JPH01129443A - 多層配線構造の半導体装置の製造方法 - Google Patents
多層配線構造の半導体装置の製造方法Info
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- JPH01129443A JPH01129443A JP28793087A JP28793087A JPH01129443A JP H01129443 A JPH01129443 A JP H01129443A JP 28793087 A JP28793087 A JP 28793087A JP 28793087 A JP28793087 A JP 28793087A JP H01129443 A JPH01129443 A JP H01129443A
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Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、平坦な多層配線が形成された多層配線構造の
半導体装置の製造方法に関する。
半導体装置の製造方法に関する。
[従来の技術]
第4図は従来方法により製造された多層配線構造の半導
体装置を示す断面図である。この従来方法においては、
先ず、半導体基板1上に第1絶縁膜2を形成し、この第
1絶縁[2上に金属膜を形成した後、パターニングして
第1導電路3を形成する9次いで、全面に窒化膜等の第
2絶縁膜4を形成し、この第2絶縁膜4の上面の段差が
大きい部分にシリカ(シリコン酸化物;以下、SOGと
いう)塗布液を塗布してこの段差をSOG領域5により
埋める。その後、第2導電路6をパターン形成する。こ
の従来技術においては、SOG領域5により段差を埋め
ることによって、上層配線層(第2導電路6)の断線を
防止している。
体装置を示す断面図である。この従来方法においては、
先ず、半導体基板1上に第1絶縁膜2を形成し、この第
1絶縁[2上に金属膜を形成した後、パターニングして
第1導電路3を形成する9次いで、全面に窒化膜等の第
2絶縁膜4を形成し、この第2絶縁膜4の上面の段差が
大きい部分にシリカ(シリコン酸化物;以下、SOGと
いう)塗布液を塗布してこの段差をSOG領域5により
埋める。その後、第2導電路6をパターン形成する。こ
の従来技術においては、SOG領域5により段差を埋め
ることによって、上層配線層(第2導電路6)の断線を
防止している。
一方、第5図に示す従来技術(特開昭5O−88988
)においては、半導体基板l上に第1絶縁膜2を形成し
、この第1、絶縁膜2にその側面が傾斜した溝7を形成
し、この溝7内に金属膜をバターニングして第1導電路
3を形成する。そして、全面に第2絶縁膜4を形成し、
この第2絶縁膜4上に第2導電路6をパターン形成する
。この溝7の側面は第1絶縁膜2に対して15乃至45
″の角度で傾斜し、第1導電路3が第1絶縁膜2の上面
から上方へ突出する部分の高さが3000Å以下である
。
)においては、半導体基板l上に第1絶縁膜2を形成し
、この第1、絶縁膜2にその側面が傾斜した溝7を形成
し、この溝7内に金属膜をバターニングして第1導電路
3を形成する。そして、全面に第2絶縁膜4を形成し、
この第2絶縁膜4上に第2導電路6をパターン形成する
。この溝7の側面は第1絶縁膜2に対して15乃至45
″の角度で傾斜し、第1導電路3が第1絶縁膜2の上面
から上方へ突出する部分の高さが3000Å以下である
。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、上述した第4図に示す従来技術において
は、積層された配線が多層の場合に凹凸が大きくなり、
配線が困難になるという問題点がある。特に、バイポー
ラ集積回路の場合は、第1絶縁膜2上の第1導電路3の
膜厚が約1μm存在する。このため、第2導電路6の配
線切れを防止すべく、第2絶縁膜4の膜厚を1μm以上
と厚くすると共に、断差が大きい部分には比較的粘性が
高い絶縁物であるSOGを塗布してSOG領域5を埋め
込んでいるものの、配線が3層以上になる場合は、凹凸
が大きくなり、配線しにくくなるという問題点がある。
は、積層された配線が多層の場合に凹凸が大きくなり、
配線が困難になるという問題点がある。特に、バイポー
ラ集積回路の場合は、第1絶縁膜2上の第1導電路3の
膜厚が約1μm存在する。このため、第2導電路6の配
線切れを防止すべく、第2絶縁膜4の膜厚を1μm以上
と厚くすると共に、断差が大きい部分には比較的粘性が
高い絶縁物であるSOGを塗布してSOG領域5を埋め
込んでいるものの、配線が3層以上になる場合は、凹凸
が大きくなり、配線しにくくなるという問題点がある。
また、第5図に示す従来技術においては、第1導電路3
をその側面が15乃至45°のテーパー角で傾斜した溝
7の中に形成し、その上を第2絶縁膜4で被覆している
が、テーパーが付いた領域の上方に第2絶縁膜4のくぼ
みが生じ、このため第2導電路6のステップカバレッジ
が劣化する虞れがあるという問題点がある。
をその側面が15乃至45°のテーパー角で傾斜した溝
7の中に形成し、その上を第2絶縁膜4で被覆している
が、テーパーが付いた領域の上方に第2絶縁膜4のくぼ
みが生じ、このため第2導電路6のステップカバレッジ
が劣化する虞れがあるという問題点がある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
絶縁不良及び断線等が生じる危険性を回避することがで
き、平坦な多層配線を設けることができる多層配線構造
の半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
絶縁不良及び断線等が生じる危険性を回避することがで
き、平坦な多層配線を設けることができる多層配線構造
の半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
本発明に係る多層配線構造の半導体装置の製造方法は、
半導体素子が形成された半導体基板1に絶縁膜を形成す
る工程と9、この絶縁膜をその厚さ方向の一部を残存さ
せて所定のパターンでエツチング除去して溝を形成する
工程と、前記溝の内部に金属層を被着して導電路を形成
する工程と、前記溝の側面と導電路の側面との間隙を充
填しつつシリカ塗布膜を被着する工程と、このシリカ塗
布膜をエッチバックして前記導電路の表面を露出させる
工程と、を有することを特徴とする。
半導体素子が形成された半導体基板1に絶縁膜を形成す
る工程と9、この絶縁膜をその厚さ方向の一部を残存さ
せて所定のパターンでエツチング除去して溝を形成する
工程と、前記溝の内部に金属層を被着して導電路を形成
する工程と、前記溝の側面と導電路の側面との間隙を充
填しつつシリカ塗布膜を被着する工程と、このシリカ塗
布膜をエッチバックして前記導電路の表面を露出させる
工程と、を有することを特徴とする。
[作用]
本発明においては、半導体基板上の絶縁膜に、形成せん
とする導電路の幅より若干幅広の溝を形成し、この溝に
導電路を形成した後、導電路と溝側面との間をシリカ塗
布膜で埋めつくす。そして、このシリカ塗布膜をエッチ
バックして導電路の表面を露出させる。これにより、導
電路を絶縁膜内に埋め込むことができ、しかもこの導電
路の表面と絶縁膜の表面とは略々面一であり、従って、
エッチバック処理後に、全面に第2の絶縁膜を形成した
場合は、くぼみがない平坦な絶縁膜を形成することがで
きる。このため、第2の絶縁膜上に第2の導電路を形成
すれば、第2の絶縁膜において絶縁不良は発生せず、ま
た第2の導電路に断線は発生しない。
とする導電路の幅より若干幅広の溝を形成し、この溝に
導電路を形成した後、導電路と溝側面との間をシリカ塗
布膜で埋めつくす。そして、このシリカ塗布膜をエッチ
バックして導電路の表面を露出させる。これにより、導
電路を絶縁膜内に埋め込むことができ、しかもこの導電
路の表面と絶縁膜の表面とは略々面一であり、従って、
エッチバック処理後に、全面に第2の絶縁膜を形成した
場合は、くぼみがない平坦な絶縁膜を形成することがで
きる。このため、第2の絶縁膜上に第2の導電路を形成
すれば、第2の絶縁膜において絶縁不良は発生せず、ま
た第2の導電路に断線は発生しない。
[実施例]
次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。
明する。
第1図(a)乃至(C)は本発明の実施例に係る多層配
線構造の半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図、
第2図(a)はこの実施例方法12.−より形成した多
層配線構造を示す断面図、第2[閃(b)は同じくその
平面図である。
線構造の半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図、
第2図(a)はこの実施例方法12.−より形成した多
層配線構造を示す断面図、第2[閃(b)は同じくその
平面図である。
先ず、第1図(a)に示すように半導体基板11の表面
に熱酸化膜等の第1絶縁膜12を形成する。次いで、後
工程で形成すべき第1導電路の幅より若干幅が大きい溝
13を沸酸等のエツチング液によりエツチングして形成
する。この溝13の深さは第1導電路を構成する金属層
の厚さと同程度であって、:の第1導電路が埋まる位の
ものく約1μm)と12、溝13の底部には寄生MO3
効果が生じない程度(500Å以上)の厚さの第1絶縁
膜12を残存させる。
に熱酸化膜等の第1絶縁膜12を形成する。次いで、後
工程で形成すべき第1導電路の幅より若干幅が大きい溝
13を沸酸等のエツチング液によりエツチングして形成
する。この溝13の深さは第1導電路を構成する金属層
の厚さと同程度であって、:の第1導電路が埋まる位の
ものく約1μm)と12、溝13の底部には寄生MO3
効果が生じない程度(500Å以上)の厚さの第1絶縁
膜12を残存させる。
次に、第1図(b)に示すように、全面に金属層を形成
した後パターニングして、溝13内に第】導電路14を
形成する。この第1、導電路14の幅は溝13の幅より
若干狭いので、第1絶縁膜】2め溝13の側面と第1導
電路14との間に間隙が′tじる。そこで、この間隙を
埋めるようにして80G膜15を全面に塗布する。
した後パターニングして、溝13内に第】導電路14を
形成する。この第1、導電路14の幅は溝13の幅より
若干狭いので、第1絶縁膜】2め溝13の側面と第1導
電路14との間に間隙が′tじる。そこで、この間隙を
埋めるようにして80G膜15を全面に塗布する。
1−J<いで、第1図(c)に示すように、SOG膜1
−!5をCF4等のガスによるイオンエツチングにより
エッチバックして、第1導電路14及び第1絶縁膜12
の表面を露出させ、前記間隙にのみSOc=を残存させ
て、SOG領域15aを設ける。
−!5をCF4等のガスによるイオンエツチングにより
エッチバックして、第1導電路14及び第1絶縁膜12
の表面を露出させ、前記間隙にのみSOc=を残存させ
て、SOG領域15aを設ける。
こえ1.1・こより、第1導電路14をその表面と第1
絶縁膜12の表面とが略々面一になるように第1絶縁膜
12内に埋め込んで形成することができる。
絶縁膜12の表面とが略々面一になるように第1絶縁膜
12内に埋め込んで形成することができる。
、−の後、プラズマCVD法により約1μmの厚さ○窒
化膜等を堆積して第2絶縁膜】。6を全面に形成する。
化膜等を堆積して第2絶縁膜】。6を全面に形成する。
次いで、第2絶縁膜16上に第1導電路14と直交する
第2導電路17を布線する。
第2導電路17を布線する。
二二・ハようにして形成された第1絶縁膜12と第1
”I’ 電路14とは、その表面の段差が小さく、千に
’s、 ”:t’、が高い。従って、第1導電路14と
第2導電路17との間に形成される第2絶縁膜】6は極
めて平坦性が高く、段差部がないため絶縁不良が回避さ
れる。また、第2絶縁膜16上の第2導電路17が断線
することもない。このようにして、安定して2層以上の
多層配線を形成することができる。
”I’ 電路14とは、その表面の段差が小さく、千に
’s、 ”:t’、が高い。従って、第1導電路14と
第2導電路17との間に形成される第2絶縁膜】6は極
めて平坦性が高く、段差部がないため絶縁不良が回避さ
れる。また、第2絶縁膜16上の第2導電路17が断線
することもない。このようにして、安定して2層以上の
多層配線を形成することができる。
第3図は本発明の第2の実施例方法により製造された多
層配線構造の半導体装置を示す断面図である。この実施
例においては、第1の実施例のように、第1絶縁wA1
2を単層の熱酸化膜により形成するのではなく、第1絶
縁膜12を、先ず熱酸化により下層絶縁膜18を形成し
、この下層絶縁膜18の上に常圧CVD法により酸化膜
を埋積させて上層絶縁膜19を形成することにより、2
層構造にしている。そして、上層絶縁膜19又は下層及
び上層絶縁膜18.19を選択的にエツチングし、下層
絶縁膜18の少なくとも一部を残存させて溝13を形成
する。その後、この講13に第1導電路14を形成する
。
層配線構造の半導体装置を示す断面図である。この実施
例においては、第1の実施例のように、第1絶縁wA1
2を単層の熱酸化膜により形成するのではなく、第1絶
縁膜12を、先ず熱酸化により下層絶縁膜18を形成し
、この下層絶縁膜18の上に常圧CVD法により酸化膜
を埋積させて上層絶縁膜19を形成することにより、2
層構造にしている。そして、上層絶縁膜19又は下層及
び上層絶縁膜18.19を選択的にエツチングし、下層
絶縁膜18の少なくとも一部を残存させて溝13を形成
する。その後、この講13に第1導電路14を形成する
。
次に、第1導電路14と溝13の側面との間隙4こS
OGを充填するようにして全体をSOG膜により被覆し
、このS OG膜をエッチバックして第14電路14の
表面及び上層絶縁層1つの表面上の“60G膜を取去り
、前記間隙にSOG領域15aを残存させる。次いで、
第2絶縁膜16及び第2導電路17を第1の実施例と同
様にして形成する。
OGを充填するようにして全体をSOG膜により被覆し
、このS OG膜をエッチバックして第14電路14の
表面及び上層絶縁層1つの表面上の“60G膜を取去り
、前記間隙にSOG領域15aを残存させる。次いで、
第2絶縁膜16及び第2導電路17を第1の実施例と同
様にして形成する。
この実施例においても、第1導電路4の表面と第1絶縁
膜12の上層絶縁膜膜1つの表面とは略ζ面一で平坦で
あるから、第1の実施例と同様の効果を奏する。また、
この実施例においては、第1絶縁膜12を下層及び上層
絶縁膜18.19の、2層構造にしたから、下層の熱酸
化により形成する絶縁膜18が薄くてすむ。このため、
素子形成段階で熱酸化時間が短いという利点がある。
膜12の上層絶縁膜膜1つの表面とは略ζ面一で平坦で
あるから、第1の実施例と同様の効果を奏する。また、
この実施例においては、第1絶縁膜12を下層及び上層
絶縁膜18.19の、2層構造にしたから、下層の熱酸
化により形成する絶縁膜18が薄くてすむ。このため、
素子形成段階で熱酸化時間が短いという利点がある。
し発明の効果]
11上説明したように、本発明によれば絶縁膜におけも
導電路形成予定領域よりやや大きい幅の溝をエツチング
によりパターン形成し、この溝の中に導電路を形成する
と共に、導電路と溝との間隙をシリカで埋めて平坦化す
るから、この導電路上に、更に他の絶縁膜及び導電路を
形成した場合に、絶縁不良及び断線等の配線上の欠陥を
回避することができる。従って、本発明によれば、2層
以上の多層配線を極めて安定して、且つ、絶縁不良及び
断線等が生じることなく形成することができ、半導体装
置の製造上、多大の効果を奏する。
導電路形成予定領域よりやや大きい幅の溝をエツチング
によりパターン形成し、この溝の中に導電路を形成する
と共に、導電路と溝との間隙をシリカで埋めて平坦化す
るから、この導電路上に、更に他の絶縁膜及び導電路を
形成した場合に、絶縁不良及び断線等の配線上の欠陥を
回避することができる。従って、本発明によれば、2層
以上の多層配線を極めて安定して、且つ、絶縁不良及び
断線等が生じることなく形成することができ、半導体装
置の製造上、多大の効果を奏する。
第1図(a)乃至<c>は本発明の実施例に係る多層配
線構造の半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図、
第2図(a)はこの実施例方法により形成された多層配
線構造を示す断面図、第2図(b)は同じくその平面図
、第3図は第2の実施例方法により形成された多層配線
構造を示す断面図、第4図及び第5図は従来方法により
製造された多層配線構造の半導体装置を示す断面図であ
る。
線構造の半導体装置の製造方法を工程順に示す断面図、
第2図(a)はこの実施例方法により形成された多層配
線構造を示す断面図、第2図(b)は同じくその平面図
、第3図は第2の実施例方法により形成された多層配線
構造を示す断面図、第4図及び第5図は従来方法により
製造された多層配線構造の半導体装置を示す断面図であ
る。
Claims (2)
- (1)半導体素子が形成された半導体基板上に絶縁膜を
形成する工程と、この絶縁膜をその厚さ方向の一部を残
存させて所定のパターンでエッチング除去して溝を形成
する工程と、前記溝の内部に金属層を被着して導電路を
形成する工程と、前記溝の側面と導電路の側面との間隙
を充填しつつシリカ塗布膜を被着する工程と、このシリ
カ塗布膜をエッチバックして前記導電路の表面を露出さ
せる工程と、を有することを特徴とする多層配線構造の
半導体装置の製造方法。 - (2)前記絶縁膜は2層構造を有し、前記溝を形成する
工程においては少なくとも上層の絶縁膜を所定のパター
ンでエッチングして除去し下層の絶縁膜の少なくとも一
部を残存させて前記溝を形成することを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の多層配線構造の半導体装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28793087A JPH01129443A (ja) | 1987-11-14 | 1987-11-14 | 多層配線構造の半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28793087A JPH01129443A (ja) | 1987-11-14 | 1987-11-14 | 多層配線構造の半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129443A true JPH01129443A (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=17723570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28793087A Pending JPH01129443A (ja) | 1987-11-14 | 1987-11-14 | 多層配線構造の半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01129443A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5025310A (ja) * | 1973-03-01 | 1975-03-18 | ||
| JPS62247549A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1987
- 1987-11-14 JP JP28793087A patent/JPH01129443A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5025310A (ja) * | 1973-03-01 | 1975-03-18 | ||
| JPS62247549A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-28 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
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