JP2000164701A - 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は層間絶縁膜を貫通する微細なホール
を有する半導体装置の製造方法に関し、写真製版の限界
を超える小さなホールを形成することを目的とする。 【解決手段】 層間絶縁膜１２の上部に反射防止膜１４
を成膜する。反射防止膜１４の上部に所定の開口１８を
有するフォトレジスト１６をパターニングする（図１
（Ａ））。フォトレジスト１６をマスクとしてエッチン
グを行うことにより、反射防止膜１４にテーパ状の貫通
孔２２を設ける（図１（Ｂ））。貫通孔２２の中に露出
する層間絶縁膜１２を除去することにより、層間絶縁膜
１２を貫通するホール２４を形成する。
を有する半導体装置の製造方法に関し、写真製版の限界
を超える小さなホールを形成することを目的とする。 【解決手段】 層間絶縁膜１２の上部に反射防止膜１４
を成膜する。反射防止膜１４の上部に所定の開口１８を
有するフォトレジスト１６をパターニングする（図１
（Ａ））。フォトレジスト１６をマスクとしてエッチン
グを行うことにより、反射防止膜１４にテーパ状の貫通
孔２２を設ける（図１（Ｂ））。貫通孔２２の中に露出
する層間絶縁膜１２を除去することにより、層間絶縁膜
１２を貫通するホール２４を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に係り、特に、層間絶縁膜を貫通する微細なホール
を有する半導体装置の製造に好適な製造方法に関する。
方法に係り、特に、層間絶縁膜を貫通する微細なホール
を有する半導体装置の製造に好適な製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の多層配線構造として、層間
絶縁膜を貫通するコンタクトを用いる構造が知られてい
る。上記従来の配線構造は、層間絶縁膜に微細なホール
を開口して、その内部に導電性材料によりコンタクトを
形成することにより実現される。以下、図９を参照し
て、層間絶縁膜にホールを開口するための従来の方法に
ついて説明する。
絶縁膜を貫通するコンタクトを用いる構造が知られてい
る。上記従来の配線構造は、層間絶縁膜に微細なホール
を開口して、その内部に導電性材料によりコンタクトを
形成することにより実現される。以下、図９を参照し
て、層間絶縁膜にホールを開口するための従来の方法に
ついて説明する。
【０００３】図９（Ａ）は、層間絶縁膜にホールが開口
される前の状態を表す断面図である。図９（Ａ）に示す
如く、従来の製造方法では、先ず、シリコン基板１０若
しくは図示されない配線パターンの上部に、層間絶縁膜
１２が形成される。層間絶縁膜１２の上には、ＳｉＯＮ
或いは有機系の反射防止膜１４が形成される。反射防止
膜１４の上部には、ホールを設ける位置に開口部１８を
有するフォトレジスト１６がパターニングされる。反射
防止膜１４は、フォトレジスト１６の写真製版の際に、
シリコン基板１０や配線パターンで反射が生ずるのを防
止するため膜である。
される前の状態を表す断面図である。図９（Ａ）に示す
如く、従来の製造方法では、先ず、シリコン基板１０若
しくは図示されない配線パターンの上部に、層間絶縁膜
１２が形成される。層間絶縁膜１２の上には、ＳｉＯＮ
或いは有機系の反射防止膜１４が形成される。反射防止
膜１４の上部には、ホールを設ける位置に開口部１８を
有するフォトレジスト１６がパターニングされる。反射
防止膜１４は、フォトレジスト１６の写真製版の際に、
シリコン基板１０や配線パターンで反射が生ずるのを防
止するため膜である。
【０００４】フォトレジスト１６がパターニングされる
と、次いで、反射防止膜１２の異方性エッチング（図９
（Ｂ））、および、層間絶縁膜１２の異方性エッチング
（図９（Ｃ））が順次行われる。この際、フォトレジス
ト１６はマスクとして機能する。上記の方法によれば、
層間絶縁膜１２を貫通するホール２０を設けることがで
きる。
と、次いで、反射防止膜１２の異方性エッチング（図９
（Ｂ））、および、層間絶縁膜１２の異方性エッチング
（図９（Ｃ））が順次行われる。この際、フォトレジス
ト１６はマスクとして機能する。上記の方法によれば、
層間絶縁膜１２を貫通するホール２０を設けることがで
きる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】半導体装置の集積度を
高めるためには、ホール２０を微細化することが必要で
ある。しかし、従来の方法によれば、ホール２０の大き
さは、フォトレジスト１６の開口部１８とほぼ同じ大き
さとなる。フォトレジスト１６の開口部１８は、写真製
版により設けられる。このため、従来の方法によって
は、写真製版技術の限界を超えてホール２０を微細化す
ることができない。
高めるためには、ホール２０を微細化することが必要で
ある。しかし、従来の方法によれば、ホール２０の大き
さは、フォトレジスト１６の開口部１８とほぼ同じ大き
さとなる。フォトレジスト１６の開口部１８は、写真製
版により設けられる。このため、従来の方法によって
は、写真製版技術の限界を超えてホール２０を微細化す
ることができない。
【０００６】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、写真製版技術の限界を超える微細
なホールを形成することのできる半導体装置の製造方法
を提供することを目的とする。
めになされたもので、写真製版技術の限界を超える微細
なホールを形成することのできる半導体装置の製造方法
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
層間絶縁膜の上部に反射防止膜を成膜するステップと、 前記反射防止膜の上部に所定の開口を有するフォトレジ
ストをパターニングするステップと、 前記フォトレジストをマスクとしてエッチングを行うこ
とにより、前記反射防止膜にテーパ状の貫通孔を設ける
ステップと、 前記貫通孔の中に露出する前記層間絶縁膜を除去するこ
とにより、前記層間絶縁膜を貫通するホールを形成する
ステップと、 を備えることを特徴とするものである。
層間絶縁膜の上部に反射防止膜を成膜するステップと、 前記反射防止膜の上部に所定の開口を有するフォトレジ
ストをパターニングするステップと、 前記フォトレジストをマスクとしてエッチングを行うこ
とにより、前記反射防止膜にテーパ状の貫通孔を設ける
ステップと、 前記貫通孔の中に露出する前記層間絶縁膜を除去するこ
とにより、前記層間絶縁膜を貫通するホールを形成する
ステップと、 を備えることを特徴とするものである。
【０００８】請求項２記載の発明は、層間絶縁膜の上方
に、所定パターンのフォトレジストを形成するステップ
と、 前記フォトレジストをマスクとしてエッチングを行うこ
とにより、前記層間絶縁膜の上部に凸部を形成するステ
ップと、 前記凸部の径を細めるエッチングを行うステップと、 前記層間絶縁膜および前記凸部の上部にマスク膜を成膜
するステップと、 前記凸部が露出するまで前記マスク膜を除去するステッ
プと、 前記マスク膜をマスクとして、前記凸部および前記層間
絶縁膜をエッチングすることにより前記層間絶縁膜を貫
通するホールを形成するステップと、 を備えることを特徴とするものである。
に、所定パターンのフォトレジストを形成するステップ
と、 前記フォトレジストをマスクとしてエッチングを行うこ
とにより、前記層間絶縁膜の上部に凸部を形成するステ
ップと、 前記凸部の径を細めるエッチングを行うステップと、 前記層間絶縁膜および前記凸部の上部にマスク膜を成膜
するステップと、 前記凸部が露出するまで前記マスク膜を除去するステッ
プと、 前記マスク膜をマスクとして、前記凸部および前記層間
絶縁膜をエッチングすることにより前記層間絶縁膜を貫
通するホールを形成するステップと、 を備えることを特徴とするものである。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項２記載の半
導体装置の製造方法であって、 前記凸部を細めるエッチングは、前記凸部の上に前記フ
ォトレジストを残存させた状態で、前記凸部の側面をエ
ッチングするサイドエッチングにより行われることを特
徴とするものである。
導体装置の製造方法であって、 前記凸部を細めるエッチングは、前記凸部の上に前記フ
ォトレジストを残存させた状態で、前記凸部の側面をエ
ッチングするサイドエッチングにより行われることを特
徴とするものである。
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項２または３
記載の半導体装置の製造方法であって、 前記凸部は、前記フォトレジストの下方に残存する前記
層間絶縁膜の一部で形成されることを特徴とするもので
ある。
記載の半導体装置の製造方法であって、 前記凸部は、前記フォトレジストの下方に残存する前記
層間絶縁膜の一部で形成されることを特徴とするもので
ある。
【００１１】請求項５記載の発明は、請求項２または３
記載の半導体装置の製造方法であって、 前記層間絶縁膜と前記フォトレジストとの間に、前記層
間絶縁膜に対して選択的にエッチングすることのできる
犠牲膜を形成するステップを備え、 前記凸部を形成するステップは、前記フォトレジストを
マスクとして前記犠牲膜をエッチングするステップを含
み、 前記凸部は、前記フォトレジストの下方に残存する前記
犠牲膜の一部で形成されることを特徴とするものであ
る。
記載の半導体装置の製造方法であって、 前記層間絶縁膜と前記フォトレジストとの間に、前記層
間絶縁膜に対して選択的にエッチングすることのできる
犠牲膜を形成するステップを備え、 前記凸部を形成するステップは、前記フォトレジストを
マスクとして前記犠牲膜をエッチングするステップを含
み、 前記凸部は、前記フォトレジストの下方に残存する前記
犠牲膜の一部で形成されることを特徴とするものであ
る。
【００１２】請求項６記載の発明は、請求項２乃至５の
何れか１項記載の半導体装置の製造方法であって、 前記マスク膜は、前記層間絶縁膜に比してエッチング速
度の遅い膜であることを特徴とするものである。
何れか１項記載の半導体装置の製造方法であって、 前記マスク膜は、前記層間絶縁膜に比してエッチング速
度の遅い膜であることを特徴とするものである。
【００１３】請求項７記載の発明は、請求項６記載の半
導体装置の製造方法であって、 前記マスク膜は、多結晶Ｓｉ、ＳｉＮ、ＷＳｉ2、Ｗ、
Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉ、Ｃｏ、ＷＮおよびＴｉＳｉＮ
よりなる群から選ばれた材質で形成されることを特徴と
するものである。
導体装置の製造方法であって、 前記マスク膜は、多結晶Ｓｉ、ＳｉＮ、ＷＳｉ2、Ｗ、
Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉ、Ｃｏ、ＷＮおよびＴｉＳｉＮ
よりなる群から選ばれた材質で形成されることを特徴と
するものである。
【００１４】請求項８記載の発明は、請求項２乃至６の
何れか１項記載の半導体装置の製造方法であって、 前記ホールは、前記層間絶縁膜の下部に積層される導電
部を露出させるように形成されると共に、 前記マスク膜は、前記ホールの内部に露出する導電部お
よび前記層間絶縁膜に対して、選択的にウェットエッチ
ングすることのできる膜であることを特徴とするもので
ある。
何れか１項記載の半導体装置の製造方法であって、 前記ホールは、前記層間絶縁膜の下部に積層される導電
部を露出させるように形成されると共に、 前記マスク膜は、前記ホールの内部に露出する導電部お
よび前記層間絶縁膜に対して、選択的にウェットエッチ
ングすることのできる膜であることを特徴とするもので
ある。
【００１５】請求項９記載の発明は、請求項８記載の半
導体装置の製造方法であって、 前記マスク膜は、ＳｉＮ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳ
ｉ、Ｃｏよりなる群から選ばれた材質で形成されること
を特徴とするものである。
導体装置の製造方法であって、 前記マスク膜は、ＳｉＮ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳ
ｉ、Ｃｏよりなる群から選ばれた材質で形成されること
を特徴とするものである。
【００１６】請求項１０記載の発明は、請求項２乃至９
の何れか１項記載の半導体装置の製造方法であって、 前記マスク膜は導電性膜であると共に、 前記マスク膜を配線パターンにパターニングすることを
特徴とするものである。
の何れか１項記載の半導体装置の製造方法であって、 前記マスク膜は導電性膜であると共に、 前記マスク膜を配線パターンにパターニングすることを
特徴とするものである。
【００１７】請求項１１記載の発明は、請求項２乃至９
の何れか１項記載の半導体装置の製造方法であって、 前記マスク膜は絶縁膜であり、層間絶縁膜の一部として
利用されることを特徴とするものである。
の何れか１項記載の半導体装置の製造方法であって、 前記マスク膜は絶縁膜であり、層間絶縁膜の一部として
利用されることを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。尚、各図において共通す
る要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。
実施の形態について説明する。尚、各図において共通す
る要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。
【００１９】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態１の製造方法を説明するための図を示す。図１（Ａ）
に示す如く、本実施形態の製造方法では、シリコン基板
１０若しくは図示されない配線パターンの上部に、層間
絶縁膜１２、反射防止膜１４、および、フォトレジスト
１６が順次形成される。本実施形態において、層間絶縁
膜１２にはシリコン酸化膜が用いられている。反射防止
膜１４は、フォトレジスト１６の写真製版の際にシリコ
ン基板１０や配線パターンで反射が生ずるのを防止する
ための有機系膜である。尚、反射防止膜１４は、有機系
膜に代えてＳｉＯＮ膜としてもよい。フォトレジスト１
６には、写真製版により、ホールを開口すべき位置に開
口部１８がパターニングされる。
態１の製造方法を説明するための図を示す。図１（Ａ）
に示す如く、本実施形態の製造方法では、シリコン基板
１０若しくは図示されない配線パターンの上部に、層間
絶縁膜１２、反射防止膜１４、および、フォトレジスト
１６が順次形成される。本実施形態において、層間絶縁
膜１２にはシリコン酸化膜が用いられている。反射防止
膜１４は、フォトレジスト１６の写真製版の際にシリコ
ン基板１０や配線パターンで反射が生ずるのを防止する
ための有機系膜である。尚、反射防止膜１４は、有機系
膜に代えてＳｉＯＮ膜としてもよい。フォトレジスト１
６には、写真製版により、ホールを開口すべき位置に開
口部１８がパターニングされる。
【００２０】本実施形態の製造方法では、次に、反射防
止膜１４にテーパ状の開口部２２を設けるためのエッチ
ングが行われる（図１（Ｂ））。この際、フォトレジス
ト１６はマスクとして機能する。上記のエッチングは、
具体的には、適当な流量比に制御されたＣＦ4とＯ2ガス
との混合ガスを用いて行われる。
止膜１４にテーパ状の開口部２２を設けるためのエッチ
ングが行われる（図１（Ｂ））。この際、フォトレジス
ト１６はマスクとして機能する。上記のエッチングは、
具体的には、適当な流量比に制御されたＣＦ4とＯ2ガス
との混合ガスを用いて行われる。
【００２１】図２は、反射防止膜１４のテーパ角θと、
上記混合ガス中のＯ2ガスの濃度との関係を示す。図２
に示す関係は、エッチング装置としてアノードカップリ
ング型の平行平板式装置を用いて、ｒｆ電力を１０００
Ｗ、圧力を２００mTorr、基板温度を５０℃とした場合
に得られる関係である。
上記混合ガス中のＯ2ガスの濃度との関係を示す。図２
に示す関係は、エッチング装置としてアノードカップリ
ング型の平行平板式装置を用いて、ｒｆ電力を１０００
Ｗ、圧力を２００mTorr、基板温度を５０℃とした場合
に得られる関係である。
【００２２】上述の如く、本実施形態の製造方法におい
ては、反射防止膜１４が有機系膜、或いは、ＳｉＯＮ膜
で形成される。このような反射防止膜１４によれば、図
２に示す如く、開口部２２のテーパ角θは、ＣＦ4とＯ2
との混合ガス中におけるＯ2濃度に対応して顕著に変化
する。より具体的には、そのテーパ角θは、混合ガス中
のＯ2濃度が４０％以下の範囲では、Ｏ2濃度が下がるに
連れて顕著に小さくなる。このため、混合ガス中のＯ2
濃度０〜４０％の範囲内の適当な値に制御してエッチン
グを実行すると、反射防止膜１４に、所望のテーパ角θ
を有する開口部２２を形成することができる。
ては、反射防止膜１４が有機系膜、或いは、ＳｉＯＮ膜
で形成される。このような反射防止膜１４によれば、図
２に示す如く、開口部２２のテーパ角θは、ＣＦ4とＯ2
との混合ガス中におけるＯ2濃度に対応して顕著に変化
する。より具体的には、そのテーパ角θは、混合ガス中
のＯ2濃度が４０％以下の範囲では、Ｏ2濃度が下がるに
連れて顕著に小さくなる。このため、混合ガス中のＯ2
濃度０〜４０％の範囲内の適当な値に制御してエッチン
グを実行すると、反射防止膜１４に、所望のテーパ角θ
を有する開口部２２を形成することができる。
【００２３】上述の如く、本実施形態の製造方法によれ
ば、反射防止膜１４に、精度良く所望のテーパ角θを有
する開口部２２を設けることができる。反射防止膜１４
の膜厚がｔである場合、テーパ角θを有する開口部２２
の下端部における開口径（以下、「下端径」と称す）
は、その上端部における開口径（以下、「上端径」と称
す）に比して２ｔ・cotθだけ小さくなる。本実施形態
において、反射防止膜１４には０．１μｍの膜厚が、ま
た、開口部２２には７０°のテーパ角θが与えられる。
この場合、開口部２２の下端径は、その上端径に比して
０．０７μｍ程度縮小される。
ば、反射防止膜１４に、精度良く所望のテーパ角θを有
する開口部２２を設けることができる。反射防止膜１４
の膜厚がｔである場合、テーパ角θを有する開口部２２
の下端部における開口径（以下、「下端径」と称す）
は、その上端部における開口径（以下、「上端径」と称
す）に比して２ｔ・cotθだけ小さくなる。本実施形態
において、反射防止膜１４には０．１μｍの膜厚が、ま
た、開口部２２には７０°のテーパ角θが与えられる。
この場合、開口部２２の下端径は、その上端径に比して
０．０７μｍ程度縮小される。
【００２４】反射防止膜１６に開口部２２が形成された
後、層間絶縁膜１２の異方性エッチングが行われる。フ
ォトレジスト１６および反射防止膜１４をマスクとし
て、その結果、図９（Ｃ）に示す如く、層間絶縁膜１２
には、反射防止膜１４の開口部２２の下端径とほぼ等し
い径を有するホール２４が形成される。上述の如く、本
実施形態において、開口部２２の下端径は、開口部２２
の上端径、すなわち、フォトレジスト１６の開口部１８
の径に比して縮小されている。そして、その縮小の幅
は、開口部２２が反射防止膜１４に設けられることに起
因して、精度良く所望の値に制御される。このため、本
実施形態の製造方法によれば、写真製版技術では形成す
ることのできない小径のホール２４を精度良く形成する
ことができる。
後、層間絶縁膜１２の異方性エッチングが行われる。フ
ォトレジスト１６および反射防止膜１４をマスクとし
て、その結果、図９（Ｃ）に示す如く、層間絶縁膜１２
には、反射防止膜１４の開口部２２の下端径とほぼ等し
い径を有するホール２４が形成される。上述の如く、本
実施形態において、開口部２２の下端径は、開口部２２
の上端径、すなわち、フォトレジスト１６の開口部１８
の径に比して縮小されている。そして、その縮小の幅
は、開口部２２が反射防止膜１４に設けられることに起
因して、精度良く所望の値に制御される。このため、本
実施形態の製造方法によれば、写真製版技術では形成す
ることのできない小径のホール２４を精度良く形成する
ことができる。
【００２５】ところで、上記の実施形態においては、反
射防止膜１４に開口部２２を設けるためのエッチング
に、ＣＦ4とＯ2との混合ガスを用いることとしている
が、上記のエッチングに用いるガスはこれに限定される
ものではない。例えば、ＣＨＦ3＋Ｏ2、Ｃ４Ｆ8＋Ｏ2、
Ｃ2３Ｆ6＋Ｏ2、または、Ｃｌ2＋Ｏ2等の混合ガスが用
いられる場合も、反射防止膜１４の開口部２２のテーパ
角θは、図２に示す傾向、すなわち、Ｏ2濃度に対する
依存傾向を示す。従って、反射防止膜１４の開口部２２
は、それらの混合ガスを用いたエッチングによって設け
ることとしてもよい。
射防止膜１４に開口部２２を設けるためのエッチング
に、ＣＦ4とＯ2との混合ガスを用いることとしている
が、上記のエッチングに用いるガスはこれに限定される
ものではない。例えば、ＣＨＦ3＋Ｏ2、Ｃ４Ｆ8＋Ｏ2、
Ｃ2３Ｆ6＋Ｏ2、または、Ｃｌ2＋Ｏ2等の混合ガスが用
いられる場合も、反射防止膜１４の開口部２２のテーパ
角θは、図２に示す傾向、すなわち、Ｏ2濃度に対する
依存傾向を示す。従って、反射防止膜１４の開口部２２
は、それらの混合ガスを用いたエッチングによって設け
ることとしてもよい。
【００２６】また、上記の実施形態においては、混合ガ
ス中のＯ2濃度を制御することで開口部２２のテーパ角
θを制御することとしているが、開口部２２のテーパ角
θを制御するためのパラメータは、Ｏ2濃度に限定され
るものではない。すなわち、開口部２２のテーパ角θ
は、基板温度を下げることにより、或いは、ｒｆ電力を
上げることにより小さくすることができる。同様に、テ
ーパ角θは、エッチング時の圧力に対しても依存性を示
す。従って、開口部２２のテーパ角θは、エッチング時
における基板温度、ｒｆ電力、或いは、圧力等をパラメ
ータとして制御しても良い。
ス中のＯ2濃度を制御することで開口部２２のテーパ角
θを制御することとしているが、開口部２２のテーパ角
θを制御するためのパラメータは、Ｏ2濃度に限定され
るものではない。すなわち、開口部２２のテーパ角θ
は、基板温度を下げることにより、或いは、ｒｆ電力を
上げることにより小さくすることができる。同様に、テ
ーパ角θは、エッチング時の圧力に対しても依存性を示
す。従って、開口部２２のテーパ角θは、エッチング時
における基板温度、ｒｆ電力、或いは、圧力等をパラメ
ータとして制御しても良い。
【００２７】実施の形態２．次に、図３を参照して、本
発明の実施の形態２の製造方法について説明する。図３
（Ａ）に示す如く、シリコン基板１０の上部には、実施
の形態１の場合と同様の手法で層間絶縁膜１２と反射防
止膜１４とが形成される。次に、本実施形態において
は、反射防止膜１４の上部に、写真製版により、柱状の
フォトレジスト２６が形成される。
発明の実施の形態２の製造方法について説明する。図３
（Ａ）に示す如く、シリコン基板１０の上部には、実施
の形態１の場合と同様の手法で層間絶縁膜１２と反射防
止膜１４とが形成される。次に、本実施形態において
は、反射防止膜１４の上部に、写真製版により、柱状の
フォトレジスト２６が形成される。
【００２８】フォトレジスト２６が形成された後、反射
防止膜１４の異方性エッチング、および、層間絶縁膜１
２の異方性エッチングが順次実行される。その結果、図
３（Ｂ）に示す如く、層間絶縁膜１２の表面に、フォト
レジスト２６で覆われた凸部２８が形成される。
防止膜１４の異方性エッチング、および、層間絶縁膜１
２の異方性エッチングが順次実行される。その結果、図
３（Ｂ）に示す如く、層間絶縁膜１２の表面に、フォト
レジスト２６で覆われた凸部２８が形成される。
【００２９】凸部２８の上部からフォトレジスト２６お
よび反射防止膜１４が除去された後（図３（Ｃ））、弗
酸等を用いたウェットエッチングが適当に実行される。
上記のウェットエッチングが実行されると、凸部２８
は、図３（Ｄ）に示す如く、フォトレジスト２６のパタ
ーンに比して細い柱状となる。
よび反射防止膜１４が除去された後（図３（Ｃ））、弗
酸等を用いたウェットエッチングが適当に実行される。
上記のウェットエッチングが実行されると、凸部２８
は、図３（Ｄ）に示す如く、フォトレジスト２６のパタ
ーンに比して細い柱状となる。
【００３０】凸部２８の縮径処理が終了した後、層間絶
縁膜１２の上部には、図３（Ｅ）に示す如くフォトレジ
スト３０が塗布される。フォトレジスト３０は、図３
（Ｆ）に示す如く、凸部２８の上端が露出するまでエッ
チバックされる。次に、フォトレジスト３０をマスクと
して、層間絶縁膜１２の異方性エッチングが実行され
る。その結果、図３（Ｇ）に示す如く、凸部２８と同じ
径を有するホール３２が層間絶縁膜１２に形成される。
縁膜１２の上部には、図３（Ｅ）に示す如くフォトレジ
スト３０が塗布される。フォトレジスト３０は、図３
（Ｆ）に示す如く、凸部２８の上端が露出するまでエッ
チバックされる。次に、フォトレジスト３０をマスクと
して、層間絶縁膜１２の異方性エッチングが実行され
る。その結果、図３（Ｇ）に示す如く、凸部２８と同じ
径を有するホール３２が層間絶縁膜１２に形成される。
【００３１】上述の如く、凸部２８は、柱状のフォトレ
ジスト２６に比して細い径を有している。従って、本実
施形態の製造方法によれば、フォトレジスト２６に比し
て小径のホール３２、すなわち、写真製版の限界を超え
て径の小さなホール３２を形成することができる。
ジスト２６に比して細い径を有している。従って、本実
施形態の製造方法によれば、フォトレジスト２６に比し
て小径のホール３２、すなわち、写真製版の限界を超え
て径の小さなホール３２を形成することができる。
【００３２】ところで、上記の実施形態においては、フ
ォトレジスト２６の写真製版時における反射光の影響を
排除するために、層間絶縁膜１２の上部に反射防止膜１
４を形成することとしているが、本実施形態の製造方法
において、反射防止膜１４は必ずしも必要ではない。す
なわち、フォトレジスト２６の写真製版時における反射
光が大きな問題とならない場合には、反射防止膜１４を
用いることなくホール３２を形成することとしてもよ
い。
ォトレジスト２６の写真製版時における反射光の影響を
排除するために、層間絶縁膜１２の上部に反射防止膜１
４を形成することとしているが、本実施形態の製造方法
において、反射防止膜１４は必ずしも必要ではない。す
なわち、フォトレジスト２６の写真製版時における反射
光が大きな問題とならない場合には、反射防止膜１４を
用いることなくホール３２を形成することとしてもよ
い。
【００３３】実施の形態３．次に、図４を参照して、本
発明の実施の形態２の製造方法について説明する。図４
（Ａ）に示す如く、本実施形態の製造方法によれば、実
施の形態３の場合と同様に、シリコン基板１０の上部
に、層間絶縁膜１２、反射防止膜１４、および、柱状の
フォトレジスト２６が順次形成される。
発明の実施の形態２の製造方法について説明する。図４
（Ａ）に示す如く、本実施形態の製造方法によれば、実
施の形態３の場合と同様に、シリコン基板１０の上部
に、層間絶縁膜１２、反射防止膜１４、および、柱状の
フォトレジスト２６が順次形成される。
【００３４】フォトレジスト２６の形成後、反射防止膜
１４および層間絶縁膜１２のエッチングが行われる。こ
の際、フォトレジスト２６はマスクとして機能する。本
実施形態において、上記のエッチングは、反射防止膜１
４の側面にエッチングの効果が及ぶ条件、すなわち、反
射防止膜１４にサイドエッチが生ずる条件で行われる。
具体的には、５０％以上のＯ2濃度を有するＣＦ4とＯ2
との混合ガスを用いてエッチングが行われる。
１４および層間絶縁膜１２のエッチングが行われる。こ
の際、フォトレジスト２６はマスクとして機能する。本
実施形態において、上記のエッチングは、反射防止膜１
４の側面にエッチングの効果が及ぶ条件、すなわち、反
射防止膜１４にサイドエッチが生ずる条件で行われる。
具体的には、５０％以上のＯ2濃度を有するＣＦ4とＯ2
との混合ガスを用いてエッチングが行われる。
【００３５】反射防止膜１４のテーパ角とＯ2濃度との
関係を示す図２に、その関係と併せて表示されるよう
に、混合ガス中のＯ2濃度が５０％を越える領域は、エ
ッチングの過程で反射防止膜１４にサイドエッチが生ず
る条件である。このため、本実施形態の製造方法によれ
ば、上記のエッチングを実行することで、図４（Ｂ）に
示す如く、層間絶縁膜１２の上部に、写真製版で形成さ
れたフォトレジスト２６に比して細い凸部２８を形成す
ることができる。
関係を示す図２に、その関係と併せて表示されるよう
に、混合ガス中のＯ2濃度が５０％を越える領域は、エ
ッチングの過程で反射防止膜１４にサイドエッチが生ず
る条件である。このため、本実施形態の製造方法によれ
ば、上記のエッチングを実行することで、図４（Ｂ）に
示す如く、層間絶縁膜１２の上部に、写真製版で形成さ
れたフォトレジスト２６に比して細い凸部２８を形成す
ることができる。
【００３６】本実施形態の製造方法では、凸部２８の上
からフォトレジスト２６および反射防止膜１４が除去さ
れた後（図４（Ｃ））、実施の形態２の場合と同様の処
理、すなわち、層間絶縁膜１２の上部にフォトレジスト
３０を塗布する処理（図４（Ｄ））、凸部２８の上端が
露出するまでフォトレジスト３０をエッチバックする処
理（図４（Ｅ））、および、フォトレジスト３０をマス
クとして用いて層間絶縁膜１２をエッチングする処理
（図４（Ｆ））が実行される。上記の処理によれば、実
施の形態２の方法に比して簡単な工程で、写真製版の限
界を超える径の小さなホール３２を形成することができ
る。
からフォトレジスト２６および反射防止膜１４が除去さ
れた後（図４（Ｃ））、実施の形態２の場合と同様の処
理、すなわち、層間絶縁膜１２の上部にフォトレジスト
３０を塗布する処理（図４（Ｄ））、凸部２８の上端が
露出するまでフォトレジスト３０をエッチバックする処
理（図４（Ｅ））、および、フォトレジスト３０をマス
クとして用いて層間絶縁膜１２をエッチングする処理
（図４（Ｆ））が実行される。上記の処理によれば、実
施の形態２の方法に比して簡単な工程で、写真製版の限
界を超える径の小さなホール３２を形成することができ
る。
【００３７】実施の形態４．次に、図５を参照して、本
発明の実施の形態４の製造方法について説明する。本実
施形態の製造方法によれば、実施の形態２または３の方
法と同様の処理が実行されることにより、シリコン基板
１０の上部に、縮径化された凸部２８を有する層間絶縁
膜１２が形成される。本実施形態の製造方法において
は、凸部２８の縮径処理が終了した後、図５（Ｂ）に示
す如く、反射防止膜１４の上部にマスク膜３４が成膜さ
れる。マスク膜３４は、多結晶Ｓｉ、ＳｉＮ、ＷＳ
ｉ2、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉまたはＣｏ等のよう
に、層間絶縁膜１２（シリコン酸化膜）のエッチングプ
ロセスにおいて、フォトレジストに比して低いエッチン
グ速度を示す材質で形成される。
発明の実施の形態４の製造方法について説明する。本実
施形態の製造方法によれば、実施の形態２または３の方
法と同様の処理が実行されることにより、シリコン基板
１０の上部に、縮径化された凸部２８を有する層間絶縁
膜１２が形成される。本実施形態の製造方法において
は、凸部２８の縮径処理が終了した後、図５（Ｂ）に示
す如く、反射防止膜１４の上部にマスク膜３４が成膜さ
れる。マスク膜３４は、多結晶Ｓｉ、ＳｉＮ、ＷＳ
ｉ2、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉまたはＣｏ等のよう
に、層間絶縁膜１２（シリコン酸化膜）のエッチングプ
ロセスにおいて、フォトレジストに比して低いエッチン
グ速度を示す材質で形成される。
【００３８】マスク膜３４が形成されるた後、実施の形
態２または３の場合と同様の処理、すなわち、マスク膜
３４のエッチバック（図５（Ｃ））、および、マスク膜
３４をマスクとして用いるエッチング（図５（Ｄ））が
実行されることにより、層間絶縁膜１２にホール３２が
形成される。尚、凸部２８が露出するまでエッチングス
トッパ膜３４を除去する処理は、エッチバックに代えて
ＣＭＰで行うこととしても良い。
態２または３の場合と同様の処理、すなわち、マスク膜
３４のエッチバック（図５（Ｃ））、および、マスク膜
３４をマスクとして用いるエッチング（図５（Ｄ））が
実行されることにより、層間絶縁膜１２にホール３２が
形成される。尚、凸部２８が露出するまでエッチングス
トッパ膜３４を除去する処理は、エッチバックに代えて
ＣＭＰで行うこととしても良い。
【００３９】マスク膜３４は、上述の如くフォトレジス
トに比してエッチング速度の遅い材質で形成されてい
る。このため、マスク膜３４は、上記のエッチングに対
して高い耐性を示す。従って、本実施形態の製造方法
は、深いホール３２を開口する必要がある場合に、実施
の形態２または３の方法に比して有利である。
トに比してエッチング速度の遅い材質で形成されてい
る。このため、マスク膜３４は、上記のエッチングに対
して高い耐性を示す。従って、本実施形態の製造方法
は、深いホール３２を開口する必要がある場合に、実施
の形態２または３の方法に比して有利である。
【００４０】本実施形態の製造方法によれば、図５
（Ｄ）に示す如く、ホール３２の内部にフォトレジスト
３６が埋め込まれる。フォトレジスト３６をホール３２
に埋め込む方法としては、例えば、以下に示すような方
法を用いることができる。(1)マスク膜３４の上部にレ
ジストを塗布した後、Ｏ2プラズマ等を用いたドライエ
ッチバックを行うことによりホール３２の上部のレジス
トを除去する。(2) マスク膜３４の上部にレジストを塗
布した後、現像液等を用いたウェットエッチングを適当
に行うことでホール３２の上部のレジストを除去する。
(3) マスク膜３４の上部にレジストを塗布した後、ホー
ル３２の底部付近におけるレジストが感光しない程度の
露光時間でレジスト全面を露光し、現像処理を行うこと
でホール３２の上部のレジストを除去する。
（Ｄ）に示す如く、ホール３２の内部にフォトレジスト
３６が埋め込まれる。フォトレジスト３６をホール３２
に埋め込む方法としては、例えば、以下に示すような方
法を用いることができる。(1)マスク膜３４の上部にレ
ジストを塗布した後、Ｏ2プラズマ等を用いたドライエ
ッチバックを行うことによりホール３２の上部のレジス
トを除去する。(2) マスク膜３４の上部にレジストを塗
布した後、現像液等を用いたウェットエッチングを適当
に行うことでホール３２の上部のレジストを除去する。
(3) マスク膜３４の上部にレジストを塗布した後、ホー
ル３２の底部付近におけるレジストが感光しない程度の
露光時間でレジスト全面を露光し、現像処理を行うこと
でホール３２の上部のレジストを除去する。
【００４１】マスク膜３４は、ホール３２にフォトレジ
スト３６が埋め込まれた後、エッチバック、或いは、ウ
ェットエッチングによって除去される。この際、フォト
レジスト３６は、ホール３２の内部においてシリコン基
板１０およびホール３２の内壁を保護する保護膜として
機能する。マスク膜３４が除去されると、フォトレジス
ト３６を除去するためのアッシングが行われる（図５
（Ｆ））。上記の処理によれば、写真製版の限界を超え
る径の小さなホール３２を実施の形態２または３の方法
に比して精度良く形成することができる。
スト３６が埋め込まれた後、エッチバック、或いは、ウ
ェットエッチングによって除去される。この際、フォト
レジスト３６は、ホール３２の内部においてシリコン基
板１０およびホール３２の内壁を保護する保護膜として
機能する。マスク膜３４が除去されると、フォトレジス
ト３６を除去するためのアッシングが行われる（図５
（Ｆ））。上記の処理によれば、写真製版の限界を超え
る径の小さなホール３２を実施の形態２または３の方法
に比して精度良く形成することができる。
【００４２】実施の形態５．次に、図５と共に図６を参
照して本発明の実施の形態５の製造方法について説明す
る。本実施形態の製造方法によれば、実施の形態４の場
合と同様の処理により図５（Ｄ）に示す状態が形成され
た後、マスク膜３４の上部およびホール３２の内部にプ
ラグ材料３８が堆積される（図６（Ａ））。プラグ材料
３８は、半導体装置の多層配線構造を実現するプラグを
形成するための導電性材料である。
照して本発明の実施の形態５の製造方法について説明す
る。本実施形態の製造方法によれば、実施の形態４の場
合と同様の処理により図５（Ｄ）に示す状態が形成され
た後、マスク膜３４の上部およびホール３２の内部にプ
ラグ材料３８が堆積される（図６（Ａ））。プラグ材料
３８は、半導体装置の多層配線構造を実現するプラグを
形成するための導電性材料である。
【００４３】次に、プラグ材料３８およびマスク膜３４
の双方を同等に除去し得る条件でエッチングが行われ
る。上記のエッチングは、層間絶縁膜１２の表面上のマ
スク膜３４が除去されるまで継続して行われる。その結
果、ホール３２の内部にのみプラグ材料３８が埋め込ま
れた状態が形成される（図６（Ｂ））。
の双方を同等に除去し得る条件でエッチングが行われ
る。上記のエッチングは、層間絶縁膜１２の表面上のマ
スク膜３４が除去されるまで継続して行われる。その結
果、ホール３２の内部にのみプラグ材料３８が埋め込ま
れた状態が形成される（図６（Ｂ））。
【００４４】上記の如く、本実施形態の製造方法によれ
ば、ホール３２の中にプラグを形成するための処理を行
うことで、エッチングストッパ３４を除去することがで
きる。このため、本実施形態の製造方法によれば、実施
の形態４の方法に比して更に工程を簡略化することがで
きる。尚、上記の実施形態においては、プラグ材料３８
とマスク膜３４とを同一条件のエッチングで除去するこ
ととしているが、これらは、異なる条件のエッチングで
順次除去してもよい。
ば、ホール３２の中にプラグを形成するための処理を行
うことで、エッチングストッパ３４を除去することがで
きる。このため、本実施形態の製造方法によれば、実施
の形態４の方法に比して更に工程を簡略化することがで
きる。尚、上記の実施形態においては、プラグ材料３８
とマスク膜３４とを同一条件のエッチングで除去するこ
ととしているが、これらは、異なる条件のエッチングで
順次除去してもよい。
【００４５】実施の形態６．次に、再び図５を参照して
本発明の実施の形態６の製造方法について説明する。本
実施形態の製造方法は、図５（Ｄ）に示す如くホール３
２が形成された場合に、ホール３２の内部に露出する部
分が、Ｓｉ基板、ＷＳｉ2、或いは、多結晶Ｓｉである
場合に有効な製造方法である。
本発明の実施の形態６の製造方法について説明する。本
実施形態の製造方法は、図５（Ｄ）に示す如くホール３
２が形成された場合に、ホール３２の内部に露出する部
分が、Ｓｉ基板、ＷＳｉ2、或いは、多結晶Ｓｉである
場合に有効な製造方法である。
【００４６】本実施形態の製造方法において、マスク膜
３４（図５（Ｂ）参照）は、ＳｉＮ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔｉ
Ｎ、ＴｉＳｉまたはＣｏの何れかの材質で形成される。
そして、本実施形態の製造方法では、図５（Ｄ）に示す
如くホール３２が形成された後、以下に示す如く、マス
ク膜３４の材質に応じた手法でマスク膜３４が除去され
る。
３４（図５（Ｂ）参照）は、ＳｉＮ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔｉ
Ｎ、ＴｉＳｉまたはＣｏの何れかの材質で形成される。
そして、本実施形態の製造方法では、図５（Ｄ）に示す
如くホール３２が形成された後、以下に示す如く、マス
ク膜３４の材質に応じた手法でマスク膜３４が除去され
る。
【００４７】(1)マスク膜３４がＳｉＮで形成されてい
る場合：マスク膜３４は、１７０℃程度の熱リン酸によ
り除去される。 (2)マスク膜３４がＷ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉの何れ
かで形成されている場合：マスク膜３４は、ＮＨ4ＯＨ
＋Ｈ2Ｏ2＋水の溶液により除去される。 (3)マスク膜３４がＣｏである場合：マスク膜３４はＨ2
Ｏ2＋リン酸＋硝酸＋酢酸＋水の溶液により除去され
る。
る場合：マスク膜３４は、１７０℃程度の熱リン酸によ
り除去される。 (2)マスク膜３４がＷ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉの何れ
かで形成されている場合：マスク膜３４は、ＮＨ4ＯＨ
＋Ｈ2Ｏ2＋水の溶液により除去される。 (3)マスク膜３４がＣｏである場合：マスク膜３４はＨ2
Ｏ2＋リン酸＋硝酸＋酢酸＋水の溶液により除去され
る。
【００４８】上記の処理によれば、ホール３２の内部に
露出しているＳｉ基板、ＷＳｉ2、或いは、多結晶Ｓｉ
等に損傷を与えることなく、簡単な処理によりマスク膜
３４を除去することができる。従って、本実施形態の製
造方法によれば、実施の形態４または５の方法と比して
簡単な工程で、所望の構造を実現することができる。
露出しているＳｉ基板、ＷＳｉ2、或いは、多結晶Ｓｉ
等に損傷を与えることなく、簡単な処理によりマスク膜
３４を除去することができる。従って、本実施形態の製
造方法によれば、実施の形態４または５の方法と比して
簡単な工程で、所望の構造を実現することができる。
【００４９】実施の形態７．次に、図５と共に図７を参
照して本発明の実施の形態７の製造方法について説明す
る。本実施形態の製造方法において、マスク膜３４（図
５（Ｂ）参照）は、導電性材料により、具体的には、多
結晶Ｓｉ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉ、Ｃｏ、ＷＮま
たはＴｉＳｉＮの何れかの材質で形成される。そして、
本実施形態の製造方法では、図５（Ｄ）に示す如くホー
ル３２が形成された後、図７（Ａ）に示す如く、マスク
膜３４の上部およびホール３２の内部に配線材料４０が
堆積される。配線材料４０は、半導体装置の多層配線構
造を実現するプラグおよび配線を形成するための導電性
材料である。
照して本発明の実施の形態７の製造方法について説明す
る。本実施形態の製造方法において、マスク膜３４（図
５（Ｂ）参照）は、導電性材料により、具体的には、多
結晶Ｓｉ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉ、Ｃｏ、ＷＮま
たはＴｉＳｉＮの何れかの材質で形成される。そして、
本実施形態の製造方法では、図５（Ｄ）に示す如くホー
ル３２が形成された後、図７（Ａ）に示す如く、マスク
膜３４の上部およびホール３２の内部に配線材料４０が
堆積される。配線材料４０は、半導体装置の多層配線構
造を実現するプラグおよび配線を形成するための導電性
材料である。
【００５０】配線材料４０の上部には、フォトレジスト
４２が形成される。フォトレジスト４２は、層間絶縁膜
１２の上部に形成すべき配線パターンに対応するパター
ンにパターニングされる（図７（Ｂ））。次に、フォト
レジスト４２をマスクとして用いて、配線材料４０およ
びマスク膜３４の不要部分を除去するためのドライエッ
チングが行われる（図７（Ｃ））。上記の処理によれ
ば、マスク膜３４の一部を配線として利用することがで
きる。このため、本実施形態の製造方法によれば、半導
体装置を効率的に製造することができる。
４２が形成される。フォトレジスト４２は、層間絶縁膜
１２の上部に形成すべき配線パターンに対応するパター
ンにパターニングされる（図７（Ｂ））。次に、フォト
レジスト４２をマスクとして用いて、配線材料４０およ
びマスク膜３４の不要部分を除去するためのドライエッ
チングが行われる（図７（Ｃ））。上記の処理によれ
ば、マスク膜３４の一部を配線として利用することがで
きる。このため、本実施形態の製造方法によれば、半導
体装置を効率的に製造することができる。
【００５１】実施の形態８．次に、再び図５を参照して
本発明の実施の形態８の製造方法について説明する。本
実施形態の製造方法において、マスク膜３４（図５
（Ｂ）参照）は、ＳｉＮ等の絶縁材質で形成される。そ
して、本実施形態の製造方法では、図５（Ｄ）に示す如
くホール３２が形成された後、マスク膜３４を除去する
ことなく他の製造工程が進められる。上記の処理によれ
ば、マスク膜３４を層間絶縁膜として利用しつつ、簡単
な工程で効率的に半導体装置を製造することができる。
本発明の実施の形態８の製造方法について説明する。本
実施形態の製造方法において、マスク膜３４（図５
（Ｂ）参照）は、ＳｉＮ等の絶縁材質で形成される。そ
して、本実施形態の製造方法では、図５（Ｄ）に示す如
くホール３２が形成された後、マスク膜３４を除去する
ことなく他の製造工程が進められる。上記の処理によれ
ば、マスク膜３４を層間絶縁膜として利用しつつ、簡単
な工程で効率的に半導体装置を製造することができる。
【００５２】実施の形態９．次に、図８を参照して本発
明の実施の形態９の製造方法について説明する。図８
（Ａ）に示す如く、本実施形態の製造方法では、層間絶
縁膜１２と反射防止膜１４との間に犠牲膜４４が形成さ
れる。犠牲膜４４は、層間絶縁膜１２（シリコン酸化
膜）に対してエッチングに関して高い選択比を確保し得
る材料、具体的には、多結晶Ｓｉ、ＳｉＮ、ＷＳｉ2、
Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉまたはＣｏ等により形成さ
れる。反射防止膜１４の上部には、実施の形態２または
３の場合と同様に、柱状のフォトレジスト２６が形成さ
れる（図３（Ａ）、図４（Ａ）参照）。
明の実施の形態９の製造方法について説明する。図８
（Ａ）に示す如く、本実施形態の製造方法では、層間絶
縁膜１２と反射防止膜１４との間に犠牲膜４４が形成さ
れる。犠牲膜４４は、層間絶縁膜１２（シリコン酸化
膜）に対してエッチングに関して高い選択比を確保し得
る材料、具体的には、多結晶Ｓｉ、ＳｉＮ、ＷＳｉ2、
Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉまたはＣｏ等により形成さ
れる。反射防止膜１４の上部には、実施の形態２または
３の場合と同様に、柱状のフォトレジスト２６が形成さ
れる（図３（Ａ）、図４（Ａ）参照）。
【００５３】次に、実施の形態２または３の場合と同様
に、反射防止膜１４および犠牲膜４４の不要部分を除去
するためのドライエッチングが実行される。上記の処理
が実行されると、層間絶縁膜１２の上部に犠牲膜４４の
凸部が形成される（図８（Ｂ））。犠牲膜４４の凸部
は、実施の形態２または３の場合と同様の処理により、
フォトレジスト２６に比して細い微細な柱状とすること
ができる。以後、上述した実施の形態２乃至８の何れか
と同じ処理が実行されることにより、微細なホールが形
成される。
に、反射防止膜１４および犠牲膜４４の不要部分を除去
するためのドライエッチングが実行される。上記の処理
が実行されると、層間絶縁膜１２の上部に犠牲膜４４の
凸部が形成される（図８（Ｂ））。犠牲膜４４の凸部
は、実施の形態２または３の場合と同様の処理により、
フォトレジスト２６に比して細い微細な柱状とすること
ができる。以後、上述した実施の形態２乃至８の何れか
と同じ処理が実行されることにより、微細なホールが形
成される。
【００５４】本実施形態の製造方法において、犠牲膜４
４は、上記の如く層間絶縁膜１２に対して高い選択比を
確保し得る材質で形成されている。このため、本実施形
態の製造方法によれば、凸部を形成するためのエッチン
グの過程で、層間絶縁膜１２の除去量を抑制することが
できる。このため、本実施形態の製造方法によれば、凸
部が層間絶縁膜１２で構成されている場合に比して、層
間絶縁膜１２の膜厚を精度良く制御することができる。
４は、上記の如く層間絶縁膜１２に対して高い選択比を
確保し得る材質で形成されている。このため、本実施形
態の製造方法によれば、凸部を形成するためのエッチン
グの過程で、層間絶縁膜１２の除去量を抑制することが
できる。このため、本実施形態の製造方法によれば、凸
部が層間絶縁膜１２で構成されている場合に比して、層
間絶縁膜１２の膜厚を精度良く制御することができる。
【００５５】
【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項１
記載の発明によれば、反射防止膜に形成されるテーパ状
の貫通孔をマスクとして用いることにより、写真製版の
限界を超えてホールを小径化することができる。反射防
止膜には、テーパ状の貫通孔を容易かつ精度良く形成す
ることができる。このため、本発明によれば、写真製版
の限界を超える微細なホールを、容易かつ精度良く製造
することができる。
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項１
記載の発明によれば、反射防止膜に形成されるテーパ状
の貫通孔をマスクとして用いることにより、写真製版の
限界を超えてホールを小径化することができる。反射防
止膜には、テーパ状の貫通孔を容易かつ精度良く形成す
ることができる。このため、本発明によれば、写真製版
の限界を超える微細なホールを、容易かつ精度良く製造
することができる。
【００５６】請求項２記載の発明によれば、層間絶縁膜
の上部に、写真製版技術によっては形成することのでき
ない微細な凸部を形成し、かつ、その凸部を取り囲むマ
スク膜を形成することができる。そして、そのマスク膜
をマスクとして用いてエッチングを行うことで、写真製
版の限界を超える微細なホールを形成することができ
る。
の上部に、写真製版技術によっては形成することのでき
ない微細な凸部を形成し、かつ、その凸部を取り囲むマ
スク膜を形成することができる。そして、そのマスク膜
をマスクとして用いてエッチングを行うことで、写真製
版の限界を超える微細なホールを形成することができ
る。
【００５７】請求項３記載の発明によれば、層間絶縁膜
上の微細な凸部は、サイドエッチングによって形成され
る。従って、本発明によれば、写真製版の限界を超える
微細なホールを簡単な工程で形成することができる。
上の微細な凸部は、サイドエッチングによって形成され
る。従って、本発明によれば、写真製版の限界を超える
微細なホールを簡単な工程で形成することができる。
【００５８】請求項４記載の発明によれば、微細な凸部
は層間絶縁膜の一部を利用して形成される。このため、
本発明によれば、写真製版の限界を超える微細なホール
を、簡単な工程で、かつ、効率的に形成することができ
る。
は層間絶縁膜の一部を利用して形成される。このため、
本発明によれば、写真製版の限界を超える微細なホール
を、簡単な工程で、かつ、効率的に形成することができ
る。
【００５９】請求項５記載の発明によれば、微細な凸部
は犠牲膜を利用して形成される。犠牲膜は、エッチング
に関して層間絶縁膜に対して高い選択比を確保し得る膜
である。このため、本発明によれば、凸部を形成するた
めのエッチングの過程で、層間絶縁膜の除去量を抑制す
ることができる。その結果、本発明によれば、層間絶縁
膜の膜厚を安定させることができる。
は犠牲膜を利用して形成される。犠牲膜は、エッチング
に関して層間絶縁膜に対して高い選択比を確保し得る膜
である。このため、本発明によれば、凸部を形成するた
めのエッチングの過程で、層間絶縁膜の除去量を抑制す
ることができる。その結果、本発明によれば、層間絶縁
膜の膜厚を安定させることができる。
【００６０】請求項６記載の発明によれば、エッチング
速度の遅いマスク膜を用いてホールを開口するためのエ
ッチングが行われる。このため、本発明によれば、マス
ク膜がマスクとして適正に機能し、微細なホールを精度
良く開口することができる。
速度の遅いマスク膜を用いてホールを開口するためのエ
ッチングが行われる。このため、本発明によれば、マス
ク膜がマスクとして適正に機能し、微細なホールを精度
良く開口することができる。
【００６１】請求項７記載の発明によれば、多結晶Ｓ
ｉ、ＳｉＮ、ＷＳｉ2、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉ、
Ｃｏの何れかによりマスク膜が形成される。このような
マスク膜は、層間絶縁膜に比して遅い速度でエッチング
される。従って、本発明によれば、請求項６記載の発明
の効果を確実に享受することができる。
ｉ、ＳｉＮ、ＷＳｉ2、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉ、
Ｃｏの何れかによりマスク膜が形成される。このような
マスク膜は、層間絶縁膜に比して遅い速度でエッチング
される。従って、本発明によれば、請求項６記載の発明
の効果を確実に享受することができる。
【００６２】請求項８記載の発明によれば、ウェットエ
ッチングによって、ホールの内部に露出する導電部およ
び層間絶縁膜の除去量を十分に抑制しつつマスク膜を除
去することができる。このため、本発明によれば、安定
した品質を有する半導体装置を製造することができる。
ッチングによって、ホールの内部に露出する導電部およ
び層間絶縁膜の除去量を十分に抑制しつつマスク膜を除
去することができる。このため、本発明によれば、安定
した品質を有する半導体装置を製造することができる。
【００６３】請求項９記載の発明によれば、ＳｉＮ、
Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉ、Ｃｏの何れかよによりマ
スク膜が形成される。このようなマスク膜は、導電部や
層間絶縁膜に対して高い選択比でエッチングすることが
できる。従って、本発明によれば、請求項８記載の発明
の効果を確実に享受することができる。
Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉ、Ｃｏの何れかよによりマ
スク膜が形成される。このようなマスク膜は、導電部や
層間絶縁膜に対して高い選択比でエッチングすることが
できる。従って、本発明によれば、請求項８記載の発明
の効果を確実に享受することができる。
【００６４】請求項１０記載の発明によれば、マスク膜
を配線パターンの一部として利用することができる。こ
のため、本発明によれば、効率的に半導体装置を製造す
ることができる。
を配線パターンの一部として利用することができる。こ
のため、本発明によれば、効率的に半導体装置を製造す
ることができる。
【００６５】請求項１１記載の発明によれば、マスク膜
を層間絶縁膜の一部として利用することができる。この
ため、本発明によれば、半導体装置を、効率的に、か
つ、簡単な工程で製造することができる。
を層間絶縁膜の一部として利用することができる。この
ため、本発明によれば、半導体装置を、効率的に、か
つ、簡単な工程で製造することができる。
【図１】 本発明の実施の形態１の製造方法を説明する
ための図である。
ための図である。
【図２】 混合ガス中の酸素濃度と反射防止膜に開口さ
れる貫通孔のテーパ角との関係を示す図である。
れる貫通孔のテーパ角との関係を示す図である。
【図３】 本発明の実施の形態２の製造方法を説明する
ための図である。
ための図である。
【図４】 本発明の実施の形態３の製造方法を説明する
ための図である。
ための図である。
【図５】 本発明の実施の形態４乃至８の製造方法を説
明するための図である。
明するための図である。
【図６】 本発明の実施の形態５の製造方法を説明する
ための図である。
ための図である。
【図７】 本発明の実施の形態７の製造方法を説明する
ための図である。
ための図である。
【図８】 本発明の実施の形態９の製造方法を説明する
ための図である。
ための図である。
【図９】 従来の半導体装置の製造方法を説明するため
の図である。
の図である。
１０ シリコン基板、 １２ 層間絶縁膜、 １４
反射防止膜、 １６；２６；３０；３６；４２ フ
ォトレジスト、 ２４；３２ ホール、２８ 凸部、
３４ マスク膜、 ３８ プラグ材料、 ４０
配線材料、 ４４ 犠牲膜。
反射防止膜、 １６；２６；３０；３６；４２ フ
ォトレジスト、 ２４；３２ ホール、２８ 凸部、
３４ マスク膜、 ３８ プラグ材料、 ４０
配線材料、 ４４ 犠牲膜。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H025 AA00 AB16 DA34 DA40 FA03 FA14 FA39 FA40 FA41 5F004 AA03 AA12 CA02 CA03 CA04 DA00 DA01 DA02 DA04 DA16 DA26 DB02 DB03 DB08 DB10 DB12 EA03 EA10 EA15 EA16 EA22 EA26 EB01 EB02 EB03 5F033 QQ04 QQ10 QQ11 QQ21 QQ31 QQ34 QQ37 XX03 5F046 PA07 PA19
Claims (11)
- 【請求項１】 層間絶縁膜の上部に反射防止膜を成膜す
るステップと、 前記反射防止膜の上部に所定の開口を有するフォトレジ
ストをパターニングするステップと、 前記フォトレジストをマスクとしてエッチングを行うこ
とにより、前記反射防止膜にテーパ状の貫通孔を設ける
ステップと、 前記貫通孔の中に露出する前記層間絶縁膜を除去するこ
とにより、前記層間絶縁膜を貫通するホールを形成する
ステップと、 を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 層間絶縁膜の上方に、所定パターンのフ
ォトレジストを形成するステップと、 前記フォトレジストをマスクとしてエッチングを行うこ
とにより、前記層間絶縁膜の上部に凸部を形成するステ
ップと、 前記凸部の径を細めるエッチングを行うステップと、 前記層間絶縁膜および前記凸部の上部にマスク膜を成膜
するステップと、 前記凸部が露出するまで前記マスク膜を除去するステッ
プと、 前記マスク膜をマスクとして、前記凸部および前記層間
絶縁膜をエッチングすることにより前記層間絶縁膜を貫
通するホールを形成するステップと、 を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記凸部を細めるエッチングは、前記凸
部の上に前記フォトレジストを残存させた状態で、前記
凸部の側面をエッチングするサイドエッチングにより行
われることを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項４】 前記凸部は、前記フォトレジストの下方
に残存する前記層間絶縁膜の一部で形成されることを特
徴とする請求項２または３記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項５】 前記層間絶縁膜と前記フォトレジストと
の間に、前記層間絶縁膜に対して選択的にエッチングす
ることのできる犠牲膜を形成するステップを備え、 前記凸部を形成するステップは、前記フォトレジストを
マスクとして前記犠牲膜をエッチングするステップを含
み、 前記凸部は、前記フォトレジストの下方に残存する前記
犠牲膜の一部で形成されることを特徴とする請求項２ま
たは３記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記マスク膜は、前記層間絶縁膜に比し
てエッチング速度の遅い膜であることを特徴とする請求
項２乃至５の何れか１項記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】 前記マスク膜は、多結晶Ｓｉ、ＳｉＮ、
ＷＳｉ2、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉ、Ｃｏ、ＷＮお
よびＴｉＳｉＮよりなる群から選ばれた材質で形成され
ることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項８】 前記ホールは、前記層間絶縁膜の下部に
積層される導電部を露出させるように形成されると共
に、 前記マスク膜は、前記ホールの内部に露出する導電部お
よび前記層間絶縁膜に対して、選択的にウェットエッチ
ングすることのできる膜であることを特徴とする請求項
２乃至６の何れか１項記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項９】 前記マスク膜は、ＳｉＮ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔ
ｉＮ、ＴｉＳｉ、Ｃｏよりなる群から選ばれた材質で形
成されることを特徴とする請求項８記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項１０】 前記マスク膜は導電性膜であると共
に、 前記マスク膜を配線パターンにパターニングすることを
特徴とする請求項２乃至９の何れか１項記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記マスク膜は絶縁膜であり、層間絶
縁膜の一部として利用されることを特徴とする請求項２
乃至９の何れか１項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33398398A JP2000164701A (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33398398A JP2000164701A (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000164701A true JP2000164701A (ja) | 2000-06-16 |
Family
ID=18272187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33398398A Withdrawn JP2000164701A (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000164701A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003057828A (ja) * | 2000-07-12 | 2003-02-28 | Nissan Chem Ind Ltd | リソグラフィー用ギャップフィル材形成組成物 |
| JP2006032908A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-02-02 | Tokyo Electron Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US7169682B2 (en) | 2004-01-29 | 2007-01-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing semiconductor device |
| JP2007505492A (ja) * | 2003-09-12 | 2007-03-08 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 半導体デバイスにおける造形部分のパターン形成技術 |
| US7611994B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-11-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fine patterning method for semiconductor device |
-
1998
- 1998-11-25 JP JP33398398A patent/JP2000164701A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003057828A (ja) * | 2000-07-12 | 2003-02-28 | Nissan Chem Ind Ltd | リソグラフィー用ギャップフィル材形成組成物 |
| JP4654544B2 (ja) * | 2000-07-12 | 2011-03-23 | 日産化学工業株式会社 | リソグラフィー用ギャップフィル材形成組成物 |
| JP2007505492A (ja) * | 2003-09-12 | 2007-03-08 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 半導体デバイスにおける造形部分のパターン形成技術 |
| JP4755592B2 (ja) * | 2003-09-12 | 2011-08-24 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 造形部分をパターン形成する方法 |
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| JP2006032908A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-02-02 | Tokyo Electron Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP4722550B2 (ja) * | 2004-06-16 | 2011-07-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US7611994B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-11-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fine patterning method for semiconductor device |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060207 |