JPH04188850A - コンタクトホール及びその製造方法 - 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〕 この発明は、多層配線構造を有する半導体装置のコンタ
クトホール及びその製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図（ａ）（ｂ）は従来の半導体装置におけるコンタ
クトホールの製造方法を示す製造工程図であり、半導体
装置の断面により表わしたものである。　第４図（ａ）
においては、まずＳｉ等の半導体基板１上に熱酸化法や
ＣＶＤ法を用いてＳｉＯ２膜等より成る第１の層間絶縁
膜２を形成した後、第１の層間絶縁１！２上にスパッタ
リング法又はＣＶＤ法、写真製版法及びエツチング法に
よりＡｌｌ膜やＷ膜又はポリシリコン膜等より成る配線
パターン３１．３２を形成する。そして、更に５１０２
膜等の酸化膜等より成るキャンプ絶縁膜４をスパッタリ
ング法やＣＶＤ法あるいはＳＯＧ法等により堆積し、キ
ャップ絶縁膜４上にレジストを塗布した後、該レジスト
を写真製版法及びエツチング法により所定のレジストパ
ターン５１゜５２に加工する。

次に、レジストパターン５］、５２をマスクとしてキャ
ップ絶縁膜４及び第１の層間絶縁膜２をエツチングし、
その後レジストパターン５１，５２を除去すれば、第４
図（ｂ）に示す様なコンタクトホール６０を得ることか
できる。ここに、配線パターン３１．３２はそれぞれ対
応する第１の層間絶縁膜２１．２２及び層間絶縁膜４］
、、４２によって囲まれているため、次の工程において
（図示せず）コンタクトホール６０を埋める様にＡ１１
等の取出電極層を形成しても、該取出電極層と配線パタ
ーン３１．３２はうヨードすることはない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の半導体装置におけるコンタクトホール６の製造方
法は以上の様に構成されているので、レジストパターン
５１．５２の位置をコンタクトホール６０を形成すべき
位置に高精度に重ね合わせる必要かあり、レジストパタ
ーン５１　、　５２０’ｉ位置が所定の位置より多少で
もすれた場合には、本来、相互に接続されてはいけない
配線パターン３１又は３２が前述の取出電極にショート
してしまう等の問題点か発生していた。特に、最近のコ
ンタクトホールの微細化に伴ない、レジストの重ね合せ
精度か非常に厳しくなっている今日では、かかる問題点
は深刻である。

第５図（ａ）（ｂ）は、上述の配線パターン３２か取出
電極にショートしてしまうケースを模式的に示した説明
図であり、半導体装置の断面により表わされている。第
５図（ａ）はレジストパターン５１．５２が所定の位置
よりずれた場合を示しており、この様な状態にてレジス
トパターン５１．５２をマスクとしてキャップ絶縁膜４
及び第１の層間絶縁膜２をエツチングし、コンタクトホ
ール６０を形成した状態か第５図（ｂ）である。

第５図（ｂ）より明らかな通り、配線パターン３２の一
部分が露出してしまうので、次の工程で形成されるべき
取出電極と本来取出電極とは絶縁されていなければなら
ない配線パターン３２とがショートされることになる。

この発明は上記の様な問題点を解決すべくなされたもの
であり、レジストパターンの重ね合せのずれが生しても
、コンタクトホールの取出電極等とコンタクトホール近
傍の他の配線パターンとかショートされないコンタクト
ホール及びその製造方法を提供することにより、歩留り
及び信頼性の高い半導体装置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〕

この発明の第１の構成に係るコンタクトホールの製造方
法は、下地上に配線層を、更に前記配線層上に第１の絶
縁層を形成し、前記配線層と前記第１の絶縁層にエツチ
ングによって第１の孔を形成した後、少なくとも前記第
１の孔の底面及び側面上に第２の絶縁層を形成するとと
もに、前記第１の孔の底面上に形成された前記第２の絶
縁層にエツチングによって第２の孔を形成するようにし
たものである。

又、この発明の第２の構成に係るコンタクトホールは、
下地と、前記下地上に形成された配線層と、前記配線」
二に形成された第１の絶縁層とを備え、前記第１の絶縁
層の表面力ら前記下地の表面にまで至る孔が前記配線層
及び前記第１の絶縁層に形成されており、更に少なくと
も前記孔の側面上に形成された第２の絶縁層とを備える
ようにしたものである。

〔作用〕

この発明の第１の構成に係わるコンタクトホールの製造
方法では、まず第１の孔を形成し、少なくとも第１の孔
の底面及び側面上に第２の絶縁層を形成したうえで第２
の孔を第２の絶縁層に形成するので、絶縁層によって囲
まれたコンタクトホールを形成することができる。

又、第２の構成に係るコンタクトホールはその側面が第
１及び第２の絶縁層によって形成されており、コンタク
トホール内に形成される配線層とコンタクトホール周辺
部に形成された配線層とを絶縁する。

〔実施例〕

第１図（ａ）〜（ｅ）はこの発明の一実施例である半導
体装置におけるコンタクトホールの製造方法を示す製造
工程図であり、半導体装置の断面により表わされている
。図において、３は所定のパターンに加工された配線層
（配線パターン）、６は第１の孔２６１は第１の孔の底
面、６２及び６３は第１の孔の側面、７はＣＶＤ法やＳ
ＯＧ法等を用いて形成されるＳ　Ｌ　０２膜等の酸化膜
等より成る第２の絶縁膜、８１及び８２はレジストパタ
ーン、９は第２の孔、１０はコンタクトホールである。

その他の記号は、第４図における記号と同一である。

第１図（ａ）では、半導体基板１上に第１の絶縁膜２．
配線層３．キャップ絶縁膜４を以上の順序で堆積する。

そして、キャップ絶縁膜４上に第４図（ａ）と同様にし
て、レジストパターン５１゜５２を形成する。

第１図（ｂ）では、レジストパターン５１，５２をマス
クとしてキャップ絶縁膜４．配線層３をエツチングし、
第１の孔６を形成する。これにより、第４図と同様に孔
を有する配線パターン３１２３２か形成されるとともに
、キャンプ絶縁＠４も孔を有するキャップ絶縁膜４１．
．４２となる。

第１図（Ｃ）では、レジストパターン５１．５２を除去
したうえて、第１の孔の底面６１．第１の孔の側面６２
．６３及びキャップ絶縁膜４１゜４２の表面４１．１．
．４２１上に第２の絶縁膜７をＣＶＤ法等により堆積す
る。

第１図（ｄ）では、新たなレジストパターン８１．８２
を写真製版法及びエツチング法により、第２の絶縁膜７
上に形成する。

そして、レジストパターン８１．８２をマスクとして更
に第２の絶縁Ｈ７及び第１の絶縁膜２のエツチングを行
い、その後レジストパターン８１゜８２を除去すれば、
第２の孔９を形成することができる（第１図（ｅ））。

従って、コンタクＩ・ポール１０は第１の絶縁膜２１．
２２及び第２の絶縁膜７１．７２によって囲まれること
となり、配線パターン３１．．３２と次の工程でコンタ
クトホール１０内に形成されるＡｌ１等の取出電極との
絶縁性が確保される。

史に、コンタクトホール１０は以上の様に構成されてい
るので、たとえレジストパターン８１゜８２が所定の位
置よりすれても、配線パターン３１．３２か上記取出電
極にショートすることにはならない。これを模式的に示
すのが第２図（ａ）（ｂ）である。

第２図（ａ）では、第２の孔９を形成するために用いる
レジストパターン８１．８２が所定の位置よりずれて形
成されている状態を示しており、この状態において第１
及び第２の絶縁膜２．７をエツチングして第２の孔９を
形成した状態か、第２図（ｂ）である。従って、第２の
孔９の形成後においてもなお配線パターン３２は、第１
．第２の絶縁膜２２．７２及びキャップ絶縁膜４２によ
って覆われており、配線パターン３２とコンタクトホー
ル１０内に形成される取出電極とのショートを防止でき
る。

又、第３図（ａ）（ｂ）は、この発明の第２の実施例で
あるコンタクトホールの製造方法を示す断面図である。

即ち、第３図（ａ）は第１図（ａ）〜（ｃ）と同様の製
造工程により製造された状態を示すものであるか、第１
図（Ｃ）と異なる点は、キャップ絶縁膜４１．４２の膜
厚Ｔ１を第２の絶縁膜７の膜厚Ｔ２よりもＹく形成した
ことである。

これにより、次工程（第３図（ｂ））においては、第１
図（ｄ）、（ｅ）の様にレジストパターン８１．８２を
用いてエツチングすることなく、直接露出した第２の絶
縁膜７とその下の第１の絶縁膜２をエツチングにより削
除し、第２の孔９．従ってコンタクトホール］０を形成
することができる。

この場合には、キャップ絶縁膜の表面４１．１，４２１
上に形成された第２の絶縁膜７及びキャップ絶縁膜４１
．４２もエツチングされることとなるが、キャップ絶縁
Ｍ４１，４２の膜厚Ｔ、がＴ。

〉Ｔ２の関係を有するため、第２の孔９の形成後もキャ
ップ絶縁膜４１．４２は残存することになる。もちろん
、第３図（ｂ）に示すコンタクトホール１０においても
、配線パターン３１．３２は、コンタクトホール１０内
に形ｒされる取出電極とショートすることはない。

又、第３図（ａ）の如くキャップ絶縁膜４１゜４２の膜
厚Ｔ１を厚く形成するのではなく、エツチングレートの
差を利用することもできる。即ち、第２の絶縁膜７より
もエツチングレートの遅い絶縁膜をキャップ絶縁膜４１
．４２に用いれば、キャップ絶縁膜４１．．４２の膜厚
Ｔ１を第２の絶縁膜７の膜厚Ｔ２よりも厚くしたのと同
様の結果を得ることができる。例えば、第２の絶縁膜７
にはＣＶＤ法により形成した酸化膜を、キャップ絶縁膜
４１．４２にはＣＶＤ法により酸化膜形成後、更に高温
アニールを施した酸化膜（例えば、ポリシンコン膜の酸
化膜）等を用（・ることができる。

〔発明の効果〕

以上の様に請求項１及び請求項２の発明によれば、コン
タクトホール内に形成される配線層とコンタクトホール
周辺部に形成された他の配線層とのショートを防止する
ことかでき、高歩留り・高品質の半導体装置を得ること
ができる効果かある。

更に、レジストパターンを用いることなく第２の孔、従
ってコンタクトホールを形成するようにすれば、コンタ
クトホール形成の製造工程を簡略できる結果、低コスト
の半導体装置を提供できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である半導体装置における
コンタクトホールの製造方法を示す製造工程図、第２図
はレジストパターンか所定の位置よりもずれた場合にお
いてもこの発明を適用できることを模式的に示す説明図
、第３図はこの発明の第２の目的を達成するためのコン
タクトホールの製造方法を示す半導体装置の断面図、第
４図は従来の半導体装置におけるコンタクトホールの製
造方法を示す製造工程図、第５図は従来の半導体装置の
コンタクトホール製造方法における問題点を模式的に示
す説明図である。 図において、１は半導体基板、３１．３２は配線パター
ン、４，４１．４２はキャップ絶縁膜、６は第１の孔、
６１は第１の孔の底面、６２，６３は第１の孔の側面、
７，７１．７２は第２の層間絶縁膜、９は第２の孔、１
０はコンタクトホールである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下地上に配線層を形成し、更に前記配線層上に第
   １の絶縁層を形成する工程と、 前記配線層と前記第１の絶縁層にエッチングによって第
   １の孔を形成する工程と、 少なくとも前記第１の孔の底面及び側面上に第２の絶縁
   層を形成する工程と、 前記第１の孔の底面上に形成された前記第２の絶縁層に
   エッチングによって第２の孔を形成する工程とを備えた
   コンタクトホールの製造方法。（２）下地と、 前記下地上に形成された配線層と、 前記配線上に形成された第１の絶縁層とを備え、前記第
   １の絶縁層の表面から前記下地の表面にまで至る孔が前
   記配線層及び前記第１の絶縁層に形成されており、 更に少なくとも前記孔の側面上に形成された第２の絶縁
   層とを備えたコンタクトホール。