JP3191896B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、微細コンタクトおよび
配線パターン等の形成において、フォトリソグラフィー
工程での最小寸法以下の最終形状を達成する、半導体装
置の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device which achieves a final shape smaller than a minimum size in a photolithography step in forming a fine contact and a wiring pattern.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、微細加工技術の分野、特に半導体
加工産業ではレジストパターンの最小寸法が小さくな
り、フォトリソグラフィー技術で可能となる最小加工寸
法がその大きさを決定している。2. Description of the Related Art In recent years, in the field of fine processing technology, especially in the semiconductor processing industry, the minimum dimension of a resist pattern has become smaller, and the minimum processing dimension that can be achieved by photolithography determines the size.
【0003】従来はフォトリソグラフィー工程で得られ
たレジスト膜をエッチングマスクとして用いていた。し
かし、この場合、フォトリソグラフィー工程での最小寸
法以下の最終形状を得ることができなかった。Conventionally, a resist film obtained in a photolithography process has been used as an etching mask. However, in this case, a final shape smaller than the minimum dimension in the photolithography process could not be obtained.
【0004】以下図面を参照しながら、上記した従来の
微細加工方法の一例について説明する。An example of the above-mentioned conventional fine processing method will be described below with reference to the drawings.
【0005】図8は従来の微細加工方法の工程断面図で
ある。図8において、1は半導体基板である。2は素子
分離酸化膜、4はトランジスタのゲート酸化膜、5はト
ランジスタのゲート電極、6は半導体基板1の表面に沿
って選択的に形成した不純物拡散層、7は絶縁膜、9は
所定のパターンのレジスト膜、11はコンタクトホー
ル、16は配線である。FIG. 8 is a process sectional view of a conventional fine processing method. In FIG. 8, reference numeral 1 denotes a semiconductor substrate. 2 is an element isolation oxide film, 4 is a gate oxide film of a transistor, 5 is a gate electrode of the transistor, 6 is an impurity diffusion layer selectively formed along the surface of the semiconductor substrate 1, 7 is an insulating film, and 9 is a predetermined Reference numeral 11 denotes a contact hole, and reference numeral 16 denotes a wiring.
【0006】図8(A)に示すように、半導体基板1と
してP型シリコン基板を用い、所定の領域にN型不純物
拡散層6を形成し、基板1の少なくとも不純物拡散層6
を形成した面上に選択酸化法等により素子分離酸化膜2
を形成する。次に、半導体基板1表面の不純物拡散層6
間の領域に熱酸化法でゲート酸化膜4を形成し、さらに
その上にポリシリコン膜を堆積する。それから、ポリシ
リコン膜をフォトリソグラフィー法とドライエッチング
法を用いて選択的に除去し、トランジスタのゲート電極
5を形成する。それから、ボロン(B)とリン(P)と
を含む酸化物を堆積して絶縁膜7を形成した後、熱処理
して平坦化する。その後、絶縁膜7上にフォトリソグラ
フィー法により所定のパターンのレジスト膜9を形成す
る。As shown in FIG. 8A, a P-type silicon substrate is used as a semiconductor substrate 1 and an N-type impurity diffusion layer 6 is formed in a predetermined region.
Element isolation oxide film 2 on the surface on which is formed by selective oxidation or the like.
To form Next, the impurity diffusion layer 6 on the surface of the semiconductor substrate 1
A gate oxide film 4 is formed in a region between them by a thermal oxidation method, and a polysilicon film is further deposited thereon. Then, the polysilicon film is selectively removed by photolithography and dry etching to form a gate electrode 5 of the transistor. Then, an oxide containing boron (B) and phosphorus (P) is deposited to form an insulating film 7, and then heat-treated to planarize. Thereafter, a resist film 9 having a predetermined pattern is formed on the insulating film 7 by a photolithography method.
【0007】次に図8(B)に示すように、レジスト膜
9をマスクとして、絶縁膜7の、不純物拡散層6上の部
分を反応性イオンエッチング法で選択的に除去して、コ
ンタクトホール11を形成する。Next, as shown in FIG. 8B, using the resist film 9 as a mask, a portion of the insulating film 7 on the impurity diffusion layer 6 is selectively removed by a reactive ion etching method to form a contact hole. 11 is formed.
【0008】ここで、通常の反応性イオンエッチング法
では、被エッチング物である絶縁膜7のエッチングレー
トを大きくするため、エッチング時にポリマーが堆積し
やすい条件とする。しかし、この場合でも、絶縁膜7の
エッチング断面形状は垂直もしくは順テーパー程度であ
って、レジスト膜9より小さいエッチング形状を得るこ
とができない。Here, in the ordinary reactive ion etching method, in order to increase the etching rate of the insulating film 7 to be etched, the conditions are set such that a polymer is easily deposited at the time of etching. However, even in this case, the etched cross-sectional shape of the insulating film 7 is vertical or approximately tapered, and an etched shape smaller than the resist film 9 cannot be obtained.
【0009】次に図8(C)に示すように、タングステ
ン(W)を1μmの厚さに堆積して導電膜12を形成す
る。Next, as shown in FIG. 8C, tungsten (W) is deposited to a thickness of 1 μm to form a conductive film 12.
【0010】次に図8(D)に示すように、導電膜12
を全面エッチングして、コンタクトホール11内に残留
させる。この後、チタン(Ti)、窒化チタン(Ti
N)およびアルミニウム−シリコン−銅(Al−Si−
Cu)を順次堆積して、積層膜を形成し、フォトリソグ
ラフィー法とドライエッチング法を用いて、所定の部分
を除去して配線16を形成する。[0010] Next, as shown in FIG.
Is etched over the entire surface to remain in the contact hole 11. Thereafter, titanium (Ti), titanium nitride (Ti
N) and aluminum-silicon-copper (Al-Si-
Cu) is sequentially deposited to form a laminated film, and a predetermined portion is removed by photolithography and dry etching to form the wiring 16.
【0011】図9は従来の微細加工方法を用いた場合の
マスクレイアウト図である。図9において、102は素
子分離領域、103はトランジスタのゲート電極、10
4はコンタクトホールである。105はゲート電極10
3とコンタクトホール104の合わせ余裕度(約0.5
μm)であり、106は素子分離領域とコンタクトホー
ルの合わせ余裕度(約0.4μm)である。FIG. 9 is a mask layout diagram when a conventional fine processing method is used. 9, reference numeral 102 denotes an element isolation region; 103, a gate electrode of a transistor;
4 is a contact hole. 105 is the gate electrode 10
3 and the contact hole 104 (approximately 0.5).
μm), and reference numeral 106 denotes a margin (approximately 0.4 μm) between the element isolation region and the contact hole.
【0012】図9に示すように、従来の微細加工方法で
は、フォトリソグラフィー工程で作製した所定パターン
のレジスト膜とほぼ同じ寸法の最終形状が得られるため
に、フォトリソグラフィー工程の合わせ余裕が必要とな
る。As shown in FIG. 9, in the conventional microfabrication method, a final shape having substantially the same dimensions as a resist film having a predetermined pattern formed in the photolithography step is obtained, so that a margin for alignment in the photolithography step is required. Become.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような構成では、フォトリソグラフィー工程で形成され
たレジストパターンとほぼ同じ寸法の最終形状が得られ
る。このため、フォトリソグラフィー工程の合わせ余裕
を小さくした場合、異なる層の配線との間のショートが
発生するので、合わせ余裕が必要となり、トランジスタ
等の素子の微細化を妨げるという問題点を有していた。
また、上記のような構成では、絶縁膜7の上に導電膜1
2であるタングステン膜を直接に堆積する部分が発生す
るために、工程の途中で導電膜12が剥がれてしまうと
いう問題点があった。However, with the above configuration, a final shape having substantially the same size as the resist pattern formed in the photolithography process can be obtained. For this reason, when the alignment margin in the photolithography process is reduced, a short circuit occurs between wirings in different layers, so that an alignment margin is required, which hinders miniaturization of elements such as transistors. Was.
In the above configuration, the conductive film 1 is formed on the insulating film 7.
There is a problem that the conductive film 12 is peeled off during the process because a portion where the tungsten film of No. 2 is directly deposited occurs.
【0014】本発明は上記問題点に鑑み、フォトリソグ
ラフィー工程における合わせ余裕を少なくでき、かつ安
定して製造できる微細加工方法を提供するものである。The present invention has been made in view of the above problems, and provides a fine processing method capable of reducing a margin for alignment in a photolithography process and stably manufacturing the same.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の微細加工方法は、第一の被エッチング材料
上に第二の被エッチング材料を堆積する工程と、前記第
二の被エッチング材料上に所定のパターンのレジスト膜
を形成する工程と、前記レジスト膜をマスクとして、前
記第二の被エッチング材料と前記第一の被エッチング材
料とを、側壁堆積が多くかつ第一の被エッチング材料の
エッチングレートより第二の被エッチング材料のエッチ
ングレートが小さいエッチング条件でエッチングする工
程とを備えたものである。In order to solve the above-mentioned problems, the fine processing method according to the present invention comprises a first material to be etched.
Depositing a second material to be etched on the first
Forming a resist film of a predetermined pattern on the second material to be etched, and using the resist film as a mask ,
The second material to be etched and the first material to be etched
Charge and a factory of etching in the etching rate is less etching conditions of the second material to be etched than the etching rate of many sidewall deposition and the first material to be etched
It is provided with a process .
【0016】[0016]
【作用】上述の構成によって、側壁堆積が多くかつ第一
の被エッチング材料のエッチングレートより第二の被エ
ッチング材料のエッチングレートが小さいエッチング条
件で、第二の被エッチング材料と第一の被エッチング材
料とをエッチングすることにより、一定量の寸法シフト
を得られるようになる。このため、第一の被エッチング
材料の開口部の寸法をレジストパターン寸法より小さく
形成することができ、フォトリソグラフィー工程の合わ
せ余裕を小さくすることができることとなる。また、絶
縁膜上のシリコン膜上に導電膜を堆積することにより、
膜同士の密着性が向上し、工程途中での膜剥がれ等が発
生しないこととなる。According to the above structure, the etching strip having a large amount of sidewall deposition and a smaller etching rate of the second material to be etched than the etching rate of the first material to be etched.
Where the second material to be etched and the first material to be etched
By etching the fee, so obtain a dimensional shift of a predetermined amount. Therefore, the first etched
The dimension of the opening of the material can be formed smaller than the dimension of the resist pattern , and the alignment margin in the photolithography process can be reduced. Also, by depositing a conductive film on the silicon film on the insulating film,
The adhesion between the films is improved, and the film does not peel off during the process.
【0017】[0017]
【実施例】以下本発明の一実施例の微細加工方法につい
て、図面を参照しながら説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a microfabrication method according to an embodiment of the present invention.
【0018】図1〜図6は本実施例の工程順断面図であ
る。図において、1は半導体基板、2は素子分離膜、4
はトランジスタのゲート酸化膜、5はトランジスタのゲ
ート電極、6は半導体基板1の表面に沿って形成され
た、反対導電型の不純物拡散層、7は絶縁膜、8はシリ
コン膜、9はレジスト膜、10は側壁堆積物、11はコ
ンタクトホール、12は導電性膜、13は埋め込まれた
導電性膜、14は配線材料、15は配線形成用レジスト
膜、16は配線である。FIGS. 1 to 6 are sectional views in the order of steps in this embodiment. In the figure, 1 is a semiconductor substrate, 2 is an element isolation film, 4
Is a gate oxide film of a transistor, 5 is a gate electrode of the transistor, 6 is an impurity diffusion layer of the opposite conductivity type formed along the surface of the semiconductor substrate 1, 7 is an insulating film, 8 is a silicon film, and 9 is a resist film. Numeral 10 is a sidewall deposit, 11 is a contact hole, 12 is a conductive film, 13 is a buried conductive film, 14 is a wiring material, 15 is a resist film for forming wiring, and 16 is a wiring.
【0019】図7は本発明の一実施例の微細加工方法を
用いた場合のマスクレイアウトの一例を示す図である。
図において、102は素子分離領域、103はトランジ
スタのゲート電極、104はコンタクトホールである。
105はゲート電極103とコンタクトホール104の
合わせ余裕度、106は素子分離領域とコンタクトホー
ルの合わせ余裕度である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a mask layout when the fine processing method according to one embodiment of the present invention is used.
In the drawing, 102 is an element isolation region, 103 is a gate electrode of a transistor, and 104 is a contact hole.
Reference numeral 105 denotes an alignment allowance between the gate electrode 103 and the contact hole 104, and reference numeral 106 denotes an alignment allowance between the element isolation region and the contact hole.
【0020】図1に示すように、半導体基板1として不
純物拡散層6を備えたP型シリコン基板を用い、不純物
拡散層6間の領域を除く他の領域上に選択酸化法等で膜
厚400nmの素子分離酸化膜2を形成し、また不純物
拡散層6間の領域上に熱酸化法で膜厚10nmのゲート
酸化膜4を形成する。さらに、その上にポリシリコンを
減圧CVD法により400nmの厚さに堆積してから、
フォトリソグラフィー法とドライエッチング法で選択的
に除去して、ゲート酸化膜4上にトランジスタのゲート
電極5を形成する。それから、ボロンとリンとを含むシ
リコン酸化物を常圧CVD法により900nmの厚さに
堆積して絶縁膜7を形成した後、850℃程度の温度で
熱処理してその表面を平坦化する。この絶縁膜7上にた
とえば減圧CVD法によりポリシリコンを250nmの
厚さに堆積して、シリコン膜8を形成する。その後、フ
ォトリソグラフィー法により所定のパターンのレジスト
膜9を形成する。As shown in FIG. 1, a P-type silicon substrate provided with an impurity diffusion layer 6 is used as a semiconductor substrate 1, and a film thickness of 400 nm is formed on a region other than a region between the impurity diffusion layers 6 by a selective oxidation method or the like. Is formed, and a gate oxide film 4 having a thickness of 10 nm is formed on a region between the impurity diffusion layers 6 by a thermal oxidation method. Furthermore, after polysilicon is deposited thereon to a thickness of 400 nm by a low pressure CVD method,
The gate electrode 5 of the transistor is formed on the gate oxide film 4 by selective removal by photolithography and dry etching. Then, a silicon oxide containing boron and phosphorus is deposited to a thickness of 900 nm by the normal pressure CVD method to form an insulating film 7, and then heat-treated at a temperature of about 850 ° C. to flatten the surface. Polysilicon is deposited to a thickness of 250 nm on the insulating film 7 by, for example, a low pressure CVD method to form a silicon film 8. After that, a resist film 9 having a predetermined pattern is formed by photolithography.
【0021】次に図2に示すように、このレジスト膜9
をマスクとして、少なくとも炭素(C)と水素(H)と
弗素(F)とを含むガスを用いて、シリコン膜8と絶縁
膜7とを、絶縁膜7に対するエッチングレートが大きく
かつシリコン膜に対するエッチングレートが小さい条件
で反応性イオンエッチング法により、エッチングする。
エッチング装置としては、平行平板型反応性イオンエッ
チング装置を使用し、エッチング条件は以下のとおりと
した。Next, as shown in FIG.
Using a gas containing at least carbon (C), hydrogen (H), and fluorine (F) as a mask, the silicon film 8 and the insulating film 7 are etched at a high etching rate with respect to the insulating film 7 and with respect to the silicon film. Etching is performed by a reactive ion etching method under a condition of a small rate.
As the etching device, a parallel plate type reactive ion etching device was used, and the etching conditions were as follows.
【0022】 CHF3ガス : 10sccm CF4ガス : 10sccm Arガス : 250sccm エッチング圧力 : 10Pa 印加高周波電力 : 800W ステージ温度 : −10℃ この条件は、通常、酸化膜をエッチングする際に用いら
れるものであり、特別な装置等を必要としない。また、
エッチングガスに炭素と水素と弗素とを含ませることに
より、炭素と水素を主成分とする反応生成物による堆積
物が得られ、かつ絶縁膜を垂直にエッチングする条件を
得ることが容易になる。CHF 3 gas: 10 sccm CF 4 gas: 10 sccm Ar gas: 250 sccm Etching pressure: 10 Pa Applied high frequency power: 800 W Stage temperature: −10 ° C. This condition is usually used when etching an oxide film. No special equipment is required. Also,
By including carbon, hydrogen, and fluorine in the etching gas, a deposit of a reaction product containing carbon and hydrogen as main components is obtained, and conditions for vertically etching the insulating film are easily obtained.
【0023】このような条件下でエッチングを行うと、
当初は、エッチングの反応生成物である炭素と水素とを
主成分とするポリマーが、側壁堆積物10として、レジ
スト膜9と被エッチング物のエッチング部分側壁に堆積
しながら、エッチングが進行する。したがって、エッチ
ング断面形状に角度がつく。本実施例では、エッチング
当初、シリコン膜8を構成する、エッチングレートの遅
いポリシリコンをエッチングするために、ポリシリコン
のエッチング断面が大きな角度を持つ。しかし、側壁堆
積物10は一定の量、たとえばレジスト側壁から250
nm程度の厚さに堆積すると、その後の成長が止まる。
そのため、側壁堆積物10の成長が止まった後は、シリ
コン膜8と絶縁膜7とがほぼ垂直方向すなわちその厚さ
方向へエッチングされる。この現象により、絶縁膜7に
は、レジスト膜9の開口寸法から片側250nm縮小さ
れたコンタクトホール11が形成される。When etching is performed under such conditions,
Initially, the etching proceeds while a polymer mainly composed of carbon and hydrogen, which are reaction products of the etching, is deposited as a sidewall deposit 10 on the resist film 9 and the side wall of the etched portion of the etching target. Therefore, the etching cross-section has an angle. In this embodiment, at the beginning of the etching, the etching section of the polysilicon has a large angle in order to etch the polysilicon having a low etching rate, which constitutes the silicon film 8. However, the sidewall deposits 10 may have a certain amount, e.g.
When deposited to a thickness of about nm, subsequent growth stops.
Therefore, after the growth of the side wall deposit 10 is stopped, the silicon film 8 and the insulating film 7 are etched in a substantially vertical direction, that is, in a thickness direction thereof. Due to this phenomenon, a contact hole 11 that is reduced by 250 nm on one side from the opening dimension of the resist film 9 is formed in the insulating film 7.
【0024】ここで、本実施例では、シリコン膜8の厚
さを250nmとすることにより、側壁堆積物10の成
長が終了してからもポリシリコンをエッチングするよう
にし、片側250nmのパターン縮小を得たが、シリコ
ン膜の膜厚を薄めに調整することによりパターン縮小の
寸法を変化させることもできる。In this embodiment, the thickness of the silicon film 8 is set to 250 nm so that the polysilicon is etched even after the growth of the sidewall deposit 10 is completed, and the pattern is reduced by 250 nm on one side. However, the dimension of the pattern reduction can be changed by adjusting the thickness of the silicon film to be thin.
【0025】この後、図3に示すように、レジスト膜9
と側壁堆積物10とを酸素(O2)プラズマおよび硫酸
洗浄により除去してから、たとえば減圧CVD法により
タングステン(W)を1μmの厚さに堆積させて導電性
膜12を形成する。この場合、タングステンを堆積する
際の表面は、コンタクトホール11の側壁を除いて、す
べてシリコン膜8で覆われている。Thereafter, as shown in FIG.
After removing the side wall deposits 10 by oxygen (O 2 ) plasma and sulfuric acid cleaning, tungsten (W) is deposited to a thickness of 1 μm by, for example, a low pressure CVD method to form the conductive film 12. In this case, the surface when tungsten is deposited is entirely covered with the silicon film 8 except for the side wall of the contact hole 11.
【0026】一般に絶縁膜、特に酸化膜上にタングステ
ン等を堆積する場合には、酸化膜とタングステンとの密
着性が弱いために、タングステンの堆積後に大気解放等
を行うと、タングステン膜が剥がれてしまう。これに対
して、シリコン膜上に堆積した場合には、タングステン
膜の密着性が大きいために剥がれは発生しない。したが
って、本実施例ではタングステン等の導電性膜12が剥
がれてしまうようなことはない。In general, when tungsten or the like is deposited on an insulating film, particularly on an oxide film, the adhesion between the oxide film and the tungsten is weak. I will. On the other hand, when deposited on a silicon film, peeling does not occur because of the high adhesion of the tungsten film. Therefore, in this embodiment, the conductive film 12 such as tungsten does not peel off.
【0027】図4に示すように、この後、既知の方法に
より導電性膜12を全面エッチングし、埋め込まれた導
電性膜13を形成する。図4ではシリコン膜のエッチン
グを途中で終了した所を示している。図5は、エッチン
グを終了し、コンタクトホール11内のみに埋め込まれ
た導電性膜13を形成した状態を示す。As shown in FIG. 4, thereafter, the entire surface of the conductive film 12 is etched by a known method to form a buried conductive film 13. FIG. 4 shows a state where the etching of the silicon film has been completed halfway. FIG. 5 shows a state in which the etching is completed and the conductive film 13 buried only in the contact hole 11 is formed.
【0028】図6では、この後既知の方法を用いてアル
ミニウム(Al)膜を形成し、エッチングを行って所定
の配線16を形成する。In FIG. 6, after that, an aluminum (Al) film is formed by using a known method, and etching is performed to form a predetermined wiring 16.
【0029】以上のように本実施例によれば、絶縁膜7
上にシリコン膜8を形成し、炭素と水素と弗素とを含む
ガス系において、絶縁膜に対するエッチングレートとシ
リコン膜のエッチングレートの差の大きい条件において
エッチングすることにより、レジストパターンより小さ
い最終加工形状を得ることができる。As described above, according to the present embodiment, the insulating film 7
A silicon film 8 is formed thereon, and is etched in a gas system containing carbon, hydrogen, and fluorine under conditions where the difference between the etching rate for the insulating film and the etching rate for the silicon film is large, so that the final processed shape smaller than the resist pattern is obtained. Can be obtained.
【0030】図7を用いて本発明の有効性を説明する。
以上述べてきたように本発明をコンタクトホールパター
ンに適用した場合には、最終コンタクトホールパターン
はレジストパターンから片側250nm縮小される。し
たがって、図2に一例を示すようにトランジスタのゲー
ト電極とコンタクトホールの間のショートに対する余裕
度を従来例と同じにとると、マスクにおけるゲート電極
とコンタクトホールの合わせ余裕度105は0.5μm
から0.25μmに、素子分離領域とコンタクトホール
の合わせ余裕度106は0.4μmから0.15μmにそ
れぞれ縮小することができる。これによりたとえばゲー
ト長0.5μm、ゲート幅1.6μmの単一トランジスタ
の占有面積はコンタクトホールサイズを0.8μm角と
した場合は約55%に縮小することができる。このこと
は、膨大な数のコンタクトホールを必要とするDRAM
その他のLSIの面積を縮小することに大きく寄与す
る。The effectiveness of the present invention will be described with reference to FIG.
As described above, when the present invention is applied to the contact hole pattern, the final contact hole pattern is reduced by 250 nm on one side from the resist pattern. Therefore, as shown in an example in FIG. 2, when the margin for short-circuit between the gate electrode of the transistor and the contact hole is the same as that of the conventional example, the alignment margin 105 between the gate electrode and the contact hole in the mask is 0.5 μm.
From 0.2 μm to 0.25 μm, and the alignment margin 106 between the element isolation region and the contact hole can be reduced from 0.4 μm to 0.15 μm. Thus, for example, the area occupied by a single transistor having a gate length of 0.5 μm and a gate width of 1.6 μm can be reduced to about 55% when the contact hole size is 0.8 μm square. This is because DRAMs require a large number of contact holes.
This greatly contributes to reducing the area of other LSIs.
【0031】なお、実施例において、第一の被エッチン
グ材料として絶縁膜1はボロンとリンを含む酸化膜、レ
ジスト膜9はコンタクトホールパターンとしたが、他の
絶縁膜でもよい。また、レジスト膜に配線パターンを形
成し、第一の被エッチング材料としてアルミニウム合
金、タングステン等の配線材料を用いてエッチングする
場合、さらにはレジストパターンとして配線の反転パタ
ーンを用い、絶縁膜をエッチングすることにより、埋め
込み配線パターンを形成する場合や、同様にして素子分
離パターンを形成する場合など、レジストパターンを縮
小した最終形状を得ることを目的とした微細加工にも同
様に本発明を適用できることは当然である。In the embodiment, as the first material to be etched, the insulating film 1 is an oxide film containing boron and phosphorus, and the resist film 9 is a contact hole pattern. However, other insulating films may be used. In the case where a wiring pattern is formed on a resist film and etching is performed using a wiring material such as an aluminum alloy or tungsten as a first material to be etched, the insulating film is further etched using an inverted wiring pattern as a resist pattern. Accordingly, the present invention can be similarly applied to fine processing for the purpose of obtaining a final shape in which a resist pattern is reduced, such as when forming an embedded wiring pattern or forming an element isolation pattern in the same manner. Of course.
【0032】また、実施例では第一の被エッチング物と
してBとPを含む酸化膜、第二の被エッチング材料とし
てポリシリコンを用い、エッチングのガス系として炭素
と水素と弗素を含むガス系を用いたが、他の被エッチン
グ材料と他のガス系を用いても可能である。In this embodiment, an oxide film containing B and P is used as a first object to be etched, polysilicon is used as a second material to be etched, and a gas system containing carbon, hydrogen and fluorine is used as an etching gas system. Although used, other materials to be etched and other gas systems may be used.
【0033】さらに本実施例では導電性膜12としてタ
ングステン膜をもちいたが、ポリシリコン等他の導電性
膜でも良いことは明らかである。Further, in this embodiment, a tungsten film is used as the conductive film 12, but it is clear that another conductive film such as polysilicon may be used.
【0034】また、本実施例では第二の被エッチング材
料であるポリシリコン上に直接レジストパターンを形成
したが、この間に第三の被エッチング材料を形成しても
同様の効果が得られる。Further, in this embodiment, the resist pattern is formed directly on the polysilicon which is the second material to be etched, but the same effect can be obtained by forming the third material to be etched during this time.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明は、第一の被エッチング材料上に
第二の被エッチング材料を設け、レジスト膜をマスクと
して、壁堆積が多くかつ第一の被エッチング材料のエッ
チングレートより第二の被エッチング材料のエッチング
レートが小さいエッチング条件で、第二の被エッチング
材料と第一の被エッチング材料とをエッチングすること
により、第一の被エッチング材料の開口部の寸法をレジ
ストパターン寸法より小さくすることができる。According to the present invention, a second material to be etched is provided on a first material to be etched, and a resist film is used as a mask.
Then , under the etching conditions where the wall deposition is large and the etching rate of the second material to be etched is smaller than the etching rate of the first material to be etched,
By etching the material and the first material to be etched , the size of the opening of the first material to be etched can be made smaller than the size of the resist pattern.
【図1】本発明の半導体装置の製造方法における一実施
例の工程断面図FIG. 1 is a process sectional view of one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
【図2】本発明の半導体装置の製造方法における一実施
例の工程断面図FIG. 2 is a process sectional view of one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention;
【図3】本発明の半導体装置の製造方法における一実施
例の工程断面図FIG. 3 is a process sectional view of one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention;
【図4】本発明の半導体装置の製造方法における一実施
例の工程断面図FIG. 4 is a process sectional view of one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention;
【図5】本発明の半導体装置の製造方法における一実施
例の工程断面図FIG. 5 is a process sectional view of one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention;
【図6】本発明の半導体装置の製造方法における一実施
例の工程断面図FIG. 6 is a process sectional view of one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention;
【図7】本発明の半導体装置の製造方法における一実施
例の効果を説明するためのマスクレイアウト図FIG. 7 is a mask layout diagram for explaining the effect of one embodiment in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
【図8】従来の微細加工方法における工程断面図FIG. 8 is a process sectional view in a conventional fine processing method.
【図9】従来の微細加工方法におけるマスクレイアウト
図FIG. 9 is a mask layout diagram in a conventional fine processing method.
1 半導体基板 2 素子分離膜 4 ゲート酸化膜 5 ゲート電極 6 不純物拡散層 7 絶縁膜 8 シリコン膜 9 レジスト膜 10 側壁堆積物 11 コンタクトホール 12 導電性膜 13 埋め込まれた導電性膜 14 配線材料 15 配線形成用レジスト膜 16 配線 102 素子分離領域 103 トランジスタのゲート電極 104 コンタクトホール 105 ゲート電極103とコンタクトホール104の
合わせ余裕度 106 素子分離領域とコンタクトホールの合わせ余裕
度DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 Element isolation film 4 Gate oxide film 5 Gate electrode 6 Impurity diffusion layer 7 Insulating film 8 Silicon film 9 Resist film 10 Sidewall deposit 11 Contact hole 12 Conductive film 13 Embedded conductive film 14 Wiring material 15 Wiring Forming resist film 16 Wiring 102 Element isolation region 103 Transistor gate electrode 104 Contact hole 105 Alignment allowance between gate electrode 103 and contact hole 104 106 Alignment allowance between element isolation region and contact hole
Claims (2)
ッチング材料を堆積する工程と、前記第二の被エッチン
グ材料上に所定のパターンのレジスト膜を形成する工程
と、前記レジスト膜をマスクとして、前記第二の被エッ
チング材料と前記第一の被エッチング材料とを、側壁堆
積が多くかつ第一の被エッチング材料のエッチングレー
トより第二の被エッチング材料のエッチングレートが小
さいエッチング条件でエッチングする工程とを備えたこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。And 1. A process for depositing a second material to be etched on a first material to be etched, forming a resist film having a predetermined pattern on the second on the material to be etched, the resist film As a mask , the second
Etching the first material to be etched and the first material to be etched under conditions where the side wall deposition is large and the etching rate of the second material to be etched is smaller than the etching rate of the first material to be etched. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
酸化物を、前記第二の被エッチング材料にシリコン膜
を、また、前記エッチングのためのガスに少なくとも炭
素、水素および弗素を含んだエッチングガスを用いるこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。2. An etching gas containing silicon oxide as the first material to be etched, a silicon film as the second material to be etched, and at least carbon, hydrogen and fluorine as the etching gas. 2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein:
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