JPH06314685A - 半導体装置製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率的に半導体装置を製造することができる
半導体製造方法の提供を目的とする。 【構成】 基板１内には、高濃度拡散層５０が形成さ
れ、拡散層上には酸化膜２５が形成されている。開口を
有する第四レジスト２００を酸化膜２５上に積層し、こ
れをマスクとしてウェットエッチングを施し、機能素子
形成領域の一部８０及びコンタクトホール９０を同時に
形成する。第四レジスト２００除去後、全面にシリコン
窒化膜３５を形成し、その上に開口を有する第五レジス
ト２１０を塗付する。第五レジスト２１０をマスクと
し、コンタクトホール９０内の絶縁膜３５を基板１に達
するまでウェットエッチングする。機能素子形成領域の
一部８０及びコンタクトホール９０に対して導体を積層
し、キャパシタを形成する。マスキング（エッチング）
が２回で済むので効率的に半導体装置を製造することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体製造方法に関し、
特にその効率化に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、種々
の層や膜の形成、除去が行なわれ、これらの加工にはマ
スキング及びエッチング技術が用いられている。

【０００３】通常、マスキングとは、形成した膜等をフ
ォトレジストで覆うことをいい、エッチング等の加工の
前段階の工程として行なわれるものである。マスキング
を正確に行なうことによって、エッチング工程におい
て、所望の箇所だけエッチングを行なうことが出来る。

【０００４】また、エッチングとは、所望以外の膜等を
除去する加工をいう。一般に、エッチングには、大きく
分けて、二つの種類がある。一つは、薬液に基板等を浸
してエッチングを行なうウェットエッチングであり、も
う一つは薬液を用いずにエッチングを行なうドライエッ
チングである。

【０００５】ドライエッチングは用いられる装置が大掛
かりではあるが、縦横方向にエッチングの精度を微細に
制御することが可能であるという特性（異方性）の為、
ＬＳＩ等の製造工程に用いられている。

【０００６】一方、ウェットエッチングは、縦横方向に
ほぼ等しくエッチングが行なわれるという特性（等方
性）がある。したがって、一方の方向へのエッチング加
工が必要な場合には、適していない。しかし、ウェット
エッチングは使用する装置がドライエッチングと比べて
簡易であり、しかも一度に大量の基板を処理することが
可能であるため多用されている。

【０００７】次に、実際のキャパシタの製造を例に、マ
スキング及びエッチングについて説明する。ここでは、
図２Ａに示すシリコン基板１を用いてキャパシタを形成
する場合を例に説明する。シリコン基板１の内部には、
高濃度拡散層５０が形成され、表面には酸化膜２５が形
成されている。このシリコン基板１内に素子形成領域の
一部を形成する為、酸化膜２５を第一レジスト１００で
覆い、これをマスクとして酸化膜２５のウェットエッチ
ングを行なう。こうして、図２Ｂに示すような素子形成
領域の一部８０が形成される。

【０００８】図２Ｂの素子形成領域の一部８０における
エッチング状態を示す拡大図を図４Ａに掲げる。ここで
は、ウェットエッチングを用いているので、酸化膜２５
のエッチングは縦方向Ｖ１と横方向Ｈ１に対してほぼ等
しく行なわれている。

【０００９】素子形成領域の一部８０の形成後、第一レ
ジスト１００を除去し、全面にシリコン窒化膜３５を形
成する（図２Ｃ）。シリコン窒化膜３５を形成した後、
今度は高濃度拡散層５０とのコンタクトをとるため、シ
リコン窒化膜３５の一部をエッチングにより除去する。
このエッチングのため、シリコン窒化膜３５上に開口Ｋ
１を設けた第二レジスト１１０を積層し、これをマスク
として、エッチングによりシリコン窒化膜３５を除去す
る（図３Ａ）。

【００１０】シリコン窒化膜３５のエッチング後、第二
レジスト１１０を除去し、酸化膜２５のエッチングの為
に第三レジスト１２０を積層する。第三レジスト１２０
積層後、これをマスクとしてウェットエッチングにより
酸化膜２５の一部を除去する。

【００１１】これらのマスキング及びエッチングを行な
うのは、酸化膜２５の上面に形成される開口幅Ｗ１がシ
リコン窒化膜３５の開口幅よりも大きくならないように
する為である。このようにして、図３Ｂのように高濃度
拡散層５０とのコンタクトをとるためのコンタクトホー
ル９０が形成される。コンタクトホール９０の形成後
に、第三レジスト１２０の除去を行なう。

【００１２】次に、上述のように形成された機能素子形
成領域の一部８０及びコンタクトホール９０に対し、導
体を図３Ｃのように形成する。これによって、対向電極
１８０及び下地用電極１９０を有したキャパシタが形成
される。なお、対向電極１８０はシリコン窒化膜３５に
よって高濃度拡散層５０と絶縁されているが、下地用電
極１９０は、コンタクトホール９０を介して高濃度拡散
層５０と接続されている（図３Ｃ） このように、エッチングを行なう膜の膜厚及びエッチン
グの特性（ここでは等方性）を考慮したマスキングを行
なうことで正確なエッチング加工が可能となる。なお、
ここでは、図２Ａに示す基板１を用いて図３Ｃに示すキ
ャパシタが形成されるまでに、第一レジスト１００、第
二レジスト１１０及び第三レジスト１２０の合計３回の
マスキングを行なう必要がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の半導体
製造方法には以下の問題点があった。上述のように、シ
リコン窒化膜３５や酸化膜２５のように膜質や膜厚が異
なる膜にウェットエッチングを行なう際は、その都度新
たなマスキングを施す必要があった。これは、等方性エ
ッチングであるウェットエッチングの特性からマスキン
グの開口幅を膜厚に応じて変えなければならないからで
ある（図３Ａ、３Ｂ参照）。また、シリコン窒化膜３５
と酸化膜２５では、膜質の違いによりエッチングレート
（エッチングの進行度合い）が異なるため、エッチング
に用いる薬液も異なる。

【００１４】したがって、上記のキャパシタの製造工程
においても、第一レジスト１００、第二レジスト１１０
及び第三レジスト１２０の合計３回のマスキングを行な
わなければならなかった。また、エッチングを行なう膜
によっても薬液の種類を変えなければならず、手間がか
かっていた。

【００１５】この手間を省く為、厚み及び種類の異なる
膜を一度のマスキング及びエッチングによって処理する
方法が考えられる。図２Ｃのように形成されたシリコン
窒化膜３５及び酸化膜２５を、一度のマスキングを施し
てエッチングする場合を以下に説明する。まず、開口Ｋ
２を開けたレジスト１３０をシリコン窒化膜３５に積層
する。次にレジスト１３０をマスクとし、シリコン窒化
膜３５及び絶縁膜２５に対してウェットエッチングを行
なう（図４Ｂ）。このように一度のマスキングによって
シリコン窒化膜３５及び絶縁膜２５をウェットエッチン
グすると、膜厚及びエッチングレートの違いからシリコ
ン窒化膜３５が、図４Ｂのようにひさし状（いわゆるオ
ーバーハング）に残ってしまう。このオーバーハングの
状態を示す図を図４Ｃに掲げる。

【００１６】図４Ｃに示すように、シリコン窒化膜３５
がオーバーハングに突出された状態では、コンタクトホ
ール９０内に完全な形で下地用電極１９０を形成するこ
とができない。したがって、キャパシタの製造において
も歩留りが悪くなってしまい、効率的な製造が行なえな
くなるという問題があった。

【００１７】そこで、本発明は効率的に半導体装置を製
造することができる半導体製造方法の提供を目的とす
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置製造
方法は、基板上に形成された絶縁第一膜の機能素子形成
領域の一部及びコンタクトホール形成領域に対し同時に
ウェットエッチングを行なう第一エッチング工程、第一
エッチング工程後、絶縁第一膜に比べて十分に薄い絶縁
第二膜を形成する絶縁第二膜形成工程、コンタクトホー
ル形成領域における絶縁第二膜を基板に達するまでエッ
チングを行なう第二エッチング工程、を備えたことを特
徴としている。

【００１９】

【作用】本発明に係る半導体装置製造方法は、コンタク
トホール形成領域のエッチングを機能素子形成領域の一
部と同時に行ない、その後、絶縁第二膜を形成するよう
にしている。

【００２０】したがって、膜厚、膜質の相違による膜の
オーバーハング形状を回避しつつ、エッチングに付随す
るマスキング回数を減少させることが出来る。

【００２１】

【実施例】本発明に係る半導体装置製造方法を用いたキ
ャパシタの製造の一実施例を図に基づき説明する。本実
施例においても、従来と同様に図２Ａに示すシリコン基
板１を用いてキャパシタを製造する。シリコン基板１の
内部には、高濃度拡散層５０が形成されており、シリコ
ン基板１上には酸化膜２５が形成されている。

【００２２】まず、図２Ａのシリコン基板１に対し、機
能素子形成領域の一部８０及びコンタクトホール形成領
域としてのコンタクトホール９０を同時に形成する為、
酸化膜２５上の所定箇所だけに第四レジスト２００を形
成する。次に、酸化膜２５に対し、第一エッチング工程
として第四レジスト２００をマスクにウェットエッチン
グを行なう。このエッチングにより、酸化膜２５に機能
素子形成領域の一部８０及びコンタクトホール９０の二
箇所が同時に形成される（図１Ａ）。なお、この二箇所
はいずれも同一膜質の酸化膜２５に形成されるので、膜
質及び膜厚の違いを考慮する必要はなく、等方性である
ウェットエッチングによっても所望のエッチングを行な
うことができる。

【００２３】機能素子形成領域の一部８０及びコンタク
トホール９０形成後、絶縁第二膜形成工程として、絶縁
第二膜であるシリコン窒化膜３５を図１Ｂに示すように
形成する。なお、このシリコン窒化膜３５は、酸化膜２
５と比べて薄い膜である。次に、コンタクトホール形成
領域９０内に形成されたシリコン窒化膜３５を除去する
為、第五レジスト２１０を形成する。さらに、第二エッ
チング工程として第五レジスト２１０をマスクに用い、
シリコン窒化膜３５のエッチングを行なう。このエッチ
ングは、コンタクトホール形成領域９０内のシリコン窒
化膜３５を基板１表面に達するまで行なう（図１Ｃ）。

【００２４】このように形成された機能素子形成領域の
一部８０及びコンタクトホール９０に対し、導体（例え
ばアルミニウム）を、図３Ｃのように形成する。こうし
て、図１Ｄに示すような、対向電極１８０及び下地用電
極１９０を有するキャパシタが形成される。

【００２５】なお、対向電極１８０は、シリコン窒化膜
３５によって高濃度拡散層５０と確実に絶縁されている
が、下地用電極１９０は、コンタクトホール９０を介し
高濃度拡散層５０と接続されている。

【００２６】このように、本実施例に係る半導体製造方
法を用いてキャパシタを製造すると、第四レジスト２０
０及第五レジスト２１０の形成という合計２回のマスキ
ングを行なうだけでよい。したがって、同じキャパシタ
を製造するために従来３回行なっていたマスキングと比
べると、マスキング回数を減少させることが出来るの
で、効率的に半導体装置を製造することができる。

【００２７】また、ウェットエッチングでの処理である
為、簡易な装置で製造することができ、さらに一度に大
量の基板を処理することが可能であるため効率的に製造
をすることが出来る。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る半導体装置製造方法におい
ては、コンタクトホール形成領域のエッチングを機能素
子形成領域と同時に行ない、その後、絶縁第二膜を形成
するようにしている。すなわち、膜厚、膜質の相違によ
る膜のオーバーハング形状を回避しつつ、エッチングに
付随するマスキング回数を減少させることが出来る。

【００２９】したがって、効率的に半導体装置を製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体装置製造方法を用いてキャ
パシタを製造した場合の一実施例の工程を示す図であ
る。

【図２】従来の半導体装置製造方法を用いてキャパシタ
を製造した場合の工程を示す図である。

【図３】従来の半導体装置製造方法を用いてキャパシタ
を製造した場合の工程を示す図である。

【図４】従来の半導体装置製造方法を用いてキャパシタ
を製造した場合の工程を示す図である。

【符号の説明】

１・・・・・基板 ２５・・・・・酸化膜 ３５・・・・・シリコン窒化膜 ５０・・・・・高濃度拡散層 ８０・・・・・機能素子形成領域の一部 ９０・・・・・コンタクトホール ２００・・・・・第四レジスト ２１０・・・・・第五レジスト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に形成された絶縁第一膜の機能素子
   形成領域の一部及びコンタクトホール形成領域に対し同
   時にウェットエッチングを行なう第一エッチング工程、 第一エッチング工程後、基板及び絶縁第一膜上に絶縁第
   一膜と比べて薄い絶縁第二膜を形成する絶縁第二膜形成
   工程、 コンタクトホール形成領域における絶縁第二膜を基板に
   達するまでエッチングを行なう第二エッチング工程、 を備えたことを特徴とする半導体装置製造方法。