提供了一种蚀刻方法，该蚀刻方法能够改善在半导体装置中加工接触孔时由蚀刻引起的缺陷。该蚀刻方法包括：通过使用第一气体的等离子体将第一聚合膜接合至绝缘膜上，该绝缘膜设置在包含硅的半导体层上；使用第二气体的等离子体，在移除第一聚合膜的同时，通过氧化绝缘膜的上表面形成变质层；通过使用第三气体的等离子体将第二聚合膜接合至变质层上；以及通过使用第四气体的等离子体移除第二聚合膜和变质层。质层。质层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置及蚀刻方法
[0001]本公开的技术(本技术)涉及半导体装置和蚀刻方法。
技术介绍
[0002]以往，作为半导体装置的蚀刻方法，已经研究了各种方法。例如，在专利文献1中公开了使用氧化硅膜(SiO2膜)作为被蚀刻的膜，通过重复碳氟化合物气体的等离子体生成工序和氩(Ar)气体的等离子体生成工序来移除各原子层的蚀刻方法。
[0003][引用列表][0004][专利文献][0005][专利文献1][0006]JP 2017
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183688 A
技术实现思路
[0007][技术问题][0008]另外，在半导体装置的接触孔加工时，有时使用氮化硅膜(SiN膜)作为蚀刻停止膜。但是，通过SiN膜的过蚀刻，在SiN膜下的半导体层中形成凹部(凹陷)，在凹陷的底部产生残留缺陷，存在暗电流增大的情况。
[0009]本技术的目的是提供能够通过在加工半导体装置的接触孔时进行蚀刻来减少缺陷的半导体装置和蚀刻方法。
[0010][问题的解决方案][0011]总之，根据本技术的一个方面的半导体装置包括含硅的半导体层、设置在半导体层上并且具有开口的第一绝缘膜、填充在第一绝缘膜的开口中并且具有与半导体层接触的下边缘的导电层、以及设置在第一绝缘膜和导电层之间并且包含氧的变质层。
[0012]总之，根据本技术的一个方面的蚀刻方法包括：通过第一气体的等离子体将第一聚合膜吸引并粘附至设置在包含硅的半导体层上的绝缘膜上；通过第二气体的等离子体移除第一聚合膜，氧化通过移除第一聚合膜而暴露的绝缘膜的上表面以形成变质层；通过第三气体的等离子体将第二聚合膜吸引并粘附至变质层上，并且通过第四气体的等离子体移除第二聚合膜和变质层。
附图说明
[0013][图1]图1是根据第一实施例的半导体装置的截面图。
[0014][图2]图2是根据第一实施例的等离子体处理设备的示意图。
[0015][图3]图3是根据第一实施例的半导体装置的蚀刻方法的流程图。
[0016][图4]图4是根据第一实施例的蚀刻方法的工序截面图。
[0017][图5]图5是根据第一实施例的蚀刻方法的接着图4的工序截面图。
[0018][图6A]图6A是根据第一实施例的蚀刻方法的接着图5的工序截面图。
[0019][图6B]图6B是图6A的局部放大图。
[0020][图7A]图7A是根据第一实施例的蚀刻方法的接着图6A的工序截面图。
[0021][图7B]图7B是图7A的局部放大图。
[0022][图8A]图8A是根据第一实施例的蚀刻方法的接着图7A的工序截面图。
[0023][图8B]图8B是图8A的局部放大图。
[0024][图9A]图9A是根据第一实施例的蚀刻方法的接着图8A的工序截面图。
[0025][图9B]图9B是图9A的局部放大图。
[0026][图10]图10是根据第一实施例的蚀刻方法的接着图9A的工序截面图。
[0027][图11]图11是示出Ar离子渗透模拟结果的曲线图。
[0028][图12]图12是根据第一比较例的蚀刻方法的工序截面图。
[0029][图13]图13是根据第一比较例的蚀刻方法的接着图12的工序截面图。
[0030][图14]图14是根据第一比较例的蚀刻方法的接着图13的工序截面图。
[0031][图15]图15是根据第二比较例的蚀刻方法的工序截面图。
[0032][图16]图16是根据第二比较例的蚀刻方法的接着图15的工序截面图。
[0033][图17]图17是根据第二实施例的半导体装置的截面图。
[0034][图18]图18是根据第三实施例的半导体装置的截面图。
[0035][图19]图19是根据第四至第六实施例的蚀刻方法的工序截面图。
[0036][图20]图20是根据第四实施例的半导体装置的截面图。
[0037][图21]图21是根据第五实施例的半导体装置的截面图。
[0038][图22]图22是根据第六实施例的半导体装置的截面图。
[0039][图23]图23是根据第七实施例的固态图像拾取装置的框图。
[0040][图24]图24是示出根据第七实施例的像素的等效电路图。
[0041][图25]图25是根据第七实施例的电子装置的框图。
具体实施方式
[0042]在下文中，将参考附图描述本技术的第一至第七实施例。将在下面的描述中参考它们。在附图的图示中，相同或相似的部分由相同或相似的参考标号表示。然而，应注意，附图是示意性的并且厚度与平面尺寸之间的关系、各层的厚度比率等与实际不同。因此，具体厚度和尺寸应通过考虑以下描述来确定。另外，附图也包含彼此的尺寸关系、比率不同的部分，这是不言而喻的。本说明书中描述的有益效果仅是示例性的而非限制性的，并且可产生其它有益效果。
[0043]在本说明书中，应当理解的是，诸如“向上”和“向下”的方向的定义仅是为了简洁而提供的定义并且不旨在限制本技术的技术构思。例如，显而易见的是，当在旋转90
°
之后观察对象时，“向上”和“向下”被解释为转换成“左”和“右”，并且当在旋转180
°
之后观察对象时，“向上”和“向下”被解释为倒置。
[0044](第一实施例)
[0045]<半导体装置的结构>
[0046]如图1所示，根据第一实施例的半导体装置包括包含硅(Si)的半导体层11、设置在半导体层11上的绝缘膜(下层绝缘膜)12、设置在下层绝缘膜12上的绝缘膜(中间层绝缘膜)
13、以及设置在中间层绝缘膜13上的绝缘膜(上层绝缘膜)14。
[0047]半导体层11例如由硅(Si)制成。半导体层11可以由Si基板形成，并且可以由在Si基板上外延生长的外延生长层形成。半导体层11可以由诸如碳化硅(SiC)和硅锗(SiGe)的化合物半导体形成。
[0048]例如，下层绝缘膜12由氧化硅膜(SiO2膜)的自然氧化膜制成。例如，下层绝缘膜12的厚度约为1nm，尽管并不局限于此。可替代地，可以省去下层绝缘膜12，并且半导体层11和中间层绝缘膜13可以彼此直接接触。
[0049]例如，中间层绝缘膜13由氮化硅膜(Si3N4膜)形成。例如，中间层绝缘膜13的厚度约为30nm
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300nm，尽管不限于此。例如，上层绝缘膜14由氧化硅膜(SiO2膜)制成。例如，上层绝缘膜14的厚度约为30nm至300nm，尽管不限于此。可替代地，可以省略上层绝缘膜14。
[0050]下层绝缘膜12、中间层绝缘膜13和上层绝缘膜14均设置有用于暴露半导体层11的上表面的一部分的开口(接触孔)。例如，下层绝缘膜12、中间层绝缘膜13和上层绝缘膜14的开口的直径大约为30nm至100nm，但并不局限于此。下层绝缘膜12、中间层绝缘膜13和上层绝缘膜本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，包括：半导体层，包含硅；第一绝缘膜，设置在所述半导体层上并且具有用于暴露所述半导体层的一部分的开口；导电层，填充在所述第一绝缘膜的开口中并且具有与所述半导体层接触的下边缘；以及变质层，设置在所述第一绝缘膜与所述导电层之间并且包含氧。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述变质层具有在所述第一绝缘膜与所述导电层之间的厚度，所述厚度朝向所述半导体层变得更薄。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述变质层的与所述第一绝缘膜接触的侧表面具有阶梯形状。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，所述变质层的下部的阶梯形状的层级差小于所述半导体层的上部的阶梯形状的层级差。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述变质层的相对介电常数低于所述第一绝缘膜的相对介电常数。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一绝缘膜由氮化硅制成。7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述变质层包含氧化硅或氮氧化硅。8.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：第二绝缘膜，设置在所述半导体层与所述第一绝缘膜之间。9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中，所述第二绝缘膜由氧化硅制成。10.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：第三绝缘膜，设置在所述第一绝缘膜上。11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，所述第三绝缘膜由氧化硅膜制成。12.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：平田瑛子，深沢正永，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：
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