JP2000100940A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

Info

Publication number
JP2000100940A
JP2000100940A JP10264916A JP26491698A JP2000100940A JP 2000100940 A JP2000100940 A JP 2000100940A JP 10264916 A JP10264916 A JP 10264916A JP 26491698 A JP26491698 A JP 26491698A JP 2000100940 A JP2000100940 A JP 2000100940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
insulating film
interlayer insulating
wiring film
contact hole
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.)
Pending
Application number
JP10264916A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akiyoshi Teratani
昭美 寺谷
Kenji Tawara
賢治 田原
Takahiro Yokoi
孝弘 横井
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 Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP10264916A priority Critical patent/JP2000100940A/en
Publication of JP2000100940A publication Critical patent/JP2000100940A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor device that is equipped with wiring film layers, contact holes that connect wiring film layers together, and other contact holes connected to a semiconductor substrate and capable of restraining the semiconductor substrate located at the base of the contact holes from being overetched when the contact holes are formed at the same time. SOLUTION: A semiconductor device is equipped with a first wiring film 17 formed on a semiconductor board 15, a first interlayer insulating film 18 provided covering the first wiring film 17, a second wiring film 19 formed on the first interlayer insulating film 18, a second interlayer insulating film 20 provided covering the second wiring film 19, a first contact hole 22 that reaches down to the first wiring film 17 penetrating through the second interlayer insulating film 20, the second wiring film 19, and the first interlayer insulating film 18, and a second contact hole 23 that reaches down to the semiconductor substrate 15 penetrating through the second interlayer insulating film 20 and the first interlayer insulating film 18, where the top surface of the first interlayer insulating film 18 is made even by flattening the level difference caused by the first wiring film 17.

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】この発明は、層間絶縁膜の途
中に複数層の配線膜を備え、その各配線膜を接続させる
ためのコンタクトホールと、半導体基板と接続するため
のコンタクトホールとを備えた場合において、各コンタ
クトホールを同時に形成する場合、一方のコンタクトホ
ールの底部に位置する半導体基板のオーバーエッチを低
減することができる半導体装置および半導体装置の製造
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention comprises a plurality of wiring films in the middle of an interlayer insulating film, a contact hole for connecting each wiring film, and a contact hole for connecting to a semiconductor substrate. In this case, the present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing a semiconductor device that can reduce overetching of a semiconductor substrate located at the bottom of one contact hole when each contact hole is formed simultaneously.

【0002】[0002]

【従来の技術】図15は従来の半導体装置の構成を示す
断面図、図16ないし図18は図15に示した半導体装
置の製造方法を示す断面図である。図15において、1
は半導体基板、2はこの半導体基板1上にて素子を分離
する素子分離層で、半導体基板1に形成された溝1a内
に埋め込まれて形成され、例えばシリコン酸化膜にて成
る。3はこの素子分離層2上に形成された、例えばポリ
シリコン膜にて成る第1の配線膜、4はこの第1の配線
膜3を覆うように形成された、例えばTEOSにて成る
第1の層間絶縁膜で、上面は第1の配線膜3による段差
形状にて形成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 15 is a sectional view showing a structure of a conventional semiconductor device, and FIGS. 16 to 18 are sectional views showing a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. In FIG. 15, 1
Is a semiconductor substrate, and 2 is an element isolation layer for isolating elements on the semiconductor substrate 1 and is formed by being buried in a groove 1a formed in the semiconductor substrate 1, and is made of, for example, a silicon oxide film. Reference numeral 3 denotes a first wiring film formed on the element isolation layer 2 and formed of, for example, a polysilicon film, and reference numeral 4 denotes a first wiring film formed so as to cover the first wiring film 3 and formed of, for example, TEOS. The upper surface is formed in a stepped shape by the first wiring film 3.

【0003】5は第1の層間絶縁膜4上に形成された、
例えばポリシリコン膜にて成る第2の配線膜、6はこの
第2の配線膜5を覆うように形成された、例えばTEO
Sにて成る第2の層間絶縁膜、7はこの第2の層間絶縁
膜6上に形成された、例えばポリシリコン膜にて成る第
3の配線膜、8は第1の配線膜3、第2の配線膜5およ
び第3の配線膜7を接続するために形成された第1のコ
ンタクトホール、9は半導体基板1と接続するために形
成された第2のコンタクトホールである。
[0005] 5 is formed on the first interlayer insulating film 4.
For example, a second wiring film 6 made of a polysilicon film is formed so as to cover the second wiring film 5, for example, TEO.
S is a second interlayer insulating film made of S, 7 is a third wiring film made of, for example, a polysilicon film formed on the second interlayer insulating film 6, 8 is the first wiring film 3, A first contact hole 9 formed for connecting the second wiring film 5 and the third wiring film 7 is a second contact hole formed for connecting to the semiconductor substrate 1.

【0004】次いで上記のように構成された従来の半導
体装置の製造方法について説明する。まず、半導体基板
1上に例えば熱酸化技術を利用してシリコン酸化膜10
を形成し、このシリコン酸化膜10上に例えば減圧CV
D法を利用してシリコン窒化膜11を形成する。次に、
シリコン窒化膜11上にレジストを塗布して、写真製版
技術により素子分離のためのパターニングを行い、レジ
ストマスク12を形成する(図16(a))。
Next, a description will be given of a method of manufacturing the conventional semiconductor device configured as described above. First, a silicon oxide film 10 is formed on a semiconductor substrate 1 by using, for example, a thermal oxidation technique.
Is formed on the silicon oxide film 10, for example, under reduced pressure CV.
The silicon nitride film 11 is formed using the D method. next,
A resist is applied on the silicon nitride film 11 and patterned for element isolation by photolithography to form a resist mask 12 (FIG. 16A).

【0005】次に、レジストマスク12をマスクとし
て、シリコン窒化膜11およびシリコン酸化膜10をエ
ッチングしてパターニングし、レジストマスク12を除
去する(図16(b))。次に、シリコン窒化膜11お
よびシリコン酸化膜10をマスクとして、半導体基板1
をエッチングし、溝1aを形成する(図16(c))。
次に、シリコン酸化膜2aを溝1aに埋め込むように形
成し、化学的機械的研磨法によりエッチングし、溝1a
内、および、シリコン窒化膜11とシリコン酸化膜10
とにてパターニングされた領域内にのみ残存させる(図
16(d))。
Next, using the resist mask 12 as a mask, the silicon nitride film 11 and the silicon oxide film 10 are etched and patterned to remove the resist mask 12 (FIG. 16B). Next, using the silicon nitride film 11 and the silicon oxide film 10 as a mask, the semiconductor substrate 1
Is etched to form a groove 1a (FIG. 16C).
Next, a silicon oxide film 2a is formed so as to be buried in the groove 1a, and is etched by a chemical mechanical polishing method.
Inside, silicon nitride film 11 and silicon oxide film 10
(FIG. 16 (d)).

【0006】次に、シリコン酸化膜2aが半導体基板1
上面から所望厚さ分突出するように、シリコン酸化膜2
aのエッチバックを行い、素子分離層2を形成する(図
17(a))。次に、シリコン窒化膜11およびシリコ
ン酸化膜10をウエット処理にて除去する。次に、半導
体基板1上にポリシリコン膜3aを例えば1000オンク゛
ストローム程度の厚みにて形成する。このポリシリコン膜3
a上にレジストを塗布し、写真製版技術によりパターニ
ングして、レジストマスク13を形成する(図17
(b))。
Next, the silicon oxide film 2a is
The silicon oxide film 2 is projected from the upper surface by a desired thickness.
Etchback of a is performed to form the element isolation layer 2 (FIG. 17A). Next, the silicon nitride film 11 and the silicon oxide film 10 are removed by wet processing. Next, a polysilicon film 3a is formed on the semiconductor substrate 1 to a thickness of, for example, about 1000 angstroms. This polysilicon film 3
A resist is applied on the substrate a and patterned by photolithography to form a resist mask 13 (FIG. 17).
(B)).

【0007】次に、レジストマスク13をマスクとして
ポリシリコン膜3aをパターニングし、素子分離層2上
に第1の配線膜3を形成し、レジストマスク13を除去
する(図17(c))。次に、第1の配線膜3を覆うよ
うに第1の層間絶縁膜4を例えば5000オンク゛ストロームの
厚みにて形成する。(図17(d))。この際、第1の
層間絶縁膜4の上面は、第1の配線膜3による段差形状
が存在する。次に、第1の層間絶縁膜4上に例えば50
0オンク゛ストロームの厚みにてポリシリコン膜を形成し、レジ
ストマスクを用いてパターニングし、第2の配線膜5を
形成する。
Next, the polysilicon film 3a is patterned using the resist mask 13 as a mask, the first wiring film 3 is formed on the element isolation layer 2, and the resist mask 13 is removed (FIG. 17C). Next, a first interlayer insulating film 4 is formed to cover the first wiring film 3 with a thickness of, for example, 5000 angstroms. (FIG. 17D). At this time, the upper surface of the first interlayer insulating film 4 has a stepped shape due to the first wiring film 3. Next, on the first interlayer insulating film 4, for example, 50
A polysilicon film is formed with a thickness of 0 Å and is patterned using a resist mask to form a second wiring film 5.

【0008】次に、この第2の配線膜5を覆うように、
第2の層間絶縁膜6を形成する(図18(a))。次
に、第2の層間絶縁膜6上に第3の配線膜7を形成する
(図18(b))。次に、第3の配線膜7上にレジスト
を塗布して、写真製版技術によりレジストマスク14を
形成する(図18(c))。次に、レジストマスク14
をマスクとしてエッチングする。
Next, so as to cover the second wiring film 5,
A second interlayer insulating film 6 is formed (FIG. 18A). Next, a third wiring film 7 is formed on the second interlayer insulating film 6 (FIG. 18B). Next, a resist is applied on the third wiring film 7, and a resist mask 14 is formed by photolithography (FIG. 18C). Next, the resist mask 14
Is used as a mask for etching.

【0009】この際のエッチング条件としては、例えば
ECR型のドライエッチング装置を使用し、CHF3
2のガスにて、2mTorrの圧力で行うと、各層間
絶縁膜4、5と第2の配線膜5とのエッチングレート比
は1:0.1と成る条件がある。
The etching conditions at this time are, for example, using an ECR type dry etching apparatus, and using CHF 3 /
When the etching is performed with O 2 gas at a pressure of 2 mTorr, there is a condition that an etching rate ratio between each of the interlayer insulating films 4 and 5 and the second wiring film 5 is 1: 0.1.

【0010】また、他のこの際のエッチング条件として
は、例えば平行平板型のドライエッチング装置を使用
し、CHF3/CF4/Ar/O2のガスにて、250m
Torrの圧力で行うと、各層間絶縁膜4、5と第2の
配線膜5とのエッチングレート比は1:0.2と成る条
件がある。
As another etching condition at this time, for example, a parallel plate type dry etching apparatus is used, and a gas of CHF 3 / CF 4 / Ar / O 2 is used for 250 m
When performed at a pressure of Torr, there is a condition that the etching rate ratio between each of the interlayer insulating films 4 and 5 and the second wiring film 5 is 1: 0.2.

【0011】そして、いずれかのエッチング条件にて、
第3の配線膜7、第2の層間絶縁膜6、第2の配線膜5
および、第1の層間絶縁膜4がエッチングされて、第1
の配線膜3上に至る第1のコンタクトホール8と、第3
の配線膜7、第1の層間絶縁膜4および第2の層間絶縁
膜6がエッチングされて、半導体基板1上に至る第2の
コンタクトホール9とをそれぞれ同時に形成する。
Then, under any of the etching conditions,
Third wiring film 7, second interlayer insulating film 6, second wiring film 5
Then, the first interlayer insulating film 4 is etched to
A first contact hole 8 reaching the wiring film 3 of FIG.
The wiring film 7, the first interlayer insulating film 4 and the second interlayer insulating film 6 are etched to simultaneously form the second contact holes 9 reaching the semiconductor substrate 1, respectively.

【0012】この際、第1のコンタクトホール8の形成
には、第2の配線膜5をエッチングする必要があるた
め、このエッチングには、各層間絶縁膜4、6と比較す
ると、非常に時間がかかる。よって、第2のコンタクト
ホール9が半導体基板1上に到達する方が、第1のコン
タクトホール8が第1の配線膜3上に到達するより速く
なり、延いては第2のコンタクトホール9の底部の半導
体基板1が削られてしまう。次に、レジストマスク14
を除去する(図15)。
At this time, it is necessary to etch the second wiring film 5 in order to form the first contact hole 8, and this etching takes a very long time as compared with the interlayer insulating films 4 and 6. It takes. Therefore, it is faster for the second contact hole 9 to reach on the semiconductor substrate 1 than for the first contact hole 8 to reach on the first wiring film 3. The bottom semiconductor substrate 1 is shaved. Next, the resist mask 14
Is removed (FIG. 15).

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来のように構成され
た半導体装置によれば、第1のコンタクトホール8の形
成において、第2の配線膜5のエッチングに非常に時間
を要するため、第2のコンタクトホール9の底部の半導
体基板1が削れ、半導体装置の信頼性が低下するという
問題点があった。
According to the conventional semiconductor device, it takes a very long time to etch the second wiring film 5 in the formation of the first contact hole 8. There is a problem that the semiconductor substrate 1 at the bottom of the contact hole 9 is shaved and the reliability of the semiconductor device is reduced.

【0014】この発明は上記のような問題点を解消する
ためなされたもので、半導体基板が必要以上に削られる
ことなく、信頼性に優れた半導体装置および半導体装置
の製造方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable semiconductor device and a method of manufacturing a semiconductor device without cutting a semiconductor substrate more than necessary. Aim.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項1
の半導体装置は、上部に第1の配線膜が形成された半導
体基板と、第1の配線膜を覆うように形成された第1の
層間絶縁膜と、第1の層間絶縁膜上に形成された第2の
配線膜と、第2の配線膜を覆うように形成された第2の
層間絶縁膜とを備えた半導体装置において、第2の層間
絶縁膜、第2の配線膜および第1の層間絶縁膜を貫通し
て第1の配線膜上に至る第1のコンタクトホールと、第
2の層間絶縁膜および第1の層間絶縁膜を貫通して半導
体基板上に至る第2のコンタクトホールとを備え、第1
の層間絶縁膜の上面は、第1の配線膜による段差が平坦
化されて成るものである。
Means for Solving the Problems Claim 1 according to the present invention.
Is formed on a semiconductor substrate having a first wiring film formed thereon, a first interlayer insulating film formed so as to cover the first wiring film, and a first interlayer insulating film formed on the first interlayer insulating film. A second wiring film, a second wiring film, and a second interlayer insulating film formed so as to cover the second wiring film, the second interlayer insulating film, the second wiring film, and the first wiring film. A first contact hole penetrating through the interlayer insulating film and reaching the first wiring film; a second contact hole reaching the semiconductor substrate through the second interlayer insulating film and the first interlayer insulating film; And the first
The upper surface of the interlayer insulating film is formed by flattening a step formed by the first wiring film.

【0016】また、この発明に係る請求項2の半導体装
置は、請求項1において、第1の配線膜の膜厚は、第1
および第2のコンタクトホールのエッチングにかかる各
時間が同等となるように設定されているものである。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device of the first aspect, the first wiring film has a thickness of the first wiring film.
And the time required for etching the second contact hole is set to be equal.

【0017】また、この発明に係る請求項3の半導体装
置は、請求項1または請求項2において、第1の配線膜
は、半導体基板に埋め込まれて形成された素子分離層上
に形成され素子分離層の半導体基板の上面からの突出膜
厚は、第1および第2のコンタクトホールのエッチング
にかかる各時間が同等となるように設定されているもの
である。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first or second aspect, the first wiring film is formed on an element isolation layer buried in the semiconductor substrate. The thickness of the separation layer protruding from the upper surface of the semiconductor substrate is set so that each time required for etching the first and second contact holes becomes equal.

【0018】また、この発明に係る請求項4の半導体装
置は、請求項1ないし請求項3のいずれかにおいて、第
1の層間絶縁膜は、下層絶縁膜と上層絶縁膜とにて成
り、下層絶縁膜の上面は第1の配線膜による段差形状に
て形成され、上層絶縁膜の上面は第1の配線膜による段
差が平坦化されて形成され、上層絶縁膜のエッチング速
度が下層絶縁膜のエッチング速度より遅いものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to any one of the first to third aspects, the first interlayer insulating film includes a lower insulating film and an upper insulating film. The upper surface of the insulating film is formed in a step shape by the first wiring film, the upper surface of the upper insulating film is formed by flattening the step by the first wiring film, and the etching rate of the upper insulating film is reduced by the lower insulating film. It is slower than the etching rate.

【0019】また、この発明に係る請求項5の半導体装
置は、請求項4において、上層絶縁膜を窒化膜にて、下
層絶縁膜を酸化膜にてそれぞれ形成するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the fourth aspect, the upper insulating film is formed of a nitride film, and the lower insulating film is formed of an oxide film.

【0020】また、この発明に係る請求項6の半導体装
置は、上部に第1の配線膜が形成された半導体基板第1
の配線膜を覆うように形成された第1の層間絶縁膜と、
第1の層間絶縁膜上に形成された第2の配線膜と、第2
の配線膜を覆うように形成された第2の層間絶縁膜とを
備えた半導体装置において、第2の層間絶縁膜、第2の
配線膜および第1の層間絶縁膜を貫通して第1の配線膜
上に至る第1のコンタクトホールと、第2の層間絶縁膜
および第1の層間絶縁膜を貫通して半導体基板上に至る
第2のコンタクトホールとを備え、第1のコンタクトホ
ールの径が第2のコンタクトホールの径より大きいもの
である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a first semiconductor substrate having a first wiring film formed thereon;
A first interlayer insulating film formed so as to cover the wiring film;
A second wiring film formed on the first interlayer insulating film;
A second interlayer insulating film formed so as to cover the first wiring film, the second interlayer insulating film, the second wiring film, and the first interlayer insulating film. A first contact hole reaching the wiring film; a second interlayer insulating film; and a second contact hole penetrating the first interlayer insulating film and reaching the semiconductor substrate. Are larger than the diameter of the second contact hole.

【0021】また、この発明に係る請求項7の半導体装
置は、請求項6において、第2の配線膜の第1のコンタ
クトホールにて貫通された開口部が、下部に至るほど径
の小さくなるテーパ形状にて形成され第2の配線膜の開
口部の下端の径が、第2のコンタクトホールの径と同等
となるものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the sixth aspect, the diameter of the opening penetrated by the first contact hole of the second wiring film decreases toward the bottom. The diameter of the lower end of the opening of the second wiring film formed in a tapered shape is equivalent to the diameter of the second contact hole.

【0022】また、この発明に係る請求項8の半導体装
置の製造方法は、半導体基板の上部に第1の配線膜を形
成し、第1の配線膜を覆うように第1の層間絶縁膜を形
成し、第1の層間絶縁膜の上面の第1の配線膜による段
差を平坦化し、第1の層間絶縁膜上に第2の配線膜を形
成し、第2の配線膜を覆うように第2の層間絶縁膜を形
成し、第2の層間絶縁膜、第2の配線膜および第1の層
間絶縁膜を貫通して第1の配線膜上に至る第1のコンタ
クトホールと、第2の層間絶縁膜および第1の層間絶縁
膜を貫通して半導体基板上に至る第2のコンタクトホー
ルとを同時に形成するものである。
According to a eighth aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor device, a first wiring film is formed on a semiconductor substrate, and a first interlayer insulating film is formed so as to cover the first wiring film. Forming, flattening a step due to the first wiring film on the upper surface of the first interlayer insulating film, forming a second wiring film on the first interlayer insulating film, and forming a second wiring film so as to cover the second wiring film. A first contact hole penetrating through the second interlayer insulating film, the second wiring film, and the first interlayer insulating film to reach the first wiring film; A second contact hole penetrating the interlayer insulating film and the first interlayer insulating film and reaching the semiconductor substrate is simultaneously formed.

【0023】また、この発明に係る請求項9の半導体装
置の製造方法は、半導体基板の上部に第1の配線膜を形
成し、第1の配線膜を覆うように第1の層間絶縁膜を形
成し、第1の層間絶縁膜上に第2の配線膜を形成し、第
2の配線膜を覆うように第2の層間絶縁膜を形成し、第
2の層間絶縁膜、第2の配線膜および第1の層間絶縁膜
を貫通して第1の配線膜上に至る第1のコンタクトホー
ルと、第2の層間絶縁膜および第1の層間絶縁膜を貫通
して半導体基板上に至る第2のコンタクトホールとを同
時に形成する半導体装置の製造方法において、第1のコ
ンタクトホールの上部の径を第2のコンタクトホールの
上部の径より大きくなるように設定し、第1のコンタク
トホールの形成時の第2の配線膜の貫通の際に、第2の
配線膜に対するデポ量が多くなるエッチング条件に変更
して、第2の配線膜の第1のコンタクトホールにより貫
通された開口部を、下部に至るほど径が小さくなるテー
パ形状にて形成させ、第2の配線膜の開口部を下端の径
と第2のコンタクトホールの径とが同等となるように調
整するものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor device, a first wiring film is formed on a semiconductor substrate, and a first interlayer insulating film is formed so as to cover the first wiring film. Forming, forming a second wiring film on the first interlayer insulating film, forming a second interlayer insulating film so as to cover the second wiring film, forming a second interlayer insulating film, a second wiring A first contact hole penetrating through the film and the first interlayer insulating film and reaching the first wiring film; and a first contact hole reaching the semiconductor substrate through the second interlayer insulating film and the first interlayer insulating film. Forming a first contact hole, wherein the diameter of the upper portion of the first contact hole is set to be larger than the diameter of the upper portion of the second contact hole. At the time of penetration of the second wiring film at the time, By changing the etching condition to increase the amount, the opening penetrated by the first contact hole of the second wiring film is formed in a tapered shape in which the diameter becomes smaller toward the lower portion, and the second wiring film is formed. Is adjusted so that the diameter of the lower end is equal to the diameter of the second contact hole.

【0024】また、この発明に係る請求項10の半導体
装置の製造方法は、請求項9において、第2の配線膜の
エッチング際の条件を、CHF3/CF4/Ar/O2
ガス系を用い、O2の割合を小さくしてエッチングする
ことにより、第2の配線膜に対するデポ量を多くして、
所望のテーパ形状を得るものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the ninth aspect, the condition for etching the second wiring film is defined as follows: a gas system of CHF 3 / CF 4 / Ar / O 2 And etching by reducing the proportion of O 2 to increase the amount of deposition on the second wiring film,
A desired tapered shape is obtained.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態について説明する。図1はこの発明の実施の
形態1の半導体装置の構成を示す断面図、図2ないし図
5は図1に示した半導体装置の製造方法を示す断面図で
ある。図1おいて、15は半導体基板、16はこの半導
体基板15上にて素子を分離する素子分離層で、半導体
基板15に形成された溝15a内に埋め込まれて形成さ
れた、例えばシリコン酸化膜にて成る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are sectional views showing a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral 15 denotes a semiconductor substrate, and 16 denotes an element isolation layer for isolating an element on the semiconductor substrate 15, for example, a silicon oxide film buried in a groove 15 a formed in the semiconductor substrate 15. Consists of

【0026】17はこの素子分離層16上に形成され
た、例えばポリシリコン膜にて成る第1の配線膜、18
はこの第1の配線膜17を覆うように形成された、例え
ばTEOSにて成る第1の層間絶縁膜で、上面は第1の
配線膜17による段差が平坦化されて形成されている。
19は第1の層間絶縁膜18上に形成された、例えばポ
リシリコン膜にて成る第2の配線膜、20はこの第2の
配線膜19を覆うように形成された、例えばBPTEO
Sにて成る第2の層間絶縁膜である。
Reference numeral 17 denotes a first wiring film formed of, for example, a polysilicon film formed on the element isolation layer 16;
Is a first interlayer insulating film made of, for example, TEOS, which is formed so as to cover the first wiring film 17. The upper surface of the first interlayer insulating film is formed by flattening a step formed by the first wiring film 17.
Reference numeral 19 denotes a second wiring film formed on the first interlayer insulating film 18 and made of, for example, a polysilicon film. Reference numeral 20 denotes a second wiring film formed so as to cover the second wiring film 19, for example, BPTEO.
This is a second interlayer insulating film made of S.

【0027】21はこの第2の層間絶縁膜20上に形成
された、例えばポリシリコン膜にて成る第3の配線膜、
22は第1の配線膜17、第2の配線膜19および第3
の配線膜21を接続するために、第3の配線膜21、第
2の層間絶縁膜20、第2の配線膜19、および、第1
の層間絶縁膜18を貫通して形成された第1のコンタク
トホール、23は半導体基板15と接続するために、第
3の配線膜21、第2の層間絶縁膜20および第1の層
間絶縁膜18を貫通して形成された第2のコンタクトホ
ールである。
Reference numeral 21 denotes a third wiring film made of, for example, a polysilicon film formed on the second interlayer insulating film 20;
22 denotes a first wiring film 17, a second wiring film 19, and a third
In order to connect the first wiring film 21, the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, the second wiring film 19, and the first
A first contact hole 23 formed through the first interlayer insulating film 18 is connected to the semiconductor substrate 15 to form a third wiring film 21, a second interlayer insulating film 20, and a first interlayer insulating film. 18 is a second contact hole formed penetrating through the second contact hole 18.

【0028】次いで上記のように構成された実施の形態
1の半導体装置の製造方法について説明する。まず、半
導体基板15上に例えば熱酸化技術を利用してシリコン
酸化膜24を形成し、このシリコン酸化膜24上に例え
ば減圧CVD法を利用してシリコン窒化膜25を形成す
る。次に、シリコン窒化膜25上にレジストを塗布し
て、写真製版技術により素子分離のためのパターニング
を行い、レジストマスク26を形成する(図2
(a))。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device of the first embodiment configured as described above will be described. First, a silicon oxide film 24 is formed on the semiconductor substrate 15 using, for example, a thermal oxidation technique, and a silicon nitride film 25 is formed on the silicon oxide film 24 by using, for example, a low pressure CVD method. Next, a resist is coated on the silicon nitride film 25, and patterning for element isolation is performed by photolithography to form a resist mask 26 (FIG. 2).
(A)).

【0029】次に、レジストマスク26をマスクとし
て、シリコン窒化膜25およびシリコン酸化膜24をエ
ッチングしてパターニングし、レジストマスク26を除
去する(図2(b))。次に、シリコン窒化膜25およ
びシリコン酸化膜24をマスクとして、半導体基板15
をエッチングし、溝15aを形成する(図2(c))。
次に、シリコン酸化膜16aを溝15aを埋め込むよう
に形成し、化学的機械的研磨法によりエッチングし、溝
15a内、および、シリコン窒化膜25とシリコン酸化
膜24とにてパターニングされた領域内にのみ残存させ
る(図2(d))。
Next, using the resist mask 26 as a mask, the silicon nitride film 25 and the silicon oxide film 24 are etched and patterned, and the resist mask 26 is removed (FIG. 2B). Next, using the silicon nitride film 25 and the silicon oxide film 24 as a mask, the semiconductor substrate 15
Is etched to form a groove 15a (FIG. 2C).
Next, a silicon oxide film 16a is formed so as to fill the groove 15a, and is etched by a chemical mechanical polishing method to form the inside of the groove 15a and the region patterned by the silicon nitride film 25 and the silicon oxide film 24. (FIG. 2 (d)).

【0030】次に、シリコン酸化膜16aが半導体基板
1の上面から所望厚さ分突出するように、シリコン酸化
膜16aのエッチバックを行い、素子分離層16を形成
する(図3(a))。次に、シリコン窒化膜25および
シリコン酸化膜24をウエット処理にて除去する。次
に、半導体基板15上にポリシリコン膜17aを例えば
1000オンク゛ストロームの厚みにて形成する。次に、このポ
リシリコン膜17a上にレジストを塗布し、写真製版技
術によりパターニングして、レジストマスク27を形成
する(図3(b))。
Next, the silicon oxide film 16a is etched back so that the silicon oxide film 16a protrudes from the upper surface of the semiconductor substrate 1 by a desired thickness to form the element isolation layer 16 (FIG. 3A). . Next, the silicon nitride film 25 and the silicon oxide film 24 are removed by wet processing. Next, a polysilicon film 17a is formed on the semiconductor substrate 15 to a thickness of, for example, 1000 angstroms. Next, a resist is applied on the polysilicon film 17a and is patterned by photolithography to form a resist mask 27 (FIG. 3B).

【0031】次に、レジストマスク27をマスクとして
ポリシリコン膜17aをパターニングし、素子分離層1
6上に第1の配線膜17を形成し、レジストマスク27
を除去する(図3(c))。次に、第1の配線膜17を
覆うようにTEOS18aを形成する(図4(a))。
この際、TEOS18aの上面には、第1の配線膜17
による段差が存在する。
Next, using the resist mask 27 as a mask, the polysilicon film 17a is patterned to
6, a first wiring film 17 is formed, and a resist mask 27 is formed.
Is removed (FIG. 3 (c)). Next, a TEOS 18a is formed so as to cover the first wiring film 17 (FIG. 4A).
At this time, the first wiring film 17 is formed on the upper surface of the TEOS 18a.
There is a step due to

【0032】次に、このシリコン酸化膜18aの上面
の、第1の配線膜17による段差を、化学的機械的研磨
法にてエッチングすることにより、平坦化して第1の層
間絶縁膜18として形成する(図4(b))。図4
(b)から明らかなように、この際の半導体基板15上
の第1の配線膜17が形成されていない箇所の、第1の
層間絶縁膜18の膜厚t1は、半導体基板15上の第1
の配線膜17が形成されている箇所の第1の層間絶縁膜
18の膜厚t2より、第1の配線膜17の厚みt3分だけ
厚く形成されている。
Next, a step on the upper surface of the silicon oxide film 18a due to the first wiring film 17 is flattened by etching by a chemical mechanical polishing method to form a first interlayer insulating film 18. (FIG. 4B). FIG.
As is clear from FIG. 2B, the film thickness t 1 of the first interlayer insulating film 18 at the portion where the first wiring film 17 is not formed on the semiconductor substrate 15 at this time is First
The first wiring film 17 is formed thicker by the thickness t 3 of the first wiring film 17 than the film thickness t 2 of the first interlayer insulating film 18 where the wiring film 17 is formed.

【0033】次に、第1の層間絶縁膜18上に例えばポ
リシリコン膜を形成し、レジストマスクを用いてパター
ニングし、第2の配線膜19を形成する。次に、この第
2の配線膜19を覆うように、例えばBPTEOSにて
成る第2の層間絶縁膜20を形成する(図4(c))。
尚、第2の配線膜19の膜厚は薄いため第2の層間絶縁
膜20の上面は、段差をほとんど生じない。
Next, a polysilicon film, for example, is formed on the first interlayer insulating film 18 and is patterned using a resist mask to form a second wiring film 19. Next, a second interlayer insulating film 20 made of, for example, BPTEOS is formed so as to cover the second wiring film 19 (FIG. 4C).
Since the thickness of the second wiring film 19 is small, the upper surface of the second interlayer insulating film 20 hardly has a step.

【0034】次に、第2の層間絶縁膜20上に例えばポ
リシリコン膜にて成る第3の配線膜21を形成する(図
5(a))。次に、この第3の配線膜21上にレジスト
を塗布して、写真製版技術によりパターンニングし、レ
ジストマスク28を形成する(図5(b))。次に、レ
ジストマスク28をマスクとしてエッチングする。
Next, a third wiring film 21 made of, for example, a polysilicon film is formed on the second interlayer insulating film 20 (FIG. 5A). Next, a resist is applied on the third wiring film 21 and patterned by photolithography to form a resist mask 28 (FIG. 5B). Next, etching is performed using the resist mask 28 as a mask.

【0035】この際のエッチング条件としては、例えば
ECR型のドライエッチング装置を使用し、CHF3
2のガスにて、2mTorrの圧力で行うと、各層間
絶縁膜18、20と第2の配線膜19とのエッチングレ
ート比は1:0.1と成る条件がある。
As the etching conditions at this time, for example, an ECR type dry etching apparatus is used, and CHF 3 /
When the etching is performed with O 2 gas at a pressure of 2 mTorr, there is a condition that the etching rate ratio between each of the interlayer insulating films 18 and 20 and the second wiring film 19 is 1: 0.1.

【0036】また、他のエッチング条件としては、例え
ば平行平板型のドライエッチング装置を使用し、CHF
3/CF4/Ar/O2のガスにて、250mTorrの
圧力で行うと、各層間絶縁膜18、20と第2の配線膜
19とのエッチングレート比は1:0.2と成る条件が
ある。
As another etching condition, for example, a parallel plate type dry etching device is used, and CHF is used.
When the etching is performed with a gas of 3 / CF 4 / Ar / O 2 at a pressure of 250 mTorr, the etching rate ratio between each of the interlayer insulating films 18 and 20 and the second wiring film 19 becomes 1: 0.2. is there.

【0037】そして、いずれかのエッチング条件にて、
第3の配線膜21、第2の層間絶縁膜20、第2の配線
膜19および、第1の層間絶縁膜18がエッチングされ
て、第1の配線膜17上に至る第1のコンタクトホール
22と、第3の配線膜21、第2の層間絶縁膜20およ
び第1の層間絶縁膜18がエッチングされて、半導体基
板15上に至る第2のコンタクトホール23とをそれぞ
れ同時に形成する。
Then, under any of the etching conditions,
The third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, the second wiring film 19, and the first interlayer insulating film 18 are etched to form a first contact hole 22 reaching the first wiring film 17. Then, the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, and the first interlayer insulating film 18 are etched, and the second contact holes 23 reaching the semiconductor substrate 15 are simultaneously formed.

【0038】この際、第1のコンタクトホール22の形
成には、第2の配線膜19をエッチングする必要がある
ため、このエッチングに非常に時間を要する。また、第
2のコンタクトホール23の形成における第1の層間絶
縁膜18のエッチング量は、第1のコンタクトホール2
2の形成における第1の層間絶縁膜18のエッチング量
よりt3の厚み分多くエッチングする必要があるため、
その分時間が多くかかる。
At this time, since the formation of the first contact holes 22 requires etching of the second wiring film 19, this etching requires a very long time. The amount of etching of the first interlayer insulating film 18 in the formation of the second contact hole 23 is the same as that of the first contact hole 2.
Since it is necessary to etch the first interlayer insulating film 18 more by the thickness of t 3 than the etching amount of the first interlayer insulating film 18 in the formation of 2,
It takes a lot of time.

【0039】よって、第2のコンタクトホール23の形
成における半導体基板15上に到達するエッチング時間
と、第1のコンタクトホール22の形成における第1の
配線膜17上に到達するエッチング時間との時間差が、
従来の場合より小さくなり、第2のコンタクトホール2
3の底部の半導体基板15の削れを抑制することができ
る。次に、レジストマスク28を除去する(図1)。
Accordingly, the time difference between the etching time for reaching the semiconductor substrate 15 in forming the second contact hole 23 and the etching time for reaching the first wiring film 17 in forming the first contact hole 22 is different. ,
The second contact hole 2 is smaller than the conventional case.
The scraping of the semiconductor substrate 15 at the bottom of 3 can be suppressed. Next, the resist mask 28 is removed (FIG. 1).

【0040】上記のように構成された実施の形態1の半
導体装置は、第1の層間絶縁膜18の上面を、第1の配
線膜17による段差を平坦化して形成することにより、
第1の層間絶縁膜18の膜厚を、第1の配線膜17の存
在する箇所の膜厚より、第1の配線膜17の存在しない
箇所の膜厚を厚くできるため、第1のコンタクトホール
22と第2のコンタクトホール23との同時の形成にお
ける、第2の配線膜19のエッチングにより生じていた
エッチング時間差を、従来の場合より小さくできるの
で、半導体基板15の削れを低減することができ、信頼
性に優れた半導体装置を得ることができる。
In the semiconductor device according to the first embodiment configured as described above, the upper surface of the first interlayer insulating film 18 is formed by flattening a step formed by the first wiring film 17.
Since the film thickness of the first interlayer insulating film 18 can be larger at the portion where the first wiring film 17 does not exist than at the portion where the first wiring film 17 exists, the first contact hole Since the etching time difference caused by the etching of the second wiring film 19 in the simultaneous formation of the second contact hole 23 and the second contact hole 23 can be made smaller than in the conventional case, the shaving of the semiconductor substrate 15 can be reduced. Thus, a semiconductor device having excellent reliability can be obtained.

【0041】尚、上記実施の形態1においては、第2の
層間絶縁膜20をBPTEOSにて形成する例を示した
が、これはTEOSにて形成してもよいが、スループッ
トを向上するために、TEOSのエッチング速度よりエ
ッチング速度の速いBPTEOSを用いている。他に
も、TEOSのエッチング速度より速いエッチング速度
を有するPTEOSを用いる例なども考えられる。ま
た、ここでは第1の層間絶縁膜18は半導体基板15と
接しているため、不純物を多く含有するBPTEOSお
よびPTEOSを用いていない。
In the first embodiment, the example in which the second interlayer insulating film 20 is formed by BPTEOS has been described. However, this may be formed by TEOS. , BPTEOS having an etching rate higher than that of TEOS is used. In addition, an example using PTEOS having an etching rate higher than the etching rate of TEOS can be considered. In addition, since the first interlayer insulating film 18 is in contact with the semiconductor substrate 15 here, BPTEOS and PTEOS containing many impurities are not used.

【0042】実施の形態2.図6はこの発明の実施の形
態2の半導体装置の構成を示す断面図、図7は図6に示
した半導体装置の製造方法を示す断面図である。図6に
おいて、上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付
して説明を省略する。29は素子分離層16上に形成さ
れ、例えばポリシリコン膜にて成る第1の配線膜で、こ
の第1の配線膜29の膜厚は、後述する第1および第2
のコンタクトホールのエッチングにかかる各時間が同等
となるように設定されている。
Embodiment 2 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. In FIG. 6, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Reference numeral 29 denotes a first wiring film formed on the element isolation layer 16 and made of, for example, a polysilicon film. The first wiring film 29 has first and second film thicknesses to be described later.
Each time required for etching the contact hole is set to be equal.

【0043】30はこの第1の配線膜29を覆うように
形成された、例えばTEOSにて成る第1の層間絶縁膜
で、上面は第1の配線膜29による段差が平坦化されて
形成されている。31は第1の配線膜29、第2の配線
膜19および第3の配線膜21を接続するために、第3
の配線膜21、第2の層間絶縁膜20、第2の配線膜1
9、および、第1の層間絶縁膜30を貫通して形成され
た第1のコンタクトホール、32は半導体基板15と接
続するために、第3の配線膜21、第2の層間絶縁膜2
0および第1の層間絶縁膜30を貫通して形成された第
2のコンタクトホールである。
Reference numeral 30 denotes a first interlayer insulating film made of, for example, TEOS, which is formed so as to cover the first wiring film 29. The upper surface is formed by flattening a step formed by the first wiring film 29. ing. Reference numeral 31 denotes a third wiring for connecting the first wiring film 29, the second wiring film 19, and the third wiring film 21.
Wiring film 21, second interlayer insulating film 20, second wiring film 1
9 and a first contact hole 32 formed through the first interlayer insulating film 30 to form a third wiring film 21 and a second interlayer insulating film 2 for connecting to the semiconductor substrate 15.
0 and a second contact hole formed through the first interlayer insulating film 30.

【0044】次いで上記のように構成された実施の形態
2の半導体装置の製造方法について説明する。まず、上
記実施の形態1と同様の工程を経て、半導体基板1に素
子分離層16を形成する。次に、半導体基板15上にポ
リシリコン膜を例えば2000オンク゛ストロームの厚みにて形
成し、パターニングして、第1の配線膜29を形成する
(図7(a))。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment configured as described above will be described. First, the element isolation layer 16 is formed on the semiconductor substrate 1 through the same steps as in the first embodiment. Next, a polysilicon film is formed on the semiconductor substrate 15 to a thickness of, for example, 2000 angstroms, and is patterned to form a first wiring film 29 (FIG. 7A).

【0045】この際に設定された第1の配線膜29の膜
厚は、上記実施の形態1の場合と比較して明らかなよう
に、一般的に必要とする膜厚より厚い膜厚にて形成され
ている。これは、後工程にて形成する、第1および第2
のコンタクトホール31、32のエッチング時間が同等
となるように設定したことによるものである。
The thickness of the first wiring film 29 set at this time is, as is apparent from comparison with the case of the first embodiment, a thickness larger than a generally required thickness. Is formed. This is achieved by forming first and second
This is because the etching times of the contact holes 31 and 32 are set to be equal.

【0046】次に、第1の配線膜29を覆うようにTE
OS30aを形成する。(図7(b))。この際、TE
OS30aの上面には、第1の配線膜29による段差が
存在する。次に、このTEOS30aの上面の、第1の
配線膜29による段差を、化学的機械的研磨法によりエ
ッチングし、平坦化して第1の層間絶縁膜30として形
成する(図7(c))。
Next, TE is so formed as to cover the first wiring film 29.
The OS 30a is formed. (FIG. 7 (b)). At this time, TE
A step due to the first wiring film 29 exists on the upper surface of the OS 30a. Next, a step on the upper surface of the TEOS 30a due to the first wiring film 29 is etched and flattened by a chemical mechanical polishing method to form a first interlayer insulating film 30 (FIG. 7C).

【0047】図7(c)から明らかなように、この際の
半導体基板15上の第1の配線膜29が形成されていな
い箇所の、第1の層間絶縁膜30の膜厚t4は、半導体
基板15上の第1の配線膜29が形成されている箇所の
第1の層間絶縁膜30の膜厚t5より、第1の配線膜2
9の厚みt6分だけ厚く形成されている。
As is clear from FIG. 7C, the thickness t 4 of the first interlayer insulating film 30 at the portion where the first wiring film 29 is not formed on the semiconductor substrate 15 at this time is From the thickness t 5 of the first interlayer insulating film 30 at the position where the first wiring film 29 is formed on the semiconductor substrate 15, the first wiring film 2 is formed.
9 is formed thicker by the thickness t 6 .

【0048】次に、上記実施の形態1と同様に、第2の
配線膜19、第2の層間絶縁膜20、および、第3の配
線膜21を形成する。次に、この第3の配線膜21上に
レジストマスクを形成し、第3の配線膜21、第2の層
間絶縁膜20、第2の配線膜19および、第1の層間絶
縁膜30がエッチングされて、第1の配線膜29上に至
る第1のコンタクトホール31と、第3の配線膜21、
第2の層間絶縁膜20および第1の層間絶縁膜30がエ
ッチングされて、半導体基板15上に至る第2のコンタ
クトホール32とをそれぞれ同時に形成する(図6)。
Next, as in the first embodiment, a second wiring film 19, a second interlayer insulating film 20, and a third wiring film 21 are formed. Next, a resist mask is formed on the third wiring film 21, and the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, the second wiring film 19, and the first interlayer insulating film 30 are etched. Then, the first contact hole 31 reaching over the first wiring film 29 and the third wiring film 21,
The second interlayer insulating film 20 and the first interlayer insulating film 30 are etched to simultaneously form the second contact holes 32 reaching the semiconductor substrate 15 (FIG. 6).

【0049】この際、上記実施の形態1と同様に、第1
のコンタクトホール31の形成には、第2の配線膜19
をエッチングする必要があるため、このエッチングに非
常に時間を要する。そして、このエッチング時間を考慮
して同等となるように第1の配線膜29の厚みをt6
設定することにより、第2のコンタクトホール32の形
成における第1の層間絶縁膜30のエッチング量を、第
1のコンタクトホール31の形成における第1の層間絶
縁膜30のエッチング量よりt6の厚み分多く設定して
いる。
At this time, as in the first embodiment, the first
Of the second wiring film 19
This etching requires a very long time. By setting the thickness of the first wiring film 29 to t 6 so as to be equal in consideration of the etching time, the etching amount of the first interlayer insulating film 30 in the formation of the second contact hole 32 is set. Is set to be greater than the etching amount of the first interlayer insulating film 30 in the formation of the first contact hole 31 by the thickness of t 6 .

【0050】よって、第2のコンタクトホール32の形
成における半導体基板15上に到達するエッチング時間
と、第1のコンタクトホール31の形成における第1の
配線膜29上に到達するエッチング時間との時間差はほ
ぼ解消され、第2のコンタクトホール32の底部の半導
体基板15の削れを一層抑制することができる。
Therefore, the time difference between the etching time for reaching the semiconductor substrate 15 in forming the second contact hole 32 and the etching time for reaching the first wiring film 29 in forming the first contact hole 31 is as follows. Almost eliminated, and the abrasion of the semiconductor substrate 15 at the bottom of the second contact hole 32 can be further suppressed.

【0051】上記のように構成された実施の形態2の半
導体装置は、第1の配線膜29の厚みを、第1および第
2のコンタクトホール31、32のエッチングにかかる
各時間が同等となるように設定したうえで、第1の層間
絶縁膜30の上面を、この第1の配線膜29による段差
を平坦化しているため、第1のコンタクトホール31と
第2のコンタクトホール32との形成における、第2の
配線膜19のエッチングにより生じていたエッチング時
間差を、ほぼ解消することができるので、半導体基板1
5の削れを一層低減することができ、信頼性に一層優れ
た半導体装置を得ることができる。
In the semiconductor device of the second embodiment configured as described above, the thickness of the first wiring film 29 is made equal to each time required for etching the first and second contact holes 31 and 32. The first contact hole 31 and the second contact hole 32 are formed on the upper surface of the first interlayer insulating film 30 because the step formed by the first wiring film 29 is flattened. , The etching time difference caused by the etching of the second wiring film 19 can be almost eliminated.
5 can be further reduced, and a more reliable semiconductor device can be obtained.

【0052】実施の形態3.図8はこの発明の実施の形
態3の半導体装置の構成を示す断面図、図9は図8に示
した半導体装置の製造方法を示す断面図である。図8に
おいて、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付
して説明を省略する。33は半導体基板15上にて素子
を分離する素子分離層で、半導体基板15に形成された
溝15a内に埋め込まれて形成され、例えばシリコン酸
化膜にて成り、半導体基板15の上面からの突出膜厚t
10は、後述する第1および第2のコンタクトホールのエ
ッチングにかかる各時間が同等となるように設定されて
いる。
Embodiment 3 FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. In FIG. 8, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Reference numeral 33 denotes an element isolation layer for isolating an element on the semiconductor substrate 15, which is formed by being embedded in a groove 15 a formed in the semiconductor substrate 15 and made of, for example, a silicon oxide film. Film thickness t
Numeral 10 is set so that the times required for etching the first and second contact holes described later are equal.

【0053】34は素子分離層33上に形成され、例え
ばポリシリコン膜にて成る第1の配線膜、35はこの第
1の配線膜34を覆うように形成された、例えばTEO
Sにて成る第1の層間絶縁膜で、素子分離層33上に形
成された第1の配線膜34による段差が平坦化されて形
成されている。
Reference numeral 34 denotes a first wiring film formed on the element isolation layer 33, for example, a polysilicon film. Reference numeral 35 denotes a first wiring film formed to cover the first wiring film 34, for example, TEO.
In the first interlayer insulating film made of S, a step formed by the first wiring film formed on the element isolation layer 33 is flattened.

【0054】36は第1の配線膜34、第2の配線膜1
9および第3の配線膜21を接続するために、第3の配
線膜21、第2の層間絶縁膜20、第2の配線膜19、
および、第1の層間絶縁膜35を貫通して形成された第
1のコンタクトホール、37は半導体基板15と接続す
るために、第3の配線膜21、第2の層間絶縁膜20お
よび第1の層間絶縁膜35を貫通して形成された第2の
コンタクトホールである。
Reference numeral 36 denotes the first wiring film 34 and the second wiring film 1
9 and the third wiring film 21, the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, the second wiring film 19,
A first contact hole 37 formed through the first interlayer insulating film 35 is connected to the semiconductor substrate 15 so that the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20 and the first A second contact hole formed through the interlayer insulating film 35 of FIG.

【0055】次いで上記のように構成された実施の形態
3の半導体装置の製造方法について説明する。まず、上
記各実施の形態と同様の工程を経て、半導体基板15の
溝15a内、および、シリコン窒化膜25とシリコン酸
化膜24とにてパターニングされた領域内にのみ、シリ
コン酸化膜を残存させる。次に、このシリコン酸化膜が
半導体基板15の上面から所望厚さ分、ここでは、後工
程に形成される第1および第2のコンタクトホール3
6、37のエッチングにかかる各時間が同等となるよう
に、t10の突出膜厚分だけ残存するようにエッチバック
する(図9(a))。
Next, a description will be given of a method of manufacturing the semiconductor device of the third embodiment configured as described above. First, the silicon oxide film is left only in the groove 15a of the semiconductor substrate 15 and in the region patterned by the silicon nitride film 25 and the silicon oxide film 24 through the same steps as the above embodiments. . Next, the first and second contact holes 3 to be formed by a desired thickness from the upper surface of the semiconductor substrate 15, here,
As each time is equal according to the etching of 6,37 is etched back so as to leave only projecting the film thickness of the t 10 (FIG. 9 (a)).

【0056】次に、シリコン窒化膜25およびシリコン
酸化膜24をウェット処理にて除去する(図9
(b))。次に、半導体基板15上にポリシリコン膜を
例えば1000オンク゛ストロームの厚みにて形成し、パターニ
ングして、第1の配線膜34を形成する。次に、第1の
配線膜34を覆うようにTEOS35aを形成する。
(図9(c))。この際、TEOS35aの上面には、
素子分離層33上に形成された第1の配線膜34による
段差が存在する。
Next, the silicon nitride film 25 and the silicon oxide film 24 are removed by a wet process (FIG. 9).
(B)). Next, a first wiring film 34 is formed on the semiconductor substrate 15 by forming a polysilicon film with a thickness of, for example, 1000 angstroms and patterning the same. Next, a TEOS 35a is formed so as to cover the first wiring film 34.
(FIG. 9 (c)). At this time, on the upper surface of the TEOS 35a,
There is a step due to the first wiring film 34 formed on the element isolation layer 33.

【0057】次に、このTEOS35aの上面の、素子
分離層33上に形成された第1の配線膜34による段差
を、化学的機械的研磨法によりエッチングして、平坦化
して第1の層間絶縁膜35として形成する(図9
(d))。図9(d)から明らかなように、この際の半
導体基板15上の第1の配線膜34が形成されていない
箇所の、第1の層間絶縁膜35の膜厚t7は、半導体基
板15の素子分離層33上に第1の配線膜34が形成さ
れている箇所の第1の層間絶縁膜35の膜厚t8より、
第1の配線膜34の厚みt9および素子分離層33の半
導体基板15上面から突出した突出膜厚分t10だけ厚く
形成されている。
Next, the step on the upper surface of the TEOS 35a due to the first wiring film 34 formed on the element isolation layer 33 is etched by a chemical mechanical polishing method to be flattened to form a first interlayer insulating film. Formed as a film 35 (FIG. 9)
(D)). As is clear from FIG. 9D, the film thickness t 7 of the first interlayer insulating film 35 at the portion where the first wiring film 34 is not formed on the semiconductor substrate 15 at this time is From the film thickness t 8 of the first interlayer insulating film 35 at the position where the first wiring film 34 is formed on the element isolation layer 33 of FIG.
The first is thicker by projecting thickness min t 10 protruding from the semiconductor substrate 15 upper surface of thickness t 9 and the isolation layer 33 of the wiring layer 34.

【0058】次に、上記各実施の形態と同様に、第2の
配線膜19、第2の層間絶縁膜20、および、第3の配
線膜21を形成する。次に、この第3の配線膜21上に
レジストマスクを形成し、第3の配線膜21、第2の層
間絶縁膜20、第2の配線膜19および、第1の層間絶
縁膜35がエッチングされて、第1の配線膜34上に至
る第1のコンタクトホール36と、第3の配線膜21、
第2の層間絶縁膜20および第1の層間絶縁膜35がエ
ッチングされて、半導体基板15上に至る第2のコンタ
クトホール37とをそれぞれ同時に形成する(図8)。
Next, a second wiring film 19, a second interlayer insulating film 20, and a third wiring film 21 are formed as in the above embodiments. Next, a resist mask is formed on the third wiring film 21, and the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, the second wiring film 19, and the first interlayer insulating film 35 are etched. Then, the first contact hole 36 reaching the first wiring film 34 and the third wiring film 21,
The second interlayer insulating film 20 and the first interlayer insulating film 35 are etched to simultaneously form the second contact holes 37 reaching the semiconductor substrate 15 (FIG. 8).

【0059】この際、上記各実施の形態と同様に、第1
のコンタクトホール36の形成には、第2の配線膜19
をエッチングする必要があるため、このエッチングに非
常に時間を要する。そして、このエッチング時間を考慮
して同等となるように、素子分離層33の半導体基板1
5の上面からの突出膜厚t10を設定することにより、第
2のコンタクトホール37の形成における第1の層間絶
縁膜35のエッチング量を、第1のコンタクトホール3
6の形成における第1の層間絶縁膜35のエッチング量
よりt9およびt10の厚み分多く設定している。
At this time, as in the above embodiments, the first
The second wiring film 19 is formed in the formation of the contact hole 36 of FIG.
This etching requires a very long time. Then, considering the etching time, the semiconductor substrate 1 of the element isolation layer 33 is made equal.
By setting the protruding thickness t 10 from the upper surface of 5, the etching amount of the first interlayer insulating film 35 in the formation of the second contact hole 37, the first contact hole 3
6 is set to be larger than the etching amount of the first interlayer insulating film 35 by the thickness of t 9 and t 10 .

【0060】よって、第2のコンタクトホール37の形
成における半導体基板15上に到達するエッチング時間
と、第1のコンタクトホール36の形成における第1の
配線膜34上に到達するエッチング時間との時間差はほ
ぼ解消され、第2のコンタクトホール37の底部の半導
体基板15の削れを一層抑制することができる。
Therefore, the time difference between the etching time for reaching the semiconductor substrate 15 in forming the second contact hole 37 and the etching time for reaching the first wiring film 34 in forming the first contact hole 36 is as follows. Almost eliminated, and the abrasion of the semiconductor substrate 15 at the bottom of the second contact hole 37 can be further suppressed.

【0061】上記のように構成された実施の形態3の半
導体装置は、、素子分離層33の半導体基板15上面か
らの突出膜厚t10を、第1および第2のコンタクトホー
ル36、37のエッチングにかかる各時間が同等となる
ように設定したうえで、第1の層間絶縁膜35の上面
を、素子分離層33上に形成された第1の配線膜34に
よる段差を平坦化しているため、第1のコンタクトホー
ル36と第2のコンタクトホール37との形成におけ
る、第2の配線膜19のエッチングにより生じていたエ
ッチング時間差を、ほぼ解消することができるので、半
導体基板15の削れを一層低減することができ、信頼性
に一層優れた半導体装置を得ることができる。
In the semiconductor device of the third embodiment configured as described above, the thickness t 10 of the element isolation layer 33 protruding from the upper surface of the semiconductor substrate 15 is determined by changing the thickness t 10 of the first and second contact holes 36 and 37. Since the respective times required for the etching are set to be equal, the upper surface of the first interlayer insulating film 35 is flattened by the step caused by the first wiring film 34 formed on the element isolation layer 33. Since the etching time difference caused by the etching of the second wiring film 19 in the formation of the first contact hole 36 and the second contact hole 37 can be substantially eliminated, the shaving of the semiconductor substrate 15 is further reduced. Thus, a semiconductor device with higher reliability can be obtained.

【0062】尚、上記実施の形態3の第1の配線膜34
の膜厚は上記実施の形態1と同様のものについて示した
が、これに限られることはなく、上記実施の形態2の例
を組み合わせて設定するようにしてもよいことは言うま
でもない。
Incidentally, the first wiring film 34 of the third embodiment is described.
Although the film thickness of the first embodiment is the same as that of the first embodiment, it is not limited to this, and it goes without saying that the thickness of the second embodiment may be set in combination.

【0063】実施の形態4.図10はこの発明の実施の
形態4の半導体装置の構成を示す断面図、図11は図1
0に示した半導体装置の製造方法を示す断面図である。
図10において、上記各実施の形態と同様の部分は同一
符号を付して説明を省略する。38は第1の配線膜17
を覆うように形成された第1の層間絶縁膜で、下層絶縁
膜39と上層絶縁膜40とにて成る。
Embodiment 4 FIG. 10 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG.
In FIG. 10, the same parts as those in each of the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 38 denotes the first wiring film 17
Is a first interlayer insulating film formed so as to cover the lower insulating film 39 and the upper insulating film 40.

【0064】そして、下層絶縁膜39の上面は第1の配
線膜17による段差形状にて形成され、上層絶縁膜40
の上面は第1の配線膜17による段差が平坦化されて形
成されている。また、上層絶縁膜40のエッチング速度
は下層絶縁膜39のエッチング速度より遅いものであ
り、例えば、上層絶縁膜40としては窒化膜を、下層絶
縁膜39としては酸化膜にてそれぞれ形成する例が考え
らる。そして、この場合エッチング速度比は、酸化膜対
窒化膜が2.0〜3.0対1.0程度である。
The upper surface of the lower insulating film 39 is formed in a step shape by the first wiring film 17, and the upper insulating film 40
Is formed such that the steps due to the first wiring film 17 are flattened. The etching rate of the upper insulating film 40 is lower than the etching rate of the lower insulating film 39. For example, a nitride film is formed as the upper insulating film 40, and an oxide film is formed as the lower insulating film 39. I think. In this case, the etching rate ratio of the oxide film to the nitride film is about 2.0 to 3.0 to 1.0.

【0065】41は第1の配線膜17、第2の配線膜1
9および第3の配線膜21を接続するために、第3の配
線膜21、第2の層間絶縁膜20、第2の配線膜19、
および、第1の層間絶縁膜38を貫通して形成された第
1のコンタクトホール、42は半導体基板15と接続す
るために、第3の配線膜21、第2の層間絶縁膜20お
よび第1の層間絶縁膜38を貫通して形成された第2の
コンタクトホールである。
Reference numeral 41 denotes the first wiring film 17 and the second wiring film 1
9 and the third wiring film 21, the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, the second wiring film 19,
The first contact hole 42 formed through the first interlayer insulating film 38 is connected to the semiconductor substrate 15 so that the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20 and the first Is a second contact hole formed through the interlayer insulating film 38 of FIG.

【0066】次いで上記のように構成された実施の形態
4の半導体装置の製造方法について説明する。まず、上
記各実施の形態と同様の工程を経て、半導体基板15上
に第1の配線膜17を形成する。次に、第1の配線膜1
7を覆うようにシリコン酸化膜39aおよびシリコン窒
化膜40aを順次形成する(図11(a))。この際、
シリコン酸化膜39aおよびシリコン窒化膜40aの各
上面は、第1の配線膜17による段差が存在する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device of the fourth embodiment configured as described above will be described. First, the first wiring film 17 is formed on the semiconductor substrate 15 through the same steps as in the above embodiments. Next, the first wiring film 1
A silicon oxide film 39a and a silicon nitride film 40a are sequentially formed so as to cover 7 (FIG. 11A). On this occasion,
Each of the upper surfaces of the silicon oxide film 39a and the silicon nitride film 40a has a step due to the first wiring film 17.

【0067】次に、シリコン窒化膜40aの上面の、第
1の配線膜17による段差を、化学的機械的研磨法によ
りエッチングして、平坦化して下層絶縁膜39および上
層絶縁膜40から成る第1の層間絶縁膜38として形成
する(図11(b))。図11(b)から明らかなよう
に、上記実施の形態1と同様に、この際の半導体基板1
5上の第1の配線膜17が形成されていない箇所の、第
1の層間絶縁膜38の膜厚t1は、半導体基板15の第
1の配線膜17が形成されている箇所の第1の層間絶縁
膜38の膜厚t2より、第1の配線膜17の厚みt3分だ
け厚く形成されている。
Next, the step on the upper surface of the silicon nitride film 40a due to the first wiring film 17 is etched and flattened by a chemical mechanical polishing method, and is formed of a lower insulating film 39 and an upper insulating film 40. It is formed as one interlayer insulating film 38 (FIG. 11B). As is clear from FIG. 11B, the semiconductor substrate 1 in this case is similar to the first embodiment.
The thickness t 1 of the first interlayer insulating film 38 on the portion of the semiconductor substrate 15 where the first wiring film 17 is formed on the portion of the semiconductor substrate 15 where the first wiring film 17 is not formed is than the thickness t 2 of the interlayer insulating film 38 is formed thicker by the thickness t 3 minutes of the first wiring layer 17.

【0068】そして、下層絶縁膜39は平坦化の工程を
とっていないため、いずれの箇所においても、膜厚はt
11と同一である。そして、上層絶縁膜40の膜厚は第1
の配線膜17が下部に存在しない箇所はt12と厚く、ま
た、第1の配線膜17が存在する箇所はt13と薄い膜厚
にて成ることが判る。よって、この上層絶縁膜40の膜
厚の差が、第1の配線膜17の厚みt3に相当する。
Since the lower insulating film 39 has not been subjected to a flattening step, the film thickness is t
Same as 11 . The thickness of the upper insulating film 40 is the first
A portion where the wiring film 17 is not present in the lower thickness and t 12, also places the first wiring layer 17 is present it can be seen that made by a thin film thickness and t 13. Therefore, the difference in the thickness of the upper insulating film 40 corresponds to the thickness t 3 of the first wiring film 17.

【0069】次に、上記各実施の形態と同様に、第2の
配線膜19、第2の層間絶縁膜20、および、第3の配
線膜21を形成する。次に、この第3の配線膜21上に
レジストマスクを形成し、第3の配線膜21、第2の層
間絶縁膜20、第2の配線膜19および、第1の層間絶
縁膜38がエッチングされて、第1の配線膜17上に至
る第1のコンタクトホール41と、第3の配線膜21、
第2の層間絶縁膜20および第1の層間絶縁膜38がエ
ッチングされて、半導体基板15上に至る第2のコンタ
クトホール42とをそれぞれ同時に形成する(図1
0)。
Next, as in the above embodiments, a second wiring film 19, a second interlayer insulating film 20, and a third wiring film 21 are formed. Next, a resist mask is formed on the third wiring film 21, and the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, the second wiring film 19, and the first interlayer insulating film 38 are etched. Then, the first contact hole 41 reaching the first wiring film 17, the third wiring film 21,
The second interlayer insulating film 20 and the first interlayer insulating film 38 are etched to simultaneously form the second contact holes 42 reaching the semiconductor substrate 15 (FIG. 1).
0).

【0070】この際、上記各実施の形態と同様に、第1
のコンタクトホール41の形成には、第2の配線膜19
をエッチングする必要があるため、このエッチングに非
常に時間を要する。そして、第2のコンタクトホール4
2の第1の層間絶縁膜38のエッチング量を、第1のコ
ンタクトホール41の第1の層間絶縁膜38のエッチン
グ量よりt3の厚み分多く設定され、この厚みt3の差
は、第1の層間絶縁膜38の中の下層絶縁膜39のエッ
チング速度よりエッチング速度の遅い上層絶縁膜40に
てなる。
At this time, as in the above embodiments, the first
The second wiring film 19 is formed in the formation of the contact hole 41 of FIG.
This etching requires a very long time. Then, the second contact hole 4
The etching amount of the first interlayer insulating film 38 2, the first setting the thickness of the t 3 greater than the amount of etching of the interlayer insulating film 38 of the first contact hole 41, the difference between the thickness t 3 is the The upper insulating film 40 has an etching rate lower than that of the lower insulating film 39 in the one interlayer insulating film 38.

【0071】よって、第2のコンタクトホール42の形
成における半導体基板15上に到達するエッチング時間
と、第1のコンタクトホール41の形成における第1の
配線膜17上に到達するエッチング時間との時間差は小
さくなり、第2のコンタクトホール42の底部の半導体
基板15の削れを抑制することができる。
Therefore, the time difference between the etching time to reach the semiconductor substrate 15 in the formation of the second contact hole 42 and the etching time to reach the first wiring film 17 in the formation of the first contact hole 41 is As a result, the size of the semiconductor substrate 15 at the bottom of the second contact hole 42 can be suppressed.

【0072】上記のように構成された実施の形態4の半
導体装置は、第1の層間絶縁膜38を下層絶縁膜39お
よび上層絶縁膜40の膜にて形成し、下層絶縁膜39の
エッチング速度より遅いエッチング速度を有する上層絶
縁膜40の上面を、第1の配線膜17による段差を平坦
化しているため、第1のコンタクトホール41と第2の
コンタクトホール42との形成における、第2の配線膜
19のエッチングにより生じていたエッチング時間差
を、エッチング速度の遅い上層絶縁膜40の膜厚で補う
ため、一層小さくすることができる。よって、半導体基
板15の削れを低減することができ、信頼性に優れた半
導体装置を得ることができる。
In the semiconductor device of the fourth embodiment configured as described above, the first interlayer insulating film 38 is formed of the lower insulating film 39 and the upper insulating film 40, and the etching rate of the lower insulating film 39 is increased. Since the upper surface of the upper insulating film 40 having a lower etching rate is flattened by the step formed by the first wiring film 17, the second contact hole 41 and the second contact hole 42 are formed. Since the difference in etching time caused by the etching of the wiring film 19 is compensated for by the thickness of the upper insulating film 40 having a low etching rate, it can be further reduced. Therefore, the abrasion of the semiconductor substrate 15 can be reduced, and a highly reliable semiconductor device can be obtained.

【0073】尚、上記実施の形態4においては、第1の
配線膜17の膜厚および素子分離層16の突出膜厚につ
いて上記実施の形態1と同様の例を示したが、これに限
られることはなく、上記実施の形態2および実施の形態
3の例を組み合わせればより一層効果的になることは言
うまでもない。
In the fourth embodiment, the same example as in the first embodiment has been described with respect to the thickness of the first wiring film 17 and the protrusion thickness of the element isolation layer 16, but the present invention is not limited to this. Needless to say, it is needless to say that combining the examples of the above-described second and third embodiments further enhances the effect.

【0074】実施の形態5.図12はこの発明の実施の
形態5の半導体装置の構成を示す断面図、図13はこの
発明を説明するためのコンタクトホールの径(Hole
Size)と、TEOSのエッチング速度(TEOS
Etch Rate)との関係を示した図である。図
12において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符
号を付して説明を省略する。43は第1の配線膜17を
覆うように形成された第1の層間絶縁膜で、上面は第1
の配線膜17による段差形状にて形成されている。
Embodiment 5 FIG. 12 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG.
Size) and the etching rate of TEOS (TEOS
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship with the “Etch Rate”. In FIG. 12, the same parts as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Reference numeral 43 denotes a first interlayer insulating film formed so as to cover the first wiring film 17, and the upper surface thereof is the first interlayer insulating film.
The wiring film 17 is formed in a stepped shape.

【0075】44は第1の配線膜17、第2の配線膜1
9および第3の配線膜21を接続するために、第3の配
線膜21、第2の層間絶縁膜20、第2の配線膜19、
および、第1の層間絶縁膜43を貫通して形成された第
1のコンタクトホール、45は半導体基板15と接続す
るために、第3の配線膜21、第2の層間絶縁膜20お
よび第1の層間絶縁膜43を貫通して形成された第2の
コンタクトホールで、第2のコンタクトホール45の径
2は、第1のコンタクトホール4の径D1より小さく形
成されている。
Reference numeral 44 denotes the first wiring film 17 and the second wiring film 1
9 and the third wiring film 21, the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, the second wiring film 19,
The first contact hole 45 formed through the first interlayer insulating film 43 is connected to the semiconductor substrate 15 so that the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, and the first The diameter D 2 of the second contact hole 45 is smaller than the diameter D 1 of the first contact hole 4 in the second contact hole formed through the interlayer insulating film 43.

【0076】次いで上記のように構成された実施の形態
5の半導体装置の製造方法について説明する。まず、上
記各実施の形態と同様の工程を経て、半導体基板15上
に第1の配線膜17を形成する。次に、第1の配線膜1
7を覆うように例えばTEOSにて成る第1の層間絶縁
膜43を形成する。この際、第1の層間絶縁膜43の上
面は、第1の配線膜17による段差が存在する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device of the fifth embodiment configured as described above will be described. First, the first wiring film 17 is formed on the semiconductor substrate 15 through the same steps as in the above embodiments. Next, the first wiring film 1
7, a first interlayer insulating film 43 made of, for example, TEOS is formed. At this time, a step due to the first wiring film 17 exists on the upper surface of the first interlayer insulating film 43.

【0077】次に、上記各実施の形態と同様に、第2の
配線膜19、第2の層間絶縁膜20、および、第3の配
線膜21を形成する。次に、この第3の配線膜21上に
レジストマスクを形成し、第3の配線膜21、第2の層
間絶縁膜20、第2の配線膜19および、第1の層間絶
縁膜43がエッチングされて、第1の配線膜17上に至
る第1のコンタクトホール44と、第3の配線膜21、
第2の層間絶縁膜20および第1の層間絶縁膜43がエ
ッチングされて、半導体基板15上に至る第2のコンタ
クトホール45とをそれぞれ同時に形成する(図1
2)。
Next, as in the above embodiments, a second wiring film 19, a second interlayer insulating film 20, and a third wiring film 21 are formed. Next, a resist mask is formed on the third wiring film 21, and the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, the second wiring film 19, and the first interlayer insulating film 43 are etched. Then, the first contact hole 44 reaching the first wiring film 17 and the third wiring film 21,
The second interlayer insulating film 20 and the first interlayer insulating film 43 are etched to simultaneously form second contact holes 45 reaching the semiconductor substrate 15 (FIG. 1).
2).

【0078】この際、第1のコンタクトホール44の径
1は第2のコンタクトホール45の径D2より大きく形
成されているので、第1のコンタクトホール44の形成
におけるエッチング速度は、第2のコンタクトホール4
5の形成におけるエッチング速度より速くなる。このこ
とは、図13の関係から明らかである。よって、第1の
コンタクトホール44の形成における第2の配線膜19
のエッチングに生じていた、各コンタクトホール44、
45にかかるエッチングの時間差は、第1のコンタクト
ホール44のエッチング速度を、第2のコンタクトホー
ル45のエッチング速度より速くすることで解消するこ
とができる。
At this time, since the diameter D 1 of the first contact hole 44 is formed to be larger than the diameter D 2 of the second contact hole 45, the etching rate in forming the first contact hole 44 is the second contact hole 45. Contact hole 4
5 is faster than the etching rate in the formation of No. 5. This is clear from the relationship in FIG. Therefore, the second wiring film 19 in the formation of the first contact hole 44
Each of the contact holes 44,
The difference in etching time between the first and second contact holes 45 can be eliminated by making the etching speed of the first contact hole 44 faster than the etching speed of the second contact hole 45.

【0079】また、各コンタクトホール44、45の形
成におけるエッチング時間が同等となるように、第1の
コンタクトホール44の径D1と第2のコンタクトホー
ル45の径D2とを、図13に示したような関係から設
定することができる。例としては、D1を約0.30μ
m以上に、また、D2を約0.25μm程度に設定する
例が考えられる。
[0079] Further, as the etching time in the formation of the contact holes 44 and 45 is equal, the diameter D 1 of the first contact hole 44 and the diameter D 2 of the second contact holes 45, 13 It can be set from the relationship as shown. As an example, D 1 is about 0.30 μm.
m and D 2 may be set to about 0.25 μm.

【0080】そして、第2のコンタクトホール45の形
成における半導体基板15上に到達するエッチング時間
と、第1のコンタクトホール44の形成における第1の
配線膜34上に到達するエッチング時間との時間差はほ
ぼ解消され、第2のコンタクトホール45の底部の半導
体基板15の削れを一層低減することができる。
The time difference between the etching time for reaching the semiconductor substrate 15 in forming the second contact hole 45 and the etching time for reaching the first wiring film 34 in forming the first contact hole 44 is as follows. Almost eliminated, and the shaving of the semiconductor substrate 15 at the bottom of the second contact hole 45 can be further reduced.

【0081】上記のように構成された実施の形態5の半
導体装置は、第1のコンタクトホール44の径D1を、
第2のコンタクトホール45の径D2より大きくし、第
1および第2のコンタクトホール44、45のエッチン
グにかかる各時間が同等となるようにしたので、半導体
基板15の削れを一層低減することができ、信頼性に一
層優れた半導体装置を得ることができる。
In the semiconductor device of the fifth embodiment configured as described above, the diameter D 1 of the first contact hole 44 is
Since the diameter of the second contact hole 45 is made larger than the diameter D 2 and the times required for etching the first and second contact holes 44 and 45 are made equal, the scraping of the semiconductor substrate 15 is further reduced. Accordingly, a semiconductor device having higher reliability can be obtained.

【0082】尚、上記実施の形態5は第1の層間絶縁膜
43の上面を、第1の配線膜17による段差を有する形
状にて形成する例を示したが、これに限られることはな
く、上記実施の形態1ないし実施の形態4に示したよう
に、第1の層間絶縁膜の上面を平坦化することを組み合
わせるようにすれば、半導体基板の削れをより一層容易
に解決することができることは言うまでもない。
Although the fifth embodiment has described the example in which the upper surface of the first interlayer insulating film 43 is formed in a shape having a step due to the first wiring film 17, the present invention is not limited to this. As described in Embodiment Modes 1 to 4, if the combination of flattening the upper surface of the first interlayer insulating film is used, the scraping of the semiconductor substrate can be more easily solved. It goes without saying that you can do it.

【0083】実施の形態6.図14はこの発明の実施の
形態6の半導体装置の構成を示す断面図である。図14
において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を
付して説明を省略する。46は第1の配線膜17、第2
の配線膜19および第3の配線膜21を接続するため
に、第3の配線膜21、第2の層間絶縁膜20、第2の
配線膜19、および、第1の層間絶縁膜43を貫通して
形成された第1のコンタクトホール、47は半導体基板
15と接続するために、第3の配線膜21、第2の層間
絶縁膜20および第1の層間絶縁膜43を貫通して形成
された第2のコンタクトホールである。
Embodiment 6 FIG. FIG. 14 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention. FIG.
In the following description, the same parts as those in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. 46 is the first wiring film 17, the second
In order to connect the third wiring film 19 and the third wiring film 21, the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, the second wiring film 19, and the first interlayer insulating film 43 are penetrated. The first contact hole 47 is formed through the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, and the first interlayer insulating film 43 to connect to the semiconductor substrate 15. A second contact hole.

【0084】そして、第2のコンタクトホール47の上
端の径D4は、第1のコンタクトホール46の上端の径
D3より小さく形成される。そして、第1のコンタクト
ホール46にて貫通された第2の配線膜19の開口部1
9aは、下部に至るほど径の小さくなるテーパ形状にて
形成され、第2の配線膜19の開口部19aの下端の径
D4が、第2のコンタクトホール47の径D4と同等と
成るように形成されている。
The diameter D4 of the upper end of the second contact hole 47 is smaller than the diameter D3 of the upper end of the first contact hole 46. Then, the opening 1 of the second wiring film 19 penetrated by the first contact hole 46 is formed.
9a is formed in a tapered shape whose diameter becomes smaller toward the lower part, and the diameter D4 of the lower end of the opening 19a of the second wiring film 19 is equal to the diameter D4 of the second contact hole 47. Is formed.

【0085】次いで上記のように構成された実施の形態
6の半導体装置の製造方法について説明する。まず、上
記各実施の形態と同様の工程を経て、半導体基板15上
に第1の配線膜17を形成する。次に、第1の配線膜1
7を覆うように例えばTEOSにて成る第1の層間絶縁
膜43を形成する。この際、第1の層間絶縁膜43の上
面は、第1の配線膜17による段差が存在する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device of the sixth embodiment configured as described above will be described. First, the first wiring film 17 is formed on the semiconductor substrate 15 through the same steps as in the above embodiments. Next, the first wiring film 1
7, a first interlayer insulating film 43 made of, for example, TEOS is formed. At this time, a step due to the first wiring film 17 exists on the upper surface of the first interlayer insulating film 43.

【0086】次に、上記各実施の形態と同様に、第2の
配線膜19、第2の層間絶縁膜20、および、第3の配
線膜21を形成する。次に、この第3の配線膜21上に
レジストマスクを形成し、第3の配線膜21、第2の層
間絶縁膜20、第2の配線膜19および、第1の層間絶
縁膜43がエッチングされて、第1の配線膜17上に至
る第1のコンタクトホール46と、第3の配線膜21、
第2の層間絶縁膜20および第1の層間絶縁膜43がエ
ッチングされて、半導体基板15上に至る第2のコンタ
クトホール47とをそれぞれ同時に形成する(図1
4)。
Next, a second wiring film 19, a second interlayer insulating film 20, and a third wiring film 21 are formed as in the above embodiments. Next, a resist mask is formed on the third wiring film 21, and the third wiring film 21, the second interlayer insulating film 20, the second wiring film 19, and the first interlayer insulating film 43 are etched. Then, the first contact hole 46 reaching the first wiring film 17 and the third wiring film 21,
The second interlayer insulating film 20 and the first interlayer insulating film 43 are etched to simultaneously form the second contact holes 47 reaching the semiconductor substrate 15 (FIG. 1).
4).

【0087】そして、第1のコンタクトホール46の形
成時における、第2の配線膜19のエッチングは、開口
部19aが下部に至るほど径の小さくなるテーパ形状と
成るように、第2の配線膜19に対するデポ量が多くな
るエッチング条件に変更して行う。実際のエッチング例
としては、第2の配線膜19のエッチングの際の条件
を、CHF3/CF4/Ar/O2のガス系を用い、O2
割合を小さくしてエッチングすることにより、第2の配
線膜19に対するデポ量が多くなり、所望のテーパ形状
を得ることができる。
Then, when the first contact hole 46 is formed, the etching of the second wiring film 19 is performed so that the diameter of the second wiring film 19 becomes smaller as the opening 19a reaches the lower portion. The etching condition is changed so that the amount of deposition with respect to 19 becomes large. As an actual example of etching, the conditions for etching the second wiring film 19 are as follows: a gas system of CHF 3 / CF 4 / Ar / O 2 is used, and etching is performed by reducing the ratio of O 2 . The amount of deposition on the second wiring film 19 increases, and a desired tapered shape can be obtained.

【0088】この際、第2のコンタクトホール47の形
成において、同時にエッチングされている第2の層間絶
縁膜20では、上記のようにガスを変更させたとして
も、デポ量の変化がほとんどないため、第2の配線膜1
9と同様なテーパ形状に形成されることはない。
At this time, in the formation of the second contact hole 47, the second interlayer insulating film 20 etched at the same time has almost no change in the deposition amount even if the gas is changed as described above. , Second wiring film 1
9 is not formed in the same tapered shape.

【0089】さらにこの際、第1のコンタクトホール4
6の上端の径D3は、第2のコンタクトホール47の上
端の径D4より大きく形成され、第1のコンタクトホー
ル46の形成におけるエッチング速度が、第2のコンタ
クトホール47の形成におけるエッチング速度より速く
成るため、第1のコンタクトホール46の第2の配線膜
19を貫通してエッチングするまでの時間と、第2のコ
ンタクトホール47が第2の層間絶縁膜20を貫通する
までの時間とは同等と成る。
At this time, the first contact hole 4
Diameter D 3 of the upper end of 6 is larger formed than the diameter D 4 of the upper end of the second contact hole 47, the etch rate in the formation of the first contact hole 46, the etching rate in the formation of the second contact hole 47 Since it is faster, the time required for the first contact hole 46 to penetrate the second wiring film 19 to be etched and the time required for the second contact hole 47 to penetrate the second interlayer insulating film 20 are reduced. Are equivalent.

【0090】そして、この第2の配線膜19の第1のコ
ンタクトホール46により貫通された開口部19aの下
端の径D4は、第2のコンタクトホール47の径D4とが
同等となるように調整されている。よって、この段階に
おける各コンタクトホール46、47のエッチングの残
りは、同一量の第1の層間絶縁膜43を、同等径にてエ
ッチングすることとなるため、各コンタクトホール4
6、47の各エッチング時間は同等となり、第1のコン
タクトホール46の第1の配線膜17上に至るまでのエ
ッチング時間と、第2のコンタクトホール47の半導体
基板15上に至るまでのエッチング時間とは同等とな
る。
[0090] Then, the first diameter D 4 of the lower end of the opening 19a which is penetrated by the contact hole 46 of the second wiring layer 19, so that the diameter D 4 of the second contact hole 47 is equal to Has been adjusted. Therefore, the remaining portions of the etching of the contact holes 46 and 47 at this stage are to etch the same amount of the first interlayer insulating film 43 with the same diameter.
The etching times of the first and second contact holes 46 and 47 become equal, and the etching time of the first contact hole 46 until reaching the first wiring film 17 and the etching time until the second contact hole 47 reaches the semiconductor substrate 15. Is equivalent to

【0091】上記のように構成された実施の形態6の半
導体装置は、第1のコンタクトホール46の上端の径D
3を、第2のコンタクトホール47の上端の径D4より大
きくし、第1のコンタクトホール46の第2の配線膜1
9を貫通してエッチングするまでの時間と、第2のコン
タクトホール47が第2の層間絶縁膜20を貫通するま
での時間を同等とし、かつ、第1のコンタクトホール4
6の形成において第2の配線膜19の開口部19aを下
端に至るほど径は小さくなり、この径D4を第2のコン
タクトホール47の径D4と同等となるようにした。
In the semiconductor device of the sixth embodiment configured as described above, the diameter D of the upper end of the first contact hole 46 is
3 is made larger than the diameter D 4 of the upper end of the second contact hole 47, and the second wiring film 1 of the first contact hole 46 is made larger.
9 and the time until the second contact hole 47 penetrates the second interlayer insulating film 20 is equalized, and the first contact hole 4
Diameter in the formation of 6 as extending the opening 19a of the second wiring layer 19 to the lower end is reduced, and the diameter D 4 so as to be equal to the diameter D 4 of the second contact hole 47.

【0092】よって、各コンタクトホール46、47の
残りの第1の層間絶縁膜43のエッチングにおいては、
同等量および同等の径D4にてエッチングを行うことが
できるため、各コンタクトホール46、47の各エッチ
ング時間が同等となるので、制御よく半導体基板15の
削れを防止することができ、信頼性に一層優れた半導体
装置を得ることができる。
Therefore, in the etching of the remaining first interlayer insulating film 43 of each of the contact holes 46 and 47,
It is possible to perform the etching at equal weight and equal diameter D 4, since each etching time of the contact holes 46 and 47 is equal, it is possible to prevent abrasion of the control well semiconductor substrate 15, reliability Thus, a more excellent semiconductor device can be obtained.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
れば、上部に第1の配線膜が形成された半導体基板と、
第1の配線膜を覆うように形成された第1の層間絶縁膜
と、第1の層間絶縁膜上に形成された第2の配線膜と、
第2の配線膜を覆うように形成された第2の層間絶縁膜
とを備えた半導体装置において、第2の層間絶縁膜、第
2の配線膜および第1の層間絶縁膜を貫通して第1の配
線膜上に至る第1のコンタクトホールと、第2の層間絶
縁膜および第1の層間絶縁膜を貫通して半導体基板上に
至る第2のコンタクトホールとを備え、第1の層間絶縁
膜の上面は、第1の配線膜による段差が平坦化されて成
るので、第1および第2のコンタクトホールを同時に形
成しようとする場合、第1のコンタクトホールのエッチ
ングにかかる第1の層間絶縁膜の膜厚が、第2のコンタ
クトホールのエッチングにかかる第1の層間絶縁膜の膜
厚より厚くなるため、第1のコンタクトホールの形成に
おける第2の配線膜のエッチング時間における各コンタ
クトホール形成の時間差を減少させることができ、第2
のコンタクトホールの底部における半導体基板の削れを
低減ことができる半導体装置を提供することが可能とな
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor substrate having a first wiring film formed thereon.
A first interlayer insulating film formed so as to cover the first wiring film, a second wiring film formed on the first interlayer insulating film,
In a semiconductor device having a second interlayer insulating film formed so as to cover a second wiring film, a second interlayer insulating film, a second wiring film, and a first interlayer insulating film may be penetrated. A first contact hole reaching the first wiring film; a second contact hole penetrating the second interlayer insulating film and the first interlayer insulating film to reach the semiconductor substrate; Since the upper surface of the film is formed by flattening a step formed by the first wiring film, if the first and second contact holes are to be formed at the same time, the first interlayer insulating film for etching the first contact hole is used. Since the thickness of the film is larger than the thickness of the first interlayer insulating film used for etching the second contact hole, each contact hole is formed during the etching time of the second wiring film in forming the first contact hole. of It is possible to reduce the differences among the second
It is possible to provide a semiconductor device capable of reducing abrasion of the semiconductor substrate at the bottom of the contact hole.

【0094】また、この発明の請求項2によれば、請求
項1において、第1の配線膜の膜厚は、第1および第2
のコンタクトホールのエッチングにかかる各時間が同等
となるように設定されているので、第2のコンタクトホ
ールのエッチングにかかる第1の層間絶縁膜の膜厚が厚
くなり、各コンタクトホールのエッチングにかかる時間
が同等と成るようにしたので、第2のコンタクトホール
の底部における半導体基板の削れを一層低減することが
できる半導体装置を提供することが可能となる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the thickness of the first wiring film is equal to the first and second wiring films.
Since the respective times required for etching the contact holes are set to be equal, the thickness of the first interlayer insulating film required for etching the second contact holes increases, and the time required for etching the respective contact holes increases. Since the times are made equal, it is possible to provide a semiconductor device capable of further reducing the abrasion of the semiconductor substrate at the bottom of the second contact hole.

【0095】また、この発明の請求項3によれば、請求
項1または請求項2において、第1の配線膜は、半導体
基板に埋め込まれて形成された素子分離層上に形成され
素子分離層の半導体基板の上面からの突出膜厚は、第1
および第2のコンタクトホールのエッチングにかかる各
時間が同等となるように設定されているので、第2のコ
ンタクトホールのエッチングにかかる第1の層間絶縁膜
の膜厚が厚くなり、各コンタクトホールのエッチングに
かかる時間が同等と成るようにしたので、第2のコンタ
クトホールの底部における半導体基板の削れを一層低減
することができる半導体装置を提供することが可能とな
る。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the first wiring film is formed on the element isolation layer embedded in the semiconductor substrate. The thickness of the protrusion from the top surface of the semiconductor substrate is
And the time required for etching the second contact hole is set to be equal, so that the film thickness of the first interlayer insulating film required for etching the second contact hole becomes large, Since the etching time is made equal, it is possible to provide a semiconductor device that can further reduce the shaving of the semiconductor substrate at the bottom of the second contact hole.

【0096】また、この発明の請求項4によれば、請求
項1ないし請求項3のいずれかにおいて、第1の層間絶
縁膜は、下層絶縁膜と上層絶縁膜とにて成り、下層絶縁
膜の上面は第1の配線膜による段差形状にて形成され、
上層絶縁膜の上面は第1の配線膜による段差が平坦化さ
れて形成され、上層絶縁膜のエッチング速度が下層絶縁
膜のエッチング速度より遅いので、第2のコンタクトホ
ールのエッチングにかかる第1の層間絶縁膜の内、エッ
チング速度の遅い上層絶縁膜の膜厚が厚くなり、各コン
タクトホールのエッチングにかかる時間差が減少するの
で、第2のコンタクトホールの底部における半導体基板
の削れを一層低減することができる半導体装置を提供す
ることが可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the first interlayer insulating film includes a lower insulating film and an upper insulating film. Is formed in a step shape by the first wiring film,
The upper surface of the upper insulating film is formed by flattening a step formed by the first wiring film, and the etching speed of the upper insulating film is lower than the etching speed of the lower insulating film. In the interlayer insulating film, the thickness of the upper insulating film having a low etching rate is increased, and the time difference required for etching each contact hole is reduced. Therefore, the scraping of the semiconductor substrate at the bottom of the second contact hole is further reduced. It is possible to provide a semiconductor device that can perform the above.

【0097】また、この発明の請求項5によれば、請求
項4において、上層絶縁膜を窒化膜にて、下層絶縁膜を
酸化膜にてそれぞれ形成するので、上層絶縁膜のエッチ
ング速度を下層絶縁膜のエッチング速度より確実に遅く
することができる半導体装置を提供することが可能とな
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the upper insulating film is formed of a nitride film and the lower insulating film is formed of an oxide film. It is possible to provide a semiconductor device in which the etching rate of an insulating film can be reliably reduced.

【0098】また、この発明の請求項6によれば、上部
に第1の配線膜が形成された半導体基板の第1の配線膜
を覆うように形成された第1の層間絶縁膜と、第1の層
間絶縁膜上に形成された第2の配線膜と、第2の配線膜
を覆うように形成された第2の層間絶縁膜とを備えた半
導体装置において、第2の層間絶縁膜、第2の配線膜お
よび第1の層間絶縁膜を貫通して第1の配線膜上に至る
第1のコンタクトホールと、第2の層間絶縁膜および第
1の層間絶縁膜を貫通して半導体基板上に至る第2のコ
ンタクトホールとを備え、第1のコンタクトホールの径
が第2のコンタクトホールの径より大きいので、第1お
よび第2のコンタクトホールを同時に形成しようとする
場合、各コンタクトホールのエッチングにかかる時間差
を減少させることができ、第2のコンタクトホールの底
部における半導体基板の削れを低減することができる半
導体装置を提供することが可能となる。
According to claim 6 of the present invention, the first interlayer insulating film formed so as to cover the first wiring film of the semiconductor substrate having the first wiring film formed thereon, In a semiconductor device having a second wiring film formed on one interlayer insulating film and a second interlayer insulating film formed so as to cover the second wiring film, a second interlayer insulating film, A first contact hole penetrating through the second wiring film and the first interlayer insulating film and reaching the first wiring film; and a semiconductor substrate penetrating through the second interlayer insulating film and the first interlayer insulating film. And a second contact hole extending upward. Since the diameter of the first contact hole is larger than the diameter of the second contact hole, when the first and second contact holes are to be simultaneously formed, each contact hole is formed. To reduce the time difference for etching Can, it is possible to provide a semiconductor device capable of reducing the abrasion of the semiconductor substrate at the bottom of the second contact hole.

【0099】また、この発明の請求項7によれば、請求
項6において、第2の配線膜の第1のコンタクトホール
にて貫通された開口部が、下部に至るほど径の小さくな
るテーパ形状にて形成され第2の配線膜の開口部の下端
の径が、第2のコンタクトホールの径と同等であるの
で、各コンタクトホールのエッチング制御を容易に行う
ことができる半導体装置を提供することが可能となる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the opening portion penetrated by the first contact hole of the second wiring film is tapered such that the diameter decreases toward the lower portion. The diameter of the lower end of the opening of the second wiring film formed by the method described above is equal to the diameter of the second contact hole, so that the etching of each contact hole can be easily controlled. Becomes possible.

【0100】また、この発明の請求項8によれば、半導
体基板の上部に第1の配線膜を形成し、第1の配線膜を
覆うように第1の層間絶縁膜を形成し、第1の層間絶縁
膜の上面の第1の配線膜による段差を平坦化し、第1の
層間絶縁膜上に第2の配線膜を形成し、第2の配線膜を
覆うように第2の層間絶縁膜を形成し、第2の層間絶縁
膜、第2の配線膜および第1の層間絶縁膜を貫通して第
1の配線膜上に至る第1のコンタクトホールと、第2の
層間絶縁膜および第1の層間絶縁膜を貫通して半導体基
板上に至る第2のコンタクトホールとを同時に形成する
ので、各コンタクトホールのエッチングにかかる時間差
を減少させることができ、第2のコンタクトホールの底
部における半導体基板の削れを低減することができる半
導体装置の製造方法を提供することが可能となる。
According to an eighth aspect of the present invention, a first wiring film is formed on a semiconductor substrate, and a first interlayer insulating film is formed so as to cover the first wiring film. A level difference caused by the first wiring film on the upper surface of the first interlayer insulating film, a second wiring film is formed on the first interlayer insulating film, and a second interlayer insulating film is formed so as to cover the second wiring film. Forming a first contact hole penetrating through the second interlayer insulating film, the second wiring film and the first interlayer insulating film and reaching the first wiring film; Since the second contact hole penetrating through the first interlayer insulating film and reaching the semiconductor substrate is formed at the same time, the time difference required for etching each contact hole can be reduced, and the semiconductor at the bottom of the second contact hole can be reduced. Method of manufacturing semiconductor device that can reduce substrate scraping It is possible to provide a.

【0101】また、この発明の請求項9によれば、半導
体基板の上部に第1の配線膜を形成し、第1の配線膜を
覆うように第1の層間絶縁膜を形成し、第1の層間絶縁
膜上に第2の配線膜を形成し、第2の配線膜を覆うよう
に第2の層間絶縁膜を形成し、第2の層間絶縁膜、第2
の配線膜および第1の層間絶縁膜を貫通して第1の配線
膜上に至る第1のコンタクトホールと、第2の層間絶縁
膜および第1の層間絶縁膜を貫通して半導体基板上に至
る第2のコンタクトホールとを同時に形成する半導体装
置の製造方法において、第1のコンタクトホールの上部
の径を第2のコンタクトホールの上部の径より大きくな
るように設定し、第1のコンタクトホールの形成時の第
2の配線膜の貫通の際に、第2の配線膜に対するデポ量
が多くなるエッチング条件に変更して、第2の配線膜の
第1のコンタクトホールにより貫通された開口部を、下
部に至るほど径が小さくなるテーパ形状にて形成させ、
第2の配線膜の開口部を下端の径と第2のコンタクトホ
ールの径とが同等となるように調整するので、各コンタ
クトホールのエッチングにかかる時間差を減少させるこ
とができるとともに、各コンタクトホールのエッチング
制御を容易に行うことができるため、第2のコンタクト
ホールの底部における半導体基板の削れを一層低減する
ことができる半導体装置の製造方法を提供することが可
能となる。
According to a ninth aspect of the present invention, a first wiring film is formed on a semiconductor substrate, and a first interlayer insulating film is formed so as to cover the first wiring film. Forming a second wiring film on the interlayer insulating film, and forming a second interlayer insulating film so as to cover the second wiring film;
A first contact hole penetrating through the second wiring film and the first interlayer insulating film and reaching the first wiring film; and a first contact hole passing through the second interlayer insulating film and the first interlayer insulating film and on the semiconductor substrate. In a method of manufacturing a semiconductor device in which a second contact hole is formed at the same time, a diameter of an upper portion of the first contact hole is set to be larger than a diameter of an upper portion of the second contact hole. When the second wiring film is penetrated during the formation of the second wiring film, the etching condition is changed to increase the amount of deposition on the second wiring film, and the opening portion penetrated by the first contact hole of the second wiring film is changed. Is formed in a tapered shape whose diameter becomes smaller toward the lower part,
Since the opening of the second wiring film is adjusted so that the diameter of the lower end is equal to the diameter of the second contact hole, the time difference required for etching each contact hole can be reduced, and each contact hole can be reduced. Since the etching control can be easily performed, it is possible to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of further reducing the shaving of the semiconductor substrate at the bottom of the second contact hole.

【0102】また、この発明の請求項10によれば、請
求項9において、第2の配線膜のエッチングの際の条件
を、CHF3/CF4/Ar/O2のガス系を用い、O2
割合を小さくしてエッチングすることにより、第2の配
線膜に対するデポ量を多くして、所望のテーパ形状を得
るので、第2の配線膜の開口部の所望のテーパ形状を確
実に形成することができる半導体装置の製造方法を提供
することが可能となる。
According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect, the condition for etching the second wiring film is determined by using a CHF 3 / CF 4 / Ar / O 2 gas system. By reducing the ratio of 2 and etching, the amount of deposition on the second wiring film is increased and a desired tapered shape is obtained, so that the desired tapered shape of the opening of the second wiring film is reliably formed. It is possible to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can perform the above.

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

【図1】 この発明の実施の形態1による半導体装置の
構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 図1に示した半導体装置の製造方法を示す断
面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG.

【図3】 図1に示した半導体装置の製造方法を示す断
面図である。
FIG. 3 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 1;

【図4】 図1に示した半導体装置の製造方法を示す断
面図である。
FIG. 4 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 1;

【図5】 図1に示した半導体装置の製造方法を示す断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 1;

【図6】 この発明の実施の形態2による半導体装置の
構成を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;

【図7】 図6に示した半導体装置の製造方法を示す断
面図である。
FIG. 7 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 6;

【図8】 この発明の実施の形態3による半導体装置の
構成を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention;

【図9】 図8に示した半導体装置の製造方法を示す断
面図である。
FIG. 9 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 8;

【図10】 この発明の実施の形態4による半導体装置
の構成を示す断面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】 図10に示した半導体装置の製造方法を示
す断面図である。
11 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 10;

【図12】 この発明の実施の形態5による半導体装置
の構成を示す断面図である。
FIG. 12 is a sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】 コンタクトホールの径とエッチング速度と
の関係を示した図である。
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between a diameter of a contact hole and an etching rate.

【図14】 従来の半導体装置の構成を示す断面図であ
る。
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional semiconductor device.

【図15】 図14に示した半導体装置の製造方法を示
す断面図である。
FIG. 15 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 14;

【図16】 図14に示した半導体装置の製造方法を示
す断面図である。
16 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 14;

【図17】 図14に示した半導体装置の製造方法を示
す断面図である。
FIG. 17 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 14;

【図18】 図14に示した半導体装置の製造方法を示
す断面図である。
FIG. 18 is a sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 14;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15 半導体基板、15a 溝、16,33 素子分離
層、17,29,34 第1の配線膜、18,30,3
5,38,43 第1の層間絶縁膜、19 第2の配線
膜、19a 開口部、20 第2の層間絶縁膜、21
第3の配線膜、22,31,36,41,44,46
第1のコンタクトホール、23,32,37,42,4
5,47 第2のコンタクトホール、39 下層絶縁
膜、40 上層絶縁膜。
15 semiconductor substrate, 15a groove, 16, 33 element isolation layer, 17, 29, 34 first wiring film, 18, 30, 3
5, 38, 43 First interlayer insulating film, 19 Second wiring film, 19a Opening, 20 Second interlayer insulating film, 21
Third wiring film, 22, 31, 36, 41, 44, 46
First contact holes, 23, 32, 37, 42, 4
5, 47 Second contact hole, 39 Lower insulating film, 40 Upper insulating film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井 孝弘 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 4M104 BB01 DD08 DD16 DD17 DD19 EE08 EE14 FF08 FF09 HH12 5F004 AA11 BA04 BA14 DA01 DA16 DA23 DA26 DB01 DB02 DB03 DB07 EA10 EA27 EA32 EB01 EB02 EB03 EB04 5F033 HH04 KK04 NN39 QQ08 QQ09 QQ10 QQ11 QQ39 QQ48 QQ73 QQ76 RR04 RR06 RR15 SS04 SS13 SS25 SS27 TT02 WW00 WW01 XX01 XX33  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takahiro Yokoi 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference) 4M104 BB01 DD08 DD16 DD17 DD19 EE08 EE14 FF08 FF09 HH12 5F004 AA11 BA04 BA14 DA01 DA16 DA23 DA26 DB01 DB02 DB03 DB07 EA10 EA27 EA32 EB01 EB02 EB03 EB04 5F033 HH04 KK04 NN39 QQ08 QQ09 QQ10 QQ11 QQ39 QQ48 QQ73 QQ76 RR04 RR06 RR15 SS04 SS13 SS25 SS27 TT02 WW01

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上部に第1の配線膜が形成された半導体
基板と、上記第1の配線膜を覆うように形成された第1
の層間絶縁膜と、上記第1の層間絶縁膜上に形成された
第2の配線膜と、上記第2の配線膜を覆うように形成さ
れた第2の層間絶縁膜とを備えた半導体装置において、
上記第2の層間絶縁膜、上記第2の配線膜および上記第
1の層間絶縁膜を貫通して上記第1の配線膜上に至る第
1のコンタクトホールと、上記第2の層間絶縁膜および
上記第1の層間絶縁膜を貫通して上記半導体基板上に至
る第2のコンタクトホールとを備え、上記第1の層間絶
縁膜の上面は、上記第1の配線膜による段差が平坦化さ
れて成ることを特徴とする半導体装置。
A semiconductor substrate having a first wiring film formed thereon; and a first substrate formed to cover the first wiring film.
Semiconductor device, comprising: a first interlayer insulating film, a second wiring film formed on the first interlayer insulating film, and a second interlayer insulating film formed to cover the second wiring film At
A first contact hole penetrating through the second interlayer insulating film, the second wiring film, and the first interlayer insulating film and reaching the first wiring film; A second contact hole penetrating through the first interlayer insulating film and reaching the semiconductor substrate; and an upper surface of the first interlayer insulating film is flattened by a step formed by the first wiring film. A semiconductor device, comprising:
【請求項2】 第1の配線膜の膜厚は、第1および第2
のコンタクトホールのエッチングにかかる各時間が同等
となるように設定されていることを特徴とする請求項1
に記載の半導体装置。
2. The method according to claim 1, wherein the first wiring film has first and second film thicknesses.
2. The time required for etching the contact hole is set to be equal.
3. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】 第1の配線膜は、半導体基板に埋め込ま
れて形成された素子分離層上に形成され、上記素子分離
層の上記半導体基板の上面からの突出膜厚は、第1およ
び第2のコンタクトホールのエッチングにかかる各時間
が同等となるように設定されていることを特徴とする請
求項1または請求項2に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first wiring film is formed on an element isolation layer buried in the semiconductor substrate, and the thickness of the element isolation layer protruding from the upper surface of the semiconductor substrate is first and second. 3. The semiconductor device according to claim 1, wherein each time required for etching the second contact hole is set to be equal. 4.
【請求項4】 第1の層間絶縁膜は、下層絶縁膜と上層
絶縁膜とにて成り、上記下層絶縁膜の上面は上記第1の
配線膜による段差形状にて形成され、上記上層絶縁膜の
上面は上記第1の配線膜による段差が平坦化されて形成
され、上記上層絶縁膜のエッチング速度が上記下層絶縁
膜のエッチング速度より遅いことを特徴とする請求項1
ないし請求項3のいずれかに記載の半導体装置。
4. The first interlayer insulating film includes a lower insulating film and an upper insulating film, and an upper surface of the lower insulating film is formed in a stepped shape by the first wiring film. 2. An upper surface of the semiconductor device according to claim 1, wherein a step formed by the first wiring film is flattened, and an etching speed of the upper insulating film is lower than an etching speed of the lower insulating film.
The semiconductor device according to claim 3.
【請求項5】 上層絶縁膜を窒化膜にて、下層絶縁膜を
酸化膜にてそれぞれ形成することを特徴とする請求項4
に記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the upper insulating film is formed of a nitride film, and the lower insulating film is formed of an oxide film.
3. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項6】 上部に第1の配線膜が形成された半導体
基板と、上記第1の配線膜を覆うように形成された第1
の層間絶縁膜と、上記第1の層間絶縁膜上に形成された
第2の配線膜と、上記第2の配線膜を覆うように形成さ
れた第2の層間絶縁膜とを備えた半導体装置において、
上記第2の層間絶縁膜、上記第2の配線膜および上記第
1の層間絶縁膜を貫通して上記第1の配線膜上に至る第
1のコンタクトホールと、上記第2の層間絶縁膜および
上記第1の層間絶縁膜を貫通して上記半導体基板上に至
る第2のコンタクトホールとを備え、上記第1のコンタ
クトホールの径が上記第2のコンタクトホールの径より
大きいことを特徴とする半導体装置。
6. A semiconductor substrate having a first wiring film formed thereon and a first substrate formed so as to cover the first wiring film.
Semiconductor device, comprising: a first interlayer insulating film, a second wiring film formed on the first interlayer insulating film, and a second interlayer insulating film formed to cover the second wiring film At
A first contact hole penetrating through the second interlayer insulating film, the second wiring film, and the first interlayer insulating film and reaching the first wiring film; A second contact hole penetrating the first interlayer insulating film and reaching the semiconductor substrate, wherein a diameter of the first contact hole is larger than a diameter of the second contact hole. Semiconductor device.
【請求項7】 第2の配線膜の第1のコンタクトホール
にて貫通された開口部が、下部に至るほど径の小さくな
るテーパ形状にて形成され、上記第2の配線膜の開口部
の下端の径が、第2のコンタクトホールの径と同等であ
ることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。
7. An opening portion penetrated by the first contact hole of the second wiring film is formed in a tapered shape whose diameter becomes smaller toward a lower portion, and the opening portion of the second wiring film is formed in a tapered shape. 7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the diameter of the lower end is equal to the diameter of the second contact hole.
【請求項8】 半導体基板の上部に第1の配線膜を形成
する工程と、上記第1の配線膜を覆うように第1の層間
絶縁膜を形成し、上記第1の層間絶縁膜の上面の上記第
1の配線膜による段差を平坦化する工程と、上記第1の
層間絶縁膜上に第2の配線膜を形成する工程と、上記第
2の配線膜を覆うように第2の層間絶縁膜を形成する工
程と、上記第2の層間絶縁膜、上記第2の配線膜および
上記第1の層間絶縁膜を貫通して上記第1の配線膜上に
至る第1のコンタクトホールと、上記第2の層間絶縁膜
および上記第1の層間絶縁膜を貫通して上記半導体基板
上に至る第2のコンタクトホールとを同時に形成する工
程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. A step of forming a first wiring film on the semiconductor substrate, forming a first interlayer insulating film so as to cover the first wiring film, and forming an upper surface of the first interlayer insulating film. Flattening a step due to the first wiring film, forming a second wiring film on the first interlayer insulating film, and forming a second interlayer film so as to cover the second wiring film. Forming an insulating film, a first contact hole penetrating through the second interlayer insulating film, the second wiring film, and the first interlayer insulating film and reaching the first wiring film; Forming a second contact hole penetrating through the second interlayer insulating film and the first interlayer insulating film and reaching the semiconductor substrate at the same time. .
【請求項9】 半導体基板の上部に第1の配線膜を形成
する工程と、上記第1の配線膜を覆うように第1の層間
絶縁膜を形成する工程と、上記第1の層間絶縁膜上に第
2の配線膜を形成する工程と、上記第2の配線膜を覆う
ように第2の層間絶縁膜を形成する工程と、上記第2の
層間絶縁膜、上記第2の配線膜および上記第1の層間絶
縁膜を貫通して上記第1の配線膜上に至る第1のコンタ
クトホールと、上記第2の層間絶縁膜および上記第1の
層間絶縁膜を貫通して上記半導体基板上に至る第2のコ
ンタクトホールとを同時に形成する工程とを備えた半導
体装置の製造方法において、上記第1のコンタクトホー
ルの上部の径を上記第2のコンタクトホールの上部の径
より大きくなるように設定し、上記第1のコンタクトホ
ールの形成時の上記第2の配線膜の貫通の際に、上記第
2の配線膜に対するデポ量が多くなるエッチング条件に
変更して、上記第2の配線膜の上記第1のコンタクトホ
ールにより貫通された開口部を、下部に至るほど径が小
さくなるテーパ形状にて形成させ、上記第2の配線膜の
開口部を下端の径と上記第2のコンタクトホールの径と
が同等となるように調整することを特徴とする半導体装
置の製造方法。
9. A step of forming a first wiring film over a semiconductor substrate, a step of forming a first interlayer insulating film so as to cover the first wiring film, and a step of forming the first interlayer insulating film Forming a second wiring film thereon, forming a second interlayer insulating film so as to cover the second wiring film, forming a second interlayer insulating film, covering the second wiring film, A first contact hole that penetrates through the first interlayer insulating film and reaches the first wiring film; and a second contact hole that penetrates through the second interlayer insulating film and the first interlayer insulating film. Forming a second contact hole and a second contact hole at the same time, so that the diameter of the upper part of the first contact hole is larger than the diameter of the upper part of the second contact hole. To be set, and forming the first contact hole. When penetrating the second wiring film, the etching condition is changed to increase the amount of deposition on the second wiring film, and the opening penetrated by the first contact hole in the second wiring film is changed. And forming the opening of the second wiring film so that the diameter of the lower end is equal to the diameter of the second contact hole. Manufacturing method of a semiconductor device.
【請求項10】 第2の配線膜のエッチング際の条件
を、CHF3/CF4/Ar/O2のガス系を用い、O2
割合を小さくしてエッチングすることにより、上記第2
の配線膜に対するデポ量を多くして、所望のテーパ形状
を得ることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置の
製造方法。
10. The second wiring film is etched by using a gas system of CHF 3 / CF 4 / Ar / O 2 with a small ratio of O 2 to perform etching.
10. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein a desired tapered shape is obtained by increasing the amount of deposition on the wiring film.
JP10264916A 1998-09-18 1998-09-18 Semiconductor device and manufacture thereof Pending JP2000100940A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10264916A JP2000100940A (en) 1998-09-18 1998-09-18 Semiconductor device and manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10264916A JP2000100940A (en) 1998-09-18 1998-09-18 Semiconductor device and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000100940A true JP2000100940A (en) 2000-04-07

Family

ID=17409993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10264916A Pending JP2000100940A (en) 1998-09-18 1998-09-18 Semiconductor device and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000100940A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008052255A (en) * 2006-07-25 2008-03-06 Nec Lcd Technologies Ltd Method of producing active matrix substrate
JP2009267432A (en) * 2009-06-29 2009-11-12 Elpida Memory Inc Production process of semiconductor integrated circuit device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008052255A (en) * 2006-07-25 2008-03-06 Nec Lcd Technologies Ltd Method of producing active matrix substrate
JP2009267432A (en) * 2009-06-29 2009-11-12 Elpida Memory Inc Production process of semiconductor integrated circuit device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5498565A (en) Method of forming trench isolation having polishing step and method of manufacturing semiconductor device
US6184142B1 (en) Process for low k organic dielectric film etch
US5686345A (en) Trench mask for forming deep trenches in a semiconductor substrate, and method of using same
JP2000188330A (en) Formation of dual-damascene wire
JP2000307001A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH11162982A (en) Manufacture of semiconductor device
US6140206A (en) Method to form shallow trench isolation structures
US6573603B2 (en) Semiconductor device, and method of manufacturing the same
JP2000100940A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
KR100451518B1 (en) Isolation method of semiconductor device using shallow trench isolation process
JP2000150632A (en) Manufacture of semiconductor substrate
JPH10116904A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2716156B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH09321024A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH07335757A (en) Semiconductor device and its manufacture
JP3317279B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0653334A (en) Manufacturing for semiconductor device
US6214691B1 (en) Method for forming shallow trench isolation
US6881678B2 (en) Method for forming a dual damascene structure in a semiconductor device
JPH10163316A (en) Formation of buried wiring in semiconductor device
US20030114003A1 (en) Method of forming a mask having nitride film
KR100920000B1 (en) Method for forming contact of semiconductor device
JPH10303294A (en) Semiconductor fabrication method
JPH118299A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH09266252A (en) Semiconductor device manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050823

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050823

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20060123

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070905

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20071101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080401

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080722