JPH05121379A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH05121379A JPH05121379A JP3279392A JP27939291A JPH05121379A JP H05121379 A JPH05121379 A JP H05121379A JP 3279392 A JP3279392 A JP 3279392A JP 27939291 A JP27939291 A JP 27939291A JP H05121379 A JPH05121379 A JP H05121379A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
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Abstract
(57)【要約】
【目的】単結晶シリコンやポリシリコンをドライエッチ
ングする場合に、テーパー状のエッチングを行うことに
より、良好な埋設性及び平坦性を得る。 【構成】SF6 を主エッチングガスとするガス系におい
て、シリコン及びポリシリコンをドライエッチングする
場合に、あらかじめ被エッチング物の表面にC及びHを
含むフッ素系のガスによりエッチングを行うことによっ
てデポジション膜を形成する。この膜をエッチングの初
期において深さ方向のエッチングに対するマスク材とし
て用いることによって、被エッチング物の横方向へのエ
ッチングを進め、テーパー状のエッチング形状を得る。
ングする場合に、テーパー状のエッチングを行うことに
より、良好な埋設性及び平坦性を得る。 【構成】SF6 を主エッチングガスとするガス系におい
て、シリコン及びポリシリコンをドライエッチングする
場合に、あらかじめ被エッチング物の表面にC及びHを
含むフッ素系のガスによりエッチングを行うことによっ
てデポジション膜を形成する。この膜をエッチングの初
期において深さ方向のエッチングに対するマスク材とし
て用いることによって、被エッチング物の横方向へのエ
ッチングを進め、テーパー状のエッチング形状を得る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係わり、特にプラズマを用いて半導体装置を加工する
ドライエッチングを用いた半導体装置の製造方法に関す
る。
に係わり、特にプラズマを用いて半導体装置を加工する
ドライエッチングを用いた半導体装置の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図3に示すようにホトレジストをマスク
材2として単結晶シリコン1にデープトレンチ(深い
溝)9を形成する場合、 SF6 を主エッチングガスとするガス系 SF6 +F115 SF6 +F12 SF6 +CCl4 SF6 +Cl2 SF6 +F21 等を用いてエッチングを行うと、マスク材2のホトレジ
ストからのデポジションにより、表面部分に突出部10
が形成され開孔部11が狭くなったトレンチ形状となっ
てしまう(図3(b))。
材2として単結晶シリコン1にデープトレンチ(深い
溝)9を形成する場合、 SF6 を主エッチングガスとするガス系 SF6 +F115 SF6 +F12 SF6 +CCl4 SF6 +Cl2 SF6 +F21 等を用いてエッチングを行うと、マスク材2のホトレジ
ストからのデポジションにより、表面部分に突出部10
が形成され開孔部11が狭くなったトレンチ形状となっ
てしまう(図3(b))。
【0003】上述の形状のトレンチにポリシリコン、酸
化膜等の絶縁物4を埋設した場合、トレンチの開口部1
1において絶縁物が完全に埋まらない空洞(巣)8が出
来易くなる(図3(c))。
化膜等の絶縁物4を埋設した場合、トレンチの開口部1
1において絶縁物が完全に埋まらない空洞(巣)8が出
来易くなる(図3(c))。
【0004】このような空洞が出来ると、エッチバック
を行った時に窪みとなったり、熱処理を行った場合に、
シリコン基板にストレスがかかり易い。
を行った時に窪みとなったり、熱処理を行った場合に、
シリコン基板にストレスがかかり易い。
【0005】又、図4(a)に示すように、ホトレジス
トのマスク材2を用い、ポリシリコン(抵抗線等)5を
SF6 を主エッチングガスとするガス系にてエッチング
を行い配線13を形成する場合、エッチングの異方性を
強めると、後工程にて配線13を形成した場合に層間絶
縁膜6、上層配線材7によるカバレッジが悪くなる(図
4(c))。またカバレッジを良くしようとエッチング
を等方的に行うとポリシリコンにPやAsがドーパント
されている場合にはサイドエッチング12が大きくなっ
てしまい寸法のコントロールが難しくなる(図4
(b))。
トのマスク材2を用い、ポリシリコン(抵抗線等)5を
SF6 を主エッチングガスとするガス系にてエッチング
を行い配線13を形成する場合、エッチングの異方性を
強めると、後工程にて配線13を形成した場合に層間絶
縁膜6、上層配線材7によるカバレッジが悪くなる(図
4(c))。またカバレッジを良くしようとエッチング
を等方的に行うとポリシリコンにPやAsがドーパント
されている場合にはサイドエッチング12が大きくなっ
てしまい寸法のコントロールが難しくなる(図4
(b))。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のエッチング方法
では、 (1)シリコン基板にデープトレンチ(深い溝)をエッ
チングで形成する場合には、絶縁物をトレンチ中に埋設
した場合に、開口部に空洞が出来易く、埋設不良や単結
晶シリコン基板へのストレスをもたらす。
では、 (1)シリコン基板にデープトレンチ(深い溝)をエッ
チングで形成する場合には、絶縁物をトレンチ中に埋設
した場合に、開口部に空洞が出来易く、埋設不良や単結
晶シリコン基板へのストレスをもたらす。
【0007】(2)ポリシリコンをエッチングして配線
を形成する場合には、上層のカバレッジ不足やポリシリ
コン自体のサイドエッチングにより寸法不良を起すとい
う問題点があった。
を形成する場合には、上層のカバレッジ不足やポリシリ
コン自体のサイドエッチングにより寸法不良を起すとい
う問題点があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のエッチング方法
では、SF6 あるいはNF3 を主成分とするガス系でエ
ッチングする前に、被エッチング物の表面に、薄いデポ
ジション膜を形成することである。これによりエッチン
グの初期において、垂直方向へのエッチングに対するマ
スク材として働かせ被エッチング物の横方向へサイドエ
ッチングを入れる。このデポジション膜は、たとえば別
のチャンバー内で、C及びHを含むフッ素系のエッチン
グガスを用いて表面のエッチングを行うことにより形成
することができる。
では、SF6 あるいはNF3 を主成分とするガス系でエ
ッチングする前に、被エッチング物の表面に、薄いデポ
ジション膜を形成することである。これによりエッチン
グの初期において、垂直方向へのエッチングに対するマ
スク材として働かせ被エッチング物の横方向へサイドエ
ッチングを入れる。このデポジション膜は、たとえば別
のチャンバー内で、C及びHを含むフッ素系のエッチン
グガスを用いて表面のエッチングを行うことにより形成
することができる。
【0009】
【実施例】本発明について図面を参照して説明する。図
1は本発明の一実施例の半導体装置の製造方法を示す断
面図である。
1は本発明の一実施例の半導体装置の製造方法を示す断
面図である。
【0010】この半導体装置の製造に当っては、まず単
結晶シリコン基板1の上にホトリソグラフィー技術を用
いて、マスク2を形成する。次にフッ素系のエッチング
ガスを用いてエッチングを行うことにより、単結晶シリ
コン基板1を100nm(ナノメータ)程度エッチング
した後、CHF3 ,CH2F2 等のC及びHを含むフッ
素系のエッチングガスを用いて、エッチングを行うこと
により、シリコン基板1乗に10nm程度のC−Hによ
るデポジション膜3を形成する(図1(a))。
結晶シリコン基板1の上にホトリソグラフィー技術を用
いて、マスク2を形成する。次にフッ素系のエッチング
ガスを用いてエッチングを行うことにより、単結晶シリ
コン基板1を100nm(ナノメータ)程度エッチング
した後、CHF3 ,CH2F2 等のC及びHを含むフッ
素系のエッチングガスを用いて、エッチングを行うこと
により、シリコン基板1乗に10nm程度のC−Hによ
るデポジション膜3を形成する(図1(a))。
【0011】以上の処理を行った半導体装置を別のチャ
ンバーあるいは別の装置に移し、SF6 あるいはNF3
を主成分とするエッチングガス系にてエッチングを行
う。平行平板型のドライエッチング装置の場合には、両
電極間に掛る直流バイアスを数十V以下に抑えると、エ
ッチングの初期において、C−Hの薄いデポジション膜
3がマスクとして働き、垂直方向のエッチングが抑えら
れる分だけ横方向へのエッチングが進むため単結晶シリ
コン基板1にサイドエッチングが入り易くなる。エッチ
ングが進められるうちにC−Hの薄いデポジション膜3
は無くなり、シリコン基板1に対するサイドエッチング
は除々に小さくなりながらエッチングは進み図1(b)
に示されるように開口部13の角14がなめらかな(丸
みのある)テーパ14を有する溝(トレンチ)12が形
成される。
ンバーあるいは別の装置に移し、SF6 あるいはNF3
を主成分とするエッチングガス系にてエッチングを行
う。平行平板型のドライエッチング装置の場合には、両
電極間に掛る直流バイアスを数十V以下に抑えると、エ
ッチングの初期において、C−Hの薄いデポジション膜
3がマスクとして働き、垂直方向のエッチングが抑えら
れる分だけ横方向へのエッチングが進むため単結晶シリ
コン基板1にサイドエッチングが入り易くなる。エッチ
ングが進められるうちにC−Hの薄いデポジション膜3
は無くなり、シリコン基板1に対するサイドエッチング
は除々に小さくなりながらエッチングは進み図1(b)
に示されるように開口部13の角14がなめらかな(丸
みのある)テーパ14を有する溝(トレンチ)12が形
成される。
【0012】上述の形状のトレンチ12にポリシリコ
ン,酸化膜等の絶縁物4を埋設すると、トレンチの形状
が開孔部に近づく程広がる形状となっているため、トレ
ンチ中に空洞(巣)が入ることなく、埋設できる。
ン,酸化膜等の絶縁物4を埋設すると、トレンチの形状
が開孔部に近づく程広がる形状となっているため、トレ
ンチ中に空洞(巣)が入ることなく、埋設できる。
【0013】図2は本発明の他の実施例の半導体装置の
製造方法を示す断面図である。
製造方法を示す断面図である。
【0014】この半導体装置の製造に当っては、まずポ
リシリコ5の上にホトリソグラフィー技術を用いてマス
ク2を形成する。次にフッ素系のエッチングガスを用い
てドライエッチングを行うことによりポリシリコン5を
30〜50nmエッチングした後、C及びHをを含むフ
ッ素系のエッチングガスを用いてエッチングを行うこと
により、ポリシリコン5の表面に10nm程度のC−H
によるデポジション膜3を形成する(図2(a))。
リシリコ5の上にホトリソグラフィー技術を用いてマス
ク2を形成する。次にフッ素系のエッチングガスを用い
てドライエッチングを行うことによりポリシリコン5を
30〜50nmエッチングした後、C及びHをを含むフ
ッ素系のエッチングガスを用いてエッチングを行うこと
により、ポリシリコン5の表面に10nm程度のC−H
によるデポジション膜3を形成する(図2(a))。
【0015】以上の処理を行った半導体装置をSF6 あ
るいはNF3 を主成分とするガス系にてエッチングを行
う。エッチングの初期において、C−Hのデポジション
膜3によって深さ方法のエッチングよりも横方向へのエ
ッチングが進むため、図2(b)に示すように丸みのあ
るテーパー16を角に有する配線15が形成される。
るいはNF3 を主成分とするガス系にてエッチングを行
う。エッチングの初期において、C−Hのデポジション
膜3によって深さ方法のエッチングよりも横方向へのエ
ッチングが進むため、図2(b)に示すように丸みのあ
るテーパー16を角に有する配線15が形成される。
【0016】上述の方法によって形成された段差に、C
VD法により層間絶縁膜6,スパッタ法等により配線材
7を形成すると良好なカバレッジが得られる。
VD法により層間絶縁膜6,スパッタ法等により配線材
7を形成すると良好なカバレッジが得られる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、被エッチ
ング物の表面に薄いデポジション膜を形成し、このデポ
ジション膜をエッチングの初期において深さ方向のエッ
チングに対するマスク材として用いる様にしたため、埋
設性や平坦性に優れたテーパー状エッチング形状が容易
に得られる。
ング物の表面に薄いデポジション膜を形成し、このデポ
ジション膜をエッチングの初期において深さ方向のエッ
チングに対するマスク材として用いる様にしたため、埋
設性や平坦性に優れたテーパー状エッチング形状が容易
に得られる。
【図1】本発明の一実施例の半導体装置の製造方法を示
す断面図。
す断面図。
【図2】本発明の他の実施例の半導体装置の製造方法を
示す断面図。
示す断面図。
【図3】従来技術(シリコンデープトレンチの場合)を
示す断面図。
示す断面図。
【図4】従来技術(ポリシリコン配線の場合)を示す断
面図。
面図。
1 単結晶シリコン基板 2 マスク 3 デポジション膜 4 絶縁膜 5 ポリシリコン 6 層間絶縁膜 7 配線材 8 空洞 9,12 溝 10 表面の突起 11,13 開口部 12 サイドエッチング部 13,15 配線 14,16 表面のなめらかな角
Claims (3)
- 【請求項1】 SF6 あるいはNF3 を主エッチングガ
スとするガス系を用いて、単結晶シリコンあるいはポリ
シリコンをエッチングする工程において、被エッチング
面に対して、あらかじめデポジション膜を形成すること
により、テーパー性のエッチング形状を得ることを特徴
とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記デポジション膜はC及びHを含むフ
ッ素系のエッチングガスを用いて表面をエッチングを行
うことにより形成する請求項1に記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項3】 前記SF6 あるいはNF3 を用いたエッ
チングと前記デポジション膜の形成とは別のチャンバー
で行う請求項1もしくは請求項2に記載の半導体装置の
製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3279392A JP3024317B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 半導体装置の製造方法 |
US08/332,651 US5458734A (en) | 1991-10-25 | 1994-11-01 | Method of fabricating a semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3279392A JP3024317B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05121379A true JPH05121379A (ja) | 1993-05-18 |
JP3024317B2 JP3024317B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17610490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3279392A Expired - Lifetime JP3024317B2 (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5458734A (ja) |
JP (1) | JP3024317B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2000186000A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-04 | Speedfam-Ipec Co Ltd | シリコンウェーハ加工方法およびその装置 |
DE19919469A1 (de) | 1999-04-29 | 2000-11-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Plasmaätzen von Silizium |
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