JP3976703B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3976703B2 JP3976703B2 JP2003125106A JP2003125106A JP3976703B2 JP 3976703 B2 JP3976703 B2 JP 3976703B2 JP 2003125106 A JP2003125106 A JP 2003125106A JP 2003125106 A JP2003125106 A JP 2003125106A JP 3976703 B2 JP3976703 B2 JP 3976703B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- etching
- opening
- hole
- silicon oxide
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 19
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 200
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 63
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 41
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 29
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 26
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 claims description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 57
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 55
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 14
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 13
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 12
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 11
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 7
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 5
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SWXQKHHHCFXQJF-UHFFFAOYSA-N azane;hydrogen peroxide Chemical compound [NH4+].[O-]O SWXQKHHHCFXQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XEMZLVDIUVCKGL-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;sulfuric acid Chemical compound OO.OS(O)(=O)=O XEMZLVDIUVCKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910016570 AlCu Inorganic materials 0.000 description 1
- BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N Aspirin Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1C(O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019001 CoSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000004050 Pentaglottis sempervirens Species 0.000 description 1
- 235000004522 Pentaglottis sempervirens Nutrition 0.000 description 1
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/18—Manufacture 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31144—Etching the insulating layers by chemical or physical means using masks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/18—Manufacture 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment 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
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
- H01L21/3083—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
- H01L21/3085—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by their behaviour during the process, e.g. soluble masks, redeposited masks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
- H01L21/76802—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
- H01L21/76802—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
- H01L21/76816—Aspects relating to the layout of the pattern or to the size of vias or trenches
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
- H01L21/76829—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing characterised by the formation of thin functional dielectric layers, e.g. dielectric etch-stop, barrier, capping or liner layers
- H01L21/76831—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing characterised by the formation of thin functional dielectric layers, e.g. dielectric etch-stop, barrier, capping or liner layers in via holes or trenches, e.g. non-conductive sidewall liners
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/18—Manufacture 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment 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
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
- H01L21/3081—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/18—Manufacture 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
- H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
- H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
- H01L21/76829—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing characterised by the formation of thin functional dielectric layers, e.g. dielectric etch-stop, barrier, capping or liner layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/10—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device
- H01L2221/1005—Formation and after-treatment of dielectrics
- H01L2221/1052—Formation of thin functional dielectric layers
- H01L2221/1057—Formation of thin functional dielectric layers in via holes or trenches
- H01L2221/1063—Sacrificial or temporary thin dielectric films in openings in a dielectric
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体基板上の絶縁膜上に微細な開口を形成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積回路装置は、その高集積化が著しい進度で進んでいる。この高集積化を進める上で、パターンの微細化は必須の要件であり、微細パターンを形成するための微細加工技術が、種々開発されて来ている。
【0003】
微細加工技術の中で、フォトリソグラフィー技術とならんで重要なドライエッチング技術においては、微細でアスペクト比(開口直径または幅に対する深さの比)の大きなパターンの場合、一般にアスペクト比の増加に伴ってエッチング速度が低下する。しかし、真空度を下げた状態でエッチングを行うと、アスペクト比の増加に伴うエッチング速度の低下を抑えることができるので、より高真空域で安定したプラズマ放電の可能な方式が開発されてきた。例えば、ECR(電子サイクロトロン共鳴)方式、ICP(誘導結合プラズマ)方式、ヘリコン波プラズマ方式等の、高真空域(例えば、1.3[KPa]以下)で高密度のプラズマを生成することのできる装置が開発され、より微細なパターンのエッチングが可能になった。この様なドライエッチングは、導入ガスに高周波電界を印加して発生させたプラズマ中の活性粒子との化学反応を利用したエッチング方法であり、微細なコンタクトホールなどの開口部も垂直な形状に加工することが可能である。
【0004】
図3(a)〜(e)は、特開平10−294367号公報に示される高真空域、高密度プラズマを用いるドライエッチング法によって、0.2μm以下の微細開口径を有するコンタクトホールを形成する工程を順序に従って示した概略図である。この図3(a)〜(e)に示される方法は、従来用いられてきたフォトレジストマスクの代わりに、ポリシリコンマスクを用いたコンタクトホールの開口パターン形式方法であり、次のような工程(1)〜(5)を経てコンタクトホールが形成される。
(1)図3(a)の工程:CVD(Chemical Vapor Deposition:気相成長)法により、シリコン基板1の表面に膜厚500〜1500nmの酸化シリコンによるCVD絶縁膜2、膜厚150〜300[nm]の第1ポリシリコン膜(Poly−Si膜)3を順次成膜する。その後、ホトリソグラフィプロセスによって形成された第1の第1ホール開口部4aを有するフォトレジストマスク4を形成する。このフォトレジストマスク4に形成可能な第1ホール開口部4aの最小直径は、0.25μm程度であり、これが現在のフォトリソグラフィーによる限界と考えられている。
(2)図3(b)の工程:次に、フォトレジストマスク4をマスクとして、高真空域の高密度プラズマによって第1ポリシリコン膜3を選択的に異方性エッチングし、第1ポリシリコン膜3に第2ホール開口部3aを形成する。このとき、第1ポリシリコン膜3に形成される第2ホール開口部3aは、第1ホール開口部4aとほぼ同じ開口径(0.25μm程度)となる。
(3)図3(c)の工程:次に、レジスト除去プロセスによりフォトレジストマスク4を除去した後、第1ポリシリコン膜3の表面及び第1ポリシリコン膜3に形成された第2ホール開口部3aの内面に第2ポリシリコン膜5を、100〜150[nm]の厚さで堆積する。
(4)図3(d)の工程次に、第2ポリシリコン膜5の表面に対して垂直方向に異方性エッチングを行うことにより、第1ポリシリコン膜3に形成された第2ホール開口部3aの内壁面のみに第2ポリシリコン膜5を残した状態にする。このようにして第2ホール開口部3aの内壁面にのみ第2ポリシリコン膜5を残すことにより、第2ホール開口部3aよりも開口径が小さい第3ホール開口部5aを形成することができる。例えば、第2ポリシリコン膜5の膜厚が100[nm]であれば、第3ホール開口部5aの直径は、約0.05μmとなる。
(5)図3(e)の工程:次に、このように第2ホール開口部3aよりも開口径が小さい第3ホール開口部5aを形成した第1ポリシリコン膜3をマスクとして、CVD絶縁膜2を高真空域で高密度プラズマによって異方性エッチングする。これにより、第2ホール開口部3aの開口径0.25μmよりも、更に微細な開口径0.05μmを有するコンタクトホール(開口部)2aを形成することができる。
【0005】
特開平10−294367号公報と同様に開孔部に側壁を形成し、フォトリソグラフィーの限界よりも狭い開口径を持った開孔を形成する技術として、特開平10−92935号公報がある。
【0006】
特開平10−92935号公報には、0.35μmのマスクの開口径よりも狭い0.25μmの開口径を形成する例が示されている。一方、開孔の深さについての例示はなされていない。特開平10−92935号公報の図3、図8で、2層の下の配線と接続する例が開示されている。1996年の技術から、層間絶縁膜の膜厚は1μmが通常用いられている。この場合、2層下の配線と接続する開孔のアスペクト比は8程度である。
【0007】
しかしながら、この方法では次のような課題があった。
【0008】
開口径が0.3μm以下の微細な開孔を形成しようとするとボーイング(bowing)と呼ばれる形状異常が発生する。
【0009】
図4は、先に図3(e)の工程において形成されたコンタクトホール2aにボウイングによる形状異常が発生した場合の説明図である。即ち、CVD絶縁膜2としてBPSG膜を用いた場合、コンタクトホール2aの中腹部が弓状に膨らみ、第2ポリシリコン膜3’の第2ホール開口部3aの内壁面に第2ポリシリコン膜5を残して形成された第3ホール開口部5aの開口径(マスク開口径)Tmに対して、CVD絶縁膜2に開口されたコンタクトホール2aの中腹部の開口径Tbが大きくなるボウイング現象が発生する。これは、電子とイオンに分離されたプラズマ中において、これらがパターンを形成するためのマスク面に照射される際に、電子とイオンの微細パターン内への入射量の違いによって表面付近で帯電が発生し、これにより入射イオンの進路が曲げられてコンタクトホール2a壁面の中腹部に衝突するために、中腹部がエッチングされて生ずるものと考えられている。
【0010】
図4に示すように、エッチングで形成されたコンタクトホール2aの開口径の最大値をTbとし、開口径が最大値Tbとなる位置(ボウイング位置)のマスク(CVD絶縁膜2表面)からの距離をHとすると、開口径の最大値Tbと距離Hは、エッチング条件によって変動する。例えば、エッチング圧力を高くすると、開口径の最大値Tbは小さくなり、距離Hは大きくなる。マスク開口径Tmが比較的大きい(0.3μm以上の)場合には、エッチング条件を適切に設定することにより、ボウイングを実用上問題が生じない程度に抑えることができる。しかし、マスク開口径Tmが小さく(0.2μm以下に)なると、マスク開口径Tmに対する開口径の最大値Tbの相対寸法比の増大が無視できなくなり、例えばホールの横を通る配線層とホールが接近し、開口部に形成される電極同士が接触してしまう等の問題が生じる。
【0011】
上記の、ボーイングを解決するものとして、特開平11−354499号公報がある。特開平11−354499号公報には、ボーイングの発生をドライエッチング条件の最適化により抑制する方法が示されている。開示されているエッチング条件は、エッチングガスにCHF3とCOとの混合ガスを用い、エッチング時の基板温度を50℃以上で行う及び、C4F8とO2とArとの混合ガスを用い、基板温度を0℃以下にするものである。
【0012】
【特許文献1】
特開平11−354499号公報
【特許文献2】
特開平10−294367号公報
【特許文献3】
特開平10−92935号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ボーイングが発生すると、図7に示すような問題が発生する。
【0014】
図7(1)は、ボーイングが発生した開孔に容量膜を形成したものである。ボーイングが発生すると、ボーイング箇所で段切れが生じるという問題がある。また、ボーイングが発生すると図7(2)に示すように隣接する開孔とつながってショートが起こる。仮にショートが生じない場合でも、隣接するコンタクトホールの間隔が狭まることで寄生容量が大きくなりデバイス特性を劣化させるという問題が発生する。更に、ボーイングが発生したホールに導電性膜を埋め込むと図7(3)に示すようなボイドがホール中央部に発生する。ボイドが発生すると、後の過熱工程でボイドの中の気体が膨張し破裂が生じる場合がある。
【0015】
更に、図7(2)のようなボーイング不良は、ショート状態に至らない場合は、製造工程中のDC測定のような非破壊検査では発見ができない。この場合は、寄生容量の増加となり、半導体集積回路(LSI)の特性、特に高速化を阻害する。更に、DRAM(ランダムアクセスメモリ)の容量部で図7(1)の段切れが生じると容量が小さくなり、記憶保持時間が短くなるという問題が生じる。
【0016】
上記の不具合が発生した場合、パッケージに組み込んだ後の測定まで不良が発見されない。このために、ドライエッチングのエッチング条件でボーイングを抑制する方法は一旦条件が狂った場合、良品率の大幅な低下のみならず大量の不良が発生するという問題があった。
【0017】
従来技術では、微細な開口径でアスペクト比の高い開孔形成時に発生するボーイングを、をエッチング条件で制御している。エッチング条件で制御する方法には、下記の問題点がある。
【0018】
第1の問題点は、エッチング条件が変化するとボーイングが発生するので、エッチング条件の変動を常にモニターしておく必要がある。
【0019】
第2の問題点は、予期しないエッチングパラメータの変動によりボーングが発生する可能性がある点である。
【0020】
第3の問題点は、基板が大口径化すると基板全体でボーイングの生じない条件で製造するためには装置が大型化する。更に、装置の小型化を行うと条件を満足するエッチング条件の範囲が狭くなる点がある。
【0021】
第4の問題点は、特開平11−354499号公報に記載のエッチング条件は、CHF3とCOの混合ガスの場合、酸化シリコン膜とポリシリコンとのエッチング選択比が得られにくい。更に、発塵性が高く半導体基板上に塵が堆積し製品歩留まりを下げるのでエッチング装置の洗浄を頻繁に行う必要がある。
【0022】
C4F8とCOとArとの混合ガスの場合も酸化シリコン膜とポリシリコンとのエッチング選択比が得られにくい。
【0023】
第5の問題点は、特開平11−354499号公報に記載のエッチング方法の場合、ホールが基体に達した状態では、ホールはテーパー状で基体側の開口径が狭く形成されている。基体側の開口径が狭いと電気抵抗が大きくなり、通常オーバーエッチングを行い基体側の開口径を拡大する。この際にボーイングが生じる。
【0024】
本願発明は、エッチング条件のような安定性に欠ける方法ではなく、工程数を増加することなく、酸化シリコン膜に開口径が0.25μm以下でアスペクト比が13を超える微細ホールを安定して開孔する方法を提供するものである。
【0025】
【課題を解決するための手段】
発明者は、酸化シリコン膜に微細開孔を形成すると、図11に示すように、
1.ボーイングの発生位置は開口径が広いほどアスペクト比の小さい(開孔の浅い)部分に発生する。
2.開口径が同一であればアスペクト比の大きい(開孔の深い)部分に発生する。
3.アスペクト比が12を越えなければ、開口径にかかわらずボーイングが発生しない。
ことを見出した。
【0026】
本発明は、アスペクト比が13以上の開孔を形成するのに適している。更に、アスペクト比が13以上で開口径が0.18μm以下の微細な開孔ではアスペクト比が7程度の深い位置にもボーイングが発生するのでより適した製造法であるといえる。
【0027】
本発明は、第1のエッチングをボーイングの発生しない深さで停止し開孔部を形成する。次に、開孔部のホール壁面の、開孔を形成した際にボーイングの発生する部分にエッチング保護膜を形成する。
【0028】
その後、第2のエッチングを行い、開孔を形成する。
【0029】
発明者は、上記の方法で開孔を形成すると、アスペクト比が13以上の微細開孔を形成してもボーイングが発生しないことを見出したものである。
【0030】
アスペクト比が13以上で開口径が0.18μm以下の開孔を形成する場合は、第1のエッチングで形成する開孔はアスペクト比が7〜12程度の深さであるほうが好ましい。アスペクト比が15以上の開孔を形成す場合、アスペクト比が8以上であるほうがより好ましい。
【0031】
第1のエッチングは、予め決められた時間でエッチングを停止してもよいし、エッチング停止層を予め設けておきエッチング停止層でエッチングが停止するようにしてもよい。
【0032】
エッチング保護膜は、エッチング保護膜の横方向のエッチング速度が酸化シリコン膜の横方向のエッチング速度よりも遅い材料であればよい。また、エッチング停止層は、エッチング停止層の深さ方向のエッチング速度が、酸化シリコン膜の深さ方向のエッチング速度より遅い材料であればよい。
【0033】
エッチング保護膜および、エッチング停止層はエッチング条件で上記の条件を満足できるエッチング条件が選択できるのであればエッチング条件を変えることで行うことも可能である。
【0034】
通常、同一エッチング条件では、材料の間でエッチング速度の横方向と深さ方向との速度は相関関係がある。深さ方向のエッチング速度が酸化シリコン膜のエッチング速度より遅い材料は、横方向のエッチング速度が、酸化膜の横方向のエッチング速度よりも遅い。深さ方向のエッチング速度は通常横方向のエッチング速度の1/10〜1/25程度である。
【0035】
開孔の壁面に形成されたエッチング保護膜は、シリンダ容量を形成す場合は最終形状では取り除かれている必要がある。一方、コンタクトホールやヴィアホールの場合は残っていてもかまわない。
【0036】
エッチング保護膜を取り除く場合、第2のエッチングで開孔が形成される前にエッチング保護膜が除去されるとボーイングが発生する。
【0037】
この場合は、第2のエッチングにより開孔が形成された後にオーバーエッチングを行ってエッチング保護膜を除去すればよい。
【0038】
第2のエッチングにより開孔にボーイングの発生を抑制するためには、保護膜の横方向のエッチング速度が、酸化シリコン膜の横方向のエッチング速度の1/10以下であることが好ましい。
【0039】
下限は、第2のエッチングで掘り込む深さ、エッチング保護膜の厚さにより変わるので特に制限は設けていない。
【0040】
尚、現状ではエッチング条件を変えるよりも、エッチング条件にあわせてエッチング保護膜の膜厚を変える方が現実的である。
【0041】
【発明の実施の形態】
本発明の、ハードマスクを用い、酸化シリコン膜にボーイングと呼ばれる形状不良を防止又は抑制しアスペクト比(Aspect ratio)が13以上の微細ホールを形成する方法を説明する。
【0042】
図1は、第1の実施の形態を説明する工程断面図及ぶ俯瞰図である。
【0043】
酸化シリコン膜101上にエッチングのハードマスクとなるポリシリコン102が形成されたシリコン基板100を用意する。
【0044】
次に、フォトリソグラフィー技術により、ポリシリコン102上に形成したフォトレジストに開口を設け、該開口によりポリシリコン102をドライエチングしエッチングのハードマスクを形成する。その後、フォトレジストを除去する(図1(1))。
【0045】
ポリシリコン102は、ポリシリコンに変えて、Si3N4、SiGeまたはGeを用いても良い。
【0046】
ハードマスクを介して第1のエチングにより酸化シリコン膜101にボーイングが発生しないアスペクト比が7〜12のホール(開孔部)を形成する(図1(2))。次に、Si3N4膜103を減圧CVD法により形成する(図1(3))。Si3N4膜に換え、シリコン酸窒化膜、ポリシリコン膜、SiGe膜または、Ge膜を用いてもよい。
【0047】
次に、全面をドライエッチングし、ポリシリコン102上及びホールの底部に形成されたSi3N4膜103を除去する(図1(4))。
【0048】
ホールの側壁に残存するSi3N4膜103は、少なくともホールのボーイングの発生するアスペクト比2〜7の位置を覆っている必要がある。その後、第2のエッチングにより酸化シリコン膜101をドライエッチングを行いながら、ホール側面に残存するSi3N4膜103を除去(図1(5))し、シリコン基板100に達する開口を形成する(図1(6))。
【0049】
尚、図1(4)は、Si3N4膜103が第2のエッチングにより酸化シリコン膜101と同時にエッチングされていく状態を示す図である。
【0050】
本実施の形態では、全面エッチング(全面エッチングと第2のエッチングが同一エッチング条件の場合は、第2のエッチングの初期状態)により、Si3N4膜103がエッチバックされ、ホールの壁面にSi3N4膜による側壁が形成される。第2のエッチングにより、酸化シリコン膜をより深くエッチングする際に、側壁Si3N4膜が同時除去されるものである。側壁Si3N4膜がシリコン基板100に達するホールの形成が完了する前になくなるとボーイングが発生してしまうので、Si3N4膜の膜厚はこのようなことが生じない膜厚にする必要がある。
【0051】
Si3N4膜の膜厚以外に、Si3N4膜と酸化シリコン膜とのエッチング選択比条件を、Si3N4膜を全面エッチングする時のエチング条件とシリコン酸膜をエッチングする時の条件とを変えることで行っても良いことは言うまでもない。
【0052】
本実施の形態によれば、ボーイングが発生するアスペクト比が13を超えるシリコン基板に達するホールを形成しても、ホール壁面のボーイングの発生する箇所が、酸化膜よりもエッチング選択速度が遅いSi3N4膜で覆われているので、該Si3N4膜が除去されるまではホール壁面が異常エッチングによりエッチングされずボーイングが発生しない。
【0053】
図1ではシリコン基板100上に直接酸化シリコン膜101を形成しているが、シリコン基板100は、シリコン基板100上に形成された、半導体素子、配線または、絶縁膜等であってもよいことはいうまでもない。
【0054】
第2のエッチングにより開孔にボーイングの発生を抑制するためには、Si3N4膜の横方向のエッチング速度が、酸化シリコン膜の横方向のエッチング速度の1/10以下であることが好ましい。
【0055】
図2は、第1の実施の形態の変形例である。
【0056】
図2では、第1の酸化シリコン膜101−1と第2の酸化シリコン膜101−2との間に、エッチングストッパーとなるSi3N4膜104が形成されている。
【0057】
酸化シリコン膜101−1、101−2は、CVD法で形成された酸化シリコン、ノンドープシリケートグラス、少なくともボロンまたはリンの一方を含有するシリケートグラスまたは、シロキサンをスピン・オン・グラス法により塗布し焼結した酸化シリコンであっても良い。
【0058】
図1(1)と同様に、ポリシリコン102をドライエッチングのハードマスクとして(図2(1))、第1のエッチングにより酸化膜101−2をドライエッチングしSi3N4膜104に達するホールを形成する(図2(2))。次に、Si3N4膜103を減圧CVD法により形成する(図2(3))。
【0059】
次に、全面をドライエッチングし、ポリシリコン102上及びホールの底部に形成されたSi3N4膜103および、エッチングストッパーとなるSi3N4膜104を除去する(図2(4))。その後、第2のエチングにより酸化シリコン膜101−1のドライエッチングを行いながら、ホールの壁面に残存するSi3N4膜103を除去し(図2(5))シリコン基板100に達する開口を形成する(図2(6))。
【0060】
全面ドライエッチングと、第2のドライエッチングは同じ条件で連続して行っても良いことは言うまでもない。
【0061】
本実施の形態は、第1のドライエッチングの際に、エッチングがエッチング停止層で停止するのでオーバーエッチングされることがないので、エッチングの停止工程で時間に余裕を持たせることができる。更に、通常異方性エッチングはホール底面の開口径の方がホールの上面の開口径よりも狭く形成される。エッチング停止層を設けておくと、一旦深さ方向のエッチングが停止し、ホール底面で横方向のエッチングが開始するのでホール断面形状の矩形性が改善される。
【0062】
本実施の形態によれば、ボーイングが発生し易い酸化シリコン膜ホールエッチングの後半で、ボーイング発生箇所であるホール上部に側壁Si3N4膜があることで、それを防止または低減することができる。ホール側壁に形成された側壁Si3N4膜は、第2のホールエッチング後半において酸化シリコン膜101−1をエッチングする際に除去できる。
【0063】
本実施の形態の説明では、ホールの側壁に形成したSi3N4膜はホールが形成された時点で除去されているが、上層と下層との配線を接続する接続口の場合は、ホールの壁面にSi3N4膜が残っていてもよい。
【0064】
ホールの壁面にSi3N4膜が残っていても良い場合は、Si3N4膜103の膜厚を厚く形成することができる。
【0065】
ホールの壁面に形成される側壁の材料はSi3N4膜以外であってもホールを形成する材料のエッチング速度よりエッチング速度が遅い材料であればよく、ホールを形成する材料により適宜選択する必要がある。
【0066】
ホールを形成する材料が酸化シリコン膜の場合は、Si3N4膜以外にシリコン酸窒化膜、ポリシリコン膜、SiGe膜または、Ge膜等が使える。
(実施例1)
本発明の実施例1として、ダイナミックランダムメモリのシリンダ容量の製法を、図5を用いて説明する。
【0067】
シリコン基板100上に、形成されたシリンダ容量のボトム膜となるSi3N4膜105を減圧CVD法によりを成膜しその上にシリンダ容量の容量膜となる膜厚2μmの酸化シリコン膜101を減圧CVD法により形成する。
【0068】
シリンダ容量のボトム膜となるSi3N4膜105の下層はランダムアクセスメモリの構成により変化するが、特に本実施例に関係しないので省略する。
【0069】
酸化シリコン膜の膜厚はシリンダ容量を決定するもっとも重要なパラメータである。通常、容量が大きいことがデバイス特性上望ましいので、加工が可能な限り、できるだけ厚く設定されるので、2μmに限定されるものではない。
【0070】
酸化シリコン膜101の直上層にハードマスクとして膜厚100nm〜150nmのポリシリコン膜102を成膜する。これは、酸化シリコン膜をドライエッチング加工する場合のマスクとなるもので、酸化シリコン膜よりもエッチング速度の遅い材料からなる膜であればよい。ポリシリコン以外では、ドープトポリシリコン、Si3N4、SiGe、Geなどが利用可能である。
【0071】
これらの酸化シリコン膜、ポリシリコン膜はプラズマCVD法で形成しても良い。
【0072】
次に、通常のリソグラフィーの技術でパターニング(露光・現像等)を行う。最小のホールパターンの直径を0.15μmとすれば、アスペクト比は、13.3(2μm/0.15μm=13.3)となる。
【0073】
次にフォトレジストをマスクとして、ポリシリコンハードマスクの形成のためのドライエッチングを行う。ドライエッチング後は残ったフォトレジストやエッチングデポ残留物などを硫酸過水(硫酸と過酸化水素との混合液)、アンモニア過水(アンモニアと過酸化水素との混合液)または、希フッ酸などで除去する。
【0074】
このポリシリコンのドライエッチング条件は一般的なもので、塩素系やHBr等の混合ガスで異方性エッチング処理すればよい。
【0075】
次に、図6に示すような2周波型RIE(reactive ion etching)装置を用いて処理を行う。上部のRF周波数は13.56M〜100MHz、下部は400K〜2MHzと2種類のRF電源を持つことが特徴で、近年当該業者で一般的に使用されているものである。
【0076】
まず、第1の酸化シリコン膜エッチングを行う。条件詳細を下記に示す。
【0077】
ウェハサセプタ温度:40〜60℃
C4F8(C5F8やC4F6等のフロロカーボンガスでも良い。):20〜40sccm
Ar:500〜800sccm
O2:20〜40sccm
上部RF:1000〜2000W
下部RF:1000〜2000W
この条件で深さ方向のエッチング速度の比は、酸化膜のエッチング速度/Si3N4膜のエッチング速度は約10であり、酸化膜のエッチング速度/Si3N4膜のエッチング速度は約20である。
【0078】
第1の酸化シリコン膜エッチ終了後、図5(2)のような状態になる。ボーイングレスでエッチング可能な深さは、アスペクト比7〜12であり、本実施例の開口径が0.15μmの場合、深さ1.05μm〜1.8μmであればボーイングは発生しない。このため、第1の酸化シリコン膜のエッチングは、1.05μm〜1.8μmに設定すればよい。アスペクト比12以上でボーイングの発生する位置が、アスペクト比2〜7であり、開口径0.15μmの場合、300nm〜1.05μmであるので、このボーイングが発生する箇所に、次工程で設ける側壁が形成されている必要がある。よって、第1のエッチング深さは1.05μm〜1.8μmにすれば次工程で形成する側壁Si3N4膜が、ボーイングの発生しやすい箇所に設けられるので最適である。
【0079】
本実施例では1.5μm位の深さになるようにエッチレートから算出した時間でエッチングを行った。
【0080】
第1のエッチング条件ではフロロカーボンガスが使用される。フロロカーボンガスを用いたドライエッチングでは、ウェハ表面に、フロロカーボン系のデポ物が残留しやすい。そこで、エッチング後は、プラズマ剥離や、希フッ酸、またはアンモニア過水、硫酸過水等を用いて、反応生成物を除いておくことが好ましい。
【0081】
次に、膜厚4nmのSi3N4膜を減圧CVD法により均一な厚さに形成する(図5(3))。膜質が緻密(エッチング耐性に優れる)でより膜のカバレッジ(コンフォーマル性が高い)の良好な膜が得られれば、減圧CVD法以外であってもよい。
【0082】
本実施例においては、膜厚4nmのSi3N4膜を形成した。理由は、第2のエッチングで酸化シリコンを除去する際に、ホールが完成する前にホールの壁面に形成されたSi3N4膜が除去されてしまうとボーイングが発生するためで、第2のエッチング条件によりSi3N4膜の膜厚は決められるが、膜厚2nm〜5nmが適している。
【0083】
開孔がシリコン基板100に達した時点では開孔はテーパー状である。基板側の開口径が狭いために接続抵抗が高い。基板側の開口径が上部の開口径と同等になるまでオーバーエッチングすることが好ましい。オーバーエッチングを考慮した膜厚を設定することが好ましい。本実施例で設定した4nmは、シリコン基板100に達した後、約20秒間のオーバーエッチングを行う条件で得られた膜厚である。オーバーエッチング条件は、エッチング条件とエッチング装置とで異なり本実施例の数値にとらわれるものではなく、適宜設定するものであることは言うまでもない。
【0084】
次に、全面ドライエッチングにより、ハードマスクとなるポリシリコンの表面とホールの底面に形成れたSi3N4膜103を除去する(図5(4))。その後連続して第2のドライエッチングを行い、酸化シリコン101を除去しシリンダ容量のボトム膜となるSi3N4膜105に達するホールが形成される(図5(5))。本実施例では、テーパー形状を有しない底面の形状が矩形の開孔を形成することができた。
【0085】
尚、この実施例では、全面ドライエッチング及び第2のエッチングは、第1のエッチングと同一の条件を用いた。
【0086】
以上、によりボーイングが発生しない高アスペクトなシリンダ容量が形成できる。
(実施例2)
実施例1の変形例である実施例2を、図9を参照して説明する。
【0087】
図5と図9との違いは、図9のシリンダ容量となる、酸化シリコン101の間にエッチングストッパーとなるSi3N4膜104が形成されている点である。
【0088】
シリコン基板100上に、形成されたシリンダ容量のボトム膜となるSi3N4膜105を減圧CVD法によりを成膜しその上に膜厚0.5μmの下層酸化シリコン101−1、膜厚15nmのエッチング停止層となるSi3N4膜104、膜厚1.5μmの上層酸化シリコン101−2及び、膜厚100nmのハードマスクとなるポリシリコン膜102をこの順序で減圧CVD法または、プラズマCVD法により形成する。
【0089】
シリンダ容量のボトム膜となるSi3N4膜105の下層はランダムアクセスメモリの構成により変化するが、特に本実施例に関係しないので省略する。
【0090】
酸化シリコン膜の膜厚はシリンダ容量を決定するもっとも重要なパラメータである。通常、容量が大きいことがデバイス特性上望ましいので、加工が可能な限り、できるだけ厚く設定されるので、下層酸化シリコンと上層酸化シリコンと合わせて2μmになっているがこの厚さに限定されるものではない。
【0091】
ハードマスクとなる膜厚100nmのポリシリコン膜102は、酸化シリコン膜をドライエッチング加工する場合のマスクとなるもので、酸化シリコン膜よりもエッチング速度が遅い膜が選択され、ポリシリコン以外では、ドープトポリシリコン、Si3N4、SiGe、Geなどが利用可能である。
【0092】
次に、通常のリソグラフィーの技術でパターニング(露光・現像等)を行う。最小のホールパターンの直径を0.15μmとすれば、アスペクト比は、13.3(2.0μm/0.15μm=13.3)となる。
【0093】
次にフォトレジストをマスクとして、ポリシリコンハードマスクの形成のためのドライエッチングを行う。ドライエッチング後、残ったフォトレジストやエッチングデポ残留物などを硫酸過水(硫酸と過酸化水素との混合液)、アンモニア過水(アンモニアと過酸化水素との混合液)または、希フッ酸などで除去する。
【0094】
このポリシリコンのドライエッチング条件は一般的なもので、塩素系やHBr等の混合ガスで異方性エッチング処理すればよい。
【0095】
次に、図6に示すような2周波型RIE(reactive ion etching)装置を用いて処理を行う。上部のRF周波数は13.56M〜100MHz、下部は400K〜2MHzと2種類のRF電源を持つことが特徴で、近年当該業者で一般的に使用されているものである。
【0096】
まず、第1の酸化シリコン膜エッチングを行う。条件詳細を下記に示す。
【0097】
ウェハサセプタ温度:40〜60℃
C4F8(C5F8やC4F6等のフロロカーボンガスでも良い。):20〜40sccm
Ar:500〜800sccm
O2:20〜40sccm
上部RF:1000〜2000W
下部RF:1000〜2000W
第1の酸化シリコン膜エッチ終了後、図9(2)のような状態になる。ボーイングレスでエッチング可能な深さは、アスペクト比7〜12であり、本実施例の開口径が0.15μmの場合、深さ、1.05μm〜1.8μmであればボーイングは発生しない。このため、上層酸化シリコン101−2の膜厚を1.5μmとし、上層酸化シリコン101−2の直下にエッチングストッパーとなるSi3N4膜104が形成されていれば良い。
【0098】
アスペクト比12以上でボーイングの発生する位置は、アスペクト比2〜7の位置である。開口径0.15μmの場合、300nm〜1.05μmであるので、このボーイングが発生する箇所に、次工程で設ける側壁が形成されている必要がある。よって、第1のエッチング深さは1.05μm〜1.8μmにすれば次工程で形成する側壁Si3N4膜が、ボーイングの発生しやすい箇所に設けられるので最適である。
【0099】
本実施例では、エッチングストッパーは1.5μmの深さに形成されている。
【0100】
本実施例では、エッチングストッパーとなるSi3N4膜104が形成されているので、第1のエッチング時間に余裕を待たせても深くエッチングされることがないのでエッチング時間に余裕を持たせることができる。更に、エッチング条件の変動でエッチング速度が速くなっても深くエッチングされることがないという効果がある。
【0101】
第1のエッチング条件ではフロロカーボンガスが使用される。フロロカーボンガスを用いたドライエッチングでは、ウェハ表面に、フロロカーボン系のデポ物が残留しやすい。そこで、エッチング後は、プラズマ剥離や、希フッ酸、またはアンモニア過水、硫酸過水等を用いて、反応生成物を除いておくことが好ましい。
【0102】
次に、膜厚が10nmのSi3N4膜103を減圧CVD法により均一な厚さに形成する(図9(3))。Si3N4膜103の膜厚は5nm〜15nmが最適である。また、膜質が緻密(エッチング耐性に優れる)で膜のカバレッジ(コンフォーマル性が高い)の良好な膜が得られれば、減圧CVD法以外であってもよい。
【0103】
本実施例においては、膜厚2nm〜5nmのSi3N4膜を形成した。理由は、第2のエッチングで酸化シリコンを除去する際、ホールが完成する前にホールの側壁に形成されたSi3N4膜が除去されてしまうとボーイングが発生するためで、第2のエッチング条件によりSi3N4膜の膜厚は決められる。
【0104】
次に、全面ドライエッチングにより、ハードマスクとなるポリシリコンの表面とホールの底面に形成れたSi3N4膜103を除去する(図9(4))。その後連続してポリシリコンハードマスクを介して第2のドライエッチングを行い、酸化シリコン101を除去しシリンダ容量のボトム膜となるSi3N4膜105に達するホールが形成される(図9(5))。本実施例においても開孔がシリコン基板100に達した後約20秒のオーバーエッチングを行いテーパー形状の改善を行った。
【0105】
尚、この実施例では、全面ドライエッチング及び第2のエッチングは、第1のエッチングと同一の条件を用いた。
【0106】
以上、によりボーイングが発生しない高アスペクトなシリンダ容量が形成できる。
(実施例3)
本発明の実施例3として、図8に示すコンタクトホール(配線とSi基板の垂直方向のホール配線)またはヴィアホール(下層配線層と上層配線層を垂直につなぐホール配線)を形成するときの製造方法について説明する。
【0107】
近年の半導体集積回路装置は、規模が大きくなり、3層以上の配線多層配線が主流となっている。図8は2層配線の例で、シリコン基板上に形成された半導体素子または、配線と2層に形成された配線とからなっている。この場合、2層目の配線と基板上の配線とを接続する場合、アスペクト比が13を超え、ボーイングが発生する。配線間隔が狭くなっているので、ボーイングが発生すると隣接するコンタクトホール間でショートとが発生する。また、ショートが発生しない場合でも、隣接するコンタクトホールが設計より狭くなり、寄生容量が大きくなり、デバイス特性を劣化させる。
【0108】
以下、図10を用いて本実施例を説明する。
【0109】
図10は、第1層の配線と第3の配線(図示せず)とのヴィアホールの製造方法を示すものであるが、特にこの例に限られるものでないことは自明である。
【0110】
第1の層間絶縁膜110上に形成された第1の配線111、第2の層間絶縁膜112、第2の層間絶縁膜112上に形成された第2の配線113、第2の配線上に形成された第3の層間絶縁膜114、第3の層間絶縁膜114上に形成されたエッチングのハードマスクとなるポリシリコン膜115である。
【0111】
第1の層間絶縁膜110、第2の層間絶縁膜112及び、第3の層間絶縁膜114は膜厚1.5μmの酸化シリコン膜である。第1の配線111及び、第2の配線113は不純物がドープされたポリシリコン配線である。配線は、TiN、W、AlCu、Ti、CoSi、TiSi等であってもよい。エッチングのハードマスクとなるポリシリコン膜115は、膜厚100nm〜150nmの不純物がドープされていない絶縁膜である。酸化シリコン膜、ポリシリコン膜は減圧CVD法またはプラズマCVD法により形成される。
【0112】
エッチングのハードマスクとなるポリシリコンは酸化シリコン膜をエッチングする際のマスクであるので、酸化シリコン膜とのエッチング選択比が高いものであれば、ポリシリコンに限るものではない。ポリシリコン以外にも、シリコン窒化膜(Si3N4膜)、シリコン酸窒化膜、SiGe膜、Ge膜などでもよい。
【0113】
次に、通常のリソグラフィーの技術でパターニング(露光・現像等)を行う。直径0.2μmのホールパターンを形成する(図10(1))。
【0114】
次にフォトレジストをマスクとしてポリシリコンハードマスクのエッチングを行う。エッチング後は残ったフォトレジストやエッチングデポ残留物などを硫酸過水などで除去する。
【0115】
ポリシリコンのドライエッチング条件は一般的なもので、塩素系やHBrの混合ガス条件で処理するものである。
【0116】
図6に示すような2周波型RIE(reactive ion etching)エッチング装置を用いて処理を行う。上部のRF周波数は13.56M〜100MHz、下部は400K〜2MHzと2種類のRF電源を持つことが特徴で、近年の当該業者で一般的に使用されているものである。
【0117】
第1の酸化シリコン膜エッチングを行う。条件詳細を下記に示す。
【0118】
ウェハサセプタ温度40〜60℃
C4F8(C5F8やC4F6等のフロロカーボンガスでも良い。):20〜40sccm
Ar:500〜800sccm
O2:20〜40sccm
上部RF:1000〜2000W
下部RF:1000〜2000W
第1の酸化シリコン膜エッチ終了後、図10(2)のような状態になる。
【0119】
ボーイングレスでエッチング可能な深さは、アスペクト比7〜12であり、本実施例の開口径が0.2μmの場合、深さ、1.4μm〜2.4μmであればボーイングは発生しない。このため、第1の酸化シリコン膜のエッチングは、1.4μm〜2.4μmに設定すればよい。
【0120】
本実施例では第1の酸化シリコンエッチングで2.0μmの深さのホールを形成した。
【0121】
第1のエッチング条件ではフロロカーボンガスが使用される。フロロカーボンガスを用いたドライエッチングでは、ウェハ表面に、フロロカーボン系のデポ物が残留しやすい。そこで、エッチング後は、プラズマ剥離や、希フッ酸、またはアンモニア過水、硫酸過水等を用いて、反応生成物を除いておくことが好ましい。
【0122】
次に、膜厚20nmのSi3N4膜116を減圧CVD法により均一な厚さに形成する(図10(3))。膜質が緻密(エッチング耐性に優れる)でより膜のカバレッジ(コンフォーマル性が高い)の良好な膜が得られれば、減圧CVD法以外であってもよい。
【0123】
次に、Si3N4膜の全面エッチを下記の条件で行い、ポリシリコン膜115表面とホールの底面とに堆積したSi3N4をエッチング除去した(図10(4))。
【0124】
ウェハサセプタ温度40〜60℃
CF4(またはCHF3):30〜100 sccm
O2:15〜50 sccm
Ar:200 sccm
上部RF:1000〜2000W
下部RF:1000〜2000W
本実施例3の窒化膜の全面エッチングのエッチング条件を、実施例1、実施例2、実施例3の第1のエッチング、第2のエッチングのエッチング条件を変えた理由は、窒化膜が厚く形成されているので、窒化膜のエッチング速度を高くするためであり、エッチング時間に制限がない場合は全面エッチングのエッチング条件を第1の酸化シリコンエッチング、第2の酸化シリコンエッチングとのエッチング条件同じでも良いことは言うまでもない。
【0125】
この条件で深さ方向のエッチング速度の比は、酸化膜のエッチング速度/Si3N4膜のエッチング速度比は約5である。
【0126】
その後、第1の酸化シリコンエッチングと同一の条件で第2の酸化シリコンエッチングを行い、ヴィアホールを完成した(図10(6))。
【0127】
実施例1のSi3N4膜の厚さ2nm〜5nmに対し、実施例3のSi3N4膜の厚さは20nmである。実施例1及び2では、ホールの側壁に形成されたSi3N4膜は完全に除去されているが、実施例3では2nm〜5nmエッチングされているだけである(図10(5))。
【0128】
この結果、ハードマスクの開口径0.2μmよりも狭い、約0.15μmの開口径のヴィアホールを得ることができた。
【0129】
完成したヴィアホールのアスペクト比は20(3μm/0.15μm=20)であるので、ボーイングが発生するアスペクト比7〜12の高さは、1.05μm〜1.8μmであるが、この領域にはホールの側壁にSi3N4膜116が形成されているのでボーイングの発生しない高アスペクトのヴィアホールが得られた。
【0130】
【発明の効果】
本発明は、エッチングの深さを制御することでボーイングの発生を抑制できる。この結果、従来技術のようにエッチング条件をシビアに制御する必要がない。製造工程もエッチング工程が1工程増加するだけであり、製造のTAT(ターン・アラウンド・タイム)を増加することもない。
【0131】
更に、従来のエッチングの場合、ホールが基体に達した状態では、ホールはテーパー状で基体側の開口径が狭く形成されている。基体側の開口径が狭いと電気抵抗が大きくなり、通常オーバーエッチングを行い基体側の開口径を拡大する。この際にボーイングが生じる。本発明によれば、オーバーエッチングを行ってもボーイングが生じない。
【0132】
この結果、ホールとホールとがショートする、または、設計よりも近接して規制容量が増加することがなくなる。
【0133】
シリンダ型容量形成でいうならば、
(1)ホールとホールの間隔をより狭められるので、集積化に有利である。(図7(2)参照)。
(2)ボーイングが発生していないのでホール側壁へ形成する容量膜の段切れが発生しない。(図7(1)参照)
(3)ボーイングを発生させずにより高アスペクト比のホールを形成できるので、従来よりも高いシリンダを形成できるので、容量が大きく出来る。
【0134】
同一容量であれば断面積の小さいシリンダですむので、集積度を高めることができる。
【0135】
コンタクトホール形成でいうならば、
(1)ホールとホールの間隔がより狭められるので、集積化に有利である。(図7(2)参照)
(2)プラグ電極の埋め込みでボイドができにくくなる(図7(3)参照)
(3)深いホールエッチングが出来るので、立体配線の自由度が大きくなる。
【0136】
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を説明する工程断面図。
【図2】本発明を説明する工程断面図。
【図3】従来技術を示す工程断面図。
【図4】ボーイングを説明する図。
【図5】本発明を説明する工程断面図。
【図6】2周波型RIEドライエッチング装置の概念図。
【図7】ボーイングによる不良を説明する図。
【図8】コンタクトホールとヴィアホールとの構造を示す図。
【図9】本発明を説明する工程断面図。
【図10】本発明を説明する工程断面図。
【図11】ホールの深さとボーイングの発生の関係を示す図。
【符号の説明】
1’ シリコン基板
2 酸化シリコンによるCVD絶縁膜
2a コンタクトホール
3 第1ポリシリコン膜(Poly−Si膜)
4 フォトレジストマスク
4a 第1ホール開口部
3a 第2ホール開口部
5 第2ポリシリコン膜
100 シリコン基板
101 酸化シリコン膜
101−1 第1の酸化シリコン膜
101−2 第2の酸化シリコン膜
102 ポリシリコン
103 Si3N4膜
104 エッチングストッパーとなるSi3N4膜
110 第1の層間絶縁膜
111 第1の配線
112 第2の層間絶縁膜
113 第2の配線
114 第3の層間絶縁膜
115 ポリシリコン膜
116 Si3N4膜
Claims (7)
- ドライエッチングにより基体上に形成された酸化シリコン膜からなる第1の膜中にアスペクト比が13以上の前記基体に達する開孔を形成する半導体装置の製造方法であり、
基体上に前記第1の膜を形成する工程と、
前記第1の膜上にエッチング速度が前記第1の膜よりも小さい第2の膜を形成する工程と、
前記第2の膜に開口を形成する工程と、
前記開口を介して前記第1の膜をボーイングが発生しない、アスペクト比が7〜12の深さまでエッチング除去し開孔部を形成する第1の除去工程と、
全面に前記第1の膜よりもエッチング速度が遅い第3の膜を形成する工程と、
前記開孔部の底面に形成された第3の膜をエッチング除去し、前記開孔部の壁面に前記第3の膜からなる側壁を形成する第2の除去工程と、
前記開口を介し前記第1の膜を前記基体に達するまでエッチング除去し開孔を形成する第3の除去工程とを有し、
前記第3の除去工程又は前記第3の除去工程に続くオーバーエッチング工程で前記側壁を除去することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - ドライエッチングにより基体上に形成された酸化シリコン膜からなる第1の膜中にアスペクト比が13以上の前記基体に達する開孔を形成する半導体装置の製造方法であり、
基体上に前記第1の膜を形成する工程と、
前記第1の膜上にエッチング速度が前記第1の膜よりも小さい第2の膜を形成する工程と、
前記第2の膜に開口を形成する工程と、
前記開口を介して前記第1の膜をボーイングが発生しない、アスペクト比が7〜12の深さまでエッチング除去し開孔部を形成する第1の除去工程と、
全面に前記第1の膜よりもエッチング速度が遅い第3の膜を形成する工程と、
前記開孔部の底面に形成された第3の膜をエッチング除去し、前記開孔部の壁面に前記第3の膜からなる側壁を形成する第2の除去工程と、
前記開口を介し前記第1の膜を前記基体に達するまでエッチング除去し開孔を形成する第3の除去工程とを有し、
前記側壁を残存させることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記第2の膜がシリコン膜、シリコン窒化膜、シリコンGe膜、又はGe膜のいずれかから選択する膜である請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記酸化シリコン膜からなる第1の膜は、酸化シリコン、シリコン酸窒化物、ノンドープシリケートグラス、少なくともボロンまたはリンの一方を含有するシリケートグラス或いは、シロキサンを焼結した酸化シリコンである請求項1から3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第3の膜がシリコン膜、シリコン窒化膜、シリコンGe膜、又はGe膜のいずれかから選択する膜である請求項1から4のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記側壁の膜厚は、前記開孔が前記基体に達する前になくならない膜厚である請求項1から5のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 請求項1から6のいずれかに記載の半導体装置の製造方法により形成された半導体装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003125106A JP3976703B2 (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | 半導体装置の製造方法 |
US10/834,247 US7122463B2 (en) | 2003-04-30 | 2004-04-29 | Manufacturing method of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003125106A JP3976703B2 (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004335526A JP2004335526A (ja) | 2004-11-25 |
JP3976703B2 true JP3976703B2 (ja) | 2007-09-19 |
Family
ID=33308160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003125106A Expired - Fee Related JP3976703B2 (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7122463B2 (ja) |
JP (1) | JP3976703B2 (ja) |
Families Citing this family (86)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7358121B2 (en) * | 2002-08-23 | 2008-04-15 | Intel Corporation | Tri-gate devices and methods of fabrication |
US7456476B2 (en) | 2003-06-27 | 2008-11-25 | Intel Corporation | Nonplanar semiconductor device with partially or fully wrapped around gate electrode and methods of fabrication |
US6909151B2 (en) | 2003-06-27 | 2005-06-21 | Intel Corporation | Nonplanar device with stress incorporation layer and method of fabrication |
US7105390B2 (en) | 2003-12-30 | 2006-09-12 | Intel Corporation | Nonplanar transistors with metal gate electrodes |
US7268058B2 (en) | 2004-01-16 | 2007-09-11 | Intel Corporation | Tri-gate transistors and methods to fabricate same |
US7154118B2 (en) * | 2004-03-31 | 2006-12-26 | Intel Corporation | Bulk non-planar transistor having strained enhanced mobility and methods of fabrication |
JP4211674B2 (ja) | 2004-05-12 | 2009-01-21 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置及びその製造方法、電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 |
US7579280B2 (en) * | 2004-06-01 | 2009-08-25 | Intel Corporation | Method of patterning a film |
US7042009B2 (en) | 2004-06-30 | 2006-05-09 | Intel Corporation | High mobility tri-gate devices and methods of fabrication |
US7348284B2 (en) | 2004-08-10 | 2008-03-25 | Intel Corporation | Non-planar pMOS structure with a strained channel region and an integrated strained CMOS flow |
US7332439B2 (en) | 2004-09-29 | 2008-02-19 | Intel Corporation | Metal gate transistors with epitaxial source and drain regions |
US7422946B2 (en) | 2004-09-29 | 2008-09-09 | Intel Corporation | Independently accessed double-gate and tri-gate transistors in same process flow |
US20060084268A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Martin Verhoeven | Method for production of charge-trapping memory cells |
US20060086977A1 (en) | 2004-10-25 | 2006-04-27 | Uday Shah | Nonplanar device with thinned lower body portion and method of fabrication |
KR100605510B1 (ko) * | 2004-12-14 | 2006-07-31 | 삼성전자주식회사 | 제어게이트 연장부를 갖는 플래시메모리소자의 제조방법 |
US7518196B2 (en) | 2005-02-23 | 2009-04-14 | Intel Corporation | Field effect transistor with narrow bandgap source and drain regions and method of fabrication |
US20060202266A1 (en) | 2005-03-14 | 2006-09-14 | Marko Radosavljevic | Field effect transistor with metal source/drain regions |
US7476604B1 (en) * | 2005-05-13 | 2009-01-13 | Advanced Micro Devices, Inc. | Aggressive cleaning process for semiconductor device contact formation |
US7695632B2 (en) * | 2005-05-31 | 2010-04-13 | Lam Research Corporation | Critical dimension reduction and roughness control |
US7858481B2 (en) | 2005-06-15 | 2010-12-28 | Intel Corporation | Method for fabricating transistor with thinned channel |
US7547637B2 (en) | 2005-06-21 | 2009-06-16 | Intel Corporation | Methods for patterning a semiconductor film |
US7279375B2 (en) | 2005-06-30 | 2007-10-09 | Intel Corporation | Block contact architectures for nanoscale channel transistors |
JP2007013081A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Hynix Semiconductor Inc | 深いコンタクトホールを有する半導体素子の製造方法 |
JP2007081383A (ja) * | 2005-08-15 | 2007-03-29 | Fujitsu Ltd | 微細構造の製造方法 |
US7402875B2 (en) | 2005-08-17 | 2008-07-22 | Intel Corporation | Lateral undercut of metal gate in SOI device |
US7479421B2 (en) | 2005-09-28 | 2009-01-20 | Intel Corporation | Process for integrating planar and non-planar CMOS transistors on a bulk substrate and article made thereby |
US20070090416A1 (en) * | 2005-09-28 | 2007-04-26 | Doyle Brian S | CMOS devices with a single work function gate electrode and method of fabrication |
US7485503B2 (en) | 2005-11-30 | 2009-02-03 | Intel Corporation | Dielectric interface for group III-V semiconductor device |
JP2007180493A (ja) | 2005-11-30 | 2007-07-12 | Elpida Memory Inc | 半導体装置の製造方法 |
KR100809324B1 (ko) | 2006-02-07 | 2008-03-05 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자 및 그 제조 방법 |
US7608195B2 (en) * | 2006-02-21 | 2009-10-27 | Micron Technology, Inc. | High aspect ratio contacts |
JP2007258233A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法、半導体装置および回路基板 |
US7902080B2 (en) * | 2006-05-30 | 2011-03-08 | Applied Materials, Inc. | Deposition-plasma cure cycle process to enhance film quality of silicon dioxide |
US7825038B2 (en) | 2006-05-30 | 2010-11-02 | Applied Materials, Inc. | Chemical vapor deposition of high quality flow-like silicon dioxide using a silicon containing precursor and atomic oxygen |
US8232176B2 (en) | 2006-06-22 | 2012-07-31 | Applied Materials, Inc. | Dielectric deposition and etch back processes for bottom up gapfill |
US8143646B2 (en) | 2006-08-02 | 2012-03-27 | Intel Corporation | Stacking fault and twin blocking barrier for integrating III-V on Si |
TWI306288B (en) * | 2006-08-18 | 2009-02-11 | Promos Technologies Inc | Memory structure and method for preparing the same |
US8304342B2 (en) * | 2006-10-31 | 2012-11-06 | Texas Instruments Incorporated | Sacrificial CMP etch stop layer |
JP5161503B2 (ja) * | 2007-07-09 | 2013-03-13 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
KR100965030B1 (ko) * | 2007-10-10 | 2010-06-21 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자 및 반도체 소자의 콘택 플러그 형성 방법 |
US7867923B2 (en) | 2007-10-22 | 2011-01-11 | Applied Materials, Inc. | High quality silicon oxide films by remote plasma CVD from disilane precursors |
US7943531B2 (en) | 2007-10-22 | 2011-05-17 | Applied Materials, Inc. | Methods for forming a silicon oxide layer over a substrate |
KR20090070710A (ko) * | 2007-12-27 | 2009-07-01 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 트렌치 형성 방법 |
US8357435B2 (en) | 2008-05-09 | 2013-01-22 | Applied Materials, Inc. | Flowable dielectric equipment and processes |
US8362566B2 (en) | 2008-06-23 | 2013-01-29 | Intel Corporation | Stress in trigate devices using complimentary gate fill materials |
KR101497546B1 (ko) | 2008-11-06 | 2015-03-03 | 삼성전자주식회사 | 콘택홀내에 스페이서를 구비하는 반도체 장치의 제조방법 |
US8980382B2 (en) | 2009-12-02 | 2015-03-17 | Applied Materials, Inc. | Oxygen-doping for non-carbon radical-component CVD films |
US7935643B2 (en) | 2009-08-06 | 2011-05-03 | Applied Materials, Inc. | Stress management for tensile films |
US8741788B2 (en) | 2009-08-06 | 2014-06-03 | Applied Materials, Inc. | Formation of silicon oxide using non-carbon flowable CVD processes |
US7989365B2 (en) | 2009-08-18 | 2011-08-02 | Applied Materials, Inc. | Remote plasma source seasoning |
US8449942B2 (en) | 2009-11-12 | 2013-05-28 | Applied Materials, Inc. | Methods of curing non-carbon flowable CVD films |
SG181670A1 (en) | 2009-12-30 | 2012-07-30 | Applied Materials Inc | Dielectric film growth with radicals produced using flexible nitrogen/hydrogen ratio |
US8329262B2 (en) | 2010-01-05 | 2012-12-11 | Applied Materials, Inc. | Dielectric film formation using inert gas excitation |
KR101528832B1 (ko) | 2010-01-06 | 2015-06-15 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 유동성 유전체 층의 형성 방법 |
US8304351B2 (en) | 2010-01-07 | 2012-11-06 | Applied Materials, Inc. | In-situ ozone cure for radical-component CVD |
JP2013521650A (ja) | 2010-03-05 | 2013-06-10 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ラジカル成分cvdによる共形層 |
US8236708B2 (en) | 2010-03-09 | 2012-08-07 | Applied Materials, Inc. | Reduced pattern loading using bis(diethylamino)silane (C8H22N2Si) as silicon precursor |
US7994019B1 (en) | 2010-04-01 | 2011-08-09 | Applied Materials, Inc. | Silicon-ozone CVD with reduced pattern loading using incubation period deposition |
US8476142B2 (en) | 2010-04-12 | 2013-07-02 | Applied Materials, Inc. | Preferential dielectric gapfill |
US8524004B2 (en) | 2010-06-16 | 2013-09-03 | Applied Materials, Inc. | Loadlock batch ozone cure |
US8318584B2 (en) | 2010-07-30 | 2012-11-27 | Applied Materials, Inc. | Oxide-rich liner layer for flowable CVD gapfill |
US9285168B2 (en) | 2010-10-05 | 2016-03-15 | Applied Materials, Inc. | Module for ozone cure and post-cure moisture treatment |
US8664127B2 (en) | 2010-10-15 | 2014-03-04 | Applied Materials, Inc. | Two silicon-containing precursors for gapfill enhancing dielectric liner |
US10283321B2 (en) | 2011-01-18 | 2019-05-07 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor processing system and methods using capacitively coupled plasma |
US8450191B2 (en) | 2011-01-24 | 2013-05-28 | Applied Materials, Inc. | Polysilicon films by HDP-CVD |
US8642473B2 (en) * | 2011-03-04 | 2014-02-04 | Applied Materials, Inc. | Methods for contact clean |
US8716154B2 (en) | 2011-03-04 | 2014-05-06 | Applied Materials, Inc. | Reduced pattern loading using silicon oxide multi-layers |
US8445078B2 (en) | 2011-04-20 | 2013-05-21 | Applied Materials, Inc. | Low temperature silicon oxide conversion |
US8466073B2 (en) | 2011-06-03 | 2013-06-18 | Applied Materials, Inc. | Capping layer for reduced outgassing |
US8304916B1 (en) | 2011-07-06 | 2012-11-06 | Northrop Grumman Systems Corporation | Half-through vias for suppression of substrate modes |
US9404178B2 (en) | 2011-07-15 | 2016-08-02 | Applied Materials, Inc. | Surface treatment and deposition for reduced outgassing |
US8617989B2 (en) | 2011-09-26 | 2013-12-31 | Applied Materials, Inc. | Liner property improvement |
US8551891B2 (en) | 2011-10-04 | 2013-10-08 | Applied Materials, Inc. | Remote plasma burn-in |
US8889566B2 (en) | 2012-09-11 | 2014-11-18 | Applied Materials, Inc. | Low cost flowable dielectric films |
US9018108B2 (en) | 2013-01-25 | 2015-04-28 | Applied Materials, Inc. | Low shrinkage dielectric films |
KR102106259B1 (ko) | 2013-08-16 | 2020-05-04 | 삼성전자 주식회사 | 반도체 장치의 트렌치 형성 방법 |
JP6373150B2 (ja) | 2014-06-16 | 2018-08-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理システム及び基板処理方法 |
JP6549765B2 (ja) * | 2014-06-16 | 2019-07-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理方法 |
US9412581B2 (en) | 2014-07-16 | 2016-08-09 | Applied Materials, Inc. | Low-K dielectric gapfill by flowable deposition |
US20160225652A1 (en) | 2015-02-03 | 2016-08-04 | Applied Materials, Inc. | Low temperature chuck for plasma processing systems |
CN106856163A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-06-16 | 上海华力微电子有限公司 | 一种高深宽比图形结构的形成方法 |
US10068787B2 (en) * | 2016-12-30 | 2018-09-04 | Sunpower Corporation | Bowing semiconductor wafers |
JP2020009840A (ja) * | 2018-07-04 | 2020-01-16 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法及び基板処理装置 |
US10832950B2 (en) * | 2019-02-07 | 2020-11-10 | International Business Machines Corporation | Interconnect with high quality ultra-low-k dielectric |
JP2021118347A (ja) * | 2020-01-29 | 2021-08-10 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法、基板処理装置、及び基板処理システム |
CN114628323B (zh) * | 2022-05-05 | 2023-01-24 | 长鑫存储技术有限公司 | 半导体结构的制作方法及半导体结构 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG54548A1 (en) | 1996-08-28 | 1998-11-16 | Texas Instruments Inc | Contact formation for a semiconductor device |
US5940731A (en) | 1996-10-16 | 1999-08-17 | Vanguard International Semiconductor Corp. | Method for forming tapered polysilicon plug and plug formed |
JPH10294367A (ja) | 1997-04-21 | 1998-11-04 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP3897071B2 (ja) | 1998-01-20 | 2007-03-22 | ソニー株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JPH11354499A (ja) | 1998-04-07 | 1999-12-24 | Oki Electric Ind Co Ltd | コンタクトホール等の形成方法 |
TW426961B (en) * | 1999-08-03 | 2001-03-21 | United Microelectronics Corp | Fabrication method of node contact hole opening |
US6255161B1 (en) * | 2000-10-06 | 2001-07-03 | Nanya Technology Corporation | Method of forming a capacitor and a contact plug |
-
2003
- 2003-04-30 JP JP2003125106A patent/JP3976703B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-04-29 US US10/834,247 patent/US7122463B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20040219780A1 (en) | 2004-11-04 |
US7122463B2 (en) | 2006-10-17 |
JP2004335526A (ja) | 2004-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3976703B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2006190945A (ja) | 半導体素子のランディングプラグコンタクト形成方法 | |
JP4711658B2 (ja) | 微細なパターンを有する半導体装置の製造方法 | |
JP3463038B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US7122478B2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device using a polysilicon etching mask | |
JP3891087B2 (ja) | ポリシリコンエッチング方法 | |
JP2006222208A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US20080213967A1 (en) | Trench capacitor and method for manufacturing the same | |
KR100685677B1 (ko) | 반도체 소자 제조 방법 | |
JP2007013081A (ja) | 深いコンタクトホールを有する半導体素子の製造方法 | |
JP4039504B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH0969511A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2008004881A (ja) | 素子分離構造部の製造方法 | |
JP2006191053A (ja) | 半導体メモリ装置の製造方法 | |
JP4360393B2 (ja) | ポリシリコンエッチング方法 | |
JP4257357B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
TWI744059B (zh) | 半導體裝置的形成方法 | |
JP3987239B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR100807026B1 (ko) | 반도체 장치 제조 방법 | |
JP2008198713A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
KR100688062B1 (ko) | 반도체 메모리장치의 캐패시터 제조방법 | |
KR101094960B1 (ko) | 반도체 소자의 커패시터 형성방법 | |
KR20090016815A (ko) | 울퉁불퉁한 표면의 원통형 스토리지전극을 갖는 캐패시터의제조 방법 | |
JP2005294841A (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
KR20060001113A (ko) | 반도체소자의 리페어 식각 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050114 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050114 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050428 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061115 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070112 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070307 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070502 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070530 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070619 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110629 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120629 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120629 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130629 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |