JP3331065B2 - Method for forming contact hole in semiconductor device - Google Patents

Method for forming contact hole in semiconductor device

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JP3331065B2
JP3331065B2 JP22366794A JP22366794A JP3331065B2 JP 3331065 B2 JP3331065 B2 JP 3331065B2 JP 22366794 A JP22366794 A JP 22366794A JP 22366794 A JP22366794 A JP 22366794A JP 3331065 B2 JP3331065 B2 JP 3331065B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体デバイスに関
し、特に半導体基板上にセルフアライメント法によるコ
ンタクトホールを形成する技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a technique for forming a contact hole on a semiconductor substrate by a self-alignment method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のデバイスの高集積化にともない、
パターンサイズが微細化されて写真製版でのアライメン
トずれに対するマージンは減少している。そのため、半
導体基板を露出させるコンタクトホールの形成方法とし
て、実際のコンタクトホールサイズよりも大きなエッチ
ングマスクパターンを形成して、周囲のパターンを利用
してコンタクトホールを形成するセルフアライメント法
が提案されている。
2. Description of the Related Art With the recent high integration of devices,
As the pattern size becomes finer, the margin for misalignment in photolithography is reduced. Therefore, as a method for forming a contact hole that exposes a semiconductor substrate, a self-alignment method has been proposed in which an etching mask pattern larger than the actual contact hole size is formed and a contact hole is formed using a surrounding pattern. .

【0003】図32〜図38は、従来の平坦化セルフア
ライメント法によるコンタクトホールの形成方法を示す
工程断面図である。
FIGS. 32 to 38 are process sectional views showing a method of forming a contact hole by a conventional flattening self-alignment method.

【0004】図32に示すシリコン基板1上に、選択酸
化法により素子分離に用いるフィールド酸化膜2を形成
し、活性領域(素子領域)をフィールド酸化膜(素子分
離領域)2にて分離する(図33)。尚、シリコン基板
1と素子分離領域2とを、半導体基板と総称する。
A field oxide film 2 used for element isolation is formed on a silicon substrate 1 shown in FIG. 32 by a selective oxidation method, and an active region (element region) is separated by a field oxide film (element isolation region) 2 ( (FIG. 33). Note that the silicon substrate 1 and the element isolation region 2 are collectively referred to as a semiconductor substrate.

【0005】次に、素子活性領域上に、例えば塩酸酸化
法により、ゲート酸化膜3を形成する(図34)。その
後、例えば減圧CVD法により多結晶Si膜(ゲート電
極)4を堆積した後、その上に例えば常圧CVD法など
により保護酸化膜5を堆積する。そして、通常の写真製
版(レジスト塗布→露光→現像)にてフォトレジストの
パターンを形成し、このフォトレジストをマスクとして
保護酸化膜5の乾式エッチングを行う。次に、フォトレ
ジストの灰化処理を行い、パターニングされた酸化膜5
をマスクとして、ゲート電極4の乾式エッチングを行う
(図35)。尚、図35において、ゲート電極4a,4
bを総称して、ゲート電極4として表わしている。又、
保護酸化膜5a,5bを保護酸化膜5として総称してい
る。
Next, a gate oxide film 3 is formed on the element active region by, for example, a hydrochloric acid oxidation method (FIG. 34). Then, after depositing a polycrystalline Si film (gate electrode) 4 by, for example, a low pressure CVD method, a protective oxide film 5 is deposited thereon by, for example, a normal pressure CVD method. Then, a pattern of a photoresist is formed by ordinary photolithography (resist coating → exposure → development), and dry etching of the protective oxide film 5 is performed using the photoresist as a mask. Next, the photoresist is ashed to form a patterned oxide film 5.
Is used as a mask to dry-etch the gate electrode 4 (FIG. 35). In FIG. 35, the gate electrodes 4a, 4
b is collectively represented as a gate electrode 4. or,
The protective oxide films 5a and 5b are collectively referred to as a protective oxide film 5.

【0006】次に、ウエハ全面に、例えば減圧CVD法
などにより酸化膜を堆積させた後、この酸化膜を乾式エ
ッチングにてエッチバックし、ゲート酸化膜3およびゲ
ート電極4の側壁を保護するように、サイドウォール酸
化膜6を形成する(図36)。このサイドウォール酸化
膜6(6a,6b,6c,6d)およびゲート電極4上
の酸化膜5(5a,5b)は、後工程でコンタクトホー
ル形成時の乾式エッチング中にゲート電極4(4a,4
b)が露出し、その結果、上層の配線とショートするの
を防ぐために利用される。尚、各サイドウォール酸化膜
6a,6b,6c,6dをサイドウォール酸化膜6とし
て総称しており、これらは、後述する各実施例1〜3に
おいて、第1配線の傾斜部に該当している。
Next, an oxide film is deposited on the entire surface of the wafer by, for example, a low pressure CVD method or the like, and this oxide film is etched back by dry etching to protect the side walls of the gate oxide film 3 and the gate electrode 4. Next, a sidewall oxide film 6 is formed (FIG. 36). The side wall oxide film 6 (6a, 6b, 6c, 6d) and the oxide film 5 (5a, 5b) on the gate electrode 4 form the gate electrode 4 (4a, 4b) during dry etching when forming a contact hole in a later step.
b) is exposed to prevent exposure to short circuit with the upper wiring. Note that the sidewall oxide films 6a, 6b, 6c, and 6d are collectively referred to as sidewall oxide films 6, which correspond to the inclined portions of the first wirings in Examples 1 to 3 described below. .

【0007】次に、ウエハ全面に、例えば減圧CVD法
により酸化膜7を堆積し、続いて、例えば減圧CVD法
によりストッパー膜(エッチングストッパー膜)(Si
N膜または多結晶Si等の酸化膜との選択比を有する
膜)8を堆積し、続いて、例えば減圧CVD法により層
間酸化膜9を堆積し、更に層間酸化膜9を乾式エッチン
グでエッチバックする事により平坦化する。その後、写
真製版によるパターニングを行い、フォトレジストパタ
ーン10を形成する(図37)。同図において、8a,
8bはストッパー膜8の傾斜部であり、8cはそのフラ
ット部分である。
Next, an oxide film 7 is deposited on the entire surface of the wafer by, for example, a low-pressure CVD method, and subsequently, a stopper film (etching stopper film) (Si
An N film or a film having a selectivity with respect to an oxide film such as polycrystalline Si) 8 is deposited, then an interlayer oxide film 9 is deposited by, for example, a low pressure CVD method, and the interlayer oxide film 9 is etched back by dry etching. By doing so, it is flattened. Thereafter, patterning by photolithography is performed to form a photoresist pattern 10 (FIG. 37). In the figure, 8a,
8b is an inclined portion of the stopper film 8, and 8c is a flat portion thereof.

【0008】以後は、コンタクトホールのエッチング
は、フォトレジストパターン10をマスクとして、RI
E(リアクティブイオンエッチング)により行う。
After that, the contact hole is etched by using the photoresist pattern 10 as a mask.
This is performed by E (reactive ion etching).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】図37において、半導
体基板1を露出させるためにオーバーエッチングを行う
が、層間酸化膜9は平坦化しているために、ストッパー
膜8の傾斜部8a,8bが先に露出する。この為、傾斜
部8a,8bでのストッパー膜8との選択比は高い方が
好ましい。しかし、イオンのスパッタリングにより傾斜
部8a,8bはフラット部分8cよりもエッチングされ
やすいため、ゲート電極4(4a,4b)を保護する保
護酸化膜5a,5bおよびサイドウォール酸化膜6b,
6cがエッチングされて、ゲート電極4(4a,4b)
が図38のように露出する。
In FIG. 37, over-etching is performed to expose the semiconductor substrate 1. However, since the interlayer oxide film 9 is flattened, the inclined portions 8a and 8b of the stopper film 8 are formed first. Exposure to For this reason, it is preferable that the selectivity with respect to the stopper film 8 in the inclined portions 8a and 8b is high. However, since the inclined portions 8a and 8b are more easily etched by the ion sputtering than the flat portions 8c, the protective oxide films 5a and 5b and the sidewall oxide films 6b and 6b for protecting the gate electrodes 4 (4a and 4b) are formed.
6c is etched to form a gate electrode 4 (4a, 4b).
Are exposed as shown in FIG.

【0010】一方、保護酸化膜5(5a,5b)やスト
ッパー膜8の膜厚を厚くすると、ゲート電極の露出は改
善されるが、表面の段差が顕著になる等の結果から、そ
の後のプロセスが困難になるという問題が生ずる。
On the other hand, when the thicknesses of the protective oxide film 5 (5a, 5b) and the stopper film 8 are increased, the exposure of the gate electrode is improved, but the step in the surface becomes remarkable. Is difficult.

【0011】以上の様に、図32〜図38で例示した平
坦化セルフアライメント法でコンタクトホールを形成す
る従来の方法では、サイドウォール酸化膜の傾斜部でイ
オンのスパッタリングによりストッパー膜がエッチング
されるために、その部分からゲート電極上にある保護酸
化膜およびサイドウォール酸化膜がエッチングされて、
ゲート電極を露出させてしまうという問題があった。
As described above, in the conventional method of forming a contact hole by the flattening self-alignment method illustrated in FIGS. 32 to 38, the stopper film is etched by the ion sputtering at the inclined portion of the sidewall oxide film. Therefore, the protective oxide film and the sidewall oxide film on the gate electrode are etched from that portion,
There is a problem that the gate electrode is exposed.

【0012】この発明は以上の懸案事項を解決すべくな
されたものであり、その主たる目的は、第1配線の傾斜
部上におけるストッパー膜の突き抜けを防止して、写真
製版のマージンが少ない状態でもコンタクトホールを形
成可能とすることである。又、絶対段差を低減するこ
と、コンタクトホールの開口径を所望の値に制御可能と
すること、半導体基板の主面に対するダメージを低減す
ることをも、付随的な目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a main object of the present invention is to prevent a stopper film from penetrating on an inclined portion of a first wiring so that a margin for photolithography is small. That is, a contact hole can be formed. It is also an additional object to reduce the absolute step, to enable the opening diameter of the contact hole to be controlled to a desired value, and to reduce damage to the main surface of the semiconductor substrate.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
半導体基板の主面上に、隣接した二つの第1配線を形成
する工程と、前記第1配線の上及び前記第1配線間に生
じた段差の上に酸化膜を堆積する工程と、前記酸化膜の
上に、前記段差上において前記段差の段差底部上での膜
厚よりも段差上部上での膜厚が厚くなる様に、スパッタ
膜を形成する工程と、前記段差底部上に於ける前記酸化
膜が露出するまで、前記スパッタ膜を異方性条件で乾式
エッチバックする工程と、写真製版法により前記スパッ
タ膜の上にフォトレジストパターンを形成する工程と、
前記フォトレジストパターン及び前記スパッタ膜をマス
クとして前記露出した酸化膜の乾式エッチングを行い、
前記半導体基板の主面を露出させる工程とを備えてい
る。
The invention according to claim 1 is
Forming two adjacent first wirings on the main surface of the semiconductor substrate; forming two adjacent first wirings on and between the first wirings;
Depositing an oxide film on the step and Flip, on the oxide film, film on the stepped bottom of the step on the step
Sputter so that the film thickness above the step is thicker than the thickness
A step of forming a film, a step of dry-etching back the sputtered film under anisotropic conditions until the oxide film on the step bottom is exposed, and a photo-resist on the sputtered film by photolithography. Forming a pattern;
Performing dry etching of the exposed oxide film using the photoresist pattern and the sputtered film as a mask,
Exposing a main surface of the semiconductor substrate.

【0014】請求項2に係る発明は、請求項1記載の半
導体デバイスのコンタクトホール形成方法であって、前
記酸化膜の乾式エッチング後に前記フォトレジストパタ
ーンの灰化処理を行う工程と、前記スパッタ膜を湿式エ
ッチング液により選択除去する工程とを更に備えてい
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the method for forming a contact hole in a semiconductor device according to the first aspect, wherein the step of performing the ashing process of the photoresist pattern after the dry etching of the oxide film; further comprises the step of selecting removed by wet-type etching solution.

【0015】請求項3に係る発明は、請求項2記載の半
導体デバイスのコンタクトホール形成方法であって、前
記スパッタ膜はTiN膜又はTi膜から成り、前記湿式
エッチング液はNH4 OH/H2 2 である。
According to a third aspect of the present invention, in the method for forming a contact hole of a semiconductor device according to the second aspect, the sputtered film is made of a TiN film or a Ti film, and the wet etching solution is NH 4 OH / H 2. O 2 .

【0016】請求項4に係る発明は、請求項2記載の半
導体デバイスのコンタクトホール形成方法であって、前
記スパッタ膜はTiSix膜から成り、前記湿式エッチ
ング液はH2 O:HF=50:1の比率で調合した弗酸
水である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the contact hole forming method for a semiconductor device according to the second aspect, wherein the sputtered film is formed of a TiSix film, and the wet etching solution is H 2 O: HF = 50: 1. Of hydrofluoric acid prepared at the ratio of

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【作用】[Action]

(請求項1記載の発明) 二つの第1配線は、半導体基
板の主面上に隣接して形成される。そして、第1配線間
には、第1配線の傾斜部と半導体基板の主面との接触に
起因して、段差が生じる。酸化膜は、第1配線上及び第
1配線間を被覆する。そのため、第1配線間上の酸化膜
にもまた、段差が生じる。スパッタ膜は、段差被覆性、
即ちカバレッジの悪い条件で上記酸化膜の上に形成され
るため、スパッタ膜の膜厚は段差底部よりも段差上部に
於ける方が厚くなる。従って、このスパッタ膜を異方性
エッチングして段差底部に於ける上記酸化膜を露出させ
た段階では、第1配線上及び第1配線の段差上部、即ち
第1配線の傾斜部の上のスパッタ膜は全てエッチングさ
れずに残っており、なお第1配線をその上部及び傾斜部
を含めて被覆している。そこで、残存しているスパッタ
膜上にフォトレジストパターンを形成し、このフォトレ
ジストパターンと第1配線の傾斜部上のスパッタ膜とを
マスクとして第1配線間底部の露出した酸化膜を乾式エ
ッチングして除去すれば、第1配線間底部に於いて半導
体基板の主面が露出される。
(Invention of Claim 1) Two first wirings are formed adjacently on the main surface of the semiconductor substrate. Then, a step occurs between the first wirings due to the contact between the inclined portion of the first wiring and the main surface of the semiconductor substrate. The oxide film covers the first wiring and between the first wirings. Therefore, a step occurs also in the oxide film between the first wirings. Sputtered film has step coverage,
That is, since the sputtered film is formed on the oxide film under the condition of poor coverage, the thickness of the sputtered film is larger at the upper part of the step than at the bottom of the step. Therefore, at the stage where the sputtered film is anisotropically etched to expose the oxide film at the bottom of the step, the sputtering on the first wiring and the upper part of the step of the first wiring, that is, the upper part of the slope of the first wiring, is performed. All of the film remains without being etched, and still covers the first wiring including its upper part and the inclined part. Therefore, a photoresist pattern is formed on the remaining sputtered film, and the exposed oxide film at the bottom between the first wirings is dry-etched using the photoresist pattern and the sputtered film on the inclined portion of the first wiring as a mask. If it is removed, the main surface of the semiconductor substrate is exposed at the bottom between the first wirings.

【0025】(請求項2記載の発明) フォトレジスト
パターンの灰化処理により、スパッタ膜が第1配線上に
残る。湿式エッチング液は第1配線上の酸化膜と半導体
基板とに対して高選択比を有するため、湿式エッチング
液とスパッタ膜との化学反応が進み、スパッタ膜のみが
選択的に除去される結果、コンタクトホールが形成され
る。
(Invention of Claim 2) The ashing process of the photoresist pattern leaves a sputtered film on the first wiring. Since the wet etchant has a high selectivity with respect to the oxide film on the first wiring and the semiconductor substrate, the chemical reaction between the wet etchant and the sputter film proceeds, and as a result, only the sputter film is selectively removed. A contact hole is formed.

【0026】(請求項3記載の発明) TiN膜又はT
i膜をスパッタ膜として形成した場合には、NH4 OH
/H2 2 が上記スパッタ膜の湿式エッチング液として
機能し、第1配線上のTiN膜又はTi膜を選択的に除
去する。
(Invention of claim 3) TiN film or T
When the i-film is formed as a sputtered film, NH 4 OH
/ H 2 O 2 functions as a wet etching solution for the sputtered film, and selectively removes the TiN film or the Ti film on the first wiring.

【0027】(請求項4記載の発明) TiSix膜を
スパッタ膜として形成した場合には、H2 O:HF=5
0:1の比率で調合した弗酸水が上記スパッタ膜の湿式
エッチング液として機能し、第1配線上のTiSix膜
を選択的に除去する。
(Invention of Claim 4) When a TiSix film is formed as a sputtered film, H 2 O: HF = 5
The hydrofluoric acid solution prepared at a ratio of 0: 1 functions as a wet etching solution for the sputtered film, and selectively removes the TiSix film on the first wiring.

【0028】[0028]

【0029】[0029]

【0030】[0030]

【0031】[0031]

【0032】[0032]

【0033】[0033]

【0034】[0034]

【0035】[0035]

【実施例】【Example】

(実施例1) 本発明に係る実施例1を、図1〜図8の
各工程断面図に基づき説明する。尚、これらの図中にお
いて、符号1から7は、従来例で示した図32〜図38
に示されたものと同じものを意味しており、従って、こ
れらの説明を省略する。
(Example 1) Example 1 according to the present invention will be described with reference to the cross-sectional views of each step in FIGS. Incidentally, in these figures, reference numerals 1 to 7 are shown in FIGS.
Means the same as those shown in the above, and therefore, their description is omitted.

【0036】図1は、図32から図36までのフローに
よって、半導体基板(1,2)の一方の表面(主面)上
に形成された第1配線の断面図である。ここで、第1配
線とは、(4a,6a,6b,5a)からなる配線部分
と(3,4b,6c,6d,5b)からなる配線部分と
の双方を総称する言葉である。そして、各サイドウォー
ル酸化膜6a,6b,6c,6dは第1配線の傾斜部を
形成しており、サイドウォール酸化膜6b,6cと半導
体基板(1,2)との接触に起因して、第1配線間に段
差が生じている。この段差の内で、傾斜部6b,6cの
外形に沿った部分を段差上部と呼び、段差上部よりも下
の部分を段差底部と呼んでいる。そして、段差底部の内
で最低部分(フラット部分)を、第1配線間の底部と呼
んでいる。
FIG. 1 is a sectional view of the first wiring formed on one surface (main surface) of the semiconductor substrate (1, 2) by the flow from FIG. 32 to FIG. Here, the term “first wiring” is a general term for both the wiring part composed of (4a, 6a, 6b, 5a) and the wiring part composed of (3, 4b, 6c, 6d, 5b). Each of the sidewall oxide films 6a, 6b, 6c, 6d forms an inclined portion of the first wiring, and due to the contact between the sidewall oxide films 6b, 6c and the semiconductor substrate (1, 2), A step occurs between the first wirings. Of these steps, portions along the outer shapes of the inclined portions 6b and 6c are called upper steps, and portions below the upper steps are called bottoms. The lowest part (flat part) of the step bottom is called the bottom between the first wirings.

【0037】次に、例えば減圧CVD法により酸化膜7
を堆積する(図2)。
Next, the oxide film 7 is formed by, for example, a low pressure CVD method.
Is deposited (FIG. 2).

【0038】次に、前記第1配線の段差底部の膜厚より
も段差上部での膜厚が厚くなるような段差被覆性の悪い
条件(カバレッジの悪い条件)でスパッタして、スパッ
タ膜11を堆積する(図3)。スパッタ膜11として
は、TiNやTiなどの金属膜やTiSixなどのシリ
サイド膜を用いることができる。例えば、TiN膜を上
記の条件で堆積させる場合には、Ar/N2系ガスを
0.7Paの圧力に制御した状態でプラズマを発生さ
せ、5kWの直流バイアスによりイオンをターゲットに
入射させる事により、ターゲットから40mmから50
mmの距離に設置したウエハに対して行うことができ
る。一般的に、段差被覆性を悪化させる為には、(1) ガ
ス圧力を上昇させる、(2) ターゲット−ウエハ間の距離
を遠ざける、などする事により実現できる。
Next, the sputtered film 11 is sputtered under conditions (poor coverage) where the step coverage is poor such that the film thickness above the step is thicker than the film thickness at the step bottom of the first wiring. Deposits (FIG. 3). As the sputtered film 11, a metal film such as TiN or Ti or a silicide film such as TiSix can be used. For example, when depositing a TiN film under the above conditions, plasma is generated in a state where the Ar / N 2 -based gas is controlled at a pressure of 0.7 Pa, and ions are incident on the target with a DC bias of 5 kW. , 40 to 50 mm from target
mm for a wafer placed at a distance of mm. In general, the step coverage can be deteriorated by (1) increasing the gas pressure or (2) increasing the distance between the target and the wafer.

【0039】次に、前記第1配線間の段差底部のスパッ
タ膜11の膜厚が段差上部よりも薄くなっているので、
当該段差底部におけるスパッタ膜11が完全に除去され
るまで、乾式エッチングの異方性条件においてエッチバ
ックを行う(図4)。本実施例1では、高密度プラズマ
源を有するECR(エレクトロン・サイクロトロン・レ
ゾナンス)エッチング装置において、Cl2系ガスを用
い、0.1Paの圧力に制御した状態で1400Wのマ
イクロ波を導入してプラズマを発生させ、60Wのrf
バイアスを印加する事により、上記エッチングを実現し
ている。
Next, the thickness of the sputtered film 11 at the bottom of the step between the first wirings is smaller than that at the top of the step.
Until the sputtered film 11 at the bottom of the step is completely removed, etch back is performed under anisotropic dry etching conditions (FIG. 4). In the first embodiment, in an ECR (Electron Cyclotron Resonance) etching apparatus having a high-density plasma source, a Cl 2 -based gas is used to introduce a plasma of 1400 W while controlling the pressure to 0.1 Pa. And a rf of 60 W
The above-described etching is realized by applying a bias.

【0040】この段階では、段差上部及び第1配線上の
スパッタ膜11は、なお第1配線を包み込むように残っ
ている。
At this stage, the sputtered film 11 on the step and on the first wiring still remains so as to surround the first wiring.

【0041】次に、コンタクトホールを形成する場所
に、通常の写真製版によってフォトレジストパターン1
0を形成し(図5)、乾式エッチングによりSi基板1
の主面が露出するまで、酸化膜7のエッチングを行う
(図6)。本エッチング工程では、第1配線と平行方向
に関してはフォトレジストパターン10をマスクとし
て、第1配線と垂直方向に関してはスパッタ膜11をマ
スクとして、エッチングを行う。図6の11a,11b
は、スパッタ膜11の内で第1配線をカバーしている傾
斜部である。
Next, a photoresist pattern 1 is formed at a place where a contact hole is to be formed by ordinary photolithography.
0 is formed (FIG. 5), and the Si substrate 1 is formed by dry etching.
The oxide film 7 is etched until the main surface is exposed (FIG. 6). In this etching step, etching is performed using the photoresist pattern 10 as a mask in a direction parallel to the first wiring and using the sputtered film 11 as a mask in a direction perpendicular to the first wiring. 11a and 11b in FIG.
Is an inclined portion that covers the first wiring in the sputtered film 11.

【0042】次に、フォトレジストパターン10を灰化
処理により除去し(図7)、更に、酸化膜7及びSi基
板1に対して高選択比を実現可能な湿式エッチング液
で、スパッタ膜11(11a,11b)の選択除去を行
う。これにより、両酸化膜7がエッチングされることな
く、コンタクトホールが形成される(図8)。そして、
ストッパー膜としてのスパッタ膜11a,11bが除去
された結果、図37のようにストッパー膜8を最終的に
も除去しない従来技術と比較して、当該スパッタ膜11
の膜厚分だけデバイスの絶対段差を低減することができ
る。
Next, the photoresist pattern 10 is removed by ashing (FIG. 7), and the sputtered film 11 (with a wet etching solution capable of realizing a high selectivity with respect to the oxide film 7 and the Si substrate 1). 11a and 11b) are selectively removed. Thus, a contact hole is formed without etching both oxide films 7 (FIG. 8). And
As a result of the removal of the sputter films 11a and 11b as the stopper films, the sputter films 11a and 11b are removed as compared with the prior art in which the stopper film 8 is not finally removed as shown in FIG.
The absolute step of the device can be reduced by the thickness of the film.

【0043】ここで、スパッタ膜11としてTiNやT
iを採用した場合には、湿式エッチング液としてNH4
OH/H22を採用し、スパッタ膜11としてTiSi
x膜を採用した場合には、湿式エッチング液としてH2
O:HF=50:1の比率で調合した弗酸水を採用する
事により、スパッタ膜11の選択除去が可能となる。例
えば、スパッタ膜11としてTiSix膜を採用し、H
2O:HF=50:1の比率で調合した弗酸水により選
択除去を行う場合には、TiSix膜の酸化膜7との選
択比は20以上、TiSix膜のSi基板1との選択比
は∞である。
Here, TiN or T
When i is adopted, NH 4 is used as a wet etching solution.
OH / H 2 O 2 is used, and TiSi
When an x film is used, H 2 is used as a wet etching solution.
By using hydrofluoric acid solution prepared at a ratio of O: HF = 50: 1, the sputtered film 11 can be selectively removed. For example, a TiSix film is adopted as the sputter film 11 and H
When selective removal is performed using hydrofluoric acid solution prepared at a ratio of 2 O: HF = 50: 1, the selectivity of the TiSix film to the oxide film 7 is 20 or more, and the selectivity of the TiSix film to the Si substrate 1 is ∞.

【0044】以上の様に本実施例1によれば、スパッタ
膜11のスパッタ条件を、ガス圧力を上げる、又はウエ
ハをターゲットから遠ざけるなどして適当に変化させる
事により、第1配線の傾斜部上の、ストッパー膜として
のスパッタ膜11(11a,11b)のカバーマージン
(膜厚)を任意に設定する事ができる。このため、図6
の工程における酸化膜7に対する乾式エッチング条件が
対ストッパー膜選択比のあまり高くない条件であって
も、前記第1配線の傾斜部上のストッパー膜(スパッタ
膜11)の突き抜けを防止する事が可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the sputter condition of the sputtered film 11 is appropriately changed by increasing the gas pressure or moving the wafer away from the target, so that the inclined portion of the first wiring is formed. The cover margin (film thickness) of the upper sputtered film 11 (11a, 11b) as a stopper film can be arbitrarily set. Therefore, FIG.
It is possible to prevent the stopper film (sputter film 11) from penetrating through the inclined portion of the first wiring even if the dry etching condition for the oxide film 7 in the step (1) is not so high that the selectivity ratio to the stopper film is high. Becomes

【0045】また、図6の工程における酸化膜7に対す
る乾式エッチングでは、酸化膜のエッチングに通常用い
るガス、例えばCHF3/CF4系のガスを使用すれば良
く、従来のSiN膜をストッパーとした時(図37の
8)に必要となる特別なガス系を用いる事なく、同等も
しくはそれ以上の対ストッパー選択比を実現できる。こ
のため、半導体デバイスを開発する上での設備投資を控
える事が可能である。
In the dry etching of the oxide film 7 in the step of FIG. 6, a gas usually used for etching the oxide film, for example, a CHF 3 / CF 4 gas may be used, and the conventional SiN film is used as a stopper. Equivalent or higher selectivity to stopper can be realized without using a special gas system required at the time (8 in FIG. 37). Therefore, it is possible to reduce capital investment in developing a semiconductor device.

【0046】(実施例2) 本発明の実施例2を、図9
〜図16の工程断面図に基づき説明する。これらの図に
おいて、符号1から7は従来例の図32〜図37に示さ
れたものと同じであり、それらの説明を省略する。
Embodiment 2 Embodiment 2 of the present invention is described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. In these drawings, reference numerals 1 to 7 are the same as those shown in FIGS. 32 to 37 of the conventional example, and the description thereof will be omitted.

【0047】図9は、図32から図36までのフローに
よって、半導体基板(1,2)の主面上に形成された第
1配線の断面図である。第1配線、段差上部,段差底部
の各概念は、実施例1で既述した通りである。
FIG. 9 is a sectional view of the first wiring formed on the main surface of the semiconductor substrate (1, 2) by the flow from FIG. 32 to FIG. The concepts of the first wiring, the top of the step, and the bottom of the step are as described in the first embodiment.

【0048】次に、例えば減圧CVD法により、SiN
膜12を第1配線の段差上部の厚みよりも更に厚く堆積
する(図10)。更に、例えば800℃でリフローを行
う事により平坦化した上で、乾式エッチングにより第1
配線の段差上部の酸化膜5(5a,5b)が露出するま
で、上記エッチバックを行う(図11)。
Next, for example, by the low pressure CVD method, the SiN
The film 12 is deposited to be thicker than the thickness of the first wiring above the step (FIG. 10). Further, for example, after flattening by performing reflow at 800 ° C., first etching is performed by dry etching.
The above etch-back is performed until the oxide film 5 (5a, 5b) above the step of the wiring is exposed (FIG. 11).

【0049】次に、例えば減圧CVD法により、第1の
多結晶Si膜13を堆積する(図12)。第1の多結晶
Si膜13は、第1のストッパー膜に該当する。
Next, a first polycrystalline Si film 13 is deposited by, for example, a low pressure CVD method (FIG. 12). The first polycrystalline Si film 13 corresponds to a first stopper film.

【0050】次に、コンタクトホールを形成する場所
に、通常の写真製版法によってフォトレジストパターン
10(当該パターン10は、第1配線間上に開口を有す
る)を形成し(図13)、図11の工程でエッチバック
されたSiN膜12が露出するまで、乾式エッチングを
行う(図14)。その後、灰化処理によりフォトレジス
トパターン10を除去する(図15)。
Next, a photoresist pattern 10 (the pattern 10 has an opening above the first wiring) is formed at a place where a contact hole is to be formed by ordinary photolithography (FIG. 13), and FIG. Dry etching is performed until the SiN film 12 etched back in the step (2) is exposed (FIG. 14). Thereafter, the photoresist pattern 10 is removed by ashing (FIG. 15).

【0051】次に、例えば減圧CVD法により第2の多
結晶Si膜14を堆積し(図16)、堆積した第2の多
結晶Si膜14の膜厚分の乾式エッチバックを行う(図
17)。同図において、14a,14bは、第1配線の
保護酸化膜5a,5b及びサイドウォール酸化膜6b,
6cの上部をカバーするように形成した、第2の多結晶
Si膜14の枠である。ここで、第2の多結晶Si膜1
4は第2のストッパー膜に相当している。
Next, a second polycrystalline Si film 14 is deposited by, for example, a low pressure CVD method (FIG. 16), and dry etching back is performed for the thickness of the deposited second polycrystalline Si film 14 (FIG. 17). ). In the figure, reference numerals 14a and 14b denote protective oxide films 5a and 5b and sidewall oxide films 6b of the first wiring.
6C is a frame of the second polycrystalline Si film 14 formed so as to cover the upper part of 6c. Here, the second polycrystalline Si film 1
4 corresponds to a second stopper film.

【0052】次に、第1の多結晶Si膜13及び第2の
多結晶Si膜の枠14a,14bをマスクとして、異方
性条件にて、Si基板1が露出しないようにSiN膜1
2の乾式エッチングを途中まで行う(図18)。同図に
は、この乾式エッチング後のSiN膜のパーシャルエッ
チング部を15として表わしている。ここで、SiN膜
12の乾式エッチングを途中までしか行わないのは、次
工程で第1の多結晶Si膜13及び第2の多結晶Si膜
の枠14a,14bを等方性条件による乾式エッチング
で除去する際に、Si基板1をも同時にエッチングして
しまう事を防止する為である。
Next, using the first polycrystalline Si film 13 and the frames 14a and 14b of the second polycrystalline Si film as masks, the SiN film 1 is exposed under anisotropic conditions so that the Si substrate 1 is not exposed.
2 is performed halfway (FIG. 18). In the figure, the partial etching portion of the SiN film after the dry etching is denoted by 15. Here, the reason why the dry etching of the SiN film 12 is performed only halfway is that the first polycrystalline Si film 13 and the frames 14a and 14b of the second polycrystalline Si film are dry etched under isotropic conditions in the next step. This is to prevent the Si substrate 1 from being etched at the same time as the removal.

【0053】次に、第1の多結晶Si膜13及び第2の
多結晶Si膜の枠14a,14bを、等方性条件による
乾式エッチングで除去する(図19)。本実施例2で
は、ダウンフローエッチング装置において、CF4/O2
系ガスを53Paの圧力に制御し、1400Wのマイク
ロ波を導入する事により発生するプラズマで以て、上記
エッチングを行う。
Next, the frames 14a and 14b of the first polycrystalline Si film 13 and the second polycrystalline Si film are removed by dry etching under isotropic conditions (FIG. 19). In the second embodiment, in the downflow etching apparatus, CF 4 / O 2
The etching is performed by plasma generated by introducing a microwave of 1400 W while controlling the pressure of the system gas to 53 Pa.

【0054】最後に、図19の第1配線間(符号15の
部分)に残っているSiN膜12が完全に除去されるま
で、例えば160℃に保持された燐酸処理(熱リン酸処
理)を行う事により、コンタクトホールを形成する(図
20)。
Finally, a phosphoric acid treatment (hot phosphoric acid treatment) maintained at, for example, 160 ° C. is performed until the SiN film 12 remaining between the first wirings (part 15 in FIG. 19) is completely removed. As a result, a contact hole is formed (FIG. 20).

【0055】以上のように本実施例2によれば、第1の
多結晶Si膜及び第2の多結晶Si膜の膜厚を変化させ
る事により、第1配線の傾斜部上のストッパー膜(ここ
では、両多結晶Si膜13、14a,14bが該当す
る)のカバーマージンを任意に設定する事ができ、これ
により、所望の径のコンタクトホールを形成する事が可
能となる。即ち、コンタクトホールの開口径の寸法は、
両枠14a,14bで挟まれた範囲如何によって定ま
る。しかも、その際に、ストッパー膜13,14を突き
抜けてゲート電極4a,4bを露出させてしまうことは
無い。
As described above, according to the second embodiment, by changing the film thickness of the first polycrystalline Si film and the second polycrystalline Si film, the stopper film ( Here, the cover margin of the two polycrystalline Si films 13, 14a, and 14b) can be set arbitrarily, and thereby, a contact hole having a desired diameter can be formed. That is, the dimension of the opening diameter of the contact hole is
It is determined depending on the range between the two frames 14a and 14b. Moreover, at this time, there is no possibility that the gate electrodes 4a and 4b are exposed through the stopper films 13 and 14.

【0056】また、コンタクトホールの形成が完了した
段階では、コンタクトホール開口部以外の部分はSiN
膜12により平坦化された状態になっているため、次工
程で堆積する第2配線の配線抵抗を低減する事も可能と
なる。
At the stage when the formation of the contact hole is completed, portions other than the contact hole opening are made of SiN.
Since the state is flattened by the film 12, the wiring resistance of the second wiring deposited in the next step can be reduced.

【0057】さらに、本実施例2では、コンタクトホー
ルの底になる基板部分を乾式エッチングにさらすことな
く、コンタクトホールを形成することができるため、低
ダメージにてコンタクトホールを形成することが可能で
ある。
Further, in the second embodiment, since the contact hole can be formed without exposing the substrate portion which is the bottom of the contact hole to dry etching, the contact hole can be formed with low damage. is there.

【0058】又、第1の多結晶Si膜13及び第2の多
結晶Si膜の枠14a,14bを除去しているので、こ
れらのストッパー膜の膜厚分だけ、半導体デバイスの絶
対段差を低減することもできる。
Since the frames 14a and 14b of the first polycrystalline Si film 13 and the second polycrystalline Si film are removed, the absolute step of the semiconductor device is reduced by the thickness of these stopper films. You can also.

【0059】(実施例3) 本発明に係る実施例3を、
図21〜図31の工程断面図に基づき説明する。これら
の図において、1から7は従来例の図32〜図38で示
されたものと同じであり、それらの説明を省略する。
(Embodiment 3) Embodiment 3 according to the present invention is
Description will be made based on the cross-sectional views of the steps shown in FIGS. In these figures, 1 to 7 are the same as those shown in FIGS. 32 to 38 of the conventional example, and the description thereof is omitted.

【0060】図21は、図32から図36までのフロー
によって、半導体基板(1,2)の主面上に形成された
第1配線の断面図である。ここでも、第1配線、段差上
部及び段差底部の各の概念は、実施例1の場合と同一で
ある。次に、例えば減圧CVD法によりSiN膜12を
厚く堆積し(図22)、例えば800℃でリフローを行
う事により平坦化した上で、乾式エッチングにより第1
配線の段差上部の酸化膜5(5a,5b)が露出するま
で、当該エッチバックを行う(図23)。
FIG. 21 is a sectional view of the first wiring formed on the main surface of the semiconductor substrate (1, 2) according to the flow from FIG. 32 to FIG. Also in this case, the concepts of the first wiring, the top of the step, and the bottom of the step are the same as those in the first embodiment. Next, a SiN film 12 is deposited thickly by, for example, a low pressure CVD method (FIG. 22), flattened by performing, for example, reflow at 800 ° C., and then subjected to first etching by dry etching.
The etch back is performed until the oxide film 5 (5a, 5b) above the step of the wiring is exposed (FIG. 23).

【0061】次に、第1のスパッタ膜16を堆積する
(図24)。第1のスパッタ膜16としては、TiN、
Tiなどの金属膜やTiSixなどのシリサイド膜を用
いることができる。第1のスパッタ膜16は、第1のス
トッパー膜に該当する。
Next, a first sputtered film 16 is deposited (FIG. 24). As the first sputtered film 16, TiN,
A metal film such as Ti or a silicide film such as TiSix can be used. The first sputtered film 16 corresponds to a first stopper film.

【0062】次に、通常の写真製版法によって、コンタ
クトホールを形成する場所にフォトレジストパターン1
0を形成し(図25)、図23の工程でエッチバックさ
れたSiN膜12が露出するまで乾式エッチングを行っ
た後(図26)、フォトレジストパターン10を灰化処
理により除去する(図27)。
Next, a photoresist pattern 1 is formed at a place where a contact hole is to be formed by a usual photolithography method.
0 is formed (FIG. 25), and after dry etching is performed until the SiN film 12 etched back in the step of FIG. 23 is exposed (FIG. 26), the photoresist pattern 10 is removed by ashing (FIG. 27). ).

【0063】次に、第2のスパッタ膜17を堆積し(図
28)、堆積した第2のスパッタ膜17の膜厚分の乾式
エッチバックを行う(図29)。ここで、第2のスパッ
タ膜17としては、図24で堆積した第1のスパッタ膜
16と同じTiN、Tiなどの金属膜やTiSixなど
のシリサイド膜を用いることができる。また図29にお
いて、17a,17bは、第1配線の保護酸化膜5a,
5b及びサイドウォール酸化膜6b,6c(第1配線の
傾斜部)の上部をカバーするように形成した、第2のス
パッタ膜の枠である。第2のスパッタ膜17は、第2の
ストッパー膜に該当する。
Next, a second sputtered film 17 is deposited (FIG. 28), and dry etching back is performed for the thickness of the deposited second sputtered film 17 (FIG. 29). Here, as the second sputtered film 17, the same metal film as TiN or Ti or the silicide film such as TiSix as the first sputtered film 16 deposited in FIG. 24 can be used. In FIG. 29, reference numerals 17a and 17b denote protective oxide films 5a and 5a of the first wiring.
This is a second sputtered film frame formed so as to cover the upper portions of 5b and sidewall oxide films 6b and 6c (inclined portions of the first wiring). The second sputtered film 17 corresponds to a second stopper film.

【0064】次に、第1のスパッタ膜16及び第2のス
パッタ膜の枠17a,17bをマスクとして、図30中
の符号18で示す如く、Si基板1の主面が露出するま
でSiN膜12を異方性条件にて乾式エッチングする
(図30)。
Next, using the first sputtered film 16 and the frames 17a and 17b of the second sputtered film as masks, as shown by reference numeral 18 in FIG. 30, the SiN film 12 is exposed until the main surface of the Si substrate 1 is exposed. Is dry-etched under anisotropic conditions (FIG. 30).

【0065】最後に、両酸化膜5,6、SiN膜12及
びSi基板1に対して高選択比を実現可能な湿式エッチ
ング液によって、第1のスパッタ膜16及び第2のスパ
ッタ膜の枠17a,17bの選択除去を行う(図3
1)。これにより、ゲート電極4a,4bを露出させる
ことなく、即ち第1配線を損傷させることなく、コンタ
クトホールを形成できると共に、第1のスパッタ膜16
と第2のスパッタ膜の枠17a、17bの膜厚分だけ、
半導体デバイスの絶対段差の低減を実現できる。
Finally, the first sputtered film 16 and the second sputtered film frame 17a are formed by a wet etching solution capable of realizing a high selectivity with respect to the oxide films 5, 6, the SiN film 12, and the Si substrate 1. , 17b (FIG. 3)
1). Thus, a contact hole can be formed without exposing the gate electrodes 4a and 4b, that is, without damaging the first wiring, and the first sputtered film 16 can be formed.
And the film thickness of the frames 17a and 17b of the second sputtered film,
It is possible to reduce the absolute step of the semiconductor device.

【0066】第1のスパッタ膜16及び第2のスパッタ
膜17としてTiN膜やTi膜を採用した場合には、湿
式エッチング液としてNH4OH/H22を採用し、第
1のスパッタ膜16及び第2のスパッタ膜17としてT
iSix膜を採用した場合には、湿式エッチング液とし
てH2O:HF=50:1の比率で調合した弗酸水を採
用する事により、第1及び第2のスパッタ膜16,17
(17a,17b)の選択除去が可能となる。例えば、
第1及び第2のスパッタ膜16,17としてTiSix
膜を採用し、H2O:HF=50:1の比率で調合した
弗酸水により選択除去を行う場合には、TiSix膜の
酸化膜5,6との選択比は20以上、TiSix膜のS
iN膜12との選択比も20以上、TiSix膜のSi
基板1との選択比は∞である。
When a TiN film or a Ti film is used as the first sputtered film 16 and the second sputtered film 17, NH 4 OH / H 2 O 2 is used as a wet etching solution, and the first sputtered film is used. 16 and the second sputtered film 17
When the iSix film is employed, the first and second sputtered films 16 and 17 are formed by employing a hydrofluoric acid solution prepared at a ratio of H 2 O: HF = 50: 1 as a wet etching solution.
(17a, 17b) can be selectively removed. For example,
TiSix as the first and second sputtered films 16 and 17
When a film is used and selective removal is performed using hydrofluoric acid water prepared at a ratio of H 2 O: HF = 50: 1, the selectivity of the TiSix film to the oxide films 5 and 6 is 20 or more, and S
The selectivity with the iN film 12 is 20 or more,
The selection ratio with respect to the substrate 1 is Δ.

【0067】以上のように本実施例3によれば、第1の
スパッタ膜及び第2のスパッタ膜の両膜厚を変化させる
事により、第1の配線傾斜部上のストッパー膜(ここで
は、両スパッタ膜16,17a,17bが該当)のカバ
ーマージンを任意に設定する事ができる。このため、ス
トッパー膜の突き抜けを発生させることなく、所望の径
のコンタクトホールを形成する事が可能となる。
As described above, according to the third embodiment, by changing both the thickness of the first sputtered film and the thickness of the second sputtered film, the stopper film (here, The cover margin of both sputtered films 16, 17a and 17b) can be set arbitrarily. Therefore, a contact hole having a desired diameter can be formed without causing the stopper film to penetrate.

【0068】加えて、本実施例3の場合には、最終的な
コンタクトホールの開口に異方性条件の乾式エッチング
を採用しているので、実施例2の開口方法よりも、形成
する所望の径に対する寸法制御性に優れている。
In addition, in the case of the third embodiment, since dry etching under anisotropic conditions is adopted for the final opening of the contact hole, a desired formation of the contact hole can be performed more easily than the opening method of the second embodiment. Excellent dimensional control over diameter.

【0069】また、コンタクトホールの形成が完了した
段階では、コンタクトホール開口部以外の部分はSiN
膜12により平坦化された状態になっているので、次工
程で堆積する第2配線の配線抵抗を低減する事が可能で
ある。なお、本実施例3の場合には、実施例2と比較し
た時の平坦性は、実施例2のように最後に燐酸処理して
SiN膜が膜減りしていない分だけ、良好である。
At the stage when the formation of the contact hole is completed, portions other than the contact hole opening are formed of SiN.
Since the state is flattened by the film 12, the wiring resistance of the second wiring deposited in the next step can be reduced. In addition, in the case of the third embodiment, the flatness as compared with the second embodiment is good because the SiN film is not thinned by the final phosphoric acid treatment as in the second embodiment.

【0070】さらに、本実施例3では、実施例2と比較
して乾式エッチングの工程が1工程少なくて済むので、
フローの簡略化、工程数の削減につながる。
Further, in the third embodiment, one less dry etching step is required as compared with the second embodiment.
This simplifies the flow and reduces the number of steps.

【0071】以上の通り、各実施例では、半導体デバイ
スに関し、特に配線と半導体基板のコンタクトホールと
を形成する場合において、写真製版のレジストパターニ
ング時に重ね合わせがずれたとしても、従来技術の問題
点を改善したセルフアライメント法により良好なコンタ
クトホールの形成が可能になる。
As described above, each of the embodiments relates to a semiconductor device. In particular, in the case where a wiring and a contact hole of a semiconductor substrate are formed, even if the overlay is shifted at the time of resist patterning of photolithography, the problems of the prior art are not solved. A good contact hole can be formed by the self-alignment method in which the above is improved.

【0072】[0072]

【発明の効果】請求項1に係る発明では、セルフアライ
メント法によるコンタクトホールの形成に際して、第1
配線の傾斜部上のストッパー膜(スパッタ膜)の突き抜
け発生を防止することができる。このため、写真製版の
マージンが少ない状態でも、微小コンタクトホールの形
成が可能になる。
According to the first aspect of the present invention, the first contact hole is formed by the self-alignment method.
It is possible to prevent the stopper film (sputter film) from penetrating on the inclined portion of the wiring. For this reason, it is possible to form minute contact holes even in a state where the margin of photolithography is small.

【0073】特に、上記ストッパー膜のカバーマージン
(膜厚)を任意に設定することができるため、酸化膜に
対する乾式エッチング条件が対ストッパー膜選択比のあ
まり高くない条件であっても、上記ストッパー膜の突き
抜けを防止することができる。
In particular, since the cover margin (film thickness) of the stopper film can be arbitrarily set, even if the dry etching condition for the oxide film is a condition where the selectivity ratio of the stopper film to the stopper film is not so high, the stopper film can be used. Can be prevented.

【0074】加えて、上記酸化膜の乾式エッチングに際
しては通常乾式エッチングで用いられる汎用性のあるガ
スを使用することができ、従来のSiN膜をストッパー
膜とする場合に必要となる特別なガスを用いることな
く、同等若しくはそれ以上の対ストッパー膜選択比を実
現できる。このため、半導体デバイスを開発する上での
設備投資を低減できる利点もある。
In addition, in the dry etching of the oxide film, a versatile gas usually used in dry etching can be used, and a special gas required when a conventional SiN film is used as a stopper film is used. An equivalent or higher selectivity ratio of the stopper film can be realized without using the same. For this reason, there is also an advantage that equipment investment in developing a semiconductor device can be reduced.

【0075】請求項2に係る発明では、ストッパー膜
(スパッタ膜)を選択除去しているので、第1配線をエ
ッチングにより損傷させることなく、第1配線間にコン
タクトホールの形成することができると共に、従来の場
合と比較して、上記ストッパー膜を除去した分だけ半導
体デバイスに於ける絶対段差を低減できる効果がある。
According to the second aspect of the present invention, since the stopper film (sputter film) is selectively removed, a contact hole can be formed between the first wirings without damaging the first wirings by etching. As compared with the conventional case, there is an effect that the absolute step in the semiconductor device can be reduced by an amount corresponding to the removal of the stopper film.

【0076】請求項3に係る発明では、その湿式エッチ
ング液としてNH4 OH/H2 2を用いるならば、ス
パッタ膜としてTiN膜又はTi膜という金属膜を用い
て第1配線の傾斜部上のストッパー膜(スパッタ膜)の
突き抜け発生を防止することができるという効果があ
る。
According to the third aspect of the present invention, if NH 4 OH / H 2 O 2 is used as the wet etching solution, a TiN film or a metal film such as a Ti film is used as a sputtered film and the first wiring is formed on the inclined portion. This has the effect of preventing the stopper film (sputter film) from penetrating.

【0077】請求項4に係る発明では、その湿式エッチ
ング液としてH2 O:HF=50:1の比率で調合した
弗酸水を用いるならば、スパッタ膜としてTiSix膜
からなるシリサイド膜を用いて第1配線の傾斜部上のス
トッパー膜(スパッタ膜)の突き抜け発生を防止するこ
とができるという効果がある。
In the invention according to claim 4, if a hydrofluoric acid solution prepared at a ratio of H 2 O: HF = 50: 1 is used as the wet etching solution, a silicide film made of a TiSix film is used as a sputtering film. This has the effect of preventing penetration of a stopper film (sputtered film) on the inclined portion of the first wiring.

【0078】[0078]

【0079】[0079]

【0080】[0080]

【0081】[0081]

【0082】[0082]

【0083】[0083]

【0084】[0084]

【0085】[0085]

【0086】[0086]

【0087】[0087]

【0088】[0088]

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

【図1】 本発明の実施例1に関するプロセスフロー断
面図である。
FIG. 1 is a process flow sectional view according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例1に関するプロセスフロー断
面図である。
FIG. 2 is a process flow cross-sectional view related to Example 1 of the present invention.

【図3】 本発明の実施例1に関するプロセスフロー断
面図である。
FIG. 3 is a process flow cross-sectional view related to Example 1 of the present invention.

【図4】 本発明の実施例1に関するプロセスフロー断
面図である。
FIG. 4 is a process flow sectional view according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例1に関するプロセスフロー断
面図である。
FIG. 5 is a process flow sectional view according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施例1に関するプロセスフロー断
面図である。
FIG. 6 is a process flow sectional view according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施例1に関するプロセスフロー断
面図である。
FIG. 7 is a process flow sectional view according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施例1に関するプロセスフロー断
面図である。
FIG. 8 is a process flow sectional view according to the first embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施例2に関するプロセスフロー断
面図である。
FIG. 9 is a process flow sectional view according to a second embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施例2に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 10 is a process flow sectional view according to a second embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の実施例2に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 11 is a process flow sectional view according to a second embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の実施例2に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 12 is a process flow sectional view according to a second embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の実施例2に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 13 is a process flow sectional view according to a second embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の実施例2に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 14 is a process flow sectional view according to a second embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の実施例2に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 15 is a process flow sectional view according to a second embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の実施例2に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 16 is a process flow sectional view according to a second embodiment of the present invention.

【図17】 本発明の実施例2に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 17 is a process flow sectional view according to a second embodiment of the present invention.

【図18】 本発明の実施例2に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 18 is a process flow sectional view according to a second embodiment of the present invention.

【図19】 本発明の実施例2に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 19 is a sectional view of a process flow according to the second embodiment of the present invention.

【図20】 本発明の実施例2に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 20 is a process flow sectional view according to a second embodiment of the present invention.

【図21】 本発明の実施例3に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 21 is a process flow sectional view according to a third embodiment of the present invention.

【図22】 本発明の実施例3に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 22 is a process flow sectional view according to a third embodiment of the present invention.

【図23】 本発明の実施例3に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 23 is a process flow sectional view according to a third embodiment of the present invention.

【図24】 本発明の実施例3に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 24 is a process flow sectional view according to a third embodiment of the present invention.

【図25】 本発明の実施例3に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 25 is a process flow sectional view according to a third embodiment of the present invention.

【図26】 本発明の実施例3に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 26 is a process flow sectional view according to a third embodiment of the present invention.

【図27】 本発明の実施例3に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 27 is a process flow sectional view according to a third embodiment of the present invention.

【図28】 本発明の実施例3に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 28 is a process flow sectional view according to a third embodiment of the present invention.

【図29】 本発明の実施例3に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 29 is a process flow sectional view according to a third embodiment of the present invention.

【図30】 本発明の実施例3に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 30 is a process flow sectional view relating to Example 3 of the present invention.

【図31】 本発明の実施例3に関するプロセスフロー
断面図である。
FIG. 31 is a process flow sectional view according to a third embodiment of the present invention.

【図32】 従来例に関するプロセスフロー断面図であ
る。
FIG. 32 is a sectional view of a process flow relating to a conventional example.

【図33】 従来例に関するプロセスフロー断面図であ
る。
FIG. 33 is a process flow sectional view of a conventional example.

【図34】 従来例に関するプロセスフロー断面図であ
る。
FIG. 34 is a process flow sectional view of a conventional example.

【図35】 従来例に関するプロセスフロー断面図であ
る。
FIG. 35 is a sectional view of a process flow relating to a conventional example.

【図36】 従来例に関するプロセスフロー断面図であ
る。
FIG. 36 is a process flow sectional view of a conventional example.

【図37】 従来例に関するプロセスフロー断面図であ
る。
FIG. 37 is a sectional view of a process flow relating to a conventional example.

【図38】 従来例に関するプロセスフロー断面図であ
る。
FIG. 38 is a process flow sectional view of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板、2 素子分離領域、3 ゲート酸化
膜、4,4a,4b ゲート電極、5,5a,5b 保
護酸化膜、6,6a,6b,6c,6d サイドウォー
ル酸化膜、7 酸化膜、8 ストッパー膜、8a,8b
傾斜部、8cフラット部分、9 層間酸化膜、10
フォトレジストパターン、11 スパッタ膜、11a,
11b 傾斜部、12 SiN膜、13 第1の多結晶
Si膜、14 第2の多結晶Si膜、14a,14b
第2の多結晶Si膜の枠、15SiN膜のパーシャルエ
ッチング部、16 第1のスパッタ膜、17 第2のス
パッタ膜、17a,17b 第2のスパッタ膜の枠、1
8 SiN膜の異方性乾式エッチング部。
Reference Signs List 1 semiconductor substrate, 2 element isolation region, 3 gate oxide film, 4, 4a, 4b gate electrode, 5, 5a, 5b protective oxide film, 6, 6a, 6b, 6c, 6d sidewall oxide film, 7 oxide film, 8 Stopper film, 8a, 8b
Inclined portion, 8c flat portion, 9 interlayer oxide film, 10
Photoresist pattern, 11 sputtered film, 11a,
11b Inclined portion, 12 SiN film, 13 first polycrystalline Si film, 14 second polycrystalline Si film, 14a, 14b
Second polycrystalline Si film frame, 15SiN film partial etching portion, 16 first sputtered film, 17 second sputtered film, 17a, 17b second sputtered film frame, 1
8 Anisotropic dry etching part of SiN film.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板の主面上に、隣接した二つの
第1配線を形成する工程と、 前記第1配線の上及び前記第1配線間に生じた段差の上
酸化膜を堆積する工程と、 前記酸化膜の上に、前記段差上において前記段差の段差
底部上での膜厚よりも段差上部上での膜厚が厚くなる様
に、スパッタ膜を形成する工程と、前記段差底部上 に於ける前記酸化膜が露出するまで、前
記スパッタ膜を異方性条件で乾式エッチバックする工程
と、 写真製版法により前記スパッタ膜の上にフォトレジスト
パターンを形成する工程と、 前記フォトレジストパターン及び前記スパッタ膜をマス
クとして前記露出した酸化膜の乾式エッチングを行い、
前記半導体基板の主面を露出させる工程とを、備えた半
導体デバイスのコンタクトホール形成方法。
A step of forming two adjacent first wirings on a main surface of a semiconductor substrate; and forming a step on the first wiring and a step formed between the first wirings.
Depositing an oxide film on the oxide film; and forming a step on the oxide film on the step.
The film thickness on the step top is thicker than the film thickness on the bottom
Forming a sputtered film, dry etching back the sputtered film under anisotropic conditions until the oxide film on the bottom of the step is exposed, and forming a photoetching method on the sputtered film. Forming a photoresist pattern on, and performing dry etching of the exposed oxide film using the photoresist pattern and the sputtered film as a mask,
Exposing a main surface of the semiconductor substrate.
【請求項2】 請求項1記載の半導体デバイスのコンタ
クトホール形成方法であって、 前記酸化膜の乾式エッチング後に前記フォトレジストパ
ターンの灰化処理を行う工程と、 前記スパッタ膜を湿式エッチング液により選択除去する
工程とを、 更に備えた半導体デバイスのコンタクトホール形成方
法。
2. A contact hole forming method for a semiconductor device according to claim 1, and performing ashing of the photoresist pattern after dry etching of the oxide film, by the sputtering film dampening formula etchant A method of forming a contact hole in a semiconductor device, further comprising the step of selectively removing.
【請求項3】 請求項2記載の半導体デバイスのコンタ
クトホール形成方法であって、 前記スパッタ膜はTiN膜又はTi膜から成り、前記湿
式エッチング液はNH4OH/H22である、半導体デ
バイスのコンタクトホール形成方法。
3. The method according to claim 2, wherein the sputtered film is made of a TiN film or a Ti film, and the wet etching solution is NH 4 OH / H 2 O 2. A method for forming a contact hole in a device.
【請求項4】 請求項2記載の半導体デバイスのコンタ
クトホール形成方法であって、 前記スパッタ膜はTiSix膜から成り、前記湿式エッ
チング液はH2O:HF=50:1の比率で調合した弗
酸水である、半導体デバイスのコンタクトホール形成方
法。
4. The method according to claim 2, wherein the sputtered film is made of a TiSix film, and the wet etching solution is a fluorine compound prepared at a ratio of H 2 O: HF = 50: 1. A method for forming a contact hole in a semiconductor device, which is an acid water.
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