JPH0964041A - Manufacture of semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Manufacture of semiconductor integrated circuit device

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Publication number
JPH0964041A
JPH0964041A JP22125395A JP22125395A JPH0964041A JP H0964041 A JPH0964041 A JP H0964041A JP 22125395 A JP22125395 A JP 22125395A JP 22125395 A JP22125395 A JP 22125395A JP H0964041 A JPH0964041 A JP H0964041A
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JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
connection hole
mask pattern
exposed
etching
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22125395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Kuroda
謙一 黒田
Tsugio Ishikawa
次男 石川
Osamu Otani
修 大谷
Masamichi Komuro
正道 小室
Masanobu Hishiki
雅信 日紫喜
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.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the coverage of a conductor film in a connecting hole for connecting between conductor layers. SOLUTION: When a connecting hole 9A is opened at an interlayer insulating film covering first layer interconnection 3, the hole 9A3 of the degree reaching a second insulating film 6 by dry etching is formed, a slope is formed at the side of the hole 9A3 by wet etching, further the second insulating film 6 and the first insulating film 4 of the bottom of the hole 9Ac are removed by dry etching to form the hole 9A.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置の
製造技術に関し、特に、多層配線構造を有する半導体集
積回路装置における接続孔の形成方法に適用して有効な
技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a technique effectively applied to a method of forming a connection hole in a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路装置における多層配線技
術は、集積回路用の配線を半導体基板の厚さ方向に層間
絶縁膜を介して積層することにより構成され、半導体基
板における素子間の接続に自由を与え、素子間の信号遅
延時間の短縮を図ったり、素子集積密度の向上を図った
りすることが可能な方法として重要な技術である。
2. Description of the Related Art A multilayer wiring technique in a semiconductor integrated circuit device is constructed by laminating wiring for an integrated circuit in a thickness direction of a semiconductor substrate with an interlayer insulating film interposed therebetween, and it is possible to freely connect elements on the semiconductor substrate. This is an important technique as a method capable of reducing the signal delay time between elements and improving the element integration density.

【0003】多層配線構造における配線層間は、その配
線層間の層間絶縁膜に穿孔された接続孔を通じて電気的
に接続されるようになっている。この接続孔の形成方法
については、例えば次の2つの従来技術がある。
The wiring layers in the multi-layer wiring structure are electrically connected to each other through connection holes formed in the interlayer insulating film between the wiring layers. Regarding the method of forming this connection hole, for example, there are the following two conventional techniques.

【0004】第1の従来技術は、米国特許(United Sta
tes Patent)5180689号公報に記載の技術であ
り、次のような方法が開示されている。この文献には、
半導体基板上の絶縁膜上に形成された配線を被覆する層
間絶縁膜に接続孔を形成する場合について記載されてい
る。
The first prior art is the US patent (United Sta.
tes Patent) 5180689, which discloses the following method. In this document,
The case where a connection hole is formed in an interlayer insulating film that covers wiring formed on an insulating film on a semiconductor substrate is described.

【0005】この場合の層間絶縁膜は、プラズマCVD
法によって形成された二酸化シリコン(SiO2)からな
る第1絶縁膜、SOG(Spin On Glass)法によって形成
されたSiO2 からなる平坦化用の第2絶縁膜およびプ
ラズマCVD法によって形成されたSiO2 からなる第
3絶縁膜が下層から順に積層されて形成されている。
The interlayer insulating film in this case is formed by plasma CVD.
First insulating film made of silicon dioxide (SiO 2 ) formed by a CVD method, a second insulating film made of SiO 2 by a SOG (Spin On Glass) method for planarization, and SiO formed by a plasma CVD method. A third insulating film made of 2 is formed by being sequentially stacked from the lower layer.

【0006】まず、第3絶縁膜上に、第3絶縁膜におけ
る接続孔形成領域のみが露出するようなフォトレジスト
パターンをフォトリソグラフィ技術により形成した後、
例えばフッ酸を含むエッチング液によってフォトレジス
トパターンから露出する第3絶縁膜の上部の所定深さま
でをエッチング除去する。
First, after forming a photoresist pattern on the third insulating film by a photolithography technique so that only the connection hole forming region in the third insulating film is exposed,
For example, an etching solution containing hydrofluoric acid is used to etch away a predetermined depth above the third insulating film exposed from the photoresist pattern.

【0007】続いて、先のフォトレジストパターンをそ
のままエッチングマスクとして、ドライエッチング法に
よって残されている第3絶縁膜、第2絶縁膜および第1
絶縁膜を順にエッチング除去する。
Then, using the photoresist pattern as it is as an etching mask, the third insulating film, the second insulating film and the first insulating film left by the dry etching method are left.
The insulating film is sequentially removed by etching.

【0008】その後、フォトレジストパターンを除去し
た後、半導体基板上に上層配線用の所定の導体膜を堆積
する。
After removing the photoresist pattern, a predetermined conductor film for upper layer wiring is deposited on the semiconductor substrate.

【0009】また、第2の従来技術は、特開昭59−1
47447号公報に記載された技術であり、次のような
方法が開示されている。この場合の層間絶縁膜は、プラ
ズマCVD法によって形成された窒化シリコンからなる
第1絶縁膜およびスパッタリング法によって形成された
SiO2 からなる第2絶縁膜が下層から順に積層されて
形成されている。
The second conventional technique is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-1.
This is the technique described in Japanese Patent No. 47447, and the following method is disclosed. In this case, the interlayer insulating film is formed by sequentially stacking a first insulating film made of silicon nitride formed by plasma CVD method and a second insulating film made of SiO 2 formed by sputtering method from the lower layer.

【0010】まず、第2絶縁膜上に、第2絶縁膜におけ
る接続孔形成領域のみが露出するようなフォトレジスト
パターンをフォトリソグラフィ技術により形成した後、
例えばフッ酸を含むエッチング液によってフォトレジス
トパターンから露出する第2絶縁膜をエッチング除去す
る。この際、この技術では、第2絶縁膜の下層の第1絶
縁膜をエッチングストッパとして機能させている。
First, after forming a photoresist pattern on the second insulating film by a photolithography technique so as to expose only the connection hole forming region in the second insulating film,
For example, the second insulating film exposed from the photoresist pattern is removed by etching with an etching solution containing hydrofluoric acid. At this time, in this technique, the first insulating film below the second insulating film functions as an etching stopper.

【0011】続いて、先のフォトレジストパターンをそ
のままエッチングマスクとして、ドライエッチング法に
よって第1絶縁膜をエッチング除去した後、フォトレジ
ストパターンを除去し、さらに、半導体基板上に上層配
線用の所定の導体膜を堆積する。
Then, using the photoresist pattern as it is as an etching mask, the first insulating film is removed by etching by a dry etching method, the photoresist pattern is removed, and a predetermined wiring for upper wiring is formed on the semiconductor substrate. Deposit a conductor film.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した第
1および第2の従来技術においては、それぞれ以下の問
題があることを本発明者は見い出した。
However, the present inventor has found that the above-mentioned first and second conventional techniques have the following problems, respectively.

【0013】上記第1の従来技術においては、接続孔の
内側面における上層配線用の導体膜の被覆率が充分とい
えず、その部分において断線不良が発生し易いという問
題があった。すなわち、これは、例えば以下の理由から
である。
In the above-mentioned first prior art, there is a problem that the coverage of the conductor film for the upper layer wiring on the inner side surface of the connection hole cannot be said to be sufficient and a disconnection defect is likely to occur at that portion. That is, this is for the following reason, for example.

【0014】接続孔内における導体膜の被覆性を大きく
するには、第3絶縁膜の接続孔上部の径をフォトレジス
トパターンの穴径よりも大きくすることにより接続孔の
上部側面に傾斜をつければ良い。
In order to increase the coverage of the conductor film in the connection hole, the diameter of the upper part of the connection hole of the third insulating film is made larger than the hole diameter of the photoresist pattern so that the upper side surface of the connection hole can be inclined. Good.

【0015】しかし、上記第1の従来技術においては、
第3絶縁膜をウエットエッチング法によって除去するの
で、接続孔上部の径を大きくすれば、その分、接続孔の
深さ方向のエッチング量も大きくなり、エッチング液
が、SOG法によって形成された第2絶縁膜に達してし
まう。
However, in the above first prior art,
Since the third insulating film is removed by the wet etching method, if the diameter of the upper portion of the connection hole is increased, the etching amount in the depth direction of the connection hole is also increased, and the etching solution is formed by the SOG method. 2 reaches the insulating film.

【0016】すると、第2絶縁膜は、第1絶縁膜や第3
絶縁膜よりも膜質が低くエッチング速度が速いために、
第1絶縁膜や第3絶縁膜よりも速くエッチング除去され
てしまう結果、第2絶縁膜部分における接続孔の径が、
第1絶縁膜や第3絶縁膜部分における接続孔の径よりも
大きくなり、その第2絶縁膜部分における接続孔部分が
くびれた状態となてしまう。
Then, the second insulating film is the first insulating film or the third insulating film.
Because the film quality is lower than the insulating film and the etching rate is faster,
As a result of being removed by etching faster than the first insulating film and the third insulating film, the diameter of the connection hole in the second insulating film portion is
The diameter is larger than the diameter of the connection hole in the first insulating film or the third insulating film portion, and the connection hole portion in the second insulating film portion is in a constricted state.

【0017】このため、上記第1の従来技術において
は、接続孔を穿孔するための第3絶縁膜のエッチング除
去処理に際して、第3絶縁膜上部の接続孔の側面に良好
な傾斜が形成されるのに充分な径の接続孔を形成するの
に必要なエッチング処理を施すことができないのであ
る。
For this reason, in the first prior art described above, a good inclination is formed on the side surface of the connection hole above the third insulation film during the etching removal treatment of the third insulation film for forming the connection hole. However, it is impossible to perform the etching treatment necessary to form a connection hole having a sufficient diameter.

【0018】上記第2の従来技術においては、エッチン
グストッパとして機能する第1絶縁膜を設けているの
で、上記第1の従来技術のような接続孔内にくびれが形
成される問題は生じないが、接続孔の形成用のフォトレ
ジストパターンが接続孔形成中に剥離してしまう問題が
あった。すなわち、これは、例えば以下の理由からであ
る。
In the second prior art, since the first insulating film that functions as an etching stopper is provided, the problem of the constriction formed in the connection hole as in the first prior art does not occur. However, there is a problem that the photoresist pattern for forming the connection hole is peeled off during the formation of the connection hole. That is, this is for the following reason, for example.

【0019】接続孔内における上層配線用の導体膜の被
覆率を上げるには、最上層の第2絶縁膜の接続孔上部の
径を大きくするだけでは効果が小さく、第2絶縁膜の接
続孔下部の径と、ドライエッチングによって形成される
垂直な接続孔部分の深さとの比を小さくする必要があ
る。
In order to increase the coverage of the conductor film for the upper wiring in the connection hole, it is not effective to increase the diameter of the upper part of the connection hole of the second insulating film of the uppermost layer. It is necessary to reduce the ratio between the diameter of the lower portion and the depth of the vertical connection hole portion formed by dry etching.

【0020】しかし、フォトレジストパターンに形成さ
れた開口部の径が小さいと、エッチング液がフォトレジ
ストパターンと最上の第2絶縁膜との界面に侵入してし
まう結果、深さ方向のエッチング量よりも接続孔の径方
向へのエッチング量の方が大きくなる。
However, if the diameter of the opening formed in the photoresist pattern is small, the etching solution enters the interface between the photoresist pattern and the uppermost second insulating film. However, the etching amount in the radial direction of the connection hole is larger.

【0021】このため、そのドライエッチング処理時の
接続孔形成部分の距離を小さくするために、ウェットエ
ッチング処理時において最上層の第2絶縁膜の深さ方向
のエッチング量を大きくすると、その分、接続孔の径方
向のエッチング量も大きくなる結果、フォトレジストパ
ターンが剥離してしまうのである。
Therefore, if the etching amount in the depth direction of the uppermost second insulating film is increased during the wet etching process in order to reduce the distance of the connection hole forming portion during the dry etching process, As a result of the large amount of etching in the radial direction of the connection hole, the photoresist pattern peels off.

【0022】本発明の目的は、導体層間を接続する接続
孔内にくびれを生じることなく、接続孔を形成すること
のできる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of forming a connection hole without causing a constriction in the connection hole connecting the conductor layers.

【0023】本発明の目的は、導体層間を接続する接続
孔の形成に際して、接続孔形成用のマスクパターンを剥
離させることなく、接続孔を形成することのできる技術
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of forming a connection hole without peeling a mask pattern for forming the connection hole when forming a connection hole for connecting conductor layers.

【0024】本発明の目的は、導体層間を接続する接続
孔内における導体膜の被覆率を向上させることのできる
技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the coverage of a conductor film in a connection hole that connects conductor layers.

【0025】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、明細書の記述および添付図面から明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0027】すなわち、本発明の半導体集積回路装置の
製造方法は、導体層を被覆する層間絶縁膜に、前記導体
層の一部が露出するような接続孔を穿孔する際に、以下
の工程を有するものである。
That is, in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, the following steps are performed when a connecting hole is formed in the interlayer insulating film covering the conductor layer so that a part of the conductor layer is exposed. I have.

【0028】(a)前記導体層を被覆する第1絶縁膜を
堆積した後、前記第1絶縁膜上に第1絶縁膜とはエッチ
ングレートの異なる第2絶縁膜を堆積し、さらに、前記
第2絶縁膜上に第2絶縁膜とはエッチングレートの異な
る第3絶縁膜を順に堆積することにより前記層間絶縁膜
を形成する工程。
(A) After depositing a first insulating film covering the conductor layer, a second insulating film having an etching rate different from that of the first insulating film is deposited on the first insulating film, and further, the first insulating film is deposited. A step of forming the interlayer insulating film by sequentially depositing a third insulating film having an etching rate different from that of the second insulating film on the second insulating film.

【0029】(b)前記第3絶縁膜上に、前記接続孔の
形成領域が露出するようなマスクパターンを形成する工
程。
(B) A step of forming a mask pattern on the third insulating film so that the formation region of the connection hole is exposed.

【0030】(c)前記マスクパターンをエッチングマ
スクとして、そのマスクパターンから露出する前記第3
絶縁膜の途中位置または前記第2絶縁膜の途中位置まで
をドライエッチング処理によって除去することにより前
記接続孔の上部を形成する工程。
(C) The third mask exposed from the mask pattern using the mask pattern as an etching mask
A step of forming an upper portion of the connection hole by removing a middle portion of the insulating film or a middle portion of the second insulating film by a dry etching process.

【0031】(d)前記マスクパターンをエッチングマ
スクとして、前記接続孔の上部の側面に傾斜が形成され
るように、前記接続孔の上部の側面における第3絶縁膜
をウェットエッチング処理により除去する工程。
(D) Using the mask pattern as an etching mask, removing the third insulating film on the upper side surface of the connection hole by wet etching so that a slope is formed on the upper side surface of the connection hole. .

【0032】(e)前記マスクパターンをエッチングマ
スクとして、そのマスクパターンから露出する前記第2
絶縁膜および前記第1絶縁膜をドライエッチング処理に
よって除去することにより接続孔の下部を形成し、前記
導体層の一部を露出させる工程。
(E) The second mask exposed from the mask pattern using the mask pattern as an etching mask
A step of forming a lower portion of the connection hole by removing the insulating film and the first insulating film by a dry etching process to expose a part of the conductor layer.

【0033】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体基板上に設けられた電極配線を被覆する
層間絶縁膜に、前記電極配線の一部が露出するような接
続孔を穿孔する際に、以下の工程を有するものである。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, a connection hole that exposes a part of the electrode wiring is formed in the interlayer insulating film that covers the electrode wiring provided on the semiconductor substrate. At that time, it has the following steps.

【0034】(a)前記半導体基板上に前記電極配線を
被覆する第1絶縁膜を堆積し、前記第1絶縁膜上に平坦
性絶縁膜を堆積した後、前記平坦性絶縁膜の上部を、前
記電極配線上の第1絶縁膜部分が露出するまで除去した
後、残された平坦性絶縁膜および第1絶縁膜上に前記第
2絶縁膜および前記第3絶縁膜を順に堆積することによ
り前記層間絶縁膜を形成する工程。
(A) A first insulating film covering the electrode wiring is deposited on the semiconductor substrate, a flat insulating film is deposited on the first insulating film, and then the upper portion of the flat insulating film is removed. The first insulating film portion on the electrode wiring is removed until it is exposed, and then the second insulating film and the third insulating film are sequentially deposited on the remaining flat insulating film and first insulating film. A step of forming an interlayer insulating film.

【0035】(b)前記第3絶縁膜上に、前記接続孔の
形成領域が露出するようなマスクパターンを形成する工
程。
(B) A step of forming a mask pattern on the third insulating film so that the formation region of the connection hole is exposed.

【0036】(c)前記マスクパターンをエッチングマ
スクとして、そのマスクパターンから露出する前記第3
絶縁膜の途中位置または前記第2絶縁膜の途中位置まで
をドライエッチング処理によって除去することにより前
記接続孔の上部を形成する工程。
(C) Using the mask pattern as an etching mask, the third mask exposed from the mask pattern
A step of forming an upper portion of the connection hole by removing a middle portion of the insulating film or a middle portion of the second insulating film by a dry etching process.

【0037】(d)前記マスクパターンをエッチングマ
スクとして、前記接続孔の上部の側面に傾斜が形成され
るように、前記接続孔の上部の側面における第3絶縁膜
をウェットエッチング処理により除去する工程。
(D) Using the mask pattern as an etching mask, removing the third insulating film on the upper side surface of the connection hole by wet etching so that an inclination is formed on the upper side surface of the connection hole. .

【0038】(e)前記マスクパターンをエッチングマ
スクとして、そのマスクパターンから露出する前記第2
絶縁膜および前記第1絶縁膜をドライエッチング処理に
よって除去することにより前記接続孔の下部を形成し、
前記電極配線の一部を露出させる工程。
(E) The second mask exposed from the mask pattern using the mask pattern as an etching mask
A lower portion of the connection hole is formed by removing the insulating film and the first insulating film by a dry etching process,
A step of exposing a part of the electrode wiring.

【0039】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体基板上に設けられた電極配線を被覆する
層間絶縁膜に、前記電極配線の一部が露出するような接
続孔を穿孔する際に、以下の工程を有するものである。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, a connection hole is formed in the interlayer insulating film covering the electrode wiring provided on the semiconductor substrate so that a part of the electrode wiring is exposed. At that time, it has the following steps.

【0040】(a)前記半導体基板上に前記電極配線を
被覆する第1絶縁膜を堆積し、前記第1絶縁膜上に平坦
性絶縁膜を堆積した後、前記平坦性絶縁膜の上部を、前
記電極配線の上面が露出するまで除去した後、残された
平坦性絶縁膜、第1絶縁膜および電極配線上に前記第2
絶縁膜および前記第3絶縁膜を順に堆積することにより
前記層間絶縁膜を形成する工程。
(A) A first insulating film covering the electrode wiring is deposited on the semiconductor substrate, a flat insulating film is deposited on the first insulating film, and then the upper portion of the flat insulating film is The upper surface of the electrode wiring is removed until it is exposed, and then the second insulating layer is left on the remaining flat insulating film, the first insulating film, and the electrode wiring.
Forming an interlayer insulating film by sequentially depositing an insulating film and the third insulating film.

【0041】(b)前記第3絶縁膜上に、前記接続孔の
形成領域が露出するようなマスクパターンを形成する工
程。
(B) A step of forming a mask pattern on the third insulating film so that the formation region of the connection hole is exposed.

【0042】(c)前記マスクパターンをエッチングマ
スクとして、そのマスクパターンから露出する前記第3
絶縁膜の途中位置または前記第2絶縁膜の途中位置まで
をドライエッチング処理によって除去することにより前
記接続孔の上部を形成する工程。
(C) Using the mask pattern as an etching mask, the third portion exposed from the mask pattern
A step of forming an upper portion of the connection hole by removing a middle portion of the insulating film or a middle portion of the second insulating film by a dry etching process.

【0043】(d)前記マスクパターンをエッチングマ
スクとして、前記接続孔の上部の側面に傾斜が形成され
るように、前記接続孔の上部の側面における第3絶縁膜
をウェットエッチング処理により除去する工程。
(D) Using the mask pattern as an etching mask, a step of removing the third insulating film on the upper side surface of the connection hole by wet etching so that a slope is formed on the upper side surface of the connection hole. .

【0044】(e)前記マスクパターンをエッチングマ
スクとして、そのマスクパターンから露出する前記第2
絶縁膜をドライエッチング処理によって除去することに
より前記接続孔の下部を形成し、前記第1電極配線の一
部を露出させる工程。
(E) The second mask exposed from the mask pattern using the mask pattern as an etching mask
A step of forming a lower portion of the connection hole by removing the insulating film by a dry etching process and exposing a part of the first electrode wiring.

【0045】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、前記第2絶縁膜の厚さを前記第1絶縁膜および
前記第3絶縁膜の厚さよりも薄くしたものである。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the thickness of the second insulating film is smaller than the thickness of the first insulating film and the third insulating film.

【0046】[0046]

【作用】上記した本発明の半導体集積回路装置の製造方
法によれば、層間絶縁膜に導体層が露出する接続孔を穿
孔する際に、接続孔の所定の深さまでをドライエッチン
グ処理によって形成した後、その途中位置まで形成され
た接続孔の側面にウェットエッチング処理によって所定
量の傾きを形成し、さらに、残りの絶縁膜をドライエッ
チング処理によって除去して導体層が露出する接続孔を
穿孔することにより、そのウェットエッチング処理に際
して接続孔の上部の側面に良好な傾斜を形成することの
み着目し条件設定したエッチング処理が可能となるの
で、接続孔の上部の穴径を必要以上に大きくし過ぎるこ
となく、その側面に良好な傾斜を形成することが可能と
なる。すなわち、接続孔形成用のマスクパターンを剥離
させることなく、上部に良好な傾斜を有する接続孔を形
成することが可能となる。
According to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention described above, when the connection hole exposing the conductor layer is formed in the interlayer insulating film, the connection hole is formed to a predetermined depth by dry etching. After that, a predetermined amount of inclination is formed on the side surface of the connection hole formed up to the middle position by a wet etching process, and the remaining insulating film is removed by a dry etching process to form a connection hole in which the conductor layer is exposed. As a result, it becomes possible to perform the etching process with the conditions set by paying attention only to forming a good inclination on the side surface of the upper part of the connection hole during the wet etching process, so that the hole diameter at the upper part of the connection hole is too large. It becomes possible to form a favorable inclination on the side surface thereof. That is, it is possible to form a connection hole having a good inclination in the upper portion without peeling off the mask pattern for forming the connection hole.

【0047】また、層間絶縁膜に導体層が露出する接続
孔を穿孔する際に、接続孔の所定の深さまでをドライエ
ッチング処理によって形成した後、その途中位置まで形
成された接続孔の側面にウェットエッチング処理によっ
て所定量の傾きを形成し、さらに、残りの絶縁膜をドラ
イエッチング処理によって除去して導体層が露出する接
続孔を穿孔することにより、2度目のドライエッチング
処理の際に第2絶縁膜の上部が若干エッチング除去され
るので、接続孔の穴径を次第に大きくすることが可能と
なる。
Further, when forming a connection hole in which the conductor layer is exposed in the interlayer insulating film, after the connection hole is formed to a predetermined depth by a dry etching process, the side surface of the connection hole formed to an intermediate position is formed. A predetermined amount of inclination is formed by the wet etching process, and the remaining insulating film is removed by the dry etching process to form a connection hole in which the conductor layer is exposed, so that the second dry etching process is performed. Since the upper part of the insulating film is slightly removed by etching, the diameter of the connection hole can be gradually increased.

【0048】さらに、第1絶縁膜および第3絶縁膜の間
に、これらとエッチングレートの異なる第2絶縁膜を設
けたことにより、接続孔上部を形成する際のウェットエ
ッチング処理に際して第2絶縁膜がエッチングストッパ
となり、第2絶縁膜と第1絶縁膜との間に膜質の低い絶
縁膜が存在したとしてもその絶縁膜をエッチングしてし
まうことがないので、ウェットエッチング処理のし過ぎ
に起因して接続孔内の絶縁膜の一部分がくびれてしまう
問題を防止することが可能となる。すなわち、導体層間
を接続する接続孔内にくびれを生じることなく、接続孔
を形成することが可能となる。
Further, the second insulating film having a different etching rate from the first insulating film and the third insulating film is provided between the first insulating film and the third insulating film, so that the second insulating film is used in the wet etching process for forming the upper portion of the connection hole. Serves as an etching stopper, and even if there is a low-quality insulating film between the second insulating film and the first insulating film, the insulating film will not be etched. As a result, it is possible to prevent the problem that a part of the insulating film in the connection hole is constricted. That is, it becomes possible to form the connection hole without causing a constriction in the connection hole connecting the conductor layers.

【0049】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法によれば、第1絶縁膜上に平坦性絶縁膜を堆積した
後、その平坦性絶縁膜を第1絶縁膜の上部が露出するま
で除去することにより、層間絶縁膜の上面の平坦性を向
上させることが可能となる。
According to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, after depositing the flat insulating film on the first insulating film, the flat insulating film is formed until the upper part of the first insulating film is exposed. By removing it, it becomes possible to improve the flatness of the upper surface of the interlayer insulating film.

【0050】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法によれば、第1絶縁膜上に平坦性絶縁膜を堆積した
後、その平坦性絶縁膜を電極配線の上面が露出するまで
除去することにより、電極配線上に第1絶縁膜が存在し
なくなるので、2度目のドライエッチング処理に際し
て、第1絶縁膜をエッチング除去する工程分を省くこと
が可能となる。
According to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, after depositing the flat insulating film on the first insulating film, the flat insulating film is removed until the upper surface of the electrode wiring is exposed. As a result, since the first insulating film does not exist on the electrode wiring, it is possible to omit the step of etching and removing the first insulating film in the second dry etching process.

【0051】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法によれば、例えば第1絶縁膜および第3絶縁膜を酸
化シリコン、第2絶縁膜を窒化シリコンとした場合に、
第1絶縁膜および第3絶縁膜よりも誘電率の高い第2絶
縁膜の厚さを、第1絶縁膜および第3絶縁膜の厚さより
も薄くしたことにより、寄生容量の増大を抑制すること
が可能となる。
According to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, for example, when the first insulating film and the third insulating film are made of silicon oxide and the second insulating film is made of silicon nitride,
By suppressing the thickness of the second insulating film having a higher dielectric constant than the first insulating film and the third insulating film from the thickness of the first insulating film and the third insulating film, it is possible to suppress an increase in parasitic capacitance. Is possible.

【0052】[0052]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0053】(実施例1)図1は本発明の一実施例であ
る半導体集積回路装置の要部断面図、図2〜図5は図1
の半導体集積回路装置の製造工程中における要部断面
図、図6は本実施例の効果を示すために半導体基板上の
接続孔部分の走査形電子顕微鏡写真を模写した断面図で
ある。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of a main part of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing a scanning electron micrograph of a connection hole portion on a semiconductor substrate to show the effect of this embodiment.

【0054】図1に示すように、本実施例1の半導体集
積回路装置を構成する半導体基板1は、例えばp形のシ
リコン(Si)単結晶からなり、その主面には、図示は
しないが、例えばDRAM(Dynamic RAM)やSRAM
(Static RAM)等のような半導体メモリ回路またはマイ
クロコンピュータ等のような論理回路を構成する所定の
半導体集積回路素子が形成されている。
As shown in FIG. 1, the semiconductor substrate 1 constituting the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment is made of, for example, p-type silicon (Si) single crystal, and its main surface is not shown. , Eg DRAM (Dynamic RAM) and SRAM
A predetermined semiconductor integrated circuit element forming a semiconductor memory circuit such as (Static RAM) or a logic circuit such as a microcomputer is formed.

【0055】この半導体基板1の主面上には、例えばS
iO2 からなる絶縁膜2が堆積されている。絶縁膜2上
には、例えばアルミニウム(Al)またはAl−Si−
銅(Cu)合金等からなる第1層配線(導体層)3が形
成されている。
On the main surface of the semiconductor substrate 1, for example, S
insulating film 2 made of iO 2 is deposited. On the insulating film 2, for example, aluminum (Al) or Al-Si-
First layer wiring (conductor layer) 3 made of a copper (Cu) alloy or the like is formed.

【0056】この第1層配線3は、例えばAl等からな
る導体膜をスパッタリング法または蒸着法等によって絶
縁膜2上に堆積した後、その導体膜をフォトリソグラフ
ィ技術によってパターニングすることにより形成されて
いる。
The first layer wiring 3 is formed by depositing a conductor film made of, for example, Al on the insulating film 2 by a sputtering method or a vapor deposition method and then patterning the conductor film by a photolithography technique. There is.

【0057】また、絶縁膜2上には、例えば厚さ200
nm〜300nm程度のSiO2 等からなる第1絶縁膜4
が、例えばプラズマCVD(Chemical Vapor Depositio
n;化学的気相成長)法によって堆積されており、これに
よって第1層配線3が被覆されている。
On the insulating film 2, for example, a thickness of 200
First insulating film 4 made of SiO 2 or the like having a thickness of about nm to 300 nm
However, for example, plasma CVD (Chemical Vapor Depositio)
n; chemical vapor deposition) method, and the first-layer wiring 3 is covered thereby.

【0058】第1絶縁膜4上には、例えばSiO2 から
なる絶縁膜(平坦性絶縁膜)5が形成されている。この
絶縁膜5は、平坦化のために設けられた絶縁膜であり、
第1層配線3の上面においては薄く、第1絶縁膜4上に
おいては厚く形成されている。絶縁膜5は、例えばSO
G法によって形成されており、例えば400℃〜450
℃程度の熱処理によって固化されている。
An insulating film (flat insulating film) 5 made of, for example, SiO 2 is formed on the first insulating film 4. The insulating film 5 is an insulating film provided for flattening,
It is formed thin on the upper surface of the first layer wiring 3 and thick on the first insulating film 4. The insulating film 5 is, for example, SO
It is formed by the G method and is, for example, 400 ° C to 450 ° C.
It is solidified by heat treatment at about ℃.

【0059】絶縁膜5上には、例えば厚さ100nm程度
の窒化シリコンからなる第2絶縁膜6が、例えばプラズ
マCVD法によって形成されている。第2絶縁膜6上に
は、例えば厚さ300nm〜600nm程度のSiO2 から
なる第3絶縁膜7が、例えばプラズマCVD法によって
形成されている。
On the insulating film 5, a second insulating film 6 made of, for example, silicon nitride and having a thickness of about 100 nm is formed by, for example, a plasma CVD method. On the second insulating film 6, for example, a third insulating film 7 made of SiO 2 and having a thickness of about 300 nm to 600 nm is formed by, for example, the plasma CVD method.

【0060】ただし、上記した第1絶縁膜4、第2絶縁
膜6および第3絶縁膜7の形成方法は、プラズマCVD
法に限定されるものではなく種々変更可能であり、例え
ば低温CVD法やスパッタリング法によって形成しても
良い。
However, the method for forming the first insulating film 4, the second insulating film 6 and the third insulating film 7 is the plasma CVD method.
The method is not limited to the above, and various changes can be made. For example, the low temperature CVD method or the sputtering method may be used.

【0061】また、上述のように第2絶縁膜6の厚さ
を、第1絶縁膜4および第3絶縁膜7よりも薄くしてい
るのは、以下の理由からである。
The reason why the thickness of the second insulating film 6 is smaller than that of the first insulating film 4 and the third insulating film 7 as described above is as follows.

【0062】第1に、第2絶縁膜6を構成する窒化シリ
コンの比誘電率は第1絶縁膜4および第3絶縁膜7の比
誘電率よりも大きいので、第2絶縁膜6をあまり厚くし
過ぎると寄生容量が増大してしまうからである。第2
に、第2絶縁膜6はウェットエッチング処理に際しての
エッチングストッパとして作用すれば良く、厚くする必
要も無いからである。
First, since the relative dielectric constant of silicon nitride forming the second insulating film 6 is larger than the relative dielectric constants of the first insulating film 4 and the third insulating film 7, the second insulating film 6 is made too thick. This is because the parasitic capacitance increases if too much is added. Second
In addition, the second insulating film 6 has only to act as an etching stopper in the wet etching process and does not need to be thickened.

【0063】第1絶縁膜4、絶縁膜5、第2絶縁膜6お
よび第3絶縁膜7の所定の位置には、第1層配線3の一
部が露出するような接続孔9Aが形成されており、この
接続孔9Aを通じて第1層配線3と第2層配線(第2層
導体)10とが電気的に接続されている。
At predetermined positions of the first insulating film 4, the insulating film 5, the second insulating film 6 and the third insulating film 7, a connection hole 9A is formed so that a part of the first layer wiring 3 is exposed. The first layer wiring 3 and the second layer wiring (second layer conductor) 10 are electrically connected to each other through the connection hole 9A.

【0064】接続孔9Aは、第1絶縁膜4および絶縁膜
5に穿孔された接続孔9A1 と、第2絶縁膜6に穿孔さ
れた接続孔9A2 と、第3絶縁膜7に穿孔された接続孔
9A3 とから構成されている。そして、本実施例1にお
いては、接続孔9A1,9A2,9A3 の直径がこの順序で
次第に大きくなっている。これにより、接続孔9A内に
おける第2層配線10の被覆率を向上させることが可能
となっている。
The connection holes 9A are the connection holes 9A1 formed in the first insulating film 4 and the insulating film 5, the connection holes 9A2 formed in the second insulating film 6, and the connection holes formed in the third insulating film 7. It is composed of holes 9A3. In the first embodiment, the diameters of the connection holes 9A1, 9A2, 9A3 are gradually increased in this order. This makes it possible to improve the coverage of the second layer wiring 10 in the connection hole 9A.

【0065】第2層配線10は、例えばAlまたはAl
−Si−Cu合金等からなり、第1層配線3と同様に形
成されている。また、第2層配線10は、第3絶縁膜7
上に形成された表面保護膜11によって被覆されてい
る。表面保護膜11は、例えばSiO2 からなる絶縁膜
と、例えば窒化シリコンからなる絶縁膜とが下層から順
に堆積されて構成されている。
The second layer wiring 10 is made of, for example, Al or Al.
It is made of —Si—Cu alloy or the like and is formed similarly to the first layer wiring 3. In addition, the second-layer wiring 10 includes the third insulating film 7
It is covered with the surface protection film 11 formed on the top. The surface protective film 11 is formed by depositing an insulating film made of, for example, SiO 2 and an insulating film made of, for example, silicon nitride in order from the lower layer.

【0066】次に、本実施例1の半導体集積回路装置の
製造方法を図1および図2〜図5によって説明する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 to 5.

【0067】まず、DRAMやSRAM等のような半導
体メモリ回路またはマイクロコンピュータ等のような論
理回路を構成する所定の半導体集積回路素子(図示せ
ず)が形成された図2に示すSi単結晶からなる半導体
基板1の主面上に、例えばSiO2 からなる絶縁膜2を
CVD法によって形成する。
First, from the Si single crystal shown in FIG. 2 on which a predetermined semiconductor integrated circuit element (not shown) forming a semiconductor memory circuit such as DRAM or SRAM or a logic circuit such as a microcomputer is formed. An insulating film 2 made of, for example, SiO 2 is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 by the CVD method.

【0068】続いて、その絶縁膜2上に、例えばAlま
たはAl−Si−Cu合金等からなる導体膜をスパッタ
リング法または蒸着法等によって堆積した後、その導体
膜をフォトリソグラフィ技術によってパターニングする
ことによって第1層配線3を形成する。
Subsequently, a conductor film made of, for example, Al or Al-Si-Cu alloy is deposited on the insulating film 2 by a sputtering method or a vapor deposition method, and then the conductor film is patterned by a photolithography technique. Thus, the first-layer wiring 3 is formed.

【0069】その後、絶縁膜2上に、例えば厚さ200
nm〜300nm程度のSiO2 等からなる第1絶縁膜4
を、例えばプラズマCVD法によって堆積することによ
り、第1層配線3を被覆する。
After that, a film having a thickness of, for example, 200 is formed on the insulating film 2.
First insulating film 4 made of SiO 2 or the like having a thickness of about nm to 300 nm
Are deposited by, for example, a plasma CVD method to cover the first layer wiring 3.

【0070】次いで、第1絶縁膜4上に、例えばSiO
2 からなる平坦化用の絶縁膜5をSOG法等によって堆
積する。この絶縁膜5の堆積工程に際しては、絶縁膜5
を固化すべく、例えば400℃〜450℃程度の熱処理
が行われている。なお、絶縁膜5は、第1層配線3の上
面においては薄く、第1絶縁膜4上においては厚く形成
されている。
Next, for example, SiO 2 is formed on the first insulating film 4.
The planarizing insulating film 5 made of 2 is deposited by the SOG method or the like. In the step of depositing the insulating film 5, the insulating film 5
In order to solidify, the heat treatment is performed at, for example, about 400 ° C to 450 ° C. The insulating film 5 is formed thin on the upper surface of the first layer wiring 3 and thick on the first insulating film 4.

【0071】続いて、絶縁膜5上に、例えば厚さ100
nm程度の窒化シリコンからなる第2絶縁膜6を、例えば
プラズマCVD法によって形成した後、その第2絶縁膜
6上に、例えば厚さ300nm〜600nm程度のSiO2
からなる第3絶縁膜7を、例えばプラズマCVD法によ
って形成する。
Then, a film having a thickness of, for example, 100 is formed on the insulating film 5.
After the second insulating film 6 made of silicon nitride having a thickness of about nm is formed by, for example, the plasma CVD method, the second insulating film 6 is covered with SiO 2 having a thickness of, for example, about 300 nm to 600 nm.
The third insulating film 7 made of is formed by, for example, the plasma CVD method.

【0072】ただし、上記した第1絶縁膜4、第2絶縁
膜6および第3絶縁膜7の形成方法は、プラズマCVD
法に限定されるものではなく種々変更可能であり、例え
ば低温CVD法やスパッタリング法によって形成しても
良い。
However, the method for forming the first insulating film 4, the second insulating film 6 and the third insulating film 7 is the plasma CVD method.
The method is not limited to the above, and various changes can be made. For example, the low temperature CVD method or the sputtering method may be used.

【0073】その後、このような半導体基板1の第3絶
縁膜7上に、図3に示すように、接続孔形成領域のみが
露出するようなフォトレジストパターン(マスクパター
ン)8をフォトリソグラフィ技術によって形成する。
After that, as shown in FIG. 3, a photoresist pattern (mask pattern) 8 exposing only the connection hole forming region is formed on the third insulating film 7 of the semiconductor substrate 1 by the photolithography technique. Form.

【0074】次いで、そのフォトレジストパターン8を
エッチングマスクとして、例えばドライエッチング処理
を半導体基板1に施すことにより、フォトレジストパタ
ーン8から露出する第3絶縁膜7部分をエッチング除去
し、第3絶縁膜7にほぼ垂直形状の接続孔9A3 を穿孔
する。ただし、このエッチング処理に際しては、少なく
とも第2絶縁膜6を残すようにする。
Then, using the photoresist pattern 8 as an etching mask, the semiconductor substrate 1 is subjected to dry etching, for example, to etch away the portion of the third insulating film 7 exposed from the photoresist pattern 8 to remove the third insulating film. A connecting hole 9A3 having a substantially vertical shape is drilled in 7. However, at the time of this etching process, at least the second insulating film 6 is left.

【0075】その後、前の工程で用いたフォトレジスト
パターン8を再びエッチングマスクとして、例えばフッ
酸が含有されたエッチング液によりウェットエッチング
処理を半導体基板1に施す。
Then, using the photoresist pattern 8 used in the previous step as an etching mask again, the semiconductor substrate 1 is wet-etched with an etching solution containing hydrofluoric acid, for example.

【0076】これにより、図4に示すように、第3絶縁
膜7の接続孔9A3 の径を大きくしすぎることなく、そ
の接続孔9A3 の側面部分に、接続孔内における第2層
配線10(図1参照)の被覆性を良好にできるようなテ
ーパを形成することが可能となっている。これは、以下
の理由からである。
As a result, as shown in FIG. 4, without increasing the diameter of the connection hole 9A3 of the third insulating film 7 too much, the second layer wiring 10 (in the connection hole) is formed on the side surface of the connection hole 9A3. It is possible to form a taper that can improve the coverage (see FIG. 1). This is for the following reason.

【0077】すなわち、このウェットエッチング処理に
際しては、接続孔9A3 の深さが既に上述のドライエッ
チング処理により所望の値に形成されており、その深さ
方向のエッチング処理を行う必要がないので、ウェット
エッチング処理により深さ方向のエッチング処理をした
場合にそれに伴い接続孔9A3 の横方向にもエッチング
が進行し接続孔9A3 の径が必要以上に大径化する不具
合を生じさせることなく、接続孔9A3 の側面に良好な
テーパを形成することのみに着目し条件設定したエッチ
ング処理が可能だからである。
That is, in this wet etching process, the depth of the connection hole 9A3 has already been formed to a desired value by the dry etching process described above, and it is not necessary to perform the etching process in the depth direction. When the etching process is performed in the depth direction by the etching process, the etching also progresses in the lateral direction of the connection hole 9A3, and the diameter of the connection hole 9A3 does not become larger than necessary. This is because it is possible to perform the etching process with the conditions set only by forming a good taper on the side surface of the.

【0078】また、このウェットエッチング処理におい
ては、接続孔9A(図1参照)内の絶縁膜5の部分にく
びれが生じるのを防止することが可能となっている。こ
れは、以下の理由からである。
Further, in this wet etching process, it is possible to prevent the occurrence of constriction in the portion of the insulating film 5 in the connection hole 9A (see FIG. 1). This is for the following reason.

【0079】すなわち、第3絶縁膜7の下層には、例え
ばフッ酸を含有するエッチング液によりエッチング除去
されることのない窒化シリコン等からなる第2絶縁膜6
が形成されているので、このウェットエッチング処理中
に第2絶縁膜6の下層の絶縁膜5がエッチング除去され
ることがないからである。
That is, as the lower layer of the third insulating film 7, for example, the second insulating film 6 made of silicon nitride or the like which is not etched and removed by an etching solution containing hydrofluoric acid.
This is because the insulating film 5 under the second insulating film 6 is not removed by etching during the wet etching process.

【0080】次いで、図5に示すように、前の工程で用
いたフォトレジストパターン8を再びエッチングマスク
として、例えばドライエッチング処理を施すことによ
り、フォトレジストパターン8から露出する第2絶縁膜
6、絶縁膜5および第1絶縁膜4部分をエッチング除去
し、第2絶縁膜6にほぼ垂直状の接続孔9A2 を穿孔
し、絶縁膜5および第1絶縁膜4にほぼ垂直形状の接続
孔9A1 を穿孔する。そして、これにより、第1層配線
3の上面一部が露出するような接続孔9Aを形成する。
Then, as shown in FIG. 5, the second insulating film 6 exposed from the photoresist pattern 8 is subjected to dry etching, for example, using the photoresist pattern 8 used in the previous step as an etching mask again. The insulating film 5 and the first insulating film 4 are removed by etching, a substantially vertical connecting hole 9A2 is formed in the second insulating film 6, and an almost vertical connecting hole 9A1 is formed in the insulating film 5 and the first insulating film 4. Pierce. Then, by this, a connection hole 9A is formed so that a part of the upper surface of the first layer wiring 3 is exposed.

【0081】この際、ドライエッチング処理において
は、第1絶縁膜4、SOG法によって形成された絶縁膜
5および第2絶縁膜6の間にエッチング速度に差が生じ
ないので、接続孔9A1 の絶縁膜5部分にくびれが生じ
ることもない。
At this time, in the dry etching process, since there is no difference in etching rate between the first insulating film 4, the insulating film 5 formed by the SOG method and the second insulating film 6, the insulation of the connection hole 9A1 is prevented. Narrowing does not occur in the membrane 5 portion.

【0082】また、この際のドライエッチング処理によ
って接続孔9A2 の第2絶縁膜6も一部エッチング除去
されるので、その部分の穴径が、下層の第1絶縁膜4の
接続孔9A1 の穴径よりも大きくなる。
Since the second insulating film 6 in the connection hole 9A2 is also partially removed by the dry etching process at this time, the hole diameter at that portion is the same as that of the connection hole 9A1 in the lower first insulating film 4. It is larger than the diameter.

【0083】続いて、フォトレジストパターン8をアッ
シング処理等によって除去した後、半導体基板1上に、
例えばAlまたはAl−Si−Cu合金からなる導体膜
をスパッタリング法等によって堆積した後、その導体膜
をフォトリソグラフィ技術によってパターニングするこ
とにより、図1に示した第2層配線10を形成する。
Subsequently, the photoresist pattern 8 is removed by ashing treatment or the like, and then, on the semiconductor substrate 1.
For example, a conductor film made of Al or Al-Si-Cu alloy is deposited by a sputtering method or the like, and then the conductor film is patterned by a photolithography technique to form the second layer wiring 10 shown in FIG.

【0084】本実施例1においては、接続孔9A3 の側
面および接続孔9A2 の上部にテーパが形成されている
ので、接続孔9A内の第2層配線10の被覆率を大幅に
向上させることが可能となっている。
In the first embodiment, since the side surface of the connection hole 9A3 and the upper part of the connection hole 9A2 are tapered, the coverage of the second layer wiring 10 in the connection hole 9A can be greatly improved. It is possible.

【0085】図6は、本実施例1の効果を示すために半
導体基板上の接続孔部分の断面を走査形電子顕微鏡で撮
影した写真である。図6(a)は、本発明によるもので
あり、図6(b)は、前記第1の従来技術によるもので
ある。本実施例1においては、第2層配線10の被覆率
は50%であり、従来技術の第2層配線の被覆率24%
の約2倍となっている。
FIG. 6 is a photograph of a cross section of a connection hole portion on a semiconductor substrate taken by a scanning electron microscope to show the effect of the first embodiment. FIG. 6 (a) is based on the present invention, and FIG. 6 (b) is based on the first prior art. In the first embodiment, the coverage of the second layer wiring 10 is 50%, and the coverage of the second layer wiring of the conventional technique is 24%.
It is about twice as much.

【0086】その後、図1に示したように、半導体基板
1上に、例えばSiO2 等からなる絶縁膜および窒化シ
リコン等からなる絶縁膜をCVD法等によって下層から
順に堆積することにより、表面保護膜11を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 1, an insulating film made of, for example, SiO 2 and an insulating film made of, for example, silicon nitride are deposited on the semiconductor substrate 1 in order from the lower layer by the CVD method or the like to protect the surface. The film 11 is formed.

【0087】このように、本実施例1によれば、以下の
効果を得ることが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

【0088】(1).第1絶縁膜4、第2絶縁膜6および第
3絶縁膜7等からなる層間絶縁膜に第1層配線3が露出
する接続孔9Aを穿孔する際に、ドライエッチング処理
によって接続孔9A3 の深さを設定した後、ウェットエ
ッチング処理によって接続孔9A3 の側面の傾きを設定
し、さらに、ドライエッチング処理によって第1層配線
3が露出する接続孔9A2,9A1 を穿孔することによ
り、そのウェットエッチング処理に際して接続孔9A3
の側面に良好な傾斜を形成することのみ着目し条件設定
したエッチング処理が可能となるので、接続孔9A3 の
穴径を必要以上に大きくし過ぎることなく、その側面に
良好な傾斜を形成することが可能となる。
(1). Dry etching is performed when the connection hole 9A exposing the first layer wiring 3 is formed in the interlayer insulating film composed of the first insulating film 4, the second insulating film 6, the third insulating film 7 and the like. After the depth of the connection hole 9A3 is set by the process, the inclination of the side surface of the connection hole 9A3 is set by the wet etching process, and further, the connection holes 9A2, 9A1 in which the first layer wiring 3 is exposed are formed by the dry etching process. As a result, during the wet etching process, the connection hole 9A3
Since it is possible to perform the etching treatment with the conditions set only by forming a good inclination on the side surface of the connection hole, it is necessary to form a good inclination on the side surface without making the diameter of the connection hole 9A3 too large. Is possible.

【0089】(2).第1絶縁膜4、第2絶縁膜6および第
3絶縁膜7等からなる層間絶縁膜に第1層配線3が露出
する接続孔9Aを穿孔する際に、ドライエッチング処理
によって接続孔9A3 の深さを設定した後、ウェットエ
ッチング処理によって接続孔9A3 の側面の傾きを設定
し、さらに、ドライエッチング処理によって第1層配線
3が露出する接続孔9A2,9A1 を穿孔することによ
り、2度目のドライエッチング処理の際に第2絶縁膜6
の上部が若干エッチング除去されるので、接続孔9A1
〜9A3 の穴径をこの順序で次第に大きくすることが可
能となる。
(2). Dry etching is performed when the connection hole 9A exposing the first layer wiring 3 is formed in the interlayer insulating film including the first insulating film 4, the second insulating film 6 and the third insulating film 7. After the depth of the connection hole 9A3 is set by the process, the inclination of the side surface of the connection hole 9A3 is set by the wet etching process, and further, the connection holes 9A2, 9A1 in which the first layer wiring 3 is exposed are formed by the dry etching process. This allows the second insulating film 6 to be removed during the second dry etching process.
Since the upper part of the connection is slightly etched away, the connection hole 9A1
It is possible to gradually increase the hole diameter of ~ 9A3 in this order.

【0090】(3).SiO2 等からなる第1絶縁膜4およ
び第3絶縁膜7の間に、窒化シリコン等からなる第2絶
縁膜6を設けたことにより、接続孔9A3 を形成する際
のウェットエッチング処理に際して第2絶縁膜6がエッ
チングストッパとなり、第2絶縁膜6と第1絶縁膜4と
の間にSOG法等によって形成された絶縁膜5が存在し
たとしてもその絶縁膜をエッチングしてしまうことがな
いので、ウェットエッチング処理のし過ぎに起因して接
続孔9A内の絶縁膜5部分がくびれてしまう問題を防止
することが可能となる。
(3). When the connection hole 9A3 is formed by providing the second insulating film 6 made of silicon nitride or the like between the first insulating film 4 and the third insulating film 7 made of SiO 2 or the like. The second insulating film 6 serves as an etching stopper during the wet etching process described above, and even if the insulating film 5 formed by the SOG method or the like exists between the second insulating film 6 and the first insulating film 4, the insulating film is etched. Since it does not occur, it is possible to prevent the problem that the insulating film 5 portion in the connection hole 9A is constricted due to over-etching.

【0091】(4).上記(1),(2) または(3) により、接続
孔9A内における第2層配線10の被覆率を大幅(前記
第1の従来技術の約2倍)に向上させることが可能とな
る。したがって、接続孔9A内における第2層配線10
の接続不良や断線不良を大幅に低減することができるの
で、半導体集積回路装置の歩留りおよび信頼性を大幅に
向上させることが可能となる。
(4). By the above (1), (2) or (3), the coverage of the second layer wiring 10 in the connection hole 9A is significantly improved (about twice as much as the first prior art). It becomes possible. Therefore, the second layer wiring 10 in the connection hole 9A
Since it is possible to greatly reduce the connection failure and the disconnection failure, it is possible to significantly improve the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device.

【0092】(実施例2)図7〜図13は本発明の他の
実施例である半導体集積回路装置の製造工程中における
要部断面図である。
(Embodiment 2) FIGS. 7 to 13 are cross-sectional views of essential parts in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【0093】本実施例2においては、図7に示すよう
に、まず、第1絶縁膜4上に、絶縁膜5をその上面がほ
ぼ平坦となるようにSOG法等によって堆積した後、例
えばエッチバック法またはCMP(Chemical Mechanica
l Polishing)法等によって下層の第1絶縁膜4の凸上面
が露出する程度に絶縁膜5の上部を除去することによ
り、図8に示すように、半導体基板1の上面を平坦にす
る。
In the second embodiment, as shown in FIG. 7, first, the insulating film 5 is deposited on the first insulating film 4 by the SOG method or the like so that its upper surface is substantially flat, and then, for example, etched. Back method or CMP (Chemical Mechanica)
By removing the upper portion of the insulating film 5 to the extent that the convex upper surface of the lower first insulating film 4 is exposed by the l polishing method or the like, the upper surface of the semiconductor substrate 1 is made flat as shown in FIG.

【0094】これ以降は、前記実施例1と同じである。
すなわち、図9に示すように、この半導体基板1上に、
例えば厚さ100nm程度の窒化シリコンからなる第2絶
縁膜6を、例えばプラズマCVD法によって形成した
後、その第2絶縁膜6上に、例えば厚さ300nm〜60
0nm程度のSiO2 からなる第3絶縁膜7を、例えばプ
ラズマCVD法によって形成する。
The subsequent steps are the same as in the first embodiment.
That is, as shown in FIG. 9, on this semiconductor substrate 1,
For example, after the second insulating film 6 made of silicon nitride having a thickness of about 100 nm is formed by, for example, the plasma CVD method, the second insulating film 6 has a thickness of, for example, 300 nm to 60 nm.
The third insulating film 7 made of SiO 2 and having a thickness of about 0 nm is formed by, for example, the plasma CVD method.

【0095】ここで、第2絶縁膜6の厚さを、第1絶縁
膜4および第3絶縁膜7の厚さよりも薄くしている理由
については前記実施例1と同じである。
Here, the reason why the thickness of the second insulating film 6 is smaller than the thickness of the first insulating film 4 and the third insulating film 7 is the same as in the first embodiment.

【0096】その後、このような半導体基板1の第3絶
縁膜7上に、接続孔形成領域のみが露出するようなフォ
トレジストパターン8をフォトリソグラフィ技術によっ
て形成する。
After that, a photoresist pattern 8 is formed by photolithography on the third insulating film 7 of the semiconductor substrate 1 so that only the connection hole forming region is exposed.

【0097】次いで、そのフォトレジストパターン8を
エッチングマスクとして、例えばドライエッチング処理
を半導体基板1に施すことにより、フォトレジストパタ
ーン8から露出する第3絶縁膜7部分をエッチング除去
し、図10に示すように、第3絶縁膜7にほぼ垂直形状
の接続孔9A3 を穿孔する。ただし、このエッチング処
理に際しては、少なくとも第2絶縁膜6を残すようにす
る。
Then, using the photoresist pattern 8 as an etching mask, the semiconductor substrate 1 is subjected to, for example, dry etching to remove the third insulating film 7 portion exposed from the photoresist pattern 8 by etching, as shown in FIG. As described above, a substantially vertical connection hole 9A3 is formed in the third insulating film 7. However, at the time of this etching process, at least the second insulating film 6 is left.

【0098】続いて、前の工程で用いたフォトレジスト
パターン8を再びエッチングマスクとして、例えばフッ
酸が含有されたエッチング液によりウェットエッチング
処理を半導体基板1に施す。
Then, using the photoresist pattern 8 used in the previous step as an etching mask again, the semiconductor substrate 1 is wet-etched with an etching solution containing hydrofluoric acid, for example.

【0099】これにより、図11に示すように、第3絶
縁膜7の接続孔9A3 の径を大きくしすぎることなく、
その接続孔9A3 の側面部分に、接続孔内における第2
層配線10(図1参照)の被覆性を良好にできるような
テーパを形成することが可能となっている。この理由
は、前記実施例1と同じである。
As a result, as shown in FIG. 11, without increasing the diameter of the connection hole 9A3 of the third insulating film 7 too much,
On the side surface of the connection hole 9A3, the second
It is possible to form a taper that can improve the coverage of the layer wiring 10 (see FIG. 1). The reason for this is the same as in the first embodiment.

【0100】また、本実施例2においては、第1層配線
3上の第1絶縁膜4上に絶縁膜5がほとんど残されてい
ないので、このウェットエッチング処理において、接続
孔9A内の絶縁膜5の部分にくびれが生じることもな
い。また、たとえ第1層配線3上の第1絶縁膜4上に絶
縁膜5が残されていたとしても前記実施例1と同じ理由
により、接続孔内の絶縁膜5の部分にくびれが生じな
い。
Further, in the second embodiment, since the insulating film 5 is scarcely left on the first insulating film 4 on the first layer wiring 3, the insulating film in the connection hole 9A is not formed in this wet etching process. There will be no constriction in the area of 5. Further, even if the insulating film 5 is left on the first insulating film 4 on the first layer wiring 3, no constriction occurs in the portion of the insulating film 5 in the connection hole for the same reason as in the first embodiment. .

【0101】次いで、図12に示すように、前の工程で
用いたフォトレジストパターン8を再びエッチングマス
クとして、例えばドライエッチング処理を施すことによ
り、フォトレジストパターン8から露出する第2絶縁膜
6および第1絶縁膜4部分をエッチング除去し、第2絶
縁膜6にほぼ垂直状の接続孔9A2 を穿孔し、第1絶縁
膜4にほぼ垂直形状の接続孔9A1 を穿孔する。そし
て、これにより、第1層配線3の上面一部が露出するよ
うな接続孔9Aを形成する。
Then, as shown in FIG. 12, by using the photoresist pattern 8 used in the previous step as an etching mask again, for example, a dry etching process is performed to expose the second insulating film 6 exposed from the photoresist pattern 8. The portion of the first insulating film 4 is removed by etching, a substantially vertical connecting hole 9A2 is formed in the second insulating film 6, and a substantially vertical connecting hole 9A1 is formed in the first insulating film 4. Then, by this, a connection hole 9A is formed so that a part of the upper surface of the first layer wiring 3 is exposed.

【0102】この際、本実施例2においても、第1絶縁
膜4と第2絶縁膜6と間にSOG法によって形成された
絶縁膜5が残されていたとしても、ドライエッチング処
理においてはエッチング速度に差が生じないので、接続
孔9A1 の絶縁膜5部分にくびれが生じることもない。
At this time, even in the second embodiment, even if the insulating film 5 formed by the SOG method is left between the first insulating film 4 and the second insulating film 6, etching is performed in the dry etching process. Since there is no difference in speed, no constriction occurs in the insulating film 5 portion of the connection hole 9A1.

【0103】また、この際のドライエッチング処理によ
って接続孔9A2 の第2絶縁膜6も一部エッチング除去
されるので、その部分の穴径が、下層の第1絶縁膜4の
接続孔9A1 の穴径よりも大きくなる。
Since the second insulating film 6 in the connection hole 9A2 is also partially removed by the dry etching process at this time, the hole diameter at that portion is the same as that of the connection hole 9A1 in the lower first insulating film 4. It is larger than the diameter.

【0104】続いて、フォトレジストパターン8をアッ
シング処理等によって除去した後、半導体基板1上に、
例えばAlまたはAl−Si−Cu合金からなる導体膜
をスパッタリング法等によって堆積した後、その導体膜
をフォトリソグラフィ技術によってパターニングするこ
とにより、図13に示すように、第2層配線10を形成
する。
Subsequently, the photoresist pattern 8 is removed by ashing treatment or the like, and then, on the semiconductor substrate 1.
For example, after depositing a conductor film made of Al or Al-Si-Cu alloy by a sputtering method or the like, the conductor film is patterned by a photolithography technique to form the second-layer wiring 10 as shown in FIG. .

【0105】本実施例2においては、接続孔9A3 の側
面および接続孔9A2 の上部にテーパが形成されている
ので、前記実施例1と同様に接続孔9A内の第2層配線
10の被覆率を大幅に向上させることが可能となってい
る。
In the second embodiment, since the side surface of the connection hole 9A3 and the upper portion of the connection hole 9A2 are tapered, the coverage of the second layer wiring 10 in the connection hole 9A is the same as in the first embodiment. It is possible to greatly improve.

【0106】その後、半導体基板1上に、例えばSiO
2 等からなる絶縁膜および窒化シリコン等からなる絶縁
膜をCVD法等によって下層から順に堆積することによ
り、表面保護膜11を形成する。
Then, for example, SiO 2 is formed on the semiconductor substrate 1.
The surface protective film 11 is formed by sequentially depositing an insulating film made of 2 and the like and an insulating film made of silicon nitride and the like from the lower layers by the CVD method or the like.

【0107】このように、本実施例2においては、前記
実施例1で得られた効果の他に、絶縁膜5を堆積した
後、その上面を平坦にすることにより、半導体基板1の
平坦性を向上させることが可能となる。したがって、配
線の断線不良等を低減することができるので、半導体集
積回路装置の歩留りおよび信頼性をさらに向上させるこ
とが可能となる。
As described above, in the second embodiment, in addition to the effect obtained in the first embodiment, the flatness of the semiconductor substrate 1 is improved by flattening the upper surface of the insulating film 5 after the insulating film 5 is deposited. It becomes possible to improve. Therefore, it is possible to reduce wire disconnection defects and the like, so that it is possible to further improve the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device.

【0108】(実施例3)図14〜図20は本発明の他
の実施例である半導体集積回路装置の製造工程中におけ
る要部断面図である。
(Embodiment 3) FIGS. 14 to 20 are cross-sectional views of essential parts in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【0109】本実施例3においては、図14に示すよう
に、まず、第1絶縁膜4上に、絶縁膜5をその上面がほ
ぼ平坦となるようにSOG法等によって堆積した後、例
えばエッチバック法またはCMP法等によって下層の第
1層配線3の上面が露出する程度に絶縁膜5の上部を除
去することにより、図15に示すように、半導体基板1
の上面を平坦にする。すなわち、本実施例3において
は、第1層配線3上に第1絶縁膜4も絶縁膜5も堆積さ
れていない。
In the third embodiment, as shown in FIG. 14, first, the insulating film 5 is deposited on the first insulating film 4 by the SOG method or the like so that its upper surface is substantially flat, and then, for example, etched. By removing the upper portion of the insulating film 5 to the extent that the upper surface of the lower first-layer wiring 3 is exposed by the back method or the CMP method, as shown in FIG.
Flatten the top surface of. That is, in Example 3, neither the first insulating film 4 nor the insulating film 5 was deposited on the first layer wiring 3.

【0110】これ以降は、前記実施例1,2と同じであ
る。すなわち、図16に示すように、この半導体基板1
上に、例えば厚さ100nm程度の窒化シリコンからなる
第2絶縁膜6を、例えばプラズマCVD法によって形成
した後、その第2絶縁膜6上に、例えば厚さ300nm〜
600nm程度のSiO2 からなる第3絶縁膜7を、例え
ばプラズマCVD法によって形成する。
The subsequent steps are the same as in the first and second embodiments. That is, as shown in FIG.
A second insulating film 6 made of, for example, silicon nitride having a thickness of about 100 nm is formed thereon by, for example, a plasma CVD method, and then the second insulating film 6 is provided with a thickness of, for example, 300 nm to
The third insulating film 7 made of SiO 2 and having a thickness of about 600 nm is formed by, for example, the plasma CVD method.

【0111】本実施例3においても、第2絶縁膜6の厚
さを第1絶縁膜4および第3絶縁膜7の厚さよりも薄く
している理由については前記実施例1と同じである。
In the third embodiment, the reason why the thickness of the second insulating film 6 is smaller than the thickness of the first insulating film 4 and the third insulating film 7 is the same as in the first embodiment.

【0112】その後、このような半導体基板1の第3絶
縁膜7上に、接続孔形成領域のみが露出するようなフォ
トレジストパターン8をフォトリソグラフィ技術によっ
て形成する。
After that, a photoresist pattern 8 is formed on the third insulating film 7 of the semiconductor substrate 1 by the photolithography technique so that only the connection hole forming region is exposed.

【0113】次いで、そのフォトレジストパターン8を
エッチングマスクとして、例えばドライエッチング処理
を半導体基板1に施すことにより、フォトレジストパタ
ーン8から露出する第3絶縁膜7部分をエッチング除去
し、図17に示すように、第3絶縁膜7にほぼ垂直形状
の接続孔9A3 を穿孔する。ただし、このエッチング処
理に際しては、少なくとも第2絶縁膜6を残すようにす
る。
Then, by using the photoresist pattern 8 as an etching mask, the semiconductor substrate 1 is subjected to, for example, dry etching to remove the third insulating film 7 portion exposed from the photoresist pattern 8 by etching, as shown in FIG. As described above, a substantially vertical connection hole 9A3 is formed in the third insulating film 7. However, at the time of this etching process, at least the second insulating film 6 is left.

【0114】続いて、前の工程で用いたフォトレジスト
パターン8を再びエッチングマスクとして、例えばフッ
酸が含有されたエッチング液によりウェットエッチング
処理を半導体基板1に施す。
Then, using the photoresist pattern 8 used in the previous step as an etching mask again, a wet etching process is performed on the semiconductor substrate 1 with an etching solution containing hydrofluoric acid, for example.

【0115】これにより、図18に示すように、第3絶
縁膜7の接続孔9A3 の径を大きくしすぎることなく、
その接続孔9A3 の側面部分に、接続孔内における第2
層配線10(図1参照)の被覆性を良好にできるような
テーパを形成することが可能となっている。この理由
は、前記実施例1と同じである。
As a result, as shown in FIG. 18, without increasing the diameter of the connection hole 9A3 of the third insulating film 7 too much,
On the side surface of the connection hole 9A3, the second
It is possible to form a taper that can improve the coverage of the layer wiring 10 (see FIG. 1). The reason for this is the same as in the first embodiment.

【0116】また、本実施例3においては、第1層配線
3上に絶縁膜5が残されていないので、このウェットエ
ッチング処理において、接続孔内の絶縁膜5の部分にく
びれが生じることもない。
In the third embodiment, since the insulating film 5 is not left on the first-layer wiring 3, the wet etching process may cause a constriction in the insulating film 5 in the connection hole. Absent.

【0117】次いで、図19に示すように、前の工程で
用いたフォトレジストパターン8を再びエッチングマス
クとして、例えばドライエッチング処理を施すことによ
り、フォトレジストパターン8から露出する第2絶縁膜
6および第1絶縁膜4部分をエッチング除去し、第2絶
縁膜6にほぼ垂直状の接続孔9A2 を穿孔する。そし
て、これにより、第1層配線3の上面一部が露出するよ
うな接続孔9Aを形成する。
Then, as shown in FIG. 19, using the photoresist pattern 8 used in the previous step as an etching mask again, for example, a dry etching process is performed to expose the second insulating film 6 and the second insulating film 6 exposed from the photoresist pattern 8. The first insulating film 4 portion is removed by etching, and a substantially vertical connection hole 9A2 is formed in the second insulating film 6. Then, by this, a connection hole 9A is formed so that a part of the upper surface of the first layer wiring 3 is exposed.

【0118】この際のドライエッチング処理によって接
続孔9A2 の第2絶縁膜6も一部エッチング除去される
ようになっている。また、本実施例3においては、第2
絶縁膜6の下層に第1絶縁膜およびSOG法等によって
形成された絶縁膜がないので、その分のドライエッチン
グ工程を省くことが可能となっている。
By the dry etching process at this time, the second insulating film 6 in the connection hole 9A2 is also partially removed by etching. In the third embodiment, the second
Since the first insulating film and the insulating film formed by the SOG method or the like are not present in the lower layer of the insulating film 6, it is possible to omit the dry etching step for that portion.

【0119】続いて、フォトレジストパターン8をアッ
シング処理等によって除去した後、半導体基板1上に、
例えばAlまたはAl−Si−Cu合金からなる導体膜
をスパッタリング法等によって堆積した後、その導体膜
をフォトリソグラフィ技術によってパターニングするこ
とにより、図20に示すように、第2層配線10を形成
する。
Subsequently, the photoresist pattern 8 is removed by ashing treatment or the like, and then, on the semiconductor substrate 1.
After depositing a conductor film made of, for example, Al or Al-Si-Cu alloy by a sputtering method or the like, the conductor film is patterned by a photolithography technique to form a second layer wiring 10 as shown in FIG. .

【0120】本実施例3においても、接続孔9A3 の側
面および接続孔9A2 の上部にテーパが形成されている
ので、前記実施例1と同様に接続孔9A内の第2層配線
10の被覆率を大幅に向上させることが可能となってい
る。
Also in the third embodiment, since the side surface of the connection hole 9A3 and the upper portion of the connection hole 9A2 are tapered, the coverage of the second layer wiring 10 in the connection hole 9A is the same as in the first embodiment. It is possible to greatly improve.

【0121】その後、半導体基板1上に、例えばSiO
2 等からなる絶縁膜および窒化シリコン等からなる絶縁
膜をCVD法等によって下層から順に堆積することによ
り、表面保護膜11を形成する。
After that, for example, SiO 2 is formed on the semiconductor substrate 1.
The surface protective film 11 is formed by sequentially depositing an insulating film made of 2 and the like and an insulating film made of silicon nitride and the like from the lower layers by the CVD method or the like.

【0122】このように、本実施例3においては、以下
の効果を得ることが可能となる。
As described above, in the third embodiment, the following effects can be obtained.

【0123】(1).第2絶縁膜6および第3絶縁膜7等か
らなる層間絶縁膜に第1層配線3が露出する接続孔9A
を穿孔する際に、ドライエッチング処理によって接続孔
9A3の深さを設定した後、ウェットエッチング処理に
よって接続孔9A3 の側面の傾きを設定し、さらに、ド
ライエッチング処理によって第1層配線3が露出する接
続孔9A2 を穿孔することにより、そのウェットエッチ
ング処理に際して接続孔9A3 の側面に良好な傾斜を形
成することのみ着目し条件設定したエッチング処理が可
能となるので、接続孔9A3 の穴径を必要以上に大きく
し過ぎることなく、その側面に良好な傾斜を形成するこ
とが可能となる。
(1). Connection hole 9A in which the first layer wiring 3 is exposed in the interlayer insulating film composed of the second insulating film 6 and the third insulating film 7 etc.
At the time of drilling, the depth of the connection hole 9A3 is set by dry etching, then the inclination of the side surface of the connection hole 9A3 is set by wet etching, and the first layer wiring 3 is exposed by dry etching. By drilling the connection hole 9A2, it is possible to perform the etching process with the condition set by paying attention only to forming a good slope on the side surface of the connection hole 9A3 in the wet etching process. It is possible to form a good inclination on the side surface without making it too large.

【0124】(2).第2絶縁膜6および第3絶縁膜7等か
らなる層間絶縁膜に第1層配線3が露出する接続孔9A
を穿孔する際に、ドライエッチング処理によって接続孔
9A3の深さを設定した後、ウェットエッチング処理に
よって接続孔9A3 の側面の傾きを設定し、さらに、ド
ライエッチング処理によって第1層配線3が露出する接
続孔9A2 を穿孔することにより、2度目のドライエッ
チング処理の際に第2絶縁膜6の上部が若干エッチング
除去されるので、接続孔9A2,9A3 の穴径をこの順序
で次第に大きくすることが可能となる。
(2). Connection hole 9A for exposing the first-layer wiring 3 in the interlayer insulating film composed of the second insulating film 6 and the third insulating film 7 etc.
At the time of drilling, the depth of the connection hole 9A3 is set by dry etching, then the inclination of the side surface of the connection hole 9A3 is set by wet etching, and the first layer wiring 3 is exposed by dry etching. Since the upper part of the second insulating film 6 is slightly etched and removed in the second dry etching process by forming the connection holes 9A2, the diameters of the connection holes 9A2, 9A3 can be gradually increased in this order. It will be possible.

【0125】(3).第1配線層3上の第1絶縁膜4および
SOG法によって形成された絶縁膜をエッチバック等に
よって除去してしまうことにより、接続孔9Aの形成の
ための2度目のドライエッチング処理に際して、第1絶
縁膜4およびSOG法による絶縁膜をエッチング除去す
る工程を削減することが可能となる。
(3). By removing the first insulating film 4 on the first wiring layer 3 and the insulating film formed by the SOG method by etching back or the like, a second time for forming the connection hole 9A is obtained. It is possible to reduce the step of etching and removing the first insulating film 4 and the insulating film by the SOG method in the dry etching process.

【0126】(4).第1配線層3上の第1絶縁膜4および
SOG法によって形成された絶縁膜をエッチバック等に
よって除去してしまうことにより、接続孔9A3 の形成
の際のウェットエッチング処理のし過ぎに起因して接続
孔9A内のSOG法による絶縁膜部分がくびれてしまう
問題を防止することが可能となる。
(4). The first insulating film 4 on the first wiring layer 3 and the insulating film formed by the SOG method are removed by etching back or the like, so that wet etching is performed at the time of forming the connection hole 9A3. It is possible to prevent the problem that the insulating film portion in the connection hole 9A due to the SOG method is constricted due to excessive processing.

【0127】(5).上記(1),(2),(3) または(4) により、
接続孔9A内における第2層配線10の被覆率を大幅
(前記第1の従来技術の約2倍)に向上させることが可
能となる。したがって、接続孔9A内における第2層配
線10の接続不良や断線不良を大幅に低減することがで
きるので、半導体集積回路装置の歩留りおよび信頼性を
大幅に向上させることが可能となる。
(5). According to the above (1), (2), (3) or (4),
It is possible to significantly improve the coverage of the second layer wiring 10 in the connection hole 9A (about twice the coverage of the first conventional technique). Therefore, the connection failure and disconnection failure of the second layer wiring 10 in the connection hole 9A can be significantly reduced, so that the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device can be significantly improved.

【0128】(実施例4)図21は本発明の一実施例で
ある半導体集積回路装置の要部断面図、図22〜図27
は図21の半導体集積回路装置の製造工程中における要
部断面図である。
(Embodiment 4) FIG. 21 is a sectional view showing the principal part of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 22 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of FIG.

【0129】図21に示すように、本実施例4の半導体
集積回路装置を構成する半導体基板1は、例えばp形の
Si単結晶からなり、その上部には、nウエル12nお
よびpウエル12pが形成されている。nウエル12n
には、例えばn形不純物のリンまたはヒ素(As)が導
入されている。pウエル12pには、例えばp形不純物
のホウ素が導入されている。
As shown in FIG. 21, the semiconductor substrate 1 constituting the semiconductor integrated circuit device of the fourth embodiment is made of, for example, p-type Si single crystal, and the n well 12n and the p well 12p are formed on the upper part thereof. Has been formed. n well 12n
For example, phosphorus or arsenic (As), which is an n-type impurity, is introduced therein. Boron, which is a p-type impurity, is introduced into the p-well 12p.

【0130】半導体基板1の主面上には、例えばSiO
2 からなるフィールド絶縁膜13が形成されている。フ
ィールド絶縁膜13に囲まれた素子形成領域において、
pウエル12pには、例えばnチャネル形MOS・FE
T(以下、nMOSという)14nが形成されている。
On the main surface of the semiconductor substrate 1, for example, SiO 2
A field insulating film 13 made of 2 is formed. In the element formation region surrounded by the field insulating film 13,
The p-well 12p has, for example, an n-channel MOS / FE
A T (hereinafter referred to as nMOS) 14n is formed.

【0131】nMOS14nは、半導体基板1の上部に
形成された一対の半導体領域(導体層)14n1,14n
2 と、半導体基板1上に形成されたゲート絶縁膜14n
3 と、ゲート絶縁膜14n3 上に形成されたゲート電極
14n4 とを有している。
The nMOS 14n is a pair of semiconductor regions (conductor layers) 14n1 and 14n formed on the semiconductor substrate 1.
2 and the gate insulating film 14n formed on the semiconductor substrate 1
3 and a gate electrode 14n4 formed on the gate insulating film 14n3.

【0132】半導体領域14n1,14n2 には、例えば
n形不純物のリンまたはAsが導入されている。ゲート
絶縁膜14n3 は、例えばSiO2 からなる。ゲート電
極14n4 は、例えば低抵抗ポリシリコンからなる。
In the semiconductor regions 14n1 and 14n2, for example, n-type impurity phosphorus or As is introduced. The gate insulating film 14n3 is made of SiO 2 , for example. The gate electrode 14n4 is made of, for example, low resistance polysilicon.

【0133】一方、フィールド絶縁膜13に囲まれた素
子形成領域において、nウエル12nには、例えばpチ
ャネル形MOS・FET(以下、nMOSという)14
pが形成されている。
On the other hand, in the element formation region surrounded by the field insulating film 13, the n-well 12n has, for example, a p-channel type MOS.FET (hereinafter referred to as nMOS) 14
p is formed.

【0134】pMOS14pは、半導体基板1の上部に
形成された一対の半導体領域(図示せず)と、半導体基
板1上に形成されたゲート絶縁膜14p1 と、ゲート絶
縁膜14p1 上に形成されたゲート電極(導体層)14
p2 とを有している。
The pMOS 14p is composed of a pair of semiconductor regions (not shown) formed on the semiconductor substrate 1, a gate insulating film 14p1 formed on the semiconductor substrate 1, and a gate formed on the gate insulating film 14p1. Electrode (conductor layer) 14
p2.

【0135】その半導体領域には、例えばp形不純物の
ホウ素が導入されている。ゲート絶縁膜14p1 は、例
えばSiO2 からなる。ゲート電極14p2 は、例えば
低抵抗ポリシリコンからなる。
For example, p-type impurity boron is introduced into the semiconductor region. The gate insulating film 14p1 is made of SiO 2 , for example. The gate electrode 14p2 is made of, for example, low resistance polysilicon.

【0136】なお、フィールド絶縁膜13の下層のpウ
エル12p上部には、例えばp形不純物のホウ素が導入
されてなるチャネルストッパ15が形成されている。
A channel stopper 15 formed by introducing, for example, p-type impurity boron is formed above the p well 12p below the field insulating film 13.

【0137】この半導体基板1上には、例えば厚さ10
0nm〜200nm程度のSiO2 からなる第1絶縁膜4a
がCVD法等によって堆積されている。第1絶縁膜4a
上には、例えば厚さ50nm程度のSi3 4 からなる第
2絶縁膜6aが、例えばCVD法によって堆積されてい
る。第2絶縁膜6a上には、例えば厚さ300nm〜60
0nm程度のSiO2 からなる第3絶縁膜7aが、例えば
CVD法によって堆積されている。
A thickness of, for example, 10 is formed on the semiconductor substrate 1.
First insulating film 4a made of SiO 2 having a thickness of about 0 nm to 200 nm
Are deposited by the CVD method or the like. First insulating film 4a
A second insulating film 6a made of, for example, Si 3 N 4 having a thickness of about 50 nm is deposited on the top by, for example, the CVD method. On the second insulating film 6a, for example, a thickness of 300 nm-60
The third insulating film 7a made of SiO 2 and having a thickness of about 0 nm is deposited by, for example, the CVD method.

【0138】ただし、この第1絶縁膜4a、第2絶縁膜
6aおよび第3絶縁膜7aの堆積方法は、CVD法に限
定されるものではなく種々変更可能であり、例えばスパ
ッタリング法によって堆積しても良い。
However, the method of depositing the first insulating film 4a, the second insulating film 6a, and the third insulating film 7a is not limited to the CVD method, and various modifications can be made. Is also good.

【0139】第1絶縁膜4a、第2絶縁膜6aおよび第
3絶縁膜7aの所定の位置には、nMOS14nの半導
体領域14n1 およびpMOS14pのゲート電極14
p2の所定領域が露出するような接続孔9B,9Cが形
成されている。そして、その接続孔9B,9Cを通じて
第1層配線3と半導体領域14n1 およびゲート電極1
4p2 とが電気的に接続され、その第1層配線3を通じ
て半導体領域14n1とゲート電極14p2 とが電気的
に接続されている。
At predetermined positions of the first insulating film 4a, the second insulating film 6a and the third insulating film 7a, the semiconductor region 14n1 of the nMOS 14n and the gate electrode 14 of the pMOS 14p are formed.
Connection holes 9B and 9C are formed so that a predetermined region of p2 is exposed. Then, through the connection holes 9B and 9C, the first layer wiring 3, the semiconductor region 14n1 and the gate electrode 1 are formed.
4p2 is electrically connected, and the semiconductor region 14n1 and the gate electrode 14p2 are electrically connected through the first layer wiring 3.

【0140】接続孔9B,9Cは、第1絶縁膜4aに穿
孔された接続孔9B1,9C1 と、第2絶縁膜6aに穿孔
された接続孔9B2,9C2 と、第3絶縁膜7aに穿孔さ
れた接続孔9B3,9C3 とを有する。そして、本実施例
4においては、接続孔9B1〜9B3,9C1 〜9C3 の
直径がこの順序で次第に大きくなっている。これによ
り、接続孔9B,9C内における第1層配線3の被覆率
を向上させることが可能となっている。
The connection holes 9B and 9C are formed in the first insulating film 4a, the connection holes 9B1 and 9C1 are formed in the second insulating film 6a, and the connection holes 9B2 and 9C2 are formed in the third insulating film 7a. And connecting holes 9B3 and 9C3. In the fourth embodiment, the diameters of the connection holes 9B1-9B3, 9C1-9C3 gradually increase in this order. This makes it possible to improve the coverage of the first layer wiring 3 in the connection holes 9B and 9C.

【0141】この第1層配線3は、例えばAlまたはA
l−Si−Cu合金等からなる導体膜をスパッタリング
法または蒸着法等によって第3絶縁膜7a上に堆積した
後、その導体膜をフォトリソグラフィ技術によってパタ
ーニングすることにより形成されている。
The first layer wiring 3 is made of, for example, Al or A.
It is formed by depositing a conductor film made of 1-Si-Cu alloy or the like on the third insulating film 7a by a sputtering method, an evaporation method or the like, and then patterning the conductor film by a photolithography technique.

【0142】また、第3絶縁膜7a上には、例えば厚さ
200nm〜300nm程度のSiO2等からなる第1絶縁
膜4bが、例えばプラズマCVD法によって堆積されて
おり、これによって第1層配線3が被覆されている。
On the third insulating film 7a, a first insulating film 4b made of, for example, SiO 2 and having a thickness of about 200 nm to 300 nm is deposited by, for example, the plasma CVD method, whereby the first layer wiring is formed. 3 is coated.

【0143】第1絶縁膜4上には、例えばSiO2 から
なる絶縁膜5が形成されている。この絶縁膜5は、平坦
化のために設けられた絶縁膜であり、第1層配線3の上
面においては薄く、第1絶縁膜4上においては厚く形成
されている。絶縁膜5は、例えばSOG法によって形成
されており、例えば400℃〜450℃程度の熱処理に
よって固化されている。
An insulating film 5 made of, for example, SiO 2 is formed on the first insulating film 4. The insulating film 5 is an insulating film provided for flattening, and is formed thin on the upper surface of the first layer wiring 3 and thick on the first insulating film 4. The insulating film 5 is formed by, for example, the SOG method, and is solidified by a heat treatment at about 400 ° C. to 450 ° C., for example.

【0144】絶縁膜5上には、例えば厚さ100nm程度
のSi3 4 からなる第2絶縁膜6bが、例えばプラズ
マCVD法によって形成されている。第2絶縁膜6b上
には、例えば厚さ300nm〜600nm程度のSiO2
らなる第3絶縁膜7bが、例えばプラズマCVD法によ
って形成されている。
On the insulating film 5, a second insulating film 6b made of, for example, Si 3 N 4 having a thickness of about 100 nm is formed by, for example, the plasma CVD method. On the second insulating film 6b, for example, a third insulating film 7b made of SiO 2 and having a thickness of about 300 nm to 600 nm is formed by, for example, a plasma CVD method.

【0145】ただし、上記した第1絶縁膜4b、第2絶
縁膜6bおよび第3絶縁膜7bの形成方法は、プラズマ
CVD法に限定されるものではなく種々変更可能であ
り、例えば低温CVD法やスパッタリング法によって形
成しても良い。
However, the method for forming the first insulating film 4b, the second insulating film 6b, and the third insulating film 7b described above is not limited to the plasma CVD method, and various modifications can be made. It may be formed by a sputtering method.

【0146】第1絶縁膜4b、絶縁膜5、第2絶縁膜6
bおよび第3絶縁膜7bの所定の位置には、第1層配線
3の一部が露出するような接続孔9Aが形成されてお
り、この接続孔9bを通じて第1層配線3と第2層配線
10とが電気的に接続されている。
First insulating film 4b, insulating film 5, second insulating film 6
b and a third insulating film 7b are provided at predetermined positions with a connection hole 9A so that a part of the first layer wiring 3 is exposed. Through this connection hole 9b, the first layer wiring 3 and the second layer 3 are formed. The wiring 10 is electrically connected.

【0147】接続孔9Aは、第1絶縁膜4bおよび絶縁
膜5に穿孔された接続孔9A1 と、第2絶縁膜6bに穿
孔された接続孔9A2 と、第3絶縁膜7に穿孔された接
続孔9A3 とから構成されている。そして、本実施例4
においては、接続孔9A1,9A2,9A3 の直径がこの順
序で次第に大きくなっている。これにより、接続孔9A
内における第2層配線10の被覆率を向上させることが
可能となっている。
The connection hole 9A includes a connection hole 9A1 formed in the first insulating film 4b and the insulating film 5, a connection hole 9A2 formed in the second insulating film 6b, and a connection hole formed in the third insulating film 7. It is composed of holes 9A3. Then, the fourth embodiment
In, the diameters of the connection holes 9A1, 9A2, 9A3 are gradually increased in this order. As a result, the connection hole 9A
It is possible to improve the coverage of the second layer wiring 10 inside.

【0148】第2層配線10は、例えばAlまたはAl
−Si−Cu合金等からなり、第1層配線3と同様に形
成されている。また、第2層配線10は、第3絶縁膜7
上に形成された表面保護膜11によって被覆されてい
る。表面保護膜11は、例えばSiO2 からなる絶縁膜
と、例えばSi3 4 からなる絶縁膜とが下層から順に
堆積されて構成されている。
The second layer wiring 10 is made of, for example, Al or Al.
It is made of —Si—Cu alloy or the like and is formed similarly to the first layer wiring 3. In addition, the second-layer wiring 10 includes the third insulating film 7
It is covered with the surface protection film 11 formed on the top. The surface protection film 11 is formed by sequentially depositing an insulating film made of, for example, SiO 2 and an insulating film made of, for example, Si 3 N 4 from the lower layer.

【0149】次に、本実施例4の半導体集積回路装置の
製造方法を図21および図22〜図27によって説明す
る。
Next, a method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 21 and 22 to 27.

【0150】まず、図22に示すように、例えばp形S
i単結晶からなる半導体基板1の上部に通常のウエルの
形成方法に従ってnウエル12nおよびpウエル12p
を形成する。
First, as shown in FIG. 22, for example, p-type S
An n-well 12n and a p-well 12p are formed on the semiconductor substrate 1 made of i single crystal according to a normal well forming method.
To form

【0151】続いて、pウエル12pの端部に、例えば
チャネルストッパ形成用のp形不純物のホウ素をイオン
打ち込み法によって導入した後、半導体基板1の主面の
素子分離領域にフィールド絶縁膜13をLOCOS(Lo
cal Oxidization of Silicon)法によって形成する。こ
の際の熱処理によりpウエル12pの上部にチャネルス
トッパ15を同時に形成する。
Subsequently, for example, boron, which is a p-type impurity for forming a channel stopper, is introduced into the end portion of the p well 12p by an ion implantation method, and then the field insulating film 13 is formed in the element isolation region on the main surface of the semiconductor substrate 1. LOCOS (Lo
It is formed by the cal oxidization of silicon) method. By the heat treatment at this time, the channel stopper 15 is simultaneously formed on the p well 12p.

【0152】その後、フィールド絶縁膜13に囲まれた
素子形成領域における半導体基板1上に、ゲート絶縁膜
14n3,14p1 を熱酸化法等によって形成する。
After that, the gate insulating films 14n3 and 14p1 are formed on the semiconductor substrate 1 in the element formation region surrounded by the field insulating film 13 by a thermal oxidation method or the like.

【0153】次いで、そのフィールド絶縁膜13および
ゲート絶縁膜14n3,14p1 上に、例えば低抵抗ポリ
シリコンからなる導体膜をCVD法等によって堆積した
後、その導体膜をフォトリソグラフィ技術によってパタ
ーニングすることにより、ゲート電極14n4,14p2
を形成する。
Then, a conductor film made of, for example, low resistance polysilicon is deposited on the field insulating film 13 and the gate insulating films 14n3 and 14p1 by the CVD method or the like, and then the conductor film is patterned by the photolithography technique. , Gate electrodes 14n4, 14p2
To form

【0154】続いて、nMOS形成領域のみが露出する
ようなフォトレジストパターン(図示せず)を半導体基
板1上に形成した後、そのフォトレジストパターンおよ
びゲート電極14n4 をマスクとして、例えばn形不純
物のリンまたはAsを、半導体基板1のpウエル14p
上部に導入することにより、ゲート電極14n4 の両側
に自己整合的に一対の半導体領域14n1,14n2 を形
成しnMOS14nを形成する。
Subsequently, after forming a photoresist pattern (not shown) on the semiconductor substrate 1 so that only the nMOS formation region is exposed, using the photoresist pattern and the gate electrode 14n4 as a mask, for example, an n-type impurity is used. Phosphorus or As is added to the p-well 14p of the semiconductor substrate 1.
By introducing into the upper portion, a pair of semiconductor regions 14n1 and 14n2 are formed on both sides of the gate electrode 14n4 in a self-aligned manner to form an nMOS 14n.

【0155】また、同様に、pMOS形成領域のみが露
出するようなフォトレジストパターン(図示せず)を半
導体基板1上に形成した後、そのフォトレジストパター
ンおよびゲート電極14p2 をマスクとして、例えばn
形不純物のホウ素を、半導体基板1のnウエル14n上
部に導入することにより、ゲート電極14p2 の両側に
自己整合的に一対の半導体領域(図示せず)を形成しp
MOS14pを形成する。
Similarly, after forming a photoresist pattern (not shown) on the semiconductor substrate 1 so that only the pMOS forming region is exposed, the photoresist pattern and the gate electrode 14p2 are used as a mask, for example, n.
By introducing a boron-type impurity into the upper portion of the n-well 14n of the semiconductor substrate 1, a pair of semiconductor regions (not shown) are formed on both sides of the gate electrode 14p2 in a self-aligned manner.
The MOS 14p is formed.

【0156】その後、半導体基板1上に、例えば厚さ1
00nm〜200nm程度のSiO2 からなる第1絶縁膜4
aをCVD法によって堆積した後、その上面に、例えば
厚さ50nm程度の窒化シリコンからなる第2絶縁膜6a
をCVD法等によって堆積し、さらに、その上面に、例
えば厚さ300nm〜600nm程度のSiO2 からなる第
3絶縁膜7aをCVD法等によって堆積する。
Then, on the semiconductor substrate 1, for example, a layer having a thickness of 1 is formed.
First insulating film 4 made of SiO 2 having a thickness of about 00 nm to 200 nm
After a is deposited by the CVD method, the second insulating film 6a made of, for example, silicon nitride and having a thickness of about 50 nm
Is deposited by the CVD method or the like, and the third insulating film 7a made of SiO 2 and having a thickness of about 300 nm to 600 nm is further deposited on the upper surface thereof by the CVD method or the like.

【0157】次いで、第3絶縁膜7a上に、接続孔形成
領域のみが露出するようなフォトレジストパターン8a
をフォトリソグラフィ技術によって形成する。
Then, a photoresist pattern 8a is formed on the third insulating film 7a so that only the connection hole forming region is exposed.
Are formed by a photolithography technique.

【0158】続いて、図23に示すように、そのフォト
レジストパターン8aをエッチングマスクとして、例え
ばドライエッチング処理を半導体基板1に施し、フォト
レジストパターン8aから露出する第3絶縁膜7a部分
をエッチング除去することにより、第3絶縁膜7aにほ
ぼ垂直形状の接続孔9B3,9C3 を穿孔する。ただし、
このエッチング処理に際しては、少なくとも第2絶縁膜
6aを残すようにする。
Then, as shown in FIG. 23, using the photoresist pattern 8a as an etching mask, for example, a dry etching process is applied to the semiconductor substrate 1, and the third insulating film 7a portion exposed from the photoresist pattern 8a is removed by etching. By doing so, substantially vertical connection holes 9B3 and 9C3 are formed in the third insulating film 7a. However,
At the time of this etching process, at least the second insulating film 6a is left.

【0159】その後、前の工程で用いたフォトレジスト
パターン8aを再びエッチングマスクとして、例えばフ
ッ酸が含有されたエッチング液によりウェットエッチン
グ処理を半導体基板1に施す。
Then, using the photoresist pattern 8a used in the previous step as an etching mask again, the semiconductor substrate 1 is wet-etched with an etching solution containing hydrofluoric acid, for example.

【0160】これにより、図24に示すように、第3絶
縁膜7aの接続孔9B3,9C3 の径を大きくしすぎるこ
となく、その接続孔9B3,9C3 の側面部分に、接続孔
内における第1層配線3(図21参照)の被覆性を良好
にできるようなテーパを形成することが可能となってい
る。その理由は、前記実施例1と同じである。
As a result, as shown in FIG. 24, the diameter of the connection holes 9B3, 9C3 of the third insulating film 7a is not increased too much, and the first side portion of the connection holes 9B3, 9C3 in the connection holes 9B3, 9C3 is formed. It is possible to form a taper that can improve the coverage of the layer wiring 3 (see FIG. 21). The reason is the same as in the first embodiment.

【0161】次いで、図25に示すように、前の工程で
用いたフォトレジストパターン8aを再びエッチングマ
スクとして、例えばドライエッチング処理を施すことに
より、フォトレジストパターン8aから露出する第2絶
縁膜6aおよび第1絶縁膜4a部分をエッチング除去
し、第2絶縁膜6aにほぼ垂直状の接続孔9B2,9C2
を穿孔し、第1絶縁膜4aにほぼ垂直形状の接続孔9B
1,9C1 を穿孔する。そして、これにより、nMOS1
4nの半導体領域14n1 およびpMOS14pのゲー
ト電極14p2 の一部が露出するような接続孔9B,9
Cを形成する。
Then, as shown in FIG. 25, using the photoresist pattern 8a used in the previous step as an etching mask again, for example, a dry etching process is performed to expose the second insulating film 6a and the second insulating film 6a exposed from the photoresist pattern 8a. The first insulating film 4a is removed by etching, and the connection holes 9B2 and 9C2 which are substantially vertical to the second insulating film 6a are formed.
And a connection hole 9B having a shape substantially vertical to the first insulating film 4a.
Drill 1,9C1. As a result, the nMOS1
4n semiconductor region 14n1 and connection holes 9B, 9 such that part of gate electrode 14p2 of pMOS 14p is exposed
Form C.

【0162】この際のドライエッチング処理によって接
続孔9B2,9C2 の第2絶縁膜6aも一部エッチング除
去されるので、その部分の穴径が、下層の第1絶縁膜4
aの接続孔9B1,9C1 の穴径よりも大きくなる。
Since the second insulating film 6a of the connection holes 9B2 and 9C2 is also partially removed by the dry etching process at this time, the hole diameter at that portion is smaller than that of the lower first insulating film 4a.
The diameter is larger than the diameter of the connection holes 9B1 and 9C1 of a.

【0163】続いて、フォトレジストパターン8aをア
ッシング処理等によって除去した後、半導体基板1上
に、例えばAlまたはAl−Si−Cu合金からなる導
体膜をスパッタリング法または蒸着法等によって堆積し
た後、その導体膜をフォトリソグラフィ技術によってパ
ターニングすることにより、図26に示すように、第1
層配線3を形成する。
Then, after removing the photoresist pattern 8a by ashing or the like, a conductor film made of, for example, Al or Al--Si--Cu alloy is deposited on the semiconductor substrate 1 by a sputtering method or a vapor deposition method. By patterning the conductor film by photolithography, as shown in FIG.
The layer wiring 3 is formed.

【0164】ここで、本実施例4においては、接続孔9
B3,9C3 の側面および接続孔9B2,9C2 の上部にテ
ーパが形成されているので、接続孔9B,9C内の第1
層配線3の被覆率を大幅に向上させることが可能となっ
ている。
Here, in the fourth embodiment, the connection hole 9
Since the taper is formed on the side surfaces of B3, 9C3 and the upper portions of the connection holes 9B2, 9C2, the first holes in the connection holes 9B, 9C are formed.
It is possible to significantly improve the coverage of the layer wiring 3.

【0165】その後、第3絶縁膜7a上に、図27に示
すように、例えば厚さ200nm〜300nm程度のSiO
2 等からなる第1絶縁膜4bを、例えばプラズマCVD
法によって堆積することにより、第1層配線3を被覆す
る。
Thereafter, as shown in FIG. 27, for example, SiO 2 having a thickness of about 200 nm to 300 nm is formed on the third insulating film 7a.
The first insulating film 4b made of 2 etc. is formed, for example, by plasma CVD
The first-layer wiring 3 is covered by being deposited by the method.

【0166】次いで、第1絶縁膜4b上に、例えばSi
2 からなる平坦化用の絶縁膜5をSOG法等によって
堆積する。この絶縁膜5の堆積工程に際しては、絶縁膜
5を固化すべく、例えば400℃〜450℃程度の熱処
理を行う。なお、絶縁膜5は、第1層配線3の上面にお
いては薄く、第1絶縁膜4b上においては厚く形成され
ている。
Then, for example, Si is formed on the first insulating film 4b.
The planarizing insulating film 5 made of O 2 is deposited by the SOG method or the like. In the step of depositing the insulating film 5, heat treatment at, for example, about 400 ° C. to 450 ° C. is performed in order to solidify the insulating film 5. The insulating film 5 is formed thin on the upper surface of the first-layer wiring 3 and thick on the first insulating film 4b.

【0167】続いて、絶縁膜5上に、例えば厚さ100
nm程度のSi3 4 からなる第2絶縁膜6bを、例えば
プラズマCVD法によって形成した後、その第2絶縁膜
6b上に、例えば厚さ300nm〜600nm程度のSiO
2 からなる第3絶縁膜7bを、例えばプラズマCVD法
によって形成する。
Then, a film having a thickness of, for example, 100 is formed on the insulating film 5.
After the second insulating film 6b made of Si 3 N 4 having a thickness of about nm is formed by, for example, the plasma CVD method, the SiO 2 having a thickness of, for example, about 300 nm to 600 nm is formed on the second insulating film 6b.
The third insulating film 7b made of 2 is formed by, for example, the plasma CVD method.

【0168】ただし、上記した第1絶縁膜4b、第2絶
縁膜6bおよび第3絶縁膜7bの形成方法は、プラズマ
CVD法に限定されるものではなく種々変更可能であ
り、例えば低温CVD法やスパッタリング法によって形
成しても良い。
However, the method of forming the first insulating film 4b, the second insulating film 6b, and the third insulating film 7b described above is not limited to the plasma CVD method, and various modifications can be made. It may be formed by a sputtering method.

【0169】また、本実施例4においても第2絶縁膜6
a,6bの厚さを、第1絶縁膜4a,4bおよび第3絶
縁膜7a,7bより薄くした理由は前記実施例1と同じ
である。
Also in the fourth embodiment, the second insulating film 6 is used.
The reason why the thicknesses of a and 6b are smaller than those of the first insulating films 4a and 4b and the third insulating films 7a and 7b is the same as in the first embodiment.

【0170】その後、第1絶縁膜4b、絶縁膜5、第2
絶縁膜6bおよび第3絶縁膜7bに、第1層配線3の上
面一部が露出するような図21に示した接続孔9Aを前
記実施例1と同様にして穿孔する。
After that, the first insulating film 4b, the insulating film 5 and the second insulating film 4b
In the insulating film 6b and the third insulating film 7b, the connection hole 9A shown in FIG. 21 in which a part of the upper surface of the first layer wiring 3 is exposed is formed in the same manner as in the first embodiment.

【0171】続いて、半導体基板1上に、例えばAlま
たはAl−Si−Cu合金からなる導体膜をスパッタリ
ング法または蒸着法等によって堆積した後、その導体膜
をフォトリソグラフィ技術によってパターニングするこ
とにより、第2層配線10を形成する。
Subsequently, a conductor film made of, for example, Al or Al--Si--Cu alloy is deposited on the semiconductor substrate 1 by a sputtering method or a vapor deposition method, and then the conductor film is patterned by a photolithography technique. The second layer wiring 10 is formed.

【0172】本実施例4においては、接続孔9A3 の側
面および接続孔9A2 の上部にテーパが形成されている
ので、接続孔9A内の第2層配線10の被覆率を大幅に
向上させることが可能となっている。
In the fourth embodiment, since the side surface of the connection hole 9A3 and the upper portion of the connection hole 9A2 are tapered, the coverage of the second layer wiring 10 in the connection hole 9A can be greatly improved. It is possible.

【0173】その後、図21に示したように、半導体基
板1上に、例えばSiO2 等からなる絶縁膜およびSi
3 4 等からなる絶縁膜をCVD法等によって下層から
順に堆積することにより、表面保護膜11を形成する。
Then, as shown in FIG. 21, on the semiconductor substrate 1, an insulating film made of, for example, SiO 2 and Si and
The surface protection film 11 is formed by sequentially depositing an insulating film made of 3 N 4 or the like from the lower layer by a CVD method or the like.

【0174】このように、本実施例4においては、前記
実施例1で得られた効果の他に以下の効果を得ることが
可能となる。
As described above, in the fourth embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained in the first embodiment.

【0175】すなわち、本実施例4においては、第1層
配線3と半導体領域14n1 とを接続する接続孔9Bお
よび第1層配線3とゲート電極14p2 とを接続する接
続孔9C内における第1層配線3の被覆率も向上させる
ことが可能となる。
That is, in the fourth embodiment, the first layer in the connection hole 9B connecting the first layer wiring 3 and the semiconductor region 14n1 and the connection hole 9C connecting the first layer wiring 3 and the gate electrode 14p2 is formed. The coverage of the wiring 3 can also be improved.

【0176】したがって、接続孔9B,9C内における
第1層配線3および接続孔9A内における第2層配線1
0の接続不良や断線不良等を共に低減することができる
ので、半導体集積回路装置の歩留りおよび信頼性をさら
に向上させることが可能となる。
Therefore, the first layer wiring 3 in the connection holes 9B and 9C and the second layer wiring 1 in the connection hole 9A.
Since it is possible to reduce connection failure and disconnection failure of 0, it is possible to further improve the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device.

【0177】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
1〜4に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned first to fourth embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that it is possible.

【0178】例えば層間絶縁膜を構成する材料は、前記
実施例1〜4の構成材料に限定されるものではなく種々
変更可能であり、第3絶縁膜はウェットエッチング可能
であれば良く、また、第2絶縁膜は前記ウェットエッチ
ングによってエッチングされなければ良い。例えば第1
絶縁膜および第3絶縁膜をSiO2 、第2絶縁膜をアル
ミナまたはポリイミドとしても良いし、また、第1絶縁
膜を窒化シリコン、第2絶縁膜をアルミナまたはポリイ
ミド、第3絶縁膜をSiO2 としても良い。また、第3
絶縁膜をホウ素またはリンの少なくとも一方を有するS
iO2 からなる絶縁膜としても良い。
For example, the material forming the interlayer insulating film is not limited to the constituent materials of Examples 1 to 4 described above, and various changes can be made. The third insulating film may be wet-etchable. The second insulating film may not be etched by the wet etching. For example, the first
The insulating film and the third insulating film may be SiO 2 , the second insulating film may be alumina or polyimide, the first insulating film may be silicon nitride, the second insulating film may be alumina or polyimide, and the third insulating film may be SiO 2. Also good. Also, the third
S having an insulating film containing at least one of boron and phosphorus
It may be an insulating film made of iO 2.

【0179】また、前記実施例1〜4においては、層間
絶縁膜を4層の絶縁膜によって構成した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく種々変更可能
であり、例えば層間絶縁膜は4層以上の絶縁膜によって
構成されていても良い。この場合、最上の絶縁膜をウェ
ットエッチングする際に、その下層にエッチングストッ
パとなる第2絶縁膜が存在すれば良い。
In the first to fourth embodiments, the case where the interlayer insulating film is composed of four layers of insulating films has been described, but the present invention is not limited to this, and various modifications are possible. May be composed of four or more layers of insulating films. In this case, when the uppermost insulating film is wet-etched, the second insulating film serving as an etching stopper may be present below the uppermost insulating film.

【0180】また、前記実施例1〜4においては、配線
層を2層とした場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく種々変更可能であり、例えば配線層を
2層以上としても良い。
In addition, in the above-mentioned first to fourth embodiments, the case where the wiring layer has two layers has been described, but the present invention is not limited to this, and various modifications are possible. For example, even if the wiring layer has two or more layers. good.

【0181】また、前記実施例4においては、本発明を
MOS・FETを有する半導体集積回路装置に適用した
場合について説明したが、これに限定されず種々適用可
能であり、例えばバイポーラトランジスタを有する半導
体集積回路装置やダイオードまたは抵抗素子等のような
他の素子を有する半導体集積回路装置に適用することも
可能である。
Further, although the case where the present invention is applied to the semiconductor integrated circuit device having the MOS.FET has been described in the fourth embodiment, the present invention is not limited to this and various applications are possible, for example, a semiconductor having a bipolar transistor. It is also possible to apply to an integrated circuit device or a semiconductor integrated circuit device having another element such as a diode or a resistance element.

【0182】[0182]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0183】(1).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法によれば、層間絶縁膜に導体層が露出する接続孔を穿
孔する際に、接続孔の所定の深さまでをドライエッチン
グ処理によって形成した後、その途中位置まで形成され
た接続孔の側面にウェットエッチング処理によって所定
量の傾きを形成し、さらに、残りの絶縁膜をドライエッ
チング処理によって除去して導体層が露出する接続孔を
穿孔することにより、そのウェットエッチング処理に際
して接続孔の上部の側面に良好な傾斜を形成することの
み着目し条件設定したエッチング処理が可能となるの
で、接続孔の上部の穴径を必要以上に大きくし過ぎるこ
となく、その側面に良好な傾斜を形成することが可能と
なる。すなわち、接続孔形成用のマスクパターンを剥離
させることなく、上部に良好な傾斜を有する接続孔を形
成することが可能となる。
(1) According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, when a connection hole in which the conductor layer is exposed is formed in the interlayer insulating film, a dry etching process is performed up to a predetermined depth of the connection hole. After formation, a predetermined amount of inclination is formed on the side surface of the connection hole formed up to the middle position by wet etching, and the remaining insulating film is removed by dry etching to form a connection hole where the conductor layer is exposed. By drilling, it becomes possible to perform the etching process with the conditions set by paying attention only to forming a good inclination on the side surface of the upper part of the connection hole during the wet etching process. It is possible to form a good slope on the side surface without overdoing. That is, it is possible to form a connection hole having a good inclination in the upper portion without peeling off the mask pattern for forming the connection hole.

【0184】(2).層間絶縁膜に導体層が露出する接続孔
を穿孔する際に、接続孔の所定の深さまでをドライエッ
チング処理によって形成した後、その途中位置まで形成
された接続孔の側面にウェットエッチング処理によって
所定量の傾きを形成し、さらに、残りの絶縁膜をドライ
エッチング処理によって除去して導体層が露出する接続
孔を穿孔することにより、2度目のドライエッチング処
理の際に第2絶縁膜の上部が若干エッチング除去される
ので、接続孔の穴径を次第に大きくすることが可能とな
る。
(2). When forming a connection hole in which the conductor layer is exposed in the interlayer insulating film, after the connection hole is formed to a predetermined depth by dry etching, the connection hole formed up to the middle position is formed. A predetermined amount of inclination is formed on the side surface by the wet etching process, and the remaining insulating film is removed by the dry etching process to form a connection hole exposing the conductor layer, so that the second dry etching process is performed. Since the upper part of the second insulating film is slightly removed by etching, the diameter of the connection hole can be gradually increased.

【0185】(3).第1絶縁膜および第3絶縁膜の間に、
これらとエッチングレートの異なる第2絶縁膜を設けた
ことにより、接続孔上部を形成する際のウェットエッチ
ング処理に際して第2絶縁膜がエッチングストッパとな
り、第2絶縁膜と第1絶縁膜との間に膜質の低い絶縁膜
が存在したとしてもその絶縁膜をエッチングしてしまう
ことがないので、ウェットエッチング処理のし過ぎに起
因して接続孔内の絶縁膜の一部分がくびれてしまう問題
を防止することが可能となる。すなわち、導体層間を接
続する接続孔内にくびれを生じることなく、接続孔を形
成することが可能となる。
(3). Between the first insulating film and the third insulating film,
By providing the second insulating film having an etching rate different from these, the second insulating film serves as an etching stopper during the wet etching process for forming the upper portion of the connection hole, and the second insulating film serves as an etching stopper between the second insulating film and the first insulating film. Even if there is an insulating film of low film quality, it will not be etched, so it is possible to prevent the problem that a part of the insulating film inside the connection hole becomes constricted due to over-etching. Is possible. That is, it becomes possible to form the connection hole without causing a constriction in the connection hole connecting the conductor layers.

【0186】(4).上記(1),(2) または(3) により、接続
孔内における導体膜の被覆率を大幅に向上させることが
可能となる。したがって、接続孔内における導体膜の接
続不良や断線不良を大幅に低減することができるので、
半導体集積回路装置の歩留りおよび信頼性を大幅に向上
させることが可能となる。
(4). By the above (1), (2) or (3), it is possible to significantly improve the coverage of the conductor film in the connection hole. Therefore, it is possible to significantly reduce connection failure and disconnection failure of the conductor film in the connection hole.
It is possible to greatly improve the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device.

【0187】(5).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法によれば、第1絶縁膜上に平坦性絶縁膜を堆積した
後、その平坦性絶縁膜を第1絶縁膜の上部が露出するま
で除去することにより、層間絶縁膜の上面の平坦性を向
上させることが可能となる。したがって、層間絶縁膜上
の配線の断線不良等を低減することができるので、半導
体集積回路装置の歩留りおよび信頼性を向上させること
が可能となる。
(5) According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, after depositing the flat insulating film on the first insulating film, the flat insulating film is exposed at the upper part of the first insulating film. It is possible to improve the flatness of the upper surface of the interlayer insulating film by removing it until the process. Therefore, it is possible to reduce disconnection failure of the wiring on the interlayer insulating film, so that the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【0188】(6).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法によれば、第1絶縁膜上に平坦性絶縁膜を堆積した
後、その平坦性絶縁膜を電極配線の上面が露出するまで
除去することにより、電極配線上に第1絶縁膜が存在し
なくなるので、2度目のドライエッチング処理に際し
て、第1絶縁膜をエッチング除去する工程分を省くこと
が可能となる。
(6) According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, after depositing the flat insulating film on the first insulating film, the flat insulating film is formed until the upper surface of the electrode wiring is exposed. By removing it, the first insulating film does not exist on the electrode wiring, so that it is possible to omit the step of etching and removing the first insulating film in the second dry etching process.

【0189】(7).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法によれば、例えば第1絶縁膜および第3絶縁膜を酸化
シリコン、第2絶縁膜を窒化シリコンとした場合に、第
1絶縁膜および第3絶縁膜よりも誘電率の高い第2絶縁
膜の厚さを、第1絶縁膜および第3絶縁膜の厚さよりも
薄くしたことにより、寄生容量の増大を抑制することが
可能となる。
(7). According to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, when the first insulating film and the third insulating film are made of silicon oxide and the second insulating film is made of silicon nitride, the first insulating film is formed. By making the thickness of the second insulating film having a higher dielectric constant than the film and the third insulating film smaller than the thickness of the first insulating film and the third insulating film, it is possible to suppress an increase in parasitic capacitance. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
要部断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor integrated circuit device that is an embodiment of the present invention.

【図2】図1の半導体集積回路装置の製造工程中におけ
る要部断面図である。
2 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 during a manufacturing step thereof;

【図3】図1の半導体集積回路装置の図2に続く製造工
程中における要部断面図である。
3 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 during the manufacturing process following that of FIG. 2;

【図4】図1の半導体集積回路装置の図3に続く製造工
程中における要部断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 subsequent to FIG. 3;

【図5】図1の半導体集積回路装置の図4に続く製造工
程中における要部断面図である。
5 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1 during a manufacturing step following that of FIG. 4;

【図6】(a),(b)はそれぞれ本発明と従来技術とに
おける接続孔の走査形電子顕微鏡写真を模写した断面図
である。
6 (a) and 6 (b) are cross-sectional views copying a scanning electron micrograph of a connection hole in the present invention and the prior art, respectively.

【図7】本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
の製造工程中における要部断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of essential parts in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【図8】図7に続く半導体集積回路装置の製造工程中に
おける要部断面図である。
8 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 7;

【図9】図8に続く半導体集積回路装置の製造工程中に
おける要部断面図である。
9 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 8;

【図10】図9に続く半導体集積回路装置の製造工程中
における要部断面図である。
10 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 9;

【図11】図10に続く半導体集積回路装置の製造工程
中における要部断面図である。
11 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 10;

【図12】図11に続く半導体集積回路装置の製造工程
中における要部断面図である。
FIG. 12 is a fragmentary cross-sectional view during a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device, following FIG. 11;

【図13】図12に続く半導体集積回路装置の製造工程
中における要部断面図である。
FIG. 13 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during the manufacturing process thereof, which is subsequent to FIG. 12;

【図14】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程中における要部断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【図15】図14に続く半導体集積回路装置の製造工程
中における要部断面図である。
FIG. 15 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 14;

【図16】図15に続く半導体集積回路装置の製造工程
中における要部断面図である。
16 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG.

【図17】図16に続く半導体集積回路装置の製造工程
中における要部断面図である。
FIG. 17 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 16;

【図18】図17に続く半導体集積回路装置の製造工程
中における要部断面図である。
FIG. 18 is a fragmentary cross-sectional view during a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device, following FIG. 17;

【図19】図18に続く半導体集積回路装置の製造工程
中における要部断面図である。
19 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 18;

【図20】図19に続く半導体集積回路装置の製造工程
中における要部断面図である。
20 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device during a manufacturing step following that of FIG. 19;

【図21】本発明の一実施例である半導体集積回路装置
の要部断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view of essential parts of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図22】図20の半導体集積回路装置の製造工程中に
おける要部断面図である。
22 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of FIG.

【図23】図20の半導体集積回路装置の図22に続く
製造工程中における要部断面図である。
23 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 20 during a manufacturing step following that of FIG. 22;

【図24】図20の半導体集積回路装置の図23に続く
製造工程中における要部断面図である。
24 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 20 during a manufacturing step following that of FIG. 23;

【図25】図20の半導体集積回路装置の図24に続く
製造工程中における要部断面図である。
25 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 20 during a manufacturing step following that of FIG. 24;

【図26】図20の半導体集積回路装置の図25に続く
製造工程中における要部断面図である。
26 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 20 during a manufacturing step following that of FIG. 25;

【図27】図20の半導体集積回路装置の図26に続く
製造工程中における要部断面図である。
27 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 20 during a manufacturing step following that of FIG. 26;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 絶縁膜 3 第1層配線(導体層) 4 第1絶縁膜 5 絶縁膜(平坦性絶縁膜) 6 第2絶縁膜 7 第3絶縁膜 8,8a フォトレジストパターン(マスクパターン) 9A,9A1 〜9A3,9B,9B1 〜9B3,9C,9C
1 〜9C3 接続孔 10 第2層配線(導体層) 11 表面保護膜 12n nウエル 12p pウエル 13 フィールド絶縁膜 14n nチャネル形MOS・FET 14n1,14n2 半導体領域(導体層) 14n3 ゲート絶縁膜 14n4 ゲート電極 14p pチャネル形MOS・FET 14p1 ゲート絶縁膜 14p2 ゲート電極(導体層) 15 チャネルストッパ
1 Semiconductor Substrate 2 Insulating Film 3 First Layer Wiring (Conductor Layer) 4 First Insulating Film 5 Insulating Film (Flatness Insulating Film) 6 Second Insulating Film 7 Third Insulating Film 8 and 8a Photoresist Pattern (Mask Pattern) 9A , 9A1 to 9A3, 9B, 9B1 to 9B3, 9C, 9C
1 to 9 C3 connection hole 10 second layer wiring (conductor layer) 11 surface protection film 12n n well 12p p well 13 field insulating film 14n n channel type MOS / FET 14n1, 14n2 semiconductor region (conductor layer) 14n3 gate insulating film 14n4 gate Electrode 14p p-channel type MOS / FET 14p1 gate insulating film 14p2 gate electrode (conductor layer) 15 channel stopper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 修 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 小室 正道 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 日紫喜 雅信 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Osamu Otani 5-22-1, Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitachi Microcomputer System Co., Ltd. (72) Masamichi Komuro 5-chome, Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo 22-1 No. 1 in Hitachi Microcomputer System Co., Ltd. (72) Inventor Masanobu Hijimura 5-22-1 No. 22, Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitachi Microcomputer System Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導体層を被覆する層間絶縁膜に、前記導
体層の一部が露出するような接続孔を穿孔する際に、以
下の工程を有することを特徴とする半導体集積回路装置
の製造方法。 (a)前記導体層を被覆する第1絶縁膜を堆積した後、
前記第1絶縁膜上に第1絶縁膜とはエッチングレートの
異なる第2絶縁膜を堆積し、さらに、前記第2絶縁膜上
に第2絶縁膜とはエッチングレートの異なる第3絶縁膜
を順に堆積することにより前記層間絶縁膜を形成する工
程。 (b)前記第3絶縁膜上に、前記接続孔の形成領域が露
出するようなマスクパターンを形成する工程。 (c)前記マスクパターンをエッチングマスクとして、
そのマスクパターンから露出する前記第3絶縁膜の途中
位置または前記第2絶縁膜の途中位置までをドライエッ
チング処理によって除去することにより前記接続孔の上
部を形成する工程。 (d)前記マスクパターンをエッチングマスクとして、
前記接続孔の上部の側面に傾斜が形成されるように、前
記接続孔の上部の側面における第3絶縁膜をウェットエ
ッチング処理により除去する工程。 (e)前記マスクパターンをエッチングマスクとして、
そのマスクパターンから露出する前記第2絶縁膜および
前記第1絶縁膜をドライエッチング処理によって除去す
ることにより接続孔の下部を形成し、前記導体層の一部
を露出させる工程。
1. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising the following steps when a connection hole is formed in an interlayer insulating film covering a conductor layer so that a part of the conductor layer is exposed. Method. (A) after depositing a first insulating film covering the conductor layer,
A second insulating film having an etching rate different from that of the first insulating film is deposited on the first insulating film, and a third insulating film having an etching rate different from that of the second insulating film is sequentially formed on the second insulating film. Forming the interlayer insulating film by depositing. (B) A step of forming a mask pattern on the third insulating film so that the formation region of the connection hole is exposed. (C) With the mask pattern as an etching mask,
A step of forming an upper part of the connection hole by removing a middle part of the third insulating film or a middle part of the second insulating film exposed from the mask pattern by a dry etching process. (D) Using the mask pattern as an etching mask,
A step of removing the third insulating film on the upper side surface of the connection hole by wet etching so that the upper side surface of the connection hole is inclined. (E) With the mask pattern as an etching mask,
A step of forming a lower portion of the connection hole by removing the second insulating film and the first insulating film exposed from the mask pattern by a dry etching process to expose a part of the conductor layer.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記導体層は電極配線または半導体基
板に形成された所定の半導体領域であることを特徴とす
る半導体集積回路装置の製造方法。
2. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the conductor layer is an electrode wiring or a predetermined semiconductor region formed on a semiconductor substrate. .
【請求項3】 半導体基板上に設けられた電極配線を被
覆する層間絶縁膜に、前記電極配線の一部が露出するよ
うな接続孔を穿孔する際に、以下の工程を有することを
特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 (a)前記半導体基板上に前記電極配線を被覆する第1
絶縁膜を堆積した後、前記第1絶縁膜上に平坦性絶縁膜
を堆積し、前記平坦性絶縁膜上に、前記第1絶縁膜とは
エッチングレートの異なる第2絶縁膜を堆積し、さら
に、前記第2絶縁膜上に第2絶縁膜とはエッチングレー
トの異なる第3絶縁膜を順に堆積することにより前記層
間絶縁膜を形成する工程。 (b)前記第3絶縁膜上に、前記接続孔の形成領域が露
出するようなマスクパターンを形成する工程。 (c)前記マスクパターンをエッチングマスクとして、
そのマスクパターンから露出する前記第3絶縁膜の途中
位置または前記第2絶縁膜の途中位置までをドライエッ
チング処理によって除去することにより前記接続孔の上
部を形成する工程。 (d)前記マスクパターンをエッチングマスクとして、
前記接続孔の上部の側面に傾斜が形成されるように、前
記接続孔の上部の側面における第3絶縁膜をウェットエ
ッチング処理により除去する工程。 (e)前記マスクパターンをエッチングマスクとして、
そのマスクパターンから露出する前記第2絶縁膜、前記
平坦性絶縁膜および前記第1絶縁膜をドライエッチング
処理によって除去することにより前記接続孔の下部を形
成し、前記電極配線の一部を露出させる工程。
3. An interlayer insulating film covering an electrode wiring provided on a semiconductor substrate is provided with the following steps when forming a connection hole such that a part of the electrode wiring is exposed. Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device. (A) First for covering the electrode wiring on the semiconductor substrate
After depositing an insulating film, a flat insulating film is deposited on the first insulating film, and a second insulating film having an etching rate different from that of the first insulating film is deposited on the flat insulating film. A step of forming the interlayer insulating film on the second insulating film by sequentially depositing a third insulating film having an etching rate different from that of the second insulating film. (B) A step of forming a mask pattern on the third insulating film so that the formation region of the connection hole is exposed. (C) With the mask pattern as an etching mask,
A step of forming an upper part of the connection hole by removing a middle part of the third insulating film or a middle part of the second insulating film exposed from the mask pattern by a dry etching process. (D) Using the mask pattern as an etching mask,
A step of removing the third insulating film on the upper side surface of the connection hole by wet etching so that the upper side surface of the connection hole is inclined. (E) With the mask pattern as an etching mask,
The second insulating film, the flat insulating film, and the first insulating film exposed from the mask pattern are removed by dry etching to form a lower portion of the connection hole and expose a part of the electrode wiring. Process.
【請求項4】 半導体基板上に設けられた電極配線を被
覆する層間絶縁膜に、前記電極配線の一部が露出するよ
うな接続孔を穿孔する際に、以下の工程を有することを
特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 (a)前記半導体基板上に前記電極配線を被覆する第1
絶縁膜を堆積し、前記第1絶縁膜上に平坦性絶縁膜を堆
積した後、前記平坦性絶縁膜の上部を、前記電極配線上
の第1絶縁膜部分が露出するまで除去した後、残された
平坦性絶縁膜および第1絶縁膜上に前記第2絶縁膜およ
び前記第3絶縁膜を順に堆積することにより前記層間絶
縁膜を形成する工程。 (b)前記第3絶縁膜上に、前記接続孔の形成領域が露
出するようなマスクパターンを形成する工程。 (c)前記マスクパターンをエッチングマスクとして、
そのマスクパターンから露出する前記第3絶縁膜の途中
位置または前記第2絶縁膜の途中位置までをドライエッ
チング処理によって除去することにより前記接続孔の上
部を形成する工程。 (d)前記マスクパターンをエッチングマスクとして、
前記接続孔の上部の側面に傾斜が形成されるように、前
記接続孔の上部の側面における第3絶縁膜をウェットエ
ッチング処理により除去する工程。 (e)前記マスクパターンをエッチングマスクとして、
そのマスクパターンから露出する前記第2絶縁膜および
前記第1絶縁膜をドライエッチング処理によって除去す
ることにより前記接続孔の下部を形成し、前記電極配線
の一部を露出させる工程。
4. The method according to claim 1, further comprising the step of forming a connection hole that exposes a part of the electrode wiring in an interlayer insulating film covering the electrode wiring provided on the semiconductor substrate. Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device. (A) First for covering the electrode wiring on the semiconductor substrate
After depositing an insulating film, depositing a flat insulating film on the first insulating film, and removing the upper portion of the flat insulating film until the first insulating film portion on the electrode wiring is exposed, Forming the interlayer insulating film by sequentially depositing the second insulating film and the third insulating film on the formed flat insulating film and first insulating film. (B) A step of forming a mask pattern on the third insulating film so that the formation region of the connection hole is exposed. (C) With the mask pattern as an etching mask,
A step of forming an upper part of the connection hole by removing a middle part of the third insulating film or a middle part of the second insulating film exposed from the mask pattern by a dry etching process. (D) Using the mask pattern as an etching mask,
A step of removing the third insulating film on the upper side surface of the connection hole by wet etching so that the upper side surface of the connection hole is inclined. (E) With the mask pattern as an etching mask,
Removing the second insulating film and the first insulating film exposed from the mask pattern by a dry etching process to form a lower portion of the connection hole and expose a part of the electrode wiring.
【請求項5】 半導体基板上に設けられた電極配線を被
覆する層間絶縁膜に、前記電極配線の一部が露出するよ
うな接続孔を穿孔する際に、以下の工程を有することを
特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 (a)前記半導体基板上に前記電極配線を被覆する第1
絶縁膜を堆積し、前記第1絶縁膜上に平坦性絶縁膜を堆
積した後、前記平坦性絶縁膜の上部を、前記電極配線の
上面が露出するまで除去した後、残された平坦性絶縁
膜、第1絶縁膜および電極配線上に前記第2絶縁膜およ
び前記第3絶縁膜を順に堆積することにより前記層間絶
縁膜を形成する工程。 (b)前記第3絶縁膜上に、前記接続孔の形成領域が露
出するようなマスクパターンを形成する工程。 (c)前記マスクパターンをエッチングマスクとして、
そのマスクパターンから露出する前記第3絶縁膜の途中
位置または前記第2絶縁膜の途中位置までをドライエッ
チング処理によって除去することにより前記接続孔の上
部を形成する工程。 (d)前記マスクパターンをエッチングマスクとして、
前記接続孔の上部の側面に傾斜が形成されるように、前
記接続孔の上部の側面における第3絶縁膜をウェットエ
ッチング処理により除去する工程。 (e)前記マスクパターンをエッチングマスクとして、
そのマスクパターンから露出する前記第2絶縁膜をドラ
イエッチング処理によって除去することにより前記接続
孔の下部を形成し、前記第1電極配線の一部を露出させ
る工程。
5. An interlayer insulating film covering an electrode wiring provided on a semiconductor substrate is provided with the following steps when forming a connection hole such that a part of the electrode wiring is exposed. Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device. (A) First for covering the electrode wiring on the semiconductor substrate
After depositing an insulating film, depositing a flat insulating film on the first insulating film, and removing the upper portion of the flat insulating film until the upper surface of the electrode wiring is exposed, the remaining flat insulating film Forming the interlayer insulating film by sequentially depositing the second insulating film and the third insulating film on the film, the first insulating film, and the electrode wiring. (B) A step of forming a mask pattern on the third insulating film so that the formation region of the connection hole is exposed. (C) With the mask pattern as an etching mask,
A step of forming an upper part of the connection hole by removing a middle part of the third insulating film or a middle part of the second insulating film exposed from the mask pattern by a dry etching process. (D) Using the mask pattern as an etching mask,
A step of removing the third insulating film on the upper side surface of the connection hole by wet etching so that the upper side surface of the connection hole is inclined. (E) With the mask pattern as an etching mask,
A step of forming a lower part of the connection hole by removing the second insulating film exposed from the mask pattern by a dry etching process, and exposing a part of the first electrode wiring.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の半
導体集積回路装置の製造方法において、前記第2絶縁膜
の厚さを前記第1絶縁膜および前記第3絶縁膜の厚さよ
りも薄くしたことを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a thickness of the second insulating film is smaller than a thickness of the first insulating film and the third insulating film. And a semiconductor integrated circuit device manufacturing method.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の半
導体集積回路装置の製造方法において、前記第1絶縁
膜、前記第2絶縁膜および前記第3絶縁膜を化学的気相
成長法によって形成したことを特徴とする半導体集積回
路装置の製造方法。
7. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first insulating film, the second insulating film, and the third insulating film are chemically vapor-deposited. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, characterized by being formed by a method.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載の半
導体集積回路装置の製造方法において、前記第1絶縁膜
および前記第3絶縁膜は酸化シリコン膜であり、前記第
2絶縁膜は窒化シリコン膜であり、前記ウェットエッチ
ング処理に使用するエッチング液はフッ酸を含有するこ
とを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first insulating film and the third insulating film are silicon oxide films, and the second insulating film. Is a silicon nitride film, and the etching solution used for the wet etching treatment contains hydrofluoric acid.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018197988A1 (en) * 2017-04-28 2020-04-09 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device

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