[go: up one dir, main page]

JP2010050384A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2010050384A
JP2010050384A JP2008215328A JP2008215328A JP2010050384A JP 2010050384 A JP2010050384 A JP 2010050384A JP 2008215328 A JP2008215328 A JP 2008215328A JP 2008215328 A JP2008215328 A JP 2008215328A JP 2010050384 A JP2010050384 A JP 2010050384A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
resist pattern
pattern
layer
filling layer
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.)
Ceased
Application number
JP2008215328A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Yoshino
宏 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Micron Memory Japan Ltd
Original Assignee
Elpida Memory Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elpida Memory Inc filed Critical Elpida Memory Inc
Priority to JP2008215328A priority Critical patent/JP2010050384A/ja
Priority to US12/545,380 priority patent/US8241838B2/en
Publication of JP2010050384A publication Critical patent/JP2010050384A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0035Multiple processes, e.g. applying a further resist layer on an already in a previously step, processed pattern or textured surface
    • H10P50/73
    • H10P76/405
    • H10P76/4085
    • H10P76/4088
    • H10W20/089

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

【課題】ダブルパターニング方法において、第1のレジストパターン上に第2のレジストパターンを微細且つ良好な形状に形成する。
【解決手段】半導体基板1上に第1のレジストパターン3を形成する工程と、第1のレジストパターン3の開口部を充填すると共に第1のレジストパターン3を被覆し、上面が平坦面4aとされた充填層4を形成する工程と、充填層4の平坦面4a上に第2のレジストパターン5を形成する工程と、を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【選択図】図4

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関するものである。
半導体装置の微細化が進むにつれ、従来の露光を利用するフォトリソグラフィー技術では、露光波長の波長限界を越えた微細レジストパターンの形成が行われるようになっている。このような波長限界以下のパターンを形成する方法としては、例えば、超解像技術と呼ばれる輪帯照明あるいはダイポール照明などの斜入射照明を用いる方法や、位相シフトマスクを用いる方法が知られている。
また、近年、さらにレジストパターンを微細化する手法として、例えば、ダブルパターニングと称される方法が検討されている。特に、半導体装置における密集したコンタクトホールパターンの形成は、ラインアンドスペースパターンを形成する場合と比較して解像度を向上させることが難しいため、このダブルパターニング方法の適用が必要とされている。
ここで、特許文献1の第1実施例には、第1のレジスト膜をパターニングした後に、この第1のレジスト膜上に第2のレジスト膜を塗布し、2回目の露光を行なって第1のレジスト膜と第2のレジスト膜とで形成される開口部を波長限界以下に形成するダブルパターニング方法が記載されている。
一方、非特許文献1には、ダブルパターニングによるコンタクトホールパターンの形成方法が記載されている。具体的に、非特許文献1には、第1のレジストパターンを形成した後、レジストを硬化させ、その上に第2のレジストパターンを形成し、第1及び第2のレジストをマスクとしてホールを形成する方法が開示されている。
特開平5−343279号公報 Nakamura, et al., "Ultra-low k1 oxide contact hole formation and filling using resist contact hole pattern by Double L&S Formation Method" , SPIE 6520(2007)1E-1.
しかしながら、特許文献1及び非特許文献1に記載の従来方法では、被加工物上に形成された第1のレジストパターン上に直接第2のレジスト層を積層し、その後露光及び現像工程によって第2のレジストパターンを形成するため、第1のレジストパターンという段差によって第2のレジストパターンの形状が劣化してしまうという問題があった。また、ステッパ等の露光装置の焦点深度が第1レジストパターンの段差よりも十分に大きくない場合には、第2のレジスト層の露光時に解像度の低下を招いてしまうという問題があった。
そこで、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に第1のレジスト層を形成し、当該第1のレジスト層をパターニングして第1のレジストパターンを形成する工程と、前記第1のレジストパターンの開口部を充填し、当該第1のレジストパターンを被覆すると共に、上面が平坦面とされた充填層を形成する工程と、前記充填層の前記平坦面上に第2のレジスト層を形成し、当該第2のレジスト層をパターニングして第2のレジストパターンを形成する工程と、を備えることを特徴とする。
本発明の半導体装置によれば、第1のレジストパターンの開口部を充填すると共に第1のレジストパターンを被覆し、上面が平坦面とされた充填層を形成した後に、この平坦面上に第2のレジスト層を形成する構成となっている。これにより、第2のレジスト層の露光時に段差がないため、第2のレジストパターンを微細且つ良好な形状に形成することができる。したがって、半導体基板に寸法精度の高い微細なパターンを形成することができる。
以下、本発明を適用した半導体装置の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
<第1の実施形態>
本実施の形態では、例えば、シリコン基板に密集したコンタクトホールを形成する際に、本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に用いるコンタクトホールを形成する際のマスクを示す斜視図である。
図1に示すように、コンタクトホールを形成するためのマスク10は、被加工基板である半導体基板1に密集した複数のコンタクトホールを形成するために半導体基板1上に積層されている。そして、マスク10には、コンタクトホールパターンとなる複数の開口部が形成されており、この開口部から露出する半導体基板1をエッチングするように構成されている。具体的には、マスク10は、半導体基板1上にコンタクトホールパターンがパターニングされた有機系下層膜2と、この有機系下層膜2上に設けられた第1のレジストパターン3と、有機系下層膜2上に一の方向に延在されたスペースパターン4B及び一の方向と直交する方向に延在されたレプリカパターン4Aとが格子状に形成された充填層4とが積層されて形成されている。
被加工基板である半導体基板1は、例えばシリコン基板を例示することができるが、特にこれに限定されるものではない。また、半導体基板1は、単層であっても複数の層(例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等)から構成されるものであってもよい。さらに、マスク10を用いて半導体基板1にコンタクトホールを形成する際には、例えば半導体基板1が単層である場合には、任意の深さまで形成してもよく、貫通して形成してもよい。あるいは半導体基板1が複数の層から構成される場合には、任意の層まで形成するものとしてもよい。
有機系下層膜2は、半導体基板1をエッチングする際のマスクとして設けられており、例えば、ノボラック系樹脂を主成分とする有機系スピン塗布材料を例示することができる。
有機系下層膜2の膜厚は、半導体基板1をエッチングする際に十分なエッチング耐性が得られる最小の膜厚に設定することが望ましい。膜厚が薄すぎてエッチング耐性が不十分である場合、加工形状が劣化するため好ましくない。また必要以上に膜厚を厚くすると、有機系下層膜2をエッチング加工する際に、加工形状が劣化するため好ましくない。例えば、半導体基板1で加工する膜が酸化膜500nmである場合、200nm〜400nmの範囲であることが好ましい。
第1のレジストパターン3(第1のレジスト層)及び後述する第2のレジストパターン5(第2のレジスト層)には、例えば、ArFエキシマレーザー露光用化学増幅系レジストを適用することができるがこれに限定されるものではない。第1及び第2のレジスト層を露光する露光機の光源(例えばi線、KrF)に適したレジストを適宜選択することができる。また、第1及び第2のレジスト層は、同一のレジストを適用してもよく、別々のレジストを適用してもよい。
充填層4は、第1のレジストパターン3の開口部を充填可能であると共にこの第1のレジストパターン3の上面を平坦面とすることができる材質であれば特に限定されるものではない。また、第1及び第2のレジストパターン3,4とエッチング選択比が異なる材質であることが好ましい。具体的には、第1及び第2のレジストパターン3,4が樹脂である場合には、充填層4には例えばシリコンを含む層とすることが好ましい。また、シリコンを含む層が、例えばシラノール[Si(OH)4]等からなるSOG(Spin On Glass)膜から構成されることが好ましい。
次に、本実施形態の半導体装置の製造方法である、シリコン基板に密集したコンタクトホールを形成する方法について図2〜図5を参照して説明する。なお、上記各図において、(a)は各工程の斜視図、(b)は各工程の平面図をそれぞれ示している。
本実施形態のコンタクトホールの形成方法は、半導体基板上に有機系下層膜を形成する工程と、有機系下層膜上に第1のレジスト層を形成した後に第1のレジスト層をパターニングして第1のレジストパターンを形成する工程と、第1のレジストパターンの開口部を充填すると共に第1のレジストパターン上を平坦面とする充填層を形成する工程と、充填層の平坦面上に第2のレジスト層を形成した後に第2のレジスト層をパターニングして第2のレジストパターンを形成する工程と、第2のレジストパターンの開口部から露出する充填層を第2のレジストパターンをマスクとして第1のレジストパターンの上面までエッチングする工程と、第2のレジストパターンの開口部から露出する第1のレジストパターンを充填層をマスクとしてエッチングする工程と、第1及び第2のレジストパターンを除去した後に露出する充填層をマスクとして有機系下層膜をパターニングする工程と、充填層(及び有機系下層膜)の開口部から露出する半導体基板を充填層(及び有機系下層膜)をマスクとしてエッチングする工程と、を備えている。
具体的には、先ず、図2(a)及び図2(b)に示すように、半導体基板1としてシリコン基板上にノボラック樹脂を主成分とする有機系下層膜2を形成する。この有機系下層膜2は、例えばノボラック樹脂を主成分とする有機系材料をスピン塗布した後にベーク処理をして形成する。
次に、有機系下層膜2の上面2aに、ArFエキシマレーザー露光用化学増幅系レジストを塗布して第1のレジスト層を形成する。その後、ArFエキシマレーザー露光装置を用いて、一の方向に延在するラインアンドスペースパターンを露光する。次に、露光後のベーク処理を行ない、その後第1のレジスト層をアルカリ現像液で現像する。このように第1のレジスト層をパターニングすることによって、図2(a)及び図2(b)に示すように、一の方向に延在する複数のラインパターンが等間隔に設けられた第1のレジストパターン3を形成する。
ここで、本実施形態では、シリコン基板1と第1のレジスト層との間に有機膜2を設けているため、半導体基板1の上面が平坦でない場合であっても、平坦面とすることができる。これにより、第1レジストパターンの解像度を向上させることができる。また、有機系下層膜2として、反射防止機能を有する材料を用いることによって、第1のレジスト層3を露光する際に、半導体基板1からの反射を抑制し、解像度を向上することができる。
次に、第1のレジストパターン3をUVキュア処理することによって硬化させた後、シラノールからなるSOGをスピン塗布する。この際、第1のレジストパターン3の開口部となるラインアンドスペースパターンのスペース部をSOGで充填すると共に第1のレジストパターン3を被覆する膜厚条件を用いる。
その後、例えば200〜350℃の熱処理を行い、図3(a)及び図3(b)に示すように、膜厚が200nm程度のSOG膜からなる充填層4を形成する。このように充填層4としてSOG膜を用いることで、第1のレジストパターン3の開口部を容易に充填することができると共にこの第1のレジストパターン3を被覆する充填層の上面を容易に平坦面4aとすることができる。
次に、充填層4の平坦面4a上に、ArFエキシマレーザー露光用化学増幅系レジストを塗布して第2のレジスト層を形成する。その後、ArFエキシマレーザー露光装置を用いて、上述の第1のレジストパターン3が延在する方向と直交する方向に延在するラインアンドスペースパターンを露光する。次に、露光後のベーク処理を行ない、その後第2のレジスト層をアルカリ現像液で現像する。このように第2のレジスト層をパターニングすることによって、図4(a)及び図4(b)に示すように、一の方向と直交する方向に延在する複数のラインパターンが等間隔に設けられた第2のレジストパターン5を形成する。
ここで、本実施形態では、充填層4の平坦面4a上に第2のレジストが形成されるため、第2のレジストを露光する際に露光装置の解像度限界の微細な第2のレジストパターン5を形成することができる。したがって、第2のレジストパターン5の形状は、第1のレジストパターン3の段差によって悪化することがない。
次に、図5(a)に示すように、ドライエッチング装置を用いて、第2のレジストパターン5の開口部から露出する充填層4を、第2のレジストパターン5をマスクとして第1のレジストパターン3の上面の高さとなる条件を用いてエッチングする。充填層4のエッチングとしては、例えば、CFガスを用いて、450Wで30秒間エッチングする。
ここで、充填層4は、シリコンを含有するSOG膜から構成されており、第2のレジストパターン5とエッチング選択比を有している。これにより、充填層4のエッチング条件では第2のレジストパターン5のエッチング速度が非常に遅くなるため、第2のレジストパターン5をマスクとして用いることができる。
このエッチングによって、第2のレジストパターン5の下方には、この第2のレジストパターン5のレプリカ(複製)パターン4Aが形成される。そして、レプリカパターン4Aの下方には、第1のレジストパターン3の開口部(すなわちラインアンドスペースパターンのスペース部)に充填されたSOG膜からなるスペースパターン4Bが形成される。これにより、第2のレジストパターン5の開口部からは、交互に配列した第1のレジストパターン3とスペースパターン4Bとが露出することになる。
次に、ドライエッチング装置を用いて、第2のレジストパターン5の開口部から露出する第1のレジストパターン3を、充填層4(スペースパターン4B)をマスクとしてエッチングする。このドライエッチングの条件には、第1のレジストパターンを除去することができる条件を用いる。ここで、充填層4は、第1のレジストパターン3とエッチング選択比を有しているので、第2のレジストパターン5の開口部から露出する第1のレジストパターン3のみを選択エッチングすることができる。なお、第1のレジストパターン3のエッチング時に、第2のレジストパターン5は完全に除去される場合もあるし、除去されない場合もある。また、第2のレジストパターン5が第1のレジストパターン3のエッチングの途中に完全に除去された場合であっても、この第2のレジストパターン5の下方に形成されたSOG膜からなるレプリカパターン4Aがマスクとなるため、レプリカパターン4Aの下方の第1のレジストパターン3が過剰にエッチングされるおそれがない。
次に、第1のレジストパターン3のエッチングに続いて、有機系下層膜2をドライエッチングする。この有機下層膜2のエッチング条件には、例えば酸素(O)ガスと窒素(N)ガスを用いて、450Wで60秒間エッチングする条件を用いることができる。また、上記第1のレジストパターン3のエッチング及び有機系下層膜2のエッチングは、別々に行ってもよいし、連続して行ってもよい。なお、この有機系下層膜2のエッチングの際に、第2のレジストパターン5は完全に除去される。
このようにして、SOG膜からなるレプリカパターン4Aとスペースパターン4Bとが格子状に積層された充填層4からなるマスクを形成し、これをコンタクトホールパターンとする。そして、このコンタクトホールパターンが有機系下層膜2に転写される。そして、レプリカパターン4Aとスペースパターン4Bとが格子状に積層された充填層4からなるマスクと有機系下層膜2とで形成される格子形状の開口部から半導体基板1が露出する。以上のようにして、図1に示すような複数のコンタクトホールパターンが形成されたマスク10を製造する。
最後に、マスク10の開口部(すなわち、レプリカパターン4Aとスペースパターン4Bとからなる充填層4と、パターニングされた有機系下層膜2とで形成される格子形状の開口部)から露出する半導体基板1をエッチングする。エッチング条件としては、シリコン基板をエッチング可能な条件を用いる。以上のようにして、シリコン基板に密集したコンタクトホールを形成することができる。
以上説明したように、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、第1のレジストパターン3の開口部を充填すると共に第1のレジストパターン3を被覆し、上面が平坦面4aとされた充填層4を形成した後に、この平坦面4a上に第2のレジスト層を形成する構成となっている。これにより、第2のレジスト層の露光時に段差がないため、第2のレジストパターン5を微細且つ良好な形状に形成することができる。
また、第1及び第2のレジストパターン3,5をラインアンドスペースパターンとし、第1のレジストパターン3が延在する方向と第2のレジストパターン5が延在する方向とを直交するようにして格子状のパターンを形成している。これにより、格子状のパターンの開口部を露光装置の解像度限界を超えた寸法に形成することができる。また、この格子状のパターンの開口部をコンタクトホールパターンとすることにより、複数の密集するコンタクトホールパターンを一括形成することができる。
さらに、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、第2のレジストパターン5の開口部から露出する充填層4を第2のレジストパターン5をマスクとして第1のレジストパターン3の上面までエッチングした後に、第2のレジストパターン5の開口部から露出する第1のレジストパターン3をエッチングするため、第2のレジストパターン5のレプリカパターン4Aと、第1のレジストパターン3の開口部に対応するスペースパターン4Bとを形成することができる。したがって、第1及び第2のレジストパターン3,5を除去した後に露出する充填層4をマスクとすることができる。
更にまた、充填層4にシリコンを含む層としてSOG膜を用いているため、充填層4と第1及び第2のレジストパターン3,5とがエッチング選択比を有する。したがって、エッチング条件を適宜選択することにより、充填層4と第1及び第2のレジストパターン3,5とを選択的にエッチングすることができる。
また、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、シリコン基板からなる半導体基板1上に有機系下層膜2を設けているため、従来のレジストマスクを用いた場合と同様の膜種を高精度に加工することができる。そして、第1及び第2のレジストパターン3,5からSOG膜からなるレプリカパターン4A及びスペースパターン4Bを形成し、このレプリカパターン4A及びスペースパターン4Bからなる充填層4をマスクとして有機系下層膜2に微細なコンタクトホールパターンを転写して形成することができる。そして、この段差のない有機系下層膜2をマスクとしてシリコン基板をエッチングすることができる。
<第2の実施形態>
次に、本発明を適用した第2の実施形態について説明する。
本実施形態では、シリコン基板に密集したドットパターン(アイランドパターンともいう)を形成する場合に本発明を適用するものである。したがって、ドットパターンを形成するという点で、第1実施形態のコンタクトホールを形成する方法とは異なる構成となっている。このため、図6〜図9を用いて本実施形態のドットパターンの形成方法について説明する。したがって、本実施形態の半導体装置の製造方法については、第1の実施形態と同一の構成部分については同じ符号を付すると共に説明を省略する。
本実施形態のドットパターンの形成方法では、図3(a)及び図3(b)に示すように第1のレジストパターン3の開口部を充填すると共に第1のレジストパターン3を被覆するSOG膜を形成した後に、この第1のレジストパターン3の上面が露出するまでSOG膜をエッチバックする。すなわち、図6(a)及び図6(b)に示すように、上面が第1のレジストパターン3の上面の高さで平坦面24aとなるように充填層24を形成する構成となっている。なお、充填層24は、第1のレジストパターン3の開口部(すなわち、ラインアンドスペースパターンのスペース部)に対応するパターン形状となっている。
次に、図7(a)及び図7(b)に示すように、充填層24の平坦面24a上に、第1の実施形態と同様にして第2のレジストパターン5を形成する。
ここで、本実施形態では、充填層24の平坦面24a上に第2のレジストが形成されるため、第1の実施形態と同様に露光装置の解像度限界の微細な第2のレジストパターン5を形成することができる。
また、第1のレジストパターン3の上面が露出するまでSOG膜をエッチバックしているため、第2のレジストパターン5の開口部からは、交互に配列した第1のレジストパターン3と充填層24とが露出する。
次に、図8(a)及び図8(b)に示すように、第2のレジストパターン5の開口部から露出する充填層24を、第1及び第2のレジストパターン3,5をマスクとしてエッチングする。ここで、本実施形態では、第1の実施形態のように第2のレジストパターン5のレプリカパターン4Aが形成されず、この第2のレジストパターン5の下方に充填層24からなるドットパターン24Aが形成されることになる。なお、エッチング条件は、SOG膜からなる充填層24を選択エッチング可能な条件が好ましい。
続いて、エッチング条件を変更し、第1及び第2のレジストパターン3,5及び有機系下層膜2を、個々に又は連続してエッチング除去する。
このようにして、図9(a)に示すように、充填層24からなるドットパターン24とこの形状が転写された有機系下層膜2Aからなる柱状パターンが密集したマスク20を半導体基板1上に形成することができる。また、図9(b)に示すように、このドットパターン24から露出する半導体基板1をエッチングしてシリコン基板に密集したドットパターンを形成する。
以上説明したように、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、シリコン基板に寸法精度の高い微細なドットパターンを形成することができる。
また、本実施形態の半導体装置の製造方法によれば、上面が第1のレジストパターン3の上面の高さで平坦面24aとなるように充填層24を形成することにより、第2のレジストパターン5の形成後のドライエッチング処理を省略することができる。
さらに、第1の実施形態と比較して第1及び第2のレジストパターン3,5の高低差が小さいため、第2のレジストパターン5の開口部から露出する充填層24をエッチングする際に、第1及び第2のレジストパターン3,5をマスクとして好適に用いることができる。
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、第1及び第2の実施形態では、第1及び第2のレジストパターン3,5が共にラインアンドスペースパターンである場合についてのみ記載しているが、他のレジストパターンを組合せて適用してもよい。また、第1及び第2の実施形態では、第1のレジストパターン3のラインアンドスペースパターンが延在する方向と第2のレジストパターン5のラインアンドスペースパターンが延在する方向とが直交している場合について説明しているが、直交していない場合にも適用することができる。
さらに、第1の実施形態では、第2のレジストパターン5の開口部から露出する第1のレジストパターン3をエッチングしているが、SOG膜からなるスペースパターン4B(充填層4)をエッチングしてもよい。更にまた、第2の実施形態では、第2のレジストパターン5の開口部から露出する第1のレジストパターン3をエッチングしてもよい。
また、第1及び第2の実施形態では、半導体基板1と第1のレジスト層との間に有機系下層膜2を設けているが、半導体基板1上に直接第1のレジスト層を形成してもかまわない。さらに、第1及び第2の実施形態では、第1及び第2のレジストパターン3,5のパターニングにおいて、下層反射防止膜を使用していないが、下層反射防止膜を用いることによって、より高精度にパターンを形成することができる。
図1は、本発明の第1実施形態に用いるコンタクトホールを形成する際のマスクを示す斜視図である。 図2は、第1実施形態の工程を説明するための図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図である。 図3は、第1実施形態の工程を説明するための図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図である。 図4は、第1実施形態の工程を説明するための図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図である。 図5は、第1実施形態の工程を説明するための図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図である。 図6は、第2実施形態の工程を説明するための図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図である。 図7は、第2実施形態の工程を説明するための図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図である。 図8は、第2実施形態の工程を説明するための図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図である。 図9は、第2実施形態の工程を説明するための図であり、(a)は斜視図、(b)は平面図である。
符号の説明
1…半導体基板、2…有機系下層膜、3…第1のレジストパターン、4,24…充填層、4a,24a…平坦面、4A…レプリカパターン、4B…スペースパターン、5…第2のレジストパターン、10,20…マスク、24A…ドットパターン

Claims (12)

  1. 半導体基板上に第1のレジスト層を形成し、当該第1のレジスト層をパターニングして第1のレジストパターンを形成する工程と、
    前記第1のレジストパターンの開口部を充填すると共に当該第1のレジストパターンを被覆し、上面が平坦面とされた充填層を形成する工程と、
    前記充填層の前記平坦面上に第2のレジスト層を形成し、当該第2のレジスト層をパターニングして第2のレジストパターンを形成する工程と、を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 前記第1及び第2のレジストパターンがラインアンドスペースパターンであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 前記第1のレジストパターンのラインアンドスペースパターンが延在する方向と前記第2のレジストパターンのラインアンドスペースパターンが延在する方向とが異なることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 前記第2のレジストパターンの開口部から露出する前記充填層を当該第2のレジストパターンをマスクとして前記第1のレジストパターンの上面までエッチングする工程を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 前記充填層を形成する工程において、当該充填層の上面が前記第1のレジストパターンの上面の高さで平坦面とされることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 前記第2のレジストパターンの開口部から露出する前記第1のレジストパターンを、前記充填層をマスクとしてエッチングする工程と、
    前記充填層の開口部から露出する前記半導体基板を前記第1及び第2のレジストパターン又はパターニングされた充填層をマスクとしてエッチングする工程と、を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  7. 前記第2のレジストパターンの開口部から露出する前記充填層を、前記第1のレジストパターンをマスクとしてエッチングする工程と、
    前記第1のレジストパターンの開口部から露出する前記半導体基板を前記第1及び第2のレジストパターンをマスクとしてエッチングする工程と、を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  8. 前記第1及び第2のレジストパターンを除去した後に露出する前記充填層をマスクとして、前記半導体基板をエッチングすることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
  9. 前記充填層が前記第1及び第2のレジストパターンとエッチング選択比を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  10. 前記充填層がシリコンを含む層であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  11. 前記シリコンを含む層がSOG膜からなることを特徴とする請求項10に記載の半導体装置の製造方法。
  12. 前記半導体基板と前記第1のレジスト層との間に有機系下層膜を形成することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
JP2008215328A 2008-08-25 2008-08-25 半導体装置の製造方法 Ceased JP2010050384A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008215328A JP2010050384A (ja) 2008-08-25 2008-08-25 半導体装置の製造方法
US12/545,380 US8241838B2 (en) 2008-08-25 2009-08-21 Method of manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008215328A JP2010050384A (ja) 2008-08-25 2008-08-25 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010050384A true JP2010050384A (ja) 2010-03-04

Family

ID=41696692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008215328A Ceased JP2010050384A (ja) 2008-08-25 2008-08-25 半導体装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8241838B2 (ja)
JP (1) JP2010050384A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011258842A (ja) * 2010-06-10 2011-12-22 Nikon Corp 荷電粒子線露光装置及びデバイス製造方法
JP2012064939A (ja) * 2010-09-14 2012-03-29 Nikon Corp パターン形成方法及びデバイス製造方法
WO2014061760A1 (ja) * 2012-10-19 2014-04-24 株式会社ニコン パターン形成方法及びデバイス製造方法
JP2015018874A (ja) * 2013-07-09 2015-01-29 キヤノン株式会社 形成方法及び基板
WO2016017346A1 (ja) * 2014-08-01 2016-02-04 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、及び、これを用いた電子デバイスの製造方法
JP2016541119A (ja) * 2013-12-05 2016-12-28 東京エレクトロン株式会社 直流重ね合わせフリーズ

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102065481B1 (ko) 2012-12-06 2020-01-13 삼성전자주식회사 반도체 소자의 미세 패턴 형성 방법
KR20140129787A (ko) 2013-04-30 2014-11-07 에스케이하이닉스 주식회사 하드마스크구조물 및 그를 이용한 반도체장치의 미세 패턴 형성 방법
US9764950B2 (en) * 2013-08-16 2017-09-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Semiconductor arrangement with one or more semiconductor columns
US9978863B2 (en) * 2013-08-16 2018-05-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Semiconductor arrangement with one or more semiconductor columns

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000357736A (ja) * 1999-06-15 2000-12-26 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
US6664028B2 (en) * 2000-12-04 2003-12-16 United Microelectronics Corp. Method of forming opening in wafer layer
JP2005129648A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Toshiba Corp コンタクトホールの形成方法
JP2005275386A (ja) * 2004-02-23 2005-10-06 Toshiba Corp マスクパターンデータ作成方法、パターン形成方法、レチクルの補正方法、レチクルの作成方法及び半導体装置の製造方法
US20080032508A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and Material For Forming A Double Exposure Lithography Pattern
JP2008546186A (ja) * 2005-05-23 2008-12-18 マイクロン テクノロジー, インク. 小さく、スペースの狭い構成物の配列を形成する方法
WO2009054413A1 (ja) * 2007-10-25 2009-04-30 Nissan Chemical Industries, Ltd. 半導体装置の作製方法
JP2009170453A (ja) * 2008-01-10 2009-07-30 Toshiba Corp パターン形成方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05343279A (ja) 1992-06-11 1993-12-24 Sony Corp 半導体装置の製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000357736A (ja) * 1999-06-15 2000-12-26 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
US6664028B2 (en) * 2000-12-04 2003-12-16 United Microelectronics Corp. Method of forming opening in wafer layer
JP2005129648A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Toshiba Corp コンタクトホールの形成方法
JP2005275386A (ja) * 2004-02-23 2005-10-06 Toshiba Corp マスクパターンデータ作成方法、パターン形成方法、レチクルの補正方法、レチクルの作成方法及び半導体装置の製造方法
JP2008546186A (ja) * 2005-05-23 2008-12-18 マイクロン テクノロジー, インク. 小さく、スペースの狭い構成物の配列を形成する方法
US20080032508A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method and Material For Forming A Double Exposure Lithography Pattern
WO2009054413A1 (ja) * 2007-10-25 2009-04-30 Nissan Chemical Industries, Ltd. 半導体装置の作製方法
JP2009170453A (ja) * 2008-01-10 2009-07-30 Toshiba Corp パターン形成方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011258842A (ja) * 2010-06-10 2011-12-22 Nikon Corp 荷電粒子線露光装置及びデバイス製造方法
JP2012064939A (ja) * 2010-09-14 2012-03-29 Nikon Corp パターン形成方法及びデバイス製造方法
WO2014061760A1 (ja) * 2012-10-19 2014-04-24 株式会社ニコン パターン形成方法及びデバイス製造方法
JPWO2014061760A1 (ja) * 2012-10-19 2016-09-05 株式会社ニコン パターン形成方法及びデバイス製造方法
KR20180039188A (ko) * 2012-10-19 2018-04-17 가부시키가이샤 니콘 패턴 형성 방법 및 디바이스 제조 방법
US9946160B2 (en) 2012-10-19 2018-04-17 Nikon Corporation Method for forming pattern and method for producing device
US10222700B2 (en) 2012-10-19 2019-03-05 Nikon Corporation Method for forming pattern and method for producing device
KR101974796B1 (ko) 2012-10-19 2019-05-02 가부시키가이샤 니콘 패턴 형성 방법 및 디바이스 제조 방법
JP2015018874A (ja) * 2013-07-09 2015-01-29 キヤノン株式会社 形成方法及び基板
JP2016541119A (ja) * 2013-12-05 2016-12-28 東京エレクトロン株式会社 直流重ね合わせフリーズ
WO2016017346A1 (ja) * 2014-08-01 2016-02-04 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、及び、これを用いた電子デバイスの製造方法
JPWO2016017346A1 (ja) * 2014-08-01 2017-04-27 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、及び、これを用いた電子デバイスの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20100047720A1 (en) 2010-02-25
US8241838B2 (en) 2012-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010050384A (ja) 半導体装置の製造方法
US8530147B2 (en) Patterning process
US7745339B2 (en) Method for forming fine pattern of semiconductor device
JP4890524B2 (ja) リソグラフィパターンの形成方法
CN101446760B (zh) 微影双重图形成形方法
US7754591B2 (en) Method for forming fine pattern of semiconductor device
TWI404141B (zh) 圖案形成方法、半導體裝置之製造方法及半導體裝置之製造裝置
US8012675B2 (en) Method of patterning target layer on substrate
US8546048B2 (en) Forming sloped resist, via, and metal conductor structures using banded reticle structures
US9209039B2 (en) Methods of forming a reversed pattern in a substrate, and related semiconductor device structures
JP5086283B2 (ja) パターン形成方法及び半導体装置の製造方法
JP2007081403A (ja) 半導体素子の微細パターン形成方法
CN100477080C (zh) 制造半导体装置的方法
CN107799402A (zh) 二次图形的形成方法
US8343713B2 (en) Method for patterning material layer
JP2008066713A (ja) フラッシュメモリ素子の製造方法
KR20240003444A (ko) 습식-건식 이중층 레지스트
JP2001351849A (ja) 半導体装置の製造方法、並びに写真製版用マスクおよびその製造方法
US6680163B2 (en) Method of forming opening in wafer layer
KR20090050698A (ko) 반도체 소자의 제조 방법
KR20110112728A (ko) 스페이서 패터닝을 이용한 반도체소자의 미세패턴 형성방법
US7858516B2 (en) Method for forming fine pattern of semiconductor device
JP4574976B2 (ja) 微細パターン形成方法
KR100948480B1 (ko) 반도체 소자의 미세 패턴 형성 방법
JP2005268612A (ja) パターン形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110606

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20130731

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20130801

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130924

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20131108

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20131213

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20131217

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20131218

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140320

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140909

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20150127