JPH02133924A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH02133924A
JPH02133924A JP28907188A JP28907188A JPH02133924A JP H02133924 A JPH02133924 A JP H02133924A JP 28907188 A JP28907188 A JP 28907188A JP 28907188 A JP28907188 A JP 28907188A JP H02133924 A JPH02133924 A JP H02133924A
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JP
Japan
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film
insulating film
silicon oxide
contact hole
oxide film
Prior art date
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Pending
Application number
JP28907188A
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English (en)
Inventor
Shoji Usui
臼井 章二
Takeshi Matsutani
松谷 毅
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 〔概 要〕 微細なコンタクトホールを有する半導体装置及びその製
造方法に関し、 微細なコンタクトホールを形成する場合においても絶縁
膜の表面の平坦化が可能で、配線層の断線を防止するこ
とが可能な半導体装置及びその製遣方法の提供を目的と
し、 本発明の半導体装置は、シリコン基板または導電層の表
面に形成したシリコン酸化膜または絶縁膜の表面に配線
層を有し、前記シリコン酸化膜または絶縁膜及び前記配
線層を覆う絶縁膜の表面に、エツチング処理においてス
トッパとなる膜を備え、前記シリコン酸化膜または絶縁
膜、絶縁膜及び膜を貫通するコンタクトホールまたはス
ルーホール内の側壁にサイドウオールを具備するよう構
成する。
本発明の半導体装置の製造方法は、シリコン基板または
導電層の表面にシリコン酸化膜または絶縁膜を形成し、
その表面に配線層を形成し、前記シリコン酸化膜または
絶縁膜及び前記配線層を覆う絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の表面にエツチング処理においでストッパと
なる膜を形成し、前記シリコン酸化膜または絶縁膜、絶
縁膜及び膜を貫通するコンタクトホールまたはスルーホ
ールを形成する工程と、前記膜の表面及びコンタクトホ
ールまたはスルーホール内に、コンタクトホールまたは
スルーホールの内部の側壁に形成するサイドウオールと
なる絶縁膜を形成し、前記膜をストッパとしてリアクテ
ィブ・イオン・エッチングにより前記絶縁膜をエツチン
グする工程とを含むよう構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、微細なコンタクトホールを有する半導体装置
及びその製造方法の改良に関するものである。
半導体装置の高集積化に伴い、従来の製造方法により形
成したコンタクトホールを用いていては高集積化、微細
化を実現することが困難になっている。
以上のような状況から、微細なコンタクトホールを有す
る半導体装置及びその製造方法が要望されている。
〔従来の技術〕
従来の半導体装置の製造方法を第2図により工程順に説
明する。
まず、第2図(alに示すように、シリコン基板11の
表面にシリコン酸化膜12を形成し、その表面に配線層
、例えばポリシリコン膜13を形成し、全面に絶縁膜、
例えばPSG膜14を形成し、その表面にレジスト膜を
形成してフォトリソグラフィー技術によりコンタクトホ
ールを形成する位置が開口したレジスト膜15を形成す
る。
このPSG膜14は下部を保護するパッシベーション効
果がある上、コンタクトホールを形成する前にリフロー
が容易に行えるので絶縁膜として広く用いられている。
つぎに、第2図(blに示すように、このレジスト膜1
5をマスクとしてエツチングを行い0.8μm径のコン
タクトホール17を開口し、その後レジスト膜15を除
去する。
ついで、第2図(C1に示すように、PSG膜14の表
面及びコンタクトホール17内にCVD−シリコン酸化
膜16を形成し、このCvD−シリコン酸化膜I6を全
面エツチング処理し、第2図(d)に示すように、コン
タクトホール17の内部の側壁にサイドウオール!7a
を形成し、先に形成したコンタクトホール17より微細
なコンタクトホールをサイドウオール17.】内に形成
することが可能となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上説明した従来の半導体装置の製造方法により製造し
た半導体装置においては、CvD−シリコン酸化膜のエ
ツチングをする際にコンタクトホール内のシリコン基板
上のCVD−シリコン酸化膜を完全にエツチングするた
めに、オーバーエツチングを行うので、第2図(e)の
拡大図に示すように、コンタクトホールの内壁に形成し
たサイドウオール17aの上部がPSG膜の表面より出
っ張るため、PSG膜の平坦化が困難となり、この表面
に配vA層、例えばアルミニウム層18を形成した場合
に、この出っ張り寸法が大き過ぎるとアルミニウム層1
8とサイドウオール17aとの付着力の関係により、図
においてlと示した部分での配線層の断線の原因となる
という問題点があった。
本発明は以上のような状況から、微細なコンタクトホー
ルを形成する場合においても絶縁膜の表面の平坦化が可
能で、配線層の断線を防止することが可能な半導体装置
及びその製造方法の提供を目的としたものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の半導体装置は、シリコン基板または導電層の表
面に形成したシリコン酸化膜または絶縁nりの表面に配
線層を有し、このシリコン酸化膜または絶縁膜及び配線
層を覆う絶縁膜の表面に、エツチング処理においてスト
ッパとなる膜を備え、このシリコン酸化膜または絶縁膜
、絶縁膜及びストッパとなる膜を貫通するコンタクトホ
ールまたはスルーホール内の側壁にサイドウオールを具
備するよう構成し、この半導体gWの製造方法は、シリ
コン基板または導電層の表面にシリコン酸化膜または絶
縁膜を形成し、その表面に配線層を形成し、このシリコ
ン酸化膜または絶縁膜及び前記配線層を覆う絶縁膜を形
成する工程と、この絶縁膜の表面にエツチング処理にお
いてストッパとなる膜を形成し、シリコン酸化膜または
絶縁膜、絶縁膜及びストッパとなる膜を貫通するコンタ
クトホールまたはスルーホールを形成する工程と、この
ストッパとなる膜の表面及びコンタクトホールまたはス
ルーホール内に、コンタクトホールまたはスルーホール
の内部の側壁に形成するサイドウオールとなる絶縁膜を
形成し、このストッパとなる膜をストッパとしてリアク
ティブ・イオン・エッチングによりこの絶縁)漠をエツ
チングする工程とを含むよう構成する。
〔作用〕
即ち本発明においては、シリコン基板の表面にシリコン
酸化膜を形成し、その表面に配線層を形成し、このシリ
コン酸化膜及び配線層を覆う絶縁膜を形成し、この絶縁
膜の表面にエツチング処理においてストッパとなる膜を
形成し、これらの絶縁膜及びストッパとなる膜を貫通す
るコンタクトホールを形成し、このストッパとなる膜の
表面及びコンタクトホール内に、コンタクトホールの内
部の側壁に形成するサイドウオールとなる絶縁膜を形成
し、この絶縁膜をリアクティブ・イオン・エッチングに
よりストッパとなる膜をストッパとしてエツチングする
が、このエツチング処理をオーバーに行った場合におい
ても、コンタクトホール内に形成されるサイドウオール
の上端部が絶縁膜の表面に出っ張って絶縁膜の平坦化が
国連となるのを防止することができるので、この表面に
配線層を形成した場合に配線層の断線を防止することが
可能となる。
〔実施例〕
以下第1図により本発明による一実施例をゲート電極の
場合について工程順に説明する。
まず、第1図(alに示すように、シリコン基板10表
面にCVD法により膜厚200人のシリコン酸化膜2を
形成し、その表面にポリシリコン膜を形成し、フォトリ
ソグラフィー技術を用いてゲート電極3を形成し、全面
に絶縁膜、例えば膜厚1μmのPSGSiO2成する。
つぎに、第1図(blに示すように、窒素雰囲気中で9
50℃、 30分のアニールを行い表面の平坦化を行う
ついで、第1図(C1に示すように、このPSGSiO
2面に膜厚1 、000人のシリコン窒化膜5をCVD
法により成長させる。
つぎに、第1図fd)に示すように、レジスト膜のマス
クを用いる公知のフォトリソグラフィー技術によって8
,000人径のコンタクトホール7を形成する。
ついで、第1図Fe)に示すように、このシリコン窒化
膜5の表面及びコンタクトボール7内にCVD法により
CvD−シリコン酸化膜6を形成する。
最後に、第1図(flに示すように、このCVD−シリ
コン酸化膜6をストッパとする全面工、チングをリアク
ティブ・イオン・エッチングにより行う。
この際、コンタクトホール7の内壁には膜厚1000人
のサイドウオール7aが形成される。この結果、PSG
SiO2成した8、000人径のコンタクトホ−ル7を
に6.000人径のコンタクトホールに縮小することが
可能となり、ストッパとなるシリコン窒化膜5が形成さ
れているので、サイドウオール7aの上端がCVD−シ
リコン酸化膜6の表面に出っ張ることがなくなるので、
表面を平坦にすることが可能であり、この表面に形成す
る配線層の断線を防止することも可能となる。
なお、ゲート電極3を覆うPSG膜4のかわりにBPS
G膜を用いることが可能であり、また、ストッパとして
は上記のシリコン窒化膜5のかわりにTiN、TiW、
WN、TiSi等を用いることも可能である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によればストッパ
となる膜を設けるので、コンタクトホール内のサイドウ
オールを形成する場合のエンド・ポイントのモニターが
容易になり、コンタクトホールを設けた絶縁膜の表面の
平坦化を損なうことなり、微細なコンタクトホールを形
成することが可能となる等の利点があり、著しい経済的
及び、信頼性向上の効果が期待できる半導体装置及びそ
の製造方法の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による一実施例を工程順に示す側断面図
、 第2図は従来の半導体装置の製造方法を工程順に示す側
断面図、である。 図において、 1はシリコン基板、 2はシリコン酸化膜、 3はゲート電極、 4はPSG膜、 5はシリコン窒化膜、 6はCVO−シリコン酸化膜、 7はコンタクトホール、 7aはサイドウオール、を示す。 tel シリコン酸化膜(2)、ゲート電極(3)及びPSG膜
(4)の形成fd+  コンタクトホール(7)の形成
価) PSG膜(4)の平坦化 tel  CVD−ノリコン酸化月莫(6)の形成(e
l シリコン窒化膜(5)の形成 本発明による一実施例を工程順に示す側断面図第 1 
図(その1) (fl  CVD−シリコン酸化膜(6)のエツチング
本発明による一実施例を工程順に示す(j′ll断面図
第 1 図(その2) fbl コンタクトホール(17)の形成及びレジストu (1
5)の除去[el CVD−シリコン酸化膜(16)の形成従来の半導体装
置の製造方法を工程順に示す側断面図第 2 図(その
1) (dl CVD−シリコン酸化膜(16)のエツチング(e) アルミニウム層(18)の形成(A8B拡大図)従来の
半導体装置の製造方法を工程順に示す側断面図第 図(その2)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔1〕シリコン基板または導電層(1)の表面に形成し
    たシリコン酸化膜または絶縁膜(2)の表面に配線層(
    3)を有し、前記シリコン酸化膜または絶縁膜(2)及
    び前記配線層(3)を覆う絶縁膜(4)の表面に、エッ
    チング処理においてストッパとなる膜(5)を備え、前
    記シリコン酸化膜または絶縁膜(2)、絶縁膜(4)及
    び膜(5)を貫通するコンタクトホールまたはスルーホ
    ール(7)内の側壁にサイドウォール(7a)を具備す
    ることを特徴とする半導体装置。 〔2〕シリコン基板または導電層(1)の表面にシリコ
    ン酸化膜または絶縁膜(2)を形成し、その表面に配線
    層(3)を形成し、前記シリコン酸化膜または絶縁膜(
    2)及び前記配線層(3)を覆う絶縁膜(4)を形成す
    る工程と、 前記絶縁膜(4)の表面にエッチング処理においてスト
    ッパとなる膜(5)を形成し、前記シリコン酸化膜また
    は絶縁膜(2)、絶縁膜(4)及び膜(5)を貫通する
    コンタクトホールまたはスルーホール(7)を形成する
    工程と、 前記膜(5)の表面及びコンタクトホールまたはスルー
    ホール(7)内に、コンタクトホールまたはスルーホー
    ル(7)の内部の側壁に形成するサイドウォール(7a
    )となる絶縁膜(6)を形成し、前記膜(5)をストッ
    パとしてリアクティブ・イオン・エッチングにより前記
    絶縁膜(6)をエッチングする工程と、を含むことを特
    徴とする半導体装置の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04280454A (ja) * 1991-03-08 1992-10-06 Nkk Corp 半導体装置の製造方法
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