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JPS59167021A - 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
JPS59167021A
JPS59167021A JP4171983A JP4171983A JPS59167021A JP S59167021 A JPS59167021 A JP S59167021A JP 4171983 A JP4171983 A JP 4171983A JP 4171983 A JP4171983 A JP 4171983A JP S59167021 A JPS59167021 A JP S59167021A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
pattern
material film
polycrystalline
substrate
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
JP4171983A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiko Mizutani
水谷 隆彦
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4171983A priority Critical patent/JPS59167021A/ja
Publication of JPS59167021A publication Critical patent/JPS59167021A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • 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】 (a)  発明の技術分野 本発明は、半導体装置の製造方法に係シ、特に電極配線
パターンの形成方法に関する。
(b)  従来技術と問題点 微細化、高密度集積化された半導体装置に於ては、絶縁
膜にコンタクト窓を形成する際成るいは電極配線をパタ
ーニングする際に、基体面に対し垂直な方向に優勢なエ
ツチングを生じる異方性を有シ、パターンの形成精度の
優れたりアクティブイオンエツチング技術を代表とする
異方性ドライエツチング技術が用いられる。
しかし該リアクティブイオンエツチング技術は優れた異
方性を有する故に1例えばレジスト膜パターンをマスク
にして被エツチング膜のパターニングを行う際、露光マ
スクにピンホールがあったり露光時に異物が付着したシ
、又レジスト膜現像後の洗浄が不完全であったシ又、P
o1y−8i上に自然に出来る酸化膜があったシして、
被エッチング領域にレジスト膜の残渣が存在した場合、
その下部の被エツチング膜が基体上に残膜、例えば電極
配線のパターニング工程に於ては電極配線間の基体上に
残る電極配線材料の残渣即ち残膜によシミ極配線間の絶
縁性が損なわれ、又コンタクト窓形成工程に於てはコン
タクト窓内に残る絶縁膜の残渣によシ@極配線のコンタ
クト抵抗を増大させるという問題があった。
(c)  発明の目的 本発明はりアクティブイオンエツチングの如き異方性エ
ツチング技術を用い被エツチング膜のパターニングを行
う際に於ける被エツチング膜残渣の除去方法を提供する
ものであシ、その目的とするところは上記問題点を除去
して微細化高密度集積化された半導体装置の歩留まシ及
び信頼性を向上せしめるにある。
(d)  発明の構成 即ち本発明は半導体装置の製造方法に於て、異方性エツ
チング技術を用いて基体上に第1の物質膜よりなるパタ
ーンを形成するに際して、基体上に形成した第1の物質
膜を第2の物質膜ノ(ターンをマスクにして第1の異方
性エツチング処理によ)パターニングした後、該第1の
絶縁膜パターン上に前記第2の物質膜パターンを残した
まま該基体上に第3の物質膜を形成し、第2の異方性エ
ツチング処理によシ該第3の物質膜を前記第1の物質膜
パターン及び第2の物質膜パターンの側面のみに残して
選択的に除去し、前記第2の物質膜パターン及び第3の
物質膜をマスクにし等方性エツチング手段によシ基体上
に被着している第1の物質膜残渣を選択的に除去し、し
かる後筒1の物質膜パターンの表面に形成されている第
3の物質膜及び第2の物質膜パターンを除去して第1の
物質膜パターンを表出せしめる工程を有することを特徴
とする。
(eJ  発明の実施例 以下本発明を実施例について、第1図乃至第6図に示す
一実施例の工程断面図を用いて詳細に説明する。
なお第1図乃至第6図に於て同一領域は同記号で表わし
ている。
本発明の方法を用いて例えばMO8型半導体装置に於け
る多結晶シリコン(St)ゲート電極パターンを形成す
るに際しては、第1図に示すように例えば所望導電型の
シリコン(Si)基板1上に通常の選択酸化(LOGO
8)法を用いて選択的にフィールド酸化膜2が形成され
、素子形成領域上に通常の熱酸化法によシゲート酸化膜
3が形成され、これらの上面に通常通シ化学気相成長(
CVD)技術を用いて例えば厚さ4000〜5000(
A:)程度の多結晶St層4′が形成されてなる被処理
基板の前記多結晶Si層4′上に通常のフォトプロセス
を用いて所定の形状を有し、通常通シ1〜1.5〔丸〕
程度の厚さを有する例えばポジ・レジスト膜パターン5
を形成する。なおここで露光時の異物付着、現像後の洗
浄不完全等によシ同図に示すように微細なポジ・レジス
トの残渣即ち残膜5′が形成されがちである。
次いで通常通り4塩化炭素(CC14)と酸素(02)
の混合ガス(混合比例えばCCl4 ’ Ot = 2
0 : 54程度)のエツチング・ガスを用い、例えば
ガス圧002〜0.03 (Torr)、 13.56
[MHz)高周波パワー1〜2〔W/cfll〕程度の
通常のエツチング県件で、前記レジスト膜パターン5を
マスクにしてリアクティブイオンエツチング処理を行い
、第2図に示すようにレジスト膜パターン5の周囲に表
出している多結晶Si膜4′を選択的にエツチング除去
して多結晶St電4fjパターン4を形成する。なおこ
の際異方性に優れた該リアクティブイオンエツチング処
理に於ては、前記レジスト残膜5′の存在していた場所
に同図に示すような多結晶Si残渣即ち4′fが形成さ
れる。   ゛ 次いで通常のエツチング装置を用い、例えば3ふっ化メ
タン(CHFs)ガスを200〜300 (c c/′
IIuR:)程度の流量で供給し、処理室内の前記ガス
圧を05(To r r 3程度のエツチング処理よシ
も高い圧力に調節しツツ、13.56 [:MHz) 
、 800 (W〕程度の高周波パワーを印加して前記
処理基板にプラズマ処理を施し、第3図に示すように被
処理基板の表出面全域上に厚さ1000〜2000(^
〕程度のデボジション膜よシなるプラズマ生成膜6を形
成する。
なおCHFsを反応ガスとして用いた際に形成されるプ
ラズマ生成膜6はテフロン系の高分子膜となシ、従って
通常の被エツチング膜である多結晶Si膜、アルミニウ
ム膜、絶縁膜のエツチング処理に於て充分な耐性を持っ
ている。なお父上記処理条件に於てプラズマ生成膜6の
生長速度は4000〜5000[人/M〕程度である。
次いで02ガスによるリアクティブイオンエツチング処
理によシ前記プラズマ生成膜6を第4図に示すようにゲ
ート酸化膜3、フィールド酸化膜2、レジスト膜パター
ン5の上面が完全に表出するまで除去する。この際エツ
チング条件は例えば0.005=0.01(Torrl
負荷高周波ノシワー1〜2〔W/cml〕程度とする0
なおこの条件でプラズマ生成膜6とゲート酸化膜3(フ
ィールド酸化膜2)とのエツチング・ンート比は10:
1程度で充分な選択性を有する。
そして該リアクティブイオンエツチング処理は基体面に
対して垂直方向の優れた異方性を有するので、上記のよ
うに基体上面のプラズマ生成膜6が完全に除去された時
点で、基体面に対して垂直方向の見掛は上の厚さの厚い
多結晶Siゲート電極パターン4及びその上部のレジス
ト膜パターン5の側面に被着しているプラズマ生成膜6
は殆んどもとのままの状態で残留する。又ゲート酸化膜
3及びフィールド酸化膜2上等に形成されている多結晶
St残膜4”はそのまま表出せしめられる。
次いで上記のように多結晶Siゲート電極パターン4の
上面がレジスト膜パターン5で、そして側面がプラズマ
生成膜6でマスクされた状態で等方性を有するSiのエ
ツチング手段を用い、第5図に示すようにゲート酸化膜
3及びフィールド酸化膜2の上面等の多結晶Si残膜4
“を完全にエツチング除去する。なお該等方性エツチン
グには例えば通常の4ぶつ化炭素(CF、 ) 十〇、
ガスによるプラズマエツチング法を用い、エツチングは
例えばガス圧0.1〜0.5 (Torr)、高周波パ
ワー300〜400 [W]程度の条件で行う。
次いで例えば圧力0.1−0.5 (Torr)程度O
7中で、高周波パワー300〜500 (W)程度で行
う通常の等方性を有する02プラズマエツチング処理に
よシ前記プラズマ生成膜6を除去し、次いで01〜0.
5[To r r ]程度の02とアルコ/(Ar)の
混合ガス中で行う通常のプラズマ・アッシング処理によ
シレジスト膜パターン5を除去し、第6図に示すように
多結晶St残層のないゲート酸化膜3上に多結晶Stゲ
ート電極4を完成する。なお図示されていないが該多結
晶Stゲート電極4の延出部は多結晶Si残層のないフ
ィールド酸化膜上に完成される。
そして以後図示しないが通常のプロセスでソース・ドレ
イン領域の形成、絶縁膜の形成、電極コンタクト窓の形
成、A/配線の形成等がなされて、MO8型半導体装置
が完成する〇 なお上記実施例に於ては多結晶St層のエツチング・マ
スクに用いるプラズマ生成膜をCHF3によって形成し
たが、エチレン(C2H4)等の炭化水素系のガスによ
っても同様の効果を有するプラズマ生成膜が形成できる
。又該エツチング・マスク膜は多結晶Siとエツチング
の選択比がとれる低温CVD絶縁膜等によって形成して
も良い。その場とが必要なことは勿論である。
又本発明の方法は上記実施例に示した多結晶S1膜に限
らずAI、A1合金、メダルシリサイド等の配線材料膜
及び二酸化シリコy (SiO2J 、 ’)ん珪酸ガ
ラス(PSG)等の絶縁膜のパターニングに際しても適
用される。
(f)  発明の詳細 な説明したように本発明によれば電極配線をパターニン
グする際電極配線間に表出する絶縁膜上に電極配線材料
の残膜が残ることがないので、電極配線間の絶縁性が確
保される0又絶縁膜をパターニングする際開孔内に絶縁
膜の残膜が残ることがないので、コンタクト窓部に於け
る’r[極配線のコンタクト抵抗の増大が防止される。
以上の点から本発明は高密度高集積化される半導体装置
の歩留ま夛及び信頼性の向上に対して有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は本発明の一実施例に於ける工程断面
図である。 図に於て、1はシリコン基板、2はフィールド酸化膜、
3はゲート酸化膜、4は多結晶シリコン・ゲート電極パ
ターン、4′は多結晶シリコン層、4”は多結晶シリコ
ン残膜、5はレジスト膜パターン、5′はレジスト残膜
、6はプラズマ生成膜を示す。 v−1屑 乙  し]

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 異方性エツチング技術を用いて基体上に第1の物質膜よ
    りなるパターンを形成するに際して、基体上に形成した
    第1の物質膜を第2の物質膜パターンをマスクにしてI
    第1の異方性エツチング処理によシパターンニングした
    後、該第1の物質膜パターン上に前記第2の物質膜パタ
    ーンを残した1ま該基体上に第3の物質膜を形成し、第
    2の異方性エツチング処理により該第3の物質膜を前記
    第1の物質膜パターン及び第2の物質膜パターンの1l
    il1面のみに残して選択的に除去し、前記第2の物質
    膜パターン及び第3の物質膜をマスクにし等方性エツチ
    ング手段に−よシ基体上に被着している第1の物質膜残
    渣を選択的に除去し、しかる後第1の物質膜パターンの
    表面に形成されている第3の物質膜及び第2の物質膜パ
    ターンを除去して第1の物質膜パターンを衣出せしめる
    工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP4171983A 1983-03-14 1983-03-14 半導体装置の製造方法 Pending JPS59167021A (ja)

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JPS59167021A true JPS59167021A (ja) 1984-09-20

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ID=12616228

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JP (1) JPS59167021A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6193627A (ja) * 1984-10-15 1986-05-12 Mitsubishi Electric Corp パタ−ンの形成方法
JPS62202521A (ja) * 1986-02-28 1987-09-07 Tokyo Denshi Kagaku Kk 有機膜の除去方法及び装置
JPS6376433A (ja) * 1986-09-19 1988-04-06 Sony Corp シリコンのエツチングガス及びシリコンのエツチング方法
JPH02147339U (ja) * 1989-05-18 1990-12-14
KR100361537B1 (ko) * 1995-12-27 2003-02-05 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의제조방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6193627A (ja) * 1984-10-15 1986-05-12 Mitsubishi Electric Corp パタ−ンの形成方法
JPS62202521A (ja) * 1986-02-28 1987-09-07 Tokyo Denshi Kagaku Kk 有機膜の除去方法及び装置
JPS6376433A (ja) * 1986-09-19 1988-04-06 Sony Corp シリコンのエツチングガス及びシリコンのエツチング方法
JPH02147339U (ja) * 1989-05-18 1990-12-14
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