JPS6068613A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS6068613A JPS6068613A JP17623883A JP17623883A JPS6068613A JP S6068613 A JPS6068613 A JP S6068613A JP 17623883 A JP17623883 A JP 17623883A JP 17623883 A JP17623883 A JP 17623883A JP S6068613 A JPS6068613 A JP S6068613A
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- Japan
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- contact hole
- psg film
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
- H01L21/76802—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
- H01L21/76804—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics by forming tapered via holes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
この発明は半導体装置の製造方法に関し、詳しくは半導
体集積回路におけるコンタクト孔の開孔方法に関するも
のである。
体集積回路におけるコンタクト孔の開孔方法に関するも
のである。
（従来技術）
通常、一般に、ＭＯ８ＬＳＩの層間絶縁膜（金属配線と
拡散層あるいはｒ−）ポリシリコンとの間の絶縁膜）に
は、Ｐ ＳＧ （））ｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ
（７１ａｓｓ）またはＢＰＳＧ （Ｂｏｒｏ −’Ｐ
Ｓ Ｇ ）などの無機ガラス膜が使われている。
拡散層あるいはｒ−）ポリシリコンとの間の絶縁膜）に
は、Ｐ ＳＧ （））ｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ
（７１ａｓｓ）またはＢＰＳＧ （Ｂｏｒｏ −’Ｐ
Ｓ Ｇ ）などの無機ガラス膜が使われている。
この無機ガラス膜からなる層間絶縁膜にコンタクト孔を
開孔し、かつ金属配線を形成する従来の方法を、拡散層
への開孔を例にして第１図を参照して説明する。
開孔し、かつ金属配線を形成する従来の方法を、拡散層
への開孔を例にして第１図を参照して説明する。
まず、拡散層２を形成した基板ｌ上に、層間絶縁膜とし
てＰＳＧ膜３を堆積させる（第１図（ａ））。
てＰＳＧ膜３を堆積させる（第１図（ａ））。
次に、１０００℃程度の高温にして、ＰＳＧ膜３を緻密
化させると同時に、粘性流動により下地段差部における
形状を滑らかにし、ざらＫＰＳＧ膜３の膜質を変えて後
述するレジストのＰＳＧ膜３との密着性を良くする。
化させると同時に、粘性流動により下地段差部における
形状を滑らかにし、ざらＫＰＳＧ膜３の膜質を変えて後
述するレジストのＰＳＧ膜３との密着性を良くする。
次に、ＰＳＧ膜３上に７オトレソスト４を塗布し、その
レジスト４の所定部分に開口部５を形成する。しかる後
、そのレジスト４をマスクにしてＰＳＧ膜３の所定の部
分をエツチングし、ＰＳＧ膜３にコンタクト孔６を開孔
する。（第１図（ｂ））その後、レジスト４を剥離した
上で、再び約１０００℃に加熱してコンタクト孔６のエ
ツジ部分を滑らかにする（第１図（Ｃ））。
レジスト４の所定部分に開口部５を形成する。しかる後
、そのレジスト４をマスクにしてＰＳＧ膜３の所定の部
分をエツチングし、ＰＳＧ膜３にコンタクト孔６を開孔
する。（第１図（ｂ））その後、レジスト４を剥離した
上で、再び約１０００℃に加熱してコンタクト孔６のエ
ツジ部分を滑らかにする（第１図（Ｃ））。
しかる後、第１図（ｄ）に示すように金属配線７を形成
する。
する。
ところで、超ＬＳＩになると、すべての素子寸法の縮小
によシ、拡散層２の深さも０．１μｍというような非常
に浅いものが必要となってくる。その場合、上記のコン
タクト孔エツジの円滑化のための熱処理は、高温にする
と拡散層２も深くなるので、あまシ高温にできず、ある
いは長時間行えなくなってくる（ＰＳＧ膜３は、一般に
、熱処理が高温になるほど或いは長時間になるほど粘性
流動が起きやすい）。捷だ、超ＬＳＩになってくると、
コンタクト孔６は、マスク寸法との変換差が少ないＲＩ
Ｅ（反応性イオンエツチング）のような異方性エツチン
グで開孔されるようになる。
によシ、拡散層２の深さも０．１μｍというような非常
に浅いものが必要となってくる。その場合、上記のコン
タクト孔エツジの円滑化のための熱処理は、高温にする
と拡散層２も深くなるので、あまシ高温にできず、ある
いは長時間行えなくなってくる（ＰＳＧ膜３は、一般に
、熱処理が高温になるほど或いは長時間になるほど粘性
流動が起きやすい）。捷だ、超ＬＳＩになってくると、
コンタクト孔６は、マスク寸法との変換差が少ないＲＩ
Ｅ（反応性イオンエツチング）のような異方性エツチン
グで開孔されるようになる。
したがって、上記のような従来の方法では、開孔し熱処
理されたコンタクト孔６は、第１図（ｃ）に示すように
エツジ部分がほぼ直角の垂直な穴となる。したがって、
ここに金属配線７を形成すると、第１図（ｄ）のように
配線７がコンタクト孔エツジ部分で切れてしま９という
欠点を有していた。
理されたコンタクト孔６は、第１図（ｃ）に示すように
エツジ部分がほぼ直角の垂直な穴となる。したがって、
ここに金属配線７を形成すると、第１図（ｄ）のように
配線７がコンタクト孔エツジ部分で切れてしま９という
欠点を有していた。
（発明の概要）
この発明は、上記欠点を改善する目的でなされたもので
、膜の熱処理条件の違いによるエツチング速度差を利用
して上部が径大なコンタクト孔を形成することによシ、
コンタクト孔のエツジ部分を滑らかにして、エツジ部分
における配線切れを防止できる半導体装置の製造方法を
提供する。
、膜の熱処理条件の違いによるエツチング速度差を利用
して上部が径大なコンタクト孔を形成することによシ、
コンタクト孔のエツジ部分を滑らかにして、エツジ部分
における配線切れを防止できる半導体装置の製造方法を
提供する。
（実施例）
以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第２図はこの発明の第１の実施例を示す。この第１の実
施例では、まず、拡散層１２を形成したＳｔ基板１１上
に、無機ガラス膜であるＰ Ｓ Ｇ膜１３を例えば６０
００〜８０００久厚に堆積させる（第２図（ａ））。
施例では、まず、拡散層１２を形成したＳｔ基板１１上
に、無機ガラス膜であるＰ Ｓ Ｇ膜１３を例えば６０
００〜８０００久厚に堆積させる（第２図（ａ））。
次いで、このＰＳＧ膜１膜上３して熱処理を行う。この
熱処理は、例えば電気炉を用いてＮ２雰囲気中で約１０
００℃程度で３０分間行う。あるいは、熱源をランプと
して同雰囲気中で約１０００〜１２００℃で２０〜３０
秒間行う。
熱処理は、例えば電気炉を用いてＮ２雰囲気中で約１０
００℃程度で３０分間行う。あるいは、熱源をランプと
して同雰囲気中で約１０００〜１２００℃で２０〜３０
秒間行う。
その後、前記１） Ｓ Ｇ膜１３上に、これと同じ組成
の絶縁膜としてＰＳＧ膜１４を２０００人〜４０００人
厚に堆積させる（第２図（ｂ））。ここで、ＰＳＧ膜１
４の不純物濃度は、不純物濃度が低いとＰＳＧ。
の絶縁膜としてＰＳＧ膜１４を２０００人〜４０００人
厚に堆積させる（第２図（ｂ））。ここで、ＰＳＧ膜１
４の不純物濃度は、不純物濃度が低いとＰＳＧ。
膜１４が粘性流動しにくく、高すぎると完成後上層の金
属配線が腐食しやすかったり、トランジスタ特性の変動
が大きくなったりするので、ＰＳＧ膜１膜上３一不純物
濃度とする。好ましい濃度としては、リン濃度で８ωｔ
％程度である。
属配線が腐食しやすかったり、トランジスタ特性の変動
が大きくなったりするので、ＰＳＧ膜１膜上３一不純物
濃度とする。好ましい濃度としては、リン濃度で８ωｔ
％程度である。
続いて、拡散層不純物の拡散がほとんど生じないような
、前記ＰＳＧ膜１３の熱処理よシも低温かつ短時間の熱
処理を行い、後述するレジストのＰＳＧ膜１４への密着
性を改善させる。この時の熱処理を具体的に述べると、
電気炉を用いた場合は、Ｎ２雰囲気中で６００〜７００
℃で５分間程度行う。一方、熱源としてランプを用いた
場合は、同雰囲気中で６００〜７００℃で約１０秒間行
う。
、前記ＰＳＧ膜１３の熱処理よシも低温かつ短時間の熱
処理を行い、後述するレジストのＰＳＧ膜１４への密着
性を改善させる。この時の熱処理を具体的に述べると、
電気炉を用いた場合は、Ｎ２雰囲気中で６００〜７００
℃で５分間程度行う。一方、熱源としてランプを用いた
場合は、同雰囲気中で６００〜７００℃で約１０秒間行
う。
次いで、ＰＳＧ膜１膜上４上ォトレジスト１５を塗布し
、そのレジスト１５０所定部分に開口部１６を形成する
。しかる後、そのレジスト１５をマスクにして、ＲＩＥ
（反応性イオンエツチング）のような異方性エツチング
にてＰＳＧ膜１４．’１３の所定部分をエツチングし、
ＰＳＧ膜１４．１３にコンタクト孔１７を形成する。（
第２図（Ｃ））ところで、上層のＰＳＧ膜１４は下層の
ＰＳＧ膜１膜上３もエツチング速度が一般的に大きい。
、そのレジスト１５０所定部分に開口部１６を形成する
。しかる後、そのレジスト１５をマスクにして、ＲＩＥ
（反応性イオンエツチング）のような異方性エツチング
にてＰＳＧ膜１４．’１３の所定部分をエツチングし、
ＰＳＧ膜１４．１３にコンタクト孔１７を形成する。（
第２図（Ｃ））ところで、上層のＰＳＧ膜１４は下層の
ＰＳＧ膜１膜上３もエツチング速度が一般的に大きい。
つまシ、ＰＳＧ膜は熱処理によシ膜が緻密化しエツチン
グ速度が小さくなるが、その度合は一般に熱処理が高温
はどあるいは長時間はど著しく、また熱処理雰囲気によ
っても変えることができる。
グ速度が小さくなるが、その度合は一般に熱処理が高温
はどあるいは長時間はど著しく、また熱処理雰囲気によ
っても変えることができる。
この実施例では、ＰＳＧＩＩＭ１４堆積後の熱処理を、
ＰＳＧ膜１３堆積後の熱処理よシ低温かつ短時間で行っ
ている。したがって、２８０Ｍ１４のエツチング速度は
ＰＳＧ膜１膜上３ツチング速度よシ大きく、ある種のエ
ツチング方法、例えば、ＨＦとフッ化アンモンの混液を
用いたバッファエツチングに対しては３倍の差がある。
ＰＳＧ膜１３堆積後の熱処理よシ低温かつ短時間で行っ
ている。したがって、２８０Ｍ１４のエツチング速度は
ＰＳＧ膜１膜上３ツチング速度よシ大きく、ある種のエ
ツチング方法、例えば、ＨＦとフッ化アンモンの混液を
用いたバッファエツチングに対しては３倍の差がある。
しかるに、前記のＲＩＥのような異方性エツチングの場
合は、エツチング速度差があっても、はぼ垂直に開孔さ
れる。したがって、異方性エツチングによる前記コンタ
クト孔１７は、第２図（ｃ）に示されるように、はぼ垂
直に形成される。
合は、エツチング速度差があっても、はぼ垂直に開孔さ
れる。したがって、異方性エツチングによる前記コンタ
クト孔１７は、第２図（ｃ）に示されるように、はぼ垂
直に形成される。
この後、異方性エツチングから等方性エツチング、例え
ば緩衝ＨＦ液によるエツチングやプラズマエツチングに
替えて適当な時間エツチングする。
ば緩衝ＨＦ液によるエツチングやプラズマエツチングに
替えて適当な時間エツチングする。
この時、上述したエツチング速度差によシ、上層のＰＳ
Ｇ膜１４は下層のＰＳＧ膜１膜上３も横方向に大きくエ
ツチングされる。したがって、コンタクト孔１７は、上
部が径大な形状、この場合は逆凸状となる。（第２図（
ｄ）） その後、レソスト１５を剥離した上で、コンタクト孔１
７のエツジ部分を滑らかにするための熱処理を行い、第
２図（ｅ）の構造を得る。
Ｇ膜１４は下層のＰＳＧ膜１膜上３も横方向に大きくエ
ツチングされる。したがって、コンタクト孔１７は、上
部が径大な形状、この場合は逆凸状となる。（第２図（
ｄ）） その後、レソスト１５を剥離した上で、コンタクト孔１
７のエツジ部分を滑らかにするための熱処理を行い、第
２図（ｅ）の構造を得る。
以上のように第１の実施例では、熱処理条件の違いによ
るエツチング速度差を利用してＰＳＧ膜１４．１３に逆
凸状にコンタクト孔１７を形成する。したがって、その
後、コンタクト孔エッソの円滑化のための熱処理を行え
ば、コンタクト孔１７のエツジ部分は第２図（、）に示
されるように充分円滑になる。故に、配線を形成した場
合にコンタクト孔エツジ部分で断線してしまうという欠
点を解決できる。
るエツチング速度差を利用してＰＳＧ膜１４．１３に逆
凸状にコンタクト孔１７を形成する。したがって、その
後、コンタクト孔エッソの円滑化のための熱処理を行え
ば、コンタクト孔１７のエツジ部分は第２図（、）に示
されるように充分円滑になる。故に、配線を形成した場
合にコンタクト孔エツジ部分で断線してしまうという欠
点を解決できる。
なお、上記第１の実施例では、最初に異方性エツチング
を行い、次に等方性エツチングを行って、上部が径大な
コンタクト孔１７を形成したが、第３図（ａ） 、 （
ｂ）に示す第２の実施例のように、最初に等方性エツチ
ングを行ってＰＳＧ膜１４に径大な穴１８を形成し、そ
の後に異方性エツチングによシＰＳＧ膜１３に開孔して
第１の実施例と同様形状のコンタクト孔１７′を形成し
てもよい。あるいは、最初から等方性エツチングのみで
開孔して、上方が径大なコンタクト孔を形成してもよい
。
を行い、次に等方性エツチングを行って、上部が径大な
コンタクト孔１７を形成したが、第３図（ａ） 、 （
ｂ）に示す第２の実施例のように、最初に等方性エツチ
ングを行ってＰＳＧ膜１４に径大な穴１８を形成し、そ
の後に異方性エツチングによシＰＳＧ膜１３に開孔して
第１の実施例と同様形状のコンタクト孔１７′を形成し
てもよい。あるいは、最初から等方性エツチングのみで
開孔して、上方が径大なコンタクト孔を形成してもよい
。
また、第１の実施例では、ＰＳＧ膜１膜上３４の熱処理
条件を、温度と時間によシ変えるようにしたが、雰囲気
によシ熱処理条件を変えるように熱処理条件の違いによ
るエツチング速度差を利用して上部が径大なコンタクト
孔を形成したので、その後の熱処理によシコンタクト孔
エッソ部分を充分円滑にできる。したがって、配線を形
成した場合に、エツジ部分で配線が切れてしまうという
ことを防止でき、配線の薄膜化、歩留シの向上を図るこ
とができる。
条件を、温度と時間によシ変えるようにしたが、雰囲気
によシ熱処理条件を変えるように熱処理条件の違いによ
るエツチング速度差を利用して上部が径大なコンタクト
孔を形成したので、その後の熱処理によシコンタクト孔
エッソ部分を充分円滑にできる。したがって、配線を形
成した場合に、エツジ部分で配線が切れてしまうという
ことを防止でき、配線の薄膜化、歩留シの向上を図るこ
とができる。
第１図は従来の製造方法を示す断面図、第２図はこの発
明の半導体装置の製造方法の第１の実施例を示す断面図
、第３図はこの発明の第２の実施例の要部を示す断面図
である。 １１・・・Ｓｔ基板、１３．１４・・・ＰＳＧ膜、１５
・・・ポトレソスト、１７．１７’・・・コンタクト孔
。 特許出願人 沖電気工業株式会社 第 １ 図 第２図
明の半導体装置の製造方法の第１の実施例を示す断面図
、第３図はこの発明の第２の実施例の要部を示す断面図
である。 １１・・・Ｓｔ基板、１３．１４・・・ＰＳＧ膜、１５
・・・ポトレソスト、１７．１７’・・・コンタクト孔
。 特許出願人 沖電気工業株式会社 第 １ 図 第２図
Claims (1)
- 無機ガラス膜を堆積させ、その次に熱処理を行う工程と
、前記無機ガラス膜上にそれと同じ組成の絶縁膜を堆積
させ、その後にその絶縁膜の密度が前記無機ガラス膜の
密度より小さくなるような条件で熱処理を行う工程と、
その後に、前記熱処理条件の違いによるエツチング速度
差を利用して、前記一対の膜に上部が径大となるような
コンタクト孔を形成する工程とを具備してなる半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17623883A JPS6068613A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17623883A JPS6068613A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6068613A true JPS6068613A (ja) | 1985-04-19 |
Family
ID=16010049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17623883A Pending JPS6068613A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6068613A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63175442A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-19 | Nec Corp | 多層配線型集積回路の製造方法 |
| JPH01233724A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-19 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH02196420A (ja) * | 1989-01-25 | 1990-08-03 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR20010046918A (ko) * | 1999-11-16 | 2001-06-15 | 박종섭 | 이중 상감 금속 배선의 형성 방법 |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP17623883A patent/JPS6068613A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63175442A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-19 | Nec Corp | 多層配線型集積回路の製造方法 |
| JPH01233724A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-19 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH02196420A (ja) * | 1989-01-25 | 1990-08-03 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR20010046918A (ko) * | 1999-11-16 | 2001-06-15 | 박종섭 | 이중 상감 금속 배선의 형성 방법 |
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