TW511183B - Manufacturing method of semiconductor device and semiconductor device - Google Patents

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TW511183B
TW511183B TW087110453A TW87110453A TW511183B TW 511183 B TW511183 B TW 511183B TW 087110453 A TW087110453 A TW 087110453A TW 87110453 A TW87110453 A TW 87110453A TW 511183 B TW511183 B TW 511183B
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TW
Taiwan
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semiconductor device
manufacturing
dry etching
silicon
patent application
Prior art date
Application number
TW087110453A
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English (en)
Inventor
Takatoshi Kinoshita
Hiroshi Kadowaki
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Ryoden Semiconductor Syst Eng
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    • 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
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Description

511183 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(1 ) 【發明之詳綑說0月】 【發明之技術領域】 本發明係關於一種半導體裝置之製造方法及半導體裝置 ;也就是說,本發明係翮於一種包含有該從半導體晶圓, 除去該由於乾式蝕刻處理而生成之反應生成物,或者用Μ 同時地除去該反應生成物和阻麵用光罩之濕式蝕刻作業的 半導體裝置之製造方法及半導體裝置。 【先前技術】 該作為先前技術,例如在日本專利特開昭49-1 0746號公 報中,係揭示有該藉由硫酸、過氧化氫水和氟酸之混合液 ,而洗淨矽晶圓之方法,但是,並無揭示出該除去其由於 乾式蝕刻處理而生成之反應生成物和組劑用光罩的技術。 此外,有關於用Μ除去該由於矽基板上之氧化矽膜或者 多結晶矽膜之乾式蝕刻處理而生成之反應生成物和阻劑用 光罩的技術,係揭示於(,)日本專利特開平4-1 4272 1號公 報、(夂)日本專利特開平7-991 7 8號公報、和(π )日本專 利特開平8-339996號公報等之公報中。特別是(,)係為有 關於該用Μ除去其所附著之微粒之技術,(夂)係為有關於 該用Μ除去其乾式蝕刻損傷層之技術,而(η )係為有關於 該用Μ除去其濕式蝕刻中之微小異物之技術。也就是說, 係分別地在(5 )中,揭示出硫酸、過氧化氫水-> 純水·>過 氧化氫水、氨4純水之濕式蝕刻技衛;在(交)中,揭示出 氟酸◊硫酸、過氧化氫水氟酸之濕式蝕刻技術;而在( π )中,揭示出緩衝氟化銨溶液4硫酸、過氧化氫水4氟
先 閱 讀 背 面 之 注 意 項 再 填 寫 本 頁 訂 #
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規桔(210Χ 297公釐) 4 511183 A7 B7 五、發明説明(2 ) 酸4純水之濕式蝕刻技術等之濕式蝕刻技術。 就正如Μ上所敘逑的,在先前技術中,向來係針對著每 一種之有機系、矽系、和氧化膜系等之被蝕刻用材料、或 者各種之除去對象物,而使用著相對應之藥液,Μ便於個 別地進行著除去作業。因此,藥液之種類和使用量*會變 得比較多,並且*選由於按照順序地浸漬於藥液中而成為 多槽式處理之形態,結果,該作業數目變得比較多,而且 ,其處理時間也變得比較長,此外,遷必須進行著相當多 次之乾式蝕刻用真空設備和濕式蝕刻用化學設備之使用設 備的切換作業,Μ至於生產和品質管理作業,變成為相當 繁雜。 此外,在先前技術中,向來係並無存在有Μ下所敘逑之 方法:藉由一次之藥液或者濕式蝕刻作業,而僅除去該所 殘留之各種之反應生成榭,Μ便於繼續地使用著阻劑用光 罩的方法;或者,同時地除去各種之反應生成物Μ及組劑 用光罩的適當之方法;因此,就必須要確立出前面所敘逑 之方法。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 【發明所欲解決之問題】 本發明係為了解決前逑之問題而完成的;本發明之目的 s係為提供一種可以藉由相當少量之藥液使用量,僅除去 該由於乾式蝕刻處理而生成之反應生成物,或者是同時地 除去該反應生成物和阻劑用光罩的半導體裝置之製造方法。 【解決問題之手段】 本發明之申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法 本紙張尺度適用中國國家標準(〇奶)六4規桔(210/ 297公1) — q _ 511183 kl B7 五、發明説明(3) ,其特徵為:係在半導體裝置之製造作業中,包含有Μ下 所敘逑之作業: 對於矽系半導體試料,施加Μ阻劑圖案化處理,並且, 還藉由反應性氣體,而進行著乾式蝕刻處理之作業;Μ及 藉由該包含有硫酸和氟酸之第1藥液,Μ便於對於該附 著在由於前逑之乾式蝕刻處理而生成之前逑之半導體試料 上的反應生成物,進行著洗淨和除去之作業。
本發明之申請專利範圍第2項之半導體裝置之製造方法 ,其特徵為:前逑之第1藥液之容積混合比,係為硫酸5〜 7 ·‘氟酸1 / 400〜1/ 1 000,並且,藥液溫度係為25〜70°C 本發明之申請專利範圍第3項之半導體裝置之製造方法 ,其特徵為:係在半導體裝置之製造作業中,包含有Μ下 所敘逑之作業: 對於矽条半導體試料,施加Μ阻劑画案化處理*並且, 還藉由反應性氣體*而進行著乾式蝕刻處理之作業;Μ及 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 藉由該包含有硫酸、過氧化氫水和氟酸之第2藥液,Μ 便於對於該附著在由於前逑之乾式蝕刻處理而生成之前逑 之半導體試料上的反應生成物和前逑之阻劑圖案,藉由蝕 刻處理,而進行著除去之作業。 本發明之申請專利範圍第4項之半導體裝置之製造方法 ,其特徵為:前逑之第2藥液之容積混合比,係為硫酸5〜 7 :過氧化氫水1 :氟酸1 / 400〜1 / 1 000,並且,藥液溫 度係為7 0〜1 0 0 °C。 本發明之申請專利範圍第5項之半導體裝置之製造方法 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公f ) 8 A7 B7 511183 9L 8* 23 修正頁 五、發明說明(4 ) ’其特徵爲:前述之藉由乾式蝕刻處理而被蝕刻掉之材料, 係爲單結晶矽、多結晶矽、非結晶質矽、矽化物、多矽化 物、氧化砍、氮化矽、或者氧氮化矽之任何一種。 本發明之申請專利範圍第7項之半導體裝置之製造方 法’其特徵爲:前述之乾式蝕刻用之反應用氣體,係爲溴 | 化氫(HBr)、溴氣(Br2)、氯氣(CIO、氟系氣體(CF4、CHF3、 r | CH2F2、或者C2F6)之任何一種氣體。 此外,本發明之申請專利範圍第9項之半導體裝置,其 特徵爲··係爲藉由申請專利範圍第1至4項中任一項之所 記載之半導體裝置之製造方法而製造出來之半導體裝置。 【發明之實施形態】 以下,參照圖1〜圖4,而就本發明之實施形態,進行著 相關之說明。此外’該在圖式中之相同之元件編號,係分 別地表示著相同或者相當之部分。 實施形熊1 圖1係爲該用以說明本發明之實施形態1之半導體裝置 之製造方法的作業圖。在該實施形態1中,係藉由選擇藥 液,以便於僅除去該乾式蝕刻處理之反應生成物,而並不 會除去阻劑用光罩。 圖1 ( a )係爲用以顯示出第1次乾式蝕刻處理開始前之狀 態之模式剖面圖,圖1 ( b )係爲用以顯示出第1次乾式蝕刻 處理結束時之狀態之模式剖面圖,而圖1 ( c )係爲用以顯示 出第1次濕式蝕刻處理結束時之狀態之模式剖面圖。 首先,參照著圖1(a),藉由熱氧化法,而在矽基板1之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2]〇χ 297公釐) ----------r*丨丨¾衣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
訂---------線I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 511183 A7 B7 五、發明説明(5 ) 表面上,形成出例如膜厚度lOOOnia之氧化矽膜2 (SiOg ), 並且,選藉由化學氣梠成長(CVD)法,而在前逑之氧化矽 膜2 ( S i 0£ )上,堆積出該成為例如配線用電極材料之厚度 3 00n hi之多結晶矽膜3。此外,在該多結晶矽膜3上,旋轉 塗敷上厚度大約1 0 0 0 n si之光W麵,藉由照相平販(p h 〇 t 〇 -1 i t h 〇 g r a p h y )(曝光、顯影)技術,而對於阻劑用光罩4, 進行著圏案化處理* Μ便於使得使得前逑之厚度大約1〇〇〇 η 1之光阻劑,成為所謂配線用電極之蝕刻用光罩。 在這裡,組劑用光罩4,係可Μ使用例如正型化學放大 用阻麵材料(REPLAY :李普雷公司製、ΧΡ8843 (商品名稱)) 、或者光組劑(東京應化社製、0MR-83 (商品名稱))。 此外,該為了進行乾式蝕刻處理而施加之阻劑圖案處理 前之半導體晶圓之狀態,並不僅限定於圖1 ( a)所示之狀態 ;這些半導體晶圓之狀態,統稱為半導體用試料。 接著,圏1 (a )之半導體晶圓,係裝設於圆式中之並未顯 示出之反應性離子蝕刻(R I E)用真空設備中,並且,遷使 用組劑用光罩4,作為光罩,Μ便於進行著多結晶矽膜3之 第1次(異方性)乾式餘刻處理。 乾式蝕刻用之反應用氣體,係在鹵素系溴化氫氣體(Η B r) 和氯氣(C 1 2)氣體之混合氣體中,添加入氧氣(0 2)。 在添加有氧氣(op之狀態下,該作為矽和反應用氣體間之 反應生成物SiBry之再分解勸:
SiBr4+ 〇2^ Si02+ 2Br2 由於該所追加而生成之S ί 0 2,係附著在阻劑用光罩4上 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規輅(2丨0X297公嫠) 0 (I先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 511183 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 6 ) Ί I I 因 此 可 Μ 抑 制 住 阻 麵 用 光 罩 4之_刻琨象、 >結果 ,能 1 1 I 夠 更 加 格 外 地 提 升 該 多 結 晶 矽 膜 3對於阻劑用光罩4之 蝕刻 W 1 1 I 選 擇 比 0 ^^、 奮 先 1 1 在 該 藉 由 反 應 性 氣 體 而 進 行 之 乾 式 蝕 刻之作 業中, Μ該 閱 讀 背 1 I Φι 1 1 作 為 矽 反 騰 之 Si C 1 4 S i B Γχ > i亥 作 為 氧 化反應 之 S ί οχ 冬 1 | 及 該 作 為 胆 麵 之 其 他 之 有 拠 m 物 間 之 有 纖 機 反應之 c,來作為 意 事 項 1 主 成 分 之 包 含 有 Η 0 Λ 和 N之有機勸, •而進行著前逑之有 再 填 寫 血 纖 織 犓 等 之 生 成 處 理 接 著 使 用 刖 逑 這 些有機 物等之 生成 頁 V 處 理 之 生 成 % 作 為 反 懕 生 成 物 5, ,而開始堆積於半導體 1 1 晶 圓 上 〇 該 反 愿 生 成 物 5 主要係成為殘渣*而堆積於狙 1 1 劑 用 光 罩 4和多結晶矽膜3之 側 面 壁 之 表 面上。 然後, 就正 1 訂 如 圓 1 ( b )中 之 所 顯 示 的 9 係 在 曝 露 出 該 氧化矽 膜2之時間 1 I 點 上 f 控 制 住 乾 式 蝕 刻 處 理 9 而 結 束 該 乾式蝕 刻處理 〇 1 1 I 接 著 圖 1 ( b )之 半 導 體 晶 圓 係 被 移 動至圖 式中之 並未 1 1 顯 示 出 之 触 _ 用 化 學 設 備 9 然 而 f 為 了 除去該 堆積於 半導 1 體 晶 圓 上 之 •fnr m 用 之 反 ate 歷 生 成 物 5, >因此, ,進行著第1次 之濕 f I 式 蝕 刻 處 理 ° 在 該 濕 式 蝕 刻 處 理 中 9 半 導體晶 圓,係 被浸 1 1 I 漬 於 該 容 積 混 合 比 之 硫 酸 6 : :氟酸1 / 600之混合液中 ,並 I 1 I 且 y 在 液 溫 2 5 ,〇C 之 狀 態 下 浸 漬 於 混 合 疲中6分鐘。 1 1 如 果 藉 由 使 用 該 藥 液 之 濕 式 蝕 刻 作 業 的話, 就正如 圖 1 1 ( :c) 所 顯 示 的 僅 除 去 該 成 為 殘 渣 並 且 堆積於 阻劑用 光罩 1 4和多結晶矽膜3之 側 面 壁 等 之 表 面 上 之 反應生 成物5 ,至 1 1 | 於 m 劑 用 光 罩 4並沒有被除去 ,仍舊Μ所要求之狀態 ,而 1 1 I 殘 留 於 半 導 體 晶 圓 上 〇 該 組 劑 用 光 罩 4 ^ ,在後面之所連接 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(21 OX 297公§ ) 511183 A7 B7 五、發明説明(?) 之作業中,則可Μ作為第2次之濕式蝕刻用之光罩,而再 一次地被使用 並且,在反應生成物5之中,所謂包含有該M S i 0 2作為 主成分之S i 〜等之氧化膜系及矽条之反應生成物,係與 氟酸發生反應而被溶解除去。而且,在反應生成物5之中 ,所謂M C作為主成分並且包含有Η、0、和Η等之有機物系 之反應生成物,係與硫酸發生反應而被溶解除去。 由於也具備有組劑用光罩4上之3!02系之反應生成物5而 達成之保護效果,因此,雖然在液溫為常溫之狀態下,並 無法溶解掉該阻麵用光罩4,但是,為了不影響到所謂再 使用該阻劑用光罩4而作為光罩之功能,因此,液溫最好 被抑制在7 0 °C Μ下。 為了選擇出該實旛形態1中之藥液之適當之混合比,而 僅除去乾式触刻處理中之反應生成物5,Μ便於並不會除 去該阻麵用光罩4,因此,在圖1 ( b)〜(c)中,於相當寬廣 之範園內,改變硫酸:氟酸之混合比,而重複地進行著實 驗0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 例如合併採用該由紅外線特性吸收帶之觀測而確認有機 系反應生成物之相同處等之各種之測定方法,K便於對於 試料用晶圓之表面狀態,進行著評價。 由前逑這些實驗之實驗結果,則可Μ得知該節K下所敘 逑之結果:在液溫之溫度範圍為常溫(例如25 aC )〜70 °C之 狀態下,該作為容積混合比,係最好在硫酸5〜7 :氟酸1 / 400〜1 / 1000之範圍內。Μ下,稱呼該藥液為第1藥液 10 一 (I先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(〇^)/\4規掊(210/297公漦) 511183 A? B7 五、發明説明(8 ) 。並且,遷可Μ得知該如Μ下所敘逑之結果:該作為容積 混合比,在最佳之狀態下,係最好在硫酸5〜7 :氟酸1 / 400〜1 / 1 000之範圍内。 在第1藥液中,相對於硫酸5〜7而小於氟酸1 / 1 0 00之容 積比,特別是低於1 / 1 500之時,則反應生成物5中之Μ S i 0 2作為主體之氧化膜条反應生成物之除去性,會變得比 較差,因此,該浸漬需要時間,會超過該所規定之容許時 間,而變成為遴長之時間。此外,相對於硫酸5〜7而大於 氟酸1 / 400之容積比,特別是高於1 / 300之時,則晶圓表 面之鏡面特性,會受到損害;因此,如果就超過品質容許 P艮度等之理由的話,就必須決定出第1藥液之混合比之容 許範圍。 就正如K上所說明的,如果藉由該實施形態1的話,由 於可Μ進行著相當有效之藥液處理,因此,能夠從半導體 晶圓等之半導體試料,僅除去該並不需要之乾式蝕刻之反 應生成物。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外,藉由連續或同時地進行著反應,而能夠達到所諝 藥液及處理時間之削減效果。 實施形態2 圖2係為用Μ說明本發明之實施形態2之半導體裝置之製 造方法的作業圆。在該簧施形態2中,係選擇藥液之種類 ,以、便於同時地除去乾式蝕刻處理之反應生成物Κ及阻劑 用光罩。 圖2 (a )係為用Μ顯示岀第2次乾式蝕刻處理開始前之狀 本紙張尺度適用中國國家標準(〇鳩)/\4規掊(210父297公1) — 1 1 _ 511183 A7 B7 五、發明説明(9 ) 態之模式剖面圓,圖2 (b)係為用Μ顯示出第2次乾式蝕刻 處理结束時之狀態之模式剖面圖,而圖2 (e )係為用Μ顯示 出第2次濕式蝕刻處理結束時之狀態之模式剖面薩。 該用Μ顯示著第2次乾式蝕刻處理開始前之狀態之圖 2 ( a ),係被用Μ顯示著圖1 ( e)之半導體晶圓被移動至圆式 中之並未顯示出之RIE(反應性離子蝕刻)用真空設備之狀 態。在這裡,使用光罩4,作為第2次蝕刻處理之光罩用, Μ便於對於多結晶矽膜3,開始進行著等方性乾式蝕刻處 理。該作為第2次之乾式蝕刻處理用之反應用氣體,係為 該與實施形態1中之所使用之氣體為相同之HBr (溴化氫)和 C 1 2 (氯氣)之混合氣體,並且沒有添加入0 2 (氧氣)。 在該藉由反應性氣體而進行之乾式蝕刻之作業中· Μ該 作為矽反應之S i C U、S i B r χ、該作為氧化反應之S i Ο χ、Μ 及該作為阻劑之其他之有機物間之有機反應之C,來作為 主成分之包含有Η、0、和Η之有機物,而進行著前逑之有 機物等之生成處理,接著,使用前逑這些有機物等之生成 處理之生成物,作為反應生成物6,而開始堆積於半導體 晶圚上。該反應生成物6,係成為殘渣,而堆積於阻劑用 光罩4和多結晶矽膜3之側面壁等之表面上。然後,就正如 匾2 ( b )中之所顯示的,係在減少該多結晶矽膜3之幅寬之 所要求量之時,控制住乾式蝕刻處理,而结束該乾式蝕刻 處理。 接著,圓2 ( b )之半導體晶圓,係被移動至圖式中之並未 顯示出之触刻用化學設備,然而,為了除去該堆積於半導 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X 297公i ) 讀* λ 閱 讀 背 1¾ 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 訂 # 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -12 - 511183 A 7 B7 五、發明説明(l〇) 體晶圚上之無用之反應生成物6,並且,也除去阻劑用光 罩4,因此,進行著第2次之濕式蝕刻處理。在該濕式蝕刻 處理中,半導體晶圓,係被浸漬於該容積混合比之硫酸6 :過氧化氫水1 ;氟酸1 / 600之混合液中,並且*在液溫 100°C之狀態下,浸漬於混合液中2分鐘。 藉由同時一度地浸漬於藥液中之浸漬作業,以便於同時 地除去該成為殘渣並且堆積於圖2 ( b)之阻劑用光罩4和多 結晶矽膜3之側面壁等之表面上之反應生成物6、Μ及阻麵 用光罩4,而就正如圖2 ( e)所顯示的,係可Μ得到所謂無 用之反應生成物並不會附著於配線用電極3f上的所要求之 狀態。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (翁先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉由混合液中之過氧化氫水之作用,則可Μ促進該反應 生成物6中之有機:系反應生成_和組劑用光罩4之氧化現象 ,並且,選藉由該對於有機物而具備有相當強烈之選原作 用,Μ便於相當有效果地溶解及除去該氧化反應處理過後 之有機:系反應生成物和阻劑用光罩4。此外,也可Μ藉由 該由於過氧化氫水之作用而被促進著氧化作用之氟酸,以 便於溶解及除去該反應生成鞠6中之氧化膜条和矽:系之反 應生成物。由於前逑之溶解及除去處理之所需要之浸漬時 間,會随著液溫之降低而増加,因此,液溫最好保持在70 C Μ上。 為了選擇出該實施形態2中之藥液之適當之混合比,而 一起除去該乾式蝕刻處理之反應生成物6 Μ及阻劑用光罩4 ,因此,在圖2 ( b )〜(e )中,於相當寬廣之範圍內,改變 本紙張尺度適用中國國家標準(〇奶)六4規桔(210父297公1|) , 0 -1 0 - 511183 A7 B7 五、發明説明(11) 硫酸:過氧化氫水:氟酸之混合比,而重複地進行著實驗 。該試料用晶圓上之有機条等之各種之反應生成物之認定 作業Μ及表面評價方法,與實施形態1中之方法,係為相 同之方法。 由前逑這些實驗之實驗結果,則可Μ得知該如Μ下所敘 逑之結果:在液溫之溫度範圍為70〜100 °C之狀態下,該 作為容積混合比,係最好在硫酸5〜7 :遴氧化氫水1 :氟 酸1 / 40 0〜1 / 1 000之範圍內。Μ下,稱呼該藥疲為第2藥 液。並且,還可Μ得知該如Κ下所敘逑之結果:該作為容 積混合比,在最佳之狀態下,係最好在硫酸6 :過氧化氫 水1 :氟酸1/ 400〜1 / 1 000之範圍內。 在第2藥液中,相對於過氧化氫水1而小於硫酸5〜7之容 積混合比之時,則阻劑用光罩4之除去性,會變得比較差 ,因此,該浸漬需要時間,會超過該所規定之容許時間, 而變成為遴長之時間。此外,相對於過氧化氫水1而高於 硫酸7之容積混合比之時,雖然組劑用光罩4之除去性,會 變得比較好,但是,氧化膜系反應生成物6之除去性,會 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 («-先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 變得比較差,因此*該浸濱需要時間,遷是會超過該所規 定之容許時間,而變成為遴長之時間。 此外,在第2藥液中,相對於過氧化氫水1而小於氟酸1 / 1 000之容積混合比,特別是低於氟酸1 / 1 500之容積混 合比之時,則反應生成物6中之M S i 0 2作為主體之氧化膜 系反應生成物之除去性,會變得比較差,因此,該浸漬需 要時間,會超過該所規定之容許時間,而變成為過長之時 本紙張尺度適用中國國家標準(〇奶)/\4規格(210乂 297公1) ' — -14- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 511183 A7 B7 五、發明説明(12 ) 間。此外,相對於過氧化氫水1而大於氟酸1 / 400之容積 混合比,特別是高於氟酸1 / 300之容積混合比之時,則晶 画表面之鏡面特性,會受到損害;因此,如果就超過品質 容許限度等之理由的話,就必須決定出第2藥液之混合比 之容許範圍。 接著,圏3係為用Μ說明該適用著本發明之實施形態2之 半導體裝置之蝕刻方法的其他之事例之作業圖。圖3 (a)係 為用Μ顯示出第2次乾式蝕刻處理開始前之狀態之模式剖 面圖,麵3(b)係為用Μ顯示出第2次乾式蝕刻處理結束時 之狀態之模式剖面圏,而圖3 (e)係為用Κ顯示出第2次濕 式蝕刻處理結束時之狀態之模式剖面圏。 由於圖3U)〜(b〉之作業,與實_形態1之!11(a)〜(b) 之作業,係為相同之作業,因此,省略掉該作業之詳细說 明0 接著,圖3 ( b)之半導體晶圓,係被移動至圖式中之並未 顯示出之蝕刻用化學設備,然而,為了除去該堆積於半導 體晶圚上之無用之反應生成勸5,並且,也除去該組劑用 光罩4,因此,進行著濕式蝕刻處理。由於該作業,與實 施形態2之圖2 ( b )〜(c )之作業,係為相同之作業,因此, 省駱掉該作業之詳细說明。 結果,就正如圏3 ( c)所顯示的,儀可Μ得到所謂無用之 反應生成物並不會附著於配線用電極3f上的所要求之狀態。 就正如Μ上所說明的,如果藉由該實施形態2的話,由 於可Κ進行著相當有效之藥液處理,因此,能夠從半導體 本紙張尺度適用中國國家標準(〇奶)/\4規桔(210乂297公1) , r (諸先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 511183 A7 B7 五、發明説明(i3 晶圚等之半導體試料,除了除去該並不需要之乾式蝕刻之 反應生成物,同時也可Μ除去該在下一個作業中之並不會 使用到之組劑用光罩。 此外,藉由連鑛或同時地進行著反應,而能夠達到所謂 藥液及處理時間之削減效果。 接著,就前逑之實施形態1〜2中之所說明之可Μ選擇及 切換濕式蝕刻作業之半導體裝置之製造系統,進行著相關 之說明。 圖4係為用Μ說明該針對著被蝕刻層之蝕刻作業要求而 可Κ選擇及切換藥液或者濕式蝕刻作業之半導體裝置之製 造系統的_式。 在圖4中,元件編號11係為乾式蝕刻用真空設備,元件 編號2 1係為濕式蝕刻用化學設備,而元件編號22係為用Μ 控制住化學設備之藥液和濕式蝕刻作業的控制用裝置。就 像第1藥液槽2 3和2 4、Μ及第2藥液槽2 5和2 6 —樣,而針對 每一種不同之藥液,分別地準備著許多個槽,並且,遷使 得例如相同藥液之2個槽,分別地保持在不同之液溫中。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (*»先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該所構成之控制用裝置22,係可以針對著該所到來之半 導體晶画之被蝕刻層之蝕刻要求,而能夠選擇及切換藥液 或者是濕式蝕刻作業,並且,在選擇出藥液之種類之後, 遷可Μ控制住該控制用裝置2 2,Μ便於針對該半導體晶圓 之被蝕刻層之鍊刻要求,而選擇出該保持在最適當液溫下 之藥液槽。 在實施形態1〜2中,就正如前面所敘逑的,係根據著該 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公釐) 16 511183 A7 B7 五、發明説明(14 ) 半導體晶圓之被触刻層之蝕刻要求,而決定出是否藉由酒 式蝕刻處理,Μ便於僅除去無用之反應生成物,或者一起 除去組鶴1用光罩Μ及反應生成锪之任何一種狀態。但是, 在該半導體裝置之製造条統中,於半導體晶圓上,層合上 各種之薄膜,並且,遷對於前逑之各種之薄膜,按照順序 而重覆地進行著蝕刻及洗淨作業;在該半導體裝置之製造 条統中,即使僅限定於濕式蝕刻作業和濕式蝕刻作業用之 藥液,除了該在實施形態1〜2中之所揭示之事例外,該 可以選擇及切換之條件,係為多種多樣化。圖4之濕式蝕 刻作業之可Μ選擇及切換之製造系統,就是其中之某一個 例子。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (#-先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ上,該作為乾式餽刻之被蝕刻層,並不僅限定於實施 形態1〜2中之所敘逑到之多結晶矽之具體例;也就是說, 該作為乾式蝕刻之被蝕刻層,也可》>(為該成為MOS-FET (金 屬氧化物半導體-電場效應電晶體)之閘極的薄膜之多結晶 矽、或者是該Μ單结晶矽、多结晶矽、矽化鞠、多矽化物 、氧化矽、氮ib矽、或者氧氮化矽之任何一種而作為主成 分之材料。此外,該作為乾式蝕刻之被触刻層,也可Μ為 該包含有Ga As (砷化鎵)等之第Μ -V族化合物半導體之材 料。 此外,乾式蝕刻用之反應用氣體,並不僅限定於實_形 態1及實施形態2中之所敘逑之溴化氫(Η B r )和氯氣(C 1 2), 但是,也可Μ使用溴氣(Br 2),Μ及從例如氟条氣體CF4、 C H F 3、C H 2 F 2、或者C 2 F s中,而選擇出一種氣體,作為乾 本紙張尺度適用中國國家標準(€泌)六4規枱(210'/ 297公#) 17 511183 A7 B7 五、發明説明(15 式蝕刻用之反應用氣體。 該藉由第1藥液或者第2藥液而被除去之反應生成物,係 可Μ為該M Si02、、和CxFy Siz作為主成分之矽系 材料、Μ及該M C作為主成分之包含有Η、0、和N的有機系 材料。 【發明之效果】 如果藉由本發明的話,由於係利用該包含有硫酸和氟酸 之藥液,Μ便於對於該附著在由於乾式蝕刻處理而生成之 半導體試料上的反應生成物,進行著洗淨和除去處理,因 此,在進行著成膜處理時或者是在成膜處理後,係具備有 所謂可Μ防止住該平坦性之惡化和蝕刻不良等琨象發生之 效果。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 並且,如果藉由本發明的話,因為利用該包含有硫酸、 遴氧化氫水和氟酸之藥液,Μ便於對於該附著在由於乾式 蝕刻處理而生成之半導體試料上的反應生成物和阻劑圖案 ,藉由蝕刻處理,而進行著除去之作業,因此,在進行著 成膜處理時或者是在成膜處理後,係具備有所謂可Μ防止 住該平坦性之惡化和蝕刻不良等現象發生之效果。 【圖式之簡單說明】 圖1係為用Μ說明本發明之實_形態1之半導體裝置之製 造方法的作業靨。 圖2係為用Μ說明本發明之實_形態2之半導體裝置之製 造方法的作業圏。 圖3係為用說明本發明之實施形態2之半導體裝置之製 Μ氏張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規桔(210X297公i ) _ 511183 A 7 B7 五、發明説明(16 ) 造方法的其他之作業圔。 圏4係為用Μ說明該實施著本發明之實施形態1〜2之半 導體裝置之製造方法的半導體製造系統的圏式。 【元件編號之說明】 1 :矽基板 2 :氧化矽膜 3 :多結晶矽膜 3 f :配線用電極 4 :阻劑用光罩 5 :反應生成物 6 :反應生成物 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公犛) ,_ -19-

Claims (1)

  1. 511183 8 8 8 8 ABCD ττ、申請專利範圍 1 . 一種半導體裝置之製造方法,其特黴為:係在半導體 裝置之製造作業中,包含有κ下所敘逑之作業: 對於矽系半導體試料,施加Μ阻劑圏案化處理,並且, 遷藉由反應性氣體,而進行著乾式蝕刻處理之作業;Μ及, 藉由該包含有硫酸和氟酸之第1藥液,Μ便於對於該附 著在由於前逑之乾式蝕刻處理而生成之前逑之半導體試料 上的反應生成物,進行著洗淨和除去之作業。 2 .如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法,其 中前逑之第1藥疲之容積混合比,係為硫酸5〜7 :氟酸1 / 400〜1 / 1 000,並且,藥液溫度係為25〜70 °C。 3 . —種半導體裝置之製造方法,其特黴為:係在半導體 裝置之製造作業中,包含有K下所敘逑之作業: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 對於矽系半導體試料,施加Μ阻麵驪案化處理,並且, 遷藉由反應性氣體,而進行著乾式蝕刻處理之作業;Μ及, 藉由該包含有硫酸、過氧化氫水和氟酸之第2藥疲,Μ 便於對於該附著在由於前逑之乾式蝕刻處理而生成之前逑 之半導體試料上的反應生成物和前逑之阻麵圖案,藉由蝕 刻處理,而進行著除去之作業。 4 .如申請專利範圏第3項之半導體裝置之製造方法,其 中前逑之第2藥液之容積混合比,係為硫酸5〜7 ;過氧化 氫水1 :氟酸1 / 400〜1 / 1 000,並且,藥液溫度係為70〜 100oC。 5 .如申請專利範圍第1或2項之半導體裝置之製造方法, 其中前逑之藉由乾式蝕刻處理而被蝕刻掉之材料,係為單 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐;· _ 1 _ 511183 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 結晶矽、多結晶矽、非結晶質 化矽、氮化矽、或者氧氮化矽 6.如申請專利範圍第3或4項 其中前逑之藉由乾式蝕刻處理 結晶矽、多結晶矽、非結晶質 化矽、氮化矽、或者氧氮化矽 7 .如申請專利範圍第1或2項 其中前逑之乾式蝕刻用之反應 、溴氣(Βγ2)、氯氣(C1 2)、氟 、或者C 2 F s)之任何一種氣體( 8.如申請專利範圏第3或4項 其中前逑之乾式蝕刻用之反應 、溴氣(B r* 2)、氯氣(C 1 2)、氟 、或者C 2 F B)之任何一種氣體( 9 . 一種半導體裝置,其特黴 第1至4項中任一項之所記載之 造岀來之半導體裝置。 矽、矽化物、多矽化物、氧 之任何一種。 之半導體裝置之製造方法, 而被蝕刻掉之材料,係為單 矽、矽化物、多矽化物、氧 之任何一種。 之半導體裝置之製造方法, 用氣體,係為溴化氫(Η B rO 条氣體(C F 4、C H F 3、C H 2 F 2 之半導體裝置之製造方法, 用氣體,係為溴化氫(HBr) 系氣體(cf4、 chf3、 ch2f2 為:係為藉由申請專利範圍 半導體裝置之製造方法而製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐
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