• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem durch Ätzverfahren hervorgerufene Schäden am Rand einer Halbleiterscheibe durch Ausbilden eines Randes aus karbonisiertem Photoresist um die Außenkante der Halbleiterscheibe herum vermieden werden, wobei an der Halbleiterscheibenkante ein Werkzeug zum Karbonisieren des äußeren Randes eines Positiv-Photoresists eingesetzt wird.
    公开号:DE102004009336A1
    申请号:DE200410009336
    申请日:2004-02-26
    公开日:2004-09-16
    发明作者:Xianchun Linda Chen；Wai-Kin Li
    申请人:Infineon Technologies AG；International Business Machines Corp；
    IPC主号:G03F7-20
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung betrifftLithographieverfahren bei der Bearbeitung integrierter Schaltungenund insbesondere bei der Strukturierung von Halbleiterscheiben voreinem Ätzschritt.
    [0002] Bei der Bearbeitung integrierterSchaltungen besteht eine Standardabfolge von Arbeitsschritten darin,eine Materialschicht und anschließend eine Photoresistschichtaufzubringen, den Photoresist durch Projizieren einer Struktur undEntwickeln des Resists zu strukturieren, so dass sich eine Struktur mitoffenen Bereichen ergibt, die das Material freilegen, während dieanderen Bereiche noch von dem Photoresist abgedeckt sind.
    [0003] Beim Ätzvorgang wird Wärme erzeugt,weshalb die Struktur vorzugsweise bis an die Ränder der Halbleiterscheibeausgedehnt wird, obwohl die am Rand befindliche integrierte Schaltungnicht auf die Halbleiterscheibe passt und daher nicht funktionsfähig ist.Grund dafürist, dass die Ätzungam Rand der Halbleiterscheibe in der Regel dazu führt, dasssich die durch das Ätzenverursachte Wärmegleichmäßiger ausdehnt,als dies ansonsten der Fall wäre,was zu einer geringeren Beanspruchung der Halbleiterscheibe, sowiezu einem geringeren Auftreten von Verzerrungen führt.
    [0004] Obwohl dieser Ansatz mit der Verminderung derBeanspruchung seinen Hauptzweck erfüllt, hat er dennoch den Nachteil,dass er bisweilen die Bildung von dicht beieinander liegenden schmalenRissen in der Silizium-Halbleiterscheibe, die aufgrund ihrer starkenLichtabsorption „blacksilicon" genannt werden,zulässtoder gar verstärkt.Die schmalen Siliziumsplitter zwischen den Rissen neigen zum Abbrechen,wodurch Partikel entstehen, die Schäden an der integrierten Schaltungund andere Probleme verursachen.
    [0005] Manche Ätzwerkzeuge umfassen „Schattenringe", d. h. kreisrundeStückeaus ätzresistentem Materialzum Blockieren des Ätzvorgangsam Rand der Halbleiterscheibe, wie sie in 8 dargestellt und im folgenden beschriebensind. Ein Problem tritt bei diesen Werkzeugen dann auf, wenn derSchattenring in Kontakt mit dem Photoresist tritt, wodurch das Werkzeugverunreinigt würde.Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung der Ringe ist die nachlassendeGleichmäßigkeitdes Ätzverfahrens.Darüberhinaus könnendie Ringe, da sie mechanische Gegenstände sind, nicht so exakt positioniertwerden, wie das bei lithografischen Strukturen der Fall ist. Daher istes erforderlich, dass zwischen der Ringposition und dem nächstliegendenSpeicherchip auf der Halbleiterscheibe ein Abstand als Puffer verbleibt.
    [0006] Das „black silicon"-Phänomen istein Problem, das nur in unmittelbarer Nähe der Halbleiterscheibenkanteauftritt (in aktuellen Technologien etwa 5 mm von der Halbleiterscheibenkanteentfernt). Es wärewünschenswert,ein Verfahren bereitzustellen, bei dem das Ätzen bei der Grabenätzung blockiertwerden kann, wie es bei einer steuerbaren Struktur, die mit großer Genauigkeitausgerichtet werden kann, erforderlich ist.
    [0007] Die vorliegende Erfindung betrifftein Verfahren zum Blockieren einer Ätzung in einem örtlich begrenztenBereich einer Halbleiterscheibe durch Beschädigen des zum Strukturierender Halbleiterscheibe verwendeten Photoresists.
    [0008] Ein Merkmal der vorliegenden Erfindungist das Blockieren der Ätzungan der Kante der Halbleiterscheibe.
    [0009] Ein Merkmal der vorliegenden Erfindungbesteht in der Verwendung desselben Photoresists, der auch für die Ätzstruktureingesetzt wird.
    [0010] Ein weiteres Merkmal der vorliegendenErfindung besteht in der Verwendung einer ätzresistenten Blockierschicht.
    [0011] Noch ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindungist das Entfernen der Blockierschicht nach einen Ätzschrittzur Herstellung der Gräben.
    [0012] Kurze Figurenbeschreibung
    [0013] 1 zeigteinen Querschnitt einer erfindungsgemäß vorbereiteten Halbleiterscheibe.
    [0014] 2 zeigtdenselben Bereich nach dem Belichten der Blockierschicht.
    [0015] 3 zeigtden Bereich nach dem Entwickeln des ebenfalls für die Blockierschicht verwendetenPhotoresist-Materials.
    [0016] 4 zeigtdie Belichtung einer Halbleiterscheibe.
    [0017] 5 zeigteine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Belichtender Halbleiterscheibe.
    [0018] 6A zeigtden Bereich nach der Bearbeitung gemäß einem Verfahren aus dem Standder Technik.
    [0019] 6B zeigtden Bereich nach der Bearbeitung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
    [0020] 7 zeigteine Draufsicht auf eine Halbleiterscheibe, die gemäß eineralternativen Ausführungsformder vorliegenden Erfindung bearbeitet wurde.
    [0021] 8 zeigteinen Querschnitt einer Halbleiterscheibe, die gemäß einemVerfahren aus dem Stand der Technik bearbeitet wurde.
    [0022] 9 zeigteine Draufsicht auf eine Halbleiterscheibe, die erfindungsgemäß bearbeitetwurde.
    [0023] Im Folgenden wird ein Beispiel deserfindungsgemäßen Verfahrensbeschrieben. Die Halbleiterscheibe, die z.B. aus Silizium, Galliumarsenid,einer Silizium-Germanium-Legierung, einem SOI-Material u.s.w. besteht,wird gemäß den Erfordernissen derherzustellenden Schaltung und der eingesetzten Technologie präpariert.
    [0024] Ein Substrat oder eine Halbleiterscheibe 10 für eine integrierteSchaltung umfasst eine Schicht 11 auf der Oberfläche, dieschematisch die Nitridkontaktschicht, die Oxidkontaktschicht oderandere vorläufigeSchichten darstellt und in 1 gezeigtist. Die Abmessungen in den Figuren sind nicht maßstabsgetreu.Im Folgenden wird der relative Anteil Blockiermaterials, das aufdem noch zu bestimmenden Rand ausgebildet werden soll, die Materialdicke undder Durchmesser der Halbleiterscheibe für eine Halbleiterscheibe miteinem Durchmesse von 300 mm erläutert.Die in der Zeichnung gezeigten Abmessungen wurden im Sinne einerklaren Darstellung und Erläuterungausgewählt.
    [0025] Eine dicke Positiv-Photoresistschicht 110 wurdeaufgeschleudert und auf herkömmlicheWeise zum Belichten und Entwickeln vorbereitet. In diesem Fall wirdein Positiv-Photoresist zur Bestimmung der Grabenstrukturen in DRAM-oder eingebetteten DRAM-Speicherzellenfeldern verwendet. Die Strukturkann irgendeine Struktur sein, bei der es zum Auftreten von sogenanntem „blacksilicon" kommen kann.
    [0026] In einem nächsten Schritt wird, wie in 2 dargestellt, der Photoresist 110 ander Kante übereinen radialen Abstand 112 am unteren Ende des Belichtungsstrahls 150 belichtet,um eine Kante 115 zu bestimmen, die den äußeren Randder Halbleiterscheibe 10 umgibt. Die Belichtung des Strahls 150 reichtvorzugsweise zur Karbonisierung des über diesen Bereich verteiltenPhotoresists 110 aus. Der Abstand 112 ist vorzugsweisegleichmäßig, kannjedoch, wie im Folgenden beschrieben, ungleichmäßig ausgebildet werden.
    [0027] 3 zeigtdas Ergebnis der Belichtung eines mittleren Bereichs des Photoresistsmit der Regulärstrukturund einer anschließendenEntwicklung, wobei der mittlere Teil des Photoresists eine Grabenstrukturmit Öffnungen 122 umfasstund der belichtete Bereich als Blockierschicht ein einem Blockierbereichverbleibt, wodurch innerhalb des Blockierbereichs ein zentralerInnenbereich fürdie Ausbildung der integrierten Schaltung entsteht. Die waagrechte gepunkteteLinie weist auf eine Wiederholung der an den Rändern gezeigten Strukturen über dengesamten Durchmesser der Halbleiterscheibe hin.
    [0028] Die Schicht 11 stellt dieNitridkontaktschicht, sowie auch die optionale Hartmaskenschichtdar, die durch die Öffnungenin dem Photoresist geätztwerden könnenund anschließendden Ätzvorgangin dem darunter liegenden Silizium bestimmen. Die im Photoresist 110 gezeigteStruktur wird als Bauelementestruktur bezeichnet. Eine Hartmaskeist nicht immer erforderlich und wird eingesetzt, wenn der Ätzvorgangaggressiver ist oder längereZeit andauert, so dass der Photoresist allein nicht ausreicht, umder Wirkung des Ätzstoffeszu widerstehen. Die Klammer 114 stellt einen Rand zwischendem Blockiermaterial 115 und dem nächstliegendsten Teil einesSpeicherchips dar, der eine durch Fehlausrichtung des Chips aufdem Material 115 verursachte Beschädigung eines Speicherchip verhindernsoll.
    [0029] In 4 zeigtdenselben Bereich nach der Strukturierung des Photoresists 110 mitder Grabenstruktur, der Entwicklung des Photoresists und der Ätzung desSiliziums in der Halbleiterscheibe 10, wodurch die Gräben 124 ausgebildetwerden. Die waagrechte gepunktete Linie weist auf eine Wiederholung derin die Halbleiterscheibe geätztenund an den Ränderngezeigten Strukturen überden gesamten Durchmesser der Halbleiterscheibe hin. Der durch dieAnlage zur Belichtung der Ränderkarbonisierte Rand 115 wird auf beiden Seiten von dem strukturiertenund geätztenBereich durch die Pufferzone 114 abgetrennt.
    [0030] Die Dicke der Schicht 110 wirddurch die Erfordernisse des ausgebildeten Bildes und der Höhe des notwendigen Ätzwiderstandsfestgelegt. Da die Lichtempfindlichkeit des Photoresist durch dieKarbonisierung zerstörtwurde, entwickelt sich die Struktur nicht auf dem Rand. Es verbleibtkein Photoresist, der die Halbleiterscheibe vor den Ätzgasenschützt, sowie dies in der Mitte der Halbleiterscheibe der Fall ist. Der karbonisiertePhotoresist verbleibt und das Material ist ätzbeständiger als der ursprünglichePhotoresist. Das Ätzverfahrenist am Rand der Halbleiterscheibe aggressiver als in ihrem Inneren,so dass die Ätzgasedas karbonisierte Material an manchen Stellen aufzehren können. Esist ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung, dass die von dem karbonisierten Photoresistzur Verfügunggestellte Schutzschicht nicht perfekt sein muss. Das Problem des „blacksilicon" tritt nichtauf, wenn die Ätzgasedas Silizium zum ersten Mal angreifen, sondern erst, nachdem bereitseine bestimmte Menge an Material angegriffen wurde. Daher ist daserfindungsgemäße Verfahrenin Bezug auf Fluktuationen in der Dicke des Blockiermaterials, des Ätzwiderstands,der Ätzaggressivität u.s.w.tolerant.
    [0031] Die Schicht 115 wird z.B.in einem Verfahrensschritt unter Verwendung von Sauerstoffplasma abgelöst, wennsie nicht mehr gebraucht wird oder wenn ein chemisch-mechanischesPolieren oder ein anderes Planarisierungsverfahren durchgeführt werdensoll, das durch die Schicht 115 beeinträchtigt würde. Wenn die Schicht vollständig aufgezehrtwurde, ist ein Ablösennicht erforderlich. Allerdings kann sich der Betreiber nicht daraufverlassen, dass die Schicht vollständig aufgezehrt wird.
    [0032] In der heutigen Praxis ist das Ätzen vonGräbendas einzige Ätzverfahren,dass unter dem Auftreten von „blacksilicon" zu leidenhat, jedoch besteht die Möglichkeit,dass neue Verfahren ähnliche Schwierigkeitenmit einem anderen Schritt haben könnten. Neue Schichten 115 können nachBedarf aufgebracht werden, obwohl die Gräben für die Halbleiterscheibe diegrößte Belastungdarstellen, da sie das längste Ätzverfahrenerfordern.
    [0033] Anwendungsbeispiel Die Blockierschicht kannin einem einzelnen Beschichtungsvorgang aufgetragen werden und Beschichtungsmodule,Heizplattenmodule, Kühlplattenmodule,Entwicklungseinheiten und Raum zum Installieren eines Modul zum Belichtenvon Halbleiterscheiben-Rändernumfassen. Eine geeignete Vorrichtung, die für die vorliegende Erfindungeingesetzt wurde, ist der ASML PAS5000 Scanner.
    [0034] Die Erfindung wird anhand einer Einheitzum Belichten von Halbleiterscheibenkanten dargestellt, die dazudient, Photoresist mit UV-Licht zu belichten (UV 196nm–400nm).Da der Photoresist karbonisiert werden soll, kann vorzugsweise einegünstigereLasereinheit verwendet, die im Infrarot- oder im sichtbaren Bereicharbeitet, so lange diese die eingesetzte Belichtungsdosis mit ausreichendEnergie versorgen kann, um den Photoresist 110 zu karbonisieren.AußerdemkönnenElektronenstrahleinheiten eingesetzt werden, beispielsweise wennin dem Verfahren eine Elektronenstrahlanlage zur Strukturierungdes Photoresists füreinen Ätzschritteingesetzt wird.
    [0035] Die Möglichkeit einer doppelten Verwendung (z.B.der Einsatz derselben Einheit fürein herkömmlichesVerfahren zum Belichten der Kanten, als auch für das erfindungsgemäße Verfahren)sorgt zwar für Flexibilität, jedochkönnenbei der Verwendung einer speziellen Einheit geringere Investitionskostenanfallen.
    [0036] 5 zeigtschematisch den Betrieb einer erfindungsgemäßen Anlage. Der Laser 510 erzeugt einenStrahl im UV-Bereich, der in den Lichtwellenleiter 540 geleitetwird, der an der Kante der Halbleiterscheibe 10 angeordnetist. Die Halbleiterscheibe wird unter dem Lichtwellenleiter 540 rotiert,so dass die Strahlung von dem Lichtwellenleiter als Strahl 150 aufeinem Streifen am Rand der Halbleiterscheibe 10 auftrifft.Die Spiegel 515 und 517 sind Teil einer alternativenAusführungsformder Erfindung, die unten nähererläutertwird.
    [0037] Bei normalem Gebrauch der Anlagebelichtet, wie in 6A gezeigt,die zu dem Strahl 150 gebündelte Strahlung den Positiv-Photoresist 110 ineinem Streifen um die Kante herum, so dass der belichtete Photoresistnach dem Entwickeln von der Kante entfernt wird, wodurch im belichtetenBereich der Halbleiterscheibe ein entblößter Rand zurückbleibt.Dadurch verringert sich die Gefahr, dass Photoresist an anderenGerätschaften,mit denen er in Kontakt kommt, kleben bleibt oder sie anderweitig verunreinigt.
    [0038] Erfindungsgemäß ist die Belichtungsdauer und/oderdie Intensitätder Strahlung so ausgewählt, dassdie Strahlung den Photoresist in diesem Bereich karbonisiert oderansonsten unempfindlich macht. „Karbonisieren" ist ein in Fachkreisenwohl bekannter Begriff und bedeutet, dass flüchtige Verbindungen aus demMaterial entfernt wurden, wodurch ein robuster, hauptsächlich ausKohlenstoff bestehender Rest zurückbleibt.Wird der Photoresist 110 nun erfindungsgemäß belichtet,so verbleibt ein karbonisierter Rückstand, der in 6B als Rand 115 dargestelltist und in dem Bereich liegt, der in der Regel frei von Photoresistist. Wenn der Photoresist im mittleren Bereich der Halbleiterscheibemit den Grabenstrukturen belichtet wird, wird der Rand aufgrunddes karbonisierten Photoresists nicht entwickelt. So wird das gewünschte Resultaterreicht, nämlichdass im Bereich des karbonisierten Randes keine Gräben eingeätzt werden.
    [0039] Das darunter liegende Silizium oderein anderes Halbleiterscheibenmaterial wird durch den karbonisierten Überrestund durch eine eventuell vorhandene optionale Hartmaske vor den Ätzgasengeschützt.Wird im Rahmen einer Anwendung ein anderes Ätzverfahren eingesetzt, dasnicht allzu aggressiv ist und/oder keine dicke Schicht ätzt, kannes ausreichen, den Photoresist in diesem Bereich zu vernetzen, zuentwickeln oder anderweitig unempfindlich zu machen (beispielsweiseein Negativ-Photoresist, der durch Belichtung ätzresistent wird).
    [0040] In 8 istein Querschnitt einer Vorgehensweise aus dem Stand der Technik zumSchutz der Halbleiterscheibenkanten während des Ätzens gezeigt. Oberhalb desRandes der Halbleiterscheibe 10 wird ein mechanischer Ring 820 angeordnet,der aus Edelstahl oder einem anderen Material besteht, das resistentgegen Ätzgaseist. Der Ring bedeckt einen radialen Abstand 112', der zum Schutzder Kante ausreicht. Dieser radiale Abstand variiert in Abhängigkeitvon den eingesetzten Anlagen und Chemikalien. Der Ring 820 wirdnach der Präparierungder Halbleiterscheibe mit Photoresist 110 in Position gebrachtund verbleibt dort währenddes Ätzschritts,so dass die Ätzgaseden Photoresist 110 nicht angreifen. Der Photoresist 110 unterdem Ring wurde entwickelt, da der Kantenbereich der Halbleiterscheibe zurVerbesserung der gleichmäßigen Hitzebelastung während des Ätzvorgangsbelichtet wurde. Folglich liegen in dem Photoresist an der Halbleiterscheibenkante Öffnungenvor, die angegriffen und geätzt würden, wennder Ring nicht vorhanden wäre.
    [0041] 9 zeigteine Draufsicht auf eine Halbleiterscheibe, die gemäß einerbevorzugten Ausführungsformder Erfindung belichtet wurde. Es ist erkennbar, dass der Rand 115 eineinheitliches Materialstückist, das Speicherchipstrukturen 922 am Rand der Halbleiterscheibeteilweise bedeckt. Da die Belichtung des Rands durch Rotation derHalbleiterscheibe unterhalb des Lichtwellenleiters mit der karbonisierendenStrahlung durchgeführtwurde, weist der Rand 115 einen glatten, kreisrunden Kantenbereichauf.
    [0042] 7 zeigteine entsprechende Draufsicht auf eine Halbleiterscheibe, die gemäß eineralternativen Ausführungsformder vorliegenden Erfindung bearbeitet wurde. Bezugnehmend auf 5 wird der Lichtwellenleiter540 zum Leiten der Strahlung auf die Halbleiterscheibe durch dasallgemein durch die Klammer 520 gekennzeichnete optionaleMerkmal ersetzt. Zwei Spiegel 515 und 517. werdenangebracht, um den Strahl 150 in zwei orthogonale Richtungenabzulenken, beispielsweise entlang der x- und y-Achsen oder entlangeiner radialen Richtung und senkrecht zum Radius. Die Strahlungwird dann unmittelbar vom zweiten Spiegel aus geleitet, ohne denLichtwellenleiter 540 zu durchlaufen. Eine solche Anordnungermöglichtdie Abdeckung eines weiteren Belichtungsbereichs, als dies angesichtsdes Durchmessers des Lichtwellenleiters 540 der Fall ist.
    [0043] In 7 istdie Halbleiterscheibe durch eine vertikale gestrichelte Linie 750 inzwei Hälfteneingeteilt, um zwei Ausführungsformender Erfindung zu zeigen. Auf der rechten Seite, kann das Werkzeug, welchesdas Material 110 belichtet, einen Bereich mit einer Kantenlinievon 45 Grad (oder anderen diagonalen Linien) nicht belichten; d.h.es kann nur senkrechte 708 und waagrechte Linien 704 erkennen. Folglicherreicht der Blockierbereich 706 den Rand der Speicherchips 726.Falls dies gewünschtist, kann der Bereich 706 so definiert werden, dass erbis auf einen Minimalabstand 712, der auf der rechten Seiteder Halbleiterscheibe gezeigt ist, an die Halbleiterscheibenkanteherankommt, wobei ein Teilchip 726' die Lücke zwischen dem nächstliegendstenvollständigenChip 726 und der Blockierschicht auffüllt, wodurch sich der zu strukturierendeBereich bis auf ein Maximum erhöhtund eine gleichmäßigere Annäherung andie Kante der Halbleiterscheibe möglich wäre, als es ohne teilweise belichteteChipstrukturen der Fall wäre.
    [0044] Im unteren Bereich der Figur isteine Linie 714 als Alternative zur Linie 714' gezeigt. DieLinie 714' würde derKante der Halbleiterscheibe zu nahe kommen, d.h. der Abstand zwischender Halbleiterscheibenkante und dem nächstliegendsten Speicherchip,der als 712' gekennzeichnetist, wärezu klein fürdie Strukturierung eines vollständigenSpeicherchips entlang der Linie 714'. Diese Stellung würde einegleichmäßigere Hitzebelastungaufweisen, wenn ein Teilchip ähnlichdem auf der rechten Seite der Figur gezeigten eingesetzt werdenwürde.
    [0045] Auf der linken Seite der Figur wirddavon ausgegangen, dass die Belichtungsanlage 45°-Winkel erkennen kann, so dassdiagonale Linien 710 (zu 45°- und anderen Winkeln) gezeichnetwerden können.Diese Funktion ermöglichtan verschiedenen Stellen eine bessere Annäherung an den Rand der Halbleiterscheibeund kann in manchen Fällendie Belichtung des gesamten Speicherchips, sowie in anderen Fällen einegleichmäßigere Belichtungvon Teilchips (und dadurch eine gleichmäßigere Hitzebelastung) ermöglichen.Ein solcher Teilchip 728 ist auf der linken Seite der Figurgezeigt.
    [0046] Füreine klarere Darstellung sind zwei verschiedene Chipgrößen gezeigt.Dem Fachmann ist klar, dass mit einer in 5 gezeigten Einheit 500, dieeine präzisePositionssteuerung umfasst, die Längen der einzelnen Linien ziemlichklein ausfallen könnenund daher die Abdeckung der Halbleiterscheibe ziemlich nahe an einengleichmäßigen Ring ausBlockiermaterial mit einem Mindestabstand 712 herankommt.Eine solche Feinsteuerung ist ziemlich teuer, weshalb vorzugsweiseeine weniger präzise Einheitverwendet werden kann, die eine Struktur nicht so präzise belichtet,dafür jedochwesentlich preiswerter ist. Die Feineinstellung erfordert Zeit,die den Durchsatz beim Belichtungsvorgang senkt und dadurch dieKosten zur Durchführungder Erfindung erhöht.
    [0047] Da die Wirksamkeit des Photoresists 110 durchdie Karbonisierung zerstörtwird, spielt es keine Rolle, ob es sich um einen Positiv- oder umeinen Negativ-Photoresist handelt. Das Blockiermaterial 110 kannaus irgendeinem Positiv- oder Negativ-Photoresist bestehen.
    [0048] In der heutigen Technologie beträgt die Belichtungstoleranzfür dasMaterial 112 (d.h. die tolerierbare Abweichung im innerenRadius des Material 112, die in 3 als Klammer 114 gezeigt ist)etwa 0,1 mm. Das Hauptaugenmerk liegt nicht auf der präzisen Positionierung,da die Ausrichtung kein kritischer Faktor ist. Wesentlich ist derBereich, der aufgrund der Tatsache, dass ein Sicherheitsabstandnotwendig ist, um eine Beschädigungdes hergestellten Speicherchips durch Projektion auf die Kante des Blockiermaterials 112 zuverhindern, nicht mit vollständigenSpeicherchips strukturiert werden kann.
    [0049] Es ist ein vorteilhaftes Merkmalder Erfindung, dass derselbe Photoresist zur Bestimmung des Randes 115 undzur Bestimmung der Struktur im mittleren Bereich der Halbleiterscheibeeingesetzt wird. In dem gezeigten Beispiel ist der für die Grabenstruktureingesetzte Photoresist ein Positiv-Photoresist, weshalb ein Positiv-Photoresistzur Bestimmung des Randes 115 eingesetzt wird. In manchenFällen kannes erforderlich sein, einen Photoresist zu verwenden, dem diesezweifache Funktion fehlt. In so einem Fall wird der Photoresistim mittleren Bereich abgelöstund ein geeigneter zweiter Strukturierungs-Photoresist aufgebracht, auf den danndie Struktur dieser Schaltungsschicht übertragen wird.
    [0050] Nach dem Ätzvorgang wird das Herstellungsverfahrender integrierten Schaltung auf herkömmliche Weise zur Fertigstellungz.B. einer bipolaren Schaltung, einer CMOS-Schaltung, einer biCMOS-Schaltungu.s.w. fortgesetzt, beispielsweise durch die Ausbildung von DRAM-Speicherzellen,planarer Transistoren, eine oder mehrere Ebenen am hinteren Endeder Produktionslinie und durch Einhäusen. Dem Fachmann ist klar,dass die Erfindung nicht auf die Herstellung von DRAM-Speichernoder gar auf integrierte Schaltungen beschränkt ist (beispielsweise kanndie Erfindung bei der Feinstzerspanung mechanischer Gegenstände eingesetztwerden) und fürjedes Ätzverfahreneingesetzt werden kann, das eine negative Wirkung auf die darunterliegenden Materialschichten in einem Bereich der Halbleiterscheibehat. Beispielsweise sind Verfahren denkbar, in denen die Erfindungim inneren der Halbleiterscheibe eingesetzt werden kann, obwohldas Ätzverfahrenam Rand aggressiver ist.
    [0051] Die vorliegende Erfindung wurde anhandeiner einzigen bevorzugten Ausführungsformdargestellt. Dem Fachmann ist jedoch klar, dass die Erfindung imSinne und Umfang der anhängendenAnsprüchevariiert werden kann.
    权利要求:
    Claims (20)
    [1] Verfahren zum Herstellen einer Anzahl integrierterSchaltungen auf einer Halbleiterscheibe, umfassend Vorbereiteneines Substrats fürintegrierte Schaltungen; Aufbringen eines lichtempfindlichenMaterials mit einer Blockierdicke auf der Halbleiterscheibe; Bestrahlendes lichtempfindlichen Materials in einem Blockierbereich an derAußenkanteder Halbleiterscheibe mit einer Bestrahlungsdosis, wodurch das lichtempfindlicheMaterial im Blockierbereich unempfindlich gemacht wird; Entwickelndes lichtempfindlichen Materials, wobei eine Schicht aus Blockiermaterialin dem Blockierbereich verbleibt; Belichten einer strukturierendenPhotoresistschicht innerhalb des Blockierbereichs mit mehreren Bildern einerBauelementstruktur eines Bauelements der Anzahl von integriertenSchaltungen; Ätzender Halbleiterscheibe durch die Bauelementstruktur, wobei das Blockiermaterialdie Ätzungin dem Blockierbereich verhindert; und Fortfahren mit der Bearbeitungder integrierten Schaltungen.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, wobei das lichtempfindlicheMaterial durch die Bestrahlungsdosis karbonisiert wird.
    [3] Verfahren nach Anspruch 1, wobei das lichtempfindlicheMaterial dem strukturierenden Photoresist entspricht, so dass dieAnzahl von Bildern auf dem lichtempfindlichen Material abgebildetwird.
    [4] Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bilder der BauelementstrukturBilder von Grabenöffnungen einerDRAM-Speicherzellesind.
    [5] Verfahren nach Anspruch 1, wobei das lichtempfindlicheMaterial auf einer Schicht ätzbeständigen Materialsaufgebracht wird.
    [6] Verfahren nach Anspruch 2, wobei das lichtempfindlicheMaterial auf einer Schicht ätzbeständigen Materialsaufgebracht wird.
    [7] Verfahren nach Anspruch 3, wobei das lichtempfindlicheMaterial auf einer Schicht ätzbeständigen Materialsaufgebracht wird.
    [8] Verfahren nach Anspruch 1, wobei das lichtempfindlicheMaterial ein Positiv-Photoresist ist.
    [9] Verfahren nach Anspruch 2, wobei das lichtempfindlicheMaterial ein Positiv-Photoresist ist.
    [10] Verfahren nach Anspruch 3, wobei das lichtempfindlicheMaterial ein Positiv-Photoresist ist.
    [11] Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bestrahlungsdosiszugeführtwird, indem die Halbleiterscheibe um ihren Mittelpunkt gedreht wird,so dass der Blockierbereich eine einen Kreis beschreibende innereGrenzlinie aufweist.
    [12] Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bestrahlungsdosiszugeführtwird, indem die Bestrahlung entlang zweier rechtwinkliger Achsenabgelenkt wird, so dass der Blo ckierbereich eine rechtwinklige Kantenumfassende innere Grenzlinie aufweist.
    [13] Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Bestrahlungsdosiszugeführtwird, indem die Bestrahlung entlang zweier rechtwinkliger Achsenabgelenkt wird, so dass der Blockierbereich eine rechtwinklige Kantenumfassende innere Grenzlinie aufweist.
    [14] Verfahren zum Ätzenmehrerer Öffnungenin einem Werkstück,umfassend: Aufbringen eines lichtempfindlichen Materials miteiner Blockierdicke auf dem Werkstück; Unempfindlichmachendes lichtempfindlichen Materials in einem Blockierbereich am äußeren Randdes Werkstücks; Belichtendes lichtempfindlichen Materials innerhalb des Blockierbereichsmit einer Anzahl von Bildern der Öffnungen; Entwickeln deslichtempfindlichen Materials, wobei eine Schicht aus blockierendemMaterial in dem Blockierbereich und eine Struktur von Öffnungenaußerhalbdes Blockierbereichs zurückbleiben;und Ätzendes Werkstücksdurch die Struktur von Öffnungen.
    [15] Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Bilder derAnzahl von ÖffnungenBilder von Grabenöffnungenin den DRAM-Speicherzellensind.
    [16] Verfahren nach Anspruch 14, wobei das lichtempfindlicheMaterial ein Positiv-Photoresist ist.
    [17] Verfahren nach Anspruch 15, wobei das lichtempfindlicheMaterial ein Positiv-Photoresist ist.
    [18] Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Blockierbereicheine innere Grenzlinie aufweist, die nur rechtwinklige Kanten hat.
    [19] Halbleiterscheibe umfassend einen inneren Bereichzur Herstellung von integrierten Schaltungen und einen äußeren Rand,der ätzbeständig istund eine Dicke aufweist, die verhindert, dass ein Ätzverfahrenin diesem Bereich ätzt.
    [20] Halbleiterscheibe nach Anspruch 19, wobei der Randdurch Aufkohlung eines Photoresists ausgebildet wird, wobei derPhotoresist zum Bestimmen einer Schicht einer integrierten Schaltungverwendet wird.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    JP4724017B2|2011-07-13|半導体装置の微細パターン形成方法
    US7718539B2|2010-05-18|Method for photomask fabrication utilizing a carbon hard mask
    KR100473197B1|2005-03-10|집적회로를 위한 위상 시프트 및 트림 마스크를 결정하는방법 및 장치
    US6750000B2|2004-06-15|Electron device manufacturing method, a pattern forming method, and a photomask used for those methods
    US6051345A|2000-04-18|Method of producing phase shifting mask
    US6713236B2|2004-03-30|Lithography method for preventing lithographic exposure of peripheral region of semiconductor wafer
    US6936406B2|2005-08-30|Method of manufacturing integrated circuit
    TWI397109B|2013-05-21|形成由半導體基板支撐之結構的方法
    US4751169A|1988-06-14|Method for repairing lithographic transmission masks
    US6043133A|2000-03-28|Method of photo alignment for shallow trench isolation chemical-mechanical polishing
    JP4634822B2|2011-02-23|レジストパターン形成方法および半導体装置の製造方法
    US6335129B1|2002-01-01|Method for repairing pattern defect, photo mask using the method, and semiconductor device manufacturing method employing the photo mask
    US7460211B2|2008-12-02|Apparatus for wafer patterning to reduce edge exclusion zone
    KR100655536B1|2006-12-07|최소 선폭 손실 및 레지스트 손실을 감소시키기 위한실릴화 방법
    TWI288951B|2007-10-21|Method utilizing compensation features in semiconductor processing
    US7202148B2|2007-04-10|Method utilizing compensation features in semiconductor processing
    JP2004134553A|2004-04-30|レジストパターンの形成方法及び半導体装置の製造方法
    US7604927B2|2009-10-20|Methods of patterning using photomasks including shadowing elements therein and related systems
    JP2009200510A|2009-09-03|リソグラフィックテンプレート
    US6416933B1|2002-07-09|Method to produce small space pattern using plasma polymerization layer
    US7569314B2|2009-08-04|Method for quartz bump defect repair with less substrate damage
    DE102010000033A1|2010-07-29|Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterbauelements
    US5439764A|1995-08-08|Mask having multiple patterns
    KR100512701B1|2005-09-07|기판 부동태화용 플라즈마 반응기
    CN1277287C|2006-09-27|一种缩小元件临界尺寸的方法
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US6960532B2|2005-11-01|
    US20040171267A1|2004-09-02|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-09-16| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2009-01-08| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: IBM INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATIO, US Owner name: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE |
    2012-02-08| R002| Refusal decision in examination/registration proceedings|
    2012-06-14| R003| Refusal decision now final|Effective date: 20120314 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]