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JP2003007981A - Contact hole formation method - Google Patents

Contact hole formation method

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Publication number
JP2003007981A
JP2003007981A JP2001189114A JP2001189114A JP2003007981A JP 2003007981 A JP2003007981 A JP 2003007981A JP 2001189114 A JP2001189114 A JP 2001189114A JP 2001189114 A JP2001189114 A JP 2001189114A JP 2003007981 A JP2003007981 A JP 2003007981A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contact hole
gas
forming
resist
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001189114A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Shimazu
正 嶋津
Yuichi Kono
雄一 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2001189114A priority Critical patent/JP2003007981A/en
Publication of JP2003007981A publication Critical patent/JP2003007981A/en
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体製造プロセスにおいて絶縁膜にコンタ
クトホールを形成するに際し、素子の還元劣化を防止す
る。 【解決手段】 コンタクトホール形成工程の前半は、F
又はClを含むガスを用いて絶縁膜を化学的プラズマエ
ッチングすることにより、コンタクトホールを形成し、
コンタクトホール形成工程の後半は、不活性ガスを用い
て絶縁膜をイオンスパッタエッチングする。また、コン
タクトホール形成工程の後半には、酸化ガスも用いて絶
縁膜をイオンスパッタエッチングする。また、レジスト
除去工程の前半は、酸化ガスを用いてレジストをアッシ
ングし、レジスト除去工程の後半は、不活性ガスを用い
てレジストをイオンスパッタエッチングする。また、レ
ジスト除去工程の後半には、酸化ガスも用いてレジスト
をイオンスパッタエッチングする。
(57) [PROBLEMS] To prevent reduction deterioration of an element when forming a contact hole in an insulating film in a semiconductor manufacturing process. SOLUTION: In the first half of the contact hole forming step, F
Or forming a contact hole by chemically plasma-etching the insulating film using a gas containing Cl;
In the latter half of the contact hole forming step, the insulating film is subjected to ion sputter etching using an inert gas. In the latter half of the contact hole forming step, the insulating film is subjected to ion sputter etching using an oxidizing gas. In the first half of the resist removing step, the resist is ashed using an oxidizing gas, and in the second half of the resist removing step, the resist is ion-sputtered using an inert gas. In the latter half of the resist removing step, the resist is subjected to ion sputter etching using an oxidizing gas.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造プロセス
におけるコンタクトホール形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming contact holes in a semiconductor manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、強誘電体材料を用いた半導体素子
として強誘電体メモリが注目され、実用化もされてい
る。この強誘電体メモリは、強誘電体材料であるPZ
T:Pb(Zr,Ti)O3 やSBT:SrBi2 Ta
2 9 などの金属酸化物の膜をPt電極やIr電極で挟
んだ構成の強誘電体キャパシタを、LSI(Large Scal
e Integration )メモリに組み込んだものであり、この
強誘電体キャパシタの残留分極特性を利用することによ
り、電源供給を切っても情報を保持することができる不
揮発性メモリとして動作させることができるものであ
る。
2. Description of the Related Art At present, a ferroelectric memory has been attracting attention as a semiconductor element using a ferroelectric material and has been put into practical use. This ferroelectric memory is made of PZ which is a ferroelectric material.
T: Pb (Zr, Ti) O 3 or SBT: SrBi 2 Ta
A ferroelectric capacitor having a structure in which a film of a metal oxide such as 2 O 9 is sandwiched between Pt electrodes and Ir electrodes is used as an LSI (Large Scal).
e Integration) It is built into a memory, and by utilizing the remanent polarization characteristics of this ferroelectric capacitor, it can be operated as a non-volatile memory that can retain information even when the power supply is cut off. is there.

【0003】図6には、かかる強誘電体メモリの製造プ
ロセスにおいて強誘電体キャパシタを覆う絶縁膜にコン
タクトホールを形成する方法を示す。
FIG. 6 shows a method of forming a contact hole in an insulating film covering a ferroelectric capacitor in the manufacturing process of such a ferroelectric memory.

【0004】図6(a)に示すように、基板(Siウエ
ハ)1の上にはスパッタ蒸着法などによって複数の強誘
電体キャパシタ2が形成されている。この強誘電体キャ
パシタ2はPZT3をPt電極4a,4bで挟んだ構造
となっている。そして、プラズマCVD装置を用いたプ
ラズマ成膜方法により、これらの強誘電体キャパシタ2
を覆うようにして、絶縁膜としてのSiOx (SiO2
等)の膜5が形成され、更に、このSiOx 膜5を覆う
ようにして、マスクとしてのホトレジスト7が設けられ
ている。このレジスト6にはSiOx 膜5をエッチング
してコンタクトホールを形成するための穴6aが各強誘
電体キャパシタ2に対応する位置に設けられている。
As shown in FIG. 6A, a plurality of ferroelectric capacitors 2 are formed on a substrate (Si wafer) 1 by a sputter deposition method or the like. This ferroelectric capacitor 2 has a structure in which PZT 3 is sandwiched between Pt electrodes 4a and 4b. Then, these ferroelectric capacitors 2 are formed by a plasma film forming method using a plasma CVD apparatus.
To cover the SiO x (SiO 2
And the like), and a photoresist 7 as a mask is provided so as to cover the SiO x film 5. The resist 6 is provided with holes 6 a for etching the SiO x film 5 to form contact holes at positions corresponding to the respective ferroelectric capacitors 2.

【0005】そして、このような状態の基板1に対し
て、図6(b)と図6(c)とに示すようにコンタクト
ホールの形成とレジストの除去とを行う。
Then, as shown in FIGS. 6B and 6C, contact holes are formed and the resist is removed from the substrate 1 in such a state.

【0006】図6(b)に示すエッチング工程(コンタ
クトホール形成工程)では、化学的プラズマエッチング
ガスとしてCF4 又はCCl4 等のF又はClを含むガ
スを用い、このガスをプラズマ状態にして、Fイオン又
はClイオンによりSiOx膜5を化学的プラズマエッ
チングすることにより、各強誘電体キャパシタ2のPt
電極4aへと通じるコンタクトホール5aを形成する。
これらのコンタクトホール5aを介して、各強誘電体キ
ャパシタ2のPt電極4aと、後でSiOx 膜5の上に
形成される電極とが電気的に接続されることになる。
In the etching step (contact hole forming step) shown in FIG. 6B, a gas containing F or Cl such as CF 4 or CCl 4 is used as a chemical plasma etching gas, and this gas is brought into a plasma state. By chemically plasma-etching the SiO x film 5 with F ions or Cl ions, Pt of each ferroelectric capacitor 2 is increased.
A contact hole 5a leading to the electrode 4a is formed.
Through these contact holes 5a, the Pt electrode 4a of each ferroelectric capacitor 2 and the electrode formed on the SiO x film 5 later are electrically connected.

【0007】コンタクトホール5aが形成されると、次
に、図6(c)のアッシング工程(レジスト除去工程)
において、アッシングガスとして酸化ガス(O2 等)を
用い、この酸化ガスをプラズマ状態にして、酸素プラズ
マによりレジスト6をアッシングすることによって除去
する。
After the contact hole 5a is formed, the ashing step (resist removing step) shown in FIG. 6C is next performed.
In step 3, an oxidizing gas (O 2 or the like) is used as an ashing gas, the oxidizing gas is brought into a plasma state, and the resist 6 is removed by ashing with oxygen plasma.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
コンタクトホール形成方法では、強誘電体キャパシタ2
の還元劣化が問題となる。即ち、コンタクトホール形成
工程においてエッチングガス中から解離したFイオン
や、レジスト除去工程においてレジスト6を酸素プラズ
マでアッシングする際に生じる水素ガス(レジストの成
分であると考えられる)などにより、強誘電体キャパシ
タ2のPZT膜(金属酸化物膜)3が還元劣化する。
However, in the above-mentioned conventional contact hole forming method, the ferroelectric capacitor 2 is used.
The reduction deterioration of is a problem. That is, due to F ions dissociated from the etching gas in the contact hole forming process, hydrogen gas (which is considered to be a component of the resist) generated when the resist 6 is ashed with oxygen plasma in the resist removing process, etc. The PZT film (metal oxide film) 3 of the capacitor 2 is reduced and deteriorated.

【0009】従って、本発明は上記の事情に鑑み、半導
体製造プロセスにおいて絶縁膜にコンタクトホールを形
成するに際し、素子の還元劣化を防止することができる
コンタクトホール形成方法を提供することを課題とす
る。
Therefore, in view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a contact hole forming method capable of preventing reduction degradation of an element when forming a contact hole in an insulating film in a semiconductor manufacturing process. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、酸化金属系の
強誘電体材料には還元劣化を生じるという性質がある反
面、イオンスパッタエッチングのような物理的なプラズ
マエッチングに対しては劣化しにくい強い耐性を有する
という知見に基づいてなされたものであり、次のような
特徴を有している。
According to the present invention, the metal oxide type ferroelectric material has a property of causing deterioration due to reduction, while it does not deteriorate against physical plasma etching such as ion sputter etching. It was made based on the finding that it has a strong resistance that is difficult and has the following characteristics.

【0011】即ち、上記課題を解決する第1発明のコン
タクトホール形成方法は、半導体製造プロセスにおける
コンタクトホール形成方法であって、還元劣化のおそれ
のある素子を覆うようにして形成された絶縁膜をエッチ
ングすることにより、この絶縁膜に前記素子へと通じる
コンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程
に際し、コンタクトホール形成工程の前半は、化学的プ
ラズマエッチングガスとしてF又はClを含むガスを用
い、このガスをプラズマ状態にして、前記絶縁膜を化学
的プラズマエッチングすることにより、前記コンタクト
ホールを形成し、コンタクトホール形成工程の後半は、
イオンスパッタエッチングガスとして不活性ガスを用
い、この不活性ガスをプラズマ状態にして、前記絶縁膜
をイオンスパッタエッチングすることを特徴とする。
That is, a contact hole forming method of the first invention for solving the above problems is a contact hole forming method in a semiconductor manufacturing process, and an insulating film formed so as to cover an element which may be deteriorated by reduction is formed. In the contact hole forming step of forming a contact hole in the insulating film that leads to the element by etching, the first half of the contact hole forming step uses a gas containing F or Cl as a chemical plasma etching gas. In a plasma state, the insulating film is chemically plasma-etched to form the contact hole, and in the latter half of the contact hole forming step,
It is characterized in that an inert gas is used as the ion sputter etching gas, the inert gas is brought into a plasma state, and the insulating film is ion sputter etched.

【0012】また、第2発明のコンタクトホール形成方
法は、第1発明のコンタクトホール形成方法において、
コンタクトホール形成工程の後半は、イオンスパッタエ
ッチングガスとして酸化ガスも用い、この酸化ガスをプ
ラズマ状態にして、前記絶縁膜をイオンスパッタエッチ
ングすることを特徴とする。
The method of forming a contact hole according to a second aspect of the present invention is the method of forming a contact hole according to the first aspect of the present invention.
In the latter half of the contact hole forming step, an oxidizing gas is also used as an ion sputter etching gas, and the insulating film is ion sputter-etched in a plasma state.

【0013】また、第3発明のコンタクトホール形成方
法は、半導体製造プロセスにおけるコンタクトホール形
成方法であって、還元劣化のおそれのある素子を覆うよ
うにして形成された絶縁膜をエッチングすることによ
り、この絶縁膜に前記素子へと通じるコンタクトホール
を形成した後、このコンタクトホール形成のために前記
絶縁膜を覆うようにして設けられたレジストを除去する
レジスト除去工程に際し、レジスト除去工程の前半は、
アッシングガスとして酸化ガスを用い、この酸化ガスを
プラズマ状態にして、前記レジストをアッシングし、レ
ジスト除去工程の後半は、イオンスパッタエッチングガ
スとして不活性ガスを用い、この不活性ガスをプラズマ
状態にして、前記レジストをイオンスパッタエッチング
することを特徴する。
A contact hole forming method of the third invention is a contact hole forming method in a semiconductor manufacturing process, wherein an insulating film formed so as to cover an element which may be deteriorated by reduction is etched, After forming a contact hole leading to the element in this insulating film, in the resist removing step of removing the resist provided so as to cover the insulating film for forming the contact hole, in the first half of the resist removing step,
An oxidizing gas is used as an ashing gas, the oxidizing gas is put into a plasma state, and the resist is ashed. In the latter half of the resist removing step, an inert gas is used as an ion sputter etching gas, and the inert gas is put into a plasma state. The resist is subjected to ion sputter etching.

【0014】また、第4発明のコンタクトホール形成方
法は、第3発明のコンタクトホール形成方法において、
レジスト除去工程の後半は、イオンスパッタエッチング
ガスとして酸化ガスも用い、この酸化ガスをプラズマ状
態にして、前記レジストをイオンスパッタエッチングす
ることを特徴とする。
The contact hole forming method of the fourth invention is the same as the contact hole forming method of the third invention,
The latter half of the resist removing step is characterized in that an oxidizing gas is also used as an ion sputter etching gas, and the resist is ion sputter-etched in a plasma state.

【0015】また、第5発明のコンタクトホール形成方
法は、第1,第2,第3又は第4発明のコンタクトホー
ル形成方法において、イオンスパッタエッチングを行う
ための不活性ガスとしてAr,He又はN2を用い、イ
オンスパッタエッチングを行うための酸化ガスとしてO
2 又はN2 Oを用いることを特徴とする。
The contact hole forming method of the fifth invention is the contact hole forming method of the first, second, third or fourth invention, wherein Ar, He or N is used as an inert gas for performing ion sputter etching. 2 is used as an oxidizing gas for performing ion sputter etching.
2 or N 2 O is used.

【0016】また、第6発明のコンタクトホール形成方
法は、第1,第2,第3,第4又は第5発明のコンタク
トホール形成方法において、前記素子は酸化金属系の強
誘電体材料又は高誘電体材料を用いたものであることを
特徴とする。
The contact hole forming method of the sixth invention is the contact hole forming method of the first, second, third, fourth or fifth invention, wherein the element is a metal oxide-based ferroelectric material or a high dielectric material. It is characterized by using a dielectric material.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0018】図1は本発明の実施の形態に係るコンタク
トホール形成方法を実現する装置の構成図、図2、図
3、図4及び図5は前記コンタクトホール形成方法の説
明図である。
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for realizing a contact hole forming method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2, 3, 4 and 5 are explanatory views of the contact hole forming method.

【0019】図1に示すように、基部21上にアルミニ
ウム製で円筒状の真空チャンバ容器22が設けられてい
る。容器22の上部には電磁波透過窓である円形の天井
板24が設けられ、容器22の内部には基板支持台25
が備えられている。基板支持台25は半導体素子の基板
26を静電的に吸着保持する円盤状の基板載置部(静電
チャック)27を有し、この基板載置部27は支持軸2
8に支持されている。
As shown in FIG. 1, a cylindrical vacuum chamber container 22 made of aluminum is provided on a base portion 21. A circular ceiling plate 24, which is an electromagnetic wave transmitting window, is provided above the container 22, and a substrate support 25 is provided inside the container 22.
Is provided. The substrate support base 25 has a disk-shaped substrate mounting portion (electrostatic chuck) 27 that electrostatically attracts and holds the substrate 26 of the semiconductor element, and the substrate mounting portion 27 supports the support shaft 2.
It is supported by 8.

【0020】基板26は円盤状のSiウエハであり、周
知のようにφ150mm(6インチ)のものやφ200
mm(8インチ)のものなど種々の大きさのものがあ
る。基板載置部27にはインピーダンスマッチングを行
うための整合器28及びコンデンサ29を介してバイア
ス電源30が接続されている。即ち、基板載置部27は
バイアス電極としても機能している。また、基板載置部
27にはLPF37を介して静電電源31も接続されて
いる。バイアス電源30から高周波の電圧が供給される
ことにより、基板載置部27(基板26)にバイアスが
印加される。静電電源31からは直流電力が供給され、
これによって基板載置部27に発生する静電気力によ
り、基板26を基板載置部27に吸着する。また、基板
支持台25は全体を昇降自在もしくは支持軸28を伸縮
自在とすることにより、基板26の上下方向の高さを最
適な高さに調整できるようになっている。
The substrate 26 is a disk-shaped Si wafer, and as is well known, it has a diameter of 150 mm (6 inches) or a diameter of 200 mm.
There are various sizes such as mm (8 inches). A bias power supply 30 is connected to the substrate mounting portion 27 via a matching device 28 and a capacitor 29 for performing impedance matching. That is, the substrate platform 27 also functions as a bias electrode. An electrostatic power source 31 is also connected to the substrate platform 27 via the LPF 37. A high-frequency voltage is supplied from the bias power supply 30, so that a bias is applied to the substrate platform 27 (substrate 26). DC power is supplied from the electrostatic power source 31,
As a result, the substrate 26 is attracted to the substrate platform 27 by the electrostatic force generated in the substrate platform 27. Further, the substrate support base 25 can be raised or lowered as a whole or the support shaft 28 can be expanded and contracted, so that the vertical height of the substrate 26 can be adjusted to an optimum height.

【0021】また、基部21には排気口32が設けられ
ており、この排気口32を介して、図示しない真空排気
系へ容器22内のガスを排気することにより、容器22
内は低圧環境となっており、この低圧環境下にコンタク
トホールを形成するための各種のガス(化学的プラズマ
エッチングガス、アッシングガス、イオンスパッタエッ
チングガス)が供給される(詳細後述)。容器22には
基板26の搬入・搬出口(図示省略)が設けられ、図示
しない搬送室との間で基板26の搬入及び搬出が行われ
るようになっている。
Further, the base 21 is provided with an exhaust port 32, and the gas in the container 22 is exhausted to a vacuum exhaust system (not shown) through the exhaust port 32, whereby the container 22 is discharged.
Inside is a low-pressure environment, and various gases (chemical plasma etching gas, ashing gas, ion sputter etching gas) for forming a contact hole are supplied under this low-pressure environment (details will be described later). The container 22 is provided with a loading / unloading port (not shown) for the substrate 26 so that the substrate 26 can be loaded and unloaded from / to a transfer chamber (not shown).

【0022】一方、天井板24の上にはスパイラル状の
給電アンテナ33が設置されており、この給電アンテナ
33にはインピーダンスマッチングを行うための整合器
34を介して高周波電源35が接続されている。従っ
て、高周波電源35から給電アンテナ33へ高周波の電
力を印加することにより、給電アンテナ33から天井板
24を介して容器22内に電磁波36を入射させる。こ
の電磁波36のエネルギー(高周波パワー)によって、
容器22内に供給された各種のガスをプラズマ状態にす
る。
On the other hand, a spiral feeding antenna 33 is installed on the ceiling plate 24, and a high frequency power source 35 is connected to the feeding antenna 33 via a matching device 34 for impedance matching. . Therefore, by applying high-frequency power from the high-frequency power source 35 to the power feeding antenna 33, the electromagnetic wave 36 is made incident from the power feeding antenna 33 into the container 22 via the ceiling plate 24. By the energy (high frequency power) of this electromagnetic wave 36,
Various gases supplied into the container 22 are brought into a plasma state.

【0023】そして、容器22には、図示しないガス供
給系から送給されてきた各種のガスを容器22内へ供給
するためのノズル41,42,43が設けられている。
ノズル41からは酸化ガスとしてO2 が供給される。こ
の酸化ガスの供給量はMFC(Mass Flow Controller)
44によって調整される。なお、酸化ガスとしてはN 2
Oを用いてもよい。ノズル42からは不活性ガス(イオ
ンスパッタエッチングガス)としてArが供給される。
この不活性ガスの供給量はMFC45によって調整され
る。なお、不活性ガス(イオンスパッタエッチングガ
ス)としてはHeやN2 を用いてもよい。ノズル43か
らは化学的プラズマエッチングガスとしてCF4 が供給
される。この化学的プラズマエッチングガスの供給量は
MFC46によって調整される。なお、化学的プラズマ
エッチングガスとしてはCCl4 など、他のFやClを
含むガスを用いてもよい。
The container 22 is provided with a gas supply (not shown).
Supply various gases sent from the supply system into the container 22
Nozzles 41, 42, and 43 are provided for this purpose.
O from the nozzle 41 as an oxidizing gas2Is supplied. This
The amount of oxidizing gas supplied is MFC (Mass Flow Controller)
Adjusted by 44. The oxidizing gas is N 2
O may be used. From the nozzle 42, an inert gas (io
Ar is supplied as a sputtering gas).
The amount of this inert gas supplied is adjusted by the MFC 45.
It An inert gas (ion sputter etching gas
He) or N2May be used. Nozzle 43
CF as a chemical plasma etching gasFourSupplied by
To be done. The supply amount of this chemical plasma etching gas is
Adjusted by MFC 46. Note that chemical plasma
CCl as etching gasFourOther F and Cl
You may use the gas containing.

【0024】マイクロコンピュータを備えたコントロー
ラ38では、詳細は後述するが、コンタクトホールの形
成手順にしたがった所定の制御シーケンスに基づき、M
FC44,45,46のON・OFF制御を行うことに
より、各種のガスの供給タイミングを制御する。また、
コントローラ38では、高周波電源35、バイアス電源
30及び静電電源31の給電タイミングも制御する。
The controller 38 having a microcomputer, which will be described in detail later, is based on a predetermined control sequence according to the procedure for forming contact holes, and the M
By controlling ON / OFF of the FCs 44, 45, 46, the supply timing of various gases is controlled. Also,
The controller 38 also controls the power supply timing of the high frequency power supply 35, the bias power supply 30, and the electrostatic power supply 31.

【0025】ここで、上記装置によって実施されるコン
タクトホールの形成方法について、図2〜図5に基づ
き、詳細に説明する。なお、これらの図には強誘電体メ
モリの製造プロセスにおいて絶縁膜にコンタクトホール
形成する方法を示す。
Here, a method of forming a contact hole carried out by the above apparatus will be described in detail with reference to FIGS. It should be noted that these figures show a method of forming a contact hole in an insulating film in a manufacturing process of a ferroelectric memory.

【0026】図2(a)に示すように、基板23の上に
はスパッタ蒸着法などによって複数の強誘電体キャパシ
タ51が形成されている。この強誘電体キャパシタ51
は金属酸化膜であるPZT52をPt電極53a,53
bで挟んだ構造となっている。そして、プラズマCVD
装置を用いたプラズマ成膜方法により、これらの強誘電
体キャパシタ51を覆うようにして、絶縁膜としてのS
iOx (SiO2 等)膜54が形成され、更に、このS
iOx 膜54を覆うようにして、マスクとしてのホトレ
ジスト55が設けられている。このレジスト55にはS
iOx 膜54をエッチングしてコンタクトホールを形成
するための穴55aが各強誘電体キャパシタ51に対応
する位置に設けられている。
As shown in FIG. 2A, a plurality of ferroelectric capacitors 51 are formed on the substrate 23 by the sputter deposition method or the like. This ferroelectric capacitor 51
Is the metal oxide film PZT52 and Pt electrodes 53a, 53
It has a structure sandwiched between b. And plasma CVD
These ferroelectric capacitors 51 are covered with an S film as an insulating film by a plasma film forming method using an apparatus.
An iO x (SiO 2 etc.) film 54 is formed, and the S
A photoresist 55 as a mask is provided so as to cover the iO x film 54. This resist 55 has S
Holes 55a for forming contact holes by etching the iO x film 54 are provided at positions corresponding to the respective ferroelectric capacitors 51.

【0027】そして、このような状態の基板26を容器
22内に搬入し、基板載置部27に載置して静電力によ
り吸着した後、図2(b)、図2(c)、図3(a)、
図3(b)に示すようにコンタクトホールの形成とレジ
ストの除去とを行う。
Then, the substrate 26 in such a state is carried into the container 22, placed on the substrate placing portion 27 and adsorbed by the electrostatic force, and then, as shown in FIG. 2 (b), FIG. 2 (c), and FIG. 3 (a),
As shown in FIG. 3B, contact holes are formed and the resist is removed.

【0028】図2(b)に示すエッチング工程(コンタ
クトホール形成工程)の前半では、化学的プラズマエッ
チングガスとしてCF4 やCCl4 等のFやClを含む
ガスを用い、このガスを容器22内に供給して高周波電
源35からの高周波パワーによりプラズマ状態にして、
Fイオン又はClイオンによりSiOx 膜5を化学的プ
ラズマエッチングする。このことよってSiOx 膜54
にコンタクトホール54aを形成する。このコンタクト
ホール形成工程の前半では、コンタクトホール54a
を、強誘電体キャパシタ52(Pt電極53a)に達す
るまで完全には形成せず、途中まで形成する。即ち、強
誘電体キャパシタ51(Pt電極53a)の少し手前ま
でSiOx 膜54をエッチングする。
In the first half of the etching step (contact hole forming step) shown in FIG. 2B, a gas containing F or Cl such as CF 4 or CCl 4 is used as the chemical plasma etching gas, and this gas is stored in the container 22. To the plasma state by the high frequency power from the high frequency power supply 35,
The SiO x film 5 is chemically plasma-etched with F ions or Cl ions. Therefore, the SiO x film 54
Then, a contact hole 54a is formed. In the first half of this contact hole forming step, the contact hole 54a
Is not completely formed until it reaches the ferroelectric capacitor 52 (Pt electrode 53a), but is formed halfway. That is, the SiO x film 54 is etched up to just before the ferroelectric capacitor 51 (Pt electrode 53a).

【0029】このときの状態を図4(a)に拡大して示
す。なお、図4(a)に示すように、このときには酸化
ガス(O2 )も容器22内に供給してプラズマ状態と
し、酸素雰囲気にして強誘電体キャパシタ52の還元劣
化を抑えるようにしている。
The state at this time is enlarged and shown in FIG. As shown in FIG. 4A, at this time, an oxidizing gas (O 2 ) is also supplied into the container 22 to be in a plasma state, and an oxygen atmosphere is provided to suppress reduction deterioration of the ferroelectric capacitor 52. .

【0030】そして、図2(c)に示すエッチング工程
(コンタクトホール形成工程)の後半では、FやClを
含むガスは用いず、イオンスパッタエッチングとして不
活性ガス(Ar、He又はN2 )を用い、この不活性ガ
スを容器22内に供給して高周波電源35からの高周波
パワーによりプラズマ状態にして、不活性ガスイオンに
よりSiOx 膜54をイオンスパッタエッチングするこ
とにより、コンタクトホール54aを形成する。つま
り、このコンタクトホール形成工程の後半では、強誘電
体キャパシタ52のPt電極53aに達するまでコンタ
クトホール54aを形成する。かくして、強誘電体キャ
パシタ52(Pt電極53a)へと通じるコンタクトホ
ール54aが完成し、これらのコンタクトホール54a
を介して、各強誘電体キャパシタ51のPt電極53a
と、後でSiOx 膜54の上に形成される電極とが電気
的に接続されることになる。
In the latter half of the etching step (contact hole forming step) shown in FIG. 2C, an inert gas (Ar, He or N 2 ) is used for ion sputter etching without using a gas containing F or Cl. The contact hole 54a is formed by supplying this inert gas into the container 22, making it into a plasma state by the high frequency power from the high frequency power source 35, and ion sputter etching the SiO x film 54 with the inert gas ions. . That is, in the latter half of this contact hole forming step, the contact hole 54a is formed until it reaches the Pt electrode 53a of the ferroelectric capacitor 52. Thus, the contact holes 54a leading to the ferroelectric capacitor 52 (Pt electrode 53a) are completed, and these contact holes 54a are formed.
Through the Pt electrode 53a of each ferroelectric capacitor 51
Then, the electrode formed on the SiO x film 54 later is electrically connected.

【0031】このときの状態を図4(b)に拡大して示
す。このようにコンタクトホール形成工程の後半に不活
性ガスイオンでSiOx 膜54をイオンスパッタエッチ
ングして、コンタクトホール54aを形成することによ
り、従来のようにエッチングガス中から解離したFイオ
ンなどによって強誘電体キャパシタ51(PZT膜5
2)が還元劣化するのを、防止することができる。即
ち、強誘電体キャパシタ51を還元劣化させることなく
コンタクトホール54aを形成することができる。
The state at this time is enlarged and shown in FIG. As described above, in the latter half of the contact hole forming step, the SiO x film 54 is ion-sputter-etched with the inert gas ions to form the contact hole 54a, which is strengthened by F ions dissociated from the etching gas as in the conventional case. Dielectric capacitor 51 (PZT film 5
It is possible to prevent the reduction deterioration of 2). That is, the contact hole 54a can be formed without reducing and deteriorating the ferroelectric capacitor 51.

【0032】また、このコンタクトホール形成工程の後
半では、図4(c)に示すように、イオンスパッタエッ
チングガスとして酸化ガス(O2 又はN2 O)も用い、
この酸化ガスを容器22内に供給して高周波電源35か
らの高周波パワーによりプラズマ状態にして、O2 イオ
ンによりSiOx 膜54をイオンスパッタエッチングす
るようにしてもよい。この場合には、O2 イオンによっ
てイオンスパッタエッチングを行うことにより強誘電体
キャパシタ52の還元劣化を防止するとともに、酸素雰
囲気にして強誘電体キャパシタ52の還元反応を抑える
という効果も得られる。
Further, in the latter half of this contact hole forming step, as shown in FIG. 4C, an oxidizing gas (O 2 or N 2 O) is also used as an ion sputter etching gas,
The oxidizing gas may be supplied into the container 22 to be in a plasma state by the high frequency power from the high frequency power source 35, and the SiO x film 54 may be ion sputter etched by O 2 ions. In this case, by performing ion sputter etching with O 2 ions, the reduction deterioration of the ferroelectric capacitor 52 can be prevented, and the effect of reducing the reduction reaction of the ferroelectric capacitor 52 in an oxygen atmosphere can be obtained.

【0033】なお、上記のコンタクトホール形成工程で
は、バイアス電源30により基板載置部27(基板2
6)にバイアスを印加することにより、Fイオンや不活
性ガスイオンなどのイオンに指向性を持たせて、これら
のイオンをコンタクトホール54aに引き込むことによ
り、効率的にSiOx 膜54をエッチングしてコンタク
トホール54aを形成する。
In the above contact hole forming step, the substrate mounting portion 27 (the substrate 2) is driven by the bias power source 30.
By applying a bias to 6), ions such as F ions and inert gas ions have directivity, and these ions are drawn into the contact holes 54a, so that the SiO x film 54 is efficiently etched. To form a contact hole 54a.

【0034】コンタクトホール54aが形成されると、
次に、図3(a)に示すレジスト除去工程の前半(アッ
シング工程)では、アッシングガスとして酸化ガス(O
2 又はN2 O)を用い、この酸化ガスを容器22内に供
給して高周波電源35からの高周波パワーによりプラズ
マ状態にして、酸素プラズマによりレジスト6をアッシ
ングして除去する。このレジスト除去工程の前半では、
レジスト55を、完全には除去せず、途中まで除去す
る。即ち、SiOx 膜54の少し手前までレジスト55
を除去する。
When the contact hole 54a is formed,
Next, in the first half (ashing step) of the resist removing step shown in FIG. 3A, an oxidizing gas (O 2) is used as an ashing gas.
2 or N 2 O), the oxidizing gas is supplied into the container 22 to be in a plasma state by the high frequency power from the high frequency power source 35, and the resist 6 is removed by ashing with oxygen plasma. In the first half of this resist removal process,
The resist 55 is not completely removed, but is removed halfway. That is, the resist 55 is formed just before the SiO x film 54.
To remove.

【0035】このときの状態を図5(a)に拡大して示
す。なお、図5(a)では、除去開始前のレジスト55
の状態を一点鎖線で示し、途中まで除去されたレジスト
55の状態を実線で示している。
The state at this time is enlarged and shown in FIG. In FIG. 5A, the resist 55 before the removal is started
The state is shown by the one-dot chain line, and the state of the resist 55 partially removed is shown by the solid line.

【0036】そして、図3(b)に示すレジスト除去工
程の後半では、イオンスパッタエッチングとして不活性
ガス(Ar、He又はN2 )を用い、この不活性ガスを
容器22内に供給して高周波電源35からの高周波パワ
ーによりプラズマ状態にして、不活性ガスイオンにより
レジスト55をイオンスパッタエッチングして除去す
る。つまり、このレジスト除去工程の後半において完全
にレジスト55を除去する。
Then, in the latter half of the resist removing step shown in FIG. 3B, an inert gas (Ar, He or N 2 ) is used for the ion sputter etching, and this inert gas is supplied into the container 22 for high frequency. A high-frequency power from the power source 35 is used to bring the plasma state, and the resist 55 is removed by ion sputter etching with inert gas ions. That is, the resist 55 is completely removed in the latter half of this resist removing step.

【0037】このときの状態を図5(b)に拡大して示
す。このようにレジスト除去工程の後半に不活性ガスイ
オンでレジスト55をイオンスパッタエッチングして除
去することにより、従来のようにレジストを酸素ガスプ
ラズマでアッシングする際に生じる水素ガスなどによっ
て強誘電体キャパシタ51(PZT膜52)が還元劣化
するのを、防止することができる。即ち、強誘電体キャ
パシタ51を還元劣化させることなくレジスト55を除
去することができる。
The state at this time is enlarged and shown in FIG. As described above, by removing the resist 55 by ion sputter etching with the inert gas ions in the latter half of the resist removing step, the ferroelectric capacitor is removed by hydrogen gas generated when the resist is ashed by oxygen gas plasma as in the conventional case. It is possible to prevent the reduction deterioration of 51 (PZT film 52). That is, the resist 55 can be removed without reducing and deteriorating the ferroelectric capacitor 51.

【0038】また、このレジスト除去工程の後半では、
図5(c)に示すように、イオンスパッタエッチングガ
スとして適宜の量の酸化ガス(O2 又はN2 O)も用
い、この酸化ガスを容器22内の供給して高周波電源3
5からの高周波パワーによりプラズマ状態にして、O2
イオンによりレジスト55をイオンスパッタエッチング
して除去するようにしてもよい。この場合には、O2
オンによってイオンスパッタエッチングを行うことによ
り強誘電体キャパシタ52の還元劣化を防止するととも
に、酸素雰囲気にして強誘電体キャパシタ52の還元反
応を抑えるという効果も得られる。なお、このときに不
活性ガスに対する酸化ガスの量が多過ぎると、酸素プラ
ズマによってレジスト55をアッシングすることにな
り、水素ガス等が生じて強誘電体キャパシタ21が還元
劣化することも考えられるため、このこととの兼ね合い
によって、適宜、このときの酸化ガス供給量を調整する
必要がある。
In the latter half of this resist removing step,
As shown in FIG. 5C, an appropriate amount of oxidizing gas (O 2 or N 2 O) is also used as an ion sputter etching gas, and this oxidizing gas is supplied into the container 22 to supply the high frequency power source 3
O 2 from the plasma state by the high frequency power from 5
The resist 55 may be removed by ion sputter etching with ions. In this case, by performing ion sputter etching with O 2 ions, the reduction deterioration of the ferroelectric capacitor 52 can be prevented, and the effect of reducing the reduction reaction of the ferroelectric capacitor 52 in an oxygen atmosphere can be obtained. At this time, if the amount of the oxidizing gas with respect to the inert gas is too large, the oxygen plasma ashes the resist 55, and hydrogen gas or the like is generated, which may cause reduction and deterioration of the ferroelectric capacitor 21. In consideration of this, it is necessary to appropriately adjust the supply amount of oxidizing gas at this time.

【0039】なお、上記では酸化金属系の強誘電体材料
を用いた素子を例に挙げて説明したが、必ずしもこれに
限定するものでなく、本発明は還元劣化を生じるおそれ
のある素子に対して広く適用することができる。例え
ば、酸化金属系の高誘電体材料などを用いた半導体素子
の製造プロセスにおいて絶縁膜にコンタクトホールを形
成する際にも、本発明を適用することができる。
In the above description, an element using a metal oxide-based ferroelectric material has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to an element which may cause reduction deterioration. Can be widely applied. For example, the present invention can be applied also when forming a contact hole in an insulating film in a manufacturing process of a semiconductor element using a metal oxide-based high dielectric material or the like.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上、発明の実施の形態とともに具体的
に説明したように、第1発明のコンタクトホール形成方
法は、半導体製造プロセスにおけるコンタクトホール形
成方法であって、還元劣化のおそれのある素子を覆うよ
うにして形成された絶縁膜をエッチングすることによ
り、この絶縁膜に前記素子へと通じるコンタクトホール
を形成するコンタクトホール形成工程に際し、コンタク
トホール形成工程の前半は、化学的プラズマエッチング
ガスとしてF又はClを含むガスを用い、このガスをプ
ラズマ状態にして、前記絶縁膜を化学的プラズマエッチ
ングすることにより、前記コンタクトホールを形成し、
コンタクトホール形成工程の後半は、イオンスパッタエ
ッチングガスとして不活性ガスを用い、この不活性ガス
をプラズマ状態にして、前記絶縁膜をイオンスパッタエ
ッチングすることを特徴とする。
As described above in detail with the embodiments of the invention, the contact hole forming method of the first invention is a contact hole forming method in a semiconductor manufacturing process, and is an element which may be deteriorated by reduction. By etching the insulating film formed so as to cover the contact hole in the step of forming a contact hole leading to the element in the insulating film, the first half of the contact hole forming step uses a chemical plasma etching gas. A gas containing F or Cl is used, the gas is brought into a plasma state, and the insulating film is chemically plasma-etched to form the contact hole,
The latter half of the contact hole forming step is characterized in that an inert gas is used as an ion sputter etching gas, the inert gas is brought into a plasma state, and the insulating film is ion sputter etched.

【0041】従って、この第1発明のコンタクトホール
形成方法によれば、コンタクトホール形成工程の後半に
不活性ガスイオンでイオンスパッタエッチングして、コ
ンタクトホールを形成することにより、従来のようにエ
ッチングガス中から解離したFイオンなどによって素子
が還元劣化するのを、防止することができる。即ち、素
子を還元劣化させることなくコンタクトホールを形成す
ることができる。
Therefore, according to the contact hole forming method of the first aspect of the present invention, the contact holes are formed by ion sputter etching with the inert gas ions in the latter half of the contact hole forming step to form the contact holes as in the conventional case. It is possible to prevent the element from being reduced and deteriorated due to F ions dissociated from the inside. That is, the contact hole can be formed without reducing and deteriorating the element.

【0042】また、第2発明のコンタクトホール形成方
法は、第1発明のコンタクトホール形成方法において、
コンタクトホール形成工程の後半は、イオンスパッタエ
ッチングガスとして酸化ガスも用い、この酸化ガスをプ
ラズマ状態にして、前記絶縁膜をイオンスパッタエッチ
ングすることを特徴とする。
The contact hole forming method of the second invention is the same as the contact hole forming method of the first invention,
In the latter half of the contact hole forming step, an oxidizing gas is also used as an ion sputter etching gas, and the insulating film is ion sputter-etched in a plasma state.

【0043】従って、この第2発明のコンタクトホール
形成方法によれば、イオンスパッタエッチングガスとし
て酸化ガスも用いるため、O2 イオンによってイオンス
パッタエッチングを行うことにより素子の還元劣化を防
止するとともに、酸素雰囲気にして素子の還元反応を抑
えるという効果も得られる。
Therefore, according to the contact hole forming method of the second aspect of the present invention, since the oxidizing gas is also used as the ion sputter etching gas, the reduction deterioration of the element is prevented by performing the ion sputter etching with O 2 ions, and at the same time, oxygen is eliminated. The effect of suppressing the reduction reaction of the device by setting the atmosphere is also obtained.

【0044】また、第3発明のコンタクトホール形成方
法は、半導体製造プロセスにおけるコンタクトホール形
成方法であって、還元劣化のおそれのある素子を覆うよ
うにして形成された絶縁膜をエッチングすることによ
り、この絶縁膜に前記素子へと通じるコンタクトホール
を形成した後、このコンタクトホール形成のために前記
絶縁膜を覆うようにして設けられたレジストを除去する
レジスト除去工程に際し、レジスト除去工程の前半は、
アッシングガスとして酸化ガスを用い、この酸化ガスを
プラズマ状態にして、前記レジストをアッシングし、レ
ジスト除去工程の後半は、イオンスパッタエッチングガ
スとして不活性ガスを用い、この不活性ガスをプラズマ
状態にして、前記レジストをイオンスパッタエッチング
することを特徴する。
The contact hole forming method of the third invention is a method of forming a contact hole in a semiconductor manufacturing process, in which an insulating film formed so as to cover an element which may be deteriorated by reduction is etched, After forming a contact hole leading to the element in this insulating film, in the resist removing step of removing the resist provided so as to cover the insulating film for forming the contact hole, in the first half of the resist removing step,
An oxidizing gas is used as an ashing gas, the oxidizing gas is put into a plasma state, and the resist is ashed. In the latter half of the resist removing step, an inert gas is used as an ion sputter etching gas, and the inert gas is put into a plasma state. The resist is subjected to ion sputter etching.

【0045】従って、この第3発明のコンタクトホール
形成方法によれば、レジスト除去工程の後半に不活性ガ
スイオンでレジストをイオンスパッタエッチングして除
去することにより、従来のようにレジストを酸素ガスプ
ラズマでアッシングする際に生じる水素ガスなどによっ
て素子が還元劣化するのを、防止することができる。即
ち、素子を還元劣化させることなくレジストを除去する
ことができる。
Therefore, according to the contact hole forming method of the third aspect of the present invention, the resist is removed by ion sputter etching with the inert gas ions in the latter half of the resist removing step to remove the resist from oxygen gas plasma as in the conventional case. It is possible to prevent the element from being reduced and deteriorated due to hydrogen gas or the like generated during the ashing. That is, the resist can be removed without reducing and deteriorating the element.

【0046】また、第4発明のコンタクトホール形成方
法は、第3発明のコンタクトホール形成方法において、
レジスト除去工程の後半は、イオンスパッタエッチング
ガスとして酸化ガスも用い、この酸化ガスをプラズマ状
態にして、前記レジストをイオンスパッタエッチングす
ることを特徴とする。
The contact hole forming method of the fourth invention is the same as the contact hole forming method of the third invention.
The latter half of the resist removing step is characterized in that an oxidizing gas is also used as an ion sputter etching gas, and the resist is ion sputter-etched in a plasma state.

【0047】従って、この第4発明のコンタクトホール
形成方法によれば、イオンスパッタエッチングガスとし
て酸化ガスも用いるため、O2 イオンによってイオンス
パッタエッチングを行うことにより素子の還元劣化を防
止するとともに、酸素雰囲気にして素子の還元反応を抑
えるという効果も得られる。
Therefore, according to the contact hole forming method of the fourth aspect of the present invention, since the oxidizing gas is also used as the ion sputter etching gas, the reduction deterioration of the element is prevented by performing the ion sputter etching with O 2 ions, and at the same time, the oxygen is eliminated. The effect of suppressing the reduction reaction of the device by setting the atmosphere is also obtained.

【0048】また、第5発明のコンタクトホール形成方
法は、第1,第2,第3又は第4発明のコンタクトホー
ル形成方法において、イオンスパッタエッチングを行う
ための不活性ガスとしてAr,He又はN2を用い、イ
オンスパッタエッチングを行うための酸化ガスとしてO
2 又はN2 Oを用いることを特徴とする。
The contact hole forming method of the fifth invention is the contact hole forming method of the first, second, third or fourth invention, wherein Ar, He or N is used as an inert gas for performing ion sputter etching. 2 is used as an oxidizing gas for performing ion sputter etching.
2 or N 2 O is used.

【0049】従って、この第5発明のコンタクトホール
形成方法によれば、上記第1,第2,第3又は第4発明
のコンタクトホール形成方法と同様に素子を還元劣化さ
せることなくコンタクトホールを形成し、また、レジス
トを除去することができる。
Therefore, according to the contact hole forming method of the fifth invention, the contact hole is formed without reducing and deteriorating the element as in the contact hole forming method of the first, second, third or fourth invention. In addition, the resist can be removed.

【0050】また、第6発明のコンタクトホール形成方
法は、第1,第2,第3,第4又は第5発明のコンタク
トホール形成方法において、前記素子は酸化金属系の強
誘電体材料又は高誘電体材料を用いたものであることを
特徴とする。
The contact hole forming method of the sixth invention is the contact hole forming method of the first, second, third, fourth or fifth invention, wherein the element is a metal oxide-based ferroelectric material or a high dielectric material. It is characterized by using a dielectric material.

【0051】従って、この第6発明のコンタクトホール
形成方法によれば、第1,第2,第3,第4又は第5発
明のコンタクトホール形成方法と同様に酸化金属系の強
誘電体材料又は高誘電体材料を還元劣化させることなく
コンタクトホールを形成し、また、レジストを除去する
ことができる。
Therefore, according to the contact hole forming method of the sixth aspect of the present invention, as in the contact hole forming method of the first, second, third, fourth or fifth aspect, the metal oxide type ferroelectric material or The contact hole can be formed and the resist can be removed without reducing and deteriorating the high dielectric material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るコンタクトホール形
成方法を実現する装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus that realizes a contact hole forming method according to an embodiment of the present invention.

【図2】前記コンタクトホール形成方法の説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of forming the contact hole.

【図3】前記コンタクトホール形成方法の説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a method of forming the contact hole.

【図4】前記コンタクトホール形成方法の説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a method of forming the contact hole.

【図5】前記コンタクトホール形成方法の説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for forming the contact hole.

【図6】従来のコンタクトホール形成方法の説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional contact hole forming method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 基部 22 容器 24 天井板 25 基板支持台 26 基板 27 基板載置部 28 支持軸 29 コンデンサ 30 バイアス電源 31 静電電源 32 排気口 33 給電アンテナ 34 整合器 35 高周波電源 36 電磁波 37 LPF 38 コントローラ 41,42,43 ノズル 44,45,46 MFC 51 強誘電体キャパシタ 52 PZT膜 53a,53b Pt電極 54 SiOx 膜 54a コンタクトホール 55 レジスト 55a 穴21 Base 22 Container 24 Ceiling Plate 25 Substrate Support 26 Substrate 27 Substrate Placement 28 Support Shaft 29 Capacitor 30 Bias Power Source 31 Electrostatic Power Source 32 Exhaust Port 33 Feed Antenna 34 Matching Device 35 High Frequency Power Source 36 Electromagnetic Wave 37 LPF 38 Controller 41, 42, 43 nozzles 44, 45, 46 MFC 51 ferroelectric capacitor 52 PZT film 53a, 53b Pt electrode 54 SiO x film 54a contact holes 55 resist 55a hole

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 572A Fターム(参考) 2H096 AA25 HA23 HA24 JA04 LA07 LA08 5F004 AA16 BA09 BA20 BB13 BB22 CA09 DA00 DA01 DA05 DA22 DA23 DA25 DA26 DB03 DB13 DB26 EB01 5F033 KK31 QQ09 QQ12 QQ14 QQ15 QQ21 QQ37 RR04 VV10 VV16 XX00 5F046 MA12 MA13 5F083 GA27 GA30 JA15 JA38 JA56 PR03 PR04 PR21 PR22 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 21/30 572A F term (reference) 2H096 AA25 HA23 HA24 JA04 LA07 LA08 5F004 AA16 BA09 BA20 BB13 BB22 CA09 DA00 DA01 DA05 DA22 DA23 DA25 DA26 DB03 DB13 DB26 EB01 5F033 KK31 QQ09 QQ12 QQ14 QQ15 QQ21 QQ37 RR04 VV10 VV16 XX00 5F046 MA12 MA13 5F083 GA27 GA30 JA15 JA38 JA56 PR03 PR04 PR21 PR22

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体製造プロセスにおけるコンタクト
ホール形成方法であって、還元劣化のおそれのある素子
を覆うようにして形成された絶縁膜をエッチングするこ
とにより、この絶縁膜に前記素子へと通じるコンタクト
ホールを形成するコンタクトホール形成工程に際し、 コンタクトホール形成工程の前半は、化学的プラズマエ
ッチングガスとしてF又はClを含むガスを用い、この
ガスをプラズマ状態にして、前記絶縁膜を化学的プラズ
マエッチングすることにより、前記コンタクトホールを
形成し、 コンタクトホール形成工程の後半は、イオンスパッタエ
ッチングガスとして不活性ガスを用い、この不活性ガス
をプラズマ状態にして、前記絶縁膜をイオンスパッタエ
ッチングすることを特徴とするコンタクトホール形成方
法。
1. A method of forming a contact hole in a semiconductor manufacturing process, comprising etching an insulating film formed so as to cover an element which may be deteriorated by reduction, thereby forming a contact through the insulating film to the element. In the step of forming a contact hole for forming a hole, in the first half of the step of forming the contact hole, a gas containing F or Cl is used as a chemical plasma etching gas, and this gas is brought into a plasma state to chemically plasma-etch the insulating film. Thus, the contact hole is formed, and in the latter half of the step of forming the contact hole, an inert gas is used as an ion sputter etching gas, the inert gas is brought into a plasma state, and the insulating film is ion sputter etched. And a method of forming a contact hole.
【請求項2】 請求項1に記載するコンタクトホール形
成方法において、 コンタクトホール形成工程の後半は、イオンスパッタエ
ッチングガスとして酸化ガスも用い、この酸化ガスをプ
ラズマ状態にして、前記絶縁膜をイオンスパッタエッチ
ングすることを特徴とするコンタクトホール形成方法。
2. The method of forming a contact hole according to claim 1, wherein in the latter half of the contact hole forming step, an oxidizing gas is also used as an ion sputter etching gas, and the oxidizing gas is brought into a plasma state to ion-sputter the insulating film. A method for forming a contact hole, which comprises etching.
【請求項3】 半導体製造プロセスにおけるコンタクト
ホール形成方法であって、還元劣化のおそれのある素子
を覆うようにして形成された絶縁膜をエッチングするこ
とにより、この絶縁膜に前記素子へと通じるコンタクト
ホールを形成した後、このコンタクトホール形成のため
に前記絶縁膜を覆うようにして設けられたレジストを除
去するレジスト除去工程に際し、 レジスト除去工程の前半は、アッシングガスとして酸化
ガスを用い、この酸化ガスをプラズマ状態にして、前記
レジストをアッシングし、 レジスト除去工程の後半は、イオンスパッタエッチング
ガスとして不活性ガスを用い、この不活性ガスをプラズ
マ状態にして、前記レジストをイオンスパッタエッチン
グすることを特徴するコンタクトホール形成方法。
3. A method of forming a contact hole in a semiconductor manufacturing process, wherein an insulating film formed so as to cover an element which may be deteriorated by reduction is etched to form a contact that leads to the element. After forming the hole, in the resist removing step of removing the resist provided so as to cover the insulating film for forming the contact hole, in the first half of the resist removing step, the oxidizing gas is used as the ashing gas. In the latter half of the resist removing step, an inert gas is used as an ion sputter etching gas, and the inert gas is put in a plasma state to ion sputter etch the resist. Characteristic contact hole forming method.
【請求項4】 請求項3に記載するコンタクトホール形
成方法において、 レジスト除去工程の後半は、イオンスパッタエッチング
ガスとして酸化ガスも用い、この酸化ガスをプラズマ状
態にして、前記レジストをイオンスパッタエッチングす
ることを特徴とするコンタクトホール形成方法。
4. The contact hole forming method according to claim 3, wherein in the latter half of the resist removing step, an oxidizing gas is also used as an ion sputter etching gas, and the oxidizing gas is brought into a plasma state to ion sputter-etch the resist. A method of forming a contact hole, comprising:
【請求項5】 請求項1,2,3又は4に記載するコン
タクトホール形成方法において、 イオンスパッタエッチングを行うための不活性ガスとし
てAr,He又はN2を用い、イオンスパッタエッチン
グを行うための酸化ガスとしてO2 又はN2 Oを用いる
ことを特徴とするコンタクトホール形成方法。
5. The method for forming a contact hole according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein Ar, He or N 2 is used as an inert gas for performing ion sputter etching, and ion sputter etching is performed. A method of forming a contact hole, characterized in that O 2 or N 2 O is used as an oxidizing gas.
【請求項6】 請求項1,2,3,4又は5に記載する
コンタクトホール形成方法において、 前記素子は酸化金属系の強誘電体材料又は高誘電体材料
を用いたものであることを特徴とするコンタクトホール
形成方法。
6. The method of forming a contact hole according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the element is made of a metal oxide type ferroelectric material or a high dielectric material. And a method of forming a contact hole.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7378352B2 (en) 2006-01-13 2008-05-27 Fujitsu Limited Method of fabricating semiconductor device

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