JPS6255694B2 - - Google Patents
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- JPS6255694B2 JPS6255694B2 JP9818580A JP9818580A JPS6255694B2 JP S6255694 B2 JPS6255694 B2 JP S6255694B2 JP 9818580 A JP9818580 A JP 9818580A JP 9818580 A JP9818580 A JP 9818580A JP S6255694 B2 JPS6255694 B2 JP S6255694B2
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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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Description
本発明は半導体装置、特に高密度大容量LSIに
おける層間絶縁膜の、ドライエツチングにより開
孔したスルーホール内部を、層間絶縁膜の膜厚減
少を抑制しながら清浄化し、配線層間のコンタク
ト抵抗を減じる方法に関するものである。 図は半導体装置におけるスルーホール開孔と、
その後の金属配線工程を示す。図においてａはSi
基板にMOSトランジスタを形成した後、層間絶
縁膜を形成した図で、１はSi基板、２は拡散層、
３はゲート酸化膜、４はゲート電極、５は層間絶
縁膜である。このように層間絶縁膜５を形成した
後、従来はｂ図に示すように、穴６を持つたレジ
スト層７をリソグラフイー技術により形成し、こ
のレジスト層７をエツチングマスクに用い、ｃ図
に示すスルーホール８をエツチングする。続い
て、レジスト層７を除去し、ｄ図のように配線材
９を形成する。次にリソグラフイー技術によりｅ
図に示すように、配線材９を所望の配線パターン
１０に加工して一連の工程を終了する。 ところで、従来スルーホールのエツチングは弗
酸系の化学薬品により行なわれていたが、微細な
スルーホールを高精度にエツチングすることがで
きず、代つてCF4，CF4＋H2，C2F6，C3F8等の
ガスを用い、これを放電させて生じるイオンやラ
ジカルを利用してエツチングするドライエツチン
グ法が注目され出してきた。 このドライエツチング法によれば、微細なスル
ーホールを高精度にエツチングできるが、エツチ
ングされて露出した拡散層等の下地表面には炭素
や弗化炭素化合物の極く薄い皮膜が生じる。この
皮膜は酸洗浄や有機溶剤で完全に除去するのは容
易でなく、酸素ガスプラズマによるのが最も有効
な除去法である。しかしながら、この方法では下
地表面に酸化膜が形成され、下地材と配線材間の
コンタクト抵抗が大きくなり、素子特性を悪化さ
せるという欠点があつた。また、酸化膜を除去し
てコンタクト抵抗を減じるために、良く知られて
いる希弗酸に浸漬する方法を採用すれば通常層間
絶縁膜にはリン，ヒ素等の不純物を添加した二酸
化シリコンが用いられていることより、大幅な膜
厚減少が生じ、やはり素子特性の悪化をもたらす
という欠点があつた。 本発明は、このような従来の欠点を解決するた
め、ドライエツチングで開孔したスルーホール
の、ガスプラズマ処理後の清浄化用薬品について
検討し、層間絶縁膜の膜厚減少を抑制しながら、
コンタクト抵抗を減じるようにしたものである。
以下本発明の一実施例について詳細に説明する。 発明者らはスルーホール下地材として多結晶Si
（比抵抗３×10-3Ωcm）を、また層間絶縁膜とし
てリン添加二酸化シリコン（以後PSGという）を
対象に、清浄化用薬品の検討を行つた。なお、例
えば酸素ガスプラズマ処理で生じる酸化膜は二酸
化Si（以後SiO2という）であるから、PSGとSiO2
のエツチング速度及びコンタクト抵抗値の測定実
験を、SiO2系の物質を溶解し得る数多くの薬品
や、これらの薬品を種々の比で混合した薬品につ
いて行つた。その結果、リン酸二水素アンモニウ
ムの飽和水溶液と弗化アンモニウムの飽和水溶液
の混合液が好適であること、さらに混合比は１：
９程度が望ましいことが分つた。次の表は上記の
混合液の優秀性を、従来の希弗酸水溶液と対比さ
せて示したものである。
おける層間絶縁膜の、ドライエツチングにより開
孔したスルーホール内部を、層間絶縁膜の膜厚減
少を抑制しながら清浄化し、配線層間のコンタク
ト抵抗を減じる方法に関するものである。 図は半導体装置におけるスルーホール開孔と、
その後の金属配線工程を示す。図においてａはSi
基板にMOSトランジスタを形成した後、層間絶
縁膜を形成した図で、１はSi基板、２は拡散層、
３はゲート酸化膜、４はゲート電極、５は層間絶
縁膜である。このように層間絶縁膜５を形成した
後、従来はｂ図に示すように、穴６を持つたレジ
スト層７をリソグラフイー技術により形成し、こ
のレジスト層７をエツチングマスクに用い、ｃ図
に示すスルーホール８をエツチングする。続い
て、レジスト層７を除去し、ｄ図のように配線材
９を形成する。次にリソグラフイー技術によりｅ
図に示すように、配線材９を所望の配線パターン
１０に加工して一連の工程を終了する。 ところで、従来スルーホールのエツチングは弗
酸系の化学薬品により行なわれていたが、微細な
スルーホールを高精度にエツチングすることがで
きず、代つてCF4，CF4＋H2，C2F6，C3F8等の
ガスを用い、これを放電させて生じるイオンやラ
ジカルを利用してエツチングするドライエツチン
グ法が注目され出してきた。 このドライエツチング法によれば、微細なスル
ーホールを高精度にエツチングできるが、エツチ
ングされて露出した拡散層等の下地表面には炭素
や弗化炭素化合物の極く薄い皮膜が生じる。この
皮膜は酸洗浄や有機溶剤で完全に除去するのは容
易でなく、酸素ガスプラズマによるのが最も有効
な除去法である。しかしながら、この方法では下
地表面に酸化膜が形成され、下地材と配線材間の
コンタクト抵抗が大きくなり、素子特性を悪化さ
せるという欠点があつた。また、酸化膜を除去し
てコンタクト抵抗を減じるために、良く知られて
いる希弗酸に浸漬する方法を採用すれば通常層間
絶縁膜にはリン，ヒ素等の不純物を添加した二酸
化シリコンが用いられていることより、大幅な膜
厚減少が生じ、やはり素子特性の悪化をもたらす
という欠点があつた。 本発明は、このような従来の欠点を解決するた
め、ドライエツチングで開孔したスルーホール
の、ガスプラズマ処理後の清浄化用薬品について
検討し、層間絶縁膜の膜厚減少を抑制しながら、
コンタクト抵抗を減じるようにしたものである。
以下本発明の一実施例について詳細に説明する。 発明者らはスルーホール下地材として多結晶Si
（比抵抗３×10-3Ωcm）を、また層間絶縁膜とし
てリン添加二酸化シリコン（以後PSGという）を
対象に、清浄化用薬品の検討を行つた。なお、例
えば酸素ガスプラズマ処理で生じる酸化膜は二酸
化Si（以後SiO2という）であるから、PSGとSiO2
のエツチング速度及びコンタクト抵抗値の測定実
験を、SiO2系の物質を溶解し得る数多くの薬品
や、これらの薬品を種々の比で混合した薬品につ
いて行つた。その結果、リン酸二水素アンモニウ
ムの飽和水溶液と弗化アンモニウムの飽和水溶液
の混合液が好適であること、さらに混合比は１：
９程度が望ましいことが分つた。次の表は上記の
混合液の優秀性を、従来の希弗酸水溶液と対比さ
せて示したものである。
【表】
ここで表に示したコンタクト抵抗は上記多結晶
SiとSi入りAl間の値である。この表から明らかな
ように、従来の希弗酸に比べ、スルーホール径の
増加量や層間絶縁膜の膜厚減少は格段に少なく、
コンタクト抵抗も二桁から三桁も低くなつてい
る。なお、スルーホール下地材として多結晶Siを
取り上げて説明したが、通常の拡散層がMo等の
金属についても同様に大きな効果があつた。また
表に示す体積比以外でもPSGの膜厚減少は少くな
る。 以上詳細に説明したように、本発明による混合
液を用いて、ドライエツチングにより開孔したス
ルーホール内部を清浄化すれば、スルーホール径
の拡がりや層間絶縁膜の膜厚減少を抑制しなが
ら、十分なコンタクト特性が得られる。またスル
ーホール径の拡がりが小さいことはパタンの微細
化にとつて極めて効果があり、その上、層間絶縁
膜の膜厚減少の少ないことは浮遊容量の増化を避
けられることを意味し、コンタクト抵抗の小さい
ことと相俟つて信号伝搬遅延時間の増大を防止で
き、装置特性上極めて効果のあるものである。
SiとSi入りAl間の値である。この表から明らかな
ように、従来の希弗酸に比べ、スルーホール径の
増加量や層間絶縁膜の膜厚減少は格段に少なく、
コンタクト抵抗も二桁から三桁も低くなつてい
る。なお、スルーホール下地材として多結晶Siを
取り上げて説明したが、通常の拡散層がMo等の
金属についても同様に大きな効果があつた。また
表に示す体積比以外でもPSGの膜厚減少は少くな
る。 以上詳細に説明したように、本発明による混合
液を用いて、ドライエツチングにより開孔したス
ルーホール内部を清浄化すれば、スルーホール径
の拡がりや層間絶縁膜の膜厚減少を抑制しなが
ら、十分なコンタクト特性が得られる。またスル
ーホール径の拡がりが小さいことはパタンの微細
化にとつて極めて効果があり、その上、層間絶縁
膜の膜厚減少の少ないことは浮遊容量の増化を避
けられることを意味し、コンタクト抵抗の小さい
ことと相俟つて信号伝搬遅延時間の増大を防止で
き、装置特性上極めて効果のあるものである。
図はスルーホール開孔と、その後の金属配線工
程を示す説明図である。 １…Si基板、２…拡散層、３…ゲート酸化膜、
４…ゲート電極、５…層間絶縁膜、６…穴、７…
レジスト層、８…スルーホール、９…配線材、１
０…配線パタン。
程を示す説明図である。 １…Si基板、２…拡散層、３…ゲート酸化膜、
４…ゲート電極、５…層間絶縁膜、６…穴、７…
レジスト層、８…スルーホール、９…配線材、１
０…配線パタン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Si半導体層を有する基板の上にPSGからなる
層間絶縁膜を形成する工程と、 前記層間絶縁膜に前記Si半導体層表面の一部を
露出せしめるべくドライエツチングによりスルー
ホールを形成する工程と、 次に該スルーホールを酸素ガスプラズマにさら
して清浄化する工程と、 次にリン酸二水素アンモニウムの飽和水溶液と
弗化アンモニウムの飽和水溶液の混合液に浸漬
し、前記酸素ガスプラズマ工程によつてスルホー
ル底面に形成されたSiO2を除去する工程と を含むことを特徴とする半導体装置におけるスル
ーホール部の清浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9818580A JPS5724540A (en) | 1980-07-19 | 1980-07-19 | Rinsing of through hole in semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9818580A JPS5724540A (en) | 1980-07-19 | 1980-07-19 | Rinsing of through hole in semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5724540A JPS5724540A (en) | 1982-02-09 |
| JPS6255694B2 true JPS6255694B2 (ja) | 1987-11-20 |
Family
ID=14212954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9818580A Granted JPS5724540A (en) | 1980-07-19 | 1980-07-19 | Rinsing of through hole in semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5724540A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5768033A (en) * | 1980-10-16 | 1982-04-26 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPS61194833A (ja) * | 1985-02-25 | 1986-08-29 | Fujitsu Ltd | シリコン基板のエツチング処理方法 |
| JPS62252134A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体装置の製造方法 |
| JPS63190380A (ja) * | 1987-02-02 | 1988-08-05 | Matsushita Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US4826784A (en) * | 1987-11-13 | 1989-05-02 | Kopin Corporation | Selective OMCVD growth of compound semiconductor materials on silicon substrates |
| JP2786680B2 (ja) * | 1989-07-24 | 1998-08-13 | シャープ株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2589578B2 (ja) * | 1989-09-13 | 1997-03-12 | 富士写真フイルム株式会社 | 現像用ブラシ |
| JP3328250B2 (ja) * | 1998-12-09 | 2002-09-24 | 岸本産業株式会社 | レジスト残渣除去剤 |
-
1980
- 1980-07-19 JP JP9818580A patent/JPS5724540A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5724540A (en) | 1982-02-09 |
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