JP5608363B2 - マスクの製造方法、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
第1の膜上に順に、第2のマスク層、第1のマスク層を形成する工程と、
前記第1及び第2のマスク層をパターニングすることによって、前記第1及び第2のマスク層内に開孔を設ける工程と、
前記第1のマスク層内の開孔の径よりも前記第2のマスク層内の開孔の径を大きくする広径化工程と、
前記第2のマスク層内の開孔内に空洞部が形成されるように、前記開孔内にマスク材料を堆積させる工程と、
エッチバックを行うことにより前記第1のマスク層を除去するとともに前記第2のマスク層を残留させて、前記第2のマスク層内の前記空洞部を露出させる工程と、
前記第1の膜が露出するまで前記空洞部の底面をマスク材料の厚み方向に除去することにより、前記第1の膜上に、前記第2のマスク層及びマスク材料から構成され前記空洞部からなる開孔を有するマスクを形成する工程と、
を有するマスクの製造方法に関する。
第1の膜上に順に、開孔を有する第2のマスク層及び第1のマスク層を形成する工程と、
前記第2のマスク層に等方性エッチングを行うことによって、前記第1のマスク層内の開孔の径よりも前記第2のマスク層内の開孔の径を大きくする広径化工程と、
前記第1のマスク層を除去するとともに前記第2のマスク層を残留させ、かつ前記第2のマスク層内の開孔内に空洞部が生じるように前記第2のマスク層内の開孔の側壁上にマスク材料を設けることによって、前記第2のマスク層及びマスク材料から構成され前記空洞部からなる開孔を有するマスクを形成する工程と、
を有するマスクの製造方法に関する。
シリコン基板10上に、CVD法により層間絶縁膜11を形成した。この後、層間絶縁膜11上に、CVD法により200nmのアモルファスカーボン12(第2の膜に相当する)、30nmのシリコン酸窒化膜13(第1の膜に相当する)を形成した。シリコン酸窒化膜13上に、スピン塗布法により、200nmの有機反射防止膜14(第2のマスク層に相当する)、及び30nmのシリコン含有有機膜15(第1のマスク層に相当する)を形成した。シリコン含有有機膜15上にフォトレジスト16を形成した後、リソグラフィー技術を用いることにより、シリコン基板10に設けた素子に対応する位置に開孔を有する開孔パターンを形成した。
本実施例はDRAMを例とする半導体装置の製造方法に関するものであり、図15に示した断面模式図を用いて説明する。図の左半分はメモリセル領域A、右半分は周辺回路領域Bを各々、示している。
2、11 層間絶縁膜
3、12 アモルファスカーボン
4、13 シリコン酸窒化膜
5、16 フォトレジスト
14 反射防止膜
15 有機膜
17 シリコン酸化膜
18a、18b 開孔
18c 第1のホール
101 p型シリコン基板
102 素子分離領域
103 ゲート絶縁膜
104 ゲート電極
105、106、107、108、109 拡散層
110、111、112 トランジスタ
113 第1の層間絶縁膜
114、115、121、130、132 コンタクトホール
116、117、131、133 コンタクトプラグ
118 ビット線
119 第1配線
120 第2の層間絶縁膜
122 容量コンタクトプラグ
123 第3の層間絶縁膜
124 シリンダホール
125 下部電極
126 容量絶縁膜
127 上部電極
128 第4の層間絶縁膜
129 引き出し配線
134、135 第2の配線
A メモリセル領域
B 周辺回路領域
CH1、CH1a、CH2、CH2a、 開孔
R1、R2 直径
X 空洞部の径
Claims (15)
- 第1の膜上に順に、第2のマスク層、第1のマスク層を形成する工程と、
前記第1及び第2のマスク層をパターニングすることによって、前記第1及び第2のマスク層内に開孔を設ける工程と、
前記第1のマスク層内の開孔の径よりも前記第2のマスク層内の開孔の径を大きくする広径化工程と、
ALD−CVD法を用いて、前記第1のマスク層内の開孔が閉塞され前記第2のマスク層内の開孔内に空洞部が形成されるように、前記開孔内にマスク材料を堆積させる工程と、
エッチバックを行うことにより前記第1のマスク層を除去するとともに前記第2のマスク層を残留させて、前記第2のマスク層内の前記空洞部を露出させる工程と、
前記第1の膜が露出するまで前記空洞部の底面をマスク材料の厚み方向に除去することにより、前記第1の膜上に、前記第2のマスク層及びマスク材料から構成され前記空洞部からなる開孔を有するマスクを形成する工程と、
を有するマスクの製造方法。 - 第1の膜上に順に、開孔を有する第2のマスク層及び第1のマスク層を形成する工程と、
前記第2のマスク層に等方性エッチングを行うことによって、前記第1のマスク層内の開孔の径よりも前記第2のマスク層内の開孔の径を大きくする広径化工程と、
ALD−CVD法を用いて、前記第1のマスク層内の開孔が閉塞され前記第2のマスク層内の開孔内に空洞部が形成されるように、前記開孔内にマスク材料を堆積させる工程と、
エッチバックを行うことにより前記第1のマスク層を除去するとともに前記第2のマスク層を残留させて、前記第2のマスク層内の前記空洞部を露出させる工程と、
前記第1の膜が露出するまで前記空洞部の底面をマスク材料の厚み方向に除去することによって、前記第1の膜上に、前記第2のマスク層及びマスク材料から構成され前記空洞部からなる開孔を有するマスクを形成する工程と、
を有するマスクの製造方法。 - 前記空洞部の径は25〜50nmである、請求項1又は2に記載のマスクの製造方法。
- 前記第1のマスク層は、シリコン含有有機膜である、請求項1〜3の何れか1項に記載のマスクの製造方法。
- 前記第2のマスク層は、有機反射防止膜である、請求項1〜4の何れか1項に記載のマスクの製造方法。
- 前記広径化工程において、
酸素ガスをエッチングガスに用いて、前記第2のマスク層のドライエッチングを行う、請求項1〜5の何れか1項に記載のマスクの製造方法。 - 下層導電層を形成する工程と、
前記下層導電層上に、層間絶縁膜を形成する工程と、
請求項1〜6の何れか1項に記載のマスクの製造方法によって、前記層間絶縁膜の上方に、前記下層導電層に対応する位置に開孔を有するマスクを形成する工程と、
前記開孔の下方の層間絶縁膜内にコンタクトホールを形成する工程と、
前記コンタクトホール内に導電材料を充填することによって、コンタクトプラグを形成する工程と、
前記コンタクトプラグに電気的に接続されるように、上層導電層を形成する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 前記下層導電層を形成する工程において、
前記下層導電層としてソース・ドレイン領域を有する、MOSトランジスタを形成する、請求項7に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記下層導電層を形成する工程において、
前記下層導電層として下層配線層を形成する、請求項7に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記上層導電層を形成する工程において、
前記上層導電層として上層配線層を形成する、請求項7〜9の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記層間絶縁膜を形成する工程において、
1以上の絶縁膜を形成する、請求項7〜10の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記層間絶縁膜を形成する工程と、前記マスクを形成する工程の間に、前記層間絶縁膜上に順に、第2の膜、及び第1の膜を形成する工程を有し、
前記マスクを形成する工程において、前記第1の膜上に前記マスクを形成し、
前記コンタクトホールを形成する工程は、
前記マスクを用いて前記第1の膜をエッチングすることにより、前記第1の膜内に第1のホールを設ける工程と、
前記マスクを除去する工程と、
前記第1の膜をマスクに用いて前記第2の膜をエッチングすることにより、前記第2の膜内に第2のホールを設ける工程と、
前記第1の膜を除去する工程と、
前記第2の膜をマスクに用いて前記層間絶縁膜をエッチングすることにより、前記層間絶縁膜内にコンタクトホールを形成する工程と、
を有する、請求項7〜11の何れか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1の膜はシリコン酸窒化膜である、請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2の膜はアモルファスカーボン膜である、請求項12又は13に記載の半導体装置の製造方法。
- 請求項1〜6の何れか1項に記載のマスクの製造方法によって、第1の膜上にマスクを形成する工程と、
前記マスクを用いて、前記第1の膜内にシリンダホールを形成する工程と、 前記シリンダホールの内壁上に順に、下部電極、容量絶縁膜、上部電極を形成することによりキャパシタを得る工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
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