(57)【要約】【課題】熱により変形が生じにくいレジストパターンを形成するためのマスク及び熱により変形が生じにくいレジストパターン並びにレジストパターンの形成方法を提供する。【解決手段】レジストパターンを形成するマスク１において、マスクに、露光光の波長よりも短い一辺を有するスリット４を形成した。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジストパターンを形成するマスクにおいて、
該マスクに、露光光の波長よりも短い一辺を有するスリットを形成した
ことを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記マスクによって形成されたレジストパターンにおいて、
レジストの表面に有底の溝部を形成した
ことを特徴とするレジストパターン。
【請求項３】
前記レジストパターンは、前記溝部が形成された個所のレジスト膜厚がイオンを透過できる膜厚を超える膜厚である
ことを特徴とする請求項２に記載のレジストパターン。
【請求項４】
マスクによるレジストパターンの形成方法において、
露光光の波長よりも短い一辺を有するスリットを形成した前記マスクを用い、レジストの表面に有底の溝部を形成する工程を備えた
ことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項５】
前記溝部が形成される個所のレジスト膜厚がイオンを透過できる膜厚を超える膜厚となる様に前記溝部を形成する
ことを特徴とする請求項４に記載のレジストパターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスク及びレジストパターン並びにレジストパターンの形成方法に関する。詳しくは、半導体プロセスのリソグラフィー工程において用いられるマスク及びリソグラフィー工程において形成されるレジストパターン並びにレジストパターンの形成方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ製造で各種の材料薄膜の形状を加工するために行われるリソグラフィー工程では、先ずノズルから液状のレジストをウェーハの表面に滴下し、ウェーハを高速回転して図４に示す様にウェーハ１０１の表面に均一な薄膜のレジスト１０２のコーティングを行う。
次に、レジスト上にマスクに形成されたマスクパターンを転写するためにレジストが塗布されたウェーハを図５に示す様なステッパーと称される露光装置１０３にセットする。ステッパーでは、光源１０４から照射された光をコンデンサレンズ１０５、マスク１０６及び投影レンズ１０７を通過させてマスクに形成されたマスクパターンをステージ１０８に載置されたウェーハに縮小投影する。
続いて、ステッパーで露光されたウェーハを現像機にて強アルカリ性のテトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド現像液を用いて現像を行うことによって図６に示す様にレジストパターンを形成する。
現像機で現像されレジストパターンが形成されたウェーハは、レジスト膜中またはレジスト膜表面に残留した現像液、リンス液を蒸発除去すると共に、レジストの硬化及びウェーハとの密着性の強化を行うための熱処理であるポストベークが施される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のリソグラフィー工程で形成されるレジストの形状は、熱により変形を生じるという不具合がある。
【０００４】
ここで、レジストの形状が熱により変形することによる不都合を、その一例であるイオン注入を行う場合を例に挙げて説明すると、図７（ａ）で示す様なレジストパターンが形成され、図７（ａ）中符号Ａで示す個所にイオン注入を行う場合において、例えば、上記したポストベークを行うことによって、レジストが収縮変形しようとしてレジストの端部付近に図７（ａ）中符号Ｂで示す方向に応力が生じ、図７（ｂ）で示す様にレジストの形状が変形してしまい、この変形した状態でイオン注入を行うと、図７（ｃ）中符号Ｃで示すイオン注入を予定していない個所にまでイオンが注入されてしまう。
即ち、レジストの形状が変形することによってレジストの端部付近におけるレジスト膜の厚みが減少し、イオンが透過できる膜厚となってしまい、イオン注入を予定していない個所にまでイオンが注入されてしまうという不具合が生じる。
【０００５】
また、図８（ａ）で示す様に、イオン注入を行うべくトランジスタ１０９のサイドウォール１１０上にレジスト膜を形成し、イオン注入を行った後にプラズマアッシング装置を用いてレジスト膜を除去する場合において、プラズマアッシングを行う際に高温となり、レジストが収縮変形しようとして、図８（ａ）中符号Ｄで示す方向に応力が生じ、この収縮変形に伴って生じる応力に起因してプラズマアッシングによりレジスト膜を除去する際に、図８（ｂ）で示す様にレジスト膜の除去と同時にトランジスタ若しくはサイドウォールの一部分が剥離してしまうといった不具合も生じ得る。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、熱により変形が生じにくいレジストパターンを形成するためのマスク及び熱により変形が生じにくいレジストパターン並びに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ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るマスクは、レジストパターンを形成するマスクにおいて、該マスクに、露光光の波長よりも短い一辺を有するスリットを形成した。
【０００８】
ここで、マスクに露光光の波長よりも短い一辺を有するスリットを形成したことによって、レジストパターンを構成するレジストの表面に有底の溝部を形成することができる。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係るレジストパターンは、マスクによって形成されたレジストパターンにおいて、レジストの表面に有底の溝部を形成した。
【００１０】
ここで、レジストの表面に有底の溝部を形成したことによって、レジストの熱による変形を抑制することができる。
【００１１】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係るレジストパターンの形成方法は、マスクによるレジストパターンの形成方法において、露光光の波長よりも短い一辺を有するスリットを形成した前記マスクを用い、レジストの表面に有底の溝部を形成する。
【００１２】
ここで、露光光の波長よりも短い一辺を有するスリットを形成したマスクを用い、レジストの表面に有底の溝部を形成することによって、レジストの熱による変形を抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００１４】
図１に、本発明を適用したマスクの一例を説明するための模式的な断面図を示す。ここで示すマスク１は、マスクブランクスと称される透明の石英基板２の表面にクロムのパターン３が形成されており、クロムには幅が１．０μｍのスリット４が形成されている。
【００１５】
ここで、スリットは、マスクに照射されるｉ線の波長よりも短い幅で形成されることによりスリットを透過するｉ線のうち、光学上でいうところの０次光のみを投影レンズに透過させ、マスクパターンをウェーハ上に塗布されたレジストに転写する際に、レジストパターンを構成するレジストの表面に有底の溝部を設けるためにマスクに照射されるｉ線の波長よりも短い幅である１．０μｍで形成されているが、スリットの幅はステッパーでの露光光の種類やウェーハに塗布されるレジストの膜厚によって異なり、必ずしも１．０μｍである必要が無いのは勿論である。なお、レジストパターンを形成した後にウェーハにイオン注入を行う場合には、溝部が形成された個所をイオンが透過するのを防止すべく、溝部が形成された個所のレジスト膜厚がイオン注入の際にイオンが透過できる膜厚を超える膜厚となる溝部が形成できるスリット幅である必要がある。
【００１６】
また、スリットの個数はウェーハに塗布されたレジストにマスクパターンを転写した際の、レジストパターンを構成するレジストの表面に形成される有底の溝部の個数と対応するものであり、より多くの溝部を形成し、レジストに熱を与えることによって生じる応力をより一層分散するために、マスクには多数のスリットが形成された方が好ましい。
【００１７】
さて、上記の様に構成されたマスクを用いて、図５で示す様なステッパーを使用して光源からｉ線を照射してマスクに形成されたマスクパターンを１／５の縮尺で縮小投影して転写を行うことにより形成したレジストパターンについて説明する。即ち、本発明を適用したレジストパターンについて説明する。
【００１８】
図２に本発明を適用したレジストパターンの一例を説明するための模式図を示す。ここで示すウェーハ５上に形成されたレジストパターンを構成するレジスト６は、転写されたマスクパターンのスリットに対応した幅が０．２μｍである有底の溝部７を有しており、図２中符号ａで示す溝部が形成された個所のレジスト膜の膜厚はイオン注入の際にイオンが透過できる膜厚よりも厚く形成されている。即ち、ウェーハにレジストを塗布する工程において、溝部の深さの分だけレジスト膜が厚くなるようにレジスト膜の厚みを調整する必要がある。
【００１９】
上記の様に構成されたレジストパターンでは、例えば、ポストベークの際に処理温度が高温であり、レジストが収縮変形を起こそうとした場合であっても、図２（ａ）中符号ｂで示す様に各々の溝部と溝部の間の凸部８が収縮変形しようとする方向に応力が生じるために、溝部が形成されない場合と比較すると応力が分散され、図２（ｂ）で示す様に、各凸部の端部付近に少量ずつ変形が生じ、レジストの端部付近に集中的に変形が生じるという現象を抑制でき、レジストの端部付近におけるレジスト膜の厚みの減少が抑制され、イオン注入を行った場合には図２（ｃ）で示す様に、図２中符号ｃで示すイオン注入を予定した個所に精度良くイオン注入を行うことが可能である。即ち、熱によりレジストが変形することに伴って、イオン注入を予定していない個所にまでイオン注入がなされるという現象を抑制することができる。
【００２０】
また、イオン注入を行うべくトランジスタ９のサイドウォール１０上に本発明を適用したレジストパターンの一例を形成した場合についても同様に、プラズマアッシングを行う際に高温となり、レジストが収縮変形を起こそうとした際においても、図３（ａ）中符号ｄで示す様に凸部が収縮変形しようとする方向に応力が生じるために、溝部が形成されない場合と比較すると応力が分散され、トランジスタやサイドウォールを剥離しようとする応力を抑制でき、図３（ｂ）で示す様に、プラズマアッシングによりレジスト膜を除去する際にレジスト膜のみを除去することが可能となる。即ち、収縮変形に伴って生じる応力に起因してプラズマアッシングによりレジスト膜を除去する際にレジスト膜の除去と同時にトランジスタやサイドウォールの一部が剥離するという現象を抑制することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べてきた如く、本発明のマスク及びレジストパターン並びにレジストパターンの形成方法では、熱によるレジストパターンの変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したマスクの一例を説明するための模式的な断面図である。
【図２】本発明を適用したレジストパターンの一例を説明するための模式図である。
【図３】本発明を適用したレジストパターンの他の一例を説明するための模式図である。
【図４】ウェーハにレジストをコーティングした状態を説明するための模式的な断面図である。
【図５】ステッパーを説明するための模式図である。
【図６】従来のレジストパターンを説明するための模式的な断面図である。
【図７】従来のレジストパターンの収縮変形の一例を説明するための模式図である。
【図８】従来のレジストパターンの収縮変形の他の一例を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１　　マスク
２　　石英基板
３　　パターン
４　　スリット
５　　ウェーハ
６　　レジスト
７　　溝部
８　　凸部
９　　トランジスタ
１０　　サイドウォール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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