JPH0555214A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0555214A
JPH0555214A JP21515891A JP21515891A JPH0555214A JP H0555214 A JPH0555214 A JP H0555214A JP 21515891 A JP21515891 A JP 21515891A JP 21515891 A JP21515891 A JP 21515891A JP H0555214 A JPH0555214 A JP H0555214A
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JP
Japan
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film
wiring layer
semiconductor device
width
pattern
Prior art date
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Withdrawn
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JP21515891A
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English (en)
Inventor
Yoshiharu Watanabe
喜治 渡邊
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、凹部上の配線層を感光性耐エッチン
グ性膜を用いたパターニングにより形成する半導体装置
の製造方法に関し、凹部上以外の箇所に形成される配線
層とほぼ同じ幅の配線層をレジスト膜を用いたパターニ
ングにより凹部上に形成することができる半導体装置の
製造方法を提供することを目的とする。 【構成】内側にいくほど漸次深くなるテーパ形状を有す
る凹部17a,17b,16を被覆する金属膜18上の感光
性耐エッチング性膜19であって、凹部17a,17b,1
6上に形成すべき配線層18a,18bの幅よりも広い幅の
パターン形成領域に選択的に露光光を照射した後、現像
して感光性耐エッチング性膜19のパターン19aを形成
する工程と、パターン19aをマスクとして金属膜18を
エッチング・除去し、配線層18a,18bを形成する工程
とを含み構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(目次) ・産業上の利用分野 ・従来の技術(図4,図5) ・発明が解決しようとする課題 ・課題を解決するための手段 ・作用 ・実施例(図1〜図3) ・発明の効果
【0002】
【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、更に詳しく言えば、凹部上の配線層を感光性耐
エッチング性膜を用いたパターニングにより形成する半
導体装置の製造方法に関する。
【0003】
【従来の技術】図4(a)〜(c),図5(d),
(e)は、従来例の、感光性耐エッチング性膜としての
レジスト膜を用いたAl膜のパターニングにより配線層
を形成する方法について説明する断面図である。
【0004】図4(a)は、下部配線層を被覆して層間
絶縁膜を形成した後であって、上部配線層を形成する前
の状態を示す断面図で、図中符号1は半導体基板、2は
コンタクトホール3の形成された絶縁膜で、側壁の段差
による配線層等の断線を防止するため、開口部の形成後
にリフローして、内側にいくほど漸次深くなるテーパが
側壁に形成されている。4はコンタクトホール3を介し
て半導体基板1と接続されている下部配線層、5は下部
配線層4を被覆して形成された層間絶縁膜である。この
とき、コンタクトホール4の上部の層間絶縁膜5にはコ
ンタクトホール3の凹部に対応して凹部7が生じてい
る。
【0005】まず、このような状態で、層間絶縁膜5上
に上部配線層となるAl膜6を形成した後、レジスト膜
8を形成する。次に、上部配線層を形成するため、露光
マスク9を介在させてレジスト膜8に選択的に露光光を
照射し、形成すべき上部配線層の幅に必要なシフト量と
縮小露光時にはその縮小率を加味した幅を有するマスク
パターン10をレジスト膜7に転写する(図4
(b))。
【0006】次いで、レジスト膜8を現像してレジスト
膜のパターン8aを形成した(図4(c))後、このレ
ジスト膜のパターン8aをマスクとしてAl膜6をエッ
チング・除去すると、上部配線層6aが形成される(図
5(d))。なお、図5(e)は上面図で、図5(d)
は図5(e)のA−A線断面図となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、コンタクト
ホール余裕部を除く全ての範囲で一定の幅になるべきレ
ジスト膜のパターン8aは、凹部7上で幅が細くなる。
【0008】これは、図4(b)に示すように、上部か
ら入射した露光光がレジスト膜8の下のAl膜6の表面
で反射して、再び露光光を照射すべきでない、残存すべ
きレジスト膜8の内部に戻ってくるためであると推定さ
れる。即ち、コンタクトホール3の側壁はテーパを有す
るので、テーパの上部を覆うAl膜6の表面は、斜め上
部の露光光を照射すべきでない、残存すべきレジスト膜
8の方を向いている。従って、Al膜6の表面で反射し
た露光光は、残存すべきレジスト膜8の境界部分であっ
て露光光を照射すべきでないレジスト膜を照射すること
になるためである。
【0009】このため、このレジスト膜のパターン8a
をマスクとして形成される上部配線層6aも、レジスト
膜のパターン8aと同様に、凹部7上で幅が細くなり、
抵抗の増大や断線の原因となるという問題がある。
【0010】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、テーパを有する凹部上で、凹部上以外の
箇所に形成される配線層と同じ幅の配線層をレジストパ
ターンを用いたパターニングにより形成することができ
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とするも
のである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題は、第1に、内
側にいくほど漸次深くなるテーパ形状を有する凹部を被
覆する金属膜の上の感光性耐エッチング性膜であって、
前記凹部上に形成すべき配線層の幅よりも広い幅のパタ
ーン形成領域に選択的に露光光を照射した後、現像して
前記感光性耐エッチング性膜のパターンを形成する工程
と、該パターンをマスクとして前記金属膜をエッチング
・除去し、配線層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って達成され、第2
に、前記パターン形成領域の幅は、少なくとも前記凹部
を被覆するような幅になってい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によって達成され、第
3に、前記凹部は、ビアホール又はコンタクトホールの
上部に位置することにより、生じているものであること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の半導体装置の
製造方法によって達成される。
【0012】
【作用】本発明の半導体装置の製造方法によれば、内側
にいくほど漸次深くなるテーパを有する凹部上、例えば
コンタクトホールやビアホール上で、配線層を形成する
ための金属膜の表面が、斜め上部の露光光を照射すべき
でない、残存すべき感光性耐エッチング性膜の方を向い
ているため、金属膜の表面で反射した露光光が入射領域
よりも外側に広がって戻ってきても、凹部上に形成すべ
き配線層の幅よりも広い幅のパターン形成領域以外の領
域に選択的に露光光を照射しているので、残存すべき感
光性耐エッチング性膜までは反射光の侵入を防止するこ
とができる。
【0013】特に、凹部を覆うようなパターン形成領域
幅にしておけば、露光光を照射する領域では金属膜の表
面はほぼ平坦になっているので、反射光が隣接領域に殆
ど侵入しない。従って、残存すべき感光性耐エッチング
性膜への反射光の侵入を確実に防止することができる。
【0014】
【実施例】図1(a)〜(c)は、本発明の実施例の、
レジスト膜を用いたAl膜のパターニングにより上部配
線層を形成する方法について説明する断面図である。
【0015】図1(a)は、下部配線層を被覆して層間
絶縁膜を形成した後であって、上部配線層を形成する前
の状態を示す断面図で、図中符号11は半導体基板、1
2はコンタクトホール13a,13bの形成された膜厚約50
00ÅのP,Bを含むSiO2膜からなる絶縁膜で、コンタク
トホール13a,13bの側壁の段差による下部配線層14
a,14b等の断線を防止するため、開口部の形成後にリ
フローして側壁が内側にいくほど漸次深くなるようなテ
ーパ状に形成されている。なお、このテーパの形成され
る領域の幅はほぼ絶縁膜12の膜厚程度である。14a,
14bは絶縁膜12上に形成された膜厚約5000ÅのAl膜
等からなる下部配線層で、コンタクトホール13a,13b
を介して半導体基板11や半導体基板11の表面に形成
されたソース/ドレイン(S/D)領域層等の拡散領域
層と接続されている。15は下部配線層14a,14bを被
覆して形成された膜厚約5000Åの層間絶縁膜で、下部配
線層14a上にビアホール(凹部)16が形成されてい
る。このビアホール16は、上記と同様な理由で開口部
の形成後に準異方性エッチングにより側壁が内側にいく
ほど漸次深くなるようなテーパ状に形成されている。ま
た、層間絶縁膜15を成長時に若干平坦化効果があるた
め、層間絶縁膜15の形成直後の状態に比較して、表面
の平坦性は改善されているが、コンタクトホール13a,
13bの上部では依然として内側に行くほど漸次深くなる
凹部17a,17bが残存している。
【0016】まず、このような状態で、層間絶縁膜15
上に上部配線層となる膜厚約10000Å(1μm) の A
l膜18を形成した後、Al膜18の上にレジスト膜
(感光性耐エッチング性膜)19を形成する。このと
き、コンタクトホール13a,13bの上部のAl膜17は
凹部17a,17bと対応して凹んでいる。また、ビアホー
ル16上部のAl膜17も同様に凹んでいる(図1
(b))。
【0017】次に、上部配線層を形成するため、露光マ
スク20を介在させてレジスト膜19に選択的に露光光
を照射し、マスクパターン21a,21bをレジスト膜19
に転写する。このとき、凹部17a,17b及びビアホール
16上に残存すべきレジストパターンに対応するマスク
パターン21a,21bは、凹部17a,17b及びビアホール
16上に形成すべき上部配線層の幅よりも広い幅であっ
て、凹部17a,17b及びビアホール16のテーパ部分が
完全に被覆されるように絶縁膜12の膜厚及び層間絶縁
膜15の膜厚程度コンタクトホール13a,13b及びビア
ホール16下部の開口幅よりも大きくしてあり、このマ
スクパターン21a,21bに対応する遮光領域(パターン
形成領域)以外の領域に選択的に露光光を照射してい
る。従って、凹部17a,17b及びビアホール16上で、
Al膜18の表面が斜め上部の、露光光を照射すべきで
ない、残存すべきレジスト膜19の方を向いているた
め、Al膜18の表面で反射した露光光が入射領域より
も外側に広がって戻ってきても、残存すべきレジスト膜
19への反射光の侵入を確実に防止することができる
(図1(b))。
【0018】次いで、レジスト膜19を現像してレジス
トパターン19a,19bを形成した(図1(c))後、こ
のレジストパターン19a,19bをマスクとしてAl膜1
8をエッチング・除去すると、上部配線層18a,18bが
形成される。このとき、残存すべきレジスト膜19への
反射光の侵入を防止しているので、現像により形成され
たレジストパターン19a,19bは、従来のような凹部17
a,17b及びビアホール16上での幅の細りを防止し
て、所望の幅のレジストパターン19a,19bを形成する
ことができる。
【0019】その後、レジストパターン19a,19bをマ
スクとして下のAl膜18をエッチング・除去して、上
部配線層18a,18bを形成する(図2(d))。なお、
図2(e)は上面図で、図2(d)は図2(e)のB−
B線断面図である。また、図2(e)に示すように、ビ
アホール16の下の下部配線層14aは、ビアホール1
6の位置合わせに余裕をもたせるため、部分的に中が広
げられている。
【0020】以上のように、本発明の実施例の半導体装
置の製造方法によれば、残存すべきレジスト膜19への
反射光の侵入を確実に防止することができるので、現像
により形成されたレジストパターン19a,19bは、従来
のような凹部17a,17b及びビアホール16上での幅の
細りを防止して、所望の幅のレジストパターン19a,19
bを形成することができる。これにより、上部配線層18
a,18bの細りを防止して、上部配線層18a,18bの断
線や電気抵抗の増大等の障害を低減することができる。
【0021】なお、上記の実施例では、凹部17a,17b
及びビアホール16を覆うようなパターン形成領域幅に
しているが、凹部17a,17b及びビアホール16のテー
パの傾斜角度により適度なパターン形成領域幅とするこ
とができる。
【0022】また、凹部17a,17bとしてコンタクトホ
ール13a,13b上の凹部17a,17bに上部配線層18a,
18bを形成する場合に本発明を適用しているが、ビアホ
ール上の層間絶縁膜の上の凹部に上部配線層を形成する
場合に本発明を適用することもできる。
【0023】更に、コンタクトホール13a,13bやビア
ホール16のテーパ形状として、図3(a)〜(c)に
示す種々の形状のものに適用することができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように、本発明の半導体装置の製
造方法によれば、内側に行くほど深くなるテーパを有す
る凹部上で、配線層を形成するための金属膜の表面が傾
斜しているため、金属膜の表面で反射した露光光が入射
領域よりも外側に広がって戻ってきても、凹部上に形成
すべき配線層の幅よりも広い幅のパターン形成領域を設
けているので、幅の細りを防止して感光性耐エッチング
性膜のパターンを露光・現像により形成することができ
る。
【0025】従って、従来の様な凹部上での配線層の幅
の細りによる配線層の断線や電気抵抗の増大を防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の半導体装置の製造方法につい
て説明する断面図(その1)である。
【図2】本発明の実施例の半導体装置の製造方法につい
て説明する断面図(その2)である。
【図3】本発明の他の実施例に適用されるコンタクトホ
ールやビアホールの形状について説明する断面図であ
る。
【図4】従来例の半導体装置の製造方法について説明す
る断面図(その1)である。
【図5】従来例の半導体装置の製造方法について説明す
る断面図(その2)である。
【符号の説明】
11 半導体基板、 12 絶縁膜、 13a,13b コンタクトホール、 14a,14b 下部配線層、 15 層間絶縁膜、 16 ビアホール、 17a,17b 凹部、 18 Al膜(金属膜)、 18a,18b 上部配線層、 19,19a,19b レジスト膜(感光性耐エッチング成
膜)、 20 露光マスク、 21a,21b マスクパターン。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内側にいくほど漸次深くなるテーパ形状
    を有する凹部を被覆する金属膜の上の感光性耐エッチン
    グ性膜であって、前記凹部上に形成すべき配線層の幅よ
    りも広い幅のパターン形成領域に選択的に露光光を照射
    した後、現像して前記感光性耐エッチング性膜のパター
    ンを形成する工程と、 該パターンをマスクとして前記金属膜をエッチング・除
    去し、配線層を形成する工程とを有すること特徴とする
    半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記パターン形成領域の幅は、少なくと
    も前記凹部を被覆するような幅になっていることを特徴
    とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記凹部は、ビアホール又はコンタクト
    ホールの上部に位置することにより、生じているもので
    あることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の半導
    体装置の製造方法。
JP21515891A 1991-08-27 1991-08-27 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH0555214A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11366493B2 (en) 2015-09-30 2022-06-21 Apple Inc. Input devices incorporating biometric sensors

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US11366493B2 (en) 2015-09-30 2022-06-21 Apple Inc. Input devices incorporating biometric sensors

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Effective date: 19981112