JPS62172721A - コンタクトホ−ルの形成方法 - Google Patents
コンタクトホ−ルの形成方法Info
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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】
〔概要〕
Ｓｉ基板上のＰＳＧ等の絶縁膜にコンタクトホールを形
成するに当たり、絶縁膜の上にコンタクトホールの形状
を制御するポリＳｉ等の形状制御膜のパターンを形成し
、次いでレジストをマスクにして等方性ドライエツチン
グ、異方性ドライエツチングを行うことにより、絶縁膜
の開口の上縁部がなだらかな傾斜のコンタクトホールを
形成する。
成するに当たり、絶縁膜の上にコンタクトホールの形状
を制御するポリＳｉ等の形状制御膜のパターンを形成し
、次いでレジストをマスクにして等方性ドライエツチン
グ、異方性ドライエツチングを行うことにより、絶縁膜
の開口の上縁部がなだらかな傾斜のコンタクトホールを
形成する。
本発明は半導体装置の製造方法に係わり、特に半導体基
板上のコンタクトホールの形成方法ノ改良に関する。
板上のコンタクトホールの形成方法ノ改良に関する。
半導体集積回路等の製造において、基板表面を保護する
絶縁膜に窓あけし、電極配線を形成する場合に、窓の段
差部分で断線が生ずるのを防止するため、絶縁膜の開口
窓部周縁に傾斜をもたせてテーパー状とすることが重要
である。
絶縁膜に窓あけし、電極配線を形成する場合に、窓の段
差部分で断線が生ずるのを防止するため、絶縁膜の開口
窓部周縁に傾斜をもたせてテーパー状とすることが重要
である。
従来よりこの種のテーパー状とするエツチング法は種々
考案されているが、サイドエツチングを利用することに
より、絶縁膜開口の垂直部膜厚は減少することが出来る
も、開口の上縁部が急峻な傾斜となったり、絶縁膜孔窓
あけ後熱処理を要するもの等で、精度の高い、効果的な
、且つ簡便な方法となると未だ満足なものはない状況で
ある。
考案されているが、サイドエツチングを利用することに
より、絶縁膜開口の垂直部膜厚は減少することが出来る
も、開口の上縁部が急峻な傾斜となったり、絶縁膜孔窓
あけ後熱処理を要するもの等で、精度の高い、効果的な
、且つ簡便な方法となると未だ満足なものはない状況で
ある。
第２図（ａ）〜（ｄ）は従来例におけるコンタクトホー
ル形成工程の断面模式図である。
ル形成工程の断面模式図である。
ここでは、エツチング法程が簡易な、パターン精度の高
い、且つ無公害化等で優れている、等方性ドライエツチ
ング、異方性ドライエツチングによるコンタクトホール
形成工程について説明する。
い、且つ無公害化等で優れている、等方性ドライエツチ
ング、異方性ドライエツチングによるコンタクトホール
形成工程について説明する。
第２図（ａ）において、１はＳｉ基板で、この上にＰＳ
Ｇ （燐珪酸ガラス）の絶縁膜２を約１μｍ被覆形成し
、その上にエツチングマスクとなる （フォ１−）レ
ジスト３の膜を厚さ約１．７μｍ形成して周知のフォト
リソグラフィ技術によりレジスト３のコンタクトホール
用の開口６を形成する。
Ｇ （燐珪酸ガラス）の絶縁膜２を約１μｍ被覆形成し
、その上にエツチングマスクとなる （フォ１−）レ
ジスト３の膜を厚さ約１．７μｍ形成して周知のフォト
リソグラフィ技術によりレジスト３のコンタクトホール
用の開口６を形成する。
第２図（ｂ）においては、前記レジス１−３をマスクに
して、プラズマエツチングにより、絶縁膜２に対して等
方性ドライエツチングを約０．７μｍ行う。このプラズ
マエツチングの条件は例えばパワー１．５にＷ、雰囲気
がＣＦ４．０ｔ（１５χ）のガス１．０ＴｏｒｒでＳｉ
基板１の温度１５０℃である。
して、プラズマエツチングにより、絶縁膜２に対して等
方性ドライエツチングを約０．７μｍ行う。このプラズ
マエツチングの条件は例えばパワー１．５にＷ、雰囲気
がＣＦ４．０ｔ（１５χ）のガス１．０ＴｏｒｒでＳｉ
基板１の温度１５０℃である。
この等方性ドライエツチングによりＰＳＧＳ２Ｏ２さ方
向に０．７μｍ、又横方向に対しても０．７μｍのアン
ダーエツチングが行われるため、この図の如き形状とな
る。
向に０．７μｍ、又横方向に対しても０．７μｍのアン
ダーエツチングが行われるため、この図の如き形状とな
る。
第２図（ｃ）においては、レジスト３をマスクにしてＲ
ＩＥ（反応性イオンエツチング）によりＰＳＧＳ２Ｏ２
りの部分に異方性ドライエツチングを行い孔を形成する
。
ＩＥ（反応性イオンエツチング）によりＰＳＧＳ２Ｏ２
りの部分に異方性ドライエツチングを行い孔を形成する
。
そのＲＩＥの条件は、例えばパワー ８００獣雰囲気は
ＣＦａ とＣＨＦ３のガス０．４Ｔｏｒｒである。
ＣＦａ とＣＨＦ３のガス０．４Ｔｏｒｒである。
このＲＩＨによれば、ＰＳＧＳ２Ｏ２ｉ基板１の表面に
垂直な方向に異方性ドライエツチングされるため、エツ
チングの形状はレジスト３の開口６の形状が射影され略
同様な形状となる。
垂直な方向に異方性ドライエツチングされるため、エツ
チングの形状はレジスト３の開口６の形状が射影され略
同様な形状となる。
第２図（ｄ）においては、レジスト３を除去した後、例
えばＡ１４よりなる配線パターンを約１ＩｊｆｆＩ被着
形成する。すると、ｐｓｃ膜２の膜層における開口６の
垂直部即ちＳｉ基板１のコンタクト領域に近い部分にお
ける段差は０．３μｍ程度でＡ１４ の厚さ１μｍに比
べ小さいので問題ないが、ＰＳＧＳ２Ｏ２口６の上縁部
に殆ど垂直に近い急峻な傾斜をもつ段差が出来るため、
この部でＡｌ ４の膜が薄（なり断線したりして不良の
原因となる。
えばＡ１４よりなる配線パターンを約１ＩｊｆｆＩ被着
形成する。すると、ｐｓｃ膜２の膜層における開口６の
垂直部即ちＳｉ基板１のコンタクト領域に近い部分にお
ける段差は０．３μｍ程度でＡ１４ の厚さ１μｍに比
べ小さいので問題ないが、ＰＳＧＳ２Ｏ２口６の上縁部
に殆ど垂直に近い急峻な傾斜をもつ段差が出来るため、
この部でＡｌ ４の膜が薄（なり断線したりして不良の
原因となる。
従来例において、絶縁膜開口の上縁部における急峻な傾
斜をゆるやかな傾斜とすることにより、ＡＩ断線の恐れ
のないコンタクトホールとする。
斜をゆるやかな傾斜とすることにより、ＡＩ断線の恐れ
のないコンタクトホールとする。
上記問題点の解決は、Ｓｉ基板上に絶縁膜を形成し、そ
の上に前記絶縁膜の材質よりも、等方性ド゛ライエツチ
ングにおけるエツチングレートの大きい材質の形状制御
膜を被着し、コンタクトホールの開口よりも大きい限定
された大きさのパターンを形成する工程と、更に前記Ｓ
ｉ基板の全面にレジストの被膜を形成し、前記形状制御
膜のパターン上のレジストに開口を形成する工程と、こ
のレジストをマスクにして等方性ドライエツチングによ
り形状制御膜を全部除去すると同時に、絶縁膜に厚み方
向と、横方向のエツチングを行い、且つ絶縁膜の下部層
は残すようにする工程と、更、に前記レジストをマスク
とした異方性ドライエツチングにより絶縁膜の残部に窓
あけしＳｉ基板の表面を露出せしめる工程を含んでなる
本発明によるコンタクトホールの形成方法により達成さ
れる。
の上に前記絶縁膜の材質よりも、等方性ド゛ライエツチ
ングにおけるエツチングレートの大きい材質の形状制御
膜を被着し、コンタクトホールの開口よりも大きい限定
された大きさのパターンを形成する工程と、更に前記Ｓ
ｉ基板の全面にレジストの被膜を形成し、前記形状制御
膜のパターン上のレジストに開口を形成する工程と、こ
のレジストをマスクにして等方性ドライエツチングによ
り形状制御膜を全部除去すると同時に、絶縁膜に厚み方
向と、横方向のエツチングを行い、且つ絶縁膜の下部層
は残すようにする工程と、更、に前記レジストをマスク
とした異方性ドライエツチングにより絶縁膜の残部に窓
あけしＳｉ基板の表面を露出せしめる工程を含んでなる
本発明によるコンタクトホールの形成方法により達成さ
れる。
特に前記絶縁膜としてはＰＳＧ （ｅＰ珪酸ガラス）又
はＳｉＯ２を、前記形状制御膜としてはＳＯＧ （スピ
ンオンガラス）又はポリＳｉを用い名ことにより、本発
明は容易に実施することが出来る。Ｉ 〔作用〕 絶縁膜の上に形成した形状制御膜は等方性ドライエツチ
ングのエツチングレートが絶縁膜に比べ速い材質のもの
で、且つそのパターンがコンタクトホールの大きさより
大きい、限定された大きさのものであることにより、等
方性ドライエラチン女、異方性ドライエツチングで形成
される絶縁膜のコンタクトホールの開口の上縁部の間隔
が等方性ドライエツチングの速度のみならず形状制御膜
のパターン大きさによっても限定され、より絶縁膜の開
口の形状を制御することが可能となる。
はＳｉＯ２を、前記形状制御膜としてはＳＯＧ （スピ
ンオンガラス）又はポリＳｉを用い名ことにより、本発
明は容易に実施することが出来る。Ｉ 〔作用〕 絶縁膜の上に形成した形状制御膜は等方性ドライエツチ
ングのエツチングレートが絶縁膜に比べ速い材質のもの
で、且つそのパターンがコンタクトホールの大きさより
大きい、限定された大きさのものであることにより、等
方性ドライエラチン女、異方性ドライエツチングで形成
される絶縁膜のコンタクトホールの開口の上縁部の間隔
が等方性ドライエツチングの速度のみならず形状制御膜
のパターン大きさによっても限定され、より絶縁膜の開
口の形状を制御することが可能となる。
これによりＡｔ配線の断線の恐れのない、コンタクトホ
ールを形成する。
ールを形成する。
第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明におけるコンタクトホー
ル形成工程の断面模式図である。
ル形成工程の断面模式図である。
これら図において、第２図（ａ）〜（ｄ）と同じ名称の
ものは同じ符号で示す。
ものは同じ符号で示す。
第１図（ａ）において、１はＳｉ基板で、この上に絶縁
膜２としてＰＳＧ膜を約１μｍ被覆形成し、その上に形
状制御膜５としてポリＳｉ膜を約０．２〜０．４μｍ
、 ＣＶＤ法で被着する。ついで、このポリＳｉ膜５に
おいて、コンタクトホール形成位置の上に７μｍ幅のパ
ターンを残して他の部分を除去する。
膜２としてＰＳＧ膜を約１μｍ被覆形成し、その上に形
状制御膜５としてポリＳｉ膜を約０．２〜０．４μｍ
、 ＣＶＤ法で被着する。ついで、このポリＳｉ膜５に
おいて、コンタクトホール形成位置の上に７μｍ幅のパ
ターンを残して他の部分を除去する。
第１図（ｂ）において示すものは、ポリＳｉ膜５のパタ
ーンを形成したＳｉ基板１に全面に（フォト）レジスト
３を約１．７μｍ厚に塗布して、このレジスト３にコン
タクトホール用の３μｍ幅の開口６を形成したものであ
る。
ーンを形成したＳｉ基板１に全面に（フォト）レジスト
３を約１．７μｍ厚に塗布して、このレジスト３にコン
タクトホール用の３μｍ幅の開口６を形成したものであ
る。
第１図（ｃ）において示すものは、前記レジスト３をマ
スクにしてプラズマエツチングによる等方性ドライエツ
チングを行い、ＰＳＧＳ２Ｏ膜厚骨をエツチングした時
点のものである。
スクにしてプラズマエツチングによる等方性ドライエツ
チングを行い、ＰＳＧＳ２Ｏ膜厚骨をエツチングした時
点のものである。
このプラズマエツチングの条件は例えばパワー１．５
ＫＷ、雰囲気が ＣＦ４、Ｑ□（１５χ）のガス１．０
ＴｏｒｒでＳｉ基板１の温度１５０℃である。
ＫＷ、雰囲気が ＣＦ４、Ｑ□（１５χ）のガス１．０
ＴｏｒｒでＳｉ基板１の温度１５０℃である。
この等方性ドライエツチングによりポリＳｉ膜５は例え
ば厚さが ０．４ μｍなら横方向にもエツチングされ
るため、レジスト３の開口６の下縁部に０．４μｍのア
ンダーエツチングが行われる。
ば厚さが ０．４ μｍなら横方向にもエツチングされ
るため、レジスト３の開口６の下縁部に０．４μｍのア
ンダーエツチングが行われる。
第１図（ｄ）において示すものは、更に引き続いて等方
性ドライエツチングが行われ、ポリＳｉ膜５の全量が工
・７チング除去された時点におけるものである。
性ドライエツチングが行われ、ポリＳｉ膜５の全量が工
・７チング除去された時点におけるものである。
このとき、ＰＳＧＳ２Ｏ２ベポリＳｉ膜５はエツチング
レートが約５倍であるため、ポリＳｉ膜５が横方向に２
μｍエツチングされる間にＰＳＧＳ２Ｏ２０，４μｍ厚
さ方向にエツチングされる。
レートが約５倍であるため、ポリＳｉ膜５が横方向に２
μｍエツチングされる間にＰＳＧＳ２Ｏ２０，４μｍ厚
さ方向にエツチングされる。
第１図（ｅ）において示すものは、更に引き続いて等方
性ドライエツチングを行い、ｐｓｃ膜２のコンタクトボ
ール形成予定部の膜厚が例えば０．３μｍになるまで行
い、続いてレジスト３をマスクにしてＲＩＢによりｐｓ
ｃ膜２の残りの部分に異方性ドライエツチングを行い孔
を形成する。
性ドライエツチングを行い、ｐｓｃ膜２のコンタクトボ
ール形成予定部の膜厚が例えば０．３μｍになるまで行
い、続いてレジスト３をマスクにしてＲＩＢによりｐｓ
ｃ膜２の残りの部分に異方性ドライエツチングを行い孔
を形成する。
そのＲＩＥの条件は、例えばパワー８００Ｗ、雰囲気Ｃ
Ｆ４ とＣｌ１Ｆ３のガスＱ、４Ｔｏｒｒである。第１
図（ｄ）におけるよりも、ＰＳＧＳ２Ｏ２厚は等方性ド
ライエツチングで膜厚方向に０．３μｍ減少しているの
で横方向のアンダーエツチングも ０．３μｍだけレジ
スト３の下面の段差部より入ったものとなる。
Ｆ４ とＣｌ１Ｆ３のガスＱ、４Ｔｏｒｒである。第１
図（ｄ）におけるよりも、ＰＳＧＳ２Ｏ２厚は等方性ド
ライエツチングで膜厚方向に０．３μｍ減少しているの
で横方向のアンダーエツチングも ０．３μｍだけレジ
スト３の下面の段差部より入ったものとなる。
又ＲＩＨによればＰＳＧＳ２Ｏ２ｉ基板１の表面に垂直
な方向に異方性ドライエツチングされるため、エツチン
グの形状はレジスト３の開口６の形状が射影され略同様
な形状となる。
な方向に異方性ドライエツチングされるため、エツチン
グの形状はレジスト３の開口６の形状が射影され略同様
な形状となる。
第１図（ｆ）において、レジスト３を除去した後、例え
ばＡ１４よりなる配線パターンを約１μｍ被覆形成する
。これにより、ＰＳＧＳ２Ｏ２口６の垂直部即ちＳｉ基
板１のコンタクト領域に近い部分の傾斜も緩やかで、且
つ開口６の上縁部の横方向の間隔もポリＳｉの形状制御
膜５よりも僅かに ０．３μｍだけ広くなったものであ
り、Ａｔ４のカバレソジ性は極めて良好である。
ばＡ１４よりなる配線パターンを約１μｍ被覆形成する
。これにより、ＰＳＧＳ２Ｏ２口６の垂直部即ちＳｉ基
板１のコンタクト領域に近い部分の傾斜も緩やかで、且
つ開口６の上縁部の横方向の間隔もポリＳｉの形状制御
膜５よりも僅かに ０．３μｍだけ広くなったものであ
り、Ａｔ４のカバレソジ性は極めて良好である。
ポリＳｉの形状制御膜５の限定された大きさのパターン
でレジスト３の下のアンダーエツチングが制御されるた
め、レジスト３の剥離についての安全性が増す。
でレジスト３の下のアンダーエツチングが制御されるた
め、レジスト３の剥離についての安全性が増す。
又ポリＳｉ膜５は等方性ドライエツチング中に除去され
てしまいＳｉ基板１のコンタクト領域が露出する以前に
なくなるので、対エツチング特性が単結晶Ｓｉと近似性
を有するが安心して使用することが出来る。
てしまいＳｉ基板１のコンタクト領域が露出する以前に
なくなるので、対エツチング特性が単結晶Ｓｉと近似性
を有するが安心して使用することが出来る。
又絶縁膜としてＰＳＧ膜の替わりに５ｉ０２膜とし、形
状制御膜としてポリＳｉ膜を形成したものについても同
様な結果を得ることが出来る。
状制御膜としてポリＳｉ膜を形成したものについても同
様な結果を得ることが出来る。
又形状制御膜としてポリＳｉの替わりにＳＯＧ （ス
ピンオンガラス）とし、絶縁膜としてＰＳＧ膜又はＳｉ
Ｏ□膜を形成したものについても良好な結果を得ること
が出来る。
ピンオンガラス）とし、絶縁膜としてＰＳＧ膜又はＳｉ
Ｏ□膜を形成したものについても良好な結果を得ること
が出来る。
以上詳細に説明したように本発明によるコンタクトホー
ル形成方法によれば、絶縁膜の開口の上縁部付近が緩や
かな傾斜で、且つ上縁部の間隔も限定されるため、へ１
断線の恐れがないコンタクトホールを形成することが出
来、且つ工程中のレジストの剥れの危険性も小さい。
ル形成方法によれば、絶縁膜の開口の上縁部付近が緩や
かな傾斜で、且つ上縁部の間隔も限定されるため、へ１
断線の恐れがないコンタクトホールを形成することが出
来、且つ工程中のレジストの剥れの危険性も小さい。
第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明におけるコンタクトホー
ル形成工程の断面模式図、 第２図（ａ）〜（ｄ）は従来例におけるコンタクトホー
ル形成工程の断面模式図である。 図において、 ■はＳｉ基板、 ２は絶縁膜（ＰＳＧ膜）、 ３はレジスト、 ４はＡＩ。 ５は形状制御膜（ポリＳｉ膜）、 ６は開口 めｗ１面＃式図 佑１ 図 Ａ端襞Ｈ１４１するコン９７＋−汁、−ル升３八り程の
ｗｒ品模式図 躬１ 図
ル形成工程の断面模式図、 第２図（ａ）〜（ｄ）は従来例におけるコンタクトホー
ル形成工程の断面模式図である。 図において、 ■はＳｉ基板、 ２は絶縁膜（ＰＳＧ膜）、 ３はレジスト、 ４はＡＩ。 ５は形状制御膜（ポリＳｉ膜）、 ６は開口 めｗ１面＃式図 佑１ 図 Ａ端襞Ｈ１４１するコン９７＋−汁、−ル升３八り程の
ｗｒ品模式図 躬１ 図
Claims (2)
- （１）Ｓｉ基板（１）上に絶縁膜（２）を形成し、その
上に前記絶縁膜（２）の材質よりも、等方性ドライエッ
チングにおけるエッチングレートの大きい材質の形状制
御膜（５）を被着し、コンタクトホールの開口（６）よ
りも大きい限定された大きさのパターンを形成する工程
と、更に前記Ｓｉ基板（１）の全面にレジスト（３）の
被膜を形成し、前記形状制御膜（５）のパターン上のレ
ジスト（３）に開口（６）を形成する工程と、このレジ
スト（３）をマスクにして等方性ドライエッチングによ
り形状制御膜（５）を全部除去すると同時に、絶縁膜（
２）に厚み方向と、横方向のエッチングを行い、且つ絶
縁膜（２）の下部層は残すようにする工程と、更に前記
レジスト（３）をマスクとした異方性ドライエッチング
により絶縁膜（２）の残部に窓あけしＳｉ基板（１）の
表面を露出せしめる工程を 含んでなることを特徴とするコンタクトホールの形成方
法。 - （２）前記絶縁膜（２）はＰＳＧ（燐珪酸ガラス）又は
ＳｉＯ＿２よりなり、前記形状制御膜（５）はＳＯＧ（
スピンオンガラス）又はポリＳｉよりなることを特徴と
する特許の請求範囲第１項記載のコンタクトホールの形
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1496886A JPS62172721A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | コンタクトホ−ルの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1496886A JPS62172721A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | コンタクトホ−ルの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62172721A true JPS62172721A (ja) | 1987-07-29 |
Family
ID=11875775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1496886A Pending JPS62172721A (ja) | 1986-01-27 | 1986-01-27 | コンタクトホ−ルの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62172721A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019091912A (ja) * | 2019-01-28 | 2019-06-13 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
-
1986
- 1986-01-27 JP JP1496886A patent/JPS62172721A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019091912A (ja) * | 2019-01-28 | 2019-06-13 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
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