JPS628512B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS628512B2 JPS628512B2 JP12531879A JP12531879A JPS628512B2 JP S628512 B2 JPS628512 B2 JP S628512B2 JP 12531879 A JP12531879 A JP 12531879A JP 12531879 A JP12531879 A JP 12531879A JP S628512 B2 JPS628512 B2 JP S628512B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- gas
- plasma
- heat treatment
- etching
- 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
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 boron ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021471 metal-silicon alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は改良されたプラズマエツチング方法に
関する。
関する。
近年、平行平板電極に高周波（RF）電力を印
加し、導入したCF4やC2F6などのフロロカーボン
系の反応性ガスを放電させてガスプラズマを前記
電極間に形成せしめ、このガスプラズマ中の正イ
オンにより減圧下で前記電極上に置かれた半導体
ウエーハ（基体）表面の被膜をエツチングするこ
とが行なわれている。
加し、導入したCF4やC2F6などのフロロカーボン
系の反応性ガスを放電させてガスプラズマを前記
電極間に形成せしめ、このガスプラズマ中の正イ
オンにより減圧下で前記電極上に置かれた半導体
ウエーハ（基体）表面の被膜をエツチングするこ
とが行なわれている。
しかしプラズマエツチングに際しては、エツチ
ング終了の余裕度をみてオーバーエツチングを行
なうために半導体基体表面は相当に反応性のエツ
チング雰囲気にさらされることになる。このため
シリコン表面に欠陥層が形成され、又Ｃ、Ｆ等の
有機物や装置に起因するFe、Ni、Cr等の重金属
で汚染され、PN接合リークやフイールド電流の
不良、ソース、ドレインと金属配線とのコンタク
ト抵抗の増大を招いたりする。
ング終了の余裕度をみてオーバーエツチングを行
なうために半導体基体表面は相当に反応性のエツ
チング雰囲気にさらされることになる。このため
シリコン表面に欠陥層が形成され、又Ｃ、Ｆ等の
有機物や装置に起因するFe、Ni、Cr等の重金属
で汚染され、PN接合リークやフイールド電流の
不良、ソース、ドレインと金属配線とのコンタク
ト抵抗の増大を招いたりする。
特にプラズマエツチング後の表面の熱酸化によ
りスタツキングフオールト（OSF：Oxidation
induced Stacking Fault）と呼ばれる膨大な結晶
欠陥を誘発する。
りスタツキングフオールト（OSF：Oxidation
induced Stacking Fault）と呼ばれる膨大な結晶
欠陥を誘発する。
殊にボロンをプラズマエツチング箇所にイオン
注入したり、プラズマエツチング箇所にフイール
ド酸化膜など厚い熱酸化膜を形成すると著しい結
晶欠陥を生じる。
注入したり、プラズマエツチング箇所にフイール
ド酸化膜など厚い熱酸化膜を形成すると著しい結
晶欠陥を生じる。
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、減
圧下で炭素及びフツ素を含むガス、又は塩素を含
むガス等反応性ガスを放電せしめてガスプラズマ
を形成し、半導体装置製造の一工程として半導体
基体表面の被膜をプラズマエツチングしたのち、
前記エツチング箇所に対して不活性ガスを含む雰
囲気中で650℃以上の高温熱処理を行なうことを
特徴とするプラズマエツチング方法を提供するも
のであり、電気特性の改善を図ることが出来る。
圧下で炭素及びフツ素を含むガス、又は塩素を含
むガス等反応性ガスを放電せしめてガスプラズマ
を形成し、半導体装置製造の一工程として半導体
基体表面の被膜をプラズマエツチングしたのち、
前記エツチング箇所に対して不活性ガスを含む雰
囲気中で650℃以上の高温熱処理を行なうことを
特徴とするプラズマエツチング方法を提供するも
のであり、電気特性の改善を図ることが出来る。
以下本発明の実施例を図面を参照して詳述す
る。
る。
先ずシリコン基板１にバツフアオキサイドとし
て700Å厚のシリコン酸化膜２を熱酸化形成し、
さらに選択酸化用の2000Å厚のシリコン窒化膜３
及びレジストマスク４を形成する（第１図ａ）。
次に先述平行平板型プラズマエツチング装置で
CF4＋H2ガスを10-3Torr、180Wのもとで放電さ
せてプラズマエツチングを行ないフイールド部の
シリコン窒化膜３及びシリコン酸化膜２をエツチ
ングする（第１図ｂ）。このとき基板１のエツチ
ング速度は数十Å／分と極めて遅いがプラズマ雰
囲気にさらされ、イオン衝撃を受けて欠陥層が形
成され、同時に先述有機物や重金属で汚染され
る。こののちフイールドボロンイオン注入を行な
いフイールドをウエツト酸化すると激しい密度
（約107コ／cm2）のOSFが発生する。
て700Å厚のシリコン酸化膜２を熱酸化形成し、
さらに選択酸化用の2000Å厚のシリコン窒化膜３
及びレジストマスク４を形成する（第１図ａ）。
次に先述平行平板型プラズマエツチング装置で
CF4＋H2ガスを10-3Torr、180Wのもとで放電さ
せてプラズマエツチングを行ないフイールド部の
シリコン窒化膜３及びシリコン酸化膜２をエツチ
ングする（第１図ｂ）。このとき基板１のエツチ
ング速度は数十Å／分と極めて遅いがプラズマ雰
囲気にさらされ、イオン衝撃を受けて欠陥層が形
成され、同時に先述有機物や重金属で汚染され
る。こののちフイールドボロンイオン注入を行な
いフイールドをウエツト酸化すると激しい密度
（約107コ／cm2）のOSFが発生する。
プラズマエツチング後に予め不活性ガス例えば
N2雰囲気中で1050℃で60分間高温熱処理を行な
うとOSFは〜103コ／cm2迄減少させることが出来
た。
N2雰囲気中で1050℃で60分間高温熱処理を行な
うとOSFは〜103コ／cm2迄減少させることが出来
た。
第２図はN2熱処理を行なわなかつたもの(A)、
1050℃30分N2熱処理(B)、1050℃60分N2熱処理(C)
のOSF密度を示す。
1050℃30分N2熱処理(B)、1050℃60分N2熱処理(C)
のOSF密度を示す。
N2の他Ar、Heガスでも良い。
熱処理温度は650℃以上特に1000℃より高温で
良いOSF低下が観られた。
良いOSF低下が観られた。
又、この不活性ガス処理は前記ボロンイオン注
入の前やその前後両方において行なうとさらに有
効である。
入の前やその前後両方において行なうとさらに有
効である。
不活性ガス処理の後CVDSiO2膜５を0.5μ堆積
してPOcl3ガス中で高温熱処理を行ない（第１図
ｃ）、SiO2膜５を除去し、１×1013cm−２のフイ
ールドボロンイオン注入層６を形成する（第１図
ｄ）。
してPOcl3ガス中で高温熱処理を行ない（第１図
ｃ）、SiO2膜５を除去し、１×1013cm−２のフイ
ールドボロンイオン注入層６を形成する（第１図
ｄ）。
第１図ｃに示したCVDSiO2膜５堆積及びPocl3
処理は必ずしも必要でない。
処理は必ずしも必要でない。
こののち、ウエツト酸化で１μ厚のフイールド
酸化膜７を熱酸化形成し（第１図ｅ）、膜２，３
を除去し（第１図ｆ）、ゲート酸化膜８、多結晶
シリコン９、レジストマスク１０を形成して（第
１図ｇ）、レジストマスク１０をエツチングマス
クとして先述したと同様に多結晶シリコン膜９、
ゲート酸化膜８をプラズマエツチングし、n+イ
オン注入層１１，１１′を形成する（第１図ｈ）。
ここでのプラズマエツチング条件はCF4＋H2、２
×10-2Torr、rf出力150Wであつた。このプラズ
マエツチングによりやはり損傷、汚染が先述した
ように生じる。
酸化膜７を熱酸化形成し（第１図ｅ）、膜２，３
を除去し（第１図ｆ）、ゲート酸化膜８、多結晶
シリコン９、レジストマスク１０を形成して（第
１図ｇ）、レジストマスク１０をエツチングマス
クとして先述したと同様に多結晶シリコン膜９、
ゲート酸化膜８をプラズマエツチングし、n+イ
オン注入層１１，１１′を形成する（第１図ｈ）。
ここでのプラズマエツチング条件はCF4＋H2、２
×10-2Torr、rf出力150Wであつた。このプラズ
マエツチングによりやはり損傷、汚染が先述した
ように生じる。
そこでN2＋H2雰囲気中で高温熱処理を行な
う。
う。
第３図はN2中にH2を10％含むガス中で30分
(B)、60分(C)夫々700℃で熱処理した場合と、この
処理を行なわれない場合のn+イオン注入層１
１，１１′とこの層上に形成したAl電極とのコン
タクト抵抗を示す。コンタクト孔は３μ口であ
る。
(B)、60分(C)夫々700℃で熱処理した場合と、この
処理を行なわれない場合のn+イオン注入層１
１，１１′とこの層上に形成したAl電極とのコン
タクト抵抗を示す。コンタクト孔は３μ口であ
る。
本処理によりコンタクト抵抗は著しく減少し、
ドライ処理でない又等方性エツチングである弗化
アンモニウム溶液でコンタクト孔をエツチング形
成したもの（実線）と、匹敵する値が得られた。
熱処理は650〜1000℃、30分以上が好ましかつ
た。
ドライ処理でない又等方性エツチングである弗化
アンモニウム溶液でコンタクト孔をエツチング形
成したもの（実線）と、匹敵する値が得られた。
熱処理は650〜1000℃、30分以上が好ましかつ
た。
次にCVDSiO2膜１２を堆積し（第１図ｉ）、
BPSG膜１３堆積（第１図ｊ）、レジスト１４に
よるコンタクト孔開口（第１図ｋ）を行ないAl
電極１５を形成して（第１図ｌ）１１，１１′を
夫々ソース、ドレインとするMISトランジスタを
形成する。
BPSG膜１３堆積（第１図ｊ）、レジスト１４に
よるコンタクト孔開口（第１図ｋ）を行ないAl
電極１５を形成して（第１図ｌ）１１，１１′を
夫々ソース、ドレインとするMISトランジスタを
形成する。
尚、プラズマエツチングする半導体基体表面の
被膜としては酸化シリコン膜の他窒化シリコン
膜、多結晶シリコン膜、さらには金属シリコン合
金膜が使用出来、Alを含む場合にはCCl4でプラ
ズマエツチングすれば良い。
被膜としては酸化シリコン膜の他窒化シリコン
膜、多結晶シリコン膜、さらには金属シリコン合
金膜が使用出来、Alを含む場合にはCCl4でプラ
ズマエツチングすれば良い。
第１図ａ〜ｌは本発明の実施例を各工程に従い
示す断面図、第２図は本発明効果を示す特性図、
第３図は本発明効果を示す特性図である。
示す断面図、第２図は本発明効果を示す特性図、
第３図は本発明効果を示す特性図である。
Claims (1)
- １ 減圧下で炭素及びフツ素を含むガス、又は塩
素を含むガスを放電せしめてガスプラズマを形成
し、半導体装置製造の一工程として半導体基体表
面の被膜をエツチングしたのち、前記エツチング
箇所に対して不活性ガスを含む雰囲気中で650℃
以上の高温熱処理を行なうことを特徴とするプラ
ズマエツチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12531879A JPS5651580A (en) | 1979-10-01 | 1979-10-01 | Plasma etching method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12531879A JPS5651580A (en) | 1979-10-01 | 1979-10-01 | Plasma etching method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5651580A JPS5651580A (en) | 1981-05-09 |
| JPS628512B2 true JPS628512B2 (ja) | 1987-02-23 |
Family
ID=14907132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12531879A Granted JPS5651580A (en) | 1979-10-01 | 1979-10-01 | Plasma etching method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5651580A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63243615A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液体燃料燃焼装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59110119A (ja) * | 1982-12-15 | 1984-06-26 | Nec Corp | 半導体層の表面処理方法 |
| JPH0656846B2 (ja) * | 1983-04-29 | 1994-07-27 | ソニー株式会社 | 半導体基体の処理方法 |
| JPH0624190B2 (ja) * | 1984-12-21 | 1994-03-30 | 株式会社東芝 | 配線形成方法 |
| JPS6466544A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | Chemical analyzer |
| JPH01206620A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-18 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP6597296B2 (ja) | 2015-12-25 | 2019-10-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法 |
-
1979
- 1979-10-01 JP JP12531879A patent/JPS5651580A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63243615A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液体燃料燃焼装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5651580A (en) | 1981-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2937817B2 (ja) | 半導体基板表面の酸化膜の形成方法及びｍｏｓ半導体デバイスの製造方法 | |
| US5089432A (en) | Polycide gate MOSFET process for integrated circuits | |
| JPH07335674A (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族半導体ゲート構造およびその製造方法 | |
| US6083815A (en) | Method of gate etching with thin gate oxide | |
| JPH11345970A (ja) | ゲ―ト構造側壁の酸化膜の形成方法 | |
| JPH0629311A (ja) | 半導体装置の製法 | |
| JP2679579B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS628512B2 (ja) | ||
| KR100616498B1 (ko) | 폴리/텅스텐 게이트 전극을 갖는 반도체 소자의 제조방법 | |
| JP2002289554A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2002016017A (ja) | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH0917867A (ja) | 半導体装置におけるコンタクト部の形成方法 | |
| JPH07273326A (ja) | 半導体装置とその製造方法 | |
| US5021358A (en) | Semiconductor fabrication process using sacrificial oxidation to reduce tunnel formation during tungsten deposition | |
| CN104882367A (zh) | 一种改善SiC MOSFET器件沟道迁移率的方法 | |
| JPS6217030B2 (ja) | ||
| JPH0226025A (ja) | コンタクトホールの形成方法 | |
| JPH05267665A (ja) | 薄膜トランジスタ | |
| JP2001068670A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06120355A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06181219A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3499769B2 (ja) | 酸化膜の形成方法、キャパシタ | |
| JPH0730103A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH06326058A (ja) | 半導体基板の処理方法 | |
| JP2000294536A (ja) | 半導体装置の製造方法 |