JP2012208350A - レジストパターンの形成方法、立体構造の製造方法、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レジストパターンの形成方法は、支持部10上に、多層レジスト20を形成する工程と、多層レジスト20に第1の波長の第1の光による露光を施す工程と、多層レジスト20に第1の波長と異なる第2の波長の第2の光による露光を施す工程と、露光が施された多層レジスト20に現像処理を施すことによって、レジストパターンを形成する工程とを有し、複数のレジスト層は、第1の光による露光によって第1の現像可溶領域23が形成される第1のレジスト層21と、第2の光による露光によって第2の現像可溶領域24が形成される第2のレジスト層22とを含み、レジストパターンを形成する工程は、多層レジスト20から第1及び第2の現像可溶領域21,22を除去する工程を含む。
【選択図】図4
Description
《1−1》第1の実施形態の方法
以下に、第1の実施形態に係るレジストパターンの形成方法を説明する。図1から図4までは、本発明の第1の実施形態に係るレジストパターンの形成方法における主要な工程を概略的に示す縦断面図であり、図1は多層レジスト20の形成工程を示し、図2は第1の波長λ1の第1の光L1による露光工程を示し、図3は第2の波長λ2の第2の光L2による露光工程を示し、図4は現像工程を示す。
図5及び図6は、比較例のレジストパターンの形成方法の各工程を概略的に示す縦断面図であり、図5は、多層レジスト形成工程を示し、図6は、露光工程を示す。比較例においては、図5に示されるように、基板111と加工層112を有する支持部110上に、感度の異なる化学増幅型レジストからなるレジスト層121,122を形成して多層レジスト120を形成し、その上に保護膜(カバー膜)123を形成する。次に、図6に示されるように、開口132を有する第1のマスク131を用いて多層レジスト120に、光L3による露光を施し、現像可溶領域を形成する。この結果、感度の高いレジスト層122では現像可溶領域123aが幅広になり、感度の低いレジスト層121では現像可溶領域123bが幅狭になる。
以上に説明したように、第1の実施形態に係るレジストパターンの形成方法によれば、露光領域に対応した幅のトレンチを形成することによってレジストパターンを形成しているので、上記比較例の場合に比べ、高精度な形状のレジストパターンを形成することができる。
図7は、第1の実施形態の変形例に係るレジストパターンの形成方法における現像工程を概略的に示す縦断面図である。図7において、図4に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図1から図4までに示した例では、第1のレジスト層21として、短波長の光に感光する化学増幅型レジスト層を使用し、第2のレジスト層22として長波長の光に感光する光分解反応型のレジスト(ノボラック樹脂系レジスト)層を使用した場合を説明したが、図7に示されるように、第1のレジスト層21aとして、長波長の光に感光するノボラック樹脂系レジスト層を使用し、第2のレジスト層22aとして短波長の光に感光する化学増幅型レジストを使用してもよい。ただし、この場合には、第2のレジスト層22aを外気にさらさないようにするための保護膜71を備える必要がある。このような形成方法によっても、高精度な形状のレジストパターンを形成することができる。
図9は、本発明の第2の実施形態に係る立体構造の製造方法における多層レジストのトレンチ形成工程を概略的に示す縦断面図である。また、図10は、第2の実施形態に係る立体構造の製造方法における立体構造材料の充填工程を概略的に示す縦断面図であり、図11は、第2の実施形態に係る立体構造の製造方法における現像工程を概略的に示す縦断面図である。図9から図11までにおいて、図4に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図9から図11までにおいては、基板11は、例えば、絶縁基板又は半導体ウェハなどであり、加工層12は、例えば、半導体シリコン層又は金属層などである。
図12は、本発明の第3の実施形態に係る立体構造の製造方法における多層レジストの形成工程を概略的に示す縦断面図である。また、図13は、第3の実施形態に係る立体構造の製造方法におけるエッチング工程を概略的に示す縦断面図である。図12及び図13において、図4に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図12及び図13においては、基板11aは、例えば、絶縁基板であり、加工層12aは、例えば、半導体シリコン層又は金属層である。
図14は、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の製造方法におけるイオン打ち込み(イオンインプラント)工程を概略的に示す縦断面図である。図14において、図4に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図14においては、基板11bは、例えば、絶縁基板であり、加工層12dは、例えば、シリコン層などの半導体層である。
Claims (14)
- 支持部上に、複数の積層されたレジスト層を含む多層レジストを形成する工程と、
前記多層レジストの第1の領域に、第1の波長の第1の光による露光を施す工程と、
前記多層レジストの第2の領域に、前記第1の波長と異なる第2の波長の第2の光による露光を施す工程と、
前記露光が施された前記多層レジストに現像処理を施すことによって、レジストパターンを形成する工程と
を有し、
前記複数のレジスト層は、前記第1の光による露光によって第1の現像可溶領域が形成される第1のレジスト層と、前記第2の光による露光によって第2の現像可溶領域が形成される第2のレジスト層とを含み、
前記レジストパターンを形成する工程は、前記多層レジストから前記第1及び第2の現像可溶領域を除去する工程を含む
ことを特徴とするレジストパターンの形成方法。 - 前記多層レジストを形成する工程は、前記第1のレジスト層を形成する工程と、前記第1のレジスト層の上面に接する前記第2のレジスト層を形成する工程とを含む
ことを特徴とする請求項1に記載のレジストパターンの形成方法。 - 前記第1のレジスト層は、化学増幅型レジスト層であり、
前記第2のレジスト層は、ノボラック樹脂レジスト層である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレジストパターンの形成方法。 - 前記第1のレジスト層は、ノボラック樹脂レジスト層であり、
前記第2のレジスト層は、化学増幅型レジスト層である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のレジストパターンの形成方法。 - 前記第2のレジスト層上に保護膜を形成する工程をさらに有する
ことを特徴とする請求項4に記載のレジストパターンの形成方法。 - 前記第2の現像可溶領域の幅は、前記第1の現像可溶領域の幅より広い
ことを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載のレジストパターンの形成方法。 - 前記第1の光は、i線、Krfレーザ光、Arfレーザ光、及びg線のいずれかの光線であり、
前記第2の光は、i線、Krfレーザ光、Arfレーザ光、及びg線のいずれかであって、前記第1の光として使用される光線以外の光線である
ことを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項に記載のレジストパターンの形成方法。 - 前記支持部は、基板と、該基板上に形成された加工対象となる加工層とを含む
ことを特徴とする請求項1から7までのいずれか1項に記載のレジストパターンの形成方法。 - 支持部上に、請求項1から8までのいずれか1項に記載のレジストパターンの形成方法によって、前記支持部に達する深さの部分を有するトレンチを有するレジストパターンを形成する工程と、
前記トレンチ内に、前記支持部上に形成される立体構造材料を充填することによって、前記レジストパターンのトレンチの形状に応じた形状の立体構造を形成する工程と、
前記レジストパターンを除去する工程と
を有することを特徴とする立体構造の製造方法。 - 加工層上に、請求項1から8までのいずれか1項に記載のレジストパターンの形成方法によって、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンと前記加工層との両方をエッチングするエッチング処理によって、前記加工層を、前記レジストパターンの形状に応じた形状の立体構造に加工する工程と
を有することを特徴とする立体構造の製造方法。 - 半導体基板上に、請求項1から8までのいずれか1項に記載のレジストパターンの形成方法によって、前記半導体基板に達する深さの部分を有するトレンチを有するレジストパターンを形成する工程と、
前記トレンチ内に、前記半導体基板上に形成される立体構造材料を充填することによって、前記レジストパターンのトレンチの形状に応じた形状の立体構造を形成する工程と、
前記レジストパターンを除去する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記立体構造は、導電性材料からなる配線である
ことを特徴とする請求項11に記載の半導体装置の製造方法。 - 半導体基板上に形成された加工層上に、請求項1から8までのいずれか1項に記載のレジストパターンの形成方法によって、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンと前記加工層との両方をエッチングするエッチング処理によって、前記加工層を、前記レジストパターンの形状に応じた形状の立体構造に加工する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体層上に、請求項1から8までのいずれか1項に記載のレジストパターンの形成方法によって、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを介して前記半導体層にイオンを打ち込む工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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