(57)【要約】【課題】  露光装置の解像度に比べて微細なレジストパターンが得られると共に、多層（複数層）のフォトレジスト膜を用いても比較的に短いプロセスで処理できるレジストパターニング方法及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る半導体装置の製造方法は、層間絶縁膜３上に第１のポジ型フォトレジスト膜４を塗布する工程と、前記第１のポジ型フォトレジスト膜４上に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜４より低感度の第２のポジ型フォトレジスト膜５を塗布する工程と、前記第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記層間絶縁膜３上にレジストパターン７を形成する工程と、前記レジストパターン７をマスクとして前記層間絶縁膜３をエッチングすることにより、該層間絶縁膜３にホール３ａのパターンを形成する工程と、を具備するものである。【選択図】      図１
2005084312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板又は下地膜の上に第１のポジ型フォトレジスト膜を塗布する第１工程と、
前記第１のポジ型フォトレジスト膜上に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜より低感度の第２のポジ型フォトレジスト膜を塗布する第２工程と、
前記第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記基板又は前記下地膜の上にレジストパターンを形成する第３工程と、
を具備するレジストパターニング方法。
【請求項２】
前記第１工程と前記第２工程の間に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜を加熱して硬化させる工程をさらに具備する請求項１に記載のレジストパターニング方法。
【請求項３】
前記加熱して硬化させる工程と前記第２工程との間に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜を現像液に浸漬してアルカリ処理を行う工程をさらに具備する請求項２に記載のレジストパターニング方法。
【請求項４】
前記アルカリ処理を行う工程と前記第２工程の間に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜を加熱して硬化させる工程をさらに具備する請求項３に記載のレジストパターニング方法。
【請求項５】
前記第２の工程と前記第３の工程の間に、前記第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜を加熱して硬化させる工程をさらに具備する請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレジストパターニング方法。
【請求項６】
基板又は下地膜の上に第１のネガ型フォトレジスト膜を塗布する第１工程と、
前記第１のネガ型フォトレジスト膜上に、前記第１のネガ型フォトレジスト膜より高感度の第２のネガ型フォトレジスト膜を塗布する第２工程と、
前記第１及び第２のネガ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記基板又は前記下地膜の上にレジストパターンを形成する第３工程と、
を具備するレジストパターニング方法。
【請求項７】
被エッチング加工膜上に第１のポジ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１のポジ型フォトレジスト膜上に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜より低感度の第２のポジ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記被エッチング加工膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記被エッチング加工膜をエッチングすることにより、該被エッチング加工膜からなるパターンを形成する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【請求項８】
基板又は下地膜の上に第１のポジ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１のポジ型フォトレジスト膜上に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜より低感度の第２のポジ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記基板又は前記下地膜の上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記基板又は前記下地膜に不純物を導入する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【請求項９】
被エッチング加工膜上に第１のネガ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１のネガ型フォトレジスト膜上に、前記第１のネガ型フォトレジスト膜より高感度の第２のネガ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１及び第２のネガ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記被エッチング加工膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記被エッチング加工膜をエッチングすることにより、該被エッチング加工膜からなるパターンを形成する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
基板又は下地膜の上に第１のネガ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１のネガ型フォトレジスト膜上に、前記第１のネガ型フォトレジスト膜より高感度の第２のネガ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１及び第２のネガ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記基板又は前記下地膜の上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記基板又は前記下地膜に不純物を導入する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストパターニング方法及び半導体装置の製造方法に関する。特には、露光装置の解像度に比べて微細なレジストパターンが得られると共に、多層（複数層）のフォトレジスト膜を用いても比較的に短いプロセスで処理できるレジストパターニング方法及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の半導体装置の製造方法について説明する。
まず、シリコン基板（ウエハ）上に被エッチング加工膜を形成する。被エッチング加工膜は、絶縁膜、導電膜等の種々の膜が用いられる。次いで、被エッチング加工膜上に一層のフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光、現像することにより、被エッチング加工膜上にはレジストパターンが形成される。
【０００３】
次いで、レジストパターンをマスクとして被エッチング加工膜をエッチングすることにより、被エッチング加工膜が所望のパターン形状に加工される。次いで、レジストパターンを除去する。このようにしてシリコン基板上には所望のパターン形状に加工された被エッチング加工膜が形成される。
【０００４】
上記従来の半導体装置の製造方法では、一層のフォトレジスト膜によってレジストパターンを形成しているため、露光装置の解像度に応じた微細なレジストパターンが得られるだけである。従って、解像度の低い露光装置であれば微細なレジストパターンを得ることは困難である。
【０００５】
次に、他の従来の半導体装置の製造方法について説明する。
まず、シリコン基板（ウエハ）上に被エッチング加工膜を形成する。次いで、被エッチング加工膜上に感光性の無い第１のフォトレジスト膜を塗布し、ベークした後に、第１のフォトレジスト膜上の感光性のある第２のフォトレジスト膜を塗布する。尚、第１のフォトレジスト膜と第２のフォトレジスト膜のインターミキシングを防止するために、第１のフォトレジスト膜と第２のフォトレジスト膜との間にＳＯＧ(spin on glass)などの中間層を挿入しても良い。
【０００６】
次いで、第２のフォトレジスト膜を露光、現像することにより、第１のフォトレジスト膜上には第１のレジストパターンが形成される。次いで、第１のレジストパターンをマスクとして第１のフォトレジスト膜をエッチングすることにより、第１のレジストパターンと同様のパターンを有する第１のフォトレジスト膜からなる第２のレジストパターンが形成される。
【０００７】
次いで、第１及び第２のレジストパターンをマスクとして被エッチング加工膜をエッチングすることにより、被エッチング加工膜が所望のパターン形状に加工される。次いで、第１及び第２のレジストパターンを除去する。このようにしてシリコン基板上には所望のパターン形状に加工された被エッチング加工膜が形成される。
【０００８】
上記他の従来の半導体装置の製造方法では、二層のフォトレジスト膜を用いているため、前述した従来の半導体装置の製造方法に比べて感光性のある第２のフォトレジスト膜の厚さを薄くすることができる。これにより、前記従来の半導体装置の製造方法に比べて微細なレジストパターンを形成することが可能となる。
【０００９】
しかしながら、第１のフォトレジスト膜をエッチング加工する工程が必要となるため、前記従来の半導体装置の製造方法に比べてプロセスが長くなり、複雑になるという問題がある。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１２４４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように従来の半導体装置の製造方法では、露光装置の解像度に比べて微細なレジストパターンを得ることは困難である。また、他の従来の半導体装置の製造方法では、二層のフォトレジスト膜を用いるとプロセスが長くなり、複雑になるという問題がある。
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、露光装置の解像度に比べて微細なレジストパターンが得られると共に、多層（複数層）のフォトレジスト膜を用いても比較的に短いプロセスで処理できるレジストパターニング方法及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係るレジストパターニング方法は、基板又は下地膜の上に第１のポジ型フォトレジスト膜を塗布する第１工程と、
前記第１のポジ型フォトレジスト膜上に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜より低感度の第２のポジ型フォトレジスト膜を塗布する第２工程と、
前記第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記基板又は前記下地膜の上にレジストパターンを形成する第３工程と、
を具備する。
【００１３】
上記レジストパターニング方法によれば、第２のポジ型フォトレジスト膜は低感度のレジスト材料を用いているため、第２のポジ型フォトレジスト膜が現像液で溶かされた部分は露光光が照射された部分よりやや狭い領域となる。これに対し、第１のポジ型フォトレジスト膜は高感度のレジスト材料を用いているため、第１のポジ型フォトレジスト膜が現像液で溶かされた部分は露光光が照射された部分よりやや広い領域となる。従って、解像度が低い露光装置であっても微細なレジストパターンを得ることができる。また、上記レジストパターニング方法では、第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像しているため、従来技術のような下層のフォトレジストをエッチング加工する工程が不要となる。従って、多層（複数層）のフォトレジスト膜を用いても比較的に短いプロセスで処理することができる。
【００１４】
また、本発明に係るレジストパターニング方法においては、前記第１工程と前記第２工程の間に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜を加熱して硬化させる工程をさらに具備することが好ましい。
また、本発明に係るレジストパターニング方法においては、前記加熱して硬化させる工程と前記第２工程との間に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜を現像液に浸漬してアルカリ処理を行う工程をさらに具備することも可能である。
【００１５】
また、本発明に係るレジストパターニング方法においては、前記アルカリ処理を行う工程と前記第２工程の間に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜を加熱して硬化させる工程をさらに具備することも可能である。
また、本発明に係るレジストパターニング方法においては、前記第２の工程と前記第３の工程の間に、前記第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜を加熱して硬化させる工程をさらに具備することが好ましい。
【００１６】
本発明に係るレジストパターニング方法は、基板又は下地膜の上に第１のネガ型フォトレジスト膜を塗布する第１工程と、
前記第１のネガ型フォトレジスト膜上に、前記第１のネガ型フォトレジスト膜より高感度の第２のネガ型フォトレジスト膜を塗布する第２工程と、
前記第１及び第２のネガ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記基板又は前記下地膜の上にレジストパターンを形成する第３工程と、
を具備する。
【００１７】
上記レジストパターニング方法によれば、第２のネガ型フォトレジスト膜は高感度のレジスト材料を用いているため、第２のネガ型フォトレジスト膜が現像液で溶かされなかった部分は露光光が照射された部分よりやや広い領域となる。これに対し、第１のネガ型フォトレジスト膜は低感度のレジスト材料を用いているため、第１のネガ型フォトレジスト膜が現像液で溶かされなかった部分は露光光が照射された部分よりやや狭い領域となる。従って、解像度が低い露光装置であっても微細なレジストパターンを得ることができる。また、第１及び第２のネガ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像しているため、従来技術のような下層のフォトレジストをエッチング加工する工程が不要となる。従って、多層（複数層）のフォトレジスト膜を用いても比較的に短いプロセスで処理することができる。
【００１８】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、被エッチング加工膜上に第１のポジ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１のポジ型フォトレジスト膜上に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜より低感度の第２のポジ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記被エッチング加工膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記被エッチング加工膜をエッチングすることにより、該被エッチング加工膜からなるパターンを形成する工程と、
を具備する。
【００１９】
上記半導体装置の製造方法によれば、解像度が低い露光装置であっても微細なレジストパターンを得ることができる。即ち、同一の露光装置を用いた場合でも、従来のレジストパターニング方法に比べて微細なレジストパターンを得ることができる。そして、そのレジストパターンを用いることにより、微細なパターンを形成することができる。また、上記半導体装置の製造方法では、第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像しているため、従来技術のような下層のフォトレジストをエッチング加工する工程が不要となる。従って、多層（複数層）のフォトレジスト膜を用いても比較的に短いプロセスで処理することができる。
【００２０】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板又は下地膜の上に第１のポジ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１のポジ型フォトレジスト膜上に、前記第１のポジ型フォトレジスト膜より低感度の第２のポジ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記基板又は前記下地膜の上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記基板又は前記下地膜に不純物を導入する工程と、
を具備する。
【００２１】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、被エッチング加工膜上に第１のネガ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１のネガ型フォトレジスト膜上に、前記第１のネガ型フォトレジスト膜より高感度の第２のネガ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１及び第２のネガ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記被エッチング加工膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記被エッチング加工膜をエッチングすることにより、該被エッチング加工膜からなるパターンを形成する工程と、
を具備する。
【００２２】
上記半導体装置の製造方法によれば、解像度が低い露光装置であっても微細なレジストパターンを得ることができる。即ち、同一の露光装置を用いた場合でも、従来のレジストパターニング方法に比べて微細なレジストパターンを得ることができる。そして、そのレジストパターンを用いることにより、微細なパターンを形成することができる。また、上記半導体装置の製造方法では、第１及び第２のネガ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像しているため、従来技術のような下層のフォトレジストをエッチング加工する工程が不要となる。従って、多層（複数層）のフォトレジスト膜を用いても比較的に短いプロセスで処理することができる。
【００２３】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板又は下地膜の上に第１のネガ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１のネガ型フォトレジスト膜上に、前記第１のネガ型フォトレジスト膜より高感度の第２のネガ型フォトレジスト膜を塗布する工程と、
前記第１及び第２のネガ型フォトレジスト膜を一括で露光、現像することにより、前記基板又は前記下地膜の上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記基板又は前記下地膜に不純物を導入する工程と、
を具備する。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施の形態１による半導体装置の製造方法を示す断面図である。この半導体装置の製造方法は、レジストパターニング方法を含むものである。
【００２５】
まず、図１（Ａ）に示すように、図示せぬシリコン基板（ウエハ）の上方にシリコン酸化膜などからなる第１の層間絶縁膜１をＣＶＤ（chemical vapor deposition）法により形成する。この第１の層間絶縁膜１の上にＡｌ合金膜をスパッタリングにより形成し、このＡｌ合金膜をパターニングすることにより、第１の層間絶縁膜１上にはＡｌ合金配線２が形成される。
【００２６】
次いで、Ａｌ合金配線２及び第１の層間絶縁膜１の上にシリコン酸化膜などからなる第２の層間絶縁膜３をＣＶＤ法により形成する。
次いで、第２の層間絶縁膜３上に第１のポジ型フォトレジスト膜４を図示せぬ回転塗布機（スピンコート又はスピナー）によって塗布する。すなわち、所定量の第１フォトレジスト液を第２の層間絶縁膜３の上に滴下した後、シリコン基板に回転を与えて、第１フォトレジスト液を第２の層間絶縁膜３の上面全体に均一になるように拡張させる。このようにして第２の層間絶縁膜３上に第１のポジ型フォトレジスト膜４が塗布される。
【００２７】
次いで、６０℃で１０分間加熱して第１のポジ型フォトレジスト膜４を硬化させる。
この後、図１（Ｂ）に示すように、第１のポジ型フォトレジスト膜４上に第２のポジ型フォトレジスト膜５を図示せぬ回転塗布機（スピンコート又はスピナー）によって塗布する。すなわち、所定量の第２フォトレジスト液を第１のポジ型フォトレジスト膜４の上に滴下した後、シリコン基板に回転を与えて、第２フォトレジスト液を第１のポジ型フォトレジスト膜４の上面全体に均一になるように拡張させる。このようにして第１のポジ型フォトレジスト膜４上に第２のポジ型フォトレジスト膜５が塗布される。
【００２８】
第２のポジ型フォトレジスト膜５に第１のポジ型フォトレジスト膜４より低感度のレジスト材料を用いる。即ち、第２のポジ型フォトレジスト膜５は比較的に低感度のレジスト材料からなり、第１のポジ型フォトレジスト膜４は比較的に高感度のレジスト材料からなる。
【００２９】
次に、６０℃の温度で２時間加熱するベーク処理を行う。このベーク処理の目的は、第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜４，５を固化させると共に、第１のポジ型フォトレジスト膜４と第２の層間絶縁膜３との密着性を向上させることである。
次いで、第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜４，５に対し、フォトマスク（図示せず）を介して露光光（紫外線）６を照射することによって一括して露光を行う。
【００３０】
この後、図１（Ｃ）に示すように、現像液を用いて第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜４，５に一括して現像処理を施す。これにより、第２の層間絶縁膜３上にはレジストパターン７が形成される。このレジストパターン７は、第１のポジ型フォトレジスト膜によるパターン４ａと第２のポジ型フォトレジスト膜によるパターン５ａにより形成される。
【００３１】
第２のポジ型フォトレジスト膜５は低感度のレジスト材料を用いているため、第２のポジ型フォトレジスト膜が現像液で溶かされた部分は露光光６が照射された部分よりやや狭い領域となる。これに対し、第１のポジ型フォトレジスト膜４は高感度のレジスト材料を用いているため、第１のポジ型フォトレジスト膜が現像液で溶かされた部分は露光光６が照射された部分よりやや広い領域となる。従って、解像度が低い露光装置であっても微細なレジストパターン７を得ることができる。
【００３２】
次に、図１（Ｄ）に示すように、レジストパターン７をマスクとして第２の層間絶縁膜３をドライエッチングすることにより、第２の層間絶縁膜３にはホール（開孔部）３ａが形成される。このようにして微細なパターンであるホール３ａを第２の層間絶縁膜３に形成することができる。
【００３３】
上記実施の形態１によれば、上述したように解像度が低い露光装置であっても微細なレジストパターン７を得ることができる。言い換えると、本実施の形態のレジストパターニング方法を用いれば、同一の露光装置を用いた場合でも、従来のレジストパターニング方法に比べて微細なレジストパターンを得ることができる。そして、そのレジストパターンを用いることにより、微細なホールなどのパターンを形成することができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、第１及び第２のポジ型フォトレジスト膜４，５を一括で露光、現像しているため、従来技術のような下層のフォトレジストをエッチング加工する工程が不要となる。従って、多層（複数層）のフォトレジスト膜を用いても比較的に短いプロセスで処理することができる。
【００３５】
尚、上記実施の形態１では、第１のポジ型フォトレジスト膜４を塗布し、第１のポジ型フォトレジスト膜４を加熱して硬化させるベーク処理を行った後に、第２のポジ型フォトレジスト膜５を塗布しているが、第１のポジ型フォトレジスト膜４を塗布し、第１のポジ型フォトレジスト膜４を加熱して硬化させるベーク処理を行い、第１のポジ型フォトレジスト膜４を現像液に浸漬してアルカリ処理を行うことにより第１のポジ型フォトレジスト膜を難溶化した後に、第１のポジ型フォトレジスト膜上に第２のポジ型フォトレジスト膜を塗布することも可能である。このようにより第１のポジ型フォトレジスト膜を難溶化する処理を行うことにより、レジストパターンをより微細化できる。
【００３６】
また、上記実施の形態１では、第１のポジ型フォトレジスト膜４を塗布し、第１のポジ型フォトレジスト膜４を加熱して硬化させるベーク処理を行った後に、第２のポジ型フォトレジスト膜５を塗布しているが、第１のポジ型フォトレジスト膜４を塗布し、第１のポジ型フォトレジスト膜４を加熱して硬化させるベーク処理を行い、第１のポジ型フォトレジスト膜４を現像液に浸漬してアルカリ処理を行うことにより第１のポジ型フォトレジスト膜を難溶化し、さらに第１のポジ型フォトレジスト膜４を加熱して硬化させるベーク処理を行った後に、第１のポジ型フォトレジスト膜上に第２のポジ型フォトレジスト膜を塗布することも可能である。これにより、レジストパターンをより微細化できる。
【００３７】
また、上記実施の形態１では、第１のポジ型フォトレジスト膜４を塗布し、第１のポジ型フォトレジスト膜４を加熱して硬化させるベーク処理を行った後に、第２のポジ型フォトレジスト膜５を塗布しているが、第１のポジ型フォトレジスト膜４を塗布し、第１のポジ型フォトレジスト膜４を現像液に浸漬してアルカリ処理を行うことにより第１のポジ型フォトレジスト膜を難溶化し、第１のポジ型フォトレジスト膜４を加熱して硬化させるベーク処理を行った後に、第１のポジ型フォトレジスト膜上に第２のポジ型フォトレジスト膜を塗布することも可能である。これにより、レジストパターンをより微細化できる。
【００３８】
また、上記実施の形態１では、レジストパターン７をマスクとして第２の層間絶縁膜３をエッチング加工しているが、レジストパターンをマスクとして導電膜をエッチング加工して微細なゲート電極又は微細な配線などを形成することも可能である。
【００３９】
また、上記実施の形態１では、レジストパターン７をマスクとして第２の層間絶縁膜３をエッチング加工するプロセスに本発明を適用しているが、このようなエッチング加工のプロセスに限定されるものではなく、レジストパターンをマスクとしてシリコン基板又は下地膜に不純物を導入するプロセスに本発明を適用することも可能である。
【００４０】
（実施の形態２）
図２（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施の形態２による半導体装置の製造方法を示す断面図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４１】
図２（Ａ）に示すように、第２の層間絶縁膜３上に第１のネガ型フォトレジスト膜８を図示せぬ回転塗布機（スピンコート又はスピナー）によって塗布する。すなわち、所定量の第１フォトレジスト液を第２の層間絶縁膜３の上に滴下した後、シリコン基板に回転を与えて、第１フォトレジスト液を第２の層間絶縁膜３の上面全体に均一になるように拡張させる。このようにして第２の層間絶縁膜３上に第１のネガ型フォトレジスト膜８が塗布される。
【００４２】
次いで、６０℃で１０分間加熱して第１のネガ型フォトレジスト膜８を硬化させる。
この後、図２（Ｂ）に示すように、第１のネガ型フォトレジスト膜８上に第２のネガ型フォトレジスト膜９を図示せぬ回転塗布機（スピンコート又はスピナー）によって塗布する。
【００４３】
第２のネガ型フォトレジスト膜９に第１のネガ型フォトレジスト膜８より高感度のレジスト材料を用いる。即ち、第２のネガ型フォトレジスト膜９は比較的に高感度のレジスト材料からなり、第１のネガ型フォトレジスト膜８は比較的に低感度のレジスト材料からなる。
次に、６０℃の温度で２時間加熱するベーク処理を行う。
【００４４】
次いで、第１及び第２のネガ型フォトレジスト膜８，９に対し、フォトマスク（図示せず）を介して露光光（紫外線）６を照射することによって一括して露光を行う。
この後、図２（Ｃ）に示すように、現像液を用いて第１及び第２のネガ型フォトレジスト膜８，９に一括して現像処理を施す。これにより、第２の層間絶縁膜３上にはレジストパターン１０が形成される。このレジストパターン１０は、第１のネガ型フォトレジスト膜によるパターン８ａと第２のネガ型フォトレジスト膜によるパターン９ａにより形成される。
【００４５】
第２のネガ型フォトレジスト膜９は高感度のレジスト材料を用いているため、第２のネガ型フォトレジスト膜が現像液で溶かされなかった部分は露光光６が照射された部分よりやや広い領域となる。これに対し、第１のネガ型フォトレジスト膜８は低感度のレジスト材料を用いているため、第１のネガ型フォトレジスト膜が現像液で溶かされなかった部分は露光光６が照射された部分よりやや狭い領域となる。従って、解像度が低い露光装置であっても微細なレジストパターン１０を得ることができる。
【００４６】
次に、図２（Ｄ）に示すように、レジストパターン１０をマスクとして第２の層間絶縁膜３をドライエッチングすることにより、第２の層間絶縁膜３にはホール（開孔部）３ａが形成される。このようにして微細なパターンであるホール３ａを第２の層間絶縁膜３に形成することができる。
【００４７】
上記実施の形態２においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
すなわち、上述したように解像度が低い露光装置であっても微細なレジストパターン１０を得ることができる。言い換えると、本実施の形態のレジストパターニング方法を用いれば、同一の露光装置を用いた場合でも、従来のレジストパターニング方法に比べて微細なレジストパターンを得ることができる。そして、そのレジストパターンを用いることにより、微細なホールなどのパターンを形成することができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、第１及び第２のネガ型フォトレジスト膜８，９を一括で露光、現像しているため、従来技術のような下層のフォトレジストをエッチング加工する工程が不要となる。従って、多層（複数層）のフォトレジスト膜を用いても比較的に短いプロセスで処理することができる。
尚、本発明は上述した実施の形態１，２に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１による半導体装置の製造方法を示す断面図。
【図２】本発明の実施の形態２による半導体装置の製造方法を示す断面図。
【符号の説明】
【００５０】
１…第１の層間絶縁膜、２…Ａｌ合金配線、３…第２の層間絶縁膜、４…第１のポジ型フォトレジスト膜、４ａ…第１のポジ型フォトレジスト膜によるパターン、５…第２のポジ型フォトレジスト膜、５ａ…第２のポジ型フォトレジスト膜によるパターン、６…露光光、７…レジストパターン、８…第１のネガ型フォトレジスト膜、８ａ…第１のネガ型フォトレジスト膜によるパターン、９…第２のネガ型フォトレジスト膜、９ａ…第２のネガ型フォトレジスト膜によるパターン、１０…レジストパターン
【図１】
2005084312.tif 000003
【図２】
2005084312.tif 000004