JPH08153796A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体装置及びその製造方法

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JPH08153796A
JPH08153796A JP31919194A JP31919194A JPH08153796A JP H08153796 A JPH08153796 A JP H08153796A JP 31919194 A JP31919194 A JP 31919194A JP 31919194 A JP31919194 A JP 31919194A JP H08153796 A JPH08153796 A JP H08153796A
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JP
Japan
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wiring
film
contact hole
semiconductor device
insulating film
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Pending
Application number
JP31919194A
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English (en)
Inventor
Tadayuki Kimura
忠之 木村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合わせずれに起因する信頼性の低下を防止す
ることと、配線から合わせ余裕を省略して微細化を達成
することとを、両立させる。 【構成】 SiON膜26から成る側壁が配線25に設
けられており、SiO2膜23、27によって配線25
及びSiON膜26が覆われている。このため、SiO
2 膜23、27をエッチングしても、SiON膜26は
エッチングされにくく、配線25に対するコンタクト孔
32を開孔する際に合わせずれが生じて、レジスト31
の開口31aが側壁上に位置しても、コンタクト孔32
は配線25に対してのみ自己整合的に開孔される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願の発明は、コンタクト孔が開
孔されるべき配線を有する半導体装置及びその製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3、4は、多層配線を有する半導体装
置の第1従来例を示している。この第1従来例では、配
線11を覆っている層間絶縁膜12上に配線13が設け
られており、配線13を覆っている層間絶縁膜14に設
けられているコンタクト孔15を介して、配線16が配
線13に接続されている。そして、配線13に対するコ
ンタクト孔15の合わせ余裕17を確保するために、コ
ンタクト孔15のサイズが配線13の幅よりも小さく設
計されている。
【0003】図5は、多層配線を有する半導体装置の第
2従来例を示している。この第2従来例は、コンタクト
孔15のサイズが配線13の幅に略等しく設計されてい
て、コンタクト孔15に合わせ余裕17が確保されてい
ないことを除いて、図3、4に示した第1従来例と実質
的に同様の構成を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図3、4に
示した第1従来例では、図4(b)からも明らかな様
に、配線13に対してコンタクト孔15に合わせずれが
生じても、この合わせずれが所定の範囲内であれば、コ
ンタクト孔15を介した配線13と配線16との接続に
支障は生じない。
【0005】しかし、この第1従来例の様にコンタクト
孔15に合わせ余裕17を確保すると、コンタクト孔1
5のサイズがその分だけ当然に小さくなるので、コンタ
クト孔15のアスペクト比が増大してリソグラフィやコ
ンタクト孔の埋め込み等の製造工程が複雑化すると共
に、コンタクト抵抗が増大して性能の低下等をきたす。
【0006】一方、図5に示した第2従来例では、コン
タクト孔15に合わせ余裕17が確保されていないの
で、コンタクト孔15のサイズが小さくなることによる
上述の問題は生じない。しかし、この第2従来例で合わ
せずれが生じると、図5(b)からも明らかな様に、コ
ンタクト孔15を開孔する際のオーバエッチングによっ
てコンタクト孔15が配線11に達し、このコンタクト
孔15を介して配線11と配線13、16とが短絡する
可能性があるので、信頼性が低かった。
【0007】そこで、半導体装置の信頼性を低下させる
ことなくコンタクト孔15のサイズを大きくするため
に、合わせ余裕17をコンタクト孔15ではなく配線1
3に確保することも考えられていた。しかし、配線13
に合わせ余裕17を確保すると、配線13の幅が広くな
って、半導体装置の微細化が困難になる。
【0008】つまり、多層配線を有する従来の半導体装
置では、合わせずれに起因する信頼性の低下を防止する
ことと、配線から合わせ余裕を省略して微細化を達成す
ることとを、両立させることが困難であった。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の半導体装置
は、第1の絶縁膜26から成る側壁が配線25に設けら
れており、前記第1の絶縁膜26よりもエッチング速度
の大きい第2の絶縁膜23、27によって、前記配線2
5及び前記第1の絶縁膜26が覆われていることを特徴
としている。
【0010】請求項2の半導体装置は、請求項1の半導
体装置において、前記第1の絶縁膜26がシリコン酸窒
化膜であり前記第2の絶縁膜23、27がシリコン酸化
膜であることを特徴としている。
【0011】請求項3の半導体装置は、請求項1または
2の半導体装置を製造するに際して、前記配線25の幅
方向にこの幅よりも大きな開口31aを有するマスク3
1を用いて前記第2の絶縁膜23、27をエッチングす
ることによって、前記配線25に達するコンタクト孔3
2を開孔することを特徴としている。
【0012】
【作用】請求項1、2の半導体装置では、配線25の側
壁になっている第1の絶縁膜26よりもこれらの配線2
5及び第1の絶縁膜26を覆っている第2の絶縁膜2
3、27の方がエッチング速度が大きいので、第2の絶
縁膜23、27をエッチングしても、第1の絶縁膜26
はエッチングされにくい。このため、配線25に対する
コンタクト孔32を開孔する際に合わせずれが生じて、
マスク31の開口31aが側壁上に位置しても、コンタ
クト孔32は配線25に対してのみ自己整合的に開孔さ
れる。
【0013】請求項3の半導体装置の製造方法では、配
線25の側壁になっている第1の絶縁膜26よりもこれ
らの配線25及び第1の絶縁膜26を覆っている第2の
絶縁膜23、27の方がエッチング速度が大きいので、
配線25の幅方向にこの幅よりも大きな開口31aを有
するマスク31を用いてコンタクト孔32を開孔して
も、コンタクト孔32は配線25に対してのみ自己整合
的に開孔される。
【0014】
【実施例】以下、本願の発明の一実施例を、図1、2を
参照しながら説明する。本実施例では、図1(a)に示
す様に、膜厚が100nm程度のTi膜21と膜厚が3
00nm程度のAlCu膜22とをスパッタ法で絶縁膜
(図示せず)上に順次に堆積させ、更に、膜厚が100
nm程度のSiO2 膜23をCVD法でAlCu膜22
上に堆積させる。
【0015】次に、図1(b)に示す様に、幅が0.4
μmの配線のパターンのレジスト24をフォトリソグラ
フィで形成し、このレジスト24をマスクにしたドライ
エッチングで、図1(c)に示す様に、SiO2 膜2
3、AlCu膜22及びTi膜21を順次にパターニン
グして、配線25を形成する。
【0016】次に、図1(d)に示す様に、レジスト2
4を除去した後、膜厚が300nm程度のSiON膜2
6を堆積させ、このSiON膜26の全面をエッチバッ
クして、図1(e)に示す様に、SiON膜26から成
り幅が0.2μmである側壁を配線25等の側面に形成
する。
【0017】次に、図1(f)に示す様に、膜厚が1μ
m程度のSiO2 膜27を層間絶縁膜として堆積させ、
SiO2 膜27の全面をエッチバックして、このSiO
2 膜27の表面を平坦化すると共に、SiO2 膜23上
のSiO2 膜27の膜厚を300nm程度にする。
【0018】次に、図1(g)に示す様に、サイズが
0.6μmのコンタクト孔に対応するパターンの開口3
1aを有するレジスト31を、フォトリソグラフィで形
成する。従って、開口31aのサイズは配線25の幅よ
りも大きい。そして、レジスト31をマスクにしたRI
Eで、図1(h)に示す様に、SiO2 膜27、23に
コンタクト孔32を開孔する。
【0019】このときのRIEでは、SiO2 膜27の
膜厚のばらつきや下地の平坦性を考慮して、SiO2
27の膜厚に対して50%程度のオーバエッチングを行
う。しかし、SiO2 とSiONとのエッチング選択比
が5程度あるので、上述のオーバエッチングを行って
も、SiON膜26は殆どエッチングされず、配線25
の下層の配線(図示せず)にまでコンタクト孔32が達
することはない。
【0020】次に、図1(i)に示す様に、コンタクト
孔32をタングステン33で埋め込み、膜厚が100n
m程度のTi膜34と膜厚が300nm程度のAlCu
膜35とをスパッタ法で順次に堆積させ、これらのAl
Cu膜35及びTi膜34を順次にパターニングして、
配線36を形成する。そして、更に従来公知の工程を実
行して、本実施例の半導体装置を完成させる。
【0021】ところで、図1(g)の状態を拡大した図
2中に示す様に、配線25の幅をL、SiON膜26か
ら成る側壁の幅をt、開口31aのサイズをR、開口3
1aの最大合わせずれ量をsとすると、上述の実施例に
おける図1(i)に示した様に、配線25とタングステ
ン33との接続幅を配線25の幅と自己整合的に同一に
するためには、以下の2つの条件を満たす必要がある。
【0022】即ち、まず、開口31aに合わせずれが生
じても配線25の幅方向における開口31aの内側面が
配線25上に位置しない様にするために、開口31aの
サイズRが、 R≧L+2s の条件を満たす必要がある。
【0023】また、開口31aに合わせずれが生じても
配線25の幅方向における開口31aの内側面が必ずS
iON膜26上に位置するために、SiON膜26から
成る側壁の幅tが、 t≧R−L の条件を満たす必要がある。
【0024】上述の実施例では、L=0.4μm、s=
0.1μmとしているので、 R≧0.6μm、t≧0.2μm となり、開口31aのサイズを0.6μm、SiON膜
26から成る側壁の幅を0.2μmとしている。
【0025】なお、以上の実施例では、SiON膜26
よりもエッチング速度の大きい膜としてSiO2 膜2
3、27を用いたが、BPSG膜やSOG膜等をSiO
2 膜23、27の代わりに用いることができ、逆に、S
iO2 膜23、27よりもエッチング速度の小さい膜と
してSiON膜26以外の膜を用いることもできる。
【0026】
【発明の効果】請求項1、2の半導体装置では、配線に
対するコンタクト孔を開孔する際に合わせずれが生じ
て、マスク層の開口が側壁上に位置しても、コンタクト
孔は配線に対してのみ自己整合的に開孔される。このた
め、合わせずれに起因する信頼性の低下を防止すること
と、配線から合わせ余裕を省略して微細化を達成するこ
ととを、両立させることができる。
【0027】請求項3の半導体装置の製造方法では、配
線の幅方向にこの幅よりも大きな開口を有するマスクを
用いてコンタクト孔を開孔しても、コンタクト孔は配線
に対してのみ自己整合的に開孔されるので、リソグラフ
ィやコンタクト孔の埋め込み等が容易であり、製造工程
を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の発明の一実施例を工程順に示す側断面図
である。
【図2】コンタクト孔を開孔する工程における拡大側断
面図であり、図1(g)に対応している。
【図3】本願の発明の第1従来例の平面図である。
【図4】第1従来例の側断面図であり、(a)は合わせ
ずれが生じなかった場合、(b)は合わせずれが生じた
場合を夫々示している。
【図5】本願の発明の第2従来例の側断面図であり、
(a)は合わせずれが生じなかった場合、(b)は合わ
せずれが生じた場合を夫々示している。
【符号の説明】 23 SiO2 膜 25 配線 26 SiON膜 27 SiO2 膜 31 レジスト 31a 開口 32 コンタクト孔

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の絶縁膜から成る側壁が配線に設け
    られており、 前記第1の絶縁膜よりもエッチング速度の大きい第2の
    絶縁膜によって、前記配線及び前記第1の絶縁膜が覆わ
    れていることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の絶縁膜がシリコン酸窒化膜で
    あり前記第2の絶縁膜がシリコン酸化膜であることを特
    徴とする請求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記配線の幅方向にこの幅よりも大きな
    開口を有するマスクを用いて前記第2の絶縁膜をエッチ
    ングすることによって、前記配線に達するコンタクト孔
    を開孔することを特徴とする請求項1または2記載の半
    導体装置の製造方法。
JP31919194A 1994-11-29 1994-11-29 半導体装置及びその製造方法 Pending JPH08153796A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001028392A (ja) * 1999-07-14 2001-01-30 Nec Corp 半導体装置の製造方法
WO2012077330A1 (ja) * 2010-12-06 2012-06-14 シャープ株式会社 半導体装置及びその製造方法、固体撮像装置及びその製造方法、並びに電子情報機器

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