JPH0915869A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0915869A JPH0915869A JP7188252A JP18825295A JPH0915869A JP H0915869 A JPH0915869 A JP H0915869A JP 7188252 A JP7188252 A JP 7188252A JP 18825295 A JP18825295 A JP 18825295A JP H0915869 A JPH0915869 A JP H0915869A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- pattern
- exposure
- mask
- film thickness
- 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- Withdrawn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)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 既存のレジストや露光装置などを用いて、従
来の方法で得られるよりも膜厚が大きい微細なレジスト
パターンを得る。 【構成】 ウェハ１１上に第１層レジスト１を塗布し、
パターン４が形成されたレチクル３をマスクとしてこれ
を露光し、さらに第２層レジスト５を塗布し、同じレチ
クル３をマスクとしてこれを露光する。しかる後、第１
層レジスト１および第２層レジスト５を現像し、膜厚の
大きいレジストパターンを形成する。
来の方法で得られるよりも膜厚が大きい微細なレジスト
パターンを得る。 【構成】 ウェハ１１上に第１層レジスト１を塗布し、
パターン４が形成されたレチクル３をマスクとしてこれ
を露光し、さらに第２層レジスト５を塗布し、同じレチ
クル３をマスクとしてこれを露光する。しかる後、第１
層レジスト１および第２層レジスト５を現像し、膜厚の
大きいレジストパターンを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、特にフォトリソグラフィ工程によりフォトレジ
ストの微細パターンを形成するために用いて好適であ
る。
に関し、特にフォトリソグラフィ工程によりフォトレジ
ストの微細パターンを形成するために用いて好適であ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置のＶＬＳＩ化に伴い、レジス
トパターンの微細化が要求されている。しかし、レジス
トパターンの微細化が進行した場合、縮小投影露光装置
（ステッパ）を用いた従来のレジストパターン形成方法
では、縮小投影露光装置の限界解像膜厚が従来よりも薄
くなり、また限界解像度も限られたものとなってしま
う。
トパターンの微細化が要求されている。しかし、レジス
トパターンの微細化が進行した場合、縮小投影露光装置
（ステッパ）を用いた従来のレジストパターン形成方法
では、縮小投影露光装置の限界解像膜厚が従来よりも薄
くなり、また限界解像度も限られたものとなってしま
う。
【０００３】また、半導体装置の配線部として用いられ
るアルミニウムなどの金属をエッチングする際、下地膜
との接触部付近で金属がサイドエッチングされるという
問題があるが、レジストをエッチングすることによりレ
ジストのエッチング生成物を発生させ、それを金属のエ
ッチングパターンの側壁に堆積させて金属のサイドエッ
チングを防止するという方法がある。そのため、金属の
エッチングを行うときには、レジストパターンを通常よ
りも大きい膜厚で形成する必要があるが、これにも限界
がある。
るアルミニウムなどの金属をエッチングする際、下地膜
との接触部付近で金属がサイドエッチングされるという
問題があるが、レジストをエッチングすることによりレ
ジストのエッチング生成物を発生させ、それを金属のエ
ッチングパターンの側壁に堆積させて金属のサイドエッ
チングを防止するという方法がある。そのため、金属の
エッチングを行うときには、レジストパターンを通常よ
りも大きい膜厚で形成する必要があるが、これにも限界
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そのため、縮小投影露
光装置の限界解像能力よりも厚く且つ小さいパターンを
形成する場合には、ウェハステージを上下に動かして露
光するＦＬＥＸ（FocusLatitude Enhancement Exposure
）法や、露光装置の単波長化、高ＮＡ（開口数）化、
レジスト材料の改善、およびマスク上で隣接する一対の
開口部を透過する光の位相を反転させることにより２つ
の開口部の分離度（解像度）を向上させる方法での位相
シフト法が考えられるが、この方法はレチクル検査が難
しく、コストも大きいという問題があった。
光装置の限界解像能力よりも厚く且つ小さいパターンを
形成する場合には、ウェハステージを上下に動かして露
光するＦＬＥＸ（FocusLatitude Enhancement Exposure
）法や、露光装置の単波長化、高ＮＡ（開口数）化、
レジスト材料の改善、およびマスク上で隣接する一対の
開口部を透過する光の位相を反転させることにより２つ
の開口部の分離度（解像度）を向上させる方法での位相
シフト法が考えられるが、この方法はレチクル検査が難
しく、コストも大きいという問題があった。
【０００５】また、現在使用している高価な露光装置の
代わりに、より微細化をすることのできる、より高価な
新しい露光装置を求めることにも現実的な困難を伴う。
従って、現状の露光装置およびレジストを用いて、いか
にパターンの解像能力を向上させるかが問題となってい
る。
代わりに、より微細化をすることのできる、より高価な
新しい露光装置を求めることにも現実的な困難を伴う。
従って、現状の露光装置およびレジストを用いて、いか
にパターンの解像能力を向上させるかが問題となってい
る。
【０００６】そこで、本発明の目的は、半導体装置の製
造方法において、既存の露光装置およびレジストを用い
て、レジストの微細パターンを形成することのできる方
法を提供することである。
造方法において、既存の露光装置およびレジストを用い
て、レジストの微細パターンを形成することのできる方
法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ウェハ上の全面に第１のレジスト膜を塗
布した後、マスクを介して前記第１のレジスト膜を選択
的に露光する第１の工程と、前記第１のレジスト膜上に
第２のレジスト膜を塗布した後、前記マスクまたはこれ
と同一パターンのマスクを介して少なくとも前記第２の
レジスト膜を選択的に露光する第２の工程と、前記第１
および第２のレジスト膜を現像し、前記第１および第２
のレジスト膜をパターン加工する第３の工程とを有す
る。
に、本発明は、ウェハ上の全面に第１のレジスト膜を塗
布した後、マスクを介して前記第１のレジスト膜を選択
的に露光する第１の工程と、前記第１のレジスト膜上に
第２のレジスト膜を塗布した後、前記マスクまたはこれ
と同一パターンのマスクを介して少なくとも前記第２の
レジスト膜を選択的に露光する第２の工程と、前記第１
および第２のレジスト膜を現像し、前記第１および第２
のレジスト膜をパターン加工する第３の工程とを有す
る。
【０００８】本発明の一態様においては、前記第２の工
程を繰り返して行う。
程を繰り返して行う。
【０００９】
【作用】本発明の半導体装置の製造方法は、第１のレジ
スト膜を選択的に露光し、第２のレジスト膜を同じマス
クを介して選択的に露光してから第１および第２のレジ
スト膜を現像するので、通常の膜厚よりも厚いレジスト
の微細パターンを形成することができる。
スト膜を選択的に露光し、第２のレジスト膜を同じマス
クを介して選択的に露光してから第１および第２のレジ
スト膜を現像するので、通常の膜厚よりも厚いレジスト
の微細パターンを形成することができる。
【００１０】また、本発明の方法によると、レジスト塗
布装置（コーター）によってウェハ上に従来のステッパ
によって露光可能な膜厚のレジストを塗布し、ステッパ
によって露光を行った後、再びコーターによるレジスト
の塗布、ステッパによる露光を行い、必要であれば以降
も同様の工程を繰り返し、希望するレジスト膜厚に達し
てから現像装置（デベロッパ）によって現像を行うの
で、通常の膜厚よりも厚く形成されたレジストによる微
細パターンを得ることができる。
布装置（コーター）によってウェハ上に従来のステッパ
によって露光可能な膜厚のレジストを塗布し、ステッパ
によって露光を行った後、再びコーターによるレジスト
の塗布、ステッパによる露光を行い、必要であれば以降
も同様の工程を繰り返し、希望するレジスト膜厚に達し
てから現像装置（デベロッパ）によって現像を行うの
で、通常の膜厚よりも厚く形成されたレジストによる微
細パターンを得ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を一実施例につき図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】図１および図２は、本実施例により０．５
μｍのライン・アンド・スペースを形成する工程を示す
断面図である。
μｍのライン・アンド・スペースを形成する工程を示す
断面図である。
【００１３】まず、図１（ａ）に示すように、例えばＤ
−ＳＰＩＮ（商品名：大日本スクリーン社製）などのレ
ジスト塗布装置を用い、ウェハ１１上に膜厚１．２μｍ
程度の第１層レジスト１を塗布する。第１層レジスト１
としては、例えばＰＦＩ−１５（商品名：住友化学社
製）やｉＰ−３３００（商品名：東京応化工業社製）な
どを用いる。
−ＳＰＩＮ（商品名：大日本スクリーン社製）などのレ
ジスト塗布装置を用い、ウェハ１１上に膜厚１．２μｍ
程度の第１層レジスト１を塗布する。第１層レジスト１
としては、例えばＰＦＩ−１５（商品名：住友化学社
製）やｉＰ−３３００（商品名：東京応化工業社製）な
どを用いる。
【００１４】次に、図１（ｂ）に示すように、９０℃の
プリベークを施した後、ウェハ１１を例えばＮＳＲ（商
品名：ニコン社製）などの露光装置のステージに載せ
る。しかる後、パターン４が形成されたレチクル３をマ
スクとして、ウェハ１１に光２を照射して第１回目の露
光を行う。このとき、０．５μｍのライン・アンド・ス
ペースでの最適な露光量とフォーカスとを露光条件とし
て露光を行えば、良好なレジストパターンを得ることが
できる。この露光により、第１層レジスト１のパターン
４で被覆されていない部分だけが、現像液に対して溶け
るようになる。
プリベークを施した後、ウェハ１１を例えばＮＳＲ（商
品名：ニコン社製）などの露光装置のステージに載せ
る。しかる後、パターン４が形成されたレチクル３をマ
スクとして、ウェハ１１に光２を照射して第１回目の露
光を行う。このとき、０．５μｍのライン・アンド・ス
ペースでの最適な露光量とフォーカスとを露光条件とし
て露光を行えば、良好なレジストパターンを得ることが
できる。この露光により、第１層レジスト１のパターン
４で被覆されていない部分だけが、現像液に対して溶け
るようになる。
【００１５】次に、図１（ｃ）に示すように、同様の方
法で、ウェハ１１上の第１層レジスト１上にほぼこれと
同じ膜厚の第２層レジスト５を塗布する。この第２層レ
ジスト５は、第１層レジスト１と同じ材質でよい。
法で、ウェハ１１上の第１層レジスト１上にほぼこれと
同じ膜厚の第２層レジスト５を塗布する。この第２層レ
ジスト５は、第１層レジスト１と同じ材質でよい。
【００１６】次に、図２（ａ）に示すように、９０℃の
プリベークを施した後、ウェハ１１を例えばＮＳＲ（商
品名：ニコン社製）などの露光装置のステージに載せ
る。しかる後、第１回目の露光で用いた、パターン４が
形成されたレチクル３をマスクとして、ウェハ１１に光
２を照射して第２回目の露光を行う。このとき、第１回
目の露光時に用いたアラインメントマークを用いてレチ
クル３のアラインメントを行うことにより、第１回目の
露光でのパターンとずれることなく第２回目の露光を行
うことができる。この露光により、第２層レジスト５の
パターン４で被覆されていない部分だけが、現像液に対
して溶けるようになる。なお、露光マスクは第１回目の
露光で用いたものでなくとも、これと同じパターンを有
するものであればよい。
プリベークを施した後、ウェハ１１を例えばＮＳＲ（商
品名：ニコン社製）などの露光装置のステージに載せ
る。しかる後、第１回目の露光で用いた、パターン４が
形成されたレチクル３をマスクとして、ウェハ１１に光
２を照射して第２回目の露光を行う。このとき、第１回
目の露光時に用いたアラインメントマークを用いてレチ
クル３のアラインメントを行うことにより、第１回目の
露光でのパターンとずれることなく第２回目の露光を行
うことができる。この露光により、第２層レジスト５の
パターン４で被覆されていない部分だけが、現像液に対
して溶けるようになる。なお、露光マスクは第１回目の
露光で用いたものでなくとも、これと同じパターンを有
するものであればよい。
【００１７】次に、図２（ｂ）に示すように、１１０℃
程度の温度でポストエクスポージャーベークを行い、露
光されたレジストパターンの形状を整える。その後、現
像装置によって現像を行う。このときに用いる現像液と
しては、ＭＳ−２００１（商品名：富士ハント社製）、
１０６剥離液（商品名：東京応化工業社製）、Ｎ３７０
（商品名：長瀬産業社製）、ＮＭＤ（商品名：東京応化
工業社製）、または、ＡＺリムーバー（商品名：ヘキス
トジャパン社製）などのアルカリ溶液がある。
程度の温度でポストエクスポージャーベークを行い、露
光されたレジストパターンの形状を整える。その後、現
像装置によって現像を行う。このときに用いる現像液と
しては、ＭＳ−２００１（商品名：富士ハント社製）、
１０６剥離液（商品名：東京応化工業社製）、Ｎ３７０
（商品名：長瀬産業社製）、ＮＭＤ（商品名：東京応化
工業社製）、または、ＡＺリムーバー（商品名：ヘキス
トジャパン社製）などのアルカリ溶液がある。
【００１８】このレジスト現像後、１１０℃程度の温度
でポストベークを行い、さらにＵＶベークを行った後に
得られる、第１層レジスト１および第２層レジスト５か
らなるレジストパターンは、０．５μｍのライン・アン
ド・スペースでレジスト膜厚が２．４μｍ程度の微細な
パターンであった。
でポストベークを行い、さらにＵＶベークを行った後に
得られる、第１層レジスト１および第２層レジスト５か
らなるレジストパターンは、０．５μｍのライン・アン
ド・スペースでレジスト膜厚が２．４μｍ程度の微細な
パターンであった。
【００１９】このように、本実施例では、既存のレジス
ト、レジスト塗布装置、露光装置および現像装置を組み
合わせて用いることにより、従来の方法で得られるより
も膜厚が大きい微細なレジストパターンを得ることがで
きるようになる。また、第２層レジスト５の上にさらに
第３層レジスト、第４層レジスト、……などを塗布して
露光してから現像を行うことにより、所望の膜厚のレジ
ストパターンを形成することもできる。
ト、レジスト塗布装置、露光装置および現像装置を組み
合わせて用いることにより、従来の方法で得られるより
も膜厚が大きい微細なレジストパターンを得ることがで
きるようになる。また、第２層レジスト５の上にさらに
第３層レジスト、第４層レジスト、……などを塗布して
露光してから現像を行うことにより、所望の膜厚のレジ
ストパターンを形成することもできる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
既存のレジストなどを用いて、従来の方法で得られるよ
りも膜厚が大きい微細なレジストパターンを得ることが
できるようになる。従って、低コストで半導体素子をさ
らに微細加工することが可能になり、半導体装置の高集
積化を図ることができる。
既存のレジストなどを用いて、従来の方法で得られるよ
りも膜厚が大きい微細なレジストパターンを得ることが
できるようになる。従って、低コストで半導体素子をさ
らに微細加工することが可能になり、半導体装置の高集
積化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例の半導体装置の製造方法を工
程順に示す断面図である。
程順に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例の半導体装置の製造方法を工
程順に示す断面図である。
程順に示す断面図である。
１ 第１層レジスト ２ 光 ３ レチクル ４ パターン ５ 第２層レジスト １１ ウェハ
Claims (2)
- 【請求項１】 ウェハ上の全面に第１のレジスト膜を塗
布した後、マスクを介して前記第１のレジスト膜を選択
的に露光する第１の工程と、 前記第１のレジスト膜上に第２のレジスト膜を塗布した
後、前記マスクまたはこれと同一パターンのマスクを介
して少なくとも前記第２のレジスト膜を選択的に露光す
る第２の工程と、 前記第１および第２のレジスト膜を現像し、前記第１お
よび第２のレジスト膜をパターン加工する第３の工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記第２の工程を繰り返して行うことを
特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7188252A JPH0915869A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7188252A JPH0915869A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0915869A true JPH0915869A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=16220446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7188252A Withdrawn JPH0915869A (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0915869A (ja) |
-
1995
- 1995-06-30 JP JP7188252A patent/JPH0915869A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |