JPH05198491A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH05198491A JPH05198491A JP4007935A JP793592A JPH05198491A JP H05198491 A JPH05198491 A JP H05198491A JP 4007935 A JP4007935 A JP 4007935A JP 793592 A JP793592 A JP 793592A JP H05198491 A JPH05198491 A JP H05198491A
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- resist
- layer resist
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- pattern
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パターンの形成方法に関し, 極微細パターン
の形成を目的とする。 【構成】 １）下地基板１上に下層レジスト２と上層レ
ジスト３を順に被着し,且つ上層レジストはその中を通
過する該下層レジストの露光光の位相が 120〜240 °変
化する膜厚にする工程と，上層レジストをパターニング
して上層パターン3Aを形成する工程と, 上層パターン3A
にアライメントして下層レジストの露光, 現像を行い下
層パターン2Aを形成する工程とを有し, 該下層レジスト
の露光に使用するマスクは該下層レジスト(2) がポジ型
のときは遮光部を該上層パターン3Aより小さく，該下層
レジスト(2) がネガ型のときは透過部を該上層パターン
3Aより大きく形成して該上層パターン3Aに位相シフト効
果を持たせている，２）該上層パターン3Aをシフタマス
クとして露光光を下層レジスト２上に全面照射するよう
に構成する。
の形成を目的とする。 【構成】 １）下地基板１上に下層レジスト２と上層レ
ジスト３を順に被着し,且つ上層レジストはその中を通
過する該下層レジストの露光光の位相が 120〜240 °変
化する膜厚にする工程と，上層レジストをパターニング
して上層パターン3Aを形成する工程と, 上層パターン3A
にアライメントして下層レジストの露光, 現像を行い下
層パターン2Aを形成する工程とを有し, 該下層レジスト
の露光に使用するマスクは該下層レジスト(2) がポジ型
のときは遮光部を該上層パターン3Aより小さく，該下層
レジスト(2) がネガ型のときは透過部を該上層パターン
3Aより大きく形成して該上層パターン3Aに位相シフト効
果を持たせている，２）該上層パターン3Aをシフタマス
クとして露光光を下層レジスト２上に全面照射するよう
に構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
係り，特に極微細パターンの形成方法に関する。
係り，特に極微細パターンの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造におけるリソグラフィ
工程では, 水銀ランプ, エキシマレーザ, 電子ビーム(E
B)露光によりレジストパターンを形成している。
工程では, 水銀ランプ, エキシマレーザ, 電子ビーム(E
B)露光によりレジストパターンを形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】デバイスの微細化に伴
い, 従来の光露光技術ではステッパの焦点深度余裕度,
光学系の解像度等の制約により極微細パターンの形成が
困難となってきている。また, EB露光では残しパターン
を形成するためには, 描画時間の節約の見地からネガ型
レジストが必需であるが，ネガ型レジストは現像時の膨
潤が大きく, 被エッチング層との選択比を十分にとれる
単層レジスト膜では極微細パターンの形成が困難となっ
ている。
い, 従来の光露光技術ではステッパの焦点深度余裕度,
光学系の解像度等の制約により極微細パターンの形成が
困難となってきている。また, EB露光では残しパターン
を形成するためには, 描画時間の節約の見地からネガ型
レジストが必需であるが，ネガ型レジストは現像時の膨
潤が大きく, 被エッチング層との選択比を十分にとれる
単層レジスト膜では極微細パターンの形成が困難となっ
ている。
【０００４】本発明は極微細パターンの形成可能な露光
技術の提供を目的とする。
技術の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は，１）
下地基板１上に下層レジスト２と上層レジスト３を順に
被着し, 且つ上層レジストはその中を通過する該下層レ
ジストの露光光の位相が 120〜240 °変化する膜厚にす
る工程と，上層レジストをパターニングして上層パター
ン3Aを形成する工程と, 上層パターン3Aにアライメント
して下層レジストの露光, 現像を行い下層パターン2Aを
形成する工程とを有し, 該下層レジストの露光に使用す
るマスクは該下層レジスト(2) がポジ型のときは遮光部
を該上層パターン3Aより小さく，該下層レジスト(2) が
ネガ型のときは透過部を該上層パターン3Aより大きく形
成して該上層パターン3Aに位相シフト効果を持たせてい
る半導体装置の製造方法，あるいは２）下地基板１上に
下層レジスト２と上層レジスト３を順に被着し, 且つ上
層レジストはその中を通過する該下層レジストの露光光
の位相が 120〜240 °変化する膜厚にする工程と，上層
レジストをパターニングして上層パターン3Aを形成する
工程と, 該上層パターン3Aをシフタマスクとして露光光
を下層レジスト２上に全面照射する工程とを有する半導
体装置の製造方法により達成される。
下地基板１上に下層レジスト２と上層レジスト３を順に
被着し, 且つ上層レジストはその中を通過する該下層レ
ジストの露光光の位相が 120〜240 °変化する膜厚にす
る工程と，上層レジストをパターニングして上層パター
ン3Aを形成する工程と, 上層パターン3Aにアライメント
して下層レジストの露光, 現像を行い下層パターン2Aを
形成する工程とを有し, 該下層レジストの露光に使用す
るマスクは該下層レジスト(2) がポジ型のときは遮光部
を該上層パターン3Aより小さく，該下層レジスト(2) が
ネガ型のときは透過部を該上層パターン3Aより大きく形
成して該上層パターン3Aに位相シフト効果を持たせてい
る半導体装置の製造方法，あるいは２）下地基板１上に
下層レジスト２と上層レジスト３を順に被着し, 且つ上
層レジストはその中を通過する該下層レジストの露光光
の位相が 120〜240 °変化する膜厚にする工程と，上層
レジストをパターニングして上層パターン3Aを形成する
工程と, 該上層パターン3Aをシフタマスクとして露光光
を下層レジスト２上に全面照射する工程とを有する半導
体装置の製造方法により達成される。
【０００６】
【作用】本発明では 基板上にまず下層レジストを塗布し，ベークする。 その上に上層レジストを塗布し, ベークする。
【０００７】この際の上層レジストは下層レジストを露
光する光の位相が120 〜240 °変化（180 °変化で位相
反転）する膜厚にする。 上層レジストを光またはEBで露光し，上層レジスト
を現像し上層パターンを形成する。 上層パターンにアライメントし，マスクを用いて下
層レジストを露光する。
光する光の位相が120 〜240 °変化（180 °変化で位相
反転）する膜厚にする。 上層レジストを光またはEBで露光し，上層レジスト
を現像し上層パターンを形成する。 上層パターンにアライメントし，マスクを用いて下
層レジストを露光する。
【０００８】下層レジストの露光に使用するマスクは遮
光部を上層パターンより小さく形成し上層パターンに位
相シフト効果を持たせている。上記の本発明によるプロ
セスでは，上層レジストを薄膜で形成できるため，焦点
深度余裕度, 解像度の向上および下地からの反射の低減
が期待され，且つ下層転写の際の露光で上層レジストの
パターンが位相シフタの役目をはたし極微細パターンの
形成が可能となる。
光部を上層パターンより小さく形成し上層パターンに位
相シフト効果を持たせている。上記の本発明によるプロ
セスでは，上層レジストを薄膜で形成できるため，焦点
深度余裕度, 解像度の向上および下地からの反射の低減
が期待され，且つ下層転写の際の露光で上層レジストの
パターンが位相シフタの役目をはたし極微細パターンの
形成が可能となる。
【０００９】
【実施例】下層レジストとして，ｉ線用レジストを用い
た場合は，上層レジストとしてエキシマ用またはEB用,
または下層レジストより高感度で現像後に下層レジスト
の露光光に対して透過率の高いｉ線用レジストが使用可
能である。
た場合は，上層レジストとしてエキシマ用またはEB用,
または下層レジストより高感度で現像後に下層レジスト
の露光光に対して透過率の高いｉ線用レジストが使用可
能である。
【００１０】なお, 下層レジストが上層露光光に対して
反応しない場合, 例えば下層レジストにｉ線用レジスト
を用い, 上層にエキシマ用またはEB用レジストをポジパ
ターンで形成したとき, 下層パターニングは下層レジス
トをポジあるいはネガ型に変えることにより, 上層レジ
ストに形成された上層パターンに対して, ポジあるいは
ネガ両方のパターンを形成できる。また，下層にエキシ
マ用レジストを用いる場合も同様に上層パターンに対し
て, ポジあるいはネガ両方のパターニングができる。
反応しない場合, 例えば下層レジストにｉ線用レジスト
を用い, 上層にエキシマ用またはEB用レジストをポジパ
ターンで形成したとき, 下層パターニングは下層レジス
トをポジあるいはネガ型に変えることにより, 上層レジ
ストに形成された上層パターンに対して, ポジあるいは
ネガ両方のパターンを形成できる。また，下層にエキシ
マ用レジストを用いる場合も同様に上層パターンに対し
て, ポジあるいはネガ両方のパターニングができる。
【００１１】図１(A) 〜(D) は発明１の実施例(1) を説
明する断面図である。図１(A) において，下地基板１上
に，下層レジスト２として，ｉ線用レジスト(PFI-15)
（ポジ型）を厚さ１μｍ塗布し，プリベークを行う。
明する断面図である。図１(A) において，下地基板１上
に，下層レジスト２として，ｉ線用レジスト(PFI-15)
（ポジ型）を厚さ１μｍ塗布し，プリベークを行う。
【００１２】ついで，上層レジスト３としてエキシマ(K
rF) 用またはEB用レジスト(PMMA)を厚さ0.3 μｍ塗布す
る。この上層レジスト(PMMA)の膜厚は次のようにして決
められた。
rF) 用またはEB用レジスト(PMMA)を厚さ0.3 μｍ塗布す
る。この上層レジスト(PMMA)の膜厚は次のようにして決
められた。
【００１３】上層レジスト(PMMA)中を通過するｉ線の位
相がこの膜中で 120〜240 °変化する膜厚で，例えば，
位相シフト効果（パターンエッジ強調効果）の最も大き
い場合として 180°として位相反転させるには, 波長を
λ, 上層レジストの屈折率をｎとすると，膜厚ｄは ｄ＝λ／２（ｎ−１）≒ 0.3μｍ となる。
相がこの膜中で 120〜240 °変化する膜厚で，例えば，
位相シフト効果（パターンエッジ強調効果）の最も大き
い場合として 180°として位相反転させるには, 波長を
λ, 上層レジストの屈折率をｎとすると，膜厚ｄは ｄ＝λ／２（ｎ−１）≒ 0.3μｍ となる。
【００１４】図１(B) において，上層レジストをエキシ
マまたはEB露光(200μC/cm2 のドーズで照射) によりパ
ターニングする。図は現像（MIBKで60秒) 後の上層パタ
ーン3Aを示す。
マまたはEB露光(200μC/cm2 のドーズで照射) によりパ
ターニングする。図は現像（MIBKで60秒) 後の上層パタ
ーン3Aを示す。
【００１５】図１(C) において，ｉ線ステッパにより，
上記上層パターン3Aにアライメントして下層レジストの
露光を行う。この場合, 露光に使用するマスクは遮光部
を上層パターン3Aよりステッパのアライメント精度以上
に小さくして, 上層パターン3Aに位相シフト効果を持た
せている。
上記上層パターン3Aにアライメントして下層レジストの
露光を行う。この場合, 露光に使用するマスクは遮光部
を上層パターン3Aよりステッパのアライメント精度以上
に小さくして, 上層パターン3Aに位相シフト効果を持た
せている。
【００１６】図１(D) において，下層レジストをアルカ
リ現像して, 下層パターン2Aを形成する。図２(A),(B)
は下層レジストの露光を説明する平面図である。
リ現像して, 下層パターン2Aを形成する。図２(A),(B)
は下層レジストの露光を説明する平面図である。
【００１７】図２(A) は上層レジストに形成された上層
パターン3Aで, 線幅が0.3 μｍである。図２(B) は下層
パターンの露光領域を示し，上層パターンのクリアフィ
ールドよりΔだけ大きい領域に露光する。ここで， Δ＞ステッパのアライメント精度＋0.1 μｍ にする。
パターン3Aで, 線幅が0.3 μｍである。図２(B) は下層
パターンの露光領域を示し，上層パターンのクリアフィ
ールドよりΔだけ大きい領域に露光する。ここで， Δ＞ステッパのアライメント精度＋0.1 μｍ にする。
【００１８】図３(A) 〜(D) は発明１の実施例(2) を説
明する断面図である。図３(A) において，下地基板１上
に，下層レジスト２として，ネガ型レジスト(OMR) を厚
さ１μｍ塗布し，プリベークを行う。
明する断面図である。図３(A) において，下地基板１上
に，下層レジスト２として，ネガ型レジスト(OMR) を厚
さ１μｍ塗布し，プリベークを行う。
【００１９】ついで，上層レジスト３としてエキシマ(K
rF) 用またはEB用レジスト(PMMA)を厚さ0.3 μｍ塗布す
る。この上層レジスト(PMMA)の膜厚は図１のようにして
決められた。
rF) 用またはEB用レジスト(PMMA)を厚さ0.3 μｍ塗布す
る。この上層レジスト(PMMA)の膜厚は図１のようにして
決められた。
【００２０】図３(B) において，上層レジストをエキシ
マまたはEB露光(200μC/cm2 のドーズで照射) によりパ
ターニングする。図は現像（MIBKで60秒) 後の上層パタ
ーン3Aを示す。
マまたはEB露光(200μC/cm2 のドーズで照射) によりパ
ターニングする。図は現像（MIBKで60秒) 後の上層パタ
ーン3Aを示す。
【００２１】図３(C) において，上記上層パターン3Aに
アライメントして下層レジストの露光を行う。この場
合, 露光に使用するマスクは透過部を上層パターン3Aよ
りステッパのアライメント精度以上に大きくし, 上層パ
ターン3Aに位相シフト効果を持たせている。
アライメントして下層レジストの露光を行う。この場
合, 露光に使用するマスクは透過部を上層パターン3Aよ
りステッパのアライメント精度以上に大きくし, 上層パ
ターン3Aに位相シフト効果を持たせている。
【００２２】図３(D) において，下層レジストを現像し
て下層パターン2Aを形成する。図４(A) 〜(D) は発明２
の実施例を説明する断面図である。図４(A) において，
下地基板１上に，下層レジスト２として，ｉ線用レジス
ト(PFI-15)（ポジ型）を厚さ１μｍ塗布し，プリベーク
を行う。
て下層パターン2Aを形成する。図４(A) 〜(D) は発明２
の実施例を説明する断面図である。図４(A) において，
下地基板１上に，下層レジスト２として，ｉ線用レジス
ト(PFI-15)（ポジ型）を厚さ１μｍ塗布し，プリベーク
を行う。
【００２３】ついで，上層レジスト３としてエキシマ(K
rF) 用またはEB用レジスト(PMMA)を厚さ0.3 μｍ塗布す
る。この上層レジスト(PMMA)の膜厚は図１のようにして
決められた。
rF) 用またはEB用レジスト(PMMA)を厚さ0.3 μｍ塗布す
る。この上層レジスト(PMMA)の膜厚は図１のようにして
決められた。
【００２４】図４(B) において，上層レジストをエキシ
マまたはEB露光(200μC/cm2 のドーズで照射) によりパ
ターニングする。図は現像（MIBKで60秒) 後の上層パタ
ーン3Aを示す。
マまたはEB露光(200μC/cm2 のドーズで照射) によりパ
ターニングする。図は現像（MIBKで60秒) 後の上層パタ
ーン3Aを示す。
【００２５】図４(C) において，レチクル上を全面露光
する。この場合, 上層パターン3Aの位相シフト効果によ
りそのエッジの光強度は０となり露光されない。
する。この場合, 上層パターン3Aの位相シフト効果によ
りそのエッジの光強度は０となり露光されない。
【００２６】図４(D) において，下層レジストをアルカ
リ現像して, 下層パターン2Aを形成する。下層パターン
2Aは上層パターン3Aのエッジに沿って微細な幅の溝が形
成されている。
リ現像して, 下層パターン2Aを形成する。下層パターン
2Aは上層パターン3Aのエッジに沿って微細な幅の溝が形
成されている。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば, 薄い上層レジストでエ
ッジ強調効果のあるパターンを形成することにより, 極
微細パターンの形成が可能となった。
ッジ強調効果のあるパターンを形成することにより, 極
微細パターンの形成が可能となった。
【図１】 発明１の実施例(1) を説明する断面図
【図２】 下層レジストの露光を説明する平面図
【図３】 発明１の実施例(2) を説明する断面図
【図４】 発明２の実施例を説明する断面図
１ 下地基板 ２ 下層レジストでｉ線用レジスト 2A 下層パターン ３ 上層レジスト３でエキシマ用またはEB用レジスト 3A 上層パターン
Claims (2)
- 【請求項１】 下地基板(1) 上に下層レジスト(2) と上
層レジスト(3）を順に被着し, 且つ該上層レジストはそ
の中を通過する該下層レジストの露光光の位相が 120〜
240 °変化する膜厚にする工程と， 該上層レジストをパターニングして上層パターン(3A)を
形成する工程と, 該上層パターン3Aにアライメントして該下層レジストの
露光, 現像を行い下層パターン(2A)を形成する工程とを
有し, 該下層レジストの露光に使用するマスクは該下層レジス
ト(2) がポジ型のときは遮光部を該上層パターン3Aより
小さく，該下層レジスト(2) がネガ型のときは透過部を
該上層パターン3Aより大きく形成して該上層パターン3A
に位相シフト効果を持たせていることを特徴とする半導
体装置の製造方法。 - 【請求項２】 下地基板(1) 上に下層レジスト(2) と上
層レジスト(3）を順に被着し, 且つ該上層レジストはそ
の中を通過する該下層レジストの露光光の位相が 120〜
240 °変化する膜厚にする工程と， 該上層レジストをパターニングして上層パターン(3A)を
形成する工程と, 該上層パターン(3A)をシフタマスクとして露光光を該下
層レジスト(2) 上に全面照射する工程とを有することを
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 |
|---|---|---|---|
| JP4007935A JPH05198491A (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4007935A JPH05198491A (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198491A true JPH05198491A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=11679377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4007935A Withdrawn JPH05198491A (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05198491A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010507906A (ja) * | 2006-10-23 | 2010-03-11 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | パターン化された材料層を形成する方法 |
-
1992
- 1992-01-20 JP JP4007935A patent/JPH05198491A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010507906A (ja) * | 2006-10-23 | 2010-03-11 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | パターン化された材料層を形成する方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |