JPH0476207B2 - - Google Patents

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JPH0476207B2
JPH0476207B2 JP59033525A JP3352584A JPH0476207B2 JP H0476207 B2 JPH0476207 B2 JP H0476207B2 JP 59033525 A JP59033525 A JP 59033525A JP 3352584 A JP3352584 A JP 3352584A JP H0476207 B2 JPH0476207 B2 JP H0476207B2
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JP
Japan
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contact hole
region
resist film
opening
insulating film
Prior art date
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JP59033525A
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English (en)
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JPS60178635A (ja
Inventor
Takashi Maruyama
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
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Publication date
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Publication of JPS60178635A publication Critical patent/JPS60178635A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting

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  • Power Engineering (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特
に、基体に対して傾斜した側面を持たせるエツチ
ング方法、例えば深さ方向に沿つて寸法が小さく
なるコンタクトホールを形成するエツチング方法
に関す。
(b) 技術の背景 半導体装置における半導体基体の表面に形成さ
れたトランジスタの電極は、通常、該トランジス
タ上の絶縁膜に貫通して設けたコンタクトホール
内の導体領域を介して該絶縁膜上に導出されてい
る。
前記導体領域の形成は、例えばアルミニウムな
どを用い、前記絶縁膜上に前記電極ないし配線を
形成する導体膜の被着と一緒に、例えば蒸着法や
スパツタ法などの表面被着法によつて行われるこ
とが多い。そこで、該導体が確実に被着して断線
事故などが発生しないようにするためには、コン
タクトホールの形状が問題になり、該導体の絶縁
膜表面から該コンタクトホール内面を経てトラン
ジスタ表面に至る間の被着状態に無理のない、所
謂カバレージのよい形状が望まれている。
一方、半導体装置の高集積化のためトランジス
タを小型化する要請があり、これに伴つてコンタ
クトホールの小型化が必要になつてきている。
(c) 従来技術と問題点 第1図はコンタクトホールの従来の形成方法の
一実施例を示した図a〜dで、1はトランジスタ
電極、2は基板、3はコンタクトホール、4は絶
縁膜、5はレジスト膜、6は開孔、7a,7bは
エツチ領域をそれぞれ示す。
一般に、基体にμmオーダの孔を穿つ場合には、
該基体上に開孔を有する例えばレジストなどの膜
を形成し、該膜をマスクにしてエツチする方法が
行われる。コンタクトホールを形成する場合もこ
の方法が用いられるが、前記カバレージをよくす
るため開口部が基体の深さ方向に沿つて孔寸法が
小さくなる朝顔型の形状を目指す際には、工夫を
加えて第1図図示の方法で行つている。
即ち、図a図示のように、表面にトランジスタ
電極1を有する基板2の上にありコンタクトホー
ル3(図dに図示)を穿つ絶縁膜4上に、コンタ
クトホール3の底部の大きさに合わせた開孔6を
有するレジスト膜5を形成し、これをマスクにし
て等方性のウエツトエツチングまたは等方性のド
ライエツチングにより図b図示のエッチ領域7a
をエツチする。等方性であるためエツチ領域7a
のレジスト膜5に接する部分の大きさは開孔6よ
り大きくなる。続いて異方性ドライエツチングに
より図c図示のエツチ領域7bをエツチして開孔
6と同じ大きさでトランジスタ電極1に達する孔
を穿ちレジスト膜5を除去して、図d図示のコン
タクトホール3を形成している。
この方法で形成されるコンタクトホール3は、
開口部が朝顔型の形状になり前記カバレージの点
では望ましい状態であるが、該開口の大きさが開
孔6より大きいこと、レジスト膜5の主として薄
さの制約に起因する技術的制約により開孔6を小
さくするのに限りがあることのために、小型化に
限界がありトランジスタの小型化を困難にしてい
る欠点を有する。
(d) 発明の目的 本発明の目的は上記従来の欠点に鑑み、絶縁膜
に設けるコンタクトホールを形成するに際して、
該コンタクトホールを小型に然もその開口部を朝
顔型にすることが可能な半導体装置の製造方法を
提供するにある。
(e) 発明の構成 上記目的は、基体上に形成された半導体領域上
を覆う絶縁膜を貫通して該半導体領域に達するコ
ンタクトホールを開口する工程を有する半導体装
置の製造方法において、ポジ型レジスト膜を義絶
縁膜上に被着する工程と、該コンタクトホールの
上部開口を画定する領域に含まれ且つ該コンタク
トホールの底部を画定する領域を含む領域を、露
光領域を重ね且つ該露光領域の大きさを異にして
複数回露光する工程と、該露光毎に又は該複数回
の露光後に該レジスト膜を現像して、該レジスト
膜に上部が朝顔型に広がる窪みを形成する工程
と、次いで、該コンタクトホールの底部を画定す
る領域を露光する工程と、次いで、該レジスト膜
を現像して、該朝顔型に広がる窪みの中に該コン
タクトホールの底部を画定する開口を開設する工
程と、しかる後、異方性エツチングを行い該絶縁
膜に朝顔型のコンタクトホールを形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法
によつて達成される。
前記基体のエツチ領域を朝顔型形状のコンタク
トホールにする場合には、前記パターンの断面形
状を朝顔型のコンタクトホール形状にすれば、前
記異方性エツチングにより該基体に該形状を形成
することが出来、前記露光の都度現像することに
より該露光領域のレジスト膜が薄くなるので、次
の露光領域を小さくして該レジスト膜に形成する
透孔の大きさを小さくすることが出来るので、朝
顔型をしたコンタクトホールの小型化が可能にな
る。
(f) 発明の実施例 以下本発明の実施例を図により説明する。全図
を通じ同一符号は同一対象物を示す。
第2図はコンタクトホールの本発明による形成
方法の一実施例を示した図a〜dで、3aはコン
タクトホール、5aはレジスト膜、6aは開孔、
8a,8bは除去領域、a,bは寸法をそれぞれ
示す。
図示のコンタクトホール形成方法の手順は以下
の通りである。
表面にトランジスタ電極1を有する基板2の上
にありコンタクトホール3a(図dに図示)を穿
つ絶縁膜4上に、絶縁膜4より厚いポジ型レジス
トのレジスト膜5aを形成し、コンタクトホール
3aの朝顔型開口部に合わせた大きさの領域(寸
法a)に露光量を通常より少なくした露光を行
い、現像して図a図示の8a部分を除去する。こ
こで除去領域8aは、露光量が少ないので窪にな
り開孔にはならない。そして8aの深さは該露光
量を加減することにより任意に設定可能である。
次に8aの底面中央に、コンタクトホール3a
の底部に合わせた大きさの領域(寸法b)の露光
を行い、現像して図b図示の8b部分を除去し開
孔6aを形成する。ここでbは、aより小さく然
もレジスト膜5aの8a底面部分は厚さが薄いの
で、通常のレジスト膜に孔を穿つ場合の大きさよ
り小さくすることが容易に可能である。
続いて、6aを設けたレジスト膜5aをマスク
にして、異方性ドライエツチングによりレジスト
膜5aと絶縁膜4とのエツチングレートを略等し
くした条件で、絶縁膜4に穿たれる孔がトランジ
スタ電極1に達するまでエツチする。さすれば、
図c図示のようにレジスト膜5aと絶縁膜4とが
図示縦方向に略等しい寸法でエツチングされるの
で、開孔6aの形状がそのまま絶縁膜4に移転し
て、絶縁膜4には上部寸法がa、下部寸法がbの
朝顔型開孔即ち朝顔型のコンタクトホール3aが
形成される。従つて、レジスト膜5aを除去すれ
ば図d図示のように所望のコンタクトホール3a
が得られる。
具体的には上記の方法により、例えば、厚さ約
1μmの絶縁膜4の場合、レジスト膜5aを厚さ約
1.5μmにしてEB(エレクトロンビーム)レジスト
で形成し、寸法aを約1.2μm角、除去領域8aの
深さを約1μm、寸法bを約0.4μm角にすることに
より、開口部の大きさが約1.2μm角、底部の大き
さが約0.4μm角の朝顔型で前記カパレージのよい
コンタクトホールを形成することが可能である。
露光領域寸法を上記のように小さな値にすること
はEB露光によれば問題がなく、特に寸法bに関
しては、その部分のレジスト膜5aの厚さが約
0.5μmであるため、bが約0.4μm角であつても除
去領域8bの形成が可能になつている。
ちなみに、第1図図示の方法による場合は、レ
ジスト膜5aの厚さが約1μm必要なため、寸法b
に対応した透孔6の寸法は約0.8μm角(又は)
が必要である。
従つて、本発明の方法によれば、コンタクトホ
ールの大きさを従来より大幅に小型化することが
可能になり、トランジスタの小型化、延いては半
導体装置の高集積化を可能にさせる。
なお本発明においては、原理的に、露光回数が
上記の二回に限定されるものではなく、またエツ
チングの対象がコンタクトホールに限定されるも
のではない。
(g) 発明の効果 以上に説明したように、本発明による構成によ
れば、絶縁膜に設けるコンタクトホールを形成す
るに際して、該コンタクトホールを小型に然もそ
の開口部を朝顔型にすることが可能な半導体装置
の製造方法を提供することが出来て、小型でカバ
ーレージのよいコンタクトホールにより、例えば
トランジスタの小型化、延いては半導体装置の高
集積化を可能にさせる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はコンタクトホールの従来の形成方法の
一実施例を示した図a〜d、第2図はコンタクト
ホールの本発明による形成方法の一実施例を示し
た図a〜dである。 図面において、1はトランジスタ電極、2は基
板、3,3aはコンタクトホール、4は絶縁膜、
5,5aはレジスト膜、6,6aは開孔、7a,
7bはエツチ領域、8a,8bは除去領域、a,
bは寸法をそれぞれ示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基体上に形成された半導体領域上を覆う絶縁
    膜を貫通して該半導体領域に達するコンタクトホ
    ールを開口する工程を有する半導体装置の製造方
    法において、 ポジ型レジスト膜を該絶縁膜上に被着する工程
    と、 該コンタクトホールの上部開口を画定する領域
    に含まれ且つ該コンタクトホールの底部を画定す
    る領域を含む領域を、露光領域を重ね且つ該露光
    領域の大きさを異にして複数回露光する工程と、 該露光毎に又は該複数回の露光後に該レジスト
    膜を現像して、該レジスト膜に上部が朝顔型に広
    がる窪みを形成する工程と、 次いで、該コンタクトホールの底部を画定する
    領域を露光する工程と、 次いで、該レジスト膜を現像して、該朝顔型に
    広がる窪みの中に該コンタクトホールの底部を画
    定する開口を開設する工程と、 しかる後、異方性エツチングを行い該絶縁膜に
    朝顔型のコンタクトホールを形成する工程とを有
    することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP59033525A 1984-02-24 1984-02-24 半導体装置の製造方法 Granted JPS60178635A (ja)

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JPS60178635A JPS60178635A (ja) 1985-09-12
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TWI475698B (zh) * 2012-09-05 2015-03-01 Giantplus Technology Co Ltd 改善透明導電層斷線之方法

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