JPH0322431A - 半導体集積回路 - 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に関する。

〔従来の技術〕

従来、半導体集積回路の多層配線形戊方法は、アルミニ
ウムに代表される下層配線をホトレジスト加工によって
パターニングした後、ＣＶＤ法などによって層間絶縁膜
を形或させ、あらかじめ決められた場所にスルーホール
をホトレジスト加工によって開口して、さらに上層配線
を下層配線形成時と同様にしてバタ一二冫グすることに
よって、スルーホールを介して下層配線と上層配線を接
続して、多層配線を形成させる方法をとってきた。

しかし、最近では、配線の微細化、多層化に伴い、その
平坦性を向上させる目的から層間絶縁膜として、ガラス
膜あるいはシリコン有機化合物膜を用いている。

第３図（ａ）〜（ｃ）は従来の半導体集積回路の多層配
線形成方法を説明するための工程順に示した断面図であ
る。

まず、第３図（ａ）に示すように、シリコン基板１０表
面に絶縁膜２を形威し、ホトリソグラフィ技術を用いて
下層配線３を形成する。次に層間絶縁膜４をＣＶＤ法な
どにより形威し、その上に回転塗布法によりガラス膜あ
るいはシリコン系有機化合物膜等で塗布膜５を形成し、
表面を平坦にする。

次に、第３図（ｂ）に示すように、層間絶縁膜４の上に
塗布膜５が残らないように全面に異方性エッチングを行
う。そして、層間絶縁膜６を被着する。

次に、第３図（Ｃ）に示すように、ホトリングラフィ技
術を用いて下層配線３の上の層間絶縁膜６，４にスルー
ホール７をあけ、アルミニウム等の金属をスパッタ法に
て被着させ、ホトリングラフィ技術により上層配線８を
形成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の半導体集積回路は、ＣＶＤ法などによっ
て層間絶縁膜を形或した場合、下層配線の凹凸をそのま
ま上層配線まで反映するため、段差のある部分では被覆
性が著しく低下する。

塗布膜５にガラス膜あるいはシリコン有機化合物を用い
た場合においても、下層配線幅の相違によってこの塗布
膜５の膜厚が変動する。つまり、幅の広い下層配線上で
は厚く生威され、狭い下層配線上では薄く形威されると
いう性質を持っているため、第３図（ｂ）で説明した全
面異方性エッチングした際に幅の広い配線上に、塗布膜
５が残留する。

もしここにスルーホールを形或する場合、塗布膜がむき
出しになり、スルーホール開口後ガスが発生し、前記ス
ルーホール開口部近傍の配線金属の腐食等の原因となる
。

また、塗布膜５を全て除去するようにエッチングを行う
と、幅の狭い配線の所ではオーバーエッチングとなり平
坦性を欠くという欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上層配線と下層配線とが層間絶縁膜を介して
積層され、かつ前記層間絶縁膜の一部に表面平坦化用の
ガラス膜またはシリコン有機化合物膜を含む多層配線構
造の半導体集積回路において、前記上層配線と下層配線
とを接続するための前記層間絶縁膜に設けられた開口部
の近傍の前記下層配線下の絶縁膜に前記開口部をほぼ囲
む溝を有することを特徴とする。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例の製造方法を
説明するための工程順に示した断面図、第２図は第１図
（ｃ）の平面図である。

まず、第１図（ａ）に示すように、シリコン基板１の上
に絶縁膜２を設け、幅の広い下層配線３の上でスルーホ
ールを開口する箇所の近傍に四角形の溝９を形或する。

これは、ＣＶＤ法などによって絶縁膜２を形成した後、
ホトリングラフィ技術を用いて形或することができる。

溝９の形状は、後工程で形成される層間絶縁膜４の厚さ
の少なくとも２倍の幅を有し、スルーホールを囲むよう
にしておくのが適当である。次に、下層配線３を形威し
た後、ＣＶＤ法などによる層間絶縁膜４を形威して、そ
の上に回転塗布法によりガラス膜あるいはシリコン有機
化合物の塗布液を用いて塗布膜５を形成する。この際、
塗布膜５によって溝９が完全に埋まり、表面が平坦にな
る様、塗布液の粘−５− 度と回転数を最適にするとよい。

ここで、一般に、塗布膜は下層配線の細い部分では薄く
、広い部分では厚く残るため半導体集積回路の内部のす
べての下層配線上では一様には塗布されていない。しか
し、幅の広い下層配線のスルーホール形或予定箇所近傍
の絶縁膜２に溝９を設けることにより、膜の特性が幅の
狭い配線の場次に、第１図（ｂ）に示すように、スルー
ホール形戊予定近傍箇所の塗布膜５を完全に除去する条
件で全面異方性エッチングを行う。この場合、幅の広い
下層配線部分の上方には塗布膜５が残るが差支えない。

次に、ＣＶＤ法などにより層間絶縁膜６を堆積する。

次に、第１図（Ｃ）に示すように、ホトリソグラフィ技
術により層間絶縁膜６，４にスルーホール７を形威し、
金属をスパッタ法にて被着させる。

この時、かなり加熱される工程があるが、スルー６一 ホール７には塗布膜５の露出した部分がないため、加熱
によって発生するガスにより配線金属の腐食はない。こ
の後、ホトリソダラフィ技術を用いて上層配線８を形或
する。上記実施例と別の構造として、下層配線に直接溝
を設けても同等の効果が得られるが、この場合の溝の分
だけ配線幅と配線断面が減少し抵抗が増加するので好ま
しくない。

上記実施例では、絶縁膜２の厚さの半分位までの深さの
溝を設けたが、絶縁層を２層積層構造にして上層の絶縁
膜の底面に達するまでの深さの溝を形或しても良い。

また、上記実施例ではスルーホール７を完全に囲むよう
に溝９を設けたが、配線の通る部分のみ溝を形或しない
構造としても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は幅の広い下層配線の上に形
成されるスルーホールの近傍の絶縁膜にスルーホールを
囲むように溝を形威し、層間絶縁膜の一部に回転塗布法
により形成するガラス膜あるいはシリコン有機化合物膜
を適用することにより平坦性が良好で、かつ、下層配線
の寸法によらず信頼性の高いスルーホールを形威でき、
また、スルーホール近傍でも下層配線幅に変化がないた
め、この配線系の許容電流が変わらないという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例の製造方集積
回路の配線形戒方法を説明するための工程順に示した断
面図である。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・絶縁膜、
３・・・・・・下層配線、４・・・・・・層間絶縁膜、
５・・・・・・塗布膜、６・・・・・・層間絶縁膜、７
・・・・・・スルーホール、８・・・・・・上層配線、
９・・・・・・溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上層配線と下層配線とが層間絶縁膜を介して積層され、
   かつ前記層間絶縁膜の一部に表面平坦化用のガラス膜ま
   たはシリコン有機化合物膜を含む多層配線構造の半導体
   集積回路において、前記上層配線と下層配線とを接続す
   るための前記層間絶縁膜に設けられた開口部の近傍の前
   記下層配線下の絶縁膜に前記開口部をほぼ囲む溝を有す
   ることを特徴とする半導体集積回路。