專利名稱：用于制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，特別地涉及一種用于形成導(dǎo)電層的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的制造中，在形成導(dǎo)電層后，所需形狀的布線通過利用抗蝕劑作為掩模蝕刻導(dǎo)電層而形成。
干法蝕刻經(jīng)常使用法用于蝕刻導(dǎo)電層。干法蝕刻是一種通過施加偏壓將被等離子體放電激活的活性物質(zhì)向被處理的對象牽引的方法，并且活性物質(zhì)與要處理對象反應(yīng)以蝕刻要處理的對象。當(dāng)使用該干法蝕刻蝕刻導(dǎo)電層時，通過活性物質(zhì)與導(dǎo)電層反應(yīng)而形成反應(yīng)產(chǎn)物。雖然在蝕刻期間除去了大部分的反應(yīng)產(chǎn)品，但是它的一部分粘附于用作掩模的抗蝕劑。然后當(dāng)去除用作掩模的抗蝕劑時，通常去除粘附到抗蝕劑的大部分反應(yīng)產(chǎn)品。然而，部分反應(yīng)產(chǎn)品保持粘附到導(dǎo)電層和位于在垂直方向上。因此保留在導(dǎo)電層上的反應(yīng)產(chǎn)品可以導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的缺陷。因此，去除反應(yīng)產(chǎn)品是必要的。然而，通過高各向異性蝕刻如干法蝕刻去除粘附到導(dǎo)電層并直立在垂直方向上的反應(yīng)產(chǎn)品是困難的。
為了解決上述問題，例如在專利文件1中公開了用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其中反應(yīng)產(chǎn)品通過使用氫氟酸蒸汽處理去除。
然而，為了通過如專利文件1的方法去除反應(yīng)產(chǎn)品，提供用于氫氟酸蒸汽處理的新裝置是必要的，以致于增加了制造設(shè)備的成本。因此，為了更容易地去除反應(yīng)產(chǎn)品，需要研發(fā)一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法。
(專利文件1)日本專利申請?zhí)亻_No.9-213703。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面是提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，能去除當(dāng)蝕刻導(dǎo)電層時形成的反應(yīng)產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括去掉粘附到導(dǎo)電層上以在垂直方向上延伸的反應(yīng)產(chǎn)品，以至于在被等離子體放電激活的活性物質(zhì)加速的方向上的反應(yīng)產(chǎn)品的厚度變得較薄。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，在水平方向或傾斜方向上去掉粘附到導(dǎo)電層以在垂直方向上延伸的反應(yīng)產(chǎn)品后，蝕刻這個反應(yīng)產(chǎn)品。
應(yīng)該注意到當(dāng)蝕刻導(dǎo)電層時產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)品。另外，垂直方向、水平方向和傾斜方向分別表示對于襯底表面的垂直方向、水平方向和傾斜方向。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括當(dāng)產(chǎn)生粘附到導(dǎo)電層側(cè)壁的反應(yīng)產(chǎn)品時，利用在其表面上的成形掩模蝕刻導(dǎo)電層的步驟，和在蝕刻后借助選擇性溶解掩模的液體組成物進行處理以去除掩模和在相對于襯底的水平方向或傾斜方向去掉(fell)粘附到導(dǎo)電層以在垂直方向上延伸的的反應(yīng)產(chǎn)品步驟，和借助于液體組成物進行處理后，使用氧氣和鹵素氣體的混合氣體蝕刻反應(yīng)產(chǎn)品的步驟。
本發(fā)明可以防止由于在用于形成導(dǎo)電層的蝕刻中產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)品所產(chǎn)生的缺陷并得到工作良好的半導(dǎo)體器件。


在附圖中圖1A至1G是根據(jù)本發(fā)明的說明半導(dǎo)體器件制備方法圖。
圖2A至2D是根據(jù)本發(fā)明的說明半導(dǎo)體器件制備方法圖。
圖3A至3G是根據(jù)本發(fā)明的說明半導(dǎo)體器件制備方法圖。
圖4A至4B是根據(jù)本發(fā)明的說明半導(dǎo)體器件制備方法圖。
圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明制造的中央處理單元的方塊圖和安裝有中央處理器件的電子器件圖。
圖6A至6E是說明用于確定本發(fā)明效果的實驗圖。
圖7A至7B是在用于確定本發(fā)明的效果的實驗中拍攝的SEM照片8A至8D是根據(jù)本發(fā)明說明用于制造集成電路膜的方法圖。
具體實施例方式
下面將會描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明可以表現(xiàn)為許多不同的形式，并且很容易理解，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員多種改變和修改是顯而易見的，除非這樣的改變和修改超出了本發(fā)明的范圍。因此，解釋本發(fā)明不局限于實施例中的描述。
實施方式1將參考圖1A至1G和圖2至2D描述根據(jù)本發(fā)明的用于制造半導(dǎo)體器件的方法。
首先在襯底101上形成絕緣層102。這里，襯底101沒有特別的限定，除了包括玻璃或石英作為材料的襯底，還可以使用包括塑料等作為材料的柔性襯底。另外，絕緣層102也沒有特別的限定，能使用氧化硅、包括氧等的氮化硅形成。
然后，在絕緣層102上形成非晶半導(dǎo)體層后，非晶半導(dǎo)體層通過激光輻照、RTA(快速熱退火)、使用爐的熱處理等結(jié)晶并被處理成所需的形狀以形成半導(dǎo)體層103。這里，半導(dǎo)體層103的形成方法沒有特別的限定，除了上述的方法，可以采用將在高溫條件下的CVD形成的結(jié)晶半導(dǎo)體層處理成所需形狀的方法。
進一步，在處理成所需形狀前可以利用雜質(zhì)對半導(dǎo)體層103或非晶或結(jié)晶半導(dǎo)體層摻雜以便控制晶體管的閾值電壓。在這種情況下，用于摻雜的雜質(zhì)可以是n型雜質(zhì)如磷或砷或者p型雜質(zhì)如硼。
然后，形成絕緣層104以覆蓋半導(dǎo)體層103。絕緣層104沒有特別的限定，能利用氧化硅、氮化硅、包含氧的氮化硅等形成。另外，其形成方法也沒有特別的限定，絕緣層104可以通過CVD、濺射等形成。進一步，絕緣層104可以是單層和多層的任何一種。
然后，在絕緣層104上形成導(dǎo)電層105。導(dǎo)電層105沒有特別的限定，可以使用鎢、鉬、鋁、氮化鎢、氮化鉭等以形成導(dǎo)電層105。進一步，導(dǎo)電層105可以是單層和多層的任何一種。
然后，在導(dǎo)電層105上形成感光樹脂后，通過光刻將感光樹脂處理成所需形狀以形成由感光樹脂形成的掩模106。這里，感光樹脂沒有特別的限定，可以使用抗蝕劑、感光丙烯酸等。雖然用于光刻的光源沒有特別的限定，但是當(dāng)制造具有短溝道長度的微小晶體管(microscopictransistor)時，優(yōu)選使用具有短波長的光，如i-線作為光源。
然后，選擇性地蝕刻導(dǎo)電層105。優(yōu)選使用高各向異性干法蝕刻用于蝕刻。干法蝕刻的方法沒有特別限定，除了電感耦合等離子體(ICP)之外，還可以使用電容耦合等離子體(CCP)、電子回旋諧振(ECR)、反應(yīng)離子蝕刻(RIE)等。注意到，當(dāng)處理成所需的微小形狀時，優(yōu)選可以產(chǎn)生高密度等離子體的方法如ICP、CCP或ECR。另外，為了使在蝕刻后保留在蝕刻期間產(chǎn)生的粘附到導(dǎo)電層107側(cè)壁的反應(yīng)產(chǎn)品，優(yōu)選通過適當(dāng)選擇位于襯底101上的電極的溫度、處理氣體的供應(yīng)和壓力而進行蝕刻。這可以防止導(dǎo)電層107的側(cè)壁被蝕刻成凹陷形狀。也就是說粘附到導(dǎo)電層107的側(cè)壁的反應(yīng)產(chǎn)品108用作用于導(dǎo)電層107的保護膜。進一步，優(yōu)選控制反應(yīng)產(chǎn)品108的膜厚(在與襯底101表面垂直方向上的厚度)為0.1至10nm，更優(yōu)選為1至5nm。當(dāng)去除掩模106時，這使得反應(yīng)產(chǎn)品108很容易脫落，能夠保護導(dǎo)電層107。應(yīng)當(dāng)注意到反應(yīng)產(chǎn)品108粘附到由感光樹脂形成的掩模106。
然后，在形成導(dǎo)電層107后，使用能選擇性地溶解感光樹脂的液體組成物處理襯底101以去除掩模106。應(yīng)該注意到液體組成物沒有特別的限定，可以使用反提取劑(stripping solution)等。該處理去除掩模106。另外，通過利用液體組成物的處理和隨后的清洗處理，保留且粘附到導(dǎo)電膜107的反應(yīng)產(chǎn)品108在水平方向或傾斜方向上脫落在導(dǎo)電層107或絕緣層104上。進一步，在清洗處理后，在施加聲波能量如超聲波(10至100KHz)或兆聲波(megasonic wave)(0.7-1.0MHz)的同時，利用溶液如水處理。這使得反應(yīng)產(chǎn)品108更容易脫落。另外，當(dāng)由感光樹脂形成的掩模106的表面全部被反應(yīng)產(chǎn)品108覆蓋以至于液體組成物很難與感光樹脂接觸時，在灰化等后可以利用液體組成物去除感光樹脂。
然后，使用氧氣和鹵素氣體的混合氣體作為蝕刻反應(yīng)產(chǎn)品108的處理氣體。這里，優(yōu)選使用用于蝕刻的高各向異性干法蝕刻。用于干法蝕刻的方法沒有特別的限定，除了電感耦合等離子體(ICP)之外，還可以使用電容耦合等離子體(CCP)、電子回旋諧振振(ECR、反應(yīng)離子蝕刻(RIE)等。鹵素氣體沒有特別的限定，可以使用四氟化碳、氯氣等。由于反應(yīng)產(chǎn)品108的厚度在加速的活性物質(zhì)前進的方向上很薄，所以位于導(dǎo)電層107或絕緣層104上的反應(yīng)產(chǎn)品108很容易被蝕刻。應(yīng)當(dāng)注意，粘附到導(dǎo)電層107側(cè)壁的反應(yīng)產(chǎn)品108的一部分可以留下而沒有被蝕刻，這是因為該部分關(guān)于加速的活性物質(zhì)前進的方向較厚。然而，由于包括金屬元素的反應(yīng)產(chǎn)品108是導(dǎo)電的，該部分能和導(dǎo)電層107一起用作晶體管等的柵電極。
然后，利用由感光樹脂等形成的掩模109覆蓋將要形成n溝道晶體管的部分，且利用高濃度的p型雜質(zhì)選擇性地?fù)诫s將要用作p溝道晶體管的有源層的半導(dǎo)體層103以形成包括高濃度p型雜質(zhì)區(qū)114的半導(dǎo)體層103b。這里p型雜質(zhì)沒有特別的限定，可以使用硼等。應(yīng)當(dāng)注意到，由于導(dǎo)電層107(包括粘附到導(dǎo)電層107側(cè)壁的反應(yīng)產(chǎn)品108)也用作掩模，被導(dǎo)電層107覆蓋的部分半導(dǎo)體層103b沒有用雜質(zhì)摻雜。通過這個摻雜，能形成用作p溝道晶體管的源或漏的雜質(zhì)區(qū)。進一步在摻雜后去除掩模109。
然后，使用導(dǎo)電層107作為掩模，利用低濃度的n型雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層103以形成低濃度n型雜質(zhì)區(qū)115。這里，n型雜質(zhì)沒有特別限定，可以使用磷、砷等。
然后，在形成覆蓋導(dǎo)電層107等的絕緣層后，在自對準(zhǔn)工藝中通過各向異性蝕刻處理該絕緣層以在導(dǎo)電層107的側(cè)壁上形成側(cè)壁(sidewall)110。這里，絕緣層沒有特別的限定。然而，優(yōu)選絕緣層包括通過利用TEOS(四-乙基-Orso-硅酸鹽)、硅烷等與氧氣、一氧化二氮等反應(yīng)而形成的具有良好的臺階覆蓋的氧化硅。
然后，利用由感光樹脂等形成的掩模111覆蓋形成p溝道晶體管的部分，且利用高濃度的n型雜質(zhì)選擇性地?fù)诫s將要用作n溝道晶體管的有源層的半導(dǎo)體層103以形成包括高濃度n型雜質(zhì)區(qū)116的半導(dǎo)體層103a。這里，n型雜質(zhì)沒有特別的限定，可以使用磷、砷等。應(yīng)當(dāng)注意到，由于導(dǎo)電層107(包括粘附到導(dǎo)電層107側(cè)壁的反應(yīng)產(chǎn)品108)也用作掩模，被導(dǎo)電層107覆蓋的部分半導(dǎo)體層103a沒有用雜質(zhì)摻雜。通過這個摻雜，能形成用作n溝道晶體管的源或漏的雜質(zhì)區(qū)。進一步，在摻雜后去除掩模111。
如上所述，可以制造包括半導(dǎo)體層103a、絕緣層104和導(dǎo)電層107的n溝道晶體管和包括半導(dǎo)體層103b、絕緣層104和導(dǎo)電層107的p溝道晶體管。應(yīng)當(dāng)注意，雖然在本實施方式中n溝道晶體管是包括低濃度雜質(zhì)區(qū)的LDD型晶體管，以及p溝道晶體管是單漏型晶體管，但是晶體管的結(jié)構(gòu)沒有特別的限定。因此，n溝道晶體管和p溝道晶體管可以分別具有不同的結(jié)構(gòu)或具有相同的結(jié)構(gòu)。另外，n溝道晶體管或p溝道晶體管并不總是必須通過使用側(cè)壁層形成的LDD型晶體管。
然后，形成絕緣層112以覆蓋導(dǎo)電層107等。絕緣層112用作層間絕緣層。絕緣層兒2沒有特別的限定，除了無機材料如氧化硅、氮化硅、和包含氧的氮化硅，也可以使用有機材料如丙烯酸和聚酰亞胺以形成絕緣層112。另外，絕緣層112可以是單層和多層的任何一種。進一步，在形成絕緣層112之前或之后，可以適當(dāng)?shù)剡M行用于激活在前面步驟中加入的雜質(zhì)的熱處理或氫化處理。進一步，當(dāng)絕緣層112由多層形成時，可以在形成某層和形成疊加在該某層上的另一層之間進行熱處理。
然后，穿過絕緣層112形成到達(dá)每一半導(dǎo)體層103a和103b的接觸孔。然后，在形成導(dǎo)電層以覆蓋具有接觸孔的絕緣層112后，將導(dǎo)電層處理成所需的形狀以形成用于傳輸信號到晶體管的布線113。
應(yīng)當(dāng)注意到包括多層布線的半導(dǎo)體器件可以通過在布線113上提供絕緣膜和進一步在該絕緣層上形成另一布線而制造。
通過如上所述制造半導(dǎo)體器件，能夠防止發(fā)生由于在用于形成導(dǎo)電層的蝕刻中產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)品所引起的缺陷，并能得到工作良好的半導(dǎo)體器件。另外，不必要準(zhǔn)備任何新的裝置，根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法可以利用現(xiàn)存的裝置執(zhí)行。
實施方式2將參考圖3A至3G和圖4A和4B描述根據(jù)本發(fā)明的用于制造半導(dǎo)體器件的方法。
首先，在襯底201上形成絕緣層102后，在絕緣層202上形成半導(dǎo)體層203。進一步，形成絕緣層204以覆蓋半導(dǎo)體層203。應(yīng)當(dāng)注意到襯底201，絕緣層202，半導(dǎo)體層203和絕緣層204可以以與實施方式1中描述的襯底101、絕緣層102、半導(dǎo)體層103和絕緣層104相同的方式分別形成。
然后，在絕緣層204上形成導(dǎo)電層205a，在導(dǎo)電層205a上進一步形成導(dǎo)電層205b。雖然導(dǎo)電層205a沒有特別的限定，但優(yōu)選控制導(dǎo)電層205a的厚度以通過導(dǎo)電層205a進行摻雜。進一步，優(yōu)選導(dǎo)電層205a具有與絕緣層204良好的粘附性。特別的，能使用沉積的厚度為10-30nm的氮化鉭、氮化鈦或氮化鎢等。另外，雖然導(dǎo)電層205b也沒有具體限定，但優(yōu)選使用電阻低的材料如鋁、鎢或鉬形成導(dǎo)電層205b。
然后，在導(dǎo)電層205b上形成感光樹脂后，將感光樹脂處理成所需形狀以形成由感光樹脂形成的掩模206。
然后，選擇性地蝕刻導(dǎo)電層205b以形成被處理成所需形狀的導(dǎo)電層207b。優(yōu)選使用用于蝕刻的高各向異性干法蝕刻。用于干法蝕刻的方法并沒有特別限定，除了電感耦合等離子體(ICP)之外，還可以使用電容耦合等離子體(CCP)、電子回旋諧振(ECR)、反應(yīng)離子蝕刻(RIE)等。應(yīng)當(dāng)注意到當(dāng)處理成所需的微小形狀時，可以產(chǎn)生高密度等離子體的方法如ICP、CCP或ECR是優(yōu)選的。另外，導(dǎo)電層205b的蝕刻可以以與在實施方式1中的導(dǎo)電層105的蝕刻相同的方式進行。同樣在本實施方式中，使得反應(yīng)產(chǎn)品208以與在實施方式1中相同的方式粘附到導(dǎo)電層207b的側(cè)壁。這可以使得防止導(dǎo)電層207b的側(cè)壁被蝕刻成凹陷形狀。進一步，如掩模106的情況，反應(yīng)產(chǎn)品208也粘附到掩模206上。
然后，在形成被處理成所需形狀的導(dǎo)電層207b后利用液體組成物處理襯底201，該液體組成物能有選擇地溶解感光樹脂，使得能去除由感光樹脂形成的掩模206。應(yīng)當(dāng)注意到用于去除掩模206的工藝可以以在實施方式1中描述的去除掩模106相同的方式進行。通過利用液體組成物的處理和隨后的清洗處理，保留的同時粘附到導(dǎo)電層207b的反應(yīng)產(chǎn)品208在水平方向或傾斜方向上脫落到導(dǎo)電層207b或絕緣層204上。進一步，在清洗處理后，在施加聲波能量如超聲波(10至100KHz)或兆聲波(0.7至1.0MHz)的同時進行利用溶液如水的處理。這使得反應(yīng)產(chǎn)品208更容易脫落。
然后，使用氧氣和鹵素氣體的混合氣體作為處理氣體以蝕刻反應(yīng)產(chǎn)品208。優(yōu)選使用用于蝕刻的高各向異性干法蝕刻。用于干法蝕刻的方法并沒有特別限定，除了電感耦合等離子體(ICP)之外，還可以使用電容耦合等離子體(CCP)、電子回旋諧振ECR)、反應(yīng)離子蝕刻(RIE)等。另外，可以以與上述的蝕刻反應(yīng)產(chǎn)品108的工藝相同的方式進行這個處理。同樣在這個處理中，鹵素氣體并沒有特別的限定，可以使用四氟化碳?xì)怏w、氯氣等。然而，優(yōu)選使用不容易蝕刻導(dǎo)電層205a的氣體。由于反應(yīng)產(chǎn)品208的厚度關(guān)于加速的活性例子前進的方向很薄，所以位于導(dǎo)電層207b或絕緣層204上的反應(yīng)產(chǎn)品208容易被蝕刻。
然后，使用導(dǎo)電層207b作為掩模，利用低濃度的n型雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層203。作為n型雜質(zhì)，可以使用磷、砷等。利用雜質(zhì)通過導(dǎo)電層205a和絕緣層204摻雜半導(dǎo)體層203，這樣在半導(dǎo)體層203中形成低濃度雜質(zhì)區(qū)214。
然后，在形成覆蓋導(dǎo)電層205a和207b等的絕緣層后，在自對準(zhǔn)工藝中通過各向異性蝕刻處理該絕緣層以在導(dǎo)電層207b的側(cè)壁上形成側(cè)壁210。這里，絕緣層沒有特別的限定。然后，優(yōu)選絕緣層包括通過TEOS(四-乙基-Orso-硅酸鹽)、硅烷等和氧氣、一氧化二氮等反應(yīng)形成的具有良好的臺階覆蓋的氧化硅。
然后，使用導(dǎo)電層207b和側(cè)壁210為掩模，選擇性的蝕刻導(dǎo)電層205a以形成導(dǎo)電層207a。通過這個處理，能形成由層疊的導(dǎo)電層207a和207b形成的柵電極。應(yīng)當(dāng)注意到導(dǎo)電層207a的表面區(qū)域比導(dǎo)電層207b的的表面區(qū)域更大和該層疊的兩個層具有顛倒的T形部分。
然后，利用導(dǎo)電層207a和側(cè)壁210作為掩模，利用高濃度的n性雜質(zhì)摻雜半導(dǎo)體層203。作為n性雜質(zhì)，可以使用磷、砷等。利用雜質(zhì)通過絕緣層204摻雜半導(dǎo)體層203，這樣在半導(dǎo)體層203中形成了高濃度的雜質(zhì)區(qū)215。
如上所述，制造了包括半導(dǎo)體層203、絕緣層204和導(dǎo)電層207a和207b的n溝道TFT。如上所述，可以制造具有LDD結(jié)構(gòu)的晶體管，其中導(dǎo)電層207a和低濃度雜質(zhì)區(qū)214彼此交疊。另外，可以在本實施方式中僅形成n溝道晶體管，或可以使用如實施方式1中的掩模，利用p型雜質(zhì)和n型雜質(zhì)分別對一個區(qū)和另一個區(qū)進行摻雜以制造兩個p溝道晶體管和n溝道晶體管。
然后，形成絕緣層212以覆蓋導(dǎo)電層207a和207b。絕緣層212用作層間絕緣層，且可以以與實施方式1中描述的絕緣層112相同的方式形成。另外，用于激活加入的雜質(zhì)的熱處理或氫化處理采用與實施方式1中描述的相同的方式。
然后，通過絕緣層212形成到達(dá)半導(dǎo)體層203的接觸孔。然后，在形成導(dǎo)電層以覆蓋具有接觸孔的絕緣層212后，將導(dǎo)電層處理成所需形狀以形成傳送信號到晶體管的布線213。
應(yīng)當(dāng)注意到可以通過在布線213上提供絕緣膜和進一步在該絕緣層上形成另一布線而制造包括多層布線的半導(dǎo)體器件。
通過如上所述制造半導(dǎo)體器件，能夠防止發(fā)生由于在用于形成導(dǎo)電層的干法蝕刻中產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)品而引起的缺陷，并能得到工作良好的半導(dǎo)體器件。另外，不必要準(zhǔn)備任何新的裝置，根據(jù)本發(fā)明的制造半導(dǎo)體器件的方法可以利用現(xiàn)存的裝置執(zhí)行。
實施方式3通過使用根據(jù)本發(fā)明的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，能以更高產(chǎn)量制造集成電路。在本實施方式中，將參考圖5A描述根據(jù)本發(fā)明制造的中央處理單元(CPU)。
圖5A是中央處理單元的方塊圖。在圖5A中，參考數(shù)字501表示數(shù)據(jù)總線，它具有輸入和輸出指令、計算或用于計算的數(shù)值的功能。參考數(shù)字502表示地址總線，它具有輸入和輸出存儲空間或I/O空間的地址的功能。參考數(shù)字503表示指令寄存器，它具有一次存儲一指令的功能。參考數(shù)字504表示指令解碼器，它具有分析指令的功能。參考數(shù)字505表示ALU，它具有進行算術(shù)運算和邏輯運算的功能。參考數(shù)字506表示寄存器陣列，它在CPU中用作存儲器。參考數(shù)字507表示CPU定時控制器，它具有根據(jù)從指令解碼器504的信號產(chǎn)生每個控制信號的功能。參考數(shù)字508表示數(shù)據(jù)總線接口，它具有在在CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線和在CPU外部的數(shù)據(jù)總線之間的接口功能。參考數(shù)字509表示地址緩沖器，它控制地址輸出具有用作緩沖器的功能。
包括在如圖5A中所示的中央處理單元中的電路通過根據(jù)本發(fā)明如實施方式1或2描述的用于制造半導(dǎo)體器件的方法制造。中央處理單元的塊結(jié)構(gòu)沒有特別的限定，可以進一步具有其功能與上述功能不同的塊。
類似于在本實施方式中的中央處理單元，根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件具有更少的由于在用于形成布線的干法蝕刻中粘附的反應(yīng)產(chǎn)品的殘留而引起的缺陷，并且提供了良好的工作特性。
另外，圖5B是通過安裝根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件所完成的計算機的圖。計算機的結(jié)構(gòu)沒有特別的限定，計算機可以具有圖5B中所示的集成有顯示器部分3003、主體3001和鍵盤3004的結(jié)構(gòu)，或者是具有顯示器部分與主體分離的結(jié)構(gòu)。在主體3001內(nèi)部，提供有包括如圖5A中所示的中央處理單元的計算板。這使得能提供良好的工作特性而在算術(shù)處理中不引入錯誤的計算機成為可能。
除了上述的計算機，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件可以安裝在電子器件如汽車導(dǎo)航系統(tǒng)或個人數(shù)字助理中。這使得能得到不在算術(shù)處理中引入錯誤的良好工作性能的電子器件成為可能。
實施方式4將參考圖8A至8D描述通過使用用于根據(jù)本發(fā)明制造半導(dǎo)體器件的方法來制造集成電路膜的方法。
首先，在襯底701上形成剝離層721。這里，襯底701沒有特別的限定，除了包括玻璃或石英作為材料的襯底之外，還可以使用包括塑料等作為材料的柔性襯底。另外，剝離層721也沒有特別的限定，能利用硅等形成。
然后，在剝離層721上形成絕緣層722。絕緣層722沒有特別的限定，能使用氧化硅、氮化硅、包含氧的氮化硅等形成。另外，絕緣層722可以是單層和多層的任何一種。
然后，在絕緣層722上以與在實施方式1中的制造絕緣層102至布線113相同的方法制造元件層723。應(yīng)當(dāng)注意到除了晶體管之外，可以進一步提供電路元件如存儲器元件或電容器作為元件。另外，元件等可以以與實施方式2中制造絕緣層202至布線213相同的方式形成。
然后，為了暴露包括在元件層723中的布線113的一部分，形成具有開口的絕緣層724以覆蓋元件層723。應(yīng)當(dāng)注意到如圖1A至1G和圖2A至2D中所示的相同的部件在圖8A至8D中以相同的參考數(shù)字表示。
然后，提供開口以穿過元件層723和絕緣層724到達(dá)剝離層721。
然后，液體或氣體散布到通過元件層723和絕緣層724提供的開口中以便選擇性地蝕刻剝離層721。用于蝕刻的方法沒有特別的限定，例如，當(dāng)剝離層721形成以包括硅時，能利用ClF3氣體、如三氟化溴(BrF3)或氟化碘(IF)的氣體或如TMAH(氫氧化四甲基銨)的液體去除剝離層721。以這種方式，元件層723通過去除剝離層721而與襯底701分離。
然后，提供具有天線741的絕緣層742利用包括導(dǎo)電顆粒744的各向異性導(dǎo)電粘附材料743粘附到絕緣層724上。為絕緣層742提供的開口處暴露天線741的一部分，和在為絕緣層724提供的開口處暴露的布線113電連接到在為絕緣層742提供的開口處暴露的天線741。
如上所述，可以制造一種集成電路膜，其中各種數(shù)據(jù)能被寫入或各種數(shù)據(jù)能被讀出。應(yīng)當(dāng)注意到支撐如塑料膜可以粘附到絕緣層722上。
類似與在本實施方式中的集成電路膜，根據(jù)本發(fā)明制造的半導(dǎo)體器件具有更少的由于在用于形成布線的蝕刻中粘附的反應(yīng)產(chǎn)品的殘留所引起的缺陷，并且提供良好的工作性能。
根據(jù)本發(fā)明制造的上述集成電路膜安裝在物品如身份證上，然后被用作寫入或讀出個人信息如姓名、血型、身高、體重和地址。進一步，除了身份證以外，集成電路膜還可以安裝在其它物品上，例如，在食品的封裝容器，并可以用作管理信息如產(chǎn)品產(chǎn)地和食品的生產(chǎn)者，成分的產(chǎn)地以及生產(chǎn)日期。
如上所述，通過安裝根據(jù)本發(fā)明的集成電路膜而得到能安全地處理數(shù)據(jù)而不產(chǎn)生錯誤的物品。
實施例1將參考附圖6A至6E描述用于檢查本發(fā)明的效果的試驗。
對于該試驗，如圖6A中所示，使用依次在襯底601上層疊的絕緣層602、導(dǎo)電層603和導(dǎo)電層604的樣品。這里，襯底601包括玻璃作為材料。包括氧化硅的絕緣層602通過CVD形成且具有115nm的厚度。另外，包括氮化鉭的導(dǎo)電層603通過濺射形成且具有30nm的厚度。進一步，包括鎢的導(dǎo)電層604通過濺射形成并具有370nm的厚度。
首先，利用光刻處理通過旋涂形成的用于i-line的抗蝕劑以在導(dǎo)電層604上形成由抗蝕劑形成的掩模605(圖6B)?？刮g劑通過控制旋轉(zhuǎn)速度等而形成以使得該抗蝕劑的膜厚為1μm。另外，在光刻中，用i-line(波長365nm)作為光源。形成的掩模605是指所謂“線和空間”的圖案，其中在側(cè)面上設(shè)置有0.4-1.0μm的多個線性圖案。另外，形成的掩模605具有80-90度的錐形角度(導(dǎo)電層604的表面和由抗蝕劑形成的掩模605的側(cè)壁形成的角度)。
然后，利用ICP干法蝕刻系統(tǒng)選擇性地蝕刻導(dǎo)電層604。作為處理氣體，使用氯氣(Cl2)、四氟化碳(CF4)氣體和氧氣(O2)的混合氣體。然后，氯氣、四氟化碳?xì)怏w和氧氣的氣體流速分別被調(diào)整為50sccm，50sccm，和20sccm，并且混合氣體被供應(yīng)到用于處理的室內(nèi)。另外，控制室內(nèi)的壓力以保持在1.5Pa。另外，進行電源調(diào)節(jié)以使得ICP的功率和低電極側(cè)的偏置功率分別為500W和20W。低電極的溫度被控制為70℃(在開始蝕刻前的設(shè)定值)。應(yīng)當(dāng)注意到利用位于低電極上的襯底601進行蝕刻，直到當(dāng)觀察等離子體輻射強度時通過在等離子體輻射強度的變化檢測蝕刻結(jié)束。在本實施例中，觀察到了具有777nm波長的輻射強度。
通過在上述條件下干法蝕刻導(dǎo)電層604，在處理期間產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)品607粘附到由抗蝕劑形成的掩模605的側(cè)壁和在蝕刻后留下的導(dǎo)電層604的側(cè)壁。這里，反應(yīng)產(chǎn)品607到導(dǎo)電層604的側(cè)壁的粘附使得導(dǎo)電層604的側(cè)壁避免被蝕刻成凹陷形狀。
然后，使用反應(yīng)離子蝕刻(RIE)的干法蝕刻系統(tǒng)以進行樣品的灰化。作為處理氣體，使用氧氣，并被調(diào)節(jié)以100sccm的流速供應(yīng)到用于處理的室中。另外，室中的壓力被調(diào)節(jié)成保持66.5Pa。進一步，低電極側(cè)的偏置功率被調(diào)節(jié)成200W。在上述條件下，進行30秒的灰化。然后，使用反提取劑(Nagase&Co公司的N300)以處理樣品。然后，在使用反提取劑的處理之后，通過批量清洗去除反提取劑。這個處理去除由抗蝕劑形成的掩模605和反應(yīng)產(chǎn)品607的大部分。然而，如圖6D中所示，使得部分反應(yīng)產(chǎn)品607脫落在導(dǎo)電層603或?qū)щ妼?04上，并保持粘附到導(dǎo)電層603或?qū)щ妼?04上。圖7A是如上處理的樣品的寬度(設(shè)計長度)為1μm的線性圖案的SEM圖像的圖，它是通過臨界尺寸掃描電子顯微鏡(日立公司的模型號S-7800M)在擴大40000倍放大被拍攝。在圖7A中，線性圖案的輪廓用虛線802a表示。從圖7A，可以確定在導(dǎo)電層的側(cè)面呈現(xiàn)黑色的反應(yīng)產(chǎn)品(被由虛線801a表示的長方形包圍)能通過臨界尺寸掃描電子顯微鏡確定位于線性圖案的左手邊上。進一步，通過執(zhí)行上述同樣的處理來制造的另一樣品的反應(yīng)產(chǎn)品被透射電子顯微鏡(TEM)詳細(xì)說明，包括在反應(yīng)產(chǎn)品中的元件通過能量散射X射線光譜學(xué)(EDX)鑒別。結(jié)果，確認(rèn)包括金屬元素如鎢、鉭和鋁。
然后，使用電感耦合等離子體(ICP)的干法蝕刻系統(tǒng)以處理樣品和蝕刻位于導(dǎo)電層603或?qū)щ妼?04上的反應(yīng)產(chǎn)品607。這里，使用氯氣和氧氣的混合氣體作為處理氣體。然后，氯氣和氧氣的氣體流速分別調(diào)整為5sccm和75sccm，并且混合氣體被供應(yīng)到用于處理的室中。另外，控制在室內(nèi)的壓力保持在1.9Pa。另外，進行功率調(diào)節(jié)以使得ICP的功率和低電極側(cè)的偏置功率分別為500W和100W。通過這個處理，被等離子體放電激活和被施加的偏置功率加速的活性物質(zhì)在垂直于樣品的襯底表面的方向上前進。應(yīng)當(dāng)注意到，控制處理時間為30秒。
圖7B示出了在利用氯氣和氧氣的混合氣體作為處理氣體的干法蝕刻后，樣品的SEM圖像的圖，它是通過臨界尺寸掃描電子顯微鏡在40000倍放大下照的。應(yīng)當(dāng)注意到在圖7A中的SEM圖像和圖7B中的SEM圖像中觀察到了同樣樣品的相同部分。在圖7B中，由虛線802b指示線性圖案的輪廓。在圖7B中由虛線801b表示的矩形所包圍的區(qū)中沒有反應(yīng)產(chǎn)品，它出現(xiàn)在圖7A中由虛線801a表示的矩形所包圍的區(qū)中。因此，可以確定能夠去除粘附到導(dǎo)電層603或?qū)щ妼?04的反應(yīng)產(chǎn)品。這是因為反應(yīng)產(chǎn)品607的脫落使得反應(yīng)產(chǎn)品607的膜厚在關(guān)于被等離子體放電激活的活性物質(zhì)通過偏壓加速的方向上更薄，以使得蝕刻更容易。
雖然已經(jīng)參考附圖以示例的方式描述了本發(fā)明，可以理解多種改變和修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯然的。因此，除非其它的改變和修改超出了在下文定義的本發(fā)明的范圍，否則它們應(yīng)該被解釋為包括在本發(fā)明的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟在襯底上形成導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上形成掩模；通過利用掩模的第一蝕刻來構(gòu)圖導(dǎo)電層，其中反應(yīng)產(chǎn)品粘附到已構(gòu)圖的導(dǎo)電層的至少一個側(cè)壁上，以及反應(yīng)產(chǎn)品的一部分粘附到掩模的側(cè)壁上；使用液體組成物處理以去除掩模和去掉該部分的反應(yīng)產(chǎn)品；和通過利用氧氣和鹵素氣體作為處理氣體的第二蝕刻去除反應(yīng)產(chǎn)品的至少一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中掩模包括感光樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中鹵素氣體是氯氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中通過電感耦合等離子體進行第二蝕刻。
5.一種安裝有根據(jù)權(quán)利要求1的方法制造的集成電路的電子器件。
6.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟在襯底上形成導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上形成掩模；通過利用掩模的第一蝕刻來構(gòu)圖導(dǎo)電層，其中反應(yīng)產(chǎn)品粘附到已構(gòu)圖的導(dǎo)電層的至少一個側(cè)壁上，以及反應(yīng)產(chǎn)品的一部分粘附到掩模的側(cè)壁上；使得反應(yīng)產(chǎn)品經(jīng)受使用液體組成物的處理以及在施加聲波能量時的溶液處理；和通過利用氧氣和鹵素氣體作為處理氣體的第二蝕刻去除反應(yīng)產(chǎn)品的至少一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中掩模包括感光樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中鹵素氣體是氯氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中通過電感耦合等離子體進行第二蝕刻。
10.一種安裝有通過根據(jù)權(quán)利要求6的方法制造的集成電路的電子器件。
11.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟在襯底上形成導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上形成掩模；通過利用掩模的第一蝕刻來構(gòu)圖導(dǎo)電層，其中反應(yīng)產(chǎn)品粘附到已構(gòu)圖的導(dǎo)電層的至少一個側(cè)壁上，以及反應(yīng)產(chǎn)品的一部分粘附到掩模的側(cè)壁上；使得反應(yīng)產(chǎn)品經(jīng)受使用液體組成物的處理和在施加超聲波或兆聲波時的溶液處理；和通過利用氧氣和鹵素氣體作為處理氣體的第二蝕刻去除反應(yīng)產(chǎn)品的至少一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中掩模包括感光樹脂。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中鹵素氣體是氯氣。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中第二蝕刻通過電感耦合等離子體進行。
15.一種安裝有通過根據(jù)權(quán)利要求11的方法制造的集成電路的電子器件。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，通過它能去除當(dāng)蝕刻導(dǎo)電層時形成的反應(yīng)產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括去掉粘附到導(dǎo)電層以在垂直方向上延伸的反應(yīng)產(chǎn)品步驟，以使得反應(yīng)產(chǎn)品在等離子體放電激活的活性物質(zhì)加速的方向上的厚度很薄。應(yīng)當(dāng)注意到當(dāng)蝕刻導(dǎo)電層時制造反應(yīng)產(chǎn)品。
文檔編號H01L29/49GK1691292SQ20051006846
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者岡本悟 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所