JPH04215427A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度集積半導体装置
におけるコンタクトホールの形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高密度集積半導体装置の多層配線
の層間絶縁膜にポリイミド樹脂が用いられている場合に
は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されているような工
程を経てそのポリイミド樹脂にコンタクトホールを形成
している。

【０００３】このコンタクトホールの形成方法を説明す
ると、まず、ゲート電極１ａ〜１ｃ及びドレインあるい
はソースとして機能する拡散層２ａ〜２ｅが形成されて
いる半導体基板３上に、絶縁膜であるポリイミド樹脂層
４を形成する。そして、そのポリイミド樹脂層４上に、
このポリイミドエッチング時のマスクとなるチタン層あ
るいはシリコン窒化膜層５を形成する。次に、ゲート電
極１ａ〜１ｃ上にコンタクトホールを形成するため、そ
の部分のシリコン窒化膜層５を除去する。このときの縦
断面図は図２（Ａ）に示す通りである。そして、この状
態でポリイミド樹脂層４をエッチングしてゲート電極１
ａ〜１ｃ上にコンタクトホール６ａ〜６ｃを形成する。 このときの縦断面図は図２（Ｂ）に示す通りである。そ
の後、シリコン窒化膜５を除去し、必要であるならば電
極配線を形成してゲート電極１ａ〜１ｃを電気的に相互
接続する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のコンタクトホールの形成方法にあっては、コ
ンタクトホールを形成すべきコンタクトホール形成位置
が密に分布している領域，換言すれば、コンタクトホー
ル形成位置の相互間隔が狭く分布している領域では、ポ
リイミド樹脂層４のエッチングは確実に行われるが、図
２（Ｂ）に示すコンタクトホール６ａ付近のようにそれ
が比較的疎に分布している領域ではエッチング残りが生
じ易く、そのエッチングは確実に行われない場合が有る
という問題がある。

【０００５】このような現象が生じるのは、ポリイミド
樹脂のエッチング時にはそのポリイミド樹脂に含まれて
いる水分が蒸発するが、コンタクトホール形成位置が疎
に分布している領域では、その水分の蒸発があるコンタ
クトホールで集中して行われ、これがエッチングを妨げ
るためであり、最悪の場合にはコンタクトホール６ａの
ようにコンタクトホールのエッチング残りが生じること
となる。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点を解消
するためになされたものであり、コンタクトホール形成
位置の分布の如何に拘らずに、確実にコンタクトホール
を形成できるコンタクトホールの形成方法の提供を目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、ポリイミド樹脂からなる絶縁膜にコンタク
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、前記絶縁膜の上に無機膜を形成する工程と、コンタ
クトホール形成位置の前記無機膜及び当該コンタクトホ
ール形成位置が比較的疎に分布している領域内における
ダミーホール形成位置の前記無機膜を除去する工程と、
前記無機膜をマスクとして前記絶縁膜にコンタクトホー
ルとダミーホールとを形成する工程とを含むことを特徴
とするものである。

【０００８】

【作用】このような工程でコンタクトホールを形成すれ
ば、コンタクトホール形成位置が比較的疎に分布してい
る領域にはダミーホールが形成されることとなるから、
ポリイミド樹脂エッチング時の水分はダミーホールから
も蒸発することになり、そのエッチング速度は、どのコ
ンタクトホールについてもほぼ均一となって、コンタク
トホールはエッチング残り等を生じることなく確実に形
成されることになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。 図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明の一実施例の各工
程によって得られる縦断面図であり、本発明においては
次のようにしてコンタクトホールを形成する。まず、ゲ
ート電極１ａ〜１ｃ及びドレインあるいはソースとして
機能する拡散層２ａ〜２ｅが形成されている半導体基板
３上に、絶縁膜であるポリイミド樹脂層４を形成する。 本実施例においてはこの絶縁膜としてポリイミド樹脂を
用いたものを例示して以下説明するが、有機系の樹脂で
あっても良い。そして、そのポリイミド樹脂層４上に、
このポリイミド層４のエッチング時のマスクとなるチタ
ン層あるいはシリコン窒化膜層等の無機膜５を形成する
。本実施例ではシリコン窒化膜を用いたものを例示する
こととする。

【００１０】次に、ゲート電極１ａ〜１ｃ上のコンタク
トホール形成位置にコンタクトホールを形成させるため
、その位置のシリコン窒化膜層５にコンタクトホール形
成用のホール１０ａ〜１０ｃを形成する。尚、このコン
タクトホールの径は１．５　μｍ程度である。そして、
コンタクトホール形成位置の分布が比較的疎である領域
では、その領域のシリコン窒化膜５にダミーホール形成
用のホール１１ａ，１１ｂを形成する。具体的には、あ
るコンタクトホール形成位置の周囲約４０μｍ以内に別
のコンタクトホール形成位置が存在しない場合にはダミ
ーホール形成用のホールを形成する。このダミーコンタ
クトホールを形成する位置は、電極配線が半導体基板３
に直接接触しても近傍のトランジスタの動作に悪影響を
与えないような部分で選定される。このときの縦断面図
は図１（Ａ）に示す通りである。そして、この状態でポ
リイミド樹脂層４をドライエッチングしてゲート電極１
ａ〜１ｃ上にコンタクトホール６ａ〜６ｃ及びコンタク
トホール形成位置の分布が比較的疎である領域内にダミ
ーホール７ａ，７ｂを形成する。このときの縦断面図は
図１（Ｂ）に示す通りである。

【００１１】このように、コンタクトホールとダミーホ
ールとを同時にエッチングすると、コンタクトホール形
成位置が密に分布している領域では、コンタクトホール
のエッチングの際にポリイミド樹脂から蒸発される水分
がコンタクトホールを通じて外に出ることになり、また
、それが疎に分布している領域では、その水分がコンタ
クトホール及びダミーホールを通じて外に出ることにな
る。従って、ダミーホールの形成数をいずれのコンタク
トホールにおいても同様な条件でのエッチングが行われ
るような数とすれば、理想的な条件でのエッチングが行
なえることになり、コンタクトホールがエッチング残り
などを生じることなく確実に形成されることになる。

【００１２】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように本発明
によれば、コンタクトホール形成位置の分布の如何に拘
らずに全てのコンタクトホールの形成を確実に行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明のコンタク
トホールの形成方法によって得られる代表的な工程にお
ける縦断面図、

【図２】 図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、従来のコンタクトホールの
形成方法によって得られる代表的な工程における縦断面
図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｃ　　ゲート電極　　　　　　　　２ａ〜２ｅ
　　拡散層３　　半導体基板　　　　　　　　　　　　
　　　　４　　ポリイミド樹脂層（絶縁膜） ５　　無機膜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　６ａ〜６ｃ　　コンタクトホール ７ａ，７ｂ　　ダミーホール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリイミド樹脂からなる絶縁膜にコン
   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、前記絶縁膜の上に無機膜を形成する工程と、コ
   ンタクトホール形成位置の前記無機膜及び当該コンタク
   トホール形成位置が比較的疎に分布している領域内にお
   けるダミーホール形成位置の前記無機膜を除去する工程
   と、前記無機膜をマスクとして前記絶縁膜にコンタクト
   ホールとダミーホールとを形成する工程とを含むことを
   特徴とするコンタクトホールの形成方法。