JPH04223357A - 多層配線形成方法 - Google Patents
多層配線形成方法Info
- Publication number
- JPH04223357A JPH04223357A JP41369590A JP41369590A JPH04223357A JP H04223357 A JPH04223357 A JP H04223357A JP 41369590 A JP41369590 A JP 41369590A JP 41369590 A JP41369590 A JP 41369590A JP H04223357 A JPH04223357 A JP H04223357A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- wiring
- contact hole
- interlayer insulating
- reflow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンタクト孔を介して
下層配線に上層配線をコンタクトさせる多層配線形成方
法に関するものである。
下層配線に上層配線をコンタクトさせる多層配線形成方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の高集積化・高速化のために
多層配線化が重要なポイントになっているが、多層化に
よるパターン段差部における配線の断線を低減させるた
めに、層間絶縁膜の平坦化が必要である。
多層配線化が重要なポイントになっているが、多層化に
よるパターン段差部における配線の断線を低減させるた
めに、層間絶縁膜の平坦化が必要である。
【０００３】この平坦化のための手法の一つにリフロー
法がある。従来のリフロー法は、不純物を多量に含むＰ
ＳＧ膜やＡｓＳＧ膜やＢＰＳＧ膜等から成る単一層のリ
フロー膜で層間絶縁膜を形成し、このリフロー膜をリフ
ローさせてパターン段差部を平坦化していた。
法がある。従来のリフロー法は、不純物を多量に含むＰ
ＳＧ膜やＡｓＳＧ膜やＢＰＳＧ膜等から成る単一層のリ
フロー膜で層間絶縁膜を形成し、このリフロー膜をリフ
ローさせてパターン段差部を平坦化していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
の微細化が進むに連れて、コンタクト孔の径が小さくな
ってきている。しかし、層間耐圧の確保等のために層間
絶縁膜には所要の膜厚が必要であるので、コンタクト孔
のアスペクト比が高くなってきている。
の微細化が進むに連れて、コンタクト孔の径が小さくな
ってきている。しかし、層間耐圧の確保等のために層間
絶縁膜には所要の膜厚が必要であるので、コンタクト孔
のアスペクト比が高くなってきている。
【０００５】このため、図２（Ａ）に示す様に、不純物
を添加した多結晶Ｓｉ配線１１等である下層配線上でリ
フロー膜１２にコンタクト孔１３を開孔し、このリフロ
ー膜１２をリフローさせると、図２（Ｂ）に示す様に、
コンタクト孔１３内へリフロー膜１２が垂れ込める。
を添加した多結晶Ｓｉ配線１１等である下層配線上でリ
フロー膜１２にコンタクト孔１３を開孔し、このリフロ
ー膜１２をリフローさせると、図２（Ｂ）に示す様に、
コンタクト孔１３内へリフロー膜１２が垂れ込める。
【０００６】この結果、図２（Ｃ）に示す様に、上層配
線であるＡｌ配線１４をリフロー膜１２上に形成すると
、コンタクト孔１３においてＡｌ配線１４の段部被覆性
がむしろ悪くなってきている。
線であるＡｌ配線１４をリフロー膜１２上に形成すると
、コンタクト孔１３においてＡｌ配線１４の段部被覆性
がむしろ悪くなってきている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による多層配線形
成方法は、下層配線１１上にＰＳＧ膜１５とＢＰＳＧ膜
１６とを順次に積層させて層間絶縁膜を形成し、前記下
層配線１１に達するコンタクト孔１３を前記層間絶縁膜
に開孔し、前記ＢＰＳＧ膜１６をリフローさせ、前記コ
ンタクト孔１３を介して前記下層配線１１にコンタクト
させる様に前記層間絶縁膜上に上層配線１４を形成して
いる。
成方法は、下層配線１１上にＰＳＧ膜１５とＢＰＳＧ膜
１６とを順次に積層させて層間絶縁膜を形成し、前記下
層配線１１に達するコンタクト孔１３を前記層間絶縁膜
に開孔し、前記ＢＰＳＧ膜１６をリフローさせ、前記コ
ンタクト孔１３を介して前記下層配線１１にコンタクト
させる様に前記層間絶縁膜上に上層配線１４を形成して
いる。
【０００８】
【作用】本発明による多層配線形成方法では、ＰＳＧ膜
１５とＢＰＳＧ膜１６とを順次に積層させて層間絶縁膜
を形成しているので、所要の膜厚を有する層間絶縁膜を
形成することができるにも拘らず、層間絶縁膜のうちで
リフローさせるのはＢＰＳＧ膜１６のみであるので、リ
フロー膜の膜厚が薄い。従って、コンタクト孔１３のア
スペクト比が高くても、このコンタクト孔１３内へのリ
フロー膜の垂れ込みが少ない。
１５とＢＰＳＧ膜１６とを順次に積層させて層間絶縁膜
を形成しているので、所要の膜厚を有する層間絶縁膜を
形成することができるにも拘らず、層間絶縁膜のうちで
リフローさせるのはＢＰＳＧ膜１６のみであるので、リ
フロー膜の膜厚が薄い。従って、コンタクト孔１３のア
スペクト比が高くても、このコンタクト孔１３内へのリ
フロー膜の垂れ込みが少ない。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
【００１０】本実施例では、図１（Ａ）に示す様に、不
純物を添加した多結晶Ｓｉ配線１１等である下層配線上
に、３０００Å程度の厚さのＰＳＧ膜１５をまず堆積さ
せる。このＰＳＧ膜１５はリフローさせないので、この
ＰＳＧ膜１５のＰｈｏｓの濃度は４．５重量％程度にす
る。
純物を添加した多結晶Ｓｉ配線１１等である下層配線上
に、３０００Å程度の厚さのＰＳＧ膜１５をまず堆積さ
せる。このＰＳＧ膜１５はリフローさせないので、この
ＰＳＧ膜１５のＰｈｏｓの濃度は４．５重量％程度にす
る。
【００１１】次いで、リフロー可能なＢ及びＰｈｏｓの
濃度を有するＢＰＳＧ膜１６を、３０００Å程度の厚さ
でＰＳＧ膜１５上に堆積させる。従って、ＰＳＧ膜１５
とＢＰＳＧ膜１６との合計の膜厚は６０００Å程度であ
り、層間絶縁膜として必要な膜厚が確保されている。そ
の後、ＢＰＳＧ膜１６上にレジスト膜１７を塗布し、コ
ンタクト孔の位置に対応する開口１８をレジスト膜１７
に形成する。
濃度を有するＢＰＳＧ膜１６を、３０００Å程度の厚さ
でＰＳＧ膜１５上に堆積させる。従って、ＰＳＧ膜１５
とＢＰＳＧ膜１６との合計の膜厚は６０００Å程度であ
り、層間絶縁膜として必要な膜厚が確保されている。そ
の後、ＢＰＳＧ膜１６上にレジスト膜１７を塗布し、コ
ンタクト孔の位置に対応する開口１８をレジスト膜１７
に形成する。
【００１２】次に、図１（Ｂ）に示す様に、レジスト膜
１７をマスクにして、多結晶Ｓｉ配線１１に達するコン
タクト孔１３をＢＰＳＧ膜１６及びＰＳＧ膜１５に開孔
する。その後、レジスト膜１７を除去する。
１７をマスクにして、多結晶Ｓｉ配線１１に達するコン
タクト孔１３をＢＰＳＧ膜１６及びＰＳＧ膜１５に開孔
する。その後、レジスト膜１７を除去する。
【００１３】次に、図１（Ｃ）に示す様に、９００℃程
度の温度の熱処理でＢＰＳＧ膜１６をリフローさせる。 この時、上述の様に、ＰＳＧ膜１５はリフローしない。 つまり、ＰＳＧ膜１５とＢＰＳＧ膜１６との両方が層間
絶縁膜になっているが、リフロー膜はＢＰＳＧ膜１６の
みである。
度の温度の熱処理でＢＰＳＧ膜１６をリフローさせる。 この時、上述の様に、ＰＳＧ膜１５はリフローしない。 つまり、ＰＳＧ膜１５とＢＰＳＧ膜１６との両方が層間
絶縁膜になっているが、リフロー膜はＢＰＳＧ膜１６の
みである。
【００１４】このため、本実施例におけるリフロー膜の
膜厚は、図２に示した一従来例におけるリフロー膜１２
の膜厚よりも薄い。従って、コンタクト孔１３内へのＢ
ＰＳＧ膜１６の垂れ込みが少なく、その後にＡｌ配線１
４を形成しても、コンタクト孔１３におけるＡｌ配線１
４の段部被覆性が良い。
膜厚は、図２に示した一従来例におけるリフロー膜１２
の膜厚よりも薄い。従って、コンタクト孔１３内へのＢ
ＰＳＧ膜１６の垂れ込みが少なく、その後にＡｌ配線１
４を形成しても、コンタクト孔１３におけるＡｌ配線１
４の段部被覆性が良い。
【００１５】なお、以上に述べた実施例ではコンタクト
孔１３内へのリフロー膜の垂れ込みを少なくしてＡｌ配
線１４の段部被覆性を向上させたが、層間絶縁膜にリフ
ロー膜を使用せず、コンタクト孔の内面に導電膜の側壁
スペーサを形成することによっても、Ａｌ配線の段部被
覆性を向上させることができる。
孔１３内へのリフロー膜の垂れ込みを少なくしてＡｌ配
線１４の段部被覆性を向上させたが、層間絶縁膜にリフ
ロー膜を使用せず、コンタクト孔の内面に導電膜の側壁
スペーサを形成することによっても、Ａｌ配線の段部被
覆性を向上させることができる。
【００１６】即ち、層間絶縁膜にコンタクト孔を開孔し
た状態で、例えばＷＳｉｘ 膜をスパッタリングかＣＶ
Ｄで全面に形成し、このＷＳｉｘ 膜をエッチバックし
て、ＷＳｉｘ 膜から成る側壁スペーサをコンタクト孔
の内面に形成してもよい。
た状態で、例えばＷＳｉｘ 膜をスパッタリングかＣＶ
Ｄで全面に形成し、このＷＳｉｘ 膜をエッチバックし
て、ＷＳｉｘ 膜から成る側壁スペーサをコンタクト孔
の内面に形成してもよい。
【００１７】ところで、パターニングされたＡｌ配線は
、シンター工程やパッシベーション膜であるＰ−ＳｉＮ
膜の堆積工程で熱を受ける。このため、Ａｌ配線にはヒ
ロックやボイドが発生し易く、これによってＡｌ配線の
信頼性が低下する。これは、熱によってＡｌの結晶粒が
成長し、Ａｌ配線が応力を受けるためである。
、シンター工程やパッシベーション膜であるＰ−ＳｉＮ
膜の堆積工程で熱を受ける。このため、Ａｌ配線にはヒ
ロックやボイドが発生し易く、これによってＡｌ配線の
信頼性が低下する。これは、熱によってＡｌの結晶粒が
成長し、Ａｌ配線が応力を受けるためである。
【００１８】そこで、図１に示した実施例によってＡｌ
配線１４を形成した後、シンター工程の前に、１０００
Å程度の厚さのＰ−ＳｉＮ膜を全面に堆積させ、この状
態でＡｌ配線１４中へＳｉをイオン注入することが望ま
しい。Ｓｉの注入量は、Ａｌ配線１４全体の１〜２％程
度以下にする。
配線１４を形成した後、シンター工程の前に、１０００
Å程度の厚さのＰ−ＳｉＮ膜を全面に堆積させ、この状
態でＡｌ配線１４中へＳｉをイオン注入することが望ま
しい。Ｓｉの注入量は、Ａｌ配線１４全体の１〜２％程
度以下にする。
【００１９】Ｓｉのイオン注入によってＡｌの結晶粒が
微細化し、Ａｌ配線１４がシンター工程等で受ける応力
が緩和される。なお、１０００Å程度の厚さのＰ−Ｓｉ
Ｎ膜を堆積させるのは、Ａｌ配線１４が露出した状態で
シンターを行うと、Ａｌ配線１４から横方向のヒロック
が出やすいからである。
微細化し、Ａｌ配線１４がシンター工程等で受ける応力
が緩和される。なお、１０００Å程度の厚さのＰ−Ｓｉ
Ｎ膜を堆積させるのは、Ａｌ配線１４が露出した状態で
シンターを行うと、Ａｌ配線１４から横方向のヒロック
が出やすいからである。
【００２０】一方、Ａｌ配線１４のボイドは、パッシベ
ーション膜であるＰ−ＳｉＮ膜からの横方向の応力によ
っても発生する。従って、横方向におけるＡｌ配線１４
間の間隔の違いを小さくしてＡｌ配線１４に加えられる
応力を略均一にするために、間隔の広い部分にダミーの
Ａｌ配線をパターニングすることが望ましい。
ーション膜であるＰ−ＳｉＮ膜からの横方向の応力によ
っても発生する。従って、横方向におけるＡｌ配線１４
間の間隔の違いを小さくしてＡｌ配線１４に加えられる
応力を略均一にするために、間隔の広い部分にダミーの
Ａｌ配線をパターニングすることが望ましい。
【００２１】
【発明の効果】本発明による多層配線形成方法では、コ
ンタクト孔のアスペクト比が高くても、このコンタクト
孔内へのリフロー膜の垂れ込みが少ないので、段部被覆
性の良い上層配線を形成することができる。
ンタクト孔のアスペクト比が高くても、このコンタクト
孔内へのリフロー膜の垂れ込みが少ないので、段部被覆
性の良い上層配線を形成することができる。
【図１】本発明の一実施例を順次に示す側断面図である
。
。
【図２】本発明の一従来例を順次に示す側断面図である
。
。
１１ 多結晶Ｓｉ配線
１３ コンタクト孔
１４ Ａｌ配線
１５ ＰＳＧ膜
１６ ＢＰＳＧ膜
Claims (1)
- 【請求項１】下層配線上にＰＳＧ膜とＢＰＳＧ膜とを順
次に積層させて層間絶縁膜を形成し、前記下層配線に達
するコンタクト孔を前記層間絶縁膜に開孔し、前記ＢＰ
ＳＧ膜をリフローさせ、前記コンタクト孔を介して前記
下層配線にコンタクトさせる様に前記層間絶縁膜上に上
層配線を形成する多層配線形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41369590A JPH04223357A (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 多層配線形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41369590A JPH04223357A (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 多層配線形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04223357A true JPH04223357A (ja) | 1992-08-13 |
Family
ID=18522279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41369590A Pending JPH04223357A (ja) | 1990-12-25 | 1990-12-25 | 多層配線形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04223357A (ja) |
-
1990
- 1990-12-25 JP JP41369590A patent/JPH04223357A/ja active Pending
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