JP3451406B2 - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
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- JP3451406B2 JP3451406B2 JP04748694A JP4748694A JP3451406B2 JP 3451406 B2 JP3451406 B2 JP 3451406B2 JP 04748694 A JP04748694 A JP 04748694A JP 4748694 A JP4748694 A JP 4748694A JP 3451406 B2 JP3451406 B2 JP 3451406B2
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン窒化膜（Ｓｉ
3 Ｎ4 ）とパッドシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）をパター
ニングして集積回路装置の素子分離領域を形成するため
のレジストパターンの形成方法に関する。近年の集積回
路装置の高集積化に伴いパターン寸法をより微細化する
ことが要求され、それに対応するため素子分離領域も微
細化が進んでいる。
3 Ｎ4 ）とパッドシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）をパター
ニングして集積回路装置の素子分離領域を形成するため
のレジストパターンの形成方法に関する。近年の集積回
路装置の高集積化に伴いパターン寸法をより微細化する
ことが要求され、それに対応するため素子分離領域も微
細化が進んでいる。
【０００２】集積回路装置を形成するシリコン基板の上
に素子分離のためのフィールド絶縁膜を形成する方法と
して、従来から多用されてきたＬＯＣＯＳ法の他に、シ
リコン基板の上にパッドシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）と
シリコン窒化膜（Ｓｉ3 Ｎ4）を形成し、その上にレジ
ストパターンを形成し、このレジストパターンをマスク
にしてパッドシリコン酸化膜とシリコン窒化膜を選択的
にエッチングして素子分離のためのフィールド絶縁膜を
残す工程が重要視されている。そのためには、パッドシ
リコン酸化膜とシリコン窒化膜を精度高くエッチングす
るためのレジストの寸法のばらつきを抑えることが必要
である。
に素子分離のためのフィールド絶縁膜を形成する方法と
して、従来から多用されてきたＬＯＣＯＳ法の他に、シ
リコン基板の上にパッドシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ）と
シリコン窒化膜（Ｓｉ3 Ｎ4）を形成し、その上にレジ
ストパターンを形成し、このレジストパターンをマスク
にしてパッドシリコン酸化膜とシリコン窒化膜を選択的
にエッチングして素子分離のためのフィールド絶縁膜を
残す工程が重要視されている。そのためには、パッドシ
リコン酸化膜とシリコン窒化膜を精度高くエッチングす
るためのレジストの寸法のばらつきを抑えることが必要
である。
【０００３】
【従来の技術】従来、素子分離のためにパッドシリコン
酸化膜とシリコン窒化膜を選択的にエッチングする際、
このパッドシリコン酸化膜やシリコン窒化膜の膜厚につ
いてはフォトリソグラフィー技術を用いてパターニング
する際に、感光性を有する膜に生じる露光光の定在波に
ついて考慮した膜厚設定はなされていなかった。
酸化膜とシリコン窒化膜を選択的にエッチングする際、
このパッドシリコン酸化膜やシリコン窒化膜の膜厚につ
いてはフォトリソグラフィー技術を用いてパターニング
する際に、感光性を有する膜に生じる露光光の定在波に
ついて考慮した膜厚設定はなされていなかった。
【０００４】感光性を有する膜に露光光の定在波が生じ
ると、パッドシリコン酸化膜やシリコン窒化膜の膜厚が
ばらつくと、感光性を有する膜中の露光光強度が部分的
に変わるため、レジストの寸法にばらつきを生じるとい
う問題があった。また、感光性を有する膜内の露光光強
度が厚さ方向で異なり、レジストボトムにおける露光光
強度が弱い場合は裾引きが生じ、レジストトップにおけ
る露光光強度が大きい場合は肩落ちを生じていた。
ると、パッドシリコン酸化膜やシリコン窒化膜の膜厚が
ばらつくと、感光性を有する膜中の露光光強度が部分的
に変わるため、レジストの寸法にばらつきを生じるとい
う問題があった。また、感光性を有する膜内の露光光強
度が厚さ方向で異なり、レジストボトムにおける露光光
強度が弱い場合は裾引きが生じ、レジストトップにおけ
る露光光強度が大きい場合は肩落ちを生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、素子分離
用のパッドシリコン酸化膜やシリコン窒化膜をパターニ
ングする際、許容値を越える寸法にばらつきを生じ、レ
ジスト膜の断面形状もよくないという問題を生じてい
た。本発明は、素子分離用絶縁膜のパターニングにおい
て、レジストの断面形状がよく、寸法ばらつきが少なく
することができるレジストパターンの形成方法を提供す
ることを目的とする。
用のパッドシリコン酸化膜やシリコン窒化膜をパターニ
ングする際、許容値を越える寸法にばらつきを生じ、レ
ジスト膜の断面形状もよくないという問題を生じてい
た。本発明は、素子分離用絶縁膜のパターニングにおい
て、レジストの断面形状がよく、寸法ばらつきが少なく
することができるレジストパターンの形成方法を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に依るレジストパ
ターンの形成方法に於いては、 （１） 基 板の上に２層以上の透明膜を形成する工程と、該２層
以上の透明膜の上に感光性を有する膜を形成する工程
と、該感光性を有する膜を選択的に露光して選択的に耐
エッチング化する工程と、該感光性を有する膜の耐エッ
チング化されなかった部分を除去する工程を含むレジス
トパターンの形成方法において、該２層の透明膜の屈折
率と膜厚を調節することによってレジストボトムの露光
光強度を極大にしてレジストボトムの裾引きを抑えるこ
とを特徴とするか、或いは、
ターンの形成方法に於いては、 （１） 基 板の上に２層以上の透明膜を形成する工程と、該２層
以上の透明膜の上に感光性を有する膜を形成する工程
と、該感光性を有する膜を選択的に露光して選択的に耐
エッチング化する工程と、該感光性を有する膜の耐エッ
チング化されなかった部分を除去する工程を含むレジス
トパターンの形成方法において、該２層の透明膜の屈折
率と膜厚を調節することによってレジストボトムの露光
光強度を極大にしてレジストボトムの裾引きを抑えるこ
とを特徴とするか、或いは、
【０００７】（２） 基
板の上に２層以上の透明膜を形成する工程と、該２層
以上の透明膜の上に感光性を有する膜を形成する工程
と、該感光性を有する膜を選択的に露光して選択的に耐
エッチング化する工程と、該感光性を有する膜の耐エッ
チング化されなかった部分を除去する工程を含むレジス
トパターンの形成方法において、該感光性を有する膜の
膜厚を調節することによってレジストトップの露光光強
度を極小にしてレジストトップの肩落ちを抑えることを
特徴とする。
以上の透明膜の上に感光性を有する膜を形成する工程
と、該感光性を有する膜を選択的に露光して選択的に耐
エッチング化する工程と、該感光性を有する膜の耐エッ
チング化されなかった部分を除去する工程を含むレジス
トパターンの形成方法において、該感光性を有する膜の
膜厚を調節することによってレジストトップの露光光強
度を極小にしてレジストトップの肩落ちを抑えることを
特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【作用】上記の問題は、パッドシリコン酸化膜、シリコ
ン窒化膜、レジスト膜の屈折率と膜厚を最適化すること
によって解決することができる。
ン窒化膜、レジスト膜の屈折率と膜厚を最適化すること
によって解決することができる。
【００１３】図１は、本発明のレジストパターンの形成
方法の原理説明図である。この図において、１はシリコ
ン基板、２はパッドシリコン酸化膜、３はシリコン窒化
膜、４は感光性を有する膜である。
方法の原理説明図である。この図において、１はシリコ
ン基板、２はパッドシリコン酸化膜、３はシリコン窒化
膜、４は感光性を有する膜である。
【００１４】この図は、シリコン基板１の上に、パッド
シリコン酸化膜２、シリコン窒化膜３、および、感光性
を有する膜４を形成した積層構造の断面を示している。
そして、図中のＩは感光性を有する膜４中の露光光強度
を示したものであり、露光光強度Ｉは感光性を有する膜
４の厚さ方向に周期的に強弱が表れている。
シリコン酸化膜２、シリコン窒化膜３、および、感光性
を有する膜４を形成した積層構造の断面を示している。
そして、図中のＩは感光性を有する膜４中の露光光強度
を示したものであり、露光光強度Ｉは感光性を有する膜
４の厚さ方向に周期的に強弱が表れている。
【００１５】ここでは、感光性を有する膜４内の露光光
の定在波比を、露光光強度の１周期の振幅（Ｉδ）を１
周期の平均値Ｉave で除した値Ｉswで規定している。こ
の図のφtop は感光性を有する膜４の頂部の露光光強
度、φbottomはその底部の露光光強度を表したものであ
り、この明細書では、露光光強度が極大の場合の位置を
定在波の腹、光強度が極小の位置を定在波の節と定義す
る。
の定在波比を、露光光強度の１周期の振幅（Ｉδ）を１
周期の平均値Ｉave で除した値Ｉswで規定している。こ
の図のφtop は感光性を有する膜４の頂部の露光光強
度、φbottomはその底部の露光光強度を表したものであ
り、この明細書では、露光光強度が極大の場合の位置を
定在波の腹、光強度が極小の位置を定在波の節と定義す
る。
【００１６】この積層構造体において、パッドシリコン
酸化膜とシリコン窒化膜の膜厚の変動に伴って、感光性
を有する膜４の厚さ方向の露光光強度が変動するが、そ
の変動の度合いは定在波比Ｉswが大きいほど大きい。し
たがって、図１の定義にしたがって定在波比Ｉswを計算
し、定在波比Ｉswができるだけ小さくなるようにパッド
シリコン酸化膜、シリコン窒化膜の屈折率と膜厚を設定
すればよい。
酸化膜とシリコン窒化膜の膜厚の変動に伴って、感光性
を有する膜４の厚さ方向の露光光強度が変動するが、そ
の変動の度合いは定在波比Ｉswが大きいほど大きい。し
たがって、図１の定義にしたがって定在波比Ｉswを計算
し、定在波比Ｉswができるだけ小さくなるようにパッド
シリコン酸化膜、シリコン窒化膜の屈折率と膜厚を設定
すればよい。
【００１７】図２は、従来のレジストの断面形状の説明
図であり、（Ａ）は裾引きを示し、（Ｂ）は肩落ちを示
している。この図において、３はシリコン窒化膜、４1
はレジスト膜である。
図であり、（Ａ）は裾引きを示し、（Ｂ）は肩落ちを示
している。この図において、３はシリコン窒化膜、４1
はレジスト膜である。
【００１８】この図２（Ａ）に示されるシリコン窒化膜
３の上のレジスト膜４1 の裾引きは、感光性を有する膜
の底部（レジストボトム：φbottom）に露光光強度の節
が生じ、露光光強度が不足して現像する際に除去されな
いで残る場合に生じる。レジストボトムの位相はパッド
シリコン酸化膜とシリコン窒化膜の屈折率、膜厚によっ
て決まる。
３の上のレジスト膜４1 の裾引きは、感光性を有する膜
の底部（レジストボトム：φbottom）に露光光強度の節
が生じ、露光光強度が不足して現像する際に除去されな
いで残る場合に生じる。レジストボトムの位相はパッド
シリコン酸化膜とシリコン窒化膜の屈折率、膜厚によっ
て決まる。
【００１９】また、図２（Ｂ）に示されるシリコン窒化
膜３の上のレジスト膜４1 の肩落ちは、感光性を有する
膜の頂部（レジストトップ：φtop ）に露光光強度の腹
が生じ、露光光強度が過剰になって現像する際に過剰に
除去される場合に生じる。レジストトップの位相は感光
性を有する膜の膜厚で決まる。なお、レジスト膜４1 の
裾引きも、レジスト膜４1 の肩落ちはも、これをマスク
にして基板に処理を加える工程においてばらつきや寸法
誤差を生じる。
膜３の上のレジスト膜４1 の肩落ちは、感光性を有する
膜の頂部（レジストトップ：φtop ）に露光光強度の腹
が生じ、露光光強度が過剰になって現像する際に過剰に
除去される場合に生じる。レジストトップの位相は感光
性を有する膜の膜厚で決まる。なお、レジスト膜４1 の
裾引きも、レジスト膜４1 の肩落ちはも、これをマスク
にして基板に処理を加える工程においてばらつきや寸法
誤差を生じる。
【００２０】したがって、図１で説明した定義にしたが
って、φtop ，φbottomを計算し、パッドシリコン酸化
膜、シリコン窒化膜の屈折率、膜厚、レジストの膜厚を
最適化することによって、裾引きや肩落ちを抑えること
ができる。
って、φtop ，φbottomを計算し、パッドシリコン酸化
膜、シリコン窒化膜の屈折率、膜厚、レジストの膜厚を
最適化することによって、裾引きや肩落ちを抑えること
ができる。
【００２１】本発明では、パッドシリコン酸化膜、シリ
コン窒化膜の膜厚を定在波比が極小になる膜厚に設定す
るため、パッドシリコン酸化膜やシリコン窒化膜の膜厚
のばらつきに伴うレジストの寸法変動を低減することが
できる。また、パッドシリコン酸化膜とシリコン窒化膜
の屈折率、膜厚を最適化して、レジストボトムに露光光
強度の腹ができるように設定するため、レジストボトム
の裾引きは起こらない。そして、また、レジストトップ
に露光光強度の節ができるように、レジスト膜の膜厚を
設定するため、レジストトップの肩落ちが起こらない。
コン窒化膜の膜厚を定在波比が極小になる膜厚に設定す
るため、パッドシリコン酸化膜やシリコン窒化膜の膜厚
のばらつきに伴うレジストの寸法変動を低減することが
できる。また、パッドシリコン酸化膜とシリコン窒化膜
の屈折率、膜厚を最適化して、レジストボトムに露光光
強度の腹ができるように設定するため、レジストボトム
の裾引きは起こらない。そして、また、レジストトップ
に露光光強度の節ができるように、レジスト膜の膜厚を
設定するため、レジストトップの肩落ちが起こらない。
【００２２】図３は、パッドシリコン酸化膜、シリコン
窒化膜と感光性を有する膜に生じる露光光の定在波比の
シミュレーション結果説明図である。この図の横軸はパ
ッドシリコン酸化膜の膜厚を示し、縦軸はシリコン窒化
膜の膜厚を示している。そしてこの図には、シミュレー
ションにより決定した、パッドシリコン酸化膜とシリコ
ン窒化膜に対する感光性を有する膜中の露光光強度の定
在波比（Ｉsw）を示し、色が薄い領域が、定在波比が大
きい領域であり、色が薄い領域が定在波比が小さい領域
である。
窒化膜と感光性を有する膜に生じる露光光の定在波比の
シミュレーション結果説明図である。この図の横軸はパ
ッドシリコン酸化膜の膜厚を示し、縦軸はシリコン窒化
膜の膜厚を示している。そしてこの図には、シミュレー
ションにより決定した、パッドシリコン酸化膜とシリコ
ン窒化膜に対する感光性を有する膜中の露光光強度の定
在波比（Ｉsw）を示し、色が薄い領域が、定在波比が大
きい領域であり、色が薄い領域が定在波比が小さい領域
である。
【００２３】レジストの寸法変動を抑えるためには、色
の濃い領域を選択すればよい。なお、この図には、露光
光としｉ線（波長３６５ｎｍ）を用い、単結晶シリコン
基板（ｎ＝６．５２ ｋ＝２．７１）の上に、パッドシ
リコン酸化膜（ｎ＝１．４８ ｋ＝０）、シリコン窒化
膜（Ｓｉ3 Ｎ4 ｎ＝２．０６ ｋ＝０）を形成し、そ
の上に感光性を有する膜（ｎ＝１．６５ ｋ＝−０．０
２）を形成した場合についてシミュレーションした結果
が示されている。
の濃い領域を選択すればよい。なお、この図には、露光
光としｉ線（波長３６５ｎｍ）を用い、単結晶シリコン
基板（ｎ＝６．５２ ｋ＝２．７１）の上に、パッドシ
リコン酸化膜（ｎ＝１．４８ ｋ＝０）、シリコン窒化
膜（Ｓｉ3 Ｎ4 ｎ＝２．０６ ｋ＝０）を形成し、そ
の上に感光性を有する膜（ｎ＝１．６５ ｋ＝−０．０
２）を形成した場合についてシミュレーションした結果
が示されている。
【００２４】図４は、パッドシリコン酸化膜、シリコン
窒化膜と感光性を有する膜の底部の露光光強度の位相の
シミュレーション結果説明図である。この図の横軸はパ
ッドシリコン酸化膜の膜厚を示し、縦軸はシリコン窒化
膜の膜厚を示している。そしてこの図には、シミュレー
ションにより決定した、パッドシリコン酸化膜とシリコ
ン窒化膜に対するレジストボトムの露光光強度の位相を
示し、色の薄い領域が位相が腹、色の濃い領域が位相が
節の領域を表している。色の薄い領域を選択することで
レジストの裾引きを抑えることができる。
窒化膜と感光性を有する膜の底部の露光光強度の位相の
シミュレーション結果説明図である。この図の横軸はパ
ッドシリコン酸化膜の膜厚を示し、縦軸はシリコン窒化
膜の膜厚を示している。そしてこの図には、シミュレー
ションにより決定した、パッドシリコン酸化膜とシリコ
ン窒化膜に対するレジストボトムの露光光強度の位相を
示し、色の薄い領域が位相が腹、色の濃い領域が位相が
節の領域を表している。色の薄い領域を選択することで
レジストの裾引きを抑えることができる。
【００２５】図５は、感光性を有する膜の膜厚の変動と
感光性を有する膜の頂部の露光光強度の位相関係説明図
である。この図の横軸は感光性を有する膜の膜厚を示
し、縦軸は露光光強度の位相を示している。そしてこの
図には、パッドシリコン酸化膜を３０Å、シリコン窒化
膜を１３００Åに固定した場合に、感光性を有する膜の
膜厚が０．５０μｍから０．７５μｍまでの範囲で変化
した場合の感光性を有する膜の頂部の露光光強度の位相
を示しており、レジストの肩落ちを抑えるためには、感
光性を有する膜の膜厚を０．６１μｍ，０．７３μｍに
設定すればよいことを示している。実際にはレジストの
耐エッチング性を大きくするため０．７３μｍにするこ
とが望まれるが、０．６１μｍでも、あるいはこれより
厚くても、感光性を有する膜の頂部に露光光強度の節が
くるようにすると、これと同様の効果を奏する。
感光性を有する膜の頂部の露光光強度の位相関係説明図
である。この図の横軸は感光性を有する膜の膜厚を示
し、縦軸は露光光強度の位相を示している。そしてこの
図には、パッドシリコン酸化膜を３０Å、シリコン窒化
膜を１３００Åに固定した場合に、感光性を有する膜の
膜厚が０．５０μｍから０．７５μｍまでの範囲で変化
した場合の感光性を有する膜の頂部の露光光強度の位相
を示しており、レジストの肩落ちを抑えるためには、感
光性を有する膜の膜厚を０．６１μｍ，０．７３μｍに
設定すればよいことを示している。実際にはレジストの
耐エッチング性を大きくするため０．７３μｍにするこ
とが望まれるが、０．６１μｍでも、あるいはこれより
厚くても、感光性を有する膜の頂部に露光光強度の節が
くるようにすると、これと同様の効果を奏する。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
（第１実施例）図６は、第１実施例のレジストパターン
の形成方法説明図である。この図において、１１はＳｉ
基板、１２はパッドシリコン酸化膜、１３はシリコン窒
化膜、１４は感光性を有する膜である。
の形成方法説明図である。この図において、１１はＳｉ
基板、１２はパッドシリコン酸化膜、１３はシリコン窒
化膜、１４は感光性を有する膜である。
【００２７】この実施例のレジストパターンの形成方法
においては、Ｓｉ基板（ｎ＝６．５２，ｋ＝２．７１）
１１の上に、厚さ３０Åのパッドシリコン酸化膜（ｎ＝
１．４８，ｋ＝０）１２と、厚さ１３００Åのシリコン
窒化膜（ｎ＝２．０８，ｋ＝０）１３を形成し、その上
に厚さ０．７１５μｍのポジ型感光性を有する膜（ｎ＝
１．６５，ｋ＝０．０２）１４を形成し、この感光性を
有する膜１４に超高圧水銀灯のｉ線の露光光を投影して
露光し、続いて現像する。
においては、Ｓｉ基板（ｎ＝６．５２，ｋ＝２．７１）
１１の上に、厚さ３０Åのパッドシリコン酸化膜（ｎ＝
１．４８，ｋ＝０）１２と、厚さ１３００Åのシリコン
窒化膜（ｎ＝２．０８，ｋ＝０）１３を形成し、その上
に厚さ０．７１５μｍのポジ型感光性を有する膜（ｎ＝
１．６５，ｋ＝０．０２）１４を形成し、この感光性を
有する膜１４に超高圧水銀灯のｉ線の露光光を投影して
露光し、続いて現像する。
【００２８】上記の条件を実現することによって、シリ
コン窒化膜１３からの露光光の反射率を低下することが
でき、その結果、露光光の反射波の干渉によって生じる
定在波比（Ｉsw）を小さくすることができる。
コン窒化膜１３からの露光光の反射率を低下することが
でき、その結果、露光光の反射波の干渉によって生じる
定在波比（Ｉsw）を小さくすることができる。
【００２９】この実施例のレジストパターンの形成方法
においては、感光性を有する膜１４の中の定在波比（Ｉ
sw）を極小に抑えることができ、シリコン窒化膜１３の
膜厚が１３００ű５０Å変動した場合でも、感光性を
有する膜１４の寸法変動を±０．０３μｍ以内に抑える
ことができる。また、感光性を有する膜１４の中に小さ
い定在波が形成されるとしても、シリコン窒化膜１３と
感光性を有する膜１４の膜厚を調節することによって、
レジストボトムに定在波の腹を、レジストトップに定在
波の節を発生させることができ、従来の技術で問題にな
っていたレジストパターンの裾引き、肩落ちを小さくし
て急峻に立ち上がる形状のよいレジストパターンを形成
することができる。
においては、感光性を有する膜１４の中の定在波比（Ｉ
sw）を極小に抑えることができ、シリコン窒化膜１３の
膜厚が１３００ű５０Å変動した場合でも、感光性を
有する膜１４の寸法変動を±０．０３μｍ以内に抑える
ことができる。また、感光性を有する膜１４の中に小さ
い定在波が形成されるとしても、シリコン窒化膜１３と
感光性を有する膜１４の膜厚を調節することによって、
レジストボトムに定在波の腹を、レジストトップに定在
波の節を発生させることができ、従来の技術で問題にな
っていたレジストパターンの裾引き、肩落ちを小さくし
て急峻に立ち上がる形状のよいレジストパターンを形成
することができる。
【００３０】図７は、第１実施例のレジストパターンの
形状の説明図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各種の形状のレ
ジスト膜を示している。この図において、２３はシリコ
ン窒化膜、２４1 はレジスト膜である。
形状の説明図であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各種の形状のレ
ジスト膜を示している。この図において、２３はシリコ
ン窒化膜、２４1 はレジスト膜である。
【００３１】図７の（Ａ）は、シリコン窒化膜２３の上
のレジスト膜２４1 の底部に裾引きが生じている場合を
示し、（Ｂ）はシリコン窒化膜２３の上のレジスト膜２
４1の頂部に肩落ちを生じている場合を示し、（Ｃ）は
正常な形状のレジスト膜２４ 1 を示している。
のレジスト膜２４1 の底部に裾引きが生じている場合を
示し、（Ｂ）はシリコン窒化膜２３の上のレジスト膜２
４1の頂部に肩落ちを生じている場合を示し、（Ｃ）は
正常な形状のレジスト膜２４ 1 を示している。
【００３２】（第２実施例）第１実施例において、ｎi
をｉ線におけるシリコン窒化膜１３の屈折率とすると
き、パッドシリコン酸化膜１２が０〜５０Åの時、シリ
コン窒化膜を（１３００ű５０Å）×（２．０６／ｎ
i ）とし、パッドシリコン酸化膜１２の膜厚が５１〜１
００Åの場合、シリコン窒化膜を（１２５０ű５０
Å）×（２．０６／ｎi ）、パッドシリコン酸化膜の膜
厚が１０１〜１５０Åの場合、シリコン窒化膜を（１２
００ű５０Å）×（２．０６／ｎi ）、パッドシリコ
ン酸化膜の膜厚が１５１〜２００Åの場合、シリコン窒
化膜を（１１５０ű５０Å）×（２．０６／ｎi ）に
設定することによって、感光性を有する膜１４中の定在
波比を極小にすることができる。
をｉ線におけるシリコン窒化膜１３の屈折率とすると
き、パッドシリコン酸化膜１２が０〜５０Åの時、シリ
コン窒化膜を（１３００ű５０Å）×（２．０６／ｎ
i ）とし、パッドシリコン酸化膜１２の膜厚が５１〜１
００Åの場合、シリコン窒化膜を（１２５０ű５０
Å）×（２．０６／ｎi ）、パッドシリコン酸化膜の膜
厚が１０１〜１５０Åの場合、シリコン窒化膜を（１２
００ű５０Å）×（２．０６／ｎi ）、パッドシリコ
ン酸化膜の膜厚が１５１〜２００Åの場合、シリコン窒
化膜を（１１５０ű５０Å）×（２．０６／ｎi ）に
設定することによって、感光性を有する膜１４中の定在
波比を極小にすることができる。
【００３３】感光性を有する膜１４の膜厚は、パッドシ
リコン酸化膜１２と、シリコン窒化膜１３を決定した後
に、レジストトップの位相が節になるように、図４と同
様の計算をして求めることができる。
リコン酸化膜１２と、シリコン窒化膜１３を決定した後
に、レジストトップの位相が節になるように、図４と同
様の計算をして求めることができる。
【００３４】（第３実施例）第２実施例においては、露
光光としてｉ線を用いたが、露光光としてエキシマレー
ザー光を用いても、第２実施例と同様の膜厚の最適化手
順によってパッドシリコン酸化膜１２とシリコン窒化膜
１３の膜厚を、定在波比が小さくなるように決定するこ
とができる。
光光としてｉ線を用いたが、露光光としてエキシマレー
ザー光を用いても、第２実施例と同様の膜厚の最適化手
順によってパッドシリコン酸化膜１２とシリコン窒化膜
１３の膜厚を、定在波比が小さくなるように決定するこ
とができる。
【００３５】この場合は、パッドシリコン酸化膜１２が
０〜１００Åのとき、シリコン窒化膜１３を（１２５０
ű５０Å）×（２．２４／ｎe ）、パッドシリコン酸
化膜１２の膜厚が１０１〜２００Åの場合、シリコン窒
化膜１３を（１２００ű５０Å）×（２．２４／
ｎe ）に設定することができる。
０〜１００Åのとき、シリコン窒化膜１３を（１２５０
ű５０Å）×（２．２４／ｎe ）、パッドシリコン酸
化膜１２の膜厚が１０１〜２００Åの場合、シリコン窒
化膜１３を（１２００ű５０Å）×（２．２４／
ｎe ）に設定することができる。
【００３６】以上述べてきたことは、感光性を有する膜
の下にパッドシリコン酸化膜とシリコン窒化膜の２層の
透明膜を有する場合についてであるが、この透明膜が３
層以上であっても本発明を適用することはできる。本発
明において、透明膜とは、露光光の光吸収係数が０．２
位下の膜を表すものとする。
の下にパッドシリコン酸化膜とシリコン窒化膜の２層の
透明膜を有する場合についてであるが、この透明膜が３
層以上であっても本発明を適用することはできる。本発
明において、透明膜とは、露光光の光吸収係数が０．２
位下の膜を表すものとする。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレジスト
パターン形成方法によると、集積回路装置の素子分離領
域を形成するため絶縁膜をパターニングする際に、絶縁
膜を選択的にエッチングするためのマスクとなるレジス
トの寸法ばらつきを抑え、レジストの断面形状を改善す
るという効果を奏するため、集積回路装置を構成する素
子の微細化、所要面積の縮小に寄与し、また、集積回路
装置の量産化と歩留りの向上に寄与するところが大き
い。
パターン形成方法によると、集積回路装置の素子分離領
域を形成するため絶縁膜をパターニングする際に、絶縁
膜を選択的にエッチングするためのマスクとなるレジス
トの寸法ばらつきを抑え、レジストの断面形状を改善す
るという効果を奏するため、集積回路装置を構成する素
子の微細化、所要面積の縮小に寄与し、また、集積回路
装置の量産化と歩留りの向上に寄与するところが大き
い。
【図１】本発明のレジストパターンの形成方法の原理説
明図である。
明図である。
【図２】従来のレジストの断面形状の説明図であり、
（Ａ）は裾引きを示し、（Ｂ）は肩落ちを示している。
（Ａ）は裾引きを示し、（Ｂ）は肩落ちを示している。
【図３】パッドシリコン酸化膜、シリコン窒化膜と感光
性を有する膜に生じる露光光の定在波比のシミュレーシ
ョン結果説明図である。
性を有する膜に生じる露光光の定在波比のシミュレーシ
ョン結果説明図である。
【図４】パッドシリコン酸化膜、シリコン窒化膜と感光
性を有する膜の底部の露光光強度の位相のシミュレーシ
ョン結果説明図である。
性を有する膜の底部の露光光強度の位相のシミュレーシ
ョン結果説明図である。
【図５】感光性を有する膜の膜厚の変動と感光性を有す
る膜の頂部の露光光強度の位相関係説明図である。
る膜の頂部の露光光強度の位相関係説明図である。
【図６】第１実施例のレジストパターンの形成方法説明
図である。
図である。
【図７】第１実施例のレジストパターンの形状の説明図
であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各種の形状のレジスト膜を示
している。
であり、（Ａ）〜（Ｃ）は各種の形状のレジスト膜を示
している。
１ シリコン基板
２ パッドシリコン酸化膜
３ シリコン窒化膜
４ 感光性を有する膜
４1 レジスト膜
１１ Ｓｉ基板
１２ パッドシリコン酸化膜
１３ シリコン窒化膜
１４ 感光性を有する膜
２３ シリコン窒化膜
２４1 レジスト膜
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−244153（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−201990（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−244154（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−79322（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−239116（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−50624（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G03F 7/11
G03F 7/20
G03F 7/26
Claims (2)
- 【請求項１】基板の上に２層以上の透明膜を形成する工
程と、 該２層以上の透明膜の上に感光性を有する膜を形成する
工程と、 該感光性を有する膜を選択的に露光して選択的に耐エッ
チング化する工程と、 該感光性を有する膜の耐エッチング化されなかった部分
を除去する工程を含むレジストパターンの形成方法にお
いて、該２層の透明膜の屈折率と膜厚を調節することによって
レジストボトムの露光光強度を極大にしてレジストボト
ムの裾引きを抑えること を特徴とするレジストパターン
の形成方法。 - 【請求項２】基板の上に２層以上の透明膜を形成する工
程と、 該２層以上の透明膜の上に感光性を有する膜を形成する
工程と、 該感光性を有する膜を選択的に露光して選択的に耐エッ
チング化する工程と、 該感光性を有する膜の耐エッチング化されなかった部分
を除去する工程を含むレジストパターンの形成方法にお
いて、該感光性を有する膜の膜厚を調節することによってレジ
ストトップの露光光強度を極小にしてレジストトップの
肩落ちを抑えること を特徴とするレジストパターンの形
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04748694A JP3451406B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04748694A JP3451406B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263298A JPH07263298A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3451406B2 true JP3451406B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=12776459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04748694A Expired - Lifetime JP3451406B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3451406B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3592678B2 (ja) | 2002-02-27 | 2004-11-24 | 松下電器産業株式会社 | ブランク盤の製造方法とダイレクトスタンパーの製作方法 |
| JP4621485B2 (ja) * | 2004-11-29 | 2011-01-26 | 株式会社東芝 | パタンデータ検証方法、パタンデータ作成方法、露光用マスクの製造方法およびプログラム |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP04748694A patent/JP3451406B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07263298A (ja) | 1995-10-13 |
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