JPH0212806A - レジスト・パターンの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
をするパターンを形成する方法に関する。

Ｂ、従来技術 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）に対する透明度が冨い。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
Ｌのパターンを後の乾式エツチングでエッチ・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、エツチング、された材料に正確に転写される。すな
わち、エツ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、エツ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、分子１ＬＪｉＪ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。

エツ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、多段エツチング
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
段差をエツチングする（輪郭エツチング）。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、エツ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、
エツチングされた材料の穴に転写される。この方法は、
前述の周知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ぼかす、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。

欧州特許出願筒０２２７８５１号明細書には、壁面の傾
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放射線を用いて
、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（ΔＮｏｖｅｌ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒＳｕｂｍ
ｉｃｒｏｎ　５ｔｒｕｃｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ　ｌｌｓ
ｉｎｇ　０ｐｔｉｃａｌＰｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　Ｌｉｔ
ｈｏｇｒａｐｈｙ）　Ｊ　、マイクロエレクトロニック
・エンジニアリング（旧ｃｒｏｅ　１ｅｃｔｒｏｎ　ｉ
ｃＥｎｇ　１ｎｅｅｒ　ｉｎｇ　）、１．１９８３年、
ｐ、２９５に記載されている。この「二重露出技術」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、露出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出する。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
。重なった領域は二重露出され、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。露出した開口部は傾
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、露出されないフォト
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ＶＬＳ　Ｉ技術に使用す
るには再現性が十分でない。

Ｃ０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。

Ｄ０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、
露出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
ン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、露出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
全な露出を行なうのに十分であれば、はぼ垂直になる。

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。は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
する光の波長での感度、及び露出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線または電子線リ
ングラフィを用いて、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、従来のフォトリン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、紫外線に露出した領域にある程
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
ツチング用のエツチング・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
の投影フォトリン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、移動量を露出時間に対し
てプロットしたものである。露出サイクルは次−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出を行なう。

この露出時間は、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
（露出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、シたが
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。壁面の領域５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、Ｘ方向の移動も、またはＸ方向とＸ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出される際の
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
２八図ないし第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
、露出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
、本発明の方法のこの゛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
が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なえない。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。露出時間を延長すると、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出サイクルを実行した後、
第１図に示す露出サイクルを重ねて形成したものである
。ただし、露出時間は短かくする。

第３図に示す壁面形状は、当該のグラフに示す露出サイ
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、丈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ヨンに
接続するには、誘電体層７にビア・ホール１２をエツチ
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
ツチング・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。エツチング工程で、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、金属を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１μｍ１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、露出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出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、特殊な導体パターンが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れかるように、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、各露出後にテーブル１７は
チップの長さだけ移動しく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、次々に露出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はディジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）　、３
２及び３３はそれぞれＸ方向及びＸ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ＤＡＣ
）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８１４００−３１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２μｍ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°Ｃで２０分間、照射後
は９５°Ｃで１０分間加熱した。照射には、ＧＣＡから
型式名Ｄ　ＳＷ８３００として市販されている投影露出
装置を使用し、波長は４３８　ｎ　ｍ　ｓエネルギは１
１０　ｍ　Ｊ　／ａｍ２とした。この投影露出装置は、
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辺は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出装置に
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、ウェーハを露出し、露出の間
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、投影露出装置のＸステージ及びＸ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出装
置の修正は、もっば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Ｏ，ＩＮのＫＯＨ溶液を使用して、２
５℃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
３．５μｍ１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。

Ｆ０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Ｘ’Ｙ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出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！、２・・・・マスク、３．
４・・・・開口部、５．６・・・・壁面、８・・・・基
板。 、＼

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 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
   合せした第１の位置から、露光中に基板をマスクに対し
   て横方向に連続的あるいは段階的に移動させて露光位置
   をずらすようにした、レジスト・パターンの形成方法。