JP2007067336A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Nobuyoshi Kosaka
宜吉 小坂
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a semiconductor device capable of surely preventing short-circuit defects without generating deposited foreign matters when removing a side wall formed when using fluorine-based gas for dry-etching a metal film containing titanium, and the semiconductor device. <P>SOLUTION: An etching mask 23 is formed on the metal film 17 containing the titanium and formed on a semiconductor substrate, and the metal film 17 is dry-etched through the etching mask 23. After the dry etching, the etching mask 23 is removed and a waterproof film 32 which obstructs the permeation of water molecules is formed on the surface of the metal film 17. Then, the projected part projected upwards from the upper surface of the metal film 17 of the side wall 31 composed of a reaction product and formed on the inner side face of an etching part 18 in the process of the dry etching is removed by plasma treatment using gas containing fluorine elements. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、チタンを含む金属膜をドライエッチングする工程を有す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 including a step of dry etching a metal film containing titanium.

近年、半導体集積回路装置(以下、半導体装置という。)の微細化に伴い、半導体装置を構成する半導体素子に、高濃度の不純物が半導体層の表面に浅く導入された高濃度薄層の不純物拡散領域が採用されている。高濃度薄層の不純物拡散領域は、半導体基板が加熱されて不純物に熱拡散が生じた場合、半導体素子の特性が大きく変化してしまう。このため、この種の半導体装置の製造工程において不純物拡散領域形成後に実施される熱処理は、低熱量(低温プロセスあるいは、短時間の高温プロセス)であることが求められている。   In recent years, with the miniaturization of semiconductor integrated circuit devices (hereinafter referred to as semiconductor devices), high-concentration thin-layer impurity diffusion in which high-concentration impurities are introduced shallowly into the surface of a semiconductor layer into semiconductor elements constituting the semiconductor device The area is adopted. In the impurity diffusion region of the high concentration thin layer, when the semiconductor substrate is heated and thermal diffusion occurs in the impurity, the characteristics of the semiconductor element greatly change. For this reason, the heat treatment performed after the formation of the impurity diffusion region in the manufacturing process of this type of semiconductor device is required to have a low calorific value (low temperature process or short time high temperature process).

また、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の容量素子が搭載された半導体装置では、上記低熱量の熱処理の要求に加えて、容量素子の占有面積を低減するために、高容量化が求められている。このため、近年の容量素子では、比較的低いプロセス温度で高容量の薄膜の形成が可能な酸化タンタル膜(以下、Ta25膜という。)が容量絶縁膜に採用され、比較的低いプロセス温度で成膜可能な窒化タンタル膜(以下、TiN膜という)が電極膜に採用されている。さらに、TiN膜は、金属原子(Ti)の拡散を生じ難い上、他の金属原子の拡散を防止するバリア層としても機能するため、当該構成により信頼性の高い小型の容量素子を実現することができるとされている(例えば、特許文献1参照。)。 In addition, in a semiconductor device equipped with a capacitive element such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory), in addition to the above-described requirement for the low heat amount heat treatment, a high capacity is required in order to reduce the area occupied by the capacitive element. Yes. For this reason, in recent capacitive elements, a tantalum oxide film (hereinafter referred to as Ta 2 O 5 film) capable of forming a high-capacity thin film at a relatively low process temperature is adopted as a capacitive insulating film, and a relatively low process. A tantalum nitride film (hereinafter referred to as a TiN film) that can be formed at a temperature is employed as the electrode film. Furthermore, since the TiN film is difficult to cause diffusion of metal atoms (Ti) and functions as a barrier layer for preventing the diffusion of other metal atoms, a highly reliable small-sized capacitor element can be realized by this configuration. (For example, refer to Patent Document 1).

図8は、上述の半導体装置のDRAMのメモリセルの断面構造を示す断面図である。なお、図8では、層間絶縁膜10、12、13、19を空白で示している。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a DRAM memory cell of the semiconductor device described above. In FIG. 8, the interlayer insulating films 10, 12, 13, and 19 are shown as blanks.

図8に示すように、メモリセルは、半導体基板1上に形成された選択トランジスタ3と、当該選択トランジスタ3に接続された容量素子20とで構成されている。図8の例では、共通のドレイン領域7を有する2つの選択トランジスタ3が素子分離絶縁膜2に区分された半導体基板1上の領域に形成されている。選択トランジスタ3のドレイン領域7は、層間絶縁膜10に形成されたコンタクトプラグ8、及び層間絶縁膜12、13、19に形成されたコンタクトプラグ42を通じて、上層配線9(ビット線)に電気的に接続されている。また、選択トランジスタ3のゲート電極4(ワード線)を挟んでドレイン領域7と対向する位置に形成されているソース領域5は、層間絶縁膜10に形成されたコンタクトプラグ6を通じて、容量素子の下部電極15aに電気的に接続されている。   As shown in FIG. 8, the memory cell includes a selection transistor 3 formed on the semiconductor substrate 1 and a capacitive element 20 connected to the selection transistor 3. In the example of FIG. 8, two select transistors 3 having a common drain region 7 are formed in a region on the semiconductor substrate 1 divided into element isolation insulating films 2. The drain region 7 of the selection transistor 3 is electrically connected to the upper layer wiring 9 (bit line) through the contact plug 8 formed in the interlayer insulating film 10 and the contact plug 42 formed in the interlayer insulating films 12, 13, 19. It is connected. Further, the source region 5 formed at a position facing the drain region 7 across the gate electrode 4 (word line) of the selection transistor 3 passes through the contact plug 6 formed in the interlayer insulating film 10 and is located below the capacitor element. It is electrically connected to the electrode 15a.

容量素子20は、層間絶縁膜12、13に形成されたトレンチに、下部電極15a、容量絶縁膜16a、及び上部電極17aが順に積層された構造を有している。なお、本事例では、上部電極18aに接地電位が印加される。   The capacitive element 20 has a structure in which a lower electrode 15a, a capacitive insulating film 16a, and an upper electrode 17a are sequentially stacked in a trench formed in the interlayer insulating films 12 and 13. In this example, a ground potential is applied to the upper electrode 18a.

図9〜図11は、従来のDRAMを搭載した半導体装置の製造工程を示す工程断面図である。なお、図9〜図11は、図8において、層間絶縁膜12より上層の形成工程を示している。層間絶縁膜12より下層の構造は、周知のプロセスにより形成されるものであり、ここでは、下層構造11として図示及び説明を省略する。   9 to 11 are process cross-sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor device on which a conventional DRAM is mounted. 9 to 11 show a process of forming a layer above the interlayer insulating film 12 in FIG. The structure below the interlayer insulating film 12 is formed by a well-known process. Here, illustration and description of the lower layer structure 11 are omitted.

図9(a)に示すように、下部構造11上に、窒化シリコン膜等からなる層間絶縁膜12、及び酸化シリコン膜等からなる層間絶縁膜13が順に成膜される。次に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術により、図9(b)に示すように、層間絶縁膜13及び層間絶縁膜12がエッチングされ、凹状のキャパシタ形成領域14が形成される。   As shown in FIG. 9A, an interlayer insulating film 12 made of a silicon nitride film or the like and an interlayer insulating film 13 made of a silicon oxide film or the like are sequentially formed on the lower structure 11. Next, as shown in FIG. 9B, the interlayer insulating film 13 and the interlayer insulating film 12 are etched by the photolithography technique and the etching technique, and the concave capacitor forming region 14 is formed.

キャパシタ形成領域14が形成された層間絶縁膜13上には、図9(c)に示すように、リン(P)等のn型不純物がドープされたポリシリコン膜15が成膜される。次いで、当該ポリシリコン膜15上にレジスト膜21が形成され、CMP(Chemical Mechanical Polishing)法、または、エッチバックによりキャパシタ形成領域14以外の領域のポリシリコン膜15がレジスト膜21とともに除去され、図9(d)に示すように、下部電極15aが形成される。この後、キャパシタ形成領域14内に残留しているレジスト膜21が、アッシング処理や有機洗浄により除去される。   As shown in FIG. 9C, a polysilicon film 15 doped with an n-type impurity such as phosphorus (P) is formed on the interlayer insulating film 13 in which the capacitor formation region 14 is formed. Next, a resist film 21 is formed on the polysilicon film 15, and the polysilicon film 15 in a region other than the capacitor formation region 14 is removed together with the resist film 21 by CMP (Chemical Mechanical Polishing) or etching back. As shown in FIG. 9D, the lower electrode 15a is formed. Thereafter, the resist film 21 remaining in the capacitor formation region 14 is removed by ashing or organic cleaning.

下部電極15aが形成された半導体基板上には、図9(e)に示すように、膜厚が10nm程度のTa25膜16が容量絶縁膜として成膜される。また、Ta25膜16上には、50nm程度の膜厚を有するTiN膜17が上部電極として成膜される。TiN膜17は、例えば、塩化チタン(TiCl4)及びアンモニア(NH3)を原料ガスとしたLP−CVD(Low Pressure-Chemical Vapor Deposition)法により、580℃の成膜温度で成膜される。 On the semiconductor substrate on which the lower electrode 15a is formed, as shown in FIG. 9E, a Ta 2 O 5 film 16 having a thickness of about 10 nm is formed as a capacitive insulating film. On the Ta 2 O 5 film 16, a TiN film 17 having a thickness of about 50 nm is formed as an upper electrode. The TiN film 17 is formed at a film forming temperature of 580 ° C., for example, by LP-CVD (Low Pressure-Chemical Vapor Deposition) using titanium chloride (TiCl 4 ) and ammonia (NH 3 ) as source gases.

続いて、TiN膜17及びTa25膜16に、上層配線9(図8参照)とコンタクトプラグ8(図8参照)とを接続するためのコンタクトプラグ42が充填されるコンタクト孔18(図10(b)参照)が形成される。当該工程では、キャパシタ形成領域14が埋め込み材22により充填された後、TiN膜17上にレジスト膜が成膜され、フォトリソグラフィによりコンタクト孔18の形成位置に開口を有するレジストパターン23が形成される。 Subsequently, the contact hole 18 (see FIG. 8) in which the TiN film 17 and the Ta 2 O 5 film 16 are filled with the contact plug 42 for connecting the upper wiring 9 (see FIG. 8) and the contact plug 8 (see FIG. 8). 10 (b)) is formed. In this step, after the capacitor forming region 14 is filled with the filling material 22, a resist film is formed on the TiN film 17, and a resist pattern 23 having an opening at the position where the contact hole 18 is formed is formed by photolithography. .

次に、レジストパターン23をエッチングマスクとして、TiN膜17及びTa25膜16のエッチングが行われる。当該エッチングは、例えば、ICP(Inductive Coupling Plasma)エッチング方式のドライエッチング装置に、エッチングガスとして、Cl2ガスを50ml/min(1℃、1気圧)の流量で導入するとともに、内部圧力を5mTorrに維持した状態で、300Wの高周波電力を印加することにより実施することができる。なお、以下では、ガスの流量は全て1℃、1気圧である場合の流量である。 Next, the TiN film 17 and the Ta 2 O 5 film 16 are etched using the resist pattern 23 as an etching mask. The etching is performed, for example, by introducing Cl 2 gas as an etching gas into an ICP (Inductive Coupling Plasma) etching method dry etching apparatus at a flow rate of 50 ml / min (1 ° C., 1 atm) and an internal pressure of 5 mTorr. It can implement by applying 300W high frequency electric power in the state maintained. In the following, the gas flow rate is a flow rate when the temperature is 1 ° C. and 1 atm.

図10(b)に示すように、当該エッチングによりTiN膜17及びTa25膜16に形成されたコンタクト孔18の内側面には、Ti及びTaを含む反応生成物からなる側壁(フェンス)31が形成される。なお、コンタクト孔18の形成により、TiN膜17は、上部電極17aとなり、Ta25膜16は容量絶縁膜16aとなる。この後、図10(c)に示すように、アッシング処理等によりレジストパターン23及び埋め込み材22が除去される。このように、レジスタパターン23が除去されることにより、側壁31の上端は、TiN膜17の上面よりも上方に突出することになる。このような、突出部を有する側壁31は、以降の工程で容易に剥離してパーティクルとなり、半導体装置の製造歩留まりを低下させる要因となる。このため、図10(d)に示すように、次工程において、コンタクト孔18の内側面に形成された側壁31が除去される。 As shown in FIG. 10B, the inner surface of the contact hole 18 formed in the TiN film 17 and the Ta 2 O 5 film 16 by the etching has a side wall (fence) made of a reaction product containing Ti and Ta. 31 is formed. By forming the contact hole 18, the TiN film 17 becomes the upper electrode 17a, and the Ta 2 O 5 film 16 becomes the capacitive insulating film 16a. Thereafter, as shown in FIG. 10C, the resist pattern 23 and the filling material 22 are removed by an ashing process or the like. Thus, by removing the register pattern 23, the upper end of the side wall 31 protrudes above the upper surface of the TiN film 17. Such a side wall 31 having a protruding portion is easily peeled off in the subsequent processes to become particles, which causes a reduction in the manufacturing yield of the semiconductor device. For this reason, as shown in FIG. 10D, the side wall 31 formed on the inner surface of the contact hole 18 is removed in the next step.

側壁31を除去するエッチングは、例えば、ECR(Electron Cyclotron Resonance)エッチング方式のドライエッチング装置に、エッチングガスとしてCHF3を10ml/min、O2ガスを800ml/minの流量で導入するとともに、内部圧力を100Paに維持した状態で実施される。 Etching for removing the side wall 31 is performed, for example, by introducing CHF 3 as an etching gas at a flow rate of 10 ml / min and O 2 gas at a flow rate of 800 ml / min into an ECR (Electron Cyclotron Resonance) etching type dry etching apparatus. Is carried out in a state where the pressure is maintained at 100 Pa.

上述のように、側壁31は、TiN膜17、及びTa25膜16のエッチングの過程で形成される反応生成物が堆積したものであり、その主成分は、Ti、Ta及びレジストパターン23中に存在していたC等の元素である。したがって、側壁31は、エッチングガスであるCHF3やO2と反応することにより、TiF4、TaF5、CO2となって除去される。 As described above, the side wall 31 is formed by depositing reaction products formed in the etching process of the TiN film 17 and the Ta 2 O 5 film 16, and the main components thereof are Ti, Ta, and the resist pattern 23. It is an element such as C that was present inside. Therefore, the side wall 31 is removed as TiF 4 , TaF 5 , and CO 2 by reacting with CHF 3 and O 2 that are etching gases.

この後、コンタクト孔18内の有機物残渣を除去するための洗浄が、例えば、アミン系の薬液を用いて行われる。なお、洗浄液がアミン系の薬液である理由は、SPM(Sulfuric acid-hydrogen Peroxide Mixture)や、APM(Ammonium hydroxide-hydrogen Peroxide Mixture)等により洗浄を行うとTiN膜17が溶解するからである。なお、アミン系薬剤による洗浄は、温度70℃で5分間程度実施される。   Thereafter, cleaning for removing the organic residue in the contact hole 18 is performed using, for example, an amine chemical solution. The reason why the cleaning liquid is an amine chemical solution is that the TiN film 17 is dissolved when cleaning is performed using SPM (Sulfuric acid-hydrogen Peroxide Mixture), APM (Ammonium hydroxide-hydrogen Peroxide Mixture), or the like. The cleaning with the amine chemical is performed at a temperature of 70 ° C. for about 5 minutes.

次に、NSG(Non-Doped Silicate Glass)等からなる層間絶縁膜19が堆積され、CMP法により層間絶縁膜19の平坦化が行われる(図11(a))。そして、層間絶縁膜19上に、コンタクト孔18に対応する位置に開口を有するレジストパターン24がフォトリソグラフィにより形成される。そして、当該レジストパターン24をエッチングマスクとして、層間絶縁膜19、層間絶縁膜13及び層間絶縁膜12がエッチングされ、図11(b)に示すように、コンタクトホール41が形成される。当該エッチングは、例えば、ECRエッチング方式のドライエッチング装置により、エッチングガスとして、C48ガスを26ml/min、及びO2ガスを22ml/minの流量で導入し、内部圧力100Paに維持した状態で行われる。この後、アッシング処理等によりレジストパターン24が除去される。 Next, an interlayer insulating film 19 made of NSG (Non-Doped Silicate Glass) or the like is deposited, and the interlayer insulating film 19 is planarized by CMP (FIG. 11A). Then, a resist pattern 24 having an opening at a position corresponding to the contact hole 18 is formed on the interlayer insulating film 19 by photolithography. Then, using the resist pattern 24 as an etching mask, the interlayer insulating film 19, the interlayer insulating film 13, and the interlayer insulating film 12 are etched to form a contact hole 41 as shown in FIG. The etching is performed, for example, by an ECR etching type dry etching apparatus, in which C 4 F 8 gas is introduced as an etching gas at a flow rate of 26 ml / min and O 2 gas is flowed at a flow rate of 22 ml / min, and the internal pressure is maintained at 100 Pa. Done in Thereafter, the resist pattern 24 is removed by ashing or the like.

そして、コンタクトホール41が形成された層間絶縁膜19上に、タングステン膜が形成され、CMP法によりコンタクトホール41以外の領域に成膜された不要なタングステン膜が除去され、コンタクトプラグ42が形成される。
特開平6-151383号公報
Then, a tungsten film is formed on the interlayer insulating film 19 in which the contact hole 41 is formed, an unnecessary tungsten film formed in a region other than the contact hole 41 is removed by a CMP method, and a contact plug 42 is formed. The
JP-A-6-151383

上述のように、TiN膜17やTa25膜16等の高融点金属含有膜のエッチングは、コンタクト孔18の形成ではハロゲン系ガスが使用され、側壁31の除去ではフッ素系ガスが使用される。しかしながら、側壁31を除去する際にフッ素元素を含有するガスを使用した場合、図12(a)に示すように、側壁31やTiN膜17に含まれるチタンとエッチングガスに含まれていた残留フッ素とが反応し、チタンフッ化物TiFX(1≦X≦3)52が生成される。 As described above, the etching of the refractory metal-containing films such as the TiN film 17 and the Ta 2 O 5 film 16 uses a halogen-based gas for forming the contact holes 18 and uses a fluorine-based gas for removing the side walls 31. The However, when a gas containing a fluorine element is used when removing the side wall 31, as shown in FIG. 12A, the residual fluorine contained in the etching gas and titanium contained in the side wall 31 and the TiN film 17. React with each other to produce titanium fluoride TiF x (1 ≦ X ≦ 3) 52.

チタンフッ化物52は固体であるが、チタンとフッ素のイオン溶反応は、Ti+6F- ⇔ TiF6 2-+4e- であり、チタンフッ化物52と水とが反応して水和物が生成され異物として析出する。TiN膜17(上部電極17a)中には、水53が含まれているため、当該水53とチタンフッ化物52とが反応し、図12(b)に示すように、析出異物51を生じる。 Although the titanium fluoride 52 is solid, the ionic solution reaction between titanium and fluorine is Ti + 6F Ti TiF 6 2 + + 4e , and the titanium fluoride 52 reacts with water to form a hydrate and precipitate as foreign matter. . Since the water 53 is contained in the TiN film 17 (upper electrode 17a), the water 53 reacts with the titanium fluoride 52, and as shown in FIG.

図10(d)に示すように、側壁31を除去する工程で上述の析出異物51がコンタクト孔18に残留した場合、図11(c)に示すように、コンタクト孔68にコンタクトプラグ42が形成された際に、上部電極17aとコンタクトプラグ42とが析出異物51により接続されることがある。析出異物51は導電性であるため、上部電極17aとコンタクトプラグ42との間で短絡が生じ、半導体装置として不良となる。   As shown in FIG. 10D, when the above-described deposited foreign matter 51 remains in the contact hole 18 in the step of removing the side wall 31, the contact plug 42 is formed in the contact hole 68 as shown in FIG. At this time, the upper electrode 17 a and the contact plug 42 may be connected by the deposited foreign matter 51. Since the deposited foreign matter 51 is electrically conductive, a short circuit occurs between the upper electrode 17a and the contact plug 42, and the semiconductor device becomes defective.

析出異物51に含まれているTiFX(1≦X≦3)は、析出異物とフッ素イオン(F-)とが反応することにより溶解する。このため、図10(d)の状態で、他の膜を腐食することのないフッ素イオンを含む薬液(例えば、フッ化アンモニウム等)により洗浄を行うことにより析出異物51を除去することが対策として考えられる。しかしながら、フッ化アンモニウムは解離度が低いためフッ素イオンと析出異物51との反応が生じ難く、析出異物51を十分に除去することはできない。さらに言えば、析出異物51の洗浄除去に有効な洗浄薬液が存在しないのが実情である。 TiF x (1 ≦ X ≦ 3) contained in the precipitated foreign matter 51 is dissolved by the reaction between the precipitated foreign matter and fluorine ions (F ). For this reason, in the state of FIG. 10 (d), it is possible to remove the deposited foreign matter 51 by cleaning with a chemical solution containing fluorine ions (for example, ammonium fluoride) that does not corrode other films. Conceivable. However, since ammonium fluoride has a low degree of dissociation, the reaction between the fluorine ions and the precipitated foreign matter 51 hardly occurs, and the precipitated foreign matter 51 cannot be sufficiently removed. Furthermore, in reality, there is no cleaning chemical effective for cleaning and removing the deposited foreign matter 51.

本発明は、上記従来の事情を鑑みて提案されたものであって、析出異物が生成されることがなく、短絡不良の発生を確実に防止することができる半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。   The present invention has been proposed in view of the above-described conventional circumstances, and provides a method of manufacturing a semiconductor device that can prevent the occurrence of a short-circuit failure without generating precipitated foreign matter. It is an object.

上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上に形成されたチタンを含む金属膜上にエッチングマスクが形成され、当該エッチングマスクを介したドライエッチングにより、前記金属膜に貫通孔が形成される。当該ドライエッチング後に、前記エッチングマスクが除去され、前記金属膜の表面に水分子の透過を阻害する防水膜が形成される。そして、前記ドライエッチングの過程で貫通孔の側面に形成された反応生成物からなる側壁の、前記金属膜の上面より上方に延びる先端部を、フッ素元素を含むガスを用いたプラズマ処理により除去する構成である。   In order to achieve the above object, in a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, an etching mask is formed on a metal film containing titanium formed on a semiconductor substrate, and the dry etching through the etching mask is performed. A through hole is formed in the metal film. After the dry etching, the etching mask is removed, and a waterproof film that inhibits permeation of water molecules is formed on the surface of the metal film. Then, a front end portion of the side wall made of a reaction product formed on the side surface of the through hole in the dry etching process and extending above the upper surface of the metal film is removed by plasma treatment using a gas containing fluorine element. It is a configuration.

前記防水膜は、金属膜の表面酸化により形成することができる。当該表面酸化は、酸素プラズマ処理、あるいは、酸素を含むガスを用いて実施することができる。   The waterproof film can be formed by surface oxidation of a metal film. The surface oxidation can be performed using oxygen plasma treatment or a gas containing oxygen.

さらに、上記フッ素元素を含むガスを用いたプラズマ処理では、前記側壁の先端部のみが完全に除去され、前記貫通孔の内側面には前記側壁が残存していることが好ましく、当該側壁は、防水性を有することがより好ましい。   Furthermore, in the plasma treatment using the gas containing fluorine element, it is preferable that only the tip of the side wall is completely removed, and the side wall remains on the inner side surface of the through hole. It is more preferable to have waterproofness.

なお、上記フッ素元素を含むガスは、フルオロカーボンガス、または、フルオロカーボンガスと酸素ガスとの混合ガスを使用することができる。   Note that as the gas containing a fluorine element, a fluorocarbon gas or a mixed gas of a fluorocarbon gas and an oxygen gas can be used.

一方、他の観点では、本発明は、上記製造方法により形成される半導体装置を提供することができる。すなわち、本発明に係る半導体装置は、チタンを含む金属膜を有する半導体装置において、前記金属膜に設けられた貫通孔と、前記金属膜の上面に設けられた水分子の透過を阻害する防水膜と、前記貫通孔の内側面に設けられた、チタンを含む側壁とを備える。   On the other hand, in another aspect, the present invention can provide a semiconductor device formed by the above manufacturing method. That is, the semiconductor device according to the present invention includes a through-hole provided in the metal film and a waterproof film that inhibits permeation of water molecules provided on the upper surface of the metal film in a semiconductor device having a metal film containing titanium. And a side wall containing titanium provided on the inner side surface of the through hole.

本発明によれば、コンタクト孔の内側面に形成された側壁を除去する際に発生するチタンフッ化物と、TiN膜中に含まれる水分との反応を抑制することができる。このため、コンタクト孔にコンタクトプラグが形成された際に、TiN膜とコンタクトプラグとの間に短絡が生じることを確実に防止することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the reaction between the titanium fluoride generated when the side wall formed on the inner side surface of the contact hole is removed and the moisture contained in the TiN film. For this reason, when a contact plug is formed in the contact hole, it is possible to reliably prevent a short circuit from occurring between the TiN film and the contact plug.

以下、本発明をDRAMを搭載した半導体装置に適用した事例に基づいて、図面を参照しながら詳細に説明する。図1〜図3は、本実施形態の半導体装置の製造工程を示す工程断面図である。本実施形態の半導体装置は、図8に示した半導体装置とほぼ同様の構造を有している。このため、図1〜図3では、従来と同一の構造を有する部位に図8〜図11に付した符号と同一の符号を付している。また、図1〜図3は、図9〜図11と同様に、層間絶縁膜12より上層の形成工程を示している。層間絶縁膜12より下層の構造は、周知のプロセスにより形成されるものである。   Hereinafter, based on an example in which the present invention is applied to a semiconductor device mounted with a DRAM, it will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 are process cross-sectional views illustrating the manufacturing process of the semiconductor device of this embodiment. The semiconductor device of this embodiment has a structure that is substantially the same as that of the semiconductor device shown in FIG. For this reason, in FIGS. 1-3, the code | symbol same as the code | symbol attached | subjected to FIGS. 8-11 is attached | subjected to the site | part which has the same structure as the past. 1 to 3 show a process of forming a layer above the interlayer insulating film 12 as in FIGS. The structure below the interlayer insulating film 12 is formed by a known process.

図1(a)に示すように、下部構造11上に、窒化シリコン膜等からなる層間絶縁膜12、及び酸化シリコン膜等からなる層間絶縁膜13が順に成膜される。次に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術により、図1(b)に示すように、層間絶縁膜13及び層間絶縁膜12がエッチングされ、凹状のキャパシタ形成領域14が形成される。   As shown in FIG. 1A, an interlayer insulating film 12 made of a silicon nitride film or the like and an interlayer insulating film 13 made of a silicon oxide film or the like are sequentially formed on the lower structure 11. Next, as shown in FIG. 1B, the interlayer insulating film 13 and the interlayer insulating film 12 are etched by the photolithography technique and the etching technique, and the concave capacitor forming region 14 is formed.

キャパシタ形成領域14が層間絶縁膜13上には、図1(c)に示すように、リン(P)等のn型不純物がドープされたポリシリコン膜15が成膜される。当該ポリシリコン膜15上にレジスト膜21が形成され、CMP法、またはエッチバックによりキャパシタ形成領域14以外の領域のポリシリコン膜15がレジスト膜21とともに除去され、図1(d)に示すように、下部電極15aが形成される。この後、キャパシタ形成領域14内に残留しているレジスト膜21が、アッシング処理や有機洗浄により除去される。   As shown in FIG. 1C, a polysilicon film 15 doped with an n-type impurity such as phosphorus (P) is formed on the capacitor formation region 14 on the interlayer insulating film 13. A resist film 21 is formed on the polysilicon film 15, and the polysilicon film 15 in a region other than the capacitor formation region 14 is removed together with the resist film 21 by CMP or etch back, as shown in FIG. The lower electrode 15a is formed. Thereafter, the resist film 21 remaining in the capacitor formation region 14 is removed by ashing or organic cleaning.

下部電極15aが形成された半導体基板上には、図1(e)に示すように、膜厚が10nm程度のTa25膜16が容量絶縁膜として成膜される。Ta25膜16は、例えば、原料ガスに、ペンタエトキシタンタル(PET:Ta(OC255)及びO2を含有するガスを使用したLP−CVD法により成膜される。このとき、基板温度は470℃である。この後、Ta25膜16は、例えば、酸素雰囲気中で、温度800℃、60秒間のアニールが行われ多結晶化が行われる。 As shown in FIG. 1E, a Ta 2 O 5 film 16 having a thickness of about 10 nm is formed as a capacitive insulating film on the semiconductor substrate on which the lower electrode 15a is formed. The Ta 2 O 5 film 16 is formed by, for example, an LP-CVD method using a gas containing pentaethoxytantalum (PET: Ta (OC 2 H 5 ) 5 ) and O 2 as a source gas. At this time, the substrate temperature is 470 ° C. Thereafter, the Ta 2 O 5 film 16 is annealed at a temperature of 800 ° C. for 60 seconds in an oxygen atmosphere, for example, to be polycrystallized.

次に、Ta25膜16上には、50nm程度の膜厚を有するTiN膜17が上部電極として成膜される。TiN膜17は、例えば、塩化チタン及びアンモニアを原料ガスとしたLP−CVD法により成膜することができる。本実施形態では、従来とは異なり、成膜温度を630℃に設定している。このように、従来に比べて高い成膜温度でTiN膜17を成膜することにより、TiN膜17中に含まれる水分量を減少させることができる。図4は、成膜されたTiN膜中に含まれる水分量の成膜温度依存性を示す図である。図4に示すように、TiN膜17中の水分量は、成膜温度の上昇とともに減少する。一方、TiN膜17の段差被覆性は、成膜温度の上昇とともに低下する。このため、従来は、段差被覆性を高める観点から、580℃程度の成膜温度が用いられてきたが、本実施形態では、段差被覆性とTiN膜17中に含まれる水分量のトレードオフの観点から、成膜温度を630℃に設定しているのである。なお、成膜温度が、600℃〜630℃に範囲であれば、TiN膜17の段差被覆性を大きく低下させることなく、膜中に含まれる水分量を減少させる効果を得ることができる。 Next, a TiN film 17 having a thickness of about 50 nm is formed on the Ta 2 O 5 film 16 as an upper electrode. The TiN film 17 can be formed by, for example, an LP-CVD method using titanium chloride and ammonia as source gases. In this embodiment, unlike the prior art, the film forming temperature is set to 630 ° C. As described above, by forming the TiN film 17 at a higher film formation temperature than in the prior art, the amount of water contained in the TiN film 17 can be reduced. FIG. 4 is a diagram showing the film formation temperature dependence of the amount of water contained in the formed TiN film. As shown in FIG. 4, the water content in the TiN film 17 decreases as the film formation temperature increases. On the other hand, the step coverage of the TiN film 17 decreases as the film forming temperature increases. For this reason, conventionally, a film forming temperature of about 580 ° C. has been used from the viewpoint of enhancing the step coverage, but in this embodiment, there is a trade-off between the step coverage and the amount of moisture contained in the TiN film 17. From the viewpoint, the film forming temperature is set to 630 ° C. If the film formation temperature is in the range of 600 ° C. to 630 ° C., the effect of reducing the amount of moisture contained in the film can be obtained without greatly reducing the step coverage of the TiN film 17.

続いて、TiN膜17及びTa25膜16に、上層配線9(図8参照)とコンタクトプラグ8(図8参照)とを接続するコンタクトプラグ42を形成するためのコンタクト孔18(図2(b)参照)が形成される。当該工程では、キャパシタ形成領域14が埋め込み材22により充填された後、TiN膜17上にレジスト膜が成膜され、フォトリソグラフィによりコンタクト孔18の形成位置に開口を有するレジストパターン22が形成される。 Subsequently, a contact hole 18 (FIG. 2) for forming a contact plug 42 for connecting the upper wiring 9 (see FIG. 8) and the contact plug 8 (see FIG. 8) is formed in the TiN film 17 and the Ta 2 O 5 film 16. (B) is formed. In this step, after the capacitor forming region 14 is filled with the filling material 22, a resist film is formed on the TiN film 17, and a resist pattern 22 having an opening at the position where the contact hole 18 is formed is formed by photolithography. .

次に、レジストパターン22をエッチングマスクとして、TiN膜17及びTa25膜16のエッチングが行われる。当該エッチングは、例えば、ICP方式のドライエッチング装置に、エッチングガスとして、Cl2ガスを50ml/minの流量で導入するとともに、内部圧力を5mTorrに維持した状態で、300Wの高周波電力を印加することにより実施することができる。なお、コンタクト孔18の形成により、TiN膜17は、上部電極17aとなり、Ta25膜16は容量絶縁膜16aとなる。 Next, the TiN film 17 and the Ta 2 O 5 film 16 are etched using the resist pattern 22 as an etching mask. In this etching, for example, a high frequency power of 300 W is applied to an ICP type dry etching apparatus while introducing Cl 2 gas as an etching gas at a flow rate of 50 ml / min and maintaining the internal pressure at 5 mTorr. Can be implemented. By forming the contact hole 18, the TiN film 17 becomes the upper electrode 17a, and the Ta 2 O 5 film 16 becomes the capacitive insulating film 16a.

図2(b)に示すように、当該エッチングによりTiN膜17及びTa25膜16に形成されたコンタクト孔18の内側面には、Ti及びTaを含む反応生成物からなる側壁31が形成される。この後、図2(c)に示すように、アッシング処理等によりレジストパターン23及び埋め込み材22が除去される。このとき、コンタクト孔18の内側面に形成された側壁31の上端部がTiN膜17の上面より上方に突出する。 As shown in FIG. 2B, a sidewall 31 made of a reaction product containing Ti and Ta is formed on the inner surface of the contact hole 18 formed in the TiN film 17 and the Ta 2 O 5 film 16 by the etching. Is done. Thereafter, as shown in FIG. 2C, the resist pattern 23 and the filling material 22 are removed by an ashing process or the like. At this time, the upper end portion of the side wall 31 formed on the inner surface of the contact hole 18 protrudes upward from the upper surface of the TiN film 17.

この状況下において、次に、例えば、O2ガスのみを800ml/minの流量で導入したMWS(Microwave stripper)により、内部圧力100Pa、処理時間30秒の条件でアッシング処理(酸素プラズマ処理)を行い、TiN膜17の表面を酸化する。これにより、図2(d)に示すように、酸化膜32(防水膜)がTiN膜17の表面に形成される。当該酸化膜32を形成することにより、TiN膜17中に含まれる水分がTiN膜17表面から外部に抜け出すことが防止される。なお、表面酸化膜の形成は、プラズマ処理に限るものではなく、他の手法により、表面酸化を行ってもよい。 Under this circumstance, next, for example, ashing (oxygen plasma treatment) is performed under the conditions of an internal pressure of 100 Pa and a treatment time of 30 seconds by MWS (Microwave stripper) in which only O 2 gas is introduced at a flow rate of 800 ml / min. The surface of the TiN film 17 is oxidized. As a result, an oxide film 32 (waterproof film) is formed on the surface of the TiN film 17 as shown in FIG. By forming the oxide film 32, moisture contained in the TiN film 17 is prevented from escaping from the surface of the TiN film 17 to the outside. The formation of the surface oxide film is not limited to the plasma treatment, and the surface oxidation may be performed by another method.

本実施形態では、次に、図2(e)に示すように、側壁31の上端部で上方に突出した部分を除去する。この突出部の除去は、例えばECR方式のエッチング装置により、5ml/minの流量のCHF3ガスと、800ml/minの流量のO2ガスをエッチングガスに用い、内部圧力100Paとした処理時間30秒のドライエッチングにより行うことができる。図5は、当該エッチング条件において、残存する側壁31の高さのCHF3ガス流量に対する依存性を示す図である。図5から、CHF3ガス流量を制御することにより、側壁高さ(側壁31の下端から上端までの長さ)を精度よく制御できることが理解できる。図5によれば、上記エッチング条件によれば、側壁31の高さは60nmとなり、本実施形態におけるTiN膜17とTa25膜16の合計膜厚に一致することが理解できる。したがって、上記エッチング条件によれば、TiN膜17の上面より上方に突出した側壁31の突出部のみを除去することができ、TiN膜17とTa25膜16の積層膜の側面を被覆する側壁31を残存させることができる。なお、酸化膜32は非常に薄いため、その膜厚は無視することができる。また、このように、側壁31の突出部が除去されることにより、以降の工程において側壁31が剥離してパーティクルが生成されることを抑制することができる。 In the present embodiment, next, as shown in FIG. 2E, the portion protruding upward at the upper end of the side wall 31 is removed. This protrusion is removed by using, for example, an ECR etching apparatus, CHF 3 gas having a flow rate of 5 ml / min and O 2 gas having a flow rate of 800 ml / min as etching gas, and a processing time of 30 seconds with an internal pressure of 100 Pa. This can be performed by dry etching. FIG. 5 is a diagram showing the dependence of the height of the remaining side wall 31 on the CHF 3 gas flow rate under the etching conditions. From FIG. 5, it can be understood that the side wall height (the length from the lower end to the upper end of the side wall 31) can be accurately controlled by controlling the CHF 3 gas flow rate. According to FIG. 5, it can be understood that, according to the above etching conditions, the height of the side wall 31 is 60 nm, which matches the total film thickness of the TiN film 17 and the Ta 2 O 5 film 16 in this embodiment. Therefore, according to the above etching conditions, only the protruding portion of the side wall 31 protruding above the upper surface of the TiN film 17 can be removed, and the side surface of the laminated film of the TiN film 17 and the Ta 2 O 5 film 16 is covered. The side wall 31 can remain. Since the oxide film 32 is very thin, its film thickness can be ignored. In addition, by removing the protruding portion of the side wall 31 in this way, it is possible to prevent the side wall 31 from peeling off and generating particles in the subsequent steps.

また、本実施形態では、図6に示すように、上記側壁31の突出部を除去した後、コンタクト孔18内部に残留しているフッ素と側壁31に含まれるTiとが反応して、TiFX(1≦X≦3)52が形成される。しかしながら、TiN膜17中の水分は、TiN膜17表面の酸化膜32と側壁31によりほぼ完全にTiN膜17中に閉じ込められている。このため、TiFX(1≦X≦3)52とTiN膜17中の水分とが反応することがない。したがって、析出異物51が生じることもない。 In the present embodiment, as shown in FIG. 6, after removing the protruding portion of the side wall 31, fluorine remaining in the contact hole 18 reacts with Ti contained in the side wall 31, and TiF X (1 ≦ X ≦ 3) 52 is formed. However, the moisture in the TiN film 17 is almost completely confined in the TiN film 17 by the oxide film 32 and the side walls 31 on the surface of the TiN film 17. For this reason, the TiF x (1 ≦ X ≦ 3) 52 and the moisture in the TiN film 17 do not react. Therefore, the deposited foreign matter 51 does not occur.

図7は、本実施形態の製造工程で生じる析出異物51の量と、従来の製造工程において生じる析出異物51の量とを示す図である。なお、析出異物51の量は、電子顕微鏡により、コンタクト孔18の密集部に存在する析出異物51の数を計数したものである。図7から理解できるように、本発明によれば、析出異物51が従来に比べて1/80に減少していることが理解できる。   FIG. 7 is a diagram showing the amount of precipitated foreign matter 51 generated in the manufacturing process of the present embodiment and the amount of precipitated foreign matter 51 generated in the conventional manufacturing process. Note that the amount of the deposited foreign matter 51 is obtained by counting the number of the deposited foreign matter 51 present in the dense portion of the contact hole 18 with an electron microscope. As can be understood from FIG. 7, according to the present invention, it can be understood that the deposited foreign matter 51 is reduced to 1/80 compared to the conventional case.

この後、コンタクト孔18内の有機物残渣を除去するための洗浄が、例えば、アミン系の薬液を用いて行われた後、全面にNSG等からなる層間絶縁膜19が堆積され、CMP法により層間絶縁膜19の平坦化が行われる(図3(a))。そして、層間絶縁膜19上に、コンタクト孔18に対応する位置に開口を有するレジストパターン24がフォトリソグラフィにより形成される。そして、当該レジストパターン24をエッチングマスクとして、層間絶縁膜19、層間絶縁膜13及び層間絶縁膜12がエッチングされ、図3(b)に示すように、コンタクトホール41が形成される。当該エッチングは、例えば、ECRエッチング方式のドライエッチング装置により、エッチングガスとして、C48ガスを26ml/min、及びO2ガスを22ml/minの流量で導入し、内部圧力100Paに維持した状態で行われる。この後、アッシング処理等によりレジストパターン24が除去される。 Thereafter, cleaning for removing organic residues in the contact hole 18 is performed using, for example, an amine-based chemical solution, and then an interlayer insulating film 19 made of NSG or the like is deposited on the entire surface. The insulating film 19 is planarized (FIG. 3A). Then, a resist pattern 24 having an opening at a position corresponding to the contact hole 18 is formed on the interlayer insulating film 19 by photolithography. Then, using the resist pattern 24 as an etching mask, the interlayer insulating film 19, the interlayer insulating film 13, and the interlayer insulating film 12 are etched to form a contact hole 41 as shown in FIG. State the etching, for example, the dry etching apparatus of ECR etching method, as an etching gas, C 4 F 8 gas and 26 ml / min, and O 2 gas was introduced at a flow rate of 22 ml / min, it was maintained at the internal pressure 100Pa Done in Thereafter, the resist pattern 24 is removed by ashing or the like.

そして、コンタクトホール41が形成された層間絶縁膜19上に、タングステン膜が形成され、CMP法によりコンタクトホール41以外の領域に成膜された不要なタングステン膜が除去され、コンタクトプラグ42が形成される。この後、当該コンタクトプラグ上に、公知の微細加工技術により、上層配線9(図8参照)が形成される。   Then, a tungsten film is formed on the interlayer insulating film 19 in which the contact hole 41 is formed, an unnecessary tungsten film formed in a region other than the contact hole 41 is removed by a CMP method, and a contact plug 42 is formed. The Thereafter, the upper wiring 9 (see FIG. 8) is formed on the contact plug by a known fine processing technique.

以上説明したように、コンタクト孔の内側面に形成された側壁を除去する際に発生するチタンフッ化物と、TiN膜中に含まれる水分とが反応することを抑制することができる。このため、コンタクト孔にコンタクトプラグが形成された際に、TiN膜17とコンタクトプラグ42との間に短絡が生じることを確実に防止することができる。   As described above, it is possible to suppress the reaction between the titanium fluoride generated when the side wall formed on the inner side surface of the contact hole is removed and the moisture contained in the TiN film. Therefore, it is possible to reliably prevent a short circuit from occurring between the TiN film 17 and the contact plug 42 when a contact plug is formed in the contact hole.

なお、本発明は、以上で説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲において、種々の変形及び応用が可能である。例えば、上記では、チタンを含む金属膜の表面酸化により酸化膜を形成して防水膜としたが、当該防水膜は側壁31のエッチングに耐性を有し、水分子の透過を阻害する膜であれば任意の膜を使用することができる。したがって、他の堆積膜であってもよい。側壁31のエッチングにCHF3を使用したが、他の任意のフルオロカーボンガスを使用することも可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and applications are possible within the scope of the effects of the present invention. For example, in the above, a waterproof film is formed by forming an oxide film by surface oxidation of a metal film containing titanium. However, the waterproof film is resistant to etching of the side wall 31 and is a film that inhibits permeation of water molecules. Any film can be used. Therefore, other deposited films may be used. Although CHF 3 is used for etching the side wall 31, any other fluorocarbon gas can be used.

また、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、上記各工程に採用したプロセスは、他の等価なプロセスに置換することができる。   In addition, the processes employed in the above steps can be replaced with other equivalent processes without departing from the technical idea of the present invention.

本発明は、DRAMのキャパシタを形成する工程等の、チタンを含む金属膜をドライエッチングする工程を含む半導体装置の製造に有用である。   The present invention is useful for manufacturing a semiconductor device including a step of dry etching a metal film containing titanium, such as a step of forming a capacitor of a DRAM.

本発明の一実施形態を示す工程断面図Process sectional drawing which shows one Embodiment of this invention 本発明の一実施形態を示す工程断面図Process sectional drawing which shows one Embodiment of this invention 本発明の一実施形態を示す工程断面図Process sectional drawing which shows one Embodiment of this invention TiN膜中の水分量の成膜温度依存性を示す図The figure which shows the film-forming temperature dependence of the moisture content in a TiN film | membrane 側壁高さのCHF3流量依存性を示す図It shows a CHF 3 flow rate dependency of the side wall height 析出異物の発生抑制を説明する模式図Schematic diagram explaining the suppression of the occurrence of precipitated foreign matter 本発明と従来法の異物析出量を比較した図A comparison of the amount of foreign matter deposited between the present invention and the conventional method 従来の半導体装置を示す断面図Sectional view showing a conventional semiconductor device 従来の半導体装置の製造工程を示す工程断面図Cross-sectional process diagram showing the manufacturing process of a conventional semiconductor device 従来の半導体装置の製造工程を示す工程断面図Cross-sectional process diagram showing the manufacturing process of a conventional semiconductor device 従来の半導体装置の製造工程を示す工程断面図Cross-sectional process diagram showing the manufacturing process of a conventional semiconductor device 析出異物の発生を説明する模式図Schematic diagram explaining the occurrence of precipitated foreign matter

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体基板
11 下部構造
12 層間絶縁膜(窒化シリコン膜)
13 層間絶縁膜(酸化シリコン膜)
14 キャパシタ形成領域
15 ポリシリコン膜
15a 下部電極
16 酸化タンタル膜
16a 容量絶縁膜
17 窒化チタン膜
17a 上部電極
18 コンタクト孔
19 層間絶縁膜(NSG膜)
20 容量素子
31 側壁
32 酸化膜(防水膜)
42 コンタクトプラグ

1 Semiconductor substrate 11 Lower structure 12 Interlayer insulating film (silicon nitride film)
13 Interlayer insulation film (silicon oxide film)
14 Capacitor formation region 15 Polysilicon film 15a Lower electrode 16 Tantalum oxide film 16a Capacitance insulating film 17 Titanium nitride film 17a Upper electrode 18 Contact hole 19 Interlayer insulating film (NSG film)
20 Capacitance element 31 Side wall 32 Oxide film (waterproof film)
42 Contact plug

Claims (8)

半導体基板上にチタンを含む金属膜を形成する工程と、
前記金属膜上にエッチングマスクを形成する工程と、
前記エッチングマスクを介したドライエッチングにより、当該金属膜に貫通孔を形成する工程と、
前記ドライエッチング後に、前記エッチングマスクを除去する工程と、
前記金属膜の表面に水分子の透過を阻害する防水膜を形成する工程と、
前記ドライエッチングの過程で前記貫通孔の内側面に形成された反応生成物からなる側壁の、前記金属膜の上面より上方に延びる先端部を、フッ素元素を含むガスを用いたプラズマ処理により除去する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a metal film containing titanium on a semiconductor substrate;
Forming an etching mask on the metal film;
Forming a through-hole in the metal film by dry etching through the etching mask;
Removing the etching mask after the dry etching;
Forming a waterproof film that inhibits permeation of water molecules on the surface of the metal film;
The tip portion of the side wall made of the reaction product formed on the inner side surface of the through hole in the dry etching process is removed by plasma treatment using a gas containing fluorine element. Process,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記防水膜が、前記金属膜の表面酸化により形成される請求項1記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the waterproof film is formed by surface oxidation of the metal film. 前記金属膜の表面酸化が、酸素プラズマ処理により実施される請求項2記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the surface oxidation of the metal film is performed by oxygen plasma treatment. 前記金属膜の表面酸化が、酸素を含むガスを用いて実施される請求項2記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the surface oxidation of the metal film is performed using a gas containing oxygen. 前記フッ素元素を含むガスのプラズマ処理により、前記側壁の先端部の全てが除去され、前記貫通孔の内側面を被覆する側壁が残存される請求項1記載の半導体装置の製造方法。   2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the tip of the side wall is completely removed by plasma treatment of the gas containing fluorine element, and the side wall covering the inner side surface of the through hole remains. 前記側壁が、防水性を有する請求項1または5記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the side wall is waterproof. 前記フッ素元素を含むガスは、フルオロカーボンガス、または、フルオロカーボンガスと酸素ガスとの混合ガスである請求項1記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the gas containing elemental fluorine is a fluorocarbon gas or a mixed gas of a fluorocarbon gas and an oxygen gas. チタンを含む金属膜を有する半導体装置において、
前記金属膜に設けられた貫通孔と、
前記金属膜の上面に設けられた水分子の透過を阻害する防水膜と、
前記貫通孔の内側面に設けられたチタンを含む側壁と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。

In a semiconductor device having a metal film containing titanium,
A through hole provided in the metal film;
A waterproof membrane that inhibits permeation of water molecules provided on the upper surface of the metal membrane;
A side wall including titanium provided on an inner surface of the through hole;
A semiconductor device comprising:

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