| 【発明の名称】 |
半導体装置の製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】藤田 繁
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| 【要約】 |
【課題】窒化シリコン層上で行われるフォトリソグラフィの精度を向上させる。
【解決手段】（イ）基体上１００に窒化シリコン層１２を形成する工程と、（ロ）窒化シリコン層１２上にフォトレジスト層１３を形成し、露光光を用いてフォトレジスト層１３を選択的に露光する工程と、（ハ）露光後のフォトレジスト層１３を現像することによって、パターニングされたフォトレジスト層１３Ｐを得る工程、を有する半導体装置の製造方法であって、工程（イ）では、露光光の波長における複素屈折率（ｎ＋ｉｋ）の虚数部係数ｋが０．１以上である窒化シリコン層１２を形成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】（イ）基体上に窒化シリコン層を形成する工程と、（ロ）窒化シリコン層上にフォトレジスト層を形成し、露光光を用いてフォトレジスト層を選択的に露光する工程と、（ハ）露光後のフォトレジスト層を現像することによって、パターニングされたフォトレジスト層を得る工程、を有する半導体装置の製造方法であって、工程（イ）では、露光光の波長における複素屈折率（ｎ＋ｉｋ）の虚数部係数ｋが０．１以上である窒化シリコン層を形成ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】露光光は、波長２．４８×１０-7ｍのエキシマレーザー光であ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３】工程（イ）では、シランガス流量とアンモニアガス流量の比を制御した減圧ＣＶＤ法によって窒化シリコン層を形成す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４】工程（ハ）の後に、（ニ）パターニングされたフォトレジスト層を用いて窒化シリコン層を除去することにより、パターニングされた窒化シリコン層を得る工程、を更に有す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５】基体は半導体基板であり、工程（ニ）の後に、（ホ）パターニングされた窒化シリコン層を用いて半導体基板の一部を除去することにより、半導体基板に溝部を形成する工程、を更に有す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】基体は半導体基板であり、工程（ニ）の後に、（ヘ）フォトレジスト層を除去する工程と、（ト）パターニングされた窒化シリコン層を用いて半導体基板を酸化することにより酸化物から成る素子分離領域を形成する工程、を更に有す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。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、窒化シリコン層上に形成されたフォトレジスト層に対して行われるフォトリソグラフィの精度を向上させることが可能な半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体プロセスの中には、例えば、半導体基板に形成された溝部に研磨法によって絶縁膜を埋め込む際の研磨停止層や、半導体基板を選択的に酸化して素子分離領域を形成する際の熱酸化マスクとして、パターニングされた窒化シリコン層を用いるプロセスがある。パターニングされた窒化シリコン層を形成するための方法としては、一般に、先ず、基体上に窒化シリコン層を形成し、次に、窒化シリコン層上にフォトレジスト層を形成し、露光光を用いてフォトレジスト層を選択的に露光し、次に、露光後のフォトレジスト層を現像することによって、パターニングされたフォトレジスト層を得、このフォトレジスト層を用いて窒化シリコン層を例えばエッチング法により除去する方法が採られている。
【０００３】従来、窒化シリコン層を形成する方法としては、比較的優れた膜厚均一性と成膜速度を達成可能であることから、ジクロロシラン（ＳｉＣｌ2Ｈ2）／アンモニア（ＮＨ3）混合ガス系を用いた減圧ＣＶＤ法が広く採用されている。典型的な成膜条件は、ＳｉＣｌ2Ｈ2流量＝１０〜１００ＳＣＣＭ、ＮＨ3流量＝１００〜１０００ＳＣＣＭ（但し、ＳｉＣｌ2Ｈ2とＮＨ3の流量比は概ね５〜１０）、圧力＝１０〜１００Ｐａ、成膜温度＝７５０〜８００゜Ｃである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置のデザインルールが０．２５μｍの世代では、フォトリソグラフィの露光光として、波長２．４８×１０-7ｍ（２４８ｎｍ）のＫｒＦエキシマレーザー光が用いられている。しかしながら、上述した従来の窒化シリコン層上で、ＫｒＦエキシマレーザー光を用いてフォトレジスト層を選択的に露光し、現像を行うと、パターニングされたフォトレジスト層の寸法や形状が設計通りとならない場合がある。これは、従来の窒化シリコン層によるＫｒＦエキシマレーザー光の吸収が不十分であり、窒化シリコン層からの反射光によってフォトレジスト層の露光量が局部的に過剰となることに起因している。この問題を、図６及び図７を参照して説明する。
【０００５】図６は、半導体基板３０に溝部を形成し、研磨法でこの溝部に絶縁膜（具体的には、酸化シリコン膜）を埋め込むことによって素子分離領域を形成する、所謂シャロー・トレンチ・アイソレーション（ＳＴＩ）のプロセスを想定し、窒化シリコン層３２上に形成されたフォトレジスト層３３を選択的に露光している状態を模式的に表す。露光に至るまでのプロセスを簡単に説明する。
【０００６】先ず、例えばシリコン半導体基板から成る半導体基板３０上に、ウェット酸化により酸化シリコンＳｉＯ2から成る厚さ約１×１０-8ｍ（１０ｎｍ）のパッド酸化膜３１を形成する。このパッド酸化膜３１は、半導体基板３０と次工程で形成される窒化シリコン層３２との間の応力差を緩和し、半導体基板３０における欠陥発生を防止するために形成される。次に、上述の成膜条件による減圧ＣＶＤを行うことにより、パッド酸化膜３１上に窒化シリコン層３２を形成する。この窒化シリコン層３２は、後工程で行われる絶縁膜の研磨において、研磨停止層としての役割を果たす層である。次に、窒化シリコン層３２上にフォトレジスト層３３を形成し、図示しないフォトマスクを介して、波長２．４８×１０-8ｍ（＝２４８ｎｍ）の露光光による選択露光を行う。これにより、露光光に照射されたフォトレジスト層３３の部分には露光部３３Ａが形成される（図６の（Ａ）参照）。
【０００７】波長２．４８×１０-8ｍにおける窒化シリコン層３２の複素屈折率（ｎ＋ｉｋ）の典型的な値としては、２．３＋０．０１８ｉが得られている。ここで、複素屈折率（ｎ＋ｉｋ）の虚数部係数ｋは、吸収係数あるいは消衰係数とも呼ばれ、光吸収の指標となる値である。因みに、実数部ｎは、通常、「屈折率」と称されている値である。以下、実数部ｎと虚数部係数ｋとを、「光学定数ｎ，ｋ」と総称する場合がある。虚数部係数ｋが上記のように１０-2のオーダーであると、露光光は、窒化シリコン層３２では殆ど吸収されず、主として窒化シリコン層３２とフォトレジスト層３３との界面で反射され、界面近傍のフォトレジスト層３３の部分に吸収される。つまり、図６の（Ｂ）に拡大して示すように、フォトレジスト層３３の露光量は、窒化シリコン層３２との界面近傍において局部的に過剰となってしまう。
【０００８】フォトレジスト層３３がポジ型のフォトレジスト材料から成る場合、過剰な露光量は、フォトレジスト材料の分解を促進し、現像後に得られるフォトレジスト層の線幅を細らせる原因となる（図７の（Ａ）参照）。特に、フォトレジスト層３３Ｐの底辺寸法が狭まることにより、図示するように、フォトレジスト層３３Ｐが倒壊する場合もある。これでは、次工程以降においてフォトレジスト層３３Ｐをマスクとして窒化シリコン層３２とパッド酸化膜３１をエッチングしたり、更に、半導体基板３０をエッチングして溝部を形成することは不可能となってしまう。一方、フォトレジスト層３３がネガ型のフォトレジスト材料から成る場合、過剰な露光量は、フォトレジスト材料の架橋を促進し、現像後に得られるフォトレジスト層３３Ｎの線幅を太らせる原因となる（図７の（Ｂ）参照）。ネガ型のフォトレジスト材料を用いた場合には、ポジ型の場合と異なり、フォトレジスト層３３Ｎが倒壊する危険は少ないが、フォトレジスト層３３Ｎの底辺寸法が拡がるため、半導体装置の回路パターンの微細化、ひいては高集積化にとって不利となる。
【０００９】上述の問題を回避するための対策として、露光光の波長における光吸収が大きい有機系材料あるいは無機系材料から成る反射防止膜を、窒化シリコン層３２上に形成することが考えられる。中でも、無機系材料の１つである酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）は、エキシマレーザー波長にて比較的大きな光吸収特性を示し、しかも、成膜条件の制御により光学定数ｎ，ｋを比較的広範囲に変化させることができるため、０．２５μｍ世代の半導体装置の製造プロセスにおいて有用な反射防止膜材料と目されている。しかし、このように追加の膜を用いる対策では、半導体プロセスにおける工程数や使用材料が増え、生産性や経済性が低下する虞が大きい。そこで、工程数や使用材料の増加を避けるために、例えば上述の窒化シリコン層３２を酸化窒化シリコンから成る層に置き換えることも考えられるが、酸化窒化シリコンは研磨速度が酸化シリコンと同等であるため、この層に研磨停止層としての機能を期待することは不可能となり、現実的なプロセスではなくなってしまう。
【００１０】従って、本発明は、窒化シリコン層を他の材料層に置き換えずに従来通り使用しながら、窒化シリコン層上で行われるフォトリソグラフィの精度を向上させることが可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するための本発明の半導体装置の製造方法は、（イ）基体上に窒化シリコン層を形成する工程と、（ロ）窒化シリコン層上にフォトレジスト層を形成し、露光光を用いてフォトレジスト層を選択的に露光する工程と、（ハ）露光後のフォトレジスト層を現像することによって、パターニングされたフォトレジスト層を得る工程、を有する半導体装置の製造方法であって、工程（イ）では、露光光の波長における複素屈折率（ｎ＋ｉｋ）の虚数部係数ｋが０．１以上である窒化シリコン層を形成することを特徴とする。虚数部係数ｋの上限は特に限定されず、窒化シリコン層の成膜条件や、得られる膜質に応じて自ずと達成され得る値であってよい。
【００１２】露光光は、典型的には、波長２．４８×１０-7ｍ（２４８ｎｍ）のエキシマレーザー光である。この波長は、ＫｒＦ励起子による発光波長である。本発明において、波長２．４８×１０-7ｍにおける虚数部係数ｋの値が０．１以上であることは、上述した従来の一般的な成膜条件によって得られる窒化シリコン層の虚数部係数ｋの値に比べて１桁大きいことを意味する。従って、本発明で用いられる窒化シリコン層は、波長２．４８×１０-7ｍ（２４８ｎｍ）のエキシマレーザー光を十分に吸収することができ、窒化シリコン層上のフォトレジスト層に向けて余分な反射光を生じない。このため、フォトレジスト層の露光量が局部的に過剰となる不都合を防止することができ、ポジ型、ネガ型のいずれのフォトレジスト材料を用いてフォトレジスト層を構成した場合にも、設計寸法及び設計形状通りのレジスト・パターニングを行うことが可能となる。フォトレジスト層は、ポジ型、ネガ型を問わず、公知のフォトレジスト材料を用いて構成することができる。
【００１３】上述の虚数部係数ｋを有する窒化シリコン層を形成するためには、工程（イ）において、シラン（ＳｉＨ4）ガス流量とアンモニア（ＮＨ3）ガス流量の比を制御した減圧ＣＶＤ法を行うことが好適である。シランガス流量／アンモニアガス流量の比を、以下、単に流量比と呼ぶ場合がある。窒化シリコン層の光学定数ｎ，ｋは、ある範囲内では膜中のシリコン含量と相関しており、シリコン含量が多いほど光学定数ｎ，ｋが大きくなる傾向が知られている。つまり、上記のガス系では、アンモニアガス流量に対してシランガス流量が多くなる程、光学定数ｎ，ｋが上昇する傾向がある。尚、窒化シリコン層の光学定数ｎ，ｋに関しては、実数部ｎの変化と虚数部係数ｋの変化がほぼ連動する。ＣＶＤ装置に実際に供給する各ガスの流量は、装置によっても異なるが、シランガス流量、アンモニアガス流量を共に概ね１００〜１０００ＳＣＣＭの範囲に選択することが好ましい。本発明において、上記のシラン／アンモニア混合ガス系を用いた場合、成膜温度は概ね６００〜６５０゜Ｃ、圧力は概ね１０〜１００Ｐａの範囲内である。上記の成膜温度は、従来のジクロロシラン／アンモニア混合ガス系を用いた場合の成膜温度よりも５０〜２００゜Ｃも低く、半導体プロセスの低温化の観点からも好ましい。尚、本発明で用いるシラン／アンモニア混合ガス系には、キャリアガスとして窒素ガスが含まれていてもよく、また、冷却効果や希釈効果を得る目的でＨｅ、Ａｒ等の希ガスが含まれていてもよい。
【００１４】本発明の半導体装置の製造方法は、工程（ハ）の後に、（ニ）パターニングされたフォトレジスト層を用いて窒化シリコン層を除去することにより、パターニングされた窒化シリコン層を得る工程を更に有していることが、実用上好ましい。ここで、基体が半導体基板である場合、本発明の半導体装置の製造方法には、実用性の高い構成として、下記の第１の構成と第２の構成がある。
【００１５】第１の構成に係る半導体装置の製造方法は、工程（ニ）の後に、（ホ）パターニングされた窒化シリコン層を用いて半導体基板の一部を除去することにより、半導体基板に溝部を形成する工程を更に有する。この溝部は、後工程で絶縁膜が埋め込まれることによって素子分離領域となる部分であり、得られた溝型の素子分離領域、あるいはかかる素子分離領域を形成するプロセスは、シャロー・トレンチ・アイソレーション（ＳＴＩ）法と通称されている。第１の構成における窒化シリコン層は、絶縁膜を研磨法によって溝部に埋め込む際の研磨停止層、あるいは、絶縁膜をエッチバック法によって溝部に埋め込む際のエッチング停止層として機能する。
【００１６】第２の構成に係る半導体装置の製造方法は、工程（ニ）の後に、（ヘ）フォトレジスト層を除去する工程と、（ト）パターニングされた窒化シリコン層を用いて半導体基板を酸化することにより酸化物（半導体基板を構成する物質の酸化物）から成る素子分離領域を形成する工程を更に有する。第２の構成における窒化シリコン層は、半導体基板を酸化しない領域を被覆しておくためのマスクとして機能する。このようにして素子分離領域を形成するプロセスは、選択酸化分離プロセス、あるいはＬＯＣＯＳ(local oxidation of silicon)プロセスと通称されている。
【００１７】尚、第１の構成及び第２の構成においては、半導体基板上に窒化シリコン層を直接設けると、双方の応力差によって半導体基板に欠陥が生ずる場合があるので、半導体基板と窒化シリコン層との間に応力緩和層を設けることが好ましい。即ち、応力緩和層を表面に有する半導体基板を、基体として用いることが好ましい。半導体基板がシリコン半導体基板から成る場合、応力緩和層は典型的には酸化シリコンから構成され、一般にパッド酸化膜と称されている。酸化シリコンから成る応力緩和層は、公知のドライ酸化法やウェット酸化法により形成することができる。基体としては、その他、半導体基板上に形成された絶縁層、導電体層を挙げることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、発明の実施の形態（以下、実施の形態と略称する）に基づき本発明を説明する。
【００１９】（実施の形態１）実施の形態１では、第１の構成に係る半導体装置の製造方法を適用したシャロー・トレンチ・アイソレーション法について、図１乃至図４を参照しながら説明する。
【００２０】［工程−１００］図１の（Ａ）は、基体１００上に窒化シリコン層１２を形成し、窒化シリコン層１２上に更にフォトレジスト層１３を形成した状態を示している。基体１００は、例えばシリコン半導体基板から成る半導体基板１０と、この半導体基板１０の表面に対して例えばウェット酸化を行うことにより形成された厚さ約１×１０-8ｍ（１０ｎｍ）のパッド酸化膜１１から成る。パッド酸化膜１１は、応力緩和層として機能する膜である。窒化シリコン層１２は、減圧ＣＶＤ法により約１．５×１０-7〜２．０×１０-7ｍ（１５０〜２００ｎｍ）の厚さに形成されている。尚、シラン（ＳｉＨ4）／アンモニア（ＮＨ3）混合ガス系を使用し、ＳｉＨ4流量（Ｒ1）を４００ＳＣＣＭ、ＮＨ3流量（Ｒ2）を４００ＳＣＣＭとした。即ち、シランガス流量Ｒ1とアンモニアガス流量Ｒ2の比Ｒ1／Ｒ2を１とした。また、キャリアガスとして、Ｎ2（流量：２００ＳＣＣＭ）を用いた。この条件にて形成された窒化シリコン層１２の波長２．４８×１０-7ｍ（２４８ｎｍ）における複素屈折率（ｎ＋ｉｋ）は、２．６＋０．６２ｉである。即ち、虚数部係数ｋ＝０．６２である。フォトレジスト層１３は、例えばノボラック系ポジ型フォトレジスト材料をスピンコート法により窒化シリコン層１２に塗布し、プリベークを行って形成する。
【００２１】［工程−１１０］次に、図示しないフォトマスクを介して、フォトレジスト層１３を選択的に露光する。露光光としては、波長２．４８×１０-7ｍのＫｒＦエキシマレーザー光を用いる。露光光に照射されたフォトレジスト層１３の部分は、露光部１３Ａとなる（図１の（Ｂ）参照）。ここでは、フォトレジスト層１３をポジ型フォトレジスト材料を用いて構成しているので、露光部１３Ａではフォトレジスト材料の低分子化反応が進行している。
【００２２】［工程−１２０］次に、露光後のフォトレジスト層１３を現像することによって、パターニングされたフォトレジスト層１３Ｐ（添字Ｐは、パターニングされたことを示す。以下同様）を得る（図２の（Ａ）参照）。得られたフォトレジスト層１３Ｐは、設計通りの寸法及び形状を有しており、従来問題となっていた底辺寸法の狭まりや、これに起因するフォトレジスト層の倒壊は一切みられない。これは、図２の（Ｂ）に示すように、フォトレジスト層１３を透過した露光光が窒化シリコン層１２に入射しても、窒化シリコン層１２の虚数部係数ｋの値が従来よりも大きいために露光光が吸収され、フォトレジスト層１３側へほとんど反射せず、従って、フォトレジスト層１３に局部的な過剰露光が生じなかったためである。
【００２３】［工程−１３０］次に、パターニングされたフォトレジスト層１３Ｐを用いて窒化シリコン層１２を例えばドライエッチング法で除去することにより、パターニングされた窒化シリコン層１２Ｐを得る。続いて、パッド酸化膜１１の表出部もドライエッチング法で除去することにより、パターニングされたパッド酸化膜１１Ｐを得る（図３の（Ａ）参照）。このときの窒化シリコン層１２及びパッド酸化膜１１のドライエッチングは、例えばマグネトロンＲＩＥ（反応性イオン・エッチング）装置とフルオロカーボン系ガスを用いて行うことができる。
【００２４】［工程−１４０］次に、パターニングされた窒化シリコン層１２Ｐを用いて半導体基板１０の一部を例えばドライエッチング法で除去することにより、半導体基板１０に溝部１４を形成する（図３の（Ｂ）参照）。尚、ドライエッチング法により溝部１４を形成する際、フォトレジスト層１３Ｐを除去し、パターニングされた窒化シリコン層１２Ｐをマスクとしてドライエッチングを行ってもよい。
【００２５】［工程−１５０］次に、酸素プラズマを用いた通常のアッシング条件によりフォトレジスト層１３Ｐを除去し、続いて、溝部１４内を含む全面に絶縁層１５を形成する（図４の（Ａ）参照）。ここでは、酸化シリコンから成る絶縁層１５を、例えば減圧ＣＶＤ法により形成する。
【００２６】［工程−１６０］次に、化学的／機械的研磨法（ＣＭＰ法）によって、絶縁層１５の上面が基体１００の表面と略等しい高さとなるまで、絶縁層１５を除去する。溝部１４内に残存した絶縁層１５の部分が、素子分離領域１５Ａとなる（図４の（Ｂ）参照）。窒化シリコン層１２Ｐは、本来、研磨停止層として機能すべき層であるが、現状では、窒化シリコン層１２Ｐもある程度の速度で研磨される研磨条件を採用せざるを得ず、よって、図４の（Ｂ）では、窒化シリコン層１２Ｐと絶縁層１５とが同時に除去されるような表現を採っている。尚、図４の（Ｂ）は、基体１００上に最終的に窒化シリコン層１２Ｐが僅かに残存した状態を示しているが、窒化シリコン層１２Ｐは残存していなくてもよい。実際、溝部１４が疎に存在する領域では、溝部１４が密に存在する領域に比べて窒化シリコン層１２Ｐの研磨速度が速いので、窒化シリコン層１２Ｐは殆ど残らない。
【００２７】［工程−１７０］最後に、パッド酸化膜１１Ｐを希フッ酸水溶液を用いて除去する。このとき、パッド酸化膜１１Ｐ上に残存している窒化シリコン層１２Ｐは、パッド酸化膜１１Ｐの除去と共に剥離される（図４の（Ｃ）参照）。
【００２８】ここで、上記の窒化シリコン層１２Ｐと従来の一般的な窒化シリコン層の特性について比較検討する。比較検討項目は、シリコンに対するドライエッチング選択比、酸化シリコンに対するＣＭＰ選択比、及び、酸化シリコンに対するウェットエッチング選択比である。シリコンに対するドライエッチング選択比は、上記［工程−１４０］において半導体基板１０に溝部１４を形成するためのドライエッチングを窒化シリコン層１２Ｐをマスクとして行う場合に、マスクの性能（即ち、ドライエッチング耐性）を評価する指標となる。酸化シリコンに対するＣＭＰ選択比は、上記［工程−１６０］において、窒化シリコン層１２Ｐの研磨停止層としての性能（即ち、ＣＭＰ耐性）を評価する指標となる。結果を、下記の表１に示す。本発明で用いられる窒化シリコン層１２Ｐは、従来の一般的な窒化シリコン層に比べ、シリコンに対するドライエッチング選択比と酸化シリコンに対するＣＭＰ選択比とが若干低下しているものの、実用性は従来の一般的な窒化シリコン層と何ら変わらないことが明らかとなった。
【００２９】［表１］
【００３０】（実施の形態２）実施の形態２では、第２の構成に係る半導体装置の製造方法を適用した選択酸化分離のプロセスについて、図５を参照しながら説明する。
【００３１】［工程−２００］図５の（Ａ）は、基体２００上に窒化シリコン層２２を形成し、窒化シリコン層２２上に更にフォトレジスト層２３を形成し、フォトレジスト層２３を選択的に露光する状態を示している。基体２００は、例えばシリコン半導体基板から成る半導体基板２０と、この半導体基板２０の表面に対して例えばウェット酸化を行うことにより形成された厚さ約１×１０-8ｍ（１０ｎｍ）のパッド酸化膜２１から成る。パッド酸化膜２１は、応力緩和層として機能する膜である。得られる窒化シリコン層２２の波長２．４８×１０-7ｍ（２４８ｎｍ）における複素屈折率（ｎ＋ｉｋ）は、２．６＋０．６２ｉであり、実施の形態１で得られた窒化シリコン層１２と同じである。フォトレジスト層２３は、実施の形態１のフォトレジスト層１３と同様に形成することができる。露光は、図示しないフォトマスクを介し、波長２．４８×１０-7ｍのＫｒＦエキシマレーザー光を用いて行う。露光光に照射されたフォトレジスト層２３の部分は、露光部２３Ａとなる。ここでは、フォトレジスト層２３をポジ型フォトレジスト材料を用いて構成しているので、露光部２３Ａではフォトレジスト材料の低分子化反応が進行している。
【００３２】［工程−２１０］次に、露光後のフォトレジスト層２３を現像することによって、パターニングされたフォトレジスト層２３Ｐを得る。得られたフォトレジスト層２３Ｐは、設計通りの寸法及び形状を有しており、従来問題となっていた底辺寸法の狭まりや、これに起因するフォトレジスト層の倒壊は一切みられない。更に、パターニングされたフォトレジスト層２３Ｐを用いて窒化シリコン層２２を例えばドライエッチング法で除去することにより、パターニングされた窒化シリコン層２２Ｐを得る。続いて、パッド酸化膜２１の表出部もドライエッチング法で除去することにより、パターニングされたパッド酸化膜２１Ｐを得る（図５の（Ｂ）参照）。このときの窒化シリコン層２２及びパッド酸化膜２１のドライエッチングは、例えばマグネトロンＲＩＥ（反応性イオン・エッチング）装置とフルオロカーボン系ガスを用いて行うことができる。
【００３３】［工程−２２０］次に、酸素プラズマを用いた通常のアッシングを行い、フォトレジスト層２３Ｐを除去する（図５の（Ｃ）参照）。
【００３４】［工程−２３０］次に、パターニングされた窒化シリコン層２２Ｐを用いて半導体基板２０の表出部を酸化し、半導体基板２０の酸化物（ここでは酸化シリコン）から成る素子分離領域２０Ａを形成する（図５の（Ｄ）参照）。酸化は、通常の選択酸化条件にて行うことができる。
【００３５】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づき説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。半導体装置の構成の細部、半導体装置の製造方法における加工条件や使用した材料等の詳細事項は例示に過ぎず、適宜変更、選択、組合せが可能である。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発明の半導体装置の製造方法によれば、窒化シリコン層上でフォトリソグラフィを行う場合であっても、露光光の波長における窒化シリコン層の複素屈折率（ｎ＋ｉｋ）の虚数部係数ｋが０．１以上とされているために、フォトレジスト層を透過した露光光は窒化シリコン層に概ね吸収され、フォトレジスト層に向けて余分な反射光を生じない。従って、フォトレジスト層の局部的な過剰露光が防止され、精度の高いフォトリソグラフィを行うことが可能となる。本発明は、特に、露光光として波長２．４８×１０-7ｍのエキシマレーザー光を用いた場合のフォトリソグラフィ精度の向上に顕著な効果を奏し、これによって、例えば微細な素子分離領域を精度良く形成することが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１８５
【氏名又は名称】ソニー株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月１７日（２０００．３．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９４３６３
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 孝久
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６４９９４（Ｐ２００１−２６４９９４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２８日（２００１．９．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−７５３４０（Ｐ２０００−７５３４０） |
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