JPH07122637A - 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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JPH07122637A
JPH07122637A JP26627493A JP26627493A JPH07122637A JP H07122637 A JPH07122637 A JP H07122637A JP 26627493 A JP26627493 A JP 26627493A JP 26627493 A JP26627493 A JP 26627493A JP H07122637 A JPH07122637 A JP H07122637A
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JP
Japan
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resist pattern
wiring
forming
contact
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP26627493A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisashi Ogawa
久 小川
Shin Hashimoto
伸 橋本
Shozo Okada
昌三 岡田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスク上でのマージンを必要としないコンタ
クト及び配線の形成方法を提供する。 【構成】 p型半導体基板1上に第1の絶縁膜2を形成
後、第1配線用レジストパターン3を形成する。次にレ
ジストパターン3の形成領域以外の領域に第2の絶縁膜
4を選択的に成長させる。その後前記レジストパターン
を除去後、配線形成領域を規定する溝部を形成する。次
に第1の配線材料を堆積した後、溝部以外の第1の配線
材料を除去して第1の配線6を形成する。次に、第1の
配線6上のコンタクト窓形成領域にコンタクト用レジス
トパターン7を形成した後、該レジストパターンをマス
クに第3の絶縁膜を選択成長させる。レジストパターン
7を除去後、第2配線用レジストパターン9を形成す
る。次に該レジストパターン9をマスクに第4の絶縁膜
10を選択成長させた後、レジストパターンを除去して
コンタクト窓と第2配線用溝部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法の
中でも特に微細なコンタクト及び配線の形成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のコンタクト及び配線の形成方法
は、フォトリソ工程によるレジストパターンの形成と前
記レジストパターンをマスクとしたエッチングにより第
1配線パターンを形成後、前記第1配線パターン上に絶
縁膜を形成した後、フォトリソ工程によってコンタクト
窓をエッチング開口後、第2の配線パターンをやはりフ
ォトリソ工程でエッチングして形成していた。従って、
各フォトリソ工程の寸法ばらつきとアライメントばらつ
き及びコンタクトエッチングと配線パターンのエッチン
グ時の寸法変化量を考慮してコンタクト部分の配線パタ
ーンをコンタクト窓に対して太らせる必要があった。
【0003】そこで、この配線パターンを太らせる必要
の無いいわゆるマージンフリーコンタクトプロセスがい
くつか提案されているが、その一つに特開平4−312
922号公報に開示された半導体装置の製造方法があ
る。
【0004】この半導体装置の製造方法を図7を基に説
明すると、図7(a)に示す様に第1の配線6上に開口
したコンタクト窓11内に埋め込み導電膜30を形成
し、図7(b)に示すように第2配線用のレジストパタ
ーン9を形成後、前記レジストパターン9以外の下層の
第2の絶縁膜3上に第3の絶縁膜8を堆積させた後、当
該レジストパターン9を除去して溝状の配線形成領域を
形成させた後、図7(c)のように当該溝状の配線領域
内に第2の配線12を形成するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の半
導体装置の製造方法では、上述したようにコンタクト部
に埋め込み導電膜を形成する必要があるため、後の第2
の配線形成のための配線材料の埋め込みとあわせて2回
の導電膜の埋め込み工程が必要である。
【0006】また、上記従来技術ではコンタクト窓と第
2の配線とはマージンフリーで形成可能だが、第1の配
線に対するコンタクト窓の開口工程は従来通りのマージ
ンを必要とする。
【0007】本発明は上記問題点に鑑み、より微細なコ
ンタクト及び配線をマージンフリーで形成可能とし、し
かも少ない工程で制御性良く形成する半導体装置の製造
方法を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の第1の半導体装置の形成方法は、半導体装
置において第1の導電層を形成する工程と、前記第1の
導電層上の一部を少なくとも含む領域に第1のレジスト
パターンを形成する工程と、前記第1のレジストパター
ンで覆われていない領域に第1の絶縁膜を選択的に形成
する工程と、前記第1のレジストパターンを除去後、前
記第1のレジストパターンを除去した領域を少なくとも
含む領域に第2のレジストパターンを形成する工程と、
前記第2のレジストパターンで覆われていない領域に第
2の絶縁膜を選択的に形成する工程と、前記第2のレジ
ストパターンを除去することにより形成した開口部に第
2の導電層を埋め込む工程とを具備する。
【0009】第2の半導体装置の製造方法は、半導体装
置において第1の導電層を形成する工程と、前記第1の
導電層上の一部を少なくとも含む領域に第1のレジスト
パターンを形成する工程と、前記第1のレジストパター
ンで覆われていない領域に第1の絶縁膜を選択的に形成
する工程と、前記第1のレジストパターンを除去せず
に、前記第1のレジストパターンを含む領域に第2のレ
ジストパターンを形成する工程と、前記第1及び第2の
レジストパターンで覆われていない領域に第2の絶縁膜
を選択的に形成する工程と、前記第1及び第2のレジス
トパターンを除去することにより形成した開口部に第2
の導電層を埋め込む工程とを具備する。
【0010】
【作用】本発明は上記した第1の構成によって、配線材
料のエッチング及びコンタクト窓の開口の為のエッチン
グを必要とせず、第1の配線に対してコンタクト窓のア
ライメントずれがあった場合も、下地の絶縁膜をエッチ
ングすることがないので下層に他の導電層が存在しても
コンタクト窓エッチングによって当該導電層とショート
することはなく、自己整合的に安定してコンタクトを形
成できる。また、コンタクトの埋め込みと第2の配線の
埋め込み形成を同時に行なうため、工程の短縮が可能で
ある。
【0011】また、上記した第2の構成によって、配線
材料のエッチング及びコンタクト窓の開口の為のエッチ
ングを必要とせず、第1の配線に対してコンタクト窓の
アライメントずれがあった場合も、下地の絶縁膜をエッ
チングすることがないので下層に他の導電層が存在して
もコンタクト窓のエッチングによって当該導電層とショ
ートすることはなく、自己整合的に安定してコンタクト
を形成できる。また、コンタクト窓に対して第2の配線
のアライメントずれがあった場合も、コンタクト部のレ
ジストパターンを残存させているためにコンタクト面積
は安定に自己整合的に確保できる。さらに、コンタクト
の埋め込みと第2の配線の形成を同時に行なうため、工
程の短縮が可能である。
【0012】
【実施例】以下本発明の実施例の半導体装置の製造方法
について、図面を参照しながら説明する。
【0013】図1は第1の実施例におけるコンタクトの
形成部分の平面図であり、第1の配線は第2の配線12
の下に並行に存在するがここでは図示しない。図2は図
1のA−A断面での第1の実施例におけるコンタクトの
形成方法の工程断面図である。
【0014】以下図2を用いて工程を説明する。まず図
2(a)では半導体基板1上に第1の絶縁膜2を形成
後、第1配線用レジストパターン3を形成する。次に図
2(b)では前記レジストパターン3の形成領域以外の
領域に第2の絶縁膜4として例えば液相成長SiO2
(以下LPD.SiO2膜とする)を選択的に成長させ
る。この液相成長SiO2膜はレジストパターン上には
成長しないためレジストパターンをマスクにした選択成
長が可能である(K.Kanbaら、IEDM Tec
h.Dig.,p.636,1991)。その後図2
(c)では、前記レジストパターン3を除去後、配線形
成領域を規定する溝部を形成する。
【0015】次に図2(d)では第1の導電体膜5とし
てとして例えばタングステンを堆積した後、図2(e)
では溝部以外のタングステンを除去して第1の配線6を
形成する。この工程は例えば化学機械研磨(CMP)法
によって行う。
【0016】次に、図2(f)では第1の配線6上のコ
ンタクト窓形成領域にコンタクト用レジストパターン7
を形成した後、該レジストパターンをマスクに第3の絶
縁膜8としてLPD.SiO2膜を選択成長させる。図
2(g)では前記レジストパターン7を除去後コンタク
ト窓11を開口させ、図2(h)では前記コンタクト窓
11を含む第2配線形成領域に第2配線用レジストパタ
ーン9を形成する。
【0017】次に図2(i)では該レジストパターン9
をマスクに第4の絶縁膜10としてLPD.SiO2
を選択成長させた後、レジストパターンを除去して図2
(j)ではンタクト窓と第2配線用溝部を形成する。そ
の後、図2(k)では第2配線材料として例えばタンズ
ステンをCMP法によって前記溝部に埋め込んで第2配
線12を形成する。
【0018】以上のように本第1実施例によれば、コン
タクト開口の為のエッチング及び配線材料のエッチング
を必要としないため、工程短縮を実現できるだけでな
く、コンタクト窓の下層の導電層幅がコンタクト窓の幅
と同じ場合(マスク上でのマージンが0)でも容易に安
定したコンタクトを形成できるためパターンレイアウト
の観点からも素子の微細化を容易にする。
【0019】なお、本第1実施例では配線材料としてタ
ングステンを用いているが、アルミ、銅等種々の金属を
用いても可能であり、埋め込み方法もCMP法を用いた
が、RIEを用いたエッチングバック法を用いることも
可能である。
【0020】以下本発明の第2の実施例の半導体装置の
製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【0021】図3は第2の実施例におけるコンタクトの
形成部分の平面図であり、第1の配線は第2の配線12
の下に並行に存在するがここでは図示しない。またここ
ではコンタクト窓11の幅と第2配線12の幅を同じ幅
にしている。図5は第3図のA−A断面での第1の実施
例におけるコンタクトの形成方法の工程断面図である。
【0022】第1実施例と同様にして図5(a)では半
導体基板1上に第1の絶縁膜2、第2の絶縁膜4、第1
配線6、コンタクト用レジストパターン7、第3の絶縁
膜8を順次形成する。次に、図5(b)ではコンタクト
用レジストパターン7を残存させたまま、当該レジスト
パターン7を含む第2配線形成領域に第2配線用レジス
ト9を形成する。次に、図5(c)では該レジストパタ
ーン7及び9をマスクにして第4の絶縁膜10としてL
PD.SiO2膜を選択的に成長させる。その後、図5
(d)では前記レジストパターン7及び9を除去してコ
ンタクト窓及び第2配線領域を規定する溝部を形成す
る。その後、該溝部に第2配線12を埋め込んでコンタ
クト及び第2配線を同時に形成する。
【0023】以上のように本第2実施例によれば、コン
タクト開口の為のエッチング及び配線材料のエッチング
を必要としないため、工程短縮を実現できるだけでな
く、第1及び第2配線幅がコンタクト窓の幅と同じ場合
や、コンタクト窓に対して合わせずれがある場合でも自
己整合的に容易に安定したコンタクトを及び配線を形成
できるためパターンレイアウトの観点からも素子の微細
化を容易にする。
【0024】図4に本実施例において、コンタクト窓1
1に対して第2配線12が合わせずれ20だけずれて形
成された場合の平面図を示し、図6は図3のA−A断面
での21の実施例におけるコンタクト窓に対して合わせ
ずれがある場合の工程断面図である。
【0025】図6(a)、(b)に示すように合わせず
れ20が生じても、コンタクト窓用レジストパターン7
を残存させたまま第2配線用レジストパターン9を形成
するためコンタクト窓の大きさはレジストパターン7の
みで決まり、合わせずれがあっても第1配線6に対して
安定なコンタクトを形成できる。また、図6(c)に示
すように第2配線を形成後は、コンタクト部で合わせず
れ20だけパターン幅が太るだけで、ここでも合わせず
れがあっても安定なコンタクトの形成が可能である。
【0026】なお、本第2実施例でも配線材料としてタ
ングステン、アルミ、銅等種々の金属を用いても可能で
あり、埋め込み方法もRIEを用いたエッチングバック
法や化学機械研磨(CMP)法を用いることで実現でき
る。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明の第1の発明はエッ
チングを必要とせずにコンタクト窓と配線の形成を自己
整合的に実現するため工程削減によるコストの削減効果
は極めて大きい。また、第1配線に対してマージンフリ
ーのコンタクト形成が可能で、素子の微細化に対する効
果も極めて大きい。また、ドライエッチングを必要とし
ないため、従来ドライエッチングによる加工が困難とさ
れてきた低抵抗の金属材料の使用が可能になり、素子の
高速化、高信頼性化に対しても極めて有効な半導体装置
の製造方法である。
【0028】また、第2の発明は上記第1の発明の効果
に加えて第2配線とコンタクト窓との間もマージンフリ
ーとなり、さらなる素子の微細化が可能でありその実用
的効果は大きい。
【0029】さらに、いずれの発明も液相成長SiO2
膜を絶縁膜に用いることによりプロセスの低温化を実現
できるため素子の大幅な微細化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における半導体装置の平
面図
【図2】同実施例における半導体装置の製造方法を示す
工程断面図
【図3】本発明の第2の実施例における半導体装置の平
面図
【図4】同実施例において合わせずれがあるときの半導
体装置の平面図
【図5】同実施例における半導体装置の製造方法を示す
工程断面図
【図6】同実施例において合わせずれがあるときの半導
体装置の製造方法を示す工程断面図
【図7】従来の半導体装置の製造方法を示す工程断面図
【符号の説明】
6 第1の配線 7 コンタクト用レジストパターン 9 第2配線用レジストパターン 12 第2の配線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体装置において第1の導電層を形成す
    る工程と、 前記第1の導電層上の一部を少なくとも含む領域に第1
    のレジストパターンを形成する工程と、 前記第1のレジストパターンで覆われていない領域に第
    1の絶縁膜を選択的に形成する工程と、 前記第1のレジストパターンを除去後、前記第1のレジ
    ストパターンを除去した領域を少なくとも含む領域に第
    2のレジストパターンを形成する工程と、 前記第2のレジストパターンで覆われていない領域に第
    2の絶縁膜を選択的に形成する工程と、 前記第2のレジストパターンを除去することにより形成
    した開口部に第2の導電層を埋め込む工程とを具備する
    半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】半導体装置において第1の導電層を形成す
    る工程と、 前記第1の導電層上の一部を少なくとも含む領域に第1
    のレジストパターンを形成する工程と、 前記第1のレジストパターンで覆われていない領域に第
    1の絶縁膜を選択的に形成する工程と、 前記第1のレジストパターンを除去せずに、前記第1の
    レジストパターンを含む領域に第2のレジストパターン
    を形成する工程と、 前記第1及び第2のレジストパターンで覆われていない
    領域に第2の絶縁膜を選択的に形成する工程と、 前記第1及び第2のレジストパターンを除去することに
    より形成した開口部に第2の導電層を埋め込む工程とを
    具備する半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】レジストパターンで覆われていない領域に
    選択的に形成する絶縁膜は液相成長SiO2膜であるこ
    とを特徴とする請求項1または2記載のコンタクトの形
    成方法。
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Cited By (7)

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