JP2004047919A - Manufacturing method of semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各工程間でフォトマスクを共用する場合でも、半導体基板上に形成されたフォトレジストパターンにより、現在の工程を判断できる半導体集積回路の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積回路は、半導体基板を用いて、フォトリソグラフィを用いた不純物拡散法、成膜法及びエッチング法により、ウェル形成工程、LOCOS形成用Si窒化膜パターン形成工程、フィールドトランジスタしきい値電圧調整工程、LOCOS形成工程、Si窒化膜除去工程、トランジスタしきい値電圧調整工程、ゲート電極形成工程、ソース・ドレイン形成工程、層間絶縁膜形成工程、層間導通孔形成工程、配線形成工程の順を経て作製される。
この際、現在行っている工程の判断は、半導体基板に形成されたフォトレジストパターン又はこのフォトレジストパターンからエッチング等して作製される基板パターンによって判断していた。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−275310号公報(第2−第3頁、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コスト削減の観点から、各工程間でマスクを共用する場合が多いので、半導体基板には同じようなフォトレジストパターンが形成されるため、工程を途中で中断した後、再び開始するといった場合に、このフォトレジストパターンを見ただけでは、次に、どの工程から開始して良いのかの判断が難しかった。
不慣れな作業者が行った場合には、工程ミスを生じる可能性があった。
【0005】
そこで、本発明は、懸かる問題を解決するためになされたものであり、フォトレジストパターンを見るだけで、現在の工程を判断できる半導体集積回路の製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フォトリソグラフィ法を用いることによって、基板に不純物拡散を繰り返す複数の工程を経て作製される半導体集積回路の製造方法において、
前記基板又は前記基板上に積層された層にフォトレジストを塗布する第1工程と、
本体パターンとこの本体パターン以外の部分に前記複数の工程に対応した複数個の識別パターンが形成されているフォトマスクを用い、前記フォトマスクを前記フォトレジスト上方に配置して、前記フォトマスク上から前記本体パターンと前記本体パターンに対応した工程の前記識別パターンを選択的に露光した後、現像を行って、前記フォトレジストに前記本体パターンのフォトレジストパターンと前記識別パターンのフォトレジストパターンを形成する第2工程と、
前記識別パターンのフォトレジストパターンから前記第2工程であることを判断する第3工程と、
からなることを特徴とする半導体集積回路の製造方法を提供する。
第2の発明は、フォトリソグラフィ法を用いることによって、基板に不純物拡散を繰り返す複数の工程を経て作製される半導体集積回路の製造方法において、前記基板又は前記基板上に積層された層に第1のフォトレジストを塗布する第1工程と、
端部に前記複数の工程に対応した複数の識別パターンのみが形成されているフォトマスクを用い、前記フォトマスクを前記第1のフォトレジスト上方に配置して、前記フォトマスク上から前記複数の識別パターンを露光した後、現像を行って、前記基板又は前記基板上に積層された層に前記複数の識別パターンの第1のフォトレジストパターンを形成する第2工程と、
前記第1のフォトレジストパターンから露出した前記基板のエッチングを行って、前記基板上に前記複数の識別パターンに対応した複数の識別マークを形成した後、前記第1のフォトレジストパターンを除去する第3工程と、
前記複数の識別マークが形成された基板上に第2のフォトレジストを形成する第4工程と、
本体パターンのみが形成されているフォトマスクを用い、前記本体パターンと前記本体パターンが用いられる工程に対応した前記識別マーク部分を選択的に露光した後か、或いは前記識別マーク部分以外を選択的に露光した後、現像を行って、前記本体パターンと前記本体パターンが用いられる工程に対応した前記識別マークが露出するか又は覆うマークパターンとからなる第2のフォトレジストパターンを形成する第5工程と、
前記マークパターンの前記第2のフォトレジストパターンにより前記本体パターンが用いられる工程を判断する第6工程と、
からなることを特徴とする半導体集積回路の製造方法を提供する。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体集積回路の製造方法に係る実施形態について図1乃至図14を用いて説明する。
図1は、Pウェルフォトレジストパターンニング工程を示し、(A)はその断面図であり、(B)はその際用いられるフォトマスクの平面図である。図2は、Pウェル形成工程を示す断面図である。図3は、Nウェルフォトレジストパターンニング工程を示し、(A)はその断面図であり、(B)はその際用いられるフォトマスクの平面図である。図4は、Nウェル形成工程を示す断面図である。図5は、Si窒化膜形成工程を示す断面図である。図6は、Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング工程を示す断面図である。図7は、Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程を示す断面図である。図8は、Pチャンネルフィールドチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程を示す断面図である。図9は、フィールド酸化膜形成工程を示す図である。図10は、Nチャンネルトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング工程を示す断面図である。図11は、Nチャンネルトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程を示す断面図である。図12は、Pチャンネルトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程を示す断面図である。図13は、ゲート酸化膜及びゲート電極形成工程を示す断面図である。図14は、層間絶縁膜及び金属配線層形成工程を示す断面図である。
【0008】
以下に、半導体集積回路の製造方法について説明する。
(Pウェルフォトレジストパターンニング工程)
図1(A)に示すように、Si基板1上にフォトレジスト2を塗布した後、このフォトレジスト2の上方にPウェル用のフォトマスク3を載置し、フォトリソグラフィ法により、フォトマスク3の上方から露光する。
【0009】
この際、図1(B)に示すように、フォトマスク3の中央部には、(Pウェルフォトレジストパターンニング工程)で用いられるPウェルパターン3aが、フォトマスク3の端部には、各工程を示す識別パターン3bが形成されている。例えば、識別パターン3bの「PWL」は、(Pウェルフォトレジストパターンニング工程)で用いることを示し、識別パターン3bの「NWL」は、(Nウェルフォトレジストパターンニング工程)で用いることを示し、「NFV」は、(Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング工程)で用いることを示している。
【0010】
そして、フォトマスク3の端部に形成されている識別パターン3bの中の「PWL」とPウェルパターン3aだけを露光及び現像を行って、フォトレジスト2上に(Pウェルフォトレジストパターンニング工程)を示す識別パターン3bの「PWL」をPウェルパターン3aと同時に形成して、(Pウェルフォトレジストパターンニング工程)を示す識別文字と共に、開口部4aを有するフォトレジストパターン4を形成する。
このように、識別パターン3bの「PWL」とPウェルパターン3aだけを選択的に露光することは、図示しない露光装置をブラインド設定することにより行うことができる。
【0011】
(Pウェル形成工程)
図2に示すように、フォトレジストパターン4の上方から、開口部4aから露出したSi基板1中にB(ボロン)イオンを注入して、Pウェル5を形成する。
【0012】
(Nウェルフォトレジストパターンニング工程)
図3(A)に示すように、Si基板1上にフォトレジスト6を塗布した後、このフォトレジスト6の上方にNウェル用のフォトマスク7を載置し、フォトリソグラフィ法により、フォトマスク7上から露光する。
図3(B)に示すように、前記と同様に、フォトマスク7の中央部には、Nウェルパターン7aが、フォトマスク7の端部には、各工程を示す識別パターン7bが形成されている。
この際、(Pウェルフォトレジストパターンニング工程)におけると同様に、フォトマスク7の端部に形成されている識別パターン7bの中の「NWL」とNウェルパターン7aだけを露光及び現像を行って、フォトレジスト6上に(Nウェルフォトレジストパターンニング工程)を示す識別パターン7bの「NWL」をNウェルパターン7aと同時に形成して、(Nウェルフォトレジストパターンニング工程)を示す識別文字と共に、開口部8aを有するフォトレジストパターン8をPウェル5に隣接して形成する。
【0013】
(Nウェル形成工程)
図4に示すように、フォトレジストパターン8の上方から、開口部8aから露出したSi基板1中にP(リン)イオンを注入して、Nウェル9を形成する。
この後、フォトレジストパターン8を除去する。
【0014】
(Si窒化膜形成工程)
次に、Si基板1上にSi窒化膜を形成し、このSi窒化膜上に図示しないフォトレジストを塗布する。次に、図5に示すように、前記フォトレジストの上方に図示しないSi窒化膜用のフォトマスクを載置し、フォトリソグラフィ法により、前記フォトマスク上から露光して、フォトレジストパターンを形成した後、エッチングを行って、Si窒化膜パターン10を形成する。
【0015】
以下の工程においても、端部に各工程を示す識別パターンが形成されているフォトマスクを用い、露光の際、前記識別パターン及びその各工程における本体パターンを露光して、各工程で形成されるフォトレジスト上に前記した各工程を示す識別パターンが各工程における本体パターンと同時に形成されることは同様である。ここで、本体パターンとは、フォトマスク3の場合には、Pウェルパターン3aであり、フォトマスク7の場合には、Nウェルパターン7aである。
【0016】
(Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング工程)
図6に示すように、Si窒化膜パターン10が形成されたSi基板1上にフォトレジスト11を塗布した後、このフォトレジスト11の上方にNチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整用のフォトマスクとして、(Pウェルフォトレジストパターンニング工程)で用いたものと同じフォトマスク3を載置し、フォトリソグラフィ法により、フォトマスク3の上方から露光する。この際、フォトマスク3の端部に形成されている識別パターンの中の「NFV」と図示しないNチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整パターンだけを露光及び現像を行って、フォトレジスト11上に(Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング工程)を示す識別パターン「NFV」を前記Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整パターンと同時に形成して、(Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング工程)を示す識別文字と共に、Pウェル5上に開口部12aを有するフォトレジストパターン12を得る。
【0017】
(Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程)
次に、図7に示すように、フォトレジストパターン12の上方から、フォトレジストパターン12及びSi窒化膜パターン10に覆われた以外のPウェル5にPイオンを注入して、Nチャンネルフィールド13を形成する。
【0018】
(Pチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程)
次に、図8に示すように、(Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング工程)及び(Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程)と同様な工程を行って、Pイオンを注入する代わりにフォトレジストパターン12及びSi窒化膜パターン10に覆われた以外のNウェル9にBイオンを注入して、Pチャンネルフィールド14を形成する。
この後、フォトレジストパターン12を除去する。
【0019】
(フィールド酸化膜形成工程)
次に、図9に示すように、P及びBが注入されたSi基板1を温度1000℃前後で酸化処理を行った後、Si窒化膜パターン10を除去して、フィールド酸化膜15を形成する。
【0020】
(Nチャンネルトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング工程)
次に、図10に示すように、フィールド酸化膜15及びSi基板1上にフォトレジスト16を塗布した後、(Pウェルフォトレジストパターンニング工程)で用いたものと同じフォトマスク3を載置して、フォトリソグラフィ法により、(Nチャンネルトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング工程)を示す識別文字と共に開口部17aを有するフォトレジストパターン17を得る。
【0021】
(Nチャンネルトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程)
次に、図11に示すように、(Pウェル形成工程)と同様にして、フォトレジストパターン17の上方から、開口部17aから露出したPウェル5中にPイオンを注入して、Nチャンネル18を形成する。
この後、フォトレジストパターン17を除去する。
【0022】
(Pチャンネルトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程)
次に、図12に示すように、(Pチャンネルトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング工程)と同様にして、Nウェル9上に開口部17aを有するフォトレジストパターン17を形成する。
そして、開口部17aから露出したNウェル9にBイオンを注入して、Pチャンネル19を形成する。
この後、フォトレジストパターン17を除去する。
【0023】
(ゲート酸化膜及びゲート電極形成工程)
次に、図13に示すように、Si基板1のP及びNウェル5、9上にゲート酸化膜20を形成し、このゲート酸化膜20の上にゲート電極21を形成する。更に、ゲート電極21をマスクとして、Pウェル5にAsイオンを注入し、Nウェル9にBイオンを注入して、ドレイン22、23及びソース24、25を形成して、MOSトランジスタ26、27を形成する。
【0024】
(層間絶縁膜及び金属配線層形成工程)
次に、図14に示すように、MOSトランジスタ26、27及びフィールド酸化膜15上に層間絶縁膜を形成した後、フォトリソグラフィ法及びエッチング法により、MOSトランジスタ26、27のゲート酸化膜20上に開口部28aを有する層間絶縁膜パターン28を形成する。この後、金属配線層を層間絶縁層パターン28上に形成した後、前記と同様に、フォトリソグラフィ法及びエッチング法により、層間絶縁膜パターン28の開口部28aにMOSトランジスタ26、27と接続する金属配線層パターン29を形成する。
こうして、半導体集積回路を作製する。
【0025】
以上のように、本発明の実施形態によれば、Si基板1に形成された各フォトレジストパターン4、8の中の識別パターン3b、7bを見るだけで工程中のどの工程を実施しているかがわかるので、不慣れな作業者でも容易に現在の工程を確実に把握でき、次にどの工程に進むかがわかる。
このため、工程ミスが低下する。この識別パターンをパターン認識装置により自動読取り装置により行えば、より迅速に行うことができる。
【0026】
更に、本発明の実施形態の代りに、予め基板上に各工程を識別できる識別マークを形成した後、この基板上にフォトレジストを塗布し、フォトリソフラフィ法により、所定の工程で用いられる本体パターンとこの本体パターンが用いられる工程に対応した識別マークを露出させるか、又は覆うマークパターンとからなるフォトレジストパターンから本体パターンが用いられる工程を判断することもできる。
【0027】
このことについて、本発明の実施形態の変形例として図15及び図16を用いて説明する。
図15は、本発明の実施形態の変形例における基板へのマーク形成工程を示す断面図である。図16は、本発明の実施形態の変形例における識別マーク形成工程を示す断面図である。
本発明の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
本発明の実施形態の変形例は、上記した(Pウェルフォトレジストパターンニング工程)〜(層間絶縁膜及び金属配線層形成工程)を行うに際し、フォトマスクとしては、上記したフォトマスク3、7の端部に識別パターンが形成されていないものを用いるものであり、また(Pウェルフォトレジストパターンニング工程)に先立ち、(基板へのマーク形成工程)及び(識別マーク形成工程)の2工程を追加して行うものであり、それ以外は本発明の実施形態と同様である。
【0028】
(基板へのマーク形成工程)
まず、図15(A)に示すように、Si基板1上にフォトレジスト30を塗布した後、このフォトレジスト30の上方にフォトマスク31を載置し、フォトリソグラフィ法により、フォトマスク31の上方から露光する。
【0029】
この際、フォトマスク31は、中央部にはパターンが形成されず、端部にのみ半導体集積回路の製造方法で用いられる全ての工程を識別する識別パターンが形成されているものである。ここでは、一例として、図15(B)に示すように、フォトマスク31の端部に、半導体集積回路の製造方法で用いられる一部の工程を識別する識別パターン31bが形成されている場合を示している。
図1(B)で説明したと同様に、図15(B)中、識別パターン31bの「PWL」は、(Pウェルフォトレジストパターンニング工程)で用いることを示し、「NWL」は、(Nウェルフォトレジストパターンニング工程)で用いることを示し、「NFV」は、(Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング工程)で用いることを示している。
【0030】
そして、図示しない露光装置をブラインド設定することにより、フォトマスク31の端部に形成されている識別パターン31b全体の露光及び現像を行い、フォトレジスト30上に識別パターン31bのフォトレジストパターン32を形成する。
【0031】
(識別マーク形成工程)
次に、図16に示すように、フォトレジストパターン32で覆われた以外をエッチングして、Si基板1上に識別パターン31bに対応した識別マーク33を形成する。この後、フォトレジストパターン32を除去する。
【0032】
次に、上記した半導体集積回路の製造方法における(Pウェルフォトレジストパターンニング工程)〜(層間絶縁膜及び金属配線層形成工程)の各工程で用いたフォトマスク3、7の端部に識別パターン3b、7bが形成されずに中央部に各工程で用いられる本体パターンのみが形成されているフォトマスクを用いて行う。
そして、図示しない露光装置をブラインド設定することにより、各工程で用いられる本体パターンと共にこの本体パターンが用いられる工程に対応した識別マーク33部分を選択的に露光するか、又は本体パターンが形成されない工程に対応した識別マーク33部分以外を選択的に露光するかした後、現像を行って、Si基板1上に本体パターンのフォトレジストパターンと前記本体パターンが用いられる工程に対応した識別マーク33が露出するか又は覆うマークパターンのフォトレジストパターンとからなるフォトレジストパターンを形成する。そして、このマークパターンのフォトレジストパターンにより前記本体パターンが用いられる工程を判断する。以下、前記したと同様な工程を経て半導体集積回路を作製する。
本発明の実施形態の変形例においても、本発明の実施形態と同様な効果が得られる。
なお、上記の説明で用いた本体パターンは、具体的にはPウェルパターン3a、Nウェルパターン7aである。
【0033】
【発明の効果】
以上詳細に説明してきて明らかなように、本発明によれば、フォトレジストパターンの識別パターンを見るだけで工程中のどの工程を実施しているかがわかるので、次にどの工程に進むかを判断することができる。このため、不慣れな作業者による工程ミスが低下する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体集積回路の製造方法に係るPウェルフォトレジストパターンニング工程を示し、(A)はその断面図であり、(B)はその際用いられるフォトマスクの平面図である。
【図2】Pウェル形成工程を示す断面図である。
【図3】Nウェルフォトレジストパターンニング工程を示し、(A)はその断面図であり、(B)はその際用いられるフォトマスクの平面図である。
【図4】Nウェル形成工程を示す断面図である。
【図5】Si窒化膜形成工程を示す断面図である。
【図6】Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング工程を示す断面図である。
【図7】Nチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程を示す断面図である。
【図8】Pチャンネルフィールドトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程を示す断面図である。
【図9】フィールド酸化膜形成工程を示す図である。
【図10】Nチャンネルトランジスタしきい値電圧調整フォトレジストパターンニング形成工程を示す断面図である。
【図11】Nチャンネルトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程を示す断面図である。
【図12】Pチャンネルトランジスタしきい値電圧調整不純物注入工程を示す断面図である。
【図13】ゲート酸化膜及びゲート電極形成工程を示す断面図である。
【図14】層間絶縁膜及び金属配線層形成工程を示す断面図である。
【図15】マーク形成工程を示す断面図である。
【図16】識別マーク形成工程を示す断面図である。
【符号の説明】
1…Si基板、2、6、11、16、30…フォトレジスト、3a…Pウェルパターン(本体パターン)、4a、8a、12a、17a、19a…開口部、3b、7b…識別パターン、3、7、13、31…フォトマスク、4、8、12、17、32…フォトレジストパターン、5…Pウェル、7a…Nウェルパターン(本体パターン)、9…Nウェル、10…Si窒化膜パターン、13…Nチャンネルフィールド、14…Pチャンネルフィールド、15…フィールド酸化膜、18…Nチャンネル、19…Pチャンネル、20…ゲート酸化膜、21…ゲート電極、22、23…ドレイン、24、25…ソース、26、27…MOSトランジスタ、28…層間絶縁膜パターン、29…金属配線層パターン、33…識別マーク[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit that can determine a current process based on a photoresist pattern formed on a semiconductor substrate even when a photomask is shared between processes.
[0002]
[Prior art]
In a semiconductor integrated circuit, a well formation step, a Si nitride film pattern formation step for LOCOS formation, a field transistor threshold voltage adjustment step are performed using a semiconductor substrate by an impurity diffusion method using photolithography, a film formation method and an etching method. LOCOS forming step, Si nitride film removing step, transistor threshold voltage adjusting step, gate electrode forming step, source / drain forming step, interlayer insulating film forming step, interlayer conductive hole forming step, and wiring forming step. Is done.
At this time, the determination of the process currently being performed is determined based on a photoresist pattern formed on the semiconductor substrate or a substrate pattern manufactured by etching or the like from the photoresist pattern.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-275310 (pages 2-3, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, from the viewpoint of cost reduction, since a mask is often shared between the steps, a similar photoresist pattern is formed on the semiconductor substrate. However, it was difficult to determine from which process to start next, only by looking at this photoresist pattern.
If performed by an unskilled worker, there is a possibility that a process error will occur.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems involved, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit that can determine a current process only by looking at a photoresist pattern.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit manufactured through a plurality of steps of repeating impurity diffusion in a substrate by using a photolithography method,
A first step of applying a photoresist to the substrate or a layer laminated on the substrate,
Using a photomask in which a plurality of identification patterns corresponding to the plurality of steps are formed in a portion other than the main body pattern and the main body pattern, the photomask is arranged above the photoresist, and from above the photomask. After selectively exposing the body pattern and the identification pattern in a process corresponding to the body pattern, development is performed to form a photoresist pattern of the body pattern and a photoresist pattern of the identification pattern on the photoresist. A second step;
A third step of determining the second step from the photoresist pattern of the identification pattern;
And a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit.
A second invention is a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit, which is manufactured through a plurality of steps of repeating impurity diffusion in a substrate by using a photolithography method, wherein the first substrate or a layer laminated on the substrate has a first layer. A first step of applying a photoresist of
Using a photomask in which only a plurality of identification patterns corresponding to the plurality of processes are formed at an end, the photomask is disposed above the first photoresist, and the plurality of identification patterns are arranged on the photomask. After exposing the pattern, performing development, a second step of forming a first photoresist pattern of the plurality of identification patterns on the substrate or a layer laminated on the substrate,
Etching the substrate exposed from the first photoresist pattern to form a plurality of identification marks corresponding to the plurality of identification patterns on the substrate, and then removing the first photoresist pattern; Three steps,
A fourth step of forming a second photoresist on the substrate on which the plurality of identification marks are formed;
Using a photomask in which only the main body pattern is formed, after selectively exposing the main body pattern and the identification mark portion corresponding to the step in which the main body pattern is used, or selectively excluding the other than the identification mark portion After exposure, a developing step is performed to form a second photoresist pattern including a mark pattern that exposes or covers the identification mark corresponding to the step of using the main body pattern and the main body pattern, and ,
A sixth step of determining a step in which the body pattern is used by the second photoresist pattern of the mark pattern;
And a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention will be described with reference to FIGS.
1A and 1B show a P-well photoresist patterning process, wherein FIG. 1A is a cross-sectional view and FIG. 1B is a plan view of a photomask used at that time. FIG. 2 is a sectional view showing a P-well forming step. 3A and 3B show an N-well photoresist patterning process, wherein FIG. 3A is a cross-sectional view and FIG. 3B is a plan view of a photomask used at that time. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an N-well forming step. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the step of forming the Si nitride film. FIG. 6 is a sectional view showing an N-channel field transistor threshold voltage adjusting photoresist patterning process. FIG. 7 is a cross-sectional view showing an N-channel field transistor threshold voltage adjusting impurity implantation step. FIG. 8 is a sectional view showing a P-channel field channel field transistor threshold voltage adjusting impurity implantation step. FIG. 9 is a diagram showing a field oxide film forming step. FIG. 10 is a sectional view showing an N-channel transistor threshold voltage adjusting photoresist patterning step. FIG. 11 is a cross-sectional view showing an N-channel transistor threshold voltage adjusting impurity implantation step. FIG. 12 is a cross-sectional view showing a P-channel transistor threshold voltage adjusting impurity implantation step. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a step of forming a gate oxide film and a gate electrode. FIG. 14 is a cross-sectional view showing a step of forming an interlayer insulating film and a metal wiring layer.
[0008]
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit will be described.
(P well photoresist patterning process)
As shown in FIG. 1A, after a
[0009]
At this time, as shown in FIG. 1B, a P-well pattern 3a used in the (P-well photoresist patterning step) is provided at a central portion of the
[0010]
Then, only the “PWL” and the P-well pattern 3 a in the
In this manner, selectively exposing only the “PWL” of the
[0011]
(P well forming step)
As shown in FIG. 2, B (boron) ions are implanted into the
[0012]
(N-well photoresist patterning process)
As shown in FIG. 3A, after applying a
As shown in FIG. 3B, similarly to the above, an N-well pattern 7a is formed at the center of the photomask 7, and an
At this time, as in the (P-well photoresist patterning step), only the “NWL” and the N-well pattern 7a in the
[0013]
(N-well forming step)
As shown in FIG. 4, P (phosphorus) ions are implanted into the
Thereafter, the photoresist pattern 8 is removed.
[0014]
(Si nitride film forming step)
Next, a Si nitride film is formed on the
[0015]
Also in the following steps, a photomask in which an identification pattern indicating each step is formed at an end portion is used, and at the time of exposure, the identification pattern and the main body pattern in each step are exposed and formed in each step. It is the same that the identification pattern indicating each step described above is formed on the photoresist simultaneously with the main body pattern in each step. Here, the body pattern is the P-well pattern 3a in the case of the
[0016]
(N-channel field transistor threshold voltage adjustment photoresist patterning step)
As shown in FIG. 6, after a
[0017]
(N-channel field transistor threshold voltage adjusting impurity implantation step)
Next, as shown in FIG. 7, P ions are implanted from above the
[0018]
(P-channel field transistor threshold voltage adjustment impurity implantation step)
Next, as shown in FIG. 8, the same steps as the (N-channel field transistor threshold voltage adjusting photoresist patterning step) and the (N-channel field transistor threshold voltage adjusting impurity implanting step) are performed. Instead of implanting ions, B ions are implanted into
Thereafter, the
[0019]
(Field oxide film forming step)
Next, as shown in FIG. 9, after oxidizing the
[0020]
(N-channel transistor threshold voltage adjustment photoresist patterning step)
Next, as shown in FIG. 10, after applying a
[0021]
(N-channel transistor threshold voltage adjustment impurity implantation step)
Next, as shown in FIG. 11, P ions are implanted into the P well 5 exposed from the
After that, the
[0022]
(P-channel transistor threshold voltage adjustment impurity implantation step)
Next, as shown in FIG. 12, a
Then, B ions are implanted into the N well 9 exposed from the
After that, the
[0023]
(Step of forming gate oxide film and gate electrode)
Next, as shown in FIG. 13, a
[0024]
(Interlayer insulating film and metal wiring layer forming step)
Next, as shown in FIG. 14, after an interlayer insulating film is formed on the
Thus, a semiconductor integrated circuit is manufactured.
[0025]
As described above, according to the embodiment of the present invention, which one of the steps is being performed only by looking at the
For this reason, process errors are reduced. If this identification pattern is performed by an automatic reading device using a pattern recognition device, it can be performed more quickly.
[0026]
Further, instead of the embodiment of the present invention, after forming an identification mark for identifying each step in advance on a substrate, a photoresist is applied on this substrate, and a main body used in a predetermined step is formed by photolithography. The step in which the body pattern is used can be determined from a photoresist pattern composed of a pattern and a mark pattern that exposes or covers an identification mark corresponding to the step in which the body pattern is used.
[0027]
This will be described with reference to FIGS. 15 and 16 as a modification of the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a step of forming a mark on a substrate according to a modification of the embodiment of the present invention. FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating an identification mark forming step according to a modification of the embodiment of the present invention.
The same components as those of the embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
In a modification of the embodiment of the present invention, when performing the above-described (P-well photoresist patterning step) to (interlayer insulating film and metal wiring layer forming step), the
[0028]
(Step of forming mark on substrate)
First, as shown in FIG. 15A, after a
[0029]
At this time, the
As described with reference to FIG. 1B, in FIG. 15B, “PWL” of the
[0030]
Then, by setting an exposure device (not shown) in a blind setting, the entirety of the
[0031]
(Identification mark forming step)
Next, as shown in FIG. 16, the portions other than those covered with the
[0032]
Next, an identification pattern is formed at the end of the
Then, the exposure apparatus (not shown) is blind-set to selectively expose the main body pattern used in each step and the
In the modification of the embodiment of the present invention, the same effect as that of the embodiment of the present invention can be obtained.
Note that the main body patterns used in the above description are specifically the P-well pattern 3a and the N-well pattern 7a.
[0033]
【The invention's effect】
As has been described in detail above, according to the present invention, it is possible to know which step in the process is being carried out only by looking at the identification pattern of the photoresist pattern, and to determine which step to proceed to next can do. For this reason, process errors by unskilled workers are reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a P-well photoresist patterning step according to a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit of the present invention, wherein (A) is a cross-sectional view and (B) is a plan view of a photomask used at that time. .
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a P-well forming step.
3A and 3B show an N-well photoresist patterning step, in which FIG. 3A is a cross-sectional view and FIG. 3B is a plan view of a photomask used at that time.
FIG. 4 is a sectional view showing an N-well forming step.
FIG. 5 is a sectional view showing a step of forming a Si nitride film.
FIG. 6 is a sectional view showing an N-channel field transistor threshold voltage adjusting photoresist patterning step.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an N-channel field transistor threshold voltage adjusting impurity implantation step.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a P-channel field transistor threshold voltage adjusting impurity implantation step.
FIG. 9 is a view showing a field oxide film forming step.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an N-channel transistor threshold voltage adjusting photoresist patterning forming step.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an N-channel transistor threshold voltage adjusting impurity implantation step.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a P-channel transistor threshold voltage adjusting impurity implantation step.
FIG. 13 is a sectional view showing a step of forming a gate oxide film and a gate electrode.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a step of forming an interlayer insulating film and a metal wiring layer.
FIG. 15 is a sectional view showing a mark forming step.
FIG. 16 is a sectional view illustrating an identification mark forming step.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記基板又は前記基板上に積層された層にフォトレジストを塗布する第1工程と、
本体パターンとこの本体パターン以外の部分に前記複数の工程に対応した複数個の識別パターンが形成されているフォトマスクを用い、前記フォトマスクを前記フォトレジスト上方に配置して、前記フォトマスク上から前記本体パターンと前記本体パターンに対応した工程の前記識別パターンを選択的に露光した後、現像を行って、前記フォトレジストに前記本体パターンのフォトレジストパターンと前記識別パターンのフォトレジストパターンを形成する第2工程と、
前記識別パターンのフォトレジストパターンから前記第2工程であることを判断する第3工程と、
からなることを特徴とする半導体集積回路の製造方法。By using a photolithography method, in a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit manufactured through a plurality of steps of repeating impurity diffusion to the substrate,
A first step of applying a photoresist to the substrate or a layer laminated on the substrate,
Using a photomask in which a plurality of identification patterns corresponding to the plurality of steps are formed in a portion other than the main body pattern and the main body pattern, the photomask is arranged above the photoresist, and from above the photomask. After selectively exposing the body pattern and the identification pattern in a process corresponding to the body pattern, development is performed to form a photoresist pattern of the body pattern and a photoresist pattern of the identification pattern on the photoresist. A second step;
A third step of determining the second step from the photoresist pattern of the identification pattern;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit, comprising:
前記基板又は前記基板上に積層された層に第1のフォトレジストを塗布する第1工程と、
端部に前記複数の工程に対応した複数の識別パターンのみが形成されているフォトマスクを用い、前記フォトマスクを前記第1のフォトレジスト上方に配置して、前記フォトマスク上から前記複数の識別パターンを露光した後、現像を行って、前記基板又は前記基板上に積層された層に前記複数の識別パターンの第1のフォトレジストパターンを形成する第2工程と、
前記第1のフォトレジストパターンから露出した前記基板のエッチングを行って、前記基板上に前記複数の識別パターンに対応した複数の識別マークを形成した後、前記第1のフォトレジストパターンを除去する第3工程と、
前記複数の識別マークが形成された基板上に第2のフォトレジストを形成する第4工程と、
本体パターンのみが形成されているフォトマスクを用い、前記本体パターンと前記本体パターンが用いられる工程に対応した前記識別マーク部分を選択的に露光した後か、或いは前記識別マーク部分以外を選択的に露光した後、現像を行って、前記本体パターンと前記本体パターンが用いられる工程に対応した前記識別マークが露出するか又は覆うマークパターンとからなる第2のフォトレジストパターンを形成する第5工程と、
前記マークパターンの前記第2のフォトレジストパターンにより前記本体パターンが用いられる工程を判断する第6工程と、
からなることを特徴とする半導体集積回路の製造方法。By using a photolithography method, in a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit manufactured through a plurality of steps of repeating impurity diffusion to the substrate,
A first step of applying a first photoresist to the substrate or a layer laminated on the substrate,
Using a photomask in which only a plurality of identification patterns corresponding to the plurality of processes are formed at an end, the photomask is disposed above the first photoresist, and the plurality of identification patterns are arranged on the photomask. After exposing the pattern, performing development, a second step of forming a first photoresist pattern of the plurality of identification patterns on the substrate or a layer laminated on the substrate,
Etching the substrate exposed from the first photoresist pattern to form a plurality of identification marks corresponding to the plurality of identification patterns on the substrate, and then removing the first photoresist pattern; Three steps,
A fourth step of forming a second photoresist on the substrate on which the plurality of identification marks are formed;
Using a photomask in which only the main body pattern is formed, after selectively exposing the main body pattern and the identification mark portion corresponding to the step in which the main body pattern is used, or selectively excluding the other than the identification mark portion After exposure, a developing step is performed to form a second photoresist pattern including a mark pattern that exposes or covers the identification mark corresponding to the step of using the main body pattern and the main body pattern, and ,
A sixth step of determining a step in which the body pattern is used by the second photoresist pattern of the mark pattern;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit, comprising:
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006108580A (en) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid-state imaging device and manufacturing method thereof |
-
2002
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| US8134110B2 (en) | 2004-10-08 | 2012-03-13 | Panasonic Corporation | Solid-state imaging device and solid-state imaging device manufacturing method |
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