JPH1092929A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH1092929A
JPH1092929A JP24773796A JP24773796A JPH1092929A JP H1092929 A JPH1092929 A JP H1092929A JP 24773796 A JP24773796 A JP 24773796A JP 24773796 A JP24773796 A JP 24773796A JP H1092929 A JPH1092929 A JP H1092929A
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JP
Japan
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film
interlayer insulating
insulating film
connection hole
conductive
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP24773796A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasutsugu Suzuki
康嗣 鈴木
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely form via holes through a layer insulation film and metal wiring on this film with reduced number of steps even if the manufacturing process is finely divided. SOLUTION: After planarizing a layer insulation film 24, a conductive film having a lower etching rate than that of a layer insulation film 24 is deposited on the surface of the film 24 in a process condition of via holes, via holes are bored through the conductive film by a photolithography step, using the conductive film with the via holes as a mask, vias are formed through the insulation film 24 and filled up with a conductive material and wiring layer electrically connected to the conductive material is formed on the insulation film 24.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関するもので、さらに詳しくは、高集積化、低配
線抵抗、高信頼性、低コストを実現するための微細加工
プロセス、特に、層間絶縁膜に開孔される接続孔のエッ
チング技術、および、その直上に形成されるメタル配線
の形成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a microfabrication process for realizing high integration, low wiring resistance, high reliability, and low cost. The present invention relates to a technique for etching a connection hole formed in an insulating film and a method for forming a metal wiring formed immediately above the connection hole.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置は、製造プロセスが微細化さ
れ、高集積化されるにつれ、その内部回路を構成するト
ランジスタ等の素子が微細化され、これらの素子間を接
続する配線も多層配線化される。従って、トランジスタ
のゲート幅や間隔、素子間を接続するメタル配線の幅や
間隔等が縮小されるのはもちろん、第1層間絶縁膜に開
孔されるコンタクトホールや、第2層間絶縁膜以降の層
間絶縁膜に開孔されるビアホール等の接続孔の穴径も微
小化され、そのアスペクト比は拡大の一途をたどってい
る。
2. Description of the Related Art In a semiconductor device, as a manufacturing process is miniaturized and highly integrated, elements such as a transistor constituting an internal circuit are miniaturized, and wiring connecting these elements is also multi-layered. Is done. Accordingly, not only the gate width and the interval of the transistor, the width and the interval of the metal wiring connecting the elements, etc. are reduced, but also the contact holes formed in the first interlayer insulating film and the second and subsequent interlayer insulating films are formed. The diameter of connection holes such as via holes formed in the interlayer insulating film has also been reduced, and the aspect ratio has continued to increase.

【0003】しかし、層間絶縁膜に形成される接続孔の
エッチング工程において、フォトリソグラフィー工程で
のアライメントずれや、フォトリソグラフィー工程やエ
ッチング工程における加工バラツキ等を考慮すると、例
えばコンタクトホールの穴径は、ゲート間隔よりも大幅
に縮小したサイズで開孔しなければならない。
However, in the etching step of the connection hole formed in the interlayer insulating film, considering the misalignment in the photolithography step and the processing variation in the photolithography step and the etching step, for example, the hole diameter of the contact hole is The holes must be opened in a size significantly smaller than the gate spacing.

【0004】例えば、0.3μmのデザインルールであ
れば、接続孔の穴径は直径約0.15μm前後であり、
従って、0.3μm程度までのデザインルールであれ
ば、例えばPoly−Si(ポリシリコン)サイドウォールプ
ロセスや、特開平6−61191号公報に開示された半
導体装置の製造方法等の現状の製造技術を用いて接続孔
を開孔することができるが、例えば0.2μmのデザイ
ンルールでは、接続孔の穴径は、概算で直径約0.05
μmにまで制限されてしまうため、現状の製造技術では
製造不可能である。
For example, if the design rule is 0.3 μm, the diameter of the connection hole is about 0.15 μm.
Therefore, if the design rule is up to about 0.3 μm, the current manufacturing technologies such as the Poly-Si (polysilicon) sidewall process and the manufacturing method of the semiconductor device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-61191 are used. Can be used to form a connection hole. For example, in a design rule of 0.2 μm, the diameter of the connection hole is approximately 0.05 mm in diameter.
Since it is limited to μm, it cannot be manufactured by the current manufacturing technology.

【0005】ここで、Poly−Siサイドウォールプロセス
は、層間絶縁膜上にPoly−Si層を堆積し、フォトリソグ
ラフィー工程およびエッチング工程により、まず、Poly
−Si層にのみ接続孔を開孔し、レジストを除去した後、
SW(サイドウォール)形成用Poly−Si層を堆積してエ
ッチバックし、Poly−Si層に開孔された接続孔の内部に
SW形成用Poly−Si層によるサイドウォールを形成し、
このサイドウォールにより接続孔の穴径が縮小されたPo
ly−Si層をマスクとして、層間絶縁膜の接続孔のエッチ
ングを行うものである。
Here, in the Poly-Si sidewall process, a Poly-Si layer is deposited on an interlayer insulating film, and the Poly-Si layer is first formed by a photolithography step and an etching step.
-After opening the connection hole only in the Si layer and removing the resist,
Depositing a poly-Si layer for SW (sidewall) formation and etching back, forming a sidewall with the poly-Si layer for SW formation inside the connection hole formed in the poly-Si layer;
This sidewall reduces the diameter of the connection hole.
The connection holes in the interlayer insulating film are etched using the ly-Si layer as a mask.

【0006】また、特開平6−61191号公報に開示
の半導体装置の製造方法は、上記Poly−Siサイドウォー
ルプロセスの場合と同じように、Poly−Si層の代わりに
金属膜を用い、また、SW形成用Poly−Si層の代わりに
SW形成用金属膜を用い、同様にして、層間絶縁膜上の
金属膜に開孔された接続孔の内部に金属サイドウォール
を形成し、この金属サイドウォールにより接続孔の穴径
が縮小された金属膜をマスクとして、層間絶縁膜の接続
孔をエッチングするものである。
Further, the method of manufacturing a semiconductor device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-61191 uses a metal film instead of the Poly-Si layer, as in the case of the Poly-Si sidewall process. A metal film for SW formation is used instead of the Poly-Si layer for SW formation, and similarly, a metal sidewall is formed inside a connection hole formed in the metal film on the interlayer insulating film. The connection hole of the interlayer insulating film is etched using the metal film having the reduced hole diameter of the connection hole as a mask.

【0007】さらに、フォトリソグラフィー工程におけ
るアライメントずれや、フォトリソグラフィー工程やエ
ッチング工程における加工バラツキ等の根本的な問題を
解消する技術として、例えばセルフアラインコンタクト
(SAC)エッチング技術がある。SAC技術とは、ゲ
ート間隔に対して、コンタクトホールの穴径のサイズを
自己整合的に縮小する技術である。以下、SAC技術に
ついて、ゲート間にコンタクトホールを開孔する場合を
例に挙げて簡単に説明する。
Further, as a technique for solving fundamental problems such as misalignment in the photolithography step and processing variations in the photolithography step and the etching step, there is, for example, a self-aligned contact (SAC) etching technique. The SAC technique is a technique for reducing the size of the diameter of a contact hole in a self-aligned manner with respect to a gate interval. Hereinafter, the SAC technique will be briefly described by taking a case where a contact hole is opened between gates as an example.

【0008】SAC技術においては、まず、ゲートの表
面にSiO2 等のゲート上酸化膜を形成し、ゲートの側
壁にサイドウォールを形成して、ソース・ドレインを形
成した後、表面にSi3 4 等のストッパー層を堆積
し、さらに層間絶縁膜となるSiO2 を堆積して平坦化
し、その後、フォトリソグラフィー工程によりコンタク
トホールのレジストパターンを形成し、エッチング条件
により、層間絶縁膜であるSiO2 をストッパー層のS
3 4 に対して高選択比でエッチングする。
In the SAC technique, first, an oxide film on the gate, such as SiO 2, is formed on the surface of the gate, sidewalls are formed on the side walls of the gate, the source / drain is formed, and then Si 3 N is formed on the surface. Then, a stopper layer such as 4 is deposited, and SiO 2 serving as an interlayer insulating film is further deposited and planarized. Thereafter, a resist pattern of a contact hole is formed by a photolithography process, and SiO 2 serving as an interlayer insulating film is formed according to etching conditions. To the stopper layer S
Etch with high selectivity to i 3 N 4 .

【0009】そして、ストッパー層のSi3 4 を、S
i基板表面、ゲート上酸化膜およびサイドウォールのS
iO2 に対して選択性を確保しつつエッチングすること
により、ゲートのサイドウォール端間に自己整合的にコ
ンタクトホールを開孔する。この方法の利点は、フォト
リソグラフィー工程におけるコンタクトマスク形成時の
アライメントずれや、フォト寸法(フォトリソグラフィ
ー工程による加工寸法)のバラツキ等を吸収することが
できるだけでなく、フォト寸法をゲート間隔以上に開孔
することができる点にある。
Then, the stopper layer Si 3 N 4 is replaced with S
S on the surface of i-substrate, oxide film on gate and sidewall
By etching while ensuring the selectivity to iO 2 , a contact hole is opened in a self-aligned manner between the side edges of the gate. The advantage of this method is that it not only can absorb the misalignment during the formation of the contact mask in the photolithography process, the variation in the photo size (the processing size in the photolithography process), but also can open the photo size more than the gate interval. That you can do it.

【0010】しかしながら、上述した従来の半導体装置
の製造方法には、以下に述べるような様々な問題点があ
る。
However, the above-described conventional method for manufacturing a semiconductor device has various problems as described below.

【0011】現在のエッチング方法では、フォトレジス
トを用いて層間絶縁膜のSiO2 に接続孔を開孔するた
めのエッチングガスとして、C4 8 等のC/F比の大
きいガスを選択し、層間絶縁膜のSiO2 に開孔される
接続孔の側壁や、Si基板表面およびストッパー層のS
3 4 表面に保護膜となるCx y ポリマーを堆積さ
せながらエッチングすることにより、Si基板やSAC
のストッパー層のSi 3 4 に対する選択比を確保しつ
つ、層間絶縁膜のSiO2 をエッチングしている。
In the current etching method, the photoresist
Of the interlayer insulating film usingTwoTo open a connection hole at
C as an etching gas forFourF8Large C / F ratio
Threshold gas is selected, and SiOTwoOpened in
S of the side wall of the connection hole, the surface of the Si substrate and the stopper layer
iThreeNFourC to be a protective film on the surfacexFyPolymer deposited
Etching while etching, Si substrate or SAC
Stopper layer Si ThreeNFourThe selection ratio for
One, SiO of interlayer insulating filmTwoIs being etched.

【0012】しかしながら、まず、SAC技術によるエ
ッチングでは、ゲートコーナー部におけるイオン入射角
が大きくなり、これによりゲートコーナー部におけるス
パッタ効果が強くなるため、ストッパー層のSi3 4
に対する選択性を確保しつつ、層間絶縁膜のSiO2
接続孔を開孔するのが困難になる。このため、エッチン
グガスとしてC/F比のより大きいガスを選択し、スト
ッパー層のSi3 4表面に、従来以上に強固で十分な
x y ポリマーを堆積させる必要が生じている。
However, first, in the etching by the SAC technique, the ion incident angle at the gate corner becomes large, and the sputtering effect at the gate corner becomes strong, so that the stopper layer Si 3 N 4 is formed.
It is difficult to form a connection hole in SiO 2 of the interlayer insulating film while ensuring the selectivity to the insulating film. For this reason, it is necessary to select a gas having a higher C / F ratio as an etching gas and deposit a stronger and more sufficient C x F y polymer than ever before on the Si 3 N 4 surface of the stopper layer.

【0013】また、SAC技術によるエッチングでは、
確かにコンタクトホールとSi基板とが自己整合的に接
続され、コンタクトホールのフォトリソグラフィー工程
におけるアライメントマージンを拡大させることができ
るが、高集積化等の目的から、むやみにコンタクトホー
ルの開孔上部径を拡大することができない、すなわち、
第1メタル配線層のデザインルールを緩和することがで
きない。
In the etching by the SAC technique,
Certainly, the contact hole and the Si substrate are connected in a self-aligned manner, and the alignment margin in the photolithography process of the contact hole can be expanded. However, for the purpose of high integration, the upper diameter of the contact hole is unnecessarily large. Cannot be expanded, ie
The design rule of the first metal wiring layer cannot be relaxed.

【0014】従って、SAC技術では、一時的にはコン
タクトホール寸法の微細化速度を鈍化させることはでき
るが、いずれコンタクトホールのフォト寸法を0.2μ
m以下にせざるを得なくなった段階で、ポリマー等の堆
積物のコンタクトホール底への堆積によるエッチストッ
プや、側壁堆積物やエッチングガス分解種の基板表面へ
の注入によるコンタクト抵抗の上昇、C/F比の大きい
ガスを使用することによる製造装置内のパーティクルの
発生に起因する歩留りの低下等の種々の問題が生じてく
る。
Therefore, in the SAC technique, although the rate of miniaturization of the contact hole size can be temporarily reduced, the photo size of the contact hole is eventually reduced to 0.2 μm.
m, the etch stop due to the deposition of deposits such as polymers on the bottom of the contact hole, the increase in contact resistance due to the injection of sidewall deposits and decomposed species of etching gas to the substrate surface, C / Use of a gas having a large F ratio causes various problems such as a decrease in yield due to generation of particles in the manufacturing apparatus.

【0015】また、それ以前の問題として、ゲート間隔
がせまくなってくると、SACストッパー層のSi3
4 は、ゲート間においてV字状のスリットを形成するた
め、皮肉にもコンタクトホールのフォトレジスト寸法
や、並列するゲートのサイドウォール端間(すなわち形
成すべきコンタクトホール径)よりもはるかに狭い間隙
に形成された層間絶縁膜のSiO2 を除去しなければな
らなくなり、ここでエッチング時に側壁保護膜の役目を
果してきた堆積物がV字部分に堆積してしまい、この時
点でエッチストップが生じることになる。
Further, as a problem before that, when the gate interval becomes narrow, the Si 3 N of the SAC stopper layer is reduced.
4 is that a V-shaped slit is formed between the gates, so ironically, the gap is much smaller than the photoresist dimensions of the contact holes and the distance between the side walls of the parallel gates (that is, the diameter of the contact hole to be formed). In this case, the SiO 2 of the interlayer insulating film formed must be removed, and the deposit which has served as a sidewall protective film at the time of etching is deposited on the V-shaped portion, and an etch stop occurs at this time. become.

【0016】一方、Poly−Siサイドウォールプロセス
や、特開平6−61191号公報に開示の半導体装置の
製造方法における金属サイドウォールプロセスについて
も、メリットの反面、工程数が多くなるという問題点が
あるし、コンタクトホールマスク形成時のバラツキ(マ
スク用Poly−Si層またはマスク用金属膜の膜厚バラツ
キ、フォトリソグラフィー工程およびエッチング工程に
おける加工寸法バラツキ等)、サイドウォール膜堆積時
の膜厚バラツキ、エッチング時のサイドウォールの形状
バラツキ等が重なり、寸法精度が得られないという欠点
がある。
On the other hand, the poly-Si sidewall process and the metal sidewall process in the method of manufacturing a semiconductor device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-61191 also have the problem of increasing the number of steps, although they are advantageous. And variations in the formation of the contact hole mask (variations in the thickness of the poly-Si layer for the mask or metal film for the mask, variations in the processing dimensions in the photolithography and etching processes, etc.), variations in the thickness when depositing the sidewall film, and etching. There is a drawback that dimensional variations and the like of the sidewalls at the time overlap, and dimensional accuracy cannot be obtained.

【0017】特に、特開平6−61191号公報に開示
の半導体装置の製造方法は、一見本発明と類似している
が以下の点で大いに異なる。即ち、金属マスクであるた
めに、層間絶縁膜のエッチングの際には十分な選択性を
確保することはできるが、サイドウォールプロセスであ
る以上、接続孔が埋まってしまわないように、マスク用
金属膜に形成された接続孔の穴径、最終的な接続孔の穴
径およびSW形成用金属膜の堆積時のカバレッジ等によ
って決定される一定以上の膜厚は堆積できず、ほぼサイ
ドウォール分の厚さしか堆積することができない。
In particular, the method of manufacturing a semiconductor device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-61191 is apparently similar to the present invention, but differs greatly in the following points. That is, since it is a metal mask, sufficient selectivity can be ensured when etching the interlayer insulating film. However, as long as it is a side wall process, a mask metal is used so that the connection holes are not filled. A film thickness exceeding a certain value determined by the hole diameter of the connection hole formed in the film, the hole diameter of the final connection hole, the coverage at the time of depositing the SW forming metal film, and the like cannot be deposited, and almost the side wall Only thickness can be deposited.

【0018】この場合、接続孔マスクとなるSW形成用
金属膜の厚さが薄いため、斜めから入射するエッチャン
トによりマスクの下側がエッチングされるいわゆるアン
ダーエッチングが生じてしまう。これを防いで異方性を
高めようとすると、従来レジストから供給されていた分
の、側壁保護膜の形成物質(主として有機物質)をエッ
チングガスから供給せざるを得ず、その結果C/F比の
大きい堆積性の強いガスを用いることになり、SAC技
術における問題点と全く同じ種々の問題が生じてくる。
In this case, since the SW forming metal film serving as the connection hole mask is thin, so-called under-etching occurs in which the lower side of the mask is etched by an obliquely incident etchant. In order to prevent this and increase the anisotropy, the material (mainly organic material) for forming the sidewall protective film, which has been conventionally supplied from the resist, must be supplied from the etching gas. As a result, C / F The use of a gas with a high deposition ratio and a high ratio causes various problems exactly the same as those in the SAC technology.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく問題点をかえりみて、製造プロセスが
微細化された場合であっても、少ない工程数で、層間絶
縁膜に接続孔を確実に開孔することができ、その上層の
メタル配線を形成することができる半導体装置の製造方
法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems based on the above-mentioned prior art, and to reduce the number of steps even in a case where the manufacturing process is miniaturized. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which a hole can be reliably formed and a metal wiring in an upper layer can be formed.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、層間絶縁膜を平坦化した後、この層間絶
縁膜の表面に、接続孔の加工条件下で前記層間絶縁膜よ
りもエッチング速度が遅い導電性膜を堆積し、フォトリ
ソグラフィー工程により、前記導電性膜に前記接続孔を
開孔し、この接続孔が開孔された導電性膜を接続孔マス
クとして前記層間絶縁膜に接続孔を開孔し、その後、開
孔した前記層間絶縁膜の接続孔内に導電性物質を埋め込
み、前記層間絶縁膜上に、前記導電性物質と電気的に接
続された配線層を形成することを特徴とする半導体装置
の製造方法を提供するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: planarizing an interlayer insulating film; Also, a conductive film having a low etching rate is deposited, the connection hole is formed in the conductive film by a photolithography process, and the conductive film having the connection hole formed therein is used as a connection hole mask to form the interlayer insulating film. Then, a conductive material is buried in the connection hole of the opened interlayer insulating film, and a wiring layer electrically connected to the conductive material is formed on the interlayer insulating film. And a method of manufacturing a semiconductor device.

【0021】ここで、前記配線層の形成は、前記接続孔
マスクとして用いた導電性膜に配線パターンをパターニ
ングすることによってなされるのが好ましい。また、前
記配線層の形成は、前記層間絶縁膜に前記接続孔を開孔
した後、前記接続孔マスクとして用いた導電性膜を除去
して前記層間絶縁膜の表面を露出させた後に、前記層間
絶縁膜の接続孔内に導電性物質を埋め込み、その後、前
記層間絶縁膜上に、前記接続孔内の前記導電性物質と電
気的に接続された新たな導電性膜を形成し、この新たな
導電性膜に配線パターンをパターニングすることにより
なされるのも好ましい。さらに、前記配線層の形成は、
前記層間絶縁膜の接続孔内に導電性物質を埋め込んだ
後、前記接続孔マスクとして用いた導電性膜を除去して
前記層間絶縁膜の表面を露出させ、その後、前記層間絶
縁膜上に、前記接続孔内の前記導電性物質と電気的に接
続された新たな導電性膜を形成し、この新たな導電性膜
に配線パターンをパターニングすることによりなされる
のも好ましい。
Here, it is preferable that the wiring layer is formed by patterning a wiring pattern on the conductive film used as the connection hole mask. Further, the formation of the wiring layer is performed after the connection hole is opened in the interlayer insulating film, and after removing the conductive film used as the connection hole mask to expose the surface of the interlayer insulating film, A conductive material is buried in the connection hole of the interlayer insulating film, and then, on the interlayer insulating film, a new conductive film electrically connected to the conductive material in the connection hole is formed. It is also preferable that the wiring pattern is formed by patterning a wiring pattern on a conductive film. Further, the formation of the wiring layer includes:
After burying a conductive substance in the connection hole of the interlayer insulating film, the conductive film used as the connection hole mask is removed to expose the surface of the interlayer insulating film, and then, on the interlayer insulating film, It is also preferable that a new conductive film electrically connected to the conductive substance in the connection hole is formed, and a wiring pattern is patterned on the new conductive film.

【0022】また、本発明は、層間絶縁膜を平坦化した
後、この層間絶縁膜の表面に導電性膜を堆積し、電子ビ
ーム、イオンビーム、レーザビームのいずれかにより、
前記導電性膜および前記層間絶縁膜を、各膜ごとに適合
したエッチング雰囲気下で連続的に直接開孔し、その
後、開孔した前記層間絶縁膜の接続孔内に導電性物質を
埋め込み、前記層間絶縁膜上に、前記導電性物質と電気
的に接続された配線層を形成することを特徴とする半導
体装置の製造方法を提供するものである。
Further, according to the present invention, after the interlayer insulating film is planarized, a conductive film is deposited on the surface of the interlayer insulating film, and the conductive film is formed by any of an electron beam, an ion beam, and a laser beam.
The conductive film and the interlayer insulating film are continuously directly opened under an etching atmosphere adapted for each film, and thereafter, a conductive material is embedded in a connection hole of the opened interlayer insulating film, It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, wherein a wiring layer electrically connected to the conductive material is formed on an interlayer insulating film.

【0023】本発明の半導体装置の製造方法において
は、層間絶縁膜を平坦化した後、層間絶縁膜の表面全面
に導電性膜である金属膜を堆積させ、フォトリソグラフ
ィー工程およびエッチング工程により、接続孔のレジス
トマスクを形成し、まず、金属膜のみをエッチングして
接続孔を開孔する。なお、後述するように、この金属膜
を配線層として使用する場合には、この段階で金属膜を
堆積するときに、予め2層以上の積層構造としてもよ
い。
In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after the interlayer insulating film is planarized, a conductive metal film is deposited on the entire surface of the interlayer insulating film, and the connection is performed by a photolithography step and an etching step. A resist mask for the holes is formed, and first, only the metal film is etched to open the connection holes. As will be described later, when this metal film is used as a wiring layer, a stacked structure of two or more layers may be used in advance when depositing the metal film at this stage.

【0024】この後工程においては、不透明な金属膜の
上から下層のゲートやメタル配線等に対してアライメン
トをとることになるため、金属膜を堆積させる前工程と
して、層間絶縁膜の平坦化後に、フォトリソグラフィー
工程およびエッチング工程により、あるいは、レーザビ
ーム、電子ビーム、イオンビーム等により直接、層間絶
縁膜にアライメント用のマークとなる凹部分を形成して
おく。層間絶縁膜の表面に堆積させる金属膜の表面はマ
ークの凹部分を反映するため、このマークに対して接続
孔のレジストマスクのアライメントを行う。
In the subsequent step, alignment is performed with respect to the gate and the metal wiring in the lower layer from above the opaque metal film. Therefore, as a pre-process for depositing the metal film, after the interlayer insulating film is planarized, First, a concave portion serving as an alignment mark is formed in the interlayer insulating film by a photolithography process and an etching process, or directly by a laser beam, an electron beam, an ion beam, or the like. Since the surface of the metal film deposited on the surface of the interlayer insulating film reflects the concave portion of the mark, the resist mask of the connection hole is aligned with the mark.

【0025】金属膜をエッチングして接続孔を開孔する
ときに用いたレジストを除去した後、このレジストの代
わりに、接続孔が開孔された金属膜を接続孔マスクとし
て用い、エッチング工程により、層間絶縁膜をエッチン
グして接続孔を開孔する。この際のエッチングガスは、
層間絶縁膜がシリコン酸化物の場合には、主として
2 ,NF3 ,SF6 等の非堆積性ガスを用い、層間絶
縁膜がポリイミド等の有機化合物の場合には、主として
2 等の非堆積性ガスを用いる。
After the metal film is etched to remove the resist used to form the connection holes, the metal film having the connection holes formed therein is used as a connection hole mask instead of this resist, and the etching process is performed. Then, a connection hole is opened by etching the interlayer insulating film. The etching gas at this time is
When the interlayer insulating film is made of silicon oxide, a non-depositing gas such as F 2 , NF 3 or SF 6 is mainly used. When the interlayer insulating film is made of an organic compound such as polyimide, non-deposited gas such as O 2 is mainly used. A deposition gas is used.

【0026】なお、接続孔の側壁堆積物が、その後の剥
離工程で剥離可能である、エッチストップが発生しな
い、形状がボウイングにならない、炭素C注入により接
続孔抵抗が上昇しない、製造装置内でパーティクルが異
常発生しない等、悪影響が小さく、許容される範囲内で
あればC含有ガスを添加してもよい。層間絶縁膜の主エ
ッチャントは、FおよびF含有種(層間絶縁膜が有機物
質の場合にはO2 等)であるため、接続孔マスクとして
用いられる金属膜に対しては十分な選択性を確保するこ
とができ、レジストのようにエロージョンによる寸法の
変動成分がない。
The side wall deposit of the connection hole can be peeled off in a subsequent peeling step, no etch stop occurs, the shape does not become bowing, the connection hole resistance does not increase due to carbon C injection, A C-containing gas may be added if the adverse effect is small, such as no abnormal generation of particles, and within an allowable range. Since the main etchant of the interlayer insulating film is F and an F-containing species (such as O 2 when the interlayer insulating film is an organic substance), sufficient selectivity is secured for a metal film used as a connection hole mask. And there is no dimensional variation component due to erosion unlike a resist.

【0027】また、金属膜に開孔された接続孔はオリフ
ィスの役目を果たすため、その膜厚により、層間絶縁膜
をエッチングして接続孔を開孔するときに、接続孔底に
到達するエッチャントを一定の方向性を持ったものに制
限することができる。すなわち、エッチャントのほぼ垂
直な成分以外の成分は、金属膜に開孔された接続孔の側
面に衝突して吸着または再結合等された後、脱離してい
く。なお、エッチャントのほぼ垂直成分以外の成分を吸
着または再結合させるためには、ウエハを冷却しておく
のが特に有効である。
Since the connection hole formed in the metal film functions as an orifice, the etchant reaching the bottom of the connection hole when etching the interlayer insulating film to form the connection hole depends on its thickness. Can be restricted to those having a certain direction. That is, components other than the substantially vertical components of the etchant collide with the side surfaces of the connection holes formed in the metal film, are adsorbed or recombined, and then desorb. In order to adsorb or recombine components other than the substantially vertical components of the etchant, it is particularly effective to cool the wafer.

【0028】ここで、集積度が比較的低く、すなわち、
接続孔の穴径が比較的大きく、レジストに起因する炭素
Cの接続孔底への注入レベルが許容されるか、エッチン
グ耐性の高いレジストを使用した場合には、金属膜の接
続孔パターニングに用いたレジストを、そのまま層間絶
縁膜の加工に用いることもできるし、集積度が高く、即
ち、接続孔の穴径が比較的小さく、接続孔のパターニン
グにレジストの使用が不適切な場合には、必要に応じて
金属膜表面に不動態化等の処理を施した後、エッチング
雰囲気下で、電子ビーム、イオンビーム、レーザビーム
等を用いて金属膜さらには層間絶縁膜までを含めて連続
的に直接開孔してもよい。
Here, the degree of integration is relatively low, that is,
If the diameter of the connection hole is relatively large and the level of carbon C due to the resist injected into the bottom of the connection hole is acceptable, or if a resist with high etching resistance is used, it is used for patterning the connection hole of the metal film. The resist which has been used can be used as it is for processing the interlayer insulating film, and when the integration degree is high, that is, when the hole diameter of the connection hole is relatively small and the use of the resist is inappropriate for patterning the connection hole, After passivating the surface of the metal film as necessary, use an electron beam, ion beam, laser beam, etc., continuously in the etching atmosphere, including the metal film and even the interlayer insulating film. The holes may be opened directly.

【0029】このように、本発明においては、層間絶縁
膜のエッチングにレジストを用いず、かつ、炭素C等の
堆積性のガスを用いないか、あるいは形状維持のための
補助として最小限しか用いないため、過剰な堆積物によ
る形状のボウイング化や、堆積物の接続孔内への堆積に
よるSi3 4 等のストッパー層のスリット部分でのエ
ッチストップや、接続孔の側壁堆積物やエッチングガス
分解種の基板表面への炭素Cの注入による接続孔抵抗の
上昇、C/F比の大きいガスを使用することによる製造
装置内のパーティクルの発生に起因する歩留り低下等、
従来の半導体装置の製造方法では発生していた様々な不
具合を、微細化した接続孔加工においても回避すること
ができる。
As described above, in the present invention, no resist is used for etching the interlayer insulating film and no deposition gas such as carbon C is used, or only a minimum amount is used as an auxiliary for maintaining the shape. Therefore, there is no bowing of the shape due to excessive deposits, etch stop at the slit portion of the stopper layer such as Si 3 N 4 due to deposition of deposits in the connection holes, side wall deposits of connection holes and etching gas. Increasing the contact hole resistance by injecting carbon C into the substrate surface of the decomposed species, decreasing the yield due to the generation of particles in the manufacturing apparatus by using a gas having a large C / F ratio, etc.
Various problems that have occurred in the conventional method of manufacturing a semiconductor device can be avoided even in the processing of a finer connection hole.

【0030】層間絶縁膜の接続孔のエッチングが終了す
ると、必要に応じて、その後の洗浄や、次工程のための
表面処理等が行われた後、接続孔内への導電性物質の埋
め込みが行われる。埋め込みの方法としては、CVD法
でもよいし、スパッタ法およびリフロー法でもよい。ま
た、ブランケット法でも選択成長法でもよい。結果とし
て、導電性物質は、接続孔マスクとして用いた金属膜と
電気的に接触するため、接続孔マスクとして用いた金属
膜をそのまま配線膜として使用することができる。
After the etching of the connection hole in the interlayer insulating film is completed, after washing and / or surface treatment for the next step are performed as necessary, the conductive material is embedded in the connection hole. Done. The embedding method may be a CVD method, a sputtering method or a reflow method. Further, a blanket method or a selective growth method may be used. As a result, the conductive substance is in electrical contact with the metal film used as the connection hole mask, so that the metal film used as the connection hole mask can be used as it is as the wiring film.

【0031】接続孔内への導電性物質の埋め込み後に
は、接続孔マスクとして用いた金属膜の表面全面に、接
続孔内への埋め込みに用いられた導電性物質が堆積され
ているが、この後工程のメタル配線のフォトリソグラフ
ィー工程のための平坦性の確保のために、あるいは、配
線エッチング時の適合性が悪い、金属膜の接続孔マスク
としての特性と配線材料として要求される特性とが異な
る等の不具合が生じた場合には、表面の不要部分を全面
エッチバックや、CMPプロセスで除去してもよい。
After the conductive material is buried in the connection hole, the conductive material used for burying the connection hole is deposited on the entire surface of the metal film used as the connection hole mask. In order to ensure the flatness of the metal wiring in the subsequent process for the photolithography process, or the compatibility at the time of wiring etching is poor, the characteristics of the metal film as a connection hole mask and the characteristics required as a wiring material are different. When a defect such as a difference occurs, an unnecessary portion of the surface may be removed by etch back or a CMP process.

【0032】このとき、接続孔マスクとして用いた金属
膜の表面全面に堆積している接続孔の埋め込みに用いた
導電性物質の一部あるいは全部を除去してもよいし、さ
らには、接続孔マスクとして用いた金属膜の一部あるい
は全部を除去してもよい。すなわち、接続孔マスクとし
て用いた金属膜の全部を層間絶縁膜が露出するまで除去
した後、新たに配線層となる金属膜を層間絶縁膜の表面
全面に堆積させてもよいし、この新たな金属膜を積層構
造としてもよい。
At this time, a part or all of the conductive substance used for filling the connection hole deposited on the entire surface of the metal film used as the connection hole mask may be removed. Part or all of the metal film used as the mask may be removed. That is, after removing the entire metal film used as the connection hole mask until the interlayer insulating film is exposed, a new metal film serving as a wiring layer may be deposited on the entire surface of the interlayer insulating film. The metal film may have a laminated structure.

【0033】これとは逆に、配線の信頼性向上のため
に、例えば後工程のフォトリソグラフィー工程の際に下
地膜の反射を避けるために、最表面にTiN等の反射防
止膜を形成する等、この時点で異種膜をさらに堆積させ
てもよい。特に、接続孔内埋め込み物質にW(タングス
テン)等を選択し、それに先立つ下地処理として、Ti
Nをスパッタ法やCVD法で堆積しておくことにより、
このTiNは、平坦部では配線表面に位置するため、反
射防止膜も兼ねることができる。
Conversely, an anti-reflection film such as TiN is formed on the outermost surface in order to improve the reliability of the wiring, for example, in order to avoid the reflection of the underlying film during the photolithography process in the subsequent process. At this point, a heterogeneous film may be further deposited. In particular, W (tungsten) or the like is selected as the filling material in the contact hole, and Ti is used as a base treatment prior thereto.
By depositing N by sputtering or CVD,
Since this TiN is located on the wiring surface in the flat portion, it can also serve as an antireflection film.

【0034】その後、上層であるメタル配線層へのフォ
トリソグラフィー工程が行われるが、先のアライメント
マークや、金属膜の接続孔に対してアライメントを行
い、エッチングを行うことでメタル配線を低コストで形
成することができる。
Thereafter, a photolithography process is performed on the upper metal wiring layer. The alignment is performed on the alignment mark and the connection hole of the metal film, and the metal wiring is etched at low cost. Can be formed.

【0035】なお、本発明の半導体装置の製造方法は、
第1メタル配線層と基板あるいはゲートとを接続するコ
ンタクトホールだけに限定されず、上層および下層のメ
タル配線間の接続孔であるビアホールに対しても適用可
能であるし、従来のセルフアラインコンタクト(SA
C)技術にも適用できる。また、本発明の半導体装置の
製造方法は、前述したように堆積物の堆積を極力抑えた
プロセスであるため、将来的に、例えば0.2μm以下
の製造プロセスに微細化が進んだ場合であっても、Si
3 4 等のストッパー層のスリット部分におけるエッチ
ストップが発生せず、接続孔を開孔することができる。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises:
The present invention is not limited to the contact hole connecting the first metal wiring layer and the substrate or the gate. The present invention can be applied to a via hole which is a connection hole between upper and lower metal wirings. SA
C) Applicable to technology. Further, since the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a process in which the deposition of deposits is suppressed to a minimum as described above, in the future, for example, if the manufacturing process is reduced to a size of 0.2 μm or less, miniaturization will proceed. Even, Si
Not etch stop occurs at the slit portions of the stopper layer, such as 3 N 4, it may be opening a connection hole.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明の半導体装置の製造方法の一実
施例について詳細に説明する。図1〜図7は、本発明の
半導体装置の製造方法を説明する概念図であって、ゲー
ト間にコンタクトホールを開孔する場合の一例を示すも
のである。まず、図1に示される半導体装置10におい
ては、フィールド酸化膜11により分離され、半導体基
板12上にゲート、ソースおよびドレインからなるMO
Sトランジスタ等の半導体素子が形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings. 1 to 7 are conceptual diagrams illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, and show an example in which a contact hole is formed between gates. First, in the semiconductor device 10 shown in FIG. 1, the semiconductor device 10 is separated by a field oxide film 11 and is formed on a semiconductor substrate 12 by an MO including a gate, a source and a drain.
A semiconductor element such as an S transistor is formed.

【0037】ここで、ゲート上酸化膜14は、ゲート膜
16堆積後に連続して酸化膜を堆積し、ゲートのレジス
トマスクを用いて当該酸化膜14およびゲート膜16
を、それぞれの条件で連続してエッチングし形成したも
のである。サイドウォール18の形成前後に基板12に
不純物を注入し、ソース・ドレイン領域20を形成し、
ストッパー層22のSi3 4 をCVD法により堆積さ
せた後、層間絶縁膜24のSiO2 をCVD法により堆
積し、表面をCMP(ケミカルメカニカルポリッシュ)
装置を用いて平坦化する。
Here, the oxide film 14 on the gate is formed by depositing an oxide film continuously after depositing the gate film 16 and using the resist mask of the gate.
Are continuously etched under the respective conditions. Impurities are implanted into the substrate 12 before and after the formation of the sidewalls 18 to form source / drain regions 20,
After depositing Si 3 N 4 of the stopper layer 22 by CVD, SiO 2 of the interlayer insulating film 24 is deposited by CVD, and the surface is subjected to CMP (chemical mechanical polishing).
Flatten using an apparatus.

【0038】その後、スパッタ法により、ウエハ表面に
Al(アルミ),Cu(銅),W(タングステン),A
u(金)等の金属膜26を堆積し、フォトリソグラフィ
ー工程により、金属膜26の上にコンタクトホールのレ
ジストマスク28を形成する。このとき、金属膜26と
しては、後工程において配線として用いる上で特性上必
要な厚さまで堆積するが、2種類以上の導電性材料を堆
積させて積層構造としてもよい。また、この際のアライ
メントは、層間絶縁膜24の平坦化後に、フォトリソグ
ラフィー工程によりアライメントマスクを形成し、下地
である層間絶縁膜24を浅くエッチングして形成した凹
部分を用いている。
Then, Al (aluminum), Cu (copper), W (tungsten), A
A metal film 26 such as u (gold) is deposited, and a resist mask 28 for a contact hole is formed on the metal film 26 by a photolithography process. At this time, the metal film 26 is deposited to a thickness required for characteristics in using it as a wiring in a later step, but a stacked structure may be formed by depositing two or more types of conductive materials. In this case, the alignment is performed using a concave portion formed by flattening the interlayer insulating film 24, forming an alignment mask by a photolithography process, and etching the underlying interlayer insulating film 24 to a small depth.

【0039】次いで、図2に示されるように、フォトリ
ソグラフィー工程により、コンタクトホールのレジスト
マスク28を用いて金属膜26をエッチングし、金属膜
26にコンタクトホール30を開孔した後、レジスト2
8をアッシング、洗浄して除去する。次いで、図3に示
されるように、レジスト28の代わりに、コンタクトホ
ール30が開孔された金属膜26をコンタクトホールの
マスクとして用い、層間絶縁膜24のSiO2 を高真空
下でプラズマエッチングしてコンタクトホール30を開
孔する。
Then, as shown in FIG. 2, the metal film 26 is etched by a photolithography process using a resist mask 28 for the contact hole, and a contact hole 30 is opened in the metal film 26.
8 is removed by ashing and washing. Next, as shown in FIG. 3, instead of the resist 28, the metal film 26 in which the contact hole 30 is opened is used as a mask for the contact hole, and the SiO 2 of the interlayer insulating film 24 is plasma-etched under high vacuum. To form a contact hole 30.

【0040】このとき、エッチングパラメータを最適化
することによって、まず、ストッパー層22のSi3
4 はエッチオフされないようにする。また、ウエハを冷
却し、金属膜26に開孔されたコンタクトホール30内
にほぼ垂直に入射しないエッチャント成分が、金属膜2
6に開孔されたコンタクトホール30の側壁に吸着され
るようにする。その後、ストッパー層22のSi3 4
を基板12やゲート酸化膜32、サイドウォール18に
対して選択性のよい条件でエッチオフする。
At this time, by optimizing the etching parameters, first, the Si 3 N
4 is not to be etched off. Further, the wafer is cooled, and an etchant component which does not enter the contact hole 30 formed in the metal film 26 almost perpendicularly into the contact hole 30 is formed on the metal film 2.
6 so as to be adsorbed on the side wall of the contact hole 30 opened in FIG. Thereafter, the stopper layer 22 is formed of Si 3 N 4
Is etched off under conditions having good selectivity with respect to the substrate 12, the gate oxide film 32, and the sidewalls 18.

【0041】次いで、図4に示されるように、次工程の
前処理として、必要に応じてコンタクトホール30内や
表面部分のクリーニング、表面処理あるいは導電性薄膜
形成等を行った後、CVD法により、W,TiN,A
l,Au等の接続孔内埋め込み物質34を表面に堆積
し、コンタクトホール30内に埋め込む。次いで、図5
に示されるように、必要に応じて表面をエッチバックし
たり、CMP等により平坦化する。
Next, as shown in FIG. 4, as a pretreatment for the next step, after cleaning the inside of the contact hole 30 and the surface portion, performing a surface treatment or forming a conductive thin film as necessary, the CVD method is performed. , W, TiN, A
A contact hole filling material 34 such as 1 or Au is deposited on the surface and is filled in the contact hole 30. Then, FIG.
As shown in (2), the surface is etched back or planarized by CMP or the like as necessary.

【0042】このとき、金属膜26が層間絶縁膜24の
エッチングの際のマスクとしての特性には優れている
が、配線材料として不十分な場合には、エッチバックや
CMPにより層間絶縁膜24に達するまで処理して一度
完全に除去し、新たに配線材料を堆積してもよい。さら
に、上層のフォトリソグラフィー工程のときに、金属膜
26表面における光の反射が悪影響を及ぼす場合や、配
線としての特性が単層では確保できない場合等には、表
面に反射防止膜を形成したり、他の導電性材料を堆積さ
せて積層構造としてもよい。
At this time, the metal film 26 has excellent characteristics as a mask when the interlayer insulating film 24 is etched, but if the metal film 26 is insufficient as a wiring material, the metal film 26 is etched back or CMP to form the interlayer insulating film 24. The processing may be performed until the temperature reaches the temperature, and once completely removed, a new wiring material may be deposited. Further, when light reflection on the surface of the metal film 26 has an adverse effect during the photolithography process for the upper layer, or when the characteristics of the wiring cannot be ensured by a single layer, an antireflection film is formed on the surface. Alternatively, a laminated structure may be formed by depositing another conductive material.

【0043】最後に、図6に示されるように、こうして
得られた表面に対し、フォトリソグラフィー工程によ
り、第1メタル配線層のレジストマスク36を形成し、
エッチングすることにより、図7に示すような第1のメ
タル配線パターン38を形成する。
Finally, as shown in FIG. 6, a resist mask 36 of a first metal wiring layer is formed on the thus obtained surface by a photolithography process.
By etching, a first metal wiring pattern 38 as shown in FIG. 7 is formed.

【0044】以上、本発明の半導体装置の製造方法につ
いて詳細に説明したが、本発明は上記実施例にある金属
膜種、金属膜の接続孔形成時のアライメント方法、金属
膜への接続孔形成方法、接続孔内埋め込み物質、各種平
坦化方法、セルフアラインコンタクトの構造やその使用
の有無、層間絶縁膜のエッチング方法等に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることは言うまでもない。
Although the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention has been described in detail above, the present invention is directed to the types of the metal films, the alignment method for forming the connection holes in the metal film, and the formation of the connection holes in the metal film in the above embodiments. It is not limited to the method, the filling material in the connection hole, various flattening methods, the structure of the self-aligned contact and the use thereof, the etching method of the interlayer insulating film, and the like, and can be variously changed without departing from the gist thereof. Needless to say, there is.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明の半導
体装置の製造方法は、層間絶縁膜の上に導電性膜を堆積
し、フォトリソグラフィー工程により、導電性膜に接続
孔を開孔し、この導電性膜を接続孔マスクとして層間絶
縁膜に接続孔を開孔した後、あるいは、電子ビーム、イ
オンビーム、レーザビームにより、導電性膜および層間
絶縁膜に接続孔を連続的に開孔した後、接続孔内に導電
性物質を埋め込んで導電性膜と電気的に接触させ、導電
性膜を配線層としてメタル配線を形成するものである。
As described above in detail, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a conductive film is deposited on an interlayer insulating film, and a connection hole is formed in the conductive film by a photolithography process. Then, after opening the connection hole in the interlayer insulating film using the conductive film as a connection hole mask, or continuously opening the connection hole in the conductive film and the interlayer insulating film by an electron beam, an ion beam, and a laser beam. After the hole is formed, a conductive substance is buried in the connection hole to make electrical contact with the conductive film, and a metal wiring is formed using the conductive film as a wiring layer.

【0046】本発明の半導体装置の製造方法によれば、
フォトレジストを用いて導電性膜に接続孔を開孔し、こ
の導電性膜を接続孔マスクとして層間絶縁膜に接続孔を
開孔するようにしたため、あるいは、電子ビーム、イオ
ンビーム、レーザビームにより、フォトレジストを用い
ることなく、導電性膜および層間絶縁膜に接続孔を開孔
するようにしたため、接続孔のエッチングの際にC/F
比の大きい堆積性のガスを使用しなくてもよく、例えば
製造プロセスが0.2μm以下に微細化された場合であ
っても、エッチストップや、コンタクト抵抗の上昇、C
/F比の大きいガスを使用することによる製造装置内の
パーティクルの発生に起因する歩留りの低下等の種々の
問題を回避し、層間絶縁膜に接続孔を確実に開孔するこ
とができる。また、パーティクルの主発生源であるレジ
ストを用いずに製造できるため、製品の歩留りが向上す
ると共に、製造装置のクリーニングサイクルが延長さ
れ、処理能力が向上するし、接続孔マスクとして用いる
金属膜は、接続孔内に埋め込まれる導電性物質と電気的
に接続された後、メタル配線として用いることができる
ため、工程減少等による製造コスト削減の効果が得られ
る。この他、本発明の半導体装置の製造方法によれば、
層間絶縁膜加工時に、接続孔以外は接続孔マスクとして
用いられる不透明な金属膜により覆われるため、プラズ
マから生じる紫外線等のエネルギー光により引き起こさ
れる下地素子や層間絶縁膜のダメージを低減することが
できるし、さらに接続孔のレジストマスクのパターニン
グを電子線描画等により直接行うことにより、チャージ
アップによる不具合を防ぐことができるという効果もあ
る。
According to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention,
A connection hole is formed in the conductive film using a photoresist, and the connection hole is formed in the interlayer insulating film using the conductive film as a connection hole mask, or by using an electron beam, an ion beam, or a laser beam. Since the connection holes are formed in the conductive film and the interlayer insulating film without using a photoresist, the C / F is not used when the connection holes are etched.
It is not necessary to use a deposition gas having a large ratio. For example, even when the manufacturing process is miniaturized to 0.2 μm or less, an etch stop, an increase in contact resistance, and an increase in C
By using a gas having a large / F ratio, various problems such as a decrease in yield due to generation of particles in the manufacturing apparatus can be avoided, and a connection hole can be reliably formed in the interlayer insulating film. In addition, since it can be manufactured without using a resist which is a main source of particles, a product yield is improved, a cleaning cycle of a manufacturing apparatus is extended, a processing ability is improved, and a metal film used as a connection hole mask is After being electrically connected to the conductive substance embedded in the connection hole, it can be used as a metal wiring, so that the effect of reducing the manufacturing cost by reducing the number of steps and the like can be obtained. In addition, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention,
At the time of processing the interlayer insulating film, the portions other than the connection holes are covered with an opaque metal film used as a connection hole mask, so that damage to the underlying element and the interlayer insulating film caused by energy light such as ultraviolet rays generated from plasma can be reduced. Further, by directly patterning the resist mask of the connection hole by electron beam drawing or the like, there is also an effect that a trouble due to charge-up can be prevented.

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

【図1】 本発明の半導体装置の製造方法を説明する概
念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図2】 本発明の半導体装置の製造方法を説明する概
念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図3】 本発明の半導体装置の製造方法を説明する概
念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図4】 本発明の半導体装置の製造方法を説明する概
念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図5】 本発明の半導体装置の製造方法を説明する概
念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図6】 本発明の半導体装置の製造方法を説明する概
念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図7】 本発明の半導体装置の製造方法を説明する概
念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体装置 11 フィールド酸化膜 12 半導体基板 14 ゲート上酸化膜 16 ゲート 18 サイドウォール 20 ソース・ドレイン領域 22 ストッパー層 24 層間絶縁膜 26 金属膜 28,36 レジストマスク 30 コンタクトホール 32 ゲート酸化膜 34 埋め込み物質 38 配線パターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor device 11 Field oxide film 12 Semiconductor substrate 14 Oxide film on gate 16 Gate 18 Side wall 20 Source / drain region 22 Stopper layer 24 Interlayer insulating film 26 Metal film 28, 36 Resist mask 30 Contact hole 32 Gate oxide film 34 Embedded material 38 Wiring pattern

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】層間絶縁膜を平坦化した後、この層間絶縁
膜の表面に、接続孔の加工条件下で前記層間絶縁膜より
もエッチング速度が遅い導電性膜を堆積し、フォトリソ
グラフィー工程により、前記導電性膜に前記接続孔を開
孔し、この接続孔が開孔された導電性膜を接続孔マスク
として前記層間絶縁膜に接続孔を開孔し、その後、開孔
した前記層間絶縁膜の接続孔内に導電性物質を埋め込
み、前記層間絶縁膜上に、前記導電性物質と電気的に接
続された配線層を形成することを特徴とする半導体装置
の製造方法。
After the interlayer insulating film is planarized, a conductive film having a lower etching rate than the interlayer insulating film is deposited on the surface of the interlayer insulating film under the processing conditions of the connection hole, and the photolithography step is performed. Opening the connection hole in the conductive film, using the conductive film in which the connection hole is opened as a connection hole mask, opening a connection hole in the interlayer insulation film, and then opening the interlayer insulation film. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: burying a conductive material in a connection hole of a film, and forming a wiring layer electrically connected to the conductive material on the interlayer insulating film.
【請求項2】前記配線層の形成は、前記接続孔マスクと
して用いた導電性膜に配線パターンをパターニングする
ことによってなされる請求項1に記載の半導体装置の製
造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the formation of the wiring layer is performed by patterning a wiring pattern on the conductive film used as the connection hole mask.
【請求項3】前記配線層の形成は、前記層間絶縁膜に前
記接続孔を開孔した後、前記接続孔マスクとして用いた
導電性膜を除去して前記層間絶縁膜の表面を露出させた
後に、前記層間絶縁膜の接続孔内に導電性物質を埋め込
み、その後、前記層間絶縁膜上に、前記接続孔内の前記
導電性物質と電気的に接続された新たな導電性膜を形成
し、この新たな導電性膜に配線パターンをパターニング
することによりなされる請求項1に記載の半導体装置の
製造方法。
3. The formation of the wiring layer includes, after opening the connection hole in the interlayer insulating film, removing the conductive film used as the connection hole mask to expose the surface of the interlayer insulating film. Later, a conductive material is buried in the connection hole of the interlayer insulating film, and thereafter, a new conductive film electrically connected to the conductive material in the connection hole is formed on the interlayer insulating film. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the method is performed by patterning a wiring pattern on the new conductive film.
【請求項4】前記配線層の形成は、前記層間絶縁膜の接
続孔内に導電性物質を埋め込んだ後、前記接続孔マスク
として用いた導電性膜を除去して前記層間絶縁膜の表面
を露出させ、その後、前記層間絶縁膜上に、前記接続孔
内の前記導電性物質と電気的に接続された新たな導電性
膜を形成し、この新たな導電性膜に配線パターンをパタ
ーニングすることによりなされる請求項1に記載の半導
体装置の製造方法。
4. The method of forming a wiring layer according to claim 1, wherein the step of filling the connection hole of the interlayer insulating film with a conductive material and removing the conductive film used as the connection hole mask removes the surface of the interlayer insulating film. Exposing, and thereafter, forming a new conductive film electrically connected to the conductive material in the connection hole on the interlayer insulating film, and patterning a wiring pattern on the new conductive film. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the method is performed by:
【請求項5】層間絶縁膜を平坦化した後、この層間絶縁
膜の表面に導電性膜を堆積し、電子ビーム、イオンビー
ム、レーザビームのいずれかにより、前記導電性膜およ
び前記層間絶縁膜を、各膜ごとに適合したエッチング雰
囲気下で連続的に直接開孔し、その後、開孔した前記層
間絶縁膜の接続孔内に導電性物質を埋め込み、前記層間
絶縁膜上に、前記導電性物質と電気的に接続された配線
層を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. After the interlayer insulating film is flattened, a conductive film is deposited on the surface of the interlayer insulating film, and the conductive film and the interlayer insulating film are formed by any one of an electron beam, an ion beam, and a laser beam. Are continuously and directly opened in an etching atmosphere suitable for each film, and thereafter, a conductive substance is buried in the connection holes of the opened interlayer insulating film, and the conductive material is formed on the interlayer insulating film. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising forming a wiring layer electrically connected to a substance.
JP24773796A 1996-09-19 1996-09-19 Manufacture of semiconductor device Withdrawn JPH1092929A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005026659A (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Hynix Semiconductor Inc Method of forming bit lines of flash memory element

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