JPH06244157A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH06244157A JPH06244157A JP4727393A JP4727393A JPH06244157A JP H06244157 A JPH06244157 A JP H06244157A JP 4727393 A JP4727393 A JP 4727393A JP 4727393 A JP4727393 A JP 4727393A JP H06244157 A JPH06244157 A JP H06244157A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- mask
- polycrystalline silicon
- opening
- pattern
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- Pending
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 露光装置の解像寸法より微細なパターンを再
現性よくかつ容易に被加工物に形成する。 【構成】 シリコン基板１上にシリコン酸化膜２、第１
の多結晶シリコン膜３を堆積させた後、ホトレジスト４
をマスクにして第１の多結晶シリコン膜３をパターニン
グし開口部３１を形成する。この後、シリコン基板１上
全面に減圧ＣＶＤ法を用いて多結晶シリコン膜５を形成
する。次に、この多結晶シリコン膜５をエッチバック
し、開口部３１の側壁にサイドウォール５１を形成す
る。そして、このサイドウォール５１と第１の多結晶シ
リコン膜３とをマスクにして、シリコン酸化膜２を異方
性ドライエッチングし、溝２１を形成する。これによ
り、開口部３１の開口寸法Ｌ1 より微細な開口寸法Ｌ2
の溝２１が得られる。
現性よくかつ容易に被加工物に形成する。 【構成】 シリコン基板１上にシリコン酸化膜２、第１
の多結晶シリコン膜３を堆積させた後、ホトレジスト４
をマスクにして第１の多結晶シリコン膜３をパターニン
グし開口部３１を形成する。この後、シリコン基板１上
全面に減圧ＣＶＤ法を用いて多結晶シリコン膜５を形成
する。次に、この多結晶シリコン膜５をエッチバック
し、開口部３１の側壁にサイドウォール５１を形成す
る。そして、このサイドウォール５１と第１の多結晶シ
リコン膜３とをマスクにして、シリコン酸化膜２を異方
性ドライエッチングし、溝２１を形成する。これによ
り、開口部３１の開口寸法Ｌ1 より微細な開口寸法Ｌ2
の溝２１が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マスクを用いて微細加
工を行う半導体装置の製造方法に係り、特に露光装置の
もつ解像度よりも微細なパターンの加工ができる半導体
装置の製造方法に関するものである。
工を行う半導体装置の製造方法に係り、特に露光装置の
もつ解像度よりも微細なパターンの加工ができる半導体
装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置において形成されるパターン
寸法は、半導体装置の高密度集積化により微細化が進
み、半導体装置の製造工程において用いられているフォ
トリソグラフィーによる露光装置の解像限界寸法より微
細なマスクパターンの形成が要求されるようになってき
た。
寸法は、半導体装置の高密度集積化により微細化が進
み、半導体装置の製造工程において用いられているフォ
トリソグラフィーによる露光装置の解像限界寸法より微
細なマスクパターンの形成が要求されるようになってき
た。
【０００３】従来、このような露光装置の解像限界寸法
より微細なマスクパターンを形成できる半導体装置の製
造方法としては、特開平３−１２５４２７号公報に開示
されたものがある。
より微細なマスクパターンを形成できる半導体装置の製
造方法としては、特開平３−１２５４２７号公報に開示
されたものがある。
【０００４】この従来の製造方法について図２を参照し
て説明する。まず、図２（ａ）に示すように、シリコン
等の半導体基板１０１上に第１シリコン酸化膜１０２、
シリコン窒化膜１０３、第２シリコン酸化膜１０４及び
多結晶シリコン膜１０５を順次堆積する。
て説明する。まず、図２（ａ）に示すように、シリコン
等の半導体基板１０１上に第１シリコン酸化膜１０２、
シリコン窒化膜１０３、第２シリコン酸化膜１０４及び
多結晶シリコン膜１０５を順次堆積する。
【０００５】次に、図２（ｂ）に示すように、多結晶シ
リコン膜１０５上にフォトレジストマスクパターン１０
６を形成する。この後、ドライエッチングにより選択的
に多結晶シリコン膜１０５を過剰エッチングして、多結
晶シリコン膜１０５の側壁に、フォトレジストマスクパ
ターン１０６と多結晶シリコン膜１０５とに起因する反
応生成物のポリマー１０７を形成する。そして、このポ
リマー１０７とフォトレジストマスクパターン１０６を
マスクとして、第２シリコン酸化膜１０４とシリコン窒
化膜１０３とを再びドライエッチングする。
リコン膜１０５上にフォトレジストマスクパターン１０
６を形成する。この後、ドライエッチングにより選択的
に多結晶シリコン膜１０５を過剰エッチングして、多結
晶シリコン膜１０５の側壁に、フォトレジストマスクパ
ターン１０６と多結晶シリコン膜１０５とに起因する反
応生成物のポリマー１０７を形成する。そして、このポ
リマー１０７とフォトレジストマスクパターン１０６を
マスクとして、第２シリコン酸化膜１０４とシリコン窒
化膜１０３とを再びドライエッチングする。
【０００６】次に、フォトレジストマスクパターン１０
６とポリマー１０７を除去した後、多結晶シリコン膜１
０５を選択的にエッチングする。この後、シリコン窒化
膜１０３をマスクとして選択的に第１シリコン酸化膜１
０２をエッチングしてパターンを形成すると、図２
（ｃ）に示すように、露光装置による解像寸法、即ち、
フォトレジストマスクパターン１０６の開口寸法よりポ
リマー１０７の寸法だけ微細な最終パターンが得られ
る。
６とポリマー１０７を除去した後、多結晶シリコン膜１
０５を選択的にエッチングする。この後、シリコン窒化
膜１０３をマスクとして選択的に第１シリコン酸化膜１
０２をエッチングしてパターンを形成すると、図２
（ｃ）に示すように、露光装置による解像寸法、即ち、
フォトレジストマスクパターン１０６の開口寸法よりポ
リマー１０７の寸法だけ微細な最終パターンが得られ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方法では、ポリマー１０７の形成において、寸法精度に
ばらつきがあって再現性がなく、また、ポリマー１０７
の形成が可能なプロセスだけにしか適用できず、更に、
工程が複雑になるなどの問題があった。
方法では、ポリマー１０７の形成において、寸法精度に
ばらつきがあって再現性がなく、また、ポリマー１０７
の形成が可能なプロセスだけにしか適用できず、更に、
工程が複雑になるなどの問題があった。
【０００８】そこで、この発明は、再現性よく、かつ比
較的容易に露光装置の解像寸法より微細な最終パターン
を形成でき半導体装置の製造方法を提供することを目的
とする。
較的容易に露光装置の解像寸法より微細な最終パターン
を形成でき半導体装置の製造方法を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の半導体装置の製造方法は、被加工物上に開
口部を有するマスク層を形成する工程と、前記開口部の
内部にサイドウォールを形成する工程と、このサイドウ
ォールが形成された前記マスク層を介して前記被加工物
をエッチングする工程とを有する。
に、本発明の半導体装置の製造方法は、被加工物上に開
口部を有するマスク層を形成する工程と、前記開口部の
内部にサイドウォールを形成する工程と、このサイドウ
ォールが形成された前記マスク層を介して前記被加工物
をエッチングする工程とを有する。
【００１０】また、前記マスク層上に前記マスク層と同
一の材料からなる層を形成した後、この層をエッチバッ
クすることによって前記サイドウォールを形成するのが
好ましい。
一の材料からなる層を形成した後、この層をエッチバッ
クすることによって前記サイドウォールを形成するのが
好ましい。
【００１１】
【作用】本発明は、被加工物上に形成したマスク層の開
口部の内部に、例えば、このマスク層上に積層した同一
マスク材料をエッチバックすることによってサイドウォ
ールを形成しておき、これを通して被加工物を例えば垂
直方向から異方性エッチングする。これにより、露光装
置による解像寸法、すなわち、マスク層の開口寸法より
も微細なパターンを被加工物に形成することができる。
口部の内部に、例えば、このマスク層上に積層した同一
マスク材料をエッチバックすることによってサイドウォ
ールを形成しておき、これを通して被加工物を例えば垂
直方向から異方性エッチングする。これにより、露光装
置による解像寸法、すなわち、マスク層の開口寸法より
も微細なパターンを被加工物に形成することができる。
【００１２】また、マスク層の開口部の内部に形成する
サイドウォールの幅を調整することにより、目的とする
被加工物のパターン寸法を容易に得ることができ、ま
た、再現性よく微細パターンを形成することができる。
サイドウォールの幅を調整することにより、目的とする
被加工物のパターン寸法を容易に得ることができ、ま
た、再現性よく微細パターンを形成することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例につき図１を参照して
説明する。まず、図１（ａ）に示すように、半導体基
板、例えばシリコン基板１の上にシリコン酸化膜２を形
成し、このシリコン酸化膜２の上に、ＬＰＣＶＤ法（減
圧ＣＶＤ法）により第１の多結晶シリコン膜３を形成す
る。この後、この第１の多結晶シリコン膜３の上にフォ
トレジスト４を形成する。
説明する。まず、図１（ａ）に示すように、半導体基
板、例えばシリコン基板１の上にシリコン酸化膜２を形
成し、このシリコン酸化膜２の上に、ＬＰＣＶＤ法（減
圧ＣＶＤ法）により第１の多結晶シリコン膜３を形成す
る。この後、この第１の多結晶シリコン膜３の上にフォ
トレジスト４を形成する。
【００１４】次に、図１（ｂ）に示すように、露光装置
（例えば、ｉ線縮小投影露光装置）により所望のマスク
パターンを有するガラスマスク（図示せず）を介してフ
ォトレジスト４にパターンを縮小投影露光し、これを現
像して第１のマスクパターンとする。そして、このフォ
トレジスト４からなる第１のマスクパターンを用いて、
第１の多結晶シリコン膜３を通常の反応性イオンエッチ
ングによってエッチングした後、フォトレジスト４を除
去すると、第１の多結晶シリコン膜３からなる開口部３
１が形成された中間マスクパターンが得られる。この中
間マスクパターンで得られる最小寸法（第１開口寸法Ｌ
1 ）は露光装置の解像限界寸法によって規定され、図１
（ｂ）に示したフォトレジスト４からなる第１のマスク
パターンの第１開口寸法Ｌ1 の最小値は、例えば０．３
５μｍ程度である。
（例えば、ｉ線縮小投影露光装置）により所望のマスク
パターンを有するガラスマスク（図示せず）を介してフ
ォトレジスト４にパターンを縮小投影露光し、これを現
像して第１のマスクパターンとする。そして、このフォ
トレジスト４からなる第１のマスクパターンを用いて、
第１の多結晶シリコン膜３を通常の反応性イオンエッチ
ングによってエッチングした後、フォトレジスト４を除
去すると、第１の多結晶シリコン膜３からなる開口部３
１が形成された中間マスクパターンが得られる。この中
間マスクパターンで得られる最小寸法（第１開口寸法Ｌ
1 ）は露光装置の解像限界寸法によって規定され、図１
（ｂ）に示したフォトレジスト４からなる第１のマスク
パターンの第１開口寸法Ｌ1 の最小値は、例えば０．３
５μｍ程度である。
【００１５】次に、再びＬＰＣＶＤ法を用いて第２の多
結晶シリコン膜５をシリコン基板１の全面に堆積する。
この後、電子サイクロトロン共鳴（以下、ＥＣＲと略記
する。）プラズマエッチングによって第２の多結晶シリ
コン膜５をエッチバックすると、開口部３１の側壁に、
図１（ｄ）に示すように、多結晶シリコン膜からなるサ
イドウォール５１が形成され、このサイドウォール５１
と第１の多結晶シリコン膜３とにより、第２のマスクパ
ターンが形成される。
結晶シリコン膜５をシリコン基板１の全面に堆積する。
この後、電子サイクロトロン共鳴（以下、ＥＣＲと略記
する。）プラズマエッチングによって第２の多結晶シリ
コン膜５をエッチバックすると、開口部３１の側壁に、
図１（ｄ）に示すように、多結晶シリコン膜からなるサ
イドウォール５１が形成され、このサイドウォール５１
と第１の多結晶シリコン膜３とにより、第２のマスクパ
ターンが形成される。
【００１６】次に、図１（ｅ）に示すように、サイドウ
ォール５１と第１の多結晶シリコン膜３とからなる第２
のマスクパターンをマスクとして、シリコン酸化膜２
を、第２のマスクパターンのマスク材に対して高選択か
つ高異方性をだすことのできるプラズマエッチングによ
りエッチングする。このプラズマエッチングは、例え
ば、ＣＨＦ3 、ＣＦ4 、Ａｒの混合ガスを用いて、５０
〜２００ｍＴｏｒｒ、ＲＦ（高周波）パワー６００Ｗの
条件で行う。
ォール５１と第１の多結晶シリコン膜３とからなる第２
のマスクパターンをマスクとして、シリコン酸化膜２
を、第２のマスクパターンのマスク材に対して高選択か
つ高異方性をだすことのできるプラズマエッチングによ
りエッチングする。このプラズマエッチングは、例え
ば、ＣＨＦ3 、ＣＦ4 、Ａｒの混合ガスを用いて、５０
〜２００ｍＴｏｒｒ、ＲＦ（高周波）パワー６００Ｗの
条件で行う。
【００１７】そして、最後にサイドウォール５１と第１
の多結晶シリコン膜３を選択的に除去すれば、図１
（ｆ）に示すように、所望の溝２１が得られ、この溝２
１の第２開口寸法Ｌ2 は０．１５μｍとなり、露光装置
で得られる第１開口寸法Ｌ1 に対してより微細なパター
ン（Ｌ2 ＜Ｌ1 ）となる。
の多結晶シリコン膜３を選択的に除去すれば、図１
（ｆ）に示すように、所望の溝２１が得られ、この溝２
１の第２開口寸法Ｌ2 は０．１５μｍとなり、露光装置
で得られる第１開口寸法Ｌ1 に対してより微細なパター
ン（Ｌ2 ＜Ｌ1 ）となる。
【００１８】なお、上述の実施例においては、被加工物
をシリコン酸化膜２とし、マスクとして第１多結晶シリ
コン膜３、第２多結晶シリコン膜５を用いたが、このマ
スク材としては、被加工物に合わせて、多結晶シリコン
膜以外にも窒化膜、有機膜、金属膜（アルミニウム膜、
タングステン膜等）、酸化膜等を適宜選択して用いるこ
とができる。
をシリコン酸化膜２とし、マスクとして第１多結晶シリ
コン膜３、第２多結晶シリコン膜５を用いたが、このマ
スク材としては、被加工物に合わせて、多結晶シリコン
膜以外にも窒化膜、有機膜、金属膜（アルミニウム膜、
タングステン膜等）、酸化膜等を適宜選択して用いるこ
とができる。
【００１９】本発明は上述のような半導体装置の製造工
程において効果的に用いられるが、他の分野において
も、同様に適用することができる。すなわち、マスクに
開口することのできる寸法よりも微細な寸法のパターン
を形成することができる。
程において効果的に用いられるが、他の分野において
も、同様に適用することができる。すなわち、マスクに
開口することのできる寸法よりも微細な寸法のパターン
を形成することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、露
光装置の解像寸法限界により規定されるマスクの開口寸
法より微細なパターンを再現性よく、かつ比較的容易に
形成することができる。
光装置の解像寸法限界により規定されるマスクの開口寸
法より微細なパターンを再現性よく、かつ比較的容易に
形成することができる。
【図１】本発明の実施例による半導体装置の製造方法を
示す概略断面図である。
示す概略断面図である。
【図２】従来の半導体装置の製造方法を示す概略断面図
である。
である。
１ シリコン基板 ２ シリコン酸化膜 ３ 第１の多結晶シリコン膜 ４ フォトレジスト ５ 第２の多結晶シリコン膜 ５１ サイドウォール ２１ 溝 Ｌ1 第１開口寸法 Ｌ2 第２開口寸法
Claims (2)
- 【請求項１】 被加工物上に開口部を有するマスク層を
形成する工程と、前記開口部の内部にサイドウォールを
形成する工程と、このサイドウォールが形成された前記
マスク層を介して前記被加工物をエッチングする工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記マスク層上に前記マスク層と同一の
材料からなる層を形成した後、この層をエッチバックす
ることによって前記サイドウォールを形成することを特
徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4727393A JPH06244157A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4727393A JPH06244157A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06244157A true JPH06244157A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12770690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4727393A Pending JPH06244157A (ja) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06244157A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007324617A (ja) * | 1994-09-20 | 2007-12-13 | Raytheon Co | 横方向共振トンネリング |
| JP2010010278A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法、エッチング幅の補正方法、半導体装置およびｍｏｓ型トランジスタ |
-
1993
- 1993-02-12 JP JP4727393A patent/JPH06244157A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007324617A (ja) * | 1994-09-20 | 2007-12-13 | Raytheon Co | 横方向共振トンネリング |
| JP2010010278A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法、エッチング幅の補正方法、半導体装置およびｍｏｓ型トランジスタ |
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