JPH04364726A - パターン形成方法 - Google Patents

パターン形成方法

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JPH04364726A
JPH04364726A JP16892491A JP16892491A JPH04364726A JP H04364726 A JPH04364726 A JP H04364726A JP 16892491 A JP16892491 A JP 16892491A JP 16892491 A JP16892491 A JP 16892491A JP H04364726 A JPH04364726 A JP H04364726A
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JP
Japan
Prior art keywords
resist
pattern
semiconductor substrate
thin film
forming method
Prior art date
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Pending
Application number
JP16892491A
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English (en)
Inventor
Tetsuo Sato
哲夫 佐藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造方法
において、半導体基板上に微細パターンを形成するパタ
ーン形成方法に関し、特に半導体基板上に設けられたレ
ジストを異方性ドライエッチングによりオーバーハング
形状を形成し、そのオーバーハング形状を利用して半導
体基板上に微細パターンを形成するパターン形成方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造方法において、
半導体基板上に微細パターンを形成する方法としては、
フォトレジストを半導体基板上へパターニングし、それ
をマスクとして下地薄膜をエッチング加工し、そのプロ
セスを繰り返すことによりパターン形成する方法、ある
いはフォトレジストを半導体基板上へパターニングする
ことにより必然的に生じるそのオーバーハング形状を利
用した、いわゆるリフトオフ法によりパターン形成する
方法がある。
【0003】図3(a) 〜(d) は上記前者による
フォトレジストをマスクとして下地薄膜をエッチング加
工しパターン形成を行う工程を示す図であり、図におい
て、1は半導体基板、6は被エッチング薄膜、8はレジ
ストパターンである。
【0004】次にエッチング加工によるパターン形成方
法について説明する。まず図3(a)に示すように半導
体基板1上全面に被エッチング薄膜6を形成する。次に
フォトリソグラフィー工程にて、薄膜6上に図3(b)
 に示す所望のレジストパターン8をパターニングする
。このフォトレジストパターン8をマスクとして下地薄
膜6を図3(c) に示すようにエッチング加工し、最
後にレジストパターン8通りの図3(d) に示す薄膜
パターン6を形成する。
【0005】また図4(a) 〜(c) は上記後者に
よるフォトレジストのオーバーハング形状を利用したリ
フトオフ法によりパターン形成を行う工程を示す図であ
り、図において、8aはフォトレジストパターン、9は
フォトレジストパターン8a上の薄膜、10は半導体基
板1上の薄膜である。
【0006】次にリフトオフ法によるパターン形成方法
について説明する。まず半導体基板1上全面にフォトレ
ジスト8aを形成し、次にフォトリソグラフィー工程に
て図4(a) に示すようなオーバーハング形状のレジ
ストパターン8aが必然的に形成される。次に薄膜9を
半導体基板1上全面にまわり込みの少ない蒸着方法、即
ち図4(b) に示すようにレジストパターン8a上の
薄膜9と半導体基板1上の薄膜10とが繋がらないよう
に蒸着する。最後にレジストパターン8a上の薄膜9を
リフトオフし、レジストパターン8aのない部分、即ち
半導体基板1上にのみ図4(c) に示す薄膜10をパ
ターン形成する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のパターン形成方
法は以上のようになされており、下地薄膜の材料として
例えば金,プラチナ等を用いてエッチング加工すると、
その性質により通常エッチング加工で使用されている反
応性ガスでは化学反応がおこりにくく、またこれらの材
料に対応する実用上使用できる反応性ガスは現状では無
い。したがって、これらの材料を用いた場合はその加工
が困難であり、リフトオフ法などの他の手段を用いなけ
ればならないという問題点があった。
【0008】また上記リフトオフ法を用いる場合は現在
、主流として用いられているポジ型レジストではその特
性により使用することが不可能であり、解像度が低いネ
ガ型レジスト、もしくはコストの高いリフトオフ専用の
フォトレジストを用いなければならないという問題点が
あった。この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、薄膜を簡単に精度よくパターン形成
することができるパターン形成方法を得ることを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明に係るパターン
形成方法は、その表面上にパターンが形成される半導体
基板上に設けられたレジストを異方性ドライエッチング
によりオーバーハング形状に加工し、かつ上記半導体基
板表面の一部を露出させ、上記レジストのエッチング側
壁を除く表面上,及び上記露出した半導体基板表面上に
上記パターン材料からなる薄膜を形成し、上記レジスト
上の上記薄膜をリフトオフするようにしたものである。
【0010】また半導体基板上に設けられたパターン成
形するべき絶縁膜上にレジストを形成し、該レジストを
異方性ドライエッチングによりオーバーハング形状に加
工し、かつ上記絶縁膜表面の一部を露出させ、上記オー
バーハング形状のレジストを途中までエッチングバック
し、これをマスクとしてテーパー状のコンタクト穴を絶
縁膜に形成するようにしたものである。
【0011】
【作用】この発明においては、エッチング加工によりパ
ターン形成することが困難とされる薄膜材料を、異方性
ドライエッチングによりオーバーハング形状に加工して
パターン形成し、該オーバーハング形状を利用してリフ
トオフするようにしたので、簡単に、かつ精度の高い微
細パターンを半導体基板上に形成することができる。
【0012】また半導体基板上に設けられたパターン成
形するべき絶縁膜上にレジストを形成し、該レジストを
異方性ドライエッチングによる、マスクパターンのエッ
ジ部からのプラズマイオンの散乱によりオーバーハング
形状に加工し、かつ上記絶縁膜表面の一部を露出させ、
上記オーバーハング形状のレジストを途中までエッチン
グバックし、これをマスクとしてテーパー状のコンタク
ト穴を形成することができる。
【0013】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1(a) 〜(h) は本発明の一実施例によ
るパターン形成を行う工程を示す図であり、図において
、1は半導体基板、2はフォトレジスト、3はシリコン
酸化膜、4は上層レジストパターン、5はイオン、6は
レジスト上の薄膜、6aは半導体基板上1の薄膜である
【0014】次にパターンを形成する方法について説明
する。まず半導体基板1上全面に図1(a) に示すよ
うにフォトレジスト2を形成し、該フォトレジスト2を
形成した後、その全面に図1(b) に示すようにシリ
コン酸化膜3を塗布する。次に上記シリコン酸化膜3上
全面に上層レジスト4を塗布し、露光して現像し、図1
(c) に示す所望のパターンを形成する。この上層パ
ターン4をマスクとしてシリコン酸化膜3を図1(d)
 に示すようにプラズマエッチングする。エッチングさ
れたシリコン酸化膜3をマスクとしてフォトレジスト2
を平行平板型の異方性ドライエッチングにより加工する
。この際、図1(e) に示すようにプラズマ中のシリ
コン酸化膜3のエッジ部分でのイオン5の散乱によりフ
ォトレジスト2がオーバーハング形状となる。次に図1
(f) に示すようにシリコン酸化膜3を除去し、全面
にパターン形成しようとする薄膜をなるべくまわり込み
の少ない蒸着方法、即ち図1(g) に示すようにフォ
トレジスト2上の薄膜6と半導体基板1上の薄膜6aと
が繋がらないように蒸着する。最後にフォトレジスト2
上の薄膜6をリフトオフし、フォトレジスト2のない部
分、即ち半導体基板1上にのみ図1(h) に示す薄膜
6aをパターン形成する。
【0015】このように上記実施例では、その表面上に
パターンが形成される半導体基板1上に設けられたレジ
スト2を異方性ドライエッチングによりオーバーハング
形状に加工し、かつ上記半導体基板1表面の一部を露出
させ、上記レジスト2のエッチング側壁を除く表面上,
及び上記露出した半導体基板1表面上に上記パターン材
料からなる薄膜6aを形成し、上記レジスト2上の上記
薄膜6をリフトオフするようにしたので、より簡単に、
かつ精度の高い微細パターンを形成することができる。
【0016】また上記実施例において説明したオーバー
ハング形状は、その表面上にパターンが形成される半導
体基板1上に設けられたレジストに適用したが、半導体
基板上に設けられたパターン成形するべき絶縁膜にコン
タクト穴を形成する場合においても適用できる。
【0017】以下、このような他の実施例について説明
する。図2(a) 〜(d) は本発明の他の実施例に
よるコンタクト穴を形成する工程を示す図であり、図に
おいて、7は絶縁膜である。
【0018】次にコンタクト穴を形成する方法について
説明する。まず半導体基板1上に絶縁膜7,フォトレジ
スト2及びシリコン酸化膜3を順次塗布し、上記実施例
と同様にシリコン酸化膜3をマスクとしてフォトレジス
ト2を平行平板型の異方性ドライエッチングにより加工
する。この際、上記実施例と同様にプラズマ中のシリコ
ン酸化膜3のエッジ部分でのイオン5の散乱によりフォ
トレジスト2が図2(a) に示すオーバーハング形状
となる。次に図2(b) に示すように、シリコン酸化
膜3を除去し、この状態からフォトレジスト2をエッチ
ングバックしそれを中間で止めて、図2(c) に示す
ようなテーパー状のレジストパターンを得る。このテー
パー状のフォトレジスト2をマスクにすれば、異方性ド
ライエッチングにより図2(d) に示す絶縁膜7のテ
ーパー状のコンタクト穴を形成することができる。
【0019】このように上記本実施例では、半導体基板
1上に設けられたパターン成形するべき絶縁膜7上にレ
ジスト2を形成し、該レジスト2を異方性ドライエッチ
ングによりオーバーハング形状に加工し、かつ上記絶縁
膜7表面の一部を露出させ、上記オーバーハング形状の
レジスト2を途中までエッチングバックしそれを中間で
止め、これをマスクとしてテーパー状のコンタクト穴を
形成することができる。
【0020】なお上記実施例では、上記オーバーハング
形状を形成する方法として、その表面上にパターンが形
成される半導体基板1上に設けられたレジストエッチン
グ時のパターンエッジによるプラズマイオンの散乱を利
用したことを例にとって説明したが、このプラズマイオ
ンの散乱が起きる条件として、上記レジストエッチング
時のマスク材料を厚膜化することによりその散乱を起こ
させオーバーハング形状を形成することもできる。また
上記レジストエッチング時におけるガスの圧力を上昇さ
せる,あるいはガスの量を多くすることにより、イオン
の放射される方向性が異方性から等方性となり、サイド
エッチングが起こりオーバーハング形状を形成すること
もできる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、この発明に係るパターン
形成方法によれば、その表面上にパターンが形成される
半導体基板上に設けられたレジストを異方性ドライエッ
チングによりオーバーハング形状に加工し、かつ上記半
導体基板表面の一部を露出させ、上記レジストのエッチ
ング側壁を除く表面上,及び上記露出した半導体基板表
面上に上記パターン材料からなる薄膜を形成し、上記レ
ジスト上の上記薄膜をリフトオフするようにしたので、
簡単に、かつ精度の高い微細パターンを得ることができ
る効果がある。
【0022】また半導体基板上に設けられたパターン成
形するべき絶縁膜上にレジストを形成し、該レジストを
異方性ドライエッチングによりオーバーハング形状に加
工し、かつ上記絶縁膜表面の一部を露出させ、上記オー
バーハング形状のレジストを途中までエッチングバック
し、これをマスクとしてテーパー状のコンタクト穴を形
成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるパターン形成のプロ
セスフローを示す工程断面図である。
【図2】この発明の他の実施例によるコンタクト穴形成
のプロセスフローを示す工程断面図である。
【図3】従来のエッチング加工によるパターン形成のプ
ロセスフローを示す工程断面図である。
【図4】従来のリフトオフ法によるパターン形成のプロ
セスフローを示す工程断面図である。
【符号の説明】
1    半導体基板 2    フォトレジスト 3    シリコン酸化膜 4    上層レジストパターン 5    イオン 6    レジスト上の薄膜 6a  半導体基板上の薄膜 7    絶縁膜

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  パターン形成方法において、その表面
    上にパターンが形成される半導体基板上に設けられたレ
    ジストを異方性ドライエッチングによりオーバーハング
    形状に加工し、かつ上記半導体基板表面の一部を露出す
    る工程と、上記レジストのエッチング側壁を除く表面上
    ,及び上記露出した半導体基板表面上に上記パターン材
    料からなる薄膜を形成する工程と、上記レジスト上の上
    記薄膜を上記レジストとともに除去する工程とを含むこ
    とを特徴とするパターン形成方法。
  2. 【請求項2】  上記レジストを異方性ドライエッチン
    グする際に用いるマスクのパターンエッジによるプラズ
    マイオンの散乱が起きる条件下で、該プラズマイオンの
    散乱を利用しオーバーハング形状を形成することを特徴
    とする請求項1記載のパターン形成方法。
  3. 【請求項3】  上記プラズマイオンの散乱が起きる条
    件は上記マスク材料を厚膜化することを特徴とする請求
    項2記載のパターン形成方法。
  4. 【請求項4】  上記オーバーハング形状は上記レジス
    トエッチング時のマスクからのサイドエッチングが起き
    る条件下で形成することを特徴とする請求項1記載のパ
    ターン形成方法。
  5. 【請求項5】  半導体基板上に設けられたパターン成
    形するべき絶縁膜にコンタクト穴を形成するパターン形
    成方法において、上記絶縁膜上にレジストを形成し、該
    レジストを異方性ドライエッチングによりオーバーハン
    グ形状に加工し、かつ上記絶縁膜表面の一部を露出する
    工程と、該オーバーハング形状のレジストを途中までエ
    ッチングバックし、これをマスクとしてテーパー状のコ
    ンタクト穴を絶縁膜に形成する工程とを含むことを特徴
    とするパターン形成方法。
JP16892491A 1991-06-11 1991-06-11 パターン形成方法 Pending JPH04364726A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017063099A (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 国立研究開発法人情報通信研究機構 凹凸構造を含む基板の製造方法及び半導体発光素子の製造方法
US10418967B2 (en) 2014-07-25 2019-09-17 Seiko Epson Corporation Resonator element, manufacturing method for resonator element, resonator, electronic device, and moving object

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10418967B2 (en) 2014-07-25 2019-09-17 Seiko Epson Corporation Resonator element, manufacturing method for resonator element, resonator, electronic device, and moving object
JP2017063099A (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 国立研究開発法人情報通信研究機構 凹凸構造を含む基板の製造方法及び半導体発光素子の製造方法

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