JPS63288045A - 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
- JPS63288045A JPS63288045A JP12128287A JP12128287A JPS63288045A JP S63288045 A JPS63288045 A JP S63288045A JP 12128287 A JP12128287 A JP 12128287A JP 12128287 A JP12128287 A JP 12128287A JP S63288045 A JPS63288045 A JP S63288045A
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- JP
- Japan
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- wiring
- film
- adhered
- films
- wiring pattern
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- Pending
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はＬＳＩなどにおける半導体装置の製造方法に係
り、特にコンタクト孔などの段差部での金属膜のつき廻
りを改善するに好適な半導体装置の配線形成方法に関す
る。
り、特にコンタクト孔などの段差部での金属膜のつき廻
りを改善するに好適な半導体装置の配線形成方法に関す
る。
サブミクロンのＬＳＩではコンタクト孔は微細なうえ、
アスペクト比（高さ／径）が１以上になる０段差被覆性
の良いバイアス・スパッタ等で金属膜を被着してもコン
タクト孔では側壁が互いに被着粒子の陰になり底部にお
ける膜厚が極めて薄くなる。コンタクト部では断線やエ
レクトロマイグレーションによる導通不良が発生する。
アスペクト比（高さ／径）が１以上になる０段差被覆性
の良いバイアス・スパッタ等で金属膜を被着してもコン
タクト孔では側壁が互いに被着粒子の陰になり底部にお
ける膜厚が極めて薄くなる。コンタクト部では断線やエ
レクトロマイグレーションによる導通不良が発生する。
そこで、釡属膜を加熱溶融してコンタクト孔内に流動さ
せて埋込む配線の平坦化技術が開示されている。
せて埋込む配線の平坦化技術が開示されている。
ＬＳＩの配線材料にはＡＱが最も広く用いられている。
ＡＱの融点は６６０’Ｃである。金属を溶融して配線を
平坦化するのに支配的な力はその温度における表面張力
と粘性である。８００”ＣにおけるＡＱの表面張力は５
２０ｄｙ■３− ”で水の８倍と大きく、粘性は１．４
Ｘ １０−” ｐｏｉｓｅで水と同程度である。この
ため、溶融したＡＱをコンタクト孔に埋込む方法は配線
の表面を容易に平坦化できる。
平坦化するのに支配的な力はその温度における表面張力
と粘性である。８００”ＣにおけるＡＱの表面張力は５
２０ｄｙ■３− ”で水の８倍と大きく、粘性は１．４
Ｘ １０−” ｐｏｉｓｅで水と同程度である。この
ため、溶融したＡＱをコンタクト孔に埋込む方法は配線
の表面を容易に平坦化できる。
溶融したＡＱはスパッタ等の成膜装置で被着した膜に比
べて光の反射率が高い、ステッパーでウェハ上に配線パ
ターンを転写する工程では反射により微細な配線を精度
高く形成できない、また、溶融によって被着ＡＱ膜が段
差部で平坦化されるために膜厚が場所によって異なり、
同時にエツチングすることが困難になる。
べて光の反射率が高い、ステッパーでウェハ上に配線パ
ターンを転写する工程では反射により微細な配線を精度
高く形成できない、また、溶融によって被着ＡＱ膜が段
差部で平坦化されるために膜厚が場所によって異なり、
同時にエツチングすることが困難になる。
そこで、予めＡＩＩＭをバターニングして配線パターン
を形成しておき、その後加熱処理する方法で溶融すれば
上記問題を解決できる。
を形成しておき、その後加熱処理する方法で溶融すれば
上記問題を解決できる。
ところが、平面図を第４図（ａ）に、そのＸ−Ｘ′部の
縦断面図を第４図（ｂ）に示すようにパターン形成後に
加熱する方法では、溶融したＡＱの表面張力で点状に凝
集してしまい、配線が連続にならず断線する問題があっ
た８ 本発明の目的はこのような問題点を解決するためになさ
れたもので、微細な配線パターンを形成した後加熱処理
して配線金属を溶融し、くぼみに流動させて埋込むこと
のできる信頼性の優れた半導体装置の配線形成方法を提
供することにある。
縦断面図を第４図（ｂ）に示すようにパターン形成後に
加熱する方法では、溶融したＡＱの表面張力で点状に凝
集してしまい、配線が連続にならず断線する問題があっ
た８ 本発明の目的はこのような問題点を解決するためになさ
れたもので、微細な配線パターンを形成した後加熱処理
して配線金属を溶融し、くぼみに流動させて埋込むこと
のできる信頼性の優れた半導体装置の配線形成方法を提
供することにある。
上記目的は半導体基板上に絶縁膜を被着する工程と、該
絶縁膜にコンタクト孔を開口する工程と。
絶縁膜にコンタクト孔を開口する工程と。
該コンタクト孔を含む前記絶縁膜上に配線金属を被着し
、パターン形成後して配線パターンを形成する工程と、
該配線パターンを含む前記半導体基板上に絶縁膜を被着
し、前記コンタクト孔を含む段差部の領域に開口を形成
する工程と、前記配線金属膜を融点以上の温度に加熱し
て溶融し、くぼみに流動せしめる工程とを有する本発明
の半導体装置の配線形成方法により、達成される。
、パターン形成後して配線パターンを形成する工程と、
該配線パターンを含む前記半導体基板上に絶縁膜を被着
し、前記コンタクト孔を含む段差部の領域に開口を形成
する工程と、前記配線金属膜を融点以上の温度に加熱し
て溶融し、くぼみに流動せしめる工程とを有する本発明
の半導体装置の配線形成方法により、達成される。
本発明の配線金属膜上の絶縁膜は配線パターンを上面か
ら押さえて固定し、配線が通るトンネルを形成するので
、ある形状を維持する動きをする。
ら押さえて固定し、配線が通るトンネルを形成するので
、ある形状を維持する動きをする。
それによって、配線パターンの金属が溶融時に飛散した
り１表面張力で所定の位置を移動したり、凝集して盛り
上がるのを防ぐことができるので。
り１表面張力で所定の位置を移動したり、凝集して盛り
上がるのを防ぐことができるので。
溶融した配線はパターン形成時の断面形状を保持し、寸
断されないため断線することがない。
断されないため断線することがない。
また、溶融して平坦化するコンタクト孔や他の段差部領
域では配線金属膜上の絶ａｌｊに予め開口しておき、そ
の後溶融するのでつき廻りの悪い状態が維持されること
がなく、周囲を絶縁膜で囲まれた内側で溶融して流動し
、くぼみが埋められ平坦化される。
域では配線金属膜上の絶ａｌｊに予め開口しておき、そ
の後溶融するのでつき廻りの悪い状態が維持されること
がなく、周囲を絶縁膜で囲まれた内側で溶融して流動し
、くぼみが埋められ平坦化される。
本発明の一実施例を第１図により説明する。第１図（ａ
）に８いて、機能素子２を構成した半導体基板１に５ｉ
ｎｓ絶縁膜３を被着した後、リソグラフィ技術によって
コンタクト領域に所定のパターンを形成する１次に５反
応性イオンエツチングＲＩＥ等を用いて５ｉＯｚ絶縁膜
３に半導体基板１に達するまでエツチングしてコンタク
ト孔４を設ける０次に、第１図（ｂ）のようにコンタク
ト孔４を開口した半導体基板１上にバイアス・スパッタ
等を用いて八Ωを全面に被着し、その後リングラフィに
よって配線パターンを形成し、ＲＩＥ等を用いてエツチ
ングしてＡＱ配線膜５を形成する０次に、第１図（ｃ）
に示すようにＡＱ配線瞑５を覆って半導体基板１の全面
に５ｉＯｚから成る形状維持膜６をスパッタ等で０．１
〜１．０μｍの厚さに被着し、その後第１図（ｄ）に示
すようにＡｌｌ配線ｌＩ５の被着形状を変え平坦化した
い領域のコンタクト孔４や他の段差部上の形状維持膜６
を除去する０次に、第１図（ｅ）に示すように半導体基
板１をＡ１配線膜５の融点６６０℃以上に赤外或いはレ
ーザ等を用いて加熱すると、ＡＱは固相状態から液相状
態に瞬時に変化し、コンタクト孔４やその他の段差部で
は溶融したＡＱの表面張力や位置のエネルギーによって
流動し、コンタクト領域及びその近傍からコンタクト孔
３に流れ込み表面が平坦化される。この時、形状維持膜
６で覆われたＡΩ配線１ｌＩ５は同時に溶融するので膜
質が改善されるが、形状はパターン形成時の状態を維持
してほぼ平行四辺形になっている。形状維持膜６はその
まま残して眉間の絶縁膜の一部として用いることができ
る。
）に８いて、機能素子２を構成した半導体基板１に５ｉ
ｎｓ絶縁膜３を被着した後、リソグラフィ技術によって
コンタクト領域に所定のパターンを形成する１次に５反
応性イオンエツチングＲＩＥ等を用いて５ｉＯｚ絶縁膜
３に半導体基板１に達するまでエツチングしてコンタク
ト孔４を設ける０次に、第１図（ｂ）のようにコンタク
ト孔４を開口した半導体基板１上にバイアス・スパッタ
等を用いて八Ωを全面に被着し、その後リングラフィに
よって配線パターンを形成し、ＲＩＥ等を用いてエツチ
ングしてＡＱ配線膜５を形成する０次に、第１図（ｃ）
に示すようにＡＱ配線瞑５を覆って半導体基板１の全面
に５ｉＯｚから成る形状維持膜６をスパッタ等で０．１
〜１．０μｍの厚さに被着し、その後第１図（ｄ）に示
すようにＡｌｌ配線ｌＩ５の被着形状を変え平坦化した
い領域のコンタクト孔４や他の段差部上の形状維持膜６
を除去する０次に、第１図（ｅ）に示すように半導体基
板１をＡ１配線膜５の融点６６０℃以上に赤外或いはレ
ーザ等を用いて加熱すると、ＡＱは固相状態から液相状
態に瞬時に変化し、コンタクト孔４やその他の段差部で
は溶融したＡＱの表面張力や位置のエネルギーによって
流動し、コンタクト領域及びその近傍からコンタクト孔
３に流れ込み表面が平坦化される。この時、形状維持膜
６で覆われたＡΩ配線１ｌＩ５は同時に溶融するので膜
質が改善されるが、形状はパターン形成時の状態を維持
してほぼ平行四辺形になっている。形状維持膜６はその
まま残して眉間の絶縁膜の一部として用いることができ
る。
本発明の一実施例によればＡＱ配線パターンを形成後Ａ
Ｑを溶融しても第２図に示す平面図のように配線は連続
で、コンタクト部の段差は平坦化され、配線パターンに
形状不良が生じない。
Ｑを溶融しても第２図に示す平面図のように配線は連続
で、コンタクト部の段差は平坦化され、配線パターンに
形状不良が生じない。
本発明の他の実施例を第３図により説明する。
形状維持Ｈ６を形成し、平坦化したい領域のコンタクト
孔４や段差部上の形状維持膜６を除去する工程までは前
記本発明の一実施例と同一であり省略する１次に、形状
維持膜６上に５ｉＯｚと屈折率の異なる５ｉａＮａから
成る反射制御膜７をプラズマＣＶＤ等で被着する。ＡＱ
配線膜５を溶融する加熱方法の一つであるレーザの入射
エネルギーは固体界面での反射によって大幅に変化する
ことが知られている。ＡＱ配線膜５の表面の絶縁膜の厚
みにより１反射膜や逆に反射防止膜として働くためで形
状維持膜６とその上の反射制御Ｈ７の厚さの組合せを例
えばそれぞれ０．６ μｍと０．１μｍとすると反射膜
として働く、そこで、レーザ照射時にＡＱ配線膜５の溶
融したくない領域の形状維持ＩＩＩＧ上のみに反射制御
膜７を形成して他の領域を除去する。その後、レーザを
照射してＡＱ配線１ｌＩ５を溶融して、コンタクト孔４
や他の段差部に流動させてくぼみを埋めることにより表
面の平坦な配線が形成できる。
孔４や段差部上の形状維持膜６を除去する工程までは前
記本発明の一実施例と同一であり省略する１次に、形状
維持膜６上に５ｉＯｚと屈折率の異なる５ｉａＮａから
成る反射制御膜７をプラズマＣＶＤ等で被着する。ＡＱ
配線膜５を溶融する加熱方法の一つであるレーザの入射
エネルギーは固体界面での反射によって大幅に変化する
ことが知られている。ＡＱ配線膜５の表面の絶縁膜の厚
みにより１反射膜や逆に反射防止膜として働くためで形
状維持膜６とその上の反射制御Ｈ７の厚さの組合せを例
えばそれぞれ０．６ μｍと０．１μｍとすると反射膜
として働く、そこで、レーザ照射時にＡＱ配線膜５の溶
融したくない領域の形状維持ＩＩＩＧ上のみに反射制御
膜７を形成して他の領域を除去する。その後、レーザを
照射してＡＱ配線１ｌＩ５を溶融して、コンタクト孔４
や他の段差部に流動させてくぼみを埋めることにより表
面の平坦な配線が形成できる。
本実施例では配線材料としてＡＱ配線股について示した
がこれに限定されるものではなく、他の配線材料につい
ても同じ効果が得られる。
がこれに限定されるものではなく、他の配線材料につい
ても同じ効果が得られる。
また、本実施例では形状維持膜６として５ｉＯｚについ
て述べたが、これに限定されるものではな（，５ｉａＮ
４やＰＳＧ、ａ−５ｉ等、或は高融点金属やその化合物
であっても良い。
て述べたが、これに限定されるものではな（，５ｉａＮ
４やＰＳＧ、ａ−５ｉ等、或は高融点金属やその化合物
であっても良い。
また、上記実施例では１層目の配線のコンタクト孔の場
合について示したが、本発明の技術的範囲は多層配線に
おけるスルホール等の広義のコンタクト孔や配線の場合
にも適用できるものである。
合について示したが、本発明の技術的範囲は多層配線に
おけるスルホール等の広義のコンタクト孔や配線の場合
にも適用できるものである。
以上説明したように配線パターン上に形状維持用絶縁膜
を設ける本発明の配線形成法によれば、従来技術では実
現の困難であった配線パターン形成後に加熱して溶融す
る方法でＡＱ配線はどこの領域でも連続で断線すること
は全くなく１反射率の低い溶融前にパターンニングでき
るため容易に精度の高い微細な配線を形成できる。
を設ける本発明の配線形成法によれば、従来技術では実
現の困難であった配線パターン形成後に加熱して溶融す
る方法でＡＱ配線はどこの領域でも連続で断線すること
は全くなく１反射率の低い溶融前にパターンニングでき
るため容易に精度の高い微細な配線を形成できる。
第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の半導体装置の配線形成
方法の一実施例を工程順に示す縦断面図、第２図は第１
図（ｅ）の平面図、第３図は本発明の他の実施例を示す
縦断面図、第４図（ａ）は従来の配線形成方法の問題点
を説明するための平面図、（ｂ）は縦断面図である。
方法の一実施例を工程順に示す縦断面図、第２図は第１
図（ｅ）の平面図、第３図は本発明の他の実施例を示す
縦断面図、第４図（ａ）は従来の配線形成方法の問題点
を説明するための平面図、（ｂ）は縦断面図である。
Claims (1)
- １、絶縁膜で被覆された機能素子を有する半導体基板に
コンタクト孔を開口し、配線金属膜を被着して機能素子
からの引き出し配線を形成する半導体装置の製造方法に
おいて、前記コンタクト孔を開口した前記半導体基板上
に前記配線金属膜を被着し、パターンニングして配線パ
ターンを形成する工程と、前記配線パターンを含む前記
半導体基板上に絶縁膜を被着し、前記コンタクト孔を含
む段差部の領域に開口を形成する工程と、前記配線金属
膜を融点以上の温度に加熱して溶融し、くぼみに流動せ
しめる工程とを含む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 |
|---|---|---|---|
| JP12128287A JPS63288045A (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12128287A JPS63288045A (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63288045A true JPS63288045A (ja) | 1988-11-25 |
Family
ID=14807396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12128287A Pending JPS63288045A (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63288045A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011527106A (ja) * | 2008-06-30 | 2011-10-20 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | パターン形成された基板の形成方法 |
-
1987
- 1987-05-20 JP JP12128287A patent/JPS63288045A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011527106A (ja) * | 2008-06-30 | 2011-10-20 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | パターン形成された基板の形成方法 |
| US8652345B2 (en) | 2008-06-30 | 2014-02-18 | 3M Innovative Properties Company | Method of forming a patterned substrate |
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