JPH08139069A - 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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- JPH08139069A JPH08139069A JP27376494A JP27376494A JPH08139069A JP H08139069 A JPH08139069 A JP H08139069A JP 27376494 A JP27376494 A JP 27376494A JP 27376494 A JP27376494 A JP 27376494A JP H08139069 A JPH08139069 A JP H08139069A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】フロロカーボン系ポリマが生成されシリコン窒
化膜に付着してもこのシリコン窒化膜をエッチングでき
る半導体装置の製造方法を提供する。 【構成】ＣＦ4 ガス、Ｏ2 ガス、及びＮ2 ガスを混合し
た混合ガスでパッシベーションＳｉＮ膜２０をドライエ
ッチングしている途中で、この混合ガスに代えてＯ2 ガ
スを用いてデスカム処理を行い、多結晶膜ＳｉＮ膜２０
ａの上に付着したフロロカーボン系ポリマ２６を除去す
る。その後、ＣＦ4 ガス、Ｏ2 ガス、及びＮ2 ガスを混
合した混合ガスを再び用いて、残った多結晶膜ＳｉＮ膜
２０ａをドライエッチングする。
化膜に付着してもこのシリコン窒化膜をエッチングでき
る半導体装置の製造方法を提供する。 【構成】ＣＦ4 ガス、Ｏ2 ガス、及びＮ2 ガスを混合し
た混合ガスでパッシベーションＳｉＮ膜２０をドライエ
ッチングしている途中で、この混合ガスに代えてＯ2 ガ
スを用いてデスカム処理を行い、多結晶膜ＳｉＮ膜２０
ａの上に付着したフロロカーボン系ポリマ２６を除去す
る。その後、ＣＦ4 ガス、Ｏ2 ガス、及びＮ2 ガスを混
合した混合ガスを再び用いて、残った多結晶膜ＳｉＮ膜
２０ａをドライエッチングする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関し、例えば、チタン窒化膜の上にパッシベーション
膜として形成されたシリコン窒化膜にケミカルドライエ
ッチング（イオン衝撃のないドライエッチング）を行っ
て形成されたパッド開口部を備えた半導体装置の製造に
好適な半導体装置の製造方法に関する。
に関し、例えば、チタン窒化膜の上にパッシベーション
膜として形成されたシリコン窒化膜にケミカルドライエ
ッチング（イオン衝撃のないドライエッチング）を行っ
て形成されたパッド開口部を備えた半導体装置の製造に
好適な半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】パッシベーション膜の一つとしてシリコ
ン窒化膜が用いられる場合があり、このシリコン窒化膜
をエッチングするに当たっては、通常、エッチングガス
としてフロロカーボン系ガスを用いたドライエッチング
が行われる。フロロカーボン系ガスを用いてドライエッ
チングを行う場合、エッチング中にフロロカーボン系ポ
リマが生成されこのポリマがシリコン窒化膜に付着し、
シリコン窒化膜のエッチングが妨害されることがある。
このため、シリコン窒化膜のエッチングが不十分となり
エッチング残りを生じるおそれがある。特に、チタン窒
化膜の上に形成されたシリコン窒化膜にドライエッチン
グを行う場合は、チタンが触媒になりフロロカーボン系
ポリマが生成されやすい。また、シリコン窒化膜にケミ
カルドライエッチングを行う場合は、シリコン窒化膜が
イオン衝撃されないので、シリコン窒化膜に付着したフ
ロロカーボン系ポリマが除去され難い。
ン窒化膜が用いられる場合があり、このシリコン窒化膜
をエッチングするに当たっては、通常、エッチングガス
としてフロロカーボン系ガスを用いたドライエッチング
が行われる。フロロカーボン系ガスを用いてドライエッ
チングを行う場合、エッチング中にフロロカーボン系ポ
リマが生成されこのポリマがシリコン窒化膜に付着し、
シリコン窒化膜のエッチングが妨害されることがある。
このため、シリコン窒化膜のエッチングが不十分となり
エッチング残りを生じるおそれがある。特に、チタン窒
化膜の上に形成されたシリコン窒化膜にドライエッチン
グを行う場合は、チタンが触媒になりフロロカーボン系
ポリマが生成されやすい。また、シリコン窒化膜にケミ
カルドライエッチングを行う場合は、シリコン窒化膜が
イオン衝撃されないので、シリコン窒化膜に付着したフ
ロロカーボン系ポリマが除去され難い。
【０００３】そこで、シリコン窒化膜に付着したフロロ
カーボン系ポリマを除去する技術として、特開平５−１
０９７０２号公報には、シリコン窒化膜にコンタクトホ
ールを形成するために反応性イオンエッチングを行い、
その後、シリコン窒化膜に付着したフロロカーボン系ポ
リマを酸素プラズマで除去する技術が開示されている。
しかし、シリコン窒化膜のエッチングが終了する前にこ
のシリコン窒化膜にフロロカーボン系ポリマが付着した
場合、酸素プラズマではシリコン窒化膜をエッチングす
ることができないので、フロロカーボン系ポリマを除去
できてもこのポリマの下のシリコン窒化膜をエッチング
できないこととなり、エッチング残りが生じるおそれが
ある。また、特開平２−２４４６２８号公報には、シリ
コン窒化膜にコンタクトホールを形成するために反応性
イオンエッチングを行い、反応性イオンエッチングの終
了後、シリコン窒化膜に付着したフロロカーボン系ポリ
マを酸素プラズマで除去し、その後、ウエットエッチン
グを行う技術が開示されている。しかし、シリコン窒化
膜をウェット・エッチする場合、弗酸系エッチング液を
使うとエッチング・レイトが非常に小さくなり現実的で
ない。また、ホット・リン酸（温度約１３０℃）を主成
分とする薬液を使うと、この薬液は、アルミを主体とす
る配線層をエッチングしてしまうので、実用的でない。
また、シリコン窒化膜のエッチングが終了する前にこの
シリコン窒化膜にフロロカーボン系ポリマが付着した場
合、酸素プラズマではシリコン窒化膜をエッチングする
ことができないので、フロロカーボン系ポリマを除去で
きてもこのポリマの下のシリコン窒化膜をエッチングで
きないこととなり、エッチング残りが生じるおそれがあ
る。
カーボン系ポリマを除去する技術として、特開平５−１
０９７０２号公報には、シリコン窒化膜にコンタクトホ
ールを形成するために反応性イオンエッチングを行い、
その後、シリコン窒化膜に付着したフロロカーボン系ポ
リマを酸素プラズマで除去する技術が開示されている。
しかし、シリコン窒化膜のエッチングが終了する前にこ
のシリコン窒化膜にフロロカーボン系ポリマが付着した
場合、酸素プラズマではシリコン窒化膜をエッチングす
ることができないので、フロロカーボン系ポリマを除去
できてもこのポリマの下のシリコン窒化膜をエッチング
できないこととなり、エッチング残りが生じるおそれが
ある。また、特開平２−２４４６２８号公報には、シリ
コン窒化膜にコンタクトホールを形成するために反応性
イオンエッチングを行い、反応性イオンエッチングの終
了後、シリコン窒化膜に付着したフロロカーボン系ポリ
マを酸素プラズマで除去し、その後、ウエットエッチン
グを行う技術が開示されている。しかし、シリコン窒化
膜をウェット・エッチする場合、弗酸系エッチング液を
使うとエッチング・レイトが非常に小さくなり現実的で
ない。また、ホット・リン酸（温度約１３０℃）を主成
分とする薬液を使うと、この薬液は、アルミを主体とす
る配線層をエッチングしてしまうので、実用的でない。
また、シリコン窒化膜のエッチングが終了する前にこの
シリコン窒化膜にフロロカーボン系ポリマが付着した場
合、酸素プラズマではシリコン窒化膜をエッチングする
ことができないので、フロロカーボン系ポリマを除去で
きてもこのポリマの下のシリコン窒化膜をエッチングで
きないこととなり、エッチング残りが生じるおそれがあ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み、フロロカーボン系ポリマが生成されシリコン窒化
膜に付着してもこのポリマを除去してシリコン窒化膜を
エッチングできる半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。
鑑み、フロロカーボン系ポリマが生成されシリコン窒化
膜に付着してもこのポリマを除去してシリコン窒化膜を
エッチングできる半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の半導体装置の製造は、エッチングガスとして
フロロカーボン系ガスを用いてシリコン窒化膜にドライ
エッチングを行うに当たり、このドライエッチングの途
中で上記フロロカーボン系ガスに代えて酸素ガスを用い
てドライエッチングを行い、その後、酸素ガスに代えて
再びフロロカーボン系ガスを用いてドライエッチングを
行うことを特徴とするものである。
の本発明の半導体装置の製造は、エッチングガスとして
フロロカーボン系ガスを用いてシリコン窒化膜にドライ
エッチングを行うに当たり、このドライエッチングの途
中で上記フロロカーボン系ガスに代えて酸素ガスを用い
てドライエッチングを行い、その後、酸素ガスに代えて
再びフロロカーボン系ガスを用いてドライエッチングを
行うことを特徴とするものである。
【０００６】ここで、フロロカーボン系ガスとは、ＣＦ
4 ガス単独、又はＣＦ4 ガスに酸素ガスや窒素ガス等を
混合した混合ガスを含む概念である。また、シリコン窒
化膜とは、Ｓｉ3 Ｎ4 膜やＳｉx Ｎy 膜を含む概念であ
る。また、フロロカーボン系ガスと酸素ガスを交互に複
数回ずつ用いてドライエッチングを行ってもよい。
4 ガス単独、又はＣＦ4 ガスに酸素ガスや窒素ガス等を
混合した混合ガスを含む概念である。また、シリコン窒
化膜とは、Ｓｉ3 Ｎ4 膜やＳｉx Ｎy 膜を含む概念であ
る。また、フロロカーボン系ガスと酸素ガスを交互に複
数回ずつ用いてドライエッチングを行ってもよい。
【０００７】
【作用】本発明の半導体装置の製造方法によれば、フロ
ロカーボン系ガスを用いてシリコン窒化膜にドライエッ
チングを行っている途中で、フロロカーボン系ポリマが
生成されシリコン窒化膜に付着しても、フロロカーボン
系ガスに代えて酸素ガスを用いてドライエッチングを行
うので、シリコン窒化膜に付着したフロロカーボン系ポ
リマを除去できる。また、酸素ガスを用いてフロロカー
ボン系ポリマを除去した後、フロロカーボン系ガスを再
び用いてシリコン窒化膜にドライエッチングを行うの
で、シリコン窒化膜がエッチングされる。従って、フロ
ロカーボン系ポリマが発生してシリコン窒化膜に付着し
てもこのポリマを除去してシリコン窒化膜をエッチング
できる。
ロカーボン系ガスを用いてシリコン窒化膜にドライエッ
チングを行っている途中で、フロロカーボン系ポリマが
生成されシリコン窒化膜に付着しても、フロロカーボン
系ガスに代えて酸素ガスを用いてドライエッチングを行
うので、シリコン窒化膜に付着したフロロカーボン系ポ
リマを除去できる。また、酸素ガスを用いてフロロカー
ボン系ポリマを除去した後、フロロカーボン系ガスを再
び用いてシリコン窒化膜にドライエッチングを行うの
で、シリコン窒化膜がエッチングされる。従って、フロ
ロカーボン系ポリマが発生してシリコン窒化膜に付着し
てもこのポリマを除去してシリコン窒化膜をエッチング
できる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の半導体装置の
製造方法の一実施例を説明する。ここでは、ケミカルド
ライエッチング装置を用いて多結晶ＳｉＮ膜にエッチン
グを行った実施例を説明する。図１は、半導体装置の製
造方法のうち、パッシベーションＳｉＮ膜にケミカルド
ライエッチングする方法を工程順に示す断面図である。
製造方法の一実施例を説明する。ここでは、ケミカルド
ライエッチング装置を用いて多結晶ＳｉＮ膜にエッチン
グを行った実施例を説明する。図１は、半導体装置の製
造方法のうち、パッシベーションＳｉＮ膜にケミカルド
ライエッチングする方法を工程順に示す断面図である。
【０００９】図１（ａ）は、一層目の配線（図示せず）
の上に例えばＳｉＯ2 からなる第１層間絶縁膜１２が形
成され、ＴｉＮ膜１４とこのＴｉＮ膜１４に挟まれたＡ
ｌＳｉ膜１６とからなる配線パターン１８が第１層間絶
縁膜１２の上に形成され、配線パターン１８を覆って第
２層間絶縁膜であるパッシベーションＳｉＮ膜２０（本
発明にいうシリコン窒化膜の一例）が形成され、さら
に、パッシベーションＳｉＮ膜２０にパッド開口部２２
を形成するためのレジストマスク２４が形成された状態
の半導体装置１０を示す断面図であり、周知の気相成長
法やエッチング方法でこの状態の半導体装置１０が形成
される。
の上に例えばＳｉＯ2 からなる第１層間絶縁膜１２が形
成され、ＴｉＮ膜１４とこのＴｉＮ膜１４に挟まれたＡ
ｌＳｉ膜１６とからなる配線パターン１８が第１層間絶
縁膜１２の上に形成され、配線パターン１８を覆って第
２層間絶縁膜であるパッシベーションＳｉＮ膜２０（本
発明にいうシリコン窒化膜の一例）が形成され、さら
に、パッシベーションＳｉＮ膜２０にパッド開口部２２
を形成するためのレジストマスク２４が形成された状態
の半導体装置１０を示す断面図であり、周知の気相成長
法やエッチング方法でこの状態の半導体装置１０が形成
される。
【００１０】図１（ａ）に示す半導体装置装置１０に、
パッド開口部２２を形成するに当たっては、先ず、下記
の条件でパッシベーションＳｉＮ膜２０にケミカルドラ
イエッチングを行う。このケミカルドライエッチング
は、本発明にいうフロロカーボン系ガスを用いたドライ
エッチングの一例である。 ガス流量：ＣＦ4 ／Ｏ2 ／Ｎ2 ＝１６８／１９２／３６
（ｓｃｃｍ） 処理圧力：２５．０（ｐａ） μ波パワー：８００（Ｗ） 処理時間：５００（ｓｅｃ） 上記した条件のケミカルドライエッチングによりほぼ所
定深さのパッド開口部２２が形成されるものの、図１
（ｂ）に示すように、ＴｉＮ膜１４の上にパッシベーシ
ョンＳｉＮ膜２０の一部が残っており、この残った多結
晶膜ＳｉＮ膜２０ａの上にフロロカーボン系ポリマ２６
が付着する。
パッド開口部２２を形成するに当たっては、先ず、下記
の条件でパッシベーションＳｉＮ膜２０にケミカルドラ
イエッチングを行う。このケミカルドライエッチング
は、本発明にいうフロロカーボン系ガスを用いたドライ
エッチングの一例である。 ガス流量：ＣＦ4 ／Ｏ2 ／Ｎ2 ＝１６８／１９２／３６
（ｓｃｃｍ） 処理圧力：２５．０（ｐａ） μ波パワー：８００（Ｗ） 処理時間：５００（ｓｅｃ） 上記した条件のケミカルドライエッチングによりほぼ所
定深さのパッド開口部２２が形成されるものの、図１
（ｂ）に示すように、ＴｉＮ膜１４の上にパッシベーシ
ョンＳｉＮ膜２０の一部が残っており、この残った多結
晶膜ＳｉＮ膜２０ａの上にフロロカーボン系ポリマ２６
が付着する。
【００１１】そこで、下記の条件のドライエッチングで
フロロカーボン系ポリマ２６を除去する。このドライエ
ッチングは、デスカム処理（Ｏ2 ガスによるライトエッ
チ）とよばれ、本発明にいう酸素ガスを用いたドライエ
ッチングの一例である。 ガス流量：Ｏ2 ＝１４０（ｓｃｃｍ） 処理圧力：１５．２（ｐａ） μ波パワー：４５０（Ｗ） 処理時間：３００（ｓｅｃ） 上記した条件のデスカム処理により、図１（ｃ）に示す
ように、フロロカーボン系ポリマ２６が除去されるもの
の、デスカム処理では多結晶膜ＳｉＮ膜２０ａをエッチ
ングできないので、多結晶膜ＳｉＮ膜２０ａはＴｉＮ膜
１４の上に残ったままである。
フロロカーボン系ポリマ２６を除去する。このドライエ
ッチングは、デスカム処理（Ｏ2 ガスによるライトエッ
チ）とよばれ、本発明にいう酸素ガスを用いたドライエ
ッチングの一例である。 ガス流量：Ｏ2 ＝１４０（ｓｃｃｍ） 処理圧力：１５．２（ｐａ） μ波パワー：４５０（Ｗ） 処理時間：３００（ｓｅｃ） 上記した条件のデスカム処理により、図１（ｃ）に示す
ように、フロロカーボン系ポリマ２６が除去されるもの
の、デスカム処理では多結晶膜ＳｉＮ膜２０ａをエッチ
ングできないので、多結晶膜ＳｉＮ膜２０ａはＴｉＮ膜
１４の上に残ったままである。
【００１２】この多結晶膜ＳｉＮ膜２０ａを除去するた
めに、下記の条件でドライエッチングを行う。このドラ
イエッチングは、本発明いう酸素ガスに代えて再びフロ
ロカーボン系ガスを用いたドライエッチングの一例であ
る。 ガス流量：ＣＦ4 ／Ｏ2 ／Ｎ2 ＝１６８／１９２／３６
（ｓｃｃｍ） 処理圧力：２５．０（ｐａ） μ波パワー：８００（Ｗ） 処理時間：３００（ｓｅｃ） 上記したエッチングにより、図１（ｄ）に示すように、
多結晶膜ＳｉＮ膜２０ａが完全に除去されて、付着物の
ないパッド開口部２２が形成される。
めに、下記の条件でドライエッチングを行う。このドラ
イエッチングは、本発明いう酸素ガスに代えて再びフロ
ロカーボン系ガスを用いたドライエッチングの一例であ
る。 ガス流量：ＣＦ4 ／Ｏ2 ／Ｎ2 ＝１６８／１９２／３６
（ｓｃｃｍ） 処理圧力：２５．０（ｐａ） μ波パワー：８００（Ｗ） 処理時間：３００（ｓｅｃ） 上記したエッチングにより、図１（ｄ）に示すように、
多結晶膜ＳｉＮ膜２０ａが完全に除去されて、付着物の
ないパッド開口部２２が形成される。
【００１３】以上のようにしてパッド開口部２２を形成
した後は、周知の方法によりレジストマスク２４を除去
して次の配線層を形成する等して、目的の構造の半導体
装置を製造する。
した後は、周知の方法によりレジストマスク２４を除去
して次の配線層を形成する等して、目的の構造の半導体
装置を製造する。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の製造方法によれば、ドライエッチングを行っている途
中で、フロロカーボン系ガスに代えて酸素ガスを用いて
ドライエッチングを行うので、シリコン窒化膜に付着し
たフロロカーボン系ポリマを除去できる。また、フロロ
カーボン系ポリマを除去した後、フロロカーボン系ガス
を再び用いてシリコン窒化膜にドライエッチングを行う
ので、エッチング残りの無いドライエッチングを行えて
歩留りが向上する。
の製造方法によれば、ドライエッチングを行っている途
中で、フロロカーボン系ガスに代えて酸素ガスを用いて
ドライエッチングを行うので、シリコン窒化膜に付着し
たフロロカーボン系ポリマを除去できる。また、フロロ
カーボン系ポリマを除去した後、フロロカーボン系ガス
を再び用いてシリコン窒化膜にドライエッチングを行う
ので、エッチング残りの無いドライエッチングを行えて
歩留りが向上する。
【００１５】本実施例では、パッシベーション膜形成後
のパッド開口領域について、パッド上の絶縁物を取り除
き、テストでのプロービングまたは組立のボンディング
での接触不良を防止することができる製造方法について
説明したが、多層配線構造の層間絶縁膜のコンタクト・
ホールに関し、確実にコンタクトを取り不良を低減する
こともできる。
のパッド開口領域について、パッド上の絶縁物を取り除
き、テストでのプロービングまたは組立のボンディング
での接触不良を防止することができる製造方法について
説明したが、多層配線構造の層間絶縁膜のコンタクト・
ホールに関し、確実にコンタクトを取り不良を低減する
こともできる。
【図１】本発明の一実施例の半導体装置の製造方法のう
ち、多結晶ＳｉＮ膜にケミカルドライエッチングを行っ
てコンタクトホールを形成する方法を工程順に示す断面
図である。
ち、多結晶ＳｉＮ膜にケミカルドライエッチングを行っ
てコンタクトホールを形成する方法を工程順に示す断面
図である。
１０ 半導体装置 １２ 第１絶縁膜 １４ ＴｉＮ膜 １８ 配線パターン ２０ パッシベーションＳｉＮ膜 ２２ パッド開口部 ２６ フロロカーボン系ポリマ
Claims (1)
- 【請求項１】 エッチングガスとしてフロロカーボン系
ガスを用いてシリコン窒化膜にドライエッチングを行う
に当たり、該ドライエッチングの途中で前記フロロカー
ボン系ガスに代えて酸素ガスを用いてドライエッチング
を行い、その後、酸素ガスに代えて再びフロロカーボン
系ガスを用いてドライエッチングを行うことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27376494A JPH08139069A (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27376494A JPH08139069A (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139069A true JPH08139069A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17532256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27376494A Pending JPH08139069A (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08139069A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010147357A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Sony Corp | 固体撮像装置の製造方法及び固体撮像装置 |
-
1994
- 1994-11-08 JP JP27376494A patent/JPH08139069A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010147357A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Sony Corp | 固体撮像装置の製造方法及び固体撮像装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040120 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |