JPH0480921A - Semiconductor manufacturing method - Google Patents
Semiconductor manufacturing methodInfo
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- JPH0480921A JPH0480921A JP2195852A JP19585290A JPH0480921A JP H0480921 A JPH0480921 A JP H0480921A JP 2195852 A JP2195852 A JP 2195852A JP 19585290 A JP19585290 A JP 19585290A JP H0480921 A JPH0480921 A JP H0480921A
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- silicon nitride
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体製造プロセス中、ドライエツチングを
用いるバターニング方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a patterning method using dry etching during a semiconductor manufacturing process.
現在、ドライエツチングでエツチングされる膜には、シ
リコン酸化Ni1(Si02)、窒化ケイ素膜(3ix
Ny)、多結晶シリコンIll (P o l ySi
)、アルミニウム(A1)などがある。Currently, the films etched by dry etching include silicon oxide Ni1 (Si02), silicon nitride film (3ix
Ny), polycrystalline silicon Ill (P olySi
), aluminum (A1), etc.
第1図はシリコン酸化膜1上の窒化ケイ素膜2をパター
ニングする例を示すICチップの要部の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a main part of an IC chip showing an example of patterning a silicon nitride film 2 on a silicon oxide film 1.
記号3はポジ型レジストを示す。Symbol 3 indicates a positive resist.
窒化ケイ素膜2上にポジ型レジスト3のバターニングを
行い(第1図(a))、窒化ケイ素膜2をドライエツチ
ングしく第1図(b))、ポジ型レジスト3を剥離する
(第1図(C))、 このとき、 ドライエツチング
のローディング効果(密なパターンより粗なパターン部
の方がよりエツチングされる。)によりICチップ内の
粗なパターンより密なパターン部のエツチング寸法は広
くなり(第1図(c)のle>1+)、チップ内の寸法
バラツキを生ずる。A positive resist 3 is patterned on the silicon nitride film 2 (FIG. 1(a)), the silicon nitride film 2 is dry-etched (FIG. 1(b)), and the positive resist 3 is peeled off (first step). (Figure (C)), At this time, due to the loading effect of dry etching (coarse pattern areas are etched more than dense patterns), the etching dimensions of dense pattern areas are wider than those of coarse patterns in the IC chip. (le>1+ in FIG. 1(c)), resulting in dimensional variation within the chip.
しかしながら、上記寸法バラツキはICチップ内の素子
能力や特性のバラツキを生み、そのバラツキがある範囲
を越すとICチップの信頼性を落とすだけでなく、−チ
ップ全体の能力あるいは特性を律速する場合不良チップ
になる可能性がある。However, the above-mentioned dimensional variations cause variations in the capabilities and characteristics of the elements within the IC chip, and when these variations exceed a certain range, they not only reduce the reliability of the IC chip, but also lead to failures when determining the overall capability or characteristics of the chip. Could be a chip.
特に微細化が進むにつれてこの傾向は大きくなる。In particular, this tendency becomes more pronounced as miniaturization progresses.
さて、このチップ内のエツチング寸法バラツキを抑える
方法として、チップ内の寸法バラツキを考慮したマスク
またはレチクルを使う方法が考えられる。しかしバラツ
キに合わせマスクまたはレチクル内の寸法をリニアに変
化させて作るのは回能である。又、粗なパターン部にダ
ミーパターンを隣接させ、密なパターンに変えてしまう
ことも考えられる。しかしマクロな粗密(例えばICチ
ップの周辺部とセル内)の違いには対応出来ても、その
差が小さくなれば対応に限界が出て来る。又、ローディ
ング効果のないウェットエッチだけを使用する方法も考
えられるが、ドライエッチの特長である異方性エッチ(
エツチングの速度が方向により差がある。)が微細化の
進むIC製造プロセスには不可欠であることからこの方
法も回能である。Now, as a method of suppressing this variation in etching dimensions within a chip, it is possible to use a mask or reticle that takes into account the variation in dimensions within a chip. However, it is a function to linearly change the dimensions within a mask or reticle to accommodate the variations. It is also conceivable that a dummy pattern is placed adjacent to a coarse pattern portion to change it to a dense pattern. However, even if it is possible to deal with macroscopic differences in density (for example, between the periphery of an IC chip and the inside of a cell), if the difference becomes small, there will be a limit to what can be done. Another option is to use only wet etching, which has no loading effect, but the advantage of dry etching is anisotropic etching (
The etching speed differs depending on the direction. ) is indispensable in the increasingly miniaturized IC manufacturing process, so this method is also useful.
そこで、本発明の目的は既存のマスク、レチクルを使用
してローディング効果のあるドライエツチングを行って
も、チップ内のエツチング1法バラツキをなくすことに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to eliminate variations in etching methods within a chip even when dry etching with a loading effect is performed using existing masks and reticles.
このため本発明では、半導体製造プロセス中ドライエツ
チングを用いるパターニング工程において、予め所定の
厚さより厚く形成された被エツチング層上に通常と反対
にレジストのパターニングを行い、被エツチング層を所
定の厚さにエツチングし被エツチング層に溝部を形成し
、レジスト剥離後再度レジスト塗布しレジストの全面エ
ツチングによって前記被エツチング層溝部にのみレジス
トが残る状態にし、被エツチング層を完全にエツチング
することを特徴とする。For this reason, in the present invention, in a patterning process using dry etching during the semiconductor manufacturing process, a resist is patterned on a layer to be etched which has been formed thicker than a predetermined thickness in advance, contrary to the usual method, and the layer to be etched is patterned to a predetermined thickness. The etching process is characterized in that a groove is formed in the layer to be etched, and after the resist is removed, the resist is applied again and the entire surface of the resist is etched so that the resist remains only in the groove of the layer to be etched, thereby completely etching the layer to be etched. .
本発明の上記の方法によれば、被エツチング層を2度エ
ツチングするが1度目と2度目とでエツチングされるパ
ターンが正反対であり、ローディング効果が1度目と2
度目とで相反し、打ち消すことになる。結果としてチッ
プ内のエツチング寸法バラツキが抑えられる。According to the above method of the present invention, the layer to be etched is etched twice, but the patterns etched in the first and second times are completely opposite, and the loading effect is different from that in the first and second times.
It will conflict with the second time and cancel it out. As a result, variations in etching dimensions within the chip can be suppressed.
第2図は本発明の実施例における工程の流れを示すIC
チップ内要部の断面図である。記号1はシリコン酸化膜
、2が窒化ケイ素膜、3はポジ型レジスト、4はネガ型
レジストを示す。Figure 2 is an IC diagram showing the process flow in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the main parts inside the chip. Symbol 1 represents a silicon oxide film, 2 represents a silicon nitride film, 3 represents a positive resist, and 4 represents a negative resist.
第2図の実施例では、1度目のエツチング(第2図(d
))で全くエツチングされない部分(L1+またはL−
12に相当)は、パターンの粗の部分でローディング効
果により細く仕上る(L−IIに対するL−1aを示す
)が、この部分は2度目のエツチング(第2図(h))
でエツチングされる部分(liに相当)に変わるためロ
ーディング効果により太く仕上る作用が働き、1度目の
ローディング効果を打ち消している。In the embodiment shown in Fig. 2, the first etching (Fig. 2 (d)
)) is not etched at all (L1+ or L-
12) is finely finished due to the loading effect in the coarse part of the pattern (L-1a is shown relative to L-II), but this part is etched for the second time (Fig. 2 (h)).
Since this changes to the etched part (corresponding to li), the loading effect works to thicken the area, canceling out the first loading effect.
ここでドライエツチングのローディング効果が結果的に
相殺されたため、チップ内のエツチング寸法バラツキは
抑えられる。またドライエツチングが基本的に異方性で
あることから微細なパターンでより効果を発揮し、マス
ク、レチクルも既存のもので行うことが出来る。Here, since the loading effect of dry etching is canceled out as a result, variations in etching size within the chip can be suppressed. Furthermore, since dry etching is basically anisotropic, it is more effective with fine patterns, and can be performed using existing masks and reticles.
第2図(a)は、シリコン酸化膜1の表面にシラン(S
iHa)、アンモニア(NHs)、水素(He)、90
0℃以下のプラズマCVDによる窒化ケイ素膜2を(従
来方法での膜厚を150OAとすれば、その倍の)30
00A堆積させた図である。窒化ケイ素膜2上にネガ型
レジスト4を塗布、露光、現像してレジストパターンを
作る(第2図(b))、 ここで感光部分が現像液に
不溶化するネガ型レジストを使用したのは、前述の従来
技術(第1図)で感光部分が現像液に可溶化するポジ型
レジストを使用例として挙げており、本発明の1回目の
レジストパターンは従来技術のレジストパターンと正反
対にしなければならないためである0次にプラズマ中、
フッ素(F)系のガスを用い窒化ケイ素膜2を1500
人ドライエツチングする(第2図(C))、 ネガ型
レジスト4を剥離(第2図(d) ) L、ポジ型レジ
スト3を塗布(この場合パターニングを行わないためネ
ガ型レジストでもよい)、次のドライエツチングで窒化
ケイ素膜2の溝部(第2図(d)の11又は12部に相
当)に確実にポジ型レジスト3を残すことを目的として
いるため、塗布時ポジ型レジスト3の表面が平担化する
よう2000〜3000人位に厚く塗る(第2図(e)
)、 プラズマ中、酸素(O2)及びフッ素(F)系
のガスを用い、ポジ型レジスト3の全面ドライエツチン
グを行い窒化ケイ素膜の溝部にのみポジ型レジストが残
る状態にする(第2図(f))、 次にポジ型レジス
トがあまりエツチングされないよう[8(02)/フッ
素(F)ガス比を小さくしてプラズマ中窒化ケイ素膜2
を完全にドライエツチングする(第2図(g))、
ポジ型レジストを剥離し第2図(h)に至りパターニン
グは完了する。FIG. 2(a) shows silane (S) on the surface of the silicon oxide film 1.
iHa), ammonia (NHs), hydrogen (He), 90
The silicon nitride film 2 is made by plasma CVD at 0°C or below (if the film thickness in the conventional method is 150 OA, it is twice that).
It is a figure where 00A was deposited. A negative resist 4 is applied onto the silicon nitride film 2, exposed to light, and developed to form a resist pattern (Fig. 2(b)). Here, a negative resist whose photosensitive areas become insoluble in the developer was used. The above-mentioned prior art (Figure 1) uses a positive resist in which the photosensitive area is soluble in a developer as an example of use, and the first resist pattern of the present invention must be the exact opposite of the resist pattern of the prior art. In the zero-order plasma,
The silicon nitride film 2 was deposited at 1500 nm using a fluorine (F)-based gas.
Perform dry etching (Figure 2 (C)), peel off the negative resist 4 (Figure 2 (d)), apply positive resist 3 (in this case, negative resist may be used since patterning is not performed), Since the purpose of the next dry etching is to ensure that the positive resist 3 remains in the groove part (corresponding to parts 11 or 12 in FIG. 2(d)) of the silicon nitride film 2, the surface of the positive resist 3 during coating is Apply it thickly to about 2,000 to 3,000 people so that it is evenly distributed (Figure 2 (e)
), dry etching the entire surface of the positive resist 3 using oxygen (O2) and fluorine (F) based gas in plasma to leave the positive resist 3 only in the grooves of the silicon nitride film (see Figure 2 ( f)) Next, the silicon nitride film 2 was etched in the plasma by reducing the 8(02)/fluorine (F) gas ratio so that the positive resist was not etched too much.
completely dry etched (Fig. 2 (g)),
The positive resist is peeled off and the patterning is completed as shown in FIG. 2(h).
なお、本発明はパターンの粗密関係から発生するローデ
ィング効果のみならず、 ドライエツチング装置自体が
持つウェーハ面内のエツチングバラツキの抑止にも適用
できる。また膜の種類によらないため広く色々な被ドラ
イエツチング展に適用出来る。Note that the present invention is applicable not only to the loading effect caused by the pattern density relationship, but also to the suppression of etching variations within the wafer surface that the dry etching apparatus itself has. Furthermore, since it does not depend on the type of film, it can be applied to a wide variety of dry etching applications.
上述のように、本発明はドライエツチングが持つローデ
ィング効果を相殺するため、従来のマスク・レチクルに
てエツチング寸法バラツキを抑え、チップ内及びチップ
間の素子特性を均一にする効果を有する。As described above, the present invention has the effect of suppressing etching size variations in conventional masks and reticles and making device characteristics uniform within a chip and between chips in order to offset the loading effect of dry etching.
第1図(a)〜(c)は、従来の半導体製造プロセス中
のドライエツチングを用いたパターニング工程の流れを
示すICチップ内パターン部の断面図、第2図(a)〜
(h)は、本発明の実施例を示すICチップ内パターン
部の断面図。
1・・・シリコン酸化膜
2・・・窒化ケイ1f:M
3・・・ポジ型レジスト
4・・・ネガ型レジスト
以 上
窮1目國)
z
トーー→
占
姉1目(り
組
本、
メ]72
め2昭(1)
褥2目(b)
躬2図(O)
埴2回/d)FIGS. 1(a) to 1(c) are cross-sectional views of a pattern portion within an IC chip showing the flow of a patterning process using dry etching in a conventional semiconductor manufacturing process, and FIGS. 2(a) to 2(c) are
(h) is a sectional view of a pattern part in an IC chip showing an embodiment of the present invention. 1...Silicon oxide film 2...Silicon nitride 1f: M 3...Positive resist 4...Negative resist or higher ] 72 Me 2 Akira (1) 夥 2 (b) 庬 2 (O) Hani 2 times/d)
Claims (1)
に通常と反対にレジストのパターニングを行い、被エッ
チング層を所定の厚さにエッチングし被エッチング層に
溝部を形成し、レジスト剥離後再度レジスト塗布しレジ
ストの全面エッチングによって前記被エッチング層溝部
にのみレジストが残る状態にし、被エッチング層を完全
にエッチングすることを特徴とする半導体製造方法。Resist is patterned on the layer to be etched, which has been formed thicker than a predetermined thickness, in the opposite way to the usual method, the layer to be etched is etched to a predetermined thickness, a groove is formed in the layer to be etched, and after the resist is removed, the resist is applied again. A method for manufacturing a semiconductor, comprising etching the entire surface of the resist so that the resist remains only in the groove portion of the layer to be etched, thereby completely etching the layer to be etched.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2195852A JPH0480921A (en) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | Semiconductor manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2195852A JPH0480921A (en) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | Semiconductor manufacturing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0480921A true JPH0480921A (en) | 1992-03-13 |
Family
ID=16348081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2195852A Pending JPH0480921A (en) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | Semiconductor manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0480921A (en) |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP2195852A patent/JPH0480921A/en active Pending
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