JPH0210838A - 電子装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子装置の電気接続に関するものである。特
に、本発明は電子装置の一部を形成する下部構造の少な
くとも２個の互いに離間する電気的導電領域を有する電
気的導電レベルの上に絶縁材料を設ける方法に関するも
のである。

米国特許筒４　、６３４　、４！Ｈｉ号は、絶縁材料が
、前記電気的導電レベルの上の隣接する導電領域上に、
絶縁材料として適合するには不十分な厚さに設けられ、
これによって前記導電領域間の前記絶縁材料内に溝が残
される。平１ｕ化媒体が、前記絶縁材料上に塗・布され
、前記平坦化媒体は前記溝内に平坦化媒体を残し、前記
絶縁材料の頂面な露出するようにエツチングされる。前
記絶縁材料は残存する前記平坦化媒体をマスクとして用
い異方性エツチングされて、前記電気的導電レベルの表
面が露出される。

米国特許４，６３４，４９６号に記載されるように、前
記絶縁材料は、第一絶縁材料の層として及び第二絶縁材
料の層として、前記電気的導電レベルの上に設けられる
。残存する前記平坦化媒体をマスクとして用い、又前記
第一絶縁層をエツチングストッパーとして用いて、前記
第二絶縁材料層が異方性エツチングされ、前記電気的導
電レベルの頂面を露出する前記第二絶縁材料層のエツチ
ングは、面記平塩化媒体でマスクされる以外の全ての前
記第二絶縁材料層を除去する。前記第二絶縁材料層の残
存部分でマスクされない前記第一絶縁材料層のＢ）＜分
は、下地の下部構造の表面を露出するために除去され、
前記平坦化媒体の前記残存部分は同様にして除去される
。この様にして２個の隣接する電気的導電領域間の空間
内に、前記電気的導電領域から離間して絶縁材料柱また
は栓が配置される構造が形成される。さらにｊｔ！！の
絶縁材料層が＠記電気的導電レベルを被うように又前記
電気的導電領域と前記絶縁材料栓の間の空隙を満たすよ
うに被着される。

米国特許４，６３４，４９６号に記載される方法は、こ
の米国特許明′ｓ書中に認められる先行技術の問題点を
避けることが出来る。即ち、前記下地の電気的導電レベ
ルの隣接する角や端部の絶縁材料の選択エツチングの問
題を避けることが出来るけれども、この採用された提案
は、特に複雑でざらに叉隣接する電気的導電領域の間で
、これら導電領域から離間して、前記絶縁栓または柱を
設けることは、首記縦横の比、即ちざらに他の絶縁材料
層によって満たされる前記ホールまたは溝の幅と深さの
間の比が悪くなり満たされるべき前記ホールまたは前記
溝の深さがこれらの幅に比較して増大し、従ってさらに
他の絶縁材料層の被覆が逆に悪くなることになる。

本発明によれば、電子装置の一部を形成する下部構造の
少なくとも２個の互いに離間する電気的導電領域を有す
る電気的導電レベル上に絶縁材料を設け、前記電気的導
電レベルの上の隣接する導電領域りに、絶縁材料を絶縁
材料として適合するには不十分な厚さに設け、これによ
って首記導電領域間の首記絶縁材料内に溝を残し、平坦
化媒体を前記絶縁材料りに塗布し、前記平坦化媒体を前
記絶縁材料の頂面を露出するようにエツチングし、これ
により、前記溝内に平坦化媒体を残し、前記絶縁材料は
残存する前記平坦化媒体をマスクとして用いて、謬方性
エツチングしＩｎ記電気的導電レしルの表面を露出する
方法において、 前記絶縁材料のエツチングを制御して、前記絶縁材料を
首記溝内の前記平坦化媒体の底部の丁度ドまでエツチン
グ除去し、前記残留平坦化媒体を除去し、それによって
首記絶縁材料の比較的平坦な層によって被覆される前記
電気的導電領域の間の前記下部構造の前記表面を残し、
前記絶縁材料の前記残存する比較的平坦な層上に、ざら
に他の層を被着することを特徴とする。

このように、本発明を実施する方法を用い、前記他の層
、例えば他の絶縁層による良好な被覆が比較的簡便な方
法で容易にできる。

さらに前記絶縁材料の工、ツチングを制御して前記絶縁
材料を前記溝内の前記平坦化媒体の前記底部の丁度下ま
でエツチング除去して残し、前記残留平坦化媒体を除去
した後、絶縁材料の比較的平坦な層によって被覆される
前記電気的導電領域の間の前記下部構造の前記表面は、
悪いよりもむしろ良好な縦横の比、即ち前記溝の深さは
、幅に比較して減少し、従ってさらに前記他の層による
引き続く被覆は改善される。

好ましい実施例では、本発明による方法は、前記絶縁材
料を第一絶縁材料の層として次いて第二絶縁材料の層と
して前記電気的導電レベルの上に設け、前記残留平坦化
媒体をマスクとして用い前記第−絶［Ｌｉをエツチング
ストッパーとして用いて前記第二絶縁材料層を異方性エ
ツチングして前記電気的導電レベルの表面を露出し、前
記第二絶縁材料層のエツチングを制御して前記第二絶縁
材料を前記溝内の前記平坦化媒体の前記底部の丁度下ま
でエツチング除去し、これによって前記残留平坦化媒体
を除去した後に、前記第−絶縁材料層及び前記第二絶縁
材料の比較的平坦な層によって被覆される前記電気的導
電領域の間の前記下部構造の前記表面を残す。

この様な構造において、前記第−及び第二の絶縁材料層
の相互の厚さをあらかじめ決め前記ｗ方性エッチング工
程を選択することによ−って、前記第二絶縁材料層のエ
ツチングを制御することができるので、首記電気的導電
レベルの厚さから前記第二絶縁材料層の厚さを引いた厚
さに等しいか、又はいくらか少ない厚さの前記第二絶縁
材料層をエツチング除去されるのと同じ時間に、前記第
一絶縁材料層の前記既定の厚さがエツチング除去されて
、前記残留感光性レジストの除去の後に、前記電気的導
電領域の間に残留する前記第二絶縁材料に比較的平坦な
表面を設ける。

プラズマエツチング工程を、第二絶縁材料層の頂面を露
出するために首記平坦化媒体をエツチングするのに用い
ることができ、また前記プラズマの成分を変え前記平坦
化媒体の残留部分をマスクとして用いて第二絶縁材料層
をエツチングする。

この様にして、前記二段階の選択エツチング工程は、一
連のエツチング工程の一部として単に前記プラズマの成
分を変えることによって行うことができるので、さらに
工程を簡素化することができる。感光性レジストを前記
平坦化媒体として用いることができる。この様な状況下
で、前記平坦化媒体をエツチングするのに用いる前記プ
ラズマは、フッ素含有プラズマでもよく、これに初期に
酸素が添加される。この様なプラズマを用いて、前記第
二絶縁材料層の頂面が露出されると直ちに、酸素の供給
が停止されて、マスクとして用いられる前記感光性レジ
スト及び前記感光性レジストの残留部分に先だって、前
記第二絶縁材料層がエツチングされる。この様な工程は
、特に操作が簡単で、前記感光性レジストのエツチング
の終了点の検出は小太ではない利点があり、充分な感光
性レジストを前記溝に残留して前記第二絶縁材料層の下
地部分をマスクするのを確実にする必要があるのみであ
る。

さらに前記他の層は前記電子装置の最終絶縁材料層を形
成するか、前記電気的導電レベルと更に次の電気的導電
レベルとの間の絶縁分離を形成する用いられる絶縁層で
あってよい。後者の場合、前記他の絶縁層は引続きエツ
チングされて、前記導゛市しベルの表面を選択的に露出
して、前記電気的導電レベルと内部接続する他の電気的
導電レベルを形成するために導電材料を被着する。ある
いは、従来のフすトリソゲラフイー及びエツチング技術
を用いて、バイアが前記他の絶縁材料層を介して規定さ
れ、首記電気的導電領域の少なくとも一個の表面を露出
し、前記電気的導電レベルの電気的導電領域の少なくと
も一個と内部接続する他の電気的導電レベルを形成する
導電材料が被着される。

電気的導電レベルは、アルミニウム含有′ｉｔ気的導電
しベルてもよい。あるいは、前記電気的導電レベルは、
例えば絶縁ゲート構造の前記電気的導電レベルの様な不
純物導入多結晶シリコン・しへルてもよい。

本発明の実施例を図面を参照して説明する。ここで、第
１図ないし第６図は、電子装置の一部を形成する下部構
造の部分的断面図で、本発明を実施する方法の連続する
様々な工程を説明するものである。第７図は、本発明を
実施する方法の史に他の工程を説明する第１図ないし第
６図と同様の断面図である。第８図は本発明を実施する
方法の更に他の工程を説明する第１図ないし第６図と同
様の断面図である。第９図は、本発明を実施する方法を
用いて製造される電子装置の一部の断面図である。

これらの図面は該略図であって、実測に従って描かれた
ものではないことは明かである。従って図の各部の相対
的な寸法や比率は（特に厚さ方向に関して）図面の明確
且つ簡便のために誇張し又は縮小して示されている。一
つの実施例に用いられる同一（又は関連する）参照番号
は原則として他の実施例における対応する又は同様の部
分を参照するのに用いられている。

これらの図面についで、第１図ないし第９図は、電気的
導電しＪ＼ルｌが少なくとも２個の離間する電気的導電
領域１ａ及びＩｂを有する電子装置の一部を形成するｒ
部構造１０の電気的導電レベルｌ上に、絶縁材料を設け
る本発明を実施する方法を説明するものＣある。この方
法は絶縁材料２及び３を前記電気的導電レベルｌのＥに
、隣接する導電領域１ａｌＵｌｂ上に絶縁材料として適
合するには不十分な厚さに設け、これによって前記導電
領域１ａと【ｈの間の前記絶縁材料内に溝を残し、平坦
化媒体５を前記絶縁材料２及び３上に塗布し、前記平坦
化媒体５を前記絶縁材料３の頂面３ａを露出するように
エツチングし、これにより前記満４内に平坦化媒体５ａ
及び５ｂを残し、９！存する前記平坦化媒体５ａ及び５
ｂをマスクとして用いて、前記絶縁材料２及び３を異方
性エツチングし、首記電気的導電しベルの表面１１を露
出する。本発明によれば、前記絶縁材料２及び３のエツ
チングは１ｉ１１御されるので、前記絶縁材料を前記溝
４内の前記平坦化媒体５ａの底部５０ａの丁度下までエ
ツチング除去し、次いて前記残留平坦化媒体５ａ及び５
ｂを除去し、それによって絶縁材料の比較的平坦な層３
０によって被覆されろ前記電気的導電領域の間の前記下
部構造の前記表面を残す。絶縁材料の前記残留平坦化層
３０１に、川に他の層６、例えば絶縁材料を被着する。

本発明を実施する方法を第１図ないし第６図の図面を参
照して、更にくわしく説明する。先ず第１図に関して、
前記電気的導電レベル１が従来技術を用いて前記下部構
造１０の上に被着され、１ａ及び１ｈの二個が示される
ように電気的導電領域を規定するようにパターンが形成
される。前記電気的導電レベルｌは、スパッタ被着また
は気相化学成長のような従来技術を用いて、アルミニウ
ム含何電気的導電材料を被着して形成することもてきる
。

叉、第１図ないし第６図には示していないが、例えばよ
り低いメタライセーションレベルのような一部の前記ド
部構造ＩＯの下地部分に電気的に接合されるように前記
Ｆ部構造１０の１に設けることもてき、る。一つの可能
な他の方法の一例として、首記電気的導電しベルｌは絶
縁ゲート構造の電気的導電層を構成し、例えは不純物導
入多結晶シリコンで形成することが出来る。この様な場
合、第１図ないし第６図には示していないが、前記下部
構造１０は、もちろん前記下部構造１０の隣接する表面
１０ａに絶縁ゲート酸化物層を有するであろう。前記多
結晶シリ：１ンを、従来技術を用いて被着し、規定する
ことが出来る。

前記電気的導電レベル１の大きさは、前記特定の電子装
置及び前記電気的導電レベル１０機能による。しかしな
がら、前記電気的導電レベル１　（７）前記電気的導電
領域１ａ及びｌｂの場合を例にあげると、これらの幅に
ほぼ等しい厚さの均一な断面のストライプ状であり得る
が、これらの幅にほぼ等しい距離によって分離され、例
えは前記電気的導電性レベルｌは１μの厚さを有し、１
　）ｉの幅と１μの空間または分離を有する複数のスト
ライブの形状の電気的導電領域を形成することが出来る
。

前記電気的導電レベルｌのパターンが形成され規定され
た後に、前記第一絶縁材料層が被着される。この実施例
では、前記第一絶縁材料層は従来のプラズマ強化気相化
学成長技術を用いτ被着される窒化シリコンの層である
。上記所定の大きさを有する電気的導電レベルｌの場合
、前記窒化シリコン層２は０，１ないし０．２μの厚さ
を有する。

前記プラズマ窒化シリコン層２を被着した後、前記第二
絶縁材料層３、この場合プラズマ酸化シリコン層が被着
され、この厚さは絶縁材料として適合するには不十分な
厚さに前記電気的導電領域Ｉａ及びＩｂの側壁１１ａ及
びｌｌｂに被着されるので、前記溝４は２個の離間する
電気的導電領域１ａと１【）と間の前記第二絶縁材料層
に規定される。上記所定の大きさで前記第二絶縁材料層
は、全体の絶縁層として充分な厚さを有するであろう。

即ち前記第−及び第二の絶縁材料層２及び３の両者は全
体で約０．４μなので、前記溝４は幅約０．２７ｚ及び
深さ約１μを有する。もちろん前記電気的導電領域１ａ
及び１ｂを、１μよりも大きな距離で離間することがで
きるが、この場合前記絶縁材料Ｎ３はより厚く、前記第
−及び第二の絶縁材料Ｊ＠　２及び３の正確な厚さを選
択することによって、前記溝４は少なくとも約０．２μ
の幅を有する。

次いて、第２図に示すように、前記平坦化媒体５が首記
第二絶縁材料層３を被覆するように被着される。この場
合、前記平坦化媒体は従来の感光性樹脂からなり、例え
は、Ｉｔ　ｕ　ｎ　を社製の１ｌＰＲ２０４の様なポジ
型感光性レジストからなるが、との様な他の適当な感光
性樹脂でも用いることが出来る。感光性樹脂を用いる代
わりに他の平坦化媒体を用いることも可能で、即ち他の
材料は通常スピン塗布され、表面が比較的回流性である
のでこれらの材料はクラックや隙間を満たして比較的平
坦な表面を設け、必要な場合には、より平らな表面を設
けることもてきる。例えは、ポリイミドまたはスピンオ
ングラスのような材料を用いることが出来る。

しかしながら、以下のことから理解されるように前記平
坦化媒体は犠牲的平坦下層として用いられるので、感光
性レジストの使用が経済性及び利用可能性の点で、また
所望の場合には感光性レジストは比較的容易に除去する
ことが出来るので好ましい。

前記感光性ＩＶ−坦化媒化媒体４己第二絶縁材料層２３
０表面にスピン塗イ６された場合、前記レジストは公知
の従来技術を用いて、均一またはフラッド紫外線照射を
行い、次いで２００°Ｃでヘイキング処理を行い、比較
的平らな表面５′を有する平坦化媒体５を設ける。

次に前記平坦化媒体５は前記第二絶縁材料Ｎ３の頂面３
ａを露出するようにエツチングされ、一方策１３図に示
すように前記第二絶縁材料層３のより低い表面１．の前
記平坦化媒体の部分を残留する。

即ち、前記第二絶縁材料Ｎ３の溝や隙問内、及び前記下
部構造１０の表面１０ａｔで前記電気的導′ｉｔ頒域１
ａ及び１ｂ上でない部分に延在するｉＷ記第二絶縁材わ
１層の表面３　ｂ−１＝に存在する。このように第３図
に示すように、首記゛ト坦化媒体の部分５ａは、前記電
気的導電領域１ａとＩｂとの間の前記第二絶縁材料層３
３因に規定される前記溝を満たすようにして残る。

又、首記平坦ＩＬ媒体の部分５ｂは前記電気的導電レベ
ルｌ、の電気的導電領域」二ではない前記第二絶縁材料
層３のより低い表面領域３ｂを被覆して残留す本実施例
では、前記感光性レジスト平坦化媒体は、プラズマエツ
チング技術を用いて異方性エツチングされる。しかし、
反応性イオンエツチング又は、マグネトロンエツチング
技術のような他の異方性エツチング技術を用いることも
出来る。このように前記感光性レジスト平坦化媒体５は
、キャリアガスとしてのアルゴンと共に、酸素が添加さ
れるフッ素含有プラズマ中でエツチングされる。

前記フッ素含有プラズマは例えばＣＦ４またはＣＩｔ　
Ｆ　３を用いることか出来るが、他の適切なフッ化炭化
水素プラズマ、例えば、Ｓ、Ｆ、（例えはＳＦ６または
５２Ｓ４）又はＮＦ３プラズマのような他のフッ素含有
プラズマを用いることもできる。前記プラズマに添加さ
れる酸素の屓は、前記感光性レジストと前記二酸化シリ
コンとのエツチング速度の比で決定する。

そして好ましくは、前記感光性レジストが前記二酸化シ
リコンよりもより速くエツチングされるようζこ前記量
は選択されるが、酸素の添加潰は前記感光性レジストと
前記二酸化シリコンとが回し速度、あるいは、はぼ等し
い速度でエツチングされるように選択することもてき′
る。前記プラズマエツチング工程は、前記第二絶縁材料
層３の頂面３ａが露出されるまで継続され、この終了点
は例えは−酸化炭素発光ライン（４８３ｎｍ）のスペク
トルを監視ずろことによる従来の方法を用いプラズマ中
の成分のスペクトルを検査することによって検出されろ
。

次いて前記第二絶縁材料Ｐｉ３、即ち本実施例では前記
プラズマ二酸化シリコン層は、マスクとして前記感光性
レジスト平坦化媒体５の残留部分５ａ及び５ｈを用い、
叉コーツチングストッパー層として前記プラズマ窒化シ
リコン層２を用いて、選択的に異方性エツチングされ、
前記電気的導電レベル１の頂面１１を露出する。本実施
例では、前記第二絶縁材料層３の選択的エツチングは、
キャリアガスとしてのアルゴンと共にＣＦ、ｌ又はＣ１
１Ｆｔを用いるプラズマエツチング工程によって行われ
る。このように、前記同一のフッ素含有プラズマが前記
感光性レジスト警ト坦化媒体５及び前記プラズマ二酸化
シリコン層３１の両方をエツチングするのに用いること
が出来、前記プラズマの構成成分に添加する酸素による
差は、前記感光性レジスト平坦化媒体５の選択的エツチ
ングを可能にし、前記プラズマ二酸化シリコン層３の選
択エツチングを可能にして除去する。このように、前記
感光性レジスト平坦化媒体と、これに続く前記プラズマ
二酸化シリコン層のエツチングの選択的エツチングは、
プラズマエツチングチャンバーに酸素を供給して継続的
にエツチング工程を行うことが出来、前記第二絶縁材料
層３０頂面３ａが露出されたとき（プラズマスペクトル
の一酸化炭素発光により検出されて）終了し、前記プラ
ズマ二酸化シリコン層の選択的エツチングを開始する。

前記平坦化媒体の選択的エツチングの終了点の正確な検
出は特に厳密ではなく、前記平坦化媒体の部分５ａが前
記第二絶縁材料層３の下地部分をマスクして残留するの
を確実にする必要があるのみである。前記平坦化媒体５
のほんの少しのオーバーエツチングは、許容することが
出来るけれとも、前記感光性レジス）５ｂを除去するこ
とのないように注意が払われなけれはならない。

前記第二絶縁材料Ｎ３、′この実施例では二酸化シリコ
ン層の異方性エツチングは、前記電気的導電レベルｌの
頂面が露出されるまで継続される。

前記第−及び第二の絶縁材料層２及び３の特性や厚さ及
び前記絶縁材料をエツチングするのに用いられるエツチ
ング工程は、前記電気的導電レベルｌの表面１１が露出
されたとき、前記平坦化媒体５の残留部分の底部５０ａ
及び５０ｂに前記絶縁材料のエツチングがちょうど達す
るように選択される。このように前記第一絶縁材料、こ
の実施例の場合は窒化シリコンが前記電気的導電レベル
ｌの頂面１１から除去されて、前記第一絶縁材料２の側
壁２ａか露出される。しかしながら、前記第二絶縁材料
層３０層３０は、隣接する電気的導電領域１ａとｔｂの
間の空間部内と前記絶縁材料が前記下部構造１０上に直
接存在する前記電気的導電レベルの端部との両方で比較
的平らな面３０ａを有して残留する。前記異方性エツチ
ングは、前記平坦化媒体の残留部分の底部５０ａ及び５
０ｂの前記レベルで正確に停止するように制御される必
要はないが、前記残留平坦化媒体の下方の前記比較的平
らな面３Ｏａ内に小さな段状部を残して、前記底部５０
ａ及び５０ｂのいくらか上方又はいくらか下方で停止し
てよい。

首記Ｗ坦化媒体、即ち本実施例の場合は前記感光性レジ
ストの残留部分５ａ及び５ｂは、適切な従来。

技術を用いて除去される。このように感光性レジストの
場合には、例えはアセトン、又は発煙性硝酸を用いる湿
式エツチング工程、又は適切なドライエツチング工程を
用いることが出来る。

第５図は、前記平坦化媒体の残留部分５ａ及び５ｂの除
去がされた後の構造を示すものである。第５図に示すよ
うに、前記第二絶縁材料層３の選択的エツチングは比較
的平らな而３０ａを有する前記第二絶縁材料の残留層３
０を残す事実は、この構造の自由表面内の段部または溝
がかなり減少することを意味する。このように本実施例
の場合、前記平坦化媒体の残留部分５ａ及び５ｂの除去
の後、前記第二絶縁材料層の残留層３０が、隣接する電
気的導電領域１ａと１ｂとの間の空間を部分的に満たす
ようにして、隣接する電気的導電領域１ａとｌｂの間の
表面内に溝６０があるけれども、前記溝６０の縦横の比
は、前記溝４の縦横の比に比較してかなり減少し、即ち
前記溝６０の深さは、前記元の溝４の深さよりも浅く、
一方、前記溝６０の幅は前記元の満４の幅よりも幾らか
大きい。更に前記第二絶縁材料層３の選択的エツチング
は前記第二絶縁材料の残留層３０に、比較的平らな面３
０ａを残す。更に前記第一絶縁材料層の側壁部分２ａの
僅かなエツチングはこれに引き続く材料の被覆を容易に
すへく、前記電気的導電領域１ａ及び１ｂの角の表面に
より滑らかな輪郭を設けるのζこ有用である。

Ｌ記実施例で第−及び第二の絶縁材料２及び３はそれぞ
れ窒化シリコン及び二酸化シリコンで形成される。しか
しながら、どの様な適切な２個の異なる絶縁材料層も前
記第二絶縁材料層３のエツチングが上記のように制御さ
れるエツチング技術があれは、首記第−及び第二のＮ２
及び３を形成するのに用いることができるので前記第二
絶縁材料層は前記導電表面１１が露出されたとき、前記
平坦化媒体の残留部分５ａ及び５ｂの底部５０ａ及び５
０ｂの丁度下までエツチング除去される。このように例
えば前記第−及び第二の層の一方は、ポリイミド又はシ
リコンオキシナイトライド；りを、他方は窒化シリコン
又は二酸化シリコン層を用いることができる。又、前記
第一の層２は二酸化シリコン層で前記第二の層３は窒化
シリコン層でもよい。Ｊ−記の構造では第−及び第二の
芦なる絶縁材料層が設けられ、前記第一絶縁材料層２は
、エツチングストッパーとして用いられるけれども、こ
こで首記電気的導電表面１１の前記プラズマに対する露
出は問題ではなく、例えば、前記電気的導電表面１１が
エツチング中に雫ましくないポリマーの形成を触媒的に
強化するようなアルミニウム含有表面１１ではない場合
には、前記第一の絶縁材料層２は省略することができ、
前記電気的導電表面１１の露出を前記絶縁材料のエツチ
ングの所望の終了部を検出するのに用いることが出来る
。

本発明を実施する方法の使用は、プラズマ強化化学蒸着
被着技術を用いて被１着される例えば二酸化シリコンの
他の層６のように、実質的に隙間がなく更に比較的平坦
で、より平らな表面６ａを備えるように、比較的より平
坦な表面を提供する。前記的の層は絶縁層である必要が
なく、例えば前記的の層としてメタライゼーションが、
前記電気的導電類ｋＪｉｌａとｌｂを電気的に接続する
ようにして被着することもてきる。

前記電気的導電レベルｌが前記電子装置の最終の電気的
導電レベルである場合、前記的の絶縁層６は最終のパッ
シヘーティング層であり得る。本発明による方法を用い
て、この層はより平坦に形成されるので、電子装置の最
終表面内に顕著な階段部分がある場合にカプセルト１止
中に生じる応力や歪の減少を容易にできる。

前記電気的導電レベルｌは電子装置の最終メタライゼー
ションレベルである必要はないが、第７図及び第８図に
示すように他のメタライゼーションを被着して、前記第
一メタライゼーションレベルに内部接続することが出来
る。

第７図は、他のメタライゼーションレベル７を備える一
つの方法を概略的に示すものである。このように、第７
図に示す構造に於て、前記的の絶縁材料層６は均一にエ
ツチング除去されて前記電気的導電レベル１の表面ｔｉ
を露出し、次いで他のメタライゼーション、例えばアル
ミニウムが従来の被着及びフォトリソグラフィー技術を
用いて被着されてパターンが形成されて、前記電気的導
電レベル１の電気的導電領域１ａ及びｌｂに内部接続す
る他のメタライゼーションレベル７を設ける。より・ト
らで平らな表面を確実にするために、犠牲的弔坦化媒体
であるフォトレジストが前記的の絶縁材料ＰＡ６のＨに
、前記的の絶縁材料層のエツチング除去に先ヴって、ス
ピン塗布され、ついで前記平坦化媒体及び前記的の絶縁
材料層６は適切なプラズマエツチング技術を用いて、均
一にエツチングされる。

あるいは第８図に示すように、前記７ｆ気的導電領域＋
ａ及びｌｂの一方のみに接続されることが望まれる場合
には、バイア８が従来のフォトリソグラフィー及びエツ
チング技術を用いて、前記的の絶縁材料層６を介して開
口され、他のメタライゼーション９として例えばアルミ
ニウムを、前記的のメタライゼーションレベル９と前記
電気的導電類ｊ＝＝！Ｉｂとの接合を可能にするように
して、被着しパターンが形成される。

第９図は、本発明を実施する方法を用いて、例えばＣ犯
〕Ｓ集積回路のような集積回路を備える電子装置の単結
晶半導体基体ｌｏｏの一部を示す断面図を概略的に示す
ものである。

第９図に示すように、前記半導体基体＋００は、前記基
体１００の表面ｌ　００ａに隣接する２個の不純物導入
領域１月及び＋０２を備える。前記半導体基体１００は
、もちろん多くのこのような不純物導入領域を備えるで
あろう。第９図に示される特定の領域１０１及び１０２
は、反対型導電型チャネルの隣接する絶縁ゲート電界効
果トランジスタ（ＭＯ５Ｔ）のソース又はドレイン領域
を形成する。各々のＭＯ５Ｔの各々の絶縁ゲ−，）１０
３及び１０／ｌは、薄い二酸化シリコンゲー）！＋０７
上に被着される不純物導入多結晶シリコン導電ゲート１
０５及び１０６を備える。既知のシリコン局所酸化（Ｌ
ＯＣＯ５）によって形成されるフィールド酸化物１０９
（第９図の点線で部分的に示される）は、前記絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタを互いに分離する。

引き続くメタライゼーションによって、より低い接触抵
抗を設けるために、チタンが前記表面１００ａヒにスパ
ッタ被着され、又前記基体１００は、前記不純物導入領
域１０１及び１０２の上と前記多結晶シリコンゲート１
０５及び１０６の上の露出されたシリコン表面領域に、
チタンシリサイドコンタク）Ｊｉｊ！＋１０を形成する
ために急激に加熱される。前記絶縁材料−ヒの前記残留
チタンは、例えば過酸化水素及び水酸化アンモニウムの
ような溶液中でエツチングすることによって除去するこ
とが出来る。

絶縁層Ｉ１１は、化学蒸着被着によって被着され、従来
のフォトリソグラフィー及びエツチング技術を用いてバ
イア１１２が、前記絶縁層１１１を介して開口される。

導電枠＋１３は、各々のバイア内に例えはチタンまたは
チタンタングステンのような接着層を先ず被着腰　次い
て化学蒸着被着を用いてタングステンを被着して、これ
ら被着された材料のエツチング除去の後に前記バイア１
１２内に首記導電栓＋１３を形成するようにする。前記
メタライゼーションレベルｌが被着されて規定されて、
前記電気的導電領域＋ａ及びｌｂが、各々の電気的導電
枠１１３ａ及び１１３ｂに電気的に接続される。あるい
は、前記バイア内への金属被着が問題とならない場合、
首記タングステン栓を省略することができ、他のメタラ
イゼーション、一般にアルミニウムが前記バイアを満た
すように、そして又前記メタライゼーションレベルｌを
形成するように直接被着される。

前記絶縁層の頂部までの下部構造は、第１図ないし第６
図に示すような構造の下部構造１０を形成し、第１図な
いし第６図に図示される−り記のような方法は、前記電
気的導電レベルＩＬに絶縁材料を設けるために、第９図
に示すように行われ、史に他のメタライゼーション７は
、前記メタライゼーションレベルｌに接続することの出
来るように第７図を参照し記載されるようにして設けら
れる。

首記−Ｆ部構造１０が、ＭＯＳ）ランジスタのような半
導体素子のアレイまたはマトリックスを備える場合、　
（図示されていないが）前記電気的導電レベル７は、第
９図の断面が得られる方向（即ちこの紙面の平面に垂直
である方向）に対して垂直の方向に離間し、互いに平行
に延在するように電気的導電ス！・ライブを配列して設
けるように、パターンを形成することが出来るので、所
望の半導体素子間は内部接続される。この場合、首記電
気的導電領域１ａ及びＩｂの頂部までの、第９図に示さ
れる構造は、下部構造１０ａを形成し、第１図ないし第
６図を参叩する上記方法は、前記半導体装置の最終の絶
縁層を設けるのに用いることが出来る。

本発明を実施する方法は、上記のような集積回路半導体
装置のような半導体装置、または個別１乏導体装置、あ
るいは電力量半導体装置のような半導体装置の一部を構
成する下部構造に？ｆｆ気的接続を設けるのに用いるこ
とが出来る。本発明を実施する方法はまた、液晶表示装
置及び磁気バブルメモリ装置のような分野のように他の
電子装置の分野にも応用することが出来る。上述のよう
に半導体装置の製造または使用する半導体分野での当業
者にとって他の応用例明らであろう。このような応用例
は当業者間で既知のもの、及び既に述べた上記のごとき
特徴に代わる、あるいは代えるような他の特徴を有する
であろう。本願では特定の特徴の組合せについて特許請
求の範囲が規定されているけれとも、本願の記載の範囲
は本願明細Ｓ中に明確にあるいは暗に示されている新規
な特徴または特徴の新規な組合せ、あるいはこれらの特
徴の一つまたはそれ以上のものの一般例あるいは応用例
を含むもので、本願特許請求の範囲に記載される発明に
同一か否か、及び本願発明と同し技術的問題点のいくつ
かあるいは全部が解決されるか否かについて理解される
べきである。本願審査中又は本願より発生する新しい出
願に、このような特徴及びまたはこのような特徴の組合
せを規定する新たな特許請求の範囲が規定される可能性
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は、電子装置の一部を形成する下部
構造の部分的断面図で、本発明を実施する方法の連続す
る様々な工程を説明するものである。 第７図は、本発明を実施する方法の更に他の工程を説明
する第１図ないし第６図と同様の断面図である。 第８図は本発明を実施する方法の史に他の１ユ程を説明
する第１図ないし第６図と同様の断面図である。 第９図は、本発明を実施する方法を用いて製造される電
子装置の一部の断面図である。 １・・・電気的導電レベル、 ｌａ、　ｌｂ・・・電気的導電領域、 ２、：（・・・絶縁材料層、 ２ａ・・・絶縁材料の側壁、 ３ａ・・・第二絶縁材料層の頂面、 ３ｈ・・・第二絶縁材料層のより（Ｌｊい表面領域、４
・・・溝、 ５、５ａ、　５ｂ・・−平坦化媒体、 ５°・・・平坦化媒体の比較的平らな表面、６・・・他
の絶縁層、 １０・・・下部構造、 １０ａ・・・下部構造の表面、 １１・・・電気的導電レベルの頂面、 １１ａ、　Ｉｌｂ・・・電気的導電領域の側壁、３０・
・・第二絶縁材料層の層 ３０ａ・・・比較的平らな面、 ５０ａ、　５０ｂ・・・平坦化媒体の底部、６０・・・
溝 １００、１００ａ・・・単結晶半導体基体、０１、　＋
０２−・・不純物導入Ｈ域、０３、１０４・・・絶縁ゲ
ート、 ０５、　＋０６・・・不純物導入多結晶シリコン、０７
・・・二酸化シリコンゲー）　１＝、０９・・・・フィ
ールド酸化物、 １０・・・チタンシリサイドコンタクト層、Ｉｌｌ・・
・絶縁層、 １１２・・・バイア、 １１３・・・導電線、 １１３ａ、　ｌ１３ｂ・−・電気的導電枠、出　願　人
　エヌ・ヘー・フィリップス・フルーイランペンファブ
リケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子装置の一部を形成する下部構造の少なくとも２
   個の互いに離間する電気的導電領域を有する電気的導電
   レベルの上に絶縁材料を設け、前記電気的導電レベルの
   上の隣接する導電領域上に、絶縁材料を絶縁材料として
   適合するには不十分な厚さに設け、これによって前記導
   電領域間の前記絶縁材料内に溝を残し、平坦化媒体を前
   記絶縁材料上に塗布し、前記平坦化媒体を前記絶縁材料
   の頂面を露出するようにエッチングし、これにより前記
   溝内に平坦化媒体を残し、前記絶縁材料は残存する前記
   平坦化媒体をマスクとして用いて、異方性エッチングし
   前記電気的導電レベルの表面を露出する電子装置の製造
   方法において、 前記絶縁材料のエッチングを制御して、前記絶縁材料を
   前記溝内の前記平坦化媒体の底部の丁度下までエッチン
   グ除去し、前記残留平坦化媒体を除去し、それによって
   絶縁材料の比較的平坦な層によって被覆される前記電気
   的導電領域の間の前記下部構造の前記表面を残し、前記
   絶縁材料の前記残存する比較的平坦な層上に、さらに他
   の層を被着することを特徴とする電子装置の製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の方法において、第一
   絶縁材料の層として及び第二絶縁材料の層として前記絶
   縁材料を前記電気的導電レベルの上に設け、前記残存す
   る平坦化媒体をマスクとして用い前記第一絶縁層をエッ
   チングストッパーとして用いて前記第二絶縁材料層を異
   方性エッチングして、前記電気的導電レベルの表面を露
   出し、前記絶縁材料層のエッチングを制御して絶縁材料
   を前記溝内の前記平坦化媒体の前記底部の丁度下までエ
   ッチング除去し、これによって前記残留平坦化媒体を除
   去した後に、絶縁材料の比較的平坦な層によって被覆さ
   れる前記電気的導電領域の間の前記下部構造の前記表面
   を残すことを特徴とする電子装置の製造方法。 ３．特許請求の範囲第２項、に記載の方法において、第
   一絶縁材料として窒化シリコン及び第二絶縁材料として
   酸化シリコンを用いることを特徴とする電子装置の製造
   方法。 ４、特許請求の範囲第１項、第２項または第３項の何れ
   か１項に記載の方法において、前記平坦化媒体として感
   光性レジストを用いることを特徴とする電子装置の製造
   方法。 ５、特許請求の範囲第１項ないし第４項の何れか１項に
   記載の方法において、プラズマエッチング工程を用いて
   、前記絶縁材料層の頂面を露出するために、前記平坦化
   媒体をエッチングし、また前記プラズマの成分を変えて
   、前記平坦化媒体の残留部分をマスクとして用いて、前
   記絶縁材料層をエッチングすることを特徴とする電子装
   置の製造方法。 ６、特許請求の範囲第１項ないし第５項の何れか１項に
   記載の方法において、前記第二絶縁材料の残存する比較
   的平坦な層上に、絶縁材料の層として他の層を被着する
   ことを特徴とする電子装置の製造方法。 ７、特許請求の範囲第６項に記載の方法において、前記
   他の絶縁層をエッチングして前記導電レベルの表面を露
   出し、前記電気的導電レベルと内部接続する他の電気的
   導電レベルを形成するために導電材料を被着することを
   特徴とする電子装置の製造方法。 ８、特許請求の範囲第６項に記載の方法において、前記
   電気的導電領域の少なくとも一個の表面を露出するよう
   に、バイアを前記他の絶縁材料層を介して規定し、前記
   電気的導電レベルの電気的導電領域の少なくとも一個と
   内部接続する他の電気的導電レベルを形成する導電材料
   を被着することを特徴とする電子装置の製造方法。 ９、特許請求の範囲第１項ないし第８項の何れか１項に
   記載の方法において、前記電気的導電レベルまたは電気
   的導電レベルとして、アルミニウム含有電気的導電レベ
   ルを用いることを特徴とする電子装置の製造方法。 １０、特許請求の範囲第１項ないし第８項の何れか１項
   に記載の方法において、前記電気的導電レベルとして、
   不純物導入多結晶シリコンを用いることを特徴とする電
   子装置の製造方法。 １１、特許請求の範囲第１項ないし第１０項の何れか１
   項に記載の方法を用いることを特徴とする電子装置の製
   造方法。