JPH10247638A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH10247638A
JPH10247638A JP4864597A JP4864597A JPH10247638A JP H10247638 A JPH10247638 A JP H10247638A JP 4864597 A JP4864597 A JP 4864597A JP 4864597 A JP4864597 A JP 4864597A JP H10247638 A JPH10247638 A JP H10247638A
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JP
Japan
Prior art keywords
pattern
conductive
plasma
insulating film
gate electrode
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4864597A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideji Abe
秀司 阿部
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a semiconductor device by preventing an electrification damage due to plasma. SOLUTION: In a manufacturing method, a conductive material layer 13 is formed on a substrate 10 where a conductive part (gate insulation film) 11 is formed to have a continuity with a conductive part, an insulation film 14 is formed on the conductive material layer 13, a resist pattern 15 is formed on the insulation film 14, a resist pattern 15 is formed on the insulation film 14, the insulation film 14 is etched by the resist pattern 15, and at the same time the conductive material layer 13 is etched and an insulation pattern 16 and a conductive pattern (gate electrode) 17 are formed. Then, with the insulation pattern and the conductive pattern left, the resist pattern 15 is subjected to ashing elimination by the plasma method.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レジストパターン
をアッシングする際に、プラズマによって帯電損傷が生
じるのを防止した、半導体装置の製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, which prevents the occurrence of charge damage due to plasma when ashing a resist pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の製造工程では、プラズマを
用いるプロセスが数多くある。例えば、MOSトランジ
スタの製造においては、図4に示すようにそのゲート電
極1を加工した際、エッチング時にマスクとして用いた
レジストパターン2のアッシングに酸素プラズマPが用
いられている。このとき、シリコン基板3のフィールド
領域Fにおいては、フィールド酸化膜4上のゲート電極
1の面積が、アクティブ領域A上のゲート電極1の面積
より著しく大きい場合に、プラズマによる帯電によって
図4中矢印で示すようにゲート絶縁膜5に電流が流れ
る。
2. Description of the Related Art In the manufacturing process of semiconductor devices, there are many processes using plasma. For example, in manufacturing a MOS transistor, when the gate electrode 1 is processed as shown in FIG. 4, oxygen plasma P is used for ashing the resist pattern 2 used as a mask at the time of etching. At this time, in the field region F of the silicon substrate 3, when the area of the gate electrode 1 on the field oxide film 4 is significantly larger than the area of the gate electrode 1 on the active region A, charging by plasma causes an arrow in FIG. A current flows through the gate insulating film 5 as shown by.

【0003】すると、プラズマダメージと呼ばれる、絶
縁破壊やゲート絶縁膜5中の固定電荷の発生などが引き
起こされ、これによってデバイスの歩留り低下や、信頼
性の低下が生じてしまう。このような現象は、プラズマ
に曝された面積全てに荷電粒子が入射し、その電流が最
も電流の流れ易い場所、ここではゲート絶縁膜5へ集中
してしまうことによって起こる。このため、従来ではそ
の対策として、アンテナ比と称される、フィールド領域
F上のゲート電極1の面積とアクティブ領域A上のゲー
ト電極1の面積との比が大きくならないように注意して
設計するといったことがなされている。
[0003] Then, dielectric breakdown, generation of fixed charges in the gate insulating film 5, and the like, which are called plasma damage, are caused. As a result, device yield and reliability are reduced. Such a phenomenon occurs because charged particles are incident on the entire area exposed to the plasma, and the current is concentrated on a place where the current flows most easily, here, the gate insulating film 5. Therefore, as a countermeasure in the related art, a design is made so that the ratio, which is called an antenna ratio, between the area of the gate electrode 1 on the field region F and the area of the gate electrode 1 on the active region A does not increase. And so on.

【0004】また、プラズマを用いる他のプロセスにお
いても、同様の問題が発生している。例えば、図5に示
すようにAl配線6加工の際、これがコンタクト7を介
してゲート電極8に電気的に接続されている場合に、A
l配線6の面積が大きいと、やはりAl配線6形成に用
いたレジストパターン(図示略)を酸素プラズマでアッ
シングしたとき、プラズマからの荷電粒子によってゲー
ト電極8やゲート絶縁膜9にプラズマダメージが与えら
れてしまうのである。このような現象はゲート電極8に
接続されるAl配線6の加工時だけでなく、ウエルやソ
ース、ドレインに接続される配線の加工時においても、
やはり配線の面積が大きい場合に、同様に帯電の影響を
受け、プラズマダメージが与えられてしまう。
[0004] A similar problem occurs in other processes using plasma. For example, as shown in FIG. 5, when processing the Al wiring 6, when this is electrically connected to the gate electrode 8 through the contact 7, A
If the area of the l-wiring 6 is large, when the resist pattern (not shown) used for forming the Al wiring 6 is ashed with oxygen plasma, charged particles from the plasma damage the gate electrode 8 and the gate insulating film 9 by plasma. It will be done. Such a phenomenon occurs not only when processing the Al wiring 6 connected to the gate electrode 8 but also when processing the wiring connected to the well, source, and drain.
Again, when the area of the wiring is large, it is similarly affected by the charging, and plasma damage is caused.

【0005】しかして、配線は伝搬遅延や他素子との結
線に使うため長くなる場合が多く、全てのトランジスタ
に対してアンテナ比を一定内に納めたパターン設計は実
際上困難である。そのため、従来ではある程度のプラズ
マダメージを許容しながら、トランジスタを製造してい
るのが実状である。
However, the wiring is often long because it is used for propagation delay and connection with other elements, and it is practically difficult to design a pattern in which the antenna ratio is kept within a constant value for all transistors. For this reason, in the prior art, the transistor is actually manufactured while allowing a certain degree of plasma damage.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ゲート電極加工時については、アンテナ比が、採用する
プロセス、ゲート膜厚に依存しているため、必ずしもプ
ラズマダメージを受けないようなアンテナ比に設計する
ことができないといった課題がある。また、ゲート電極
やウエル、ソース、ドレインに接続される配線の加工時
についても、プラズマダメージを受けることによってし
きい電圧(Vth)にばらつきが生じ、これにより、特
にMOSアナログ回路の製造に適用された場合に固定パ
ターンノイズが増加してしまい、また、動作電源電圧の
低減化を損なう一因にもなってしまう。
However, since the antenna ratio depends on the process to be employed and the gate film thickness during the processing of the gate electrode, the antenna ratio is designed so as not to cause plasma damage. There is a problem that cannot be done. Also, during processing of a wiring connected to a gate electrode, a well, a source, and a drain, the threshold voltage (Vth) varies due to plasma damage, and this is particularly applied to the manufacture of a MOS analog circuit. In such a case, the fixed pattern noise increases, which also causes a reduction in the operating power supply voltage.

【0007】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、プラズマによる帯電損傷
を防止した、半導体装置の製造方法を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which charging damage due to plasma is prevented.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明における請求項1
記載の半導体装置の製造方法では、導電部を形成した基
体上に、該導電部に導通する状態に導電材料層を形成す
る工程と、前記導電材料層上に絶縁膜を形成する工程
と、前記絶縁膜上にレジストパターンを形成する工程
と、前記レジストパターンを用いて前記絶縁膜をエッチ
ングし、さらに前記導電材料層をエッチングして絶縁パ
ターンと導電パターンとを形成する工程と、これら絶縁
パターンと導電パターンとを残した状態で、前記レジス
トパターンをプラズマ法でアッシング除去する工程と、
を備えてなることを前記課題の解決手段とした。
Means for Solving the Problems Claim 1 of the present invention
The method of manufacturing a semiconductor device according to the above, further comprising: forming a conductive material layer on the base on which the conductive portion is formed, in a state of being electrically connected to the conductive portion; forming an insulating film on the conductive material layer; A step of forming a resist pattern on the insulating film, a step of etching the insulating film using the resist pattern, and a step of etching the conductive material layer to form an insulating pattern and a conductive pattern; Ashing and removing the resist pattern by a plasma method while leaving the conductive pattern,
The present invention is a means for solving the above problem.

【0009】この製造方法によれば、絶縁膜と導電材料
層とをエッチングした後、導電パターン上に絶縁パター
ンを残した状態でレジストパターンをプラズマ法でアッ
シング除去するので、アッシング時にプラズマから入射
した荷電粒子が、絶縁パターン表面でとどまってこの絶
縁パターンを正または負に帯電させるだけで、導電パタ
ーン中を流れることがほとんどなくなる。よって、従来
に比べ導電パターンに流れる電流が極めて少なくなるた
め、導電部、例えばゲート絶縁膜に与えられるダメージ
が最少限に抑えられる。
According to this manufacturing method, after the insulating film and the conductive material layer are etched, the resist pattern is removed by ashing with the plasma method in a state where the insulating pattern is left on the conductive pattern. The charged particles hardly flow through the conductive pattern only by staying on the surface of the insulating pattern and charging the insulating pattern positively or negatively. Therefore, the amount of current flowing through the conductive pattern is extremely small as compared with the related art, so that damage to a conductive portion, for example, a gate insulating film can be minimized.

【0010】請求項2記載の半導体装置の製造方法で
は、導電部を形成した基体上に、該導電部に導通する状
態に導電材料層を形成する工程と、前記導電材料層上に
レジストパターンを形成する工程と、前記レジストパタ
ーンを用いて前記導電材料層をエッチングし、前記導電
部に導通しない第一の導電パターンと、前記導電部に導
通し、かつ該第一の導電パターンより小さい面積の第二
の導電パターンとを形成する工程と、前記レジストパタ
ーンをプラズマ法でアッシング除去する工程と、前記第
一の導電パターンと第二の導電パターンとを覆って絶縁
膜を形成する工程と、前記絶縁膜上に、前記第一の導電
パターンと第二の導電パターンとを導通させる導通パタ
ーンを形成する工程と、を備えてなることを前記課題の
解決手段とした。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a conductive material layer on a base on which a conductive portion is formed so as to be electrically connected to the conductive portion; and forming a resist pattern on the conductive material layer. Forming, etching the conductive material layer using the resist pattern, a first conductive pattern that is not conductive to the conductive portion, and conductive to the conductive portion, and an area smaller than the first conductive pattern A step of forming a second conductive pattern, a step of removing the resist pattern by ashing by a plasma method, and a step of forming an insulating film covering the first conductive pattern and the second conductive pattern, Forming a conductive pattern for electrically connecting the first conductive pattern and the second conductive pattern on the insulating film.

【0011】この製造方法によれば、導電材料層をエッ
チングし、導電部に導通しない第一の導電パターンと、
導電部に導通し、かつ該第一の導電パターンより小さい
面積の第二の導電パターンとを形成した後、レジストパ
ターンをプラズマ法でアッシング除去するので、アッシ
ング時にプラズマから第一の導電パターン、第二の導電
パターンにそれぞれ荷電粒子が入射するものの、面積の
大きい第一の導電パターンでは導電部に導通していない
ため導電部がプラズマダメージを受けることなく、また
導電部に導通している第二の導電パターンでは面積が小
さいことからプラズマダメージが低く抑えられる。そし
て、アッシング後、第一の導電パターンと第二の導電パ
ターンとを導通させるので、これらから得られる導電パ
ターンは十分な面積(長さ)を有するものとなる。
According to this manufacturing method, the conductive material layer is etched, and the first conductive pattern which does not conduct to the conductive portion;
After forming a second conductive pattern having an area smaller than the first conductive pattern, the resist pattern is removed by ashing by a plasma method, so that the first conductive pattern is removed from the plasma during ashing. Although charged particles are incident on the second conductive pattern, respectively, the first conductive pattern having a large area is not electrically connected to the conductive part, so that the conductive part is not damaged by plasma, and the second conductive pattern is electrically connected to the conductive part. In the conductive pattern (2), since the area is small, plasma damage can be suppressed low. Then, after the ashing, the first conductive pattern and the second conductive pattern are brought into conduction, so that the conductive pattern obtained therefrom has a sufficient area (length).

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体装置の製造
方法を詳しく説明する。図1(a)〜(c)は本発明に
おける請求項1記載の半導体装置の製造方法を、MOS
トランジスタにおけるゲート電極の加工に適用した場合
の一実施形態例を示す図であり、図1において符号10
は基体である。この基体10はウエハ等の半導体基板か
らなるもので、各種の半導体構成要素、例えば本発明に
おいて導電部となるゲート絶縁膜11や、フィールド酸
化膜12などを形成したものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described in detail. FIGS. 1A to 1C show a method of manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of an embodiment when applied to processing of a gate electrode in a transistor.
Is a substrate. The base 10 is made of a semiconductor substrate such as a wafer, and has various semiconductor components formed thereon, for example, a gate insulating film 11 serving as a conductive portion in the present invention, a field oxide film 12, and the like.

【0013】この実施形態例では、まず、CVD法等に
よって基体10上に不純物を含有したポリシリコンを成
膜し、図1(a)に示すようにゲート絶縁膜11に導通
する導電材料層13を形成する。続いて、絶縁材料、例
えばSiO2 をLP−CVD法で50nm程度の厚さに
成膜し、導電材料層13を覆った状態に絶縁膜14を形
成する。
In this embodiment, first, an impurity-containing polysilicon film is formed on a substrate 10 by a CVD method or the like, and a conductive material layer 13 electrically connected to a gate insulating film 11 as shown in FIG. To form Subsequently, an insulating material, for example, SiO 2 is formed to a thickness of about 50 nm by LP-CVD, and an insulating film 14 is formed so as to cover the conductive material layer 13.

【0014】次に、絶縁膜14上にレジストを塗布して
レジスト層(図示略)を形成し、さらに公知のリソグラ
フィー法によってこれをパターニングし、図1(b)に
示すようにレジストパターン15を形成する。次いで、
このレジストパターン15をマスクにして前記絶縁膜1
4を通常の条件でエッチングし、続いて同じレジストパ
ターン15をマスクにして前記導電材料層13をやはり
通常の条件でエッチングし、絶縁膜14からなる絶縁パ
ターン16と導電材料層13からなるゲート電極(導電
パターン)17とを形成する。その後、これら絶縁パタ
ーン16とゲート電極17とを残した状態で、前記レジ
ストパターン15を酸素プラズマPを用いたプラズマ法
でアッシングし、図1(c)に示すように該レジストパ
ターン15を全て除去する。
Next, a resist is applied on the insulating film 14 to form a resist layer (not shown), and the resist layer is patterned by a known lithography method, and a resist pattern 15 is formed as shown in FIG. Form. Then
Using the resist pattern 15 as a mask, the insulating film 1 is used.
4 is etched under normal conditions, and then the conductive material layer 13 is also etched under normal conditions using the same resist pattern 15 as a mask to form an insulating pattern 16 comprising an insulating film 14 and a gate electrode comprising the conductive material layer 13. (Conductive pattern) 17 is formed. Thereafter, while the insulating pattern 16 and the gate electrode 17 are left, the resist pattern 15 is ashed by a plasma method using oxygen plasma P, and the resist pattern 15 is entirely removed as shown in FIG. I do.

【0015】このように酸素プラズマを用いてアッシン
グすると、図4に示した従来の例では、前述したように
ゲート電極1の全面積にプラズマ電流が流れ込み、アク
ティブ領域A上のゲート電極1に集中し、電位が上昇し
てシリコン基板3との間で電流が流れ、ゲート絶縁膜5
に損傷を与えていたが、本実施形態例では、図1(c)
に示したように絶縁パターン16がゲート電極17上面
を覆っているため、図1(c)中矢印で示すようにプラ
ズマからの荷電粒子がゲート絶縁膜11に流れることが
ほとんどない。すなわち、プラズマから入射した荷電粒
子は、ゲート電極17上面を覆っている絶縁パターン1
6表面にとどまってこの絶縁パターン16を正または負
に帯電させるだけであり、ゲート電極17中を流れるの
は、絶縁パターン16に覆われずに露出したゲート電極
17の側面から入り込んだ分だけであるため、従来に比
べて流れる電流が極めて少なくなるのである。
When ashing is performed using oxygen plasma as described above, in the conventional example shown in FIG. 4, a plasma current flows into the entire area of the gate electrode 1 and concentrates on the gate electrode 1 on the active region A as described above. Then, the potential rises and a current flows between the silicon substrate 3 and the gate insulating film 5.
Was damaged, but in the present embodiment, FIG.
Since the insulating pattern 16 covers the upper surface of the gate electrode 17 as shown in FIG. 1, charged particles from the plasma hardly flow into the gate insulating film 11 as shown by the arrow in FIG. That is, charged particles incident from the plasma are applied to the insulating pattern 1 covering the upper surface of the gate electrode 17.
6 and only charges the insulating pattern 16 positively or negatively, and flows through the gate electrode 17 only when it enters from the side surface of the gate electrode 17 exposed without being covered with the insulating pattern 16. As a result, the amount of current flowing is extremely small as compared with the conventional case.

【0016】よって、本実施形態例の製造方法にあって
は、従来に比べプラズマアッシング時にゲート電極17
へ流れる電流を極めて少なくすることができるため、ゲ
ート絶縁膜11に与えられるダメージ、すなわちプラズ
マによる帯電損傷を最少限に抑えることができ、これに
よりアンテナ比を一定内に納める必要性をなくして設計
上の自由度を増すことができる。
Therefore, in the manufacturing method of the present embodiment, the gate electrode 17 during plasma ashing is different from the conventional method.
Since the current flowing to the gate insulating film 11 can be minimized, the damage to the gate insulating film 11, that is, the charging damage due to plasma can be minimized, thereby eliminating the need to keep the antenna ratio within a certain range. The above flexibility can be increased.

【0017】なお、この例では、絶縁膜14としてSi
2 を用いたが、この絶縁膜14の材質については絶縁
物であれば特に限定されるものでなく、例えばポリシリ
コンを熱酸化して得られる熱酸化膜や、シリコン窒化
膜、シリコン窒化酸化膜などを用いてもよい。また、絶
縁膜14の必要とされる膜厚については、プラズマの条
件によって変わるものの、絶縁パターン16が帯電した
とき、その電圧で下地のゲート電極17を通ってゲート
絶縁膜11に電流が流れ、これにより該ゲート絶縁膜1
1が絶縁破壊を起こすようなことがない程度の厚さがあ
ればよい。例えば、低損傷のプラズマ条件であれば10
nm程度でよく、また損傷の大きいプラズマであれば1
00nm以上とするのが好ましい。
In this example, the insulating film 14 is made of Si.
Although O 2 was used, the material of the insulating film 14 is not particularly limited as long as it is an insulator. For example, a thermal oxide film obtained by thermally oxidizing polysilicon, a silicon nitride film, a silicon nitride oxide A film or the like may be used. Although the required film thickness of the insulating film 14 varies depending on the plasma conditions, when the insulating pattern 16 is charged, a current flows through the underlying gate electrode 17 to the gate insulating film 11 at that voltage, Thereby, the gate insulating film 1
It is only necessary that the thickness is such that no dielectric breakdown occurs. For example, if plasma conditions are low damage, 10
nm, and 1 if the plasma is highly damaged.
It is preferably at least 00 nm.

【0018】図2(a)〜(c)は本発明における請求
項1記載の半導体装置の製造方法を、MOSトランジス
タのゲート電極に接続される配線の加工に適用した場合
の一実施形態例を示す図であり、図2において符号20
は基体である。この基体20はウエハ等の半導体基板か
らなるもので、各種の半導体構成要素、例えば本発明に
おいて導電部となるゲート絶縁膜21や、フィールド酸
化膜22、ゲート電極23、このゲート電極23を覆う
層間絶縁膜24、この層間絶縁膜24中に形成されてゲ
ート電極23に接続するコンタクト25などを形成した
ものである。なお、この例では、ゲート電極23はアン
テナ比が低く形成されたポリシリコン製のものとなって
いる。
FIGS. 2A to 2C show an embodiment in which the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 of the present invention is applied to processing of a wiring connected to a gate electrode of a MOS transistor. FIG.
Is a substrate. The base 20 is made of a semiconductor substrate such as a wafer, and includes various semiconductor components such as a gate insulating film 21 serving as a conductive portion in the present invention, a field oxide film 22, a gate electrode 23, and an interlayer covering the gate electrode 23. The insulating film 24 has a contact 25 formed in the interlayer insulating film 24 and connected to the gate electrode 23. In this example, the gate electrode 23 is made of polysilicon having a low antenna ratio.

【0019】この実施形態例では、まず、スパッタ法等
によって基体20の層間絶縁膜24上にAl(アルミニ
ウム)を成膜し、図2(a)に示すようにコンタクト2
5を介してゲート電極23に導通する導電材料層26を
形成する。続いて、導電材料層26を覆った状態にP−
TEOS(プラズマTEOS)膜からなる絶縁膜27を
形成する。
In this embodiment, first, Al (aluminum) is formed on the interlayer insulating film 24 of the base 20 by a sputtering method or the like, and the contact 2 is formed as shown in FIG.
Then, a conductive material layer 26 electrically connected to the gate electrode 23 via the gate electrode 5 is formed. Subsequently, the P-
An insulating film 27 made of a TEOS (plasma TEOS) film is formed.

【0020】次に、図1に示した例と同様にして図2
(b)に示すように絶縁膜27上にレジストパターン2
8を形成し、次いでこのレジストパターン28をマスク
にして前記絶縁膜27をエッチングし、さらに同じレジ
ストパターン28をマスクにして前記導電材料層26を
エッチングし、絶縁膜27からなる絶縁パターン29と
導電材料層26からなる配線パターン(導電パターン)
30とを形成する。その後、これら絶縁パターン29と
配線パターン30とを残した状態で、前記レジストパタ
ーン28を酸素プラズマを用いたプラズマ法でアッシン
グし、図2(c)に示すように該レジストパターン28
を全て除去する。
Next, in the same manner as in the example shown in FIG.
As shown in (b), a resist pattern 2 is formed on the insulating film 27.
Then, the insulating film 27 is etched using the resist pattern 28 as a mask, and the conductive material layer 26 is etched using the same resist pattern 28 as a mask. Wiring pattern (conductive pattern) composed of material layer 26
And 30 are formed. Thereafter, while the insulating pattern 29 and the wiring pattern 30 are left, the resist pattern 28 is ashed by a plasma method using oxygen plasma, and as shown in FIG.
Are all removed.

【0021】このように酸素プラズマを用いてアッシン
グすると、図1に示した先の例と同様に、絶縁パターン
29が配線パターン30上面を覆っているため、図2
(c)中矢印で示すようにプラズマからの荷電粒子が配
線パターンン30、コンタクト25、ゲート電極23を
介してゲート絶縁膜21に流れることがほとんどない。
したがって、本実施形態例の製造方法にあっても、従来
に比べゲート絶縁膜21に与えられるダメージ、すなわ
ちプラズマによる帯電損傷を最少限に抑えることができ
る。
When ashing is performed using oxygen plasma as described above, the insulating pattern 29 covers the upper surface of the wiring pattern 30 as in the previous example shown in FIG.
(C) Charged particles from the plasma hardly flow into the gate insulating film 21 via the wiring pattern 30, the contact 25, and the gate electrode 23 as shown by the middle arrow.
Therefore, even in the manufacturing method according to the present embodiment, damage to the gate insulating film 21, that is, charging damage due to plasma can be suppressed to a minimum as compared with the conventional method.

【0022】なお、この例では、導電材料層26形成
後、絶縁膜27をP−TEOS(プラズマTEOS)膜
によって形成したが、本例ではゲート電極23をアンテ
ナ比が低く形成していることから、この成膜時における
プラズマからの荷電粒子の影響についても、抑えられた
ものとなっている。
In this example, after the conductive material layer 26 is formed, the insulating film 27 is formed by a P-TEOS (plasma TEOS) film. However, in this example, the gate electrode 23 is formed with a low antenna ratio. In addition, the influence of charged particles from the plasma during the film formation is also suppressed.

【0023】図3は本発明における請求項2記載の半導
体装置の製造方法を、MOSトランジスタのゲート電極
に接続される配線の加工に適用した場合の一実施形態例
を示す図であり、図3において符号40は基体である。
この基体40も、ウエハ等の半導体基板からなるもの
で、図2に示した基体20と同様に、ゲート絶縁膜41
や、フィールド酸化膜42、ゲート電極43、このゲー
ト電極43を覆う層間絶縁膜44、この層間絶縁膜44
中に形成されたゲート電極43に接続するコンタクト4
5などを形成したものである。なお、この例において
も、ゲート電極43はアンテナ比が低く形成されたポリ
シリコン製のものとなっている。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment in which the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2 of the present invention is applied to processing of a wiring connected to a gate electrode of a MOS transistor. Reference numeral 40 denotes a substrate.
This base 40 is also made of a semiconductor substrate such as a wafer, and like the base 20 shown in FIG.
A field oxide film 42, a gate electrode 43, an interlayer insulating film 44 covering the gate electrode 43,
Contact 4 connected to gate electrode 43 formed therein
5 and the like. Note that, also in this example, the gate electrode 43 is made of polysilicon formed with a low antenna ratio.

【0024】この実施形態例では、まず、スパッタ法等
によって基体40の層間絶縁膜44上にAlを成膜し、
コンタクト45を介してゲート電極43に導通する導電
材料層(図示略)を形成する。次に、この導電材料層上
にレジストパターン(図示略)を形成する。続いて、こ
のレジストパターンをマスクにして導電材料層をエッチ
ングし、図3に示したようにコンタクト45に接続する
ことなく、したがってゲート電極43、ゲート絶縁膜4
1に導通しない第一の配線パターン(第一の導電パター
ン)46と、コンタクト45に接続し、したがって本発
明において導電部となるゲート電極43、ゲート絶縁膜
41に導通する第二の配線パターン(第二の導電パター
ン)47とを形成する。ここで、第二の配線パターン4
7については、第一の配線パターン46に比べ十分に小
さい面積のものとし、これにより後述するプラズマ処理
の際に、プラズマから荷電粒子がほとんど入射しないよ
うにする。
In this embodiment, first, Al is formed on the interlayer insulating film 44 of the base 40 by sputtering or the like.
A conductive material layer (not shown) that is electrically connected to the gate electrode 43 via the contact 45 is formed. Next, a resist pattern (not shown) is formed on the conductive material layer. Subsequently, the conductive material layer is etched using this resist pattern as a mask, and is not connected to the contact 45 as shown in FIG.
A first wiring pattern (first conductive pattern) 46 that does not conduct to 1 and a second wiring pattern (conductive to the gate electrode 43 and the gate insulating film 41 that is connected to the contact 45 and thus becomes a conductive part in the present invention) (Second conductive pattern) 47 are formed. Here, the second wiring pattern 4
7 has a sufficiently smaller area than the first wiring pattern 46, so that charged particles hardly enter from the plasma during the plasma processing described later.

【0025】このようにして第一の配線パターン46、
第二の配線パターン47を形成したら、パターニングに
用いたレジストパターンを酸素プラズマを用いたプラズ
マ法でアッシングし、該レジストパターンを全て除去す
る。このように酸素プラズマを用いてアッシングする
と、前述したようにゲート電極43、ゲート絶縁膜41
に導通する第二の配線パターン47の面積を十分に小さ
くしたので、これにプラズマから荷電粒子がほとんど入
射せず、したがってゲート絶縁膜41へのダメージがほ
とんど影響ない程度となる。
Thus, the first wiring pattern 46,
After the second wiring pattern 47 is formed, the resist pattern used for patterning is ashed by a plasma method using oxygen plasma, and the resist pattern is entirely removed. When ashing is performed using oxygen plasma, the gate electrode 43 and the gate insulating film 41 are formed as described above.
Since the area of the second wiring pattern 47 that conducts to the gate electrode 41 is sufficiently reduced, almost no charged particles are incident from the plasma on the second wiring pattern 47, so that damage to the gate insulating film 41 is hardly affected.

【0026】次いで、第一の配線パターン46、第二の
配線パターン47を覆って層間絶縁膜48を形成し、さ
らにこれを平坦化した後、該層間絶縁膜48を開口して
第一の配線パターン46に通じるコンタクトホール(図
示略)、および第二の配線パターン47に通じるコンタ
クトホール(図示略)を開口する。次いで、層間絶縁膜
48上にAlを成膜し、さらにリフロー法等によってこ
れを前記コンタクホトールに埋め込み、第一の配線パタ
ーン46、第二の配線パターン47にそれぞれ導通させ
る。
Next, an interlayer insulating film 48 is formed so as to cover the first wiring pattern 46 and the second wiring pattern 47, and after this is flattened, the interlayer insulating film 48 is opened and the first wiring is formed. A contact hole (not shown) leading to the pattern 46 and a contact hole (not shown) leading to the second wiring pattern 47 are opened. Then, an Al film is formed on the interlayer insulating film 48, which is then buried in the contact hole by a reflow method or the like, and is electrically connected to the first wiring pattern 46 and the second wiring pattern 47, respectively.

【0027】その後、このようにして得られたAl膜
(図示略)上にレジストパターンを形成し、さらにこれ
をマスクにしてエッチングし、第一の配線パターン46
と第二の配線パターン47とを導通させる導通パターン
49を形成する。そして、この導通パターン49のパタ
ーニングに用いたレジストパターンを酸素プラズマを用
いたプラズマ法でアッシングし、該レジストパターンを
全て除去する。なお、導通パターン49については、先
の第二の配線パターン47と同様に十分小さい面積のも
のとし、これによりレジストパターンのアッシングの
際、該導通パターン49にプラズマから荷電粒子がほと
んど入射しないようにする。
Thereafter, a resist pattern is formed on the Al film (not shown) obtained in this manner, and etching is performed using the resist pattern as a mask.
A conductive pattern 49 for conducting between the second wiring pattern 47 and the conductive pattern 49 is formed. Then, the resist pattern used for patterning the conductive pattern 49 is ashed by a plasma method using oxygen plasma to remove all the resist pattern. The conductive pattern 49 has a sufficiently small area as in the case of the second wiring pattern 47 so that almost no charged particles from plasma enter the conductive pattern 49 during ashing of the resist pattern. I do.

【0028】このような製造方法にあっては、ゲート電
極43、ゲート絶縁膜41に導通する第二の配線パター
ン47の面積を十分に小さくしたので、該第二の配線パ
ターン47にプラズマから荷電粒子がほとんど入射せ
ず、したがってゲート絶縁膜41へのダメージをほとん
ど影響ない程度に抑えることができる。また、アッシン
グ後、第一の配線パターン46と第二の配線パターン4
6とを導通パターン49によって導通させるので、これ
ら第一の配線パターン46と導通パターン49と第二の
配線パターン46とから得られる配線パターンを、通常
形成される配線と同様に十分な面積(長さ)のものとす
ることができる。
In such a manufacturing method, since the area of the second wiring pattern 47 which is electrically connected to the gate electrode 43 and the gate insulating film 41 is sufficiently reduced, the second wiring pattern 47 is charged from plasma. Particles hardly enter, and therefore, damage to the gate insulating film 41 can be suppressed to such an extent that there is almost no effect. After the ashing, the first wiring pattern 46 and the second wiring pattern 4
6 is made conductive by the conductive pattern 49, so that the wiring pattern obtained from the first wiring pattern 46, the conductive pattern 49, and the second wiring pattern 46 has a sufficient area (length) similar to the wiring formed normally. ).

【0029】なお、前記実施形態例では、本発明をゲー
ト電極43とそれにコンタクトする配線(第一の配線パ
ターン46と導通パターン49と第二の配線パターン4
6とから得られる配線パターン)の加工に適用した例に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されることな
く、ソースまたはドレインやウエルへのコンタクトをと
る配線の加工にも、プラズマ損傷が問題となる場合に適
用可能である。例えば、ソースやドレインやウエルにコ
ンタクトしているAl等からなる配線の面積が非常に広
く、ゲート電極にコンタクトする配線が小さいとき、プ
ラズマ電流はソースやドレインやウエルに流れ、それぞ
れの電位を上昇または下降させ、結果的にゲート電極と
の電位差が大きくなり、やはり損傷が発生する。特に、
ドレインまたはソースにコンタクトしている配線の面積
が広いと、MOSトランジスタがオンしてチャネル電流
が流れ、ホットキャリアの発生も起こり、これによって
ゲート絶縁膜が損傷してしまう場合がある。しかして、
このような構成のものに対しても、本発明における請求
項2記載の製造方法を適用することにより、プラズマに
よる帯電損傷を効果的に回避することができる。
In the above embodiment, the present invention is applied to the case where the present invention is applied to the gate electrode 43 and the wiring contacting it (the first wiring pattern 46, the conductive pattern 49, and the second wiring pattern 4).
6 has been described, the present invention is not limited to this, and plasma damage is a problem in processing of wiring for contacting a source or drain or a well. It is applicable when it becomes. For example, when the area of the wiring made of Al or the like that is in contact with the source, drain, or well is very large and the wiring that is in contact with the gate electrode is small, the plasma current flows through the source, drain, or well, and the potential of each increases. Alternatively, the gate electrode is lowered, and as a result, the potential difference between the gate electrode and the gate electrode is increased, which also causes damage. Especially,
If the area of the wiring in contact with the drain or the source is large, the MOS transistor is turned on, a channel current flows, hot carriers are generated, and the gate insulating film may be damaged. Then
By applying the manufacturing method according to the second aspect of the present invention to such a configuration as well, charging damage due to plasma can be effectively avoided.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明における請求
項1記載の半導体装置の製造方法は、絶縁膜と導電材料
層とをエッチングした後、導電パターン上に絶縁パター
ンを残した状態でレジストパターンをプラズマ法でアッ
シング除去する方法であり、アッシング時にプラズマか
ら入射した荷電粒子を、絶縁パターン表面にとどめてお
くようにしてこれは導電パターン中を流れることをほと
んどなくしたものであるから、プラズマによって導電
部、例えばゲート絶縁膜に与えられるダメージを最少限
に抑えることができ、これによりアンテナ比を一定内に
納める必要性をなくして設計上の自由度を増すことがで
きる。
As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect of the present invention, after the insulating film and the conductive material layer are etched, the resist pattern is left in a state where the insulating pattern is left on the conductive pattern. Is a method of removing ashing by a plasma method, and the charged particles incident from the plasma at the time of ashing are kept on the surface of the insulating pattern so that they hardly flow through the conductive pattern. Damage to a conductive portion, for example, a gate insulating film, can be minimized, which eliminates the need to keep the antenna ratio within a certain range and increases design flexibility.

【0031】請求項2記載の半導体装置の製造方法は、
導電材料層をエッチングし、導電部に導通しない第一の
導電パターンと、導電部に導通し、かつ該第一の導電パ
ターンより小さい面積の第二の導電パターンとを形成し
た後、レジストパターンをプラズマ法でアッシング除去
する方法であるから、アッシング時にプラズマから第一
の導電パターン、第二の導電パターンにそれぞれ荷電粒
子が入射するものの、面積の大きい第一の導電パターン
では導電部に導通していないためプラズマダメージを受
けることなく、また導電部に導通している第二の導電パ
ターンでは面積が小さいことからプラズマダメージを低
く抑えることができる。そして、アッシング後、第一の
導電パターンと第二の導電パターンとを導通させるの
で、これらから得られる導電パターンを十分な面積(長
さ)のものとすることができる。よって、この製造方法
を例えばMOSトランジスタの製造においてゲート電極
やソース、ドレイン、ウエルに接続する配線の加工に適
用すれば、しきい電圧(Vth)のばらつきを少なく
し、また、アナログ回路での固定パターンノイズを低減
することができ、これにより電源電圧の低い回路での回
路設計を可能にすることができる。
According to a second aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device.
After etching the conductive material layer, a first conductive pattern that is not conductive to the conductive part, and a second conductive pattern that is conductive to the conductive part, and has an area smaller than the first conductive pattern, and then forms a resist pattern Since it is a method of removing ashing by a plasma method, charged particles are incident on the first conductive pattern and the second conductive pattern from the plasma at the time of ashing, but are electrically connected to the conductive portion in the first conductive pattern having a large area. Since there is no plasma damage, plasma damage can be suppressed to a low level without receiving plasma damage and because the area of the second conductive pattern that is electrically connected to the conductive portion is small. Then, after the ashing, the first conductive pattern and the second conductive pattern are conducted, so that the conductive pattern obtained from these can have a sufficient area (length). Therefore, if this manufacturing method is applied to, for example, processing of a wiring connected to a gate electrode, a source, a drain, and a well in the manufacture of a MOS transistor, variation in threshold voltage (Vth) is reduced, and fixing in an analog circuit is performed. Pattern noise can be reduced, thereby making it possible to design a circuit with a low power supply voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(c)は本発明の製造方法の一実施形
態例を工程順に説明するための要部側断面図である。
FIGS. 1 (a) to 1 (c) are cross-sectional views of essential parts for describing an embodiment of a manufacturing method according to the present invention in the order of steps.

【図2】(a)〜(c)は本発明の製造方法の一実施形
態例を工程順に説明するための要部側断面図である。
2 (a) to 2 (c) are cross-sectional side views of a main part for describing an embodiment of the manufacturing method of the present invention in the order of steps.

【図3】本発明の製造方法の一実施形態例を説明するた
めの要部側断面図である。
FIG. 3 is a side sectional view of an essential part for explaining an embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図4】従来の製造方法の一例を説明するための要部側
断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view of a main part for describing an example of a conventional manufacturing method.

【図5】従来の製造方法の他の例を説明するための要部
側断面図である。
FIG. 5 is a side sectional view of a main part for describing another example of a conventional manufacturing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20、40 基体 11、21、41 ゲート
絶縁膜 13、26 導電材料層 14、27 絶縁膜 15、28 レジストパターン 16、29 絶縁パ
ターン 17 ゲート電極(導電パターン) 23、43 ゲ
ート電極 30 配線パターン(導電パターン) 46 第一の配線パターン(第一の導電パターン) 47 第二の配線パターン(第二の導電パターン)
48 層間絶縁膜 49 導通パターン
10, 20, 40 Base 11, 21, 41 Gate insulating film 13, 26 Conductive material layer 14, 27 Insulating film 15, 28 Resist pattern 16, 29 Insulating pattern 17 Gate electrode (conductive pattern) 23, 43 Gate electrode 30 Wiring pattern (Conductive pattern) 46 First wiring pattern (First conductive pattern) 47 Second wiring pattern (Second conductive pattern)
48 interlayer insulating film 49 conduction pattern

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電部を形成した基体上に、該導電部に
導通する状態に導電材料層を形成する工程と、 前記導電材料層上に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上にレジストパターンを形成する工程と、 前記レジストパターンを用いて前記絶縁膜をエッチング
し、さらに前記導電材料層をエッチングして絶縁パター
ンと導電パターンとを形成する工程と、 これら絶縁パターンと導電パターンとを残した状態で、
前記レジストパターンをプラズマ法でアッシング除去す
る工程と、を備えてなる、 ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A step of forming a conductive material layer on the base on which the conductive portion is formed in a state of being electrically connected to the conductive portion; a step of forming an insulating film on the conductive material layer; Forming a resist pattern, etching the insulating film using the resist pattern, further etching the conductive material layer to form an insulating pattern and a conductive pattern, and forming the insulating pattern and the conductive pattern. With it left
Ashing and removing the resist pattern by a plasma method.
【請求項2】 導電部を形成した基体上に、該導電部に
導通する状態に導電材料層を形成する工程と、 前記導電材料層上にレジストパターンを形成する工程
と、 前記レジストパターンを用いて前記導電材料層をエッチ
ングし、前記導電部に導通しない第一の導電パターン
と、前記導電部に導通し、かつ該第一の導電パターンよ
り小さい面積の第二の導電パターンとを形成する工程
と、 前記レジストパターンをプラズマ法でアッシング除去す
る工程と、 前記第一の導電パターンと第二の導電パターンとを覆っ
て絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に、前記第一の導電パターンと第二の導電
パターンとを導通させる導通パターンを形成する工程
と、を備えてなることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
2. A step of forming a conductive material layer on the substrate on which the conductive portion is formed so as to be electrically connected to the conductive portion, a step of forming a resist pattern on the conductive material layer, and using the resist pattern. Forming a first conductive pattern that is not conductive to the conductive part and a second conductive pattern that is conductive to the conductive part and has an area smaller than the first conductive pattern. Ashing the resist pattern by a plasma method; forming an insulating film covering the first conductive pattern and the second conductive pattern; and forming the first conductive film on the insulating film. Forming a conductive pattern for conducting the pattern and the second conductive pattern. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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