JPH0423322A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH0423322A
JPH0423322A JP12382990A JP12382990A JPH0423322A JP H0423322 A JPH0423322 A JP H0423322A JP 12382990 A JP12382990 A JP 12382990A JP 12382990 A JP12382990 A JP 12382990A JP H0423322 A JPH0423322 A JP H0423322A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
opening window
etching
argon
gas
nitrogen
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
Application number
JP12382990A
Other languages
English (en)
Inventor
Takatoshi Hirota
高敏 廣田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP12382990A priority Critical patent/JPH0423322A/ja
Publication of JPH0423322A publication Critical patent/JPH0423322A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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〕 特に微細なコンタクト開口窓を形成するのに有効な半導
体装置の製造方法に関し、 処理時間が短く、なおかつオーバーエツチングの心配も
なく、微細なパターンを平坦な断面形状に形成できるパ
ターン形成技術の提供を目的とし、導電層乃至導電基板
(1)表面に形成された絶縁M(4)に選択的に設けら
れた開口窓(3)を通して、該導電層乃至導電基板(1
)表面をエツチング処理する工程を有する半導体装置の
製造方法であって、 該開口窓(3)を通して露出した該導電層乃至導電基板
(1)表面を、不活性ガスと窒素(N。
)とからなるエンチャントを用いてRFエツチングを行
う工程と、 次いで、不活性ガスのみからなるRFエツチングを行う
工程と、 次いで、該開口窓(3)底面で該導電層乃至導電基板(
1)と電気的接触が得られるように、該開口窓(3)内
に配線層(6)を形成する工程とを有して構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、特に微細なコンタクト開口窓を形成するのに
有効な半導体装置の製造方法に関する。
近年は、IC−?”LSIといった所謂半導体装置の微
細化が著しく進展している。これに伴って、多層配線化
により高集積化することが多用され、コンタクト窓がた
とえ微細であっても配線層をカバレッジ性良好に形成で
きる技術が要求されてきている。このためには、レジス
トを選択的にエツチングして形成すべきパターンの断面
は、たとえ微細であっても平坦で奇麗な形状にすること
が必要である。同時に一方では、生産性向上の必要から
パターニングに要する時間をできるだけ短くしなければ
ならないという問題もあって、これらを同時に解決でき
るバターニング方法の提供が求められていた。
〔従来の技術〕
従来より微細なコンタクトを形成する際には、例えば次
のような技術が用いられている。すなわち、光学露光法
、そして電子ビーム露光法などが提供されているが、レ
ジストマスクを用いる光学露光法では、マスクとなるレ
ジストパターンを液加エバターンと同程度に微細にしな
ければならなくなる。ところが、十分微細なレジストバ
ターニングを行おうとすると、光の回折現象の影響が出
てパターンぼけが生じ平坦で奇麗な断面形状にはパター
ニングできない。一方、電子ビーム露光法では非常に波
長の短い電子線を用いて微細化するために、微細化は十
分可能ではある。しかし、マスクを用いずにパターンを
一つ一つ順番に描画する必要があるので、パターニング
に非常に時間がかかる。また層間絶縁膜の開孔部形成を
、−貫してアルゴン(Ar )を用いるRFエツチング
により行ってもよいが、処理に非常に時間がかかるため
、生産性が小さく製品製造に実地に応用することはでき
ない。
以上いづれの方法によっても、処理時間が長くなるとい
う欠点か、微細なパターンを奇麗に形成することが困難
であるという欠点かいづれかを負うことになる。そこで
、従来より処理時間が短く。
かつ微細で奇麗に形成できるパターン形成方法の提供が
待ち望まれていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明が解決しようとしているのは、上記した従来のバ
ターニング方法が各々抱えている欠点を同時に解決する
ことである。
すなわち、本発明は、処理時間が短く、なおかつオーバ
ーエツチングの心配もなく、微細なパターンを平坦な断
面形状に形成できるパターン形成技術の提供を目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明では、上記した課題を解決するために以下の構成
を手段とするものである。
すなわち、本発明では、 導電層乃至導電基板(1)表面に形成された絶縁膜(4
)に選択的に設けられた開口窓(3)を通して、該導電
層乃至導電基板(1)表面をエツチング処理する工程を
有する半導体装置の製造方法であって、 該開口窓(3)を通して露出した該導電層乃至導電基板
(1)表面を、不活性ガスと窒素(N2)とからなるエ
ンチャントを用いてRFエツチングを行う工程と、 次いで、不活性ガスのみからなるRFエツチングを行う
工程と、 次いで、該開口窓(3)底面で該導電層乃至導電基板(
1)と電気的接触が得られるように、該開口窓(3)内
に配線層(6)を形成する工程とを手段として有する。
〔作用〕 本発明は、レジストパターンをマスクとして、先ず開口
窓をエツチング開口し、続いてレジストマスクを除去し
た後、例えばアルゴンのような不活性ガスと窒素(N2
)ガスを混合したエッチャントによりRFエツチングを
行う。この際に、開口窓側壁にはエツチングされてでき
た物質が再付着し、この再付着と同時に、開口窓側壁の
再付着物を窒素(N2)により窒化し、絶縁物化する。
これに次いで、例えばアルゴンのような不活性ガスのみ
によって開口窓底部の窒化物を除去するので、レジスト
パターンで形成されたパターン幅よりも微細な開口窓を
形成することができる。
本発明において、不活性ガスと窒素(N2)ガスとの混
合ガスを用いてRFエツチングを行うと開口窓の側壁に
付着物が生じる。この付着物は、PSG内部のシリコン
もしくはPSGの下層物質がスパッタエツチングされて
できたものが、窒素(N2)プラズマによって窒化物と
なったものである。こうして、マスクパターンよりも微
細な開口窓が形成される。しかし、窒化工程により開口
窓底部も窒化されてしまい、下層配線とのコンタクトが
とれないので再び、不活性ガスによるRFエツチングを
行い、上層配線と下層配線とを繋ぐ。
これら工程の中で、RFエツチングを行う際に不活性ガ
ス以外のガスを用いた場合、例えばハロゲン系のガスを
用いると開口窓の形状が悪化してしまう問題がある。ま
た、堆積性ガスを用いた場合には再現性が難しく、ゴミ
の発生を伴うという問題がある。よって、アルゴン(A
r )などの不活性ガスが望ましい。また、不活性ガス
によるRFエツチングでは、開口窓側壁に付く付着物が
スパッタ作用でのみ形成されてしまうため、スパッタ条
件(RFパワー、圧力)を調節することによって、その
付着物の厚さが制御可能である。
〔実施例〕
以下では、本発明を一実施例に則して説明を進める。以
下で参照する第1図(a)〜(d)は、本発明の一実施
例の構成図であり、このうち第1図(d)が示す半導体
装置のコンタクト部分は、シリコン基板1の表面にPS
G膜4が形成され、このPSG膜4には選択的に開口窓
3が形成され、この開口窓3側面には絶縁付着物5が形
成され、さらにこの開口窓3内からPSG膜4膜面表面
在するようにA1配線層6が形成されてなるものである
第1図(a)参照 用意したシリコン基板工の表面に、CVD (化学気相
成長)法によって−様なPSG (リン硅酸ガラス; 
Phospho 5ilicate Glass)膜を
1.5μm被着する。このPSG膜4の表面にさらに重
ねてフォトレジストを形成し、マスクパターンを用い通
常のフォトリソグラフ−イー工程によってバターニング
する。このパターニングされたマスクを用いて電子線で
エツチングし、直径0.5μmの開口窓3を開孔する。
この開口窓3開孔のエツチング方法は、他のドライエツ
チング、例えばRIE(リアクティブ・イオン・エツチ
ング)だけでなく、ウェットエツチングであっても構わ
ない。しかし、ドライエツチングであれば装置構成次第
ではそのまま真空゛を破ることなく次の工程に移ること
ができるので、自然酸化膜がシリコン基板1面に形成さ
れることはない。
第1図(b)参照 このシリコン基板1をRFエツチング装置に移し、アル
ゴン(Ar)ガスと窒素(N2)ガスの混合ガスによる
RFエツチングを行う。このときのエツチング条件は、
RFパワー780W  アルゴン(Ar )流量60s
ccm、窒素(N2)流量55ecs。
圧力2 mTorrである。ここでエツチングガスにア
ルゴン(Ar )を選んだが、理由はエツチング選択比
が取りやすいという点からである。すなわち、シリコン
基板1の表面に重ねて絶縁膜を形成する場合、ガスにア
ルゴン(Ar )を選ぶと、絶縁膜のエツチングレート
に比べて特に下地のシリコンのエツチングレートが低い
ために、オーバーエッチングなくこの境界でエツチング
を停止しやすくなるという長所がある。例えばシリコン
基板1をアルゴン(Ar)でエツチングする際のレート
が300人/minであるのに対して、二酸化シリコン
(SiOz)のそれは350人ノll1inであり、他
のハロゲンを利用するよりも格段にエツチング選択比が
取りやすい。また二酸化シリコン(SiO□)に限らず
、P S G (Phospho 5ilicate 
Glass)やBPSG(Boro Phospho 
5ilicate Glass ) 、酸化アルミニウ
ム(Aft Ox )等を用いた場合にも、アルゴン(
Ar )を用いればエツチング選択比は同様に良好であ
る。また以上の工程順によれば、まず適当なエツチング
方法で容易に開口窓3を開孔形成しておいて、この後開
口窓3内をアルゴン(Ar)を用いてRFエツチングし
ているが、開口窓3開孔から一貫してアルゴン(Ar)
エツチングを行う方法もよい。ただしこの場合には、エ
ツチング終了までに非常に時間がかかる。
こうしてエツチングした後には、開口窓3側壁には付着
物5が形成される。また、この付着物5を絶縁物に代え
るための開口窓3内表面の窒化をもエツチング工程と同
時に行う。これにより開口窓3底部の穴径が減少し、0
.67μmとなった。
第1図(c)参照 次いで、アルゴン(Ar)イオンだけによるRFエツチ
ングを行う。この時に開口窓3側壁に付着した窒化付着
物5も削られるが、開口窓3底部に付着した窒化付着物
5がエツチングされ飛散しやはり側壁に再付着するので
、側壁には依然として窒化付着物5が付いた状態になる
。こうして当初の開口窓3径(0,9μm)より微細な
開口窓3径(0,67μm)が形成される。またここで
形成された開口窓3は、テーパーの付いた形状になる。
第1図(d)参照 この後、開口窓3底面に露出したシリコン基板1表面と
電気的にコンタクトを得るように、この開口窓3内から
PSG膜4膜面表面在するように、アルミニウム(Aり
配線層6をスパッタリング形成する。この際に、開口窓
3は開口端で奥よりも間口が広く形成されているので、
たとえ配線層形成をスパッタリングによって行っても、
シャドウィング効果が緩和されて配線層のカバレッジは
改善される。
以上が本発明の一実施例の説明であるが、他にも条件を
変更して実験した結果を次に表にまとめて示す。
なお、本発明は以上説明してきた一実施例に限定される
ことなく、他にも変形は可能である。例えば紹介した一
実施例では、エツチングを行ったのはシリコン基板1表
面にPSG膜4を被着したものであった。しかし、これ
に代えて例えばCVD(化学気相成長)法で形成したシ
リコン層の表面に形成された絶縁層にコンタクト開孔を
形成する場合であっても同様の効果が得られることは明
らかである。また、アルミニウム配線層やガリウム砒素
(GaAs)に代表される化合物半導体基板の表面に形
成された絶縁層の場合であっても何ら差し支えない。さ
らには、この絶縁層として、例えばアルミニウム酸化膜
(Aft O+ ) 、 B P 5O(Boro P
hospho 5ilicate Glass ) 、
  B S G (B。
ro 5ilicate Glass ) 、シリコン
窒化膜(Si3N4)等地のよく知られた絶縁膜を用い
ても、効果は同様である。
〔発明の効果〕
本発明の効果は、処理時間が短く、なおかつオーバーエ
ツチングの心配もなく、微細なパターンを平坦な断面形
状に形成できるという点にある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に則した工程説明図である
。 第1図中、 1・・・ 半導体基板(導電層) 3・・・ 開口窓 4・・・ PSG膜(絶縁層) 5・・・ 付着物(窒化付着物) 6・・・ AI!、配線層(配線層)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)導電層乃至導電基板(1)表面に形成された絶縁
    膜(4)に選択的に設けられた開口窓(3)を通して、
    該導電層乃至導電基板(1)表面をエッチング処理する
    工程を有する半導体装置の製造方法であって、 該開口窓(3)を通して露出した該導電層乃至導電基板
    (1)表面を、不活性ガスと窒素(N_2)とからなる
    エッチャントを用いてRFエッチングを行う工程と、 次いで、該導電層乃至導電基板(1)表面に、不活性ガ
    スのみからなるRFエッチングを行う工程と、 次いで、該開口窓(3)底面で該導電層乃至導電基板(
    1)と電気的接触が得られるように、該開口窓(3)内
    に配線層(6)を形成する工程とを有する半導体装置の
    製造方法。
  2. (2)前記不活性ガスとしては、いづれの工程で用いる
    ものも、アルゴン(Ar)とすることを特徴とする請求
    項(1)記載の半導体装置の製造方法。
JP12382990A 1990-05-14 1990-05-14 半導体装置の製造方法 Pending JPH0423322A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12382990A JPH0423322A (ja) 1990-05-14 1990-05-14 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12382990A JPH0423322A (ja) 1990-05-14 1990-05-14 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0423322A true JPH0423322A (ja) 1992-01-27

Family

ID=14870399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12382990A Pending JPH0423322A (ja) 1990-05-14 1990-05-14 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0423322A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09186145A (ja) * 1995-12-29 1997-07-15 Hyundai Electron Ind Co Ltd 半導体素子のコンタクトホール形成方法
WO2000039845A1 (en) * 1998-12-28 2000-07-06 Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. Method for forming contact hole
JP2011034669A (ja) * 2008-05-12 2011-02-17 Headway Technologies Inc 垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09186145A (ja) * 1995-12-29 1997-07-15 Hyundai Electron Ind Co Ltd 半導体素子のコンタクトホール形成方法
US5940730A (en) * 1995-12-29 1999-08-17 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Method of forming a contact hole of a semiconductor device
WO2000039845A1 (en) * 1998-12-28 2000-07-06 Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. Method for forming contact hole
KR100372996B1 (ko) * 1998-12-28 2003-02-25 아사히 가세이 마이크로시스템 가부시끼가이샤 컨택트 홀의 형성 방법
US6531067B1 (en) 1998-12-28 2003-03-11 Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. Method for forming contact hole
JP2011034669A (ja) * 2008-05-12 2011-02-17 Headway Technologies Inc 垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05136105A (ja) 構造面を選択的にエツチングする方法
US6211557B1 (en) Contact structure using taper contact etching and polycide step
JPH04251926A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100434887B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법
JPH0423322A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3371170B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US6613680B2 (en) Method of manufacturing a semiconductor device
JP2000150415A (ja) 半導体装置のコンタクト形成方法
JPH1041276A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0653334A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH07297281A (ja) 接続孔の製造方法
JPH11330045A (ja) 酸化膜及びシリコン層の積層膜のエッチング方法
JPH03278543A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPH05206085A (ja) 微細パターンの形成方法
KR0140638B1 (ko) 콘택식각방법
JPH0689883A (ja) 接続孔の形成方法
JPH0353521A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05259132A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2000156367A (ja) ドライエッチング方法
JP3378693B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH03156915A (ja) 多層レジスト法によるパターン形成方法
JPH1092792A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05136129A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0677183A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0521430A (ja) 半導体装置の製造方法