JPH0531820B2 - - Google Patents
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- JPH0531820B2 JPH0531820B2 JP20934685A JP20934685A JPH0531820B2 JP H0531820 B2 JPH0531820 B2 JP H0531820B2 JP 20934685 A JP20934685 A JP 20934685A JP 20934685 A JP20934685 A JP 20934685A JP H0531820 B2 JPH0531820 B2 JP H0531820B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体製造プロセスにおいて、ア
ルミニウム等の配線を行なうときに必要なコンタ
クトホールを段差部に形成する方法に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for forming contact holes necessary for wiring aluminum or the like in a stepped portion in a semiconductor manufacturing process.
従来、この種の形成方法として第2図に示すも
のがある。図において、1は半導体基板、2は基
板1と反対電導形のイオンを注入したイオン注入
領域、3はゲート酸化膜、4はゲート電極、5は
PSG(Phosphorous Silicate Glass)、6は
PSGの段差を平坦化するためのレジスト、7は
PSGにコンタクトホールを形成するためのパタ
ーニング用レジストである。
Conventionally, there is a method shown in FIG. 2 as this type of forming method. In the figure, 1 is a semiconductor substrate, 2 is an ion implantation region implanted with ions of the opposite conductivity type to the substrate 1, 3 is a gate oxide film, 4 is a gate electrode, and 5 is a gate electrode.
PSG ( Phosphorous Silicate Glass ), 6
Resist for flattening the PSG step, 7
This is a patterning resist for forming contact holes in PSG.
次に、第2図に従つてコンタクトホールの形成
プロセスの説明する。半導体基板1上にゲート酸
化膜3、ケート電極4、イオン注入領域2を形成
し、PSG5を蒸着する。さらに結果として生じ
てしまう段差を平坦化するために、レジスト6を
厚く塗布する。次にフツ酸系ガスと酸素ガスを使
つたRIE(Reactive Ion Etching)によるエ
ツチバツクによりPSG5を平坦化し、パターニ
ング用レジスト7を塗布し、写真製版によりパタ
ーニングを行なう。パターニングされたレジスト
7をマスクにして、フツ酸系ガスを使つたRIEに
より、PSG5にコンタクトホールを形成する。 Next, the contact hole formation process will be explained with reference to FIG. A gate oxide film 3, a gate electrode 4, and an ion implantation region 2 are formed on a semiconductor substrate 1, and PSG 5 is deposited. Furthermore, in order to flatten the resulting step difference, a thick resist 6 is applied. Next, the PSG 5 is flattened by RIE (Reactive Ion Etching ) using hydrofluoric acid gas and oxygen gas, a patterning resist 7 is applied, and patterning is performed by photolithography. Using the patterned resist 7 as a mask, a contact hole is formed in the PSG 5 by RIE using a hydrofluoric acid gas.
従来のコンタクトホール形成方法は以上のよう
であるため、PSG5にコンタクトホールを形成
するときに行なうRIEによつて、段差部の高い部
分がオーバーエツチされてしまう。そのために、
ゲート電極4が不必要にエツチングされ、さらに
はエツチングがゲート電極を貫通する可能性もあ
る。このような状態のコンタクトホール形成後、
アルミニウムによる配線を行なえば、アルミニウ
ムとゲート電極4とのコンタクトが十分にとれ
ず、半導体デバイスの動作上、重大な欠陥とな
る。
Since the conventional contact hole forming method is as described above, the high portion of the stepped portion is overetched by the RIE performed when forming the contact hole in the PSG 5. for that,
There is a possibility that the gate electrode 4 is etched unnecessarily, and furthermore, the etching may penetrate through the gate electrode. After forming a contact hole in this state,
If the wiring is made of aluminum, sufficient contact cannot be made between the aluminum and the gate electrode 4, resulting in a serious defect in the operation of the semiconductor device.
この発明は、上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、絶縁膜を平坦化することが
できるとともに、段差の高い部分でのコンタクト
ホール形成時のオーバーエツチングを防止するこ
とができ、配線層とゲート電極4との安定したコ
ンタクトをとることができるコンタクトホール形
成方法を得ることを目的とする。 This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to flatten the insulating film and prevent over-etching when forming contact holes in areas with high steps. The object of the present invention is to provide a contact hole forming method that allows stable contact between a wiring layer and a gate electrode 4.
この発明に係る半導体装置の製造方法は、半導
体基板1上に導電層4を形成する工程と、導電層
による段差部を有する半導体基板上に絶縁膜5を
形成する工程と、絶縁膜の上に表面が平坦な第1
層を形成する工程8と、第1層および絶縁膜を選
択的にエツチングして少なくとも導電層上にコン
タクトホールを形成する工程と、コンタクトホー
ルを埋めて絶縁膜上に表面が平坦な第2層8を形
成する工程と、第2層および絶縁膜をエツチング
して絶縁膜を平坦化する工程と、絶縁膜のコンタ
クトホールに埋められた第2層を除去する工程と
を有するものである。
The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a conductive layer 4 on a semiconductor substrate 1, a step of forming an insulating film 5 on the semiconductor substrate having a step portion formed by the conductive layer, and a step of forming a conductive layer 4 on the insulating film. The first surface is flat.
Step 8 of forming a layer, selectively etching the first layer and the insulating film to form a contact hole at least on the conductive layer, and forming a second layer with a flat surface on the insulating film by filling the contact hole. 8, a step of etching the second layer and the insulating film to planarize the insulating film, and a step of removing the second layer filled in the contact hole of the insulating film.
コンタクトホール形成時、絶縁膜は段差の上部
でも下部でも同程度の厚みであり、エツチングは
同じように進行しオーバーエツチングは生じな
い。
When forming a contact hole, the insulating film has approximately the same thickness at the top and bottom of the step, so that etching proceeds in the same manner and no overetching occurs.
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第1図において、1は半導体基板、2は基板
1と反対導電形のイオンを注入したイオン注入領
域、3はゲート酸化膜、4はゲート電極、5は
PSGであり、これらは第2図に示したと同様の
ものである。8はPSGの段差を平坦化するため
の厚い高分子材(ポリマー)、9は無機薄膜層、
10はPSGにコンタクトホールを形成するため
のパターニング用レジストである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is a semiconductor substrate, 2 is an ion implantation region implanted with ions of the opposite conductivity type to the substrate 1, 3 is a gate oxide film, 4 is a gate electrode, and 5 is a gate electrode.
PSG, and these are similar to those shown in FIG. 8 is a thick polymer material (polymer) for flattening the steps of PSG, 9 is an inorganic thin film layer,
10 is a patterning resist for forming contact holes in PSG.
次に、第1図に従つて、コンタクトホール形成
のプロセスを説明する。半導体基板1上にゲート
酸化膜3、ゲート電極4、イオン注入領域2を形
成し、PSG5を蒸着する。次に、結果として生
じてしまうPSG5の段差を平坦化するために厚
いポリマー8を塗布し、さらに無機薄膜層9、コ
ンタクトホールのパターニング用レジスト10を
塗布する(第1図a)。レジスト10を写真製版
によりパターニングし(第1図b)、パターニン
グされたレジスト10をマスクとして無機薄膜層
9をフツ酸系ガスを使つたRIEによりパターニン
グする(第1図c)。さらに、このパターニング
された無機薄膜層9をマスクとして、酸素ガスを
使つたRIEによつて厚いポリマー8をパターニン
グする(第1図d)。パターニングされたポリマ
ー8をマスクとして、フツ酸系ガスを使つたRIE
によつてPSG5にコンタクトホールを形成する
(第1図e)。このとき、PSG5の膜厚は段差の
高い部分でも低い部分でも同じであるので、
PSGを貫通してのゲート電極へのオーバーエツ
チングは防止することができる。 Next, the process of forming contact holes will be explained with reference to FIG. A gate oxide film 3, a gate electrode 4, and an ion implantation region 2 are formed on a semiconductor substrate 1, and PSG 5 is deposited. Next, a thick polymer 8 is applied to flatten the resulting step difference in the PSG 5, and then an inorganic thin film layer 9 and a resist 10 for patterning contact holes are applied (FIG. 1a). The resist 10 is patterned by photolithography (FIG. 1b), and the inorganic thin film layer 9 is patterned by RIE using hydrofluoric acid gas using the patterned resist 10 as a mask (FIG. 1c). Furthermore, using this patterned inorganic thin film layer 9 as a mask, the thick polymer 8 is patterned by RIE using oxygen gas (FIG. 1d). RIE using hydrofluoric acid gas using patterned polymer 8 as a mask
A contact hole is formed in the PSG 5 by (Fig. 1e). At this time, since the film thickness of PSG5 is the same in both the high and low parts of the step,
Over-etching of the gate electrode through the PSG can be prevented.
次に、再ベーキングによりポリマー8を熱フロ
ーさせて平坦化する(第1図f)。次いでフツ酸
系ガスと酸素ガスを使つたRIEによるエツチバツ
クにより、PSG5を平坦化し(第1図g)、最後
にコンタクトホールに埋つたポリマー8を酸素ガ
スを使つたプラズマにより除去する(第1図h)。
このようにしてPSG5を平坦化し、なおかつオ
ーバーエツチングが生じないようにコンタクトホ
ールを形成することができる。 Next, the polymer 8 is thermally flowed and flattened by re-baking (FIG. 1f). Next, the PSG 5 is flattened by RIE using hydrofluoric acid gas and oxygen gas (Fig. 1g), and finally the polymer 8 buried in the contact hole is removed by plasma using oxygen gas (Fig. 1). h).
In this way, the PSG 5 can be planarized and contact holes can be formed without overetching.
上記の実施例は、MOS形半導体製造プロセス
におけるゲート電極(ワード線)とイオン注入領
域との段差部へのコンタクトホール形成プロセス
の例であるが、セルプレートとイオン注入領域と
の段差部、あるいはバイポーラ形半導体製造プロ
セスにおけるさまざまな段差部へのコンタクトホ
ール形成プロセスとしても適用可能であることは
言うまでもない。 The above embodiment is an example of a process for forming a contact hole at a step between a gate electrode (word line) and an ion implantation region in a MOS type semiconductor manufacturing process. Needless to say, the present invention can also be applied as a process for forming contact holes in various stepped portions in a bipolar semiconductor manufacturing process.
以上のように、この発明によれば、PSGなど
の絶縁膜にコンタクトホールを形成した後に絶縁
膜の平坦化を行なうため、段差部の高い部分での
絶縁膜を貫通してのオーバーエツチングを防止す
ることができ、アルミニウム等の配線層とゲート
電極等の下層導電層、セルプレートあるいはソー
ス・ドレインのイオン注入領域などのさまざまな
段差部との安定したコンタクトを得ることができ
る効果がある。
As described above, according to the present invention, since the insulating film is flattened after forming a contact hole in the insulating film such as PSG, over-etching that penetrates the insulating film at the high part of the stepped portion is prevented. This has the effect of making it possible to obtain stable contact between a wiring layer such as aluminum and various step portions such as a lower conductive layer such as a gate electrode, a cell plate, or an ion-implanted region of a source/drain.
第1図は本発明の一実施例を示す工程断面図、
第2図は従来例を示す工程断面図である。
1……半導体基板、2……イオン注入領域、3
……ゲート酸化膜、4……ゲート電極、5……
PSG(絶縁膜)、8……段差部平坦化用の厚いポ
リマー、9……無機薄膜層、10……写真製版に
よるパターニング用レジスト。
FIG. 1 is a process sectional view showing an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a process sectional view showing a conventional example. 1...Semiconductor substrate, 2...Ion implantation region, 3
...Gate oxide film, 4...Gate electrode, 5...
PSG (insulating film), 8... Thick polymer for flattening the stepped portion, 9... Inorganic thin film layer, 10... Resist for patterning by photolithography.
Claims (1)
に絶縁膜を形成する工程と、 この絶縁膜の上に表面が平坦な第1層を形成す
る工程と、 この第1層および絶縁膜を選択的にエツチング
して、少なくとも導電層上にコンタクトホールを
形成する工程と、 このコンタクトホールを埋めて絶縁膜上に表面
が平坦な第2層を形成する工程と、 この第2層および絶縁膜をエツチングして絶縁
膜を平坦化する工程と、 絶縁膜のコンタクトホールに埋められた第2層
を除去する工程と を少なくとも含む半導体装置の製造方法。 2 第2層は、絶縁膜上に高分子材を塗布して形
成し、熱フローによりその表面を平坦化した特許
請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。 3 絶縁膜を平坦化する工程のエツチングは、異
方性エツチングである特許請求の範囲第1項記載
の半導体装置の製造方法。[Claims] 1. A step of forming a conductive layer on a semiconductor substrate, a step of forming an insulating film on the semiconductor substrate having a stepped portion due to the conductive layer, and a step of forming a layer with a flat surface on the insulating film. a step of forming a first layer, a step of selectively etching this first layer and the insulating film to form a contact hole at least on the conductive layer, and a step of filling the contact hole to form a flat surface on the insulating film. A semiconductor device comprising at least the steps of forming a second layer, etching the second layer and the insulating film to planarize the insulating film, and removing the second layer buried in the contact hole of the insulating film. Method of manufacturing the device. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the second layer is formed by coating a polymer material on the insulating film, and the surface thereof is flattened by thermal flow. 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the etching in the step of planarizing the insulating film is anisotropic etching.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20934685A JPS6267839A (en) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20934685A JPS6267839A (en) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6267839A JPS6267839A (en) | 1987-03-27 |
JPH0531820B2 true JPH0531820B2 (en) | 1993-05-13 |
Family
ID=16571430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20934685A Granted JPS6267839A (en) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS6267839A (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01270334A (en) * | 1988-04-22 | 1989-10-27 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
US5026666A (en) * | 1989-12-28 | 1991-06-25 | At&T Bell Laboratories | Method of making integrated circuits having a planarized dielectric |
JPH05326718A (en) * | 1992-05-25 | 1993-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device and manufacture thereof |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP20934685A patent/JPS6267839A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS6267839A (en) | 1987-03-27 |
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