(57)【要約】【課題】  良好なパターンを形成することができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  半導体装置１００の製造方法は、準備工程Ｓ１と、第１層形成工程Ｓ２と、第２層形成工程Ｓ３と、連通孔形成工程Ｓ４と、塗布工程Ｓ１０５とを備える。準備工程Ｓ１では、半導体基板３が準備される。第１層形成工程Ｓ２では、半導体基板３の上に第１層１０が空洞部分１１を囲むように形成される。第２層形成工程Ｓ３では、第１層１０及び空洞部分１１の上に第２層２０が形成される。連通孔形成工程Ｓ４では、第２層２０において空洞部分１１の上に位置する部分の一部が開口されて、複数の連通孔４０ａ，・・・が形成される。連通孔４０ａ，・・・は、第２層２０の上の空間と空洞部分１１とを連通する。塗布工程Ｓ１０５では、複数の連通孔４０ａ，・・・を埋めるように、第２層２０の上に第１レジスト１５０が塗布される。第１レジスト１５０は、第１材質を主成分とする。第１材質は、ノボラック系樹脂よりも弾性係数が大きい。【選択図】      図８
2007219036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板が準備される準備工程と、
前記半導体基板の上に第１層が空洞部分を囲むように形成される第１層形成工程と、
前記第１層及び前記空洞部分の上に第２層が形成される第２層形成工程と、
前記第２層において前記空洞部分の上に位置する部分の一部が開口されて、前記第２層の上の空間と前記空洞部分とを連通する複数の連通孔が形成される連通孔形成工程と、
前記複数の連通孔を埋めるように、前記第２層の上に第１レジストが塗布される塗布工程と、
を備え、
前記第１レジストは、ノボラック系樹脂よりも弾性係数が大きい第１材質を主成分とする、
半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１材質は、環化ゴムを含む、
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
半導体基板が準備される準備工程と、
前記半導体基板の上に第１層が空洞部分を囲むように形成される第１層形成工程と、
前記第１層及び前記空洞部分の上に第２層が形成される第２層形成工程と、
前記第２層において前記空洞部分の上に位置する部分の一部が開口されて、前記第２層の上の空間と前記空洞部分とを連通する複数の連通孔が形成される連通孔形成工程と、
前記複数の連通孔を埋めるように、前記第２層の上に第２レジストが塗布される塗布工程と、
を備え、
前記第２レジストは、ノボラック系樹脂よりも破壊強度が大きい第２材質を主成分とする、
半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２材質は、ポリイミド樹脂を含む、
請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
半導体基板が準備される準備工程と、
前記半導体基板の上に第１層が空洞部分を囲むように形成される第１層形成工程と、
前記第１層及び前記空洞部分の上に第２層が形成される第２層形成工程と、
前記第２層において前記空洞部分の上に位置する部分の一部が開口されて、前記第２層の上の空間と前記空洞部分とを連通する複数の連通孔が形成される連通孔形成工程と、
前記複数の連通孔及び前記空洞部分を埋めるように、前記第２層の上に第３レジストが塗布される第１塗布工程と、
前記第３レジストの上に第４レジストが塗布される第２塗布工程と、
を備え、
前記第３レジストは、第３材質を主成分とし、ネガ型レジストを含み、
前記第４レジストは、第４材質を主成分とし、ポジ型レジストを含み、
前記第３材質の粘度は、ノボラック系樹脂の粘度よりも小さい、
半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第３レジストは、ポリメタクリル酸メチルを含む、
請求項５に記載の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、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レジストを用いて半導体装置を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−５６５７０（第１−４頁、第１−４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術では、くぼみ段差部分に低粘度のレジストが塗布された後に、低粘度のレジストの上に高粘度のレジストが塗布されている。これにより、レジスト穴が形成されることが低減されるので、レジストのパターン不良が抑制されている。
【０００４】
しかし、特許文献１の技術では、低粘度のレジスト及び高粘度のレジストとしてポジ型のレジスト（例えば、ノボラック系樹脂）が使用される傾向にある。これにより、例えばＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）などのように、複数の連通孔の底部が空洞部分と連結している構造物にレジストが塗布された場合に、低粘度のレジストであっても十分に粘度が低くない傾向にあり、各連通孔の一部や空洞部分に空気が残存することがある。このため、プリベーク工程やポストベーク工程において、各連通孔の一部や空洞部分に残存した空気の体積が膨張して圧力が上昇するので、低粘度のレジスト及び高粘度のレジストが突き破られることがあるため、良好なパターンが形成されにくい。
【０００５】
また、低粘度のレジストとしてポジ型のレジストが各連通孔や空洞部分に埋められた場合、低粘度のレジストに光（紫外光）が十分に照射されない傾向にある。これにより、現像工程において、各連通孔や空洞部分に埋められたレジストを除去することが困難になることがあるため、良好なパターンが形成されにくい。
【０００６】
本発明の課題は、良好なパターンを形成することができる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】
【０００７】
第１発明に係る半導体装置の製造方法は、準備工程と、第１層形成工程と、第２層形成工程と、連通孔形成工程と、塗布工程とを備える。準備工程では、半導体基板が準備される。第１層形成工程では、半導体基板の上に第１層が空洞部分を囲むように形成される。第２層形成工程では、第１層及び空洞部分の上に第２層が形成される。連通孔形成工程では、第２層において空洞部分の上に位置する部分の一部が開口されて、複数の連通孔が形成される。連通孔は、第２層の上の空間と空洞部分とを連通する。塗布工程では、複数の連通孔を埋めるように、第２層の上に第１レジストが塗布される。第１レジストは、第１材質を主成分とする。第１材質は、ノボラック系樹脂よりも弾性係数が大きい。
【０００８】
この半導体装置の製造方法では、塗布工程において、複数の連通孔を埋めるように、第２層の上に第１レジストが塗布される。また、第１レジストは、第１材質を主成分としている。これにより、プリベーク工程やポストベーク工程において、各連通孔の一部や空洞部分に残存した空気の体積が膨張して圧力が上昇しても、第１レジストが弾性変形して空気の圧力の上昇を吸収するようにすることができる。
【０００９】
このように、第１レジストが突き破られることを低減できるので、第２層が形成された後に良好なパターンを形成することができる。
【００１０】
第３発明に係る半導体装置の製造方法は、準備工程と、第１層形成工程と、第２層形成工程と、連通孔形成工程と、塗布工程とを備える。準備工程では、半導体基板が準備される。第１層形成工程では、半導体基板の上に第１層が空洞部分を囲むように形成される。第２層形成工程では、第１層及び空洞部分の上に第２層が形成される。連通孔形成工程では、第２層において空洞部分の上に位置する部分の一部が開口されて、複数の連通孔が形成される。連通孔は、第２層の上の空間と空洞部分とを連通する。塗布工程では、複数の連通孔を埋めるように、第２層の上に第２レジストが塗布される。第２レジストは、第２材質を主成分とする。第２材質は、ノボラック系樹脂よりも破壊強度が大きい。
【００１１】
この半導体装置の製造方法では、塗布工程において、複数の連通孔を埋めるように、第２層の上に第２レジストが塗布される。また、第２レジストは、第２材質を主成分としている。これにより、プリベーク工程やポストベーク工程において、連通孔の一部や空洞部分に残存した空気の体積が膨張して圧力が上昇しても、第２レジストが空気の圧力の上昇に耐えるようにすることができる。
【００１２】
このように、第２レジストが突き破られることを低減できるので、第２層が形成された後に良好なパターンを形成することができる。
【００１３】
第５発明に係る半導体装置の製造方法は、準備工程と、第１層形成工程と、第２層形成工程と、連通孔形成工程と、第１塗布工程と、第２塗布工程とを備える。準備工程では、半導体基板が準備される。第１層形成工程では、半導体基板の上に第１層が空洞部分を囲むように形成される。第２層形成工程では、第１層及び空洞部分の上に第２層が形成される。連通孔形成工程では、第２層において空洞部分の上に位置する部分の一部が開口されて、複数の連通孔が形成される。連通孔は、第２層の上の空間と空洞部分とを連通する。第１塗布工程では、複数の連通孔及び空洞部分を埋めるように、第２層の上に第３レジストが塗布される。第２塗布工程では、第３レジストの上に第４レジストが塗布される。第３レジストは、第３材質を主成分としている。第３レジストは、ネガ型レジストを含む。第４レジストは、第４材質を主成分としている。第４レジストは、ポジ型レジストを含む。第３材質の粘度は、第４材質の粘度よりも小さく、ノボラック系樹脂の粘度よりも小さい。
【００１４】
この半導体装置の製造方法では、第１塗布工程において、複数の連通孔及び空洞部分を埋めるように、第２層の上に第３レジストが塗布される。また、第２塗布工程において、第３レジストの上に第４レジストが塗布される。さらに、第３レジストは第３材質を主成分とし、第４レジストは第４材質を主成分としている。これにより、空気が連通孔の一部や空洞部分に残存しにくくすることができるので、プリベーク工程やポストベーク工程において空気の体積が膨張して圧力が上昇することを低減できるため、第３レジスト及び第４レジストが突き破られることを低減できる。
【００１５】
また、第３レジストがネガ型レジストであり、第４レジストがポジ型レジストであるので、第３レジストと第４レジストとで容易にパターンを形成することができる。
【００１６】
このように、第３レジスト及び第４レジストが突き破られることを低減でき、第３レジストと第４レジストとで容易にパターンを形成することができるので、第２層が形成された後に良好なパターンを形成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明に係る半導体装置の製造方法では、第１レジストが突き破られることが低減されているので、第２層が形成された後に良好なパターンを形成することができる。
【００１８】
第３発明に係る半導体装置の製造方法では、第２レジストが突き破られることが低減されているので、第２層が形成された後に良好なパターンを形成することができる。
【００１９】
第５発明に係る半導体装置の製造方法では、第３レジスト及び第４レジストが突き破られることを低減でき、第３レジストと第４レジストとで容易にパターンを形成することができるので、第２層が形成された後に良好なパターンを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜本発明の前提となる半導体装置＞
本発明の前提となる半導体装置の平面図を図１に示す。図１のII-II断面図を図２に示す。
【００２１】
（半導体装置の概略構成）
半導体装置１は、主として、半導体基板３，第１層１０，第２層２０，第３層３０，空洞部分１１及び連通孔群４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，・・・）を備える。
【００２２】
第１層１０は、半導体基板３の上に空洞部分１１を囲むように形成されている。
【００２３】
第２層２０は、第１層１０及び空洞部分１１の上に形成されている。
【００２４】
連通孔群４０は、複数の連通孔４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，・・・を有している。各連通孔４０ａ，・・・は、第２層２０の上部の空間と空洞部分１１とを連通している。
【００２５】
第３層３０は、第２層２０の上に形成される。図１及び図２では、レイアウト設計で意図されている第３層３０の形状が破線で示されている。
【００２６】
（半導体装置の製造方法）
半導体装置の製造方法を、図３〜図６の工程断面図を用いて説明する。
【００２７】
準備工程Ｓ１では、図３に示すように、半導体基板３が準備される。
【００２８】
第１層形成工程Ｓ２では、半導体基板３の上に第１層が蒸着される。そして、レジストを用いた既存のエッチング方法により、蒸着された第１層がエッチングされて、第１層１０が空洞部分１１を囲むように形成される。第１層１０及び空洞部分１１が形成された後、レジストは剥離される。
【００２９】
第２層形成工程Ｓ３では、空洞部分１１にレジストが埋められる。そして、第１層１０と、レジストが埋められた空洞部分１１との上に、第２層が蒸着される。
【００３０】
連通孔形成工程Ｓ４では、レジストを用いた既存のエッチング方法により、蒸着された第２層において空洞部分１１の上に位置する部分の一部が開口されて、第２層２０が形成されるとともに、複数の連通孔４０ａ，・・・が形成される。第２層２０及び連通孔４０ａ，・・・が形成された後、レジストは剥離される。
【００３１】
塗布工程Ｓ５では、図４に示すように、複数の連通孔４０ａ，・・・を埋めるように、第２層２０の上にレジスト５０が塗布される。ここで、レジスト５０は、ノボラック系樹脂を主成分とする材質で形成されている。これにより、塗布されたレジスト５０が連通孔４０ａ，・・・の底部まで到達せずに、突起５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，・・・が連通孔４０ａ，・・・の上部から下部へ向かう方向へ延びた状態になる。このため、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に空気が残存する傾向がある。
【００３２】
プリベーク工程Ｓ６では、半導体装置１が９０℃〜１１０℃に加熱される。これにより、レジスト５０中の溶媒が蒸発する。このとき、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に残存した空気の体積が膨張して圧力が上昇する傾向があり、レジスト５０が突き破られることがあり、意図されていない開口５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，・・・が形成されることがある（図５参照）。
【００３３】
露光工程Ｓ７では、マスク（図示せず）を介して、第３層３０のパターン５１が形成される部分のレジスト５０に、紫外線が照射されて変質するようにされる。
【００３４】
ポストベーク工程Ｓ８では、半導体装置１が１２０℃〜１５０℃に加熱される。これにより、レジスト５０において変質されなかった部分が焼き固められる。このとき、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に残存した空気の体積が膨張して圧力が上昇する傾向があり、レジスト５０が突き破られることがあり、意図されていない開口５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，・・・が形成されることがある（図５参照）。
【００３５】
現像工程Ｓ９では、レジスト５０が現像される。これにより、第３層３０のパターン５１が形成される部分のレジスト５０が除去される。
【００３６】
第３層形成工程Ｓ１０では、図６に示すように、レジスト５０のパターン５１，５０ａ，・・・をマスクとして、第３層３０が蒸着されて形成される。そして、レジスト５０が剥離される。ここで、レイアウト設計で意図されている第３層３０のパターン（図１，図２参照）に対して、意図されていないパターン３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，・・・が形成される傾向がある。
【００３７】
なお、現像工程Ｓ９の後には、第３層形成工程Ｓ１０の代わりに、エッチング工程Ｓ１０ａが行われても良い。エッチング工程Ｓ１０ａでは、レジスト５０のパターン５１，５０ａ，・・・をマスクとして、第２層２０がエッチングされる。そして、レジスト５０が剥離される。ここで、レイアウト設計で意図されている連通孔４０ａ，・・・のパターン（図１，図２参照）に対して、開口径が過度に大きくなっており意図されていない連通孔のパターン（図示せず）が形成される傾向がある。
【００３８】
＜本発明の第１実施形態に係る半導体装置＞
本発明の第１実施形態に係る半導体装置の平面図を図７に示す。以下、本発明の前提となる半導体装置と異なる部分を中心に説明し、本発明の前提となる半導体装置と同様の構成要素は同じ符号を用いてあらわし説明を省略する。
【００３９】
（半導体装置の概略構成）
半導体装置１００は、主として、第３層３０の代わりに第３層１３０を備える。
【００４０】
第３層１３０は、第２層２０の上に形成される。図７では、レイアウト設計で意図されている第３層１３０の形状が破線で示されている。
【００４１】
（半導体装置の製造方法）
半導体装置の製造方法を、図８及び図９の工程断面図を用いて説明する。
【００４２】
準備工程Ｓ１〜連通孔形成工程Ｓ４は、本発明の前提となる半導体装置１の製造方法と同様である。
【００４３】
塗布工程Ｓ１０５では、図８に示すように、複数の連通孔４０ａ，・・・を埋めるように、第２層２０の上に第１レジスト１５０が塗布される。ここで、第１レジスト１５０は、第１材質を主成分とする材質で形成されている。第１材質は、ノボラック系樹脂（レジスト５０）よりも弾性係数が大きい材質であり、環化ゴムを主として含んでいる。第１レジスト１５０は、ネガ型レジストである。これにより、塗布された第１レジスト１５０が連通孔４０ａ，・・・の底部まで到達せずに、突起１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，・・・が連通孔４０ａ，・・・の上部から下部へ向かう方向へ延びた状態になる。このため、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に空気が残存する傾向がある。
【００４４】
プリベーク工程Ｓ１０６では、半導体装置１００が９０℃〜１１０℃に加熱される。これにより、第１レジスト１５０中の溶媒が蒸発する。このとき、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に残存した空気の体積が膨張して圧力が上昇する傾向があるが、第１レジスト１５０が弾性変形して空気の圧力の上昇を吸収するようになっている。
【００４５】
露光工程Ｓ１０７では、マスク（図示せず）を介して、第３層１３０のパターン１５１が形成される部分以外の第１レジスト１５０に、紫外線が照射されて変質するようにされる。
【００４６】
ポストベーク工程Ｓ１０８では、半導体装置１００が１２０℃〜１５０℃に加熱される。これにより、第１レジスト１５０において変質されなかった部分が焼き固められる。このとき、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に残存した空気の体積が膨張して圧力が上昇する傾向があるが、第１レジスト１５０が弾性変形して空気の圧力の上昇を吸収するようになっている。
【００４７】
現像工程Ｓ１０９では、第１レジスト１５０が現像される。これにより、第３層１３０のパターン１５１が形成される部分の第１レジスト１５０が除去される。
【００４８】
第３層形成工程Ｓ１１０では、第１レジスト１５０のパターン１５１をマスクとして、図９に示すように、第３層１３０が蒸着されて形成される。そして、第１レジスト１５０が剥離される。ここで、レイアウト設計で意図されている第３層１３０のパターン（図７参照）に対して、良好なパターンが形成されている。
【００４９】
（半導体装置の製造方法に関する特徴）
（１）
ここでは、塗布工程Ｓ１０５において、複数の連通孔４０ａ，・・・を埋めるように、第２層２０の上に第１レジスト１５０が塗布される。また、第１レジスト１５０は、第１材質を主成分としている。これにより、プリベーク工程Ｓ１０６やポストベーク工程Ｓ１０８において、各連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に残存した空気の体積が膨張して圧力が上昇しても、第１レジスト１５０が弾性変形して空気の圧力の上昇を吸収するようになっている。
【００５０】
このように、第１レジスト１５０が突き破られることが低減されているので、第２層２０が形成された後に第３層１３０の良好なパターンが形成される。
【００５１】
（２）
ここでは、第１レジスト１５０は、第１材質を主成分としている。第１材質は、環化ゴムを主として含んでいる。これにより、第１材質は、ノボラック系樹脂よりも弾性係数が大きなものになっている。
【００５２】
（第１実施形態の変形例）
第１実施形態では、第１材質は、環化ゴムを主として含んでいるが、ノボラック系樹脂よりも弾性係数が大きなものであれば環化ゴム以外の成分を主として含んでいても良い。また、このとき、第１レジストはポジ型レジストであっても良い。
【００５３】
＜本発明の第２実施形態に係る半導体装置＞
本発明の第２実施形態に係る半導体装置の平面図を図１０に示す。以下、本発明の前提となる半導体装置と異なる部分を中心に説明し、本発明の前提となる半導体装置と同様の構成要素は同じ符号を用いてあらわし説明を省略する。
【００５４】
（半導体装置の概略構成）
半導体装置２００は、主として、第３層３０の代わりに第３層２３０を備える。
【００５５】
第３層２３０は、第２層２０の上に形成される。図７では、レイアウト設計で意図されている第３層２３０の形状が破線で示されている。
【００５６】
（半導体装置の製造方法）
半導体装置の製造方法を、図１１及び図１２の工程断面図を用いて説明する。
【００５７】
準備工程Ｓ１〜連通孔形成工程Ｓ４は、本発明の前提となる半導体装置１の製造方法と同様である。
【００５８】
塗布工程Ｓ２０５では、図１１に示すように、複数の連通孔４０ａ，・・・を埋めるように、第２層２０の上に第２レジスト２５０が塗布される。ここで、第２レジスト２５０は、第２材質を主成分とする材質で形成されている。第２材質は、ノボラック系樹脂（レジスト５０）よりも破壊強度が大きい材質であり、ポリイミド樹脂を主として含んでいる。第２レジスト２５０は、ネガ型レジストである。これにより、塗布された第２レジスト２５０が連通孔４０ａ，・・・の底部まで到達せずに、突起２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ，・・・が連通孔４０ａ，・・・の上部から下部へ向かう方向へ延びた状態になる。このため、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に空気が残存する傾向がある。
【００５９】
プリベーク工程Ｓ２０６では、半導体装置２００が９０℃〜１１０℃に加熱される。これにより、第２レジスト２５０中の溶媒が蒸発する。このとき、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に残存した空気の体積が膨張して圧力が上昇する傾向があるが、第２レジスト２５０が空気の圧力の上昇に耐えるようになっている。
【００６０】
露光工程Ｓ２０７では、マスク（図示せず）を介して、第３層２３０のパターン２５１が形成される部分以外の第２レジスト２５０に、紫外線が照射されて変質するようにされる。
【００６１】
ポストベーク工程Ｓ２０８では、半導体装置２００が１２０℃〜１５０℃に加熱される。これにより、第２レジスト２５０において変質されなかった部分が焼き固められる。このとき、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に残存した空気の体積が膨張して圧力が上昇する傾向があるが、第２レジスト２５０が空気の圧力の上昇に耐えるようになっている。
【００６２】
現像工程Ｓ２０９では、第２レジスト２５０が現像される。これにより、第３層２３０のパターン２５１が形成される部分の第２レジスト２５０が除去される。
【００６３】
第３層形成工程Ｓ２１０では、第２レジスト２５０のパターン２５１をマスクとして、図１２に示すように、第３層２３０が蒸着されて形成される。そして、第２レジスト２５０が剥離される。ここで、レイアウト設計で意図されている第３層２３０のパターン（図１０参照）に対して、良好なパターンが形成されている。
【００６４】
（半導体装置の製造方法に関する特徴）
（１）
ここでは、塗布工程Ｓ２０５において、複数の連通孔４０ａ，・・・を埋めるように、第２層２０の上に第２レジスト２５０が塗布される。また、第２レジスト２５０は、第２材質を主成分としている。これにより、プリベーク工程Ｓ２０６やポストベーク工程Ｓ２０８において、各連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に残存した空気の体積が膨張して圧力が上昇しても、第２レジスト２５０が空気の圧力の上昇に耐えるようになっている。
【００６５】
このように、第２レジスト２５０が突き破られることが低減されているので、第２層２０が形成された後に第３層１３０の良好なパターンが形成される。
【００６６】
（２）
ここでは、第２レジスト２５０は、第２材質を主成分としている。第２材質は、ポリイミド樹脂を主として含んでいる。これにより、第２材質は、ノボラック系樹脂よりも破壊強度が大きなものになっている。
【００６７】
（第２実施形態の変形例）
第２実施形態では、第２材質は、ポリイミド樹脂を主として含んでいるが、ノボラック系樹脂よりも破壊強度が大きなものであればポリイミド樹脂以外の成分を主として含んでいても良い。また、このとき、第２レジストはポジ型レジストであっても良い。
【００６８】
＜本発明の第３実施形態に係る半導体装置＞
本発明の第３実施形態に係る半導体装置の平面図を図１３に示す。以下、本発明の前提となる半導体装置と異なる部分を中心に説明し、本発明の前提となる半導体装置と同様の構成要素は同じ符号を用いてあらわし説明を省略する。
【００６９】
（半導体装置の概略構成）
半導体装置３００は、主として、第３層３０の代わりに第３層３３０を備える。
【００７０】
第３層３３０は、第２層２０の上に形成される。図７では、レイアウト設計で意図されている第３層３３０の形状が破線で示されている。
【００７１】
（半導体装置の製造方法）
半導体装置の製造方法を、図１４〜図１６の工程断面図を用いて説明する。
【００７２】
準備工程Ｓ１〜連通孔形成工程Ｓ４は、本発明の前提となる半導体装置１の製造方法と同様である。
【００７３】
第１塗布工程Ｓ３０５ａでは、図１４に示すように、複数の連通孔４０ａ，・・・を埋めるように、第２層２０の上に第３レジスト３５０が塗布される。ここで、第３レジスト３５０は、第３材質を主成分とする材質で形成されている。第３材質は、ノボラック系樹脂（レジスト５０）よりも粘度が小さい材質であり、ポリメタクリル酸メチルを主として含んでいる。第３レジスト３５０は、ネガ型レジストである。これにより、塗布された第３レジスト３５０が連通孔４０ａ，・・・の底部まで到達するとともに空洞部分１１を満たすようになる。このため、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に空気が残存しない傾向にある。
【００７４】
第２塗布工程Ｓ３０５ｂでは、第３レジスト３５０の上に第４レジスト３６０が塗布される。ここで、第４レジスト３６０は、第４材質を主成分とする材質で形成されている。第４材質は、第３材質よりも粘度が大きい材質であり、ノボラック系樹脂を主として含んでいる。第４レジスト３６０は、ポジ型レジストである。
【００７５】
第１プリベーク工程Ｓ３０６ａでは、半導体装置３００が９０℃〜１１０℃に加熱される。これにより、第４レジスト３６０中の溶媒が蒸発する。このとき、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に空気が残存しない傾向にあるので、第３レジスト３５０が空気の圧力の上昇を受けることが低減されている。
【００７６】
第１露光工程Ｓ３０７ａでは、マスク（図示せず）を介して、第３層３３０のパターン３６１が形成される部分の第４レジスト３６０に、紫外線が照射されて変質するようにされる。
【００７７】
第１ポストベーク工程Ｓ３０８ａでは、半導体装置３００が１２０℃〜１５０℃に加熱される。これにより、第４レジスト３６０において変質されなかった部分が焼き固められる。このとき、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に空気が残存しない傾向にあるので、第３レジスト３５０が空気の圧力の上昇を受けることが低減されている。
【００７８】
第１現像工程Ｓ３０９ａでは、第４レジスト３６０が現像される。これにより、第３層３３０のパターン３６１が形成される部分の第４レジスト３６０が除去される。
【００７９】
第２プリベーク工程Ｓ３０６ｂでは、半導体装置３００が９０℃〜１１０℃に加熱される。これにより、第３レジスト３５０中の溶媒が蒸発する。このとき、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に空気が残存しない傾向にあるので、第３レジスト３５０が空気の圧力の上昇を受けることが低減されている。
【００８０】
第２露光工程Ｓ３０７ｂでは、第４レジスト３６０のパターン３６１をマスクとして、第３層３３０のパターン３５１が形成される部分の第３レジスト３５０に、紫外線が照射されて変質するようにされる。
【００８１】
第２ポストベーク工程Ｓ３０８ｂでは、半導体装置３００が１２０℃〜１５０℃に加熱される。これにより、第３レジスト３５０において変質されなかった部分が焼き固められる。このとき、連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に空気が残存しない傾向にあるので、第３レジスト３５０が空気の圧力の上昇を受けることが低減されている。
【００８２】
第２現像工程Ｓ３０９ｂでは、第３レジスト３５０が現像される。これにより、図１５に示すように、第３層３３０のパターン３５１が形成される部分の第３レジスト３５０が除去される。
【００８３】
第３層形成工程Ｓ３１０では、第３レジスト３５０のパターン３５１及び第４レジスト３６０のパターン３６１をマスクとして、図１６に示すように、第３層３３０が蒸着されて形成される。そして、図１７に示すように、第３レジスト３５０及び第４レジスト３６０がきれいに剥離される。ここで、レイアウト設計で意図されている第３層３３０のパターン（図１３参照）に対して、第３層３３０の良好なパターンが形成されている。また、連通孔４０ａ，・・・や空洞部分１１の良好なパターンも形成されている。
【００８４】
（半導体装置の製造方法に関する特徴）
（１）
ここでは、第１塗布工程Ｓ３０５ａにおいて、複数の連通孔４０ａ，・・・及び空洞部分１１を埋めるように、第２層２０の上に第３レジスト３５０が塗布される。また、第２塗布工程Ｓ３０５ｂにおいて、第３レジスト３５０の上に第４レジスト３６０が塗布される。さらに、第３レジスト３５０は第３材質を主成分とし、第４レジスト３６０は第４材質を主成分としている。これにより、空気が連通孔４０ａ，・・・の一部や空洞部分１１に残存しにくくすることができるので、第１プリベーク工程Ｓ３０６ａ、第１ポストベーク工程Ｓ３０８ａ、第２プリベーク工程Ｓ３０６ｂや第２ポストベーク工程Ｓ３０８ｂにおいて空気の体積が膨張して圧力が上昇することが低減されるため、第３レジスト３５０及び第４レジスト３６０が突き破られることは低減される。
【００８５】
また、第３レジスト３５０がネガ型レジストであり、第４レジスト３６０がポジ型レジストであるので、第３レジスト３５０と第４レジスト３６０とで容易にパターンを形成することができる。
【００８６】
このように、第３レジスト３５０及び第４レジスト３６０が突き破られることが低減され、第３レジスト３５０と第４レジスト３６０とで容易にパターンが形成されるので、第２層２０が形成された後に、第３層３３０、連通孔４０ａ，・・・や空洞部分１１の良好なパターンが形成される。
【００８７】
（２）
ここでは、第３レジスト３５０は、第３材質を主成分としている。第３材質は、ポリメタクリル酸メチルを主として含んでいる。これにより、第３材質は、ノボラック系樹脂よりも粘度が小さなものになっている。
【００８８】
（第３実施形態の変形例）
第３実施形態では、第３材質は、ポリメタクリル酸メチルを主として含んでいるが、連通孔４０ａ，・・・や空洞部分１１を埋めることができる程度に粘度が小さなものであればポリメタクリル酸メチル以外の成分を主として含んでいても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明に係る〜は、〜という効果を有し、〜等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の前提となる半導体装置の平面図。
【図２】図１のII-II断面図。
【図３】半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【図４】半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【図５】半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【図６】半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【図７】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の平面図。
【図８】半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【図９】半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る半導体装置の平面図。
【図１１】半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【図１２】半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る半導体装置の平面図。
【図１４】半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【図１５】半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【図１６】半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【図１７】半導体装置の製造方法を示す工程断面図。
【符号の説明】
【００９１】
１，１００，２００，３００  半導体装置
３  半導体基板
１０  第１層
２０  第２層
３０，１３０，２３０，３３０  第３層
【図１】
2007219036.tif 000003
【図２】
2007219036.tif 000004
【図３】
2007219036.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007219036.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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