Method of producing contact holes in a double insulation layer

• Main Authors: TRUMPP, HANS-JOACHIM, HORNER, EVA, MUHL, REINHOLD
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 19.10.1988
• Edition: 4
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kontaktöffnungen in einer Doppellagenisolation aus Nitrid und Polyimid. Die Kontaktöffnungen werden unter Verwendung von nur einer Photomaske hergestellt unter Anwendung eines Photoresistprozesses mit Doppelbelichtung und eines mehrstufigen Trockenätzprozesses. Durch die Doppelbelichtung, welche eine bildmäßige Belichtung gefolgt von einer ganzflächigen Bestrahlung umfaßt, wird erreicht, daß, in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Belichtungsdauern ein Kantenwinkel in der Photoresistschicht zwischen etwa 60 und 70° erhalten wird. Dieser wird in einem Trockenätzverfahren in die Polyimidschicht übertragen. In einem ersten Ätzschritt mit CF4 als Ätzgas wird der größte Teil der Polyimidschicht entfernt. Dann folgt, zur Entfernung des restlichen Polyimids in den Kontaktöffnungen ein Ätzschritt in O2. Auf diese Weise wird die Unterätzung auf einem sehr niedrigen Wert gehalten. Die Nitridschicht wird wiederum mit CF4 als Ätzgas geätzt, wobei der Ätzprozeß in zwei Stufen, jeweils gefolgt von einem Ätzschritt in O2 zur lateralen Verschiebung des Photoresists und des Polyimids über den Winkel des Resists, durchgeführt wird. Durch die Entschärfung der Stufenhöhe wird ein weicheres Profil der Kontaktöffnungen erreicht, das eine sehr gute Bedeckung durch die zweite Metallisierung gestattet. A method of making via holes in a double-layer insulation of nitride and polyimide. The via holes are made with one photomask only by applying a photoresist process with double exposure, and a multi-step dry etching process. The double exposure, which includes an image-wise exposure followed by blanket irradiation, achieves an edge angle in the photoresist between approx. 60 DEG and 70 DEG , depending on the exposure time ratios. This angle is transferred into the polyimide layer in a dry etching process. In a first etching step with CF4 as etching gas the greater part of the polyimide is removed. For removing the residual polyimide in the via holes there now follows an etching step in O2. Etch bias is thus kept on a very low level. The nitride layer is then etched with CF4 as etching gas, with the etching process being executed in two steps, each followed by an etching step in O2 for laterally shifting the photoresist and the polyimide via the resist angle. By softening the step height a softer profile of the via holes is ensured, which permits very good covering by a second layer of metallurgy.