JPH0235448B2 - - Google Patents

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JPH0235448B2
JPH0235448B2 JP59238565A JP23856584A JPH0235448B2 JP H0235448 B2 JPH0235448 B2 JP H0235448B2 JP 59238565 A JP59238565 A JP 59238565A JP 23856584 A JP23856584 A JP 23856584A JP H0235448 B2 JPH0235448 B2 JP H0235448B2
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JP
Japan
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resist film
film
resist
etched
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JP59238565A
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JPS61117832A (ja
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Yoshio Ito
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、半導体装置製造のホトリソグラフ
イ工程数の削減とLSI製造における歩留りの向上
を期するようにした半導体装置の製造方法に関す
る。
(従来の技術) 従来、LSI製造の分野で、ホトリソグラフイお
よびエツチング技術を駆使し、微細な回路パター
ンを作成する。つまり半導体基板(Si基板など)
上に微細な回路パターンを工程順に遂時作成し、
重ね合わせていく。その際、通常1回のホトリソ
グラフイ工程に1枚のガラスマスクを使用し、工
程を進めていく。
(発明が解決しようとする問題点) 現在LSIの集積度が急激に向上し、回路パター
ンの微細化が要求されているが、それに伴ない、
ホトリソグラフイ工程数も増加する傾向にある。
しかし、ホトリソグラフイ工程数の増加は、塵埃
などによる回路欠陥の原因となる。
さらに、各マスクパターンの相互の重ね合わせ
(アライメント)の回数が増加し、各重ね合わせ
ずれ(アライメントエラー)により、LSI良品の
出現率(歩留り)の低下をもたらしていた。
この発明は、前記従来技術がもつている欠点の
うちホトリソ工程数の多い点および歩留りの低下
を来たす点において解決した半導体装置の製造方
法を提供するものである。
(問題点を解決するための手段) この発明は半導体装置の製造方法において、縮
少投影露光によりウエハ表面のレジスト膜が光学
的に解像可能な及び解像不可能な各線巾の各露光
パターンとなる各光透過窓パターンが形成された
マスクを用いて露光及び解像処理工程を導入する
ようにしたものである。
(作 用) レジスト上に形成された解像不可能なパターン
は文字通り解像(除去)は出来ないがそのパター
ン及び近傍の表面部分のレジストのみを解像可能
とするよう作用する。
(実施例) 以下、この発明の半導体装置の製造方法の一実
施例について図面に基づき説明する。第1図a〜
第1図dはその一実施例の工程説明図である。ま
ず、この工程の説明に入る前に、この発明の理解
を容易にするために、この発明に適用され縮小投
影露光装置に使用する縮小投影露光用のマスク
(レチクル)について説明する。
第3図aはこの縮小投影露光用のマスク(レチ
クルと言う)1を示している。2は解像可能な従
来のパターンであり、3は光学的に解像不可能な
非常に微細なパターン(0.3または0.4μm程度の
ラインアンドスペースパターンなど)で構成され
た格子状の微細パターンを示している。
また、第3図bは10倍もしくは5倍の縮小レン
ズ4であり、第3図cはレチクル1がウエハ5上
転写されたレジストパターン1aを示している。
このレジストパターン1aはレチクル1のレジ
ストパターンであり、さらに、2aは解像可能な
従来のパターン2のレジストパターンであり、3
aは光学的に解像不可能な非常に微細なパターン
3のレジストパターンである。
次に、第1図により、この発明の実施例の説明
に移行する。第1図aは第3図cにおけるA−A
線の部分の断面図である。この第1図aにおい
て、21は下地層であり、22,23は被エツチ
ング膜、24はホトリソグラフイで現像処理後の
レジストであり、25は第3図cに示す解像可能
なレジストパターン2aの部分であり、被エツチ
ング膜23上のレジスト膜24は除去され、被エ
ツチング膜23は露出している。
また、26は第3図cに示す解像不可能なパタ
ーン3aの部分であり、被エツチング膜23上の
レジスト膜24は微小ではあるが残され、被エツ
チング膜23は覆われている。
このパターン26に示す部分の残されたレジス
ト膜24の厚さBは、主に解像不可能な微細パタ
ーンの寸法で変化させることが可能である。
次に、第1図bに示すようにレジスト膜24を
マスクにして被エツチング膜23のエツチングを
施こす。この被エツチング膜23上のレジストパ
ターン24は解像不可能な微細パターン26で構
成された部分では、やはり微小な厚さBaが残さ
れる。
次に、第1図cに示すように、さらにレジスト
膜24の表面を全面的に酸素プラズマなどで、微
小量除去し、第1図bにおいて、わずかに残され
たパターン26の部分のレジスト膜24を除去
し、その部分の被エツチング膜23を露出させ
る。
さらに、第1図dに示すように、被エツチング
膜22,23に対して同時にエツチングを施こ
す。通常、この被エツチング膜22,23がゲー
ト材料や配線材料に用いられる3000Å〜5000Å程
度のポリシリコン膜である場合、下地層21と被
エツチング膜22としてのポリシリコンの間、ま
たは被エツチング膜22と23としての二つの層
のポリシリコンとの間に200〜1000Å程度のSiO2
膜などの絶縁層が加わるが、その場合でも、第1
図b、第1図cに示す工程間に、または第1図d
に示す工程後に絶縁層の除去工程を加えることで
適応可能である。
以上説明したように、上記実施例では、ホトリ
ソグラフイ工程の現像後の状態で、第1図aに示
すようにレジスト膜24のパターンに、通常に、
パターニングされたレチクル10のパターン2の
部分のパターン25と微小にレジスト膜を残して
パターニングされるパターン26の部分を同時に
作成するものであり、それにより、従来2回のホ
トリソグラフイ工程を1回で済ますことが可能に
なる。
この発明はLSI製造の際、ホトリソグラフイ工
程数を少なくすると同時に、非常に大きな段差を
有する部分にコンタクトホールなどのパターンを
同時に作成する場合にも効果的に応用することが
できる。第2図にその実施例を示し、工程順に説
明する。
まず、第2図aはこの発明によるホトリソグラ
フイ工程の現像後の状態を示すものであり、図中
の31は下地層、32は弾差部分を構成する下地
層、33は被エツチング膜、34はレジスト膜で
あり、35は第3図cに示す解像可能なレジスト
パターン2aの部分であり、コンタクトホールパ
ターンであり、被エツチング膜33上のレジスト
パターン34は除去されている。
また、36は第3図cに示す解像不可能なパタ
ーンで構成されたパターン3aの部分であり、被
エツチング33上のレジスト膜34は微小な厚さ
Cだけ残されている。
この第2図aに示すように、段差の下に作成す
べきコンタクトホールパターン35は、通常の解
像可能なパターンで作成し、段差の上には、この
発明による解像不可能なパターンで構成されたパ
ターンを配置する。この実施例で示す工程も、第
1図で示した実施例と同様に説明すると、ある程
度被エツチング膜33のエツチングを施こすと、
第2図bに示す状態となる。
次に、第2図bに示すように、酸素プラズマな
どで、レジスト膜34の表面を除去し、解像不可
能なパターン3aで構成された解像不可能なパタ
ーンの部分36の被エツチング膜33上のレジス
ト膜34をわずかに残るように除去させる。
さらに、第2図cに示すように、解像不可能な
パターンの部分36における被エツチング膜33
上のレジスト膜34を除去して、この被エツチン
グ膜33を露出させる。
次に、第2図dに示すように、解像不可能なパ
ターンの部分36に対応する被エツチング膜33
のエツチングを終了させる。
通常、大きな段差を有する下地上でのホトリ
ソ、エツチング工程では段差の上部と下部では被
エツチング膜33の膜厚が異なり、ホトリソグラ
フイの現像後のレジスト34パターンの寸法およ
びエツチング時間などの条件設定が非常に困難に
なるが、第2図に示すこの発明の実施例による製
造工程を応用することにより、従来と比較し、容
易にホトリソグラフイおよびエツチングを行うこ
とが可能になる。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、この発明によれ
ば、ホトリソグラフイ工程で、縮少投影露光によ
りレジスト膜が光学的に解像可能な及び解像不可
能な線巾の第1及び第2の露光パターンとなる各
光透過窓パターンを有するマスクを用いて露光お
よび現像処理を行うようにしたので、ホトリソグ
ラフイの工程数を削減でき、マスク合わせの回数
の減少にともなうLSIの製造歩留りの向上が期待
されるなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図aないし第1図dはこの発明の半導体装
置の製造方法の一実施例の工程説明図、第2図a
ないし第2図dはそれぞれこの発明の半導体装置
の製造方法の他の実施例の工程説明図、第3図a
はこの発明の半導体装置の製造方法に適用される
縮小投影露光装置に使用されるレチクルの斜視
図、第3図bは同上縮小投影露光装置に使用され
る縮小レンズの斜視図、第3図cは第3図aのレ
チクルを転写したレジストパターンを有するウエ
ハを示す図である。 21,31,32……下地層、22,23,3
3……被エツチング層、24,34……レジスト
膜、25……解像可能な回路のパターンの部分、
26,35……コンタクトホールパターン、36
……光学的に解像不可能な微細な回路のパターン
の部分。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 縮少投影露光用マスクに形成されたパターン
    を半導体基板上に形成されたレジスト膜に縮少投
    影露光することにより、前記パターンの縮少され
    たパターンを前記レジスト膜に転写する工程を含
    む半導体装置の製造方法において、 前記マスクに、縮少投影露光後前記レジスト膜
    が解像可能な線巾のパターンとなる光透過窓パタ
    ーンを形成すると共に、縮少投影露光後前記レジ
    スト膜が解像不可能な線巾のパターンとなる光透
    過窓パターンを形成する工程と、 前記光透過窓パターンが形成された前記マスク
    を用いて縮少投影露光及び現像を行なうことによ
    り、前記解像可能な線巾のパターンに対応した領
    域の前記レジスト膜が除去されると共に、前記解
    像不可能な線巾のパターンに対応した領域には前
    記レジスト膜の膜厚が未露光部分に比べ薄くなつ
    たパターンを形成する工程と、 前記工程で形成された前記レジストパターンを
    利用して処理を施すことにより半導体装置を形成
    する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。
JP59238565A 1984-11-14 1984-11-14 半導体装置の製造方法 Granted JPS61117832A (ja)

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JPS5312793A (en) * 1976-07-23 1978-02-04 Midori Anzen Kogyo Oxygen generating apparatus
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JPS5626450A (en) * 1979-08-13 1981-03-14 Hitachi Ltd Manufacture of semiconductor device

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