JP2654450B2 - レジスト・パターンの形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、フォトレジスト層中に所定の形状の開口部
を有するパターンを形成する方法に関する。

B.従来の技術 現在の半導体技術では、小型の構造（１μｍ程度の大
きさ）を必要とするため、通常高解像度の投影露出装置
によりフォトレジスト構造を生成させる。ポジティブ・
フォトレジストは、好ましい特性を有するために使用さ
れるが、一般に投影照射に使用する放射線（λ＝435n
m）に対する透明度が高い。すなわち、照射領域におい
て、フォトレジストはその厚み全体にわたって比較的均
一に分解する。照射したフォトレジスト層を、（この工
程を効果的に制御するために希釈した塩基性現像液で）
現像した後、フォトレジスト中に生成した穴は垂直な壁
面を有する。このようにして形成させたフォトレジスト
のパターンを後の乾式エッチングでエッチ・マスクとし
て使用すると、フォトレジストのパターン中の穴の形
が、エッチングされた材料に正確に転写される。すなわ
ち、エッチングされた材料中の穴も、垂直な壁面を有す
る。さらに後の工程で、エッチングした構造上に層を蒸
着させる場合、付着させた層の厚みが特に穴の壁面や穴
の縁部で不均一となりかつ薄過ぎるため、ステップカバ
レッジが不十分ではく離が起こるという問題を生ずる。
このような現象の代表例は、分離層中のコンタクト・ホ
ールの縁部に沿って弱点を有する金属線である。上述の
欠陥は、このような構造を有する部品の不良率を増大さ
せる原因となる。

エッチングした構造で垂直な壁面を有する穴を防止す
るための方策が知られている。たとえば、多段エッチン
グを使用する方法が知られているが、この方法では、エ
ッチ・マスクを段階的に拡大することにより、穴の壁面
に段差をエッチングする（輪エッチング）。実際には、
これによって傾斜した穴の壁面が得られ、層の付着中に
上述の問題が防止される。しかし、この周知の方法は、
時間がかかり複雑であり、したがって高価になりまた再
現性に乏しい。

他の既知の方法では、フォトレジスト構造を現像後に
加熱して、フォトレジストを軟化させ流動させることに
より、フォトレジストの穴の壁面を傾斜させる。この結
果、フォトレジスト縁部が丸められて、穴の壁面が傾斜
する。すなわち、エッチングする材料に向かって開口し
た穴の底部の寸法が、頂部の寸法より小さくなる。しか
し、この方法では、壁面の縁部の角度が、穴の直径及び
穴の近傍のパッケージ密度によって変わるという欠点が
ある。フォトレジスト・パターン中の穴の壁面の傾斜
が、エッチングされた材料の穴に転写される。この方法
は、前述の周期の方法よりはるかに簡単であるが、狭い
許容差で再現できなければならない非常に寸法の小さい
穴を形成するには不正確すぎる。

西独公開特許出願明細書第2645081号明細書には、穴
の壁面が傾斜したフォトレジスト・パターンを生成する
ための他の方法が記載されている。この方法では、 （１）照射に使用する紫外線の焦点をほかす、すなわち
規準をずらすために紫外線を使用し、 （２）マスクとフォトレジスト層の間に小さい空間を保
ち、 （３）厚い（＞２μｍ）フォトレジスト層を使用し、 （４）拡散（非照準）光源を用いる。

しかし、この方法は、転写されたパターンの画定が不
良で、再現性に乏しい欠点がある。

欧州特許出願第0227851号明細書には、壁面を傾斜し
た穴を有するフォトレジスト・パターンを形成する他の
方法が記載されている。この方法では、ポジティブ・フ
ォトレジスト層を投影露出装置で像に従って照射し、さ
らにフォトレジストが高度に透明な照射線を用いて、少
なくとも上記の像に従って照射した層に隣接するフォト
レジストの領域を照射し、照射した領域を塩基性現像剤
で現像する。この照射の追加は、フォトレジスト層全体
に行なっても、像に従って照射した領域に隣接する領域
に限定してもよい。この方法により、上述の欠点を避け
ることができるが、その好ましい実施例では、フォトレ
ジスト層の厚みがかなり減少し、それを避けるにはマス
クを追加しなければならず、そのために工程の複雑さが
増し費用も増大する。

フォトレジスト層の開口の壁の形状に影響を与える他
の方法は、K.イスマイル（Ismail）、「光投影リソグラ
フィを用いたサブミクロン構造形成のための新規な方法
（A Novel Method for Submicron Structurization Usi
ng Optical Projection Lithography）」、マイクロエ
レクトロニック・エンジニアリング（Microelectronic
Engineerring）、１、1983年、p.295に記載されてい
る。この「二重露光技術」と呼ばれる方法では、フォト
レジストをマスクを介して露出するが、入射エネルギー
がゲート領域を生成させるほど高くならないように、露
光時間を比較的短くする。次にマスクをたとえばマイク
ロメータのねじを用いるなどの方法で移動させて再度同
じ時間露光する。この場合、マスクの移動は、２回の露
出が重なり合うように行なう。重なった領域に二重露出
され、レジストの現像によりこの領域だけが完全に現像
される。露光した開口部は傾斜した壁面を有する。しか
し、壁面の傾斜角の可能な範囲は、特にレジスト層の厚
みとマスク開口部の寸法の比が大きい場合には限定され
る。

上述の方法はすべて共通して、所定の傾斜壁面の形状
を形成することが不可能ではないにしても困難である。
そうできれば非常に望ましい。たとえば、フォトレジス
ト・パターンをイオン注入による基板のドーピング用マ
スクとして使用する場合フォトレジスト・パターン中の
壁面の断面形状を適当に形成することにより、基板中の
ドーピングの断面形状を作成することができる。

使用する照射マスクの各開口部の形状に関係なく、フ
ォトレジスト層の開口部を、壁面の断面形状または横方
向の形状あるいはその両方に関連して作成することが興
味深いことがある（ここで、開口部の横方向の形状と
は、フォトレジスト層の表面に平行に整合させた表面上
に投影した開口部の形状を意味する）。マスクの開口部
の大きさを使用する光の解像度の限界まで減少させるこ
とのできる方法では、特にそうである。上に引用したマ
イクロエレクトロニック誌所載の論文は、フォトレジス
ト中の開口部をマスク中の当該の開口部より狭く形成す
ると述べている。しかし、開口部の幅は、幅が減少する
と傾斜角も減少するという意味で、その壁面の傾斜と関
連する。フォトレジスト層に狭い開口部を形成させる他
の方法では、焼成サイクルを使用して、露光されないフ
ォトレジストを現像した開口部に流れ込ませてその寸法
を小さくする。しかし、この方法はVLSI技術に使用する
には再現性が十分でない。

C.発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、壁面が傾斜した開口部を有し、その
傾斜角をフォトレジストの厚みに関係なく広範囲に変化
させることのできる、フォトレジスト・パターンを形成
する方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、傾斜した壁面を所定の形状に形
成する方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、所定の壁面角度または所定の壁
面形状あるいはその両方を再現性良く形成する方法を提
供することにある。

本発明の他の目的は、フォトレジスト表面に投影した
マスク・パターン中の各要素の形状とは異なる横方向の
形状の要素を有する、フォトレジスト・パターンを形成
する方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、製造環境に適した方法を提供す
ることにある。

D.問題点を解決するための手段 マスクまたはマスクの投影に対して基板を移動させる
ことには、マスクを基板に対して移動させる場合及びそ
の逆と、マスクの投影を基板に対して移動させる場合が
含まれる。本明細書では、「段階的に移動させる」と
は、露光時間に対して短時間の、速い移動を意味する。
工程中に光を遮断することも可能である。

本発明の方法は、簡単であるにもかかわらず、フォト
リソグラフィの他のパラメータに影響を受けたり影響を
与えることなく、非常に様々な、必要ならば複雑な壁面
の断面形状を形成することができる。また、本発明の適
用は、特殊なマスク・パターンまたはフォトレジストの
厚みや性質の影響を受けない。すなわち、この方法は、
ポジティブ・フォトレジストにもネガティブ・フォトレ
ジストにも適用可能であり、またポジティブ・フォトレ
ジストを使用してネガティブ・パターンを形成する反転
法と一緒に適用することもできる。

本発明の方法によれば、非対称の壁面断面形状を形成
することができる。たとえば、傾斜した壁面が開口部の
片側にのみ必要な場合、本発明の方法を使用することに
より、開口部の他の側にはほぼ垂直な壁面を形成するこ
とができる。これにより、スペースが著しく節約され
る。

また、本発明の方法によれば、フォトレジスト中のパ
ターン要素の形状をマスク・パターン要素に関して所定
の形で修正することができる。これらの変更には、全方
向、一方向、またはいくつかの優先方向でのパターンま
たは要素の拡大または縮小だけでなく、その輪郭を完全
に新しい形状にすることも含まれる。これらのフォトレ
ジスト・パターン中の開口部の壁面は、露光した区域に
達する露出線量が、少なくとも上記の区域全体のどの場
所にも完全な露光を行なうのに十分であれば、ほぼ垂直
になる。

また、本発明によれば、壁面傾斜またはフォトレジス
ト層中の開口部の壁面断面形状あるいはその両方の形成
を、当該のマスク開口部に対する横方向の形状の変更と
組み合わせることが可能である。ほとんどの適用分野で
は、パターン要素の形状の変更を、壁面の断面形状また
は壁面の形状の変更と組み合わせることはない。これら
の変更には、パターン要素の拡大縮小だけでなく、完全
に新しい輪郭の形成も含まれる。これは、１つの有利な
実施例の場合である。もう一つの有利な実施例は、フォ
トレジスト中に所定の壁面断面形状の開口部のみを形成
し、その横方向の形状は、マスク中の各開口部に対して
変えないままにする方法である。マスクに対する基板の
移動を適切な所定の方式で、フォトレジストの厚み、照
射する光を流の波長での感度、及び露光の強さに適合す
るように制御することにより、異なる結果が得られる。

本発明の方法を使用すると、投影印刷に関してだけで
なく、Ｘ線や電子線の応用に関しても有利である。した
がって、これらの適用例は、これまでＸ線または電子リ
ソグラフィを用いて、傾斜した壁面を形成する他の方法
が知られていないので、特に有用である。

基板を移動させ、マスクを一定の位置にすることによ
り、本発明の装置で相対的移動を行なうという概念は、
この方法が、マスク・パターンをフォトレジスト層に転
写するウェーハ・ステッパで高度に活用され、またこの
概念により、移動用の装置をこのようなウェーハ・ステ
ッパに組み込むことができるため、好ましい。基板のＸ
方向またはＹ方向あるいはその両方での移動は、圧電変
換器またはリニア・モータで実施できる。本発明の装置
の好ましい実施例では、ウェーハ・ステッパで使用され
るマスクに対して基板を調整する手段を、本発明に関連
する移動に同時に使用することができる。上述の移動手
段を用いると、±0.1μｍの精度を問題なく得ることが
できる。マスクに対して光線の経路を移動させる手段と
して、たとえば、制御された形で傾斜できるように懸垂
させた平行な平面ガラス・プレート等が知られている。

本発明の装置の好ましい実施例では、基板の移動また
はマスクと基板との間の手段の上記の移動は、プログラ
ム制御される。

E.実施例 本発明の方法は、従来のフォトリソグラフィ工程にお
いて利用される。この工程では、基板にフォトレジスト
層を、通常スピン・コーティングによりコーティングす
る。このフォトレジストに、焼成サイクルの前でも後で
も、または前後に行なってもよいが、パターンに従って
照射を行なう。その際、ネガティブ・フォトレジストま
たは反転モードのポジティブ・レジストを使用した場合
は、照射したレジストは不溶性になり、ポジティブ・レ
ジストを使用した場合は、照射したレジストは可溶性に
なる。本明細書では、不透明領域と透明領域を有するマ
スクを介しての照射のみを考慮する。下記の説明では、
紫外線を用いた照射を取り扱い、その際、小さな構造
（大きさ１μｍ程度）を形成する場合、高解像度の投影
露出装置を使用する。（投影露出の間に、投影マスク中
のパターンは、通常５分の１に縮小されてフォトレジス
トに転写されるが、第１図ないし第５図ではこのことは
考慮していない。）ただし、本発明の方法は、Ｘ線及び
電子線による照射にも同様に適し、その場合、マスク・
パターンは、フォトレジスト層に1:1の比で転写される
ことを強調しておく、紫外線を使用した場合、自然の解
像度の限界は0.5ないし１μｍ程度である。放射線がマ
スク・パターンの縁部に沿って屈折し、紫外線に露光し
た領域にある程度影響を与えることを考慮することも重
要である。照射によりフォトレジスト層中に形成した潜
像を、フォトレジストに適した現像剤で現像すると、フ
ォトレジスト層は、転写されたパターンに従った形状と
なる。次に、第１図ないし第７図を参照して、本発明に
ついて説明する。

生成したフォトレジスト・パターンは、各種の異なる
目的に使用される。これらの中には、下層材料の選択的
エッチング用のエッチング・マスクとしての用途、リフ
ト・オフ法、すなわち導体を生成するための付着工程で
の用途、下層材料の選択的ドーピング用のイオン注入マ
スクとしての用途などがある。

本発明に関連するのは、フォトリソグラフィ工程の照
射部分であり、前述のいずれの用途にも適用できる。

第１図は、基板８を被覆し、本発明の方法によりマス
ク２を介して照射されたフォトレジスト層１の概略断面
図である。理解を容易にするため、マスク２は開口部４
を１つだけ有するが、実際には形状の異なる複数の開口
部を有することを理解されたい。また、マスク２は、通
常の投影フォトリソグラフィに使用されるような５倍の
寸法ではなく、フォトレジスト層１に転写されるパター
ンと同一寸法である。フォトレジスト層１は、傾斜した
壁面５、６を有する開口部３を現像した後のものが示さ
れている。図示した開口部３の壁面の断面形状を得るに
は、フォトレジスト層をグラフに従ってマスクに対して
Ｘ方向に移動させる。グラフは、移動量を露光時間に対
してプロットしたものである。露光サイクルは次のよう
に行なう。まず、基板をマスクに対して移動せずに露光
を行なう。この露光時間は、マスクの開口部の下にある
フォトレジスト層の領域が完全に現像されるのに十分な
時間とする。次に、基板をマスクの開口部の寸法より大
きい量だけ、＋Ｘ方向に移動させる。次に光を遮断して
（移動時間≪露光時間の場合は光の遮断は不要である）
基板を元の位置の方向に移動するが、壁面６の傾斜を一
定にするには壁面６の下部を少し余分に照射する必要が
あるため、完全に元の位置までは戻さない。これは、２
番目の移動の大きさがマスクの開口部４の寸法より大き
く、したがって＋Ｘ方向への移動の終期には壁面６の下
部は影になるためである。したがって、照射の次の段階
では、（図に示すように）−Ｘ方向に少し移動させる必
要がある。基板が再び元の位置に戻った時、開口部３の
下部と壁面６が照射される。壁面５の領域を照射するに
は、さらに上記の移動を対照的に繰り返すだけでよい。
開口部の中心に近いフォトレジストの区域が周辺区域よ
り長時間照射されるため、傾斜した壁面が得られる。

移動距離を変えることにより、壁面５及び６の傾斜角
を急にしたり浅くしたりすることができる。当然、壁面
５が傾斜し壁面６は垂直の場合も含めて、傾斜の異なる
壁面５及び６を形成することも可能である。第１図では
説明を容易にするため、Ｘ方向の移動のみを考慮した
が、Ｙ方向の移動も、またはＸ方向とＹ方向に同時に移
動させて壁面全体を傾斜させることも可能である。フォ
トレジスト表面の異なる区域が露光される際の局部的な
照射量が同じであれば、関数Ｘ（ｔ）は第１図に示すも
のと異なるものでもよい。以上の説明は、第2A図ないし
第５図に示す実施例の説明に適用することができる。

第2A図に示す開口部３を形成するには、原則的に第１
図について説明したのと同じ照射手順に従う。相異点
は、露光時間に伴う移動距離の変動と、移動距離の絶対
値だけである。その結果、フォトレジストの底面、すな
わち基板８に隣接する面の寸法が、マスク２の開口部４
の寸法より小さい開口部が形成される。各開口部の寸法
がマスクの当該開口部より小さい開口部を形成するため
の、本発明の方法はこの実施例を使用すると、傾斜角
は、開口部の底面における寸法と、それより程度が少な
いフォトレジストの上面の開口部の寸法とに関係するた
め、傾斜角の決定はそれほど自由には行えない。ある特
定の移動に対するフォトレジスト層の底面の開口部の最
小寸法は、第2A図に実線で示した壁面の断面形状によっ
て与えられる。露光時間を延長すると、フォトレジスト
層の開口部の底面における寸法は増大し、それに伴って
傾斜角も増大する。このことは、第2A図では壁面の断面
形状と、点線で示したグラフの曲線によって示される。

第2B図に示す開口部の断面は、第2A図に示した開口部
の形成に用いたのと同じ露光サイクルを実行した後、第
１図に示す露光サイクルを重ねて形成したものである。
ただし、露光時間は短かくする。

第３図に示す壁面形状は、当該のグラフに示す露光サ
イクルを適用して形成したものである。第３図に示すよ
うなフォトレジスト・パターン、すなわち階段状の形状
を有するものは、たとえば、所定の方式で下層の基板を
ドーピングするためのイオン注入用マスクとして使用す
ることができる。第３図に示したフォトレジスト・パタ
ーンをイオン注入用マスクとして使用すると、基板中に
形成されるドーピングの断面も同様に階段状になる。ド
ーピング領域を、横方向だけでなく、垂直方向にも所定
の方式で再現性良く形成できることは、集積回路の集積
度が増大するほど、ますます重要なものとなる。

第４図は、基板８に被覆させた誘電体層７上にフォト
レジスト層１を設けた構造の断面を示す。基板８上に
は、平行で、互いに近接した３本の導線が設けられてい
る。導線９を第２段のメタライゼーションに接続するに
は、誘電体層７にビア・ホール12をエッチングする。本
発明の方法によりフォトレジスト層１中に形成したパタ
ーンは、ビア・ホールを形成するためのエッチング・マ
スクとして機能する。フォトレジスト層１の開口部３
は、グラフに示した露出サイクルを実行して形成したも
のである。エッチング工程で、開口部３と同じ壁面断面
形状を有するビア・ホール12が誘電体層７中に形成され
る。このような壁面の断面形状を有するビア・ホール
は、２つの目的に使用される。ビア・ホール12の上部の
傾斜した壁面形状は、本明細書の始めに詳細に説明した
ように、金属の上に蒸着させる場合、ビア・ホールの縁
部に良好な段差被覆を保証する。ビア・ホールの下部で
すでに壁面の傾斜が始まる場合、導線10、11と蒸着した
金属との短絡を生じる危険を避けることができなくな
る。ビア・ホールを、第４図に示すような形状に形成す
ることによって、良好な段差被覆が保証され、導線の密
度が高くなっても短絡の危険は少なくなる。

第５図は、基板８上のフォトレジストのスペーサ13の
形成を示す。マスク２中に寸法がたとえば１μｍ、間隔
が上記寸法とほぼ同一の２つの開口部４が示されている
（マスク・パターンは、露光時に縮小されないものと仮
定する）。当該のグラフに示す露光サイクルを用いて得
られた２つの開口部３は、垂直な壁面５と傾斜した壁面
６を有し、フォトレジストの底面における開口部の寸法
は、マスク２の開口部４の寸法より大きい。したがっ
て、スペーサ13は垂直な側面と傾斜した側面を有し、フ
ォトレジスト層の底面におけるスペーサの寸法は、この
実施例では、明らかに１μｍより小さく、すなわち、解
像度の限界より小さい。この種のスペーサを注入マスク
に組み込んで、距離がきわめて小さいドーピングした領
域を形成させることができる。

壁面の断面形状と、フォトレジスト層に転写したパタ
ーン要素の寸法の形成に加えて、それらの形状を本発明
の方法を用いて変えることができる。たとえば、基板を
適当に移動することにより、円形のマスク要素をフォト
レジスト層中で直線または曲線に変形させることができ
る。本発明の方法のこのような変形は、たとえば、特殊
な導パターンが１回または少数回だけ必要であり、適当
な照射マスクを作成することがきわめて不経済である場
合に有益である。本発明の方法の上記の各種実施例につ
いての説明からわかるように、この方法は形状の非常に
異なるフォトレジスト・パターンの形成において柔軟か
つ有効であり、多くの用途に対して有用かつ適合性があ
る。

第６図は基本的に、チップ・マスクを５分の１に縮小
して、フォトレジスト層をコーティングしたウェーハ上
に反復転写するのに用いる従来のウェーハ・ステッパを
示す概略図である。上記のウェーハ・ステッパに修正を
加えて、本発明の方法の実施に使用すると好都合であ
る。チップ・パターン19を転写するウェーハ18は、±0.
1μｍの精度でＸ方向及びＹ方向に移動することができ
るXYテーブル17で支持される。紫外線25は、５倍に拡大
したチップ・パターン19′を有するマスク22と、像を縮
小する光学手段24を通過して、ウェーハ18に衝突する。
ウェーハ・ステッパは段階及び反復モードで作動し、す
なわち、各露光後にテーブル17はチップの長さだけ移動
し（当然この移動はきわめて正確でなければならな
い）、ウェーハの表面全体が照射に露出されるまで、次
々に露光を繰り返して行なう。テーブル17を移動する手
段は、上に詳述したように、マスクに対してフォトレジ
スト層を移動させるのに使用できる。しかし、何らかの
理由で個別の移動手段が適切な場合には、ウェーハ・ス
テッパ中にそのような移動手段を追加して組み入れるこ
ともできる。他の好ましい実施例では、テーブル17を移
動させる代わりに、光線を制御された形で移動させる手
段をマスクとフォトレジスト層の間の光線通路に置くこ
ともできる。

本発明の方法を実施する際、基板または光線の移動を
所定の方式で制御しなければならない。第７図は、基板
を移動する場合にそれを行なう適当な装置の１つを示す
概略図である。特に製造環境では、移動はコンピュータ
制御することが好ましい。第７図で、30はコンピュー
タ、31はデイジタル・アナログ変換器（DAC）、32及び3
3はそれぞれＸ方向及びＹ方向での移動手段、17はＸ−
Ｙテーブル、34は光を点滅するシャッタを示す。コンピ
ュータ30からのソフトウェア制御の命令がDACにより機
械的可読形式に変換された後、移動手段32及び33に供給
される。これらにより、必要な移動が行なわれる。

本発明の方法を実施するためにパターン発生器を適合
させるのに必要な修正がソフトウェアに関するものだけ
であるか、それとも、制御手段（コンピュータ及びDA
C）及び移動手段または後者のみを追加して組み込まな
ければならないかは、選択した装置によって決まる。

下記に、第１図に示した開口部の形成についてさらに
詳細に説明する。

５つのサンプルを同じ方法で加工した。これらのサン
プルは、フォトレジストでコーティングしたシリコン・
ウェーハである。使用したフォトレジストは、シップレ
イ社（Shipley）からS1400−31の名称で市販されている
ポジティブ・フォトレジストである（このフォトレジス
トは、基本的にノボラック樹脂と、ジアゾナフトキノン
増感剤からなるものである）。レジスト層の厚みは約２
μｍとした。サンプルは、どの場合も照射前後に加熱
し、照射前には85℃で20分間、照射後は95℃で10分間加
熱した。照射には、GCAから型式名DSW6300として市販さ
れている投影露光装置を使用し、波長は436nm、エネル
ギは110mJ/cm²とした。この投影露光装置は、開口数が
0.3で、マスクの像は５分の１に縮小されてフォトレジ
スト層に転写される。照射に使用したマスクは、１辺が
５μｍの正方形のパターン要素を複数個有するもので、
すなわち、本発明を実施せずにこのパターン要素をフォ
トレジスト層に転写すると、転写されたパターン要素の
１辺の１μｍとなる。レジストでコーティングしたウェ
ーハを投影露光装置に入れ、ウェーハの中心をマスク・
パターンの下になるように位置決めした。次に、ウェー
ハを露光し、露光の間に、第１図に示すグラフに従って
ウェーハを移動した。移動には、投影露光装置のＸステ
ージ及びＹステージ・ドライバを使用した。この実験の
ために行なった露光装置の修正は、もっぱらソフトウェ
アに関するものであった。露出サイクルの第１段階で、
（この段階は1.3秒間であった）基板は移動させなかっ
た。第２段階は同じ時間で、基板を1.25μｍ移動させた
後、光を遮断し、基板を元の位置に対して0.25μｍ移動
した位置まで戻した。次に光を再び照らして、基板を約
0.7秒間で元の位置まで戻した。次に第２段階から反対
方向に移動を繰り返した。照射し、事後焼成したサンプ
ルの現像を、タンク中で0.1NのKOH溶液を使用して、25
℃で３分間行なった。

５個のサンプルのそれぞれ10個の開口部について、寸
法を測定した。フォトレジストの上面の開口部の寸法は
3.5μｍ、底面の開口部の寸法は１μｍであった。これ
らの寸法の再現性は±60nm（３σ）で、これは主とし
て、現像工程のばらつきによるものであった。

F.発明の効果 上述のように、本発明によれば、壁面が傾斜した開口
部を有するフォトレジストを、容易かつ再現性良く形成
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、投影マスクと、基板上に本発明の方法を用い
て形成したフォトレジスト層中の傾斜した壁面を有する
開口部を詳細に示す断面図で、マスクに対する基板の横
方向の各移動を、露出時間に対してプロットしたもので
ある。 第2A図は、形成した開口部の寸法が、このフォトレジス
トの下面で、マスク中の対応する開口部より小さい、第
１図と同様の図である。 第2B図は、フォトレジストの上面で開口部の寸法を追加
拡大させた点で、形成した開口部が第2A図に示すものと
異なる、第１図と同様の図である。 第３図は、フォトレジスト層中のパターンをイオン注入
用マスクとして使用するために、壁面を特殊な形状にし
た、第１図と同様の図である。 第４図は、フォトレジスト層の下の誘電体層の一部も示
した点が異なる、第１図と同様の図で、形成した開口部
を使って、誘電体層中に隣接する導体にきわめて近接し
た導体へのビア・ホールを形成するものである。 第５図は、２つの開口部を有するマスクと、フォトレジ
スト・スペーサの下面における寸法がマスクの当該寸法
より小さい、非対称側面を有するスペーサを含むように
構成した、フォトレジスト層を詳細に示す断面図であ
る。 第６図は、マスク及び光学手段に対するXYテーブルのＸ
またはＹ方向あるいはその両方での移動を示す概略図
で、テーブルが本発明により露光されるフォトレジスト
層でコーティングされた基板を支持することを示す。 第７図は、ＸまたはＹ方向あるいはその両方での移動が
プログラム制御された、本発明の装置の一実施例を示す
概略図である。 １……フォトレジスト層、２……マスク、３、４……開
口部、５、６……壁面、８……基板。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−24425（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の断面形状の壁面の開口部を有するフ
   ォトレジスト・パターンを形成するためのレジスト・パ
   ターン形成方法であって、 （ａ）フォトレジストを支持する基板とマスクとを互い
   に位置合わせした第１の位置で、マスクに対してフォト
   レジストを位置付ける工程と、 （ｂ）完全な現像を行うのに十分な光量でフォトレジス
   トを露光する工程と、 （ｃ）基板とマスクがＸ方向もしくはＹ方向または両方
   向に、連続的に所定の移動量だけ第２の位置まで相対的
   に移動している間、マスクを通して上記光量と同じかま
   たはそれより減じた光量でフォトレジストを露光する工
   程と、 （ｄ）基板またはマスクを上記第２の位置から上記第１
   の位置に達するまで移動させる工程と、 （ｅ）上記（ｃ）および（ｄ）の工程を、他の一方向に
   繰り返す工程とを含み、 フォトレジストの上面開口部の寸法が、マスクの開口部
   寸法と、基板とマスクの相対的な移動の幅および移動方
   向によって決定され、フォトレジストの底面開口部の寸
   法が露光時間によって決定されることを特徴とするレジ
   スト・パターンの形成方法。