JPH02170526A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH02170526A JPH02170526A JP32676388A JP32676388A JPH02170526A JP H02170526 A JPH02170526 A JP H02170526A JP 32676388 A JP32676388 A JP 32676388A JP 32676388 A JP32676388 A JP 32676388A JP H02170526 A JPH02170526 A JP H02170526A
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- Japan
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- contact hole
- film
- diffusion region
- oxide film
- insulating film
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は耐水性にすぐれた半導体装置の製造方法に関し
、特に、コンタクトホール部の製造方法に関する。
、特に、コンタクトホール部の製造方法に関する。
従来耐水性にすぐれた半導体装置としては、特公昭６１
−０５０３８５号公報に示される通り、層間絶縁膜とし
てリンを含んだ酸化シリコン膜間に窒化シリコン膜が形
成された３層構造を有するものが効果的である。
−０５０３８５号公報に示される通り、層間絶縁膜とし
てリンを含んだ酸化シリコン膜間に窒化シリコン膜が形
成された３層構造を有するものが効果的である。
大規模集積回路（ＬＳＩ）はＣ−ＭＯＳ化、微細化への
展開が著しく、上述の層間絶縁膜を有する半導体装置を
製造する上で問題点が発生してきた。
展開が著しく、上述の層間絶縁膜を有する半導体装置を
製造する上で問題点が発生してきた。
以下、第３図を用いて従来技術の問題点を指摘する。半
導体基板１０１に不純物を導入し、拡散領域１０２を形
成した後、約２０００人の厚さのボロンと、リンを含ん
だ酸化シリコン膜（今後ＢＰＳＧ膜と称する）１０３と
、約２００人の厚さの窒化シリコン膜１０４と約６００
０人の厚さのＢＰＳＧ膜とを順次形成する。このＢＰＳ
Ｇ膜は低温の熱処理で平坦化できる特徴がある。その後
、フォトレジスト１０６を選択的に形成し、異方性のエ
ツチング装置を用いて前述の３層構造の層間絶縁膜１０
３，１０４，１０５をエツチングして、第３図（ａ）の
ようにコンタクトホールを開孔する。その後、フォトレ
ジスト１０６を除去し、コンタクトホール下の拡散領域
上に厚さ約１００人の熱酸化膜１１０を形成する。この
熱酸化膜１１０を形成する理由は以下の２つに大別され
る。第１にＣ−ＭＯＳの微細化に伴い、コンタクトホー
ル下の拡散層深さを深くする為にイオン注入を行う時の
汚染防止用である。第２、に層間絶縁膜中の不純物によ
る拡散（アウトデイフュージョン）防止用である。その
後、９００℃程度の窒素雰囲気中で熱処理し、第３図（
ｂ）のようにコンタクトホール部の形状をなだらかにす
る。なお、熱酸化膜１１０の形成と、コンタクトホール
形状をなだらかにする熱処理とを、同時あるいは連続的
に行う場合もある。その後、拡散領域１０２と、金属か
らなる配線層との接続をとる為に、熱酸化膜１１０を通
常フッ酸系のエツチング液で除去する。
導体基板１０１に不純物を導入し、拡散領域１０２を形
成した後、約２０００人の厚さのボロンと、リンを含ん
だ酸化シリコン膜（今後ＢＰＳＧ膜と称する）１０３と
、約２００人の厚さの窒化シリコン膜１０４と約６００
０人の厚さのＢＰＳＧ膜とを順次形成する。このＢＰＳ
Ｇ膜は低温の熱処理で平坦化できる特徴がある。その後
、フォトレジスト１０６を選択的に形成し、異方性のエ
ツチング装置を用いて前述の３層構造の層間絶縁膜１０
３，１０４，１０５をエツチングして、第３図（ａ）の
ようにコンタクトホールを開孔する。その後、フォトレ
ジスト１０６を除去し、コンタクトホール下の拡散領域
上に厚さ約１００人の熱酸化膜１１０を形成する。この
熱酸化膜１１０を形成する理由は以下の２つに大別され
る。第１にＣ−ＭＯＳの微細化に伴い、コンタクトホー
ル下の拡散層深さを深くする為にイオン注入を行う時の
汚染防止用である。第２、に層間絶縁膜中の不純物によ
る拡散（アウトデイフュージョン）防止用である。その
後、９００℃程度の窒素雰囲気中で熱処理し、第３図（
ｂ）のようにコンタクトホール部の形状をなだらかにす
る。なお、熱酸化膜１１０の形成と、コンタクトホール
形状をなだらかにする熱処理とを、同時あるいは連続的
に行う場合もある。その後、拡散領域１０２と、金属か
らなる配線層との接続をとる為に、熱酸化膜１１０を通
常フッ酸系のエツチング液で除去する。
その際フッ酸系のエツチング液のエツチング速度はＢＰ
ＳＧ膜に対しては非常に高いのでコンタクトホール側面
方向に後退し、結果的に第３図（ｃ）に示すように窒化
シリコン膜のとびだし１１４ができる。この窒化シリコ
ン膜のとびだし１１４は、エツチング条件に深く関係す
るが、通常コンタクトホールの一辺の長さに対して１０
％近いとび出しを生じ、コンタクトホール形状を大幅に
悪化させ、上部金属配線の断線につながる。そのため、
ＬＳＩの歩留り、および信頼性に重大な影響を与えると
いう欠点があった。また現在のミクロンルールからさら
に微細化の進んだサブミクロンルールのＬＳＩを製造す
る上では、致命的な欠陥となることは容易に予想できる
。
ＳＧ膜に対しては非常に高いのでコンタクトホール側面
方向に後退し、結果的に第３図（ｃ）に示すように窒化
シリコン膜のとびだし１１４ができる。この窒化シリコ
ン膜のとびだし１１４は、エツチング条件に深く関係す
るが、通常コンタクトホールの一辺の長さに対して１０
％近いとび出しを生じ、コンタクトホール形状を大幅に
悪化させ、上部金属配線の断線につながる。そのため、
ＬＳＩの歩留り、および信頼性に重大な影響を与えると
いう欠点があった。また現在のミクロンルールからさら
に微細化の進んだサブミクロンルールのＬＳＩを製造す
る上では、致命的な欠陥となることは容易に予想できる
。
本発明の目的は、上述した問題点を解決し、耐湿性に優
れた半導体装置において良好な形状のコンタクトホール
が得られる製造方法を提供するものである、 〔課題を解決するための手段〕 本発明のコンタクトホールの形成方法は、半導体基板に
拡散領域を形成する工程と、半導体基板上にリンを含ん
だ酸化シリコン膜よりなる第１の絶縁膜と、窒化シリコ
ン膜よりなる第２の絶縁膜とリンを含んだ酸化シリコン
膜よりなる第３の絶縁膜とを順次形成する工程と、拡散
領域上の３層構造の前記絶縁膜を選択的にエツチングし
、コンタクトホールを開孔する工程と熱処理を行い、コ
ンタクトホール部の拡散領域表面に酸化膜を形成する工
程と、同様に熱処理によりコンタクトホールの形状をな
だらかにする工程と、異方性エツチングによりコンタク
トホール下の拡散領域表面をエツチングする工程と、選
択的に配線層を形成し、コンタクトホールを通じて拡散
領域と接続させる工程とを有している。
れた半導体装置において良好な形状のコンタクトホール
が得られる製造方法を提供するものである、 〔課題を解決するための手段〕 本発明のコンタクトホールの形成方法は、半導体基板に
拡散領域を形成する工程と、半導体基板上にリンを含ん
だ酸化シリコン膜よりなる第１の絶縁膜と、窒化シリコ
ン膜よりなる第２の絶縁膜とリンを含んだ酸化シリコン
膜よりなる第３の絶縁膜とを順次形成する工程と、拡散
領域上の３層構造の前記絶縁膜を選択的にエツチングし
、コンタクトホールを開孔する工程と熱処理を行い、コ
ンタクトホール部の拡散領域表面に酸化膜を形成する工
程と、同様に熱処理によりコンタクトホールの形状をな
だらかにする工程と、異方性エツチングによりコンタク
トホール下の拡散領域表面をエツチングする工程と、選
択的に配線層を形成し、コンタクトホールを通じて拡散
領域と接続させる工程とを有している。
このような製造方法によりコンタクトホール部において
は拡散領域表面のみがエツチングされるため、コンタク
トホール部に窒化シリコン膜よりなる第２の絶縁膜がと
び出すことはない。
は拡散領域表面のみがエツチングされるため、コンタク
トホール部に窒化シリコン膜よりなる第２の絶縁膜がと
び出すことはない。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。
第１図（ａ）および（ｂ）までは従来技術と同様に形成
される。その後、熱酸化膜１０を除去する為に、たとえ
ばリアクティブ・イオン・エツチング装置を用い、異方
性エツチングを行う。この時コンタクトホール形状は前
工程で熱処理した後と同様になだらかに保ったままとな
っている。また、コンタクトホール部の拡散領域２表面
のみが良好にエツチングされ、熱酸化膜１０が第１図（
ｃ）のように除去される。このような異方性エツチング
により、拡散領域表面の熱酸化膜を除去することにより
、実質的な開孔部も従来技術よりも小さく形成でき、今
後の微細なＬＳＩの製造に有利となる。
される。その後、熱酸化膜１０を除去する為に、たとえ
ばリアクティブ・イオン・エツチング装置を用い、異方
性エツチングを行う。この時コンタクトホール形状は前
工程で熱処理した後と同様になだらかに保ったままとな
っている。また、コンタクトホール部の拡散領域２表面
のみが良好にエツチングされ、熱酸化膜１０が第１図（
ｃ）のように除去される。このような異方性エツチング
により、拡散領域表面の熱酸化膜を除去することにより
、実質的な開孔部も従来技術よりも小さく形成でき、今
後の微細なＬＳＩの製造に有利となる。
第２図は本発明の実施例の縦断面図である。実施例１と
の相違は、層間絶縁膜の第１ＢＰＳＧ膜第２ＢＰＳＧ膜
の替りにリンを含んだ酸化シリコン膜（以後ＰＳＧ膜と
称する）による第１ＰＳＧ膜１３第２ＰＳＧ膜１５を使
用している点である。
の相違は、層間絶縁膜の第１ＢＰＳＧ膜第２ＢＰＳＧ膜
の替りにリンを含んだ酸化シリコン膜（以後ＰＳＧ膜と
称する）による第１ＰＳＧ膜１３第２ＰＳＧ膜１５を使
用している点である。
この場合、熱処理による絶縁膜の流動性がＢＰＳＧ膜と
、ＰＳＧ膜では異なり、ＰＳＧ膜の方が流動しにくい。
、ＰＳＧ膜では異なり、ＰＳＧ膜の方が流動しにくい。
この欠点を補う為にコンタクトホール開孔時は第２図（
ａ）のように初めにウェットエツチングなどの等方性エ
ツチングを行い、その後異方性エツチングを行う０次に
第２図（ｂ）のように熱酸化膜１０を形成した後、熱処
理を行いフンタクトホール形状を改善する。その後、異
方性エツチングを行ない、熱酸化膜１０を除去して、第
２図（Ｃ）のように所定のコンタクトホールを得る。こ
の時、コンタクトホール形状は、前工程で熱処理した後
と同様に比較的なだらかな状態が保たれる。
ａ）のように初めにウェットエツチングなどの等方性エ
ツチングを行い、その後異方性エツチングを行う０次に
第２図（ｂ）のように熱酸化膜１０を形成した後、熱処
理を行いフンタクトホール形状を改善する。その後、異
方性エツチングを行ない、熱酸化膜１０を除去して、第
２図（Ｃ）のように所定のコンタクトホールを得る。こ
の時、コンタクトホール形状は、前工程で熱処理した後
と同様に比較的なだらかな状態が保たれる。
以上説眼したように、本発明は、層間絶縁膜がＢＰＳＧ
膜−窒化シリコン膜−ＢＰＳＧ膜あるいはＰＳＧ膜−窒
化シリコン膜−ＰＳＧ膜のような３層構造であるＬＳＩ
のコンタクトホール形状の改善が行われ、そのため、Ｌ
ＳＩの歩留り、および信頼性を高めることができる効果
がある。また副次的な効果として、コンタクトホールの
実質的な大きさはほぼ設計通り、製造できる効果があり
、今後のサブミクロンルールのＩ、ＳＩの製造方法トし
て有効である。
膜−窒化シリコン膜−ＢＰＳＧ膜あるいはＰＳＧ膜−窒
化シリコン膜−ＰＳＧ膜のような３層構造であるＬＳＩ
のコンタクトホール形状の改善が行われ、そのため、Ｌ
ＳＩの歩留り、および信頼性を高めることができる効果
がある。また副次的な効果として、コンタクトホールの
実質的な大きさはほぼ設計通り、製造できる効果があり
、今後のサブミクロンルールのＩ、ＳＩの製造方法トし
て有効である。
第１図は本発明の第１の実施例の断面工程図、第２図は
本発明の第２の実施例の断面工程図、第３図は従来技術
の断面工程図。 １．１０１・・・・・・半導体基板、２，１０２・旧・
・拡散領域、３ 、 １０３−・−・・第１ＢＰＳＧ膜
、４゜１０４・・・・・・窒化シリコン膜、５，１０５
・・・・・・第２ＢＰＳ（４，６，１０６・旧・・フォ
トレジスト、１０．１１０・・・・・・熱酸化膜、１３
・・・・・・第１ＰＳＧ膜、１５・・・・・・第２ＰＳ
Ｇ膜、１１４・・・・・・窒化シリコン膜のとびだし。 代理人 弁理士 内 原 音 （（Ｚ） （ｄ） （ｂン Ｃムン （Ｃ） 羊 １ 可 第２ 回
本発明の第２の実施例の断面工程図、第３図は従来技術
の断面工程図。 １．１０１・・・・・・半導体基板、２，１０２・旧・
・拡散領域、３ 、 １０３−・−・・第１ＢＰＳＧ膜
、４゜１０４・・・・・・窒化シリコン膜、５，１０５
・・・・・・第２ＢＰＳ（４，６，１０６・旧・・フォ
トレジスト、１０．１１０・・・・・・熱酸化膜、１３
・・・・・・第１ＰＳＧ膜、１５・・・・・・第２ＰＳ
Ｇ膜、１１４・・・・・・窒化シリコン膜のとびだし。 代理人 弁理士 内 原 音 （（Ｚ） （ｄ） （ｂン Ｃムン （Ｃ） 羊 １ 可 第２ 回
Claims (1)
- 半導体基板に拡散領域を形成する工程と該半導体基板上
に、リンを含んだ酸化シリコン膜よりなる第１の絶縁膜
と、窒化シリコン膜よりなる第２の絶縁膜と、リンを含
んだ酸化シリコン膜よりなる第３の絶縁膜とを順次形成
する工程と、前記拡散領域上の前記３層構造の絶縁膜を
選択的にエッチングし、コンタクトホールを開孔する工
程と、熱処理を行い、前記コンタクトホールの形状をな
だらかにする工程と、異方性エッチングにより前記コン
タクトホール部の拡散領域表面をエッチングする工程と
、選択的に配線層を形成し、前記コンタクトホールを介
して前記拡散領域と接続させる工程とを有することを特
徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32676388A JP2712450B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32676388A JP2712450B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02170526A true JPH02170526A (ja) | 1990-07-02 |
| JP2712450B2 JP2712450B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=18191418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32676388A Expired - Lifetime JP2712450B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2712450B2 (ja) |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP32676388A patent/JP2712450B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2712450B2 (ja) | 1998-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081031 Year of fee payment: 11 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091031 Year of fee payment: 12 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091031 Year of fee payment: 12 |