JPS59172234A - ガスプラズマによるテ−パ角制御方法 - Google Patents
ガスプラズマによるテ−パ角制御方法Info
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- JPS59172234A JPS59172234A JP4544883A JP4544883A JPS59172234A JP S59172234 A JPS59172234 A JP S59172234A JP 4544883 A JP4544883 A JP 4544883A JP 4544883 A JP4544883 A JP 4544883A JP S59172234 A JPS59172234 A JP S59172234A
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- 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
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- 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
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- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は半導体基板上に形成される酸化膜に予めＣＦ
４．０． 、 Ｎ４の３種類のガスプラズマを照射して
酸化膜の表面処理をして、酸化膜がエツチングされた場
合の酸化膜のテーノ悸順を制御するようにしたガスプラ
ズマによるテーパ角制御方法に関する。
４．０． 、 Ｎ４の３種類のガスプラズマを照射して
酸化膜の表面処理をして、酸化膜がエツチングされた場
合の酸化膜のテーノ悸順を制御するようにしたガスプラ
ズマによるテーパ角制御方法に関する。
従来の半導体装置の製造工程におけるＡ！配線を半導体
基板上に形成される酸化膜をエツチングして形成する場
合について第１図を用いて説明する。第１図囚において
−１１はシリコン半導体基板で、このシリコン半導体基
板１１には例えばエミッタ領域となる拡散層１２が形成
されている。さらに、上記半導林泉板１１Ｃ：８１０、
膜１３を形成する。次に、第１図（Ｂ）に示すよう
に上記５ｉＯｚ 膜１３上にＰ８ＧＪ４を付着させる
。その後、熱処理を行なった後に、第１図（０に示すよ
うにレジスト１５を塗布し、写真蝕刻工程（ｐＨ３Ｆ
）によりノやターニングする。次に、第１図の）に示す
ように、 ＮＨ４Ｆ 溶液により上記８１０． 膜１３
及びＰＳＧ Ｚ ４をエツチングする。次に、第１図（
Ｅ）に示すように、レジスト１５及びＰＳＧ １４を除
去する。さらに、第１図（Ｆ’）に示スように人！１６
を蒸着させて、／クターニングする。上記した工程にお
いてＰＳＧ １４中のりン濃度により８ｉ０． 層１
３のチーツク角度が決定される。このＳ ｉｏ、 層
１３のチーツク角度は大きすぎるとｋＺ１６の段切れを
生じさせてしまう欠点があるため、 ＰＳ（） Ｊ ４
中のリン濃度を制御して。
基板上に形成される酸化膜をエツチングして形成する場
合について第１図を用いて説明する。第１図囚において
−１１はシリコン半導体基板で、このシリコン半導体基
板１１には例えばエミッタ領域となる拡散層１２が形成
されている。さらに、上記半導林泉板１１Ｃ：８１０、
膜１３を形成する。次に、第１図（Ｂ）に示すよう
に上記５ｉＯｚ 膜１３上にＰ８ＧＪ４を付着させる
。その後、熱処理を行なった後に、第１図（０に示すよ
うにレジスト１５を塗布し、写真蝕刻工程（ｐＨ３Ｆ
）によりノやターニングする。次に、第１図の）に示す
ように、 ＮＨ４Ｆ 溶液により上記８１０． 膜１３
及びＰＳＧ Ｚ ４をエツチングする。次に、第１図（
Ｅ）に示すように、レジスト１５及びＰＳＧ １４を除
去する。さらに、第１図（Ｆ’）に示スように人！１６
を蒸着させて、／クターニングする。上記した工程にお
いてＰＳＧ １４中のりン濃度により８ｉ０． 層１
３のチーツク角度が決定される。このＳ ｉｏ、 層
１３のチーツク角度は大きすぎるとｋＺ１６の段切れを
生じさせてしまう欠点があるため、 ＰＳ（） Ｊ ４
中のリン濃度を制御して。
適当な角度にテーパ角度を設定している。
しかし、従来のへ！配線層を形成する場合において、
ＳｔＯ，膜１３のテーパ角度を制御するためにＰＳＧ
１４を付着させて熱処理をし、その後除去する工程が必
要であるため、工程が長いという欠点があった。一方、
ＰＳＧ １４を除去しないでおくことも考えられるが
、第２図に示すように、矢印Ａで示した領域のテーパ角
度が９０°に近いためこの部分でＡＡ配線が断線すると
いう欠点があった。さらに、上記Ｓ ｉｏ、 膜１３
上に形成されるＰＳＧ Ｊ ４を除去する場合に下地の
ＳｔＯ，膜１３がエツチングされてしまい８ｔＯ。
ＳｔＯ，膜１３のテーパ角度を制御するためにＰＳＧ
１４を付着させて熱処理をし、その後除去する工程が必
要であるため、工程が長いという欠点があった。一方、
ＰＳＧ １４を除去しないでおくことも考えられるが
、第２図に示すように、矢印Ａで示した領域のテーパ角
度が９０°に近いためこの部分でＡＡ配線が断線すると
いう欠点があった。さらに、上記Ｓ ｉｏ、 膜１３
上に形成されるＰＳＧ Ｊ ４を除去する場合に下地の
ＳｔＯ，膜１３がエツチングされてしまい８ｔＯ。
膜１３の厚さが減少すると共に、第１図（Ｅｌに示すよ
うにＰＳＧ １４除去後のＳｉｎ、 膜１３のコンタ
クトホールの大きさは、第１図（ＤＪに示したようにＰ
ＳＧ Ｚ ４除去前の大きさよりも大きくなってしまう
という欠点があった。さらに、ＰＳ０１４を付着させた
後、熱処理をするため、拡散層の非常に浅い１例えば１
μ以下のＩＣ，ＬＳＩでは不合理になるという欠点があ
った。
うにＰＳＧ １４除去後のＳｉｎ、 膜１３のコンタ
クトホールの大きさは、第１図（ＤＪに示したようにＰ
ＳＧ Ｚ ４除去前の大きさよりも大きくなってしまう
という欠点があった。さらに、ＰＳ０１４を付着させた
後、熱処理をするため、拡散層の非常に浅い１例えば１
μ以下のＩＣ，ＬＳＩでは不合理になるという欠点があ
った。
この発明は上記の点に鑑みてなされたもので。
その目的は、コンタクトホールが形成される酸化膜のチ
ー／４’角度の制御を簡単に行なうことができるガスプ
ラズマによるテーノや角制御方法を提供することにある
。
ー／４’角度の制御を簡単に行なうことができるガスプ
ラズマによるテーノや角制御方法を提供することにある
。
マイクロ波励起によるプラズマ発住室とエツチング室が
分離されたプラズマ装置を用いて。
分離されたプラズマ装置を用いて。
ＣＦ４ ｅ ０２＃ Ｎ２のうちＣＦ、を含む２ないし
３種ガスのプラズマを発生させて、半導体基板上に形成
される酸化膜をプラズマにさらす。次に、この酸化膜を
表面改質剤で表面処理し、レジストでパターニングした
後に酸化膜をＮＨ４Ｆ溶液でエツチングすることにより
、酸化膜は所定のテ３− 一パ角をもった断面形状となる。ここで、酸化膜のチー
・臂角はＣＦ４の０２（Ｎ、）Ｃ二対する割合、プラズ
マにさらす時間で制御される。
３種ガスのプラズマを発生させて、半導体基板上に形成
される酸化膜をプラズマにさらす。次に、この酸化膜を
表面改質剤で表面処理し、レジストでパターニングした
後に酸化膜をＮＨ４Ｆ溶液でエツチングすることにより
、酸化膜は所定のテ３− 一パ角をもった断面形状となる。ここで、酸化膜のチー
・臂角はＣＦ４の０２（Ｎ、）Ｃ二対する割合、プラズ
マにさらす時間で制御される。
以下１図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。まず、第３図を用いてこの発明に用いられるプラ
ズマ装置について説明する。
する。まず、第３図を用いてこの発明に用いられるプラ
ズマ装置について説明する。
第３図において、２ノは石英管で、ガス人口２２から吸
入されるガスはＣＦ４． Ｏ，、Ｎ、の混合ガスである
。そして、上記ガス人口２２が入れられたＣ１ｌ’、
、 ０． 、 Ｎ、のガスはマイクロ波導波管２３より
入力されるマイクロ波により振動し。
入されるガスはＣＦ４． Ｏ，、Ｎ、の混合ガスである
。そして、上記ガス人口２２が入れられたＣ１ｌ’、
、 ０． 、 Ｎ、のガスはマイクロ波導波管２３より
入力されるマイクロ波により振動し。
電離されてプラズマ化する。そして、上記ガスの一部Ｉ
：はプラズマ化されずに活性状態に励起されたガスも多
く発生する。この活性ガスは中性であるためプラズマと
は容易に分離され、輸送管２４を通ってエツチング室２
５に導かれる。
：はプラズマ化されずに活性状態に励起されたガスも多
く発生する。この活性ガスは中性であるためプラズマと
は容易に分離され、輸送管２４を通ってエツチング室２
５に導かれる。
エツチング室に入ったガスはノズル２６からウニ八２７
の表面に照射される。
の表面に照射される。
以下、第４図を参照してこの発明に係るガス４−
プラズマによるテーノ臂角制御方法について説明する。
第４図（４）において、２１はシリコン半導体基板で、
このシリコン半導体基板２１には例えばエミッタ領域と
なる拡散層２２が形成されている。さらに、上記半導体
基板２１に８ ｉｏ、膜２３を形成する。次に、第４図
（Ｂｌのように第３図に示したプラズマ装置を用いて上
記半導体基板２１上に形成されたＳ ｉｏ、 膜２３
０表面をプラズマにさらす。このように、 Ｓ ｉＯ２
膜２３をプラズマにさらすことにより、第５回置に示す
ような構造をもつＳ１０．膜２３け第５図（Ｂ）に示す
ように改質される。つまり、第５図（Ｂ）に示すように
、 ５ｔ０２ 膜２３の中の酸累原子がフッ素プラズ
マによりフッ素原子に置きかわるためである。次に、第
４図（Ｃ）に示すようにレジスト２４を塗布し、 ＰＰ
Ｐによりノやターニングする。このレジスト２４を塗布
する前に一レジスト２４と８１０、 膜２３の密着を
良くする例えば、東京応化に、に、のＯＡＰ （商品名
）などの表面改質剤等の蒸気で表面を改質後、レジスト
２４を塗布する。
このシリコン半導体基板２１には例えばエミッタ領域と
なる拡散層２２が形成されている。さらに、上記半導体
基板２１に８ ｉｏ、膜２３を形成する。次に、第４図
（Ｂｌのように第３図に示したプラズマ装置を用いて上
記半導体基板２１上に形成されたＳ ｉｏ、 膜２３
０表面をプラズマにさらす。このように、 Ｓ ｉＯ２
膜２３をプラズマにさらすことにより、第５回置に示す
ような構造をもつＳ１０．膜２３け第５図（Ｂ）に示す
ように改質される。つまり、第５図（Ｂ）に示すように
、 ５ｔ０２ 膜２３の中の酸累原子がフッ素プラズ
マによりフッ素原子に置きかわるためである。次に、第
４図（Ｃ）に示すようにレジスト２４を塗布し、 ＰＰ
Ｐによりノやターニングする。このレジスト２４を塗布
する前に一レジスト２４と８１０、 膜２３の密着を
良くする例えば、東京応化に、に、のＯＡＰ （商品名
）などの表面改質剤等の蒸気で表面を改質後、レジスト
２４を塗布する。
これは１表面改質剤によりレジスト２４とＳｉｎ。
膜２３の密着が良くなり、エツチングによりＳ ｉＯ，
膜２３につけられるテーパ角のばらつきがなくなるため
である。次に、第４図（Ｄｌに示すようにＮＨ，Ｆ溶液
により上記５ｉｎｔ 膜２３をエツチングする。次に
、第４図（Ｅ）に示すようにレジスト２４を除去する。
膜２３につけられるテーパ角のばらつきがなくなるため
である。次に、第４図（Ｄｌに示すようにＮＨ，Ｆ溶液
により上記５ｉｎｔ 膜２３をエツチングする。次に
、第４図（Ｅ）に示すようにレジスト２４を除去する。
次に、第４図（Ｆｌに示すように八！２５を蒸着して）
母ターニングする。
母ターニングする。
ここで、第４図（ＤＪに示したＳｉｎ、 膜２３のエ
ツチング工程において、 ８ｉ０． 膜２３にテーパが
形成されるのは、第５回国に示したＳ ＋ ０２ よ
り第５図（Ｂ）に示した別・０・Ｆ の方がエツチング
速度が大きいためである。つまり、置きかわるＦ原子が
多くなるとＳｉ０．がＳ ｉＰ４ に近くなる。
ツチング工程において、 ８ｉ０． 膜２３にテーパが
形成されるのは、第５回国に示したＳ ＋ ０２ よ
り第５図（Ｂ）に示した別・０・Ｆ の方がエツチング
速度が大きいためである。つまり、置きかわるＦ原子が
多くなるとＳｉ０．がＳ ｉＰ４ に近くなる。
そして、このＳ ｉＦ４ は蒸気圧が非常に高いので
ガスになってしまう。このため、Ｓｉ・０・Ｆ が形成
される厚さは非常にうずくなる。このため。
ガスになってしまう。このため、Ｓｉ・０・Ｆ が形成
される厚さは非常にうずくなる。このため。
Ｓ ｉｏ、 膜２３のチーＡ？角は別・０・Ｆ の量
で決定される。つまり、Ｆの量が多い程チーツヤ角は小
さくなる。例えば、 ８１０． 膜２３を一定量、一
定時間だけプラズマにさらしたときのエツチング速度を
第６図及び第７図に示しておく。第６図は０２ガス流世
に対するＳｉｎ、膜２３表面のエツチング率、第７図は
Ｏ，ガス流量に対するＳｉｎ、 膜２３につけられる
チーツヤ角の関係を示す図である。第６図及び第７図に
示したようにＣＦ４の割合が多くなると、テーパ角は小
さくなり、プラズマにさらす時間を長くするとエツチン
グ率は大きくなり、テーノ臂は小さくなる。
で決定される。つまり、Ｆの量が多い程チーツヤ角は小
さくなる。例えば、 ８１０． 膜２３を一定量、一
定時間だけプラズマにさらしたときのエツチング速度を
第６図及び第７図に示しておく。第６図は０２ガス流世
に対するＳｉｎ、膜２３表面のエツチング率、第７図は
Ｏ，ガス流量に対するＳｉｎ、 膜２３につけられる
チーツヤ角の関係を示す図である。第６図及び第７図に
示したようにＣＦ４の割合が多くなると、テーパ角は小
さくなり、プラズマにさらす時間を長くするとエツチン
グ率は大きくなり、テーノ臂は小さくなる。
次に、第８図を用いてこの発明の応用例について説明す
る。第８図において第４図と同一名称には同一番号を付
する。この発明の応用例においてはＳ １０． 膜２
３に形成するテーパを２段としている。つまり、第４図
（Ｅ）に示すように。
る。第８図において第４図と同一名称には同一番号を付
する。この発明の応用例においてはＳ １０． 膜２
３に形成するテーパを２段としている。つまり、第４図
（Ｅ）に示すように。
一度５１０２ 膜２３を形成した後、コンタクトホー
ル部に薄い酸化膜を形成し、再度この薄い酸化膜をプラ
ズマにさらして、２段目のテーパをつけている。これに
より、Ａ１．２５の段切れをさらに確実に防止すること
ができる。
ル部に薄い酸化膜を形成し、再度この薄い酸化膜をプラ
ズマにさらして、２段目のテーパをつけている。これに
より、Ａ１．２５の段切れをさらに確実に防止すること
ができる。
７−
以上詳述したようにこの発明によれば、 ＡＡ配線層の
下層に形成するＳ ＩＯｔ 膜にテーパｆを形成する
場合に、 ＰＥＧの付着及び熱処理工程を不要とするこ
とができるので、工程の短縮を計ることができる。さら
に、 ＰＳＧの熱処理工程が不要であるため拡散層の非
常に浅い（１μ以下）ＩＣ，ＬＳＩにおいて効果が発輝
される。さらに。
下層に形成するＳ ＩＯｔ 膜にテーパｆを形成する
場合に、 ＰＥＧの付着及び熱処理工程を不要とするこ
とができるので、工程の短縮を計ることができる。さら
に、 ＰＳＧの熱処理工程が不要であるため拡散層の非
常に浅い（１μ以下）ＩＣ，ＬＳＩにおいて効果が発輝
される。さらに。
ＰＥＧをエツチングする工程がないため、従来生じてい
た。 ＰＳＧのエツチング時における８ ｉｏ。
た。 ＰＳＧのエツチング時における８ ｉｏ。
膜（フィールド酸化膜）のエツチングを防止することが
できる。このため、従来、 ＰＳＧのエツチング時にＳ
ｉｎ、 膜（フィールド酸化膜）がエツチングされる
のを見込んでＳｉｎ、 膜（フィールド酸化膜）を厚
く形成していたのを不要とすることができる。
できる。このため、従来、 ＰＳＧのエツチング時にＳ
ｉｎ、 膜（フィールド酸化膜）がエツチングされる
のを見込んでＳｉｎ、 膜（フィールド酸化膜）を厚
く形成していたのを不要とすることができる。
第１図は従来の酸化膜にテーノ臂をつける工程を示す図
、第２図は従来のＰＳＧと酸化膜との界面の状態を示す
図、第３図はプラズマ装置を示す図、第４図はこの発明
の一実施例に係るチー−８＝ パ角制御方法を示す図、第５図（４）はＳ ＋ ０２
膜の分子構造を示す図、第５図（Ｂ）はプラズマによ
り改質されたＳ ｉｏ、 膜の分子構造を示す図、第
６図はＯ，ガス流量に対するＳ ｔｏ、 膜表面のエ
ツチング速度との関係を示す図、第７図は０．ガス流量
に対するＳｉｎ、 膜につけられるテーパ（角の関係
を示す図、第８図はこの発明の応用例を示す図である。 ２１・・・半導体基板、２２・・・拡散層、２３・・・
Ｓ ｔｏ、 膜、２４・・・レジスト、２５・・・Ａ
！出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第１図 ５ 第２図 第３図 第４図 第４図 第５図 第６図 ｏ２．１−゛ス流量（ｃ５〈計）
、第２図は従来のＰＳＧと酸化膜との界面の状態を示す
図、第３図はプラズマ装置を示す図、第４図はこの発明
の一実施例に係るチー−８＝ パ角制御方法を示す図、第５図（４）はＳ ＋ ０２
膜の分子構造を示す図、第５図（Ｂ）はプラズマによ
り改質されたＳ ｉｏ、 膜の分子構造を示す図、第
６図はＯ，ガス流量に対するＳ ｔｏ、 膜表面のエ
ツチング速度との関係を示す図、第７図は０．ガス流量
に対するＳｉｎ、 膜につけられるテーパ（角の関係
を示す図、第８図はこの発明の応用例を示す図である。 ２１・・・半導体基板、２２・・・拡散層、２３・・・
Ｓ ｔｏ、 膜、２４・・・レジスト、２５・・・Ａ
！出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第１図 ５ 第２図 第３図 第４図 第４図 第５図 第６図 ｏ２．１−゛ス流量（ｃ５〈計）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板上に形成される酸化膜をＣＦ４及び０、を含
むガスプラズマにさらす工程と、上記酸化膜を表面改質
剤を用いて表面を改質させる工程と、上記酸化膜上にレ
ジストを塗布する工程と、上記レジストをノやターニン
グする工程と。 上記ノ母ターニングされたレジストにより上記酸化膜を
エツチングする工程とを具備したことを特徴とするガス
プラズマによるテーパ角制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4544883A JPS59172234A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | ガスプラズマによるテ−パ角制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4544883A JPS59172234A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | ガスプラズマによるテ−パ角制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172234A true JPS59172234A (ja) | 1984-09-28 |
Family
ID=12719617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4544883A Pending JPS59172234A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | ガスプラズマによるテ−パ角制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172234A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6457623A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-03 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS6459820A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Tokuda Seisakusho | Dry etching |
| US6086688A (en) * | 1997-07-28 | 2000-07-11 | Alcan International Ltd. | Cast metal-matrix composite material and its use |
| US10332850B2 (en) | 2013-06-24 | 2019-06-25 | Imec | Method for producing contact areas on a semiconductor substrate |
-
1983
- 1983-03-18 JP JP4544883A patent/JPS59172234A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6457623A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-03 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS6459820A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Tokuda Seisakusho | Dry etching |
| US6086688A (en) * | 1997-07-28 | 2000-07-11 | Alcan International Ltd. | Cast metal-matrix composite material and its use |
| US10332850B2 (en) | 2013-06-24 | 2019-06-25 | Imec | Method for producing contact areas on a semiconductor substrate |
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