JPS6018144B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS6018144B2 JPS6018144B2 JP50060643A JP6064375A JPS6018144B2 JP S6018144 B2 JPS6018144 B2 JP S6018144B2 JP 50060643 A JP50060643 A JP 50060643A JP 6064375 A JP6064375 A JP 6064375A JP S6018144 B2 JPS6018144 B2 JP S6018144B2
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- JP
- Japan
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- oxide film
- silicon oxide
- forming
- wiring layer
- semiconductor device
- Prior art date
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- Expired
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- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は金属配線層上にシリコン酸化膜を形成して絶
縁層とする半導体装置の製造方法に関する。
縁層とする半導体装置の製造方法に関する。
今日、半導体装置の製造技術には著しい進歩がみられる
が、装置自体にとっては特性的に厳しい規格が要求され
てくる。
が、装置自体にとっては特性的に厳しい規格が要求され
てくる。
またコストの低減を目指すうえで、半導体チップの素子
密度が高くなり、その構造も極めて複雑化してきており
、とりわけ半導体基板上での配線構造は多層配線を形成
して集積回路の高密度化をはからなくてはならない様に
なってきている。多層配線構造にともなう製造上の問題
点は、金唇たとえばアルミニウム等の配線層が二層に形
成されるときにその間を絶縁する酸化膜などにピンホー
ルが生じて電気的に短絡することがいまいまある点であ
った。
密度が高くなり、その構造も極めて複雑化してきており
、とりわけ半導体基板上での配線構造は多層配線を形成
して集積回路の高密度化をはからなくてはならない様に
なってきている。多層配線構造にともなう製造上の問題
点は、金唇たとえばアルミニウム等の配線層が二層に形
成されるときにその間を絶縁する酸化膜などにピンホー
ルが生じて電気的に短絡することがいまいまある点であ
った。
ピンホールが生じる原因のうちの大きなものは、下層の
配線体が酸化膜形成時の加熱によって突起を発生するこ
とであって、第１図ａ，ｂ，ｃ，ｄに示す様に基板１上
のアルミ配線２を絶縁層３で被覆して、さらに配線層を
重ねて形成する場合、アルミ配線２の突起部２ａが絶縁
層３を形成するときに加熱され成長し、ガラスマスク４
を密着させて絶縁層３をエッチングするときにフオトレ
ジスト５が突起部２ａで薄くなって同図ｃに示す通り不
必要な穴が形成されてしまう。また、上記アルミ配線２
の突起部２ａが絶縁層３に穴を形成するに至らない場合
でも、この絶縁層３上に第２のアルミ配線６を設けたと
きに、同様の現象が生じ、第１図ｄに示す様にこのアル
ミ配線６が切れてしまうおそれがあった。こうして半導
体装置製造上の問題は、アルミニウム配線層の表面に熱
処理によって突起部が形成される点にあり、半導体装置
の信頼性の低下と直接に結びついて従来からその改良が
望まれていた。
配線体が酸化膜形成時の加熱によって突起を発生するこ
とであって、第１図ａ，ｂ，ｃ，ｄに示す様に基板１上
のアルミ配線２を絶縁層３で被覆して、さらに配線層を
重ねて形成する場合、アルミ配線２の突起部２ａが絶縁
層３を形成するときに加熱され成長し、ガラスマスク４
を密着させて絶縁層３をエッチングするときにフオトレ
ジスト５が突起部２ａで薄くなって同図ｃに示す通り不
必要な穴が形成されてしまう。また、上記アルミ配線２
の突起部２ａが絶縁層３に穴を形成するに至らない場合
でも、この絶縁層３上に第２のアルミ配線６を設けたと
きに、同様の現象が生じ、第１図ｄに示す様にこのアル
ミ配線６が切れてしまうおそれがあった。こうして半導
体装置製造上の問題は、アルミニウム配線層の表面に熱
処理によって突起部が形成される点にあり、半導体装置
の信頼性の低下と直接に結びついて従来からその改良が
望まれていた。
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、シリコン酸
化膜を形成する際に気相成長時の加熱に先だって常温で
一定の厚さで酸化膜を形成しておいて、加熱時にアルミ
ニウム配線層表面に突起が形成されることを防ぐことに
よってとりわけ多層配線構造の半導体装直の信頼性を高
めうる半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
化膜を形成する際に気相成長時の加熱に先だって常温で
一定の厚さで酸化膜を形成しておいて、加熱時にアルミ
ニウム配線層表面に突起が形成されることを防ぐことに
よってとりわけ多層配線構造の半導体装直の信頼性を高
めうる半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第２図はシリコン基板内に素子を形成し、その表面にア
ルミニウムで金属配線層を設ける製造工程を示すもので
ある。Ｎ型の半導体基板１１にはＰ型不純物拡散層１２
，１３が形成され、一方の拡散層１２内にはさらにＮ十
型不純物拡散層１４が形成される。この基板１１の表面
は酸化膜１６により保護されており、第２図ａに示す様
に拡散層１３と１４との間を電気的に接綾するアルミニ
ウム配線層１６が設けられている。金属配線層にアルミ
ニウムが用いられるのは、そのコストが低いこと、蒸着
およびエッチなどの加工性にすぐれているからである。
第２図ｂは上記酸化膜１５上に形成されたアルミ配線層
１６をさらにシリコン酸化膜で被覆する工程を示すもの
である。
第２図はシリコン基板内に素子を形成し、その表面にア
ルミニウムで金属配線層を設ける製造工程を示すもので
ある。Ｎ型の半導体基板１１にはＰ型不純物拡散層１２
，１３が形成され、一方の拡散層１２内にはさらにＮ十
型不純物拡散層１４が形成される。この基板１１の表面
は酸化膜１６により保護されており、第２図ａに示す様
に拡散層１３と１４との間を電気的に接綾するアルミニ
ウム配線層１６が設けられている。金属配線層にアルミ
ニウムが用いられるのは、そのコストが低いこと、蒸着
およびエッチなどの加工性にすぐれているからである。
第２図ｂは上記酸化膜１５上に形成されたアルミ配線層
１６をさらにシリコン酸化膜で被覆する工程を示すもの
である。
従来こうした酸化膜はシラン（Ｓｉ日）と酸素（０２）
とを数百度の高温下で反応させて形成していたが、ここ
ではまず常温でＳｉ０２膜を形成するために水酸化シリ
コン（Ｓｉ（ＯＨ）４）をエチルアルコールあるいは酢
酸エチル等に溶かしたシリコン含有の有機溶剤を用意し
、この溶剤を回転塗布装置によって２０００Ａ以下の厚
さで一様に塗布する。こうして塗布された溶剤の上から
従来の気相成長法により所望する厚さまでシリコン酸化
膜を形成する。常温で形成される第１のシリコン酸化膜
１７，は、第２のシリコン酸化膜１７２を気相成長させ
る以前に有機溶剤が蒸発し固化するから気相成長時に３
５０〜４００ｑｏに加熱されてもアルミ配線層１６表面
に突起が発生しない。第２図ｃは上記シリコン酸化膜１
７，，１７２を光食刻法によりエッチングして、この酸
化膜１７を介して設けられるアルミ配線層１８と前記配
線層１６との電気的連絡孔が形成される工程である。上
記酸化膜１７は２層に形成される配線層１６，１８を分
離絶縁するものであり、第１のシリコン酸化膜１７，の
厚さが５００Ａ以上あれば下層のアルミ配線層１６上に
突起が生じるおそれはほとんどなくなる（第３図参照）
。ところで５０００Ａ以上の厚さに第１のシリコン酸化
膜１７，を形成するためにシリコン含有溶剤を塗布する
と、その表面にクラツクが生じやすいという不具合があ
り、またコンタクト孔などをエッチング形成するとき、
たとえば界酸系のエッチング液を用いると気相成長によ
る第２のシリコン酸化膜１７２よりもそのエッチング速
度が遠いからエッチング精度が低下し、ひいては上層の
アルミ配線層１８に段切れが生じる原因ともなる。エッ
チング精度の低下はエッチングが横方向に広がるからで
あり、第１のシリコン酸化膜１７．を２０００Ａ以下と
することにより実際上の不具合とはならない。なお、常
温で形成される第１のシリコン酸化膜１７，は電気的に
絶縁性を有することはもちろんであるが、絶縁層として
は７０００Ａ程度を必要とするから上記した様に第２の
シリコン酸化膜１７２ を気相成長させるようにしてい
る。また第３図において機軸に示す第１のシリコン酸化
膜の膜厚は溶剤塗布時の厚さではなく、気相成長層の形
成開始直前での厚さを示している。上記実施例に示す方
法によれば、半導体装置の配線構造を多層に形成すると
き下層のアルミ配線層表面に突起が発生しないようにし
たので、シリコン酸化膜の絶縁性が保持されまた上層の
配線層の段切れのおそれも減少する。
とを数百度の高温下で反応させて形成していたが、ここ
ではまず常温でＳｉ０２膜を形成するために水酸化シリ
コン（Ｓｉ（ＯＨ）４）をエチルアルコールあるいは酢
酸エチル等に溶かしたシリコン含有の有機溶剤を用意し
、この溶剤を回転塗布装置によって２０００Ａ以下の厚
さで一様に塗布する。こうして塗布された溶剤の上から
従来の気相成長法により所望する厚さまでシリコン酸化
膜を形成する。常温で形成される第１のシリコン酸化膜
１７，は、第２のシリコン酸化膜１７２を気相成長させ
る以前に有機溶剤が蒸発し固化するから気相成長時に３
５０〜４００ｑｏに加熱されてもアルミ配線層１６表面
に突起が発生しない。第２図ｃは上記シリコン酸化膜１
７，，１７２を光食刻法によりエッチングして、この酸
化膜１７を介して設けられるアルミ配線層１８と前記配
線層１６との電気的連絡孔が形成される工程である。上
記酸化膜１７は２層に形成される配線層１６，１８を分
離絶縁するものであり、第１のシリコン酸化膜１７，の
厚さが５００Ａ以上あれば下層のアルミ配線層１６上に
突起が生じるおそれはほとんどなくなる（第３図参照）
。ところで５０００Ａ以上の厚さに第１のシリコン酸化
膜１７，を形成するためにシリコン含有溶剤を塗布する
と、その表面にクラツクが生じやすいという不具合があ
り、またコンタクト孔などをエッチング形成するとき、
たとえば界酸系のエッチング液を用いると気相成長によ
る第２のシリコン酸化膜１７２よりもそのエッチング速
度が遠いからエッチング精度が低下し、ひいては上層の
アルミ配線層１８に段切れが生じる原因ともなる。エッ
チング精度の低下はエッチングが横方向に広がるからで
あり、第１のシリコン酸化膜１７．を２０００Ａ以下と
することにより実際上の不具合とはならない。なお、常
温で形成される第１のシリコン酸化膜１７，は電気的に
絶縁性を有することはもちろんであるが、絶縁層として
は７０００Ａ程度を必要とするから上記した様に第２の
シリコン酸化膜１７２ を気相成長させるようにしてい
る。また第３図において機軸に示す第１のシリコン酸化
膜の膜厚は溶剤塗布時の厚さではなく、気相成長層の形
成開始直前での厚さを示している。上記実施例に示す方
法によれば、半導体装置の配線構造を多層に形成すると
き下層のアルミ配線層表面に突起が発生しないようにし
たので、シリコン酸化膜の絶縁性が保持されまた上層の
配線層の段切れのおそれも減少する。
以上述べた様にこの発明方法は、常温でアルミ配線層を
まず被覆して、しかる後に気相成長法にてＳｉ０２膜を
所望する厚さまで形成するようにしたので、多層配線構
造を確実に行なえ、装置の４・型化、特性の向上、良品
率の向上などがはかれ集積化された半導体装置の信頼性
を高めうる半導体装置の製造方法を提供できる。
まず被覆して、しかる後に気相成長法にてＳｉ０２膜を
所望する厚さまで形成するようにしたので、多層配線構
造を確実に行なえ、装置の４・型化、特性の向上、良品
率の向上などがはかれ集積化された半導体装置の信頼性
を高めうる半導体装置の製造方法を提供できる。
第１図ａ〜ｄに従来方法の工程を示す断面説明図、第２
図ａ〜ｃはこの発明方法の−実施例を示す断面説明図、
第３図はＳｉ（ＯＨ）４をアルミ配線層上に塗布したと
きの突起部発生密度を示すグラフである。 １１…Ｎ型半導体基板、１５…シリコン酸化膜、１６・
・・アルミ配線層、１７．・・・第１のシリコン酸化膜
、１７２ …第２のシリコン酸化膜。 オ１図汁２図 オ３図
図ａ〜ｃはこの発明方法の−実施例を示す断面説明図、
第３図はＳｉ（ＯＨ）４をアルミ配線層上に塗布したと
きの突起部発生密度を示すグラフである。 １１…Ｎ型半導体基板、１５…シリコン酸化膜、１６・
・・アルミ配線層、１７．・・・第１のシリコン酸化膜
、１７２ …第２のシリコン酸化膜。 オ１図汁２図 オ３図
Claims (1)
- １ 半導体基板上に絶縁膜を介してパターニングされた
第１の金属配線層を形成する工程と、この上に常温で酸
化するシリコン含有溶剤を塗布して５００〜２０００Å
の厚さの第１のシリコン酸化膜を形成する工程と、この
第１のシリコン酸化膜上に気相成長により第２のシリコ
ン酸化膜を形成する工程と、この第２のシリコン酸化膜
上にフオトレジスト膜を形成する工程と、このフオトレ
ジスト膜を用いて写真蝕刻することにより上記第１及び
第２のシリコン酸化膜をパターニングする工程と、この
パターニングされた第２のシリコン酸化膜上に第２の金
属配線層を形成する工程とを具備することを特徴とする
半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50060643A JPS6018144B2 (ja) | 1975-05-21 | 1975-05-21 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50060643A JPS6018144B2 (ja) | 1975-05-21 | 1975-05-21 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51136292A JPS51136292A (en) | 1976-11-25 |
| JPS6018144B2 true JPS6018144B2 (ja) | 1985-05-09 |
Family
ID=13148200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50060643A Expired JPS6018144B2 (ja) | 1975-05-21 | 1975-05-21 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018144B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03228354A (ja) * | 1990-02-02 | 1991-10-09 | Rohm Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5541019B2 (ja) * | 1973-03-27 | 1980-10-21 |
-
1975
- 1975-05-21 JP JP50060643A patent/JPS6018144B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51136292A (en) | 1976-11-25 |
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