JP2001230316A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第２のレジストパターンの配線溝用開口部が
第１のレジストパターンの接続孔用開口部に対して位置
ずれしても接続孔の径が小さくならないと共に、接続孔
の内部に障壁が形成されないようにする。 【解決手段】 下層配線１０２の上に、第１の層間絶縁
膜１０４、エッチングストッパー膜、第２の層間絶縁膜
１０６及び第２のシリコン酸化膜を順次堆積した後、第
２のシリコン酸化膜に第１のレジストパターンの接続孔
用開口部を転写してハードマスク１０７Ａを形成する。
第２の層間絶縁膜１０６及びエッチングストッパー膜に
ハードマスク１０７Ａの接続孔用開口部を転写した後、
ハードマスク１０７Ａに第２のレジストパターン１１０
Ａの配線溝用開口部を転写する。第２の層間絶縁膜１０
６に対して配線溝用開口部が転写されたハードマスク１
０７Ｂを用いてエッチングして配線溝１１２を形成する
と共に、第１の層間絶縁膜１０４に対して接続孔用開口
部が転写されたエッチングストッパー膜１０５Ａを用い
てエッチングして接続孔１１１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デュアルダマシン
構造を有する半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路装置の微細化の進展に伴
って、半導体装置の製造方法についても新しい技術が開
発されており、その１つとして、層間絶縁膜に形成され
た接続孔及び配線溝に金属膜を埋め込んで、プラグ及び
金属配線を同時に形成するデュアルダマシン法が注目さ
れている。

【０００３】デュアルダマシン構造を有する半導体装置
の製造方法としては、例えば特開平９−３０６９８８号
公報及び特開平１１−１７６９３５号公報に示されてい
る第１の従来例、並びに、例えば特開平１１−１８６３
９１号公報に示されている第２の従来例が知られてい
る。

【０００４】以下、第１の従来例について、図４（ａ）
〜（ｄ）を参照しながら説明する。

【０００５】まず、図４（ａ）に示すように、半導体基
板２００の上に堆積された絶縁膜２０１に下層配線２０
２を埋め込んだ後、絶縁膜２０１及び下層配線２０２の
上に全面に亘って、下層配線２０２の酸化を防止する配
線保護膜２０３を堆積し、その後、配線保護膜２０３の
上に有機化合物からなる第１の層間絶縁膜２０４を堆積
する。次に、第１の層間絶縁膜２０４の上に第１のシリ
コン酸化膜を堆積した後、該第１のシリコン酸化膜を、
接続孔と対応する開口部を有する第１のレジストパター
ン２０６を用いてパターニングすることにより、第１の
シリコン酸化膜からなるエッチングストッパー膜２０５
を形成する。このようにすると、エッチングストッパー
膜２０５には、第１のレジストパターン２０６の開口部
が転写される。

【０００６】次に、図４（ｂ）に示すように、第１の層
間絶縁膜２０４及びエッチングストッパー膜２０５の上
に有機化合物からなる第２の層間絶縁膜２０７を堆積し
た後、第２の層間絶縁膜２０７の上に第２のシリコン酸
化膜２０８を堆積し、その後、第２のシリコン酸化膜２
０８の上に、配線溝と対応する開口部を有する第２のレ
ジストパターン２０９を形成する。

【０００７】次に、図４（ｃ）に示すように、第２のシ
リコン酸化膜２０８を第２のレジストパターン２０９を
用いてパターニングすることにより、第２のシリコン酸
化膜２０８からなるハードマスク２０８Ａを形成する。

【０００８】次に、図４（ｄ）に示すように、第２の層
間絶縁膜２０７に対してハードマスク２０８Ａを用いて
エッチングを行なうことにより、第２の層間絶縁膜２０
７に配線溝２１１を形成すると共に、第１の層間絶縁膜
２０４及び配線保護膜２０３に対してエッチングストッ
パー膜膜２０５をマスクとしてエッチングを行なうこと
により、第１の層間絶縁膜２０４及び配線保護膜２０３
に接続孔２１０を形成する。

【０００９】次に、図示は省略しているが、接続孔２１
０及び配線溝２１１に金属膜を埋め込むと、デュアルダ
マシン構造を有する半導体装置が得られる。

【００１０】以下、第２の従来例について、図５（ａ）
〜（ｄ）を参照しながら説明する。

【００１１】まず、図５（ａ）に示すように、半導体基
板３００の上に堆積された絶縁膜３０１に下層配線３０
２を埋め込んだ後、絶縁膜３０１及び下層配線３０２の
上に全面に亘って配線保護膜３０３を堆積し、その後、
配線保護膜３０３の上に有機化合物からなる第１の層間
絶縁膜３０４を堆積する。次に、第１の層間絶縁膜３０
４の上に第１のシリコン酸化膜からなるエッチングスト
ッパー膜３０５を堆積した後、該エッチングストッパー
膜３０５の上に有機化合物からなる第２の層間絶縁膜３
０６を堆積する。次に、第２の層間絶縁膜３０６の上に
第２のシリコン酸化膜３０７を堆積した後、該第２のシ
リコン酸化膜３０７の上に、接続孔と対応する開口部を
有する第１のレジストパターン３０８を形成する。

【００１２】次に、図５（ｂ）に示すように、第２のシ
リコン酸化膜３０７に対して第１のレジストパターン３
０８を用いてエッチングを行なって、第２のシリコン酸
化膜３０７からなり接続孔用開口部を有するハードマス
ク３０７Ａを形成する。次に、第１のレジストパターン
３０８及びハードマスク３０７Ａを用いて、第２の層間
絶縁膜３０６、エッチングストッパー膜３０５及び第１
の層間絶縁膜３０４に対して順次エッチングを行なっ
て、接続孔３１０を形成する。

【００１３】次に、図５（ｃ）に示すように、第１のレ
ジストパターン３０８を除去した後、ハードマスク３０
７Ａの上に全面に亘ってレジスト膜を堆積し、その後、
該レジスト膜をパターニングして、配線溝と対応する開
口部を有する第２のレジストパターン３１１Ａを形成す
る。このようにすると、接続孔３１０の内部にレジスト
膜３１１Ｂが残存する。次に、接続孔用開口部を有する
ハードマスク３０７Ａに対して第２のレジストパターン
３１１Ａを用いてエッチングを行なって、配線溝用開口
部を有するハードマスク３０７Ｂを形成する。

【００１４】次に、図５（ｄ）に示すように、第２の層
間絶縁膜３０６に対して配線溝用開口部を有するハード
マスク３０７Ｂを用いてエッチングを行なうことによ
り、第２の層間絶縁膜３０６に配線溝３１２を形成する
と共に、接続孔３１０の内部に落ち込んでいるレジスト
膜３１１Ｂを除去する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、第１の従来
例によると、第２のレジストパターン２０９の配線溝用
開口部が第１のレジストパターン２０６の接続孔用開口
部に対して位置ずれすると、接続孔２１０の径が小さく
なってしまうという問題がある。

【００１６】以下、第１の従来例に係る問題点につい
て、図６（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。尚、
図６（ａ）は図４（ｂ）と対応し、図６（ｂ）は図４
（ｃ）と対応し、図６（ｃ）は図４（ｄ）と対応する。

【００１７】図６（ａ）に示すように、第２のレジスト
パターン２０９の配線溝用開口部がエッチングストッパ
ー膜２０５の接続孔用開口部に対して位置ずれると、図
６（ｂ）に示すように、ハードマスク２０８Ａの配線溝
用開口部もエッチングストッパー膜２０５の接続孔用開
口部に対して位置ずれする。次に、位置ずれしているハ
ードマスク２０８Ａを用いて第２の層間絶縁膜２０７に
対してエッチングを行なうと、第１の層間絶縁膜２０４
の上にエッチングストッパー膜２０５が存在しているた
め、第１の層間絶縁膜２０４に形成される接続孔２１０
は、ハードマスク２０８Ａの開口部とエッチングストッ
パー膜２０５の開口部との重なり部分に形成されるの
で、接続孔２１０の径は小さくなってしまう。

【００１８】以下、第２の従来例に係る問題点につい
て、図５（ａ）〜（ｄ）及び図７（ａ）、（ｂ）を参照
しながら説明する。尚、図７（ａ）は図５（ｃ）と対応
し、図７（ｂ）は図５（ｄ）と対応する。

【００１９】まず、第１のレジストパターン３０８及び
ハードマスク３０７Ａを用いて、第２の層間絶縁膜３０
６、エッチングストッパー膜３０５及び第１の層間絶縁
膜３０４に対してエッチングを行なって接続孔３１０を
形成する工程は、接続孔３１０のアスペクト比が大きい
ため、エッチングが困難になるという問題がある。

【００２０】また、接続孔３１０のアスペクト比が大き
いため、接続孔３１０の内部に残存するレジスト膜３１
１Ｂの厚さが大きくなる。このため、第２の層間絶縁膜
３０６に対してハードマスク３０７Ｂを用いてエッチン
グを行なう際に、接続孔３１０の内部において、レジス
ト膜３１１Ｂと第１のシリコン酸化膜からなるエッチン
グストッパー膜３０５とが化学反応を起こすので、図５
（ｄ）に示すように、接続孔３１０の側壁にインナーク
ラウンと称される障壁３１３が形成されてしまう。接続
孔３１０の内部に障壁３１３が形成されると、接続孔３
１０の内部に金属膜を埋め込んでプラグを形成する工程
が困難になるという問題がある。

【００２１】ところで、第２の従来例によると、図７
（ａ）に示すように、第２のレジストパターン３１１Ａ
の配線溝形成用開口部が接続孔３１０に対して位置ずれ
しても、接続孔３１０の径が小さくなるという問題は起
こらない。しかしながら、接続孔３１０の内部に落ち込
むレジスト膜３１１Ｂが第２のレジストパターン３１１
Ａと連続するため、図７（ｂ）に示すように、接続孔３
１０の内部に形成される障壁３１３が部分的に極めて高
くなる。このため、接続孔３１０の内部に金属膜を埋め
込んでプラグを形成する工程が極めて困難になるという
問題が発生する。

【００２２】さらに、図５（ｂ）に示すように、接続孔
３１０のアスペクト比が大きいため、接続孔３１０の内
部に落ち込むレジスト膜３１１Ｂの量が多くなるので、
ハードマスク３０７Ａの上に堆積されるレジスト膜（図
示は省略している）の表面の平坦性が悪くなる。このた
め、レジスト膜に対するフォトリソグラフィ工程が困難
になるので、第２のレジストパターン３１１Ａの形状が
不良になってしまうという問題もある。

【００２３】前記に鑑み、本発明は、第２のレジストパ
ターンの配線溝用開口部が第１のレジストパターンの接
続孔用開口部に対して位置ずれしても接続孔の径が小さ
くならないと共に、接続孔の内部にレジストパターンと
エッチングストッパー膜との反応生成物からなる障壁が
形成されないようにすることを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る半導体装置は、半導体基板上に形成さ
れている金属配線の上に、有機化合物膜からなる第１の
層間絶縁膜、エッチングストッパー膜、有機化合物膜か
らなる第２の層間絶縁膜、及び無機化合物膜又は有機無
機複合膜を順次堆積する膜堆積工程と、無機化合物膜又
は有機無機複合膜に対して、接続孔用開口部を有する第
１のレジストパターンをマスクとしてエッチングを行な
うことにより、無機化合物膜又は有機無機複合膜からな
り、接続孔用開口部が転写されたハードマスクを形成す
る第１のエッチング工程と、第２の層間絶縁膜及びエッ
チングストッパー膜に対してハードマスクを用いてエッ
チングを行なうことにより、第２の層間絶縁膜及びエッ
チングストッパー膜にハードマスクの接続孔用開口部を
転写する第２のエッチング工程と、ハードマスクに対し
て、配線溝用開口部を有する第２のレジストパターンを
マスクとしてエッチングを行なうことにより、ハードマ
スクに配線溝用開口部を転写する第３のエッチング工程
と、第２の層間絶縁膜に対して、配線溝用開口部が転写
されたハードマスクを用いてエッチングを行なうことに
より、第２の層間絶縁膜に配線溝を形成すると共に、第
１の層間絶縁膜に対して、接続孔用開口部が転写された
エッチングストッパー膜を用いてエッチングを行なうこ
とにより、第１の層間絶縁膜に接続孔を形成する第４の
エッチング工程とを備えている。

【００２５】本発明に係る半導体装置の製造方法による
と、第２の層間絶縁膜に対して、接続孔用開口部及び配
線溝用開口部の両方が転写されたハードマスクを用いて
エッチングを行なって配線溝を形成する共に、第１の層
間絶縁膜に対して、接続孔用開口部が転写されたエッチ
ングストッパー膜を用いてエッチングを行なって接続孔
を形成するため、第２のレジストパターンの配線溝用開
口部が第１のレジストパターンの接続孔用開口部に対し
て位置ずれしても、接続孔の径が小さくなることはな
い。

【００２６】また、第２のレジストパターンを形成する
ためのレジスト膜を堆積する際には、第２の層間絶縁膜
には接続孔用開口部が転写されてなる開口部が形成され
ているが、第１の層間絶縁膜には開口部が形成されてい
ない。このため、第２の層間絶縁膜の開口部に落ち込む
レジスト膜の高さが小さいと共に、該レジスト膜はエッ
チングストッパー膜よりも下方には存在しない。このた
め、第２の層間絶縁膜に配線溝を形成する工程におい
て、第２の層間絶縁膜の開口部に落ち込んでいるレジス
ト膜とエッチングストッパー膜とが化学反応を起こさな
いので、接続孔の内部に障壁が形成されない。

【００２７】本発明に係る半導体装置の製造方法におい
て、第２のエッチング工程は、第１のレジストパターン
をエッチングにより除去する工程を含むことが好まし
い。このようにすると、第１のレジストパターンをアッ
シングにより除去する工程は不要になる。

【００２８】本発明に係る半導体装置の製造方法におい
て、第４のエッチング工程は、第２のレジストパターン
をエッチングにより除去する工程を含むことが好まし
い。このようにすると、第２のレジストパターンをアッ
シングにより除去する工程は不要になる。

【００２９】本発明に係る半導体装置の製造方法におい
て、ハードマスクの膜厚はエッチングストッパー膜の膜
厚よりも大きいことが好ましい。このようにすると、第
２の層間絶縁膜に対してハードマスクを用いてエッチン
グを行なって配線溝を形成すると共に、第１の層間絶縁
膜に対してエッチングストッパー膜を用いてエッチング
を行なって接続孔を形成する第４のエッチング工程にお
いて、ハードマスクがエッチングストッパー膜よりも長
い時間に亘ってエッチングガスに曝されても、ハードマ
スクが消滅する事態を防止することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
半導体装置の製造方法について、図１（ａ）〜（ｄ）、
図２（ａ）〜（ｄ）及び図３（ａ）〜（ｃ）を参照しな
がら説明する。

【００３１】まず、図１（ａ）に示すように、半導体基
板１００の上に堆積された例えば有機化合物よりなる絶
縁膜１０１に例えば銅からなる下層配線１０２を埋め込
んだ後、例えばＣＶＤ法により、絶縁膜１０１及び下層
配線１０２の上に全面に亘って、下層配線１０２の酸化
を防止する例えばシリコン窒化膜からなる配線保護膜１
０３を堆積する。

【００３２】次に、配線保護膜１０３の上に有機化合物
からなる第１の層間絶縁膜１０４を堆積した後、例えば
ＣＶＤ法により、第１の層間絶縁膜１０４の上に第１の
シリコン酸化膜からなるエッチングストッパー膜１０５
を堆積する。

【００３３】次に、エッチングストッパー膜１０５の上
に有機化合物からなる第２の層間絶縁膜１０６を堆積し
た後、例えばＣＶＤ法により、第２の層間絶縁膜１０６
の上に第２のシリコン酸化膜１０７を堆積する。

【００３４】尚、第１及び第２の層間絶縁膜１０４、１
０６としては、回転塗布法により、ポリアリルエーテル
（商品名FLARE ：アライドシグナル社製 比誘電率：
２．７）等の有機化合物材料を塗布して低誘電率膜を形
成することが好ましい。

【００３５】次に、図１（ｂ）に示すように、第２のシ
リコン酸化膜１０７の上に、接続孔と対応する形状の接
続孔用開口部を有する第１のレジストパターン１０８を
形成した後、第２のシリコン酸化膜１０７に対して第１
のレジストパターン１０８をマスクとしてエッチングを
行なって、第２のシリコン酸化膜１０７からなり接続孔
用開口部が転写されたハードマスク１０７Ａを形成す
る。

【００３６】次に、図１（ｃ）に示すように、第２の層
間絶縁膜１０６及びエッチングストッパー膜１０５に対
して、接続孔用開口部が転写されたハードマスク１０７
Ａを用いてドライエッチングを行なうことにより、第２
の層間絶縁膜１０６に開口部１０９を形成すると共に、
接続孔用開口部が転写されたエッチングストッパー膜１
０５Ａを形成する。この場合のエッチング条件の一例を
挙げると、チャンバー内の圧力：１３．３ｋＰａ、チャ
ンバー内に導入するマイクロ波のパワー：１５００Ｗ、
チャンバー内に導入するエッチングガス：Ｎ₂ガスとＨ₂
ガスとの混合ガス（標準状態における１分間当たりの体
積流量はＮ₂／Ｈ₂＝３００ｍＬ／３００ｍＬ）である。

【００３７】このように、Ｎ₂ガスとＨ₂ガスとの混合ガ
スからなるエッチングガスを用いると、有機化合物から
なる第２の層間絶縁膜１０６をエッチングすることがで
きると共に、有機化合物からなる第１のレジストパター
ン１０８を除去することができる。

【００３８】次に、図１（ｄ）に示すように、接続孔用
開口部が転写されたハードマスク１０７Ａの上に全面に
亘ってレジスト膜１１０を堆積する。

【００３９】次に、レジスト膜１１０に対してフォトリ
ソグラフィ法を行なって、図２（ｂ）に示すように、配
線溝と対応する形状の配線溝用開口部を有する第２のレ
ジストパターン１１０Ａを形成する。この場合、第２の
層間絶縁膜１０６の開口部１０９の深さは、図５（ｂ）
に示す接続孔３１０に比べて小さいため、第２の従来例
に比べて、開口部１０９に落ち込むレジスト膜１１０の
量が少なくなるので、レジスト膜１１０の表面の平坦性
が向上する。このため、レジスト膜１１０に対して行な
うフォトリソグラフィ工程が容易になるので、第２のレ
ジストパターン１１０Ａのパターン形状が良好になる。

【００４０】次に、図２（ｂ）に示すように、接続孔用
開口部が転写されたハードマスク１０７Ａに対して第２
のレジストパターン１１０Ａをマスクとしてエッチング
を行なって、配線溝用開口部が転写されたハードマスク
１０７Ｂを形成する。

【００４１】次に、図２（ｃ）に示すように、第２の層
間絶縁膜１０６に対して配線溝形成用開口部が転写され
たハードマスク１０７Ｂを用いてエッチングを行なうこ
とにより配線溝１１２を形成すると共に、第１の層間絶
縁膜１０４及び配線保護膜１０３に対して、接続孔用開
口部が転写されたエッチングストッパー膜１０５Ａをマ
スクとしてエッチングを行なうことにより接続孔１１１
を形成する。この場合のエッチング条件の一例を挙げる
と、チャンバー内の圧力：１３．３ｋＰａ、チャンバー
内に導入するマイクロ波のパワー：１５００Ｗ、チャン
バー内に導入するエッチングガス：Ｎ₂ガスとＨ₂ガスと
の混合ガス（標準状態における１分間当たりの体積流量
はＮ₂／Ｈ₂＝３００ｍＬ／３００ｍＬ）である。

【００４２】このように、Ｎ₂ガスとＨ₂ガスとの混合ガ
スからなるエッチングガスを用いると、有機化合物から
なる第１及び第２の層間絶縁膜１０４、１０６をエッチ
ングすることができると共に、有機化合物からなる第２
のレジストパターン１１０Ａを除去することができる。
その後、接続孔１１１及び配線溝１１２の内部に存在す
るエッチング時の残留物及び副生成物を洗浄により除去
する。

【００４３】次に、例えばＰＶＤ法により、接続孔１１
１及び配線溝１１２の底部及び壁面に窒化タンタルから
なるバリアメタル層を堆積した後、例えば電解めっき法
により、バリアメタル層の上に銅からなる金属膜を堆積
し、その後、該金属膜におけるハードマスク１０７の上
に存在する部分を例えばＣＭＰ法により除去すると、プ
ラグ１１３及び上層配線１１４を有しデュアルダマシン
構造を持つ半導体装置が得られる。

【００４４】以下、本実施形態によると、第２のレジス
トパターン１１０Ａの配線溝用開口部が第１のレジスト
パターン１０８の接続孔用開口部に対して位置ずれして
も、接続孔１１１の径が小さくならない理由について、
図３（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。尚、図３
（ａ）は図２（ａ）と対応し、図３（ｂ）は図２（ｂ）
と対応し、図３（ｃ）は図２（ｃ）と対応する。

【００４５】図３（ａ）に示すように、第２のレジスト
パターン１１０Ａの配線溝用開口部が第１のレジストパ
ターン１０８の接続孔用開口部に対して位置ずれして
も、図３（ｂ）に示すように、接続孔用開口部が転写さ
れているハードマスク１０７Ａに対して第２のレジスト
パターン１１０Ａの配線溝用開口部を転写した後、図３
（ｃ）に示すように、接続孔用開口部及び配線溝用開口
部が転写されたハードマスク１０７Ｂを用いて第２の層
間絶縁膜１０６にエッチングを行なって配線溝１１２を
形成すると共に、接続孔用開口部が転写されているエッ
チングストッパー膜１０５Ａを用いて第１の層間絶縁膜
１０４にエッチングを行なって接続孔１１１を形成する
ため、接続孔１１１の径が小さくなることはない。ま
た、配線溝１１２における接続孔１１１と接続される領
域の幅が大きくなるため、プラグ１１３と上層配線１１
４との接続面積が低減することがない。

【００４６】また、レジスト膜１１０は、図５（ｂ）に
示す接続孔３１０に比べて深さが小さい開口部１０９に
埋め込まれるため、開口部１０９に落ち込むレジスト膜
１１０Ｂの高さは、図５（ｃ）に示す接続孔３１０の内
部に落ち込むレジスト膜３１１Ｂの高さよりも小さい。
その理由は、第２のレジストパターン１１０Ａ及び図５
（ｃ）に示す第２のレジストパターン３１１Ａがフォト
リソグラフィ工程においてパターン露光される深さつま
り現像により除去される深さは、ほぼ一定であるからで
ある。また、開口部１０９に落ち込むレジスト膜１１１
Ｂはエッチングストッパー膜１０５Ａよりも下方には存
在していない。従って、第２の層間絶縁膜１０６に配線
溝１１２を形成する際に、開口部１０９に落ち込んでい
るレジスト膜１１１Ｂとエッチングストッパー膜１０５
Ａとが化学反応を起こさないので、第２の従来例のよう
に、接続孔１１１の内部に障壁が形成される事態を回避
することができる。

【００４７】尚、前記実施形態においては、エッチング
ストッパー膜１０５を第１のシリコン酸化膜により形成
すると共に、ハードマスク１０７Ａを第２のシリコン酸
化膜により形成したが、これに代えて、エッチングスト
ッパー膜１０５及びハードマスク１０７Ａは、他の無機
化合物膜から形成してもよいし、有機無機複合化合物膜
から形成してもよいが、第１及び第２の層間絶縁膜１０
４、１０６に対してエッチング選択性を有していること
が好ましい。

【００４８】また、ハードマスク１０７Ｂの膜厚は、エ
ッチングストッパー膜１０５Ａの膜厚よりも大きいこと
が好ましい。その理由は、第２の層間絶縁膜１０６に対
して配線溝形成用開口部が転写されたハードマスク１０
７Ｂを用いてエッチングを行なって配線溝１１２を形成
すると共に、第１の層間絶縁膜１０４及び配線保護膜１
０３に対して、接続孔用開口部が転写されたエッチング
ストッパー膜１０５Ａをマスクとしてエッチングを行な
って接続孔１１１を形成する工程において、ハードマス
ク１０７Ｂはエッチングストッパー膜１０５Ａよりも長
い時間に亘ってエッチングガスに曝されるためである。

【００４９】

【発明の効果】本発明に係る半導体装置の製造方法によ
ると、第２のレジストパターンの配線溝用開口部が第１
のレジストパターンの接続孔用開口部に対して位置ずれ
しても、接続孔の径が小さくなる事態を回避できると共
に、第２の層間絶縁膜の開口部に落ち込んでいるレジス
ト膜とエッチングストッパー膜とが化学反応を起こさな
いので、接続孔の内部に障壁が形成されることを防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る
半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る
半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る
半導体装置の製造方法において、第２のレジストパター
ンの配線溝用開口部が第１のレジストパターンの接続孔
用開口部に対して位置ずれしても、接続孔の径が小さく
ならないことを説明する断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は、第１の従来例に係る半導体
装置の製造方法の各工程を示す断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は、第２の従来例に係る半導体
装置の製造方法の各工程を示す断面図である。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は、第１の従来例に係る半導体
装置の製造方法の問題点を説明する断面図である。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は、第２の従来例に係る半導
体装置の製造方法の問題点を説明する断面図である。

【符号の説明】

１００ 半導体基板 １０１ 絶縁膜 １０２ 下層配線 １０３ 配線保護膜 １０４ 第１の層間絶縁膜 １０５ エッチングストッパー膜 １０６ 第２の層間絶縁膜 １０７ 第２のシリコン酸化膜 １０７Ａ 接続孔用開口部が転写されたハードマスク １０７Ｂ 配線溝用開口部が転写されたハードマスク １０８ 第１のレジストパターン １０９ 開口部 １１０ レジスト膜 １１０Ａ レジストパターン １１０Ｂ 開口部に落ち込んだレジスト膜 １１１ 接続孔 １１２ 配線溝 １１３ プラグ １１４ 上層配線

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F033 HH11 HH32 JJ01 JJ11 JJ32 KK11 MM02 MM12 MM13 NN06 NN07 PP14 PP27 QQ09 QQ10 QQ11 QQ25 QQ28 QQ30 QQ35 QQ48 QQ92 RR04 RR06 RR21 SS11 SS22 TT04 XX01 XX09 XX15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板上に形成されている金属配線
   の上に、有機化合物膜からなる第１の層間絶縁膜、エッ
   チングストッパー膜、有機化合物膜からなる第２の層間
   絶縁膜、及び無機化合物膜又は有機無機複合膜を順次堆
   積する膜堆積工程と、 前記無機化合物膜又は有機無機複合膜に対して、接続孔
   用開口部を有する第１のレジストパターンをマスクとし
   てエッチングを行なうことにより、前記無機化合物膜又
   は有機無機複合膜からなり、前記接続孔用開口部が転写
   されたハードマスクを形成する第１のエッチング工程
   と、 前記第２の層間絶縁膜及びエッチングストッパー膜に対
   して前記ハードマスクを用いてエッチングを行なうこと
   により、前記第２の層間絶縁膜及びエッチングストッパ
   ー膜に前記ハードマスクの前記接続孔用開口部を転写す
   る第２のエッチング工程と、 前記ハードマスクに対して、配線溝用開口部を有する第
   ２のレジストパターンをマスクとしてエッチングを行な
   うことにより、前記ハードマスクに前記配線溝用開口部
   を転写する第３のエッチング工程と、 前記第２の層間絶縁膜に対して、前記配線溝用開口部が
   転写された前記ハードマスクを用いてエッチングを行な
   うことにより、前記第２の層間絶縁膜に配線溝を形成す
   ると共に、前記第１の層間絶縁膜に対して、前記接続孔
   用開口部が転写された前記エッチングストッパー膜を用
   いてエッチングを行なうことにより、前記第１の層間絶
   縁膜に接続孔を形成する第４のエッチング工程とを備え
   ていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 前記第２のエッチング工程は、前記第１
   のレジストパターンをエッチングにより除去する工程を
   含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記第４のエッチング工程は、前記第２
   のレジストパターンをエッチングにより除去する工程を
   含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製
   造方法。
4. 【請求項４】 前記ハードマスクの膜厚は前記エッチン
   グストッパー膜の膜厚よりも大きいことを特徴とする請
   求項１に記載の半導体装置の製造方法。