マスクパターンの形成方法
【課題】ＳｉＣの如き光透過性を有する基板材料上に所望のレジストパターンを精度よく且つ安定に形成することができるマスクパターンの形成方法を提供する。
【解決手段】光透過性を有する半導体基板上に光反射膜を形成する。光反射膜の上にフォトレジストを形成する。半導体基板にフォーカス検出光を照射して光反射膜で反射される反射光に基づいて調整された焦点位置に原盤マスクを介して露光光を照射してフォトレジストを露光する。その後、フォトレジストの露光部分又は露光部分以外の部分を除去することによりフォトレジストにパターニング施す。
【解決手段】光透過性を有する半導体基板上に光反射膜を形成する。光反射膜の上にフォトレジストを形成する。半導体基板にフォーカス検出光を照射して光反射膜で反射される反射光に基づいて調整された焦点位置に原盤マスクを介して露光光を照射してフォトレジストを露光する。その後、フォトレジストの露光部分又は露光部分以外の部分を除去することによりフォトレジストにパターニング施す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に半導体基板上にフォトレジストパターンを形成するフォトリソグラフィ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において各種材料膜を形状加工するために用いられるフォトグラフィ技術は公知である。フォトリソグラフィ工程は、通常の写真技術と類似のプロセスステップからなっている。すなわち、ウエハ上に感光性樹脂からなるフォトレジストをコーティングするレジスト塗布工程、材料層に平面的パターンが形成されたマスクを通して露光光を照射し、マスクパターンをレジストに転写する露光工程、光化学反応を利用して転写レジストパターンを形成する現像工程を経ることにより、ウエハ上にレジストパターンが形成される。このように形成されたレジストパターンをマスクとして、後に続く被加工層のエッチングやイオン注入などが行われる。
【０００３】
図１に、従来のフォトリソグラフィ工程を含むウェル領域形成工程のプロセスステップの一例を示す。ウェル領域とは、半導体基板上にトランジスタ等を形成する際に基板表面に沿って形成される井戸状の不純物注入領域をいう。まず、半導体基板１０を洗浄乾燥させる（図１（ａ））。次に半導体基板上に感光性樹脂からなるフォトレジストを例えばスピンコート法等により均一に塗布する。その後プリベークと呼ばれる熱処理を行う（図１（ｂ））。次に、フォトレジストが形成されたウエハを露光装置にセットしてマスク１００を介して紫外線などの露光光を照射してマスクパターンをフォトレジストに転写する（図１（ｃ））。露光が終わったウエハはポストエクスポージャーベークと呼ばれるレジスト膜中の化学反応を促進させる過熱処理が行われた後、強アルカリ性の現像液がスプレーされ、露光部分のフォトレジストが除去される。現像後ウエハは専用リンス又は純水などで洗浄され、ポストベークと呼ばれる乾燥処理が施される（図１（ｄ））。次に、ウエハ上に形成されたレジストパターンをマスクとして半導体基板１０中に不純物イオンを注入し、ウェル領域１２を形成する（図１（ｅ））。続いて、ウエハ上に残っているフォトレジストをオゾンアッシングにより除去した後、硫酸洗浄を行う。以上の各ステップを経ることによりウェル領域形成工程が完了する。
【０００４】
ここで、図１（ｃ）に示す露光処理においては、露光装置による１回の露光処理毎に露光装置が備えるフォーカシング検出システムで半導体基板の厚み方向の位置を計測し、その計測値を用いてフィードバック制御を行うことでウエハが搭載されるステージの基板厚み方向の位置決めを行って露光を実施する。この場合において、半導体基板の厚み方向の位置が適正に検出され、ウエハステージの位置決めにおいて適正なフィードバック制御がなされることにより、所望の形状および寸法のレジストパターンを得ることが可能となる。尚、半導体基板の厚み方向の位置検出はハロゲン光などのフォーカス検出光を半導体基板に対して斜め上方より照射して、半導体基板から反射された反射光に基づいて行われるのが一般的である。
【特許文献１】特開２００２−２０３７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、炭素とシリコンの化合物である炭化ケイ素ＳｉＣ（Silicon carbide）からなる半導体は、バンドギャップが３．２５ｅＶであり従来のＳｉ半導体に比べて３倍と広い。このため、絶縁破壊に至る電界強度が３ＭＶ/ｃｍとなり従来のＳｉ半導体の１０倍程度大きい。また、電子の飽和ドリフト速度が高く、熱伝導性、耐熱性、耐薬品性に優れ、放射線に対する耐性もＳｉ半導体より高いという特徴を持つ。これらの特徴により従来のＳｉ半導体よりはるかに小型、低損失、高効率のパワーデバイスや、高周波デバイスおよび耐放射線性に優れた半導体デバイスの作成が可能となる。このため、ＳｉＣデバイスは電力、輸送、家電に加え、宇宙・原子力分野でニーズが高い。最近では、消費電力が小さく、耐熱温度が４００℃でありＳｉ半導体より高く、冷却するためのファンなどの放熱装置が必要ないという利点が注目され、ハイブリッド自動車用の半導体向けに検討が活発化している。
【０００６】
しかしながら、ＳｉＣは光透過性を有する透明材料であるため、ＳｉＣ基板上にフォトレジストを形成する工程において問題が生じる場合がある。すなわち、ＳｉＣのように基板材料が透明又は半透明であると、基板の厚み方向の位置検出のために露光装置より照射されるフォーカス検出光は基板内部にまで透過し、基板内部や基板底面で反射されることになり、かかる反射光に基づいて基板の厚み方向の位置検出が行われることとなる。すなわち、この場合、フォーカス検出光は常に同一平面で反射されるとは限らず、基板の厚み方向の位置検出精度が低下を招く結果となる。従って、ウエハステージの基板厚み方向の位置決め制御すなわち露光光のフォーカス制御も適正に行うことができなくなり、原盤マスクのパターンをレジストに忠実に転写させることが困難となり、所望の形状および寸法どおりにレジストパターンを形成することができなくなるおそれがある。
【０００７】
露光装置による基板の位置検出が適正になされない場合でも、例えばウエハのあらゆる箇所において常に同一平面でフォーカス検出光の反射光が得られるならば、露光装置に一定のオフセット量を与えることにより結果的に所望のレジストパターンを形成することは可能であるが、露光装置により検出される基板の厚み方向の位置は基板やレジストの屈折率により影響を受けるところ、ＳｉＣ基板のような基板内部に欠陥が多く存在するすなわち屈折率が局所的に変化しているような基板に対しては、上記の如き一定のオフセット量を与えるといった対処方法ではこれを解決することはできない。従って、従来のフォトリソ工程をそのまま適用してＳｉＣの如き透明又は半透明の基板上にレジストパターンを形成しようとすると、露光光の焦点位置合わせが露光処理毎に不均一となり、ウエハ面内、ロット内およびロット間でレジストパターンの出来映えにばらつきが生じ、最悪の場合には露光処理が適切に行われない結果、レジストパターンそのものが形成されないといった不具合も生じ得る。
【０００８】
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、ＳｉＣの如き光透過性を有する基板材料上に所望のレジストパターンを精度よく且つ安定に形成することができるマスクパターンの形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のマスクパターンの形成方法は、次処理対象の半導体基板の上に光反射膜を形成するステップと、前記光反射膜の上にフォトレジストを形成するステップと、前記半導体基板にフォーカス検出光を照射して前記光反射膜で反射される反射光に基づいて調整された焦点位置にマスクを介して露光光を照射して前記フォトレジストを選択的に露光するステップと、前記フォトレジストの露光部分又は非露光部分を選択的に除去して前記フォトレジストにパターニングを施して前記マスクパターンとするステップと、を含むことを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。尚、以下に示す図において、互いに実質的に同一又は等価な構成要素又は部分には同一の参照符を付している。図２に、本発明のフォトレジストパターンの形成方法を適用した半導体装置のウェル領域形成工程のプロセスステップを示す。まず、ＳｉＣ基板１０を用意する。ＳｉＣ基板１０は、例えば窒素（Ｎ）がドーピングされた厚さ３００ｕｍ程度のｎ型の４Ｈ−ＳｉＣ基板であり、光透過性を有している。ＳｉＣ基板１０はウエハの形態で供給される。次にＳｉＣ基板１０に対して、初期洗浄が行われる。この初期洗浄には例えば硫酸過水（ＳＰＭ）およびフッ化水素（ＨＦ）が用いられる。その後、洗浄液を超純水等で洗い流し、例えばスピンドライ法により乾燥処理が施される（図２（ａ））。
【００１１】
次に、シラン（ＳｉＨ４）および酸素（Ｏ２）を原料ガスとして用いたプラズマＣＶＤ法によりＳｉＣ基板１０上の全面にＳｉＯ２膜２０を例えば３００ｎｍ程度堆積させる（図２（ｂ））。このＳｉＯ２膜は、後のイオン注入工程の際のＳｉＣ基板１０表面へのダメージを緩和する表面保護層としての役割を担うものである。
【００１２】
次に、スパッタリング法によりＳｉＯ２膜２０上の全面に平坦なタングステンシリサイド（ＷＳｉ２）膜３０を例えば２０ｎｍ程度堆積させる（図２（ｃ））。スパッタリング法は、高真空中でターゲットに衝突したアルゴンイオンがこれらターゲットを構成する原子をスパッタリング現象によってたたきだし、対向しているウエハ上にターゲット原子を堆積させていく方法である。このようにして形成されたＷＳｉ２膜３０は、光反射性を有しており、本発明の光反射膜としての役割を担う。
【００１３】
次に、ＷＳｉ２膜３０上の全面に感光性樹脂からなるフォトレジスト１１を塗布する（図２（ｄ））。フォトレジスト１１は、後のイオン注入の際のマスクとして機能し、例えば２ｕｍ程度の膜厚で形成される。基板上にフォトレジスト１１をコーティングするには、塗布機（コータ）が用いられる。ウエハは塗布機の回転ステージに真空チャックされ、ノズルからレジスト液をウエハ上に滴下した後、ウエハが搭載された回転ステージを高速回転させて一定膜厚のフォトレジストをコーティングする。フォトレジストの膜厚はレジスト粘度や塗布機の回転数、時間等で調整する。フォトレジストには、露光光が照射された部分が後の現像処理で除去されるポジ型と、露光光が照射された部分が後の現像処理で残るネガ型に大別される。本発明のフォトレジストパターンの形成方法においては、いずれのタイプにも適用できるが、本実施例ではポジ型を用いることとする。フォトレジスト１１が塗布された後はプリベークと呼ばれる熱処理が施される。
【００１４】
次に、フォトレジスト１１が形成されたウエハをステッパ（縮小投影露光装置）のステージにセットして、フォトレジスト１１に形成する実際のマスクパターンよりも４〜１０倍の大きさで作製された原盤マスク（レチクル）および縮小投影レンズ２００を介してフォトレジスト１１を縮小投影露光する（図２（ｅ））。露光光の光源としては、例えばフッ化クリプトン（ＫｒＦ）のエキシマレーザを用いることができる。露光光を照射する際には、上記したように、露光装置が備えるフォーカシング検出システムで基板の厚み方向の位置検出を行い、フィードバック制御により基板が搭載されたステージの基板厚み方向の位置決めを行うことにより露光光の焦点位置を調整する。このとき、基板の位置検出のためのフォーカス検出光が基板に対して斜め上方より照射される。フォーカス検出光はフォトレジスト１１を透過して、ＷＳｉ２膜３０の表面で反射され、かかる反射光に基づいて基板の基板厚み方向の位置検出がなされる。ＷＳｉ２膜３０は、平坦性が保たれており、同一平面上に延在しているので、フォーカス検出光はウエハのあらゆる位置において常に同一平面で反射され、かかる反射光に基づいて露光光のフォーカス制御が行われることとなるので、光透過性を有するＳｉＣ基板であっても、露光光のフォーカス制御を適正且つ安定に行うことが可能となる。その結果、ウエハ面内、ロット内、ロット間でのレジストパターンの出来映えのばらつきを解消し、所望の形状および寸法のレジストパターンを高精度且つ安定に形成することが可能となる。尚、ステッパでは１ショットの露光が完了するとステージを１ステップ移動させて、次のショットの露光を行うステップアンドリピート動作をＸ−Ｙ方向に繰り返し行うことにより、ウエハ全面について露光処理を行う。上記した基板の位置検出およびフォーカス制御は、各ステップ毎に行われる。
【００１５】
フォトレジスト１１の露光が完了した後、ポストエクスポージャーベーク処理が行われる。続いて強アルカリ性の現像液がスプレーされ、露光部分のフォトレジストが除去される。現像後、ウエハは専用リンス又は純水など洗浄され、ポストベーク処理による乾燥処理が施される（図２（ｆ））。
【００１６】
次に、臭化水素（ＨＢｒ）と六フッ化硫黄（ＳＦ６）の混合ガスを用いたドライエッチングを行い、フォトレジスト１１の開口部分から露出したＷＳｉ２膜３０を除去する（図２（ｇ））。このドライエッチング処理においては、ドライエッチング装置の真空引きしたチャンバーにウエハを入れ、上記エッチングガスをチャンバー内に導入し、上部電極を接地し、これに対向するウエハを保持したウエハホルダーに高周波電圧印加することによりプラズマを発生させる。これにより、電界加速されたイオンの衝突および励起されたイオンやラジカルとの化学反応によりフォトレジスト１１の開口部分から露出したＷＳｉ２膜３０がエッチングされる。
【００１７】
次に、ＳｉＯ２膜２０を介して、例えばボロン（Ｂ）をイオン注入することによりフォトレジスト１１の開口部分より露出した基板表面に沿ってｐ型のウェル領域１２を形成する（図２（ｈ））。イオン注入は、イオン注入機のチャンバー内にボロンガスを導入し、これを放電によりイオン化し、電界で加速して基板表面に打ち込むことにより行われる。不純物の注入深さは注入エネルギーによって制御し、不純物の添加量はイオンのビーム電流と照射時間によって制御する。ＳｉＯ２膜２０は、このイオン注入の際にＳｉＣ基板１０が受けるダメージを低減させる保護膜としての役割を担う。
【００１８】
次に、オゾン（Ｏ３）照射やＯ２プラズマ照射によるドライアッシング工程において基板表面に形成されたフォトレジスト１１を除去する。その後、硫酸洗浄を行い、フォトレジストの残渣処理を行う（図２（ｉ））。
【００１９】
次に、臭化水素（ＨＢｒ）と六フッ化硫黄（ＳＦ６）の混合ガスを用いた基板全面のドライエッチングを行うことによりフォトレジスト１１によって覆われていた部分のＷＳｉ２膜３０を完全に除去する（図２（ｊ））。
【００２０】
次に、硫酸過水（ＳＰＭ）およびフッ化水素（ＨＦ）を用いた基板洗浄を実施することにより、保護膜として基板表面に形成されたＳｉＯ２膜２０を除去する（図２（ｋ））。
【００２１】
以上の各プロセスステップを経ることにより、ウェル領域形成工程が完了する。このように、本発明のフォトレジストパターンの形成方法によれば、フォトレジストの下方に光反射膜を形成することとしたので、ＳｉＣ等の透明又は半透明の基板材料にフォトマスクを用いて加工処理を施す場合でも、フォトレジストの露光処理において基板の厚み方向の位置検出を適性かつ安定して行うことが可能となり、適正な露光光のフォーカス制御を行うことが可能となる。その結果、所望の形状および寸法どおりにレジストパターンを形成することができ、ウエハ面内、ロット内、ロット間でのレジストパターンの出来映えのばらつきが解消され、ひいては半導体装置の品質の安定化に寄与することができる。基板の位置検出のために基板表面に導入されるＷＳｉ２膜は、その後の工程で完全に除去されるのでデバイスへの影響はない。更に本発明のフォトレジストパターンの形成方法によれば露光処理において行われるチップレベリングを適正に行うことができるという効果も期待できる。チップレベリングとは露光装置の投影レンズにより形成される像面に対してウエハを平行にするための位置制御であり、フォーカス制御の場合と同様、基板に照射されたハロゲン光の反射光に基づいて制御がなされる。
【００２２】
次に、本発明のレジストパターンの形成方法を適用した他の実施例として図３に、ＳＴＩ（Shallow trench isolation）形成工程のプロセスステップを示す。まず、ＳｉＣ基板１０を用意する。ＳｉＣ基板１０は、例えば窒素Ｎがドーピングされた厚さ３００ｕｍ程度のｎ型４Ｈ−ＳｉＣ基板であり、光透過性を有している。次にＳｉＣ基板１０に対して、初期洗浄が行われる。洗浄には例えば硫酸過水（ＳＰＭ）およびフッ化水素（ＨＦ）が用いられる。その後、洗浄液を超純水等で洗い流し、例えばスピンドライ法により乾燥処理が施される（図３（ａ））。
【００２３】
次に、熱酸化法によりＳｉＣ基板１０の表面にＳｉＯ２膜４０を成長させ、さらにその上にシラン（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）ガスを原料ガスとして使用したＣＶＤ法によりシリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４）４１を堆積させる（図３（ｂ））。ＳｉＯ２膜４０およびシリコン窒化膜４１はその後のトレンチ形成の際のマスクとして機能するとともにＣＭＰ平坦化の際のストッパーとしての役割も担う。
【００２４】
次に、シリコン窒化膜４１上の全面にスパッタリング法によりタングステンシリサイド（ＷＳｉ２）膜３０を例えば２０ｎｍ程度堆積させる（図３（ｃ））。ＷＳｉ２膜３０は上記のウェル領域形成の場合と同様、露光処理における露光光のフォーカス制御のための光反射膜としての役割を担う。
【００２５】
次に、堆積されたＷＳｉ２膜３０上の全面に感光性樹脂からなるフォトレジスト１１を塗布する（図３（ｄ））。フォトレジスト１１は、スピンコート法により塗布される。フォトレジスト１１が塗布された後はプリベークが施される。
【００２６】
次に、フォトレジスト１１が形成されたウエハをステッパのステージにセットして、原盤マスク（レチクル）および縮小投影レンズ２００を介してフォトレジスト１１を縮小投影露光する（図３（ｅ））。露光光の光源としては、例えばフッ化クリプトン（ＫｒＦ）のエキシマレーザを用いることができる。露光光のフォーカス制御は、上記の如くフォーカス検出光の反射光に基づいて基板の厚み方向の位置検出がなされることにより行われるが、フォーカス検出光はＳｉＣ基板内部に透過せずに、ＷＳｉ２膜３０の表面で反射されるので、基板の位置検出を正確に行うことが可能となる。その結果、所望の形状および寸法どおりにレジストパターンを形成することができウエハ面内、ロット内、ロット間でのレジストパターンの出来映えのばらつきを解消することが可能となる。露光処理は、ステップアンドリピート動作により、ウエハ全面について行われる。フォトレジスト１１の露光が完了した基板は、ポストエクスポージャーベーク処理が行われた後、強アルカリ性の現像液がスプレーされ、露光部分のフォトレジストが除去される。現像後、基板は専用リンス又は純水など洗浄され、ポストベーク処理による乾燥処理が施される。
【００２７】
次に、臭化水素（ＨＢｒ）と六フッ化硫黄（ＳＦ６）の混合ガスを用いたドライエッチングを行い、フォトレジスト１１の開口部分から露出したＷＳｉ２膜３０を除去する。続いて、ＷＳｉ２膜３０のエッチングによってフォトレジスト１１の開口部分から露出したシリコン窒化膜４１およびＳｉＯ２膜４０をドライエッチング処理により除去する。その後、オゾン（Ｏ３）照射やＯ２プラズマ照射によるドライアッシングおよび硫酸洗浄を行いフォトレジスト１１を除去する。次に、フォトレジストによって覆われていた部分のＷＳｉ２膜３０をドライエッチングにより除去する。ＳｉＣ基板１０上には、パターニングが施されたＳｉＯ２膜４０およびシリコン窒化膜４１の積層膜が残る（図３（ｆ））。
【００２８】
次に、パターニングが施されたＳｉＯ２膜４０およびシリコン窒化膜４１をマスクとして、例えば六フッ化硫黄（ＳＦ６）をエッチングガスとして用いたドライエッチングによりＳｉＣ基板１０にトレンチ５０を形成する（図３（ｇ））。続いて、熱酸化法によりトレンチ５０の内壁に熱酸化膜５１を形成する（図３（ｈ））。
【００２９】
次に、例えばシラン（ＳｉＨ４）と酸素（Ｏ２）を原料ガスとして使用したＣＶＤ法により、トレンチ５１内を埋め込むように基板上にＳｉＯ２膜６０を堆積させる（図３（ｉ））。
【００３０】
次に、ＣＭＰ平坦化法により、基板上に堆積されたＳｉＯ２膜６０を研磨する。ＣＭＰ平坦化では回転テーブル表面に貼り付けた研磨パッドに、スピンドルに固定したウエハを接触させ、シリカ粒子を含んだ研磨液（スラリー）を基板表面に流しながら研磨する。ＣＭＰ平坦化は、基板上に形成されたシリコン窒化膜４１が露出するまで行われる。その後、ＳｉＣ基板１０上に残ったシリコン窒化膜４１は、熱リン酸（Ｈ３ＰＯ４）で、ＳｉＯ２膜４０は、フッ化水素（ＨＦ）で除去する。以上の一連の工程によりＳｉＣ基板１０に素子分離領域６１が形成され、ＳＴＩ形成工程が完了する。
【００３１】
このように、本発明のレジストパターンの形成方法はＳＴＩ形成工程においても適用することが可能であり、上記のウェル領域形成工程の場合と同様、ＷＳｉ膜３０をフォトレジストの下層に設けることにより、露光装置による基板の厚み方向の位置検出が適正且つ安定して行われるため、露光光のフォーカス制御を適正に行うことができ、所望の形状および寸法どおりにレジストパターンを形成することが可能となる。その結果、ウエハ面内、ロット内、ロット間でのレジストパターンの出来映えのばらつきが解消され、ひいては、半導体装置の品質の安定化に寄与することができる。
【００３２】
尚、本発明のレジストパターンの形成方法は、上記実施例以外のフォトリソ工程を伴う他のプロセスにおいても適用することが可能である。例えば、ＳｉＣ基板にロコス（Local Oxidation of Silicon）法により、フィールド酸化膜を形成する工程において、部分的な酸化を行うマスクとして使用されるシリコン窒化膜をパターニングする際のレジストパターン形成にも適用することが可能である。また、ゲート電極形成工程において、基板上に堆積されたゲート電極を構成するポリシリコン膜をパターニングする際のレジストパターン形成にも適用することが可能である。更に、ＳｉＣ基板に形成されたソース/ドレイン領域に電気的に接続するコンタクトプラグを形成する工程において、基板上に堆積された絶縁膜にコンタクトプラグを埋め込むべきコンタクトホールを形成する際のレジストパターン形成にも適用することが可能である。
【００３３】
また、上記した実施例においては光反射膜としてタングステンシリサイド（ＷＳｉ２）を用いたが、光反射膜の材料としてはＡｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｍｏ、Ｗ等の他の金属を使用することとしてもよい。また、光反射膜はスパッタ法に限らずＣＶＤ法や蒸着法を用いて形成することとしてもよく、その膜厚は、適宜変更することが可能である。
【００３４】
また、本発明はＳｉＣ基板が使用される半導体装置の製造工程において適用することにより顕著な効果を奏するが、他の基板、すなわち従来のバルク基板等を用いた半導体装置の製造工程において適用することが可能であり、一定の効果が得られることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来のレジストパターン形成方法を適用したウェル領域形成工程のプロセスステップを示す図である。
【図２】本発明の実施例であるレジストパターン形成方法を適用したウェル領域形成工程のプロセスステップを示す図である。
【図３】本発明の実施例であるレジストパターン形成方法を適用したＳＴＩ形成工程のプロセスステップを示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０ ＳｉＣ基板
１１ フォトレジスト
２０ ＳｉＯ２膜
３０ ＷＳｉ２膜
１００ マスク（レチクル）
２００ 縮小投影レンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に半導体基板上にフォトレジストパターンを形成するフォトリソグラフィ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程において各種材料膜を形状加工するために用いられるフォトグラフィ技術は公知である。フォトリソグラフィ工程は、通常の写真技術と類似のプロセスステップからなっている。すなわち、ウエハ上に感光性樹脂からなるフォトレジストをコーティングするレジスト塗布工程、材料層に平面的パターンが形成されたマスクを通して露光光を照射し、マスクパターンをレジストに転写する露光工程、光化学反応を利用して転写レジストパターンを形成する現像工程を経ることにより、ウエハ上にレジストパターンが形成される。このように形成されたレジストパターンをマスクとして、後に続く被加工層のエッチングやイオン注入などが行われる。
【０００３】
図１に、従来のフォトリソグラフィ工程を含むウェル領域形成工程のプロセスステップの一例を示す。ウェル領域とは、半導体基板上にトランジスタ等を形成する際に基板表面に沿って形成される井戸状の不純物注入領域をいう。まず、半導体基板１０を洗浄乾燥させる（図１（ａ））。次に半導体基板上に感光性樹脂からなるフォトレジストを例えばスピンコート法等により均一に塗布する。その後プリベークと呼ばれる熱処理を行う（図１（ｂ））。次に、フォトレジストが形成されたウエハを露光装置にセットしてマスク１００を介して紫外線などの露光光を照射してマスクパターンをフォトレジストに転写する（図１（ｃ））。露光が終わったウエハはポストエクスポージャーベークと呼ばれるレジスト膜中の化学反応を促進させる過熱処理が行われた後、強アルカリ性の現像液がスプレーされ、露光部分のフォトレジストが除去される。現像後ウエハは専用リンス又は純水などで洗浄され、ポストベークと呼ばれる乾燥処理が施される（図１（ｄ））。次に、ウエハ上に形成されたレジストパターンをマスクとして半導体基板１０中に不純物イオンを注入し、ウェル領域１２を形成する（図１（ｅ））。続いて、ウエハ上に残っているフォトレジストをオゾンアッシングにより除去した後、硫酸洗浄を行う。以上の各ステップを経ることによりウェル領域形成工程が完了する。
【０００４】
ここで、図１（ｃ）に示す露光処理においては、露光装置による１回の露光処理毎に露光装置が備えるフォーカシング検出システムで半導体基板の厚み方向の位置を計測し、その計測値を用いてフィードバック制御を行うことでウエハが搭載されるステージの基板厚み方向の位置決めを行って露光を実施する。この場合において、半導体基板の厚み方向の位置が適正に検出され、ウエハステージの位置決めにおいて適正なフィードバック制御がなされることにより、所望の形状および寸法のレジストパターンを得ることが可能となる。尚、半導体基板の厚み方向の位置検出はハロゲン光などのフォーカス検出光を半導体基板に対して斜め上方より照射して、半導体基板から反射された反射光に基づいて行われるのが一般的である。
【特許文献１】特開２００２−２０３７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、炭素とシリコンの化合物である炭化ケイ素ＳｉＣ（Silicon carbide）からなる半導体は、バンドギャップが３．２５ｅＶであり従来のＳｉ半導体に比べて３倍と広い。このため、絶縁破壊に至る電界強度が３ＭＶ/ｃｍとなり従来のＳｉ半導体の１０倍程度大きい。また、電子の飽和ドリフト速度が高く、熱伝導性、耐熱性、耐薬品性に優れ、放射線に対する耐性もＳｉ半導体より高いという特徴を持つ。これらの特徴により従来のＳｉ半導体よりはるかに小型、低損失、高効率のパワーデバイスや、高周波デバイスおよび耐放射線性に優れた半導体デバイスの作成が可能となる。このため、ＳｉＣデバイスは電力、輸送、家電に加え、宇宙・原子力分野でニーズが高い。最近では、消費電力が小さく、耐熱温度が４００℃でありＳｉ半導体より高く、冷却するためのファンなどの放熱装置が必要ないという利点が注目され、ハイブリッド自動車用の半導体向けに検討が活発化している。
【０００６】
しかしながら、ＳｉＣは光透過性を有する透明材料であるため、ＳｉＣ基板上にフォトレジストを形成する工程において問題が生じる場合がある。すなわち、ＳｉＣのように基板材料が透明又は半透明であると、基板の厚み方向の位置検出のために露光装置より照射されるフォーカス検出光は基板内部にまで透過し、基板内部や基板底面で反射されることになり、かかる反射光に基づいて基板の厚み方向の位置検出が行われることとなる。すなわち、この場合、フォーカス検出光は常に同一平面で反射されるとは限らず、基板の厚み方向の位置検出精度が低下を招く結果となる。従って、ウエハステージの基板厚み方向の位置決め制御すなわち露光光のフォーカス制御も適正に行うことができなくなり、原盤マスクのパターンをレジストに忠実に転写させることが困難となり、所望の形状および寸法どおりにレジストパターンを形成することができなくなるおそれがある。
【０００７】
露光装置による基板の位置検出が適正になされない場合でも、例えばウエハのあらゆる箇所において常に同一平面でフォーカス検出光の反射光が得られるならば、露光装置に一定のオフセット量を与えることにより結果的に所望のレジストパターンを形成することは可能であるが、露光装置により検出される基板の厚み方向の位置は基板やレジストの屈折率により影響を受けるところ、ＳｉＣ基板のような基板内部に欠陥が多く存在するすなわち屈折率が局所的に変化しているような基板に対しては、上記の如き一定のオフセット量を与えるといった対処方法ではこれを解決することはできない。従って、従来のフォトリソ工程をそのまま適用してＳｉＣの如き透明又は半透明の基板上にレジストパターンを形成しようとすると、露光光の焦点位置合わせが露光処理毎に不均一となり、ウエハ面内、ロット内およびロット間でレジストパターンの出来映えにばらつきが生じ、最悪の場合には露光処理が適切に行われない結果、レジストパターンそのものが形成されないといった不具合も生じ得る。
【０００８】
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、ＳｉＣの如き光透過性を有する基板材料上に所望のレジストパターンを精度よく且つ安定に形成することができるマスクパターンの形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のマスクパターンの形成方法は、次処理対象の半導体基板の上に光反射膜を形成するステップと、前記光反射膜の上にフォトレジストを形成するステップと、前記半導体基板にフォーカス検出光を照射して前記光反射膜で反射される反射光に基づいて調整された焦点位置にマスクを介して露光光を照射して前記フォトレジストを選択的に露光するステップと、前記フォトレジストの露光部分又は非露光部分を選択的に除去して前記フォトレジストにパターニングを施して前記マスクパターンとするステップと、を含むことを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。尚、以下に示す図において、互いに実質的に同一又は等価な構成要素又は部分には同一の参照符を付している。図２に、本発明のフォトレジストパターンの形成方法を適用した半導体装置のウェル領域形成工程のプロセスステップを示す。まず、ＳｉＣ基板１０を用意する。ＳｉＣ基板１０は、例えば窒素（Ｎ）がドーピングされた厚さ３００ｕｍ程度のｎ型の４Ｈ−ＳｉＣ基板であり、光透過性を有している。ＳｉＣ基板１０はウエハの形態で供給される。次にＳｉＣ基板１０に対して、初期洗浄が行われる。この初期洗浄には例えば硫酸過水（ＳＰＭ）およびフッ化水素（ＨＦ）が用いられる。その後、洗浄液を超純水等で洗い流し、例えばスピンドライ法により乾燥処理が施される（図２（ａ））。
【００１１】
次に、シラン（ＳｉＨ４）および酸素（Ｏ２）を原料ガスとして用いたプラズマＣＶＤ法によりＳｉＣ基板１０上の全面にＳｉＯ２膜２０を例えば３００ｎｍ程度堆積させる（図２（ｂ））。このＳｉＯ２膜は、後のイオン注入工程の際のＳｉＣ基板１０表面へのダメージを緩和する表面保護層としての役割を担うものである。
【００１２】
次に、スパッタリング法によりＳｉＯ２膜２０上の全面に平坦なタングステンシリサイド（ＷＳｉ２）膜３０を例えば２０ｎｍ程度堆積させる（図２（ｃ））。スパッタリング法は、高真空中でターゲットに衝突したアルゴンイオンがこれらターゲットを構成する原子をスパッタリング現象によってたたきだし、対向しているウエハ上にターゲット原子を堆積させていく方法である。このようにして形成されたＷＳｉ２膜３０は、光反射性を有しており、本発明の光反射膜としての役割を担う。
【００１３】
次に、ＷＳｉ２膜３０上の全面に感光性樹脂からなるフォトレジスト１１を塗布する（図２（ｄ））。フォトレジスト１１は、後のイオン注入の際のマスクとして機能し、例えば２ｕｍ程度の膜厚で形成される。基板上にフォトレジスト１１をコーティングするには、塗布機（コータ）が用いられる。ウエハは塗布機の回転ステージに真空チャックされ、ノズルからレジスト液をウエハ上に滴下した後、ウエハが搭載された回転ステージを高速回転させて一定膜厚のフォトレジストをコーティングする。フォトレジストの膜厚はレジスト粘度や塗布機の回転数、時間等で調整する。フォトレジストには、露光光が照射された部分が後の現像処理で除去されるポジ型と、露光光が照射された部分が後の現像処理で残るネガ型に大別される。本発明のフォトレジストパターンの形成方法においては、いずれのタイプにも適用できるが、本実施例ではポジ型を用いることとする。フォトレジスト１１が塗布された後はプリベークと呼ばれる熱処理が施される。
【００１４】
次に、フォトレジスト１１が形成されたウエハをステッパ（縮小投影露光装置）のステージにセットして、フォトレジスト１１に形成する実際のマスクパターンよりも４〜１０倍の大きさで作製された原盤マスク（レチクル）および縮小投影レンズ２００を介してフォトレジスト１１を縮小投影露光する（図２（ｅ））。露光光の光源としては、例えばフッ化クリプトン（ＫｒＦ）のエキシマレーザを用いることができる。露光光を照射する際には、上記したように、露光装置が備えるフォーカシング検出システムで基板の厚み方向の位置検出を行い、フィードバック制御により基板が搭載されたステージの基板厚み方向の位置決めを行うことにより露光光の焦点位置を調整する。このとき、基板の位置検出のためのフォーカス検出光が基板に対して斜め上方より照射される。フォーカス検出光はフォトレジスト１１を透過して、ＷＳｉ２膜３０の表面で反射され、かかる反射光に基づいて基板の基板厚み方向の位置検出がなされる。ＷＳｉ２膜３０は、平坦性が保たれており、同一平面上に延在しているので、フォーカス検出光はウエハのあらゆる位置において常に同一平面で反射され、かかる反射光に基づいて露光光のフォーカス制御が行われることとなるので、光透過性を有するＳｉＣ基板であっても、露光光のフォーカス制御を適正且つ安定に行うことが可能となる。その結果、ウエハ面内、ロット内、ロット間でのレジストパターンの出来映えのばらつきを解消し、所望の形状および寸法のレジストパターンを高精度且つ安定に形成することが可能となる。尚、ステッパでは１ショットの露光が完了するとステージを１ステップ移動させて、次のショットの露光を行うステップアンドリピート動作をＸ−Ｙ方向に繰り返し行うことにより、ウエハ全面について露光処理を行う。上記した基板の位置検出およびフォーカス制御は、各ステップ毎に行われる。
【００１５】
フォトレジスト１１の露光が完了した後、ポストエクスポージャーベーク処理が行われる。続いて強アルカリ性の現像液がスプレーされ、露光部分のフォトレジストが除去される。現像後、ウエハは専用リンス又は純水など洗浄され、ポストベーク処理による乾燥処理が施される（図２（ｆ））。
【００１６】
次に、臭化水素（ＨＢｒ）と六フッ化硫黄（ＳＦ６）の混合ガスを用いたドライエッチングを行い、フォトレジスト１１の開口部分から露出したＷＳｉ２膜３０を除去する（図２（ｇ））。このドライエッチング処理においては、ドライエッチング装置の真空引きしたチャンバーにウエハを入れ、上記エッチングガスをチャンバー内に導入し、上部電極を接地し、これに対向するウエハを保持したウエハホルダーに高周波電圧印加することによりプラズマを発生させる。これにより、電界加速されたイオンの衝突および励起されたイオンやラジカルとの化学反応によりフォトレジスト１１の開口部分から露出したＷＳｉ２膜３０がエッチングされる。
【００１７】
次に、ＳｉＯ２膜２０を介して、例えばボロン（Ｂ）をイオン注入することによりフォトレジスト１１の開口部分より露出した基板表面に沿ってｐ型のウェル領域１２を形成する（図２（ｈ））。イオン注入は、イオン注入機のチャンバー内にボロンガスを導入し、これを放電によりイオン化し、電界で加速して基板表面に打ち込むことにより行われる。不純物の注入深さは注入エネルギーによって制御し、不純物の添加量はイオンのビーム電流と照射時間によって制御する。ＳｉＯ２膜２０は、このイオン注入の際にＳｉＣ基板１０が受けるダメージを低減させる保護膜としての役割を担う。
【００１８】
次に、オゾン（Ｏ３）照射やＯ２プラズマ照射によるドライアッシング工程において基板表面に形成されたフォトレジスト１１を除去する。その後、硫酸洗浄を行い、フォトレジストの残渣処理を行う（図２（ｉ））。
【００１９】
次に、臭化水素（ＨＢｒ）と六フッ化硫黄（ＳＦ６）の混合ガスを用いた基板全面のドライエッチングを行うことによりフォトレジスト１１によって覆われていた部分のＷＳｉ２膜３０を完全に除去する（図２（ｊ））。
【００２０】
次に、硫酸過水（ＳＰＭ）およびフッ化水素（ＨＦ）を用いた基板洗浄を実施することにより、保護膜として基板表面に形成されたＳｉＯ２膜２０を除去する（図２（ｋ））。
【００２１】
以上の各プロセスステップを経ることにより、ウェル領域形成工程が完了する。このように、本発明のフォトレジストパターンの形成方法によれば、フォトレジストの下方に光反射膜を形成することとしたので、ＳｉＣ等の透明又は半透明の基板材料にフォトマスクを用いて加工処理を施す場合でも、フォトレジストの露光処理において基板の厚み方向の位置検出を適性かつ安定して行うことが可能となり、適正な露光光のフォーカス制御を行うことが可能となる。その結果、所望の形状および寸法どおりにレジストパターンを形成することができ、ウエハ面内、ロット内、ロット間でのレジストパターンの出来映えのばらつきが解消され、ひいては半導体装置の品質の安定化に寄与することができる。基板の位置検出のために基板表面に導入されるＷＳｉ２膜は、その後の工程で完全に除去されるのでデバイスへの影響はない。更に本発明のフォトレジストパターンの形成方法によれば露光処理において行われるチップレベリングを適正に行うことができるという効果も期待できる。チップレベリングとは露光装置の投影レンズにより形成される像面に対してウエハを平行にするための位置制御であり、フォーカス制御の場合と同様、基板に照射されたハロゲン光の反射光に基づいて制御がなされる。
【００２２】
次に、本発明のレジストパターンの形成方法を適用した他の実施例として図３に、ＳＴＩ（Shallow trench isolation）形成工程のプロセスステップを示す。まず、ＳｉＣ基板１０を用意する。ＳｉＣ基板１０は、例えば窒素Ｎがドーピングされた厚さ３００ｕｍ程度のｎ型４Ｈ−ＳｉＣ基板であり、光透過性を有している。次にＳｉＣ基板１０に対して、初期洗浄が行われる。洗浄には例えば硫酸過水（ＳＰＭ）およびフッ化水素（ＨＦ）が用いられる。その後、洗浄液を超純水等で洗い流し、例えばスピンドライ法により乾燥処理が施される（図３（ａ））。
【００２３】
次に、熱酸化法によりＳｉＣ基板１０の表面にＳｉＯ２膜４０を成長させ、さらにその上にシラン（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）ガスを原料ガスとして使用したＣＶＤ法によりシリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４）４１を堆積させる（図３（ｂ））。ＳｉＯ２膜４０およびシリコン窒化膜４１はその後のトレンチ形成の際のマスクとして機能するとともにＣＭＰ平坦化の際のストッパーとしての役割も担う。
【００２４】
次に、シリコン窒化膜４１上の全面にスパッタリング法によりタングステンシリサイド（ＷＳｉ２）膜３０を例えば２０ｎｍ程度堆積させる（図３（ｃ））。ＷＳｉ２膜３０は上記のウェル領域形成の場合と同様、露光処理における露光光のフォーカス制御のための光反射膜としての役割を担う。
【００２５】
次に、堆積されたＷＳｉ２膜３０上の全面に感光性樹脂からなるフォトレジスト１１を塗布する（図３（ｄ））。フォトレジスト１１は、スピンコート法により塗布される。フォトレジスト１１が塗布された後はプリベークが施される。
【００２６】
次に、フォトレジスト１１が形成されたウエハをステッパのステージにセットして、原盤マスク（レチクル）および縮小投影レンズ２００を介してフォトレジスト１１を縮小投影露光する（図３（ｅ））。露光光の光源としては、例えばフッ化クリプトン（ＫｒＦ）のエキシマレーザを用いることができる。露光光のフォーカス制御は、上記の如くフォーカス検出光の反射光に基づいて基板の厚み方向の位置検出がなされることにより行われるが、フォーカス検出光はＳｉＣ基板内部に透過せずに、ＷＳｉ２膜３０の表面で反射されるので、基板の位置検出を正確に行うことが可能となる。その結果、所望の形状および寸法どおりにレジストパターンを形成することができウエハ面内、ロット内、ロット間でのレジストパターンの出来映えのばらつきを解消することが可能となる。露光処理は、ステップアンドリピート動作により、ウエハ全面について行われる。フォトレジスト１１の露光が完了した基板は、ポストエクスポージャーベーク処理が行われた後、強アルカリ性の現像液がスプレーされ、露光部分のフォトレジストが除去される。現像後、基板は専用リンス又は純水など洗浄され、ポストベーク処理による乾燥処理が施される。
【００２７】
次に、臭化水素（ＨＢｒ）と六フッ化硫黄（ＳＦ６）の混合ガスを用いたドライエッチングを行い、フォトレジスト１１の開口部分から露出したＷＳｉ２膜３０を除去する。続いて、ＷＳｉ２膜３０のエッチングによってフォトレジスト１１の開口部分から露出したシリコン窒化膜４１およびＳｉＯ２膜４０をドライエッチング処理により除去する。その後、オゾン（Ｏ３）照射やＯ２プラズマ照射によるドライアッシングおよび硫酸洗浄を行いフォトレジスト１１を除去する。次に、フォトレジストによって覆われていた部分のＷＳｉ２膜３０をドライエッチングにより除去する。ＳｉＣ基板１０上には、パターニングが施されたＳｉＯ２膜４０およびシリコン窒化膜４１の積層膜が残る（図３（ｆ））。
【００２８】
次に、パターニングが施されたＳｉＯ２膜４０およびシリコン窒化膜４１をマスクとして、例えば六フッ化硫黄（ＳＦ６）をエッチングガスとして用いたドライエッチングによりＳｉＣ基板１０にトレンチ５０を形成する（図３（ｇ））。続いて、熱酸化法によりトレンチ５０の内壁に熱酸化膜５１を形成する（図３（ｈ））。
【００２９】
次に、例えばシラン（ＳｉＨ４）と酸素（Ｏ２）を原料ガスとして使用したＣＶＤ法により、トレンチ５１内を埋め込むように基板上にＳｉＯ２膜６０を堆積させる（図３（ｉ））。
【００３０】
次に、ＣＭＰ平坦化法により、基板上に堆積されたＳｉＯ２膜６０を研磨する。ＣＭＰ平坦化では回転テーブル表面に貼り付けた研磨パッドに、スピンドルに固定したウエハを接触させ、シリカ粒子を含んだ研磨液（スラリー）を基板表面に流しながら研磨する。ＣＭＰ平坦化は、基板上に形成されたシリコン窒化膜４１が露出するまで行われる。その後、ＳｉＣ基板１０上に残ったシリコン窒化膜４１は、熱リン酸（Ｈ３ＰＯ４）で、ＳｉＯ２膜４０は、フッ化水素（ＨＦ）で除去する。以上の一連の工程によりＳｉＣ基板１０に素子分離領域６１が形成され、ＳＴＩ形成工程が完了する。
【００３１】
このように、本発明のレジストパターンの形成方法はＳＴＩ形成工程においても適用することが可能であり、上記のウェル領域形成工程の場合と同様、ＷＳｉ膜３０をフォトレジストの下層に設けることにより、露光装置による基板の厚み方向の位置検出が適正且つ安定して行われるため、露光光のフォーカス制御を適正に行うことができ、所望の形状および寸法どおりにレジストパターンを形成することが可能となる。その結果、ウエハ面内、ロット内、ロット間でのレジストパターンの出来映えのばらつきが解消され、ひいては、半導体装置の品質の安定化に寄与することができる。
【００３２】
尚、本発明のレジストパターンの形成方法は、上記実施例以外のフォトリソ工程を伴う他のプロセスにおいても適用することが可能である。例えば、ＳｉＣ基板にロコス（Local Oxidation of Silicon）法により、フィールド酸化膜を形成する工程において、部分的な酸化を行うマスクとして使用されるシリコン窒化膜をパターニングする際のレジストパターン形成にも適用することが可能である。また、ゲート電極形成工程において、基板上に堆積されたゲート電極を構成するポリシリコン膜をパターニングする際のレジストパターン形成にも適用することが可能である。更に、ＳｉＣ基板に形成されたソース/ドレイン領域に電気的に接続するコンタクトプラグを形成する工程において、基板上に堆積された絶縁膜にコンタクトプラグを埋め込むべきコンタクトホールを形成する際のレジストパターン形成にも適用することが可能である。
【００３３】
また、上記した実施例においては光反射膜としてタングステンシリサイド（ＷＳｉ２）を用いたが、光反射膜の材料としてはＡｌ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｍｏ、Ｗ等の他の金属を使用することとしてもよい。また、光反射膜はスパッタ法に限らずＣＶＤ法や蒸着法を用いて形成することとしてもよく、その膜厚は、適宜変更することが可能である。
【００３４】
また、本発明はＳｉＣ基板が使用される半導体装置の製造工程において適用することにより顕著な効果を奏するが、他の基板、すなわち従来のバルク基板等を用いた半導体装置の製造工程において適用することが可能であり、一定の効果が得られることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来のレジストパターン形成方法を適用したウェル領域形成工程のプロセスステップを示す図である。
【図２】本発明の実施例であるレジストパターン形成方法を適用したウェル領域形成工程のプロセスステップを示す図である。
【図３】本発明の実施例であるレジストパターン形成方法を適用したＳＴＩ形成工程のプロセスステップを示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０ ＳｉＣ基板
１１ フォトレジスト
２０ ＳｉＯ２膜
３０ ＷＳｉ２膜
１００ マスク（レチクル）
２００ 縮小投影レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクパターンの形成方法であって、
半導体基板又は前記半導体基板上に形成された下地層上に光反射膜を形成するステップと、
前記光反射膜の上にフォトレジストを形成するステップと、
前記半導体基板にフォーカス検出光を照射して前記光反射膜で反射される反射光に基づいて調整された焦点位置にマスクを介して露光光を照射して前記フォトレジストを選択的に露光するステップと、
前記フォトレジストの露光部分又は非露光部分を選択的に除去して前記フォトレジストにパターニングを施して前記マスクパターンとするステップと、
を含むことを特徴とするマスクパターンの形成方法。
【請求項２】
前記半導体基板と前記光反射膜の間に保護膜を形成するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項３】
前記光反射膜は、金属膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項４】
前記光反射膜は、平坦であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項５】
前記フォトレジストのパターニング後に前記光反射膜を除去するステップを更に含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項６】
前記半導体基板は、光透過性を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項７】
前記半導体基板はＳｉＣであることを特徴とする請求項６に記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載のマスクパターンの形成方法を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１】
マスクパターンの形成方法であって、
半導体基板又は前記半導体基板上に形成された下地層上に光反射膜を形成するステップと、
前記光反射膜の上にフォトレジストを形成するステップと、
前記半導体基板にフォーカス検出光を照射して前記光反射膜で反射される反射光に基づいて調整された焦点位置にマスクを介して露光光を照射して前記フォトレジストを選択的に露光するステップと、
前記フォトレジストの露光部分又は非露光部分を選択的に除去して前記フォトレジストにパターニングを施して前記マスクパターンとするステップと、
を含むことを特徴とするマスクパターンの形成方法。
【請求項２】
前記半導体基板と前記光反射膜の間に保護膜を形成するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項３】
前記光反射膜は、金属膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項４】
前記光反射膜は、平坦であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項５】
前記フォトレジストのパターニング後に前記光反射膜を除去するステップを更に含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項６】
前記半導体基板は、光透過性を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項７】
前記半導体基板はＳｉＣであることを特徴とする請求項６に記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載のマスクパターンの形成方法を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２３８８６８（Ｐ２００９−２３８８６８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８０５０６（Ｐ２００８−８０５０６）
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（３０８０３３７１１）ＯＫＩセミコンダクタ株式会社 (898)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（３０８０３３７１１）ＯＫＩセミコンダクタ株式会社 (898)
【Ｆターム（参考）】
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