JPH0590420A - 接続孔の形成方法 - Google Patents

接続孔の形成方法

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JPH0590420A
JPH0590420A JP27484291A JP27484291A JPH0590420A JP H0590420 A JPH0590420 A JP H0590420A JP 27484291 A JP27484291 A JP 27484291A JP 27484291 A JP27484291 A JP 27484291A JP H0590420 A JPH0590420 A JP H0590420A
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JP
Japan
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etching
film
interlayer insulating
hole
insulating film
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Pending
Application number
JP27484291A
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English (en)
Inventor
Kuniaki Negishi
邦明 根岸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 下地導電体を覆う層間絶縁膜にレジスト膜を
マスクとしてエッチングすることにより該層間絶縁膜表
面を露出させる接続孔(スルーホール)を形成する接続
孔の形成方法において、エッチング時間の短縮を図りつ
つ上層配線膜のステップカバレッジが良くなるようにす
る。 【構成】 先ず、異方性エッチングにより層間絶縁膜に
下地導電体が露出しない深さの接続孔を形成し、その
後、等方性エッチングにより接続孔を下地導電体が露出
する深さにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、接続孔の形成方法、特
に下地導電体を覆う層間絶縁膜に対してレジスト膜をマ
スクとしてエッチングをすることにより該層間絶縁膜表
面を露出させる接続孔を形成する接続孔の形成方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路装置の製造には、下地導
電体、例えばアルミニウム配線膜を覆う層間絶縁膜に対
してレジスト膜をマスクとしてエッチングをすることに
より該層間絶縁膜表面を露出させる接続孔、例えばスル
ーホールを形成する技術が不可欠であり、そのスルーホ
ールの形成方法として図2(A)乃至(C)に示す方法
が知られている。この方法について説明すると次のとお
りである。
【0003】(A)下地絶縁膜1上に例えばアルミニウ
ムからなる配線膜(下地配線膜)2を形成した後、該下
地配線膜2を覆う例えばSiO2 からなる層間絶縁膜3
を全面的に形成し、その後、レジスト膜4を塗布し、こ
れに対しての露光、現像をし、しかる後、このレジスト
膜4をマスクとして酸化膜系層間絶縁膜(例えばSiO
2 膜)3に対して等方性エッチング(例えばプラズマエ
ッチング)を行うことによりスルーホール5を形成す
る。但し、このスルーホール5はこの段階では下地配線
膜2表面を露出させるに至っていない。即ち、この等方
性エッチングは接続孔5が下地配線膜2を露出しない深
さになるように行う。図2(A)は等方性エッチング終
了後の状態を示す。尚、図2(A)において、2点鎖線
は等方性エッチング終了後におけるレジスト膜4表面を
示す。該レジスト膜4はこの等方性エッチングにおける
層間絶縁膜3によりこの2点鎖線に示す位置まで後退す
るのである。
【0004】(B)次に、上記レジスト膜4をマスクと
して異方性エッチング(例えばRIE)を行うことによ
り図2(B)に示すように接続孔5を下地配線膜2表面
を露出させる。 (C)その後、図2(C)に示すようにレジスト膜4を
除去する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の方法は、
スルーホール5の微細化を図ると共に、スルーホール5
を通して下地配線膜2と接続される図示しない上層アル
ミニウム配線膜のステップカバレッジを良くすることが
できる方法として採用されていたものである。
【0006】しかしながら、この従来方法には下記の問
題があった。第1に、等方性エッチングをプラズマエッ
チングにより行うと、主としてFラジカルの化学反応に
よってエッチングが進行するので酸化膜系の層間絶縁膜
に対してエッチングレートが遅く、作業性が劣るのみな
らず、層間絶縁膜に対するレジスト膜との選択比が小さ
く、エッチング中にレジスト膜4が大きく後退するの
で、微細加工性の向上が阻まれるという問題がある。
【0007】尚、等方性エッチングをウェットエッチン
グにより行った場合には、エッチングレートが遅く作業
性が劣るということはないが、その反面エッチングレー
トが不安定で、プロセス制御性が劣るという問題に直面
するし、スルーホール5が小さい場合には層間絶縁膜の
濡れ性の関係で薬液がスルーホール5内に入りにくくエ
ッチングが困難となるので、微細なスルーホール5を形
成する場合には採用できないのである。
【0008】第2の問題は、RIEによる異方性エッチ
ング中にプラズマ中のイオンによる衝撃で下地配線膜2
の表面がスパッタリングされ、それがスルーホール5及
びレジスト膜4の側壁に付着したまま残り、それが上層
配線膜のステップカバレッジの低下を招くことにある。
尚、図2(B)(C)の6は、そのスパッタリング物
(例えばアルミニウム)を示す。
【0009】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、生産性、微細加工性の低下を伴うこ
となく上層配線膜のステップカバレッジが良くなるよう
にすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明接続孔の形成方法
は、先ず、異方性エッチングにより層間絶縁膜に下地導
電体が露出しない深さの接続孔を形成し、その後、等方
性エッチングにより該接続孔を上記下地導電体が露出す
る深さにすることを特徴とする。
【0011】
【実施例】以下、本発明接続孔の形成方法を図示実施例
に従って詳細に説明する。図1(A)乃至(C)は本発
明接続孔の形成方法の一つの実施例を工程順に示す断面
図である。 (A)下地絶縁膜1上に例えばアルミニウムからなる下
地配線膜2を形成した後、該下地配線膜2を覆う例えば
SiO2 からなる層間絶縁膜3を全面的に形成し、その
後、レジスト膜4を塗布し、これに対しての露光、現像
をし、しかる後、このレジスト膜4をマスクとして層間
絶縁膜3に対してRIEによる異方性エッチングを行う
ことによりスルーホール5を形成する。但し、このスル
ーホール5はこの段階では下地配線膜2表面を露出させ
るに至っていない。即ち、この等方性エッチングはスル
ーホール5が下地導電体2を露出しない深さになるよう
に行う。
【0012】異方性エッチングを下地配線膜2が露出す
るまで行わないのは、イオンにより下地配線膜2がスパ
ッタリングされるのを防止するためである。尚、この異
方性エッチングによりレジスト膜4も僅かにエッチング
されるが、RIEによれば、レジスト膜4と層間絶縁膜
3との間に充分に大きな選択比をとることができるので
レジスト膜4のエッチング量は無視できる程度に僅かで
ある。従って、レジスト膜の後退により微細加工性が低
下するという問題は生じない。
【0013】(B)次に、プラズマエッチングによる等
方性エッチングを行い、スルーホール5を下地配線膜2
表面が露出する深さにする。図1(B)は等方性エッチ
ング終了後の状態を示す。このプラズマエッチングは、
平行平板型プラズマ装置を用い、反応ガスとしてSF6
又はSF6 /O2 を使用し、RFパワーを6W/cm2
以上、圧力を40〜200パスカル(Pa)にして行
う。このようにすると、プラズマエッチングとしてはエ
ッチングレートを高くすることができるし、等方性エッ
チングにより必然的に生じるサイドエッチングのエッチ
ング速度よりもレジスト膜4の後退速度の方が速くな
る。
【0014】その結果、等方性エッチング中においてレ
ジスト膜4が徐々に後退することによってスルーホール
5の上部にテーパーがつく。従って、後に形成される上
層配線膜のステップカバレッジを良くすることが可能に
なる。尚、テーパーの程度はプラズマエッチング時間に
よって制御できる。尚、2点鎖線は等方性エッチング開
始前のレジスト膜4を示す。
【0015】そして、スルーホール5を等方性エッチン
グによって深くして下地配線膜2を露出させるけれど
も、等方性エッチングによればイオンの持つエネルギー
がRIEの場合と比較して小さいので下地配線膜2がス
パッタリングされることはほとんどない。従って、従来
のようにスパッタリング物6(図2参照)が生じステッ
プカバレッジを低下させるという問題が生じることはな
い。 (C)その後、図1(C)に示すようにレジスト膜4を
除去する。
【0016】このような接続孔の形成方法によれば、先
ず、エッチングレートが速く層間絶縁膜とレジスト膜と
の間で選択比を充分にとることができる異方性エッチン
グを駆使してスルーホール5を下地配線膜2表面が露出
しない程度の深さに形成するので、生産性の低下を伴う
ことなくスルーホール5を形成することができるし、微
細加工性が低下することもない。
【0017】そして、その後、層間絶縁膜とレジスト膜
との間の選択比が小さくイオンのエネルギーの低い等方
性エッチングによってスルーホール5を下地配線膜2表
面が露出する深さにするので、等方性エッチング途中で
スルーホール5上部にテーパーがつくし、また下地配線
膜2表面がスパッタリングされることもない。従って、
ステップカバレッジを良くすることができる。尚、等方
性エッチングは異方性エッチングに比較してエッチング
レートが低いが、下地配線膜2が露出する直前までエッ
チングレートの高い異方性エッチングによりスルーホー
ル5を形成し、僅かな残りを等方性エッチングにより除
去して下地配線膜2表面を露出させるので、従来よりも
エッチングに要する時間を短かくすることができ、作業
性を高めることができる。
【0018】尚、本発明は、スルーホールを形成する方
法のみならず、半導体基板表面部に形成された拡散層表
面を露出させるコンタクトホールを形成する方法にも適
用することができる。
【0019】
【発明の効果】本発明接続孔の形成方法は、レジスト膜
をマスクとして上記層間絶縁膜に対して先ず異方性エッ
チングにより上記層間絶縁膜表面を露出させるに至らな
い深さの接続孔を形成し、次に、上記レジスト膜をマス
クとして等方性エッチングを行うことにより上記接続孔
を上記下地導電体表面が露出する深さにすることを特徴
とするものである。従って、本発明接続孔の形成方法に
よれば、下地導電体表面がスパッタリングされる虞れを
なくすことができ、また、等方性エッチングの過程でレ
ジスト膜の後退により接続孔の上部にテーパーがつくよ
うにできる。従って、ステップカバレッジを向上させる
ことができる。
【0020】そして、エッチングの大部分をエッチング
レートの高い異方性エッチングにより行うことができる
ので、それにより図2に示す従来の場合よりもエッチン
グに要する時間を短縮できる。また、異方性エッチング
は層間絶縁膜とレジスト膜との間に大きな選択比がとれ
るので、異方性エッチング中にレジスト膜が後退して微
細加工性が低下することはない。従って、本発明接続孔
の形成方法によれば従来よりも生産性、微細加工性を高
めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)乃至(C)は本発明接続孔の形成方法の
一つの実施例を工程順に示す断面図である。
【図2】(A)乃至(C)は従来例を工程順に示す断面
図である。
【符号の説明】
2 下地導電体 3 層間絶縁膜 4 レジスト膜 5 接続孔(スルーホール)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下地導電体を覆う層間絶縁膜に対してレ
    ジスト膜をマスクとしてエッチングをすることにより該
    層間絶縁膜表面を露出させる接続孔を形成する接続孔の
    形成方法において、 上記レジスト膜をマスクとして上記層間絶縁膜に対して
    先ず異方性エッチングにより上記層間絶縁膜表面を露出
    させるに至らない深さの接続孔を形成し、 次に、上記レジスト膜をマスクとして等方性エッチング
    を行うことにより上記接続孔を上記下地導電体表面が露
    出する深さにすることを特徴とする接続孔の形成方法
JP27484291A 1991-09-25 1991-09-25 接続孔の形成方法 Pending JPH0590420A (ja)

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JP27484291A JPH0590420A (ja) 1991-09-25 1991-09-25 接続孔の形成方法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005049884A (ja) * 1995-11-27 2005-02-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置及びel表示装置
US7238609B2 (en) 2003-02-26 2007-07-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for fabricating semiconductor device
JP2008306208A (ja) * 1995-11-27 2008-12-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置の作製方法

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