JPS60143633A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPS60143633A JPS60143633A JP59250543A JP25054384A JPS60143633A JP S60143633 A JPS60143633 A JP S60143633A JP 59250543 A JP59250543 A JP 59250543A JP 25054384 A JP25054384 A JP 25054384A JP S60143633 A JPS60143633 A JP S60143633A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、詳しくは半導体
基板表面のシリコンもしくはシリコン化合物を、炭素に
よる障害を防止しつつドライエツチングすることのでき
る半導体装置の製造方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more specifically to a semiconductor device in which silicon or a silicon compound on the surface of a semiconductor substrate can be dry etched while preventing damage caused by carbon. Relating to a manufacturing method.
周知のように、半導体装置の製“進方法に用いられる食
刻方法として、プラズマエツチングや高周波スパッタエ
ツチングが行なわれるようになった。As is well known, plasma etching and high frequency sputter etching have come to be used as etching methods used in the manufacturing process of semiconductor devices.
プラズマエツチングは、CF4.CCQ4.酸素などの
ガスを数10〜0.0ITorrの圧力下で反応室内に
おいてプラズマ化し、このプラズマと半導体紙板を接触
させて、プラズマ化したガスとの反応によってエツチン
グするものである。Plasma etching is performed using CF4. CCQ4. A gas such as oxygen is turned into plasma in a reaction chamber under a pressure of several 10 to 0.0 ITorr, and this plasma is brought into contact with a semiconductor paper board to perform etching by reaction with the plasma-turned gas.
また、スパッタエツチングは、Arなどの不活性ガスを
約0.1〜10’Torrの圧力下でプラズマ化したも
のを加速して、半導体基板表面に衝突させ、その際のイ
オン衝撃によって食刻を行なう方法である。このスパッ
タエツチングにおいて、上記CF4やc、cra4など
の反応性ガスを使用すれば、イオン衝撃と化学反応の両
者によって食刻が行なわれる。In addition, sputter etching involves accelerating an inert gas such as Ar into plasma under a pressure of about 0.1 to 10' Torr and colliding it with the surface of the semiconductor substrate, causing etching by the ion bombardment. This is the way to do it. In this sputter etching, if a reactive gas such as CF4, C, or CRA4 is used, etching is performed by both ion bombardment and chemical reaction.
しかるに、上記CF4やCCl24など、炭素とハロゲ
ン元素からなるガスを用いて上記プラズマエツチングや
スパッタエツチングを行なうと、フッ素や塩素と分離し
た炭素が、半導体基板の表面や反応容器の壁面に付着し
、表面の黒変や汚染を生ずることが多い。However, when plasma etching or sputter etching is performed using a gas consisting of carbon and halogen elements such as CF4 or CCl24, carbon separated from fluorine and chlorine adheres to the surface of the semiconductor substrate and the wall of the reaction vessel. Often causes blackening and contamination of the surface.
とくに、半導体基板表面に付着した炭素は、高精度な微
細加工を妨げ、半導体装置製造の歩留まりを低下させる
原因の一つになっていた。In particular, carbon adhering to the surface of a semiconductor substrate hinders highly accurate microfabrication and is one of the causes of lower yields in semiconductor device manufacturing.
本発明の目的は、上記従来の問題を解決し、炭素による
大きな障害を受けることなしに、シリコンもしくはシリ
コン化合物をドライエッチすることのできる、半導体装
置の製造方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device, which solves the above-mentioned conventional problems and allows silicon or silicon compounds to be dry-etched without being seriously hindered by carbon.
上記目的を達成するため、本発明は、含フツ素炭化水素
をエツチングガスとして用いて、プラズマエツチングも
しくはヌパッタエッチングすることにより、シリコンも
しくはシリコン化合物を高い精度でエツチングするもの
である。In order to achieve the above object, the present invention etches silicon or a silicon compound with high precision by plasma etching or nupatta etching using a fluorine-containing hydrocarbon as an etching gas.
従来量も多く用いられたフッ化炭素をエツチングガスと
して使用すると、上記のように炭素による障害が生ずる
。When fluorinated carbon, which has been used in large amounts in the past, is used as an etching gas, the carbon causes problems as described above.
すなわち、フン素イオンF−やフッ素ラジカルF0はシ
リコンのエツチングに主として有効で、CFnの形のイ
オンやラジカルは酸化シリコンなどのエツチングに有効
であるといわれている。That is, it is said that fluorine ions F- and fluorine radicals F0 are mainly effective in etching silicon, and ions and radicals in the form of CFn are effective in etching silicon oxide and the like.
しかし、Fと分離されて生じたCは、シリコンやその化
合物をエツチングする化学的作用は有しておらず、反応
性スパッタエツチングなどの際に、被エツチング物の表
面に打込まれて汚染の原因となる。However, the C generated when separated from F does not have the chemical action of etching silicon or its compounds, and is implanted into the surface of the object to be etched during reactive sputter etching, causing contamination. Cause.
このようなCによって表面が汚染されたシリコン基板上
に配線を形成すると、両者間の接触抵抗が大きくなり、
良好なコンタクトを得ることは難しくなる。When wiring is formed on a silicon substrate whose surface is contaminated with such C, the contact resistance between the two increases,
It becomes difficult to get good contacts.
上記汚染層は、フッ酸を含むエッチ液を用いても除去す
ることはできない。上記反応性スパッタ青、
エツチングなどを行なった後、酸催イオンを照射して、
Sjを5in2とし、フッ酸処理を用いてこの酸化物層
を除去することにより、汚染層を除去することは可能で
あるが、酸素イオンの照射という煩雑な工程が必要であ
るばかりでなく、照射された酸素イオンによって、基板
などが損傷されるという問題が生ずる。The contaminated layer cannot be removed even by using an etchant containing hydrofluoric acid. After performing the above reactive sputtering blue, etching, etc., irradiation with acid ionizing,
It is possible to remove the contamination layer by setting Sj to 5in2 and removing this oxide layer using hydrofluoric acid treatment, but this not only requires a complicated process of irradiation with oxygen ions, but also requires the irradiation. A problem arises in that the substrate and the like are damaged by the oxygen ions released.
3−
これに対し、CH2F 2などのように、含フツ素炭化
水素をエツチングガスとして使用すると、上記フッ化炭
素の場合と同様にCイオンやラジカルは生ずるが、I−
1イオンやラジカルも同時に生成される。3- On the other hand, when a fluorine-containing hydrocarbon such as CH2F2 is used as an etching gas, C ions and radicals are generated as in the case of fluorocarbon, but I-
1 ions and radicals are also generated at the same time.
Cと14のラジカルやイオンが共存するプラズマ゛ 中
においては、両者はプラズマのエネルギによって容易に
重合し、たとえば−(CH□)−という形の化合物とな
って、被エツチング物や反応容器壁面上に付着したり、
あるいは外部に排出されたりする。In a plasma where C and 14 radicals and ions coexist, they are easily polymerized by the energy of the plasma, forming a compound in the form of -(CH□)-, for example, and are deposited on the object to be etched or the wall surface of the reaction vessel. or adhere to
Or it may be discharged outside.
上記−(CH2)−のような重合物は、中性化して安定
であるため、被エツチング物に打込まれることはほとん
どなく、単に表面に吸着されるのみである。Polymers such as -(CH2)- are neutralized and stable, so they are hardly implanted into the object to be etched and are simply adsorbed onto the surface.
このような表面上に付着した−(CH2)−は、レジス
ト膜を除去するために行なわれる酸素プラズマによる酸
化によって容易に除去できるため、CF4などフッ化炭
素を用いた際に生ずる上記問題が生ずる恐れは極めて少
ない。-(CH2)- attached to such a surface can be easily removed by oxidation using oxygen plasma, which is performed to remove the resist film, so the above-mentioned problem that occurs when using carbon fluoride such as CF4 occurs. There is very little fear.
5−
4−
上記含フツ素炭化水素は、Cの数が少ないほど、Cによ
る障害が少なく、好ましい。5-4- The smaller the number of C atoms in the above fluorine-containing hydrocarbon, the less the hindrance caused by C is, which is preferable.
とくに、Cの数が2以下の含フツ素炭化水素であるフッ
化メチル(C:H,F)、フルオロホルム(CHF、)
、I−リフルオロエチレン(C2HF、)、フッ化ビニ
ル(C2H、lF)、フッ化エチル(c2H5F)、も
しくはジフルオルエタン(C2H4F2)をエツチング
ガスとして使用すると、02の添加や酸素イオンの照射
を行なわなくても、極めて好ましい結果が得られる。In particular, methyl fluoride (C:H,F), which is a fluorine-containing hydrocarbon in which the number of C atoms is 2 or less, and fluoroform (CHF)
, I-lifluoroethylene (C2HF, ), vinyl fluoride (C2H, 1F), ethyl fluoride (c2H5F), or difluoroethane (C2H4F2) is used as an etching gas without adding 02 or irradiating oxygen ions. However, very favorable results can be obtained.
すなわち、シリコン基板上に形成されたSiO2膜の所
望部分を、ホトレジスト膜をマスクに用い、ドライエツ
チングによって選択エッチする際に、CF4などをエツ
チングガスとして用いると、SiO2膜の除去によって
露出されたシリコン基板表面がCによって汚染される。That is, when selectively etching a desired portion of a SiO2 film formed on a silicon substrate by dry etching using a photoresist film as a mask, if CF4 or the like is used as an etching gas, the silicon exposed by the removal of the SiO2 film will be etched. The substrate surface is contaminated with C.
この汚染された基板上に電極や配線を形成すると、上記
のように両者間の接触抵抗が大きくなり、良好なコンタ
クトが得られなくなる。If electrodes or wiring are formed on this contaminated substrate, the contact resistance between the two increases as described above, making it impossible to obtain good contact.
上記汚染は、SiO□膜の選択エッチの後に行6−
なわれる酸素プラズマを用いたホトレジスト膜の除去の
際には除去されず、さらに酸素イオンを照射する必要が
ある。The above contamination is not removed when the photoresist film is removed using oxygen plasma, which is performed after the selective etching of the SiO□ film, and it is necessary to further irradiate the film with oxygen ions.
しかし、Cの数が2以下である上記含フツ素炭化水素を
エツチングガスとして使用すると、5in2膜の選択エ
ッチ後に引き続いて行なわれる、酸素プラズマによるホ
トレジスト膜の除去の際に、Cによる汚染層は除去され
、酸素イオンの照射を行なわせなくても、接触抵抗の小
さい良好なコンタクトが形成できる。However, when the above-mentioned fluorine-containing hydrocarbon in which the number of C atoms is 2 or less is used as an etching gas, the contamination layer due to C is A good contact with low contact resistance can be formed without irradiation with oxygen ions.
CH,Fなど、Cの数が2以下である上記含フツ素炭化
水素をエツチングガスとして用い、ガス圧0.2−0.
3Torr、出力200−300W/400 K Hz
という条件で、ホトレジスト膜をマスクにしてSiO2
膜を選択エッチした場合の結果を第1表に示す。なお、
装置は、平行平板形反応性スパッタエツチング装置を使
用した。The above-mentioned fluorine-containing hydrocarbons such as CH and F, in which the number of C atoms is 2 or less, are used as an etching gas, and the gas pressure is 0.2-0.
3Torr, output 200-300W/400KHz
Under these conditions, using the photoresist film as a mask, SiO2
Table 1 shows the results when the film was selectively etched. In addition,
The apparatus used was a parallel plate type reactive sputter etching apparatus.
第 1 表
第1表から明らかなように、本発明によれば、エツチン
グガス中に酸素を添加したり、あるいは、酸素イオンを
照射したりすることなしに、酸素プラズマと接触させる
だけで、Cによる汚染層が除去される。Table 1 As is clear from Table 1, according to the present invention, carbon can be removed by simply contacting with oxygen plasma without adding oxygen to etching gas or irradiating oxygen ions. The contamination layer caused by this is removed.
従って、5102膜の選択的エツチングに引き続いて行
なわれる、酸素プラズマを用いたホトレジスト膜除去の
際に、Cによる汚染層も同時に除7−
去され、そのまま電極や配線の形成に供することができ
る。Therefore, when the photoresist film is removed using oxygen plasma following the selective etching of the 5102 film, the C contamination layer is also removed at the same time, and the film can be used as it is for forming electrodes and wiring.
また、CF4をエツチングガスとして用いると、Siの
エツチング速度がSiO2のエツチング速度よりはるか
に大きいので、SiO2膜の所望部分を選択的に除去し
て、コンタクト孔を形成するのは困難である。CF4に
H2を添加にしてエツチングを行なえば、SiとSiO
□のエツチング速度比を逆転できるが、I]2は爆発性
を有し危険なので、取扱いに特別な注意を必要とする。Furthermore, when CF4 is used as an etching gas, the etching rate of Si is much higher than the etching rate of SiO2, so it is difficult to selectively remove a desired portion of the SiO2 film to form a contact hole. If H2 is added to CF4 and etching is performed, Si and SiO
Although the etching speed ratio of □ can be reversed, I]2 is explosive and dangerous and requires special care in handling.
しかし、第1表に示したように、本願発明によれば、S
iに対して十分大きいエツチング速度比で5in2をエ
ツチングすることができ、しかも危険なH2を添加して
いないので、特別な注意は必要ない。However, as shown in Table 1, according to the present invention, S
Since 5 in2 can be etched at a sufficiently large etching speed ratio to i, and no dangerous H2 is added, no special precautions are required.
上記各含フツ素炭化水素は、それぞれ単独で使用しても
よく、また、複数種混合して使用してもよいことはいう
までもない。It goes without saying that each of the above-mentioned fluorine-containing hydrocarbons may be used alone or in combination.
上記説明から明らかなように、本発明によれば、8−
被エツチ物に対するCの障害を防止できる、水素を添加
する必要がないので安全性が高〈実施が容易である、な
どの利点を有しており、実用上極めて有用である。As is clear from the above description, the present invention has the following advantages: 8- It is possible to prevent damage to the object to be etched by C, and there is no need to add hydrogen, resulting in high safety and ease of implementation. It is extremely useful in practice.
Claims (1)
、フッ化ビニル、フッ化エチルもしくはジフルオロエタ
ンから選ばれた少なくとも一考を含有するガスを用い゛
て半導体基板表面のシリコンもしくはシリコン化合物を
プラズマエツチングもしくはスパッタエツチングするこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。Plasma etching or sputter etching of silicon or a silicon compound on the surface of a semiconductor substrate using a gas containing at least one selected from methyl fluoride, fluoroform, trifluoroethylene, vinyl fluoride, ethyl fluoride, or difluoroethane. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250543A JPS60143633A (en) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250543A JPS60143633A (en) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | Manufacture of semiconductor device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4771476A Division JPS6012779B2 (en) | 1976-04-28 | 1976-04-28 | Manufacturing method of semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60143633A true JPS60143633A (en) | 1985-07-29 |
| JPS614179B2 JPS614179B2 (en) | 1986-02-07 |
Family
ID=17209469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59250543A Granted JPS60143633A (en) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60143633A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100233293B1 (en) * | 1996-11-26 | 1999-12-01 | 김영환 | A method for forming field oxide layer in semiconductor device |
| KR100233266B1 (en) * | 1996-11-26 | 1999-12-01 | 김영환 | Method of forming a device isolation film of semiconductor device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6158574U (en) * | 1984-09-21 | 1986-04-19 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5036075A (en) * | 1973-05-17 | 1975-04-04 | ||
| JPS5039876A (en) * | 1973-08-11 | 1975-04-12 |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP59250543A patent/JPS60143633A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5036075A (en) * | 1973-05-17 | 1975-04-04 | ||
| JPS5039876A (en) * | 1973-08-11 | 1975-04-12 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100233293B1 (en) * | 1996-11-26 | 1999-12-01 | 김영환 | A method for forming field oxide layer in semiconductor device |
| KR100233266B1 (en) * | 1996-11-26 | 1999-12-01 | 김영환 | Method of forming a device isolation film of semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS614179B2 (en) | 1986-02-07 |
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