JPH0425118A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 半導体装置の製造方法のうちのウェハー背面の処理に関
し、 リソグラフィ技術における焦点ボケを減少させて、高精
度に露光してパターンニングすることを目的とし、 ウェハー主面に被膜を成長した後、該ウェハー主面をレ
ジスト膜で保護してウェハー背面に被着した前記被膜を
エツチング除去し、 次いで、リソグラフィ技術によってウェハー主面を選択
的に露光してパターンニングする工程が含まれることを
特徴とする。

〔産業上の利用分野］ 本発明は半導体装置の製造方法に係り、特にウェハー背
面の処理に関する。

ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体デバイスは高集積化微細化さ
れてハーフミクロン・サブミクロン程度のパターンが形
成されており、本発明はそのような微細パターンを高精
度に形成するだめのウェハー処理に関している。

〔従来の技術〕

半導体デバイスのウェハープロセスにおいては、ザブミ
クロン程度の微細パターンか形成されるようになってお
り、それはりソグラフィ技術の驚異的な進歩によるとこ
ろが大きく、光露光法の他に電子ビーム露光法、χ線露
光法などが開発されているためである。光露光法も従来
のウェハー全面を一括露光する一括露光方式から微細パ
ターンに適した遠紫外線露光によるステップ露光方式に
替わってきている。

第２図はステップ露光方式による縮小露光装置の要部図
を示しており、記号１はウェハー（半導体基板）、１１
は照明系、１２はコンデンサレンズ。

１３はレチクル、１４は縮小レンズ、１５はＸＹステー
ジである。即ち、ステップ露光方式はウェハーを部分的
に露光して、そのウェハー１をｘＹステージ１５でＸ方
向、Ｘ方向に移動して露光を繰り返す方式で、この露光
装置はステッパと呼ばれている。

例えば、ウェハー上の１チツプまたは数チップの５〜１
０倍のパターンを設けたレチクル１３を縮小投影して露
光を繰り返す方法である。

このような縮小投影によるステップ露光方式が重用され
るようになったのも光学系や精密工学系の進歩のお蔭で
あるが、高精度なパターン転写のために最も重要な点は
解像力の向」二である。その解像力を向上させるために
、光源の短波長化、高ＮＡ化などが検討されて改善され
てきたが、他方、被露光基板であるウェハーにも問題が
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

それはウェハー露光面の平坦化であり、ウェハーはＸＹ
ステージに真空吸着されて、強力にチャン；１−ングさ
れるが、その場合、ウェハー背面の凹凸のために湾曲し
て、その影響がウェハー主面に及んでウェハー主面も湾
曲し、これがウエノ＼−生面を露光する際の部分的な焦
点ボケになる。例えば、微細な塵埃がチャツキング面に
挾まれても、そのウェハー背面に対応したウェハー主面
の部分が浮き上がって焦点ボケを起こしている。

通常、露光装置は全露光面を自動的に焦点合わせするよ
うに構成されているが、全露光面を自動焦点合わせして
も、露光全面のうちの一部が焦点ボケになれば、パター
ン精度を低下させることになる。

ところで、このような露光面の一部に発生する焦点ボケ
は、ウェハーに被膜（例えば、５ｉ０２膜）を形成し、
その被膜を露光してパターンニングする場合に特に多く
発生して、サブミクロン級のパターンは精度良く形成で
きないという欠点がある。

本発明はこのような欠点を除去して、リソグラフィ技術
における焦点ボケを減少させて、高精度に露光してパタ
ーンニングすることを目的とした半導体装置の製造方法
を提案するものである。

〔課題を解決するだめの手段〕

その課題は、ウェハー主面に被膜を成長した後、該ウェ
ハー主面をレジスト膜で保護してウェハー背面に被着し
た前記被膜をエツチング除去し、次いで、リソグラフィ
技術によってウェハー主面を選択的に露光してパターン
ニングする工程が含まれる半導体装置の製造方法によっ
て解決される。

〔作　用］ 即ち、本発明はウェハーに被膜を成長して、その被膜を
リソグラフィ技術によってパターンニングする場合には
、ウェハー背面に被着した被膜を予めエツチングして除
去する。

そうすれば、霧光装置にウェハーをチャッキングしても
湾曲せずに露光面が平坦化し、焦点ボケが減少して高精
度に露光できる。

〔実　施　例〕

以下に同面を参照して実施例によって詳細に説明すると
、第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明にかかる製造方法の工
程順断面図を示している。

第１図（ａ）参照；まず、ウェハー１　（ロ径６インチ
φ、厚み６００μｍ程度）を酸化雰囲気中で高温加熱し
てウェハー主面１Ｓに膜厚１μｍの５ｉＯｚ（酸化シリ
コン；被膜）膜２を成長させる。そうすると、ウェハー
１のウェハー背面ＩＢにも同程度のｌｐ厚の５ｉｎ２膜
２“が成長する。この時、ウェハー主面ＩＳは鏡面仕」
二げされているために、ＳｉＯ２膜２は平坦化して生成
されるが、ウェハー背面１Ｂは粗面のままのために、そ
の上に生成した５ｉ０２膜２゛ば凹凸の多い状態になる
。

第１　図（ｂ）参照；次いで、ウェハー主面ＩＳにレジ
ストを塗布し、低温加熱で固化させて厚み約１μｍのレ
ジスト膜３を形成する。

第１図（Ｃ）参照：そのように、ウェハー主面ＩＳのＳ
ｉ○２膜２をレジスト膜３で保護したウェハー１を、弗
酸（ＨＦ）液に浸漬してウェハー背面のＳｉＯ□膜２′
をエツチングして除去する。なお、このようなウェット
エツチングの代わりに、フレオン（ＣＦ、）と酸素（０
□）との混合ガスを用いたドライエツチング法によって
エツチング除去しても良い。

第１図（ｄ）参照；最後にウェハー主面ＩＳの５ｉｎ２
膜２を被覆していたレジスト膜３を有機溶剤で溶解除去
するか、または、加熱して灰化処理して除去する。そう
すると、Ｓ　ｉ　Ｏｚ膜２′が除去された平坦なウェハ
ー背面ＩＢをもったウェハー１が得られる。

そうすれば、ステッパなどの露光装置にウェハ−をセラ
ｌ−した場合、露光面の浮き」二かりによる焦点ボケが
減少して露光でき、精度良いレジスト膜パターンがｌＩ
られて、微細パターンを高精度に形成するごとができる
。

上記のような本発明にかかる製造方法は熱酸化５ｉＯｚ
膜だけてなく、ＣＶＤ法で成長したＣＶＤ多結晶シリコ
ン膜やＣＶ　Ｄ　Ｓｉ　Ｏ２膜などの被膜形成工程すべ
てに適用できるものである。

また、光露光方式以外のＸ線露光方式にも適用して役立
つものである。

〔発明の効果］ 以」二の実施例の説明から明らかなように、本発明によ
ればウェハーをバクーンニングするためのりソグラフィ
技術におけるパターン精度を向」ニさせる効果があり、
ハーフミクロン、ザブミクロン級の微細パターンを精度
良く形成できて、半導体テハイスの製造歩留およびその
品質・信頼性の同士に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明にかかる製造方法の工程
順断面回、 第２図は縮小露光装置の要部図である。 図において、 １はウェハー ２２°は５ｉ０２膜（被膜）、 ３はレジスト膜、 ＩＳはウェハー主面、 １Ｂはウェハー背面 を示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ウェハー主面に被膜を成長した後、該ウェハー主面を
   レジスト膜で保護してウェハー背面に被着した前記被膜
   をエッチング除去し、 次いで、リソグラフィ技術によってウェハー主面を選択
   的に露光してパターンニングする工程が含まれてなるこ
   とを特徴とする半導体装置の製造方法。