JPH088238B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH088238B2 JPH088238B2 JP62292357A JP29235787A JPH088238B2 JP H088238 B2 JPH088238 B2 JP H088238B2 JP 62292357 A JP62292357 A JP 62292357A JP 29235787 A JP29235787 A JP 29235787A JP H088238 B2 JPH088238 B2 JP H088238B2
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置の製造工程中のエッチング方法に
関するもので、特にタンタルを構成要素として含む半導
体装置の加工方法に関する。
関するもので、特にタンタルを構成要素として含む半導
体装置の加工方法に関する。
従来の技術 Si基板又はガラス基板上に形成した半導体装置におい
て、様々なパターンを形成するときにレジストパターン
をマスクにするとともに多層期間のエッチングの選択性
を利用して様々なプロセスが考えられている。特に酸化
タンタルは高誘電率の絶縁体として広く検討されてきて
いる。TaNは抵抗体として、TaSi2,Taは電極として用い
られている。
て、様々なパターンを形成するときにレジストパターン
をマスクにするとともに多層期間のエッチングの選択性
を利用して様々なプロセスが考えられている。特に酸化
タンタルは高誘電率の絶縁体として広く検討されてきて
いる。TaNは抵抗体として、TaSi2,Taは電極として用い
られている。
また、プロセスの面からというとSi系のエッチングに
広く利用されているフッ酸系のエッチングに液に対して
のエッチングがされにくく、エッチングストッパーとし
て利用できる。近年集積回路の微細化が進むにつれ、CF
4,CHF3,SF6等のＦを含んだエッチングガスによるドライ
エッチングが利用されてきている。
広く利用されているフッ酸系のエッチングに液に対して
のエッチングがされにくく、エッチングストッパーとし
て利用できる。近年集積回路の微細化が進むにつれ、CF
4,CHF3,SF6等のＦを含んだエッチングガスによるドライ
エッチングが利用されてきている。
発明が解決しようとする問題点 しかし、このようなエッチングガスによるエッチング
では、酸化タンタルやTaSi,Taはエッチングされてしま
い、ウェットエッチングのようなエッチングストッパー
として機能しなくなる欠点を有していた。ときにはガラ
ス基板やシリコン基板までエッチングされることもあっ
た。すなわち、タンタルやタンタル化合物をエッチング
ストッパーとして基板に損傷を与えず、酸化タンタル上
に形成した層を微細加工する加工手段が従来の方法では
なかった。
では、酸化タンタルやTaSi,Taはエッチングされてしま
い、ウェットエッチングのようなエッチングストッパー
として機能しなくなる欠点を有していた。ときにはガラ
ス基板やシリコン基板までエッチングされることもあっ
た。すなわち、タンタルやタンタル化合物をエッチング
ストッパーとして基板に損傷を与えず、酸化タンタル上
に形成した層を微細加工する加工手段が従来の方法では
なかった。
問題点を解決するための手段 本発明は、基板上に酸化タンタルを主成分とする層を
被膜形成後、フッ素を構成元素として有する第１のガス
と窒素を構成元素とする第２のガスを含有するエッチン
グ用ガスを用いて、酸化タンタル上に形成した層をエッ
チングするもので、この方法を用いることにより上記問
題点は解決される。
被膜形成後、フッ素を構成元素として有する第１のガス
と窒素を構成元素とする第２のガスを含有するエッチン
グ用ガスを用いて、酸化タンタル上に形成した層をエッ
チングするもので、この方法を用いることにより上記問
題点は解決される。
フッ素を構成元素として含む第１のガスとしてはCF4,
CHF3等フッ素炭化吸取系ガス、NF3等のフッ化窒素、XeF
等がある。第２のガスとしては、N2,N2O等の酸化窒素、
NH3,NF3等がある。したがってNF3等のフッ化窒素は本発
明の第1,第２のガスの両方に含まれるので、フッ化窒素
等の同一ガスでも本発明の趣旨に反しない。また、不活
性ガスを混入しても良い。
CHF3等フッ素炭化吸取系ガス、NF3等のフッ化窒素、XeF
等がある。第２のガスとしては、N2,N2O等の酸化窒素、
NH3,NF3等がある。したがってNF3等のフッ化窒素は本発
明の第1,第２のガスの両方に含まれるので、フッ化窒素
等の同一ガスでも本発明の趣旨に反しない。また、不活
性ガスを混入しても良い。
上述した第1,第２のガスをフッ素，窒素のラジカル又
はイオンを形成する手段としては、プラズマ放電，紫外
光照射等一般に物質を励起する手段で良い。
はイオンを形成する手段としては、プラズマ放電，紫外
光照射等一般に物質を励起する手段で良い。
作用 フッ素のラジカルはSiと反応してフッ化シリコン、タ
ンタルはフッ化タンタルという蒸気圧の高いガスとな
り、エッチングを進行させる。ここで、フッ素の存在下
では窒素のラジカルは、Siと反応して窒化シリコンに進
行することはない。しかし、タンタルはフッ素の存在下
でもタンタル表面で蒸気圧の低いタンタル窒化物への反
応が進行しそれ以上エッチングされないことになり、大
きなエッチング選択比が得られると考えられる。
ンタルはフッ化タンタルという蒸気圧の高いガスとな
り、エッチングを進行させる。ここで、フッ素の存在下
では窒素のラジカルは、Siと反応して窒化シリコンに進
行することはない。しかし、タンタルはフッ素の存在下
でもタンタル表面で蒸気圧の低いタンタル窒化物への反
応が進行しそれ以上エッチングされないことになり、大
きなエッチング選択比が得られると考えられる。
実施例 （実施例１） 硬質ガラス11（コーニング7059）上にTaをターゲット
とし、Arが4m Torr,O2が4m Torr中で反応性スパッタ法
により基板温度150℃でTaOx12を1000Å形成する。次にI
TOをスパッタ法で形成した後、HIでITOをパターンエッ
チしてITOパターン13を形成する。次にSiH4,PH3,B2H6を
適量導入してプラズマCVD法により下層よりPinのaSi
（アモルファスシリコン）14,15,16を積層して形成す
る。このサンブルをチャンバー内に設置し、NF3ガスを
流しながら紫外レーザー17を用いて照射すると照射した
ところaSiのみがエッチングされる。このとき、ITO17,T
aOx12はほとんどエッチングされない。このあと電極を
披着形成することにより、太陽電池が形成できる。
とし、Arが4m Torr,O2が4m Torr中で反応性スパッタ法
により基板温度150℃でTaOx12を1000Å形成する。次にI
TOをスパッタ法で形成した後、HIでITOをパターンエッ
チしてITOパターン13を形成する。次にSiH4,PH3,B2H6を
適量導入してプラズマCVD法により下層よりPinのaSi
（アモルファスシリコン）14,15,16を積層して形成す
る。このサンブルをチャンバー内に設置し、NF3ガスを
流しながら紫外レーザー17を用いて照射すると照射した
ところaSiのみがエッチングされる。このとき、ITO17,T
aOx12はほとんどエッチングされない。このあと電極を
披着形成することにより、太陽電池が形成できる。
（実施例２） 硬質ガラス基板21（コーニング7059）上にSiO222を常
圧CVD法によって2000Å形成する。次にTa23をDCスパッ
タ法で1000Å形成する。これを第３図に示す装置でケミ
カルドライエッチング法によりCF4,20Pa,O25Paでエッチ
ングして、Ta23よりなるゲートパターンを形成する。第
３図において、31は試料基板、32は容器（チャンバ
ー）、100は2.45GHzのマイクロ波、101はプラズマ、102
はCF4,O2,N2ガス、103は排気部を示す。次にPCVD法によ
りSiN（窒化シリコン）24,aSi（アモルファスシリコ
ン）25を連続形成する。サンプル31を第３図に示す容器
32内に設置し、この２層24,25をCF420Pa,O25Pa,N25Paで
ケミカルドライエッチングすると、SiN24とaSi25はエッ
チングされマスクパターンどおりにパターニングされる
が、Ta23及びSiO222はほとんどエッチングされない。Si
N24とaSi25の残った領域に、MoSi26とAl27をDCスパッタ
法で形成し、パターニングすることによりソース，ドレ
ーン電極を形成する。このようにしてTFTが形成され
る。このTFTの作成方法を用いたTFTアレーは液晶ディス
プレー基板としても有用である。
圧CVD法によって2000Å形成する。次にTa23をDCスパッ
タ法で1000Å形成する。これを第３図に示す装置でケミ
カルドライエッチング法によりCF4,20Pa,O25Paでエッチ
ングして、Ta23よりなるゲートパターンを形成する。第
３図において、31は試料基板、32は容器（チャンバ
ー）、100は2.45GHzのマイクロ波、101はプラズマ、102
はCF4,O2,N2ガス、103は排気部を示す。次にPCVD法によ
りSiN（窒化シリコン）24,aSi（アモルファスシリコ
ン）25を連続形成する。サンプル31を第３図に示す容器
32内に設置し、この２層24,25をCF420Pa,O25Pa,N25Paで
ケミカルドライエッチングすると、SiN24とaSi25はエッ
チングされマスクパターンどおりにパターニングされる
が、Ta23及びSiO222はほとんどエッチングされない。Si
N24とaSi25の残った領域に、MoSi26とAl27をDCスパッタ
法で形成し、パターニングすることによりソース，ドレ
ーン電極を形成する。このようにしてTFTが形成され
る。このTFTの作成方法を用いたTFTアレーは液晶ディス
プレー基板としても有用である。
以上に示した実施例は、光励起及びケミカルドライエ
ッチングの場合を示したが、反応性イオンエッチング等
でも同等の効果がある。
ッチングの場合を示したが、反応性イオンエッチング等
でも同等の効果がある。
また、ガラス基板の例を示したが、Si基板等であって
も同様である。また、エッチングされる層としてaSiの
例を示したが、単結晶シリコン，多結晶シリコン,SiNx,
SiO2等フッ素ラジカルでエッチングされるものに本発明
は適用できる。
も同様である。また、エッチングされる層としてaSiの
例を示したが、単結晶シリコン，多結晶シリコン,SiNx,
SiO2等フッ素ラジカルでエッチングされるものに本発明
は適用できる。
発明の効果 上述したように本発明の製造方法によれば、下地に損
傷を与えることなく、層の微細なエッチングが可能とな
る。
傷を与えることなく、層の微細なエッチングが可能とな
る。
第１図は実施例１で示した本発明の製造方法を用いた太
陽電池の工程断面図、第２図は実施例２に示した本発明
の製造方法を用いた薄膜トランジスタの工程断面図、第
３図は実施例２で用いたケミカルドライエッチング装置
の概略図である。 12……酸化タンタル、23……タンタル、31……試料基
板。
陽電池の工程断面図、第２図は実施例２に示した本発明
の製造方法を用いた薄膜トランジスタの工程断面図、第
３図は実施例２で用いたケミカルドライエッチング装置
の概略図である。 12……酸化タンタル、23……タンタル、31……試料基
板。
Claims (2)
- 【請求項１】基板上にタンタルを構成要素として含む第
１の層を被膜形成後前記第１の層上に形成した少なくと
も一層以上の第２の層をエッチングして半導体装置を製
造する方法において、フッ素を構成元素として有する第
１のガスおよび窒素を構成元素として有する第２のガス
を含有するエッチング用ガスを用いて前記第２の層をエ
ッチングする工程を具備してなることを特徴とする半導
体装置の製造方法。 - 【請求項２】基板上にタンタルを構成要素として含む第
１の層を被膜形成後前記第１の層上に形成した少なくと
も一層以上の第２の層をエッチングして半導体装置を製
造する方法において、フッ素及び窒素を構成元素として
有するガスを含有するエッチング用ガスを用いて前記第
２の層をエッチングする工程を具備してなることを特徴
とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62292357A JPH088238B2 (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62292357A JPH088238B2 (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01133323A JPH01133323A (ja) | 1989-05-25 |
| JPH088238B2 true JPH088238B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=17780753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62292357A Expired - Lifetime JPH088238B2 (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088238B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5254213A (en) * | 1989-10-25 | 1993-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of forming contact windows |
| KR100237015B1 (ko) * | 1996-05-21 | 2000-01-15 | 김영환 | 반도체 소자의 실리콘 질화막 식각 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2862150D1 (en) * | 1977-10-06 | 1983-02-17 | Ibm | Method for reactive ion etching of an element |
| JPS6065533A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-04-15 | Hitachi Ltd | ドライエッチング方法 |
-
1987
- 1987-11-19 JP JP62292357A patent/JPH088238B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01133323A (ja) | 1989-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |