JPH0529471A - 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
JPH0529471A
JPH0529471A JP18605091A JP18605091A JPH0529471A JP H0529471 A JPH0529471 A JP H0529471A JP 18605091 A JP18605091 A JP 18605091A JP 18605091 A JP18605091 A JP 18605091A JP H0529471 A JPH0529471 A JP H0529471A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
etching
conductor film
contact hole
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18605091A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiro Maruyama
隆弘 丸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP18605091A priority Critical patent/JPH0529471A/ja
Publication of JPH0529471A publication Critical patent/JPH0529471A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁体膜のコンタクトホール内に形成される
導電性の埋め込みプラグによって、上層,下層の各導電
体膜を配線接続させる場合、プラグ形成のためのエッチ
ングの制御性を良好にする。 【構成】 プラグ形成時でのエッチング手段として、絶
縁体膜が O原子を含む場合には、少なくとも F,Cl,Br,I
の何れかを含むガス系のエッチング手段を用い、また、
絶縁体膜が O原子を含むか、含まない場合には、少なく
とも F,Cl,Br,Iの何れかを含むガスに所要量のO2を添加
したガス系のエッチング手段を用いるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造方
法に関し、さらに詳しくは、絶縁体膜に開口されたコン
タクトホールを通して上層と下層との各導電体膜の相互
間をプラグと呼ばれる中間導電体膜によって導通接続さ
せる場合、当該中間導電体膜の形成過程において、これ
を部分的にエッチングするためのエッチング方法の改良
に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、半導体装置の製造に際して
は、下層導電体膜を形成した後、当該下層導電体膜上を
絶縁体膜(層間絶縁膜)によって覆うと共に、その該当
部分にコンタクトホールを開口させておき、かつ当該コ
ンタクトホール内をプラグと呼ばれる中間導電体膜によ
り埋め込んだ上で、この中間導電体膜(以下,埋め込み
プラグと呼ぶ)を含む絶縁体膜上に上層導電体膜を形成
させ、これによって上層と下層との各導電体膜の相互間
を電気的に導通させるようにした配線形成手段,いわゆ
る多層配線構造の形成手段が採用されている。
【0003】図2(a),(b),(c) には、従来から一般的に
行なわれているこの種の多層配線構造の形成手段の概要
を主要な工程順で模式的に示す。
【0004】すなわち、この一般的な多層配線構造の形
成方法においては、適宜,半導体基板上などに下層導電
体膜1を選択的に形成した後、当該下層導電体膜1上を
絶縁体膜2によって覆い、その該当部分,つまり、下層
導電体膜1に対する接続部分を含んだ所要部分にコンタ
クトホール3を開口させた状態において、まず、当該コ
ンタクトホール3内を埋め込み特性のよい導電材料,例
えば、CVD法による多結晶シリコン膜4aによって埋
め込む(同図2(a) 参照)。
【0005】ついで、従来の場合には、前記埋め込まれ
た多結晶シリコン膜4aに対して、プラズマを用いたド
ライエッチング,通常では、例えば、SF6 のようなフッ
素系ガスによるエッチングを行なうことにより、コンタ
クトホール3内にのみ多結晶シリコン膜4aを残すよう
にエッチバックして、中間導電体膜としての埋め込みプ
ラグ4を形成させる(同図2(b) 参照)。
【0006】その後、前記コンタクトホール3内の埋め
込みプラグ4を含む絶縁体膜2上にあって、上層導電体
膜5を選択的に形成させ(同図2(c) 参照)、このよう
にしてこれらの上層,下層の各導電体膜5,1の相互間
を埋め込みプラグ4の介在で電気的に導通接続させるこ
とにより、所期通りの多層配線構造を形成させるのであ
る。
【0007】従って、上記の各工程を経て形成される従
来の多層配線構造では、上層導電体膜5として、例え
ば、スパッタ膜などのように埋め込み特性の悪い導電材
料を用いた場合においても、コンタクトホール3内に予
め埋め込みプラグ4が形成されているために、当該コン
タクトホール3内における導電部分の被覆が良好になさ
れて、接続抵抗が低減され、かつ接続不良などを生ずる
惧れがない。
【0008】ちなみに、図3には、上記コンタクトホー
ル3内に予め埋め込みプラグ4を形成させずに、当該コ
ンタクトホール3内をスパッタ膜などのように埋め込み
特性の悪い導電材料で直接,埋め込んで、所要の上層導
電体膜5を形成させた場合を示してあるが、同図3から
明らかなように、この場合には、コンタクトホール3内
の内壁部,および底部に薄い膜部分を生じて、接続抵抗
が増加したり、あるいは、断線などの接続不良を生ずる
ことになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の多層配線形成方法においては、コンタクトホール3
内に埋め込まれた多結晶シリコン膜4aのエッチバック
に際して、SF6 のようなフッ素系ガスを用いた等方性の
強いエッチングを行なっているために、次のような問題
点を生ずることになる。
【0010】すなわち、当該フッ素系ガスによるエッチ
ングにおいては、一般的に、エッチング面積が狭いほど
エッチング速度が大きくなるという特長があるが、この
ために、コンタクトホール以外の部分で被エッチング膜
が除去,消失された場合、そのエッチング速度が増加し
て制御が困難になり、ときにはプラグ相当部分までが完
全に除去されてしまうものであった。
【0011】この発明は、このような従来の問題点を解
消するためになされたもので、その目的とするところ
は、被エッチング膜に対するエッチング速度がエッチン
グ面積に依存せず、かつエッチング面積が狭いほど、エ
ッチング速度が遅くなるようにして、エッチング制御を
容易に行ない得るようにした,この種の半導体装置の製
造方法,こゝでは、半導体装置の製造における多層配線
構造の形成方法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明に係る半導体装置の製造における多層配線
構造の形成方法は、プラグ形成時でのエッチング工程に
あって、絶縁体膜が O原子を含む場合には、少なくとも
F,Cl,Br,Iの何れかを含むガス系のエッチング手段を用
い、また、絶縁体膜が O原子を含むか、もしくは、含ま
ない場合には、少なくとも F,Cl,Br,Iの何れかを含むガ
スに所要量のO2を添加したガス系のエッチング手段を用
いるようにしたものである。
【0013】すなわち、この発明の第1の発明は、下層
導電体膜上の O原子を含む絶縁体膜にコンタクトホール
を開口させた状態で、まず、前記コンタクトホール内を
含む絶縁体膜上に中間導電体膜を被覆させると共に、少
なくとも当該絶縁体膜上の中間導電体膜のみをエッチン
グ除去して、コンタクトホール内に埋め込み導電体膜を
残し、ついで、前記コンタクトホール内の埋め込み導電
体膜を含む絶縁体膜上に上層導電体膜を形成して、これ
らの上層,下層の各導電体膜の相互を埋め込み導電体膜
によって電気的に導通させるようにした多層配線構造の
形成方法において、前記埋め込み導電体膜の形成過程に
おけるエッチング手段として、少なくとも F,Cl,Br,Iの
何れかを含むガス系を用いることを特徴とする半導体装
置の製造方法である。
【0014】また、この発明の第2の発明は、下層導電
体膜上の絶縁体膜にコンタクトホールを開口させた状態
で、まず、前記コンタクトホール内を含む絶縁体膜上に
中間導電体膜を被覆させると共に、少なくとも当該絶縁
体膜上の中間導電体膜のみをエッチング除去して、コン
タクトホール内に埋め込み導電体膜を残し、ついで、前
記コンタクトホール内の埋め込み導電体膜を含む絶縁体
膜上に上層導電体膜を形成して、これらの上層,下層の
各導電体膜の相互を埋め込み導電体膜によって電気的に
導通させるようにした多層配線構造の形成方法におい
て、前記埋め込み導電体膜の形成過程におけるエッチン
グ手段として、少なくとも F,Cl,Br,Iの何れかを含むガ
スに所要量のO2を添加したガス系を用いることを特徴と
する半導体装置の製造方法である。
【0015】
【作用】従って、この発明の第1の発明では、エッチン
グの進行に伴って酸素原子を含む絶縁体膜が露出される
と、少なくとも F,Cl,Br,Iの何れかを含むエッチングガ
スに、当該露出された絶縁体膜から排出される O原子が
添加されて、中間導電体膜のエッチング速度を低下させ
ることができ、埋め込み導電体膜を制御性よく形成し得
る。
【0016】また、この発明の第2の発明では、エッチ
ング手段に、少なくとも F,Cl,Br,Iの何れかを含むガス
に所要量のO2を添加したガス系を用いており、 O原子を
含む絶縁体膜の場合、当該絶縁体膜が露出された時点
で、排出される O原子がエッチングガス中へさらに添加
されて、中間導電体膜のエッチング速度を低下でき、か
つ O原子を含まない絶縁体膜の場合には、エッチングの
当初から同様に中間導電体膜のエッチング速度が低下さ
れているために、埋め込み導電体膜を制御性よく形成し
得る。
【0017】
【実施例】以下,この発明に係る半導体装置の製造方
法,こゝでは、半導体装置の製造における多層配線構造
の形成方法の実施例につき、図1,および図2を参照し
て詳細に説明する。
【0018】この発明の一実施例方法においては、前記
図2(a) 工程後の同(b) 工程におけるエッチングに際し
て、HBr ガスにO2を添加したガス系を用いることで多結
晶シリコン膜4aをエッチバックし、その後、同(c) 工
程を経て、同様に多層配線構造を形成するのである。
【0019】図1には、この発明の一実施例方法として
の,HBr ガスにO2を添加したガス系のエッチング手段を
用いた場合の多結晶シリコンにおけるエッチング速度の
O2添加量依存性をグラフによって示してある。
【0020】すなわち、この図1からも明らかなよう
に、HBr ガスに対してO2を5%以上添加した場合には、そ
のエッチング速度が急激に低下し、10% 以上の添加で
は、エッチングが殆んど進行しないことが判る。
【0021】こゝで、前記図2(b) 工程での絶縁体膜2
が、例えば、SiO2膜のような酸化物膜である場合には、
エッチング中に当該SiO2膜から O原子が排出されること
になる。そして、このために、前記のようにHBr ガスに
5%程度のO2を添加した条件のガス系を用いて多結晶シリ
コン膜4aをエッチバックするときは、エッチングの進
行に伴い、コンタクトホール3以外の部分の多結晶シリ
コン膜4aが除去,消失されて、絶縁体膜2としてのSi
O2膜が露出された時点で、当該SiO2膜から O原子が排出
されるため、結果的に、その後の多結晶シリコン膜4a
に対するエッチング速度が低下される。
【0022】従って、このようにHBr ガスに5%程度の微
量のO2を添加したガス系を用いたエッチングを行なうこ
とにより、コンタクトホール3以外の部分の多結晶シリ
コン膜4aが消失した時点で、エッチング速度が低下す
るために、従来方法でのように、コンタクトホール3内
での埋め込み導電体膜としてのプラグ4までが、同等の
速度のまゝでエッチング除去されて了う惧れが解消され
て、そのエッチング制御が容易になる。
【0023】なお、前記実施例方法においては、埋め込
みプラグを形成するためのエッチングガスとして、HBr
ガスにO2を添加したガス系を用いる場合について述べた
が、実質的に、F,Cl,Br,I を含むガスにO2を添加したガ
ス系を用いる場合にも同様な作用,効果が得られる。
【0024】また、前記実施例方法では、プラグを形成
する導電体膜として、これが多結晶シリコン膜である場
合について述べたが、W,Tiなどの金属膜であるとか、あ
るいは、WSix,TiSixなどのような金属のシリコン化合物
であってもよいことは勿論である。
【0025】さらに、酸化物系絶縁体膜を有する場合で
のエッチング条件によっては、O2の添加量をより少なく
しても、ないしは、たとえO2を添加しなくても、当該酸
化物系絶縁体膜からの O原子の供給によって所要の作
用,効果が得られる。
【0026】
【発明の効果】以上、実施例によって詳述したように、
この発明の第1の発明方法によれば、下層導電体膜上の
O原子を含む絶縁体膜にコンタクトホールを開口させ
て、このコンタクトホール内を含む絶縁体膜上に中間導
電体膜を被覆させ、かつ少なくとも絶縁体膜上の中間導
電体膜のみをエッチング除去して、コンタクトホール内
に埋め込み導電体膜を残し、さらに、コンタクトホール
内の埋め込み導電体膜を含む絶縁体膜上に上層導電体膜
を形成して、これらの上層,下層の各導電体膜の相互を
埋め込み導電体膜によって電気的に導通させるようにし
た多層配線構造の形成方法において、埋め込み導電体膜
の形成過程におけるエッチング手段として、少なくとも
F,Cl,Br,Iの何れかを含むガス系を用いるようにしたか
ら、エッチングの進行に伴い、 O原子を含む絶縁体膜が
露出された時点で、そのエッチングガスに、絶縁体膜か
ら排出される O原子が添加されることになり、この結
果,中間導電体膜のエッチング速度が低下されて、所要
の埋め込み導電体膜を極めて簡単に制御性よく形成し得
る。
【0027】また、この発明の第2の発明によれば、前
記の多層配線構造の形成方法において、エッチング手段
に、少なくとも F,Cl,Br,Iの何れかを含むガスに所要量
のO2を添加したガス系を用いているために、O原子を含
む絶縁体膜の場合、この絶縁体膜が露出された時点で、
排出される O原子がエッチングガス中へさらに添加され
て、中間導電体膜のエッチング速度が低下され、かつ O
原子を含まない絶縁体膜の場合には、エッチングの当初
から中間導電体膜のエッチング速度が低下されることに
なって、同様に、所要の埋め込み導電体膜を極めて簡単
に制御性よく形成し得るのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例方法によるHBr ガスにO2
添加したガス系のエッチング手段を用いた場合の多結晶
シリコンにおけるエッチング速度のO2添加量依存性を示
すグラフである。
【図2】この発明の一実施例方法,および従来方法を含
む一般的な多層配線構造の形成方法の概要を主要な工程
順で模式的に示すそれぞれに断面図である。
【図3】従来方法でのコンタクトホール内をプラグによ
って埋め込まずに形成した多層配線構造の概要構成を模
式的に示す断面図である。
【符号の説明】
1 下層導電体膜 2 絶縁体膜 3 コンタクトホール 4a 多結晶シリコン膜 4 埋め込みプラグ(埋め込み中間導電体膜) 5 上層導電体膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下層導電体膜上の O原子を含む絶縁体膜
    にコンタクトホールを開口させた状態で、まず、前記コ
    ンタクトホール内を含む絶縁体膜上に中間導電体膜を被
    覆させると共に、少なくとも当該絶縁体膜上の中間導電
    体膜のみをエッチング除去して、コンタクトホール内に
    埋め込み導電体膜を残し、ついで、前記コンタクトホー
    ル内の埋め込み導電体膜を含む絶縁体膜上に上層導電体
    膜を形成して、これらの上層,下層の各導電体膜の相互
    を埋め込み導電体膜により電気的に導通させるようにし
    た多層配線構造の形成方法において、 前記埋め込み導電体膜の形成過程におけるエッチング手
    段として、少なくともF,Cl,Br,Iの何れかを含むガス系
    を用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 下層導電体膜上の絶縁体膜にコンタクト
    ホールを開口させた状態で、まず、前記コンタクトホー
    ル内を含む絶縁体膜上に中間導電体膜を被覆させると共
    に、少なくとも当該絶縁体膜上の中間導電体膜のみをエ
    ッチング除去して、コンタクトホール内に埋め込み導電
    体膜を残し、ついで、前記コンタクトホール内の埋め込
    み導電体膜を含む絶縁体膜上に上層導電体膜を形成し
    て、これらの上層,下層の各導電体膜の相互を埋め込み
    導電体膜により電気的に導通させるようにした多層配線
    構造の形成方法において、 前記埋め込み導電体膜の形成過程におけるエッチング手
    段として、少なくともF,Cl,Br,Iの何れかを含むガスに
    所要量のO2を添加したガス系を用いることを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
JP18605091A 1991-07-25 1991-07-25 半導体装置の製造方法 Pending JPH0529471A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18605091A JPH0529471A (ja) 1991-07-25 1991-07-25 半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18605091A JPH0529471A (ja) 1991-07-25 1991-07-25 半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0529471A true JPH0529471A (ja) 1993-02-05

Family

ID=16181525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18605091A Pending JPH0529471A (ja) 1991-07-25 1991-07-25 半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0529471A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07130711A (ja) * 1993-11-02 1995-05-19 Nec Corp 半導体装置の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55111134A (en) * 1979-02-19 1980-08-27 Mitsubishi Electric Corp Method of gas plasma etching
JPS62174920A (ja) * 1986-01-29 1987-07-31 Hitachi Ltd エツチング方法
JPH0289310A (ja) * 1988-09-27 1990-03-29 Fujitsu Ltd シリコン層のエッチング方法
JPH03141641A (ja) * 1989-10-26 1991-06-17 Sony Corp 半導体装置の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55111134A (en) * 1979-02-19 1980-08-27 Mitsubishi Electric Corp Method of gas plasma etching
JPS62174920A (ja) * 1986-01-29 1987-07-31 Hitachi Ltd エツチング方法
JPH0289310A (ja) * 1988-09-27 1990-03-29 Fujitsu Ltd シリコン層のエッチング方法
JPH03141641A (ja) * 1989-10-26 1991-06-17 Sony Corp 半導体装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07130711A (ja) * 1993-11-02 1995-05-19 Nec Corp 半導体装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5470793A (en) Method of via formation for the multilevel interconnect integrated circuits
KR100242865B1 (ko) 메탈 플러그의 형성 방법
JPH0514417B2 (ja)
JPS6110256A (ja) 集積回路の接点孔への相互接続線の自動位置決め方法
JP2002118111A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH04293233A (ja) メタルプラグの形成方法
JP2002170885A (ja) 半導体装置の製造方法
US6156639A (en) Method for manufacturing contact structure
JPH11186391A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2770945B2 (ja) タングステン被覆法
JP2003163263A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2001176965A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH0529471A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2000232106A (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2001023924A (ja) プラグの形成方法およびプラグ
JPH07169835A (ja) 半導体素子のメタルプラグの形成方法
JP3301466B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3413697B2 (ja) 配線形成方法
KR100278274B1 (ko) 반도체장치의스택콘택형성방법
KR100399931B1 (ko) 반도체소자의콘택홀형성방법
JP2983098B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3335417B2 (ja) タングステン薄膜の形成方法
KR100532749B1 (ko) 반도체 소자의 다층 금속 배선의 제조 방법
JPH0453130A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2000269328A (ja) 半導体装置及びその製造方法