JP2003229411A - Manufacturing method of thin film transistor - Google Patents

Manufacturing method of thin film transistor

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JP2003229411A
JP2003229411A JP2002025816A JP2002025816A JP2003229411A JP 2003229411 A JP2003229411 A JP 2003229411A JP 2002025816 A JP2002025816 A JP 2002025816A JP 2002025816 A JP2002025816 A JP 2002025816A JP 2003229411 A JP2003229411 A JP 2003229411A
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JP
Japan
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etching
plasma discharge
silicon oxide
oxide film
gas
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JP2002025816A
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Japanese (ja)
Inventor
Arichika Ishida
田 有 親 石
Yuki Matsuura
浦 由 紀 松
Akihiro Takami
見 明 宏 高
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize the etching speed of a silicon oxide film and eliminate the reduction of an yield due to the remaining etching of the silicon oxide film upon forming a contact hole in the silicon oxide film on a silicon layer, in the manufacturing method of a thin film transistor. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the thin film transistor comprises a process of forming the silicon oxide film on an active layer consisting of silicon, and a dry etching process of etching the silicon oxide film employing etching gas consisting of a first gas containing fluorine as well as carbon and second gas containing hydrogen while applying plasma discharge to form the contact hole for exposing part of the active layer in the silicon oxide film. The condition of etching is specified upon starting the plasma discharge in the dry etching process so that the producing amount of fluorocarbon is reduced compared with the stabilizing time of plasma discharge. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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】本発明は、薄膜トランジスタ
の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示装置などでは、非晶質シ
リコンを活性層に用いたトランジスタに代わり、高移動
度の多結晶シリコンを活性層に用いた薄膜トランジスタ
が用いられている。この薄膜トランジスタを図10に示
す。ガラス基板11上には、多結晶シリコンからなる活
性層13が形成されている。活性層13は、ソース・ド
レイン領域13b、13d、チャネル領域13c、を含
む。この活性層13上には、シリコン酸化膜からなるゲ
ート絶縁膜14が形成されている。このゲート絶縁膜1
4上の一部には、ゲート電極15が形成され、このゲー
ト電極15上にはシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜1
6が形成されている。シリコン酸化膜16、14の一部
には、エッチングによりコンタクトホールが形成され、
このコンタクトホールを介して、電極17が形成されて
いる。上記活性層13は、通常、基板11上に非晶質シ
リコンを成膜した後、ビームアニールにより多結晶化し
て形成される。このため、ビームアニールが容易なよう
に、活性層13は50nm前後の薄膜にされる。
2. Description of the Related Art In recent years, in liquid crystal display devices and the like, a thin film transistor using high-mobility polycrystalline silicon as an active layer has been used instead of a transistor using amorphous silicon as an active layer. This thin film transistor is shown in FIG. An active layer 13 made of polycrystalline silicon is formed on the glass substrate 11. The active layer 13 includes source / drain regions 13b and 13d and a channel region 13c. A gate insulating film 14 made of a silicon oxide film is formed on the active layer 13. This gate insulating film 1
4, a gate electrode 15 is formed on a part of the gate electrode 15, and the interlayer insulating film 1 made of a silicon oxide film is formed on the gate electrode 15.
6 is formed. Contact holes are formed in the silicon oxide films 16 and 14 by etching,
The electrode 17 is formed through this contact hole. The active layer 13 is usually formed by forming amorphous silicon on the substrate 11 and then polycrystallizing it by beam annealing. Therefore, the active layer 13 is formed into a thin film having a thickness of about 50 nm so that the beam annealing is easy.

【0003】上記トランジスタのコンタクトホールの形
成では、多結晶シリコンからなる活性層(多結晶シリコ
ン層)13が薄膜であるため、絶縁膜(シリコン酸化
膜)16、14に対するエッチング速度が速く、活性層
13に対するエッチング速度が遅い、選択的なエッチン
グを行う必要がある。この選択的なエッチングには、ド
ライエッチングが用いられる。そして、そのエッチング
ガスには、炭素およびフッ素を含むガス(CHF、C
、CHF、等)と、Hと、の混合ガスが用
いられる。これらのガスを用いると、プラズマで生成し
たフッ素イオンによるエッチングと、炭素主体の重合膜
によるデポジションと、の競争反応によって反応が進行
する。ここで、シリコン酸化膜16、14をエッチング
している間は、膜からの酸素供給によって、炭素主体の
重合膜の大部分は酸素と結合して二酸化炭素などの気体
となる。このため、デポジションが進行しにくく、エッ
チングレートが速くなる。これに対し、多結晶シリコン
層13のシリコンをエッチングしようとする間は、膜中
からの酸素供給がないために、炭素主体の重合膜はその
まま堆積される。このため、デポジションが優勢とな
り、エッチング速度が遅くなる。このようにして、活性
層13に対するエッチング速度が遅く、シリコン酸化膜
16、14に対するエッチング速度が速い、選択的なエ
ッチングが行われる。
In the formation of the contact hole of the above transistor, since the active layer (polycrystalline silicon layer) 13 made of polycrystalline silicon is a thin film, the etching rate for the insulating films (silicon oxide films) 16 and 14 is high and the active layer is It is necessary to perform selective etching, which has a low etching rate for 13. Dry etching is used for this selective etching. The etching gas is a gas containing carbon and fluorine (CHF 3 , C
4 F 8 , C 2 HF 5 , etc.) and H 2 mixed gas is used. When these gases are used, the reaction proceeds due to a competitive reaction between etching by the fluorine ions generated by plasma and deposition by the carbon-based polymer film. Here, during the etching of the silicon oxide films 16 and 14, most of the carbon-based polymerized film is combined with oxygen and becomes a gas such as carbon dioxide due to the supply of oxygen from the film. For this reason, the deposition is unlikely to proceed and the etching rate is increased. On the other hand, while the silicon of the polycrystalline silicon layer 13 is being etched, since the oxygen is not supplied from the film, the carbon-based polymer film is deposited as it is. Therefore, the deposition becomes dominant and the etching rate becomes slow. In this way, selective etching is performed in which the etching rate for the active layer 13 is slow and the etching rate for the silicon oxide films 16 and 14 is fast.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
選択エッチングを用いる方法では、コンタクト抵抗のば
らつきが大きくなり、コンタクト抵抗が増加して、薄膜
トランジスタの歩留まりが低下するという問題があっ
た。そして、本発明者の実験によれば、特に大型基板を
用いた場合に、この歩留まりの低下が大きくなった。す
なわち、本発明者の実験によれば、例えば400mm×
500mm程度の大型基板を用いると、電極17と活性
層13とのコンタクト抵抗が増加しやすくなった。
However, the above-mentioned method using selective etching has a problem that the contact resistance varies greatly, the contact resistance increases, and the yield of thin film transistors decreases. Then, according to the experiment by the present inventor, the decrease in the yield was large, especially when a large substrate was used. That is, according to an experiment by the present inventor, for example, 400 mm ×
When a large substrate of about 500 mm was used, the contact resistance between the electrode 17 and the active layer 13 was likely to increase.

【0005】このような薄膜トランジスタのコンタクト
抵抗の増加の原因を究明するうちに、本発明者は、ドラ
イエッチングによりシリコン酸化膜16、14にコンタ
クトホールを形成する際に、エッチング速度が不安定に
なったり、エッチング速度の面内分布が大きくなったり
する場合があることを知得した。そして、エッチング速
度が遅い部分でシリコン酸化膜16、14のエッチング
残りが発生し、これによりコンタクト抵抗が増加するこ
とが分かった。
While investigating the cause of such an increase in the contact resistance of the thin film transistor, the present inventor found that the etching rate became unstable when the contact holes were formed in the silicon oxide films 16 and 14 by dry etching. It is also known that the in-plane distribution of the etching rate may become large. Further, it was found that the etching residue of the silicon oxide films 16 and 14 was generated in the portion where the etching rate was low, which increased the contact resistance.

【0006】そこで、本発明者は、上記のようにエッチ
ング速度が不安定になる理由を解明すべく、さまざまな
実験を繰り返した。その結果、ドライエッチングの初期
にプラズマ放電が安定するまでの時間が長くなると、上
記のエッチング残りが発生しやすくなることを独自に知
得した。
Therefore, the present inventor repeated various experiments in order to elucidate the reason why the etching rate becomes unstable as described above. As a result, the inventors have independently found that if the time until the plasma discharge stabilizes in the initial stage of dry etching becomes long, the above etching residue is likely to occur.

【0007】しかし、プラズマ放電が開始してから安定
するまでの時間を、放電ごとに完全に一定にし、またそ
の面内分布を完全になくすことは実際上著しく困難であ
る。即ち、放電開始や放電安定に要する時間に寄与する
原因は多種存在し、それらの全てを人為的にコントロー
ルできない。例えば、ドライエッチング工程では、供給
されるRF電力とプラズマとのインピータンスを調整す
るマッチング回路が設けられるが、このマッチング回路
に用いられる機械式の可変コンデンサや可変インダクタ
には機械的な遊びがあるので、上記のインピータンスを
完全にマッチングさせることはできない。例えば、この
様な理由により、プラズマ放電開始から安定するまでの
時間を一定にすることはできない。
However, it is actually extremely difficult to make the time from the start of plasma discharge to the stabilization stable for each discharge and to completely eliminate the in-plane distribution. That is, there are various causes that contribute to the time required for starting the discharge and stabilizing the discharge, and all of them cannot be artificially controlled. For example, in the dry etching process, a matching circuit that adjusts the impedance of the supplied RF power and plasma is provided, but the mechanical variable capacitor or variable inductor used in this matching circuit has mechanical play. Therefore, the above impetence cannot be perfectly matched. For this reason, for example, the time from the start of plasma discharge to the stabilization cannot be constant.

【0008】本発明は、かかる課題の認識に基づいてな
されたもので、その目的は、制御の著しく困難なプラズ
マ放電の開始から安定までの時間に拘らず、絶縁膜1
6、14のエッチング速度を安定させ、絶縁膜残りによ
る歩留まりの低下をなくすことにある
The present invention has been made on the basis of the recognition of the above-mentioned problems, and its purpose is to prevent the insulating film 1 from irrespective of the time from the start of plasma discharge to the stabilization, which is extremely difficult to control.
It is intended to stabilize the etching rates of Nos. 6 and 14 and to eliminate the decrease in yield due to the remaining insulating film.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のトランジスタの
製造方法は、シリコンからなる活性層上にシリコン酸化
膜を形成する工程と、フッ素と炭素を含む第1のガス
と、水素を含む第2のガスと、をエッチングガスとし
て、プラズマ放電を用いて、前記シリコン酸化膜をエッ
チングして、前記シリコン酸化膜に前記活性層の一部を
露呈させるコンタクトホールを形成するドライエッチン
グ工程と、を備え、プラズマ放電開始時における前記第
1のガスの流量を前記第2のガスの流量で割った比を、
プラズマ放電安定時における前記第1のガスの流量を前
記第2のガスの流量で割った比よりも大きくすることを
特徴とする。
A method of manufacturing a transistor according to the present invention comprises a step of forming a silicon oxide film on an active layer made of silicon, a first gas containing fluorine and carbon, and a second gas containing hydrogen. And a dry etching step of forming a contact hole that exposes a part of the active layer in the silicon oxide film by using plasma discharge with the gas of FIG. , The ratio of the flow rate of the first gas at the start of plasma discharge divided by the flow rate of the second gas,
It is characterized in that the flow rate of the first gas when the plasma discharge is stable is made larger than the ratio obtained by dividing the flow rate of the second gas.

【0010】また、本発明のトランジスタの製造方法
は、シリコンからなる活性層上にシリコン酸化膜を形成
する工程と、フッ素と炭素を含む第1のガスと、水素を
含む第2のガスと、をエッチングガスとして、プラズマ
放電を用いて、前記シリコン酸化膜をエッチングして、
前記シリコン酸化膜に前記活性層の一部を露呈させるコ
ンタクトホールを形成するドライエッチング工程と、を
備え、前記ドライエッチング工程におけるプラズマ放電
開始時の前記エッチングガスの合計流量を、プラズマ放
電安定時における前記エッチングガスの合計流量よりも
少なくすることを特徴とする。
Further, the method of manufacturing a transistor of the present invention comprises a step of forming a silicon oxide film on an active layer made of silicon, a first gas containing fluorine and carbon, a second gas containing hydrogen, As an etching gas, plasma discharge is used to etch the silicon oxide film,
A dry etching step of forming a contact hole exposing a part of the active layer in the silicon oxide film, the total flow rate of the etching gas at the time of plasma discharge start in the dry etching step, The total flow rate of the etching gas is less than the total flow rate.

【0011】なお、第1のガスと第2のガスの他に、希
釈ガスとして例えばアルゴン等の不活性ガスを使用する
場合もあるが、この場合、希釈ガスは前記エッチングガ
スに含めない。
In addition to the first gas and the second gas, an inert gas such as argon may be used as the diluent gas. In this case, the diluent gas is not included in the etching gas.

【0012】また、本発明のトランジスタの製造方法
は、シリコンからなる活性層上にシリコン酸化膜を形成
する工程と、フッ素と炭素を含む第1のガスと、水素を
含む第2のガスと、をエッチングガスとして、プラズマ
放電を用いて、前記シリコン酸化膜をエッチングして、
前記シリコン酸化膜に前記活性層の一部を露呈させるコ
ンタクトホールを形成するドライエッチング工程と、を
備え、前記ドライエッチング工程におけるプラズマ放電
開始時の圧力を、プラズマ放電安定時における圧力より
も低くすることを特徴とする。
Further, the method for manufacturing a transistor of the present invention comprises a step of forming a silicon oxide film on an active layer made of silicon, a first gas containing fluorine and carbon, and a second gas containing hydrogen. As an etching gas, plasma discharge is used to etch the silicon oxide film,
A dry etching step of forming a contact hole in the silicon oxide film to expose a part of the active layer, and the pressure at the start of plasma discharge in the dry etching step is made lower than the pressure at the time of stable plasma discharge. It is characterized by

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照にしつつ本発
明の実施の形態について説明する。本実施形態は、液晶
表示装置等の平面表示装置のスイッチング素子などに用
いられる薄膜トランジスタの製造方法に関する。本実施
形態のトランジスタの製造方法の特徴の1つは、シリコ
ン酸化膜にドライエッチングによりコンタクトホールを
形成する工程において、プラズマ放電開始時のエッチン
グ条件を、プラズマ放電安定時よりもフロロカーボンの
生成量が少なくなるエッチング条件とした点である。本
実施形態では、これにより、コンタクト抵抗の増加を防
ぎ、歩留まりを高くすることができる。以下、では、具
体的に、3つの実施例について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present embodiment relates to a method of manufacturing a thin film transistor used for a switching element of a flat panel display device such as a liquid crystal display device. One of the features of the transistor manufacturing method of the present embodiment is that, in the step of forming a contact hole in a silicon oxide film by dry etching, the etching condition at the start of plasma discharge is set so that the amount of fluorocarbon produced is greater than that at the stable plasma discharge. The point is that the etching conditions are reduced. In this embodiment, this makes it possible to prevent an increase in contact resistance and increase the yield. Hereinafter, three examples will be specifically described.

【0014】(第1の実施の形態)図1(a)〜(d)、図2
(a)〜(d)は、本発明の第1の実施の形態の薄膜トランジ
スタの製造方法を示す図である。本実施形態の薄膜トラ
ンジスタの製造方法の特徴の1つは、後述の図2(c)の
ように、シリコン酸化膜(絶縁膜)4、6のドライエッ
チング工程に着目したことであるが、このドライエッチ
ング工程について詳細に説明する前に、まず、トランジ
スタの製造方法の全体について、図1、図2を参照にし
て、簡単に説明する。この製造方法では、400mm×
500mmの大型基板上に多数の薄膜トランジスタを製
造しているが、図1、図2は、このうちの1つの薄膜ト
ランジスタを拡大した断面図である。
(First Embodiment) FIGS. 1 (a) to 1 (d) and FIG.
(a)-(d) is a figure which shows the manufacturing method of the thin-film transistor of the 1st Embodiment of this invention. One of the features of the method of manufacturing the thin film transistor of the present embodiment is that the dry etching process of the silicon oxide films (insulating films) 4 and 6 is focused as shown in FIG. Before describing the etching process in detail, first, the entire method of manufacturing a transistor will be briefly described with reference to FIGS. 1 and 2. In this manufacturing method, 400 mm ×
Many thin film transistors are manufactured on a large substrate of 500 mm, and FIGS. 1 and 2 are enlarged cross-sectional views of one of the thin film transistors.

【0015】(1)まず、図1(a)に示すように、絶縁
基板1上に非晶質半導体薄膜2を堆積する。この非晶質
半導体薄膜2の膜厚は50nmの薄膜とする。
(1) First, as shown in FIG. 1A, an amorphous semiconductor thin film 2 is deposited on an insulating substrate 1. The amorphous semiconductor thin film 2 has a thickness of 50 nm.

【0016】(2)次に、図1(b)に示すように、非晶
質半導体薄膜2をエキシマレーザー光等のエネルギービ
ームを照射して溶融結晶化し、多結晶薄膜3aを得る。
(2) Next, as shown in FIG. 1 (b), the amorphous semiconductor thin film 2 is melted and crystallized by irradiating it with an energy beam such as excimer laser light to obtain a polycrystalline thin film 3a.

【0017】(3)次に、図1(c)に示すように、多結
晶薄膜3aをパターニングして、活性層(多結晶シリコ
ン層)3を得る。
(3) Next, as shown in FIG. 1C, the polycrystalline thin film 3a is patterned to obtain an active layer (polycrystalline silicon layer) 3.

【0018】(4)次に、図1(d)に示すように、ゲー
ト絶縁膜(シリコン酸化膜)4を堆積する。
(4) Next, as shown in FIG. 1D, a gate insulating film (silicon oxide film) 4 is deposited.

【0019】(5)次に、ゲート絶縁膜4上に金属層を
形成し、図2(a)に示すように、これをパターニングし
て、ゲート電極5を形成する。その後、このゲート電極
5をマスクにして活性層3にp型もしくはn型の不純物
を高濃度に注入し、中央のチャネル領域3cとその両側
のソース・ドレイン領域3b、3dを形成する。
(5) Next, a metal layer is formed on the gate insulating film 4 and, as shown in FIG. 2A, this is patterned to form the gate electrode 5. Then, using the gate electrode 5 as a mask, p-type or n-type impurities are implanted into the active layer 3 at a high concentration to form a central channel region 3c and source / drain regions 3b and 3d on both sides thereof.

【0020】(6)次に、アニールを行って不純物を活
性化した後、図2(b)に示すように、層間絶縁膜(シリ
コン酸化膜)6を形成する。そして、層間絶縁膜6上
に、所定の形状の開口Hを有するレジストRを形成す
る。
(6) Next, after annealing is performed to activate the impurities, an interlayer insulating film (silicon oxide film) 6 is formed as shown in FIG. 2 (b). Then, a resist R having an opening H having a predetermined shape is formed on the interlayer insulating film 6.

【0021】(7)次に、図2(c)に示すように、フッ
素と炭素を含む第1のガスと、水素を含む第2のガス
と、をエッチングガスとして、プラズマ放電を用いて、
開口Hからシリコン酸化膜4、6をドライエッチングす
る。本実施形態では第1のガスとして炭素とフッ素を含
むCHFを、第2のガスとしてHを、用いた。こ
のエッチングガスを用いて、シリコン酸化膜4、6と、
活性層3と、のエッチングの選択比が高くなる条件で、
ドライエッチングを行う。そして、このドライエッチン
グにより、シリコン酸化膜4、6に活性層3の一部を露
呈させるコンタクトホールCHを形成する。
(7) Next, as shown in FIG. 2 (c), a first gas containing fluorine and carbon and a second gas containing hydrogen are used as etching gases by using plasma discharge,
The silicon oxide films 4 and 6 are dry-etched through the openings H. In this embodiment, C 2 HF 5 containing carbon and fluorine was used as the first gas, and H 2 was used as the second gas. Using this etching gas, the silicon oxide films 4 and 6,
Under the condition that the etching selection ratio of the active layer 3 is high,
Perform dry etching. Then, by this dry etching, a contact hole CH exposing a part of the active layer 3 is formed in the silicon oxide films 4 and 6.

【0022】(8)次に、レジストRを除去し、図2
(d)に示すように、コンタクトホールCHを介して活性
層3に接するようにソース・ドレイン電極7を形成し、
トランジスタが完成する。
(8) Next, the resist R is removed, and FIG.
As shown in (d), the source / drain electrodes 7 are formed so as to be in contact with the active layer 3 through the contact holes CH,
The transistor is completed.

【0023】以上説明した薄膜トランジスタの製造方法
では、図2(c)に示すように、シリコン酸化膜4、6へ
のコンタクトホールCHの形成に、ドライエッチングを
用いている。本実施形態は、このドライエッチング方法
に着目している。そこで、以下、このドライエッチング
によるコンタクトホールCHの製造方法について詳細に
説明する。
In the method of manufacturing a thin film transistor described above, dry etching is used to form the contact holes CH in the silicon oxide films 4 and 6 as shown in FIG. 2 (c). The present embodiment focuses on this dry etching method. Therefore, a method of manufacturing the contact hole CH by this dry etching will be described in detail below.

【0024】図3は、本実施形態のトランジスタのコン
タクトホールCH形成に用いるドライエッチング装置の
概略を示す図である。また、図4は、本実施形態のトラ
ンジスタのコンタクトホールCH形成時のシーケンスを
示す図である。本実施形態のトランジスタのコンタクト
ホールの製造方法を、図3、図4を参照にしつつ、以下
に説明する。
FIG. 3 is a schematic view of a dry etching apparatus used for forming the contact hole CH of the transistor of this embodiment. Further, FIG. 4 is a diagram showing a sequence at the time of forming the contact hole CH of the transistor of this embodiment. A method of manufacturing the contact hole of the transistor of this embodiment will be described below with reference to FIGS.

【0025】(1)まず、図3の誘導結合型RIE装置
の反応容器11の基板ステージ12上に、基板1をセッ
トし、真空に排気する。
(1) First, the substrate 1 is set on the substrate stage 12 of the reaction container 11 of the inductively coupled RIE apparatus shown in FIG. 3 and evacuated to vacuum.

【0026】(2)次に、第1のエッチングガスとして
のCHFと、第2のエッチングガスとしてのH
と、をガスノズル13からチャンバー内に導入する
(t)。ここで、Hの流量はプラズマ放電安定時
(t)よりも少ない70sccmとする(図4(c)、
〜t)。また、CHFの流量はプラズマ放電
安定時(t)よりも多い100sccmとする(図4
(d)、t〜t)。
(2) Next, C 2 HF 5 as the first etching gas and H 2 as the second etching gas
2 and 2 are introduced into the chamber from the gas nozzle 13 (t 1 ). Here, the flow rate of H 2 is 70 sccm, which is lower than that at the time of stable plasma discharge (t 4 ) (FIG. 4C).
t 1 to t 2 ). The flow rate of C 2 HF 5 is 100 sccm, which is higher than that at the time of stable plasma discharge (t 4 ) (FIG. 4).
(d), t 1 ~t 2 ).

【0027】(3)次に、ガスを流した状態で、排気口
14に設けられたプレッシャーコントロールバルブ14
Aを調整して、反応容器の圧力を12mTorrになる
ように調整する(図4(a) t〜t)。
(3) Next, the pressure control valve 14 provided at the exhaust port 14 with the gas flowing.
By adjusting A, the pressure in the reaction vessel is adjusted to 12 mTorr (FIG. 4 (a) t 1 to t 2 ).

【0028】(4)次に、コイル電源15からコイル1
6にRF電力を印加して、誘電体窓17を介して、反応
容器内にプラズマを生成する(図4(b)、t)。同時
に、バイアス電源18からも、RF電力を印加する。R
F電力のパワーは、コイル側、バイアス側、ともに0.
9W/cmとする。この状態で、3秒間保持し、この
間に、印加したRFパワーの95%以上がプラズマで消
費されるように、マッチング回路19を調整する。な
お、前述のように、マッチング回路19の調整後からプ
ラズマの放電が安定するまでの時間は一定しない。
(4) Next, from the coil power supply 15 to the coil 1
RF power is applied to 6 to generate plasma in the reaction container through the dielectric window 17 (FIG. 4 (b), t 2 ). At the same time, RF power is also applied from the bias power supply 18. R
The power of the F power is 0.
9 W / cm 3 . This state is maintained for 3 seconds, and during this period, the matching circuit 19 is adjusted so that 95% or more of the applied RF power is consumed by the plasma. As described above, the time from the adjustment of the matching circuit 19 to the stabilization of the plasma discharge is not constant.

【0029】(5)次に、放電が安定した後に、合計ガ
ス流量を170sccmに保ちつつ、CHFの流量
を80sccmまで減少させ、Hの流量を90scc
mまで増加させる(t)。この状態では、H/(C
HF+H)=0.53である。このように、H
/(CHF+H)=0.53とすると、図5に示
すように、活性層(多結晶シリコン層)3のエッチング
速度(図5(b))に対して、シリコン酸化膜4、6の
エッチング速度(図5(a))の比が大きくなり、エッ
チングの選択比が高くなる。
(5) Next, after the discharge is stabilized, the flow rate of C 2 HF 5 is reduced to 80 sccm and the flow rate of H 2 is 90 sccc while keeping the total gas flow rate at 170 sccm.
increase to m (t 3 ). In this state, H 2 / (C
2 HF 5 + H 2 ) = 0.53. Thus, H 2
Assuming that / (C 2 HF 5 + H 2 ) = 0.53, as shown in FIG. 5, the etching rate of the active layer (polycrystalline silicon layer) 3 (FIG. 5B) is different from that of the silicon oxide film 4. , 6 the etching rate (FIG. 5 (a)) increases, and the etching selection ratio increases.

【0030】(6)次に、選択比が高い状態で、で所定
のコンタクトホールCHが形成されるまで放電を続ける
(t)。
(6) Next, in the state where the selection ratio is high, the discharge is continued until the predetermined contact hole CH is formed (t 4 ).

【0031】(7)次に、RF電力、エッチングガスを
止め、エッチングを完了させる(t)。
(7) Next, the RF power and the etching gas are stopped, and the etching is completed (t 5 ).

【0032】以上説明した本実施形態のトランジスタの
コンタクトホールCHの製造方法では、上記のように、
プラズマ放電安定時(t)におけるCHF/H
比は、エッチングの選択比が高くなる条件としている。
さらに、本実施形態では、図4(c)、図4(d)から分か
るように、プラズマ放電開始時(t)におけるCHF
/Hの比を、プラズマ放電安定時(t)におけるC
HF/Hの比よりも大きくしている。つまり、プ
ラズマ放電開始時(t)における、CHF(炭素と
水素を含む第1のガス)の流量をH(水素を含む第2
のガス)の流量で割った比を、プラズマ放電安定時(t
)におけるその比よりも大きくしている。このように
すると、シリコン酸化膜4、6のエッチング残りの発生
を防ぐことができる。この理由は、プラズマ放電開始時
(t)からプラズマ放電安定までの時間が長くなった場
合でも、プラズマ放電初期過程におけるフロロカーボン
の生成量を減らすことができるからであると解析され
る。以下、このことを、本発明者の他の製造方法のシー
ケンスを示す図6と比較しつつ、図7を参照にして、説
明する。
In the method of manufacturing the contact hole CH of the transistor of the present embodiment described above, as described above,
The ratio of C 2 HF 5 / H 2 at the time of stable plasma discharge (t 4 ) is set as the condition that the etching selectivity becomes high.
Further, in the present embodiment, as can be seen from FIG. 4C and FIG. 4D, C 2 HF at the start of plasma discharge (t 2 ).
The ratio of 5 / H 2 is defined as C when the plasma discharge is stable (t 4 ).
It is made larger than the ratio of 2 HF 5 / H 2 . That is, the flow rate of C 2 HF 5 (first gas containing carbon and hydrogen) at the start of plasma discharge (t 2 ) is set to H 2 ( second gas containing hydrogen).
The ratio of the gas divided by the flow rate of the
It is larger than the ratio in 4 ). By doing so, it is possible to prevent generation of etching residue of the silicon oxide films 4 and 6. The reason for this is when the plasma discharge starts
It is analyzed that even if the time from (t 2 ) to the stabilization of the plasma discharge becomes long, the amount of fluorocarbon generated in the initial stage of the plasma discharge can be reduced. Hereinafter, this will be described with reference to FIG. 7 in comparison with FIG. 6 showing a sequence of another manufacturing method of the present inventor.

【0033】図6は、本発明者の他の製造方法のシーケ
ンスを示す図である。図6の製造方法では、プラズマ放
電安定時(t’)におけるHの流量(図6(c))およ
びC HFの流量(図6(d))をエッチングの選択比
が高くなるようにそれぞれ90sccmおよび80sc
cmとし、プラズマ放電開始時(t’)も同じ流量とし
ている。
FIG. 6 is a sequence chart of another manufacturing method of the present inventor.
FIG. In the manufacturing method of FIG.
When electricity is stable (tFourH in ’)TwoFlow rate (Fig. 6 (c)) and
And C TwoHF5Flow rate (Figure 6 (d))
90sccm and 80sc for higher
cm, at the start of plasma discharge (tTwo’) Has the same flow rate
ing.

【0034】図4のシーケンス、および図6のシーケン
スでは、前述のように、プラズマ放電開始時(t、t
’)からプラズマ放電安定までの時間を、放電ごとに
完全に一定にし、またその面内分布を完全になくすこと
は実際上著しく困難である。これは、放電開始や放電安
定に要する時間に寄与する原因が多種存在し、それらの
全てを人為的にコントロールできないからである。この
ため、エッチングの初期過程(t、t’)において、
RFパワーが低い時間は、放電毎に、長くなったり短く
なったりする。ところが、シリコン酸化膜4、6では、
選択比が高い条件のままでRFパワーを低くすると、堆
積反応が起こりやすくなり、シリコン酸化膜4、6上に
フロロカーボンが堆積してしまう。これは、例えば、図
7のデータから理解できる。すなわち、図7は、図4、
図6のシーケンスのプラズマ放電安定時(t、t’)
の条件で、コイルRFパワーを変化させた場合の、エッ
チングレートの変化を示す図である。図7に示すよう
に、コイルRFパワーが低くなると、シリコン酸化膜
4、6のエッチングレート(図7(a))は、多結晶シ
リコン層3のエッチングレート(図7(b))と異な
り、急激に低下する。これは、シリコン酸化膜4、6で
は、RFパワーが低くなると、フロロカーボンのデポジ
ションの量が増えるからであると解析される。この図7
から分かるように、シリコン酸化膜4、6では、選択比
が高い条件のままでRFパワーを低くすると、フロロカ
ーボンの堆積反応が起こりやすくなる。このため、エッ
チングの初期過程(t’)でも選択比が高い条件であ
る図6のシーケンスでは、エッチングの初期過程
(t’)でRFパワーが低い時間が長くなると、シリコ
ン酸化膜6上にフロロカーボンのが堆積してしまう。そ
して、このフロロカーボンにより、放電安定時(t’)
にシリコン酸化膜6、4のエッチングが進まなくなり、
エッチング残りが発生してしまう。これに対し、図4の
シーケンスでは、プラズマ放電開始時(t)におけるC
HF/Hの比を、プラズマ放電安定時(t)にお
けるCHF/Hの比よりも大きくしている。この
ようにCHF/Hの比が大きい条件では、プラズ
マ放電のコイルRFパワーが低くなっても、フロロカー
ボンが堆積しにくい。つまり、図4のシーケンスでは、
プラズマ放電安定時(t)よりも、プラズマ放電開始時
(t)の方が、フロロカーボンのデポジションが少ない
条件となる。このため、図4のシーケンスでは、プラズ
マ放電初期過程(t)にRFパワーが低い時間が長くな
っても、シリコン酸化膜6上のフロロカーボンの堆積量
を抑えることができる。
In the sequence of FIG. 4 and the sequence of FIG. 6, as described above, at the start of plasma discharge (t 2 , t
It is actually extremely difficult to make the time from 2 ') to the plasma discharge stable completely constant for each discharge and to completely eliminate the in-plane distribution. This is because there are various causes that contribute to the time required for starting discharge and stabilizing the discharge, and all of them cannot be artificially controlled. Therefore, in the initial etching process (t 2 , t 2 ′),
The time when the RF power is low increases or decreases with each discharge. However, with the silicon oxide films 4 and 6,
If the RF power is lowered under the condition that the selection ratio is high, the deposition reaction is likely to occur and the fluorocarbon is deposited on the silicon oxide films 4 and 6. This can be understood from the data of FIG. 7, for example. That is, FIG. 7 corresponds to FIG.
When the plasma discharge is stable in the sequence of FIG. 6 (t 4 , t 4 ′)
FIG. 6 is a diagram showing a change in etching rate when the coil RF power is changed under the condition of FIG. As shown in FIG. 7, when the coil RF power is lowered, the etching rate of the silicon oxide films 4 and 6 (FIG. 7A) is different from the etching rate of the polycrystalline silicon layer 3 (FIG. 7B). Falls sharply. This is because in the silicon oxide films 4 and 6, the amount of fluorocarbon deposition increases as the RF power decreases. This Figure 7
As can be seen from the above, in the silicon oxide films 4 and 6, if the RF power is lowered under the condition that the selection ratio is high, the fluorocarbon deposition reaction is likely to occur. Therefore, in the sequence of FIG. 6, which is a condition that the selection ratio is high even in the initial etching process (t 2 ′), the initial etching process
When the RF power is low for a long time at (t 2 ′), fluorocarbon is deposited on the silicon oxide film 6. And, due to this fluorocarbon, when the discharge is stable (t 4 ')
The etching of the silicon oxide films 6 and 4 does not proceed,
Etching residue occurs. On the other hand, in the sequence of FIG. 4, C at the start of plasma discharge (t 2 ).
The 2 HF 5 / H 2 ratio is made larger than the ratio of C 2 HF 5 / H 2 at the time of plasma discharge stability (t 4). As described above, under the condition that the ratio of C 2 HF 5 / H 2 is large, even if the coil RF power of the plasma discharge becomes low, the fluorocarbon does not easily deposit. That is, in the sequence of FIG.
When plasma discharge starts rather than when plasma discharge is stable (t 4 ).
(t 2 ) is a condition in which the deposition of fluorocarbon is small. Therefore, in the sequence shown in FIG. 4, the amount of fluorocarbon deposited on the silicon oxide film 6 can be suppressed even if the RF power is low for a long time in the initial stage of plasma discharge (t 2 ).

【0035】以上のように、本実施形態の図4のシーケ
ンスでは、プラズマ放電開始時(t ’)からプラズマ放
電安定までの時間が不安定で、コイルRFパワーが低い
時間が長くなっても、フロロカーボンの堆積量を抑える
ことができる。この結果、本実施形態では、制御の著し
く困難なプラズマ放電の開始から安定までの時間に拘ら
ず、シリコン酸化膜のエッチング速度を安定させ、シリ
コン酸化膜のエッチング残りによる歩留まりの低下をな
くすことができる。
As described above, the sequence shown in FIG.
At the start of plasma discharge (t Two’)
The coil RF power is low because the time until electrical stabilization is unstable
Reduces the amount of fluorocarbon deposited even when the time becomes long
be able to. As a result, in this embodiment, the control
The time from the start of a difficult and difficult plasma discharge to its stabilization
First, stabilize the etching rate of the silicon oxide film,
The yield will not decrease due to the etching residue of the conoxide film.
Can be smoldered.

【0036】以上説明した図4のシーケンスの製造方法
では、エッチング残りの発生はほぼ0%となった。これ
に対し、図6のシーケンスの製造方法では、エッチング
残りが処理基板の約23%で発生した。
In the manufacturing method of the sequence of FIG. 4 explained above, the occurrence of etching residue was almost 0%. On the other hand, in the manufacturing method of the sequence of FIG. 6, etching residue was generated in about 23% of the processed substrate.

【0037】(第2の実施の形態)第2の実施の形態の
薄膜トランジスタの製造方法は、図8から分かるよう
に、コンタクトホールCH形成時(図2(c))のシー
ケンスを第1の実施の形態(図4)と代えている。他の
製造方法は、第1の実施の形態と同様であり、詳細な説
明は省略する。
(Second Embodiment) In the method of manufacturing a thin film transistor according to the second embodiment, as can be seen from FIG. 8, the first sequence is the sequence when the contact hole CH is formed (FIG. 2C). (FIG. 4). Other manufacturing methods are the same as those in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

【0038】図8は、本発明の第2の実施の形態の薄膜
トランジスタのコンタクトホールCH形成時のシーケン
スを示す図である。プラズマ放電開始時(t)における
の流量、CHFの流量、はそれぞれ、67.5
sccm(図8(c))、60sccm(図8(d))、
である。プラズマ放電安定後は、CHF/Hの比
を保ちつつ、Hの流量を90sccmまで、CHF
の流量を80sccmまで、それぞれ増加させる(t
)。
FIG. 8 is a diagram showing a sequence at the time of forming the contact hole CH of the thin film transistor according to the second embodiment of the present invention. The flow rate of H 2 at the start of plasma discharge (t 2 ) and the flow rate of C 2 HF 5 are 67.5, respectively.
sccm (FIG. 8 (c)), 60 sccm (FIG. 8 (d)),
Is. After the plasma discharge stability, while maintaining a ratio of C 2 HF 5 / H 2, the flow rate of H 2 to 90 sccm, C 2 HF
5 flow rate up to 80 sccm (t
3 ).

【0039】上記のように、第2の実施の形態では、プ
ラズマ放電開始時(t)のCHF とHとの合計流
量を、プラズマ放電安定時(t)のCHFとH
との合計流量よりも少なくしている。このようにする
と、第1の実施の形態と同様に、プラズマ放電安定時
(t)よりも、プラズマ放電開始時(t)の方が、フロ
ロカーボンのデポジションが少ない条件となる。この結
果、第2の実施の形態では、第1の実施の形態と同様
に、制御の著しく困難なプラズマ放電の開始から安定ま
での時間に拘らず、シリコン酸化膜のエッチング速度を
安定させ、シリコン酸化膜のエッチング残りによる歩留
まりの低下をなくすことができる。
As described above, in the second embodiment,
At the start of plasma discharge (tTwo) CTwoHF 5And HTwoTotal flow with
When the plasma discharge is stable (tFour) CTwoHF5And HTwo
And less than the total flow rate. Do this
When the plasma discharge is stable, as in the first embodiment.
(tFour), At the start of plasma discharge (tTwo) Is better
It is a condition that there is little deposition of carbon dioxide. This conclusion
As a result, the second embodiment is similar to the first embodiment.
Moreover, it is stable from the start of plasma discharge, which is extremely difficult to control.
The etching rate of the silicon oxide film, regardless of the
Stabilization and yield due to etching residue of silicon oxide film
It is possible to eliminate the deterioration of the ball.

【0040】(第3の実施の形態)第3の実施の形態の
薄膜トランジスタの製造方法は、図9から分かるよう
に、コンタクトホールCH形成時(図2(c))のシー
ケンスを第1の実施の形態(図4)と代えている。他の
製造方法は、第1の実施の形態と同様であり、詳細な説
明は省略する。
(Third Embodiment) In the method of manufacturing a thin film transistor according to the third embodiment, as can be seen from FIG. 9, the sequence of forming the contact hole CH (FIG. 2C) is first performed. (FIG. 4). Other manufacturing methods are the same as those in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

【0041】図9は、本発明の第3の実施の形態の薄膜
トランジスタのコンタクトホールCH形成時のシーケン
スを示す図である。プラズマ放電開始時(t)における
圧力は8mTorrである(図9(a))。プラズマ放
電安定後は、この圧力を12mTorrまで増加させる
(図9(a)、t)。
FIG. 9 is a diagram showing a sequence at the time of forming the contact hole CH of the thin film transistor according to the third embodiment of the present invention. The pressure at the start of plasma discharge (t 2 ) is 8 mTorr (FIG. 9A). After the plasma discharge is stabilized, this pressure is increased to 12 mTorr (FIG. 9A, t 3 ).

【0042】上記のように、第3の実施の形態では、プ
ラズマ放電開始時(t)の圧力を、プラズマ放電安定時
(t)の圧力よりも低くしている。このようにする
と、第1の実施の形態と同様に、プラズマ放電安定時
(t)よりも、プラズマ放電開始時(t)の方が、フロ
ロカーボンのデポジションが少ない条件となる。この結
果、第3の実施の形態では、第1の実施の形態と同様
に、制御の著しく困難なプラズマ放電の開始から安定ま
での時間に拘らず、シリコン酸化膜のエッチング速度を
安定させ、シリコン酸化膜のエッチング残りによる歩留
まりの低下をなくすことができる。
As described above, in the third embodiment, the pressure at the start of plasma discharge (t 2 ) is set lower than the pressure at the time of stable plasma discharge (t 4 ). In this way, when the plasma discharge is stable, as in the first embodiment.
The condition is that the deposition of fluorocarbon is smaller at the start of plasma discharge (t 2 ) than at (t 4 ). As a result, in the third embodiment, as in the first embodiment, the etching rate of the silicon oxide film is stabilized regardless of the time from the start of plasma discharge to the stabilization, which is extremely difficult to control, and the silicon oxide film is stabilized. It is possible to eliminate a decrease in yield due to etching residue of the oxide film.

【0043】以上説明した図9の製造方法では、プラズ
マ放電開始時(t)の圧力を8mTorr、プラズマ放
電安定時(t)の圧力を12mTorrとしたが、こ
れを他の値とすることも可能である。例えば、プラズマ
放電開始時(t)の圧力を6〜8mTorr、プラズマ
放電安定時(t)の圧力を12〜15mTorrとす
ると、本実施形態の効果を得やすくなる。
In the manufacturing method of FIG. 9 described above, the pressure at the start of plasma discharge (t 2 ) is set to 8 mTorr and the pressure at the time of plasma discharge stabilization (t 4 ) is set to 12 mTorr, but other values may be used. Is also possible. For example, if the pressure at the start of plasma discharge (t 2 ) is 6 to 8 mTorr and the pressure at the time of stable plasma discharge (t 4 ) is 12 to 15 mTorr, the effect of this embodiment can be easily obtained.

【0044】以上説明した本発明の実施の形態では、ド
ライエッチング工程におけるプラズマ放電開始時のエッ
チング条件を、プラズマ放電安定時よりもフロロカーボ
ンの生成量が少なくなるエッチング条件としている。こ
れは、通常の2段階エッチング、すなわち、選択比を無
視してエッチング速度を速くした第1のエッチングと、
エッチング速度を無視して選択比を高くした第2のエッ
チングと、の2段階のエッチングによるエッチングとは
異なる方法である。すなわち、本実施形態の製造方法
は、2段階目のエッチングを選択比が高いエッチングと
した点は上記2段階エッチングと同じであが、1段階目
のエッチングは、エッチング速度が速くなる条件ではな
く、フロロカーボンの堆積量が少なくなる条件としてい
る。
In the above-described embodiment of the present invention, the etching condition at the start of plasma discharge in the dry etching process is set so that the production amount of fluorocarbon is smaller than that at the time of stable plasma discharge. This is normal two-step etching, that is, the first etching in which the etching rate is increased by ignoring the selection ratio,
This is a method different from the second etching in which the etching rate is ignored and the selection ratio is increased, and the two-step etching. That is, the manufacturing method of the present embodiment is the same as the above-described two-step etching in that the second-step etching is an etching with a high selection ratio, but the first-step etching is not a condition that the etching rate is high. The conditions are such that the amount of fluorocarbon deposited is reduced.

【0045】また、以上説明した実施の形態では、ドラ
イエッチング工程において、プラズマ放電開始時のエッ
チング条件を、プラズマ放電安定時よりもフロロカーボ
ンの生成量が少なくなるエッチング条件とした。具体的
には、第1の実施の形態では、プラズマ放電開始時にお
けるCHF(第1のガス)の流量をH(第2のガ
ス)の流量で割った比を、プラズマ放電安定時における
比よりも大きくした。また、第2の実施の形態では、プ
ラズマ放電開始時におけるエッチングガスの合計流量を
プラズマ放電安定時におけるエッチングガスの合計流量
よりも少なくした。また、第3の実施の形態では、プラ
ズマ放電開始時における圧力をプラズマ放電安定時にお
ける圧力よりも低くした。このように、各実施の形態で
は、流量比、合計流量、圧力をそれぞれ別々に変化させ
たが、これらの流量比、合計流量、圧力、の少なくとも
2つを適宜組み合わせて変化させることも可能である。
Further, in the embodiment described above, in the dry etching process, the etching condition at the time of starting the plasma discharge is set so that the production amount of fluorocarbon is smaller than that at the time of stable plasma discharge. Specifically, in the first embodiment, the ratio of the flow rate of C 2 HF 5 (first gas) at the start of plasma discharge divided by the flow rate of H 2 (second gas) is the plasma discharge stabilization. Greater than the ratio at time. In addition, in the second embodiment, the total flow rate of etching gas at the start of plasma discharge is set to be lower than the total flow rate of etching gas at the time of stable plasma discharge. Further, in the third embodiment, the pressure at the start of plasma discharge is set lower than the pressure at the time of stable plasma discharge. As described above, in each embodiment, the flow rate ratio, the total flow rate, and the pressure are changed separately, but it is also possible to change at least two of the flow rate ratio, the total flow rate, and the pressure by appropriately combining them. is there.

【0046】また、以上説明した実施の形態の方法は、
多結晶シリコンからなる活性層3が100nm以下の薄
膜の場合に、特に効果的である。すなわち、活性層3が
薄膜の場合には、活性層3とシリコン酸化膜4、6との
選択比を特に高める必要がある。そして、選択比を高め
た条件を用いると、前述のように、シリコン酸化膜4、
6のエッチング速度が不安定になる。このため、本発明
はは、活性層3が100nm以下の薄膜の場合に、特に
効果的である。
The method of the above-described embodiment is
This is particularly effective when the active layer 3 made of polycrystalline silicon is a thin film having a thickness of 100 nm or less. That is, when the active layer 3 is a thin film, it is necessary to particularly increase the selection ratio between the active layer 3 and the silicon oxide films 4 and 6. Then, using the condition of increasing the selection ratio, as described above, the silicon oxide film 4,
The etching rate of 6 becomes unstable. Therefore, the present invention is particularly effective when the active layer 3 is a thin film having a thickness of 100 nm or less.

【0047】また、以上説明した実施の形態では、コン
タクトホールCHを形成するドライエッチング工程にお
いて、フッ素と炭素を含む第1のガスとして、CHF
を用いたが、この代わりに、CHFなどの他のHF
C類のガスを用いることもできる。また、C、C
、などのPFC類のガスを用いることもできる。
In the embodiment described above, C 2 HF is used as the first gas containing fluorine and carbon in the dry etching process for forming the contact hole CH.
5 was used, but instead of this, another HF such as CHF 3 was used.
It is also possible to use a C-type gas. In addition, C 4 F 8 and C
Gases of PFCs such as 3 F 6 can also be used.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明の薄膜トランジスタの製造方法に
よれば、プラズマ放電を用いてシリコン層上のシリコン
酸化膜にコンタクトホールを形成するドライエッチング
工程において、プラズマ放電開始時のエッチング条件
を、プラズマ放電安定時よりもフロロカーボンの生成量
が少なくなるエッチング条件としたので、エッチング残
りによる歩留まりの低下をなくすことができる。
According to the method of manufacturing a thin film transistor of the present invention, in the dry etching step of forming a contact hole in a silicon oxide film on a silicon layer by using plasma discharge, the etching conditions at the start of plasma discharge are Since the etching conditions are such that the amount of fluorocarbon produced is smaller than that in the stable state, it is possible to prevent a decrease in yield due to etching residue.

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

【図1】本発明第1の実施の形態の薄膜トランジスタの
製造方法の全体を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing an overall method of manufacturing a thin film transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明第1の実施の形態の薄膜トランジスタの
製造方法の全体を示す図で、図1に続く図。
FIG. 2 is a diagram showing the entire method of manufacturing the thin film transistor according to the first embodiment of the present invention, which is a diagram subsequent to FIG.

【図3】本発明の第1の実施の形態の薄膜トランジスタ
のコンタクトホール形成に用いるドライエッチング装置
の概略を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an outline of a dry etching apparatus used for forming a contact hole of the thin film transistor according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態の薄膜トランジスタ
の製造方法のコンタクトホール形成時のシーケンスを示
す図。
FIG. 4 is a diagram showing a sequence of forming a contact hole in the method of manufacturing the thin film transistor according to the first embodiment of the present invention.

【図5】コンタクトホールを形成するためのドライエッ
チング工程における、エッチングガスの流量比と、エッ
チング速度と、の関係を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a flow rate ratio of an etching gas and an etching rate in a dry etching process for forming a contact hole.

【図6】本発明者の他の薄膜トランジスタの製造方法の
コンタクトホール形成時のシーケンスを示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a sequence of forming a contact hole in another thin film transistor manufacturing method of the present inventor.

【図7】コンタクトホールを形成するためのドライエッ
チング工程における、コイルRFパワーと、エッチング
速度と、の関係を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a coil RF power and an etching rate in a dry etching process for forming a contact hole.

【図8】本発明の第2の実施の形態の薄膜トランジスタ
の製造方法のコンタクトホール形成時のシーケンスを示
す図。
FIG. 8 is a view showing a sequence at the time of forming a contact hole in the method of manufacturing the thin film transistor according to the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施の形態の薄膜トランジスタ
の製造方法のコンタクトホール形成時のシーケンスを示
す図。
FIG. 9 is a diagram showing a sequence at the time of forming a contact hole in the method of manufacturing the thin film transistor according to the third embodiment of the present invention.

【図10】多結晶シリコン薄膜トランジスタの概略断面
図。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a polycrystalline silicon thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 3 活性層(半導体薄膜) 4 ゲート絶縁膜(シリコン酸化膜) 6 層間絶縁膜(シリコン酸化膜) CH コンタクトホール 1 substrate 3 Active layer (semiconductor thin film) 4 Gate insulating film (silicon oxide film) 6 Interlayer insulation film (silicon oxide film) CH contact hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高 見 明 宏 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2 株式 会社東芝深谷工場内 Fターム(参考) 2H092 JA25 JA34 JA37 JA46 JB57 KA04 KA12 KB25 MA13 MA18 NA29 5F004 AA05 BA20 CA02 CA07 CA08 DA00 DA16 DA24 DA30 DB03 EA28 EB01 EB03 5F110 BB01 CC02 FF02 GG02 GG13 GG25 HJ23 HL14 PP03 QQ04 QQ11    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Akihiro Takami             2 shares, 1-9-1 Harara-cho, Fukaya City, Saitama Prefecture             Company Toshiba Fukaya Factory F-term (reference) 2H092 JA25 JA34 JA37 JA46 JB57                       KA04 KA12 KB25 MA13 MA18                       NA29                 5F004 AA05 BA20 CA02 CA07 CA08                       DA00 DA16 DA24 DA30 DB03                       EA28 EB01 EB03                 5F110 BB01 CC02 FF02 GG02 GG13                       GG25 HJ23 HL14 PP03 QQ04                       QQ11

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シリコンからなる活性層上にシリコン酸化
膜を形成する工程と、 フッ素と炭素を含む第1のガスと、水素を含む第2のガ
スと、をエッチングガスとして、プラズマ放電を用い
て、前記シリコン酸化膜をエッチングして、前記シリコ
ン酸化膜に前記活性層の一部を露呈させるコンタクトホ
ールを形成するドライエッチング工程と、を備え、 プラズマ放電開始時における前記第1のガスの流量を前
記第2のガスの流量で割った比を、プラズマ放電安定時
における前記第1のガスの流量を前記第2のガスの流量
で割った比よりも大きくすることを特徴とする薄膜トラ
ンジスタの製造方法。
1. A plasma discharge using a step of forming a silicon oxide film on an active layer made of silicon, a first gas containing fluorine and carbon, and a second gas containing hydrogen as etching gases. And a dry etching step of etching the silicon oxide film to form a contact hole exposing a part of the active layer in the silicon oxide film, the flow rate of the first gas at the start of plasma discharge. Is larger than the ratio obtained by dividing the flow rate of the first gas by the flow rate of the second gas when the plasma discharge is stable. Method.
【請求項2】シリコンからなる活性層上にシリコン酸化
膜を形成する工程と、 フッ素と炭素を含む第1のガスと、水素を含む第2のガ
スと、をエッチングガスとして、プラズマ放電を用い
て、前記シリコン酸化膜をエッチングして、前記シリコ
ン酸化膜に前記活性層の一部を露呈させるコンタクトホ
ールを形成するドライエッチング工程と、を備え、 前記ドライエッチング工程におけるプラズマ放電開始時
の前記エッチングガスの合計流量を、プラズマ放電安定
時における前記エッチングガスの合計流量よりも少なく
することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
2. A plasma discharge using a step of forming a silicon oxide film on an active layer made of silicon, a first gas containing fluorine and carbon, and a second gas containing hydrogen as etching gases. A dry etching step of etching the silicon oxide film to form a contact hole exposing a part of the active layer in the silicon oxide film, the etching at the time of starting plasma discharge in the dry etching step. A method of manufacturing a thin film transistor, characterized in that the total flow rate of the gas is made lower than the total flow rate of the etching gas when the plasma discharge is stable.
【請求項3】シリコンからなる活性層上にシリコン酸化
膜を形成する工程と、 フッ素と炭素を含む第1のガスと、水素を含む第2のガ
スと、をエッチングガスとして、プラズマ放電を用い
て、前記シリコン酸化膜をエッチングして、前記シリコ
ン酸化膜に前記活性層の一部を露呈させるコンタクトホ
ールを形成するドライエッチング工程と、を備え、 前記ドライエッチング工程におけるプラズマ放電開始時
の圧力を、プラズマ放電安定時における圧力よりも低く
することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
3. A process of forming a silicon oxide film on an active layer made of silicon, a first gas containing fluorine and carbon, and a second gas containing hydrogen are used as etching gases, and plasma discharge is used. And a dry etching step of etching the silicon oxide film to form a contact hole exposing a part of the active layer in the silicon oxide film, the pressure at the start of plasma discharge in the dry etching step. A method of manufacturing a thin film transistor, which is characterized in that the pressure is lower than the pressure when the plasma discharge is stable.
【請求項4】前記活性層が、膜厚100nm以下の薄膜
であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれ
かに記載の薄膜トランジスタの製造方法。
4. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein the active layer is a thin film having a film thickness of 100 nm or less.
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