JPH03108337A - 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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- JPH03108337A JPH03108337A JP24731589A JP24731589A JPH03108337A JP H03108337 A JPH03108337 A JP H03108337A JP 24731589 A JP24731589 A JP 24731589A JP 24731589 A JP24731589 A JP 24731589A JP H03108337 A JPH03108337 A JP H03108337A
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Landscapes
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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】
〔概 要〕
平坦化のための多層配線の形成方法に関し、ＳＯＣ膜か
らの脱ガスによるスルーホールの不具合を解消させて、
多層配線を高信頌化することを目的とし、 半導体基板上に一層目のアルミニウム配線膜と窒化シリ
コン膜とを順次に被着し、同時にパターンニングして配
線パターンを形成する工程、次いで、前記配線パターン
を含む全面に酸化シリコン膜を被着し、リアクティブイ
オンエツチング法によってエツチングして前記配線パタ
ーンの側面にのみ酸化シリコン膜を残存させる工程、次
いで、前記一層目のアルミニウム配線上の窒化シリコン
膜を除去した後、全面に前記酸化シリコン膜の高さまで
スピンオングラス（ＳＯＧ）膜を被覆する工程、 次いで、前記一層目のアルミニウム配線上のスピンオン
グラス膜に窓あけして二層目のアルミニウム配線膜を被
着する工程が含まれることを特徴とする。
らの脱ガスによるスルーホールの不具合を解消させて、
多層配線を高信頌化することを目的とし、 半導体基板上に一層目のアルミニウム配線膜と窒化シリ
コン膜とを順次に被着し、同時にパターンニングして配
線パターンを形成する工程、次いで、前記配線パターン
を含む全面に酸化シリコン膜を被着し、リアクティブイ
オンエツチング法によってエツチングして前記配線パタ
ーンの側面にのみ酸化シリコン膜を残存させる工程、次
いで、前記一層目のアルミニウム配線上の窒化シリコン
膜を除去した後、全面に前記酸化シリコン膜の高さまで
スピンオングラス（ＳＯＧ）膜を被覆する工程、 次いで、前記一層目のアルミニウム配線上のスピンオン
グラス膜に窓あけして二層目のアルミニウム配線膜を被
着する工程が含まれることを特徴とする。
本発明は半導体装置の製造方法にかかり、特に平坦化の
ための多層配線の形成方法に関する。
ための多層配線の形成方法に関する。
近年、ｔｃ、ｔ、ｓｒなどの半導体装置は高集積化され
、表面の配線が輻較して、多層に配線が形成されている
が、その配線の信頼性は極めて重要な問題で、本発明は
そのような多層配線の高信頼化に関している。
、表面の配線が輻較して、多層に配線が形成されている
が、その配線の信頼性は極めて重要な問題で、本発明は
そのような多層配線の高信頼化に関している。
多層配線を高信頼化するために、配線および層間絶縁膜
を平坦化することが大切で、それは段差部分があれば配
線の断線や短絡が発生し易いからである。
を平坦化することが大切で、それは段差部分があれば配
線の断線や短絡が発生し易いからである。
その配線の平坦化のために、眉間絶縁膜としてスピンオ
ングラス（Ｓ ＯＧ ； ５ｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ
）膜が利用されており、このＳＯＧ膜はＳｉＯ□膜と有
機材とを混合した液体で、加熱すれば固化される。
ングラス（Ｓ ＯＧ ； ５ｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ
）膜が利用されており、このＳＯＧ膜はＳｉＯ□膜と有
機材とを混合した液体で、加熱すれば固化される。
ＳＯＧ膜は従前より良く知られている絶縁膜であるが、
最近、メチル基などの有機材の調整によって厚塗りでき
るＳＯＧ膜が開発されており、高集積化の進行とともに
多層配線の平坦化のために、ＳＯＧ膜が眉間絶縁膜とし
て重用されるようになってきた。
最近、メチル基などの有機材の調整によって厚塗りでき
るＳＯＧ膜が開発されており、高集積化の進行とともに
多層配線の平坦化のために、ＳＯＧ膜が眉間絶縁膜とし
て重用されるようになってきた。
ところで、このようなＳＯＧ膜を使用した場合の従来の
問題点を第２図（ａ）〜（Ｃ）に示す図を参照して説明
する。第２図（ａ）は多層配線の断面図を示しており、
記号１は半導体基板、２は一層目のアルミニウム（Ａｔ
）配線、３はＳＯＧ膜、４は燐シリケート（ＰＳＧ）膜
、５は二層目のアルミニウム配線である。このように、
多層配線の配線間に介在させる層間絶縁膜としては、一
般にＳＯＧ膜３とＰＳＧ膜４とを積層して用いて、ＳＯ
Ｇ膜３で平坦化し、ＰＳＧ膜４をカバー保護膜としてい
る。
問題点を第２図（ａ）〜（Ｃ）に示す図を参照して説明
する。第２図（ａ）は多層配線の断面図を示しており、
記号１は半導体基板、２は一層目のアルミニウム（Ａｔ
）配線、３はＳＯＧ膜、４は燐シリケート（ＰＳＧ）膜
、５は二層目のアルミニウム配線である。このように、
多層配線の配線間に介在させる層間絶縁膜としては、一
般にＳＯＧ膜３とＰＳＧ膜４とを積層して用いて、ＳＯ
Ｇ膜３で平坦化し、ＰＳＧ膜４をカバー保護膜としてい
る。
次の第２図（ｂ）は二層目のアルミニウム配線５を形成
する前の工程途中図を示しており、ＳＯＧ膜３とＰＳＧ
膜４とからなる眉間絶縁膜を被着して、二層目のアルミ
ニウム配線５を形成するために接続用のスルーホール（
透過孔）６を窓あけした図である。次に、この工程より
第２図（ａ）示す図に仕上げるために、二層目のアルミ
ニウム配線膜５を被着すると、その被着時の加熱によっ
てスルーホール６内の５ＯＧＩＪ１３部分からガスが蒸
発して、そのために、スルーホール６内に二層目のアル
ミニウム配線膜５を完全に埋めることができず、蒸発す
る脱ガスのために空洞ができて、一層目と二層目との配
線接続が不十分になるという問題がある。このような問
題が発生する原因は、ＳＯＧ膜３には水分などの蒸発物
が含まれて保水性が良くないためであるが、一方、ＳＯ
Ｇ膜３を塗布した時点で、例えば、５００’Ｃ以上に加
熱すると脱ガスされるが、アルミニウム（ＡＩ）の融点
が低くて、高温に加熱すれば一層目のアルミニウム配線
２が変形ないし溶解するために余り高い温度に加熱でき
ない。
する前の工程途中図を示しており、ＳＯＧ膜３とＰＳＧ
膜４とからなる眉間絶縁膜を被着して、二層目のアルミ
ニウム配線５を形成するために接続用のスルーホール（
透過孔）６を窓あけした図である。次に、この工程より
第２図（ａ）示す図に仕上げるために、二層目のアルミ
ニウム配線膜５を被着すると、その被着時の加熱によっ
てスルーホール６内の５ＯＧＩＪ１３部分からガスが蒸
発して、そのために、スルーホール６内に二層目のアル
ミニウム配線膜５を完全に埋めることができず、蒸発す
る脱ガスのために空洞ができて、一層目と二層目との配
線接続が不十分になるという問題がある。このような問
題が発生する原因は、ＳＯＧ膜３には水分などの蒸発物
が含まれて保水性が良くないためであるが、一方、ＳＯ
Ｇ膜３を塗布した時点で、例えば、５００’Ｃ以上に加
熱すると脱ガスされるが、アルミニウム（ＡＩ）の融点
が低くて、高温に加熱すれば一層目のアルミニウム配線
２が変形ないし溶解するために余り高い温度に加熱でき
ない。
また、ＳＯＧ膜３をスルーホール６の側面に残さず、ス
ルーホールからガスが蒸発しないようにエツチング（点
線はエツチング前のＳＯＧ膜の部分）すれば、第２図（
Ｃ）に示すように、段差部分を解消することができず、
ＳＯＧ膜３を平坦化のための層間絶縁膜として用いる意
味がなくなる。
ルーホールからガスが蒸発しないようにエツチング（点
線はエツチング前のＳＯＧ膜の部分）すれば、第２図（
Ｃ）に示すように、段差部分を解消することができず、
ＳＯＧ膜３を平坦化のための層間絶縁膜として用いる意
味がなくなる。
本発明はこのような問題点を除去して、ＳＯＧ膜からの
脱ガスによるスルーホールの不具合を解消させて、多層
配線を高信頼化することを目的とした製造方法を提案す
るものである。
脱ガスによるスルーホールの不具合を解消させて、多層
配線を高信頼化することを目的とした製造方法を提案す
るものである。
その課題は、半導体基板上に一層目のアルミニウム配線
膜と窒化シリコン（Ｓｉｓ Ｎ４ ）膜とを順次に被着
し、同時にパターンニングして配線パターンを形成する
工程、 次いで、前記配線パターンを含む全面に酸化シリコン（
Ｓｔ Ｏ□）膜を被着し、リアクティブイオンエツチン
グ法によってエツチングして前記配線パターンの側面に
のみＳｉＯ□膜を残存させる工程、次いで、前記一層目
のアルミニウム配線上のＳｉ３Ｎ４膜を除去した後、全
面に前記５ｉＯｚ膜の高さまでスピンオングラス（ＳＯ
Ｇ）膜を被覆する工程、 次いで、前記一層目のアルミニウム配線上のＳＯＧ膜に
窓あけして二層目のアルミニウム配線膜を被着する工程
を含む製造方法によって解決される。
膜と窒化シリコン（Ｓｉｓ Ｎ４ ）膜とを順次に被着
し、同時にパターンニングして配線パターンを形成する
工程、 次いで、前記配線パターンを含む全面に酸化シリコン（
Ｓｔ Ｏ□）膜を被着し、リアクティブイオンエツチン
グ法によってエツチングして前記配線パターンの側面に
のみＳｉＯ□膜を残存させる工程、次いで、前記一層目
のアルミニウム配線上のＳｉ３Ｎ４膜を除去した後、全
面に前記５ｉＯｚ膜の高さまでスピンオングラス（ＳＯ
Ｇ）膜を被覆する工程、 次いで、前記一層目のアルミニウム配線上のＳＯＧ膜に
窓あけして二層目のアルミニウム配線膜を被着する工程
を含む製造方法によって解決される。
即ち、本発明は、ＳＯＧ膜を平坦化のために利用するが
、一層目のアルミニウム配線上を被覆しているＳＯＧ膜
と他部分を被覆しているＳＯＧ膜とをＳｉＯ□膜で分割
しておき、少量のアルミニウム配線上を被覆しているＳ
ＯＧ膜のみ脱ガスさせる。そうして、そこにスルーホー
ルを窓あけして、二層目のアルミニウム配線膜を被着す
る。
、一層目のアルミニウム配線上を被覆しているＳＯＧ膜
と他部分を被覆しているＳＯＧ膜とをＳｉＯ□膜で分割
しておき、少量のアルミニウム配線上を被覆しているＳ
ＯＧ膜のみ脱ガスさせる。そうして、そこにスルーホー
ルを窓あけして、二層目のアルミニウム配線膜を被着す
る。
そうすれば、ＳＯＧ膜からの脱ガスによってスルーホー
ル内の配線接続が不十分になるという問題は避けられる
。
ル内の配線接続が不十分になるという問題は避けられる
。
［実 施 例］
以下に図面を参照して実施例によって詳細に説明すると
、第１図（ａ）〜（ハ）は本発明にかかる製造方法の工
程順断面図である。
、第１図（ａ）〜（ハ）は本発明にかかる製造方法の工
程順断面図である。
第１図（ａ）参照；例えば、段差が０．５μｍ程度ある
半導体基板１の上にスパッタ法によって一層目のアルミ
ニウム配線膜２（膜厚０．６μｍ程度）を被着し、その
上にプラズマ気相成長（ＰＣＶＤ）法によってＳｉ３Ｎ
、膜７（膜厚１０００〜２０００人）を被着する。
半導体基板１の上にスパッタ法によって一層目のアルミ
ニウム配線膜２（膜厚０．６μｍ程度）を被着し、その
上にプラズマ気相成長（ＰＣＶＤ）法によってＳｉ３Ｎ
、膜７（膜厚１０００〜２０００人）を被着する。
第１図（ｂ）参照；次いで、リソグラフィ技術を用いて
５ｉ３Ｎａ膜７とアルミニウム配線膜２とを同時にパタ
ーンニングして、５ｉｓＮ４膜７を積層した一層目のア
ルミニウム配線２（配線パターン）を形成する。
５ｉ３Ｎａ膜７とアルミニウム配線膜２とを同時にパタ
ーンニングして、５ｉｓＮ４膜７を積層した一層目のア
ルミニウム配線２（配線パターン）を形成する。
第１図（Ｃ）参照；次いで、配線パターンを含む全面に
ＰＣＶＤ法によってＳｉｎ、膜８（膜厚１０００人程度
）を被着する。
ＰＣＶＤ法によってＳｉｎ、膜８（膜厚１０００人程度
）を被着する。
第１図（ｄ）参照；次いで、弗素（Ｆ）系ガスを用いた
りアクティブイオンエツチング（ＲＩ Ｅ）法によって
５ｉＯｚ膜８を垂直にエツチングして前記配線パターン
（Ｓｔ：＋ Ｎ４膜７を積層した一層目のアルミニウム
配線２）の側面にのみＳｉＯ□膜８を残存させる。
りアクティブイオンエツチング（ＲＩ Ｅ）法によって
５ｉＯｚ膜８を垂直にエツチングして前記配線パターン
（Ｓｔ：＋ Ｎ４膜７を積層した一層目のアルミニウム
配線２）の側面にのみＳｉＯ□膜８を残存させる。
第１図（ｅ）参照；次いで、一層目のアルミニウム配線
２上のＳｉｚ Ｎａ膜７を除去する。例えば、燐酸でエ
ツチングして５ｉｚＮ４膜のみ除去する。そうすれば、
ＳｉＯ□膜８が突出した形状に形成される。
２上のＳｉｚ Ｎａ膜７を除去する。例えば、燐酸でエ
ツチングして５ｉｚＮ４膜のみ除去する。そうすれば、
ＳｉＯ□膜８が突出した形状に形成される。
第１図げ）参照；次いで、全面にＳＯＧＯｓＯ４布して
固化させ、そのＳＯＧＯｓＯ４ッチバックして配線パタ
ーン側面の５ｉＯｚ膜８の上端を露出させる。そうする
と、ＳＯＧＯｓＯ４ｉＯ□膜８のために分割され、しか
も、一層目のアルミニウム配線２上に被着しているＳＯ
ＧＯｓＯ４は非常に少ない量になる。
固化させ、そのＳＯＧＯｓＯ４ッチバックして配線パタ
ーン側面の５ｉＯｚ膜８の上端を露出させる。そうする
と、ＳＯＧＯｓＯ４ｉＯ□膜８のために分割され、しか
も、一層目のアルミニウム配線２上に被着しているＳＯ
ＧＯｓＯ４は非常に少ない量になる。
第１図（８）参照；次いで、ＰＳＧＳｉＯ２相成長（Ｃ
ＶＤ）法によって被着し、一層目のアルミニウム配線２
上のＰＳＧＳｉＯ２びＳＯＧＯｓＯ４ルーホール６を形
成する。
ＶＤ）法によって被着し、一層目のアルミニウム配線２
上のＰＳＧＳｉＯ２びＳＯＧＯｓＯ４ルーホール６を形
成する。
第１図（社）参照；次いで、スパッタ法によりアルミニ
ウム膜を被着し、更にパターンニングして、二層目のア
ルミニウム配線５を形成する。
ウム膜を被着し、更にパターンニングして、二層目のア
ルミニウム配線５を形成する。
このようにして形成すれば、ＰＳＧＳｉＯ２着時の加熱
や二層目のアルミニウム配線膜のスパッタ時の加熱によ
って一層目のアルミニウム配線２上のＳＯＧＯｓＯ４量
のために脱ガスされて、そのために、二層目のアルミニ
ウム配線５を形成してもスルーホール６での接続が不十
分になる問題はなくなり、多層配線の高信転化が図れる
。
や二層目のアルミニウム配線膜のスパッタ時の加熱によ
って一層目のアルミニウム配線２上のＳＯＧＯｓＯ４量
のために脱ガスされて、そのために、二層目のアルミニ
ウム配線５を形成してもスルーホール６での接続が不十
分になる問題はなくなり、多層配線の高信転化が図れる
。
且つ、上記のように、５ｉ０２膜８によってＳＯＧＯｓ
Ｏ４割されているために、ＳＯＧ膜３中の水分など蒸発
物の移動が阻まれて、半導体装置の動作時にアルミニウ
ム配線が水分のために酸化して高抵抗化したり、また、
酸化して断線する問題も低減されて、その点からの半導
体装置の信頬性向上にも役立つ。
Ｏ４割されているために、ＳＯＧ膜３中の水分など蒸発
物の移動が阻まれて、半導体装置の動作時にアルミニウ
ム配線が水分のために酸化して高抵抗化したり、また、
酸化して断線する問題も低減されて、その点からの半導
体装置の信頬性向上にも役立つ。
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる多層配
線の製造方法によれば、スルーホールを有する配線の高
信頬化と平坦化とを両立させることができ、半導体装置
の信頼性向上に太き（貢献するものである。
線の製造方法によれば、スルーホールを有する配線の高
信頬化と平坦化とを両立させることができ、半導体装置
の信頼性向上に太き（貢献するものである。
第１図（ａ）〜（社）は本発明にかかる製造方法の工程
順断面図、 第２図（ａ）〜（Ｃ）は従来の問題点を示す図である。 図において、 ■は半導体基板、 ２は一層目のアルミニウム（＾ｌ）配線、または、配線
膜、 ３はスピンオングラス（ＳＯＧ）膜、 ４はＰＳＧ膜、 ５は二層目のアルミニウム（＾ｌ）配線、６はスルーホ
ール、 ７は窒化シリコン（Ｓｆ＋ Ｎ４ ）膜、８は酸化シリ
コン（Ｓｉ０２）膜 を示している。 （（＾Ｉ）
順断面図、 第２図（ａ）〜（Ｃ）は従来の問題点を示す図である。 図において、 ■は半導体基板、 ２は一層目のアルミニウム（＾ｌ）配線、または、配線
膜、 ３はスピンオングラス（ＳＯＧ）膜、 ４はＰＳＧ膜、 ５は二層目のアルミニウム（＾ｌ）配線、６はスルーホ
ール、 ７は窒化シリコン（Ｓｆ＋ Ｎ４ ）膜、８は酸化シリ
コン（Ｓｉ０２）膜 を示している。 （（＾Ｉ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板上に一層目のアルミニウム配線膜と窒化シリ
コン膜とを順次に被着し、同時にパターンニングして配
線パターンを形成する工程、次いで、前記配線パターン
を含む全面に酸化シリコン膜を被着し、リアクティブイ
オンエッチング法によってエッチングして前記配線パタ
ーンの側面にのみ酸化シリコン膜を残存させる工程、次
いで、前記一層目のアルミニウム配線上の窒化シリコン
膜を除去した後、全面に前記酸化シリコン膜の高さまで
スピンオングラス（ＳＯＧ）膜を被覆する工程、 次いで、前記一層目のアルミニウム配線上のスピンオン
グラス膜に窓あけして二層目のアルミニウム配線膜を被
着する工程が含まれてな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 |
|---|---|---|---|
| JP24731589A JPH03108337A (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24731589A JPH03108337A (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03108337A true JPH03108337A (ja) | 1991-05-08 |
Family
ID=17161569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24731589A Pending JPH03108337A (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03108337A (ja) |
-
1989
- 1989-09-21 JP JP24731589A patent/JPH03108337A/ja active Pending
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