JPS63289818A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS63289818A
JPS63289818A JP12430087A JP12430087A JPS63289818A JP S63289818 A JPS63289818 A JP S63289818A JP 12430087 A JP12430087 A JP 12430087A JP 12430087 A JP12430087 A JP 12430087A JP S63289818 A JPS63289818 A JP S63289818A
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resist
film
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dry etching
positive resist
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Mineo Murata
村田 峰生
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、集積回路素子形成を目的とした、半導体装置
の製造方法に関するものである。
従来の技術 半導体装lを製造する工程内で、半導体基板上に形成さ
れた被膜を加工する方法は、ドライエツチングと、ウェ
ットエツチングとがある。近年、半導体装置の微細パタ
ーン化に伴い、高精度加工の可能な、ドライエツチング
が主流となりつつある。
以下に、従来の半導体基板上に形成された被膜のドライ
エツチング、および引き続きレジスト形成が行なわれる
半導体装置の製造方法について説明する。
第3図Aにおいて、P十拡散層7aとP+拡散層7bと
で囲まれた領域には、アルミニウム配線形成前のNPN
トランジスタが形成されている。
P+拡散層7bの左側には、N十拡散層8aが形成され
ている。さらに、シリコン基板表面は、熱酸化により形
成された熱酸化膜2(厚さ約2000A)、その後、減
圧CVD法で形成されたP S G11I3(厚さ約2
000A)で覆われているが、N十拡散層8a上の熱酸
化膜2とPSG膜3の一部分は、レジストの露光・現像
及びエツチングの工程により開口されている。その後、
減圧CVD法で、窒化ケイ素膜4を約600A成長して
いる。また、N+拡散層8a上の開口部上の窒化ケイ素
膜4上に、露光・現像によりポジレジスト5a(厚さ1
.3μm)を形成している。
その後、ポジレジスト5aを選択エツチング用のマスク
として用いて、窒化ケイ素膜4を、CF4+02ガスプ
ラズマドライエツチングした(第3図B)。さらに、ポ
ジレジスト5aを酸素プラズマエツチングにて除去しく
第3図C)、その後、素子のアルミニウム配線とのコン
タクト窓を開口するために、ポジレジスト5bを形成し
た(第3図D)。さらに、形成されたポジレジスト5b
を選択エツチングマスクとして、PSG膜3と熱酸化膜
2をフッ酸系の藁品でウェットエツチングしたく第3図
E)。その後、ポジレジスト5bを除去しアルミニウム
配線9a〜9eを形成し、保護膜11を形成したのが最
終製品(第3図F)である。
第3図Fのうち、P十拡散層7aとP十拡散層7bとで
囲まれた領域には、NPNトランジスタが形成されてお
り、アルミニウム配線9a、9b。
9cはそれぞれ、NPNトランジスタのコレクタ電極、
ベース電極、エミッタ電極に相当する。さらに、P十拡
散層7bの左側領域には、窒化ケイ素膜4を眉間絶縁膜
としたコンデンサが形成されており、アルミニウム配線
9d、9eがそれぞれ、コンデンサの両電極である。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記の従来の方法では、窒化ケイ素膜4
のドライエツチング時に、PSG膜3膜面表面質層6が
形成されてしまい、酸素プラズマエツチングによる、ポ
ジレジスト除去工程によってもこの変質層6は除去され
ない。そのため、引き続きポジレジスト5bを形成する
と、変質層6の影響で、ポジレジスト5bの密着力が低
下し、ポジレジスト5bを選択エツチング用マスクとし
て、PSG膜3と、熱酸化膜2をウェットエツチングす
ると、エツチング時の横広がり(以下サイドエッチと記
す)が太き(なってしまう。
そのため、極端な場合には、N+拡散層へのコンタクト
窓がサイドエッチの大きいことにより、隣接したP型拡
散層まで広がってしまい、トランジスタ特性が得られな
(なる。さらに、サイドエッチの大きいことにより、コ
ンタクト窓がアルミニウム配線よりも太き(なると、ア
ルミニウム配線で、充分にコンタクト窓を被覆できず、
トランジスタ特性が低下する。つまり、ドライエツチン
グ時に形成されてしまう変質層のために、引き続き行な
われるレジストの密着力が低下し、そのレジストを用い
た選択エツチングが高精度で行えないという欠点を有し
ていた。
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、ドライエ
ツチング後の半導体基板表面変質層を改善し、その直後
に形成されるポジレジストの密着力を向上させる半導体
装置の製造方法を提供することにある。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明の半導体装面の製造
方法は、半導体基板上に形成された被形成膜をドライエ
ツチングする工程と、前記ドライエツチングの後、前記
半導体基板を発煙硝酸処理する工程と、前記半導体基板
上にレジストを形成する工程とから構成されている。
作用 この構成によって、半導体基板上に形成された被形成膜
をドライエツチングした時に発生してしまう変質層を改
善することが可能となり、引き続き実施されるレジスト
形成時の、半導体基板とレジストの密着力を向上させる
ことができる。
実施例 以下、本発明を、一実施例により、図面を参照して詳し
く説明する。
第1図Aにおいて、P十拡散層7aとP十拡散層7bで
囲まれた領域には、アルミニウム配線形成前のNPN 
トランジスタが形成されている。
P′″拡散層7bの左側にはN+拡散層8aが形成され
ている。さらにシリコン基板表面には、熱酸化により形
成された熱酸化膜2(厚さ約2000A)、その後、減
圧CV D法で形成された厚さ約2000AのPSG膜
3で覆われているが、N+拡散層sa上の熱酸化膜2と
PSG膜3の一部分は、レジストの露光・現像及びエツ
チングの工程により開口されている。その後、減圧CV
D法で、窒化ケイ素膜4を約600A成長している。
またN+拡散層8a上の開口部上の窒化ケイ素漠4上に
、露光・現像によりポジレジスト5a(厚さ1.3μ1
1)を形成している。
その後、ポジレジスト5aを選択エツチング用のマスク
として用いて、窒化ケイ素膜4を、CF4+02ガスプ
ラズマドライエツチングしたく第3図B)。ところが、
窒化ケイ素膜4を、CF4 +02ガスプラズマドライ
エツチングすると、PSG膜3上に、C−Fポリマーと
推定される変質層6が形成されてしまう(第3図B)。
ここまでは従来例と同一であるが、その後、ポジレジス
ト5aを酸素プラズマエツチングによって半分程度除去
しても、変質層6は除去されない(第3図C)。ところ
が、この後、発煙硝酸処理を30分程度行うと、残りの
ポジレジスト5aが除去されると同時に、上記変質層6
が改善される(第1図D〉。ここで用いた発煙硝酸処理
は、フィルターを通して発煙硝酸を循環濾過させている
バスに、30分程度シリコンウェハーを浸す方式を適用
したが、循環濾過していない発煙硝酸バスを3つ程度用
いて、シリコン基板をその3つのバスへ10分毎に浸す
方式を適用しても良い。
その後、素子のアルミニウム配線とのコンタクト窓を開
口するためにポジレジスト5bを形成した(第1図E)
。さらに、形成されたポジレジスト5bを選択エツチン
グマスクとして、PSG膜3と熱酸化膜2をフッ酸系の
薬品でウェットエツチングした(第1図F)。その後、
ポジレジスト5bを除去してアルミニウム配線9a〜9
eを形成し、保護膜11を形成したのが最終製品(第1
図G)である。
第1図Gのうち、P+拡散層7aとP+拡散層7bで囲
まれた領域には、NPNトランジスタが形成されており
、アルミニウム配置9a、9’b。
9cはそれぞれ、NPN トランジスタのコレクタ電極
、ベース電極、エミッタ電極に相当する。さらに、P+
拡散層7bの左側領域には、窒化ケイ素膜4を眉間絶縁
膜としたコンデンサが形成されており、アルミニウム配
線9d、9eがそれぞれ、コンデンサの両電極である。
以上のように本実施例によれば、NPN トランジスタ
形成後に、窒化ケイ素膜を絶縁膜として用いたコンデン
サー容量を形成する場合の、窒化ケイ素膜4のドライエ
ツチング後の、レジスト除去工程に、発煙硝酸処理(第
1図D)を付は加えることにより、窒化ケイ素膜4のド
ライエツチング時に形成されるPSG膜上変質層6を改
善することが可能となり、そのため、引き続き行なわれ
るポジレジスト5b形成時の、ポジレジスト5bの密着
力が向上し、PSG膜3と熱酸化膜2の高精度加工が可
能となった。そのため、N十拡散層へのコンタクト窓が
、他の拡散層まで広がったり、また、コンタクト窓が広
くなりすぎて、アルミニウム配線でコンタクト窓を被覆
できなくなるという問題点を大幅に減少することが、さ
らにコンタクト窓形成時のマスク合せ誤差の許容度も大
きくなる。
第2図A、Bにより、本実施例の効果を示す。
第2図Aに開口部の形状断面および寸法を示す。
第2図Bの横軸は、試料名を示す。従来方式(a。
b、c)及び本実施例(d、e、f)と、それぞC れ3枚のシリコン基板について、基板内2点ずつ測定を
行った。縦軸は、ウェットエツチング後の開口部寸法で
あり、開口部上部の開口部長さをel 、開口部下部の
開口部長さをe2として示した。また、レジスト開口部
寸法eは、3.6umである。
第2図Bから明らかに、本実施例は従来例に比較して、
開口部寸法<el−e2とも)が、レジスト開口部寸法
に近い、即ちサイドエッチが少いことがわかる。トラン
ジスタ特性に大きく影響を与えるのは開口部下部寸法e
2であるが、レジスト開口部寸法eが3.6μmこ対し
て、従来例では開口部下部寸法e2が4.4μ醜、本実
施例では開口部下部寸法が4.0u■であり、サイドエ
ッチ(i!2fりは、従来例が0.8uva、本実施例
が0.4μ閤となり、本実施例では、レジストの密着性
が向上したことにより、サイドエッチを従来例の50%
にまで減少させることができた。
なお、本実施例では、シリコン基板の上に熱酸化膜、P
SG膜、窒化ケイ素膜を、この順で形成した例を述べた
が、熱酸化膜・PSG膜・窒化ケイ素膜の3層構造でな
くても良いし、他の材質(たとえばNSC等)でも同様
の効果が得られる。
また、本実施例では、発煙硝酸処理を、レジスト除去と
、変質層の改善という両者の目的を兼ねて使用したが特
にレジスト除去と兼用させる必要はなく、単独に、変質
層の改善だけのために使用しても良い。
発明の効果 本発明によれば、半導体基板上に形成された被膜を、ド
ライエツチングした後、前記半導体基板を発煙硝酸処理
することにより、引き続き形成されるレジストの密着力
を向上させることができ、そのレジストを用いた高精度
の加工を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図A−Gは本発明の一実施例における半導体装置の
製造方法の工程断面図、第2図は本発明と従来例の効果
を比較した特性図、第3図A−Fは従来の半導体装置の
製造方法の工程断面図である。 1・・・・・・シリコン基板、2・・・・・・熱酸化膜
、3・・・・・・PSG膜、4・・・・・・窒化ケイ素
膜、5a、5b・・・・・・ポジレジスト、6・・・・
・・変質層、7a、7b。 7c・・・・・・P十拡散層、8a、8b・・・・・・
N十拡散層、9a〜9e・・・・・・アルミニウム配線
、10・・・・・・エピタキシャル層、11・・・・・
・保護膜。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか1名第1図 イー一−ンソコン4【不( 光(米2木K           、&*槽夕門第3
図 第3図 b

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板上に形成された被膜をドライエッチングする
    工程と、前記ドライエッチングの後、前記半導体基板を
    発煙硝酸処理する工程と、前記半導体基板上にレジスト
    を形成する工程とを有する半導体装置の製造方法。
JP62124300A 1987-05-21 1987-05-21 半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JPH088236B2 (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6042834A (ja) * 1983-08-19 1985-03-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JPS60213025A (ja) * 1984-04-09 1985-10-25 Sanyo Electric Co Ltd レジスト塗布方法
JPS61156812A (ja) * 1984-12-28 1986-07-16 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法

Patent Citations (3)

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