JPH0722155B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Method for manufacturing semiconductor deviceInfo
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- JPH0722155B2 JPH0722155B2 JP21337285A JP21337285A JPH0722155B2 JP H0722155 B2 JPH0722155 B2 JP H0722155B2 JP 21337285 A JP21337285 A JP 21337285A JP 21337285 A JP21337285 A JP 21337285A JP H0722155 B2 JPH0722155 B2 JP H0722155B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製法、特にエツチバツク法によ
る配線層上の絶縁層の平坦化方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for planarizing an insulating layer on a wiring layer by an etching method.
〔発明の概要〕 本発明は、半導体装置における配線層上の絶縁層を平坦
化するための方法であつて、配線層を覆うようにシリケ
ートガラス層を形成した後、更にこの上に窒化シリコン
層とレジスト層を形成し、次にこれらのレジスト層、窒
化シリコン層及びシリケートガラス層をエツチングし
て、配線層上のシリケートガラス層の表面を平坦化する
ことにより、良好な平坦化状態が得られるようにしたも
のである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method for planarizing an insulating layer on a wiring layer in a semiconductor device, which comprises forming a silicate glass layer so as to cover the wiring layer, and further forming a silicon nitride layer on the silicate glass layer. And a resist layer are formed, and then these resist layer, silicon nitride layer and silicate glass layer are etched to flatten the surface of the silicate glass layer on the wiring layer, thereby obtaining a good flattened state. It was done like this.
多層配線構造に係る半導体装置を作製する場合、表面を
平坦化する技術が要求される。従来、この多層配線用の
平坦化技術として、例えば陽極酸化法、樹脂塗布法、ガ
ラスフロー法、エツチバツク法、リフトオフ法、バイア
スパツタ法等各種の方法が提案されている(「セミコン
ダクターワールド」プレスジヤーナル社、1984年10月号
参照)。この発明は特にエツチバツク法に関するもので
あり、従来のエツチバツク法によれば、配線の段差部の
厚さ以上に1種類の絶縁層を形成した後、この上にレジ
ストを塗布し、次にプラズマエツチング又はRIE(反応
性イオンエツチング)により表面層を一様に削り取つて
平坦な絶縁層を形成する。絶縁層の材料としては、例え
ばSiO2、PSG(リン・シリケート・ガラス)、プラズマS
iNが用いられている。When manufacturing a semiconductor device having a multilayer wiring structure, a technique for flattening the surface is required. Heretofore, various methods such as an anodic oxidation method, a resin coating method, a glass flow method, an etching method, a lift-off method, a bias pattern method, etc. have been proposed as a flattening technique for this multilayer wiring ("Semiconductor World" Press Journal Company). , See the October 1984 issue). The present invention particularly relates to the etching method. According to the conventional etching method, one kind of insulating layer is formed to a thickness equal to or larger than the stepped portion of the wiring, a resist is applied on the insulating layer, and then plasma etching is performed. Alternatively, the surface layer is uniformly scraped off by RIE (Reactive Ion Etching) to form a flat insulating layer. Examples of materials for the insulating layer include SiO 2 , PSG (phosphorus silicate glass), and plasma S
iN is used.
従来のエツチバツク法により、PSG(又はSiO2)より成
る絶縁層上にレジスト層を形成してエツチバツクする場
合、エツチング時間の経過とともにPSG層から分解した
酸素がレジスト層のエツチングを加速するため、平坦化
とは逆に凹凸化が進んで平坦面が得られない。特に、配
線の段差部近傍においてはエツチング速度が速いため、
異常エツチングによりこの部分に溝が生じる。このよう
な結果、段切れが生じ、配線の断線やシヨートが生じる
虞れもある。When etching is performed by forming a resist layer on the insulating layer made of PSG (or SiO 2 ) by the conventional etching method, the oxygen decomposed from the PSG layer accelerates the etching of the resist layer as the etching time elapses. Contrary to this, unevenness progresses and a flat surface cannot be obtained. Especially, since the etching speed is high near the step of the wiring,
A groove is formed in this portion due to abnormal etching. As a result, disconnection may occur, which may lead to disconnection of wiring or shortage.
また、プラズマSiNより成る絶縁層上にレジスト層を形
成してエツチバツクする場合、SiNは、SiO2又はPSGと比
べて誘電率が大きいため、寄生容量が増加し、半導体装
置の高速化に問題が生じる。Further, when a resist layer is formed on the insulating layer made of plasma SiN and is etched back, SiN has a larger dielectric constant than SiO 2 or PSG, so that the parasitic capacitance increases and there is a problem in increasing the speed of the semiconductor device. Occurs.
本発明は、上記問題点を解決することができる平坦化方
法を提供するものである。The present invention provides a flattening method capable of solving the above problems.
本半導体装置の製造方法においては、基板(1)上に配
線(2)より成る段差部を覆うシリケートガラス層
(3)と窒化シリコン層(4)とレジスト層(5)を順
次形成する工程と、レジスト層(5)と窒化シリコン層
(4)をエツチングして窒化シリコン層(4)の表面を
平坦化する工程と、窒化シリコン層(4)とシリケート
ガラス層(3)をエツチングしてシリケートガラス層
(3)の表面を平坦化する工程を有する。In the method for manufacturing a semiconductor device, a step of sequentially forming a silicate glass layer (3), a silicon nitride layer (4) and a resist layer (5) on a substrate (1) to cover a step portion formed of a wiring (2). A step of etching the resist layer (5) and the silicon nitride layer (4) to flatten the surface of the silicon nitride layer (4), and a step of etching the silicon nitride layer (4) and the silicate glass layer (3) There is a step of flattening the surface of the glass layer (3).
窒化シリコン層(4)の表面を平坦化させる最初の平坦
化工程では、レジスト層(5)と窒化シリコン層(4)
のエツチング速度を同一にする必要があるが、これはエ
ツチングガスの組成や反応圧力などのエツチング条件を
適当に調整することにより実現することができる。ま
た、シリケートガラス層(3)の表面を平坦化させる2
番目の平坦化工程の場合も同様にエツチング条件を適当
に調整して、窒化シリコン層(4)とシリケートガラス
層(3)のエツチング速度を同一にする。In the first planarization step for planarizing the surface of the silicon nitride layer (4), the resist layer (5) and the silicon nitride layer (4) are used.
It is necessary to make the etching speeds of the same to be the same, but this can be realized by appropriately adjusting the etching conditions such as the composition of the etching gas and the reaction pressure. In addition, the surface of the silicate glass layer (3) is flattened 2
Also in the case of the second flattening step, the etching conditions are similarly appropriately adjusted so that the etching rates of the silicon nitride layer (4) and the silicate glass layer (3) are the same.
シリケートガラスとしては、PSG、AsSG(ヒ素シリケー
トガラス)、SiO2等を使用することができる。As the silicate glass, PSG, AsSG (arsenic silicate glass), SiO 2 or the like can be used.
本発明によれば、レジスト層(5)の下に形成されてい
る絶縁層が窒化シリコン層(4)であるため、エツチバ
ツクの際、両層のエツチング速度を一定に制御すること
が可能になる。即ち、従来のようにレジスト層(5)の
下が酸素を含有する絶縁層(PSG層、SiO2層等)の場
合、層中の酸素がレジスト(5)のエツチング速度を変
えてしまうため、一定のエツチング速度が得られない
が、本発明によればこのような虞れはなくなる。従つ
て、異常エツチングが生じることなく、レジスト層
(5)上の平坦面と同じ平坦面を平坦化工程後において
も得ることができる。また、配線(2)上の絶縁層はシ
リケートガラス層(3)であるため、寄生容量が増加す
る虞れもなくなる。According to the present invention, since the insulating layer formed under the resist layer (5) is the silicon nitride layer (4), it is possible to control the etching speed of both layers to be constant during etching. . That is, when the insulating layer (PSG layer, SiO 2 layer, etc.) containing oxygen under the resist layer (5) as in the conventional case, oxygen in the layer changes the etching rate of the resist (5), Although a constant etching speed cannot be obtained, the present invention eliminates such a fear. Therefore, the same flat surface as the flat surface on the resist layer (5) can be obtained even after the flattening step without causing abnormal etching. Further, since the insulating layer on the wiring (2) is the silicate glass layer (3), there is no fear that the parasitic capacitance will increase.
図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
先ずAに示すように、Si基板(1)上にAl配線(2)を
形成した後、このAl配線(2)を覆つてAl配線(2)の
厚さよりも厚いPSG層(3)をCVD(温度は420℃)で形
成する。次に、このPSG層(3)上にプラズマSiN層
(4)をPSG層(3)の段差以上の厚さで形成する。な
お、この形成時、Al配線(2)が溶けて断線するのを防
ぐため、450℃以下の温度で形成する必要がある。次
に、このSiN層(4)の上に表面が平坦になるようにレ
ジスト層(5)を形成する。First, as shown in A, after forming an Al wiring (2) on a Si substrate (1), a PSG layer (3) thicker than the thickness of the Al wiring (2) is formed by CVD to cover the Al wiring (2). (Temperature is 420 ° C). Next, a plasma SiN layer (4) is formed on the PSG layer (3) with a thickness equal to or larger than the step of the PSG layer (3). During the formation, it is necessary to form the Al wiring (2) at a temperature of 450 ° C. or lower in order to prevent the Al wiring (2) from melting and breaking. Next, a resist layer (5) is formed on the SiN layer (4) so that the surface becomes flat.
次にBに示すように、レジスト層(5)とSiN層(4)
のエツチング速度が同一となるようにエツチング条件を
調整してRIEでエツチングし、SiN層(4)の表面を平坦
化する。Next, as shown in B, a resist layer (5) and a SiN layer (4)
Etching conditions are adjusted so that the etching speeds are the same, and etching is performed by RIE to flatten the surface of the SiN layer (4).
次にCに示すように、SiN層(4)とPSG層(3)のエツ
チング速度が同一となるようにエツチング条件を調整し
てRIEでエツチングし、Al配線(2)上のPSG層(3)の
表面を最終的に平坦化する。Next, as shown in C, the etching conditions are adjusted so that the etching rates of the SiN layer (4) and the PSG layer (3) are the same, and etching is performed by RIE, and the PSG layer (3) on the Al wiring (2) is ) Is finally flattened.
本発明によれば、配線の段差部上にシリケートガラスと
窒化シリコンより成る2層の絶縁層を形成し、更にこの
上にレジスト層を形成した後、レジスト層と窒化シリコ
ン層次に窒化シリコン層とシリケートガラス層を順次エ
ツチバツクして平坦化するため、エツチング時の各層の
エツチング速度を一定に制御することができる。従つ
て、配線上の絶縁層を段切れが生ずることなくきれいに
平坦化することができるため、配線の断線とシヨートを
防止することができる。また、配線上に最終的に形成さ
れる絶縁層はシリケートガラス層であるため、窒化シリ
コン層の場合のような寄生容量の問題は生じない。本発
明は、特にMOS・LSIとバーポーラLSIの配線技術として
好適である。According to the present invention, two insulating layers made of silicate glass and silicon nitride are formed on a stepped portion of a wiring, and a resist layer is further formed on the insulating layer, and then a resist layer, a silicon nitride layer and a silicon nitride layer are formed. Since the silicate glass layers are sequentially etched back to be flattened, the etching speed of each layer during etching can be controlled to be constant. Therefore, the insulating layer on the wiring can be flattened neatly without step breakage, so that disconnection and shorting of the wiring can be prevented. Further, since the insulating layer finally formed on the wiring is the silicate glass layer, the problem of the parasitic capacitance unlike the case of the silicon nitride layer does not occur. The present invention is particularly suitable as a wiring technology for MOS / LSI and bar polar LSIs.
図面は本発明の実施例を示す工程図である。 (1)はSi基板、(2)は配線、(3)はPSG層、
(4)はSiN層、(5)はレジスト層である。The drawings are process drawings showing an embodiment of the present invention. (1) is the Si substrate, (2) is the wiring, (3) is the PSG layer,
(4) is a SiN layer, and (5) is a resist layer.
Claims (1)
ートガラス層を形成する工程と、 該シリケートガラス層上に窒化シリコン層を形成する工
程と、 該窒化シリコン層上にレジスト層を形成する工程と、 上記レジスト層、窒化シリコン層及びシリケートガラス
層をエツチングして上記シリケートガラス層の表面を平
坦化する工程 を有する半導体装置の製造方法。1. A step of forming a silicate glass layer so as to cover a step portion formed on a substrate, a step of forming a silicon nitride layer on the silicate glass layer, and a resist layer formed on the silicon nitride layer. And a step of etching the resist layer, the silicon nitride layer, and the silicate glass layer to flatten the surface of the silicate glass layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21337285A JPH0722155B2 (en) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | Method for manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21337285A JPH0722155B2 (en) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | Method for manufacturing semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273634A JPS6273634A (en) | 1987-04-04 |
| JPH0722155B2 true JPH0722155B2 (en) | 1995-03-08 |
Family
ID=16638093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21337285A Expired - Lifetime JPH0722155B2 (en) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | Method for manufacturing semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722155B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4646434B2 (en) * | 2001-05-10 | 2011-03-09 | 三洋電機株式会社 | Power-on reset circuit |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP21337285A patent/JPH0722155B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6273634A (en) | 1987-04-04 |
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