JPS61181132A

JPS61181132A - パタ−ン化層形成法

Info

Publication number: JPS61181132A
Application number: JP2247585A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kato; 加藤　直規
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1985-02-07
Filing date: 1985-02-07
Publication date: 1986-08-13
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: JPH0630352B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ＬｌＬ匹且ユ遣１本発明は、基板上にパターン化層を形成するパターン化
層形成法に関し、特に、基板上に微細にパターン化され
た電極層、配線層、絶縁層などでなるパターン化層が形
成されている構成を有する半導体装置を製造する場合に
適用して好適なものである。

従来の技術基板上にパターン化層を形成するパターン化層形成法と
して、従来、第３図を伴なって次に述べる方法が提案さ
れている。

すなわち、基板１を予め用意しく第３図Ａ）、その基板
１上に、フォトレジスト層２を、塗布によって形成する
（第３図Ｂ）。

次に、フォトレジスト層２に対する、所望パターンのフ
ォトマスク３を用いた露光処理によって、フォトレジス
ト層２から、フォトマスク３のパターンに応じたパター
ンに露光されたフォトレジストＷＪ２’を得る（第３図
Ｃ）。

この場合、フォトレジスト層２′の露光されている領域
は、光の横広がりのために、斜線図示のように、フォト
マスク３の斜線の施されていない光通過領域よりも、僅
かではあるが、−周り大なる実効面積を有している。

次に、フォトレジスト層２′に対するエツチング処理に
よって、フォトレジスト８２’から、フォトマスク３の
パターンに応じたパターンを有するパターン化フォトレ
ジスト層２“を形成する（第３図Ｄ）。

次に、基板１上への、パターン化フォトレジスト層２“
をマスクとする、目的とするパターン化層の材料の堆積
処理によって、基板１上に、パターン化フォトレジスト
層２“のパターンに対して反転しているパターンを有し
且つ目的とするパターン化層の材料でなるパターン化１
１４を、パターン化フォ１−レジスト層２″に比し薄い
厚さに、目的とするパターン化層として形成する（第３
図Ｅ）。

この場合、パターン化フォトレジスト層２“上に、パタ
ーン化層４と同時に、パターン化層４と同じ材料のパタ
ーン化層５が、パターン化フォトレジスト層２″と同じ
パターンに形成される。

次に、パターン化フォトレジスト層２″に対する溶去処
理によって、パターン化フォトレジストＩ！！２“を基
板１上から溶去し、よって、基板１上から、パターン化
フォトレジスト［１２“と、その上に形成されているパ
ターン化層５とを除去し、基板１上に、パターン化ｌＩ
４が形成されている構成を得る（第３図Ｆ）。

以上が、従来提案されているパターン化層形成法の一例
である。

また、従来、第４図を伴なって次に述べるパターン化層
形成法も提案されている。

すなわち、第３図の場合と同様の基板１を予め用意しく
第４図Ａ）、その基板１上に、第３図の場合と同様のフ
ォトレジスト１！２を、塗布によって形成する（第４図
Ｂ）。

次に、フォトレジスト層２に対する薬品処理によって、
フォトレジスト層２の表面側の領域をもともとの光感度
よりも低い光感度を有するフォトレジスト１１２２に転
換し、よって、フォトレジスト層２から、そのフォトレ
ジスト層２２以外の領域によるフォトレジスト層２１と
、フォトレジスト層２２とからなる積層体２３を形成す
る（第４図Ｃ）。

次に、積層体２３に対する、第３図の場合の同様の所望
パターンを有するフォトマスク３を用いた露光処理によ
って、積層体２３から、フォトマスク３のパターンに応
じたパターンに露光されたフォトレジスト層２１による
フォトレジスト層２１′と、フォトマスク３のパターン
に応じたパターンに露光されたフォトレジスト層２２′
とが積層されている構成を有する積層体２３′を得る（
第４図Ｄ）。

この場合、積層体２３′のフォトレジスト層２２′の露
光されている領域は、光の横広がりのために、斜線図示
のように、フォトマスク３の斜線の施されていない光通
過領域よりも、僅かではあるが、−周り大きな実効面積
を有する。

また、フォトレジスト１１２１’の露光されている領域
は、フォトレジスト層２１がフォトレジスト層２２より
も高い光感度を有することから、光の横広がりのために
、斜線図示のように、フォトレジスト層２２′の露光さ
れた領域よりも、僅かではあるが、−周り大きな実効面
積を有する。

次に、積層体２３′に対するエツチング処理によって、
積層体２３′から、フォトマスク３のパターンに応じた
パターンを有するフォトレジスト層２１′によるパター
ン化フォトレジスト層２″と、フォトレジスト層２２′
によるパターン化フォトレジストｍ　２２　”とが積層
されている構成を有するパターン化積層体２３“を形成
する（第４図Ｄ）。

この場合、積層体２３′のフォトレジスト層２１′の露
光されている領域が、フォトレジスト層２２′の露光さ
れている領域に比し−周り大きな実効面積を有すること
から、パターン化フォトレジスト層２１“が、パターン
化フォトレジスト層２２“の側面よりも僅かに内側に側
面を有するものとして形成される。

次に、基板１上への、パターン化積層体２３″をマスク
とする、目的とするパターン化層の材料の堆積処理によ
って、基板１上に、パターン化積層体２３″のパターン
化フォトレジスト層２２″のパターンに対して反転して
いるパターンを有し且つ目的とするパターン化層の材料
でなるパターン化層４を、パターン化フォトレジスト１
５１２１“に比し薄い厚さに、目的とするパターン化層
として形成する（第４図Ｅ）。

この場合、パターン化！！４は、パターン化フォトレジ
スト層２１“の側面が、パターン化フォトレジスト層２
２“の側面よりも僅かに内側に側面を有していることか
ら、パターン化層４の側面と、パターン化フォトレジス
ト層２１“の側面との間に、僅かな間隔を有している。

また、パターン化フォトレジスト！２２　”上に、パタ
ーン化層４と同時に、パターン化！１４と同じ材料のパ
ターン化層５が、パターン化フォトレジスト層２２“と
同じパターンに形成される。

次に、パターン化積層体２３″に対する溶去処理によっ
て、基板１上から、パターン化積層体２３″を溶去し、
よって、基板１上から、パターン化積層体２３″と、そ
のパターン化積層体２３“上に形成されているパターン
化層５とを除去し、基板１上に、パターン化層４が形成
されている構成を得る（第４図Ｆ）ａ以上が、従来提案されているパターン化層形成法の他の
例である。

さらに、従来、第５図を伴なって次に述べるパターン化
層形成法も提案されている。

すなわち、第３図の場合と同様の基板１を予め用意しく
第５図Ａ）、その基板１上に、第３図の場合と同様のフ
ォトレジスト層２と、無機材料でなる非感光性層３１と
、フォトレジスト層２と同じ材料のフォトレジスト層３
２とをそれらの順に形成して、それらフォトレジスト層
２と、非感光性層３１と、フォトレジスト層３２との積
層体３３を形成する（第５図Ｂ）。

次に、積層体３３に対する、所望のパターンを有するフ
ォトマスク３を用いた露光処理によって、積層体３３か
ら、フォトマスク３のパターンに応じたパターンに露光
されているフォトレジスト層２によるフォトレジストｌ
ｌ！２′　と、非感光性層３１と、フォトマスク３のパ
ターンに応じたパターンに露光されているフォトレジス
ト層３２によるフォトレジスト層３２′とがそれらの順
に積層されている積層体３３′を得る（第５図Ｃ）。

この場合、フォトレジスト層２′及び３２′の露光され
ている領域は、光の横広がりのために、斜線図示のよう
に、フォトマスク３の斜線の施されている光通過領域よ
りも、僅かではあるが−周り大きな互に等しい実効面積
を有している。

次に、積層体３３′のフォトレジストＮｉ！！３２′に
対するエツチング処理によって、フォトレジスト層３２
′から、フォトマスク３のパターンに応じたパターンを
有するパターン化フォトレジストＭ３２“を形成し、よ
って、積層体３３′から、フォトレジスト層２′と、非
感光性層３１と、パターン化フォトレジスト層３２“と
がそれらの順に積層されている積層体３３″を形成する
（第５図Ｄ）。

次に、積層体３３″の非感光性１ｉ３１’及びフォトレ
ジスト層２′に対するパターン化フォトレジストＪＩ３
２”をマスクとして用いたドライエツチング処理によっ
て、非感光性層３１から、パターン化フォトレジスト８
３２”のパターンに応じたパターンを有するパターン化
非感光性層３１′を形成するとともに、フォトレジスト
層２′から、同様に、パターン化フォトレジストｌｌｉ
！ｉ　３２　”のパターンに応じたパターンを有するパ
ターン化フォトレジスト層２“を形成し、よって、積層
体３３“から、パターン化フォトレジスト層２″と、パ
ターン化非感光性層３１′と、パターン化フォトレジス
ト！１３２“とがそれらの順に積層されている積層体３
３′“を形成する（第５図Ｅ）。

この場合、パターン化フォトレジスト１３２“及びフォ
トレジスト層２′が、横方向にもエツチングされること
から、パターン化フォトレジスト層３２“及び２“が、
パターン化非感光性層３１′の側面よりも僅かに内側に
側面を有するものとして形成される。

次に、基板１上への、パターン化積層体３３″をマスク
とする、目的とするパターン化層の材料の堆積処理によ
って、基板１上に、パターン化積層体３３″のパターン
化非感光性層３１′のパターンに対して反転しているパ
ターンを有するパターン化層４を、パターン化フォトレ
ジスト層２“に比し薄い厚さに、目的とするパターン化
層として形成する（第５図Ｅ）。

この場合、パターン化層４は、パターン化フォトレジス
ト層２″の側面が、パターン化非感光性層３１′の側面
よりも僅かに内側に側面を有していることから、パター
ン化層４の側面と、パターン化フォトレジスト層２′の
側面との闇に、僅かな間隔を有している。また、パター
ン化非感光性Ｊｉ！ｆ３１’及びパターン化フォトレジ
スト１Ｕ３２”上に、パターン化層４と同時に、パター
ン化層４と同じ材料のパターン化層５及び５′が形成さ
れる。

次に、パターン化積層体３３″のパターン化フォトレジ
ストヨ２″に対する溶去処理によって、基板１上から、
パターン化フォトレジスト１ｉｉ　２　”及び３２″を
溶去し、よって、基板１上から、パターン化積層体３３
″をパターン化層５及び５′とともに除去し、基板１上
にパターン化Ｗ！Ｉ４が形成されている構成を得る（第
５図Ｆ）。

以上が、従来提案されているパターン化層形成法のさら
に他の例である。

また、従来、第６図を伴なって次に述べるパターン化層
形成法も提案されている。

すなわち、第３図の場合と同様の基板１を予め用意しく
第６図Ａ）、その基板１上に、第３図の場合と同様のフ
ォトレジスト層２と、後で行われるエツチング処理に用
いるエッチャントに対しフォトレジスト層２に比しエツ
チング速度が遅い材料によるフォトレジスト層４１とが
それらの順に積層されている積層体４２を、塗布によっ
て形成する（第６図Ｂ）。

次に、積層体４２に対する、所望パターンのフォトマス
ク３を用いた露光処理によって、積層体４２から、フォ
トマスク３のパターンに応じたパターンに露光されてい
るフォトレジスト層２によるフォトレジスト層２′と、
フォトマスク３のパターンに応じたパターンに露光され
ているフォトレジスト！ｍ４１によるフォトレジスト層
４１′とがそれらの順に積層されている積層体４２′を
得る（第６図Ｃ）。

次に、積層体４２′に対するエツチング処理によって、
積層体４２′から、フォトマスク３のパターンに応じた
パターンを有するフォトレジスト層２′によるパターン
化フォトレジスト層２″と、同様のパターンを有するフ
ォトレジスト層４１′によるパターン化フォトレジスト
層４１　”とがそれらの順に積層されているパターン化
積層体４２“を形成する（第６図Ｄ）。

この場合、積層体４２“は、フォトレジスト層２′がフ
ォトレジスト層４１′に比しエツチング速度が早いこと
から、パターン化フォトレジスト層２“が、パターン化
フォトレジスト層４１″の側面よりも僅かに内側に内面
を有するものとして形成される。

次に、基板１上への、パターン化積層体４２“をマスク
とする、目的とするパターン化層の材料の堆積処理によ
って、基板１上に、パターン化積層体４２″のパターン
化フォトレジスト層４１″のパターンに対して反転して
いるパターンを有するパターン化層４を、パターン化フ
ォトレジスト層２“に比し薄い厚さに、目的とするパタ
ーン化層として形成する（第６図Ｅ）。

この場合、パターン化１１４は、パターン化フォトレジ
ストＷｌ　２　”の側面が、パターン化フォトレジスト
層４１′の側面よりも僅かに内側に側面を有しているこ
とから、パターン化層４の側面と、パターン化フォトレ
ジスト層２“の側面との間に、僅かな間隔を有している
。また、パターン化フォトレジスト層４１”上に、パタ
ーン化層４と同時に、パターン化層４と同じ材料のパタ
ーン化層５が、パターン化フォトレジスト層４１″と同
じパターンに形成される。

次に、パターン化積層体４２“に対する溶去処理によっ
て、基板１上から、パターン化積層体４２″を溶去し、
よって、基板１上から、パターン化積層体４２“と、そ
の上に形成されているパターン化層５とを除去し、基板
１上にパターン化層４が形成されている構成を得る（第
６図Ｆ）。

以上が、従来提案されているパターン化層形成法の他の
例である。

また、従来、第７図を伴なって次に述べるパターン化層
形成法も提案されている。

すなわち、第３図の場合と同様の基板１を予め用意しく
第７図Ａ）、その基板１上に、第３図の場合と同様のフ
ォトレジスト層２と、後で行われるエツチング処理に用
いるエッチャントに対しフォトレジスト層に比しエッチ
ジグ速度が早い材料によるフォトレジスト層５１とがそ
れらの順に積層されている積層体５２を、塗布によって
形成する（第７図Ｂ）。

次に、積層体４２に対する、所望パターンのフォトマス
ク３を用いた露光処理によって、積層体５２から、フォ
トマスク３のパターンに応じたパターンに露光されてい
るフォトレジスト層２によるフォトレジスト層２′と、
フォトマスク３のパターンに応じたパターンに露光され
ているフォトレジスト層５１によるフォトレジスト層５
１′とがそれらの順に積層されている積層体５２′を得
る（第７図Ｃ）。

次に、積層体５２′に対するエツチング処理によって、
積層体５２′から、フォトマスク３のパターンに応じた
パターンを有するフォトレジスト層２′によるパターン
化フォトレジストｍ　２　”と、同様のパターンを有す
るフォトレジスト層５１′によるパターン化フォトレジ
スト層５１“とがそれらの順に積層されている積層体５
２″を形成する（第７図Ｄ）。

この場合、積層体５２″は、フォトレジスト層２′がフ
ォトレジスト層５１′に比しエツチング速度が遅いこと
から、パターン化フォトレジスト層５１“が、パターン
化フォトレジスト層２″の側面よりも僅かに内側に内面
を有するものとして形成される。

次に、基板１上への、パターン化積層体５２“をマスク
とする、目的とするパターン化層の材料の堆積処理によ
って、基板１上に、パターン化積層体５２″に比し薄く
が、そのパターン化フォトレジストＩ１２　”に比し厚
い、という厚さに形成する（第７図Ｅ）。

この場合、パターン化層４は、パターン化フオドレジス
トＷｊ２″のパターンに対して反転しているパターンを
有するパターン化層部４ａと、その上にそれに比し−周
り大きな面積で形成されているパターン化フォトレジス
ト層５２“のパターンに対して反転しているパターンを
有する半導体層部４ｂとからなり、断面Ｔ字状を有して
いる。また、パターン化フォトレジスト層５２″上に、
パターン化層４と同時に、パターン化層４と同じ材料の
パターン化ＷＪ５が、パターン化フォトレジスト層５２
“と同じパターンに形成される。

次に、パターン化積層体５２″に対する溶去処理によっ
て、基板１上から、パターン化積層体５２“を溶去し、
よって、基板１上から、パターン化積層体５２″と、そ
の上に形成されているパターン化層５とを除去し、基板
１上にパターン化層４が形成されている構成を得る。

発明が解決しようとする口　。

第３図で上述した従来のパターン化層形成法の場合、露
光処理を行う前の工程（第３図Ｄ）において、基板１上
に形成する層として８、フォトレジスト層２の一層だけ
でよいので、目的とするパターン化層４を容易に形成す
ることができる。

しかしながら、エツチング処理によって、フォトレジス
ト層２′からパターン化フォトレジスト層２“を形成す
る工程（第３図Ｄ）において、フォトレジスト層２′を
、その厚さ以下の幅にエツチングすることが困難である
ことから、フォトレジスト層２′従ってフォトレジスト
層２を薄い厚さに形成しない限り、パターン化層４を微
細にパターン化されているものとして形成することがで
きない、という欠点を有していた。

また、このために、フォトレジスト層２を薄い厚さに形
成した場合は、パターン化層４を形成する工程（第３図
Ｅ）において、そのパターン化層４がパターン化フォト
レジスト！１１２“上の形成されるパターン化層５と連
接して形成されるおそれを有し、このため、パターン化
フォトレジスト層２″を溶去して、パターン化Ｆｍ４を
最終的に得た場合（第３図Ｆ）、そのパターン化Ｗ！Ｉ
４が、輪郭の明瞭なパターンを有するものとして得られ
ない、という欠点を有していた。

さらに、基板１上に、パターン化層４を形成して後、パ
ターン化フォトレジスト層２″を基板１上から溶去する
工程（第３図Ｆ）において、パターン化フォトレジスト
層２″がパターン化層４と側面間で連接しているので、
パターン化フォトレジスト１！　２　”を溶去するのに
時間がかかり、従って、パターン化ＪＩ４を形成するの
に時間がかかる、という欠点を有していた。

また、第４図で上述した従来のパターン化層形成法の場
合、パターン化層４を基板１上に形成して後、パターン
化フォトレジスト層２“を溶去する工程（第４図Ｇ）に
おいて、パターン化１１ｉ１４がパターン化フォトレジ
スト層２“と側面間で連接していないので、パターン化
フォトレジスト層２“を、第３図で上述した従来のパタ
ーン化層形成法の場合に比し短い時間で容易に溶去する
ことができ、従って、パターン化層４を第３図の場合に
比し短い時間で用意に形成することができる。

しかしながら、エツチング処理によって、積層体２３′
からパターン化積層体２３“を形成する工程において（
第４図Ｄ）、積層体２３′をその厚さ以下の幅にエツチ
ングすることが困難であることから、積層体２３′従っ
てフォトレジスト層２を薄い厚さに形成しない限り、パ
ターン化Ｎ４を微細にパターン化されているものとして
形成することができない、という欠点を有していた。

また、このために、フォトレジスト１１２を薄い厚さに
形成した場合は、パターン化層４を形成する工程におい
て、そのパターン化層４が、積層体２３″上に形成され
るパターン化層５と連接して形成されるおそれを有し、
このため、パターン化積層体２３“を基板１上から除去
して、パターン化層４を最終的に得た場合（第４図Ｇ）
、そのパターン化層４から、輪郭の明瞭なパターンを有
するものとして得られない、という欠点を有していた。

さらに、基板１上に、フォトレジスト層２を形成して優
、そのフォトレジスト層２に対する薬品処理によってフ
ォトレジスト層２から、フォトレジスト層２１と、それ
に比し低い光感度を有するフォトレジストＷＪ２２とが
積層されている積層体２３を形成する工程（第４図Ｃ）
を必要とするとともに、積層体２３のフォトレジスト層
２２を再現性よく形成することが困難であることから、
パターン化層４を、所期のパターンに再現性良く形成す
ることが困難である、という欠点を有していた。

さらに、第５図で上述した従来のパターン化層形成法の
場合、パターン化Ｍ４を基板１上に形成して後、パター
ン化積層体３３″を基板１上から除去する工程において
（第５図Ｇ）、パターン化フォトレジスト層２″がパタ
ーン化層４と連接していないので、パターン化フォトレ
ジストＩ２“を、第３図の場合に比し短い時間で容易に
溶去することができ、従って、パターン化積層体３３”
’を短い時間で、容易に、基板１上から除去することが
でき、よって、パターン化層４を短い時間で容易に形成
することができる。

また、パターン化層４を形成する工程において（第５図
Ｆ）、そのパターン化ＦＪ４が、パターン化フォトレジ
スト層２″と、パターン化非感光性層３１′と、パター
ン化フォトレジスト１１３２“とが積層されている構成
を有するパターン化積層体３３″をマスクとして、基板
１上に、パターン化積層体３３″のパターン化フォトレ
ジストｍ　２　”に比し薄い厚さに形成され、一方、パ
ターン化積層体３３”’のパターン化非感光性層３１′
を厚い厚さに形成し得るので、パターン化層４が、パタ
ーン化積層体３３″上に形成されるパターン化ｌｉ５と
連接して形成されるおそれを有さず、このため、パター
ン化積層体３３″を基板１上から除去して、パターン化
層４を最終的に得た場合（第５図Ｇ）、そのパターン化
層４が輪郭の明瞭なパターンを有するものとして得られ
る。

しかしながら、積層体３３′のフォトレジスト層３２′
に対するエツチング処理と、積層体３３の非感光性層３
１及びフォトレジスト層２′に対するエツチング処理と
の２度のエツチング処理を必要とし、しかも、それらエ
ツチング処理の内容が互に異なることから、パターン化
１１４を容易に形成することができない、という欠点を
有していた。

さらに、第６図で上述した従来のパターン化層形成法の
場合、パターン化ｗＪ４を基板１上に形成して後、パタ
ーン化積層体４２″を基板１上から除去する工程におい
て（第６図Ｆ）、パターン化積層体４２″のパターン化
フォトレジストＷ！Ｊ２″が、パターン化１１４と連接
していないので、パターン化積層体４２“を短い時間で
容易に除去することができ、よって、パターン化層４を
短い時間で容易に形成することができる。

また、パターン化層４を形成する工程において（第６図
Ｅ）、そのパターン化層４が、パターン化フォトレジス
ト層２“と、パターン化フォトレジスト層４１“とが８
１ｍされている構成を有するパターン化積層体４２″を
マスクとして、基板１上に、パターン化積層体４２″の
パターン化フォトレジスト層２“に比し薄い厚さに形成
され、一方、パターン化積層体３３″のパターン化フォ
トレジストＨ４１′の厚さを厚い厚さに形成し得るので
、パターン化Ｆｍ４が、パターン化積層体４２″上に形
成されるパターン化Ｗ５と連接して形成されるおそれを
有さず、このため、パターン化積層体４２″を基板１上
から除去して、パターン化層４を最終的に得た場合（第
６図Ｆ）、そのパターン化１ｉ４が輪郭の明瞭なパター
ン〃有するものとして得られる。

しかしながら、露光処理を行う前の工程（第６図Ｂ）に
おいて、基板１上に形成する層として、フォトレジスト
ＦＩＪ２と、フォトレジスト層４１との２層を必要とし
、しかも、それらフォトレジスト層２と、フォトレジス
ト層４１として、エツチング処理の工程で用いるエッチ
ャントに対し互にエツチング速度の異なるものでなけれ
ばならないという制限を有していることから、パターン
化層４を廉価に形成することができない、という欠点を
有していた。

さらに、第７図で上述した従来のパターン化層形成法の
場合、パターン化層４を形成する工程において（第７図
Ｅ）、そのパターン化層４が、パターン化フォトレジス
ト層２“と、パターン化フォトレジストＥ　５１　”と
が積層されている構成を有するパターン化積層体５２″
をマスクとして、基板１上に、パターン化積層体４２″
のパターン化フォトレジスト層２“に比し薄いが、パタ
ーン化フォトレジスト層２”に比し厚い厚さに形成され
、一方、パターン化積層体５２″のパターン化フォトレ
ジスト層５１′を厚い厚さに形成し得るので、パターン
化層４が、パターン化積層体４２“上に形成されるパタ
ーン化１１５と連接して形成されるおそれを有さす、こ
のため、パターン化積層体５２“を基板１上から除去し
て、パターン化層４を最終的に得た場合（第６図Ｆ）、
そのパターン化層４が輪郭の明瞭なパターン〃有するも
のとして得られる。

また、パターン化層４が、断面Ｔ字状に形成されるので
、例えばショットキ接合型電界効果トランジスタのゲー
ト電極層を形成する場合に適用した場合、そのゲート電
極層を、短いゲート長を有していながら、ゲート抵抗の
低いものとして形成することができ、従って、ショット
キ接合型電界効果トランジスタのゲート電極層を形成す
る場合に適用して好適である。

しかしながら、露光処理を行う前の工程（第７図８）に
おいて、基板１上に形成する層として、フォトレジスト
層２と、フォトレジスト層４２との２層を必要とし、し
かも、それらフォトレジス］一層２と、フォトレジスト
層４２として、エツチング処理の工程で用いるエラチャ
ン１−に対し互にエツチング速度の異なるものでなけれ
ばならないという制限を有していることから、パターン
化層４を廉価に形成することができない、という欠点を
有していた。

また、パターン化層４を基板１上に形成する工程（第７
図Ｅ）の後、パターン化積層体５２″を溶去除去する工
程（第７図Ｆ）において、パターン化層４がパターン化
積層体５２”と側面間で連接しているので、パターン化
積層体５２″を溶去除去するのに時間がかかり、従って
。

パターン化層４を形成するのに時間がかかる、という欠
点を有していた。

間　を　決するための手段よって、本発明は上述した欠点のない、新規なパターン
化層形成法を提案せんとするものである。

本発明によるパターン化層形成法は、次に述べる順次の
工程をとって、目的とするパターン化層を形成する。

すなわち、まず、基板上に、第１のフォトレジスト層と
、光通過制限層と、第２のフォトレジスト層とがそれら
の順に積層されている第１の積層体を形成する工程をと
る。

次に、上記第１の積層体に対する所望パターンを有する
フォトマスクを用いた露光処理によって、第１の積層体
から、上記フォトマスクのパターンに応じたパターンに
露光された上記第１のフォトレジスト層による第３のフ
ォトレジスト層と、上記光通過制限層と、上記フォトマ
スクのパターンに応じたパターンに露光された上記第２
のフォトレジスト層による第４のフォトレジスト層とが
それらの順に積層されている第２の積層体を得る工程を
採る。

次に、上記第２の積層体の第４のフォトレジスト層に対
するエツチング処理によって、上記第４のフォトレジス
ト層から、上記フォトマスクのパターンに応じたパター
ンを有する第１のパターン化フォトレジスト層を形成す
る工程をとる。

次に、上記第２の積層体の光通過制限層に対する、上記
第１のパターン化フォトレジスト層をマスクとするエツ
チング処理によって、上記光通過制限層から、第１のパ
ターン化フォトレジスト層と同じパターンを有するパタ
ーン化光通過制限層を形成する工程をとる。

次に、上記第２の積層体の第３のフォトレジスト層に対
するエツチング処理によって、上記第３のフォトレジス
ト層から、上記フォトマスクのパターンに応じたパター
ンを有する第２のパターン化フォトレジスト層を形成し
、よって、上記第２のパターン化フォトレジスト層と、
上記パターン化光通過制限層と、上記第１のパターン化
フォトレジスト層とがそれらの順に積層されているパタ
ーン化積層体を形成する工程をとる。

次に、基板上への、上記パターン化積層体をマスクとす
る、目的とするパターン化層の材料の堆積処理によって
、上記基板上に、上記材料でなるパターン化層を形成す
る工程をとる。

次に、上記パターン化積層体に対する溶去処理によって
、上記パターン化積層体を上記基板上から除去する工程
をとり、よって、上記基板上に、上記パターン化層によ
る目的とするパターン化層を得る。

塞」１１ユ次に、第１図を伴なって、本発明によるパターン化層形
成法の第１の実施例を述べよう。

本発明によるパターン化層形成法の第１の実施例は、次
に述べる順次の工程をとって、目的とするパターン化層
形成法を形成する。

すなわち、第３図の場合と同様の基板１を予め用意する
（第１図Ａ）。

しかして、その基板１上に、第３図の場合と同様のフォ
トレジスト層２と、光通過制限層６１と、フォトレジス
ト１２と同じ材料でなるフォトレジスト層６２とがそれ
らの順に積層されている積層体６３を形成する（第１図
Ｂ）。

この場合、光通過制限１１６１は、模の露光処理時に用
いる光を通過させるが、その光に対して「１」よりも小
さい透過率を有する層、または、同様に、後の露光処理
時に用いる光を通過させるが、その光の照射を受けて、
その光に対する透過率が低いまたは高い方向に変化する
、例えば光クロニズムを示す染料が導入されている合成
樹脂ポリマでなる層でなる。

次に、積層体６３に対する所望パターンを有する、第３
図で上述したと同様のフォトマスク３を用いた露光処理
によって、積層体６３から、フォトマスク３のパターン
に応じたパターンに露光されたフォトレジストＷＪ２に
よるフォトレジスト層２′と、光通過制限層６１と、フ
ォトマスク３のパターンに応じたパターンに露光された
フォトレジスト１ｔ６２によるフォトレジスト層６２′
とがそれらの順に積層されている積層体６３′を得る（
第１図Ｃ）。

この場合、積層体６３′のフォトレジスト層６２′の露
光されている領域は、光の構成がりのために、斜線図示
のように、フォトマスク３の斜線の施されていない光通
過領域よりも、僅かではあるが、−周り大きな実効面積
を有する。

また、フォトレジスト層２′の露光されている領域も、
フォトマスク３の斜線の施されていない光通過領域より
も、僅かではあるが−周り大きな実効面積を有する。し
かしながら、そのフォトレジスト１１２’の露光されて
いる領域は、フォトレジスト層２が、光通過制限層６１
を通じて光の照射を受け、このため、フォトレジスト層
６２よりも少ない先口で光の照射を受けるので、フォト
レジスト層６２′の露光されている領域よりも僅かでは
あるが、−周り小さな実効面積を有する。

次に、積層体６３′のフォトレジスト層６２′に対する
エツチング処理によって、フォトレジスト１６２’から
、フォトマスク３のパターンに応じたパターンを有する
パターン化フォトレジスト１１６２“を形成する（第１
図Ｄ）、。

次に、積層体６３′の光通過制限層６１に対する、パタ
ーン化フォトレジスト層６２″をマスフとするエツチン
グ処理によって、光通過制限層６１から、パターン化フ
ォトレジスト層６２″と同じパターンを有するパターン
化光通過制限層６１′を形成する（第１図Ｅ）。

次に、積層体６３′のフォトレジスト層２′に対するエ
ツチング処理によって、フォトレジスト層２′から、フ
ォトマスク３のパターンに応じたパターンを有するパタ
ーン化フォトレジスト層２″を形成し、よって、パター
ン化フォトレジス１一層２″と、パターン化光通過制限
層６１′と、パターン化フォトレジスト層６１“とがそ
れらの順に積層されているパターン化積層体６３″を形
成する（第１図Ｆ）。

この場合、積層体６３′のフォトレジスト層２′の露光
されている領域が、フォトレジスト層６２′の露光され
ている領域よりも−周り小さな実効面積を有し、また、
パターン化光通過制限層６１′がパターン化フォトレジ
ストＩｔ６２″をマスクとして形成されることから、パ
ターン化積層体６３“のパターン化フォトレジスト層２
″が、パターン化光通過制限層６１′及びパターン化フ
ォトレジスト層６２　″の側面よりも僅かに外側に側面
を有するものとして形成される。

次に、基板１上への、パターン化積層体６３“をマスク
とする、目的とするパターン化層の材料の堆積処理によ
って、基板１上に、目的とするパターン化層の材料でな
るパターン化層４を、パターン化８１層体６３″に比し
薄い厚さを有するが、そのパターン化積層体６３″のパ
ターン化フォトレジストＭ２″の厚さとパターン化光通
過制限層６１′の厚さとの和に比し厚い厚さに、目的と
するパターン化層として形成する１１１図Ｇ）。

この場合、パターン化層４は、パターン化フォトレジス
ト層２“に対して反転しているパターンを有するパター
ン化層部４ａと、そのパターン化層部４ａ上に形成され
且つパターン化光通過制限層６１′に対して反転してい
るパターンを有するパターン化層部４ｂとからなり、従
って、断面Ｔ字状を有している。

次に、パターン化積層体６３″のパターン化フォトレジ
スト層２″及び６２″に対する溶去処理によって、それ
らパターン化フォトレジストＷＪ２″及び６２″を溶去
し、よって、それらパターン化フォトレジスト層２“及
び６２“と、それら間のパターン化光通過制限層６１′
とを基板１上から除去し、結局、基板１上から、パター
ン化積層体６３″を除去し、よって、基板１上に、目的
とするパターン化層４が形成されている構成を得る（第
１図Ｈ）。

以上が、本発明によるパターン化層形成法の第１の実施
例である。

このような本発明によるパターン化層形成法によれば、
パターン化層４を形成する工程（第１図Ｇ）において、
そのパターン化層４が、パターン化フォトレジストｆｆ
１２″と、パターン化光通過制限層６１′と、パターン
化フォトレジスト層６２″とが積層されている構成を有
するパターン化積層体６３“をマスクとして、基板１上
に、パターン化積層体６３“に比し薄い厚さを有するが
、パターン化フォトレジスト原２“の厚さと、パターン
化光通過制限層６１′の厚さとの和よりも厚い厚さに形
成され、一方、パターン化フォトレジスト層６２″を厚
い厚さに形成し得るので、パターン化層４が、パターン
化フォトレジスト層６３上に形成されるパターン化層５
と連接して形成されるおそれを有さず、このため、パタ
ーン化積層体６３″を基板１上から除去して、パターン
化層４を最終的に得た場合（第１図Ｈ）、そのパターン
化層４が輪郭の明瞭なパターンを有するものとして得ら
れる。

また、パターン化１１４が、断面Ｔ字状に形成されるの
で、第７図で上述した従来のパターン化層形成法の場合
と同様に、ショットキ接合型電界効果トランジスタのゲ
ート電極層を形成する場合に適用して好適である、など
の特徴を有する。

実施例２次に、第２図を伴なって、本発明によるパターン化層形
成法の第２の実施例を述べよう。

すなわち、第３図の場合と同様の基板１を予め用意する
（第２図Ａ）。

しかして、その基板１上に、第１図のフォトレジスト層
２のポジ型とは逆のネガ型を有するフォトレジスト層７
１と、光通過制限層６１と、フォトレジスト層７１と同
じ材料でなるフォトレジスト層７２とがそれらの順に積
層されている積層体７３を形成する（第２図Ｂ）。

この場合、光通過制限層６１は、第１図の場合と同様に
、後の露光処理時に用いる光を通過させるが、その光に
対して１よりも小さい透過率を有する層、または同様に
、後の露光処理時に用いる光を通過させるが、その光の
照射を受けて、その光に対する透過率が低いまたは高い
方向に変化する、例えば光クロニズムを示す染料が導入
されている合成樹脂ポリマでなる層でなる。

次に、積層体６３に対する所望パターンを有する、第３
図で上述したと同様のフォトマスク３を用いた露光処理
によって、積層体６３から、フォトマスク３のパターン
に応じたパターンに露光されたフォトレジスト層７１に
よるフォトレジスト層７１′と、光通過制限層６１と、
フォトマスク３のパターンに応じたパターンに露光され
たフォトレジスト１１７２によるフォトレジスト層７２
′とがそれらの順に積層されている積層体７３′を得る
（第２図Ｃ）。

この場合、積層体７３′のフォトレジスト層７２′の露
光されている領域は、光の構成がりのために、斜線図示
のように、フォトマスク３の斜線の施されていない光通
過領域よりも、僅かではあるが、−周り大きな実効面積
を有する。

また、フォトレジスト［１７１’の露光されている領域
も、フォトマスク３の斜線の施されていない光通過領域
よりも、僅かではあるが−周り大きな実効面積を有する
。しかしながら、そのフォトレジスト層７１′の露光さ
れている領域は、フォトレジスト１１７１が、光通過制
限１６１を通じて光の照射を受け、このため、フォトレ
ジスト層７２よりも少ない光量で光の照射を受けるので
、フォトレジスト層７２′の露光されている領域よりも
僅かではあるが、−周り小さな実効面積を有する。

次に、積層体７３′のフォトレジスト層６２′に対する
エツチング処理によって、フォトレジスト層７２′から
、フォトマスク３のパターンの反転したパターンを有す
るパターン化フォトレジスト層７２　”を形成する（第
２図Ｄ）。

次に、積層体７３′の光通過制限層６１に対する、パタ
ーン化フォトレジストＷＪ　７２　”をマスクとするエ
ツチング処理によって、光通過制限層６１から、パター
ン化フォトレジスト１１６２″と同じパターンを有する
パターン化光通過制限層６１′を形成する（第２図Ｅ）
。

次に、積層体６３′のフォトレジスト層２′に対するエ
ツチング処理によって、フォトレジスト層７１′から、
フォトマスク３のパターンの反転したパターンを有する
パターン化フォトレジスト層７１“を形成し、よって、
パターン化フォトレジスト層７２“と、パターン化光通
過制限層６１′と、パターン化フォトレジスト層７１”
とがそれらの順に積層されているパターン化積層体７３
“を形成する（第２図Ｆ）。

この場合、積層体７３′のフォトレジスト層７１′の露
光されている領域が、フォトレジスト層７２′の露光さ
れている領域よりも−周り小さな実効面積を有し、また
、パターン化光通過制限層６１′がパターン化フォトレ
ジスト層７２“をマスクとして形成されることから、パ
ターン化積層体７３“のパターン化フォトレジスト層７
１＃が、パターン化光通過制限層６１′及びパターン化
フォトレジスト層７２＃の側面よりも僅かに内側に側面
を有するものとして形成される。

次に、基板１上への、パターン化積層体６３“をマスク
とする、目的とするパターン化層の材料の堆積処理によ
って、基板１上に、目的とするパターン化層の材料でな
るパターン化層４を、パターン化フォトレジストＩ　７
１　”に比し薄い厚さに、目的とするパターン化層とし
て形成する（第２図Ｇ）。

次に、パターン化積層体７３“のパターン化フォトレジ
スト１）　７１　”及び７２“に対する溶去処理によっ
て、それらパターン化フォトレジストＦｍ７１″及び７
２″を溶去し、よって、それらパターン化フォトレジス
ト層７１″及び７２″と、それら間のパターン化光通過
制限層６１′とを基板１上から除去し、結局、基板１上
から、パターン化積層体７３″を除去し、よって、基板
１上に、目的とするパターン化層４が形成されている構
成を得る（第２図Ｈ）。

このような本発明によるパターン化層形成法によれば、
パターン化積層体７３″を、基板１上から、短時間で、
容易に、除去し得るので、パターン化層４を短い時間で
、容易に形成することができる、などの特徴を有する。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明によるパターン化層形成法の第１の実
施例を示す、順次の工程における路線的断面図である。第２図は、本発明によるパターン化層形成法の第２の実
施例を示す、順次の工程における路線的断面図である。第３図は、従来のパターン化層形成法の一例を示す、順
次の工程における路線的断面図である。第４図は、従来のパターン化層形成法の他の例を示す、
順次の工程における路線的断面図である。第５図は、従来のパターン化層形成法の他の例を示す、
順次の工程における路線的断面図である。第６図は、従来のパターン化層形成法の他の例を示す、
順次の工程における路線的断面図である。第７図は、従来のパターン化層形成法の他の例を示す、
順次の工程における路線的断面図である。１　・・・・・・・・・・・・・・・基板２．２’、６
２．６２’　７１．７１′、７２．７２′・・・フォト
レジスト層３　・・・・・・・・・・・・・・・フォトマスク２“
、６２”、７１”、７２“ ・・・・・・・・・・・・・・・パターン化フォトレジ
スト層４　・・・・・・・・・・・・・・・パターン化層６３
．６３’　、７３．７３′ ・・・・・・・・・・・・・・・積層体６３“、７３“ ・・・・・・・・・・・・・・・パターン化積層体６１
・・・・・・・・・・・・・・・光通過制限層６１′・
・・・・・・・・・・・パターン化光通過制限層第１図第１Ｗｉ第２図第２図第８＠第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】　基板上に、第１のフォトレジスト層と、光通過制限層
と、第２のフォトレジスト層とがそれらの順に積層され
ている第１の積層体を形成する工程と、上記第１の積層体に対する、所望パターンを有するフォ
トマスクを用いた露光処理によつて、第１の積層体から
、上記フォトマスクのパターンに応じたパターンに露光
された上記第１のフォトレジスト層による第３のフォト
レジスト層と、上記光通過制限層と、上記フォトマスク
のパターンに応じたパターンに露光された上記第２のフ
ォトレジスト層による第４のフォトレジスト層とがそれ
らの順に積層されている第２の積層体を得る工程と、上記第２の積層体の第４のフォトレジスト層に対するエ
ッチング処理によって、上記第４のフォトレジスト層か
ら、上記フォトマスクのパターンに応じたパターンを有
する第１のパターン化フォトレジスト層を形成する工程
と、上記第２の積層体の光通過制限層に対する、上記第１の
パターン化フォトレジスト層をマスクとするエッチング
処理によつて、上記光通過制限層から、第１のパターン
化フォトレジスト層と同じパターンを有するパターン化
光通過制限層を形成する工程と、上記第２の積層体の第３のフォトレジスト層に対するエ
ッチング処理によつて、上記第３のフォトレジスト層か
ら、上記フォトマスクのパターンに応じたパターンを有
する第２のパターン化フォトレジスト層を形成し、よっ
て、上記第２のパターン化フォトレジスト層と、上記パ
ターン化光通過制限層と、上記第１のパターン化フォト
レジスト層とがそれらの順に積層されているパターン化
積層体を形成する工程と、上記基板上への、上記パター
ン化積層体をマスクとする、目的とするパターン化層の
材料の堆積処理によって、上記基板上に、上記材料でな
るパターン化層を形成する工程と、上記パターン化積層体に対する溶去処理によつて、上記
パターン化積層体を上記基板上から除去する工程とを有
するパターン化層形成法。