JPH05109717A - 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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- JPH05109717A JPH05109717A JP27163791A JP27163791A JPH05109717A JP H05109717 A JPH05109717 A JP H05109717A JP 27163791 A JP27163791 A JP 27163791A JP 27163791 A JP27163791 A JP 27163791A JP H05109717 A JPH05109717 A JP H05109717A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】下層配線の粗密による層間絶縁膜の厚さの差を
低減して上下配線のコンタクトの信頼性を向上させる。 【構成】孤立して配置した下層配線3aの上面にのみ酸
化シリコン膜4を設けた後、全面にプラズマCVD法に
よる酸化シリコン膜5及びTEOSとオソン含有酸素を
用いた常用CVD法による酸化シリコン膜6を順次堆積
し、塗布法により有機シリカ膜7を形成してエッチバッ
クし上面を平坦化する。
低減して上下配線のコンタクトの信頼性を向上させる。 【構成】孤立して配置した下層配線3aの上面にのみ酸
化シリコン膜4を設けた後、全面にプラズマCVD法に
よる酸化シリコン膜5及びTEOSとオソン含有酸素を
用いた常用CVD法による酸化シリコン膜6を順次堆積
し、塗布法により有機シリカ膜7を形成してエッチバッ
クし上面を平坦化する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特に多層配線の形成方法に関する。
関し、特に多層配線の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の多層配線を有する半導体装置は、
図4(a)に示すように、能動素子を形成した半導体基
板1の上に化学気相成長法(以下CVD法と記す)で厚
さ0.5μmの酸化シリコン膜2を形成し、酸化シリコ
ン膜2の上に厚さ0.7μmのアルミニウム膜を堆積し
てパターニングし、密集配置したアルミニウム配線3及
び孤立して配置したアルミニウム配線3aを形成する。
次に、アルミニウム配線3,3aを含む表面にプラズマ
CVD法により厚さ0.7μmの酸化シリコン膜5を堆
積する。次に、酸化シリコン膜5の上に回転塗布法によ
り有機シリカ塗布溶液を塗布して熱処理し、有機シリカ
膜7を形成する。
図4(a)に示すように、能動素子を形成した半導体基
板1の上に化学気相成長法(以下CVD法と記す)で厚
さ0.5μmの酸化シリコン膜2を形成し、酸化シリコ
ン膜2の上に厚さ0.7μmのアルミニウム膜を堆積し
てパターニングし、密集配置したアルミニウム配線3及
び孤立して配置したアルミニウム配線3aを形成する。
次に、アルミニウム配線3,3aを含む表面にプラズマ
CVD法により厚さ0.7μmの酸化シリコン膜5を堆
積する。次に、酸化シリコン膜5の上に回転塗布法によ
り有機シリカ塗布溶液を塗布して熱処理し、有機シリカ
膜7を形成する。
【0003】次に、図4(b)に示すように、ドライエ
ッチング技術を用い全面をエッチバックして平坦化した
後、プラズマCVD法で厚さ0.5μmの酸化シリコン
膜8堆積する。次に、フォトエッチング技術を用いてコ
ンタクトホールを設け、コンタクトホールを含む表面に
アルミニウム膜を堆積してパターニングし、コンタクト
ホールのアルミニウム配線3,3aと接続する上層のア
ルミニウム配線9を形成する。
ッチング技術を用い全面をエッチバックして平坦化した
後、プラズマCVD法で厚さ0.5μmの酸化シリコン
膜8堆積する。次に、フォトエッチング技術を用いてコ
ンタクトホールを設け、コンタクトホールを含む表面に
アルミニウム膜を堆積してパターニングし、コンタクト
ホールのアルミニウム配線3,3aと接続する上層のア
ルミニウム配線9を形成する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体装置
は、回転塗布法を用いて形成した有機シリカ膜の膜厚
は、密集配置した下層配線上では厚く、孤立している下
層配線上では薄く形成される。次に、平坦化のためのエ
ッチバックを行い、更にフラズマCVD法で第3の酸化
シリコン膜を形成すると、その膜厚は下地パターンの密
な配線上よりも孤立している配線上の方が薄くなる。そ
のため、コンタクトホール形成時に孤立している配線上
のコンタクトホールを開孔できるようにエッチングを行
なうと密な配線上のコンタクホールが開孔されず、図4
(b)に示すように、導通不良が発生するという問題が
ある。また、密な配線上のコンタクトホールを開孔でき
るようにエッチングを行うと、孤立している配線上のコ
ンタクトホールはかなりのオーバーエッチとなり、微細
なコンタクトホールの形成ができないという問題も有し
ている。したがって、このように形成された多層配線を
有する半導体装置は歩留り、信頼性が著しく劣ったもの
となるという問題があった。
は、回転塗布法を用いて形成した有機シリカ膜の膜厚
は、密集配置した下層配線上では厚く、孤立している下
層配線上では薄く形成される。次に、平坦化のためのエ
ッチバックを行い、更にフラズマCVD法で第3の酸化
シリコン膜を形成すると、その膜厚は下地パターンの密
な配線上よりも孤立している配線上の方が薄くなる。そ
のため、コンタクトホール形成時に孤立している配線上
のコンタクトホールを開孔できるようにエッチングを行
なうと密な配線上のコンタクホールが開孔されず、図4
(b)に示すように、導通不良が発生するという問題が
ある。また、密な配線上のコンタクトホールを開孔でき
るようにエッチングを行うと、孤立している配線上のコ
ンタクトホールはかなりのオーバーエッチとなり、微細
なコンタクトホールの形成ができないという問題も有し
ている。したがって、このように形成された多層配線を
有する半導体装置は歩留り、信頼性が著しく劣ったもの
となるという問題があった。
【0005】
【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、能動素子を設けた半導体基板上に形成した絶
縁膜上に密集して配置した第1の下層配線及び孤立した
配置した第2の下層配線を形成する工程と、前記第2の
下層配線の上面にのみ第1の層間絶縁膜を形成する工程
と、前記第1及び第2の下層配線を含む表面にCVD法
により第2の層間絶縁膜を形成する工程と、前記第2の
層間絶縁膜の上に塗布法により、第3の層間絶縁膜を形
成した後全面をエッチバックして上面を平坦化する工程
と、全面にCVD法により第4の層間絶縁膜を形成する
工程と、前記第4の層間絶縁膜の上に上層の配線を形成
する工程とを含んで構成される。
造方法は、能動素子を設けた半導体基板上に形成した絶
縁膜上に密集して配置した第1の下層配線及び孤立した
配置した第2の下層配線を形成する工程と、前記第2の
下層配線の上面にのみ第1の層間絶縁膜を形成する工程
と、前記第1及び第2の下層配線を含む表面にCVD法
により第2の層間絶縁膜を形成する工程と、前記第2の
層間絶縁膜の上に塗布法により、第3の層間絶縁膜を形
成した後全面をエッチバックして上面を平坦化する工程
と、全面にCVD法により第4の層間絶縁膜を形成する
工程と、前記第4の層間絶縁膜の上に上層の配線を形成
する工程とを含んで構成される。
【0006】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0007】図1(a)〜(c)及び図2(a),
(b)は本発明の第1の実施例を説明するための工程順
に示した半導体チップの断面図である。
(b)は本発明の第1の実施例を説明するための工程順
に示した半導体チップの断面図である。
【0008】まず、図1(a)に示すように、能動素子
を形成した半導体基板1の上にCVD法により酸化シリ
コン膜2を0.5μmの厚さに堆積する。次に、酸化シ
リコン膜2の上に厚さ0.8μmのアルミニウム膜を堆
積してパターニングし、密集して配列されたアルミニウ
ム配線3及び孤立して配置されたアルミニウム配線3a
を形成する。次に、アルミニウム配線3,3aを含む表
面にプラズマCVD法により厚さ0.4μmの酸化シリ
コン膜4を堆積し、フォトリソグラフィー技術を用いて
アルミニウム配線3aの上にフォトレジスト膜をパター
ニングして形成し、このフォトレジスト膜をマスクとし
てCF4 ガスを用いたドライエッチングにより酸化シリ
コン膜4を除去した後フォトレジスト膜を除去し、アル
ミニウム配線3aの上にのみ酸化シリコン膜4を残す。
を形成した半導体基板1の上にCVD法により酸化シリ
コン膜2を0.5μmの厚さに堆積する。次に、酸化シ
リコン膜2の上に厚さ0.8μmのアルミニウム膜を堆
積してパターニングし、密集して配列されたアルミニウ
ム配線3及び孤立して配置されたアルミニウム配線3a
を形成する。次に、アルミニウム配線3,3aを含む表
面にプラズマCVD法により厚さ0.4μmの酸化シリ
コン膜4を堆積し、フォトリソグラフィー技術を用いて
アルミニウム配線3aの上にフォトレジスト膜をパター
ニングして形成し、このフォトレジスト膜をマスクとし
てCF4 ガスを用いたドライエッチングにより酸化シリ
コン膜4を除去した後フォトレジスト膜を除去し、アル
ミニウム配線3aの上にのみ酸化シリコン膜4を残す。
【0009】次に、図1(b)に示すように、全面にプ
ラズマCV法で厚さ0.4μmの酸化シリコン膜5を堆
積し、さらにソースガスとしてテトラエトキシシラン
[Si(OC2 H5 )4 ]とオゾン含有酸素とを用いた
常圧CVD法で厚さ0.8μmの酸化シリコン膜6を堆
積して積層する。
ラズマCV法で厚さ0.4μmの酸化シリコン膜5を堆
積し、さらにソースガスとしてテトラエトキシシラン
[Si(OC2 H5 )4 ]とオゾン含有酸素とを用いた
常圧CVD法で厚さ0.8μmの酸化シリコン膜6を堆
積して積層する。
【0010】次に、図1(c)に示すように、主成分と
してCH3 −Si(OH)3 を含む有機シリカ塗布液を
5000r.p.m.で回転塗布し、300℃の窒素雰
囲気中で1時間の熱処理を行い厚さ0.3μmの有機シ
リカ膜7を形成する。次にCF4 ガスを用いたドライエ
ッチングで選択比が1:2と有機シリカ膜の方が小さい
ような条件で有機シリカ膜7及び酸化シリコン酸化膜6
の表面を順次エッチバックし、アルミニウム配線3a上
の酸化シリコン膜4の上面がちょうど露出した時点でエ
ッチングを止め、上面を平坦化する。
してCH3 −Si(OH)3 を含む有機シリカ塗布液を
5000r.p.m.で回転塗布し、300℃の窒素雰
囲気中で1時間の熱処理を行い厚さ0.3μmの有機シ
リカ膜7を形成する。次にCF4 ガスを用いたドライエ
ッチングで選択比が1:2と有機シリカ膜の方が小さい
ような条件で有機シリカ膜7及び酸化シリコン酸化膜6
の表面を順次エッチバックし、アルミニウム配線3a上
の酸化シリコン膜4の上面がちょうど露出した時点でエ
ッチングを止め、上面を平坦化する。
【0011】次に、図2(a)に示すように、全面にプ
ラズマCVD法で厚さ0.4μmの酸化シリコン膜8を
堆積して層間絶縁膜を形成する。
ラズマCVD法で厚さ0.4μmの酸化シリコン膜8を
堆積して層間絶縁膜を形成する。
【0012】次に、図2(b)に示すように、フォトエ
ッチング技術を用いアルミニウム配線3,3aの上の層
間絶縁膜を開孔してコンタクトホールを形成し、コンタ
クトホールを含む表面にアルミニウム膜を堆積してパタ
ーニングし、コンタクトホールのアルミニウム配線3,
3aと接続するアルミニウム配線9を形成する。
ッチング技術を用いアルミニウム配線3,3aの上の層
間絶縁膜を開孔してコンタクトホールを形成し、コンタ
クトホールを含む表面にアルミニウム膜を堆積してパタ
ーニングし、コンタクトホールのアルミニウム配線3,
3aと接続するアルミニウム配線9を形成する。
【0013】以上の工程を順次繰り返すことにより、多
層配線が形成される。
層配線が形成される。
【0014】本実施例ではプラズマCVD法で形成した
酸化シリコン膜5の膜厚は0.4μmとしているが、
0.2μmから0.5μmの範囲であればよく、配線パ
ターンに応じて変化させることができる。また、ソース
ガスとしてテトラエトキシシランとオゾン含有酸素とを
用いた常圧CVD法で形成した酸化シリコン膜6の膜厚
は0.8μmとしているが、0.5μmから1.0μm
の範囲であればよい。
酸化シリコン膜5の膜厚は0.4μmとしているが、
0.2μmから0.5μmの範囲であればよく、配線パ
ターンに応じて変化させることができる。また、ソース
ガスとしてテトラエトキシシランとオゾン含有酸素とを
用いた常圧CVD法で形成した酸化シリコン膜6の膜厚
は0.8μmとしているが、0.5μmから1.0μm
の範囲であればよい。
【0015】さらに、プラズマCVD法で形成した酸化
シリコン膜8の膜厚は0.4μmとしているが、0.3
μmから0.5μmの範囲であればよい。
シリコン膜8の膜厚は0.4μmとしているが、0.3
μmから0.5μmの範囲であればよい。
【0016】また、本実施例ではプラズマCVD法で形
成した酸化シリコン膜4をアルミニウム配線3a上以外
に残らないようにエッチングしているが、アルミニウム
配線3上の酸化シリコン膜4がアルミニウム配線3a上
の酸化シリコン膜4の厚さの1/2以下であれば残って
いても実害はない。
成した酸化シリコン膜4をアルミニウム配線3a上以外
に残らないようにエッチングしているが、アルミニウム
配線3上の酸化シリコン膜4がアルミニウム配線3a上
の酸化シリコン膜4の厚さの1/2以下であれば残って
いても実害はない。
【0017】本実施例では、有機塗布膜として、有機シ
リカ膜を用いたがフォトレジスト膜を用いても同様の結
果を得ることができる。
リカ膜を用いたがフォトレジスト膜を用いても同様の結
果を得ることができる。
【0018】本実施例では、金属配線としてアルミニウ
ム配線を用いたが、アルミニウム合金,チタン合金,タ
ングステン,金,多結晶シリコンのうち少なくとも1種
を含む配線を用いても良い。
ム配線を用いたが、アルミニウム合金,チタン合金,タ
ングステン,金,多結晶シリコンのうち少なくとも1種
を含む配線を用いても良い。
【0019】図3(a)〜(c)は本発明の第2の実施
例を説明するための工程順に示した半導体チップの断面
図である。
例を説明するための工程順に示した半導体チップの断面
図である。
【0020】図3(a)に示すように、能動素子を設け
た半導体基板1の上にCVD法で厚さ0.5μmの酸化
シリコン膜2を形成し、次に酸化シリコン膜2の上に
0.8μmのアルミニウム膜を堆積してパターニング
し、密集配列されたアルミニウム配線3及び孤立して配
置されたアルミニウム配線3aを形成する。次に、アル
ミニウム配線3,3aを含む表面にプラズマCVD法で
厚さ0.4μmの酸化シリコン膜5を形成し、フォトリ
ソグラフィ技術を用いて、アルミニウム配線3aの上に
アルミニウム配線3aに整合してパターニングされた犠
牲膜となるフォトレジスト膜10を形成する。
た半導体基板1の上にCVD法で厚さ0.5μmの酸化
シリコン膜2を形成し、次に酸化シリコン膜2の上に
0.8μmのアルミニウム膜を堆積してパターニング
し、密集配列されたアルミニウム配線3及び孤立して配
置されたアルミニウム配線3aを形成する。次に、アル
ミニウム配線3,3aを含む表面にプラズマCVD法で
厚さ0.4μmの酸化シリコン膜5を形成し、フォトリ
ソグラフィ技術を用いて、アルミニウム配線3aの上に
アルミニウム配線3aに整合してパターニングされた犠
牲膜となるフォトレジスト膜10を形成する。
【0021】次に、図3(b)に示すように、主成分が
CH3 −Si(OH)3 からなる有機シリカ塗布溶液を
4000r.p.m.で回転塗布し150℃のホットプ
レートで1分間熱処理を行い、有機シリカ膜11を形成
する。
CH3 −Si(OH)3 からなる有機シリカ塗布溶液を
4000r.p.m.で回転塗布し150℃のホットプ
レートで1分間熱処理を行い、有機シリカ膜11を形成
する。
【0022】次に、図3(c)に示すように、CF4 ガ
スを用いたドライエッチング法で全面をエッチバック
し、さらに孤立したアルミニウム配線3a上に残存して
いるフォトレジスト膜10を除去し、300℃の窒素雰
囲気中で1時間の熱処理を行なう。
スを用いたドライエッチング法で全面をエッチバック
し、さらに孤立したアルミニウム配線3a上に残存して
いるフォトレジスト膜10を除去し、300℃の窒素雰
囲気中で1時間の熱処理を行なう。
【0023】以下、第1の実施例と同様の工程により、
プラズマCVD法で厚さ0.4μmの酸化シリコン膜を
形成し、コンタクトホールを開孔し、上層のアルミニウ
ム配線を形成する。
プラズマCVD法で厚さ0.4μmの酸化シリコン膜を
形成し、コンタクトホールを開孔し、上層のアルミニウ
ム配線を形成する。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、孤立して
配置した第2の下層配線上にのみ第1の層間絶縁膜を形
成した後全面に第2の層間絶縁膜を形成することによ
り、平坦化のためにエッチバックした後の層間絶縁膜の
厚さを密集して配置した第1の下層配線上と孤立して配
置した第2の下層配線上で差を生ずることを防止して平
坦性に優れ、且つ、微細なコンタクトホールの形成が容
易となり、コンタクトホールの導通不良を防止でき、多
層配線の信頼性を著しく向上せしめることができるとい
う効果を有する。
配置した第2の下層配線上にのみ第1の層間絶縁膜を形
成した後全面に第2の層間絶縁膜を形成することによ
り、平坦化のためにエッチバックした後の層間絶縁膜の
厚さを密集して配置した第1の下層配線上と孤立して配
置した第2の下層配線上で差を生ずることを防止して平
坦性に優れ、且つ、微細なコンタクトホールの形成が容
易となり、コンタクトホールの導通不良を防止でき、多
層配線の信頼性を著しく向上せしめることができるとい
う効果を有する。
【図1】本発明の第1の実施例を説明するための工程順
に示した半導体チップの断面図。
に示した半導体チップの断面図。
【図2】本発明の第1の実施例を説明するための工程順
に示した半導体チップの断面図。
に示した半導体チップの断面図。
【図3】本発明の第2の実施例を説明するための工程順
に示した半導体チップの断面図。
に示した半導体チップの断面図。
【図4】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
工程順に示した半導体チップの断面図。
工程順に示した半導体チップの断面図。
1 半導体基板 2,4,5,6,8 酸化シリコン膜 3,3a,9 アルミニウム配線 7,11 有機シリカ膜 10 フォトレジスト膜
Claims (1)
- 【請求項1】 能動素子を設けた半導体基板上に形成し
た絶縁膜上に密集して配置した第1の下層配線及び孤立
して配置した第2の下層配線を形成する工程と、前記第
2の下層配線の上面にのみ第1の層間絶縁膜を形成する
工程と、前記第1及び第2の下層配線を含む表面にCV
D法により第2の層間絶縁膜を形成する工程と、前記第
2の層間絶縁膜の上に塗布法により第3の層間絶縁膜を
形成した後全面をエッチバックして上面を平坦化する工
程と、全面にCVD法により第4の層間絶縁膜を形成す
る工程と、前記第4の層間絶縁膜の上に上層の配線を形
成する工程とを含む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 |
---|---|---|---|
JP27163791A JP3168629B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27163791A JP3168629B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05109717A true JPH05109717A (ja) | 1993-04-30 |
JP3168629B2 JP3168629B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=17502839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27163791A Expired - Fee Related JP3168629B2 (ja) | 1991-10-21 | 1991-10-21 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3168629B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100447259B1 (ko) * | 1997-06-30 | 2004-11-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의제조방법 |
-
1991
- 1991-10-21 JP JP27163791A patent/JP3168629B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100447259B1 (ko) * | 1997-06-30 | 2004-11-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3168629B2 (ja) | 2001-05-21 |
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---|---|---|---|
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