JPH01241845A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特にコンタクト
部の形成方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の半導体装置の製造方法は、第５図（ａ）〜（ｃ）
に示すように、シリコンからなる半導体基板１表面に絶
縁体膜２を形成し、その絶縁体膜に所定の開孔７を設け
た後に配線用金属膜（Ａｆｆ系の金属膜６）を形成する
ようになっていた。又、配線用金属膜として、バリア用
金属系膜と、Ａｆｆ系金属膜の二重膜を使用するやり方
もある。

〔発明が解決しようとす、る課題〕

上述した従来の半導体装１首の製造方法は、基板表面の
絶縁体膜に開孔を設けた後に、直に、配線用金属膜を形
成しているので、集積度か大きくなり開孔の微細化か進
むにつれ、開孔部での、配線用金属膜の被覆性か悪くな
り、配線の開孔部での断線の可能性か大きい欠点かある
。

又、配線用金属膜を金属系膜とＡｆｆ系金属膜の二重構
造とした場合には、断線の１Ｊ能性は減少するが、二重
膜のパターン形成時の加工精度の減少、及び、エツチン
グが難かしくなる欠点かある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の半導体装置の製造方法は、所定形状のレジスト
マスクを用いて絶縁体膜をエツチングし下層の導電体層
に達する開孔を設けたのち金属系膜を被着する工程と、
塗布膜を全面に形成したのちエツチングを行なって前記
開孔部にのみ残存させる工程と、前記金属系膜、レジス
トマスク及び前記塗布膜を順次に除去することにより的
記開孔部に露出した前記導電体層」二にのみ前記金属系
膜を残存させる工程と、金属膜を選択的に形成して前記
導電体膜と接続した電極配線を設ける工程とを含むとい
うものである。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）〜（ｇ＞は本発明の第１の実施例を説明す
るだめの工程順に配置した半導体チップの断面図である
。

まず、第１図（ａ）に示すようにシリコンからなる半導
体基板１上にＰＳＧ股を１０〜１５μｍの膜１１て形成
し、絶縁体）３１１２を設げ、ポトレシストマスクを形
成する。

次に、第１　Ｉｌ　（ｂ　）に示すようにホトレジスト
マスク３を用いてｐ　ｓ　ｃ膜をＢ　Ｈド（ハ・ンファ
ートフッ酸）液てエツチングし、開孔７を形成し、下層
の導電体層である半導体基板４の表面を露出させる。

次に第１図（Ｃ）に示すように金属系膜４−１．　。

４−２をスパッタ法により形成する。この金属系膜とし
ては、配線の被覆性改善を目的とする場合は、Ａｆｆ系
膜（すなわちＡｆｆ膜のような金属膜及びＡ　Ｉ２−　
Ｓ　ｉ　、　Ａ　ｅ−３ｉ−Ｃｕの合金膜）を用いると
良い。膜厚としては０５μＢ１程度か適している。又、
バリア膜として使用する場合は、′丁゛ｉＷ、ＴｉＮや
ＷＳｉ、ＴｉＳｉ、ＭｏＳｉ、ＴａＳｉ笠の金属シリサ
イ１〜１摸か良＜、１模厚としては０．１〜０３μｍか
適している。

しかる後に第１図（ｄ）に示すように、ホトレジスト、
ＳＯＧ　（スピン塗布カラス）又はボリイミ１〜からな
る塗布膜５を形成し、開孔７を埋めるとともに金属系膜
４−２表面をも被覆する。

次に、第１図（ｅ）に示すように、塗布膜５を全面エッ
チし、開孔７を埋める部分のみ残存させる。エッチ方法
としては、トライエッチ法、ウェットエッチ法いずれて
も使用可であるが、いずれにしても、塗布膜５と金属系
）１ｓ！４て、容易に、大きな選択比のエツチンク条件
を選定できるのて、容易に開孔内にのみ塗布膜５を残す
ようにすることかできる。

次に、第１図（ｆ）に示す金属系膜４、ホトレジストマ
スク３、塗布膜５を、それぞれのエッチンク方法でエッ
ヂンク除去する。これにより、絶縁体膜２の開孔７内に
のみ金属系膜４−１を形成することができる。

次に、第１図（ｇ＞に示すように配線用Ａｔ？膜り６）
を０．５〜１．５１１ｍの膜厚て形成し、パターニンク
を行うことにより電極配線を設ける。

従来例（第５図）と比へて、開孔部に金属膜４一１が設
（゛）られている分たけ配線用Ａｅ膜からみて段差が小
さくなっているのて段差被覆性か大幅に改善される。参
考として、第２図にｎＭＯ３とトランジスタのコンタク
ト部に本発明を適用した場合の断面図を示す。

第３図は本発明の第２の実施例を説明するための半導体
チップの断面図である。

絶縁体膜１をエツチングするときに、まず等方性エツチ
ング性て途中まてエツチングを行ない、次いで異方性エ
ツチング性を用いることにより杯状の開孔７が形成てき
る。例えは、絶縁体膜１として厚さ１．０μｍのＰＳＧ
膜を用いた場合には、１３０　Ｂ　ＨＦ液によるエツチ
ングを５分行なった後に、反応性イオンエラチク法によ
るプラスマエツチンクを２０分行なう。この断面形状の
開孔なと１、第１の実施例と同様にして開孔内に金属系
膜を残した時より表面が平坦になるので電極配線の段差
被覆性はさらに良くなる。

又、第４図に示した様に、絶縁体膜として、膜質の異な
る絶縁体膜を２層に形成して使用しても＝　６− 良い。例えはＣＶＤ法による厚さ約０３μｍの酸化シリ
コン膜（第１の絶縁体ＩＩ５！２−１）とＣＶＤ法によ
る厚さ０７μｍのＢＰＳＧ膜（第３の絶縁体Ｍ４−２　
）を用い、図の様に、それぞれの絶縁膜のエツチンク速
度差を利用して食刻し、段を形成することができる。こ
の場合、当然に第２の実施例のように２段階エッチを行
なっても良い。

いずれにしても、絶縁体膜に階段状の開孔を設（プ、上
部の開孔を大きくできれば、金属膜を形成した時に、基
板上の金属膜とホトレジスト上の金属膜（第１図＜　ｃ
　＞　ｇ−照）を確実に分離てき、それ以後の工程が容
易となる利点かある。

以上の実施例は、絶縁体膜を半導体基板上に直接設ける
例について説明したが、多層配線構造の場合、層間絶縁
膜に開孔を設けて、Ｆ層配線に接続した上層配線に本発
明を適用し得ることは改めて贅言を要しない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、導電体層上の絶縁体膜に
所定の開孔を設げて後、その開孔形成に使用したホトレ
ジストマスクを用いて、その開孔内のみに金属系膜を形
成することにより電極配線の開孔部での被覆性が向上す
る効果かある。

又、本発明によれは、工程をあまり増加することなく、
開孔内にのみ金属系膜を形成できるので、電極配線をバ
リア金属系膜を含む二重膜を使用して電極配線の断線を
防く必要かなく、バリア金属系膜は開孔部にのみ使用す
れはよいのて配線パターン形成工程の被雑化、困難化を
防止できる。従がって、バリア膜を形成することによる
半導体装置の一層の歩留向−Ｆがもたらされる効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明の第１の実施例を説明す
るための工程順に配置した半導体チップの断面歯、第２
図は第１の実施例をｎ　Ｍ　ＯＳ　トランジスタに適用
した場合の半導体チップの断面図、第３図、第４図は本
発明の第２の実施例とそのバリエーションを説明するた
めの半導体チップの断面図、第５図（ａ）〜（ｃ）は従
来例を説明するだめの工程順に配置しな半導体チップの
断面図である。 １・半導体基板、２・・・絶縁体膜、２−１・・第１の
絶縁体膜、２−２・・第２の絶縁体膜、３・・ホトレジ
ストマスク、４−１．４−２・金属系膜、５・・・塗布
膜、６　金属膜、７・開孔、８・・・ソーストレイン領
域、９・・・ポリシリコン膜、１０・・Ａｎ？膜、１１
・・・ＰＳＧ膜。 代理人　弁理士　　内　原　　晋 −９＝ 特開平１−２４１８４ｂ　（４） Ｃ：５　　　　　　　　　　　　　　　　　　ハご） ば にＵ； 雰

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　所定形状のレジストマスクを用いて絶縁体膜をエッチ
   ングし下層の導電体層に達する開孔を設けたのち金属系
   膜を被着する工程と、塗布膜を全面に形成したのちエッ
   チングを行なって前記開孔部にのみ残存させる工程と、
   前記金属系膜、レジストマスク及び前記塗布膜を順次に
   除去することにより前記開孔部に露出した前記導電体層
   上にのみ前記金属系膜を残存させる工程と、金属膜を選
   択的に形成して前記導電体膜と接続した電極配線を設け
   る工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法
   。