JPS61191039A - 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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- JPS61191039A JPS61191039A JP3176585A JP3176585A JPS61191039A JP S61191039 A JPS61191039 A JP S61191039A JP 3176585 A JP3176585 A JP 3176585A JP 3176585 A JP3176585 A JP 3176585A JP S61191039 A JPS61191039 A JP S61191039A
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Classifications
-
- 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
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
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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】
〔概要〕
ノンコンタクトのフォトマスクと基板間にエツチング用
のガスと堆積用のガスを順次流し、それぞれのガスを活
性化、あるいは分解する波長の光を照射して選択的に基
板に凹部を形成し、この凹部に堆積物質を堆積する。
のガスと堆積用のガスを順次流し、それぞれのガスを活
性化、あるいは分解する波長の光を照射して選択的に基
板に凹部を形成し、この凹部に堆積物質を堆積する。
本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に、光を用い
て、基板上に選択的にエツチングと堆積を行って、基板
に凹部を形成し、この凹部を堆積物質で埋め込む方法に
関する。
て、基板上に選択的にエツチングと堆積を行って、基板
に凹部を形成し、この凹部を堆積物質で埋め込む方法に
関する。
近年、半導体装置の微細化にともなうプロセスの多様化
により、光エツチング法や、光ＣＶＤ（気相成長）法が
漸次利用されるようになった。
により、光エツチング法や、光ＣＶＤ（気相成長）法が
漸次利用されるようになった。
基板上に層を重ねて何層も形成するとき、各層に微細加
工を施すためには各層加工ごとに基板の平坦性が必要に
なり、そのためのプロセスとして、例えば基板、または
基板上に被着された各種の層に形成された孔に対する埋
め込み構造の形成は、極めて重要である。
工を施すためには各層加工ごとに基板の平坦性が必要に
なり、そのためのプロセスとして、例えば基板、または
基板上に被着された各種の層に形成された孔に対する埋
め込み構造の形成は、極めて重要である。
このような埋め込み構造は、コンタクト孔、溝による素
子間分離領域等の凹部に、導体、半導体、絶縁体等の堆
積物質を隙間なく充填しなければならず、その形成は容
易ではない。
子間分離領域等の凹部に、導体、半導体、絶縁体等の堆
積物質を隙間なく充填しなければならず、その形成は容
易ではない。
この工程に対して、光を利用したエツチングとＣＶＤが
、微細加工に適した方法として有効である。
、微細加工に適した方法として有効である。
第２図（１１，（２）は従来例による埋め込み構造形成
工程を説明する断面図である。
工程を説明する断面図である。
第２図（１）において、珪素（Ｓｉ）基板１の上に二酸
化珪素（Ｓｉ（ｈ）層２を被着し、通常のりソゲラフイ
エ程を用いてパターニングしてコンタクト孔３を開口す
る。
化珪素（Ｓｉ（ｈ）層２を被着し、通常のりソゲラフイ
エ程を用いてパターニングしてコンタクト孔３を開口す
る。
つぎに、コンタクト孔３を覆って多結晶珪素（ポリＳｉ
）層４を基板全面に被着する。
）層４を基板全面に被着する。
第２図（２）において、基板全面をポリッシング、また
はエツチングして、ポリＳｉ層４を表面より漸次除去し
て、５ｉＯｚ層２を露出させる。
はエツチングして、ポリＳｉ層４を表面より漸次除去し
て、５ｉＯｚ層２を露出させる。
以上のようにして、コンタクト孔３をポリＳｉ層゛４で
埋め込むためには、ポリＳｉ層４が５ｉ（ｈ層２の上に
も堆積され、その除去が必要になり、またコンタクト孔
３内の堆積は困難で、孔内のＳｉＯ□層２との境界に隙
間ができる等の欠点を有する。
埋め込むためには、ポリＳｉ層４が５ｉ（ｈ層２の上に
も堆積され、その除去が必要になり、またコンタクト孔
３内の堆積は困難で、孔内のＳｉＯ□層２との境界に隙
間ができる等の欠点を有する。
第３図は他の従来例による埋め込み構造形成工程を説明
する断面図である。
する断面図である。
図において、Ｓｉ基板ｌの上に５ｉ０２層２を被着し、
ここにコンタク「孔３を開口する。
ここにコンタク「孔３を開口する。
つぎに、Ｓｉのエピタキシャル成長を行うと、Ｓｉ基板
１の上にのみ、選択的にＳｔ層４′が成長し、５ｉ（ｈ
Ｊｉｉ２の上には成長しない。
１の上にのみ、選択的にＳｔ層４′が成長し、５ｉ（ｈ
Ｊｉｉ２の上には成長しない。
このように選択エピタキシャル成長を利用する場合は、
約１０００℃の高温プロセスを経由するため、Ｓｉ基板
１内に微細な拡散層が形成されているとか、３次元デバ
イスのように何層もの微細な層構造を有する基板の処理
には適さない。
約１０００℃の高温プロセスを経由するため、Ｓｉ基板
１内に微細な拡散層が形成されているとか、３次元デバ
イスのように何層もの微細な層構造を有する基板の処理
には適さない。
以上の他に、リフトオフ法（ＳｉＯｚＪｉ ２上にフォ
トレジスト等の中間層を介してポリＳｉ層４を堆積し、
フォトレジストの剥離液を用いてフォトレジストもろと
もコンタクト孔３の部分以外のポリＳ４層４をリフトオ
フする）等もあるが、やはり孔側面に隙間が出来るとい
う欠点がある。
トレジスト等の中間層を介してポリＳｉ層４を堆積し、
フォトレジストの剥離液を用いてフォトレジストもろと
もコンタクト孔３の部分以外のポリＳ４層４をリフトオ
フする）等もあるが、やはり孔側面に隙間が出来るとい
う欠点がある。
従来例では、埋め込み構造の工程は凹部の完全な埋め込
みが困難で、かつ工程数が多いか、または高温プロセス
を必要とした。
みが困難で、かつ工程数が多いか、または高温プロセス
を必要とした。
上記問題点の解決は、被処理基板（１）とフォトマスク
（５）との間にエツチング用のガスを流し、該ガスを活
性化する波長の光を該フォトマスク（５）を通して該被
処理基板（１）上に選択的に照射して、該被処理基板（
１）をエツチングする工程と、該被処理基板（１）と該
フォトマスク（５）との間に堆積用のガスを流し、該堆
積用のガスを分解する波長の光を該フォトマスク（５）
を通して該被処理基板（１）上に選択的に照射して、該
被処理基板（１）上に該堆積用のガスに含まれる堆積物
質を堆積する工程とを含む本発明による半導体装置の製
造方法により達成される。
（５）との間にエツチング用のガスを流し、該ガスを活
性化する波長の光を該フォトマスク（５）を通して該被
処理基板（１）上に選択的に照射して、該被処理基板（
１）をエツチングする工程と、該被処理基板（１）と該
フォトマスク（５）との間に堆積用のガスを流し、該堆
積用のガスを分解する波長の光を該フォトマスク（５）
を通して該被処理基板（１）上に選択的に照射して、該
被処理基板（１）上に該堆積用のガスに含まれる堆積物
質を堆積する工程とを含む本発明による半導体装置の製
造方法により達成される。
ノンコンタクトのフォトマスクと基板間にエンチング用
のガスを流し、このガスを活性化する波長の光をマスク
により選択的に照射し、バターニングを行い、ついで堆
積用のガスを流し、このガスを分解する波長の光を同一
マスクを通して照射し、エツチングされた凹部をセルフ
ァラインで充填する。
のガスを流し、このガスを活性化する波長の光をマスク
により選択的に照射し、バターニングを行い、ついで堆
積用のガスを流し、このガスを分解する波長の光を同一
マスクを通して照射し、エツチングされた凹部をセルフ
ァラインで充填する。
第１図（１１，（２１は本発明による選択光エツチング
と選択光ＣＶＤ法を用いた埋め込み構造形成工程を説明
する断面図である。
と選択光ＣＶＤ法を用いた埋め込み構造形成工程を説明
する断面図である。
ここでは、Ｓｉ基板１に溝型素子分離領域を形成する方
法について説明する。
法について説明する。
第１図（１）において、Ｓｉ基板１の上に、基板より離
して、且つ基板に平行にフォトマスク５をセットする。
して、且つ基板に平行にフォトマスク５をセットする。
まず第１段階として、水銀−キセノン（Ｈｇ−Ｘｅ）ラ
ンプよりでる波長λ＝ ３３０ｎｍ近くの光を溝形成部
に選択的に、３Ｗｃｍ−２の強度で照射し、圧力１０Ｔ
ｏｒｒの塩素ガス（Ｃｈ）を、Ｓｉ基板１とフォトマス
ク５の間に流し、光により、 Ｃ１２→２Ｃ１＊ に示されるように塩素を活性化して露光部をエツチング
して溝３を形成する。
ンプよりでる波長λ＝ ３３０ｎｍ近くの光を溝形成部
に選択的に、３Ｗｃｍ−２の強度で照射し、圧力１０Ｔ
ｏｒｒの塩素ガス（Ｃｈ）を、Ｓｉ基板１とフォトマス
ク５の間に流し、光により、 Ｃ１２→２Ｃ１＊ に示されるように塩素を活性化して露光部をエツチング
して溝３を形成する。
第１図（２）において、第２段階として、重水素ランプ
°よりでる波長λ＝１８４．９ｎｍの光を溝形成部に選
択的に照射し、Ｓｉ基板１とフォトマスク５の間に全圧
で３０Ｔｏｒｒのモプシラン（ＳｉＨ４）と酸素（０２
）とアルゴン（Ａｒ）を流して（流量は５ｉＨａ：ＩＯ
ＳＣＣＭ、 ０２：１０１００５ＣＣ、溝３に５ｉｎ２
を埋め込み、ＳｉＯ□層４“を形成する。
°よりでる波長λ＝１８４．９ｎｍの光を溝形成部に選
択的に照射し、Ｓｉ基板１とフォトマスク５の間に全圧
で３０Ｔｏｒｒのモプシラン（ＳｉＨ４）と酸素（０２
）とアルゴン（Ａｒ）を流して（流量は５ｉＨａ：ＩＯ
ＳＣＣＭ、 ０２：１０１００５ＣＣ、溝３に５ｉｎ２
を埋め込み、ＳｉＯ□層４“を形成する。
以上詳細に説明したように本発明によれば、セルファラ
インで凹部充填構造が形成可能となり、基板の平坦化工
程は簡易に、確実に、かつ低温で行えるようになった。
インで凹部充填構造が形成可能となり、基板の平坦化工
程は簡易に、確実に、かつ低温で行えるようになった。
第１図（１）、 （２１は本発明による選択光エツチン
グと選択光ＣＶＤ法を用いた埋め込み構造形成工程を説
明する断面図、 第２図（１１，（２１は従来例による埋め込み構造形成
工程を説明する断面図、 第３図は他の従来例による埋め込み構造形成工程を説明
する断面図である。 図において、 １はＳｉ基手反、 ２はＳｉＯ□層、 ３は溝、 ４はＳｉＯ２層、 ５はフォトマスク、 １１１ｔｉｌｌｉ１ λ＝１８４．デｎＭ ｉＩＮＩＪＩＩｌ り２すＡ゛ し李ミ全冒月６つ原デー とりＣ］ｌ荘しブ３シリ操１
図 デ差釆倒 ｙ６２図 弛ｆ）送米１列 男３ 凪
グと選択光ＣＶＤ法を用いた埋め込み構造形成工程を説
明する断面図、 第２図（１１，（２１は従来例による埋め込み構造形成
工程を説明する断面図、 第３図は他の従来例による埋め込み構造形成工程を説明
する断面図である。 図において、 １はＳｉ基手反、 ２はＳｉＯ□層、 ３は溝、 ４はＳｉＯ２層、 ５はフォトマスク、 １１１ｔｉｌｌｉ１ λ＝１８４．デｎＭ ｉＩＮＩＪＩＩｌ り２すＡ゛ し李ミ全冒月６つ原デー とりＣ］ｌ荘しブ３シリ操１
図 デ差釆倒 ｙ６２図 弛ｆ）送米１列 男３ 凪
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被処理基板（１）とフォトマスク（５）との間にエツ
チング用のガスを流し、該ガスを活性化する波長の光を
該フォトマスク（５）を通して該被処理基板（１）上に
選択的に照射して、該被処理基板（１）をエッチングす
る工程と、 該被処理基板（１）と該フォトマスク（５）との間に堆
積用のガスを流し、該堆積用のガスを分解する波長の光
を該フォトマスク（５）を通して該被処理基板（１）上
に選択的に照射して、該被処理基板（１）上に該堆積用
のガスに含まれる堆積物質を堆積する工程 とを含む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 |
|---|---|---|---|
| JP3176585A JPS61191039A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3176585A JPS61191039A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61191039A true JPS61191039A (ja) | 1986-08-25 |
Family
ID=12340131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3176585A Pending JPS61191039A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61191039A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH098037A (ja) * | 1995-06-15 | 1997-01-10 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP3176585A patent/JPS61191039A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH098037A (ja) * | 1995-06-15 | 1997-01-10 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
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