JPH10104834A - 周波数２重化ハイブリッド・フォトレジスト - Google Patents

周波数２重化ハイブリッド・フォトレジスト

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 像を極めて精密に制御できるフォトレジスト
物質を提供する。 【解決手段】 ネガ型応答とポジ型応答の両方を有し、
中間量の照射エネルギーで露光される回折領域に空間を
形成するフォトレジスト組成を開示している。このレジ
スト物質はドーナツ型を印刷するのに使用でき、或いは
第２マスク・ステップにより、線を印刷することができ
る。またレチクルにグレイスケール・フィルタを使用し
て大小のフィーチャが得られ、より大きい中間露光領域
を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般には集積回路
（ＩＣ）チップの製造に関し、特にポジ型とネガ型の両
方の属性を含むフォトレジスト物質に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造は、コンピュータ支援
設計（ＣＡＤ）により生成されたパターンを、素子基板
の表面に正確に複製できるかどうかに依存する。複製プ
ロセスは普通、リソグラフィ・プロセスとこれに続く様
々なサブトラクティブ（エッチング）・プロセスやアデ
ィティブ（被着）・プロセスにより行われる。
【０００３】半導体素子、集積光学系及びフォトマスク
の製造には、リソグラフィ・プロセスの１つであるフォ
トリソグラフィが用いられる。このプロセスは、基本的
には、フォトレジストまたは単にレジストと呼ばれる光
に反応する物質の層を被着するステップ、フォトレジス
トの部分部分に光その他の電離放射線、つまり紫外線、
電子ビーム、Ｘ線等を選択的に照射することによって、
物質の各部の可溶性を変化させるステップ、及び水酸化
テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等の塩基性の現
像液により洗浄することでレジストを現像することによ
り、層の非露光部（ネガ型レジストの場合）、または露
光部（ポジ型レジストの場合）を除去するステップを含
む。
【０００４】従来のポジ型とネガ型のフォトレジスト
は、レジストに照射する化学線のレベルが変化すると
き、第１溶解速度から第２溶解速度へ一度遷移する溶解
曲線に特徴がある。ポジ型レジストの場合、最初に露光
されなかったレジストは現像液に不溶であるが、露光さ
れたレジストは照射量がしきい値を超えると可溶性を増
す。ネガ型レジストの場合、同じような挙動が観察され
るが最初に露光されなかったレジストは現像液に可溶で
あり、露光された領域は不溶性になる。露光されたレジ
スト領域と露光されていないレジスト領域の可溶性のこ
の違いにより、レジスト膜にパターンを形成することが
できる。このパターンは、集積回路素子を形成するのに
使用でき、現在は製造に欠かせない要素になっている。
【０００５】理想的な状態の場合、露光装置ではマスク
の空いている領域のレジスト物質だけが露光されるので
線（line）や空間（space）のエッジが鋭くなる。しか
し、空き領域のエッジには回折パターンが形成され、そ
うした領域ではレジストが部分的に露光される。この現
象を利用している特許もある。例えばBadamiらによる１
９８６年２月４日付け米国特許番号第４５６８６３１号
は、ポジ型レジストとアディティブを像の反転に利用す
ることで、回折効果により光の強度が低下している領域
でのみ細いレジスト線を形成することを開示している。
しかし、この手順は、従来のポジ型とネガ型の溶解応答
性を持つレジストを使用し、レチクル像のエッジからレ
ジスト像を形成するため露光と現像に２つの別個の操作
が必要になる。
【０００６】業界では集積化のレベルを更に高めること
が求められていることから、ある領域での多数の線と空
間の必要性も劇的に増加している。これに応えて露光装
置とレチクル系を高度化し、回路パターンの空間像を改
良することが研究の主目的になっている。例えば位相シ
フト・レチクル、波長の短い露光装置、開口数の大きい
露光装置、及び選択的照射システムを持つ装置の開発が
続けられ、集積回路のパターン密度が改良されている。
高コスト、歩留り不良、及び検査や修理の難しさが原因
で位相シフト・レチクルは一般には使用できるものでは
ない。露光装置は設計や生産が複雑になるので開口数が
大きく、波長の短い露光システムを作るにはかなりのコ
ストを要する。
【０００７】この他、フォトレジストのコントラストを
改良する努力もなされているが、フォトレジストの操作
の基本的なメカニズムは変わっていない。つまりレジス
トはポジ型かネガ型いずれかの系としての性質を示す。
従って、新しいメカニズムやレチクルを開発せずに、従
来の光学式リソグラフィをより小さいフィーチャにまで
拡張できるように、新しいレジスト反応メカニズムを考
案することが求められる。またこうした新しい装置やレ
チクルが結果的に開発され導入されたときも、そうした
新しいレジスト方式は、リソグラフィの可能性を更に拡
大するものとして応用可能であろう。
【０００８】現在、高性能素子については、製品の像サ
イズにばらつきが生じる最大の理由は、レチクルの像の
大きさの制御と、ウエハのあるバッチから別のバッチへ
の像サイズの制御である。性能を高めたときのチップの
歩留りは、チップ上の像パターンの均一性と、正しい寸
法に対する像パターンのセンタリングに大きく依存して
いる。こうした制限は現在、光学式、Ｘ線、近接電子ビ
ーム等、レチクルを使用するあらゆる型のリソグラフィ
・パターン形成法に存在する。レチクル上の像の均一性
の問題は特に、Ｘ線、近接電子ビーム・リソグラフィ
等、１ｘマスクを使用するリソグラフィ法で顕著であ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、レチクル上の
像サイズ制御とは別に、像サイズを対象に像を極めて精
密に制御できるフォトレジスト物質を提供することが求
められる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、露光に対して
ポジ型とネガ型の応答性を同時に有するフォトレジスト
物質を提供する。物質のこの組み合わせにより、ここで
はハイブリッド・レジストと呼んでいる新しい型のレジ
ストが得られる。
【００１１】ハイブリッド・レジストに化学線が照射さ
れると、照射強度が大きい領域にはネガ型線像が形成さ
れる。露光されていない領域は、現像液に対して不溶性
にとどまるのでポジ型線パターンが形成される。回折効
果により強度が低下している空間像のエッジ等、中間強
度で露光された領域は、現像時にレジスト膜に空間を形
成する。このレジスト応答は、このレジストに固有の溶
解速度の性質が現れたもので非露光レジストは現像され
ず、一部が露光されたレジストは高速に現像され、露光
度の高いレジストは現像されない。
【００１２】従って、本発明の特徴は、ハイブリッド・
フォトレジストの固有溶解速度応答により、１つの空間
像を従来のレジストのように、１つの線や空間ではな
く、空間／線／空間の組み合わせとして印刷することが
できる。ハイブリッド・レジストのこの"周波数２重化"
機能により、従来の露光系を高密度パターンにまで拡張
することができる。本発明の１具体例の利点として、
０．２μｍ以下の線や空間は、０．３５μｍの解像度で
動作する設計になっている現在の遠紫外線（ＤＵＶ）リ
ソグラフィ装置で印刷することができる。
【００１３】この種のハイブリッド・レジストのもう１
つの利点として、照射量とレチクル像サイズが変化して
も空間幅は一般には変化しない。これにより各チップ内
で、各ウエハ上、製品ウエハのあるバッチから別のバッ
チへと変わっても空間幅を極めて精密に制御することが
できる。
【００１４】本発明の他の利点は、ハイブリッド・レジ
ストの周波数２重化機能により、最小レチクル・フィー
チャ・サイズが緩和されることである。例えば従来のレ
ジストを用いて０．２μｍの加工をするには、通常０．
２μｍのレチクル像サイズが必要である。ハイブリッド
・レジストの場合、あるレチクル・フィーチャの１つの
エッジで０．２μｍの空間が形成できる。例えば、０．
５μｍのレチクル開口により、０．２μｍの空間２つと
０．２μｍの線１つが作られる。このようにして"縮小
型"Ｘ線または電子ビームのリソグラフィが実現され
る。レチクル像のピッチは基板上に印刷されたピッチの
約２倍になる。これによりまた、光学式レチクルの所要
像サイズが緩和され、コストは下がり、レチクルの歩留
りも改良される。
【００１５】本発明の利点は、現在の装置に変更を加え
ることなく、０．２μｍ以下の線や空間が得られること
である。
【００１６】他の利点として、照射量やレチクル・サイ
ズが変わっても空間幅は一般には不変である。これによ
り空間幅を制御するプロセスの許容範囲が広がる。本発
明のハイブリッド・レジストを使用することによって、
レチクル上の像寸法の誤差が、基板上に印刷された空間
幅に再現されることはない。その結果、チップ全体で空
間幅のばらつきが最小になる。これは光学式、Ｘ線、及
び電子ビームの露光法には有益である。特に１ｘレチク
ル、つまり基板上に印刷された像と通常は１対１の関係
を持つレチクルを要するリソグラフィ法に有益である。
レチクル上の像サイズのばらつきは普通、基板に再現さ
れるからである。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明は、露光に対してポジ型と
ネガ型の両方の応答性を同時に有するフォトレジスト物
質を提供する。ポジ型応答性は照射量が少ないとき優勢
になり、ネガ型応答性は照射量が多いとき優勢になる。
このレジストの露光により、空間／線／空間の組み合わ
せが得られるが、従来のレジストでは１つのフィーチャ
が作られるだけである。次の図に示すように、ポジ型レ
ジストは照射量が増すと可溶性が大きくなる。
【表１】
【００１８】これにより印刷時には次のような線パター
ンが生じる。
【表２】
【００１９】一方、ネガ型レジスト系で露光された領域
は、次の図に示すように、照射量が増えると可溶性が低
下する。
【表３】
【００２０】あるレチクル線パターンで印刷されると、
次のような線空間パターンが得られる。
【表４】
【００２１】本発明のハイブリッド・レジストの場合、
ポジ型応答性により、レチクル像のエッジ付近の領域
等、回折効果で露光強度が低下した領域は可溶性が増
す。照射量が増えるとネガ型応答性が支配的になり、露
光量の多い領域は可溶性が低下する。照射量の関数とし
てレジストの可溶性を次の図に示す。
【表５】
【００２２】レチクル線パターンを基板に印刷すると、
次の空間／線／空間パターンが得られる。
【表６】
【００２３】このように、空間像は"周波数２重化"さ
れ、標準レジストで得られる場合の２倍のフィーチャが
形成される。図１に、ポジ型レジスト、ネガ型レジスト
及びハイブリッド・レジストの目立った違いを示す。
【００２４】通常、周波数２重化ハイブリッド・レジス
トは、既存のポジ型レジストとネガ型レジストを要素と
して調製される。これには、例えばポリ（ヒドロキシス
チレン）樹脂が含まれ、これらの樹脂は、酸感応可溶性
／溶解阻止官能性、架橋剤、光酸ジェネレータ、また任
意にベース・アディティブと光増感剤により部分的に変
更が加えられる。
【００２５】レジストに変更を加えることでポジ型反応
を早め、ネガ型反応は遅くして、結果を最適化すること
もできる。またポジ型成分は現像前ベーク温度に対する
反応が比較的弱くなるよう選択でき、ネガ型の部分は現
像前ベーク温度に対する反応をより強くするよう選択す
ることができる。このようにして、ポジ型とネガ型の応
答の相対的性質をベーク温度により変化させ、所望の像
形成結果を得ることも可能である。
【００２６】また、レジスト形成物に変更を加えること
で、寸法の異なる空間幅を得ることもできる。例えばポ
リ（ヒドロキシスチレン）樹脂に対する可溶性阻止剤の
量を増やすと、印刷された空間幅は狭くなる（図１
３）。この方法はまた、ネガ型線の等焦点印刷バイアス
を変更するためにも使用できる。ポジ型可溶性阻止剤の
濃度が高いと、ネガ型線の等焦点印刷バイアスが増加す
る（図４）。これは、用途によっては、印刷されたネガ
型線を細くし、レジストの周波数２重化特性を最適化す
る上で望ましい。
【００２７】ハイブリッド・レジストのポジ型とネガ型
の機能の相対的応答性はまた、露光条件を変えることに
よっても変更できる。例えば、ハイブリッド・レジスト
のネガ型線は、従来のレジストの挙動と同様に照射量及
びレチクル寸法と共に変化する。従って、例えば照射量
が増えるとネガ型線の幅は増し、空間は同じ大きさであ
るが、基板上の新しい位置にシフトする。空間はネガ型
線と隣接しているからである。同様にポジ型線は照射量
またはレチクル寸法が変わるとサイズが変化する。
【００２８】もう１つの例として、２つのレチクルを使
用して、レジストに２つの別々のパターンを印刷するこ
とができる。１つのレチクルは、照射量を多くすればハ
イブリッド機能がレジストに現れる。もう１つのレチク
ルは、照射量を少なくして同じレジスト膜で露光すると
レジストのその部分にポジ型機能だけが現れる。この効
果はまた、例えば照射量を少なくしたい領域で化学線の
部分フィルタがレチクルに含まれている場合、１回の露
光プロセスで達成される。これにより、より狭いフィー
チャと同時により広い空間を印刷することができる。こ
れはいくつかの素子の用途に必要である。
【００２９】この２段階像形成法の変形例として、ハイ
ブリッド・レジストを使用して、標準ネガ型パターンを
形成することができる。レジスト膜の像が標準ネガ型レ
チクルで露光され、ベークの後ハイブリッド像が形成さ
れ、次に、化学線で均一露光され、第２現像前ベーク・
プロセスを適用せずに現像された場合、結果は標準のネ
ガ型像になる。この方法は、ゲート導体回路の形成等、
かなり細かい線の印刷を要するが、高密度の像ピッチは
必要としない用途には望ましいと考えられる。これに代
わる方法として、レジスト像を露光した後、ベーク・ス
テップの前に少量の化学線エネルギーで均一露光するこ
とができる。この方法がどの程度望ましいかは、可溶性
阻止保護基が樹脂に存在するかどうか、またポジ型応答
が温度に依存するかどうかによる。
【００３０】このような用途にハイブリッド・レジスト
を使用する利点は、ハイブリッド・レジストのネガ型線
が、図３に示すように、等焦点で大きな印刷バイアスを
示すことである。言い換えると、ハイブリッドのネガ型
線でプロセスの許容範囲が最大の点では、レジスト像は
レチクル像よりかなり小さくなる。これが望ましいの
は、レチクルが大きいときの回折効果による空間像の劣
化が少ないからである。これにより図２に示すように、
従来のポジ型、ネガ型の系よりも焦点深度を延ばすこと
ができる。この印刷バイアスは、クロム線のエッジが空
間として印刷されるという事実の結果である。空間は事
実上、空間像のエッジを"トリミング"するよう機能する
ため、ネガ型線は、従来のネガ型レジストの場合よりも
小さく印刷される。これはハイブリッド・レジストの周
波数２重化性が現れたものである。
【００３１】ネガ型線の印刷バイアスを最適化するよう
にレジスト形成物を設計することが可能である。例え
ば、ポジ型可溶性阻止剤について適切な付加係数（load
ing factor）を選択することによって、図４に示すよう
に特定の印刷バイアスを得ることができる。理論上、他
の要素についても、濃度と反応性に変更を加えることに
よって、フォトレジストの応答性に関して同様なばらつ
きをもたらすことができることは明らかである。
【００３２】例えば、０．５ＮＡ ＤＵＶリソグラフィ
装置で露光したとき、ハイブリッド・レジストの等焦点
印刷バイアスは、図２、図３からわかるように、データ
に対して通常の計算を行うと、標準的なネガ型レジスト
の等焦点印刷バイアスより０．１１μｍ大きくなる。こ
の差は２つの形で利用することができる。まず、同じレ
チクル像サイズとハイブリッド・レジストにより、標準
レジストより細い線を印刷しながら、焦点と露光プロセ
スの許容範囲を維持することができる。もう１つの方法
では、ハイブリッド・レジストを用い、標準レジストを
用いた場合よりもレチクル・フィーチャを大きくしなが
ら、標準レジストを用いた場合と同じ像サイズを印刷す
ることができる。大きいレチクル像を使用することで、
回折効果が減少するため、焦点深度が深くなる（図
５）。前者の用途の場合、ハイブリッド・レジストを小
さくして性能を高めることができる。後者の用途では、
ハイブリッド・レジストのプロセス許容範囲が大きいの
で歩留りがよくなる。
【００３３】レジスト形成物に変更を加えることで、高
光速（photospeed）ポジ型反応と低光速ネガ型反応が得
られ、最適な結果が得られる。またポジ型レジストは、
現像前ベーク（ＰＥＢ）に反応しないように選択するこ
とができる。これによりポジ型のネガ型に対する感度比
を変更でき、よって空間／線／空間の組み合わせの比が
変更される。
【００３４】空間／線／空間比を変更するもう１つの方
法は、露光装置のレチクルにグレイスケール・フィルタ
を利用することである。グレイスケール・フィルタで
は、照射線の一部だけがレチクルを通過するので中間露
光の領域が作られる。これにより、照射量が臨界点に達
することはないのでネガ型レジストはこれらの領域では
機能しなくなるが、ポジ型は機能し、より広い空間が作
られる。結果、より広い空間をより狭いフィーチャと同
時に印刷することができる。これはいくつかの素子用途
に必要である。
【００３５】処理を更に高度化する場合、通常、得られ
るドーナツ型フィーチャは、第２マスク・ステップでト
リミングすることができる。ＤＲＡＭ（ダイナミック・
ランダム・アクセス・メモリ）の深いトレンチ・コンデ
ンサや、１ギガバイト（ＧＢ）ＤＲＡＭの第１レベル配
線では、円や楕円のドーナツ型トレンチが望ましいが、
ビット線とワード線の４方（４ＳＱ）及び６方（６Ｓ
Ｑ）配線に線が必要である。図６に示すように、世代別
のセル領域の傾向をみると、一般的な８方（８ＳＱ）線
は、１ＧＢ以上の密度の素子の領域条件を満足しなくな
る。そのため、階段式ビット線等、素子レイアウトの変
更が提案されている。ただし、本発明で述べているよう
な信頼性の高い、サブ・リソグラフィ・フィーチャで
は、チップの折り返しビット線アーキテクチャもまだ可
能である。また素子レイアウトを更に高度化する場合
は、フィーチャ・サイズを小さくする機能により、素子
全体の性能とサイズを改良することもできる。
【００３６】図７に示すように、６ＳＱ積層コンデンサ
折り返しビット線アーキテクチャで、ビット線のピッチ
は１．５Ｆである。これは適切な接続を行うため必要で
ある。ビット線のピッチを小さくして１．０Ｆにし、垂
直方向の浅いトレンチ分離（ＳＴＩ）レベルの幅を狭く
すると、図８に示すように、現在の技術で４ＳＱ積層コ
ンデンサ折り返しビット線アーキテクチャを実現するこ
とができる。４ＳＱの場合、Ｙ方向の積層コンデンサも
本発明のハイブリッド・レジストを使用して画成する必
要がある。
【００３７】次の例は、周波数２重化レジストの組成の
代表例であるが、組成はこの例に限定されることはな
く、当業者は多くの変形例を容易に考えることができよ
う。
【００３８】本発明に従った用途に適したフォトレジス
ト樹脂としては、フォトレジスト形成物のポリマ樹脂と
して使用するのに適した、塩基可溶性（base-soluble）
で鎖の長いポリマが含まれる。具体的には、ｉ）Hoechs
t Celanese（Corpus Christi、TX）から入手できるポリ
（４−ヒドロキシスチレン）、ポリ（３−ヒドロキシス
チレン）を含めたポリヒドロキシスチレン、Shipley（M
arlboro、Mass．）から入手できるノボラック樹脂、フ
ェノール・ホルムアルデヒド樹脂等のフェノール−ＯＨ
基を持つポリマ等、−ＯＨ基を持つ芳香族ポリマ、ｉ
ｉ）エステル側鎖を持つポリメタクリル酸等の酸基を持
つポリマ、及びｉｉｉ）アクリルアミド基型ポリマ等で
ある。
【００３９】ポリマ樹脂は、脱保護形では、すなわち一
度ポジ型反応が起こると塩基溶媒可溶性になり、無金属
の水酸化アンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウ
ム、水酸化テトラエチル・アンモニウム、金属を含む水
酸化カリウム、メタケイ酸ナトリウムの水溶液等の現像
液に対して相溶性を示す。好適なポリマ樹脂は、平均分
子重量が約１０００ダルトン乃至約２５００００ダルト
ンの範囲、更に約１０００ダルトン乃至２５０００ダル
トンの範囲であり、これにより現像液でのその可溶性を
高めることができる。具体的には、ｐ−ヒドロキシスチ
レン−無水マレイン酸コポリマ、ポリヒドロキシスチレ
ン−ｐ−第３ブチル−カルガナトスチレン（carganatos
tyrene）・コポリマ、ポリ（２−ヒドロキシスチレ
ン）、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリメチル
・メタクリル酸エステル−第３ブチル・メタクリル酸エ
ステル−ポリメタクリル酸三元共重合体、ポリ−４−ヒ
ドロキシスチレン−第３ブチル・メタクリル酸エステル
・コポリマ、ポリ（４−ヒドロキシスチレン）と、芳香
族環の酸反応活性（acid labile）アルキルまたはアリ
ール置換基、ポリ（３−ヒドロキシスチレン）と、芳香
族環のアルキルまたはアリール置換基、またはコポリマ
の過半数のサブユニットとしてのこれら、例えばMaruze
n America（New York、NY）から入手できるＰＨＭ−Ｃ
等である。ＰＨＭ−Ｃには、ポリ（ヒドロキシスチレ
ン）サブユニットと、ビニル・シクロヘキサノール・サ
ブユニットの両方が、好適には約９９：１乃至約５０：
５０の範囲で含まれる。最も好適な比は約９０ポリ（ヒ
ドロキシスチレン）ユニットに対して約１０ビニル・シ
クロヘキサノール・サブユニットである。
【００４０】架橋組成は、好適にはテトラメトキシメチ
ル・グリコリル（glycouril）（"パウダーリンク"）と
２、６−ビス（ヒドロキシメチル）−ｐ−クレゾールで
ある。ただし、この他に次のような架橋組成でもよい。
【数１】
【００４１】特開平第１−２９３３３９号に見られる類
似体と誘導体、及びエーテル化アミノ樹脂、例えばメチ
ル化もしくはブチル化したメラミン樹脂（Ｎ−メトキシ
メチル−またはＮ−ブトキシメチル−メラミン）、また
はメチル化／ブチル化グリコールウリル（glycol-uril
s）等、例えば次式のものがある。
【数２】
【００４２】前記についてはカナダ特許第１２０４５４
７号を参照されたい。
【００４３】光酸ジェネレータ（"ＰＡＧ"）には、これ
らには限られないが、Ｎ−（トリフルオロメチル−スル
ホニルオキシ）−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−
エン−２、３−ジカルボキシイミド（"ＭＤＴ"）、オニ
ウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、スルホニウム塩、ジア
リールヨードニウム塩、及びＮ−ヒドロキシアミドまた
は−イミドのスルホン酸エステル等がある。米国特許番
号第４７３１６０５号を参照されたい。またＮ−ヒドロ
キシナフタルイミドのドデカン・スルホナート（"ＤＤ
ＳＮ"）等の弱酸を生成するＰＡＧも使用できる。
【００４４】可能なベース・アディティブとしてはこれ
らには限られないが、ジメチルアミノ・ピリジン、７−
ジエチルアミノ−４−メチル・クマリン（"クマリン
１"）、第３アミン、プロトン・スポンジ、ベルベリ
ン、及びＢＡＳＦの"プルロン"・シリーズや"テトロン"
・シリーズのポリマ・アミン等がある。またＰＡＧがオ
ニウム塩のとき、水酸化テトラアルキルアンモニウム
や、水酸化セチルトリメチルアンモニウムも使用でき
る。
【００４５】利用できる増感剤の例としては、クリセ
ン、ピレン、フルオランテン、アントロン、ベンゾフェ
ノン、チオキサントン、及びアントラセン、例えば９−
アントラセン・メタノール（９−ＡＭ）がある。この他
のアントラセン誘導増感剤は米国特許番号第４３７１６
０５号に開示されている。増感剤には酸素や硫黄を加え
ることができる。好適な増感剤は窒素のないものであ
る。窒素がある場合、例えばアミンやフェノチアジン基
は、露光プロセスで生じた遊離酸を封鎖する（sequeste
r）傾向があり、形成物が感光性を失う。
【００４６】層を厚すぎず、または薄すぎずに基板表面
に被着できるよう、組成全体に一貫性を与えるため注型
溶剤が用いられる。注型溶剤の例としては、プロピオン
酸エトキシエチル（"ＥＥＰ"）、ＥＥＰとγ−ブチロラ
クトン（"ＧＢＬ"）の組み合わせ、プロピレン・グリコ
ールモノエチルエーテル・アセテート（ＰＭアセテー
ト）等がある。
【００４７】
【実施例】次の例の場合は１つが選択されているが、レ
ジストの様々な部分について他の多くの組成を選択する
こともできることは理解されたい。本発明の基礎は、ハ
イブリッド・レジストがネガ型成分とポジ型成分から構
成され、ポジ型成分は、第１化学線エネルギー・レベル
で機能し、ネガ型成分は、第２化学線エネルギー・レベ
ルで機能し、第１と第２の化学線エネルギー・レベル
は、化学線エネルギー・レベルの中間範囲により分離さ
れる、という点にある。
【００４８】例１：次の組成は、Pacific Pac、Inc．
（Hollister、CA）から入手できるプロピレン・グリコ
ール・モノメチルエーテル・アセテート（ＰＭアセテー
ト）溶剤で溶解された。この溶剤は、３Ｍ（St．Paul、
MN）から入手できる非イオン系フッ化アルキル・エステ
ル界面活性剤３５０ｐｐｍのＦＣ−４３０を含み、固形
物は合計２０％である。Maruzen America（New York、N
Y）から入手できるポリ（ヒドロキシスチレン）（ＰＨ
Ｓ）、１０％水素添加、メトキシプロペン（ＭＯＰ）で
保護された約２５％のフェノール基、固形物８１．２
％。Daychem Labs（Centerville、OH）から入手できる
Ｎ−（トリフルオロメチル−スルホニルオキシ）−bicy
clo［２．２．１］hept−５−ene−２、３−dicarboxim
ide（ＭＤＴ）、固形物１０．５％。Cytec（Danbury、C
T）から入手できるテトラメトキシメチル・グリコリル
（glycouril）（パウダーリンク）、固形物８．２％及
び、Aldrich Chemical Companyから入手できる７−ジエ
チルアミノ−４−メチル・クマリン・ダイ（クマリン
１）、固形物０．１％。
【００４９】溶液は０．２μｍフィルタで濾過された。
シリコン・ウエハに、ヘキサメチルジシラザンで下塗り
をし、さらに溶液を塗布し、１１０℃のソフト・ベーク
を行い、Nanospec反射分光メータ（reflectance spectr
ophotometer）により測定して約０．８μｍ厚の膜が得
られた。被覆ウエハは次に、少量から多量まで照射量の
異なるマトリックスを持つ開口数（ＮＡ）０．３７のＣ
ａｎｏｎステッパにより、波長２４８ｎｍの遠紫外線
（ＤＵＶ）エキシマ・レーザで露光され、１１０℃で９
０秒、現像前ベーク（ＰＥＢ）にかけられた。露光膜の
溶解速度は、０．１４ノルマル（Ｎ）水酸化テトラメチ
ルアンモニウム（ＴＭＡＨ）現像液で現像された後、残
存膜の厚みから計算された。溶解速度と照射量の関係を
図９に示す。図９からわかるように、レジストは非露光
のときの溶解速度が非常に低い（約２ｎｍ／秒）。照射
量を増やすと、溶解速度は約５０ｎｍ／秒に達するまで
増加する。溶解速度は、照射量が約１ミリジュール（ｍ
Ｊ）乃至約３ｍＪの範囲にあるとき、このレベルで比較
的一定している。照射量を更に増やすとネガ型架橋性が
優勢になり、溶解速度は０付近まで戻る。
【００５０】このレジストの典型的なリソグラフィ応答
を図１０に示す。図１０は、０．３７ＮＡの２４８ＤＵ
Ｖステッパを使用し、ピッチ２μｍで幅１μｍのネスト
されたクロム線を持つマスクを通してレジストを露光し
た結果を示している。マスクの全てのクロム線と空間の
組み合わせは、レジストで２つの線と２つの空間として
印刷される。ネガ型線は約０．８μｍ、ポジ型線は約
０．６μｍ、２つの空間は等しく約０．３μｍである。
【００５１】同じレジストを使用したもう１つの実験で
は、０．５ＮＡ ＤＵＶステッパMICRASCAN IIにより、
分離したクロム空間がハイブリッド・レジスト膜に照射
され、空間／線／空間の測定値がクロム空間幅の関数と
して描いてある（図１１）。データからわかるように、
線幅はマスクのクロム空間のそれに応じて増加するが、
線のいずれの側の空間も比較的一定している。
【００５２】例２：この例は、光酸ジェネレータの型
と、様々な成分の相対量を変えることで、ハイブリッド
・レジストの溶解速度特性及びその結果としてのリソグ
ラフィ応答がどのように変化するかを示している。この
第２形成物は例１と同様に調製され処理されたが、次の
成分で構成されている。ＰＨＳと、ＭＯＰで保護された
約２５％のフェノール基、９０．８％の固形物。トリフ
ェニル・スルホニウム・トリフレート（triflate）、
１．３％の固形物。パウダーリンク、７．８％の固形
物。テトラブチル水酸化アンモニウム・ベース、固形物
０．１％及び、固形物１８．９％の溶液を作るための溶
剤としての界面活性剤ＦＣ−４３０を３５０ｐｐｍ含有
する充分なＰＭアセテート。
【００５３】得られたハイブリッド・レジストの溶解速
度特性を図１２に示す。曲線の全体的な性質は、例１の
ハイブリッド・レジストと同様で、溶解速度は最初、非
露光レジストでは低く、約５ｍＪで増加し、約７ｍＪで
減少する。しかし絶対照射量の範囲とこの範囲内の溶解
速度は、図９とはかなり異なる。
【００５４】図１４は、０．５ＮＡ ＤＵＶステッパMI
CRASCAN IIにより、等幅の空間とネストされたクロム線
のマスクを通して露光されたときのハイブリッド・レジ
ストのこの形成物の応答を表す。ネガ型線、非露光（ポ
ジ型）線、及び空間幅がマスク寸法の関数として描いて
ある。空間は約０．１８μｍの範囲で比較的一定してい
るが、線は両方ともマスク寸法の変化に応じて変化して
いる。この形成物とプロセスを代表するレジスト像を図
１５に示す。
【００５５】例３：この例は、周波数２重化像の空間幅
がＰＨＳのＭＯＰによる保護レベルを変えることで変化
することを示す。付加ＭＯＰが２４％と１５％の２つの
異なるＰＨＳロットにより、例１と同一のハイブリッド
形成物が作られた。ただし膜厚を約０．５μｍにするた
め、固形物含有量の合計は全体量の１６．０％に調整さ
れた。これら２つのストック形成物から、他に平均ＭＯ
Ｐレベルが１５％乃至２４％の範囲の形成物が複数調製
された。ウエハの被覆と１１０℃のソフト・ベークの
後、０．５ＮＡ ＤＵＶステッパMICRASCAN IIで露光、
１１０℃、６０秒の現像前ベークにかけられ、最終的に
０．１４Ｎ ＴＭＡＨ現像液で現像された。クロム開口
が分離したレチクルがハイブリッド・レジスト膜に印刷
された。レジスト像の空間幅が測定され、それぞれの形
成物を得るため用いられたＰＨＳの平均ＭＯＰ可溶性阻
止剤の添加量の関数としてグラフ化した。図１３に示す
ように、空間幅はＭＯＰ密度に対する依存性が高いこと
が確認された。
【００５６】例４：ネガ型像はＰＥＢの後、現像の前に
均一ＤＵＶ露光により、本発明のハイブリッド・レジス
トで形成することができる。
【００５７】例２に示したハイブリッド・レジスト形成
物の像は、０．５ＮＡ ＤＵＶ露光装置上の電気テスト
・パターンによりクロム・レチクルで露光された。得ら
れたレジスト像のエッチング・パターンを電気プローブ
法で測定できるように、シリコン・ウエハ（２００ｍ
ｍ）と２０００オングストローム（ ）のポリシリコン
膜が基板として用いられた。現像前ベーク・プロセスの
後、ウエハは再び露光装置（MICRASCAN II）にかけら
れ、クリア・ガラス・レチクルを使用して平方センチメ
ートル（ｃｍ2）当たり１０ｍＪで露光された。現像前
ベーク・プロセスは、この第２露光の後には行われなか
った。第２露光の目的は、最初に露光されなかったレジ
ストをウエハから除去し、現像後にネガ型レジスト・パ
ターンだけを残すことである。
【００５８】最初の像露光量は１７ｍＪ／ｃｍ2乃至２
４ｍＪ／ｃｍ2、現像前ベーク温度は１１０℃、９０
秒、現像時間は０．１４Ｎ ＴＭＡＨで１００秒だっ
た。標準ネガ型レジストも同様に処理されたが、制御段
階としての均一露光ステップは省略された。この実験か
らの電気データは図２と図３に示してある。ハイブリッ
ド・レジストについて、約０．１１μｍの大きな等焦点
印刷バイアスが、標準ネガ型レジストに対して従来の標
準的な方法により計算されて観測された。
【００５９】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００６０】（１）ネガ型成分とポジ型成分を含み、該
ポジ型成分は第１化学線エネルギー・レベルで機能し、
該ネガ型成分は第２化学線エネルギー・レベルで機能
し、且つ該第１及び第２の化学線エネルギー・レベル
は、化学線エネルギー・レベルの中間範囲により分離さ
れている、フォトレジスト組成。 （２）前記ポジ型成分は現像前ベーク条件に対して比較
的無反応な、前記（１）記載のフォトレジスト組成。 （３）前記第１化学線エネルギー・レベルは前記第２化
学線エネルギー・レベルより低い、前記（１）記載のフ
ォトレジスト組成。 （４）前記第２化学線エネルギー・レベルは前記第１化
学線エネルギー・レベルより低い、前記（１）記載のフ
ォトレジスト組成。 （５）前記ポジ型成分は、ある量の可溶性阻止剤を持つ
樹脂を含む、前記（１）記載のフォトレジスト組成。 （６）前記可溶性阻止剤の量は、印刷される空間の大き
さを変えるため調整される、前記（５）記載のフォトレ
ジスト組成。 （７）前記可溶性阻止剤の量は、ネガ型線の等焦点印刷
バイアスを変えるため調整される、前記（５）記載のフ
ォトレジスト組成。 （８）集積回路チップを作製する方法であって、ネガ型
成分とポジ型成分を含み、該ポジ型成分は第１化学線エ
ネルギー・レベルで機能し、該ネガ型成分は第２化学線
エネルギー・レベルで機能し、且つ該第１及び第２の化
学線エネルギー・レベルは、化学線エネルギー・レベル
の中間範囲により分離されている、フォトレジスト組成
を選択するステップと、選択されたフォトレジスト物質
の層を表面に被着することによって膜を形成するステッ
プと、前記膜の選択された部分を、第１化学線エネルギ
ー・レベル、ある範囲の中間エネルギー・レベル、及び
第２化学線エネルギー・レベルに露光するステップと、
前記膜を現像して、少なくとも１つの線と少なくとも１
つの空間を形成するステップと、を含む、方法。 （９）露光後、前記膜を現像する前に、前記膜をベーク
するステップを含む、前記（８）記載の方法。 （１０）前記露光ステップの後、前記ベーク・ステップ
の前に、少量の化学線エネルギーで前記膜を均一露光す
るステップを含む、前記（９）記載の方法。 （１１）前記ベーク・ステップの後、前記現像ステップ
の前に前記膜を均一露光するステップを含む、前記
（９）記載の方法。 （１２）前記ベーク・ステップの後、前記現像ステップ
の前に前記膜の像を再露光するステップを含む、前記
（９）記載の方法。 （１３）前記露光量の変更は、少なくとも１つの線と少
なくとも１つの空間の大きさには影響を与えない、前記
（８）記載の方法。 （１４）線と空間を有し、該線と空間は両方とも長さと
幅を有するレチクルを、前記膜の選択された部分を露光
する際に使用するため選択し、前記レチクルの線と空間
の幅の変化は前記少なくとも１つの線の幅に影響を与え
ないステップを含む、前記（８）記載の方法。 （１５）ある周波数の線と空間を持ち、該線と空間の周
波数が２重化される、レチクルを選択するステップを含
む、前記（８）記載の方法。 （１６）前記第１化学線エネルギー・レベルが前記第２
化学線エネルギー・レベルより低くなるように、前記ポ
ジ型成分とネガ型成分を選択するステップを含む、前記
（８）記載の方法。 （１７）前記第２化学線エネルギー・レベルが前記第１
化学線エネルギー・レベルより低くなるように、前記ポ
ジ型成分とネガ型成分を選択するステップを含む、前記
（８）記載の方法。 （１８）現像前ベーク条件に対して比較的無反応である
ポジ型成分を選択するステップを含む、前記（８）記載
の方法。 （１９）前記フォトレジスト組成は、ある量の可溶性阻
止剤を含み、所望の空間幅を得るため、該可溶性阻止剤
の量を選択するステップを含む、前記（８）記載の方
法。 （２０）前記露光ステップでグレイスケール・フィルタ
を利用することによって中間露光領域を形成するステッ
プを含む、前記（８）記載の方法。 （２１）前記（８）乃至（２０）記載の方法により作製
された集積回路チップ。 （２２）ビット線層を作製するプロセスを利用すること
によって、６方折り返しビット線アーキテクチャが実現
される、前記（２１）記載の集積回路チップ。 （２３）ビット線層と、ある軸に沿った浅いトレンチ分
離層とを作製するプロセスを利用することによって、４
方折り返しビット線アーキテクチャが実現される、前記
（２１）記載の集積回路チップ。 （２４）膜を形成するフォトレジスト組成を作製する方
法であって、第１レベルで化学線エネルギー照射に反応
する第１比率のポジ型成分を与えるステップと、第２レ
ベルで化学線エネルギー照射に反応する第２比率のネガ
型成分を与えるステップと、前記第１及び第２の比率
を、前記化学線エネルギー照射の第１レベルで完全ポジ
型反応、前記化学線エネルギー照射の第２レベルで完全
ネガ型反応、及び前記第１と第２の間のレベルで中間反
応を形成するのに適した量に組み合わせるステップと、
を含む、方法。 （２５）前記化学線エネルギー照射の第１レベルは前記
第２レベルより低い、前記（２４）記載の方法。 （２６）前記ポジ型成分は、酸反応活性基で保護された
塩基可溶樹脂で構成されたグループから選択される、前
記（２４）記載の方法。 （２７）前記ネガ型成分は、テトラメトキシメチル・グ
リコリル、２、６−ビス（ヒドロキシメチル）−ｐ−ク
レゾール、メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹
脂、メチル化グリコールウリル、及びブチル化グリコー
ルウリルで構成されたグループから選択される架橋剤で
ある、前記（２４）記載の方法。 （２８）光酸ジェネレータを前記第１及び第２の比率と
組み合わせることによって、混合物を形成するステップ
と、膜として被着するのに適した粘度が得られるまで前
記混合物に注型溶剤を添加するステップとを含み、該膜
を形成するフォトレジスト組成は、酸反応活性保護基と
架橋剤を持つ樹脂を含む、前記（２４）記載の方法。 （２９）前記注型溶剤を添加する前に、ベース・アディ
ティブと増感剤を前記混合物で組み合わせるステップを
含む、前記（２８）記載の方法。 （３０）前記光酸ジェネレータは、Ｎ−（トリフルオロ
メチル−スルホニルオキシ）−ビシクロ［２．２．１］
ヘプト−５−エン−２、３−ジカルボキシイミド、オニ
ウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、スルホニウム塩、ジア
リールヨードニウム塩、Ｎ−ヒドロキシ−ナフタルイミ
ドのドデカン・スルホナート、Ｎ−ヒドロキシイミドの
スルホン酸エステル、及びＮ−ヒドロキシアミドのスル
ホン酸エステルで構成されたグループから選択される、
前記（２８）記載の方法。 （３１）前記注型溶剤は、プロピオン酸エトキシエチ
ル、プロピオン酸エトキシエチルとγ−ブチロラクトン
の組み合わせ、及びプロピレン・グリコールモノエチル
エーテル・アセテートで構成されたグループから選択さ
れる、前記（２８）記載の方法。 （３２）前記ベース・アディティブは、ジメチルアミノ
・ピリジン、７−ジエチルアミノ−４−メチル・クマリ
ン、第３アミン、プロトン・スポンジ、ベルベリン、ポ
リマ・アミン、水酸化テトラアルキルアンモニウム、及
び水酸化セチルトリメチルアンモニウムで構成されたグ
ループから選択される、前記（２９）記載の方法。 （３３）前記増感剤は、クリセン、ピレン、フルオラン
テン、アントロン、ベンゾフェノン、チオキサントン、
及びアントラセンで構成されたグループから選択され
る、前記（２９）記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実現形態を示す図である。
【図２】様々な照射エネルギーでの一般的なネガ型レジ
スト形成物の、ミクロン（μｍ）単位の焦点に対して描
かれたナノメートル（ｎｍ）単位の線幅の図である。
【図３】様々な照射エネルギーで本発明のハイブリッド
・レジストの焦点（μｍ）に対して描かれたハイブリッ
ド・パターンのネガ型線の線幅（ｎｍ）を示す図であ
る。
【図４】本発明のハイブリッド・レジストに組み込まれ
たポジ型可溶性現像阻止剤（ＭＯＰ）の量に対して描か
れた線幅（ｎｍ）を示す図である。
【図５】一般的なレジスト形成物と本発明のハイブリッ
ド・レジスト形成物を用い、ある線幅について焦点の範
囲を示す比較モデルの図である。
【図６】セル領域と素子の形成の関係を示す図である。
【図７】本発明のハイブリッド・レジストを使用してビ
ット線を形成できる６方セルについてサンプルのレイア
ウトを示す図である。
【図８】本発明のハイブリッド・レジストを使用して素
子を形成できる４方セルについてサンプルのレイアウト
を示す図である。
【図９】本発明のハイブリッド・レジストの１形成物を
使用したとき、ミリジュール（ｍＪ）単位の照射量の関
数として毎秒ナノメートル（ｎｍ／ｓｅｃ）単位の溶解
速度を示す図である。
【図１０】本発明のハイブリッド・レジストの１形成物
を使用して形成された線と空間の走査電子顕微鏡写真の
図である。
【図１１】本発明のハイブリッド・レジストの１形成物
を使用して、クロム空間幅の関数として得られた線と空
間の幅を示す図である。
【図１２】照射量（ｍＪ）の関数としてハイブリッド・
レジストの他の形成物の溶解速度（ｎｍ／ｓｅｃ）を示
す図である。
【図１３】本発明のハイブリッド・レジストの１形成物
を使用して、付加ＭＯＰの関数として空間幅（μｍ）の
ばらつきを示す図である。
【図１４】本発明のハイブリッド・レジスト形成物に対
する応答を示し、照射量の関数として、露光（ネガ型）
線、非露光（ポジ型）線、及び空間幅が描かれた図であ
る。
【図１５】開口数（ＮＡ）０．５の遠紫外線（ＤＵＶ）
露光装置で、本発明の例２に示したハイブリッド・レジ
スト形成物により印刷された０．１８μｍのレジストの
線と空間を示す走査電子顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・ジェイ・ホルメス アメリカ合衆国05468、バーモント州ミル トン、ロリン・デビノ・ロード、ナンバー ９ (72)発明者 デビッド・ブイ・ホーリク アメリカ合衆国05452、バーモント州エセ ックス・ジャンクション、バリア・レーン 47 (72)発明者 アハマド・ディ・カトナニ アメリカ合衆国12603、ニューヨーク州ポ キプシ、オールド・ファームズ・ロード 24 (72)発明者 ニランジャン・エム・パテル アメリカ合衆国12590、ニューヨーク州ワ ッピンガーズ・フォールズ、カーネイビ ィ・ストリート 16エイ (72)発明者 ポール・エイ・ラビダックス アメリカ合衆国05404、バーモント州ウィ ノースキー、ディオン・ストリート 95

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ネガ型成分とポジ型成分を含み、該ポジ型
    成分は第１化学線エネルギー・レベルで機能し、該ネガ
    型成分は第２化学線エネルギー・レベルで機能し、且つ
    該第１及び第２の化学線エネルギー・レベルは、化学線
    エネルギー・レベルの中間範囲により分離されている、
    フォトレジスト組成。
  2. 【請求項２】前記ポジ型成分は現像前ベーク条件に対し
    て比較的無反応な、請求項１記載のフォトレジスト組
    成。
  3. 【請求項３】前記第１化学線エネルギー・レベルは前記
    第２化学線エネルギー・レベルより低い、請求項１記載
    のフォトレジスト組成。
  4. 【請求項４】前記第２化学線エネルギー・レベルは前記
    第１化学線エネルギー・レベルより低い、請求項１記載
    のフォトレジスト組成。
  5. 【請求項５】前記ポジ型成分は、ある量の可溶性阻止剤
    を持つ樹脂を含む、請求項１記載のフォトレジスト組
    成。
  6. 【請求項６】前記可溶性阻止剤の量は、印刷される空間
    の大きさを変えるため調整される、請求項５記載のフォ
    トレジスト組成。
  7. 【請求項７】前記可溶性阻止剤の量は、ネガ型線の等焦
    点印刷バイアスを変えるため調整される、請求項５記載
    のフォトレジスト組成。
  8. 【請求項８】集積回路チップを作製する方法であって、 ネガ型成分とポジ型成分を含み、該ポジ型成分は第１化
    学線エネルギー・レベルで機能し、該ネガ型成分は第２
    化学線エネルギー・レベルで機能し、且つ該第１及び第
    ２の化学線エネルギー・レベルは、化学線エネルギー・
    レベルの中間範囲により分離されている、フォトレジス
    ト組成を選択するステップと、 選択されたフォトレジスト物質の層を表面に被着するこ
    とによって膜を形成するステップと、 前記膜の選択された部分を、第１化学線エネルギー・レ
    ベル、ある範囲の中間エネルギー・レベル、及び第２化
    学線エネルギー・レベルに露光するステップと、 前記膜を現像して、少なくとも１つの線と少なくとも１
    つの空間を形成するステップと、 を含む、方法。
  9. 【請求項９】露光後、前記膜を現像する前に、前記膜を
    ベークするステップを含む、請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】前記露光ステップの後、前記ベーク・ス
    テップの前に、少量の化学線エネルギーで前記膜を均一
    露光するステップを含む、請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】前記ベーク・ステップの後、前記現像ス
    テップの前に前記膜を均一露光するステップを含む、請
    求項９記載の方法。
  12. 【請求項１２】前記ベーク・ステップの後、前記現像ス
    テップの前に前記膜の像を再露光するステップを含む、
    請求項９記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記露光量の変更は、少なくとも１つの
    線と少なくとも１つの空間の大きさには影響を与えな
    い、請求項８記載の方法。
  14. 【請求項１４】線と空間を有し、該線と空間は両方とも
    長さと幅を有するレチクルを、前記膜の選択された部分
    を露光する際に使用するため選択し、前記レチクルの線
    と空間の幅の変化は前記少なくとも１つの線の幅に影響
    を与えないステップを含む、請求項８記載の方法。
  15. 【請求項１５】ある周波数の線と空間を持ち、該線と空
    間の周波数が２重化される、レチクルを選択するステッ
    プを含む、請求項８記載の方法。
  16. 【請求項１６】前記第１化学線エネルギー・レベルが前
    記第２化学線エネルギー・レベルより低くなるように、
    前記ポジ型成分とネガ型成分を選択するステップを含
    む、請求項８記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記第２化学線エネルギー・レベルが前
    記第１化学線エネルギー・レベルより低くなるように、
    前記ポジ型成分とネガ型成分を選択するステップを含
    む、請求項８記載の方法。
  18. 【請求項１８】現像前ベーク条件に対して比較的無反応
    であるポジ型成分を選択するステップを含む、請求項８
    記載の方法。
  19. 【請求項１９】前記フォトレジスト組成は、ある量の可
    溶性阻止剤を含み、所望の空間幅を得るため、該可溶性
    阻止剤の量を選択するステップを含む、請求項８記載の
    方法。
  20. 【請求項２０】前記露光ステップでグレイスケール・フ
    ィルタを利用することによって中間露光領域を形成する
    ステップを含む、請求項８記載の方法。
  21. 【請求項２１】請求項８乃至請求項２０記載の方法によ
    り作製された集積回路チップ。
  22. 【請求項２２】ビット線層を作製するプロセスを利用す
    ることによって、６方折り返しビット線アーキテクチャ
    が実現される、請求項２１記載の集積回路チップ。
  23. 【請求項２３】ビット線層と、ある軸に沿った浅いトレ
    ンチ分離層とを作製するプロセスを利用することによっ
    て、４方折り返しビット線アーキテクチャが実現され
    る、請求項２１記載の集積回路チップ。
  24. 【請求項２４】膜を形成するフォトレジスト組成を作製
    する方法であって、 第１レベルで化学線エネルギー照射に反応する第１比率
    のポジ型成分を与えるステップと、 第２レベルで化学線エネルギー照射に反応する第２比率
    のネガ型成分を与えるステップと、 前記第１及び第２の比率を、前記化学線エネルギー照射
    の第１レベルで完全ポジ型反応、前記化学線エネルギー
    照射の第２レベルで完全ネガ型反応、及び前記第１と第
    ２の間のレベルで中間反応を形成するのに適した量に組
    み合わせるステップと、 を含む、方法。
  25. 【請求項２５】前記化学線エネルギー照射の第１レベル
    は前記第２レベルより低い、請求項２４記載の方法。
  26. 【請求項２６】前記ポジ型成分は、酸反応活性基で保護
    された塩基可溶樹脂で構成されたグループから選択され
    る、請求項２４記載の方法。
  27. 【請求項２７】前記ネガ型成分は、テトラメトキシメチ
    ル・グリコリル、２、６−ビス（ヒドロキシメチル）−
    ｐ−クレゾール、メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラ
    ミン樹脂、メチル化グリコールウリル、及びブチル化グ
    リコールウリルで構成されたグループから選択される架
    橋剤である、請求項２４記載の方法。
  28. 【請求項２８】光酸ジェネレータを前記第１及び第２の
    比率と組み合わせることによって、混合物を形成するス
    テップと、 膜として被着するのに適した粘度が得られるまで前記混
    合物に注型溶剤を添加するステップとを含み、該膜を形
    成するフォトレジスト組成は、酸反応活性保護基と架橋
    剤を持つ樹脂を含む、 請求項２４記載の方法。
  29. 【請求項２９】前記注型溶剤を添加する前に、ベース・
    アディティブと増感剤を前記混合物で組み合わせるステ
    ップを含む、請求項２８記載の方法。
  30. 【請求項３０】前記光酸ジェネレータは、Ｎ−（トリフ
    ルオロメチル−スルホニルオキシ）−ビシクロ［２．
    ２．１］ヘプト−５−エン−２、３−ジカルボキシイミ
    ド、オニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、スルホニウム
    塩、ジアリールヨードニウム塩、Ｎ−ヒドロキシ−ナフ
    タルイミドのドデカン・スルホナート、Ｎ−ヒドロキシ
    イミドのスルホン酸エステル、及びＮ−ヒドロキシアミ
    ドのスルホン酸エステルで構成されたグループから選択
    される、請求項２８記載の方法。
  31. 【請求項３１】前記注型溶剤は、プロピオン酸エトキシ
    エチル、プロピオン酸エトキシエチルとγ−ブチロラク
    トンの組み合わせ、及びプロピレン・グリコールモノエ
    チルエーテル・アセテートで構成されたグループから選
    択される、請求項２８記載の方法。
  32. 【請求項３２】前記ベース・アディティブは、ジメチル
    アミノ・ピリジン、７−ジエチルアミノ−４−メチル・
    クマリン、第３アミン、プロトン・スポンジ、ベルベリ
    ン、ポリマ・アミン、水酸化テトラアルキルアンモニウ
    ム、及び水酸化セチルトリメチルアンモニウムで構成さ
    れたグループから選択される、請求項２９記載の方法。
  33. 【請求項３３】前記増感剤は、クリセン、ピレン、フル
    オランテン、アントロン、ベンゾフェノン、チオキサン
    トン、及びアントラセンで構成されたグループから選択
    される、請求項２９記載の方法。
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