JPS6362351A - Patterning method of polycrystalline silicon layer - Google Patents

Patterning method of polycrystalline silicon layer

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Publication number
JPS6362351A
JPS6362351A JP20709086A JP20709086A JPS6362351A JP S6362351 A JPS6362351 A JP S6362351A JP 20709086 A JP20709086 A JP 20709086A JP 20709086 A JP20709086 A JP 20709086A JP S6362351 A JPS6362351 A JP S6362351A
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JP
Japan
Prior art keywords
pattern
layer
poly
polycrystalline silicon
resist pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP20709086A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiko Mizutani
水谷 隆彦
Shinji Sugaya
慎二 菅谷
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6362351A publication Critical patent/JPS6362351A/en
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Abstract

PURPOSE:To facilitate the covering of a step on a film, which is formed on a polysilicon pattern, by sequentially growing a polycrystalline silicon layer and a metal layer on a substrate, and forming a polycrystalline silicon pattern having a trapezoidal cross section by plasma etching, with a resist pattern, which has the cross section of a rectangular form or an inverted trapezoidal form, as a mask. CONSTITUTION:On a substrate 1, a polysilicon layer 2 and a metal layer 3 are grown by a CVD method. A resist pattern, whose side surface is approximately vertical, is formed on a polysilicon pattern forming region by using an ordinary lithography method. With the resist pattern 4 as a mask, the metal layer 3 and the polysilicon layer 2 are etched by using a plasma etching method. Then the formed pattern has a trapezoidal shape. Thus the covering of a step on a film, which is formed thereon, is readily formed. Wire breakdown faults in, e.g., an aluminum interconnection, do not occur.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 断面形状が台形の多結晶珪素(ポリSi)パターンを形
成するために、レジストパターンの[r[矩形、もしく
は逆台形にし、かつ金属層を挟んでプラズマエツチング
する方法を提起し、段差被覆を改善し、かつ、上層ポリ
Stパターンの形成時にこの層の除去領域の段差に残る
ポリStの側壁を除去する工程(従来の矩形断面のパタ
ーニングに必須の工程)を省略する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] In order to form a polycrystalline silicon (polySi) pattern with a trapezoidal cross-sectional shape, the resist pattern is made into a [r] rectangle or inverted trapezoid, and plasma etching is performed with a metal layer in between. A process of improving the step coverage and removing the polySt sidewalls remaining at the steps of the removed region of this layer when forming the upper polySt pattern (a step essential for conventional rectangular cross-section patterning) omitted.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は断面形状を台形に形成するポリSi層のパター
ニング方法に関する。
The present invention relates to a method for patterning a poly-Si layer to form a trapezoidal cross-sectional shape.

導電型不純物を多量にドープしたポリSi層は、Stデ
バイスにおいてFETのゲート電極、DRAMセルのキ
ャパシタの蓄積電極、セルプレート等の導電層パターン
として多用され、層間絶縁層を挟んで基板上に多層構造
に形成される場合が多い。
Poly-Si layers heavily doped with conductive impurities are often used as conductive layer patterns for FET gate electrodes, DRAM cell capacitor storage electrodes, cell plates, etc. in ST devices, and are multilayered on substrates with interlayer insulating layers in between. Often formed into structures.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のポリStパターンは断面形状が矩形に近く形成さ
れていた。
A conventional polySt pattern has a nearly rectangular cross-sectional shape.

第3図(1)〜(5)は従来例のポリSi層のバターニ
ング方法を模式的に説明する断面図である。
FIGS. 3(1) to 3(5) are cross-sectional views schematically explaining a conventional method of patterning a poly-Si layer.

第3図(1)において、珪素(Si)基板上に形成した
二酸化珪素(SiO□)N等の下地1の上に、化学気相
成長(CVD)法によりポリ5iJ32を成長する。
In FIG. 3(1), poly 5iJ32 is grown by chemical vapor deposition (CVD) on a base 1 such as silicon dioxide (SiO□)N formed on a silicon (Si) substrate.

つぎに、通常のりソグラフィを用いて、ポリSiパター
ン形成領域にレジストパターン4を形成する。
Next, a resist pattern 4 is formed in the poly-Si pattern forming area using ordinary lithography.

第3図(2)において、レジストパターン4をマスクに
して、リアクティブイオンプラズマエツチング(RIP
E)等のプラズマエツチング用いてポリSi層2をエツ
チングする。
In FIG. 3(2), using the resist pattern 4 as a mask, reactive ion plasma etching (RIP) is performed.
The poly-Si layer 2 is etched using plasma etching such as E).

第3図(2)〜(5)はエツチングの進行状況をエツチ
ング時間の経過に従って示す。
FIGS. 3(2) to 3(5) show the progress of etching as the etching time elapses.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来例のポリSiパターンは断面形状が矩形に近く形成
されるため、その上に形成する被膜の段差被覆が難しく
、例えばアルミニウム(At)配線の断線障害を生じて
いた。
Since the conventional poly-Si pattern is formed with a nearly rectangular cross-sectional shape, it is difficult to cover the steps with a film formed thereon, resulting in disconnection of aluminum (At) wiring, for example.

また、上層のポリSi層のパターニング時にこの層の除
去領域の段差に残るポリStよりなる側壁を除去するた
めに等方性エツチングの工程を必要とした。
Further, when patterning the upper poly-Si layer, an isotropic etching step was required to remove the sidewall made of poly-St remaining at the step in the area where this layer was removed.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点の解決は、下地上に多結晶珪素層と金属層を
順次成長し、その上に断面形状が矩形、もしくは逆台形
のレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマ
スクにして該金属層と該多結晶珪素層をプラズマエツチ
ングして、断面形状が台形の多結晶珪素パターンを形成
する多結晶珪素層のバターニング方法により達成される
The solution to the above problem is to sequentially grow a polycrystalline silicon layer and a metal layer on a base, form a resist pattern with a rectangular or inverted trapezoidal cross-section on top of the polycrystalline silicon layer, and use the resist pattern as a mask to layer the metal layer. This is achieved by a polycrystalline silicon layer patterning method in which the polycrystalline silicon layer is plasma etched to form a polycrystalline silicon pattern having a trapezoidal cross-sectional shape.

〔作用〕[Effect]

本発明はポリSi層をプラズマエツチングによりパター
ニングする際に、 ■ レジストパターンとポリSi層との間にタングステ
ン(齢、モリブデン(Mo)IL!等の金属層を挟むこ
と、 ■ レジストパターンの形状を矩形、もしくは逆台形に
すること により、ポリSiパターンの断面形状を台形にできるこ
とを実験的に見出した結果を利用したものである。
In the present invention, when patterning a poly-Si layer by plasma etching, (1) sandwiching a metal layer such as tungsten or molybdenum (Mo) IL! between the resist pattern and the poly-Si layer; (2) changing the shape of the resist pattern. This is based on the experimental finding that the cross-sectional shape of a poly-Si pattern can be made trapezoidal by making it rectangular or inverted trapezoidal.

■について、第3図の従来例と対比して本発明のエツチ
ング過程を説明する。
Regarding (2), the etching process of the present invention will be explained in comparison with the conventional example shown in FIG.

第1図(1)〜(5)は本発明のポリSi層のバターニ
ング方法を模式的に説明する断面図である。
FIGS. 1 (1) to (5) are cross-sectional views schematically illustrating the method of patterning a poly-Si layer of the present invention.

第1図(1)において、下地1の上に、CVD法により
ポリSi層2と、金属層3を成長する。
In FIG. 1(1), a poly-Si layer 2 and a metal layer 3 are grown on a base 1 by CVD.

つぎに、通常のりソグラフィを用いて、ポリSiパター
ン形成領域に側面が略垂直なレジストパターン4を形成
する。
Next, a resist pattern 4 whose side surfaces are substantially perpendicular to the poly-Si pattern formation region is formed using normal lamination lithography.

第1図(2)において、レジストパターン4をマスクに
して、プラズマエツチングを用いて金属層3とポリ5i
i2をエツチングする。
In FIG. 1(2), using the resist pattern 4 as a mask, the metal layer 3 and poly 5i are etched using plasma etching.
Etch i2.

第1図(2)〜(5)はエツチングの進行状況をエツチ
ング時間の経過に従って示す。
FIGS. 1(2) to 1(5) show the progress of etching as the etching time elapses.

図示のように形成されたパターンは、その断面は台形と
なる。
The pattern formed as shown in the figure has a trapezoidal cross section.

このように、台形になる理由はよく分からないが、第1
図(3)以後のポリSi層2のエツチングにおいては金
属層3のテーパ部分のエツチングに活性種、または反応
性イオンが消費され、パターン界面のポリStのエツチ
ングが減速されることによるものと思われる。
The reason why it becomes trapezoidal is not well understood, but the first
In the subsequent etching of the poly-Si layer 2 shown in FIG. It will be done.

■について、つぎの第2図のようにレジストパターンの
断面形状によるポリSiパターンの断面形状の変化を調
べた。
Regarding (2), changes in the cross-sectional shape of the poly-Si pattern depending on the cross-sectional shape of the resist pattern were investigated as shown in FIG. 2 below.

第2図(1)〜(3)はそれぞれレジストパターンの断
面形状が台形、矩形、逆台形に対応するポリSiパター
ンの断面図である。
FIGS. 2(1) to 2(3) are cross-sectional views of poly-Si patterns whose cross-sectional shapes correspond to a trapezoid, a rectangle, and an inverted trapezoid, respectively.

第2図(1)のレジストパターンの断面形状が台形の場
合は、ポリSiパターンの断面も略矩形に近く形成され
、第2図(2)、(3)のレジストパターンの断面形状
が矩形、逆台形の場合にポリSiパターンの断面が台形
に形成されることが分かる。
When the cross-sectional shape of the resist pattern in FIG. 2 (1) is trapezoidal, the cross-section of the poly-Si pattern is also formed close to a substantially rectangular shape; It can be seen that in the case of an inverted trapezoid, the cross section of the poly-Si pattern is formed into a trapezoid.

なお、断面形状が矩形、逆台形のレジストパターンは、
複数層の感度の異なるレジストを露光することにより得
られる。
In addition, the resist pattern with a rectangular cross-sectional shape and an inverted trapezoid is
It is obtained by exposing multiple layers of resist with different sensitivities.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の実施例を第1図を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第1図(1)において、Si基板上に形成したSiO□
層等の下地1の上に、CVD法により厚さ2000人の
ポリSi層2と、金属層として厚さ2000人のタング
ステンシリサイド(WSi)層3を形成する。
In FIG. 1 (1), SiO□ formed on a Si substrate
A poly-Si layer 2 with a thickness of 2,000 thick and a tungsten silicide (WSi) layer 3 with a thickness of 2,000 thick as a metal layer are formed on a base 1 such as a layer by the CVD method.

つぎに、通常のりソグラフィを用いて、ポリSiパター
ン形成領域に側面が略垂直な厚さ1μmのレジストパタ
ーン4を形成する。
Next, a resist pattern 4 having a thickness of 1 μm and having side surfaces substantially perpendicular to the poly-Si pattern forming region is formed using normal lamination lithography.

第1図(2)〜(5)において、レジストパターン4を
マスクにして、プラズマエツチングを用いてWSi層3
とポリ5iJi2をエツチングする。
In FIGS. 1(2) to (5), using the resist pattern 4 as a mask, the WSi layer 3 is etched using plasma etching.
and etching poly5iJi2.

このようにして形成されたパターンは、その断面は台形
となる。
The pattern thus formed has a trapezoidal cross section.

プラズマエツチングの条件は、つぎのとおりである。The conditions for plasma etching are as follows.

■ 準異方性エツチング エツチングガスとしてSF5 +CzCIFs (フロ
ン115)を用い、これを0.2 Torrに減圧して
周波数13.56MIIzの電力を基板光たり100−
印加して約60秒エツチングする。
■ Quasi-anisotropic etching Using SF5 + CzCIFs (Freon 115) as the etching gas, it was depressurized to 0.2 Torr and a power with a frequency of 13.56 MIIz was applied to the substrate light or 100-
Apply and etch for about 60 seconds.

この場合は、垂直方向に優勢な異方性エツチングとわず
かの等方性エツチングが行われ、ポリSi層2の断面の
台形の裾野は拡がる。
In this case, anisotropic etching that is predominant in the vertical direction and a slight isotropic etching are performed, and the base of the trapezoid in the cross section of the poly-Si layer 2 widens.

裾野の拡がり幅dは約3000人であった。The expansion width d of the base was approximately 3,000 people.

■ 完全異方性エツチング エツチングガスとしてCCl4十〇□を用い、これを0
、15Torrに減圧して周波数13.56MHzの電
力を基板光たり10〇−印加して約60秒エツチングす
る。
■ Completely anisotropic etching Using CCl40□ as the etching gas,
, the pressure is reduced to 15 Torr, and a power with a frequency of 13.56 MHz is applied to the substrate for about 60 seconds.

この場合は、垂直方向に優勢な異方性エツチングのみが
行われ、ポリSi層2の断面の台形の裾野の拡がりは■
の場合より少ない。
In this case, only anisotropic etching is performed that is predominant in the vertical direction, and the base of the trapezoid in the cross section of the poly-Si layer 2 expands to
Less than.

裾野の拡がり幅dは約2000人であった。The expansion width d of the base was approximately 2,000 people.

この後の工程は、レジストパターン4を剥離液を用いて
剥離し、WSi層3を王水でエツチングして除去してポ
リSiパターンを完成する。
In the subsequent steps, the resist pattern 4 is peeled off using a stripping solution, and the WSi layer 3 is etched and removed with aqua regia to complete a poly-Si pattern.

実施例では金属層として、WSiを用いたが、これの代
わりにその他の金属、例えばMoS iを用いても同様
の結果が得られた。
Although WSi was used as the metal layer in the example, similar results were obtained when other metals such as MoSi were used instead.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、ボ’JSi
パターンにテーパをつけることにより、多層ポリSi層
の形成工程を使用するデバイスに対してつぎの効果が期
待できる。
As explained in detail above, according to the present invention, the Bo'JSi
By tapering the pattern, the following effects can be expected for devices using a multilayer poly-Si layer formation process.

■ ポリSiパターンの上に形成する被膜の段差被覆が
難しく容易になり、例えばへ1配線の断線障害を防ぐ。
(2) It becomes difficult to easily cover the steps of the film formed on the poly-Si pattern, and prevents breakage of the F1 wiring, for example.

■ 同じ層内のポリSiパターン間の間隙をテーバ分だ
け微細化でき、さらに基板の平坦化に寄与し、リソグラ
フィ精度の向上につながる。
(2) The gap between poly-Si patterns in the same layer can be made finer by the amount of Taber, which further contributes to flattening the substrate and improves lithography accuracy.

■ 上層のポリSiHのバターニング時にこの層の除去
領域の段差に残るポリSiよりなる側壁を除去するため
の等方性エツチングの工程を省略し、従って上層のポリ
Si層の幅管理を容易にし、側壁残によるプロセス不良
はなくなる。
■ The isotropic etching process for removing the poly-Si sidewalls remaining at the steps in the region where this layer is removed during patterning of the upper poly-SiH layer is omitted, making it easier to manage the width of the upper poly-Si layer. , process defects due to sidewall residue are eliminated.

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

第1図(1)〜(5)は本発明のポリSiNのバターニ
ング方法を模式的に説明する断面図、 第2図(11〜(3)はそれぞれレジストパターンの断
面形状が台形、矩形、逆台形に対応するポリSiパター
ンの断面図、 第3図(1)〜(5)は従来例のポリS[Jのバターニ
ング方法を模式的に説明する断面図である。 図において、 1は下地、      2はポリSiN、3は金属層、
     4はレジストパターン$1因      羊
3図 単2図
1 (1) to (5) are cross-sectional views schematically explaining the poly-SiN patterning method of the present invention, and FIG. A cross-sectional view of a poly-Si pattern corresponding to an inverted trapezoid, and FIGS. 3 (1) to (5) are cross-sectional views schematically explaining a conventional patterning method for poly S[J. In the figure, 1 is Underlayer, 2 is poly-SiN, 3 is metal layer,
4 is resist pattern $1 factor sheep 3 figure AA figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 下地上に多結晶珪素層と金属層を順次成長し、その上に
断面形状が矩形、もしくは逆台形のレジストパターンを
形成し、該レジストパターンをマスクにして該金属層と
該多結晶珪素層をプラズマエッチングして、断面形状が
台形の多結晶珪素パターンを形成することを特徴とする
多結晶珪素層のパターニング方法。
A polycrystalline silicon layer and a metal layer are sequentially grown on a base, a resist pattern having a rectangular or inverted trapezoidal cross section is formed thereon, and the metal layer and the polycrystalline silicon layer are grown using the resist pattern as a mask. A method for patterning a polycrystalline silicon layer, the method comprising forming a polycrystalline silicon pattern having a trapezoidal cross-sectional shape by plasma etching.
JP20709086A 1986-09-03 1986-09-03 Patterning method of polycrystalline silicon layer Pending JPS6362351A (en)

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JP (1) JPS6362351A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04112534A (en) * 1990-08-31 1992-04-14 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device
JP2007001604A (en) * 2005-06-22 2007-01-11 Dainippon Printing Co Ltd Cap with pilfer-proof band

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04112534A (en) * 1990-08-31 1992-04-14 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device
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