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

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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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JP
Japan
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conductive path
insulating film
film
trench
groove
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Application number
JP28793087A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Sugai
菅井 敏幸
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NEC Yamagata Ltd
Original Assignee
NEC Yamagata Ltd
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Publication date
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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】 [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。
[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。
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
[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。
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。
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。
[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。
[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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
、−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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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。
JP28793087A 1987-11-14 1987-11-14 多層配線構造の半導体装置の製造方法 Pending JPH01129443A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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