JP2000150473A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP2000150473A JP2000150473A JP10320106A JP32010698A JP2000150473A JP 2000150473 A JP2000150473 A JP 2000150473A JP 10320106 A JP10320106 A JP 10320106A JP 32010698 A JP32010698 A JP 32010698A JP 2000150473 A JP2000150473 A JP 2000150473A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置の製造方法に関し、下地のシリケ
ート膜に過剰エッチング部を生ずることなく、Ｔｉ含有
膜を再現性良く選択的にエッチング除去する。 【解決手段】 シリケートグラス膜上に設けたＴｉ含有
膜を塩素を含まないＳＦ 6 含有ガスによってエッチング
する際に、Ｔｉ含有膜のエッチングレートがシリケート
グラス膜のエッチングレートより大きくなるように基板
の温度を制御する。
ート膜に過剰エッチング部を生ずることなく、Ｔｉ含有
膜を再現性良く選択的にエッチング除去する。 【解決手段】 シリケートグラス膜上に設けたＴｉ含有
膜を塩素を含まないＳＦ 6 含有ガスによってエッチング
する際に、Ｔｉ含有膜のエッチングレートがシリケート
グラス膜のエッチングレートより大きくなるように基板
の温度を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に関するものであり、例えば、大容量ＬＳＩメモリー
のヒューズの開口窓と配線層のコンタクトパッド領域に
対するコンタクト用開口を同時に形成する時などに用い
られる半導体装置の製造方法に関するものである。
法に関するものであり、例えば、大容量ＬＳＩメモリー
のヒューズの開口窓と配線層のコンタクトパッド領域に
対するコンタクト用開口を同時に形成する時などに用い
られる半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体集積回路装置の微細化、高
集積化の進展に伴い、素子不良部の製造歩留りに与える
影響が無視できなくなってきており、特に、６４Ｍｂｉ
ｔＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ）等の大容量ＬＳＩメモリーにおける総ビット数の劇
的な増大に伴ってメモリセルに複数の予備行と複数の予
備列を設ける冗長構成が導入されている。
集積化の進展に伴い、素子不良部の製造歩留りに与える
影響が無視できなくなってきており、特に、６４Ｍｂｉ
ｔＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ）等の大容量ＬＳＩメモリーにおける総ビット数の劇
的な増大に伴ってメモリセルに複数の予備行と複数の予
備列を設ける冗長構成が導入されている。
【０００３】そして、不良ビットを含む行或いは列を予
備行或いは予備列に置き換える場合や、機能選択の場合
には、一般に、多結晶シリコン或いはタングステンシリ
サイド等で構成されたヒューズをレーザ或いは電流で溶
断する方法が採用されている。
備行或いは予備列に置き換える場合や、機能選択の場合
には、一般に、多結晶シリコン或いはタングステンシリ
サイド等で構成されたヒューズをレーザ或いは電流で溶
断する方法が採用されている。
【０００４】この様なヒューズの周りには、半導体回路
素子や配線層がレイアウトされているが、高集積化の進
展に伴って、ヒューズの近くまで配線層が来ており、そ
の上に保護膜を形成した場合には、配線層の幅やピッチ
が微細化され、小さくなるに連れて保護膜の平坦性が悪
くなって来ている。
素子や配線層がレイアウトされているが、高集積化の進
展に伴って、ヒューズの近くまで配線層が来ており、そ
の上に保護膜を形成した場合には、配線層の幅やピッチ
が微細化され、小さくなるに連れて保護膜の平坦性が悪
くなって来ている。
【０００５】この様に保護膜の平坦性が悪化すると、配
線層同士の間に保護膜が完全に充填されずにボイド
（鬆）が発生するようになり、耐湿性が劣化するため、
耐湿性の向上を目的として、さまざまな保護膜を採用す
ることによって平坦性の改善が試みられている。
線層同士の間に保護膜が完全に充填されずにボイド
（鬆）が発生するようになり、耐湿性が劣化するため、
耐湿性の向上を目的として、さまざまな保護膜を採用す
ることによって平坦性の改善が試みられている。
【０００６】そして、ヒューズ上に平坦性の高い保護膜
を採用した場合、段差により積層する保護膜の膜厚が影
響されるため、全てのヒューズ上について均一な膜厚の
保護膜を設けることが困難になってきている。
を採用した場合、段差により積層する保護膜の膜厚が影
響されるため、全てのヒューズ上について均一な膜厚の
保護膜を設けることが困難になってきている。
【０００７】また、近年はウェハも大口径化して来てお
り、ウェハの面内での分布も大きくなりつつあり、レー
ザ光によるブローマージンの確保の観点から、保護膜の
厚さは２００ｎｍ±１００ｎｍ程度の範囲にある必要が
あるため、各チップの各ヒューズ上の保護膜の膜厚のバ
ラツキは無視できない状況になってきている。
り、ウェハの面内での分布も大きくなりつつあり、レー
ザ光によるブローマージンの確保の観点から、保護膜の
厚さは２００ｎｍ±１００ｎｍ程度の範囲にある必要が
あるため、各チップの各ヒューズ上の保護膜の膜厚のバ
ラツキは無視できない状況になってきている。
【０００８】この様な問題を解決するために、第１金属
配線層を形成するための導電性膜をヒューズ上に配置
し、この導電性膜をエッチングストッパーとして利用す
ることよって、ヒューズ上の保護膜の厚さをある程度均
一な厚さにすることが行われているので、この様なエッ
チングストッパーを用いた従来のヒューズ窓の形成工程
を図３を参照して説明する。
配線層を形成するための導電性膜をヒューズ上に配置
し、この導電性膜をエッチングストッパーとして利用す
ることよって、ヒューズ上の保護膜の厚さをある程度均
一な厚さにすることが行われているので、この様なエッ
チングストッパーを用いた従来のヒューズ窓の形成工程
を図３を参照して説明する。
【０００９】図３（ａ）参照 まず、ｐ型シリコン基板（図示せず）上に、層間絶縁膜
３１を介して複数個のヒューズ層３２（なお、図におい
ては１個のみを示している）を設け、ＣＶＤ法によりＢ
ＰＳＧ膜３３を堆積したのち、スパッタリング法或いは
蒸着法等のＰＶＤ法（物理的気相成長法）によってＴｉ
層３４、ＴｉＮ膜３５、及び、Ｗ層３６からなる３層構
造膜を堆積させ、所定形状にエッチングすることによっ
て第１金属配線層及びヒューズ層３２を覆うエッチング
ストッパーを形成する。
３１を介して複数個のヒューズ層３２（なお、図におい
ては１個のみを示している）を設け、ＣＶＤ法によりＢ
ＰＳＧ膜３３を堆積したのち、スパッタリング法或いは
蒸着法等のＰＶＤ法（物理的気相成長法）によってＴｉ
層３４、ＴｉＮ膜３５、及び、Ｗ層３６からなる３層構
造膜を堆積させ、所定形状にエッチングすることによっ
て第１金属配線層及びヒューズ層３２を覆うエッチング
ストッパーを形成する。
【００１０】次いで、層間絶縁膜となるＳｉＯ2 膜３７
を堆積させたのち、スパッタリング法或いは蒸着法等の
ＰＶＤ法によってＡｌ合金膜を堆積させ、所定の形状に
エッチングすることによってＡｌ合金配線層３８を形成
し、次いで、ＰＣＶＤ法（プラズマＣＶＤ法）によって
ＳｉＯ2 カバー膜３９を堆積させたのち、保護膜となる
ＳｉＮカバー膜４０を同じくＰＣＶＤ法によって堆積さ
せる。
を堆積させたのち、スパッタリング法或いは蒸着法等の
ＰＶＤ法によってＡｌ合金膜を堆積させ、所定の形状に
エッチングすることによってＡｌ合金配線層３８を形成
し、次いで、ＰＣＶＤ法（プラズマＣＶＤ法）によって
ＳｉＯ2 カバー膜３９を堆積させたのち、保護膜となる
ＳｉＮカバー膜４０を同じくＰＣＶＤ法によって堆積さ
せる。
【００１１】次いで、レジストパターン４１をマスクと
してＣＦ4 ＋ＣＨＦ3 ＋Ａｒ系のガスを用いたＲＩＥ
（反応性イオンエッチング）を施すことによって、ヒュ
ーズ窓４２及びボンディング窓４３を同時に形成する。
してＣＦ4 ＋ＣＨＦ3 ＋Ａｒ系のガスを用いたＲＩＥ
（反応性イオンエッチング）を施すことによって、ヒュ
ーズ窓４２及びボンディング窓４３を同時に形成する。
【００１２】このＲＩＥ工程において、Ａｌ合金配線層
３８及びＷ層３６がＣＦ4 ＋ＣＨＦ 3 ＋Ａｒ系のガスに
対するエッチングストッパーとなるので、ヒューズ窓４
２においては、Ｗ層３６においてエッチングが停止し、
一方、ボンディング窓４３においては、Ａｌ合金配線層
３８においてエッチングが停止する。
３８及びＷ層３６がＣＦ4 ＋ＣＨＦ 3 ＋Ａｒ系のガスに
対するエッチングストッパーとなるので、ヒューズ窓４
２においては、Ｗ層３６においてエッチングが停止し、
一方、ボンディング窓４３においては、Ａｌ合金配線層
３８においてエッチングが停止する。
【００１３】図３（ｂ）参照 次いで、Ｃｌ或いはＢＣｌ3 等のＣｌ系ガスを用いてド
ライ・エッチングを行うことによって、ヒューズ窓４２
に露出するＷ層３６、ＴｉＮ膜３５、及び、Ｔｉ層３４
を順次エッチングして、ＢＰＳＧ膜３３に達するヒュー
ズ窓４２を形成する。
ライ・エッチングを行うことによって、ヒューズ窓４２
に露出するＷ層３６、ＴｉＮ膜３５、及び、Ｔｉ層３４
を順次エッチングして、ＢＰＳＧ膜３３に達するヒュー
ズ窓４２を形成する。
【００１４】次いで、図示しないものの、レジストパタ
ーン４１を除去したのち、ボンディング窓４３を利用し
て所定の電気的接続を行ったのち、冗長性を必要とする
箇所に対応するヒューズ層３２或いは所望の機能を選択
するためのヒューズ層３２に、ヒューズ窓４２を介して
レーザ光を照射するレーザブローによってヒューズ層３
２を溶断する。
ーン４１を除去したのち、ボンディング窓４３を利用し
て所定の電気的接続を行ったのち、冗長性を必要とする
箇所に対応するヒューズ層３２或いは所望の機能を選択
するためのヒューズ層３２に、ヒューズ窓４２を介して
レーザ光を照射するレーザブローによってヒューズ層３
２を溶断する。
【００１５】この様に、ヒューズ層３２を覆うＢＰＳＧ
膜３３を介してエッチングストッパーとなるＷ層３６／
ＴｉＮ層３５／Ｔｉ層３４からなる３層構造膜を設けて
いるので、その上に設けるＳｉＯ2 膜１７等の多層配線
構造を含む層間絶縁膜を厚く形成して、層間絶縁膜の厚
さがウェハ面内で不均一になった場合にも、ヒューズ窓
４２を安定して形成することができる。
膜３３を介してエッチングストッパーとなるＷ層３６／
ＴｉＮ層３５／Ｔｉ層３４からなる３層構造膜を設けて
いるので、その上に設けるＳｉＯ2 膜１７等の多層配線
構造を含む層間絶縁膜を厚く形成して、層間絶縁膜の厚
さがウェハ面内で不均一になった場合にも、ヒューズ窓
４２を安定して形成することができる。
【００１６】また、Ｗ層３６／ＴｉＮ層３５／Ｔｉ層３
４からなる３層構造膜を設けることにより、ヒューズ層
３２とＴｉ層３４との間に設けたヒューズ層３２の保護
膜となるＢＰＳＧ膜３３の厚さは比較的均一になり、レ
ーザブローに必要なエネルギー範囲が安定するので、レ
ーザ光のパワーバンドを狭くしても所望のヒューズ層３
２を再現性良くレーザブローにより溶断することができ
る。
４からなる３層構造膜を設けることにより、ヒューズ層
３２とＴｉ層３４との間に設けたヒューズ層３２の保護
膜となるＢＰＳＧ膜３３の厚さは比較的均一になり、レ
ーザブローに必要なエネルギー範囲が安定するので、レ
ーザ光のパワーバンドを狭くしても所望のヒューズ層３
２を再現性良くレーザブローにより溶断することができ
る。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
ヒューズ窓の形成工程においては、過剰エッチング部が
生ずるという問題があるので、この事情を図４を参照し
て説明する。 図４（ａ）参照 上述の図３（ｂ）の工程において、Ｗ層３６／ＴｉＮ層
３５／Ｔｉ層３４からなる３層構造膜をＣｌ系ガスでド
ライ・エッチングする際に、ボンディング窓４３におい
てはＡｌ合金配線層３８が露出しているので、Ａｌ合金
配線層３８がＣｌ系ガスによってエッチングされて過剰
エッチング部４４が生ずるとい問題があり、それによっ
て、ボンディングパッド部が消失する場合があるので、
ボンディング部における電気的接続の信頼性が低下する
という問題がある。
ヒューズ窓の形成工程においては、過剰エッチング部が
生ずるという問題があるので、この事情を図４を参照し
て説明する。 図４（ａ）参照 上述の図３（ｂ）の工程において、Ｗ層３６／ＴｉＮ層
３５／Ｔｉ層３４からなる３層構造膜をＣｌ系ガスでド
ライ・エッチングする際に、ボンディング窓４３におい
てはＡｌ合金配線層３８が露出しているので、Ａｌ合金
配線層３８がＣｌ系ガスによってエッチングされて過剰
エッチング部４４が生ずるとい問題があり、それによっ
て、ボンディングパッド部が消失する場合があるので、
ボンディング部における電気的接続の信頼性が低下する
という問題がある。
【００１８】この様な、過剰エッチング部４４の発生の
問題を解決するために、本発明者は、Ａｌ合金をエッチ
ングせずにＴｉ含有膜を選択的にドライ・エッチングす
るために、ＳＦ6 の使用を検討した。即ち、エッチャー
としてＴＣＰ９４００型（Ｌａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ社
製商品名）のエッチャーを用い、圧力を十数ｍＴｏｒ
ｒ、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｐｌａｓｍａ）パワーを６００Ｗ、上部ＴＣＰ電極と
平行に設置されたウェハステージに５〜１０Ｗのバイア
スパワーを印加し、ＳＦ 6 流量を１００ｓｃｃｍ流し、
ウェハステージ温度を１０℃に設定した条件で、Ｗ層３
６／ＴｉＮ層３５／Ｔｉ層３４からなる３層構造膜のエ
ッチングを行った。
問題を解決するために、本発明者は、Ａｌ合金をエッチ
ングせずにＴｉ含有膜を選択的にドライ・エッチングす
るために、ＳＦ6 の使用を検討した。即ち、エッチャー
としてＴＣＰ９４００型（Ｌａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ社
製商品名）のエッチャーを用い、圧力を十数ｍＴｏｒ
ｒ、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｐｌａｓｍａ）パワーを６００Ｗ、上部ＴＣＰ電極と
平行に設置されたウェハステージに５〜１０Ｗのバイア
スパワーを印加し、ＳＦ 6 流量を１００ｓｃｃｍ流し、
ウェハステージ温度を１０℃に設定した条件で、Ｗ層３
６／ＴｉＮ層３５／Ｔｉ層３４からなる３層構造膜のエ
ッチングを行った。
【００１９】図４（ｂ）参照 その結果、Ａｌ合金配線層３８のエッチングを防止しつ
つ、Ｗ層３６／ＴｉＮ層３５／Ｔｉ層３４からなる３層
構造膜のエッチングを行うことができたが、今度は、エ
ッチング時間の制御を誤ると下地のＢＰＳＧ膜３３もエ
ッチングされて過剰エッチング部４５が生じて、保護膜
が減膜したり極端な場合には消失するという問題があ
る。
つ、Ｗ層３６／ＴｉＮ層３５／Ｔｉ層３４からなる３層
構造膜のエッチングを行うことができたが、今度は、エ
ッチング時間の制御を誤ると下地のＢＰＳＧ膜３３もエ
ッチングされて過剰エッチング部４５が生じて、保護膜
が減膜したり極端な場合には消失するという問題があ
る。
【００２０】この様な過剰エッチング部４５の発生の問
題を解決するためには、Ｗ層３６／ＴｉＮ層３５／Ｔｉ
層３４からなる３層構造膜のエッチング工程におけるエ
ッチング時間を精密に制御すれば良いが、そうすると、
エッチング工程が管理が複雑化することになり、大量生
産時の製造歩留りに影響を与えることになる。
題を解決するためには、Ｗ層３６／ＴｉＮ層３５／Ｔｉ
層３４からなる３層構造膜のエッチング工程におけるエ
ッチング時間を精密に制御すれば良いが、そうすると、
エッチング工程が管理が複雑化することになり、大量生
産時の製造歩留りに影響を与えることになる。
【００２１】したがって、本発明は、下地のシリケート
膜に過剰エッチング部を生ずることなく、Ｔｉ含有膜を
再現性良く選択的にエッチングする、特に、ヒューズ窓
を再現性良く形成することを目的とする。
膜に過剰エッチング部を生ずることなく、Ｔｉ含有膜を
再現性良く選択的にエッチングする、特に、ヒューズ窓
を再現性良く形成することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図１は、
エッチャーとしてＴＣＰ９４００型（Ｌａｍ Ｒｅｓｅ
ａｒｃｈ社製商品名）のエッチャーを用い、圧力を１２
ｍＴｏｒｒとし、ＴＣＰパワーを６００Ｗ／３２０００
ｃｃ（＝１８．７５ｍＷ／ｃｃ）、上部ＴＣＰ電極と平
行に設置されたウェハステージに５Ｗのバイアスパワー
を印加し、ＳＦ6 流量を１００ｓｃｃｍ及びアシストガ
スとしてＯ2 を１０ｓｃｃｍ流した状態でウェハステー
ジ温度を変えて実験を行った結果を示す図である。 （１）本発明は、半導体装置の製造方法において、シリ
ケートグラス膜上に設けたＴｉ含有膜を塩素を含まない
ＳＦ6 含有ガスによってエッチングする際に、Ｔｉ含有
膜のエッチングレートがシリケートグラス膜のエッチン
グレートより大きくなるように基板の温度を制御するこ
とを特徴とする。
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図１は、
エッチャーとしてＴＣＰ９４００型（Ｌａｍ Ｒｅｓｅ
ａｒｃｈ社製商品名）のエッチャーを用い、圧力を１２
ｍＴｏｒｒとし、ＴＣＰパワーを６００Ｗ／３２０００
ｃｃ（＝１８．７５ｍＷ／ｃｃ）、上部ＴＣＰ電極と平
行に設置されたウェハステージに５Ｗのバイアスパワー
を印加し、ＳＦ6 流量を１００ｓｃｃｍ及びアシストガ
スとしてＯ2 を１０ｓｃｃｍ流した状態でウェハステー
ジ温度を変えて実験を行った結果を示す図である。 （１）本発明は、半導体装置の製造方法において、シリ
ケートグラス膜上に設けたＴｉ含有膜を塩素を含まない
ＳＦ6 含有ガスによってエッチングする際に、Ｔｉ含有
膜のエッチングレートがシリケートグラス膜のエッチン
グレートより大きくなるように基板の温度を制御するこ
とを特徴とする。
【００２３】この様に、本発明は、異なったエッチング
対象に対するエッチングレートの基板温度依存性の違い
によりエッチングレートの大きさが逆転するポイントを
発見した点に特徴があるものであり、このエッチングレ
ートの基板温度依存性を利用してＴｉ含有膜をシリケー
トグラス膜に対して選択エッチングすることにより、シ
リケートグラス膜を過剰エッチングすることなく、Ｔｉ
含有膜を選択的に除去することができ、エッチング工程
の管理が容易になる。
対象に対するエッチングレートの基板温度依存性の違い
によりエッチングレートの大きさが逆転するポイントを
発見した点に特徴があるものであり、このエッチングレ
ートの基板温度依存性を利用してＴｉ含有膜をシリケー
トグラス膜に対して選択エッチングすることにより、シ
リケートグラス膜を過剰エッチングすることなく、Ｔｉ
含有膜を選択的に除去することができ、エッチング工程
の管理が容易になる。
【００２４】図１参照 即ち、図１に示す様に、シリケートグラスの一種である
ＢＰＳＧ膜のエッチングレートは、約４０℃で最低とな
るのに対して、Ｔｉ含有膜の一種であるＴｉＮ膜のエッ
チングレートは基板を載置するウェハステージの温度の
上昇とともに大きくなり、約３３℃近傍でエッチングレ
ートの大きさが逆転するので、基板の温度を制御するこ
とによって、互いに、一方の他方に対する選択エッチン
グ性を持たすことができる。
ＢＰＳＧ膜のエッチングレートは、約４０℃で最低とな
るのに対して、Ｔｉ含有膜の一種であるＴｉＮ膜のエッ
チングレートは基板を載置するウェハステージの温度の
上昇とともに大きくなり、約３３℃近傍でエッチングレ
ートの大きさが逆転するので、基板の温度を制御するこ
とによって、互いに、一方の他方に対する選択エッチン
グ性を持たすことができる。
【００２５】（２）また、本発明は、上記（１）におい
て、Ｔｉ含有膜が、シリケートグラス膜を介して下層に
設けたヒューズ層を覆っていることを特徴とする。
て、Ｔｉ含有膜が、シリケートグラス膜を介して下層に
設けたヒューズ層を覆っていることを特徴とする。
【００２６】この様なエッチング対象となるＴｉ含有膜
は、ヒューズ層を覆う導電性膜、特に、配線層等と同時
の工程で形成する導電性膜が典型的なものとなり、ヒュ
ーズ層上にシリケートグラス層を介してＴｉ含有膜を設
けることにより、Ｔｉ含有膜をヒューズ窓形成時のエッ
チングストッパーとして用いることができる。
は、ヒューズ層を覆う導電性膜、特に、配線層等と同時
の工程で形成する導電性膜が典型的なものとなり、ヒュ
ーズ層上にシリケートグラス層を介してＴｉ含有膜を設
けることにより、Ｔｉ含有膜をヒューズ窓形成時のエッ
チングストッパーとして用いることができる。
【００２７】（３）また、本発明は、上記（１）または
（２）において、Ｔｉ含有膜のエッチング工程におい
て、Ａｌ含有膜も露出していることを特徴とする。
（２）において、Ｔｉ含有膜のエッチング工程におい
て、Ａｌ含有膜も露出していることを特徴とする。
【００２８】この様に、Ｔｉ含有膜のエッチング工程に
おいて、即ち、典型的には、ヒューズ窓の形成工程にお
いて、同時にボンディング窓も形成するので、Ａｌ含有
膜、通常は、ボンディングパッド形成用Ａｌ含有膜もボ
ンディング窓において露出することになるが、ＳＦ6 含
有ガスを用いることによってＴｉ含有膜のみを選択的に
除去することができる。
おいて、即ち、典型的には、ヒューズ窓の形成工程にお
いて、同時にボンディング窓も形成するので、Ａｌ含有
膜、通常は、ボンディングパッド形成用Ａｌ含有膜もボ
ンディング窓において露出することになるが、ＳＦ6 含
有ガスを用いることによってＴｉ含有膜のみを選択的に
除去することができる。
【００２９】（４）また、本発明は、上記（１）乃至
（３）のいずれかにおいて、基板の温度を制御するため
に、基板を載置するウェハステージの温度を５０℃以上
とすることを特徴とする。
（３）のいずれかにおいて、基板の温度を制御するため
に、基板を載置するウェハステージの温度を５０℃以上
とすることを特徴とする。
【００３０】図１から明らかな様に、基板を載置するウ
ェハステージの温度を５０℃以上にした場合に、Ｔｉ含
有膜の一種であるＴｉＮ膜のエッチングレートを、ＢＰ
ＳＧ膜のエッチングレートの略２倍以上にすることがで
き、また、ウェハステージの温度を７０℃以上にした場
合には、ＴｉＮ膜のエッチングレートを、ＢＰＳＧ膜の
エッチングレートの約２．８倍以上にすることができ、
選択エッチング性をより高めることができる。
ェハステージの温度を５０℃以上にした場合に、Ｔｉ含
有膜の一種であるＴｉＮ膜のエッチングレートを、ＢＰ
ＳＧ膜のエッチングレートの略２倍以上にすることがで
き、また、ウェハステージの温度を７０℃以上にした場
合には、ＴｉＮ膜のエッチングレートを、ＢＰＳＧ膜の
エッチングレートの約２．８倍以上にすることができ、
選択エッチング性をより高めることができる。
【００３１】（５）また、本発明は、上記（１）乃至
（４）のいずれかにおいて、ＳＦ6 含有ガスが、ＳＦ6
にＯ2 、Ｎ2 、或いは、Ｈｅの内の少なくとも一種を添
加したガスであることを特徴とする。
（４）のいずれかにおいて、ＳＦ6 含有ガスが、ＳＦ6
にＯ2 、Ｎ2 、或いは、Ｈｅの内の少なくとも一種を添
加したガスであることを特徴とする。
【００３２】この様なエッチング工程に用いるＳＦ6 含
有ガスとしては、ＳＦ6 に対してＯ 2 、Ｎ2 、或いは、
Ｈｅの内の少なくとも一種をアシストガスとして添加し
て希釈することが望ましく、特に、Ｏ2 を添加した場合
には、エッチングレートの向上が期待でき、また、Ｎ2
を添加した場合には、エッチングの分布の平坦性が期待
できる。
有ガスとしては、ＳＦ6 に対してＯ 2 、Ｎ2 、或いは、
Ｈｅの内の少なくとも一種をアシストガスとして添加し
て希釈することが望ましく、特に、Ｏ2 を添加した場合
には、エッチングレートの向上が期待でき、また、Ｎ2
を添加した場合には、エッチングの分布の平坦性が期待
できる。
【００３３】（６）また、本発明は、上記（１）乃至
（５）のいずれかにおいて、Ａｌ含有膜がコンタクトパ
ッドを構成する層であり、且つ、Ｔｉ含有膜をＡｌ含有
膜とダイナミック・ランダム・アクセス・メモリのキャ
パシタを構成する対向電極との間の層準の導電層を用い
て形成することを特徴とする。
（５）のいずれかにおいて、Ａｌ含有膜がコンタクトパ
ッドを構成する層であり、且つ、Ｔｉ含有膜をＡｌ含有
膜とダイナミック・ランダム・アクセス・メモリのキャ
パシタを構成する対向電極との間の層準の導電層を用い
て形成することを特徴とする。
【００３４】この様に、Ｔｉ含有膜は、Ａｌ含有膜とダ
イナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）
の対向電極との間の層準の導電層、例えば、Ｗ／ＴｉＮ
／Ｔｉ多層構造膜のいずれか１層或いは、複数層を用い
て形成しても良い。
イナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）
の対向電極との間の層準の導電層、例えば、Ｗ／ＴｉＮ
／Ｔｉ多層構造膜のいずれか１層或いは、複数層を用い
て形成しても良い。
【００３５】
【発明の実施の形態】ここで、図２を参照して、本発明
の実施の形態のヒューズ窓の形成工程を説明する。 図２（ａ）参照 まず、ｐ型シリコン基板（図示せず）上に、メモリセル
を構成するとともに、ＳｉＯ2 膜からなる層間絶縁膜１
１を介して厚さの８０ｎｍのドープトポリシリコン膜を
堆積させ、パターニングすることによって蓄積キャパシ
タの対向電極（図示せず）と同時にヒューズ層１２を形
成する。
の実施の形態のヒューズ窓の形成工程を説明する。 図２（ａ）参照 まず、ｐ型シリコン基板（図示せず）上に、メモリセル
を構成するとともに、ＳｉＯ2 膜からなる層間絶縁膜１
１を介して厚さの８０ｎｍのドープトポリシリコン膜を
堆積させ、パターニングすることによって蓄積キャパシ
タの対向電極（図示せず）と同時にヒューズ層１２を形
成する。
【００３６】次いで、ＣＶＤ法によって、全面に厚さ２
５０ｎｍのＢＰＳＧ膜１３を堆積させたのち、９００℃
のＮ2 雰囲気中で３０分間熱処理を行ってＢＰＳＧ膜１
３をリフローさせることによって平坦化し、次いで、例
えば、厚さが４０ｎｍのＴｉ層１４、厚さが２０ｎｍの
ＴｉＮ層１５、及び、厚さが１００ｎｍのＷ層を順次堆
積させたのち、パターニングすることによって第１金属
配線層（図示せず）と同時にＷ層１６／ＴｉＮ層１５／
Ｔｉ層１４の３層構造膜からなるエッチングストッパー
を形成する。なお、この場合のＴｉ層１４は、第１金属
配線層と、ワード線となるゲート電極或いはドレイン領
域に接続するビット線等の下層導電体とのコンタクト抵
抗を低減するために設けるものであり、また、ＴｉＮ層
１５は、第１金属配線層の主体となるＷ層１６とＴｉ層
１４の接着層、所謂Ｇｌｕｅ Ｌａｙｅｒとして設ける
ものである。
５０ｎｍのＢＰＳＧ膜１３を堆積させたのち、９００℃
のＮ2 雰囲気中で３０分間熱処理を行ってＢＰＳＧ膜１
３をリフローさせることによって平坦化し、次いで、例
えば、厚さが４０ｎｍのＴｉ層１４、厚さが２０ｎｍの
ＴｉＮ層１５、及び、厚さが１００ｎｍのＷ層を順次堆
積させたのち、パターニングすることによって第１金属
配線層（図示せず）と同時にＷ層１６／ＴｉＮ層１５／
Ｔｉ層１４の３層構造膜からなるエッチングストッパー
を形成する。なお、この場合のＴｉ層１４は、第１金属
配線層と、ワード線となるゲート電極或いはドレイン領
域に接続するビット線等の下層導電体とのコンタクト抵
抗を低減するために設けるものであり、また、ＴｉＮ層
１５は、第１金属配線層の主体となるＷ層１６とＴｉ層
１４の接着層、所謂Ｇｌｕｅ Ｌａｙｅｒとして設ける
ものである。
【００３７】次いで、ＣＶＤ法を用いて、全面に厚さ１
８００ｎｍのＳｉＯ2 膜１７を成膜したのち、スパッタ
リング法によって、全面に厚さ７００ｎｍのＡｌ合金膜
を堆積させ、所定形状にエッチングすることによってＡ
ｌ合金配線層１８を形成する。なお、この１８００ｎｍ
のＳｉＯ2 膜１７は、層間絶縁膜及び金属配線層による
多層配線構造を形成した場合の複数の層間絶縁膜の総計
の厚さであり、図示を簡単にするために、便宜的に単一
のＳｉＯ2 膜１７として示しており、また、図におい
て、Ａｌ合金配線層１８はボンディング部を示してい
る。
８００ｎｍのＳｉＯ2 膜１７を成膜したのち、スパッタ
リング法によって、全面に厚さ７００ｎｍのＡｌ合金膜
を堆積させ、所定形状にエッチングすることによってＡ
ｌ合金配線層１８を形成する。なお、この１８００ｎｍ
のＳｉＯ2 膜１７は、層間絶縁膜及び金属配線層による
多層配線構造を形成した場合の複数の層間絶縁膜の総計
の厚さであり、図示を簡単にするために、便宜的に単一
のＳｉＯ2 膜１７として示しており、また、図におい
て、Ａｌ合金配線層１８はボンディング部を示してい
る。
【００３８】次いで、ＰＣＶＤ法を用いて、厚さが、例
えば、５００ｎｍのＳｉＯ2 膜を堆積させてＳｉＯ2 カ
バー膜１９とし、次いで、同じくＰＣＶＤ法を用いて保
護膜となる厚さ５００ｎｍのＳｉＮ膜堆積させてＳｉＮ
カバー膜２０とする。
えば、５００ｎｍのＳｉＯ2 膜を堆積させてＳｉＯ2 カ
バー膜１９とし、次いで、同じくＰＣＶＤ法を用いて保
護膜となる厚さ５００ｎｍのＳｉＮ膜堆積させてＳｉＮ
カバー膜２０とする。
【００３９】次いで、レジストパターン２１をマスクと
して、ＣＦ4 ＋ＣＨＦ3 ＋Ａｒガスを用いたＲＩＥ法に
よって、ヒューズ窓２２及びボンディング窓２３を同時
に形成する。この場合、Ｗ層１６及びＡｌ合金配線層１
８に対するＳｉＯ2 膜１７のエッチングレートは非常に
大きいので、オーバーエッチングしてもＷ層１６及びＡ
ｌ合金配線層１８がエッチングストッパーとなって、ヒ
ューズ窓２２及びボンディング窓２３において絶縁膜の
膜厚分布がある場合にも、ヒューズ窓２２においてはＷ
層１６でエッチングは停止し、一方、ボンディング窓２
３においてはＡｌ合金層１８においてエッチングは停止
する。
して、ＣＦ4 ＋ＣＨＦ3 ＋Ａｒガスを用いたＲＩＥ法に
よって、ヒューズ窓２２及びボンディング窓２３を同時
に形成する。この場合、Ｗ層１６及びＡｌ合金配線層１
８に対するＳｉＯ2 膜１７のエッチングレートは非常に
大きいので、オーバーエッチングしてもＷ層１６及びＡ
ｌ合金配線層１８がエッチングストッパーとなって、ヒ
ューズ窓２２及びボンディング窓２３において絶縁膜の
膜厚分布がある場合にも、ヒューズ窓２２においてはＷ
層１６でエッチングは停止し、一方、ボンディング窓２
３においてはＡｌ合金層１８においてエッチングは停止
する。
【００４０】図２（ｂ）参照 次いで、エッチャーとしてＴＣＰ９４００型（Ｌａｍ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ社製商品名）のエッチャーを用い、圧
力を１０〜２０ｍＴｏｒｒ、例えば、１２ｍＴｏｒｒと
し、ＴＣＰパワーを６００Ｗ／３２０００ｃｃ（＝１
８．７５ｍＷ／ｃｃ）、上部ＴＣＰ電極と平行に設置さ
れたウェハステージに５〜１０Ｗ、例えば、５Ｗのバイ
アスパワーを印加し、ＳＦ6 流量を１００ｓｃｃｍ及び
アシストガスとしてＯ2 を１０ｓｃｃｍ流し、ウェハス
テージ温度を５０℃以上、例えば、７０℃に設定した条
件でエッチングを行い、ヒューズ窓２２に露出するＷ層
１６、ＴｉＮ膜１５、及び、Ｔｉ層１４を順次エッチン
グして、ＢＰＳＧ膜１３に達するヒューズ窓２２を形成
する。
Ｒｅｓｅａｒｃｈ社製商品名）のエッチャーを用い、圧
力を１０〜２０ｍＴｏｒｒ、例えば、１２ｍＴｏｒｒと
し、ＴＣＰパワーを６００Ｗ／３２０００ｃｃ（＝１
８．７５ｍＷ／ｃｃ）、上部ＴＣＰ電極と平行に設置さ
れたウェハステージに５〜１０Ｗ、例えば、５Ｗのバイ
アスパワーを印加し、ＳＦ6 流量を１００ｓｃｃｍ及び
アシストガスとしてＯ2 を１０ｓｃｃｍ流し、ウェハス
テージ温度を５０℃以上、例えば、７０℃に設定した条
件でエッチングを行い、ヒューズ窓２２に露出するＷ層
１６、ＴｉＮ膜１５、及び、Ｔｉ層１４を順次エッチン
グして、ＢＰＳＧ膜１３に達するヒューズ窓２２を形成
する。
【００４１】再び、図１参照 このエッチング工程において、基板を載置するウェハス
テージ温度を５０℃以上、例えば、７０℃としているの
で、ＢＰＳＧ膜１３に対するＴｉＮ層１５のエッチング
レートを略２倍以上、７０℃の場合には約２．８倍とす
ることができ、また、一般に、ＳＦ6 を用いたエッチン
グにおいては、エッチングレートはＴｉ＞ＴｉＮの関係
が成立するので、ＢＰＳＧ膜１３に対するＴｉ層１４の
エッチングレートはさらに大きくなり、したがって、エ
ッチング時間を精密に制御せずにオーバーエッチングし
た場合にも、ＢＰＳＧ膜１３を過剰にエッチングするこ
となくヒューズ窓２２を形成することができる。なお、
ＷのエッチングレートはＴｉＮのエッチングレートより
も十分に大きいので、Ｗ層１６／ＴｉＮ層１５／Ｔｉ層
１４の３層構造膜からなるエッチングストッパーを除去
する工程においてＷ層１６の存在は問題にならない。
テージ温度を５０℃以上、例えば、７０℃としているの
で、ＢＰＳＧ膜１３に対するＴｉＮ層１５のエッチング
レートを略２倍以上、７０℃の場合には約２．８倍とす
ることができ、また、一般に、ＳＦ6 を用いたエッチン
グにおいては、エッチングレートはＴｉ＞ＴｉＮの関係
が成立するので、ＢＰＳＧ膜１３に対するＴｉ層１４の
エッチングレートはさらに大きくなり、したがって、エ
ッチング時間を精密に制御せずにオーバーエッチングし
た場合にも、ＢＰＳＧ膜１３を過剰にエッチングするこ
となくヒューズ窓２２を形成することができる。なお、
ＷのエッチングレートはＴｉＮのエッチングレートより
も十分に大きいので、Ｗ層１６／ＴｉＮ層１５／Ｔｉ層
１４の３層構造膜からなるエッチングストッパーを除去
する工程においてＷ層１６の存在は問題にならない。
【００４２】一方、Ａｌ合金配線層１８が露出したボン
ディング窓２３においては、ＳＦ6系のガスによってＡ
ｌ合金配線層は殆どエッチングされることがないので、
ボンディング部がエッチングにより消失することがな
い。
ディング窓２３においては、ＳＦ6系のガスによってＡ
ｌ合金配線層は殆どエッチングされることがないので、
ボンディング部がエッチングにより消失することがな
い。
【００４３】次いで、図示しないものの、レジストマス
ク２１を除去したのち、ボンディング窓２３を利用して
所定の電気的接続を行ったのち、冗長性を必要とする箇
所に対応するヒューズ層１２或いは所望の機能を選択す
るためのヒューズ層１２に、ヒューズ窓２２を介してレ
ーザ光を照射するレーザブローによってヒューズ層１２
を溶断する。
ク２１を除去したのち、ボンディング窓２３を利用して
所定の電気的接続を行ったのち、冗長性を必要とする箇
所に対応するヒューズ層１２或いは所望の機能を選択す
るためのヒューズ層１２に、ヒューズ窓２２を介してレ
ーザ光を照射するレーザブローによってヒューズ層１２
を溶断する。
【００４４】この様に、本発明においては、エッチング
ストッパーとなるＷ層１６／ＴｉＮ層１５／Ｔｉ層１４
の３層構造膜をヒューズ層１２を被覆するＢＰＳＧ膜１
３上に設けているので、エッチングストッパーに達する
ヒューズ窓２２となる開口とボンディング窓２３とを同
時に形成した場合に、保護膜等の膜厚分布に影響される
ことなくヒューズ窓２２となる開口部を再現性良く形成
することができる。
ストッパーとなるＷ層１６／ＴｉＮ層１５／Ｔｉ層１４
の３層構造膜をヒューズ層１２を被覆するＢＰＳＧ膜１
３上に設けているので、エッチングストッパーに達する
ヒューズ窓２２となる開口とボンディング窓２３とを同
時に形成した場合に、保護膜等の膜厚分布に影響される
ことなくヒューズ窓２２となる開口部を再現性良く形成
することができる。
【００４５】また、本発明においては、エッチングスト
ッパーとなるＷ層１６／ＴｉＮ層１５／Ｔｉ層１４の３
層構造膜を用いて各ヒューズ層１２上のＢＰＳＧ膜１３
の厚さをほぼ均一にした場合に、このエッチングストッ
パーをエッチングする際に、エッチング原料ガスとして
ＳＦ6 を含んだガスを用いることにより、ボンディング
窓２３に露出するＡｌ合金配線層１８をほとんどエッチ
ングすることなく、且つ、下地のＢＰＳＧ膜１３を過剰
エッチングすることなくヒューズ窓２２を再現性良く形
成することが可能になり、それによって、レーザ光のパ
ワーバンドを狭くした場合にも、確実にヒューズ層１２
の溶断が可能になる。
ッパーとなるＷ層１６／ＴｉＮ層１５／Ｔｉ層１４の３
層構造膜を用いて各ヒューズ層１２上のＢＰＳＧ膜１３
の厚さをほぼ均一にした場合に、このエッチングストッ
パーをエッチングする際に、エッチング原料ガスとして
ＳＦ6 を含んだガスを用いることにより、ボンディング
窓２３に露出するＡｌ合金配線層１８をほとんどエッチ
ングすることなく、且つ、下地のＢＰＳＧ膜１３を過剰
エッチングすることなくヒューズ窓２２を再現性良く形
成することが可能になり、それによって、レーザ光のパ
ワーバンドを狭くした場合にも、確実にヒューズ層１２
の溶断が可能になる。
【００４６】また、本発明においては、エッチング工程
に使用するＳＦ6 含有ガス、即ち、ＳＦ6 ＋Ｏ2 はＣｌ
を含んでいないので、残留塩素が問題となる工程にも使
用できる。例えば、上記の実施の形態に記載したよう
に、ヒューズ窓２２とボンディング窓２３を同時に形成
する場合、塩素が残留するとボンディング窓においてエ
ッチングガスに晒されたＡｌ合金配線層１８が残留塩素
によって腐食されるという問題があるが、本発明の場合
にはエッチングガスがＣｌを含んでいないのでこの様な
問題は発生しない。
に使用するＳＦ6 含有ガス、即ち、ＳＦ6 ＋Ｏ2 はＣｌ
を含んでいないので、残留塩素が問題となる工程にも使
用できる。例えば、上記の実施の形態に記載したよう
に、ヒューズ窓２２とボンディング窓２３を同時に形成
する場合、塩素が残留するとボンディング窓においてエ
ッチングガスに晒されたＡｌ合金配線層１８が残留塩素
によって腐食されるという問題があるが、本発明の場合
にはエッチングガスがＣｌを含んでいないのでこの様な
問題は発生しない。
【００４７】なお、ＳＦ6 系ガスを用いたエッチング技
術として、ウェハステージの温度を２０℃〜５０℃とす
ることは提案されている（必要ならば、特開平６−３１
８５７４号公報参照）。この提案の場合には、ＳＦ6 以
外に、ＢＣｌ3 或いはＣｌ2 等のＣｌ系ガスを含有して
おり、この塩素はＴｉ或いはＡｌ等の金属に対して非常
に反応性が高いので、シリケートグラスに対する選択性
は元々非常に優れているものである。
術として、ウェハステージの温度を２０℃〜５０℃とす
ることは提案されている（必要ならば、特開平６−３１
８５７４号公報参照）。この提案の場合には、ＳＦ6 以
外に、ＢＣｌ3 或いはＣｌ2 等のＣｌ系ガスを含有して
おり、この塩素はＴｉ或いはＡｌ等の金属に対して非常
に反応性が高いので、シリケートグラスに対する選択性
は元々非常に優れているものである。
【００４８】しかし、この場合には、Ａｌに対するエッ
チングレートも大きいので、エッチングストッパーのエ
ッチング工程に用いた場合には、ボンディング窓２３に
露出するＡｌ合金配線層もエッチングされるので、上述
の図４（ｂ）の場合と同様に過剰エッチングに伴うボン
ディング部の消失の問題が発生するとともに、残留塩素
が問題になることがある。
チングレートも大きいので、エッチングストッパーのエ
ッチング工程に用いた場合には、ボンディング窓２３に
露出するＡｌ合金配線層もエッチングされるので、上述
の図４（ｂ）の場合と同様に過剰エッチングに伴うボン
ディング部の消失の問題が発生するとともに、残留塩素
が問題になることがある。
【００４９】要するに、本発明は、従来のＳＦ6 を用い
た通常のドライ・エッチング工程においては、ウェハス
テージの温度を１０℃程度の室温以下にして行ってお
り、この条件においてはＢＰＳＧ膜に対するＴｉＮ膜の
エッチングレートが小さいにも拘わらず、ウェハステー
ジ温度を上昇させた場合、エッチングレートが逆転する
ことを発見した事実に基づくものであり、特に、ウェハ
ステージ温度を５０℃以上にすることによって、ＢＰＳ
Ｇ膜に対するＴｉＮ膜のエッチングレートが略２倍以上
になる新規な現象を利用したものである。
た通常のドライ・エッチング工程においては、ウェハス
テージの温度を１０℃程度の室温以下にして行ってお
り、この条件においてはＢＰＳＧ膜に対するＴｉＮ膜の
エッチングレートが小さいにも拘わらず、ウェハステー
ジ温度を上昇させた場合、エッチングレートが逆転する
ことを発見した事実に基づくものであり、特に、ウェハ
ステージ温度を５０℃以上にすることによって、ＢＰＳ
Ｇ膜に対するＴｉＮ膜のエッチングレートが略２倍以上
になる新規な現象を利用したものである。
【００５０】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明は、実施の形態に記載した構成に限られるも
のではなく、各種の変更が可能である。例えば、ヒュー
ズ層１２の下地層はＢＰＳＧ膜１３に限られるものでは
なく、Ｔｉ含有膜に対するエッチングレートの温度依存
性の傾向は、ＰＳＧ膜、ＢＳＧ膜、或いは、ノン・ドー
プＳｉＯ2 膜に対しても同様であるので、ＢＰＳＧ膜の
代わりにＰＳＧ膜或いはＢＳＧ膜等のシリケート膜を用
いても良い。
が、本発明は、実施の形態に記載した構成に限られるも
のではなく、各種の変更が可能である。例えば、ヒュー
ズ層１２の下地層はＢＰＳＧ膜１３に限られるものでは
なく、Ｔｉ含有膜に対するエッチングレートの温度依存
性の傾向は、ＰＳＧ膜、ＢＳＧ膜、或いは、ノン・ドー
プＳｉＯ2 膜に対しても同様であるので、ＢＰＳＧ膜の
代わりにＰＳＧ膜或いはＢＳＧ膜等のシリケート膜を用
いても良い。
【００５１】また、上記の実施の形態の説明において
は、エッチングレートを変化させるために、ウェハステ
ージの温度、したがって、基板の温度を変化させている
が、エッチングレートを左右するファクターとしては圧
力も関与する。しかし、圧力により異なったエッチング
対象のエッチングレートを逆転するポイントを実現する
ことが困難である。
は、エッチングレートを変化させるために、ウェハステ
ージの温度、したがって、基板の温度を変化させている
が、エッチングレートを左右するファクターとしては圧
力も関与する。しかし、圧力により異なったエッチング
対象のエッチングレートを逆転するポイントを実現する
ことが困難である。
【００５２】また、上記の実施の形態においては、エッ
チング対象をＴｉ或いはＴｉＮ等のＴｉ含有膜としてい
るが、ＳＦ6 を用いた場合のエッチングメカニズムは、
ＴｉとＦとの反応による比較的沸点の低いフッ化チタン
の生成によるものであるので、Ｔｉを含有する他の膜に
おいても同様の温度依存性の傾向が得られること明らか
である。
チング対象をＴｉ或いはＴｉＮ等のＴｉ含有膜としてい
るが、ＳＦ6 を用いた場合のエッチングメカニズムは、
ＴｉとＦとの反応による比較的沸点の低いフッ化チタン
の生成によるものであるので、Ｔｉを含有する他の膜に
おいても同様の温度依存性の傾向が得られること明らか
である。
【００５３】また、上記の実施の形態においては、ＳＦ
6 に添加するアシストガスとしてエッチングレートの大
きくなるＯ2 を用いているが、Ｏ2 の代わりにＮ2 或い
はＨｅを添加しても良いものであり、Ｎ2 を添加した場
合には、エッチングのウェハ面内均一性が期待でき、さ
らには、これらのアシストガスを組み合わせて添加して
も良いものである。
6 に添加するアシストガスとしてエッチングレートの大
きくなるＯ2 を用いているが、Ｏ2 の代わりにＮ2 或い
はＨｅを添加しても良いものであり、Ｎ2 を添加した場
合には、エッチングのウェハ面内均一性が期待でき、さ
らには、これらのアシストガスを組み合わせて添加して
も良いものである。
【００５４】また、上記の実施の形態においては、エッ
チングストッパーを第１金属配線層を形成する導電体膜
によって同時に形成しているが、第２層目配線層等の他
の層準の導電性膜を用いて形成しても良いものであり、
さらには、ヒューズ層１２をビット線或いはワード線と
同時に形成する場合には、蓄積キャパシタの対向電極を
ＴｉＳｉ或いはＴｉを含む導電膜を用いたポリサイド構
造で形成し、対向電極と同時にヒューズ層１２に対する
エッチングストッパーを形成しても良いものである。
チングストッパーを第１金属配線層を形成する導電体膜
によって同時に形成しているが、第２層目配線層等の他
の層準の導電性膜を用いて形成しても良いものであり、
さらには、ヒューズ層１２をビット線或いはワード線と
同時に形成する場合には、蓄積キャパシタの対向電極を
ＴｉＳｉ或いはＴｉを含む導電膜を用いたポリサイド構
造で形成し、対向電極と同時にヒューズ層１２に対する
エッチングストッパーを形成しても良いものである。
【００５５】また、上記の実施の形態においてはＤＲＡ
Ｍの製造工程として説明しているが、ＤＲＡＭに限られ
るものではなく、冗長構造や機能選択性を必要とする各
種の高集積度の半導体集積回路装置に適用されるもので
あり、絶縁ゲート型半導体集積回路装置以外に、バイポ
ーラ型半導体集積回路装置にも適用されるものであり、
さらに、ロジックとメモリを一体に集積化したシステム
ＬＳＩも対象とするものである。
Ｍの製造工程として説明しているが、ＤＲＡＭに限られ
るものではなく、冗長構造や機能選択性を必要とする各
種の高集積度の半導体集積回路装置に適用されるもので
あり、絶縁ゲート型半導体集積回路装置以外に、バイポ
ーラ型半導体集積回路装置にも適用されるものであり、
さらに、ロジックとメモリを一体に集積化したシステム
ＬＳＩも対象とするものである。
【００５６】
【発明の効果】本発明によれば、Ｃｌを含まないＳＦ6
含有ガスによってＴｉＮ等のＴｉ含有膜をＢＰＳＧ膜等
シリケートグラス膜に対して選択的にエッチングする際
に、基板温度を制御することによって、Ｔｉ含有膜のエ
ッチングレートをシリケートグラスのエッチングレート
より大きくしているので、シリケートグラス膜を過剰に
エッチングすることなくＴｉ含有膜の選択エッチングが
可能になり、それによって、ヒューズ層上の保護膜とな
るシリケートグラス膜の膜厚を不所望に減ずることなく
ヒューズ窓とボンディング窓とを同時に形成することが
でき、レーザブローによるヒューズ溶断を安定して行う
ことができるので、高集積度半導体集積回路装置の歩留
り向上に寄与するところが大きい。
含有ガスによってＴｉＮ等のＴｉ含有膜をＢＰＳＧ膜等
シリケートグラス膜に対して選択的にエッチングする際
に、基板温度を制御することによって、Ｔｉ含有膜のエ
ッチングレートをシリケートグラスのエッチングレート
より大きくしているので、シリケートグラス膜を過剰に
エッチングすることなくＴｉ含有膜の選択エッチングが
可能になり、それによって、ヒューズ層上の保護膜とな
るシリケートグラス膜の膜厚を不所望に減ずることなく
ヒューズ窓とボンディング窓とを同時に形成することが
でき、レーザブローによるヒューズ溶断を安定して行う
ことができるので、高集積度半導体集積回路装置の歩留
り向上に寄与するところが大きい。
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態のヒューズ窓の形成工程の
説明図である。
説明図である。
【図３】従来のヒューズ窓の形成工程の説明図である。
【図４】従来のヒューズ窓の形成工程の問題点の説明図
である。
である。
１１ 層間絶縁膜 １２ ヒューズ層 １３ ＢＰＳＧ膜 １４ Ｔｉ層 １５ ＴｉＮ層 １６ Ｗ層 １７ ＳｉＯ2 膜 １８ Ａｌ合金配線層 １９ ＳｉＯ2 カバー膜 ２０ ＳｉＮカバー膜 ２１ レジストパターン ２２ ヒューズ窓 ２３ ボンディング窓 ３１ 層間絶縁膜 ３２ ヒューズ層 ３３ ＢＰＳＧ膜 ３４ Ｔｉ層 ３５ ＴｉＮ層 ３６ Ｗ層 ３７ ＳｉＯ2 膜 ３８ Ａｌ合金配線層 ３９ ＳｉＯ2 カバー膜 ４０ ＳｉＮカバー膜 ４１ レジストパターン ４２ ヒューズ窓 ４３ ボンディング窓 ４４ 過剰エッチング部 ４５ 過剰エッチング部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F004 AA05 BA11 BA20 CA04 DA16 DA18 DA22 DA23 DA25 DA26 DB00 DB03 DB08 DB10 DB12 EA23 EA28 EB01 EB08 5F033 HH08 HH18 QQ08 QQ09 QQ15 QQ23 QQ24 QQ35 RR12 VV11 5F064 FF02 FF27 FF30 FF42 5F083 GA30 JA39 KA17 PR06 ZA10
Claims (6)
- 【請求項１】 シリケートグラス膜上に設けたＴｉ含有
膜を塩素を含まないＳＦ6 含有ガスによってエッチング
する際に、前記Ｔｉ含有膜のエッチングレートが前記シ
リケートグラス膜のエッチングレートより大きくなるよ
うに基板の温度を制御することを特徴とする半導体装置
の製造方法。 - 【請求項２】 上記Ｔｉ含有膜が、上記シリケートグラ
ス膜を介して下層に設けたヒューズ層を覆っていること
を特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 上記Ｔｉ含有膜のエッチング工程におい
て、Ａｌ含有膜も露出していることを特徴とする請求項
１または２に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 上記基板の温度を制御するために、前記
基板を載置するウェハステージの温度を５０℃以上とす
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 上記ＳＦ6 含有ガスが、ＳＦ6 にＯ2 、
Ｎ2 、或いは、Ｈｅの内の少なくとも一種を添加したガ
スであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１
項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 上記Ａｌ含有膜がコンタクトパッドを構
成する層であり、且つ、上記Ｔｉ含有膜がダイナミック
・ランダム・アクセス・メモリのキャパシタを構成する
対向電極と前記Ａｌ含有膜との間の層準の導電層を用い
て形成することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか
１項に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32010698A JP4092602B2 (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32010698A JP4092602B2 (ja) | 1998-11-11 | 1998-11-11 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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