JPH05299520A - 半導体素子のコンタクトホールの形成方法 - Google Patents

半導体素子のコンタクトホールの形成方法

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JPH05299520A
JPH05299520A JP9931292A JP9931292A JPH05299520A JP H05299520 A JPH05299520 A JP H05299520A JP 9931292 A JP9931292 A JP 9931292A JP 9931292 A JP9931292 A JP 9931292A JP H05299520 A JPH05299520 A JP H05299520A
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JP
Japan
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contact hole
forming
insulating film
interlayer insulating
upper layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9931292A
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English (en)
Inventor
Takashi Usami
隆志 宇佐見
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンタクトホールの壁に角度をつけることに
より、層間絶縁膜とその上のエッチングレートの差によ
って寸法制御の良い、コンタクトホールを形成すること
ができ、しかもコンタクトホールに角度がつくことによ
って、上層配線のステップカバレージを向上させ、配線
の信頼性の向上を図る。 【構成】 多層配線を行なう半導体素子のコンタクトホ
ールの形成方法において、第1層配線22を形成し、次
に層間絶縁膜23を形成し、次にエッチングレートの遅
い上層(プラズマシリコン窒化膜)24を形成し、次に
レジストパターン25を用いて上層24を等方的にエッ
チングし、レジストパターン25を除去した後に全面的
に異方性エッチングを行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の製造方法
に係り、特に電気的導通を得るためのコンタクトホール
の形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2はかかる従来の半導体素子の製造方
法における多層配線構造のコンタクトホール形成工程断
面図である。この図において、11は第1層配線の前工
程までを示し、12は第1層配線、13は層間絶縁膜、
14はレジスト、15は第2層配線である。
【0003】以下、この図を用いて半導体素子のコンタ
クトホール形成方法について説明する。まず、従来の製
造方法により、図2(a)に示すように、第1層配線
(5000Å)12、層間絶縁膜(10000Å)1
3、レジストパターン14をそれぞれ形成する。
【0004】次に、図2(b)に示すように、レジスト
パターン14をマスクとして絶縁膜13を3000Å等
方性エッチングを行なう。次いで、図2(c)に示すよ
うに、異方性エッチングにて、絶縁膜13の残り700
0Åをエッチングする。この後に、レジストパターン1
4を除去し、図2(d)に示すように、第2層配線(5
000Å)15を形成する。ここで等方性エッチングに
はウェットエッチング、異方性エッチングにはドライエ
ッチングを用いるのが一般的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術においては、 図2(b)において、レジストパターンが垂れ下が
り、マスクの寸法が狂ってしまい、異方性エッチングを
行なう際に、設計寸法通りのコンタクトホール開孔がで
きないことがある。
【0006】 コンタクトホールの内部における第2
層配線のステップカバレージが十分でなく、第1層配線
と第2層配線の導通が得られなかったり、第2層配線が
断線したりする。といった問題があり、配線の信頼性が
低下する原因となる。本発明は、以上述べた設計寸法通
りのコンタクトホール開孔ができない、上層配線のステ
ップカバレージが十分でなく、配線の信頼性が低下する
といった問題点を除去するために、層間絶縁膜の上層に
エッチングレートの遅い層を設け、等方性エッチング、
異方性エッチングを行なうことで、コンタクトホールの
壁に角度をつけることにより、層間絶縁膜とその上に形
成される上層のエッチングレートの差によって寸法制御
の良い、コンタクトホールを形成することができ、しか
もコンタクトホールに角度がつくことによって、上層配
線のステップカバレージが向上し、よって、配線の信頼
性の向上を図り得る半導体素子のコンタクトホールの形
成方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、半導体素子のコンタクトホールの形成方
法において、第1層配線を形成する工程と、層間絶縁膜
を形成する工程と、エッチング速度の遅い上層を形成す
る工程と、レジストパターンを用いて前記上層を等方性
エッチングを行なう工程と、前記レジストパターンを除
去した後に全面的に異方性エッチングを行なう工程とを
順次施すようにしたものである。
【0008】また、第1層配線を形成する工程と、熱処
理によりリフローする層間絶縁膜を形成する工程と、エ
ッチング速度の遅い上層を形成する工程と、レジストパ
ターンを用いて前記上層を等方性エッチングを行なう工
程と、前記レジストパターンを除去した後に、全面的に
異方性エッチングを行なう工程と、前記層間絶縁膜を熱
処理によってリフローし、スルーホールのエッジ形状を
滑らかにする工程とを順次施すようにしたものである。
【0009】
【作用】本発明によれば、半導体素子のコンタクトホー
ルの形成方法において、層間絶縁膜を形成した後に、エ
ッチングレートの遅い上層を形成する。その上層をレジ
ストパターンを用いて等方性エッチングした後に、異方
性エッチングで全面的にエッチングすることにより、コ
ンタクトホールの内壁に角度を形成し、コンタクトホー
ルが寸法制御よく形成できる。また、ステップカバレー
ジが改善され、配線の信頼性の向上を図ることができ
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施例を示
す半導体素子のコンタクトホールの形成工程断面図であ
る。この図において、21は第1層配線の前工程までを
示し、22は第1層配線、23は層間絶縁膜、24は層
間絶縁膜23に比べエッチングレートの遅い上層、25
はレジストパターン、26は第2層配線を示している。
【0011】以下、図1を用いて第1の実施例について
説明する。まず、図1(a)に示すように、第1層配線
(5000Å)22、例えばAl合金系配線(または、
タングステン系配線でも多結晶シリコン配線でもよ
い。)を形成し、次に、層間絶縁膜(10000Å)2
3、例えば、オゾンとTEOS(テトラ・エチル・オル
ソ・シリケート)によるシリコン酸化膜を形成する。
【0012】次に、図1(b)に示すように、層間絶縁
膜23に比べ、ドライエッチングの速度が1/2となる
上層(5000Å)24、例えば、プラズマシリコン窒
化膜を形成し、レジストパターン25を形成する。次
に、図1(c)に示すように、レジストパターン25を
マスクとして、上層24を等方性エッチングする。
【0013】次に、図1(d)に示すように、レジスト
パターン25を除去し、ウエハ全面を異方性エッチング
によってコンタクトホールを形成する。この後、図1
(e)に示すように、第2層配線(5000Å)26を
形成する。ここで、コンタクトホールの形成において、
層間絶縁膜及びその上層の膜厚A及びBは、それぞれの
異方性エッチングの速度a及びbによってA/a=B/
bと設定する。また、コンタクトホール内壁の角度を決
定する寸法Cは、寸法Bと等しくなる。
【0014】図3は本発明の第2の実施例を示す半導体
素子のコンタクトホールの形成工程断面図である。この
図において、31は第1層配線の前工程までを示し、3
2は第1層配線、例えば、リフロー(加熱して流動させ
る)に耐える多結晶シリコン配線であり、33は熱処理
によってリフローをする層間絶縁膜、34は第2層配線
である。
【0015】以下、この図を用いて、第2の実施例につ
いて説明する。図3(a)に示すように、第1の実施例
の図1(a)から図1(d)工程によって、コンタクト
ホールを形成する。次に、図3(b)に示すように、熱
処理によって、層間絶縁膜33、例えば、BPSG膜や
PSG膜をリフローさせる。
【0016】次に、図3(c)に示すように、第2層配
線34を形成する。ここで、層間絶縁膜33をリフロー
させることによって、第2層配線34のカバレージが更
に向上したのは、層間絶縁膜33のコンタクトホールに
おける角がなくなったためである。なお、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づ
き種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から
排除するものではない。
【0017】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、層間絶縁膜を形成した後に、これよりエッチン
グ速度の遅い上層を形成し、レジストパターンを用い
て、この上層を等方性エッチングを行なった後に、全面
的に異方性エッチングを行なって、コンタクトホールを
形成するようにしたので、 層間絶縁膜とその上層のエッチング速度の差を利用
するため、寸法制御の良いコンタクトホール形成ができ
る。
【0018】 コンタクトホールの内壁に角度をつけ
られるので、第2層配線のステップカバレージが向上す
る。また、その工程で熱処理ができる場合、リフローす
る層間絶縁膜を用いれば、 層間絶縁膜のリフローによって、更に第2層配線の
ステップカバレージが向上する。
【0019】といった効果により、配線の信頼性の向上
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す半導体素子のコン
タクトホールの形成工程断面図である。
【図2】従来の半導体素子のコンタクトホール形成工程
断面図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す半導体素子のコン
タクトホールの形成工程断面図である。
【符号の説明】
22,32 第1層配線 23,33 層間絶縁膜 24 層間絶縁膜23に比べエッチングレートの遅い
上層(プラズマシリコン窒化膜) 25 レジストパターン 26,34 第2層配線

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多層配線を行なう半導体素子のコンタク
    トホールの形成方法において、 (a)第1層配線を形成する工程と、 (b)層間絶縁膜を形成する工程と、 (c)エッチング速度の遅い上層を形成する工程と、 (d)レジストパターンを用いて前記上層を等方性エッ
    チングを行なう工程と、 (e)前記レジストパターンを除去した後に全面的に異
    方性エッチングを行なう工程とを順次施すことを特徴と
    する半導体素子のコンタクトホールの形成方法。
  2. 【請求項2】(a)第1層配線を形成する工程と、 (b)熱処理によりリフローする層間絶縁膜を形成する
    工程と、 (c)エッチング速度の遅い上層を形成する工程と、 (d)レジストパターンを用いて前記上層を等方性エッ
    チングを行なう工程と、 (e)前記レジストパターンを除去した後に全面的に異
    方性エッチングを行なう工程と、 (f)前記層間絶縁膜を熱処理によってリフローし、ス
    ルーホールのエッジ形状を滑らかにする工程とを順次施
    すことを特徴とする半導体素子のコンタクトホールの形
    成方法。
JP9931292A 1992-04-20 1992-04-20 半導体素子のコンタクトホールの形成方法 Withdrawn JPH05299520A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7459849B2 (en) 2000-09-18 2008-12-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method of fabricating the display device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7459849B2 (en) 2000-09-18 2008-12-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method of fabricating the display device
US7514868B2 (en) 2000-09-18 2009-04-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method of fabricating the display device
US8044588B2 (en) 2000-09-18 2011-10-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method of fabricating the display device
US8421352B2 (en) 2000-09-18 2013-04-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
US9263503B2 (en) 2000-09-18 2016-02-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method of fabricating the display device
JP2018085352A (ja) * 2000-09-18 2018-05-31 株式会社半導体エネルギー研究所 アクティブマトリクス型発光装置

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