JPH04283944A - 半導体装置の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】　　本発明は半導体装置の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】　　ＬＳＩの高集積化に伴い、多層配線
技術は必要不可欠である。現在、２層配線技術までが、
量産化され、実用に至っている。今後２層あるいは３層
以上の多層配線を行うには、配線の断線あるいは短絡等
の防止が大きな課題である。すなわち、層間絶縁膜は絶
縁性が高いことが必要なことはもちろん凹凸のある下地
を滑らかに覆う、いわゆるステップカバレージを良くし
て、均一な厚さを得るには各層の平坦化が有効である。 たとえば、ＣＶＤ法等によって形成された絶縁膜とＳＯ
Ｇ（Ｓｐｉｎ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ　）等のコーティング
による絶縁膜の組合せにより形成されている。

【０００３】たとえば、図４は従来の方法により形成さ
れた半導体装置の模式的断面図である。周知のＬＯＣＯ
Ｓ　プロセスおよびＳｉゲートプロセスにより、基板２
０上の酸化膜上に形成された、第１ゲート２４上に酸化
膜を形成する。その酸化膜上および所定の第１ゲート２
４上の酸化膜上に形成された第２ゲート２５上に層間絶
縁膜２１を形成する。その後、その層間絶縁膜２１上の
所定部分を開口し、その後全面に第１のメタル２３を形
成する。 その後、その第１のメタル２３上全面に層間絶縁膜２６
を形成し、ここでこの層間絶縁膜２６上の凹凸を平坦化
するためにＳＯＧ２２をその層間絶縁膜２６上に堆積さ
せる。その後、このように平坦化された層間絶縁膜２６
およびＳＯＧ２２上に次の層間絶縁膜２７を形成する。 その後、所定の層間絶縁膜２７および層間絶縁膜２６を
開口し、ビアーホール２８を形成し、その後そのビアー
ホール２８上および層間絶縁膜２７上に第２のメタル２
９を形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】　　ところで、上述し
た従来例では配線間の導通をとるためにビアーホールを
形成するが、このビアーホールの側壁にＳＯＧ等の５０
０℃前後の低温もしくは（高）真空システム中において
Ｏｕｔ　Ｇａｓ　を発生する材料が露出状態であると、
さらにその上層配線を形成する際、そのＯｕｔ　Ｇａｓ
により、下層の配線材の表面層が変質する。その結果、
配線抵抗が高くなり、時には導通不良となるという問題
がある。

【０００５】本発明は以上の点を鑑み、ビアーホール特
性すなわち配線間特性の安定な半導体装置を製造する方
法を提供することをその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】　　本発明の半導体装置
の製造方法は、基板上に複数のゲートを形成した後、そ
の基板およびゲート群上に第１層間絶縁膜を形成し、そ
の後ゲート群のうち所定のゲート直上を開口した後、そ
の開口部および上記第１層間絶縁膜上に第１メタルを堆
積し、その後その第１メタル上にエッチングストッパを
形成した後、続いて第２層間絶縁膜を形成し、その後そ
の第２層間絶縁膜上に平坦化膜を形成し、その後その平
坦化された第２層間絶縁膜上に第３層間絶縁膜を形成し
た後、エッチングにより所定のエッチングストッパ直上
にビアホールを形成し、その後そのビアホール内および
上記第３層間絶縁膜上にサイドウォール用絶縁膜を形成
した後、上記ビアホール内の側壁にサイドウォール用絶
縁膜が残存するようそのサイドウォール用絶縁膜をエッ
チングすることを特徴としている。

【０００７】

【作用】　　ビアーホール内の側壁にサイドウォールを
形成したから、層間絶縁膜からのＯｕｔ　Ｇａｓ　の発
生を抑制する。したがって、Ｏｕｔ　Ｇａｓによる配線
材の変質がなく、ビアーホール特性は安定する。また、
エッチングストッパを形成したので、ビアーホールを形
成する際にエッチングが下層配線に及ぶことがない。

【０００８】

【実施例】　　図１乃至図３は、本発明実施例を経時的
に示す模式断面図である。以下、図面に基づいて本発明
実施例を説明する。周知のＬＯＣＯＳ　プロセスおよび
Ｓｉゲートプロセスにより、基板１上の所定の酸化膜上
に第１ゲート４を形成する。その後その第１ゲート４お
よび基板１上の酸化膜全面に酸化膜を形成する。その後
、所定部分に第２ゲート５を形成する。その酸化膜上お
よび第２ゲート５上に第１層間絶縁膜２を形成する。そ
の後、その第１層間絶縁膜２上の所定部分を開口し、そ
の後、全面に第１メタル３を形成する〔図１（Ａ）〕。

【０００９】次に、第１メタル３上全面にエッチングス
トッパ６を形成する。このエッチングストッパ６は、後
の工程でエッチングによりビアーホールを形成するとき
のストッパとなるもので、たとえばＴｉＮ，ＴｉＷ，Ｗ
Ｓｉｘ　等の導電体を用いる。このエッチングストッパ
６の存在により、下層配線材料がエッチングされやすい
ものであってもエッチングされない。〔図１（Ｂ）〕。

【００１０】次に、エッチングストッパ６上面に第２層
間絶縁膜７を形成する。その後、第２層間絶縁膜７上に
ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）を堆積し、第２
層間絶縁膜７を平坦化する〔図１（Ｃ）〕。次に、ＳＯ
Ｇおよび第２層間絶縁膜７上に第３層間絶縁膜９を形成
する〔図２（Ｄ）〕。

【００１１】次に、配線間の導通をとるために所定の第
３層間絶縁膜９および第２層間絶縁膜７の穴開けを行い
、ビアーホール１０を形成する。その後、その全面にサ
イドウォール用絶縁膜１１をＣＶＤ法等により成膜する
。このサイドウォール用絶縁膜１１はＯｕｔ　Ｇａｓ　
が発生しない材料を用いる〔図２（Ｅ）〕。次に、ドラ
イエッチングにより、全面をエッチバックをし、ビアー
ホール１０の側壁にサイドウォール１１ａを形成する。 このエッチバックの際、下層配線はエッチングされない
こと、すなわち、サイドウォール用絶縁膜１１と下層配
線はドライエッチング時には充分な選択比であることが
必要である。また、本実施例では上述したようにあらか
じめ下層配線の表面上にエッチングストッパ６を成膜し
てあるのて、下層配線材料がエッチングされやすい材料
でも所望のエッチングによりサイドウォール１１ａを形
成できる〔図２（Ｆ）〕。

【００１２】次に、第３層間絶縁膜９上およびビアーホ
ール１０内に第２メタル１２を形成する〔図２（Ｇ）〕
。

【００１３】

【発明の効果】　　以上説明したように、本発明によれ
ば、ビアーホールの側壁にサイドウォールを形成するの
で、ＳＯＧ等が側壁に露出することがなく、Ｏｕｔ　Ｇ
ａｓ　が発生することもない。したがって、Ｏｕｔ　Ｇ
ａｓ　により下層配線材の表面層の変質がおこることが
ない。この結果、ビアーホールの特性は安定し、断線や
短絡等のない優れた配線間の特性をもつ半導体装置を得
ることができ、さらに高集積化を実現することができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明実施例を経時的に示す模式断面図

【
図２】　　本発明実施例を経時的に示す模式断面図

【図
３】　　本発明実施例を経時的に示す模式断面図

【図４
】　　従来例を説明する模式断面図

【符号の説明】

１・・・・基板 ２・・・・第１層間絶縁膜 ３・・・・第１メタル ４・・・・第１ゲート ５・・・・第２ゲート ６・・・・エッチングストッパ ７・・・・第２層間絶縁膜 ８・・・・ＳＯＧ ９・・・・第３層間絶縁膜 １０・・・・ビアーホール １１・・・・サイドウォール用絶縁膜 １１ａ・・・・サイドウォール １２・・・・第２メタル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板上に複数のゲートを形成した後、
   その基板およびゲート群上に第１層間絶縁膜を形成し、
   その後ゲート群のうち所定のゲート直上を開口した後、
   その開口部および上記第１層間絶縁膜上に第１メタルを
   堆積し、その後その第１メタル上にエッチングストッパ
   を形成した後、続いて第２層間絶縁膜を形成し、その後
   その第２層間絶縁膜上に平坦化膜を形成し、その後その
   平坦化された第２層間絶縁膜上に第３層間絶縁膜を形成
   した後、エッチングにより所定のエッチングストッパ直
   上にビアホールを形成し、その後そのビアホール内およ
   び上記第３層間絶縁膜上にサイドウォール用絶縁膜を形
   成した後、上記ビアホール内の側壁にサイドウォール用
   絶縁膜が残存するようそのサイドウォール用絶縁膜をエ
   ッチングする半導体装置の製造方法。