JPH02172228A - Method of forming multilayer wiring - Google Patents

Method of forming multilayer wiring

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JPH02172228A
JPH02172228A JP32706088A JP32706088A JPH02172228A JP H02172228 A JPH02172228 A JP H02172228A JP 32706088 A JP32706088 A JP 32706088A JP 32706088 A JP32706088 A JP 32706088A JP H02172228 A JPH02172228 A JP H02172228A
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JP
Japan
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film
silicon nitride
wiring
aluminum
stress
Prior art date
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Application number
JP32706088A
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Japanese (ja)
Inventor
Shintaro Kurihara
栗原 眞太郎
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH02172228A publication Critical patent/JPH02172228A/en
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Abstract

PURPOSE:To avoid flaws in a lower layer aluminum system wiring caused by stress migration by a method wherein, after a stress relief film and a silicon nitride film are successively formed on the lower layer aluminum system wiring, a levelling film is formed and then the surface is levelled by etching back. CONSTITUTION:A plasma silicon nitride film 5 formed directly on an aluminum wiring film 4 is a thin film with a thickness about 1000Angstrom . A thick silicon nitride film 7 is formed on a PSG film 6, which is a stress relief film. The stress between the aluminum wiring film 4 and the plasma silicon nitride film 7, therefore, is absorbed by the PSG film 6. With this constitution, stress migration and flaws in the aluminum wiring caused by the stress migration can be avoided.

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。[Detailed description of the invention] The present invention will be described in the following order.

A、産業上の利用分野 B0発明の概要 C0従来技術[第4図コ D1発明が解決しようとする問題点[第5図]E3問題
点を解決するための手段 F9作用 G、実施例[第1図乃至第3図] H0発明の効果 (A、産業上の利用分野) 本発明は多層配線の形成方法、特に層間絶縁膜を平坦化
する工程を有する多層配線の形成方法に関する。
A. Industrial field of application B0 Overview of the invention C0 Prior art [Fig. 4 D1 Problem to be solved by the invention [Fig. 5] E3 Means for solving the problem F9 Effect G. Examples [Fig. 1 to 3] H0 Effects of the Invention (A, Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for forming a multilayer interconnection, and particularly to a method for forming a multilayer interconnection including a step of planarizing an interlayer insulating film.

(B、発明の概要) 本発明は、多層配線の形成方法において、層間絶縁膜の
平坦化の際に生じるところの下層のアルミニウム系配線
のストレスマイグレーシジンによる欠けの発生を防止す
るため、 下層のアルミニウム系配線上に応力緩和膜及びシリコン
ナイトライド膜を順次形成した後平坦化膜を形成し、そ
の後詰平坦化1模、シリコンナイトライド膜のエッチバ
ックにより平坦化するものである。
(B. Summary of the Invention) The present invention, in a method for forming multilayer wiring, is designed to prevent chipping of the lower layer aluminum-based wiring due to stress migration margins, which occurs during planarization of the interlayer insulating film. After sequentially forming a stress relaxation film and a silicon nitride film on the aluminum-based wiring, a planarization film is formed, and the planarization is then performed by filling planarization 1 and etching back the silicon nitride film.

(C,従来技術)[第4図コ IC,LSI、VSLIの高集積化に伴い、アルミニウ
ムあるいはシリコンを含有したアルミニウム合金等のア
ルミニウム系配線の多層化か生じ、多層配線の形成技術
の重要性が高まる−・方である。ところで、アルミニウ
ム系配線の多層化にあたってL層の配線の断線を生じな
いようにすることが必要である。というのは、多層配線
の層間絶M膜は下層の配線により表面に凹凸が生じ、そ
の凹凸のある表面に上層のアルミニウム配線膜が形成さ
れるので、該上層のアルミニウム配線膜が段差部上で段
切れを起し易くなるからである。そのため、層間絶縁膜
の表面を平坦化し、その平坦化した表面に上層のアルミ
ニウム配15AI′E1を形成するモ坦化技術の開発が
行われ、例えば特開昭63−32260号公報等によっ
て平坦化についての各種技術的提案が為されている。
(C, Prior Art) [Figure 4] As ICs, LSIs, and VSLIs become more highly integrated, aluminum-based interconnects such as aluminum or silicon-containing aluminum alloys become multilayered, and the importance of multilayer interconnection formation technology increases. It is better to increase. By the way, when increasing the number of layers of aluminum-based wiring, it is necessary to prevent disconnection of the L-layer wiring. This is because the surface of the interlayer M film of multilayer wiring is uneven due to the lower layer wiring, and the upper layer aluminum wiring film is formed on the uneven surface. This is because it becomes easy to cause breakage. Therefore, a planarization technique has been developed in which the surface of the interlayer insulating film is planarized and an upper layer of aluminum interconnection 15AI'E1 is formed on the planarized surface. Various technical proposals have been made regarding this.

第4図(A)乃至(F)は平坦化方法の従来例の一つを
工程順に示す断面図である。
FIGS. 4A to 4F are cross-sectional views showing one of the conventional planarization methods in the order of steps.

(A)下地a上にバリア層すを介してシリコン1%含有
アルミニウム配線膜Cを形成する。第4図<A)はアル
ミニウム配線■qC形成後の状態を示す。
(A) An aluminum wiring film C containing 1% silicon is formed on the base a with a barrier layer interposed therebetween. FIG. 4<A) shows the state after the aluminum wiring ■qC is formed.

尚、バリア層すはチタン膜とチタンナイトライド膜ある
いはチタンオキシナイトライド膜との二層構造を有して
いる。
Note that the barrier layer has a two-layer structure of a titanium film and a titanium nitride film or a titanium oxynitride film.

(B)次に、同図(B)に示すようにプラズマシリコン
ナイトライド膜(膜厚7500人)dを形成する。
(B) Next, as shown in the same figure (B), a plasma silicon nitride film (thickness: 7500 mm) d is formed.

(C)次に、同図(C)に示すようにレジスト膜eを形
成する。該レジストJ12eは表面を平坦に形成するこ
とができ、しかもプラズマシリコンナイトライド膜dと
略同程度のエツチングレートを有することからエッチバ
ックによる平坦化のために形成されるのである。
(C) Next, a resist film e is formed as shown in (C) of the same figure. The resist J12e can be formed to have a flat surface and has an etching rate approximately equal to that of the plasma silicon nitride film d, so it is formed for flattening by etchback.

CD3次に、レジスト1漠e及びプラズマシリコンナイ
トライド膜dを同図(D)に示すようにアルミニウム配
線膜Cの表面が露出するまであるいは露出しそうになる
までエッチバックする。
CD3 Next, the resist 1 and the plasma silicon nitride film d are etched back until the surface of the aluminum wiring film C is exposed or almost exposed, as shown in FIG. 3(D).

(E)次に、同図(E)に示すように、例えば1000
〜2000人程度の薄いプラズマシリコンナイトライド
IIQ fを形成する。このシリコンナイトライド膜f
はヒロック発生を防止する効果を有するので形成する。
(E) Next, as shown in the same figure (E), for example, 1000
~2000 thin plasma silicon nitride IIQ f is formed. This silicon nitride film f
is formed because it has the effect of preventing the formation of hillocks.

(F)次に、同図(F)km示すように、psa+p;
igを形成する。これによって層間絶縁膜d、f、gが
形成されたことになり、そして、そのPSGllQgに
上層のアルミニウム配線膜が形成されることになる。か
かる平坦化技術は元来バリア層を設けない多層配線技術
に適用されていたが、最近の多層配線技術においてはア
ルミニウム系配線膜の下側にバリア層を設けることが一
般化している。そこで、バリア層のある多層配線の形成
方法に平坦化技術を適用すると第4図に示すような方法
になるのである。
(F) Next, as shown in the same figure (F) km, psa+p;
form ig. As a result, interlayer insulating films d, f, and g are formed, and an upper aluminum wiring film is formed on the PSGllQg. Such planarization technology was originally applied to multilayer wiring technology that does not provide a barrier layer, but in recent multilayer wiring technology, it has become common to provide a barrier layer under an aluminum-based wiring film. Therefore, if planarization technology is applied to the method of forming multilayer wiring with a barrier layer, the method shown in FIG. 4 will be obtained.

(D、発明が解決しようとする問題点)[第5図] ところで、第4図に示した方法によれば、確かに層間絶
縁膜の表面を平坦化できるが、アルミニウム配線膜Cに
第5図に示すようにくさび状の欠けhが生じるという問
題があった。このような問題は特にバリア層すをアルミ
ニウム配線膜C1Cの下地として形成した場合に顕著に
発生した。
(D. Problem to be solved by the invention) [Fig. 5] By the way, according to the method shown in Fig. 4, the surface of the interlayer insulating film can certainly be flattened, but As shown in the figure, there was a problem in that a wedge-shaped chip h occurred. Such a problem occurred particularly when the barrier layer was formed as a base for the aluminum wiring film C1C.

かかるアルミニウム配&*MCの欠けhの発生は断線等
の原因となり、信頼度の低下を招く。そこで、その原因
を追究したところ、バリアメタル上に約数千例えば70
00人というような比較的厚いプラズマシリコンナイト
ライド膜を形成するとストレスマイグレーションが発生
することが判明した。
The occurrence of such chipping h in the aluminum wiring &*MC causes wire breakage, etc., resulting in a decrease in reliability. When we investigated the cause of this problem, we found that about 70,000, for example, 70,000
It has been found that stress migration occurs when a relatively thick plasma silicon nitride film is formed.

本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもので
あり、層間絶縁膜の平坦化の際に生じるところの下層の
アルミニウム系配線のストレスマイグレーションによる
欠けを防止することを目的とする。
The present invention has been made to solve these problems, and its object is to prevent chipping due to stress migration of the aluminum wiring in the lower layer, which occurs during planarization of an interlayer insulating film.

(E、問題点を解決するための手段) 本発明多層配線の形成方法は上記問題点を解決するため
、下層のアルミニウム系配線上に応力緩和服及びシリコ
ンナイトライド膜を順次形成した後平坦化119を形成
し、その後エツチノ(ツタにより平坦化することを特徴
とする。
(E. Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the method for forming a multilayer wiring of the present invention sequentially forms a stress relief film and a silicon nitride film on the lower layer aluminum-based wiring, and then flattens the wiring. 119 and then flattened by ivy.

(F、作用) 本発明多層配線の形成方法によれば、アルミニウム系配
線上に応力緩和膜を形成するので、ストレスを該応力緩
和膜によって吸収することができる。従って、ストレス
マイグレーションを防止することができ、延いてはスト
レスマイグレーションによるアルミニウム系配線の欠け
を防止することができる。
(F. Effect) According to the method for forming a multilayer wiring of the present invention, since a stress relaxation film is formed on the aluminum-based wiring, stress can be absorbed by the stress relaxation film. Therefore, stress migration can be prevented, and furthermore, chipping of the aluminum-based wiring due to stress migration can be prevented.

(G、実施例)[第1図乃至第3図] 以下、本発明多層配線の形成方法を図示実施例に従って
詳細に説明する。
(G, Embodiment) [FIGS. 1 to 3] Hereinafter, a method for forming a multilayer wiring according to the present invention will be explained in detail according to the illustrated embodiment.

第1図(A)乃至(G)は本発明多層配線の形成方法の
一つの実施例を工程順に示す断面図である。
FIGS. 1(A) to 1(G) are cross-sectional views showing one embodiment of the method for forming a multilayer wiring according to the present invention in the order of steps.

(A)上地(Sin、等の絶縁膜であったり、シリコン
半導体基板であったり、あるいは多結晶シリコン層であ
ったりする)1上にバリア層2.3を介してシリコンS
tを例えば1%含有したアルミニウム配線I15!(膜
厚例えば4000人)4を形成する。尚、2はバリア層
を構成するチタン層(厚さ例えば300人)3はチタン
ナイトライド層あるいはチタンオキシナイトライド層(
厚さ例えば700人)である。第1図(A)はアルミニ
ウム配線膜4形成後の状態を示す。
(A) Silicon S is formed on the upper substrate (such as an insulating film such as Sin, a silicon semiconductor substrate, or a polycrystalline silicon layer) 1 through a barrier layer 2.3.
Aluminum wiring I15 containing, for example, 1% t! (Film thickness, for example, 4000 people) 4 is formed. In addition, 2 is a titanium layer (thickness: 300, for example) constituting a barrier layer. 3 is a titanium nitride layer or a titanium oxynitride layer (
The thickness is, for example, 700 people). FIG. 1(A) shows the state after the aluminum wiring film 4 is formed.

(B)次に、同図(B)に示すようにプラズマシリコン
ナイトライド膜(IIA厚例えば1000人)5を形成
する。このシリコンナイトライド膜5はヒロック防止の
ために更にはアルミニウム配線膜の剥れ防IFのために
形成するものである。尚、このシリコンナイトライドf
i5は7500人というように厚いとストレスマイグレ
ーションによるアルミニウム配線膜の欠けの原因となる
が、1000人というように薄いとストレスマイグレー
ションを生ぜしめない。
(B) Next, as shown in the same figure (B), a plasma silicon nitride film (IIA thickness, for example, 1000 layers) 5 is formed. This silicon nitride film 5 is formed to prevent hillocks and also to prevent peeling of the aluminum wiring film. Furthermore, this silicon nitride f
If i5 is thick, such as 7,500 layers, stress migration may cause chipping of the aluminum wiring film, but if it is thin, such as 1,000 layers, no stress migration will occur.

(C)次に、同図(C)に示すようにPSG膜(I!!
2厚例えば6000人)6を応力緩和膜としてまた耐圧
を確保する絶縁膜として形成する。即ち、該PSGll
Q6はアルミニウム配線膜4と後で形成するプラズマシ
リコンナイトライド膜との間に生じるストレスを吸収す
ることができるのでストレスマイグレーションの防+F
に+f効であり、従って、ストレスマイグレーションに
よるアルミニウム配線膜4の欠け(第5図のh参照)を
防止する役割を果すのである。尚、PSGIQ6は例え
ば1000あるいは2000人程度0厚さでも応力緩和
膜としての機能を充分に果し得るのであるが、にも拘ら
ず6000人と厚く形成するのは耐圧を高くするためで
ある。このように、本実施例においてp s a 11
g 6は応力緩和膜としての役割と耐圧を確保する役割
とを担っているのである。
(C) Next, as shown in the same figure (C), the PSG film (I!!
A film having a thickness of, for example, 6,000 mm) is formed as a stress relaxation film and as an insulating film to ensure withstand voltage. That is, the PSGll
Q6 can absorb the stress generated between the aluminum wiring film 4 and the plasma silicon nitride film to be formed later, so it can prevent stress migration +F.
It has a +f effect, and thus plays a role in preventing chipping of the aluminum wiring film 4 due to stress migration (see h in FIG. 5). Although PSGIQ6 can sufficiently function as a stress relaxation film even with a zero thickness of, for example, 1,000 or 2,000 layers, the reason why it is formed as thick as 6,000 layers is to increase the breakdown voltage. In this way, in this example, p sa 11
G6 plays the role of a stress relaxation film and the role of ensuring voltage resistance.

(D)次に、第1図(D)に示すようにプラズマシリコ
ンナイトライド膜(膜厚例えば7500人7を形成(処
理温度300〜400℃)する。
(D) Next, as shown in FIG. 1(D), a plasma silicon nitride film (film thickness, for example, 7,500 mm) is formed (processing temperature: 300 to 400° C.).

(E)次に、同図(E)に示すようにレジスト膜8を塗
布して平坦化を図る。
(E) Next, as shown in FIG. 3(E), a resist film 8 is applied to planarize the surface.

(F)次に、同図(F)に示すようにレジスト膜8及び
プラズマシリコンナイトライド膜7をエツチング、即ち
、エッチバックする。レジスト膜8は下地であるプラズ
マシリコンナイトライド膜7)の凹凸に拘らず表面が平
坦になり、しかもそのエツチングレートはプラズマシリ
コンナイトライドIE27のエツチングレートとほとん
ど同じである。従って、プラズマシリコンナイトライド
膜7はエツチングによって表面が平坦になる。
(F) Next, the resist film 8 and plasma silicon nitride film 7 are etched, ie, etched back, as shown in FIG. The resist film 8 has a flat surface regardless of the unevenness of the underlying plasma silicon nitride film 7), and its etching rate is almost the same as the etching rate of the plasma silicon nitride IE27. Therefore, the surface of the plasma silicon nitride film 7 is made flat by etching.

CG)その後、第1図(G)に示すように表面に(1か
に残存するレジスト膜8.8を除去する。
CG) Then, as shown in FIG. 1(G), the resist film 8.8 remaining on the surface (1) is removed.

その後、プラズマシリコンナイトライド膜7の平坦化さ
れた表面上に上層のアルミニウム配線膜が形成されるこ
とになる。
Thereafter, an upper aluminum wiring film is formed on the flattened surface of the plasma silicon nitride film 7.

このような多層配線の形成方法によれば、アルミニウム
配線膜4上に直接形成されるプラズマシリコンナイトラ
イド膜5は1000人程度0薄い膜であり、厚いシリコ
ンナイトライド膜7は応力緩和膜であるPSG[6を介
して形成される。
According to such a method of forming multilayer wiring, the plasma silicon nitride film 5 directly formed on the aluminum wiring film 4 is a thin film of about 1,000 yen, and the thick silicon nitride film 7 is a stress relaxation film. Formed via PSG[6.

従って、アルミニウム配線膜4とプラズマシリコシナイ
トライド膜7との間のストレスはそのPSGlli6に
よって吸収される。依って、ストレスマイグレーション
、モしてそわによってもたらされるアルミニウム配、I
!i!膜の欠けの発生を防止することができる。そして
、p s a II!26が6000人と厚いので充分
な配線間耐圧を確保することもできるのである。
Therefore, the stress between the aluminum wiring film 4 and the plasma silicosinonitride film 7 is absorbed by the PSGlli6. Therefore, the aluminum distribution caused by stress migration, moss and fidgeting, I
! i! It is possible to prevent the occurrence of chipping of the film. And p s a II! 26 is as thick as 6,000 people, it is possible to ensure sufficient breakdown voltage between wirings.

尚、本実施例においては応力緩和膜としてPSG膜を形
成しているが、必ずしもそれに限定されるものではなく
、例えばAs5G膜、BPSG膜あるいはピュアーのS
iO□膜を応力緩和膜として形成するようにしても良い
In this example, a PSG film is formed as the stress relaxation film, but the stress relaxation film is not necessarily limited to this, and for example, an As5G film, a BPSG film, or a pure S
The iO□ film may be formed as a stress relaxation film.

第2図(A)乃至(E)は本発明多層配線の形成方法の
第2の実施例を工程順に示すものである。
FIGS. 2A to 2E show a second embodiment of the method for forming a multilayer wiring according to the present invention in order of steps.

(A)第1図(A)、(B)に示したと同じ工程で第2
図(A)に示すようにヒロック防止用のプラズマシリコ
ンナイトライド膜(J151厚例えば1000人)5を
例えばシリコンSiを1%含有したアルミニウム配線膜
4上に形成、更に応力緩和膜としてのPSGI+党(膜
厚2000人)6を形成する。
(A) In the same process as shown in Fig. 1 (A) and (B), the second
As shown in Figure (A), a plasma silicon nitride film (J151 thickness, e.g. 1,000 layers) 5 for hillock prevention is formed on an aluminum wiring film 4 containing, for example, 1% silicon, and further a PSGI+ film as a stress relaxation film is formed. (Film thickness 2000 layers) 6 is formed.

(B)次に、第2図(B)に示すようにプラズマシリコ
ンナイトライド膜(膜厚例えば6000人)7及びレジ
スト膜8を順次形成する。
(B) Next, as shown in FIG. 2(B), a plasma silicon nitride film (thickness: 6,000, for example) 7 and a resist film 8 are sequentially formed.

<C>次に、同図(C)に示すようにレジスト膜8及び
プラズマシリコンナイトライド膜7をエッチバックする
。尚、このエツチングにおいてPSG膜6はストッパー
の役割を果さないので、厳格なエツチング厚さの制御を
しない限りエツチングは図面に示すようにアルミニウム
配線膜4表面が露出するまで進行する。
<C> Next, the resist film 8 and plasma silicon nitride film 7 are etched back as shown in FIG. In this etching, the PSG film 6 does not play the role of a stopper, so unless the etching thickness is strictly controlled, the etching will proceed until the surface of the aluminum wiring film 4 is exposed as shown in the drawing.

(D)次に、同図(D)に示すように剥れ防止用のプラ
ズマシリコンナイトライドM9を形成する。
(D) Next, as shown in the same figure (D), plasma silicon nitride M9 for preventing peeling is formed.

(E)その後、同図(E)に示すようにPSGII桑(
膜厚例えば6000人)10を形成する。このPSG膜
10は耐圧を充分な高さにするために形成する。尚、前
記PSG膜6は応力緩和膜としての働きをするも耐圧確
保の役割はPSG膜10に委ねる。
(E) Then, as shown in the same figure (E), PSGII Mulberry (
A film thickness of, for example, 6,000 layers) is formed. This PSG film 10 is formed to make the withstand voltage sufficiently high. Although the PSG film 6 functions as a stress relaxation film, the role of ensuring breakdown voltage is left to the PSG film 10.

そして、PSGllQloの表面に上層のアルミニウム
配線膜が形成ざわることになる。
Then, an upper aluminum wiring film is formed on the surface of PSGllQlo.

本実施例においてもエッチバックするときにはpsal
lQ6が応力緩和膜としての役割を果すのでストレスマ
イグレーション、そしてそれに起因するアルミニウム配
線膜の欠けの発生を防止することができる。
Also in this example, when etching back, psal
Since lQ6 serves as a stress relaxation film, it is possible to prevent stress migration and the occurrence of chipping of the aluminum wiring film due to stress migration.

第3図(A)乃至(E)は本発明多層配線の形成方法の
第3の実施例を工程順に示す断面図である。本実施例は
第2図に示した第2の実施例におけるpscl模6にエ
ッチバックに際してのストッパーとしての役割を担わせ
てプラズマシリコンナイトライド膜5をエッチバック後
も温存させることにより第2の実施例における剥れ防止
用プラズマシリコンナイトライド膜9の形成を不要にす
るものである。以下に、具体的に説明する。
FIGS. 3(A) to 3(E) are cross-sectional views showing the third embodiment of the method for forming a multilayer wiring according to the present invention in the order of steps. In this embodiment, the PSCL pattern 6 in the second embodiment shown in FIG. 2 is made to play the role of a stopper during etchback, and the plasma silicon nitride film 5 is preserved even after the etchback. This eliminates the need to form the plasma silicon nitride film 9 for preventing peeling in the embodiments. This will be explained in detail below.

(A)アルミニウム配置膜4の形成後プラズマシリコン
ナイトライド膜(1漠厚1000A)5及びPSG膜(
膜厚2000人)6を順次形成する。
(A) After formation of aluminum arrangement film 4, plasma silicon nitride film (1000A thick) 5 and PSG film (
A film thickness of 2,000 layers) 6 was sequentially formed.

第3図(A)はPSG膜6形成後の状態を示す。FIG. 3(A) shows the state after the PSG film 6 is formed.

このPSGllQ6は応力緩和膜としての役割を果すと
共に、本実施例においてはエッチバックの際にストッパ
ーとして機能することによりシリコンナイトライドI1
5!5を保護して温存する役割を果す。
This PSGllQ6 plays a role as a stress relaxation film, and in this example, it also functions as a stopper during etchback, so that silicon nitride I1
It plays the role of protecting and preserving 5!5.

そして、シリコンナイトライド膜5は層間絶縁膜の剥れ
を防止する機能を果す。
The silicon nitride film 5 functions to prevent the interlayer insulating film from peeling off.

(B)次に、同図(B)に示すようにプラズマシリコン
ナイトライドrl!A(膜厚1000人)7及びレジス
ト膜8を順次形成する。
(B) Next, as shown in the same figure (B), plasma silicon nitride rl! A (thickness: 1,000 layers) 7 and resist film 8 are sequentially formed.

(C)次にレジスト膜8及びプラズマシリコンナイトラ
イド膜7に対するエッチバックを行う。このエッチバッ
クはRIE条件を途中で切換えることにより行う。
(C) Next, the resist film 8 and plasma silicon nitride film 7 are etched back. This etch-back is performed by switching the RIE conditions midway through.

最初は、ガス5F6102=13/7SCCM、パワー
275W、気圧325mTorrというエツチング条件
で行う(使用RIE装置例えばTega1社製901 
e)。このエツチング条件ではプラズマシリコンナイト
ライド膜とレジスト膜との選択比が1:0.96である
。しかし、PSGとの選択比については、プラズマシリ
コンナイトライド膜/PSGが約2であり、このままで
はPSGはストッパーとしての役割を果し得ない。した
がって、このエツチング条件下ではレジスト膜8が完全
に除去された後psGIff16が表面に現れる而まで
、具体的には例えば第3図(C)に示すような段階まで
エツチングを行う。
Initially, etching was performed under the following etching conditions: gas 5F6102 = 13/7SCCM, power 275W, and atmospheric pressure 325 mTorr (RIE equipment used, for example, 901
e). Under these etching conditions, the selectivity ratio between the plasma silicon nitride film and the resist film is 1:0.96. However, as for the selection ratio with respect to PSG, the plasma silicon nitride film/PSG is about 2, and as it is, PSG cannot play the role of a stopper. Therefore, under these etching conditions, etching is performed until the resist film 8 is completely removed and the psGIff 16 appears on the surface, specifically, for example, to the stage shown in FIG. 3(C).

(D)次に、エツチング条件を、例えばガスSF、、を
20SCCM (パワー275W、圧力325mTor
rはそのまま)に切換えてエツチングを続ける。このエ
ツチング条件下では、エツチングの選択比は、プラズマ
シリコンナイトライド膜/レジストが約0.2であり、
プラズマシリコンナイトライドIIQ/PSGが約5と
なる。従って、PSG[6がストッパーとしての役割を
果すことができる。尚、これだとレジストのエツチング
レートは低くなるが、この新たなエツチング条件でのエ
ツチングはレジストがなくなってから行うので開運はな
い。
(D) Next, the etching conditions are changed to, for example, gas SF at 20SCCM (power 275W, pressure 325mTor).
(r remains unchanged) and continue etching. Under these etching conditions, the etching selectivity ratio of plasma silicon nitride film/resist is approximately 0.2;
Plasma silicon nitride IIQ/PSG is approximately 5. Therefore, PSG[6 can serve as a stopper. Incidentally, in this case, the etching rate of the resist will be lowered, but since etching under these new etching conditions will be performed after the resist is exhausted, there will be no luck.

しかして、この新たなエツチング条件下でのエツチング
をP S GIIS& 6が露出するまで続ける。
Etching under these new etching conditions is then continued until P S GIIS & 6 is exposed.

第3図(D)はエツチング終了後の状態を示す。FIG. 3(D) shows the state after etching is completed.

本実施例においてもエッチバックの段階ではpsalH
sがアルミニウム配線膜4とシリコンナイトライド膜7
との間に介在して応力緩和膜としての役割を果すのでス
トレスマイグレーションそして、それによるアルミニウ
ム配線膜4の欠けの発生を防止することができるのであ
る。
In this example as well, psalH
s is aluminum wiring film 4 and silicon nitride film 7
Since it is interposed between the aluminum wiring film 4 and the aluminum wiring film 4 and plays the role of a stress relaxation film, it is possible to prevent stress migration and the resulting chipping of the aluminum wiring film 4.

(E)その後、同図(E)に示すようにPSGlilo
を形成する。このPSGlilOは耐圧を確保するもの
として形成される。
(E) Then, as shown in the same figure (E), PSGlilo
form. This PSGliIO is formed to ensure voltage resistance.

本実施例においてはエッチバックの際にpsa@sがエ
ツチングストッパーとしての機能を果すのでヒロック防
止用プラズマシリコンナイトライド膜5がエッチバック
後温存される。従って、層間絶縁膜の剥れ防止の役割を
そのシリコンナイトライド膜5に担わせることができる
。そのため、第2図に示した実施例の場合のように剥れ
防止用シリコンナイトライド膜9を形成することは必要
ではなくなり、エッチバック工程後psal15Hoを
形成すれば足りる。従って、工程が少なくて済む。
In this embodiment, since the psa@s functions as an etching stopper during the etchback, the plasma silicon nitride film 5 for preventing hillocks is preserved after the etchback. Therefore, the silicon nitride film 5 can play the role of preventing peeling of the interlayer insulating film. Therefore, it is no longer necessary to form the silicon nitride film 9 for preventing peeling as in the embodiment shown in FIG. 2, and it is sufficient to form psal15Ho after the etch-back process. Therefore, the number of steps can be reduced.

また、エツチングをエツチング条件を変えて二段階で行
うことが必要だが、それは、単にガスの成分を変えるこ
とによりて行うことができ、面倒さやエツチング時間の
長時間化をほとんど伴わない。尚、応力緩和膜としてP
SG膜に代えてAs5G膜、BPSG膜あるいはピュア
ーのSin、膜を用いることができることは第2図、第
3図に示した実施例においてもあてはまる。
Further, although it is necessary to carry out etching in two stages by changing etching conditions, this can be carried out simply by changing the gas components, and is hardly accompanied by any trouble or prolongation of the etching time. In addition, as a stress relaxation film, P
The fact that an As5G film, a BPSG film, or a pure Sin film can be used in place of the SG film also applies to the embodiments shown in FIGS. 2 and 3.

このように、本発明多層配線の形成方法は種々の態様で
実施することができる。
As described above, the method for forming a multilayer wiring according to the present invention can be implemented in various ways.

(H,発明の効果) 以−トに述べたように、本発明多層配線の形成方法は、
アルミニウム系配線−トに応力緩和膜及びシリコンナイ
トライド膜を順次形成し、次いで、該シリコンナイトラ
イド股上に平坦化膜を形成し、その1k、エッチバック
により平坦化を行うことを特徴とするものである。
(H. Effect of the invention) As described above, the method for forming a multilayer wiring of the present invention is as follows:
A method characterized by sequentially forming a stress relaxation film and a silicon nitride film on the aluminum-based wiring, then forming a flattening film on the silicon nitride, and flattening the film by etching back. It is.

従って、本発明多層配線の形成方法によれば、応力緩和
膜を形成するので、ストレスを該応力緩和膜によって吸
収することができる。従って、ストレスマイグレーショ
ンを防止することができ、延いてはストレスマイグレー
ションによるアルミニウム系配線の欠けを防止すること
ができる。
Therefore, according to the method for forming a multilayer wiring of the present invention, since a stress relaxation film is formed, stress can be absorbed by the stress relaxation film. Therefore, stress migration can be prevented, and furthermore, chipping of the aluminum-based wiring due to stress migration can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1ILA(A)乃至(G)は本発明多層配線の形成方
法の第1の実施例を工程順に示す断面図、第2図(A)
乃至(E)は本発明多層配線の形成方法の第2の実施例
を工程順に示す断面図、第3図(A)乃至(E)は本発
明多層配線の形成方法の第3の実施例を工程順に示す断
面図、第4図(A)乃至(F)は従来例を工程順に示す
断面図、第5図は発明が解決しようとする問題点を示す
平面図である。 符号の説明 4・・・アルミニウム系配線、 ・応力緩和膜、 ・シリコンナイトライド膜、 ・平坦化膜。 出 顯 人 ソニ 株 式 %式% 第1f1大宛例を工程順C;示す断面図第1図 第2図
The first ILA (A) to (G) are cross-sectional views showing the first embodiment of the method for forming a multilayer wiring according to the present invention in the order of steps, and FIG. 2 (A)
3(A) to 3(E) are cross-sectional views showing the second embodiment of the method for forming a multilayer interconnection according to the present invention in the order of steps, and FIGS. 4(A) to (F) are sectional views showing the conventional example in the order of steps, and FIG. 5 is a plan view showing the problems to be solved by the invention. Explanation of symbols 4: Aluminum-based wiring, - Stress relaxation film, - Silicon nitride film, - Flattening film. Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アルミニウム系配線上に応力緩和膜及びシリコン
ナイトライド膜を順次形成し、次いで、上記シリコンナ
イトライド膜上に平坦化膜を形成し、その後、エッチバ
ックにより平坦化を行うことを特徴とする多層配線の形
成方法
(1) A stress relaxation film and a silicon nitride film are sequentially formed on the aluminum-based wiring, a flattening film is then formed on the silicon nitride film, and then flattening is performed by etching back. How to form multilayer wiring
JP32706088A 1988-12-24 1988-12-24 Method of forming multilayer wiring Pending JPH02172228A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012212757A (en) * 2011-03-31 2012-11-01 Oki Data Corp Semiconductor light emitting device and head mounted display device

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