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JP4794809B2 - Patterning method for manufacturing integrated circuits - Google Patents
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JP4794809B2 JP2003015127A JP2003015127A JP4794809B2 JP 4794809 B2 JP4794809 B2 JP 4794809B2 JP 2003015127 A JP2003015127 A JP 2003015127A JP 2003015127 A JP2003015127 A JP 2003015127A JP 4794809 B2 JP4794809 B2 JP 4794809B2
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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Description

【発明の属する技術分野】
【0001】
本発明は集積回路を製造するパターン化方法に関する。より詳しくは、本発明は写真製版工程およびエッチング工程における制限を最少にすることができるパターン化方法に関する。
【従来技術】
【0002】
半導体デバイスの寸法が小さくなるにつれて、解像度に対する要求がこれに伴って高まっている。写真製版工程の解像度が光電露光に使用される光源の波長に依存するので、写真製版(またはエッチングと共に)工程を実行することによって得られたマスクパターンは最小距離分互いに分離することになる。さらに、マスクがエッチングマスクとして使用されれば、エッチングマスク内のギャップないし開口寸法を減少することでエッチング対象の下層にある種の悪影響を及ぼすことになる。
【0003】
現在は、フォトレジスト層をパターン化するための写真製版工程は、フォトレジスト層内のギャップないし開口部が3:1の最小アスペクト比を有するように設定される。しかし、フォトレジスト層はエッチングに耐え得るに十分な厚みを有していることも必要である。従って、デバイスの最小化をフォトレジスト層の厚みを直接減じることで達成することは困難である。
【0004】
フォトレジスト層の厚みを減じるために、エッチング抵抗の大きい材料を使用して製造された硬質マスク層がエッチングマスクとして用いられることが多い。換言すれば、この方法はフォトレジスト層を使用して硬質マスク層をパターン化し、次にエッチングマスクとして硬質マスク層を使用してその下層に材料層をパターン化する工程を含んでいる。硬質マスク層と下層材料層間で選択的にエッチングされるので、より厚みの薄い硬質マスク層を使用することができる。これによりフォトレジスト層の厚み条件を緩和し、さらに写真製版工程の制限をある程度緩和することになる。それでもなお、この方法には大きな欠点がある。第1に、硬質マスク層を形成する材料がパターン化されるべき材料層の材料特性に基づいて独自に選択されなければならない。従って、異なる硬質マスク層が異なる材料で作られた材料層をパターン化するのに使用されなければならず、従って、処理設計の複雑さが増加する。第2に、硬質マスク層およびフォトレジスト層が二つの異なる材料で作られるので、フォトレジスト層と硬質マスク層が少なくとも二つの別の工程で除去されなければならず、これによって製造の複雑さが増し、より高価になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の一つの目的は、写真製版工程における制限のうちのあるものを緩和できる集積回路を製造するためのパターン化方法を提供することである。
【0006】
本発明の第2の目的は、従来方法で硬質マスク層を使用することによって生じる欠点のいくつかを解決する集積回路を製造するパターン化方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
これらのおよび他の利点を達成するために、また本発明の目的に基づいて、ここに実施し概略的に説明するように、本発明は集積回路を製造するためのパターン化方法を提供する。第1に材料層が基板上に形成され、次にパターン化されたフォトレジスト層が材料層上に形成される。フォトレジスト層が写真製版工程でパターン化されるときに、このフォトレジスト層の厚さは制限を緩和するのに十分薄い。パターン化フォトレジストの寸法は限界寸法である。次に、化学式C x y およびCH m n (ここにx、y、m、nは整数)を有する反応ガスを使用したプラズマ化学気相成長法によってライナーがフォトレジスト層の表面上に形成されるが、このライナーの高さはその幅よりも大きい。換言すれば、フォトレジスト層の最上面上のライナーの厚みは、パターン化フォトレジスト層の側壁上のライナーの厚みを上回る。本発明において、ライナーは、例えば、プラズマ化学気相成長法(PECVD)によって形成されたポリマー化合物から作られる。その後、フォトレジスト層の側壁上のライナーが除去される。残りのライナーをエッチングマスクとして使用することにより、エッチング操作が材料層をパターン化するように実行される。最終的に、ライナーおよびフォトレジスト層が単一工程で一緒に除去される。
【0008】
本発明は集積回路を製造するための別のパターン化方法を提供する。第1に、材料層が基板上に形成され、次にフォトレジスト層が材料層上に形成される。フォトレジスト層は写真製版の制限を緩和するのに十分な厚さを有している。さらに、フォトレジスト層の寸法は目標とする限界寸法よりも小さい。従って、ライナーはフォトレジスト層上に形成されるが、フォトレジスト層上のライナーの寸法は目標の限界寸法と一致する。本発明において、ライナーはポリマー化合物であり、また例えばプラズマ化学気相成長法(PECVD)によって形成される。その後、フォトレジスト層の側壁上のライナーが除去される。エッチングマスクとして残っているライナーを使用することにより、エッチング操作が実行され材料層がパターン化される。最終的に、ライナーおよびフォトレジスト層が一緒に除去される。
【0009】
本発明において、より薄いフォトレジスト層が製造され、これによってデバイスの小型化のために写真製版における制限が緩和される。フォトレジスト層がエッチングに耐え得るには薄過ぎるが、フォトレジスト層よりもライナーがエッチングマスクとして実際に作用する。従って、この方法は写真製版工程における制限を緩和し、これと同時にデバイスを小型化する。
【0010】
さらに、フォトレジスト層の表面上のライナーはフォトレジスト層のために使用される有機ポリマー材料と同様のポリマー化合物から作られる。従って、硬質マスク層が選ばれれた材料層のために独自に選択されなければならない従来方法とは異なり、ライナーが多数の材料層のためのエッチングマスクとして広範囲に使用することができる。
【0011】
さらに、ライナーとフォトレジスト層は有機ポリマー化合物の類似のタイプから作られる。フォトレジスト層とハードマスク層が別の工程で除去されなければならない従来の方法とは異なり、フォトレジスト層とライナーは、材料層がパターン化された後で一緒に除去することができる。
【0012】
上述した一般説明および次の詳細な説明は例示的なものであり、本発明のさらなる説明は請求の範囲で開示するものとする。
【0013】
【発明の実施の形態】
ここで本発明の好ましい実施例について説明し、その例は添付図面に表す。可能な場合はいつも、同じ参照番号を図面と説明中で使用し、同じかまたは同様の部品を参照する説明である。
【0014】
図1Aから1Dは本発明の一つの好ましい実施例に基づく集積回路のパターンを実行する一連の工程を示す概略断面図である。図1Aに示したように、材料層102は基板100上に形成される。材料層102は誘電体層(例えば、酸化シリコン層、窒化シリコン層または酸化窒化珪素層)または導電体層(例えば、金属層またはポリシリコン層)である。パターン化フォトレジスト層104が材料層102上に形成される。フォトレジスト層104厚さは、このフォトレジスト層がパターン化されるときに、写真製版工程で解像度を高めるのに十分薄い。
【0015】
図1Bに示したように、ライナー106がフォトレジスト層104の表面上に形成される。ライナー106は、その幅「b」よりも大きい高さ「a」を有している。換言すれば、フォトレジスト層104の表面上のライナー106の厚みは、フォトレジスト層104の側壁上のライナー106の厚みよりも相当大きい。
【0016】
本実施例において、ライナー106は、例えば、ポリマー材料から作られる。ライナー106は、例えばプラズマ化学気相成長法(PECVD)を実行することによって形成される。PECVDにおいて、化学式CおよびCH(ここにx、y、m、nは整数)を有する反応ガスが使用される。特に、PECVDは例えばジフルオロ−メタン(CH)またはジフルオロ−メタン(CH)とオクト−フルオロブタン(C)との混合物あるいはジフルオロ−メタン(CH)とトリフルオロ−メタンとの混合物を含む反応ガスを使用して実行される。PECVDは500〜2000W間の電力定格セットで1〜100mトルの圧力で実行され、また0〜−400Vのバイアス電圧が蒸着工程中に印加されることが多い。蒸着の率は例えば600〜600/分である。また、ある一定のアルゴン(Ar)、一酸化炭素(CO)、酸素(O)および窒素(N)を、PECVD中に反応ガスに付加してもよい。
【0017】
図1Cに示すように、ライナー106はフォトレジスト層104の側壁からライナー106が除去されるように処理される。ライナー106のプロセス処理には、プラズマを印加してライナー106から材料の層をエッチングすることが含まれる。プラズマ処理前のライナー106の元の外形を破線外形線108によって示す。プラズマ処理において、フォトレジスト層104の頂部上のライナー材料の限定層も、フォトレジスト層104の側壁からトリムされたライナー材料から除去される。ライナー106の高さ「a」が、フォトレジスト層104の側壁にあるライナー幅「b」よりも相当大きいので、プラズマ処理後のフォトレジスト層104上方の残留するライナー106はなおもエッチングに耐え得る充分な厚みである。
【0018】
その後、トリムされたライナー106をエッチングマスクとして使用して、エッチング操作を実行して材料層102aをパターン化する。最後に、ライナー106とフォトレジスト層104が図1Dに示す構造になるよう除去される。ライナー106とフォトレジスト層104は同様の有機ポリマー材料から作られるので、ライナー106とフォトレジスト層104は単一工程で除去することができる。
【0019】
本実施例において、フォトレジスト層104は厚いフォトレジスト層104のパターン化から得られる写真製版処理における制限を緩和する目的で薄く作られる。フォトレジスト層104は続くエッチングには薄過ぎるが、実際にはフォトレジスト層104ではなくライナー106が、材料層102をパターン化するためのエッチングマスクとして使用される。従って、本発明は写真製版処理とエッチング処理における制限をある程度緩和するとともに、これに伴うデバイス寸法を削減する。
【0020】
図2Aから2Cは本発明の別の好ましい実施例に基づく集積回路のパターン化を実行する一連の工程を示す概略断面図である。図2Aに示したように、材料層202が基板200上に形成される。材料層202は誘電体層(例えば、酸化シリコン層、窒化シリコン層または酸化窒化珪素層)または導電体層(例えば、金属層またはポリシリコン層)である。パターン化フォトレジスト層204が材料層202上に形成される。フォトレジスト層204の厚さは、このフォトレジスト層がパターン化されるときに、写真製版工程で解像度を高めるのに十分薄い。さらに、フォトレジスト層204の幅はデバイスの限界寸法「c」よりも小さい。
【0021】
図2Bに示したように、ライナー206がフォトレジスト層204の表面上に形成される。ライナー206は、デバイスの限界寸法「c」にほぼ一致した幅に製造される。換言すれば、ライナー206の幅は、デバイスの限界寸法「c」と一致しているのが好ましい。
【0022】
本実施例において、ライナー206は、例えば、ポリマー材料である。ライナー206は、例えばプラズマ化学気相成長法(PECVD)によって形成される。PECVDにおいて、化学式CおよびCH(ここにx、y、m、nは整数)を有する反応ガスが使用される。第1実施例で使用してライナーを形成するのにPECVDを使用する工程が使用されるので、詳細な説明はここでは反復しない。
【0023】
従って、エッチングマスクとしてトリムされたライナー206を使用することにより、エッチングが実行され材料層202が材料層202aにパターン化される。最終的に、ライナー206とフォトレジスト層204が除去されて図2Cに示すような構造が形成される。ライナー206とフォトレジスト層204が同様の誘起ポリマー材料から作られるので、ライナー206とフォトレジスト層204は単一工程で一緒に除去することができる。
【0024】
前述の第2実施例において、フォトレジスト層204は、厚いフォトレジスト層204のパターン化に起因する写真製版工程における制限を緩和する目的で薄く作られる。フォトレジスト層204が続くエッチング工程に耐えるには薄過ぎるが、実際にはフォトレジスト層204ではなくライナー206が、材料層202をパターン化するためのエッチングマスクとして使用される。従って、本発明は写真製版処理とエッチング処理における制限をある程度緩和するとともに、これに伴うデバイス寸法を削減する。さらに、ライナー206の幅もデバイスの限界寸法「c」に一致するように作られる。半導体デバイスの限界寸法が半導体の製造において非常に重要であるので、限界寸法を制御する多数の方法が開発されている。本発明において、デバイスの限界寸法はライナー206の成長によって制御される。この方法は限界寸法を制御するだけでなく、実行も容易である。
【0025】
【発明の効果】
要約すると、本発明の主要な利点は:
1.フォトレジスト薄層はデバイスの縮小化に伴う写真製版工程中の制限を緩和するのに使用される。フォトレジスト層の厚みは、ここでは続くエッチング工程に耐え得るには不十分であるが、ライナーが材料層のパターン化工程におけるエッチング抵抗を持つ。従って、本発明は写真製版工程とエッチング工程の制限をある程度緩和することができ、またデバイス寸法を削減することを可能にする。
2.フォトレジスト層の面上のライナーは、フォトレジスト層のために使用される有機ポリマー材料に類似するポリマー化合物から作られる。従って、硬質マスク層が材料層と一致するように慎重に選択する必要がある従来の方法とは異なり、ライナーがより多くの材料層のためにエッチングマスクとして使用することができる。
3.ライナーおよびフォトレジスト層が有機ポリマー化合物の同様のタイプで作られる。フォトレジスト層および硬質マスク層を別の工程で除去しなければならない従来の方法とは異なり、フォトレジスト層およびライナーが、材料層がパターン化された後で、一緒に除去することができる。
【0026】
種々の修正および変形が本発明の範囲ないし概念から逸脱することなく本発明の構造を作成可能なことは当該技術熟練者にとって容易に理解できるであろう。これまでに示したように、本発明は次の請求項およびその同等なものの範囲に入る本発明の修正例および変形例も含むことを意図している。
添付の図面は本発明のさらなる理解を提供し、本明細書の一部に関連するとともにこれを構成するために含まれている。図面は本発明実施例を示し、さらに説明と一緒に本発明の原理を説明するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1A】本発明の一つの好ましい実施例に基づく集積回路のパターンを実行する工程を示す概略断面図。
【図1B】本発明の一つの好ましい実施例に基づく集積回路のパターンを実行する工程を示す概略断面図。
【図1C】本発明の一つの好ましい実施例に基づく集積回路のパターンを実行する工程を示す概略断面図。
【図1D】本発明の一つの好ましい実施例に基づく集積回路のパターンを実行する工程を示す概略断面図。
【図2A】本発明の別の好ましい実施例に基づく集積回路のパターン化を実行する工程を示す概略断面図。
【図2B】本発明の別の好ましい実施例に基づく集積回路のパターン化を実行する工程を示す概略断面図。
【図2C】本発明の別の好ましい実施例に基づく集積回路のパターン化を実行する工程を示す概略断面図。
【符号の説明】
100 基板
102 材料層
102a 材料層
104 パターン化フォトレジスト層
106 ライナー
108 破線外形線
200 基板
202 材料層
202a 材料層
204 パターン化フォトレジスト層
206 ライナー
BACKGROUND OF THE INVENTION
[0001]
The present invention relates to a patterning method for manufacturing integrated circuits. More particularly, the present invention relates to a patterning method capable of minimizing restrictions in the photolithography process and etching process.
[Prior art]
[0002]
As the dimensions of semiconductor devices become smaller, the demand for resolution has increased accordingly. Since the resolution of the photoengraving process depends on the wavelength of the light source used for photoelectric exposure, the mask patterns obtained by performing the photoengraving (or etching) process are separated from each other by a minimum distance. Furthermore, if the mask is used as an etching mask, reducing the gap or opening size in the etching mask will have some detrimental effect on the underlying layer to be etched.
[0003]
Currently, the photoengraving process for patterning the photoresist layer is set so that the gap or opening in the photoresist layer has a minimum aspect ratio of 3: 1. However, the photoresist layer must also have a sufficient thickness to withstand etching. Therefore, device minimization is difficult to achieve by directly reducing the photoresist layer thickness.
[0004]
In order to reduce the thickness of the photoresist layer, a hard mask layer manufactured using a material having a high etching resistance is often used as an etching mask. In other words, the method includes the steps of patterning a hard mask layer using a photoresist layer and then patterning a material layer beneath it using the hard mask layer as an etching mask. Since the etching is selectively performed between the hard mask layer and the lower layer material layer, a thinner hard mask layer can be used. As a result, the thickness condition of the photoresist layer is relaxed, and the restriction of the photolithography process is relaxed to some extent. Nevertheless, this method has major drawbacks. First, the material forming the hard mask layer must be uniquely selected based on the material properties of the material layer to be patterned. Thus, different hard mask layers must be used to pattern material layers made of different materials, thus increasing process design complexity. Second, since the hard mask layer and the photoresist layer are made of two different materials, the photoresist layer and the hard mask layer must be removed in at least two separate steps, thereby reducing manufacturing complexity. Increase and become more expensive.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, one object of the present invention is to provide a patterning method for manufacturing integrated circuits that can alleviate some of the limitations in the photolithography process.
[0006]
A second object of the present invention is to provide a patterning method for manufacturing an integrated circuit that overcomes some of the disadvantages caused by using a hard mask layer in a conventional manner.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve these and other advantages, and based on the objectives of the present invention, the present invention provides a patterning method for manufacturing integrated circuits, as implemented and generally described herein. First, a material layer is formed on the substrate, and then a patterned photoresist layer is formed on the material layer. When the photoresist layer is patterned in a photoengraving process, the thickness of this photoresist layer is thin enough to relax the restriction. The dimension of the patterned photoresist is a critical dimension. Next, form (here x, y, m, n are integers) formula C x F y and CH m F n liner by plasma chemical vapor deposition using a reactive gas having on the surface of the photoresist layer However, the height of this liner is greater than its width. In other words, the thickness of the liner on the top surface of the photoresist layer exceeds the thickness of the liner on the sidewalls of the patterned photoresist layer. In the present invention, the liner is made of a polymer compound formed by, for example, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Thereafter, liners on the sidewalls of the photoresist layer is removed. An etching operation is performed to pattern the material layer by using the remaining liner as an etching mask. Finally, the liner and photoresist layer are removed together in a single step .
[0008]
The present invention provides another patterning method for manufacturing integrated circuits. First, a material layer is formed on the substrate, and then a photoresist layer is formed on the material layer. The photoresist layer has a thickness sufficient to alleviate the limitations of photolithography. Furthermore, the dimensions of the photoresist layer are smaller than the target critical dimension. Thus, the liner is formed on the photoresist layer, but the size of the liner on the photoresist layer matches the target critical dimension. In the present invention, the liner is a polymer compound and is formed, for example, by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Thereafter, the liner on the sidewall of the photoresist layer is removed. By using the remaining liner as an etching mask, an etching operation is performed and the material layer is patterned. Finally, the liner and photoresist layer are removed together.
[0009]
In the present invention, a thinner photoresist layer is produced, which alleviates the limitations in photolithography for device miniaturization. Although the photoresist layer is too thin to withstand etching, the liner actually acts as an etching mask rather than the photoresist layer. This method therefore alleviates the limitations in the photolithography process and at the same time miniaturizes the device.
[0010]
Furthermore, the liner on the surface of the photoresist layer is made from a polymer compound similar to the organic polymer material used for the photoresist layer. Thus, unlike conventional methods where a hard mask layer must be uniquely selected for the selected material layer, the liner can be used extensively as an etching mask for multiple material layers.
[0011]
In addition, the liner and photoresist layers are made from similar types of organic polymer compounds. Unlike conventional methods where the photoresist layer and hard mask layer must be removed in separate steps, the photoresist layer and liner can be removed together after the material layer is patterned.
[0012]
The foregoing general description and the following detailed description are exemplary and further descriptions of the invention are intended to be disclosed in the claims.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Wherever possible, the same reference numbers will be used in the drawings and the description to refer to the same or like parts.
[0014]
1A through 1D are schematic cross-sectional views illustrating a sequence of steps for performing an integrated circuit pattern according to one preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, the material layer 102 is formed on the substrate 100. The material layer 102 is a dielectric layer (for example, a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, or a silicon oxynitride layer) or a conductor layer (for example, a metal layer or a polysilicon layer). A patterned photoresist layer 104 is formed on the material layer 102. The thickness of the photoresist layer 104 is thin enough to increase resolution in the photolithography process when this photoresist layer is patterned.
[0015]
A liner 106 is formed on the surface of the photoresist layer 104 as shown in FIG. 1B. The liner 106 has a height “a” greater than its width “b”. In other words, the thickness of the liner 106 on the surface of the photoresist layer 104 is considerably larger than the thickness of the liner 106 on the sidewall of the photoresist layer 104.
[0016]
In this embodiment, the liner 106 is made of, for example, a polymer material. The liner 106 is formed, for example, by performing plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). In PECVD, chemical formula C x F y and CH m F n (here x, y, m, n is an integer) the reaction gas having to be used. In particular, PECVD is for example difluoro-methane (CH 2 F 2 ) or a mixture of difluoro-methane (CH 2 F 2 ) and octo-fluorobutane (C 4 F 8 ) or difluoro-methane (CH 2 F 2 ) and tri It is carried out using a reaction gas comprising a mixture with fluoro-methane. PECVD is performed at a pressure rating of 1-100 mTorr with a power rating set between 500-2000 W, and a bias voltage of 0-400 V is often applied during the deposition process. The rate of vapor deposition is, for example, 600 to 600 / min. Also certain argon (Ar), carbon monoxide (CO), oxygen (O 2 ) and nitrogen (N 2 ) may be added to the reaction gas during PECVD.
[0017]
As shown in FIG. 1C, the liner 106 is processed to remove the liner 106 from the sidewalls of the photoresist layer 104. The processing of liner 106 includes applying a plasma to etch a layer of material from liner 106. The original outline of the liner 106 before plasma treatment is indicated by a dashed outline 108. In plasma processing, a limited layer of liner material on top of the photoresist layer 104 is also removed from the liner material trimmed from the sidewalls of the photoresist layer 104. Since the liner “a” height “a” is significantly greater than the liner width “b” on the sidewalls of the photoresist layer 104, the remaining liner 106 above the photoresist layer 104 after plasma treatment can still withstand etching. The thickness is sufficient.
[0018]
Thereafter, using the trimmed liner 106 as an etching mask, an etching operation is performed to pattern the material layer 102a. Finally, liner 106 and photoresist layer 104 are removed to the structure shown in FIG. 1D. Because liner 106 and photoresist layer 104 are made of similar organic polymer materials, liner 106 and photoresist layer 104 can be removed in a single step.
[0019]
In this embodiment, the photoresist layer 104 is made thin for the purpose of relaxing the limitations in the photolithography process resulting from the patterning of the thick photoresist layer 104. Although the photoresist layer 104 is too thin for subsequent etching, in practice, the liner 106 rather than the photoresist layer 104 is used as an etch mask to pattern the material layer 102. Accordingly, the present invention relaxes the limitations in photolithography and etching to some extent and reduces the device dimensions associated therewith.
[0020]
2A to 2C are schematic cross-sectional views illustrating a sequence of steps for performing integrated circuit patterning according to another preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2A, a material layer 202 is formed on the substrate 200. The material layer 202 is a dielectric layer (for example, a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, or a silicon oxynitride layer) or a conductor layer (for example, a metal layer or a polysilicon layer). A patterned photoresist layer 204 is formed on the material layer 202. The thickness of the photoresist layer 204 is thin enough to increase resolution in the photolithography process when the photoresist layer is patterned. Further, the width of the photoresist layer 204 is smaller than the critical dimension “c” of the device.
[0021]
A liner 206 is formed on the surface of the photoresist layer 204 as shown in FIG. 2B. The liner 206 is manufactured to a width that approximately matches the critical dimension “c” of the device. In other words, the width of the liner 206 preferably matches the critical dimension “c” of the device.
[0022]
In this embodiment, the liner 206 is, for example, a polymer material. The liner 206 is formed by, for example, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). In PECVD, chemical formula C x F y and CH m F n (here x, y, m, n is an integer) the reaction gas having to be used. Since a process using PECVD is used to form the liner used in the first embodiment, the detailed description will not be repeated here.
[0023]
Thus, using the trimmed liner 206 as an etch mask, etching is performed and the material layer 202 is patterned into the material layer 202a. Finally, the liner 206 and the photoresist layer 204 are removed to form a structure as shown in FIG. 2C . Since La Inert 206 and the photoresist layer 204 is made from the same induced polymeric material, the liner 206 and the photoresist layer 204 can be removed together in a single step.
[0024]
In the second embodiment described above, the photoresist layer 204 is made thin in order to alleviate the limitations in the photolithography process due to the patterning of the thick photoresist layer 204. Although the photoresist layer 204 is too thin to withstand the subsequent etching process, in practice, the liner 206 rather than the photoresist layer 204 is used as an etching mask to pattern the material layer 202. Accordingly, the present invention relaxes the limitations in photolithography and etching to some extent and reduces the device dimensions associated therewith. Further, the width of the liner 206 is also made to match the critical dimension “c” of the device. Since the critical dimensions of semiconductor devices are very important in semiconductor manufacturing, a number of methods for controlling the critical dimensions have been developed. In the present invention, the critical dimensions of the device are controlled by the growth of the liner 206. This method not only controls the critical dimension but is easy to implement.
[0025]
【The invention's effect】
In summary, the main advantages of the present invention are:
1. The thin photoresist layer is used to alleviate the limitations during the photoengraving process associated with device scaling. Although the thickness of the photoresist layer is not sufficient to withstand the subsequent etching process here, the liner has an etching resistance in the patterning process of the material layer. Therefore, the present invention can alleviate the restrictions of the photoengraving process and the etching process to some extent, and can reduce the device size.
2. The liner on the side of the photoresist layer is made from a polymer compound similar to the organic polymer material used for the photoresist layer. Thus, unlike conventional methods where the hard mask layer must be carefully selected to match the material layer, the liner can be used as an etch mask for more material layers.
3. Liners and photoresist layers are made of similar types of organic polymer compounds. Unlike conventional methods where the photoresist layer and hard mask layer must be removed in a separate step, the photoresist layer and liner can be removed together after the material layer has been patterned.
[0026]
It will be readily apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the structure of the present invention without departing from the scope or concept of the invention. As indicated above, the present invention is intended to include modifications and variations of the present invention which fall within the scope of the following claims and their equivalents.
The accompanying drawings provide a further understanding of the invention and are included to constitute and constitute a part of this specification. The drawings illustrate embodiments of the invention and together with the description serve to explain the principles of the invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view illustrating a process of performing a pattern of an integrated circuit according to one preferred embodiment of the present invention.
FIG. 1B is a schematic cross-sectional view illustrating a process of performing an integrated circuit pattern according to one preferred embodiment of the present invention.
FIG. 1C is a schematic cross-sectional view illustrating a process of performing an integrated circuit pattern according to one preferred embodiment of the present invention.
FIG. 1D is a schematic cross-sectional view illustrating a process of performing an integrated circuit pattern according to one preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a schematic cross-sectional view illustrating a process of performing patterning of an integrated circuit according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a schematic cross-sectional view illustrating a process of performing patterning of an integrated circuit according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2C is a schematic cross-sectional view illustrating a process of performing patterning of an integrated circuit according to another preferred embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 Substrate 102 Material Layer 102a Material Layer 104 Patterned Photoresist Layer 106 Liner 108 Dashed Outline 200 Substrate 202 Material Layer 202a Material Layer 204 Patterned Photoresist Layer 206 Liner

Claims (1)

基板を準備する工程と;
基板上に材料層を形成する工程と;
材料層上にパターン化されたフォトレジスト層を形成する工程と;
化学式C x y およびCH m n (ここにx、y、m、nは整数)を有する反応ガスを使用したプラズマ化学気相成長法によって高さがその幅よりも大きいライナーをフォトレジスト層の表面上に形成する工程と;
ライナーを処理してフォトレジスト層の側壁に位置するライナーを除去する工程と;
エッチングマスクとしてライナーを使用して材料層をパターン化するようにエッチング操作を実行する工程と;
ライナーとフォトレジスト層とを単一工程で除去する工程と;
からなる集積回路を製造するパターン化方法。
Preparing a substrate;
Forming a material layer on the substrate;
Forming a patterned photoresist layer on the material layer;
Chemical formula C x F y and CH m F n (here x, y, m, n are integers) photoresist layer height by plasma chemical vapor deposition using a reactive gas larger liner than its width with Forming on the surface of the substrate;
Removing the liners located on the side wall of the photoresist layer by processing the liner;
Performing an etching operation to pattern the material layer using a liner as an etching mask;
Removing the liner and the photoresist layer in a single step;
A patterning method for manufacturing an integrated circuit comprising:
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