JPH07122518A - コンタクト電極の形成方法 - Google Patents
コンタクト電極の形成方法Info
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- JPH07122518A JPH07122518A JP29012593A JP29012593A JPH07122518A JP H07122518 A JPH07122518 A JP H07122518A JP 29012593 A JP29012593 A JP 29012593A JP 29012593 A JP29012593 A JP 29012593A JP H07122518 A JPH07122518 A JP H07122518A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 近傍にある他の配線との絶縁性が良好に保持
できるコンタクト電極の形成方法の提供を目的としてい
る。 【構成】 本発明に係るコンタクト電極の形成方法は、
半導体基板１０上にＣＶＤ法によって絶縁層１２を形成
する工程と、該絶縁層１２にコンタクト電極用の開口部
１４を形成する工程と、酸化により絶縁膜２６，２８を
形成する工程と、ＣＶＤ法により表面に絶縁膜１８を被
着する工程と、反応イオンエッチングによってこれら絶
縁膜１８，２６，２８を開口部１４の側壁にのみ残置す
る工程と、開口部１４の底部及び側壁に接して導電膜２
０を形成する工程とを備えている。
できるコンタクト電極の形成方法の提供を目的としてい
る。 【構成】 本発明に係るコンタクト電極の形成方法は、
半導体基板１０上にＣＶＤ法によって絶縁層１２を形成
する工程と、該絶縁層１２にコンタクト電極用の開口部
１４を形成する工程と、酸化により絶縁膜２６，２８を
形成する工程と、ＣＶＤ法により表面に絶縁膜１８を被
着する工程と、反応イオンエッチングによってこれら絶
縁膜１８，２６，２８を開口部１４の側壁にのみ残置す
る工程と、開口部１４の底部及び側壁に接して導電膜２
０を形成する工程とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンタクト電極の形成
方法に係り、詳しくは半導体基板上に設けたコンタクト
電極用の開口部の側壁に配線材が接する場合、あるいは
開口部の底面近傍の側壁に配線材が近接する場合などに
おいて、配線材とコンタクト電極との絶縁を保持すると
共に開口部のアスペクト比を大きく保つようにしたコン
タクト電極の形成方法に関する。
方法に係り、詳しくは半導体基板上に設けたコンタクト
電極用の開口部の側壁に配線材が接する場合、あるいは
開口部の底面近傍の側壁に配線材が近接する場合などに
おいて、配線材とコンタクト電極との絶縁を保持すると
共に開口部のアスペクト比を大きく保つようにしたコン
タクト電極の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩ等の集積化が進み、内部の
配線構造が微細化してきており、露光時のマスクの合わ
せずれ等によってコンタクト用開口部側壁にポリシリコ
ン配線材等の配線材が近接あるいは接したりすることが
ある。また、微細化が要求されるために、意識的に配線
をコンタクト用開口部側壁に近接させる場合もある。こ
のような場合、配線材とコンタクト用開口部内に埋め込
んだ電極との間に必要な電気絶縁性を維持するために、
コンタクト用開口部側壁に新たにサイドプロテクト絶縁
膜を形成している。
配線構造が微細化してきており、露光時のマスクの合わ
せずれ等によってコンタクト用開口部側壁にポリシリコ
ン配線材等の配線材が近接あるいは接したりすることが
ある。また、微細化が要求されるために、意識的に配線
をコンタクト用開口部側壁に近接させる場合もある。こ
のような場合、配線材とコンタクト用開口部内に埋め込
んだ電極との間に必要な電気絶縁性を維持するために、
コンタクト用開口部側壁に新たにサイドプロテクト絶縁
膜を形成している。
【０００３】例えば、０．２５μｍ世代におけるコンタ
クト電極の形成方法の一例をあげると、図５（ａ）に示
すように、先ず半導体基板１０上に厚さ０．６μｍの酸
化シリコン（SiO2）からなる絶縁層１２をＣＶＤ法等に
より形成した後、基板１０のｎ+ 又はｐ +の領域部分に
コンタクト用開口部１４をあける。０．２５μｍ世代の
集積回路では、通常、コンタクト用開口部１４の直径は
０．３μｍである。ところで、この例のような場合に、
開口部１４の側壁が配線１６の端面に接した状態になる
場合がある。それは、開口部１４の側壁と配線１６の端
面が、設計上では離れるように設定されているが、リソ
グラフィの合わせずれ、ＲＩＥによる誤差などにより生
じるのである。
クト電極の形成方法の一例をあげると、図５（ａ）に示
すように、先ず半導体基板１０上に厚さ０．６μｍの酸
化シリコン（SiO2）からなる絶縁層１２をＣＶＤ法等に
より形成した後、基板１０のｎ+ 又はｐ +の領域部分に
コンタクト用開口部１４をあける。０．２５μｍ世代の
集積回路では、通常、コンタクト用開口部１４の直径は
０．３μｍである。ところで、この例のような場合に、
開口部１４の側壁が配線１６の端面に接した状態になる
場合がある。それは、開口部１４の側壁と配線１６の端
面が、設計上では離れるように設定されているが、リソ
グラフィの合わせずれ、ＲＩＥによる誤差などにより生
じるのである。
【０００４】次に、絶縁層１２や開口部１４の表面に、
ＣＶＤ法によって５０ｎｍ程の厚さの酸化シリコン（Si
O2）からなる絶縁膜１８を被着する。５０ｎｍとしたの
は、絶縁性を維持するためには、最小限でもこの程度の
厚さが、必要となるからである。続いて、反応性イオン
エッチング（ＲＩＥ）により全面エッチング（エッチバ
ック）をおこない、開口部１４の側壁のみを残して他の
部分のSiO2絶縁膜１８を除去する。次に、タングステン
Ｗからなる導電膜２０を開口部１４内に埋め込み形成し
て、図５（ｂ）に示すように、コンタクト電極を形成す
る。このようにして、開口部１４内の導電膜２０と配線
１６との間の絶縁が確保されることになる。
ＣＶＤ法によって５０ｎｍ程の厚さの酸化シリコン（Si
O2）からなる絶縁膜１８を被着する。５０ｎｍとしたの
は、絶縁性を維持するためには、最小限でもこの程度の
厚さが、必要となるからである。続いて、反応性イオン
エッチング（ＲＩＥ）により全面エッチング（エッチバ
ック）をおこない、開口部１４の側壁のみを残して他の
部分のSiO2絶縁膜１８を除去する。次に、タングステン
Ｗからなる導電膜２０を開口部１４内に埋め込み形成し
て、図５（ｂ）に示すように、コンタクト電極を形成す
る。このようにして、開口部１４内の導電膜２０と配線
１６との間の絶縁が確保されることになる。
【０００５】また、他のコンタクト電極の形成方法とし
て、コンタクト用開口部のサイドプロテクト絶縁膜に２
種類の異なる絶縁膜を重ね合わせて用いたものがある。
このコンタクト電極の形成方法の例をあげると、先ず図
６（ａ）に示すように、半導体基板１０上に厚さ０．６
μｍの酸化シリコン（SiO2）からなる絶縁層１２をＣＶ
Ｄ法等により形成した後、基板１０のｎ+ 又はｐ +の領
域部分にコンタクト用開口部１４をあける。ところで、
この例のような場合に、ポリシリコンからなる配線１６
の端面が、開口部１４の下部側壁に近接した状態となっ
ていることが多い。
て、コンタクト用開口部のサイドプロテクト絶縁膜に２
種類の異なる絶縁膜を重ね合わせて用いたものがある。
このコンタクト電極の形成方法の例をあげると、先ず図
６（ａ）に示すように、半導体基板１０上に厚さ０．６
μｍの酸化シリコン（SiO2）からなる絶縁層１２をＣＶ
Ｄ法等により形成した後、基板１０のｎ+ 又はｐ +の領
域部分にコンタクト用開口部１４をあける。ところで、
この例のような場合に、ポリシリコンからなる配線１６
の端面が、開口部１４の下部側壁に近接した状態となっ
ていることが多い。
【０００６】次に、絶縁層１２や開口部１４の表面に、
ＣＶＤ法によって３０ｎｍ程の厚さの酸化シリコン（Si
O2）からなる第１の絶縁膜１８を被着する。続いて、そ
の絶縁膜１８の表面に、同じくＣＶＤ法によって２０ｎ
ｍ程の厚さの窒化シリコン（Si3N4 ）からなる第２の絶
縁膜２２を被着する。そして、反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）により全面エッチング（エッチバック）を行
い、図６（ｃ）に示すように、開口部１４の側壁のみを
残して他の部分の第２の絶縁膜２２及び第１の絶縁膜１
８を除去する。次に、図６（ｄ）に示すように、タング
ステンＷからなる導電膜２０を開口部１４内に埋め込
み、アルミ配線２４を接続してコンタクト電極が形成さ
れる。
ＣＶＤ法によって３０ｎｍ程の厚さの酸化シリコン（Si
O2）からなる第１の絶縁膜１８を被着する。続いて、そ
の絶縁膜１８の表面に、同じくＣＶＤ法によって２０ｎ
ｍ程の厚さの窒化シリコン（Si3N4 ）からなる第２の絶
縁膜２２を被着する。そして、反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ）により全面エッチング（エッチバック）を行
い、図６（ｃ）に示すように、開口部１４の側壁のみを
残して他の部分の第２の絶縁膜２２及び第１の絶縁膜１
８を除去する。次に、図６（ｄ）に示すように、タング
ステンＷからなる導電膜２０を開口部１４内に埋め込
み、アルミ配線２４を接続してコンタクト電極が形成さ
れる。
【０００７】なお、基板１０とのコンタクトをとる場合
に、コンタクト用開口部の側壁のサイドプロテクト絶縁
膜としてSiO2やSi3N4 があるが、Si3N4 は膜応力や結晶
欠陥を誘起するので、厚いものを使いずらいため、この
例ではSiO2とSi3N4 の２種類の異なる絶縁膜を２層構造
にして用いているのである。
に、コンタクト用開口部の側壁のサイドプロテクト絶縁
膜としてSiO2やSi3N4 があるが、Si3N4 は膜応力や結晶
欠陥を誘起するので、厚いものを使いずらいため、この
例ではSiO2とSi3N4 の２種類の異なる絶縁膜を２層構造
にして用いているのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最初の
例では、絶縁膜を被着していない状態のコンタクト用開
口部の深さと直径との割合、すなわちアスペクト比は、
０．６／０．３＝２であったものが、厚さ５０ｎｍのサ
イドプロテクト絶縁膜を開口部側壁に被着させたので、
アスペクト比が、０．６／０．２＝３となってしまい、
導電膜の埋め込み工程の自由度が減少するとともに、接
触抵抗が増加する恐れもある。また、後の例では、第１
の絶縁膜と第２の絶縁膜とを同時に除去した後、コンタ
クト用開口部の底の基板面が自然に酸化して自然酸化膜
が形成される。そこで、コンタクト用開口部に導電膜を
埋め込む前に、通常、ライトエッチングを行ってその部
分の自然酸化膜を除去している。しかし、従来の第１及
び第２の絶縁膜をエッチングする工程では、双方を同時
にエッチングしているので、第１の絶縁膜が開口部の底
面近傍で露出している（図６の（ｃ）参照）。そのため
ライトエッチングによる自然酸化膜の除去の際に、図６
（ｄ）の矢印Ａで示すように、開口部の底面近傍の側壁
に被着していた第１の絶縁膜（SiO2膜）が削り取られて
しまい、アルミ配線２４とポリシリコンからなる配線１
６との絶縁性が低下する恐れがある。
例では、絶縁膜を被着していない状態のコンタクト用開
口部の深さと直径との割合、すなわちアスペクト比は、
０．６／０．３＝２であったものが、厚さ５０ｎｍのサ
イドプロテクト絶縁膜を開口部側壁に被着させたので、
アスペクト比が、０．６／０．２＝３となってしまい、
導電膜の埋め込み工程の自由度が減少するとともに、接
触抵抗が増加する恐れもある。また、後の例では、第１
の絶縁膜と第２の絶縁膜とを同時に除去した後、コンタ
クト用開口部の底の基板面が自然に酸化して自然酸化膜
が形成される。そこで、コンタクト用開口部に導電膜を
埋め込む前に、通常、ライトエッチングを行ってその部
分の自然酸化膜を除去している。しかし、従来の第１及
び第２の絶縁膜をエッチングする工程では、双方を同時
にエッチングしているので、第１の絶縁膜が開口部の底
面近傍で露出している（図６の（ｃ）参照）。そのため
ライトエッチングによる自然酸化膜の除去の際に、図６
（ｄ）の矢印Ａで示すように、開口部の底面近傍の側壁
に被着していた第１の絶縁膜（SiO2膜）が削り取られて
しまい、アルミ配線２４とポリシリコンからなる配線１
６との絶縁性が低下する恐れがある。
【０００９】そこで、かかる問題を解決するために、本
発明は、アスペクト比を大きく維持しつつ近接した位置
にある他の配線との絶縁性を良好に保持できるようにし
たコンタクト電極の形成方法の提供を目的としている。
発明は、アスペクト比を大きく維持しつつ近接した位置
にある他の配線との絶縁性を良好に保持できるようにし
たコンタクト電極の形成方法の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るコンタクト電極の形成方法は、半導体
基板上に絶縁層を形成する工程と、該絶縁層にコンタク
ト電極用の開口部を形成する工程と、酸化可能部分を酸
化して酸化膜を形成する工程と、表面に絶縁膜を被着す
る工程と、絶縁膜を前記開口部の側壁にのみ残置する工
程と、前記開口部の底部及び側壁に接して導電膜を形成
する工程とを備えたことを特徴としている。ここで、酸
化可能部分とは、開口部側壁に端面を露出している配線
材層とか、開口部の底のＳｉ基板の高濃度拡散層、即ち
基板のｎ+ 又はｐ +の領域部分の露出面である。また、
各工程は、既知の装置と条件により実施される。
に、本発明に係るコンタクト電極の形成方法は、半導体
基板上に絶縁層を形成する工程と、該絶縁層にコンタク
ト電極用の開口部を形成する工程と、酸化可能部分を酸
化して酸化膜を形成する工程と、表面に絶縁膜を被着す
る工程と、絶縁膜を前記開口部の側壁にのみ残置する工
程と、前記開口部の底部及び側壁に接して導電膜を形成
する工程とを備えたことを特徴としている。ここで、酸
化可能部分とは、開口部側壁に端面を露出している配線
材層とか、開口部の底のＳｉ基板の高濃度拡散層、即ち
基板のｎ+ 又はｐ +の領域部分の露出面である。また、
各工程は、既知の装置と条件により実施される。
【００１１】また、本発明に係る別のコンタクト電極の
形成方法は、半導体基板上に絶縁層を形成する工程と、
該絶縁層にコンタクト電極用の開口部を形成する工程
と、表面に第１の絶縁膜を被着する工程と、該第１の絶
縁膜を前記開口部の側壁にのみ残置する工程と、更に該
第１の絶縁膜とは異なる材料からなる第２の絶縁膜を表
面に被着する工程と、該第２の絶縁膜を前記開口部の側
壁にのみ残置する工程と、前記開口部の底部及び側壁に
接して導電膜を形成する工程とを備えたことを特徴とし
ている。
形成方法は、半導体基板上に絶縁層を形成する工程と、
該絶縁層にコンタクト電極用の開口部を形成する工程
と、表面に第１の絶縁膜を被着する工程と、該第１の絶
縁膜を前記開口部の側壁にのみ残置する工程と、更に該
第１の絶縁膜とは異なる材料からなる第２の絶縁膜を表
面に被着する工程と、該第２の絶縁膜を前記開口部の側
壁にのみ残置する工程と、前記開口部の底部及び側壁に
接して導電膜を形成する工程とを備えたことを特徴とし
ている。
【００１２】上記別のコンタクト電極の形成方法の別の
態様では、コンタクト電極用の開口部を形成する工程
と、表面に第１の絶縁膜を被着する工程との間に、酸化
可能部分を酸化して酸化膜を形成する工程を備えたこと
を特徴としている。なお、上述のコンタクト電極の形成
方法において、第１の絶縁膜は、酸化シリコン膜であ
り、第２の絶縁膜は窒化シリコンであることが好まし
い。
態様では、コンタクト電極用の開口部を形成する工程
と、表面に第１の絶縁膜を被着する工程との間に、酸化
可能部分を酸化して酸化膜を形成する工程を備えたこと
を特徴としている。なお、上述のコンタクト電極の形成
方法において、第１の絶縁膜は、酸化シリコン膜であ
り、第２の絶縁膜は窒化シリコンであることが好まし
い。
【００１３】
【作用】本発明は、上述のように構成されているので、
半導体基板上に絶縁層を形成し、次にこの絶縁層にコン
タクト電極用の開口部を形成し、続いて酸化をおこなう
と、開口部の底にあたる基板の部分が酸化されるととも
に、開口部の側壁に配線材が接している場合には配線材
の端面も酸化され、配線材の端面が後退すると共に配線
材と開口部側壁面との間に酸化膜ができる。続いて、被
着方法により表面に絶縁膜を被着すると、開口部の内部
を含む全面が絶縁膜によって覆われる。次に開口部の側
壁の絶縁膜のみを残して他の部分の絶縁膜を除去する。
そのあと、開口部の底部及び側壁に接して導電膜を埋め
込みコンタクト電極を形成する。
半導体基板上に絶縁層を形成し、次にこの絶縁層にコン
タクト電極用の開口部を形成し、続いて酸化をおこなう
と、開口部の底にあたる基板の部分が酸化されるととも
に、開口部の側壁に配線材が接している場合には配線材
の端面も酸化され、配線材の端面が後退すると共に配線
材と開口部側壁面との間に酸化膜ができる。続いて、被
着方法により表面に絶縁膜を被着すると、開口部の内部
を含む全面が絶縁膜によって覆われる。次に開口部の側
壁の絶縁膜のみを残して他の部分の絶縁膜を除去する。
そのあと、開口部の底部及び側壁に接して導電膜を埋め
込みコンタクト電極を形成する。
【００１４】このようにすると、配線材がコンタクト用
開口部の側壁に接してしまうような状態にあっても、コ
ンタクト電極と他の配線材との間には、被着による絶縁
膜のほか酸化により形成された絶縁膜（酸化膜）が介在
することになるので、被着による絶縁膜の厚さを余り厚
くしないでも絶縁性が確保できる。これにより、コンタ
クト部分のアスペクト比を改善することが可能である。
開口部の側壁に接してしまうような状態にあっても、コ
ンタクト電極と他の配線材との間には、被着による絶縁
膜のほか酸化により形成された絶縁膜（酸化膜）が介在
することになるので、被着による絶縁膜の厚さを余り厚
くしないでも絶縁性が確保できる。これにより、コンタ
クト部分のアスペクト比を改善することが可能である。
【００１５】また、本発明に係る他の構成では、半導体
基板上に絶縁層を形成し、次にこの絶縁層にコンタクト
電極用の開口部を形成し、被着方法により表面に酸化シ
リコンからなる第１の絶縁膜を被着して、次に該第１の
絶縁膜を前記開口部の側壁にのみ残して他の部分は除去
する。更に、窒化シリコンからなる第２の絶縁膜を表面
に被着し、続いてこの第２の絶縁膜を開口部の側壁にの
み残し他の部分を除去する。そのあと、開口部の底部及
び側壁に接して導電膜を埋め込みコンタクト電極を形成
する。
基板上に絶縁層を形成し、次にこの絶縁層にコンタクト
電極用の開口部を形成し、被着方法により表面に酸化シ
リコンからなる第１の絶縁膜を被着して、次に該第１の
絶縁膜を前記開口部の側壁にのみ残して他の部分は除去
する。更に、窒化シリコンからなる第２の絶縁膜を表面
に被着し、続いてこの第２の絶縁膜を開口部の側壁にの
み残し他の部分を除去する。そのあと、開口部の底部及
び側壁に接して導電膜を埋め込みコンタクト電極を形成
する。
【００１６】この場合には、第１絶縁膜と第２絶縁膜と
を同時に除去していないので、第２の絶縁膜を除去した
後でも、第１の絶縁膜である酸化シリコンは、開口部の
底面近傍の側壁で露出していない。よって、コンタクト
用開口部に導電膜を埋め込む前に、酸化によりコンタク
ト用開口部の底の基板面に生じた自然酸化膜をライトエ
ッチングで除去しても、第１の絶縁膜が削り取られてし
まうことがないので、配線材とコンタクト電極との絶縁
性を保持することができる。
を同時に除去していないので、第２の絶縁膜を除去した
後でも、第１の絶縁膜である酸化シリコンは、開口部の
底面近傍の側壁で露出していない。よって、コンタクト
用開口部に導電膜を埋め込む前に、酸化によりコンタク
ト用開口部の底の基板面に生じた自然酸化膜をライトエ
ッチングで除去しても、第１の絶縁膜が削り取られてし
まうことがないので、配線材とコンタクト電極との絶縁
性を保持することができる。
【００１７】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例について
説明する。なお、従来の技術のところで説明したものと
同一あるいは相当する部分には同一符号を付す。
説明する。なお、従来の技術のところで説明したものと
同一あるいは相当する部分には同一符号を付す。
【００１８】図１（ａ）〜（ｃ）及び第２（ｄ）〜
（ｅ）には、本発明の第１の実施例に係る製造工程が示
されている。 （ａ）：半導体基板１０上に厚さ０．６μｍの酸化シリ
コン（SiO2）からなる絶縁層１２をＣＶＤ法等により形
成した後、この絶縁層１２の基板１０のｎ+ 又はｐ +の
領域部分のところに直径０．３μｍのにコンタクト用開
口部１４を反応イオンエッチングによって開口する。こ
のとき、開口部１４の側壁の中央部にポリシリコンから
なる配線１６の端面が接した状態となっている。 （ｂ）：次に、H2O ／O2を反応系として温度８００°Ｃ
でウエット酸化をおこない、基板１０のｎ+ 又はｐ +の
領域部分の表面と配線材１６の端面とを酸化し、両方に
厚さ約２０ｎｍの酸化膜（絶縁膜）２６，２８を形成す
る。この場合、ｎ+ 又はｐ +の領域部分の表面が、僅か
に下がるとともに、配線材１６の端面も開口部１４の側
壁面から僅かに後退する。
（ｅ）には、本発明の第１の実施例に係る製造工程が示
されている。 （ａ）：半導体基板１０上に厚さ０．６μｍの酸化シリ
コン（SiO2）からなる絶縁層１２をＣＶＤ法等により形
成した後、この絶縁層１２の基板１０のｎ+ 又はｐ +の
領域部分のところに直径０．３μｍのにコンタクト用開
口部１４を反応イオンエッチングによって開口する。こ
のとき、開口部１４の側壁の中央部にポリシリコンから
なる配線１６の端面が接した状態となっている。 （ｂ）：次に、H2O ／O2を反応系として温度８００°Ｃ
でウエット酸化をおこない、基板１０のｎ+ 又はｐ +の
領域部分の表面と配線材１６の端面とを酸化し、両方に
厚さ約２０ｎｍの酸化膜（絶縁膜）２６，２８を形成す
る。この場合、ｎ+ 又はｐ +の領域部分の表面が、僅か
に下がるとともに、配線材１６の端面も開口部１４の側
壁面から僅かに後退する。
【００１９】（ｃ）：次に、絶縁層１２や開口部１４の
表面に、ＣＶＤ法によって３０ｎｍ程の厚さのSiO2から
なる絶縁膜１８を被着する。 （ｄ）：続いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）に
より全面エッチング（エッチバック）をおこない、開口
部１４の側壁のみを残して他の部分のSiO2絶縁膜１８及
びｎ+ 又はｐ +の領域部分の表面の酸化膜１８を除去す
る。 （ｅ）：次に、タングステンＷからなる導電膜２０を開
口部１４内に埋め込んで、コンタクト電極が形成され
る。
表面に、ＣＶＤ法によって３０ｎｍ程の厚さのSiO2から
なる絶縁膜１８を被着する。 （ｄ）：続いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）に
より全面エッチング（エッチバック）をおこない、開口
部１４の側壁のみを残して他の部分のSiO2絶縁膜１８及
びｎ+ 又はｐ +の領域部分の表面の酸化膜１８を除去す
る。 （ｅ）：次に、タングステンＷからなる導電膜２０を開
口部１４内に埋め込んで、コンタクト電極が形成され
る。
【００２０】このようにして、開口部１４内の導電膜
（コンタクト電極）２０と配線材１６との間には、酸化
膜２８と絶縁膜１８とからなる２層の厚さ５０ｎｍの絶
縁膜が介在することになるので、両者の間の絶縁は、従
来と同様に確保されることになる。また、被着による絶
縁膜１８の厚さを従来のように５０ｎｍとしないで３０
ｎｍとしても絶縁性が上述のように確保できるため、コ
ンタクト部分のアスペクト比を従来の３（図５の説明参
照）から２．５に改善することができる。これによっ
て、導電膜の埋め込み工程の自由度が増加するととも
に、接触抵抗の増加も防ぐことができる。
（コンタクト電極）２０と配線材１６との間には、酸化
膜２８と絶縁膜１８とからなる２層の厚さ５０ｎｍの絶
縁膜が介在することになるので、両者の間の絶縁は、従
来と同様に確保されることになる。また、被着による絶
縁膜１８の厚さを従来のように５０ｎｍとしないで３０
ｎｍとしても絶縁性が上述のように確保できるため、コ
ンタクト部分のアスペクト比を従来の３（図５の説明参
照）から２．５に改善することができる。これによっ
て、導電膜の埋め込み工程の自由度が増加するととも
に、接触抵抗の増加も防ぐことができる。
【００２１】次に、本発明の第２の実施例に係る製造工
程について、図３（ａ）〜（ｃ）及び図４（ｄ）〜
（ｆ）に基づき説明する。 （ａ）：半導体基板１０上に厚さ０．６μｍのSiO2から
なる絶縁層１２をＣＶＤ法等により形成した後、この絶
縁層１２の基板１０のｎ+ 又はｐ +の領域部分のところ
に直径約０．３μｍのコンタクト用開口部１４を反応性
イオンエッチングによって開口する。このとき、開口部
１４の下部側壁にポリシリコンからなる配線１６の端面
が近接した状態となっている。 （ｂ）：次に、絶縁層１２や開口部１４の表面に、ＣＶ
Ｄ法によって３０ｎｍ程の厚さのSiO2からなる第１の絶
縁膜１８を被着する。 （ｃ）：続いて、反応性イオンエッチングにより全面エ
ッチング（エッチバック）をおこない、開口部１４の側
壁のみを残して他の部分のSiO2絶縁膜１８を除去する。
程について、図３（ａ）〜（ｃ）及び図４（ｄ）〜
（ｆ）に基づき説明する。 （ａ）：半導体基板１０上に厚さ０．６μｍのSiO2から
なる絶縁層１２をＣＶＤ法等により形成した後、この絶
縁層１２の基板１０のｎ+ 又はｐ +の領域部分のところ
に直径約０．３μｍのコンタクト用開口部１４を反応性
イオンエッチングによって開口する。このとき、開口部
１４の下部側壁にポリシリコンからなる配線１６の端面
が近接した状態となっている。 （ｂ）：次に、絶縁層１２や開口部１４の表面に、ＣＶ
Ｄ法によって３０ｎｍ程の厚さのSiO2からなる第１の絶
縁膜１８を被着する。 （ｃ）：続いて、反応性イオンエッチングにより全面エ
ッチング（エッチバック）をおこない、開口部１４の側
壁のみを残して他の部分のSiO2絶縁膜１８を除去する。
【００２２】（ｄ）：次に、また同じくＣＶＤ法によっ
て２０ｎｍ程の厚さの窒化シリコン（Si3N4 ）からなる
第２の絶縁膜２２を被着する。 （ｅ）：更にまた、反応性イオンエッチングにより全面
エッチング（エッチバック）をおこない、開口部１４の
側壁のみを残して他の部分のSi3N4 絶縁膜２２を除去す
る。 （ｆ）：次に、タングステンＷからなる導電膜２０を開
口部１４内に埋め込み、コンタクト電極が形成され、ア
ルミ配線２４を接続してｎ+ 又はｐ +の領域部分と他の
部分との接続が完成する。
て２０ｎｍ程の厚さの窒化シリコン（Si3N4 ）からなる
第２の絶縁膜２２を被着する。 （ｅ）：更にまた、反応性イオンエッチングにより全面
エッチング（エッチバック）をおこない、開口部１４の
側壁のみを残して他の部分のSi3N4 絶縁膜２２を除去す
る。 （ｆ）：次に、タングステンＷからなる導電膜２０を開
口部１４内に埋め込み、コンタクト電極が形成され、ア
ルミ配線２４を接続してｎ+ 又はｐ +の領域部分と他の
部分との接続が完成する。
【００２３】このようにしてコンタクト電極を形成する
ので、第２の絶縁膜を除去した後、従来のように第１の
絶縁膜が、開口部１４で露出していない。従って、コン
タクト用開口部１４に導電膜２０を埋め込む前に、コン
タクト用開口部１４の底の基板１２のｎ+ 又はｐ +の領
域部分の表面に酸化により生じた自然酸化膜をライトエ
ッチングで除去しても、開口部１４の下部側壁の第１の
絶縁膜であるSiO2までが削り取られてしまうことがな
い。よって、配線材１６と導電膜２０（コンタクト電
極）との絶縁性を保持することができる。すなわち、配
線材１６と導電膜２０を介したアルミ配線２４との絶縁
を確保することができることになる。
ので、第２の絶縁膜を除去した後、従来のように第１の
絶縁膜が、開口部１４で露出していない。従って、コン
タクト用開口部１４に導電膜２０を埋め込む前に、コン
タクト用開口部１４の底の基板１２のｎ+ 又はｐ +の領
域部分の表面に酸化により生じた自然酸化膜をライトエ
ッチングで除去しても、開口部１４の下部側壁の第１の
絶縁膜であるSiO2までが削り取られてしまうことがな
い。よって、配線材１６と導電膜２０（コンタクト電
極）との絶縁性を保持することができる。すなわち、配
線材１６と導電膜２０を介したアルミ配線２４との絶縁
を確保することができることになる。
【００２４】なお、本実施例において、先の実施例の工
程図１（ｂ）におけるように、H2O／O2を反応系として
温度８００°Ｃでウエット酸化をおこない、基板１０の
ｎ+又はｐ +の領域部分の表面と配線材１６の端面とを
酸化し、両方に厚さ約２０ｎｍの酸化膜（絶縁膜）を形
成してもよい。これにより、第１の絶縁膜１８と第２の
絶縁膜２２の膜厚を上述の５０ｎｍより薄くすることも
できる。
程図１（ｂ）におけるように、H2O／O2を反応系として
温度８００°Ｃでウエット酸化をおこない、基板１０の
ｎ+又はｐ +の領域部分の表面と配線材１６の端面とを
酸化し、両方に厚さ約２０ｎｍの酸化膜（絶縁膜）を形
成してもよい。これにより、第１の絶縁膜１８と第２の
絶縁膜２２の膜厚を上述の５０ｎｍより薄くすることも
できる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、配線材がコンタクト用開口部の側壁に接してし
まうような状態にあっても、コンタクト電極と他の配線
材との間には、被着による絶縁膜のほか酸化による絶縁
膜が介在することになるので、被着による絶縁膜の厚さ
を余り厚くしないでも、必要な絶縁性を維持し、かつコ
ンタクト部分のアスペクト比を改善することができる。
よれば、配線材がコンタクト用開口部の側壁に接してし
まうような状態にあっても、コンタクト電極と他の配線
材との間には、被着による絶縁膜のほか酸化による絶縁
膜が介在することになるので、被着による絶縁膜の厚さ
を余り厚くしないでも、必要な絶縁性を維持し、かつコ
ンタクト部分のアスペクト比を改善することができる。
【００２６】また、請求項２の発明によれば、酸化によ
りコンタクト用開口部の底の基板面に生じた自然酸化膜
をライトエッチングで除去しても、開口部の下部側壁の
第１の絶縁膜である酸化シリコンまでが削り取られてし
まうことがない。よって、従来のコンタクト電極の形成
方法では、絶縁性を維持できなかった、開口部の側壁下
部部分における配線材とコンタクト電極との間の絶縁性
を良好に保持することができる。
りコンタクト用開口部の底の基板面に生じた自然酸化膜
をライトエッチングで除去しても、開口部の下部側壁の
第１の絶縁膜である酸化シリコンまでが削り取られてし
まうことがない。よって、従来のコンタクト電極の形成
方法では、絶縁性を維持できなかった、開口部の側壁下
部部分における配線材とコンタクト電極との間の絶縁性
を良好に保持することができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係るコンタクト電極の
形成方法の製造工程を示す図である。
形成方法の製造工程を示す図である。
【図２】図１に続く、本発明の第１の実施例に係るコン
タクト電極の形成方法の製造工程を示す図である。
タクト電極の形成方法の製造工程を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係るコンタクト電極の
形成方法の製造工程を示す図である。
形成方法の製造工程を示す図である。
【図４】図３に続く、本発明の第２の実施例に係るコン
タクト電極の形成方法の製造工程を示す図である。
タクト電極の形成方法の製造工程を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例に対応する従来のコンタ
クト電極の形成方法の製造工程を示す図である。
クト電極の形成方法の製造工程を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例に対応する従来のコンタ
クト電極の形成方法の製造工程を示す図である。
クト電極の形成方法の製造工程を示す図である。
１０ 半導体基板 １２ 絶縁層 １４ コンタクト用開口部 １６ 配線材 １８ 絶縁膜（第１の絶縁膜、酸化シリコン） ２０ 導電膜（コンタクト電極） ２２ 第２の絶縁膜（窒化シリコン） ２４ アルミ配線 ２６ 酸化膜（絶縁膜） ２８ 酸化膜（絶縁膜）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/318 Ｍ 7352−4Ｍ 21/768
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板上に絶縁層を形成する工程
と、 該絶縁層にコンタクト電極用の開口部を形成する工程
と、 酸化可能部分を酸化して酸化膜を形成する工程と、 表面に絶縁膜を被着する工程と、 絶縁膜を前記開口部の側壁にのみ残置する工程と、 前記開口部の底部及び側壁に接して導電膜を形成する工
程とを備えたことを特徴とするコンタクト電極の形成方
法。 - 【請求項２】 半導体基板上に絶縁層を形成する工程
と、 該絶縁層にコンタクト電極用の開口部を形成する工程
と、 表面に第１の絶縁膜を被着する工程と、 該第１の絶縁膜を前記開口部の側壁にのみ残置する工程
と、 更に該第１の絶縁膜とは異なる材料からなる第２の絶縁
膜を表面に被着する工程と、 該第２の絶縁膜を前記開口部の側壁にのみ残置する工程
と、 前記開口部の底部及び側壁に接して導電膜を形成する工
程とを備えたことを特徴とするコンタクト電極の形成方
法。 - 【請求項３】 請求項２に記載のコンタクト電極の形成
方法において、前記コンタクト電極用の開口部を形成す
る工程と、表面に第１の絶縁膜を被着する工程との間
に、酸化可能部分を酸化して酸化膜を形成する工程を備
えたことを特徴とするコンタクト電極の形成方法。 - 【請求項４】 前記第１の絶縁膜が、酸化シリコン膜で
あり、前記第２の絶縁膜が窒化シリコンであることを特
徴とする請求項２又は３記載のコンタクト電極の形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29012593A JPH07122518A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | コンタクト電極の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29012593A JPH07122518A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | コンタクト電極の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07122518A true JPH07122518A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17752131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29012593A Pending JPH07122518A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | コンタクト電極の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07122518A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09283726A (ja) * | 1996-02-16 | 1997-10-31 | Nippon Steel Corp | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
| KR100398304B1 (ko) * | 1998-12-28 | 2003-09-19 | 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| US6707154B2 (en) | 2000-06-30 | 2004-03-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and production method for the same |
| US9923120B2 (en) | 2015-09-26 | 2018-03-20 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting element and method of producing the same |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP29012593A patent/JPH07122518A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09283726A (ja) * | 1996-02-16 | 1997-10-31 | Nippon Steel Corp | 半導体記憶装置及びその製造方法 |
| KR100398304B1 (ko) * | 1998-12-28 | 2003-09-19 | 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| US6825112B2 (en) | 1998-12-28 | 2004-11-30 | Nec Corporation | Semiconductor device and method of production thereof |
| US6707154B2 (en) | 2000-06-30 | 2004-03-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and production method for the same |
| US9923120B2 (en) | 2015-09-26 | 2018-03-20 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting element and method of producing the same |
| US10424693B2 (en) | 2015-09-26 | 2019-09-24 | Nichia Corporation | Semiconductor light emitting element having first semiconductor layer and holes through second semiconductor layer to expose the first semiconductor layer |
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