JP2012069936A5 - エッチング方法、半導体装置の作製方法、及び半導体装置 - Google Patents

Claims (20)

1. 結晶性半導体膜と、前記結晶性半導体膜上の非晶質半導体膜とを有する積層半導体膜の一部に対して、少なくとも、Ｂｒ系ガスと、Ｆ系ガスと、酸素ガスとを有する混合ガスを用いてエッチングを行い、
   前記結晶性半導体膜の一部を露出させることを特徴とするエッチング方法。
2. 結晶性半導体膜と、前記結晶性半導体膜上の非晶質半導体膜とを有し、上面に第１の領域と第２の領域とを有する積層半導体膜の前記第１の領域上にエッチングマスクを形成し、
   少なくとも、Ｂｒ系ガスと、Ｆ系ガスと、酸素ガスとを有する混合ガスを用いてエッチングを行い、前記第２の領域の前記結晶性半導体膜を露出させることを特徴とするエッチング方法。
3. 請求項１又は請求項２において、
   前記エッチングは、０より大きく１００Ｗ以下のバイアス電力で行うことを特徴とするエッチング方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
   前記Ｂｒ系ガスはＨＢｒガスであることを特徴とするエッチング方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
   前記Ｆ系ガスはＳＦ_６ガスであることを特徴とするエッチング方法。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
   前記Ｂｒ系ガスと前記Ｆ系ガスと前記酸素ガスの流量比は、２５：２：１であることを特徴とするエッチング方法。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
   前記結晶性半導体膜は、微結晶半導体膜であることを特徴とするエッチング方法。
8. 請求項７において、
   前記微結晶半導体膜は微結晶シリコンであり、
   前記非晶質半導体膜は非晶質シリコンであることを特徴とするエッチング方法。
9. 第１の導電層を覆って設けられた第１の絶縁層上に結晶性半導体膜を形成し、
   前記結晶性半導体膜上に非晶質半導体膜を形成し、
   前記非晶質半導体膜上に不純物半導体膜を形成し、
   前記不純物半導体膜上に第１のエッチングマスクを選択的に形成し、
   前記第１のエッチングマスクと重畳していない部分の前記結晶性半導体膜、前記第１のエッチングマスクと重畳していない部分の前記非晶質半導体膜、及び前記第１のエッチングマスクと重畳していない部分の前記不純物半導体膜に対して第１のエッチングを行って、前記第１のエッチングマスクと重畳する部分の前記非晶質半導体膜、前記第１のエッチングマスクと重畳する部分の前記結晶性半導体膜、及び前記第１のエッチングマスクと重畳する部分の前記不純物半導体膜を有する薄膜積層体を形成し、
   前記第１のエッチングマスクを除去し、
   前記薄膜積層体上に導電膜を形成し、
   前記導電膜上に第２のエッチングマスクを選択的に形成し、
   前記導電膜をエッチングして第２の導電層を形成し、
   前記第２の導電層と重畳していない部分の前記薄膜積層体に対して第２のエッチングを行って、前記第２の導電層と重畳していない部分の前記結晶性半導体層を露出させ、
   前記第２のエッチングには、Ｂｒ系ガスと、Ｆ系ガスと、酸素ガスとを有する混合ガスを用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
10. 第１の導電層を覆って設けられた第１の絶縁層上に結晶性半導体膜を形成し、
    前記結晶性半導体膜上に非晶質半導体膜を形成し、
    前記非晶質半導体膜上に不純物半導体膜を形成し、
    前記不純物半導体膜上に第１のエッチングマスクを選択的に形成し、
    前記第１のエッチングマスクと重畳していない部分の前記結晶性半導体膜、前記第１のエッチングマスクと重畳していない部分の前記非晶質半導体膜、及び前記第１のエッチングマスクと重畳していない部分の前記不純物半導体膜に対して第１のエッチングを行って、前記第１のエッチングマスクと重畳する部分の前記非晶質半導体膜、前記第１のエッチングマスクと重畳する部分の前記結晶性半導体膜、及び前記第１のエッチングマスクと重畳する部分の前記不純物半導体膜を有する薄膜積層体を形成し、
    前記第１のエッチングマスクを除去し、
    前記薄膜積層体上に導電膜を形成し、
    前記導電膜上に絶縁膜を形成し、
    前記絶縁膜上に第２のエッチングマスクを選択的に形成し、
    前記絶縁膜に対して第３のエッチングを行って第２の絶縁層を形成し、
    前記導電膜に対して第４のエッチングを行って第２の導電層を形成し、
    前記第２の導電層と重畳していない部分の前記薄膜積層体に対して第５のエッチングを行って、前記第２の導電層と重畳していない部分の前記結晶性半導体層を露出させ、
    前記第５のエッチングには、Ｂｒ系ガスと、Ｆ系ガスと、酸素ガスとを有する混合ガスを用いることを特徴とする半導体装置の作製方法。
11. 請求項１０において、
    前記第２の絶縁層と前記第２の導電層は、同一のエッチング工程で形成されることを特徴とする半導体装置の作製方法。
12. 請求項９乃至請求項１１のいずれか一において、
    前記第２のエッチングマスクは、前記第５のエッチングよりも前に除去することを特徴とする半導体装置の作製方法。
13. 請求項９乃至請求項１２のいずれか一において、
    前記エッチングは、０より大きく１００Ｗ以下のバイアス電力で行うことを特徴とする半導体装置の作製方法。
14. 請求項９乃至請求項１３のいずれか一において、
    前記Ｂｒ系ガスはＨＢｒガスであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
15. 請求項９乃至請求項１４のいずれか一において、
    前記Ｆ系ガスはＳＦ_６ガスであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
16. 請求項９乃至請求項１５のいずれか一において、
    前記Ｂｒ系ガスと前記Ｆ系ガスと前記酸素ガスの流量比は、２５：２：１であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
17. 請求項９乃至請求項１６のいずれか一において、
    前記結晶性半導体膜は、微結晶半導体膜であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
18. 請求項１７において、
    前記微結晶半導体膜は微結晶シリコンであり、
    前記非晶質半導体膜は非晶質シリコンであることを特徴とする半導体装置の作製方法。
19. 請求項９乃至請求項１８のいずれか一において、
    前記結晶性半導体層の露出された部分では、
    ＳＩＭＳによるＢｒの検出値が１．０×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上１．０×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
20. 第１の導電層と、
    前記第１の導電層を覆って設けられた第１の絶縁層と、
    前記第１の絶縁層上に設けられた結晶性半導体層と、
    前記結晶性半導体層の一部を露出するように設けられた非晶質半導体層と、
    前記非晶質半導体層上に設けられた不純物半導体層と、
    前記不純物半導体層上に少なくとも一部が接して設けられた第２の導電層と、を有し、
    前記結晶性半導体層の露出された前記一部では、ＳＩＭＳによるＢｒの検出値が１．０×１０^１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以上１．０×１０^２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３以下であることを特徴とする半導体装置。