JP2005191062A - エッチング幅の管理方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 走査型電子顕微鏡でウェットホールを観察することなく、ウェットホール径を見積ることができるようにする。
【解決手段】 コンタクトC1、C2の間隔が互いに異なるコンタクトアレイR1、R2を形成し、これらのコンタクトアレイR1、R2に対応したレジストパターンをマスクとして、絶縁層のウェットエッチングを行った後に、これらのコンタクトアレイR1、R2のレジストパターンの変色を金属顕微鏡にて観察する。
【選択図】 図1
【解決手段】 コンタクトC1、C2の間隔が互いに異なるコンタクトアレイR1、R2を形成し、これらのコンタクトアレイR1、R2に対応したレジストパターンをマスクとして、絶縁層のウェットエッチングを行った後に、これらのコンタクトアレイR1、R2のレジストパターンの変色を金属顕微鏡にて観察する。
【選択図】 図1
Description
本発明はエッチング幅の管理方法および半導体装置の製造方法に関し、特に、ウェットエッチングによるウェットホール形成時のウェットホール幅の管理方法に適用して好適なものである。
従来の半導体装置では、コンタクトホールの段差を緩和して、配線の段切れを防止するため、コンタクトホール開口位置にウェットによるハーフエッチングを行った後、同一のレジストマスクを用いてコンタクトホールを形成する方法がある。
ここで、ウェットエッチングで形成されたウェットホールの径が広がり過ぎると、レジストマスクの密着面が消失し、レジスト浮きが発生する。そして、ウェットホールの形成に使用されたレジストマスクを用いてドライエッチングを行うと、エッチング精度が劣化し、コンタクトホールを精度よく形成できなくなる。
ここで、ウェットエッチングで形成されたウェットホールの径が広がり過ぎると、レジストマスクの密着面が消失し、レジスト浮きが発生する。そして、ウェットホールの形成に使用されたレジストマスクを用いてドライエッチングを行うと、エッチング精度が劣化し、コンタクトホールを精度よく形成できなくなる。
このため、ウェットホール形成後にウェットホールを走査型電子顕微鏡で観察し、ウェットホール径を測定することが行われていた。
また、例えば、特許文献1には、ウェットホール形成時のレジスト浮きを防止するため、コンタクトホール間の間隔が3.6μmより小さい場合には、コンタクトホールを間引いて配置する方法が開示されている。
特開平10−256257号公報
また、例えば、特許文献1には、ウェットホール形成時のレジスト浮きを防止するため、コンタクトホール間の間隔が3.6μmより小さい場合には、コンタクトホールを間引いて配置する方法が開示されている。
しかしながら、ウェットホール径を測定するために、ウェットホールを走査型電子顕微鏡で観察する方法では、ウェットホール径の測定に時間を要し、スループットの低下を引き起こすという問題があった。
そこで、本発明の目的は、走査型電子顕微鏡でウェットホールを観察することなく、ウェットホール径を見積ることが可能なエッチング幅の管理方法および半導体装置の製造方法を提供することである。
そこで、本発明の目的は、走査型電子顕微鏡でウェットホールを観察することなく、ウェットホール径を見積ることが可能なエッチング幅の管理方法および半導体装置の製造方法を提供することである。
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係るエッチング幅の管理方法によれば、コンタクト間の間隔の異なる複数のコンタクトアレイに対応したレジストパターンを絶縁層上に形成するステップと、前記レジストパターンを介して前記絶縁層のエッチングを行うステップと、前記エッチング後の前記レジストパターンの変色状態に基づいてエッチング幅を判別するステップとを備えることを特徴とする。
これにより、所定のエッチング幅に対して、レジスト浮きが発生するコンタクトアレイと、レジスト浮きが発生しないコンタクトアレイとを形成することが可能となるとともに、コンタクトアレイの面積を広げることで、レジスト浮きの発生面積を容易に拡大することが可能となる。
このため、レジストパターンの変色が起こっているかどうかを金属顕微鏡にて識別することが可能となり、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイとレジストパターンの変色が起こっていないコンタクトアレイとを容易に特定することが可能となる。この結果、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイに形成されたコンタクト間の間隔と、レジストパターンの変色が起こっていないコンタクトアレイに形成されたコンタクト間の間隔とからエッチング幅を見積ることが可能となり、走査型電子顕微鏡でエッチング跡を観察する必要をなくして、スループットの低下を抑制することが可能となる。
このため、レジストパターンの変色が起こっているかどうかを金属顕微鏡にて識別することが可能となり、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイとレジストパターンの変色が起こっていないコンタクトアレイとを容易に特定することが可能となる。この結果、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイに形成されたコンタクト間の間隔と、レジストパターンの変色が起こっていないコンタクトアレイに形成されたコンタクト間の間隔とからエッチング幅を見積ることが可能となり、走査型電子顕微鏡でエッチング跡を観察する必要をなくして、スループットの低下を抑制することが可能となる。
また、本発明の一態様に係るエッチング幅の管理方法によれば、前記コンタクトアレイは、目標とするエッチング幅が得られた時に、互いに隣接する4個のコンタクトから等距離にある点に達するようにコンタクト間の間隔が設定された第1のコンタクトアレイと、前記目標とするエッチング幅が得られた時に、互いに隣接する4個のコンタクトから等距離にある点に達しないようにコンタクト間の間隔が設定された第2のコンタクトアレイとを備えることを特徴とする。
これにより、目標とするエッチング幅に対して、レジストパターンの密着面が消失するコンタクトアレイと、レジストパターンの密着面が残っているコンタクトアレイとを形成することが可能となり、レジスト浮きが発生するコンタクトアレイと、レジスト浮きが発生しないコンタクトアレイとを形成することが可能となる。このため、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイと、レジストパターンの変色が起こっていないコンタクトアレイとを形成することが可能となり、レジストパターンの変色が起こっているンタクトアレイを金属顕微鏡にて特定することを可能して、エッチング幅を効率よく見積ることができる。
また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体基板上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上の全面にレジスト膜を形成する工程と、コンタクト間の間隔の異なる複数のコンタクトアレイに対応した開口部を前記レジスト膜に形成する工程と、前記開口部が形成されたレジスト膜を介して前記絶縁層のウェットによるハーフエッチングを行うことにより、前記絶縁層にウェットホールを形成する工程と、前記開口部が形成されたレジスト膜を介して前記絶縁層のドライエッチングを行うことにより、前記絶縁層にコンタクトホールを形成する工程と、前記ウェットホール形成後の前記レジストパターンの変色状態に基づいて前記ウェットホール幅を判別する工程とを備えることを特徴とする。
これにより、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイと、レジストパターンの変色が起こっていないコンタクトアレイとを金属顕微鏡にて特定することで、ウェットホール幅を見積ることが可能となる。このため、ウェットホール幅の管理を効率よく行うことを可能としつつ、ウェットによるハーフエッチングを行うことが可能となり、スループットの低下を抑制しつつ、エッジが丸められたコンタクトホールを精度よく形成することが可能となる。
また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法によれば、前記コンタクトアレイは、目標とするウェットホール幅が得られた時に、互いに隣接する4個のコンタクトホールから等距離にある点にウェットホールが達するようにコンタクトホール間の間隔が設定された第1のコンタクトアレイと、前記目標とするウェットホール幅が得られた時に、互いに隣接する4個のコンタクトホールから等距離にある点にウェットホールが達しないようにコンタクトホール間の間隔が設定された第2のコンタクトアレイとを備えることを特徴とする。
これにより、目標とするウェットホール幅に対して、レジストパターンの密着面が消失するコンタクトアレイと、レジストパターンの密着面が残っているコンタクトアレイとを形成することが可能となる。このため、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイと、レジストパターンの変色が起こっていないコンタクトアレイとを形成することが可能となり、レジストパターンの変色が起こっているンタクトアレイを金属顕微鏡にて特定することを可能して、ウェットホール幅を効率よく見積ることができる。
また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法によれば、前記各コンタクトアレイのサイズは、30×30μm以上であることを特徴とする。
これにより、金属顕微鏡にてレジスト浮きを容易に識別することが可能となり、走査型電子顕微鏡でウェットホール幅を観察する必要をなくして、ウェットホール径を短時間で見積ることができる。
これにより、金属顕微鏡にてレジスト浮きを容易に識別することが可能となり、走査型電子顕微鏡でウェットホール幅を観察する必要をなくして、ウェットホール径を短時間で見積ることができる。
以下、本発明の実施形態に係るエッチング幅の寸法管理方法および半導体装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るコンタクトアレイの配置方法を示す平面図である。
図1において、コンタクトアレイR1、R2には、所定間隔で配置された複数のコンタクトC1、C2がそれぞれ設けられている。なお、コンタクトアレイR1、R2は、例えば、TEG(Test Element Groupe)として形成することができる。また、コンタクトアレイR1、R2は、例えば、半導体ウェハのスクライブライン上に配置することができる。
図1は、本発明の一実施形態に係るコンタクトアレイの配置方法を示す平面図である。
図1において、コンタクトアレイR1、R2には、所定間隔で配置された複数のコンタクトC1、C2がそれぞれ設けられている。なお、コンタクトアレイR1、R2は、例えば、TEG(Test Element Groupe)として形成することができる。また、コンタクトアレイR1、R2は、例えば、半導体ウェハのスクライブライン上に配置することができる。
ここで、コンタクトアレイR1に配置されたコンタクトC1の径A1と、コンタクトアレイR2に配置されたコンタクトC2の径A2とは互いに一致させることができる。また、コンタクトアレイR1に配置されたコンタクトC1の間隔B1と、コンタクトアレイR2に配置されたコンタクトC2の間隔B2とは互いに異なるように設定することができる。さらに、各コンタクトアレイR1、R2のサイズは、30×30μm以上とすることができる。
そして、コンタクトホール開口位置にウェットによるハーフエッチングを行った後、同一のレジストマスクを用いてコンタクトホールを形成する場合、コンタクトアレイR1、R2に対応したレジストパターンをマスクとして、絶縁層のウェットエッチングを行うことにより、ウェットホール幅を見積ることができる。
図2は、本発明の一実施形態に係るコンタクトホールおよびウェットホールの形状を示す平面図である。
図2は、本発明の一実施形態に係るコンタクトホールおよびウェットホールの形状を示す平面図である。
図2において、コンタクトアレイR1、R2に対応したレジストパターンをマスクとして、絶縁層のウェットエッチングを行うことにより、絶縁層が等方的にエッチングされ、コンタクトアレイR1、R2にそれぞれ配置されたウェットホール2、4を絶縁層に形成することができる。
次に、同一のレジストパターンをマスクとして、ウェットホール2、4が形成された絶縁層のドライエッチングを行うことにより、絶縁層を異方的にエッチングすることができ、コンタクトアレイR1、R2にそれぞれ配置されたコンタクトホール1、3を絶縁層に形成することができる。
次に、同一のレジストパターンをマスクとして、ウェットホール2、4が形成された絶縁層のドライエッチングを行うことにより、絶縁層を異方的にエッチングすることができ、コンタクトアレイR1、R2にそれぞれ配置されたコンタクトホール1、3を絶縁層に形成することができる。
ここで、コンタクトアレイR1に配置されたコンタクトC1の間隔B1と、コンタクトアレイR2に配置されたコンタクトC2の間隔B2とを互いに異なるように設定することにより、同一条件でウェットエッチングを行った場合においても、ウェットホール2、4形成後の各コンタクトアレイR1、R2におけるレジストパターンの密着部分の消失時期を異ならせることができる。
すなわち、コンタクトアレイR1のコンタクトC1の間隔B1が、コンタクトアレイR2のコンタクトC2の間隔B2より狭い場合、コンタクトアレイR1では、レジストパターンの密着部分を完全に消失させることを可能としつつ、コンタクトアレイR2では、互いに隣接する4個のウェットホール4で囲まれた領域にレジストパターンの密着部分5を残すことが可能となる。
このため、レジストパターンの密着部分が完全に消失したコンタクトアレイR1では、コンタクトアレイR1全体でレジスト浮きを発生させることが可能となるとともに、レジストパターンの密着部分5が残っているコンタクトアレイR2では、コンタクトアレイR2全体でレジスト浮きを発生させないようにすることができる。
そして、コンタクトアレイR1では、コンタクトアレイR1全体でレジスト浮きが発生するようにすることにより、コンタクトアレイR1ではレジストパターンが変色した状態で観察されるようにすることが可能となるとともに、コンタクトアレイR2では、コンタクトアレイR2全体でレジスト浮きが発生しないようにすることにより、コンタクトアレイR2ではレジストパターンが変色しない状態で観察されるようにすることが可能となる。
そして、コンタクトアレイR1では、コンタクトアレイR1全体でレジスト浮きが発生するようにすることにより、コンタクトアレイR1ではレジストパターンが変色した状態で観察されるようにすることが可能となるとともに、コンタクトアレイR2では、コンタクトアレイR2全体でレジスト浮きが発生しないようにすることにより、コンタクトアレイR2ではレジストパターンが変色しない状態で観察されるようにすることが可能となる。
ここで、各コンタクトアレイR1、R2のサイズを30×30μm以上とすることにより、レジストパターンの変色が起こっているかどうかを金属顕微鏡にて識別することが可能となり、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイR1と、レジストパターンの変色が起こっていないコンタクトアレイR2とを容易に特定することが可能となる。
そして、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイR1と、レジストパターンの変色が起こっていないコンタクトアレイR2とを識別することにより、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイR1に形成されたコンタクトC1間の間隔B1と、レジストパターンの変色が起こっていないコンタクトアレイR2に形成されたコンタクトC2間の間隔B2とからウェットホール幅Wを見積ることが可能となる。
すなわち、コンタクトC1の間隔B1のコンタクトアレイR1では、レジストパターンの変色が起こっているのであるから、ウェットホール幅Wは、間隔B1で配置された互いに隣接する4個のコンタクトC1から等距離にある点P1までの距離より大きいと判断することができる。
一方、コンタクトC2の間隔B2のコンタクトアレイR2では、レジストパターンの変色が起こっていないのであるから、ウェットホール幅Wは、間隔B2で配置された互いに隣接する4個のコンタクトC2から等距離にある点P2までの距離より小さいと判断することができる。
一方、コンタクトC2の間隔B2のコンタクトアレイR2では、レジストパターンの変色が起こっていないのであるから、ウェットホール幅Wは、間隔B2で配置された互いに隣接する4個のコンタクトC2から等距離にある点P2までの距離より小さいと判断することができる。
このため、各コンタクトアレイR1、R2に対応して形成されたレジストパターンの変色が起こっているかどうかを金属顕微鏡にて識別することにより、ウェットホール幅Wを見積ることが可能となり、走査型電子顕微鏡でウェットホール2、4を観察する必要をなくして、スループットの低下を抑制することが可能となる。
図3は、本発明の一実施形態に係るレジスト浮き発生時のウェットホール幅の算出方法を示す図である。
図3は、本発明の一実施形態に係るレジスト浮き発生時のウェットホール幅の算出方法を示す図である。
図3において、互いに隣接する4個のコンタクトホール11および各コンタクトホール11に対応したウェットホール12が形成されているものとする。ここで、コンタクトホール11の半径をr、ウェットホール幅をY、コンタクトホール11間の間隔を2Xとする。
そして、互いに隣接する4個のコンタクトホール11から等距離にある点Pにウェットホール幅Yが達した時にレジスト浮きが発生するものとすると、この時のウェットホール幅Ypは以下の(1)式で求めることができる。
そして、互いに隣接する4個のコンタクトホール11から等距離にある点Pにウェットホール幅Yが達した時にレジスト浮きが発生するものとすると、この時のウェットホール幅Ypは以下の(1)式で求めることができる。
Yp=(r+X)*√2−r ・・・(1)
図4は、本発明の一実施形態に係るレジスト浮き発生時のコンタクトホール間隔とウェットホール幅との関係を示す図である。なお、図4の例では、コンタクトホール11の径2rが0.6μmとした場合について、(1)式を用いることにより、図3のコンタクトホール11間の間隔2Xに対して、点Pに達した時のウェットホール幅Yを求めた。
図4は、本発明の一実施形態に係るレジスト浮き発生時のコンタクトホール間隔とウェットホール幅との関係を示す図である。なお、図4の例では、コンタクトホール11の径2rが0.6μmとした場合について、(1)式を用いることにより、図3のコンタクトホール11間の間隔2Xに対して、点Pに達した時のウェットホール幅Yを求めた。
この結果、点Pに達した時のウェットホール幅Yは、コンタクトホール11間の間隔2Xに対してほぼ比例して増大することが判る。
このため、目標とするウェットホール幅に対して、ウェットホール幅Yが点Pに達するようにコンタクトホール11間の間隔2Xが設定されたコンタクトアレイと、ウェットホール幅Yが点Pに達しないようにコンタクトホール11間の間隔2Xが設定されたコンタクトアレイとを形成することにより、レジストパターンの密着面が消失するコンタクトアレイと、レジストパターンの密着面が残っているコンタクトアレイとを形成することが可能となり、レジスト浮きが発生するコンタクトアレイと、レジスト浮きが発生しないコンタクトアレイとを形成することが可能となる。従って、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイと、レジストパターンの変色が起こっていないコンタクトアレイとを形成することが可能となり、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイを金属顕微鏡にて特定することを可能として、ウェットホール幅Yを効率よく見積ることができる。
このため、目標とするウェットホール幅に対して、ウェットホール幅Yが点Pに達するようにコンタクトホール11間の間隔2Xが設定されたコンタクトアレイと、ウェットホール幅Yが点Pに達しないようにコンタクトホール11間の間隔2Xが設定されたコンタクトアレイとを形成することにより、レジストパターンの密着面が消失するコンタクトアレイと、レジストパターンの密着面が残っているコンタクトアレイとを形成することが可能となり、レジスト浮きが発生するコンタクトアレイと、レジスト浮きが発生しないコンタクトアレイとを形成することが可能となる。従って、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイと、レジストパターンの変色が起こっていないコンタクトアレイとを形成することが可能となり、レジストパターンの変色が起こっているコンタクトアレイを金属顕微鏡にて特定することを可能として、ウェットホール幅Yを効率よく見積ることができる。
例えば、目標とするウェットホール幅Yが1.30μmである場合、コンタクトホール11の径2rが0.6μmで等しく、コンタクトホール11間の間隔2Xが0.6μm、1.0μm、1.4μm、1.6μm、1.9μm、2.2μmの6通りのコンタクトアレイを用いることができる。
そして、コンタクトホール11間の間隔2Xが0.6μmの場合、点Pに達するウェットホール幅Yは0.55μm、コンタクトホール11間の間隔2Xが1.0μmの場合、点Pに達するウェットホール幅Yは0.83μm、コンタクトホール11間の間隔2Xが1.4μmの場合、点Pに達するウェットホール幅Yは1.11μm、コンタクトホール11間の間隔2Xが1.6μmの場合、点Pに達するウェットホール幅Yは1.26μm、コンタクトホール11間の間隔2Xが1.9μmの場合、点Pに達するウェットホール幅Yは1.47μm、コンタクトホール11間の間隔2Xが2.2μmの場合、点Pに達するウェットホール幅Yは1.68μmとなる。
そして、コンタクトホール11間の間隔2Xが0.6μmの場合、点Pに達するウェットホール幅Yは0.55μm、コンタクトホール11間の間隔2Xが1.0μmの場合、点Pに達するウェットホール幅Yは0.83μm、コンタクトホール11間の間隔2Xが1.4μmの場合、点Pに達するウェットホール幅Yは1.11μm、コンタクトホール11間の間隔2Xが1.6μmの場合、点Pに達するウェットホール幅Yは1.26μm、コンタクトホール11間の間隔2Xが1.9μmの場合、点Pに達するウェットホール幅Yは1.47μm、コンタクトホール11間の間隔2Xが2.2μmの場合、点Pに達するウェットホール幅Yは1.68μmとなる。
このため、目標とするウェットホール幅Yとして1.30μmが得られた場合、コンタクトホール11間の間隔2Xが0.6μm、1.0μm、1.4μm、1.6μmに設定されたコンタクトアレイでは、ウェットホール幅Yが点Pに達するため、レジスト浮きが発生する。
一方、目標とするウェットホール幅Yとして1.30μmが得られた場合、コンタクトホール11間の間隔2Xが1.9μm、2.2μmに設定されたコンタクトアレイでは、ウェットホール幅Yが点Pに達しないため、レジスト浮きが発生しない。
一方、目標とするウェットホール幅Yとして1.30μmが得られた場合、コンタクトホール11間の間隔2Xが1.9μm、2.2μmに設定されたコンタクトアレイでは、ウェットホール幅Yが点Pに達しないため、レジスト浮きが発生しない。
このため、ウェットホール12を形成するためのウェットエッチングを行った後、コンタクトホール11間の間隔2Xが、0.6μm、1.0μm、1.4μm、1.6μm、1.9μm、2.2μmの6通りのコンタクトアレイを観察し、これらのコンタクトアレイのレジスト浮きを確認することにより、実際のウェットホール幅Yが、目標とするウェットホール幅Y=1.30μmであるかどうかを見積ることができる。
すなわち、ウェットホール12を形成するためのウェットエッチングを行った後、コンタクトホール11間の間隔2Xが0.6μm、1.0μm、1.4μm、1.6μm、1.9μm、2.2μmの6通りのコンタクトアレイを観察した結果、コンタクトホール11間の間隔2Xが0.6μm、1.0μm、1.4μm、1.6μmに設定されたコンタクトアレイでは、レジスト浮きが発生し、コンタクトホール11間の間隔2Xが1.9μm、2.2μmに設定されたコンタクトアレイでは、レジスト浮きが発生してないとすると、実際に得られたウェットホール幅Yは、1.26μm〜1.47μmに収まっていると判断することができる。
また、例えば、コンタクトホール11間の間隔2Xが0.6μm、1.0μm、1.4μmに設定されたコンタクトアレイでは、レジスト浮きが発生し、コンタクトホール11間の間隔2Xが1.6μm、1.9μm、2.2μmに設定されたコンタクトアレイでは、レジスト浮きが発生してないとすると、実際に得られたウェットホール幅Yは、1.11μm〜1.26μmに収まっていると判断することができ、目標とするウェットホール幅Y=1.30μmからはずれていると判定することができる。
また、例えば、コンタクトホール11間の間隔2Xが0.6μm、1.0μm、1.4μm、1.6μm、1.9μmに設定されたコンタクトアレイでは、レジスト浮きが発生し、コンタクトホール11間の間隔2Xが2.2μmに設定されたコンタクトアレイでは、レジスト浮きが発生してないとすると、実際に得られたウェットホール幅Yは、1.47μm〜1.68μmに収まっていると判断することができ、目標とするウェットホール幅Y=1.30μmからはずれていると判定することができる。
図5は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
図5(a)において、半導体基板21上には絶縁層22が形成されている。そして、絶縁層22上の全面にレジスト膜23を塗布した後、フォトリソグラフィー技術を用いることにより、絶縁層22を露出させる開口部24a、24b、25a、25bをレジスト膜23に形成する。ここで、開口部24a、24bはコンタクトアレイ領域R11に配置し、開口部25a、25bはコンタクトアレイ領域R12に配置することができる。また、開口部24a、24b間の間隔と、開口部25a、25b間の間隔とは互いに異なるように設定することができる。
図5(a)において、半導体基板21上には絶縁層22が形成されている。そして、絶縁層22上の全面にレジスト膜23を塗布した後、フォトリソグラフィー技術を用いることにより、絶縁層22を露出させる開口部24a、24b、25a、25bをレジスト膜23に形成する。ここで、開口部24a、24bはコンタクトアレイ領域R11に配置し、開口部25a、25bはコンタクトアレイ領域R12に配置することができる。また、開口部24a、24b間の間隔と、開口部25a、25b間の間隔とは互いに異なるように設定することができる。
次に、図5(b)に示すように、開口部24a、24b、25a、25bが形成されたレジスト膜23をマスクとしてウェットによる絶縁層22のハーフエッチングを行うことにより、コンタクトアレイ領域R11の絶縁層22にウェットホール26a、26bを形成するとともに、コンタクトアレイ領域R12の絶縁層22にウェットホール27a、27bを形成する。
ここで、コンタクトアレイ領域R11の開口部24a、24b間の間隔が、コンタクトアレイ領域R12の開口部25a、25b間の間隔より狭い場合、コンタクトアレイ領域R11では、レジスト膜23の密着部分を完全に消失させることが可能となるとともに、コンタクトアレイ領域R12では、レジスト膜23の密着部分を残すことが可能となる。
このため、レジスト膜23の密着部分が完全に消失したコンタクトアレイ領域R11では、レジスト浮き30が発生し、レジスト膜23の密着部分が残っているコンタクトアレイ領域R12では、レジスト浮き30が発生しないようにすることができる。
このため、レジスト膜23の密着部分が完全に消失したコンタクトアレイ領域R11では、レジスト浮き30が発生し、レジスト膜23の密着部分が残っているコンタクトアレイ領域R12では、レジスト浮き30が発生しないようにすることができる。
この結果、コンタクトアレイ領域R11ではレジスト膜23が変色した状態で観察されるようにすることが可能となるとともに、コンタクトアレイ領域R12ではレジスト膜23が変色しない状態で観察されるようにすることが可能となる。
そして、これらのコンタクトアレイ領域R11、R12におけるレジスト膜23の変色状態を観察することで、ウェットホール26a、26b、27a、27bの幅を見積ることが可能となる。
そして、これらのコンタクトアレイ領域R11、R12におけるレジスト膜23の変色状態を観察することで、ウェットホール26a、26b、27a、27bの幅を見積ることが可能となる。
次に、図5(c)に示すように、ウェットホール26a、26b、27a、27bの幅が目標とする範囲内に収まっていると確認された場合、開口部24a、24b、25a、25bが形成されたレジスト膜23をマスクとして絶縁層22のドライエッチングを行うことにより、コンタクトアレイ領域R11の絶縁層22にコンタクトホール28a、28bを形成するとともに、コンタクトアレイ領域R12の絶縁層22にコンタクトホール29a、29bを形成する。
これにより、レジスト膜23の変色が起こっているコンタクトアレイ領域R11と、レジスト膜23の変色が起こっていないコンタクトアレイ領域R12とを金属顕微鏡にて特定することで、ウェットホール26a、26b、27a、27bの幅を見積ることが可能となる。このため、ウェットホール26a、26b、27a、27bの幅の管理を効率よく行うことを可能としつつ、ウェットによるハーフエッチングを行うことが可能となり、スループットの低下を抑制しつつ、エッジが丸められたコンタクトホール28a、28b、29a、29bを精度よく形成することが可能となる。
R1、R2 コンタクトアレイ、C1、C2 コンタクト、1、3、11、28a、28b、29a、29b コンタクトホール、2、4、12、26a、26b、27a、27b ウェットホール、5 レジストパターンの密着部分、W ウェットホール幅、R11、R12 コンタクトアレイ領域、21 半導体基板、22 絶縁層、23 レジスト膜、24a、24b、25a、25b 開口部、30 レジスト浮き
Claims (5)
- コンタクト間の間隔の異なる複数のコンタクトアレイに対応したレジストパターンを絶縁層上に形成するステップと、
前記レジストパターンを介して前記絶縁層のエッチングを行うステップと、
前記エッチング後の前記レジストパターンの変色状態に基づいてエッチング幅を判別するステップとを備えることを特徴とするエッチング幅の管理方法。 - 前記コンタクトアレイは、
目標とするエッチング幅が得られた時に、互いに隣接する4個のコンタクトから等距離にある点に達するようにコンタクト間の間隔が設定された第1のコンタクトアレイと、
前記目標とするエッチング幅が得られた時に、互いに隣接する4個のコンタクトから等距離にある点に達しないようにコンタクト間の間隔が設定された第2のコンタクトアレイとを備えることを特徴とする請求項1記載のエッチング幅の管理方法。 - 半導体基板上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上の全面にレジスト膜を形成する工程と、
コンタクト間の間隔の異なる複数のコンタクトアレイに対応した開口部を前記レジスト膜に形成する工程と、
前記開口部が形成されたレジスト膜を介して前記絶縁層のウェットによるハーフエッチングを行うことにより、前記絶縁層にウェットホールを形成する工程と、
前記開口部が形成されたレジスト膜を介して前記絶縁層のドライエッチングを行うことにより、前記絶縁層にコンタクトホールを形成する工程と、
前記ウェットホール形成後の前記レジストパターンの変色状態に基づいて前記ウェットホール幅を判別する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記コンタクトアレイは、
目標とするウェットホール幅が得られた時に、互いに隣接する4個のコンタクトホールから等距離にある点にウェットホールが達するようにコンタクトホール間の間隔が設定された第1のコンタクトアレイと、
前記目標とするウェットホール幅が得られた時に、互いに隣接する4個のコンタクトホールから等距離にある点にウェットホールが達しないようにコンタクトホール間の間隔が設定された第2のコンタクトアレイとを備えることを特徴とする請求項3記載の半導体装置の製造方法。 - 前記各コンタクトアレイのサイズは、30×30μm以上であることを特徴とする請求項3または4記載の半導体装置の製造方法。
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JP2003427082A JP2005191062A (ja) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | エッチング幅の管理方法および半導体装置の製造方法 |
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- 2003-12-24 JP JP2003427082A patent/JP2005191062A/ja not_active Withdrawn
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