JPH0821572B2 - 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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- JPH0821572B2 JPH0821572B2 JP60149989A JP14998985A JPH0821572B2 JP H0821572 B2 JPH0821572 B2 JP H0821572B2 JP 60149989 A JP60149989 A JP 60149989A JP 14998985 A JP14998985 A JP 14998985A JP H0821572 B2 JPH0821572 B2 JP H0821572B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に関する。特に、Al
（アルミニウム）などエッチングによりスパッタ現象が
起こり得る材料から成る下地層の上に層をエッチングす
る場合でも、該下地層のスパッタによる再堆積（再デポ
ジション）現象を防止することができる、半導体装置の
製造方法に関する。
（アルミニウム）などエッチングによりスパッタ現象が
起こり得る材料から成る下地層の上に層をエッチングす
る場合でも、該下地層のスパッタによる再堆積（再デポ
ジション）現象を防止することができる、半導体装置の
製造方法に関する。
接続用のホールを形成して半導体装置を製造する際、
エッチングによりスパッタ現象が起こり得る材料から成
る下地層上の無機材料層をエッチングすると、該エッチ
ングにより下地層材料のスパッタによる再堆積が生ずる
おそれがあるが、本発明は、下地層の上の上部層に形成
された接続用のホールの少なくとも底部には上記ドライ
エッチングに対する耐エッチング性の高い材料より成る
緩衝用層を形成しておいて該ドライエッチングを行い、
更に該ドライエッチングされた層をマスクとして該緩衝
用層をエッチングすることによって、上記問題を解決し
たものである。
エッチングによりスパッタ現象が起こり得る材料から成
る下地層上の無機材料層をエッチングすると、該エッチ
ングにより下地層材料のスパッタによる再堆積が生ずる
おそれがあるが、本発明は、下地層の上の上部層に形成
された接続用のホールの少なくとも底部には上記ドライ
エッチングに対する耐エッチング性の高い材料より成る
緩衝用層を形成しておいて該ドライエッチングを行い、
更に該ドライエッチングされた層をマスクとして該緩衝
用層をエッチングすることによって、上記問題を解決し
たものである。
LSIの集積度の向上に伴なう微細加工の必要性から、
ドライエッチング技術、例えばRIE（反応性イオンエッ
チング）の各プロセスへの導入には目ざましいものがあ
るい。半導体装置製造の際のホール形成、例えばAl2層
配線形成時の層間絶縁膜のビヤホール形成にも、RIEが
利用されるに至っている。RIEで異方性加工したビヤホ
ールは、その段差形状が急峻な為、ビヤホールへのAl被
覆時に段切れをおこす恐れがあり、これはそのままLSI
の歩留り低下、信頼性の低下といった好ましくない結果
につながる。これを避ける為、現在は２層目Al被覆前に
ビヤホールをテーパー加工する方法が広く採用されてい
る。ビヤホールの形状をテーパー状にする方法として
は、溶液（Solution）エッチングを利用するもの（例
えば特開昭60−28245号公報参照）、RIE時のレジスト
後退を利用するもの、いったん異方性加工したビヤホ
ールに再度層間絶縁膜を被覆して、これを異方性エッチ
ングし、サイドウォールスペーサを形成するもの等が知
られている。ただし、は溶液エッチングのため、サイ
ドエッチ領域を形成する際の制御性に問題があり、LSI
向けのプロセスとは言い難いところがある。及び
は、現在実用化されてはいるが、いずれも、テーパー形
成時に下地のAl膜をオーバーエッチすることでAlの再デ
ポ（再デポジションを略す。以下同じ）が生じ、このAl
の再デポ物がビヤホール側壁に付着してしまい、これが
２層目Al被覆時のAlのステップカバレージに悪影響を与
え、配線の信頼性低下を招くという問題がある。即ち、
AlはRIE等のドライエッチングによりスパッタ現象を起
こすので、ビヤホールへのテーパー形成のためのエッチ
ングの際にスパッタし、これが再堆積する、いわゆる再
デポ現象を起こすことがあり、問題となっている。再デ
ポ物は、後処理等によって、除去することは不可能なの
で、かかる再デポ現象をもともと発生しないようにする
必要がある。
ドライエッチング技術、例えばRIE（反応性イオンエッ
チング）の各プロセスへの導入には目ざましいものがあ
るい。半導体装置製造の際のホール形成、例えばAl2層
配線形成時の層間絶縁膜のビヤホール形成にも、RIEが
利用されるに至っている。RIEで異方性加工したビヤホ
ールは、その段差形状が急峻な為、ビヤホールへのAl被
覆時に段切れをおこす恐れがあり、これはそのままLSI
の歩留り低下、信頼性の低下といった好ましくない結果
につながる。これを避ける為、現在は２層目Al被覆前に
ビヤホールをテーパー加工する方法が広く採用されてい
る。ビヤホールの形状をテーパー状にする方法として
は、溶液（Solution）エッチングを利用するもの（例
えば特開昭60−28245号公報参照）、RIE時のレジスト
後退を利用するもの、いったん異方性加工したビヤホ
ールに再度層間絶縁膜を被覆して、これを異方性エッチ
ングし、サイドウォールスペーサを形成するもの等が知
られている。ただし、は溶液エッチングのため、サイ
ドエッチ領域を形成する際の制御性に問題があり、LSI
向けのプロセスとは言い難いところがある。及び
は、現在実用化されてはいるが、いずれも、テーパー形
成時に下地のAl膜をオーバーエッチすることでAlの再デ
ポ（再デポジションを略す。以下同じ）が生じ、このAl
の再デポ物がビヤホール側壁に付着してしまい、これが
２層目Al被覆時のAlのステップカバレージに悪影響を与
え、配線の信頼性低下を招くという問題がある。即ち、
AlはRIE等のドライエッチングによりスパッタ現象を起
こすので、ビヤホールへのテーパー形成のためのエッチ
ングの際にスパッタし、これが再堆積する、いわゆる再
デポ現象を起こすことがあり、問題となっている。再デ
ポ物は、後処理等によって、除去することは不可能なの
で、かかる再デポ現象をもともと発生しないようにする
必要がある。
上記のように、従来技術ではAlの如くドライエッチン
グによりスパッタ現象を呈し得る材料からなる下地層の
上の層間絶縁膜等にエッチング加工しようとすると、該
下地層の材料がスパッタ現象を起こして、再堆積すると
いう問題があったものである。
グによりスパッタ現象を呈し得る材料からなる下地層の
上の層間絶縁膜等にエッチング加工しようとすると、該
下地層の材料がスパッタ現象を起こして、再堆積すると
いう問題があったものである。
これは、Alに限らず、スパッタし得る材料を下地層と
して、その上の無機材料層（層間絶縁膜等）をドライエ
ッチング加工しようとする場合には生じ得る問題であ
る。
して、その上の無機材料層（層間絶縁膜等）をドライエ
ッチング加工しようとする場合には生じ得る問題であ
る。
本発明は、このような問題を解決して、上記の如き材
料の下地層を用いてその上部無機材料層をドライエッチ
ング加工する場合でも、制御性良好にエッチングを達成
できるとともに、該材料の再堆積が生じない、半導体装
置の製造方法を提供せんとするものである。
料の下地層を用いてその上部無機材料層をドライエッチ
ング加工する場合でも、制御性良好にエッチングを達成
できるとともに、該材料の再堆積が生じない、半導体装
置の製造方法を提供せんとするものである。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、下地層の上に
形成された絶縁材から成る上部層に接続用のホールを形
成する工程と、該ホールが形成された後に該上部層もし
くは該上部層上に形成した無機材料層をドライエッチン
グする工程を少なくとも備える半導体装置の製造方法に
おいて、該下地層がドライエッチングによりスパッタ現
象が起こり得る材料から成るものであり、該下地層の上
の上部層に形成された接続用のホールの少なくとも底部
には上記ドライエッチングに対する耐エッチング性の高
い材料より成る緩衝用層を形成しておいて該ドライエッ
チングを行い、更に該ドライエッチングされた層をマス
クとして該緩衝用層をエッチングする技術的手段をとる
ことによって、上記目的を達成する。
形成された絶縁材から成る上部層に接続用のホールを形
成する工程と、該ホールが形成された後に該上部層もし
くは該上部層上に形成した無機材料層をドライエッチン
グする工程を少なくとも備える半導体装置の製造方法に
おいて、該下地層がドライエッチングによりスパッタ現
象が起こり得る材料から成るものであり、該下地層の上
の上部層に形成された接続用のホールの少なくとも底部
には上記ドライエッチングに対する耐エッチング性の高
い材料より成る緩衝用層を形成しておいて該ドライエッ
チングを行い、更に該ドライエッチングされた層をマス
クとして該緩衝用層をエッチングする技術的手段をとる
ことによって、上記目的を達成する。
本発明の構成を、第１図に例示する本発明の一実施例
を用いて説明すると、次のとおりである。
を用いて説明すると、次のとおりである。
図示例は本発明を適用して、下地層１の上に形成され
た上部層２である無機材料層をドライエッチングしてこ
こでは特に開口の上面が広がったテーパー形状の接続用
のホール４（図示例では下地層１である下層Al配線とこ
の上層の配線との接続をとるためのビヤホール）を形成
する場合であって、該下地層１はドライエッチングによ
りスパッタ現象が起こり得る材料（ここではAl）から成
るものであり、該下地層１の上の上部層２に接続用のホ
ール４を形成する工程を行った該、該下地層１の上の無
機材料層２をドライエッチングする場合に、該下地層１
上に該無機材料層２に施す該ドライエッチングに対する
耐エッチング性の高い材料より成る緩衝用層５を少なく
ともホール４の底部に形成して無機材料層をドライエッ
チングし（図１（ａ）（ｂ））、更に該ドライエッチン
グされた無機材料層２をマスクとして該緩衝用層５をエ
ッチングする（図１（ｄ））工程をとるものである。
た上部層２である無機材料層をドライエッチングしてこ
こでは特に開口の上面が広がったテーパー形状の接続用
のホール４（図示例では下地層１である下層Al配線とこ
の上層の配線との接続をとるためのビヤホール）を形成
する場合であって、該下地層１はドライエッチングによ
りスパッタ現象が起こり得る材料（ここではAl）から成
るものであり、該下地層１の上の上部層２に接続用のホ
ール４を形成する工程を行った該、該下地層１の上の無
機材料層２をドライエッチングする場合に、該下地層１
上に該無機材料層２に施す該ドライエッチングに対する
耐エッチング性の高い材料より成る緩衝用層５を少なく
ともホール４の底部に形成して無機材料層をドライエッ
チングし（図１（ａ）（ｂ））、更に該ドライエッチン
グされた無機材料層２をマスクとして該緩衝用層５をエ
ッチングする（図１（ｄ））工程をとるものである。
図示例は、第１図（ａ）の如くフォトレジスト３を用
いて第１図（ｂ）のようなビヤホール４を形成するが、
更にこのビヤホール４をエッチングによりテーパー処理
するに際して、本発明が適用される。
いて第１図（ｂ）のようなビヤホール４を形成するが、
更にこのビヤホール４をエッチングによりテーパー処理
するに際して、本発明が適用される。
即ち、下地層１はエッチングによりスパッタ現象を呈
する材料から成るが、テーパー加工のためのエッチング
時には少なくともホール４の底部において露出している
該下地層１に緩衝層５を形成して、エッチングする（第
１図（ｃ）参照。図示例では予めこの緩衝層５が形成さ
れている）。このように緩衝層５が存在するので、下地
層５のスパッタ現象も生じず、再デポ現象も生じない。
する材料から成るが、テーパー加工のためのエッチング
時には少なくともホール４の底部において露出している
該下地層１に緩衝層５を形成して、エッチングする（第
１図（ｃ）参照。図示例では予めこの緩衝層５が形成さ
れている）。このように緩衝層５が存在するので、下地
層５のスパッタ現象も生じず、再デポ現象も生じない。
本発明を、例えば上部無機材料層２としての層間絶縁
膜にビヤホール４を形成する工程に採用すれば、該ビヤ
ホール４へのエッチングによるテーパー形成時に問題と
なる下地層１（Alなど）の再デポを防止することができ
る。ビヤホール４底部に残った緩衝層５は、テーパー形
成後に、エッチングされた上部層２をマスクとしてエッ
チングして、第１図（ｄ）のようにすればよい。
膜にビヤホール４を形成する工程に採用すれば、該ビヤ
ホール４へのエッチングによるテーパー形成時に問題と
なる下地層１（Alなど）の再デポを防止することができ
る。ビヤホール４底部に残った緩衝層５は、テーパー形
成後に、エッチングされた上部層２をマスクとしてエッ
チングして、第１図（ｄ）のようにすればよい。
上記のように本発明においては、下地層の上に形成さ
れた絶縁材から成る上部層に接続用のホールを形成する
工程と、該ホールが形成された上部層上に無機材料層を
形成して該無機材料層をドライエッチングする工程を少
なくとも備える半導体装置の製造方法において、下地層
の上の無機材料層をエッチングする場合に、該下地層上
に緩衝用層を形成してエッチングするので、該下地層が
エッチングによりスパッタ現象が起こり得る材料から成
るものであっても、少なくともホール底部に形成された
緩衝用層が下地層のスパッタ現象を抑止し、もって下地
層材料のスパッタ及び、それに伴う再デポ現象を防止す
ることができる。また、緩衝用層はドライエッチングさ
れた上の層をマスクとして該緩衝用層をエッチングする
ので、緩衝用層にもそのまま容易にホールを形成でき、
上記作用を簡便かつ効率的に得ることができる。
れた絶縁材から成る上部層に接続用のホールを形成する
工程と、該ホールが形成された上部層上に無機材料層を
形成して該無機材料層をドライエッチングする工程を少
なくとも備える半導体装置の製造方法において、下地層
の上の無機材料層をエッチングする場合に、該下地層上
に緩衝用層を形成してエッチングするので、該下地層が
エッチングによりスパッタ現象が起こり得る材料から成
るものであっても、少なくともホール底部に形成された
緩衝用層が下地層のスパッタ現象を抑止し、もって下地
層材料のスパッタ及び、それに伴う再デポ現象を防止す
ることができる。また、緩衝用層はドライエッチングさ
れた上の層をマスクとして該緩衝用層をエッチングする
ので、緩衝用層にもそのまま容易にホールを形成でき、
上記作用を簡便かつ効率的に得ることができる。
以下本発明の実施例を述べる。但し当然のことではあ
るが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものでは
ない。
るが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものでは
ない。
第１図に本発明の第１の実施例を示す。
本実施例は下地層１であるAl上の層間絶縁膜にＰ−Si
xNy/SiO2という２層構造を採用し、Ｐ−SixNyを異方性
選択エッチング後、下層のSiO2をエッチング除去するこ
とにより、オーバーエッチング時のAlの再デポを防止す
るものである。即ち本実施例においては、エッチングに
よりスパッタ現象が起こり得る材料から成る下地層１が
Al層であり、該下地層１の上に形成された被エッチング
上部無機材料層２がシリコンナイトライド（特にＰ−Si
xNy即ちプラズマSixNy）から成る層間絶縁膜であり、こ
の上部層２をエッチングする場合の緩衝用層５として、
SiO2層を用いてＰ−SixNy/SiO2の２層構造として、下地
層１たるAlの再デポを防止するものである。
xNy/SiO2という２層構造を採用し、Ｐ−SixNyを異方性
選択エッチング後、下層のSiO2をエッチング除去するこ
とにより、オーバーエッチング時のAlの再デポを防止す
るものである。即ち本実施例においては、エッチングに
よりスパッタ現象が起こり得る材料から成る下地層１が
Al層であり、該下地層１の上に形成された被エッチング
上部無機材料層２がシリコンナイトライド（特にＰ−Si
xNy即ちプラズマSixNy）から成る層間絶縁膜であり、こ
の上部層２をエッチングする場合の緩衝用層５として、
SiO2層を用いてＰ−SixNy/SiO2の２層構造として、下地
層１たるAlの再デポを防止するものである。
本実施例では下地層１の上に形成された無機材料層２
（ここではシリコンナイトライドから成る層）をドライ
エッチングして開口の上面が広がったテーパー形状のホ
ール４（ここでは下地層１である下層Al配線とこの上層
の配線との接続をとるためのビヤホール）を形成する
際、該下地層１はドライエッチングによりスパッタ現象
が起こり得る材料（ここではAl）から成るものであり、
該下地層１の上の層２をドライエッチングする場合に、
該下地層１上に該ドライエッチングに対する耐エッチン
グ性の高い材料より成る緩衝用層５（ここではSiO2層）
を形成してドライエッチングし（図１（ａ）（ｂ））、
更に該ドライエッチングされた上の無機材料層２をマス
クとして該緩衝用層５をエッチングする（図１
（ｄ））。
（ここではシリコンナイトライドから成る層）をドライ
エッチングして開口の上面が広がったテーパー形状のホ
ール４（ここでは下地層１である下層Al配線とこの上層
の配線との接続をとるためのビヤホール）を形成する
際、該下地層１はドライエッチングによりスパッタ現象
が起こり得る材料（ここではAl）から成るものであり、
該下地層１の上の層２をドライエッチングする場合に、
該下地層１上に該ドライエッチングに対する耐エッチン
グ性の高い材料より成る緩衝用層５（ここではSiO2層）
を形成してドライエッチングし（図１（ａ）（ｂ））、
更に該ドライエッチングされた上の無機材料層２をマス
クとして該緩衝用層５をエッチングする（図１
（ｄ））。
更に詳しくは本実施例ではまず第１図（ａ）に示すよ
うに、Alから成る下地層１上に数百ÅのSiO2よりなる緩
衝層５を形成し、かつ層間絶縁膜としてＰ−SixNy層を
形成する。上述した如く、このＰ−SixNyの層間絶縁膜
がそれ自体エッチングされてパターニングされる被エッ
チング上部無機材料層２である。また図示の如く、フォ
トレジスト３（図中、PRで示す）でビヤホール４のパタ
ーニングを施す。
うに、Alから成る下地層１上に数百ÅのSiO2よりなる緩
衝層５を形成し、かつ層間絶縁膜としてＰ−SixNy層を
形成する。上述した如く、このＰ−SixNyの層間絶縁膜
がそれ自体エッチングされてパターニングされる被エッ
チング上部無機材料層２である。また図示の如く、フォ
トレジスト３（図中、PRで示す）でビヤホール４のパタ
ーニングを施す。
次いで上部層２たるＰ−SixNyを、緩衝層５のSiO2と
の間で選択比をとりながら、RIEする。これにより第１
図（ｂ）の構造が得られる。
の間で選択比をとりながら、RIEする。これにより第１
図（ｂ）の構造が得られる。
次に第１図（ｃ）の如き形状が得られるよう、テーパ
ー処理する。即ち肩の部分を丸めるため、エッチングガ
スにO2またはCO2を添加して、フォトレジスト３を後退
させ、テーパーエッチする。その際、下地の緩衝層５
（SiO2）との間で、選択比がとれるので、このSiO2が緩
衝作用を示す層として働いて、下地層１であるAlからの
際デポがおこらないのである。フォトレジストによるテ
ーパーエッチで肩の部分だけ丸めるには、一旦異方性エ
ッチングを行ってからテーパー処理することがどうして
も必要だが、従来はこの方法では、下地がオーバーエッ
チされてしまい、再デポが避けられなかったのに対し、
本発明を適用すると再デポを防止できるので、テーパー
処理を有効に用いることができる。
ー処理する。即ち肩の部分を丸めるため、エッチングガ
スにO2またはCO2を添加して、フォトレジスト３を後退
させ、テーパーエッチする。その際、下地の緩衝層５
（SiO2）との間で、選択比がとれるので、このSiO2が緩
衝作用を示す層として働いて、下地層１であるAlからの
際デポがおこらないのである。フォトレジストによるテ
ーパーエッチで肩の部分だけ丸めるには、一旦異方性エ
ッチングを行ってからテーパー処理することがどうして
も必要だが、従来はこの方法では、下地がオーバーエッ
チされてしまい、再デポが避けられなかったのに対し、
本発明を適用すると再デポを防止できるので、テーパー
処理を有効に用いることができる。
なお、この場合、シリコン酸化物とシリコンナイトラ
イドとの選択比をとるためのエッチングガスとしては、
炭素とフッ素とを構成元素として少なくとも有するガス
を含有して成るエッチングガスであって、フッ素／炭素
比の小さいガスに、CO2を過剰に混合したものを好適に
用いることができる。かかるエッチングガスについては
後記する。
イドとの選択比をとるためのエッチングガスとしては、
炭素とフッ素とを構成元素として少なくとも有するガス
を含有して成るエッチングガスであって、フッ素／炭素
比の小さいガスに、CO2を過剰に混合したものを好適に
用いることができる。かかるエッチングガスについては
後記する。
このようにして得た第１図（ｃ）の構造について、そ
の緩衝層５のSiO2をエッチングされた上部無機材料層２
をマクスとして適宜手段例えば、RIEや溶液エッチング
で除去して、第１図（ｄ）の構造が得られる。
の緩衝層５のSiO2をエッチングされた上部無機材料層２
をマクスとして適宜手段例えば、RIEや溶液エッチング
で除去して、第１図（ｄ）の構造が得られる。
次に、上記実施例のエッチングに好適に用い得るガ
ス、つまり炭素とフッ素とを構成元素として少なくとも
有するガスを含有し、かつF/C比の小さいガスに、CO2を
過剰に混合して成るエッチングガスについて説明する。
F/C比の小さいガスとしては、CF4やCHF3の如くF/Cが4:1
や3:1の如くフッ素リッチになってF/C比が大きくなって
いるものに対し、例えばCH2F2やCH3Fの如くF/C比が2:1
や1:1のようにそのF/C比が小さいものを用いることがで
きる。また、CO2は、フッ素ラジカルＦ＊をCOFとして除
去することにより、Ｆ＊の再結合によるCF3 +（SiO2エッ
チャントとして作用する）の発生を抑制できる程度に混
合すればよい。
ス、つまり炭素とフッ素とを構成元素として少なくとも
有するガスを含有し、かつF/C比の小さいガスに、CO2を
過剰に混合して成るエッチングガスについて説明する。
F/C比の小さいガスとしては、CF4やCHF3の如くF/Cが4:1
や3:1の如くフッ素リッチになってF/C比が大きくなって
いるものに対し、例えばCH2F2やCH3Fの如くF/C比が2:1
や1:1のようにそのF/C比が小さいものを用いることがで
きる。また、CO2は、フッ素ラジカルＦ＊をCOFとして除
去することにより、Ｆ＊の再結合によるCF3 +（SiO2エッ
チャントとして作用する）の発生を抑制できる程度に混
合すればよい。
例えば、好ましいエッチングガスとしては、CH2F2にC
O2を流量比で30〜70％混合したものを用いることができ
る。（但し、流量はこれに限らず、装置や条件によって
適宜設定する）。このようなエッチングガスは、SiO
2（あるいはその他のシリコン酸化物）上のシリコンナ
イトライドを選択的にエッチングする場合に、有効に使
用できる。例えば、上記例の如くSiO2上にSi3N4を設け
た層についてこれを好適に用いることができる。即ち、
F/C比の小さいガスにCO2を過剰に混合して、Ｆ＊をCOF
として除去することによりＦ＊の再結合によるCF3 +の発
生を抑えるようにすると、CF3 +によりエッチングされ易
いSiO2のエッチング速度は低下するが、一方Si3N4は、C
F3 +以外のイオン、ラジカルで充分エッチングが進行す
るので、Si3N4は/SiO2の選択比が高まり、その選択エッ
チングが効果的に達成される。
O2を流量比で30〜70％混合したものを用いることができ
る。（但し、流量はこれに限らず、装置や条件によって
適宜設定する）。このようなエッチングガスは、SiO
2（あるいはその他のシリコン酸化物）上のシリコンナ
イトライドを選択的にエッチングする場合に、有効に使
用できる。例えば、上記例の如くSiO2上にSi3N4を設け
た層についてこれを好適に用いることができる。即ち、
F/C比の小さいガスにCO2を過剰に混合して、Ｆ＊をCOF
として除去することによりＦ＊の再結合によるCF3 +の発
生を抑えるようにすると、CF3 +によりエッチングされ易
いSiO2のエッチング速度は低下するが、一方Si3N4は、C
F3 +以外のイオン、ラジカルで充分エッチングが進行す
るので、Si3N4は/SiO2の選択比が高まり、その選択エッ
チングが効果的に達成される。
次に第２図を参照して、本発明の第２の実施例を説明
する。本実施例は、ビヤホールの段差形状緩衝用サイド
ウォールスペーサ形成のためにエッチングを行う際に下
地層のスパッタが生ずることを防止するのに、本発明を
適用したものである。
する。本実施例は、ビヤホールの段差形状緩衝用サイド
ウォールスペーサ形成のためにエッチングを行う際に下
地層のスパッタが生ずることを防止するのに、本発明を
適用したものである。
本実施例では、ドライエッチングによりスパッタ現象
が起こり得る材料から成る（ここではAlから成る）もの
であり、下地層の上に形成された無機材料層（ここでは
Ｐ−シリコンナイトライド層６）を被エッチング層とし
てこれをドライエッチングして開口の上面が広がった
（ここでは具体的にはサイドウォールスペーサ７を形成
することにより得た）テーパー形状のホールを形成して
半導体装置を製造する際において、該下地層１の上の無
機材料層６をドライエッチングする場合に、該下地層上
に該ドライエッチングに対する耐エッチング性の高い材
料より成る緩衝用層5bを形成してエッチングし、更に該
ドライエッチングされた上の層７（サイドウォールスペ
ーサ）をマスクとして該緩衝用層5bをエッチングするも
のである。
が起こり得る材料から成る（ここではAlから成る）もの
であり、下地層の上に形成された無機材料層（ここでは
Ｐ−シリコンナイトライド層６）を被エッチング層とし
てこれをドライエッチングして開口の上面が広がった
（ここでは具体的にはサイドウォールスペーサ７を形成
することにより得た）テーパー形状のホールを形成して
半導体装置を製造する際において、該下地層１の上の無
機材料層６をドライエッチングする場合に、該下地層上
に該ドライエッチングに対する耐エッチング性の高い材
料より成る緩衝用層5bを形成してエッチングし、更に該
ドライエッチングされた上の層７（サイドウォールスペ
ーサ）をマスクとして該緩衝用層5bをエッチングするも
のである。
本実施例においては、まずAlで成る下地層１上の上部
層21（SiO2により成る）12RIEで窓明けを行ない、ビヤ
ホール４を得る） 本実施例では、被覆性の良いシリカフィルムにより緩
衝層を形成する。具体的には、SOG（東京応化（株）
製、商品名。プラズマSiO2の一種）を用い、これを数百
Åコーティングし、第２図（ｂ）の構造を得る。両側の
SiO2上の緩衝層をそれぞれ5a、5c、ビヤホール４底部に
形成された下地層１上の緩衝層を5bで示す。次に、プラ
ズマSixNyをCVDして、第２図（ｃ）の構造にする。この
Ｐ−SixNyは、サイドウォールスペーサを形成するため
被エッチング層６（スペーサ形成用層）である。即ち、
第２図（ｃ）の状態から、Ｐ−SixNyより成るこの被エ
ッチング層６（スペーサ形成用層）をRIEで下地の緩衝
層５（SOG）との間に選択比をとりながら、全面エッチ
バックして、ビヤホール４の側壁にサイドウォールスペ
ーサ７を形成し、ビヤホール形状をテーパー状にする。
これにより第２図（ｄ）の構造が得られる。この際、下
地のSOGによって形成された緩衝層5b（緩衝SiO2層）
が、サイドウォール７形成時のオーバーエッチから下地
層１のAl面を保護するので、Alの再デポ物が、ビヤホー
ル４側壁に付着する心配がない。
層21（SiO2により成る）12RIEで窓明けを行ない、ビヤ
ホール４を得る） 本実施例では、被覆性の良いシリカフィルムにより緩
衝層を形成する。具体的には、SOG（東京応化（株）
製、商品名。プラズマSiO2の一種）を用い、これを数百
Åコーティングし、第２図（ｂ）の構造を得る。両側の
SiO2上の緩衝層をそれぞれ5a、5c、ビヤホール４底部に
形成された下地層１上の緩衝層を5bで示す。次に、プラ
ズマSixNyをCVDして、第２図（ｃ）の構造にする。この
Ｐ−SixNyは、サイドウォールスペーサを形成するため
被エッチング層６（スペーサ形成用層）である。即ち、
第２図（ｃ）の状態から、Ｐ−SixNyより成るこの被エ
ッチング層６（スペーサ形成用層）をRIEで下地の緩衝
層５（SOG）との間に選択比をとりながら、全面エッチ
バックして、ビヤホール４の側壁にサイドウォールスペ
ーサ７を形成し、ビヤホール形状をテーパー状にする。
これにより第２図（ｄ）の構造が得られる。この際、下
地のSOGによって形成された緩衝層5b（緩衝SiO2層）
が、サイドウォール７形成時のオーバーエッチから下地
層１のAl面を保護するので、Alの再デポ物が、ビヤホー
ル４側壁に付着する心配がない。
次いで、緩衝層5a〜5cをなすSOGを上記ドライエッチ
ングにより形成されたサイドウォールスペーサ７をマス
クにしてRIEまたは溶液エッチングその他の適宜手段で
除去して、第２図（ｅ）と構造とする。図では緩衝層の
内5a、5cはこれで除去されるが、5bの内サイドウォール
スペーサ７の下に位置する部分は、そのまま残ってい
る。
ングにより形成されたサイドウォールスペーサ７をマス
クにしてRIEまたは溶液エッチングその他の適宜手段で
除去して、第２図（ｅ）と構造とする。図では緩衝層の
内5a、5cはこれで除去されるが、5bの内サイドウォール
スペーサ７の下に位置する部分は、そのまま残ってい
る。
上記実施例によれば、下地層１であるAl上に積層され
る上部層２（層間絶縁膜など）のビヤホールのテーパー
加工のためのドライエッチングが、下地Alのオーバーエ
ッチによる再デポをおこすことなく、行える。これは上
部層２の下地をなすSiO2膜が、緩衝層5bとなって、Alの
再デポを防ぐための緩衝作用を呈することによって、達
成されたものである。かつ本実施例では、上記説明した
エッチングガスなどを用いたSiN/SiO2（シリコンナイト
ライドとシリコン酸化物）の高選択エッチングを採用す
ることによって、これを効果的に達成した。
る上部層２（層間絶縁膜など）のビヤホールのテーパー
加工のためのドライエッチングが、下地Alのオーバーエ
ッチによる再デポをおこすことなく、行える。これは上
部層２の下地をなすSiO2膜が、緩衝層5bとなって、Alの
再デポを防ぐための緩衝作用を呈することによって、達
成されたものである。かつ本実施例では、上記説明した
エッチングガスなどを用いたSiN/SiO2（シリコンナイト
ライドとシリコン酸化物）の高選択エッチングを採用す
ることによって、これを効果的に達成した。
上述の如く、本発明によれば、エッチングによりスパ
ッタ現象が起こり得る材料から成る下地層上に形成され
た層をエッチング加工する場合でも、その材料の再デポ
（再堆積）が生じないので、ホール（コンタクトホール
やビヤホール等）のテーパ加工その他の場合に効果が大
である。
ッタ現象が起こり得る材料から成る下地層上に形成され
た層をエッチング加工する場合でも、その材料の再デポ
（再堆積）が生じないので、ホール（コンタクトホール
やビヤホール等）のテーパ加工その他の場合に効果が大
である。
第１図及び第２図は、各々本発明の第１及び第２の実施
例について、それぞれ工程順に示すものである。 １……下地層（Al層）、２……上部無機材料層（被エッ
チング層間絶縁膜）、３……フォトレジスト、４……
（ビヤ）ホール、5,5a〜5c……緩衝層、６……被エッチ
ング無機材料層（サイドウォールスペーサ形成用層）、
７……サイドウォールスペーサ。
例について、それぞれ工程順に示すものである。 １……下地層（Al層）、２……上部無機材料層（被エッ
チング層間絶縁膜）、３……フォトレジスト、４……
（ビヤ）ホール、5,5a〜5c……緩衝層、６……被エッチ
ング無機材料層（サイドウォールスペーサ形成用層）、
７……サイドウォールスペーサ。
Claims (1)
- 【請求項１】下地層の上に形成された絶縁材から成る上
部層に接続用のホールを形成する工程と、該ホールが形
成された後に該上部層もしくは該上部層上に形成した無
機材料層をドライエッチングする工程を少なくとも備え
る半導体装置の製造方法において、 該下地層がドライエッチングによりスパッタ現象が起こ
り得る材料から成るものであり、 該下地層の上の上部層に形成された接続用のホールの少
なくとも底部には上記ドライエッチングに対する耐エッ
チング性の高い材料より成る緩衝用層を形成しておいて
該ドライエッチングを行い、更に該ドライエッチングさ
れた層をマスクとして該緩衝用層をエッチングする、半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60149989A JPH0821572B2 (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60149989A JPH0821572B2 (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6212130A JPS6212130A (ja) | 1987-01-21 |
| JPH0821572B2 true JPH0821572B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=15487029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60149989A Expired - Lifetime JPH0821572B2 (ja) | 1985-07-10 | 1985-07-10 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821572B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5984444A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-16 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
| JPS59169151A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-25 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6028245A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | 多層配線半導体装置およびその製造方法 |
| JPS6053051A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-26 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-07-10 JP JP60149989A patent/JPH0821572B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6212130A (ja) | 1987-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |