JPH05343370A - 微細パタ−ンの形成方法 - Google Patents
微細パタ−ンの形成方法Info
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- JPH05343370A JPH05343370A JP15079792A JP15079792A JPH05343370A JP H05343370 A JPH05343370 A JP H05343370A JP 15079792 A JP15079792 A JP 15079792A JP 15079792 A JP15079792 A JP 15079792A JP H05343370 A JPH05343370 A JP H05343370A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、光学系の分解能以下のピッチでパ
タ−ンを形成できる微細パタ−ンの形成方法を提供しよ
うとするものである。 【構成】被加工膜(14)上に順次、不活性な物質により成
る第1の物質膜(16)、活性な物質により成る第2の物質
膜(18)、不活性な物質により成る第3の物質膜(20)を形
成する。次に、第2の物質膜(18)および第3の物質膜(2
0)をパタ−ニングする。次に、第1の物質膜(16)および
第3の物質膜(20)を障壁として第2の物質膜(18)の側面
のみを物質変化(18A) させ、膨脹させる。そして、第2
の物質膜から物質変化しなかった部分(18)を除去して、
第2の物質膜のうち物質変化した箇所(18A) だけを残
す。これを、被加工膜(14)をパタ−ニングするためのマ
スクとする。このような方法であると第2の物質膜のパ
タ−ン1つから、被加工膜をパタ−ニングするためのマ
スクが2つ得られる。この結果、ピッチが光学系の分解
能以下となるような被加工膜(14)でなる微細パタ−ンが
得られる。
タ−ンを形成できる微細パタ−ンの形成方法を提供しよ
うとするものである。 【構成】被加工膜(14)上に順次、不活性な物質により成
る第1の物質膜(16)、活性な物質により成る第2の物質
膜(18)、不活性な物質により成る第3の物質膜(20)を形
成する。次に、第2の物質膜(18)および第3の物質膜(2
0)をパタ−ニングする。次に、第1の物質膜(16)および
第3の物質膜(20)を障壁として第2の物質膜(18)の側面
のみを物質変化(18A) させ、膨脹させる。そして、第2
の物質膜から物質変化しなかった部分(18)を除去して、
第2の物質膜のうち物質変化した箇所(18A) だけを残
す。これを、被加工膜(14)をパタ−ニングするためのマ
スクとする。このような方法であると第2の物質膜のパ
タ−ン1つから、被加工膜をパタ−ニングするためのマ
スクが2つ得られる。この結果、ピッチが光学系の分解
能以下となるような被加工膜(14)でなる微細パタ−ンが
得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、微細パタ−ンの形成
方法に係わり、特に集積回路(IC)の作成に必要な微
細パタ−ンの形成方法に関する。
方法に係わり、特に集積回路(IC)の作成に必要な微
細パタ−ンの形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、集積回路(IC)の作成に必
要な微細パタ−ンの形成は、写真蝕刻法によって行われ
ている。すなわち、パタ−ンが転写されたレジストをマ
スクに下地をエッチングする。しかし、この方法である
と、転写装置の光学系の分解能の2倍以下のピッチでパ
タ−ンを形成することは、基本的に不可能である。
要な微細パタ−ンの形成は、写真蝕刻法によって行われ
ている。すなわち、パタ−ンが転写されたレジストをマ
スクに下地をエッチングする。しかし、この方法である
と、転写装置の光学系の分解能の2倍以下のピッチでパ
タ−ンを形成することは、基本的に不可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記写真
蝕刻法の限界を克服し、光学系の分解能の2倍以下のピ
ッチのパタ−ンを形成できる微細パタ−ンの形成方法を
提供することを目的としている。
蝕刻法の限界を克服し、光学系の分解能の2倍以下のピ
ッチのパタ−ンを形成できる微細パタ−ンの形成方法を
提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は、次のような
方法により微細パタ−ンを形成するものである。
方法により微細パタ−ンを形成するものである。
【0005】まず、被加工膜上に順次、不活性な物質に
より成る第1の物質膜、活性な物質により成る第2の物
質膜、不活性な物質により成る第3の物質膜を形成した
後、第2および第3の物質膜を一括してパタ−ニングす
る。次いで、不活性な第1および第3の物質膜を障壁と
して第2の物質膜の側面を物質変化させ、その側面にお
ける第2の物質膜を膨脹させる。そして、第2の物質膜
から物質変化しなかった部分を除去して、第2の物質膜
のうち物質変化した箇所だけを残す。これを、被加工膜
をパタ−ニングするためのマスクとする。
より成る第1の物質膜、活性な物質により成る第2の物
質膜、不活性な物質により成る第3の物質膜を形成した
後、第2および第3の物質膜を一括してパタ−ニングす
る。次いで、不活性な第1および第3の物質膜を障壁と
して第2の物質膜の側面を物質変化させ、その側面にお
ける第2の物質膜を膨脹させる。そして、第2の物質膜
から物質変化しなかった部分を除去して、第2の物質膜
のうち物質変化した箇所だけを残す。これを、被加工膜
をパタ−ニングするためのマスクとする。
【0006】
【作用】上記のような微細パタ−ンの形成方法によれ
ば、被加工膜のパタ−ンの幅は第2の物質膜の側面が物
質変化した領域の幅により決定される。また、被加工膜
のパタ−ンの間隔は物質変化しなかった第2の物質膜の
幅により決定される。すなわち、第2の物質膜のパタ−
ン1つから、2つの被加工膜をパタ−ニングするための
マスクが得られる。このように第2の物質膜が物質変化
することによって得られたマスクのピッチは光学系を用
いて決定されるものではない。従って、この2つのマス
クを用いて被加工膜をパタ−ニングすれば、ピッチが光
学系の分解能の2倍以下の微細パタ−ンが得られる。
ば、被加工膜のパタ−ンの幅は第2の物質膜の側面が物
質変化した領域の幅により決定される。また、被加工膜
のパタ−ンの間隔は物質変化しなかった第2の物質膜の
幅により決定される。すなわち、第2の物質膜のパタ−
ン1つから、2つの被加工膜をパタ−ニングするための
マスクが得られる。このように第2の物質膜が物質変化
することによって得られたマスクのピッチは光学系を用
いて決定されるものではない。従って、この2つのマス
クを用いて被加工膜をパタ−ニングすれば、ピッチが光
学系の分解能の2倍以下の微細パタ−ンが得られる。
【0007】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明を一実施例に
より説明する。図1〜図5は、この発明の一実施例に係
わる微細パタ−ンの形成方法を工程順に示す断面図であ
る。
より説明する。図1〜図5は、この発明の一実施例に係
わる微細パタ−ンの形成方法を工程順に示す断面図であ
る。
【0008】図1に示すように、シリコン基板10上
に、例えばフィ−ルド絶縁膜となる約600nmの厚み
を有するシリコン酸化膜12を形成する。次いで、シリ
コン酸化膜12上に、内部配線層となる約400nmの
厚みを有する導電性ポリシリコン膜14を形成する。次
いで、導電性ポリシリコン膜14上に、不活性な膜とし
て約200nmの厚みを有するシリコン窒化膜16を形
成する。次いで、シリコン窒化膜16上に、活性な膜と
して約400nmの厚みを有するポリシリコン膜18を
形成する。このポリシリコン膜18は必ずしも導電性と
する必要はない。次いで、ポリシリコン膜18上に、第
2の不活性な膜としてシリコン窒化膜16より薄い約5
0nmの厚みを有するシリコン窒化膜20を形成する。
この後、シリコン窒化膜20上に、ホトレジスト22を
塗布する。
に、例えばフィ−ルド絶縁膜となる約600nmの厚み
を有するシリコン酸化膜12を形成する。次いで、シリ
コン酸化膜12上に、内部配線層となる約400nmの
厚みを有する導電性ポリシリコン膜14を形成する。次
いで、導電性ポリシリコン膜14上に、不活性な膜とし
て約200nmの厚みを有するシリコン窒化膜16を形
成する。次いで、シリコン窒化膜16上に、活性な膜と
して約400nmの厚みを有するポリシリコン膜18を
形成する。このポリシリコン膜18は必ずしも導電性と
する必要はない。次いで、ポリシリコン膜18上に、第
2の不活性な膜としてシリコン窒化膜16より薄い約5
0nmの厚みを有するシリコン窒化膜20を形成する。
この後、シリコン窒化膜20上に、ホトレジスト22を
塗布する。
【0009】次に、図2に示すように、転写装置の光学
系の分解能を600nmに設定して、ホトレジスト22
に幅W1が約600nm、間隔D1が約600nmのパ
タ−ンを転写する。この後、ホトレジスト22を蝕刻し
てパタ−ン22Aを得る。この時、パタ−ン22Aのピ
ッチP1は概略的に、W1+D1=1200nmとな
る。次いで、パタ−ン22Aをマスクに、RIE法を用
いてシリコン窒化膜20およびポリシリコン膜18を順
次エッチングする。
系の分解能を600nmに設定して、ホトレジスト22
に幅W1が約600nm、間隔D1が約600nmのパ
タ−ンを転写する。この後、ホトレジスト22を蝕刻し
てパタ−ン22Aを得る。この時、パタ−ン22Aのピ
ッチP1は概略的に、W1+D1=1200nmとな
る。次いで、パタ−ン22Aをマスクに、RIE法を用
いてシリコン窒化膜20およびポリシリコン膜18を順
次エッチングする。
【0010】次に、図3に示すように、シリコン窒化膜
20上からパタ−ン22Aを剥離する。次いで、シリコ
ン窒化膜20およびシリコン窒化膜16を酸化障壁とし
て、ポリシリコン膜18の側面のみを、温度1000℃
ウェット酸化により酸化する。この時、側面におけるシ
リコンは酸化シリコンへと変化するとともに膨脹する。
よって、ポリシリコン膜18の側面には、約400nm
の幅Woxを有するシリコン酸化膜18Aが得られる。
20上からパタ−ン22Aを剥離する。次いで、シリコ
ン窒化膜20およびシリコン窒化膜16を酸化障壁とし
て、ポリシリコン膜18の側面のみを、温度1000℃
ウェット酸化により酸化する。この時、側面におけるシ
リコンは酸化シリコンへと変化するとともに膨脹する。
よって、ポリシリコン膜18の側面には、約400nm
の幅Woxを有するシリコン酸化膜18Aが得られる。
【0011】次に、図4に示すように、シリコン窒化膜
20と、酸化されずに残ったポリシリコン膜18をそれ
ぞれCDE法を用いて除去する。これにより、幅W2が
約400nm、間隔D2が約200nmのシリコン酸化
膜18Aでなるマスクが形成される。
20と、酸化されずに残ったポリシリコン膜18をそれ
ぞれCDE法を用いて除去する。これにより、幅W2が
約400nm、間隔D2が約200nmのシリコン酸化
膜18Aでなるマスクが形成される。
【0012】次に、シリコン酸化膜18Aをマスクに、
RIE法を用いてシリコン窒化膜16および導電性ポリ
シリコン膜14を順次エッチングする。これにより、幅
W3が約400nm、間隔D3が約200nmの導電性
ポリシリコン膜14でなる内部配線層パタ−ンが形成さ
れる。この配線層パタ−ンのピッチP2は概略的に、W
3+D3=600nmであり、転写装置の分解能、すな
わち600nmと同じである。
RIE法を用いてシリコン窒化膜16および導電性ポリ
シリコン膜14を順次エッチングする。これにより、幅
W3が約400nm、間隔D3が約200nmの導電性
ポリシリコン膜14でなる内部配線層パタ−ンが形成さ
れる。この配線層パタ−ンのピッチP2は概略的に、W
3+D3=600nmであり、転写装置の分解能、すな
わち600nmと同じである。
【0013】また、内部配線層パタ−ンの幅W3、およ
びその間隔D3は、ポリシリコン膜18の酸化時間を調
節して酸化膜18Aの幅Woxを種々変えることにより、
任意に設定することができる。
びその間隔D3は、ポリシリコン膜18の酸化時間を調
節して酸化膜18Aの幅Woxを種々変えることにより、
任意に設定することができる。
【0014】上記のような微細パタ−ンの形成方法であ
ると、転写装置の分解能の2倍以下のピッチの微細パタ
−ンを形成できる。又、微細パタ−ンの幅、およびその
間隔についてもそれぞれ分解能以下で形成することがで
きる。
ると、転写装置の分解能の2倍以下のピッチの微細パタ
−ンを形成できる。又、微細パタ−ンの幅、およびその
間隔についてもそれぞれ分解能以下で形成することがで
きる。
【0015】上記一実施例では転写装置の分解能を60
0nmに設定したが、これ以外の数値に設定しても分解
能とほぼ同程度のピッチで微細パタ−ンを形成できるこ
とはもちろんである。
0nmに設定したが、これ以外の数値に設定しても分解
能とほぼ同程度のピッチで微細パタ−ンを形成できるこ
とはもちろんである。
【0016】尚、上記一実施例においては、微細パタ−
ンを形成する層は導電性ポリシリコン膜としたが、微細
パタ−ンが形成される被加工膜は特に限定されない。例
えばシリサイドまたはシリサイドとポリシリコンとの積
層膜(ポリサイド構造)であっても、上記効果を損なう
ことなくこの発明を実施することが可能である。
ンを形成する層は導電性ポリシリコン膜としたが、微細
パタ−ンが形成される被加工膜は特に限定されない。例
えばシリサイドまたはシリサイドとポリシリコンとの積
層膜(ポリサイド構造)であっても、上記効果を損なう
ことなくこの発明を実施することが可能である。
【0017】また、集積回路(IC)におけるこの発明
の適用箇所としては、高密度でワ−ド線を配線するNA
ND型ROMやNAND型の一括消去型EEPROM等
のワ−ド線加工に好適である。また、NAND型の一括
消去型EEPROM等でワ−ド線を加工する場合、被加
工膜に浮遊ゲ−トが含まれるが、この発明は被加工膜の
一部、あるいは全部が多層構造を有していても、実施可
能であることは言うまでもない。
の適用箇所としては、高密度でワ−ド線を配線するNA
ND型ROMやNAND型の一括消去型EEPROM等
のワ−ド線加工に好適である。また、NAND型の一括
消去型EEPROM等でワ−ド線を加工する場合、被加
工膜に浮遊ゲ−トが含まれるが、この発明は被加工膜の
一部、あるいは全部が多層構造を有していても、実施可
能であることは言うまでもない。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光学系の分解能以下のピッチでパタ−ンを形成でき
る微細パタ−ンの形成方法を提供できる。
ば、光学系の分解能以下のピッチでパタ−ンを形成でき
る微細パタ−ンの形成方法を提供できる。
【図1】図1はこの発明の一実施例に係わる微細パタ−
ン形成方法の第1の工程を示す断面図。
ン形成方法の第1の工程を示す断面図。
【図2】図2はこの発明の一実施例に係わる微細パタ−
ン形成方法の第2の工程を示す断面図。
ン形成方法の第2の工程を示す断面図。
【図3】図3はこの発明の一実施例に係わる微細パタ−
ン形成方法の第3の工程を示す断面図。
ン形成方法の第3の工程を示す断面図。
【図4】図4はこの発明の一実施例に係わる微細パタ−
ン形成方法の第4の工程を示す断面図。
ン形成方法の第4の工程を示す断面図。
【図5】図5はこの発明の一実施例に係わる微細パタ−
ン形成方法の第5の工程を示す断面図。
ン形成方法の第5の工程を示す断面図。
10…シリコン基板、12…酸化膜、14…導電性ポリ
シリコン膜、16…シリコン窒化膜、18…ポリシリコ
ン膜、18A…シリコン酸化膜、20…シリコン窒化
膜、22…ホトレジスト、22A…ホトレジストでなる
パタ−ン。
シリコン膜、16…シリコン窒化膜、18…ポリシリコ
ン膜、18A…シリコン酸化膜、20…シリコン窒化
膜、22…ホトレジスト、22A…ホトレジストでなる
パタ−ン。
Claims (3)
- 【請求項1】 被加工膜上に、不活性な物質により成る
第1の物質膜を形成する工程と、 前記第1の物質膜上に、活性な物質により成る第2の物
質膜を形成する工程と、 前記第2の物質膜上に、不活性な物質により成る第3の
物質膜を形成する工程と、 前記第2および第3の物質膜を一括してパタ−ニングす
る工程と、 前記第2の物質膜の側面を物質変化させ、側面における
第2の物質膜を膨脹させる工程と、 前記第3の物質膜、および前記第2の物質膜のうちの物
質変化が生じていない部分を除去する工程と、 前記物質変化した第2の物質膜をマスクに、前記被加工
膜をパタ−ニングする工程とを具備することを特徴とす
る微細パタ−ンの形成方法。被酸化性材料の - 【請求項2】 前記第1および第3の物質膜は耐酸化性
膜であり、前記第2の物質膜は酸化性膜であり、前記第
2の物質膜の側面を膨脹させる工程は酸化であることを
特徴とする請求項1に記載の微細パタ−ンの形成方法。 - 【請求項3】 前記耐酸化性膜は窒化シリコンでなり、
前記酸化性膜はシリコンでなることを特徴とする請求項
2に記載の微細パタ−ンの形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15079792A JPH05343370A (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 微細パタ−ンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15079792A JPH05343370A (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 微細パタ−ンの形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05343370A true JPH05343370A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15504646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15079792A Pending JPH05343370A (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 微細パタ−ンの形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05343370A (ja) |
Cited By (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-06-10 JP JP15079792A patent/JPH05343370A/ja active Pending
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