JPH05304066A - 半導体装置の作製方法 - Google Patents
半導体装置の作製方法Info
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- JPH05304066A JPH05304066A JP3087783A JP8778391A JPH05304066A JP H05304066 A JPH05304066 A JP H05304066A JP 3087783 A JP3087783 A JP 3087783A JP 8778391 A JP8778391 A JP 8778391A JP H05304066 A JPH05304066 A JP H05304066A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
斜め方向から入射させることによって、従来一回のエッ
チング工程に対して1枚のマスクが必要であったものを
1枚のマスクで数回のエッチング工程を可能にするも
の。 【構成】 異なる感光特性を持つレジストを厚さを異な
らして3,3のように積層する。そして、マスク1を用
いて露光を行い感光したレジストを取り除くことによっ
て(a)の形状を得る。さらに基板に対して斜め方向か
ら露光のための光を照射することによって7の部分は露
光させないが、8の部分は露光させる。そして、露光し
た8の部分のレジスト3を取り除きその下の層をエッチ
ングすることによって(C)の形状が得られる。さらに
エッチングを行なうことで、1枚のマスクを用いたのみ
で従来2枚のマスクを用いなければならなかった(d)
の形状を得ることができる。
Description
の作製方法に関する。本発明は、特に、半導体集積回路
や超伝導論理回路等の微細な加工を要する電子回路およ
び電子素子を作製する上で必要とされるエッチングプロ
セスに関する。
はフォトマスクを用いたエッチング法によって、配線や
素子が作製されてきた。この方法は、素子もしくは配線
となる材料の上にフォトレジストと呼ばれる感光材料を
塗布し、フォトマスクを通して光を照射し、光の照射さ
れた部分が感光することを利用して、光の照射された部
分の下地の材料を選択的に除去(エッチング)する、も
しくは光の照射されなかった部分を選択的に除去する、
というものである。この技術は微細加工をおこなう上で
広く用いられている方法であり、近年はより微細な加工
をおこなうために、単なる光(紫外線)ではなく、電子
線やX線も用いられつつある。その場合には、フォトレ
ジストやフォトマスクという用語は適切なものではない
ので、一般的にレジスト、マスクと称する。
式では従来の方式では1つの加工をおこなうには、通
常、1枚のフォトマスクが必ず必要とされた。したがっ
て、多くのエッチング工程を有する加工をおこなう場合
には、その分だけマスクが必要であった。複数のエッチ
ング工程を有する加工をおこなう上で、最も技術的に困
難なことはマスクあわせである。特に、加工精度が1ミ
クロン以下の加工をおこなう場合には、マスクのずれも
当然1ミクロン以下でなければならず、マスクの位置を
そのような精度で合わせることは非常に困難であり、し
たがって、加工精度が向上すればするほど製品の歩留り
が悪くなる。すなわち、歩留りを向上させるにはマスク
をあわせる回数を減らすことが必要とされる。
する。すなわち、材料上に第1のレジストを塗布する工
程、その上に第1のレジストとは異なる感光特性を有す
る厚みをもった第2のレジストを塗布する工程、第2の
レジストのみを感光させて除去する工程、および斜めか
ら電磁波もしくは電子線等のエネルギ−線を照射して、
第2のレジストによって影となる第1のレジストの部分
を残し、第2のレジストの除去された部分のうち、斜め
から入射するエネルギ−線が第2のレジストによって遮
られない特定の部分の第1のレジストを感光させ除去す
る、もしくは残す工程。
マスクあわせによって2回のエッチング工程をおこなう
ことができる。場合によってはレジストの層の数を3
層、4層とすることによって、1回のマスクあわせによ
って3回、4回のエッチングをおこなうことができる。
させるという1つの自由度しか有しなかったエッチング
工程に、エネルギ−線の入射角を変えるという概念をあ
らたに加えることによって、2以上の自由度を与えるこ
とにより実現できた発明である。以下に実施例を示し、
より詳細に本発明を説明する。
る。まず単結晶珪素基板6上に酸化珪素膜5、多結晶珪
素膜4、電子線に対して感光性を有するレジスト3およ
び紫外線に対して感光性を有するレジスト2を形成す
る。レジスト3およびレジスト2の厚さはそれぞれ0.
1ミクロン、1.0ミクロンとする。これにマスク1と
通して、垂直に紫外線を照射し、レジスト2を感光させ
て、これを除去する。このようにして図1(b)を得
る。ここで、レジストの除去された部分7の幅は1ミク
ロン、同じく8の幅は3ミクロンとする。
角度は、例えば、基板に対して45°とする。もちろん
他の角度であっても構わない。この工程によって部分7
のレジスト3の表面には、有効な電子線は到達しない
が、部分8のレジスト3の表面の一部には有効な電子線
が到達し、レジスト3は感光する。よって、レジスト3
の感光した部分を除去する。これを適切なエッチング技
術、例えば、公知の反応性プラズマエッチング法等、に
よってエッチングし、レジスト3の除去された部分の下
にある多結晶珪素膜4および酸化珪素膜5をエッチング
する。さらに不要部分のレジストを取り除いて図1
(c)を得る。
ジスト3の露出している部分を感光させ、これを除去す
る。そして、多結晶珪素膜4のみをエッチングする。こ
のようにして図1(d)を得る。
めには、2枚のマスクおよび2回のマスクあわせの工程
が必要であった。しかしながら、本実施例において示さ
れた方法によれば1枚のマスクおよび1回のマスク合わ
せの工程によって上記の構造を得ることができる。
例を説明する。図2において、黒色で示される部分は窒
化珪素を、縦線で示される部分は酸化珪素を、無色で示
される部分は単結晶珪素もしくは多結晶珪素をあらわし
ている。
〜50nmの酸化珪素膜16、厚さ100〜1000n
mの多結晶珪素膜15、厚さ1〜50nm、望ましくは
10〜50nmの窒化珪素膜14、厚さ10〜1000
nmの多結晶珪素膜13、さらに厚さ1〜50nm、望
ましくは10〜50nmの窒化珪素膜12が積層され
る。これらの皮膜の作製方法は、公知の皮膜形成方法が
用いられる。例えば、多結晶珪素膜は、公知の化学的気
相成長法等によって作製され、酸化珪素膜は公知の化学
的気相成長法もしくは下地の単結晶珪素もしくは多結晶
珪素の熱酸化等によって作製され、さらに窒化珪素膜は
公知の化学的気相成長法もしくは下地の単結晶珪素もし
くは多結晶珪素の熱窒化等によって作製されるが、それ
以外の方法も用いられうる。また、各膜の厚さは、例と
して示されたもので、上記の範囲の中で選択されること
はもちろん、それ以外の値をとることも可能である。
ンコ−ティング法によって、電子線に対して感光性を有
するレジスト層11を例えば、厚さ100nm形成し、
さらに紫外線に対して感光性を有するレジスト層10を
例えば、厚さ1000nm形成する。レジスト層11の
厚さはレジスト層10の厚さに比べて、十分小さいこと
が必要であり、その具体的な比率としては5分の1以下
がのぞましい。しかしながら、レジスト層11は電子線
に対して、十分感光する程度の厚みを有していることが
必要である。このような条件を考慮して、レジスト層1
1の厚みが決定される。さらに、レジスト層10は加工
する素子の大きさ・配線幅や感光性、レジスト11の厚
さ等を考慮して決定される。上記で示したレジスト層の
厚さは、一つの例であって、それ以外の値をとることも
可能である。また、各レジスト層をさらに複数の層構造
からなるものとしてもよい。例えば、レジスト層11の
上に、紫外線に対して感光性を示さないポリマ−材料を
形成し、さらにその上に紫外線に対して感光性を示す層
を形成してもよい。
クを用いて、垂直に紫外線を照射し、レジスト10を感
光・除去して図2(a)を得る。このとき形成される領
域18、19、20の幅は、例えばそれぞれ、2μm、
1μm、2μmである。更に図2(b)の点線の矢印A
およびBで示されるように、例えば、45°の角度で斜
めから電子線が照射される。電子線の照射角度は、45
°以外でも可能である。これは領域18、19、20の
幅およびレジスト層の厚さ等によって決定される。この
工程で実施例1で述べたことと同じ理由によって、領域
18および20のレジスト層11のみが感光・除去され
る。こうして図2(b)を得る。
酸エッチング法や弗酸エッチング法、あるいは反応性イ
オンエッチング法等もしくはそれらの組み合わせによっ
て領域18および20の窒化珪素膜12、多結晶珪素膜
13および窒化珪素膜14がエッチングされる。こうし
て図2(c)を得る。
領域19の部分のレジスト層11を感光・除去する。さ
らに、適切なエッチング法で領域18の窒化珪素膜12
を除去する。こうして、図2(d)を得る。
の酸素雰囲気に置くことによって、領域18、19、2
0の多結晶珪素層を選択的に酸化し、酸化珪素領域2
1、22、23を得る。このとき、酸化珪素領域21お
よび23は単結晶珪素基板17の深部にまで侵入してい
るのにたいし、酸化珪素領域22は窒化珪素層14が障
壁となって、それ以下の部分の酸化はおこらない。この
ようにして、図2(e)を得る。
てを例えば燐酸エッチング法等、適切な方法によって除
去し、さらに、多結晶珪素層13を適切なエッチング法
によって除去する。これらのエッチング工程において酸
化珪素領域21、22、23は一部えっちんぐを受ける
ことがあってもかまわない。重要なことはこれらのエッ
チング工程を通じて、酸化珪素領域22の一部が残存す
ることである。このようにして図2(f)を得る。
窒化珪素膜14以外の窒化珪素膜14を適切なエッチン
グ方法によって除去する。このようにして、図2(g)
を得る。
は、例えば、スパッタエッチングや反応性イオンエッチ
ング等で、材質によってエッチングレ−トにさほど差の
ないエッチング方法を用いることによって、段差をその
まま保存するようにおこない、特に図2(f)で示され
るような中間状態を得ずに、直接、図2(g)で示され
る状態のものを得ることも可能である。
切なエッチング方法によってゲイト電極24(領域1
9)以外の部分の多結晶珪素領域を除去し、イオン打ち
込み法等の方法によって不純物を拡散し、ソ−ス領域2
5およびドレイン領域26を形成する。このようにし
て、電界効果型トランジスタ−が形成される。(図2
(i))ここで、酸化珪素領域21および23は素子分
離領域として機能する。この後、ソ−スおよびドレイン
領域にアルミニウム等の材料によって電極・配線を形成
することによってそしが完成される。この構造の素子
は、例えば、CMOS等の論理回路では頻繁に用いられ
ている。
合わせは1回であり、しかも、その工程では精密なマス
ク合わせの技術を必要としない。最後にアルミニウム等
の材料で電極・配線を形成する必要があり、この工程で
は精密なマスク合わせの技術が必要であるが、少なくと
も2回のマスク合わせの工程によって、電界効果型トラ
ンジスタ−を形成できる。
ジスタ−を得るためには、素子間分離領域形成、ゲイト
電極形成、およびソ−ス、ドレイン電極・配線形成のた
めに計3回のマスク合わせの工程が必要であり、かつ、
後2者は、精密にマスクをあわせる必要があった。この
ため、製品の歩留りが悪かった。本実施例に示した方法
では精密なマスク合わせの工程を半分にでき、それによ
って飛躍的に歩留りの向上を計ることができる。
例を説明する。図3において、黒色で示される部分は窒
化珪素を、縦線で示される部分は酸化珪素を、無色で示
される部分は単結晶珪素もしくは多結晶珪素をあらわし
ている。
〜50nmの酸化珪素膜32、厚さ100〜1000n
mの多結晶珪素膜33、厚さ1〜50nm、望ましくは
10〜50nmの窒化珪素膜34、厚さ10〜1000
nmの多結晶珪素膜35、さらに厚さ1〜50nm、望
ましくは10〜50nmの窒化珪素膜36が積層され
る。これらの皮膜は適切な皮膜形成方法が用いられる。
例えば、多結晶珪素膜は、公知の化学的気相成長法等に
よって作製され、酸化珪素膜は公知の化学的気相成長法
もしくは下地の単結晶珪素もしくは多結晶珪素の熱酸化
等によって作製され、さらに窒化珪素膜は公知の化学的
気相成長法もしくは下地の単結晶珪素もしくは多結晶珪
素の熱窒化等によって作製されるが、それ以外の方法も
用いられうる。また、各膜の厚さは、例として示された
もので、上記の範囲の中で選択されることはもちろん、
それ以外の値をとることも可能である。
ンコ−ティング法によって、電子線に対して感光性を有
するレジスト層37を例えば、厚さ100nm形成し、
さらに紫外線に対して感光性を有するレジスト層38を
例えば、厚さ1000nm形成する。各レジスト層は実
施例のように単層のものでも、あるいは複数の層構造か
らなるものでもよい。例えば、レジスト層37の上に、
紫外線に対して感光性を示さないポリマ−材料を形成
し、さらにその上に紫外線に対して感光性を示す層を形
成し、これを合わせてレジスト層38とすることも可能
である。さらに、窒化珪素膜36上に電子線および紫外
線に対して感光性を示さないポリマ−材料の層を形成
し、その上に電子線に対して感光性を示す材料を形成
し、これをあわせてレジスト層37とし、さらにその上
に紫外線に対して感光性を示さないポリマ−材料を形成
し、さらにその上に紫外線に対して感光性を示す層を形
成し、これを合わせてレジスト層38とすることも可能
である。これらレジスト層の厚さは、電子線もしくは紫
外線に対して十分な感光が得られる程度に厚いことが必
要であり、また、本発明の特徴を考慮すれば、レジスト
層38の厚さはエッチングによって作製される素子の大
きさを考慮して決定される。
クを用いて、垂直に紫外線を照射し、レジスト38を感
光・除去して図3(a)を得る。このとき形成される領
域39、40、41の幅は、例えばそれぞれ、2μm、
1μm、2μmである。
示されるように、例えば、45°の角度で斜めから電子
線が照射される。電子線の照射角度は、45°以外でも
可能である。これは領域39、40、41の幅およびレ
ジスト層の厚さ等によって決定される。この工程で実施
例1で述べたことと同じ理由によって、領域39および
41のレジスト層37のみが感光・除去される。
酸エッチング法や反応性イオンエッチング法等もしくは
それらの組み合わせによって領域39および41の窒化
珪素膜36、多結晶珪素膜がエッチングされる。こうし
て図3(b)を得る。
9および41の多結晶珪素層35をエッチングする。
領域40の部分のレジスト層37を感光・除去する。さ
らに、適切なエッチング法で領域40の窒化珪素膜36
および領域39および41の窒化珪素膜値34を除去
し、次いで領域40の部分の多結晶珪素層35の一部と
領域39および41の多結晶珪素層33の一部を除去す
る。こうして、図3(c)を得る。
の酸素雰囲気に置くことによって、領域39、40、4
1の多結晶珪素層もしくは単結晶珪素基板を選択的に酸
化し、酸化珪素領域42、43、44を得る。このと
き、酸化珪素領域42および44は単結晶珪素基板31
の深部にまで侵入しているのにたいし、酸化珪素領域4
3は窒化珪素層34が障壁となって、それ以下の部分の
酸化はおこらない。このようにして、図3(d)を得
る。
パッタエッチング等の、材質によってエッチングレ−ト
に著しくは差のないエッチング方法を用いることによっ
て、段差をそのまま保存するようエッチングをおこな
い、図3(e)で示される構造を得る。ここで重要なこ
とはエッチング前に酸化珪素領域43がその周囲の窒化
珪素膜36に比べて高くなっていることである。このこ
とによって最終的に図3(e)で示されるごとく、ゲイ
ト電極となる多結晶珪素層45が残存した構造が得られ
る。材料によってエッチングレ−トに大きな差のある方
法を採用する場合には、そのエッチングレ−トの差を考
慮しなければならない。もちろん、この工程を、例え
ば、最初に窒化珪素膜を選択的にエッチングする方法に
よって窒化珪素膜36をエッチングし、その後、スパッ
タエッチング等の、材質によってエッチングレ−トに著
しくは差のないエッチング方法を用いることによって、
段差をそのまま保存するようエッチングをおこなうこと
も、また、その工程を2回繰り返して、窒化珪素膜34
とその下の多結晶珪素膜35をエッチングすることも可
能である。特に、後者の方法を採用すれば、ゲイト電極
45上に窒化珪素膜34の一部が残存することとなる。
て不純物領域(ソ−スおよびドレイン、図には示されて
いない)を形成し、該ソ−スおよびドレイン領域にアル
ミニウム等の材料によって電極・配線を形成することに
よって電界効果型トタンジスタ−が完成される。この構
造の素子は、例えば、CMOS等の論理回路では頻繁に
用いられている。
合わせは1回であり、しかも、その工程では精密なマス
ク合わせの技術を必要としない。最後にアルミニウム等
の材料で電極・配線を形成する必要があり、この工程で
は精密なマスク合わせの技術が必要であるが、少なくと
も2回のマスク合わせの工程によって、電界効果型トラ
ンジスタ−を形成できる。
ジスタ−を得るためには、素子間分離領域形成、ゲイト
電極形成、およびソ−ス、ドレイン電極・配線形成のた
めに計3回のマスク合わせの工程が必要であり、かつ、
後2者は、精密にマスクをあわせる必要があった。この
ため、製品の歩留りが悪かった。本実施例に示した方法
では精密なマスク合わせの工程を半分にでき、それによ
って飛躍的に歩留りの向上を計ることができる。
例を説明する。図4において、黒色で示される部分は窒
化珪素を、縦線で示される部分は酸化珪素を、無色で示
される部分は単結晶珪素もしくは多結晶珪素をあらわし
ている。
〜50nmの酸化珪素膜52、厚さ100〜1000n
mの多結晶珪素膜53、厚さ1〜50nm、望ましくは
10〜50nmの窒化珪素膜54が積層される。これら
の皮膜の形成には適切な皮膜形成方法が用いられる。例
えば、多結晶珪素膜は、公知の化学的気相成長法等によ
って作製され、酸化珪素膜は公知の化学的気相成長法も
しくは下地の単結晶珪素の熱酸化等によって作製され、
さらに窒化珪素膜は公知の化学的気相成長法もしくは下
地の多結晶珪素の熱窒化等によって作製されるが、それ
以外の方法も用いられうる。また、各膜の厚さは、例と
して示されたもので、上記の範囲の中で選択されること
はもちろん、それ以外の値をとることも可能である。
ンコ−ティング法によって、電子線に対して感光性を有
する層55を例えば、厚さ100nm形成し、さらに紫
外線に対して感光性を有しないポリマ−材料からなる層
56を例えば1000nm、および紫外線に対して感光
性を有するポリマ−材料からなる層57を例えば、厚さ
100nm形成する。これら感光層の厚さは、電子線も
しくは紫外線に対して十分な感光が得られる程度に厚い
ことが必要であり、また、本発明の特徴を考慮すれば、
感光層57および非感光層56の厚さはエッチングによ
って作製される素子の大きさを考慮して決定される。
クを用いて、垂直に紫外線を照射し、感光層57および
下地の非感光層56を感光・除去して図4(a)を得
る。このとき形成される領域58、59、60の幅は、
例えばそれぞれ、2μm、1μm、2μmである。
45°の角度で斜めから電子線が照射され、感光層55
のうち、領域58および60の部分のみが除去される。
次に適当なエッチング法、例えば公知の燐酸エッチング
法や弗酸エッチング法のごとき湿式法、あるいは反応性
イオンエッチング法のごとき乾式法、もしくはそれらの
組み合わせによって領域58および60の窒化珪素膜5
4の全部、多結晶珪素膜53の全部もしくは一部がエッ
チングされる。図ではエッチングの深さは酸化珪素層5
2までであるが、必要によってはそれより深くエッチン
グしてもよい。また、酸化珪素層52に達しないような
浅いエッチングでもよい。このときのエッチングの深さ
は後に述べる酸化工程によって決定される。次に、垂直
に電子線を照射し、残っている領域59の部分のレジス
ト層55を感光・除去する。こうして図4(c)を得
る。
の酸素雰囲気に置くことによって、領域58、59、6
0の多結晶珪素層もしくは単結晶珪素基板を選択的に酸
化し、酸化珪素領域61、62、63を得る。その他の
部分の多結晶珪素層は、上面に窒化珪素膜54が存在す
るため酸化されない。この酸化工程において、酸化珪素
領域61および63は単結晶珪素基板51の深部にまで
侵入しているのにたいし、酸化珪素領域62はその下に
多結晶珪素層53の一部が残存した状態で酸化を止める
ことが必要である。こうして、図4(d)を得る。
パッタエッチング等の、材質によってエッチングレ−ト
に著しくは差のないエッチング方法を用いることによっ
て、段差をそのまま保存するようエッチングをおこな
い、図4(e)で示される構造を得る。ここで重要なこ
とはエッチング前に酸化珪素領域62がその周囲の窒化
珪素膜54に比べて高くなっていることである。このこ
とによって最終的に図4(e)で示されるごとく、ゲイ
ト電極となる多結晶珪素層64が残存した構造が得られ
る。材料によってエッチングレ−トに大きな差のある方
法を採用する場合には、そのエッチングレ−トの差を考
慮しなければならない。もちろん、この工程を、例え
ば、最初に窒化珪素膜を選択的にエッチングする方法に
よって窒化珪素膜54をエッチングし、その後、スパッ
タエッチング等の材質によってエッチングレ−トに著し
くは差のないエッチング方法を用いることによって、段
差をそのまま保存するようエッチングをおこなうことも
可能である。
て不純物領域(ソ−スおよびドレイン、図には示されて
いない)を形成し、該ソ−スおよびドレイン領域にアル
ミニウム等の材料によって電極・配線を形成することに
よって電界効果型トタンジスタ−が完成される。この構
造の素子は、例えば、CMOS等の論理回路では頻繁に
用いられている。
合わせは1回であり、しかも、その工程では精密なマス
ク合わせの技術を必要としない。最後にアルミニウム等
の材料で電極・配線を形成する必要があり、この工程で
は精密なマスク合わせの技術が必要であるが、少なくと
も2回のマスク合わせの工程によって、電界効果型トラ
ンジスタ−を形成できる。
ジスタ−を得るためには、素子間分離領域形成、ゲイト
電極形成、およびソ−ス、ドレイン電極・配線形成のた
めに計3回のマスク合わせの工程が必要であり、かつ、
後2者は、精密にマスクをあわせる必要があった。この
ため、製品の歩留りが悪かった。本実施例に示した方法
では精密なマスク合わせの工程を半分にでき、それによ
って飛躍的に歩留りの向上を計ることができる。
例を説明する。図5において、黒色で示される部分は窒
化珪素を、縦線で示される部分は酸化珪素を、無色で示
される部分は単結晶珪素もしくは多結晶珪素をあらわし
ている。
〜50nmの酸化珪素膜72、厚さ100〜1000n
mの多結晶珪素膜73、厚さ1〜50nm、望ましくは
10〜50nmの窒化珪素膜74が積層される。これら
の皮膜の形成には適切な皮膜形成方法が用いられる。例
えば、多結晶珪素膜は、公知の化学的気相成長法等によ
って作製され、酸化珪素膜は公知の化学的気相成長法も
しくは下地の単結晶珪素の熱酸化等によって作製され、
さらに窒化珪素膜は公知の化学的気相成長法もしくは下
地の多結晶珪素の熱窒化等によって作製されるが、それ
以外の方法も用いられうる。また、各膜の厚さは、例と
して示されたもので、上記の範囲の中で選択されること
はもちろん、それ以外の値をとることも可能である。
ンコ−ティング法によって、第いのレジスト層75を例
えば、厚さ600nm形成し、さらに同様に第2のレジ
スト層76を例えば1000nm形成する。ここで、図
には明示されていないが、第1のレジソト層75は紫外
線および電子線に対して何ら感光特性を示さない有機材
料の層とその上の厚さ100nmの電子線に対して感光
性を示す感光層との2層からなっており、また、レジソ
ト層76は紫外線および電子線に対して何ら感光特性を
示さない有機材料の層とその上の厚さ100nmの紫外
線に対して感光性を示す感光層との2層からなってい
る。したがって、何れの層も電子線もしくは紫外線の照
射によって、最表面の薄い層のみが感光し、剥離する。
そのため、その下の有機材料の非感光層は、それに引き
続くエッチング工程によって除去されるものである。こ
のような、2層もしくはそれ以上の多層構造のレジスト
は特に本発明のような、意図的に厚いレジスト層が必要
とされる場合には、微細なパタ−ンをエッチングする上
で効果的である。これらのレジスト層中の感光層の厚さ
は、電子線もしくは紫外線に対して十分な感光が得られ
る程度に厚いことが必要であり、また、本発明の特徴を
考慮すれば、レジスト層76の厚さはエッチングによっ
て作製される素子の大きさを考慮して決定される。
クを用いて、垂直に紫外線を照射し、第1のレジスト層
76を感光・除去して図5(a)を得る。このとき形成
される領域77、78、79の幅は、例えばそれぞれ、
2μm、1μm、2μmである。
45°の角度で斜めから電子線が照射され、第2のレジ
スト層75のうち、領域77および79の部分のみが除
去される。こうして図5(b)を得る。
マエッチング法等のごとき乾式エッチング法によって全
面をほぼ同じレ−トでエッチングする。ここで重要なこ
とは、レジスト等の有機材料や多結晶珪素や窒化珪素の
ごとき無機材料において著しくエッチングレ−トが異な
らず、図5(b)で得られた段差をほぼ保持しながらエ
ッチングが進行するように、レジスト材料やエッチング
の方式を選択することである。また、図では領域77お
よび79のエッチングの深さは酸化珪素膜72には到達
していないが、必要によっては、より深いエッチングを
おこなってもよい。また、領域78に関しては少なくと
も、窒化珪素層74は除去されていることが必要であ
る。このようにして図5(c)を得る。
の酸素雰囲気に置くことによって、領域77、78、7
9の多結晶珪素層73もしくは単結晶珪素基板71を選
択的に酸化し、酸化珪素領域80、81、82を得る。
その他の部分の多結晶珪素層は、上面に窒化珪素膜74
が存在するため酸化されない。この酸化工程によって、
酸化珪素領域80および82は単結晶珪素基板71の深
部にまで侵入していることと、酸化珪素領域81はその
下に多結晶珪素層73の一部が残存していることが必要
であり、これは酸化の際の温度と時間等の調節によって
制御される。こうして、図5(d)を得る。
パッタエッチングやECRプラズマエッチング法等の、
材質によってエッチングレ−トに著しくは差のないエッ
チング方法を用いることによって、段差をそのまま保存
するようエッチングをおこない、図5(e)で示される
構造を得る。ここで重要なことはエッチング前に酸化珪
素領域81がその周囲の窒化珪素膜74に比べて高くな
っていることである。このことによって最終的に図5
(e)で示されるごとく、ゲイト電極となる多結晶珪素
層83が残存した構造が得られる。材料によってエッチ
ングレ−トに大きな差のある方法を採用する場合には、
そのエッチングレ−トの差を考慮しなければならない。
もちろん、この工程を、例えば、最初に窒化珪素膜を選
択的にエッチングする方法によって窒化珪素膜74をエ
ッチングし、その後、スパッタエッチング等の材質によ
ってエッチングレ−トに著しくは差のないエッチング方
法を用いることによって、段差をそのまま保存するよう
エッチングをおこなうことも可能である。
て不純物領域(ソ−スおよびドレイン、図には示されて
いない)を形成し、該ソ−スおよびドレイン領域にアル
ミニウム等の材料によって電極・配線を形成することに
よって電界効果型トタンジスタ−が完成される。この構
造の素子は、例えば、CMOS等の論理回路では頻繁に
用いられている。
合わせは1回であり、しかも、その工程では精密なマス
ク合わせの技術を必要としない。完成品としての電界効
果型トランジスタ−を得るためには、図には示されてい
ないが、さらにアルミニウム等の材料で電極・配線を形
成する必要があり、この工程では精密なマスク合わせの
技術が必要である。以上、2回のマスク合わせの工程に
よって、電界効果型トランジスタ−を形成できる。
ジスタ−を得るためには、素子間分離領域形成、ゲイト
電極形成、およびソ−ス、ドレイン電極・配線形成のた
めに計3回のマスク合わせの工程が必要であり、かつ、
後2者は、精密にマスクをあわせる必要があった。この
ため、製品の歩留りが悪かった。本実施例に示した方法
では精密なマスク合わせの工程を半分にでき、それによ
って飛躍的に歩留りの向上を計ることができる。
て電界効果型トランジスタ−が形成できることを特徴と
するものではないことを強調する。すなわち、本実施例
では、最低2回のマスク合わせ工程によって、必要最小
限の機能・信頼性を有した電界効果型トランジスタ−が
形成できることを特徴とするものであって、製作者が、
より、信頼性や機能を充実させようとして本実施例に示
したマスクあわせ工程に加えて、さらなるマスク合わせ
工程を施したとしても、これは、当然のことながら本実
施例の利用であり、ひいては本発明の利用である。
用して露光のための光を斜めから照射することで、従来
の微細加工工程におけるマスク合わせの問題を低減する
ことができた。
Claims (1)
- 【請求項1】 材料上に第1のレジストを塗布する工
程、その上に第1のレジストとは異なる感光特性を有す
る厚みをもった第2のレジストを塗布する工程、第2の
レジストのみを感光させて除去する工程、および斜めか
ら電磁波もしくは電子線等のエネルギ−線を照射して、
第2のレジストによって影となる第1のレジストの部分
を残し、第2のレジストの除去された部分のうち、斜め
から入射するエネルギ−線が第2のレジストによって遮
られない特定の部分の第1のレジストを感光させ除去す
る、もしくは残す工程とを有することを特徴とする半導
体装置の作製方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3087783A JP3034071B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 半導体装置の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3087783A JP3034071B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 半導体装置の作製方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05304066A true JPH05304066A (ja) | 1993-11-16 |
JP3034071B2 JP3034071B2 (ja) | 2000-04-17 |
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ID=13924578
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JP3087783A Expired - Fee Related JP3034071B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 半導体装置の作製方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3034071B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007250773A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Toshiba Corp | パターン形成方法、レチクル補正方法及びレチクルパターンデータ補正方法 |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3087783A patent/JP3034071B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007250773A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Toshiba Corp | パターン形成方法、レチクル補正方法及びレチクルパターンデータ補正方法 |
JP4625779B2 (ja) * | 2006-03-15 | 2011-02-02 | 株式会社東芝 | パターン形成方法、レチクル補正方法及びレチクルパターンデータ補正方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP3034071B2 (ja) | 2000-04-17 |
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