JPH04299846A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
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- JPH04299846A JPH04299846A JP6495391A JP6495391A JPH04299846A JP H04299846 A JPH04299846 A JP H04299846A JP 6495391 A JP6495391 A JP 6495391A JP 6495391 A JP6495391 A JP 6495391A JP H04299846 A JPH04299846 A JP H04299846A
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Abstract
Description
【0001】[発明の目的][Object of the invention]
【0002】0002
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係り、特に多層配線を有する半導体装置の平坦化に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to planarization of a semiconductor device having multilayer wiring.
【0003】0003
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積化および
微細化に伴い、配線の多層化が進められている。しかし
ながら、素子の微細化と配線の多層化が進み微細素子と
層間絶縁膜および配線層に起因する段差により、配線層
自身が段切れを起こすという問題が生じている。この不
良を減じるために微細素子と層間絶縁膜および配線層に
起因する段差を小さくする方法として、エッチバック法
や層間絶縁膜としてSOG(Spin on Glas
s )やポリイミドを用いる平坦化方法が開発されてき
た。しかしながら素子の微細化にあわせて配線の線幅や
配線間間隔を小さくしたり、配線の抵抗を小さくするた
めに配線のアスペクト比を大きくすると、エッチバック
法の場合、図5に示すように十分な平坦化を行うことが
できる程度に層間絶縁膜を堆積すると配線32間間隙に
“す”が形成される。またSOG33にポリイミドを塗
布した場合にも、配線32間間隙にSOG33やポリイ
ミドが入り込まず、“す”34が形成される。このよう
にして配線間間隙に、“す”が形成されると、その段差
のために上層配線層に段切れが生じ十分な平坦化を行う
ことができないという問題があった。2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor integrated circuits have become more highly integrated and miniaturized, wiring has become more multilayered. However, as elements become finer and wiring becomes more multilayered, a problem arises in that the wiring layer itself becomes disconnected due to differences in level caused by fine elements, interlayer insulating films, and wiring layers. In order to reduce these defects, the etch-back method and the use of SOG (Spin on Glass) as an interlayer insulating film are used to reduce the level difference caused by fine elements, interlayer insulating films, and wiring layers.
Planarization methods using polyimide and polyimide have been developed. However, as elements become finer, the line width and spacing between interconnects are reduced, and the aspect ratio of interconnects is increased to reduce interconnect resistance. When the interlayer insulating film is deposited to such an extent that smooth planarization can be achieved, "holes" are formed in the gaps between the interconnections 32. Further, even when polyimide is applied to the SOG 33, the SOG 33 and the polyimide do not enter into the gaps between the wiring lines 32, and "s" 34 are formed. When "holes" are formed in the gaps between wirings in this way, there is a problem in that the upper wiring layer is broken due to the step difference, and sufficient planarization cannot be achieved.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】このように素子の微細
化に合わせて配線の間隔や配線間間隙を小さくしたり、
高アスペクト比を有する配線を形成するとエッチバック
法や層間絶縁膜としてSOGやポリイミドを用いる従来
の平坦化方法を用いても、配線間間隙に、“す”が形成
され、その段差のために上層配線層に段切れが生じると
いう問題があった。 本発明は前記実情に鑑みてなさ
れたもので、素子の微細化に際しても平坦な層間絶縁膜
を形成し、上層の配線層の段切れを防ぎ信頼性の向上を
はかることを目的とする。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, it is possible to reduce the spacing between wirings and the gaps between wirings in accordance with the miniaturization of elements.
When wiring with a high aspect ratio is formed, even if an etch-back method or a conventional planarization method using SOG or polyimide as an interlayer insulating film is used, "holes" will be formed in the gaps between the wirings, and the steps will affect the upper layer. There was a problem in that a step break occurred in the wiring layer. The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to form a flat interlayer insulating film even when devices are miniaturized, and to prevent breaks in the upper wiring layer and improve reliability.
【0005】[発明の構成][Configuration of the invention]
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】そこで本発明の第1では
、半導体基板上に例えば配線層パターンを形成し凹凸の
ある表面を得た後、CVD法で層間絶縁膜を形成し、こ
れをエッチングガス中の活性種の平均自由行程λが次式
を満たす程度にエッチングガスのガス圧を低くした等方
性エッチングによって平坦化を行うようにしている。[Means for Solving the Problems] Accordingly, in the first aspect of the present invention, after forming, for example, a wiring layer pattern on a semiconductor substrate to obtain an uneven surface, an interlayer insulating film is formed by a CVD method, and this is etched. Planarization is performed by isotropic etching in which the gas pressure of the etching gas is lowered to such an extent that the mean free path λ of active species in the gas satisfies the following equation.
【0007】λ≧S−2d
(1)S:配線層パターン間(凸部間)の間隙の
最大幅d:堆積時の層間絶縁膜の膜厚
ここで望ましくは、半導体基板はガス流に対して平行に
配置するかまたは、半導体基板の裏面がガス流に対して
上流側をむくように配置する。[0007]λ≧S-2d
(1) S: Maximum width of gap between wiring layer patterns (between protrusions) d: Film thickness of interlayer insulating film during deposition Here, preferably, the semiconductor substrate is arranged parallel to the gas flow, or The semiconductor substrate is arranged so that the back surface faces upstream with respect to the gas flow.
【0008】また本発明の第2では、この第1の平坦化
工程を、等方性エッチングではなく、斜め方向からの方
向性エッチングを用いて行うようにしている。In the second aspect of the present invention, the first planarization step is performed using directional etching from an oblique direction instead of isotropic etching.
【0009】[0009]
【作用】上記第1の構成によれば、エッチングガスの活
性種の平均自由行程λが、配線部側壁から堆積している
層間絶縁膜同志の間に形成される間隙よりも大きくなる
ようにエッチングガスのガス圧を調整することにより、
エッチングガス中の活性種が配線層間間隙底部に堆積し
た絶縁膜に到達しないようにして層間絶縁膜を等方性エ
ッチングでエッチングするようにしているため、配線層
間間隙底部に堆積した絶縁膜はエッチングされず、配線
層直上および配線部側壁から堆積している層間絶縁膜の
みがエッチングされる。これにより配線層間間隙に存在
していた間隙は絶縁膜上部のエッチングにより広げられ
、配線層間間隙のアスペクト比を小さくすることが可能
となり、従来から用いられている通常の平坦化技術を用
いても平坦化が可能な程度の段差となる。[Operation] According to the first configuration, etching is performed so that the mean free path λ of the active species of the etching gas is larger than the gap formed between the interlayer insulating films deposited from the side wall of the wiring section. By adjusting the gas pressure of the gas,
Since the interlayer insulating film is etched by isotropic etching while preventing the active species in the etching gas from reaching the insulating film deposited at the bottom of the gap between interconnect layers, the insulating film deposited at the bottom of the gap between interconnect layers is etched. Instead, only the interlayer insulating film deposited directly above the wiring layer and from the sidewall of the wiring portion is etched. As a result, the gap that existed between the wiring layers is widened by etching the upper part of the insulating film, making it possible to reduce the aspect ratio of the gap between the wiring layers, even using conventional planarization technology. The level difference is such that it can be flattened.
【0010】この後、必要に応じて再び層間絶縁膜を堆
積しエッチバックなどの方法で平坦化を行う。Thereafter, if necessary, an interlayer insulating film is deposited again and planarized by a method such as etch-back.
【0011】このようにして、平坦な層間絶縁膜を形成
することができ、“す”の段差により発生する段切れを
防ぎ、信頼性の高い配線の形成が可能となる。[0011] In this way, a flat interlayer insulating film can be formed, step breakage caused by the step difference in the "s" can be prevented, and highly reliable wiring can be formed.
【0012】また上記第2の構成によれば斜め方向から
の方向性エッチングにより、配線層直上および配線部側
壁上部から堆積している層間絶縁膜のみがエッチングさ
れる。これにより本発明の第1と同様、配線層間間隙に
存在していた間隙は絶縁膜上部のエッチングにより広げ
られ、配線層間間隙のアスペクト比を小さくすることが
可能となり、従来から用いられている通常の平坦化技術
を用いても平坦化が可能な程度の段差となる。According to the second configuration, only the interlayer insulating film deposited directly above the wiring layer and from above the side wall of the wiring portion is etched by directional etching from an oblique direction. As a result, as in the first aspect of the present invention, the gap that existed between the wiring layers is widened by etching the upper part of the insulating film, making it possible to reduce the aspect ratio of the gap between the wiring layers. The level difference is such that it can be flattened even with the use of the flattening technique described above.
【0013】この後同様に、必要に応じて再び層間絶縁
膜を堆積しエッチバックなどの方法で平坦化を行う。Thereafter, similarly, if necessary, an interlayer insulating film is deposited again and planarized by a method such as etch-back.
【0014】このようにして、“す”の発生もなく、平
坦な層間絶縁膜を形成することができ、信頼性の高い配
線の形成が可能となる。[0014] In this way, a flat interlayer insulating film can be formed without the occurrence of "scratches", and highly reliable wiring can be formed.
【0015】[0015]
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しつ
つ詳細に説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0016】実施例1
まず、図1(a) に示すように、素子領域の形成され
たシリコン基板11表面に、アルミニウム層からなる配
線幅1μm 、膜厚1μm の第1の配線パターン12
を形成する。Example 1 First, as shown in FIG. 1(a), a first wiring pattern 12 made of an aluminum layer with a wiring width of 1 μm and a film thickness of 1 μm is formed on the surface of a silicon substrate 11 on which an element region is formed.
form.
【0017】この後、図1(b) に示すように、CV
D法により第1の層間絶縁膜としての酸化シリコン膜1
3を形成する。このとき第1の配線パターン12間の膜
厚Aおよび第1の配線パターン12の側壁の膜厚Bはそ
れぞれ600nmおよび420nmとする。After this, as shown in FIG. 1(b), the CV
Silicon oxide film 1 as a first interlayer insulating film by method D
form 3. At this time, the film thickness A between the first wiring patterns 12 and the film thickness B of the side walls of the first wiring patterns 12 are 600 nm and 420 nm, respectively.
【0018】次に、この半導体基板10を図2に示すよ
うに、エッチングガスの流路15に対して平行となるよ
うにエッチングチャンバー24内に設置し、プラズマ発
生室22で生起されたプラズマ活性種25を輸送管23
を通してエッチングチャンバー24内に導入する。ここ
では、0.5Torr程度の圧力のCF4 をエッチン
グガスとしてチャンバーに導入し、図1(c) に示す
ように、第1の配線パターン11直上の絶縁膜が20n
mとなるまで、CDE(CHEMICAL DRY
ETCHING )法でエッチングを行う。このときプ
ラズマ化したCF4 中のFラジカルの平均自由行程λ
はガス圧0.5Torrでλ=10μm 程度であるの
で、配線間隔Sと配線間間隙中に配線層から堆積してい
る絶縁膜の膜厚dと、エッチングガス中の活性種の平均
自由行程λの関係は
Fラジカルの平均自由行程λ=10μm配線間隔S=1
μm
配線層間隙中に、配線層側壁から堆積している酸化シリ
コン膜13の膜厚d=0.42μm であるため前記(
1)式に代入すると
10μm >1μm −2×0.42μm =0.16
μmであり、十分に前記(1)式を満たしていることが
わかる。Next, as shown in FIG. 2, this semiconductor substrate 10 is placed in an etching chamber 24 so as to be parallel to the etching gas flow path 15, and the plasma activation generated in the plasma generation chamber 22 is Transport the seeds 25 to the tube 23
is introduced into the etching chamber 24 through the wafer. Here, CF4 with a pressure of about 0.5 Torr was introduced into the chamber as an etching gas, and as shown in FIG.
CDE (CHEMICAL DRY) until m.
Etching is performed using the ETCHING method. At this time, the mean free path λ of F radicals in CF4 turned into plasma
is about λ=10 μm at a gas pressure of 0.5 Torr, so the interconnect spacing S, the thickness d of the insulating film deposited from the interconnect layer in the interconnect gap, and the mean free path λ of the active species in the etching gas The relationship is F radical mean free path λ = 10 μm wiring spacing S = 1
μm Since the film thickness d of the silicon oxide film 13 deposited from the sidewall of the wiring layer in the wiring layer gap is 0.42 μm, the above (
1) Substituting into the formula: 10μm > 1μm -2 x 0.42μm = 0.16
μm, and it can be seen that the above formula (1) is fully satisfied.
【0019】なお、このエッチング工程では、半導体基
板をエッチングガスの流路15に対して平行となるよう
にエッチングチャンバー内に設置したが、図3に示すよ
うに、エッチングガスの流路の上流側に裏面がむくよう
にエッチングガスの流路に対して垂直に設置するように
してもよい。図3に示すように、半導体基板11をエッ
チングガスの流路26に対して垂直となるようにエッチ
ングチャンバー24内に設置し、プラズマ発生室22で
生起されたプラズマ活性種25を輸送管23を通してエ
ッチングチャンバー24内に導入するようにする。これ
によっても第1の配線層パターン間の間隙の底部に滞積
した絶縁膜にエッチングの活性種が到達するのを防止す
ることができる。In this etching process, the semiconductor substrate was placed in the etching chamber parallel to the etching gas flow path 15, but as shown in FIG. It may be installed perpendicularly to the etching gas flow path so that the back surface is exposed. As shown in FIG. 3, the semiconductor substrate 11 is placed in the etching chamber 24 so as to be perpendicular to the etching gas flow path 26, and the plasma active species 25 generated in the plasma generation chamber 22 are passed through the transport pipe 23. It is introduced into the etching chamber 24. This also prevents the active species of etching from reaching the insulating film accumulated at the bottom of the gap between the first wiring layer patterns.
【0020】このようにして第1の配線パターン11の
間に堆積した酸化シリコン膜13はエッチングされずに
膜厚600nmを維持しており、配線層パターン間間隙
アスペクト比Rp は、第1層配線パターニング直後は
Rp =1であったのに対し、エチ終了後は、Rp =
0.2となっている。The silicon oxide film 13 thus deposited between the first wiring patterns 11 is not etched and maintains a film thickness of 600 nm, and the aspect ratio Rp of the gap between the wiring layer patterns is smaller than that of the first layer wiring. Immediately after patterning, Rp = 1, but after etching, Rp =
It is 0.2.
【0021】この後図1(d) に示すように、CVD
法によりこの上層に層間絶縁膜として膜厚2μm の第
2の酸化シリコン膜14を堆積する。After this, as shown in FIG. 1(d), CVD
A second silicon oxide film 14 having a thickness of 2 μm is deposited as an interlayer insulating film on this upper layer by a method.
【0022】そして、図1(f) に示すように、この
第2の酸化シリコン膜14上にレジスト(図示せず)を
塗布して平坦化しエッチバックを行い第1の配線層11
上の膜厚が約1μm となるまでエッチングし、平坦化
を行う。Then, as shown in FIG. 1F, a resist (not shown) is coated on the second silicon oxide film 14, planarized, and etched back to form the first wiring layer 11.
Etching is performed until the upper film thickness is approximately 1 μm, and planarization is performed.
【0023】この様にして平坦な表面を得ることができ
る。したがってこの上層に形成される第2の配線パター
ンは高精度の微細加工が可能となり、段切れもなく信頼
性の高い多層配線を得ることが可能となる。[0023] In this way a flat surface can be obtained. Therefore, the second wiring pattern formed on this upper layer can be microfabricated with high precision, and it is possible to obtain a highly reliable multilayer wiring without any step breaks.
【0024】なお、前記実施例では、低圧の等方性エッ
チングを用いた平坦化後に通常のエッチバックを行うよ
うにしたが、等方性エッチングを用いた平坦化で十分な
平坦性を得ることができれば、エッチバック工程を省略
しても良い。[0024] In the above embodiment, normal etch-back was performed after planarization using low-pressure isotropic etching, but it is possible to obtain sufficient flatness by planarization using isotropic etching. If possible, the etch-back process may be omitted.
【0025】また、この低圧の等方性エッチングを用い
た平坦化工程を繰り返し行うようにしてもよい。[0025] Furthermore, this flattening process using low-pressure isotropic etching may be repeated.
【0026】さらにまた、アスペクト比の大きい多層配
線の場合の上層にのみこの技術を用いても良いことはい
うまでもない。Furthermore, it goes without saying that this technique may be applied only to the upper layer of multilayer wiring with a large aspect ratio.
【0027】実施例2 次に本発明の第2の実施例について説明する。Example 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【0028】前記実施例では、低圧の等方性エッチング
によって平坦化を行うようにしたが、この例では、斜め
方向からの方向性エッチングにより、配線層直上および
配線部側壁上部から堆積している層間絶縁膜を選択的に
エッチングして平坦化を行うようにしている。In the above embodiment, planarization was performed by low-pressure isotropic etching, but in this example, directional etching from an oblique direction removed the deposits directly above the wiring layer and from the top of the sidewall of the wiring part. Planarization is performed by selectively etching the interlayer insulating film.
【0029】まず、実施例1と同様に図4(a) に示
すように、素子領域の形成されたシリコン基板11表面
に、アルミニウム層からなる配線幅1μm、膜厚1μm
の第1の配線パターン12を形成する。First, as in Example 1, as shown in FIG. 4(a), on the surface of the silicon substrate 11 on which the element region is formed, a wiring made of an aluminum layer with a width of 1 μm and a film thickness of 1 μm is formed.
A first wiring pattern 12 is formed.
【0030】この後、図4(b) に示すように、CV
D法により第1の層間絶縁膜としての酸化シリコン膜1
3を形成する。このとき第1の配線パターン12間の膜
厚Aおよび第1の配線パターン12の側壁の膜厚Bはそ
れぞれ600nmおよび420nmとする。ここで異方
性エッチングで配線パターンが損傷を受けないようにす
るためには、第1の配線パターン12の側壁の膜厚Bは
第1の配線パターン12間の膜厚Aの2分の1以上とな
るように堆積する必要がある。After this, as shown in FIG. 4(b), the CV
Silicon oxide film 1 as a first interlayer insulating film by method D
form 3. At this time, the film thickness A between the first wiring patterns 12 and the film thickness B of the side walls of the first wiring patterns 12 are 600 nm and 420 nm, respectively. Here, in order to prevent the wiring pattern from being damaged by anisotropic etching, the film thickness B of the side wall of the first wiring pattern 12 must be half of the film thickness A between the first wiring patterns 12. It is necessary to deposit it so that it becomes the above.
【0031】次に、図4(c) に示すように、この半
導体基板11をエッチングチャンバー内に設置し、イオ
ンを基板表面に対する入射角がθ=31°となるように
照射し、イオンミリング法により酸化シリコン膜13の
配線パターンの直上および側壁の一方の面をエッチング
する。この角度は配線と層間絶縁膜のシャドウイング効
果により配線直上の絶縁膜のみをエッチングし配線間間
隙に堆積した絶縁膜をエッチングしないようにするため
である。Next, as shown in FIG. 4(c), this semiconductor substrate 11 is placed in an etching chamber, ions are irradiated so that the incident angle to the substrate surface is θ=31°, and ion milling is performed. The silicon oxide film 13 is etched directly above the wiring pattern and on one side of the sidewall. This angle is so that only the insulating film directly above the interconnects is etched due to the shadowing effect between the interconnects and the interlayer insulating film, and the insulating film deposited in the gaps between the interconnects is not etched.
【0032】続いて、図4(d) に示すように、イオ
ンを基板表面に対する入射角がθ=−16.7°となる
ように照射し、イオンミリング法により酸化シリコン膜
13の配線パターンの直上および側壁のもう一方の面を
エッチングし、配線パターンの直上の膜厚が20nm程
度となるようにする。この角度も配線と層間絶縁膜のシ
ャドウイング効果により配線直上の絶縁膜のみをエッチ
ングし配線間間隙に堆積した絶縁膜をエッチングしない
ようにするためである。Subsequently, as shown in FIG. 4(d), ions are irradiated so that the incident angle to the substrate surface is θ=-16.7°, and the wiring pattern of the silicon oxide film 13 is formed by ion milling. Etch the surface directly above and the other surface of the sidewall so that the film thickness directly above the wiring pattern is approximately 20 nm. This angle is also used to ensure that only the insulating film directly above the wiring is etched due to the shadowing effect of the wiring and the interlayer insulating film, and the insulating film deposited in the gap between the wirings is not etched.
【0033】このようにして第1の配線パターン11の
間に堆積した酸化シリコン膜13はエッチングされずに
膜厚600nmを維持しており、配線層パターン間間隙
アスペクト比Rp は、第1層配線パターニング直後は
Rp =1であったのに対し、エチ終了後は、Rp =
0.58となっている。The silicon oxide film 13 thus deposited between the first wiring patterns 11 is not etched and maintains a film thickness of 600 nm, and the aspect ratio Rp of the gap between the wiring layer patterns is smaller than that of the first layer wiring. Immediately after patterning, Rp = 1, but after etching, Rp =
It is 0.58.
【0034】この後図4(e) に示すように、CVD
法によりこの上層に層間絶縁膜として膜厚2μm の第
2の酸化シリコン膜14を堆積する。After this, as shown in FIG. 4(e), CVD
A second silicon oxide film 14 having a thickness of 2 μm is deposited as an interlayer insulating film on this upper layer by a method.
【0035】そして、図4(f) に示すように、この
第2の酸化シリコン膜14上にレジスト(図示せず)を
塗布して平坦化しエッチバックを行い第1の配線層11
上の膜厚が約1μm となるまでエッチングし、平坦化
を行う。Then, as shown in FIG. 4F, a resist (not shown) is applied to the second silicon oxide film 14, planarized, and etched back to form the first wiring layer 11.
Etching is performed until the upper film thickness is approximately 1 μm, and planarization is performed.
【0036】この様にして平坦な表面を得ることができ
る。したがってこの上層に形成される第2の配線パター
ンは高精度の微細加工が可能となり、段切れもなく信頼
性の高い多層配線を得ることが可能となる。[0036] In this way a flat surface can be obtained. Therefore, the second wiring pattern formed on this upper layer can be microfabricated with high precision, and it is possible to obtain a highly reliable multilayer wiring without any step breaks.
【0037】なお、前記実施例では、異方性エッチング
を用いた平坦化後に通常のエッチバックを行うようにし
たが、異方性エッチングを用いた平坦化で十分な平坦性
を得ることができれば、エッチバック工程を省略しても
良い。In the above embodiment, normal etch-back was performed after planarization using anisotropic etching, but if sufficient flatness can be obtained by planarization using anisotropic etching, , the etch-back process may be omitted.
【0038】また、この異方性エッチングを用いた平坦
化工程を繰り返し行うようにしてもよい。[0038] Furthermore, this planarization process using anisotropic etching may be repeated.
【0039】さらにまた、アスペクト比の大きい多層配
線の場合の上層にのみこの技術を用いても良いことはい
うまでもない。Furthermore, it goes without saying that this technique may be applied only to the upper layer of multilayer wiring with a large aspect ratio.
【0040】また、前記実施例では異方性エッチングに
際し、イオンミリング法を用いたが、これに限定される
ことなく、RIEなど他の異方性エッチングを用いる用
にしてもよい。Further, in the above embodiment, the ion milling method was used for anisotropic etching, but the present invention is not limited to this, and other anisotropic etching methods such as RIE may be used.
【0041】また、半導体基板上の素子の分布が一様で
なく、配線の密な部分と疎な部分がある場合,密な部分
の平坦化のみにこの方法を用いるようにしてもよい。Furthermore, if the distribution of elements on the semiconductor substrate is not uniform and there are parts with dense wiring and parts with sparse wiring, this method may be used only for planarizing the dense parts.
【0042】さらに、配線層上への層間絶縁膜の形成に
ついて説明したが、第1の配線層の形成に先立ち層間絶
縁膜を形成する際の平坦化に用いるようにしてもよい。Furthermore, although the formation of the interlayer insulating film on the wiring layer has been described, it may be used for planarization when forming the interlayer insulating film prior to forming the first wiring layer.
【0043】その他、本発明を逸脱しない範囲で適宜変
形可能である。Other modifications may be made as appropriate without departing from the scope of the present invention.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、エッチングガスの活性種の平均自由行程λが、配線
部側壁から堆積している層間絶縁膜同志の間に形成され
る間隙よりも大きくなるように形成することにより、エ
ッチングガス中の活性種が配線層間間隙底部に堆積した
絶縁膜に到達しないように、エッチングガスのガス圧を
低くした等方性エッチングでエッチングするようにして
いるため、配線層間間隙底部に堆積した絶縁膜はエッチ
ングされず、配線層直上および配線部側壁から堆積して
いる層間絶縁膜のみがエッチングされ、配線パターン間
間隙のアスペクト比を小さくすることにより十分な平坦
化を達成でき、信頼性の高い配線の形成が可能となる。As explained above, according to the present invention, the mean free path λ of the active species of the etching gas is greater than the gap formed between the interlayer insulating films deposited from the sidewalls of the wiring section. In order to prevent active species in the etching gas from reaching the insulating film deposited at the bottom of the gap between wiring layers, etching is performed using isotropic etching with a low gas pressure of the etching gas. Therefore, the insulating film deposited at the bottom of the gap between wiring layers is not etched, and only the interlayer insulating film deposited directly above the wiring layer and from the side walls of the wiring part is etched. This makes it possible to achieve high level planarization and form highly reliable wiring.
【0045】また上記第2の構成によれば斜め方向から
の方向性エッチングにより、配線層直上および配線部側
壁上部から堆積している層間絶縁膜のみがエッチングさ
れるようにしているため、配線パターン間間隙のアスペ
クト比を小さくすることにより十分な平坦化を達成でき
、信頼性の高い配線の形成が可能となる。Further, according to the second configuration, only the interlayer insulating film deposited directly above the wiring layer and from the top of the side wall of the wiring part is etched by directional etching from an oblique direction, so that the wiring pattern is By reducing the aspect ratio of the gap, sufficient planarization can be achieved and highly reliable wiring can be formed.
【図1】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造工程
図。FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例の半導体装置の製造工程
で用いられるエッチング装置を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an etching apparatus used in the manufacturing process of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の半導体装置の製造工程で用いられるエ
ッチング装置の変形例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a modification of the etching apparatus used in the manufacturing process of the semiconductor device of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施例の半導体装置の製造工程
図。FIG. 4 is a manufacturing process diagram of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】従来例のエッチバック法を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a conventional etch-back method.
11 シリコン基板 12 第1の配線層パターン 13 層間絶縁膜 14 層間絶縁膜 15 エッチングガスの流れ 22 プラズマ発生室 23 輸送管 24 エッチングチャンバー 25 プラズマ活性種 11 Silicon substrate 12 First wiring layer pattern 13 Interlayer insulation film 14 Interlayer insulation film 15 Etching gas flow 22 Plasma generation chamber 23 Transport pipe 24 Etching chamber 25 Plasma active species
Claims (2)
絶縁膜を堆積する層間絶縁膜堆積工程と、エッチングガ
ス中の活性種の平均自由行程が次式を満たす程度にエッ
チングガスのガス圧を低くした等方性エッチングで前記
層間絶縁膜をエッチングし平坦化を行う平坦化工程とを
含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 λ≧S−2d λ:平均自由行程 S:凸部間の間隙の最大幅 d:堆積時の層間絶縁膜の膜厚Claim 1: An interlayer insulating film deposition step in which an interlayer insulating film is deposited on a semiconductor substrate with an uneven surface, and the gas pressure of the etching gas is adjusted to such an extent that the mean free path of active species in the etching gas satisfies the following equation: A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a planarization step of etching and planarizing the interlayer insulating film using a low isotropic etching method. λ≧S-2d λ: Mean free path S: Maximum width of gap between convex parts d: Film thickness of interlayer insulating film during deposition
間絶縁膜を堆積する層間絶縁膜堆積工程と、前記半導体
基板上の斜め方向から方向性エッチングを行う平坦化工
程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。2. A method comprising: an interlayer insulating film deposition step of depositing an interlayer insulating film on the surface of a semiconductor substrate having an uneven surface; and a planarization step of performing directional etching from an oblique direction on the semiconductor substrate. A method for manufacturing a semiconductor device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6495391A JPH04299846A (en) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6495391A JPH04299846A (en) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04299846A true JPH04299846A (en) | 1992-10-23 |
Family
ID=13272912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6495391A Pending JPH04299846A (en) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04299846A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07221179A (en) * | 1994-02-05 | 1995-08-18 | Nec Corp | Manufacturing method of semiconductor device |
| EP0637062A3 (en) * | 1993-07-27 | 1995-09-06 | Siemens Ag | Method for manufacturing a semiconductor device having a planarized surface and application for manufacturing bipolar transistors and DRAMs. |
| JP2006318648A (en) * | 2003-12-25 | 2006-11-24 | Tdk Corp | Method for filling recessed section in irregular pattern, and manufacturing method of magnetic recording medium |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP6495391A patent/JPH04299846A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0637062A3 (en) * | 1993-07-27 | 1995-09-06 | Siemens Ag | Method for manufacturing a semiconductor device having a planarized surface and application for manufacturing bipolar transistors and DRAMs. |
| JPH07221179A (en) * | 1994-02-05 | 1995-08-18 | Nec Corp | Manufacturing method of semiconductor device |
| JP2006318648A (en) * | 2003-12-25 | 2006-11-24 | Tdk Corp | Method for filling recessed section in irregular pattern, and manufacturing method of magnetic recording medium |
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