JPH07183251A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH07183251A JPH07183251A JP32905393A JP32905393A JPH07183251A JP H07183251 A JPH07183251 A JP H07183251A JP 32905393 A JP32905393 A JP 32905393A JP 32905393 A JP32905393 A JP 32905393A JP H07183251 A JPH07183251 A JP H07183251A
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- JP
- Japan
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- contact hole
- interlayer insulating
- insulating film
- semiconductor substrate
- contact
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンタクト接触面を適当な立体構造にするこ
とにより、ステップカバレッジ改善・コンタクト接触面
積増大を図る。 【構成】 半導体基板１と、この半導体基板１上に形成
したコンタクトホール４を有する層間絶縁膜２と、コン
タクトホール４を覆うように層間絶縁膜２上に形成した
導電性膜５とを有する半導体装置であって、コンタクト
ホール４の底面を平面形状とせず、四角錐形状６ａとし
た。
とにより、ステップカバレッジ改善・コンタクト接触面
積増大を図る。 【構成】 半導体基板１と、この半導体基板１上に形成
したコンタクトホール４を有する層間絶縁膜２と、コン
タクトホール４を覆うように層間絶縁膜２上に形成した
導電性膜５とを有する半導体装置であって、コンタクト
ホール４の底面を平面形状とせず、四角錐形状６ａとし
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の配線間の
コンタクトホールを改良して断線を防止し、かつ集積度
を向上させた構造を持つ半導体装置およびその製造方法
である。
コンタクトホールを改良して断線を防止し、かつ集積度
を向上させた構造を持つ半導体装置およびその製造方法
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体装置でのコンタクト形成方
法を図３に従って説明する。図３（ａ）に示すように、
半導体基板１に第１層間絶縁膜２を形成する。次に
（ｂ）に示すようにフォトレジスト３を形成する。次に
（ｃ）に示すようにフォトレジスト３をパターンニング
する。次に（ｄ）に示すように第１層間絶縁膜をフォト
レジスト３をマスクとして、ウエットエッチ、ドライエ
ッチと順に処理し、コンタクトホール４を形成する。次
に（ｅ）に示すようにフォトレジストを除去し、最後に
（ｆ）に示すように導電性膜による第１配線電極５を形
成する。
法を図３に従って説明する。図３（ａ）に示すように、
半導体基板１に第１層間絶縁膜２を形成する。次に
（ｂ）に示すようにフォトレジスト３を形成する。次に
（ｃ）に示すようにフォトレジスト３をパターンニング
する。次に（ｄ）に示すように第１層間絶縁膜をフォト
レジスト３をマスクとして、ウエットエッチ、ドライエ
ッチと順に処理し、コンタクトホール４を形成する。次
に（ｅ）に示すようにフォトレジストを除去し、最後に
（ｆ）に示すように導電性膜による第１配線電極５を形
成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
技術では、第１層間絶縁膜に形成するコンタクトホール
の側面と底面の半導体基板表面とがほぼ直角の断面形状
を有するため、図３（ｆ）に示すコンタクトホールの底
面エッジ部５ｃにおいて第１配線電極のカバレッジの悪
化が生じ、保護膜の熱応力や、配線への電荷密度の増加
などによる断線不良が発生しやすいという問題があっ
た。
技術では、第１層間絶縁膜に形成するコンタクトホール
の側面と底面の半導体基板表面とがほぼ直角の断面形状
を有するため、図３（ｆ）に示すコンタクトホールの底
面エッジ部５ｃにおいて第１配線電極のカバレッジの悪
化が生じ、保護膜の熱応力や、配線への電荷密度の増加
などによる断線不良が発生しやすいという問題があっ
た。
【０００４】また、半導体基板に対するコンタクト面積
も、図３（ｆ）の平面型コンタクト部６ｃのように、コ
ンタクトの接触部が平面であるためコンタクトホール開
口面積に等しくなり、面積的に有利な立体構造を有して
いない。
も、図３（ｆ）の平面型コンタクト部６ｃのように、コ
ンタクトの接触部が平面であるためコンタクトホール開
口面積に等しくなり、面積的に有利な立体構造を有して
いない。
【０００５】本発明はこれらの問題に対し、コンタクト
接触面を適当な立体構造にすることにより、ステップカ
バレッジ改善・コンタクト接触面積増大を図ることを目
的とする。
接触面を適当な立体構造にすることにより、ステップカ
バレッジ改善・コンタクト接触面積増大を図ることを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】これらの問題を解決する
ため、本発明の半導体装置は、コンタクトホールの底面
を平面形状とせず、曲面形状あるいは四角錐形状とする
ものである。
ため、本発明の半導体装置は、コンタクトホールの底面
を平面形状とせず、曲面形状あるいは四角錐形状とする
ものである。
【０００７】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
コンタクトホール形成のためにウエットエッチ、ドライ
エッチ、ウエットエッチを順に施すものである。
コンタクトホール形成のためにウエットエッチ、ドライ
エッチ、ウエットエッチを順に施すものである。
【０００８】
【作用】このように立体的なコンタクト面を形成するこ
とにより、配線電極のステップカバレッジの改善・コン
タクト接触面積増大を図ることができる。
とにより、配線電極のステップカバレッジの改善・コン
タクト接触面積増大を図ることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１０】（実施例１）図１は、本発明の製造方法を
順を追って説明したものである。まず図（ａ）に示すよ
うに、｛１００｝単結晶シリコンからなる半導体基板１
上に第１層間絶縁膜２を形成する。次に図（ｂ）に示す
ように、第１層間絶縁膜２上にフォトレジスト３を形成
する。次に図（ｃ）に示すように、フォトレジスト３を
パターンニングする。次に図（ｄ）に示すように、第１
層間絶縁膜２をフォトレジスト３をマスクとしてウエッ
トエッチ、ドライエッチと順次施し、コンタクトホール
４を形成する。次に図（ｅ）に示すように、フォトレジ
スト３を除去する。次に図（ｆ）に示すように、第１層
間絶縁膜２をマスクにして、アルカリ性溶液によるシリ
コン結晶異方性エッチング技術を用い、コンタクトホー
ル底面のシリコン基板（半導体基板）表面に四角錐型コ
ンタクト部６ａを形成する。
順を追って説明したものである。まず図（ａ）に示すよ
うに、｛１００｝単結晶シリコンからなる半導体基板１
上に第１層間絶縁膜２を形成する。次に図（ｂ）に示す
ように、第１層間絶縁膜２上にフォトレジスト３を形成
する。次に図（ｃ）に示すように、フォトレジスト３を
パターンニングする。次に図（ｄ）に示すように、第１
層間絶縁膜２をフォトレジスト３をマスクとしてウエッ
トエッチ、ドライエッチと順次施し、コンタクトホール
４を形成する。次に図（ｅ）に示すように、フォトレジ
スト３を除去する。次に図（ｆ）に示すように、第１層
間絶縁膜２をマスクにして、アルカリ性溶液によるシリ
コン結晶異方性エッチング技術を用い、コンタクトホー
ル底面のシリコン基板（半導体基板）表面に四角錐型コ
ンタクト部６ａを形成する。
【００１１】四角錐型コンタクト部６ａは、レジストや
コンタクトホールをマスクにしてアルカリ性溶液でたと
えば温度約７０℃、時間約１分の処理を行なえば、形成
することができる。アルカリ性溶液は、単結晶シリコン
の｛１１１｝面のエッチ速度に比べて｛１００｝面のエ
ッチ速度が高く、エッチング液にもよるが、一般的には
｛１１１｝／｛１００｝エッチング速度比は通常６／１
００以下である。このため、コンタクト面のエッチ面は
自己整合的にある一定の形状、深さ（すなわち四角錐
形）に形成される。なお、アルカリ性溶液の主なものと
しては、Ｎ2Ｈ4，ＥＤＰ（エチレンジアミン・ピロカテ
コール），ＮＨ4ＯＨ，ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイド）が挙げられる。
コンタクトホールをマスクにしてアルカリ性溶液でたと
えば温度約７０℃、時間約１分の処理を行なえば、形成
することができる。アルカリ性溶液は、単結晶シリコン
の｛１１１｝面のエッチ速度に比べて｛１００｝面のエ
ッチ速度が高く、エッチング液にもよるが、一般的には
｛１１１｝／｛１００｝エッチング速度比は通常６／１
００以下である。このため、コンタクト面のエッチ面は
自己整合的にある一定の形状、深さ（すなわち四角錐
形）に形成される。なお、アルカリ性溶液の主なものと
しては、Ｎ2Ｈ4，ＥＤＰ（エチレンジアミン・ピロカテ
コール），ＮＨ4ＯＨ，ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイド）が挙げられる。
【００１２】最後に図１（ｇ）に示すように導電性膜に
よる第１配線電極５を形成する。この四角錐側面はすべ
て｛１１１｝面で形成されている。このようにアルカリ
性溶液の特性を利用すると、図１（ｇ）に示すような、
四角錐状の基板コンタクト部を形成することができる。
よる第１配線電極５を形成する。この四角錐側面はすべ
て｛１１１｝面で形成されている。このようにアルカリ
性溶液の特性を利用すると、図１（ｇ）に示すような、
四角錐状の基板コンタクト部を形成することができる。
【００１３】以上の方法で製造したコンタクトホールで
は、コンタクトホールエッジ部５ａでの半導体基板面と
コンタクトホール側面とのなす角度が直角より大きくな
り（約１４０度）、図３に示した従来のコンタクトホー
ルのコンタクトホールエッジ部５ｂと比較して配線電極
のステップカバレッジが向上する。
は、コンタクトホールエッジ部５ａでの半導体基板面と
コンタクトホール側面とのなす角度が直角より大きくな
り（約１４０度）、図３に示した従来のコンタクトホー
ルのコンタクトホールエッジ部５ｂと比較して配線電極
のステップカバレッジが向上する。
【００１４】また、第１配線電極と半導体基板表面との
接触面積が大きくなるので、従来より電気的導通もよく
なる。また、同一直径の通常のコンタクトと比較して、
コンタクト面積を約１.８倍大きくとることができる。
接触面積が大きくなるので、従来より電気的導通もよく
なる。また、同一直径の通常のコンタクトと比較して、
コンタクト面積を約１.８倍大きくとることができる。
【００１５】なお、本実施例では、｛１００｝単結晶シ
リコン基板を用いたが、他の適当なエッチ液を用いれ
ば、他の半導体単結晶基板とさまざまな立体構成のコン
タクトを形成することが可能である。
リコン基板を用いたが、他の適当なエッチ液を用いれ
ば、他の半導体単結晶基板とさまざまな立体構成のコン
タクトを形成することが可能である。
【００１６】また、本実施例では立体型コンタクト面を
形成するために第１層間絶縁膜をマスクに異方性エッチ
ングを行ったが、第１層間絶縁膜を形成する前にフォト
レジストなどを用いても形成可能である。
形成するために第１層間絶縁膜をマスクに異方性エッチ
ングを行ったが、第１層間絶縁膜を形成する前にフォト
レジストなどを用いても形成可能である。
【００１７】（実施例２）図２は、本発明の他の実施例
における半導体装置の製造方法を示す。
における半導体装置の製造方法を示す。
【００１８】同図において、（ａ）〜（ｅ）までは図１
と同じ工程であるので、それについての説明を省略す
る。
と同じ工程であるので、それについての説明を省略す
る。
【００１９】本実施例では、同図（ｆ）に示す工程にお
いてウエットエッチ（等方性エッチ）を施している。す
なわち、コンタクトホール４を形成するために、順に、
図（ｄ）の工程で等方性エッチ、異方性エッチを順次施
し、図（ｆ）の工程で等方性エッチを施すことになる。
等方性エッチを最後に施すことにより、図（ｆ）に示す
ような球面形状に近い曲面型コンタクト部６ｂを得るこ
とができる。このため、図（ｇ）に示すようにコンタク
トエッジ部５ｂにおける配線電極のステップカバレッジ
がよくなる。
いてウエットエッチ（等方性エッチ）を施している。す
なわち、コンタクトホール４を形成するために、順に、
図（ｄ）の工程で等方性エッチ、異方性エッチを順次施
し、図（ｆ）の工程で等方性エッチを施すことになる。
等方性エッチを最後に施すことにより、図（ｆ）に示す
ような球面形状に近い曲面型コンタクト部６ｂを得るこ
とができる。このため、図（ｇ）に示すようにコンタク
トエッジ部５ｂにおける配線電極のステップカバレッジ
がよくなる。
【００２０】このように本実施例においても、配線電極
のステップカバレッジを改善することができ、またコン
タクト面積も増大するので、従来よりも低抵抗で、断線
の少ないコンタクト電極を形成することができる。
のステップカバレッジを改善することができ、またコン
タクト面積も増大するので、従来よりも低抵抗で、断線
の少ないコンタクト電極を形成することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明により、コンタクト部での配線電
極のカバレッジを改善するとともに、コンタクト面積を
同一直径の通常のコンタクトに比べて大きくとることが
でき、信頼性や、プロセスや回路設計マージンを向上さ
せることができる。
極のカバレッジを改善するとともに、コンタクト面積を
同一直径の通常のコンタクトに比べて大きくとることが
でき、信頼性や、プロセスや回路設計マージンを向上さ
せることができる。
【図１】本発明の第一の実施例における半導体装置の製
造工程断面図
造工程断面図
【図２】本発明の第二の実施例における半導体装置の製
造工程断面図
造工程断面図
【図３】従来の半導体装置の製造工程断面図
１ 半導体基板 ２ 第１層間絶縁膜 ３ フォトレジスト ４ コンタクトホール ５ 第１配線電極 ５ａ〜５ｃ コンタクトホールエッジ部 ６ａ 四角錐型コンタクト部 ６ｂ 曲面型コンタクト部 ６ｃ 平面型コンタクト部
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 21/768 Ｈ０１Ｌ 21/90 Ｄ
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板と、前記半導体基板上に形成
したコンタクトホールを有する層間絶縁膜と、前記コン
タクトホールを覆うように前記層間絶縁膜上に形成した
導電性膜とを有する半導体装置であって、前記半導体基
板表面のうちコンタクトホール開口部に四角錐形状のく
ぼみを有する半導体装置。 - 【請求項２】 半導体基板と、前記半導体基板上に形成
したコンタクトホールを有する層間絶縁膜と、前記コン
タクトホールを覆うように前記層間絶縁膜上に形成した
導電性膜とを有する半導体装置であって、前記半導体基
板表面のうちコンタクトホール開口部に曲面形状のくぼ
みまたは溝を有する半導体装置。 - 【請求項３】 半導体基板上に層間絶縁膜を形成する工
程と、前記層間絶縁膜にコンタクトホールを開口する工
程と、前記コンタクトホールが開口している半導体基板
表面をアルカリ性溶液でエッチングする工程と、前記コ
ンタクトホールを覆うように前記層間絶縁膜上に導電性
膜を形成する工程とを有する半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 半導体基板上に層間絶縁膜を形成する工
程と、前記層間絶縁膜にコンタクトホールを開口する工
程と、前記コンタクトホールが開口している半導体基板
表面を等方性エッチングする工程と、前記コンタクトホ
ールを覆うように前記層間絶縁膜上に導電性膜を形成す
る工程とを有する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32905393A JPH07183251A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32905393A JPH07183251A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183251A true JPH07183251A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=18217092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32905393A Pending JPH07183251A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07183251A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002504267A (ja) * | 1997-06-10 | 2002-02-05 | スペクトリアン | トレンチソースコンタクトを備えた横拡散ｍｏｓトランジスター |
| JP2005175332A (ja) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Citizen Watch Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| KR20120011431A (ko) * | 2010-07-29 | 2012-02-08 | 삼성전자주식회사 | 메모리 소자 및 이의 제조방법 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32905393A patent/JPH07183251A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002504267A (ja) * | 1997-06-10 | 2002-02-05 | スペクトリアン | トレンチソースコンタクトを備えた横拡散ｍｏｓトランジスター |
| JP4778127B2 (ja) * | 1997-06-10 | 2011-09-21 | ロベック アクイジションズ リミテッド エルエルシー | トレンチソースコンタクトを備えた横拡散ｍｏｓトランジスター |
| JP2005175332A (ja) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Citizen Watch Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP4668530B2 (ja) * | 2003-12-15 | 2011-04-13 | シチズンホールディングス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| KR20120011431A (ko) * | 2010-07-29 | 2012-02-08 | 삼성전자주식회사 | 메모리 소자 및 이의 제조방법 |
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