JP2002319575A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JP2002319575A
JP2002319575A JP2001124343A JP2001124343A JP2002319575A JP 2002319575 A JP2002319575 A JP 2002319575A JP 2001124343 A JP2001124343 A JP 2001124343A JP 2001124343 A JP2001124343 A JP 2001124343A JP 2002319575 A JP2002319575 A JP 2002319575A
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film
sion
processed
coating
semiconductor device
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JP2001124343A
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Takahiro Maruyama
隆弘 丸山
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 下地に損傷あるいは膜減りを与えることな
く、p−SiON膜を除去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】 下地膜1の表面に被加工膜2を形成し、
更に被加工膜2の表面に反射防止膜としてp−SiON
膜3を形成する工程と、p−SiON膜3上にマスク用
のレジストを塗布してp−SiON膜3及び被加工膜2
をエッチングし、所定のパターンを形成する工程と、パ
ターンが形成されたp−SiON膜3及び被加工膜2を
覆うように下地膜1上に塗布系の膜4を塗布すると共
に、この塗布系の膜4をエッチバックしてp−SiON
膜3の表面を露出させる工程と、被加工膜2及び塗布系
の膜4に対して選択性のあるプロセスによりp−SiO
N膜3を除去する工程と、被加工膜2及び下地膜1に対
して選択性のあるプロセスにより塗布系の膜4を除去す
る工程とを有する製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の製
造方法、特にリソグラフィー工程で反射防止膜を用いる
半導体装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化により素子
の微細化が進み、ゲートなどの写真製版におけるリソグ
ラフィー工程で、下地からの光の反射を低減するために
反射防止膜を用いることが多くなっている。この反射防
止膜の一つとして、プラズマCVD法で堆積され、酸素
及び窒素を含有するSi膜(p−SiON膜)が知られ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置の製
造におけるリソグラフィー工程で用いられているp−S
iON膜は、光の反射防止には有効であるが、絶縁性が
比較的悪いため、半導体装置にそのまま残存させると配
線間のショートを発生させるなどの不都合が生ずる恐れ
があるという問題点があった。そのため、エッチング等
の方法によりp−SiON膜を除去しようとすると、そ
の下地の一部もエッチングされ、損傷を受けたり、膜減
りが生ずるという問題点があった。
【0004】この発明は、上記のような問題点に対処す
るためになされたもので、下地に損傷を与えたり、ある
いは膜減りを生じさせることなく、p−SiON膜を除
去することができる半導体装置の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置の製造方法は、下地膜の表面に被加工膜を形成し、更
に被加工膜の表面に反射防止膜としてp−SiON膜を
形成する工程と、p−SiON膜上にマスク用のレジス
トを塗布してp−SiON膜及び被加工膜をエッチング
し、所定のパターンを形成する工程と、パターンが形成
されたp−SiON膜及び被加工膜を覆うように下地膜
上に塗布系の膜を塗布すると共に、この塗布系の膜をエ
ッチバックしてp−SiON膜の表面を露出させる工程
と、被加工膜及び塗布系の膜に対して選択性のあるプロ
セスによりp−SiON膜を除去する工程と、被加工膜
及び下地膜に対して選択性のあるプロセスにより塗布系
の膜を除去する工程とを有するものである。
【0006】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
また、被加工膜をシリコン酸化膜で、下地膜を多結晶シ
リコンで、塗布系の膜をレジストで、それぞれ構成する
と共に、p−SiON膜を除去するプロセスとしてC
l、Br、Fのいずれかを含むハロゲンガスを使用した
ドライエッチを用いるようにしたものである。
【0007】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
また、被加工膜を多結晶シリコンで、下地膜をシリコン
酸化膜で、塗布系の膜をレジストで、それぞれ構成する
と共に、p−SiON膜を除去するプロセスとしてフル
オロカーボン系のガスを使用したドライエッチを用いる
ようにしたものである。
【0008】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
また、被加工膜をシリコン酸化膜で、下地膜を多結晶シ
リコンで、塗布系の膜をフッ素化ポリアリルエーテル等
の低誘電率有機系塗布材料で、それぞれ構成すると共
に、p−SiON膜を除去するプロセスとしてCl、B
r、Fのいずれかを含むハロゲンガスを使用したドライ
エッチを用いるようにしたものである。
【0009】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
また、被加工膜を多結晶シリコンで、下地膜をシリコン
酸化膜で、塗布系の膜をフッ素化ポリアリルエーテル等
の低誘電率有機系塗布材料で、それぞれ構成すると共
に、p−SiON膜を除去するプロセスとしてフルオロ
カーボン系のガスを使用したドライエッチを用いるよう
にしたものである。
【0010】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
また、塗布系の膜をエッチバック及び除去するプロセス
としてOを含むガスを使用したドライエッチを用いる
ようにしたものである。
【0011】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
また、塗布系の膜を除去するプロセスとしてOガスを
使用したアッシングを行なうものである。
【0012】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
また、p−SiON膜及び被加工膜をエッチングして所
定のパターンを形成する工程でダミーパターンを形成
し、下地膜上におけるパターン密度がほぼ一様になるよ
うにしたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を図にもとづいて説明する。図1〜図5
は、実施の形態1の製造方法を示す工程毎の断面図であ
る。これらの図において、1は多結晶シリコン等からな
る下地膜、2は下地膜の表面に形成されたシリコン酸化
膜等の被加工膜、3は被加工膜2の表面に形成された反
射防止用のp−SiON膜である。
【0014】図1は、下地膜1の表面に被加工膜2を形
成し、更に、被加工膜2の表面にp−SiON膜3を形
成した後、p−SiON膜3の表面に塗布されるレジス
ト(図示せず)をマスクとして、p−SiON膜3と、
その下部の被加工膜2とを周知の手法でエッチングして
所定のパターンを形成し、更にレジストを除去した状態
を示している。その後、図2に示すように、p−SiO
N膜3及び被加工膜2を覆うように、下地膜1上にフォ
トレジスト等の塗布系の膜4を塗布し、次いで、O
スを使用したドライエッチを行なうことにより、図3に
示すように、p−SiON膜3が露出するまでエッチバ
ックを行なう。
【0015】更に、被加工膜2及び塗布系の膜4に対し
て選択性のあるプロセスにより図4に示すように、p−
SiON膜3を除去する。この工程は、例えば、Cl、
Br、F等のいずれかを含むハロゲンガスを使用したド
ライエッチを行なうことによりp−SiON膜をフォト
レジストやSiOに対して選択的に除去することが可
能である。最後に、塗布系の膜4を被加工膜2、下地膜
1の双方に対して選択性のあるプロセスにより図5に示
すように、p−SiON膜3を残さずに所望のパターン
を得ることができる。この工程は、例えば、Oガスを
使用したアッシングを行なうことにより、シリコン酸化
膜や多結晶シリコンに対してレジストを選択的に除去す
ることが可能である。
【0016】実施の形態2.次に、この発明の実施の形
態2の製造方法について説明する。この実施の形態は、
図1〜図5において、下地膜1をシリコン酸化膜で、被
加工膜2を多結晶シリコンで、また、塗布系の膜4をレ
ジストで、それぞれ構成すると共に、図4に示すp−S
iON膜3の除去プロセスとしてフルオロカーボン系の
ガスを使用したドライエッチを行なうものである。その
他の工程は実施の形態1と同様であり、p−SiON膜
を残さずに所望のパターンを得ることができる。
【0017】実施の形態3.次に、この発明の実施の形
態3の製造方法について説明する。この実施の形態は、
図1〜図5において、塗布系の膜4としてフォトレジス
トの代わりにフッ素化ポリアリルエーテル等の低誘電率
有機系塗布材料を使用するものである。その他の工程は
実施の形態1と同様であり、実施の形態1と同様な効果
を期待することができる。
【0018】実施の形態4.次に、この発明の実施の形
態4を図にもとづいて説明する。図6(a)(b)は、
下地膜1上に形成される被加工膜2とp−SiON膜3
とのパターンの密度が一様でない場合の問題点を説明す
る説明図、図7(a)(b)は、実施の形態4の製造方
法を示す工程の断面図である。即ち、図6(a)に示す
ように、下地膜1上のパターンの近傍に隣接パターンが
存在せず、パターンの密度が低い場合は、パターン上に
塗布系の膜4を塗布した場合、パターンのある部分と、
パターンのない部分とで塗布系の膜4の厚さに差が生
じ、パターンのない部分では薄くなる。従って、この状
態で塗布系の膜4をエッチバックしてp−SiON膜3
が露出するようにすると、図6(b)に示すように、パ
ターンのない部分では塗布系の膜4の厚さが非常に薄く
なり、制御が困難になるという問題点が発生する。
【0019】実施の形態4は、このような事態に対処す
るもので、図7(a)に示すように、パターン密度の低
い部分には、パターン形成時にダミーパターン5を設
け、パターン密度が下地膜1の表面でほぼ一様となるよ
うにするものである。この結果、各パターン上に塗布系
の膜4を塗布した場合、図7(a)に示すように、塗布
系の膜4の厚さがほぼ一様になる。従って、塗布系の膜
4をエッチバックしてp−SiON膜3を露出させた場
合にも、図7(b)に示すように、塗布系の膜4の膜厚
が十分な厚さとなり、エッチバック量の制御が容易とな
る。
【0020】
【発明の効果】この発明に係る半導体装置の製造方法
は、下地膜の表面に被加工膜を形成し、更に被加工膜の
表面に反射防止膜としてp−SiON膜を形成する工程
と、p−SiON膜上にマスク用のレジストを塗布して
p−SiON膜及び被加工膜をエッチングし、所定のパ
ターンを形成する工程と、パターンが形成されたp−S
iON膜及び被加工膜を覆うように下地膜上に塗布系の
膜を塗布すると共に、この塗布系の膜をエッチバックし
てp−SiON膜の表面を露出させる工程と、被加工膜
及び塗布系の膜に対して選択性のあるプロセスによりp
−SiON膜を除去する工程と、被加工膜及び下地膜に
対して選択性のあるプロセスにより塗布系の膜を除去す
る工程とを有するものであるため、被加工膜や下地膜に
損傷を与えたり、あるいは膜減りを生じさせることな
く、反射防止膜であるp−SiON膜を除去することが
できる。
【0021】この発明に係る半導体装置の製造方法は、
また、p−SiON膜及び被加工膜をエッチングして所
定のパターンを形成する工程でダミーパターンを形成
し、下地膜上におけるパターン密度がほぼ一様になるよ
うにしたため、製造工程中におけるエッチバック量の制
御が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1のパターン形成工程
を示す断面図である。
【図2】この発明の実施の形態1の塗布系の膜を塗布す
る工程を示す断面図である。
【図3】この発明の実施の形態1の塗布系の膜をエッチ
バックする工程を示す断面図である。
【図4】この発明の実施の形態1のp−SiON膜を選
択的に除去する工程を示す断面図である。
【図5】 この発明の実施の形態1の塗布系の膜を選択
的に除去する工程を示す断面図である。
【図6】 この発明の実施の形態1において、パターン
密度が低い時の問題点を示す説明用の断面図である。
【図7】 この発明の実施の形態4の特徴を説明するた
めの断面図である。
【符号の説明】
1 下地膜、 2 被加工膜、 3 p−SiON
膜、 4 塗布系の膜、 5 ダミーパターン。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下地膜の表面に被加工膜を形成し、更に
    被加工膜の表面に反射防止膜としてプラズマCVD法で
    堆積し、酸素及び窒素を含有するSi膜(以下、p−S
    iON膜という)を形成する工程と、上記p−SiON
    膜上にマスク用のレジストを塗布して上記p−SiON
    膜及び被加工膜をエッチングし、所定のパターンを形成
    する工程と、パターンが形成された上記p−SiON膜
    及び被加工膜を覆うように上記下地膜上に塗布系の膜を
    塗布すると共に、この塗布系の膜をエッチバックして上
    記p−SiON膜の表面を露出させる工程と、上記被加
    工膜及び塗布系の膜に対して選択性のあるプロセスによ
    り上記p−SiON膜を除去する工程と、上記被加工膜
    及び下地膜に対して選択性のあるプロセスにより上記塗
    布系の膜を除去する工程とを有することを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 被加工膜をシリコン酸化膜で、下地膜を
    多結晶シリコンで、塗布系の膜をレジストで、それぞれ
    構成すると共に、p−SiON膜を除去するプロセスと
    してCl、Br、Fのいずれかを含むハロゲンガスを使
    用したドライエッチを用いるようにしたことを特徴とす
    る請求項1記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 被加工膜を多結晶シリコンで、下地膜を
    シリコン酸化膜で、塗布系の膜をレジストで、それぞれ
    構成すると共に、p−SiON膜を除去するプロセスと
    してフルオロカーボン系のガスを使用したドライエッチ
    を用いるようにしたことを特徴とする請求項1記載の半
    導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 被加工膜をシリコン酸化膜で、下地膜を
    多結晶シリコンで、塗布系の膜をフッ素化ポリアリルエ
    ーテル等の低誘電率有機系塗布材料で、それぞれ構成す
    ると共に、p−SiON膜を除去するプロセスとしてC
    l、Br、Fのいずれかを含むハロゲンガスを使用した
    ドライエッチを用いるようにしたことを特徴とする請求
    項1記載の半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 被加工膜を多結晶シリコンで、下地膜を
    シリコン酸化膜で、塗布系の膜をフッ素化ポリアリルエ
    ーテル等の低誘電率有機系塗布材料で、それぞれ構成す
    ると共に、p−SiON膜を除去するプロセスとしてフ
    ルオロカーボン系のガスを使用したドライエッチを用い
    るようにしたことを特徴とする請求項1記載の半導体装
    置の製造方法。
  6. 【請求項6】 塗布系の膜をエッチバック及び除去する
    プロセスとしてOを含むガスを使用したドライエッチ
    を用いるようにしたことを特徴とする請求項4または請
    求項5記載の半導体装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 塗布系の膜を除去するプロセスとしてO
    ガスを使用したアッシングを行なうことを特徴とする
    請求項1〜請求項5のいずれか1項記載の半導体装置の
    製造方法。
  8. 【請求項8】 p−SiON膜及び被加工膜をエッチン
    グして所定のパターンを形成する工程でダミーパターン
    を形成し、下地膜上におけるパターン密度がほぼ一様に
    なるようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項7の
    いずれか1項記載の半導体装置の製造方法。
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