JPH04293230A - コンタクトホールの形成方法 - Google Patents
コンタクトホールの形成方法Info
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- JPH04293230A JPH04293230A JP5892691A JP5892691A JPH04293230A JP H04293230 A JPH04293230 A JP H04293230A JP 5892691 A JP5892691 A JP 5892691A JP 5892691 A JP5892691 A JP 5892691A JP H04293230 A JPH04293230 A JP H04293230A
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- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 34
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Drying Of Semiconductors (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンタクトホールの形成
方法に関するものであり、特に半導体基板上に形成する
絶縁膜にテーパー部を有するコンタクトホールを形成す
る方法の改良に関するものである。
方法に関するものであり、特に半導体基板上に形成する
絶縁膜にテーパー部を有するコンタクトホールを形成す
る方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板上に形成された絶縁膜にコン
タクトホールを形成する場合、後の工程において該コン
タクトホールに被着される金属配線のステップカバレー
ジを良好なものにすることが、半導体装置の高信頼性化
の点できわめて重要である。そこで、コンタクトホール
にテーパー部分を設けてステップカバレージを向上させ
る技術が多く提案されている。
タクトホールを形成する場合、後の工程において該コン
タクトホールに被着される金属配線のステップカバレー
ジを良好なものにすることが、半導体装置の高信頼性化
の点できわめて重要である。そこで、コンタクトホール
にテーパー部分を設けてステップカバレージを向上させ
る技術が多く提案されている。
【０００３】例えば、特開昭５８−６４０３３号公報に
開示されている技術を図９乃至図１３を参照しながら以
下に説明する。まず図９に示す如く、半導体基板（１）
上に形成された絶縁膜（２）上に開口部を有するホトレ
ジスト（３）を形成する。次に図１０に示す如く、ホト
レジスト（３）をマスクとして絶縁膜（２）に等方性の
エッチング処理を施すことにより、その膜厚の途中まで
エッチングする。
開示されている技術を図９乃至図１３を参照しながら以
下に説明する。まず図９に示す如く、半導体基板（１）
上に形成された絶縁膜（２）上に開口部を有するホトレ
ジスト（３）を形成する。次に図１０に示す如く、ホト
レジスト（３）をマスクとして絶縁膜（２）に等方性の
エッチング処理を施すことにより、その膜厚の途中まで
エッチングする。
【０００４】続いて図１１に示す如く、ホトレジスト（
３）をマスクとして異方性のエッチング処理を施して絶
縁膜（２）を完全に除去する。この結果、絶縁膜（２）
に形成されたコンタクトホールはその側壁にテーパー部
を有する形状となる。そして図１２に示す如く、ホトレ
ジスト（３）を除去し、続いて図１３に示す如く、アル
ミニウム配線（４）をスパッター等によって形成する。
３）をマスクとして異方性のエッチング処理を施して絶
縁膜（２）を完全に除去する。この結果、絶縁膜（２）
に形成されたコンタクトホールはその側壁にテーパー部
を有する形状となる。そして図１２に示す如く、ホトレ
ジスト（３）を除去し、続いて図１３に示す如く、アル
ミニウム配線（４）をスパッター等によって形成する。
【０００５】このように、コンタクトホールの側壁にテ
ーパー部を有しているので、アルミニウム配線（４）の
ステップカバレージを良好なものにすることができる。
ーパー部を有しているので、アルミニウム配線（４）の
ステップカバレージを良好なものにすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た如く等方性エッチングと異方性エッチングを組合せる
ものであるため、２種類のエッチング装置を使用しなけ
ればならない。すなわち、半導体ウェハーをエッチング
装置１で等方性エッチングした後に、該半導体ウェハー
をエッチング装置２に搬送し、異方性エッチングをする
という作業手順となるので、エッチング工程に要する工
数が多いという欠点を有していた。
た如く等方性エッチングと異方性エッチングを組合せる
ものであるため、２種類のエッチング装置を使用しなけ
ればならない。すなわち、半導体ウェハーをエッチング
装置１で等方性エッチングした後に、該半導体ウェハー
をエッチング装置２に搬送し、異方性エッチングをする
という作業手順となるので、エッチング工程に要する工
数が多いという欠点を有していた。
【０００７】また上述した方法では、テーパー部を形成
するために等方性エッチングを施すものであるが、絶縁
膜（２）中にホウ素又は燐等を含有させた場合にそれら
の濃度に依存してエッチングレートが変動しやすいこと
及びいわゆるローディング効果の影響を受けやすいこと
等から、テーパー部の形状を再現性良く加工するのが難
しいという欠点も有していた。
するために等方性エッチングを施すものであるが、絶縁
膜（２）中にホウ素又は燐等を含有させた場合にそれら
の濃度に依存してエッチングレートが変動しやすいこと
及びいわゆるローディング効果の影響を受けやすいこと
等から、テーパー部の形状を再現性良く加工するのが難
しいという欠点も有していた。
【０００８】そこで、一台の異方性エッチング装置を使
用するのみでテーパー部を有するコンタクトホールを再
現性良く形成する方法の開発が切望されていた。
用するのみでテーパー部を有するコンタクトホールを再
現性良く形成する方法の開発が切望されていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は斯上した従来の
課題に鑑みて創作されたものであり、シリコン基板（１
１上に形成された絶縁膜（１２）上に開口部を有するホ
トレジスト（１３）を形成する工程と、前記ホトレジス
ト（１３）をマスクとして、前記絶縁膜（１２）の途中
まで異方性エッチングを行う工程と、前記ホトレジスト
（１３）を酸素プラズマ処理によって後退させ、その後
前記絶縁膜（１２）を異方性エッチングすることを複数
回繰り返す工程とを有することを特徴としている。
課題に鑑みて創作されたものであり、シリコン基板（１
１上に形成された絶縁膜（１２）上に開口部を有するホ
トレジスト（１３）を形成する工程と、前記ホトレジス
ト（１３）をマスクとして、前記絶縁膜（１２）の途中
まで異方性エッチングを行う工程と、前記ホトレジスト
（１３）を酸素プラズマ処理によって後退させ、その後
前記絶縁膜（１２）を異方性エッチングすることを複数
回繰り返す工程とを有することを特徴としている。
【００１０】
【作用】上述した手段によれば、一台の異方性エッチン
グ装置を用いた連続作業にてテーパー部を有するコンタ
クトホールを形成できるので、エッチング工程に要する
工数を大幅に削減することが可能となる。さらに、テー
パー部の加工は異方性エッチングによってなされるので
、再現性の良いテーパー部形状を得ることができるとい
う利点も有している。
グ装置を用いた連続作業にてテーパー部を有するコンタ
クトホールを形成できるので、エッチング工程に要する
工数を大幅に削減することが可能となる。さらに、テー
パー部の加工は異方性エッチングによってなされるので
、再現性の良いテーパー部形状を得ることができるとい
う利点も有している。
【００１１】
【実施例】次に、本発明に係る一実施例を図１乃至図８
を参照しながら説明する。まず図１に示す如く、シリコ
ン基板（１１）上に膜厚Ｘ（Å）を有する例えばＢＰＳ
Ｇより成る絶縁膜（１２）を形成し、該絶縁膜（１２）
上のコンタクトホールとなる領域に開口部を有するホト
レジスト（１３）をホトリソグラフィー技術によって形
成する。ここでシリコン基板（１１）は例えばアルミニ
ウムからなる下層配線と置換されてもよい。ここで、Ｘ
は７０００〜１００００程度である。
を参照しながら説明する。まず図１に示す如く、シリコ
ン基板（１１）上に膜厚Ｘ（Å）を有する例えばＢＰＳ
Ｇより成る絶縁膜（１２）を形成し、該絶縁膜（１２）
上のコンタクトホールとなる領域に開口部を有するホト
レジスト（１３）をホトリソグラフィー技術によって形
成する。ここでシリコン基板（１１）は例えばアルミニ
ウムからなる下層配線と置換されてもよい。ここで、Ｘ
は７０００〜１００００程度である。
【００１２】そして、図２に示す如く、異方性エッチン
グ装置を用いて、ホトレジスト（１３）をマスクとして
絶縁膜（１２）を例えばＣＨＦ３プラズマを用いた異方
性エッチングの条件で、その膜厚の半分（Ｘ／２（Å）
）程度までエッチングする。続いて図３に示す如く、同
じ異方性エッチング装置を用いて、ホトレジスト（１３
）を例えば酸素プラズマを用いてエッチングして、ａ（
Å）だけ後退させる。ここで、ａは５００〜１０００程
度に設定する。
グ装置を用いて、ホトレジスト（１３）をマスクとして
絶縁膜（１２）を例えばＣＨＦ３プラズマを用いた異方
性エッチングの条件で、その膜厚の半分（Ｘ／２（Å）
）程度までエッチングする。続いて図３に示す如く、同
じ異方性エッチング装置を用いて、ホトレジスト（１３
）を例えば酸素プラズマを用いてエッチングして、ａ（
Å）だけ後退させる。ここで、ａは５００〜１０００程
度に設定する。
【００１３】なお、ホトレジスト（１３）は横方向だけ
でなく縦方向にもエッチングされるが、膜減りによるピ
ンホールの発生を防止するためには、縦方向の膜減り量
をできるだけ小さく押えることが望ましい。そして図４
に示す如く、再び異方性エッチングの条件下で絶縁膜（
１２）をエッチングして、例えばその膜厚の３／４（３
Ｘ／４（Å））まで垂直にエッチングする。
でなく縦方向にもエッチングされるが、膜減りによるピ
ンホールの発生を防止するためには、縦方向の膜減り量
をできるだけ小さく押えることが望ましい。そして図４
に示す如く、再び異方性エッチングの条件下で絶縁膜（
１２）をエッチングして、例えばその膜厚の３／４（３
Ｘ／４（Å））まで垂直にエッチングする。
【００１４】次に図５に示す如く、再び酸素プラズマを
用いて、ホトレジスト（１３）をエッチングしてさらに
ａ（Å）だけ後退させ、続いて図６に示す如く再び異方
性エッチングの条件下で絶縁膜（１２）をエッチングし
て完全に除去する。このように、一台の異方性エッチン
グ装置を用いてホトレジスト（１３）の後退及びその後
絶縁膜（１２）を異方性エッチングする工程を繰り返し
行うことにより、コンタクトホールの側壁にテーパー部
が形成されるのであり、エッチング工程の工数を大幅に
削減できるとともに、そのテーパー部形状の再現性を向
上できるものである。
用いて、ホトレジスト（１３）をエッチングしてさらに
ａ（Å）だけ後退させ、続いて図６に示す如く再び異方
性エッチングの条件下で絶縁膜（１２）をエッチングし
て完全に除去する。このように、一台の異方性エッチン
グ装置を用いてホトレジスト（１３）の後退及びその後
絶縁膜（１２）を異方性エッチングする工程を繰り返し
行うことにより、コンタクトホールの側壁にテーパー部
が形成されるのであり、エッチング工程の工数を大幅に
削減できるとともに、そのテーパー部形状の再現性を向
上できるものである。
【００１５】なお図は模式図であって、テーパー部は階
段形状で示されているが実線の形状はこれよりもなだら
かである。この後、図７に示す如く、ホトレジスト（１
３）を除去した後に、９００℃程度のリフロー処理をし
てテーパー部をさらになだらかにしてもよい。そして図
８に示す如く、アルミニウム等の金属配線（１４）をス
パッター法等によって形成する。
段形状で示されているが実線の形状はこれよりもなだら
かである。この後、図７に示す如く、ホトレジスト（１
３）を除去した後に、９００℃程度のリフロー処理をし
てテーパー部をさらになだらかにしてもよい。そして図
８に示す如く、アルミニウム等の金属配線（１４）をス
パッター法等によって形成する。
【００１６】なお本実施例は、ホトレジスト（１３）の
後退及びその後の絶縁膜（１２）の異方性エッチングを
２回繰り返すものであるが、本発明はこれに限定される
ことはなく、３回以上繰り返すことも可能なことは明白
である。また１回のエッチングで後退させる量ａ（Å）
及び絶縁膜（１２）のエッチング量も所望のテーパー部
形状に応じて選択できる。
後退及びその後の絶縁膜（１２）の異方性エッチングを
２回繰り返すものであるが、本発明はこれに限定される
ことはなく、３回以上繰り返すことも可能なことは明白
である。また１回のエッチングで後退させる量ａ（Å）
及び絶縁膜（１２）のエッチング量も所望のテーパー部
形状に応じて選択できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば一
台の異方性エッチング装置を用いて、ホトレジスト（１
３）の後退及びその後の絶縁膜（１２）の異方性エッチ
ングを複数回繰り返すことことによりテーパー部を有す
るコンタクトホールを形成しているので、エッチング工
程に要する工数を大幅に削減できるとともに、テーパー
部の形状の再現性を向上できる。
台の異方性エッチング装置を用いて、ホトレジスト（１
３）の後退及びその後の絶縁膜（１２）の異方性エッチ
ングを複数回繰り返すことことによりテーパー部を有す
るコンタクトホールを形成しているので、エッチング工
程に要する工数を大幅に削減できるとともに、テーパー
部の形状の再現性を向上できる。
【図１】本発明の一実施例に係る第１の断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る第２の断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る第３の断面図である。
【図４】本発明の一実施例に係る第４の断面図である。
【図５】本発明の一実施例に係る第５の断面図である。
【図６】本発明の一実施例に係る第６の断面図である。
【図７】本発明の一実施例に係る第７の断面図である。
【図８】本発明の一実施例に係る第８の断面図である。
【図９】従来例に係る第１の断面図である。
【図１０】従来例に係る第２の断面図である。
【図１１】従来例に係る第３の断面図である。
【図１２】従来例に係る第４の断面図である。
【図１３】従来例に係る第５の断面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成された絶縁膜上に
開口部を有するホトレジストを形成する工程と、前記ホ
トレジストをマスクとして、前記絶縁膜の途中まで異方
性エッチングを行う工程と、前記ホトレジストの後退及
びその後の前記絶縁膜の異方性エッチングを複数回繰り
返す工程とを有することを特徴とするコンタクトホール
の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5892691A JPH04293230A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | コンタクトホールの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5892691A JPH04293230A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | コンタクトホールの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04293230A true JPH04293230A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13098437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5892691A Pending JPH04293230A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | コンタクトホールの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04293230A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5354386A (en) * | 1989-03-24 | 1994-10-11 | National Semiconductor Corporation | Method for plasma etching tapered and stepped vias |
| JP2003007777A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-10 | Toppan Printing Co Ltd | フィルムキャリア及びその製造方法 |
| JP2007149773A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Mitsumi Electric Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US7670949B2 (en) | 2006-03-27 | 2010-03-02 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP5892691A patent/JPH04293230A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5354386A (en) * | 1989-03-24 | 1994-10-11 | National Semiconductor Corporation | Method for plasma etching tapered and stepped vias |
| JP2003007777A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-10 | Toppan Printing Co Ltd | フィルムキャリア及びその製造方法 |
| JP2007149773A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Mitsumi Electric Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US7670949B2 (en) | 2006-03-27 | 2010-03-02 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
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