JPH04286115A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH04286115A JPH04286115A JP5000491A JP5000491A JPH04286115A JP H04286115 A JPH04286115 A JP H04286115A JP 5000491 A JP5000491 A JP 5000491A JP 5000491 A JP5000491 A JP 5000491A JP H04286115 A JPH04286115 A JP H04286115A
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Landscapes
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関する。近年，超ＬＳＩのコンタクトホールの幅は年々
小さくなり，サブミクロン，ハーフミクロンに達してい
る。このため，コンタクト抵抗は極く僅かの堆積物がコ
ンタクトホール内にあっても増大しやすくなる。
関する。近年，超ＬＳＩのコンタクトホールの幅は年々
小さくなり，サブミクロン，ハーフミクロンに達してい
る。このため，コンタクト抵抗は極く僅かの堆積物がコ
ンタクトホール内にあっても増大しやすくなる。
【０００２】コンタクト抵抗の増大は超ＬＳＩの信頼性
を著しく劣化させる。したがって，堆積物を除去しコン
タクト抵抗を安定して低く押さえる必要がある。
を著しく劣化させる。したがって，堆積物を除去しコン
タクト抵抗を安定して低く押さえる必要がある。
【０００３】
【従来の技術】従来，集積回路のコンタクトホール形成
の際の酸化膜のエッチングは，ＣＦ４ ，ＣＨＦ３ 等
のガスをＡｒガスで希釈して異方性エッチングを行って
いた。通常ＣＦ４ ，ＣＨＦ３ の流量は，ほぼ同量で
よいが，集積回路が超ＬＳＩとなり，コンタクトホール
のサイズがサブミクロンとなると，精密なコントロール
が不可欠となり，ＣＨＦ３ の割合を大きくして，Ｓｉ
Ｏ２ （酸化膜）のＳｉに対する選択比を向上させる必
要が出てきた。
の際の酸化膜のエッチングは，ＣＦ４ ，ＣＨＦ３ 等
のガスをＡｒガスで希釈して異方性エッチングを行って
いた。通常ＣＦ４ ，ＣＨＦ３ の流量は，ほぼ同量で
よいが，集積回路が超ＬＳＩとなり，コンタクトホール
のサイズがサブミクロンとなると，精密なコントロール
が不可欠となり，ＣＨＦ３ の割合を大きくして，Ｓｉ
Ｏ２ （酸化膜）のＳｉに対する選択比を向上させる必
要が出てきた。
【０００４】一方，ＣＨＦ３ の割合が大きいと，ＣＨ
Ｆ３ の分解により有機系の堆積物が生じ易くなり，そ
れがコンタクトホール内に堆積するというデメリットが
ある。したがって，コンタクトホールを埋め込んで配線
層を形成する時，コンタクト抵抗が増大する場合があり
，安定性に欠けるといって問題があった。
Ｆ３ の分解により有機系の堆積物が生じ易くなり，そ
れがコンタクトホール内に堆積するというデメリットが
ある。したがって，コンタクトホールを埋め込んで配線
層を形成する時，コンタクト抵抗が増大する場合があり
，安定性に欠けるといって問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑み，たとえコンタクトホール形成時にコンタクトホー
ル内に堆積物が生じたとしても，その堆積物を効果的に
除去して，コンタクト抵抗の低い配線層を安定して形成
できる方法を提供することを目的とする。
鑑み，たとえコンタクトホール形成時にコンタクトホー
ル内に堆積物が生じたとしても，その堆積物を効果的に
除去して，コンタクト抵抗の低い配線層を安定して形成
できる方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１（ａ） 〜（ｄ）
は実施例を説明するための工程順断面図である。上記課
題は，半導体基板１上或いは導電体上に形成された絶縁
膜２，６をドライエッチングしてコンタクトホール１０
を形成したウエハー１２を， 該コンタクトホール１０
を埋め込む配線層１３を形成する前に， 加熱された水
素を含む雰囲気または水素プラズマを含む雰囲気または
水素プラズマと塩素プラズマを含む雰囲気にさらして，
該コンタクトホール１０に堆積した堆積物１１を除去す
る半導体装置の製造方法によって解決される。
は実施例を説明するための工程順断面図である。上記課
題は，半導体基板１上或いは導電体上に形成された絶縁
膜２，６をドライエッチングしてコンタクトホール１０
を形成したウエハー１２を， 該コンタクトホール１０
を埋め込む配線層１３を形成する前に， 加熱された水
素を含む雰囲気または水素プラズマを含む雰囲気または
水素プラズマと塩素プラズマを含む雰囲気にさらして，
該コンタクトホール１０に堆積した堆積物１１を除去す
る半導体装置の製造方法によって解決される。
【０００７】
【作用】コンタクトホール１０形成時にコンタクトホー
ル１０内に有機系の堆積物が生じても，加熱された水素
を含む雰囲気にさらすようにすれば，水素ガスが有機物
と反応してＣＨ４， Ｃ２ Ｈ２ 等の揮発性のガス
を生じ，堆積物が除去される。
ル１０内に有機系の堆積物が生じても，加熱された水素
を含む雰囲気にさらすようにすれば，水素ガスが有機物
と反応してＣＨ４， Ｃ２ Ｈ２ 等の揮発性のガス
を生じ，堆積物が除去される。
【０００８】また，水素プラズマを含む雰囲気中に存在
する例えばＨ＋ イオン，Ｈラジカル等も同様の作用を
なし，堆積物が除去される。コンタクトホール１０形成
時にエッチングガスが金属製のチャンバ内壁やその他の
金属部をエッチングして，例えばＡｌやＦｅやそれらの
金属化合物がコンタクトホール１０内に堆積することが
ある。 この場合，塩素プラズマを含む雰囲気にさらすようにす
れば，例えばＣｌ− イオン，Ｃｌラジカル等により，
ＡｌやＦｅやそれらの金属化合物の堆積物は，ＡｌＣｌ
３ ，ＦｅＣｌ３ 等となって蒸発し除去される。
する例えばＨ＋ イオン，Ｈラジカル等も同様の作用を
なし，堆積物が除去される。コンタクトホール１０形成
時にエッチングガスが金属製のチャンバ内壁やその他の
金属部をエッチングして，例えばＡｌやＦｅやそれらの
金属化合物がコンタクトホール１０内に堆積することが
ある。 この場合，塩素プラズマを含む雰囲気にさらすようにす
れば，例えばＣｌ− イオン，Ｃｌラジカル等により，
ＡｌやＦｅやそれらの金属化合物の堆積物は，ＡｌＣｌ
３ ，ＦｅＣｌ３ 等となって蒸発し除去される。
【０００９】
【実施例】図１（ａ） 〜（ｄ） は実施例を説明する
ための工程順断面図で，拡散領域（ソース・ドレイン）
，ゲート電極に接続する配線層を形成する工程を示して
いる。第２図は第１の実施例を示す処理装置の概念図，
第３図は第２の実施例を示す処理装置の概念図である。
ための工程順断面図で，拡散領域（ソース・ドレイン）
，ゲート電極に接続する配線層を形成する工程を示して
いる。第２図は第１の実施例を示す処理装置の概念図，
第３図は第２の実施例を示す処理装置の概念図である。
【００１０】以下，これらの図を参照しながら実施例に
着いて説明する。 図１（ａ） 参照 Ｓｉ基板１にゲート酸化膜２，フィールド酸化膜３，ゲ
ート電極４，絶縁膜側壁５，拡散領域（ソース・ドレイ
ン）６が形成され，全面を覆う絶縁膜７が形成される。 ゲート電極４は例えばポリＳｉであり，絶縁膜７は例え
ば厚さ１０００Å程度のＳｉＯ２ 膜である。
着いて説明する。 図１（ａ） 参照 Ｓｉ基板１にゲート酸化膜２，フィールド酸化膜３，ゲ
ート電極４，絶縁膜側壁５，拡散領域（ソース・ドレイ
ン）６が形成され，全面を覆う絶縁膜７が形成される。 ゲート電極４は例えばポリＳｉであり，絶縁膜７は例え
ば厚さ１０００Å程度のＳｉＯ２ 膜である。
【００１１】絶縁膜７の上にレジストを塗布し，ソース
・ドレイン６上に開孔９をパターニングしてレジストマ
スク８を形成する。開孔９の幅は，例えば０．５ μｍ
である。開孔９から，ＡｒとＣＦ４ とＣＨＦ３ の混
合ガスをエッチングガスとして，絶縁膜７の異方性エッ
チングを行う。ＣＦ４ とＣＨＦ３ の流量比は，例え
ば３０：７０である。
・ドレイン６上に開孔９をパターニングしてレジストマ
スク８を形成する。開孔９の幅は，例えば０．５ μｍ
である。開孔９から，ＡｒとＣＦ４ とＣＨＦ３ の混
合ガスをエッチングガスとして，絶縁膜７の異方性エッ
チングを行う。ＣＦ４ とＣＨＦ３ の流量比は，例え
ば３０：７０である。
【００１２】図１（ｂ） 参照
ＣＦ４ とＣＨＦ３ の混合ガスによる異方性エッチン
グを行い，ソース・ドレイン６の表面を露出するコンタ
クトホール１０を形成した後， レジストマスク８を剥
離する。
グを行い，ソース・ドレイン６の表面を露出するコンタ
クトホール１０を形成した後， レジストマスク８を剥
離する。
【００１３】コンタクトホール１０内にはエッチングガ
スが分解して生じた有機系の堆積物１１が残る。 図１（ｃ） 参照 ウエハーを加熱されたＨ２ 雰囲気，あるいはＨ２ プ
ラズマを含む雰囲気，あるいはＨ２ プラズマとＣｌ２
プラズマを含む雰囲気にさらして，堆積物１１を除去
する処理を行う。
スが分解して生じた有機系の堆積物１１が残る。 図１（ｃ） 参照 ウエハーを加熱されたＨ２ 雰囲気，あるいはＨ２ プ
ラズマを含む雰囲気，あるいはＨ２ プラズマとＣｌ２
プラズマを含む雰囲気にさらして，堆積物１１を除去
する処理を行う。
【００１４】図１（ｄ） 参照
この後，全面に例えばポリＳｉを堆積して，ソース・ド
レイン６に接続する配線層１３を形成する。
レイン６に接続する配線層１３を形成する。
【００１５】次に，図２を参照しながら，堆積物１１を
除去する第１の実施例について説明する。図２において
，１２はウエハーで堆積物１１があるウエハー， １４
は支持台， １５は石英管， １６はヒータ， １７ａ
は処理用ガスでＡｒ，１７ｂ は処理用ガスでＨ２ ，
１７ｃは配線層用原料ガスでＳｉＨ４ ，１８ａ 〜１
８ｄ はバルブ， １９ａ 〜１９ｃ はガス供給管を
表す。
除去する第１の実施例について説明する。図２において
，１２はウエハーで堆積物１１があるウエハー， １４
は支持台， １５は石英管， １６はヒータ， １７ａ
は処理用ガスでＡｒ，１７ｂ は処理用ガスでＨ２ ，
１７ｃは配線層用原料ガスでＳｉＨ４ ，１８ａ 〜１
８ｄ はバルブ， １９ａ 〜１９ｃ はガス供給管を
表す。
【００１６】ウエハー１２を支持台１４に載せて石英管
１５内に配置し， ヒータ１６によりウエハー１２を６
００ 〜６５０ ℃に加熱する。Ｈ２ １００ｃｃ／ｍ
ｉｎ をＡｒ９００ｃｃ／ｍｉｎ で希釈して石英管１
５内に供給する。５〜１０分の供給により堆積物１１を
完全に除去することができた。
１５内に配置し， ヒータ１６によりウエハー１２を６
００ 〜６５０ ℃に加熱する。Ｈ２ １００ｃｃ／ｍ
ｉｎ をＡｒ９００ｃｃ／ｍｉｎ で希釈して石英管１
５内に供給する。５〜１０分の供給により堆積物１１を
完全に除去することができた。
【００１７】Ｈ２ とＡｒの供給を止め，ウエハー１２
の温度はそのままにしてガス供給管１９ｃからＳｉＨ４
を供給する。ＳｉＨ４ の供給量は１００ 〜４００
ｃｃ／ｍｉｎである。２０分の供給により，厚さ２０
００ÅのポリＳｉの配線層１３を形成した。この後，配
線層１３をパターニングして配線パターンを形成した。
の温度はそのままにしてガス供給管１９ｃからＳｉＨ４
を供給する。ＳｉＨ４ の供給量は１００ 〜４００
ｃｃ／ｍｉｎである。２０分の供給により，厚さ２０
００ÅのポリＳｉの配線層１３を形成した。この後，配
線層１３をパターニングして配線パターンを形成した。
【００１８】このようにして，コンタクト抵抗の低い配
線パターンが形成された。次に，図３を参照しながら，
堆積物１１を除去する第２の実施例について説明する。 図３において，１２はウエハーでレジストマスク８の形
成されたウエハー， ２０はステージ， ２１はＡｌチ
ャンバ，２２は石英シャワー， ２３ａ 〜２３ｆ は
処理用ガス，２４ａ 〜２４ｇ はバルブ， ２５ａ
〜２５ｆ はガス供給管，２６はＲＦ電源を表す。
線パターンが形成された。次に，図３を参照しながら，
堆積物１１を除去する第２の実施例について説明する。 図３において，１２はウエハーでレジストマスク８の形
成されたウエハー， ２０はステージ， ２１はＡｌチ
ャンバ，２２は石英シャワー， ２３ａ 〜２３ｆ は
処理用ガス，２４ａ 〜２４ｇ はバルブ， ２５ａ
〜２５ｆ はガス供給管，２６はＲＦ電源を表す。
【００１９】ウエハー１２をステージ２０に載せてＡｌ
チャンバ２１内に配置し， 真空に引いた後， Ａｒと
ＣＦ４ とＣＨＦ３ をＡｌチャンバ２１内に供給する
。圧力は１００ ｍＴｏｒｒ，ガスの流量は各ガスとも
４０〜１００ ｓｃｃｍ程度とし，ＣＦ４ とＣＨＦ３
の流量比は，３０：７０とする。ＲＦ電源２６から１
３．５６ＭＨｚ，１ｋＷの電力を供給してプラズマをた
て，ＳｉＯ２ 膜７の異方性エッチングを行いコンタク
トホール１０を形成する。ＳｉＯ２ 膜７が除去された
後のコンタクトホール１０内には堆積物１１が残る。
チャンバ２１内に配置し， 真空に引いた後， Ａｒと
ＣＦ４ とＣＨＦ３ をＡｌチャンバ２１内に供給する
。圧力は１００ ｍＴｏｒｒ，ガスの流量は各ガスとも
４０〜１００ ｓｃｃｍ程度とし，ＣＦ４ とＣＨＦ３
の流量比は，３０：７０とする。ＲＦ電源２６から１
３．５６ＭＨｚ，１ｋＷの電力を供給してプラズマをた
て，ＳｉＯ２ 膜７の異方性エッチングを行いコンタク
トホール１０を形成する。ＳｉＯ２ 膜７が除去された
後のコンタクトホール１０内には堆積物１１が残る。
【００２０】この堆積物はＣＦ４ やＣＨＦ３ のエッ
チングガスが分解して生じた有機物である。時には，Ａ
ｌチャンバ２１やその他の金属部がエッチングされて生
じた金属微粉及び金属化合物微粉が混在することもある
。堆積物１１を除去するため，Ａｒで希釈したＨ２ を
４０〜１００ ｓｃｃｍＡｌチャンバ２１内に供給する
か，あるいはそれに加えてＣｌ２ を４０〜１００ ｓ
ｃｃｍ供給し，プラズマをたてる。
チングガスが分解して生じた有機物である。時には，Ａ
ｌチャンバ２１やその他の金属部がエッチングされて生
じた金属微粉及び金属化合物微粉が混在することもある
。堆積物１１を除去するため，Ａｒで希釈したＨ２ を
４０〜１００ ｓｃｃｍＡｌチャンバ２１内に供給する
か，あるいはそれに加えてＣｌ２ を４０〜１００ ｓ
ｃｃｍ供給し，プラズマをたてる。
【００２１】水素プラズマ及び塩素プラズマにより堆積
物１１が除去される。ウエハー１２をＡｌチャンバ２１
から取り出してレジストマスク８を剥離した後，例えば
ＣＶＤ法によりコンタクトホール１０を埋め込むポリＳ
ｉを堆積して配線層１３を形成し，配線層１３をパター
ニングして配線パターンを形成する。
物１１が除去される。ウエハー１２をＡｌチャンバ２１
から取り出してレジストマスク８を剥離した後，例えば
ＣＶＤ法によりコンタクトホール１０を埋め込むポリＳ
ｉを堆積して配線層１３を形成し，配線層１３をパター
ニングして配線パターンを形成する。
【００２２】このようにして，コンタクト抵抗の低い配
線パターンが形成される。なお，実施例ではソース・ド
レインに接続するポリＳｉの配線について説明したが，
本発明はその他にも適用可能で，例えば下層配線と上層
配線をコンタクトホールを介して接続する場合にも極め
て有効に適用できる。
線パターンが形成される。なお，実施例ではソース・ド
レインに接続するポリＳｉの配線について説明したが，
本発明はその他にも適用可能で，例えば下層配線と上層
配線をコンタクトホールを介して接続する場合にも極め
て有効に適用できる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば絶
縁膜にコンタクトホールを形成するエッチングの際生じ
た有機系または金属系の堆積物を除去することができ，
コンタクト抵抗を安定性よく低く押さえることができる
。
縁膜にコンタクトホールを形成するエッチングの際生じ
た有機系または金属系の堆積物を除去することができ，
コンタクト抵抗を安定性よく低く押さえることができる
。
【００２４】本発明は超ＬＳＩの微細化に伴う微細なコ
ンタクトホールを信頼性よく形成する効果を奏し，生産
性向上に寄与するものである。
ンタクトホールを信頼性よく形成する効果を奏し，生産
性向上に寄与するものである。
【図１】（ａ） 〜（ｄ） は実施例を説明するための
工程順断面図である
工程順断面図である
【図２】第１の実施例を示す処理装置の概念図である。
【図３】第２の実施例を示す処理装置の概念図である。
１は半導体基板であってＳｉ基板
２はゲート酸化膜
３はフィールド酸化膜
４はゲート電極
５は絶縁膜側壁
６は拡散領域であってソース・ドレイン７は絶縁膜であ
ってＳｉＯ２ 膜 ８はレジストマスク ９は開孔 １０はコンタクトホール １１は堆積物 １２はウエハー １３は配線層 １４は支持台 １５は石英管 １６はヒータ １７ａ， １７ｂは処理用ガス １７ｃ は配線用原料ガス １８ａ 〜１８ｄ はバルブ １９ａ 〜１９ｃ はガス供給管 ２０はステージ ２１はＡｌチャンバ ２２は石英シャワー ２３ａ 〜２３ｆ は処理用ガス ２４ａ 〜２４ｇ はバルブ ２５ａ 〜２５ｆ はガス供給管
ってＳｉＯ２ 膜 ８はレジストマスク ９は開孔 １０はコンタクトホール １１は堆積物 １２はウエハー １３は配線層 １４は支持台 １５は石英管 １６はヒータ １７ａ， １７ｂは処理用ガス １７ｃ は配線用原料ガス １８ａ 〜１８ｄ はバルブ １９ａ 〜１９ｃ はガス供給管 ２０はステージ ２１はＡｌチャンバ ２２は石英シャワー ２３ａ 〜２３ｆ は処理用ガス ２４ａ 〜２４ｇ はバルブ ２５ａ 〜２５ｆ はガス供給管
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板（１） 上或いは導電体上
に形成された絶縁膜（２， ６）をドライエッチングし
てコンタクトホール（１０）を形成したウエハー（１２
）を， 該コンタクトホール（１０）を埋め込む配線層
（１３）を形成する前に， 加熱された水素を含む雰囲
気または水素プラズマを含む雰囲気または水素プラズマ
と塩素プラズマを含む雰囲気にさらして，該コンタクト
ホール（１０）に堆積した堆積物（１１）を除去するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000491A JPH04286115A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5000491A JPH04286115A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286115A true JPH04286115A (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=12846858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5000491A Withdrawn JPH04286115A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04286115A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6020254A (en) * | 1995-11-22 | 2000-02-01 | Nec Corporation | Method of fabricating semiconductor devices with contact holes |
| US6645870B2 (en) | 2001-07-11 | 2003-11-11 | Hitachi, Ltd. | Process for fabricating semiconductor device |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP5000491A patent/JPH04286115A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6020254A (en) * | 1995-11-22 | 2000-02-01 | Nec Corporation | Method of fabricating semiconductor devices with contact holes |
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