DE68914572T2

DE68914572T2 - Verfahren zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen.

Info

Publication number: DE68914572T2
Application number: DE68914572T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Intellectual Prop Abe; Toshihiko Intellectual Katsura; Yasukazu Intellectual Pro Mase
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1994-09-01
Anticipated expiration: 2009-10-07
Also published as: US4952528A; JPH0587179B2; KR930007840B1; EP0362867A2; DE68914572D1; EP0362867A3; EP0362867B1; JPH02100341A; KR900007050A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen mit Kontaktlöchern verschiedener Größe, durch die deren Verdrahtungen hergestellt werden.
Es ist auf dem Gebiet der Technik bekannt, einen integrierten Halbleiterschaltkreis so herzustellen , daß er erste und zweite Verdrahtungsmuster hat, welche über ein Halbleitersubstrat laminiert werden und voneinander durch einen Zwischenschicht- Isolationsfilm getrennt sind. Das erste Halbleitermuster wird aus einer Vielzahl von unteren Verdrahtungsschichten, und das zweite Halbleitermuster aus einer Vielzahl von oberen Verdrahtungsschichten gebildet. Die oberen Verdrahtungsschichten sind mit den unteren Verdrahtungsschichten über eine Vielzahl von Kontaktlöchern verbunden, die im Zwischenschicht-Isolationsfilm ausgebildet sind. Jedes Kontaktloch ist in einem Bereich gebildet, in welchem eine Menge von oberen und unteren Verdrahtungsschichten, die über das Kontaktloch miteinander verbunden sind, einander überlappen. Die Größe der Kontaktlöcher kann abhängig vom Haltestrom variieren, der für jedes Kontaktloch bestimmt ist. Jedoch sind der Paßrand A zwischen dem Kontaktloch und der unteren Verdrahtungsschicht und der Paßrand B zwischen dem Kontaktloch und der oberen Verdrahtungsschicht konstant. Der Paßrand A wird abhängig vom Ausrichtungsfehler eines Maskenmusters bestimmt, das in einem Verfahren zur Herstellung des ersten Verdrahtungsmusters verwendet wird, und der Paßrand B wird abhängig vom Ausrichtungsfehler eines Maskenmusters bestimmt, das in Verfahren zur Herstellung des Kontaktlochs und des ersten Verdrahtungsmusters verwendet wird.
Der oben genannte integrierte Halbleiterschaltkreis kann mit relativ hoher Ausbeute hergestellt werden, wenn die Integrationsdichte niedrig ist. Falls jedoch die Breite der Verdrahtung bei einer Steigerung der Integrationsdichte verschmälert wird, und die Größe C des Kontaktlochs zum Beispiel auf weniger als 1,5 um entsprechend der Verdrahtungsbreite gewählt wird, verringert sich die Herstellungsausbeute des integrierten Halbleiterschaltkreises beträchtlich.
Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen zu schaffen, in welchem verhindert wird, daß die Herstellungsausbeute sinkt, selbst wenn das Kontaktloch klein gemacht wird.
Die obige Aufgabe kann durch ein Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen gelöst werden, umfassend die Schritte:
Bilden eines ersten Verdrahtungsmusters auf einem Halbleiterkörper, wobei das Verdrahtungsmuster die erste und die zweite Leitungsschicht umfaßt;
Bilden eines Isolationsfilms , der das erste Verdrahtungsmuster überdeckt;
Bilden erster und zweiter Kontaktlöcher im Isolationsfilm wobei das erste Kontaktloch eine erste Größe hat und einen Teil der ersten unteren Leitungsschicht freilegt, wobei das zweite Kontaktloch eine zweite Größe hat, die größer als die erste Größe ist, und einen Teil der zweiten unteren Leitungsschicht A freilegt; und
Bilden eines zweiten Verdrahtungsmusters auf dem Isolationsfilm wobei das zweite Verdrahtungsmuster die erste und die zweite obere Leitungsschicht umfaßt, die mit der ersten und der zweiten Leitungsschicht über die ersten und zweiten Kontaktlöcher; verbunden sind; wobei der Schritt des Bildens des Kontaktlochs die Schritte umfaßt:
Bilden eines Abdeckfilms der den Isolationsfilm überdeckt;
Bilden eines Abdeckmusters durch ein photolithografisches Verfahren, indem der Abdeckfilm belichtet wird unter Verwendung eines Maskenmusters mit einer ersten festlegenden Fläche, welche das erste Kontaktloch (13B) festlegt, und einer zweiten festlegenden Fläche, welche das zweite Kontaktloch festlegt; und
Ätzen des Isolationsfilms, wobei das Abdeckmuster als Maske verwendet wird;
gekennzeichnet durch:
Einen Ausgleichsschritt, der ausgeführt wird, wenn die Halbleitervorrichtung auf einen Grad miniaturisiert wird, in dem der Schritt des Kontaktlochherstellens die Größe des ersten Kontaktlochs kleiner als diejenige der ersten festliegenden Fläche macht, während die Größe des zweiten Kontaktlochs gleich derjenigen der zweiten festliegenden Fläche bleibt; wobei der Ausgleichsschritt die Unterschritte enthält:
Bestimmen der Steigerung des Belichtungslichts, die benötigt wird, um die Differenz zwischen der Größe des ersten Kontakt lochs und der ersten festliegenden Fläche zu verringern; und
Bestimmen der Größenverringerung der zweiten festlegenden Fläche, um die Vergrößerung des zweiten Kontaktlochs über die zweite Größe unter dem zusätzlichen Einfall von Belichtungslicht zu unterdrücken.
Nach dem Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen können die Abhängigkeiten der Kontaktlochgröße vom Unterschrittder Abdeckmusterherstellung ausgeschaltet werden. Wenn die Entwurfsgröße des ersten Kontaktlochs auf eine erste Größe verringert wird, welche kleiner als 3 um ist, kann die tatsächliche Größe des ersten Kontaktlochs, welches durch den Unterschritt des Abdeckmusterherstellens und den Unterschritt des Isolationsfilmätzens hergestellt wird, im allgemeinen kleiner als der Entwurfswert werden, wodurch der Kontaktwiderstand erhöht wird. Um dieses Problem zu lösen, wird die Menge von Belichtungslicht, welches im Unterschritt der Abdeckmusterher- Stellung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird, vorher so bestimmt, daß die Größe des ersten Kontaktlochs, welches im Unterschritt des Isolationsfilmätzens hergestellt wird, gleich der ersten Größe oder dem Entwurfswert wird. In diesem Fall wird die Menge des Belichtungslichts verglichen mit dem Normalfall steigen. Es ist außerdem möglich, daß die Größe des zweiten Kontaktlochs größer als die zweite Größe wird und sich über eine Fläche erstreckt, auf welcher die zweite untere Leitungsschicht und die zweite obere Leitungschicht überlappen. In dieser Erfindung jedoch wird das verringerte Ausmaß der Fläche des Maskenmusters, welche das zweite Loch festlegt, so vorbestimmt, daß die Größe des zweiten Kontaktlochs, welches im Unterschritt des Isolationsfilmätzens hergestellt wird, gleich der zweiten Größe oder dem Entwurf swert gewählt werden kann. Falls die Kontaktlöcher mit den Entwurfsgrößen hergestellt werden, kann auf diese Weise einer Verschlechterung der Herstellungsausbeute aufgrund der Miniaturisierung des Kontaktlochs vorgebeugt werden. Da außerdem die Miniaturisierung des Kontaktlochs nicht durch die Abhängigkeit der Kontaktlochgröße voi£t Unterschritt der Abdeckmusterherstellung und vom Unterschritt des Isolationsfilmätzens beschränkt ist, kann die Halbleitervorrichtung mit einer zusätzlich erhöhten Integrationsdichte hergestellt werden.
Diese Erfindung kann vollständig aus der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden werden, die in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen vorgenommen wird, wobei:
Fig. 1 eine Draufsicht einer Halbleitervorrichtung nach einer Ausführungsform dieser Erfindung ist;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung ist, genommen entlang der Linie X-X von Fig. 1;
Fig. 3A bis 3F Querschnittsschichten sind, zeigend das Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung, die in Fig. 1 und 2 gezeigt ist;
Fig. 4 eine grafische Darstellung ist, zeigend die Beziehung zwischen der Größe des Kontaktlochs und der Größe der das Kontaktloch festlegenden Fläche des Maskierungsmusters, wie es in einem Fall erhalten wird, in dem die Menge des im Schritt von Fig. 3E verwendeten Belichtungslichts verändert ist;
Fig. 5 eine grafische Darstellung ist, zeigend die Größe der das Kontaktloch festlegenden Fläche des Maskierungsmusters, welche durch die Entwurfsgröße eines Kontaktlochs bestimmt ist;
Fig. 6 eine grafische Darstellung ist, zeigend die Beziehung zwischen der Steigerung der Menge des Belichtungslichts und der Vergrößerung der Kontaktlochgröße; und
Fig. 7 eine grafische Darstellung ist, zeigend die Größe der das Kontaktloch festlegenden Fläche, welche bestimmt ist durch die Entwurfsgröße des Kontaktlochs nach einer anderen Ausführungsform.
Im folgenden wird nun eine Halbleitervorrichtung nach einer Aufführungsform dieser Erfindung unter Bezug auf Fig. 1 bis 6 beschrieben.
Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Halbleitervorrichtung, und Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung, genommen entlang der Linie X-X von Fig. 1. Die Halbleitervorrichtung ist ein integrierter Halbleiterschaltkreis mit einer Anzahl von Halbleiterelementen, die die im Oberflächenbereich eines Halbleitersubstrats 16 ausgebildet sind. Zwei Halbleiterelemente 10A und 10B aus den Halbleiterelementen sind in Fig. 2 gezeigt. Für diese Anzahl von Halbleiterelementen werden Verdrahtungen hergestellt durch Verwendung von ersten und zweiten Verdrahtungsmustern 11 und 12, welche über dem Halbleitersubstrat 16 angeordnet sind. Das erste und zweite Verdrahtungsmuster 11 und 12 werden aus Aluminium hergestellt und sind voneinander durch eine Isolationsfilm-Zwischenschicht 14 getrennt, welche zwischen dem ersten und dem zweiten Verdrahtungsmuster 11 und 12 angeordnet ist. Das erste Verdrahtungsmuster 11 umfaßt eine Vielzahl von Verdrahtungsschichten, zum Beispiel Verdrahtungsschichten 11A, 11B, 11C, welche auf einem Siliziumoxidfilm 15 gebildet sind, der die Oberfläche des Halbleitersubstrats 16 überdeckt. Die Verdrahtungsschichten 11A und 11C sind mit Halbleiterelementen 10A und 10B über Öffnungen im Oxidfilm 15 verbunden, die so als Elektroden der Halbleiterelemente 10A und 10B dienen. Das zweite Verdrahtungsmuster 12 umfaßt eine Vielz ahl von Verdrahtungsschichten, zum Beispiel Verdrahtungsschichten 12A, 12B, 12C, welche auf einem Siliziumoxidfilm 15 gebildet sind, der die ausgesetzte Oberfläche des Oxidf ilms 15 und das erste Verdrahtungsmuster 11 überdeckt, und als Isolationsfilm- Zwischenschicht 14 dient. Die Verdrahtungsschichten 12A, 12B und 12C sind mit den Verdrahtungsschichten 12A, 12B und 12C über Kontaktlöcher 13A, 13B und 13C verbunden, die in der Isolationsfilm-Zwischenschicht 14 ausgebildet sind. Die Kontaktlöcher 13A, 13B und 13C sind so gebildet, daß sie nicht die Bereiche der Isolationsfilm-Zwischenschicht 14 nach außen überragen, welche über den Verdrahtungsschichten 12A, 12B und 12C liegen. Zu diesem Zweck werden die Bezugspositionen der Kontaktlöcher so bestimmt, daß diese an Positionen sind, die vom Rand der Flächen der Isolationsfilm-Zwischenschicht 14 um eine vorbestimmte Entfernung entfernt sind, welche dem Paßrahmen A zum Aufnehmen eines Maskenausrichtungsfehlers entspricht, in gleicher Weise wie im Stand der Technik. Zum Beispiel wird die Breite des Kontaktlochs 13A auf 3 um festgelegt, und die Breite der Kontaktlöcher 13B und 13C wird auf zum Beispiel 1,5 um festgelegt, also auf weniger als 3 um. In einem Fall, in dem die Kontaktlöcher 13A, 13B und 13C rechteckförmig ausgebildet sind, wie in Fig. 1 gezeigt, wird die Breite des Kontaktlochs verwendet, um die Größe des Kontaktlochs darzustellen.
Nun wird das Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung unter Bezug auf Fig. 3A bis 3B erklärt.
Im Schritt von Fig. 3A wird eine Anzahl von Halbleiterelementen, zum Beispiel Halbleiterelemente 10A und 10B im Oberflächenbereich des Halbleitersubstrats 16 gebildet, und der Siliziumoxidfilm 15 wird in einer Stärke von 0,6 um hergestellt. Die Oberflächen des Halbleitersubstrats 16 und der Halbleiterelemente 10A und 10B werden mit dem Siliziumoxidfilm 15 bedeckt. Öffnungen werden im Siliziumoxid 15 wahlweise in Positionen ausgebildet, welche den Halbleiterelementen 10A und 10B entsprechen (siehe zum Beispiel Fig. 2), und dann wird eine Aluminiumschicht durch Auftragen bis auf eine Stärke von 1 um auf die ausgesetzten Teile des Siliziumoxids 15 und der Halbleiterelemente 10A und 10B gebildet. Das erste Verdrahtungsmuster 11 wird durch wahlweises Entfernen der Aluminiumschicht von der Siliziumschicht 15 unter Verwendung eines Maskierungsmusters gebildet. Die Verdrahtungsschichten 11A, 11B und IIC werden aus Teilen der Aluminiumschicht gebildet, welche auf dem Siliziumoxidfilm 15 zurückgelassen wurden.
Im Schritt von Fig. 3B wird ein Siliziumoxidfilm 14A einer Stärke von 1,1 um durch ein Plasma-CVD-Verfahren gebildet, um den ausgesetzten Bereich des ersten Verdrahtungsmusters 11 und des Siliziumoxidfilms 15 zu überdecken. Die obere Oberfläche des Siliziumoxidfilms 15 hat konvexe und konkave Abschnitte, entsprechend den ausgesetzten Teilen des ersten Verdrahtungsmusters 11 und des Siliziumoxidfilms 15. Ein Photoresist 17 wird gebildet durch Beschichten des Siliziumoxidfilms 14A, so daß die konkaven Abschnitte der oberen Oberfläche aufgefüllt werden. Die Stärke desjenigen Teils des Photoresists 17, welcher über einem nicht konkaven Abschnitt liegt, wird auf 0,8 um festgelegt.
Im Schritt von Fig. 13C wird der Photoresist 17 auf eine Stärke von 1,8 um zurückgeätzt, zusammen mit den konvexen Abschnitten des Siliziumoxidfilms 14A. Als Ergebnis wird die obere Oberfläche des Siliziumoxids 14A abgeflacht.
Im Schritt von Fig. 3D wird ein Siliziumoxidfilm 14B durch Auftragen durch das Plasma-CVD-Verfahren auf eine Stärke von 1,4 um auf den Siliziumoxidfilm 14A hergestellt. Die Isolationsfilm-Zwischenschicht ist aus den Siliziumoxidfilmen 14A und 14B gebildet.
Im Schritt von Fig. 3E wird ein positiver Photoresistfilm 18 durch Beschichten mit einer Stärke von 1,5 um der oberen Oberfläche des Zwischenschicht-Oxidfilms 14 gleichmäßig gebildet und dann einem photolithografischen Verfahren ausgesetzt. Im photolithografischen Verfahren wird ein Schrittmotor verwendet, um die Ebene des Photoresistfilms 18 in eine Vielzahl von Bereichen zu teilen, und es zu ermöglichen, daß die Bereiche nacheinander belichtet werden. Beim Belichten jedes Bereichs wird ein Maskierungsmuster wie im folgenden beschrieben verwendet, und die Menge des Belichtungslichts wird auf einen entsprechenden Wert festgelegt, der später beschrieben wird. Nach Vollendung des Belichtungsverfahrens für alle Bereiche wird der belichtete Teil des Photoresistfilms 18 entfernt, und der übrige Teil des Photoresistfilms 18 wird verwendet, um ein Abdeckmuster 18A zu bilden. Danach wird ein reaktives Ion- Ätzverfahren (RIE) ausgeführt, wobei das Abdeckmuster 18A als Maske so verwendet wird, daß wahlweise ein Teil des Zwischen- schicht-Isolationsfilms 14 vom ersten Verdrahtungsmuster 11 entfernt wird. Als Ergebnis werden die Kontaktlöcher 13A, 13B und 13C gebildet. Dann wird das Abdeckmuster 18A entfernt.
Im Schritt von Fig. 3 wird eine Aluminiumschicht 12A hergestellt durch Auftragen auf eine Stärke von 1,0 um auf den ausgesetzten Anteil des Zwischenschicht-Isolationsfilms 14 und das erste Verdrahtungsmutster 11. Die Aluminiumschicht 12A wird wahlweise vom Zwischenschicht-Isolationsfilm 14 durch Verwendung eines Maskenmusters entfernt, und das zweite Verdrahtungsmuster 12, das in Fig. 2 gezeigt ist, wird auf dem übrigen Anteil der Aluminiumschicht 12A gebildet.
Nun wird das photolithografische Verfahren, das im Schritt von Fig. 3 ausgeführt wird, detaillierter beschriben. In einem Fall, in dem das Kontaktloch im Zwischenschicht-Isolationsfilm 14 gebildet wird, wird die das Kontaktloch festlegende Fläche mit deselben Größe wie die Entwurfgröße des Kontaktlochs im Maskierungsmuster wie im Stand der Tachnik üblich gewählt. Wenn der Photoresistfilm 18 durch Verwendung des Maskierungsmusters belichtet wird, wird die Menge des Belichtungslichts so bestimmt, daß die Größe oder Breite des tatsächlich gebildeten Kontaktlochs gleich derjenigen der das Kontakloch festlegenden Fläche gewählt werden kann. Wenn zum Beispiel die Belichtungslichtmenge so bestimmt ist, daß ein Kontaktloch von 3 um im Zwischenschicht-Isolationsfilm 14 gebildet wird, kann diese Belichtungslichtmenge verwendet werden zur Bildung eines Kontaktlochs mit einer Breite von mehr als 3 um, zum Beispiel 4,6 oder 8 um, wie durch die Linie I in Fig. 4 gezeigt. Es ist jedoch experimentell bestätigt, daß, falls die vorbestimmte Belichtungslichtmenge zur Bildung eines Kontaktlochs mit einer Breite von weniger als 3 um, zum Beispiel 2 um, verwendet wird, die Breite des tatsächlich gebildeten Kontaktlochs sich auf 1,6 um einstellt. Falls außerdem das Kontaktloch mit einer Breite von 1,5 um entworfen ist, stellt sich die Breite eines tatsächlich gebildeten Kontaktlochs auf 0,8 um ein. In diesem Fall wird der Kontaktwiderstand zwischen den beiden Verdrahtungs schichten, die miteinander über das Kontaktloch verbunden sind, extrem hoch. Wenn die Belichtungslichtmenge so vergrößert wird, daß die Breite des Kontaktlochs mit 1,5 um Breite auf den Entwurfswert auf Grundlage der obigen Experimente eingestellt wird, wird die Breite eines weiteren Kontaktlochs mit mehr als 3 um Breite tatsächlich um 0,6 um größer als der Entwurfswert gebildet, wie durch die Linie 2 von Fig. 4 gezeigt.
Mit dem Maskierungsmuster dieser Ausführungsform wird die Breite der festgelegten Fläche für das Kontaktloch 13A auf 2,4 um festgelegt, welches um 0,6 um weniger als der Entwurfswert ist, und die Größen der festgelegten Flächen für die Kontaktlöcher 13B und 13C werden auf 1,5 um gewählt, welches gleich dem Entwurf swert ist. In diesem Fall wird die Belichtungslichtmenge auf das Doppelte des Normalwerts eingestellt, auf die Belichtungslichtmenge, bei welcher Kontaktlöcher von nicht weniger als 3 um Breite tatsächlich mit den Entwurfsbreiten hergestellt werden können.
Fig. 5 zeigt die Maskengröße der Fläche eines Markierungs musters, welche das Kontaktloch festlegt und nach der Entwurfsgröße eines Kontaktlochs bestimmt ist, und Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen der Steigerung der Belichtungslichtmenge und der Vergrößerung der Kontaktlochgröße.
Nach dieser Ausführungsform können Kontaktlöcher von 1,5 und 3 um Breite mit den Entwurfswerten gebildet werden, indem die Größe des Maskierungsmusters verändert wird und gleichzeitig ein ausgedehnter Belichtungsschritt im photolithografischen Verfahren ausgeführt wird. Wenn beim Ausführen des Belichtens des Photoresists 18A die Belichtungslichtmenge einfach erhöht wird, kann ein Kontaktloch von nicht mehr als 1,5 um Breite mit dem Entwurfswert gebildet werden, ein Kontaktloch von nicht weniger als 1,5 um Breite kann jedoch nicht mit dem Entwurfswert gebildet werden, sondern mit einer Breite, die den Entwurfswert um 0,6 um übersteigt, das heißt kleiner als der in Fig. 6 gezeigte Sättigungswert von 0,7 um ist. Um diesen Fehler zu korrigieren, wird die Größe der Fläche eines Maskierungsmusters, die das Kontaktloch festlegt und zur Herstellung eines Kontaktlochs mit nicht weniger als 3 um Breite verwendet wird, verglichen mit dem Entwurf swert um 0,6 um verringert.
Mit dieser Korrektur kann der Fehler bei der Kontaktlochherstellung aller Größen auf unter 0,2 um unterdrückt werden. Als Ergebnis wird es unnötig, den Paßrahmen des Maskierungsmusters überflüssigerweise zu erweitern.
Integrierte Halbleiterschaltkreise mit Kontaktlöchern verschiedener Größe zwischen 2 und 20 um werden versuchsweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Im allgemeinen treten bei der Herstellung dieser Kontaktlöcher Maskenausrichtungsfehler von 0,3 um und Ätzfehler von 0,2 um auf. In einem Fall, in dem der Paßrahmen A zwischen dem ersten Verdrahtungsmuster und jedem Kontaktloch auf 0,7 um eingestellt war, könnte sich das Kontaktloch nicht außerhalb des ersten Verdrahtungsmusters erstrecken. Nachdem der Paßrahmen A für den Maskenausrichtungsfehler von 0,3 um und dem Ätzfehler von 0,2 um verwendet wird, werden 0,2 um im Paßrahmen nicht verwendet, wenn das Kontaktloch mit der Entwurfsgröße hergestellt wird. Daher wurde gezeigt, daß im Herstellungsverfahren eine hinreichend hohe Verläßlichkeit erreicht werden konnte.
Wenn anders als in dieser Ausführungsform die Belichtungslicht menge ohne Korrekturen des Maskierungsmusters zur Herstellung von Kontaktlöchern mit nicht weniger als 3 um erhöht wird, steigt die Größe der Kontaktlöcher um 0,6 um. In diesem Fall steigt die Größe des Kontaktlochs um 0,3 um auf einer seiner Seiten. Unter Berücksichtigung des Maskierungsfehlers von 0,3 um und des Ätzfehlers von 0,2 um wird es möglich, daß sich das Kontaktloch außerhalb des ersten Verdrahtungsmusters erstrecken kann, wenn der Paßrahmen auf 0,7 um eingestellt wird. Um dies zu verhindern wird es nötig, den Paßrahmen auf mindestens 0,8 um einzustellen. Um die Verläßlichkeit gleichen Grades wie diejenige, die mit der obigen Ausführungsform erreicht wird, zu erzielen, wird es nötig, den Paßrahmen A auf 1,0 um einzustellen. Es sei angenommen, daß die Halbleitervorrichtung unter einer solchen Bedingung hergestellt wird, daß der Paßrahmen A auf 1,0 um eingestellt ist und die Halbleitervorrichtung 9000 Halbleiterelemente umfaßt. Dann kann die Integrationsdichte der nach dem Verfahren der obigen Ausführungsform hergestellten Halbleitervorrichtung ungefähr 1,3mal derjenigen der Halbleitervorrichtung mit dem Paßrahmen A von 1,0 um sein.
Im Schritt von Fig. 3E wird die Belichtungslichtmenge so erhöht, daß die Kontaktlöcher 13B und 13C mit den Entwurfsgrößen hergestellt werden können. Statt dessen kann in Betracht gezogen werden, daß die das Kontaktloch festlegenden Flächen für die Kontaktlöcher 13B und 13C vergrößert werden, um zu verhindern, daß die Kontaktlöcher 13B und 13C kleiner als mit den Entwurfsgrößen hergestellt werden. Dieses Verfahren kann jedoch nicht verläßlich verhindern, daß die Herstellungsausbeute sinkt, da die Größe jedes Kontaktlochs 13B und 13C sich beträchtlich ändert, wenn die Größe der das entsprechende Kontaktloch festlegenden Fläche sich aufgrund einer Veränderung im Maskierungsmuster-Herstellungsverfahren leicht verändert.
In oben beschriebenen Ausführungsform wird die Halbleitervorrichtung mit Kontaktlöchern von 1,5 und 3 um versehen. Falls die Halbleitervorrichtung außerdem mit einem Kontaktloch von einer Größe von mehr 1,5 um und weniger als 3 um ausgestattet wird, wird die Größe der das Kontaktloch festlegenden Fläche des Maskierungsmusters auf weniger als die Entwurfsgröße dieses Kontaktlochs eingestellt, um zu verhindern, daß das Kontaktloch größer als mit der Entwurfsgröße hergestellt wird, wie in Fig. 5 gezeigt. Statt dessen ist es möglich, die Größe der das Kontaktloch festlegenden Fläche gleich auf die Entwurfsgröße dieses Kontaktlochs einzustellen, wenn der Paßrahmen übrigbleibt, wie in Fig. 7 gezeigt.
Außerdem kann die Halbleitervorrichtung mit einem Kontaktloch von weniger als 1,5 um versehen werden. In diesem Fall wird die Belichtungslichtmenge, die in Schritt 3E verwendet wird, so festgesetzt, daß dieses Kontaktloch tatsächlich mit der Entwurfsgröße gebildet wird. Im allgemeinen wird die Belichtungslichtmenge entsprechend der Größe des kleinsten Kontaktlochs festgesetzt, mit dem die Halbleitervorrichtung versehen wird.
Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen zum besseren Verständnis und schränken ihren Bereich nicht ein.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, umfassend die Schritte:

Bilden eines ersten Verdrahtungsmusters (11) auf einem Halbleiterkörper (10A, 10B, 15,16), wobei das Verdrahtungsmuster (11) die erste und die zweite Leitungsschicht (11B, 11C; 11A) umfaßt;

Bilden eines Isolationsfilms (14), der das erste Verdrahtungs muster (11) überdeckt;

Bilden erster und zweiter Kontaktlöcher (13B, 13C, 13A) im Isolationsfilm (14), wobei das erste Kontaktloch (l3B, 13C) eine erste Größe hat und einen Teil der ersten unteren Leitungsschicht (11B, 11C) freilegt, wobei das zweite Kontaktloch (13A) eine zweite Größe hat, die größer als die erste Größe ist, und einen Teil der zweiten unteren Leitungsschicht (11A) freilegt; und

Bilden eines zweiten Verdrahtungsmusters (12) auf dem Isolationsfilm (14) wobei das zweite Verdrahtungsmuster (12) die erste und die zweite obere Leitungsschicht (12B, 12C; 12A) umfaßt, die mit der ersten und der zweiten Leitungsschicht (11B, 11C; 11A) über die ersten und zweiten Kontaktlöcher (13B, 13C; 13A) verbunden sind; wobei der Schritt des Bildens des Kontaktlochs die Schritte umfaßt:

Bilden eines Abdeckfilms (18) der den Isolationsfilm (14) überdeckt;

Bilden eines Abdeckmusters (18A) durch ein photolithografisches Verfahren, indem der Abdeckfilm (18) belichtet wird unter Verwendung eines Maskenmusters mit einer ersten festlegenden Fläche, welche das erste Kontaktloch (13B, 13C) festlegt, und einer zweiten festlegenden Fläche, welche das zweite Kontaktloch (13A) festlegt; und

Ätzen des Isolationsfilms (14), wobei das Abdeckmuster (18A) als Maske verwendet wird;

gekennzeichnet durch:

Einen Ausgleichsschritt, der ausgeführt wird, wenn die Halbleitervorrichtung auf einen Grad miniaturisiert wird, in dem der Schritt des Kontaktlochherstellens die Größe des ersten Kontaktlochs (13B, 13C) kleiner als diejenige der ersten festliegenden Fläche macht, während die Größe des zweiten Kontaktlochs (13A) gleich derjenigen der zweiten festliegenden Fläche bleibt; wobei der Ausgleichs schritt die Unterschritte enthält:

Bestimmen der Steigerung des Belichtungslichts, die benötigt wird, um die Differenz zwischen der Größe des ersten Kontaktlochs (13B, 13C) und der ersten festliegenden Fläche zu verringern; und

Bestimmen der Größenverringerung der zweiten festlegenden Fläche, um die Vergrößerung des zweiten Kontaktlochs (13A) über die zweite Größe unter dem zusätzlichen Einfall von Belichtungslicht zu unterdrücken.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die erste Größe weniger als 3 um ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite festlegende Fläche aus eine Größe festgesetzt ist, die bezüglich der zweiten Größe um ungefähr 0,6 um verringert ist, wenn die zweite Größe nicht weniger als 3 um ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den ersten und zweiten Kontaktlöchern (13B, 13C; 13A) und die Ränder der ersten und zweiten unteren Leitungsschlchten (11B, 11C; 11A) so bestimmt sind, daß sie ungefähr 0,7 um betragen, um eInen Ausrichtungsfehler des Maskierungsmusters aufzunehmen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper ein Halbleitersubstrat (16) und einen Isollerfilm (15) umfaßt, der auf dem Halbleitersubstrat (16) gebildet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterelemente (10A, 10B) in dem Oberfläche des Halbleitersubstrats (16) und eine der ersten und zweiten unteren Leitungsschichten (11B, 11C; 11A) mit einem der Halbleiterelemente (10A, 10B) durch eine Öffnung verbunden sind, die in der Isolierschicht (15) hergestellt ist und als Elektrode für das Halbleiterelement dient.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verdrahtungsmuster (11) aus Aluminium gebildet ist.