JPS5919355A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に　　　　−
凹凸（段差）を有する層上への配線形成を改良した半導
体装置の製造方法に係るも 〔発明の技術的背景〕 従来、段差を有する半導体基板上に微細な配線を形成す
る方法としては、マスクトランスファーと称される平坦
なパターンをマスクを用いて行なう方法が知られている
。このような方法を第１図（、）〜（、）を参照して以
下に説明する。

まず、予め素子が形成された半導体基板１上に図示しな
い絶縁膜を介して第１層配線２・・・を形成した後、全
面にＣＶＤ　−８１０２膜等の層間絶縁膜Ｓを堆積する
。こうした工程後の基板１上の表面に第１層配線２・・
・による凹凸（段差）が形成される。つづいて、全面に
配線材料層、例えばＡｔ層４を蒸着した後、全面に有機
樹脂層、例えばレジスト層５をその表面が平坦となるよ
うに被覆し、このレジスト層５上に低温ＣＶＤ法により
ＳｔＯ□膜６を被覆し、更に８１０２膜６上の配線形成
予定部に写真蝕刻法にょ如レジストパタ−ン７１．７□
を形成する（第１図（−）図示）。

次いで、レジスト層パターン７１．７ｇｋマスクとして
Ｓ１０□膜６を選択的にエツチング除去して別０２換パ
ターン８１　．８Ｍ　を形成した後、ｓｈｏ２ｇパター
ン８１．８．をマスクとしてレジスト層５を選択的にエ
ツチング除去してレジスト／Ｉ！パターン９１．９冨を
形成する（第１図（５し）図示）０なお、この工程にお
いて、５ＩＯ２膜ノ臂ターン８１＋８１上のレゾストパ
ターン７１　。

７、は除去される。

次いで、反応性イオンエツチング装置内で前記８１０□
暎ノ４ターン８ｔ、８ｓ（もしくはレジス）　ｔ＝パタ
ーン９ｓ＋９３　）をマスクトシテＡｔ層４をリアクテ
ィブイオンエツチングして第２１−目のＡｔ配線１０１
．１０雪を形成する（第１図（１）図示）。

上述した従来方法によれば、基板１上の段差を厚いレジ
スト層５によｐ平坦化し、この上に８１０２膜６を堆積
した後、写真−剣法によシレジストパターン７１．７ｍ
を形成するため、段差を有する配線材料層上に直接レジ
スト層パターンを形成した場合に比べて著しく高精度の
レゾネトパターンの形成が可能となり、ひいては精度の
よい配ａを形成できる。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、上記従来方法にあっては反応性イオンエ
ツチング装置にて８１０□膜パターン８Ｋ　、８１等を
マスクとしてＡｔ層４を選択的にリアクティブイオンエ
ツチングする際、第１図（Ｃ）に示す如くレジスト層・
９ターン９１＋９１中からのＣ、Ｎ２及びＡｔ層４との
反応による化合物の付着層１１がレジスト層パターン９
１　。

９３及び８１０２膜パターン８１，８１の側面に形成さ
れるばかりか、反応性イオンエツチング装置内に反応性
ガス以外のＣ、Ｎ２等の不純物が混入する。その結果、
前者の付着層１ノが形成されると、ｋＡ配線Ｊ０１，７
０１の端部にＡｔフェンス等が生成され、レジスト層パ
ターン９１　。

９ｍを除去した後の・９ツシベーシｌン膜の形成に際し
て著しく悪影響を及ぼし、半導体装置の信頼性の低下原
因となる。また、後者の反応性イオンエツチング装置内
への不純物の混入はエツチング性能を低下させたｐ、均
一なエツチングを阻害させたシする。

〔発明の目的〕

本発明は配線材料層のエツチングに用いる反応性イオン
エツチング装置の性能低下を防止すると共に高信頼性の
半導体装置を製造し得る方法を提供しようとするもので
おる。

〔発明の概要〕

本発明は半導体基板上の段差を有する配線材料層に有機
樹脂層パターン及び被膜パターンの二層構造パターンを
形成した後、全面に薄膜を形成し、反応性イオンエツチ
ング装置にて薄膜、配線材料層をエツチングする際、リ
アクティブイオンエツチングが基板に対して垂直方向に
のみエツチングが進行して、前記二層構造パターンの側
面（特に有機樹脂層・ｆターンの側面）に薄膜を残存で
きることを利用し、該残存薄膜により有機材料層ノ’？
ターン中からのＣ、Ｎ２等の５− 不純物の揮散を阻止した状態で配線材料層を選択的にリ
アクティブイオンエツチングすることを骨子とするもの
である◎ 〔発明の実施例〕 実施例 まず、前述した従来方法と同様に段差を有するＡｔ層４
上の配線形成予定部に上面に８１０□膜パター：／８１
，８Ｂ　を有するレジスト層パターン９％、９ｇを形成
した（第２図（ａ）図示）。

つづいて、ＳＩＯ□膜／母ターン＆１，８Ｉ及びレゾス
ト層ノ量ターン９１，９．を含むＡｔ層４全面に低温Ｃ
ＶＤ法によシ例えば厚さ５００Ｘの５Ｉ０２薄膜１２を
被覆した（第２図（ｂ）図示）。

次いで、５Ｉ０２薄膜１２を被覆した状態で半導体基板
１を反応性イオンエツチング装置内に装填してリアクテ
ィブイオンエツチングを行なった。この時、リアクティ
ブイオンエツチングは基板１に対して垂直方向にのみエ
ツチングが進行するため、ＡＡ層４表面及び５ＩＯ２膜
ノ’？ターン８、．８．上の８Ｉ０２薄膜１２部分はス
ノ臂ツタ作６一 用によシ除去されるが、レゾスト層／ｆターン９１＋９
１及び８１０□膜ノ量ターン＆１，８．の・側面の５Ｉ
Ｏ２薄膜１２′部分はほとんどエツチングされずに残存
する。その結果、レジスト層・９ターン９１．９婁及び
ｓｉｏ□膜ノやターン８、。

８ｍの側面に８１０□薄膜１２′が残存した状態で露出
するＡｔ層４部分が選択的にエツチング除去されて第２
鳩目のＡｔ配線１０１，１０１が形成された（第２図（
、）図示）。この後、図示しないが残存８１０２薄膜１
２′、５ＩＯ２膜／リーン８１，８雪を除去し、レジス
ト層ノ’？ターン９１＊９ｍを除去した後、ＰＥＧ等の
ノ臂、シベーシ冒ン膜を全面に堆積して半導体装置を製
造した。

しかして、本発明方法によればマスクとして作用するレ
ジスト層パターン９１＋９ｇ及び８１０□膜ノぐターン
８１＋８ｍ　の側面を残存８１０□１２′にて覆った状
態で、第２層４をリアクティブイオンエツチング法によ
シ選択エツチングするため、レジスト層パターン９１＋
９１中からのＣ、Ｎ２等の不純物の揮散を咳残存Ｓ　１
０２薄膜１２′及び５Ｉ０２膜パターン８１．８ｓによ
って阻止できる。したがって、Ｃ、Ｎ２等とＡｔの反応
によ）生成された化合物とに起因する付着層の形成を防
止でき、ひいてはＡｔ配線１０１．１０寓端部でＡｔ７
エｙ　ｘ　カ形成すれ、パ、ンベーシ曹ン膜の形成面悪
影響を及ぼすのを回避できる。また、反応性イオンエツ
チング装置内へのＣ、Ｎ２等の不純物の混入がないため
、エツチング性能の低下やエツチングの不均一化を解消
でき、効率よく高精度の配線１０１．１０ｇを形成でら
る。

なお、上記実施例では配線材料としてＡｔを用いたが、
その他、Ａｔ−８１、Ａｔ−Ｃｕ　、Ａｔ−８ｌ　−Ｃ
ｕなどＯＡ４合金等を用いてもよい。

上記実施例では有機樹脂としてレジストを用いたが、そ
の他ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の光感応性を有
さない樹脂を用いてもよし。

上記実施例では被膜として５Ｉ０２膜を用いたが、その
他８１３Ｎ４膜、アルミナ膜或いはｔロン添加ガラス膜
などの不純物添加ガラス膜等を用いてもよい。

上記実施例では薄膜として８１０２薄膜を用いたが、そ
の他Ｓ　ｌ　、Ｎ４薄膜等を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によれば配線材料層のエツチ
ングに用いる反応性イオンエツチング装置の性能低下を
防止して高精度の配線を効率よ、く形成できると共Ｋ、
配線等を良好に保護する／４’　ｙシベーシｌン膜の形
成を可能として高信頼性の半導体装置を製造し得る方法
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（−）〜（、）は従来法による半導体装置の配線
形成工程を示す断面図、第２図（＃Ｌ）〜（、）は本発
明の実施例における半導体装置の配線形成工程を示す断
面図である。 １・・・半導体基板、２・・・第１層配線、３・・・層
間絶縁膜、４・・・ＡｔＭｉ　％　　’　ｔ　　ｓ　７
１・・・レゾストパターン、８１＋ＪＩ　・・・５１０
２膜パタ一ン％９１　。 ９ｓ・・・レジスト層パターン、１０．．１０．・・・
９− 第２層目のＡｔ配線、１２′・・・残存５１０２薄膜。 ＝ｌ〇−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板上の凹凸を有する層上に配線材料層を形成す
   る工程と、この配線材料層上に表面が平坦となるように
   有機樹脂層を被覆した後、咳有機樹脂層上の配線予定部
   に被膜パターンを形成する工程と、この被膜ノ母ターン
   をマスクとして前記有機樹脂層を選択的にエツチング除
   去して有機樹脂層パターンを形成する工程と、前記被膜
   ノ臂ターン及び有機樹脂層パターンを含む全面に薄膜を
   形成した後、異方性エツチングを行ない前記被膜パター
   ン及び有機樹脂層ノ９ターンの側面に薄膜を残存させた
   状態で前記配線材料層を選択的にエツチング除去して配
   線を形成する工程とを具備したことを特徴とする半導体
   装置の製造方法。