JPH0469411B2 - - Google Patents
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- JPH0469411B2 JPH0469411B2 JP58210985A JP21098583A JPH0469411B2 JP H0469411 B2 JPH0469411 B2 JP H0469411B2 JP 58210985 A JP58210985 A JP 58210985A JP 21098583 A JP21098583 A JP 21098583A JP H0469411 B2 JPH0469411 B2 JP H0469411B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は、半導体装置の製造方法に関し、特
に、サブミクロン級の線巾のVLSIの製造に好適
な半導体装置の製造方法に関するものである。
に、サブミクロン級の線巾のVLSIの製造に好適
な半導体装置の製造方法に関するものである。
［発明の技術点的背景］
シリコン半導体デバイスの製造技術の進歩によ
り、線巾が１〜2μｍのVLSIに関する量産技術が
ほぼ確立されており、更に線巾がサブミクロン級
のVLSIの量産技術の開発が進められている。
り、線巾が１〜2μｍのVLSIに関する量産技術が
ほぼ確立されており、更に線巾がサブミクロン級
のVLSIの量産技術の開発が進められている。
線幅がサブミクロン級の高密度LSIの量産技術
の開発のためには、リソグラフイ、エツチング、
膜形成技術、金属配線技術、素子間分離技術等の
各種の技術分野で解決してゆかねばならない問題
点が多い。リソグラフイ技術及び配線形成技術に
関しては、多層レジスト構造を利用するマスクト
ランスフア技術を採用することにより、パターン
転写工程における解像度の向上と同時にリフトオ
フ配線の実現を図る試みが行われている。
の開発のためには、リソグラフイ、エツチング、
膜形成技術、金属配線技術、素子間分離技術等の
各種の技術分野で解決してゆかねばならない問題
点が多い。リソグラフイ技術及び配線形成技術に
関しては、多層レジスト構造を利用するマスクト
ランスフア技術を採用することにより、パターン
転写工程における解像度の向上と同時にリフトオ
フ配線の実現を図る試みが行われている。
従来、前記のごとき、リソグラフイ及び配線技
術に採用されたマスクトランスフア技術には、以
下のごとき二つの方法があつた。
術に採用されたマスクトランスフア技術には、以
下のごとき二つの方法があつた。
第一の方法は、半導体基板の表面にポリメタク
リル酸メチル（PMMA）から成る遠紫外線用ポ
ジ型レジストを厚く塗布して、これを第一（下
部）レジスト層とし、更に該第一レジスト層の上
に薄く近紫外線用ポジ型レジスト（例えば
Shipley社AZ1350J）を塗布してこれを第二（上
部）レジスト層とした後、まず第二レジスト層を
近紫外線で露光し、かつ現像して該第二レジスト
層からなるレジストパターンを作り、更に該レジ
ストパターンをマスクとして第一レジスト層を遠
紫外線で露光する、という方法である。
リル酸メチル（PMMA）から成る遠紫外線用ポ
ジ型レジストを厚く塗布して、これを第一（下
部）レジスト層とし、更に該第一レジスト層の上
に薄く近紫外線用ポジ型レジスト（例えば
Shipley社AZ1350J）を塗布してこれを第二（上
部）レジスト層とした後、まず第二レジスト層を
近紫外線で露光し、かつ現像して該第二レジスト
層からなるレジストパターンを作り、更に該レジ
ストパターンをマスクとして第一レジスト層を遠
紫外線で露光する、という方法である。
第１図ａないし第１図ｆはこの第一の方法を工
程順に示したものであり、同図において、１は半
導体基板、２は第一レジスト層、３は第二レジス
ト層、４は密着露光型紫外線露光装置のマスク、
５の矢印で表示されているのは近紫外線、同じく
６の矢印で示されているのは遠紫外線である。
程順に示したものであり、同図において、１は半
導体基板、２は第一レジスト層、３は第二レジス
ト層、４は密着露光型紫外線露光装置のマスク、
５の矢印で表示されているのは近紫外線、同じく
６の矢印で示されているのは遠紫外線である。
一方、第二の方法は以下のような工程（第２図
ａないし第２図ｆ）で構成される。すなわち、第
２図ａに示されているように、まず、半導体基板
１上に第一レジスト層２（例えばPMMAを主成
分とするポジ型レジスト）を形成した後、更に第
一レジスト層２の上にSiO2などの無機質もしく
は金属などの無機膜７を第２図ｂのように形成
し、更に無機膜７の上に第二レジスト層（例えば
PMMAを主成分とするポジ型レジスト）３を形
成する。次に第２図ｃに示すように密着露光によ
つて該第二レジスト層３に遠紫外線を選択的に露
光し、かつ現像することにより第２図ｄに示すよ
うに開口３ａを有したレジストパターンを形成す
る。そして、該レジストパターンをマスクとして
第２図ｅ及びｆに示すように、該無機膜７と第一
レジスト層２に、それぞれエツチング及び遠紫外
線６で選択的露光現像を行うことにより第２図ｆ
に示されるように第一レジスト層２にリフトオフ
配線に適した下拡がりの開口（もしくは溝）２ａ
を形成する。
ａないし第２図ｆ）で構成される。すなわち、第
２図ａに示されているように、まず、半導体基板
１上に第一レジスト層２（例えばPMMAを主成
分とするポジ型レジスト）を形成した後、更に第
一レジスト層２の上にSiO2などの無機質もしく
は金属などの無機膜７を第２図ｂのように形成
し、更に無機膜７の上に第二レジスト層（例えば
PMMAを主成分とするポジ型レジスト）３を形
成する。次に第２図ｃに示すように密着露光によ
つて該第二レジスト層３に遠紫外線を選択的に露
光し、かつ現像することにより第２図ｄに示すよ
うに開口３ａを有したレジストパターンを形成す
る。そして、該レジストパターンをマスクとして
第２図ｅ及びｆに示すように、該無機膜７と第一
レジスト層２に、それぞれエツチング及び遠紫外
線６で選択的露光現像を行うことにより第２図ｆ
に示されるように第一レジスト層２にリフトオフ
配線に適した下拡がりの開口（もしくは溝）２ａ
を形成する。
［背景技術の問題点］
前記のごとき公知のマスクトランスフア技術に
はそれぞれ、以下のごとき問題点があつた。
はそれぞれ、以下のごとき問題点があつた。
第１図に示した第一の方法では、上層のレジス
トと下層のレジストとが直接に接触するのでそれ
ぞれのレジストの相溶性があると、該レジスト層
の塗布形成時に塗布むらが生じてレジスト層形成
が不良になるという問題が生じやすかつた。従つ
て、従来は上層レジストと下層レジストを同一に
することは到底できなかつが、より微細なパター
ンの形成を可能とするためには上層レジストも遠
紫外線用レジストにすることが望ましい。
トと下層のレジストとが直接に接触するのでそれ
ぞれのレジストの相溶性があると、該レジスト層
の塗布形成時に塗布むらが生じてレジスト層形成
が不良になるという問題が生じやすかつた。従つ
て、従来は上層レジストと下層レジストを同一に
することは到底できなかつが、より微細なパター
ンの形成を可能とするためには上層レジストも遠
紫外線用レジストにすることが望ましい。
第２図に示した第二の方法は第一の方法は存す
る前記問題点を解決するために提案された方法で
あり、前記無機膜７は上層レジストと下層レジス
トとの相溶性に基因する塗布むらの発生を防止す
るために設けらたものである。しかしながら、前
記第二の方法においては、該無機膜７を形成除去
する工程が一般に複雑である上、無機膜形成時間
が長くかかり、また、高価な無機膜形成設備も必
要になる等の欠点があつた。
る前記問題点を解決するために提案された方法で
あり、前記無機膜７は上層レジストと下層レジス
トとの相溶性に基因する塗布むらの発生を防止す
るために設けらたものである。しかしながら、前
記第二の方法においては、該無機膜７を形成除去
する工程が一般に複雑である上、無機膜形成時間
が長くかかり、また、高価な無機膜形成設備も必
要になる等の欠点があつた。
［発明の目的］
この発明は、前記従来方法に存する欠点を除
き、より微細なパターニングを従来方法よりも短
かい時間と短かい工程とで行うことのできる、半
導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
き、より微細なパターニングを従来方法よりも短
かい時間と短かい工程とで行うことのできる、半
導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
また、この発明は、微細なリフトオフ配線に適
する半導体装置製造方法の提供を別の目的として
いる。
する半導体装置製造方法の提供を別の目的として
いる。
［発明の概要］
この発明による方法は、半導体基板上に多層レ
ジスト構造を形成する過程において上層レジスト
と下層レジスト層との間に該両層に対して相溶性
のない樹脂層を形成させつつレジストの積層を行
うこと、また、最上層レジスト層の開口を下層レ
ジスト層の開口に対してオーバーハング状とする
こと、さらに、形成した積層レジストパターンを
配線のリフトオフに使用すること特徴とするもの
であり、この発明の方法によれば、相溶性の点か
ら、従来方法よりも上下レジスト種類の選択につ
いて自由度を有するとともに、はるかに短い時間
及び低コストでレジスト層の形成を行うことがで
きる。
ジスト構造を形成する過程において上層レジスト
と下層レジスト層との間に該両層に対して相溶性
のない樹脂層を形成させつつレジストの積層を行
うこと、また、最上層レジスト層の開口を下層レ
ジスト層の開口に対してオーバーハング状とする
こと、さらに、形成した積層レジストパターンを
配線のリフトオフに使用すること特徴とするもの
であり、この発明の方法によれば、相溶性の点か
ら、従来方法よりも上下レジスト種類の選択につ
いて自由度を有するとともに、はるかに短い時間
及び低コストでレジスト層の形成を行うことがで
きる。
例えば、上下のレジストがPMIPK（ポリメチ
ルイソプロピルケトン）を主成分とするものであ
れば、該樹脂層は例えば、エチルセロソルブを溶
媒とするノボラツク系樹脂で構成することができ
る。このような上下レジストの組合せはサブミク
ロン級の微細リフトオフ用配線の高感度レジスト
の積層として極めて好適である。
ルイソプロピルケトン）を主成分とするものであ
れば、該樹脂層は例えば、エチルセロソルブを溶
媒とするノボラツク系樹脂で構成することができ
る。このような上下レジストの組合せはサブミク
ロン級の微細リフトオフ用配線の高感度レジスト
の積層として極めて好適である。
［発明の実施例］
第３図ａないし第３図ｃを参照して本発明方法
の一実施例を説明する。
の一実施例を説明する。
本発明の方法においては、まず第３図ａに示す
ように、半導体基板１の表面にPMIPKを主成分
とする遠紫外線用レジスト（東京応化社製
ODUR−1014）を塗布して第一レジスト層２１
を形成した後、エチルセロソルブを溶媒とするノ
ボラツク系樹脂を例えば0.05〜0.07μｍ程度の厚
さに塗布いて樹脂層８を形成する。
ように、半導体基板１の表面にPMIPKを主成分
とする遠紫外線用レジスト（東京応化社製
ODUR−1014）を塗布して第一レジスト層２１
を形成した後、エチルセロソルブを溶媒とするノ
ボラツク系樹脂を例えば0.05〜0.07μｍ程度の厚
さに塗布いて樹脂層８を形成する。
更に、該樹脂層８の上に第一レジスト層２１と
同一のレジストをやや薄く塗布して第二レジスト
層３１を第３図ｂのように形成した後、密着露光
型の遠紫外線露光装置で露光すると（９は該露光
装置のマスク）、遠紫外線に対して上下のレジス
ト層２１，３１が同時に感光するので（樹脂層８
は遠紫外線を透過させる）、これを現像すると第
３図ｃのように上下のレジスト層を貫通する開口
１０（もしくは溝）が形成される。
同一のレジストをやや薄く塗布して第二レジスト
層３１を第３図ｂのように形成した後、密着露光
型の遠紫外線露光装置で露光すると（９は該露光
装置のマスク）、遠紫外線に対して上下のレジス
ト層２１，３１が同時に感光するので（樹脂層８
は遠紫外線を透過させる）、これを現像すると第
３図ｃのように上下のレジスト層を貫通する開口
１０（もしくは溝）が形成される。
第二レジスト層３１の形成時には、該第二レジ
スト層の相溶性のない樹脂層８が既に形成されて
いるので、レジストの塗布むらが起る恐れはな
く、均一な塗布が可能となる。
スト層の相溶性のない樹脂層８が既に形成されて
いるので、レジストの塗布むらが起る恐れはな
く、均一な塗布が可能となる。
また、第一レジスト層と第二レジスト層とは相
溶性の点で制約がないので、第二レジスト層に高
感度遠紫外線レジストを採用することができ、そ
の結果0.5μｍ級のリソグラフイが可能となる。
溶性の点で制約がないので、第二レジスト層に高
感度遠紫外線レジストを採用することができ、そ
の結果0.5μｍ級のリソグラフイが可能となる。
そしてPMIPKのようなポジ型の積層レジスト
層を形成することによつて、リフトオフ法に適す
る、最上層レジスト層の開口が下層レジスト層の
開口に対してオーバーハング状のリソグラフイを
することができる。
層を形成することによつて、リフトオフ法に適す
る、最上層レジスト層の開口が下層レジスト層の
開口に対してオーバーハング状のリソグラフイを
することができる。
さらに、前記実施例では、上下のレジスト層２
１，３１を共に遠紫外線用の同一レジストを用い
て形成したので露光は一回で済み、従つて従来方
法よりも工程数が少くなつている。
１，３１を共に遠紫外線用の同一レジストを用い
て形成したので露光は一回で済み、従つて従来方
法よりも工程数が少くなつている。
樹脂層８の形成はレジスト層形成装置とほぼ同
一のものを使用することができる上、短時間で終
了する。また、従来方法のように蒸着装置等を必
要としないので設備コストが非常に低廉である。
一のものを使用することができる上、短時間で終
了する。また、従来方法のように蒸着装置等を必
要としないので設備コストが非常に低廉である。
なお、前記実施例ではレジストの積層数を２と
し、上下のレジスト層を同一レジストで形成した
が、レジスト層数を３以上とし各層を異種レジス
トで構成してもよいこては勿論である。また、上
下のレジスト層を電子ビーム露光用レジストで形
成し、かつ電子ビーム露光装置で露光を作つても
よいことは当然である。
し、上下のレジスト層を同一レジストで形成した
が、レジスト層数を３以上とし各層を異種レジス
トで構成してもよいこては勿論である。また、上
下のレジスト層を電子ビーム露光用レジストで形
成し、かつ電子ビーム露光装置で露光を作つても
よいことは当然である。
［発明の効果］
以上に説明したように、この発明によれば、従
来の半導体装置の製造方法よりも簡単な工程で低
コストで高精度のリフトオフ配線を適用した半導
体装置を製造することができる。
来の半導体装置の製造方法よりも簡単な工程で低
コストで高精度のリフトオフ配線を適用した半導
体装置を製造することができる。
また、従来方法では塗布むらが発生するので不
可能とされるレジストの組合せも本発明方法では
可能となり、従つて、従来方法よりも多様なかつ
精微なパターニングが可能となる上、露光時間の
短縮も可能となつた。ちなみに従来方法では下層
のレジスト層をPMMAのレジストで構成してい
るが、前記実施例のように上下両層を PMIPKのレジストで構成すると、従来方法に比
べと露光時間は1/2〜1/3に短縮する。
可能とされるレジストの組合せも本発明方法では
可能となり、従つて、従来方法よりも多様なかつ
精微なパターニングが可能となる上、露光時間の
短縮も可能となつた。ちなみに従来方法では下層
のレジスト層をPMMAのレジストで構成してい
るが、前記実施例のように上下両層を PMIPKのレジストで構成すると、従来方法に比
べと露光時間は1/2〜1/3に短縮する。
第１図及び第２図は従来のパターニング方法を
工程順に示した図、第３図は本発明方法の一実施
例を示した図、である。 １……半導体基板、２……第一レジスト層、３
……第二レジスト、４……（露光装置の）マス
ク、５……近紫外線、６……遠紫外線、７……無
機膜、８……樹脂層、９……（露光装置の）マス
ク、２１……第一レジスト層、３１……第二レジ
スト層。
工程順に示した図、第３図は本発明方法の一実施
例を示した図、である。 １……半導体基板、２……第一レジスト層、３
……第二レジスト、４……（露光装置の）マス
ク、５……近紫外線、６……遠紫外線、７……無
機膜、８……樹脂層、９……（露光装置の）マス
ク、２１……第一レジスト層、３１……第二レジ
スト層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板上に少なくとも二層以上から成る
積層レジスト層を形成する工程と、該積層レジス
ト層の最上部レジスト層を選択開口してレジスト
パターンを形成した後に該レジストパターンをマ
スクとしてそれより下層のレジスト層を順次開口
する工程とを含む半導体装置の製造方法におい
て、 該積層レジスト層の形成工程で各レジスト層間
に上下の各レジスト層に対して相溶性のない樹脂
層を形成させておくこと、下層のレジスト層を開
口する工程で、最上層のレジスト層の開口を下層
のレジスト層の開口に対してオーバーハング状と
すること、及び、形成した積層レジストパターン
を配線のリフトオフに使用する工程をさらに含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21098583A JPS60103614A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21098583A JPS60103614A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60103614A JPS60103614A (ja) | 1985-06-07 |
| JPH0469411B2 true JPH0469411B2 (ja) | 1992-11-06 |
Family
ID=16598398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21098583A Granted JPS60103614A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60103614A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006108500A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 導電パターンの形成方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58204532A (ja) * | 1982-05-24 | 1983-11-29 | Hitachi Ltd | パタ−ン形成方法 |
-
1983
- 1983-11-11 JP JP21098583A patent/JPS60103614A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58204532A (ja) * | 1982-05-24 | 1983-11-29 | Hitachi Ltd | パタ−ン形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60103614A (ja) | 1985-06-07 |
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