JPH0622211B2 - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0622211B2 JPH0622211B2 JP62058275A JP5827587A JPH0622211B2 JP H0622211 B2 JPH0622211 B2 JP H0622211B2 JP 62058275 A JP62058275 A JP 62058275A JP 5827587 A JP5827587 A JP 5827587A JP H0622211 B2 JPH0622211 B2 JP H0622211B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- silicon
- etching
- thin film
- etched
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシリコンをプラズマエッチングする工程を含む
半導体素子の製造方法に関する。
半導体素子の製造方法に関する。
シリコン半導体素子の製造においては、シリコン表面を
所定のパターンに従って選択的にエッチングする工程が
多いが、ＩＣやＬＳＩなどの製造に際しては、微細なパ
ターンに沿って精密な加工を行う必要があり、エッチン
グ精度を高めるためにプラズマエッチングが採用される
ことが多い。
所定のパターンに従って選択的にエッチングする工程が
多いが、ＩＣやＬＳＩなどの製造に際しては、微細なパ
ターンに沿って精密な加工を行う必要があり、エッチン
グ精度を高めるためにプラズマエッチングが採用される
ことが多い。
シリコンのプラズマエッチングは、反応管内を排気した
後ハロゲン系のガス，例えば CF4ガスを０．１〜10Torr
導入し、高圧の直流または高周波電圧を印加し気体放電
を発生させてガスプラズマをつくり、そのなかのハロゲ
ン系の活性化学種でシリコンやシリコン酸化膜をエッチ
ングするもので、横方向へのエッチングの進行が少な
く、微細パターンの加工に適している。
後ハロゲン系のガス，例えば CF4ガスを０．１〜10Torr
導入し、高圧の直流または高周波電圧を印加し気体放電
を発生させてガスプラズマをつくり、そのなかのハロゲ
ン系の活性化学種でシリコンやシリコン酸化膜をエッチ
ングするもので、横方向へのエッチングの進行が少な
く、微細パターンの加工に適している。
ところが、放電の開始初期には放電が安定せずばらつ
き、プラズマが安定しないという欠点がある。このよう
なプラズマのばらつきのためにエッチング初期において
シリコンが均一にエッチングされず、シリコンウェハ内
の位置により、あるいはシリコンウェハごと，エッチン
グロットごとにシリコンのエッチングのされ方が異なっ
てばらつきが生じるという問題点があった。
き、プラズマが安定しないという欠点がある。このよう
なプラズマのばらつきのためにエッチング初期において
シリコンが均一にエッチングされず、シリコンウェハ内
の位置により、あるいはシリコンウェハごと，エッチン
グロットごとにシリコンのエッチングのされ方が異なっ
てばらつきが生じるという問題点があった。
本発明は、上述の問題点を解消して、初期の放電のばら
つきによるプラズマエッチングのばらつきを回避して、
シリコンを均一にエッチングすることができる半導体素
子の製造方法を提供することを目的とする。
つきによるプラズマエッチングのばらつきを回避して、
シリコンを均一にエッチングすることができる半導体素
子の製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明においては、シリ
コンをプラズマエッチングする工程を含む半導体素子の
製造方法において、パターニングによりレジストの除去
されたエッチングされるべきシリコン表面の箇所にシリ
コン酸化薄膜を形成し、プラズマエッチング初期のプラ
ズマのばらつきがある時に前記シリコン酸化薄膜をプラ
ズマエッチングし、つづいて安定したプラズマ状態で前
記シリコンをプラズマエッチングする方法とする。
コンをプラズマエッチングする工程を含む半導体素子の
製造方法において、パターニングによりレジストの除去
されたエッチングされるべきシリコン表面の箇所にシリ
コン酸化薄膜を形成し、プラズマエッチング初期のプラ
ズマのばらつきがある時に前記シリコン酸化薄膜をプラ
ズマエッチングし、つづいて安定したプラズマ状態で前
記シリコンをプラズマエッチングする方法とする。
このように、エッチングすべきシリコン表面にシリコン
酸化薄膜を形成し、その上からプラズマエッチングを行
い、酸化薄膜からシリコンへと順次エッチングを行い、
プラズマエッチング開始初期で放電開始初期のプラズマ
の安定しないうちは酸化薄膜がエッチングされ、プラズ
マ安定後所望のシリコンがエッチングされるようにす
る。酸化薄膜はシリコンに比してプラズマエッチングス
ピードが遅く（1/10程度）、放電がばらついてもエッチ
ングのばらつきはほとんど発生せず、均一なエッチング
面となる。引き続いてのシリコンのエッチングは安定し
たプラズマで行われるから当然ばらつきのないエッチン
グとなり、この結果、初期の放電ばらつきを回避してシ
リコンを均一にプラズマエッチングすることが可能とな
る。
酸化薄膜を形成し、その上からプラズマエッチングを行
い、酸化薄膜からシリコンへと順次エッチングを行い、
プラズマエッチング開始初期で放電開始初期のプラズマ
の安定しないうちは酸化薄膜がエッチングされ、プラズ
マ安定後所望のシリコンがエッチングされるようにす
る。酸化薄膜はシリコンに比してプラズマエッチングス
ピードが遅く（1/10程度）、放電がばらついてもエッチ
ングのばらつきはほとんど発生せず、均一なエッチング
面となる。引き続いてのシリコンのエッチングは安定し
たプラズマで行われるから当然ばらつきのないエッチン
グとなり、この結果、初期の放電ばらつきを回避してシ
リコンを均一にプラズマエッチングすることが可能とな
る。
第１図は本発明の一実施例の製造過程の半導体素子の要
部断面を示すもので、(a)はパターニング後でシリコン
１のレジスト２の除去されたエッチングされるべきＡ面
はシリコンが露出している。(b)はこのＡ面にシリコン
酸化薄膜３を形成したもので、(c)はこのＡ面にプラズ
マエッチングを行って、シリコン酸化薄膜３およびシリ
コン１の一部をエッチングアウトしたものであり、(d)
はレジスト２を除去後のものである。
部断面を示すもので、(a)はパターニング後でシリコン
１のレジスト２の除去されたエッチングされるべきＡ面
はシリコンが露出している。(b)はこのＡ面にシリコン
酸化薄膜３を形成したもので、(c)はこのＡ面にプラズ
マエッチングを行って、シリコン酸化薄膜３およびシリ
コン１の一部をエッチングアウトしたものであり、(d)
はレジスト２を除去後のものである。
周知の方法で所定のパターニングをされた第１図(a)の
シリコン１のＡ面にプラズマアッシャーと同様な方法
で、すなわち、反応管に酸素ガスを導入し高周波または
直流の電圧を印加して放電を起こして酸素プラズマを発
生させて、膜厚約 100オングストロームのシリコン酸化
薄膜を成長させて(b)とする。
シリコン１のＡ面にプラズマアッシャーと同様な方法
で、すなわち、反応管に酸素ガスを導入し高周波または
直流の電圧を印加して放電を起こして酸素プラズマを発
生させて、膜厚約 100オングストロームのシリコン酸化
薄膜を成長させて(b)とする。
続いてCF4あるいはSF6などのハロゲン系のふっ素ガスの
プラズマにより(b)のＡ面をエッチングしてシリコン酸
化薄膜をエッチングし、連続してその下部のシリコン１
を所定の深さまでエッチングして(c)とする。このプラ
ズマエッチングにおいて、その初期には放電が不安定で
プラズマも不安定であるが、この時点でエッチングされ
るのは表面の酸化薄膜であり、そのエッチングスピード
は非常に遅いので、プラズマのばらつきによるエッチン
グスピードの差はほとんど問題とならず、ばらつきのな
い均一なエッチングが行われる。引き続いて必要なシリ
コンのエッチングがはじまる時点では、プラズマは安定
な状態となっておりばらつかないので、シリコンはばら
つきがなくエッチングされることになり、ウェハ内，ウ
ェハ間，処理ロット間でばらつきのない均一なシリコン
のエッチングを実現することができる。
プラズマにより(b)のＡ面をエッチングしてシリコン酸
化薄膜をエッチングし、連続してその下部のシリコン１
を所定の深さまでエッチングして(c)とする。このプラ
ズマエッチングにおいて、その初期には放電が不安定で
プラズマも不安定であるが、この時点でエッチングされ
るのは表面の酸化薄膜であり、そのエッチングスピード
は非常に遅いので、プラズマのばらつきによるエッチン
グスピードの差はほとんど問題とならず、ばらつきのな
い均一なエッチングが行われる。引き続いて必要なシリ
コンのエッチングがはじまる時点では、プラズマは安定
な状態となっておりばらつかないので、シリコンはばら
つきがなくエッチングされることになり、ウェハ内，ウ
ェハ間，処理ロット間でばらつきのない均一なシリコン
のエッチングを実現することができる。
その後、レジスト２を除去して(d)の状態とし、続い
て、所要の工程を経て半導体素子が作製されるが、本実
施例によるシリコン酸化薄膜の作用によりプラズマエッ
チングが常に均一に行われ、微細なパターンも精度良く
形成されるので、特性の優れた半導体素子を安定して得
ることができる。
て、所要の工程を経て半導体素子が作製されるが、本実
施例によるシリコン酸化薄膜の作用によりプラズマエッ
チングが常に均一に行われ、微細なパターンも精度良く
形成されるので、特性の優れた半導体素子を安定して得
ることができる。
これに対して、従来は第１図(b)に示したようなシリコ
ン酸化薄膜を形成することなく、シリコン露出面を最初
からプラズマエッチングしていた。
ン酸化薄膜を形成することなく、シリコン露出面を最初
からプラズマエッチングしていた。
そのため、開始初期のプラズマのばらつきによりシリコ
ンがばらついてエッチングされてしまうという問題点が
発生していたが、本実施例では、シリコン表面にシリコ
ン酸化薄膜を形成しそのうえからプラズマエッチングす
ることにより、エッチング初期のプラズマのばらつきの
影響を回避して、均一なシリコンのエッチングを実現し
ている。
ンがばらついてエッチングされてしまうという問題点が
発生していたが、本実施例では、シリコン表面にシリコ
ン酸化薄膜を形成しそのうえからプラズマエッチングす
ることにより、エッチング初期のプラズマのばらつきの
影響を回避して、均一なシリコンのエッチングを実現し
ている。
(b)のシリコン酸化薄膜３の膜厚は、放電開始初期のプ
ラズマが安定するまでの短時間シリコン酸化膜が存在す
ればよいので、極薄膜で十分であり200オングストロー
ム以下でよく、100オングストローム程度が好適であ
る。ハロゲン系ガスのプラズマによるエッチングではシ
リコン酸化膜のエッチングスピードは遅いので、必要以
上に厚いシリコン酸化膜を形成するとそれだけエッチン
グに要する時間が長くなることにより好ましくない。
ラズマが安定するまでの短時間シリコン酸化膜が存在す
ればよいので、極薄膜で十分であり200オングストロー
ム以下でよく、100オングストローム程度が好適であ
る。ハロゲン系ガスのプラズマによるエッチングではシ
リコン酸化膜のエッチングスピードは遅いので、必要以
上に厚いシリコン酸化膜を形成するとそれだけエッチン
グに要する時間が長くなることにより好ましくない。
シリコン酸化膜を形成するには種々の方法があるが、上
述のような薄膜として形成するには、本実施例のように
酸素プラズマを利用する方法が望ましい。反応管に供給
する酸素ガス圧および放電電力を調節することにより膜
厚の制御が容易で、薄膜を所定の膜厚で均一に成長させ
ることが可能であること、同一装置で引き続いてプラズ
マエッチングを行うことが可能であるなど利点が多いか
らである。
述のような薄膜として形成するには、本実施例のように
酸素プラズマを利用する方法が望ましい。反応管に供給
する酸素ガス圧および放電電力を調節することにより膜
厚の制御が容易で、薄膜を所定の膜厚で均一に成長させ
ることが可能であること、同一装置で引き続いてプラズ
マエッチングを行うことが可能であるなど利点が多いか
らである。
本発明によれば、エッチングされるべきシリコンの表面
にシリコン酸化薄膜を形成し、プラズマエッチング初期
のプラズマのばらつきがある時にシリコン酸化薄膜をプ
ラズマエッチングし、つづいて安定したプラズマ状態で
シリコンをプラズマエッチングする。この酸化薄膜の作
用によりプラズマエッチング初期のプラズマのばらつき
に起因するシリコンのエッチングのばらつきを回避で
き、均一にエッチングすることが可能となり、特性の優
れた半導体素子を安定して作製することが可能となっ
た。
にシリコン酸化薄膜を形成し、プラズマエッチング初期
のプラズマのばらつきがある時にシリコン酸化薄膜をプ
ラズマエッチングし、つづいて安定したプラズマ状態で
シリコンをプラズマエッチングする。この酸化薄膜の作
用によりプラズマエッチング初期のプラズマのばらつき
に起因するシリコンのエッチングのばらつきを回避で
き、均一にエッチングすることが可能となり、特性の優
れた半導体素子を安定して作製することが可能となっ
た。
第１図は本発明の一実施例の製造過程の半導体素子の要
部断面図である。 １……シリコン、３……シリコン酸化薄膜。
部断面図である。 １……シリコン、３……シリコン酸化薄膜。
Claims (3)
- 【請求項１】シリコンをプラズマエッチングする工程を
含む半導体素子の製造方法において、パターニングによ
りレジストの除去されたエッチングされるべきシリコン
表面の箇所にシリコン酸化薄膜を形成し、プラズマエッ
チング初期のプラズマのばらつきがある時に前記シリコ
ン酸化薄膜をプラズマエッチングし、つづいて安定した
プラズマ状態で前記シリコンをプラズマエッチングする
ことを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の製造方法にお
いて、シリコン表面に形成するシリコン酸化薄膜を酸素
プラズマによりシリコン上に成長させることを特徴とす
る半導体素子の製造方法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項記載の
製造方法において、形成されるシリコン酸化薄膜の膜厚
を２００オングストローム以下とすることを特徴とする
半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058275A JPH0622211B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058275A JPH0622211B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224329A JPS63224329A (ja) | 1988-09-19 |
| JPH0622211B2 true JPH0622211B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=13079635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62058275A Expired - Lifetime JPH0622211B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622211B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5181574A (ja) * | 1975-01-14 | 1976-07-16 | Matsushita Electronics Corp | Handotaisochinoseizohoho |
| JPS5567168A (en) * | 1978-11-15 | 1980-05-21 | Sony Corp | Preparation of insulating gate type field-effect transistor |
| JPS5768033A (en) * | 1980-10-16 | 1982-04-26 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS583230A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-10 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62058275A patent/JPH0622211B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63224329A (ja) | 1988-09-19 |
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