JPH08330252A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH08330252A
JPH08330252A JP13068795A JP13068795A JPH08330252A JP H08330252 A JPH08330252 A JP H08330252A JP 13068795 A JP13068795 A JP 13068795A JP 13068795 A JP13068795 A JP 13068795A JP H08330252 A JPH08330252 A JP H08330252A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
forming
insulating
film
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13068795A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Sato
藤 英 雄 佐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP13068795A priority Critical patent/JPH08330252A/ja
Publication of JPH08330252A publication Critical patent/JPH08330252A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステップカバレージを向上させることが可能
な半導体装置の製造方法を提供する。 【構成】 半導体基板1上に、シリコン酸化膜2及び
3、BPSG膜4、シリコン酸化膜5、及びBPSG膜6を形成
し、エッチングを行って開口部9及び8を形成し、シリ
コン酸化膜11を堆積し異方性エッチングを行ってBPSG
膜4の側面を覆うようにサイドウォール11aを形成
し、バリアメタル膜12及びAl配線層12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に
関し、特にコンタクトホールの形成に適用される方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置においてコンタクトホールを
設ける場合、従来は次のような方法で製造していた。
【0003】図2に示されるように、半導体基板21上
に熱酸化法によりシリコン酸化膜22が形成され、その
上にCHEMICAL VAPOR DEPOSITION (以下、CVDと称す
る)法によりシリコン酸化膜23、ボロン、リンを含む
シリコン系ガラスより成るBPSG膜24、シリコン酸化膜
25、BPSG膜26が順次形成されていく。BPSG膜26上
にレジストが塗布され、コンタクトホールを形成すべき
領域が開口されたレジスト膜27が形成される。
【0004】レジスト膜27をマスクとして、先ずシリ
コン酸化膜26に対して(以下、CDEと称する)法に
より等方性エッチングが行われ、開口部29が形成され
る。次に、レジスト膜27をマスクとして、シリコン酸
化膜22、23、BPSG膜24、及びシリコン酸化膜25
に対してREACTIVE ION ETCHING(以下、RIEと称す
る)法による異方性エッチングが行われて、開口部28
が形成される。
【0005】この後、レジスト膜27が除去され、イオ
ン注入用に形成されたレジスト膜をマスクとして不純物
イオンが注入されて、開口部28において露出した半導
体基板21の表面部分に不純物拡散層30が形成され
る。さらに、熱拡散法により不純物拡散層30に注入さ
れた不純物イオンが活性化される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法に
よりコンタクトホールを形成すると、以下のような問題
が発生していた。図2において、不純物拡散層30の不
純物イオンを活性化するために熱拡散を行うと、BPSG膜
24が図3のように膨張し、あるいは図4のように収縮
していた。これは、不純物を殆ど含まないシリコン酸化
膜3及び5と、この膜3及び5の間に挟まれ不純物を含
んだBPSG膜4との間の熱膨張率の相違が原因と考えられ
る。また、この膨張又は収縮のうちいずれが発生するか
という点については、コンタクトホール周囲の配線層の
パターンの影響を受けると考えられる。
【0007】コンタクトホールが形成された後は、図5
又は図6に示されたように、開口部28及び29の内壁
にチタンナイトライド(Ti N)等から成るバリアメタ
ル膜30が形成され、さらにAl−Si−Cuが堆積さ
れ、パターニングが行われてAl配線層31が形成され
る。ここで、上述したようにBPSG膜24が膨張すると、
図5のようにBPSG膜24の膨張部24aの存在によって
バリアメタル膜30及びAl配線層31が途中で分断さ
れ、ステップカバレージが悪化する。逆に、BPSG膜24
が収縮すると、図6に示されたように収縮部24bの存
在によってやはりバリアメタル膜30及びAl配線層3
1が分断されて、ステップカバレージの低下が生じる。
【0008】このように、従来の製造方法によりコンタ
クトホールを形成すると、ステップカバレージの低下を
招くという問題があった。
【0009】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、ステップカバレージを向上させることが可能な半導
体装置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】本発明の半導体装置の製
造方法は、半導体基板の表面上に、第1の絶縁材料から
成る第1の絶縁膜を形成する工程と、第1の絶縁膜の表
面上に、第1の絶縁材料よりも不純物の含有率が高い第
2の絶縁材料から成る第2の絶縁膜を形成する工程と、
第2の絶縁膜の表面上に、第1の絶縁材料から成る第3
の絶縁膜を形成する工程と、第1の絶縁膜、第2の絶縁
膜及び第3の絶縁膜に写真蝕刻法を用いてエッチングを
行い、所望の領域に開口部を設ける工程と、少なくとも
開口部の内壁を覆うように、第1の絶縁材料から成る第
4の絶縁膜を形成する工程と、第4の絶縁膜に異方性エ
ッチングを行い、少なくとも開口部における第2の絶縁
膜の側面を覆うサイドウォールを形成する工程とを備え
ることを特徴としている。
【0011】ここで、第3の絶縁膜の表面上に、さらに
第2の絶縁材料から成る第4の絶縁膜を形成してもよ
い。
【0012】あるいは、本発明の他の製造方法は、第1
から第4の絶縁膜を形成した後、写真蝕刻法を用いてエ
ッチングを行い所望の領域に開口部を設け、半導体基板
の表面を露出させる工程と、露出した半導体基板の表面
部分に不純物イオンを注入して不純物拡散層を形成する
工程と、少なくとも開口部の内壁を覆うように、第1の
絶縁材料から成る第5の絶縁膜を形成する工程と、第5
の絶縁膜に異方性エッチングを行い、少なくとも開口部
内における第2の絶縁膜の側面を覆うサイドウォールを
形成する工程と、少なくとも開口部内の底面及び側面を
覆うようにバリアメタル層を形成する工程と、バリアメ
タル層で覆われたコンタクトホールの内部及び第4の絶
縁膜の所定領域上に配線層を形成する工程とを備えてい
る。
【0013】ここで、第1から第4の絶縁膜の所望の領
域に開口部を形成する工程では、第4の絶縁膜の表面上
に所望の領域が開口したレジスト膜を形成し、このレジ
スト膜をマスクとして所定の深さまで等方性エッチング
を行い、この後レジスト膜をマスクとして半導体基板の
表面が露出するまで異方性エッチングを行って開口部を
形成してもよい。
【0014】第2の絶縁材料は、少なくとも不純物とし
てボロン、リン及びシリコンを含むものであってもよ
い。
【0015】
【作用】第1の絶縁材料から成る第1及び第3の絶縁膜
の間に、第1の絶縁材料よりも不純物の含有率が高い第
2の絶縁材料から成る第2の絶縁膜が形成されており、
熱膨張率の相違により第2の絶縁膜が膨張又は収縮す
る。このため、開口部内において第2の絶縁膜の側面に
凸部又は凹部が生じやすいが、この第2の絶縁膜の側面
を第1の絶縁材料から成るサイドウォールで覆うこと
で、このような凹凸の発生を防止することができる。こ
の結果、コンタクトホール内に配線層を形成した場合に
も断線が発生せず、ステップカバレージが向上する。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例による半導体装置の
製造方法について説明する。
【0017】図1(a)に、本実施例による製造方法を
工程別に示す。図2を用いて説明した従来の方法と同様
に、半導体基板1上に熱酸化法によりシリコン酸化膜2
が形成され、CVD法によりシリコン酸化膜3、BPSG膜
4、シリコン酸化膜5、及びBPSG膜6が順次堆積され
る。ここで、シリコン酸化膜3、BPSG膜4、シリコン酸
化膜5及びBPSG膜6の膜厚は、これらを全て合計した膜
厚が約0.6〜1μm となるように設定してもよい。
【0018】コンタクトホールを形成すべき領域が開口
したレジスト膜7が形成され、このレジスト膜7をマス
クとしてCDE法によりシリコン酸化膜6に等方性エッ
チングが行われて開口部9が形成される。さらに、レジ
スト膜7をマスクとしてRIE法により異方性エッチン
グが行われてシリコン酸化膜3、BPSG膜4、シリコン酸
化膜5に開口部8が形成される。この後、レジスト膜7
を除去し、イオン注入用に形成した図示されていないレ
ジスト膜をマスクとして不純物イオンが半導体基板1の
表面部分に注入されて、不純物拡散層10が形成され
る。イオン注入用のレジスト膜が除去され、熱拡散が行
われて不純物拡散層10内の不純物イオンが活性化され
る。
【0019】図1(b)に示されたように、開口部8及
び9の内壁とBPSG膜6の表面上を覆うように、CVD法
によりシリコン酸化膜11が約0.02μm の膜厚で堆
積される。RIE法による異方性エッチングがシリコン
酸化膜11に対して行われ、図1(c)に示されるよう
に開口部8の内壁にシリコン酸化膜によるサイドウォー
ル11aが形成される。このサイドウォール11aは、
膨張又は収縮が発生するBPSG膜4の側面を少なくとも覆
うように形成する必要がある。
【0020】この後、図1(d)に示されたように、開
口部8及び9の内壁及び不純物拡散層10の上面を少な
くとも覆うように、バリアメタル膜12が形成される。
次に、図1(e)のようにバリアメタル膜12の表面上
にAl-Si-Cuが堆積され、所望の領域に残るようにパター
ニングが行われてAl配線層13が形成される。
【0021】このように、本実施例による製造方法によ
れば、BPSG膜4の側面がサイドウォール11aによって
覆われている。このため、BPSG膜4の膨張又は収縮によ
る断線が発生せず、ステップカバレージを向上させるこ
とができる。
【0022】上述した実施例は一例に過ぎず、本発明を
限定するものではない。例えば、実施例ではBPSG膜4及
び6が形成されているが、この膜は平坦性を確保してス
テップカバレージを向上させる目的で形成されるもので
ある。従って、BPSG膜の替わりに平坦性を向上させるこ
とができるSOG (スピンオングラス)膜等を用いてもよ
い。また、実施例ではシリコン酸化膜3上にBPSG膜4が
形成され、さらにその上のシリコン酸化膜5上にもBPSG
膜6が形成されている。しかし、平坦性を向上させるた
めのBPSG膜あるいはSOG 膜等は、二つのシリコン酸化膜
3及び5の間に少なくとも1層形成されていればよく、
さらにこの膜の側面がサイドウォールで覆われていれば
よい。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置の製造方法によれば、不純物を殆ど含まない第1の絶
縁材料から成る二つの絶縁膜の間に、第1の絶縁材料よ
りも不純物を多く含有する第2の絶縁材料から成る絶縁
膜が形成されており、開口部内において第2の絶縁材料
から成る絶縁膜の側面が第1の絶縁材料から成るサイド
ウォールにより覆われることで、配線層を形成した場合
に熱膨張又は収縮により断線が発生することが防止され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を示した工程別素子断面図。
【図2】従来の半導体装置の製造方法を示した素子の縦
断面図。
【図3】従来の半導体装置の製造方法により製造したコ
ンタクトホールの内壁においてBPSG膜が膨張した様子を
示した縦断面図。
【図4】従来の半導体装置の製造方法により製造したコ
ンタクトホールの内壁においてBPSG膜が収縮した様子を
示した縦断面図。
【図5】図3に示されたコンタクトホール内にバリアメ
タル膜及びAl膜を形成した状態を示した縦断面図。
【図6】図4に示されたコンタクトホール内にバリアメ
タル膜及びAl膜を形成した状態を示した縦断面図。
【符号の説明】
1 半導体基板 2、3、5、11 シリコン酸化膜 4、6 BPSG膜 7 レジスト膜 8、9 開口部 10 不純物拡散層 11a サイドウォール 12 バリアメタル膜 13 Al配線層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板の表面上に、第1の絶縁材料か
    ら成る第1の絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜の表面上に、前記第1の絶縁材料より
    も不純物の含有率が高い第2の絶縁材料から成る第2の
    絶縁膜を形成する工程と、 前記第2の絶縁膜の表面上に、前記第1の絶縁材料から
    成る第3の絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜及び前記第3の絶
    縁膜に写真蝕刻法を用いてエッチングを行い、所望の領
    域に開口部を設ける工程と、 少なくとも前記開口部の内壁を覆うように、前記第1の
    絶縁材料から成る第4の絶縁膜を形成する工程と、 前記第4の絶縁膜に異方性エッチングを行い、少なくと
    も前記開口部における前記第2の絶縁膜の側面を覆うサ
    イドウォールを形成する工程と、 を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】半導体基板の表面上に、第1の絶縁材料か
    ら成る第1の絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜の表面上に、前記第1の絶縁材料より
    も不純物の含有率が高い第2の絶縁材料から成る第2の
    絶縁膜を形成する工程と、 前記第2の絶縁膜の表面上に前記第1の絶縁材料から成
    る第3の絶縁膜を形成する工程と、 前記第3の絶縁膜の表面上に、前記第2の絶縁材料から
    成る第4の絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜、前記第3の絶縁
    膜及び前記第4の絶縁膜に写真蝕刻法を用いてエッチン
    グを行い、所望の領域に開口部を設ける工程と、 少なくとも前記開口部の内壁を覆うように、前記第1の
    絶縁材料から成る第5の絶縁膜を形成する工程と、 前記第5の絶縁膜に異方性エッチングを行い、少なくと
    も前記開口部における前記第2の絶縁膜の側面を覆うサ
    イドウォールを形成する工程と、 を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】半導体基板の表面上に、第1の絶縁材料か
    ら成る第1の絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜の表面上に、前記第1の絶縁材料より
    も不純物の含有率が高い第2の絶縁材料から成る第2の
    絶縁膜を形成する工程と、 前記第2の絶縁膜の表面上に前記第1の絶縁材料から成
    る第3の絶縁膜を形成する工程と、 前記第3の絶縁膜の表面上に、前記第2の絶縁材料から
    成る第4の絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の絶縁膜、前記第2の絶縁膜、前記第3の絶縁
    膜及び前記第4の絶縁膜に写真蝕刻法を用いてエッチン
    グを行い所望の領域に開口部を設け、前記半導体基板の
    表面を露出させる工程と、 露出した前記半導体基板の表面部分に不純物イオンを注
    入して不純物拡散層を形成する工程と、 少なくとも前記開口部の内壁を覆うように、前記第1の
    絶縁材料から成る第5の絶縁膜を形成する工程と、 前記第5の絶縁膜に異方性エッチングを行い、少なくと
    も前記開口部内における前記第2の絶縁膜の側面を覆う
    サイドウォールを形成する工程と、 少なくとも前記開口部内の底面及び側面を覆うようにバ
    リアメタル層を形成する工程と、 前記バリアメタル層で覆われた前記コンタクトホールの
    内部及び前記第4の絶縁膜の所定領域上に配線層を形成
    する工程と、 を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】前記第1の絶縁膜、第2の絶縁膜、第3の
    絶縁膜及び前記第4の絶縁膜の所望の領域に開口部を形
    成する工程では、前記第4の絶縁膜の表面上に所望の領
    域が開口したレジスト膜を形成し、このレジスト膜をマ
    スクとして所定の深さまで等方性エッチングを行い、こ
    の後前記レジスト膜をマスクとして前記半導体基板の表
    面が露出するまで異方性エッチングを行って前記開口部
    を形成することを特徴とする請求項2ないし4のいずれ
    かに記載の半導体装置の製造方法。
JP13068795A 1995-05-29 1995-05-29 半導体装置の製造方法 Pending JPH08330252A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13068795A JPH08330252A (ja) 1995-05-29 1995-05-29 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13068795A JPH08330252A (ja) 1995-05-29 1995-05-29 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08330252A true JPH08330252A (ja) 1996-12-13

Family

ID=15040224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13068795A Pending JPH08330252A (ja) 1995-05-29 1995-05-29 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08330252A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6218289B1 (en) * 1996-09-25 2001-04-17 Vanguard International Semiconductor Corporation Method for contact anneal in a doped dielectric layer without dopant diffusion problem
KR100522761B1 (ko) * 1999-12-30 2005-10-21 주식회사 하이닉스반도체 쌍상감법을 이용한 반도체 메모리 소자의 패턴 형성 방법
JP2009054948A (ja) * 2007-08-29 2009-03-12 Seiko Instruments Inc 半導体装置の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6218289B1 (en) * 1996-09-25 2001-04-17 Vanguard International Semiconductor Corporation Method for contact anneal in a doped dielectric layer without dopant diffusion problem
KR100522761B1 (ko) * 1999-12-30 2005-10-21 주식회사 하이닉스반도체 쌍상감법을 이용한 반도체 메모리 소자의 패턴 형성 방법
JP2009054948A (ja) * 2007-08-29 2009-03-12 Seiko Instruments Inc 半導体装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10335441A (ja) 半導体装置の製造方法
US5340769A (en) Method for manufacturing semiconductor device having groove-structured isolation
JP2745970B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US6194257B1 (en) Fabrication method of gate electrode having dual gate insulating film
US6380088B1 (en) Method to form a recessed source drain on a trench side wall with a replacement gate technique
US6849521B2 (en) Method for manufacturing a semiconductor device
US5985766A (en) Semiconductor processing methods of forming a contact opening
JP2812288B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH08330252A (ja) 半導体装置の製造方法
KR100209714B1 (ko) 반도체소자의 격리막 및 이의 형성방법
JPH0729971A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3190144B2 (ja) 半導体集積回路の製造方法
US6190956B1 (en) Forming a capacitor structure of a semiconductor
KR970005704B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조방법
JPH1012733A (ja) 半導体装置およびその製造方法
US5321296A (en) Semiconductor device having an interconnection layer of a polysilicon layer and a metallic layer
JP3175307B2 (ja) 半導体装置の製造方法
KR100203897B1 (ko) 반도체 소자의 소자분리막 제조방법
US6268271B1 (en) Method for forming buried layer inside a semiconductor device
JPH11354787A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH1050830A (ja) 半導体装置およびその製造方法
KR100783636B1 (ko) 반도체소자의 콘택 형성방법
JPH1126756A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0267728A (ja) 素子分離用酸化膜の形成方法
JPH09306984A (ja) 半導体装置の製造方法