JPH0792688A - 多層フォトレジストエッチング方法 - Google Patents
多層フォトレジストエッチング方法Info
- Publication number
- JPH0792688A JPH0792688A JP3028815A JP2881591A JPH0792688A JP H0792688 A JPH0792688 A JP H0792688A JP 3028815 A JP3028815 A JP 3028815A JP 2881591 A JP2881591 A JP 2881591A JP H0792688 A JPH0792688 A JP H0792688A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- photoresist layer
- intermediate layer
- pattern
- photoresist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 214
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 68
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 350
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 11
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 7
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N titanium tungsten Chemical compound [Ti].[W] MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 2
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 claims 3
- 150000002259 gallium compounds Chemical class 0.000 claims 3
- 150000002472 indium compounds Chemical class 0.000 claims 3
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims 3
- 150000001463 antimony compounds Chemical class 0.000 claims 2
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 claims 2
- 229940058905 antimony compound for treatment of leishmaniasis and trypanosomiasis Drugs 0.000 claims 1
- 150000001495 arsenic compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 229940093920 gynecological arsenic compound Drugs 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 26
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 5
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/18—Manufacture 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
-
- 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
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
-
- 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
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/095—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having more than one photosensitive layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 多層フォトレジストを用いて半導体ウエハの
でこぼこな表面上にエッチマスクを正確に形成する方法
であって、単一中間層を用い、上部フォトレジスト層の
除去前に該単一中間層中にマスクパターンを部分的にエ
ッチングすること又は２層の中間層を用いかつ下部中間
層をエッチストップとして用いて上部フォトレジストパ
ターンを上部中間層中に貫通して再現させた後に上部フ
ォトレジストを除去する方法。 【効果】 上部フォトレジスト中に形成されたマスク開
口のコーナーのファセッティングがなくなり、開口側壁
の弓状化が起こらない。又、フォトレジスト負荷が変化
しない。
でこぼこな表面上にエッチマスクを正確に形成する方法
であって、単一中間層を用い、上部フォトレジスト層の
除去前に該単一中間層中にマスクパターンを部分的にエ
ッチングすること又は２層の中間層を用いかつ下部中間
層をエッチストップとして用いて上部フォトレジストパ
ターンを上部中間層中に貫通して再現させた後に上部フ
ォトレジストを除去する方法。 【効果】 上部フォトレジスト中に形成されたマスク開
口のコーナーのファセッティングがなくなり、開口側壁
の弓状化が起こらない。又、フォトレジスト負荷が変化
しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフォトレジストの多層を
用いて半導体ウエハのでこぼこな表面上にマスクを形成
するための改良方法に関する。特に、本発明はマスクの
下部のフィーチャーアンダーカット (feature undercut
ting) を最小にしかつエッチング中のフォトレジストの
均一な負荷をも与える、半導体ウエハのでこぼこな表面
上に形成された多層フォトレジストマスク構造の改良エ
ッチング方法に関する。
用いて半導体ウエハのでこぼこな表面上にマスクを形成
するための改良方法に関する。特に、本発明はマスクの
下部のフィーチャーアンダーカット (feature undercut
ting) を最小にしかつエッチング中のフォトレジストの
均一な負荷をも与える、半導体ウエハのでこぼこな表面
上に形成された多層フォトレジストマスク構造の改良エ
ッチング方法に関する。
【０００２】
【従来技術】半導体ウエハの段状又はでこぼこな表面上
のフォトレジストマスクの製造では、フォトレジスト層
が平坦でないときフォトリトグラフィーマスクからのフ
ォトレジスト層へのフォトリトグラフィック転写に於て
焦点（光学関連）問題が起こり得ることが知られてい
る。このことは集積回路の性能を規定するフィーチャー
の臨界的寸法の制御の欠如をもたらす。
のフォトレジストマスクの製造では、フォトレジスト層
が平坦でないときフォトリトグラフィーマスクからのフ
ォトレジスト層へのフォトリトグラフィック転写に於て
焦点（光学関連）問題が起こり得ることが知られてい
る。このことは集積回路の性能を規定するフィーチャー
の臨界的寸法の制御の欠如をもたらす。
【０００３】従って、先行技術では半導体ウエハ、例え
ば***した線又は溝などを含む集積回路構造物がその上
に既に形成されているウエハのでこぼこな表面上にフォ
トレジストマスクを形成するとき、多層フォトレジスト
構造を用いるのが慣習になっている。図１の先行技術の
フォトリトグラフィー工程で示されるように、半導体ウ
エハのでこぼこな表面部分を含む集積回路構造物４上に
平面化用フォトレジスト層１０を最初に形成〔スピン被
覆 (spun) 〕する。この第１フォトレジスト層１０上に
ガラス上スピン (spin on glass)（ＧＯＳ）又はＣＶＤ
で形成された二酸化シリコンガラスのような酸化物から
なることができる中間層２０を付着させ、次にこの二酸
化物層上に第２フォトレジスト画像形成層３０を形成し
て平らなフォトレジスト表面を与え、この表面上へ、標
準のフォトリトグラフィー技術を用いてフォトリトグラ
フィックマスクから所望のパターンの光像を投影させる
ことができる。
ば***した線又は溝などを含む集積回路構造物がその上
に既に形成されているウエハのでこぼこな表面上にフォ
トレジストマスクを形成するとき、多層フォトレジスト
構造を用いるのが慣習になっている。図１の先行技術の
フォトリトグラフィー工程で示されるように、半導体ウ
エハのでこぼこな表面部分を含む集積回路構造物４上に
平面化用フォトレジスト層１０を最初に形成〔スピン被
覆 (spun) 〕する。この第１フォトレジスト層１０上に
ガラス上スピン (spin on glass)（ＧＯＳ）又はＣＶＤ
で形成された二酸化シリコンガラスのような酸化物から
なることができる中間層２０を付着させ、次にこの二酸
化物層上に第２フォトレジスト画像形成層３０を形成し
て平らなフォトレジスト表面を与え、この表面上へ、標
準のフォトリトグラフィー技術を用いてフォトリトグラ
フィックマスクから所望のパターンの光像を投影させる
ことができる。
【０００４】次に図１に示すように、フォトレジスト層
３０上への光像パターンの光学的投影とその後の当業者
によく知られたフォトレジストの現像によって、上部フ
ォトレジストマスク層３０中にフォトリトグラフィーで
開口４０を形成する。前述の方法はフォトレジスト層の
でこぼこな表面上に光像パターンを形成する際のフォト
リトグラフィー問題を解決するが、上部フォトレジスト
層３０中にフォトリトグラフィーで形成されたパターン
を下部フォトレジスト層１０へ正確に転写する問題は依
然として残る。
３０上への光像パターンの光学的投影とその後の当業者
によく知られたフォトレジストの現像によって、上部フ
ォトレジストマスク層３０中にフォトリトグラフィーで
開口４０を形成する。前述の方法はフォトレジスト層の
でこぼこな表面上に光像パターンを形成する際のフォト
リトグラフィー問題を解決するが、上部フォトレジスト
層３０中にフォトリトグラフィーで形成されたパターン
を下部フォトレジスト層１０へ正確に転写する問題は依
然として残る。
【０００５】図２〜４は上部フォトレジスト層３０中に
フォトリトグラフィーで形成されたパターンを下部フォ
トレジスト層１０中に形成する先行技術の方法を逐次示
している。図２に示すように、フォトリトグラフィー工
程後の先行技術の初期工程は上部フォトレジスト層３０
中に形成された開口４０を通して上部フォトレジスト層
と下部フォトレジスト層との間の酸化物層２０を適当な
酸化物エッチ化学種 (chemistry)を用いて異方性エッチ
ングし、それによって開口４０を通して下にある下部フ
ォトレジスト層１０の表面の部分を暴露することであっ
た。
フォトリトグラフィーで形成されたパターンを下部フォ
トレジスト層１０中に形成する先行技術の方法を逐次示
している。図２に示すように、フォトリトグラフィー工
程後の先行技術の初期工程は上部フォトレジスト層３０
中に形成された開口４０を通して上部フォトレジスト層
と下部フォトレジスト層との間の酸化物層２０を適当な
酸化物エッチ化学種 (chemistry)を用いて異方性エッチ
ングし、それによって開口４０を通して下にある下部フ
ォトレジスト層１０の表面の部分を暴露することであっ
た。
【０００６】次に、図３及び４に示すように、上部フォ
トレジストマスク層３０及び酸化物層２０中に形成され
た開口４０をマスクとして用いて、エッチ化学種を下部
フォトレジストマスク層１０中を異方性エッチングする
フォトレジストエッチ化学種に変えた。しかし、図３及
び４に示すように、この方法による先行技術では２つの
問題が生じた。まず第一に、フォトレジストをエッチン
グするためにエッチ化学種を変えるとき、上部フォトレ
ジスト層３０の全表面のブランケット (blanket)エッチ
ングと同時に下部フォトレジスト層１０が開口４０を通
してエッチングされる。しかし、上部フォトレジスト層
３０が完全に除去されてしまったとき、開口４０によっ
て暴露されたフォトレジスト層１０（並びに酸化物層２
０中の他の同様な開口）の比較的小表面積のみが今やエ
ッチングされつつあるので、系へのエッチ負荷（etch l
oading) は劇的に変化する。この結果はエッチング速度
の制御の問題を生ずる。
トレジストマスク層３０及び酸化物層２０中に形成され
た開口４０をマスクとして用いて、エッチ化学種を下部
フォトレジストマスク層１０中を異方性エッチングする
フォトレジストエッチ化学種に変えた。しかし、図３及
び４に示すように、この方法による先行技術では２つの
問題が生じた。まず第一に、フォトレジストをエッチン
グするためにエッチ化学種を変えるとき、上部フォトレ
ジスト層３０の全表面のブランケット (blanket)エッチ
ングと同時に下部フォトレジスト層１０が開口４０を通
してエッチングされる。しかし、上部フォトレジスト層
３０が完全に除去されてしまったとき、開口４０によっ
て暴露されたフォトレジスト層１０（並びに酸化物層２
０中の他の同様な開口）の比較的小表面積のみが今やエ
ッチングされつつあるので、系へのエッチ負荷（etch l
oading) は劇的に変化する。この結果はエッチング速度
の制御の問題を生ずる。
【０００７】上記方法を用いる先行技術に於て生じた付
加的な問題には、層３０がなくなるときエッチング速度
の増加及びシグナル強度変化によるプロセス終点の検出
（エミッション分光法による）が含まれた。又、プロセ
ス中にエッチ化学種を変化させるとき、気相組成の変化
はプロセス結果、例えば得られる集積回路のフィーチャ
ープロフィル (feature profile)に影響を与える。
加的な問題には、層３０がなくなるときエッチング速度
の増加及びシグナル強度変化によるプロセス終点の検出
（エミッション分光法による）が含まれた。又、プロセ
ス中にエッチ化学種を変化させるとき、気相組成の変化
はプロセス結果、例えば得られる集積回路のフィーチャ
ープロフィル (feature profile)に影響を与える。
【０００８】さらに、図３中には、上部フォトレジスト
層３０の異方性ブランケットエッチング中、３６で示さ
れるような開口４０のコーナーに於てフォトレジスト層
３０の縁部のファセッティング (faceting) が起こるこ
とも認められるであろう。このことは、又、異方性フォ
トレジストエッチング中にこれらの表面からエッチイオ
ンが偏向又は反射して下部フォトレジスト層１０の側壁
の１４の所に衝突し、下部フォトレジスト層１０中のエ
ッチングされつつある開口４０の側壁の弓状化作用 (bo
wing effect)を生ずる。これが起こると、上部フォトレ
ジスト層３０中にフォトリトグラフィーで形成されたパ
ターンの真の画像が下部フォトレジスト層１０中に正確
に再現されなくなり、かくして多層フォトレジストを用
いる全目的を無効にするであろう。
層３０の異方性ブランケットエッチング中、３６で示さ
れるような開口４０のコーナーに於てフォトレジスト層
３０の縁部のファセッティング (faceting) が起こるこ
とも認められるであろう。このことは、又、異方性フォ
トレジストエッチング中にこれらの表面からエッチイオ
ンが偏向又は反射して下部フォトレジスト層１０の側壁
の１４の所に衝突し、下部フォトレジスト層１０中のエ
ッチングされつつある開口４０の側壁の弓状化作用 (bo
wing effect)を生ずる。これが起こると、上部フォトレ
ジスト層３０中にフォトリトグラフィーで形成されたパ
ターンの真の画像が下部フォトレジスト層１０中に正確
に再現されなくなり、かくして多層フォトレジストを用
いる全目的を無効にするであろう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の１つ
の目的は、上部フォトレジスト層中にフォトリトグラフ
ィーで形成されたマスクパターンを正確に下部フォトレ
ジスト層中に再現することができる、多層フォトレジス
ト層を用いて半導体ウエハのでこぼこな表面上にエッチ
マスクを形成する方法を提供することである。
の目的は、上部フォトレジスト層中にフォトリトグラフ
ィーで形成されたマスクパターンを正確に下部フォトレ
ジスト層中に再現することができる、多層フォトレジス
ト層を用いて半導体ウエハのでこぼこな表面上にエッチ
マスクを形成する方法を提供することである。
【００１０】本発明のもう１つの目的は、下部フォトレ
ジスト層を異方性エッチングする前に上部フォトレジス
ト層を完全に除去することによって上部フォトレジスト
層中にフォトリトグラフィーで形成されたマスクパター
ンを下部フォトレジスト層中に正確に再現することがで
きる、フォトレジスト層間に異なる物質の少なくとも１
つの層を有する多層フォトレジストを用いて半導体ウエ
ハのでこぼこな表面上にエッチマスクを形成する方法を
提供することである。
ジスト層を異方性エッチングする前に上部フォトレジス
ト層を完全に除去することによって上部フォトレジスト
層中にフォトリトグラフィーで形成されたマスクパター
ンを下部フォトレジスト層中に正確に再現することがで
きる、フォトレジスト層間に異なる物質の少なくとも１
つの層を有する多層フォトレジストを用いて半導体ウエ
ハのでこぼこな表面上にエッチマスクを形成する方法を
提供することである。
【００１１】本発明のさらにもう１つの目的は、上部フ
ォトレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成された
マスクパターンを異なる物質の層中に再現し、かつその
後で上部フォトレジスト層を完全に除去した後下部フォ
トレジスト層を異方性エッチングすることによって、上
部フォトレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成さ
れたマスクパターンを下部フォトレジスト層中に正確に
再現することができる、両フォトレジスト層間にある少
なくとも１層の異なる物質の層を有する多層フォトレジ
スト層を用いて半導体ウエハのでこぼこな表面上にエッ
チマスクを形成する方法を提供することである。
ォトレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成された
マスクパターンを異なる物質の層中に再現し、かつその
後で上部フォトレジスト層を完全に除去した後下部フォ
トレジスト層を異方性エッチングすることによって、上
部フォトレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成さ
れたマスクパターンを下部フォトレジスト層中に正確に
再現することができる、両フォトレジスト層間にある少
なくとも１層の異なる物質の層を有する多層フォトレジ
スト層を用いて半導体ウエハのでこぼこな表面上にエッ
チマスクを形成する方法を提供することである。
【００１２】本発明のさらにもう１つの目的は、上部フ
ォトレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成された
マスクパターンを異なる物質の層を部分的に異方性エッ
チングすることによって異なる物質の層中に再現し、次
に上部フォトレジスト層を完全に除去した後、異なる物
質の層の残部を通して異方性エッチングした後、下部フ
ォトレジスト層を異方性エッチングすることによって、
上部フォトレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成
されたマスクパターンを下部フォトレジスト層中に正確
に再現することができる、両フォトレジスト層間に少な
くとも１層の異なる物質の層を有する多層フォトレジス
ト層を用いて半導体ウエハのでこぼこな表面上にエッチ
マスクを形成する方法を提供することである。
ォトレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成された
マスクパターンを異なる物質の層を部分的に異方性エッ
チングすることによって異なる物質の層中に再現し、次
に上部フォトレジスト層を完全に除去した後、異なる物
質の層の残部を通して異方性エッチングした後、下部フ
ォトレジスト層を異方性エッチングすることによって、
上部フォトレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成
されたマスクパターンを下部フォトレジスト層中に正確
に再現することができる、両フォトレジスト層間に少な
くとも１層の異なる物質の層を有する多層フォトレジス
ト層を用いて半導体ウエハのでこぼこな表面上にエッチ
マスクを形成する方法を提供することである。
【００１３】本発明のさらにもう１つの目的は、上部フ
ォトレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成された
マスクパターンを、下部異物質層をエッチストップとし
て用いて上部異物質層を通して異方性エッチングするこ
とによって上部異物質中に再現し、かつ次に上部フォト
レジスト層を完全に除去した後、下部異物質層を通して
エッチングした後、下部フォトレジスト層を異方性エッ
チングすることによって、上部フォトレジスト層中にフ
ォトリトグラフィーで形成されたマスクパターンを下部
フォトレジスト層中に正確に再現することできる、両フ
ォトレジスト層間に少なくとも２層の異物質層を有する
多層フォトレジストを用いて半導体ウエハ上にエッチマ
スクを形成する方法を提供することである。
ォトレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成された
マスクパターンを、下部異物質層をエッチストップとし
て用いて上部異物質層を通して異方性エッチングするこ
とによって上部異物質中に再現し、かつ次に上部フォト
レジスト層を完全に除去した後、下部異物質層を通して
エッチングした後、下部フォトレジスト層を異方性エッ
チングすることによって、上部フォトレジスト層中にフ
ォトリトグラフィーで形成されたマスクパターンを下部
フォトレジスト層中に正確に再現することできる、両フ
ォトレジスト層間に少なくとも２層の異物質層を有する
多層フォトレジストを用いて半導体ウエハ上にエッチマ
スクを形成する方法を提供することである。
【００１４】本発明のこれらの目的及び他の目的は以下
の説明及び添付図面から明らかになるであろう。
の説明及び添付図面から明らかになるであろう。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は２つのフォトレ
ジスト層間に形成された少なくとも１層の異物質層を有
する多層フォトレジストの上部フォトレジスト層中にフ
ォトリトグラフィーで形成されたパターンを下部フォト
レジストマスク中に正確に再現して、半導体ウエハので
こぼこな表面上にパターン化層(patterned layer) の正
確な形成を可能にするマスクを形成する方法を提供す
る。
ジスト層間に形成された少なくとも１層の異物質層を有
する多層フォトレジストの上部フォトレジスト層中にフ
ォトリトグラフィーで形成されたパターンを下部フォト
レジストマスク中に正確に再現して、半導体ウエハので
こぼこな表面上にパターン化層(patterned layer) の正
確な形成を可能にするマスクを形成する方法を提供す
る。
【００１６】本発明は現時点ではシリコンウエハ上の集
積回路構造の構築に最大の用途があることがわかるが、
本発明は例えばヒ化ガリウム又はヒ化インジウムウエハ
のようなIII −Ｖ族型半導体を含む（但しこれらに限定
されるものではない）他の半導体ウエハに関連しても同
様に用いられ得ることは言うまでもない。さて図５〜８
には、本発明の方法の第１実施態様の逐次工程が示して
ある。この実施態様では、図１に示した先行技術の構造
物が本発明の方法の出発点として働く。上で既述したよ
うに、約１〜約３μｍの範囲の厚さをもつことができる
第１フォトレジスト層１０が、ウエハの表面中及び表面
上に集積回路構造物が既に形成され、でこぼこなすなわ
ち段状の表面をもたらすことができる半導体ウェハので
こぼこな表面上に形成される。シリコンの酸化物、例え
ばSiO2、のような異物質層２０が層１０上に形成されか
つ層２０上に第２平面化用フォトレジスト層が形成さ
れ、かつ次に開口４０のような開口を形成するためにフ
ォトリトグラフィーでパターン形成される。
積回路構造の構築に最大の用途があることがわかるが、
本発明は例えばヒ化ガリウム又はヒ化インジウムウエハ
のようなIII −Ｖ族型半導体を含む（但しこれらに限定
されるものではない）他の半導体ウエハに関連しても同
様に用いられ得ることは言うまでもない。さて図５〜８
には、本発明の方法の第１実施態様の逐次工程が示して
ある。この実施態様では、図１に示した先行技術の構造
物が本発明の方法の出発点として働く。上で既述したよ
うに、約１〜約３μｍの範囲の厚さをもつことができる
第１フォトレジスト層１０が、ウエハの表面中及び表面
上に集積回路構造物が既に形成され、でこぼこなすなわ
ち段状の表面をもたらすことができる半導体ウェハので
こぼこな表面上に形成される。シリコンの酸化物、例え
ばSiO2、のような異物質層２０が層１０上に形成されか
つ層２０上に第２平面化用フォトレジスト層が形成さ
れ、かつ次に開口４０のような開口を形成するためにフ
ォトリトグラフィーでパターン形成される。
【００１７】今まで述べた構造及び処理は先行技術を構
成するが、この点で述べておかねばならないことは、本
発明の方法に用いられる層２０は酸化物を構成する必要
はなく、その代わりに、下で明らかになるように何れの
フォトレジスト層からも独立にエッチングすることがで
きる任意の物質を含むことができるということである。
かくして層２０はアルミニウムのような金属層、ポリシ
リコン層、又は窒化シリコン層などを含むことができ
る。中間層２０中に用いることができる他の物質には、
タングステン、ケイ化タングステン、チタン、ケイ化チ
タン、窒化チタン、及びチタン−タングステンを含む耐
火物質、並びにガリウム、インジウム、アンチモン、ヒ
素、ホウ素、及びリンのようなIII 族又はＶ族元素の１
種又は２種以上を含む化合物が含まれる。中間層２０の
厚さは約７５０〜１５００オングストロームの範囲であ
ることができ、典型的には約１０００オングストローム
である。
成するが、この点で述べておかねばならないことは、本
発明の方法に用いられる層２０は酸化物を構成する必要
はなく、その代わりに、下で明らかになるように何れの
フォトレジスト層からも独立にエッチングすることがで
きる任意の物質を含むことができるということである。
かくして層２０はアルミニウムのような金属層、ポリシ
リコン層、又は窒化シリコン層などを含むことができ
る。中間層２０中に用いることができる他の物質には、
タングステン、ケイ化タングステン、チタン、ケイ化チ
タン、窒化チタン、及びチタン−タングステンを含む耐
火物質、並びにガリウム、インジウム、アンチモン、ヒ
素、ホウ素、及びリンのようなIII 族又はＶ族元素の１
種又は２種以上を含む化合物が含まれる。中間層２０の
厚さは約７５０〜１５００オングストロームの範囲であ
ることができ、典型的には約１０００オングストローム
である。
【００１８】この点に於て、先行技術では、上部層３０
のフォトリトグラフィー処理のためのストップとして働
く中間層２０は、フォトレジストに対する中間層の選択
性を有する等方性エッチング系を用い、上部フォトレジ
ストマスク層３０中のパターン、例えば開口４０、をエ
ッチング層２０のためのマスクとして用いて、完全に端
から端までエッチングされてしまっている。
のフォトリトグラフィー処理のためのストップとして働
く中間層２０は、フォトレジストに対する中間層の選択
性を有する等方性エッチング系を用い、上部フォトレジ
ストマスク層３０中のパターン、例えば開口４０、をエ
ッチング層２０のためのマスクとして用いて、完全に端
から端までエッチングされてしまっている。
【００１９】しかし、その代わりに、本発明の方法のこ
の実施態様によれば、以下限定のためにではなく例示の
ために酸化物層と呼ぶ中間層２０は、プラズマを用いる
乾式エッチングのような異方性エッチングのためのエッ
チマスクとして上部フォトレジスト層１０中に形成され
たマスクパターンを用いて、図５中２２で示されるよう
に、部分的にしかエッチングされない。
の実施態様によれば、以下限定のためにではなく例示の
ために酸化物層と呼ぶ中間層２０は、プラズマを用いる
乾式エッチングのような異方性エッチングのためのエッ
チマスクとして上部フォトレジスト層１０中に形成され
たマスクパターンを用いて、図５中２２で示されるよう
に、部分的にしかエッチングされない。
【００２０】中間層２０が酸化物質であるとき、異方性
乾式エッチングは、好ましくは例えば単一のウエハエッ
チング室のようなエッチング室中へ約５〜約２００標準
立方センチメートル／分(sccm)の範囲内の速度で流入す
る例えばCF4 、CHF3又はC2F6のようなフルオロカーボン
を含む化学種(chemistry) を用いかつ約５０〜約５００
ワットの範囲内の出力のプラズマ及び約１０mTorr 〜約
４Torrの圧力を用いて行われる。勿論、多数のウエハエ
ッチング室のためには上記流速を適当にスケールアップ
しなければならないことはいうまでもない。
乾式エッチングは、好ましくは例えば単一のウエハエッ
チング室のようなエッチング室中へ約５〜約２００標準
立方センチメートル／分(sccm)の範囲内の速度で流入す
る例えばCF4 、CHF3又はC2F6のようなフルオロカーボン
を含む化学種(chemistry) を用いかつ約５０〜約５００
ワットの範囲内の出力のプラズマ及び約１０mTorr 〜約
４Torrの圧力を用いて行われる。勿論、多数のウエハエ
ッチング室のためには上記流速を適当にスケールアップ
しなければならないことはいうまでもない。
【００２１】中間層２０が別の物質を構成するときに
は、エッチ化学種もそれに応じて変えられる。例えば、
層２０が窒化シリコンを含むときには、エッチ化学種(c
hemistry) はCF4 、CHF3又C2F6をも含むことができる
が、層２０がアルミニウムのような金属層を含むときに
は、エッチ化学種(chemistry) は例えばBCl3、HCl 、Cl
2、SiCl4 、又はCCl4を含むことができ、層２０がポリ
シリコンを含むときには、エッチ化学種は例えばBCl3、
Cl2 、HCl 、CCl4、Br2 又はHBr を含むことができる。
は、エッチ化学種もそれに応じて変えられる。例えば、
層２０が窒化シリコンを含むときには、エッチ化学種(c
hemistry) はCF4 、CHF3又C2F6をも含むことができる
が、層２０がアルミニウムのような金属層を含むときに
は、エッチ化学種(chemistry) は例えばBCl3、HCl 、Cl
2、SiCl4 、又はCCl4を含むことができ、層２０がポリ
シリコンを含むときには、エッチ化学種は例えばBCl3、
Cl2 、HCl 、CCl4、Br2 又はHBr を含むことができる。
【００２２】流速、出力レベル及び圧力範囲も層２０を
構成する物質の型によって変化する。例えば、層２０が
窒化シリコン(Si3N4) 層からなるときには、エッチ化学
種(chemistry) の流速は約５〜約２００sccm、プラズマ
出力レベルは約５０〜約５００ワット、圧力は約１０mT
orr 〜約４Torr（すなわち酸化物層のエッチングと同様
な条件）の範囲であることができるが、層２０がポリシ
リコンからなるときには、流速は約５〜約１００sccm、
プラズマ出力レベルは約５０〜約３００ワット、圧力は
１mTorr 〜約１Torrの範囲であることができる。
構成する物質の型によって変化する。例えば、層２０が
窒化シリコン(Si3N4) 層からなるときには、エッチ化学
種(chemistry) の流速は約５〜約２００sccm、プラズマ
出力レベルは約５０〜約５００ワット、圧力は約１０mT
orr 〜約４Torr（すなわち酸化物層のエッチングと同様
な条件）の範囲であることができるが、層２０がポリシ
リコンからなるときには、流速は約５〜約１００sccm、
プラズマ出力レベルは約５０〜約３００ワット、圧力は
１mTorr 〜約１Torrの範囲であることができる。
【００２３】酸化物層２０の初期異方性エッチングの深
さの程度は少なくとも約６０％から約９０％まで変わ
り、すなわち約１０％〜約４０％の残りの酸化物層を残
す。好ましくは、上部フォトレジスト層３０中の開口４
０を通して除去される酸化物の量は約７０％〜約８０％
の範囲であり、すなわち約２０％〜約３０％の残りの酸
化物厚さを残す。
さの程度は少なくとも約６０％から約９０％まで変わ
り、すなわち約１０％〜約４０％の残りの酸化物層を残
す。好ましくは、上部フォトレジスト層３０中の開口４
０を通して除去される酸化物の量は約７０％〜約８０％
の範囲であり、すなわち約２０％〜約３０％の残りの酸
化物厚さを残す。
【００２４】少なくとも約６０％の最小量は、下で説明
するように、開口４０を通して暴露される酸化物の残り
を除去するために用いられる次のブランケットエッチン
グ工程中に下部フォトレジスト層１０上の酸化物マスク
層２０の適当な厚さを確実に残すために選ばれる。この
第１工程中に除去される酸化物の最大量は、次の上部フ
ォトレジスト層３０の残部の除去工程中に下部フォトレ
ジスト層１０がエッチングされないように充分な量の酸
化物が保護層として下にあるフォトレジスト層１０上の
開口４０中に残されることを保証するために選ばれる。
するように、開口４０を通して暴露される酸化物の残り
を除去するために用いられる次のブランケットエッチン
グ工程中に下部フォトレジスト層１０上の酸化物マスク
層２０の適当な厚さを確実に残すために選ばれる。この
第１工程中に除去される酸化物の最大量は、次の上部フ
ォトレジスト層３０の残部の除去工程中に下部フォトレ
ジスト層１０がエッチングされないように充分な量の酸
化物が保護層として下にあるフォトレジスト層１０上の
開口４０中に残されることを保証するために選ばれる。
【００２５】上部フォトレジストマスク層３０を通して
の酸化物層２０の部分的異方性エッチング後、図６に示
すように上部フォトレジスト層３０を完全に除去するた
めにエッチ化学種を変化させることができ、例えばO2、
CO又はN2O を、約５０〜約５００sccmの流速、約１００
mTorr 〜約４Torrの範囲の圧力で、かつ約５０〜約５０
０ワットの出力レベルでプラズマを用いて上部フォトレ
ジスト層３０の残部を除去する。この特別な工程は異方
性エッチングである必要はないが、異方性エッチング条
件下で行われねばならない本発明の方法の他のエッチン
グ工程のための半導体ウエハの位置から見て、便宜上乾
式エッチングとしても行われることは言うまでもない。
の酸化物層２０の部分的異方性エッチング後、図６に示
すように上部フォトレジスト層３０を完全に除去するた
めにエッチ化学種を変化させることができ、例えばO2、
CO又はN2O を、約５０〜約５００sccmの流速、約１００
mTorr 〜約４Torrの範囲の圧力で、かつ約５０〜約５０
０ワットの出力レベルでプラズマを用いて上部フォトレ
ジスト層３０の残部を除去する。この特別な工程は異方
性エッチングである必要はないが、異方性エッチング条
件下で行われねばならない本発明の方法の他のエッチン
グ工程のための半導体ウエハの位置から見て、便宜上乾
式エッチングとしても行われることは言うまでもない。
【００２６】上部フォトレジスト層３０の除去後、開口
４０中の残りの酸化物（又は別の中間層物質）を、前述
したように層２０を構成する物質によって、例えばフル
オロカーボンのような適当なエッチ化学種(chemistry)
を酸化物層のエッチャントとして再び用いて、ブランケ
ット酸化物エッチングによって除去する。このブランケ
ットエッチングは図７に示すように層２０の残りの薄化
をもたらし、薄くなった層２０はここでは２０′として
示されている。しかし、前述したように層２０中の初期
部分的エッチングの深さが充分に深かったならば、開口
４０中の残りの酸化物の除去は酸化物層２０′の残りの
過剰量の除去をもたらさないはずである。
４０中の残りの酸化物（又は別の中間層物質）を、前述
したように層２０を構成する物質によって、例えばフル
オロカーボンのような適当なエッチ化学種(chemistry)
を酸化物層のエッチャントとして再び用いて、ブランケ
ット酸化物エッチングによって除去する。このブランケ
ットエッチングは図７に示すように層２０の残りの薄化
をもたらし、薄くなった層２０はここでは２０′として
示されている。しかし、前述したように層２０中の初期
部分的エッチングの深さが充分に深かったならば、開口
４０中の残りの酸化物の除去は酸化物層２０′の残りの
過剰量の除去をもたらさないはずである。
【００２７】開口４０から中間層２０の残部が除去され
ると、今や、例えばO2、CO又はN2Oのような含酸素化学
種(chemistry) 、及び最適な異方性エッチング条件、す
なわち約５〜約５０sccmの流速、約５０〜約３００ワッ
トの出力レベル及び約0.１〜約１００mTorr を用い、か
つ層２０′をエッチマスクとして用いて下部フォトレジ
スト層１０をエッチングして図８に示す構造をもたらす
ことができる。
ると、今や、例えばO2、CO又はN2Oのような含酸素化学
種(chemistry) 、及び最適な異方性エッチング条件、す
なわち約５〜約５０sccmの流速、約５０〜約３００ワッ
トの出力レベル及び約0.１〜約１００mTorr を用い、か
つ層２０′をエッチマスクとして用いて下部フォトレジ
スト層１０をエッチングして図８に示す構造をもたらす
ことができる。
【００２８】この点で、所要又は所望ならば、例えば酸
化物エッチを用いて酸化物層２０′の残部を除去するこ
とができ、かつパターン状下部フォトレジストマスクを
用いいてさらに通常の加工を行うことができる。しか
し、下部フォトレジスト層１０の下にあるエッチングさ
れるべき物質は層２０′と同じ物質、例えば酸化物層を
構成することがあり得るので、層２０′を除去する必要
がないこともあり得ることは言うまでもない。さらに、
フォトレジスト層１０の下の層のエッチングの完了後の
下部フォトレジスト層１０の除去は層１０の上にある層
２０′のどんな部分の除去をももたらすであろう。
化物エッチを用いて酸化物層２０′の残部を除去するこ
とができ、かつパターン状下部フォトレジストマスクを
用いいてさらに通常の加工を行うことができる。しか
し、下部フォトレジスト層１０の下にあるエッチングさ
れるべき物質は層２０′と同じ物質、例えば酸化物層を
構成することがあり得るので、層２０′を除去する必要
がないこともあり得ることは言うまでもない。さらに、
フォトレジスト層１０の下の層のエッチングの完了後の
下部フォトレジスト層１０の除去は層１０の上にある層
２０′のどんな部分の除去をももたらすであろう。
【００２９】フォトレジスト層１０は層２０′を通して
のみエッチングされ、図２〜４に示す先行技術に於ける
ように上部フォトレジスト層３０をも通してエッチング
されるのではないので、下部フォトレジスト層１０中の
エッチングされた開口の壁は図４の弓状壁とは異なり垂
直である。さらに、本発明の方法では、上部フォトレジ
スト層中のファセッティングされた(faceted) コーナー
（先行技術の図３に示す）の問題が最小になっただけで
はなく、先行技術の方法のように上部フォトレジスト層
と下部フォトレジスト層とを同時にエッチングすること
は決してないので先行技術のエッチング中のフォトレジ
スト負荷の変化の問題もなくなった。
のみエッチングされ、図２〜４に示す先行技術に於ける
ように上部フォトレジスト層３０をも通してエッチング
されるのではないので、下部フォトレジスト層１０中の
エッチングされた開口の壁は図４の弓状壁とは異なり垂
直である。さらに、本発明の方法では、上部フォトレジ
スト層中のファセッティングされた(faceted) コーナー
（先行技術の図３に示す）の問題が最小になっただけで
はなく、先行技術の方法のように上部フォトレジスト層
と下部フォトレジスト層とを同時にエッチングすること
は決してないので先行技術のエッチング中のフォトレジ
スト負荷の変化の問題もなくなった。
【００３０】次に図９〜１３には、本発明のもう１つの
実施態様が示されており、図９に示すように中間層２０
と下部フォトレジスト層１０との間にもう１つの中間層
５０を用い、ここでは前の実施態様と同様に、上部フォ
トレジスト層３０中に開口４０がフォトリトグラフィー
で既に形成されている。このもう１つの中間層の目的は
中間層２０中に開口４０がエッチングされつつあるとき
のエッチストップを提供することである。エッチブロッ
クとしてのかかる第２中間層の使用によって、中間層２
０中に開口４０を部分的にエッチングする必要がなくな
り、かくして前実施態様に於て記述した部分的エッチン
グの厚さの程度を慎重に制御する必要がなくなる。
実施態様が示されており、図９に示すように中間層２０
と下部フォトレジスト層１０との間にもう１つの中間層
５０を用い、ここでは前の実施態様と同様に、上部フォ
トレジスト層３０中に開口４０がフォトリトグラフィー
で既に形成されている。このもう１つの中間層の目的は
中間層２０中に開口４０がエッチングされつつあるとき
のエッチストップを提供することである。エッチブロッ
クとしてのかかる第２中間層の使用によって、中間層２
０中に開口４０を部分的にエッチングする必要がなくな
り、かくして前実施態様に於て記述した部分的エッチン
グの厚さの程度を慎重に制御する必要がなくなる。
【００３１】その代わりに、本発明の方法の本実施態様
では、図１０に示すように、層２０をエッチングするた
めに用いられるエッチ系に対するエッチストップとして
中間層５０を用いて、中間層２０の全厚さを通して開口
４０を異方性エッチングすることができる。層５０のこ
の機能の点から見て、層５０は層１０及び３０中に用い
られるフォトレジスト物質のいずれとも異なると共に中
間層２０として用いられる物質とも異なる物質からなる
ことが重要である。図示した実施態様では、第２中間層
５０は限定のためではなく引例としてアルミニウム層と
して示してある。しかし、層２０として適当だとして前
述した物質のいずれもが、層２０及び５０がその群の異
なる物質を構成する限り層５０として用いることができ
ることは言うまでもないであろう。第２中間層５０の厚
さは約７５０〜１５００オングストロームの範囲である
ことができ、典型的には約１０００オングストロームで
ある。
では、図１０に示すように、層２０をエッチングするた
めに用いられるエッチ系に対するエッチストップとして
中間層５０を用いて、中間層２０の全厚さを通して開口
４０を異方性エッチングすることができる。層５０のこ
の機能の点から見て、層５０は層１０及び３０中に用い
られるフォトレジスト物質のいずれとも異なると共に中
間層２０として用いられる物質とも異なる物質からなる
ことが重要である。図示した実施態様では、第２中間層
５０は限定のためではなく引例としてアルミニウム層と
して示してある。しかし、層２０として適当だとして前
述した物質のいずれもが、層２０及び５０がその群の異
なる物質を構成する限り層５０として用いることができ
ることは言うまでもないであろう。第２中間層５０の厚
さは約７５０〜１５００オングストロームの範囲である
ことができ、典型的には約１０００オングストロームで
ある。
【００３２】酸化物層２０中に開口４０が異方性エッチ
ングされた後、前述した方法で上部フォトレジスト層３
０を除去して図１１に示す構造をもたらすことができ
る。次に、図１２に示すように、酸化物層２０中に既に
形成されている開口４０をアルミニウム層５０のための
エッチマスクとして用いて、アルミニウム層５０を通し
て開口４０をエッチングする。アルミニウム層５０のエ
ッチングは乾式エッチングでも湿式エッチングでもよ
い。プラズマ援助式乾式エッチングのためにはBCl3、Cl
2 、HCl 、SiCl4 又はCCl4のような塩素化化学種(chemi
stry) を用いることができるが、湿式エッチングにはリ
ン酸、酢酸又は硝酸のような酸を用いることができる。
前述の実施態様と同様に、ウエハは必須の異方性エッチ
ング工程を行うために乾式エッチング装置中に既に装填
されているであろうから、乾式エッチングの使用が多分
好ましいであろう。
ングされた後、前述した方法で上部フォトレジスト層３
０を除去して図１１に示す構造をもたらすことができ
る。次に、図１２に示すように、酸化物層２０中に既に
形成されている開口４０をアルミニウム層５０のための
エッチマスクとして用いて、アルミニウム層５０を通し
て開口４０をエッチングする。アルミニウム層５０のエ
ッチングは乾式エッチングでも湿式エッチングでもよ
い。プラズマ援助式乾式エッチングのためにはBCl3、Cl
2 、HCl 、SiCl4 又はCCl4のような塩素化化学種(chemi
stry) を用いることができるが、湿式エッチングにはリ
ン酸、酢酸又は硝酸のような酸を用いることができる。
前述の実施態様と同様に、ウエハは必須の異方性エッチ
ング工程を行うために乾式エッチング装置中に既に装填
されているであろうから、乾式エッチングの使用が多分
好ましいであろう。
【００３３】下部中間層５０中の開口４０の形成後、酸
化物中間層及びアルミニウム中間層をエッチマスクとし
て用いて下部フォトレジスト層１０中に異方性エッチン
グして図１３に示す構造をもたらすことができる。前実
施態様と同様に、所望ならば次に常法で中間層を除去し
かつ下部フォトレジストマスクをその後の通常の加工の
ために用いることができる。
化物中間層及びアルミニウム中間層をエッチマスクとし
て用いて下部フォトレジスト層１０中に異方性エッチン
グして図１３に示す構造をもたらすことができる。前実
施態様と同様に、所望ならば次に常法で中間層を除去し
かつ下部フォトレジストマスクをその後の通常の加工の
ために用いることができる。
【００３４】以下、実施例によって本発明をさらに説明
する。
する。
【００３５】
【実施例１】集積回路構造物が既に上に形成されてお
り、でこぼこな表面になっている半導体ウエハを第１フ
ォトレジスト層で約２μｍの平均厚さにスピン被覆し
た。このフォトレジスト層上に約１０００オングストロ
ームの平均厚さを有する二酸化シリコン(SiO2)層を付着
させた後、この酸化物層上に平均厚さ約１μｍの第２フ
ォトレジスト層をスピン被覆してウエハ上に実質的に平
面化した表面をもたらした。
り、でこぼこな表面になっている半導体ウエハを第１フ
ォトレジスト層で約２μｍの平均厚さにスピン被覆し
た。このフォトレジスト層上に約１０００オングストロ
ームの平均厚さを有する二酸化シリコン(SiO2)層を付着
させた後、この酸化物層上に平均厚さ約１μｍの第２フ
ォトレジスト層をスピン被覆してウエハ上に実質的に平
面化した表面をもたらした。
【００３６】次に、上部フォトレジスト層をフォトリト
グラフィーマスクを通して光像パターンに露出し、次に
露光したフォトレジスト層を現像することによって上部
フォトレジスト層中にパターンをフォトリトグラフィー
で形成した。この構造物を、次に、エッチング室中へ３
０sccmのCF4 を約５０mTorr の圧力で流入させながらか
つ約２００ワットのプラズマ出力を保ちながら異方性エ
ッチングして下にある酸化物層をエッチングした。上部
フォトレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成され
た開口を通して約７０％の酸化物層がエッチングされる
までエッチングを続行した。次にエッチ化学種(etch ch
emistry)を変え、同じプラズマ出力を保ちながら、２０
０sccmのO2を５００mTorr に絞った圧力でエッチング室
中へ流入させて上部フォトレジスト層の全部を除去し
た。
グラフィーマスクを通して光像パターンに露出し、次に
露光したフォトレジスト層を現像することによって上部
フォトレジスト層中にパターンをフォトリトグラフィー
で形成した。この構造物を、次に、エッチング室中へ３
０sccmのCF4 を約５０mTorr の圧力で流入させながらか
つ約２００ワットのプラズマ出力を保ちながら異方性エ
ッチングして下にある酸化物層をエッチングした。上部
フォトレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成され
た開口を通して約７０％の酸化物層がエッチングされる
までエッチングを続行した。次にエッチ化学種(etch ch
emistry)を変え、同じプラズマ出力を保ちながら、２０
０sccmのO2を５００mTorr に絞った圧力でエッチング室
中へ流入させて上部フォトレジスト層の全部を除去し
た。
【００３７】上部フォトレジスト層の全部の除去後、酸
化物エッチングを再開し、酸化物層中に形成された開口
を通して下部フォトレジスト層を暴露させた。次にエッ
チ化学種(etch chemistry)を再び変え、O2を約２０sccm
の流速及び約５mTorr の圧力で、約１００ワットの出力
レベルを用いてエッチング室中へ流入させて、パターン
化された酸化物層をマスクとして用いて下部フォトレジ
スト層中に開口をエッチングした。次に酸化物層の残部
をＨＦ湿式エッチングで除去し、下部フォトレジスト層
中の得られた開口の品質の検査及び上部フォトレジスト
層をパターン形成するために用いられた原フォトリトグ
ラフィーマスクとの比較を可能にした。原フォトグラフ
ィーマスクのパターンが下部フォトレジスト層中に正確
に再現されていることがわかった。又、得られたフォト
レジストマスク中の開口の側壁の弓状又は不均一性の証
拠はなかった。
化物エッチングを再開し、酸化物層中に形成された開口
を通して下部フォトレジスト層を暴露させた。次にエッ
チ化学種(etch chemistry)を再び変え、O2を約２０sccm
の流速及び約５mTorr の圧力で、約１００ワットの出力
レベルを用いてエッチング室中へ流入させて、パターン
化された酸化物層をマスクとして用いて下部フォトレジ
スト層中に開口をエッチングした。次に酸化物層の残部
をＨＦ湿式エッチングで除去し、下部フォトレジスト層
中の得られた開口の品質の検査及び上部フォトレジスト
層をパターン形成するために用いられた原フォトリトグ
ラフィーマスクとの比較を可能にした。原フォトグラフ
ィーマスクのパターンが下部フォトレジスト層中に正確
に再現されていることがわかった。又、得られたフォト
レジストマスク中の開口の側壁の弓状又は不均一性の証
拠はなかった。
【００３８】
【実施例２】本発明の第２の実施態様を説明するため、
同じくその上に既に集積回路構造物が形成されており、
でこぼこな表面になっているもう１つの半導体ウエハを
同じく第１フォトレジスト層で約２μｍの平均厚さにス
ピン被覆した。次に、このフォトレジスト層上に平均厚
さ約１０００オングストロームのアルミニウムの第１中
間層を形成した。このアルミニウム層上に平均厚さ約１
０００オングストロームの二酸化シリコン(SiO2)層を付
着させた。次に、酸化物層上に約１μｍの平均厚さを有
する第２フォトレジスト層をスピン被覆し(spun on) 、
ウエハ上にほぼ平面状の表面をもたらした。
同じくその上に既に集積回路構造物が形成されており、
でこぼこな表面になっているもう１つの半導体ウエハを
同じく第１フォトレジスト層で約２μｍの平均厚さにス
ピン被覆した。次に、このフォトレジスト層上に平均厚
さ約１０００オングストロームのアルミニウムの第１中
間層を形成した。このアルミニウム層上に平均厚さ約１
０００オングストロームの二酸化シリコン(SiO2)層を付
着させた。次に、酸化物層上に約１μｍの平均厚さを有
する第２フォトレジスト層をスピン被覆し(spun on) 、
ウエハ上にほぼ平面状の表面をもたらした。
【００３９】実施例１と同様に、次に、上部フォトレジ
スト層をフォトリトグラフィーマスクを通して光像パタ
ーンに露出し、次いで露光したフォトレジスト層を現像
することによって上部フォトレジスト層中にパターンを
フォトリトグラフィーで形成した。この構造物を、次
に、上部フォトレジスト層中の形成された開口をマスク
として用いかつ下にあるアルミニウム層をエッチストッ
プとして用い、約５０mTorrの圧力で３０sccmのCF4 を
エッチング室中へ流入させながらかつ下にある酸化物層
を通して開口をエッチングするため約２００ワットのプ
ラズマ出力を保ちながら異方性エッチングした。次に、
エッチ化学種を変化させて、同じプラズマ出力を保ちな
がら２００sccmのO2を約５００mTorr でエッチング室中
へ流入させて上部フォトレジスト層の全部を除去した。
スト層をフォトリトグラフィーマスクを通して光像パタ
ーンに露出し、次いで露光したフォトレジスト層を現像
することによって上部フォトレジスト層中にパターンを
フォトリトグラフィーで形成した。この構造物を、次
に、上部フォトレジスト層中の形成された開口をマスク
として用いかつ下にあるアルミニウム層をエッチストッ
プとして用い、約５０mTorrの圧力で３０sccmのCF4 を
エッチング室中へ流入させながらかつ下にある酸化物層
を通して開口をエッチングするため約２００ワットのプ
ラズマ出力を保ちながら異方性エッチングした。次に、
エッチ化学種を変化させて、同じプラズマ出力を保ちな
がら２００sccmのO2を約５００mTorr でエッチング室中
へ流入させて上部フォトレジスト層の全部を除去した。
【００４０】上部フォトレジスト層の全部の除去後、エ
ッチ化学種を変化させ、１０sccmのBCl3と２５sccmのCl
2 とを約１００mTorr の圧力で流入させかつ約１００ワ
ットの出力レベルで、酸化物層中に形成された開口を通
して露出したアルミニウム層の部分をエッチングした。
アルミニウムが完全にエッチングされ、下部フォトレジ
スト層が露出したとき、エッチ化学種を再び変化させて
O2をエッチング室中へ流入させ、パターン形成された酸
化物及びアルミニウム層をマスクとして用いて下部フォ
トレジスト層を通して開口をエッチングした。
ッチ化学種を変化させ、１０sccmのBCl3と２５sccmのCl
2 とを約１００mTorr の圧力で流入させかつ約１００ワ
ットの出力レベルで、酸化物層中に形成された開口を通
して露出したアルミニウム層の部分をエッチングした。
アルミニウムが完全にエッチングされ、下部フォトレジ
スト層が露出したとき、エッチ化学種を再び変化させて
O2をエッチング室中へ流入させ、パターン形成された酸
化物及びアルミニウム層をマスクとして用いて下部フォ
トレジスト層を通して開口をエッチングした。
【００４１】次に、酸化物層の残部をＨＦ湿式エッチン
グ（再び検査のため）で除去しかつ下にあるアルミニウ
ムマスクも除去した。この下部フォトレジストマスク中
の得られた開口を次に検査しかつ原フォトリトグラフィ
ーマスクとの比較をも行った。再び原フォトリトグラフ
ィーマスクのパターンが下部フォトレジスト層中に正確
に再現されていることがわかりかつ得られたフォトレジ
ストマスク中の開口の側壁の弓状又は不均一の証拠はな
かった。
グ（再び検査のため）で除去しかつ下にあるアルミニウ
ムマスクも除去した。この下部フォトレジストマスク中
の得られた開口を次に検査しかつ原フォトリトグラフィ
ーマスクとの比較をも行った。再び原フォトリトグラフ
ィーマスクのパターンが下部フォトレジスト層中に正確
に再現されていることがわかりかつ得られたフォトレジ
ストマスク中の開口の側壁の弓状又は不均一の証拠はな
かった。
【００４２】かくして、本発明の方法のいずれの実施態
様でも、上部フォトレジスト層３０中にフォトリトグラ
フィーで形成された最初の開口を下部フォトレジスト層
１０中に正確に再現することができ、***した線などの
ような集積回路構造物が既に上に形成されている半導体
ウエハのでこぼこな表面の正確かつ厳密なパターン形成
をもたらすことができる。本発明の方法では上部フォト
レジスト層中に形成されたマスク開口のコーナーのファ
セッティング(faceting)の問題がなくなり、それによっ
て下部フォトレジスト層中に形成される開口の弓状側壁
の形成がなくなる。本発明の方法では両方のフォトレジ
スト層が決して同時にエッチングされることがないので
下部フォトレジスト層中の開口のエッチング中のフォト
レジスト負荷の変化の問題もない。
様でも、上部フォトレジスト層３０中にフォトリトグラ
フィーで形成された最初の開口を下部フォトレジスト層
１０中に正確に再現することができ、***した線などの
ような集積回路構造物が既に上に形成されている半導体
ウエハのでこぼこな表面の正確かつ厳密なパターン形成
をもたらすことができる。本発明の方法では上部フォト
レジスト層中に形成されたマスク開口のコーナーのファ
セッティング(faceting)の問題がなくなり、それによっ
て下部フォトレジスト層中に形成される開口の弓状側壁
の形成がなくなる。本発明の方法では両方のフォトレジ
スト層が決して同時にエッチングされることがないので
下部フォトレジスト層中の開口のエッチング中のフォト
レジスト負荷の変化の問題もない。
【図１】多層フォトレジスト構造の上部フォトレジスト
層中の先行技術のフォトリトグラフィーでのパターン形
成を示す部分垂直断面図である。
層中の先行技術のフォトリトグラフィーでのパターン形
成を示す部分垂直断面図である。
【図２】上部フォトレジスト層中にフォトリトグラフィ
ーで形成されたパターンの下部フォトレジスト層中への
先行技術による再現方法を逐次的に示す部分垂直断面図
である。
ーで形成されたパターンの下部フォトレジスト層中への
先行技術による再現方法を逐次的に示す部分垂直断面図
である。
【図３】図２に類似の図面である。
【図４】図２に類似の図面である。
【図５】上部フォトレジスト層中にフォトリトグラフィ
ーで形成されたパターンを下部フォトレジスト層中に正
確に再現するための本発明の方法の１つの実施態様を逐
次的に示す部分垂直断面図である。
ーで形成されたパターンを下部フォトレジスト層中に正
確に再現するための本発明の方法の１つの実施態様を逐
次的に示す部分垂直断面図である。
【図６】図５に類似の図面である。
【図７】図５に類似の図面である。
【図８】図５に類似の図面である。
【図９】上部フォトレジスト層中にフォトリトグラフィ
ーで形成されたパターンを下部フォトレジスト層中に正
確に再現するための本発明の方法のもう１つの実施態様
を逐次的に示す部分垂直断面図である。
ーで形成されたパターンを下部フォトレジスト層中に正
確に再現するための本発明の方法のもう１つの実施態様
を逐次的に示す部分垂直断面図である。
【図１０】図９に類似の図面である。
【図１１】図９に類似の図面である。
【図１２】図９に類似の図面である。
【図１３】図９に類似の図面である。
【図１４】本発明の方法を示すフローシートである。
４ 集積回路構造物 １０ 第１フォトレジスト層 １４ 開口側壁の弓状化部分 ２０ 中間層（酸化物層） ２０′ 薄くなった中間層 ３０ 第２フォトレジスト層 ３６ 第１フォトレジスト層の縁部のファセッティング ４０ 開口 ５０ もう１つの中間層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/027 21/3065
Claims (23)
- 【請求項１】 上部フォトレジスト層中にフォトリトグ
ラフィーで形成されたマスクパターンを下部フォトレジ
スト層中に正確に再現することができる、多層フォトレ
ジストを用いて半導体ウエハのでこぼこな表面上にエッ
チマスクを形成するための方法であって、(a) 半導体ウ
エハの表面上に第１フォトレジスト層を形成する工程、
(b) 該第１フォトレジスト層上に１層以上の中間層を形
成する工程、(c) 該ウエハ上の該１層以上の中間層上に
第２フォトレジスト層を形成する工程、(d) 該第２フォ
トレジスト層中にフォトリトグラフィーでパターンを形
成する工程、(e) 該第２フォトレジスト層の下の該１層
以上の中間層中に該パターンを再現する工程、(f) 該上
部フォトレジストの残部を除去する工程、及び(g) 該１
層以上の中間層中に形成された該パターンをマスクとし
て用いて第１フォトレジスト層中に該パターンを再現す
る工程を含み、それによって該第２フォトレジスト層中
にフォトリトグラフィーで形成されたマスクパターンを
正確に該第１フォトレジスト層中に再現することができ
る方法。 - 【請求項２】 該第２フォトレジスト層の下の該中間層
中の該パターンの再現工程が該１層以上の中間層を異方
性エッチングすることをも含む請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 単一の中間層を用いかつ該第２フォトレ
ジスト層の下の該中間層中に該パターンを再現する該工
程が該中間層中を部分的に異方性エッチング(anisotrop
ically etching) することをも含む請求項２記載の方
法。 - 【請求項４】 該中間層中を部分的に異方性エッチング
することによって該第２フォトレジスト層の下の該中間
層中に該パターンを再現する該工程が該中間層の厚さの
約６０〜約９０％を異方性エッチングすることをも含む
請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 該中間層中を部分的に異方性エッチング
することによって該第２フォトレジスト層の下の該中間
層中に該パターンを再現する該工程が該中間層の厚さの
約７０〜約８０％を異方性エッチングすることをも含む
請求項３記載の方法。 - 【請求項６】 該第２フォトレジスト層を除去する該工
程後該中間層の残部を貫通してさらに異方性エッチング
する工程を含む請求項３記載の方法。 - 【請求項７】 該中間層が二酸化シリコン、窒化シリコ
ン、ポリシリコン及びアルミニウムからなる群から選ば
れる請求項２記載の方法。 - 【請求項８】 該中間層が二酸化シリコンを含む請求項
７記載の方法。 - 【請求項９】 該第１フォトレジスト層中に該パターン
を再現した後該１層以上の中間層を除去する工程をも含
む請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 該第１フォトレジスト層上に１層以上
の中間層を形成する該工程が該第１フォトレジスト層上
に異なる物質の上部中間層と下部中間層とを形成するこ
とをも含みかつ該第２フォトレジスト層の下の中間層中
に該パターンを再現する該工程が下部中間層をエッチス
トップとして用いて上部中間層を異方性エッチングする
ことをも含む請求項１記載の方法。 - 【請求項１１】 該上部フォトレジスト層の残部を除去
する該工程後、該上部中間層中にエッチングされた該パ
ターンをエッチマスクとして用いて該下部中間層をエッ
チングする工程をも含む請求項９記載の方法。 - 【請求項１２】 該上部中間層が二酸化シリコン、窒化
シリコン、ポリシリコン、アルミニウム、タングステ
ン、ケイ化タングステン、チタン、ケイ化チタン、窒化
チタン、チタン−タングステン、ガリウム化合物、イン
ジウム化合物、ホウ素化合物及びリン化合物からなる群
から選ばれ、かつ該第２中間層が該群中の他の物質を含
む請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 該中間層の一方が二酸化シリコンを含
みかつ該中間層の他方がアルミニウムを含む請求項１２
記載の方法。 - 【請求項１４】 上部フォトレジスト層中にフォトリト
グラフィーで形成されたパターンを下部フォトレジスト
層中に正確に再現するために多層フォトレジストを用い
る半導体ウエハのでこぼこな表面上にエッチマスクを形
成する方法であって、(a) 半導体ウエハの表面上に下部
フォトレジスト層を形成する工程、(b) 該下部フォトレ
ジスト層上に異なる物質の中間層を形成する工程、(c)
該ウエハ上の該中間層上に上部フォトレジスト層を形成
する工程、(d) 該上部フォトレジスト層中にパターンを
フォトリトグラフィーで形成する工程、(e) 該パターン
形成された上部フォトレジスト層をエッチマスクとして
用いて該中間層の一部分を異方性エッチングすることに
よって該中間層中に該パターンを再現する工程、(f) 該
上部フォトレジスト層の残部を除去する工程、(g) 該中
間層を充分にブランケットエッチングして該中間層中の
該開口パターンを通して下部フォトレジスト層を暴露さ
せる工程、及び(h) 該中間層中に形成されたパターンを
マスクとして用いて該下部フォトレジスト層中に該パタ
ーンを再現する工程を含み、それによって上部フォトレ
ジスト層中にフォトリトグラフィーで形成されたマスク
パターンを該下部フォトレジスト層中に正確に再現する
ことができる方法。 - 【請求項１５】 該パターン形成された上部フォトレジ
スト層をエッチマスクとして用いて該中間層の一部分を
異方性エッチングする該工程が該中間層の厚さの約６０
〜約９０％を異方性エッチングすることをも含む請求項
１４記載の方法。 - 【請求項１６】 該パターン形成された上部フォトレジ
スト層をエッチマスクとして用いて該中間層の一部分を
異方性エッチングする該工程が該中間層の厚さの約７０
〜約８０％を異方性エッチングすることをも含む請求項
１４記載の方法。 - 【請求項１７】 該中間層が二酸化シリコン、窒化シリ
コン、ポリシリコン及びアルミニウムからなる群から選
ばれる請求項１４記載の方法。 - 【請求項１８】 該中間層がタングステン、ケイ化タン
グステン、チタン、ケイ化チタン、窒化チタン及びチタ
ン−タングステンからなる群から選ばれる耐火物質を含
む請求項１４記載の方法。 - 【請求項１９】 該中間層がガリウム化合物、インジウ
ム化合物、アンチモン化合物、ホウ素化合物及びリン化
合物からなる群から選ばれるIII 族又はＶ族化合物を含
む請求項１４記載の方法。 - 【請求項２０】 該中間層が二酸化シリコンを含む請求
項１４記載の方法。 - 【請求項２１】 多層フォトレジストを用い、上部フォ
トレジスト層中にフォトリトグラフィーで形成されたパ
ターンを下部フォトレジスト層中に正確に再現して半導
体ウエハのでこぼこな表面上にエッチマスクを形成する
方法であって、(a) 半導体ウエハの表面上に下部フォト
レジスト層を形成する工程、(b) 該下部フォトレジスト
層上に異なる物質の第１中間層を形成する工程、(c) 該
第１中間層又は該下部フォトレジスト層のどちらとも異
なる物質の第２中間層を該第１中間層上に形成する工
程、(d) 該ウエハ上の該第２中間層上に上部フォトレジ
スト層を形成する工程、(e) 該上部フォトレジスト層中
にパターンをフォトリトグラフィーで形成する工程、
(f) 該パターン形成された上部フォトレジスト層をエッ
チマスクとしてかつ該第１中間層をエッチストップとし
て用いて該第２中間層を異方性エッチングすることによ
って該第２中間層中に該パターンを再現する工程、(g)
該上部フォトレジスト層の残部を除去する工程、(h) 該
第１中間層の暴露部分をエッチングして該中間層中にエ
ッチングされた該開口パターンを通して該下部フォトレ
ジスト層の部分を暴露させる工程、及び(i) 該中間層中
に形成された該パターンをマスクとして用いて該第１フ
ォトレジスト層中に該パターンを再現する工程を含み、
それによって該上部フォトレジスト層中にフォトリトグ
ラフィーで形成されたマスクパターンを該下部フォトレ
ジスト層中に正確に再現することができる方法。 - 【請求項２２】 該第１中間層が二酸化シリコン、窒化
シリコン、ポリシリコン、アルミニウム、タングステ
ン、ケイ化タングステン、チタン、ケイ化チタン、窒化
チタン、チタン−タングステン、ガリウム化合物、イン
ジウム化合物、アンチモン化合物、ヒ素化合物、ホウ素
化合物、及びリン化合物からなる群から選ばれかつ第２
中間層が該群中の他の物質を含む請求項２１記載の方
法。 - 【請求項２３】 該中間層の一方がアルミニウムを含み
かつ該中間層の他方が二酸化シリコンを含む請求項２１
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US485331 | 1990-02-26 | ||
| US07/485,331 US5126231A (en) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | Process for multi-layer photoresist etching with minimal feature undercut and unchanging photoresist load during etch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0792688A true JPH0792688A (ja) | 1995-04-07 |
| JP2593586B2 JP2593586B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=23927742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3028815A Expired - Lifetime JP2593586B2 (ja) | 1990-02-26 | 1991-02-22 | 多層フォトレジストエッチング方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5126231A (ja) |
| EP (1) | EP0444531B1 (ja) |
| JP (1) | JP2593586B2 (ja) |
| KR (1) | KR100216315B1 (ja) |
| DE (1) | DE69126455T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09181059A (ja) * | 1995-12-15 | 1997-07-11 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体装置の微細パターン製造方法 |
| JP2007508697A (ja) * | 2003-10-08 | 2007-04-05 | ラム リサーチ コーポレーション | 一酸化二窒素を使用したエッチバック方法 |
| KR20200060472A (ko) * | 2017-11-17 | 2020-05-29 | 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 | 반도체 소자 중간체, 금속 함유막 형성용 조성물, 반도체 소자 중간체의 제조 방법, 및 반도체 소자의 제조 방법 |
Families Citing this family (68)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5320934A (en) * | 1991-06-28 | 1994-06-14 | Misium George R | Bilayer photolithographic process |
| US5323047A (en) * | 1992-01-31 | 1994-06-21 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Structure formed by a method of patterning a submicron semiconductor layer |
| JP2910382B2 (ja) * | 1992-03-09 | 1999-06-23 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US5326727A (en) * | 1992-12-30 | 1994-07-05 | At&T Bell Laboratories | Method for integrated circuit fabrication including linewidth control during etching |
| US5770350A (en) * | 1993-11-09 | 1998-06-23 | Lg Semicon Co. Ltd. | Method for forming pattern using multilayer resist |
| US5587090A (en) * | 1994-04-04 | 1996-12-24 | Texas Instruments Incorporated | Multiple level mask for patterning of ceramic materials |
| US5506172A (en) * | 1994-08-29 | 1996-04-09 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor processing method of forming an electrical interconnection between an outer layer and an inner layer |
| US5596226A (en) * | 1994-09-06 | 1997-01-21 | International Business Machines Corporation | Semiconductor chip having a chip metal layer and a transfer metal and corresponding electronic module |
| US6740573B2 (en) | 1995-02-17 | 2004-05-25 | Micron Technology, Inc. | Method for forming an integrated circuit interconnect using a dual poly process |
| KR0156316B1 (ko) * | 1995-09-13 | 1998-12-01 | 김광호 | 반도체장치의 패턴 형성방법 |
| KR100206597B1 (ko) * | 1995-12-29 | 1999-07-01 | 김영환 | 반도체 장치의 미세패턴 제조방법 |
| KR100394762B1 (ko) * | 1996-02-13 | 2003-11-20 | 주식회사 엘지생활건강 | 장기간저장안정성이우수한농축분말세제조성물 |
| US5976986A (en) * | 1996-08-06 | 1999-11-02 | International Business Machines Corp. | Low pressure and low power C12 /HC1 process for sub-micron metal etching |
| US6054384A (en) * | 1998-05-19 | 2000-04-25 | Advanced Micro Devices, Inc. | Use of hard masks during etching of openings in integrated circuits for high etch selectivity |
| US20030093894A1 (en) * | 1999-02-23 | 2003-05-22 | Dugas Matthew P. | Double layer patterning and technique for making a magnetic recording head |
| US6269533B2 (en) * | 1999-02-23 | 2001-08-07 | Advanced Research Corporation | Method of making a patterned magnetic recording head |
| US6496328B1 (en) | 1999-12-30 | 2002-12-17 | Advanced Research Corporation | Low inductance, ferrite sub-gap substrate structure for surface film magnetic recording heads |
| TW444274B (en) * | 2000-03-23 | 2001-07-01 | Mosel Vitelic Inc | Improvement method for dishing effect in the polysilicon film deposited on the trench |
| EP1229390A4 (en) * | 2000-06-22 | 2004-06-02 | Toray Industries | POSITIVE RADIOSENSITIVE COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING STRUCTURES USING THE SAME |
| TW479323B (en) * | 2000-10-26 | 2002-03-11 | United Microelectronics Corp | Manufacturing method of dual damascene |
| US6409312B1 (en) | 2001-03-27 | 2002-06-25 | Lexmark International, Inc. | Ink jet printer nozzle plate and process therefor |
| JP3830777B2 (ja) * | 2001-06-14 | 2006-10-11 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US6811959B2 (en) | 2002-03-04 | 2004-11-02 | International Business Machines Corporation | Hardmask/barrier layer for dry etching chrome films and improving post develop resist profiles on photomasks |
| US6740469B2 (en) | 2002-06-25 | 2004-05-25 | Brewer Science Inc. | Developer-soluble metal alkoxide coatings for microelectronic applications |
| US6872506B2 (en) * | 2002-06-25 | 2005-03-29 | Brewer Science Inc. | Wet-developable anti-reflective compositions |
| US7507783B2 (en) * | 2003-02-24 | 2009-03-24 | Brewer Science Inc. | Thermally curable middle layer comprising polyhedral oligomeric silsesouioxanes for 193-nm trilayer resist process |
| US7074631B2 (en) * | 2003-04-15 | 2006-07-11 | Luminus Devices, Inc. | Light emitting device methods |
| US7166871B2 (en) * | 2003-04-15 | 2007-01-23 | Luminus Devices, Inc. | Light emitting systems |
| US7521854B2 (en) * | 2003-04-15 | 2009-04-21 | Luminus Devices, Inc. | Patterned light emitting devices and extraction efficiencies related to the same |
| US7083993B2 (en) * | 2003-04-15 | 2006-08-01 | Luminus Devices, Inc. | Methods of making multi-layer light emitting devices |
| US6831302B2 (en) * | 2003-04-15 | 2004-12-14 | Luminus Devices, Inc. | Light emitting devices with improved extraction efficiency |
| US20040259279A1 (en) * | 2003-04-15 | 2004-12-23 | Erchak Alexei A. | Light emitting device methods |
| US7667238B2 (en) * | 2003-04-15 | 2010-02-23 | Luminus Devices, Inc. | Light emitting devices for liquid crystal displays |
| US7262550B2 (en) * | 2003-04-15 | 2007-08-28 | Luminus Devices, Inc. | Light emitting diode utilizing a physical pattern |
| US7211831B2 (en) | 2003-04-15 | 2007-05-01 | Luminus Devices, Inc. | Light emitting device with patterned surfaces |
| US7098589B2 (en) | 2003-04-15 | 2006-08-29 | Luminus Devices, Inc. | Light emitting devices with high light collimation |
| US7084434B2 (en) * | 2003-04-15 | 2006-08-01 | Luminus Devices, Inc. | Uniform color phosphor-coated light-emitting diode |
| US7105861B2 (en) * | 2003-04-15 | 2006-09-12 | Luminus Devices, Inc. | Electronic device contact structures |
| US7274043B2 (en) * | 2003-04-15 | 2007-09-25 | Luminus Devices, Inc. | Light emitting diode systems |
| US7344903B2 (en) * | 2003-09-17 | 2008-03-18 | Luminus Devices, Inc. | Light emitting device processes |
| US7202177B2 (en) * | 2003-10-08 | 2007-04-10 | Lam Research Corporation | Nitrous oxide stripping process for organosilicate glass |
| EP1673801B1 (en) * | 2003-10-15 | 2014-04-09 | Brewer Science, Inc. | Developer-soluble materials and methods of using the same in via-first dual damascene applications |
| US7450311B2 (en) * | 2003-12-12 | 2008-11-11 | Luminus Devices, Inc. | Optical display systems and methods |
| US8144424B2 (en) | 2003-12-19 | 2012-03-27 | Dugas Matthew P | Timing-based servo verify head and magnetic media made therewith |
| US20070207406A1 (en) * | 2004-04-29 | 2007-09-06 | Guerrero Douglas J | Anti-reflective coatings using vinyl ether crosslinkers |
| US20050255410A1 (en) | 2004-04-29 | 2005-11-17 | Guerrero Douglas J | Anti-reflective coatings using vinyl ether crosslinkers |
| JP2007536683A (ja) | 2004-05-04 | 2007-12-13 | アドバンスト・リサーチ・コーポレーション | 任意形状のギャップ・パターンのための集積型薄膜サブギャップ／サブ磁極構造、磁気記録ヘッド、及びその製造方法 |
| US20090023239A1 (en) * | 2004-07-22 | 2009-01-22 | Luminus Devices, Inc. | Light emitting device processes |
| US20060038188A1 (en) | 2004-08-20 | 2006-02-23 | Erchak Alexei A | Light emitting diode systems |
| US20060043400A1 (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-02 | Erchak Alexei A | Polarized light emitting device |
| US7696625B2 (en) * | 2004-11-30 | 2010-04-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| US7985677B2 (en) * | 2004-11-30 | 2011-07-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device |
| US7170100B2 (en) | 2005-01-21 | 2007-01-30 | Luminus Devices, Inc. | Packaging designs for LEDs |
| US7692207B2 (en) * | 2005-01-21 | 2010-04-06 | Luminus Devices, Inc. | Packaging designs for LEDs |
| US20070045640A1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Erchak Alexei A | Light emitting devices for liquid crystal displays |
| US20080099777A1 (en) * | 2005-10-19 | 2008-05-01 | Luminus Devices, Inc. | Light-emitting devices and related systems |
| US7914974B2 (en) | 2006-08-18 | 2011-03-29 | Brewer Science Inc. | Anti-reflective imaging layer for multiple patterning process |
| US8110425B2 (en) * | 2007-03-20 | 2012-02-07 | Luminus Devices, Inc. | Laser liftoff structure and related methods |
| JP5367235B2 (ja) * | 2007-06-07 | 2013-12-11 | スパンション エルエルシー | 半導体装置の製造方法 |
| US8133659B2 (en) * | 2008-01-29 | 2012-03-13 | Brewer Science Inc. | On-track process for patterning hardmask by multiple dark field exposures |
| WO2009121073A1 (en) | 2008-03-28 | 2009-10-01 | Advanced Research Corporation | Thin film planar arbitrary gap pattern magnetic head |
| US9640396B2 (en) * | 2009-01-07 | 2017-05-02 | Brewer Science Inc. | Spin-on spacer materials for double- and triple-patterning lithography |
| JP2010278140A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Toshiba Corp | パターン形成方法 |
| US8767331B2 (en) | 2009-07-31 | 2014-07-01 | Advanced Research Corporation | Erase drive system and methods of erasure for tape data cartridge |
| EP2667414A4 (en) * | 2011-01-17 | 2014-08-13 | Sumitomo Electric Industries | METHOD FOR PRODUCING A SEMICONDUCTOR COMPONENT FROM SILICON CARBIDE |
| US20180163860A1 (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-14 | Ford Global Technologies, Llc | Torque converter valve |
| CN111487845A (zh) * | 2019-01-29 | 2020-08-04 | 山东浪潮华光光电子股份有限公司 | 一种可以直接剥离的led管芯电极掩模图形的制作方法 |
| CN117916635A (zh) * | 2021-08-27 | 2024-04-19 | 奇跃公司 | 制造波导成型模具的方法和使用波导的相关***和方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043827A (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | 微細パタ−ンの形成方法 |
| JPS60262150A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 三層レジスト用中間層材料及びそれを用いた三層レジストパタン形成方法 |
| JPH02162716A (ja) * | 1988-12-15 | 1990-06-22 | Nec Corp | 微細パターンの形成方法 |
| JPH02280316A (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | 集積回路のパターン形成方法 |
| JPH0319335A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-28 | Fujitsu Ltd | パターン形成方法 |
| JPH03104113A (ja) * | 1989-09-18 | 1991-05-01 | Yokogawa Electric Corp | レジストパターンの形成方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4244799A (en) * | 1978-09-11 | 1981-01-13 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Fabrication of integrated circuits utilizing thick high-resolution patterns |
| US4683024A (en) * | 1985-02-04 | 1987-07-28 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Device fabrication method using spin-on glass resins |
-
1990
- 1990-02-26 US US07/485,331 patent/US5126231A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-21 DE DE69126455T patent/DE69126455T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-21 EP EP91102541A patent/EP0444531B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-22 JP JP3028815A patent/JP2593586B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-26 KR KR1019910003056A patent/KR100216315B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043827A (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | 微細パタ−ンの形成方法 |
| JPS60262150A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 三層レジスト用中間層材料及びそれを用いた三層レジストパタン形成方法 |
| JPH02162716A (ja) * | 1988-12-15 | 1990-06-22 | Nec Corp | 微細パターンの形成方法 |
| JPH02280316A (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | 集積回路のパターン形成方法 |
| JPH0319335A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-28 | Fujitsu Ltd | パターン形成方法 |
| JPH03104113A (ja) * | 1989-09-18 | 1991-05-01 | Yokogawa Electric Corp | レジストパターンの形成方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09181059A (ja) * | 1995-12-15 | 1997-07-11 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体装置の微細パターン製造方法 |
| JP2007508697A (ja) * | 2003-10-08 | 2007-04-05 | ラム リサーチ コーポレーション | 一酸化二窒素を使用したエッチバック方法 |
| KR20200060472A (ko) * | 2017-11-17 | 2020-05-29 | 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 | 반도체 소자 중간체, 금속 함유막 형성용 조성물, 반도체 소자 중간체의 제조 방법, 및 반도체 소자의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920000114A (ko) | 1992-01-10 |
| DE69126455D1 (de) | 1997-07-17 |
| EP0444531A2 (en) | 1991-09-04 |
| KR100216315B1 (ko) | 1999-08-16 |
| US5126231A (en) | 1992-06-30 |
| EP0444531B1 (en) | 1997-06-11 |
| EP0444531A3 (en) | 1993-06-16 |
| DE69126455T2 (de) | 1997-12-18 |
| JP2593586B2 (ja) | 1997-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2593586B2 (ja) | 多層フォトレジストエッチング方法 | |
| US5644153A (en) | Method for etching nitride features in integrated circuit construction | |
| US6255022B1 (en) | Dry development process for a bi-layer resist system utilized to reduce microloading | |
| US5710076A (en) | Method for fabricating a sub-half micron MOSFET device with global planarization of insulator filled shallow trenches, via the use of a bottom anti-reflective coating | |
| US6908716B2 (en) | Disposable hard mask for photomask plasma etching | |
| US6348405B1 (en) | Interconnection forming method utilizing an inorganic antireflection layer | |
| US20040192034A1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
| JPH09251988A (ja) | 中間層の一部を除去する中間層リソグラフィ法 | |
| US20050164478A1 (en) | Novel method of trimming technology | |
| JP4861987B2 (ja) | 膜スタックをエッチングするための方法およびシステム | |
| US6531349B2 (en) | Method of etching polycrystalline silicon film by using two consecutive dry-etching processes | |
| US7307009B2 (en) | Phosphoric acid free process for polysilicon gate definition | |
| JPH09237777A (ja) | 上部層の一部を除去する中間層リソグラフィ法 | |
| US6787455B2 (en) | Bi-layer photoresist method for forming high resolution semiconductor features | |
| US5332653A (en) | Process for forming a conductive region without photoresist-related reflective notching damage | |
| US6001541A (en) | Method of forming contact openings and contacts | |
| EP0304077B1 (en) | Method of forming a fine pattern | |
| JPH10242117A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US5968711A (en) | Method of dry etching A1Cu using SiN hard mask | |
| JP2002289592A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US7371695B2 (en) | Use of TEOS oxides in integrated circuit fabrication processes | |
| US20070161255A1 (en) | Method for etching with hardmask | |
| JPH05259269A (ja) | 素子分離領域の形成方法 | |
| US8034721B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| US20100151685A1 (en) | Methods of removing multi-layered structure and of manufacturing semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961111 |