JPH04123432A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH04123432A
JPH04123432A JP2242515A JP24251590A JPH04123432A JP H04123432 A JPH04123432 A JP H04123432A JP 2242515 A JP2242515 A JP 2242515A JP 24251590 A JP24251590 A JP 24251590A JP H04123432 A JPH04123432 A JP H04123432A
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insulating film
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幸広 牛久
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Abstract

PURPOSE:To enable formation of flat wiring by cutting grooves in an insulating film to be embedded with a conductive film below the depth of a groove and by etching away the insulating film to the depth of the conductive film. CONSTITUTION:A semiconductor substrate 1 is spread with an SiO2 film 2, and resist is spread over this film and left behind by photo lithography outside schedule for wiring formation. The SiO2 film 2 is etched by RIE to form a groove 3; then, resist is peeled off. After the SiO2 film 2 including the groove 3 is spread with Al 4 by sputtering, the Al 4 is spread with photoresist 5. Under a condition that etching speed of Al 4 is almost equal to that of photoresist 5, RIE is continued until the Al 4 of the region other than the groove 3 disappears. This makes the groove 3 filled with Al 4 to develop about a 0.1mum step between the tops of SiO2 2 and Al 4. The photoresist 5 is peeled off, so as to obtain a flat wiring layer free of the step between the filling Al 4 and the SiO2 film 2.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に金属配線
の形成方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method for forming metal wiring.

(従来の技術) 半導体装置の微細化、大規模化に伴い、コンタクト孔に
よる拡散膚と金属配線、あるいは金属配線層の相互接続
を信頼性良く形成することが半導体装置の歩留りや信頼
性に大きく影響するようになっている。
(Prior art) As semiconductor devices become smaller and larger, it is important to form interconnections between diffusion skins and metal wiring or metal wiring layers with high reliability through contact holes, which greatly improves the yield and reliability of semiconductor devices. It's starting to have an impact.

第7図は、従来例の金属配線形成の工程断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a process for forming metal wiring in a conventional example.

半導体基板101上に形成された絶縁[102、上に例
えばMを厚さ5oooA程度堆積する。次にフォトリン
グラフィ工程により所望のレジストノくターンを得た後
、これをマスクに11アクテイブイオンエツチング(R
IE法)によジMを加ニレ、M配線103を形成し続い
てレジストを除去する(第7図(a))。
For example, M is deposited to a thickness of about 500A on the insulator [102] formed on the semiconductor substrate 101. Next, after obtaining the desired resist pattern through a photolithography process, 11 active ion etching (R
Then, the resist is removed (FIG. 7(a)).

次に、半導体基板101上に例えばSin、膜102□
から成る絶縁膜を、CVD法により、300℃程度の温
度で厚さ約1μm堆積する(第7図(b〕)。
Next, on the semiconductor substrate 101, for example, a film of Sin, 102□
An insulating film of about 1 μm thick is deposited by CVD at a temperature of about 300° C. (FIG. 7(b)).

以上に示す様な金属配線の形成方法にνいては、第2図
(a) K示す様に紅をRIFliする際に、紅にアン
ダーカットが人り逆テーパ状になり配線の細りが生じる
という問題点があった。また、第7図fb)に示す様に
、CVD法により、M配線上に8i0゜膜を形成する際
に、n配線に対してオーバノ・ング状に8i0.膜が形
成され、Si虜膜中に空洞104(ボイドと呼ぶ)が生
じ平坦化できないという問題点があった。
According to the method of forming metal wiring as shown above, when RIFli is applied to the red metal wiring as shown in Fig. 2(a), undercuts are created in the red metal wiring, resulting in a reverse taper shape and thinning of the wiring. There was a problem. Furthermore, as shown in FIG. 7 fb), when forming an 8i0° film on the M wiring by the CVD method, the 8i0° film is formed in an overlapping shape with respect to the N wiring. There was a problem in that a film was formed and cavities 104 (referred to as voids) were created in the Si capillary film, making it impossible to flatten it.

第8図は、従来例のピアホール形成の工程断面図である
FIG. 8 is a cross-sectional view of a process for forming a conventional pier hole.

半導体基$105上に形成された絶縁膜106上に第1
N配線としてM配@107を形成する。
A first layer is formed on the insulating film 106 formed on the semiconductor substrate $105.
An M wiring @107 is formed as an N wiring.

次に、この半導体基板105上に8i02膜108から
成る絶縁膜を、CVD法を用いて形成する。
Next, an insulating film made of 8i02 film 108 is formed on this semiconductor substrate 105 using the CVD method.

次に、フォトリングラフィ工程により形成したレジスト
パターンをマスクに810.膜108をRIEにより除
去し接続孔109を形成する。次にレジストを除去後、
この接続孔109にW(タングステン)110をCVD
法を用いて選択的に形成する(第8図(a))。
Next, using a resist pattern formed by a photolithography process as a mask, 810. The film 108 is removed by RIE to form a connection hole 109. Next, after removing the resist,
W (tungsten) 110 is deposited in this connection hole 109 by CVD.
(FIG. 8(a)).

以上に示す様なピアホールの形成方法においては、Wの
選択成長をSin、膜108の表面で止めることは離し
く、8i0.膜108の表面以上にWが形成された場合
はストレスが開放されるため、接続孔109の外部に広
がりWの結晶も粒状になり表面が荒らくなる。更にこの
半導体基板105上にレジストを塗布した後にエッチバ
ックを行なうと、Sin、膜108表面に形成されたW
は除去されるものの、接続孔109に露出したWの表面
の荒れは小さくならない(第8図(b)〕。
In the method for forming a pier hole as described above, it is difficult to stop the selective growth of W on the surface of the Sin film 108, and it is difficult to stop the selective growth of W on the surface of the film 108. If W is formed above the surface of the film 108, the stress is released, so that it spreads outside the connection hole 109, and the W crystals also become granular, making the surface rough. Furthermore, when a resist is applied on this semiconductor substrate 105 and then etched back, Sin and W formed on the surface of the film 108 are removed.
Although it is removed, the roughness of the surface of W exposed in the connection hole 109 does not become small (FIG. 8(b)).

また、Wの表面の荒れを防ぐ為、8i0.膜108の表
面以下でWの選択成長を止めた場合(第9図(a))は
、続いて第2層目の配線として紅をスパッタ法で厚さ1
μm程度堆積させる(第9図(b))とこの接続孔10
90段差部分で突起111や深い溝112が生ずる。こ
れは、配線の信頼性に問題を残すと共に、第2層目の配
線の上層の絶縁膜の被覆形状も平坦化できないという問
題点があった。
In addition, in order to prevent the surface of W from becoming rough, 8i0. When the selective growth of W is stopped below the surface of the film 108 (FIG. 9(a)), red is then sputtered to a thickness of 1 as the second layer wiring.
When deposited on the order of μm (FIG. 9(b)), this connection hole 10
A protrusion 111 and a deep groove 112 are formed at the 90 step portion. This poses a problem in the reliability of the wiring, and also in that the shape of the insulating film covering the upper layer of the second layer wiring cannot be flattened.

(発明が解決しようとする課題) 以上の様に従来の金属配線の形成方法においては、厄を
RIBする際に、紅にアンダーカットが入り逆テーパ状
になり配線の細シが生じるという問題点がおった。また
、更にとのM配線上にCVD法によりSin、膜を形成
する際に、n配線に対してオーバハング状[SiO,膜
が形成され、Sin。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional method of forming metal wiring, when performing RIB, there is a problem that undercuts occur in the red, resulting in a reverse tapered shape and thin lines in the wiring. There was a thunderstorm. Further, when forming a SiO film on the M wiring by CVD, an overhanging SiO film is formed on the N wiring, and the SiO film is formed on the N wiring.

膜中に空洞が生じ平坦化できないという問題点があった
There was a problem in that cavities were formed in the film and it could not be flattened.

ま九、従来の接続孔の形成方法においては、選択的に接
続孔へ金属を埋め込む際にその制御が難しく、接続孔に
金属を完全に埋め込み平坦化することができず、Sin
、膜の表面以上に金属を堆積しすぎると、ストレスが開
放されるため金属の粒径のみだれが生じ、8i0.膜の
表面以下で金属の堆積を止めると、続いて第2層目の金
属を形成する際、接続孔の段差部分で突起や深い溝が生
じ、配線の信頼性に問題を残すと共に!2層目の配線の
上層の絶縁膜の被覆形状も平坦化できないという問題点
があった。
Nineteenth, in the conventional connection hole forming method, it is difficult to control when selectively filling metal into the connection hole, and it is not possible to completely fill the connection hole with metal and flatten it.
However, if too much metal is deposited above the surface of the film, the stress is released and the grain size of the metal decreases. If metal deposition is stopped below the surface of the film, when the second layer of metal is subsequently formed, protrusions and deep grooves will occur at the step portion of the contact hole, which will leave problems with the reliability of the wiring! There was a problem in that the covering shape of the insulating film on the upper layer of the second layer wiring could not be flattened.

本発明は、この様な課題を解決する半導体装置の製造方
法を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that solves these problems.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、第1の発
明は、半導体基板上の絶縁膜に溝を形成する工程と、こ
の溝に溝の深さ以下に導電膜を埋め込む工程と、前記溝
に埋め込まれた導電膜の深さまで前記絶縁膜をエツチン
グ除去する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置
の製造方法を提供する。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been made in view of the above circumstances, and the first invention includes a step of forming a groove in an insulating film on a semiconductor substrate, and a depth of the groove. Provided is a method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of embedding a conductive film below the trench, and etching away the insulating film to the depth of the conductive film buried in the trench.

また、第2の発明は、半導体基板上の第1の絶縁膜上に
第1の配線金属を形成する工程と、この第1の絶縁膜及
び第1の配線金属上に第2の絶縁膜を形成する工程と、
前記第1の配線金属上の前記第2の絶縁膜にコンタクト
孔を形成する工程と、このコンタクト孔にコンタクト孔
の深さ以下に第2の配線金属を埋め込む工程と、前記コ
ンタクト孔上部の前記第2の絶縁膜をスパッタエツチン
グする工程と、前記第2の絶縁膜上及び前記コンタクト
孔上に第3の配線金属を形成する工程とを備え念ことを
特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
Further, a second invention includes a step of forming a first wiring metal on a first insulating film on a semiconductor substrate, and a step of forming a second insulating film on the first insulating film and the first wiring metal. a step of forming;
forming a contact hole in the second insulating film on the first wiring metal; burying a second wiring metal in the contact hole below the depth of the contact hole; Provided is a method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of sputter etching a second insulating film and forming a third wiring metal on the second insulating film and on the contact hole. do.

(作用) この様に本発明によれば、絶縁膜に溝を形成し、この溝
に溝の深さ以下に導電膜を埋め込み、この埋め込まれた
導電膜の深さ1で絶縁膜をエツチング除去することによ
り平坦な形状の配線を形成することができる。また、金
属をRIEして配線を形成していないため配線にアンダ
ーカットが入り逆テーパ状になり配線の細りが生じるこ
とはない。
(Function) As described above, according to the present invention, a groove is formed in an insulating film, a conductive film is buried in this groove to a depth equal to or less than the depth of the groove, and the insulating film is etched away at a depth of 1 of the buried conductive film. By doing so, a flat wiring can be formed. Further, since the wiring is not formed by RIE of metal, there is no undercut in the wiring, resulting in a reverse tapered shape and thinning of the wiring.

また、金属をRIEして配線を形成しその周囲に絶縁膜
を形成していないため、ボイドの発生を防ぐことができ
る。更に、溝の深さより浅く金属を埋め込んでいる為金
属の粒径のみだれを防ぐことができる。
Further, since the wiring is formed by RIE of metal and no insulating film is formed around it, the generation of voids can be prevented. Furthermore, since the metal is embedded shallower than the depth of the groove, it is possible to prevent the grain size of the metal from sagging.

(実施例) 以下、不発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方法
の工程断面図である。
FIG. 1 is a process sectional view of a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

半導体基板1上にSin、膜2をCVD法により厚さ約
1.5μm形成する(第1図(a))。
A Sin film 2 having a thickness of about 1.5 μm is formed on a semiconductor substrate 1 by CVD (FIG. 1(a)).

次に、Sin、膜2上にレジストを形成し、フォトリン
グラフィ法を用いて配線形成予定域以外にレジストを残
ftする。次に、このレジストをマスクとして5iOx
JIE2をリアクティブイオンエツチング(RIE)に
より、深さ約0.5μmエツチングし溝3を形成した後
レジストを剥離する(第1図(b))。
Next, a resist is formed on the Sin film 2, and a photolithographic method is used to leave the resist in areas other than the area where wiring is to be formed. Next, using this resist as a mask, 5iOx
After etching the JIE 2 to a depth of about 0.5 μm by reactive ion etching (RIE) to form a groove 3, the resist is peeled off (FIG. 1(b)).

次に、溝3を含めたSin、膜2上にスパッタ法を用い
てA24を厚さ約0.4μm形成した後、続いてこのM
4上に7オトレジスト5を厚さ約1μm形成する(第1
図(C))。
Next, after forming A24 with a thickness of about 0.4 μm on the Sin film 2 including the groove 3 by sputtering, this M
7 photoresist 5 is formed on 4 to a thickness of about 1 μm (first
Figure (C)).

次に、At4とフォトレジスト5のエツチング速度がほ
ぼ等しい条件で、溝3以外の部分のAt4がなくなるま
でRIEを行なう。これにより深さ0.5μmの溝3中
の深さ0.4μm迄kt4が埋め込まれ、SIO!膜2
の最上部とkL4の最上部には約0.1μmの段差が生
じることになる。次に、フォトレジスト5を剥離する(
第1図(d))。
Next, RIE is performed under the condition that the etching speeds of At4 and photoresist 5 are approximately equal until At4 in the portion other than the groove 3 is removed. As a result, kt4 is embedded to a depth of 0.4 μm in the groove 3 having a depth of 0.5 μm, and SIO! membrane 2
There will be a level difference of about 0.1 μm between the top of kL4 and the top of kL4. Next, the photoresist 5 is peeled off (
Figure 1(d)).

次に、Sin!膜2を几IIにより厚さ約0.1μmエ
ツチングし埋め込まれたA1.4と8i0.膜20段差
がなくなり平坦な構造の配線層を得ることができる(第
1図(e)〕。
Next, Sin! Membrane 2 was etched to a thickness of about 0.1 μm using a method II, and A1.4 and 8i0. There is no step difference in the film 20, and a wiring layer with a flat structure can be obtained (FIG. 1(e)).

第2図は、本発明の第2の実施例の半導体装置の製造方
法を工程屓に断面図で示したものである。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

半導体基板6上に、5102膜7をCVD法により厚さ
約1μm形成する。次に、スパッタ法により紅を厚さ0
.4μm形成する(第2図(a))。
A 5102 film 7 with a thickness of about 1 μm is formed on the semiconductor substrate 6 by the CVD method. Next, red was applied to a thickness of 0 using the sputtering method.
.. 4 μm thick (FIG. 2(a)).

次に、このM上にレジストを形成しフォトリングラフィ
法を用いて、配線形成予定域にレジストを残置する。次
に、このレジストをマスクにしてhtをRI E LA
t配線8を形成した後、レジストを剥離する。次に5i
nt膜9をCVD法により厚さ約1μm形成し、続いて
この8 r Os 膜9上にレジストを形成し、フォト
リソグラフィ法を用いて、At配線8上以外の部分にレ
ジストを残す。次にこのレジストをマスクとして8i0
.膜9をR1:Eにより除去しコンタクト孔10を形成
し、M配線8を露出させる。次にタングステンW11□
6CVD法によりM配線8上に設けられたコンタクト孔
1θ内に深さ約α8μm選択的に埋め込む。コンタクト
孔10の深さは約1μmであるため、8i0゜膜9とW
ll、の最上部とは約0.2μmの断差12が存在して
いる(第2図(b))。
Next, a resist is formed on this M, and a photolithography method is used to leave the resist in the area where wiring is to be formed. Next, use this resist as a mask to RI E LA
After forming the t-wiring 8, the resist is peeled off. Next 5i
An NT film 9 is formed to a thickness of about 1 μm by CVD, and then a resist is formed on this 8 r Os film 9, and the resist is left on the parts other than the At wiring 8 by using a photolithography method. Next, using this resist as a mask, 8i0
.. The film 9 is removed by R1:E to form a contact hole 10 and the M wiring 8 is exposed. Next, tungsten W11□
The contact hole 1θ provided on the M wiring 8 is selectively buried to a depth of about α8 μm by the 6CVD method. Since the depth of the contact hole 10 is approximately 1 μm, the 8i0° film 9 and W
There is a difference 12 of about 0.2 μm from the top of ll (FIG. 2(b)).

次に、スパッタエツチングを行なうとこの断差12の角
部12.が特にエツチングされるため、Sin、膜9の
角部が面取りされた形状になる(第2図(C))。
Next, when sputter etching is performed, the corners 12 of this difference 12. Since the film 9 is particularly etched, the corners of the film 9 have a chamfered shape (FIG. 2(C)).

次K、A211.をスパッタ法によシ、厚さ約0.4μ
m形成する(第2図(d))。
Next K, A211. The thickness is approximately 0.4μ by sputtering method.
m is formed (Fig. 2(d)).

以上に示した様な半導体装置の製造方法によれば、コン
タクト孔上のMは突起や溝のない平坦な膜となって堆積
される。
According to the method of manufacturing a semiconductor device as described above, M is deposited on the contact hole in the form of a flat film without protrusions or grooves.

第3図は本発明の第1の実施例において、溝を形成する
方法についての他の実m例を工程順に断面図で示したも
のである。
FIG. 3 is a sectional view showing another example of the method of forming a groove in the first embodiment of the present invention in the order of steps.

半導体基板13上に8i0.膜14をCVD法によ多形
成する。次に、この8i0.膜14上にレジスト15を
形成し、フォトリングラフィ法を用いて配線形成予定域
にレジスト15を残置する。ここでは、例えばポジ型の
レジスト15を使用する。
8i0. on the semiconductor substrate 13. A film 14 is formed by a CVD method. Next, this 8i0. A resist 15 is formed on the film 14, and is left in an area where wiring is to be formed using a photolithography method. Here, for example, a positive resist 15 is used.

ポジ型のレジストは疎水性を示すがフッ素を含むプラズ
マ中にさらし更に疎水性を増してもよい(#I3図(a
)  ン。
Positive type resist exhibits hydrophobicity, but it may be exposed to plasma containing fluorine to further increase its hydrophobicity (Figure #I3 (a)
) hmm.

次に、ケイ7ツ化水素酸(H,SiF、)水溶液に7リ
カ(BIO,)を飽和させた溶液にウニ・・−を浸しn
を用いて平衡をずらしてやるとSin![14上に更に
S i O,膜16を形成することができる。
Next, sea urchins were immersed in a solution of hydrosilicic acid (H, SiF,) saturated with 7 Lika (BIO,).
If the equilibrium is shifted using Sin! [An SiO film 16 can be further formed on the film 14.

この時、レジスト15は疎水性である為レジスト15上
には8401M16は形成されない(第3図(b))。
At this time, since the resist 15 is hydrophobic, 8401M16 is not formed on the resist 15 (FIG. 3(b)).

次に、レジスト15を剥離することにより半導体基板1
3上の8i0.膜16に溝17を形成することができる
(第3図(C))。
Next, by peeling off the resist 15, the semiconductor substrate 1
8i0 on 3. Grooves 17 can be formed in the film 16 (FIG. 3(C)).

第4図は本発明の第3の実施例の半導体装置の製造方法
を工程順に断面図で示したものである。
FIG. 4 is a sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention in the order of steps.

半導体基板18上にS t Os膜19をCVD法によ
り厚さ約2μm形成する。次に、S10!膜19上にレ
ジストを形成し、フォトリングラフィ法を用いて配線形
成予定域以外にレジスト15上する。
An S t Os film 19 is formed to a thickness of about 2 μm on the semiconductor substrate 18 by the CVD method. Next, S10! A resist is formed on the film 19, and the resist 15 is placed on the area other than the area where wiring is to be formed using a photolithography method.

次に、このレジストをマスクとしてSiO,j[19を
RIFiにより深さ約1μmエツチングし溝2゜を形成
し、レジストを剥離する。次に、スパッタ法を用いて厚
さ約500λのパラジウム層21t−形成する(第4図
(a))。
Next, using this resist as a mask, SiO,j[19 is etched to a depth of about 1 μm by RIFi to form a groove 2°, and the resist is peeled off. Next, a palladium layer 21t having a thickness of approximately 500λ is formed using a sputtering method (FIG. 4(a)).

次に、このパラジウム層21上に7オトレジスト22を
塗布後、現像を行ない溝2o内に7オトレジスト22を
深さ約0.8μm残置する(第4図(b))。
Next, after coating the palladium layer 21 with a No. 7 photoresist 22, development is performed to leave the No. 7 photoresist 22 at a depth of about 0.8 μm in the groove 2o (FIG. 4(b)).

次に、硝酸、塩酸、酢酸の混合溶液中にこの半導体基板
18を浸すことによりSin、3119上及び溝20表
面に露出したパラジウム層21′に除去する。次にフォ
トレジスト22をプラズマ中で灰化し除去する(第4図
(C))。
Next, by immersing this semiconductor substrate 18 in a mixed solution of nitric acid, hydrochloric acid, and acetic acid, the palladium layer 21' exposed on the Sin 3119 and on the surface of the groove 20 is removed. Next, the photoresist 22 is ashed in plasma and removed (FIG. 4(C)).

次に、半導体基板18を硫酸鋼中に浸すことによシ、パ
ラジウム層21上にのみ選択的に銅23を埋め込む。こ
こでSin、膜19上部と鋼23配線上部の間には約0
.2μmの段差が生じている(第4図(d))。
Next, copper 23 is selectively embedded only on the palladium layer 21 by immersing the semiconductor substrate 18 in sulfuric acid steel. Here, Sin is about 0 between the upper part of the film 19 and the upper part of the steel 23 wiring.
.. A step difference of 2 μm is generated (FIG. 4(d)).

次に、RIEにより8105g19を約2.2μmエツ
チング除去し、埋め込まれた鋼23とS 10s jl
l19の段差がなくなり平坦な構造の配線層を得ること
ができる(第4図(e))。
Next, approximately 2.2 μm of 8105g19 was removed by RIE, and the embedded steel 23 and S10s jl
It is possible to obtain a wiring layer with a flat structure without the step 119 (FIG. 4(e)).

第5図は本発明の第4の実施例の半導体装置の製造方法
を工S順に断面図で示したものである。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention in the order of process S.

半導体基板24上に8i0.[25をCVD法により厚
さ約1μm形成する。次にスパッタ法により厚さ約50
OAのパラジウム層26を形成する。
8i0. on the semiconductor substrate 24. [25] is formed to a thickness of about 1 μm by the CVD method. Next, a thickness of approximately 50 mm was formed using the sputtering method.
A palladium layer 26 of OA is formed.

次にパラジウム層26上にレジストを形成し、フォトリ
ソグラフィ法を用いて配線形成予定域にのみレジスト2
7を残置する(第5図(a))。
Next, a resist is formed on the palladium layer 26, and using photolithography, the resist 2 is applied only to the area where wiring is to be formed.
7 remains (Fig. 5(a)).

次に1硝酸、塩酸、酢酸の混合溶液中にこの半導体基板
24を浸すことによIBSiOzg25上に露出したパ
ラジウム層26を除去する(第5図(b))。
Next, the palladium layer 26 exposed on the IBSiOzg 25 is removed by immersing the semiconductor substrate 24 in a mixed solution of nitric acid, hydrochloric acid, and acetic acid (FIG. 5(b)).

次に、第3図に示した方法により8i0.膜25上に更
に厚さ約1μmの8i01膜28を形成し、続いてレジ
スト27を除去する。以上により底部にパラジウム層2
6が残置した溝29が形成されることになる(第5図(
C))。。
Next, by the method shown in FIG. 3, 8i0. An 8i01 film 28 having a thickness of about 1 μm is further formed on the film 25, and then the resist 27 is removed. As a result of the above, the palladium layer 2 on the bottom
A groove 29 where 6 remains is formed (see Fig. 5 (
C)). .

次に、第4図に示した方法(よりこの溝29内部に深さ
0.6μmの銅30を選択的に埋め込む。この後、鋼3
0の酸化を防ぐ為に厚さ約0.2μmの金31を銅30
上に無電解メツキ法により選択的に形成して本よい。こ
の際S IOx ft 28上部と膜31上部の間には
約0.2μmの段差が生じている(第5図(d))。
Next, copper 30 is selectively embedded to a depth of 0.6 μm inside this groove 29 by the method shown in FIG.
In order to prevent the oxidation of 0.0, gold 31 with a thickness of about 0.2 μm is coated with copper 30.
It may be selectively formed on top by an electroless plating method. At this time, a step difference of about 0.2 μm is created between the upper part of S IOx ft 28 and the upper part of film 31 (FIG. 5(d)).

次K、几IBK!すSiO2,l[28を約0.2μm
zッテング除去し、膜31上部と810! PN 28
上部の段差がなくなり平坦な構造の配線層を得ることが
できる(第5図(e))。
Next K, 几IBK! SiO2,l [28 about 0.2 μm
Remove the upper part of the membrane 31 and 810! PN 28
It is possible to obtain a wiring layer with a flat structure without any step on the upper part (FIG. 5(e)).

第6図は、本発明の第4の実施例の半導体装置の製造方
法を工程順に断面図で示したものである。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention in the order of steps.

半導体基板32上にSin、膵33をCVD法により厚
さ約2μm形成する。次に8i0.膜33上にレジスト
34を形成し、フォトリングラフィ法を用いて配線形成
予定域以外にレジスト34を残fする。次(、このレジ
スト34をマスクにしてSin、膜33をRIEにより
深さ約1μmエツチングし溝35を形成する。この際、
レジスト34はフッ素を含むプラズマ中にさらされるた
め十分疎水性になる(第6図(a))。
On the semiconductor substrate 32, a thin film 33 of about 2 μm in thickness is formed by CVD. Next 8i0. A resist 34 is formed on the film 33, and a photolithography method is used to leave the resist 34 in areas other than the area where wiring is to be formed. Next (using this resist 34 as a mask, the Sin film 33 is etched to a depth of approximately 1 μm by RIE to form a groove 35. At this time,
Since the resist 34 is exposed to plasma containing fluorine, it becomes sufficiently hydrophobic (FIG. 6(a)).

次に、この半導体基板32を約0.1%の塩化パラジウ
ム溶液に室温で約5分間浸すことによりSin、膜33
が露出した溝35底部にパラジウム36を形成する(第
6図(b))。
Next, this semiconductor substrate 32 is immersed in an approximately 0.1% palladium chloride solution at room temperature for approximately 5 minutes to form a Si film 33.
Palladium 36 is formed on the exposed bottom of the groove 35 (FIG. 6(b)).

次に、この半導体基板32を水洗した後、硫酸鋼溶液に
浸すと・・ラジウム36が堆積した部分にのみ銅37を
堆積することができる(第6図(C))。
Next, after washing this semiconductor substrate 32 with water, it is immersed in a sulfuric acid steel solution, and copper 37 can be deposited only on the portions where radium 36 has been deposited (FIG. 6(C)).

次にレジストを剥離しHIEによりSiO□膜33全3
3チング除去することにより埋め込まれた銅37と51
02膜33の段差がなくなり、平坦な構造の配線層を得
ることができる(第6図(d))。
Next, remove the resist and use HIE to remove the SiO□ film 33.
3. Embedded copper 37 and 51 by removing
The level difference in the 02 film 33 is eliminated, and a wiring layer with a flat structure can be obtained (FIG. 6(d)).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた様に本発明によれば絶縁膜に溝を形成し、こ
の溝に溝の深さ以下に導電膜を埋め込み、この埋め込ま
れた導電膜の深さまで絶縁膜をエツチング除去すること
により、平坦な形状の配線を形成することができる。
As described above, according to the present invention, a groove is formed in an insulating film, a conductive film is buried in the groove to a depth below the groove, and the insulating film is removed by etching to the depth of the buried conductive film. A flat wiring can be formed.

また、金属をエツチングして配線を形成していないため
配線にアンダーカットが入り逆テーパ状になったりして
配線の細りが生じることはない。
In addition, since the wiring is not formed by etching metal, there is no possibility that the wiring will become undercut or tapered, causing the wiring to become thinner.

更に、金属をエツチングして配線を形成しその周囲に絶
縁、摸を形成する工程ではなくボイドの発生を防ぐこと
ができる。更に、溝の深さより浅く金属を埋め込んでい
る為、金属の粒径のみだれを防ぐことができる。
Furthermore, the process of forming wiring by etching metal and forming insulation and imitations around the wiring can prevent the generation of voids. Furthermore, since the metal is embedded shallower than the depth of the groove, it is possible to prevent the grain size of the metal from sagging.

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

第1図は本発明の第1の実施例の半導体装置の製造方法
を示す工程断面図、第2図は本発明の第2の実施例の半
導体装置の製造方法を示す工程断面図、第3図は本発明
の第1の実施例の変形例の半導体装置の製造方法を示す
工程断面図、第4図は本発明の第3の実施例の半導体装
置の製造方法を示す工程断面図、第5図は本発明の第4
の実施例の半導体装置の製造方法を示す工程断面図、第
6図は本発明の第5の実施例の半導体装置の製造方法を
示す工程断面図である。第7図、第8図、l@9図は従
来例の半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 図において、 1・・・半導体基板、2・・・s i O!膜、3・・
・溝、4At、5・・・フォトレジスト、6・・・半導
体基板、7・・・5in2涙、8・・・M配線、9・・
・SiO,M。 10・・・コンタクト孔、IL ・=W、  112−
At。 12・・・断差。 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 ヘ U) ぐ へ へ (b) (C) (d) 第 図 (a) 1!:I (b) (C) 第 図 &  ■ 一〇 へ。 (e) 第 図 (a) (b) (C) (d) 第5図 (e) 第 図 (b) (a) (b) 第 図
1 is a process cross-sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a process cross-sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a second example of the present invention, and FIG. 4 is a process sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention; FIG. Figure 5 shows the fourth aspect of the present invention.
FIG. 6 is a process cross-sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 1@9 are process cross-sectional views showing a conventional method for manufacturing a semiconductor device. In the figure, 1...semiconductor substrate, 2...s i O! Membrane, 3...
・Groove, 4At, 5... Photoresist, 6... Semiconductor substrate, 7... 5in2 tear, 8... M wiring, 9...
・SiO,M. 10... Contact hole, IL ・=W, 112-
At. 12... difference. Agent Patent Attorney Rule Chika Ken Yuu) Guhehe (b) (C) (d) Figure (a) 1! :I (b) (C) Figure & ■ Go to 10. (e) Figure (a) (b) (C) (d) Figure 5 (e) Figure (b) (a) (b) Figure

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体基板上の絶縁膜に溝を形成する工程と、こ
の溝に溝の深さ以下に導電膜を埋め込む工程と、前記溝
に埋め込まれた導電膜の深さまで前記絶縁膜をエッチン
グ除去する工程とを備えたことを特徴とする半導体装置
の製造方法。
(1) A step of forming a groove in an insulating film on a semiconductor substrate, a step of embedding a conductive film in this groove to a depth below the depth of the groove, and etching and removing the insulating film to the depth of the conductive film embedded in the groove. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of:
(2)前記溝を形成する工程は、前記半導体基板上に設
けられた第1の絶縁膜上の前記溝の形成予定域にレジス
トパターンを形成する工程と、このレジストパターン以
外の部分に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記レジス
トパターンを除去する工程とから成ることを特徴とする
請求項1記載の半導体装置の製造方法。
(2) The step of forming the groove includes the step of forming a resist pattern on the first insulating film provided on the semiconductor substrate in the area where the groove is planned to be formed, and the step of forming a resist pattern in a portion other than the resist pattern. 2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising the steps of: forming an insulating film; and removing the resist pattern.
(3)前記導電膜は2層から成り前記導電膜を埋め込む
工程は、前記溝及び前記絶縁膜表面に第1の導電膜を形
成する工程と、前記溝に前記溝の深さ以下にレジストを
埋め込む工程と、露出している前記第1の導電膜を除去
する工程と、前記レジストを除去した後この除去された
レジストの部分に選択的に第2の導電膜を埋め込む工程
とから成ることを特徴とする請求項1記載の半導体装置
の製造方法。
(3) The conductive film consists of two layers, and the step of embedding the conductive film includes a step of forming a first conductive film on the groove and the surface of the insulating film, and a step of forming a resist in the groove below the depth of the groove. a step of embedding, a step of removing the exposed first conductive film, and a step of selectively embedding a second conductive film into the removed portion of the resist after removing the resist. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
(4)半導体基板上の第1の絶縁膜上に第1の配線金属
を形成する工程と、この第1の絶縁膜及び第1の配線金
属上に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の配線
金属上の前記第2の絶縁膜にコンタクト孔を形成する工
程と、このコンタクト孔の深さ以下に第2の配線金属を
埋め込む工程と、前記コンタクト孔上部の前記第2の絶
縁膜をスパッタエッチングする工程と、前記第2の絶縁
膜上及び前記コンタクト孔上に第3の配線金属を形成す
る工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
(4) forming a first wiring metal on the first insulating film on the semiconductor substrate; forming a second insulating film on the first insulating film and the first wiring metal; forming a contact hole in the second insulating film on the first wiring metal; embedding a second wiring metal below the depth of the contact hole; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of sputter etching an insulating film and forming a third wiring metal on the second insulating film and on the contact hole.
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