JPH05175193A - Formation of circuit pattern of semiconductor device - Google Patents
Formation of circuit pattern of semiconductor deviceInfo
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- JPH05175193A JPH05175193A JP34117391A JP34117391A JPH05175193A JP H05175193 A JPH05175193 A JP H05175193A JP 34117391 A JP34117391 A JP 34117391A JP 34117391 A JP34117391 A JP 34117391A JP H05175193 A JPH05175193 A JP H05175193A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置(以下L
SIと称す)の製造工程であるレジスト膜を使用しての
ホトリソグラフィ工程での回路パターンの形成方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a semiconductor device (hereinafter referred to as L
The present invention relates to a method of forming a circuit pattern in a photolithography process using a resist film, which is a manufacturing process of (SI).
【0002】[0002]
【従来の技術】従来LSIの製造におけるホトリソグラ
フィ工程での回路パターン形成方法としては、有機材料
を主成分とするホトレジストをウェハ状半導体基板表面
に薄膜状に形成し、形成されるべき回路パターンに対応
したホトマスクが用いられ、ホトレジスト膜に露光処理
が施こされ、その後、現像処理が施こされる。露光処理
では、例えば遠紫外領域の単波長光が用いられる場合が
多いが、電子ビームを用いられる場合も知られている。
その場合ではホトマスクが用いられる事はなく、電子ビ
ームで直接ホトレジストに回路パターンが描画される。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of forming a circuit pattern in a photolithography process in the manufacture of an LSI, a photoresist containing an organic material as a main component is formed in a thin film on the surface of a wafer-like semiconductor substrate, and a circuit pattern to be formed is formed. A corresponding photomask is used, the photoresist film is subjected to an exposure treatment, and then subjected to a development treatment. In the exposure processing, for example, single wavelength light in the far ultraviolet region is often used, but it is also known that an electron beam is used.
In that case, the photomask is not used, and the circuit pattern is directly drawn on the photoresist by the electron beam.
【0003】さらに露光,現像後、ホトレジストは回路
パターンに対応したレジストパターンとなり、そのレジ
ストパターンをマスキング材料として下地膜のエッチン
グ処理や下地膜への不純物打ち込み処理(イオン注入)
が施こされる。After further exposure and development, the photoresist becomes a resist pattern corresponding to the circuit pattern, and the resist pattern is used as a masking material for etching the underlying film and implanting impurities into the underlying film (ion implantation).
Is applied.
【0004】露光処理には先にも述べたが、例えば遠紫
外領域の単波長光が用いられる場合や、電子ビームが用
いられる場合、又、X線やイオンビームが用いられる場
合も知られているが、遠紫外領域の単波長光や電子ビー
ムを用いた場合が一般的であり実用化もされている。As described above, the exposure processing is also known when, for example, a single wavelength light in the far ultraviolet region is used, an electron beam is used, or an X-ray or an ion beam is used. However, it is common to use a single-wavelength light in the far ultraviolet region or an electron beam, and it has been put to practical use.
【0005】又、ホトレジストには一般に2種類に分類
され、露光された箇所が現像処理にて除去されてしまう
ポジ型レジストと、逆に露光された箇所が現像処理にて
残り、未露光箇所が除去されてしまうネガ型レジストが
知られており、その両方ともが実用化されている。Photoresists are generally classified into two types, a positive type resist in which exposed portions are removed by a developing process, and a reverse exposed portion remains in the developing process and an unexposed portion is left. Negative resists that are removed are known, and both have been put to practical use.
【0006】通常LSIは、何層もの回路パターンが重
なりあって形成されていくため、レジストパターンが形
成されるべき下地には構造上の段差を有している場合が
多い。又LSIは高速化,高集積化がたえず要求されて
いて、より微細な回路パターンを段差上においても精度
よく形成していく事が必須の技術となっている。[0006] Usually, an LSI is formed by overlapping circuit patterns of many layers, and therefore, there are many cases where the underlying layer on which the resist pattern is formed has a structural step. Further, the LSI is always required to have high speed and high integration, and it is an essential technique to form a finer circuit pattern with high accuracy even on a step.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の回路パ
ターンの形成方法、さらに言えば、ホトリソグラフィ工
程でのレジストパターンの形成方法においては、例えば
形成すべき回路パターンの最小寸法が0.6〜0.8μ
m程度であった場合では特に大きな問題とはならなかっ
たが、回路パターンの微細化が進み形成すべき回路パタ
ーンの最小寸法が、例えば0.5μm前後さらには、
0.5μm以下となる場合には、以下に述べるいくつか
の問題点が無視しえなくなってきている。However, in the conventional circuit pattern forming method, more specifically, in the resist pattern forming method in the photolithography process, for example, the minimum dimension of the circuit pattern to be formed is 0.6 to 0.8μ
When it was about m, it was not a big problem, but the miniaturization of the circuit pattern progressed and the minimum dimension of the circuit pattern to be formed was, for example, around 0.5 μm.
When the thickness is 0.5 μm or less, some problems described below cannot be ignored.
【0008】図15にその問題点の例を示し説明する。An example of the problem will be described with reference to FIG.
【0009】151及び152は構造上の段差部153
を有する下地であって、段差上部151及び段差下部1
52上には、段差部153と垂交するレジストパターン
154が形成されている。151 and 152 are structural stepped portions 153.
A stepped upper part 151 and a stepped lower part 1
A resist pattern 154 that intersects with the step portion 153 is formed on 52.
【0010】図15(a)は横から見た断面図,図15
(b)は上から見た平面図,図15(c)は斜め上から
見た斜視図である。レジストパターン154は、下地の
段差上部151上と、段差下部152上とでは、膜厚が
異なるため、寸法が多少ではあるが異なり、又段差部1
53においては局部的に寸法のバラツキを生じてしま
う。よって下地段差153を有する箇所でのレジストパ
ターン154はその寸法精度が著しく低下してしまう。FIG. 15 (a) is a sectional view seen from the side, FIG.
15B is a plan view seen from above, and FIG. 15C is a perspective view seen obliquely from above. The resist pattern 154 has a different film thickness between the upper step 151 of the base and the lower step 152, so that the dimension is slightly different.
At 53, a dimensional variation locally occurs. Therefore, the dimensional accuracy of the resist pattern 154 at the portion having the underlying step 153 is significantly reduced.
【0011】一般にこの様な下地段差の影響によって生
ずるレジストパターンの寸法精度の低下を解決していく
方法として、多層レジストパターンが知られており、図
16と図17にその例を示し説明する。A multi-layer resist pattern is generally known as a method for solving the deterioration of the dimensional accuracy of the resist pattern caused by the influence of such a step difference in the underlying layer. An example will be described with reference to FIGS. 16 and 17.
【0012】155は、下地151,152の段差を平
坦化するために形成された第1のレジスト膜(以下、下
層レジストと称す)であって、下層レジスト155表面
はかなり平坦化されている。156は下層レジスト15
5上に全面に形成された中間層であって、例えばスピン
オングラス(以下、SOGと称す)と称されているスピ
ンコートが可能なシリコン酸化膜や、ケミカルベーパー
デポジション(以下CVDと称す)法やスパッタ法によ
って形成された例えばタングステン膜等の高融点金属膜
である場合もある。157は中間層156上に全面に形
成された第2のレジスト膜(以下上層レジストと称す)
であって、露光,現像処理にて回路パターンに対応する
パターンが形成される箇所である。中間層156は上層
レジスト157や下層レジスト155の材質によっては
特に必要とならない場合もあるが、ここで示す例におい
ては3層構造(下層レジスト155,中間層156,上
層レジスト157)の場合について示す。Reference numeral 155 denotes a first resist film (hereinafter referred to as a lower layer resist) formed to flatten the steps of the bases 151 and 152, and the surface of the lower layer resist 155 is considerably flattened. 156 is the lower layer resist 15
5, which is an intermediate layer formed on the entire surface of 5 and is capable of spin coating, which is called spin-on-glass (hereinafter referred to as SOG), or a chemical vapor deposition (hereinafter referred to as CVD) method. It may also be a refractory metal film such as a tungsten film formed by a sputtering method. 157 is a second resist film formed on the entire surface of the intermediate layer 156 (hereinafter referred to as an upper layer resist)
That is, this is a portion where a pattern corresponding to the circuit pattern is formed by exposure and development processing. The intermediate layer 156 may not be necessary depending on the material of the upper layer resist 157 and the lower layer resist 155, but in the example shown here, a three layer structure (lower layer resist 155, intermediate layer 156, upper layer resist 157) is shown. ..
【0013】図17(a)ないし図17(d)に多層レ
ジスト(3層レジスト)パターンの形成を工程順に示し
説明する。図17(a)は段差部153を有する下地1
51,152上に下層レジスト155,中間層156,
上層レジスト157が形成された状態であって、上層レ
ジスト157に対して露光,現像処理が施こされてレジ
ストパターン157′が形成される(図17(b))。
さらに上層レジストパターン157′をマスク材として
中間層156にエッチング処理が施こされ、上層レジス
トパターン157′が中間層156に転射される(図1
7(c))。さらに上層レジストパターン157′及び
中間層パターン156′をマスク材として、下層レジス
ト155にエッチング処理が施こされ、上層レジストパ
ターン157′が下層レジスト155にまで転射される
(図17(d))。ここでもし下層レジスト155にポ
ジ型のホトレジストが用いられている場合、上層レジス
トパターン157′及び中間層パターン156′をマス
ク材として下層レジスト155へ露光処理(全面露光処
理)が施こされた後に現像処理が施こされても、やはり
同様に下層レジスト155のパターン形成が可能とな
る。The formation of a multi-layer resist (three-layer resist) pattern is shown in FIGS. 17A to 17D in the order of steps and will be described. FIG. 17A shows a base 1 having a step portion 153.
51, 152, a lower layer resist 155, an intermediate layer 156,
With the upper layer resist 157 formed, the upper layer resist 157 is exposed and developed to form a resist pattern 157 '(FIG. 17B).
Further, the intermediate layer 156 is etched using the upper layer resist pattern 157 'as a mask material, and the upper layer resist pattern 157' is transferred onto the intermediate layer 156 (FIG. 1).
7 (c)). Further, the lower layer resist 155 is subjected to etching treatment using the upper layer resist pattern 157 'and the intermediate layer pattern 156' as a mask material, and the upper layer resist pattern 157 'is transferred to the lower layer resist 155 (FIG. 17 (d)). .. Here, if a positive photoresist is used as the lower layer resist 155, after the lower layer resist 155 is subjected to exposure processing (entire exposure processing) using the upper layer resist pattern 157 'and the intermediate layer pattern 156' as mask materials. Even after the development process, the pattern formation of the lower layer resist 155 can be similarly performed.
【0014】以上の図17(a)ないし図17(d)に
示す様に、多層レジストプロセスを用いる事で上層レジ
スト157のパターン形成時には、下地段差の影響は著
しく低下させる事ができるので、図16(b)及び図1
6(c)に示す様に、下地段差部153及び段差上部1
51上と段差下部152上での寸法精度の低下は著しく
抑える事ができる。一般に多層レジストプロセスを用い
下地段差の影響は低下できる事が知られているが、多層
レジストプロセスを用いても解決する事が困難となるい
くつかの問題点があり、以下にその問題点を例を示し説
明していく。As shown in FIGS. 17 (a) to 17 (d) above, the influence of the underlying step can be remarkably reduced when the pattern of the upper resist 157 is formed by using the multi-layer resist process. 16 (b) and FIG.
As shown in FIG. 6 (c), the base step portion 153 and the step upper portion 1
It is possible to remarkably suppress the deterioration of the dimensional accuracy on the 51 and the lower part of the step 152. It is generally known that the effect of the step difference in the underlying layer can be reduced by using the multi-layer resist process, but there are some problems that are difficult to solve even by using the multi-layer resist process. Will be explained.
【0015】図18(a)には、一般的なポジ型レジス
トでの露光処理にレジスト内に照射された露光エネルギ
ーとその現像処理後のレジストパターンの寸法との相関
を表わすグラフであり、又図18(b)には、一般的な
ネガ型レジストでのやはり同様の相関を表わすグラフで
ある。一般的に露光エネルギーが増加していくにつれて
レジストパターンの寸法の変化量は小さくなっていくた
め、より安定した寸法が得られる条件としては、例えば
非常に細いラインパターン等はポジ型レジストを用いる
事で、又非常に細いスリットパターンや微小なコンタク
トパターン等はネガ型レジストを用い、露光エネルギー
の大きいレジストパターンの寸法変化量の小さい領域で
パターニングしていく事で、より高い寸法精度でのパタ
ーン形成が可能となっていく。しかし、例えばその最小
寸法が、0.5μm前後や、それ以下といった非常に微
小なレジストパターンを形成する場合においては、寸法
の精度とは別に回路パターンの形状が設計されたものと
比べて変化してしまう場合がある。特にパターンのコー
ナ部での丸みがその主たる原因となってしまう。FIG. 18 (a) is a graph showing the correlation between the exposure energy applied to the resist during the exposure process for a general positive type resist and the dimension of the resist pattern after the development process. FIG. 18B is a graph showing a similar correlation in a general negative resist. Generally, the amount of change in the dimension of the resist pattern becomes smaller as the exposure energy increases. Therefore, as a condition for obtaining a more stable dimension, for example, for a very thin line pattern, use a positive type resist. For very fine slit patterns and minute contact patterns, a negative resist is used, and patterning is performed with higher dimensional accuracy by patterning in a region where the dimensional change of the resist pattern with large exposure energy is small. Will be possible. However, when forming a very small resist pattern whose minimum dimension is, for example, about 0.5 μm or less, the circuit pattern shape is different from the designed one in addition to the dimensional accuracy. It may happen. In particular, the roundness at the corners of the pattern becomes the main cause.
【0016】図19(a)には、長方形のパターン形成
に対してポジ型のレジストを用いた場合、図19(b)
には多小長方形のコンタクトパターン形成に対してネガ
型のレジストを用いた場合の例を示し説明する。In FIG. 19A, when a positive resist is used for forming a rectangular pattern, FIG.
Will be described with reference to an example in which a negative resist is used to form a contact pattern of multiple small rectangles.
【0017】図19(a)で、191aに示す領域内に
は露光での光が照射されなかった領域を示す。192a
は露光エネルギーが少なかった場合のレジストパターン
を示し、193aは適度な露光エネルギーが照射された
場合のレジストパターン,194aは過剰な露光エネル
ギーが照射された場合のレジストパターンを示す。一般
に長方形パターンでの短辺方向での寸法変化量に比べ長
辺方向での寸法変化量は大きな値を示し、過剰な露光エ
ネルギーが照射された場合、短辺方向でのレジストパタ
ーン192a,193a,194aの寸法変化量はさほ
ど変化しないのに対し長辺方向の寸法変化量は著しく大
きくなってしまい、しいては長方形パターンでの形状が
変化してしまう。この現象は特に短辺方向のパターン寸
法が、例えば0.5μm前後といった微小なレジストパ
ターンを形成していく場合にその形状変化は大きくなり
0.2μm前後もしくはそれ以上の変化量を持ってしま
う場合もある。In FIG. 19 (a), an area not shown by the exposure light is shown in an area 191a. 192a
Indicates a resist pattern when the exposure energy is low, 193a indicates a resist pattern when an appropriate exposure energy is applied, and 194a indicates a resist pattern when an excessive exposure energy is applied. Generally, the dimensional change amount in the long side direction is larger than the dimensional change amount in the short side direction in the rectangular pattern, and when excessive exposure energy is applied, the resist patterns 192a, 193a in the short side direction, The amount of dimensional change of 194a does not change so much, but the amount of dimensional change in the long side direction becomes significantly large, which eventually changes the shape of the rectangular pattern. This phenomenon is particularly caused when the pattern size in the short side direction is, for example, about 0.5 μm, and when a minute resist pattern is formed, the shape change is large and the change amount is about 0.2 μm or more. There is also.
【0018】図19(b)では、やはり191bに示す
領域内には露光での光が照射されなかった領域であり、
ネガ型のレジストパターンを用いた場合でのコンタクト
パターンの形成に関する例である。192bは露光エネ
ルギーが少なかった場合のレジストパターンを示し、1
93bは適度な露光エネルギーが照射された場合のレジ
ストパターン、194bは過剰な露光エネルギーが照射
された場合のレジストパターンを示す。この場合におい
ても、やはりコンタクトパターンの寸法が例えば、0.
5〜0.6μm程度もしくはそれ以下となった場合にお
いては、レジストパターン192b,193b,194
bの形状は、たとえコンタクトパターンの設計上の形状
が長方形であったとしても、円形状になってしまうた
め、例えばコンタクトパターンの短辺方向の寸法を最適
な寸法に形成する場合、長辺方向の寸法は著しく小さな
値となってしまい、やはり0.2μm前後もしくはそれ
以上の寸法変化量を生じてしまう場合がある。この場合
当然コンタクトパターンの面積は、設計上の値と比べ著
しく小さくなってしまうため特にエッチング処理後、回
路パターンが形成されていったとしても、コンタクトパ
ターン内の電気的な抵抗値等は設計上の値と比べバラツ
キを生じたり、著しく高い値になってしまったりする。
かといって、ある程度のコンタクトパターンの面積が得
られる様に露光時に照射されるエネルギーを低めに設定
すると、寸法精度が低下する事とコンタクトパターンの
形状がほぼ円形に形成されてしまうために、短辺方向の
寸法が、設計値よりも、かなり大きな値となってしま
い、しいては重ね合わせ時での余裕がなくなってしまう
といった問題点が発生する。それらの原因は先にも述べ
たが、回路パターンのコーナ部において丸みを生じてし
まい、回路パターンの寸法が、微細になるにつれてその
影響を無視しえなくなってしまうからである。特に0.
5μm前後もしくはそれ以下の寸法を有する回路パター
ンの形成においては重大な問題点となってきている。In FIG. 19 (b), the region 191b is also a region not irradiated with light for exposure,
It is an example regarding formation of a contact pattern when a negative resist pattern is used. 192b shows a resist pattern when the exposure energy is low.
93b shows a resist pattern when an appropriate exposure energy is applied, and 194b shows a resist pattern when an excessive exposure energy is applied. In this case as well, the dimension of the contact pattern is, for example, 0.
In the case of about 5 to 0.6 μm or less, the resist patterns 192b, 193b, 194
The shape of b is circular even if the design shape of the contact pattern is rectangular. Therefore, for example, when the dimension of the contact pattern in the short side direction is formed to be the optimum dimension, However, the dimension may become extremely small, and a dimension change amount of about 0.2 μm or more may occur. In this case, of course, the area of the contact pattern becomes significantly smaller than the designed value, so even if the circuit pattern is formed after the etching process in particular, the electrical resistance value in the contact pattern is not designed. There are variations compared to the value of, and the value becomes extremely high.
However, if the energy applied during exposure is set low so that a certain area of the contact pattern can be obtained, the dimensional accuracy will be reduced and the contact pattern will be formed in a substantially circular shape. The dimension in the side direction becomes a value considerably larger than the design value, which causes a problem that there is no margin at the time of superposition. As described above, the causes thereof are rounded at the corners of the circuit pattern, and the influence cannot be ignored as the size of the circuit pattern becomes finer. Especially 0.
It has become a serious problem in forming a circuit pattern having a dimension of about 5 μm or less.
【0019】この発明は、以上述べた回路パターンの最
小寸法が、例えば0.5μm前後さらには0.5μm以
下といった微小なパターン形成を、下地段差上において
も高精度に形成していく場合、たとえば多層レジストプ
ロセスを用いたり、又、回路パターンの形状に応じポジ
型レジストやネガ型レジストを使いわけていっても、ど
うしても解決する事ができない問題点、つまりパターン
のコーナ部でレジストパターンが丸みを生じてしまう事
によって生ずるパターンの長辺方向の寸法と短辺方向の
寸法を同時に精度よく形成する事が困難になってしまう
問題や、しいてはパターン形状が変化してしまうといっ
た問題点を同時に全て解決する事ができるレジストパタ
ーンの形成方法を提供することを目的とする。According to the present invention, when the minimum dimension of the above-mentioned circuit pattern is, for example, about 0.5 μm or even 0.5 μm or less, a minute pattern is formed with high precision even on a step of the base, for example, Even if a multi-layer resist process is used or a positive resist or a negative resist is used depending on the shape of the circuit pattern, the problem that cannot be solved by any means, that is, the resist pattern has a rounded corner portion At the same time, it is difficult to form the long-side dimension and the short-side dimension of the pattern at the same time with high accuracy, and the problem that the pattern shape changes at the same time. It is an object of the present invention to provide a method for forming a resist pattern that can solve all problems.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】この発明は、LSIの製
造工程であるホトリソグラフィ工程でのレジストパター
ン形成方法において、一般に用いられている多層レジス
トプロセスとポジ型レジスト及びネガ型レジストでのパ
ターン形成時におけるそれぞれの長所を形成すべきパタ
ーン形状に応じて自由に組み合わせて行うようにしたも
のである。The present invention is directed to a resist pattern forming method in a photolithography process, which is a manufacturing process of LSI, in which a multi-layer resist process generally used and pattern formation using a positive type resist and a negative type resist are formed. The advantages of each time are freely combined depending on the pattern shape to be formed.
【0021】[0021]
【作用】本発明は前述のような形成方法としたので、レ
ジストパターンが形成されるべき下地に構造上の段差を
有していようとも、0.5μm前後のもしくはそれ以下
の最小寸法を有するレジストパターンを精度良く、かつ
パターンのコーナ部に丸みを生ずる事によって生ずる形
状変化を著しく低下させたレジストパターンの形状が可
能となる。Since the present invention employs the above-described forming method, the resist having a minimum dimension of about 0.5 μm or less, even if there is a structural step on the base on which the resist pattern is to be formed. It is possible to form a resist pattern with a high degree of accuracy and with a significantly reduced shape change caused by rounding the corners of the pattern.
【0022】[0022]
【実施例】本発明による代表的な3種類の実施例を図
1、図2、図3に示し順次説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Three typical embodiments of the present invention are shown in FIGS. 1, 2 and 3 and will be described in order.
【0023】図1ないし図3において、1及び2は構造
上の段差部3を有する下地であって、段差上部1及び段
差下部2上にまず下層レジスト4膜が形成されており、
下層レジスト4の表面はほぼ平坦化されている。下層レ
ジスト4上には中間層5が形成されさらにその上に上層
レジスト6aが形成されている(図1(a))。まず図
1(b),図2(a),図3(a)に示す様に上層レジ
スト6aに対し露光,現像処理が施こされ、上層レジス
トパターン6a′が形成される。In FIGS. 1 to 3, reference numerals 1 and 2 are bases having a step portion 3 on the structure, and a lower layer resist 4 film is first formed on the step upper portion 1 and the step lower portion 2.
The surface of the lower layer resist 4 is almost flattened. An intermediate layer 5 is formed on the lower layer resist 4, and an upper layer resist 6a is formed on the intermediate layer 5 (FIG. 1A). First, as shown in FIGS. 1B, 2A and 3A, the upper layer resist 6a is exposed and developed to form an upper layer resist pattern 6a '.
【0024】まず第1の実施例について説明する。First, the first embodiment will be described.
【0025】図1(b)から、さらに上層パターン6
a′をマスクとして中間層5にエッチング処理が施こさ
れ、上層パターン6a′が中間層5に転射される、即ち
中間層5がパターニングされる(図1(c))。From FIG. 1B, the upper layer pattern 6 is further formed.
The intermediate layer 5 is etched by using a'as a mask, and the upper layer pattern 6a 'is transferred onto the intermediate layer 5, that is, the intermediate layer 5 is patterned (FIG. 1C).
【0026】さらに再度上層レジスト膜6bを下層レジ
スト4及び前記でパターニングされた中間層パターン
5′上に形成する(図1(d))。ここで下層レジスト
4及び第2の上層レジスト6bの間で混合層(インター
レイヤと称す)が形成される場合、例えば第2の上層レ
ジスト6bの溶媒に対し、下層レジスト4の溶解性が高
い場合には、例えばn−ヘプタンや、n−ヘキサンとい
った炭化水素を用いた表面処理等をあらかじめ行なって
おく事で、インターレイヤの発生を著しく小さくできる
事が知られているが、第2の上層レジスト6bと下層レ
ジスト4の組み合わせによって必要に応じて処理する事
ができる。Further, an upper layer resist film 6b is formed again on the lower layer resist 4 and the intermediate layer pattern 5'patterned as described above (FIG. 1 (d)). Here, when a mixed layer (referred to as an interlayer) is formed between the lower layer resist 4 and the second upper layer resist 6b, for example, when the lower layer resist 4 has high solubility in the solvent of the second upper layer resist 6b. It is known that the generation of an interlayer can be significantly reduced by performing a surface treatment or the like using a hydrocarbon such as n-heptane or n-hexane in advance. Depending on the combination of 6b and the lower layer resist 4, it can be processed as required.
【0027】さらに第2の上層レジスト6bに対し露
光,現像処理が施こされ、第2の上層レジストパターン
6b′が形成される(図1(e))。さらに第2の上層
レジストパターン6b′をマスクとして中間層パターン
5′にエッチング処理が施こされ、中間層パターン5′
に第2の上層レジストパターン6b′との共通部分が転
射され、その後第2のレジストパターン6b′が除去さ
れる(図1(f))。Further, the second upper layer resist 6b is exposed and developed to form a second upper layer resist pattern 6b '(FIG. 1 (e)). Further, the intermediate layer pattern 5'is etched by using the second upper layer resist pattern 6b 'as a mask, and the intermediate layer pattern 5'is formed.
Then, the common portion with the second upper layer resist pattern 6b 'is transferred, and then the second resist pattern 6b' is removed (FIG. 1 (f)).
【0028】さらに第1のレジストパターン6a′とそ
のパターン、および第2のレジストパターン6b′との
共通部分にて形成された中間層パターン5′′をエッチ
ングマスクとして、下層レジスト4に、例えば酸素プラ
ズマ等を用いたエッチング処理を施すと、下層レジスト
4に中間層パターン5′′が転射される(図1
(g))。Further, with the intermediate layer pattern 5 '' formed in the common portion of the first resist pattern 6a 'and its pattern and the second resist pattern 6b' as an etching mask, the lower resist 4 is exposed to oxygen, for example. When an etching process using plasma or the like is performed, the intermediate layer pattern 5 ″ is transferred onto the lower layer resist 4 (see FIG. 1).
(G)).
【0029】以上図1(a)ないし図1(g)に示した
実施例によるレジストパターンの形成方法は、さらに第
1の上層レジスト6a及び第2の上層レジスト6bに対
しポジ型レジストとネガ型レジストの両方を用いる事で
形成すべき回路パターンに応じ以下に示す4種類の異な
った実施例でその効果が期待できる。The method of forming a resist pattern according to the embodiment shown in FIGS. 1 (a) to 1 (g) further includes a positive type resist and a negative type resist for the first upper layer resist 6a and the second upper layer resist 6b. By using both resists, the effect can be expected in the following four different embodiments according to the circuit pattern to be formed.
【0030】図4,図5,図6,図9,図10,図11
にその実施例を示し説明する。4, FIG. 5, FIG. 6, FIG. 9, FIG.
An example will be described below.
【0031】第1の上層レジスト6aにポジ型ホトレジ
ストを用い、図4(a)に示すようにラインパターン4
1が形成され、さらに第2の上層レジスト6bが形成さ
れた後に図4(b)の42に示す領域にて露光処理が施
こされる場合、図1における第2の上層レジスト6bが
ポジ型のホトレジストであると、下層レジストパターン
4′は図5(a)の50に示される様に形成される。図
1における下層レジストパターン4′は、多層レジスト
工程にて形成されているために、下地の段差形状の影響
はほとんど受けず、さらにコーナ部の丸みはほとんど生
じない。又、縦方向、横方向の寸法精度も第1の上層レ
ジストパターン6a及び第2の上層レジストパターン6
bでの露光処理時に毎々最適処理が施こされる事ができ
るので、ほぼ設計されたものと等しく形成する事ができ
る。従って、最終的に形成された下層レジストパターン
50は寸法,形状ともにほぼ設計されたものと同等に形
成される。実際の回路パターンへの適用として図5
(b),図5(c)に実施例を示し説明する。51は下
地基板もしくはシリコン酸化膜表面であり、第1の電極
パターン52が形成されている。例えばシリコン酸化膜
を主成分とする第1の層間絶縁膜53が形成され、第1
の層間絶縁膜53上に第2の電極パターン54が形成さ
れている。さらに第2の層間絶縁膜55が形成されてい
て、第1の層間絶縁膜53、第2の層間絶縁膜55にコ
ンタクトパターン56及び57が形成されている。56
に示すコンタクトパターンは第1の電極パターン52
へ、又57に示すコンタクトパターンは第2の電極パタ
ーン54へ形成されている。さらに配線材料を形成する
薄膜58が全面に形成され、その配線パターンを形成す
るためのレジストパターン59が形成されている。この
配線パターン形成用のレジストパターン59を形成して
いく様な場合、この発明の第1の実施例が有効となる。A positive photoresist is used as the first upper layer resist 6a, and the line pattern 4 is formed as shown in FIG. 4 (a).
1 is formed, and after the second upper layer resist 6b is formed, the second upper layer resist 6b in FIG. The lower resist pattern 4'is formed as shown by 50 in FIG. 5 (a). Since the lower layer resist pattern 4'in FIG. 1 is formed by the multi-layer resist process, it is hardly affected by the step shape of the base, and the corners are hardly rounded. In addition, the dimensional accuracy in the vertical direction and the horizontal direction also has the first upper layer resist pattern 6a and the second upper layer resist pattern 6a.
Since the optimum processing can be performed each time the exposure processing in (b) is performed, it is possible to form almost the same as the designed one. Therefore, the finally formed lower layer resist pattern 50 has substantially the same dimensions and shape as the designed one. As an application to the actual circuit pattern,
An example will be described with reference to FIGS. Reference numeral 51 denotes a base substrate or the surface of a silicon oxide film, on which a first electrode pattern 52 is formed. For example, a first interlayer insulating film 53 having a silicon oxide film as a main component is formed,
A second electrode pattern 54 is formed on the inter-layer insulating film 53. Further, a second interlayer insulating film 55 is formed, and contact patterns 56 and 57 are formed on the first interlayer insulating film 53 and the second interlayer insulating film 55. 56
The contact pattern shown in is the first electrode pattern 52.
The contact pattern 57 is formed on the second electrode pattern 54. Further, a thin film 58 for forming a wiring material is formed on the entire surface, and a resist pattern 59 for forming the wiring pattern is formed. In the case where the resist pattern 59 for forming the wiring pattern is formed, the first embodiment of the present invention is effective.
【0032】次の実施例としては、図1における第1の
上層レジスト6aにはポジ型ホトレジストを用い、図4
(a)に示すように、ラインパターン41が形成され、
第2の上層レジスト6bにネガ型レジストである場合、
下層レジストパターン4′は図6(a)に示される様に
形成される。In the next embodiment, a positive type photoresist is used as the first upper layer resist 6a in FIG.
As shown in (a), a line pattern 41 is formed,
When the second upper layer resist 6b is a negative type resist,
The lower layer resist pattern 4'is formed as shown in FIG.
【0033】図6(a)にて示される形状のレジストパ
ターン60を、実際の回路パターンへの適用として図6
(b)に実施例を示し説明する。The resist pattern 60 having the shape shown in FIG. 6A is applied to an actual circuit pattern as shown in FIG.
An example will be described in (b).
【0034】61は素子領域、62は素子分離領域であ
って63はゲート電極パターンである。図示はしていな
いが、層間絶縁膜が全面に形成されていて、64a,6
4bはその層間絶縁膜に形成されたコンタクトパターン
である。64aは素子領域61に64bはゲート電極パ
ターン63に形成されたものである。Reference numeral 61 is an element region, 62 is an element isolation region, and 63 is a gate electrode pattern. Although not shown, an interlayer insulating film is formed on the entire surface, and 64a, 6
Reference numeral 4b is a contact pattern formed on the interlayer insulating film. 64a is formed in the element region 61 and 64b is formed in the gate electrode pattern 63.
【0035】この実施例としては、ゲート電極63を形
成していくような場合に特に有効である。This embodiment is particularly effective for forming the gate electrode 63.
【0036】3番目の実施例としては、図1における第
1の上層レジスト6aにネガ型ホトレジストを用い、図
9(a)に示すようにスリットパターン91が形成さ
れ、さらに第2の上層レジスト6bが形成された後に図
9(b)の92に示す領域にて露光処理が施こされる場
合であり、第2の上層レジスト6bが、ポジ型のホトレ
ジストである場合、下層レジストパターン4′は図10
(a)の100に示される様に形成される。やはり下層
レジストパターン4′は多層レジスト工程にて形成され
ているために、下地の段差の影響はほとんど受けず、コ
ーナ部の丸みもほとんど生じない、最初の実施例、2番
目の実施例にて得られる効果はこの実施例においても同
様に期待できるものである。As a third embodiment, a negative type photoresist is used as the first upper layer resist 6a in FIG. 1, a slit pattern 91 is formed as shown in FIG. 9A, and a second upper layer resist 6b is formed. When the exposure process is performed in the area 92 shown in FIG. 9 (b) after the formation of the second upper layer resist 6b and the second upper layer resist 6b is a positive photoresist, the lower layer resist pattern 4'is Figure 10
It is formed as shown at 100 in (a). Since the lower layer resist pattern 4'is formed by the multi-layer resist process as well, it is hardly affected by the step of the underlying layer and the corners are hardly rounded. In the first and second embodiments, The obtained effect can be expected in this embodiment as well.
【0037】実際の回路パターンへの適用として、図1
0(b),図10(c)に実施例を示し説明する。10
1は素子領域,102は素子分離領域であって、103
はゲート電極パターンである。層間絶縁膜104が形成
され、層間絶縁膜にはコンタクトパターン104が形成
されている。さらに配線パターン105が形成されてい
る。As an application to an actual circuit pattern, FIG.
An example will be described with reference to 0 (b) and FIG. 10
1 is an element region, 102 is an element isolation region, and 103
Is a gate electrode pattern. An interlayer insulating film 104 is formed, and a contact pattern 104 is formed on the interlayer insulating film. Further, the wiring pattern 105 is formed.
【0038】この実施例としては、素子領域101を形
成していくような場合に特に有効である。This embodiment is particularly effective when the element region 101 is formed.
【0039】4番目の実施例としては、図1における第
1の上層レジスト6aには、ネガ型ホトレジストを用
い、図9(a)に示すように、スリットパターン91が
形成され、第2の上層レジスト6bにもネガ型レジスト
を用いる場合であって、下層レジストパターン4′は図
11(a)に示される様に形成される。In the fourth embodiment, a negative type photoresist is used as the first upper layer resist 6a in FIG. 1, and a slit pattern 91 is formed as shown in FIG. In the case where a negative type resist is also used as the resist 6b, the lower layer resist pattern 4'is formed as shown in FIG. 11 (a).
【0040】図11(a)にて示される形状のレジスト
パターン110を実際の回路パターンへの適用として、
図11(b),図11(c)に実施例を示し説明する。
111は素子領域,112は素子分離領域であって11
3,115,116はおのおの第1の層間絶縁膜,第2
の層間絶縁膜,第3の層間絶縁膜であって,114は第
1の配線パターンであり、117は第1,第2,第3の
層間絶縁膜113,115,116に形成されたコンタ
クトパターンである。118は第2の配線材料を形成す
る薄膜であって全面に形成されている。その配線パター
ンを形成するためのレジストパターン119が形成され
ている。As an application of the resist pattern 110 having the shape shown in FIG. 11A to an actual circuit pattern,
Embodiments will be described with reference to FIGS. 11B and 11C.
111 is an element region, 112 is an element isolation region, and 11
3, 115 and 116 are the first interlayer insulating film and the second, respectively.
And the third interlayer insulating film, 114 is the first wiring pattern, and 117 is the contact pattern formed on the first, second, and third interlayer insulating films 113, 115, and 116. Is. Reference numeral 118 is a thin film that forms the second wiring material and is formed on the entire surface. A resist pattern 119 for forming the wiring pattern is formed.
【0041】この実施例として配線パターンを形成して
いくような場合に有効である。This embodiment is effective in the case of forming a wiring pattern.
【0042】以上述べてきた第1の実施例とは別の第2
の代表的な実施例について図2に示し説明する。The second embodiment different from the first embodiment described above
A typical embodiment of the above will be described with reference to FIG.
【0043】図2(a)は上層レジストパターン6a′
が形成された状態であり、さらに上層パターン6a′を
マスクとして中間層5にエッチング処理を施こし、上層
パターン6a′を中間層5に転射する(図2(b))。
さらに下層レジスト4に対し第2の露光処理が施こされ
る(図2(c))。露光される領域7aに対して上層レ
ジストパターン6a′もしくは中間層パターン5′の下
の領域の下層レジスト4は露光されない。つまり下層レ
ジスト4は、上層パターン6a′の以外ので露光処理7
aが施こされた領域4bが感光される(図2(c))。FIG. 2A shows the upper resist pattern 6a '.
Is formed, the intermediate layer 5 is further etched using the upper layer pattern 6a 'as a mask, and the upper layer pattern 6a' is transferred to the intermediate layer 5 (FIG. 2B).
Further, a second exposure process is applied to the lower layer resist 4 (FIG. 2 (c)). The lower layer resist 4 in the region below the upper layer resist pattern 6a 'or the intermediate layer pattern 5'is not exposed with respect to the exposed region 7a. That is, the lower layer resist 4 is exposed except for the upper layer pattern 6a '.
The area 4b on which a has been applied is exposed (FIG. 2C).
【0044】さらに下層レジスト4への現像処理が施こ
される。この場合下層レジスト4にポジ型ホトレジスト
を用いる場合は図2(d)に示す様に、又ネガ型ホトレ
ジストを用いる場合には図2(e)に示す様に形成され
る。Further, development processing is applied to the lower layer resist 4. In this case, when a positive photoresist is used as the lower layer resist 4, it is formed as shown in FIG. 2D, and when a negative photoresist is used, it is formed as shown in FIG. 2E.
【0045】この実施例の場合、下層レジストへ露光処
理にて形成されたパターンに関しては、下地段差の影響
は受けてしまうものの上層レジストパターンの形成は多
層レジスト構造になっているので下地段差の影響はほと
んど受けない。In the case of this embodiment, the pattern formed by exposing the lower layer resist by exposure is affected by the step difference of the underlying layer, but the upper layer resist pattern is formed by the multi-layer resist structure. Hardly receives.
【0046】以上図2(a)ないし図2(e)に示した
実施例によるレジストパターンの形成方法は、さらに上
層レジスト6a及び下層レジスト4に対し、ポジ型レジ
ストとネガ型レジストの両方を用いる事で形成すべき回
路パターンに対し、以下に示す4種類の異なった実施例
で、その効果が期待できる。In the resist pattern forming method according to the embodiment shown in FIGS. 2A to 2E, both the positive resist and the negative resist are used for the upper layer resist 6a and the lower layer resist 4. With respect to the circuit pattern to be formed, the effect can be expected in the following four different embodiments.
【0047】図4,図7,図8,図9,図12,図13
に、その実施例を示し説明する。FIG. 4, FIG. 7, FIG. 8, FIG. 9, FIG.
An example will be described below.
【0048】上層レジスト6aにポジ型レジストを用
い、図4(a)に示すようにラインパターン41が図2
における上層レジスト6a及び中間層5に形成された後
に、図4(b)の42に示す領域にて下層レジストに露
光処理が施こされる場合、下層レジスト4がポジ型のレ
ジストである場合下層レジストパターン4′は図7
(a)の70に示される様に十字形に形成される。上層
レジストの露光処理にて形成されたパターン部分は、下
地の段差形状の影響はほとんど受けないが、下層レジス
トの露光処理にて形成されたパターン部分は下地の段差
形状の影響は受けてしまう。但しコーナ部の丸みはやは
りほとんど生ずる事はなく、さらに第1の実施例の4種
類の例と比べると工程数も少ないため回路パターン形成
工程によっては充分に適用できるものであり、以下にこ
の第2の実施例の4種類の実施例として示し説明する。A positive type resist is used for the upper layer resist 6a, and the line pattern 41 shown in FIG.
When the lower layer resist is exposed in the area indicated by 42 in FIG. 4B after being formed on the upper layer resist 6a and the intermediate layer 5 in FIG. The resist pattern 4'is shown in FIG.
It is formed in a cross shape as shown at 70 in (a). The pattern portion formed by the exposure processing of the upper layer resist is hardly affected by the step shape of the underlying layer, but the pattern portion formed by the exposure processing of the lower layer resist is affected by the step shape of the underlying layer. However, the roundness of the corner hardly occurs, and the number of steps is smaller than that of the four types of the first embodiment, so that it can be sufficiently applied depending on the circuit pattern forming step. It will be described as four types of examples of the second example.
【0049】図7(a)に示した形状のレジストパター
ン70を実際の回路パターンへの適用として図7
(b),図7(c)に実施例を示し説明する。71は下
地基板もしくはシリコン酸化膜表面であり72は第1の
電極パターンである。第1の層間絶縁膜73が形成さ
れ、その上に第1の配線パターン74が形成されてい
る。さらに第2の層間絶縁膜75が形成され、第1及び
第2の層間絶縁膜73,74にコンタクトパターン76
が形成されている。さらに第2の配線パターン77が形
成されている。The resist pattern 70 having the shape shown in FIG. 7A is applied to an actual circuit pattern as shown in FIG.
An embodiment will be described with reference to FIGS. Reference numeral 71 is a base substrate or the surface of a silicon oxide film, and 72 is a first electrode pattern. A first interlayer insulating film 73 is formed, and a first wiring pattern 74 is formed thereon. Further, a second interlayer insulating film 75 is formed, and contact patterns 76 are formed on the first and second interlayer insulating films 73 and 74.
Are formed. Further, a second wiring pattern 77 is formed.
【0050】この実施例としては、前記第1の配線パタ
ーン74を形成していく様な場合に有効である。This embodiment is effective in the case where the first wiring pattern 74 is formed.
【0051】次の実施例としては、図2における上層レ
ジスト6aにはポジ型レジストを用い、図4(a)に示
すようにラインパターン41が形成され、下層レジスト
4にはネガ型レジストが用いられる場合であり、下層レ
ジストパターン4′は図8(a)に示される様に形成さ
れる。In the next embodiment, a positive type resist is used for the upper layer resist 6a in FIG. 2, a line pattern 41 is formed as shown in FIG. 4 (a), and a negative type resist is used for the lower layer resist 4. In this case, the lower resist pattern 4'is formed as shown in FIG.
【0052】図8(a)に示される形状のレジストパタ
ーン80を実際の回路パターンへの適用として図8
(b),図8(c)に実施例を示し説明する。The resist pattern 80 having the shape shown in FIG. 8A is applied to an actual circuit pattern as shown in FIG.
An embodiment will be described with reference to FIGS.
【0053】81は下地基板もしくはシリコン酸化膜表
面であり82はゲート電極パターン,83,85,87
は第1,第2,第3の層間絶縁膜である。84は第1の
配線パターン,86は第2の配線パターン,89は第3
の配線パターンである。ゲート電極パターン82上には
第1のコンタクトパターン88aを、又第1の配線パタ
ーン84上には第2のコンタクトパターン88bが形成
されていておのおのそのコンタクトパターン88a,8
8bを介して第3の配線パターン89と導通されてい
る。Reference numeral 81 is a base substrate or a silicon oxide film surface, reference numeral 82 is a gate electrode pattern, and 83, 85, 87.
Are first, second and third interlayer insulating films. 84 is the first wiring pattern, 86 is the second wiring pattern, and 89 is the third
Is a wiring pattern. A first contact pattern 88a is formed on the gate electrode pattern 82, and a second contact pattern 88b is formed on the first wiring pattern 84.
It is electrically connected to the third wiring pattern 89 via 8b.
【0054】この実施例としては、前記第2の配線パタ
ーンを形成していく様な場合に有効である。This embodiment is effective in the case of forming the second wiring pattern.
【0055】3番目の実施例としては、図2における上
層レジスト6aのネガ型レジストを用い、図9(a)に
示すようにスリットパターン91が形成され、図2にお
ける下層レジスト4にはポジ型レジストが用いられる場
合であり、下層レジストパターン4′は図12(a)の
120に示される様に形成される。図12(a)に示さ
れる形状のレジストパターン120を実際の回路パター
ンへの適用として図12(b),図12(c)に実施例
を示し説明する。121は素子領域,122は素子分離
領域であり、123はゲート電極パターン,124は第
1の層間絶縁膜であり第1のコンタクトパターン125
が形成されている126は配線パターンであり第2の層
間絶縁膜127が形成されていて第1,第2の層間絶縁
膜には第2のコンタクトパターン128が形成されてい
る。さらに第2の配線パターン129が形成されてい
る。In the third embodiment, the negative resist of the upper resist 6a in FIG. 2 is used, and the slit pattern 91 is formed as shown in FIG. 9A, and the lower resist 4 in FIG. In the case where a resist is used, the lower layer resist pattern 4'is formed as shown at 120 in FIG. As an application of the resist pattern 120 having the shape shown in FIG. 12A to an actual circuit pattern, an embodiment will be described with reference to FIGS. 12B and 12C. 121 is an element region, 122 is an element isolation region, 123 is a gate electrode pattern, 124 is a first interlayer insulating film, and a first contact pattern 125.
Numeral 126 in which is formed is a wiring pattern, a second interlayer insulating film 127 is formed, and a second contact pattern 128 is formed in the first and second interlayer insulating films. Further, a second wiring pattern 129 is formed.
【0056】この実施例としては、前記配線パターン1
26を形成していく様な場合に有効である。In this embodiment, the wiring pattern 1 is used.
This is effective when 26 is formed.
【0057】4番目の実施例としては、図2における上
層レジスト6aにネガ型レジストを用い、図9(a)に
示すようにスリットパターン91が形成され、下層レジ
ストにもネガ型レジストが用いられる場合であって、下
層レジストパターン4′は図13(a)の130に示す
様にコンタクトパターンが形成される。図13(a)に
示されるコンタクトパターン130は実際の回路パター
ンへの適用は最も多くの場合が考えられ、例えば図13
(b)に示す様に、ごく通常の配線パターン131,1
32,134を導通させるためのパターン133a,1
33bに適用でき又今まで示されてきたすべての実施例
の中のコンタクトパターン56,57,64a,64
b,76,88a,88b,104,117,125,
128においても適用でき、その効果は非常に大きいも
のである。In the fourth embodiment, a negative type resist is used for the upper layer resist 6a in FIG. 2, a slit pattern 91 is formed as shown in FIG. 9A, and a negative type resist is also used for the lower layer resist. In this case, a contact pattern is formed on the lower layer resist pattern 4'as shown by 130 in FIG. 13 (a). The contact pattern 130 shown in FIG. 13A is most likely to be applied to an actual circuit pattern. For example, FIG.
As shown in (b), very normal wiring patterns 131, 1
Patterns 133a, 1 for electrically connecting 32, 134
33b, and contact patterns 56, 57, 64a, 64 in all the embodiments shown to date.
b, 76, 88a, 88b, 104, 117, 125,
It can also be applied to 128, and its effect is very large.
【0058】以上述べてきた第1の実施例の4種類の実
施例に適用された方法,及び第2の実施例の4種類の実
施例にて適用された方法とはさらに異なる本発明による
第3の実施例のパターン形成方法を図3に示し説明す
る。A method according to the present invention which is different from the method applied to the four kinds of embodiments of the first embodiment and the method applied to the four kinds of embodiments of the second embodiment described above. The pattern forming method of the third embodiment will be described with reference to FIG.
【0059】図3(a)は、上層のレジストパターン6
a′が形成された状態であり、この場合は2箇所の段差
3a,3bを有した下地であり、かなり微小な領域に段
差底部がスリット状になってしまった場合である。この
様にかなり微小な領域に比較的大きな段差がスリット状
に形成されてしまう場合、そのスリット内部のホトレジ
スト(この例の場合では下層レジスト4)が除去されに
くいといった問題が生ずる場合への適用である。FIG. 3A shows the upper resist pattern 6.
a'is formed, and in this case, it is a base having two steps 3a and 3b, and the bottom of the step has a slit shape in a very small area. When a relatively large step is formed in a slit shape in such a very small area as described above, it is applicable to the case where the photoresist inside the slit (the lower layer resist 4 in this example) is difficult to remove. is there.
【0060】図3(a)より中間層5へのパターン転射
ならびに上層レジストパターン6a′が除去され(図3
(b))、さらに第2の上層レジスト6bが形成される
まで(図3(c))は図1に示された第1の実施例と同
じであるが、第2の上層レジスト6bへの露光処理7b
は通常の露光と、さらには下地の段差底部にて、特に下
層レジスト4が除去されにくくなってしまう箇所には、
パターン形成とは別に、さらに追加露光を施こしていく
事で第2の上層レジスト6bの現像処理後に、すでに下
層レジスト4もかなり膜べりさせておく事ができる。From FIG. 3 (a), the pattern transfer to the intermediate layer 5 and the upper layer resist pattern 6a 'are removed (see FIG. 3).
(B)) is the same as the first embodiment shown in FIG. 1 until the second upper layer resist 6b is formed (FIG. 3C), but the second upper layer resist 6b is formed. Exposure process 7b
Is for normal exposure, and further for the bottom of the step of the base, especially where the lower layer resist 4 is difficult to remove.
By performing additional exposure separately from the pattern formation, the lower layer resist 4 can be already considerably thinned after the development processing of the second upper layer resist 6b.
【0061】図14(a)ないし図14(c)に実際の
パターン形成への適用として実施例を示す。但しこの場
合下層レジスト4及び第2の上層レジスト6bはポジ型
ホトレジストが用いられる。FIGS. 14A to 14C show an embodiment as an application to actual pattern formation. However, in this case, a positive photoresist is used for the lower layer resist 4 and the second upper layer resist 6b.
【0062】まず図14(a)の140に示す様なライ
ンパターンが中間層5に形成されポジ型のレジストを第
2の上層レジスト6bとして形成し、その後図14
(b)に示す様に140′の領域に露光処理が施こされ
る。その後図3に示す順に下層レジスト4までのパター
ンが形成される。First, a line pattern as shown by 140 in FIG. 14A is formed on the intermediate layer 5 to form a positive type resist as the second upper layer resist 6b, and then FIG.
As shown in (b), the exposure processing is applied to the area 140 '. Thereafter, patterns up to the lower layer resist 4 are formed in the order shown in FIG.
【0063】141は素子領域,142は素子分離領域
であって、143,145は第1及び第2の配線パター
ンである。144,146は第1,第2の層間絶縁膜で
あって、147は第3の配線パターンが形成される材料
であって全面に形成されている。レジストパターン
4′,5′,6b′′は、その配線パターンと対応する
パターンであって、そのパターン間には図14(c)に
示す様な構造上の下地段差を有する例である。Reference numeral 141 is an element region, 142 is an element isolation region, and 143 and 145 are first and second wiring patterns. 144 and 146 are first and second interlayer insulating films, and 147 is a material for forming a third wiring pattern and is formed over the entire surface. The resist patterns 4 ', 5', 6b "are patterns corresponding to the wiring patterns, and are examples in which there is a structural underlying step as shown in FIG. 14C between the patterns.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の製造
方法によれば、半導体装置の回路パターンの形成におい
てポジ型、ネガ型レジストを、最終的な回路パターンの
形状、精度を考慮して組み合わせた多層レジストでパタ
ーニングするようにしたので、下地段差の影響を低減で
き、0.5μm以下の寸法のパターンでも設計上の精度
に対し極めて誤差の少ない回路パターンが製造できる。
従って、高信頼性のLSIの製造が歩留まりよく実現で
きる。As described in detail above, according to the manufacturing method of the present invention, a positive or negative resist is used in the formation of a circuit pattern of a semiconductor device in consideration of the shape and accuracy of the final circuit pattern. Since the patterning is performed by the combined multi-layer resist, the influence of the underlying step can be reduced, and a circuit pattern having a dimension of 0.5 μm or less with very little error in design accuracy can be manufactured.
Therefore, highly reliable LSI can be manufactured with high yield.
【図1】本発明の第1の実施例FIG. 1 is a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施例FIG. 2 is a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施例FIG. 3 is a third embodiment of the present invention.
【図4】パターン例(1)FIG. 4 is a pattern example (1).
【図5】パターン例(2)FIG. 5 Pattern example (2)
【図6】パターン例(3)FIG. 6 is a pattern example (3).
【図7】パターン例(4)FIG. 7 is a pattern example (4).
【図8】パターン例(5)FIG. 8 is a pattern example (5).
【図9】パターン例(6)FIG. 9 is a pattern example (6).
【図10】パターン例(7)FIG. 10 is a pattern example (7).
【図11】パターン例(8)FIG. 11 is a pattern example (8).
【図12】パターン例(9)FIG. 12 is a pattern example (9).
【図13】パターン例(10)FIG. 13 is a pattern example (10).
【図14】パターン例(11)FIG. 14 is a pattern example (11).
【図15】従来例の問題点FIG. 15 Problems of Conventional Example
【図16】従来例その1FIG. 16 Conventional Example 1
【図17】従来例その2FIG. 17 Conventional Example 2
【図18】露光エネルギーとレジストパターン寸法相関
図FIG. 18: Correlation diagram of exposure energy and resist pattern size
【図19】長方形パターン例FIG. 19: Example of rectangular pattern
1,2 下地 3 段差部 4 下層レジスト 5 中間層レジスト 6 上層レジスト 1, 2 Underlayer 3 Stepped portion 4 Lower layer resist 5 Intermediate layer resist 6 Upper layer resist
Claims (3)
際、半導体基板上に形成された下地となる層の上に、最
終的なパターンの形状と精度とを考慮したポジ型、ネガ
型レジストを組み合わせた上層、中間層、下層の3層以
上のレジスト膜を形成し、前記上層のレジスト膜をパタ
ーニングして、そのパターンをマスクにして前記中間層
をパターニングし、その後再度前記パターニングされた
前記中間層を含んだ上面にレジスト膜を形成して、それ
を前記パターンと異なるパターンでパターニングし、そ
れをマスクにして前記中間層および下層レジストまでパ
ターニングすることを特徴とする半導体装置の回路パタ
ーン形成方法。1. When forming a circuit pattern of a semiconductor device, a positive type resist and a negative type resist are combined on a base layer formed on a semiconductor substrate in consideration of the shape and accuracy of the final pattern. And forming a resist film of three or more layers of an upper layer, an intermediate layer and a lower layer, patterning the resist film of the upper layer, patterning the intermediate layer using the pattern as a mask, and then again patterning the intermediate layer. A method for forming a circuit pattern of a semiconductor device, comprising: forming a resist film on the upper surface containing the resist, patterning the resist film with a pattern different from the pattern, and using the mask as a mask to pattern the intermediate layer and the lower layer resist.
際、半導体基板上に形成された下地となる層の上に、最
終的なパターンの形状と精度とを考慮したポジ型、ネガ
型レジストを組み合わせた上層、中間層、下層の3層以
上のレジスト膜を形成し、前記上層のレジスト膜をパタ
ーニングして、そのパターンをマスクにして前記中間層
をパターニングし、その後、該パターン形成と異なる露
光領域で前記下層レジストに露光処理を施し、該下層レ
ジストまでパターニングすることを特徴とする半導体装
置の回路パターン形成方法。2. When forming a circuit pattern of a semiconductor device, a positive type resist and a negative type resist are combined on a base layer formed on a semiconductor substrate in consideration of the shape and accuracy of the final pattern. In addition, an upper layer, an intermediate layer, and a lower layer of three or more resist films are formed, the upper resist film is patterned, the intermediate layer is patterned using the pattern as a mask, and then an exposure region different from the pattern formation is formed. 2. A method for forming a circuit pattern of a semiconductor device, which comprises subjecting the lower layer resist to an exposure treatment to pattern the lower layer resist.
際、半導体基板上に形成された下地となる層の上に、最
終的なパターンの形状と精度とを考慮したポジ型、ネガ
型レジストを組み合わせた上層、中間層、下層の3層以
上のレジスト膜を形成し、前記上層のレジスト膜をパタ
ーニングして、そのパターンをマスクにして前記中間層
をパターニングし、その後再度前記パターニングされた
前記中間層を含んだ上面にレジスト膜を形成し、そのレ
ジスト膜に対する露光を下地の段差の影響で前記下層レ
ジストが除去されにくい部分にも施すようにして、前記
下層レジストまでパターニングすることを特徴とする半
導体装置の回路パターン形成方法。3. When a circuit pattern of a semiconductor device is formed, a positive type resist and a negative type resist are combined on a base layer formed on a semiconductor substrate in consideration of the shape and accuracy of the final pattern. And forming a resist film of three or more layers of an upper layer, an intermediate layer and a lower layer, patterning the resist film of the upper layer, patterning the intermediate layer using the pattern as a mask, and then again patterning the intermediate layer. A semiconductor film characterized in that a resist film is formed on the upper surface including the above, and the resist film is exposed to a portion where the lower layer resist is difficult to be removed due to the influence of the step of the underlying layer, and the lower layer resist is patterned. Method for forming circuit pattern of device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34117391A JPH05175193A (en) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | Formation of circuit pattern of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34117391A JPH05175193A (en) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | Formation of circuit pattern of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05175193A true JPH05175193A (en) | 1993-07-13 |
Family
ID=18343912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34117391A Pending JPH05175193A (en) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | Formation of circuit pattern of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05175193A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100516747B1 (en) * | 1998-12-31 | 2005-10-26 | 주식회사 하이닉스반도체 | Micro pattern formation method of semiconductor device |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP34117391A patent/JPH05175193A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100516747B1 (en) * | 1998-12-31 | 2005-10-26 | 주식회사 하이닉스반도체 | Micro pattern formation method of semiconductor device |
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