JPH0567049B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0567049B2 JPH0567049B2 JP62002776A JP277687A JPH0567049B2 JP H0567049 B2 JPH0567049 B2 JP H0567049B2 JP 62002776 A JP62002776 A JP 62002776A JP 277687 A JP277687 A JP 277687A JP H0567049 B2 JPH0567049 B2 JP H0567049B2
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- JP
- Japan
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- pattern
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- forming
- period
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 2
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- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔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、特に写
真蝕刻工程での露光方法に関する。
真蝕刻工程での露光方法に関する。
従来行なわれている写真蝕刻工程における露光
方法は例えば刊行物ジヤーナル・オブ・バキユー
ム・サイエンス・アンド・テクノロジー（J.Vac.
Sci.Technol.）第17巻第５号1147頁〜（1980）に
示されているような縮小投影露光法により、１つ
のパターンを感光性樹脂に転写する際には、光源
から出射した光をレンズで集束し、１枚のマスク
に照射し、このマスクを選択的に透過した光をレ
ンズで集光してウエハ上に結像する。この際、ウ
エハにあらがじめ塗布してあつた感光性樹脂が露
光され、その後の現像処理によつてパターンがこ
の感光性樹脂に転写されるものである。
方法は例えば刊行物ジヤーナル・オブ・バキユー
ム・サイエンス・アンド・テクノロジー（J.Vac.
Sci.Technol.）第17巻第５号1147頁〜（1980）に
示されているような縮小投影露光法により、１つ
のパターンを感光性樹脂に転写する際には、光源
から出射した光をレンズで集束し、１枚のマスク
に照射し、このマスクを選択的に透過した光をレ
ンズで集光してウエハ上に結像する。この際、ウ
エハにあらがじめ塗布してあつた感光性樹脂が露
光され、その後の現像処理によつてパターンがこ
の感光性樹脂に転写されるものである。
上述した従来の写真蝕刻工程における露光方法
は、微細なパターン転写を行なう際には様々な問
題点をかかえている。その一つは露光光学系の解
像限界である。一般に縮小投影露光系の解像限界
はＲ＝ｋ（λ／NA）で表わされる。ここでλは
露光波長、NAはレンズの開口数で、またｋはプ
ロセスによつて決まる比例定数で0.6程度が限界
とされている。
は、微細なパターン転写を行なう際には様々な問
題点をかかえている。その一つは露光光学系の解
像限界である。一般に縮小投影露光系の解像限界
はＲ＝ｋ（λ／NA）で表わされる。ここでλは
露光波長、NAはレンズの開口数で、またｋはプ
ロセスによつて決まる比例定数で0.6程度が限界
とされている。
例えばNA＝0.35のレンズを使用し、λ＝
0.4358μｍの光により露光する場合、解像限界Ｒ
は0.8μｍという値となる。この解像限界Ｒは、レ
ンズの高開口数化、露光波長の短波長化によつて
年々、徐徐には向上しているものの急速な向上は
レンズの製造技術上困難であり、したがつて0.8μ
ｍ以下のパターンを得ることは極めて困難である
という欠点があつた。
0.4358μｍの光により露光する場合、解像限界Ｒ
は0.8μｍという値となる。この解像限界Ｒは、レ
ンズの高開口数化、露光波長の短波長化によつて
年々、徐徐には向上しているものの急速な向上は
レンズの製造技術上困難であり、したがつて0.8μ
ｍ以下のパターンを得ることは極めて困難である
という欠点があつた。
本発明の微細パターン形成方法は、被エツチン
グ物上に塗布された感光性樹脂層にマスクのパタ
ーンを露光・現像処理によつて転写する微細パタ
ーンの形成方法において、所定のパターンの周期
の２倍の周期パターンを有する第１のマスクを用
いて、感光性樹脂層にこの２倍の周期を有する第
１のパターンを形成する工程と、２倍の周期パタ
ーン有する第２のマスクを用いて、感光性樹脂層
に、第１のパターンとは、所定の周期分平行移動
した状態に、２倍の周期を有する第２のパターン
を形成する工程とを有している。
グ物上に塗布された感光性樹脂層にマスクのパタ
ーンを露光・現像処理によつて転写する微細パタ
ーンの形成方法において、所定のパターンの周期
の２倍の周期パターンを有する第１のマスクを用
いて、感光性樹脂層にこの２倍の周期を有する第
１のパターンを形成する工程と、２倍の周期パタ
ーン有する第２のマスクを用いて、感光性樹脂層
に、第１のパターンとは、所定の周期分平行移動
した状態に、２倍の周期を有する第２のパターン
を形成する工程とを有している。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第３図は本発明の原理を示すものである。第３
図ａに示す周期Ｌなるライン・アンド・スペース
パターン２１を形成する場合、まず第３図ｂに示
すように周期2Lのパターン２２を有するマスク
を用いて露光・現像を行ないパターン２２を形成
する。ここで、細いラインバターンは容易に形成
される。何故なら、一般にボジ型フオトレジスト
を使用してパターンを形成する場合、解像限界は
スペース寸法によつて決まり、スペース幅を大き
くライン幅を小さく形成することは容易であるか
らである。
図ａに示す周期Ｌなるライン・アンド・スペース
パターン２１を形成する場合、まず第３図ｂに示
すように周期2Lのパターン２２を有するマスク
を用いて露光・現像を行ないパターン２２を形成
する。ここで、細いラインバターンは容易に形成
される。何故なら、一般にボジ型フオトレジスト
を使用してパターンを形成する場合、解像限界は
スペース寸法によつて決まり、スペース幅を大き
くライン幅を小さく形成することは容易であるか
らである。
次に第３図ｃに示すようにパターン２３を有す
るマスクを用いて露光・現像処理を行ない、パタ
ーン２２の間にパターン２３を形成することによ
つて、周期Ｌのパターン１２を形成することが可
能となる。
るマスクを用いて露光・現像処理を行ない、パタ
ーン２２の間にパターン２３を形成することによ
つて、周期Ｌのパターン１２を形成することが可
能となる。
第１図は本発明の第１の実施例の主たる工程を
示す断面図である。第１図ａに示すように、半導
体基板１５上の被エツチング物１４に三層レジス
ト１６を塗布する。三層レジスト１６は下層レジ
スト１３、中間層１２、上層レジスト１１から成
る。この中間層１２はスピン−オン−グラス等に
より形成される。次に第１図ｂに示すように希望
するパターンの周期Ｌの２倍の周期2Lのパター
ンを有する第１のマスクを用いて、上層レジスト
にパターンを形成した後、中間層１２にリアクテ
イブ・イオン・エツチング法（以下、RAEとい
う）を用いて転写する。この際、第１図ｃに示す
ように、再び中間層１８および上層レジスト１７
を塗布し、次に第１図ｄに示すように周期2Lの
パターンを有する第２のマスクを用いて露光・現
像処理を行ない、上層レジスト１７をパターニン
グした後、中間層１８にRIEを用いて転写する。
この後、第１図ｅに示すように、中間層１２、中
間層１８をマスクとして下層レジスト１３をRIE
でエツチングし、下層レジスト１３に周期Ｌのパ
ターンを得る。このようにして、半導体基板１５
上の被エツチング物１４の上に周期Ｌの微細パタ
ーンを得ることが可能となる。
示す断面図である。第１図ａに示すように、半導
体基板１５上の被エツチング物１４に三層レジス
ト１６を塗布する。三層レジスト１６は下層レジ
スト１３、中間層１２、上層レジスト１１から成
る。この中間層１２はスピン−オン−グラス等に
より形成される。次に第１図ｂに示すように希望
するパターンの周期Ｌの２倍の周期2Lのパター
ンを有する第１のマスクを用いて、上層レジスト
にパターンを形成した後、中間層１２にリアクテ
イブ・イオン・エツチング法（以下、RAEとい
う）を用いて転写する。この際、第１図ｃに示す
ように、再び中間層１８および上層レジスト１７
を塗布し、次に第１図ｄに示すように周期2Lの
パターンを有する第２のマスクを用いて露光・現
像処理を行ない、上層レジスト１７をパターニン
グした後、中間層１８にRIEを用いて転写する。
この後、第１図ｅに示すように、中間層１２、中
間層１８をマスクとして下層レジスト１３をRIE
でエツチングし、下層レジスト１３に周期Ｌのパ
ターンを得る。このようにして、半導体基板１５
上の被エツチング物１４の上に周期Ｌの微細パタ
ーンを得ることが可能となる。
第２図は本発明の第２の実施例の主たる工程を
示す断面図である。中間層１８及び上層レジスト
１７を塗布するまでの工程は、第１の実施例の第
１図ｃに示した工程と同様である。次に第２図ａ
に示すように半導体基板全面に遠紫外線等を照射
し、第２図ｂに示すように現像処理によつて下層
レジスト１３をパターニングすることによつて、
周期Ｌからなる微細パターンを下層レジスト１３
に形成することができる。
示す断面図である。中間層１８及び上層レジスト
１７を塗布するまでの工程は、第１の実施例の第
１図ｃに示した工程と同様である。次に第２図ａ
に示すように半導体基板全面に遠紫外線等を照射
し、第２図ｂに示すように現像処理によつて下層
レジスト１３をパターニングすることによつて、
周期Ｌからなる微細パターンを下層レジスト１３
に形成することができる。
以上、本発明の実施例を最も単純なライン・ア
ンド・スペースパターンについて説明したきた
が、もちろんライン・アンド・スペースパターン
以外に、Ｌ字型あるいはコの字型パターン等ほと
んどあらゆるパターン形状に本発明は適用でき
る。また光露光について説明してきたが、それ以
外に電子ビーム露光、Ｘ線露光に対しても有効で
あることは明らかである。
ンド・スペースパターンについて説明したきた
が、もちろんライン・アンド・スペースパターン
以外に、Ｌ字型あるいはコの字型パターン等ほと
んどあらゆるパターン形状に本発明は適用でき
る。また光露光について説明してきたが、それ以
外に電子ビーム露光、Ｘ線露光に対しても有効で
あることは明らかである。
以上説明したように本発明は、写真蝕刻工程を
２つの工程に分け、パターンを一つおきに分けて
露光することによつて従来の露光方法が有する解
像限界の1/2倍の微細パターンが形成できる効果
がある。
２つの工程に分け、パターンを一つおきに分けて
露光することによつて従来の露光方法が有する解
像限界の1/2倍の微細パターンが形成できる効果
がある。
第１図は本発明の第１の実施例の主たる工程を
示す断面図、第２図は本発明の第２の実施例の主
たる工程を示す断面図、第３図は本発明の原理を
説明する平面図である。 １１……上層レジスト、１２……中間層、１３
……下層レジスト、１４……被エツチング物、１
５……半導体基板、１６……三層レジスト、１７
……上層レジスト、１８……中間層、１９……遠
紫外光、２１……希望のパターン、２２……第１
の露光で形成するパターン、２３……第２の露光
で形成するパターン。
示す断面図、第２図は本発明の第２の実施例の主
たる工程を示す断面図、第３図は本発明の原理を
説明する平面図である。 １１……上層レジスト、１２……中間層、１３
……下層レジスト、１４……被エツチング物、１
５……半導体基板、１６……三層レジスト、１７
……上層レジスト、１８……中間層、１９……遠
紫外光、２１……希望のパターン、２２……第１
の露光で形成するパターン、２３……第２の露光
で形成するパターン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被エツチング物上に所定周期で繰り返された
レジストパターンを形成する微細パターンの形成
方法であつて、前記レジストパターンの元となる
レジスト層を前記被エツチング物上に形成する工
程、前記所定周期の２倍の周期を有する第１のパ
ターンを前記レジスト層上に形成する工程、前記
所定周期の２倍の周期を有する第２のパターンで
あつて前記第１のパターンとは前記所定周期だけ
ずらした第２のパターンを前記レジスト層上に形
成する工程、及び前記第１及び第２のパターンを
マスクとして前記レジスト層を選択的に除去して
前記レジストパターンを形成する工程を有するこ
とを特徴とする微細パターンの形成方法。 ２ 前記第１及び第２のパターンをマスクとし
て、前記レジスト層をリアクテイブ・イオン・エ
ツチング法により選択的に除去して前記レジスト
パターンを形成する工程を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の微細パターンの形
成方法。 ３ 前記第１及び第２のバターンをマスクとし
て、遠紫外光により露光を行つたのち現像して前
記レジストパターンを形成する工程を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の微細パ
ターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62002776A JPS63170917A (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 微細パタ−ンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62002776A JPS63170917A (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 微細パタ−ンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63170917A JPS63170917A (ja) | 1988-07-14 |
| JPH0567049B2 true JPH0567049B2 (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=11538742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62002776A Granted JPS63170917A (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | 微細パタ−ンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63170917A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2291207B (en) * | 1994-07-14 | 1998-03-25 | Hyundai Electronics Ind | Method for forming resist patterns |
| JP4613364B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2011-01-19 | 学校法人東京電機大学 | レジストパタン形成方法 |
| JP2002134394A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-10 | Mitsubishi Materials Corp | 多重露光方法及び多重露光装置 |
| JP4987411B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2012-07-25 | 東京応化工業株式会社 | パターン形成方法 |
| JP5000250B2 (ja) | 2006-09-29 | 2012-08-15 | 東京応化工業株式会社 | パターン形成方法 |
| CN101542390A (zh) | 2006-11-14 | 2009-09-23 | Nxp股份有限公司 | 用以增大特征空间密度的两次形成图案的光刻技术 |
| JP4927678B2 (ja) * | 2007-03-13 | 2012-05-09 | パナソニック株式会社 | パターン形成方法 |
| JP4932671B2 (ja) * | 2007-10-26 | 2012-05-16 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチングマスクの形成方法、制御プログラム及びプログラム記憶媒体 |
| JP2009265505A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Jsr Corp | パターン形成方法及び微細パターン形成用樹脂組成物 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55138839A (en) * | 1979-04-17 | 1980-10-30 | Nec Kyushu Ltd | Method of fabricating semiconductor device |
-
1987
- 1987-01-09 JP JP62002776A patent/JPS63170917A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55138839A (en) * | 1979-04-17 | 1980-10-30 | Nec Kyushu Ltd | Method of fabricating semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63170917A (ja) | 1988-07-14 |
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