JP2780265B2 - Pattern formation method - Google Patents
Pattern formation methodInfo
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Weting (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 パターン形成方法に関し、 基板上に先在するパターンの段差の大きさにかかわら
ず、この基板上に更に別なパターンを正確な寸法、形
状、位置で形成することができるパターン形成方法を提
供することを目的とし、 パターン形成された基板上に更に別のパターンを形成
するにあたり、予め該別のパターンと同じ高さの平坦な
上面を有する指標領域を設け、該指標領域を用いてフォ
ーカスしてから、露光、現像、エッチング、およびレジ
スト除去を行なうように構成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] Regarding a pattern forming method, another pattern is formed on a substrate with an accurate size, shape, and position regardless of the size of a step existing on the substrate. The object of the present invention is to provide a pattern forming method capable of performing the following steps. In forming another pattern on a patterned substrate, an index region having a flat upper surface having the same height as the another pattern is provided in advance. After focusing using the index area, exposure, development, etching, and resist removal are performed.
本発明はパターン形成方法に関する。 The present invention relates to a pattern forming method.
撮影露光装置等を用いて行なうパターン形成方法にお
いては、既にパターンが形成されている基板上に更に別
のパターンを形成することが頻繁に行なわれている。In a pattern forming method using a photographing exposure apparatus or the like, it is frequently performed to form another pattern on a substrate on which a pattern has already been formed.
たとえば、半導体装置はフォトリソグラフィーによる
多層のパターン形成を行なって製造されるのが一般的で
ある。For example, a semiconductor device is generally manufactured by forming a multilayer pattern by photolithography.
基板上のレジスト層にデバイスパターンを焼付けるに
は、投影露光装置によってフォーカス(焦点合わせ)し
て、レジスト層表面にパターン像を鮮明に結像させる必
要がある。そのため、投影露光装置はかなり深い焦点深
度を持つように設計されている。In order to print a device pattern on a resist layer on a substrate, it is necessary to focus (focus) a projection exposure apparatus to clearly form a pattern image on the surface of the resist layer. Therefore, the projection exposure apparatus is designed to have a considerably deep depth of focus.
しかし、基板上に先在するパターンの段差の大きさが
この焦点深度を超えると、必要なパターン像が鮮明に結
像せず、そのようなアウトフォーカス(ピンボケ)状態
で露光すると、現像、エッチング、およびレジスト除去
して得られる、デバイスパターンが正確な寸法、形状、
位置で形成されないという問題があった。However, when the size of the step of the pattern existing on the substrate exceeds this depth of focus, a necessary pattern image is not clearly formed, and when exposed in such an out-of-focus (out-of-focus) state, development and etching are performed. , And the device pattern obtained by removing the resist, the exact dimensions, shape,
There was a problem that it was not formed at the position.
本発明は、基板上に先在するパターンの段差の大きさ
にかかわらず、この基板上に更に別なパターンを正確な
寸法、形状、位置で形成することができるパターン形成
方法を提供することを目的とする。The present invention provides a pattern forming method capable of forming another pattern with accurate dimensions, shape, and position on a substrate regardless of the size of the step of the pattern existing on the substrate. Aim.
上記の目的は、本発明にしたがえば、パターン形成さ
れた基板上に更に別のパターンを形成するにあたり、予
め該別のパターンと同じ高さの平坦な上面を有する指標
領域を設け、該指標領域を用いてフォーカスしてから、
露光、現像、エッチング、およびレジスト除去を行なう
ことを特徴とするパターン形成方法によって達成され
る。According to the present invention, in forming another pattern on a patterned substrate according to the present invention, an index region having a flat upper surface having the same height as the another pattern is provided in advance, After focusing using the area,
This is achieved by a pattern forming method characterized by performing exposure, development, etching, and resist removal.
本発明のパターン形成方法は、半導体装置のパターン
形成に適用すると極めて有利である。The pattern forming method of the present invention is extremely advantageous when applied to pattern formation of a semiconductor device.
指標領域を設ける時期は、これから形成しようとする
パターンのための露光より前の適当な段階とする。The timing for providing the index region is an appropriate stage before exposure for a pattern to be formed.
たとえば、先に形成するデバイスパターン(先在パタ
ーン)と同時に(すなわち、このデバイスパターンの層
の物質で)、指標領域を規定する形の指標パターンを形
成しておけば、次に別のデバイスパターン(後続パター
ン)を形成する物質の層を形成すると、この層の表面の
高さは、先在パターン上と指標パターン上とで等しい。
そのため、これら両者の上に同様の処理によって形成さ
れる層は原理的に同じ高さを有する。したがって、先在
パターン上に重ねて後続パターンを形成する場合には、
先在パターン上方にあるレジスト層でフォーカスする代
りに、指標パターン上方にあるレジスト層(指標領域)
でフォーカスすることができる。逆に、先在パターンの
間の谷底部分に後続パターンを形成しようとする場合に
は、先在パターン(の谷底)と同時に同じ高さで指標領
域を設けておけば、前述と同様にしてレジスト層の指標
領域でフォーカスすることができる。For example, simultaneously with the previously formed device pattern (pre-existing pattern) (that is, by using the material of the layer of this device pattern), an index pattern having a shape defining the index region is formed, and then another device pattern is formed. When a layer of the substance forming the (subsequent pattern) is formed, the surface height of this layer is equal on the pre-existing pattern and on the index pattern.
Therefore, the layers formed on both of them by the same process have the same height in principle. Therefore, when forming a subsequent pattern on top of a pre-existing pattern,
Instead of focusing on the resist layer above the pre-existing pattern, the resist layer above the index pattern (index area)
You can focus with. Conversely, when a succeeding pattern is to be formed at the bottom of a valley between the pre-existing patterns, if the index region is provided at the same height as the pre-existing pattern (the bottom of the pre-existing pattern), the resist is formed in the same manner as described above. Focus can be achieved in the index area of the layer.
指標領域の面積は、フォーカス操作に用いるレーザー
ビーム等の直径とほぼ同等以上であればよい。通常、フ
ォーカス操作は直径約100μm前後のヘリウムネオンレ
ーザー等を用いて行なう。その場合には、指標領域の面
積は約100μm×約100μm程度あれば十分である。The area of the index region may be at least approximately equal to the diameter of the laser beam or the like used for the focus operation. Usually, the focusing operation is performed using a helium neon laser having a diameter of about 100 μm or the like. In that case, it is sufficient that the area of the index region is about 100 μm × about 100 μm.
本発明のパターン形成方法によれば、形成しようとす
るパターンと同じ高さに予め設けた指標領域を用いてフ
ォーカスするので、先在するパターンの段差の大きさに
かかわらず、必要なパターンを鮮明に結像させることが
できるため、正確な寸法、形状、位置でパターン形成を
行なうことができる。According to the pattern forming method of the present invention, since the focus is performed using the index region provided in advance at the same height as the pattern to be formed, the necessary pattern is sharp regardless of the size of the step of the existing pattern. Therefore, a pattern can be formed with accurate dimensions, shapes, and positions.
〔実施例1〕 第1図(a)〜(g)に示した手順で、本発明にした
がって、パターン形成されたSi基板上に、更に別のパタ
ーンを形成した。Example 1 According to the present invention, another pattern was formed on a patterned Si substrate according to the procedure shown in FIGS. 1 (a) to 1 (g).
本実施例では、第1図(c)のようにデバイスパター
ン20を形成し、更に、第1図(g)に示すように別のデ
バイスパターンPをデバイスパターン20上に重ねて形成
した。In this embodiment, a device pattern 20 was formed as shown in FIG. 1C, and another device pattern P was formed on the device pattern 20 as shown in FIG. 1G.
まず、第1図(a)は、Si基板上に、SiO2絶縁膜2を
形成し、その上にネガ型レジスト層3を形成した後、デ
バイスパターン4と指標パターン4′とをレジスト層3
に焼付けた状態を示す。これを現像およびエッチングし
(第1図(b))、レジスト除去してSiO2のデバイスパ
ターン20とSiO2の指標パターン20′(面積:約100μm
×100μm)を形成した(第1図(c))。この上に、A
l層5(第1図(d))、更にネガ型レジスト層6(第
1図(e))を形成した。指標パターン20′が形成され
ていることによって、その上に形成されるAl層において
は、後にAlのデバイスパターンP(第1図(g))とな
るべき装置領域P′と同じ高さ、すなわちデバイスパタ
ーンPと同じ高さのAlの指標領域PXが形成される。Alの
デバイスパターンP′とAlの指標領域PXとの間の等高関
係は、その上に形成されるネガ型レジスト層6(第1図
(e))においても維持され、レジスト層のデバイスパ
ターン領域Rと同じ高さのレジスト層の指標領域RXが形
成される。First, FIG. 1A shows that an SiO 2 insulating film 2 is formed on a Si substrate, a negative resist layer 3 is formed thereon, and then a device pattern 4 and an index pattern 4 ′ are formed on the resist layer 3.
Shows the baked state. This is developed and etched (FIG. 1 (b)), the resist is removed, and the SiO 2 device pattern 20 and the SiO 2 index pattern 20 '(area: about 100 μm)
× 100 μm) (FIG. 1 (c)). On top of this, A
An l layer 5 (FIG. 1 (d)) and a negative resist layer 6 (FIG. 1 (e)) were further formed. Due to the formation of the index pattern 20 ', the Al layer formed thereon has the same height as the device region P' which will later become the Al device pattern P (FIG. 1 (g)), that is, An Al index region PX having the same height as the device pattern P is formed. The level relationship between the Al device pattern P ′ and the Al index region PX is maintained also in the negative resist layer 6 (FIG. 1E) formed thereon, and the device pattern of the resist layer is maintained. An index region RX of the resist layer having the same height as the region R is formed.
この状態(第1図(e))で、指標領域RXにフォーカ
ス用レーザービーム(径:約100μm)を当ててフォー
カスしてから、デバイスパターン領域Rにデバイスパタ
ーン7(第1図(f))を焼付けた。In this state (FIG. 1 (e)), the laser beam for focusing (diameter: about 100 μm) is focused on the index region RX, and then the device pattern 7 is focused on the device pattern region R (FIG. 1 (f)). Was baked.
これを現像、エッチング、およびレジスト除去して第
1図(g)のデバイスパターンPを形成した。This was developed, etched, and the resist was removed to form a device pattern P shown in FIG. 1 (g).
〔実施例2〕 第2図(a)〜(g)に示した手順で、本発明にした
がって、パターン形成されたSi基板上に更に別のパター
ンを形成した。Example 2 In accordance with the present invention, another pattern was formed on a patterned Si substrate according to the procedure shown in FIGS. 2 (a) to 2 (g).
本実施例では、第2図(c)のようにデバイスパター
ン120を形成し、更に、第2図(g)に示すように別の
デバイスパターンQをデバイスパターン120の間の谷底
部に形成した。In the present embodiment, a device pattern 120 is formed as shown in FIG. 2C, and another device pattern Q is formed at a valley bottom between the device patterns 120 as shown in FIG. 2G. .
まず、第2図(a)は、Si基板11上に、SiO2絶縁膜12
を形成し、その上にネガ型レジスト層13を形成した後、
デバイスパターン14をレジスト層13に焼付けた状態を示
す。これを、現像およびエッチングし(第2図
(b))、レジスト除去してSiO2のデバイスパターン12
0を形成した(第2図(c))。この上にAl層15(第2
図(d))、更にネガ型レジスト層16(第2図(e))
を形成した。Alの指標領域QX、レジストの指標領域SXは
それぞれAlのデバイスパターン領域Q′(Alのデバイス
パターンQ)、レジストのデバイスパターン領域Sと同
じ高さである。この場合の指標領域は、実施例1の指標
パターン20′と同等の面積を、第2図(c)の段階で何
も形成しない状態に維持しておく。First, FIG. 2A shows that an SiO 2 insulating film 12 is formed on a Si substrate 11.
After forming a negative resist layer 13 thereon,
5 shows a state where the device pattern 14 is baked on the resist layer 13. This is developed and etched (FIG. 2 (b)), the resist is removed, and the SiO 2 device pattern 12 is removed.
0 was formed (FIG. 2 (c)). An Al layer 15 (second
(FIG. 2 (d)) and a negative resist layer 16 (FIG. 2 (e)).
Was formed. The Al index region QX and the resist index region SX have the same height as the Al device pattern region Q ′ (Al device pattern Q) and the resist device pattern region S, respectively. In this case, the index area is maintained in the same area as the index pattern 20 'of the first embodiment in a state where nothing is formed at the stage of FIG. 2 (c).
レジスト層16の形成後(第2図(e))、レジストの
指標領域SXにフォーカス用レーザービームを当ててフォ
ーカスしてから、デバイスパターン領域Sにデバイスパ
ターン17(第2図(f))を焼付けた。After the formation of the resist layer 16 (FIG. 2 (e)), the index region SX of the resist is focused by applying a focusing laser beam, and then the device pattern 17 (FIG. 2 (f)) is Baked.
これを現像、エッチング、およびレジスト除去して第
2図(g)のデバイスパターンQを形成した。This was developed, etched, and the resist was removed to form a device pattern Q shown in FIG. 2 (g).
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明のパターン形成方法は、
パターン焼付時のアウトフォーカス(ピンボケ)を原理
的に排除するので、どのような段差を含むパターンが形
成されている基板上でも、更に別なパターンを正確な寸
法、形状、位置で形成できるため、極めて高いパターン
形成精度を実現することができる。本発明は、特に半導
体装置の製造において効果が大きい。[Effects of the Invention] As described above, the pattern forming method of the present invention includes:
Since out-of-focus (out-of-focus) at the time of pattern printing is eliminated in principle, any other pattern can be formed with accurate dimensions, shape, and position on a substrate on which a pattern including any step is formed. Extremely high pattern formation accuracy can be realized. The present invention is particularly effective in the manufacture of semiconductor devices.
第1図および第2図は、本発明にしたがってパターン形
成を行なう手順の例を示す断面図である。 1,11……Si基板、2,12……SiO2絶縁膜、 3,6,13,16……レジスト層、 20,120,P,Q……デバイスパターン、 PX,SX……レジスト層の指標領域。1 and 2 are sectional views showing an example of a procedure for forming a pattern according to the present invention. 1,11 ... Si substrate, 2,12 ... SiO 2 insulating film, 3,6,13,16 ... Resist layer, 20,120, P, Q ... Device pattern, PX, SX ... Indicator area of resist layer .
Claims (1)
ーンを形成するにあたり、予め該別のパターンと同じ高
さの平坦な上面を有する指標領域を設け、該指標領域を
用いてフォーカスしてから、露光、現像、エッチング、
およびレジスト除去を行うことを特徴とするパターン形
成方法。When forming another pattern on a substrate on which a pattern has been formed, an index region having a flat upper surface having the same height as the another pattern is provided in advance, and focusing is performed using the index region. From, exposure, development, etching,
And a resist forming step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63061790A JP2780265B2 (en) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | Pattern formation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63061790A JP2780265B2 (en) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | Pattern formation method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01236620A JPH01236620A (en) | 1989-09-21 |
JP2780265B2 true JP2780265B2 (en) | 1998-07-30 |
Family
ID=13181246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63061790A Expired - Lifetime JP2780265B2 (en) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | Pattern formation method |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2780265B2 (en) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63237520A (en) * | 1987-03-26 | 1988-10-04 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor element |
-
1988
- 1988-03-17 JP JP63061790A patent/JP2780265B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01236620A (en) | 1989-09-21 |
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