JPH01296642A - コンタクトホールの形成方法 - 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〕 本発明はコンタクトホールの形成方法に関するもので、
半導体集積回路装置の製造工程などに使用される。

〔従来の技術〕

従来、コンタクトホールの形成は第２図のように行なっ
ていた。まず、ＦＥＴなどを形成した半導体基板１上に
下層配線２をアルミニウム（１）などで形成する。次に
、全面に二酸化シリコン（Ｓ１０゜）などからなる層間
絶縁膜３をＣＶＤ法などで形成し、この上にレジストを
塗布してレジストパターン４を形成する。そして、フォ
トリ１グラフィ技術を用いることにより、下層配線２上
のコンタクトホール形成領域に開口５を形成する（第２
図（ａ）図示）。

次に、ＲＩＥ　（反応性イオンエ；ツチング）法などの
ドライエツチングにより開口５を介して層間絶縁膜３を
エツチングし、下層配線２のコンタクトホール形成領域
に届く開口５０を形成する（第２図（ｂ）図示）。しか
る後、上記のレジストパターン４を除去し、再び全面に
レジストを塗布して上層配線の形成領域に窓をあけた別
のレジストパターン（図示せず。）を形成する。そして
、真空蒸着法などで上層配線用の金属膜を被着し、上記
のレジストパターンを除去してリフトオフ法を実行すれ
ば、第２図（ｃ）のように下層配線２とコンタクトホー
ルで接続された上層配線６が得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の従来技術では下層配線２と上層配
線６の間のコンタクト部の抵抗が、理論値よりも大きく
なるという問題があった。これは、第２図（ａ）から同
図（ｂ）に至る工程において、ドライエツチングの反応
生成物が開口５中の下層配線２上に付着し、これが下層
配線２と上層配線６の間に介在してしまうからである。

この下層配線２上の反応生成物を除去するためには、層
間絶縁膜用の溶剤（例えばフッ酸を含むエッチャント）
で軽く灰浄したり、下層配線２を少しだけオーバーエツ
チングすることが考えられる。しかし、このようにする
と工程数が増加するだけでなく、オーバーエツチングの
程度の制御も難しく、全体として歩留りの低下とコスト
の上昇を招いてしまう。

そこで本発明は、簡単な工程によってコンタクト部の抵
抗を低（することのできるコンタクトホールの形成方法
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るコンタクトホールの形成方法は、半導体装
置の多層配線間の層間絶縁膜にコンタクトホールを形成
するコンタクトホールの形成方法であづて、下記の工程
を備える。すなわち、多層配線を構成する下側配線上の
コンタクトホール形成領域にレジストを残存させたレジ
ストパターンを形成する第１の工程と、このレジストパ
ターンの一部が露出する程度の厚さで全面に層間絶縁膜
を形成する第２の工程と、上記レジストパターンを除去
する第３の工程とを備えることを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、下層配線のコンタクトホール形成領域
にはレジストが残存させられ、この上から層間絶縁膜が
形成されるので、レジストパターンの除去の後に層間絶
縁膜の開口中の下層配線上に、ドライエツチングによる
反応生成物などが残ることは全くない。そして、レジス
トパターンをネガ型レジストで形成すれば断面を逆メサ
状にできるので、後のリフトオフが容易になるだけでな
く、コンタクトホール形成領域の開口部において層間絶
縁膜の端部にいわゆるパリが生じることがなく、従って
下層配線と上層配線の接続を歩留りよく行なうことがで
きる。さらに、層間絶縁膜をＥＣＲプラズマＣＶＤ法な
どで形成すれば、工程中で半導体基板１を加熱する必要
がなく、従ってレジストパターンの逆メサ形状が工程中
で変化したり、レジストそのものが変質したりするよう
なことはない。

〔実施例〕

以下、添付図面の第１図にもとづいて、本発明の詳細な
説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一
符号を付し、重複する説明を省略する。

第１図は本発明の一実施例に係るコンタクトホールの形
成方法の工程別断面図である。まず、ＦＥＴなどを形成
した半導体基板１上に下層配線２を形成し、スピンコー
ド法などで全面にレジストを塗布する。ここで、レジス
トとしてはネガ型レジストを用い、フォトリソグラフィ
技術を用いてパターニングし、コンタクトホール形成領
域にのみレジストが残存したレジストパターン１０とす
る。このように、ネガ型レジストを用いることにより、
レジストパターン１０の断面を逆メサ状にすることがで
きる（第１図（ａ）図示）。

次に、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法あるいはスバックリング
法などにより、５１０２あるいはＳＩＮ　　などからな
る層間絶縁膜１１を形成する（第１図（ｂ）図示）。こ
のとき、層間絶縁膜１１の形成の厚さはレジストパター
ン１０が少なくとも一部において露出する程度とし、後
の工程においてレジストパターン１０を除去することが
可能なようにしておく。この工程においては、ＥＣＲプ
ラズマＣＶＤ法などを用いているので、半導体基板１を
加熱する必要はなく、従ってレジストパターン１０が変
形、変質したりすることはない。言い換えれば、レジス
トパターン１０をコンタクトホールの形成に用いること
が可能になり、レジストパターン１０はあたかもコンタ
クトホールのダミーパターンとして作用することになる
。

次に、アセトンなどでレジストパターンを除去すると、
コンタクトホール形成領域に開口１２が形成される（第
１図（ｃ）図示）。このとき、レジストパターン１０は
逆メサ状であるのでレジストパターン１０の除去は極め
て容易であり、また層間絶縁膜１１の開口端部にいわゆ
るパリが生じ−たすすることはない。特に、ＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ法などはプラズマ流の指向性が高いため、層
間絶縁膜１１の開口端部は非常に滑らかにできる。

次に、レジストを全面に塗布した後、フォトリソグラレ
イ技術により上層配線６の形成領域を窓あけしたレジス
トパターン（図示せず）を形成し、真空蒸着法などで上
層配線６となる導電層（金属層）を形成する。しかる後
、リフトオフ法で不要部分の導電層を除去すれば、第１
図（ｄ）のような上層配線６が形成される。このとき、
コンタクトホール形成領域の下層配線２上にはＲＩＥの
反応生成物は全く存在しないので、コンタクト部の抵抗
は著しく低くなる。また、コンタクトホール形成領域の
開口１２は順テーバ状の壁面を有し、また開口１２の端
部の層間絶縁膜１１にもパリなどが現れていないので、
上層配線６が開口１２で断線したりすることがない。

本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形が可能で
ある。

例えば、コンタクトホール形成領域のレジストパターン
の断面が逆メサ状であることは必須ではなく、矩形に近
い形状のものであってもよい。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した通り本発明では、下層配線のコン
タクトホール形成領域にはレジストが残存させられ、こ
の上から層間絶縁膜が形成されるので、レジストパター
ンの除去の後に層間絶縁膜の開口中の下層配線上に反応
生成物などが残ることはない。このため、コンタクト部
の抵抗を著しく低下させることが可能になる。そして、
レジストパターンをネガ型レジストで形成すれば断面を
逆メサ状にできるので、後のりフトオフが容易になるだ
けでな（、コンタクトホール形成領域の開口部において
層間絶縁膜の端部にいわゆるパリが生じることがなく、
従って下層配線と上層配線の接続を歩留りよく行なうこ
とができる。さらに１、層間絶縁膜をＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法などで形成すれば、工程中で半導体基板を加熱す
る必要がなく、従ってレジストパターンの逆メサ形状が
工程中で変化するようなことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るコンタクトホールの形
成方法の工程別断面図、第２図は、従来のコン〉クトホ
ールの形成方法の工程別断面図である。 １・・・半導体基板、２・・・下層配線、３，１１・・
・層間絶縁膜、４．１０・・・レジストパターン、５・
・・開口、６・・・上層配線。 特許出願人　　住友電気工業株式会社 代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹第１図 ′＆釆の形成方法 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体装置の多層配線間の層間絶縁膜にコンタクト
   ホールを形成するコンタクトホールの形成方法において
   、 前記多層配線を構成する下側配線上のコンタクトホール
   形成領域にレジストを残存させたレジストパターンを形
   成する第１の工程と、 前記レジストパターンの一部が露出する程度の厚さで全
   面に前記層間絶縁膜を形成する第２の工程と、 前記レジストパターンを除去する第３の工程とを備える
   ことを特徴とするコンタクトホールの形成方法。 ２、前記レジストパターンはネガ型レジストで形成され
   、かつ断面が逆メサ状をなしている請求項１記載のコン
   タクトホールの形成方法。 ３、前記第２の工程はＥＣＲプラズマＣＶＤ法またはス
   パッタ法を用いて前記層間絶縁膜を形成する工程である
   請求項１記載のコンタクトホールの形成方法。