JPS634620A - 半導体装置の製法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、半導体基板上に形成された絶縁膜をエツチ
ングする工程を備えた半導体装置の製法に関する。

〔背景技術〕

半導体素子において、不純物層と電極を配線するときに
は、酸化膜などの眉間絶縁膜にコンタクト穴を開け、Ａ
Ｉなどの導体によって配線を行っている。従来、このコ
ンタクト穴を形成するには、たとえば、第５〜８図のよ
うにして行っていたすなわち、Ｓｉ基板１の上に成長さ
せた酸化膜２を有するウェハ（第５図参照）にレジスト
を塗布し、このレジストを露光することによってエツチ
ングパターンを形成しく第６図参照）、このレジスト３
をマスクにして酸化膜２をエツチングしてコンタクト穴
４を形成する（第７図参照）。その後、レジスト３を除
去して、ＡＩを蒸着する（第８図参照）、このようにし
て形成したコンタクト穴４の断面は、第８図にみるよう
になっている。図中、５は蒸着されたＡｌである。図に
みるように、従来用いられている方法によると、酸化膜
２がコンタクト穴４の側面において、角部（エツジ）ａ
を有するために、Ａ１を蒸着するとこの角部ａでＡｌの
断切れが生じやすく、ＡＩの断線不良の原因となること
がある。

〔発明の目的〕

この発明は、以上のことに鑑みて、絶縁膜をエツチング
したのち、その上に層を形成するときに、絶縁膜の厚み
が厚くてもその上に形成される層の断切れが生じないよ
うな半導体装置の製法を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

この発明は、上記の目的を達成するために、半導体基板
上に形成された絶縁膜をエツチングする工程を備えた半
導体装置の製法において、前記絶縁膜中の不純物濃度を
その厚み方向に変化するようにしておいて、前記エツチ
ング工程に際しては前記絶縁膜のエツチング速度が厚み
方向に変化するようにし、これにより前記絶縁膜のエツ
チング部の側面に傾斜を持たせることを特徴とする半導
体装置の製法を要旨とする。

以下に、この発明の詳細な説明する。

コンタクト穴（電極窓ともいう）を開けるなどエツチン
グしようとする絶縁膜は、あらかじめ、その中の不純物
濃度をその厚み方向に変化するようにしておく。このよ
うにしておくには、たとえば、イオン注入、熱拡散法な
どの方法により不純物を導入しておく　（ドープしてお
く）ことにより行うことができるが、これらの方法に限
定されない。

絶縁膜中の不純物濃度をその厚み方向に変化するように
しておけば、絶縁膜のエツチング速度（エツチングレー
ト）が絶縁膜の厚み方向（深さ方向）に変化する。すな
わち、絶縁膜は、不純物濃度が高くなるほどエツチング
速度が大きくなり、不純物濃度が低くなるほどエツチン
グ速度が小さくなる。このため、絶縁膜の表面側をより
高濃度にしておき、その後絶縁膜のリングラフィ工程を
行うと、不純物濃度が高い部分はど、すなわち、絶縁膜
の表面側はど横方向にエツチングされる量が多く、不純
物濃度が低い部分はど、すなわち、絶縁膜の半導体基板
側はど横方向にエツチングされる量が少ないので、絶縁
膜のエツチング部の側面は傾斜（テーパ）を持つように
なる。このため、この発明の方法では、従来法において
生じるような角部が生じない、エツチングが終わった後
、その上にＡｆなどの金属層またはその他の層を形成し
た場合、絶縁膜が薄くても厚くても前記層の断切れが生
じない。

以下、絶縁膜として酸化膜を用いた実施例を示しながら
説明する。

第１〜４図は、この発明の１実施例をあられしている。

第１図（ａ）は、Ｓｔ基板１の上で成長させた酸化Ｒ（
Ｓ　ｉ　Ｏｘ膜）２に、イオン注入によりＰ゛をドープ
しているところをあられす。Ｐ゛の濃度は、酸化膜２の
線の間隔で模式的にあられしており、線の間隔が小さい
ほど高濃度であり、間隔が大きいほど低濃度である。注
入条件は、酸化膜の厚み、および、どれくらい傾斜をつ
けるかによってかわってくるが、イオン注入による飛程
Ｒｐが酸化膜厚Ｅの半分程度までとなるようにするのが
よい（第１図（ｂ）参照）。すなわち、０＜Ｒｐ≦ｌ／
２ となる条件で注入を行うのが好ましい。この場合、たと
えば、酸化膜厚を５ｏｏｏ人とすると、ＰｏをＶａｃｃ
＜２００ｋｅＶの加速エネルギーで注入すればよい、こ
のとき、Ｐ゛の飛程Ｒｐ＃２５００人程度である。

Ｐ・をドープしたのち、酸化膜２にレジストを塗布し、
露光、現像することによりバターニングを行うと、第２
図のようになる。レジスト３でマスクされていない酸化
膜２の部分を、フッ化水素酸などのエツチング液でエツ
チングする。第１開山）にみるように、酸化膜２は、ｐ
ｔｙｔｔ度が深さ方向にＳｉ基板１表面に近いほど小さ
くなる分布をもっている。Ｐ濃度が大きいほど酸化膜の
エツチング速度が大きいので、レジスト３との界面近く
ではサイドエツチングが大きく、Ｓｉ基板１表面に近づ
くにしたがってサイドエツチングが小さくなり、第３図
にみるような形状のコンタクト穴４が得られる。このコ
ンタクト穴４の断面形状は、従来のコンタクト穴（第７
図参照）と違い、角部がなくゆるやかな傾斜を持ってい
る。このため、Ａｌなどを上から蒸着してもコンタクト
穴４でＡ１５が断ち切れをおこすおそれがない（第４図
参照）。

なお、前記傾斜の角度は、不純物濃度分布、イオン注入
の条件などを変えることによって、ある程度変えること
ができる。

上記実施例では、絶縁膜として酸化膜を用いていたが、
不純物濃度に応じてエツチング速度が変わる絶縁膜−般
について適用できることはいうまでもない。Ｓｉｎ、膜
以外の酸化膜、窒化膜、酸窒化膜などの絶縁膜も用いら
れる。半導体基板としてＳｉ基板を用いていたが、他の
半導体（化合物半導体も含む）も用いられる。

不純物としては、種々のものが用いられる。絶縁膜中の
濃度をその厚み方向に変化するようにしておくのに、た
とえば、ドープすることにより行う場合、イオン注入、
熱拡散法などの方法によりドープできるもの全般に対し
て適用できる。

〔発明の効果〕

この発明にかかる半導体装置の製法は、以上にみるよう
に、半導体基板上に形成された絶縁膜をエツチングする
工程を備えていて、前記絶縁膜中の不純物濃度をその厚
み方向に変化するようにしておいて、前記エツチング工
程に際しては前記絶縁膜のエツチング速度が厚み方向に
変化するようにし、これにより前記絶縁膜のエツチング
部の側面に傾斜を持たせることを特徴とするので、エツ
チング部の側面が角部とならず、傾斜を持つようになる
。このため、その上に導体層などの層を形成した場合、
前記絶縁膜が厚くても前記層の断ち切れが生じるおそれ
がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および第２〜４図はこの発明にかかる半導
体装置の製法の１実施例を模式的にあられす断面図、第
１図（ｂ）はＰ゛の飛程Ｒｐとその濃度を模式的にあら
れすグラフ、第５〜８図は従来法の１例を模式的にあら
れす断面図である。 １・・・半導体基板たるＳｉ基板　２・・・絶縁膜たる
酸化膜　４・・・エツチング部たるコンタクト穴　５・
・・蒸着されたＡｎ膜 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第５図 第６図 手続補正書（自発 ロ訓６１年特許願第１４８８２３号 ２、発明の名称 半導体装置の瀦去 ３、補正をする者 羽生とのｆａ系　　　　特許辻■先入 住　　所　　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地名
　称（５Ｅ１３）松下電工株式会社 代表者　　（豐晦鍛　藤　井貞　夫 ４、代理人 な　　　し ６、　　？ｉｌｉ正の対象 預証のとおり ６、補正の対象　　　　　　　　Ｐ６１−１４８８２３
図面 ７、補正の内容 ■　添付図面中、第１図（ｂｌを別紙のとおりに訂正す
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板上に形成された絶縁膜をエッチングす
   る工程を備えた半導体装置の製法において、前記絶縁膜
   中の不純物濃度をその厚み方向に変化するようにしてお
   いて、前記エッチング工程に際しては前記絶縁膜のエッ
   チング速度が厚み方向に変化するようにし、これにより
   前記絶縁膜のエッチング部の側面に傾斜を持たせること
   を特徴とする半導体装置の製法。