JPS6180823A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPS6180823A
JPS6180823A JP59201526A JP20152684A JPS6180823A JP S6180823 A JPS6180823 A JP S6180823A JP 59201526 A JP59201526 A JP 59201526A JP 20152684 A JP20152684 A JP 20152684A JP S6180823 A JPS6180823 A JP S6180823A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
etching
wafer
wavelength
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59201526A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Sekine
誠 関根
Haruo Okano
晴雄 岡野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP59201526A priority Critical patent/JPS6180823A/ja
Publication of JPS6180823A publication Critical patent/JPS6180823A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00Etching of wafers, substrates or parts of devices

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は光化学反応を利用した半辱本装道の製造方法l
こ関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、、集積回路は微細化の一途を辿り、最近では最小
パターン寸法が1〜2〔μm〕の超LSIも試作開発さ
れるに至っている。このような政綱加工、例えばエツチ
ングの工程では反応性イオンエッチング( React
ive Ion Etching; R I E ) 
カ主流の技術であり、また?4膜堆I4の工程では低温
化プロセスに整合したイオンブレーティング法やプラズ
マCVD法等が広く用いられている。しかし、これらの
技術はいずれもプラズマを利用したプロセスであり,ゲ
ート醗化膜の破壊現象(吉日。
渡辺;第5回ドライプロセスシンポジウム予稿渠。
4気学会,東京,1983)4の素子への照射損傷が懸
念され始めているのが現状である。
以上のようなプラズマプロセスに対して荷電粒子を用い
ない無照射損傷のプロセスとして、取返光化学反応を利
用した薄膜堆積、エツチング、不dd吻拡散等の研究が
盛んに行われている。この光励起プロセスは、現在の他
のプロセスでは困難なマスクレス或いは選択堆積、エツ
チング、不純物ドーピング、酸化等の寅プロセスが可能
であり。
且つ木實的に低温プロセスであるため、将来のサブミク
ロンデバイスの侯逍プロセスにも十分整合すると考えら
れている。
この元プロセスにおいても、e、細化の進展に伴い、選
択的に光を照射し、エツチング、堆積、ドーピング等を
行う場合、高分解能を得るためζこきわめて短波長の光
を用いることが考えられる。元プロセスが照射損11y
Jを超さない理由として荷電粒子を用いないことの他に
、光のエネルギーが数eV以下と非常に低いことがあげ
られる。そのため将来遠紫外、真空紫外あるいはX線等
の高エネルギー線を用いた場合には照射損傷の発生が懸
;よされる。
〔発明の目的〕
本発明は以上の点に鑑みなされたものでその目的は光を
利用した照射損傷が少なくかつ低温プロセスの半専木装
置の製造方法を提供すること(こある。
〔発明UJ概要〕
本発明の骨子は光照射により″P廊本咲1表mlにエツ
チング、堆積等の処理を施した麦の1楓で800℃以上
の高温アニールが不可能である場合半導体装置表面に照
射される光は波長2QQnm以上の光を用い低温のアニ
ールでは回復しな−い照射損傷を防止することにある。
〔発明の効果〕
本発明によれば低温アニールでは回復しない高エネルギ
ーフォトンあるいは高エネルギー線に匙因すると考えら
れるシリコン酸化膜中の照射損メ  1の発生をなくシ
、半導体プロセスの無照射損μ。
低温プロセス化に望めて有効である。
〔発明の実施例〕
まず本発明の基礎となった実験結果ζこついて説明する
。近年MO8,デバイスの高集積化は微細寸法化(こよ
り進めらn−一方使用される電源電圧は自足させておき
たいという安望がある。そのためデバイスに加えられる
d気的ストレスは厳しくなり新たな1司榎がン白生じて
くる。その1つにホットエレクトロン効果がある。ざら
iこば細化の手段として′−子ビーム、 X 、hj(
リングラフィ、ドライプロセスがありこれらに含まれる
高エネルギー粒子は酸化膜に損傷を与えホットエレクト
ロン注入に伴ない硬化;1りでの屯荷捕嗅現象力5増大
しデバイスの信頼性を低下させる。M OS F E 
Tの物作中にドレイン近1労の空乏1凸で発生したホッ
トエレクトロンは、1(1jえば、5i−8iQ2の界
面障壁を越え得るエネルギーを高”i界より14でゲー
ト酸化膜中を流れてゲート・戎流を生ずる。そしてゲー
トf炭化膜中を流れるホットエレクトロンの一部は捕獲
中心に捕うエされ閾値屯田を変化ざぜることが知られて
いる。
そこでエツチングに伴う′・工’、 ′:F−Jrii
 3R中心の発生を調べた。第1図はエツチング試料の
構造ぽ゛i面図である。LOCO8法によりフィールド
領域(1)を形成し700へのゲート酸化11Q (2
)上のN+poly−8i(3)をレジスト(4)をマ
スクとして各催方云でエツチングする。また試料は第1
図(a)の様に博いば化膜の領域(2)がエツチング後
もすべてpoly−8i Iこ義われているものとエツ
チング後はその領域がis出する牛1図(blの21類
を用いた。エツチングの方法は通常の平行+板温の反応
性イオンエッ°チング11fi(RIE)、(1,’P
でXeC1xキシマレーザ光(308nm、4eV)を
垂直に照射する方法、フッ素ラジカルでエツチングを行
い:倶射損屓を兄生しないと考えられているケミカルド
ライエツチング法(CDE)であり、またCDEでエツ
チングした74.Arg’xキシffL/−ザ光(19
3nm、6.3eV)  を照射した試料についてもl
h’l 足G行った。
以後浴試料をRIE 、XeC1、CDE 、A r 
Fと呼ぶ。
測定方法6え第1図(clに示した様なエツチング後の
試料の基板f51 、 po l y−8i (31間
ζこ数十ボルトのパルス電圧を印加し基板1illから
6子を注入しくアバランシェ注入法)、注入量に対しこ
のギャパシタのフラットバンド、を圧の変化を測定する
。ごのフラットハンド(、E IEの変化量が酸化膜中
に捕えられた遣子叔に対応し、C2化膜中の電子捕獲中
心の吋を示す。
倶2図は前述の装置により測定したアバランシェ注入に
よるフラットバンド電圧VFB  のシフト漬を注入さ
れた、」荷について示している。各エツチング方法で差
は少く誤差の範囲である。
一方吾3r:Aは同様にmす定した薄い酸化膜の領域が
エツチング後に1j′に出する第1図(t)lのエツチ
ング後の試料の測定結果である。これを見るとXeC1
はCDEと同程度で電子捕獲中心の発生は少いと考えら
れるが、f(、IE及び八rFでははっきりと差が現わ
れ;d子(1,1!漢中心の存在が確認された。この磁
子注入を行う前に各試料について容量−電圧特性(C−
V特性)を測定すると、各エツチング方法、試料で顕著
な差は現れない。このことより礒3図で示された、几I
E 、ArFで発生した・4子;I4厩中心は4気的ζ
こ中・踵な′α電子捕獲中心一トラルトラップ)である
ことがわかる。またこのニュートラルトラップはフォー
ミングガス中での450℃30分の熱処理では減少せず
、回復させるためには800℃程度の高温の熱処理が必
要である。本災験で電子捕獲中心の発生した原因は41
図(al 、 fblの試料の比較よりR,IEのオー
バーエツチング時あるいはArFレーザ照射時に露出し
た薄い酸化膜の領域より浸入したものと考えられ、プラ
ズマ中あるいはArFレーザの高エネルギーフォトンが
薄いゲート酸化膜中で反射をくり返し形成されたことが
考えられる。
そこで次に波長200nm以下の光を透過しないフィル
ターを通してHlランプの光を照射し同様の実験を行っ
た。その結果1子捕獲中心の発生は照射損傷のないCD
E、XeCjレーザ光エツチングと同程度であることが
明らかとなった。
以上の実験結果に基づき本発明がなされた。以   1
下に実施例を示し説明する。第4図はM OS FET
作製の工程図である。Sl、N、膜q)をマスクとして
選択酸化法により、素子領域(9)をフィールド酸化膜
(10)で分離する( 姑41’lJ (a) fbl
 )。ここで8はフィτルドインブランテーシランによ
り形成された反転、直載である。ゲート酸化膜(11)
をブφ成女、po l y−8i (12)  を堆積
し、リン拡散により低抵抗化シた陵、レジストでエツチ
ングマスク([3)を形11文する(第4図(C))。
次にpoly−diをエツチングしゲート電極(14)
を形成する(渠41Aid) )。この工程まではかな
らずしも本発明で規定した2500m以上の波長光を用
いる必要はなく、高エネルギーの光を用いて各11処理
を行なえる。しかしその鳴合は照射国鵬の回りのため高
温のアニールが11必要となる。仄に不純勿を添カロし
ドレイン、ソー′ス部分(15)の接合領域を形成する
。今後のvLSIの微細化に伴いこの接合部分は極めて
浅く形成する必要があり、このあとの工程でこの不純物
分布を変化させる高説熱処理を行うことはできない。
そのため以後は本癒明で示した波長250nm以上の光
を用いなければならない。実際の工程ではこのn A 
l記報(16)が行なわれ、さらに保j膜としてB P
 S G (1,7)等がJ′l+、積される。またデ
バイスによっては哨2ゲートの形成、多1配線を行うた
め工程fd)〜Ig)がくり返される。そのため本厖明
の適用される工程はVLSI全工程の半分以上を占める
こととなる。
次にいくつかの個別プロセスについて説明する。
まず第4図(elに示した床褒嘆B P S G (1
8)をエツチングする揚台を列にとる。このエツチング
は反応性ガス中にウェハを配置し、エツチングする部分
に光を集光して照射することにより各偶lこ達せられる
。しかし本発明によればここで用いられる元を少なくと
も直接ウェハに照射される光は波長200nm以上とし
て、鷹4 jJ fel (/Jゲート蛎化帷αpに1
1L子浦獲中心を作ることなくエツチングを)1ノアで
きる。また反応性ガスを活性化するために波長200n
m以下の光が必要11尚合は試料と平行に試料上方を所
定の波長の光を通」・′11させればよい。
一方堆積を例にとると、端4図げ)に示したlLlの配
線はAl(CH,)、(ト11メチルアルミ)雰囲気中
でArFレーザー光を照射すること(こより達成される
。しかし、波長193nmυ)A−rFレーザ−光はゲ
ート9,2化膜中に侵入すると4子捕獲中心を免生させ
ることは前述のとおりである。そこで本%ry4jこ従
いトリメ千ルサルミを分解する元(ArFレーザー元)
をウェハと半行に照射し一方選択的にノー1責を行うた
め成長200 nm以上の例えばXeClレーザー光(
308nm)をウェハ番こ果元照射して堆積を行なえば
よい。
このように(nullパターン形成に広く削いられてい
るプラズマプロセスに代わり、ダメージが少く7J)つ
酸化、波数堆積が1所的に低温で行え、利IXR性にす
ぐれた光プロセスが注目されている。また光照射による
異方・准エツチングも行なわれ、将来′光プロセスのV
 L S I技術への本格的適用が期待されろ現在、大
発明は多くの可能性を持つ光プロセスを無ダメージプロ
セスとして用いるために絶大な゛・力■を范揮するもの
である。
また本発明の塙鍵となった第21図、第3図の夷i少、
青果よりたとえ光エネルギー元・2用いたとしてもFB
T トランジスタの活性頭載(ゲート酸化膜)まで光力
S浸入しない様にすれば照射損傷を防げること力Sわか
る。そのため嘉4図げ)でのAJM栢においても初めに
AIを適当な厚さ成長させた後はArF光を直接照射し
てもよい。このように本発明はゲート竣化膜に高エネル
ギー元を照射しないことにより多大な効果を示すもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のS醍となった笑暎に哨いた仄料の断面
図、第2図及び第3図は本元明CO基賑となった火験結
果を示す特性図、弔4図は本元明の夷1A例を説明する
ための工程Vr[![i図である。 11・・・ゲート酸化膜、14・・・poly−8i、
  15・・・不純物添加領域、16・・・Aj配線パ
ターン、18・・・保護酸化膜。 代理人弁理士  則 近 憲 佑(ほか1名)嘴 第  1  図 第  1  図 ? 第4図 第  4  図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)処理用のガス中に配置された試料に光照射して処
    理を行う半導体装置の製造方法において、所定の光照射
    処理後の工程で少なくとも前記試料に直接照射される光
    を波長200nm以上としたことを特徴とする半導体装
    置の製造方法。
  2. (2)前記光照射により施される処理は、エッチング、
    堆積、不純物添加・拡散、酸化、であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
  3. (3)前記光は試料に選択的に照射されることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項又は第2項記載の半導体装置
    の製造方法。
  4. (4)前記ガスは前記光照射により活性化されることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製
    造方法。
  5. (5)前記試料は少なくとも半導体基板あるいは該半導
    体基板上に酸化膜が形成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
JP59201526A 1984-09-28 1984-09-28 半導体装置の製造方法 Pending JPS6180823A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59201526A JPS6180823A (ja) 1984-09-28 1984-09-28 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59201526A JPS6180823A (ja) 1984-09-28 1984-09-28 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6180823A true JPS6180823A (ja) 1986-04-24

Family

ID=16442503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59201526A Pending JPS6180823A (ja) 1984-09-28 1984-09-28 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6180823A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61158136A (ja) * 1984-12-29 1986-07-17 Sony Corp 気相成長方法
JPH0662401U (ja) * 1993-02-12 1994-09-02 徳生 呉 携帯用ミニライト
JP2007247335A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Tenox Corp 内面突部付き既製コンクリート杭及びその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5897837A (ja) * 1981-12-07 1983-06-10 Fujitsu Ltd 光照射アニ−ル方法及びその装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5897837A (ja) * 1981-12-07 1983-06-10 Fujitsu Ltd 光照射アニ−ル方法及びその装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61158136A (ja) * 1984-12-29 1986-07-17 Sony Corp 気相成長方法
JPH0662401U (ja) * 1993-02-12 1994-09-02 徳生 呉 携帯用ミニライト
JP2007247335A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Tenox Corp 内面突部付き既製コンクリート杭及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3858304A (en) Process for fabricating small geometry semiconductor devices
KR100375908B1 (ko) 건식마이크로리소그래피처리
JPS6037775A (ja) 集積回路構成体の製造方法
JPS59213137A (ja) 半導体装置の製造方法
JP4545401B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH10189579A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS6180823A (ja) 半導体装置の製造方法
US3999209A (en) Process for radiation hardening of MOS devices and device produced thereby
JPS5965445A (ja) 半導体素子分離領域の形成方法
JPH02298074A (ja) Mos型トランジスタの製造方法
JP2794708B2 (ja) 半導体装置の蓄積電荷低減方法
RU2308119C1 (ru) Способ изготовления мдп ис
JP2776838B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS5922322A (ja) 半導体装置とその製造方法
Roy et al. Lightly nitrided N2O/O2 gate oxidation process for submicron complementary metal–oxide semiconductor technology
RU2095889C1 (ru) Способ изготовления фоточувствительных приборов с зарядовой связью
CN114823335A (zh) 半导体结构的形成方法
JPS6137780B2 (ja)
JPS60157228A (ja) 半導体ウエハ−
JPS62122223A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH03268446A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS62174915A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH03201434A (ja) 酸化シリコン膜の形成方法
JPH05102137A (ja) 窒化シリコンパツシベーシヨン膜形成方法
JPS61201423A (ja) イオン打込み方法