JPH10321723A

JPH10321723A - 接続孔の形成方法

Info

Publication number: JPH10321723A
Application number: JP9130721A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Ezaki; 孝之江崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】フォトリソグラフィの解像限界を超えた微細
な接続孔を自己整合的に形成する。【解決手段】四方をダミー配線パターン２ｘ，２ｙに
囲まれたスペース内で絶縁膜５に接続孔５ｈを開口する
場合、上記スペース内において絶縁膜５に傾斜面を発生
させた上でネガ型フォトレジスト膜６を成膜する。この
スペース内にフォトマスクの遮光膜パターン１２に対応
する遮光領域を設定して露光を行うと、遮光領域の周辺
部に絶縁膜５の傾斜面やサイドウォール４からの直接ま
たは多重反射光が取り込まれる。この結果、設計上の遮
光範囲の幅Ｗ１に比べて狭い幅Ｗ２の範囲が可溶部６ｓ
として残る。このネガ型フォトレジスト膜６を現像して
幅Ｗ２の開口を形成し、これをマスクとして絶縁膜５を
異方性エッチングすれば、幅Ｗ２の微細な接続孔５ｈが
形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はたとえば半導体デバ
イス製造に適用される接続孔の形成方法に関し、特にフ
ォトリソグラフィの解像限界を超えた微細な接続孔を自
己整合的に形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンタクトホールやビアホール等、一般
に接続孔を形成する技術は、半導体プロセスの中でも最
も難度の高いもののひとつである。その理由としては、
形成すべき接続孔の開口径が適用デザイン・ルールの最
小加工寸法に近いこと、また、フォトリソグラフィの露
光波長の短波長化により焦点深度が減少する中で、増大
傾向にある表面段差の上でフォトレジスト膜にアスペク
ト比の高いホール・パターンを解像させる必要があるこ
と、さらに近年のデバイス構造の複雑化に伴って接続孔
の形成位置が多様化し、下層配線とのアライメントに対
する要求精度が厳しくなっていること等が考えられる。

【０００３】一例として、同一レイヤ内に形成されたダ
ミー配線パターンで囲まれたスペース内で基板コンタク
トをとるための接続孔を形成するプロセスについて、図
６ないし図９を参照しながら説明する。ここでサンプル
として用いた基体は、図６（ｂ）に平面図、図６（ａ）
にそのｘ−ｘ線断面図を示したように、基板４１上にた
とえばポリサイド膜よりなる正方形のダミー配線パター
ン４２ｘ，４２ｙがそれぞれｘ方向およびｙ方向に２個
ずつ配され、これらダミー配線パターン４２ｘ，４２ｙ
による表面段差を吸収するごとくたとえばＢＰＳＧ（ホ
ウ素リン・シリケート・ガラス）膜からなる絶縁膜４５
が形成され、さらにその表面にポジ型フォトレジスト膜
４６が形成されたものである。上記ダミー配線パターン
４２ｘ，４２ｙの側壁面にはたとえばＳｉＯｘ膜からな
るサイドウォール４３が形成され、また該ダミー配線パ
ターン４２ｘ，４２ｙと上記絶縁膜４５との間には該絶
縁膜４５の膜中水分による配線への影響を防止するため
にＳｉＮ膜４４が介在されている。

【０００４】いま、この基体にフォトマスクを介して露
光を行い、ホール・パターンを形成する場合を考える。
上記露光は、フォトマスク基板５１上に形成された遮光
膜パターン５２の開口５３を通過した露光光ｈνにより
行われ、ポジ型フォトレジスト膜４６ではこの露光部位
が現像液に対する可溶部４６ｓとなる。可溶部４６ｓの
幅ｗはパターン間スペースｓに比べて小さいので、図示
される程度のアライメントずれは許容される。なお、近
年のフォトリソグラフィで多用されるの大半はステッパ
を用いた縮小投影露光では、フォトマスク上のパターン
寸法は基体（ウェハ）上のパターン寸法の４〜５倍とな
るが、図６（ａ）では説明の便宜上、フォトマスクと基
体とを等倍にて図示した。

【０００５】上記可溶部４６ｓを現像により除去してレ
ジスト・パターン４６ｐを形成し、これをマスクとして
絶縁膜４５をドライエッチングすると、図７に示される
ように接続孔４５ｈが形成される。ただし、この段階の
接続孔４５ｈの底面には絶縁性のＳｉＮ膜４４がまだ残
存しているので、次にこれを除去するためのドライエッ
チングを行い、しかる後にレジスト・パターン４６ｐを
アッシングにより除去する。この段階の基体の状態を、
図８に示す。この後は、図９（ａ）および図９（ｂ）に
示されるように、上記接続孔４５ｈを上層配線４７で埋
め込むと、基板コンタクトが完成する。なお、基板４１
がたとえばＳｉ基板である場合には、該Ｓｉ基板内に形
成された不純物拡散層に対してコンタクトが達成される
ことになる。また、基板４１の表層部が絶縁膜である場
合には、上記接続孔４５ｈはさらに深くエッチングさ
れ、最終的には該絶縁膜に被覆される下層配線パターン
へコンタクトされることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前掲の図９
（ｂ）に示されるようなレイアウトにおいてデバイスの
一層の高集積化を図るためには、接続孔４５ｈの開口径
を縮小することが必要である。しかし、フォトリソグラ
フィを上述のような従来の手法で行う限り、その縮小限
界値は大して小さくはならない。この原因の一部は、前
述のように、焦点深度の浅い条件で厚いフォトレジスト
膜にアスペクト比の高いホール・パターンを解像させる
といった光学的な困難さにある。

【０００７】この問題を解決するために、従来よりＦＬ
ＥＸ法、変形照明法、位相シフト・マスク法といった様
々なフォトリソグラフィが提案されている。ＦＬＥＸ法
とは、投影露光装置の光学系の一部または基体（ウェ
ハ）を光軸方向に沿って微小振動させてフォトレジスト
膜の深さ方向に無数の合焦点を発生させることで、焦点
深度の浅さをカバーして良好な解像を達成しようとする
技術である。変形照明法とは、露光装置の照明光学系の
絞りの形状を工夫してフォトマスクに対して露光光を斜
めに入射させることにより、直進光（０次光）に対する
プラス側またはマイナス側のいずれか一方の１次回折光
の取込み角を増大させ、これら０次光と片側の１次回折
光との２光束の干渉により像を形成する方法である。や
はり焦点深度の向上が期待できる。さらに位相シフト・
マスク法とは、フォトマスク上の遮光膜パターンに加
え、大気と屈折率の異なる透明材料膜からなる位相シフ
タを所定のパターンに配することで、位相シフタの形成
部と非形成部との間で透過光の位相差を発生させ、これ
による空間周波数変調効果やエッジ強調効果を利用して
解像度やコントラストを向上させる技術である。

【０００８】しかし、ＦＬＥＸ法には特殊な駆動系、変
形照明法には照明光学系の特殊な絞り、位相シフト・マ
スク法には位相シフタを形成した特殊なフォトマスクが
それぞれ必要となり、技術上あるいは経済上の負担が重
くなる。また、変形照明法や位相シフト・マスク法で
は、使用される照明光学系の絞りの形状やフォトマスク
上における位相シフタの配置による解像性能のパターン
依存性が大きい。さらに、位相シフト・マスク法では、
位相シフタのわずかな欠陥がフォトレジスト膜へ転写さ
れてしまうため、その形成や欠陥修復技術に極めて高度
な技術を要するという問題がある。このように、光学的
な解像性能を向上させることには様々な困難が伴う。

【０００９】しかし、露光装置の光学的な解像性能以上
に接続孔の寸法縮小を阻害している要因は、実はアライ
メント性能の限界である。すなわち、現状では露光装置
のアライメント性能がデザイン・ルールの縮小に追いつ
いていないため、接続孔と下層配線との間の重ね合わせ
精度のバラつきを考慮して接続孔の設計マージンを決定
しようとすると、接続孔の設計寸法（＝開口径＋設計マ
ージン）を大きくせざるを得ないのである。接続孔の設
計寸法が大きくなると、下層配線の線幅を縮小すること
ができず、半導体デバイスの微細化や高密度化の障害と
なる。

【００１０】このような接続孔の設計寸法の増大を防止
する技術としては、アライメントのための設計マージン
をフォトマスク上で不要にできる「自己整合コンタクト
技術」が知られている。この技術は、たとえば前掲の図
６ないし図９に示した基体の例では、ダミー配線パター
ン４２ｘ，４２ｙとＳｉＮ膜４４との間にたとえばＳｉ
Ｏｘからなるオフセット絶縁膜を介在させることで可能
となる。つまり、絶縁膜４５のドライエッチングの過程
でＳｉＮ膜４４をエッチング停止膜として機能させるこ
とにより、深い接続孔４５ｈエッチングし終わった後で
も下層配線パターンをとり囲む絶縁膜を残しておくこと
が可能となる。このことは、仮に上記のダミー配線パタ
ーン４２ｘ，４２ｙの代わりに実際に電気的に機能して
いる配線パターンが形成されている場合に、たとえ接続
孔４５ｈの開口位置が配線パターンと幾何学的に重複し
ていても、該配線パターンとこの接続孔に埋め込まれる
上層配線とを絶縁することを可能とする。

【００１１】しかし、上述のような自己整合コンタクト
技術では、ＳｉＮ膜の成膜工程が余分に必要となるこ
と、またこのＳｉＮ膜とＳｉＯｘ膜との高選択ドライエ
ッチングが技術的に難しいという問題がある。何らかの
方法で解像限界よりも小さな開口径を有する接続孔を形
成することができ、これを十分なアライメント余裕をも
ってパターン間スペースに配することができるのであれ
ば、このＳｉＮ膜は本来不要なのである。このように、
接続孔の開口径を縮小する、あるいはその設計寸法の増
大を防ぐための従来の方法には、様々な技術上の問題が
あった。そこで本発明は、特別な露光装置や追加工程を
一切必要とせずに、開口径の小さな接続孔を容易に形成
することを可能とする方法を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の接続孔の形成方
法は、現像液に対して遮光部が可溶、露光部が不溶とな
るネガ型フォトレジスト膜特有の性質を利用し、下地材
料膜パターンを被覆する絶縁膜に敢えて段差を発生さ
せ、この段差部からの反射光をパターン間スペース内に
設定した遮光範囲の周辺部に回り込ませることにより、
遮光範囲を自己整合的に狭めながら露光を行うものであ
る。このような露光を経たネガ型フォトレジスト膜を現
像すると、フォトマスクで規定される当初の遮光範囲の
幅よりも狭い開口をパターン間スペース内に有するレジ
スト・パターンを形成することができ、これをマスクと
して下地の絶縁膜を加工すると、パターン間スペース内
にフォトリソグラフィの解像限界よりも微細な接続孔を
形成することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明では下地材料膜パターンの
表面段差をこれを被覆する絶縁膜に反映させ、この段差
部からの露光光の反射成分を利用して遮光範囲を縮小す
る。露光光の反射成分は下地材料膜パターンやこれを被
覆する絶縁膜から生じ、この中には多重反射成分も含ま
れる。したがって、原理的には下地材料膜パターンが２
個あればこれらの中間位置において両方向からの反射成
分を受光することができ、３個あれば３方向からの反射
成分を受光することができる。ただし、通常の接続孔の
形状（正方形〜円形）を考えると、反射成分が四方から
受光されることが望ましい。つまり、四方を前記下地材
料膜パターンに囲まれるスペース内に接続孔を形成する
ことが特に好適である。

【００１４】下地材料膜パターンの表面段差を反映させ
るような絶縁膜としては、まず材料として不純物含有酸
化シリコン系材料を選択し、不純物濃度および成膜後ア
ニールの条件を最適化することによりその段差被覆性を
調整することができる。上記不純物としては、ホウ素
（Ｂ），リン（Ｐ），砒素（Ａｓ）を例示することがで
き、これらを単独または任意の組み合わせにて含むガラ
ス膜を使用することができる。特に、ＢＰＳＧ（ホウ素
・リン・シリケート・ガラス）膜はＢ濃度，Ｐ濃度，成
膜後アニール温度等の条件設定によりリフロー性能を広
範囲に変化させることができ、有用である。

【００１５】また、絶縁膜の成膜手段は、蒸着、スパッ
タリング、ＣＶＤのいずれであっても良く、またこれら
の成膜に用いられる装置の種類も特に限定されるもので
はない。一般には膜の流動性を抑えた条件で成膜した後
に、アニール段階で段差被覆性を調節することが簡便で
あるが、たとえばバイアスＥＣＲプラズマＣＶＤ法では
堆積過程とスパッタ過程とが同時に進行するために、特
に成膜後アニールを行わなくても段差のコーナー部が斜
めに削ぎ落とされた形の絶縁膜を得ることができる。段
差部からの反射光を遮光領域に効率的に取り込むために
は、下層材料膜パターンの上方からパターン間スペース
に向けておおよそ４５°の傾斜角で絶縁膜の表面が下降
する場合が理想的であるが、遮光領域の周辺部へ反射光
を取り込むことが可能であれば、この傾斜角に限られる
ものではない。

【００１６】表面段差の発生源となる下地材料膜パター
ンは、同一レイヤ内、あるいは別レイヤ内のいずれに形
成されるものであっても良く、またダミー・パターンあ
るいは配線パターンのいずれであっても良い。ここで、
ダミー・パターンとは、キャパシタや配線の様な電気的
な機能は持たないが、これらの電気的機能パターンを形
成する際に共通の材料膜を加工することにより形成され
るパターンであり、主として表面段差の緩和を目的とし
て回路動作に影響を与えない場所に形成される。ダミー
・パターンは通常、小さな孤立パターンとして形成され
るので、そのレイアウトは比較的自由であり、同一レイ
ヤ内に密に形成することができる。特に、同一レイヤ内
の４個の下地材料膜パターンからの反射成分を利用する
場合は、これら下地材料膜パターンのすべてが電気的機
能パターンであるケースは考えにくく、むしろダミー・
パターンである方が現実的である。

【００１７】一方、下地材料膜パターンが別レイヤ内に
ある場合には、これら下地材料膜パターンのすべてが電
気的機能パターンであるケースも実在する。たとえば、
メモリ素子では多層配線技術を用いてＸ−Ｙ方向に伸び
るワード線、ビット線、記憶ノード線等の多くの配線が
幾層にも積層されている。特にＣＯＢ（キャパシタ・オ
ン・ビットライン）型のＤＲＡＭでは、１層目ポリサイ
ド膜からなる基板上のワード線と、２層目ポリサイド膜
からなるビット線とで構成される格子の目の中で、Ｓｉ
基板内の不純物拡散層に接続する基板記憶ノード・コン
タクトを形成する場合があり、このような場合の接続孔
の形成にも本発明は有効である。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。

【００１９】実施例１ここでは、同一レイヤ内に形成されたダミー配線パター
ンで囲まれたスペース内で基板コンタクトをとるための
接続孔の形成プロセスについて、図１ないし図４を参照
しながら説明する。ここでサンプルとして用いた基体
（ウェハ）は、図１（ｂ）に平面図、図１（ａ）にその
Ｘ−Ｘ線断面図を示したように、基板１上にたとえば厚
さ約７０ｎｍの不純物含有ポリシリコン膜と厚さ約７０
ｎｍのタングステン・シリサイド膜の積層膜であるポリ
サイド膜を主体とする０．３５μｍ四方のダミー配線パ
ターン２ｘ，２ｙがそれぞれｘ方向およびｙ方向に０．
５μｍのスペース幅Ｓを空けて２個ずつ配され、これら
ダミー配線パターン２ｘ，２ｙによる表面段差を反映す
るごとくたとえばＢＰＳＧ（ホウ素リン・シリケート・
ガラス）膜からなる絶縁膜５が形成され、さらにその表
面にネガ型フォトレジスト膜６が形成されたものであ
る。

【００２０】上記ダミー配線パターン２ｘ，２ｙは、た
とえばＳｉ基板上に形成されるＭＯＳトランジスタのゲ
ート電極や、絶縁膜上に形成される上層配線と同時にパ
ターニングされるものである。したがって、前者の場合
には基板１は不純物拡散層を有するＳｉ基板であって、
かつダミー配線パターン２ｘ，２ｙは下層側にゲート酸
化膜を有するものとなり、後者の場合には基板１の最上
層が絶縁膜となる。上記ダミー配線パターン２ｘ，２ｙ
の上面には、たとえば厚さ５０ｎｍのＳｉＯｘ膜からな
るオフセット絶縁膜３が積層されている。このオフセッ
ト絶縁膜３は本発明に不可欠の部材ではないが、この膜
が存在することにより絶縁膜５の表面段差が強調され、
所定の傾斜角θを発生させやすくなる。また上記ダミー
配線パターン２ｘ，２ｙの側壁面には、たとえば幅７０
ｎｍのＳｉＯｘ膜からなるサイドウォール４が形成され
ている。このサイドウォール４も本発明に不可欠の部材
ではないが、たとえば上記ダミー配線パターン２ｘ，２
ｙがＬＤＤ型のＭＯＳトランジスタのゲート電極と共通
の材料膜で形成される場合にはやはり同時に発生するも
のであり、絶縁膜５に所定の傾斜角θを発生させる上で
役立つ。

【００２１】上記絶縁膜５はたとえばＢＰＳＧ膜からな
る。このＢＰＳＧ膜は、一例として下記のような条件で
Ｏ₃−ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）系常圧ＣＶＤ
を行うことにより成膜した。ＴＥＯＳ流量４４ＳＣＣＭＯ₃流量１１０ｍｇ／ｌトリメチルリン酸流量１３ＳＣＣＭトリメチルホウ酸流量１３ＳＣＣＭ圧力７６０Ｔｏｒｒ（１．０１×１０⁵Ｐａ）基板温度５００ ℃ この後、９００℃、１０分間のアニールを行うことによ
り、平均膜厚が約０．２５μｍ、傾斜角θが約４５°の
絶縁膜５が得られた。

【００２２】次に、このウェハに対してフォトマスクを
介した露光を行い、ホール・パターンを形成する。上記
フォトマスクは、図１（ａ）に示されるように、石英等
の透明材料からなるフォトマスク基板１１上に、ホール
・パターンにならって正方形の遮光膜パターン１２が形
成されたものである。この遮光膜パターン１２の１辺の
長さでウェハ上の遮光範囲の幅Ｗ１が決まる。なお、図
１（ａ）では説明の便宜上、フォトマスクと基体とを等
倍にて図示してあるが、たとえば縮小比１／５のステッ
パを用いて露光を行う場合には、フォトマスク上のパタ
ーン寸法はウェハ上寸法の５倍となるから、ウェハ上に
おける遮光範囲の幅が一例として０．４μｍであれば、
遮光膜パターン１２の実寸は１辺２μｍとなる。

【００２３】露光はこの遮光膜パターン１２を４個のダ
ミー配線パターン２ｘ，２ｙに囲まれるスペースの中央
部にアライメントさせ、たとえばｉ線ステッパを用いて
行った。フォトマスク基板１１の透過光ｈνは、ネガ型
フォトレジスト膜６を感光させこれを現像液に対して不
溶化させるが、絶縁膜５の傾斜面の近傍に入射した露光
光ｈνは、図中に矢印で示されるように、該傾斜面やサ
イドウォール４からの直接反射、あるいは膜界面での多
重反射を経て遮光範囲の周辺部へも回り込む。遮光範囲
の周辺部では、露光光ｈνの光量がフォトレジスト材料
の露光閾値を超えた部分において不溶化反応が進行する
ので、可溶部６ｓとして残る部分の幅Ｗ２は設計上の遮
光範囲の幅Ｗ１に比べて自己整合的に縮小される。この
可溶部の幅Ｗ２が、後述のレジスト・パターン６ｐの開
口６ｈの幅、および絶縁膜５に開口される接続孔５ｈの
幅となる。

【００２４】このネガ型フォトレジスト膜６を現像する
と可溶部６ｓが除去され、図２に示されるように、幅約
０．２５μｍのの開口６ｈを有するレジスト・パターン
６ｐが形成された。上記レジスト・パターン６ｐをマス
クとして絶縁膜５を異方性ドライエッチングし、レジス
ト・パターン６ｐをアッシングにより除去した結果、図
３に示されるように、幅約０．２５μｍの接続孔５ｈが
形成された。さらに、上記接続孔５ｈを埋め込むごとく
ウェハの全面に上層配線材料膜を被着させ、この膜をパ
ターニングすることにより、図４に示されるような上層
配線７を形成し、基板コンタクトを完成させた。

【００２５】実施例２ここでは、別レイヤ内に形成された実際の配線パターン
で囲まれたスペース内で基板コンタクトをとるための接
続孔を形成する場合について、図５を参照しながら説明
する。図５は、１層目ポリサイド膜（１−ｐｏｌｙｃｉ
ｄｅ）からなるＤＲＡＭのワード線２２と、これに直交
する２層目ポリサイド膜（２−ｐｏｌｙｃｉｄｅ）から
なるビット線２３とで囲まれるスペース内において、基
板２１に対して記憶ノード・コンタクトをとるための接
続孔パターンの露光工程を概念的に図示したものであ
る。なお、この図では説明の便宜上、ワード線２２を基
板２１から分離して図示しており、またワード線２２と
ビット２３との間やビット線上に本来存在する絶縁膜、
およびこの絶縁膜上に成膜されるネガ型フォトレジスト
膜は省略してある。上記ワード線２２は、この表面段差
を反映させた絶縁膜（図示せず。）に被覆されており、
したがってこの絶縁膜上に形成されるビット線２３にも
段差が生じている。このビット線を被覆する絶縁膜（図
示せず。）にもまた、表面段差が反映されている。

【００２６】次に、このような表面段差を有する絶縁膜
上にネガ型フォトレジスト膜（図示せず。）を形成し、
フォトマスクを介して露光を行う。このフォトマスク
は、フォトマスク基板３１上にホール・パターンになら
って１辺の長さＷ１の正方形の遮光膜パターン３２が形
成されたものである。なお、図５においてもフォトマス
クと基体とは便宜上等倍で示すので、この遮光膜パター
ン３２の１辺の長さＷ１をウェハ上における遮光範囲の
幅と考える。

【００２７】上記遮光膜パターン３２を基板３１上に形
成されたこれら４本の配線パターンで囲まれるスペース
の中央部にアライメントさせて露光を行うと、基板上に
おける遮光膜パターンの投影像３２ｐは１辺の長さＷ１
の正方形となるが、最終的に形成される接続孔の輪郭２
４はそれより小さい、１辺の長さＷ２の正方形となる。
これは、ワード線２２やビット線２３の側壁面を覆う絶
縁膜の傾斜部からの反射光が図中に矢印Ｒで示されるよ
うに遮光領域の周辺部へ回り込み、ネガ型フォトレジス
ト膜の可溶部の幅が狭められるからである。このよう
に、本発明では四方を取り囲む下地材料膜パターンが別
レイヤにわたって存在する場合にも有効である。

【００２８】以上、本発明の具体的な実施例を２例挙げ
たが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるもので
はなく、サンプル・ウェハの構成、ウェハの各構成部材
の寸法や構成材料、絶縁膜の成膜条件やアニール条件等
の細部については適宜変更、選択、組み合わせが可能で
ある。また本発明により形成される接続孔は、半導体デ
バイス以外の微細デバイスの接続孔であっても、もちろ
ん構わない。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、特殊な露光装置やフォトマスクを利用する
必要が一切なく、また絶縁膜の加工についてもエッチン
グ選択性の考慮に関連したプロセスの複雑化を招くこと
なく、微細な接続孔を容易に形成することが可能とな
る。本発明は、特に半導体デバイス製造に適用した場
合、半導体デバイスの高集積化に大いに貢献し得るもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用して同一レイヤ内のダミー配線パ
ターン間スペースに接続孔を形成する場合のネガ型フォ
トレジスト膜の解像原理を説明する図であり、（ａ）は
フォトマスクと基体の模式的断面図、（ｂ）は上面図で
ある。

【図２】図１（ａ）のネガ型フォトレジスト膜を現像し
てレジスト・パターンを形成した状態を示す模式的断面
図である。

【図３】図２の絶縁膜をドライエッチングして接続孔を
形成し、レジスト・パターンを除去した状態を示す模式
的断面図である。

【図４】図３の接続孔を上層配線で埋め込んだ状態を示
す図であり、（ａ）は基体の模式的断面図、（ｂ）は上
面図である。

【図５】本発明を適用して上下レイヤの配線パターン間
スペースに接続孔を形成する場合の露光工程を概念的に
示す斜視図である。

【図６】同一レイヤ内のダミー配線間スペースに接続孔
を形成する場合のポジ型フォトレジスト膜の従来の露光
工程を説明する図であり、（ａ）はフォトマスクと基体
の模式的断面図、（ｂ）は上面図である。

【図７】図６（ａ）のポジ型フォトレジスト膜を現像し
てレジスト・パターンを形成し、これをマスクとする絶
縁膜のドライエッチングにより接続孔を形成した状態を
示す模式的断面図である。

【図８】図７の接続孔の底面に表出したエッチング停止
膜を除去した状態を示す模式的断面図である。

【図９】図８の接続孔を上層配線で埋め込んだ状態を示
す図であり、（ａ）は基体の模式的断面図、（ｂ）は上
面図である。

【符号の説明】

１，２１…基板２ｘ，２ｙ…ダミー配線パターン５
…絶縁膜５ｈ…接続孔６…ネガ型フォトレジスト膜６ｓ…可溶部６ｐ…レ
ジスト・パターン６ｈ…開口７…上層配線１１，
３１…フォトマスク基板１２，３２…遮光膜パターン
２２…ワード線２３…ビット線２４…接続孔の輪
郭３２ｐ…遮光膜パターンの投影像Ｓ…スペース幅
Ｗ1 …遮光範囲の幅Ｗ２…可溶部の幅（＝レジスト
・パターンの幅＝接続孔の幅）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に所定のスペースを隔てて配され
た複数の下地材料膜パターンを、該下地材料膜パターン
に起因する表面段差を反映する絶縁膜で被覆する第１工
程と、基体の全面をネガ型フォトレジスト膜で被覆する第２工
程と、前記スペース内に所定の遮光範囲を設定し、前記表面段
差に起因する反射光を該遮光範囲の周辺部に取り込みな
がら前記ネガ型フォトレジスト膜を露光する第３工程
と、前記ネガ型フォトレジスト膜を現像することにより、前
記遮光範囲の幅よりも狭い開口を有するレジスト・パタ
ーンを形成する第４工程と、前記開口内において前記絶縁膜を加工することにより接
続孔を形成することを特徴とする接続孔の形成方法。
【請求項２】前記絶縁膜を不純物含有酸化シリコン系
材料を用いて形成し、不純物濃度および成膜後アニール
の条件を最適化することによりその段差被覆性を調整す
ることを特徴とする請求項１記載の接続孔の形成方法。
【請求項３】前記接続孔を、四方を前記下地材料膜パ
ターンに囲まれるスペース内に形成することを特徴とす
る請求項１記載の接続孔の形成方法。
【請求項４】前記下地材料膜パターンが同一レイヤ内
に形成されるダミー・パターンであることを特徴とする
請求項１記載の接続孔の形成方法。
【請求項５】前記下地材料膜パターンが別レイヤ内に
形成される電気的機能パターンであることを特徴とする
請求項１記載の接続孔の形成方法。