【手続補正書】
【提出日】平成23年12月28日(2011.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の被エッチング層をエッチングするマスクとなる所定形状のパターンを形成するパターン形成方法であって、
フォトレジストからなる第１マスク材層をパターニングして第１パターンを形成する第１パターン形成工程と、
前記フォトレジストと選択的に除去可能な材料からなる境界層を前記第１パターンの側壁部及び頂部に形成する境界層形成工程と、
前記境界層を選択的に除去可能な材料からなる第２マスク材層を、前記境界層の表面を覆うように形成する第２マスク材層形成工程と、
前記境界層の頂部が露出するように前記第２マスク材層の一部を除去する第２マスク材除去工程と、
前記境界層をエッチングして除去し、前記第１パターンの側壁部と前記第２マスク材層との間に空隙を形成して前記第２マスク材層からなる第２パターンを形成する境界層エッチング工程と、
前記第１パターン及び第２パターンの幅を減少させて所定幅とするトリミング工程と
を具備したことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
請求項１記載のパターン形成方法であって、
前記第２マスク材除去工程と、前記境界層エッチング工程との間に、
前記第２マスク材層及び前記境界層の上に、前記フォトレジストと選択的に除去可能な材料からなる第２境界層を形成する第２境界層形成工程と、
前記第２境界層の上に所定パターンとされたフォトレジストからなる第３マスク材層を形成する第３マスク材層形成工程と、
前記第３マスク材層をマスクとして前記第２境界層を所定のパターンにエッチングし、この所定のパターンの前記第２境界層をマスクとして、前記第２マスク材層をエッチングするエッチング工程と
を具備したことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項３】
基板上の被エッチング層をエッチングするマスクとなる所定形状のパターンを形成するパターン形成方法であって、
フォトレジストからなる第１マスク材層をパターニングして第１パターンを形成する第１パターン形成工程と、
前記フォトレジストと選択的に除去可能な材料からなる境界層を前記第１パターンの側壁部及び頂部に形成する境界層形成工程と、
前記境界層を選択的に除去可能な材料からなる第２マスク材層を、前記境界層の頂部が露出した状態で形成する第２マスク材層形成工程と、
前記境界層をエッチングして除去し、前記第１パターンの側壁部と前記第２マスク材層との間に空隙を形成して前記第２マスク材層からなる第２パターンを形成する境界層エッチング工程と、
前記第１パターン及び第２パターンの幅を減少させて所定幅とするトリミング工程と
を具備したことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項４】
請求項３記載のパターン形成方法であって、
前記第２マスク材層形成工程と、前記境界層エッチング工程との間に、
前記第２マスク材層及び前記境界層の上に、前記フォトレジストと選択的に除去可能な材料からなる第２境界層を形成する第２境界層形成工程と、
前記第２境界層の上に所定パターンとされたフォトレジストからなる第３マスク材層を形成する第３マスク材層形成工程と、
前記第３マスク材層をマスクとして前記第２境界層を所定のパターンにエッチングし、この所定のパターンの前記第２境界層をマスクとして、前記第２マスク材層をエッチングするエッチング工程と
を具備したことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項記載のパターン形成方法であって、
前記第２マスク材層がフォトレジストからなることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項記載のパターン形成方法であって、
前記境界層をＣＶＤによる成膜により形成することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項記載のパターン形成方法であって、
前記境界層を、前記第１パターンの側壁部及び頂部を変質させることによって形成することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか１項記載のパターン形成方法であって、
前記第１パターン形成工程で、複数の同一パターンが所定間隔で形成された繰り返しパターン部と、前記繰り返しパターン部の周辺に形成された周辺回路パターン部とを形成することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項９】
基板上の被エッチング層をマスクを介してエッチングする工程を有する半導体装置の製造方法であって、
フォトレジストからなる第１マスク材層をパターニングして第１パターンを形成する第１パターン形成工程と、
前記フォトレジストと選択的に除去可能な材料からなる境界層を前記第１パターンの側壁部及び頂部に形成する境界層形成工程と、
前記境界層を選択的に除去可能な材料からなる第２マスク材層を、前記境界層の表面を覆うように形成する第２マスク材層形成工程と、
前記境界層の頂部が露出するように前記第２マスク材層の一部を除去する第２マスク材除去工程と、
前記境界層をエッチングして除去し、前記第１パターンの側壁部と前記第２マスク材層との間に空隙を形成して前記第２マスク材層からなる第２パターンを形成する境界層エッチング工程と、
前記第１パターン及び第２パターンの幅を減少させて所定幅とするトリミング工程と
を具備したパターン形成方法によって前記マスクが形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第２マスク材除去工程と、前記境界層エッチング工程との間に、
前記第２マスク材層及び前記境界層の上に、前記フォトレジストと選択的に除去可能な材料からなる第２境界層を形成する第２境界層形成工程と、
前記第２境界層の上に所定パターンとされたフォトレジストからなる第３マスク材層を形成する第３マスク材層形成工程と、
前記第３マスク材層をマスクとして前記第２境界層を所定のパターンにエッチングし、この所定のパターンの前記第２境界層をマスクとして、前記第２マスク材層の不要部分をエッチングするエッチング工程と
を具備したことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
基板上の被エッチング層をマスクを介してエッチングする工程を有する半導体装置の製造方法であって、
フォトレジストからなる第１マスク材層をパターニングして第１パターンを形成する第１パターン形成工程と、
前記フォトレジストと選択的に除去可能な材料からなる境界層を前記第１パターンの側壁部及び頂部に形成する境界層形成工程と、
前記境界層を選択的に除去可能な材料からなる第２マスク材層を、前記境界層の頂部が露出した状態で形成する第２マスク材層形成工程と、
前記境界層をエッチングして除去し、前記第１パターンの側壁部と前記第２マスク材層との間に空隙を形成して前記第２マスク材層からなる第２パターンを形成する境界層エッチング工程と、
前記第１パターン及び第２パターンの幅を減少させて所定幅とするトリミング工程と
を具備したパターン形成方法によって前記マスクが形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第２マスク材層形成工程と、前記境界層エッチング工程との間に、
前記第２マスク材層及び前記境界層の上に、前記フォトレジストと選択的に除去可能な材料からなる第２境界層を形成する第２境界層形成工程と、
前記第２境界層の上に所定パターンとされたフォトレジストからなる第３マスク材層を形成する第３マスク材層形成工程と、
前記第３マスク材層をマスクとして前記第２境界層を所定のパターンにエッチングし、この所定のパターンの前記第２境界層をマスクとして、前記第２マスク材層をエッチングするエッチング工程と
を具備したことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項９〜１２いずれか１項記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第２マスク材層がフォトレジストからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項９〜１３いずれか１項記載の半導体装置の製造方法であって、
前記境界層をＣＶＤによる成膜により形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項９〜１４いずれか１項記載の半導体装置の製造方法であって、
前記境界層を、前記第１パターンの側壁部及び頂部を変質させることによって形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項９〜１５いずれか１項記載の半導体装置の製造方法であって、
前記第１パターン形成工程で、複数の同一パターンが所定間隔で形成された繰り返しパターン部と、前記繰り返しパターン部の周辺に形成された周辺回路パターン部とを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
基板上の被エッチング層をエッチングするためのマスクを形成する半導体装置の製造装置であって、
フォトレジストからなる第１マスク材層をパターニングして第１パターンを形成する第１パターン形成手段と、
前記フォトレジストと選択的に除去可能な材料からなる境界層を前記第１パターンの側壁部及び頂部に形成する境界層形成手段と、
前記境界層を選択的に除去可能な材料からなる第２マスク材層を、前記境界層の表面を覆うように形成する第２マスク材層形成手段と、
前記境界層の頂部が露出するように前記第２マスク材層の一部を除去する第２マスク材除去手段と、
前記境界層をエッチングして除去し、前記第１パターンの側壁部と前記第２マスク材層との間に空隙を形成して前記第２マスク材層からなる第２パターンを形成する境界層エッチング手段と、
前記第１パターン及び第２パターンの幅を減少させて所定幅とするトリミング手段と
を具備したことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１８】
基板上の被エッチング層をエッチングするためのマスクを形成する半導体装置の製造装置であって、
フォトレジストからなる第１マスク材層をパターニングして第１パターンを形成する第１パターン形成手段と、
前記フォトレジストと選択的に除去可能な材料からなる境界層を前記第１パターンの側壁部及び頂部に形成する境界層形成手段と、
前記境界層を選択的に除去可能な材料からなる第２マスク材層を、前記境界層の頂部が露出した状態で形成する第２マスク材層形成手段と、
前記境界層をエッチングして除去し、前記第１パターンの側壁部と前記第２マスク材層との間に空隙を形成して前記第２マスク材層からなる第２パターンを形成する境界層エッチング手段と、
前記第１パターン及び第２パターンの幅を減少させて所定幅とするトリミング手段と
を具備したことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の基板にプラズマエッチング等のエッチング処理を施す際に使用するマスクを形成するためのパターン形成方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３記載のパターン形成方法であって、前記第２マスク材層形成工程と、前記境界層エッチング工程との間に、前記第２マスク材層及び前記境界層の上に、前記フォトレジストと選択的に除去可能な材料からなる第２境界層を形成する第２境界層形成工程と、前記第２境界層の上に所定パターンとされたフォトレジストからなる第３マスク材層を形成する第３マスク材層形成工程と、前記第３マスク材層をマスクとして前記第２境界層を所定のパターンにエッチングし、この所定のパターンの前記第２境界層をマスクとして、前記第２マスク材層をエッチングするエッチング工程とを具備したことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１〜５いずれか１項記載のパターン形成方法であって、前記境界層を、前記第１パターンの側壁部及び頂部を変質させることによって形成することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項１２の発明は、請求項１１記載の半導体装置の製造方法であって、前記第２マスク材層形成工程と、前記境界層エッチング工程との間に、前記第２マスク材層及び前記境界層の上に、前記フォトレジストと選択的に除去可能な材料からなる第２境界層を形成する第２境界層形成工程と、前記第２境界層の上に所定パターンとされたフォトレジストからなる第３マスク材層を形成する第３マスク材層形成工程と、前記第３マスク材層をマスクとして前記第２境界層を所定のパターンにエッチングし、この所定のパターンの前記第２境界層をマスクとして、前記第２マスク材層の不要部分をエッチングするエッチング工程とを具備したことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項１５の発明は、請求項９〜１３いずれか１項記載の半導体装置の製造方法であって、前記境界層を、前記第１パターンの側壁部及び頂部を変質させることによって形成することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
この場合、図９（ａ）に示すように、第１パターン６０１の側壁部（サイドウォール）に形成したパターンは、側壁部の周囲全周に亘ってループ状に形成されている。このため、図９（ｂ）に示すように、このループの不要部分（エンドループ）を削除するために２回目のフォトリソグラフィー工程を行う。そして、この後、図９（ｃ）に示す状態から、第１パターン６０１を除去して側壁部のパターンをマスクとして使用する。このため、上記のような繰り返しパターンの周囲に周辺回路等のパターンを形成する際には、３回目のフォトリソグラフィー工程を行って、周辺回路等のパターンを形成する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
しかる後、境界層１０６をエッチングする図１（ｅ）に示した境界層エッチング工程に相当する工程を行い（ｉ）、次に、図１（ｆ）に示した第１パターン１０５及び第２マスク材層１０７からなる第２パターンの幅を減少させて所定幅とするトリミング工程に相当する工程を行う（ｊ）。これによってエッチングのマスクとなるパターンが完成する。そして、このパターンをマスクとして、下層の第３層１０４等のエッチングする図１（ｇ）に示したエッチング工程に相当する工程を行う（ｋ）。