JP3208067B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3208067B2
JP3208067B2 JP20801896A JP20801896A JP3208067B2 JP 3208067 B2 JP3208067 B2 JP 3208067B2 JP 20801896 A JP20801896 A JP 20801896A JP 20801896 A JP20801896 A JP 20801896A JP 3208067 B2 JP3208067 B2 JP 3208067B2
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ashing
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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、絶縁膜のドライ
エッチングを用いて作製される半導体装置の製造方法に
関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device manufactured by dry etching of an insulating film.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のシリコン基板上に形成した絶縁膜
のパターン形成工程の一例を図4を用いて説明する。図
4(a)に示すように、シリコン基板11上に酸化シリ
コン膜や窒化シリコン膜などの絶縁膜12を成長させた
後、前記絶縁膜12上の所定の部分をフォトレジスト1
3で覆う。この後、炭素とフッ素を含む、例えば、CF
4 とCHF3 の混合ガスをエッチングガスとして使用し
て、ドライエッチングを実施し、前記絶縁膜12のフォ
トレジスト13で覆われていない部分14を除去する。
前記ドライエッチング時に、図4(b)に示すように、
被加工基板15の表面に炭素とフッ素を含む重合膜であ
るフロロカーボン膜16が堆積する。この後、前記フォ
トレジスト13および前記フロロカーボン膜16を酸素
ガスを使用するアッシングによって除去する。この時、
アッシング速度を高くするために、通常、被加工基板1
5の温度を150℃から250℃の高温に制御してい
た。
2. Description of the Related Art A conventional insulating film formed on a silicon substrate
An example of the pattern forming process will be described with reference to FIG. Figure
As shown in FIG. 4 (a), a silicon oxide
An insulating film 12 such as a silicon film or a silicon nitride film is grown.
Then, a predetermined portion on the insulating film 12 is
Cover with 3. After this, containing carbon and fluorine, for example, CF
FourAnd CHFThreeGas mixture as an etching gas
Then, dry etching is performed to form the insulating film 12.
The part 14 not covered with the photoresist 13 is removed.
At the time of the dry etching, as shown in FIG.
A polymer film containing carbon and fluorine is formed on the surface of the substrate 15 to be processed.
A fluorocarbon film 16 is deposited. After this,
The photoresist 13 and the fluorocarbon film 16
It is removed by ashing using gas. At this time,
In order to increase the ashing speed, the substrate 1
5 is controlled from 150 ° C to 250 ° C.
Was.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の半導体装置の製造方法では、アッシング時に被加工基
板15の温度が150℃から250℃と高温に制御され
ているため、被加工基板15の表面に堆積したフロロカ
ーボン膜16から発生するフッ素ラジカルによって、図
4(c)に示すように、下地のシリコン基板11がエッ
チングされるため、接合リークやコンタクト不良などが
起こり易く、信頼性上の課題があった。
However, in the above-described conventional method for manufacturing a semiconductor device, the temperature of the substrate 15 to be processed is controlled to a high temperature of 150 ° C. to 250 ° C. during ashing, so that the surface of the substrate 15 to be processed Since the underlying silicon substrate 11 is etched by fluorine radicals generated from the deposited fluorocarbon film 16 as shown in FIG. 4C, junction leaks and contact failures are likely to occur, and there is a problem in reliability. Was.

【0004】この発明の目的は、アッシング中に下地の
シリコン基板や多結晶シリコン膜がエッチングされ難い
半導体装置の製造方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which a base silicon substrate and a polycrystalline silicon film are hardly etched during ashing.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の半導体装
置の製造方法は、シリコン基板または多結晶シリコン膜
上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜上に所定の部
分を覆うフォトレジストを形成する工程と、前記フォト
レジストで覆われていない部分の前記絶縁膜を、炭素と
フッ素を含むエッチングガスを使用するドライエッチン
グによって除去する工程と、前記ドライエッチングによ
り前記絶縁膜の所定の部分が除去された被加工基板を設
置するステージの温度を100℃以下に制御しながら、
前記ドライエッチング時に前記被加工基板の表面に堆積
したフロロカーボン膜と前記フォトレジストとを酸素ガ
のみを用いたアッシングによって除去する工程とを含
むものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming an insulating film on a silicon substrate or a polycrystalline silicon film; and forming a photoresist covering a predetermined portion on the insulating film. Forming, and removing the insulating film in a portion not covered with the photoresist by dry etching using an etching gas containing carbon and fluorine, and a predetermined portion of the insulating film by the dry etching. While controlling the temperature of the stage on which the substrate to be processed is removed to 100 ° C. or less,
Removing the fluorocarbon film deposited on the surface of the substrate to be processed and the photoresist during the dry etching by ashing using only oxygen gas.

【0006】請求項1記載の半導体装置の製造方法によ
ると、アッシング中の温度を100℃以下の低温に制御
するため、フロロカーボン膜から発生するフッ素ラジカ
ルによるシリコンのエッチング速度が非常に遅くなり、
下地のシリコン基板または多結晶シリコン膜がエッチン
グされ難くなる。請求項2記載の半導体装置の製造方法
は、シリコン基板または多結晶シリコン膜上に絶縁膜を
形成する工程と、前記絶縁膜上に所定の部分を覆うフォ
トレジストを形成する工程と、前記フォトレジストで覆
われていない部分の前記絶縁膜を、炭素とフッ素を含む
エッチングガスを使用するドライエッチングによって除
去する工程と、前記ドライエッチングにより前記絶縁膜
の所定の部分が除去された被加工基板を設置するステー
ジの温度を100℃以下に制御しながら、前記ドライエ
ッチング時に前記被加工基板の表面に堆積したフロロカ
ーボン膜を酸素ガスのみを用いたアッシングによって除
去する工程と、前記フロロカーボン膜を除去した後、前
記被加工基板を設置するステージの温度を150℃から
250℃までの任意の温度に上昇させ、前記フォトレジ
ストを酸素ガスのみを用いたアッシングによって除去す
る工程とを含むものである。
According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, since the temperature during ashing is controlled to a low temperature of 100 ° C. or less, the etching rate of silicon by fluorine radicals generated from the fluorocarbon film becomes very slow.
The underlying silicon substrate or polycrystalline silicon film is less likely to be etched. 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein: a step of forming an insulating film on a silicon substrate or a polycrystalline silicon film; a step of forming a photoresist covering a predetermined portion on the insulating film; Removing a portion of the insulating film which is not covered by dry etching using an etching gas containing carbon and fluorine, and installing a substrate to be processed from which a predetermined portion of the insulating film has been removed by the dry etching. Removing the fluorocarbon film deposited on the surface of the target substrate by ashing using only oxygen gas during the dry etching while controlling the temperature of the stage to be 100 ° C. or lower, and after removing the fluorocarbon film, The temperature of the stage on which the substrate to be processed is installed is raised to an arbitrary temperature from 150 ° C. to 250 ° C. It is intended to include removing by ashing using the photoresist only oxygen gas.

【0007】請求項2記載の半導体装置の製造方法によ
ると、フロロカーボン膜のアッシング中の温度を100
℃以下の低温に制御するため、フロロカーボン膜から発
生するフッ素ラジカルによるシリコンのエッチング速度
が非常に遅くなり、下地のシリコン基板または多結晶シ
リコン膜がエッチングされ難くなる。また、フォトレジ
ストを150℃から250℃といった高温でアッシング
により除去できるため、アッシング速度が高くなり、ア
ッシング時間を短縮することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the temperature during the ashing of the fluorocarbon film is set to 100.
Since the temperature is controlled to be lower than or equal to ° C., the etching rate of silicon by fluorine radicals generated from the fluorocarbon film becomes very slow, and the underlying silicon substrate or polycrystalline silicon film is hardly etched. Further, since the photoresist can be removed by ashing at a high temperature of 150 ° C. to 250 ° C., the ashing speed is increased, and the ashing time can be shortened.

【0008】請求項3記載の半導体装置の製造方法は、
シリコン基板または多結晶シリコン膜上に絶縁膜を形成
する工程と、前記絶縁膜上に所定の部分を覆うフォトレ
ジストを形成する工程と、前記フォトレジストで覆われ
ていない部分の前記絶縁膜を、炭素とフッ素を含むエッ
チングガスを使用するドライエッチングによって除去す
る工程と、前記ドライエッチングにより前記絶縁膜の所
定の部分が除去された被加工基板を設置するステージの
温度を100℃以下から連続的に上昇させながら、前記
ドライエッチング時に前記被加工基板の表面に堆積した
フロロカーボン膜と前記フォトレジストを酸素ガスのみ
を用いたアッシングによって除去する工程とを含むもの
である。
According to a third aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device.
A step of forming an insulating film on a silicon substrate or a polycrystalline silicon film, a step of forming a photoresist covering a predetermined portion on the insulating film, and a portion of the insulating film not covered with the photoresist, The step of removing by dry etching using an etching gas containing carbon and fluorine, and the temperature of a stage on which a substrate to be processed in which a predetermined portion of the insulating film is removed by the dry etching is continuously set from 100 ° C. or less. Removing the fluorocarbon film deposited on the surface of the substrate to be processed during the dry etching and the photoresist by ashing using only oxygen gas.

【0009】請求項3記載の半導体装置の製造方法によ
ると、フロロカーボン膜のアッシング中の温度を100
℃以下の低温に制御するため、フロロカーボン膜から発
生するフッ素ラジカルによるシリコンのエッチング速度
が非常に遅くなり、下地のシリコン基板または多結晶シ
リコン膜がエッチングされ難くなる。また、被加工基板
の温度を連続的に上昇させることで、フォトレジストを
高温下でアッシングにより除去できるため、アッシング
速度が高くなり、アッシング時間を短縮することができ
る。
According to a third aspect of the present invention, the temperature during the ashing of the fluorocarbon film is set to 100.
Since the temperature is controlled to be lower than or equal to ° C., the etching rate of silicon by fluorine radicals generated from the fluorocarbon film becomes very slow, and the underlying silicon substrate or polycrystalline silicon film is hardly etched. In addition, by continuously increasing the temperature of the substrate to be processed, the photoresist can be removed by ashing at a high temperature, so that the ashing speed increases and the ashing time can be reduced.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

第1の実施の形態 この発明の第1の実施の形態について、図1を用いて説
明する。まず、図1(a)に示すように、シリコン基板
1上に酸化シリコン膜(絶縁膜)2を成長させた後、酸
化シリコン膜2の所定の部分をフォトレジスト3で覆
う。この後、酸化シリコン膜2のフォトレジスト3で覆
われていない部分4をCF 4 とCHF3 の混合ガスをエ
ッチングガスとするドライエッチングにより除去する。
本実施の形態では、ガス圧力133pa、RFパワー1
kWの条件下で行った。このとき、図1(b)に示すよ
うに、被加工基板5の表面にフロロカーボン膜6が堆積
する。
 First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
I will tell. First, as shown in FIG.
After a silicon oxide film (insulating film) 2 is grown on
A predetermined portion of the silicon nitride film 2 is covered with a photoresist 3.
U. Thereafter, the silicon oxide film 2 is covered with the photoresist 3.
The part 4 that is not touched is CF FourAnd CHFThreeGas mixture
It is removed by dry etching using a etching gas.
In this embodiment, the gas pressure is 133 Pa, the RF power is 1
The test was performed under kW conditions. At this time, as shown in FIG.
Thus, the fluorocarbon film 6 is deposited on the surface of the substrate 5 to be processed.
I do.

【0011】この後、フォトレジスト3および被加工基
板5の表面に堆積したフロロカーボン膜6を酸素ガスを
使用したアッシングにより除去する。アッシングには枚
葉式のアッシング装置を使用する。被加工基板5を設置
するステージの温度を100℃以下に制御する。本実施
の形態では、80℃とした。被加工基板5を処理室に導
入した後、酸素ガスを導入し、プラズマを発生(本実施
の形態では、ガス圧力133pa、RFパワー500
W)させ、図1(c)に示すように、被加工基板5の表
面に堆積したフロロカーボン膜6とフォトレジスト3を
完全にアッシングによって除去する。
Thereafter, the fluorocarbon film 6 deposited on the surface of the photoresist 3 and the substrate 5 to be processed is removed by ashing using oxygen gas. Ashing uses a single-wafer ashing device. The temperature of the stage on which the substrate 5 is set is controlled to 100 ° C. or less. In this embodiment, the temperature is set to 80 ° C. After introducing the substrate 5 into the processing chamber, oxygen gas is introduced to generate plasma (in this embodiment, the gas pressure is 133 Pa, the RF power is 500).
W), and as shown in FIG. 1C, the fluorocarbon film 6 and the photoresist 3 deposited on the surface of the processing target substrate 5 are completely removed by ashing.

【0012】このように構成された半導体装置の製造方
法によると、アッシング中の被加工基板5の温度を10
0℃以下の低温に制御するため、フロロカーボン膜6か
ら発生するフッ素ラジカルによるシリコンのエッチング
速度が非常に遅くなり、図1(c)に示すように、下地
のシリコン基板1は、ほとんどエッチングされない。よ
って、接合リーク、コンタクト不良等の問題がなくな
り、絶縁膜2のドライエッチングを用いて作製される半
導体装置の信頼性を大幅に改善できる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device having the above-described structure, the temperature of the substrate 5 to be processed during ashing is set to 10 degrees.
Since the temperature is controlled to a low temperature of 0 ° C. or less, the etching rate of silicon by fluorine radicals generated from the fluorocarbon film 6 becomes very slow, and as shown in FIG. 1C, the underlying silicon substrate 1 is hardly etched. Therefore, problems such as a junction leak and a contact failure are eliminated, and the reliability of a semiconductor device manufactured using dry etching of the insulating film 2 can be greatly improved.

【0013】第2の実施の形態 この発明の第2の実施の形態について図2に基づいて説
明する。まず、図2(a)に示すように、シリコン基板
1上に酸化シリコン膜2を成長させた後、酸化シリコン
膜2の所定の部分をフォトレジスト3で覆う。この後、
酸化シリコン膜2のフォトレジスト3で覆われていない
部分4を、図2(b)に示すようにCF4 とCHF3
混合ガスをエッチングガスとするドライエッチングによ
り除去した後、被加工基板5を設置するステージの温度
を100℃以下に制御(本実施の形態では80℃とし
た)した枚葉式のアッシング装置の処理室に、被加工基
板5を導入した後、酸素ガスを処理室に導入し、図2
(c)に示すように、アッシングにより被加工基板5の
表面に堆積したフロロカーボン膜6を完全に除去する。
Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 2A, after a silicon oxide film 2 is grown on a silicon substrate 1, a predetermined portion of the silicon oxide film 2 is covered with a photoresist 3. After this,
The portion 4 of the silicon oxide film 2 not covered with the photoresist 3 is removed by dry etching using a mixed gas of CF 4 and CHF 3 as an etching gas as shown in FIG. After the substrate 5 to be processed is introduced into the processing chamber of the single-wafer ashing apparatus in which the temperature of the stage on which is installed is controlled to 100 ° C. or lower (80 ° C. in the present embodiment), oxygen gas is introduced into the processing chamber. Figure 2
As shown in (c), the fluorocarbon film 6 deposited on the surface of the substrate 5 to be processed by ashing is completely removed.

【0014】この後、図2(c)に示す被加工基板5を
設置しているステージ温度を150℃から250℃まで
の任意の温度に上昇させ(本実施の形態では160℃と
した)、図2(d)に示すように、被加工基板5上に残
っているフォトレジスト3をアッシングにより除去す
る。このように構成された半導体装置の製造方法による
と、被加工基板5を100℃以下に制御して、被加工基
板5の表面のフロロカーボン膜6をアッシングにより除
去しておけば、その後、被加工基板5上に残っているフ
ォトレジスト3を150℃から250℃といったの高温
でアッシングにより除去しても、図2(d)に示すよう
に下地のシリコン基板1はほとんどエッチングされな
い。よって、接合リーク、コンタクト不良等の問題がな
くなり、絶縁膜2のドライエッチングを用いて作製され
る半導体装置の信頼性を大幅に改善できる。
Thereafter, the temperature of the stage on which the substrate 5 to be processed shown in FIG. 2 (c) is installed is raised to an arbitrary temperature from 150 ° C. to 250 ° C. (in the present embodiment, 160 ° C.) As shown in FIG. 2D, the photoresist 3 remaining on the substrate 5 to be processed is removed by ashing. According to the method of manufacturing a semiconductor device configured as described above, if the fluorocarbon film 6 on the surface of the substrate 5 is removed by ashing while controlling the substrate 5 to 100 ° C. or less, Even if the photoresist 3 remaining on the substrate 5 is removed by ashing at a high temperature such as 150 ° C. to 250 ° C., the underlying silicon substrate 1 is hardly etched as shown in FIG. Therefore, problems such as a junction leak and a contact failure are eliminated, and the reliability of a semiconductor device manufactured using dry etching of the insulating film 2 can be greatly improved.

【0015】また、フォトレジスト3を150℃から2
50℃といったの高温でアッシングにより除去できるた
め、アッシング速度が高くなり、アッシング時間を短縮
することができる。 第3の実施の形態 この発明の第3の実施の形態を図2を用いて説明する。
Further, the photoresist 3 is heated from 150 ° C. to 2 ° C.
Since it can be removed by ashing at a high temperature such as 50 ° C., the ashing speed increases and the ashing time can be reduced. Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0016】まず、図2(a)に示すように、シリコン
基板1上に酸化シリコン膜2を成長させた後、酸化シリ
コン膜2の所定の部分をフォトレジスト3で覆う。この
後、酸化シリコン膜2のフォトレジスト3で覆われてい
ない部分4を、図2(b)に示すようにCF4 とCHF
3 の混合ガスをエッチングガスとするドライエッチング
により除去した後、被加工基板5を設置するステージの
温度を100℃以下に制御(本実施の形態では80℃と
した)した枚葉式のアッシング装置の処理室に、被加工
基板5を導入した後、酸素ガスを処理室に導入し、図2
(c)に示すように、アッシングにより被加工基板5の
表面に堆積したフロロカーボン膜6を完全に除去する。
First, as shown in FIG. 2A, after a silicon oxide film 2 is grown on a silicon substrate 1, a predetermined portion of the silicon oxide film 2 is covered with a photoresist 3. Thereafter, a portion 4 of the silicon oxide film 2 which is not covered with the photoresist 3 is removed with CF 4 and CHF as shown in FIG.
A single-wafer ashing apparatus in which the temperature of the stage on which the substrate 5 to be processed is removed is controlled to 100 ° C. or lower (80 ° C. in the present embodiment) after removing by dry etching using the mixed gas of 3 as an etching gas. After the substrate 5 to be processed is introduced into the processing chamber of FIG.
As shown in (c), the fluorocarbon film 6 deposited on the surface of the substrate 5 to be processed by ashing is completely removed.

【0017】アッシングにより被加工基板5の表面に堆
積したフロロカーボン膜6を完全に除去したのち、アッ
シングを中止する。その後、アッシング処理室から被加
工基板5を取り出し、被加工基板5を設置するステージ
の温度を150℃から250℃までに制御(本実施の形
態では160℃とした)した別の枚葉式アッシング装置
の処理室に、被加工基板5を移動し、残っているフォト
レジスト3をアッシングにより除去する。
After completely removing the fluorocarbon film 6 deposited on the surface of the substrate 5 by ashing, the ashing is stopped. Thereafter, the substrate 5 to be processed is taken out of the ashing processing chamber, and another single-wafer ashing in which the temperature of the stage on which the substrate 5 is installed is controlled from 150 ° C. to 250 ° C. (160 ° C. in the present embodiment). The processing target substrate 5 is moved to the processing chamber of the apparatus, and the remaining photoresist 3 is removed by ashing.

【0018】このように構成された半導体装置の製造方
法によると、第2の実施の形態と同様の効果が得られ
る。さらに、設定温度の違う2種類の処理室を使用する
ため、同一処理室で温度を変更する必要がなく、安定し
たアッシング処理が行える。 第4の実施の形態 この発明の第4の実施の形態について図3を用いて説明
する。
According to the method of manufacturing a semiconductor device having such a configuration, the same effects as those of the second embodiment can be obtained. Furthermore, since two types of processing chambers having different set temperatures are used, there is no need to change the temperature in the same processing chamber, and a stable ashing process can be performed. Fourth Embodiment A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0019】図3(a)に示すように、シリコン基板1
上に酸化シリコン膜2を成長させた後、酸化シリコン膜
2の所定の部分をフォトレジスト3で覆う。この後、図
3(b)に示すように、酸化シリコン膜2のフォトレジ
スト3で覆われていない部分4をCF4 とCHF3 の混
合ガスをエッチングガスとするドライエッチングにより
除去する。このとき、図3(b)に示すように被加工基
板5の表面にフロロカーボン膜6が堆積する。
As shown in FIG. 3A, the silicon substrate 1
After the silicon oxide film 2 is grown thereon, a predetermined portion of the silicon oxide film 2 is covered with a photoresist 3. Thereafter, as shown in FIG. 3B, a portion 4 of the silicon oxide film 2 which is not covered with the photoresist 3 is removed by dry etching using a mixed gas of CF 4 and CHF 3 as an etching gas. At this time, a fluorocarbon film 6 is deposited on the surface of the substrate 5 to be processed as shown in FIG.

【0020】この後、バレル型のバッチ式アッシング装
置を使用してアッシングする。アッシング処理開始前の
処理室の温度を50℃から100℃の低温(本実施の形
態では60℃とした)に制御する。図3(b)に示す被
加工基板5を処理室に導入した後、酸素ガスを導入し、
プラズマを発生させる。バレル型バッチ式アッシング装
置では、通常、アッシング開始と共に、酸素とフォトレ
ジスト3の反応熱のために処理室の温度が200℃から
250℃の範囲まで上昇する(本実施の形態では230
℃まで上昇した)。このようにして、図3(c)に示す
ように、フロロカーボン膜6とフォトレジスト3をアッ
シングにより除去する。
Thereafter, ashing is performed using a barrel-type batch type ashing apparatus. The temperature of the processing chamber before starting the ashing process is controlled to a low temperature of 50 ° C. to 100 ° C. (60 ° C. in the present embodiment). After the substrate 5 shown in FIG. 3B is introduced into the processing chamber, oxygen gas is introduced,
Generates plasma. In the barrel-type batch ashing apparatus, the temperature of the processing chamber usually rises from 200 ° C. to 250 ° C. due to the heat of reaction between oxygen and the photoresist 3 at the start of ashing (230 in this embodiment).
° C). In this way, as shown in FIG. 3C, the fluorocarbon film 6 and the photoresist 3 are removed by ashing.

【0021】このように構成された半導体装置の製造方
法によると、処理開始前の処理室の温度が50℃から1
00℃と低温に制御しているため、表面に堆積している
フロロカーボン膜6を低温で除去でき、その後、処理室
の温度が200℃から250℃の範囲まで上昇するた
め、高温で、残ったフォトレジスト3をアッシングによ
り除去できる。このため、図3(c)に示すように下地
のシリコン基板1はほとんどエッチングされず、接合リ
ーク、コンタクト不良等の問題がなくなり、絶縁膜2の
ドライエッチングを用いて作製される半導体装置の信頼
性の大幅な改善が実現できる。さらに、アッシング速度
が高くなり、アッシング時間を短縮することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device having the above-described structure, the temperature of the processing chamber before the start of processing is reduced from 50 ° C. to 1 °.
Since the temperature is controlled to be as low as 00 ° C., the fluorocarbon film 6 deposited on the surface can be removed at a low temperature. After that, since the temperature of the processing chamber rises from 200 ° C. to 250 ° C., it remains at a high temperature. The photoresist 3 can be removed by ashing. For this reason, as shown in FIG. 3C, the underlying silicon substrate 1 is hardly etched, and there are no problems such as junction leakage and contact failure, and the reliability of the semiconductor device manufactured by dry etching of the insulating film 2 is reduced. A great improvement in performance can be realized. Further, the ashing speed is increased, and the ashing time can be reduced.

【0022】なお、前記実施の形態では、シリコン基板
1を用いた例を示したが、多結晶シリコン膜を用いた場
合でも同様の効果がある。また、絶縁膜2に酸化シリコ
ン膜を用いたが、窒化シリコン膜等を用いてよい。ま
た、アッシングガスに酸素ガスを用いた例を示した
らに、絶縁膜2のドライエッチングガスとして、CF4
とCHF3 の混合ガスを用いた例を示したが、炭素とフ
ッ素を含むガスであれば、どのようなガスを用いても、
同様の効果が得られる。
In the above embodiment, the example using the silicon substrate 1 has been described. However, the same effect can be obtained when a polycrystalline silicon film is used. Further, although the silicon oxide film is used for the insulating film 2, a silicon nitride film or the like may be used. Further, an example in which oxygen gas is used as the ashing gas has been described . Further, CF 4 is used as a dry etching gas for the insulating film 2.
An example using a gas mixture of CHF 3 and CHF 3 has been described, but any gas may be used as long as the gas contains carbon and fluorine.
Similar effects can be obtained.

【0023】[0023]

【発明の効果】請求項1記載の半導体装置の製造方法に
よると、アッシング中の温度を100℃以下の低温に制
御するため、フロロカーボン膜から発生するフッ素ラジ
カルによるシリコンのエッチング速度が非常に遅くな
り、下地のシリコン基板または多結晶シリコン膜がエッ
チングされ難くなる。よって、接合リーク、コンタクト
不良等の問題がなくなり、絶縁膜のドライエッチングを
用いて作製される半導体装置の信頼性を大幅に改善でき
るという効果が得られる。
According to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, since the temperature during ashing is controlled to a low temperature of 100 ° C. or less, the etching rate of silicon by fluorine radicals generated from the fluorocarbon film becomes very slow. Then, the underlying silicon substrate or polycrystalline silicon film is hardly etched. Therefore, problems such as junction leakage and contact failure are eliminated, and the effect of significantly improving the reliability of a semiconductor device manufactured using dry etching of an insulating film can be obtained.

【0024】請求項2記載の半導体装置の製造方法によ
ると、フロロカーボン膜のアッシング中の温度を100
℃以下の低温に制御するため、フロロカーボン膜から発
生するフッ素ラジカルによるシリコンのエッチング速度
が非常に遅くなり、下地のシリコン基板または多結晶シ
リコン膜がエッチングされ難くなる。よって、接合リー
ク、コンタクト不良等の問題がなくなり、絶縁膜のドラ
イエッチングを用いて作製される半導体装置の信頼性を
大幅に改善できる。また、フォトレジストを150℃か
ら250℃といった高温でアッシングにより除去できる
ため、アッシング速度が高くなり、アッシング時間を短
縮することができるという効果が得られる。
According to the semiconductor device manufacturing method of the present invention, the temperature during the ashing of the fluorocarbon film is set to 100.
Since the temperature is controlled to be lower than or equal to ° C., the etching rate of silicon by fluorine radicals generated from the fluorocarbon film becomes very slow, and the underlying silicon substrate or polycrystalline silicon film is hardly etched. Therefore, problems such as a junction leak and a contact failure are eliminated, and the reliability of a semiconductor device manufactured using dry etching of an insulating film can be significantly improved. Further, since the photoresist can be removed by ashing at a high temperature such as 150 ° C. to 250 ° C., the ashing speed is increased and the ashing time can be shortened.

【0025】請求項3記載の半導体装置の製造方法によ
ると、フロロカーボン膜のアッシング中の温度を100
℃以下の低温に制御するため、フロロカーボン膜から発
生するフッ素ラジカルによるシリコンのエッチング速度
が非常に遅くなり、下地のシリコン基板または多結晶シ
リコン膜がエッチングされ難くなる。よって、接合リー
ク、コンタクト不良等の問題がなくなり、絶縁膜のドラ
イエッチングを用いて作製される半導体装置の信頼性を
大幅に改善できる。また、被加工基板の温度を連続的に
上昇させることで、フォトレジストを高温でアッシング
により除去できるため、アッシング速度が高くなり、ア
ッシング時間を短縮することができるという効果が得ら
れる。
According to the third aspect of the present invention, the temperature during the ashing of the fluorocarbon film is set to 100.
Since the temperature is controlled to be lower than or equal to ° C., the etching rate of silicon by fluorine radicals generated from the fluorocarbon film becomes very slow, and the underlying silicon substrate or polycrystalline silicon film is hardly etched. Therefore, problems such as a junction leak and a contact failure are eliminated, and the reliability of a semiconductor device manufactured using dry etching of an insulating film can be significantly improved. Further, by continuously increasing the temperature of the substrate to be processed, the photoresist can be removed by ashing at a high temperature, so that the ashing speed is increased and the ashing time can be shortened.

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

【図1】この発明の第1の実施の形態を説明するための
製造工程順断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing step in order to explain a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第2および第3の実施の形態を説明
するための製造工程順断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view in the order of manufacturing steps for explaining second and third embodiments of the present invention.

【図3】この発明の第3の実施の形態を説明するための
製造工程順断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing step in order to explain a third embodiment of the present invention.

【図4】従来のアッシング方法を説明するための製造工
程順断面図である。。
FIG. 4 is a sectional view in order of a manufacturing process for explaining a conventional ashing method. .

【符号の説明】 1 シリコン基板 2 酸化シリコン膜(絶縁膜) 3 フォトレジスト 4 絶縁膜のフォトレジストで覆われていない部分 5 被加工基板 6 フロロカーボン膜[Description of Signs] 1 Silicon substrate 2 Silicon oxide film (insulating film) 3 Photoresist 4 Portion of insulating film not covered with photoresist 5 Substrate to be processed 6 Fluorocarbon film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−321090(JP,A) 特開 昭63−202920(JP,A) 特開 平4−229621(JP,A) 特開 平7−29879(JP,A) 特開 平8−64580(JP,A) 特開 平5−217960(JP,A) 特開 平6−177088(JP,A) 特開 平8−167590(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 H01L 21/027 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-7-321090 (JP, A) JP-A-63-202920 (JP, A) JP-A-4-229621 (JP, A) JP-A-7-202 29879 (JP, A) JP-A-8-64580 (JP, A) JP-A-5-217960 (JP, A) JP-A-6-177088 (JP, A) JP-A 8-167590 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/3065 H01L 21/027

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シリコン基板または多結晶シリコン膜上
に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に所定の部分を覆うフォトレジストを形成
する工程と、 前記フォトレジストで覆われていない部分の前記絶縁膜
を、炭素とフッ素を含むエッチングガスを使用するドラ
イエッチングによって除去する工程と、 前記ドライエッチングにより前記絶縁膜の所定の部分が
除去された被加工基板を設置するステージの温度を10
0℃以下に制御しながら、前記ドライエッチング時に前
記被加工基板の表面に堆積したフロロカーボン膜と前記
フォトレジストとを酸素ガスのみを用いたアッシングに
よって除去する工程とを含む半導体装置の製造方法。
A step of forming an insulating film on a silicon substrate or a polycrystalline silicon film; a step of forming a photoresist covering a predetermined portion on the insulating film; Removing the insulating film by dry etching using an etching gas containing carbon and fluorine; and setting the temperature of a stage for setting a substrate on which a predetermined portion of the insulating film has been removed by the dry etching to 10
Removing the fluorocarbon film and the photoresist deposited on the surface of the substrate during the dry etching by ashing using only oxygen gas while controlling the temperature to 0 ° C. or lower.
【請求項2】 シリコン基板または多結晶シリコン膜上
に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に所定の部分を覆うフォトレジストを形成
する工程と、 前記フォトレジストで覆われていない部分の前記絶縁膜
を、炭素とフッ素を含むエッチングガスを使用するドラ
イエッチングによって除去する工程と、 前記ドライエッチングにより前記絶縁膜の所定の部分が
除去された被加工基板を設置するステージの温度を10
0℃以下に制御しながら、前記ドライエッチング時に前
記被加工基板の表面に堆積したフロロカーボン膜を酸素
ガスのみを用いたアッシングによって除去する工程と、 前記フロロカーボン膜を除去した後、前記被加工基板を
設置するステージの温度を150℃から250℃までの
任意の温度に上昇させ、前記フォトレジストを酸素ガス
のみを用いたアッシングによって除去する工程とを含む
半導体装置の製造方法。
2. A step of forming an insulating film on a silicon substrate or a polycrystalline silicon film; a step of forming a photoresist covering a predetermined portion on the insulating film; Removing the insulating film by dry etching using an etching gas containing carbon and fluorine; and setting the temperature of a stage for setting a substrate on which a predetermined portion of the insulating film has been removed by the dry etching to 10
Removing the fluorocarbon film deposited on the surface of the processing substrate by ashing using only oxygen gas during the dry etching while controlling the temperature to 0 ° C. or lower; and removing the fluorocarbon film after removing the fluorocarbon film. Raise the temperature of the stage to be installed to an arbitrary temperature from 150 ° C. to 250 ° C., and apply oxygen gas to the photoresist.
Removing by ashing using only a semiconductor device.
【請求項3】 シリコン基板または多結晶シリコン膜上
に絶縁膜を形成する工程と、 前記絶縁膜上に所定の部分を覆うフォトレジストを形成
する工程と、 前記フォトレジストで覆われていない部分の前記絶縁膜
を、炭素とフッ素を含むエッチングガスを使用するドラ
イエッチングによって除去する工程と、 前記ドライエッチングにより前記絶縁膜の所定の部分が
除去された被加工基板を設置するステージの温度を10
0℃以下から連続的に上昇させながら、前記ドライエッ
チング時に前記被加工基板の表面に堆積したフロロカー
ボン膜と前記フォトレジストを酸素ガスのみを用いたア
ッシングによって除去する工程とを含む半導体装置の製
造方法。
3. A step of forming an insulating film on a silicon substrate or a polycrystalline silicon film; a step of forming a photoresist covering a predetermined portion on the insulating film; Removing the insulating film by dry etching using an etching gas containing carbon and fluorine; and setting the temperature of a stage for setting a substrate on which a predetermined portion of the insulating film has been removed by the dry etching to 10
Removing the fluorocarbon film deposited on the surface of the substrate during the dry etching and the photoresist by ashing using only oxygen gas while continuously increasing the temperature from 0 ° C. or less. .
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