JPH07297281A - 接続孔の製造方法 - Google Patents
接続孔の製造方法Info
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- JPH07297281A JPH07297281A JP10769294A JP10769294A JPH07297281A JP H07297281 A JPH07297281 A JP H07297281A JP 10769294 A JP10769294 A JP 10769294A JP 10769294 A JP10769294 A JP 10769294A JP H07297281 A JPH07297281 A JP H07297281A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、エッチングによって、下層配線に
通じる接続孔を絶縁膜に形成する際に、孔の側壁に再付
着物が付着するのを防止して、その後の膜形成時のカバ
リッジ性を向上させ、多層配線プロセスの歩留りを高め
る。 【構成】 アルミニウム系金属からなる配線形成膜12を
成膜後、その表面を酸化性雰囲気にさらすことなく、ア
ルミニウム系金属の配向を引き継いで（１１１）配向を
有するもので窒化チタンまたは窒化酸化チタンからなる
エッチング停止膜13を成膜し、さらに反射防止膜14を成
膜する。続いて、それらの膜をパターニングして配線15
を形成する。次いで、配線15を覆う状態に絶縁膜16を成
膜した後、配線15上の絶縁膜16に接続孔19を形成する。
通じる接続孔を絶縁膜に形成する際に、孔の側壁に再付
着物が付着するのを防止して、その後の膜形成時のカバ
リッジ性を向上させ、多層配線プロセスの歩留りを高め
る。 【構成】 アルミニウム系金属からなる配線形成膜12を
成膜後、その表面を酸化性雰囲気にさらすことなく、ア
ルミニウム系金属の配向を引き継いで（１１１）配向を
有するもので窒化チタンまたは窒化酸化チタンからなる
エッチング停止膜13を成膜し、さらに反射防止膜14を成
膜する。続いて、それらの膜をパターニングして配線15
を形成する。次いで、配線15を覆う状態に絶縁膜16を成
膜した後、配線15上の絶縁膜16に接続孔19を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の多層配線
に用いる接続孔の製造方法に関するものである。
に用いる接続孔の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年のＶＬＳＩ，ＵＬＳＩ等に見られる
ように半導体装置の高集積化が進展するにともない、デ
バイスチップ上では、配線部分の占める割合が増加する
傾向にある。これによるチップ面積の大幅な増大を防止
するために、多層配線が必須の技術になっている。多層
配線を形成するには、配線層間の電気的接続を可能にす
るために層間絶縁膜に接続孔を形成することが不可欠で
ある。
ように半導体装置の高集積化が進展するにともない、デ
バイスチップ上では、配線部分の占める割合が増加する
傾向にある。これによるチップ面積の大幅な増大を防止
するために、多層配線が必須の技術になっている。多層
配線を形成するには、配線層間の電気的接続を可能にす
るために層間絶縁膜に接続孔を形成することが不可欠で
ある。
【０００３】従来の接続孔の形成方法を図３によって説
明する。図の（１）に示すように、基体１１１上には上
層に反射防止膜１１２を形成した配線１１３が形成され
ている。この配線１１３を覆う状態に絶縁膜１１４が成
膜されている。まず絶縁膜１１４上にレジスト膜１１５
を成膜する。そしてリソグラフィー技術によって、接続
孔を形成しようとする部分上のレジスト膜１１５に孔パ
ターン１１６を形成する。続いて図の（２）に示すよう
に、エッチングを行って、絶縁膜１１４と反射防止膜１
１２とに接続孔１１７を形成する。このとき、接続孔１
１７の底部に配線１１３が露出するようにオーバエッチ
ングを行う。したがって、配線１１３の上層はエッチン
グされる。その後、アッシング処理によってレジスト膜
１１５を除去する。
明する。図の（１）に示すように、基体１１１上には上
層に反射防止膜１１２を形成した配線１１３が形成され
ている。この配線１１３を覆う状態に絶縁膜１１４が成
膜されている。まず絶縁膜１１４上にレジスト膜１１５
を成膜する。そしてリソグラフィー技術によって、接続
孔を形成しようとする部分上のレジスト膜１１５に孔パ
ターン１１６を形成する。続いて図の（２）に示すよう
に、エッチングを行って、絶縁膜１１４と反射防止膜１
１２とに接続孔１１７を形成する。このとき、接続孔１
１７の底部に配線１１３が露出するようにオーバエッチ
ングを行う。したがって、配線１１３の上層はエッチン
グされる。その後、アッシング処理によってレジスト膜
１１５を除去する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記接
続孔の形成方法では、図４の（１）に示すように、オー
バエッチング時に配線１１３をスパッタした配線材料が
接続孔１１７の側壁および孔パターン１１６の側壁に再
付着して、再付着物１１８を形成する現象が起きる。特
に、下地配線材料がアルミニウム系材料の場合には、そ
のアルミニウムが再付着して、冠状の付着物を生成す
る。これをアルミニウムクラウンと称している。
続孔の形成方法では、図４の（１）に示すように、オー
バエッチング時に配線１１３をスパッタした配線材料が
接続孔１１７の側壁および孔パターン１１６の側壁に再
付着して、再付着物１１８を形成する現象が起きる。特
に、下地配線材料がアルミニウム系材料の場合には、そ
のアルミニウムが再付着して、冠状の付着物を生成す
る。これをアルミニウムクラウンと称している。
【０００５】そして図４の（２）に示すように、２点鎖
線で示すレジスト膜１１５を除去した後には、絶縁膜１
１４上に再付着物１１８は突出した状態になる。このよ
うな状態で絶縁膜１１４上に配線形成膜（図示せず）や
プラグ形成膜（図示せず）を成膜した場合には、上記再
付着物１１８が配線形成膜やプラグ形成膜のカバリッジ
性を悪化させる原因になる。そのため、多層配線プロセ
スの歩留りは著しく低下する。そこで上記再付着物１１
８の発生を防ぐ方法が提案されているがそれらにも以下
のような課題がある。
線で示すレジスト膜１１５を除去した後には、絶縁膜１
１４上に再付着物１１８は突出した状態になる。このよ
うな状態で絶縁膜１１４上に配線形成膜（図示せず）や
プラグ形成膜（図示せず）を成膜した場合には、上記再
付着物１１８が配線形成膜やプラグ形成膜のカバリッジ
性を悪化させる原因になる。そのため、多層配線プロセ
スの歩留りは著しく低下する。そこで上記再付着物１１
８の発生を防ぐ方法が提案されているがそれらにも以下
のような課題がある。
【０００６】一つの方法としては、エッチング時の入射
イオンエネルギーを下げることによって下地配線材料の
スパッタを抑えるというものである。しかしながら、酸
化シリコン系の膜の異方性エッチング加工にはある程度
の入射イオンエネルギーが必要なので、酸化シリコン系
の膜を異方性エッチング加工しながらスパッタ再付着を
防ぐのは事実上不可能である。
イオンエネルギーを下げることによって下地配線材料の
スパッタを抑えるというものである。しかしながら、酸
化シリコン系の膜の異方性エッチング加工にはある程度
の入射イオンエネルギーが必要なので、酸化シリコン系
の膜を異方性エッチング加工しながらスパッタ再付着を
防ぐのは事実上不可能である。
【０００７】下地エッチングガスを添加する方法では、
オーバエッチング時に、下地をエッチングするようなガ
ス系（例えば下地がアルミニウムの場合には塩素）を添
加すれば、再付着は防げる。しかしながら、下地配線材
料もエッチングされるので、接続孔のアスペクト比がエ
ッチングされた分だけ高くなるという課題が生じる。ま
た、オーバエッチングの程度によっては、下地配線が完
全にエッチングされる可能性もある。
オーバエッチング時に、下地をエッチングするようなガ
ス系（例えば下地がアルミニウムの場合には塩素）を添
加すれば、再付着は防げる。しかしながら、下地配線材
料もエッチングされるので、接続孔のアスペクト比がエ
ッチングされた分だけ高くなるという課題が生じる。ま
た、オーバエッチングの程度によっては、下地配線が完
全にエッチングされる可能性もある。
【０００８】また、コンタクトホールをテーパ形状にす
る方法では、フルロロカーボン系ポリマーの堆積とエッ
チングとの競合反応で形状をテーパ化することで再付着
を防止する。この方法は、形状がテーパ化されていると
傾斜のついた側壁に下地からのスパッタ物が再付着して
も、イオンのアタックによって再付着は速やかに除去さ
れる。このため、コンタクトホール上に再付着物は残存
しない。しかしながら、この方法では、フルロロカーボ
ン系ポリマーの炭素とフッ素との比を制御することによ
ってコンタクトホールのテーパ化のために過剰なポリマ
ーの形成が必要になる。それにともなって、浮遊塵埃量
が増大する可能性が高く、また接続孔の底部は設計寸法
よりも狭くなる。そのため、接続孔での接触面積が低下
してコンタクト抵抗が増大するという課題を生じる。
る方法では、フルロロカーボン系ポリマーの堆積とエッ
チングとの競合反応で形状をテーパ化することで再付着
を防止する。この方法は、形状がテーパ化されていると
傾斜のついた側壁に下地からのスパッタ物が再付着して
も、イオンのアタックによって再付着は速やかに除去さ
れる。このため、コンタクトホール上に再付着物は残存
しない。しかしながら、この方法では、フルロロカーボ
ン系ポリマーの炭素とフッ素との比を制御することによ
ってコンタクトホールのテーパ化のために過剰なポリマ
ーの形成が必要になる。それにともなって、浮遊塵埃量
が増大する可能性が高く、また接続孔の底部は設計寸法
よりも狭くなる。そのため、接続孔での接触面積が低下
してコンタクト抵抗が増大するという課題を生じる。
【０００９】本発明は、接続孔の側壁への再付着を無く
して信頼性に優れた接続孔の製造方法を提供することを
目的とする。
して信頼性に優れた接続孔の製造方法を提供することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされた接続孔の製造方法である。すなわ
ち、第１工程で、基体上にアルミニウム系金属からなる
配線形成膜と窒化チタンまたは窒化酸化チタンからなる
エッチング停止膜と反射防止膜とを積層して形成する。
続いて第２工程で、配線形成膜とエッチング停止膜と反
射防止膜とをパターニングして配線を形成する。その後
第３工程で、配線を覆う状態に絶縁膜を成膜した後、配
線上の絶縁膜に接続孔を形成する。
成するためになされた接続孔の製造方法である。すなわ
ち、第１工程で、基体上にアルミニウム系金属からなる
配線形成膜と窒化チタンまたは窒化酸化チタンからなる
エッチング停止膜と反射防止膜とを積層して形成する。
続いて第２工程で、配線形成膜とエッチング停止膜と反
射防止膜とをパターニングして配線を形成する。その後
第３工程で、配線を覆う状態に絶縁膜を成膜した後、配
線上の絶縁膜に接続孔を形成する。
【００１１】上記第１工程で、エッチング停止膜の成膜
は、配線形成膜を成膜した後、その表面を酸化性雰囲気
にさらすことなく行う。そして上記エッチング停止膜を
（１１１）配向を有する窒化チタンまたは窒化酸化チタ
ンで成膜する。またエッチング停止膜と反射防止膜とは
同一膜に成膜してもよい。
は、配線形成膜を成膜した後、その表面を酸化性雰囲気
にさらすことなく行う。そして上記エッチング停止膜を
（１１１）配向を有する窒化チタンまたは窒化酸化チタ
ンで成膜する。またエッチング停止膜と反射防止膜とは
同一膜に成膜してもよい。
【００１２】
【作用】上記接続孔の製造方法では、アルミニウム系金
属からなる配線形成膜上に窒化チタンまたは窒化酸化チ
タンからなるエッチング停止膜が形成されていることか
ら、その上面側に成膜した絶縁膜に接続孔を形成する際
に、エッチング停止膜上でエッチングが停止する。ここ
でエッチング停止膜は窒化チタンまたは窒化酸化チタン
で形成されていることから、その下地のアルミニウム系
金属の配向を強く引き継いで成膜される。そのため、絶
縁膜のエッチングを高い入射イオンエネルギーで行って
も、十分なエッチング選択比が得られるので、配線形成
膜までエッチングすることはない。
属からなる配線形成膜上に窒化チタンまたは窒化酸化チ
タンからなるエッチング停止膜が形成されていることか
ら、その上面側に成膜した絶縁膜に接続孔を形成する際
に、エッチング停止膜上でエッチングが停止する。ここ
でエッチング停止膜は窒化チタンまたは窒化酸化チタン
で形成されていることから、その下地のアルミニウム系
金属の配向を強く引き継いで成膜される。そのため、絶
縁膜のエッチングを高い入射イオンエネルギーで行って
も、十分なエッチング選択比が得られるので、配線形成
膜までエッチングすることはない。
【００１３】また配線形成膜を成膜した後、その表面を
酸化性の雰囲気にさらすことなくエッチング停止膜を成
膜することから、エッチング停止膜は下地の配線形成層
の配向性を引き継いだ状態で成膜される。またエッチン
グ停止膜を（１１１）配向を有する窒化チタンまたは窒
化酸化チタンで形成したことから、絶縁膜に対して高い
エッチング選択比が得られる。またエッチング停止膜と
反射防止膜とは同一膜からなるもので形成する方法で
は、成膜回数が削減される。
酸化性の雰囲気にさらすことなくエッチング停止膜を成
膜することから、エッチング停止膜は下地の配線形成層
の配向性を引き継いだ状態で成膜される。またエッチン
グ停止膜を（１１１）配向を有する窒化チタンまたは窒
化酸化チタンで形成したことから、絶縁膜に対して高い
エッチング選択比が得られる。またエッチング停止膜と
反射防止膜とは同一膜からなるもので形成する方法で
は、成膜回数が削減される。
【００１４】
【実施例】本発明の第１実施例を図１の製造工程図によ
って説明する。
って説明する。
【００１５】図１の（１）に示すように、第１工程で
は、例えばスパッタ法によって、基体１１上にアルミニ
ウム系金属（例えばアルミニウム−シリコン合金）から
なる配線形成膜１２を成膜する。続いて酸化性の雰囲気
（例えば大気）にさらすことなく、例えばスパッタ法に
よって、上記配線形成膜１２上に窒化酸化チタンからな
るエッチング停止膜１３を成膜する。さらに例えばスパ
ッタ法によって、上記エッチング停止膜１３上に窒化チ
タンからなる反射防止膜１４を成膜する。上記アルミニ
ウム系金属としては、アルミニウムを主材料として、そ
れにシリコン，銅等を含有させたものからなる。なお配
線形成膜１２，エッチング停止膜１３，反射防止膜１４
の成膜方法としては、スパッタ法の他にＣＶＤ法，蒸着
法等を採用することも可能である。
は、例えばスパッタ法によって、基体１１上にアルミニ
ウム系金属（例えばアルミニウム−シリコン合金）から
なる配線形成膜１２を成膜する。続いて酸化性の雰囲気
（例えば大気）にさらすことなく、例えばスパッタ法に
よって、上記配線形成膜１２上に窒化酸化チタンからな
るエッチング停止膜１３を成膜する。さらに例えばスパ
ッタ法によって、上記エッチング停止膜１３上に窒化チ
タンからなる反射防止膜１４を成膜する。上記アルミニ
ウム系金属としては、アルミニウムを主材料として、そ
れにシリコン，銅等を含有させたものからなる。なお配
線形成膜１２，エッチング停止膜１３，反射防止膜１４
の成膜方法としては、スパッタ法の他にＣＶＤ法，蒸着
法等を採用することも可能である。
【００１６】続いて図１の（２）に示す第２工程を行
う。この工程では、一般のリソグラフィー技術とエッチ
ングとによって、上記反射防止膜１４とエッチング停止
膜１３と配線形成膜１２とをパターニングして配線１５
を形成する。
う。この工程では、一般のリソグラフィー技術とエッチ
ングとによって、上記反射防止膜１４とエッチング停止
膜１３と配線形成膜１２とをパターニングして配線１５
を形成する。
【００１７】次いで図１の（３）に示す第３工程を行
う。この工程では、例えばＣＶＤ法によって、上記配線
１５を覆う状態に絶縁膜１６を成膜する。絶縁膜１６は
通常、酸化シリコンで形成する。なお絶縁膜１６の成膜
方法としては、ＣＶＤ法の他にスパッタ法，蒸着法等を
採用することも可能である。
う。この工程では、例えばＣＶＤ法によって、上記配線
１５を覆う状態に絶縁膜１６を成膜する。絶縁膜１６は
通常、酸化シリコンで形成する。なお絶縁膜１６の成膜
方法としては、ＣＶＤ法の他にスパッタ法，蒸着法等を
採用することも可能である。
【００１８】その後、一般の塗布技術によってレジスト
膜１７を成膜する。そしてリソグラフィー技術によって
接続孔を形成しようとする部分上のレジスト膜１７に開
口部１８を形成する。続いて図１の（４）に示すよう
に、エッチングを行って、２点鎖線で示す部分の絶縁膜
１６と１点鎖線で示す部分の反射防止膜１４と破線で示
す部分のエッチング停止膜１３とを除去して接続孔１９
を形成する。
膜１７を成膜する。そしてリソグラフィー技術によって
接続孔を形成しようとする部分上のレジスト膜１７に開
口部１８を形成する。続いて図１の（４）に示すよう
に、エッチングを行って、２点鎖線で示す部分の絶縁膜
１６と１点鎖線で示す部分の反射防止膜１４と破線で示
す部分のエッチング停止膜１３とを除去して接続孔１９
を形成する。
【００１９】上記エッチングの一例を以下に説明する。
エッチング装置には、例えばＥＣＲ（Electron Cycrot
ron Resonance）プラズマエッチング装置（図示せず）
を用いる。エッチングガスには、例えばフロロカーボン
系のものとして、流量が４５ｓｃｃｍのトリフルオロメ
タン（ＣＨＦ3）と流量が５ｓｃｃｍのジフルオロメタ
ン（ＣＨ2 Ｆ2 ）との混合ガスを用いる。そしてエッチ
ング条件を以下のように設定する。例えば、エッチング
雰囲気の圧力を０．３Ｐａ、マイクロ波電流を４００ｍ
Ａ、ＲＦパワーを１７５Ｗとしてエッチングを行う。
エッチング装置には、例えばＥＣＲ（Electron Cycrot
ron Resonance）プラズマエッチング装置（図示せず）
を用いる。エッチングガスには、例えばフロロカーボン
系のものとして、流量が４５ｓｃｃｍのトリフルオロメ
タン（ＣＨＦ3）と流量が５ｓｃｃｍのジフルオロメタ
ン（ＣＨ2 Ｆ2 ）との混合ガスを用いる。そしてエッチ
ング条件を以下のように設定する。例えば、エッチング
雰囲気の圧力を０．３Ｐａ、マイクロ波電流を４００ｍ
Ａ、ＲＦパワーを１７５Ｗとしてエッチングを行う。
【００２０】次いで接続孔１９の底部のエッチング停止
膜１３を除去するエッチング例を以下に説明する。エッ
チングには上記同様のエッチング装置を用いる。エッチ
ングガスには、例えばフロロカーボン系のものとして、
流量が５０ｓｃｃｍのトリフルオロメタン（ＣＨＦ3 ）
を用いる。そしてエッチング条件を以下のように設定す
る。例えば、エッチング雰囲気の圧力を０．３Ｐａ、マ
イクロ波電流を４００ｍＡ、ＲＦパワーを２００Ｗとす
る。したがって、エッチングガスとエッチング条件を変
えることによって、絶縁膜１６，反射防止膜１４および
エッチング停止膜１３を連続的にエッチングするこが可
能になる。
膜１３を除去するエッチング例を以下に説明する。エッ
チングには上記同様のエッチング装置を用いる。エッチ
ングガスには、例えばフロロカーボン系のものとして、
流量が５０ｓｃｃｍのトリフルオロメタン（ＣＨＦ3 ）
を用いる。そしてエッチング条件を以下のように設定す
る。例えば、エッチング雰囲気の圧力を０．３Ｐａ、マ
イクロ波電流を４００ｍＡ、ＲＦパワーを２００Ｗとす
る。したがって、エッチングガスとエッチング条件を変
えることによって、絶縁膜１６，反射防止膜１４および
エッチング停止膜１３を連続的にエッチングするこが可
能になる。
【００２１】その後、図示はしないが、通常のレジスト
除去技術（例えばアッシング処理またはウェット処理）
によってレジスト膜１７を除去する。
除去技術（例えばアッシング処理またはウェット処理）
によってレジスト膜１７を除去する。
【００２２】上記接続孔１９の製造方法では、アルミニ
ウム系金属からなる配線形成膜１２の表面を酸化性の雰
囲気にさらすことなく窒化酸化チタンからなるエッチン
グ停止膜１３を成膜したことから、エッチング停止膜１
３は配線形成膜１２の配向性を強く引き継いで（１１
１）配向になる。そのため、エッチング停止膜１３に対
して、その後成膜する絶縁膜１６のエッチング選択比は
十分に大きくなる。したがって、高い入射イオンエネル
ギーで絶縁膜１６のエッチングを行っても、そのエッチ
ングはエッチング停止膜１３上で停止する。よって、配
線１５の表面をエッチングすることはないので、いわゆ
るアルミニウムクラウンは生じない。
ウム系金属からなる配線形成膜１２の表面を酸化性の雰
囲気にさらすことなく窒化酸化チタンからなるエッチン
グ停止膜１３を成膜したことから、エッチング停止膜１
３は配線形成膜１２の配向性を強く引き継いで（１１
１）配向になる。そのため、エッチング停止膜１３に対
して、その後成膜する絶縁膜１６のエッチング選択比は
十分に大きくなる。したがって、高い入射イオンエネル
ギーで絶縁膜１６のエッチングを行っても、そのエッチ
ングはエッチング停止膜１３上で停止する。よって、配
線１５の表面をエッチングすることはないので、いわゆ
るアルミニウムクラウンは生じない。
【００２３】また、エッチング停止層１３を除去する際
のエッチングでは、エッチングガスに堆積性のガスでは
ないトリフルオロメタン（ＣＨＦ3 ）を用いているた
め、堆積性の反応生成物の発生がほとんどない。さらに
エッチング停止膜１３は薄膜で形成されるので、オーバ
エッチング量がわずかですむ。このため、エッチングに
よって配線１５をスパッタすることが抑制されるので、
このエッチングによっていわゆるアルミニウムクラウン
が生じることはない。
のエッチングでは、エッチングガスに堆積性のガスでは
ないトリフルオロメタン（ＣＨＦ3 ）を用いているた
め、堆積性の反応生成物の発生がほとんどない。さらに
エッチング停止膜１３は薄膜で形成されるので、オーバ
エッチング量がわずかですむ。このため、エッチングに
よって配線１５をスパッタすることが抑制されるので、
このエッチングによっていわゆるアルミニウムクラウン
が生じることはない。
【００２４】次に上記反射防止膜１４には、窒化チタン
膜の他に、例えば窒化酸化シリコン膜または非晶質炭素
（ａ−Ｃ）を用いることが可能である。それらの膜は、
いずれも、例えば平行平板型プラズマＣＶＤ装置で成膜
するこが可能である。その成膜条件は、窒化酸化シリコ
ン膜の場合には、成膜ガスに流量が５０ｓｃｃｍのシラ
ン（ＳｉＨ4 ）と流量が５０ｓｃｃｍの一酸化二窒素
（Ｎ2 Ｏ）との混合ガスを用い、成膜雰囲気の圧力を
０．３Ｐａ、ＲＦパワーを１９０Ｗ、基盤温度を３６０
℃に設定する。また非晶質炭素の場合には、成膜ガスに
流量が１００ｓｃｃｍのアセチレン（Ｃ2 Ｈ2 ）ガスを
用い、成膜雰囲気の圧力を０．４Ｐａ、ＲＦパワーを２
５Ｗ、基盤温度を２００℃に設定する。
膜の他に、例えば窒化酸化シリコン膜または非晶質炭素
（ａ−Ｃ）を用いることが可能である。それらの膜は、
いずれも、例えば平行平板型プラズマＣＶＤ装置で成膜
するこが可能である。その成膜条件は、窒化酸化シリコ
ン膜の場合には、成膜ガスに流量が５０ｓｃｃｍのシラ
ン（ＳｉＨ4 ）と流量が５０ｓｃｃｍの一酸化二窒素
（Ｎ2 Ｏ）との混合ガスを用い、成膜雰囲気の圧力を
０．３Ｐａ、ＲＦパワーを１９０Ｗ、基盤温度を３６０
℃に設定する。また非晶質炭素の場合には、成膜ガスに
流量が１００ｓｃｃｍのアセチレン（Ｃ2 Ｈ2 ）ガスを
用い、成膜雰囲気の圧力を０．４Ｐａ、ＲＦパワーを２
５Ｗ、基盤温度を２００℃に設定する。
【００２５】次にエッチング停止膜と反射防止膜とを同
一の膜で形成した場合を第２実施例として、図２の製造
工程図によって説明する。なお、図では、図１で説明し
たのと同様の構成部品には同一の符号を付して説明す
る。
一の膜で形成した場合を第２実施例として、図２の製造
工程図によって説明する。なお、図では、図１で説明し
たのと同様の構成部品には同一の符号を付して説明す
る。
【００２６】図２の（１）に示すように、第１工程で
は、例えばスパッタ法によって、基体１１上にアルミニ
ウム系金属（例えばアルミニウム−シリコン合金）から
なる配線形成膜１２を成膜する。上記アルミニウム系金
属としては、アルミニウム−シリコン合金の他には、ア
ルミニウムを主材料として、それにシリコン，銅等を含
有させたものが用いられる。続いて酸化性の雰囲気（例
えば大気）にさらすことなく、例えばスパッタ法によっ
て上記配線形成膜１２上に窒化酸化チタンからなるエッ
チング停止膜１３を成膜する。このエッチング停止膜１
３は、リソグラフィーの露光光の反射を抑制する反射防
止膜も兼ねるので、反射防止膜となる膜厚でかつ後のエ
ッチングで膜が残るような膜厚に形成する。なお配線形
成膜１２，エッチング停止膜１３の成膜方法としては、
スパッタ法の他にＣＶＤ法，蒸着法等を採用することも
可能である。
は、例えばスパッタ法によって、基体１１上にアルミニ
ウム系金属（例えばアルミニウム−シリコン合金）から
なる配線形成膜１２を成膜する。上記アルミニウム系金
属としては、アルミニウム−シリコン合金の他には、ア
ルミニウムを主材料として、それにシリコン，銅等を含
有させたものが用いられる。続いて酸化性の雰囲気（例
えば大気）にさらすことなく、例えばスパッタ法によっ
て上記配線形成膜１２上に窒化酸化チタンからなるエッ
チング停止膜１３を成膜する。このエッチング停止膜１
３は、リソグラフィーの露光光の反射を抑制する反射防
止膜も兼ねるので、反射防止膜となる膜厚でかつ後のエ
ッチングで膜が残るような膜厚に形成する。なお配線形
成膜１２，エッチング停止膜１３の成膜方法としては、
スパッタ法の他にＣＶＤ法，蒸着法等を採用することも
可能である。
【００２７】続いて図２の（２）に示す第２工程を行
う。この工程では、一般のリソグラフィー技術とエッチ
ングとによって、上記エッチング停止膜１３と配線形成
膜１２とをパターニングして配線１５を形成する。
う。この工程では、一般のリソグラフィー技術とエッチ
ングとによって、上記エッチング停止膜１３と配線形成
膜１２とをパターニングして配線１５を形成する。
【００２８】次いで図２の（３）に示す第３工程を行
う。この工程では、例えばＣＶＤ法によって上記配線１
５を覆う状態に絶縁膜１６を成膜する。絶縁膜１６は通
常、酸化シリコンで形成する。なお絶縁膜１６の成膜方
法としては、ＣＶＤ法の他にスパッタ法，蒸着法等を採
用することも可能である。
う。この工程では、例えばＣＶＤ法によって上記配線１
５を覆う状態に絶縁膜１６を成膜する。絶縁膜１６は通
常、酸化シリコンで形成する。なお絶縁膜１６の成膜方
法としては、ＣＶＤ法の他にスパッタ法，蒸着法等を採
用することも可能である。
【００２９】その後、一般の塗布技術によってレジスト
膜１７を成膜する。そしてリソグラフィー技術によっ
て、接続孔を形成しようとする部分上のレジスト膜１７
に開口部１８を形成する。続いて図２の（４）に示すよ
うに、エッチングを行って、２点鎖線で示す部分の絶縁
膜１６と１点鎖線で示す部分のエッチング停止膜１３と
を除去して接続孔１９を形成する。
膜１７を成膜する。そしてリソグラフィー技術によっ
て、接続孔を形成しようとする部分上のレジスト膜１７
に開口部１８を形成する。続いて図２の（４）に示すよ
うに、エッチングを行って、２点鎖線で示す部分の絶縁
膜１６と１点鎖線で示す部分のエッチング停止膜１３と
を除去して接続孔１９を形成する。
【００３０】上記エッチングの一例を以下に説明する。
エッチング装置には、例えばマグネトロンプラズマエッ
チング装置（図示せず）を用いる。エッチングガスに
は、例えばフロロカーボン系のものとして、流量が１０
０ｓｃｃｍのオクタフルオロシクロブタン（Ｃ4 Ｆ8 ）
を用いる。そしてエッチング条件を以下のように設定す
る。例えば、エッチング雰囲気の圧力を２５Ｐａ、磁束
密度を６０Ｇ（ガウス）、ＲＦパワーを８００Ｗとして
エッチングを行う。
エッチング装置には、例えばマグネトロンプラズマエッ
チング装置（図示せず）を用いる。エッチングガスに
は、例えばフロロカーボン系のものとして、流量が１０
０ｓｃｃｍのオクタフルオロシクロブタン（Ｃ4 Ｆ8 ）
を用いる。そしてエッチング条件を以下のように設定す
る。例えば、エッチング雰囲気の圧力を２５Ｐａ、磁束
密度を６０Ｇ（ガウス）、ＲＦパワーを８００Ｗとして
エッチングを行う。
【００３１】次いで接続孔１９の底部のエッチング停止
膜１３を除去するエッチング例を以下に説明する。エッ
チングには上記同様のマグネトロンプラズマエッチング
装置を用いる。エッチングガスには、例えばフロロカー
ボン系のものとして、流量が１００ｓｃｃｍのテトラフ
ロロメタン（ＣＦ4 ）を用いる。そしてエッチング条件
を以下のように設定する。例えば、エッチング雰囲気の
圧力を２０Ｐａ、磁束密度を６０Ｇ、ＲＦパワーを１ｋ
Ｗとする。したがって、エッチングガスとエッチング条
件を変えることによって、絶縁膜１６およびエッチング
停止膜１３を連続的にエッチングするこが可能になる。
膜１３を除去するエッチング例を以下に説明する。エッ
チングには上記同様のマグネトロンプラズマエッチング
装置を用いる。エッチングガスには、例えばフロロカー
ボン系のものとして、流量が１００ｓｃｃｍのテトラフ
ロロメタン（ＣＦ4 ）を用いる。そしてエッチング条件
を以下のように設定する。例えば、エッチング雰囲気の
圧力を２０Ｐａ、磁束密度を６０Ｇ、ＲＦパワーを１ｋ
Ｗとする。したがって、エッチングガスとエッチング条
件を変えることによって、絶縁膜１６およびエッチング
停止膜１３を連続的にエッチングするこが可能になる。
【００３２】その後、図示はしないが、通常のレジスト
除去技術（例えばアッシング処理またはウェット処理）
によってレジスト膜１７を除去する。
除去技術（例えばアッシング処理またはウェット処理）
によってレジスト膜１７を除去する。
【００３３】上記第２実施例の製造方法では、上記第１
実施例と同様に、エッチング停止膜１３は配線形成膜１
２の配向性を強く引き継いで（１１１）配向になる。そ
のため、高い入射イオンエネルギーで絶縁膜１６のエッ
チングを行っても、そのエッチングはエッチング停止膜
１３上で停止する。よって、配線１５の表面をエッチン
グすることはないので、いわゆるアルミニウムクラウン
は生じない。
実施例と同様に、エッチング停止膜１３は配線形成膜１
２の配向性を強く引き継いで（１１１）配向になる。そ
のため、高い入射イオンエネルギーで絶縁膜１６のエッ
チングを行っても、そのエッチングはエッチング停止膜
１３上で停止する。よって、配線１５の表面をエッチン
グすることはないので、いわゆるアルミニウムクラウン
は生じない。
【００３４】また、エッチング停止層１３を除去する際
のエッチングでは、エッチング停止膜１３が薄膜で形成
されているので、オーバエッチング量がわずかですむ。
このため、配線１５をエッチングによってスパッタする
ことが抑制されるので、このエッチングによっていわゆ
るアルミニウムクラウンが生じることはない。
のエッチングでは、エッチング停止膜１３が薄膜で形成
されているので、オーバエッチング量がわずかですむ。
このため、配線１５をエッチングによってスパッタする
ことが抑制されるので、このエッチングによっていわゆ
るアルミニウムクラウンが生じることはない。
【００３５】さらにエッチング停止膜１３が反射防止膜
を兼ねることから、反射防止膜を成膜する必要がない。
したがって、成膜回数が削減される。
を兼ねることから、反射防止膜を成膜する必要がない。
したがって、成膜回数が削減される。
【００３６】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
アルミニウム系金属からなる配線形成膜上に窒化チタン
または窒化酸化チタンからなるエッチング停止膜を形成
したので、下地のアルミニウム系金属の配向を強く引き
継いでエッチング停止膜を成膜することができる。した
がって、エッチング停止膜は絶縁膜に対して十分なエッ
チング選択性を有するので、絶縁膜のエッチングをエッ
チング停止膜上で停止させることができる。そのため、
下地の配線をエッチングすることがないので、再付着物
の発生を防止することが可能になる。よって、その後に
形成される膜のカバリッジ性の向上が図れて、多層配線
を形成した際の配線の信頼性を向上することができる。
アルミニウム系金属からなる配線形成膜上に窒化チタン
または窒化酸化チタンからなるエッチング停止膜を形成
したので、下地のアルミニウム系金属の配向を強く引き
継いでエッチング停止膜を成膜することができる。した
がって、エッチング停止膜は絶縁膜に対して十分なエッ
チング選択性を有するので、絶縁膜のエッチングをエッ
チング停止膜上で停止させることができる。そのため、
下地の配線をエッチングすることがないので、再付着物
の発生を防止することが可能になる。よって、その後に
形成される膜のカバリッジ性の向上が図れて、多層配線
を形成した際の配線の信頼性を向上することができる。
【００３７】また成膜した配線形成膜の表面を酸化性の
雰囲気にさらすことなくエッチング停止膜を成膜する方
法によれば、エッチング停止膜は下地の配線形成層の配
向性を強く引き継ぐことが可能になる。さらにエッチン
グ停止膜を（１１１）配向を有する窒化チタンまたは窒
化酸化チタンで形成する方法によれば、絶縁膜に対して
高いエッチング選択比を得ることが可能になる。またエ
ッチング停止膜と反射防止膜とは同一膜からなるもので
形成する方法によれば、成膜回数を削減することができ
るので、コストの低減ができる。
雰囲気にさらすことなくエッチング停止膜を成膜する方
法によれば、エッチング停止膜は下地の配線形成層の配
向性を強く引き継ぐことが可能になる。さらにエッチン
グ停止膜を（１１１）配向を有する窒化チタンまたは窒
化酸化チタンで形成する方法によれば、絶縁膜に対して
高いエッチング選択比を得ることが可能になる。またエ
ッチング停止膜と反射防止膜とは同一膜からなるもので
形成する方法によれば、成膜回数を削減することができ
るので、コストの低減ができる。
【図１】第１実施例の製造工程図である。
【図２】第２実施例の製造工程図である。
【図３】従来の接続孔の形成工程図である。
【図４】課題の説明図である。
１１ 基体 １２ 配線形成膜 １３ エッチング停止膜 １４ 反射防止膜 １５ 配線 １６ 絶縁膜 １９ 接続孔
Claims (4)
- 【請求項１】 基体上に、アルミニウム系金属からなる
配線形成膜と窒化チタンまたは窒化酸化チタンからなる
エッチング停止膜と反射防止膜とを積層して形成する第
１工程と、 前記配線形成膜とエッチング停止膜と反射防止膜とをパ
ターニングして配線を形成する第２工程と、 前記配線を覆う状態に絶縁膜を成膜した後、該配線上の
該絶縁膜に接続孔を形成する第３工程とからなることを
特徴とする接続孔の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の接続孔の製造方法におい
て、 前記第１工程で、エッチング停止膜の成膜は、配線形成
膜を成膜した後、該配線形成膜表面を酸化性雰囲気にさ
らすことなく行うことを特徴とする接続孔の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の接続孔の
製造方法において、 前記エッチング停止膜を（１１１）配向を有する膜で成
膜することを特徴とする接続孔の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１，請求項２または請求項３記載
の接続孔の製造方法において、 前記エッチング停止膜と前記反射防止膜とを同一膜で成
膜することを特徴とする接続孔の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10769294A JPH07297281A (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 接続孔の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10769294A JPH07297281A (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 接続孔の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07297281A true JPH07297281A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=14465545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10769294A Pending JPH07297281A (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 接続孔の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07297281A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1154502A (ja) * | 1997-05-07 | 1999-02-26 | Applied Materials Inc | エッチング停止層の堆積方法及び装置 |
| US5961791A (en) * | 1997-02-26 | 1999-10-05 | Motorola, Inc. | Process for fabricating a semiconductor device |
| KR100400035B1 (ko) * | 2001-02-21 | 2003-09-29 | 삼성전자주식회사 | 균일한 접촉 저항을 갖는 콘택을 구비한 반도체 소자 및그의 제조방법 |
| KR100618794B1 (ko) * | 1999-12-10 | 2006-09-06 | 삼성전자주식회사 | 반도체소자의 콘택홀 형성방법 |
| US10829852B2 (en) | 2018-08-16 | 2020-11-10 | Asm Ip Holding B.V. | Gas distribution device for a wafer processing apparatus |
-
1994
- 1994-04-22 JP JP10769294A patent/JPH07297281A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5961791A (en) * | 1997-02-26 | 1999-10-05 | Motorola, Inc. | Process for fabricating a semiconductor device |
| JPH1154502A (ja) * | 1997-05-07 | 1999-02-26 | Applied Materials Inc | エッチング停止層の堆積方法及び装置 |
| KR100618794B1 (ko) * | 1999-12-10 | 2006-09-06 | 삼성전자주식회사 | 반도체소자의 콘택홀 형성방법 |
| KR100400035B1 (ko) * | 2001-02-21 | 2003-09-29 | 삼성전자주식회사 | 균일한 접촉 저항을 갖는 콘택을 구비한 반도체 소자 및그의 제조방법 |
| US10829852B2 (en) | 2018-08-16 | 2020-11-10 | Asm Ip Holding B.V. | Gas distribution device for a wafer processing apparatus |
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