JPS60735A - Formation of electrode - Google Patents
Formation of electrodeInfo
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- JPS60735A JPS60735A JP58108375A JP10837583A JPS60735A JP S60735 A JPS60735 A JP S60735A JP 58108375 A JP58108375 A JP 58108375A JP 10837583 A JP10837583 A JP 10837583A JP S60735 A JPS60735 A JP S60735A
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- etching
- electrode
- polycrystalline silicon
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/01—Manufacture or treatment
- H10D64/011—Manufacture or treatment of electrodes ohmically coupled to a semiconductor
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
不発BAは、MO8構造のトランジスタの電極や配線部
分に用いる多結晶半導体等による電極の形成方法に関し
、特にt極形成時の電極層のエツチングにおいて、テー
パエツチングを行なうようにした形成方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Unexploded BA relates to the method of forming electrodes made of polycrystalline semiconductors used for the electrodes and wiring portions of MO8 structure transistors, and in particular, when etching the electrode layer when forming the t-electrode, taper etching is performed. The present invention relates to a forming method.
MO8FETkおいて、多結晶シリコンにょつて電極が
構成されるシリコンゲートは自己整合型であって、微細
化に適している。In MO8FETk, the silicon gate whose electrode is made of polycrystalline silicon is self-aligned and is suitable for miniaturization.
一方、微細化の手段としてはVLSI製造工程で使用さ
れている反応性イオンエツチング(Reactive
Ion Etchirg、 RIE)装置が一般的に広
く用いられておシ、これは異方性による反応性イオンエ
ツチングである。On the other hand, reactive ion etching, which is used in the VLSI manufacturing process, is a means of miniaturization.
Ion etching (RIE) equipment is commonly used and is an anisotropic reactive ion etching.
第1図はRIBによって形成された電極を示し、シリコ
ン基板1上にゲート酸化M2が形成され、その上に多結
晶シリコン3が形成されている。更に、多結晶シリコン
3にはパターニングされたレジスト4が付着され、レジ
スト4をマスクとしてRIHによって異方性エツチング
されたものである。FIG. 1 shows an electrode formed by RIB, with a gate oxide M2 formed on a silicon substrate 1 and a polycrystalline silicon 3 formed thereon. Further, a patterned resist 4 is attached to the polycrystalline silicon 3, and anisotropic etching is performed by RIH using the resist 4 as a mask.
これによって得られる側面は図のように垂直に起立して
おシ、微細化なトランジスタや配線が可能となる。しか
し、一方では第1図のta極形成後に配線や!極を絶縁
するために表面にCVDによる5i02やその他の絶縁
膜を堆積したとき、第2図に示すようにS I Ch
5 Kは多結晶シリコン電&3の中間に凹部が形成され
てしまう。これは通常ステップカバレージが悪いと表現
され、このステップカバレージを改善するために、第3
図に示すように、最初に等方性エツチングによってシリ
コン基板またS i 02層l。The resulting side surfaces stand vertically as shown in the figure, making it possible to form finer transistors and wiring. However, on the other hand, the wiring after forming the ta electrode in Figure 1! When 5i02 or other insulating film is deposited on the surface by CVD to insulate the poles, S I Ch
At 5K, a concave portion is formed in the middle of the polycrystalline silicon electrode &3. This is usually expressed as poor step coverage, and in order to improve this step coverage, a third
As shown in the figure, a silicon substrate or SiO2 layer is first etched by isotropic etching.
上に形成した多結晶シリコン3の表面をテーバエツチン
グし、その後RIEによって垂直にエツチングを行なう
方法がある。There is a method in which the surface of the polycrystalline silicon 3 formed above is subjected to Taber etching, and then vertical etching is performed by RIE.
しかしながら、レジスト4の直下では等方性エツチング
であるが、このレジスト4のために横方向へのエラチン
グレー)u通常60〜80チと低下してしまい、そのた
めテーパ角は図のように横方向:縦方向が0.7:1.
0と小さくなシ、ステップカバレージはあまυ改善され
ない。However, although the etching is isotropic just below the resist 4, the etching layer in the lateral direction due to the resist 4 is usually reduced to 60 to 80 inches, and therefore the taper angle in the lateral direction is as shown in the figure. Vertical direction is 0.7:1.
If the value is as small as 0, the step coverage will not be improved very much.
そこで本発明は、上記の問題点を改善するために成され
たものであシ、エツチングのテーパ角を制御するために
多結晶シリコン層等の電極層表面にエツチングレートの
早い層を設けることによって、電極形成後に堆積きれる
s i o、等の絶縁膜のステップカバレージを改良し
、歩留しの向上を図る電極の形成方法に関する。Therefore, the present invention has been made in order to improve the above-mentioned problems.In order to control the taper angle of etching, a layer with a fast etching rate, such as a polycrystalline silicon layer, is provided on the surface of the electrode layer. The present invention relates to a method for forming an electrode, which improves the step coverage of an insulating film such as SIO, which is deposited after electrode formation, and improves the yield.
以下、本発明の実施例を第4図a乃至1@4図fに示す
工程ごとの図によって説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to process-by-step diagrams shown in FIGS. 4a to 1@4f.
まず、シリコン基板或い//1sso2y=xo上に多
結晶シリコン3をCVDによって形成する。First, polycrystalline silicon 3 is formed on a silicon substrate //1sso2y=xo by CVD.
そして、この多結晶シリコン3にドーズ量1×e−2
10側 、加速電圧60keVでリンまだはヒ素の不純
物をイオン注入し、表面に損傷層30を形成する(第4
図a)。損傷層30は後の工程でのテーパエツチングす
る層よシも浅く形成しておく。また、導入した不純物は
後にキャリアとして使われる。Then, phosphorus or arsenic impurities are ion-implanted into this polycrystalline silicon 3 at a dose of 1×e-2 10 at an acceleration voltage of 60 keV to form a damaged layer 30 on the surface (fourth
Diagram a). The damaged layer 30 is also formed shallower than the layer to be tapered etched in a later step. Furthermore, the introduced impurities are later used as carriers.
次に表面にレジスト4を付着して所定のパターニングを
行なう(第4図b)。そして、レジスト4をマスクとし
て損傷層30を等方性エツチングしく第4図C)、更に
続けて損傷層30よシも深く、多結晶シリコン3の途中
まで等方性エツチングを行なう(第4図d)。その後、
RIDによってシリコン基板またはS i OxMlo
まで異方性エツチングを行ない、垂直な側面を形成する
(第4図e)。最後にレジスト4を除去して電極を得る
(第4図f)。Next, a resist 4 is applied to the surface and a predetermined patterning is performed (FIG. 4b). Then, using the resist 4 as a mask, the damaged layer 30 is isotropically etched (FIG. 4C), and then isotropically etched deeper than the damaged layer 30 to the middle of the polycrystalline silicon 3 (FIG. 4C). d). after that,
Silicon substrate or S i OxMlo by RID
Anisotropic etching is performed up to this point to form vertical side surfaces (Fig. 4e). Finally, the resist 4 is removed to obtain an electrode (FIG. 4f).
次に本発明の原理について説明する。Next, the principle of the present invention will be explained.
いま、テーパエツチングの傾斜角を45°とし、エツチ
ングレートの早い損傷層30とエツチングレートの遅い
多結晶シリコン層3との下方向のエツチングレート比を
2コlとしたとき、第4図すに示すように損傷層30を
テーパエツチングするときは下方向を1.0とすると、
横方向には0.7のスピードでエツチングされる。Now, when the inclination angle of the taper etching is 45 degrees and the downward etching rate ratio of the damaged layer 30 with a fast etching rate and the polycrystalline silicon layer 3 with a slow etching rate is 2 koL, the following is shown in Fig. 4. As shown, when taper etching the damaged layer 30, if the downward direction is set to 1.0,
In the lateral direction, it is etched at a speed of 0.7.
次に、第4図cic示すように、多結晶シリコン3をテ
ーパエツチングするときには、下方向には0.5とスピ
ードが遅くなシ、横方向は前工程と同じ0.7のエツチ
ングレートを保っている。Next, as shown in FIG. 4, when taper etching the polycrystalline silicon 3, the etching speed is slow at 0.5 in the downward direction, while the etching rate in the lateral direction is kept at 0.7, which is the same as in the previous process. ing.
そのため、前半の損傷層30のエツチングのときに遅れ
ていた横方向のエツチング蝕が、後半での多結晶シリコ
ン3をエツチングするときにカバーされ、多結晶シリコ
ン3の途中における所望深さまでテーパエツチングを行
なったときに、横方向と下方向とのエツチング量が等し
く々シ、結局第4図dに示すように約45°のテーパエ
ツチングが行ねわれる。Therefore, the lateral etching attack that was delayed when etching the damaged layer 30 in the first half is covered when etching the polycrystalline silicon 3 in the second half, and taper etching is completed to the desired depth in the middle of the polycrystalline silicon 3. When this is done, the amount of etching in the lateral direction and in the downward direction is equal, resulting in taper etching of approximately 45° as shown in FIG. 4d.
第5図a、bは第4図dの多結晶シリコン3の所望深さ
までを等方性によるテーパエツチングを行なったときの
電子顕微鏡写真であり、上方の半円形状はレジストであ
る。FIGS. 5a and 5b are electron micrographs of polycrystalline silicon 3 shown in FIG. 4d when isotropic taper etching is performed to a desired depth, and the upper semicircular shape is resist.
尚、上記の実施例では電極材料として多結晶シリコンを
示したが、Mo5i2(シリサイド)、7k1wTaな
どの電極材料であってもよい。In the above embodiment, polycrystalline silicon is used as the electrode material, but electrode materials such as Mo5i2 (silicide) and 7k1wTa may also be used.
また、上述の説明では、テーパ角を45°とし、エツチ
ングレートをQ、7:1.0及び0.7:0.5とした
例を示したが、損傷層のプロファイル(不純物、損傷)
はテーパ角制御に密接な関連をもっておシ、特に限定す
るものではない。In addition, in the above explanation, an example was shown in which the taper angle was 45° and the etching rate was Q, 7:1.0 and 0.7:0.5, but the profile of the damaged layer (impurities, damage)
is closely related to taper angle control, and is not particularly limited.
以上のとおシ、本発明はイオン注入によって損傷を受け
た層はエッチ/グレートが早くなるという現象を利用し
、表面層とにエツチングレートの差をもたせることによ
って充分なテーパ面を得ることができるので、絶縁層を
堆積したときの凹部の発生を防止でき、特にVLSI等
において歩留りの向上が図れる。As described above, the present invention makes use of the phenomenon that a layer damaged by ion implantation is etched faster, and by creating a difference in etching rate between the surface layer and the surface layer, a sufficiently tapered surface can be obtained. Therefore, it is possible to prevent the formation of recesses when depositing the insulating layer, and it is possible to improve the yield especially in VLSI and the like.
第1図はRIEによる従来の電極を示す断面図、第2図
は第1図の電極に絶縁層を堆積した状態を示す断面図、
第3図は改良された従来の電極を示す断面図、第4図a
乃至第4図fは本発明に係る形成方法の工程ごとの断面
図、第5図a、bは第4図dの工程における断面図の電
子顕微鏡写真である。
10・・・・・・シリコン基板またはS i O,層3
・−・・・・多結晶シリコン
30・・・・・・損傷層
4・・・・・・レジスト
特許出願人 パイオニア株式会社
第1図
2
iJi3図
0−
(a)3へ
10と
7
fO/′−
3〜
fO′
第4図
fOβ
矛 t5反 (お)
手続補正出輸発)
昭和58年 特 許 願第108375号2、発明の名
称
電極の形成方法
3、補正をする者
事件どの関係 特許出願人
住所 〒153 東京都目黒区目黒1丁目4番1号名称
(501)ノ\イアJ−ニア株式会社4、補正の対象
明細書の「発明の詳細な説明」の欄
1、明細@2ページ5行
r 、、E tchir(1,、Jを
[1,Etching、 、 Jに補正します。
2、明細書2ページ6.7行
「0.異方性による反応性イオンエツヂング0.」を
「80反応性イオンによる異方性エツチング0.」に補
正します。
3、明細書6ペ一ジ2行
「00行ねねれる。1.」を
「09行なわれる。1.」に補正します。
以」ニFIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional electrode by RIE, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which an insulating layer is deposited on the electrode in FIG.
Figure 3 is a sectional view showing an improved conventional electrode, Figure 4a
4f to 4f are cross-sectional views of each step of the forming method according to the present invention, and FIGS. 5a and 5b are electron micrographs of the cross-sectional views in the step of FIG. 4d. 10...Silicon substrate or S i O, layer 3
...Polycrystalline silicon 30...Damaged layer 4...Resist patent applicant Pioneer Corporation Fig. 1 2 iJi3 Fig. 0- (a) 3 to 10 and 7 fO/ '- 3 ~ fO' Fig. 4 fOβ t5 (O) Procedural amendment export/export) 1988 Patent Application No. 108375 2 Title of the invention Method for forming electrodes 3 Person making the amendment Case related to the patent Applicant address: 1-4-1 Meguro, Meguro-ku, Tokyo 153 Name (501) No\ia J-Nia Co., Ltd. 4, "Detailed description of the invention" column 1 of the specification subject to amendment, Specification @ 2 Page 5 line r,, Etchir(1,, J is corrected to [1, Etching, , J. " to "80 Anisotropic etching with reactive ions 0." I will correct it.
Claims (1)
工程と、前記電極層の表面にイオン注入によって損傷層
を形成する工程゛と、損傷層上にレジストを付着して電
極パターンを形成する工程と、パターニングによって露
出した損傷層と、電極層の途中までを等方性エツチング
する工程と、残余の電極層を異方性エツチングする工程
とを備えたことを特徴とする11L極の形成方法。A step of forming an electrode layer on or on a semiconductor substrate, a step of forming a damaged layer on the surface of the electrode layer by ion implantation, and a step of depositing a resist on the damaged layer to form an electrode pattern. A method for forming an 11L pole, comprising: a step of isotropically etching the damaged layer exposed by patterning, a step of isotropically etching up to the middle of the electrode layer, and a step of anisotropically etching the remaining electrode layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58108375A JPS60735A (en) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | Formation of electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58108375A JPS60735A (en) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | Formation of electrode |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60735A true JPS60735A (en) | 1985-01-05 |
Family
ID=14483170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58108375A Pending JPS60735A (en) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | Formation of electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60735A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102856491A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-02 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Method for forming bottom electrode and phase-change resistor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS584932A (en) * | 1981-06-30 | 1983-01-12 | Fujitsu Ltd | Manufacture for semiconductor device |
-
1983
- 1983-06-16 JP JP58108375A patent/JPS60735A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS584932A (en) * | 1981-06-30 | 1983-01-12 | Fujitsu Ltd | Manufacture for semiconductor device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102856491A (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-02 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Method for forming bottom electrode and phase-change resistor |
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