JPH0689883A

JPH0689883A - 接続孔の形成方法

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Publication number: JPH0689883A
Application number: JP4239537A
Authority: JP
Inventors: Junichi Sato; 淳一佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1992-09-08
Publication date: 1994-03-29
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: JP3239460B2

Abstract

(57)【要約】【目的】堆積物を生成する反応系で絶縁膜をエッチン
グして接続孔を形成する際に、オーバーエッチング（Ｏ
／Ｅ）時の接続孔のエッチング形状の劣化を防止する。【構成】下層配線１上のＳｉＯ₂層間絶縁膜２を、ｃ
−Ｃ₄Ｆ₈／Ｓ₂Ｆ₂混合ガスを用いてレジスト・マス
ク３の開口部４，５を介してエッチングする。このエッ
チングでは、Ｓ₂Ｆ₂から解離生成したＳからなる堆積
物層６が形成されるが、先に完成する浅いビアホール２
ａの内部では、深いビアホール２ｂの内部に比べて堆積
物層６が過剰となり易い。特にレジスト・マスクの開口
端面上に厚い堆積物層６があると、Ｏ／Ｅ時にそのパタ
ーンがビアホール２ａの側壁面に転写され、ひだ状の凹
凸を生ずる。そこで、ウェハ加熱、Ｏ₂プラズマ処理、
斜めイオン照射のいずれかの方法で堆積物層６を一旦除
去した後、Ｏ／Ｅを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路等におい
て下層配線と上層配線との間の電気的接続を図るために
絶縁膜を選択的にドライエッチングして接続孔を形成す
る方法に関し、特に堆積性物質が生成するエッチング反
応系を利用して微小な接続孔を形成する場合に、オーバ
ーエッチング時の堆積性物質に起因するエッチング形状
の劣化を防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のＶＬＳＩ，ＵＬＳＩ等にみられる
ように半導体装置の高集積化、高密度化が進行している
状況下では、ドライエッチングをはじめとする各種の加
工技術に対する技術的要求水準も大幅に上昇している。
配線間の電気的接続を図るために絶縁膜を選択的にエッ
チングして接続孔を形成するプロセスも、その例外では
ない。

【０００３】上記絶縁膜の材料として代表的なものは、
酸化シリコン（ＳｉＯ_x）系材料である。ＳｉＯ_x系材
料層のエッチングは、その強固なＳｉ−Ｏ結合を切断す
る必要から、一般に高い入射イオン・エネルギーが得ら
れる条件下で行われる。つまり、ＳｉＯ_x系材料層のエ
ッチングのメカニズムにおいては、ラジカル反応のよう
な化学的過程の寄与は少なく、スパッタリングのような
物理的過程が支配的となっている。

【０００４】ところで、このように強いイオン襲撃を伴
うエッチング・プロセスにおいては、必然的に下層配線
やエッチング・マスクに対する選択性の低下が問題とな
る。この場合の下層配線とは通常、Ｓｉ基板内の不純物
拡散領域、不純物を含有する多結晶シリコン層、ポリサ
イド膜、Ａｌ系配線層、高融点金属材料層等である。上
述のように高度に微細化されたデザイン・ルールにもと
づく半導体装置においては、これらの下層配線の膜厚が
非常に小さいかあるいは接合が極めて浅いため、これら
の破壊を防止する上で下地選択性の向上は必須の課題で
ある。

【０００５】一方、エッチング・マスクは最も一般的に
は有機レジスト材料により構成されているが、今後のプ
ロセスでは従来以上に高いマスク選択性が要求される。
たとえば、６４ＭＤＲＡＭクラスの半導体装置では接続
孔の直径を０．４μｍ以下に縮小することが要求されて
いるが、かかる微細なデザイン・ルールの下ではエッチ
ング・マスクの後退や変形に起因するわずかな寸法変換
差も許容されない。

【０００６】このような状況下で下層配線やエッチング
・マスクに対して十分な選択比を確保しようとすると、
絶縁膜のエッチングには堆積性のエッチング・ガスを使
用せざるを得ない。これは、放電解離条件下で堆積性物
質を生成し得る組成のエッチング・ガスを用い、イオン
の垂直入射面において堆積性物質の堆積過程とその燃焼
除去過程もしくはスパッタ除去過程とを競合させること
により、該垂直入射面におけるエッチング速度を低下さ
せようとする考え方にもとづいている。

【０００７】この堆積性物質として従来から良く知られ
ているものは、各種フルオロカーボン・ガスや各種ハイ
ドロフルオロカーボン・ガス等が生成する炭素系ポリマ
ーである。

【０００８】一方、本願出願人は上記炭素系ポリマーの
堆積により懸念されるパーティクル汚染を根本的に解決
できる方法として、特開平４−８４４２７号公報におい
て放電解離条件下でプラズマ中に遊離のイオウ（Ｓ）原
子を放出できるＳ₂Ｆ₂等のフッ化イオウをエッチング
・ガスとして用いる技術を開示している。さらに、特願
平４−４３７８３号明細書には、上述のＳ原子をさらに
Ｎ原子と反応させることにより生成するポリチアジル
（ＳＮ）_x等の窒化イオウ系化合物を利用して選択性を
向上させる技術を提案している。

【０００９】これらＳや窒化イオウ系化合物は、ＳｉＯ
_x系材料層の被エッチング面には堆積せず、何らエッチ
ングの進行を妨げない。なぜなら、この被エッチング面
からはエッチングに伴ってＯ原子が大量に放出されるの
で、Ｓや窒化イオウ系化合物がこの面に付着したとして
も、直ちに燃焼除去されてしまうからである。その代わ
り、Ｏ原子を大量に放出しないレジスト・マスクの表面
や、Ｏ原子を全く放出しない下層配線の露出面上には堆
積し、エッチング速度を大幅に低下させる役割を果た
す。しかも、Ｓおよび窒化イオウ系化合物は、ウェハを
それぞれ約９０℃あるいは約１３０℃以上に加熱すれば
容易に昇華もしくは分解させて除去することができるた
め、パーティクル汚染を招かないというメリットがあ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、接続孔のエ
ッチングにおいては、１回のエッチングでウェハ上に深
さの異なる複数の接続孔を開口しなければならない場合
が多い。このような場合、堆積性物質を利用しながらエ
ッチングを行うプロセスでは、相対的に浅い接続孔のエ
ッチング形状が堆積性物質の過剰な堆積により劣化し易
くなるという問題が生じてきた。この問題を、図７ない
し図９を参照しながら説明する。

【００１１】図７は、ウェハの一部を示す斜視図であ
り、段差を有する下層配線１１上にウェハの表面を平坦
化するごとく層間絶縁膜１２が形成され、さらにこの層
間絶縁膜１２上に所定のホール・パターンを有するレジ
スト・マスク１３が形成された状態を示している。上記
層間絶縁膜１２の膜厚は、下層配線１１の段差上部に対
応する領域では相対的に小さく、段差下部に対応する領
域では相対的に大きくなっている。上記レジスト・マス
ク１３には、この段差上部に臨んで開口部１４が、また
段差下部に臨んで開口部１５がそれぞれ開口されてい
る。ここでは、開口部１４，１５の直径を共に０．４μ
ｍとする。

【００１２】いま、開口部１４，１５の内部で堆積物層
１６の形成を伴いながら同じ速度で層間絶縁膜１２のエ
ッチングが進行し、それぞれに対応してビアホール１２
ａ，１２ｂが形成されたとする。このとき、開口部１４
の内部では被エッチング層である層間絶縁膜１２が薄い
ために、開口部１５の内部におけるよりも先に下層配線
１１が露出し始める。下層配線１１はＯ原子を放出しな
いので、この時点で開口部１４の内部では堆積性物質の
燃焼が抑制され始め、開口部１４の開口端面上やビアホ
ール１２ａの側壁面上に過剰に堆積し易い状態となる。
この状態のままエッチングを続けると、開口部１５の内
部でエッチングがちょうど終了した時点では開口部１４
の内部はオーバーエッチング状態となっており、図８に
示されるように、ビアホール１２ａの内壁面に多数のひ
だが生じてしまう。これは、開口部１４の開口端面に不
規則かつ過剰に厚く形成された堆積物層１６のパターン
が、その下のビアホール１２ａに転写されたからであ
る。

【００１３】このウェハからレジスト・マスク１３を除
去した状態を示したのが、図９である。深いビアホール
１２ｂのエッチング形状は良好であるが、浅いビアホー
ル１２ａのそれは劣化している。かかるエッチング形状
の劣化は、後工程においてバリヤメタルや上層配線材料
によりこの接続孔１２ａを被覆もしくは埋め込む場合
に、ステップ・カバレッジ（段差被覆性）や膜質を劣化
させ、デバイスの信頼性を損なう原因となる。

【００１４】そこで本発明は、オーバーエッチング時に
も堆積性物質の過剰な堆積に起因する接続孔のエッチン
グ形状の劣化を防止できる方法を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の接続孔の形成方
法は、上述の目的を達成するために提案されるものであ
り、エッチング反応系内に生成する堆積性物質を被エッ
チング領域に堆積させながら前記絶縁膜を途中までエッ
チングする工程と、少なくとも前記エッチング・マスク
の開口端面上に堆積した前記堆積性物質を除去する工程
と、前記絶縁膜の残余部をエッチングする工程とを有す
ることを特徴とする。

【００１６】本発明はまた、前記堆積性物質を加熱によ
り除去することを特徴とする。

【００１７】本発明はまた、前記堆積性物質を酸化性雰
囲気下におけるプラズマ処理により除去することを特徴
とする。

【００１８】本発明はまた、前記堆積性物質を少なくと
も前記エッチング・マスクの開口端面上にイオン照射を
行うことにより除去することを特徴とする。

【００１９】本発明はさらに、前記堆積性物質がＳもし
くは窒化イオウ系化合物の少なくとも一方であることを
特徴とする。

【００２０】

【作用】本発明者は、オーバーエッチング時の接続孔の
エッチング形状の劣化を解消するには、オーバーエッチ
ングに移行する前に一旦エッチングを停止し、何らかの
方法で堆積性物質を除去することが有効であると考え
た。つまり、エッチング・マスクの開口端面を元どおり
平滑化しておけば、オーバーエッチングを行っても接続
孔の側壁面にひだを生ずることはない筈である。

【００２１】この堆積性物質を除去する方法として、本
発明では加熱、酸化性雰囲気下におけるプラズマ処理、
およびイオン照射を提案する。また、これらの方法によ
る除去のメリットを最大限に活かせるような堆積性物質
として、Ｓもしくは窒化イオウ系化合物の少なくとも一
方を利用することを提案する。加熱による除去は、堆積
性物質の昇華もしくは分解を期待するものである。特
に、堆積性物質がＳもしくは窒化イオウ系化合物である
場合、前者は約９０℃以上、後者は約１３０℃以上に加
熱すれば、容易に除去することができる。

【００２２】酸化性雰囲気下におけるプラズマ処理は、
堆積性物質の燃焼除去を期待するものである。このプラ
ズマ処理によれば、従来プロセスで堆積する炭素系ポリ
マーはＣＯ_x等の形で除去することができ、また本発明
で特に提案するＳや窒化イオウ系化合物はＳＯ_x，ＮＯ
_x等の形で除去することができる。さらにイオン照射
は、堆積性物質の物理的なスパッタ除去を期待するもの
である。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。

【００２４】実施例１本実施例は、ｃ−Ｃ₄Ｆ₈（オクタフルオロシクロブタ
ン）／Ｓ₂Ｆ₂混合ガスを用いてＳｉＯ₂層間絶縁膜を
エッチングすることにより下層配線に臨むビアホールを
形成するプロセスにおいて、オーバーエッチングを行う
前に被エッチング領域に堆積したＳを、ウェハ加熱によ
り除去した例である。このプロセスを、図１ないし図６
を参照しながら説明する。

【００２５】本実施例においてエッチング・サンプルと
して使用したウェハの構成を、図１に示す。このウェハ
は、段差を有する下層配線１上に、ウェハの表面を平坦
化するごとくＳｉＯ₂層間絶縁膜２が形成され、さらに
このＳｉＯ₂層間絶縁膜２上に所定のホール・パターン
を有するレジスト・マスク３が形成されたものである。
上記ＳｉＯ₂層間絶縁膜２の膜厚は、下層配線１の段差
上部に対応する領域では相対的に小さく、段差下部に対
応する領域では相対的に大きくなっている。上記レジス
ト・マスク３には、この段差上部に臨んで開口部４が、
また段差下部に臨んで開口部５がそれぞれ開口されてい
る。上記開口部４，５の開口径は等しい。なお、下層配
線１は不純物を含有するシリコン系材料層であっても、
あるいはＡｌや高融点金属等の金属材料層等であっても
良い。

【００２６】このウェハをマグネトロンＲＩＥ（反応性
イオン・エッチング）装置にセットし、一例して下記の
条件でＳｉＯ₂層間絶縁膜２をジャストエッチングし
た。ｃ−Ｃ₄Ｆ₈流量３５ＳＣＣＭＳ₂Ｆ₂流量１５ＳＣＣＭガス圧２．０ＰａＲＦパワー密度２．０Ｗ／ｃｍ²（１３．
５６ＭＨｚ）磁場強度１．５×１０^-2 Ｔウェハ温度 −３０ ℃（アルコール系冷
媒使用）このエッチング過程では、まずｃ−Ｃ₄Ｆ₈とＳ₂Ｆ₂
から生成するＦ^*によるＳｉ原子引き抜き反応がＣＦ_x
⁺，ＳＦ_x ⁺等のイオンの入射エネルギーにアシストさ
れる機構でＳｉＯ₂層間絶縁膜２の高速異方性エッチン
グが進行した。これにより、図２に示されるように、開
口部４に対応してビアホール２ａが、また開口部５に対
応してビアホール５がそれぞれ形成された。ただし、こ
のエッチングは開口径の等しい開口部４，５の内部にお
いてほぼ等しい速度で進行するため、浅いビアホール２
ａの底面において先に下層配線１が露出し始める。これ
に対し、ＳｉＯ₂層間絶縁膜２の厚い領域に形成される
ビアホール２ｂの底面には、まだエッチングすべきＳｉ
Ｏ₂層間絶縁膜２がかなり残っている。

【００２７】このエッチング過程では、もうひとつ重要
な現象が起こっている。それは、Ｓ ₂Ｆ₂から解離生成
したＳが、パターン側壁面上に堆積することである。こ
のＳは、ＳｉＯ₂層間絶縁膜２の被エッチング面上では
ここからスパッタ・アウトされるＯ原子により燃焼され
るので堆積しないが、イオンの垂直入射が起こらないレ
ジスト・マスク３の開口端面からビアホール２ａ，２ｂ
の側壁面上にかけては堆積し、堆積物層６を形成する。
この堆積物層６の成長は、エッチングすべきＳｉＯ₂層
間絶縁膜２が減少し、Ｏ原子の放出量が少なくなると促
進される。つまり、図２に示される状態のウェハでは、
先に完成に近づいたビアホール２ａの内部において、ビ
アホール２ｂよりもＳの堆積が過剰になるのである。こ
のままオーバーエッチングを行うと、ビアホール２ａに
おいて従来技術の欄で述べたようなエッチング形状の劣
化が起こる。

【００２８】そこで、上述のウェハを上記マグネトロン
ＲＩＥ装置のエッチング・チャンバに真空ロード・ロッ
ク機構を介して接続される別チャンバへ移送し、ウェハ
・ステージを通じてこのウェハを約１００℃に加熱し
た。この結果、図３に示されるように、Ｓからなる堆積
物層６は昇華し、容易に除去された。

【００２９】次に、上述のウェハを再びマグネトロンＲ
ＩＥ装置のエッチング・チャンバに戻し、先のエッチン
グ条件と同じ条件でオーバーエッチングを行った。この
結果、図４に示されるように、ビアホール２ｂの底面に
おけるＳｉＯ₂層間絶縁膜２の残余部がエッチングさ
れ、ビアホール２ａ，２ｂが完成された。この工程で
は、ビアホール２ａは過剰なオーバーエッチングを受け
ることになり、新たにＳからなる堆積物層６も形成され
るが、ジャストエッチング時の堆積物層６が一旦除去さ
れているので、その堆積厚さが過大となることはなかっ
た。したがって、堆積物層６のパターンがビアホール２
ａの側壁面に転写されることはなかった。

【００３０】最後に通常のＯ₂プラズマ・アッシングを
行い、図５に示されるように、レジスト・マスク３と堆
積物層６とを除去した。かかるウェハを斜視図で表現す
ると、一例として図６のようになる。ビアホール２ａ，
２ｂはいずれも良好なエッチング形状を有しており、従
来技術にみられたようなエッチング形状の劣化を防止す
ることができた。

【００３１】なお、上述のようなプロセスでは、ＳｉＯ
₂層間絶縁膜２のエッチング工程とその途中における堆
積物層６の除去工程との間で、ウェハ温度を大幅に変化
させることが必要である。本実施例ではウェハの温度調
節時間に起因するスループットの低下を防止するため
に、エッチング・チャンバと加熱用の別チャンバが真空
ロード・ロック機構を介して接続された装置を使用した
が、これを別の方法により解決することもできる。たと
えば、本願出願人が先に特願平２−３０１７３３号明細
書で提案したようなマグネトロンＲＩＥ装置を利用する
のも一法である。この装置のウェハ・ステージは、冷却
機構を内蔵する固定電極と加熱機構を内蔵する可動電極
の組み合わせで構成されており、ウェハ加熱を行う時に
は可動電極を上昇させて冷却された固定電極から離間さ
せることにより、同一チャンバ内で速やかにウェハの加
熱・冷却を行うことができる。

【００３２】実施例２本実施例は、同様のビアホール加工において、ＳｉＯ₂
層間絶縁膜２のエッチングをＣＦ₄／Ｓ₂Ｆ₂／Ｎ₂混
合ガスを用いて窒化イオウ系化合物を堆積させる条件で
行い、ジャストエッチング工程で形成された堆積物層を
Ｏ₂プラズマ処理により除去した例である。

【００３３】本実施例でエッチング・サンプルとして用
いたウェハは図１に示したものと同じである。このウェ
ハをマグネトロンＲＩＥ装置にセットし、一例として下
記の条件でＳｉＯ₂層間絶縁膜２をジャストエッチング
した。ＣＦ₄流量２０ＳＣＣＭＳ₂Ｆ₂流量２０ＳＣＣＭＮ₂流量１０ＳＣＣＭガス圧２．０ＰａＲＦパワー密度０．０５Ｗ／ｃｍ²（１３．
５６ＭＨｚ）磁場強度１．５×１０^-2 Ｔウェハ温度２０ ℃ このエッチング過程におけるＳｉＯ₂層間絶縁膜２のエ
ッチング機構は、ほぼ実施例１で上述したとおりである
が、堆積物層６の構成成分は異なっている。すなわち、
Ｓ₂Ｆ₂から生成したＳ原子とＮ₂から生成するＮ原子
とが結合してポリチアジル（ＳＮ）_xを主体とする各種
の窒化イオウ系化合物が生成し、これがパターン側壁面
上に堆積して図２に示されるような堆積物層６が形成さ
れた。

【００３４】次に、ジャストエッチング工程において形
成された堆積物層６を除去するため、上述のウェハを真
空ロード・ロック機構を介して別チャンバへ搬送し、一
例として次の条件でＯ₂プラズマ処理を行った。Ｏ₂流量３０ＳＣＣＭガス圧２．０ＰａＲＦパワー密度０．０５Ｗ／ｃｍ²（１３．
５６ＭＨｚ）磁場強度１．５×１０^-2 Ｔウェハ温度１００ ℃ このＯ₂プラズマ処理による燃焼作用もしくは分解作用
により、窒化イオウ系化合物からなる堆積物層６はＳＯ
_x，ＮＯ_x，Ｎ₂等の形で容易に除去された。

【００３５】この後、ウェハをマグネトロンＲＩＥ装置
のエッチング・チャンバへ戻し、ジャストエッチングと
同じ条件でオーバーエッチングを行った。本実施例で
も、良好なエッチング形状を有するビアホール２ａ，２
ｂを形成することができた。

【００３６】実施例３本実施例は、同様のビアホール加工において、ＳｉＯ₂
層間絶縁膜２のジャストエッチング工程で堆積したＳ
を、アルゴン・イオン（Ａｒ⁺）を用いたイオン・ミリ
ングにより除去した例である。本実施例において、Ｓｉ
Ｏ₂層間絶縁膜２がジャストエッチングされるまでの工
程は、実施例１で上述したとおりである。このジャスト
エッチングにより、レジスト・マスク３の開口端面とビ
アホール２ａ，２ｂの側壁面上にはＳからなる堆積物層
６が形成された。

【００３７】次に、ウェハをイオン・ミリング装置へ搬
送し、一例として下記の条件でＡｒ ⁺を斜め照射するこ
とにより上記堆積物層６を除去した。Ａｒ流量５０ＳＣＣＭガス圧０．１Ｐａイオン加速電圧１００Ｖイオン入射角１０° ここで、イオン入射角とは、ウェハの法線方向に対して
イオンの入射方向がなす角度を表す。実際には、ウェハ
・ステージ上で傾斜した状態に保持されたウェハを回転
させ、開口部４，５の開口端面が均一にイオン照射を受
けるようにした。この結果、堆積物層６はＡｒ⁺のスパ
ッタ作用により除去された。

【００３８】なお、上述のように斜め照射されたＡｒ⁺
は、開口部４のエッジ部によるシャドウイング効果によ
りビアホール２ａの底面には到達せず、したがって下層
配線１に照射損傷を与えることはなかった。

【００３９】この後、ウェハをマグネトロンＲＩＥ装置
のエッチング・チャンバへ戻し、ジャストエッチングと
同じ条件でオーバーエッチングを行った。本実施例で
も、良好なエッチング形状を有するビアホール２ａ，２
ｂを形成することができた。

【００４０】以上、本発明を３例の実施例にもとづいて
説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではない。たとえば、上述の実施例ではＳ原子の供
給源となる化合物としてＳ₂Ｆ₂を例示したが、この他
にもＳＦ₂，ＳＦ₄，Ｓ₂Ｆ₁₀，Ｓ₂Ｃｌ₃，Ｓ₂Ｃｌ
₂，Ｓ ₂Ｃｌ₂，ＳＣｌ₂，Ｓ₃Ｂｒ₂，Ｓ₂Ｂｒ₂，
ＳＢｒ₂，Ｈ₂Ｓ等の化合物を用いることができる。た
だし、絶縁膜として特にＳｉＯ_x系材料層を想定する場
合には、上記の化合物のうちＦ^*を放出しないものにつ
いては、他のフッ素系ガスもしくはフルオロカーボン系
化合物と併用することが望ましい。

【００４１】窒化イオウ系化合物を堆積させるためにエ
ッチング・ガスに添加される窒素系化合物としては、実
施例２でＮ₂を例示したが、これに替えてＮＦ₃等を使
用しても良い。絶縁膜としてはＳｉＯ₂からなる層間絶
縁膜を例示したが、ＰＳＧ，ＢＳＧ，ＢＰＳＧ，ＡｓＳ
Ｇ，ＡｓＰＳＧ，ＡｓＢＳＧ，ＳｉＮ等からなる絶縁膜
も同様にエッチングできる。

【００４２】エッチング・ガスには、スパッタリング効
果、希釈効果、冷却効果等を得る目的でＨｅ，Ａｒ等の
希ガスが適宜添加されていても構わない。その他、使用
するエッチング装置、エッチング条件、Ｏ₂プラズマ処
理条件、イオン・ミリング条件、サンプル・ウェハの構
成等が適宜変更可能であることは、言うまでもない。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明を適用すれば、絶縁膜に接続孔を開口する際に、オー
バーエッチング時の過剰な堆積物に起因する接続孔のエ
ッチング形状の劣化を防止することができる。このこと
は、後工程において、バリヤメタルや上層配線材料層の
カバレッジや膜質の向上につながる。したがって、本発
明は微細なデザイン・ルールにもとづいて設計され、高
性能、高集積度、高信頼性を要求される半導体装置の製
造において、極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をビアホール加工に適用したプロセス例
において、下層配線を平坦に被覆するＳｉＯ₂層間絶縁
膜上に所定のホール・パターンが形成されたレジスト・
マスクが形成されたエッチング前のウェハの状態を示す
概略断面図である。

【図２】図１のＳｉＯ₂層間絶縁膜が堆積物層の形成を
伴いながらジャストエッチングされた状態を示す概略断
面図である。

【図３】図２の堆積物層が除去された状態を示す概略断
面図である。

【図４】図３のＳｉＯ₂層間絶縁膜がオーバーエッチン
グされた状態を示す概略断面図である。

【図５】図４のレジスト・マスクと堆積物層が除去さ
れ、良好なエッチング形状を有するビアホールが形成さ
れた状態を示す概略断面図である。

【図６】図５のウェハの概略斜視図である。

【図７】従来のビアホール加工において、下層配線を平
坦に被覆する層間絶縁膜上に所定のホール・パターンが
形成されたレジスト・マスクが形成されたエッチング前
のウェハの状態を示す概略斜視図である。

【図８】図７のＳｉＯ₂層間絶縁膜がエッチングされ、
被エッチング領域に堆積物層が過剰な厚さに形成された
状態を示す概略斜視図である。

【図９】ビアホールの一部においてエッチング形状が劣
化した状態を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１・・・下層配線２・・・ＳｉＯ₂層間絶縁膜２ａ，２ｂ・・・ビアホール３・・・レジスト・マスク４，５・・・開口部６・・・堆積物層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下層配線材料層上に積層された絶縁膜を
エッチング・マスクの開口部を介して選択的にドライエ
ッチングすることにより接続孔を開口する接続孔の形成
方法において、エッチング反応系内に生成する堆積性物質を被エッチン
グ領域に堆積させながら前記絶縁膜を途中までエッチン
グする工程と、少なくとも前記エッチング・マスクの開口端面上に堆積
した前記堆積性物質を除去する工程と、前記絶縁膜の残余部をエッチングする工程とを有するこ
とを特徴とする接続孔の形成方法。
【請求項２】前記堆積性物質は加熱により除去される
ことを特徴とする請求項１記載の接続孔の形成方法。
【請求項３】前記堆積性物質は酸化性雰囲気下におけ
るプラズマ処理により除去されることを特徴とする請求
項１記載の接続孔の形成方法。
【請求項４】前記堆積性物質は少なくとも前記エッチ
ング・マスクの開口端面上にイオン照射を行うことによ
り除去されることを特徴とする請求項１記載の接続孔の
形成方法。
【請求項５】前記堆積性物質がイオウもしくは窒化イ
オウ系化合物の少なくとも一方であることを特徴とする
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の接続孔
の形成方法。