JPS63316055A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS63316055A JPS63316055A JP62151345A JP15134587A JPS63316055A JP S63316055 A JPS63316055 A JP S63316055A JP 62151345 A JP62151345 A JP 62151345A JP 15134587 A JP15134587 A JP 15134587A JP S63316055 A JPS63316055 A JP S63316055A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 15
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 6
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- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/7045—Hybrid exposures, i.e. multiple exposures of the same area using different types of exposure apparatus, e.g. combining projection, proximity, direct write, interferometric, UV, x-ray or particle beam
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、半導体装置の製造方法に関するもので、特
に電子ビーム露光装置と他の露光装置を用いてウェハー
上にパターンを形成する際のパターニング方法に係わる
。
に電子ビーム露光装置と他の露光装置を用いてウェハー
上にパターンを形成する際のパターニング方法に係わる
。
（従来の技術）
一般に、半導体装置の製造工程にあっては、１つのパタ
ーンは１回のパターニング工程で形成している。ところ
が、半導体装置のパターンには０．１〜０．２の微細パ
ターンから数μｍ〜数百μｍのラフパターンまで混在し
ている場合があり、このようなパターンを形成する際、
微細パターンの形成のために微細加工に好適な電子ビー
ム露光を用いた場合には、ラフパターンもこの電子ビー
ムにより描画することになる。しかし、電子ビーム露光
による描画には長い時間が必要であり、１枚のパターン
形成に長い時間を要する欠点がある。
ーンは１回のパターニング工程で形成している。ところ
が、半導体装置のパターンには０．１〜０．２の微細パ
ターンから数μｍ〜数百μｍのラフパターンまで混在し
ている場合があり、このようなパターンを形成する際、
微細パターンの形成のために微細加工に好適な電子ビー
ム露光を用いた場合には、ラフパターンもこの電子ビー
ムにより描画することになる。しかし、電子ビーム露光
による描画には長い時間が必要であり、１枚のパターン
形成に長い時間を要する欠点がある。
第３図は、上記微細パターンとラフパターンとが混在し
たパターンの例としてＧａＡｓ−ＦＥＴの電極パターン
を示している。このパターンをＡｔ−Ａ７の７個のエリ
アに分け、各寸法Ｌ１〜Ｌ７をそれぞれＬｌ−５００μ
ｍ、Ｌ２−０．２５μｍ５Ｌ３−２０μｍ％Ｌ４−１０
μｍ。
たパターンの例としてＧａＡｓ−ＦＥＴの電極パターン
を示している。このパターンをＡｔ−Ａ７の７個のエリ
アに分け、各寸法Ｌ１〜Ｌ７をそれぞれＬｌ−５００μ
ｍ、Ｌ２−０．２５μｍ５Ｌ３−２０μｍ％Ｌ４−１０
μｍ。
Ｌ５−１０μｍ５ＬＢ−３０μｍ、Ｌ？ −３０μｍと
した時、各エリアＡ１〜Ａ７の面積Ｓを求めると下表−
１に示すようになる。
した時、各エリアＡ１〜Ａ７の面積Ｓを求めると下表−
１に示すようになる。
表 −１
ごの面積のパターンを電子ビーム露光で描画する時の時
間を計算してみる。感光剤の感度Ｑ （Ｃ／Ｃｍ２）と
電子ビームｍ１（Ａ）との関係は、露光面積をＳ（Ｃｍ
２）、露光時間をＴ（時間）とすると、 である。今、−例としてレジスト感度が５０×１０″′
６（Ｃ／Ｃｍ２）、電子ビーム量が０．２×１０→（Ａ
）であるとすると、前記第３図のような図形を描画した
場合は、旧式（１）より、Ｔ−ＱＸＳＸＩ／１−５０Ｘ
１０’Ｘ２７．２５ｘｌＯ’ｘｌ／ （０，２ｘｌＯ−
９）−６，８７５（ｓｅｃ） となる。従って、２インチウェハー上に前記第３図に示
したようなチップが８０００個あるとすると、単純に計
算して描画には約１５時間かかることになる。このよう
に従来の半導体装置の製造方法ではサイズの異なるパタ
ーンを描画するには非常に長い時間がかかる欠点がある
。
間を計算してみる。感光剤の感度Ｑ （Ｃ／Ｃｍ２）と
電子ビームｍ１（Ａ）との関係は、露光面積をＳ（Ｃｍ
２）、露光時間をＴ（時間）とすると、 である。今、−例としてレジスト感度が５０×１０″′
６（Ｃ／Ｃｍ２）、電子ビーム量が０．２×１０→（Ａ
）であるとすると、前記第３図のような図形を描画した
場合は、旧式（１）より、Ｔ−ＱＸＳＸＩ／１−５０Ｘ
１０’Ｘ２７．２５ｘｌＯ’ｘｌ／ （０，２ｘｌＯ−
９）−６，８７５（ｓｅｃ） となる。従って、２インチウェハー上に前記第３図に示
したようなチップが８０００個あるとすると、単純に計
算して描画には約１５時間かかることになる。このよう
に従来の半導体装置の製造方法ではサイズの異なるパタ
ーンを描画するには非常に長い時間がかかる欠点がある
。
（発明が解決しようとする問題点）
上述したように、従来の半導体装置の製造方法では、微
細パターンとラフパターンが混在するパターンを描画す
る際に、微細パターンに合わせて電子ビーム露光を行な
うため描画時間が長くなる欠点がある。
細パターンとラフパターンが混在するパターンを描画す
る際に、微細パターンに合わせて電子ビーム露光を行な
うため描画時間が長くなる欠点がある。
この発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので
、その目的とするところは、微細パターンとラフパター
ンが混在したパターンであっても短時間で描画できる半
導体装置の製造方法を提供することである。
、その目的とするところは、微細パターンとラフパター
ンが混在したパターンであっても短時間で描画できる半
導体装置の製造方法を提供することである。
（問題点を解決するための手段）
すなわち、この発明においては、上記−の目的を達成す
るために、被加工材料層上に第１のレジストを塗布し、
微細パターン形成部の前記第１のレジストを電子ビーム
により選択的に露光した後、現像処理を行なって前記第
１のレジストによる第１のレジストパターンを形成する
。次に、前記被加工材料層上および第１のレジストパタ
ーン上に第２のレジストを塗布し、ラフパターン形成部
の前記第２のレジストを紫外線により選択的に露光した
後、現像処理を行なって前記第２のレジストによる第２
のレジストパターンを形成する。そして、前記第１．第
２のレジストパターンをマスクとして前記被加工材料層
をパターニングするようにしている。
るために、被加工材料層上に第１のレジストを塗布し、
微細パターン形成部の前記第１のレジストを電子ビーム
により選択的に露光した後、現像処理を行なって前記第
１のレジストによる第１のレジストパターンを形成する
。次に、前記被加工材料層上および第１のレジストパタ
ーン上に第２のレジストを塗布し、ラフパターン形成部
の前記第２のレジストを紫外線により選択的に露光した
後、現像処理を行なって前記第２のレジストによる第２
のレジストパターンを形成する。そして、前記第１．第
２のレジストパターンをマスクとして前記被加工材料層
をパターニングするようにしている。
（作用）
上記のような製造方法によれば、微細パターンを露光時
に時間はかかるが微細加工に好適な電子ビーム露光で、
ラフパターンを微細加工には向かないが短時間で露光で
きる紫外線露光で形成するので、それぞれのパターンに
応じた描画が最短時間で行なえる。
に時間はかかるが微細加工に好適な電子ビーム露光で、
ラフパターンを微細加工には向かないが短時間で露光で
きる紫外線露光で形成するので、それぞれのパターンに
応じた描画が最短時間で行なえる。
（実施例）
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第１図（ａ）〜（ｅ）は製造工程を順次示すもの
で、まず（ａ）図に示すように半導体基板１１上に例え
ば被加工材料層としての金属層１２を形成した後、この
金属層１２上に電子ビ−ム露光用のレジストとしてＣＭ
Ｓ−ＥＸ （Ｒ）（東洋曹達株式会社製）を塗布して第
１のレジスト層１３を形成し、第２図における微細パタ
ーン部（左下がりのハツチング領域）１４を電子ビーム
露光で描画する。次に、第１の現像処理を行なって未露
光部を除去し、上記レジスト層１３をパターニングする
（（ｂ）図）。
する。第１図（ａ）〜（ｅ）は製造工程を順次示すもの
で、まず（ａ）図に示すように半導体基板１１上に例え
ば被加工材料層としての金属層１２を形成した後、この
金属層１２上に電子ビ−ム露光用のレジストとしてＣＭ
Ｓ−ＥＸ （Ｒ）（東洋曹達株式会社製）を塗布して第
１のレジスト層１３を形成し、第２図における微細パタ
ーン部（左下がりのハツチング領域）１４を電子ビーム
露光で描画する。次に、第１の現像処理を行なって未露
光部を除去し、上記レジスト層１３をパターニングする
（（ｂ）図）。
次に、上記被加工材料層としての金属層１２上および上
記パターニングしたレジスト層１８上に紫外線露光用の
レジストとしてＮＰＲ−８２０（長瀬産業株式会社製）
を塗布して第２のレジスト層１５を形成し、第２図にお
けるラフパターン部（右下がりのハツチング領域）１Ｇ
を紫外線を用いたステッパ露光で描画する（（Ｃ）図）
。そして、第２の現像処理を行なって未露光部を除去し
、上記レジスト層１５をパターニングする（（ｄ）図）
。
記パターニングしたレジスト層１８上に紫外線露光用の
レジストとしてＮＰＲ−８２０（長瀬産業株式会社製）
を塗布して第２のレジスト層１５を形成し、第２図にお
けるラフパターン部（右下がりのハツチング領域）１Ｇ
を紫外線を用いたステッパ露光で描画する（（Ｃ）図）
。そして、第２の現像処理を行なって未露光部を除去し
、上記レジスト層１５をパターニングする（（ｄ）図）
。
その後、残存された第１．第２のレジスト層１３゜１５
をマスクとして被加工材料層１２にエツチング等の処理
を施し、所望するパターンを得る（（ｅ）図）。
をマスクとして被加工材料層１２にエツチング等の処理
を施し、所望するパターンを得る（（ｅ）図）。
このような製造方法によれば、微細パターン部１４を露
光時に時間はかかるが微細加工に好適な電子ビーム露光
で描画し、ラフパターン部１Ｂを微細加工には向かない
が短時間で露光できる紫外線露光で描画するので、それ
ぞれのパターン部１４．１８に応じた最適な描画が最短
時間で行なえる。
光時に時間はかかるが微細加工に好適な電子ビーム露光
で描画し、ラフパターン部１Ｂを微細加工には向かない
が短時間で露光できる紫外線露光で描画するので、それ
ぞれのパターン部１４．１８に応じた最適な描画が最短
時間で行なえる。
具体例で説明すると、前記第２図に示した微細パターン
部１４を電子ビーム露光した場合の描画時間は、 旧式（１）より、 Ｔ−５０Ｘ１０るＸ６．２５Ｘ１０’Ｘ１／（０，２Ｘ
１０’）＝１．５３６ （ｓｅｃ）となる。従って、こ
のパターンを８０００個分描画したとすると、約３．５
時間である。一方、ステッパを用いたラフパターン部１
Ｂの描画は、同一ウニバー上の全てのパターンを一括し
て露光できるので露光時間は多くても１分程度であり、
上記電子ビームによる露光時間（約３．５時間）と紫外
線による露光時間（約１分）の和が全体の描画時間であ
るので、電子ビーム露光のみで描画した場合に比して描
画時間を大幅に短縮できる。これは２インチウェハーの
場合であるが、ウェハーの口径が大きい場合には更に露
光時間を短縮できる。
部１４を電子ビーム露光した場合の描画時間は、 旧式（１）より、 Ｔ−５０Ｘ１０るＸ６．２５Ｘ１０’Ｘ１／（０，２Ｘ
１０’）＝１．５３６ （ｓｅｃ）となる。従って、こ
のパターンを８０００個分描画したとすると、約３．５
時間である。一方、ステッパを用いたラフパターン部１
Ｂの描画は、同一ウニバー上の全てのパターンを一括し
て露光できるので露光時間は多くても１分程度であり、
上記電子ビームによる露光時間（約３．５時間）と紫外
線による露光時間（約１分）の和が全体の描画時間であ
るので、電子ビーム露光のみで描画した場合に比して描
画時間を大幅に短縮できる。これは２インチウェハーの
場合であるが、ウェハーの口径が大きい場合には更に露
光時間を短縮できる。
なお、紫外線露光用のレジストとしては、溶媒がキシレ
ン以外のものであれば問題ないので、通常使用するノボ
ラック系レジスト（溶媒エチルセルソルブ）も使用可能
である。
ン以外のものであれば問題ないので、通常使用するノボ
ラック系レジスト（溶媒エチルセルソルブ）も使用可能
である。
ところで、第１のレジストパターン１３が第２のレジス
ト層１５のパターニング時に影響を受けると正確なパタ
ーンが形成できないため、このような影響があるか否か
実際にパターンを形成して調べた。まず、電子ビーム露
光により０．２０μｍの微細パターンを形成しく誤差±
０．０１μｍ）、この微細パターン上に第２のレジスト
を塗布し、この第２のレジスト層をパターニングした後
、上記第１のレジストパターンをウェハー内の６０ポイ
ントについて測定したところ、０．２０μｍ±０．０１
μｍと全く変化していなかった。従って、第１のレジス
トパターン（微細パターン）は第２のレジスト層のパタ
ーニング時に影響を受けないごとを確認できた。
ト層１５のパターニング時に影響を受けると正確なパタ
ーンが形成できないため、このような影響があるか否か
実際にパターンを形成して調べた。まず、電子ビーム露
光により０．２０μｍの微細パターンを形成しく誤差±
０．０１μｍ）、この微細パターン上に第２のレジスト
を塗布し、この第２のレジスト層をパターニングした後
、上記第１のレジストパターンをウェハー内の６０ポイ
ントについて測定したところ、０．２０μｍ±０．０１
μｍと全く変化していなかった。従って、第１のレジス
トパターン（微細パターン）は第２のレジスト層のパタ
ーニング時に影響を受けないごとを確認できた。
［発明の効果］
以上説明したようにこの発明によれば、微細パターンと
ラフパターンが混在したパターンであっても短時間で描
画できる半導体装置の製造方法が得られる。
ラフパターンが混在したパターンであっても短時間で描
画できる半導体装置の製造方法が得られる。
第１図および第２図はそれぞれこの発明の一実施例に係
わる半導体装置の製造方法について説明するための図、
第３図は従来の半導体装置の製造方法について説明する
ための図である。 １１・・・半導体基板、１２・・・金属層（被加工材料
層）、１３・・・第１のレジスト層、１４・・・微細パ
ターン部、１５・・・第２のレジスト層、１Ｂ・・・ラ
フパターン部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ＾ ＾
−Ｄ Ｕ Ｕ第１図 ！ 第２図
わる半導体装置の製造方法について説明するための図、
第３図は従来の半導体装置の製造方法について説明する
ための図である。 １１・・・半導体基板、１２・・・金属層（被加工材料
層）、１３・・・第１のレジスト層、１４・・・微細パ
ターン部、１５・・・第２のレジスト層、１Ｂ・・・ラ
フパターン部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ＾ ＾
−Ｄ Ｕ Ｕ第１図 ！ 第２図
Claims (2)
- （１）被加工材料層上に第１のレジストを塗布する工程
と、微細パターン形成部の前記第１のレジストを電子ビ
ームにより選択的に露光する第１の露光工程と、現像処
理を行なって前記第１のレジストによる第１のレジスト
パターンを形成する工程と、前記被加工材料層上および
第１のレジストパターン上に第２のレジストを塗布する
工程と、ラフパターン形成部の前記第２のレジストを紫
外線により選択的に露光する第２の露光工程と、現像処
理を行なって前記第２のレジストによる第２のレジスト
パターンを形成する工程と、前記第１、第２のレジスト
パターンをマスクとして前記被加工材料層をパターニン
グする工程とを具備することを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - （２）前記第２の露光工程は、ステッパ露光で行なうこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62151345A JPS63316055A (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62151345A JPS63316055A (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63316055A true JPS63316055A (ja) | 1988-12-23 |
Family
ID=15516537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62151345A Pending JPS63316055A (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63316055A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008265028A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Dainippon Printing Co Ltd | インプリントモールドの製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5694353A (en) * | 1979-12-28 | 1981-07-30 | Fujitsu Ltd | Micropattern forming method |
| JPS5772327A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-06 | Toshiba Corp | Formation of resist pattern |
| JPS58145125A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-08-29 | Nec Corp | レジスト・マスクの形成方法 |
-
1987
- 1987-06-19 JP JP62151345A patent/JPS63316055A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5694353A (en) * | 1979-12-28 | 1981-07-30 | Fujitsu Ltd | Micropattern forming method |
| JPS5772327A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-06 | Toshiba Corp | Formation of resist pattern |
| JPS58145125A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-08-29 | Nec Corp | レジスト・マスクの形成方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008265028A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Dainippon Printing Co Ltd | インプリントモールドの製造方法 |
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