JPH07307325A - コンタクト孔の形成方法 - Google Patents

コンタクト孔の形成方法

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JPH07307325A
JPH07307325A JP12451794A JP12451794A JPH07307325A JP H07307325 A JPH07307325 A JP H07307325A JP 12451794 A JP12451794 A JP 12451794A JP 12451794 A JP12451794 A JP 12451794A JP H07307325 A JPH07307325 A JP H07307325A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 等方性エッチングでBPSG膜にコンタクト
孔を形成するに際して、過大なサイドエッチング及びレ
ジストの剥離を防止する。 【構成】 BPSG膜である層間絶縁膜11に脱水ベー
キングを行った後、レジスト12を塗布する。コンタク
ト孔14のパターン13をレジスト12に形成し、レジ
スト12をマスクにして層間絶縁膜11を等方性エッチ
ングする。レジスト12を塗布する前に層間絶縁膜11
の表面を乾燥させており、しかも等方性エッチングする
前にレジスト12を硬化させておらずレジスト12が柔
軟性を有しているので、層間絶縁膜11とレジスト12
とがよく密着している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願の発明は、BPSG膜に対す
るコンタクト孔の形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】段差被覆性が元々よくないAl電極等の
信頼性を高めるために、テーパ状のコンタクト孔が多く
用いられている。そして、テーパ状のコンタクト孔を形
成する一つの方法として、ウエットエッチング等の等方
性エッチングを層間絶縁膜に対してまず行い、ドライエ
ッチング等の異方性エッチングをその後に行う方法があ
る。
【0003】図5は、この様なコンタクト孔の形成方法
の一従来例を示している。この従来例では、層間絶縁膜
11を堆積させ、この状態の層間絶縁膜11上にレジス
ト12を塗布し、レジスト12に対して露光及び現像を
行って、コンタクト孔のパターン13をレジスト12に
形成する。
【0004】そして、レジスト12の耐熱性を高めて、
ドライエッチング時に高エネルギのイオンが入射するこ
とによるレジスト12の熱変形を防止するために、紫外
線の照射によってレジスト12を硬化させるUVキュア
リング等を行う。その後、レジスト12をマスクにし
て、層間絶縁膜11にウエットエッチングを行ってコン
タクト孔14の一部を形成し、更にドライエッチングを
行ってコンタクト孔14を完成させていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、堆積させた
状態の層間絶縁膜11上にレジスト12を塗布する上述
の従来例でも、層間絶縁膜11がPSG膜や不純物を含
まない純粋なSiO2 膜であれば、特に問題はない。し
かし、層間絶縁膜11がBPSG膜であると、BPSG
膜の表面は水分を吸収している。しかも、UVキュアリ
ング等を行ってレジスト12を硬化させると、BPSG
膜の表面になじむ柔軟性がレジスト12からなくなる。
【0006】このため、BPSG膜とレジスト12との
密着性が悪く、特に、図5(b)から明らかな様に、B
PSG膜とレジスト12との界面に隙間15が発生し
て、この隙間15にエッチング溶液がしみ込み易かっ
た。
【0007】この結果、図5(b)(c)に示す様に、
BPSG膜である層間絶縁膜11が過大にサイドエッチ
ングされたり、レジスト12に形成したパターン13の
径が0.7μmと微細な場合に至っては、図5(a)に
示す様に、ウエットエッチング中にレジスト12が剥離
したりしていた。従って、図5に示した一従来例では、
テーパ状のコンタクト孔を高い歩留りで形成することが
できなかった。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1のコンタクト孔
の形成方法は、BPSG膜11をベーキングして、この
BPSG膜11の表面を乾燥させる工程と、前記乾燥の
後に、前記BPSG膜11上にレジスト12を塗布する
工程と、前記レジスト12にコンタクト孔14のパター
ン13を形成する工程と、前記パターン13の形成に引
き続いて、前記レジスト12をマスクにして前記BPS
G膜11を等方性エッチングする工程とを有することを
特徴としている。
【0009】請求項2のコンタクト孔の形成方法は、前
記等方性エッチングの後に、前記レジスト12をマスク
にして前記BPSG膜11を異方性エッチングする工程
を有することを特徴としている。
【0010】請求項3のコンタクト孔の形成方法は、前
記等方性エッチングと前記異方性エッチングとの間に、
前記レジスト12を硬化させる処理を行うことを特徴と
している。
【0011】
【作用】請求項1のコンタクト孔の形成方法では、レジ
スト12を塗布する前にBPSG膜11をベーキングし
て表面を乾燥させており、しかもBPSG膜11を等方
性エッチングする前にレジスト12を硬化させておらず
BPSG膜11の表面になじむ柔軟性をレジスト12が
有しているので、等方性エッチングに際してBPSG膜
11とレジスト12とがよく密着している。このため、
BPSG膜11とレジスト12との界面が等方性エッチ
ングされにくく、BPSG膜11が過大にサイドエッチ
ングされたりエッチング中にレジスト12が剥離したり
することがない。
【0012】請求項2のコンタクト孔の形成方法では、
等方性エッチングを行った後に異方性エッチングを行う
ことによってテーパ状のコンタクト孔14を形成するに
際して、BPSG膜11が過大にサイドエッチングされ
たりエッチング中にレジスト12が剥離したりすること
がない。
【0013】請求項3のコンタクト孔の形成方法では、
等方性エッチングと異方性エッチングとの間にレジスト
12を硬化させているので、異方性エッチングに際して
の耐熱性が高く、高エネルギのイオンの入射によるレジ
スト12の熱変形を生じることなくBPSG膜11を異
方性エッチングすることができる。
【0014】
【実施例】以下、本願の発明の一実施例と参考例とを、
図1〜4を参照しながら説明する。なお、図5に示した
一従来例と対応する構成部分には、同一の符号を付して
ある。
【0015】図1が、実施例を示している。本実施例で
は、BPSG膜である層間絶縁膜11を堆積させ、ファ
ン付きの対流式オーブンで140℃、60分間の脱水ベ
ーキングを行って、この層間絶縁膜11の表面を乾燥さ
せる。その後、層間絶縁膜11上にレジスト12を塗布
し、レジスト12に対して露光及び現像を行って、径が
0.7μmであるコンタクト孔のパターン13をレジス
ト12に形成する。
【0016】次に、レジスト12に対してUVキュアリ
ングを行うことなく、NH4 F:HF=100:12で
且つ常温のエッチング溶液で、レジスト12をマスクに
して、層間絶縁膜11に120秒間のウエットエッチン
グを行ってコンタクト孔14の一部を形成する。そし
て、エッチング溶液を水洗し、乾燥させる。
【0017】その後、レジスト12に対してUVキュア
リングを行う。そして、レジスト12をマスクにして、
ドライエッチングの一つであるRIEによる異方性エッ
チングを層間絶縁膜11に行ってコンタクト孔14を完
成させる。なお、以上の実施例では、BPSG膜である
層間絶縁膜11に対する脱水ベーキングを140℃、6
0分間で行っているが、140〜200℃、30〜60
分間の範囲であればよい。
【0018】図2は、以上の実施例と同じ方法で、種々
のピッチのラインアンドスペースを形成した場合の結果
を示している。これに対して、図3は、UVキュアリン
グをウエットエッチングの前に行う点のみが図1の実施
例と相違する参考例の方法で、コンタクト孔14を形成
した場合の結果を示している。また、図4は、図3の参
考例と同じ方法で、種々のピッチのラインアンドスペー
スを形成した場合の結果を示している。
【0019】図3と図5(a)とを比較すると、レジス
ト12に形成したパターン13の径が共に0.7μmと
同じであるが、図5(a)の従来例ではウエットエッチ
ング中にレジスト12が剥離していたのに対して、図3
の参考例ではレジスト12が剥離していない。これは、
BPSG膜である層間絶縁膜11に対する脱水ベーキン
グによって、層間絶縁膜11とレジスト12との密着性
が向上したためであると考えられる。
【0020】しかし、図1と図3とを比較すると、図1
の実施例に比べて、図3の参考例では、コンタクト孔1
4のサイドエッチングが大きくて理想的な等方性エッチ
ングとは言い難い。これは、図3の参考例では、UVキ
ュアリングをウエットエッチングの前に行っており、層
間絶縁膜11の表面になじむ柔軟性がレジスト12から
なくなって、ウエットエッチングの際の層間絶縁膜11
とレジスト12との密着性が実施例に比べて低いためで
あると考えられる。
【0021】また、図2と図4とを比較すると、図2で
は、ピッチが0.65μmのラインアンドスペースでも
正常にウエットエッチングされているのに対して、図4
では、ピッチが0.90μmの場合でもレジスト12が
剥離し始めており、ピッチが0.65μmの場合はレジ
スト12が完全に剥離している。これも、層間絶縁膜1
1とレジスト12との密着性が低いためであると考えら
れる。
【0022】
【発明の効果】請求項1のコンタクト孔の形成方法で
は、BPSG膜が過大にサイドエッチングされたりエッ
チング中にレジストが剥離したりすることがないので、
コンタクト孔を高い歩留りで形成することができる。
【0023】請求項2のコンタクト孔の形成方法では、
BPSG膜が過大にサイドエッチングされたりエッチン
グ中にレジストが剥離したりすることなく、テーパ状の
コンタクト孔を形成することができるので、テーパ状の
コンタクト孔を高い歩留りで形成することができる。
【0024】請求項3のコンタクト孔の形成方法では、
高エネルギのイオンの入射によるレジストの熱変形を生
じることなくBPSG膜を異方性エッチングすることが
できるので、テーパ状のコンタクト孔を更に高い歩留り
で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の発明の一実施例に対する走査型電子顕微
鏡による写真を模式的に示す側断面図である。
【図2】一実施例と同じ方法で形成したラインアンドス
ペースに対する走査型電子顕微鏡による写真を模式的に
示す斜視図である。
【図3】本願の発明の参考例に対する走査型電子顕微鏡
による写真を模式的に示す側断面図である。
【図4】参考例と同じ方法で形成したラインアンドスペ
ースに対する走査型電子顕微鏡による写真を模式的に示
す斜視図である。
【図5】本願の発明の一従来例に対する走査型電子顕微
鏡による写真を模式的に示す側断面図である。
【符号の説明】
11 層間絶縁膜 12 レジスト 13 パターン 14 コンタクト孔

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 BPSG膜をベーキングして、このBP
    SG膜の表面を乾燥させる工程と、 前記乾燥の後に、前記BPSG膜上にレジストを塗布す
    る工程と、 前記レジストにコンタクト孔のパターンを形成する工程
    と、 前記パターンの形成に引き続いて、前記レジストをマス
    クにして前記BPSG膜を等方性エッチングする工程と
    を有することを特徴とするコンタクト孔の形成方法。
  2. 【請求項2】 前記等方性エッチングの後に、前記レジ
    ストをマスクにして前記BPSG膜を異方性エッチング
    する工程を有することを特徴とする請求項1記載のコン
    タクト孔の形成方法。
  3. 【請求項3】 前記等方性エッチングと前記異方性エッ
    チングとの間に、前記レジストを硬化させる処理を行う
    ことを特徴とする請求項2記載のコンタクト孔の形成方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016194644A1 (ja) * 2015-05-29 2016-12-08 株式会社ダイセル ナノインプリント用光硬化性組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6303466B1 (en) 1999-03-19 2001-10-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing a semiconductor device
WO2016194644A1 (ja) * 2015-05-29 2016-12-08 株式会社ダイセル ナノインプリント用光硬化性組成物
JPWO2016194644A1 (ja) * 2015-05-29 2018-03-15 株式会社ダイセル ナノインプリント用光硬化性組成物

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