JPH1079433A - 金属間誘電体の作用をする絶縁層の製造方法 - Google Patents

金属間誘電体の作用をする絶縁層の製造方法

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JPH1079433A
JPH1079433A JP9219250A JP21925097A JPH1079433A JP H1079433 A JPH1079433 A JP H1079433A JP 9219250 A JP9219250 A JP 9219250A JP 21925097 A JP21925097 A JP 21925097A JP H1079433 A JPH1079433 A JP H1079433A
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ガブリーク ツフオニミール
Oswald Spindler
シユピントラー オスワルト
Thomas Grassl
グラスル トーマス
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高集積回路を製造する際導電路面内に著しい
高低差が生じる。これらの極端なトポグラフィは解像性
と焦点深度に直接関係するためフォトリソグラフィ処理
時に障害を来す。これを回避するために金属間誘電体
（ＩＭＤ）の作用をする絶縁層を半導体基板上に製造す
る方法を提供する。 【解決手段】基板１の表面を第１の絶縁層３で覆い、こ
の第１の絶縁層３を金属層で覆い、この金属層内にフォ
ト工程によりアルミニウム金属導電路４を構造化し、金
属導電路４の表面１１及び側面６を第２の窒化チタンか
ら成る絶縁層７で覆い、このようにして構造化された基
板１上に第３の酸化シリコンから成る絶縁層８をオゾン
活性化ＣＶＤ法により析出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に金属間誘
電体（ＩＭＤ）の作用をする絶縁層を製造する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】最高度に集積された回路を製造する際に
導電路面内に著しい高低差が生じる。解像力と焦点深度
との間には直接の関係があるため、トポグラフィの極端
な変動はフォトリソグラフィプロセスに甚大な障害を来
す。
【０００３】更に集積密度が増すにつれて導電路の間隔
が減少し及び導電路間の側面比が増大するため、これら
の間隙を金属間誘電体で空洞なく満たすことは益々困難
になる。
【０００４】欧州特許出願公開第０５３７００１号明細
書から半導体モジュール上に金属間誘電体を製造しかつ
平坦化する方法が公知である。この場合基板表面上に第
１の絶縁層が施される。この第１の絶縁層は金属層で覆
われ、更にフォト工程により金属導電路に構造化され
る。これらの金属導電路は更にその表面を第２の絶縁層
で覆われ、こうして構造化された基板上に第３の絶縁層
がオゾン活性化ＣＶＤ法により析出される。その際第１
及び第２の絶縁層は、第１の絶縁層上での第３の絶縁層
の成長率が第２の絶縁層でのそれよりも大きくなるよう
に選択される。この方法の欠点は、金属導電路の側面が
導電性障壁層で覆われていないことにあることが判明し
ている。これらの金属導電路の側面は多くの場合酸化さ
れており、即ちそれらは金属酸化物で覆われている。し
かしこれらの金属酸化物側面上での成長率は通常酸化シ
リコンから成っている第１の絶縁層上での成長率に相当
するものである。そのためこの第３の絶縁層を選択的に
析出する際に金属導電路の上縁部の上方が隆起すること
になる。これらの隆起部は“耳”とよばれる。この“耳
の形成”は当然望ましいものではなく、従ってＣＭＰ
（化学機械的研磨）法により除去しなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、この不所望の“耳の形成”をなくすか又はごく少な
くして金属間誘電体（ＩＭＤ）の作用をする絶縁層を半
導体基板上に製造する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば以下の工程、即ち ａ）基板表面を第１の絶縁層で覆い、 ｂ）この第１の絶縁層を金属層で覆い、 ｃ）この金属層内にフォト工程により金属導電路を構造
化し、 ｄ）この金属導電路の表面及び側面を第２の絶縁層で覆
い、 ｅ）第１の絶縁層上の金属導電路間にある第２の絶縁層
を除去し、 ｆ）このように構造化されている基板上に第３の絶縁層
をオゾン活性化されたＣＶＤ法により析出し、その際第
１の絶縁層及び第２の絶縁層を、第１の絶縁層上での第
３の絶縁層の成長率が第２の絶縁層上での成長率よりも
大きくなるように選択するにより解決される。
【０００７】一般に、基板表面の微細加工のためにその
後第３の絶縁層をＣＭＤ（化学機械的研磨）法により平
坦化することが行われる。
【０００８】第１の絶縁層としてはオゾン活性化ＣＶＤ
法により析出可能の燐ケイ酸ガラス、ホウ素燐ケイ酸ガ
ラス又はドープされていないケイ酸ガラスが使用され
る。
【０００９】第２の絶縁層としては典型的には窒化チタ
ンが析出される。この析出はＣＶＤ法又はＰＥ（プラズ
マ・エンハンス）ＣＶＤ法により実施可能である。
【００１０】第３の絶縁層の出発物質としてＴＥＯＳ
（テトラエチルオルトシリケート）又はＯＭＴＣ（オク
タメチルシクロテトラシロキサン）又はＨＭＤＳ（ヘキ
サメチルジシロキサン）を使用すると有利である。
【００１１】
【実施例】本発明を実施例及び図面に基づき以下に詳述
する。
【００１２】図１には従来技術によるシリコン基板が１
と符号付けられている。このシリコン基板１の基板表面
２上には酸化シリコンから成る第１の絶縁層３が施され
ている。この第１の絶縁層３はアルミニウムから成る金
属導電路４で覆われており、その際アルミニウム導電路
４と第１の絶縁層３との間にはチタン／窒化チタン層５
が入れられている。このチタン／窒化チタン層５はアル
ミニウム導電路４とその下にある絶縁層３との拡散障壁
及び接着媒介材の作用をする。金属導電路４の表面１１
上には窒化チタンから成る第２の絶縁層７が施されてい
る。
【００１３】アルミニウム導電路４の側面６には特別な
絶縁層は備えられていない。アルミニウム製導電路４の
側面６は多くの場合Ａｌ2Ｏ3で覆われており、即ちそれ
らの表面は酸化されている。
【００１４】アルミニウム導電路４上にオゾン活性化Ｃ
ＶＤ法により第３の絶縁層８が析出される。この第３の
絶縁層８の出発物質としてはこの場合テトラエチルオル
トシリケート（ＴＥＯＳ）が用いられる。
【００１５】第１の絶縁層３上での第３の絶縁層８の成
長率は窒化チタン層７上でのそれよりも著しく高い。し
かしアルミニウム導電路４の側面６が第一近似的に酸化
アルミニウムから成っているため、そこでの成長率は第
１の絶縁層３上での成長率と多少の差はあれ同程度であ
り、従ってアルミニウム導電路４の上縁部１０の上方に
耳状の隆起部９が形成されることになる。
【００１６】図２に見られる通り、本発明によればアル
ミニウム導電路４はその側面６も同様に窒化チタンから
成る第２の絶縁層７で覆われている。従ってアルミニウ
ム導電路４はこの場合完全に窒化チタンでカプセル化さ
れており、そのためオゾン活性化ＣＶＤ法により析出さ
れた酸化シリコン層８は側面６で窒化チタンで覆われた
アルミニウム導電路４の表面上と同様に僅かな成長率を
達成する。そのためアルミニウム導電路４の上縁の上方
に耳状の隆起部が形成されることはない。
【００１７】アルミニウム導電路４のこの窒化チタン層
７によるカプセル化により側面６に低い成長率が達成さ
れるため、導電路の間隔は０．２μｍ以下になり、側面
比（アスペクト比）は６まで空洞なく満たすことができ
る。
【００１８】第３の絶縁層８の析出に使用されるオゾン
活性化ＣＶＤ法はほぼ大気圧下に及び高いオゾン濃度で
比較的高度のオゾン流で行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術により析出された金属間誘電体の断面
図。
【図２】本発明により析出された金属間誘電体の断面
図。
【符号の説明】
１ 基板 ２ 基板表面 ３ 第１の絶縁層 ４ 金属導電路 ５ チタン／窒化チタン層 ６ 金属導電路の側面 ７ 第２の絶縁層 ８ 第３の絶縁層 ９ 耳形隆起部 １０ アルミニウム導電路の上縁部 １１ 金属導電路の表面
フロントページの続き (72)発明者 オスワルト シユピントラー ドイツ連邦共和国 85591 フアーターシ ユテツテン ロルチングシユトラーセ 16 (72)発明者 トーマス グラスル ドイツ連邦共和国 85354 フライジング ガンツエンミユラーシユトラーセ ６

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）基板表面（２）を第１の絶縁層
    （３）で覆い、 ｂ）この第１の絶縁層（３）を金属層で覆い、 ｃ）この金属層内にフォト工程により金属導電路（４）
    を構造化し、 ｄ）この金属導電路（４）の表面（１１）及びその側面
    （６）を第２の絶縁層（７）で覆い、 ｅ）第１の絶縁層（３）上の金属導電路（４）間にある
    第２の絶縁層（７）を除去し、 ｆ）このようにして構造化されている基板（１）上に第
    ３の絶縁層（８）をオゾン活性化されたＣＶＤ法により
    析出し、その際第１の絶縁層（３）及び第２の絶縁層
    （７）を、第１の絶縁層（３）上での第３の絶縁層
    （８）の成長率が第２の絶縁層（７）上での成長率より
    も大きくなるように選択する各工程を特徴とする基板上
    における金属間誘電体（ＩＭＤ）の作用をする絶縁層の
    製造方法。
  2. 【請求項２】 その後第３の絶縁層（８）をＣＭＰ（化
    学機械的研磨）法により平坦化することを特徴とする請
    求項１記載の製造方法。
  3. 【請求項３】 第１の絶縁層（３）として燐ケイ酸ガラ
    ス又はホウ素燐ケイ酸ガラス又はドープされていないケ
    イ酸ガラスを析出することを特徴とする請求項１又は２
    記載の製造方法。
  4. 【請求項４】 第１の絶縁層（３）をオゾン活性化ＣＶ
    Ｄ法により析出することを特徴とする請求項３記載の製
    造方法。
  5. 【請求項５】 第２の絶縁層（７）として窒化チタンを
    析出することを特徴とする請求項１又は２記載の製造方
    法。
  6. 【請求項６】 窒化チタン層（７）をＣＶＤ法又はＰＥ
    ＣＶＤ法により析出することを特徴とする請求項５記載
    の製造方法。
  7. 【請求項７】 第３の絶縁層（８）用出発物質としてＴ
    ＥＯＳ（テトラエチルオルトシリケート）又はＯＭＴＣ
    （オクタメチルシクロテトラシロキサン）又はＨＭＤＳ
    （ヘキサメチルジシロキサン）を選択することを特徴と
    する請求項１又は２記載の製造方法。
  8. 【請求項８】 金属導電路（４）がアルミニウムから成
    ることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の製造
    方法。
JP9219250A 1996-08-06 1997-07-30 金属間誘電体の作用をする絶縁層の製造方法 Pending JPH1079433A (ja)

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DE19631743.6 1996-08-06
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ID=7801934

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EP (1) EP0823730B1 (ja)
JP (1) JPH1079433A (ja)
KR (1) KR19980018427A (ja)
AT (1) ATE222664T1 (ja)
DE (2) DE19631743C2 (ja)
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EP0823730A1 (de) 1998-02-11
DE19631743A1 (de) 1998-02-12
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