DE4319070C2 - Halbleitervorrichtung mit einer Mehrschicht-Verbindungsstruktur und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Halbleitervorrichtung mit einer Mehrschicht-Verbindungsstruktur und Herstellungsverfahren dafür

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Herstellungsver­ fahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7. Insbesondere be­ trifft die vorliegende Erfindung eine Halbleitervorrichtung mit einer Mehrschicht-Verbindungsstruktur.
Eine Halbleitervorrichtung mit einer Mehrschicht-Verbindungs­ struktur ist allgemein bekannt und beispielsweise in "Proceedings of 11th International IEEE VLSI Multilevel Interconnect Conferen­ ce", 11. bis 12. Juni 1991, VMIC Conference, Seite 146 beschrie­ ben. Fig. 18 ist eine Schnittansicht mit einer herkömmlichen Halbleitervorrichtung mit einer Mehrschicht-Verbindungsstruktur, die in der oben erwähnten Druckschrift offenbart ist. Wie in Fig. 18 gezeigt, umfaßt die herkömmliche Halbleitervorrichtung mit einer Mehrschicht-Verbindungsstruktur ein Siliziumhalbleitersub­ strat 101, einen ersten Isolations-Zwischenschichtfilm 102 mit einer Ausnehmung (Nut) a, der auf dem Siliziumhalbleitersubstrat 101 gebildet ist, eine erste Verbindungsschicht 103, die in der Ausnehmung a gebildet ist, einen zweiten Zwischenschicht-Isola­ tionsfilm 104 mit Ausnehmungen (Nuten) b und c, der auf dem er­ sten Isolations-Zwischenschichtfilm 102 und der ersten Verbin­ dungsschicht 103 gebildet ist, sowie eine zweite Verbindungs­ schicht 105, die in den Ausnehmungen b und c gebildet ist und elektrisch mit der ersten Verbindungsschicht 103 verbunden ist.
Die Fig. 19 bis 26 sind Aufbau-Schnittansichten zum Verdeutli­ chen eines Herstellungsprozesses (erster bis achter Schritt) für die herkömmliche Halbleitervorrichtung mit Mehrschicht-Verbin­ dungsstruktur gemäß Fig. 18. Wie in Fig. 18 sowie den Fig. 19 bis 26 gezeigt, wird nachfolgend das Herstellungsverfahren für die herkömmliche Halbleitervorrichtung mit Mehrschicht-Verbin­ dungsstruktur beschrieben.
Zuerst wird der erste Isolations-Zwischenschichtfilm 102 auf dem Siliziumhalbleitersubstrat 101 gebildet, wie in Fig. 19 gezeigt. Das Siliziumhalbleitersubstrat 101 kann alternativ durch ein eine Schaltung bildendes Element ersetzt werden, wie einen Transistor oder eine ein derartiges Element bedeckende Isolationsschicht, so daß der erste Isolations-Zwischenschichtfilm 102 darauf gebildet werden kann.
Dann wird die Ausnehmung a für die erste Verbindungsschicht 103 (siehe Fig. 18) im ersten Isolations-Zwischenschichtfilm 102 durch Photolithografie und Ätzen gebildet, wie in Fig. 20 ge­ zeigt.
Dann wird die erste Verbindungsschicht 103 auf der gesamten Ober­ fläche gebildet, wie in Fig. 21 gezeigt, und danach geätzt, zum Freilegen der Oberfläche des Isolations-Zwischenschichtfilms 102. Dadurch wird die erste Verbindungsschicht 103 in der in Fig. 22 gezeigten Form fertiggestellt.
Danach wird der zweite Isolations-Zwischenschichtfilm 104 auf der gesamten Oberfläche gebildet, wie in Fig. 23 gezeigt.
Dann wird die Ausnehmung b für den durchgehenden Lochkontakt durch Photolithografie und Ätzen gebildet, wie in Fig. 24 ge­ zeigt.
Danach wird die Ausnehmung c für die zweite Verbindungsschicht 105 (siehe Fig. 18) durch Photolithografie und Ätzen gebildet, wie in Fig. 25 gezeigt.
Dann wird die zweite Verbindungsschicht 105 auf der gesamten Oberfläche gebildet, wie in Fig. 26 gezeigt, und danach geätzt zum Freilegen der oberen Oberfläche des zweiten Isolations-Zwi­ schenschichtfilms 104. Dadurch wird die zweite Verbindungsschicht 105 in der in Fig. 18 gezeigten Form fertiggestellt.
Allerdings besitzt die oben beschriebene herkömmliche Halbleiter­ vorrichtung mit Mehrschicht-Verbindungsstruktur die folgenden Probleme: Wenn eine schlechte Ausrichtung (mangelhafte Überlage­ rung) während der Bildung der Ausnehmung b für den durchgehenden Lochkontakt und der Ausnehmung c bei der zweiten Verbindungs­ schicht 105 in den in den Fig. 24 und 25 gezeigten Herstel­ lungsschritten bewirkt wird, wird die obere Oberfläche des ersten Isolations-Zwischenschichtfilms 102 durch Ätzen nachteilig ver­ tieft (ausgespart). Fig. 27 ist eine Schnittansicht dieses Auf­ baus zum Verdeutlichen dieses Problems der herkömmlichen Halblei­ tervorrichtung mit Mehrschicht-Verbindungsstruktur. Wie in Fig. 27 gezeigt, wird eine Vertiefung (Aushöhlung) d unvermeidbar im ersten Isolations-Zwischenschichtfilm 102 gebildet, wenn eine Fehlausrichtung der Muster während der Bildung der Ausnehmung b für das durchgehende Kontaktloch und der Ausnehmung c für die zweite Verbindungsschicht 105, wie oben beschrieben, bewirkt wird. Während das Ätzen zum Bilden der Ausnehmungen b und c im allgemeinen durch die erste Verbindungsschicht 103 angehalten (gestoppt) wird, beeinflußt ein derartiges Ätzen auf nachteilige Weise den ersten Isolations-Zwischenschichtfilm 102 beim Auftre­ ten einer Fehlausrichtung und beschreibt die Vertiefung d. Wenn eine derartige Vertiefung d so erzeugt wird, daß sie die Unter­ schicht der Isolations-Zwischenschicht 102 erreicht, die zum Bei­ spiel durch ein Schaltungselement wie einen Transistor gebildet sein kann, kann ein Kurzschluß über den zweiten Isolations-Zwi­ schenschichtfilm 102 und das Schaltungselement gebildet werden, oder das Schaltungselement kann beschädigt werden.
Eine Halbleitervorrichtung mit einer Mehrschicht-Verbindungs­ struktur kann der EP 0 046 525 A2 entnommen werden. Die Halb­ leitervorrichtung weist eine erste Isolationsschicht über ei­ nem Halbleitersubstrat, einen ersten Ätzverhinderungsfilm auf der ersten Isolationsschicht, eine erste Öffnung in der ersten Isolationsschicht und dem Ätzverhinderungsfilm, eine erste Verbindungsschicht in der ersten Öffnung, eine zweite Isolati­ onsschicht mit einer zweiten Öffnung auf dem Ätzverhinderungs­ film und der ersten Verbindungsschicht und eine zweite Verbin­ dungsschicht in der zweiten Öffnung, die elektrisch mit der ersten Verbindungsschicht verbunden ist, auf.
Aus Proceedings of 11th International IEEE VLSI Multilevel In­ terconnect Conference, 11.12.06 1991, VMIC Conference, Seiten 144-152 kann eine Halbleitervorrichtung mit einer Mehrschicht- Verbindungsstruktur entnommen werden, bei der eine sogenannte Dual-Damaszenertechnologie verwendet wird, indem nämlich eine Mehrzahl von Isolationsfilmen übereinander geschichtet wird und jeweils an dem Grenzbereich der Isolationsschichten lei­ tende Schichten vorgesehen werden, die durch vertikale Stopfen miteinander verbunden sein können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu verhindern, daß eine Vertiefung in einer ersten Isolationsschicht einer Halbleitervorrichtung gebildet wird, selbst wenn eine Fehlaus­ richtung von Mustern während der Bildung einer Öffnung in ei­ ner zweiten Isolationsschicht geschieht, wobei die zweite Iso­ lationsschicht auf der ersten Isolationsschicht vorgesehen ist. Ferner ist ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Halbleitervorrichtung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder ein Verfahren nach Anspruch 7.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteran­ sprüchen angegeben.
Im Gebrauch ist der Ätzverhinderungsfilm so auf der ersten Isolationsschicht gebildet, daß er einen Einfluß durch Ätzen auf die erste Isolationsschicht beim Bilden der zweiten Öff­ nung verhindert, selbst wenn eine Muster-Fehlausrichtung wäh­ rend der Bildung der zweiten Öffnung in der zweiten Isolati­ onsschicht geschieht. Daher wird verhindert, daß eine Vertie­ fung in der ersten Isolationsschicht gebildet wird, wie dies im herkömmlichen Fall geschah.
Im Gebrauch wird der Ätzverhinderungsfilm auf der ersten Isola­ tionsschicht gebildet, und die zweite Isolationsschicht wird auf dem Ätzverhinderungsfilm gebildet, während ein vorbestimmter Be­ reich der zweiten Isolationsschicht so geätzt wird, daß die zwei­ te Öffnung gebildet wird, wodurch effektiv verhindert wird, daß die erste Isolationsschicht durch Ätzen beim Bilden der zweiten Öffnung beeinflußt (angegriffen) wird, selbst wenn eine Muster- Fehlausrichtung während der Bildung der zweiten Öffnung ge­ schieht. Daher wird verhindert, daß in der ersten Isolations­ schicht eine Vertiefung (Aushöhlung) gebildet wird.
Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren.
Von den Figuren zeigen
Fig. 1 eine Schnittansicht mit einer Halbleitervorrich­ tung mit Mehrschicht-Verbindungsstruktur gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines ersten Schritts eines Verfahrens zum Herstellen der Halb­ leitervorrichtung gemäß der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform;
Fig. 3 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines zwei­ ten Schritts im Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform aus Fig. 1;
Fig. 4 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines drit­ ten Schrittes im Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1;
Fig. 5 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines vier­ ten Schrittes des Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform aus Fig. 1;
Fig. 6 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines fünf­ ten Schrittes im Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform aus Fig. 1;
Fig. 7 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines sech­ sten Schrittes im Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1;
Fig. 8 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines sieb­ ten Schrittes im Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1;
Fig. 9 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines achten Schrittes im Verfahren zum Herstellen der Halblei­ tervorrichtung der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1;
Fig. 10 eine typische Ansicht der chemischen Formel von Polyphenylsilsesquioxan;
Fig. 11 eine Schnittansicht mit einer Halbleitervorrich­ tung mit Mehrschicht-Verbindungsstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 12 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines ersten Schrittes eines Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 11;
Fig. 13 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines zwei­ ten Schrittes im Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 11;
Fig. 14 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines drit­ ten Schrittes im Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 11;
Fig. 15 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines vier­ ten Schrittes im Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 11;
Fig. 16 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines fünf­ ten Schrittes im Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 11;
Fig. 17 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines sechs­ ten Schrittes im Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 11;
Fig. 18 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Halblei­ tervorrichtung mit Mehrschicht-Verbindungsstruk­ tur;
Fig. 19 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines ersten Schritts eines Verfahrens zum Herstellen der her­ kömmlichen Halbleitervorrichtung aus Fig. 18;
Fig. 20 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines zwei­ ten Schritts im Verfahren zum Herstellen der her­ kömmlichen Halbleitervorrichtung gemäß Fig. 18;
Fig. 21 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines drit­ ten Schritts des Verfahrens zum Herstellen der herkömmlichen Halbleitervorrichtung gemäß Fig. 18;
Fig. 22 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines vier­ ten Schrittes im Verfahren zum Herstellen der her­ kömmlichen Halbleitervorrichtung gemäß Fig. 18;
Fig. 23 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines fünf­ ten Schrittes im Verfahren zum Herstellen der her­ kömmlichen Halbleitervorrichtung gemäß Fig. 18;
Fig. 24 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines sech­ sten Schrittes im Verfahren zum Herstellen der herkömmlichen Halbleitervorrichtung gemäß Fig. 18;
Fig. 25 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines sieb­ ten Schrittes im Verfahren zum Herstellen der her­ kömmlichen Halbleitervorrichtung gemäß Fig. 18;
Fig. 26 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines achten Schrittes im Verfahren zum Herstellen der herkömm­ lichen Halbleitervorrichtung gemäß Fig. 18; und
Fig. 27 eine Schnittansicht zum Verdeutlichen eines Pro­ blems der herkömmlichen Halbleitervorrichtung mit Mehrschicht-Verbindungsstruktur.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt eine Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform ein Siliziumhalbleitersubstrat 1, einen ersten Isolations-Zwischenschichtfilm 2 mit einer Ausneh­ mung a (Nut), der auf dem Siliziumhalbleitersubstrat 1 gebildet ist, eine erste Verbindungsschicht 4, die in der Ausnehmung a gebildet ist, einen ersten Ätzverhinderungsfilm 3, der auf dem ersten Isolations-Zwischenschichtfilm 2 gebildet ist, einen zwei­ ten Isolations-Zwischenschichtfilm 5 mit Ausnehmungen (Nuten) b und c, der auf dem ersten Ätzverhinderungsfilm 3 und der ersten Verbindungsschicht 4 gebildet ist, eine zweite Verbindungsschicht 7, die in den Ausnehmungen b und c gebildet ist und elektrisch mit der ersten Verbindungsschicht 4 verbunden ist, sowie einen zweiten Ätzverhinderungsfilm 6, der auf dem zweiten Isolations- Zwischenschichtfilm 5 gebildet ist.
Gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist der erste Ätzverhinderungsfilm 3 so auf dem ersten Isolations-Zwischen­ schichtfilm 2 gebildet, daß die obere Oberfläche des ersten Iso­ lations-Zwischenschichtfilms 2 nicht durch Ätzen zum Bilden der Ausnehmungen b und c beeinflußt (betroffen) ist, selbst wenn eine Fehlausrichtung der Muster bei der Bildung der Ausnehmungen b und c auftritt. Dadurch wird effektiv verhindert, daß sich im ersten Isolations-Zwischenschichtfilm 2 eine Vertiefung (Aushöhlung) bildet, wie diesem herkömmlichen Fall geschah. Wenn das Silizium­ halbleitersubstrat 1, das als Unterlage für den ersten Isola­ tions-Zwischenschichtfilm dient, durch ein Schaltungselement wie einen Transistor ersetzt wird, ist es daher möglich zu verhin­ dern, daß das Schaltungselement und die zweite Verbindungsschicht 7 kurzgeschlossen bzw. beschädigt werden.
Unter Bezug auf die Fig. 1 und die Fig. 2 bis 9 wird nachfol­ gend ein Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
Zuerst wird der erste Isolations-Zwischenschichtfilm 2 auf dem Siliziumhalbleitersubstrat 1 gebildet, wie in Fig. 2 gezeigt. Der Ätzverhinderungsfilm 3 wird auf dem ersten Isolations-Zwi­ schenschichtfilm 2 gebildet. Das Siliziumhalbleitersubstrat 1, das als Unterlage für den ersten Isolations-Zwischenschichtfilm 2 dient, kann durch ein eine Schaltung bildendes Element (Schal­ tungselement) wie einen Transistor oder eine Isolationsschicht zum Bedecken eines solchen ersetzt werden. Das Material für den Ätzverhinderungsfilm 3 wird durch Aufbringen von Polyphenylsil­ sesquioxan durch Rotationsbeschichtung als Film und durch Aushär­ ten von diesem aufgebracht (dieser Film wird nachfolgend als PPSQ-Film bezeichnet). Fig. 10 zeigt die typische chemische For­ mel von Polyphenylsilsesquioxan. Ein derartiger PPSQ-Film wird mit einer Ätzrate von etwa 1/3 bis 1/4 von der von Siliziumoxid­ filmen trockengeätzt, wobei Siliziumoxid Basismaterial für den ersten und den zweiten Isolations-Zwischenschichtfilm 2,4 ist. Dadurch weist der PPSQ-Film eine ausreichende Eignung auf, um als Ätzverhinderungsfilm zu dienen.
Dann wird die Ausnehmung a für die erste Verbindungsschicht 4 durch den ersten Isolations-Zwischenschichtfilm 2 und den ersten Ätzverhinderungsfilm 3 durch Photolithografie und Ätzen gebildet, wie in Fig. 3 gezeigt.
Dann wird die erste Verbindungsschicht 4 auf dem Gesamtaufbau gebildet, wie in Fig. 4 gezeigt, und danach geätzt, zum Freile­ gen der oberen Oberfläche des ersten Ätzverhinderungsfilms 3. Dadurch wird die erste Verbindungsschicht 4 in der in Fig. 5 gezeigten Form fertiggestellt. Dieser Ätzschritt wird durch che­ misch-mechanisches Polieren durchgeführt, einem Verfahren zum Aufbringen eines Schleifmittels mit chemischer Ätzwirkung auf einer Wafer-Oberfläche und Drücken einer schleifenden Unterlage gegen den Wafer, um diesen mechanisch zu ätzen. Die erste Verbin­ dungsschicht 4 kann durch ein allgemeines reaktives Gas SF6, NF3, Cl, O2 oder dergleichen trockengeätzt werden.
Dann wird der zweite Isolations-Zwischenschichtfilm 5 auf der Gesamtoberfläche gebildet, wonach der zweite Ätzverhinderungsfilm 6 auf diesem zweiten Isolations-Zwischenschichtfilm 5 gebildet wird, wie in Fig. 6 gezeigt.
Dann wird die Ausnehmung b für den durchgehenden Lochkontakt mit einem gewünschten Muster durch Photolithografie und Ätzen gebil­ det, wie in Fig. 7 gezeigt, und danach wird die Ausnehmung c für die zweite Verbindungsschicht wie in Fig. 8 gezeigt gebildet. Die Ausnehmungen b und c werden durch Trockenätzen mit reaktivem Gas gebildet. Selbst wenn eine Muster-Fehlausrichtung während dieser Bildung der Ausnehmungen b und c geschieht, wird der erste Isolations-Zwischenschichtfilm 2 nicht durch das Trockenätzen zum Bilden der Ausnehmungen b und c beeinflußt. Mit anderen Worten, der erste Ätzverhinderungsfilm 3 verhindert effektiv einen Ein­ fluß des Trockenätzens auf den ersten Isolations-Zwischenschicht­ film 2. Dadurch wird verhindert, daß sich eine Vertiefung im er­ sten Isolations-Zwischenschichtfilm 2 bildet, wie dies im her­ kömmlichen Fall geschah.
Dann wird die zweite Verbindungsschicht 7 auf der Gesamtoberflä­ che gebildet, wie in Fig. 9 gezeigt, und danach geätzt, zum Freilegen der oberen Oberfläche des zweiten Ätzverhinderungsfilms 6. Dadurch wird die zweite Verbindungsschicht 7 in der in Fig. 1 gezeigten Form fertiggestellt.
Wie in Fig. 11 gezeigt, sind bei einer Halbleitervorrichtung, gemäß einer zweiten Ausführungsform ein zweiter Isolations-Zwi­ schenschichtfilm 25 und ein dritter Isolations-Zwischenschicht­ film 35 getrennt gebildet und mit einer Ausnehmung b für ein durchgehendes Kontaktloch und einer Ausnehmung c für eine zweite Verbindungsschicht 9 versehen. Der zweite Isolations-Zwischen­ schichtfilm 25 mit der Ausnehmung b für den durchgehenden Loch­ kontakt ist auf einem ersten Ätzverhinderungsfilm 3 und einer ersten Verbindungsschicht 4 gebildet. Ein zweiter Ätzverhinde­ rungsfilm 6 ist auf dem zweiten Isolations-Zwischenschichtfilm 25 gebildet. Eine Verbindungsschicht 8 ist in der Ausnehmung b ge­ bildet. Der dritte Isolations-Zwischenschichtfilm 35 mit der Aus­ nehmung c für die zweite Verbindungsschicht 9 ist auf der Verbin­ dungsschicht 8 und dem zweiten Ätzverhinderungsfilm 6 gebildet. Die zweite Verbindungsschicht 9 ist in der Ausnehmung c gebildet und elektrisch mit der Verbindungsschicht 8 verbunden. Ein drit­ ter Ätzverhinderungsfilm 10 ist auf dem dritten Isolations-Zwi­ schenschichtfilm 35 gebildet.
Unter Bezug auf die Fig. 11 und die Fig. 12 bis 17 wird nach­ folgend ein Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Zuerst wird die erste Verbindungsschicht 4 wie in Fig. 12 ge­ zeigt gebildet, über ein Verfahren gleich dem der in den Fig. 2 bis 5 gezeigten ersten Ausführungsform, so daß dann der zweite Isolations-Zwischenschichtfilm 25 darauf gebildet wird. Dann wird der zweite Ätzverhinderungsfilm 6 auf dem zweiten Isolations-Zwi­ schenschichtfilm 25 gebildet.
Dann wird die Ausnehmung b für den durchgehenden Lochkontakt durch Photolithografie und Ätzen gebildet, wie in Fig. 13 ge­ zeigt.
Dann wird die erste Verbindungsschicht 8 selektiv in der Ausneh­ mung b durch CVD gebildet, wie in Fig. 14 gezeigt. Alternativ kann die Verbindungsschicht 14 auf der gesamten Oberfläche gebil­ det werden und danach geätzt werden, zum Freilegen der oberen Oberfläche des ersten Ätzverhinderungsfilms 3. Selbst wenn eine Muster-Fehlausrichtung während einer Bildung der Ausnehmung b geschieht, verhindert der erste Ätzverhinderungsfilm 3 effektiv, daß sich eine Vertiefung im ersten Isolations-Zwischenschichtfilm 2 bildet, wie dies im herkömmlichen Fall geschah.
Dann wird der dritte Isolations-Zwischenschichtfilm 35 auf dem zweiten Ätzverhinderungsfilm 6 und der Verbindungsschicht 8 ge­ bildet, wie in Fig. 15 gezeigt. Der dritte Ätzverhinderungsfilm 10 wird auf dem dritten Isolations-Zwischenschichtfilm 35 gebil­ det.
Dann wird die Ausnehmung c durch Photolithografie und Ätzen ge­ bildet, wie in Fig. 16 gezeigt. Dann wird die zweite Verbin­ dungsschicht 9 die Gesamtoberfläche bedeckend gebildet, wie in Fig. 17 gezeigt. Schließlich wird die zweite Verbindungsschicht 9 geätzt, zum Freilegen der oberen Oberfläche des dritten Ätzver­ hinderungsfilms 10. Dadurch wird die zweite Verbindungsschicht 9 in der in Fig. 11 gezeigten Form fertiggestellt. Selbst wenn eine Muster-Fehlausrichtung während der Bildung der Ausnehmung c bei dem in Fig. 16 gezeigten Schritt bewirkt wird, schützt der zweite Ätzverhinderungsfilm 6 den zweiten Isolations-Zwischen­ schichtfilm 25 gegen Ätzen und verhindert effektiv, daß sich in diesem eine Vertiefung (Aushöhlung) bildet.
In sowohl der ersten als auch der zweiten Ausführungsform wird, wie oben beschrieben, der Ätzverhinderungsfilm mit einer langsa­ meren Rate als das Hauptmaterial für den Isolations-Zwischen­ schichtfilm geätzt, wodurch es möglich ist, daß der unterliegende Isolations-Zwischenschichtfilm vor der Bildung einer Vertiefung durch Ätzen geschützt wird, selbst wenn eine Muster-Fehlausrich­ tung während einer Bildung der Ausnehmung für den durchgehenden Lochkontakt und der Ausnehmung zum Aufnehmen der oberen Verbin­ dungsschicht geschieht.
Gemäß den obigen Ausführungsformen wird ein Ätzverhinderungsfilm auf der ersten Isolationsschicht gebildet, so daß verhindert wird, daß durch Ätzen beim Bilden der zweiten Öffnung eine Ver­ tiefung in der ersten Isolationsschicht gebildet wird, selbst wenn eine Muster-Fehlausrichtung bei der Bildung der zweiten Öff­ nung in der zweiten Isolationsschicht, die auf dem Ätzverhinde­ rungsfilm gebildet ist, geschieht. Dadurch wird effektiv verhin­ dert, daß sich eine Vertiefung in der ersten Isolationsschicht bildet, und wenn daher ein Schaltungselement, wie ein Transistor, als Unterlage der ersten Isolationsschicht gebildet wird, kann verhindert werden, daß ein derartiges Schaltungselement beschä­ digt wird, und es ist möglich, einen Kurzschluß über die zweite Verbindungsschicht und das Schaltungselement zu verhindern.
Gemäß dem Herstellungsverfahren wird der Ätzverhinderungsfilm auf der ersten Isolationsschicht gebildet, und die zweite Isolations­ schicht wird auf dem Ätzverhinderungsfilm gebildet, so daß ein vorgegebener Bereich der zweiten Isolationsschicht zum Bilden der zweiten Öffnung geätzt wird, wodurch ein Einfluß durch Ätzen beim Bilden der zweiten Öffnung auf die erste Isolationsschicht ver­ hindert wird, selbst wenn eine Muster-Fehlausrichtung während der Bildung der zweiten Öffnung auftritt. Es ist daher möglich, ef­ fektiv die Bildung einer Vertiefung in der ersten Isolations­ schicht zu verhindern.

Claims (11)

1. Halbleitervorrichtung mit Mehrschicht-Verbindungsstruktur, mit
einer ersten Isolationsschicht (2), die über einem Halbleiter­ substrat (1) gebildet ist,
einem ersten Ätzverhinderungsfilm (3), der auf der ersten Iso­ lationsschicht gebildet ist,
einer ersten Öffnung (a), die in der ersten Isolationsschicht und dem Ätzverhinderungsfilm (3) gebildet ist,
einer ersten Verbindungsschicht (4), die in der ersten Öffnung gebildet ist, wobei der Ätzverhinderungsfilm (3) in direktem Kontakt mit der ersten Verbindungsschicht (4) steht,
einer zweiten Isolationsschicht (5) mit einer zweiten Öffnung (b, c), die auf dem Ätzverhinderungsfilm und der ersten Ver­ bindungsschicht gebildet ist,
einer zweiten Verbindungsschicht (7), die in der zweiten Öff­ nung verbunden ist.
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der erste Ätzverhinderungsfilm ein Polyphenylsilsesquioxanfilm (PPSQ-Film) ist.
3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
die zweite Verbindungsschicht auf der ersten Verbindungsschicht gebildet ist, und
der erste Ätzverhinderungsfilm in Kontakt mit diesen ist.
4. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die zweite Öffnung eine durchgehende Kontaktöffnung (b) mit einem ersten Durchmesser aufweist, sowie eine Verbindungsöffnung (c) mit einem zweiten inneren Durchmesser, der größer als der erste innere Durchmesser ist.
5. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß
ein zweiter Ätzverhinderungsfilm (6) auf der zweiten Isolations­ schicht gebildet ist,
eine dritte Isolationsschicht (35) mit einer dritten Öffnung auf dem zweiten Ätzverhinderungsfilm und der zweiten Verbindungs­ schicht gebildet ist, und
eine dritte Verbindungsschicht (9) in der dritten Öffnung gebil­ det ist und elektrisch mit der zweiten Verbindungsschicht verbun­ den ist.
6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die dritte Verbindungsschicht auf der zweiten Verbindungsschicht und dem zweiten Ätzverhinderungsfilm in Kontakt mit diesem gebil­ det ist.
7. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung mit Mehrschicht-Verbindungstruktur, mit
einem Schritt zum Bilden einer ersten Isolationsschicht (12) über einem Halbleitersubstrat (1),
einem Schritt zum Bilden eines ersten Ätzverhinderungsfilms (3) auf der ersten Isolationsschicht,
einem Schritt zum Bilden einer ersten Öffnung (a) in der er­ sten Isolationsschicht (12) und dem ersten Ätzverhinderungs­ film (3),
einem Schritt zum Bilden einer ersten Verbindungsschicht (4) in der ersten Öffnung in direktem Kontakt mit dem ersten Ätz­ verhinderungsfilm (3),
einem Schritt zum Bilden einer zweiten Isolationsschicht (5) auf dem ersten Ätzverhinderungsfilm und der ersten Verbin­ dungsschicht,
einem Schritt zum Ätzen eines vorbestimmten Bereichs der zwei­ ten Isolationsschicht, wodurch eine zweite Öffnung (b, c) ge­ bildet wird, und
einem Schritt zum Bilden einer zweiten Verbindungsschicht (7) in der zweiten Öffnung, elektrisch verbunden mit der ersten Verbindungsschicht (8).
8. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ätzverhinderungsfilm ein Polyphenylsilsesquioxanfilm (PPSQ-Film) ist.
9. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Bilden einer zweiten Öffnung einen Schritt zum Bilden einer durchgehenden Kontaktlochöffnung (b) mit einem er­ sten inneren Durchmesser aufweist, sowie einen Schritt zum Bilden einer Verbindungsöffnung (c) mit einem zweiten inneren Durchmes­ ser, der größer als der erste innere Durchmesser ist.
10. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Bilden einer zweiten Verbindungsschicht einen schritt zum Bilden der zweiten Verbindungsschicht auf der ersten Verbindungsschicht und dem ersten Ätzverhinderungsfilm aufweist, in Kontakt mit diesem.
11. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch
einen Schritt zum Bilden eines zweiten Ätzverhinderungsfilms (6) auf der zweiten Isolationsschicht,
einen Schritt zum Bilden einer dritten Isolationsschicht (35) mit einer dritten Öffnung auf dem zweiten Ätzverhinderungsfilm und der zweiten Verbindungsschicht, und
einen Schritt zum Bilden einer dritten Verbindungsschicht (9) in der dritten Öffnung, elektrisch in Kontakt mit der zweiten Ver­ bindungsschicht.
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