JPH0277140A - 集積回路の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、半導体集積回路の製造方法に関し、特に、多
層配線間の絶縁層の形成方法に関する。

従来の技術 従来、この種の絶縁層の形成方法としては、気相成長法
による無機絶縁物の形成、スピンコ−１・又は浸積法に
よる有機絶縁物の形成が知られている。

発明が解決しようとする課題 上述した従来の方法のうち気相成長法では第３図に示す
ごとく下層配線による凸凹をほぼ忠実な形での無機絶縁
物の形成となり、この凸凹の為に多層配線の微細ｆヒが
困難であるという欠点がある。

スピンコート、又は浸積法による有機絶縁膜では気相成
長法における凸凹の問題は回避できて絶縁膜の平坦化は
達成できるが、有機物特有の吸湿性のために絶縁性が悪
く、信頼性上の問題があるという欠点がある。

本発明は従来の上記実情に鑑みてなされたものであり、
従って本発明の目的は、従来の技術に内在する上記詫欠
点を解消することを可能とした集積回路の新規な製造方
法を提供することにある。

発明の従来技術に対する相違点 上述した従来の気相成長法による無機絶縁膜の形成法に
対し、本発明は、ガラス成分を含むゾル状物質により、
浸積又はスピンコート法により膜形成し、続いてゲル化
し更に熱処理を施してガラス１ヒする事により絶縁膜形
成するという相違点を有する。特に、ガラス成分として
硼珪酸ガラスを選択し１部分的に硼素を拡散し熱処理し
Ｂ２０．過剰なガラス成分化するという相違点も有する
。

課題を解決するための手段 上記目的を達成する為に１本発明に係る集積回路の製造
方法は、拡散領域を形成したウェハ上に。

多層の配線層、絶縁層を形成して４Ａ積回路装置を作る
際の前記多層の配線層間の絶縁膜の形成において、下層
配線パターンを形成したウェハ上に気相成長により帆２
〜０．７μｌ厚の無機絶縁膜を形成する第１の工程と、
最終生成物質であるガラス成分を含む金属アルコレート
を主原料としたゾル状態材料を浸積またはスピンコート
により前記第１の工程で得られたウェハ上に帆５〜３．
０μｍ厚で形成する第２の工程と、該第２の工程で得ら
れたウェハ上の前記ゾル状態材料をゲル化する第３の工
程と、該第３の工程で得られたウェハを３０θ℃〜９０
０℃で熱処理して前記ゲル状態材料をガラス化する第４
の工程とを含み構成され、更に、前記第１〜第４の工程
を含む眉間絶縁膜の形成において、ゾル状態材料に含ま
れるガラス成分が硼珪酸ガラス成分である事を特徴とし
前記第１〜第４の工程における層間絶縁膜の形成後、選
択的に当該絶縁膜上から硼素を絶縁膜内に拡散させ、更
に熱処理を施して当該硼素を酸化物化することを特徴と
している。

実施例 次に、本発明をその好ましい各実施例について図面を参
照して具体的に説明する。

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明による第１の実施例を工
程順に示す縦断面図である。以下第１の実施例について
工程を追って説明する。

第１図（ａ）〜（ｄ）を参照するに、拡散領域を形成し
たウェハｌ上に、第１１の配線パターンである第１層ア
ルミニウム２を形成し、更に０．２μｍ厚のＳｉＯ□３
を気相成長法で形成した上に、最終生成物としての５Ｌ
０２を含むエチルシリケート、水、塩酸、エチルアルコ
ールを主成分とするゾル状態材料４をスピンコート法に
より形成する（第１図（ａ）参照）。

次にゾル状態材料４をゲル状Ｒ５にする（第１図＜ｂ＞
参照）。

続いて、ゲル状態物質５を熱処理することにより５ｉ０
２化する。以上の工程により第１層アルミニウム配線に
よる段差を埋め、平坦化された５ｉ０２絶縁膜６の形成
が実現できる（第１図（ｃ）参照）。

次いで絶縁膜６にスルホール形成し、第２層の配線パタ
ーンである第２層アルミニウム７を形成し、多層配線構
造を実現する（第１図（ｄ＞参照）。

第２図（ａ）〜（ｆ）は本発明による第２の実施例を工
程順に示す縦断面図である。以下第２の実施例について
工程を追って説明する。

第２図（ａ）〜（ｆ）を参照するに、上記第１の実施例
と同様の工程で、最終生成物質として硼珪酸ガラスを含
むゾル状態材料を用い、第１の実施例のＳｉＯ□絶縁Ｍ
６のかわりに硼珪酸ガラス９を形成する〈第２図（ａ）
参照）。

次に硼珪酸ガラスのスルホール開孔部分にフ（−トレジ
スト開孔部１０から硼素をイオン注入し、硼素注入硼珪
酸ガラス部１１を形成する（第２図（ｂ）参照）。

次にフォトレジスト除去後熱処理を施すことにより硼珪
酸ガラス中の硼素注入領域を８２０３に変１ヒさせ、更
に同領域に分相を起こさせる。これを分相を起こさせた
Ｂ２０．過剰層ｌ：′２と呼ぶことにする。

Ｂ２０．過剰ガラス層は熱処理により分相を起きやすく
させるべく硼素注入量をコントロールして形成する（第
２図（ｃ）参照）９ 次いで、フォトレジストを形成し、所望のスルホール開
化部にフォトレジスト開孔１３を形成する（第２図（ｄ
）参照）。

次にＨＦの希釈液またはエツチング速度緩衝剤入りＨＦ
溶液によりスルホール開孔部１３下の硼珪酸ガラスをエ
ツチング除去する。この時、分相しているＢ２０．過剰
層のエツチング速度は分相していない硼珪酸ガラス層に
較べ大幅に速（、８２０３過剰層のみを選択的にエツチ
ングし、等方性スルホールエ・ｌチ部１４を形成できる
（第２図（ｅ）参照）。

続いてスルポール開化部１３下の残りの硼珪酸ガラスを
異方性ドライエッチによりエツチング除去し、スルホー
ル開孔１５を形成する（第２図（ｆ）参照）。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば最終生成ガラス成分
を含むゾル状態材料を用いスピンコート法又は浸積法で
膜形成する事により平坦性に優れたガラス膜を形成でき
る効果が得られる。

更に本発明によれば、ガラスとして硼珪酸ガラスを選択
し更に硼素注入と熱処理により硼珪酸ガラスの一部を８
２０．過剰にし分相を起こさせ、ウェットエッチによる
選択エッチを可能に出来るという効果が得られる。

また、第１層アルミニウム上に形成した０、２μ−厚の
気相成長による５ｉｎ２膜は、ゾル状態材料に含まれる
塩酸等の酸性成分によるウェハへの損傷を防ぐという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施例を工程順
に示す縦断面図、第２Ｉ２Ｉ（ａ）〜（ｆ）は本発明の
第２の実施例を工程順に示す縦断面図、第３図は従来技
術を工程順に示す縦断面図である。 １・・・拡散領域を形成したウェハ、２・・・第１層ア
ルミニウム、３・・・気相成長法で形成したＳｊＯ□、
４・・・最終生成物としてのＳｉＯ□を含むゾル状態材
料、５・・・ゾル状態材料をゲル化したゲル伏皿物質、
６・・・ゲル状態材料を熱処理して５ｉｎ２化し平坦化
された５ｉ０２Ｂ、７・・・第２層アルミニウム、８・
・・第２層アルミニウムのスルホール部アルミニウム、
９・・・硼珪酸ガラス膜、１０・・・硼素イオン注入用
フォトレジスト開孔部、１１・・・硼素注入硼珪酸ガラ
ス部、１２・・・分相を起こさせたＢ２Ｏ３過剰層、１
３・・・スルホール開孔用フォトレジスト開孔部、１４
・・・等方性スルホールエッチ部、１５・・・スルホー
ル開孔、１６・・・気相成長による絶縁膜、１７・・・
急峻な絶縁膜上の第２層アルミニウムの段切れ部、１８
・・・第１層アルミニウム１７Ｗ隔が狭い部分上に形成
された急峻な絶縁膜特許出願人　　　日本電気株式会社 代　理　人　　　弁理士　熊谷雄太部 ８スルホール部フルミニウム 第１図 ℃　　　　　　　　　　　　　　　Φ　　　　　　　　
　　　　　　←財 Ｎ ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 拡散領域を形成したウェハ上に、多層の配線層、絶縁層
   を形成して集積回路装置を作る際の前記多層の配線層間
   の絶縁層の形成において、下層配線パターンを形成した
   ウェハ上に気相成長により０．２〜０．７μｍ厚の無機
   絶縁物を形成する第１の工程と、最終生成物質であるガ
   ラス成分を含む金属アルコレートを主原料としたゾル状
   態材料を浸積またはスピンコートにより前記第１の工程
   で得られたウェハ上に０．５〜３．０μｍ厚で形成する
   第２の工程と、該第２の工程で得られたウェハ上の前記
   ゾル状態材料をゲル化する第３の工程と、該第３の工程
   で得られたウェハを３００℃〜９００℃で熱処理して前
   記ゲル状態材料をガラス化する第４の工程とを含むこと
   を特徴とする集積回路の製造方法。