JPH0226020A - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置及び半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0226020A JPH0226020A JP17493988A JP17493988A JPH0226020A JP H0226020 A JPH0226020 A JP H0226020A JP 17493988 A JP17493988 A JP 17493988A JP 17493988 A JP17493988 A JP 17493988A JP H0226020 A JPH0226020 A JP H0226020A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- layer
- opening
- conductor layer
- laminate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 92
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 41
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 96
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 67
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 32
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 32
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 claims description 30
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 claims description 17
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 claims 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims 1
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 24
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 abstract description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 18
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- NXHILIPIEUBEPD-UHFFFAOYSA-H tungsten hexafluoride Chemical compound F[W](F)(F)(F)(F)F NXHILIPIEUBEPD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 10
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- YUCFVHQCAFKDQG-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound F[CH] YUCFVHQCAFKDQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036470 plasma concentration Effects 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Weting (AREA)
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。
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〕
コンタクトホールが導電性埋め込み部材をもって珈め込
まれ、その上に導電性配線が形成されている半導体装置
とこの半導体装置の製造方法との改良に関し、 コンタクトホールの形状を改善して、導電性埋め込み部
材がコンタクトホール底面から剥離し難いように改良さ
れた半導体装置とこの半導体装置の製造方法とを提供す
ることを目的とし、この目的のうちの第１（半導体装置
）は、半導体層または導電体層上に形成され下部開口を
有する、窒化シリコンよりなる第１の下層絶縁膜または
リン珪酸ガラスよりなる第２の下層絶縁層と、この第１
の下層絶縁膜または第２の下層絶縁層上に形成され前記
の下部開口に対応する領域に前記の下部開口より小さな
開口を有する酸化シリコン、リン珪酸ガラス、または、
ホウ珪酸ガラスよりなる第１の上層絶縁膜または二酸化
シリコンよりなる第２の上層絶縁膜とよりなる第１の積
層体または第２の積層体を有し、前記の半導体層または
導電体層と接触して形成され、前記の第１の積層体また
は第２の積層体の前記の下部開口と前記の開口とを埋め
て形成される埋め込み導電体層と、この埋め込み導電体
層と接触して形成される導電体層よりなる電極・配線を
有する半導体装置をもって構成され、 上記の目的のうちの第２（半導体装置の製造方法）は、
半導体層または導電体層上に、窒化シリコンよりなる第
１の下層絶縁膜を形成し、この第１の下層絶縁膜上に、
二酸化シリコン、リン珪酸ガラス、または、ホウ珪酸ガ
ラスよりなる第１の上層絶縁膜を形成し、前記の第１の
下層絶縁膜と前記の第１の上層絶縁膜とからなる第１の
積層体を異方性エツチング法を使用してエツチングして
、開口を形成し、次いで、前記の第１の下層絶縁膜を等
方性エツチング法を使用してサイドエツチングして、前
記の第１の下層絶縁膜に下部開口を形成し、前記の半導
体層または導電体層と接触して前記の積層体の前記の下
部開口と前記の開口とを埋めて、埋め込み導電体層を形
成し、この埋め込み導電体層と接触して導電体層よりな
る電極・配線を形成する工程を有する半導体装置の製造
方法をもって構成される。
まれ、その上に導電性配線が形成されている半導体装置
とこの半導体装置の製造方法との改良に関し、 コンタクトホールの形状を改善して、導電性埋め込み部
材がコンタクトホール底面から剥離し難いように改良さ
れた半導体装置とこの半導体装置の製造方法とを提供す
ることを目的とし、この目的のうちの第１（半導体装置
）は、半導体層または導電体層上に形成され下部開口を
有する、窒化シリコンよりなる第１の下層絶縁膜または
リン珪酸ガラスよりなる第２の下層絶縁層と、この第１
の下層絶縁膜または第２の下層絶縁層上に形成され前記
の下部開口に対応する領域に前記の下部開口より小さな
開口を有する酸化シリコン、リン珪酸ガラス、または、
ホウ珪酸ガラスよりなる第１の上層絶縁膜または二酸化
シリコンよりなる第２の上層絶縁膜とよりなる第１の積
層体または第２の積層体を有し、前記の半導体層または
導電体層と接触して形成され、前記の第１の積層体また
は第２の積層体の前記の下部開口と前記の開口とを埋め
て形成される埋め込み導電体層と、この埋め込み導電体
層と接触して形成される導電体層よりなる電極・配線を
有する半導体装置をもって構成され、 上記の目的のうちの第２（半導体装置の製造方法）は、
半導体層または導電体層上に、窒化シリコンよりなる第
１の下層絶縁膜を形成し、この第１の下層絶縁膜上に、
二酸化シリコン、リン珪酸ガラス、または、ホウ珪酸ガ
ラスよりなる第１の上層絶縁膜を形成し、前記の第１の
下層絶縁膜と前記の第１の上層絶縁膜とからなる第１の
積層体を異方性エツチング法を使用してエツチングして
、開口を形成し、次いで、前記の第１の下層絶縁膜を等
方性エツチング法を使用してサイドエツチングして、前
記の第１の下層絶縁膜に下部開口を形成し、前記の半導
体層または導電体層と接触して前記の積層体の前記の下
部開口と前記の開口とを埋めて、埋め込み導電体層を形
成し、この埋め込み導電体層と接触して導電体層よりな
る電極・配線を形成する工程を有する半導体装置の製造
方法をもって構成される。
本発明は、半導体装置及び半導体装置の製造方法の改良
に関する。特に、半導体層と電極・配線導電体層との接
続、及び／または、電極・配線導電体層と電極・配線導
電体層との接続を強固にして半導体装置の信頼性を向上
する改良と、半導体層及び／または絶縁物層に形成され
るコンタクトホールの底面と、コンタクトホール内に埋
め込まれる導電性埋め込み部材とが相互に剥離しないよ
うにし、その接続を強固にし信頼性を向上することを目
的とした半導体装置の製造方法の改良とに関する。
に関する。特に、半導体層と電極・配線導電体層との接
続、及び／または、電極・配線導電体層と電極・配線導
電体層との接続を強固にして半導体装置の信頼性を向上
する改良と、半導体層及び／または絶縁物層に形成され
るコンタクトホールの底面と、コンタクトホール内に埋
め込まれる導電性埋め込み部材とが相互に剥離しないよ
うにし、その接続を強固にし信頼性を向上することを目
的とした半導体装置の製造方法の改良とに関する。
第２図参照
図は、半導体層ｌ上に導電性材料よりなる電極・配線が
複数層形成されている半導体装置の断面図である。
複数層形成されている半導体装置の断面図である。
図においては、半導体層１上に絶縁膜７が形成され、絶
縁膜７にコンタクトホール７ａが形成され、このコンタ
クトホール７ａを介して半導体層ｌと接続して、導電性
半導体層または金属層の導電体層２が形成され、この導
電体層２上に第２の絶縁膜７１が形成され、この第２の
絶＆ｔｌ！ｌ１７１に第２のコンタクトホール７１ａが
形成され、このコノタクトホール７１ａを介して半導体
層２と接続して第２の導電体層２１が形成されている。
縁膜７にコンタクトホール７ａが形成され、このコンタ
クトホール７ａを介して半導体層ｌと接続して、導電性
半導体層または金属層の導電体層２が形成され、この導
電体層２上に第２の絶縁膜７１が形成され、この第２の
絶＆ｔｌ！ｌ１７１に第２のコンタクトホール７１ａが
形成され、このコノタクトホール７１ａを介して半導体
層２と接続して第２の導電体層２１が形成されている。
本発明は、半導体層１上に形成される第２層絶縁膜７１
近成されるコンタクトホール７ａの構造及びその製造方
法の改良と、電極・配線をなす導電体層２以上の導電体
層（図示せず）上に形成される第２層絶縁膜７１以上の
絶縁膜（図示せず）に形成される眉間コンタクトホール
７１ａ等の構造及びその製造方法の改良とに関するもの
である。
近成されるコンタクトホール７ａの構造及びその製造方
法の改良と、電極・配線をなす導電体層２以上の導電体
層（図示せず）上に形成される第２層絶縁膜７１以上の
絶縁膜（図示せず）に形成される眉間コンタクトホール
７１ａ等の構造及びその製造方法の改良とに関するもの
である。
ところで、半導体装置の高集積化にともない、コンタク
トホールの径は微細化してコンタクトホールのアスペク
ト比が大きくなり、コンタクトホールを埋めて電極・配
線を形成する時のコンタクトホール内のカバレージが低
下するようになった。そこで、コンタクトホール内に、
タングステン等のりフラクトリメタルの層やタングステ
ンシリサイド等のりフラクトリメタルシリサイド等の導
電性部材を選択成長させて、コンタクトホールをあらか
じめ埋め込んで平旦化しておく手法が用いられるように
なった。この場合、導電性埋め込み部材とコンタクトホ
ールの底面との接触を良好に保つことが、半導体装置の
性能、信頼性を高める上で極めて重要な技術的課題であ
る。
トホールの径は微細化してコンタクトホールのアスペク
ト比が大きくなり、コンタクトホールを埋めて電極・配
線を形成する時のコンタクトホール内のカバレージが低
下するようになった。そこで、コンタクトホール内に、
タングステン等のりフラクトリメタルの層やタングステ
ンシリサイド等のりフラクトリメタルシリサイド等の導
電性部材を選択成長させて、コンタクトホールをあらか
じめ埋め込んで平旦化しておく手法が用いられるように
なった。この場合、導電性埋め込み部材とコンタクトホ
ールの底面との接触を良好に保つことが、半導体装置の
性能、信頼性を高める上で極めて重要な技術的課題であ
る。
第３図参照
図は、半導体層１上に形成された絶縁１ｌ１７にコンタ
クトホール７ａが形成され、コンタクトホール７ａに上
記の導電性埋め込み部材７ｂが埋め込まれた状態を示す
、従来、微細なコンタクトホールを形成するには、異方
性ドライエツチング法が使用されているが、形成される
コンタクトホールの形状は、通常、第３図に示すように
、コンタクトホール７ａの下部の断面積が、上部の断面
積と等しいか、むしろ小さく形成される傾向がある。
クトホール７ａが形成され、コンタクトホール７ａに上
記の導電性埋め込み部材７ｂが埋め込まれた状態を示す
、従来、微細なコンタクトホールを形成するには、異方
性ドライエツチング法が使用されているが、形成される
コンタクトホールの形状は、通常、第３図に示すように
、コンタクトホール７ａの下部の断面積が、上部の断面
積と等しいか、むしろ小さく形成される傾向がある。
第３図に示す形状のコンタクトホール７ａに導電性埋め
込み部材７ｂを埋め込み、この埋め込み部材７ｂに接続
して、導電材よりなる配線（図示せず）を形成すると、
ヒートサイクル等により配線を介して加わる引張力（図
に矢印をもって示“す）によって、導電性埋め込み部材
７ｂがコンタクトホール７ａから剥離し、半導体装置の
電極・配線のコンタクト特性が著しく悪くなり、半導体
装置の動作不良を招きやすいと云う欠点がある。
込み部材７ｂを埋め込み、この埋め込み部材７ｂに接続
して、導電材よりなる配線（図示せず）を形成すると、
ヒートサイクル等により配線を介して加わる引張力（図
に矢印をもって示“す）によって、導電性埋め込み部材
７ｂがコンタクトホール７ａから剥離し、半導体装置の
電極・配線のコンタクト特性が著しく悪くなり、半導体
装置の動作不良を招きやすいと云う欠点がある。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、コン
タクトホールの形状を改善して、導電性埋め込み部材が
コンタクトホール底面から剥離し難いようにし、信頼性
の向上された半導体装置とその製造方法とを提供するこ
とにある。
タクトホールの形状を改善して、導電性埋め込み部材が
コンタクトホール底面から剥離し難いようにし、信頼性
の向上された半導体装置とその製造方法とを提供するこ
とにある。
上記の目的のうち、信頼性の向上した半導体装置は、下
記のいずれか（請求項１．４、または、７）をもって達
成される。
記のいずれか（請求項１．４、または、７）をもって達
成される。
第１の手段（請求項１に対応）は、半導体層（１）また
は導電体層（２）上に形成され下部開口（９）を有する
、窒化シリコンよりなる第１の下層絶縁膜Ｉ （３１）
またはリン珪酸ガラスよりなる第２の下層絶縁層（４１
）と、該第１の下層絶縁膜（３１）または第２の下層絶
縁層（４１）上に形成され前記下部開口（９）に対応す
る領域に前記下部開口（９）より小さな開口（８）を有
する酸化シリコン、リン珪酸ガラス、または、ホウ珪酸
ガラスよりなる第１の上層絶縁膜（３２）または二酸化
シリコンよりなる第２の上層絶縁膜（４２）とよりなる
第１の積層体（３）または第２の積層体（４）を有し、
前記半導体層（１）または導電体層（２）と接触して形
成され、前記第１の積層体（３）または第２の積層体（
４）の前記下部開口（９）と前記開口（８）とを埋めて
形成される埋め込み導電体層（２２）と、該埋め込み導
電体層（２２）と接触して形成される導電体層よりなる
電極・配線（２３）を有する半導体装置である。
は導電体層（２）上に形成され下部開口（９）を有する
、窒化シリコンよりなる第１の下層絶縁膜Ｉ （３１）
またはリン珪酸ガラスよりなる第２の下層絶縁層（４１
）と、該第１の下層絶縁膜（３１）または第２の下層絶
縁層（４１）上に形成され前記下部開口（９）に対応す
る領域に前記下部開口（９）より小さな開口（８）を有
する酸化シリコン、リン珪酸ガラス、または、ホウ珪酸
ガラスよりなる第１の上層絶縁膜（３２）または二酸化
シリコンよりなる第２の上層絶縁膜（４２）とよりなる
第１の積層体（３）または第２の積層体（４）を有し、
前記半導体層（１）または導電体層（２）と接触して形
成され、前記第１の積層体（３）または第２の積層体（
４）の前記下部開口（９）と前記開口（８）とを埋めて
形成される埋め込み導電体層（２２）と、該埋め込み導
電体層（２２）と接触して形成される導電体層よりなる
電極・配線（２３）を有する半導体装置である。
第２の手段（請求項４に対応）は、半導体層（１）また
は導電体層（２）上に形成され開口（１０）ををする二
酸化シリコン、リン珪酸ガラス、または、ホウ珪酸ガラ
スよりなる第３の下層絶縁膜 （５１）または二酸化シ
リコンよりなる第４の下層絶縁膜層（６１）と、該第３
の下層絶縁膜（５１）上に形成され前記開口（１０）に
対応する領域に°前記開口（１０）より大きな中間開口
（１１）を有する窒化シリコンよりなる第１の中間層絶
縁膜（５２）またはリン珪酸ガラスよりなる第２の中間
絶縁膜（６２）を有し、該第１の中間層絶縁膜（５２）
または第２の中間絶縁膜（６２）上に形成され前記開口
（１０）に対応する領域に前記開口（１０）と同一の大
きさの開口（１０）を有し二酸化シリコン、リン珪酸ガ
ラス、または、ホウ珪酸ガラスよりなる第１の上層絶縁
膜Ｉ （３２）または二酸化シリコンよりなる第２の上
層絶縁膜！（４２）を有する第３の積層体（５）または
第４の積層体（６）を有し、前記半導体層（１）または
導電体層（２）と接触して形成され、前記第３の積層体
（５）の前記開口（１０）と第４の積層体（６）の前記
開口（１１）を埋めて、形成される埋め込み導電体層（
２２）と、該埋め込み導電体層（２２）と接触して形成
される導電体層（２３）よりなる電極・配線を有する半
導体装置である。
は導電体層（２）上に形成され開口（１０）ををする二
酸化シリコン、リン珪酸ガラス、または、ホウ珪酸ガラ
スよりなる第３の下層絶縁膜 （５１）または二酸化シ
リコンよりなる第４の下層絶縁膜層（６１）と、該第３
の下層絶縁膜（５１）上に形成され前記開口（１０）に
対応する領域に°前記開口（１０）より大きな中間開口
（１１）を有する窒化シリコンよりなる第１の中間層絶
縁膜（５２）またはリン珪酸ガラスよりなる第２の中間
絶縁膜（６２）を有し、該第１の中間層絶縁膜（５２）
または第２の中間絶縁膜（６２）上に形成され前記開口
（１０）に対応する領域に前記開口（１０）と同一の大
きさの開口（１０）を有し二酸化シリコン、リン珪酸ガ
ラス、または、ホウ珪酸ガラスよりなる第１の上層絶縁
膜Ｉ （３２）または二酸化シリコンよりなる第２の上
層絶縁膜！（４２）を有する第３の積層体（５）または
第４の積層体（６）を有し、前記半導体層（１）または
導電体層（２）と接触して形成され、前記第３の積層体
（５）の前記開口（１０）と第４の積層体（６）の前記
開口（１１）を埋めて、形成される埋め込み導電体層（
２２）と、該埋め込み導電体層（２２）と接触して形成
される導電体層（２３）よりなる電極・配線を有する半
導体装置である。
第３の手段（請求項７に対応）は、半導体層（１）また
は導電体層（２）上に形成された中間部分が膨脹してい
る開口（１２）を有する絶縁膜（７）を有し、前記半導
体層（１）または導電体層（２）と接触して形成され、
前記積層体（５）の前記開口（１２）を埋めて、形成さ
れる埋め込み導電体層（２２）と、該埋め込み導電体層
（２２）と接触して形成される導電体層（２３）よりな
る電極・配線を有する半導体装置である。
は導電体層（２）上に形成された中間部分が膨脹してい
る開口（１２）を有する絶縁膜（７）を有し、前記半導
体層（１）または導電体層（２）と接触して形成され、
前記積層体（５）の前記開口（１２）を埋めて、形成さ
れる埋め込み導電体層（２２）と、該埋め込み導電体層
（２２）と接触して形成される導電体層（２３）よりな
る電極・配線を有する半導体装置である。
また、上記の目的のうち、信頼性の向上する半導体装置
の製造方法は、下記のいづれか（請求項２．３．５．６
．８）をもうて達成される。
の製造方法は、下記のいづれか（請求項２．３．５．６
．８）をもうて達成される。
第１の手段（請求項２に対応）は、半導体層（１）また
は導電体層（２）上に、窒化シリコンよりなる第１の下
層絶縁膜（３１）を形成し、該第１の下層絶縁膜（３１
）上に、二酸化シリコン、リン珪酸ガラス、または、ホ
ウ珪酸ガラスよりなる第１の上層絶縁膜（３２）を形成
し、前記第１の下層絶縁膜 （３１） （！−前記第１
の上１１絶ａｍ＜３２） トからなる第１の積層体（３
）を異方性エツチング法を使用してエツチングして、開
口（８）を形成し、次いで、前記第１の下層絶縁膜（３
１）を等°方性エツチング法を使用してサイドエツチン
グして、前記第１の下層絶縁膜（３１）に下部開口（９
）を形成し、前記半導体層（１）または導電体層（２）
と接触して前記積層体（３）の前記下部開口（９）と前
記開口（８）とを埋めて、埋め込み導電体層（２２）を
形成し、該埋め込み導電体層（２２）と接触して導電体
層よりなる電極・配線（２３）を形成する工程を有する
半導体装置の製造方法である。
は導電体層（２）上に、窒化シリコンよりなる第１の下
層絶縁膜（３１）を形成し、該第１の下層絶縁膜（３１
）上に、二酸化シリコン、リン珪酸ガラス、または、ホ
ウ珪酸ガラスよりなる第１の上層絶縁膜（３２）を形成
し、前記第１の下層絶縁膜 （３１） （！−前記第１
の上１１絶ａｍ＜３２） トからなる第１の積層体（３
）を異方性エツチング法を使用してエツチングして、開
口（８）を形成し、次いで、前記第１の下層絶縁膜（３
１）を等°方性エツチング法を使用してサイドエツチン
グして、前記第１の下層絶縁膜（３１）に下部開口（９
）を形成し、前記半導体層（１）または導電体層（２）
と接触して前記積層体（３）の前記下部開口（９）と前
記開口（８）とを埋めて、埋め込み導電体層（２２）を
形成し、該埋め込み導電体層（２２）と接触して導電体
層よりなる電極・配線（２３）を形成する工程を有する
半導体装置の製造方法である。
第２の手段（請求項３に対応）は、半導体層（１）また
は導電体層（２）上に、リン珪酸ガラスよりなる第２の
下層絶縁膜（４１）を形成し、該第２の下層絶縁膜（４
１）上に、二酸化シリコンよりなる第２の上層絶縁膜（
４２）を形成し、前記第２の下層絶縁ｗＩ（４１）と前
記第２の上層絶縁膜（４２）とからなる第２の積層体（
４）を異方性エツチング法を使用してエツチングして開
口（８）を形成し、次いで、前記第２の下層絶縁膜（４
１）を等方性エツチング法を使用してサイドエツチング
して前記第２の下層絶縁膜（４１）に下部開口（９）を
形成し、前記半導体層（１）または導電体層（２）と接
触して前記第２の積層体（４）の前記下部開口（９）と
前記開口（８）とを埋めて、埋め込み導電体層（２２）
を形成し、該埋め込み導電体層（２２）と接触して導電
体層よりなる電極・配線（２３）を形成する工程を有す
る半導体装置の製造方法である。
は導電体層（２）上に、リン珪酸ガラスよりなる第２の
下層絶縁膜（４１）を形成し、該第２の下層絶縁膜（４
１）上に、二酸化シリコンよりなる第２の上層絶縁膜（
４２）を形成し、前記第２の下層絶縁ｗＩ（４１）と前
記第２の上層絶縁膜（４２）とからなる第２の積層体（
４）を異方性エツチング法を使用してエツチングして開
口（８）を形成し、次いで、前記第２の下層絶縁膜（４
１）を等方性エツチング法を使用してサイドエツチング
して前記第２の下層絶縁膜（４１）に下部開口（９）を
形成し、前記半導体層（１）または導電体層（２）と接
触して前記第２の積層体（４）の前記下部開口（９）と
前記開口（８）とを埋めて、埋め込み導電体層（２２）
を形成し、該埋め込み導電体層（２２）と接触して導電
体層よりなる電極・配線（２３）を形成する工程を有す
る半導体装置の製造方法である。
第４の手段（請求項５に対応）は、半導体層（１）また
は導電体層（２）上に、二酸化シリコン、リン珪酸ガラ
ス、または、ホウ珪酸ガラスよりなる第３の下層絶縁膜
（５１）を形成し、該第３の下層絶縁膜（５１）上に、
窒化シリコンよりなる第１の中間層絶縁膜（５２）を形
成し、該第１の中間層絶縁膜（５２）上に、二酸化シリ
コン、リン珪酸ガラスまたはホウ珪酸ガラスよりなる第
１の上層絶縁膜（３２）を形成し、前記第３の下層絶縁
膜（５１）と前記第１の中間層絶縁膜（５２）と前記第
１の上層絶縁膜（３２）とからなる第３の積層体（５）
を異方性エツチング法を使用してエツチングして開口（
１０）を形成し、次いで、前記第１の中間層絶縁膜（５
２）を等方性エツチング法を使°用してサイドエツチン
グして前記第１の中間層絶縁膜（５２）に中間開口（１
１）を形成し、前記半導体層（１）または導電体層（２
）と接触して前記第３の積層体（５）の前記開口（１０
）と前記中間開口（１１）とを埋めて、埋め込み導電体
層（２２）を形成し、該埋め込み導電体層（２２）と接
触°して導電体層よりなる電極・配線（２３）を形成す
る工程を有する半導体装置の製造方法である。
は導電体層（２）上に、二酸化シリコン、リン珪酸ガラ
ス、または、ホウ珪酸ガラスよりなる第３の下層絶縁膜
（５１）を形成し、該第３の下層絶縁膜（５１）上に、
窒化シリコンよりなる第１の中間層絶縁膜（５２）を形
成し、該第１の中間層絶縁膜（５２）上に、二酸化シリ
コン、リン珪酸ガラスまたはホウ珪酸ガラスよりなる第
１の上層絶縁膜（３２）を形成し、前記第３の下層絶縁
膜（５１）と前記第１の中間層絶縁膜（５２）と前記第
１の上層絶縁膜（３２）とからなる第３の積層体（５）
を異方性エツチング法を使用してエツチングして開口（
１０）を形成し、次いで、前記第１の中間層絶縁膜（５
２）を等方性エツチング法を使°用してサイドエツチン
グして前記第１の中間層絶縁膜（５２）に中間開口（１
１）を形成し、前記半導体層（１）または導電体層（２
）と接触して前記第３の積層体（５）の前記開口（１０
）と前記中間開口（１１）とを埋めて、埋め込み導電体
層（２２）を形成し、該埋め込み導電体層（２２）と接
触°して導電体層よりなる電極・配線（２３）を形成す
る工程を有する半導体装置の製造方法である。
第５の手段（請求項６に対応）は、半導体層（１）また
は導電体層（２）上に、二酸化シリコンよりなる第４の
下層絶縁膜 （６１）を形成し、該第４の下層絶縁膜（
６１）上に、リン珪酸ガラスよりなる第２の中間層絶縁
膜（６２）を形成し、該第２の中間層絶縁膜（６２）上
に、二酸化シリコンよりなる第２の上層絶縁膜（４２）
を形成し、前記第４の下層絶縁膜（６１）と前記第２の
中間層絶縁膜（６２）と前記第２の上層絶縁膜（４２）
とからなる第４の積層体（６）を異方性エツチング法を
使用してエツチングして開口（１０）を形成し、次いで
、前記第２の中間層絶縁膜（６２）を等方性エツチング
法を使用してサイドエツチングして前記第２の中間層絶
縁膜（６２）に中間開口（１１）を形成し、前記半導体
層（１）または導電体層（２）と接触して前記第４の積
層体（６）の前記開口（１０）と前記中間開口（１１）
とを埋めて、埋め込み導電体層（２２）を形成し、該埋
め込み導電体層（２２）と接触して導電体層よりなる電
極・配線（２３）を形成する工程を有する半導体装置の
製造方法である。
は導電体層（２）上に、二酸化シリコンよりなる第４の
下層絶縁膜 （６１）を形成し、該第４の下層絶縁膜（
６１）上に、リン珪酸ガラスよりなる第２の中間層絶縁
膜（６２）を形成し、該第２の中間層絶縁膜（６２）上
に、二酸化シリコンよりなる第２の上層絶縁膜（４２）
を形成し、前記第４の下層絶縁膜（６１）と前記第２の
中間層絶縁膜（６２）と前記第２の上層絶縁膜（４２）
とからなる第４の積層体（６）を異方性エツチング法を
使用してエツチングして開口（１０）を形成し、次いで
、前記第２の中間層絶縁膜（６２）を等方性エツチング
法を使用してサイドエツチングして前記第２の中間層絶
縁膜（６２）に中間開口（１１）を形成し、前記半導体
層（１）または導電体層（２）と接触して前記第４の積
層体（６）の前記開口（１０）と前記中間開口（１１）
とを埋めて、埋め込み導電体層（２２）を形成し、該埋
め込み導電体層（２２）と接触して導電体層よりなる電
極・配線（２３）を形成する工程を有する半導体装置の
製造方法である。
第６の手段（請求項８に対応）は、半導体層（１）また
は導電体層（２）上に、絶縁膜（７）を形成し、４フッ
化炭素の混合比が３０〜７０％である４フッ化炭素と３
フッ化１水素化炭素との混合ガスを反応ガスとして使用
し、圧力１〜３ Ｔｏｒｒにおいてプラズマエツチング
法を使用してなす開口（１２）を形成し、前記半導体層
（１）または導電体層（２）と接触して前゛記絶ｍａｌ
ｌ！！（９）の前記開口（１２）を埋めて、埋め込み導
電体層（２２）を形成し、該埋め込み導電体層（２２）
と接触して導電体層よりなる電極・配線（２３）を形成
する工程を有する半導体装置の製造方法である。
は導電体層（２）上に、絶縁膜（７）を形成し、４フッ
化炭素の混合比が３０〜７０％である４フッ化炭素と３
フッ化１水素化炭素との混合ガスを反応ガスとして使用
し、圧力１〜３ Ｔｏｒｒにおいてプラズマエツチング
法を使用してなす開口（１２）を形成し、前記半導体層
（１）または導電体層（２）と接触して前゛記絶ｍａｌ
ｌ！！（９）の前記開口（１２）を埋めて、埋め込み導
電体層（２２）を形成し、該埋め込み導電体層（２２）
と接触して導電体層よりなる電極・配線（２３）を形成
する工程を有する半導体装置の製造方法である。
本発明に係る半導体装置のコンタクトホールは、その上
部の断面積が、下部の断面積または中間部の断面積より
小さく形成されているので、ヒートサイクル等により配
線等を介して加わる引張力によって、導電性埋め込み部
材がコンタクトホールの底面と逆の方向に引っ張られて
も、断面積の小さいコンタクトホール上部においてその
移動が拘束されるので、コンタクトホール底面から剥離
し難く、導電性埋め込み部材とコンタクトホールとの良
好な接触が保持される。
部の断面積が、下部の断面積または中間部の断面積より
小さく形成されているので、ヒートサイクル等により配
線等を介して加わる引張力によって、導電性埋め込み部
材がコンタクトホールの底面と逆の方向に引っ張られて
も、断面積の小さいコンタクトホール上部においてその
移動が拘束されるので、コンタクトホール底面から剥離
し難く、導電性埋め込み部材とコンタクトホールとの良
好な接触が保持される。
以下、図面を参照しつ〜、本発明の五つの実施例に係る
半導体装置の製造方法について説明して、本発明の三つ
の実施例に係る半導体装置の構造と、五つの実施例に係
る半導体装置の製造方法とを、さらに明らかにする。
半導体装置の製造方法について説明して、本発明の三つ
の実施例に係る半導体装置の構造と、五つの実施例に係
る半導体装置の製造方法とを、さらに明らかにする。
Ｌｌ（請求項１２に対応）
第１ａ図参照
半導°体層１、または、電極・配線等をなす導電体層２
上に、ＣＶＤ法を使用して窒化シリコンよりなる第１の
下層絶＆ｌＩＩ！３１をｔ、ｏｏｏ〜３．０００人厚程
度に形成し、この第１の下層絶縁膜３１上に、ＣＶＤ法
を使用して二酸化シリコン、リン珪酸ガラス、または、
ホウ珪酸ガラスよりなる第１の上層絶縁膜３２をａ、ｏ
ｏｏÅ以上の厚さに形成し、第１の下層絶縁膜３１と第
１の上層絶縁膜３２とからなる第１の積層体３を、４フ
ッ化炭素と酸素とを反応ガスとする異方性エツチング法
を使用してエツチングし、側壁が垂直の開口８を形成す
る。
上に、ＣＶＤ法を使用して窒化シリコンよりなる第１の
下層絶＆ｌＩＩ！３１をｔ、ｏｏｏ〜３．０００人厚程
度に形成し、この第１の下層絶縁膜３１上に、ＣＶＤ法
を使用して二酸化シリコン、リン珪酸ガラス、または、
ホウ珪酸ガラスよりなる第１の上層絶縁膜３２をａ、ｏ
ｏｏÅ以上の厚さに形成し、第１の下層絶縁膜３１と第
１の上層絶縁膜３２とからなる第１の積層体３を、４フ
ッ化炭素と酸素とを反応ガスとする異方性エツチング法
を使用してエツチングし、側壁が垂直の開口８を形成す
る。
第１ｂ図参照
次いで、熱リン酸を使用した等方性エツチング法を使用
し、開口８中に露出する第１の下層絶縁膜３１のみをサ
イドエツチングし、開口８より大きい下部開口９を形成
する。
し、開口８中に露出する第１の下層絶縁膜３１のみをサ
イドエツチングし、開口８より大きい下部開口９を形成
する。
第１Ｃ図参照
上記開口８・９中に、六フフ化タングステンとモノシラ
ンとを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタングステ
ンシリサイド層を形成するか、六フッ化タングステンと
モノシランと水素とを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用
してタングステン層を形成して、開口８・９を導電性埋
め込み層２２をもって埋め込む。
ンとを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタングステ
ンシリサイド層を形成するか、六フッ化タングステンと
モノシランと水素とを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用
してタングステン層を形成して、開口８・９を導電性埋
め込み層２２をもって埋め込む。
つりいて、アルミニウム層、多結晶シリコン層等を堆積
して、これをパターニングして配線２３を形成する。
して、これをパターニングして配線２３を形成する。
ｔｌｆｉ（請求項１．３に対応）
第１ｄ図参照
半導体層ｌ、または、電極・配線等をなす鳳電体層２上
に、ＣＶＤ法を使用してリン珪酸ガラスよりなる第２の
下層１ＭＩｔｌ！４ｔを１ 、０００〜３ 、０００人
厚程度に形成し、第２の下層絶縁膜４１上に、ＣＶＤ法
を使用して二酸化シリコンよりなる第２の上層絶縁膜４
２を３ 、０００Å以上の厚さに形成し、第２の下層絶
縁膜４１と第２の上層絶縁膜４２とからなる第２の積層
体４を、４フッ化炭素と酸素とを反応ガスとする異方性
エツチング法を使用してエツチングし、側壁が垂直の開
口８を形成する。
に、ＣＶＤ法を使用してリン珪酸ガラスよりなる第２の
下層１ＭＩｔｌ！４ｔを１ 、０００〜３ 、０００人
厚程度に形成し、第２の下層絶縁膜４１上に、ＣＶＤ法
を使用して二酸化シリコンよりなる第２の上層絶縁膜４
２を３ 、０００Å以上の厚さに形成し、第２の下層絶
縁膜４１と第２の上層絶縁膜４２とからなる第２の積層
体４を、４フッ化炭素と酸素とを反応ガスとする異方性
エツチング法を使用してエツチングし、側壁が垂直の開
口８を形成する。
第１ｅ図参照
次いで、フッ酸を使用した等方性エツチング法を使用し
、開口８中に露出する第２の下層絶縁膜４１をサイドエ
ツチングし、開口８より大きい下部開口９を形成する。
、開口８中に露出する第２の下層絶縁膜４１をサイドエ
ツチングし、開口８より大きい下部開口９を形成する。
この時、開口８に露出する第２の上層絶縁膜４２もサイ
ドエツチングされて開口８はや−大きな開口８′となる
が、リン珪酸ガラスよりも二酸化シリコンの方がフッ酸
に対するエツチングレートが低いので、下部開口９は第
２の上層絶縁膜４２に形成されるホール８′よりも大き
く形成される。
ドエツチングされて開口８はや−大きな開口８′となる
が、リン珪酸ガラスよりも二酸化シリコンの方がフッ酸
に対するエツチングレートが低いので、下部開口９は第
２の上層絶縁膜４２に形成されるホール８′よりも大き
く形成される。
第１ｃ図再参照
上記開口８・９中に、六フッ化タングステン″とモノシ
ランとを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタングス
テン層を形成するか、六フッ化タングステンとモノシラ
ンと水素とを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタン
グステンシリサイド層を形成して、開口８・９を導電性
埋め込み層２２′をもって埋め込む。
ランとを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタングス
テン層を形成するか、六フッ化タングステンとモノシラ
ンと水素とを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタン
グステンシリサイド層を形成して、開口８・９を導電性
埋め込み層２２′をもって埋め込む。
つりいて、アルしニウム層、多結晶シリコン層等を堆積
して、これをパターニングして配線２３を形成する。
して、これをパターニングして配線２３を形成する。
ＬＬｆｌ（請求項４．５に対応）
第１ｆ図参照
半導体層１、または、電極・配線等をなす導電体層２上
に、ＣＶＤ法を使用して二酸化シリコン、リン珪酸ガラ
スまたはホウ珪酸ガラスよりなる第３の下層絶縁膜５Ｉ
を３，０００Å以下の厚さに形成し、第３の下層絶縁膜
５１上に、ＣＶＤ法を使用して窒化シリコンよりなる第
１の中間層絶縁１１１５２を１ 、０００〜３，０００
人厚程度に形成し、第１の中間層絶縁膜５２上に、ＣＶ
Ｄ法を使用して二酸化シリコン、リン珪酸ガラスまたは
ホウ珪酸ガラスよりなる第１の上層絶縁膜３２を３，０
００Å以上の厚さに形成し、第３の下層絶縁［５１と第
１の中間層絶縁膜５２と第１の上層絶縁膜３２とからな
る第３の積層体５を４フン化炭素と酸素とを反応ガスと
する異方性エツチング法を使用してエツチングし、側壁
が垂直の開口１０を形成する。
に、ＣＶＤ法を使用して二酸化シリコン、リン珪酸ガラ
スまたはホウ珪酸ガラスよりなる第３の下層絶縁膜５Ｉ
を３，０００Å以下の厚さに形成し、第３の下層絶縁膜
５１上に、ＣＶＤ法を使用して窒化シリコンよりなる第
１の中間層絶縁１１１５２を１ 、０００〜３，０００
人厚程度に形成し、第１の中間層絶縁膜５２上に、ＣＶ
Ｄ法を使用して二酸化シリコン、リン珪酸ガラスまたは
ホウ珪酸ガラスよりなる第１の上層絶縁膜３２を３，０
００Å以上の厚さに形成し、第３の下層絶縁［５１と第
１の中間層絶縁膜５２と第１の上層絶縁膜３２とからな
る第３の積層体５を４フン化炭素と酸素とを反応ガスと
する異方性エツチング法を使用してエツチングし、側壁
が垂直の開口１０を形成する。
第１ｇ図参照
次いで、熱リン酸を使用した等方性エツチング法を使用
し、開口１０に露出する第１の中間層絶縁膜５２のみを
サイドエツチングし、開口１０より大きい中間開口１１
を形成する。
し、開口１０に露出する第１の中間層絶縁膜５２のみを
サイドエツチングし、開口１０より大きい中間開口１１
を形成する。
第１ｈ図参照
上記間口１０・ｌｌ中に、六フッ化タングステンとモノ
シランとを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタング
ステンシリサイド層を形成するか、六フッ化タングステ
ンとモノシランと水素とを反応性ガスとするＣＶＤ法を
使用してタングステン層を形成して、開口１０・１１を
導電性埋め込み層２２をもって埋め込む。
シランとを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタング
ステンシリサイド層を形成するか、六フッ化タングステ
ンとモノシランと水素とを反応性ガスとするＣＶＤ法を
使用してタングステン層を形成して、開口１０・１１を
導電性埋め込み層２２をもって埋め込む。
つりいて、アルミニウム層、多結晶シリコン層等を堆積
して、これをバターニングして配線２３を形成する。
して、これをバターニングして配線２３を形成する。
１ｊｆｉ（請求項４．６に対応）
第１１図参照
半導体層１、または、電極・配線等をなす導電体層２上
に酸化またはＣＶＤ法を使用して二酸化シリコンよりな
る第４の下層絶縁膜６１を３．０００Å以下の厚さに形
成し、第４の下層絶縁膜６１上に、ＣＶＤ法を使用して
リン珪酸ガラスよりなる第２の中間層絶縁膜６２を３，
０００人厚程度に形成し、第２の中間層絶縁１１１６２
上に、ＣＶＤ法を使用して二酸化シリコンよりなる第２
の上層絶縁１１４２を３．０００Å以上の厚さに形成し
、第４の下層絶縁膜６１と第２の中間層絶縁膜６２と第
２の上層絶縁膜４２とからなる第４の積層体６を４フッ
化炭素と酸素とを反応ガスとする異方性エツチング法を
使用してエツチングし、開口１０を形成する。
に酸化またはＣＶＤ法を使用して二酸化シリコンよりな
る第４の下層絶縁膜６１を３．０００Å以下の厚さに形
成し、第４の下層絶縁膜６１上に、ＣＶＤ法を使用して
リン珪酸ガラスよりなる第２の中間層絶縁膜６２を３，
０００人厚程度に形成し、第２の中間層絶縁１１１６２
上に、ＣＶＤ法を使用して二酸化シリコンよりなる第２
の上層絶縁１１４２を３．０００Å以上の厚さに形成し
、第４の下層絶縁膜６１と第２の中間層絶縁膜６２と第
２の上層絶縁膜４２とからなる第４の積層体６を４フッ
化炭素と酸素とを反応ガスとする異方性エツチング法を
使用してエツチングし、開口１０を形成する。
第１ｊ図参照
次いで、フッ酸を使用した等方性エツチング法を使用し
、開口１０に露出する第２の中間層絶縁膜６２をサイド
エツチングし、中間開口１１を形成する。
、開口１０に露出する第２の中間層絶縁膜６２をサイド
エツチングし、中間開口１１を形成する。
この時、開口１０に露出する第４の下層絶縁膜６Ｉと第
２の上層絶縁膜４２も同時にサイドエツチングされて開
口１０’ となるが、リン珪酸ガラスよりも二酸化シリ
コンの方がフッ酸に対するエツチングレートが低いので
、中間関口１１は第４の下層絶縁膜６１と第２の上層絶
縁膜４２とに形成される開口１０′よりも大きく形成さ
れる。
２の上層絶縁膜４２も同時にサイドエツチングされて開
口１０’ となるが、リン珪酸ガラスよりも二酸化シリ
コンの方がフッ酸に対するエツチングレートが低いので
、中間関口１１は第４の下層絶縁膜６１と第２の上層絶
縁膜４２とに形成される開口１０′よりも大きく形成さ
れる。
第１ｈ図再参照
上記開口１０・１１中に、六フッ化タングステンとモノ
シランとを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタング
ステンシリサイド層を形成するか、六フッ化タングステ
ンとモノシランと水素とを反応性ガスとするＣＶＤ法を
使用してタングステン層を形成して、開口１０・１１を
導電性埋め込み層２２をもって埋め込む。
シランとを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタング
ステンシリサイド層を形成するか、六フッ化タングステ
ンとモノシランと水素とを反応性ガスとするＣＶＤ法を
使用してタングステン層を形成して、開口１０・１１を
導電性埋め込み層２２をもって埋め込む。
つりいて、アルミニウム層、多結晶シリコン層等を堆積
して、これをパターニングして配線２３を形成する。
して、これをパターニングして配線２３を形成する。
里ｌ貰（請求項７．８に対応）
第１に図参照
半導体層１、または、電極・配線等をなす導電体層２上
に、ＣＶＤ法を使用して二酸化シリコン、リン珪酸ガラ
ス、または、ホウ珪酸ガラスよりなる絶縁１ＩＩ７を１
０，０００人厚程度に形成する。
に、ＣＶＤ法を使用して二酸化シリコン、リン珪酸ガラ
ス、または、ホウ珪酸ガラスよりなる絶縁１ＩＩ７を１
０，０００人厚程度に形成する。
第１！図、第１ｍ図参照
上記の絶縁Ｗ４７に、開口１２を形成するが、第１Ｅ図
に示す、プラズマエツチング装置を使用する。前記の半
導体Ｊｉｌｌまたは導電体層２上に絶縁膜７の形成され
た基板１９を基板支持台１８上に載置し、ガス排出手段
１４を使用して真空容器１５内の圧力を１〜３ Ｔｏｒ
ｒとし、ガス送入口１３から４フッ化炭素の混合比が３
０〜７０％である４フッ化炭素と３フッ化１水素化炭素
との混合ガスの３０〜１１００３ＣＣと、キャリヤガス
としてアルゴンガスまたはヘリウムガス２００〜４００
３ＣＣＭとを供給し、高周波電源１７を介して電極１６
に３００〜６００にＨｚの高周波を印加して前記の混合
ガスをプラズマ化し、基板１９に形成されている二酸化
シリコンよりなる絶縁膜７（第１に図参照）をエツチン
グすると、第１ｍ図に示すように中央部が膨らんだ形状
を有する開口１２が形成される。中央部が膨らんだ形状
を有する開口が形成される理由としては、エツチングが
進行する過程において、開口内のプラズマ濃度が微妙に
変化する等の影響を受けて、サイドエツチング作用が付
加されるためと思われる。
に示す、プラズマエツチング装置を使用する。前記の半
導体Ｊｉｌｌまたは導電体層２上に絶縁膜７の形成され
た基板１９を基板支持台１８上に載置し、ガス排出手段
１４を使用して真空容器１５内の圧力を１〜３ Ｔｏｒ
ｒとし、ガス送入口１３から４フッ化炭素の混合比が３
０〜７０％である４フッ化炭素と３フッ化１水素化炭素
との混合ガスの３０〜１１００３ＣＣと、キャリヤガス
としてアルゴンガスまたはヘリウムガス２００〜４００
３ＣＣＭとを供給し、高周波電源１７を介して電極１６
に３００〜６００にＨｚの高周波を印加して前記の混合
ガスをプラズマ化し、基板１９に形成されている二酸化
シリコンよりなる絶縁膜７（第１に図参照）をエツチン
グすると、第１ｍ図に示すように中央部が膨らんだ形状
を有する開口１２が形成される。中央部が膨らんだ形状
を有する開口が形成される理由としては、エツチングが
進行する過程において、開口内のプラズマ濃度が微妙に
変化する等の影響を受けて、サイドエツチング作用が付
加されるためと思われる。
第１ｍ図参照
上記開口１２中に、六フフ化タングステンとモノシラン
とを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタングステン
層を形成するか、六フッ化タングステンとモノシランと
水素とを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタングス
テンシリサイド層を形成して、開口１２を導電性埋め込
み層２２をもって埋め込む。
とを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタングステン
層を形成するか、六フッ化タングステンとモノシランと
水素とを反応性ガスとするＣＶＤ法を使用してタングス
テンシリサイド層を形成して、開口１２を導電性埋め込
み層２２をもって埋め込む。
つりいて、アルミニウム層、多結晶シリコン層等を堆積
して、これをパターニングして配線２３を形成する。
して、これをパターニングして配線２３を形成する。
以上説明せるとおり、本発明に係る半導体装置のコンタ
クトホールは、少なくとも上縁は、中部・下部より小さ
（されているので、その中に形成される埋め込み導電体
層はその下地をなす層と強固に結合する。また、本発明
に係る半導体装置の製造方法においては、半導体層また
は導電体層上にエツチングレートの異なる絶縁膜よりな
る積層体を形成し、エツチングレートの差を利用して、
コンタクトホールの中間部または下部の直径を上部の直
径より大きく形成するか、または、特定のプラズマエツ
チング法を使用してコンタクトホールの中央部を膨らま
せて形成するので、コンタクトホールに埋め込まれた導
電性埋め込み部材が、ヒートサイ、タル等による引張力
を受けても、コンタクトホールから剥離しにく（なり、
半導体装置の性能および信頼性が著しく向上する。
クトホールは、少なくとも上縁は、中部・下部より小さ
（されているので、その中に形成される埋め込み導電体
層はその下地をなす層と強固に結合する。また、本発明
に係る半導体装置の製造方法においては、半導体層また
は導電体層上にエツチングレートの異なる絶縁膜よりな
る積層体を形成し、エツチングレートの差を利用して、
コンタクトホールの中間部または下部の直径を上部の直
径より大きく形成するか、または、特定のプラズマエツ
チング法を使用してコンタクトホールの中央部を膨らま
せて形成するので、コンタクトホールに埋め込まれた導
電性埋め込み部材が、ヒートサイ、タル等による引張力
を受けても、コンタクトホールから剥離しにく（なり、
半導体装置の性能および信頼性が著しく向上する。
第１ａ図、第１ｂ図、第１ｃ図は、本発明の第１実施例
（請求項１．２に対応）に係る半導体装置の製造方法の
工程図である。 第１ｄ図、第１ｅ図は、本発明の第２実施例（請求項１
．３に対応）に係る半導体装置の製造方法の工程図であ
る。 ・ 第１ｆ図、第１ｇ図、第１ｈ図は、本発明の第３実施例
（請求項４．５に対応）に係る半導体装置の製造方法の
工程図である。 第１１図、第１ｊ図は、本発明の第４実施例（請求項４
．６に対応）に係る半導体装置の製造方法の工程図であ
る。 第１に図、第１ｎ図、第１ｎ図は、本発明の第５実施例
（請求項７．８に対応）に係る半導体装置の製造方法の
工程図である。 第１に図は、本発明の第５実施例（請求項７．８に対応
）に係る半導体装置の製造方法に使用されるプラズマエ
ツチング装置の構造図である。 第２図は、従来技術に係る多層配線構造の断面図である
。 第３図は、従来技術に係るコンタクトホールと導電性埋
め込み層の断面図である。 １ ・ ２ ・ ２１・ ２２・ ２３・ ３ ・ ３１・ ３２・ ４ ・ ４１・ ・・半導体層、 ・・導電体層、 ・・第２の導電体層、 ・・埋め込み導電体層、 ・・導電体層よりなる電極・配線、 ・・第１の積層体、 ・・第１の下層絶縁膜 ・・第１の上層絶縁膜、 ・・第２の積層体、 ・・第２の下層絶縁膜、 ・・第２の上層絶縁膜 ・・第３の積層体、 ・・１Ａ３の下層絶縁膜 ・・第１の中間層絶縁膜 ・・第４の積層体、 ・・第４の下層絶縁膜 ・・第２の中間層絶縁膜 ・・絶縁膜、 ・・・コンタクトホール、 ・・・埋め込み部材、 ・・第２の絶縁膜、 ・・・第２のコンタクトホール ８′、１０・・・開口、 ・・下部開口、 ・・中間開口、 ・・コンタクトホール、 ・・ガス導入手段、 ・・ガス排出手段、 ・・真空容器、 ・・電極、 第１ａ 図 本発明 第１ｂ図 フ１ 本発明 第１Ｃ図 ・高周波電源、 １８・ ・基板支持台、 ・基板。
（請求項１．２に対応）に係る半導体装置の製造方法の
工程図である。 第１ｄ図、第１ｅ図は、本発明の第２実施例（請求項１
．３に対応）に係る半導体装置の製造方法の工程図であ
る。 ・ 第１ｆ図、第１ｇ図、第１ｈ図は、本発明の第３実施例
（請求項４．５に対応）に係る半導体装置の製造方法の
工程図である。 第１１図、第１ｊ図は、本発明の第４実施例（請求項４
．６に対応）に係る半導体装置の製造方法の工程図であ
る。 第１に図、第１ｎ図、第１ｎ図は、本発明の第５実施例
（請求項７．８に対応）に係る半導体装置の製造方法の
工程図である。 第１に図は、本発明の第５実施例（請求項７．８に対応
）に係る半導体装置の製造方法に使用されるプラズマエ
ツチング装置の構造図である。 第２図は、従来技術に係る多層配線構造の断面図である
。 第３図は、従来技術に係るコンタクトホールと導電性埋
め込み層の断面図である。 １ ・ ２ ・ ２１・ ２２・ ２３・ ３ ・ ３１・ ３２・ ４ ・ ４１・ ・・半導体層、 ・・導電体層、 ・・第２の導電体層、 ・・埋め込み導電体層、 ・・導電体層よりなる電極・配線、 ・・第１の積層体、 ・・第１の下層絶縁膜 ・・第１の上層絶縁膜、 ・・第２の積層体、 ・・第２の下層絶縁膜、 ・・第２の上層絶縁膜 ・・第３の積層体、 ・・１Ａ３の下層絶縁膜 ・・第１の中間層絶縁膜 ・・第４の積層体、 ・・第４の下層絶縁膜 ・・第２の中間層絶縁膜 ・・絶縁膜、 ・・・コンタクトホール、 ・・・埋め込み部材、 ・・第２の絶縁膜、 ・・・第２のコンタクトホール ８′、１０・・・開口、 ・・下部開口、 ・・中間開口、 ・・コンタクトホール、 ・・ガス導入手段、 ・・ガス排出手段、 ・・真空容器、 ・・電極、 第１ａ 図 本発明 第１ｂ図 フ１ 本発明 第１Ｃ図 ・高周波電源、 １８・ ・基板支持台、 ・基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ［１］半導体層（１）または導電体層（２）上に形成さ
れ下部開口（９）を有する、窒化シリコンよりなる第１
の下層絶縁膜（３１）またはリン珪酸ガラスよりなる第
２の下層絶縁層（４１）と、該第１の下層絶縁膜（３１
）または第２の下層絶縁層（４１）上に形成され前記下
部開口（９）に対応する領域に前記下部開口（９）より
小さな開口（８）を有する酸化シリコン、リン珪酸ガラ
ス、または、ホウ珪酸ガラスよりなる第１の上層絶縁膜
（３２）または二酸化シリコンよりなる第２の上層絶縁
膜（４２）とよりなる第１の積層体（３）または第２の
積層体（４）を有し、 前記半導体層（１）または導電体層（２）と接触して形
成され、前記第１の積層体（３）または第２の積層体（
４）の前記下部開口（９）と前記開口（８）とを埋めて
形成される埋め込み導電体層（２２）と、 該埋め込み導電体層（２２）と接触して形成される導電
体層よりなる電極・配線（２３）を有することを特徴と
する半導体装置。 ［２］半導体層（１）または導電体層（２）上に、窒化
シリコンよりなる第１の下層絶縁膜（３１）を形成し、 該第１の下層絶縁膜（３１）上に、二酸化シリコン、リ
ン珪酸ガラス、または、ホウ珪酸ガラスよりなる第１の
上層絶縁膜（３２）を形成し、前記第１の下層絶縁膜（
３１）と前記第１の上層絶縁膜（３２）とからなる第１
の積層体（３）を異方性エッチング法を使用してエッチ
ングして、開口（８）を形成し、 次いで、前記第１の下層絶縁膜（３１）を等方性エッチ
ング法を使用してサイドエッチングして、前記第１の下
層絶縁膜（３１）に下部開口（９）を形成し、 前記半導体層（１）または導電体層（２）と接触して前
記積層体（３）の前記下部開口（９）と前記開口（８）
とを埋めて、埋め込み導電体層（２２）を形成し、 該埋め込み導電体層（２２）と接触して導電体層よりな
る電極・配線（２３）を形成する ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 ［３］半導体層（１）または導電体層（２）上に、リン
珪酸ガラスよりなる第２の下層絶縁膜（４１）を形成し
、 該第２の下層絶縁膜（４１）上に、二酸化シリコンより
なる第２の上層絶縁膜（４２）を形成し、前記第２の下
層絶縁膜（４１）と前記第２の上層絶縁膜（４２）とか
らなる第２の積層体（４）を異方性エッチング法を使用
してエッチングして開口（８）を形成し、 次いで、前記第２の下層絶縁膜（４１）を等方性エッチ
ング法を使用してサイドエッチングして前記第２の下層
絶縁膜（４１）に下部開口（９）を形成し、 前記半導体層（１）または導電体層（２）と接触して前
記第２の積層体（４）の前記下部開口（９）と前記開口
（８）とを埋めて、埋め込み導電体層（２２）を形成し
、 該埋め込み導電体層（２２）と接触して導電体層よりな
る電極・配線（２３）を形成する ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 ［４］半導体層（１）または導電体層（２）上に形成さ
れ開口（１０）を有する二酸化シリコン、リン珪酸ガラ
ス、または、ホウ珪酸ガラスよりなる第３の下層絶縁膜
（５１）または二酸化シリコンよりなる第４の下層絶縁
膜層（６１）と、該第３の下層絶縁膜（５１）上に形成
され前記開口（１０）に対応する領域に前記開口（１０
）より大きな中間開口（１１）を有する窒化シリコンよ
りなる第１の中間層絶縁膜（５２）またはリン珪酸ガラ
スよりなる第２の中間絶縁膜（６２）を有し、該第１の
中間層絶縁膜（５２）または第２の中間絶縁膜（６２）
上に形成され前記開口（１０）に対応する領域に前記開
口（１０）と同一の大きさの開口（１０）を有し二酸化
シリコン、リン珪酸ガラス、または、ホウ珪酸ガラスよ
りなる第１の上層絶縁膜（３２）または二酸化シリコン
よりなる第２の上層絶縁膜（４２）を有する第３の積層
体（５）または第４の積層体（６）を有し、 前記半導体層（１）または導電体層（２）と接触して形
成され、前記第３の積層体（５）の前記開口（１０）と
第４の積層体（６）の前記開口（１１）を埋めて、形成
される埋め込み導電体層（２２）と、該埋め込み導電体
層（２２）と接触して形成される導電体層（２３）より
なる電極・配線を有することを特徴とする半導体装置。 ［５］半導体層（１）または導電体層（２）上に、二酸
化シリコン、リン珪酸ガラス、または、ホウ珪酸ガラス
よりなる第３の下層絶縁膜（５１）を形成し、 該第３の下層絶縁膜（５１）上に、窒化シリコンよりな
る第１の中間層絶縁膜（５２）を形成し、該第１の中間
層絶縁膜（５２）上に、二酸化シリコン、リン珪酸ガラ
スまたはホウ珪酸ガラスよりなる第１の上層絶縁膜（３
２）を形成し、 前記第３の下層絶縁膜（５１）と前記第１の中間層絶縁
膜（５２）と前記第１の上層絶縁膜（３２）とからなる
第３の積層体（５）を異方性エッチング法を使用してエ
ッチングして開口（１０）を形成し、次いで、前記第１
の中間層絶縁膜（５２）を等方性エッチング法を使用し
てサイドエッチングして前記第１の中間層絶縁膜（５２
）に中間開口（１１）を形成し、 前記半導体層（１）または導電体層（２）と接触して前
記第３の積層体（５）の前記開口（１０）と前記中間開
口（１１）とを埋めて、埋め込み導電体層（２２）を形
成し、 該埋め込み導電体層（２２）と接触して導電体層よりな
る電極・配線（２３）を形成する ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 ［６］半導体層（１）または導電体層（２）上に、二酸
化シリコンよりなる第４の下層絶縁膜（６１）を形成し
、 該第４の下層絶縁膜（６１）上に、リン珪酸ガラスより
なる第２の中間層絶縁膜（６２）を形成し、該第２の中
間層絶縁膜（６２）上に、二酸化シリコンよりなる第２
の上層絶縁膜（４２）を形成し、前記第４の下層絶縁膜
（６１）と前記第２の中間層絶縁膜（６２）と前記第２
の上層絶縁膜（４２）とからなる第４の積層体（６）を
異方性エッチング法を使用してエッチングして開口（１
０）を形成し、次いで、前記第２の中間層絶縁膜（６２
）を等方性エッチング法を使用してサイドエッチングし
て前記第２の中間層絶縁膜（６２）に中間開口（１１）
を形成し、 前記半導体層（１）または導電体層（２）と接触して前
記第４の積層体（６）の前記開口（１０）と前記中間開
口（１１）とを埋めて、埋め込み導電体層（２２）を形
成し、 該埋め込み導電体層（２２）と接触して導電体層よりな
る電極・配線（２３）を形成する ことを特徴とするコンタクトホールの製造方法。 ［７］半導体層（１）または導電体層（２）上に形成さ
れた中間部分が膨脹している開口（１２）を有する絶縁
膜（７）を有し、 前記半導体層（１）または導電体層（２）と接触して形
成され、前記積層体（５）の前記開口（１２）を埋めて
、形成される埋め込み導電体層（２２）と、 該埋め込み導電体層（２２）と接触して形成される導電
体層（２３）よりなる電極・配線を有することを特徴と
する半導体装置。 ［８］半導体層（１）または導電体層（２）上に、絶縁
膜（７）を形成し、 ４フッ化炭素の混合比が３０〜７０％である４フッ化炭
素と３フッ化１水素化炭素との混合ガスを反応ガスとし
て使用し、 圧力１〜３Ｔｏｒｒにおいてプラズマエッチング法を使
用してなす開口（１２）を形成し、 前記半導体層（１）または導電体層（２）と接触して前
記絶縁膜（９）の前記開口（１２）を埋めて、埋め込み
導電体層（２２）を形成し、 該埋め込み導電体層（２２）と接触して導電体層よりな
る電極・配線（２３）を形成する ことを特徴とするコンタクトホールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17493988A JPH0226020A (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17493988A JPH0226020A (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0226020A true JPH0226020A (ja) | 1990-01-29 |
Family
ID=15987370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17493988A Pending JPH0226020A (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0226020A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02134848A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-23 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US6064119A (en) * | 1995-12-29 | 2000-05-16 | Lg Semicon Co., Ltd. | Wiring structure and formation method thereof for semiconductor device |
| US7084508B2 (en) | 1997-03-27 | 2006-08-01 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device with multiple layer insulating film |
| JP2012104211A (ja) * | 2010-10-13 | 2012-05-31 | Nitto Denko Corp | 回路付サスペンション基板およびその製造方法 |
| JP2012175109A (ja) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Freescale Semiconductor Inc | 固定された導電性ビアおよびその製造方法 |
| JP2014146410A (ja) * | 2014-03-26 | 2014-08-14 | Dainippon Printing Co Ltd | サスペンション用基板の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58176949A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 多層配線形成方法 |
| JPS6480024A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-24 | Toshiba Corp | Semiconductor device and manufacture thereof |
-
1988
- 1988-07-15 JP JP17493988A patent/JPH0226020A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58176949A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 多層配線形成方法 |
| JPS6480024A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-24 | Toshiba Corp | Semiconductor device and manufacture thereof |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02134848A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-23 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US6064119A (en) * | 1995-12-29 | 2000-05-16 | Lg Semicon Co., Ltd. | Wiring structure and formation method thereof for semiconductor device |
| US7084508B2 (en) | 1997-03-27 | 2006-08-01 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device with multiple layer insulating film |
| JP2012104211A (ja) * | 2010-10-13 | 2012-05-31 | Nitto Denko Corp | 回路付サスペンション基板およびその製造方法 |
| JP2012175109A (ja) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Freescale Semiconductor Inc | 固定された導電性ビアおよびその製造方法 |
| JP2014146410A (ja) * | 2014-03-26 | 2014-08-14 | Dainippon Printing Co Ltd | サスペンション用基板の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100254093B1 (ko) | 반도체 장치 및 그의 제조 방법 | |
| JPH0775235B2 (ja) | シリコンウエハ内に貫通導体を形成する為の平担化方法 | |
| JPH0574803A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS62193147A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0226020A (ja) | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 | |
| WO2021031419A1 (zh) | 第一晶圆及其形成方法、晶圆堆叠结构 | |
| JPH05291408A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPS63258043A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2000243722A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| CN216563129U (zh) | 导电结构层、显示面板 | |
| JPH10340952A (ja) | 集積回路の多層配線形成方法 | |
| JPH07201993A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPH0465129A (ja) | 半導体素子のコンタクト構造 | |
| JPH05114578A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPS62155537A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6151940A (ja) | 半導体装置の配線構造 | |
| TW400618B (en) | The forming method of self-align contact | |
| JPS6313347A (ja) | 薄膜半導体装置の製造方法 | |
| TW483112B (en) | Method to reduce junction leakage current of borderless contact silicon nitride | |
| JPH0574731A (ja) | 半導体装置の配線方法 | |
| JPS63107141A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS63168034A (ja) | 半導体装置の多層ゲ−ト電極の形成方法 | |
| JPH0552057B2 (ja) | ||
| JPH03248464A (ja) | コンタクト埋め込み金属構造体およびその製造方法 | |
| JPH05114598A (ja) | 半導体集積装置及びその製造方法 |