JPH06260381A - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
- Publication number
- JPH06260381A JPH06260381A JP5047639A JP4763993A JPH06260381A JP H06260381 A JPH06260381 A JP H06260381A JP 5047639 A JP5047639 A JP 5047639A JP 4763993 A JP4763993 A JP 4763993A JP H06260381 A JPH06260381 A JP H06260381A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- exposure
- resist pattern
- pattern
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数のフォトリソグラフィ処理によりレジス
トパターンを形成する場合に、フォトリソグラフィ処理
の数を減少させるレジストパターンの形成方法を提供す
る。 【構成】 基板または薄膜上にポジレジストを塗布す
るレジスト塗布工程Ｓ１と、該ポジレジストにフォトマ
スクを用いてマスク露光を行う露光工程と、露光された
ポジレジストを現像する現像工程Ｓ４からなるフォトリ
ソグラフィによりレジストパターンを形成するレジスト
パターンの形成方法において、露光工程を残膜部分が生
じるようなアンダー露光条件によりマスク露光を行う工
程Ｓ２と、残膜部分が生じないようなジャスト露光条件
によるマスク露光を行う工程Ｓ３とする。
トパターンを形成する場合に、フォトリソグラフィ処理
の数を減少させるレジストパターンの形成方法を提供す
る。 【構成】 基板または薄膜上にポジレジストを塗布す
るレジスト塗布工程Ｓ１と、該ポジレジストにフォトマ
スクを用いてマスク露光を行う露光工程と、露光された
ポジレジストを現像する現像工程Ｓ４からなるフォトリ
ソグラフィによりレジストパターンを形成するレジスト
パターンの形成方法において、露光工程を残膜部分が生
じるようなアンダー露光条件によりマスク露光を行う工
程Ｓ２と、残膜部分が生じないようなジャスト露光条件
によるマスク露光を行う工程Ｓ３とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レジストパターンの形
成方法に関し、特に半導体装置やその他の薄膜素子の製
造過程のフォトリソグラフィ工程に用いられるレジスト
パターンの形成方法に関するものである。
成方法に関し、特に半導体装置やその他の薄膜素子の製
造過程のフォトリソグラフィ工程に用いられるレジスト
パターンの形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のレジストパターンの形成
方法を用いる製造工程として、例えば図６に示す半導体
装置（半導体集積回路）の製造工程（以下、ＬＳＩプロ
セスという）がある。一般に、このＬＳＩプロセスにお
いてレジストパターンを形成するには、フォトリソグラ
フィ技術が用いられている。
方法を用いる製造工程として、例えば図６に示す半導体
装置（半導体集積回路）の製造工程（以下、ＬＳＩプロ
セスという）がある。一般に、このＬＳＩプロセスにお
いてレジストパターンを形成するには、フォトリソグラ
フィ技術が用いられている。
【０００３】フォトリソグラフィ技術はレジストにマス
クパターンを転写するものであり、ＬＳＩプロセスで
は、このフォトリソグラフィにより微細パターンをレジ
ストに転写してレジストパターンを形成し、このレジス
トパターンを通してイオン注入や下地膜のエッチングと
いった処理が行われる。そして、このフォトリソグラフ
ィの工程は、図６のＬＳＩプロセスの工程図中のＪＳ１
〜ＪＳ３のステップに示すようにレジスト塗布、露光、
現像という一連の工程から構成され、その結果として１
つのレジストパターンが形成される。そして、このレジ
ストパターンは、イオン注入（図６中のＪＳ４）といっ
た処理が終わった後にアッシングまたはエッチングによ
って除去される（図６中のＪＳ５）。
クパターンを転写するものであり、ＬＳＩプロセスで
は、このフォトリソグラフィにより微細パターンをレジ
ストに転写してレジストパターンを形成し、このレジス
トパターンを通してイオン注入や下地膜のエッチングと
いった処理が行われる。そして、このフォトリソグラフ
ィの工程は、図６のＬＳＩプロセスの工程図中のＪＳ１
〜ＪＳ３のステップに示すようにレジスト塗布、露光、
現像という一連の工程から構成され、その結果として１
つのレジストパターンが形成される。そして、このレジ
ストパターンは、イオン注入（図６中のＪＳ４）といっ
た処理が終わった後にアッシングまたはエッチングによ
って除去される（図６中のＪＳ５）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レジストパターンの形成方法においては次のような問題
点を有している。不純物注入あるいはエッチング工程に
は、多くの場合その各工程に対応してフォトリソグラフ
ィ工程が必要であり、複数の工程からなる一連のＬＳＩ
プロセスでは類似するフォトリソグラフィ工程が幾度も
繰り返し行われることになる。そのため、それぞれのフ
ォトリソグラフィ工程に伴ってレジスト塗布、露光、現
像及びレジスト除去といった各工程もフォトリソグラフ
ィ工程の数だけ繰り返され、ＬＳＩプロセスの工程数を
増加させるという問題点となっている。
レジストパターンの形成方法においては次のような問題
点を有している。不純物注入あるいはエッチング工程に
は、多くの場合その各工程に対応してフォトリソグラフ
ィ工程が必要であり、複数の工程からなる一連のＬＳＩ
プロセスでは類似するフォトリソグラフィ工程が幾度も
繰り返し行われることになる。そのため、それぞれのフ
ォトリソグラフィ工程に伴ってレジスト塗布、露光、現
像及びレジスト除去といった各工程もフォトリソグラフ
ィ工程の数だけ繰り返され、ＬＳＩプロセスの工程数を
増加させるという問題点となっている。
【０００５】本発明は上記の問題点を除去し、複数のフ
ォトリソグラフィ工程によりレジストパターンを形成す
る場合に、フォトリソグラフィ工程の数を減少させるレ
ジストパターンの形成方法を提供することを目的とす
る。
ォトリソグラフィ工程によりレジストパターンを形成す
る場合に、フォトリソグラフィ工程の数を減少させるレ
ジストパターンの形成方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するために、基板または薄膜上にポジレジストを塗
布するレジスト塗布工程と、該ポジレジストにフォトマ
スクを用いてマスク露光を行う露光工程と、露光された
ポジレジストを現像する現像工程からなるフォトリソグ
ラフィによりレジストパターンを形成するレジストパタ
ーンの形成方法において、露光工程をポジレジストに残
膜部分が生じるようなアンダー露光条件によりマスク露
光を行う工程と、このアンダー露光条件によるマスク露
光工程の後に、ポジレジストに残膜部分が生じないよう
なジャスト露光条件によるマスク露光を行う工程とする
ものである。また、このアンダー露光条件によるマスク
露光工程を１回とすることにより２種類のパターンを１
つのレジストパターン上に同時に形成するレジストパタ
ーンを形成するものである。
達成するために、基板または薄膜上にポジレジストを塗
布するレジスト塗布工程と、該ポジレジストにフォトマ
スクを用いてマスク露光を行う露光工程と、露光された
ポジレジストを現像する現像工程からなるフォトリソグ
ラフィによりレジストパターンを形成するレジストパタ
ーンの形成方法において、露光工程をポジレジストに残
膜部分が生じるようなアンダー露光条件によりマスク露
光を行う工程と、このアンダー露光条件によるマスク露
光工程の後に、ポジレジストに残膜部分が生じないよう
なジャスト露光条件によるマスク露光を行う工程とする
ものである。また、このアンダー露光条件によるマスク
露光工程を１回とすることにより２種類のパターンを１
つのレジストパターン上に同時に形成するレジストパタ
ーンを形成するものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、基板または薄膜上にポジレジ
ストを塗布するレジスト塗布工程と、該ポジレジストに
フォトマスクを用いてマスク露光を行う露光工程と、露
光されたポジレジストを現像する現像工程からなるフォ
トリソグラフィによりレジストパターンを形成するレジ
ストパターンの形成方法において、ポジレジスト塗布が
施された基板または薄膜上にフォトマスクを用いてアン
ダー露光条件によりマスク露光を行って、レジスト部分
に未露光によって生ずる残膜部分のパターンを形成し、
さらにこのアンダー露光条件のマスク露光の次に他のフ
ォトマスクを用いてジャスト露光条件によりマスク露光
を行ってレジスト部分に残膜部分のないパターンを形成
し、フォトマスクに応じてレジスト部分の膜厚が段階的
に異なるレジストパターンを同時に形成する。
ストを塗布するレジスト塗布工程と、該ポジレジストに
フォトマスクを用いてマスク露光を行う露光工程と、露
光されたポジレジストを現像する現像工程からなるフォ
トリソグラフィによりレジストパターンを形成するレジ
ストパターンの形成方法において、ポジレジスト塗布が
施された基板または薄膜上にフォトマスクを用いてアン
ダー露光条件によりマスク露光を行って、レジスト部分
に未露光によって生ずる残膜部分のパターンを形成し、
さらにこのアンダー露光条件のマスク露光の次に他のフ
ォトマスクを用いてジャスト露光条件によりマスク露光
を行ってレジスト部分に残膜部分のないパターンを形成
し、フォトマスクに応じてレジスト部分の膜厚が段階的
に異なるレジストパターンを同時に形成する。
【０００８】フォトマスクに応じてこの膜厚が段階的に
異なるレジストパターンを同時形成することにより、複
数のレジストパターンの形成においてもフォトリソグラ
フィのレジスト塗布工程と現像工程の工程回数を１回に
減少する。ここで、アンダー露光条件とは、ポジレジス
トの露光量とレジスト残膜の厚みとの関係において塗布
したレジストに残膜が生じる程度の露光量を照射する露
光の条件であり、ジャスト露光条件とは、ポジレジスト
の露光量とレジスト残膜の厚みとの関係において塗布し
たレジストに残膜が生じない露光量を照射する露光の条
件である。
異なるレジストパターンを同時形成することにより、複
数のレジストパターンの形成においてもフォトリソグラ
フィのレジスト塗布工程と現像工程の工程回数を１回に
減少する。ここで、アンダー露光条件とは、ポジレジス
トの露光量とレジスト残膜の厚みとの関係において塗布
したレジストに残膜が生じる程度の露光量を照射する露
光の条件であり、ジャスト露光条件とは、ポジレジスト
の露光量とレジスト残膜の厚みとの関係において塗布し
たレジストに残膜が生じない露光量を照射する露光の条
件である。
【０００９】また、基板または薄膜上にポジレジストを
塗布するレジスト塗布工程と、該ポジレジストにフォト
マスクを用いてマスク露光を行う露光工程と、露光され
たポジレジストを現像する現像工程からなるフォトリソ
グラフィによりレジストパターンを形成するレジストパ
ターンの形成方法において、ポジレジスト塗布が施され
た基板または薄膜上にフォトマスクを用いたアンダー露
光条件によりマスク露光を１回行って、レジスト部分に
未露光によって生ずる残膜部分からなるパターンを形成
し、このアンダー露光条件のマスク露光の次に他のフォ
トマスクを用いてジャスト露光条件によりマスク露光を
行って、レジスト部分に残膜部分のないパターンを形成
してレジスト部分の膜厚が異なる２種類のパターンを１
つのレジストパターン中に同時に形成する。
塗布するレジスト塗布工程と、該ポジレジストにフォト
マスクを用いてマスク露光を行う露光工程と、露光され
たポジレジストを現像する現像工程からなるフォトリソ
グラフィによりレジストパターンを形成するレジストパ
ターンの形成方法において、ポジレジスト塗布が施され
た基板または薄膜上にフォトマスクを用いたアンダー露
光条件によりマスク露光を１回行って、レジスト部分に
未露光によって生ずる残膜部分からなるパターンを形成
し、このアンダー露光条件のマスク露光の次に他のフォ
トマスクを用いてジャスト露光条件によりマスク露光を
行って、レジスト部分に残膜部分のないパターンを形成
してレジスト部分の膜厚が異なる２種類のパターンを１
つのレジストパターン中に同時に形成する。
【００１０】また、本発明のレジストパターンを実際の
ＬＳＩプロセスに適用する場合には、まず完全に抜けた
レジストパターンを通してイオン注入、エッチング等の
処理を行う。その後、アッシングによって使用済みの第
１のパターンである膜厚の薄いレジストの部分のみを除
去し、段差によって形作られている他のパターンのみを
残す。そして、このパターンに応じてイオン注入、エッ
チング等の処理を行う。
ＬＳＩプロセスに適用する場合には、まず完全に抜けた
レジストパターンを通してイオン注入、エッチング等の
処理を行う。その後、アッシングによって使用済みの第
１のパターンである膜厚の薄いレジストの部分のみを除
去し、段差によって形作られている他のパターンのみを
残す。そして、このパターンに応じてイオン注入、エッ
チング等の処理を行う。
【００１１】したがって、従来、イオン注入、エッチン
グといったプロセス処理を複数回行う場合、それぞれに
応じたレジスト塗布、露光、現像という一連のフォトリ
ソグラフィプロセスを複数回行う必要があったが、本発
明のレジストパターンの形成方法を用いることによっ
て、フォトリソグラフィプロセスを１回に削減すること
が可能となる。
グといったプロセス処理を複数回行う場合、それぞれに
応じたレジスト塗布、露光、現像という一連のフォトリ
ソグラフィプロセスを複数回行う必要があったが、本発
明のレジストパターンの形成方法を用いることによっ
て、フォトリソグラフィプロセスを１回に削減すること
が可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。図１は本発明のレジストパターン
の形成方法を説明する工程図であり、図２及び図３は本
発明のレジストパターンの形成方法の各工程における模
式断面図である。図１に示す工程は、本発明のレジスト
パターンの形成方法をトランジスタの拡散層及びコンタ
クトのプラグ注入に適用する場合を示しており、このト
ランジスタの拡散層及びコンタクトのプラグ注入は、ス
テップＳ５及びステップＳ７のイオン注入により行われ
る。以下、図１に示すステップの順に従って説明する。 〔ステップＳ１：レジスト塗布工程〕この工程は、基板
上にポジレジストを塗布する工程であり、図２の（ａ）
において、シリコン基板１上にゲート電極２を形成後、
スピンコートによりポジレジスト３（例えばＰＦＸ１５
（住友化学工業（株）製）を約２μｍの厚みで塗布す
る。なお、図２の（ａ）において、ポジレジスト３中の
斜線で示される第１露光部６は、次のステップＳ２の工
程で露光される部分であり、このステップＳ１の段階で
は他のポジレジスト３の部分と均一の状態にある。
がら詳細に説明する。図１は本発明のレジストパターン
の形成方法を説明する工程図であり、図２及び図３は本
発明のレジストパターンの形成方法の各工程における模
式断面図である。図１に示す工程は、本発明のレジスト
パターンの形成方法をトランジスタの拡散層及びコンタ
クトのプラグ注入に適用する場合を示しており、このト
ランジスタの拡散層及びコンタクトのプラグ注入は、ス
テップＳ５及びステップＳ７のイオン注入により行われ
る。以下、図１に示すステップの順に従って説明する。 〔ステップＳ１：レジスト塗布工程〕この工程は、基板
上にポジレジストを塗布する工程であり、図２の（ａ）
において、シリコン基板１上にゲート電極２を形成後、
スピンコートによりポジレジスト３（例えばＰＦＸ１５
（住友化学工業（株）製）を約２μｍの厚みで塗布す
る。なお、図２の（ａ）において、ポジレジスト３中の
斜線で示される第１露光部６は、次のステップＳ２の工
程で露光される部分であり、このステップＳ１の段階で
は他のポジレジスト３の部分と均一の状態にある。
【００１３】次に、露光工程について説明する。本発明
のレジストパターンの形成方法の露光工程においては、
露光量とレジスト残膜の厚みとの相関関係を用いて、露
光量を調節してレジスト残膜の厚みを制御し、これによ
りレジスト膜厚の異なるレジストパターンを形成する。
この露光量とレジスト残膜の厚みとの相関関係は、例え
ばポジレジスト（例えばＰＦＸ１５（住友化学工業
（株）製）に紫外光を照射した場合の露光量とレジスト
残膜の厚みとの相関関係は、図４（縦軸はレジスト残膜
の厚み（μｍ）であり、横軸は露光量（ｍＪ／ｃｍ2 ）
あるいは露光時間（ｍｓｅｃ）である）に示すものとな
る。したがって、この相関関係を用いて、露光量を調節
することによりレジスト残膜の厚みを制御することがで
きる。例えば、露光量を１５０（ｍＪ／ｃｍ2 ）とした
場合にはレジスト残膜の厚みは１μｍとなり、露光量を
２１０（ｍＪ／ｃｍ2 ）とした場合には、レジスト残膜
の厚みは０μｍとなる。なお、露光量（ｍＪ／ｃｍ2 ）
と露光時間（ｍｓｅｃ）との間には、 露光量（ｍＪ／ｃｍ2 ）＝単位時間当たりの露光量（Ｊ
／ｃｍ2 ・ｓｅｃ）×露光時間（ｍｓｅｃ） の関係があり、また露光装置が決まればその露光装置に
より照射される単位時間当たりの露光量は一定であるた
め、レジスト残膜の厚みを定めるパラメータとしては露
光量（ｍＪ／ｃｍ2 ）に代えて露光時間（ｍｓｅｃ）と
することもできる。
のレジストパターンの形成方法の露光工程においては、
露光量とレジスト残膜の厚みとの相関関係を用いて、露
光量を調節してレジスト残膜の厚みを制御し、これによ
りレジスト膜厚の異なるレジストパターンを形成する。
この露光量とレジスト残膜の厚みとの相関関係は、例え
ばポジレジスト（例えばＰＦＸ１５（住友化学工業
（株）製）に紫外光を照射した場合の露光量とレジスト
残膜の厚みとの相関関係は、図４（縦軸はレジスト残膜
の厚み（μｍ）であり、横軸は露光量（ｍＪ／ｃｍ2 ）
あるいは露光時間（ｍｓｅｃ）である）に示すものとな
る。したがって、この相関関係を用いて、露光量を調節
することによりレジスト残膜の厚みを制御することがで
きる。例えば、露光量を１５０（ｍＪ／ｃｍ2 ）とした
場合にはレジスト残膜の厚みは１μｍとなり、露光量を
２１０（ｍＪ／ｃｍ2 ）とした場合には、レジスト残膜
の厚みは０μｍとなる。なお、露光量（ｍＪ／ｃｍ2 ）
と露光時間（ｍｓｅｃ）との間には、 露光量（ｍＪ／ｃｍ2 ）＝単位時間当たりの露光量（Ｊ
／ｃｍ2 ・ｓｅｃ）×露光時間（ｍｓｅｃ） の関係があり、また露光装置が決まればその露光装置に
より照射される単位時間当たりの露光量は一定であるた
め、レジスト残膜の厚みを定めるパラメータとしては露
光量（ｍＪ／ｃｍ2 ）に代えて露光時間（ｍｓｅｃ）と
することもできる。
【００１４】次のステップＳ２の第１露光工程とステッ
プＳ３の第２露光工程は、前記露光量とレジスト残膜の
厚みとの相関関係を用いてレジスト残膜の厚みの制御を
行うものである。 〔ステップＳ２：第１露光工程〕この工程は、拡散層の
パターンを形成するための露光を行う工程であり、図２
の（ａ）において、ポジレジスト３の上方に拡散層のパ
ターンを形成するためのフォトマスク４を設け、その上
から例えば波長４３４ｎｍの紫外光５を当てフォトマス
ク４で覆われていないポジレジスト３を露光させる。こ
の露光はレジスト残膜の厚みが約１μｍとなる露光条件
で行われる。この露光条件は、例えば前記図４において
露光量を１５０ｍＪ／ｃｍ2 とすることにより設定され
る。したがって、レジスト塗布時のレジスト膜の厚みが
２μｍであるから図２の（ａ）中の斜線で示される第１
露光部６の厚みは約１μｍとなり、第１露光部６とシリ
コン基板１との間のポジレジスト３のレジスト残膜の厚
みは約１μｍとなる。本発明において、この露光をアン
ダー露光条件と称することにする。 〔ステップＳ３：第２露光工程〕この工程は、プラグの
パターンを形成するための露光を行う工程であり、図２
の（ｂ）において、前記第１露光後のポジレジスト３の
上方にプラグのパターンを形成するためのフォトマスク
７を設け、その上から例えば波長４３４ｎｍの紫外光８
を当てフォトマスク７で覆われていないポジレジスト３
を露光させる。この露光は、前記第１露光で未露光のレ
ジスト残膜部分を露光するものであり、第１露光と合計
してポジレジスト３の膜が完全に露光される条件（以
下、本発明においてジャスト露光という）を満たすもの
である。この露光条件は、図４から約６０ｍＪ／ｃｍ2
である。したがって、第２露光部９は斜線で示されるよ
うにポジレジスト３の全膜厚分が露光される。 〔ステップＳ４：現像工程〕この工程は、前記露光工程
により露光された部分を現像してレジストパターンを形
成する工程であり、図２の（ｃ）において、例えばＮＭ
Ｄ−３（東京応化工業（株）製）等の現像液により、前
記第１露光部６と第２露光部９を現像して除去する。こ
の現像工程により、ステップＳ２の第１露光工程で露光
された拡散層パターンはレジスト残膜の厚みが約１μｍ
のレジストパターンとなり、ステップＳ３の第２露光工
程で露光されたプラグ層のパターンは完全に抜けたレジ
ストパターンとなる。また、前記第１露光工程及び第２
露光工程の両露光において露光されなかったレジスト部
分は、レジスト残膜の厚みが約２μｍのレジストパター
ンとして残る。このようにして約１μｍごとの段差を有
したレジスト残膜の厚みが異なるレジストパターンが形
成される。したがって、前記ステップＳ１〜ステップＳ
４によりフォトリソグラフィ工程が構成され、このフォ
トリソグラフィ工程によりレジスト残膜の厚みが異なる
レジストパターンが形成される。
プＳ３の第２露光工程は、前記露光量とレジスト残膜の
厚みとの相関関係を用いてレジスト残膜の厚みの制御を
行うものである。 〔ステップＳ２：第１露光工程〕この工程は、拡散層の
パターンを形成するための露光を行う工程であり、図２
の（ａ）において、ポジレジスト３の上方に拡散層のパ
ターンを形成するためのフォトマスク４を設け、その上
から例えば波長４３４ｎｍの紫外光５を当てフォトマス
ク４で覆われていないポジレジスト３を露光させる。こ
の露光はレジスト残膜の厚みが約１μｍとなる露光条件
で行われる。この露光条件は、例えば前記図４において
露光量を１５０ｍＪ／ｃｍ2 とすることにより設定され
る。したがって、レジスト塗布時のレジスト膜の厚みが
２μｍであるから図２の（ａ）中の斜線で示される第１
露光部６の厚みは約１μｍとなり、第１露光部６とシリ
コン基板１との間のポジレジスト３のレジスト残膜の厚
みは約１μｍとなる。本発明において、この露光をアン
ダー露光条件と称することにする。 〔ステップＳ３：第２露光工程〕この工程は、プラグの
パターンを形成するための露光を行う工程であり、図２
の（ｂ）において、前記第１露光後のポジレジスト３の
上方にプラグのパターンを形成するためのフォトマスク
７を設け、その上から例えば波長４３４ｎｍの紫外光８
を当てフォトマスク７で覆われていないポジレジスト３
を露光させる。この露光は、前記第１露光で未露光のレ
ジスト残膜部分を露光するものであり、第１露光と合計
してポジレジスト３の膜が完全に露光される条件（以
下、本発明においてジャスト露光という）を満たすもの
である。この露光条件は、図４から約６０ｍＪ／ｃｍ2
である。したがって、第２露光部９は斜線で示されるよ
うにポジレジスト３の全膜厚分が露光される。 〔ステップＳ４：現像工程〕この工程は、前記露光工程
により露光された部分を現像してレジストパターンを形
成する工程であり、図２の（ｃ）において、例えばＮＭ
Ｄ−３（東京応化工業（株）製）等の現像液により、前
記第１露光部６と第２露光部９を現像して除去する。こ
の現像工程により、ステップＳ２の第１露光工程で露光
された拡散層パターンはレジスト残膜の厚みが約１μｍ
のレジストパターンとなり、ステップＳ３の第２露光工
程で露光されたプラグ層のパターンは完全に抜けたレジ
ストパターンとなる。また、前記第１露光工程及び第２
露光工程の両露光において露光されなかったレジスト部
分は、レジスト残膜の厚みが約２μｍのレジストパター
ンとして残る。このようにして約１μｍごとの段差を有
したレジスト残膜の厚みが異なるレジストパターンが形
成される。したがって、前記ステップＳ１〜ステップＳ
４によりフォトリソグラフィ工程が構成され、このフォ
トリソグラフィ工程によりレジスト残膜の厚みが異なる
レジストパターンが形成される。
【００１５】次に、前記ステップにより形成されたレジ
スト残膜の厚みが異なるレジストパターンを用いてイオ
ン注入及びレジストの除去が行われる。 〔ステップＳ５：第１イオン注入工程〕この工程は、前
記工程で形成されたレジストパターンを用いてイオン注
入を行いプラグ部分を形成する工程であり、図２の
（ｄ）において、レジストパターン上から質量数３１の
Ｐ+ イオン１０を入射エネルギー５０Ｋｅｖ、注入量３
×１０15ｃｍ-2でプラグ注入を行い、コンタクト部にプ
ラグ注入層１１を形成するものである。このイオン注入
において、レジスト残膜の厚みが約１μｍ拡散層パター
ンの部分及び露光されていないレジスト残膜の厚みが約
２μｍのパターン部分は、このイオン注入に対して十分
にマスク性があるため、結局レジスト膜が除去されてい
る部分にのみイオン注入が行われ、所望のプラグの領域
にのみプラグ注入層１１が形成される。 〔ステップＳ６：第１アッシング工程〕この工程は、前
記工程で使用したレジスト残膜の厚みが約１μｍの拡散
層のパターンを除去する工程であり、図２の（ｅ）にお
いて、例えば１．０Ｔｏｒｒ、５００Ｗ程度のＯ2 プラ
ズマを用いた枚葉式アッシャーにより１．０μｍ／ｍｉ
ｎのアッシングレートで約１分間アッシングしてレジス
トパターンを除去するものであり、この第１除去部１２
は図中で破線で示される。このアッシングは、前記図２
の（ｄ）のレジストパターンのレジスト膜厚を均一に約
１μｍ除去することにより、結局図２の（ｃ）のレジス
トパターンにおいてレジスト膜厚が約２μｍであった拡
散層を形成するためのレジストパターンの部分のみが、
ポジレジスト３の残膜の厚みを約１μｍとして残ること
になる。 〔ステップＳ７：第２イオン注入工程〕この工程は、前
記工程で形成されたレジストパターンを用いてイオン注
入を行い拡散層を形成する工程であり、図３の（ａ）に
おいて、レジストパターン上から質量数７５のＡｓ+ イ
オン１３を入射エネルギー１００Ｋｅｖ、注入量５×１
０15ｃｍ-2で拡散層注入を行い、シリコン基板１の表面
にＮ+ 拡散層１４を形成するものである。この拡散層注
入において、露光されていないレジスト残膜の厚みが約
１μｍのパターン部分は、この拡散層注入に対して十分
にマスク性があるため、結局レジスト膜が除去されてい
る部分にのみ拡散層注入が行われ、所望の拡散層の領域
にのみＮ+ 拡散層１４が形成される。 〔ステップＳ８：第２アッシング工程〕この工程は、前
記工程で使用したレジスト残膜の厚みが約１μｍの拡散
層のレジストパターンを除去する工程であり、図３の
（ｂ）において、前記第１アッシング工程に使用したア
ッシャーによりアッシングを行いレジストパターンを除
去するものであり、この第２除去部１５は図中において
破線で示される。このアッシングは、図３の（ａ）のレ
ジストパターンのレジスト膜厚を均一に約１μｍ除去
し、結局全てのレジストパターンを除去することにな
る。このステップにより、シリコン基板１表面にプラグ
注入層１１と拡散層１４が形成されることになる。 こ
の後、図３の（ｃ）に示すように、層間絶縁膜のＢＰＳ
Ｇ１６、コンタクトホール及びＡｌ配線１７を形成して
半導体集積回路等が形成される。 〔実施例の効果〕次に、本発明のレジストパターンの形
成方法と従来のレジストパターンの形成方法を図５を用
いて比較する。図５の（ａ）は前記図１と同様の本発明
のレジストパターンの形成方法による工程図であり、図
５の（ｂ）は従来のレジストパターンの形成方法による
工程図であり、それぞれフォトリソグラフィの処理を２
回行う場合を示している。
スト残膜の厚みが異なるレジストパターンを用いてイオ
ン注入及びレジストの除去が行われる。 〔ステップＳ５：第１イオン注入工程〕この工程は、前
記工程で形成されたレジストパターンを用いてイオン注
入を行いプラグ部分を形成する工程であり、図２の
（ｄ）において、レジストパターン上から質量数３１の
Ｐ+ イオン１０を入射エネルギー５０Ｋｅｖ、注入量３
×１０15ｃｍ-2でプラグ注入を行い、コンタクト部にプ
ラグ注入層１１を形成するものである。このイオン注入
において、レジスト残膜の厚みが約１μｍ拡散層パター
ンの部分及び露光されていないレジスト残膜の厚みが約
２μｍのパターン部分は、このイオン注入に対して十分
にマスク性があるため、結局レジスト膜が除去されてい
る部分にのみイオン注入が行われ、所望のプラグの領域
にのみプラグ注入層１１が形成される。 〔ステップＳ６：第１アッシング工程〕この工程は、前
記工程で使用したレジスト残膜の厚みが約１μｍの拡散
層のパターンを除去する工程であり、図２の（ｅ）にお
いて、例えば１．０Ｔｏｒｒ、５００Ｗ程度のＯ2 プラ
ズマを用いた枚葉式アッシャーにより１．０μｍ／ｍｉ
ｎのアッシングレートで約１分間アッシングしてレジス
トパターンを除去するものであり、この第１除去部１２
は図中で破線で示される。このアッシングは、前記図２
の（ｄ）のレジストパターンのレジスト膜厚を均一に約
１μｍ除去することにより、結局図２の（ｃ）のレジス
トパターンにおいてレジスト膜厚が約２μｍであった拡
散層を形成するためのレジストパターンの部分のみが、
ポジレジスト３の残膜の厚みを約１μｍとして残ること
になる。 〔ステップＳ７：第２イオン注入工程〕この工程は、前
記工程で形成されたレジストパターンを用いてイオン注
入を行い拡散層を形成する工程であり、図３の（ａ）に
おいて、レジストパターン上から質量数７５のＡｓ+ イ
オン１３を入射エネルギー１００Ｋｅｖ、注入量５×１
０15ｃｍ-2で拡散層注入を行い、シリコン基板１の表面
にＮ+ 拡散層１４を形成するものである。この拡散層注
入において、露光されていないレジスト残膜の厚みが約
１μｍのパターン部分は、この拡散層注入に対して十分
にマスク性があるため、結局レジスト膜が除去されてい
る部分にのみ拡散層注入が行われ、所望の拡散層の領域
にのみＮ+ 拡散層１４が形成される。 〔ステップＳ８：第２アッシング工程〕この工程は、前
記工程で使用したレジスト残膜の厚みが約１μｍの拡散
層のレジストパターンを除去する工程であり、図３の
（ｂ）において、前記第１アッシング工程に使用したア
ッシャーによりアッシングを行いレジストパターンを除
去するものであり、この第２除去部１５は図中において
破線で示される。このアッシングは、図３の（ａ）のレ
ジストパターンのレジスト膜厚を均一に約１μｍ除去
し、結局全てのレジストパターンを除去することにな
る。このステップにより、シリコン基板１表面にプラグ
注入層１１と拡散層１４が形成されることになる。 こ
の後、図３の（ｃ）に示すように、層間絶縁膜のＢＰＳ
Ｇ１６、コンタクトホール及びＡｌ配線１７を形成して
半導体集積回路等が形成される。 〔実施例の効果〕次に、本発明のレジストパターンの形
成方法と従来のレジストパターンの形成方法を図５を用
いて比較する。図５の（ａ）は前記図１と同様の本発明
のレジストパターンの形成方法による工程図であり、図
５の（ｂ）は従来のレジストパターンの形成方法による
工程図であり、それぞれフォトリソグラフィの処理を２
回行う場合を示している。
【００１６】本発明のレジストパターンの形成方法によ
れば、フォトリソグラフィ処理に要する工程数は図５の
Ｓ１〜Ｓ４の４工程であり、一方、従来のレジストパタ
ーンの形成方法によれば、フォトリソグラフィ処理に要
する工程数は図５のＳ１〜Ｓ３とＳ６〜Ｓ８の合計６工
程である。したがって、本発明のレジストパターンの形
成方法を用いることにより、フォトリソグラフィ処理に
要する工程数が減少する。
れば、フォトリソグラフィ処理に要する工程数は図５の
Ｓ１〜Ｓ４の４工程であり、一方、従来のレジストパタ
ーンの形成方法によれば、フォトリソグラフィ処理に要
する工程数は図５のＳ１〜Ｓ３とＳ６〜Ｓ８の合計６工
程である。したがって、本発明のレジストパターンの形
成方法を用いることにより、フォトリソグラフィ処理に
要する工程数が減少する。
【００１７】また、半導体集積回路等の製造プロセス全
体における工程数を比較しても、本発明のレジストパタ
ーンの形成方法によれば、フォトリソグラフィ処理を１
回の工程とすることができるため、全体に要する工程数
は８工程となるのに対し、従来のレジストパターンの形
成方法によれば、フォトリソグラフィ処理は２回の工程
により行うため、全体に要する工程数は１０工程とな
る。したがって、本発明のレジストパターンの形成方法
を用いることにより、プロセス全体における工程数も減
少する。 〔実施例の実施態様１〕前記実施例において、アッシン
グに代えてレジストエッチングを行うことも可能であ
る。 〔実施例の実施態様２〕前記実施例において、アンダー
露光を複数回行うことも可能である。 〔実施例の実施態様３〕前記実施例において、膜厚差が
複数段で異なるレジストパターンを形成することも可能
である。
体における工程数を比較しても、本発明のレジストパタ
ーンの形成方法によれば、フォトリソグラフィ処理を１
回の工程とすることができるため、全体に要する工程数
は８工程となるのに対し、従来のレジストパターンの形
成方法によれば、フォトリソグラフィ処理は２回の工程
により行うため、全体に要する工程数は１０工程とな
る。したがって、本発明のレジストパターンの形成方法
を用いることにより、プロセス全体における工程数も減
少する。 〔実施例の実施態様１〕前記実施例において、アッシン
グに代えてレジストエッチングを行うことも可能であ
る。 〔実施例の実施態様２〕前記実施例において、アンダー
露光を複数回行うことも可能である。 〔実施例の実施態様３〕前記実施例において、膜厚差が
複数段で異なるレジストパターンを形成することも可能
である。
【００１８】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のフォトリソグラフィ処理によりレジストパターン
を形成する場合に、フォトリソグラフィ処理の工程の数
を減少させることができる。
複数のフォトリソグラフィ処理によりレジストパターン
を形成する場合に、フォトリソグラフィ処理の工程の数
を減少させることができる。
【図１】本発明のレジストパターンの形成方法を説明す
る工程図である。
る工程図である。
【図２】本発明のレジストパターンの形成方法の各工程
における模式断面図である。
における模式断面図である。
【図３】本発明のレジストパターンの形成方法の各工程
における模式断面図である。
における模式断面図である。
【図４】露光量とレジスト残膜の厚みとの相関関係を示
す図である。
す図である。
【図５】本発明と従来のレジストパターンの形成方法に
よる工程の比較図である。
よる工程の比較図である。
【図６】ＬＳＩプロセスの工程図である。
１…シリコン基板 ２…ゲート電極 ３…ポジレジスト ４，７…フォトマスク ５，８…紫外光 ６…第１露光部 ９…第２露光部 １０…Ｐ+ イオン １１…プラグ注入層 １２…第１除去部 １３…Ａｓ+ イオン １４…Ｎ+ 拡散層 １５…第２除去部 １６…ＢＰＳＧ １７…Ａｌ配線
Claims (2)
- 【請求項１】 基板または薄膜上にポジレジストを塗布
するレジスト塗布工程と、該ポジレジストにフォトマス
クを用いてマスク露光を行う露光工程と、露光されたポ
ジレジストを現像する現像工程からなるフォトリソグラ
フィによりレジストパターンを形成するレジストパター
ンの形成方法において、前記露光工程は、 （ａ）前記ポジレジストに残膜部分が生じるようなアン
ダー露光条件によりマスク露光を行う工程と、 （ｂ）前記アンダー露光条件による露光工程後に、前記
ポジレジストに残膜部分が生じないようなジャスト露光
条件によるマスク露光を行う工程とからなることを特徴
とするレジストパターンの形成方法。 - 【請求項２】 前記アンダー露光条件によるマスク露光
工程を１回とすることにより２種類のパターンを１つの
レジストパターン上に同時に形成する請求項１記載のレ
ジストパターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5047639A JPH06260381A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5047639A JPH06260381A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260381A true JPH06260381A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12780817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5047639A Withdrawn JPH06260381A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06260381A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001319876A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-11-16 | Samsung Electronics Co Ltd | 写真エッチング用装置及び方法、そしてこれを利用した液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法 |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP5047639A patent/JPH06260381A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001319876A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-11-16 | Samsung Electronics Co Ltd | 写真エッチング用装置及び方法、そしてこれを利用した液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100204323B1 (ko) | 복수레벨 레지스트 프로파일을 형성하기 위한 다중 노광 마스킹 시스템 | |
| US6015650A (en) | Method for forming micro patterns of semiconductor devices | |
| JP3057879B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US20040102048A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JP2004134553A (ja) | レジストパターンの形成方法及び半導体装置の製造方法 | |
| KR100375908B1 (ko) | 건식마이크로리소그래피처리 | |
| JPH04115515A (ja) | パターン形成方法 | |
| JP2002134379A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPH055174B2 (ja) | ||
| US20030211399A1 (en) | Photomask with illumination control over patterns having varying structural densities | |
| US5885756A (en) | Methods of patterning a semiconductor wafer having an active region and a peripheral region, and patterned wafers formed thereby | |
| US5322764A (en) | Method for forming a patterned resist | |
| JPH06260381A (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| US6876065B2 (en) | Semiconductor device and a fabrication method thereof | |
| JPH05243115A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2001326153A (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| EP0104235A4 (en) | METHOD OF FORMING A HYBRID LITHOGRAPHIC PROTECTION MATERIAL WITH ELECTRONIC / OPTICAL RADIUS. | |
| KR0179339B1 (ko) | 감광막패턴 형성방법 | |
| JPS58101427A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2712407B2 (ja) | ２層フォトレジストを用いた微細パターンの形成方法 | |
| JPH05347244A (ja) | レジストパターン形成方法 | |
| JPS60176237A (ja) | ホトレジストパタ−ンの形成方法 | |
| KR100358161B1 (ko) | 반도체소자제조방법 | |
| JPH05142788A (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JP3243904B2 (ja) | レジストパターンの形成方法 |
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: 20000509 |