JPH01243553A - 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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- JPH01243553A JPH01243553A JP7128288A JP7128288A JPH01243553A JP H01243553 A JPH01243553 A JP H01243553A JP 7128288 A JP7128288 A JP 7128288A JP 7128288 A JP7128288 A JP 7128288A JP H01243553 A JPH01243553 A JP H01243553A
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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、多機能、集積化の為に多層配線構造を有する
半導体装置の製造方法に関する。
半導体装置の製造方法に関する。
従来、多層配線′ＷＩ造を持った半導体装置のＶＪ造方
法は、例えば第３図の如く、トランジスタや抵抗等の半
導ＶＦ％素子が作り込まれたシリコン基板３１上の第１
及び第２のフィールド絶縁膜３２．３３を介して、素子
からの電極取り出しの為にコンタクトホールを開孔した
後、アルミニウムやその合金をスパッタリングし、フォ
トエツチングにより所望形状にパターニングし、第１の
金属配−ｆｆ１３゜４を形成した後、層間絶縁膜として
、４５０η以下の低温でＳ ｉ Ｈａと０２あるいはＮ
１゛０ガスを１０ｔｏｒｒ以下の減圧下で気相成長（Ｃ
ＶＤ）させたシリコン酸化膜３５を形成する。更に平坦
化の為、塗布ガラス膜（ＳＯＧ）３６を被着しアニール
後フォトエツチングによりスルーホールを開孔し、アル
ミニウムやその合金をスパッタリングしてから後フォト
エツチングし第２の金属配線３７とし、その後パシベー
ション膜を積層して、いる。
法は、例えば第３図の如く、トランジスタや抵抗等の半
導ＶＦ％素子が作り込まれたシリコン基板３１上の第１
及び第２のフィールド絶縁膜３２．３３を介して、素子
からの電極取り出しの為にコンタクトホールを開孔した
後、アルミニウムやその合金をスパッタリングし、フォ
トエツチングにより所望形状にパターニングし、第１の
金属配−ｆｆ１３゜４を形成した後、層間絶縁膜として
、４５０η以下の低温でＳ ｉ Ｈａと０２あるいはＮ
１゛０ガスを１０ｔｏｒｒ以下の減圧下で気相成長（Ｃ
ＶＤ）させたシリコン酸化膜３５を形成する。更に平坦
化の為、塗布ガラス膜（ＳＯＧ）３６を被着しアニール
後フォトエツチングによりスルーホールを開孔し、アル
ミニウムやその合金をスパッタリングしてから後フォト
エツチングし第２の金属配線３７とし、その後パシベー
ション膜を積層して、いる。
しかしながら従来技術では、ＬＳＩの微細化に１′１１
つてデザインルールがサブミクロンに近くなると、寸法
精度が要求される金属配線のパターニングはドライエツ
チング化され断面形状が急峻化されると共に、アスペク
ト比が約０．７以上にもなる為、層間絶縁膜となるＳｉ
Ｈ４を用いたＣＶＤシリコン酸化膜３５のカスピングが
大きく、カバレージが４０％以下とＲ＜Ｓ ＯＧ Ｈ３
６が塗布してもその表面が下がってしまい平坦化が困難
となり、またＣＶＤシリコン酸化膜を厚くしようとする
とボイドになってしまい、ＳＯＧ膜３６がはいらない、
これらから第１の金属配線３４のスペース部に交差する
第２の金属配線３７のカバレージが厳しくなって、５Ｏ
ＧｌｌＱ３０との間にボイド３８ができコンタミネーシ
ョン１−ラップになる上、段切れやマイグレーション特
性を劣化させ信頼性が問題となっている。更に今後は、
コンタクトバリアーとしての他金属の積層化やバイアス
スパッタリングによるリフロー平坦化等の要求から、第
１の金属配線３４は厚くなる傾向にあり、アスペクト比
は益々厳しくなり、層間絶縁膜のカバレージ向上、平坦
化が重量となってくる。
つてデザインルールがサブミクロンに近くなると、寸法
精度が要求される金属配線のパターニングはドライエツ
チング化され断面形状が急峻化されると共に、アスペク
ト比が約０．７以上にもなる為、層間絶縁膜となるＳｉ
Ｈ４を用いたＣＶＤシリコン酸化膜３５のカスピングが
大きく、カバレージが４０％以下とＲ＜Ｓ ＯＧ Ｈ３
６が塗布してもその表面が下がってしまい平坦化が困難
となり、またＣＶＤシリコン酸化膜を厚くしようとする
とボイドになってしまい、ＳＯＧ膜３６がはいらない、
これらから第１の金属配線３４のスペース部に交差する
第２の金属配線３７のカバレージが厳しくなって、５Ｏ
ＧｌｌＱ３０との間にボイド３８ができコンタミネーシ
ョン１−ラップになる上、段切れやマイグレーション特
性を劣化させ信頼性が問題となっている。更に今後は、
コンタクトバリアーとしての他金属の積層化やバイアス
スパッタリングによるリフロー平坦化等の要求から、第
１の金属配線３４は厚くなる傾向にあり、アスペクト比
は益々厳しくなり、層間絶縁膜のカバレージ向上、平坦
化が重量となってくる。
しかるに本発明は、かかる問題点を解決するもので、多
層配線を有する半導体装置の平坦化を図り、信頼性に伴
う品質の向上を図ることを目的としたものである。
層配線を有する半導体装置の平坦化を図り、信頼性に伴
う品質の向上を図ることを目的としたものである。
本発明の半導体装置の製造方法ば、多層配線構造を有す
る半導体装置において、第１の金属配線を形成後、少な
くとも有機シランと酸累もしくはオゾンを含んだガスを
反応させた気相成長酸化膜を積層させる工程と、塗布ガ
ラス）摸を被着しアニールする工程を経てから、スルー
ホールの開孔を行ない第２の金属配線を形成することを
特徴とする。
る半導体装置において、第１の金属配線を形成後、少な
くとも有機シランと酸累もしくはオゾンを含んだガスを
反応させた気相成長酸化膜を積層させる工程と、塗布ガ
ラス）摸を被着しアニールする工程を経てから、スルー
ホールの開孔を行ない第２の金属配線を形成することを
特徴とする。
第１図は本発明の半導体装置の一実施例について説明す
る為の概略断面図であり、アルミニウムの２層構造Ｓｉ
ゲートＣＭＯＳゲートアレイに適用した場合を示してい
る。Ｎ型シリコン基板１１には、Ｐ、Ｎウェルとチャン
ネルストッパー及び選択酸化による第１のフィールド酸
化膜１２が形成されて、ＭＯＳトランジスタチャンネル
部は２００Ａのゲート酸化膜と、多結晶シリコンに酸化
膜側壁が形成されたゲート電極でなり、Ｎｃｈのソース
、ドレインの低濃度不純物領域にはリン、高濃度不純物
領域にはヒ素が、更にＰｃｈ側のソース、トレイン領域
には各々にＢ Ｆ ２イオン注入したＬＤＤ構造とし、
その他の抵抗等半導体素子を形成しな、更に第２のフィ
ールド酸化膜１３を気相成長してからコンタクトホール
を開孔し、Ｓｌを１％程度きんだアルミニウムを厚みが
約０゜８μ」ｎでスパッタリングし、フォトリソ後塩素
系ガスでドライエツチングし、最小寸法が０．８〜１．
２μｍでほぼ垂直に側面が形成された第１の金属配線１
４を施した６次に層間絶縁膜として、まず平行平板ＣＶ
Ｄ装置により３７０〜３８０℃でＴＥ０１ ［３ｉ （
Ｃ２Ｈｓ Ｏ）４ ］と０２を反応ガスとし１５しｏｒ
ｒ以下の圧力でプラズマＣＶＤシリコン酸化ＩＩ！１５
を約０．８μｍ成長させた。この時Ｎ膜成長までの加熱
時間は２０玲、成長速度は約５０００八／分であり全処
理時間は３分以内でヒルロックの成長はない、該ＣＶＤ
シリコン酸化膜１５はカスピングもなく、カバレージも
８０％と大幅に改善されている。この上にＳＯＧ膜１６
を塗布してからアニールし、／スルーホールを形成後Ａ
、１ｌ−３ｉを約１ 、０ μ」ｎ、の厚みでスパッタ
リングしてパターニングを行ない第２の金属配線１７と
したが第１の金属配線１４にクロスする領域のカバレー
ジは６０％以上となった。その後パシベーション膜を積
層し、外部電極取り出し川のバット部を開孔した。
る為の概略断面図であり、アルミニウムの２層構造Ｓｉ
ゲートＣＭＯＳゲートアレイに適用した場合を示してい
る。Ｎ型シリコン基板１１には、Ｐ、Ｎウェルとチャン
ネルストッパー及び選択酸化による第１のフィールド酸
化膜１２が形成されて、ＭＯＳトランジスタチャンネル
部は２００Ａのゲート酸化膜と、多結晶シリコンに酸化
膜側壁が形成されたゲート電極でなり、Ｎｃｈのソース
、ドレインの低濃度不純物領域にはリン、高濃度不純物
領域にはヒ素が、更にＰｃｈ側のソース、トレイン領域
には各々にＢ Ｆ ２イオン注入したＬＤＤ構造とし、
その他の抵抗等半導体素子を形成しな、更に第２のフィ
ールド酸化膜１３を気相成長してからコンタクトホール
を開孔し、Ｓｌを１％程度きんだアルミニウムを厚みが
約０゜８μ」ｎでスパッタリングし、フォトリソ後塩素
系ガスでドライエツチングし、最小寸法が０．８〜１．
２μｍでほぼ垂直に側面が形成された第１の金属配線１
４を施した６次に層間絶縁膜として、まず平行平板ＣＶ
Ｄ装置により３７０〜３８０℃でＴＥ０１ ［３ｉ （
Ｃ２Ｈｓ Ｏ）４ ］と０２を反応ガスとし１５しｏｒ
ｒ以下の圧力でプラズマＣＶＤシリコン酸化ＩＩ！１５
を約０．８μｍ成長させた。この時Ｎ膜成長までの加熱
時間は２０玲、成長速度は約５０００八／分であり全処
理時間は３分以内でヒルロックの成長はない、該ＣＶＤ
シリコン酸化膜１５はカスピングもなく、カバレージも
８０％と大幅に改善されている。この上にＳＯＧ膜１６
を塗布してからアニールし、／スルーホールを形成後Ａ
、１ｌ−３ｉを約１ 、０ μ」ｎ、の厚みでスパッタ
リングしてパターニングを行ない第２の金属配線１７と
したが第１の金属配線１４にクロスする領域のカバレー
ジは６０％以上となった。その後パシベーション膜を積
層し、外部電極取り出し川のバット部を開孔した。
このようにしてなる半導体装置は、第１の金属配線１４
のヒルロックの成長が押えられ、第２の金属配線１７は
カバレージが改善され、マイグレーション特性や長期信
頼性を向上させることができな。
のヒルロックの成長が押えられ、第２の金属配線１７は
カバレージが改善され、マイグレーション特性や長期信
頼性を向上させることができな。
この池、第１の金属配線１４スペ一ス部のＣＶｌ）シリ
コン酸化膜１５の表面が高くなりカスピングもないので
コンタミネーションの多い５ＯＧＩ摸１６を全部エッチ
バックすることも可能となり、例えば第２図−ａの如＜
ＣＶＤシリコン酸化［１５を１．０μｍとしＳＯＧ膜１
６を塗布しアニールしてから、ドライエツチャーで４５
００人相当分の酸化膜を除去した後、第２図−すの様に
再び第２のＣＶＤシリコン酸化膜１８を堆積させスルー
ホール開孔し、第２の金属配線１７を形成したものも試
作したが、平坦性、信頼性をより向上できた。尚、狙い
によっては厚みによっては、第２のＣＶＤシリコン酸化
膜１８は不要である。
コン酸化膜１５の表面が高くなりカスピングもないので
コンタミネーションの多い５ＯＧＩ摸１６を全部エッチ
バックすることも可能となり、例えば第２図−ａの如＜
ＣＶＤシリコン酸化［１５を１．０μｍとしＳＯＧ膜１
６を塗布しアニールしてから、ドライエツチャーで４５
００人相当分の酸化膜を除去した後、第２図−すの様に
再び第２のＣＶＤシリコン酸化膜１８を堆積させスルー
ホール開孔し、第２の金属配線１７を形成したものも試
作したが、平坦性、信頼性をより向上できた。尚、狙い
によっては厚みによっては、第２のＣＶＤシリコン酸化
膜１８は不要である。
更にＣＶＤシリコン酸化膜は、ＴＥ０１と０２との反応
だけでなく、０３との熱反応させたものでも良く、又こ
れらの複合膜も活用出来る。
だけでなく、０３との熱反応させたものでも良く、又こ
れらの複合膜も活用出来る。
本発明は、ＭＯ３ＩＣの層間絶縁膜に限らずバイポーラ
やＤＭＯ３及びこれらを組み合わせたＩＣにも適用でき
る。更に金属配線としては、アルーー訃 ミニラムやその合金に限られず、曲金属、ケイ化物や半
導体物質でもよく、この他平坦化、コンタクトバリヤー
の為にチタン、タングステン、コバルト、モリブデン等
の高融点金属あるいはその窒１ヒ物、ケイ化物および合
金膜を積層化したものでも応用可能で、その形成方法は
、スパッタ、加熱あるいはバイアスの有兼に限定される
ことはない。
やＤＭＯ３及びこれらを組み合わせたＩＣにも適用でき
る。更に金属配線としては、アルーー訃 ミニラムやその合金に限られず、曲金属、ケイ化物や半
導体物質でもよく、この他平坦化、コンタクトバリヤー
の為にチタン、タングステン、コバルト、モリブデン等
の高融点金属あるいはその窒１ヒ物、ケイ化物および合
金膜を積層化したものでも応用可能で、その形成方法は
、スパッタ、加熱あるいはバイアスの有兼に限定される
ことはない。
以上の様に本発明によれば、Ｍ ＯＳ Ｌ Ｓ Ｉ等の
金属−金属間の眉間絶縁膜を有機シランによる気相成長
膜としこれにＳＯＧ膜の適用を行ない、平坦化を行なう
と共に、金属配線自身の高質に関わる特性を改善し信頼
性の向上がなされるもので、微細化された金属配線の多
層化も容易になり、より集積化、多機能化された半導体
装置の供給に寄与出来るものである。
金属−金属間の眉間絶縁膜を有機シランによる気相成長
膜としこれにＳＯＧ膜の適用を行ない、平坦化を行なう
と共に、金属配線自身の高質に関わる特性を改善し信頼
性の向上がなされるもので、微細化された金属配線の多
層化も容易になり、より集積化、多機能化された半導体
装置の供給に寄与出来るものである。
第１図、第２図（ａ）、（ｂ）は、本発明による半導体
装置の実施例を示す概略断面図である。 第３図は、従来の半導体装置に１系わる概略断面図であ
る。 １１．３１・・・シリコン基板 １２．３２・・・第１のフィールド酸化膜１３．３３・
・・第２のフィールド酸化膜１４．３４・・・第１の金
属配線 １５．３５・・・ＣＶＤシリコン酸化膜１６．３６・・
・ＳＯＧ膜 １７．３７・・・第２の金属配線 １８・・・・・・第２のＣＶＤシリコン酸化膜３８・・
・・・・ボイド 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社
装置の実施例を示す概略断面図である。 第３図は、従来の半導体装置に１系わる概略断面図であ
る。 １１．３１・・・シリコン基板 １２．３２・・・第１のフィールド酸化膜１３．３３・
・・第２のフィールド酸化膜１４．３４・・・第１の金
属配線 １５．３５・・・ＣＶＤシリコン酸化膜１６．３６・・
・ＳＯＧ膜 １７．３７・・・第２の金属配線 １８・・・・・・第２のＣＶＤシリコン酸化膜３８・・
・・・・ボイド 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社
Claims (1)
- 多層配線構造を有する半導体装置の製造方法において
、第１の金属配線を形成後、少なくとも有機シランと酸
素もしくはオゾンを含んだガスを反応させた気相成長酸
化膜を積層させる工程と、塗布ガラス膜を被着しアニー
ルする工程を経てから、スルーホールの開孔を行ない第
２の金属配線を形成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 |
|---|---|---|---|
| JP7128288A JPH01243553A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7128288A JPH01243553A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01243553A true JPH01243553A (ja) | 1989-09-28 |
Family
ID=13456194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7128288A Pending JPH01243553A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01243553A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02163586A (ja) * | 1988-12-15 | 1990-06-22 | Inoue Mtp Co Ltd | 含浸モルタル層を有する多層管 |
| US5013691A (en) * | 1989-07-31 | 1991-05-07 | At&T Bell Laboratories | Anisotropic deposition of silicon dioxide |
| JPH03149818A (ja) * | 1989-11-06 | 1991-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JPH03291921A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-12-24 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 集積回路製作方法 |
| JPH05243402A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-09-21 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61272951A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-03 | Nippon Gakki Seizo Kk | 多層配線形成法 |
| JPS62295437A (ja) * | 1986-06-14 | 1987-12-22 | Yamaha Corp | 多層配線形成法 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP7128288A patent/JPH01243553A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61272951A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-03 | Nippon Gakki Seizo Kk | 多層配線形成法 |
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| JPH03149818A (ja) * | 1989-11-06 | 1991-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JPH03291921A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-12-24 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 集積回路製作方法 |
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