JP2009295636A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Masashige Morikazu
正成 盛一
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform patterning with high resolution while protecting an outer circumferential part of a semiconductor wafer with a resist film. <P>SOLUTION: A method of manufacturing a semiconductor device includes processes (S220 to S226) of forming a negative resist film having an annular pattern masking the outer circumferential part of the semiconductor wafer on a film to be processed which is formed on the semiconductor wafer, processes (S228 to S234) of forming a positive resist film having a predetermined pattern on the negative resist film, and a process of etching the film to be processed using the negative resist film and the positive resist film as a mask. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.

従来、不純物イオン等の注入、ウェットエッチングやドライエッチング等のエッチング等を行う際のマスクとして、レジスト膜が用いられている。   Conventionally, a resist film is used as a mask when performing implantation such as impurity ions, etching such as wet etching or dry etching, and the like.

特許文献1(特開平2−82517号公報)には、半導体ウェハの周辺部を選択的に露光するパターン形成方法において、ネガ型レジストを用いた場合に、半導体ウェハの周辺部の位置により半導体ウェハの周辺部からの距離を変化させた構成が記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-82517 discloses a pattern forming method for selectively exposing a peripheral portion of a semiconductor wafer. When a negative resist is used in the pattern forming method, the position of the semiconductor wafer depends on the position of the peripheral portion of the semiconductor wafer. The structure which changed the distance from the peripheral part of is described.

特許文献2(特開2005−311024号公報)には、被エッチング膜上にレジスト膜を形成した後に、半導体ウェハ周辺のレジスト膜上に、露光光源に対して吸光性のある遮光剤を半導体ウェハの回転中に薬液ノズルから吐出し、加熱処理により遮光膜を形成する技術が記載されている。この後、レジスト膜に所定パターンで露光照射後、エッチングを行う。これにより、遮光膜下のレジストパターンは現像されずに、半導体ウェハ周辺部に残ることから、ダミーショットによる取れ数を減少することなく、ダマシンプロセスにおける銅配線層の露出を防止できるとされている。   In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-311024), after a resist film is formed on a film to be etched, a light-shielding agent that absorbs light with respect to an exposure light source is formed on the resist film around the semiconductor wafer. A technique is disclosed in which a light-shielding film is formed by heating and discharging from a chemical nozzle during rotation. Thereafter, the resist film is exposed to light in a predetermined pattern and then etched. As a result, the resist pattern under the light-shielding film is not developed and remains in the periphery of the semiconductor wafer, so that exposure of the copper wiring layer in the damascene process can be prevented without reducing the number of dummy shots. .

特許文献3(特開昭56−55950号公報)には、ネガ型レジスト膜を用いて半導体ウェハの周辺にパターンを形成した後、ポジ型レジストを用いて中央部を開口させたパターンを形成し、2つのレジストでパターンを形成する技術が記載されている。これにより、ポジ型レジストに分布しがちなピンホールをネガ型レジストで補償するとともに、解像度をポジ型レジストで負うので、高解像とできるとされている。   In Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 56-55950), after forming a pattern around a semiconductor wafer using a negative resist film, a pattern having an opening at the center is formed using a positive resist. A technique for forming a pattern with two resists is described. As a result, pinholes that tend to be distributed in the positive resist are compensated by the negative resist and the resolution is borne by the positive resist, so that high resolution can be achieved.

特許文献4(特開2002−57094号公報)には、シリコンウェハに対しサイドリンスしたフォトレジストを用いたLOCOS酸化、ポリシリコン膜の形成、サイドリンスしたフォトレジストを用いたN型の不純物拡散、サイドリンスしたフォトレジストを用いたP型の不純物拡散を行う際の技術が記載されている。ここで、フォトレジストの外周端を前工程でのフォトレジストの外周端よりも外周側にしている。これにより、サイドリンスしたフォトレジストを用いた複数の工程を経ることにより発生していた不具合を解消することができる、とされている。   In Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-57094), LOCOS oxidation using a side-rinsed photoresist on a silicon wafer, formation of a polysilicon film, N-type impurity diffusion using a side-rinsed photoresist, A technique for performing P-type impurity diffusion using a side-rinsed photoresist is described. Here, the outer peripheral edge of the photoresist is set to the outer peripheral side with respect to the outer peripheral edge of the photoresist in the previous step. Thereby, it is supposed that the malfunction which occurred by passing through a plurality of processes using the side rinsed photoresist can be solved.

特許文献5(特開2006−294759号公報)には、シリコン基板周縁の略帯状の第1領域を除く第2領域において、シリコン基板の表面領域にシリサイド層を形成する工程と、シリコン基板全面に絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜上にレジスト膜を形成し、次いでレジスト膜を露光工程により開口してパターンを形成する工程と、パターンが形成されたレジスト膜をマスクとして、絶縁膜を選択的にエッチングする工程とを含む半導体装置の製造方法が記載されている。これにより、第1領域に凹部が形成され、凹部内に導電プラグを形成した場合、シリサイド層を介して導電プラグとシリコン基板とが接することがないので、シリコン基板の劣化を防ぐことができる、とされている。
特開平2−82517号公報 特開2005−311024号公報 特開昭56−55950号公報 特開2002−57094号公報 特開2006−294759号公報
In Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-294759), a step of forming a silicide layer in a surface region of a silicon substrate in a second region excluding a substantially band-shaped first region at the periphery of the silicon substrate, A process of forming an insulating film, a process of forming a resist film on the insulating film, then opening the resist film by an exposure process to form a pattern, and selecting the insulating film using the resist film on which the pattern is formed as a mask And a method of manufacturing a semiconductor device including a step of performing etching. Thereby, when the concave portion is formed in the first region and the conductive plug is formed in the concave portion, the conductive plug and the silicon substrate are not in contact with each other through the silicide layer, so that the deterioration of the silicon substrate can be prevented. It is said that.
Japanese Patent Laid-Open No. 2-82517 JP-A-2005-311024 JP 56-55950 A JP 2002-57094 A JP 2006-294759 A

しかし、従来の技術では、以下のような問題があった。
図15は、半導体ウェハ102上にレジスト材料(不図示)を塗布して露光する際の、ショット領域204と、有効な素子が形成される有効領域202との関係を示す図である。図中、破線で示した円の内部が有効領域202である。
However, the conventional techniques have the following problems.
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the shot region 204 and the effective region 202 where an effective element is formed when a resist material (not shown) is applied to the semiconductor wafer 102 for exposure. In the figure, the inside of the circle indicated by the broken line is the effective area 202.

図15(a)は、ショット領域204のすべてが有効領域202内に含まれる場合のみショット露光を行う(有効ショット)際のショット領域204を示す図である。図15(b)は、ショット領域204のすべてが有効領域202内に含まれる場合だけでなく、ショット領域204内に有効領域202内に含まれる領域がある場合に、ショット露光を行う(ノーマルショット)際のショット領域204を示す図である。図15(c)は、さらに、半導体装置100と重なる領域すべてにショット露光を行う(全面ショット)際のショット領域204を示す図である。   FIG. 15A is a diagram showing the shot area 204 at the time of performing shot exposure (effective shot) only when the entire shot area 204 is included in the effective area 202. FIG. 15B shows that shot exposure is performed not only when the entire shot area 204 is included in the effective area 202 but also when there is an area included in the effective area 202 in the shot area 204 (normal shot). It is a figure which shows the shot area 204 at the time of. FIG. 15C is a diagram showing a shot region 204 when shot exposure is performed on the entire region overlapping with the semiconductor device 100 (entire shot).

図15(b)に示したノーマルショットや、図15(c)に示した全面ショットを行った場合、1枚の半導体ウェハから取得できる有効チップ数が増えるというメリットがある。一方、ノーマルショットや全面ショット等、有効領域202の外部にもショット露光を行うような場合は、パターンによっては、半導体ウェハ外縁部から有効領域202にわたって、連続的にレジスト膜が存在しない領域が生じてしまう。このような領域が存在すると、たとえば半導体ウェハ外周部からの剥がれや欠陥を防止するために、不純物イオン注入や膜のエッチングを行いたくない領域があっても、レジスト膜で保護することができない。   When the normal shot shown in FIG. 15B or the full shot shown in FIG. 15C is performed, there is an advantage that the number of effective chips that can be acquired from one semiconductor wafer is increased. On the other hand, when shot exposure is performed outside the effective area 202, such as a normal shot or a full shot, depending on the pattern, an area where no resist film continuously exists from the outer edge of the semiconductor wafer to the effective area 202 is generated. End up. If such a region exists, even if there is a region where impurity ion implantation or film etching is not desired in order to prevent peeling or defects from the outer peripheral portion of the semiconductor wafer, for example, it cannot be protected with a resist film.

特許文献1に記載の技術では、外周部にレジスト膜が形成されているが、一般的にネガ型レジスト膜は、解像度が低いという問題があり、微細加工に対応することができない。特許文献2に記載されたように、遮光剤を用いて遮光膜を形成する技術では、微細加工を制御性よく行うことができない。また、特許文献3の技術では、ポジ型レジスト膜で開口する予定の領域以外の部分に、ネガ型レジスト膜を形成して、ポジ型レジスト膜に生じるピンホールを補償するようにしているが、半導体ウェハの外周部を選択的に保護しているものではない。   In the technique described in Patent Document 1, a resist film is formed on the outer peripheral portion. However, in general, a negative resist film has a problem of low resolution and cannot cope with fine processing. As described in Patent Document 2, the technique of forming a light shielding film using a light shielding agent cannot perform fine processing with good controllability. Further, in the technique of Patent Document 3, a negative resist film is formed in a portion other than a region scheduled to be opened by the positive resist film to compensate for pinholes generated in the positive resist film. It does not selectively protect the outer periphery of the semiconductor wafer.

特許文献4に記載の技術では、半導体ウェハの外周部において、N型不純物イオンおよびP型不純物イオンの両方が注入されないようにしている。しかし、各処理毎にフォトレジスト膜の外周端を制御する必要があり、煩雑な処理となってしまう。また、ノーマルショットや全面ショットに対応できない。   In the technique described in Patent Document 4, both N-type impurity ions and P-type impurity ions are not implanted in the outer peripheral portion of the semiconductor wafer. However, it is necessary to control the outer peripheral edge of the photoresist film for each process, which is a complicated process. Also, normal shots and full shots cannot be handled.

特許文献5に記載の技術では、シリサイド層を形成しないための領域を設けるために、シャドーリングを用いている。しかし、シャドーリングを用いた場合、有効領域が狭くなるという問題がある。   In the technique described in Patent Document 5, shadow ring is used to provide a region for not forming a silicide layer. However, when shadowing is used, there is a problem that the effective area becomes narrow.

本発明によれば、
半導体ウェハ上に形成された被処理膜上に、前記半導体ウェハの外周部をマスクする円環状のパターンを有するネガ型レジスト膜を形成する工程と、
前記ネガ型レジスト膜上に、所定パターンを有するポジ型レジスト膜を形成する工程と、
前記ネガ型レジスト膜と前記ポジ型レジスト膜とをマスクとして、前記被処理膜のエッチングを行う工程と、
を含む半導体装置の製造方法が提供される。
According to the present invention,
Forming a negative resist film having an annular pattern that masks the outer periphery of the semiconductor wafer on the film to be processed formed on the semiconductor wafer;
Forming a positive resist film having a predetermined pattern on the negative resist film;
Etching the film to be processed using the negative resist film and the positive resist film as a mask;
A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

この構成により、半導体ウェハの外周部にレジスト膜で円環状のパターンを形成して保護しつつ、半導体ウェハ内部の有効領域においては、解像度の高いパターニングを行うことができる。   With this configuration, high-resolution patterning can be performed in the effective area inside the semiconductor wafer while forming an annular pattern with a resist film to protect the outer periphery of the semiconductor wafer.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, and the like are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、半導体ウェハの外周部をレジスト膜で保護しつつ、解像度の高いパターニングを行うことができる。   According to the present invention, high-resolution patterning can be performed while protecting the outer peripheral portion of a semiconductor wafer with a resist film.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

図1は、本実施の形態における半導体装置の製造手順を示すフローチャートである。
まず、半導体ウェハ上全面にネガ型レジスト材料を塗布する(S100)。つづいて、バックリンスおよびサイドリンスを行う(S102)。その後、半導体ウェハの周辺部を円環状に露光する周辺露光を行い(S104)、次いで現像を行う(S106)。このとき、ネガ型レジスト材料に対して、半導体ウェハの外周部に露光源から光を照射しつつ、半導体ウェハを露光源に対して回転させる。半導体ウェハを露光源に対して相対的に回転させればよく、半導体ウェハおよび露光源のいずれか一方を固定して、いずれか他方を回転させて周辺露光を行うことができる。ここで、ネガ型レジスト材料を用いているため、半導体ウェハの周辺部に円環状のネガ型レジスト膜が形成される。つづいて、半導体ウェハ上全面にポジ型レジスト材料を塗布する(S108)。次いで、バックリンスおよびサイドリンスを行う(S110)。
FIG. 1 is a flowchart showing a manufacturing procedure of a semiconductor device according to the present embodiment.
First, a negative resist material is applied to the entire surface of the semiconductor wafer (S100). Subsequently, back rinse and side rinse are performed (S102). Thereafter, peripheral exposure is performed to expose the peripheral portion of the semiconductor wafer in an annular shape (S104), and then development is performed (S106). At this time, with respect to the negative resist material, the semiconductor wafer is rotated with respect to the exposure source while irradiating the outer peripheral portion of the semiconductor wafer from the exposure source. The semiconductor wafer may be rotated relative to the exposure source, and either one of the semiconductor wafer and the exposure source may be fixed and the other may be rotated to perform the peripheral exposure. Here, since a negative resist material is used, an annular negative resist film is formed around the periphery of the semiconductor wafer. Subsequently, a positive resist material is applied to the entire surface of the semiconductor wafer (S108). Next, back rinse and side rinse are performed (S110).

この後、所望パターンの開口部が形成されたレチクルを用いて半導体ウェハ上に複数のショット露光を行い(S112)、次いで現像を行う(S114)。これにより、半導体ウェハ102上の所望のパターンの開口部が形成されたポジ型レジスト膜が形成される。この後、ステップS106で形成されたネガ型レジスト膜とステップS114で形成されたポジ型レジスト膜との積層膜であるレジスト膜をマスクとして用いて、たとえば不純物イオンの注入やエッチング等の処理を行う(S116)。   Thereafter, a plurality of shot exposures are performed on the semiconductor wafer using a reticle in which openings having a desired pattern are formed (S112), and then development is performed (S114). Thereby, a positive resist film in which openings of a desired pattern are formed on the semiconductor wafer 102 is formed. Thereafter, using a resist film which is a laminated film of the negative resist film formed in step S106 and the positive resist film formed in step S114 as a mask, for example, processing such as impurity ion implantation and etching is performed. (S116).

以下の本実施の形態において、半導体ウェハ表面をシリサイド化するときにシリサイド化を行いたくない箇所を保護するシリサイドブロック絶縁膜をパターニングする際に、ネガ型レジスト膜およびポジ型レジスト膜の積層膜を用いる場合を例として説明する。   In the following embodiment, when patterning a silicide block insulating film that protects a portion that is not desired to be silicided when the surface of a semiconductor wafer is silicided, a laminated film of a negative resist film and a positive resist film is formed. The case of using will be described as an example.

レジスト材料を半導体ウェハ上に塗布する際に、半導体ウェハの外縁部にまでレジスト材料が塗布されていると、レジスト材料が半導体ウェハの搬送中に半導体ウェハのキャリアや設備搬送部等と接触して剥がれてしまい、ゴミとなるおそれがある。そのため、半導体ウェハにレジスト材料を塗布した後、塗布機に搭載された有機溶剤によるバックリンスやサイドリンス機構によって、裏面、ベベル、外周部のレジスト材料を除去するのが一般的である。   When applying the resist material onto the semiconductor wafer, if the resist material is applied to the outer edge of the semiconductor wafer, the resist material will come into contact with the carrier of the semiconductor wafer, the equipment transfer section, etc. during the transfer of the semiconductor wafer. It may come off and become garbage. Therefore, after applying a resist material to a semiconductor wafer, it is common to remove the resist material on the back surface, bevel, and outer peripheral portion by a back rinse or a side rinse mechanism using an organic solvent mounted on a coating machine.

図2は、半導体ウェハ102の端部を示す断面図である。半導体ウェハ102の端面は、角取りされて傾斜を有するベベルとなっている。半導体ウェハ102表面(図中上面)にレジスト材料210を形成すると、図2(a)に示すように、レジスト材料210は、半導体ウェハ102外周部、ベベル、および裏面(図中下面)にも堆積する。図2(b)は、バックリンスを行った状態、図2(c)は、サイドリンスを行った状態を示す。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing an end portion of the semiconductor wafer 102. The end surface of the semiconductor wafer 102 is beveled and beveled. When the resist material 210 is formed on the surface of the semiconductor wafer 102 (upper surface in the figure), as shown in FIG. 2A, the resist material 210 is also deposited on the outer periphery of the semiconductor wafer 102, the bevel, and the back surface (lower surface in the figure). To do. FIG. 2B shows a state where back rinsing has been performed, and FIG. 2C shows a state where side rinsing has been performed.

このようなバックリンスやサイドリンスを行うと、外周部には、レジストが存在しないことになる。これにより、レジスト材料の剥がれによりゴミが生じるのを防ぐことができる。しかし、不純物イオンを注入する工程等において、外周部には、常に不純物イオンが注入されることになり、外周部における不純物イオンの濃度が非常に高くなってしまう。   When such back rinsing and side rinsing are performed, no resist exists on the outer peripheral portion. Thereby, it is possible to prevent dust from being generated due to peeling of the resist material. However, in the step of implanting impurity ions, impurity ions are always implanted into the outer peripheral portion, and the concentration of impurity ions in the outer peripheral portion becomes very high.

一方、本発明者等は、半導体ウェハ上にシリサイド層を形成する際に、半導体ウェハ中に高濃度の不純物イオンが注入されていると、シリサイド層の膜剥がれが生じやすくなるという問題を見出した。半導体ウェハ中に不純物イオンを注入する工程は、N型不純物イオンを注入する工程とP型不純物イオンを注入する工程とが含まれる。半導体ウェハの有効領域においては、たとえばN型不純物イオンを注入する工程では、N型不純物イオンを注入する必要のない領域はレジスト膜で覆われ、N型不純物イオンが注入されない。また、逆にP型不純物イオンを注入する工程では、P型不純物イオンを注入する必要のない領域はレジスト膜で覆われ、P型不純物イオンが注入されない。しかし、半導体ウェハの外周部では、いずれの工程においても、不純物イオンが注入されるため、非常に高濃度の不純物が注入された状態となっている。そのため、半導体ウェハの外周部にシリサイド層が形成されると、膜剥がれが生じるという課題がある。とくに、外周部にまで露光が行われるノーマルショットや、全面ショットが行われる場合、パターンによっては、半導体ウェハ外縁部から有効領域にわたって、連続的にレジスト膜が存在しない領域が生じてしまう。そのため、外周部から有効領域にわたって連続的にシリサイド層が形成されてしまい、膜剥がれが生じやすいという問題がある。   On the other hand, the present inventors have found a problem that when a silicide layer is formed on a semiconductor wafer, if a high concentration of impurity ions is implanted in the semiconductor wafer, the silicide layer is likely to be peeled off. . The step of implanting impurity ions into the semiconductor wafer includes a step of implanting N-type impurity ions and a step of implanting P-type impurity ions. In the effective region of the semiconductor wafer, for example, in the step of implanting N-type impurity ions, a region that does not need to be implanted with N-type impurity ions is covered with a resist film, and N-type impurity ions are not implanted. Conversely, in the step of implanting P-type impurity ions, a region that does not need to be implanted with P-type impurity ions is covered with a resist film, and P-type impurity ions are not implanted. However, in the outer peripheral portion of the semiconductor wafer, impurity ions are implanted in any process, so that a very high concentration of impurities is implanted. Therefore, when a silicide layer is formed on the outer periphery of the semiconductor wafer, there is a problem that film peeling occurs. In particular, when a normal shot in which exposure is performed up to the outer peripheral portion or a full shot is performed, a region where no resist film continuously exists from the outer edge portion of the semiconductor wafer to the effective region is generated depending on the pattern. Therefore, a silicide layer is continuously formed from the outer peripheral portion over the effective region, and there is a problem that film peeling is likely to occur.

図3および図4は、本実施の形態における半導体装置の製造手順を示すフローチャートである。
まず、トランジスタのソース・ドレイン領域、エクステンション領域等の不純物拡散層を形成するための各種不純物イオンの注入処理が行われる(S200)。
ここで、不純物イオンの注入処理は、半導体ウェハ上に、半導体ウェハの外縁から第1の幅の第1の外周領域が除去された第1のレジスト膜を形成して、当該第1のレジスト膜をマスクとして、半導体ウェハに第1導電型の不純物イオンを注入する工程と、半導体ウェハ上に、当該半導体ウェハの外縁から第2の幅の第2の外周領域が除去された第2のレジスト膜を形成して、当該第2のレジスト膜をマスクとして、半導体ウェハに第2導電型の不純物イオンを注入する工程とを含むことができる。第1の導電型および第2の導電型は、P型およびN型のいずれか一方および他方である。また、第1の外周領域の第1の幅と第2の外周領域の第2の幅とは等しくてもよく、異なっていてもよい。さらに、半導体ウェハに第1導電型の不純物イオンを注入する工程および半導体ウェハに第2導電型の不純物イオンを注入する工程は、それぞれ、トランジスタのソース・ドレイン領域を形成するための工程とすることができる。
3 and 4 are flowcharts showing a manufacturing procedure of the semiconductor device according to the present embodiment.
First, various impurity ion implantation processes are performed to form impurity diffusion layers such as source / drain regions and extension regions of the transistor (S200).
Here, in the impurity ion implantation process, a first resist film is formed on the semiconductor wafer by removing the first outer peripheral region having the first width from the outer edge of the semiconductor wafer, and the first resist film is formed. And a second resist film in which the second outer peripheral region having the second width is removed from the outer edge of the semiconductor wafer on the semiconductor wafer. And implanting second conductivity type impurity ions into the semiconductor wafer using the second resist film as a mask. The first conductivity type and the second conductivity type are either the P type or the N type and the other. Further, the first width of the first outer peripheral region and the second width of the second outer peripheral region may be the same or different. Further, the step of implanting the first conductivity type impurity ions into the semiconductor wafer and the step of implanting the second conductivity type impurity ions into the semiconductor wafer are steps for forming the source / drain regions of the transistor, respectively. Can do.

つづいて、半導体ウェハの全面に、シリサイドブロック絶縁膜を形成する(S202)。その後、シリサイドブロック絶縁膜をパターニングするための第1のパターンを有するレジスト膜を形成する(S204)。ここで、レジスト膜の第1のパターンは、半導体ウェハの外周部をマスクする円環状のパターンを含む。この円環状のパターンの内縁が、少なくとも、ステップS200の第1の外周領域および第2の外周領域が重なる領域の内縁よりも内周側に位置している構成とすることができる。より好ましくは、円環状のパターンの内縁が、第1の外周領域の内縁および第2の外周領域の内縁のうち、内周側に位置する方の内縁よりもさらに内周側に位置している構成とすることができる。   Subsequently, a silicide block insulating film is formed on the entire surface of the semiconductor wafer (S202). Thereafter, a resist film having a first pattern for patterning the silicide block insulating film is formed (S204). Here, the first pattern of the resist film includes an annular pattern that masks the outer peripheral portion of the semiconductor wafer. The inner edge of the annular pattern may be positioned at least on the inner peripheral side of the inner edge of the region where the first outer peripheral region and the second outer peripheral region overlap at Step S200. More preferably, the inner edge of the annular pattern is located further on the inner circumferential side than the inner edge located on the inner circumferential side of the inner edge of the first outer circumferential area and the inner edge of the second outer circumferential area. It can be configured.

この状態を図5に示す。図5は、半導体ウェハ102の一部を示す平面図である。
図5(a)は、ステップS200で説明した第1の外周領域102bと第2の外周領域102cとを示す。ここでは、第1の外周領域102bの半導体ウェハの外縁102aからの第1幅Lが第2の外周領域102cの半導体ウェハの外縁102aからの第2の幅Lよりも狭い場合を例として示しているが、逆としてもよい。また、第1の幅Lおよび第2の幅Lは、略等しくてもよい。ここで、第1の外周領域102bには、第1導電型の不純物イオンおよび第2導電型の不純物の両方が注入されている。また、第1の外周領域102bの内縁と第2の外周領域102cの内縁との間の領域には、第2導電型の不純物イオンが注入されている。図5(b)および図5(c)は、図5(a)に示した状態の半導体ウェハ102上に形成されたネガ型レジスト膜152bの半導体ウェハの外周部をマスクする円環状のパターンを示す図である。図5(b)に示した例では、円環状のパターンの内縁153が、第1の外周領域102bと第2の外周領域102cとが重なる領域の内縁、すなわち第1の外周領域102bの内縁よりも内周側に位置している構成を示す。図5(c)に示した例では、円環状のパターンの内縁153が、第1の外周領域102bの内縁および第2の外周領域102cの内縁のうち、内周側に位置する方の内縁、すなわち第2の外周領域102cの内縁よりも内周側に位置している構成を示す。さらに、円環状のパターンも、半導体ウェハの外縁102aから所定の幅(第3の幅)の外周領域が除去された構成とすることができる。
This state is shown in FIG. FIG. 5 is a plan view showing a part of the semiconductor wafer 102.
FIG. 5A shows the first outer peripheral region 102b and the second outer peripheral region 102c described in step S200. Here, as a second example, a case narrower than the width L 2 of the first width L 1 is the outer edge 102a of the semiconductor wafer in the second peripheral region 102c from the outer edge 102a of the semiconductor wafer in the first peripheral region 102b Although shown, the reverse is also possible. Further, the first width L 1 and the second width L 2 may be substantially equal. Here, both the first conductivity type impurity ions and the second conductivity type impurities are implanted into the first outer peripheral region 102b. Further, impurity ions of the second conductivity type are implanted into a region between the inner edge of the first outer peripheral region 102b and the inner edge of the second outer peripheral region 102c. 5B and 5C show an annular pattern that masks the outer periphery of the semiconductor wafer of the negative resist film 152b formed on the semiconductor wafer 102 in the state shown in FIG. 5A. FIG. In the example shown in FIG. 5B, the inner edge 153 of the annular pattern is more than the inner edge of the region where the first outer peripheral region 102b and the second outer peripheral region 102c overlap, that is, the inner edge of the first outer peripheral region 102b. Also shows a configuration located on the inner peripheral side. In the example shown in FIG. 5C, the inner edge 153 of the annular pattern is the inner edge located on the inner peripheral side of the inner edge of the first outer peripheral area 102b and the inner edge of the second outer peripheral area 102c, That is, the structure located in the inner peripheral side rather than the inner edge of the 2nd outer peripheral area | region 102c is shown. Furthermore, the annular pattern can also have a configuration in which an outer peripheral region having a predetermined width (third width) is removed from the outer edge 102a of the semiconductor wafer.

図3に戻り、この後、第1のパターンを有するレジスト膜をマスクとして用いてシリサイドブロック絶縁膜をエッチングしてパターニングする(S206)。その後レジスト膜を除去する(S208)。つづいて、半導体ウェハ上全面に金属層を形成する(S210)。本実施の形態において、金属層を形成する際は、シャドーリングを用いるものとすることができる。図16は、シャドーリングを用いた場合に、半導体ウェハ102上に金属層が形成される領域と、シリサイドブロック絶縁膜で保護すべき領域とを示す図である。ここで、半導体ウェハ102の端面から破線「a」で示した領域までが、シャドーリングの影響で、金属層が形成されない領域である。ここで、半導体ウェハ102の端面から破線「a」で示した領域までの幅は、たとえば1mm程度とすることができる。一方、半導体ウェハ102の内部から、破線「b」で示した領域までが、シリサイドブロック絶縁膜で保護すべき領域である。本実施の形態において、破線「b」が、破線「a」よりも外周側に位置するように設定することができる。すなわち、本実施の形態において、半導体ウェハの外周部をマスクする円環状のパターンの外縁が、図16に示した破線「b」の外周側に位置している構成とすることができる。これにより、上述したような、シャドーリングを用いた場合、外周部の金属層の膜厚が薄くなり、その部分のシリサイド形成相が変わってしまうという問題を防ぐことができる。すなわち、シリサイドブロック絶縁膜を、金属層が形成される外周部端部下に設けておくことにより、外周部の金属層の膜厚の薄い箇所が生じるのを防ぐことができる。
図3に戻り、つづいて、シリサイド化処理を行う(S212)。このとき、シリサイドブロック絶縁膜をマスクとして、シリサイドブロック絶縁膜で覆われていない半導体ウェハの表面がシリサイド化される。
Returning to FIG. 3, thereafter, the silicide block insulating film is etched and patterned using the resist film having the first pattern as a mask (S206). Thereafter, the resist film is removed (S208). Subsequently, a metal layer is formed on the entire surface of the semiconductor wafer (S210). In the present embodiment, shadow ring may be used when forming the metal layer. FIG. 16 is a diagram showing a region where a metal layer is formed on the semiconductor wafer 102 and a region to be protected by a silicide block insulating film when shadow ring is used. Here, the region from the end face of the semiconductor wafer 102 to the region indicated by the broken line “a” is a region where the metal layer is not formed due to the influence of the shadow ring. Here, the width from the end face of the semiconductor wafer 102 to the region indicated by the broken line “a” can be, for example, about 1 mm. On the other hand, the region from the inside of the semiconductor wafer 102 to the region indicated by the broken line “b” is a region to be protected by the silicide block insulating film. In the present embodiment, the broken line “b” can be set so as to be positioned on the outer peripheral side with respect to the broken line “a”. That is, in the present embodiment, the outer edge of the annular pattern that masks the outer peripheral portion of the semiconductor wafer may be positioned on the outer peripheral side of the broken line “b” shown in FIG. Thereby, when shadow ring as described above is used, it is possible to prevent the problem that the thickness of the metal layer on the outer peripheral portion becomes thin and the silicide forming phase in that portion changes. That is, by providing the silicide block insulating film below the end portion of the outer peripheral portion where the metal layer is formed, it is possible to prevent the occurrence of a portion where the thickness of the metal layer in the outer peripheral portion is small.
Returning to FIG. 3, the silicidation process is performed (S212). At this time, the surface of the semiconductor wafer not covered with the silicide block insulating film is silicided using the silicide block insulating film as a mask.

図4に、本実施の形態における、シリサイドブロック絶縁膜をパターニングするためのレジスト膜の形成手順を示す。
まず、半導体ウェハ上全面にネガ型レジスト材料を塗布する(S220)。つづいて、バックリンスおよびサイドリンスを行う(S222)。つづいて、半導体ウェハの周辺部を円環状に露光する周辺露光を行い(S224)、次いで現像を行う(S226)。ここで、ネガ型レジスト材料を用いているため、半導体ウェハの周辺部に円環状のネガ型レジスト膜が形成される。つづいて、半導体ウェハ上全面にポジ型レジスト材料を塗布する(S228)。次いで、バックリンスおよびサイドリンスを行う(S230)。
FIG. 4 shows a procedure for forming a resist film for patterning the silicide block insulating film in the present embodiment.
First, a negative resist material is applied to the entire surface of the semiconductor wafer (S220). Subsequently, back rinse and side rinse are performed (S222). Subsequently, peripheral exposure for exposing the peripheral portion of the semiconductor wafer in an annular shape is performed (S224), and then development is performed (S226). Here, since a negative resist material is used, an annular negative resist film is formed around the periphery of the semiconductor wafer. Subsequently, a positive resist material is applied to the entire surface of the semiconductor wafer (S228). Next, back rinse and side rinse are performed (S230).

この後、シリサイド層を形成したい箇所に開口部を有するレチクルを用いて、シリサイドブロック絶縁膜をパターニングするためのショット露光を複数回行い(S232)、次いで現像を行う(S234)。これにより、半導体ウェハの周辺部にネガ型レジスト膜が形成されるとともに、有効領域202内には、シリサイド層を形成したい領域が開口したポジ型レジスト膜が形成される。図3のステップS206においては、このネガ型レジスト膜とポジ型レジスト膜との積層レジスト膜をマスクとして用いて、シリサイドブロック絶縁膜がエッチングされる。   Thereafter, shot exposure for patterning the silicide block insulating film is performed a plurality of times using a reticle having an opening at a position where a silicide layer is to be formed (S232), and then development is performed (S234). As a result, a negative resist film is formed on the periphery of the semiconductor wafer, and a positive resist film having an opening in which the silicide layer is to be formed is formed in the effective region 202. In step S206 of FIG. 3, the silicide block insulating film is etched using the laminated resist film of the negative resist film and the positive resist film as a mask.

次に、図6から図12を参照して、半導体装置100を製造する手順を具体的に説明する。以下では、図5を参照して説明した第1の幅Lおよび第2の幅Lが略等しい場合を例として説明する。
図6(a)は、半導体ウェハ102上に素子分離絶縁膜104が形成された状態を示す。なお、ここでは半導体ウェハ102の上部だけを示している。
Next, a procedure for manufacturing the semiconductor device 100 will be specifically described with reference to FIGS. Hereinafter, the first width L 1 and the second width L 2 described with reference to FIG. 5 describes a case substantially equal as an example.
FIG. 6A shows a state where the element isolation insulating film 104 is formed on the semiconductor wafer 102. Here, only the upper part of the semiconductor wafer 102 is shown.

このような状態で、半導体ウェハ102上の全面にゲート絶縁膜106を形成し、さらにその上にゲート電極を構成する導電材料を形成する。ゲート絶縁膜106は、たとえばシリコン酸化膜や高誘電率膜等により構成することができる。導電材料は、たとえばポリシリコン等により構成することができる。導電材料をゲート電極の形状にパターニングして、ゲート電極108を形成する(図6(b))。その後、ゲート電極108の側壁に、オフセットスペーサ110を形成する(図6(c))。オフセットスペーサ110は、たとえばシリコン酸化膜等により構成することができる。   In such a state, a gate insulating film 106 is formed on the entire surface of the semiconductor wafer 102, and a conductive material constituting a gate electrode is further formed thereon. The gate insulating film 106 can be composed of, for example, a silicon oxide film or a high dielectric constant film. The conductive material can be made of, for example, polysilicon. The conductive material is patterned into the shape of the gate electrode to form the gate electrode 108 (FIG. 6B). Thereafter, an offset spacer 110 is formed on the side wall of the gate electrode 108 (FIG. 6C). The offset spacer 110 can be composed of, for example, a silicon oxide film.

つづいて、半導体ウェハ102にN型不純物イオン113を注入して、N型不純物拡散層114を形成する。ここで、N型不純物イオン113は、後にN型トランジスタのソース・ドレイン領域およびエクステンション領域となる箇所に注入する。このとき、P型トランジスタを形成すべき領域は、レジスト膜112で保護してN型不純物イオン113が注入されないようにする(図7(a))。なお、本実施の形態において、各種レジスト膜は、後述する手順でバックリンスやサイドリンスが行われ、外周領域が除去された状態で形成されるようにすることができる。   Subsequently, N-type impurity ions 113 are implanted into the semiconductor wafer 102 to form an N-type impurity diffusion layer 114. Here, the N-type impurity ions 113 are implanted into locations that will later become source / drain regions and extension regions of the N-type transistor. At this time, the region where the P-type transistor is to be formed is protected by the resist film 112 so that the N-type impurity ions 113 are not implanted (FIG. 7A). In the present embodiment, the various resist films can be formed in a state where back rinsing and side rinsing are performed in a procedure described later and the outer peripheral region is removed.

次いで、半導体ウェハ102にP型不純物イオン118を注入して、P型不純物拡散層120を形成する。ここで、P型不純物イオン118は、後にP型トランジスタのソース・ドレイン領域およびエクステンション領域となる箇所に注入する。このとき、N型トランジスタを形成すべき領域は、レジスト膜116で保護してP型不純物イオン118が注入されないようにする。しかし、半導体ウェハ102の外周部では、N型不純物イオン113を注入する工程、およびP型不純物イオン118を注入する工程のいずれにおいても露出した状態となっているため、N型不純物イオン113およびP型不純物イオン118が注入され、不純物イオンの濃度が濃い高濃度不純物拡散層122が形成される(図7(b))。   Next, P-type impurity ions 118 are implanted into the semiconductor wafer 102 to form a P-type impurity diffusion layer 120. Here, the P-type impurity ions 118 are implanted into locations that will later become source / drain regions and extension regions of the P-type transistor. At this time, a region where an N-type transistor is to be formed is protected by a resist film 116 so that P-type impurity ions 118 are not implanted. However, since the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 102 is exposed in both the step of implanting the N-type impurity ions 113 and the step of implanting the P-type impurity ions 118, the N-type impurity ions 113 and P Type impurity ions 118 are implanted to form a high concentration impurity diffusion layer 122 having a high concentration of impurity ions (FIG. 7B).

その後、ゲート電極108のオフセットスペーサ110のさらに側壁にサイドウォール124を形成する(図8(a))。   Thereafter, sidewalls 124 are formed on the sidewalls of the offset spacer 110 of the gate electrode 108 (FIG. 8A).

つづいて、半導体ウェハ102にN型不純物イオン128を注入して、N型不純物拡散層130を形成する。ここで、N型不純物イオン128は、後にN型トランジスタのソース・ドレイン領域となる箇所に注入する。このとき、P型トランジスタを形成すべき領域は、レジスト膜126で保護してN型不純物イオン128が注入されないようにする。しかし、半導体ウェハ102の外周部では、レジスト膜126が形成されていないため、N型不純物イオン128が注入され、高濃度不純物拡散層122よりもさらに高濃度の高濃度不純物拡散層132が形成される(図8(b))。   Subsequently, N-type impurity ions 128 are implanted into the semiconductor wafer 102 to form an N-type impurity diffusion layer 130. Here, the N-type impurity ions 128 are implanted into portions that will later become source / drain regions of the N-type transistor. At this time, a region where a P-type transistor is to be formed is protected by a resist film 126 so that N-type impurity ions 128 are not implanted. However, since the resist film 126 is not formed on the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 102, N-type impurity ions 128 are implanted, and a high concentration impurity diffusion layer 132 having a higher concentration than the high concentration impurity diffusion layer 122 is formed. (FIG. 8B).

次いで、半導体ウェハ102にP型不純物イオン136を注入して、P型不純物拡散層138を形成する(図8(c))。ここで、P型不純物イオン136は、後にP型トランジスタのソース・ドレイン領域となる箇所に注入する。このとき、N型トランジスタを形成すべき領域は、レジスト膜134で保護してP型不純物イオン136が注入されないようにする。しかし、半導体ウェハ102の外周部では、レジスト膜134が形成されていないため、P型不純物イオン136が注入され、高濃度不純物拡散層132よりもさらに高濃度の高濃度不純物拡散層142が形成される。   Next, P-type impurity ions 136 are implanted into the semiconductor wafer 102 to form a P-type impurity diffusion layer 138 (FIG. 8C). Here, the P-type impurity ions 136 are implanted into portions that will later become the source / drain regions of the P-type transistor. At this time, the region where the N-type transistor is to be formed is protected by the resist film 134 so that the P-type impurity ions 136 are not implanted. However, since the resist film 134 is not formed on the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 102, P-type impurity ions 136 are implanted, and a high-concentration impurity diffusion layer 142 having a higher concentration than the high-concentration impurity diffusion layer 132 is formed. The

N型不純物イオン128およびP型不純物イオン136は、トランジスタのソース・ドレイン領域の不純物濃度を規定するものであり、かなり高い濃度の不純物イオンが注入される。たとえば、N型不純物イオン128およびP型不純物イオン136は、それぞれ、1E15atoms/cm以上程度の濃度となる。そのため、高濃度不純物拡散層142には、これら2種の不純物イオンが非常に高濃度に注入されていることになる。そのため、この領域上にシリサイド層が形成されると、膜剥がれが生じるという問題がある。 N-type impurity ions 128 and P-type impurity ions 136 define the impurity concentration of the source / drain region of the transistor, and are implanted with a considerably high concentration of impurity ions. For example, the N-type impurity ions 128 and the P-type impurity ions 136 each have a concentration of about 1E15 atoms / cm 2 or more. Therefore, these two types of impurity ions are implanted into the high concentration impurity diffusion layer 142 at a very high concentration. Therefore, when a silicide layer is formed on this region, there is a problem that film peeling occurs.

つづいて、半導体ウェハ102上の全面にシリサイドブロック絶縁膜150を形成する(図9(a))。その後、半導体ウェハ102上の全面にネガ型レジスト材料152aを塗布する(図9(b))。つづいて、図2を参照して説明したように、バックリンスおよびサイドリンスを行う。   Subsequently, a silicide block insulating film 150 is formed on the entire surface of the semiconductor wafer 102 (FIG. 9A). Thereafter, a negative resist material 152a is applied to the entire surface of the semiconductor wafer 102 (FIG. 9B). Subsequently, as described with reference to FIG. 2, back rinse and side rinse are performed.

次いで、ネガ型レジスト材料152aの周辺部を円環状に露光する周辺露光154を行う(図10(a))。このとき、図5を参照して説明したように、円環状のパターンの内縁が、図8(b)および図8(c)を参照して説明したN型不純物イオン128およびP型不純物イオン136の両方が注入された領域の内縁よりも内周側に位置するように周辺露光154を行う。また、図16を参照して説明したように、円環状のパターンの外縁が、後に金属層160を形成する際に用いるシャドーリングにより金属層160が形成されない領域の内端よりも外周側に位置するように周辺露光154を行う。その後、現像を行う。これにより、図10(a)の処理で露光された箇所以外のネガ型レジスト材料152aが除去され、半導体ウェハ102の周辺部に円環状のネガ型レジスト膜152bが形成される(図10(b))。   Next, peripheral exposure 154 is performed to expose the peripheral portion of the negative resist material 152a in an annular shape (FIG. 10A). At this time, as described with reference to FIG. 5, the inner edge of the annular pattern has the N-type impurity ions 128 and the P-type impurity ions 136 described with reference to FIGS. 8B and 8C. Peripheral exposure 154 is performed so that both are positioned on the inner peripheral side of the inner edge of the implanted region. In addition, as described with reference to FIG. 16, the outer edge of the annular pattern is positioned on the outer peripheral side of the inner end of the region where the metal layer 160 is not formed by shadow ring used when forming the metal layer 160 later. The peripheral exposure 154 is performed as described above. Thereafter, development is performed. As a result, the negative resist material 152a other than the portion exposed in the process of FIG. 10A is removed, and an annular negative resist film 152b is formed around the semiconductor wafer 102 (FIG. 10B). )).

図13および図14は、半導体ウェハ102上にネガ型レジスト膜152bが形成された状態を示す平面図である。図13はノーマルショットの場合、図14は全面ショットの場合をそれぞれ示す。なお、ここではネガ型レジスト膜152bの円環状のパターンが、半導体ウェハ102の有効領域202の外周に設けられた例を示しているが、ネガ型レジスト膜152bの円環状のパターンは有効領域202の内周に設けられていてもよい。   13 and 14 are plan views showing a state in which a negative resist film 152b is formed on the semiconductor wafer 102. FIG. FIG. 13 shows a normal shot, and FIG. 14 shows a full shot. Here, an example is shown in which the annular pattern of the negative resist film 152b is provided on the outer periphery of the effective region 202 of the semiconductor wafer 102, but the annular pattern of the negative resist film 152b is an effective region 202. It may be provided in the inner circumference.

図11に戻り、つづいて、半導体ウェハ102上の全面にポジ型レジスト材料170aを塗布する。次いで、図2を参照して説明したように、バックリンスおよびサイドリンスを行う(図11(a))。   Returning to FIG. 11, subsequently, a positive resist material 170 a is applied to the entire surface of the semiconductor wafer 102. Next, as described with reference to FIG. 2, back rinse and side rinse are performed (FIG. 11A).

その後、シリサイド層を形成したい箇所に開口部を有するレチクルを用いて、ポジ型レジスト材料170aにシリサイドブロック絶縁膜をパターニングするためのステップ露光172を行う(図11(b))。その後、現像を行う。これにより、図11(b)の処理で露光された箇所のポジ型レジスト材料170aが除去され、シリサイド層を形成しない箇所を選択的にマスクするポジ型レジスト膜170bが形成される(図11(c))。   After that, step exposure 172 for patterning the silicide block insulating film on the positive resist material 170a is performed using a reticle having an opening at a position where a silicide layer is to be formed (FIG. 11B). Thereafter, development is performed. As a result, the positive resist material 170a at the location exposed by the process of FIG. 11B is removed, and a positive resist film 170b that selectively masks the location where the silicide layer is not formed is formed (FIG. 11B). c)).

つづいて、ネガ型レジスト膜152bおよびポジ型レジスト膜170bにより構成される積層レジスト膜180を用いて、シリサイドブロック絶縁膜150をエッチングする。その後、積層レジスト膜180を除去する。これにより、後にシリサイド層を形成する箇所の半導体ウェハ102が選択的に露出される(図12(a))。   Subsequently, the silicide block insulating film 150 is etched using the laminated resist film 180 constituted by the negative resist film 152b and the positive resist film 170b. Thereafter, the laminated resist film 180 is removed. As a result, the semiconductor wafer 102 where the silicide layer will be formed later is selectively exposed (FIG. 12A).

つづいて、半導体ウェハ102上の全面に金属層160を形成する(図12(b))。金属層160は、たとえば、コバルトやニッケル等をスパッタ法により形成したものとすることができる。   Subsequently, a metal layer 160 is formed on the entire surface of the semiconductor wafer 102 (FIG. 12B). The metal layer 160 can be formed by sputtering, for example, cobalt or nickel.

次いで、ランプアニール等により、金属層160とシリコン(半導体ウェハ102)とを反応させて、シリサイドブロック絶縁膜150が除去されて金属層160とシリコン(半導体ウェハ102)とが接している箇所にシリサイド層162を形成する(図12(c))。シリサイド層162は、たとえば、コバルトシリサイド層やニッケルシリサイド層等とすることができる。   Next, the metal layer 160 and the silicon (semiconductor wafer 102) are reacted by lamp annealing or the like, the silicide block insulating film 150 is removed, and a silicide is formed at a position where the metal layer 160 and the silicon (semiconductor wafer 102) are in contact with each other. A layer 162 is formed (FIG. 12C). The silicide layer 162 can be, for example, a cobalt silicide layer or a nickel silicide layer.

次に、本実施の形態における半導体装置100の製造手順の効果を説明する。
本実施の形態における半導体装置100によれば、半導体ウェハ102の外周部にレジスト膜で円環状のパターンを形成して保護しつつ、半導体ウェハ内部の有効領域においては、解像度の高いパターニングを行うことができる。
Next, the effect of the manufacturing procedure of the semiconductor device 100 in the present embodiment will be described.
According to the semiconductor device 100 in the present embodiment, high-resolution patterning is performed in an effective region inside the semiconductor wafer while forming an annular pattern with a resist film to protect the outer periphery of the semiconductor wafer 102 and protecting it. Can do.

また、特許文献5に記載されたように、シリサイド層を形成する際に、シャドーリングを用いると、外周部のメタル層の膜厚が薄くなり、その部分のシリサイド形成相が変わってしまうことがある。そのため、金属層の余剰エッチングを行う際に、シリサイド層表面が酸化されてしまい、内部の有効領域内とは異なる膜質のシリサイド層が形成されてしまう。シリサイド層表面にこのような酸化膜が形成されていると、シリサイド層上にSiN膜等の絶縁膜を形成した場合に、絶縁膜の膜剥がれが発生するという問題が生じる。一方、本実施の形態における半導体装置100の製造手順によれば、シリサイド層を形成する際に、シャドーリングを用いる必要がないので、シリサイド層の膜厚を全面に略均一に形成することができ、全面のシリサイド形成相を均一にすることができる。   Further, as described in Patent Document 5, when using a shadow ring when forming a silicide layer, the thickness of the metal layer on the outer peripheral portion may be reduced, and the silicide formation phase at that portion may change. is there. Therefore, when the metal layer is excessively etched, the surface of the silicide layer is oxidized, and a silicide layer having a film quality different from that in the effective region inside is formed. When such an oxide film is formed on the surface of the silicide layer, there arises a problem that the insulating film is peeled off when an insulating film such as a SiN film is formed on the silicide layer. On the other hand, according to the manufacturing procedure of the semiconductor device 100 in the present embodiment, it is not necessary to use shadow ring when forming the silicide layer, so that the thickness of the silicide layer can be formed substantially uniformly over the entire surface. The silicide formation phase on the entire surface can be made uniform.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
なお、以上の実施の形態においては、金属層160を形成する際に、シャドーリングを用いる場合を例として説明した。しかし、他の例において、シャドーリングを用いない場合に適用することもできる。図17は、金属層160を形成する際に、シャドーリングを用いない例を示す図である。この場合は、できるだけ半導体ウェハ102の端面までシリサイドブロック絶縁膜が形成されるようにすることができる。すなわち、図4に示したステップS222で、バックリンスのみを行い、半導体ウェハ102の端面近傍までネガ型レジスト材料152aを残しておき、周辺露光も、半導体ウェハ102の平面方向の中心線に対して約45度の角度で照射を行うようにすることができる。この場合、ネガ型レジスト膜152bの円環状のパターンの幅は、たとえば2.5〜3mm程度とすることができる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.
In the above embodiment, the case where the shadow ring is used when forming the metal layer 160 has been described as an example. However, in another example, the present invention can also be applied when shadowing is not used. FIG. 17 is a diagram illustrating an example in which no shadow ring is used when the metal layer 160 is formed. In this case, the silicide block insulating film can be formed as much as possible to the end face of the semiconductor wafer 102. That is, in step S222 shown in FIG. 4, only the back rinse is performed, the negative resist material 152a is left to the vicinity of the end face of the semiconductor wafer 102, and the peripheral exposure is also performed with respect to the center line in the planar direction of the semiconductor wafer 102. Irradiation can be performed at an angle of about 45 degrees. In this case, the width of the annular pattern of the negative resist film 152b can be about 2.5 to 3 mm, for example.

本発明の実施の形態における半導体装置の製造手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacture procedure of the semiconductor device in embodiment of this invention. 半導体ウェハの端部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the edge part of a semiconductor wafer. 本発明の実施の形態における半導体装置の製造手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacture procedure of the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体装置の製造手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacture procedure of the semiconductor device in embodiment of this invention. 半導体ウェハの一部を示す平面図である。It is a top view which shows a part of semiconductor wafer. 本発明の実施の形態における半導体装置を製造する手順を具体的に説明するための工程断面図である。It is process sectional drawing for demonstrating specifically the procedure which manufactures the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体装置を製造する手順を具体的に説明するための工程断面図である。It is process sectional drawing for demonstrating specifically the procedure which manufactures the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体装置を製造する手順を具体的に説明するための工程断面図である。It is process sectional drawing for demonstrating specifically the procedure which manufactures the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体装置を製造する手順を具体的に説明するための工程断面図である。It is process sectional drawing for demonstrating specifically the procedure which manufactures the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体装置を製造する手順を具体的に説明するための工程断面図である。It is process sectional drawing for demonstrating specifically the procedure which manufactures the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体装置を製造する手順を具体的に説明するための工程断面図である。It is process sectional drawing for demonstrating specifically the procedure which manufactures the semiconductor device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体装置を製造する手順を具体的に説明するための工程断面図である。It is process sectional drawing for demonstrating specifically the procedure which manufactures the semiconductor device in embodiment of this invention. 半導体ウェハ上にネガ型レジスト膜が形成された状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state in which the negative resist film was formed on the semiconductor wafer. 半導体ウェハ上にネガ型レジスト膜が形成された状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state in which the negative resist film was formed on the semiconductor wafer. 半導体ウェハ上にレジスト材料を塗布して露光する際の、ショット領域と、有効な素子が形成される有効領域との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a shot area | region at the time of apply | coating and exposing a resist material on a semiconductor wafer, and an effective area | region in which an effective element is formed. 金属層を形成する際に、シャドーリングを用いる例を示す図である。It is a figure which shows the example which uses a shadow ring when forming a metal layer. 金属層を形成する際に、シャドーリングを用いない例を示す図である。It is a figure which shows the example which does not use a shadow ring when forming a metal layer.

符号の説明Explanation of symbols

100 半導体装置
102 半導体ウェハ
102a 半導体ウェハの外縁
102b 第1の外周領域
102c 第2の外周領域
104 素子分離絶縁膜
106 ゲート絶縁膜
108 ゲート電極
110 オフセットスペーサ
112 レジスト膜
113 N型不純物イオン
114 N型不純物拡散層
116 レジスト膜
118 P型不純物イオン
120 P型不純物拡散層
122 高濃度不純物拡散層
124 サイドウォール
126 レジスト膜
128 N型不純物イオン
130 N型不純物拡散層
132 高濃度不純物拡散層
134 レジスト膜
136 P型不純物イオン
138 P型不純物拡散層
142 高濃度不純物拡散層
150 シリサイドブロック絶縁膜
152a ネガ型レジスト材料
152b ネガ型レジスト膜
153 円環状のパターンの内縁
154 周辺露光
160 金属層
162 シリサイド層
170a ポジ型レジスト材料
170b ポジ型レジスト膜
172 ステップ露光
180 積層レジスト膜
202 有効領域
204 ショット領域
210 レジスト材料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Semiconductor device 102 Semiconductor wafer 102a Outer edge 102b of semiconductor wafer 1st outer periphery area | region 102c 2nd outer periphery area | region 104 Element isolation insulating film 106 Gate insulating film 108 Gate electrode 110 Offset spacer 112 Resist film 113 N-type impurity ion 114 N-type impurity Diffusion layer 116 Resist film 118 P-type impurity ion 120 P-type impurity diffusion layer 122 High-concentration impurity diffusion layer 124 Side wall 126 Resist film 128 N-type impurity ions 130 N-type impurity diffusion layer 132 High-concentration impurity diffusion layer 134 Resist film 136 P Type impurity ion 138 P type impurity diffusion layer 142 High concentration impurity diffusion layer 150 Silicide block insulating film 152a Negative resist material 152b Negative resist film 153 Inner edge 154 of annular pattern Edge exposure 160 Metal Layer 162 Silicide layer 170a Positive resist material 170b Positive resist film 172 Step exposure 180 Multilayer resist film 202 Effective area 204 Shot area 210 Resist material

Claims (4)

半導体ウェハ上に形成された被処理膜上に、前記半導体ウェハの外周部をマスクする円環状のパターンを有するネガ型レジスト膜を形成する工程と、
前記ネガ型レジスト膜上に、所定パターンを有するポジ型レジスト膜を形成する工程と、
前記ネガ型レジスト膜と前記ポジ型レジスト膜とをマスクとして、前記被処理膜のエッチングを行う工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Forming a negative resist film having an annular pattern that masks the outer periphery of the semiconductor wafer on the film to be processed formed on the semiconductor wafer;
Forming a positive resist film having a predetermined pattern on the negative resist film;
Etching the film to be processed using the negative resist film and the positive resist film as a mask;
A method of manufacturing a semiconductor device including:
請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
前記ネガ型レジスト膜を形成する工程において、前記ネガ型レジスト膜の前記円環状のパターンは、前記半導体ウェハの外縁から所定の幅の外周領域が除去されている半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
In the step of forming the negative resist film, the annular pattern of the negative resist film is a method for manufacturing a semiconductor device in which an outer peripheral region having a predetermined width is removed from an outer edge of the semiconductor wafer.
請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法において、
前記ネガ型レジスト膜を形成する工程は、
前記半導体ウェハ上の全面にネガ型レジスト材料を塗布する工程と、
前記ネガ型レジスト材料に対して、前記半導体ウェハの外周部に露光源から光を照射しつつ、前記半導体ウェハを前記露光源に対して回転させる周辺露光を行う工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1 or 2,
The step of forming the negative resist film includes:
Applying a negative resist material over the entire surface of the semiconductor wafer;
Performing a peripheral exposure on the negative resist material by rotating the semiconductor wafer relative to the exposure source while irradiating light from an exposure source to the outer periphery of the semiconductor wafer;
A method of manufacturing a semiconductor device including:
請求項1から3いずれかに記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体ウェハ上には、前記半導体ウェハの外縁から所定の距離を隔てた内周部に、有効なチップが形成される有効領域が設けられており、
前記ポジ型レジスト膜を形成する工程は、
前記半導体ウェハ上の全面にポジ型レジスト材料を塗布する工程と、
前記ポジ型レジスト材料に対して、所定の範囲毎に、所定パターンを有するレチクルを用いてショット露光を行う工程と、
を含み、
前記ショット露光を行う工程において、前記有効領域の外部にも前記ショット露光を行う半導体装置の製造方法。
In the manufacturing method of the semiconductor device in any one of Claim 1 to 3,
On the semiconductor wafer, an effective region in which an effective chip is formed is provided in an inner peripheral portion spaced a predetermined distance from the outer edge of the semiconductor wafer,
The step of forming the positive resist film includes:
Applying a positive resist material to the entire surface of the semiconductor wafer;
A step of performing shot exposure using a reticle having a predetermined pattern for each predetermined range with respect to the positive resist material;
Including
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein, in the step of performing the shot exposure, the shot exposure is performed outside the effective region.
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