JPH08236506A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Abstract
最小寸法が従来の光リソグラフィ技術で用いられてきた
光の波長より短くなった場合等、半導体装置の微細な加
工が要せられるときも、この微細加工を必ずしもより高
度なリソグラフィ技術などを用いる必要なく、簡易な構
成で形成できる技術を提供する。 【構成】 被加工下地2(絶縁膜等)上にパターン状に
レジスト3を形成し、該パターン状のレジストをマスク
として下地の加工を行う工程を有する半導体装置の製造
方法において、レジストには堆積物が付着し、下地には
堆積物が付着しないガス系を用いて堆積を行う。
Description
に関する。本発明は、各種の半導体装置の分野において
適用することができる。
その微細化・集積化がますます進行している。ところ
で、このような半導体装置の高集積化を支えてきたフォ
トリソグラフィ技術は、今曲がり角にさしかかっている
と言われている。これは、加工の対象となる半導体集積
回路パターンの最小寸法が、従来工業的に広く利用され
てきた光リソグラフィ技術で用いられた光の波長と、同
程度になってきたことによる。
としては、高集積化の尺度でもあるDRAMで代表され
るように、1MDRAMで1.3μm、4MDRAMで
0.8μmと微細化し、16MDRAMではすでにg線
の波長と同程度の0.5μmが行われている。さらに、
64MDRAMでは0.4μm以下の寸法が要求され、
i線の波長と同程度になると予想されている。
実現するリソグラフィ技術にも技術革新が要求されてい
る。しかしながら、従来の光リソグラフィ技術では、上
記した露光波長より短い寸法の加工を工業的に経験した
ことがないのが実状である。従って、転写用露光光の波
長を従来の水銀灯の輝線であるg線、もしくはi線とす
る限り、さらに微細化を進めるには、なんらかの新たな
像形成技術を用いなければならない。一方、従来と同様
にパターン寸法より短い転写波長を用いようとすれば、
エキシマレーザー等、さらに短い波長の利用を考えなけ
ればならない。また、短波長化に比べ、半導体集積回路
パターンの最小寸法の微細化の傾向の方が急であるた
め、世代ごとの短波長化が要求される可能性も高い。
用いて更に具体的に説明すると、次のとおりである。
基板1であるシリコンウェハー等の上に、被加工下地で
ある絶縁膜層2として、例えば二酸化珪素(SiO2 )
を形成する。配線と電気的接続を行うためのコンタクト
孔を形成するため、その上部にリソグラフィ法によりレ
ジスト3をパターン状に形成し、これを用いて開口部4
のパターニングを行う。これにより図4の構造を得る。
エッチングを行い、コンタクト孔5を形成するものとす
る(図5)。
レジスト開口部4の径の寸法に依存する。従って、より
微細化のコンタクト孔5を形成するためには、より高度
のリソグラフィ技術を用いて、開口部4の径寸法を小さ
くする必要がある。
細化な加工を実現するためには、より高度のリソグラフ
ィ技術を用いればよいわけであるが、かかるリソグラフ
ィ技術の高度化は容易ではない。
たもので、半導体装置の微細な加工が要せられる場合、
例えば、加工の対象となる半導体集積回路パターンの最
小寸法が、従来の光リソグラフィ技術で用いられてきた
光の波長より短くなった場合においても、このような微
細な加工を必ずしもより高度なリソグラフィ技術などを
用いる必要なく、簡易な構成で形成できる半導体装置の
製造方法を提供しようとするものである。
造方法においては、上記目的を達成するため、被加工下
地上にパターン状にレジストを形成し、該パターン状の
レジストをマスクとして下地の加工を行う工程を有する
半導体装置の製造方法において、前記レジストには堆積
物が付着し、前記下地には堆積物が付着しないガス系を
用いて堆積を行う工程を含む構成とした。
ジストにのみ堆積物を付着させるので、レジスト側壁に
堆積物が形成され、その結果レジストの開口部(レジス
ト間の開口)が狭くなる。よって、このように開口部の
狭くなったレジストをマスクに用いることにより、特に
高度なリソグラフィ技術を用いなくても、従来より微細
な加工が可能となる。
する。但し当然のことではあるが、本発明は以下の実施
例により限定を受けるものではない。
できる微細化・集積化したシリコン半導体装置に具体化
したものである。
リソグラフィ技術を用いる必要なく、微細なコンタクト
孔を形成する。
レジスト開口部側壁に堆積膜を形成することにより、従
来と同様のリソグラフィ技術により、従来よりも微細な
加工を実施するものである。本実施例の工程を示す図1
ないし図3を参照する。
地2(ここでは絶縁膜層)上にパターン状にレジスト3
を形成し、該パターン状のレジスト3をマスクとして下
地の加工を行う際、レジスト3には堆積物6が付着し、
下地2(絶縁膜層)には堆積物6が付着しないガス系を
用いて、堆積を行う(図2)。
化物または窒化物とすることができ、ここではSiO2
とした。
フッ素とを構成元素とするガス種(具体的にはCH
F3 )を含むものを用いた。
することにより、選択的に付着を行わせるようにした。
リコン窒化物でもよい)上にパターン状にレジスト3を
形成し、該パターン状のレジストをマスクとして下地シ
リコン酸化物2(またはシリコン窒化物)の加工を行う
工程を有する半導体装置の製造方法において、レジスト
3には堆積物が付着し、前記下地シリコン酸化物3(ま
たはシリコン窒化物)には堆積物が付着しない圧力下で
少なくとも炭素とフッ素とを構成元素とするガス種を用
いて堆積を行った。
おりである。まず図1を参照して説明する。
ハー上に、絶縁膜層2として、例えば二酸化珪素(Si
O2 )を形成する。その上部に配線と電気的接続を行う
ためのコンタクト孔を形成するため、リソグラフィ法に
より、開口部4を有するパターン状のレジスト3を形成
する。以上により図1の構造を得る。
記の条件にて、レジスト側壁及びレジスト上のみに堆積
物6を成膜する。 ガ ス :CHF3 /Ar=20/200sccm 圧 力 :30Pa(225mTorr) RF出力:200W
ある絶縁膜層には堆積物が付着せず、レジスト3にのみ
堆積物6が付着して堆積膜となる堆積を実現できた。な
お、堆積物は、炭素系ポリマー(その炭素はガス種及び
/またはレジストに由来すると考えられる)を主成分と
するものと推定される。
したが、低圧にした方が、より狭い開口部4においても
堆積物がレジスト側壁に付着するので、より微細な加工
に適切だからである。
少なくとも有するガス種であるCHF3 を用いて好結果
を得るが、その他C2 H2 F4 等を用いることもでき
る。
Arの量は、堆積を進行させ得るように励起がなされる
程度用いればよい。
6)形成反応時、レジスト開口部4の絶縁膜層2上には
堆積は成されず、ここには堆積膜は形成されない。これ
は、CHF3 の分解物により、絶縁膜層2が若干エッチ
ングされ、その時生じる酸素と堆積物が反応するためと
考えられる。
上を除く、レジスト側壁及びレジスト上のみに堆積物6
が成膜されて図2の構造を得る。
れたことにより、レジスト開口部4の径は小さくなる。
この後、例えばRIE装置を用いて、下記の条件にて異
方性エッチングを行うことにより、レジストパターニン
グした当初の開口部4の径より、更に微細な接続孔(コ
ンタクト)孔7を形成することが可能となる(図3参
照)。
/20/400sccm 圧 力 :30Pa(225mTorr) RF出力:1000W
るようにした。特にここでは、堆積時の出力を制御する
ことにより、レジストの側壁にのみ堆積物を付着させ
た。
することにより、レジストの側壁にのみ堆積物を付着さ
せるフォトリソグラフィ工程を備えた半導体装置の製造
方法として、本発明を具体化したものである。
では200W)とすることにより、レジストの側壁にの
み、堆積物を付着させる構成にした。
出力にしても、同様のレジスト側壁にのみへの堆積物の
成膜を実現できる。
てシリコンナイトライド(Si3 N4 )を絶縁膜層2と
して形成して、その他は同様に実施した。これにより、
実施例1,2と同様の結果を得ることができた。
工が要せられる場合、例えば、加工の対象となる半導体
集積回路パターンの最小寸法が従来の光リソグラフィ技
術で用いられてきた光の波長より短くなった場合におい
ても、かかる微細な加工を必ずしもより高度なリソグラ
フィ技術などを用いる必要なく、簡易な構成で実現する
ことができた。
る(1)。
る(2)。
る(3)。
(1)。
(2)。
Claims (9)
- 【請求項1】被加工下地上にパターン状にレジストを形
成し、該パターン状のレジストをマスクとして下地の加
工を行う工程を有する半導体装置の製造方法において、 前記レジストには堆積物が付着し、前記下地には堆積物
が付着しないガス系を用いて堆積を行う工程を含むこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】前記被加工下地が絶縁膜である請求項1に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】前記被加工下地がシリコンの酸化物または
窒化物である請求項2に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】前記ガス系が少なくとも炭素とフッ素とを
構成元素とするガス種を含むものである請求項1に記載
の半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】堆積時の雰囲気圧力を制御することにより
選択的に付着を行わせることを特徴とする請求項4に記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】堆積時の出力を制御することにより、レジ
ストの側壁にのみ堆積物を付着させることを特徴とする
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】シリコン酸化物またはシリコン窒化物上に
パターン状にレジストを形成し、該パターン状のレジス
トをマスクとして下地シリコン酸化物またはシリコン窒
化物の加工を行う工程を有する半導体装置の製造方法に
おいて、 前記レジストには堆積物が付着し、前記下地シリコン酸
化物またはシリコン窒化物には堆積物が付着しない圧力
下で少なくとも炭素とフッ素とを構成元素とするガス種
を用いて堆積を行う工程を含むことを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項8】堆積時の雰囲気圧力を制御することにより
選択的に付着を行わせることを特徴とする請求項7に記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項9】堆積時の出力を制御することにより、レジ
ストの側壁にのみ堆積物を付着させることを特徴とする
請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04058195A JP3685832B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04058195A JP3685832B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236506A true JPH08236506A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3685832B2 JP3685832B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=12584465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04058195A Expired - Fee Related JP3685832B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 半導体装置の製造方法 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3685832B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006514783A (ja) * | 2002-10-11 | 2006-05-11 | ラム リサーチ コーポレーション | プラズマエッチングのパフォーマンスを改善する方法 |
| JP2006209128A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Applied Materials Inc | 保護マスクを使用したホトマスクプラズマエッチング方法 |
| JP2007503720A (ja) * | 2003-08-26 | 2007-02-22 | ラム リサーチ コーポレーション | フィーチャ微小寸法の低減 |
| JP2010506428A (ja) * | 2006-10-10 | 2010-02-25 | ラム リサーチ コーポレーション | フッ素除去プロセス |
| US8642136B2 (en) | 2008-10-08 | 2014-02-04 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing method and substrate processing apparatus for performing a deposition process and calculating a termination time of the deposition process |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP04058195A patent/JP3685832B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8642136B2 (en) | 2008-10-08 | 2014-02-04 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing method and substrate processing apparatus for performing a deposition process and calculating a termination time of the deposition process |
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