JPH07235477A - Fabrication of semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Fabrication of semiconductor integrated circuit device

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JPH07235477A
JPH07235477A JP2699294A JP2699294A JPH07235477A JP H07235477 A JPH07235477 A JP H07235477A JP 2699294 A JP2699294 A JP 2699294A JP 2699294 A JP2699294 A JP 2699294A JP H07235477 A JPH07235477 A JP H07235477A
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electron beam
resist
integrated circuit
manufacturing
circuit device
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好彦 岡本
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance the plotting accuracy while shortening the exposing time by employing a positive or negative electron beam resist selectively depending on the area of an integrated circuit and coating the surface of a chemical amplification system electron beam resist with a conductive polymer. CONSTITUTION:Positive and negative electron beam resists are employed selectively for the contact hole making process and the wiring forming process. When a contact hole is made, an insulating film 20 is deposited at first on the main plane of a semiconductor wafer 2 and a chemical amplification system positive electron beam resist 21 is applied thereon. A positive polymer 22 is further applied thereon and then the surface of the semiconductor wafer 2 is irradiated with an electron beam. Subsequently, the positive electron beam resist 21 is baked. The semiconductor wafer 2 is washed with water to remove the conductive polymer 22 on the surface and then the positive electron beam resist 21 is developed using an organic solvent. Thereafter, the insulating film 20 is etched to make a contact hole 23 and then the positive electron beam resist 21 is removed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
製造技術に関し、特に、電子ビームレジストを使用した
集積回路パターンの微細加工に適用して有効な技術に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a technique effective when applied to fine processing of an integrated circuit pattern using an electron beam resist.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路装置の製造工程のうち、
半導体ウエハに所望の集積回路パターンを転写する露光
工程では、近年、紫外光を用いた露光技術に代えて電子
ビームによる露光技術が利用されている。なかでも、電
子ビームレジストを塗布した半導体ウエハに電子ビーム
を照射して集積回路パターンを直接描画する電子ビーム
直接描画方式は、フォトマスクに形成された集積回路パ
ターンを半導体ウエハに転写する従来の光露光方式に比
べて微細な集積回路パターンを形成できることから特に
注目されている。
2. Description of the Related Art Of the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device,
In the exposure step of transferring a desired integrated circuit pattern onto a semiconductor wafer, in recent years, an electron beam exposure technique has been used instead of the exposure technique using ultraviolet light. Among them, the electron beam direct writing method, in which a semiconductor wafer coated with an electron beam resist is irradiated with an electron beam to directly write an integrated circuit pattern, is a conventional light beam that transfers the integrated circuit pattern formed on the photomask onto the semiconductor wafer. It is particularly noted because it can form a finer integrated circuit pattern than the exposure method.

【0003】しかし、上記電子ビーム直接描画方式は、
フォトマスク上の集積回路パターンを半導体ウエハに一
括転写する光露光方式と異なり、所定の形状に絞った電
子ビームで半導体ウエハ上に集積回路パターンを描画す
るので、この描画スループットを如何にして短縮するか
が特に重要な課題となる。
However, the above electron beam direct writing method is
Unlike the optical exposure method in which the integrated circuit pattern on the photomask is collectively transferred to the semiconductor wafer, the integrated circuit pattern is drawn on the semiconductor wafer by the electron beam focused into a predetermined shape, so how to reduce this drawing throughput. Is a particularly important issue.

【0004】この描画スループットを決める第一の要因
は、レジストを感光させるのに要する照射時間である。
そこで、現在、より高感度の電子ビームレジストの開発
が各分野で進められており、その一例として、電子ビー
ムの照射によりレジスト中に酸を遊離させ、露光後の熱
処理によってこの酸を触媒とする露光反応を促進させる
ようにした、いわゆる化学増幅系レジストが提案されて
いる。
The first factor that determines the drawing throughput is the irradiation time required to expose the resist.
Therefore, the development of electron beam resists with higher sensitivity is currently underway in various fields. As an example of this, an acid is liberated in the resist by electron beam irradiation, and this acid is used as a catalyst by heat treatment after exposure. So-called chemically amplified resists have been proposed which are designed to accelerate the exposure reaction.

【0005】上記化学増幅系レジストについては、例え
ば「ジャーナル・オブ・フォトポリマー・サイエンス・
アンド・テクノロジー(Journal of Photopolymer Scien
ce and Technology), Volume 2, No.1 (1989) 」P115〜
P122などに記載がある。
Regarding the above chemically amplified resist, for example, “Journal of Photopolymer Science.
And Technology (Journal of Photopolymer Scien
ce and Technology), Volume 2, No.1 (1989) '' P115〜
There is a description on P122 etc.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子ビ
ームの照射時にレジストから発生する酸を触媒として露
光反応を促進させる化学増幅系電子ビームレジストは、
高い感度と解像度が得られる反面、経時変化が大きく、
その取り扱いが煩雑であることから、実用性に乏しいと
いう問題があった。
However, a chemically amplified electron beam resist which promotes an exposure reaction by using an acid generated from the resist upon irradiation of an electron beam as a catalyst, is
While high sensitivity and resolution can be obtained, the change over time is large,
Since its handling is complicated, there is a problem that it is not practical.

【0007】本発明の目的は、高スループットの電子ビ
ーム直接描画を実現することのできる技術を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of realizing high-throughput electron beam direct writing.

【0008】本発明の他の目的は、化学増幅系電子ビー
ムレジストを用いて高精度の電子ビーム直接描画を実現
することのできる技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of realizing highly accurate electron beam direct writing using a chemically amplified electron beam resist.

【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
Of the inventions disclosed in the present application, a representative one will be briefly described below.
It is as follows.

【0011】(1).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法は、半導体ウエハ上に被着した化学増幅系電子ビーム
レジストに電子ビームを照射し、照射部と未照射部の現
像液に対するレジスト溶解速度の差を利用してレジスト
パターンを形成する電子ビーム露光工程を複数工程備
え、前記複数の電子ビーム露光工程の一部の工程ではポ
ジ型電子ビームレジストを用い、他の一部の工程ではネ
ガ型電子ビームレジストを用いるものである。
(1). A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention comprises irradiating a chemically amplified electron beam resist deposited on a semiconductor wafer with an electron beam, and applying a resist to a developing solution in an irradiated portion and an unirradiated portion. Equipped with a plurality of electron beam exposure step of forming a resist pattern by utilizing the difference in dissolution rate, a positive type electron beam resist is used in some steps of the plurality of electron beam exposure steps, and in some other steps. A negative type electron beam resist is used.

【0012】(2).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法は、上記(1) の製造方法において、前記電子ビームの
照射に先立って、前記化学増幅系電子ビームレジストの
表面に導電性ポリマーを被着するものである。
(2). In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in the manufacturing method according to (1) above, a conductive polymer is formed on the surface of the chemically amplified electron beam resist prior to the irradiation with the electron beam. To be attached.

【0013】(3).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法は、上記(1) の製造方法において、集積回路の実パタ
ーンの内側に対応した電子ビーム描画パターンデータに
基づいて前記電子ビームを照射するものである。
(3). The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the above (1), wherein the electron beam is generated based on electron beam drawing pattern data corresponding to the inside of the actual pattern of the integrated circuit. It is to irradiate.

【0014】(4).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法は、上記(1) の製造方法を特定用途向け半導体集積回
路装置に適用するものである。
(4). A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention applies the manufacturing method of (1) to a semiconductor integrated circuit device for a specific purpose.

【0015】(5).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法は、上記(2) の製造方法において、前記化学増幅系電
子ビームレジストに電子ビームを照射する際、前記導電
性ポリマーにアース端子を接触して、前記導電性ポリマ
ーの表面電位をアース電位にするものである。
(5). The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to (2) above, wherein when the chemically amplified electron beam resist is irradiated with an electron beam, the conductive polymer is grounded. To bring the surface potential of the conductive polymer to the ground potential.

【0016】(6).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法は、半導体ウエハ上に被着したレジストを露光してレ
ジストパターンを形成する露光工程を複数工程備え、前
記複数の露光工程の一部の工程では化学増幅系電子ビー
ムレジストに電子ビームを照射することによりレジスト
パターンを形成し、他の一部の工程ではフォトマスクを
用いた光投影露光方式によりレジストパターンを形成す
るものである。
(6) The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention comprises a plurality of exposure steps of exposing a resist deposited on a semiconductor wafer to form a resist pattern. In some steps, a chemically amplified electron beam resist is irradiated with an electron beam to form a resist pattern, and in some other steps, the resist pattern is formed by a light projection exposure method using a photomask.

【0017】(7).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法は、上記(6) の製造方法において、集積回路素子を形
成する工程では、少なくともその一工程で前記光投影露
光方式によりレジストパターンを形成し、前記集積回路
素子の上に配線を形成する工程では、前記化学増幅系電
子ビームレジストを用いた電子ビーム露光方式によりレ
ジストパターンを形成するものである。
(7). The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the above (6), wherein in the step of forming the integrated circuit element, a resist pattern is formed by at least one step by the light projection exposure method. And forming a wiring on the integrated circuit element, a resist pattern is formed by an electron beam exposure method using the chemically amplified electron beam resist.

【0018】(8).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法は、上記(6) の製造方法において、集積回路素子を形
成する工程の一部で化学増幅系ポジ型電子ビームレジス
トを用い、他の一部で化学増幅系ネガ型電子ビームレジ
ストを用いるものである。
(8). In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, in the manufacturing method according to (6) above, a chemically amplified positive type electron beam resist is used in a part of the step of forming an integrated circuit element, Another part uses a chemically amplified negative type electron beam resist.

【0019】(9).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法は、上記(6) の製造方法において、前記化学増幅系電
子ビームレジストに電子ビームを照射してレジストパタ
ーンを形成する電子ビーム露光工程を複数工程備え、前
記複数の電子ビーム露光工程の一部の工程ではポジ型電
子ビームレジストを用い、他の一部の工程ではネガ型電
子ビームレジストを用いるものである。
(9). The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the above (6), wherein the chemically amplified electron beam resist is irradiated with an electron beam to form a resist pattern. A plurality of steps are provided, and a positive electron beam resist is used in a part of the plurality of electron beam exposure steps, and a negative electron beam resist is used in another part of the steps.

【0020】(10). 本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、上記(6) の製造方法において、前記化学増幅系
電子ビームレジストに電子ビームを照射して形成される
レジストパターンの最小寸法を、前記光投影露光方式で
用いる露光光の波長以下とするものである。
(10). The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the above (6), wherein the minimum dimension of a resist pattern formed by irradiating the chemically amplified electron beam resist with an electron beam. Is less than or equal to the wavelength of the exposure light used in the light projection exposure method.

【0021】(11). 本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、上記(7) の製造方法において前記集積回路素子
の上に配線を形成する工程の一部で化学増幅系ポジ型電
子ビームレジストを用い、他の一部で化学増幅系ネガ型
電子ビームレジストを用いるものである。
(11). In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, a chemical amplification type positive electron beam is used in a part of the step of forming wiring on the integrated circuit element in the manufacturing method according to the above (7). A resist is used, and a chemically amplified negative type electron beam resist is used in another part.

【0022】(12). 本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、上記(8) の製造方法において前記化学増幅系ネ
ガ型電子ビームレジストを用いてMISFETのゲート
電極を形成し、前記化学増幅系ポジ型電子ビームレジス
トを用いて前記MISFETとその上層に形成される配
線とを接続するスルーホールを形成するものである。
(12). In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, in the manufacturing method according to (8) above, a gate electrode of a MISFET is formed by using the chemical amplification type negative electron beam resist, and the chemical amplification is performed. A system positive type electron beam resist is used to form a through hole for connecting the MISFET and a wiring formed on the MISFET.

【0023】(13). 本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体ウエハ上に被着した化学増幅系電子ビー
ムレジストに電子ビームを照射して得られたレジストパ
ターンをマスクに用いて配線接続用のコンタクトホール
を形成する際、以下の工程(a)〜(e) を備えたものであ
る。
(13). In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, wiring is performed by using a resist pattern obtained by irradiating a chemically amplified electron beam resist deposited on a semiconductor wafer with an electron beam as a mask. When forming a contact hole for connection, the following steps (a) to (e) are provided.

【0024】(a) 集積回路素子を形成した半導体ウエハ
上に絶縁膜を堆積し、前記絶縁膜上に化学増幅系ポジ型
電子ビームレジストを塗布し、さらに前記化学増幅系ポ
ジ型電子ビームレジスト上に導電性ポリマーを被着する
工程、(b) コンタクトホールの実パターンの内側に対応
した電子ビーム描画パターンデータに基づいて前記化学
増幅系ポジ型電子ビームレジストに電子ビームを照射す
る工程、(c) 前記化学増幅系ポジ型電子ビームレジスト
をベークすることにより、前記電子ビームの照射によっ
て発生した酸を触媒とするレジスト溶解反応を促進させ
る工程、(d) 前記化学増幅系ポジ型電子ビームレジスト
を現像して被照射部を除去することにより、レジストパ
ターンを形成する工程、(e) 前記レジストパターンをマ
スクに用いて前記絶縁膜をエッチングすることにより、
配線接続用のコンタクトホールを形成する工程。
(A) An insulating film is deposited on a semiconductor wafer on which an integrated circuit element is formed, a chemical amplification type positive electron beam resist is coated on the insulating film, and further, a chemical amplification type positive electron beam resist is applied. And (b) irradiating the chemically amplified positive type electron beam resist with an electron beam based on electron beam writing pattern data corresponding to the inside of the actual pattern of the contact hole, (c) ) Baking the chemically amplified positive electron beam resist to accelerate the resist dissolution reaction using the acid generated by the irradiation of the electron beam as a catalyst, (d) the chemically amplified positive electron beam resist, A step of forming a resist pattern by developing and removing the irradiated portion, (e) the insulating film using the resist pattern as a mask By etching,
Step of forming contact holes for wiring connection.

【0025】(14). 本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体ウエハ上に被着した化学増幅系電子ビー
ムレジストに電子ビームを照射して得られたレジストパ
ターンをマスクに用いて配線を形成する際、以下の工程
(a) 〜(e) を備えたものである。
(14). In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, wiring is performed by using a resist pattern obtained by irradiating a chemically amplified electron beam resist deposited on a semiconductor wafer with an electron beam as a mask. The following steps when forming
It has (a) to (e).

【0026】(a) 集積回路素子を形成した半導体ウエハ
上に導電膜を堆積し、前記導電膜に化学増幅系ネガ型電
子ビームレジストを塗布し、さらに前記化学増幅系ネガ
型電子ビームレジスト上に導電性ポリマーを被着する工
程、(b) 配線の実パターンの内側に対応した電子ビーム
描画パターンデータに基づいて前記化学増幅系ネガ型電
子ビームレジストに電子ビームを照射する工程、(c) 前
記化学増幅系ネガ型電子ビームレジストをベークするこ
とにより、前記電子ビームの照射によって発生した酸を
触媒とするレジスト架橋反応を促進させる工程、(d) 前
記化学増幅系ネガ型電子ビームレジストを現像して未照
射部を除去することにより、レジストパターンを形成す
る工程、(e) 前記レジストパターンをマスクに用いて前
記導電膜をエッチングすることにより、配線を形成する
工程。
(A) A conductive film is deposited on a semiconductor wafer on which an integrated circuit element is formed, a chemically amplified negative electron beam resist is applied to the conductive film, and the chemically amplified negative electron beam resist is further coated. Depositing a conductive polymer, (b) irradiating an electron beam to the chemically amplified negative type electron beam resist based on electron beam writing pattern data corresponding to the inside of the actual pattern of the wiring, (c) By baking the chemically amplified negative electron beam resist, accelerating the resist crosslinking reaction using the acid generated by the irradiation of the electron beam as a catalyst, (d) developing the chemically amplified negative electron beam resist. A step of forming a resist pattern by removing the non-irradiated portion by (e) etching the conductive film using the resist pattern as a mask It makes the process of forming the wiring.

【0027】(15). 本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体ウエハ上に被着した電子ビームレジスト
に電子ビームを照射し、照射部と未照射部の現像液に対
するレジスト溶解速度の差を利用してレジストパターン
を形成する電子ビーム露光工程を複数工程備え、前記複
数の電子ビーム露光工程の一部の工程ではポジ型電子ビ
ームレジストを用い、他の一部の工程ではネガ型電子ビ
ームレジストを用いるものである。
(15). According to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, the electron beam resist deposited on the semiconductor wafer is irradiated with an electron beam, and the resist dissolution rate of the developer in the irradiated portion and the non-irradiated portion is adjusted. A plurality of electron beam exposure processes for forming a resist pattern by utilizing the difference are provided, a positive type electron beam resist is used in a part of the plurality of electron beam exposure processes, and a negative type electron beam resist is used in another part of the processes. A beam resist is used.

【0028】(16). 本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、上記(15)の製造方法において、前記電子ビーム
の照射に先立って、前記電子ビームレジストの表面に導
電性ポリマーを被着するものである。
(16). In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in the manufacturing method according to (15) above, a conductive polymer is deposited on the surface of the electron beam resist prior to the irradiation with the electron beam. To do.

【0029】(17). 本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、上記(15)の製造方法において前記電子ビームレ
ジストに矩形または図形形状に成形した電子ビームを照
射するものである。
(17). In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, in the manufacturing method of (15), the electron beam resist is irradiated with an electron beam formed into a rectangular or graphic shape.

【0030】[0030]

【作用】上記した手段によれば、集積回路の実パターン
の内側の面積の大小に応じてポジ型電子ビームレジスト
とネガ型電子ビームレジストとを使い分けることによ
り、描画時間を短縮することができる。
According to the above-mentioned means, the writing time can be shortened by selectively using the positive type electron beam resist and the negative type electron beam resist according to the size of the area inside the actual pattern of the integrated circuit.

【0031】上記した手段によれば、化学増幅系電子ビ
ームレジストの表面に導電性ポリマーを被着することに
より、電子ビーム描画時のレジストのチャージアップを
防止することができると共に化学増幅系電子ビームレジ
ストを安定化することができる。
According to the above-mentioned means, by depositing the conductive polymer on the surface of the chemically amplified electron beam resist, it is possible to prevent the resist from being charged up at the time of writing the electron beam, and at the same time, the chemically amplified electron beam resist. The resist can be stabilized.

【0032】上記した手段によれば、集積回路素子の形
成工程の少なくとも一工程ではフォトマスクを用いた光
投影露光方式を用い、その後の配線形成工程では電子ビ
ーム露光方式を用いることにより、露光時間の短縮と描
画精度の向上を併せて実現することができる。
According to the above-mentioned means, the light projection exposure method using the photomask is used in at least one step of the integrated circuit element forming step, and the electron beam exposure method is used in the subsequent wiring forming step, so that the exposure time is increased. It is possible to achieve both shortening of time and improvement of drawing accuracy.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0034】図1は、本発明の一実施例である半導体集
積回路装置の製造方法の一部を工程順に示すフロー図で
ある。
FIG. 1 is a flow chart showing a part of a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention in the order of steps.

【0035】まず、所定の集積回路が形成された半導体
ウエハ2の主面上に酸化シリコン膜のような絶縁膜20
を堆積し、この絶縁膜20の上に化学増幅系のポジ型電
子ビームレジスト21を塗布する。このポジ型電子ビー
ムレジスト21は、例えばベース樹脂であるクレゾール
ノボラック樹脂、溶解阻害剤であるテトラヒドロピラニ
ル化ポリビニルフェノール(水酸基にあたる部分をピラ
ニル基で保護し、耐アルカリ性を向上させたもの)、酸
発生剤であるトリ(メタンスルホニルオキシ)ベンゼ
ン、増感剤、酢酸メチルセロソルブ(溶媒)などから構
成される。なお、このポジ型電子ビームレジスト21
は、絶縁膜20との密着性を良くするため、露光の前後
にベーク処理(プリベーク、ポストベーク)を行う。
First, an insulating film 20 such as a silicon oxide film is formed on the main surface of the semiconductor wafer 2 on which a predetermined integrated circuit is formed.
Is deposited, and a chemically amplified positive type electron beam resist 21 is applied on the insulating film 20. This positive type electron beam resist 21 includes, for example, a cresol novolac resin as a base resin, a tetrahydropyranylated polyvinylphenol as a dissolution inhibitor (a portion corresponding to a hydroxyl group is protected with a pyranyl group to improve alkali resistance), an acid. It is composed of a generator, tri (methanesulfonyloxy) benzene, a sensitizer, and methyl cellosolve acetate (solvent). The positive electron beam resist 21
In order to improve the adhesion with the insulating film 20, a baking process (pre-baking or post-baking) is performed before and after the exposure.

【0036】次に、上記ポジ型電子ビームレジスト21
の上に導電性ポリマー22を塗布する。この導電性ポリ
マー22は、一例として昭和電工製「エスペーサ 100」
などを使用する。
Next, the positive type electron beam resist 21 is formed.
The conductive polymer 22 is applied on the top surface of the substrate. This conductive polymer 22 is, for example, "Espacer 100" manufactured by Showa Denko.
And so on.

【0037】この導電性ポリマー22は、露光時の半導
体ウエハ2のチャージアップ防止およびポジ型電子ビー
ムレジスト21の露光後の経時変化の低減、安定化を目
的として塗布される。この導電性ポリマー22を用いず
にポジ型電子ビームレジスト21を露光後放置すると、
電子ビームの照射によって発生した酸が次第に失活する
と想定される現象が認められ、その分、レジストパター
ンの寸法精度が劣化する。
The conductive polymer 22 is applied for the purpose of preventing charge-up of the semiconductor wafer 2 at the time of exposure and reducing and stabilizing the change with time of the positive type electron beam resist 21 after exposure. If the positive electron beam resist 21 is left after exposure without using the conductive polymer 22,
It is recognized that the acid generated by the electron beam irradiation is gradually deactivated, and the dimensional accuracy of the resist pattern deteriorates accordingly.

【0038】次に、上記半導体ウエハ2を電子ビーム描
画装置のXYステージに位置決めする。
Next, the semiconductor wafer 2 is positioned on the XY stage of the electron beam drawing apparatus.

【0039】図2は、本実施例で使用する電子ビーム描
画装置の全体構成図、図3は、この電子ビーム描画装置
の静電チャックによる半導体ウエハの保持方法の一例を
示す図、図4は、この電子ビーム描画装置の位置変動計
測機構の構成の一例を示す説明図である。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of an electron beam drawing apparatus used in this embodiment, FIG. 3 is a diagram showing an example of a method for holding a semiconductor wafer by an electrostatic chuck of this electron beam drawing apparatus, and FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a configuration of a position variation measuring mechanism of this electron beam drawing apparatus.

【0040】電子ビーム描画装置1は、試料である半導
体ウエハ2の移動と、荷電集束ビームである電子ビーム
7の偏向走査と、この電子ビーム7のオンオフとを組合
わせ、XYステージ15を連続して移動させながら半導
体ウエハ2上の電子線レジストに所定の集積回路パター
ンを描画する装置であり、大別してデータ保管部3、描
画制御部4、制御I/O部5およびEB描画部6から構
成される。
The electron beam drawing apparatus 1 combines the movement of the semiconductor wafer 2 which is the sample, the deflection scanning of the electron beam 7 which is the charged and focused beam, and the turning on and off of the electron beam 7, and the XY stage 15 is continuously connected. Is a device for drawing a predetermined integrated circuit pattern on an electron beam resist on a semiconductor wafer 2 while moving the device, and is roughly divided into a data storage unit 3, a drawing control unit 4, a control I / O unit 5, and an EB drawing unit 6. To be done.

【0041】XYステージ15の上方には、電子ビーム
源8が設けられている。電子ビーム源8とXYステージ
15との間には、第1偏向器11、第2偏向器14、電
子レンズ13などからなる電子ビーム光学系6aが設け
られ、半導体ウエハ2に向けて電子ビーム7が照射され
る。
An electron beam source 8 is provided above the XY stage 15. An electron beam optical system 6a including a first deflector 11, a second deflector 14, an electron lens 13 and the like is provided between the electron beam source 8 and the XY stage 15, and the electron beam 7 is directed toward the semiconductor wafer 2. Is irradiated.

【0042】XYステージ15には、半導体ウエハ2を
保持する手段である静電チャック(図3参照)と、半導
体ウエハ2に形成された基準マーク43(図4参照)の
位置変動を計測する位置変動計測機構(図4参照)とが
設けられている。半導体ウエハ2に形成された基準マー
ク43の位置の検出は、この基準マーク43に照射した
光または電子ビーム7の反射信号を検出するマーク検出
系41とXYステージ15の位置の検出を行うレーザ測
長部16(図2参照)とによって行われる。
The XY stage 15 is a position for measuring the positional fluctuation of the electrostatic chuck (see FIG. 3) which is a means for holding the semiconductor wafer 2 and the reference mark 43 (see FIG. 4) formed on the semiconductor wafer 2. A fluctuation measuring mechanism (see FIG. 4) is provided. The position of the reference mark 43 formed on the semiconductor wafer 2 is detected by the laser measurement for detecting the position of the XY stage 15 and the mark detection system 41 for detecting the reflection signal of the light or the electron beam 7 with which the reference mark 43 is irradiated. With the long portion 16 (see FIG. 2).

【0043】データ保管部3は、描画データを保管する
ための構成部であり、データ記憶部3aとデータ転送部
3bとを備えている。データ記憶部3aは、例えば磁気
ディスクなどからなり、その内部には描画処理を制御す
る制御データおよび集積回路パターン(接続孔の実パタ
ーンの内側に対応したパターンや、配線の実パターンの
内側に対応したパターンなど)の描画データなどが格納
されている。
The data storage unit 3 is a component unit for storing drawing data, and includes a data storage unit 3a and a data transfer unit 3b. The data storage unit 3a is composed of, for example, a magnetic disk, and has therein control data for controlling drawing processing and an integrated circuit pattern (corresponding to a pattern corresponding to the inside of the actual pattern of the connection hole and an inside of the actual pattern of the wiring). Data such as a pattern) is stored.

【0044】描画制御部4は、電子ビーム描画装置1の
全体動作を制御するための構成部であり、例えば高速の
制御計算機が用いられる。
The drawing control unit 4 is a component for controlling the overall operation of the electron beam drawing apparatus 1, and for example, a high speed control computer is used.

【0045】制御I/O部5は、描画制御部4などから
伝送された制御信号をEB描画部6へ入出力するための
構成部であり、バッファメモリ5a、演算部5b、制御
信号発生部5c、ブランキング電極制御部5d、第1偏
向制御部5e、移動制御部5f、第2偏向制御部5g、
検出部5h、信号処理部5i、ステージ制御部5j、ロ
ーダ制御部5kおよび真空制御部5lを備えている。
The control I / O unit 5 is a component for inputting / outputting the control signal transmitted from the drawing control unit 4 or the like to the EB drawing unit 6, and includes a buffer memory 5a, a computing unit 5b, and a control signal generating unit. 5c, blanking electrode controller 5d, first deflection controller 5e, movement controller 5f, second deflection controller 5g,
The detector 5h, the signal processor 5i, the stage controller 5j, the loader controller 5k, and the vacuum controller 5l are provided.

【0046】半導体ウエハ2の基準マーク43の位置座
標の検出は、描画に先立って半導体ウエハ2の表面を電
子ビーム7または光によって走査し、XYステージ15
の位置をレーザ測長部16によってレーザ測長すること
で情報を得て、例えば電子ビーム描画装置1の基準座標
系に座標変換し、演算部5bの第2バッファメモリに記
憶する。そして、個々の図形情報の描画に対応し、第2
偏向制御部5gを制御する。また、半導体ウエハ2の高
さの検出は、半導体ウエハ2の表面に光を斜め照射し、
その反射光を検出することによって行う。
The position coordinates of the reference mark 43 on the semiconductor wafer 2 are detected by scanning the surface of the semiconductor wafer 2 with the electron beam 7 or light prior to writing, and the XY stage 15 is moved.
Information is obtained by performing laser length measurement of the position of 1 by the laser length measuring unit 16, and the coordinates are converted into, for example, the reference coordinate system of the electron beam drawing apparatus 1 and stored in the second buffer memory of the calculation unit 5b. Then, in correspondence with the drawing of individual graphic information, the second
The deflection controller 5g is controlled. Further, the height of the semiconductor wafer 2 is detected by irradiating the surface of the semiconductor wafer 2 with light obliquely,
This is done by detecting the reflected light.

【0047】演算部5bは、バッファメモリ5aから伝
送されたデータ、例えば描画データや基準マーク位置検
出データあるいはステージ位置データなどに基づいて、
電子ビーム7のオンオフを制御するブランキング制御信
号データを作成したり、第2マスク12に形成された所
定のパターンを選択するための第1偏向制御信号データ
を作成したり、第2マスク12の移動量を制御する制御
信号データを作成したり、半導体ウエハ2に対する電子
ビーム7の照射領域および照射位置を制御する第2偏向
制御信号データを作成したりする。
The calculation unit 5b, based on the data transmitted from the buffer memory 5a, for example, drawing data, reference mark position detection data, stage position data, or the like.
Blanking control signal data for controlling on / off of the electron beam 7 is created, first deflection control signal data for selecting a predetermined pattern formed on the second mask 12 is created, and second blanking signal of the second mask 12 is created. The control signal data for controlling the movement amount is created, or the second deflection control signal data for controlling the irradiation area and the irradiation position of the electron beam 7 on the semiconductor wafer 2 is created.

【0048】EB描画部6は、荷電集束ビーム照射手段
である電子ビーム光学系6aと、XYステージ手段であ
るXYステージ系6bとから構成されている。電子ビー
ム光学系6aは、電子ビーム源8、第1マスク9、ブラ
ンキング電極10、第1偏向器11、第2マスク12、
電子レンズ13および第2偏向器14を備えており、電
子ビーム源8から放射された電子ビーム7は、これらの
構成部を介してXYステージ15上の半導体ウエハ2の
所定位置に照射される。
The EB drawing unit 6 is composed of an electron beam optical system 6a which is a charged and focused beam irradiation means and an XY stage system 6b which is an XY stage means. The electron beam optical system 6a includes an electron beam source 8, a first mask 9, a blanking electrode 10, a first deflector 11, a second mask 12,
An electron lens 13 and a second deflector 14 are provided, and the electron beam 7 emitted from the electron beam source 8 is applied to a predetermined position on the semiconductor wafer 2 on the XY stage 15 via these components.

【0049】ブランキング電極10は、電子ビーム7の
オンオフを制御するための構成部である。電子ビーム7
のオンオフは、演算部5bから制御信号発生部5cおよ
びブランキング電極制御部5dを介してブランキング電
極10に伝送されたビーム照射パラメータデータなどに
基づいて制御される。
The blanking electrode 10 is a component for controlling on / off of the electron beam 7. Electron beam 7
Is controlled based on beam irradiation parameter data or the like transmitted from the calculation unit 5b to the blanking electrode 10 via the control signal generation unit 5c and the blanking electrode control unit 5d.

【0050】第1偏向器11は、電子レンズ13を透過
した電子ビーム7を第2マスク12の所定位置に照射す
るための構成部である。第2マスク12の所定のパター
ンの選択は、演算部5bから制御信号発生部5cおよび
第1偏向制御部5eを介して第1偏向器11に伝送され
た図形選択パラメータデータなどに基づいて制御され
る。
The first deflector 11 is a component for irradiating the electron beam 7 transmitted through the electron lens 13 to a predetermined position on the second mask 12. The selection of the predetermined pattern of the second mask 12 is controlled based on the graphic selection parameter data transmitted from the calculation unit 5b to the first deflector 11 via the control signal generation unit 5c and the first deflection control unit 5e. It

【0051】電子レンズ13は、例えば電子ビーム7を
集束したり、この電子ビーム7の光軸の回り方向におけ
る回転補正を行ったり、電子ビーム7の断面形状を縮小
したり、半導体ウエハ2に対する電子ビーム7の焦点合
わせを行ったりするための構成部である。
The electron lens 13 focuses, for example, the electron beam 7, corrects the rotation of the electron beam 7 in the direction around the optical axis, reduces the cross-sectional shape of the electron beam 7, and collects electrons from the semiconductor wafer 2. It is a component for focusing the beam 7.

【0052】第2偏向器14は、電子レンズ13を透過
した電子ビーム7を半導体ウエハ2の所定位置に照射す
るための構成部である。半導体ウエハ2に対する電子ビ
ーム7の照射位置は、演算部5bから制御信号発生部5
cおよび第2偏向制御部5gを介して第2偏向器14に
伝送された照射情報パラメータデータ(照射領域や照射
位置座標の記されたデータ)などに基づいて制御され
る。
The second deflector 14 is a component for irradiating the electron beam 7 transmitted through the electron lens 13 to a predetermined position on the semiconductor wafer 2. The irradiation position of the electron beam 7 on the semiconductor wafer 2 is determined by the calculation unit 5b to the control signal generation unit 5.
It is controlled based on the irradiation information parameter data (the data in which the irradiation area and the irradiation position coordinates are written) transmitted to the second deflector 14 via the c and the second deflection control unit 5g.

【0053】第2偏向器14は、大角偏向用の電極偏向
器と2段の小角高速偏向用の静電偏向器とから構成され
ている。すなわち、半導体ウエハ2に対する電子ビーム
7の照射位置は、例えば5mm平方程度の大角度偏向用
の電磁偏向器と、例えば500μmおよび80μm平方
程度の2段高速偏向用の静電偏向器とによる偏向量を合
わせることによって制御され、これによって、大角度、
高速度の電子ビーム偏向を実現できるように構成されて
いる。
The second deflector 14 is composed of an electrode deflector for large angle deflection and an electrostatic deflector for two stages of small angle and high speed deflection. That is, the irradiation position of the electron beam 7 on the semiconductor wafer 2 is determined by an electromagnetic deflector for large-angle deflection of about 5 mm square and an electrostatic deflector for two-stage high-speed deflection of about 500 μm and 80 μm square, for example. It is controlled by adjusting the
It is configured to realize high-speed electron beam deflection.

【0054】第1マスク9および第2マスク12は、微
動可能に設けられたものであり、マスク移動ステージ
(図示せず)上に載置されている。第2マスク12の移
動は、演算部5bから制御信号発生部5cおよび移動制
御部5fを介して駆動部に伝送された移動制御パラメー
タデータなどに基づいて制御され、これにより、第2マ
スク12の所定のパターンが電子ビーム7の偏向領域内
に入るように設定される。また、第1マスク9の移動も
同様に制御される。
The first mask 9 and the second mask 12 are provided so as to be finely movable, and are placed on a mask moving stage (not shown). The movement of the second mask 12 is controlled based on the movement control parameter data or the like transmitted from the calculation unit 5b to the drive unit via the control signal generation unit 5c and the movement control unit 5f. The predetermined pattern is set so as to fall within the deflection area of the electron beam 7. The movement of the first mask 9 is also controlled in the same manner.

【0055】図3(a),(b) に示すように、半導体ウエハ
2は、静電チャックの静電パレット32上に位置決めロ
ーラ35を介して固定される。半導体ウエハ2は、製造
プロセスの進行につれて平坦度が次第に低下するが、こ
の静電チャックは、100μm程度の反りが生じている
ような半導体ウエハ2でも平坦に固定することができ
る。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the semiconductor wafer 2 is fixed on the electrostatic pallet 32 of the electrostatic chuck via the positioning roller 35. Although the flatness of the semiconductor wafer 2 gradually decreases as the manufacturing process progresses, the electrostatic chuck can fix the semiconductor wafer 2 having a warp of about 100 μm evenly.

【0056】静電チャックに固定された半導体ウエハ2
には、その側面に接触するナイフエッジコンタクトピン
34を通じて通電が行われる。また、半導体ウエハ2の
表面に塗布された導電性ポリマー22には、その表面電
位をアース電位とするために、アース端子であるソフト
コンタクトピン33の先端がソフトコンタクト形式によ
って接触している。このソフトコンタクトピン33は、
その先端の表面が導電性ポリマー22を傷付けたり、貫
通したりしないように極めて軽く接触している。電子ビ
ームの照射によって生じた電荷は、その極く一部がこの
ソフトコンタクトピン33を通じて外部にアースされ
る。このようにすることにより、電子ビームの照射位置
が電荷によって移動するのを確実に防止することができ
る。
Semiconductor wafer 2 fixed to the electrostatic chuck
Is energized through the knife edge contact pin 34 that contacts the side surface. The tip of a soft contact pin 33, which is a ground terminal, is in contact with the conductive polymer 22 applied to the surface of the semiconductor wafer 2 in order to make the surface potential of the conductive polymer 22 a ground potential. This soft contact pin 33
The surface of the tip is extremely lightly contacted so as not to damage or penetrate the conductive polymer 22. A small part of the electric charge generated by the irradiation of the electron beam is grounded to the outside through the soft contact pin 33. By doing so, it is possible to reliably prevent the irradiation position of the electron beam from moving due to the electric charge.

【0057】図4に示すように、電子ビーム描画装置1
の位置変動計測機構は大きく分けて、半導体ウエハ2上
の基準マーク43を検出するマーク検出手段であるマー
ク検出系41と、取り入れられた2つの情報を比較する
データ比較系42とから構成される。
As shown in FIG. 4, the electron beam drawing apparatus 1
The position variation measuring mechanism is roughly divided into a mark detecting system 41, which is a mark detecting means for detecting the reference mark 43 on the semiconductor wafer 2, and a data comparing system 42, which compares the two pieces of information received. .

【0058】マーク検出系41は、光を発する光源41
a(図1に示した電子ビーム源8から照射される電子ビ
ーム7であってもよい)と、光源41aから発せられた
光を収束または偏向させるレンズ41bと、この光を検
出するセンサ41cとから構成される。また、データ比
較系42は、上記センサ41cを介して取り入れられた
情報を記憶するパターンメモリ42aと、後から取り入
れられた情報を先に取り入れられた情報と比較する比較
器42bとから構成される。
The mark detection system 41 is a light source 41 that emits light.
a (which may be the electron beam 7 emitted from the electron beam source 8 shown in FIG. 1), a lens 41b for converging or deflecting the light emitted from the light source 41a, and a sensor 41c for detecting this light. Composed of. The data comparison system 42 is composed of a pattern memory 42a for storing the information taken in via the sensor 41c and a comparator 42b for comparing the information taken in later with the information taken in earlier. .

【0059】上記位置変動計測機構による試料の位置変
動計測方法について説明すると、まず、半導体ウエハ2
をXYステージ15上に搭載し、その表面に形成された
基準マーク43に光源41aから発せられた光を当て、
その反射光をセンサ41cにより検出し、このパターン
情報をパターンメモリ42a内に格納する。
A method of measuring the position variation of the sample by the position variation measuring mechanism will be described. First, the semiconductor wafer 2
Is mounted on the XY stage 15, and the reference mark 43 formed on the surface thereof is irradiated with the light emitted from the light source 41a.
The reflected light is detected by the sensor 41c, and this pattern information is stored in the pattern memory 42a.

【0060】その後、XYステージ15を所定の速度
(望ましくは、描画時にXYステージ15を移動させる
速度と同等の速度、またはそれ以上の速度)で仮移動さ
せ、再び元の位置に戻す。そして、同一の基準マーク4
3を再度検出し、仮移動前に取り入れられたパターンメ
モリ42a内の情報と仮移動後に取り入れられた情報と
を比較器42bにより比較することにより、XYステー
ジ15に対する半導体ウエハ2の相対位置の変動分が基
準値以下か否かを判別する。
Thereafter, the XY stage 15 is temporarily moved at a predetermined speed (preferably, a speed equal to or higher than the speed at which the XY stage 15 is moved at the time of drawing) and then returned to the original position again. And the same reference mark 4
3 is detected again, and the information in the pattern memory 42a taken in before the temporary movement is compared with the information taken in after the temporary movement by the comparator 42b, so that the relative position of the semiconductor wafer 2 with respect to the XY stage 15 changes. Determine if the minutes are less than or equal to the reference value.

【0061】半導体ウエハ2に形成された基準マーク4
3の測定再現性が基準値以下の場合は、電子ビーム7を
用いて基準マーク43の位置を検出する。これにより、
半導体ウエハ2に形成された集積回路パターンをチップ
毎に位置合せすることができる。他方、基準値以上の場
合は、エラー表示を行い、半導体ウエハ2を静電チャッ
クからアンロードするか、または再度静電チャックを動
作させ、基準マーク43の位置検出とXYステージ15
の移動とを行って再度判別する。
Reference mark 4 formed on semiconductor wafer 2
If the measurement reproducibility of 3 is less than or equal to the reference value, the position of the reference mark 43 is detected using the electron beam 7. This allows
The integrated circuit pattern formed on the semiconductor wafer 2 can be aligned for each chip. On the other hand, when the value is equal to or larger than the reference value, an error is displayed and the semiconductor wafer 2 is unloaded from the electrostatic chuck or the electrostatic chuck is operated again to detect the position of the reference mark 43 and the XY stage 15.
And move again to determine again.

【0062】このようにしてXYステージ15上に半導
体ウエハ2を正確に位置決めした後、データ保管部3の
データ記憶部3aに格納された描画データ(接続孔の実
パターンの内側に対応した描画データ)に従って半導体
ウエハ2の表面に電子ビーム7を照射する。この電子ビ
ーム7の照射により、ポジ型電子ビームレジスト21中
の酸発生剤が加水分解され、酸が発生する。
After the semiconductor wafer 2 is accurately positioned on the XY stage 15 in this way, the drawing data stored in the data storage unit 3a of the data storage unit 3 (the drawing data corresponding to the inside of the actual pattern of the connection hole) is stored. ), The surface of the semiconductor wafer 2 is irradiated with the electron beam 7. By the irradiation of the electron beam 7, the acid generator in the positive type electron beam resist 21 is hydrolyzed to generate an acid.

【0063】次に、ポジ型電子ビームレジスト21をベ
ークすると、上記酸が触媒として溶解阻害剤に作用し、
脱保護(脱ピラニル化)反応が進行する。そして、脱保
護反応後の物質がポリビニルフェノールに変化し、電子
ビーム照射部のレジスト溶解速度が増加する。なお、ポ
ジ型電子ビームレジスト21と導電性ポリマー22との
組み合わせによっては、ベーク時に両者の界面に不要な
反応が生じる場合もあり得るが、このような場合は、ベ
ークに先立って導電性ポリマー22を水洗により除去
し、その後にベークを行えばよい。
Next, when the positive electron beam resist 21 is baked, the acid acts as a catalyst on the dissolution inhibitor,
The deprotection (depyranylation) reaction proceeds. Then, the substance after the deprotection reaction is changed to polyvinylphenol, and the resist dissolution rate in the electron beam irradiation portion is increased. Depending on the combination of the positive-type electron beam resist 21 and the conductive polymer 22, an unnecessary reaction may occur at the interface between the two during baking, but in such a case, the conductive polymer 22 is preceded by the baking. May be removed by washing with water and then baked.

【0064】次に、現像に先立って半導体ウエハ2を水
洗し、表面の導電性ポリマー22を除去した後、有機溶
剤でポジ型電子ビームレジスト21を現像することによ
り、レジストパターンを形成する。
Next, prior to development, the semiconductor wafer 2 is washed with water to remove the conductive polymer 22 on the surface, and then the positive electron beam resist 21 is developed with an organic solvent to form a resist pattern.

【0065】次に、このレジストパターンをマスクとし
て絶縁膜20をエッチングし、集積回路素子上に配線接
続用の接続孔23を形成した後、半導体ウエハ2の表面
からポジ型電子ビームレジスト21を除去する。
Next, the insulating film 20 is etched using this resist pattern as a mask to form connection holes 23 for wiring connection on the integrated circuit element, and then the positive electron beam resist 21 is removed from the surface of the semiconductor wafer 2. To do.

【0066】図5は、本発明の一実施例である半導体集
積回路装置の製造方法の他の一部を工程順に示すフロー
図である。
FIG. 5 is a flowchart showing another part of the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention in the order of steps.

【0067】まず、所定の集積回路が形成された半導体
ウエハ2の主面上にAlのようなメタル膜24を堆積
し、このメタル膜24の上に化学増幅系のネガ型電子ビ
ームレジスト25を塗布する。このネガ型電子ビームレ
ジスト25は、例えばベース樹脂であるクレゾールノボ
ラック樹脂、架橋剤であるメラミン、酸発生剤であるト
リス(ブロモアセチル)ベンゼン、シクロヘキサノン
(溶媒)などから構成される。なお、このネガ型電子ビ
ームレジスト25は、メタル膜24との密着性を良くす
るため、露光の前後にベーク処理(プリベーク、ポスト
ベーク)を行う。
First, a metal film 24 such as Al is deposited on the main surface of the semiconductor wafer 2 on which a predetermined integrated circuit is formed, and a chemical amplification type negative electron beam resist 25 is formed on the metal film 24. Apply. The negative electron beam resist 25 is composed of, for example, cresol novolac resin as a base resin, melamine as a cross-linking agent, tris (bromoacetyl) benzene as an acid generator, cyclohexanone (solvent), and the like. The negative electron beam resist 25 is subjected to a baking treatment (pre-baking or post-baking) before and after exposure in order to improve the adhesion with the metal film 24.

【0068】次に、上記ネガ型電子ビームレジスト25
の上に前述した導電性ポリマー22を塗布する。この導
電性ポリマー22は、露光時の半導体ウエハ2のチャー
ジアップ防止およびポジ型電子ビームレジスト21の露
光後の経時変化の低減、安定化を目的として塗布され
る。この導電性ポリマー22を用いずにネガ型電子ビー
ムレジスト25を露光後放置すると、電子ビームの照射
によって発生した酸が次第に失活すると想定される現象
が認められ、その分、レジストパターンの寸法精度が劣
化する。
Next, the negative electron beam resist 25 is used.
The above-mentioned conductive polymer 22 is applied onto the above. The conductive polymer 22 is applied for the purpose of preventing charge-up of the semiconductor wafer 2 at the time of exposure and reducing and stabilizing the change with time of the positive electron beam resist 21 after exposure. When the negative type electron beam resist 25 is exposed without exposure to the conductive polymer 22, the acid generated by the electron beam irradiation is assumed to be gradually deactivated, and the dimensional accuracy of the resist pattern is accordingly increased. Deteriorates.

【0069】次に、上記半導体ウエハ2を前記図2に示
す電子ビーム描画装置1のXYステージ15に位置決め
し、データ保管部3のデータ記憶部3aに格納された描
画データ(配線の実パターンの内側に対応した描画デー
タ)に従って半導体ウエハ2の表面に電子ビーム7を照
射する。この電子ビーム7の照射により、ネガ型電子ビ
ームレジスト25中の酸発生剤が加水分解され、酸が発
生する。
Next, the semiconductor wafer 2 is positioned on the XY stage 15 of the electron beam drawing apparatus 1 shown in FIG. 2, and the drawing data stored in the data storage section 3a of the data storage section 3 (actual wiring pattern) is stored. The surface of the semiconductor wafer 2 is irradiated with the electron beam 7 according to the drawing data corresponding to the inside). By the irradiation of the electron beam 7, the acid generator in the negative electron beam resist 25 is hydrolyzed to generate an acid.

【0070】次に、ネガ型電子ビームレジスト25をベ
ークし、電子ビーム未照射部のレジスト溶解速度を増加
させた後、半導体ウエハ2を水洗し、表面の導電性ポリ
マー22を除去した後、有機溶剤でネガ型電子ビームレ
ジスト25を現像することにより、レジストパターンを
形成する。なお、ネガ型電子ビームレジスト25と導電
性ポリマー22との組み合わせによっては、ベーク時に
両者の界面に不要な反応が生じる場合もあり得るが、こ
のような場合は、ベークに先立って導電性ポリマー22
を水洗により除去し、その後にベークを行えばよい。
Next, the negative type electron beam resist 25 is baked to increase the resist dissolution rate in the unirradiated portion of the electron beam, the semiconductor wafer 2 is washed with water to remove the conductive polymer 22 on the surface, and then the organic A resist pattern is formed by developing the negative electron beam resist 25 with a solvent. Depending on the combination of the negative type electron beam resist 25 and the conductive polymer 22, an unnecessary reaction may occur at the interface between the two during baking, but in such a case, the conductive polymer 22 is preceded by the baking.
May be removed by washing with water and then baked.

【0071】次に、このレジストパターンをマスクとし
てメタル膜24をエッチングすることにより配線24A
を形成した後、半導体ウエハ2の表面からネガ型電子ビ
ームレジスト25を除去する。
Next, the metal film 24 is etched by using this resist pattern as a mask to form the wiring 24A.
After forming, the negative electron beam resist 25 is removed from the surface of the semiconductor wafer 2.

【0072】このように、本実施例では、接続孔23の
形成工程と配線24Aの形成工程とでポジ型電子ビーム
レジスト21とネガ型電子ビームレジスト25とを使い
分けるので、電子ビーム描画時間を短縮することができ
る。
As described above, in the present embodiment, the positive electron beam resist 21 and the negative electron beam resist 25 are selectively used in the step of forming the connection hole 23 and the step of forming the wiring 24A, so that the electron beam drawing time is shortened. can do.

【0073】また、ポジ型電子ビームレジスト21やネ
ガ型電子ビームレジスト25上に導電性ポリマー22を
形成することにより、この導電性ポリマー22が電子ビ
ーム描画時のレジストのチャージアップを防止すると共
にレジストを安定化させるように機能するので、描画精
度を向上させることができる。
Further, by forming the conductive polymer 22 on the positive type electron beam resist 21 and the negative type electron beam resist 25, the conductive polymer 22 prevents the charge up of the resist at the time of electron beam drawing, and at the same time the resist is resisted. Since it functions so as to stabilize, the drawing accuracy can be improved.

【0074】次に、ASIC用バイポーラLSIの製造
工程に適用した本実施例の製造方法を図6、図7を用い
て説明する。
Next, the manufacturing method of this embodiment applied to the manufacturing process of the ASIC bipolar LSI will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

【0075】図6は、バイポーラLSIの要部を示す半
導体基板の要部断面図、図7は、このバイポーラLSI
の第2層〜第4層メタル配線のレイアウトを示す概略平
面図である。なお、図7は半導体素子の図示を省略して
ある。
FIG. 6 is a sectional view of an essential part of a semiconductor substrate showing an essential part of the bipolar LSI, and FIG.
FIG. 3 is a schematic plan view showing the layout of second to fourth layer metal wirings of FIG. Note that the semiconductor element is not shown in FIG. 7.

【0076】図6に示すように、例えばp型の単結晶シ
リコンからなる半導体基板100の一部には、n型の埋
込み層101が設けられている。また、半導体基板10
0上には、n型のエピタキシャル層102が設けられて
いる。このエピタキシャル層102の一部には、酸化シ
リコン膜からなる素子分離用のフィールド絶縁膜103
が設けられ、これによって半導体素子間および半導体素
子内の各特性部に対する分離が行われている。
As shown in FIG. 6, an n-type buried layer 101 is provided on a part of a semiconductor substrate 100 made of, for example, p-type single crystal silicon. In addition, the semiconductor substrate 10
On 0, an n-type epitaxial layer 102 is provided. A field insulating film 103 for element isolation made of a silicon oxide film is formed on a part of the epitaxial layer 102.
Are provided, thereby separating between the semiconductor elements and for each characteristic portion in the semiconductor element.

【0077】フィールド絶縁膜103の下部には、半導
体基板100に埋設するようにしてp型のチャネルスト
ッパ領域104が設けられている。また、フィールド絶
縁膜103で囲まれた部分のエピタキシャル層102内
には、p型の真性ベース領域105、p型のグラフトベ
ース領域106およびn型のコレクタ取出し領域108
が設けられている。さらに、真性ベース領域105内に
は、n型のエミッタ領域107が設けられている。そし
て、これらエミッタ領域107、真性ベース領域10
5、この真性ベース領域105の下方におけるエピタキ
シャル層102の各々と、埋込み層101からなるコレ
クタ領域とによって、npn型のバイポーラトランジス
タが構成されている。
A p-type channel stopper region 104 is provided below the field insulating film 103 so as to be embedded in the semiconductor substrate 100. Further, in the portion of the epitaxial layer 102 surrounded by the field insulating film 103, the p-type intrinsic base region 105, the p-type graft base region 106, and the n-type collector extraction region 108.
Is provided. Further, in the intrinsic base region 105, an n-type emitter region 107 is provided. Then, the emitter region 107 and the intrinsic base region 10
5. Each epitaxial layer 102 below the intrinsic base region 105 and the collector region formed of the buried layer 101 form an npn-type bipolar transistor.

【0078】上記バイポーラトランジスタを形成するま
での各工程では、フォトマスクを用いた光投影露光方式
を利用する。その後、このバイポーラトランジスタの上
部に配線を形成する工程や、バイポーラトランジスタと
配線あるいは上下層の配線間を接続するための接続孔を
形成する工程では、本実施例の電子ビーム露光方式を利
用する。
In each step until the bipolar transistor is formed, a light projection exposure method using a photomask is used. After that, the electron beam exposure method of the present embodiment is used in the step of forming wiring on the bipolar transistor and the step of forming a connection hole for connecting the bipolar transistor and the wiring or the wiring in the upper and lower layers.

【0079】トランジスタの形成をフォトマスクを用い
た光投影露光方式で行うことにより、電子ビーム露光方
式で行う場合に比べて単位時間当りのウエハ処理枚数を
多くできるので、露光コストを低減することができる。
一方、その後の配線形成は、電子ビーム露光方式を利用
した方がユーザの要求に合わせた集積回路を短期間に製
造する用途に適している。
By performing the transistor formation by the light projection exposure method using a photomask, the number of wafers processed per unit time can be increased as compared with the electron beam exposure method, so that the exposure cost can be reduced. it can.
On the other hand, in the subsequent wiring formation, the electron beam exposure method is more suitable for the purpose of manufacturing an integrated circuit in a short period of time according to the user's request.

【0080】図6に示すように、フィールド絶縁膜10
3に連設させた絶縁膜109にはグラフトベース領域1
06、エミッタ領域107およびコレクタ取出し領域1
08の各々に対応して接続孔109a,109b,10
9cが設けられている。また、グラフトベース領域10
6には、接続孔109aを通して多結晶シリコン膜から
なるベース引出し電極110が接続されている。さら
に、エミッタ領域107上には多結晶シリコン膜からな
るエミッタ電極111が設けられている。
As shown in FIG. 6, the field insulating film 10 is formed.
3 to the insulating film 109 continuously provided on the graft base region 1
06, emitter region 107 and collector extraction region 1
08 corresponding to each of the connection holes 109a, 109b, 10
9c is provided. Also, the graft base region 10
A base extraction electrode 110 made of a polycrystalline silicon film is connected to 6 through a connection hole 109a. Further, an emitter electrode 111 made of a polycrystalline silicon film is provided on the emitter region 107.

【0081】上記フィールド絶縁膜103の上部には、
酸化シリコン膜からなる絶縁膜112,113が設けら
れている。これらの絶縁膜112,113には、ベース
引出し電極110、エミッタ電極111、コレクタ取出
し領域108の各々に対応して接続孔114,116,
118が設けられている。これらの接続孔114,11
6,118は、前記図1に示した方法、すなわちポジ型
電子ビームレジストをマスクにしたエッチングで開孔す
る。
On the upper part of the field insulating film 103,
Insulating films 112 and 113 made of a silicon oxide film are provided. These insulating films 112 and 113 are provided with connection holes 114, 116, corresponding to the base extraction electrode 110, the emitter electrode 111, and the collector extraction region 108, respectively.
118 is provided. These connection holes 114, 11
6, 118 are opened by the method shown in FIG. 1, that is, by etching using a positive electron beam resist as a mask.

【0082】これらの接続孔114,116,118を
電子ビーム露光方式で開孔することにより、例えばAS
IC向けの半導体集積回路のように、開孔箇所が品種間
で異なるような場合においても効率良く形成することが
可能となる。なお、接続孔114,116,118を開
孔する箇所が品種間で同一であるような場合には、トラ
ンジスタ形成工程と同様にフォトマスクを用いた光投影
露光方式を利用してもよい。
By opening these connection holes 114, 116 and 118 by an electron beam exposure method, for example, AS
It is possible to form efficiently even in the case where the opening location is different among the types, such as a semiconductor integrated circuit for IC. When the locations where the connection holes 114, 116, and 118 are opened are the same for different types, a light projection exposure method using a photomask may be used as in the transistor forming step.

【0083】上記ベース引出し電極110には、接続孔
114を通じて例えばAl膜からなる第1層メタル配線
115が接続されている。また、エミッタ電極111に
は、接続孔116を通じて第1層メタル配線117が接
続されている。さらに、コレクタ取出し領域108に
は、接続孔118および前記接続孔109cを通じて第
1層メタル配線119が接続されている。
A first-layer metal wiring 115 made of, for example, an Al film is connected to the base extraction electrode 110 through a connection hole 114. Further, the first-layer metal wiring 117 is connected to the emitter electrode 111 through the connection hole 116. Further, a first layer metal wiring 119 is connected to the collector extraction region 108 through a connection hole 118 and the connection hole 109c.

【0084】上記第1層メタル配線115,117,1
19は、前記図5に示した方法、すなわちネガ型電子ビ
ームレジストをマスクにしたエッチングで形成される。
この配線形成工程では、ネガ型電子ビームレジストの下
層に第1層配線用のメタル膜が存在するため、電子ビー
ム描画時のチャージアップの影響は少ない。従って、ネ
ガ型電子ビームレジスト上の導電性ポリマーは、主とし
てこのネガ型電子ビームレジストの安定化膜として機能
することになる。
The first layer metal wirings 115, 117, 1
19 is formed by the method shown in FIG. 5, that is, etching using a negative electron beam resist as a mask.
In this wiring forming process, the metal film for the first layer wiring is present under the negative type electron beam resist, so that the influence of charge-up during electron beam drawing is small. Therefore, the conductive polymer on the negative type electron beam resist mainly functions as a stabilizing film of the negative type electron beam resist.

【0085】上記第1層メタル配線115,117,1
19の上層には、窒化シリコン膜とSOG(スピンオン
グラス)膜と酸化シリコン膜とを積層した層間絶縁膜1
20が設けられている。SOG膜はスピン塗布法で堆積
され、窒化シリコン膜と酸化シリコン膜はプラズマCV
D法で堆積される。
The first layer metal wirings 115, 117, 1
An interlayer insulating film 1 in which a silicon nitride film, an SOG (spin on glass) film, and a silicon oxide film are laminated on the upper layer 19
20 are provided. The SOG film is deposited by spin coating, and the silicon nitride film and the silicon oxide film are plasma CV.
It is deposited by the D method.

【0086】上記層間絶縁膜120の上層には、例えば
Al膜からなる第2層メタル配線82aが設けられてい
る。図7に示すように、第2層メタル配線群57は、主
に同図のY軸方向に沿って延設されている。第2層メタ
ル配線群57の配線82a〜82fは、例えば5μmピ
ッチで3.5μm幅を有している。これらの配線82a〜
82fは、ネガ型電子ビームレジストをマスクにしたエ
ッチングで形成される。
On the upper layer of the interlayer insulating film 120, a second layer metal wiring 82a made of, for example, an Al film is provided. As shown in FIG. 7, the second-layer metal wiring group 57 mainly extends along the Y-axis direction in the figure. The wirings 82a to 82f of the second-layer metal wiring group 57 have, for example, a pitch of 5 μm and a width of 3.5 μm. These wirings 82a-
82f is formed by etching using a negative electron beam resist as a mask.

【0087】上記第2層メタル配線82aは、層間絶縁
膜120に開孔された接続孔122を通じて前記第1層
メタル配線119に接続されている。この接続孔122
は、階段状の段差面を有しているので、この形状によっ
て接続孔122の内部における第2層メタル配線82a
のステップカバレージを向上させることができる。この
接続孔122は、ポジ型電子ビームレジストをマスクに
したエッチングで開孔される。
The second layer metal wiring 82a is connected to the first layer metal wiring 119 through a connection hole 122 formed in the interlayer insulating film 120. This connection hole 122
Has a step-like stepped surface, this shape allows the second-layer metal wiring 82a inside the connection hole 122 to be formed.
The step coverage of can be improved. This connection hole 122 is opened by etching using a positive electron beam resist as a mask.

【0088】上記第2層メタル配線82aの上層には、
前記層間絶縁膜120と同様の層間絶縁膜123が設け
られている。層間絶縁膜123の上層には、例えばAl
膜からなる第3層メタル配線83a,83b,83cが
設けられている。図7に示すように、第3層メタル配線
群59は、主に同図のX軸方向に沿って延設されてい
る。第3層メタル配線群59の配線83a〜83hは、
5μmピッチで3.5μm幅を有し、相互接続の必要に応
じて配置される。なお、配線83Xは、5ピッチ毎に設
けられた予備配線である。これらの配線83a〜83
f,83Xは、ネガ型電子ビームレジストをマスクにし
たエッチングで形成される。
In the upper layer of the second layer metal wiring 82a,
An interlayer insulating film 123 similar to the interlayer insulating film 120 is provided. The upper layer of the inter-layer insulation film 123 may be made of, for example, Al.
Third layer metal wirings 83a, 83b, 83c made of a film are provided. As shown in FIG. 7, the third-layer metal wiring group 59 mainly extends along the X-axis direction in the figure. The wirings 83a to 83h of the third layer metal wiring group 59 are
It has a width of 3.5 μm with a pitch of 5 μm and is arranged according to the need of interconnection. The wiring 83X is a spare wiring provided every 5 pitches. These wirings 83a to 83
f and 83X are formed by etching using a negative electron beam resist as a mask.

【0089】上記第3層メタル配線83aは、層間絶縁
膜123に開設された接続孔125を通じて前記第2層
メタル配線82aに接続されている。この接続孔125
は、ポジ型電子ビームレジストをマスクにしたエッチン
グで開孔される。
The third layer metal wiring 83a is connected to the second layer metal wiring 82a through a connection hole 125 formed in the interlayer insulating film 123. This connection hole 125
Are opened by etching using a positive electron beam resist as a mask.

【0090】上記第3層メタル配線83a,83b,8
3cの上層には、前記層間絶縁膜120,123と同様
の層間絶縁膜126が設けられている。層間絶縁膜12
6の上層には、例えばAl膜からなる第4層メタル配線
81a,81b,81cが設けられている。
The third layer metal wirings 83a, 83b, 8
An interlayer insulating film 126 similar to the interlayer insulating films 120 and 123 is provided on the upper layer of 3c. Interlayer insulating film 12
Fourth layer metal wirings 81a, 81b, 81c made of, for example, an Al film are provided in the upper layer of layer 6.

【0091】図7に示すように、第4層メタル配線群6
1は、主に同図のY軸方向に沿って延設されている。第
4層メタル配線群61のうち、配線81a〜81gは、
それぞれ50〜200μm幅の電源配線または基準電圧
配線(ECL回路の場合は、VESL =−4V,VEE=−
3V,VTT=−2V,VCC1,VCC2,VCC3 =0V)であ
る。配線81a〜81gの膜厚は2μm、これらの配線
スペースは2μmである。また、配線84Yは、それぞ
れが10μm幅の予備配線である。これらの配線81a
〜81g,84Yは、ネガ型電子ビームレジストをマス
クにしたエッチングで形成される。
As shown in FIG. 7, the fourth-layer metal wiring group 6
Reference numeral 1 mainly extends along the Y-axis direction in the figure. In the fourth layer metal wiring group 61, the wirings 81a to 81g are
Power supply wiring or reference voltage wiring each having a width of 50 to 200 μm (in the case of an ECL circuit, VESL = -4V, VEE =-
3V, VTT = -2V, VCC1, VCC2, VCC3 = 0V). The thickness of the wirings 81a to 81g is 2 μm, and the wiring space between them is 2 μm. The wirings 84Y are preliminary wirings each having a width of 10 μm. These wiring 81a
81 g and 84Y are formed by etching using a negative electron beam resist as a mask.

【0092】上記第4層メタル配線81a,81b,8
1cの上層には、絶縁膜128が表面平坦化を目的とし
て設けられている。この絶縁膜128は、例えば酸化シ
リコン膜のバイアススパッタ法、プラズマCVDとスパ
ッタエッチングとの組合せなどにより形成される。ある
いは、常圧CVDとスパッタエッチングの組合せにより
形成されるPSG(Phospho-Silicate Glass)膜、BS
G(Boro-Silicate Glass)膜、BPSG(Boro-Phospho
-Silicate Glass)膜などのシリケートガラス膜を用いる
ことも可能である。この絶縁膜128によって第4層メ
タル配線81a,81b,81c間の溝が埋められ、絶
縁膜128の表面はほぼ平坦な状態になる。
The fourth layer metal wirings 81a, 81b, 8
An insulating film 128 is provided on the upper layer of 1c for the purpose of surface flattening. The insulating film 128 is formed by, for example, a bias sputtering method of a silicon oxide film, a combination of plasma CVD and sputter etching, or the like. Alternatively, PSG (Phospho-Silicate Glass) film formed by a combination of atmospheric pressure CVD and sputter etching, BS
G (Boro-Silicate Glass) film, BPSG (Boro-Phospho
It is also possible to use a silicate glass film such as a -Silicate Glass) film. The insulating film 128 fills the groove between the fourth-layer metal wirings 81a, 81b, 81c, and the surface of the insulating film 128 becomes substantially flat.

【0093】上記絶縁膜128の上層には、プラズマC
VD法により堆積された窒化シリコン膜129が設けら
れ、さらにその上層には、プラズマCVD法により堆積
された酸化シリコン膜130が設けられている。そし
て、これら窒化シリコン膜129、酸化シリコン膜13
0の積層膜によって半導体基板100の表面を保護する
パッシベーション膜131が構成されている。
Plasma C is formed on the insulating film 128.
A silicon nitride film 129 deposited by the VD method is provided, and a silicon oxide film 130 deposited by the plasma CVD method is further provided on the silicon nitride film 129. Then, the silicon nitride film 129 and the silicon oxide film 13 are formed.
The passivation film 131 that protects the surface of the semiconductor substrate 100 is configured by the laminated film of 0.

【0094】前記したように前記絶縁膜128の表面は
平坦化されているため、窒化シリコン膜129の膜厚お
よび膜質も比較的均一化されており、水分等の侵入し難
い耐湿性の高いパッシベーション膜131となってい
る。そのため、LSIのパッケージとして、気密性封止
型のパッケージのみならず、非気密性封止型のパッケー
ジを用いることもできる。
As described above, since the surface of the insulating film 128 is flattened, the film thickness and film quality of the silicon nitride film 129 are relatively uniform, and passivation with high moisture resistance in which water and the like hardly enter. It is the film 131. Therefore, as the LSI package, not only the hermetically sealed package but also the non-hermetically sealed package can be used.

【0095】次に、ツイン・ウエル方式によるCMOS
−スタティックRAM(SRAM)の製造工程に適用し
た本実施例の製造方法を図8〜図14を用いて説明す
る。
Next, a twin well CMOS
The manufacturing method of this embodiment applied to the manufacturing process of the static RAM (SRAM) will be described with reference to FIGS.

【0096】図8は、ツイン・ウエルプロセスによるn
ウエルおよびpウエル形成プロセスを示す。同図におい
て、200はn- 型のシリコン単結晶からなる半導体基
板、260nはn型ウエル、260pはp型ウエルであ
る。
FIG. 8 shows the n by the twin well process.
7 shows a well and p-well formation process. In the figure, 200 is a semiconductor substrate made of n type silicon single crystal, 260n is an n type well, and 260p is a p type well.

【0097】図9は、それに続くゲート形成プロセスお
よび形成されたゲートをマスクとしてセルフアラインで
イオン注入により各MOSFETのソース、ドレインを
形成するプロセスを示す。同図において、261はフィ
ールド酸化膜、262nおよび262pはゲート酸化
膜、263nおよび263pは多結晶シリコンのゲート
電極、264nおよび264pはそれぞれn型およびp
型のソース、ドレインである。
FIG. 9 shows the subsequent gate forming process and the process of forming the source and drain of each MOSFET by ion implantation by self-alignment using the formed gate as a mask. In the figure, 261 is a field oxide film, 262n and 262p are gate oxide films, 263n and 263p are polycrystalline silicon gate electrodes, 264n and 264p are n-type and p-types, respectively.
The source and drain of the mold.

【0098】図10は、層間絶縁膜形成プロセスおよび
第二層多結晶シリコン配線ならびに高抵抗形成プロセス
を示す。同図において、265は層間絶縁膜、266は
多結晶シリコン配線、266rは、SRAMメモリセル
の負荷抵抗となる多結晶シリコン高抵抗である。
FIG. 10 shows an interlayer insulating film forming process, a second layer polycrystalline silicon wiring and a high resistance forming process. In the figure, 265 is an interlayer insulating film, 266 is a polycrystalline silicon wiring, and 266r is a polycrystalline silicon high resistance which serves as a load resistance of the SRAM memory cell.

【0099】図11は、スピンオングラスによる平坦化
プロセスおよび接続孔形成プロセスを示す。同図におい
て、267はスピンオングラス膜、268aは半導体基
板200との接続孔、268bは、多結晶シリコン配線
266と上層との接続孔である。
FIG. 11 shows a flattening process and a contact hole forming process by spin-on-glass. In the figure, 267 is a spin-on-glass film, 268a is a connection hole with the semiconductor substrate 200, and 268b is a connection hole with the polycrystalline silicon wiring 266 and the upper layer.

【0100】図12は、第一層Al配線形成プロセスを
示す。同図において、269は第一層Al配線である。
FIG. 12 shows the first layer Al wiring forming process. In the figure, 269 is a first layer Al wiring.

【0101】図13は、第一層Al配線269上の層間
絶縁膜形成プロセスおよび第二層Al配線形成プロセス
を示す。同図において、270は第一層Al配線269
上の層間絶縁膜、271は接続孔を介して第一層Al配
線269と接続された第二層Al配線である。
FIG. 13 shows an interlayer insulating film forming process on the first layer Al wiring 269 and a second layer Al wiring forming process. In the figure, 270 is the first layer Al wiring 269.
The upper interlayer insulating film 271 is a second-layer Al wiring connected to the first-layer Al wiring 269 through a connection hole.

【0102】図14は、第二層Al配線271上のファ
イナル・パッシベーション膜形成プロセスを示す。同図
において、272はファイナル・パッシベーション膜で
ある。
FIG. 14 shows a final passivation film forming process on the second layer Al wiring 271. In the figure, 272 is a final passivation film.

【0103】図15は、上記SRAMの製造プロセスの
フォトリソグラフィに関する工程、すなわち露光工程を
抽出し、フロー化して示した露光プロセス・フロー図で
ある。同図において、nウエル・フォト工程P1は、n
型ウエル260nとなるべき部分以外を被覆するよう
に、窒化シリコン膜(半導体基板上)にフォトレジスト
・パターンを形成する工程、フィールド・フォト工程P
2は、nチャネルおよびpチャネルのアクティブ領域上
を被覆するように前記窒化シリコン膜をパターニングす
るために、その上にフォトレジスト膜を被着してパター
ニングする工程である。
FIG. 15 is an exposure process flow chart showing the steps related to photolithography of the SRAM manufacturing process, that is, the exposure steps extracted and made into a flow. In the figure, the n-well photo step P1 is n
A step of forming a photoresist pattern on the silicon nitride film (on the semiconductor substrate) so as to cover a portion other than the portion to be the mold well 260n, a field photo step P
Step 2 is a step of depositing and patterning a photoresist film on the silicon nitride film so as to cover the active regions of the n-channel and p-channel.

【0104】pウエル・フォト工程P3は、p型ウエル
260pのチャネル・ストッパ領域を形成するために、
n型ウエル260n上を被覆するフォトレジスト膜をパ
ターニングする工程、ゲート・フォト工程P4は、ゲー
ト電極263n,263pをパターニングするために全
面に被着された多結晶シリコン層上にフォトレジスト膜
をパターニングする工程である。
In the p-well photo step P3, in order to form the channel stopper region of the p-type well 260p,
In the step of patterning the photoresist film covering the n-type well 260n, the gate / photo step P4 is to pattern the photoresist film on the polycrystalline silicon layer deposited on the entire surface to pattern the gate electrodes 263n and 263p. It is a process to do.

【0105】nチャネル・フォト工程P5は、nチャネ
ル側にゲート電極263nをマスクにしてn型不純物を
イオン注入するためにpチャネル側にフォトレジスト膜
をパターニングする工程、pチャネル・フォト工程P6
は、逆にpチャネル側にゲート電極263pをマスクに
してp型不純物をイオン注入するためにnチャネル側に
フォトレジスト膜をパターニングする工程である。
The n-channel photo step P6 is a step of patterning a photoresist film on the p-channel side for ion-implanting n-type impurities using the gate electrode 263n as a mask on the n-channel side, and the p-channel photo step P6.
On the contrary, it is a step of patterning a photoresist film on the n-channel side to ion-implant p-type impurities using the gate electrode 263p as a mask on the p-channel side.

【0106】多結晶シリコン・フォト工程P7は、多結
晶シリコン配線266または多結晶シリコン高抵抗26
6r(図10)となる第二層多結晶シリコン膜をパター
ニングするために全面に被着された多結晶シリコン層上
にフォトレジスト膜をパターニングする工程、R・フォ
ト工程P8は、多結晶シリコン高抵抗266r(図1
0)上をフォトレジスト膜で被覆した状態でその他の部
分に不純物イオンを注入するためにマスクとなるフォト
レジスト膜をネガ・プロセスによってパターニングする
工程である。
In the polycrystalline silicon photo step P7, the polycrystalline silicon wiring 266 or the polycrystalline silicon high resistance 26 is used.
The step of patterning a photoresist film on the polycrystalline silicon layer deposited on the entire surface in order to pattern the second layer polycrystalline silicon film to be 6r (FIG. 10), the R / photo step P8, is a step of increasing the polycrystalline silicon film. Resistor 266r (Fig. 1
0) This is a step of patterning the photoresist film serving as a mask for injecting impurity ions into other portions with the photoresist film covering the upper surface by a negative process.

【0107】コンタクト・フォト工程P9は、半導体基
板200、ソース、ドレイン264n,264p、第一
層多結晶シリコン層、第二層多結晶シリコン層などと第
一層Al配線(Al−1)269とのコンタクトをとる
ための接続孔268a,268b(図11)を形成する
ためのフォトレジスト・パターンをポジ・プロセスによ
り被着、パターニングする工程、Al−1・フォト工程
P10は、第一層Al配線269をパターニングするた
めのフォトレジスト・パターニング・プロセスである。
In the contact photo step P9, the semiconductor substrate 200, the sources and drains 264n and 264p, the first-layer polycrystalline silicon layer, the second-layer polycrystalline silicon layer, etc. and the first-layer Al wiring (Al-1) 269 are formed. Process for depositing and patterning a photoresist pattern for forming connection holes 268a, 268b (FIG. 11) for making contact with each other by a positive process, Al-1 photo process P10 is the first layer Al wiring. 269 is a photoresist patterning process for patterning 269.

【0108】スルーホール・フォト工程P11は、第一
層Al配線269と第二層Al配線271との接続をと
るための接続孔ホールを開口するためのフォトレジスト
・パターンを形成する工程、Al−2・フォト工程P1
2は、第二層Al配線271のパターニングのフォトレ
ジスト・パターニング・プロセス、ボンディングパッド
・フォト工程P13は、ファイナル・パッシベーション
膜272にボンディングパッドに対応する100μm角
程度の開口を形成するために、パッド以外のファイナル
・パッシベーション膜272上にフォトレジスト膜を被
着する工程である。
The through hole photo step P11 is a step of forming a photoresist pattern for opening a connection hole hole for connecting the first layer Al wiring 269 and the second layer Al wiring 271, Al- 2. Photo process P1
2 is a photoresist patterning process for patterning the second layer Al wiring 271, and a bonding pad photo step P13 is a pad for forming an opening of about 100 μm square corresponding to the bonding pad in the final passivation film 272. It is a step of depositing a photoresist film on the final passivation film 272 other than the above.

【0109】これらの露光プロセスのうち、nウエル・
フォト工程P1、nチャネル・フォト工程P5、pチャ
ネル・フォト工程P6およびボンディングパッド・フォ
ト工程P13は、最小寸法が比較的大きいので、一般に
電子ビーム露光を用いる必要はないが、その他のフォト
工程では本発明の電子ビーム露光を用いる。
Of these exposure processes, n well
In the photo process P1, the n-channel photo process P5, the p-channel photo process P6, and the bonding pad photo process P13, the minimum dimension is relatively large, so it is generally unnecessary to use electron beam exposure, but in other photo processes. The electron beam exposure of the present invention is used.

【0110】特に、ゲート・フォト工程P4に前記化学
増幅系ネガ型電子ビームレジストを用いてゲート電極2
63n,263pを形成し、化学増幅系ポジ型電子ビー
ムレジストを用いてソース、ドレイン264n,264
pと第一層Al配線269とのコンタクトをとるための
接続孔268a,268bを形成することにより、ゲー
ト電極263n,263pのゲート長および接続孔26
8a,268bの開孔径を光露光方式で用いる露光光の
波長以下(例えば0.3μm程度)に微細化することがで
きる。
Particularly, in the gate photo step P4, the gate electrode 2 is formed by using the chemical amplification type negative electron beam resist.
63n and 263p are formed, and a source and a drain 264n and 264 are formed by using a chemically amplified positive type electron beam resist.
By forming connection holes 268a and 268b for making a contact between p and the first layer Al wiring 269, the gate lengths of the gate electrodes 263n and 263p and the connection holes 26 are formed.
The aperture diameters of 8a and 268b can be made finer than the wavelength of the exposure light used in the light exposure method (for example, about 0.3 μm).

【0111】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0112】前記実施例では、配線形成工程および接続
孔形成工程に適用した場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、集積回路素子の形成工程に適
用することもできる。
In the above-mentioned embodiment, the case where the present invention is applied to the wiring forming step and the connection hole forming step has been described, but the present invention is not limited to this, and it can be applied to the forming step of the integrated circuit element.

【0113】[0113]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0114】半導体ウエハ上に形成された化学増幅系電
子ビームレジストに電子ビームを照射して得られるレジ
ストパターンをマスクに用いて集積回路パターンを形成
する際、集積回路の製造工程に応じて化学増幅系ポジ型
電子ビームレジストと化学増幅系ネガ型電子ビームレジ
ストとを使い分けることにより、描画時間を短縮するこ
とができるので、化学増幅系電子ビームレジストを用い
て高スループットの電子ビーム直接描画を実現すること
ができる。
When a resist pattern obtained by irradiating a chemically amplified electron beam resist formed on a semiconductor wafer with an electron beam is used as a mask to form an integrated circuit pattern, chemical amplification is performed depending on the manufacturing process of the integrated circuit. The writing time can be shortened by properly using the system positive type electron beam resist and the chemically amplified negative type electron beam resist. Therefore, high throughput electron beam direct writing can be realized by using the chemically amplified type electron beam resist. be able to.

【0115】また、上記化学増幅系電子ビームレジスト
上に導電性ポリマーを被着することにより、電子ビーム
描画時のレジストのチャージアップが防止される共に、
化学増幅系電子ビームレジストが安定化されるので、化
学増幅系電子ビームレジストを用いて高精度の電子ビー
ム直接描画を実現することができる。
By depositing a conductive polymer on the chemically amplified electron beam resist, resist charge-up at the time of electron beam writing is prevented, and at the same time,
Since the chemically amplified electron beam resist is stabilized, highly accurate electron beam direct writing can be realized using the chemically amplified electron beam resist.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法の一部を工程順に示すフロー図である。
FIG. 1 is a flowchart showing a part of a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention in process order.

【図2】本実施例で使用する電子ビーム描画装置の全体
構成図である。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of an electron beam drawing apparatus used in this embodiment.

【図3】図2に示す電子ビーム描画装置の静電チャック
による半導体ウエハの保持方法の一例を示す説明図であ
り、(a) は静電チャックの斜視図、(b) は部分側面図で
ある。
3A and 3B are explanatory views showing an example of a method of holding a semiconductor wafer by an electrostatic chuck of the electron beam drawing apparatus shown in FIG. 2, in which FIG. 3A is a perspective view of the electrostatic chuck and FIG. is there.

【図4】図2に示す電子ビーム描画装置の位置変動計測
機構の構成の一例を示す説明図である。
4 is an explanatory diagram showing an example of a configuration of a position variation measuring mechanism of the electron beam drawing apparatus shown in FIG.

【図5】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法の他の一部を工程順に示すフロー図である。
FIG. 5 is a flowchart showing another part of the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention in the order of steps.

【図6】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図7】図6に示す半導体集積回路装置の第2層〜第4
層メタル配線のレイアウトを示す概略平面図である。
7 is a second through fourth layers of the semiconductor integrated circuit device shown in FIG.
It is a schematic plan view which shows the layout of a layer metal wiring.

【図8】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図14】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
FIG. 14 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図15】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の製造方法の一部(フォトレジスト工程)を工程順に示
すフロー図である。
FIG. 15 is a flowchart showing a part (photoresist process) of a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention in process order.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子ビーム描画装置 2 半導体ウエハ 3 データ保管部 3a データ記憶部 3b データ転送部 4 描画制御部 5 制御I/O部 5a バッファメモリ 5b 演算部 5c 制御信号発生部 5d ブランキング電極制御部 5e 第1偏向制御部 5f 移動制御部 5g 第2偏向制御部 5h 検出部 5i 信号処理部 5j ステージ制御部 5k ローダ制御部 5l 真空制御部 6 EB描画部 6a 電子ビーム光学系(荷電集束ビーム照射手段) 6b XYステージ系(XYステージ手段) 7 電子ビーム(荷電集束ビーム) 8 電子ビーム源 9 第1マスク 10 ブランキング電極 11 第1偏向器 12 第2マスク 13 電子レンズ 14 第2偏向器 15 XYステージ 16 レーザ測長部 20 絶縁膜 21 ポジ型電子ビームレジスト 22 導電性ポリマー 23 接続孔 24 メタル膜 24A 配線 25 ネガ型電子ビームレジスト 32 静電パレット 33 ソフトコンタクトピン 34 ナイフエッジコンタクトピン 35 位置決めローラ 41 マーク検出系(マーク検出手段) 41a 光源 41b レンズ 41c センサ 42 データ比較系 42a パターンメモリ 42b 比較器 43 基準マーク 57 第2層メタル配線群 59 第3層メタル配線群 61 第4層メタル配線群 81a〜81g 第4層メタル配線 82a〜82f 第2層メタル配線 83a〜83h 第3層メタル配線 83X 配線 84Y 配線 100 半導体基板 101 埋込み層 102 エピタキシャル層 103 フィールド絶縁膜 104 チャネルストッパ領域 105 真性ベース領域 106 グラフトベース領域 107 エミッタ領域 108 コレクタ取出し領域 109 絶縁膜 109a〜109c 接続孔 110 ベース引出し電極 111 エミッタ電極 112 絶縁膜 113 絶縁膜 114 接続孔 115 第1層メタル配線 116 接続孔 117 第1層メタル配線 118 接続孔 119 第1層メタル配線 120 層間絶縁膜 122 接続孔 123 層間絶縁膜 125 接続孔 126 層間絶縁膜 128 絶縁膜 129 窒化シリコン膜 130 酸化シリコン膜 131 パッシベーション膜 200 半導体基板 260n n型ウエル 260p p型ウエル 261 フィールド酸化膜 262n ゲート酸化膜 262p ゲート酸化膜 263n ゲート電極 263p ゲート電極 264n ソース、ドレイン 264p ソース、ドレイン 265 層間絶縁膜 266 多結晶シリコン配線 266r 多結晶シリコン高抵抗 267 スピンオングラス膜 268a 接続孔 268b 接続孔 269 第一層Al配線 270 層間絶縁膜 271 第二層Al配線 272 ファイナル・パッシベーション膜 1 Electron Beam Drawing Apparatus 2 Semiconductor Wafer 3 Data Storage Section 3a Data Storage Section 3b Data Transfer Section 4 Drawing Control Section 5 Control I / O Section 5a Buffer Memory 5b Computing Section 5c Control Signal Generation Section 5d Blanking Electrode Control Section 5e First Deflection control section 5f Movement control section 5g Second deflection control section 5h Detection section 5i Signal processing section 5j Stage control section 5k Loader control section 5l Vacuum control section 6 EB drawing section 6a Electron beam optical system (charge focused beam irradiation means) 6b XY Stage system (XY stage means) 7 Electron beam (charge focusing beam) 8 Electron beam source 9 First mask 10 Blanking electrode 11 First deflector 12 Second mask 13 Electron lens 14 Second deflector 15 XY stage 16 Laser measurement Long part 20 Insulating film 21 Positive type electron beam resist 22 Conductive polymer 23 Connection hole 24 Metal film 24A Wiring 25 Negative electron beam resist 32 Electrostatic pallet 33 Soft contact pin 34 Knife edge contact pin 35 Positioning roller 41 Mark detection system (mark detection means) 41a Light source 41b Lens 41c Sensor 42 Data comparison system 42a Pattern Memory 42b Comparator 43 Reference mark 57 Second layer metal wiring group 59 Third layer metal wiring group 61 Fourth layer metal wiring group 81a to 81g Fourth layer metal wiring 82a to 82f Second layer metal wiring 83a to 83h Third layer Metal wiring 83X wiring 84Y wiring 100 Semiconductor substrate 101 Buried layer 102 Epitaxial layer 103 Field insulating film 104 Channel stopper region 105 Intrinsic base region 106 Graft base region 107 Emitter region 108 Core Lead-out region 109 Insulating film 109a to 109c Connection hole 110 Base extraction electrode 111 Emitter electrode 112 Insulating film 113 Insulating film 114 Connection hole 115 First layer metal wiring 116 Connection hole 117 First layer metal wiring 118 Connection hole 119 First layer metal Wiring 120 Interlayer insulation film 122 Connection hole 123 Interlayer insulation film 125 Connection hole 126 Interlayer insulation film 128 Insulation film 129 Silicon nitride film 130 Silicon oxide film 131 Passivation film 200 Semiconductor substrate 260n n-type well 260p p-type well 261 Field oxide film 262n gate Oxide film 262p Gate oxide film 263n Gate electrode 263p Gate electrode 264n Source, drain 264p Source, drain 265 Interlayer insulating film 266 Polycrystalline silicon wiring 266r Polycrystalline silicon High resistance 267 spin-on-glass film 268a connecting hole 268b connecting hole 269 first layer Al wirings 270 interlayer insulating film 271 second layer Al wiring 272 final passivation film

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03F 7/26 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location G03F 7/26

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体ウエハ上に被着した化学増幅系電
子ビームレジストに電子ビームを照射し、照射部と未照
射部の現像液に対するレジスト溶解速度の差を利用して
レジストパターンを形成する電子ビーム露光工程を複数
工程備えた半導体集積回路装置の製造方法であって、前
記複数の電子ビーム露光工程の一部の工程ではポジ型電
子ビームレジストを用い、他の一部の工程ではネガ型電
子ビームレジストを用いることを特徴とする半導体集積
回路装置の製造方法。
1. An electron for irradiating a chemical amplification type electron beam resist deposited on a semiconductor wafer with an electron beam and forming a resist pattern by utilizing a difference in resist dissolution rate between a irradiated portion and a non-irradiated portion of a developing solution. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device comprising a plurality of beam exposure steps, wherein a positive type electron beam resist is used in a part of the plurality of electron beam exposure steps, and a negative type electron beam resist is used in another part of the steps. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, characterized by using a beam resist.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記電子ビームの照射に先立って、前
記化学増幅系電子ビームレジストの表面に導電性ポリマ
ーを被着することを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。
2. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a conductive polymer is deposited on the surface of the chemically amplified electron beam resist prior to irradiation with the electron beam. And method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
【請求項3】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、集積回路の実パターンの内側に対応し
た電子ビーム描画パターンデータに基づいて前記電子ビ
ームを照射することを特徴とする半導体集積回路装置の
製造方法。
3. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the electron beam is irradiated based on electron beam drawing pattern data corresponding to the inside of the actual pattern of the integrated circuit. Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device.
【請求項4】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、特定用途向け半導体集積回路装置に適
用することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the method is applied to a semiconductor integrated circuit device for a specific purpose.
【請求項5】 請求項2記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記化学増幅系電子ビームレジストに
電子ビームを照射する際、前記導電性ポリマーにアース
端子を接触して、前記導電性ポリマーの表面電位をアー
ス電位にすることを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein when the chemical amplification type electron beam resist is irradiated with an electron beam, a ground terminal is brought into contact with the conductive polymer to cause the conductivity A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the surface potential of the conductive polymer is set to ground potential.
【請求項6】 半導体ウエハ上に被着したレジストを露
光してレジストパターンを形成する露光工程を複数工程
備えた半導体集積回路装置の製造方法であって、前記複
数の露光工程の一部の工程では化学増幅系電子ビームレ
ジストに電子ビームを照射することによりレジストパタ
ーンを形成し、他の一部の工程ではフォトマスクを用い
た光投影露光方式によりレジストパターンを形成するこ
とを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
6. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: a plurality of exposure steps of exposing a resist deposited on a semiconductor wafer to form a resist pattern, the steps being a part of the plurality of exposure steps. Is a method for forming a resist pattern by irradiating a chemically amplified electron beam resist with an electron beam. In some other steps, the resist pattern is formed by a light projection exposure method using a photomask. Method of manufacturing circuit device.
【請求項7】 請求項6記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、集積回路素子を形成する工程では、少
なくともその一工程で前記光投影露光方式によりレジス
トパターンを形成し、前記集積回路素子の上に配線を形
成する工程では、前記化学増幅系電子ビームレジストを
用いた電子ビーム露光方式によりレジストパターンを形
成することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
7. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein in the step of forming the integrated circuit element, a resist pattern is formed by the light projection exposure method in at least one step of the steps. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein a resist pattern is formed by an electron beam exposure method using the chemically amplified electron beam resist in the step of forming a wiring on the element.
【請求項8】 請求項6記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、集積回路素子を形成する工程の一部で
化学増幅系ポジ型電子ビームレジストを用い、他の一部
で化学増幅系ネガ型電子ビームレジストを用いることを
特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
8. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein a chemically amplified positive electron beam resist is used in a part of the step of forming the integrated circuit element, and chemically amplified in another part. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, characterized in that a negative type electron beam resist is used.
【請求項9】 請求項6記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記化学増幅系電子ビームレジストに
電子ビームを照射してレジストパターンを形成する電子
ビーム露光工程を複数工程備え、前記複数の電子ビーム
露光工程の一部の工程ではポジ型電子ビームレジストを
用い、他の一部の工程ではネガ型電子ビームレジストを
用いることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
9. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 6, comprising a plurality of electron beam exposure steps of irradiating the chemically amplified electron beam resist with an electron beam to form a resist pattern. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein a positive electron beam resist is used in a part of a plurality of electron beam exposure steps, and a negative electron beam resist is used in another part of the steps.
【請求項10】 請求項6記載の半導体集積回路装置の
製造方法であって、前記化学増幅系電子ビームレジスト
に電子ビームを照射して形成されるレジストパターンの
最小寸法は、前記光投影露光方式で用いる露光光の波長
以下であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造
方法。
10. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein the minimum dimension of the resist pattern formed by irradiating the chemically amplified electron beam resist with an electron beam is the light projection exposure method. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the wavelength of the exposure light is equal to or less than the wavelength of the exposure light used.
【請求項11】 請求項7記載の半導体集積回路装置の
製造方法であって、前記集積回路素子の上に配線を形成
する工程の一部で化学増幅系ポジ型電子ビームレジスト
を用い、他の一部で化学増幅系ネガ型電子ビームレジス
トを用いることを特徴とする半導体集積回路装置の製造
方法。
11. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 7, wherein a chemically amplified positive type electron beam resist is used in a part of the step of forming wiring on the integrated circuit element, and another method is used. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, characterized in that a chemically amplified negative type electron beam resist is used in part.
【請求項12】 請求項8記載の半導体集積回路装置の
製造方法であって、前記化学増幅系ネガ型電子ビームレ
ジストを用いてMISFETのゲート電極を形成し、前
記化学増幅系ポジ型電子ビームレジストを用いて前記M
ISFETとその上層に形成される配線とを接続するス
ルーホールを形成することを特徴とする半導体集積回路
装置の製造方法。
12. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8, wherein a gate electrode of a MISFET is formed using the chemically amplified negative electron beam resist, and the chemically amplified positive electron beam resist is used. Using the above M
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising forming a through hole connecting an ISFET and a wiring formed on the ISFET.
【請求項13】 半導体ウエハ上に被着した化学増幅系
電子ビームレジストに電子ビームを照射して得られたレ
ジストパターンをマスクに用いて配線接続用のコンタク
トホールを形成する際、以下の工程(a) 〜(e) を備えた
ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 (a) 集積回路素子を形成した半導体ウエハ上に絶縁膜を
堆積し、前記絶縁膜上に化学増幅系ポジ型電子ビームレ
ジストを塗布し、さらに前記化学増幅系ポジ型電子ビー
ムレジスト上に導電性ポリマーを被着する工程、(b) コ
ンタクトホールの実パターンの内側に対応した電子ビー
ム描画パターンデータに基づいて前記化学増幅系ポジ型
電子ビームレジストに電子ビームを照射する工程、(c)
前記化学増幅系ポジ型電子ビームレジストをベークする
ことにより、前記電子ビームの照射によって発生した酸
を触媒とするレジスト溶解反応を促進させる工程、(d)
前記化学増幅系ポジ型電子ビームレジストを現像して被
照射部を除去することにより、レジストパターンを形成
する工程、(e) 前記レジストパターンをマスクに用いて
前記絶縁膜をエッチングすることにより、配線接続用の
コンタクトホールを形成する工程。
13. A step of forming a contact hole for wiring connection by using a resist pattern obtained by irradiating a chemically amplified electron beam resist deposited on a semiconductor wafer with an electron beam as a mask, A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: a) to (e). (a) An insulating film is deposited on a semiconductor wafer on which an integrated circuit element is formed, a chemically amplified positive electron beam resist is applied on the insulating film, and a conductive film is further formed on the chemically amplified positive electron beam resist. A step of depositing a polymer, (b) a step of irradiating the chemically amplified positive type electron beam resist with an electron beam based on electron beam writing pattern data corresponding to the inside of the actual pattern of the contact hole, (c)
By baking the chemically amplified positive electron beam resist, accelerating the resist dissolution reaction using the acid generated by the irradiation of the electron beam as a catalyst, (d)
A step of forming a resist pattern by developing the chemically amplified positive type electron beam resist to remove the irradiated portion, and (e) etching the insulating film using the resist pattern as a mask to form a wiring. A step of forming a contact hole for connection.
【請求項14】 半導体ウエハ上に被着した化学増幅系
電子ビームレジストに電子ビームを照射して得られたレ
ジストパターンをマスクに用いて配線を形成する際、以
下の工程(a) 〜(e) を備えたことを特徴とする半導体集
積回路装置の製造方法。 (a) 集積回路素子を形成した半導体ウエハ上に導電膜を
堆積し、前記導電膜に化学増幅系ネガ型電子ビームレジ
ストを塗布し、さらに前記化学増幅系ネガ型電子ビーム
レジスト上に導電性ポリマーを被着する工程、(b) 配線
の実パターンの内側に対応した電子ビーム描画パターン
データに基づいて前記化学増幅系ネガ型電子ビームレジ
ストに電子ビームを照射する工程、(c) 前記化学増幅系
ネガ型電子ビームレジストをベークすることにより、前
記電子ビームの照射によって発生した酸を触媒とするレ
ジスト架橋反応を促進させる工程、(d) 前記化学増幅系
ネガ型電子ビームレジストを現像して未照射部を除去す
ることにより、レジストパターンを形成する工程、(e)
前記レジストパターンをマスクに用いて前記導電膜をエ
ッチングすることにより、配線を形成する工程。
14. When forming wiring by using a resist pattern obtained by irradiating a chemical amplification type electron beam resist deposited on a semiconductor wafer with an electron beam as a mask, the following steps (a) to (e) are performed. ) Are provided. The manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device characterized by the above-mentioned. (a) A conductive film is deposited on a semiconductor wafer on which an integrated circuit element is formed, a chemically amplified negative electron beam resist is applied to the conductive film, and a conductive polymer is further coated on the chemically amplified negative electron beam resist. And (b) irradiating the chemical amplification system negative type electron beam resist with an electron beam based on the electron beam drawing pattern data corresponding to the inside of the actual pattern of the wiring, (c) the chemical amplification system By baking the negative electron beam resist, accelerating the resist cross-linking reaction using the acid generated by the irradiation of the electron beam as a catalyst, (d) developing the chemical amplification type negative electron beam resist and irradiating it. A step of forming a resist pattern by removing a portion, (e)
A step of forming a wiring by etching the conductive film using the resist pattern as a mask.
【請求項15】 半導体ウエハ上に被着した電子ビーム
レジストに電子ビームを照射し、照射部と未照射部の現
像液に対するレジスト溶解速度の差を利用してレジスト
パターンを形成する電子ビーム露光工程を複数工程備え
た半導体集積回路装置の製造方法であって、前記複数の
電子ビーム露光工程の一部の工程ではポジ型電子ビーム
レジストを用い、他の一部の工程ではネガ型電子ビーム
レジストを用いることを特徴とする半導体集積回路装置
の製造方法。
15. An electron beam exposure step of irradiating an electron beam resist deposited on a semiconductor wafer with an electron beam, and forming a resist pattern by utilizing a difference in resist dissolution rate between a irradiated portion and a non-irradiated portion of a developing solution. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device comprising a plurality of steps, wherein a positive type electron beam resist is used in a part of the plurality of electron beam exposure steps, and a negative type electron beam resist is used in another part of the steps. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, which is used.
【請求項16】 請求項15記載の半導体集積回路装置
の製造方法であって、前記電子ビームの照射に先立っ
て、前記電子ビームレジストの表面に導電性ポリマーを
被着することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
16. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 15, wherein a conductive polymer is deposited on the surface of the electron beam resist prior to the irradiation of the electron beam. Manufacturing method of integrated circuit device.
【請求項17】 請求項15記載の半導体集積回路装置
の製造方法であって、前記電子ビームレジストに矩形ま
たは図形形状に成形した電子ビームを照射することを特
徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
17. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 15, wherein the electron beam resist is irradiated with an electron beam formed into a rectangular shape or a graphic shape. .
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