JP3047343B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特にケミカル・メカニカル・ポリッシング法(以
下、CMP法と称する)を適用した多層配線構造の層間
絶縁膜の平坦化を図った半導体装置の製造方法に関す
る。
関し、特にケミカル・メカニカル・ポリッシング法(以
下、CMP法と称する)を適用した多層配線構造の層間
絶縁膜の平坦化を図った半導体装置の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年における半導体装置の高集積化に伴
って配線構造が複雑化され、多層配線構造の必要性が求
められている。この多層配線構造では、配線層と絶縁層
とを積層するために、絶縁膜の表面の平坦性が悪いと上
層の配線層に断切れ等が生じ易く、このために絶縁膜の
表面の平坦化が求められている。このような要求に基づ
き、本発明者は種々の平坦化技術を開発しており、例え
ば、図4に示す方法について現在実用化の検討を行って
いる。
って配線構造が複雑化され、多層配線構造の必要性が求
められている。この多層配線構造では、配線層と絶縁層
とを積層するために、絶縁膜の表面の平坦性が悪いと上
層の配線層に断切れ等が生じ易く、このために絶縁膜の
表面の平坦化が求められている。このような要求に基づ
き、本発明者は種々の平坦化技術を開発しており、例え
ば、図4に示す方法について現在実用化の検討を行って
いる。
【0003】即ち、この方法は、先ず図4(a)のよう
に、半導体基板401にゲート電極やゲート配線402
を含む素子が形成されており、その表面に絶縁膜403
及び所要パターンの配線層404が形成されている半導
体装置に対し、全面にプラズマCVDシリコン酸化膜
(SiO2 )405を成膜し、続いて微細パターンの埋
込性に優れるO3 TEOSNSG膜406を成膜し、更
にその上にプラズマCVDSiO2 膜407を成膜す
る。
に、半導体基板401にゲート電極やゲート配線402
を含む素子が形成されており、その表面に絶縁膜403
及び所要パターンの配線層404が形成されている半導
体装置に対し、全面にプラズマCVDシリコン酸化膜
(SiO2 )405を成膜し、続いて微細パターンの埋
込性に優れるO3 TEOSNSG膜406を成膜し、更
にその上にプラズマCVDSiO2 膜407を成膜す
る。
【0004】続いて、図4(b)のように、CMP法に
より最上層のプラズマCVDSiO2 膜407の表面を
研磨し平坦化する。続いて、図4(c)のように、希釈
した弗化水素によりCVDSiO2 膜407の研磨後の
表面の洗浄処理を行っている。
より最上層のプラズマCVDSiO2 膜407の表面を
研磨し平坦化する。続いて、図4(c)のように、希釈
した弗化水素によりCVDSiO2 膜407の研磨後の
表面の洗浄処理を行っている。
【0005】しかしながら、この製造方法では、CVD
の工程が複数回必要なため全工程が長くなるという不利
な点がある。また、研磨後の表面のCVD膜の膜質が不
均質になるため、弗化水素処理を行うと、CVD膜の弱
い部分、即ち、配線側面に相当する部分のエッチングが
他の部分よりも進行され、基板表面に無数の浅い溝状の
荒れ408が発生することがある。この表面の荒れ40
8は、上層の配線層を形成した際の平坦性を損ない、か
つエッチング残りにより短絡の発生等の原因となる。
の工程が複数回必要なため全工程が長くなるという不利
な点がある。また、研磨後の表面のCVD膜の膜質が不
均質になるため、弗化水素処理を行うと、CVD膜の弱
い部分、即ち、配線側面に相当する部分のエッチングが
他の部分よりも進行され、基板表面に無数の浅い溝状の
荒れ408が発生することがある。この表面の荒れ40
8は、上層の配線層を形成した際の平坦性を損ない、か
つエッチング残りにより短絡の発生等の原因となる。
【0006】これに対し、既に知られている平坦化技術
として、例えば特開平3−280539号公報に記載の
ものがある。この技術を適用した平坦化方法は図5
(a)のようになる。即ち、半導体基板501に高周波
バイアス印加が可能なECRプラズマCVDを用いて段
差部の埋込性に優れた層間絶縁膜が得られる。
として、例えば特開平3−280539号公報に記載の
ものがある。この技術を適用した平坦化方法は図5
(a)のようになる。即ち、半導体基板501に高周波
バイアス印加が可能なECRプラズマCVDを用いて段
差部の埋込性に優れた層間絶縁膜が得られる。
【0007】また、特開平3−280539号公報の改
良した内容の特許が特開平4−192522号公報に記
載されている。即ち、図5(b),(c)に示すよう
に、ECRCVD法で形成した層間絶縁膜上に有機膜5
14を塗布した後、エッチバックを行うことにより、よ
り層間絶縁膜表面を平滑化する方法が開示されている。
良した内容の特許が特開平4−192522号公報に記
載されている。即ち、図5(b),(c)に示すよう
に、ECRCVD法で形成した層間絶縁膜上に有機膜5
14を塗布した後、エッチバックを行うことにより、よ
り層間絶縁膜表面を平滑化する方法が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の平坦化
技術について検討を加えたところ、前者のECRプラズ
マCVD法により直接平坦化絶縁膜を形成する方法で
は、単にECRプラズマCVDの工程のみで絶縁膜を形
成するのみでは、サブミクロンレベルの微細パターン領
域での埋込性は優れているものの、4μm以上の幅の広
い配線領域では絶縁膜が厚くなったり、2μm以下の細
い配線上では表面に角状の突起が形成され、高い精度の
平坦度を得ることは難しい。
技術について検討を加えたところ、前者のECRプラズ
マCVD法により直接平坦化絶縁膜を形成する方法で
は、単にECRプラズマCVDの工程のみで絶縁膜を形
成するのみでは、サブミクロンレベルの微細パターン領
域での埋込性は優れているものの、4μm以上の幅の広
い配線領域では絶縁膜が厚くなったり、2μm以下の細
い配線上では表面に角状の突起が形成され、高い精度の
平坦度を得ることは難しい。
【0009】また、後者の有機膜を利用したエッチング
バックによる方法については、前者の方法に比較して角
状の突起の発生が防止でき、その平坦性は改善できるも
のの、この方法では、スピンコート法によって形成され
る有機膜の表面が平坦でないと半導体基板の全面にわた
って平坦化を行うことは難しい。この程度の平坦化では
多層化がより進むとフォトリソグラフィ工程の微細加工
の製造マージンを拡大することは難しい。
バックによる方法については、前者の方法に比較して角
状の突起の発生が防止でき、その平坦性は改善できるも
のの、この方法では、スピンコート法によって形成され
る有機膜の表面が平坦でないと半導体基板の全面にわた
って平坦化を行うことは難しい。この程度の平坦化では
多層化がより進むとフォトリソグラフィ工程の微細加工
の製造マージンを拡大することは難しい。
【0010】
【発明の目的】本発明の目的は、工程数を増大すること
なく、しかも各工程における処理管理を容易に行うこと
ができ、かつその一方で配線層の密度に関わらず絶縁膜
の平坦化を均等に行うことが可能な半導体装置の製造方
法を提供することにある。
なく、しかも各工程における処理管理を容易に行うこと
ができ、かつその一方で配線層の密度に関わらず絶縁膜
の平坦化を均等に行うことが可能な半導体装置の製造方
法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、下層配線と上層配線とを層間絶縁膜によって
絶縁する多層配線構造の半導体装置において、前記層間
絶縁膜を形成するに際し、半導体基板の表面に形成した
前記下層配線の上に、前記半導体基板に高周波バイアス
を印加したバイアスECRCVD法により平坦な絶縁膜
を形成する工程と、前記絶縁膜の表面をケミカルメカニ
カルポリッシング法により平坦化する工程と、前記平坦
化する工程の後に前記絶縁膜の表面を弗化水素水でエッ
チングし平坦化する工程を含むことを特徴とする。
造方法は、下層配線と上層配線とを層間絶縁膜によって
絶縁する多層配線構造の半導体装置において、前記層間
絶縁膜を形成するに際し、半導体基板の表面に形成した
前記下層配線の上に、前記半導体基板に高周波バイアス
を印加したバイアスECRCVD法により平坦な絶縁膜
を形成する工程と、前記絶縁膜の表面をケミカルメカニ
カルポリッシング法により平坦化する工程と、前記平坦
化する工程の後に前記絶縁膜の表面を弗化水素水でエッ
チングし平坦化する工程を含むことを特徴とする。
【0012】ここで、基板に高周波バイアス印加が可能
な絶縁膜形成方法として、バイアスECRCVD法、バ
イアスプラズマCVD法、或いはバイアススパッタ法が
採用される。また、絶縁膜の表面を清浄化する方法とし
て、弗化水素水を用いた処理が採用される。
な絶縁膜形成方法として、バイアスECRCVD法、バ
イアスプラズマCVD法、或いはバイアススパッタ法が
採用される。また、絶縁膜の表面を清浄化する方法とし
て、弗化水素水を用いた処理が採用される。
【0013】
【作用】バイアスECRCVD法により表面が略平坦化
された絶縁膜が形成でき、その表面をポリッシングする
ことで平坦性を高め、かつその後に清浄用エッチングを
行うことで更に平坦性を高めることができる。その一方
で、CVD工程を削減でき、かつエッチング等の管理を
容易に行うことができ、しかも清浄によっても表面に荒
れが生じることがない。
された絶縁膜が形成でき、その表面をポリッシングする
ことで平坦性を高め、かつその後に清浄用エッチングを
行うことで更に平坦性を高めることができる。その一方
で、CVD工程を削減でき、かつエッチング等の管理を
容易に行うことができ、しかも清浄によっても表面に荒
れが生じることがない。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の実施例の製造方法を工程順に示す
断面図である。先ず、図1(a)に示すように、半導体
基板101は、その表面領域にゲート電極やゲート配線
102を含む所要の素子が形成されており、その表面に
シリコン酸化膜によって第1の層間絶縁膜103が形成
され、この第1の層間絶縁膜103の上にアルミニウム
等を所要パターンに形成したアルミニウム配線104が
形成されている。なお、この第1配線層の厚さは約0.
5μmであり、アルミニウム配線の大面積部104a
と、離れて配置された孤立配線部104bと、密集して
配置された配線束部104cが形成される。
する。図1は本発明の実施例の製造方法を工程順に示す
断面図である。先ず、図1(a)に示すように、半導体
基板101は、その表面領域にゲート電極やゲート配線
102を含む所要の素子が形成されており、その表面に
シリコン酸化膜によって第1の層間絶縁膜103が形成
され、この第1の層間絶縁膜103の上にアルミニウム
等を所要パターンに形成したアルミニウム配線104が
形成されている。なお、この第1配線層の厚さは約0.
5μmであり、アルミニウム配線の大面積部104a
と、離れて配置された孤立配線部104bと、密集して
配置された配線束部104cが形成される。
【0015】続いて、図1(b)に示すように、半導体
基板101にバイアス印加が可能なECRCVD法によ
り、第2層間絶縁膜としての膜厚2μmのシリコン酸化
膜105を形成する。このシリコン酸化膜105の形成
に際しては、例えば、図2に示すように、SiH4 ガス
を40SCCM,O2 ガスを50SCCM,Arガスを
70SCCMの流量で各ガス源202,203,204
からチャンバ201内に供給し、かつチャンバ201内
の圧力を2mTorrに設定する。また、このチャンバ
201内に設けた電極205内に半導体基板101を載
置し、チャンバ201内にマイクロ波導入路206から
マイクロ波を2000wで印加し、高濃度のプラズマを
発生させ、かつ高周波電源207から電極205を通し
て半導体基板101にRF1500wのバイアスを印加
してECRCVD法を行う。
基板101にバイアス印加が可能なECRCVD法によ
り、第2層間絶縁膜としての膜厚2μmのシリコン酸化
膜105を形成する。このシリコン酸化膜105の形成
に際しては、例えば、図2に示すように、SiH4 ガス
を40SCCM,O2 ガスを50SCCM,Arガスを
70SCCMの流量で各ガス源202,203,204
からチャンバ201内に供給し、かつチャンバ201内
の圧力を2mTorrに設定する。また、このチャンバ
201内に設けた電極205内に半導体基板101を載
置し、チャンバ201内にマイクロ波導入路206から
マイクロ波を2000wで印加し、高濃度のプラズマを
発生させ、かつ高周波電源207から電極205を通し
て半導体基板101にRF1500wのバイアスを印加
してECRCVD法を行う。
【0016】これにより、形成されるシリコン酸化膜1
05は、4μm以上の幅の広いアルミニウム配線104
の大面積部104aでは平坦部と同様の成膜特性を示し
ており、膜厚2μmがアルミニウム配線上に成膜され
る。一方、2μm以下の幅の狭いアルミニウム配線10
4の孤立配線部104bでは、基板バイアスの効果によ
り凸部の角がエッチングバックされながら成膜が進行さ
れるため、表面が平坦化され、この平坦化されたシリコ
ン酸化膜内にアルミニウム配線が埋め込まれた形状にな
る。更に、配線幅1μm,間隔0.8μm程度のアルミ
ニウム配線が密に形成された配線束部104cでは、基
板バイアスにより配線間が埋め込まれ、配線間が埋め込
まれた後は平坦部と同様の成膜特性になる。
05は、4μm以上の幅の広いアルミニウム配線104
の大面積部104aでは平坦部と同様の成膜特性を示し
ており、膜厚2μmがアルミニウム配線上に成膜され
る。一方、2μm以下の幅の狭いアルミニウム配線10
4の孤立配線部104bでは、基板バイアスの効果によ
り凸部の角がエッチングバックされながら成膜が進行さ
れるため、表面が平坦化され、この平坦化されたシリコ
ン酸化膜内にアルミニウム配線が埋め込まれた形状にな
る。更に、配線幅1μm,間隔0.8μm程度のアルミ
ニウム配線が密に形成された配線束部104cでは、基
板バイアスにより配線間が埋め込まれ、配線間が埋め込
まれた後は平坦部と同様の成膜特性になる。
【0017】しかしながら、このECRCVD法では、
前記したように、サブミクロンレベルの微細パターン領
域での埋込性は優れているものの、4μm以上の幅の広
い配線領域では絶縁膜が厚くなったり、2μm以下の細
い配線上では表面に角状の突起が発生することになる。
一方、形成されたシリコン酸化膜105の特徴としては
段部の埋め込み過程が終了した後の成膜過程は、全て膜
が基板面に対して直角方向に成膜されるため、膜質が均
質になる。
前記したように、サブミクロンレベルの微細パターン領
域での埋込性は優れているものの、4μm以上の幅の広
い配線領域では絶縁膜が厚くなったり、2μm以下の細
い配線上では表面に角状の突起が発生することになる。
一方、形成されたシリコン酸化膜105の特徴としては
段部の埋め込み過程が終了した後の成膜過程は、全て膜
が基板面に対して直角方向に成膜されるため、膜質が均
質になる。
【0018】しかる上で、本発明においては、図1
(c)のように、CMP法により前記シリコン酸化膜1
05の表面を研磨(ポリシング)する。このCMP法は
例えば図3のような概要の装置を用いる。ヘッド301
に半導体基板101を固定する。研磨パッド303を張
り付けた回転テーブル302上にスラリーノズル305
からスラリー306を供給する。ヘッド301はキャリ
ア304により回転揺動し、一定速度で回転している回
転テーブル301上に加圧させることにより半導体 基板
101を物理・化学的な研磨を行う。ここで、研磨パッ
ド303を硬質発泡パッドで構成してそのヘッドの荷重
を400g/cm2 とし、回転テーブル301の回転数
を30rpmとし、スラリー306にはシリカ粒子スラ
リーを200cc/minで供給して行う。
(c)のように、CMP法により前記シリコン酸化膜1
05の表面を研磨(ポリシング)する。このCMP法は
例えば図3のような概要の装置を用いる。ヘッド301
に半導体基板101を固定する。研磨パッド303を張
り付けた回転テーブル302上にスラリーノズル305
からスラリー306を供給する。ヘッド301はキャリ
ア304により回転揺動し、一定速度で回転している回
転テーブル301上に加圧させることにより半導体 基板
101を物理・化学的な研磨を行う。ここで、研磨パッ
ド303を硬質発泡パッドで構成してそのヘッドの荷重
を400g/cm2 とし、回転テーブル301の回転数
を30rpmとし、スラリー306にはシリカ粒子スラ
リーを200cc/minで供給して行う。
【0019】そして、このCMP法では、アルミニウム
配線104の段差分0.5μmを取り除くべく平坦部で
約0.5μmのシリコン絶縁膜105が研磨される条件
で平坦化を行っており、この場合の研磨時間は4分であ
る。このように研磨時間が短くて済むことにより、研磨
時間が長くなることから生じるスループットの低下やス
ラリーの消費量の増加を未然に回避することが可能とな
る。
配線104の段差分0.5μmを取り除くべく平坦部で
約0.5μmのシリコン絶縁膜105が研磨される条件
で平坦化を行っており、この場合の研磨時間は4分であ
る。このように研磨時間が短くて済むことにより、研磨
時間が長くなることから生じるスループットの低下やス
ラリーの消費量の増加を未然に回避することが可能とな
る。
【0020】続いて、図1(d)のように、ポリッシン
グ工程で基板に付着したスラリー等の汚染物質除去のた
めに、両面をブラシスクラバーで処理し、続いて1:1
00に希釈した弗化水素水に約1分浸し、シリコン酸化
膜105の表面を軽くエッチングすることで洗浄を行う
と、シリコン酸化膜105の表面が完全に平坦化された
半導体基板として完成される。この洗浄においては、前
記したように、シリコン酸化膜105の特徴としては段
部の埋込過程が終了した後の成膜過程は全て膜が基板面
に対して直角方向に成膜されるため膜質が均質になり、
従来のCVD法によって形成されたシリコン酸化膜のよ
うなCVD膜の弱い部分が存在していないため、従来の
シリコン酸化膜で生じている異常なエッチング、即ちア
ルミニウム配線の側面付近においてエッチングが進行さ
れることにより生じる無数の浅い溝が発生することが防
止できる。
グ工程で基板に付着したスラリー等の汚染物質除去のた
めに、両面をブラシスクラバーで処理し、続いて1:1
00に希釈した弗化水素水に約1分浸し、シリコン酸化
膜105の表面を軽くエッチングすることで洗浄を行う
と、シリコン酸化膜105の表面が完全に平坦化された
半導体基板として完成される。この洗浄においては、前
記したように、シリコン酸化膜105の特徴としては段
部の埋込過程が終了した後の成膜過程は全て膜が基板面
に対して直角方向に成膜されるため膜質が均質になり、
従来のCVD法によって形成されたシリコン酸化膜のよ
うなCVD膜の弱い部分が存在していないため、従来の
シリコン酸化膜で生じている異常なエッチング、即ちア
ルミニウム配線の側面付近においてエッチングが進行さ
れることにより生じる無数の浅い溝が発生することが防
止できる。
【0021】したがって、この実施例では、ECRCV
D法によりシリコン酸化膜を形成するが、その際に基板
にバイアスを印加して成膜することで形成されるシリコ
ン酸化膜の膜質が均質とされる。このため、成膜後にポ
リッシングを行って表面を平坦化し、その後に清浄化の
ために弗化水素水によるエッチングを行っても、表面を
良好な平坦状態に保つことができ、本発明者が現在検討
を行っている前記した平坦化方法を実用化することが可
能となる。
D法によりシリコン酸化膜を形成するが、その際に基板
にバイアスを印加して成膜することで形成されるシリコ
ン酸化膜の膜質が均質とされる。このため、成膜後にポ
リッシングを行って表面を平坦化し、その後に清浄化の
ために弗化水素水によるエッチングを行っても、表面を
良好な平坦状態に保つことができ、本発明者が現在検討
を行っている前記した平坦化方法を実用化することが可
能となる。
【0022】 なお、前記実施例では層間絶縁膜としてシ
リコン酸化膜を例に説明してきたが、シリコン酸化膜の
かわりに、シリコン窒化膜,BPSG,PSG,SiO
NあるいはSiOF膜で層間絶縁膜を形成する場合にも
同様に適用することができる。
リコン酸化膜を例に説明してきたが、シリコン酸化膜の
かわりに、シリコン窒化膜,BPSG,PSG,SiO
NあるいはSiOF膜で層間絶縁膜を形成する場合にも
同様に適用することができる。
【0023】 また、前記実施例では、バイアスECRプ
ラズマCVD方によるSiO 2 膜を適用した例を示した
が、例えば、層間絶縁膜にバイアスECRCVD法によ
ってSiOF膜を適用する場合を例にとると、SiOF
膜はシリコン酸化膜に比べ比誘電率が低く層間膜容量を
小さくすることが可能で多層配線において問題となって
いる層間膜容量の増加による回路の動作スピード低下を
抑制することができる。この場合、バイアスECRCV
Dの成膜条件は、SiF4 ガスを50SCCM,O2 ガ
スを50SCCM,Arガスを50SCCMの流量で供
給し、マイクロ波2000w,RF1500w,圧力2
mTorrで成膜すればよい。他は全て前記実施例と同
じ工程でよく、前記実施例と同様にSiOF膜からなる
層間絶縁膜の優れた平坦化の効果を得ることができる。
ラズマCVD方によるSiO 2 膜を適用した例を示した
が、例えば、層間絶縁膜にバイアスECRCVD法によ
ってSiOF膜を適用する場合を例にとると、SiOF
膜はシリコン酸化膜に比べ比誘電率が低く層間膜容量を
小さくすることが可能で多層配線において問題となって
いる層間膜容量の増加による回路の動作スピード低下を
抑制することができる。この場合、バイアスECRCV
Dの成膜条件は、SiF4 ガスを50SCCM,O2 ガ
スを50SCCM,Arガスを50SCCMの流量で供
給し、マイクロ波2000w,RF1500w,圧力2
mTorrで成膜すればよい。他は全て前記実施例と同
じ工程でよく、前記実施例と同様にSiOF膜からなる
層間絶縁膜の優れた平坦化の効果を得ることができる。
【0024】 更に、層間絶縁膜の形成方法としてはRF
バイアススパッタ法を適用しても同様の効果が得られ
た。成膜条件の一例を示すと酸化シリコンをターゲット
としてRFパワー3kw、アルゴン圧力3mTorr、
基板へのRFバイアス150Vで約2μmの成膜を行う
ことができる。
バイアススパッタ法を適用しても同様の効果が得られ
た。成膜条件の一例を示すと酸化シリコンをターゲット
としてRFパワー3kw、アルゴン圧力3mTorr、
基板へのRFバイアス150Vで約2μmの成膜を行う
ことができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、下層配線
と上層配線とを層間絶縁膜によって絶縁する多層配線構
造の前記層間絶縁膜を形成するに際し、半導体基板の表
面に形成した下層配線の上に、基板に高周波バイアス印
加が可能なバイアスECRCVD法により絶縁膜を形成
し、この絶縁膜をCMP法により平坦化し、更に絶縁膜
の表面を清浄化するための弗化水素水による処理を行う
ことにより、1回のCVD工程を用いるだけで絶縁膜の
表面を高精度に平坦化することができ、製造工程数を削
減することができる。また、その後に有機膜の塗布やそ
のエッチングバック等の処理を行う必要がなく、その処
理管理を容易に行うことができる。
と上層配線とを層間絶縁膜によって絶縁する多層配線構
造の前記層間絶縁膜を形成するに際し、半導体基板の表
面に形成した下層配線の上に、基板に高周波バイアス印
加が可能なバイアスECRCVD法により絶縁膜を形成
し、この絶縁膜をCMP法により平坦化し、更に絶縁膜
の表面を清浄化するための弗化水素水による処理を行う
ことにより、1回のCVD工程を用いるだけで絶縁膜の
表面を高精度に平坦化することができ、製造工程数を削
減することができる。また、その後に有機膜の塗布やそ
のエッチングバック等の処理を行う必要がなく、その処
理管理を容易に行うことができる。
【0026】 更に、バイアスプラズマCVD法やバイア
ススパッタ法により絶縁膜を形成することで、絶縁膜の
膜質を均質化でき、弗化水素による洗浄でも表面荒れを
無くし、高品質の絶縁膜の平坦化が実現できる。また、
形成される絶縁膜のポリッシング前の平坦性が良いため
ポリッシング時間が短縮でき、スラリーの消費量を低減
でき、かつポリッシング工程のスループットが向上で
き、これと共に、その後の工程、例えばフォトリソグラ
フィ工程での微細加工等の製造マージンが拡大できる等
の効果を得ることができる。
ススパッタ法により絶縁膜を形成することで、絶縁膜の
膜質を均質化でき、弗化水素による洗浄でも表面荒れを
無くし、高品質の絶縁膜の平坦化が実現できる。また、
形成される絶縁膜のポリッシング前の平坦性が良いため
ポリッシング時間が短縮でき、スラリーの消費量を低減
でき、かつポリッシング工程のスループットが向上で
き、これと共に、その後の工程、例えばフォトリソグラ
フィ工程での微細加工等の製造マージンが拡大できる等
の効果を得ることができる。
【図1】本発明の製造方法の一実施例を工程順に示す断
面図である。
面図である。
【図2】バイアスECRCVD装置の一例を示す模式的
な断面図である。
な断面図である。
【図3】ポリッシング装置の一例を示す模式的な断面図
である。
である。
【図4】本発明者が検討している平坦化技術を製造工程
順に示す断面図である。
順に示す断面図である。
【図5】従来から知られている平坦化技術の一例を示す
断面図である。
断面図である。
101 半導体基板 103 第1層間絶縁膜 104 アルミニウム配線 105 シリコン酸化膜(第2層間絶縁膜)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 21/3205 H01L 21/306 D 21/88 K (56)参考文献 特開 平5−259134(JP,A) 特開 平5−226256(JP,A) 特開 平5−226327(JP,A) 特開 平5−102314(JP,A) 特開 平4−155927(JP,A) 特開 平5−275527(JP,A) 特開 平6−61204(JP,A) 実開 平2−8132(JP,U)
Claims (2)
- 【請求項1】 下層配線と上層配線とを層間絶縁膜によ
って絶縁する多層配線構造の半導体装置において、前記
層間絶縁膜を形成するに際し、半導体基板の表面に形成
した前記下層配線の上に、前記半導体基板に高周波バイ
アスを印加したバイアスECRCVD法により平坦な絶
縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の表面をケミカルメ
カニカルポリッシング法により平坦化する工程と、前記
平坦化する工程の後に前記絶縁膜の表面を弗化水素水で
エッチングし平坦化する工程を含むことを特徴とする半
導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記絶縁膜がシリコン酸化膜,シリコン
窒化膜,BPSG膜,PSG膜,SiON膜、SiOF
膜のいずれかである請求項1に記載の半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6197407A JP3047343B2 (ja) | 1994-07-30 | 1994-07-30 | 半導体装置の製造方法 |
US08/503,088 US5575886A (en) | 1994-07-30 | 1995-07-17 | Method for fabricating semiconductor device with chemical-mechanical polishing process for planarization of interlayer insulation films |
KR1019950021039A KR100221347B1 (ko) | 1994-07-30 | 1995-07-18 | 층간 절연막의 평탄화를 위한 화학적-기계적 연마법에 의한 반도체 장치 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6197407A JP3047343B2 (ja) | 1994-07-30 | 1994-07-30 | 半導体装置の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0845882A JPH0845882A (ja) | 1996-02-16 |
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Family
ID=16374008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JP3047343B2 (ja) |
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KR0159409B1 (ko) * | 1995-09-30 | 1999-02-01 | 배순훈 | 평탄화 방법 |
JP2687948B2 (ja) * | 1995-10-05 | 1997-12-08 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JPH09321047A (ja) * | 1996-05-24 | 1997-12-12 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
US6190233B1 (en) | 1997-02-20 | 2001-02-20 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for improving gap-fill capability using chemical and physical etchbacks |
US5990000A (en) * | 1997-02-20 | 1999-11-23 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for improving gap-fill capability using chemical and physical etchbacks |
US6403385B1 (en) * | 1998-01-27 | 2002-06-11 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of inspecting a semiconductor wafer for defects |
JPH11274295A (ja) * | 1998-03-18 | 1999-10-08 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法 |
US6261923B1 (en) | 1999-01-04 | 2001-07-17 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Method to solve the dishing issue in CMP planarization by using a nitride hard mask for local inverse etchback and CMP |
JP5110783B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2012-12-26 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
JP5356776B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2013-12-04 | 株式会社ディスコ | 研削装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5026666A (en) * | 1989-12-28 | 1991-06-25 | At&T Bell Laboratories | Method of making integrated circuits having a planarized dielectric |
JP2803304B2 (ja) * | 1990-03-29 | 1998-09-24 | 富士電機株式会社 | 絶縁膜を備えた半導体装置の製造方法 |
JPH04192522A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-10 | Nec Corp | 半導体素子構造およびその製造方法 |
JP3362397B2 (ja) * | 1991-03-28 | 2003-01-07 | ソニー株式会社 | ポリッシュによる平坦化工程を含む電子装置の製造方法 |
JP3216104B2 (ja) * | 1991-05-29 | 2001-10-09 | ソニー株式会社 | メタルプラグ形成方法及び配線形成方法 |
JP2874486B2 (ja) * | 1991-11-29 | 1999-03-24 | ソニー株式会社 | ポリッシュ工程を備えたトレンチアイソレーションの形成方法及び半導体装置の製造方法 |
JPH0745616A (ja) * | 1993-07-29 | 1995-02-14 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1994
- 1994-07-30 JP JP6197407A patent/JP3047343B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-07-17 US US08/503,088 patent/US5575886A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-18 KR KR1019950021039A patent/KR100221347B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5575886A (en) | 1996-11-19 |
JPH0845882A (ja) | 1996-02-16 |
KR100221347B1 (ko) | 1999-09-15 |
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