JPS5950545A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS5950545A
JPS5950545A JP16165382A JP16165382A JPS5950545A JP S5950545 A JPS5950545 A JP S5950545A JP 16165382 A JP16165382 A JP 16165382A JP 16165382 A JP16165382 A JP 16165382A JP S5950545 A JPS5950545 A JP S5950545A
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JP
Japan
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pattern
mask
resist
insulating film
contact hole
Prior art date
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Pending
Application number
JP16165382A
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English (en)
Inventor
Takashi Saigo
西郷 孝
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に係わシ、詳しくは矩
形状コンタクトホールを精度良く形成する方法に関する
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、半導体ウェーハ上に微細な・千ターンを形成する
には、各種の露光技術が用いられている。この露光技術
は、ウェーハ上に塗布されたレジストを所望パターンに
露光したのち、該レジストを現像してレノストパターン
を形成するものであシ、このレジストパターンを用いて
ウェーハ上の絶縁膜等が選択的にエツチングされる。と
ころで、最近の半導体装置の高集積化・高密度化に伴い
JRパターン寸法が極めて小さくなってくると、上記し
7た露光技術ではレジストパターンを精度良く形成−で
きない、特に矩形のノリーンを精度良く形成できなりと
琶う問題を招いている。
第1図は半導体装置を製造する際の上下配線を接続する
接続孔(コンタクトポール)を形成するだめのマスクパ
ターンであシ、第2図は半導体基板1上にネガ型レジス
ト2を塗布し第1図に示したマスクを用いてパターニン
グしたのち現像を行ったのちの様子を示す図である。ま
た、第3図は第2図の矢視A−A断面を示している。
これらの図から明らかなように、微細パターンになると
第1図に示す矩形パターンをレジスト2上にi+ターニ
ングして現像を行った場合、エツジの部分3のレジスト
2は除去されず、略円形のノぐターンとなる。このよう
なレジストパターンを用いて接続孔を形成した場合、接
続孔の面積が第1図に示す設定・ぞターンの面積に比し
て20 (%)以上も減少する。このため、上下層の接
触抵抗が増大し、半導体装置の高速化をはかれなくなる
等の問題を招いた。なお、との問題はポジ型レジストを
用いる場合も同様である。
一方、半導体装置の高集積化・高密度化に伴いノ4ター
ン数が飛躍的に増大し、これに伴ってパターンデータの
処理に要する時間も増大し、スループットが低減してい
る。例えば、第4図に示す如きMOS )ランジスタ装
置を製造する場合、その接続孔開孔のために第5図に示
す如き多数の矩形パターンを有するマスクを用意しなけ
ればならず、このマスクのパターンデータ処理に要する
時間が極めて長いものとなる。なお、図中4は素子形成
領域、5はケ゛−ト電極、6は接続孔、7はマスク、8
はガラス基板、9はガラス基板8上に形成されたCrハ
ターンを示している。ここで、ガラス基板8−ヒのCr
ノやターン9がない部分が所望の接続孔パターンである
。スループット低減の防止、すなわち計算機による処理
時間の増大を防ぐ手段としては、より高性能の計算機を
用いることや処理プログラムの改良等があげられる。し
かしながら、高性能の計算機の使用や処理プログラム改
良等による人件費を必要とすることは、結果的にコスト
アップにつながる。このため、上記の方法を用いないで
スループット低減を防止できる手段が望まれている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、矩形状のコンタクトホールを精度良く
形成することができ、半導体装置の高速化に寄与し得る
半導体装置の製造方法を提供することにある。
まだ、本発明の他の目的は、パターンデータの処理時間
を短縮し、スループットの向上をはかることにある。
〔発明の概要〕
本発明の骨子は、矩形パターンのたておよびよこ方向の
大きさのみをそれぞれ規定する2枚のマスクを用いるこ
とによシ、エツジ部のレジスト残シに起因する接続孔面
積減少を防止することにある。
すなわち本発明は、矩形状コンタクトホール形成工程を
必要とする半導体装置の製造方法において、素子形成工
程が施された半導体基板上に層間絶縁層としてエツチン
グ特性の異なる第1及び第2の絶縁膜を順次形成し、次
いで所望する矩形状コンタクトホールのだて方向の長さ
のみを規定する第1のマスクを用い上記第2の絶縁膜上
に第1のレジスト・母ターンを形成したのち、このノリ
ーンをマスクとして上記第2の絶縁膜を選択エツチング
し、次いで上記コンタクトホール7よと方向の長さのみ
を規定する第2のマスクを用い前記第1及び第2の絶縁
膜上に第2のレジストパターンを形成したのち、このパ
ターン及び第2の絶縁膜をマスクとして上記第1の絶縁
膜を選択エツチングするようにした方法である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、特に微細な接続孔を形成する場合にお
いて、設計した接続孔パターンが忠実に形成され、同一
の設計ルールにおいて従来技術を用いた接続孔と比較し
て、面積で20C%〕以上も増大することができる。し
たがって、接触抵抗の低減化をはかシ得、半導体装置の
高速化に寄与する。また、第1および第2のマスクに所
望の・やターンを複数個含ませることにより、パターン
データ処理時間を短縮することも可能である。
〔発明の実施例〕
第6図および第7図はそれぞれ本発明の一実施例方法に
用いたマスクを示す平面図である。
第6図に示す第1のマスク1ノは前記第4図に示した接
続孔パターンのたて方向の大きさを規定する゛もので、
ガラス基板13上にCrパターン14を被着して形成さ
れている。第7図に示す第2のマスク12は上記接続孔
ノ9ターンのよとの大きさを規定するもので第1のマス
ク11と同様にガラス基板13上にCrパターン15を
被滋して形成されている。そして、第1および第2のマ
スク11.12を重ねた場合、第8図に示す如く第1の
マスク11のCrノリ−ン14を除くパターンと第2の
マスク12のCri?ター:/15を除く・ヤターンと
の重な多部分が前記第5図に示したマスク7の接続孔パ
ターンと一致するものとなっている。
第9図(、)〜(1)は本実施例に係わるMOS )ラ
ンジスタ製造工程を示す平面図及び断面図である。
まず、第9図(、)に示す如く公知の方法により半導体
ウェーハ2ノ上の素子形成領域22に素子形成工程を施
すと共に、I’−)電極23を形成した、その後、ケ“
−上電極23をマスクとしてウェーハ21にヒ素イオン
を注入することによシ、N層を形成した。ここで、第9
図(b)は同図(、)の矢視B−B断面を示すもので、
24は上記N層、25はダート絶縁膜、26はフィール
ド酸化膜をそれぞれ示している。次いで、これらの上に
第9図(c)に示す如くプラズマSiN膜(第1の絶縁
膜)27を7000膜人〕被〃)シ、このプラズマSi
N膜27上にCVD5i02膜(第2の絶縁膜)28を
1000(又〕被着し、さらにこのCVD S i O
2膜28上にIジ型しノy、 l−29を塗布した。
次に、前記第1のマスク1ノを用い第9図(d)に示す
如くレノスト29を露光しくV中斜線部が露光部分であ
る)、これを現像して第1のレジストパターン29aを
形成した。ここで、接続孔設計・千ターン近傍において
レジスト29の露光領域と非露光領域とが1800の角
度で接しているため、設計・リーンのエツジ部にレジス
ト残シが生じることは殆んどない。次いで、第9図(e
)に同図(d)の矢視C−C断面を示す如く上記第1の
レジストノやターン29aをマスクとして前記CVD5
102膜28を選択エツチングした。
ここで、エツチング液としては弗化アンモニウム液を用
いた。その後、上記レジスト29を剥離したのち、第9
図(f)に示す如く再びポジ型レジスト30を塗布した
次に、前記第2のマスク12を用い第9図(g)に示す
如くレジスト3oを露光しく図中斜線部が露光部分であ
る)、これを現像して第2のレジストi4ターン30g
を形成した。この場合もレジスト30の露光部と非露光
部とが1800の角度で接しているため、接続孔設計パ
ターンのエツジ部にレジスト残シが生じることは殆んど
ない。次いで、第9図(h)に同図(g)の矢視D−D
断面を示す如く、上記第2のレジス) zRパターン0
IL及び前記残ったCVD S i O□膜28をマス
クとして、前記プラズマSiN膜27を選択エツチング
した。ことで、エツチング液としてはホット燐酸溶液を
用いた。その後、レジスト30を除去し第9図(1)に
示す如くkt31の蒸着、配線パターン形成工程を経て
MOS )ランノスタ装置が製造されることになる。
ここで、プラズマSiN膜27に形成されたコンタクト
ホール32は前記マスク11.12で規定される設計パ
ターンとよく一致したものであり、エツジに丸みのない
矩形状のものであった。
かくして本実施例方法によれば、接続孔開孔用レジスト
・ぞターン形成の際、エツジ部分でのレジスト残シが殆
んどないため、矩形の接続孔パターンを精度良く形成す
ることができる。このため、同−設計ルールを用いた従
来技術と比較してコンタクトホール32の面積を20 
C%)以上も増大し、接触抵抗の大幅な低減化をはかシ
得た。また、前記第6図および第7図に示した第1.第
2のマスク1ノ、12の各ノリーン数と前記第5図に示
したマスク7の・リーン数とを比較すると、マスク7で
は17に対しマスク11.12の合計では9と8個も減
少している。すなわち、ノリーンが40(%〕以上も減
少している。これは、高集積・高密度の半導体装置にお
けるノリーン処理時間を大幅に減少させることを意味し
、スルージットの向上を実現することが可能となる。
なお、本発明は上述した実施例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、種々変形して実施す
ることができる。例えば、前記矩形ノリーンの大きさや
個数等は仕様に応じて、適宜定めればよい。レジスト材
料としては、/ジ型のものに限らずネガ型のものを用る
ことも可能である。この場合、前記第6図及び第7図に
示しだマスクのノリーンを逆にすればよい。また、前記
第1及び第2の絶縁膜としてはプラズマ5Io2膜とc
vD別02膜との組み合ゎせに限らず、それぞれのエツ
チング特性が異なるものであればよい。さらに、絶縁膜
をエツチングする手段も、仕様に応じて適宜変更可能で
ある。また、MoSトランジスタに限らず各種の半導体
装置に適用できるのも勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図はそれぞれ従来方法を説明するための
もので第1図は接続孔・ぐターンを示す平面図、第2図
はパターニングされたレジストパターンを示す平面図、
第3図は第2図の矢視A−A断面図、第4図はMo8F
ンンジスタ装置の要部を示す平面模式図、第5図はマス
クの・平ターン構造を示す平面図、第6図及び第7図は
それぞれ本発明の一実施例方法に用いたマスクのパター
ン構造を示す平面図、第8図は上記実施例マスクの重な
シ状態を説明するだめの平面模式図、第9図(、)〜(
1)は上記実施例に係わるMo8 トランジスタ製造工
程を示す平面図及び断面図である。 1ノ・・・第1のマスク、12・・・第2のマスク、”
t’Xapl−・、ガラス基板、14.15・・・Cr
パターン、21・・・半導体ウェーハ、22・・・素子
形成領域、23・・・ダート電極、24・・・N+層、
25・・・ダート酸化膜、26・・・フィールド酸化膜
、27・・・プラ、、X” −r SiN膜(第1(7
)絶縁膜)、2 B−CVDSiO2膜(第2の絶縁膜
、29.30・・・ポジ型レジスト、29ト・・第1の
レジストパターン、3ol!L・・・第2のレジストパ
ターン、31・・・At、32・・・接続孔(コンタク
トホール)。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 (a) (b) (d)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 素子形成工程が施された半導体基板上に層間絶縁層とし
    てエツチング特性の異なる第1及び第2の絶縁膜を順次
    形成する工程と、所望する矩形状コンタクトホールのた
    て方向の長さのみを規定する第1のマスクを用い上記第
    2の絶縁膜上に第1のレジストパターンを形成し、該パ
    ターンをマスクとして上記第2の絶縁膜を選択エツチン
    グする工程と、次いで前記コンタクトホールのよと方向
    の長さのみを規定する第2のマスクを用い前記第1及び
    第2の絶縁膜上に第2のレジス) a4ターンを形成し
    、該パターン及び第2の絶縁膜をマスクとして上記第1
    の絶縁膜を選択エツチングする工程と、次いで上記第1
    の絶縁膜に形成された孔をコンタクトホールとして配線
    層を形成する工程とを具備したことを特徴とする半導体
    装置の製造方法。
JP16165382A 1982-09-17 1982-09-17 半導体装置の製造方法 Pending JPS5950545A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020054671A (ko) * 2000-12-28 2002-07-08 박종섭 반도체소자의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020054671A (ko) * 2000-12-28 2002-07-08 박종섭 반도체소자의 제조방법

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