JP3422580B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特に化学増幅型レジストを用いてパターニングを
行う工程を有した半導体装置の製造方法に関する。
関し、特に化学増幅型レジストを用いてパターニングを
行う工程を有した半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの小型化に伴い、微細パ
ターンを形成するためのフォトリソグラフィの露光光源
として、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）が使
用されつつある。従来のノボラック系のレジストは遠Ｕ
Ｖ領域（波長２００ｎｍ〜３００ｎｍ）において大きな
吸収を示すため、ＫｒＦエキシマレーザを用いたパター
ニングには適さない。そこで、ＫｒＦエキシマレーザ用
のレジストとして遠ＵＶ光に対して透明性が高く、微細
パターンの形成が可能となるように感度の優れた化学増
幅型レジストが用いられている。
ターンを形成するためのフォトリソグラフィの露光光源
として、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）が使
用されつつある。従来のノボラック系のレジストは遠Ｕ
Ｖ領域（波長２００ｎｍ〜３００ｎｍ）において大きな
吸収を示すため、ＫｒＦエキシマレーザを用いたパター
ニングには適さない。そこで、ＫｒＦエキシマレーザ用
のレジストとして遠ＵＶ光に対して透明性が高く、微細
パターンの形成が可能となるように感度の優れた化学増
幅型レジストが用いられている。
【０００３】化学増幅型レジストは、露光により酸など
の反応生成物を生成する酸発生剤と、露光後の熱処理に
より反応生成物に極性変化（溶解抑制効果の解除）させ
る、または架橋する化合物とを有している。
の反応生成物を生成する酸発生剤と、露光後の熱処理に
より反応生成物に極性変化（溶解抑制効果の解除）させ
る、または架橋する化合物とを有している。
【０００４】露光により酸を発生し、露光後の熱処理に
より反応生成物に極性変化させる化合物を含む化学増幅
型レジスト（ポジ型）を用いた場合、発生した酸の触媒
反応により極性変化がおこり、レジストが現像液に対す
る溶解性を有することになって、パターニングが実行さ
れる。また、一方で、露光後の熱処理により反応生成物
を架橋する化合物を含む化学増幅型レジスト（ネガ型）
を用いた場合、発生した酸の触媒反応により架橋され、
レジストが現像液に対して固化することになって、パタ
ーニングが実行される。
より反応生成物に極性変化させる化合物を含む化学増幅
型レジスト（ポジ型）を用いた場合、発生した酸の触媒
反応により極性変化がおこり、レジストが現像液に対す
る溶解性を有することになって、パターニングが実行さ
れる。また、一方で、露光後の熱処理により反応生成物
を架橋する化合物を含む化学増幅型レジスト（ネガ型）
を用いた場合、発生した酸の触媒反応により架橋され、
レジストが現像液に対して固化することになって、パタ
ーニングが実行される。
【０００５】このような、酸の触媒反応を利用した化学
増幅型レジスト（簡略化のため以後化学増幅型レジスト
と呼称）を用いてパターニングを行う場合、化学増幅型
レジストを塗布する下地層の種類によっては以下のよう
な問題がある。
増幅型レジスト（簡略化のため以後化学増幅型レジスト
と呼称）を用いてパターニングを行う場合、化学増幅型
レジストを塗布する下地層の種類によっては以下のよう
な問題がある。
【０００６】＜下地層がリンやボロンを含有する酸化膜
あるいはＴＥＯＳ膜である場合＞１つは、リンやボロン
を含有する酸化膜あるいはＴＥＯＳ（Tetra Ethyl Orth
o Silicate）膜を下地層とし、その上に化学増幅型レジ
ストを塗布する場合である。ここで、ＴＥＯＳ膜とはＴ
ＥＯＳを原料として形成した酸化膜のことであり、ＴＥ
ＯＳ膜の形成にあたっては、常温で液体であるＴＥＯＳ
を気化させてソースガスとし、搬送のためのキャリアガ
スと共に反応炉に導入することになる。
あるいはＴＥＯＳ膜である場合＞１つは、リンやボロン
を含有する酸化膜あるいはＴＥＯＳ（Tetra Ethyl Orth
o Silicate）膜を下地層とし、その上に化学増幅型レジ
ストを塗布する場合である。ここで、ＴＥＯＳ膜とはＴ
ＥＯＳを原料として形成した酸化膜のことであり、ＴＥ
ＯＳ膜の形成にあたっては、常温で液体であるＴＥＯＳ
を気化させてソースガスとし、搬送のためのキャリアガ
スと共に反応炉に導入することになる。
【０００７】図１６にソースガス、すなわちＴＥＯＳの
構造式を示し、図１７に反応後の構造式を示す。図１６
において４つのエトキシル基（Ｃ2Ｈ5Ｏ-）が、中央の
シリコン（Ｓｉ）に結合している。これが反応により図
１７に示すように、一対のエトキシル基が取れ、シリコ
ンどうしが結合した組成が多数形成されＴＥＯＳ膜をな
すことになる。しかしながら、実際のＴＥＯＳ膜はこの
ように完全なものではない。図１８に実際に形成される
ＴＥＯＳ膜の構造式を示す。図１８においてエトキシ基
の一部が水酸基になっており、水を吸着しやすい構造と
なっている。
構造式を示し、図１７に反応後の構造式を示す。図１６
において４つのエトキシル基（Ｃ2Ｈ5Ｏ-）が、中央の
シリコン（Ｓｉ）に結合している。これが反応により図
１７に示すように、一対のエトキシル基が取れ、シリコ
ンどうしが結合した組成が多数形成されＴＥＯＳ膜をな
すことになる。しかしながら、実際のＴＥＯＳ膜はこの
ように完全なものではない。図１８に実際に形成される
ＴＥＯＳ膜の構造式を示す。図１８においてエトキシ基
の一部が水酸基になっており、水を吸着しやすい構造と
なっている。
【０００８】また、リンやボロンを含有する酸化膜はリ
ンやボロンの性質によりが吸湿性が高く水を吸着しやす
い構造となっている。従ってリンやボロンを含有する酸
化膜、およびＴＥＯＳ膜は多くの水を含むことになる。
ンやボロンの性質によりが吸湿性が高く水を吸着しやす
い構造となっている。従ってリンやボロンを含有する酸
化膜、およびＴＥＯＳ膜は多くの水を含むことになる。
【０００９】また、リンやボロンを含有する酸化膜およ
びＴＥＯＳ膜は、その形成にＣＶＤ（Chemical Vapor D
eposition）法を用いることが多く、ＣＶＤ法で形成さ
れた酸化膜およびＴＥＯＳ膜の表面は凹凸の激しい粗い
表面である。この場合、内部に含まれる水が少ないとし
ても、多くの水を表面に蓄えることになる。
びＴＥＯＳ膜は、その形成にＣＶＤ（Chemical Vapor D
eposition）法を用いることが多く、ＣＶＤ法で形成さ
れた酸化膜およびＴＥＯＳ膜の表面は凹凸の激しい粗い
表面である。この場合、内部に含まれる水が少ないとし
ても、多くの水を表面に蓄えることになる。
【００１０】このように、表面および内部に多くの水を
有したリンやボロンを含有する酸化膜あるいはＴＥＯＳ
膜を下地層とし、その上に化学増幅型レジストを塗布し
てパターニングを行う場合、露光により発生した酸と下
地層の水により、（Ｈ+ ＋Ｈ2Ｏ →Ｈ3Ｏ+）という反応
が生じ、純粋なプロトンの活性を低下させて酸の触媒反
応を失わせる（失活させる）ことになる。
有したリンやボロンを含有する酸化膜あるいはＴＥＯＳ
膜を下地層とし、その上に化学増幅型レジストを塗布し
てパターニングを行う場合、露光により発生した酸と下
地層の水により、（Ｈ+ ＋Ｈ2Ｏ →Ｈ3Ｏ+）という反応
が生じ、純粋なプロトンの活性を低下させて酸の触媒反
応を失わせる（失活させる）ことになる。
【００１１】その結果、ポジレジストの場合は、露光部
の溶解性が低下し、レジストの断面形状がテールを有す
る構造となる。図１９にテールを有したレジストの断面
図を示す。また、ネガレジストの場合は、露光部の架橋
性が低下し、レジストの断面形状においてアンダーカッ
トが発生する。図２０にアンダーカットを有したレジス
トの断面図を示す。レジストの断面形状がテールやアン
ダーカットを有したりすることは、後のエッチング工程
において、エッチング形状が安定せず、パターン不良の
原因となるという問題があった。
の溶解性が低下し、レジストの断面形状がテールを有す
る構造となる。図１９にテールを有したレジストの断面
図を示す。また、ネガレジストの場合は、露光部の架橋
性が低下し、レジストの断面形状においてアンダーカッ
トが発生する。図２０にアンダーカットを有したレジス
トの断面図を示す。レジストの断面形状がテールやアン
ダーカットを有したりすることは、後のエッチング工程
において、エッチング形状が安定せず、パターン不良の
原因となるという問題があった。
【００１２】さらにネガレジストの場合、下地層とレジ
ストの接触部分は、上部に比べて露光光の照射が弱い部
分であり、架橋性が最も低下している部分である。従っ
て、レジストと下地層との密着性が劣化するという問題
があった。
ストの接触部分は、上部に比べて露光光の照射が弱い部
分であり、架橋性が最も低下している部分である。従っ
て、レジストと下地層との密着性が劣化するという問題
があった。
【００１３】また、化学増幅型レジストの反応は、酸の
発生量が微量で非常に敏感な反応である。そのため酸の
失活現象が起こると、反応が安定せず、パターン形成に
おいてパターンの寸法が安定しなくなるという問題があ
った。
発生量が微量で非常に敏感な反応である。そのため酸の
失活現象が起こると、反応が安定せず、パターン形成に
おいてパターンの寸法が安定しなくなるという問題があ
った。
【００１４】そこでリンやボロンを含有する酸化膜ある
いはＴＥＯＳ膜を下地層とする場合、当該下地層の上
に、リンやボロンを含まないシリコン酸化膜、あるいは
シリコン窒化膜からなる中間層をＣＶＤ法で形成し、そ
の上に化学増幅型レジストを塗布することで酸の失活現
象を防止しようとする発明が、特開平４−２８２２５お
よび特開平６−８４７７４に示されている。
いはＴＥＯＳ膜を下地層とする場合、当該下地層の上
に、リンやボロンを含まないシリコン酸化膜、あるいは
シリコン窒化膜からなる中間層をＣＶＤ法で形成し、そ
の上に化学増幅型レジストを塗布することで酸の失活現
象を防止しようとする発明が、特開平４−２８２２５お
よび特開平６−８４７７４に示されている。
【００１５】＜下地層としてシリコン窒化膜が存在する
場合＞以下に、下地層がシリコン窒化膜であって、その
上に化学増幅型レジストを塗布した場合について説明す
る。図２１にシリコン窒化膜がプロトンを取り込む化学
反応を示す。図２１（ａ）において、シリコン（Ｓｉ）
と窒素（Ｎ）の結合は共有結合を基本としているが、窒
素の方には電子のローンペアＥＰが存在する。このロー
ンペアは酸、すなわちプロトン（Ｈ+）と結合しやす
く、それを取り込みやすい。従って、図２１（ｂ）に示
すように、シリコン窒化膜がプロトンを取り込んだ構造
となる。
場合＞以下に、下地層がシリコン窒化膜であって、その
上に化学増幅型レジストを塗布した場合について説明す
る。図２１にシリコン窒化膜がプロトンを取り込む化学
反応を示す。図２１（ａ）において、シリコン（Ｓｉ）
と窒素（Ｎ）の結合は共有結合を基本としているが、窒
素の方には電子のローンペアＥＰが存在する。このロー
ンペアは酸、すなわちプロトン（Ｈ+）と結合しやす
く、それを取り込みやすい。従って、図２１（ｂ）に示
すように、シリコン窒化膜がプロトンを取り込んだ構造
となる。
【００１６】このような場合にも、純粋なプロトンの活
性が低下して酸の失活現象が起こることになり、上述し
たリンやボロンを含有する酸化膜あるいはＴＥＯＳを下
地層とする場合と同様の問題を有していた。しかしなが
ら、このような問題の原因となる化学増幅型レジストの
酸の失活現象を防止するための有効な方法が得られてい
なかった。
性が低下して酸の失活現象が起こることになり、上述し
たリンやボロンを含有する酸化膜あるいはＴＥＯＳを下
地層とする場合と同様の問題を有していた。しかしなが
ら、このような問題の原因となる化学増幅型レジストの
酸の失活現象を防止するための有効な方法が得られてい
なかった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
下地層がシリコン窒化膜である場合に、化学増幅型レジ
ストの酸の失活現象を防止するための有効な方法が得ら
れておらず、レジストの断面形状がテールやアンダーカ
ットを有したり、レジストと下地層との密着性が劣化し
たり、パターン形成においてパターン寸法が安定しなく
なるという問題があった。
下地層がシリコン窒化膜である場合に、化学増幅型レジ
ストの酸の失活現象を防止するための有効な方法が得ら
れておらず、レジストの断面形状がテールやアンダーカ
ットを有したり、レジストと下地層との密着性が劣化し
たり、パターン形成においてパターン寸法が安定しなく
なるという問題があった。
【００１８】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、下地層がシリコン窒化膜である場
合に、化学増幅型レジストの酸の失活現象を防止して、
良好なレジスト形状を得ると共に、レジストと下地層と
の密着性の低下を防止し、レジストパターンの安定性を
向上した半導体装置の製造方法を得ることを目的とす
る。
めになされたもので、下地層がシリコン窒化膜である場
合に、化学増幅型レジストの酸の失活現象を防止して、
良好なレジスト形状を得ると共に、レジストと下地層と
の密着性の低下を防止し、レジストパターンの安定性を
向上した半導体装置の製造方法を得ることを目的とす
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
係る半導体装置の製造方法は、酸を触媒として反応が促
進する化学増幅型レジストを用いてパターニングを行う
半導体装置の製造方法であって、(a) 少なくともシリコ
ンを構成要素として含む熱酸化可能な下地層を形成する
工程と、(b) 前記下地層を熱酸化して、その表面に熱酸
化膜を形成する工程と、(c) 前記熱酸化膜の上に化学増
幅型レジストを塗布した後、露光することにより所定の
パターンを有するレジスト層を形成する工程とを備え、
前記工程(a)が、(d) 熱化学気相成長法によってシリコ
ン窒化膜を形成する工程を含み、前記工程(b)が、(e)
前記シリコン窒化膜を８００〜１２００℃の酸素雰囲気
に曝して前記シリコン窒化膜の表面を熱酸化する工程を
含んでいる。
係る半導体装置の製造方法は、酸を触媒として反応が促
進する化学増幅型レジストを用いてパターニングを行う
半導体装置の製造方法であって、(a) 少なくともシリコ
ンを構成要素として含む熱酸化可能な下地層を形成する
工程と、(b) 前記下地層を熱酸化して、その表面に熱酸
化膜を形成する工程と、(c) 前記熱酸化膜の上に化学増
幅型レジストを塗布した後、露光することにより所定の
パターンを有するレジスト層を形成する工程とを備え、
前記工程(a)が、(d) 熱化学気相成長法によってシリコ
ン窒化膜を形成する工程を含み、前記工程(b)が、(e)
前記シリコン窒化膜を８００〜１２００℃の酸素雰囲気
に曝して前記シリコン窒化膜の表面を熱酸化する工程を
含んでいる。
【００２０】
【００２１】
【００２２】請求項２記載の本発明に係る半導体装置の
製造方法は、前記工程(e)が、厚さ４０〜５０オングス
トロームの熱酸化膜を形成する工程を含み、前記工程
(c)の後に、(f) 前記レジスト層をマスクとして、前記
熱酸化膜および前記シリコン窒化膜を同時に除去する工
程をさらに備えている。
製造方法は、前記工程(e)が、厚さ４０〜５０オングス
トロームの熱酸化膜を形成する工程を含み、前記工程
(c)の後に、(f) 前記レジスト層をマスクとして、前記
熱酸化膜および前記シリコン窒化膜を同時に除去する工
程をさらに備えている。
【００２３】請求項３記載の本発明に係る半導体装置の
製造方法は、酸を触媒として反応が促進する化学増幅型
レジストを用いてパターニングを行う半導体装置の製造
方法であって、(a) 少なくともシリコンを構成要素とし
て含む熱酸化可能な下地層を形成する工程と、(b) 前記
下地層を熱酸化して、その表面に熱酸化膜を形成する工
程と、(c) 前記熱酸化膜の上に化学増幅型レジストを塗
布した後、露光することにより所定のパターンを有する
レジスト層を形成する工程とを備え、前記工程(a)が、
(d) 前記下地層として、プラズマ化学気相成長法によっ
て化学量論的な窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）よりもシリコ
ンを多く含むプラズマシリコン窒化膜を形成する工程を
含み、前記工程(b)が、(e) 前記シリコン窒化膜を酸素
プラズマに曝して、前記シリコン窒化膜の表面を熱酸化
する工程を含んでいる。
製造方法は、酸を触媒として反応が促進する化学増幅型
レジストを用いてパターニングを行う半導体装置の製造
方法であって、(a) 少なくともシリコンを構成要素とし
て含む熱酸化可能な下地層を形成する工程と、(b) 前記
下地層を熱酸化して、その表面に熱酸化膜を形成する工
程と、(c) 前記熱酸化膜の上に化学増幅型レジストを塗
布した後、露光することにより所定のパターンを有する
レジスト層を形成する工程とを備え、前記工程(a)が、
(d) 前記下地層として、プラズマ化学気相成長法によっ
て化学量論的な窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）よりもシリコ
ンを多く含むプラズマシリコン窒化膜を形成する工程を
含み、前記工程(b)が、(e) 前記シリコン窒化膜を酸素
プラズマに曝して、前記シリコン窒化膜の表面を熱酸化
する工程を含んでいる。
【００２４】請求項４記載の本発明に係る半導体装置の
製造方法は、前記工程(e)が、厚さ４０〜５０オングス
トロームの熱酸化膜を形成する工程を含み、前記工程
(c)の後に、(f) 前記レジスト層をマスクとして、前記
熱酸化膜および前記プラズマシリコン窒化膜を同時に除
去する工程をさらに備えている。
製造方法は、前記工程(e)が、厚さ４０〜５０オングス
トロームの熱酸化膜を形成する工程を含み、前記工程
(c)の後に、(f) 前記レジスト層をマスクとして、前記
熱酸化膜および前記プラズマシリコン窒化膜を同時に除
去する工程をさらに備えている。
【００２５】請求項５記載の本発明に係る半導体装置の
製造方法は、前記工程(d)が、モノシランの原料ガス、
アンモニアの原料ガス、窒素の原料ガスの混合雰囲気中
において、前記アンモニアの原料ガスの供給流量を、前
記モノシランの原料ガスの供給流量以下とすることで、
露光光の波長に対する複素屈折率の実部が１．８以上
３．４以下となり、虚部が０．５以上２．０以下となっ
たプラズマシリコン窒化膜を形成する工程を含んでい
る。
製造方法は、前記工程(d)が、モノシランの原料ガス、
アンモニアの原料ガス、窒素の原料ガスの混合雰囲気中
において、前記アンモニアの原料ガスの供給流量を、前
記モノシランの原料ガスの供給流量以下とすることで、
露光光の波長に対する複素屈折率の実部が１．８以上
３．４以下となり、虚部が０．５以上２．０以下となっ
たプラズマシリコン窒化膜を形成する工程を含んでい
る。
【００２６】
【作用】請求項１記載の本発明に係る半導体装置の製造
方法によれば、少なくともシリコンを構成要素として含
む熱酸化可能な下地層の表面に熱酸化膜を形成すること
により、酸を触媒として反応が促進される化学増幅型レ
ジストの水素イオンが下地層に取り込まれることが防止
され、化学増幅型レジストの酸の失活現象が防止され
る。また、熱酸化膜は緻密な構造を有しているので、そ
の表面も滑らかであり保水することがないので、保水さ
れた水により化学増幅型レジストの酸が失活することが
防止される。また、シリコン窒化膜を熱化学気相成長法
によって形成した場合には、当該シリコン窒化膜は高い
耐熱性を有するので、シリコン窒化膜を８００〜１２０
０℃の酸素雰囲気に曝して熱酸化膜を形成することがで
きる。
方法によれば、少なくともシリコンを構成要素として含
む熱酸化可能な下地層の表面に熱酸化膜を形成すること
により、酸を触媒として反応が促進される化学増幅型レ
ジストの水素イオンが下地層に取り込まれることが防止
され、化学増幅型レジストの酸の失活現象が防止され
る。また、熱酸化膜は緻密な構造を有しているので、そ
の表面も滑らかであり保水することがないので、保水さ
れた水により化学増幅型レジストの酸が失活することが
防止される。また、シリコン窒化膜を熱化学気相成長法
によって形成した場合には、当該シリコン窒化膜は高い
耐熱性を有するので、シリコン窒化膜を８００〜１２０
０℃の酸素雰囲気に曝して熱酸化膜を形成することがで
きる。
【００２７】
【００２８】
【００２９】請求項２記載の本発明に係る半導体装置の
製造方法によれば、熱酸化膜の厚さを４０〜５０オング
ストロームとし、レジスト層をマスクとして熱酸化膜と
シリコン窒化膜とを同時に除去して所定のパターンを形
成するので、製造工程を簡略化することができる。
製造方法によれば、熱酸化膜の厚さを４０〜５０オング
ストロームとし、レジスト層をマスクとして熱酸化膜と
シリコン窒化膜とを同時に除去して所定のパターンを形
成するので、製造工程を簡略化することができる。
【００３０】請求項３記載の本発明に係る半導体装置の
製造方法によれば、シリコン窒化膜をプラズマ化学気相
成長法によって化学量論的な窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）
よりもシリコンを多く含むプラズマシリコン窒化膜で形
成する必要がある場合に、プラズマシリコン窒化膜を酸
素プラズマに曝して熱酸化膜を形成するので、プラズマ
シリコン窒化膜および熱酸化膜を同じ装置を用いて形成
することができる。
製造方法によれば、シリコン窒化膜をプラズマ化学気相
成長法によって化学量論的な窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）
よりもシリコンを多く含むプラズマシリコン窒化膜で形
成する必要がある場合に、プラズマシリコン窒化膜を酸
素プラズマに曝して熱酸化膜を形成するので、プラズマ
シリコン窒化膜および熱酸化膜を同じ装置を用いて形成
することができる。
【００３１】請求項４記載の本発明に係る半導体装置の
製造方法によれば、熱酸化膜の厚さを４０〜５０オング
ストロームとし、レジスト層をマスクとして熱酸化膜と
プラズマシリコン窒化膜とを同時に除去して所定のパタ
ーンを形成するので、製造工程を簡略化することができ
る。
製造方法によれば、熱酸化膜の厚さを４０〜５０オング
ストロームとし、レジスト層をマスクとして熱酸化膜と
プラズマシリコン窒化膜とを同時に除去して所定のパタ
ーンを形成するので、製造工程を簡略化することができ
る。
【００３２】請求項５記載の本発明に係る半導体装置の
製造方法によれば、プラズマシリコン窒化膜を露光光の
波長に対する複素屈折率の実部が１．８以上３．４以
下、虚部が０．５以上２．０以下となるように形成する
ので、プラズマシリコン窒化膜が露光光に対する反射防
止機能を具備することになる。
製造方法によれば、プラズマシリコン窒化膜を露光光の
波長に対する複素屈折率の実部が１．８以上３．４以
下、虚部が０．５以上２．０以下となるように形成する
ので、プラズマシリコン窒化膜が露光光に対する反射防
止機能を具備することになる。
【００３３】
【実施例】以下、シリコン窒化膜の上に化学増幅型レジ
ストを塗布する場合に、本発明に係る半導体装置の製造
方法を適用する例を説明する。
ストを塗布する場合に、本発明に係る半導体装置の製造
方法を適用する例を説明する。
【００３４】＜第１の実施例＞
＜フィールド酸化膜を形成するためのシリコン窒化膜が
存在する場合＞本発明に係る半導体装置の製造方法の第
１の実施例として、シリコン基板上にフィールド酸化膜
を形成する場合について説明する。図１〜図５はフィー
ルド酸化膜の製造工程を順に示した断面図である。
存在する場合＞本発明に係る半導体装置の製造方法の第
１の実施例として、シリコン基板上にフィールド酸化膜
を形成する場合について説明する。図１〜図５はフィー
ルド酸化膜の製造工程を順に示した断面図である。
【００３５】図１に示す工程において、シリコン基板１
の主面上にＳｉＯ2からなる酸化膜２をＣＶＤ法により
形成する。続いて酸化膜２の上に化学量論的なシリコン
窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）３を熱ＣＶＤ法により形成する。こ
こで熱ＣＶＤ法とは、シリコン窒化膜の原料となるガス
を加熱による熱エネルギーを用いて励起するＣＶＤ法で
ある。
の主面上にＳｉＯ2からなる酸化膜２をＣＶＤ法により
形成する。続いて酸化膜２の上に化学量論的なシリコン
窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）３を熱ＣＶＤ法により形成する。こ
こで熱ＣＶＤ法とは、シリコン窒化膜の原料となるガス
を加熱による熱エネルギーを用いて励起するＣＶＤ法で
ある。
【００３６】次に図２に示す工程において、シリコン窒
化膜３を８００〜１２００℃の酸素雰囲気に曝してシリ
コン窒化膜３の上に、厚さ４０〜５０オングストローム
（４〜５ｎｍ）程度の熱酸化膜４を形成する。この場合
上記の工程を経て形成されたシリコン窒化膜３は高い耐
熱性を有するので、８００〜１２００℃の酸素雰囲気に
曝して熱酸化を行うことができる。なお、熱酸化の手法
は技術的にも確立され、工程および装置も比較的簡単で
ある。
化膜３を８００〜１２００℃の酸素雰囲気に曝してシリ
コン窒化膜３の上に、厚さ４０〜５０オングストローム
（４〜５ｎｍ）程度の熱酸化膜４を形成する。この場合
上記の工程を経て形成されたシリコン窒化膜３は高い耐
熱性を有するので、８００〜１２００℃の酸素雰囲気に
曝して熱酸化を行うことができる。なお、熱酸化の手法
は技術的にも確立され、工程および装置も比較的簡単で
ある。
【００３７】次に図３に示す工程において、熱酸化膜４
の全面に渡って化学増幅型レジストを塗布してレジスト
層５を形成した後、レジスト層５をマスクとして熱酸化
膜４およびシリコン窒化膜３のパターニングを行う。
の全面に渡って化学増幅型レジストを塗布してレジスト
層５を形成した後、レジスト層５をマスクとして熱酸化
膜４およびシリコン窒化膜３のパターニングを行う。
【００３８】次に図４に示す工程において、レジスト層
５を除去した後、８００〜１２００℃の酸素雰囲気下で
熱酸化を行い、フィールド酸化膜６を形成する。このと
き、シリコン窒化膜３がさらに酸化され、熱酸化膜４の
厚みが若干増すことになる。
５を除去した後、８００〜１２００℃の酸素雰囲気下で
熱酸化を行い、フィールド酸化膜６を形成する。このと
き、シリコン窒化膜３がさらに酸化され、熱酸化膜４の
厚みが若干増すことになる。
【００３９】最後に図５に示す工程において、熱酸化膜
４およびシリコン窒化膜３を除去することで、活性領域
ＡＲがフィールド酸化膜６に囲まれた構造（ＬＯＣＯＳ
構造）が得られる。このとき酸化膜２は除去される。
４およびシリコン窒化膜３を除去することで、活性領域
ＡＲがフィールド酸化膜６に囲まれた構造（ＬＯＣＯＳ
構造）が得られる。このとき酸化膜２は除去される。
【００４０】ここで、熱酸化膜４の厚さを４０〜５０オ
ングストローム（４〜５ｎｍ）程度としたのは、シリコ
ン窒化膜３とレジスト層５とを隔てるには十分な厚さで
あり、また、レジスト層５をマスクとして熱酸化膜４お
よびシリコン窒化膜３のパターニングを行う場合に、シ
リコン窒化膜３の厚さに対して熱酸化膜４が無視できな
いほど厚い、例えばシリコン窒化膜３の厚さの半分程度
の厚さになると、熱酸化膜４およびシリコン窒化膜３を
同時にエッチングすることができず、熱酸化膜４を除去
した後、別工程でシリコン窒化膜３をエッチングするこ
とになり、製造工程が複雑になるからである。逆に、レ
ジスト層５の酸の失活現象を防止できるのであればもっ
と薄くても良い。
ングストローム（４〜５ｎｍ）程度としたのは、シリコ
ン窒化膜３とレジスト層５とを隔てるには十分な厚さで
あり、また、レジスト層５をマスクとして熱酸化膜４お
よびシリコン窒化膜３のパターニングを行う場合に、シ
リコン窒化膜３の厚さに対して熱酸化膜４が無視できな
いほど厚い、例えばシリコン窒化膜３の厚さの半分程度
の厚さになると、熱酸化膜４およびシリコン窒化膜３を
同時にエッチングすることができず、熱酸化膜４を除去
した後、別工程でシリコン窒化膜３をエッチングするこ
とになり、製造工程が複雑になるからである。逆に、レ
ジスト層５の酸の失活現象を防止できるのであればもっ
と薄くても良い。
【００４１】なお、シリコン窒化膜３上に厚さ４０〜５
０オングストロームの酸化膜を形成できるのは熱酸化法
のみであり、ＣＶＤ法は制御性が低いのでこのような厚
さの酸化膜は形成できない。
０オングストロームの酸化膜を形成できるのは熱酸化法
のみであり、ＣＶＤ法は制御性が低いのでこのような厚
さの酸化膜は形成できない。
【００４２】以上説明したように、本発明に係る半導体
装置の製造方法は、シリコン窒化膜３の上に熱酸化膜４
を形成した後、化学増幅型レジストによるレジスト層５
を形成する。熱酸化膜４は化学構造式上、電子のローン
ペアを有していないため、酸、すなわちプロトン
（Ｈ+）を取り込む性質はないので化学増幅型レジスト
の酸の失活現象を防止することができる。また、熱酸化
によって形成した酸化膜は、ＣＶＤ法によって形成した
酸化膜に比べて緻密な構造を有しており、その表面は滑
らかである。従って水を表面に蓄えることがないので、
表面に蓄えられた水によって化学増幅型レジストの酸の
失活現象が発生することを防止できる。
装置の製造方法は、シリコン窒化膜３の上に熱酸化膜４
を形成した後、化学増幅型レジストによるレジスト層５
を形成する。熱酸化膜４は化学構造式上、電子のローン
ペアを有していないため、酸、すなわちプロトン
（Ｈ+）を取り込む性質はないので化学増幅型レジスト
の酸の失活現象を防止することができる。また、熱酸化
によって形成した酸化膜は、ＣＶＤ法によって形成した
酸化膜に比べて緻密な構造を有しており、その表面は滑
らかである。従って水を表面に蓄えることがないので、
表面に蓄えられた水によって化学増幅型レジストの酸の
失活現象が発生することを防止できる。
【００４３】従って、レジスト層５の断面形状がテール
を有したり（ポジ型レジストの場合）、あるいはアンダ
ーカットを有して（ネガ型レジストの場合）シリコン窒
化膜３の寸法および形状が安定しなくなるという問題が
解消される。また、ネガ型レジストを用いる場合にレジ
スト層５とシリコン窒化膜３との密着性が劣化して、レ
ジスト層５が剥離することによりレジストパターンが安
定しなくなるという問題が解消される。
を有したり（ポジ型レジストの場合）、あるいはアンダ
ーカットを有して（ネガ型レジストの場合）シリコン窒
化膜３の寸法および形状が安定しなくなるという問題が
解消される。また、ネガ型レジストを用いる場合にレジ
スト層５とシリコン窒化膜３との密着性が劣化して、レ
ジスト層５が剥離することによりレジストパターンが安
定しなくなるという問題が解消される。
【００４４】＜第２の実施例＞
＜シリコン窒化膜を反射防止膜として使用した後に除去
する場合＞波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光を
露光光として使用する場合、シリコン層あるいは高融点
金属シリサイド層とレジストとの間の反射率が増加する
ことになる。波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光
による露光に際しては化学増幅型レジストを用いること
は先に説明したが、感度の高い化学増幅型レジストを用
いる場合に、段差部などにおいて横方向に反射された露
光光によりレジストパターンが変形することが問題とな
っており、レジスト層の上面やレジスト層と被エッチン
グ層との間に反射防止膜を形成する試みがなされてい
る。
する場合＞波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光を
露光光として使用する場合、シリコン層あるいは高融点
金属シリサイド層とレジストとの間の反射率が増加する
ことになる。波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光
による露光に際しては化学増幅型レジストを用いること
は先に説明したが、感度の高い化学増幅型レジストを用
いる場合に、段差部などにおいて横方向に反射された露
光光によりレジストパターンが変形することが問題とな
っており、レジスト層の上面やレジスト層と被エッチン
グ層との間に反射防止膜を形成する試みがなされてい
る。
【００４５】本発明に係る半導体装置の製造方法の第２
の実施例として、反射防止機能を有するシリコン窒化膜
を化学増幅型レジストの下地層として使用し、後にシリ
コン窒化膜を除去する例について説明する。図６〜図１
１はフィールド酸化膜に囲まれた活性領域に、ＭＯＳ型
電界効果トランジスタ（以後ＭＯＳＦＥＴと略記）を形
成する工程を順に示した断面図である。
の実施例として、反射防止機能を有するシリコン窒化膜
を化学増幅型レジストの下地層として使用し、後にシリ
コン窒化膜を除去する例について説明する。図６〜図１
１はフィールド酸化膜に囲まれた活性領域に、ＭＯＳ型
電界効果トランジスタ（以後ＭＯＳＦＥＴと略記）を形
成する工程を順に示した断面図である。
【００４６】図６に示す工程において、まず、シリコン
基板１の表面に熱酸化法により膜厚５〜３０ｎｍのゲー
ト絶縁膜７を形成する。続いて、ＣＶＤ法によりリンや
砒素がドープされた第１多結晶シリコン膜８を５０〜２
００ｎｍの厚さに形成する。その後、スパッタリング法
によりタングステンシリサイドなどからなる第１高融点
金属シリサイド膜９を５０〜３００ｎｍの厚さに形成す
る。
基板１の表面に熱酸化法により膜厚５〜３０ｎｍのゲー
ト絶縁膜７を形成する。続いて、ＣＶＤ法によりリンや
砒素がドープされた第１多結晶シリコン膜８を５０〜２
００ｎｍの厚さに形成する。その後、スパッタリング法
によりタングステンシリサイドなどからなる第１高融点
金属シリサイド膜９を５０〜３００ｎｍの厚さに形成す
る。
【００４７】続いて、この第１高融点金属シリサイド膜
９の上にＣＶＤ法を用いてシリコン酸化膜１０を５０〜
３００ｎｍの厚さに形成する。その後、シリコン酸化膜
１０上に、プラズマ励起型気相成長法（plasma enhance
d chemical vapor deposition：プラズマＣＶＤ法）に
より、膜厚約２０ｎｍ程度のプラズマシリコン窒化膜３
１を形成する。ここで、プラズマシリコン窒化膜３１は
化学量論的な窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）よりも多くのシ
リコン含んだシリコン窒化膜であり反射防止膜として機
能する。なお、プラズマＣＶＤ法とは、シリコン窒化膜
の原料となるガスの励起エネルギーをプラズマにより得
るＣＶＤ法である。
９の上にＣＶＤ法を用いてシリコン酸化膜１０を５０〜
３００ｎｍの厚さに形成する。その後、シリコン酸化膜
１０上に、プラズマ励起型気相成長法（plasma enhance
d chemical vapor deposition：プラズマＣＶＤ法）に
より、膜厚約２０ｎｍ程度のプラズマシリコン窒化膜３
１を形成する。ここで、プラズマシリコン窒化膜３１は
化学量論的な窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）よりも多くのシ
リコン含んだシリコン窒化膜であり反射防止膜として機
能する。なお、プラズマＣＶＤ法とは、シリコン窒化膜
の原料となるガスの励起エネルギーをプラズマにより得
るＣＶＤ法である。
【００４８】ここで、プラズマシリコン窒化膜の形成方
法について説明する。このプラズマシリコン窒化膜は、
モノシランガス、アンモニアガス、窒素ガスの雰囲気中
においてプラズマを励起させ、Ｓｉ、Ｎ、Ｈ原子の混成
膜を作ることで形成される。したがって、この混成膜の
分子式はＳｉxＮy：Ｈとなる。ｘ，ｙは組成比で、ｘ／
ｙは、３／４から∞の値を取る。Ｈ原子は、Ｓｉの未結
合種と結合する。たとえばｘ／ｙ＝３／４のときは化学
量論的な窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）となる。また、ｘ／ｙが無
限大のときはＳｉのみの場合であり、アモルファスシリ
コンである。
法について説明する。このプラズマシリコン窒化膜は、
モノシランガス、アンモニアガス、窒素ガスの雰囲気中
においてプラズマを励起させ、Ｓｉ、Ｎ、Ｈ原子の混成
膜を作ることで形成される。したがって、この混成膜の
分子式はＳｉxＮy：Ｈとなる。ｘ，ｙは組成比で、ｘ／
ｙは、３／４から∞の値を取る。Ｈ原子は、Ｓｉの未結
合種と結合する。たとえばｘ／ｙ＝３／４のときは化学
量論的な窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）となる。また、ｘ／ｙが無
限大のときはＳｉのみの場合であり、アモルファスシリ
コンである。
【００４９】Ｓｉ原子を供給するモノシランガスと、Ｎ
原子を供給するアンモニアガスと、Ｎ2ガスの流量比を
変えることにより、化学量論的な窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）よ
りもシリコンを多く含まれるプラズマシリコン窒化膜を
形成することができる。その結果、プラズマシリコン窒
化膜の複素屈折率（ｎ−ｉ×ｋ；ｉは虚数）は、化学量
論的な窒化膜（２．２７−０×ｉ）からアモルファスシ
リコン（１．９−３．４×ｉ）までの中間値を得ること
ができる。なお、ｎは物質中の光速度を決定するいわゆ
る屈折率を示す実部であり、ｋは光の吸収係数に相当す
る虚部を示している。
原子を供給するアンモニアガスと、Ｎ2ガスの流量比を
変えることにより、化学量論的な窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）よ
りもシリコンを多く含まれるプラズマシリコン窒化膜を
形成することができる。その結果、プラズマシリコン窒
化膜の複素屈折率（ｎ−ｉ×ｋ；ｉは虚数）は、化学量
論的な窒化膜（２．２７−０×ｉ）からアモルファスシ
リコン（１．９−３．４×ｉ）までの中間値を得ること
ができる。なお、ｎは物質中の光速度を決定するいわゆ
る屈折率を示す実部であり、ｋは光の吸収係数に相当す
る虚部を示している。
【００５０】本実施例におけるプラズマシリコン窒化膜
３１は、波長２４８ｎｍの露光光に対する反射防止膜と
しての機能を有するように、モノシランガス、アンモニ
アガス、窒素ガスの流量をそれぞれ１５０ｓｃｃｍ、５
０ｓｃｃｍ、１０００ｓｃｃｍとし、形成温度約４００
℃、形成圧力４Ｔｏｒｒ、高周波投入電力２４０Ｗの条
件で形成され、波長２４８ｎｍの露光光に対する複素屈
折率が、実部ｎが２．２、虚部ｋが１．０となるように
形成されている。これ以外に、実部ｎが１．８以上３．
４以下であり、虚部ｋが０．５以上２．０以下の範囲で
あれば、波長２４８ｎｍおよび波長３６５ｎｍの露光光
に対して３０％以下の反射率となり、反射防止膜として
の機能を有することになる。
３１は、波長２４８ｎｍの露光光に対する反射防止膜と
しての機能を有するように、モノシランガス、アンモニ
アガス、窒素ガスの流量をそれぞれ１５０ｓｃｃｍ、５
０ｓｃｃｍ、１０００ｓｃｃｍとし、形成温度約４００
℃、形成圧力４Ｔｏｒｒ、高周波投入電力２４０Ｗの条
件で形成され、波長２４８ｎｍの露光光に対する複素屈
折率が、実部ｎが２．２、虚部ｋが１．０となるように
形成されている。これ以外に、実部ｎが１．８以上３．
４以下であり、虚部ｋが０．５以上２．０以下の範囲で
あれば、波長２４８ｎｍおよび波長３６５ｎｍの露光光
に対して３０％以下の反射率となり、反射防止膜として
の機能を有することになる。
【００５１】次に図７に示す工程において、プラズマシ
リコン窒化膜３１を酸素プラズマにに曝して、プラズマ
シリコン窒化膜３１の全面に渡ってを厚さ４０〜５０オ
ングストローム（４〜５ｎｍ）程度の熱酸化膜４１を形
成する。膜厚が４０〜５０オングストローム（４〜５ｎ
ｍ）の熱酸化膜４１は、膜厚が約２０ｎｍ程度のプラズ
マシリコン窒化膜３１の約４分の１程度であり、後の工
程で熱酸化膜４１およびプラズマシリコン窒化膜３１を
連続的にエッチングする場合の妨げにはならない。ま
た、熱酸化膜４１はこのように薄いのでプラズマシリコ
ン窒化膜３１の反射防止機能を阻害することはない。こ
こで、プラズマシリコン窒化膜３１の形成に用いたプラ
ズマＣＶＤ装置を転用して酸素プラズマを発生させるこ
とができるので、製造工程が簡略化される。
リコン窒化膜３１を酸素プラズマにに曝して、プラズマ
シリコン窒化膜３１の全面に渡ってを厚さ４０〜５０オ
ングストローム（４〜５ｎｍ）程度の熱酸化膜４１を形
成する。膜厚が４０〜５０オングストローム（４〜５ｎ
ｍ）の熱酸化膜４１は、膜厚が約２０ｎｍ程度のプラズ
マシリコン窒化膜３１の約４分の１程度であり、後の工
程で熱酸化膜４１およびプラズマシリコン窒化膜３１を
連続的にエッチングする場合の妨げにはならない。ま
た、熱酸化膜４１はこのように薄いのでプラズマシリコ
ン窒化膜３１の反射防止機能を阻害することはない。こ
こで、プラズマシリコン窒化膜３１の形成に用いたプラ
ズマＣＶＤ装置を転用して酸素プラズマを発生させるこ
とができるので、製造工程が簡略化される。
【００５２】次に図８に示す工程において、熱酸化膜４
１の全面に渡って約７００〜１０００ｎｍの厚さに化学
増幅型レジストを塗布し、露光を行って所定のパターン
を有するレジスト層５１を形成する。次に、レジスト層
５１をマスクとして、ＲＩＥ（reactive ion etching）
法により熱酸化膜４１、プラズマシリコン窒化膜３１お
よびシリコン酸化膜１０を連続して選択的にエッチング
する。
１の全面に渡って約７００〜１０００ｎｍの厚さに化学
増幅型レジストを塗布し、露光を行って所定のパターン
を有するレジスト層５１を形成する。次に、レジスト層
５１をマスクとして、ＲＩＥ（reactive ion etching）
法により熱酸化膜４１、プラズマシリコン窒化膜３１お
よびシリコン酸化膜１０を連続して選択的にエッチング
する。
【００５３】次に図９に示す工程においてレジスト層５
１を除去する。
１を除去する。
【００５４】次に図１０に示す工程において、熱酸化膜
４１、プラズマシリコン窒化膜３１およびシリコン酸化
膜１０をマスクとして、ＲＩＥ法により第１高融点金属
シリサイド膜９および第１多結晶シリコン膜８を連続し
て選択的に除去する。
４１、プラズマシリコン窒化膜３１およびシリコン酸化
膜１０をマスクとして、ＲＩＥ法により第１高融点金属
シリサイド膜９および第１多結晶シリコン膜８を連続し
て選択的に除去する。
【００５５】反射防止膜としてのプラズマシリコン窒化
膜３１は、ＲＩＥ法によるエッチングにおいては、シリ
コン酸化膜と同程度のエッチングレートを有している。
これに対し、タングステンシリサイドやポリシリコンに
対しては３〜１０程度の選択比を有している。このため
に、シリコン酸化膜のエッチングに用いられる四フッ化
炭素や、ポリシリコンなどのエッチングに用いられる塩
素などのエッチングガスを用いたＲＩＥ法によりエッチ
ングが容易に行える。
膜３１は、ＲＩＥ法によるエッチングにおいては、シリ
コン酸化膜と同程度のエッチングレートを有している。
これに対し、タングステンシリサイドやポリシリコンに
対しては３〜１０程度の選択比を有している。このため
に、シリコン酸化膜のエッチングに用いられる四フッ化
炭素や、ポリシリコンなどのエッチングに用いられる塩
素などのエッチングガスを用いたＲＩＥ法によりエッチ
ングが容易に行える。
【００５６】次に図１１に示す工程において、シリコン
酸化膜１０、第１高融点金属シリサイド膜９および第１
多結晶シリコン膜８をマスクとして、シリコン基板１の
表面内に燐あるいはボロンなどの不純物をイオン注入法
により導入して、不純物拡散領域ＤＲを形成すること
で、フィールド酸化膜６に囲まれた活性領域ＡＲに、Ｍ
ＯＳＦＥＴ１００が形成され、フィールド酸化膜６の上
には第１多結晶シリコン膜８、第１高融点金属シリサイ
ド膜９、シリコン酸化膜１０が順に積層された構成が得
られる。
酸化膜１０、第１高融点金属シリサイド膜９および第１
多結晶シリコン膜８をマスクとして、シリコン基板１の
表面内に燐あるいはボロンなどの不純物をイオン注入法
により導入して、不純物拡散領域ＤＲを形成すること
で、フィールド酸化膜６に囲まれた活性領域ＡＲに、Ｍ
ＯＳＦＥＴ１００が形成され、フィールド酸化膜６の上
には第１多結晶シリコン膜８、第１高融点金属シリサイ
ド膜９、シリコン酸化膜１０が順に積層された構成が得
られる。
【００５７】以上説明したように、本発明に係る半導体
装置の製造方法は、反射防止膜としてのプラズマシリコ
ン窒化膜３１の上に熱酸化膜４１を形成した後、化学増
幅型レジストによるレジスト層５１を形成する。熱酸化
膜４１は化学構造式上、電子のローンペアを有していな
いため、酸、すなわちプロトン（Ｈ+）を取り込む性質
はないので化学増幅型レジストの酸の失活現象を防止す
ることができる。また、熱酸化によって形成した酸化膜
は、ＣＶＤ法によって形成した酸化膜に比べて緻密な構
造を有しており、その表面は滑らかである。従って水を
表面に蓄えることがないので、表面に蓄えられた水によ
って化学増幅型レジストの酸の失活現象が発生すること
を防止できる。従って、レジスト層５１の断面形状がテ
ールを有したり（ポジ型レジストの場合）、あるいはア
ンダーカットを有して（ネガ型レジストの場合）プラズ
マシリコン窒化膜３１およびシリコン酸化膜１０の寸法
および形状が安定しなくなるという問題が解消される。
また、ネガ型レジストを用いる場合にレジスト層５１と
プラズマシリコン窒化膜３１との密着性が劣化して、レ
ジスト層５１が剥離することによりレジストパターンが
安定しなくなるという問題が解消される。
装置の製造方法は、反射防止膜としてのプラズマシリコ
ン窒化膜３１の上に熱酸化膜４１を形成した後、化学増
幅型レジストによるレジスト層５１を形成する。熱酸化
膜４１は化学構造式上、電子のローンペアを有していな
いため、酸、すなわちプロトン（Ｈ+）を取り込む性質
はないので化学増幅型レジストの酸の失活現象を防止す
ることができる。また、熱酸化によって形成した酸化膜
は、ＣＶＤ法によって形成した酸化膜に比べて緻密な構
造を有しており、その表面は滑らかである。従って水を
表面に蓄えることがないので、表面に蓄えられた水によ
って化学増幅型レジストの酸の失活現象が発生すること
を防止できる。従って、レジスト層５１の断面形状がテ
ールを有したり（ポジ型レジストの場合）、あるいはア
ンダーカットを有して（ネガ型レジストの場合）プラズ
マシリコン窒化膜３１およびシリコン酸化膜１０の寸法
および形状が安定しなくなるという問題が解消される。
また、ネガ型レジストを用いる場合にレジスト層５１と
プラズマシリコン窒化膜３１との密着性が劣化して、レ
ジスト層５１が剥離することによりレジストパターンが
安定しなくなるという問題が解消される。
【００５８】＜第３の実施例＞
＜シリコン窒化膜を反射防止膜として使用した後に除去
しない場合＞本発明に係る半導体装置の製造方法の第３
の実施例として、反射防止機能を有するシリコン窒化膜
を化学増幅型レジストの下地層として使用し、シリコン
窒化膜を残す例について説明する。図１２〜図１５は、
第２の実施例として図６〜図１１を用いて説明したＭＯ
ＳＦＥＴの形成工程に続く工程を順に示した断面図であ
る。
しない場合＞本発明に係る半導体装置の製造方法の第３
の実施例として、反射防止機能を有するシリコン窒化膜
を化学増幅型レジストの下地層として使用し、シリコン
窒化膜を残す例について説明する。図１２〜図１５は、
第２の実施例として図６〜図１１を用いて説明したＭＯ
ＳＦＥＴの形成工程に続く工程を順に示した断面図であ
る。
【００５９】図１２において、フィールド酸化膜６に囲
まれた活性領域ＡＲに形成された積層体およびフィール
ド酸化膜６の上に形成された積層体は、それぞれの側壁
に側壁絶縁膜１１が形成され、活性領域ＡＲに形成され
た積層体の上部からフィールド酸化膜６の上に形成され
た積層体の上部にかけてシリコン酸化膜１２が形成され
ている。ここで、活性領域ＡＲに形成された積層体の上
部はシリコン酸化膜１２に完全には覆われていない。ま
た、全面に渡って。第２多結晶シリコン膜１３、第２高
融点金属シリサイド膜１４が形成されている。なお、不
純物拡散領域ＤＲは、側壁絶縁膜１１をマスクとして不
純物がさらに導入されて２重拡散構造となっている。ま
た、第２多結晶シリコン膜１３および第２高融点金属シ
リサイド膜１４は、第１多結晶シリコン膜８と第１高融
点金属シリサイド膜９と同一の材料および同一の条件に
より形成する。以上のような構成を得るための工程は従
来からの技術であり、本発明とは関係が薄いので詳細な
説明は省略する。
まれた活性領域ＡＲに形成された積層体およびフィール
ド酸化膜６の上に形成された積層体は、それぞれの側壁
に側壁絶縁膜１１が形成され、活性領域ＡＲに形成され
た積層体の上部からフィールド酸化膜６の上に形成され
た積層体の上部にかけてシリコン酸化膜１２が形成され
ている。ここで、活性領域ＡＲに形成された積層体の上
部はシリコン酸化膜１２に完全には覆われていない。ま
た、全面に渡って。第２多結晶シリコン膜１３、第２高
融点金属シリサイド膜１４が形成されている。なお、不
純物拡散領域ＤＲは、側壁絶縁膜１１をマスクとして不
純物がさらに導入されて２重拡散構造となっている。ま
た、第２多結晶シリコン膜１３および第２高融点金属シ
リサイド膜１４は、第１多結晶シリコン膜８と第１高融
点金属シリサイド膜９と同一の材料および同一の条件に
より形成する。以上のような構成を得るための工程は従
来からの技術であり、本発明とは関係が薄いので詳細な
説明は省略する。
【００６０】次に図１３に示す工程において、第２高融
点金属シリサイド膜１４の上に、図７を用いて説明した
第２の実施例のプラズマシリコン窒化膜３１と同様の条
件で、反射防止膜としてのプラズマシリコン窒化膜３２
を形成した後、プラズマシリコン窒化膜３２を酸素プラ
ズマに曝して、プラズマシリコン窒化膜３２の全面に渡
ってを厚さ４０〜５０オングストローム（４〜５ｎｍ）
程度の熱酸化膜４２を形成する。熱酸化膜４２はこのよ
うに薄いのでプラズマシリコン窒化膜３１の反射防止機
能を阻害することはない。ここで、プラズマシリコン窒
化膜３２の形成に用いたプラズマＣＶＤ装置を転用して
酸素プラズマを発生させてプラズマシリコン窒化膜３２
を酸素プラズマに曝す。
点金属シリサイド膜１４の上に、図７を用いて説明した
第２の実施例のプラズマシリコン窒化膜３１と同様の条
件で、反射防止膜としてのプラズマシリコン窒化膜３２
を形成した後、プラズマシリコン窒化膜３２を酸素プラ
ズマに曝して、プラズマシリコン窒化膜３２の全面に渡
ってを厚さ４０〜５０オングストローム（４〜５ｎｍ）
程度の熱酸化膜４２を形成する。熱酸化膜４２はこのよ
うに薄いのでプラズマシリコン窒化膜３１の反射防止機
能を阻害することはない。ここで、プラズマシリコン窒
化膜３２の形成に用いたプラズマＣＶＤ装置を転用して
酸素プラズマを発生させてプラズマシリコン窒化膜３２
を酸素プラズマに曝す。
【００６１】次に図１４に示す工程において、熱酸化膜
４２の全面に渡って化学増幅型レジストを塗布して露光
を行い、所定のパターンを有するレジスト層５２を形成
する。次に、レジスト層５２をマスクとして、ＲＩＥ法
を用いてプラズマシリコン窒化膜３２、第２高融点金属
シリサイド膜１４、第２多結晶シリコン膜１３を連続し
て選択的にエッチングする。
４２の全面に渡って化学増幅型レジストを塗布して露光
を行い、所定のパターンを有するレジスト層５２を形成
する。次に、レジスト層５２をマスクとして、ＲＩＥ法
を用いてプラズマシリコン窒化膜３２、第２高融点金属
シリサイド膜１４、第２多結晶シリコン膜１３を連続し
て選択的にエッチングする。
【００６２】次に、図１５に示す工程において、全面に
シリコン酸化膜１５を形成した後、全面にＢＰＳＧ（bo
ro-phospho silicate glass）膜を形成し、加熱処理を
施すことにより表面が平坦化された層間絶縁膜１６が完
成する。その後、層間絶縁膜１６の表面に、図７を用い
て説明した第２の実施例のプラズマシリコン窒化膜３１
と同様の条件で反射防止膜としてプラズマシリコン窒化
膜３３を形成する。
シリコン酸化膜１５を形成した後、全面にＢＰＳＧ（bo
ro-phospho silicate glass）膜を形成し、加熱処理を
施すことにより表面が平坦化された層間絶縁膜１６が完
成する。その後、層間絶縁膜１６の表面に、図７を用い
て説明した第２の実施例のプラズマシリコン窒化膜３１
と同様の条件で反射防止膜としてプラズマシリコン窒化
膜３３を形成する。
【００６３】なお、図１５に示されるように、活性領域
ＡＲの上部にはプラズマシリコン窒化膜３２および熱酸
化膜４２が残ることになるが、プラズマシリコン窒化膜
３２は半導体装置の動作には障害とならないので除去し
なくても良い。また、熱酸化膜４２は十分薄く、その上
には層間絶縁膜１６が形成されるので、熱酸化膜４２が
問題になることはない。
ＡＲの上部にはプラズマシリコン窒化膜３２および熱酸
化膜４２が残ることになるが、プラズマシリコン窒化膜
３２は半導体装置の動作には障害とならないので除去し
なくても良い。また、熱酸化膜４２は十分薄く、その上
には層間絶縁膜１６が形成されるので、熱酸化膜４２が
問題になることはない。
【００６４】プラズマシリコン窒化膜３３の上には後の
工程で熱酸化膜が形成され、その上に化学増幅型レジス
トが塗布され、所定のパターンのエッチングが施される
が、作用、効果ともに、プラズマシリコン窒化膜３２の
上に熱酸化膜４２を設けたことと同様であるので詳細な
説明は省略する。
工程で熱酸化膜が形成され、その上に化学増幅型レジス
トが塗布され、所定のパターンのエッチングが施される
が、作用、効果ともに、プラズマシリコン窒化膜３２の
上に熱酸化膜４２を設けたことと同様であるので詳細な
説明は省略する。
【００６５】以上説明したように、本発明に係る半導体
装置の製造方法は、反射防止膜としてのプラズマシリコ
ン窒化膜３２の上に熱酸化膜４２を形成した後、化学増
幅型レジストによるレジスト層５２を形成する。熱酸化
膜４２は化学構造式上、電子のローンペアを有していな
いため、酸、すなわちプロトン（Ｈ+）を取り込む性質
はないので化学増幅型レジストの酸の失活現象を防止す
ることができる。また、熱酸化によって形成した酸化膜
は、ＣＶＤ法によって形成した酸化膜に比べて緻密な構
造を有しており、その表面は滑らかである。従って水を
表面に蓄えることがないので、表面に蓄えられた水によ
って化学増幅型レジストの酸の失活現象が発生すること
を防止できる。従って、レジスト層５２の断面形状がテ
ールを有したり（ポジ型レジストの場合）、あるいはア
ンダーカットを有して（ネガ型レジストの場合）プラズ
マシリコン窒化膜３２、第２高融点金属シリサイド膜１
４および第２多結晶シリコン膜１３の寸法および形状が
安定しなくなるという問題が解消される。また、ネガ型
レジストを用いる場合にレジスト層５２とプラズマシリ
コン窒化膜３２との密着性が劣化して、レジスト層５２
が剥離することによりレジストパターンが安定しなくな
るという問題が解消される。
装置の製造方法は、反射防止膜としてのプラズマシリコ
ン窒化膜３２の上に熱酸化膜４２を形成した後、化学増
幅型レジストによるレジスト層５２を形成する。熱酸化
膜４２は化学構造式上、電子のローンペアを有していな
いため、酸、すなわちプロトン（Ｈ+）を取り込む性質
はないので化学増幅型レジストの酸の失活現象を防止す
ることができる。また、熱酸化によって形成した酸化膜
は、ＣＶＤ法によって形成した酸化膜に比べて緻密な構
造を有しており、その表面は滑らかである。従って水を
表面に蓄えることがないので、表面に蓄えられた水によ
って化学増幅型レジストの酸の失活現象が発生すること
を防止できる。従って、レジスト層５２の断面形状がテ
ールを有したり（ポジ型レジストの場合）、あるいはア
ンダーカットを有して（ネガ型レジストの場合）プラズ
マシリコン窒化膜３２、第２高融点金属シリサイド膜１
４および第２多結晶シリコン膜１３の寸法および形状が
安定しなくなるという問題が解消される。また、ネガ型
レジストを用いる場合にレジスト層５２とプラズマシリ
コン窒化膜３２との密着性が劣化して、レジスト層５２
が剥離することによりレジストパターンが安定しなくな
るという問題が解消される。
【００６６】＜第４の実施例＞本発明に係る半導体装置
の製造方法の第１の実施例では、化学量論的なシリコン
窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）３をＣＶＤ法により形成し、その上
に熱酸化膜４を形成した例を示したが、化学量論的なシ
リコン窒化膜３の代わりに、第２および第３の実施例で
説明した、化学量論的な窒化シリコン３よりも多くのシ
リコン含んだプラズマシリコン窒化膜を形成しても良
い。プラズマシリコン窒化膜は反射防止膜として機能す
るので、露光光の反射によるレジストパターンの変形を
防止することが可能となる。
の製造方法の第１の実施例では、化学量論的なシリコン
窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）３をＣＶＤ法により形成し、その上
に熱酸化膜４を形成した例を示したが、化学量論的なシ
リコン窒化膜３の代わりに、第２および第３の実施例で
説明した、化学量論的な窒化シリコン３よりも多くのシ
リコン含んだプラズマシリコン窒化膜を形成しても良
い。プラズマシリコン窒化膜は反射防止膜として機能す
るので、露光光の反射によるレジストパターンの変形を
防止することが可能となる。
【００６７】＜第５の実施例＞以上説明した本発明に係
る半導体装置の製造方法の第１〜第３の実施例では、フ
ィールド酸化膜を形成するための化学量論的なシリコン
窒化、あるいは反射防止膜としてのプラズマシリコン窒
化膜の上に熱酸化膜を形成して化学増幅型レジストの酸
の失活現象を防止する例を示したが、半導体装置の動作
を阻害しないのであれば、化学増幅型レジストの酸の失
活現象を防止するためだけの化学量論的なシリコン窒化
膜あるいはプラズマシリコン窒化膜を形成し、その上に
熱酸化膜を形成することで化学増幅型レジストの酸の失
活現象を防止しても良い。
る半導体装置の製造方法の第１〜第３の実施例では、フ
ィールド酸化膜を形成するための化学量論的なシリコン
窒化、あるいは反射防止膜としてのプラズマシリコン窒
化膜の上に熱酸化膜を形成して化学増幅型レジストの酸
の失活現象を防止する例を示したが、半導体装置の動作
を阻害しないのであれば、化学増幅型レジストの酸の失
活現象を防止するためだけの化学量論的なシリコン窒化
膜あるいはプラズマシリコン窒化膜を形成し、その上に
熱酸化膜を形成することで化学増幅型レジストの酸の失
活現象を防止しても良い。
【００６８】＜第６の実施例＞以上説明した本発明に係
る半導体装置の製造方法の第１〜第４の実施例では、シ
リコン窒化膜を熱酸化して、薄い熱酸化膜を形成した後
に化学増幅型レジストを塗布する例を示した。しかし、
シリコン窒化膜に限らず、熱酸化膜を形成できる材質で
あれば、熱酸化膜を形成した上に化学増幅型レジストを
塗布することで、化学増幅型レジストの酸の失活現象が
発生することを防止できる。例えば、下地層が多結晶シ
リコンである場合、あるいは単結晶シリコンである場
合、あるいはタングステンシリサイドである場合も熱酸
化膜を形成できるので、熱酸化膜を形成した上に化学増
幅型レジストを塗布することで、同様の作用、効果が得
られることになる。
る半導体装置の製造方法の第１〜第４の実施例では、シ
リコン窒化膜を熱酸化して、薄い熱酸化膜を形成した後
に化学増幅型レジストを塗布する例を示した。しかし、
シリコン窒化膜に限らず、熱酸化膜を形成できる材質で
あれば、熱酸化膜を形成した上に化学増幅型レジストを
塗布することで、化学増幅型レジストの酸の失活現象が
発生することを防止できる。例えば、下地層が多結晶シ
リコンである場合、あるいは単結晶シリコンである場
合、あるいはタングステンシリサイドである場合も熱酸
化膜を形成できるので、熱酸化膜を形成した上に化学増
幅型レジストを塗布することで、同様の作用、効果が得
られることになる。
【００６９】
【発明の効果】請求項１記載の本発明に係る半導体装置
の製造方法によれば、酸を触媒として反応が促進される
化学増幅型レジストの水素イオンが下地層に取り込まれ
ることが防止されるので、化学増幅型レジストの酸の失
活現象が防止され、かつ、熱酸化膜の表面は滑らかであ
り保水することがないので、保水された水により化学増
幅型レジストの酸が失活することが防止されるので、レ
ジスト層の断面形状がテールを有したり、あるいはアン
ダーカットを有してレジストパターンの寸法および形状
が安定しなくなるという問題が解消されると共に、レジ
スト層とシリコン窒化膜との密着性が劣化して、レジス
ト層が剥離することによりレジストパターンが安定しな
くなるという問題が解消される。また、シリコン窒化膜
を熱化学気相成長法によって形成した場合には、当該シ
リコン窒化膜は高い耐熱性を有するので、技術的に確立
され、工程および装置が比較的簡単な熱酸化の手法が採
れ、熱酸化膜を形成することによる製造コストの増加を
抑制することができる。
の製造方法によれば、酸を触媒として反応が促進される
化学増幅型レジストの水素イオンが下地層に取り込まれ
ることが防止されるので、化学増幅型レジストの酸の失
活現象が防止され、かつ、熱酸化膜の表面は滑らかであ
り保水することがないので、保水された水により化学増
幅型レジストの酸が失活することが防止されるので、レ
ジスト層の断面形状がテールを有したり、あるいはアン
ダーカットを有してレジストパターンの寸法および形状
が安定しなくなるという問題が解消されると共に、レジ
スト層とシリコン窒化膜との密着性が劣化して、レジス
ト層が剥離することによりレジストパターンが安定しな
くなるという問題が解消される。また、シリコン窒化膜
を熱化学気相成長法によって形成した場合には、当該シ
リコン窒化膜は高い耐熱性を有するので、技術的に確立
され、工程および装置が比較的簡単な熱酸化の手法が採
れ、熱酸化膜を形成することによる製造コストの増加を
抑制することができる。
【００７０】
【００７１】
【００７２】請求項２記載の本発明に係る半導体装置の
製造方法によれば、熱酸化膜の厚さを４０〜５０オング
ストロームとし、レジスト層をマスクとして熱酸化膜と
シリコン窒化膜とを同時に除去して所定のパターンを形
成するので、製造工程を簡略化することができ、熱酸化
膜を形成することによる製造コストの増加を抑制するこ
とができる。
製造方法によれば、熱酸化膜の厚さを４０〜５０オング
ストロームとし、レジスト層をマスクとして熱酸化膜と
シリコン窒化膜とを同時に除去して所定のパターンを形
成するので、製造工程を簡略化することができ、熱酸化
膜を形成することによる製造コストの増加を抑制するこ
とができる。
【００７３】請求項３記載の本発明に係る半導体装置の
製造方法によれば、シリコン窒化膜をプラズマ化学気相
成長法によって化学量論的な窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）
よりもシリコンを多く含むプラズマシリコン窒化膜で形
成する必要がある場合、例えばレジスト層に対する反射
防止膜をプラズマシリコン窒化膜で形成する場合、プラ
ズマシリコン窒化膜および熱酸化膜を同じ装置を用いて
形成することができるので、試料を移し替えるなどの工
程を必要とせず、熱酸化膜を形成することによる製造時
間の増大を抑制することができる。
製造方法によれば、シリコン窒化膜をプラズマ化学気相
成長法によって化学量論的な窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）
よりもシリコンを多く含むプラズマシリコン窒化膜で形
成する必要がある場合、例えばレジスト層に対する反射
防止膜をプラズマシリコン窒化膜で形成する場合、プラ
ズマシリコン窒化膜および熱酸化膜を同じ装置を用いて
形成することができるので、試料を移し替えるなどの工
程を必要とせず、熱酸化膜を形成することによる製造時
間の増大を抑制することができる。
【００７４】請求項４記載の本発明に係る半導体装置の
製造方法によれば、熱酸化膜の厚さを４０〜５０オング
ストロームとし、レジスト層をマスクとして熱酸化膜と
プラズマシリコン窒化膜とを同時に除去して所定のパタ
ーンを形成するので、製造工程を簡略化することがで
き、熱酸化膜を形成することによる製造コストの増加を
抑制することができる。
製造方法によれば、熱酸化膜の厚さを４０〜５０オング
ストロームとし、レジスト層をマスクとして熱酸化膜と
プラズマシリコン窒化膜とを同時に除去して所定のパタ
ーンを形成するので、製造工程を簡略化することがで
き、熱酸化膜を形成することによる製造コストの増加を
抑制することができる。
【００７５】請求項５記載の本発明に係る半導体装置の
製造方法によれば、プラズマシリコン窒化膜が露光光に
対する反射防止機能を具備することになるので、反射防
止膜としてのプラズマシリコン窒化膜を形成し、その上
にレジストパターンを形成することにより、露光光の反
射によるレジストパターンの変形を防止すると共に、プ
ラズマシリコン窒化膜の窒素が有する電子のローンペア
と、酸を触媒として反応が促進される化学増幅型レジス
トの水素イオンとが結合することが防止され、化学増幅
型レジストの酸の失活現象が防止されるので、レジスト
層の断面形状がテールを有したり、あるいはアンダーカ
ットを有してレジストパターンの寸法および形状が安定
しなくなるという問題を解消することができる。
製造方法によれば、プラズマシリコン窒化膜が露光光に
対する反射防止機能を具備することになるので、反射防
止膜としてのプラズマシリコン窒化膜を形成し、その上
にレジストパターンを形成することにより、露光光の反
射によるレジストパターンの変形を防止すると共に、プ
ラズマシリコン窒化膜の窒素が有する電子のローンペア
と、酸を触媒として反応が促進される化学増幅型レジス
トの水素イオンとが結合することが防止され、化学増幅
型レジストの酸の失活現象が防止されるので、レジスト
層の断面形状がテールを有したり、あるいはアンダーカ
ットを有してレジストパターンの寸法および形状が安定
しなくなるという問題を解消することができる。
【図１】 本発明に係る導体装置の製造方法の第１の実
施例を説明する断面図である。
施例を説明する断面図である。
【図２】 本発明に係る導体装置の製造方法の第１の実
施例を説明する断面図である。
施例を説明する断面図である。
【図３】 本発明に係る導体装置の製造方法の第１の実
施例を説明する断面図である。
施例を説明する断面図である。
【図４】 本発明に係る導体装置の製造方法の第１の実
施例を説明する断面図である。
施例を説明する断面図である。
【図５】 本発明に係る導体装置の製造方法の第１の実
施例を説明する断面図である。
施例を説明する断面図である。
【図６】 本発明に係る導体装置の製造方法の第２の実
施例を説明する断面図である。
施例を説明する断面図である。
【図７】 本発明に係る導体装置の製造方法の第２の実
施例を説明する断面図である。
施例を説明する断面図である。
【図８】 本発明に係る導体装置の製造方法の第２の実
施例を説明する断面図である。
施例を説明する断面図である。
【図９】 本発明に係る導体装置の製造方法の第２の実
施例を説明する断面図である。
施例を説明する断面図である。
【図１０】 本発明に係る導体装置の製造方法の第２の
実施例を説明する断面図である。
実施例を説明する断面図である。
【図１１】 本発明に係る導体装置の製造方法の第２の
実施例を説明する断面図である。
実施例を説明する断面図である。
【図１２】 本発明に係る導体装置の製造方法の第３の
実施例を説明する断面図である。
実施例を説明する断面図である。
【図１３】 本発明に係る導体装置の製造方法の第３の
実施例を説明する断面図である。
実施例を説明する断面図である。
【図１４】 本発明に係る導体装置の製造方法の第３の
実施例を説明する断面図である。
実施例を説明する断面図である。
【図１５】 本発明に係る導体装置の製造方法の第３の
実施例を説明する断面図である。
実施例を説明する断面図である。
【図１６】 ＴＥＯＳのソースガスの構造式を示す図で
ある。
ある。
【図１７】 理想的なＴＥＯＳ膜の構造式を示す図であ
る。
る。
【図１８】 実際に形成されるＴＥＯＳ膜の構造式をを
示す図である。
示す図である。
【図１９】 テールを有したレジストの断面図である。
【図２０】 アンダーカットを有したレジストの断面図
である。
である。
【図２１】 シリコン窒化膜がプロトンを取り込む化学
反応を示す図である。
反応を示す図である。
１ シリコン基板、２ 酸化膜、３ シリコン窒化膜、
４，４１，４２ 熱酸化膜、５，５１，５２ レジスト
層、６ フィールド酸化膜、７ ゲート絶縁膜、８ 第
１多結晶シリコン膜、９ 第１高融点金属シリサイド
膜、１０，１２，１５ シリコン酸化膜、１１ 側壁絶
縁膜、１３ 第２多結晶シリコン膜、１４第２高融点金
属シリサイド膜、１６ 層間絶縁膜、３１，３２，３３
プラズマシリコン窒化膜、１００ ＭＯＳＦＥＴ、Ａ
Ｒ 活性領域、ＤＲ 不純物拡散領域。
４，４１，４２ 熱酸化膜、５，５１，５２ レジスト
層、６ フィールド酸化膜、７ ゲート絶縁膜、８ 第
１多結晶シリコン膜、９ 第１高融点金属シリサイド
膜、１０，１２，１５ シリコン酸化膜、１１ 側壁絶
縁膜、１３ 第２多結晶シリコン膜、１４第２高融点金
属シリサイド膜、１６ 層間絶縁膜、３１，３２，３３
プラズマシリコン窒化膜、１００ ＭＯＳＦＥＴ、Ａ
Ｒ 活性領域、ＤＲ 不純物拡散領域。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G03F 7/11 503
Claims (5)
- 【請求項１】 酸を触媒として反応が促進する化学増幅
型レジストを用いてパターニングを行う半導体装置の製
造方法であって、 (a) 少なくともシリコンを構成要素として含む熱酸化可
能な下地層を形成する工程と、 (b) 前記下地層を熱酸化して、その表面に熱酸化膜を形
成する工程と、 (c) 前記熱酸化膜の上に化学増幅型レジストを塗布した
後、露光することにより所定のパターンを有するレジス
ト層を形成する工程とを備え、 前記工程(a)は、 (d) 熱化学気相成長法によってシリコン窒化膜を形成す
る工程を含み、 前記工程(b)は、 (e) 前記シリコン窒化膜を８００〜１２００℃の酸素雰
囲気に曝して前記シリコン窒化膜の表面を熱酸化する工
程を含む 半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記工程(e)は、厚さ４０〜５０オング
ストロームの熱酸化膜を形成する工程を含み、 前記工程(c)の後に、 (f) 前記レジスト層をマスクとして、前記熱酸化膜およ
び前記シリコン窒化膜を同時に除去する工程をさらに備
える請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 酸を触媒として反応が促進する化学増幅
型レジストを用いてパターニングを行う半導体装置の製
造方法であって、 (a) 少なくともシリコンを構成要素として含む熱酸化可
能な下地層を形成する工程と、 (b) 前記下地層を熱酸化して、その表面に熱酸化膜を形
成する工程と、 (c) 前記熱酸化膜の上に化学増幅型レジストを塗布した
後、露光することにより所定のパターンを有するレジス
ト層を形成する工程とを備え、 前記工程(a)は、 (d) 前記下地層として、プラズマ化学気相成長法によっ
て化学量論的な窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）よりもシリコ
ンを多く含むプラズマシリコン窒化膜を形成する工程を
含み、 前記工程(b)は、 (e) 前記シリコン窒化膜を酸素プラズマに曝して、前記
シリコン窒化膜の表面を熱酸化する工程を含む半導体装
置の製造方法。 - 【請求項４】 前記工程(e)は、厚さ４０〜５０オング
ストロームの熱酸化膜を形成する工程を含み、 前記工程(c)の後に、 (f) 前記レジスト層をマスクとして、前記熱酸化膜およ
び前記プラズマシリコン窒化膜を同時に除去する工程を
さらに備える請求項３記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記工程(d)は、 モノシランの原料ガス、アンモニアの原料ガス、窒素の
原料ガスの混合雰囲気中において、前記アンモニアの原
料ガスの供給流量を、前記モノシランの原料ガスの供給
流量以下とすることで、露光光の波長に対する複素屈折
率の実部が１．８以上３．４以下となり、虚部が０．５
以上２．０以下となったプラズマシリコン窒化膜を形成
する工程を含む請求項３記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31339694A JP3422580B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 半導体装置の製造方法 |
| US08/561,851 US5783365A (en) | 1994-12-16 | 1995-11-22 | Manufacturing method of semiconductor device |
| KR1019950051060A KR0169160B1 (ko) | 1994-12-16 | 1995-12-16 | 반도체장치의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31339694A JP3422580B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08172039A JPH08172039A (ja) | 1996-07-02 |
| JP3422580B2 true JP3422580B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=18040771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31339694A Expired - Lifetime JP3422580B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5783365A (ja) |
| JP (1) | JP3422580B2 (ja) |
| KR (1) | KR0169160B1 (ja) |
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| US6274442B1 (en) * | 1998-07-15 | 2001-08-14 | Advanced Micro Devices, Inc. | Transistor having a nitrogen incorporated epitaxially grown gate dielectric and method of making same |
| US6900138B1 (en) * | 1999-03-01 | 2005-05-31 | Micron Technology, Inc. | Oxygen plasma treatment for nitride surface to reduce photo footing |
| JP3320685B2 (ja) * | 1999-06-02 | 2002-09-03 | 株式会社半導体先端テクノロジーズ | 微細パターン形成方法 |
| JP3354901B2 (ja) | 1999-06-21 | 2002-12-09 | 株式会社半導体先端テクノロジーズ | 微細パターンの形成方法、半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| WO2001009683A1 (en) * | 1999-08-02 | 2001-02-08 | Infineon Technologies North America Corp. | Reduction of resist poisoning |
| US6251804B1 (en) * | 2000-05-22 | 2001-06-26 | United Microelectronics Corp. | Method for enhancing adhesion of photo-resist to silicon nitride surfaces |
| US6794279B1 (en) * | 2000-05-23 | 2004-09-21 | Advanced Micro Devices, Inc. | Passivating inorganic bottom anti-reflective coating (BARC) using rapid thermal anneal (RTA) with oxidizing gas |
| US6583047B2 (en) * | 2000-12-26 | 2003-06-24 | Honeywell International, Inc. | Method for eliminating reaction between photoresist and OSG |
| JP2002214793A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | 反射防止膜及び半導体装置の製造方法 |
| KR100596893B1 (ko) * | 2004-06-02 | 2006-07-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 게이트 전극 형성 방법 |
| JP2006287236A (ja) * | 2006-04-07 | 2006-10-19 | Hoya Corp | マスクブランク、及びマスク |
| US20090197086A1 (en) * | 2008-02-04 | 2009-08-06 | Sudha Rathi | Elimination of photoresist material collapse and poisoning in 45-nm feature size using dry or immersion lithography |
| JP5317137B2 (ja) * | 2011-02-04 | 2013-10-16 | Ｈｏｙａ株式会社 | マスクブランク、及びマスク |
| JP6241915B2 (ja) * | 2013-07-31 | 2017-12-06 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US9559245B2 (en) | 2015-03-23 | 2017-01-31 | Sunpower Corporation | Blister-free polycrystalline silicon for solar cells |
| TW202135162A (zh) * | 2019-12-02 | 2021-09-16 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 基板處理方法及基板處理裝置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5856268B2 (ja) * | 1978-12-26 | 1983-12-14 | 超エル・エス・アイ技術研究組合 | 半導体装置の製造方法 |
| DE4112966A1 (de) * | 1991-04-20 | 1992-10-22 | Hoechst Ag | Positiv arbeitendes strahlungsempfindliches gemisch und damit hergestelltes strahlungsempfindliches aufzeichnungsmaterial |
| US5314782A (en) * | 1993-03-05 | 1994-05-24 | Morton International, Inc. | Deep UV sensitive resistant to latent image decay comprising a diazonaphthoquinone sulfonate of a nitrobenzyl derivative |
| US5418019A (en) * | 1994-05-25 | 1995-05-23 | Georgia Tech Research Corporation | Method for low temperature plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of an oxide and nitride antireflection coating on silicon |
| KR960005761A (ko) * | 1994-07-27 | 1996-02-23 | 이데이 노부유끼 | 반도체장치 |
| US5413953A (en) * | 1994-09-30 | 1995-05-09 | United Microelectronics Corporation | Method for planarizing an insulator on a semiconductor substrate using ion implantation |
-
1994
- 1994-12-16 JP JP31339694A patent/JP3422580B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-11-22 US US08/561,851 patent/US5783365A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-16 KR KR1019950051060A patent/KR0169160B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08172039A (ja) | 1996-07-02 |
| US5783365A (en) | 1998-07-21 |
| KR0169160B1 (ko) | 1999-02-01 |
| KR960026345A (ko) | 1996-07-22 |
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