JP2006013142A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 工程を大幅に増加させずに導電層を形成しやすい形状のコンタクトホールの形成、特にウェットエッチング後にドライエッチングをより確実に行うことによってコンタクトホールの形状不良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。
【解決手段】 シリコン基板１上に形成されている層間絶縁膜２上に第１マスク３を形成する第１マスク形成工程と、層間絶縁膜２の途中までエッチングして第１凹部４ａを形成する第１エッチング工程と、第１マスク３を除去する第１マスク除去工程と、第１エッチング工程により形成された第１凹部４ａ内に開口部を有するように第２マスク５を形成する第２マスク形成工程と、層間絶縁膜をシリコン基板１の表面に達するまでエッチングしてコンタクトホール４を形成する第２エッチング工程と、第２マスク５を除去する第２マスク除去工程とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体装置の製造方法における電気接続配線の形成方法に係り、特にコンタクトホールの形成方法に関する。

半導体装置の微細化が進み、半導体装置における電気配線もそれに伴って高密度化が要求されている。電気配線の高密度化には、多層配線技術が用いられている。多層配線はまず、トランジスタ等の半導体素子が形成されている半導体基板の表面に層間絶縁膜を形成し、その上にアルミニウム等を用いた電気配線が形成される。さらに、その電気配線の上に層間絶縁膜を形成し、その上に電気配線を形成する。このような構造を繰返し形成することにより多層配線が形成される。層間絶縁膜で隔離されている半導体素子と電気配線、あるいは電気配線同士を電気的に接続するために、その層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する。そして、コンタクトホールに導電膜を埋め込むことによって、半導体素子と電気配線あるいは電気配線同士の電気的な接続を行う。

コンタクトプラグ及び電気配線の形成方法の一例について説明する。まず、層間絶縁膜上にフォトリソグラフィ法により、パターン形成されたフォトレジストをマスクとして、ウェットエッチング法により、層間絶縁膜の途中までエッチングする。さらに、ドライエッチング法にて半導体素子の電気接続領域あるいは電気配線上まで層間絶縁膜をエッチングする。この２段階のエッチングを行うことにより、形成されるコンタクトホールの開口部が広くなり、導電層を形成しやすくできる利点がある。

ここで、電気配線の高密度化を行う方法として、特許文献１では、同じ層に形成されている隣接しているコンタクトホールに埋め込まれている導電層、すなわちコンタクトプラグと電気配線の電気的接続方法について説明している。まず、半導体基板に形成されている第１のコンタクトプラグと電気的接合をさせる第１電気配線を形成する。次に、半導体基板に層間絶縁膜を形成する。次に、第２コンタクトプラグ上に新たなコンタクトホールを形成する。コンタクトホールにタングステン等で第２のコンタクトプラグと電気的接合させる第３のコンタクトプラグを形成する。さらに第３のコンタクトプラグと電気的接合させるための第２の電気配線を形成する。このような構造で電気配線を形成することにより、上記の通常の形成方法による電気配線よりも密度の高い電気配線を得ることができる。

特開平７−９９１９４号公報

ところが、特許文献１の場合、電気配線の密度を高めることができるが、配線形成における工程数が増加し、工程時間と工程に費やすコストが増加するというデメリットがある。一方、従来のウェットエッチングを利用したコンタクトホールの形成方法においては、コンタクトホールの密度が高い領域においては、ウェットエッチングを行った場合に、マスクとしてのフォトレジストが変形あるいは剥離してしまう場合がある。フォトレジストの変形あるいは剥離が生じると、次のドライエッチングでコンタクトホールの形状不良が発生する可能性が高くなる。例えば、半導体基板に形成された、異なる半導体素子の電気的接続を隣接する独立したコンタクトホールで行いたい場合において、フォトレジストが剥離すると、隣接したコンタクトホールは１つのコンタクトホールになってしまい、半導体装置の機能不良等を起こす可能性が高くなる。

本発明の目的は、工程を大幅に増加させずに導電層を形成しやすい形状のコンタクトホールの形成、特にウェットエッチング後にドライエッチングをより確実に行うことによってコンタクトホールの形状不良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にある。

上記課題を解決するために、本発明は、半導体基板上に形成されている絶縁膜上に第１のマスクを形成する第１マスク形成工程と、前記絶縁膜の途中までエッチングして第１の凹部を形成する第１エッチング工程と、前記第１のマスクを除去する第１マスク除去工程と、前記第１エッチング工程により形成された前記第１の凹部内に開口部を有するように第２のマスクを形成する第２マスク形成工程と、前記絶縁膜を前記半導体基板の表面に達するまでエッチングして第２の凹部を形成することによりコンタクトホールを形成する第２エッチング工程と、第２マスクを除去する第２マスク除去工程とを有することを要旨とする。
この方法によれば、半導体基板に形成された絶縁膜上に第１のマスクを形成し、絶縁膜の途中まで第１のエッチングを行う。次に第１のマスクを除去し、第２のマスクを第１のエッチングで形成された第１の凹部内に開口部を有するように形成する。第２のマスクを用いて第２のエッチングを行い、第２の凹部を形成することによりコンタクトホールを形成する。第１のエッチングにより第１のマスクが変形、あるいは剥離したとしても、第１のマスクを除去し、新しく第２のマスクを形成することにより、第２のエッチングをより確実に行うことができる。したがって、コンタクトホールの形状不良を低減することができる。

また、本発明は、上記発明において、前記第１エッチング工程でのエッチング方法はウェットエッチングであり、第２エッチング工程でのエッチング方法はドライエッチングであることを要旨とする。
この方法によれば、第１のエッチングをウェットエッチングで行うことにより、コンタクトホールの開口部が適度に広がるので、その後のコンタクトホールに導電層を形成しやすくなる。すなわち、導電層形成不良を低減することができる。第２エッチング工程ではドライエッチング法によりエッチングを行うことにより、コンタクトホールの底面の径をマスク開口部の開口径とほぼ同じに加工することができる。

また、本発明は、上記発明において、前記第１エッチング工程及び第２エッチング工程でのエッチング方法は、ドライエッチングであることを要旨とする。
この方法によれば、第１のエッチングをドライエッチング法で行ってもよい。すなわち、第１のマスクの開口部を第２のマスクの開口部よりも大きく形成し、第１のエッチングをドライエッチング法で行う。第１のエッチングで形成された凹部内に第２のマスクを形成し、第２のエッチングを行うことにより、開口部の広いコンタクトホールの形成をより確実に行うことができる。

また、本発明は、半導体基板上に形成されている絶縁膜上に第１のマスクを形成する第１マスク形成工程と、前記絶縁膜の途中までウェットエッチング法によりエッチングして第１の凹部を形成する第１エッチング工程と、前記第１のマスクを除去する第１マスク除去工程と、前記第１エッチング工程により形成された前記第１の凹部内に開口部を有するように第２のマスクを形成する第２マスク形成工程と、前記絶縁膜を前記半導体基板の表面に達するまでドライエッチング法によりエッチングして第２の凹部を形成することによりコンタクトホールを形成する第２エッチング工程と、第２マスクを除去する第２マスク除去工程と、前記コンタクトホール内及び前記絶縁膜上に導電膜を形成する導電膜形成工程とを有することを要旨とする。
この方法によれば、半導体基板に形成された絶縁膜上に第１のマスクを形成し、絶縁膜の途中まで第１のエッチングをウェットエッチング法で行う。次に第１のマスクを除去し、第２のマスクを第１のエッチングで形成された第１の凹部内に開口部を有するように形成する。第２のマスクを用いて第２のエッチングをドライエッチング法で行い、第２の凹部を形成することによりコンタクトホールを形成する。その後、導電膜をコンタクトホール内及び絶縁膜上に形成する。第１のエッチングにより第１のマスクが変形、あるいは剥離したとしても、第１のマスクを除去し、新しく第２のマスクを形成することにより、第２のエッチングをより確実に行うことができる。したがって、コンタクトホールの形状不良を低減することができる。また、第１のエッチングをウェットエッチングで行うことにより、コンタクトホールの開口部が適度に広がるので、コンタクトホールに導電層を形成しやすくなる。さらに、コンタクトホールの開口部が適度に広がることにより、導電膜をコンタクトホール内及び絶縁膜上に同工程で形成することができるので、絶縁膜に形成する電気配線形成工程において第２のマスクを形成する工程が増加した分の工程時間及びコストの上昇を抑制することができる。

また、本発明は、半導体基板上に形成されている絶縁膜上に第１のマスクを形成する第１マスク形成工程と、前記絶縁膜の途中までドライエッチング法によりエッチングして第１の凹部を形成する第１エッチング工程と、前記第１のマスクを除去する第１マスク除去工程と、前記第１エッチング工程により形成された前記第１の凹部内に開口部を有するように第２のマスクを形成する第２マスク形成工程と、前記絶縁膜を前記半導体基板の表面に達するまでドライエッチング法によりエッチングして第２の凹部を形成することによりコンタクトホールを形成する第２エッチング工程と、第２マスクを除去する第２マスク除去工程と、前記コンタクトホール内及び前記絶縁膜上に導電膜を形成する導電膜形成工程とを有することを要旨とする。
この方法によれば、半導体基板に形成された絶縁膜上に第１のマスクを形成し、絶縁膜の途中まで第１のエッチングをドライエッチング法で行う。次に第１のマスクを除去し、第２のマスクを第１のエッチングで形成された第１の凹部内に開口部を有するように形成する。第２のマスクを用いて第２のエッチングをドライエッチング法で行い、第２の凹部を形成することによりコンタクトホールを形成する。その後、導電膜をコンタクトホール内及び絶縁膜上に形成する。第１のエッチングにより第１のマスクが変形したとしても、第１のマスクを除去し、新しく第２のマスクを形成することにより、第２のエッチングをより確実に行うことができる。したがって、コンタクトホールの形状不良を低減することができる。また、第１のマスクの開口部を第２のマスクの開口部よりも大きく形成し、第１のエッチングをドライエッチング法で行う。第１のエッチングで形成された第１凹部内に第２のマスクを形成し、第２のエッチングを行うことにより、開口部の広いコンタクトホールの形成をより確実に行うことができる。さらに、コンタクトホールの開口部を適度に広げて形成することにより、導電膜をコンタクトホール内及び絶縁膜上に同工程で形成することができるので、絶縁膜に形成する電気配線形成工程において第２のマスクを形成する工程が増加した分の工程時間及びコストの上昇を抑制することができる。

（第１実施形態）
第１実施形態を図１及び図２を用いて説明する。
図１及び図２は、本実施形態における半導体装置の製造工程を示す工程断面図である。
図１（ａ）は、第１マスク形成工程を示している。本実施形態においては、半導体基板としてシリコン基板１を使用している。シリコン基板１には、電気配線との接続を行うための導電性を有するコンタクト領域１ａが形成されている。シリコン基板１上には、絶縁膜としての層間絶縁膜２が形成されている。層間絶縁膜２は、酸化シリコン膜で形成されており、その膜厚は約８００〜１０００ｎｍである。なお、層間絶縁膜２は酸化シリコン膜の他に窒化シリコン膜、酸窒化シリコン膜あるいは酸化シリコン膜系の材料で形成されていてもよい。層間絶縁膜２の上に、フォトリソグラフィ法によりパターン形成されたフォトレジスト３を形成する。フォトレジスト３の開口部３ａは、同図ではコンタクト領域１ａが形成されている領域の略中央に形成されており、その開口径は６００〜８００ｎｍとしている。なお、シリコン基板１の半導体素子が形成されている領域側からみて、コンタクト領域１ａに少なくとも１部と重なるように開口されていてもよい。このパターン形成されたフォトレジスト３が第１マスクとなる。

図１（ｂ）は、第１エッチング工程を示している。本実施形態では、第１エッチングはウェットエッチング法を用いて行っている。ウェットエッチングに使用する薬液はフッ酸系を用いている。同図では、ウェットエッチングにより、シリコン基板１の断面方向において層間絶縁膜の途中までエッチングが行われ、第１凹部４ａが形成される。第１凹部４ａの深さは４００〜５００ｎｍに形成される。ウェットエッチングにおいては、等方的にエッチングされるので、シリコン基板１に対して水平方向にも４００〜５００ｎｍはエッチングされる。したがって、第１凹部４ａの径は８００〜１０００ｎｍになる。ここで、同図に示すように第１凹部４ａが隣接している場合、例えば、フォトレジスト３の開口部３ａの中心との距離が１５００ｎｍ程度の場合には、中央に描かれているフォトレジスト３と層間絶縁膜２との接触面積が小さくなる。すなわち、中央部のフォトレジスト３の端部がどこにも接触せずに浮いた状態となる。したがって、中央部のフォトレジスト３のパターンが変形する可能性が高くなる。

さらに、層間絶縁膜２とフォトレジスト３との密着性があまり良くない場合には、断面方向のエッチング速度よりも水平方向のエッチング量の方が大きくなり、例えば、２倍程度に大きくなることもある。そのような場合には、第１凹部４ａの径はおよそ２０００ｎｍ程度まで大きくなることもある。そのような場合には、中央部のフォトレジスト３と層間絶縁膜２との接触部分がなくなり、フォトレジスト３は剥離する可能性が高くなる。

図１（ｃ）は、第１マスク除去工程を示している。第１マスクとしてのフォトレジスト３を、有機剥離液により除去する。場合によっては、さらにアッシングや洗浄を行い、シリコン基板１上のフォトレジスト３の除去をほぼ確実に行う。本実施形態では、第１マスク除去工程を有するので、第１エッチング工程でのウェットエッチングで第１マスクとしてのフォトレジスト３が変形、あるいは剥離していても、本工程で第１マスク３は除去されるので、従来の方法のようにコンタクトホールの形成に悪影響は及ぼさない。

図２（ａ）は、第２マスク形成工程を示している。層間絶縁膜２の上に、フォトリソグラフィ法によりパターン形成されたフォトレジスト５を形成する。フォトレジスト５の開口部５ａは、第１凹部４ａの領域の略中央に形成され、その開口部５ａの開口径は、第１凹部４ａの径の大きさに合わせて所望の大きさに形成する。ここでは、開口部５ａの開口径を６００〜９００ｎｍとしている。

図２（ｂ）は、第２エッチング工程を示している。第２エッチングは、ドライエッチング法を用いて行っている。断面方向にのみエッチングを行う異方性エッチングあるいはそれに準じた条件を用いている。これにより、第１エッチングでのウェットエッチング法とは違い、シリコン基板１に対する水平方向に対してのエッチングはほとんどない、第２マスクの開口部５ａの開口径の大きさでシリコン基板１のコンタクト領域１ａに達するように第２凹部４ｂが形成される。これにより、第１エッチング工程でのウェットエッチングで形成される第１凹部４ａと、第２エッチング工程でのドライエッチングで形成される第２凹部４ｂとによって、コンタクトホール４が形成される。このように、第２マスク５を用いて第２エッチングをドライエッチング法で行うので、コンタクトホール４をより確実に行うことができる。したがって、コンタクトホール４の形状不良を低減することができる。

図２（ｃ）は、第２マスク除去工程を示している。第２マスクとしてのフォトレジスト５を、有機剥離液により除去する。場合によっては、さらにアッシングや洗浄を行い、シリコン基板１上のフォトレジスト５の除去をほぼ確実に行う。

図２（ｄ）は、導電膜形成工程を示している。導電膜６は、アルミニウムあるいはアルミニウム系の合金で形成される。また、導電膜６は、スパッタリング法を用いて行われる。同図のように、コンタクトホール４は、その開口部となっている第１凹部の開口径が大きいため、スパッタリングされたＡｌ粒子がコンタクトホール４の底面まで入りやすい。コンタクトホール４の底面に対する導電膜の形成のしやすさは、コンタクトホール４のアスペクト比（コンタクトホールの深さ／コンタクトホールの径）及び、開口径に依存する。本実施形態においては、第１凹部４ａの径がコンタクトホール４の開口径に対応し、その開口径は８００〜１０００ｎｍである。したがって、コンタクトホール４の底面にＡｌ粒子が届きやすくなる。また、コンタクトホール４の開口径が大きいので、コンタクトホール４の実質的なアスペクト比は第２凹部のアスペクト比として近似することができる。第２凹部４ｂの深さは、およそ３００〜６００ｎｍであり、一方、開口径は６００〜９００ｎｍであるので、第２凹部４ｂのアスペクト比は１以下となる。アスペクト比が１以下であれば、スパッタリング法により、コンタクトホール４の底面に均一な導電膜６を形成することができる。したがって、同図のような導電膜６をスパッタリング法で形成することができる。したがって、コンタクトホール４の内部及び層間絶縁膜２上に導電膜６を同工程で形成することができる。これにより、層間絶縁膜２に形成する電気配線形成工程において第２マスク５を形成する工程等が増加した分の工程時間及びコストの上昇を抑制することができる。

本実施形態の効果を以下に記載する。
（１）シリコン基板１に形成された層間絶縁膜２上に第１マスク３を形成し、層間絶縁膜２の途中まで第１のエッチングをウェットエッチング法で行う。次に第１マスク３を除去し、第２マスク５を第１のエッチングで形成された第１凹部４ａ内に開口部５ａを有するように形成する。第２マスク５を用いて第２のエッチングをドライエッチング法で行い、第２凹部４ｂを形成することによりコンタクトホール４を形成する。その後、導電膜６をコンタクトホール４内及び層間絶縁膜２上に形成する。第１のエッチングにより第１マスク３が変形、あるいは剥離したとしても、第１マスク３を除去し、新しく第２マスク５を形成することにより、第２のエッチングをより確実に行うことができる。したがって、コンタクトホール４の形状不良を低減することができる。また、第１のエッチングをウェットエッチングで行うことにより、コンタクトホール４の開口部が適度に広がるので、その後のコンタクトホール４に導電膜６を形成しやすくなる。すなわち、導電膜６の形成不良を低減することができる。また、コンタクトホール４の開口部が適度に広がることにより、導電膜６をコンタクトホール４内及び層間絶縁膜２上に同工程で形成することができるので、層間絶縁膜２に形成する電気配線形成工程において第２マスク５を形成する工程等が増加した分の工程時間及びコストの上昇を抑制することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態を図３及び図４を用いて説明する。
図３及び図４は、本実施形態における半導体装置の製造工程を示す工程断面図である。
図３（ａ）は、第１マスク形成工程を示している。これは、第１実施形態での第１マスク形成とほぼ同様であるので、相違点についてのみ説明する。すなわち、図１（ａ）との相違点は、第１マスクとしてのフォトレジスト３の開口部３ａの開口径の大きさである。開口部３ａの開口径は、本実施形態では５００〜２０００ｎｍの範囲の所望の大きさで形成している。

図３（ｂ）は、第１エッチング工程を示している。本実施形態においては、第１エッチングはドライエッチング法を用いて行う。ドライエッチングにより、層間絶縁膜２を断面方向に４００〜５００ｎｍの深さにエッチングすることにより第１凹部４ａを形成する。ここで、本実施形態では第１エッチングをドライエッチング法で行っているので、ほぼフォトレジスト３の開口部３ａの開口径と同じになる。したがって、第１実施形態のウェットエッチングと比較して、第１凹部４ａの開口径の制御は容易になる。

図３（ｃ）は、第１マスク除去工程を示している。これは、第１実施形態における第１マスク除去工程と同様である。

図４（ａ）は、第２マスク形成工程を示している。これは、第１実施形態における第２マスク形成工程と同様である。すなわち、第１凹部４ａの底面の略中央にフォトレジスト５の開口部５ａを形成する。開口部５ａの開口径は６００〜９００ｎｍで形成される。

図４（ｂ）は、第２エッチング工程を示している。これは、第１実施形態における第２エッチング工程と同様である。

図４（ｃ）は、第２マスク除去工程を示している。これは、第１実施形態における第２マスク除去工程と同様である。

図４（ｄ）は、導電膜形成工程を示している。これは、第１実施形態における導電膜形成工程と同様である。ただし、第１凹部４ａはドライエッチング法により形成されているので、形状は矩形に近くなっている。しかし、第１凹部４ａの形成深さは４００〜５００ｎｍであり、一方、第１凹部４ａの開口径は５００〜２０００ｎｍで形成しているので、第１凹部４ａのアスペクト比（第１凹部４ａの形成深さ／第１凹部４ａの開口径）は、１以下となる。したがって、第１実施形態で説明したようにスパッタリング法で導電膜６を十分に形成できる形状となっている。第２凹部４ｂは、第１実施形態と同様の形状を有するので、同じくスパッタリング法で導電膜６を十分に形成できる形状となっている。すなわち、第１凹部４ａの開口径及び形成深さを所望の条件になるように形成することができることにより、第１実施形態と同様に導電膜６をコンタクトホール４内及び層間絶縁膜２上に同工程で形成することができるので、層間絶縁膜２に形成する電気配線形成工程において第２マスク５を形成する工程が増加した分の工程時間及びコストの上昇を抑制することができる。

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果（１）が得られる。さらに以下の効果が得られる。
（２）シリコン基板１に形成された層間絶縁膜２上に第１マスク３を形成し、層間絶縁膜２の途中まで第１エッチングをドライエッチング法で行う。次に第１マスク３を除去し、第２マスク５を第１エッチングで形成された第１凹部４ａ内に開口部５ａを有するように形成する。第２マスク５を用いて第２エッチングをドライエッチング法で行い、第２凹部４ｂを形成することによりコンタクトホール４を形成する。その後、導電膜６をコンタクトホール４内及び層間絶縁膜２上に形成する。第１エッチングにより第１マスク３が変形したとしても、第１マスク３を除去し、新しく第２マスク５を形成することにより、第２エッチングをより確実に行うことができる。したがって、コンタクトホール４の形状不良を低減することができる。また、第１マスクの開口部３ａを第２マスクの開口部５ａよりも大きく形成し、第１エッチングをドライエッチング法で行う。第１エッチングで形成された第１凹部４ａ内に第２マスク５を形成し、第２エッチングを行うことにより、開口部の広いコンタクトホール４の形成をより確実に行うことができる。さらに、コンタクトホール４の開口部を適度に広げて形成することにより、導電膜６をコンタクトホール４内及び層間絶縁膜２上に同工程で形成することができるので、層間絶縁膜２に形成する電気配線形成工程において第２マスク５を形成する工程が増加した分の工程時間及びコストの上昇を抑制することができる。
（３）第１エッチングをドライエッチングで行うことにより、第１凹部４ａの開口径は第１マスク３の開口部３ａの開口径とほぼ同じに形成できる。すなわち、第１凹部４ａの開口径の制御が容易になる。

（変形例）
本発明の実施形態は上記に限らず、以下のように変形してもよい。
（変形例１）本実施形態においては、半導体基板に形成されているコンタクト領域と電気配線との電気的接続を行う形成方法について説明したが、これだけに限らず、層間絶縁膜間での電気配線同士を電気的に接続を行う形成方法に用いてもよい。

以下、上記実施形態から導き出される技術的思想を記載する。
（１）請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、第１エッチングで形成される第１凹部の開口径は、５００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下で形成されている半導体装置の製造方法。
この方法によれば、最終的にコンタクトホールが形成されたとき、第１凹部はそのコンタクトホールの開口部となる。したがって、コンタクトホール内にスパッタリング法で導電層を形成する場合、第１凹部の開口径を５００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下で形成することにより、コンタクトホールの底面まで十分に導電層を形成することができる。
（２）請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、第１エッチングで形成される第１凹部の断面方向の形成深さは、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下である半導体装置の製造方法。
この方法によれば、最終的にコンタクトホールが形成されたとき、第１凹部はコンタクトホールの開口部となる。第１凹部の形成深さが４００ｎｍ未満の場合、コンタクトホールの開口部の開口径が狭くなり、通常のスパッタリング法でコンタクトホールの底面に導電膜を形成することが困難となる。一方、第１凹部の形成深さが７００ｎｍを超えて大きい場合には、コンタクトホールを高密度化することが困難となる。したがって、第１凹部の断面方向の形成深さは、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であることが望ましい。
（３）請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、第２エッチングで形成される第２凹部の開口径は、６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下である半導体装置の製造方法。
この方法によれば、最終的にコンタクトホールが形成されたとき、第２凹部はコンタクトホールの底面部となる。第２凹部の開口径が６００ｎｍ未満の場合、コンタクトホールのアスペクト比（コンタクトホールの深さ／コンタクトホールの底面部の開口径）が小さくなるため、通常のスパッタリング法等による導電膜の形成が困難となる。一方、第２凹部の開口径が９００ｎｍを超えて大きい場合には、第１凹部と同じ大きさに近い開口径となり、コンタクトホールの密度を高く形成できなくなる。したがって、第２凹部の開口径は、６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下であることが望ましい。
（４）請求項４または５に記載の半導体装置の製造方法であって、前記導電膜の形成は、スパッタリング法により、前記コンタクトホール内及び前記絶縁膜上に同時に形成する半導体装置の製造方法。
この方法によれば、導電膜をコンタクトホール内及び絶縁膜上に同時に形成することができるので、絶縁膜に形成する電気配線形成工程において第２マスクを形成する工程等が増加した分の工程時間及びコストの上昇を抑制することができる
（５）（４）に記載の半導体装置の製造方法であって、前記導電膜は、アルミニウムあるいはアルミニウム系の合金である半導体装置の製造方法。

（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態における半導体装置の製造工程を示す工程断面図。 （ａ）〜（ｄ）は、第１実施形態における半導体装置の製造工程を示す工程断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態における半導体装置の製造工程を示す工程断面図。 （ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態における半導体装置の製造工程を示す工程断面図。

符号の説明

１…半導体基板としてのシリコン基板、１ａ…コンタクト領域、２…絶縁膜としての層間絶縁膜、３…第１マスクとしてのフォトレジスト、３ａ…第１マスクの開口部、４…コンタクトホール、４ａ…第１凹部、４ｂ…第２凹部、５…第２マスクとしてのフォトレジスト、５ａ…第２マスクの開口部、６…導電膜。

Claims (5)

1. 半導体基板上に形成されている絶縁膜上に第１のマスクを形成する第１マスク形成工程と、
   前記絶縁膜の途中までエッチングして第１の凹部を形成する第１エッチング工程と、
   前記第１のマスクを除去する第１マスク除去工程と、
   前記第１エッチング工程により形成された前記第１の凹部内に開口部を有するように第２のマスクを形成する第２マスク形成工程と、
   前記絶縁膜を前記半導体基板の表面に達するまでエッチングして第２の凹部を形成することによりコンタクトホールを形成する第２エッチング工程と、
   第２マスクを除去する第２マスク除去工程と、
   を有する半導体装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記第１エッチング工程でのエッチング方法はウェットエッチングであり、第２エッチング工程でのエッチング方法はドライエッチングである半導体装置の製造方法。
3. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記第１エッチング工程及び第２エッチング工程でのエッチング方法は、ドライエッチングである半導体装置の製造方法。
4. 半導体基板上に形成されている絶縁膜上に第１のマスクを形成する第１マスク形成工程と、
   前記絶縁膜の途中までウェットエッチング法によりエッチングして第１の凹部を形成する第１エッチング工程と、
   前記第１のマスクを除去する第１マスク除去工程と、
   前記第１エッチング工程により形成された前記第１の凹部内に開口部を有するように第２のマスクを形成する第２マスク形成工程と、
   前記絶縁膜を前記半導体基板の表面に達するまでドライエッチング法によりエッチングして第２の凹部を形成することによりコンタクトホールを形成する第２エッチング工程と、
   第２マスクを除去する第２マスク除去工程と、
   前記コンタクトホール内及び前記絶縁膜上に導電膜を形成する導電膜形成工程と、
   を有する半導体装置の製造方法。
5. 半導体基板上に形成されている絶縁膜上に第１のマスクを形成する第１マスク形成工程と、
   前記絶縁膜の途中までドライエッチング法によりエッチングして第１の凹部を形成する第１エッチング工程と、
   前記第１のマスクを除去する第１マスク除去工程と、
   前記第１エッチング工程により形成された前記第１の凹部内に開口部を有するように第２のマスクを形成する第２マスク形成工程と、
   前記絶縁膜を前記半導体基板の表面に達するまでドライエッチング法によりエッチングして第２の凹部を形成することによりコンタクトホールを形成する第２エッチング工程と、
   第２マスクを除去する第２マスク除去工程と、
   前記コンタクトホール内及び前記絶縁膜上に導電膜を形成する導電膜形成工程と、
   を有する半導体装置の製造方法。
   

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