JPH01307246A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPH01307246A JPH01307246A JP13886488A JP13886488A JPH01307246A JP H01307246 A JPH01307246 A JP H01307246A JP 13886488 A JP13886488 A JP 13886488A JP 13886488 A JP13886488 A JP 13886488A JP H01307246 A JPH01307246 A JP H01307246A
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- insulating film
- contact hole
- wiring
- interlayer insulating
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は2層以上のA交配線等を有する半導体装置の製
造方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device having two or more layers of A-crossing lines, etc.
(従来の技術)
従来の多層配線構造を有する半導体装置の製造方法では
、第2図のように、シリコン基板1の上に絶縁膜2を形
成し、この上に第1のA交配線層を成膜し、通常の7オ
トリソエ程によって、第1A立配線3を形成する0次に
層間絶縁膜4を通常のCVD法、スパッタ法、あるいは
スピンコード法等を用いて形成し、所定の位置に上層の
第2のAU配線とのコンタクトホール5をレジストパタ
ーニング後、RIE等によって開口する。(Prior Art) In a conventional method for manufacturing a semiconductor device having a multilayer wiring structure, as shown in FIG. 2, an insulating film 2 is formed on a silicon substrate 1, and a first A cross line layer is formed on this. After forming the film, the 0th order interlayer insulating film 4, which will form the 1st A vertical wiring 3, is formed using the usual CVD method, sputtering method, spin code method, etc. through the usual 7 etching steps, and is placed in a predetermined position. After resist patterning, a contact hole 5 with the second AU wiring in the upper layer is opened by RIE or the like.
その後、第2のA交配線層を成膜し、通常のフォトリン
工程によって第2kl配線6を形成し、シンタリングを
行うことにより、第1AI配線との電気的な接続を行っ
ている。Thereafter, a second A hybrid line layer is formed, a second kl wiring 6 is formed by a normal photorin process, and sintering is performed to establish electrical connection with the first AI wiring.
(発明が解決しようとしている課題)
しかしながら、上記従来例では、第1AIL配線3を形
成した後、層間絶縁膜4を形成する工程において300
℃以上の熱処理、きるいは同等の熱工程が必要である。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the above conventional example, after forming the first AIL wiring 3, in the step of forming the interlayer insulating film 4,
Heat treatment above ℃ or equivalent heat process is required.
このため、第3図に示すように第1AI配線3の表面の
ヒロック81の成長によって層間絶縁IgI4の表面は
5000人を超えるような凸部ができてしまう、このよ
うな表面状態において、第2Al配線とのコンタクトホ
ール5を開口しようとすると、レジストパターニングに
おいて凸部のレジストアの厚さが平坦部に比べて著しく
薄くなってしまう、これは、この後のRIEによるエツ
チングにおいて、居間絶縁膜4とレジストアとの選択比
が大きく取れないこともあり、凸部のレジストがRIE
によるエツチングが進むにつれて消失し、居間絶縁膜4
がエツチングされてしまう原因となる。Therefore, as shown in FIG. 3, the growth of hillocks 81 on the surface of the first AI wiring 3 creates protrusions exceeding 5,000 on the surface of the interlayer insulation IgI 4. In such a surface state, the second Al When attempting to open a contact hole 5 with the wiring, the thickness of the resist at the convex portion becomes significantly thinner than that at the flat portion during resist patterning. Because the selectivity ratio between the resist and the resist may not be large enough, the resist on the convex portion is
As the etching progresses, it disappears and the living room insulating film 4
This may cause it to be etched.
このため、第1All配線層3と第2Al配線層6との
耐圧が低下したリショートしてしまうことが問題であっ
た。For this reason, there is a problem in that the first All wiring layer 3 and the second Al wiring layer 6 are re-shorted and the withstand voltage is lowered.
(課題を解決するための手段)
本発明によれば、層間絶縁膜の形成とコンタクトホール
の開口を2回に分け、第1の居間絶縁膜を形成後に第1
のコンタクトホールを開口し、この後節2の層間絶縁膜
を形成し、第1のコンタクトホールと同じ位置に第2の
コンタクトホールの開口を行うことにより、第1AI配
線のヒロックによる居間絶縁膜の耐圧の低下、あるいは
第1Ai配線と第2All配線間のショートを防止する
ことができる。(Means for Solving the Problem) According to the present invention, the formation of the interlayer insulating film and the opening of the contact hole are divided into two steps, and the first living room insulating film is formed and then the first living room insulating film is formed.
By opening a contact hole, forming an interlayer insulating film in Section 2, and opening a second contact hole at the same position as the first contact hole, the insulating film in the living room due to hillocks of the first AI wiring can be removed. A decrease in breakdown voltage or a short circuit between the first AI wiring and the second All wiring can be prevented.
(実施例)
第1図(Jl)〜(f)に本発明による半導体装置の製
造方法の一実施例を示す。(Example) FIGS. 1(Jl) to (f) show an example of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
第1図(a)に示すように、シリコン基板lの上に絶縁
lI2が形成された後、スパッタ法によりAnまたはA
見合金(以下A!Lとして述べる)を全面に6000人
〜10000At膜し、レジストパターニング後1通常
のドライエツチング法によって所定の第1A皇配線層3
を形成する。As shown in FIG. 1(a), after an insulator lI2 is formed on a silicon substrate l, an An or A
A film of 6,000 to 10,000 Atm alloy (hereinafter referred to as A!L) is applied to the entire surface, and after resist patterning, a predetermined 1st A wiring layer 3 is formed by a normal dry etching method.
form.
次にP−CvDによりPSGIgIを2000〜600
0人堆積させ、第1図(b)に示すように第1の層間絶
縁WJ41を形成する。この時基板1には300℃以上
の熱がかかるために第1Ai配線3の表面にはヒロック
81が成長し、第1の居間絶縁膜41の表面に凸部82
が出来てくる。Next, use P-CvD to increase PSGIgI from 2000 to 600
A first interlayer insulation WJ41 is formed as shown in FIG. 1(b). At this time, since heat of 300° C. or more is applied to the substrate 1, hillocks 81 grow on the surface of the first Ai wiring 3, and convex portions 82 are formed on the surface of the first living room insulating film 41.
will be created.
この後、第1図(C)に示すようにレジストアを1#L
mx1.5#Lm厚に塗布し、所定のマスクを用いて露
光現像を行う。After this, as shown in Figure 1(C), change the register to 1#L.
Coat to a thickness of m x 1.5#Lm, and perform exposure and development using a predetermined mask.
この時、層間絶縁1141の凸部82上のレジストアの
厚膜は平坦部の膜厚に比べて薄くなっている。At this time, the thick resist film on the convex portion 82 of the interlayer insulation 1141 is thinner than the film thickness on the flat portion.
次に、第1図(d)に示すように02 F、。Next, as shown in FIG. 1(d), 02F.
CHF3を用いたドライエツチングで居間絶縁膜41の
レジストパターニングされた所定部分をエツチングして
第1のコンタクトホール51を開口する。この時のドラ
イエツチング条件では層間絶縁膜(PSG膜)41とレ
ジストアとのエツチングの選択比は5〜10:lである
ため、凸部82の高さによってはエツチング中に凸部8
2上のレジストが消失し、この部分の層間絶縁膜41が
エツチングされてしまう、(凹部82°)次に第1図(
e)に示すように第2の層間絶縁膜42として常圧CV
DによりPSGを3000〜5000人堆積させた後、
第2のコンタクトホール52をコンタクトホール51と
同位置に前述と同様の方法で開口する。この時のドライ
エツチングによるエツチング量はff12層間絶縁膜4
2を除去するのに必要なだけ行えば良い。A first contact hole 51 is opened by etching a predetermined portion of the living room insulating film 41 on which the resist pattern has been applied by dry etching using CHF3. Under the dry etching conditions at this time, the etching selectivity between the interlayer insulating film (PSG film) 41 and the resist is 5 to 10:l, so depending on the height of the protrusion 82, the protrusion 82 may be removed during etching.
The resist on 2 disappears, and the interlayer insulating film 41 in this area is etched (concave portion 82°).
As shown in e), the second interlayer insulating film 42 is a normal pressure CV film.
After depositing 3000-5000 PSG by D,
A second contact hole 52 is opened at the same position as the contact hole 51 in the same manner as described above. The amount of etching due to dry etching at this time is ff12 interlayer insulating film 4
You only have to do it as many times as necessary to remove 2.
また、第2のコンタクトホール52の大きさは、第1の
コンタクトホール51と同じ゛でも異なっていても構わ
ず、第1層間g41.第2層間膜42のバランス、成膜
方法等により、適切な値を選択する0例えば、第1層間
1li41が4000人(PCVD−PSG)、第2層
間膜42が3000人(常圧CVD−PSG) であっ
たなら、第1コンタクトホール52は第2コンタクトホ
ール51の2pmオーバーサイズ(コンタクトホール中
心が同じ位置)とすることにより。Further, the size of the second contact hole 52 may be the same as or different from the first contact hole 51, and the size of the second contact hole 52 may be the same as or different from the first contact hole 51. Select an appropriate value depending on the balance of the second interlayer film 42, the film formation method, etc. For example, the first interlayer 1li41 requires 4000 people (PCVD-PSG), and the second interlayer film 42 requires 3000 people (normal pressure CVD-PSG). ), the first contact hole 52 is made to be 2 pm oversized than the second contact hole 51 (the center of the contact hole is at the same position).
第1A見配線3と第2All配線6とのコンタクトホー
ルを形成できる。A contact hole between the first A sample wiring 3 and the second All wiring 6 can be formed.
最後に第2A見配線膜をスパッタリング法に士リ600
0−12000人成膜し、レジストパターニング後RI
Eによって所定の位置に第2Al配線6を形成する。(
第1図(f))以1の実施例は金属配線層が2層の場合
であるが、本発明は3層以上の金属配線層を有する半導
体装置を製造する場合にも適用できる。すなわち、各層
間絶縁膜の形成に際し、上記実施例と同様の工程を行う
ことにより、同様に良好な半導体装置を製造することが
出来る。Finally, the 2nd A sight line film was sputtered using a film thickness of 600 mm.
0-12000 people deposited, RI after resist patterning
A second Al wiring 6 is formed at a predetermined position using E. (
Although the embodiments shown in FIG. 1(f) and 1 below are for the case where there are two metal wiring layers, the present invention can also be applied to the case of manufacturing a semiconductor device having three or more metal wiring layers. That is, by performing the same steps as in the above embodiment when forming each interlayer insulating film, a similarly good semiconductor device can be manufactured.
(発明の効果)
以上説明したように多層配線の層間絶縁膜を形成する工
程とコンタクトホールを開口する工程を2回に分けて行
うことにより、第1コンタクトホール51、第2コンタ
クトホール52(第1図(e)参照)とにバターニング
工程を分けることができ、各エツチング時間は従来の方
法に比べ、約半分(第1、第2層間絶縁膜の各膜厚に比
例して分割される)に抑えることができる。(Effects of the Invention) As explained above, by performing the step of forming the interlayer insulating film of the multilayer wiring and the step of opening the contact hole in two steps, the first contact hole 51, the second contact hole 52 (the second contact hole 52) The patterning process can be divided into two steps (see Figure 1(e)), and each etching time is divided by about half (divided in proportion to the thickness of each of the first and second interlayer insulating films) compared to the conventional method. ) can be suppressed.
従って、下層AJl配線表面のヒロック81(第1図(
c)参照)によって出来る層間絶縁膜41の凸部82上
のレジストアが薄くなってもレジストが消失することを
防ぐことができる。Therefore, the hillock 81 on the surface of the lower layer AJl wiring (Fig.
Even if the resist formed on the convex portion 82 of the interlayer insulating film 41 becomes thinner due to the method (see c)), it is possible to prevent the resist from disappearing.
また、レジストアが消失し、ヒロック上の居間絶縁膜が
エツチングされ、ヒロック81が露出した場合でも第2
層間絶縁膜によって被覆されるため配線間のショートを
起すことはない。Furthermore, even if the resistor disappears and the living room insulating film on the hillock is etched and the hillock 81 is exposed, the second
Since it is covered with an interlayer insulating film, short circuits between wirings will not occur.
第2コンタクトホールのエツチングにおいても上記と同
様の効果があり、さらにヒロック上の第1層間絶縁膜が
エツチングされてしまった場合、ヒロックによる凸部の
高さはエツチングされた分だけ平坦化されており、第2
コンタクトホールのエツチングではより好ましい条件に
なっている。 また、コンタクトホールの開口を2回に
分けて行うため、各コンタクトホールをパターニングす
る居間絶t&膜の膜厚を薄くすることができ。Etching of the second contact hole has the same effect as above, and if the first interlayer insulating film above the hillock is etched, the height of the convex part due to the hillock will be flattened by the etched amount. 2nd
The conditions are more favorable for contact hole etching. Furthermore, since the contact holes are opened in two steps, the thickness of the insulation film used to pattern each contact hole can be made thinner.
そのため、アライメント精度、最小コンタクトホールサ
イズもより高精度、微細化することが可能となる。 さ
らに、第1、第2のコンタクトホールのサイズはどちら
か一方でコンタクトホールサイズを決定し、もう一方の
サイズを大きくすれば、第2Al配線層のコンタクトホ
ール内への埋込を容易にすることも出来る。Therefore, alignment accuracy and minimum contact hole size can be made more accurate and finer. Furthermore, by determining the size of one of the first and second contact holes and increasing the size of the other, it is possible to easily fill the second Al wiring layer into the contact hole. You can also do it.
第1図(a)〜(f)は本発明による半導体装置の製造
方法の一実施例の工程を示した断面図。
第2図は従来のA文多層配線を有する半導体装置の断面
図である。
第3図は生成したヒロックとレジスト層を示す断面図。
1、シリコン基板
2、絶縁膜
3、第1Ai配線
4、層間絶縁膜
5、コンタクトホール
6、第2All配線
7、レジスト
41、第1層間絶縁膜
42、第2P!!間絶縁膜
51、第1コンタクトホール
52、第2コンタクトホール
81、ヒロック
82、ヒロックによる居間絶縁膜の凸部82°、居間絶
縁膜の凹部FIGS. 1(a) to 1(f) are cross-sectional views showing steps in an embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a semiconductor device having a conventional A pattern multilayer wiring. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the generated hillock and resist layer. 1, silicon substrate 2, insulating film 3, first Ai interconnect 4, interlayer insulating film 5, contact hole 6, second All interconnect 7, resist 41, first interlayer insulating film 42, second P! ! Intermediate insulating film 51, first contact hole 52, second contact hole 81, hillock 82, convex portion 82° of living room insulating film due to hillock, recessed part of living room insulating film
Claims (1)
介して設けられている半導体装置を製造する方法におい
て、 各層間絶縁膜の形成を2回に分けて行い、まず、第1の
層間絶縁膜を形成し、該絶縁膜に、第1のコンタクトホ
ールを開口し、しかる後に第2の層間絶縁膜を形成し、
該絶縁膜の前記第1のコンタクトホールに対応する位置
に、第2のコンタクトホールを開口することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。[Claims] A method for manufacturing a semiconductor device in which two or more metal wiring layers are provided on a semiconductor substrate with interlayer insulating films interposed therebetween, comprising: forming each interlayer insulating film in two steps; First, a first interlayer insulating film is formed, a first contact hole is opened in the insulating film, and then a second interlayer insulating film is formed,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: opening a second contact hole in the insulating film at a position corresponding to the first contact hole.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13886488A JPH01307246A (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13886488A JPH01307246A (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01307246A true JPH01307246A (en) | 1989-12-12 |
Family
ID=15231914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13886488A Pending JPH01307246A (en) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01307246A (en) |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP13886488A patent/JPH01307246A/en active Pending
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