JP2868243B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は，スピンオングラス（SOG）による層間平坦
化技術に関し,SOGからの脱ガスを減少させることを目的
とし， 平坦化に利用するSOG膜をSi基板上に被覆し，該SOG膜
にスルーホールを形成した後，該スルーホール内のSOG
膜の露出面をカップリング処理して，該SOG膜の露出面
を撥水性にするように構成する。
化技術に関し,SOGからの脱ガスを減少させることを目的
とし， 平坦化に利用するSOG膜をSi基板上に被覆し，該SOG膜
にスルーホールを形成した後，該スルーホール内のSOG
膜の露出面をカップリング処理して，該SOG膜の露出面
を撥水性にするように構成する。
本発明は,SOGによる層間平坦化技術に関する。
近年の多層配線技術には層間絶縁膜の平坦性，またそ
れに伴い，上下層の配線が貫通するスルーホールの微細
化が要求されている。
れに伴い，上下層の配線が貫通するスルーホールの微細
化が要求されている。
そのため，スルーホールコンタクト部分の接続性の信
頼度を向上させる必要がある。
頼度を向上させる必要がある。
第３図は従来例の説明図である。
図において,12はSi基板,13はAl電極,14はSOG膜,15はP
SG膜,16はAl配線である。
SG膜,16はAl配線である。
従来は，スルーホールのコンタクト部の安定化のため
に，アルミニウム（Al）膜を形成する前に,Si基板を加
熱するか，若しくは,Alの蒸着を低温で行なって,Al電極
表面或いはスルーホールからの脱ガスを防いでいた。
に，アルミニウム（Al）膜を形成する前に,Si基板を加
熱するか，若しくは,Alの蒸着を低温で行なって,Al電極
表面或いはスルーホールからの脱ガスを防いでいた。
ところが,SOG膜による層間平坦化技術を用いると，ス
ルーホールの側壁にSOG膜の端面が露出してしまい，そ
の部分からの水分等の脱ガスの為に,Al電極表面と上層
のAl配線との接続が不安定となっていた。
ルーホールの側壁にSOG膜の端面が露出してしまい，そ
の部分からの水分等の脱ガスの為に,Al電極表面と上層
のAl配線との接続が不安定となっていた。
そのため，第３図（ａ）に示すように,Si基板12上のA
l電極13にSOG膜14をスピンコートしたあと，第３図
（ｂ）に示すようにRIEによる異方性エッチングによりS
OG膜14をエッチングして,Al電極13の表面を露出し，そ
の上に，燐珪酸ガラス（PSG）膜15を被覆してスルーホ
ールを形成していた。
l電極13にSOG膜14をスピンコートしたあと，第３図
（ｂ）に示すようにRIEによる異方性エッチングによりS
OG膜14をエッチングして,Al電極13の表面を露出し，そ
の上に，燐珪酸ガラス（PSG）膜15を被覆してスルーホ
ールを形成していた。
即ち，スルーホール部分にSOG膜がなく，従って脱ガ
スも起こりにくいが，実際には,SOG膜14をエッチングし
て,Al電極13の表面を露出する工程において，アンダー
エッチングではSOG膜が表面に残って，コンタクト不良
となり，オーバーエッチングでは微細なAl電極13の形状
不良となり，エッチングのコントロールが困難であっ
た。更に,Si基板12上のAl電極13の幅が種々異なる場合
に,Alの幅が小さい場合はSOGが薄く付着し，またAlの幅
が大きい場合にはSOG膜が厚く付着する傾向があるので,
SOG膜を均一に除去することもまた困難であった。
スも起こりにくいが，実際には,SOG膜14をエッチングし
て,Al電極13の表面を露出する工程において，アンダー
エッチングではSOG膜が表面に残って，コンタクト不良
となり，オーバーエッチングでは微細なAl電極13の形状
不良となり，エッチングのコントロールが困難であっ
た。更に,Si基板12上のAl電極13の幅が種々異なる場合
に,Alの幅が小さい場合はSOGが薄く付着し，またAlの幅
が大きい場合にはSOG膜が厚く付着する傾向があるので,
SOG膜を均一に除去することもまた困難であった。
従って，従来のプロセスにおいては,Al電極配線の相
互のコンタクトの安定性に欠け，スルーホールの微細化
ができないといった問題を生じていた。
互のコンタクトの安定性に欠け，スルーホールの微細化
ができないといった問題を生じていた。
本発明は，以上の点を鑑み,SOG膜からの脱ガスを減少
させることを目的として提供されるものである。
させることを目的として提供されるものである。
第１図は本発明の原理説明図，第２図は本発明の工程
順模式断面図である。
順模式断面図である。
図において,1はSOG,2は水酸基,3はシリル基,4は４はS
i基板,5はAl電極,6はSOG膜,7はPSG膜,8はスルーホール,
9は水酸基,10はシリル基,11はAl配線である。
i基板,5はAl電極,6はSOG膜,7はPSG膜,8はスルーホール,
9は水酸基,10はシリル基,11はAl配線である。
上記の問題点は，本発明の平坦化に利用するSOG膜をS
i基板上４に被覆し，該SOG膜６にスルーホール８を形成
した後，該スルーホール８内のSOG膜６の露出面をカッ
プリング処理して，該SOG膜６の露出面を撥水性にする
ことにより解決される。
i基板上４に被覆し，該SOG膜６にスルーホール８を形成
した後，該スルーホール８内のSOG膜６の露出面をカッ
プリング処理して，該SOG膜６の露出面を撥水性にする
ことにより解決される。
即ち，第１図（ａ）に示すように，層間絶縁膜の平坦
化に使用したSOG1の膜のスルーホール形成後の側壁の露
出した表面には水酸基２があるため，親水性を示して，
水分を吸着しやすい。
化に使用したSOG1の膜のスルーホール形成後の側壁の露
出した表面には水酸基２があるため，親水性を示して，
水分を吸着しやすい。
従って,Al蒸着等で加熱されると，水分が蒸着して,Al
電極の表面に酸化物等を形成して，上層のAl配線とのコ
ンタクトを不安定にする。
電極の表面に酸化物等を形成して，上層のAl配線とのコ
ンタクトを不安定にする。
そのため，カップリング剤として，トリメチルシリル
を使用し,SOG1の表面を処理して，第１図（ｂ）に示す
ようにSOG1の表面の水酸基２をシリル基３に置換する。
するとSOG1の表面は撥水性となって，水分を吸着せず,A
l蒸着時の水分等の脱ガスが避けられることになる。
を使用し,SOG1の表面を処理して，第１図（ｂ）に示す
ようにSOG1の表面の水酸基２をシリル基３に置換する。
するとSOG1の表面は撥水性となって，水分を吸着せず,A
l蒸着時の水分等の脱ガスが避けられることになる。
本発明では，第１図のように,SOG表面をシリル基等の
有機基でキャップするようになるため，表面が撥水性と
なり，水が吸着しにくくなる。
有機基でキャップするようになるため，表面が撥水性と
なり，水が吸着しにくくなる。
従って，スルーホール側壁のSOGは水分の吸着が減少
して，脱ガスが抑えられ,Al電極のコンタクト特性も安
定する。
して，脱ガスが抑えられ,Al電極のコンタクト特性も安
定する。
第２図は，本発明の一実施例の工程順模式断面図であ
る。
る。
以下，本発明を工程順に説明する。
第２図（ａ）に示すように,Si基板４にスパッタによ
りAlを１μｍの厚さに被覆しパタニングしてAl電極５を
形成する。
りAlを１μｍの厚さに被覆しパタニングしてAl電極５を
形成する。
第２図（ｂ）に示すように,SOG膜６をSi基板４の上に
5,000Åの厚さにスピンコートし，窒素（N2）中450℃で
30分間焼成してガラス膜とする。
5,000Åの厚さにスピンコートし，窒素（N2）中450℃で
30分間焼成してガラス膜とする。
続いてPSG膜７を、CVD法により,400℃で5,000Åの厚
さに積層する。
さに積層する。
第２図（ｃ）に示すように,Al電極５上にスルーホー
ル８をRIEにより開口したあと,N2中で350℃で30分間の
加熱処理を行なう。
ル８をRIEにより開口したあと,N2中で350℃で30分間の
加熱処理を行なう。
この時，スルーホール側壁に露出したSOG膜６の表面
のＡの部分は，第２図（ｄ）に拡大して示すように，水
酸基９があり，水分を吸着し易い状態となっている。
のＡの部分は，第２図（ｄ）に拡大して示すように，水
酸基９があり，水分を吸着し易い状態となっている。
このため，カップリング剤として，シリル化剤，例え
ばトリメチルシリル（Si（CH3）3OH）をスピンコートで
塗布するか，或いは，シリル化剤雰囲気中に曝気して被
覆した後，ホットプレート上で150℃２分間のベーキン
グを行なう。
ばトリメチルシリル（Si（CH3）3OH）をスピンコートで
塗布するか，或いは，シリル化剤雰囲気中に曝気して被
覆した後，ホットプレート上で150℃２分間のベーキン
グを行なう。
すると，第２図（ｅ）で示すＢの部分を，第２図
（ｆ）に拡大して示すように,SOG膜６の表面の水酸基９
がシリル化剤と架橋して，シリル基10に置換する。
（ｆ）に拡大して示すように,SOG膜６の表面の水酸基９
がシリル化剤と架橋して，シリル基10に置換する。
そのため,SOG膜６の表面は撥水性となり，水分を吸着
しににくなる。
しににくなる。
第２図（ｇ）に示すように,Alをスパッタにより１μ
ｍの厚さに被覆して，スルーホール８を埋めるととも
に，パタニングして上層のAl配線11を形成する。
ｍの厚さに被覆して，スルーホール８を埋めるととも
に，パタニングして上層のAl配線11を形成する。
以上説明した様に，本発明によれば,SOG自身が水を吸
着しにくくなるという効果を奏し,SOGからの水分等の脱
ガスが抑えられ,Al電極のコンタクトの安定化に寄与す
るところが大きい。
着しにくくなるという効果を奏し,SOGからの水分等の脱
ガスが抑えられ,Al電極のコンタクトの安定化に寄与す
るところが大きい。
第１図は本発明の原理説明図， 第２図は本発明の一実施例の工程順模式断面図， 第３図は従来例の説明図 である。 図において， １はSOG,2は水酸基， ３はシリル基,4はSi基板， ５はAl電極,6はSOG膜， ７はPSG膜,8はスルーホール， ９は水酸基,10はシリル基， 11はAl配線 である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/3205 - 21/3213 H01L 21/768 H01L 21/28 - 21/288
Claims (1)
- 【請求項１】平坦化に利用するスピンオングラス（SO
G）（１）からなるSOG膜（６）をSi基板（４）上に被覆
し， 該SOG膜（６）にスルーホール（８）を形成した後，該
スルーホール（８）内のSOG膜（６）の露出面をカップ
リング処理して，該SOG膜（６）の露出面を撥水性にす
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 |
|---|---|---|---|
| JP26246789A JP2868243B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26246789A JP2868243B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03124048A JPH03124048A (ja) | 1991-05-27 |
| JP2868243B2 true JP2868243B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=17376190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26246789A Expired - Lifetime JP2868243B2 (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2868243B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8440388B2 (en) | 2000-06-23 | 2013-05-14 | Honeywell International Inc. | Method to restore hydrophobicity in dielectric films and materials |
| US8475666B2 (en) | 2004-09-15 | 2013-07-02 | Honeywell International Inc. | Method for making toughening agent materials |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6165905A (en) * | 1999-01-20 | 2000-12-26 | Philips Electronics, North America Corp. | Methods for making reliable via structures having hydrophobic inner wall surfaces |
| US7709371B2 (en) | 2003-01-25 | 2010-05-04 | Honeywell International Inc. | Repairing damage to low-k dielectric materials using silylating agents |
| JP2007508691A (ja) * | 2003-10-08 | 2007-04-05 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | シリル化剤を用いる低誘電率誘電材料の損傷の修復 |
| JP2012015379A (ja) * | 2010-07-01 | 2012-01-19 | Univ Of Miyazaki | シリコン酸化膜からのｏｈ基除去法 |
-
1989
- 1989-10-06 JP JP26246789A patent/JP2868243B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8440388B2 (en) | 2000-06-23 | 2013-05-14 | Honeywell International Inc. | Method to restore hydrophobicity in dielectric films and materials |
| US8475666B2 (en) | 2004-09-15 | 2013-07-02 | Honeywell International Inc. | Method for making toughening agent materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03124048A (ja) | 1991-05-27 |
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