JPH0289311A - 開孔部の形成方法 - 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、開孔部の形成方法、特に、半導体集積回路の
スルーホールの形成に関する。

［発明の概要］ 本発明は、半導体集積回路の導電配線層間の層となる絶
縁膜に開孔部を形成する方法において、絶縁膜上に多層
レジストパターンを形成し、下層レジストをエツチング
する際に、該下層レジストの側壁に前記絶縁膜の再付着
物膜を形成し、次いで前記絶縁膜をエツチングすること
により、プラズマエツチング時のレジスト後退を防止し
て、寸法精度の高い開孔部を形成出来るようにしたもの
である。

し従来の技術］ 近年、半導体集積回路の微細化に伴いこの種の開孔部の
形成方法として反応性イオンエツチングが用いられてい
る。第７図に示すように、下方側の導電配線層であるア
ルミニウム膜！上の絶縁膜２（ＳｉＯｘ）の所定位置に
、ＲＩＥを用いてスルーホール２ａを形成し、次に、絶
縁膜２及びスルーホール２ａ内にアルミニウムの堆積を
行い、上方側のアルミニウム膜３を形成している。しか
し、同図が示すように、ＲＩＥは異方性のエツチングで
あるため、スルーホール２ａは、段差が急峻（垂直）で
あり、アルミニウム膜３の堆積を行なうとカバレッジが
悪く、段切れが生じる問題があった。

そこで、第８図に示すように、絶縁膜２の上にレジスト
４を形成し、このレジスト４をマスクとして等方性のエ
ツチングを行なって、絶縁膜２に湾曲凹部２ｂを形成し
、次に、マスクの開孔幅で異方性のエツチングであるＲ
ＩＥを行い垂直孔２ｃを、下地のアルミニウム膜ｌが露
出するまで形成して、上方側のアルミニウム膜のカバレ
ッジを良くして段切れを防止する方法が講じられている
。

てしまう問題がある。また、これを避けるため、ＲＩＥ
のイオン性を弱くして行なうと、Ｒ１６時にレジスト後
退が起こりやすくなり、スルーホール底部の寸法が大き
くなる問題がある。

本発明は、このような従来の問題点に着目して創案され
たものであって、エツチング時にレジストの後退のない
、寸法精度の高い開孔部の形成方法を得んとするもので
ある。

［発明が解決しようとする課ｉ］ しかしながら、このような従来例においては、第８図に
示す矢印の方向にレジスト４が後退し、開孔のマスク幅
Ｗが拡がり、スルーホールの低寸法が設計値より大きく
なってしまい、ともすると、下地のアルミニウム膜！（
配線）の配線幅よりも大きくなってしまう問題もある。

また、ＲＩＥのイオン性を強くすると、アルミニウム膜
ｌのオーバーエッチ時にアルミニウムがスパッタされ、
アルミクラウンと称される再付着物５がスルーホール（
垂直孔２ｃ）内壁に付着し［課題を解決するための手段
］ そこで、本発明は、絶縁膜上に多層レジストパターンを
形成し、下層レジストをエツチングする際に、該下層レ
ジストの側壁ｊこ前記絶縁膜の再付着物膜を形成し、次
いで前記絶縁膜をエツチングすることを、その解決手段
としている。

［作用］ 下層レジストをエツチングする際に、下層レジストの側
壁に絶縁膜の再付着物膜が形成され、この再付着物膜が
エツチング時の、マスクとしての下層レジストの後退を
阻止する。このため、絶縁膜に形成される開孔部の寸法
精度は高くなる。

［実施例］ 以下、本発明に係る開孔部の形成方法の詳細を図面に示
す実施例に基づいて説明する。

図中、ｌは第１の配線層である例えばアルミニウム膜で
あり、２はアルミニウム膜ｌ上に形成されているＳｉＯ
＊で成る絶縁膜である。

先ず、絶縁膜２上に、ポジ型のレジストを塗布し、それ
を２００℃以上に加熱（ハードベイク）して比較的厚い
下層レジスト６を形成する。次に、下層レジスト６の上
に、薄い酸化シリコン（ＳｉＯ２）でなる中間層７を形
成する。さらに、中間層７の上に、パターン形成用のレ
ジストを塗布し、それを露光し、現像して、マスクとな
る上層レジスト８を形成する（第１図）。

次に、第２図に示すように、上層レジスト８をマスクと
して、中間層７をＲＩＥによってエツチングする。

次に、第３図に示すようｌこ、この中間層７をマスクに
して、電極にかける電圧を一６００Ｖ、雰囲気（０，）
を５０ｃｃ、７ｍＴｏｒｒの条件でＲＩＥを行ない、下
層レジスト６のエツチングを行なう。このＲＩＥにより
、上層レジスト８は、除去され、中間層７が露出した状
態となる。また、エツチングされた下層レジスト６及び
中間層７の側壁には、ＲｆＥによって露出した絶縁膜２
がスパッタされて、同図に示すような再付着物９が付着
する。

次に、このように再付着物９が形成された下層レジスト
６及び中間層７をマスクにして、先ず等方性のエツチン
グを行ない、絶縁膜２の上部に湾曲凹部（アンダーカッ
ト）２ｂを形成する。なお、この際に、湾曲凹部２ｂが
形成し易いように、雰囲気ガスＣＦ　４にＯ３を添加し
た条件（例えば、ＣＰ−１０ｔ＝５０１５ｃ　ｃ、０．
８Ｔｏ　ｒ　ｒ、３００Ｗ）でプラズマエツチングを行
なっても、再付着物９が付いているため、下層レジスト
６の後退がない。

しかも、中間層７と再付着物９は、前記プラズマエツチ
ングの際に除去される。

次に、この下層レジスト６をマスクにしてＲＩＥを行な
うことにより、絶縁膜２に垂直孔２ｃが形成される（第
５図）。この場合、下層レジスト６の後退は起こらない
ため、垂直孔２ｃの低部は大きくなることがない。

そして、下層レジスト６を除去した後、第２の配線層で
ある例えばアルミニウム膜１０を堆積させれば、カバレ
ッジのよい配線が形成出来る。

以上、実施例について説明したが、この他に各種の設計
変更が可能であり、例えば、上記実施例において、下層
レジスト６をポジ型のレジストで形成したが、これに限
るものではない。

また、中間層７及び上層レジスト８においても上記した
材質に限るものではない。

さらに、上記実施例においては、三層レジストの構造を
本発明に適用したが、２層その他の多層レジスト構造を
適用しても勿論よい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明に係る開孔部の
形成方法によれば、プラズマエツチングなどの際に、レ
ジストマスクの後退がなく、寸法精度の高い開孔部（ス
ルーホール、コンタクトホール等）を形成出来る効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明に係る開孔部の形成方法の実施
例を示す断面図、第７図及び第８図は従来例を示ず断面
図である。 １・・・アルミニウム膜、２・・・絶縁膜、６・・・下
層レジスト、７・・・中間層、８・・・上層レジスト、
９・・・再付着物。 賞た分］ 第１図 Ｔ　フチｅ巳　イρΣり 第３図 り宍Ｆ゛　フｌ≦ｉ　づ３タリ 第２図 Ｔ茫例 第４図 実た例 第５図 従来〈ＢΣり 第７図 Ｔた例 第６図 従末例 第８図 手続補正書、。 明細書 事件の表示 昭和６３年特許願第２４１９８２号 発明の名称 開孔部の形成方法 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁膜上に多層レジストパターンを形成し、下層
   レジストをエッチングする際に、該下層レジストの側壁
   に前記絶縁膜の再付着物膜を形成し、次いで前記絶縁膜
   をエッチングすることを特徴とする開孔部の形成方法。