JP2004165675A - Method for producing semiconductor integrated circuit device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent size valuation due to difference in a mask pattern layout when a linear pattern of a gate electrode/wiring or metal-wiring of a MOS transistor. <P>SOLUTION: In a method for producing a semiconductor integrated circuit device, when a plurality of semiconductor integrated circuit devices, in which a circuit pattern having a linear pattern is provided and at least a part of production process is common, is produced, dry etching is performed to a film for processing with controlling dry etching conditions depending on circumferential length per unit area of the linear pattern in each of the semiconductor integrated circuit devices. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

本発明は、半導体集積回路装置及びその製造方法に関し、特に、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の微細な繰り返しパターンを有する素子群の混載が可能なシステムLSIにおける、MOS型トランジスタのゲート電極・配線又はメタル配線等のライン状パターンを形成するための技術に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a gate electrode and wiring of a MOS transistor in a system LSI in which an element group having a fine repetitive pattern such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) can be mixedly mounted. Also, the present invention relates to a technique for forming a linear pattern such as a metal wiring.

近年、例えばDRAMが混載された半導体集積回路装置として、搭載DRAM容量が20メガビットを超えるようなシステムLSIが量産化されつつある。   2. Description of the Related Art In recent years, for example, as a semiconductor integrated circuit device in which a DRAM is embedded, a system LSI having a mounted DRAM capacity exceeding 20 megabits is being mass-produced.

また、DRAM、SRAM(Static Random Access Memory )又はROM(Read Only Memory)等のメモリー回路の1個の半導体チップへの搭載率(チップ全体の面積に対するメモリー回路の面積の比率:以下、占有面積率と称することもある)が用途又は仕様により異なるシステムLSIをはじめとする半導体集積回路装置の製造工程においては、ユニット回路が単に繰り返し配列されているだけではなく様々なレイアウトが施されたマスクパターンの加工が求められている。   Also, the mounting rate of a memory circuit such as a DRAM, an SRAM (Static Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory) on one semiconductor chip (the ratio of the area of the memory circuit to the area of the entire chip: hereinafter, the occupied area ratio) In the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device such as a system LSI that differs depending on the application or specification, not only the unit circuits are simply arranged repeatedly but also a mask pattern having various layouts. Processing is required.

ところで、従来から、マスクパターンを用いて被加工膜に対してエッチングを行なうことにより得られるパターン(以下、加工パターンと称する)の形状又は寸法が、マスクパターンレイアウトつまり素子パターンの配置の仕方によって変化する現象が知られている。   Conventionally, the shape or dimension of a pattern (hereinafter referred to as a processing pattern) obtained by etching a film to be processed using a mask pattern varies depending on the mask pattern layout, that is, the arrangement of element patterns. The phenomenon of doing is known.

その一例としては、フォトリソグラフィ工程におけるレジストパターン形成時に生じるパターン近接効果がある。これは、同じ設計形状及び設計寸法を有するパターンであっても、該パターンと、それに隣接する他のパターンとがどの程度接近しているか、又は隣接する他のパターンがどのような形状をしているか等によって、該パターンの加工形状又は加工寸法が異なってくる現象である。   As an example, there is a pattern proximity effect generated when a resist pattern is formed in a photolithography process. This means that even if the pattern has the same design shape and design dimensions, how close the pattern and other patterns adjacent to it are, or what shape other adjacent patterns take This is a phenomenon in which the processed shape or processed size of the pattern differs depending on whether the pattern is used.

また、他の例としては、ドライエッチング工程におけるローディング効果又はマイクロローディング効果があげられる。ローディング効果は、半導体チップ上における全被エッチング面積の大小に依存してエッチングレートが変化する現象であり、それによってパターン寸法の変動に若干の影響が生じることもある。マイクロローディング効果は、同一の半導体チップの内部にレイアウトされたパターンにおいて場所によって配列に粗密がある場合に、その粗密に依存して局所的にエッチングレートが異なる現象である。すなわち、全く同一のパターンであっても、それが疎に配列された箇所と密に配列された箇所とではエッチングレートが異なり、これによってもパターン寸法の変動に間接的な影響が生じる。   Another example is a loading effect or a micro-loading effect in a dry etching process. The loading effect is a phenomenon in which the etching rate changes depending on the size of the entire area to be etched on the semiconductor chip, which may slightly affect the pattern size. The microloading effect is a phenomenon in which, when a pattern laid out in the same semiconductor chip has unevenness in arrangement depending on the location, the etching rate is locally different depending on the unevenness. That is, even if the patterns are exactly the same, the etching rate is different between a portion where the patterns are sparsely arranged and a portion where the patterns are densely arranged, and this also has an indirect effect on variations in pattern dimensions.

前述のマスクパターンレイアウトに依存したパターン寸法の変動等の問題に対して、従来、近接効果又はローディング効果によってパターン寸法がマスクパターンレイアウトに依存して著しく変動すると考えられるようなマスク箇所でのみ、パターン寸法の変動を補正するような設計ルールが加えられていた。   Conventionally, with respect to the above-described problem of variation in pattern size depending on the mask pattern layout, the pattern size is limited only in a mask portion where the pattern size is considered to significantly vary depending on the mask pattern layout due to the proximity effect or the loading effect. Design rules were added to compensate for dimensional variations.

また、DRAMの混載が可能なシステムLSIの製造においては、DRAM搭載の有無又はDRAM占有面積率(チップ全体の面積に対するDRAMの面積の比率)に関係なく同一の加工方法又は加工条件が用いられてきた。   Further, in the manufacture of a system LSI in which a DRAM can be mixed, the same processing method or processing condition is used regardless of the presence or absence of the DRAM or the DRAM occupation area ratio (the ratio of the area of the DRAM to the area of the entire chip). Was.

しかしながら、LSIの微細化の進展に伴って、具体的には、集積回路パターン寸法が0.25μm以下、特に0.15μm以下という微細化の進展に伴って、より高精度な寸法制御が求められるようになってきたため、マスクパターンレイアウトの違いに起因して生じる寸法ばらつきが無視できなくなりつつある。   However, with the progress of miniaturization of LSI, specifically, with the progress of miniaturization of integrated circuit pattern dimensions of 0.25 μm or less, particularly 0.15 μm or less, higher precision dimensional control is required. As a result, the dimensional variation caused by the difference in the mask pattern layout cannot be ignored.

図8は、24メガビットのDRAMが搭載された半導体集積回路装置(以下、DRAM搭載品種と称する)、及びDRAMが搭載されていない半導体集積回路装置(以下、DRAM非搭載品種と称する)のそれぞれの製造においてレジストパターンをマスクとしてドライエッチングによりゲート電極を形成した場合における、エッチング前のレジストパターンの寸法と完成したゲート電極の寸法との差であるCD(critical dimension)ロスの頻度分布を示している。尚、図8に示す結果は、DRAM搭載品種及びDRAM非搭載品種のそれぞれの製造において同一のゲート電極加工プロセスを採用して得られたものである。また、CDロスの計算方法は、(エッチング前のレジストパターンの寸法)−(完成したゲート電極の寸法)である。   FIG. 8 shows a semiconductor integrated circuit device on which a 24-megabit DRAM is mounted (hereinafter, referred to as a DRAM mounted type) and a semiconductor integrated circuit device on which a DRAM is not mounted (hereinafter, referred to as a non-DRAM mounted type). FIG. 9 shows a frequency distribution of CD (critical dimension) loss, which is a difference between the dimension of a resist pattern before etching and the dimension of a completed gate electrode when a gate electrode is formed by dry etching using a resist pattern as a mask in manufacturing. . Note that the results shown in FIG. 8 are obtained by employing the same gate electrode processing process in the manufacture of the DRAM-mounted product and the non-DRAM-mounted product. The method of calculating the CD loss is (dimension of resist pattern before etching)-(dimension of completed gate electrode).

図8に示すように、各品種について同一のゲート電極加工プロセスを用いているにも関わらず、パターン寸法にマスクパターンレイアウト依存性が発生している。   As shown in FIG. 8, although the same gate electrode processing process is used for each product, the pattern dimension has a dependency on the mask pattern layout.

すなわち、従来の半導体集積回路装置の製造方法においては、同一のゲート電極加工プロセスを採用したとしても、品種の違いに伴うマスクパターンレイアウトの違いによって、ゲート電極寸法がばらついてしまう。言い換えると、ゲート電極寸法に品種依存性が発生してしまう。その結果、特定のマスクを用いて製造される半導体集積回路装置の特定の品種において、MOS型トランジスタの特性が設計仕様からずれてしまい、動作マージンが狭くなってしまうという問題が生じる。このような問題は設計ルールが0.18μm以下になると特に無視できなくなる。   That is, in the conventional method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, even if the same gate electrode processing process is employed, gate electrode dimensions vary due to differences in mask pattern layout due to differences in product types. In other words, the gate electrode dimensions are dependent on the type. As a result, in a specific type of semiconductor integrated circuit device manufactured using a specific mask, there is a problem that the characteristics of the MOS transistor deviate from the design specifications and the operation margin is narrowed. Such a problem cannot be ignored especially when the design rule is 0.18 μm or less.

前記に鑑み、本発明は、MOS型トランジスタのゲート電極・配線又はメタル配線等のライン状パターンを形成するときに、マスクパターンレイアウトの違いに起因して寸法ばらつきが生じることを防止することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to prevent a dimensional variation due to a difference in a mask pattern layout when a linear pattern such as a gate electrode / wiring or a metal wiring of a MOS transistor is formed. And

前記の目的を達成するために、本願発明者らは、マスクパターンレイアウトの違いによって寸法ばらつきが生じる原因について検討した。   In order to achieve the above object, the present inventors have studied the causes of dimensional variations due to differences in mask pattern layout.

その結果、CMOS(Complementaly Metal-Oxide Semiconductor )からなるロジック回路が搭載されており、且つゲート電極及び配線が密に配列されてなるDRAM等のメモリー回路が搭載された半導体集積回路装置においては、メモリ回路の占有面積率によってパターン寸法が変動することを見いだした。   As a result, in a semiconductor integrated circuit device in which a logic circuit composed of a CMOS (Complementaly Metal-Oxide Semiconductor) is mounted and a memory circuit such as a DRAM in which gate electrodes and wirings are densely arranged is mounted. It has been found that the pattern size varies depending on the occupied area ratio of the circuit.

また、マスクパターンレイアウトの違いによって寸法ばらつきが生じる現象は、被エッチング面積の大小つまりパターン面積の大小に依存して生じる前述のローディング効果とは性質が異なることを見いだした。さらに、この現象は、図8から明らかなように、チップ内部の局所的なパターンの粗密等に依存して生じるマイクロローディング効果とも異なり、チップ全体にわたってパターン寸法が変動するという新規な性質の現象であるということを見いだした。   In addition, it has been found that the phenomenon that the dimensional variation occurs due to the difference in the mask pattern layout is different from the above-described loading effect that occurs depending on the size of the area to be etched, that is, the size of the pattern area. Further, as is apparent from FIG. 8, this phenomenon differs from the microloading effect that occurs depending on the local density of the pattern inside the chip, and is a phenomenon of a novel property that the pattern dimension fluctuates over the entire chip. I found that there was.

ところで、前述のように、ゲート電極寸法等の加工寸法における品種依存性はCDロスに起因して発生している。一方、現在のドライエッチング工程では、サイドエッチングを防止して異方性ドライエッチングを達成するために、側壁保護効果を有するエッチングガス(以下、デポガスと称する)を用いるか、又は側壁保護効果を有するエッチング反応生成物を形成している。例えば、ポリシリコン膜に対してドライエッチングを行なってゲート電極を形成する場合、エッチングガスとして塩素含有ガスが用いられると同時にデポガスとしてHBrガスがよく用いられる。このようにすると、ポリシリコン膜の側壁に、HBrとポリシリコンとの反応生成物であるSiBr4 からなる揮発性の低い側壁保護膜が形成される。また、アルミニウム膜に対してドライエッチングを行なってアルミニウム配線を形成する場合、最近、デポガスとしてCHF3 ガスがよく用いられる。ここで、フッ素含有ガスであるCHF3 ガスは、側壁保護膜を形成するために添加された堆積性のガスである一方、アルミニウム膜のエッチングには寄与しない。 By the way, as described above, the kind dependence on the processing dimensions such as the gate electrode dimensions occurs due to the CD loss. On the other hand, in the current dry etching process, in order to prevent side etching and achieve anisotropic dry etching, an etching gas having a sidewall protection effect (hereinafter, referred to as a deposition gas) is used or has a sidewall protection effect. An etching reaction product is formed. For example, when dry etching is performed on a polysilicon film to form a gate electrode, a chlorine-containing gas is used as an etching gas and an HBr gas is often used as a deposition gas. This forms a low-volatility sidewall protection film made of SiBr 4 which is a reaction product of HBr and polysilicon on the sidewall of the polysilicon film. When dry etching is performed on an aluminum film to form an aluminum wiring, recently, CHF 3 gas is often used as a deposition gas. Here, the CHF 3 gas, which is a fluorine-containing gas, is a deposition gas added for forming the sidewall protective film, but does not contribute to the etching of the aluminum film.

そして、マスクパターンレイアウトと無関係に同一のゲート電極加工プロセスを用いる場合において被エッチング膜の加工形状を側壁保護効果により制御しようとすると、保護対象となる被エッチング膜の側壁の面積が増大するに従って単位面積当たりの側壁保護効果が減少し、それによりCDロスが増大してしまうことを本願発明者らは見出した。   If the same gate electrode processing process is used irrespective of the mask pattern layout and the processed shape of the film to be etched is controlled by the side wall protection effect, the unit area increases as the area of the side wall of the film to be protected increases. The present inventors have found that the side wall protection effect per area decreases, thereby increasing CD loss.

図9は、DRAM非搭載品種を含む様々なDRAM占有面積率を有する品種における、単位面積当たりのゲート電極周縁長(ゲート電極の周縁部の長さ)とDRAM占有面積率との関係を示している。尚、図9のグラフにおいて、縦軸にとった「単位面積当たりのゲート電極周縁長」とは、所定の回路領域上におけるゲート電極の総周縁長を所定の回路領域の面積で割った値を意味する。ここで所定の回路領域はチップ全体であってもよい。   FIG. 9 shows the relationship between the peripheral edge length of the gate electrode (the length of the peripheral portion of the gate electrode) per unit area and the DRAM occupation area ratio in the products having various DRAM occupation area ratios including the products without DRAM. I have. In the graph of FIG. 9, the “perimeter of the gate electrode per unit area” on the vertical axis is a value obtained by dividing the total perimeter of the gate electrode on a predetermined circuit region by the area of the predetermined circuit region. means. Here, the predetermined circuit area may be the entire chip.

図9に示すように、DRAM占有面積率が増加するに従って、単位面積当たりのゲート電極周縁長が増大する。   As shown in FIG. 9, the peripheral edge length of the gate electrode per unit area increases as the area occupied by the DRAM increases.

また、図10は、様々な品種における、単位面積当たりのゲート電極周縁長とCDロスとの関係を示している。   FIG. 10 shows the relationship between the gate electrode peripheral length per unit area and the CD loss in various types.

図10に示すように、単位面積当たりのゲート電極周縁長が大きくなるとゲート電極寸法が細る(CDロスが正になる)一方、単位面積当たりのゲート電極周縁長が小さくなるとゲート電極寸法が太る(CDロスが負になる)。これは、単位面積当たりのゲート電極周縁長が大きくなるに従って、保護対象となる側壁の面積が増大し、それにより単位面積当たりの側壁保護効果が減少してしまうことが原因である。   As shown in FIG. 10, when the peripheral edge length of the gate electrode per unit area increases, the gate electrode dimension decreases (the CD loss becomes positive), while when the peripheral length of the gate electrode per unit area decreases, the gate electrode dimension increases ( CD loss becomes negative). This is because, as the peripheral edge length of the gate electrode per unit area increases, the area of the side wall to be protected increases, whereby the effect of protecting the side wall per unit area decreases.

そして、本願発明者らは、単位面積当たりのゲート電極周縁長が大きくなるに従ってCDロスが負の値から正の値に単調に変化していくこと(図10参照)に着目して、品種によらず単位面積当たりのゲート電極周縁長を所定の範囲に設定するか、又は、単位面積当たりのゲート電極周縁長の品種毎の違いに応じてプロセス条件を調整することによって、マスクパターンレイアウトの違いに起因して寸法ばらつきが生じる事態を防止できることを見いだした。   The inventors of the present application focused on the fact that the CD loss monotonously changes from a negative value to a positive value as the peripheral length of the gate electrode per unit area increases (see FIG. 10), and Regardless of the difference in the mask pattern layout, the gate electrode peripheral length per unit area is set within a predetermined range, or the process conditions are adjusted according to the difference in the gate electrode peripheral length per unit area for each type. Has been found to prevent a situation in which dimensional variation is caused by the above.

具体的には、本発明に係る第1の半導体集積回路装置の製造方法は、ライン状パターンを有する回路パターンを備えており、製造工程の少なくとも一部が共通する複数の半導体集積回路装置を製造するための半導体集積回路装置の製造方法を前提とし、各半導体集積回路装置の製造工程は、ライン状パターンの単位面積当たりの周縁長に応じてドライエッチング条件を調整しながら被加工膜に対してドライエッチングを行なう工程を含む。   More specifically, the first method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes the step of manufacturing a plurality of semiconductor integrated circuit devices having a circuit pattern having a linear pattern and having at least a part of the manufacturing process common. Assuming a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, a process of manufacturing each semiconductor integrated circuit device is performed on a film to be processed while adjusting a dry etching condition according to a peripheral length per unit area of a linear pattern. The method includes a step of performing dry etching.

第1の半導体集積回路装置の製造方法によると、ライン状パターンの単位面積当たりの周縁長に応じてドライエッチング条件を調整しながら被加工膜に対してドライエッチングを行なうため、半導体集積回路装置の品種によりマスクパターンレイアウトが大きく異なる場合にも、ライン状パターンの寸法を常に所定値と等しくできる。従って、DRAM等の搭載率が用途又は仕様により異なるシステムLSIにおいても、ゲート電極又はメタル配線等の加工寸法をマスクパターンレイアウトと無関係に一定にできるので、動作マージンのバラツキが解消された半導体集積回路装置を実現できる。   According to the first method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, dry etching is performed on a film to be processed while adjusting dry etching conditions in accordance with the peripheral length per unit area of the linear pattern. Even when the mask pattern layout greatly differs depending on the type, the dimension of the line pattern can always be equal to a predetermined value. Therefore, even in a system LSI in which the mounting ratio of a DRAM or the like differs depending on the application or specification, the processing dimensions of the gate electrode or the metal wiring can be made constant irrespective of the mask pattern layout. The device can be realized.

第1の半導体集積回路装置の製造方法において、ドライエッチング条件を調整する工程は、ライン状パターンの単位面積当たりの周縁長が一の範囲内にある場合に一のドライエッチング条件を設定する工程を含むことが好ましい。   In the first method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, the step of adjusting the dry etching condition includes the step of setting one dry etching condition when the peripheral edge length per unit area of the linear pattern is within one range. It is preferred to include.

このようにすると、ドライエッチング条件の調整を簡単に行なえる。   This makes it possible to easily adjust the dry etching conditions.

本発明に係る第2の半導体集積回路装置の製造方法は、ライン状パターンを有する回路パターンを備えており、製造工程の少なくとも一部が共通する複数の半導体集積回路装置を製造するための半導体集積回路装置の製造方法を前提とし、各半導体集積回路装置の製造工程は、ライン状パターンと対応するレジストパターンを、その寸法をライン状パターンの単位面積当たりの周縁長に応じて調整しながら形成する工程を含む。   According to a second method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, a semiconductor integrated circuit for manufacturing a plurality of semiconductor integrated circuit devices having a circuit pattern having a linear pattern and having at least a part of a manufacturing process common. Assuming a circuit device manufacturing method, a manufacturing process of each semiconductor integrated circuit device forms a resist pattern corresponding to a linear pattern while adjusting its dimension according to the peripheral length per unit area of the linear pattern. Process.

第2の半導体集積回路装置の製造方法によると、ライン状パターンと対応するレジストパターンを、その寸法をライン状パターンの単位面積当たりの周縁長に応じて調整しながら形成するため、半導体集積回路装置の品種によりマスクパターンレイアウトが大きく異なる場合にも、ライン状パターンの寸法を常に所定値と等しくできる。従って、DRAM等の搭載率が用途又は仕様により異なるシステムLSIにおいても、ゲート電極又はメタル配線等の加工寸法をマスクパターンレイアウトと無関係に一定にできるので、動作マージンのバラツキが解消された半導体集積回路装置を実現できる。   According to the second method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, the resist pattern corresponding to the linear pattern is formed while adjusting its dimension according to the peripheral length per unit area of the linear pattern. Even when the mask pattern layout greatly differs depending on the type, the dimension of the line pattern can always be equal to a predetermined value. Therefore, even in a system LSI in which the mounting ratio of a DRAM or the like differs depending on the application or specification, the processing dimensions of the gate electrode or the metal wiring can be made constant irrespective of the mask pattern layout. The device can be realized.

本発明に係る第3の半導体集積回路装置の製造方法は、ライン状パターンを有する回路パターンを備えており、製造工程の少なくとも一部が共通する複数の半導体集積回路装置を製造するための半導体集積回路装置の製造方法を前提とし、各半導体集積回路装置の製造工程は、ライン状パターンと対応するレジストパターンを被加工膜の上に形成する第1の工程と、レジストパターンをマスクとして被加工膜に対してドライエッチングを行なう第2の工程とを備え、第2の工程は、エッチングにより被加工膜に形成される側壁を保護する側壁保護効果を有するエッチングガスを用いるか、又は側壁保護効果を有するエッチング反応生成物を形成する工程を含み、第1の工程及び第2の工程のうちの少なくとも1つの工程における処理方法又は処理条件を、回路パターンに含まれており且つ繰り返しパターンを有する素子群の面積の、回路パターンの配置領域の面積に対する比率に応じて調整する。   A third method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes a semiconductor integrated circuit for manufacturing a plurality of semiconductor integrated circuit devices having a circuit pattern having a linear pattern and having at least a part of a manufacturing process common. Assuming a method of manufacturing a circuit device, the manufacturing process of each semiconductor integrated circuit device includes a first step of forming a resist pattern corresponding to a linear pattern on a film to be processed, and a step of forming a film to be processed using the resist pattern as a mask. And a second step of performing dry etching on the substrate, wherein the second step uses an etching gas having a side wall protection effect of protecting a side wall formed on the film to be processed by the etching, or has a side wall protection effect. Including a step of forming an etching reaction product having, a processing method in at least one of the first step and the second step, or The physical condition, the area of the element groups and having a repeating pattern is included in the circuit pattern, adjusted in accordance with the ratio to the area of the arrangement region of the circuit pattern.

第3の半導体集積回路装置の製造方法によると、ライン状パターンと対応するレジストパターンを形成する第1の工程、又は、該レジストパターンをマスクとして被加工膜に対してドライエッチングを行なう第2の工程において、繰り返しパターンを有する素子群の面積の、回路パターンの配置領域の面積に対する比率(以下、素子群占有面積率と称する)に応じて処理方法又は処理条件を変更する。このため、エッチングにより被加工膜に形成される側壁の面積が、素子群占有面積率の違いつまりマスクパターンレイアウトの違いによって異なる場合にも、第2の工程での単位面積当たりの側壁保護効果の違いを打ち消すように第1の工程でレジストパターンの寸法を調整したり、又は、第2の工程で所望の単位面積当たりの側壁保護効果が得られるようにエッチング条件を調整したりすることができる。従って、回路パターンをリソグラフィ技術及びドライエッチング技術によって形成するときに、マスクパターンレイアウトの違いに起因して寸法ばらつきが生じる事態を防止でき、それによって精度の良いゲート電極加工又は配線加工等を行なうことができる。   According to the third method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, the first step of forming a resist pattern corresponding to the linear pattern or the second step of performing dry etching on a film to be processed using the resist pattern as a mask In the process, the processing method or the processing condition is changed according to the ratio of the area of the element group having the repetitive pattern to the area of the arrangement region of the circuit pattern (hereinafter, referred to as an element group occupied area ratio). For this reason, even when the area of the side wall formed on the film to be processed by the etching is different due to the difference in the element group occupation area ratio, that is, the difference in the mask pattern layout, the side wall protection effect per unit area in the second step can be improved. The size of the resist pattern can be adjusted in the first step so as to cancel the difference, or the etching conditions can be adjusted in the second step so as to obtain a desired sidewall protection effect per unit area. . Therefore, when a circuit pattern is formed by a lithography technique and a dry etching technique, it is possible to prevent a situation in which a dimensional variation is caused due to a difference in a mask pattern layout, thereby performing accurate gate electrode processing or wiring processing. Can be.

第3の半導体集積回路装置の製造方法において、素子群はDRAM等のメモリであってもよい。   In the third method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, the element group may be a memory such as a DRAM.

第3の半導体集積回路装置の製造方法において、第1の工程は、素子群占有面積率が大きくなるに従って、レジストパターンの寸法を大きくする工程を含むことが好ましい。   In the third method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, the first step preferably includes a step of increasing the size of the resist pattern as the element group occupation area ratio increases.

このようにすると、エッチングにより被加工膜に形成される側壁の面積が素子群占有面積率の増加により増大して、第2の工程で単位面積当たりの側壁保護効果が減少する場合にも、該側壁保護効果の減少分を補うことができるので、構成要素の寸法ばらつきを確実に抑制できる。   In this case, even when the area of the side wall formed on the film to be processed by the etching increases due to an increase in the area occupied by the element group, the side wall protection effect per unit area in the second step is reduced. Since the decrease in the side wall protection effect can be compensated for, the dimensional variation of the components can be reliably suppressed.

第3の半導体集積回路装置の製造方法において、第2の工程は、素子群占有面積率が大きくなるに従って、側壁保護効果が増大するようにエッチング条件を設定する工程を含むことが好ましい。   In the third method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, it is preferable that the second step includes a step of setting etching conditions so that the side wall protection effect increases as the element group occupation area ratio increases.

このようにすると、エッチングにより被加工膜に形成される側壁の面積が素子群占有面積率の増加により増大する場合にも、第2の工程で所望の単位面積当たりの側壁保護効果が得られるようにできるので、構成要素の寸法ばらつきを確実に抑制できる。   In this way, even when the area of the side wall formed on the film to be processed by etching increases due to an increase in the area occupied by the element group, a desired side wall protection effect per unit area can be obtained in the second step. Therefore, the dimensional variation of the components can be reliably suppressed.

本発明によると、半導体集積回路装置の品種によりマスクパターンレイアウトが大きく異なる場合にも、マスクパターンレイアウトの違いに起因してライン状パターンに寸法ばらつきが生じることを防止できる。従って、DRAM等の搭載率が用途又は仕様により異なるシステムLSIにおいても、ゲート電極又はメタル配線等の加工寸法をマスクパターンレイアウトと無関係に一定にできるので、動作マージンのバラツキが解消された半導体集積回路装置を実現できる。   According to the present invention, even when the mask pattern layout greatly differs depending on the type of the semiconductor integrated circuit device, it is possible to prevent the dimensional variation in the line-shaped pattern due to the difference in the mask pattern layout. Therefore, even in a system LSI in which the mounting ratio of a DRAM or the like differs depending on the application or specification, the processing dimensions of the gate electrode or the metal wiring can be made constant irrespective of the mask pattern layout. The device can be realized.

(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路装置及びその製造方法について図面を参照しながら説明する。尚、第1の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法は、ライン状パターンを有する回路パターンを備えており、製造工程の少なくとも一部が共通する複数の半導体集積回路装置を製造するための半導体集積回路装置の製造方法を前提とする。
(1st Embodiment)
Hereinafter, a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described with reference to the drawings. Note that the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment includes a circuit pattern having a linear pattern, and is used for manufacturing a plurality of semiconductor integrated circuit devices having at least a part of a manufacturing process common. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device is assumed.

第1の実施形態の特徴は、ライン状パターンを有する回路パターンの配置領域にダミーパターンが挿入されており、それによってライン状パターンとダミーパターンとの合計の単位面積当たりの周縁長が所定の範囲に設定されていることである。   A feature of the first embodiment is that a dummy pattern is inserted in an arrangement area of a circuit pattern having a linear pattern, whereby the total peripheral length of the linear pattern and the dummy pattern per unit area is within a predetermined range. It is set to.

図1は、第1の実施形態に係る半導体集積回路装置におけるダミーパターン挿入前の回路パターンのレイアウトの一例を示しており、図2は、第1の実施形態に係る半導体集積回路装置におけるダミーパターン挿入後の回路パターンのレイアウトの一例を示している。尚、図1及び図2においては、ロジック回路の回路パターンを示しているが、第1の実施形態において、チップ上にロジック回路に加えて、RAM又はROM等のメモリ回路が搭載されていてもよい。   FIG. 1 shows an example of a circuit pattern layout before inserting a dummy pattern in the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment. FIG. 2 shows a dummy pattern in the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment. 5 shows an example of a layout of a circuit pattern after insertion. Although FIGS. 1 and 2 show circuit patterns of a logic circuit, in the first embodiment, a memory circuit such as a RAM or a ROM may be mounted on a chip in addition to the logic circuit. Good.

図1に示すように、回路パターンは、MOS型トランジスタの活性領域パターン1及びゲート電極パターン2から構成されている。また、図2に示すように、活性領域パターン1及びゲート電極パターン2が設けられていない空き領域3に、短冊状又は線状のゲート電極ダミーパターン4が挿入されている。   As shown in FIG. 1, the circuit pattern is composed of an active region pattern 1 and a gate electrode pattern 2 of a MOS transistor. As shown in FIG. 2, a strip-shaped or linear gate-electrode dummy pattern 4 is inserted into the empty region 3 where the active region pattern 1 and the gate electrode pattern 2 are not provided.

このようにすると、チップ面積を増大させることなく、ゲート電極周縁長を増大せることができる。具体的には、図1に示すダミーパターン挿入前の回路パターンにおいては、単位面積当たりのゲート電極周縁長が500mm/mm2 であるのに対して、図2に示すダミーパターン挿入後の回路パターンにおいては、単位面積当たりのゲート電極周縁長が1600mm/mm2 に増大している。すなわち、第1の実施形態においては、ダミーパターンの挿入前の時点で、ゲート電極パターンが密集しているDRAM又はROM等の占有面積率が小さい結果(或いはDRAM又はROM等が搭載されていない結果)、単位面積当たりのゲート電極周縁長が500mm/mm2 と小さかった。そこで、図1に示す回路パターンにおけるゲート電極パターン2の単位面積当たりのゲート電極周縁長を、DRAM又はROMの搭載率が大きい他の品種における単位面積当たりのゲート電極周縁長に近づけるため、図2に示すように、ゲート電極ダミーパターン4を大量に挿入することによって、ゲート電極パターン2とゲート電極ダミーパターン4との合計の単位面積当たりのゲート電極周縁長を1600mm/mm2 と大幅に増大させている。 In this case, the peripheral length of the gate electrode can be increased without increasing the chip area. Specifically, the circuit pattern before the dummy pattern insertion shown in FIG. 1 has a gate electrode peripheral edge length of 500 mm / mm 2 per unit area, whereas the circuit pattern after the dummy pattern insertion shown in FIG. In, the peripheral edge length of the gate electrode per unit area is increased to 1600 mm / mm 2 . That is, in the first embodiment, the result of the small occupation area ratio of the DRAM or ROM or the like where the gate electrode patterns are dense (or the result of not mounting the DRAM or ROM or the like) before the insertion of the dummy pattern is obtained. ), The peripheral length of the gate electrode per unit area was as small as 500 mm / mm 2 . In order to make the peripheral length of the gate electrode per unit area of the gate electrode pattern 2 in the circuit pattern shown in FIG. 1 closer to the peripheral length of the gate electrode per unit area in another type having a large DRAM or ROM mounting rate, FIG. As shown in (1), by inserting a large amount of the gate electrode dummy pattern 4, the total gate electrode peripheral length per unit area of the gate electrode pattern 2 and the gate electrode dummy pattern 4 is greatly increased to 1600 mm / mm 2. ing.

ところで、単位面積当たりのゲート電極周縁長の品種毎の違いに起因してゲート電極加工プロセス(具体的にはゲート電極エッチング)で生じるCDロスのばらつきを、寸法測定又はレチクル製造等に伴う誤差範囲である0〜0.003μmに抑制するためには、単位面積当たりのゲート電極周縁長の品種毎の違いを500mm/mm2 程度の範囲に抑える必要がある(図10参照)。 By the way, the variation of CD loss caused by the gate electrode processing process (specifically, gate electrode etching) due to the difference of the peripheral length of the gate electrode per unit area for each product is determined by the error range associated with dimension measurement or reticle manufacturing. In order to suppress this to 0 to 0.003 μm, it is necessary to suppress the difference in the peripheral length of the gate electrode per unit area for each product type to a range of about 500 mm / mm 2 (see FIG. 10).

一方、システムLSIでは、ゲート電極パターンが密集しているDRAM又はROM等の搭載率が品種によって大きく異なり、その結果、単位面積当たりのゲート電極周縁長が品種毎に大きくばらつく。ここで、単位面積当たりのゲート電極周縁長が最大となるのは、ゲート電極パターンが最も密集するDRAMセルを有する汎用DRAMであって、その値は2500mm/mm2 程度である。 On the other hand, in a system LSI, the mounting rate of a DRAM or a ROM or the like in which gate electrode patterns are densely varies greatly depending on the type, and as a result, the peripheral length of the gate electrode per unit area varies greatly depending on the type. Here, the maximum peripheral edge length of the gate electrode per unit area is a general-purpose DRAM having a DRAM cell with the most dense gate electrode pattern, and its value is about 2500 mm / mm 2 .

従って、単位面積当たりのゲート電極周縁長の品種による違いを500mm/mm2 程度の範囲に抑えるために、規格範囲(前述の所定の範囲)を2000〜2500mm/mm2 程度と設定してもよい。しかしながら、ダミーパターン挿入前のレイアウトによっては、2000mm/mm2 という単位面積当たりのゲート電極周縁長を満たすようにダミーパターンを挿入できない品種が存在する場合がある。現実的には、70%以上の占有面積率でDRAMが搭載されたシステムLSIは発生しないと想定できる。そこで、本実施形態においては、DRAM占有面積率が80%である場合に相当する2000mm/mm2 を単位面積当たりのゲート電極周縁長の規格範囲の上限とし、1600〜2000mm/mm2 を単位面積当たりのゲート電極周縁長の規格範囲として設定した。 Therefore, in order to suppress the difference by varieties of the gate electrode periphery length per unit area in the range of about 500 mm / mm 2, the standard range (predetermined range) may be set with 2000~2500mm / mm 2 approximately . However, depending on the layout before the dummy pattern is inserted, there may be a product type in which the dummy pattern cannot be inserted so as to satisfy the gate electrode peripheral length of 2000 mm / mm 2 per unit area. In reality, it can be assumed that a system LSI equipped with a DRAM with an occupied area ratio of 70% or more does not occur. Therefore, in the present embodiment, 2000 mm / mm 2, which corresponds to a case where the DRAM occupation area ratio is 80%, is set as the upper limit of the standard range of the gate electrode peripheral edge length per unit area, and 1600 to 2000 mm / mm 2 is set as the unit area. It was set as a standard range of the perimeter of the gate electrode per contact.

第1の実施形態によると、ゲート電極ダミーパターン4の挿入によって、チップ全体における単位面積当たりのゲート電極周縁長、つまり、ゲート電極パターン2とゲート電極ダミーパターン4との合計の単位面積当たりのゲート電極周縁長(図示しないメモリ回路が搭載されている場合にはそれに含まれる他のゲート電極パターンも加えた単位面積当たりのゲート電極周縁長)を所定の範囲に設定することができる。具体的には、所定の範囲として、メモリ回路の単位面積当たりのゲート電極周縁長、つまり、最も大きい単位面積当たりのゲート電極周縁長の70〜100%を想定することが望ましい。このとき、該規格が満たされるようにするためには、挿入されるゲート電極ダミーパターン4の単位面積当たりの周縁長(例えばゲート電極ダミーパターン4の周縁長を空き領域3の面積で割った値)は、メモリ回路の単位面積当たりのゲート電極周縁長の70%以上である必要がある。このようにすると、半導体集積回路装置の品種によりマスクパターンレイアウトが大きく異なる場合にも、チップ全体における単位面積当たりのゲート電極周縁長を確実に所定の範囲に設定できる。例えば、メモリ回路等の特定回路はその単位面積当たりのゲート電極周縁長が大きいため、チップ全体における単位面積当たりのゲート電極周縁長を大きく左右する。そして、チップ内における、このような特定回路の占有面積率が品種によって変動する場合にも、前述のようにダミーパターンを用いることによって、チップ全体における単位面積当たりのゲート電極周縁長のばらつきを抑制できる。その結果、マスクパターンレイアウトの違いに起因して寸法ばらつきが生じることを防止できる。すなわち、ゲート電極パターン2を常に一定の寸法に精度良くエッチング加工することが可能となる。従って、DRAM等の搭載率が用途又は仕様により異なるシステムLSIにおいても、ゲート電極パターン2の加工寸法をマスクパターンレイアウトと無関係に一定にできるので、動作マージンのバラツキが解消された半導体集積回路装置を実現できる。   According to the first embodiment, by inserting the gate electrode dummy pattern 4, the peripheral edge length of the gate electrode per unit area in the entire chip, that is, the total gate per unit area of the gate electrode pattern 2 and the gate electrode dummy pattern 4 The electrode peripheral length (the gate electrode peripheral length per unit area including other gate electrode patterns included in the case where a memory circuit not shown is mounted) can be set to a predetermined range. Specifically, it is desirable to assume, as the predetermined range, the gate electrode peripheral length per unit area of the memory circuit, that is, 70 to 100% of the largest gate electrode peripheral length per unit area. At this time, in order to satisfy the standard, the peripheral length per unit area of the inserted gate electrode dummy pattern 4 (for example, a value obtained by dividing the peripheral length of the gate electrode dummy pattern 4 by the area of the empty region 3). ) Needs to be 70% or more of the peripheral length of the gate electrode per unit area of the memory circuit. In this manner, even when the mask pattern layout greatly differs depending on the type of the semiconductor integrated circuit device, the peripheral edge length of the gate electrode per unit area in the entire chip can be reliably set within a predetermined range. For example, a specific circuit such as a memory circuit has a large gate electrode peripheral length per unit area, and thus greatly affects the gate electrode peripheral length per unit area in the entire chip. Also, even when the occupied area ratio of such a specific circuit in a chip varies depending on the product type, the dummy pattern is used as described above to suppress variations in the gate electrode peripheral length per unit area in the entire chip. it can. As a result, it is possible to prevent the occurrence of dimensional variation due to the difference in the mask pattern layout. That is, the gate electrode pattern 2 can always be etched to a fixed size with high accuracy. Therefore, even in a system LSI in which the mounting ratio of a DRAM or the like differs depending on the application or specification, the processing dimensions of the gate electrode pattern 2 can be made constant regardless of the mask pattern layout. realizable.

尚、第1の実施形態において、ゲート電極パターン2の加工方法は、特に限定されるものではないが、例えば、平行平板型RIE(リアクティブ・イオン・エッチング)装置を用いると共に、主なドライエッチング条件としてCl2 ガス流量を0.04SLM(Standard Litter per Minute)、HBrガス流量を0.08SLM、圧力を20Pa、RFパワーを300Wに設定して、ポリシリコン膜に対してエッチングを行なうことにより、ゲート電極パターン2を形成してもよい。 In the first embodiment, the method of processing the gate electrode pattern 2 is not particularly limited. For example, a parallel plate type RIE (reactive ion etching) apparatus is used, and a main dry etching is performed. By etching the polysilicon film by setting the flow rate of Cl 2 gas to 0.04 SLM (Standard Litter per Minute), the flow rate of HBr gas to 0.08 SLM, the pressure to 20 Pa, and the RF power to 300 W, The gate electrode pattern 2 may be formed.

また、第1の実施形態において、ダミーパターンを用いることなしに、ゲート電極パターン等の、回路パターンを構成するライン状パターンの単位面積当たりの周縁長が所定の範囲に設定されていてもよい。   Further, in the first embodiment, the peripheral length per unit area of the linear pattern constituting the circuit pattern, such as the gate electrode pattern, may be set to a predetermined range without using the dummy pattern.

また、第1の実施形態において、ゲート電極加工を対象としたが、これに限られず、他のライン状パターンを有するレイヤーの微細加工、例えばアルミニウム又は銅等からなるメタル配線の加工等を対象としても、同様の高い加工精度を達成することができる。   In the first embodiment, the processing of the gate electrode is described. However, the present invention is not limited to this, and the processing of a layer having another linear pattern, for example, the processing of a metal wiring made of aluminum or copper or the like is performed. Can achieve the same high processing accuracy.

(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。尚、第2の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法は、ライン状パターンを有する回路パターンを備えており、製造工程の少なくとも一部が共通する複数の半導体集積回路装置を製造するための半導体集積回路装置の製造方法を前提とする。
(Second embodiment)
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment includes a circuit pattern having a linear pattern, and is used for manufacturing a plurality of semiconductor integrated circuit devices having at least a part of the manufacturing process common. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device is assumed.

第2の実施形態の特徴は、被露光基板となるウェハ上において、ライン状パターンを有する回路パターンを転写するための露光ショット数と、ダミーパターンを転写するための露光ショット数との比を調整することによって、転写される全てのライン状パターンと転写される全てのダミーパターンとの合計の単位面積当たりの周縁長を所定の範囲に設定することである。   The feature of the second embodiment is that the ratio of the number of exposure shots for transferring a circuit pattern having a linear pattern to the number of exposure shots for transferring a dummy pattern on a wafer to be exposed is adjusted. By doing so, the total peripheral length per unit area of all the linear patterns to be transferred and all the dummy patterns to be transferred is set in a predetermined range.

図3(a)は、第2の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法における、ポリシリコンゲート電極パターンを形成するためのリソグラフィー工程でのパターン露光ショットマップの一例を示しており、図3(b)は、該リソグラフィー工程で用いられるダミーパターンの一例を示している。   FIG. 3A shows an example of a pattern exposure shot map in a lithography step for forming a polysilicon gate electrode pattern in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment. (B) shows an example of a dummy pattern used in the lithography step.

第2の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法においては、図3(a)に示すように、回路パターンがそれぞれ転写される第1の露光領域11の数(つまり回路パターンを転写するための露光ショット数)と、ダミーパターンがそれぞれ転写される第2の露光領域12の数(つまりダミーパターンを転写するための露光ショット数)とがウェハ10上で調整される。また、各第2の露光領域12においては、図3(b)に示すように、例えば0.2μm幅のラインと0.2μm幅のスペースとからなる短冊状のダミーパターン13が単純に敷き詰められるように転写される。   In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment, as shown in FIG. 3A, the number of first exposure regions 11 to which circuit patterns are respectively transferred (that is, the number of And the number of the second exposure regions 12 to which the dummy patterns are respectively transferred (that is, the number of exposure shots for transferring the dummy patterns) are adjusted on the wafer 10. Further, in each second exposure region 12, as shown in FIG. 3B, a strip-shaped dummy pattern 13 composed of, for example, a line having a width of 0.2 μm and a space having a width of 0.2 μm is simply spread. Is transferred as follows.

これによって、例えばウエハ10上における単位面積当たりのゲート電極周縁長、つまり、転写される全ての回路パターンに含まれるゲート電極パターンと、転写される全てのダミーパターン13との合計の単位面積当たりのゲート電極周縁長を、半導体集積回路装置のマスクパターンレイアウト、つまり回路パターンと対応するマスクパターンレイアウトに依存しない一定の範囲に抑えることが可能となる。   Thereby, for example, the gate electrode peripheral length per unit area on the wafer 10, that is, the total per unit area of the gate electrode pattern included in all the transferred circuit patterns and all the dummy patterns 13 to be transferred. The peripheral edge length of the gate electrode can be suppressed to a certain range independent of the mask pattern layout of the semiconductor integrated circuit device, that is, the mask pattern layout corresponding to the circuit pattern.

具体的には、本実施形態においては、回路パターン形成用のレチクルマスクとは別に、ダミーパターン13を転写するためのダミーのレチクルマスクを用いるため、第1実施形態と比べて、ウエハ10全体としての単位面積当たりのゲート電極周縁長をより大きくすることが可能である。   Specifically, in the present embodiment, a dummy reticle mask for transferring the dummy pattern 13 is used separately from the reticle mask for forming the circuit pattern, and therefore, as compared with the first embodiment, the entire wafer 10 is used. Can be further increased per unit area of the gate electrode.

また、本実施形態において、ウエハ10全体としての単位面積当たりのゲート電極周縁長を例えば第1の実施形態と同じく1600〜2000mm/mm2 の範囲にするために、第2の露光領域12がウェハ10上において占める面積割合Aを次のように計算することができる。但し、各第2の露光領域12に転写されるダミーパターンの単位面積当たりの周縁長が例えば5000mm/mm2 であり、各第1の露光領域11に転写される回路パターンにおける単位面積当たりのゲート電極周縁長が例えば500mm/mm2 であるとする。 Further, in the present embodiment, the second exposure region 12 is formed on the wafer 10 in order to set the peripheral edge length of the gate electrode per unit area of the entire wafer 10 in the range of 1600 to 2000 mm / mm 2 , for example, as in the first embodiment. The area ratio A occupied on 10 can be calculated as follows. However, the peripheral length per unit area of the dummy pattern transferred to each second exposure area 12 is, for example, 5000 mm / mm 2 , and the gate per unit area in the circuit pattern transferred to each first exposure area 11 It is assumed that the electrode peripheral length is, for example, 500 mm / mm 2 .

すなわち、
1600≦5000×A+500×(1−A)≦2000
の関係式が成り立つので、
0.244≦A≦0.333
となる。これにより、第2の露光領域12がウェハ10上において占める面積割合が約24.5%以上になるように、ダミーパターンを転写するための露光ショット数を設定する必要があることになる。具体的には、本実施形態においては、図3(a)に示すように、ウェハ10上における3/4(75%)の面積に回路パターン転写用の第1の露光領域11が設けられており、ウェハ10上における残り1/4(25%)の面積にダミーパターン転写用の第2の露光領域12が設けられている。
That is,
1600 ≦ 5000 × A + 500 × (1-A) ≦ 2000
Holds, so that
0.244 ≦ A ≦ 0.333
It becomes. As a result, it is necessary to set the number of exposure shots for transferring the dummy pattern so that the area ratio of the second exposure region 12 on the wafer 10 is about 24.5% or more. More specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 3A, a first exposure region 11 for transferring a circuit pattern is provided in an area of / (75%) on the wafer 10. A second exposure area 12 for transferring a dummy pattern is provided in the remaining area of 1/4 (25%) on the wafer 10.

第2の実施形態によると、ウェハ10全体における単位面積当たりのゲート電極周縁長が所定の範囲に設定されるように、回路パターン転写の露光ショット数とダミーパターン転写の露光ショット数との比を調整する。従って、半導体集積回路装置の品種によりマスクパターンレイアウトが大きく異なる場合にも、マスクパターンレイアウトの違いに起因してゲート電極パターンに寸法ばらつきが生じることを防止できる。従って、DRAM等の搭載率が用途又は仕様により異なるシステムLSIにおいても、ゲート電極パターンの加工寸法をマスクパターンレイアウトと無関係に一定にできるので、動作マージンのバラツキが解消された半導体集積回路装置を実現できる。   According to the second embodiment, the ratio between the number of exposure shots for circuit pattern transfer and the number of exposure shots for dummy pattern transfer is set so that the peripheral length of the gate electrode per unit area of the entire wafer 10 is set within a predetermined range. adjust. Therefore, even when the mask pattern layout greatly differs depending on the type of the semiconductor integrated circuit device, it is possible to prevent the dimensional variation in the gate electrode pattern due to the difference in the mask pattern layout. Therefore, even in a system LSI in which the mounting ratio of a DRAM or the like differs depending on the application or specification, the processing dimensions of the gate electrode pattern can be fixed independently of the mask pattern layout, thereby realizing a semiconductor integrated circuit device in which the variation in the operation margin is eliminated. it can.

尚、第2の実施形態において、ダミーパターンの単位面積当たりの周縁長は、半導体集積回路装置に搭載されるメモリ回路における単位面積当たりのゲート電極周縁長の70%以上であることが好ましい。   In the second embodiment, the peripheral length of the dummy pattern per unit area is preferably at least 70% of the peripheral length of the gate electrode per unit area in the memory circuit mounted on the semiconductor integrated circuit device.

また、第2の実施形態において、ウェハ全体における単位面積当たりのゲート電極周縁長が、メモリ回路における単位面積当たりのゲート電極周縁長の70〜100%に設定されるように、回路パターンを転写するための露光ショット数と、ダミーパターンを転写するための露光ショット数との比を調整することが好ましい。   Further, in the second embodiment, the circuit pattern is transferred such that the gate electrode peripheral length per unit area in the entire wafer is set to 70 to 100% of the gate electrode peripheral length per unit area in the memory circuit. It is preferable to adjust the ratio between the number of exposure shots for the transfer and the number of exposure shots for transferring the dummy pattern.

また、第2の実施形態において、ゲート電極加工を対象としたが、これに限られず、他のライン状パターンを有するレイヤーの微細加工、例えばアルミニウム又は銅等からなるメタル配線の加工等を対象としても、同様の高い加工精度を達成することができる。   Further, in the second embodiment, the gate electrode processing is targeted, but the present invention is not limited to this, and is directed to fine processing of a layer having another linear pattern, for example, processing of a metal wiring made of aluminum or copper or the like. Can achieve the same high processing accuracy.

(第3の実施形態)
以下、本発明の第3の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。尚、第3の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法は、ライン状パターンを有する回路パターンを備えており、製造工程の少なくとも一部が共通する複数の半導体集積回路装置を製造するための半導体集積回路装置の製造方法を前提とする。
(Third embodiment)
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment includes a circuit pattern having a linear pattern, and is used for manufacturing a plurality of semiconductor integrated circuit devices having at least a part of a common manufacturing process. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device is assumed.

第3の実施形態の特徴は、回路パターンを構成するライン状パターンの単位面積当たりの周縁長に応じてドライエッチング条件を調整しながら被加工膜に対してドライエッチングを行なうことである。以下、ゲート電極パターンを形成するためのドライエッチング条件を選択することによって、半導体集積回路装置のマスクパターンレイアウトに対するゲート電極パターンの寸法依存性を抑制する場合を例として説明する。   A feature of the third embodiment is that dry etching is performed on a film to be processed while adjusting dry etching conditions according to the peripheral length per unit area of a linear pattern constituting a circuit pattern. Hereinafter, an example will be described in which the dry etching conditions for forming the gate electrode pattern are selected to suppress the dimensional dependence of the gate electrode pattern on the mask pattern layout of the semiconductor integrated circuit device.

図4は、様々なレイアウトの回路が組み込まれた複数品種の半導体集積回路装置の製造においてポリシリコンゲート電極パターンをドライエッチングにより形成する時に、チップ上における単位面積当たりのゲート電極周縁長をパラメータ(パラメータS1:600mm/mm2 、パラメータS2:1000mm/mm2 、パラメータS3:1400mm/mm2 、パラメーS4:1800mm/mm2 )として、ドライエッチング用ガスの流量とゲート電極パターンのCDロスとの関係を実験により求めた結果を示すグラフである。ここで、図4に示す実験結果は、エッチングガスとして、HBr及びCl2 と、He等の冷却ガスとの混合ガスを用いると共に、該混合ガスのうちHBrのガス流量を可変とすることによって得られたものである。 FIG. 4 is a graph showing a relationship between a gate electrode peripheral length per unit area on a chip and a parameter (when a polysilicon gate electrode pattern is formed by dry etching in the manufacture of a plurality of types of semiconductor integrated circuit devices in which circuits of various layouts are incorporated. parameters S1: 600mm / mm 2, parameter S2: 1000mm / mm 2, the parameter S3: 1400mm / mm 2, parameter S4: 1800 mm / as mm 2), the relationship between the CD loss of flow rate and a gate electrode pattern of the gas for dry etching Is a graph showing the results obtained by experiments. Here, the experimental results shown in FIG. 4 were obtained by using a mixed gas of HBr and Cl 2 and a cooling gas such as He as the etching gas, and making the gas flow rate of HBr of the mixed gas variable. It was done.

図4に示すように、HBrガス流量が同じであっても単位面積当たりのゲート電極周縁長が異なると、それに伴ってゲート電極パターンのCDロスも異なってくる。一方、単位面積当たりのゲート電極周縁長のどんな値に対しても、HBrガス流量を変えていくと、特定の流量でCDロスをほぼ0にすることができる。   As shown in FIG. 4, even if the HBr gas flow rate is the same, if the peripheral length of the gate electrode per unit area is different, the CD loss of the gate electrode pattern also changes accordingly. On the other hand, for any value of the peripheral edge length of the gate electrode per unit area, if the HBr gas flow rate is changed, the CD loss can be made substantially zero at a specific flow rate.

従って、第3の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法では、予め、各半導体集積回路装置の回路パターンにおける単位面積当たりのゲート電極周縁長を求めておくと同時に、図4に示すようなドライエッチング条件とCDロスとの関係を実験的に求めておく。そして、求められた単位面積当たりのゲート電極周縁長に対して、ゲート電極パターンのCDロスが設計上許容される程度において実質的に0となるようなドライエッチング条件(図4ではHBrガス流量)、言い換えると、ゲート電極パターンの寸法が設計上決定された目標寸法と等しくなるようなドライエッチング条件を選択して、ゲート電極となるポリシリコン膜に対してドライエッチングを行なう。   Therefore, in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment, the peripheral length of the gate electrode per unit area in the circuit pattern of each semiconductor integrated circuit device is determined in advance, and at the same time, as shown in FIG. The relationship between dry etching conditions and CD loss is experimentally determined. Then, the dry etching condition (the HBr gas flow rate in FIG. 4) is such that the CD loss of the gate electrode pattern becomes substantially zero to the degree that the design allows the CD loss with respect to the determined gate electrode peripheral length per unit area. In other words, dry etching conditions are selected so that the dimensions of the gate electrode pattern become equal to the target dimensions determined in design, and dry etching is performed on the polysilicon film serving as the gate electrode.

ところで、例えばメモリ回路とロジック回路とが搭載された複数品種の半導体集積回路装置の製造において、品種毎に加工パターンの目標寸法は同一であるがレイアウトが大きく異なる場合に、以上に説明した方法を用いることによって、原則的には、レイアウトに関わりなく正確なパターンエッチングを実行することができる。しかしながら、実際には、レイアウトの異なる品種毎にドライエッチング条件を求めることは、つまり、ドライエッチング条件を品種毎に変えることは量産性の点では好ましくない。   By the way, for example, in the manufacture of a plurality of types of semiconductor integrated circuit devices on which a memory circuit and a logic circuit are mounted, when the target dimensions of the processing patterns are the same for each type but the layout is significantly different, the method described above is used. By using, in principle, accurate pattern etching can be performed regardless of the layout. However, actually, it is not preferable in terms of mass productivity to obtain the dry etching conditions for each type of layout different, that is, to change the dry etching conditions for each type.

そこで、本実施形態において、単位面積当たりのゲート電極周縁長を複数の範囲に区分して、各範囲の単位面積当たりのゲート電極周縁長に対してそれぞれ1つのドライエッチング条件を設定するようにしてもよい。   Therefore, in the present embodiment, the gate electrode perimeter per unit area is divided into a plurality of ranges, and one dry etching condition is set for each of the gate electrode perimeters per unit area in each range. Is also good.

[表1]は、ポリシリコンゲート電極パターンをドライエッチングにより形成する際における、単位面積当たりのゲート電極周縁長の各範囲に対するドライエッチング工程の最適条件を示している。   Table 1 shows the optimum conditions of the dry etching process for each range of the gate electrode peripheral edge length per unit area when forming the polysilicon gate electrode pattern by dry etching.

Figure 2004165675
[表1]に示すように、単位面積当たりのゲート電極周縁長を複数の範囲に区切って、各範囲毎に異なるドライエッチング条件(具体的には異なるHBrガス流量)が適用されている。[表1]に示すドライエッチング条件を用いた場合、図4との対応関係から明らかなように、単位面積当たりのゲート電極周縁長の各範囲(S1〜S4)に対してゲート電極パターンのCDロスがほぼ0±0.002μm以内の小さい値に収まっている。これにより、0.1μm以下の設計ルールのデバイスの製造においても十分なパターン精度を得ることができる。
Figure 2004165675
As shown in [Table 1], the gate electrode peripheral length per unit area is divided into a plurality of ranges, and different dry etching conditions (specifically, different HBr gas flow rates) are applied to each range. When the dry etching conditions shown in [Table 1] are used, the CD of the gate electrode pattern for each range (S1 to S4) of the peripheral length of the gate electrode per unit area is apparent from the correspondence with FIG. The loss is within a small value of approximately 0 ± 0.002 μm. As a result, sufficient pattern accuracy can be obtained even in the manufacture of a device having a design rule of 0.1 μm or less.

すなわち、第3の実施形態によると、単位面積当たりのゲート電極周縁長に応じて、ゲート電極となるポリシリコン膜に対するドライエッチングの条件を調整しながらポリシリコン膜に対してドライエッチングを行なうため、半導体集積回路装置の品種によりマスクパターンレイアウトが大きく異なる場合にも、ゲート電極パターンの寸法を常に所定値と等しくできる。従って、DRAM等の搭載率が用途又は仕様により異なるシステムLSIにおいても、ゲート電極の加工寸法をマスクパターンレイアウトと無関係に一定にできるので、動作マージンのバラツキが解消された半導体集積回路装置を実現できる。   That is, according to the third embodiment, the dry etching is performed on the polysilicon film while adjusting the conditions of the dry etching on the polysilicon film serving as the gate electrode according to the peripheral length of the gate electrode per unit area. Even when the mask pattern layout greatly differs depending on the type of the semiconductor integrated circuit device, the dimension of the gate electrode pattern can always be equal to a predetermined value. Therefore, even in a system LSI in which the mounting rate of a DRAM or the like differs depending on the application or specification, the processing dimensions of the gate electrode can be made constant irrespective of the mask pattern layout, so that it is possible to realize a semiconductor integrated circuit device in which a variation in an operation margin is eliminated. .

また、第3の実施形態によると、単位面積当たりのゲート電極周縁長を複数の範囲に区分して、各範囲に対してそれぞれ1つのドライエッチング条件を設定するため、ドライエッチング条件を品種毎に変える場合と比べて、ドライエッチング条件の調整を簡単に行なえる。   Further, according to the third embodiment, the peripheral edge length of the gate electrode per unit area is divided into a plurality of ranges, and one dry etching condition is set for each range. Adjustment of dry etching conditions can be easily performed as compared with the case of changing.

尚、第3の実施形態においては、ポリシリコンゲート電極を形成するためのドライエッチングにおいてHBrガス流量の調整によってゲート電極パターンのCDロスを制御したが、これに代えて、全てのエッチングガスの総流量、エッチングガス圧力、又はドライエッチング装置のRFパワー等を調整することによっても最適なドライエッチング条件を設定することが可能である。   In the third embodiment, the CD loss of the gate electrode pattern is controlled by adjusting the flow rate of the HBr gas in the dry etching for forming the polysilicon gate electrode. Optimal dry etching conditions can also be set by adjusting the flow rate, the etching gas pressure, the RF power of the dry etching apparatus, and the like.

また、第3の実施形態において、例えばリソグラフィー工程で光反射防止膜となる有機塗布膜を、ゲート電極となるポリシリコン膜上に形成する場合、或いは、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition )法によってハードマスクとなるシリコン酸化膜等を、ゲート電極となるポリシリコン膜上に形成する場合等においては、ポリシリコン膜に対するエッチング条件に代えて、前述の有機塗布膜又はCVDシリコン酸化膜等に対するエッチング条件を調整してもよい。   Further, in the third embodiment, for example, when an organic coating film serving as a light reflection preventing film is formed on a polysilicon film serving as a gate electrode in a lithography process, or a hard mask is formed by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, for example. In the case where a silicon oxide film or the like to be formed on a polysilicon film to be a gate electrode is used, the etching conditions for the organic coating film or the CVD silicon oxide film or the like are adjusted instead of the etching conditions for the polysilicon film. May be.

また、第3の実施形態において、ゲート電極加工を対象としたが、これに限られず、他のライン状パターンを有するレイヤーの微細加工、例えばメタル配線のエッチング加工、或いは、埋め込み配線用溝を形成するための絶縁膜のエッチング加工等を対象としても、同様の高い加工精度を達成することができる。   In the third embodiment, the processing of the gate electrode is targeted, but the present invention is not limited to this. For example, fine processing of a layer having another linear pattern, for example, etching of a metal wiring, or formation of a groove for a buried wiring is performed. The same high processing accuracy can be achieved also for the etching processing of the insulating film to be performed.

(第4の実施形態)
以下、本発明の第4の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。尚、第4の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法は、ライン状パターンを有する回路パターンを備えており、製造工程の少なくとも一部が共通する複数の半導体集積回路装置を製造するための半導体集積回路装置の製造方法を前提とする。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment includes a circuit pattern having a linear pattern, and is used for manufacturing a plurality of semiconductor integrated circuit devices having at least a part of the manufacturing process common. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device is assumed.

第3の実施形態においては、回路パターンを構成するライン状パターンの単位面積当たりの周縁長に応じてドライエッチング条件を調整した。それに対して、第4の実施形態の特徴は、回路パターンを構成するライン状パターンと対応するレジストパターンを、その寸法をライン状パターンの単位面積当たりの周縁長に応じて調整しながら形成することである。以下、ゲート電極パターンと対応するレジストパターンの寸法を調整することによって、半導体集積回路装置のマスクパターンレイアウトに対するゲート電極パターンの寸法依存性を抑制する場合を例として説明する。   In the third embodiment, the dry etching conditions are adjusted according to the peripheral length per unit area of the linear pattern forming the circuit pattern. On the other hand, the feature of the fourth embodiment is that a resist pattern corresponding to a line pattern constituting a circuit pattern is formed while adjusting its dimension according to the peripheral length per unit area of the line pattern. It is. Hereinafter, a case will be described as an example in which the dimension dependence of the gate electrode pattern on the mask pattern layout of the semiconductor integrated circuit device is suppressed by adjusting the dimension of the resist pattern corresponding to the gate electrode pattern.

具体的には、第4の実施形態においては、様々なレイアウトの回路が組み込まれた複数品種の半導体集積回路装置の製造においてポリシリコンゲート電極パターンをドライエッチングにより形成する時に、エッチングガスとして、HBr及びCl2 と、He等の冷却ガスとの混合ガスを用いると共に、該混合ガスのうちHBrのガス流量を0.07SLMに固定する。すなわち、第4の実施形態においては、ドライエッチング条件を、第3の実施形態の[表1]に示すレシピNo.PS3のドライエッチング条件(標準的な条件)に固定する。このようにドライエッチング条件を固定した場合、例えば第3の実施形態の図4に示すように、マスクパターンレイアウトによってゲート電極パターンのCDロスの値が異なってくる。 Specifically, in the fourth embodiment, when a polysilicon gate electrode pattern is formed by dry etching in the manufacture of a plurality of types of semiconductor integrated circuit devices incorporating circuits of various layouts, HBr is used as an etching gas. And a mixed gas of Cl 2 and a cooling gas such as He, and a gas flow rate of HBr in the mixed gas is fixed at 0.07 SLM. That is, in the fourth embodiment, the dry etching conditions are set to the recipe No. shown in [Table 1] of the third embodiment. It is fixed to the dry etching condition (standard condition) of PS3. When the dry etching conditions are fixed in this way, for example, as shown in FIG. 4 of the third embodiment, the value of the CD loss of the gate electrode pattern differs depending on the mask pattern layout.

従って、第4の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法では、まず各半導体集積回路装置の回路パターンにおける単位面積当たりのゲート電極周縁長と、ゲート電極パターンのCDロスとの関係を求めておく。そして、求められたCDロスの大きさ、つまり単位面積当たりのゲート電極周縁長に依存して生じるパターン寸法変化を補償するように、ドライエッチングマスクとなるレジストパターンの寸法を例えば露光量等のフォトリソグラフィ条件により調整する。   Therefore, in the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment, first, the relationship between the peripheral edge length of the gate electrode per unit area in the circuit pattern of each semiconductor integrated circuit device and the CD loss of the gate electrode pattern is determined. deep. Then, the size of the resist pattern serving as a dry etching mask is changed, for example, by a photo- It is adjusted according to the lithography conditions.

[表2]は、ポリシリコンゲート電極パターンと対応するレジストパターンを形成して該レジストパターンを用いてドライエッチングを行なう際における、単位面積当たりのゲート電極周縁長の各範囲に対する、ゲート電極パターンのCDロス(A)、フォトリソグラフィー工程での目標寸法(B)、及びドライエッチング後におけるゲート電極パターンの設計寸法(C)のそれぞれを示している。   Table 2 shows the relationship between the gate electrode pattern and each range of the gate electrode peripheral length per unit area when a resist pattern corresponding to the polysilicon gate electrode pattern is formed and dry etching is performed using the resist pattern. 3 shows a CD loss (A), a target dimension (B) in a photolithography process, and a design dimension (C) of a gate electrode pattern after dry etching.

Figure 2004165675
[表2]において、CDロス(A)は[表1]に示すレシピNo.PS3のドライエッチング条件を用いた場合の値である。また、目標寸法(B)は、前述のようにCDロス(A)の大きさを考慮して調整されたレジストパターンの最適寸法である。また、本実施形態においては、設計寸法(C)を0.150μmとしている。
Figure 2004165675
In [Table 2], the CD loss (A) is the recipe No. shown in [Table 1]. This is a value when the dry etching condition of PS3 is used. The target dimension (B) is the optimum dimension of the resist pattern adjusted in consideration of the CD loss (A) as described above. In the present embodiment, the design dimension (C) is 0.150 μm.

ここで、
目標寸法(B)=CDロス(A)+設計寸法(C)
なる関係式が成立するので、該関係式を用いることによって、[表2]に示すような、目標寸法(B)、つまりレジストパターンの最適寸法の値を具体的に設定できる。逆に言うと、フォトリソグラフィー工程での目標寸法(B)を調整することにより、該調整分とCDロス(A)とを相殺することが可能となる。
here,
Target dimension (B) = CD loss (A) + design dimension (C)
Since the following relational expression is satisfied, the target dimension (B), that is, the value of the optimum dimension of the resist pattern, as shown in [Table 2], can be specifically set by using the relational expression. Conversely, by adjusting the target dimension (B) in the photolithography process, it is possible to offset the adjustment and the CD loss (A).

また、本実施形態で、設計寸法(C)が0.150μmであり、ドライエッチング条件が[表1]に示すレシピNo.PS3(HBrガス流量:0.07SLM)であることに着目して、例えば図4においてHBrガス流量が0.07SLMである場合の、単位面積当たりのゲート電極周縁長の各範囲(S1〜S4)に対応するCDロスを読むことによっても、フォトリソグラフィー工程での目標寸法(B)を簡単に設定することができる。尚、本実施形態において、ドライエッチング条件として[表1]に示すレシピNo.PS3を用いているのは次の理由による。すなわち、[表2]から明らかなように、レシピNo.PS3を用いると、CDロス(A)の大きさと対応する目標寸法(B)の調整量が、半導体集積回路装置の各品種で実現される様々な単位面積当たりのゲート電極周縁長に対して最も小さくなるからである。   In the present embodiment, the design dimension (C) is 0.150 μm, and the dry etching conditions are the recipe No. shown in [Table 1]. Paying attention to PS3 (HBr gas flow rate: 0.07 SLM), for example, when the HBr gas flow rate is 0.07 SLM in FIG. 4, each range of the gate electrode peripheral edge length per unit area (S1 to S4) By reading the CD loss corresponding to the above, the target dimension (B) in the photolithography process can be easily set. In this embodiment, the recipe No. shown in [Table 1] is used as the dry etching condition. The reason for using PS3 is as follows. That is, as is clear from [Table 2], the recipe No. When the PS3 is used, the amount of adjustment of the target dimension (B) corresponding to the magnitude of the CD loss (A) is the most relative to the gate electrode peripheral length per unit area realized in each type of semiconductor integrated circuit device. This is because it becomes smaller.

以上に説明したように、第4の実施形態によると、ゲート電極パターンと対応するレジストパターンを、その寸法を単位面積当たりのゲート電極周縁長に応じて調整しながら形成するため、半導体集積回路装置の品種によりマスクパターンレイアウトが大きく異なる場合にも、ゲート電極パターンの寸法を常に所定値と等しくできる。従って、DRAM等の搭載率が用途又は仕様により異なるシステムLSIにおいても、ゲート電極の加工寸法をマスクパターンレイアウトと無関係に一定にできるので、動作マージンのバラツキが解消された半導体集積回路装置を実現できる。   As described above, according to the fourth embodiment, since the resist pattern corresponding to the gate electrode pattern is formed while adjusting its size according to the gate electrode peripheral length per unit area, the semiconductor integrated circuit device The size of the gate electrode pattern can always be equal to a predetermined value even when the mask pattern layout greatly differs depending on the product type. Therefore, even in a system LSI in which the mounting rate of a DRAM or the like differs depending on the application or specification, the processing dimensions of the gate electrode can be made constant irrespective of the mask pattern layout, so that it is possible to realize a semiconductor integrated circuit device in which a variation in an operation margin is eliminated. .

尚、第4の実施形態において、フォトリソグラフィー工程での目標寸法の調整、つまり、ゲート電極パターンと対応するレジストパターンの寸法の調整に関しては、例えばレジスト膜に対する露光における露光量を増減させる方法が最も簡便である。また、フォトマスク上における遮光パターン(例えばクロムパターン)等の寸法を補正してもよい。この場合、露光量を増減させる必要がなくなるので、製造工程の運用上有利になる。   In the fourth embodiment, the adjustment of the target dimension in the photolithography process, that is, the adjustment of the dimension of the resist pattern corresponding to the gate electrode pattern is most preferably performed by, for example, increasing or decreasing the exposure amount in exposing the resist film. It is simple. Further, the dimensions of a light-shielding pattern (for example, a chrome pattern) on the photomask may be corrected. In this case, there is no need to increase or decrease the amount of exposure, which is advantageous in the operation of the manufacturing process.

また、第4の実施形態において、ゲート電極加工を対象としたが、これに限られず、他のライン状パターンを有するレイヤーの微細加工、例えばアルミニウム又は銅等からなるメタル配線の加工等を対象としても、同様の高い加工精度を達成することができる。   Further, in the fourth embodiment, the gate electrode processing is targeted, but the present invention is not limited to this, and may be directed to fine processing of a layer having another linear pattern, for example, processing of a metal wiring made of aluminum or copper or the like. Can achieve the same high processing accuracy.

(第5の実施形態)
以下、本発明の第5の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。尚、第5の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法は、ライン状パターンを有する回路パターンを備えており、製造工程の少なくとも一部が共通する複数の半導体集積回路装置を製造するための半導体集積回路装置の製造方法を前提とする。また、以下の説明では、DRAM等の繰り返しパターンを有するメモリの混載が可能なシステムLSIにおけるゲート電極の形成方法を例とする。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the fifth embodiment includes a circuit pattern having a linear pattern, and is used for manufacturing a plurality of semiconductor integrated circuit devices having at least a part of the manufacturing process common. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device is assumed. In the following description, a method of forming a gate electrode in a system LSI in which a memory having a repetitive pattern such as a DRAM can be mixedly mounted will be described as an example.

図5(a)〜(d)は、第5の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法の各工程を示す断面図である。   FIGS. 5A to 5D are cross-sectional views illustrating respective steps of a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the fifth embodiment.

まず、図5(a)に示すように、シリコン基板21上に、ゲート絶縁膜となる厚さ5nm程度のシリコン酸化膜22を形成した後、シリコン酸化膜22上に、ゲート電極となる厚さ200nm程度のポリシリコン膜23を形成し、その後、ポリシリコン膜23上に、リソグラフィー工程(図5(b)参照)での光反射防止膜となる厚さ100nm程度の有機塗布膜24を形成する。   First, as shown in FIG. 5A, after a silicon oxide film 22 having a thickness of about 5 nm serving as a gate insulating film is formed on a silicon substrate 21, a thickness serving as a gate electrode is formed on the silicon oxide film 22. A polysilicon film 23 having a thickness of about 200 nm is formed, and then an organic coating film 24 having a thickness of about 100 nm serving as a light reflection preventing film in a lithography step (see FIG. 5B) is formed on the polysilicon film 23. .

次に、図5(b)に示すように、リソグラフィー技術を用いて、有機塗布膜24上に、ライン状パターンを有するゲート電極26(図5(d)参照)と対応する最小線幅(ゲート電極の目標寸法)0.15μmのレジストパターン25(厚さは600nm程度)を形成する。   Next, as shown in FIG. 5B, the minimum line width (gate) corresponding to the gate electrode 26 having a linear pattern (see FIG. 5D) is formed on the organic coating film 24 by using a lithography technique. A resist pattern 25 (target electrode dimensions) of 0.15 μm (having a thickness of about 600 nm) is formed.

次に、図5(c)に示すように、レジストパターン25をマスクとして有機塗布膜24に対してドライエッチングを行なう。   Next, as shown in FIG. 5C, dry etching is performed on the organic coating film 24 using the resist pattern 25 as a mask.

このとき、半導体集積回路装置がDRAM非搭載品種である場合、例えば、圧力が10Paに設定されたチャンバー内に、SO2 ガスとO2 ガスとの混合ガスからなるエッチングガスを、SO2 ガスの流量:20cc/min、O2 ガスの流量:20cc/minの流量比で導入すると共に、試料台に200Wの高周波電力(RFパワー)を印加して、ドライエッチングを行なう。また、半導体集積回路装置がDRAM搭載品種である場合、例えば、圧力が10Paに設定されたチャンバー内に、SO2 ガスとO2 ガスとの混合ガスからなるエッチングガスを、SO2 ガスの流量:25cc/min、O2 ガスの流量:20cc/minの流量比で導入すると共に、試料台に200Wの高周波電力を印加して、ドライエッチングを行なう。尚、本実施形態においては、標準状態(0℃、1気圧)における1分間当たりの流量を用いてガス流量を表している。 In this case, when the semiconductor integrated circuit device is a DRAM not mounted varieties, for example, into the chamber the pressure is set to 10 Pa, an etching gas comprising a mixed gas of SO 2 gas and O 2 gas, the SO 2 gas At a flow rate of 20 cc / min and a flow rate of O 2 gas of 20 cc / min, dry etching is performed by applying a high frequency power (RF power) of 200 W to the sample stage. Further, when the semiconductor integrated circuit device is a DRAM-mounted type, for example, an etching gas composed of a mixed gas of SO 2 gas and O 2 gas is placed in a chamber set at a pressure of 10 Pa, and a flow rate of SO 2 gas: At a flow rate of 25 cc / min and a flow rate of O 2 gas of 20 cc / min, dry etching is performed by applying a high-frequency power of 200 W to the sample stage. In the present embodiment, the gas flow rate is represented using the flow rate per minute in the standard state (0 ° C., 1 atm).

すなわち、有機塗布膜24に対するドライエッチング工程においては、DRAM搭載の有無によってエッチング条件を変更する。具体的には、DRAM搭載品種の場合、エッチングにより有機塗布膜24に形成される側壁を保護する効果を有するSO2 ガスの流量を、DRAM非搭載品種の場合の20cc/minから25cc/minへと増加させる。これにより、DRAMが搭載されることによって有機塗布膜24の側壁の面積が増大する場合にも、所望の単位面積当たりの側壁保護効果が得られるので、DRAM搭載の有無に関わらず有機塗布膜24を所望の寸法(0.15μm)を有するようにパターン化できる。 That is, in the dry etching process for the organic coating film 24, the etching conditions are changed depending on whether or not the DRAM is mounted. Specifically, in the case of a DRAM-mounted product, the flow rate of SO 2 gas having an effect of protecting the side wall formed on the organic coating film 24 by etching is reduced from 20 cc / min to 25 cc / min in the case of a DRAM-free product. And increase. Thereby, even when the area of the side wall of the organic coating film 24 is increased by mounting the DRAM, a desired side wall protection effect per unit area can be obtained. Can be patterned to have a desired dimension (0.15 μm).

次に、レジストパターン25又はパターン化された有機塗布膜24をマスクとして、ポリシリコン膜23に対してドライエッチングを行なった後、図5(d)に示すように、レジストパターン25及び有機塗布膜24をアッシングにより除去して、ポリシリコン膜23からなるゲート電極26を形成する。このとき、DRAM搭載の有無に関わらず有機塗布膜24が所望の寸法を有するようにパターン化されているので、CDロスの発生を防止して所望の寸法(0.15μm)を有するゲート電極26を形成できる。   Next, after the polysilicon film 23 is dry-etched using the resist pattern 25 or the patterned organic coating film 24 as a mask, as shown in FIG. 24 is removed by ashing to form a gate electrode 26 made of the polysilicon film 23. At this time, since the organic coating film 24 is patterned so as to have a desired size regardless of whether or not the DRAM is mounted, the occurrence of CD loss is prevented and the gate electrode 26 having a desired size (0.15 μm) is prevented. Can be formed.

尚、ポリシリコン膜23に対するドライエッチング工程においては、DRAM非搭載品種であってもDRAM搭載品種であっても、例えば、圧力が20Paに設定されたチャンバー内に、Cl2 ガスとHBrガスとの混合ガスからなるエッチングガスを、Cl2 ガスの流量:40cc/min、HBrガスの流量:80cc/minの流量比で導入すると共に、試料台に300Wの高周波電力を印加して、ドライエッチングを行なう。すなわち、ポリシリコン膜23及び有機塗布膜24のそれぞれに対するドライエッチング工程においては、異なる設備や条件を用いる。 In the dry etching process for the polysilicon film 23, for example, regardless of whether the product is a product without a DRAM or a product with a DRAM, for example, a Cl 2 gas and an HBr gas are placed in a chamber set at a pressure of 20 Pa. An etching gas composed of a mixed gas is introduced at a flow ratio of Cl 2 gas: 40 cc / min, HBr gas: 80 cc / min, and high-frequency power of 300 W is applied to the sample stage to perform dry etching. . That is, in the dry etching process for each of the polysilicon film 23 and the organic coating film 24, different facilities and conditions are used.

以上に説明したように、第5の実施形態によると、ライン状パターンを有するゲート電極26と対応するレジストパターン25をマスクとして有機塗布膜24に対してドライエッチングを行なう工程において、DRAM搭載の有無に応じてエッチング条件を変更する。具体的には、DRAM搭載品種の場合、DRAM非搭載品種の場合と比べて、エッチングにより有機塗布膜24に形成される側壁を保護する効果を有するSO2 ガスの流量を増加させる。このため、有機塗布膜24の側壁の面積がDRAM搭載により増大する場合にも、所望の単位面積当たりの側壁保護効果が得られるようにできるので、有機塗布膜24を所望の寸法を有するようにパターン化できる。従って、パターン化された有機塗布膜24をマスクとしてポリシリコン膜23に対してドライエッチングを行なうことによって、所望の寸法を有するゲート電極26を形成できる。すなわち、DRAM搭載の有無に伴うマスクパターンレイアウトの違いに起因するゲート電極26の寸法ばらつきを確実に抑制でき、それによって精度の良いゲート電極加工を行なうことができる。 As described above, according to the fifth embodiment, in the step of performing dry etching on the organic coating film 24 using the resist pattern 25 corresponding to the gate electrode 26 having a linear pattern as a mask, whether or not a DRAM is mounted The etching conditions are changed according to. More specifically, the flow rate of SO 2 gas having the effect of protecting the side wall formed on the organic coating film 24 by etching is increased in the case of the DRAM-mounted type, as compared with the case of the DRAM non-mounted type. For this reason, even if the area of the side wall of the organic coating film 24 is increased by mounting the DRAM, a desired side wall protection effect per unit area can be obtained, so that the organic coating film 24 has a desired size. Can be patterned. Therefore, by performing dry etching on the polysilicon film 23 using the patterned organic coating film 24 as a mask, the gate electrode 26 having desired dimensions can be formed. That is, the dimensional variation of the gate electrode 26 due to the difference in the mask pattern layout depending on the presence or absence of the DRAM can be reliably suppressed, and the gate electrode can be processed with high accuracy.

図6は、第5の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法を用いて、DRAM非搭載品種を含む様々なDRAM占有面積率を有する品種を製造した場合における、CDロス(エッチング前のレジストパターンの寸法から完成したゲート電極の寸法を引いた値)とDRAM占有面積率との関係を示している。   FIG. 6 shows a CD loss (resist before etching) in a case where a variety of products having various DRAM occupying area ratios including a variety of products without a DRAM are manufactured using the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the fifth embodiment. The figure shows the relationship between the dimension of the pattern minus the dimension of the completed gate electrode) and the DRAM occupation area ratio.

図6に示すように、第5の実施形態によると、DRAM搭載の有無に関わらず、CDロスの発生を抑制して所望のゲート電極寸法である0.15μmを実現することができた。   As shown in FIG. 6, according to the fifth embodiment, regardless of the presence or absence of a DRAM, the occurrence of CD loss was suppressed and a desired gate electrode dimension of 0.15 μm was realized.

図7は、比較例としてDRAM搭載の有無に関わらず同一のエッチング条件を用いて、DRAM非搭載品種を含む様々なDRAM占有面積率を有する品種を製造した場合における、CDロスとDRAM占有面積率との関係を示している。   FIG. 7 shows, as a comparative example, CD loss and DRAM occupied area ratio in the case where products having various DRAM occupied area ratios including products without DRAM are manufactured using the same etching conditions regardless of whether or not DRAM is installed. The relationship is shown.

図7に示すように、比較例によると、DRAM非搭載品種ではCDロスの発生を抑制できる一方、DRAM搭載品種では平均約+0.013μmのCDロスが発生している。   As shown in FIG. 7, according to the comparative example, it is possible to suppress the occurrence of CD loss in the product without DRAM, but to generate the CD loss of about +0.013 μm on average in the product with DRAM.

尚、第5の実施形態において、DRAM搭載の有無に応じて有機塗布膜24のエッチング条件(具体的には有機塗布膜24の側壁を保護する効果を有するSO2 ガスの流量)を変更する一方、DRAM搭載の有無に関わらずポリシリコン膜23のエッチング条件を共通にしたが、これに代えて、DRAM搭載の有無に関わらず有機塗布膜24のエッチング条件を共通にする一方、DRAM搭載の有無に応じてポリシリコン膜23のエッチング条件を変更してもよい。このとき、例えばポリシリコン膜23の側壁を保護する効果を有するエッチング反応生成物(SiBr4 等)を側壁保護膜として形成するためのHBrガスの流量を、DRAM搭載の有無に応じて変更してもよい。また、ゲート電極構造として、ポリシリコン膜上にシリコン酸化膜等が形成された構造を採用する場合には、該シリコン酸化膜のエッチング条件を変更することによって、DRAM搭載の有無に起因するゲート電極の寸法ばらつきを抑制してもよい。 In the fifth embodiment, the etching condition of the organic coating film 24 (specifically, the flow rate of SO 2 gas having an effect of protecting the side wall of the organic coating film 24) is changed depending on whether or not the DRAM is mounted. The etching conditions for the polysilicon film 23 were made common regardless of the presence or absence of the DRAM. Instead, the etching conditions for the organic coating film 24 were made common regardless of the presence or absence of the DRAM. May be changed according to the conditions. At this time, for example, the flow rate of the HBr gas for forming an etching reaction product (such as SiBr 4 ) having an effect of protecting the side wall of the polysilicon film 23 as the side wall protection film is changed depending on whether or not the DRAM is mounted. Is also good. When a structure in which a silicon oxide film or the like is formed on a polysilicon film is adopted as the gate electrode structure, the etching conditions of the silicon oxide film are changed to change the gate electrode due to the presence or absence of the DRAM. May be suppressed.

また、第5の実施形態において、DRAM搭載の有無に応じてエッチング条件を変更したが、これに代えて、DRAM占有面積率に応じてエッチング条件を細かに変更してもよい。   Further, in the fifth embodiment, the etching conditions are changed depending on whether or not the DRAM is mounted. Alternatively, the etching conditions may be finely changed according to the DRAM occupation area ratio.

また、第5の実施形態において、ゲート電極の形成を対象としたが、これに限られず他のライン状パターン、例えばメタル配線等の形成を対象としてもよい。   In the fifth embodiment, the gate electrode is formed. However, the present invention is not limited to this, and another line pattern, for example, a metal wiring may be formed.

また、第5の実施形態において、DRAM等のメモリの搭載が可能なシステムLSIを対象としたが、これに限られず、複数の半導体素子が繰り返しパターンを有するように配列されてなる他の素子群の搭載が可能なシステムLSIを対象としてもよい。   The fifth embodiment is directed to a system LSI on which a memory such as a DRAM can be mounted. However, the present invention is not limited to this. Another element group in which a plurality of semiconductor elements are arranged to have a repetitive pattern It may be a system LSI capable of mounting.

(第6の実施形態)
以下、本発明の第6の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。尚、第6の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法は、ライン状パターンを有する回路パターンを備えており、製造工程の少なくとも一部が共通する複数の半導体集積回路装置を製造するための半導体集積回路装置の製造方法を前提とする。また、以下の説明では、DRAM等の繰り返しパターンを有するメモリの混載が可能なシステムLSIにおけるゲート電極の形成方法を例とする。さらに、第6の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法の各工程を示す断面図を、第5の実施形態と同様に、図5(a)〜(d)に示す。
(Sixth embodiment)
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the sixth embodiment includes a circuit pattern having a linear pattern, and is used for manufacturing a plurality of semiconductor integrated circuit devices having at least a part of the manufacturing process common. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device is assumed. In the following description, a method of forming a gate electrode in a system LSI in which a memory having a repetitive pattern such as a DRAM can be mixedly mounted will be described as an example. FIGS. 5A to 5D are cross-sectional views showing each step of the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the sixth embodiment, similarly to the fifth embodiment.

第6の実施形態が第5の実施形態と異なっている点は次の通りである。すなわち、第5の実施形態では、ライン状パターンを有するゲート電極26と対応するレジストパターン25をマスクとして有機塗布膜24に対してドライエッチングを行なう工程(図5(c)、(d)参照)において、DRAM搭載の有無に応じてエッチング条件を変更した。それに対して、第6の実施形態では、レジストパターン25を形成する工程(図5(b)参照)において、DRAM占有面積率に応じてレジストパターン25の寸法を変更する。   The differences between the sixth embodiment and the fifth embodiment are as follows. That is, in the fifth embodiment, a step of performing dry etching on the organic coating film 24 using the resist pattern 25 corresponding to the gate electrode 26 having a linear pattern as a mask (see FIGS. 5C and 5D). , The etching conditions were changed depending on whether or not the DRAM was mounted. On the other hand, in the sixth embodiment, in the step of forming the resist pattern 25 (see FIG. 5B), the dimensions of the resist pattern 25 are changed according to the area occupied by the DRAM.

具体的には、第6の実施形態においては、例えば図7に示すような、CDロス(エッチング前のレジストパターンの寸法から完成したゲート電極の寸法を引いた値)とDRAM占有面積率との関係を予め取得しておくことにより、例えば下式
(レジストパターンの寸法)
=(DRAM占有面積率と対応するCDロスの予測値)
+(ゲート電極の目標寸法)
を用いてレジストパターンの寸法を設定する。
Specifically, in the sixth embodiment, for example, as shown in FIG. 7, the CD loss (the value obtained by subtracting the size of the completed gate electrode from the size of the resist pattern before etching) and the DRAM occupation area ratio are as shown in FIG. By acquiring the relationship in advance, for example, the following formula (size of resist pattern)
= (DRAM occupation area ratio and corresponding CD loss predicted value)
+ (Target size of gate electrode)
Is used to set the dimensions of the resist pattern.

図7に示すように、DRAM占有面積率が大きくなるに従ってCDロスが増大するので、上式によると、DRAM占有面積率が大きくなるに従ってレジストパターン25の寸法を大きくすることになる。このようにすると、第6の実施形態では次のような効果が得られる。すなわち、レジストパターン25をマスクとして用いたエッチングによりポリシリコン膜23又は有機塗布膜24に形成される側壁の面積がDRAM占有面積率の増加により増大して、単位面積当たりの側壁保護効果が減少する場合にも、該側壁保護効果の減少分を、レジストパターン25の寸法の調整により補うことができる。従って、DRAM占有面積率の違いに伴うマスクパターンレイアウトの違いに起因するゲート電極26の寸法ばらつきを確実に抑制でき、それによって精度の良いゲート電極加工を行なうことができる。   As shown in FIG. 7, since the CD loss increases as the DRAM occupation area ratio increases, according to the above equation, the dimension of the resist pattern 25 increases as the DRAM occupation area ratio increases. By doing so, the following effects can be obtained in the sixth embodiment. In other words, the area of the side wall formed on the polysilicon film 23 or the organic coating film 24 by the etching using the resist pattern 25 as a mask increases due to an increase in the area occupied by the DRAM, and the side wall protection effect per unit area decreases. In this case, the decrease in the side wall protection effect can be compensated for by adjusting the dimensions of the resist pattern 25. Therefore, the dimensional variation of the gate electrode 26 due to the difference in the mask pattern layout due to the difference in the DRAM occupation area ratio can be reliably suppressed, and the gate electrode can be processed with high accuracy.

[表3]は、第6の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法を用いて、DRAM非搭載品種を含む様々なDRAM占有面積率を有する品種を製造する場合における、目標寸法0.15μmのゲート電極を形成するためのレジストパターンの寸法を示している。尚、[表3]においては、参考のため、各DRAM占有面積率と対応するCDロスの予測値を示している。   [Table 3] shows target dimensions of 0.15 μm in the case of using the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the sixth embodiment to manufacture products having various DRAM occupying area ratios, including products without a DRAM. Of the resist pattern for forming the gate electrode of FIG. In Table 3, the predicted values of the CD loss corresponding to the respective DRAM occupied area ratios are shown for reference.

Figure 2004165675
レジストパターン25の寸法を[表3]に示すように設定することによって、第6の実施形態において、DRAM占有面積率に関わらず、所望のゲート電極寸法である0.15μmを実現することができた。
Figure 2004165675
By setting the dimensions of the resist pattern 25 as shown in [Table 3], in the sixth embodiment, a desired gate electrode dimension of 0.15 μm can be realized regardless of the DRAM occupation area ratio. Was.

尚、第6の実施形態において、DRAM占有面積率に応じてレジストパターン25の寸法を変更したが、これに代えて、DRAM搭載の有無に応じてレジストパターン25の寸法を粗く変更してもよい。   In the sixth embodiment, the dimensions of the resist pattern 25 are changed in accordance with the area occupied by the DRAM. However, the dimensions of the resist pattern 25 may be roughly changed in accordance with the presence or absence of the DRAM. .

また、第6の実施形態において、レジストパターン25の寸法を調整する具体的な方法として、例えば、露光量を調整する方法、又はレチクル上のマスクパターン寸法を調整する方法等を用いてもよい。   Further, in the sixth embodiment, as a specific method of adjusting the dimension of the resist pattern 25, for example, a method of adjusting an exposure amount, a method of adjusting a mask pattern dimension on a reticle, or the like may be used.

また、第6の実施形態において、ゲート電極の形成を対象としたが、これに限られず他のライン状パターン、例えばメタル配線等の形成を対象としてもよい。   Further, in the sixth embodiment, the formation of the gate electrode is targeted, but the invention is not limited to this, and the formation of another line pattern, for example, a metal wiring or the like may be targeted.

また、第6の実施形態において、DRAM等のメモリの搭載が可能なシステムLSIを対象としたが、これに限られず、複数の半導体素子が繰り返しパターンを有するように配列されてなる他の素子群の搭載が可能なシステムLSIを対象としてもよい。   The sixth embodiment is directed to a system LSI on which a memory such as a DRAM can be mounted. However, the present invention is not limited to this. Another element group in which a plurality of semiconductor elements are arranged to have a repetitive pattern It may be a system LSI capable of mounting.

本発明は、半導体集積回路装置の製造方法に関し、DRAM等の微細な繰り返しパターンを有する素子群の混載が可能なシステムLSIにおけるMOS型トランジスタのゲート電極等のライン状パターンの形成に適用した場合に特に有用である。   The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, which is applied to the formation of a linear pattern such as a gate electrode of a MOS transistor in a system LSI in which an element group having a fine repetitive pattern such as a DRAM can be mounted. Especially useful.

本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路装置におけるダミーパターン挿入前の回路パターンのレイアウトの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit pattern layout before inserting a dummy pattern in the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路装置におけるダミーパターン挿入後の回路パターンのレイアウトの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit pattern layout after inserting a dummy pattern in the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention. (a)は本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法における、ポリシリコンゲート電極パターンを形成するためのリソグラフィー工程でのパターン露光ショットマップの一例を示す図であり、(b)は該リソグラフィー工程で用いられるダミーパターンの一例を示す図である。FIG. 7A is a diagram illustrating an example of a pattern exposure shot map in a lithography step for forming a polysilicon gate electrode pattern in a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to a second embodiment of the present invention; (b) is a diagram showing an example of a dummy pattern used in the lithography step. 複数品種の半導体集積回路装置の製造においてポリシリコンゲート電極パターンをドライエッチングにより形成する時に、チップ上における単位面積当たりのゲート電極周縁長をパラメータとして、ドライエッチング用ガスの流量とゲート電極パターンのCDロスとの関係を実験により求めた結果を示す図である。When a polysilicon gate electrode pattern is formed by dry etching in the manufacture of a plurality of types of semiconductor integrated circuit devices, the flow rate of the dry etching gas and the CD of the gate electrode pattern are determined by using the peripheral length of the gate electrode per unit area on the chip as a parameter. It is a figure showing the result of having calculated the relation with loss by experiment. (a)〜(d)は本発明の第5又は第6の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法の各工程を示す断面図である。(A)-(d) is sectional drawing which shows each process of the manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device which concerns on 5th or 6th embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る半導体集積回路装置の製造方法を用いて、DRAM非搭載品種を含む様々なDRAM占有面積率を有する品種を製造した場合における、CDロスとDRAM占有面積率との関係を示す図である。The CD loss and the DRAM occupation area ratio when products having various DRAM occupied area ratios, including products without a DRAM, are manufactured using the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 比較例としてDRAM搭載の有無に関わらず同一のエッチング条件を用いて、DRAM非搭載品種を含む様々なDRAM占有面積率を有する品種を製造した場合における、CDロスとDRAM占有面積率との関係を示す図である。As a comparative example, the relationship between the CD loss and the DRAM occupation area ratio when products having various DRAM occupied area ratios, including products without a DRAM, were manufactured using the same etching conditions regardless of whether or not a DRAM was installed. FIG. 同一のゲート電極加工プロセスを用いて、DRAMが搭載されたDRAM搭載品種、及びDRAM非搭載品種をそれぞれ製造した場合における、CDロスの頻度分布を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a frequency distribution of CD loss in a case where a DRAM-mounted product on which a DRAM is mounted and a DRAM-free product are manufactured using the same gate electrode processing process. DRAM非搭載品種を含む様々なDRAM占有面積率を有する品種における、単位面積当たりのゲート電極周縁長とDRAM占有面積率との関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a peripheral edge length of a gate electrode per unit area and a DRAM occupation area ratio in products having various DRAM occupying area ratios, including products without a DRAM. 様々な品種における、単位面積当たりのゲート電極周縁長とCDロスとの関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a gate electrode peripheral length per unit area and CD loss in various types.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 活性領域パターン
2 ゲート電極パターン
3 空き領域
4 ゲート電極ダミーパターン
10 ウェハ
11 第1の露光領域
12 第2の露光領域
13 ダミーパターン
21 シリコン基板
22 シリコン酸化膜
23 ポリシリコン膜
24 有機塗布膜
25 レジストパターン
26 ゲート電極
Reference Signs List 1 active region pattern 2 gate electrode pattern 3 free region 4 gate electrode dummy pattern 10 wafer 11 first exposure region 12 second exposure region 13 dummy pattern 21 silicon substrate 22 silicon oxide film 23 polysilicon film 24 organic coating film 25 resist Pattern 26 Gate electrode

Claims (8)

ライン状パターンを有する回路パターンを備えており、製造工程の少なくとも一部が共通する複数の半導体集積回路装置を製造するための半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記各半導体集積回路装置の製造工程は、
前記ライン状パターンの単位面積当たりの周縁長に応じてドライエッチング条件を調整しながら被加工膜に対してドライエッチングを行なう工程を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device for manufacturing a plurality of semiconductor integrated circuit devices having a circuit pattern having a line-shaped pattern and at least a part of a manufacturing process being common,
The manufacturing process of each of the semiconductor integrated circuit devices includes:
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising a step of performing dry etching on a film to be processed while adjusting dry etching conditions according to a peripheral length per unit area of the linear pattern.
前記ドライエッチング条件を調整する工程は、前記ライン状パターンの単位面積当たりの周縁長が一の範囲内にある場合に一のドライエッチング条件を設定する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置の製造方法。   The method according to claim 1, wherein the step of adjusting the dry etching condition includes a step of setting one dry etching condition when a peripheral edge length per unit area of the linear pattern is within one range. The manufacturing method of the semiconductor integrated circuit device described in the above. ライン状パターンを有する回路パターンを備えており、製造工程の少なくとも一部が共通する複数の半導体集積回路装置を製造するための半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記各半導体集積回路装置の製造工程は、
前記ライン状パターンと対応するレジストパターンを、その寸法を前記ライン状パターンの単位面積当たりの周縁長に応じて調整しながら形成する工程を含むことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device for manufacturing a plurality of semiconductor integrated circuit devices having a circuit pattern having a line-shaped pattern and at least a part of a manufacturing process being common,
The manufacturing process of each of the semiconductor integrated circuit devices includes:
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: forming a resist pattern corresponding to the line-shaped pattern while adjusting its dimension according to a peripheral length per unit area of the line-shaped pattern.
ライン状パターンを有する回路パターンを備えており、製造工程の少なくとも一部が共通する複数の半導体集積回路装置を製造するための半導体集積回路装置の製造方法であって、
前記各半導体集積回路装置の製造工程は、
前記ライン状パターンと対応するレジストパターンを被加工膜の上に形成する第1の工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記被加工膜に対してドライエッチングを行なう第2の工程とを備え、
前記第2の工程は、エッチングにより前記被加工膜に形成される側壁を保護する側壁保護効果を有するエッチングガスを用いるか、又は前記側壁保護効果を有するエッチング反応生成物を形成する工程を含み、
前記第1の工程及び第2の工程のうちの少なくとも1つの工程における処理方法又は処理条件を、前記回路パターンに含まれており且つ繰り返しパターンを有する素子群の面積の、前記回路パターンの配置領域の面積に対する比率に応じて調整することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device for manufacturing a plurality of semiconductor integrated circuit devices having a circuit pattern having a line-shaped pattern and at least a part of a manufacturing process being common,
The manufacturing process of each of the semiconductor integrated circuit devices includes:
A first step of forming a resist pattern corresponding to the line-shaped pattern on a film to be processed;
A second step of performing dry etching on the film to be processed using the resist pattern as a mask,
The second step uses an etching gas having a side wall protection effect of protecting a side wall formed on the film to be processed by etching, or includes a step of forming an etching reaction product having the side wall protection effect,
A processing method or a processing condition in at least one of the first step and the second step, wherein the area of an element group having a repetitive pattern included in the circuit pattern has an area where the circuit pattern is arranged. A method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device, wherein the method is adjusted according to a ratio of the area to the area of the semiconductor integrated circuit device.
前記素子群はメモリであることを特徴とする請求項4に記載の半導体集積回路装置の製造方法。   5. The method according to claim 4, wherein the element group is a memory. 前記メモリはDRAMであることを特徴とする請求項5に記載の半導体集積回路装置の製造方法。   6. The method according to claim 5, wherein the memory is a DRAM. 前記第1の工程は、前記比率が大きくなるに従って、前記レジストパターンの寸法を大きくする工程を含むことを特徴とする請求項4に記載の半導体集積回路装置の製造方法。   5. The method according to claim 4, wherein the first step includes a step of increasing the size of the resist pattern as the ratio increases. 前記第2の工程は、前記比率が大きくなるに従って、前記側壁保護効果が増大するようにエッチング条件を設定する工程を含むことを特徴とする請求項4に記載の半導体集積回路装置の製造方法。   5. The method according to claim 4, wherein the second step includes a step of setting an etching condition so that the side wall protection effect increases as the ratio increases.
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