JPH0950987A - 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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JPH0950987A
JPH0950987A JP15326196A JP15326196A JPH0950987A JP H0950987 A JPH0950987 A JP H0950987A JP 15326196 A JP15326196 A JP 15326196A JP 15326196 A JP15326196 A JP 15326196A JP H0950987 A JPH0950987 A JP H0950987A
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JP
Japan
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polycrystalline silicon
film
oxide film
silicon oxide
contact hole
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JP15326196A
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English (en)
Inventor
Hideki Takeuchi
英樹 武内
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリコン酸化膜にコンタクト孔を形成するに
当たり、マイクロローディング効果によるエッチングレ
ートの低下を防止するとともに、ICP(Inductively
Coupled Plasma)でエッチングしたときの寸法変換差を
小さくする。 【構成】 シリコン酸化膜3上に多結晶シリコン膜4を
パターン形成し、この多結晶シリコン膜4をマスクとし
てシリコン酸化膜3にコンタクト孔3aを形成する。 【効果】 多結晶シリコン膜4とシリコン酸化膜3との
エッチング選択比がきわめて高いので、シリコン酸化膜
3のエッチングマスクとなる多結晶シリコン膜4の膜厚
を薄膜化できてマイクロローディング効果の寄与を少な
くでき、また、多結晶シリコン膜の消耗による寸法変換
差の発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置および
その製造方法に関し、特にシリコン酸化膜のエッチング
技術に用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来、シリコン酸化膜にコンタクト孔を
形成するには、フォトレジストをマスクとしてCF4
CHF3 などのガスを用いたドライエッチングを行う手
法を用いることが一般的であった。また、微細なホール
パターンを加工するためには、ドライエッチングのプラ
ズマの発生手段として、誘導結合プラズマ(ICP:In
ductively Coupled Plasma)などの高密度プラズマが用
いられるようになってきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
半導体集積回路の微細化、高集積化に伴い、コンタクト
孔は孔径がより微細になり且つ深さがより深くなりつつ
あり、いわゆる高アスペクト比化が進行している。この
ように孔径が微細で高アスペクト比のコンタクト孔に対
しては、ドライエッチングの特性として、エッチングレ
ートが極端に低下する、いわゆるマイクロローディング
効果が生じてしまう。
【0004】また、ICPにおいては、フォトレジスト
とシリコン酸化膜との選択比(シリコン酸化膜のエッチ
ングレート/フォトレジストのエッチングレート)は2
〜4程度しかない。従って、フォトレジストの膜厚(通
常0.6μm〜2.4μm程度)とコンタクト孔の深さ
とが同程度になると、シリコン酸化膜のエッチング中に
おけるフォトレジストのエッチング量が大きく、場合に
よってはマスクとなるフォトレジストに所望の加工がで
きず、寸法変換差が生じてしまうという問題があった。
【0005】シリコン酸化膜に微細なコンタクト孔を形
成する方法としては、特開平4−196315号公報
に、シリコン酸化膜上に多結晶シリコン膜を形成すると
ともに、この多結晶シリコン膜上にフォトレジストを塗
布した後、このフォトレジストにシリコン酸化膜に形成
するコンタクト孔の孔径よりも大きい寸法のレジストパ
タ−ンを形成して、多結晶シリコン膜及びシリコン酸化
膜をエッチングする方法が開示されている。すなわち、
この方法は、形成するコンタクト孔の孔径よりも大きい
寸法のレジストパタ−ンを有するフォトレジストをマス
クとして、多結晶シリコン膜及びシリコン酸化膜を同時
にエッチングすることにより、多結晶シリコン膜にテー
パ状のエッチングを施すとともに、レジストパタ−ンの
寸法よりも小さい孔径のコンタクト孔をシリコン酸化膜
に形成する手法である。
【0006】ところが、この手法を用いた場合、上述し
たように多結晶シリコン膜及びシリコン酸化膜に同時に
エッチングが施されるためにテーパ状にエッチングされ
ることを利用するので、前記コンタクト孔を十分に所望
の孔径に形成できるとは言い難く、やはり寸法変換差の
発生を抑止することは困難である。
【0007】そこで、本発明の目的は、半導体装置およ
びその製造方法において、孔径が微細で高アスペクト比
のコンタクト孔を形成する場合にもマイクロローディン
グ効果が生じず、エッチングレートが低下しないように
する技術を提供することである。
【0008】また、本発明の別の目的は、半導体装置お
よびその製造方法において、ICPなどのフォトレジス
トとシリコン酸化膜との選択比が小さいエッチングを行
う場合であっても、寸法変換差が生じないような技術を
提供することである。
【0009】
【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、開孔部を有する多結晶シリコン膜をマスクと
して、前記多結晶シリコン膜の下部に形成されたシリコ
ン酸化膜をエッチングして当該シリコン酸化膜にコンタ
クト孔を形成する。
【0010】本発明の半導体装置の製造方法は、シリコ
ン酸化膜上に多結晶シリコン膜を形成する工程と、前記
多結晶シリコン膜上にフォトレジストをパターン形成す
る工程と、前記フォトレジストをマスクとしたエッチン
グにより、前記多結晶シリコン膜に開孔部を形成する工
程と、前記フォトレジストを除去する工程と、前記開孔
部を有する前記多結晶シリコン膜をマスクとしたエッチ
ングにより、前記シリコン酸化膜にコンタクト孔を形成
する工程とを有する。
【0011】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
は、下地導電層を形成した後に、当該下地導電層上に前
記シリコン酸化膜を形成する工程と、前記シリコン酸化
膜に形成された前記コンタクト孔を充填して前記下地導
電膜と電気的に接続される他の多結晶シリコン膜を前記
多結晶シリコン膜上に形成する工程とを有する。
【0012】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
は、下地導電層を形成する工程と、当該下地導電層上に
前記シリコン酸化膜を形成し、前記シリコン酸化膜に前
記コンタクト孔を形成した後、前記多結晶シリコン膜を
除去する工程と、前記コンタクト孔を充填して前記下地
導電膜と電気的に接続される他の多結晶シリコン膜を前
記シリコン酸化膜上に形成する工程とを有する。
【0013】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
においては、前記シリコン酸化膜をエッチングするため
に誘導結合プラズマ型エッチング装置、ECR型エッチ
ング装置、又はヘリコン波プラズマ型エッチング装置を
用いる。
【0014】本発明の半導体装置の製造方法の一態様例
においては、前記コンタクト孔のアスペクト比を3以上
とする。
【0015】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体
基板上にゲート電極を形成する工程と、前記半導体基板
内にソース領域及びドレイン領域を形成する工程と、前
記ゲート電極、前記ソース領域及び前記ドレイン領域が
形成された前記半導体基板の全面に前記シリコン酸化膜
を形成する工程と、前記シリコン酸化膜の上に多結晶シ
リコン膜を形成する工程と、前記多結晶シリコン膜の上
にフォトレジストをパターン形成する工程と、前記フォ
トレジストをマスクとしたエッチングにより、前記多結
晶シリコン膜に開孔部を形成する工程と、前記フォトレ
ジストを除去する工程と、前記開孔部が形成された前記
多結晶シリコン膜をマスクとしたエッチングにより、前
記シリコン酸化膜に前記ソース領域の配線用及び前記ド
レイン領域の配線用のコンタクト孔を形成する工程とを
有する。
【0016】本発明の半導体装置は、コンタクト孔を有
するシリコン酸化膜と、前記シリコン酸化膜上に形成さ
れた多結晶シリコン膜であって、前記コンタクト孔上に
形成された、前記コンタクト孔と同一形状の開孔部を有
する多結晶シリコン膜とを備えて構成される。
【0017】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記多結晶シリコン膜の膜厚が、0.05μm〜
0.3μmとされる。
【0018】本発明の半導体装置は、下地導電層と、前
記下地導電層上に形成されたコンタクト孔を有するシリ
コン酸化膜と、前記シリコン酸化膜上に形成された多結
晶シリコン膜であって、前記コンタクト孔上に形成され
た、前記コンタクト孔と同一形状の開孔部を有する多結
晶シリコン膜と、前記多結晶シリコン膜上、前記開孔部
内及び前記コンタクト孔内に形成された他の多結晶シリ
コン膜とを有する。
【0019】本発明の半導体装置の一態様例において
は、前記多結晶シリコン膜及び前記他の多結晶シリコン
膜が配線層を構成する。
【0020】本発明の半導体装置は、半導体基板と、前
記半導体基板上に形成されたゲート電極と、前記半導体
基板内に形成されたソース領域及びドレイン領域と、前
記ゲート電極、前記ソース領域及び前記ドレイン領域が
形成された前記半導体基板の全面に形成されたシリコン
酸化膜であって、前記コンタクト孔が前記ソース領域及
び前記ドレイン領域の配線に用いられるシリコン酸化膜
と、前記シリコン酸化膜上に形成された多結晶シリコン
膜であって、前記コンタクト孔上に形成された、前記コ
ンタクト孔と同一形状の開孔部を有する多結晶シリコン
膜とを有する。
【0021】
【作用】シリコン酸化膜をエッチングして微細なコンタ
クト孔を形成するに際しては、例えば1.0μm〜2.
5μm程度のシリコン酸化膜の膜厚に、マスクとなる薄
膜の膜厚を加えた厚さがマイクロローディング効果に寄
与する実効的な厚さとなる。本発明では、ポリシリコン
とシリコン酸化膜とのエッチング選択比をフォトレジス
トとシリコン酸化膜とのエッチング選択比よりも大きく
することができるためにマスクとなる多結晶シリコン膜
の膜厚を薄膜化できるので、マイクロローディング効果
に寄与する実効的な厚さ(アスペクト比)を下げること
ができる。
【0022】例えば、深さ1.8μmで孔径0.4μm
のシリコン酸化膜にコンタクト孔を開孔しようとする
際、従来のフォトレジストのマスクは膜厚が1.2μm
程度であるので、エッチング時の実効的なアスペクト比
は7.5(=(1.2+1.8)÷0.4)となる。こ
れに対して、本発明では、ポリシリコンのマスクの膜厚
を0.05μm〜0.3μm程度に薄膜化できるので、
エッチング時の実効的なアスペクト比を5.0程度に抑
制することができる。
【0023】また、ICPなどの高密度プラズマエッチ
ングの場合でも、膜厚1.8μmのシリコン酸化膜をエ
ッチングする際に、従来のフォトレジストマスクではそ
のうちの0.45μm〜0.9μm程度が消耗してしま
い、マスク寸法どおりの加工が不可能であった。これに
対して、本発明では、ポリシリコンとシリコン酸化膜と
のエッチング選択比が100以上ときわめて高いために
マスク消耗を0.02μm以下に抑制することができ、
マスク寸法どおりの加工が可能になる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の半導体装置及びそ
の製造方法のいくつかの実施の形態について図面を参照
して詳細に説明する。
【0025】(第1の実施の形態)先ず、第1の実施の
形態について説明する。この第1の実施の形態に係る半
導体装置は、図1に示すように、シリコン基板1と、シ
リコン基板1上に形成された配線層(下地導電層)2
と、配線層2上に形成された、孔径が0.25μm以下
のコンタクト孔3aを有するシリコン酸化膜3と、シリ
コン酸化膜3上に形成された、開孔部4aを有する第1
の多結晶シリコン膜4と、第1の多結晶シリコン膜4
上、開孔部4a内及びコンタクト孔3a内に形成され
た、開孔部4a及びコンタクト孔3aを介して配線層2
と電気的に接続された第2の多結晶シリコン膜5とを有
して構成されている。
【0026】ここで、開孔部4aは、コンタクト孔3a
上に形成されるとともに、コンタクト孔3aと同一の形
状を有する。すなわち、開孔部4aとコンタクト孔3a
とが同一の形状とされている点で、多結晶シリコンの開
孔部がテーパ状に形成される上述の特開平4−1963
15号公報の半導体装置と異なる。
【0027】続いて、上記半導体装置の製造方法につい
て説明する。図2は、上記半導体装置の製造方法を工程
順に示す断面図である。先ず、図2(a)に示すよう
に、配線層2などの形成工程等の所定の処理工程が終了
したシリコン基板1上に、膜厚1.0μm〜2.5μm
程度のシリコン酸化膜2を熱酸化法により形成する。
【0028】次に、図2(b)に示すように、シリコン
酸化膜3上に膜厚0.05μm〜0.3μm程度の第1
の多結晶シリコン膜4をCVD法により形成する。この
とき、第1の多結晶シリコン膜4の材料である多結晶シ
リコンは、不純物を含有しないノンドープ・ポリシリコ
ンでよいが、リン,砒素又はホウ素等の不純物がドープ
された導電性を有するポリシリコンでもよい。
【0029】次に、図2(c)に示すように、第1の多
結晶シリコン膜4上の全面にフォトレジスト6を塗布
し、このフォトレジスト6に第1の多結晶シリコン膜4
に達する孔径が0.2μm以下の開孔部6aを形成す
る。
【0030】次に、図2(d)に示すように、開孔部6
aが形成されたフォトレジスト6をマスクとして、Cl
2 やSF6 ,HBr等をエッチングガスとして用いて第
1の多結晶シリコン膜4をエッチングし、シリコン酸化
膜3に達する開孔部4aを第1の多結晶シリコン膜4に
形成する。このとき、開孔部4aは、フォトレジスト6
の開孔部6aとほぼ同一形状に形成される。このよう
に、第1の実施の形態における半導体装置の製造方法
は、フォトレジスト6をマスクとして第1の多結晶シリ
コン膜4のみをエッチングする点で、フォトレジストを
マスクとして多結晶シリコン膜及びシリコン酸化膜をエ
ッチングする、特開平4−196315号公報に開示さ
れている製造方法と異なる。しかる後、フォトレジスト
6をアッシング除去する。
【0031】次に、図2(e)に示すように、第1の多
結晶シリコン膜4をマスクとして、誘導結合プラズマ
(ICP)型エッチング装置を用い、ドライエッチング
によりシリコン酸化膜3を選択的にエッチング除去す
る。このドライエッチングは、以下に示すようなエッチ
ング条件で行われる。 これにより、シリコン酸化膜3には、フォトレジスト6
に形成した開孔部6aとほぼ同一形状且つぼぼ同一孔径
で、シリコン基板1に達するコンタクト孔3aが、第1
の多結晶シリコン膜4の開孔部4aの下に形成される。
【0032】次に、図2(f)に示すように、コンタク
ト孔3aの底部においてシリコン基板1と接続するとと
もに、コンタクト孔3a及び第1の多結晶シリコン膜4
の開孔部4aを埋め込む第2の多結晶シリコン膜5を形
成する。しかる後、第1及び第2の多結晶シリコン膜
4,5に不純物を導入することにより、第1及び第2の
多結晶シリコン膜4,5からなる配線層を形成する。な
お、第1の多結晶シリコン膜4を除去してから第2の多
結晶シリコン膜5を形成し、第2の多結晶シリコン膜5
に不純物を導入してもよい。
【0033】以上の工程によると、開孔部4aが形成さ
れた第1の多結晶シリコン膜4をマスクとしてシリコン
酸化膜3をエッチングしてコンタクト孔3aが形成され
るので、孔径が微細で高アスペクト比のコンタクト孔を
形成する場合にもマイクロローディング効果が生じず、
エッチングレートが低下しないようにすることができ
る。
【0034】図3に、本第1の実施の形態に係る半導体
装置の製造方法におけるマイクロローディング効果によ
る影響を、フォトレジストをマスクとしてシリコン酸化
膜のコンタクト孔を形成する従来の製造方法(以下、
「従来例」と記す。)と比較して示す。ここで、シリコ
ン酸化膜に形成されるコンタクト孔の孔径を横軸に、コ
ンタクト孔の孔径が0.3μm以上のときのシリコン酸
化膜のエッチングレートを1としたときのシリコン酸化
膜のエッチングレートを縦軸にとったグラフであり、実
線が従来例のフォトレジストをシリコン酸化膜のエッチ
ングマスクとした場合を示し、破線が本第1の実施の形
態における半導体装置の第1の多結晶シリコン膜4をシ
リコン酸化膜3のエッチングマスクとした場合を示す。
【0035】この図3から明らかなように、コンタクト
孔の孔径が0.16μmのときのシリコン酸化膜のエッ
チングレートの相対値は、従来例では0.6程度である
が、本第1の実施の形態における半導体装置では0.9
程度である。すなわち、開孔部4aが形成された第1の
多結晶シリコン膜4のみをマスクとして用いてシリコン
酸化膜3のコンタクト孔3aを形成する本第1の実施の
形態における半導体装置の製造方法によれば、孔径が小
さく高アスペクト比のコンタクト孔3aを形成する場合
にも、マイクロローディング効果による影響を受けづら
く、エッチングレートが低下することがない。
【0036】続いて、図4に、誘導結合プラズマ(IC
P)型のエッチング装置を用いて高密度プラズマエッチ
ングを行ったときの本第1の実施の形態の製造方法にお
けるエッチング前後の寸法変換差を、従来例の場合と比
較した比較結果の一例を示す。ここでは、マスクの寸法
を横軸に、シリコン酸化膜の完成寸法を縦軸にとったグ
ラフであり、○印が従来例のフォトレジストをシリコン
酸化膜のエッチングマスクとした場合を示し、×印が本
第1の実施の形態の第1の多結晶シリコン膜4をシリコ
ン酸化膜3のエッチングマスクとした場合を示す。
【0037】この図4から明らかなように、従来例では
0.1μm程度の寸法変換差が生じていたが、本第1の
実施の形態では寸法変換差をほとんど0μmに抑制する
ことができる。すなわち、本第1の実施の形態において
は、ICP型のエッチング装置を用いて高密度プラズマ
エッチングを行った場合でも、第1の多結晶シリコン膜
4とシリコン酸化膜3とのエッチング比が100以上と
極めて大きいため、第1の多結晶シリコン膜4をマスク
として用いたときの当該マスクの消耗(多結晶シリコン
膜4自体のエッチング量)をほとんど0に抑制すること
ができる。その結果、マスク寸法どおりにシリコン酸化
膜3を加工することが可能となり、寸法変換差をほとん
ど生じさせないようにすることができるため、第1の多
結晶シリコン膜4に形成した開孔部4aの孔径と同じ孔
径のコンタクト孔3aをシリコン酸化膜3に形成するこ
とができる。特に、本第1の実施の形態の製造方法は、
アスペクト比が3以上の高アスペクト比を有するコンタ
クト孔に対して有効である。
【0038】さらに、本第1の実施の形態においては、
シリコン酸化膜3のエッチングマスクとして用いる第1
の多結晶シリコン膜4をそのまま配線層として用いるこ
ともできるので、この第1の多結晶シリコン膜4を除去
する必要がなく、製造工程の効率化が図られる。
【0039】(第2の実施の形態)続いて、本発明の第
2の実施の形態について説明する。この第2の実施の形
態においては、半導体装置としてMOSトランジスタを
例示し、その構造及び製造方法について述べる。
【0040】本第2の実施の形態のMOSトランジスタ
は、図5に示すように、シリコン基板51と、シリコン
基板51に形成された、素子分離領域を画するフィール
ド酸化膜52と、フィールド酸化膜52の間の素子形成
領域においてシリコン基板51上に形成されたゲート酸
化膜53と、ゲート酸化膜53上に形成されたゲート電
極54と、素子形成領域のゲート電極54とフィールド
酸化膜52との間においてシリコン基板51内に形成さ
れたソース領域(下地導電層)55と、素子形成領域の
各ゲート電極54の間においてシリコン基板51内に形
成されたドレイン領域(下地導電層)56と、シリコン
基板51の上方に形成された、ソース領域55上及びド
レイン領域56上にそれぞれ孔径が0.25μm以下の
コンタクト孔57aを有するシリコン酸化膜57と、シ
リコン酸化膜57上に形成された、開孔部58aを有す
る多結晶シリコン膜58とを備えて構成されている。
【0041】ここで、開孔部58aは、コンタクト孔5
7a上に形成されるとともに、コンタクト孔57aと同
一の形状を有する。
【0042】このMOSトランジスタの製造方法につい
て説明する。図6は、MOSトランジスタの製造方法を
工程順に示す概略断面図である。先ず、図6(a)に示
すように、シリコン基板51上に、フィールド酸化膜5
2,ゲート酸化膜53,ゲート電極54,ソース領域5
5及びドレイン領域56を順次形成する。
【0043】次いで、図6(b)に示すように、CVD
法によりシリコン酸化膜57を膜厚1.0μm〜2.5
μm程度に形成した後に、CVD法によりシリコン酸化
膜57上に多結晶シリコン膜58を膜厚0.1μm〜
0.3μm程度に形成する。
【0044】続いて、図6(c)に示すように、多結晶
シリコン膜58の全面にフォトレジスト59を塗布形成
した後に、フォトリソグラフィーにより孔径が0.2μ
m以下の開孔部59aがフォトレジスト59に多結晶シ
リコン膜58の表面に達するように形成される。
【0045】次に、図6(d)に示すように、開孔部5
9aが形成されたフォトレジスト59をマスクとして、
Cl2 やSF6 ,HBr等をエッチングガスとして用い
て多結晶シリコン膜58をエッチングし、シリコン酸化
膜57に達する開孔部58aを多結晶シリコン膜58に
形成する。このとき、開孔部58aは、フォトレジスト
59の開孔部59aとほぼ同一形状に形成される。その
後、フォトレジスト59をアッシング除去する。
【0046】続いて、図6(e)に示すように、多結晶
シリコン膜58をマスクとして、誘導結合プラズマ(I
CP)型エッチング装置を用い、ドライエッチングによ
りシリコン酸化膜57を選択的にエッチング除去する。
このドライエッチングは、第1の実施の形態の場合と同
じエッチング条件で行われる。これにより、シリコン酸
化膜57には、フォトレジスト59に形成した開孔部5
9aとほぼ同一形状且つぼぼ同一孔径で、ソース領域5
5及びドレイン領域56に達するコンタクト孔57a
が、多結晶シリコン膜58の開孔部58aの下に形成さ
れる。
【0047】その後、各ソース領域55用の配線及び各
ドレイン領域56用の配線を、多結晶シリコン膜58の
開孔部58a及びシリコン酸化膜57のコンタクト孔5
7aを埋め込むようにして形成する。このとき、各ソー
ス領域55用の配線及び各ドレイン領域56用の配線
を、多結晶シリコン膜58を除去した後に、シリコン酸
化膜57のコンタクト孔57aを埋め込むように形成し
てもよい。
【0048】なお、第1及び第2の実施の形態において
は、シリコン酸化膜のドライエッチングに誘導結合プラ
ズマ(ICP)型エッチング装置を用いたが、本発明は
これに限定されることなく、例えばこのICP型エッチ
ング装置の代わりに、ECR(Electron Cyclotron Res
onance)型エッチング装置やヘリコン波プラズマ型エッ
チング装置を用いてもよい。
【0049】
【発明の効果】本発明によれば、多結晶シリコン膜とシ
リコン酸化膜とのエッチング選択比をフォトレジストと
シリコン酸化膜とのエッチング選択比よりも大きくする
ことができるために、シリコン酸化膜のエッチングマス
クとなる多結晶シリコン膜の膜厚を薄膜化できるので、
マイクロローディング効果に寄与する実効的な厚さ(シ
リコン酸化膜の膜厚+多結晶シリコン膜の膜厚)を下げ
ることができる。これにより、エッチングレートの低下
を防止することが可能になる。
【0050】また、本発明によれば、ICPなどのフォ
トレジストとシリコン酸化膜との選択比が小さいエッチ
ングを行う場合であっても、エッチング中に多結晶シリ
コン膜が消耗することによって寸法変換差が生じること
がほとんどなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置を
示す概略断面図である。
【図2】第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法
を工程順に示す概略断面図である。
【図3】第1の実施の形態において、マイクロローディ
ング効果による影響を、従来例と比較して示す特性図で
ある。
【図4】第1の実施の形態において、ICPによるエッ
チング前後の寸法変化を、従来例と比較して示す特性図
である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置を
示す概略断面図である。
【図6】第2の実施の形態に係る半導体装置の製造方法
を工程順に示す概略断面図である。
【符号の説明】
1,51 シリコン基板 2 配線層 3,57 シリコン酸化膜 3a,57a コンタクト孔 4 第1の多結晶シリコン膜 4a 開孔部 5 第2の多結晶シリコン膜 6,59 フォトレジスト 6a,59a 開孔部 58 多結晶シリコン膜 58a 開孔部

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開孔部を有する多結晶シリコン膜をマス
    クとして、前記多結晶シリコン膜の下部に形成されたシ
    リコン酸化膜をエッチングして当該シリコン酸化膜にコ
    ンタクト孔を形成することを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 シリコン酸化膜上に多結晶シリコン膜を
    形成する工程と、 前記多結晶シリコン膜上にフォトレジストをパターン形
    成する工程と、 前記フォトレジストをマスクとしたエッチングにより、
    前記多結晶シリコン膜に開孔部を形成する工程と、 前記フォトレジストを除去する工程と、 前記開孔部を有する前記多結晶シリコン膜をマスクとし
    たエッチングにより、前記シリコン酸化膜にコンタクト
    孔を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装
    置の製造方法。
  3. 【請求項3】 下地導電層を形成し、当該下地導電層上
    に前記シリコン酸化膜を形成する工程と、 前記シリコン酸化膜にコンタクト孔を形成した後、前記
    コンタクト孔を充填して前記下地導電膜と電気的に接続
    される他の多結晶シリコン膜を前記多結晶シリコン膜上
    に形成する工程とを有することを特徴とする請求項2に
    記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 下地導電層を形成する工程と、 当該下地導電層上に前記シリコン酸化膜を形成し、前記
    シリコン酸化膜に前記コンタクト孔を形成した後、前記
    多結晶シリコン膜を除去する工程と、 前記コンタクト孔を充填して前記下地導電膜と電気的に
    接続される他の多結晶シリコン膜を前記シリコン酸化膜
    上に形成する工程とを有することを特徴とする請求項2
    に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記シリコン酸化膜をエッチングするた
    めに誘導結合プラズマ型エッチング装置、ECR型エッ
    チング装置、又はヘリコン波プラズマ型エッチング装置
    を用いることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項
    に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記コンタクト孔のアスペクト比を3以
    上とすることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置
    の製造方法。
  7. 【請求項7】 半導体基板上にゲート電極を形成する工
    程と、 前記半導体基板内にソース領域及びドレイン領域を形成
    する工程と、 前記ゲート電極、前記ソース領域及び前記ドレイン領域
    が形成された前記半導体基板の全面に前記シリコン酸化
    膜を形成する工程と、 前記シリコン酸化膜の上に多結晶シリコン膜を形成する
    工程と、 前記多結晶シリコン膜の上にフォトレジストをパターン
    形成する工程と、 前記フォトレジストをマスクとしたエッチングにより、
    前記多結晶シリコン膜に開孔部を形成する工程と、 前記フォトレジストを除去する工程と、 前記開孔部が形成された前記多結晶シリコン膜をマスク
    としたエッチングにより、前記シリコン酸化膜に前記ソ
    ース領域の配線用及び前記ドレイン領域の配線用のコン
    タクト孔を形成する工程とを有することを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記コンタクト孔を形成する工程におい
    て、誘導結合プラズマ型エッチング装置、ECR型エッ
    チング装置、又はヘリコン波プラズマ型エッチング装置
    を用いて前記シリコン酸化膜をエッチングすることを特
    徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記コンタクト孔のアスペクト比を3以
    上とすることを特徴とする請求項7又は8に記載の半導
    体装置の製造方法。
  10. 【請求項10】 コンタクト孔を有するシリコン酸化膜
    と、 前記シリコン酸化膜上に形成された多結晶シリコン膜で
    あって、前記コンタクト孔上に形成された、前記コンタ
    クト孔と同一形状の開孔部を有する多結晶シリコン膜と
    を備えたことを特徴とする半導体装置。
  11. 【請求項11】 前記多結晶シリコン膜の膜厚が、0.
    05μm〜0.3μmであることを特徴とする請求項1
    0に記載の半導体装置。
  12. 【請求項12】 下地導電層と、 前記下地導電層上に形成されたコンタクト孔を有するシ
    リコン酸化膜と、 前記シリコン酸化膜上に形成された多結晶シリコン膜で
    あって、前記コンタクト孔上に形成された、前記コンタ
    クト孔と同一形状の開孔部を有する多結晶シリコン膜
    と、 前記多結晶シリコン膜上、前記開孔部内及び前記コンタ
    クト孔内に形成された他の多結晶シリコン膜とを有する
    ことを特徴とする半導体装置。
  13. 【請求項13】 前記多結晶シリコン膜及び前記他の多
    結晶シリコン膜が配線層を構成することを特徴とする請
    求項12に記載の半導体装置。
  14. 【請求項14】 前記多結晶シリコン膜の膜厚が、0.
    05μm〜0.3μmであることを特徴とする請求項1
    2に記載の半導体装置。
  15. 【請求項15】 半導体基板と、 前記半導体基板上に形成されたゲート電極と、 前記半導体基板内に形成されたソース領域及びドレイン
    領域と、 前記ゲート電極、前記ソース領域及び前記ドレイン領域
    が形成された前記半導体基板の全面に形成されたシリコ
    ン酸化膜であって、前記コンタクト孔が前記ソース領域
    及び前記ドレイン領域の配線に用いられるシリコン酸化
    膜と、 前記シリコン酸化膜上に形成された多結晶シリコン膜で
    あって、前記コンタクト孔上に形成された、前記コンタ
    クト孔と同一形状の開孔部を有する多結晶シリコン膜と
    を有することを特徴とする半導体装置。
  16. 【請求項16】 前記多結晶シリコン膜の膜厚が、0.
    05μm〜0.3μmであることを特徴とする請求項1
    5に記載の半導体装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000067324A1 (fr) * 1999-04-30 2000-11-09 Hitachi, Ltd. Circuit integre, son procede de fabrication, et procede de production d'un dessin de masque

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