JP2001351899A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method of manufacturing semiconductor device

Info

Publication number
JP2001351899A
JP2001351899A JP2000170463A JP2000170463A JP2001351899A JP 2001351899 A JP2001351899 A JP 2001351899A JP 2000170463 A JP2000170463 A JP 2000170463A JP 2000170463 A JP2000170463 A JP 2000170463A JP 2001351899 A JP2001351899 A JP 2001351899A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
gas
semiconductor device
thin film
silicon thin
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
JP2000170463A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Higami
佳則 樋上
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2000170463A priority Critical patent/JP2001351899A/en
Publication of JP2001351899A publication Critical patent/JP2001351899A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing semiconductor device by which a thin silicon film containing a large amount of metal can be worked in a good shape without generating etch residues. SOLUTION: When a silicon area 6B containing a large amount of metal is etched by performing plasma etching using a mixed gas of HBr gas and Cl2 gas, superior anisotropy is secured, because reaction products, etc., deposit and form side-wall protective films 8 on the side walls of a resist mask and the thin silicon film 10. In addition, the protective films 8 maintain the shape of the film 10 at the time of removing etching residues 9 by performing plasma etching using a mixed gas of CF4 gas and O2 gas after the silicon area 6B is etched.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、シリコン系材料
層の微細加工に用いられる半導体装置の製造方法に関す
る。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device used for fine processing of a silicon-based material layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、VLSI,ULSI等の高集積化
デバイスにみられるように半導体装置のデザイン・ルー
ルが高度に微細化されるに伴い、プラズマエッチングの
分野においても高選択性、高異方性、実用的なエッチン
グ速度、低汚染性、低ダメージ性等の諸要求を可能な限
り高いレベルで同時に達成することが強く求められてい
る。ただし、これらの諸要求は互いに取捨選択される関
係にあるため、実際のプロセスでは、これらを実用レベ
ルで許容できる範囲に適宜調整しながらエッチングを行
っているのが実情である。
2. Description of the Related Art In recent years, as the design rules of semiconductor devices have become highly miniaturized, as seen in highly integrated devices such as VLSI and ULSI, high selectivity and high anisotropy are also required in the field of plasma etching. There is a strong demand for simultaneously achieving various requirements such as performance, practical etching rate, low contamination, and low damage at the highest possible level. However, since these various requirements are mutually selected, in the actual process, etching is performed while appropriately adjusting them to a range acceptable in a practical level.

【0003】従来より、半導体装置の製造方法として、
シリコン系材料層のエッチングに弗素系ガスが広く用い
られている(特開平5−291197号)。この半導体装
置の製造方法では、基板上にシリコンナイトライドとア
モルファスシリコンとが順次層状に設けられた被エッチ
ング物質をエッチングチャンバ内に設置し、このエッチ
ングチャンバ内に導入されるエッチング用ガスを励起し
て、上記被エッチング物質のアモルファスシリコンをエ
ッチングする。このときのエッチング用ガスは、四弗化
炭素と酸素とを分圧比で3:1の割合で混合した弗素系
ガスと、塩素系ガスとの混合ガスからなり、上記弗素系
ガスは、塩素系ガスに対して分圧比で約15〜67%の
割合で混合している。この半導体装置の製造方法によれ
ば、上記エッチング用ガスの流量を変えることで、アモ
ルファスシリコンに対するエッチングレートを速くする
ことができる。
Conventionally, as a method for manufacturing a semiconductor device,
A fluorine-based gas is widely used for etching a silicon-based material layer (Japanese Patent Laid-Open No. 5-291197). In this method of manufacturing a semiconductor device, a substance to be etched in which silicon nitride and amorphous silicon are sequentially provided in layers on a substrate is placed in an etching chamber, and an etching gas introduced into the etching chamber is excited. Then, the amorphous silicon as the etching target material is etched. The etching gas at this time is a mixed gas of a fluorine-based gas in which carbon tetrafluoride and oxygen are mixed at a partial pressure ratio of 3: 1 and a chlorine-based gas, and the fluorine-based gas is a chlorine-based gas. The gas is mixed at a partial pressure ratio of about 15 to 67% with respect to the gas. According to this method of manufacturing a semiconductor device, the etching rate for amorphous silicon can be increased by changing the flow rate of the etching gas.

【0004】しかしながら、上記半導体装置の製造方法
では、エッチングシフトが大きく、パターン形成用マス
ク幅に対して、形成されるパターンの寸法が対応せず、
加工幅がパターンの微細化に追いつけないため、要求さ
れる微細加工ができないという問題がある。また、この
半導体装置の製造方法では、下地が酸化シリコン膜の場
合に下地の選択性を得ることができず、下地の酸化シリ
コン膜がエッチングされてしまうという問題がある。
However, in the above-described method of manufacturing a semiconductor device, the etching shift is large, and the dimension of the pattern to be formed does not correspond to the width of the pattern forming mask.
Since the processing width cannot keep up with pattern miniaturization, there is a problem that required fine processing cannot be performed. In addition, this method of manufacturing a semiconductor device has a problem that when the base is a silicon oxide film, the base selectivity cannot be obtained and the base silicon oxide film is etched.

【0005】このような問題を解決する半導体装置の製
造方法として、主エッチング種としてフッ素系化学種以
外のハロゲン系化学種(塩素系化ガスや臭素系ガス)を用
いたものがある(特開平7−335634号公報)。この
半導体装置の製造方法は、シリコン系材料層に対して自
発的な化学反応を起こし易いF*(フッ素ラジカル)を排
し、その代わりにCl+,Br+等のイオン・アシスト機構
により異方性形状を確保し、特にゲート電極加工を行う
場合の下地材料であるゲート絶縁膜(SiOx)に対して高
選択性を確保するものである。
As a method of manufacturing a semiconductor device which solves such a problem, there is a method using a halogen-based chemical species (a chlorinated gas or a bromine-based gas) other than a fluorine-based chemical species as a main etching species (Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 9-163572). No. 7-335634). In this method of manufacturing a semiconductor device, F * (fluorine radical), which easily causes a spontaneous chemical reaction to a silicon-based material layer, is eliminated, and instead, an anisotropic mechanism such as Cl + , Br + is used. It is intended to secure a proper shape and to secure a high selectivity with respect to a gate insulating film (SiOx) which is a base material particularly when a gate electrode is processed.

【0006】近年では、このCl系,Br系のエッチング
種にさらに酸素系化学種を共存させたエッチングを行
い、SiOx系の反応生成物を側壁保護に用いる半導体装
置の製造方法も提案されている(第39回応用物理学関
係連合講演会(1992年春期年会),講演予稿集p.50
4,演題番号28p−NC−4)。この半導体装置の製造
方法では、HBr/O2混合ガスを用いたSiエッチング
において、レジストマスクがSiO2系材料で被覆される
ことにより、レジストマスクの後退を防止し、異方性形
状を達成している。
In recent years, there has been proposed a method of manufacturing a semiconductor device in which etching is carried out in the presence of oxygen-based chemical species in addition to the Cl-based and Br-based etching species, and a SiOx-based reaction product is used for sidewall protection. (The 39th Symposium on Applied Physics (Spring Annual Meeting, 1992), Proceedings of the Lectures, p.50
4, Abstract No. 28p-NC-4). In this method of manufacturing a semiconductor device, in the Si etching using the HBr / O 2 mixed gas, the resist mask is covered with the SiO 2 -based material, thereby preventing the resist mask from retreating and achieving an anisotropic shape. ing.

【0007】図4(a)〜(c)は上記HBr/O2混合ガスを
用いた半導体装置の製造方法を説明する工程断面図を示
している。
FIGS. 4 (a) to 4 (c) are cross-sectional views showing steps for explaining a method of manufacturing a semiconductor device using the above HBr / O 2 mixed gas.

【0008】先ず、図4(a)に示すように、シリコン基
板42上にゲート絶縁膜43、ポリシリコン膜44とシ
リサイド膜45、反射防止膜46が順次形成されたウェ
ハに対して、所定のパターニングがなされたレジストマ
スク47を形成する。
First, as shown in FIG. 4A, a wafer in which a gate insulating film 43, a polysilicon film 44, a silicide film 45, and an antireflection film 46 are sequentially formed on a silicon substrate 42 is subjected to a predetermined process. A patterned resist mask 47 is formed.

【0009】そして、上記レジストマスク47をマスク
として、例えば、HBr/O2混合ガスを放電解離させ
て、反応性イオンエッチング(RIE)を行い、反射防止
膜46,ポリサイド膜45をエッチングする。上記RI
Eが行われると、図4(b)に示すように、レジストマス
ク47の側壁が側壁保護膜48で被覆されながら、この
レジストマスク47によってマスキングされていない領
域が除去される。
Then, using the resist mask 47 as a mask, for example, an HBr / O 2 mixed gas is discharged and dissociated, reactive ion etching (RIE) is performed, and the antireflection film 46 and the polycide film 45 are etched. The above RI
When E is performed, as shown in FIG. 4B, while the side wall of the resist mask 47 is covered with the side wall protective film 48, a region not masked by the resist mask 47 is removed.

【0010】ここで、上記側壁保護膜48は、レジスト
マスク47の後退を防止することにより、異方性形状を
達成することに寄与している。なお、この側壁保護膜4
8は、エッチングによりポリサイド膜45から放出され
たSi原子の直接酸化(またはエッチング反応生成物Si
Brxの酸化)により生成されたSiOx系生成物を主体と
するものであるが、レジストマスク47のフォワード・
スパッタリングによって生成された炭素系反応生成物等
も含有している。そして、シリコン系材料層のプラズマ
エッチングを行った後、酸素系ガスを用いたプラズマ処
理を行うと、側壁保護膜は変性してSiO2に近い組成と
なるので、この側壁保護膜は希フッ酸溶液処理によって
溶解させて除去すればよい(図4(c))。
Here, the sidewall protective film 48 contributes to achieving an anisotropic shape by preventing the resist mask 47 from receding. Note that this side wall protective film 4
8 is the direct oxidation of Si atoms released from the polycide film 45 by etching (or the etching reaction product Si).
(Oxidation of Brx) is mainly composed of SiOx-based products.
It also contains carbon-based reaction products and the like generated by sputtering. When plasma treatment using an oxygen-based gas is performed after plasma etching of the silicon-based material layer, the sidewall protective film is modified to have a composition close to SiO 2. What is necessary is just to dissolve and remove by solution processing (FIG. 4 (c)).

【0011】上記半導体装置の製造方法を用いること
で、優れた異方性を有しかつ高選択性が確保されたプラ
ズマエッチングが可能となる。
By using the method for manufacturing a semiconductor device, plasma etching having excellent anisotropy and ensuring high selectivity can be performed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記Cl系,
Br系のエッチング種を用いた半導体装置の製造方法で
は、シリサイドやポリシリコンの微細加工は可能である
が、金属元素を多量に含むシリコン薄膜をエッチングす
る場合に、シリコン薄膜中に含まれる金属元素をエッチ
ングできないために残渣が発生し、シリコン薄膜を良好
な形状にエッチングすることができないという欠点があ
る。
By the way, the above Cl system,
In a method of manufacturing a semiconductor device using a Br-based etching species, fine processing of silicide or polysilicon is possible. However, when a silicon thin film containing a large amount of a metal element is etched, the metal element contained in the silicon thin film is removed. Cannot be etched, a residue is generated, and the silicon thin film cannot be etched into a good shape.

【0013】そこで、この発明の目的は、エッチング残
り(残渣)を発生させることなく、多量の金属を含むシリ
コン薄膜を良好な形状に加工できる半導体装置の製造方
法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of processing a silicon thin film containing a large amount of metal into a good shape without generating an etching residue (residue).

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の半導体装置の製造方法は、金属を含んだ
シリコン薄膜をプラズマエッチングによりエッチングす
る半導体装置の製造方法において、臭素系ガスと塩素系
ガスのうちの少なくとも上記臭素系ガスを用いたプラズ
マエッチングにより上記シリコン薄膜をエッチングする
ステップと、上記シリコン薄膜をエッチングした後、フ
ロロカーボン系ガスと酸素ガスとの混合ガスを用いたプ
ラズマエッチングにより金属の残渣を除去するステップ
とを有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is directed to a method of manufacturing a semiconductor device in which a silicon thin film containing metal is etched by plasma etching. Etching the silicon thin film by plasma etching using at least the bromine-based gas of the system gases; and etching the silicon thin film, and then performing metal etching by plasma etching using a mixed gas of a fluorocarbon-based gas and an oxygen gas. And removing the residue.

【0015】上記構成の半導体装置の製造方法によれ
ば、臭素系ガスを用いたプラズマエッチングによりシリ
コン薄膜をエッチングすると、Br+のイオン・アシスト
機構によりエッチングが行われると共に、反応生成物S
iBrxの酸化によりSiOx系生成物等がレジストマスク
やシリコン薄膜の側壁に堆積して側壁保護膜が形成さ
れ、優れた異方性が確保される。また、臭素系ガスと塩
素系ガスを用いたプラズマエッチングでは、優れた異方
性が得られると共に、エッチングレートが向上する。こ
の場合、エッチングガスと金属との反応生成物は基板上
にそのまま存在し、金属元素をマスクとしてシリコンが
残って残渣が生じる。次に、エッチングガスにCF4
のフロロカーボン系ガスとO2のガスを用いてプラズマ
エッチングすると、金属元素とC(カーボン)とO(酸素)
とが結合して化合物が形成され、そのCOとの化合物
は、一般にポリシリコンのエッチングに使用される塩
素,臭素,フッ素と金属元素との化合物に比べて沸点が低
いので、エッチング装置から外部に容易に排出される。
例えば、ニッケルと各エッチングガスとの反応生成物の
融点,沸点を比較すると、NiBr2[融点:963℃]N
iCl2[融点:1001℃]NiF[1000℃以上で昇
華]であることと比べて、ニッケルとC(カーボン)とO
(酸素)とが結合したテトラカルボニルニッケルNi(C
O)4は沸点が42.5℃である。なお、この半導体装置
の製造方法を用いた場合、エッチング前のシリコン薄膜
中に金属元素が1×1014atoms/cm3〜5×1
18atoms/cm3程度含有しても、エッチング可
能である。また、このとき残渣物であるシリコンも除去
されるが、側壁保護膜によりシリコン薄膜の形状を保つ
ことができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device having the above-described structure, when a silicon thin film is etched by plasma etching using a bromine-based gas, the etching is performed by a Br + ion assist mechanism and the reaction product S
By oxidation of iBrx, SiOx-based products and the like are deposited on the side walls of the resist mask and the silicon thin film to form a side wall protective film, and excellent anisotropy is secured. Further, in plasma etching using a bromine-based gas and a chlorine-based gas, excellent anisotropy is obtained and the etching rate is improved. In this case, a reaction product of the etching gas and the metal is present on the substrate as it is, and silicon is left using the metal element as a mask to generate a residue. Next, when plasma etching is performed using a fluorocarbon-based gas such as CF 4 and an O 2 gas as an etching gas, a metal element, C (carbon) and O (oxygen) are obtained.
Is bonded to form a compound, and the compound with CO has a lower boiling point than a compound of chlorine, bromine, fluorine and a metal element generally used for etching of polysilicon, so that the compound is externally provided from the etching apparatus. Easily discharged.
For example, comparing the melting point and boiling point of the reaction product between nickel and each etching gas, NiBr 2 [melting point: 963 ° C.]
Compared to iCl 2 [melting point: 1001 ° C.] NiF [sublimation at 1000 ° C. or more], nickel, C (carbon) and O
(Oxygen) bonded to tetracarbonyl nickel Ni (C
O) 4 has a boiling point of 42.5 ° C. When this method of manufacturing a semiconductor device is used, the metal element is contained in the silicon thin film before etching at 1 × 10 14 atoms / cm 3 to 5 × 1.
Etching is possible even if it contains about 0 18 atoms / cm 3 . At this time, silicon as a residue is also removed, but the shape of the silicon thin film can be maintained by the sidewall protective film.

【0016】したがって、多量の金属を含んだシリコン
薄膜(例えば高い結晶性を有するシリコン薄膜の形成に
結晶化を助長する金属元素を利用したシリコン薄膜)を
エッチングするときに、金属元素のエッチング残りが発
生することなく高い異方性の加工を行うことができ、多
量の金属を含むシリコン薄膜を良好な形状に加工でき
る。
Therefore, when etching a silicon thin film containing a large amount of metal (for example, a silicon thin film using a metal element which promotes crystallization to form a silicon thin film having high crystallinity), the etching residue of the metal element is reduced. High anisotropy processing can be performed without generation, and a silicon thin film containing a large amount of metal can be processed into a good shape.

【0017】また、この発明の半導体装置の製造方法
は、金属を含んだシリコン薄膜をプラズマエッチングに
よりエッチングする半導体装置の製造方法において、臭
素系ガスと塩素系ガスのうちの少なくとも上記臭素系ガ
スとフロロカーボン系ガスおよび酸素ガスの混合ガスを
用いたプラズマエッチングにより上記シリコン薄膜をエ
ッチングするステップを有することを特徴としている。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device in which a silicon thin film containing a metal is etched by plasma etching, at least the bromine-based gas and the chlorine-based gas are combined with each other. The method includes a step of etching the silicon thin film by plasma etching using a mixed gas of a fluorocarbon-based gas and an oxygen gas.

【0018】上記半導体装置の製造方法によれば、臭素
系ガスを用いたプラズマエッチングによりシリコン薄膜
をエッチングすると、Br+のイオン・アシスト機構によ
り異方性エッチングが行われると共に、反応生成物Si
Brxの酸化によりSiOx系生成物等がレジストマスクや
シリコン薄膜の側壁に堆積して側壁保護膜が形成され、
優れた異方性が確保される。また、臭素系ガスと塩素系
ガスを用いたプラズマエッチングでは、優れた異方性が
得られると共に、エッチングレートが向上する。このと
き、上記シリコン薄膜に含まれていた金属は、CF4
のフロロカーボン系ガスとO2のガスにより、金属元素
とC(カーボン)とO(酸素)とが結合する。このCOとの
化合物は、塩素,臭素,フッ素と金属元素との化合物に比
べて沸点が低いので、エッチング装置から外部に容易に
排出される。
According to the method of manufacturing a semiconductor device described above, when a silicon thin film is etched by plasma etching using a bromine-based gas, anisotropic etching is performed by a Br + ion assist mechanism, and a reaction product Si is formed.
By oxidation of Brx, SiOx-based products and the like are deposited on the side walls of the resist mask and the silicon thin film to form a sidewall protective film,
Excellent anisotropy is ensured. Further, in plasma etching using a bromine-based gas and a chlorine-based gas, excellent anisotropy is obtained and the etching rate is improved. At this time, the metal contained in the silicon thin film is combined with a metal element, C (carbon) and O (oxygen) by a fluorocarbon-based gas such as CF 4 and an O 2 gas. Since the compound with CO has a lower boiling point than the compound of chlorine, bromine, fluorine and a metal element, it is easily discharged from the etching apparatus to the outside.

【0019】したがって、多量の金属を含んだシリコン
薄膜をエッチングするときに、金属元素のエッチング残
りが発生することなく高い異方性の加工を行うことがで
き、多量の金属を含むシリコン薄膜を良好な形状に加工
できる。
Therefore, when a silicon thin film containing a large amount of metal is etched, highly anisotropic processing can be performed without generating etching residue of a metal element. It can be processed into various shapes.

【0020】また、一実施形態の半導体装置の製造方法
は、上記フロロカーボン系ガスは、CF4,CHF3,CH
22,C26,またはC48のうちのいずれか1種類のガ
ス、または、上記CF4,CHF3,CH22,C26,また
はC48のうちの少なくとも2種類以上の混合ガスであ
ることを特徴としている。
In one embodiment of the present invention, the fluorocarbon-based gas is CF 4 , CHF 3 , CH
Any one of 2 F 2 , C 2 F 6 , or C 4 F 8 , or one of the above CF 4 , CHF 3 , CH 2 F 2 , C 2 F 6 , or C 4 F 8 Characterized in that it is a mixed gas of at least two types.

【0021】上記実施形態の半導体装置の製造方法によ
れば、フロロカーボン系ガスとして一般的なCF4,CH
3,CH22,C26,またはC48のうちの少なくとも
1種類以上のガスを用いることによって、残渣を効果的
に除去できる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the above embodiment, general CF 4 , CH 4 is used as a fluorocarbon-based gas.
By using at least one gas of F 3 , CH 2 F 2 , C 2 F 6 or C 4 F 8 , residues can be effectively removed.

【0022】また、この発明の半導体装置の製造方法
は、金属を含んだシリコン薄膜をプラズマエッチングに
よりエッチングする半導体装置の製造方法において、臭
素系ガスと塩素系ガスのうちの少なくとも臭素系ガス
と、一酸化炭素または二酸化炭素の少なくとも一方との
混合ガスを用いたプラズマエッチングにより上記シリコ
ン薄膜をエッチングするステップを有することを特徴と
している。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device in which a silicon thin film containing a metal is etched by plasma etching, at least a bromine-based gas out of a bromine-based gas and a chlorine-based gas, Etching the silicon thin film by plasma etching using a gas mixture with at least one of carbon monoxide and carbon dioxide.

【0023】上記半導体装置の製造方法によれば、臭素
系ガスを用いたプラズマエッチングによりシリコン薄膜
をエッチングすると、Br+のイオン・アシスト機構によ
り異方性エッチングが行われると共に、反応生成物Si
Brxの酸化によりSiOx系生成物等がレジストマスクや
シリコン薄膜の側壁に堆積して側壁保護膜が形成され、
優れた異方性が確保される。また、臭素系ガスと塩素系
ガスを用いたプラズマエッチングでは、優れた異方性が
得られると共に、エッチングレートが向上する。このと
き、上記シリコン薄膜に含まれていた金属は、COまた
はCO2の少なくとも一方により、金属元素とC(カーボ
ン)とO(酸素)とが結合する。このCOとの化合物は、
塩素,臭素,フッ素と金属元素との化合物に比べて沸点が
低いので、エッチング装置から外部に容易に排出され
る。
According to the method of manufacturing a semiconductor device described above, when a silicon thin film is etched by plasma etching using a bromine-based gas, anisotropic etching is performed by a Br + ion assist mechanism, and a reaction product Si is formed.
By oxidation of Brx, SiOx-based products and the like are deposited on the side walls of the resist mask and the silicon thin film to form a sidewall protective film,
Excellent anisotropy is ensured. Further, in plasma etching using a bromine-based gas and a chlorine-based gas, excellent anisotropy is obtained and the etching rate is improved. At this time, in the metal contained in the silicon thin film, the metal element, C (carbon), and O (oxygen) are bonded by at least one of CO and CO 2 . This compound with CO is
Since the boiling point is lower than that of a compound of chlorine, bromine, fluorine and a metal element, it is easily discharged from the etching apparatus to the outside.

【0024】したがって、多量の金属を含んだシリコン
薄膜をエッチングするときに、金属元素のエッチング残
りが発生することなく高い異方性の加工を行うことがで
き、多量の金属を含むシリコン薄膜を良好な形状に加工
できる。
Therefore, when a silicon thin film containing a large amount of metal is etched, highly anisotropic processing can be performed without generating etching residue of a metal element. It can be processed into various shapes.

【0025】また、一実施形態の半導体装置の製造方法
は、上記プラズマエッチングの後、フッ酸を含んだ水溶
液のエッチャントを用いたウェットエッチングにより残
渣を除去するステップとを有することを特徴としてい
る。
Further, the method of manufacturing a semiconductor device according to one embodiment is characterized in that after the plasma etching, a residue is removed by wet etching using an etchant of an aqueous solution containing hydrofluoric acid.

【0026】上記実施形態半導体装置の製造方法によれ
ば、プラズマエッチングを終了した後に、フッ酸を含ん
だ水溶液のエッチャントを用いてウェットエッチングを
行うことにより、残渣である側壁保護膜を容易に除去で
きる。
According to the method of manufacturing the semiconductor device according to the above-described embodiment, after the plasma etching is completed, wet etching is performed using an etchant of an aqueous solution containing hydrofluoric acid, thereby easily removing the sidewall protective film as a residue. it can.

【0027】また、一実施形態の半導体装置の製造方法
は、上記シリコン薄膜に含まれる金属は、鉄(Fe)、ニ
ッケル(Ni)、コバルト(Co)、ルテニウム(Ru)、ロジ
ウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリ
ジウム(Ir)、白金(Pt)、銅(Cu)および金(Au)のうち
の少なくとも一種類であることを特徴としている。
In one embodiment of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device, the metal contained in the silicon thin film includes iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), It is characterized by being at least one of palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt), copper (Cu) and gold (Au).

【0028】上記実施形態の半導体装置の製造方法によ
れば、シリコン薄膜の結晶化を助長する金属元素(Fe,
Ni,Co,Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,CuおよびAu)を利
用して形成された高い結晶性を有するシリコン薄膜は、
多量の金属を含んでいるが、そのようなシリコン薄膜の
エッチングに対しても、良好な異方性の加工を行うこと
ができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the above embodiment, the metal element (Fe,
Ni, Co, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Cu and Au) have a high crystallinity.
Although it contains a large amount of metal, good anisotropic processing can be performed even for such etching of a silicon thin film.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、この発明の半導体装置の製
造方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

【0030】(第1実施形態)図1(a)〜(e)および図2
(a)〜(d)はこの発明の第1実施形態の半導体装置の製造
方法を示す工程断面図であり、この第1実施形態では、
高い結晶性を有するシリコン薄膜の形成において結晶化
を助長する金属元素を利用する半導体装置の製造方法に
ついて説明する。
(First Embodiment) FIGS. 1A to 1E and FIG.
3A to 3D are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
A method for manufacturing a semiconductor device using a metal element that promotes crystallization in forming a silicon thin film having high crystallinity will be described.

【0031】まず、非晶質シリコン膜は、プラズマCV
D法や減圧熱CVD法、その他適宜の手法により適宜の
固体の面上に形成するが、半導体装置として構成する場
合には、基板1上に非晶質シリコン膜2を形成する(図
1(a))。
First, an amorphous silicon film is formed by plasma CV.
It is formed on an appropriate solid surface by a method D, a low pressure thermal CVD method, or another appropriate method. When the semiconductor device is configured, an amorphous silicon film 2 is formed on a substrate 1 (FIG. a)).

【0032】なお、基板としては特に限定はなく、ガラ
ス基板や石英基板の他にセラミックス基板その他の基板
を使用する。
The substrate is not particularly limited, and a ceramic substrate or another substrate is used in addition to a glass substrate or a quartz substrate.

【0033】次に、形成された非晶質シリコン膜2の表
面にシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケ
ルNiを導入する(図1(b))。
Next, nickel Ni is introduced into the surface of the formed amorphous silicon film 2 as a metal element for promoting crystallization of silicon (FIG. 1B).

【0034】この第1実施形態では、導入する元素にニ
ッケルNiを用いたが、このシリコンの結晶化を助長す
る金属元素として他に、鉄Fe、コバルトCo、ルテニウ
ムRu、ロジウムRh、パラジウムPd、オスミウムOs、
イリジウムIr、白金Pt、銅Cuおよび金Auから選ばれ
た一種類または複数種類の金属元素を用いてもよい。こ
れらの金属元素が含まれるシリコン薄膜についても、こ
の発明の半導体装置の製造方法によりエッチング可能で
ある。
In the first embodiment, nickel Ni is used as an element to be introduced. However, iron Fe, cobalt Co, ruthenium Ru, rhodium Rh, palladium Pd, Osmium Os,
One or more metal elements selected from iridium Ir, platinum Pt, copper Cu, and gold Au may be used. The silicon thin film containing these metal elements can also be etched by the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【0035】この後、窒素等の不活性ガス雰囲気中で加
熱温度520〜580℃で数時間アニール工程を経るこ
とで、シリコンが結晶化される。
Thereafter, the silicon is crystallized by performing an annealing step at a heating temperature of 520 to 580 ° C. for several hours in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen.

【0036】次に、シリコン薄膜6上にNSG(ノンド
ープ・シリケート・ガラス)膜4を常圧CVD法により
200nm程度成膜し、触媒元素の濃度を低減させたい
領域(被ゲッタリング領域)をレジストで覆い、そのレジ
スト(図示せず)をマスクとし、NSG膜4をバッファフ
ッ酸等によりエッチングした後、レジストを除去する。
Next, an NSG (non-doped silicate glass) film 4 is formed on the silicon thin film 6 by a normal pressure CVD method to a thickness of about 200 nm, and a region where the concentration of the catalytic element is desired to be reduced (a gettering region) is formed by a resist. Then, using the resist (not shown) as a mask, the NSG film 4 is etched with buffered hydrofluoric acid or the like, and then the resist is removed.

【0037】これにより、被ゲッタリング領域はNSG
膜4に覆われていることになる。次に、このパターニン
グされたNSG膜4をマスクとし、P元素のドーピング
工程を行う(図1(c))。
As a result, the gettering region is NSG
This means that the film 4 is covered. Next, using the patterned NSG film 4 as a mask, a P element doping step is performed (FIG. 1C).

【0038】この工程によりP元素を高濃度に含んだ領
域(ゲッタリング領域)および被ゲッタリング領域が形成
される(図1(d))。
By this process, a region containing P element at a high concentration (gettering region) and a region to be gettered are formed (FIG. 1D).

【0039】そして、ゲッタリングのための加熱処理を
行い、被ゲッタリング領域中に存在する触媒元素である
ニッケル(Ni)を、ゲッタリング領域へと移動させる。
このゲッタリング領域は、当初触媒として導入されたニ
ッケル(Ni)に比べて濃度が高くなる。このときのニッ
ケル(Ni)の濃度は、約3×1018atoms/cm3
度である(図1(e))。
Then, a heat treatment for gettering is performed, and nickel (Ni), which is a catalytic element present in the gettering region, is moved to the gettering region.
This gettering region has a higher concentration than nickel (Ni) initially introduced as a catalyst. At this time, the concentration of nickel (Ni) is about 3 × 10 18 atoms / cm 3 (FIG. 1E).

【0040】このゲッタリング領域を除去するためにN
SG膜をマスクとし、エッチング行う。この第1実施形
態では、工程上NSGマスクを使用しているが、特にフ
ォトレジストでマスクをしても加工上かまわない。
In order to remove this gettering region, N
Etching is performed using the SG film as a mask. In the first embodiment, an NSG mask is used in the process, but a mask with a photoresist in particular may be used for processing.

【0041】上記ゲッタリング領域が、この実施形態で
いうところの多量に金属を含むシリコン薄膜(シリコン
領域6B)である。
The gettering region is a silicon thin film (silicon region 6B) containing a large amount of metal as referred to in this embodiment.

【0042】上記手順で形成された多量の金属を含むシ
リコン領域6Bのエッチング方法を以下に説明する(図
2(a))。
A method of etching the silicon region 6B containing a large amount of metal formed by the above procedure will be described below (FIG. 2A).

【0043】例えば、有磁場RIE(リアクティブイオ
ンエッチング)装置を用い、1ステップ目に、 エッチングガス : HBr:Cl2=50:50sccm ガス圧 : 100mTorr RFパワー : 300W 磁場 : 40gauss(=40×10-4T) の条件でエッチングを行う。このとき、シリコン薄膜1
0,NSG膜4の側壁に側壁保護膜8が形成され、良好
な形状のシリコン薄膜が加工される。しかし、この時点
では、ニッケルおよびニッケルの生成物が基板1上に存
在し、これらをマスクとして、シリコン薄膜がエッチン
グされない部分すなわち残渣9が存在する(図2(b))。
For example, using a magnetic field RIE (reactive ion etching) apparatus, in the first step, etching gas: HBr: Cl 2 = 50: 50 sccm gas pressure: 100 mTorr RF power: 300 W magnetic field: 40 gauss (= 40 × 10 Etching is performed under the condition of -4 T). At this time, the silicon thin film 1
The sidewall protective film 8 is formed on the sidewall of the 0, NSG film 4, and a silicon thin film having a good shape is processed. However, at this point, nickel and nickel products are present on the substrate 1, and using these as a mask, a portion where the silicon thin film is not etched, that is, a residue 9 is present (FIG. 2B).

【0044】続けて2ステップ目に、 エッチングガス : CF4:O2=100:25sccm ガス圧 : 100mTorr RFパワー : 250W 磁場 : 40gauss(=40×10-4T) の条件でエッチングを行うことにより、Ni(CO)4が生
成され、エッチング装置外部へ排気される。また、この
とき、側壁保護膜8の効果により、シリコン薄膜10の
形状は保たれる(図2(c))。
Subsequently, in the second step, etching is performed under the following conditions: etching gas: CF 4 : O 2 = 100: 25 sccm gas pressure: 100 mTorr RF power: 250 W magnetic field: 40 gauss (= 40 × 10 −4 T). , Ni (CO) 4 are generated and exhausted to the outside of the etching apparatus. At this time, the shape of the silicon thin film 10 is maintained due to the effect of the sidewall protective film 8 (FIG. 2C).

【0045】このときのエッチング条件において、CF
4に対するO2のガス流量比は、25%〜50%が望まし
いが、NSG膜がエッチングされるときに酸素または酸
素化合物が発生し、これがエッチャントとして寄与する
ため、これ以下の割合でもエッチング可能である。
Under the etching conditions at this time, CF
The gas flow ratio of O 2 to 4 is desirably 25% to 50%. However, when the NSG film is etched, oxygen or an oxygen compound is generated and contributes as an etchant. is there.

【0046】そして、エッチング終了後、酸素プラズマ
を用いてレジストの除去および側壁保護膜8の酸化を行
った後、希フッ酸溶液処理を行い、シリコン薄膜10の
側壁の堆積物(側壁保護膜8)を除去することにより、良
好な形状のシリコン薄膜10が得られる(図2(d))。
After the etching is completed, the resist is removed using oxygen plasma and the sidewall protective film 8 is oxidized, and then a dilute hydrofluoric acid solution treatment is performed to deposit the silicon thin film 10 on the sidewall (the sidewall protective film 8). 2), a silicon thin film 10 having a good shape can be obtained (FIG. 2 (d)).

【0047】この第1実施形態の半導体装置の製造方法
によって加工された基板のICP(Inductively Coupled
Plasma:誘導結合高周波プラズマ)−MS(Mass Specto
ram:質量スペクトル)分析を行った結果、基板から検出
されるニッケルの濃度が約4×1013atoms/cm
3まで低減していることを確認した。つまり、多量にニ
ッケルが含まれたシリコン薄膜を、基板上にニッケルを
残すことなくエッチングできたことがわかる。
The ICP (Inductively Coupled) of the substrate processed by the method for manufacturing a semiconductor device of the first embodiment is used.
Plasma: Inductively coupled high frequency plasma-MS (Mass Specto)
ram: mass spectrum) analysis revealed that the concentration of nickel detected from the substrate was about 4 × 10 13 atoms / cm
It was confirmed that it was reduced to 3 . In other words, it can be seen that the silicon thin film containing a large amount of nickel could be etched without leaving nickel on the substrate.

【0048】上記第1実施形態では、CF4とO2との混
合ガスを用いたが、CHF3,CH22,C26,またはC
48等の他のフロロカーボン系ガスとO2との混合ガス
を用いてもよいし、CF4,CHF3,CH22,C26,ま
たはC48のうちの2種類以上のガスとO2との混合ガ
スを用いてもよい。
In the first embodiment, a mixed gas of CF 4 and O 2 was used, but CHF 3 , CH 2 F 2 , C 2 F 6 , or C 2
A mixed gas of another fluorocarbon-based gas such as 4 F 8 and O 2 may be used, or two kinds of CF 4 , CHF 3 , CH 2 F 2 , C 2 F 6 , or C 4 F 8 A mixed gas of the above gases and O 2 may be used.

【0049】(第2実施形態)図3(a)〜(d)はこの発明の
第2実施形態の半導体装置の製造方法を説明する工程断
面図であり、この第2実施形態では、第1実施形態の図
1(a)〜(e)に示す工程により同様に作製された基板に対
して、添加ガスにCOを用いた場合の多量に金属を含む
シリコン薄膜のエッチング方法について説明する。
(Second Embodiment) FIGS. 3A to 3D are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. A method of etching a silicon thin film containing a large amount of metal when CO is used as an additive gas for a substrate similarly manufactured by the steps shown in FIGS. 1A to 1E of the embodiment will be described.

【0050】まず、基板31上に、ゲッタリングされた
シリコン領域36Aと多量に金属を含むシリコン領域3
6Bとを有するシリコン薄膜36を設け、上記シリコン
領域36A上にBSG膜34を設けている(図3(a))。
First, the gettered silicon region 36A and the silicon region 3 containing a large amount of metal are formed on the substrate 31.
6B, and a BSG film 34 is provided on the silicon region 36A (FIG. 3A).

【0051】次に、ゲッタリングされたシリコン領域3
6Aは、NSG膜34によりマスクされており、エッチ
ングされる領域(多量の金属を含むシリコン領域36B)
のニッケル濃度が約3×1018atoms/cm3程度
である(図3(b))。
Next, the gettered silicon region 3
6A is a region which is masked by the NSG film 34 and is to be etched (a silicon region 36B containing a large amount of metal).
Is about 3 × 10 18 atoms / cm 3 (FIG. 3B).

【0052】このシリコン領域36Bを有磁場RIE
(リアクティブイオンエッチング)装置を用いて、 エッチングガス : HBr:Cl2:CO=50:50:10sccm ガス圧 : 100mTorr RFパワー : 300W 磁場 : 40gauss(=40×10-4T) の条件で選択的にエッチングを行う。
This silicon region 36B is subjected to a magnetic field RIE.
Using a (reactive ion etching) apparatus, etching gas: HBr: Cl 2 : CO = 50: 50: 10 sccm Gas pressure: 100 mTorr RF power: 300 W Magnetic field: 40 gauss (= 40 × 10 −4 T) Etching is performed.

【0053】このとき、HBrの効果で生成されたSiB
rxが、シリコン薄膜20(シリコン領域36A)およびB
SG膜34の側壁に堆積して、側壁保護膜38が形成さ
れている。
At this time, the SiB generated by the effect of HBr
rx is the silicon thin film 20 (silicon region 36A) and B
A sidewall protection film 38 is formed on the sidewall of the SG film 34.

【0054】また、エッチング領域にニッケルが析出し
てきた場合、ニッケルとCOとの結合によりテトラカル
ボニルニッケルNi(CO)4が生成され、エッチング装置
外へ排気される。このようにして、金属元素の残渣のな
い良好な形状に加工されたシリコン薄膜20が得られる
(図3(c))。
When nickel deposits in the etching region, tetracarbonylnickel Ni (CO) 4 is generated by the combination of nickel and CO, and is exhausted out of the etching apparatus. In this manner, the silicon thin film 20 processed into a good shape with no residue of the metal element is obtained.
(FIG. 3 (c)).

【0055】エッチング終了後、酸素プラズマを用いて
レジストの除去および側壁保護膜38の酸化を行った
後、希フッ酸溶液処理を行い、シリコン薄膜20および
NSG膜34の側壁の堆積物(側壁保護膜38)を除去す
ることで、良好な形状のシリコン薄膜が得られる(図3
(d))。
After the etching is completed, the resist is removed using oxygen plasma and the sidewall protection film 38 is oxidized, and then a dilute hydrofluoric acid solution process is performed to deposit the silicon thin film 20 and the NSG film 34 on the sidewalls (sidewall protection). By removing the film 38), a silicon thin film having a good shape can be obtained (FIG. 3).
(d)).

【0056】この第2実施形態の半導体装置の製造方法
によって加工された基板のICP−MS分析を行った結
果、基板から検出されるニッケルの濃度が約4×1013
atoms/cm3に低減していることを確認した。つ
まり、多量にニッケルが含まれたシリコン薄膜を、基板
上にニッケルを残すことなくエッチングできたことがわ
かる。
As a result of performing ICP-MS analysis on the substrate processed by the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment, the concentration of nickel detected from the substrate was about 4 × 10 13.
It was confirmed that the concentration was reduced to atoms / cm 3 . In other words, it can be seen that the silicon thin film containing a large amount of nickel could be etched without leaving nickel on the substrate.

【0057】上記第2実施形態では、HBrとCl2とC
Oとの混合ガスを用いてエッチングを行ったが、臭素系
ガスと塩素系ガスの少なくとも臭素系ガスと、CO2
の混合ガスを用いてエッチングを行ってもよいし、臭素
系ガスと塩素系ガスの少なくとも臭素系ガスと、COと
CO2との混合ガスを用いてエッチングを行ってもよ
い。
In the second embodiment, HBr, Cl 2 and C
Although the etching was performed using the mixed gas with O, the etching may be performed using a mixed gas of at least a bromine-based gas and a chlorine-based gas and CO 2 , or a mixture of a bromine-based gas and a chlorine-based gas. The etching may be performed using at least a bromine-based gas of the system gas and a mixed gas of CO and CO 2 .

【0058】また、臭素系ガスと塩素系ガスのうちの少
なくとも臭素系ガスとフロロカーボン系ガスおよび酸素
ガスの混合ガスを用いたプラズマエッチングによりシリ
コン薄膜をエッチングしてもよい。この場合、優れた異
方性が得られると共に、シリコン薄膜に含まれていた金
属は、CF4等のフロロカーボン系ガスとO2のガスによ
り、金属元素とC(カーボン)とO(酸素)とが結合して化
合物が形成され、この化合物は、塩素,臭素,フッ素と金
属元素との化合物に比べて沸点が低いので、エッチング
装置から外部に容易に排出され、金属元素のエッチング
残りが発生することなく、多量の金属を含むシリコン薄
膜を良好な形状に加工できる。また、1つの工程でエッ
チングと同時に残渣を除去でき、工程を簡略化できる。
Further, the silicon thin film may be etched by plasma etching using a mixed gas of at least a bromine-based gas, a fluorocarbon-based gas, and an oxygen gas among the bromine-based gas and the chlorine-based gas. In this case, excellent anisotropy is obtained and the metal contained in the silicon thin film is converted into a metal element, C (carbon) and O (oxygen) by a fluorocarbon-based gas such as CF 4 and a gas of O 2. Combine with each other to form a compound.This compound has a lower boiling point than that of a compound of chlorine, bromine, fluorine and a metal element, so that the compound is easily discharged from the etching apparatus to the outside, and an etching residue of the metal element is generated. Thus, a silicon thin film containing a large amount of metal can be processed into a good shape. In addition, the residue can be removed simultaneously with the etching in one step, and the step can be simplified.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の半
導体装置の製造方法によれば、金属を含んだシリコン薄
膜をプラズマエッチングによりエッチングする半導体装
置の製造方法において、臭素系ガスと塩素系ガスのうち
の少なくとも臭素系ガスを用いたプラズマエッチングに
より上記シリコン薄膜をエッチングした後、フロロカー
ボン系ガスと酸素ガスとの混合ガスを用いたプラズマエ
ッチングにより金属の残渣を除去することによって、多
量の金属を含むシリコン薄膜を金属のエッチング残り
(残渣)を発生させることなく、良好な形状に加工するこ
とが可能である。
As is apparent from the above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a bromine-based gas and a chlorine-based gas are used in a method of manufacturing a semiconductor device in which a silicon thin film containing a metal is etched by plasma etching. After etching the silicon thin film by plasma etching using at least a bromine-based gas, a large amount of metal is removed by removing metal residues by plasma etching using a mixed gas of a fluorocarbon-based gas and an oxygen gas. Includes silicon thin film including metal etching residue
It is possible to process into a good shape without generating (residue).

【0060】また、この発明の半導体装置の製造方法に
よれば、金属を含んだシリコン薄膜をプラズマエッチン
グによりエッチングする半導体装置の製造方法におい
て、臭素系ガスと塩素系ガスのうちの少なくとも臭素系
ガスとフロロカーボン系ガスおよび酸素ガスの混合ガス
を用いたプラズマエッチングによりシリコン薄膜をエッ
チングすることによって、多量の金属を含んだシリコン
薄膜をエッチングするときに、金属元素のエッチング残
りが発生することなく高い異方性の加工を行うことがで
き、多量の金属を含むシリコン薄膜を良好な形状に加工
できる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device in which a silicon thin film containing a metal is etched by plasma etching, at least a bromine-based gas of a bromine-based gas and a chlorine-based gas is used. When a silicon thin film containing a large amount of metal is etched by etching the silicon thin film by plasma etching using a mixed gas of a fluorocarbon-based gas and an oxygen gas, the metal element has a high difference without etching residue. Anisotropic processing can be performed, and a silicon thin film containing a large amount of metal can be processed into a good shape.

【0061】また、上記フロロカーボン系ガスとして一
般的なCF4,CHF3,CH22,C26,またはC48
うちの少なくとも1種類以上のガスを用いることによっ
て、残渣を効果的に除去することができる。
Further, by using at least one gas of general CF 4 , CHF 3 , CH 2 F 2 , C 2 F 6 , or C 4 F 8 as the fluorocarbon-based gas, residue can be reduced. It can be effectively removed.

【0062】また、この発明の半導体装置の製造方法に
よれば、金属を含んだシリコン薄膜をプラズマエッチン
グによりエッチングする半導体装置の製造方法におい
て、臭素系ガスと塩素系ガスのうちの少なくとも臭素系
ガスと、一酸化炭素または二酸化炭素の少なくとも一方
との混合ガスを用いたプラズマエッチングにより上記シ
リコン薄膜をエッチングすることによって、多量の金属
を含んだシリコン薄膜をエッチングするときに、金属元
素のエッチング残りが発生することなく高い異方性の加
工を行うことができ、多量の金属を含むシリコン薄膜を
良好な形状に加工することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device in which a silicon thin film containing a metal is etched by plasma etching, at least a bromine-based gas of a bromine-based gas and a chlorine-based gas is used. By etching the silicon thin film by plasma etching using a mixed gas of at least one of carbon monoxide and carbon dioxide, when etching a silicon thin film containing a large amount of metal, the etching residue of the metal element is reduced. High anisotropy processing can be performed without generation, and a silicon thin film containing a large amount of metal can be processed into a good shape.

【0063】また、上記プラズマエッチングを終了した
後に、フッ酸を含んだ水溶液のエッチャントを用いたウ
ェットエッチングにより残渣を除去することによって、
残渣である側壁保護膜を容易に除去することができる。
After the plasma etching is completed, residues are removed by wet etching using an etchant of an aqueous solution containing hydrofluoric acid.
Residual sidewall protective films can be easily removed.

【0064】また、上記シリコン薄膜の結晶化を助長す
る金属元素(Fe,Ni,Co,Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,Cu
およびAu)を多量に含んだシリコン薄膜のエッチングに
対しても、良好な異方性の加工を行うことができる。
Further, metal elements (Fe, Ni, Co, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Cu) which promote crystallization of the silicon thin film.
Good anisotropic processing can be performed even when etching a silicon thin film containing a large amount of Au and Au.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1(a)〜(e)はこの発明の第1実施形態の半
導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
FIGS. 1A to 1E are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図2(a)〜(d)は図1(e)に続く上記半導体装
置の製造方法を示す工程断面図である。
FIGS. 2A to 2D are process cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the semiconductor device following FIG. 1E.

【図3】 図3(a)〜(d)はこの発明の第2実施形態の半
導体装置の製造方法を示す工程断面図である。
FIGS. 3A to 3D are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 図4(a)〜(c)は従来の半導体装置の製造方法
を示す工程断面図である。
4 (a) to 4 (c) are process cross-sectional views illustrating a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,31…基板、 2,32…非晶質シリコン膜、 3…Ni(金属元素)、 4,34…NSG膜、 6,36…シリコン薄膜、 6A,36A…ゲッタリングされたシリコン領域、 6B,36B…多量に金属を含むシリコン領域、 8,38…側壁保護膜、 9…残渣、 10,20…シリコン薄膜。 1, 31: substrate, 2, 32: amorphous silicon film, 3: Ni (metal element), 4, 34: NSG film, 6, 36: silicon thin film, 6A, 36A: gettered silicon region, 6B , 36B: silicon region containing a large amount of metal; 8, 38: side wall protective film; 9: residue; 10, 20: silicon thin film.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属を含んだシリコン薄膜をプラズマエ
ッチングによりエッチングする半導体装置の製造方法に
おいて、 臭素系ガスと塩素系ガスのうちの少なくとも上記臭素系
ガスを用いたプラズマエッチングにより上記シリコン薄
膜をエッチングするステップと、 上記シリコン薄膜をエッチングした後、フロロカーボン
系ガスと酸素ガスとの混合ガスを用いたプラズマエッチ
ングにより金属の残渣を除去するステップとを有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device for etching a silicon thin film containing a metal by plasma etching, wherein the silicon thin film is etched by plasma etching using at least the bromine gas of a bromine gas and a chlorine gas. And etching the silicon thin film, and then removing a metal residue by plasma etching using a mixed gas of a fluorocarbon-based gas and an oxygen gas.
【請求項2】 金属を含んだシリコン薄膜をプラズマエ
ッチングによりエッチングする半導体装置の製造方法に
おいて、 臭素系ガスと塩素系ガスのうちの少なくとも上記臭素系
ガスとフロロカーボン系ガスおよび酸素ガスの混合ガス
を用いたプラズマエッチングにより上記シリコン薄膜を
エッチングするステップを有することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
2. A method for manufacturing a semiconductor device for etching a silicon thin film containing a metal by plasma etching, wherein at least one of a bromine-based gas and a chlorine-based gas is mixed with a mixed gas of a bromine-based gas, a fluorocarbon-based gas and an oxygen gas. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of etching the silicon thin film by using plasma etching.
【請求項3】 請求項1または2に記載の半導体装置の
製造方法において、 上記フロロカーボン系ガスは、CF4,CHF3,CH
22,C26,またはC48のうちのいずれか1種類のガ
ス、または、上記CF4,CHF3,CH22,C26,また
はC48のうちの少なくとも2種類以上の混合ガスであ
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the fluorocarbon-based gas is CF 4 , CHF 3 , CH
Any one of 2 F 2 , C 2 F 6 , or C 4 F 8 , or one of the above CF 4 , CHF 3 , CH 2 F 2 , C 2 F 6 , or C 4 F 8 A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a mixed gas of at least two kinds of the above.
【請求項4】 金属を含んだシリコン薄膜をプラズマエ
ッチングによりエッチングする半導体装置の製造方法に
おいて、 臭素系ガスと塩素系ガスのうちの少なくとも臭素系ガス
と、一酸化炭素または二酸化炭素の少なくとも一方との
混合ガスを用いたプラズマエッチングにより上記シリコ
ン薄膜をエッチングするステップを有することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
4. A method of manufacturing a semiconductor device for etching a metal-containing silicon thin film by plasma etching, comprising: at least one of a bromine-based gas and a chlorine-based gas; and at least one of carbon monoxide and carbon dioxide. A step of etching the silicon thin film by plasma etching using a mixed gas of the above.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の
半導体装置の製造方法において、 上記プラズマエッチングの後、フッ酸を含んだ水溶液の
エッチャントを用いたウェットエッチングにより残渣を
除去するステップとを有することを特徴とする半導体装
置の製造方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein after the plasma etching, residues are removed by wet etching using an etchant of an aqueous solution containing hydrofluoric acid. And a method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか1つに記載の
半導体装置の製造方法において、 上記シリコン薄膜に含まれる金属は、鉄(Fe)、ニッケ
ル(Ni)、コバルト(Co)、ルテニウム(Ru)、ロジウム
(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウ
ム(Ir)、白金(Pt)、銅(Cu)および金(Au)のうちの少
なくとも一種類であることを特徴とする半導体装置の製
造方法。
6. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the metal contained in the silicon thin film is iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), ruthenium. (Ru), rhodium
(Rh), palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt), copper (Cu), and gold (Au). Method.
JP2000170463A 2000-06-07 2000-06-07 Method of manufacturing semiconductor device Pending JP2001351899A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000170463A JP2001351899A (en) 2000-06-07 2000-06-07 Method of manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000170463A JP2001351899A (en) 2000-06-07 2000-06-07 Method of manufacturing semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001351899A true JP2001351899A (en) 2001-12-21

Family

ID=18673179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000170463A Pending JP2001351899A (en) 2000-06-07 2000-06-07 Method of manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001351899A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100717112B1 (en) * 2006-06-30 2007-05-10 상원개발산업주식회사 Multi function road boundary stone
KR100892542B1 (en) 2006-11-01 2009-04-09 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate processing method and substrate processing system
US8206605B2 (en) 2006-11-01 2012-06-26 Tokyo Electron Limited Substrate processing method and substrate processing system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100717112B1 (en) * 2006-06-30 2007-05-10 상원개발산업주식회사 Multi function road boundary stone
KR100892542B1 (en) 2006-11-01 2009-04-09 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate processing method and substrate processing system
US8206605B2 (en) 2006-11-01 2012-06-26 Tokyo Electron Limited Substrate processing method and substrate processing system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100995725B1 (en) Semiconductor device manufacturing method
KR101691717B1 (en) Etching method to form spacers having multiple film layers
KR100892797B1 (en) Etch methods to form anisotropic features for high aspect ratio applications
US20060128159A1 (en) Method of removing etch residues
JP3326644B2 (en) Processing method of silicon-based material layer
KR101305904B1 (en) Method of manufacturing a semiconductor device with minute pattern
JPH03261139A (en) Improvement method for forming local mutual connection using selective anisotropy
US10867795B2 (en) Method of etching hardmasks containing high hardness materials
JP2903884B2 (en) Semiconductor device manufacturing method
JP4562482B2 (en) Ferroelectric capacitor structure and manufacturing method thereof
JP3318801B2 (en) Dry etching method
US6225202B1 (en) Selective etching of unreacted nickel after salicidation
JP2005302897A (en) Method for removing hard etching mask and manufacturing method for semiconductor device
JP2001351899A (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP2002217414A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JP2007214182A (en) Manufacturing method of semiconductor device, and etchant
JPH03241829A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2005136097A (en) Method of manufacturing semiconductor device
JPH0794469A (en) Dry etching method
JP2003298049A (en) Manufacturing method for semiconductor device
JP2005129946A (en) Post plasma clean process for a hardmask
JPH06151390A (en) Post-treatment method of dry etching
JP3081200B2 (en) Electronic device manufacturing method
JPH0786229A (en) Method of etching silicon oxide
JPH08339987A (en) Wiring forming method