JPH03218010A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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Publication number
JPH03218010A
JPH03218010A JP2014406A JP1440690A JPH03218010A JP H03218010 A JPH03218010 A JP H03218010A JP 2014406 A JP2014406 A JP 2014406A JP 1440690 A JP1440690 A JP 1440690A JP H03218010 A JPH03218010 A JP H03218010A
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JP
Japan
Prior art keywords
pattern
dimension
gate electrode
memory cell
dimensions
Prior art date
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Pending
Application number
JP2014406A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naomi Umeshita
尚己 梅下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH03218010A publication Critical patent/JPH03218010A/en
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Abstract

PURPOSE:To increase the correlation between a size managing pattern and gate electrode size, and realize accurate monitoring, by arranging dummy patterns in the vicinity of the size managing pattern, and making the environment of the size managing pattern approximate to that of the gate electrode. CONSTITUTION:Dummy patterns 11, 12 are arranged in the vicinity of a size managing pattern 3a. Owing to the dummy patterns 11, 12, the environment of the pattern 3a is approximated to that of a gate electrode 3, and the correlation between the pattern width L1 of the pattern 8a and the pattern width L2 of the electrode 3 is increased. Hence the size L2 of the gate electrode 3 inside a memory cell can be accurately monitored by measuring the size L1 of the pattern 3a.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、カーボン系のガスを含んだエッチノグガス
を用いてメモリセルのゲート製造工程のエッチングを行
うに際し、パターン形成後における寸法管理パターンの
寸法と、メモリセル内のゲート電極の寸法のウェハ面内
のばらつきの相関の改善を目的とした、改良された寸法
管理パターンを用いた半導体装置の製造方法に関するも
のである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention provides dimension control for controlling the dimensions of a pattern after pattern formation when performing etching in the gate manufacturing process of a memory cell using an etch nog gas containing carbon-based gas. The present invention also relates to a method of manufacturing a semiconductor device using an improved dimension management pattern aimed at improving the correlation between variations in dimensions of gate electrodes within a memory cell within a wafer surface.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第2図(a),(b)に従来のこの種の寸法管理パター
ンの一例を示す。第2図(a),(b)はゲートパター
ン形成時における寸法管理パターンとメモリセル内部を
示す平面図およびその断面図である。これらの図におい
て、1は81基板、2は下敷酸化膜、3はポリシリコン
膜をエッチングして形成したメモリトランジスタと選択
トランジスタのゲート電i、3aは同じくポリンリコレ
膜をエッチングして形成した寸法管理パターンである。
FIGS. 2(a) and 2(b) show an example of a conventional dimension management pattern of this type. FIGS. 2(a) and 2(b) are a plan view and a cross-sectional view showing the dimension management pattern and the inside of the memory cell during gate pattern formation. In these figures, 1 is the 81 substrate, 2 is the underlying oxide film, 3 is the gate electrode i of the memory transistor and selection transistor formed by etching the polysilicon film, and 3a is the dimension control board also formed by etching the polysilicon film. It's a pattern.

そして、A,Bは寸法管理パターン部分と、メモリセル
内部とをそれぞれ示している。なお、寸法管理バターノ
3aがL字形をしているのは、ステ・ソバの収差により
X方向のライノとy方向のライ,の線輻が露光現像後に
違ってくることのチェックのためである。
A and B indicate the dimension management pattern portion and the inside of the memory cell, respectively. The reason why the dimension control baton 3a is L-shaped is to check that the line convergence between the line in the X direction and the line in the y direction differs after exposure and development due to Ste-Soba aberration.

次に、従来の半導体装置の製造に伴う寸法管理バターノ
の形成方法およびその機能について第3図(a)   
(b)を参照して説明する。
Next, FIG. 3(a) shows a method of forming a dimensional control pattern and its function in the conventional manufacturing of semiconductor devices.
This will be explained with reference to (b).

第3図(a)に示すように、ポリンリコンからなるゲー
1− 膜3 ’の上にレジスト等によりマスクパターン
4を形成し、これをマスクとして、プラズマエソチノグ
等の方法により、第3図(b)に示すように、ゲート膜
3′を工・ソチノグ加工する。
As shown in FIG. 3(a), a mask pattern 4 is formed using a resist or the like on the polygonal silicon film 3', and using this as a mask, a method such as plasma etching is applied to the mask pattern 4 as shown in FIG. As shown in FIG. 3(b), the gate film 3' is etched and processed.

前述の第2図(a)   (b)は、第3図(a)(b
)のマスクパターン4を除去した後の図である。第2図
(b)に示す寸法管理パターン3aの寸法L3と、メモ
リセル内部のゲート電極3の寸法L4との相関をあらか
しめ採っておき、製造工程のエッチ冫グ終了後に寸法管
理パターン3aの寸法L3を測定することによって、第
2図(b)に示すメモリセル内部のゲー1〜電極3の寸
法L4を推定することを機能として有する。
The above-mentioned Figures 2(a) and (b) are similar to Figures 3(a) and (b).
) after removing the mask pattern 4. The correlation between the dimension L3 of the dimension management pattern 3a shown in FIG. Its function is to estimate the dimension L4 of the gates 1 to 3 inside the memory cell shown in FIG. 2(b) by measuring the dimension L3.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来の寸法管理バクーン3aでは、パターン形成時のエ
ッチング特性により、寸法管理パターン3aの寸iL3
のウエハ面内でのばらつきと、メモリセル内部の任意の
ゲート電極3の寸法L4のウエハ面内でのばらつきに著
しい差があり、双方の相関が採れず、メモリセル内部の
ゲート電極3の寸法L4の推定が困難であった。
In the conventional dimension control pattern 3a, the dimension iL3 of the dimension control pattern 3a is determined by the etching characteristics during pattern formation.
There is a significant difference between the variation within the wafer plane and the variation within the wafer plane of the dimension L4 of any gate electrode 3 inside the memory cell, and a correlation between the two cannot be established. It was difficult to estimate L4.

この原因を究明すると、ガス中に含まれるカーボンや、
エッチング中にレジストがスパッタされることにより生
成するカーボンが被エッチング膜のパターンの側壁保護
膜の形成に大きく関与しているためと思われる。したが
って、メモリセル部分のようにパターンが密な部分では
、パターンの側壁の単位面積当りに寄与するカーボン量
がパタンが殊な部分よりも少なくなり、結果としてばら
つきが生ずることになる。
When the cause of this was investigated, it was found that carbon contained in the gas,
This is believed to be because carbon generated by sputtering of the resist during etching is largely involved in the formation of the sidewall protective film of the pattern of the film to be etched. Therefore, in areas with dense patterns such as memory cell areas, the amount of carbon that contributes per unit area of the sidewalls of the pattern is smaller than in areas with special patterns, resulting in variations.

この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、寸法管理パターンの寸法の9ェハ面内てのばらつ
きと、メモリセル内部の任意のゲート電極の寸法とのば
らつきを定性的に同じにし、寸法管理バターレの寸法を
測定することによって、メモリセ)L内部の任意のゲー
ト電極の寸法を推定することを可能にした半導体装置の
製造方法を得ることを目的とするものである。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and qualitatively reduces the variation in the dimension of the dimension management pattern within nine wafer planes and the variation in the dimension of any gate electrode inside the memory cell. The object of the present invention is to obtain a method for manufacturing a semiconductor device that makes it possible to estimate the dimensions of an arbitrary gate electrode inside a memory cell (L) by measuring the dimensions of a dimension control butterfly.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明に係る半導体装置の製造方法は、寸法管理バタ
ーノの近傍にダミーパターンを配設し、このダミーパタ
ーンを備えた寸法管理パターンにより半導体装置のゲー
ト電極の寸法をモニタするものである。
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a dummy pattern is disposed near a dimension control pattern, and the dimension of a gate electrode of a semiconductor device is monitored by the dimension control pattern including the dummy pattern.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、寸法管理パターンの付近にダミー
バクーンを配設することから、寸法管理パターッの寸法
のウェ,、面内でのばらつきが、メモリセル内部の任意
のゲー1−電極の寸法のウエハ面内でのばらつきと定性
的に同様になり、パクーシ形成後のメモリセル内部の任
意のゲート電極の寸法を正確にモニタできるようになる
In this invention, since the dummy vacuum is disposed near the dimension control pattern, variations in the dimensions of the dimension control pattern within the wafer surface can be reduced to the wafer dimension of any gate electrode inside the memory cell. This is qualitatively similar to the in-plane variation, and it becomes possible to accurately monitor the dimensions of any gate electrode inside the memory cell after Pakushi formation.

〔実施例〕〔Example〕

第1図(a),(b)はこの発明の一実施例の構造を示
す正面図および断面図である。これらの図において、第
2図,第3図と同一符号は同じものを示し.11,12
は前記寸法管理パターン3aの近傍に配設したダミーパ
ターンであり、L1は前記寸法管理パターン3aのパタ
ーン幅、L2はメモリセル内部のゲートパターンのパタ
ーン幅である。
FIGS. 1(a) and 1(b) are a front view and a sectional view showing the structure of an embodiment of the present invention. In these figures, the same symbols as in Figures 2 and 3 indicate the same things. 11,12
is a dummy pattern disposed near the dimension management pattern 3a, L1 is the pattern width of the dimension management pattern 3a, and L2 is the pattern width of the gate pattern inside the memory cell.

ここで、ダミーパターン11を配設した寸法管理パター
ン3aを用いた場合、寸法管理パターン3aの環境とゲ
ート電極の環境は近似したものとなり、パターン形成後
のメモリセル内部のゲート電極3の寸法L2のウエハ面
内でのばらつきとの相関が著しく改善されるため、この
寸法管理パターン3aの寸法L1を測定することにより
、メモリセル内部のゲー1−電極3の寸法L2の正確な
モニタが可能となる。
Here, when the dimension management pattern 3a in which the dummy pattern 11 is arranged is used, the environment of the dimension management pattern 3a and the environment of the gate electrode are similar, and the dimension L2 of the gate electrode 3 inside the memory cell after pattern formation. Since the correlation with the variation within the wafer plane is significantly improved, by measuring the dimension L1 of this dimension management pattern 3a, it is possible to accurately monitor the dimension L2 of the gate electrode 3 inside the memory cell. Become.

なお、上記実施例では、寸法管理バクーン3aの左右に
2本ずつのダミーパターン11.12を配設したが、ダ
ミーバター,11,12の形状および大きさは任意でよ
い。ただし、ダミーバタン11.12と寸法管理バター
,3aとのスベス幅LSには、最適値が存在しており、
ダミーパターシ11.12を配設する場合、あらかしめ
その最適値を実験により求めておくことが望ましい。
In the above embodiment, two dummy patterns 11 and 12 are provided on each side of the dimension control bag 3a, but the shapes and sizes of the dummy patterns 11 and 12 may be arbitrary. However, there is an optimum value for the smooth width LS between the dummy batten 11.12 and the dimension control butter 3a,
When arranging the dummy patterns 11 and 12, it is desirable to have a rough idea of the values and find their optimum values through experiments.

例えば、SF6F113のガス比が1:13の場合、ス
ペース幅が1.5μmまでであればばらつきに有意差が
生じないが、20μmにするとしきい値的に有意差が生
してしまう。
For example, when the gas ratio of SF6F113 is 1:13, there is no significant difference in variation if the space width is up to 1.5 μm, but if it is 20 μm, a significant difference occurs in terms of threshold value.

また、上記実施例では、ゲーI−電極3および寸法管理
パターン3aの材質はポリシリコンであるとしたが、他
のどのような材質でもよい。
Further, in the above embodiment, the material of the gate I-electrode 3 and the dimension management pattern 3a is polysilicon, but any other material may be used.

さらに、ダミーパターン11,12を配設した寸法管理
パターン3aは、ダイリングラインを含めて、チップ内
のどの個所に配置してもよい。
Furthermore, the dimension management pattern 3a in which the dummy patterns 11 and 12 are arranged may be placed anywhere within the chip, including the die ring line.

また、この発明はメモリセルのみならず、周辺回路にも
適用することができる。
Further, the present invention can be applied not only to memory cells but also to peripheral circuits.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明は、以上説明したとおり、あらかじめLティク
ル上に寸法管理パターンの付近に適切な距離をおいて、
ダミーパターンを配設しておくことにより、半導体装置
の各製造工程のパクー,形成後において、この寸法管理
バターノの寸法を測定することにより、メモリセル内部
の任意のゲ1一電極の寸法のウエハ面内でのばらつきを
定性的に正確にモニタできるようになり、歩留りの高い
半導体装置の製造方法が得られろ効果がある。
As explained above, this invention places an appropriate distance in advance near the dimension management pattern on the L tickle,
By arranging a dummy pattern, the dimensions of this dimension control pattern can be measured after each manufacturing process of the semiconductor device, and the dimensions of the wafer with the dimensions of any one of the electrodes inside the memory cell can be measured. It is possible to qualitatively and accurately monitor in-plane variations, which has the effect of providing a method for manufacturing semiconductor devices with high yield.

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

第1図(a),(b)はこの発明の一実施例を示す平面
図および断面図、第2図(a),(b)は従来例を示す
第1図と同様な図、第3図(.)(b)は従来の寸法管
理パターンおよびメモリセル内部のパターンの形成方法
を説明するための断面図である。 図において、1は31基板、2は下敷酸化膜、3はゲー
ト電極、3aは寸法管理パターン、11,12はダミー
パターンである。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を小す。 第 1 図 11,12  ダくーバターシ 第 2 図 手 市化 補 正 意 (自発) 平成 3年 2月21 日 3.補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所    東京都千代圧区丸の内二丁目2番3号名
 称  (601)三菱電機株式会社代表者 志 岐 
守 哉 4.代 理 住所 人 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 (連絡先03(3213)3421特許部)5.補正の
対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6.補正の内容 明細書の第7頁9行の「20μ1」 μm」と補正する。 を、[2.0 以
FIGS. 1(a) and (b) are a plan view and a sectional view showing an embodiment of the present invention, FIGS. 2(a) and (b) are views similar to FIG. 1 showing a conventional example, and FIG. Figure (.) (b) is a cross-sectional view for explaining a conventional method of forming a dimension management pattern and a pattern inside a memory cell. In the figure, 1 is a 31 substrate, 2 is an underlying oxide film, 3 is a gate electrode, 3a is a dimension control pattern, and 11 and 12 are dummy patterns. Note that the same reference numerals in each figure represent the same or equivalent parts. 1st Figures 11, 12 2nd Figure 1. Intention to amend cityization (voluntary initiative) February 21, 1991 3. Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant Address 2-2-3 Marunouchi, Chiyotsu-ku, Tokyo Name (601) Mitsubishi Electric Corporation Representative Shiki
Moriya 4. Proxy address: 2-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo (contact number: 03 (3213) 3421 Patent Department) 5. Detailed description of the invention in the specification subject to amendment 6. The correction is made as "20μ1" μm on page 7, line 9 of the detailed description of the amendment. , [2.0 and above]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] カーボン系のガスを含んだエッチングガスを用いてメモ
リセルのゲート製造工程のエッチングを行うに際し、前
記メモリセル内のゲート電極の寸法を管理するためにチ
ップ内の所要個所に寸法管理パターンを設け、この寸法
管理パターンの寸法と、前記メモリセルのゲート電極の
寸法との相関をあらかじめ採っておき、前記寸法管理パ
ターンの寸法を測定することにより、前記メモリセルの
ゲート電極の寸法をモニタする方法において、前記寸法
管理パターンの近傍にダミーパターンを配設しておき、
このダミーパターンを備えた寸法管理パターンの寸法に
より前記メモリセル内のゲート電極の寸法をモニタする
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
When performing etching in the gate manufacturing process of a memory cell using an etching gas containing a carbon-based gas, a dimension control pattern is provided at required locations within the chip in order to control the dimensions of the gate electrode in the memory cell, In the method of monitoring the dimensions of the gate electrode of the memory cell by taking a correlation between the dimensions of the dimension management pattern and the dimensions of the gate electrode of the memory cell in advance and measuring the dimensions of the dimension management pattern. , a dummy pattern is arranged near the dimension management pattern,
A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that a dimension of a gate electrode in the memory cell is monitored based on a dimension of a dimension management pattern including the dummy pattern.
JP2014406A 1990-01-23 1990-01-23 Manufacture of semiconductor device Pending JPH03218010A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100300055B1 (en) * 1998-10-22 2001-10-19 김영환 Evaluating method for size of gate in semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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