JPH03280431A - 多層配線の製造方法および装置 - Google Patents
多層配線の製造方法および装置Info
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- JPH03280431A JPH03280431A JP7989990A JP7989990A JPH03280431A JP H03280431 A JPH03280431 A JP H03280431A JP 7989990 A JP7989990 A JP 7989990A JP 7989990 A JP7989990 A JP 7989990A JP H03280431 A JPH03280431 A JP H03280431A
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Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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】
〔産業上の利用分野］−
本発明は、シリコン半導体装置の多層配線技術に関する
。
。
Ｌ従来の技術Ｊ
従来の多層配線構造を有する半導体装置は、第２図の断
面図に示す工程順序に従い製造されている。第２図（ａ
ｔは、シリコン基板１上に、例えばシリコン酸化膜より
成る絶縁膜２を３０００人厚に０ＶＤ法により成長した
後、１μｍ厚のアルミニウムをスパッタ法で堆積してか
ら写真蝕刻法でバターニングしアルミニウム配線３を形
成し、その上面に有機塗布膜あるいはシリコンポリイミ
ド膜よりなる塗布膜４を１．５ｕｍ厚に形成した段階を
示す。次に第２図（ｂｌ に示すように写真蝕刻法によ
り塗布膜４にアルミニウム配線３に通じる開孔を形成し
い第２図ｔｅｌ に示すように１μｍ厚の第２のアルミ
ニウム配線６を選択的に形成する。そして、さらに第２
図（ｄｌ に示すように塗布膜７．第３のアルミニウム
配線９を順次同様の方法で形成し、塗布膜を中間とする
多層配線を形成していた。
面図に示す工程順序に従い製造されている。第２図（ａ
ｔは、シリコン基板１上に、例えばシリコン酸化膜より
成る絶縁膜２を３０００人厚に０ＶＤ法により成長した
後、１μｍ厚のアルミニウムをスパッタ法で堆積してか
ら写真蝕刻法でバターニングしアルミニウム配線３を形
成し、その上面に有機塗布膜あるいはシリコンポリイミ
ド膜よりなる塗布膜４を１．５ｕｍ厚に形成した段階を
示す。次に第２図（ｂｌ に示すように写真蝕刻法によ
り塗布膜４にアルミニウム配線３に通じる開孔を形成し
い第２図ｔｅｌ に示すように１μｍ厚の第２のアルミ
ニウム配線６を選択的に形成する。そして、さらに第２
図（ｄｌ に示すように塗布膜７．第３のアルミニウム
配線９を順次同様の方法で形成し、塗布膜を中間とする
多層配線を形成していた。
［発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の半導体装置はアルミニウム配線の下に直
接塗布膜が有る構造となっているためにアルミニウム配
線形成時のアルミニウム蝕刻工程において塗布膜も蝕刻
される。これによりアルミニウム膜厚以上の段差が形成
され、上層の平坦性が悪くなり、第２図ｆｄｌに示すよ
うな配線の細りＰあるいは配線間の層間膜の薄膜化Ｑが
生じる。塗布膜厚を厚（してアルミニウム配線間の短絡
を防止しようとすると開孔部の段差が大きくなり、アル
ミニウムのカバレッジ低下による開孔周辺部での断線あ
るいは配線抵抗の増大が生じるという欠点がある。
接塗布膜が有る構造となっているためにアルミニウム配
線形成時のアルミニウム蝕刻工程において塗布膜も蝕刻
される。これによりアルミニウム膜厚以上の段差が形成
され、上層の平坦性が悪くなり、第２図ｆｄｌに示すよ
うな配線の細りＰあるいは配線間の層間膜の薄膜化Ｑが
生じる。塗布膜厚を厚（してアルミニウム配線間の短絡
を防止しようとすると開孔部の段差が大きくなり、アル
ミニウムのカバレッジ低下による開孔周辺部での断線あ
るいは配線抵抗の増大が生じるという欠点がある。
本発明の目的は、上記の欠点を除去し、信頓度の高い多
層配線構造の製造方法を提供することにある。
層配線構造の製造方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の多層配線の製造方法は、下層配線をおおい全面
に層間絶縁膜を塗布法で形成する工程と、前記層間絶縁
膜上に、配線膜の後記Ｃの配線形成の際の蝕刻条件に対
して耐蝕刻性を有する材質の層間保護膜を設け、前記層
間保護膜・層間絶縁膜を貫通して開孔する工程と９次に
、前記層間保護膜上の全面を配線膜でおおい、前記配線
膜から選択的に配線を形成する工程と、上記配線をマス
クとして配線直下以外の層間保護膜を除去する工程とを
含むものである。
に層間絶縁膜を塗布法で形成する工程と、前記層間絶縁
膜上に、配線膜の後記Ｃの配線形成の際の蝕刻条件に対
して耐蝕刻性を有する材質の層間保護膜を設け、前記層
間保護膜・層間絶縁膜を貫通して開孔する工程と９次に
、前記層間保護膜上の全面を配線膜でおおい、前記配線
膜から選択的に配線を形成する工程と、上記配線をマス
クとして配線直下以外の層間保護膜を除去する工程とを
含むものである。
［作 用 ］
上層配線は、直接に塗布法で形成した層間絶縁膜に接し
ないで、耐蝕刻性の材質の層間保護膜に接している。こ
れにより、下層配線上の絶縁膜上の配線膜から蝕刻法で
選択的に配線を形成する際に、配線以外の部分は蝕刻か
ら保護される。そこで次にこの層間保護膜のみを除去す
ればその下の層間絶縁膜は平坦なままである。
ないで、耐蝕刻性の材質の層間保護膜に接している。こ
れにより、下層配線上の絶縁膜上の配線膜から蝕刻法で
選択的に配線を形成する際に、配線以外の部分は蝕刻か
ら保護される。そこで次にこの層間保護膜のみを除去す
ればその下の層間絶縁膜は平坦なままである。
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第１図 （ａ）〜［ｅ）はこの実施例の工程順断面
図である。第１図（ａｌはシリコン基板１上にシリコン
酸化膜よりなる絶縁膜２を３０００人厚に０ＶＤ法で形
成し、次にスパッタ法でアルミニウムを１μｍ厚に堆積
した後、写真蝕刻法でパターニングし、アルミニウム配
線３を形成したところである。
る。第１図 （ａ）〜［ｅ）はこの実施例の工程順断面
図である。第１図（ａｌはシリコン基板１上にシリコン
酸化膜よりなる絶縁膜２を３０００人厚に０ＶＤ法で形
成し、次にスパッタ法でアルミニウムを１μｍ厚に堆積
した後、写真蝕刻法でパターニングし、アルミニウム配
線３を形成したところである。
次に第１図ｆｂ）に示すように、シリコンポリイミド膜
よりなる塗布膜４を１．５μｍ厚に形成する。さらにプ
ラズマＣＶＤ法によりシリコン窒化膜を０．５μｍ厚に
堆積して層間保護膜５を形成し、第１図ｆｃｌ に示す
ように、アルミニウム配線３に通じる開孔を層間保護膜
５．塗布膜４に写真蝕刻法で形成する。
よりなる塗布膜４を１．５μｍ厚に形成する。さらにプ
ラズマＣＶＤ法によりシリコン窒化膜を０．５μｍ厚に
堆積して層間保護膜５を形成し、第１図ｆｃｌ に示す
ように、アルミニウム配線３に通じる開孔を層間保護膜
５．塗布膜４に写真蝕刻法で形成する。
次いで、第１図（ｄｌ に示すように、アルミニウムを
１μｍ厚にスパッタ法で堆積し、写真蝕刻法でパターニ
ングしアルミニウム配線６を形成する。この蝕刻工程に
おいてアルミニウム配線下の層間保護ｌ１ｉ５は、蝕刻
速度がアルミニウムと比較して充分遅いため除去されで
いない。
１μｍ厚にスパッタ法で堆積し、写真蝕刻法でパターニ
ングしアルミニウム配線６を形成する。この蝕刻工程に
おいてアルミニウム配線下の層間保護ｌ１ｉ５は、蝕刻
速度がアルミニウムと比較して充分遅いため除去されで
いない。
次にアルミニウム配線６をマスクとして層間保護膜５の
プラズマ窒化膜をＣＦ４系のガスで蝕刻する。この工程
においてシリコンポリイミドよりなる塗布膜４は蝕刻速
度が充分遅いので蝕刻されず段差が生じることはない。
プラズマ窒化膜をＣＦ４系のガスで蝕刻する。この工程
においてシリコンポリイミドよりなる塗布膜４は蝕刻速
度が充分遅いので蝕刻されず段差が生じることはない。
さらに多層の配線を形成する場合には、第１図ｆａｌか
らｆｄ＋の工程を繰り退し第１図ｔｅｌ に示すように
、塗布膜７、層間保護膜８、アルミニウム配線９を形成
し４００℃の熱処理を施しアルミニウムのシンターを行
なう。
らｆｄ＋の工程を繰り退し第１図ｔｅｌ に示すように
、塗布膜７、層間保護膜８、アルミニウム配線９を形成
し４００℃の熱処理を施しアルミニウムのシンターを行
なう。
このように本実施例に示した方法で多層配線を形成する
ことにより、アルミニウム配線形成工程においてシリコ
ンポリイミド膜に段差が生゛ Ａ 、″ 、Ｉ−Ｌ＋
冊 （ア 〕じ タ −ウ 八 鞭要Ｑの基石主９枦銘
は無い。また後工程のアルミニウムのシンター時にはア
ルミニウム配線層間上にプラズマ窒化膜は無く、シリコ
ンポリイミド膜中の熱によるフクレは生じない。
ことにより、アルミニウム配線形成工程においてシリコ
ンポリイミド膜に段差が生゛ Ａ 、″ 、Ｉ−Ｌ＋
冊 （ア 〕じ タ −ウ 八 鞭要Ｑの基石主９枦銘
は無い。また後工程のアルミニウムのシンター時にはア
ルミニウム配線層間上にプラズマ窒化膜は無く、シリコ
ンポリイミド膜中の熱によるフクレは生じない。
前記実施例では、眉間保護膜５としてプラズマ窒化膜を
使用したが、チタンあるいはチタン・タングステンなど
の金属膜を使用することもできる。前記実施例において
は、アルミニウム配線下に０．５μｍのプラズマシリコ
ン窒化膜があるので、アルミニウム配線と合せると１．
５μｍの段差となるのに対して、金属膜で層間保護膜を
形成すると、アルミニウム配線層Ｉｕｍを０．６μｍと
薄くすることが可能となり、段差は１．１ｕｍに抑えう
る利点がある。
使用したが、チタンあるいはチタン・タングステンなど
の金属膜を使用することもできる。前記実施例において
は、アルミニウム配線下に０．５μｍのプラズマシリコ
ン窒化膜があるので、アルミニウム配線と合せると１．
５μｍの段差となるのに対して、金属膜で層間保護膜を
形成すると、アルミニウム配線層Ｉｕｍを０．６μｍと
薄くすることが可能となり、段差は１．１ｕｍに抑えう
る利点がある。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明は多層配線において層間絶
縁膜として塗布膜を使用した場合、塗布膜上に配線金属
とエツチングレートの異なる層間保護膜を形成し、上層
の配線形成後に配線の下以外の露出した層間保護膜を除
去するようにしている。これにより塗布膜が蝕刻されず
、平坦になっているので配線による段差の増大がなく、
また上・下層の配線間の短絡を防ぐことができる。した
がって、本発明は多層配線形成時の信頼性を大きく向上
することが可能となる。
縁膜として塗布膜を使用した場合、塗布膜上に配線金属
とエツチングレートの異なる層間保護膜を形成し、上層
の配線形成後に配線の下以外の露出した層間保護膜を除
去するようにしている。これにより塗布膜が蝕刻されず
、平坦になっているので配線による段差の増大がなく、
また上・下層の配線間の短絡を防ぐことができる。した
がって、本発明は多層配線形成時の信頼性を大きく向上
することが可能となる。
第１図（ａ）〜ｆｅ）は本発明の一実施例の断面図、第
２図（ａｌ〜Ｆｄｌは従来例の断面図である。 １・・・シリコン基板、２−・・絶縁膜、３・・・アル
ミニウム配線、 ４・・−塗布ＭＣ層間絶縁膜）、 ５・・・層間保護膜、 ６・・−アルミニウム配線。
２図（ａｌ〜Ｆｄｌは従来例の断面図である。 １・・・シリコン基板、２−・・絶縁膜、３・・・アル
ミニウム配線、 ４・・−塗布ＭＣ層間絶縁膜）、 ５・・・層間保護膜、 ６・・−アルミニウム配線。
Claims (2)
- （１）シリコン基板上に、層間絶縁膜をなかにして上下
に配線がなされ配線間の接続がなされている多層配線の
製造において、 ａ、下層配線をおおい全面に層間絶縁膜を塗布法で形成
する工程と、 ｂ、前記層間絶縁膜上に、配線膜の後記ｃの配線形成の
際の蝕刻条件に対して耐蝕刻性を有する材質の層間保護
膜を設け、前記層間保護膜・層間絶縁膜を貫通して開孔
する工程と、 ｃ、次に、前記層間保護膜上の全面を配線膜でおおい、
前記配線膜から選択的に配線を形成する工程と、 ｄ、上記配線をマスクとして配線直下以外の層間保護膜
を除去する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の
多層配線の製造方法。 - （２）シリコン基板上の多層配線の少なくとも一部が特
許請求の範囲の請求項（１）記載の製造方法でつくられ
、配線の下方にのみ層間保護膜が配置されていることを
特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7989990A JPH03280431A (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 多層配線の製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7989990A JPH03280431A (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 多層配線の製造方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03280431A true JPH03280431A (ja) | 1991-12-11 |
Family
ID=13703128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7989990A Pending JPH03280431A (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 多層配線の製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03280431A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06216259A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-08-05 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2012109496A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Sony Corp | 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、および電子機器 |
-
1990
- 1990-03-28 JP JP7989990A patent/JPH03280431A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06216259A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-08-05 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2012109496A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Sony Corp | 固体撮像素子、固体撮像素子の製造方法、および電子機器 |
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