JPH05308068A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は緩やかなテーパー形状のコン
タクトホールを開口することで、コンタクトホール開口
後の導電性膜被膜時の被覆性を改善することである。 【構成】 半導体基板１は酸素と水素の混合気体雰囲気
で加熱し熱酸膜５を成長させ、その上にＣＶＤ法で酸化
膜シリコン膜を被膜し、これを熱処理して第１酸化膜２
が形成される。さらにＣＶＤ法で酸化シリコン膜を被膜
し第２酸化膜３が形成される。その後、弗酸を含有する
溶液を用いて等方性エッチングを行い、テーパー形状の
コンタクトホールを開口する。 【効果】 従来技術では酸化膜厚が３０００オングスト
ロームで酸化膜と半導体基板との界面での開口幅が１μ
ｍの時、酸化膜とフォトレジストとの界面での開口幅が
１．６μｍであったのに対し、本発明の方法では開口幅
が１．８μｍ以上にすることができ、コンタクトホール
開口後の導電性膜被膜時の被覆性を改善することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特に、コンタクトホールの開口技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置は高集積化にともないコンタ
クトホール径の縮小化が必要とされている。しかしなが
ら、コンタクトホールの径が小さくなっても絶縁膜の厚
さはコンタクトホールに比例して薄くなるわけではな
く、コンタクトホール開口後に導電性膜を被膜する際の
被覆性が悪化し、半導体装置として安定的な性能、十分
な信頼性を確保できなくなる。そこで上記の被覆性を改
善することを目的としてコンタクトホールをテーパー形
状に開口することが提案されてきた。

【０００３】図７〜図８に従来の半導体装置のコンタク
トホール開口方法を示す。従来の方法では、まず半導体
基板１上に第１酸化膜２を堆積する（図７参照）。次
に、フォトリソグラフィ技術により、第１酸化膜２をフ
ォトレジスト４で被い、これをパターニングする。次に
弗酸を含有する溶液で等方性エッチングを行いテーパー
形状のコンタクトホール５を第１酸化膜２に開口する
（図８参照）。第１酸化膜２の膜厚を３０００オングス
トローム、半導体基板１と第１酸化膜２の界面でのコン
タクト開口幅を１μｍとしたとき、第１酸化膜２とフォ
トレジスト４の界面での開口幅は１．６μｍとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の半導体装置の製
造方法では等方性エッチングを行う際に第１酸化膜２と
フォトレジスト４の界面でのサイドエッチング量が第１
酸化膜２の膜厚とほぼ同じとなり、図８のようなコンタ
クトホールが開口されるものの、テーパーの付き具合い
が不十分であり、コンタクトホール形成後の導電性膜被
膜時の被覆性が悪いという問題点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、半導体
基板上方に形成された絶縁膜構造体にコンタクト孔を形
成する半導体装置の製造方法において、上記絶縁膜構造
体を化学的蒸着法で被着したシリコン酸化膜を熱処理し
た第１酸化膜と、該第１酸化膜上に化学的蒸着法で被着
したシリコン酸化膜の第２酸化膜で構成する工程と、上
記絶縁膜構造体上にコンタクト孔に対応したマスク層を
形成する工程と、上記絶縁膜構造体を等方性エッチング
する工程とを有することである。

【０００６】

【発明の作用】一般に熱処理されたシリコン酸化膜は化
学的蒸着法で被着されたままのシリコン酸化膜よりエッ
チング速度が低いので、同時にエッチングすると第２酸
化膜のサイドエッチング量が大きくなり、コンタクト孔
のテーパーは緩やかになる。

【０００７】

【実施例】次に本発明の実施例につき説明する。図１〜
図４に本発明の第１実施例を示す。まず、図１に示すよ
うに半導体基板１を準備し、次に図２に示すように半導
体基板１上にＣＶＤ法で膜厚１５００オングストローム
の酸化シリコン膜を堆積し、酸化雰囲気中で９００℃の
熱処理を行い第１酸化膜２を形成する。

【０００８】図３のように、さらにＣＶＤ法により酸化
シリコン膜を１５００オングストローム堆積して第２酸
化膜３を形成する。次に図４に示すようにフォトリソグ
ラフィ技術によりコンタクトパターンをフォトレジスト
のマスク４に形成した後、弗酸を含有する溶液を用いた
等方性エッチングでコンタクトホール５を開口する。

【０００９】弗酸を含有した溶液は、弗酸：弗化アンモ
ニウム＝１：３０の溶液を用い、そのエッチング速度
は、第１酸化膜２で４００オングストローム／ｍｉｎ、
第２酸化膜３で７５０オングストローム／ｍｉｎ程度で
ある。このように熱処理を加えた第１酸化膜２に比べ熱
処理を加えていない第２酸化膜３の方がエッチングされ
る速度が速いためにコンタクトホール５の開口において
半導体基板１と第１酸化膜２の界面でのコンタクト開口
幅１μｍに対し、第２酸化膜３とフォトレジスト４の界
面でのコンタクト開口幅が１．８μｍ程度となり、緩や
かなテーパーが形成される。

【００１０】図５〜図６は本発明の第２実施例を示して
いる。半導体基板１を酸素と水素の混合気体中で９００
℃に加熱し、６００オングストロームの熱酸化膜６を形
成する。その上に第１実施例と同様に第１酸化膜２を１
８００オングストローム、第２酸化膜３を６００オング
ストローム形成する。次にフォトリソグラフィ技術でフ
ォトレジスト膜４をコンタクトパターンに形成した後、
弗酸を含有する溶液を用いた当方性エッチングでコンタ
クトホールを開口する。第１実施例と同様の弗酸含有溶
液での熱酸化膜６のエッチング速度は２００オングスト
ローム／ｍｉｎ程度であり、第２実施例では酸化膜の合
計膜厚としては第１実施例と同じ３０００オングストロ
ームであるが、第２酸化膜３とフォトレジスト４の界面
での開口幅が１．９μｍ程度となり、緩やかなテーパー
が形成される。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は熱処理を加
えた酸化シリコン膜上に酸化シリコン膜を被膜し、等方
性エッチングでコンタクトホールを開口することで、十
分に緩やかなテーパー形状のコンタクトホールが得ら
れ、従来技術では酸化膜厚が３０００オングストローム
で酸化膜と半導体基板との界面での開口幅が１μｍの
時、酸化膜とフォトレジストとの界面での開口幅が１．
６μｍであったのに対し、本発明の実施例では開口幅を
１．８μｍ以上にすることができ、コンタクトホール開
口後の導電性膜被膜時の被覆性を改善することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の第１工程を示す断面図で
ある。

【図２】本発明の第１実施例の第２工程を示す断面図で
ある

【図３】本発明の第１実施例の第３工程を示す断面図で
ある。

【図４】本発明の第１実施例の第４工程を示す断面図で
ある。

【図５】本発明の第２実施例の第１工程を示す断面図で
ある。

【図６】本発明の第２実施例の第２工程を示す断面図で
ある。

【図７】従来技術の一工程を示す断面図である。

【図８】従来技術の他の工程を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体基板 ２ 第１酸化膜 ３ 第２酸化膜 ４ フォトレジスト ５ コンタクトホール ６ 熱酸化膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板上方に形成された絶縁膜構造
   体にコンタクト孔を形成する半導体装置の製造方法にお
   いて、上記絶縁膜構造体を化学的蒸着法で被着したシリ
   コン酸化膜を熱処理した第１酸化膜と、該第１酸化膜上
   に化学的蒸着法で被着したシリコン酸化膜の第２酸化膜
   で構成する工程と、上記絶縁膜構造体上にコンタクト孔
   に対応したマスク層を形成する工程と、上記絶縁膜構造
   体を等方性エッチング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。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の製造方法に
   おいて、上記第１酸化膜用のシリコン酸化膜を化学的蒸
   着法で被着する前に半導体基板を熱酸化する工程をさら
   に有する半導体装置の製造方法。