JPH0590425A - 多層配線形成法 - Google Patents
多層配線形成法Info
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- JPH0590425A JPH0590425A JP27713391A JP27713391A JPH0590425A JP H0590425 A JPH0590425 A JP H0590425A JP 27713391 A JP27713391 A JP 27713391A JP 27713391 A JP27713391 A JP 27713391A JP H0590425 A JPH0590425 A JP H0590425A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多層配線形成法において、高信頼の層間接続
部を簡単に得る。 【構成】 半導体基板10の表面を覆う絶縁膜12の上
に第1の配線層14を形成した後、配線層14を覆って
PSG等の第1の堆積絶縁膜16、SOG等の塗布絶縁
膜18及びBPSG等の第2の堆積絶縁膜20を含む層
間絶縁膜を形成する。この層間絶縁膜に対して選択エッ
チングにより塗布絶縁膜18にアンダーカットが生ずる
ように接続孔を形成した後、堆積絶縁膜20を流動化す
べくアニール処理を行なうことにより接続孔内で塗布絶
縁膜18の端縁を堆積絶縁膜20で覆うと同時に堆積絶
縁膜20を接続孔の開口端に相当する部分で丸める。こ
の後、接続孔を介して第1の配線層14と接続されるよ
うに第2の配線層22を堆積絶縁膜20の上に形成す
る。
部を簡単に得る。 【構成】 半導体基板10の表面を覆う絶縁膜12の上
に第1の配線層14を形成した後、配線層14を覆って
PSG等の第1の堆積絶縁膜16、SOG等の塗布絶縁
膜18及びBPSG等の第2の堆積絶縁膜20を含む層
間絶縁膜を形成する。この層間絶縁膜に対して選択エッ
チングにより塗布絶縁膜18にアンダーカットが生ずる
ように接続孔を形成した後、堆積絶縁膜20を流動化す
べくアニール処理を行なうことにより接続孔内で塗布絶
縁膜18の端縁を堆積絶縁膜20で覆うと同時に堆積絶
縁膜20を接続孔の開口端に相当する部分で丸める。こ
の後、接続孔を介して第1の配線層14と接続されるよ
うに第2の配線層22を堆積絶縁膜20の上に形成す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、LSI等の製造に用
いるに好適な多層配線形成法に関し、特に第1及び第2
の堆積絶縁膜の間に塗布絶縁膜を介在させた層間絶縁膜
に対して選択エッチングにより塗布絶縁膜にアンダーカ
ットが生ずるように接続孔を形成した後第2の堆積絶縁
膜を流動化すべくアニール処理を行なうことにより高信
頼の層間接続部が簡単に得られるようにしたものであ
る。
いるに好適な多層配線形成法に関し、特に第1及び第2
の堆積絶縁膜の間に塗布絶縁膜を介在させた層間絶縁膜
に対して選択エッチングにより塗布絶縁膜にアンダーカ
ットが生ずるように接続孔を形成した後第2の堆積絶縁
膜を流動化すべくアニール処理を行なうことにより高信
頼の層間接続部が簡単に得られるようにしたものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、LSI等の多層配線を形成する方
法としては、図6〜8に示す方法が知られている。
法としては、図6〜8に示す方法が知られている。
【0003】図6の工程では、半導体基板10の表面を
覆う絶縁膜12の上に第1の配線層14を形成した後、
CVD(ケミカル・ベーパー・デポジション)法等によ
り配線層14を覆って基板上面に第1の堆積絶縁膜16
を形成する。
覆う絶縁膜12の上に第1の配線層14を形成した後、
CVD(ケミカル・ベーパー・デポジション)法等によ
り配線層14を覆って基板上面に第1の堆積絶縁膜16
を形成する。
【0004】図7の工程では、基板上面にSOG(スピ
ン・オン・ガラス)を回転塗布するなどして絶縁膜16
を覆うように塗布絶縁膜18を形成する。これは、配線
段差を軽減して基板上面を平坦化するためである。この
後、周知のエッチバック技術により絶縁膜18をエッチ
して絶縁膜16を配線層14の上方で露出させる。これ
は、吸湿性の絶縁膜18が後述の接続孔内に露出するの
を防ぐためである。
ン・オン・ガラス)を回転塗布するなどして絶縁膜16
を覆うように塗布絶縁膜18を形成する。これは、配線
段差を軽減して基板上面を平坦化するためである。この
後、周知のエッチバック技術により絶縁膜18をエッチ
して絶縁膜16を配線層14の上方で露出させる。これ
は、吸湿性の絶縁膜18が後述の接続孔内に露出するの
を防ぐためである。
【0005】図8の工程では、CVD法等により基板上
面に第2の堆積絶縁膜20を形成する。そして、絶縁膜
16,18,20からなる層間絶縁膜に対して選択エッ
チングにより接続孔を形成した後、この接続孔を介して
配線層14と接続されるように第2の配線層22を層間
絶縁膜20の上に形成する。
面に第2の堆積絶縁膜20を形成する。そして、絶縁膜
16,18,20からなる層間絶縁膜に対して選択エッ
チングにより接続孔を形成した後、この接続孔を介して
配線層14と接続されるように第2の配線層22を層間
絶縁膜20の上に形成する。
【0006】吸湿性の絶縁膜18は、図7の工程でエッ
チバックされたことにより接続孔の内部で配線層22と
接触することがなくなる。従って、配線腐食等が防止さ
れ、高信頼の層間接続部が得られる。
チバックされたことにより接続孔の内部で配線層22と
接触することがなくなる。従って、配線腐食等が防止さ
れ、高信頼の層間接続部が得られる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来法による
と、図7のエッチバック工程において、絶縁膜16が配
線層14の上方で丁度露出した時点でエッチングを停止
するのが容易でなく、エッチングの過不足が生じ易かっ
た。また、図8の配線形成工程では、接続孔の開口端近
傍で段差が急峻であるため、配線材の被覆性が良好でな
く、接続不良が生じ易かった。
と、図7のエッチバック工程において、絶縁膜16が配
線層14の上方で丁度露出した時点でエッチングを停止
するのが容易でなく、エッチングの過不足が生じ易かっ
た。また、図8の配線形成工程では、接続孔の開口端近
傍で段差が急峻であるため、配線材の被覆性が良好でな
く、接続不良が生じ易かった。
【0008】この発明の目的は、これらの問題点を解決
した新規な多層配線形成法を提供することにある。
した新規な多層配線形成法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明による多層配線
形成法は、(a)基板の絶縁性表面の上に第1の配線層
を形成する工程と、(b)前記第1の配線層を覆って前
記基板の絶縁性表面の上に第1の堆積絶縁膜、塗布絶縁
膜及び第2の堆積絶縁膜を順次に形成して層間絶縁膜を
構成する工程と、(c)前記塗布絶縁膜にアンダーカッ
トが生ずるように前記層間絶縁膜に選択エッチング処理
を施して前記第1の配線層の一部に対応した接続孔を形
成する工程と、(d)前記第2の堆積絶縁膜を流動化す
べくアニール処理を行なうことにより前記接続孔の内部
で前記塗布絶縁膜の端縁を前記第2の堆積絶縁膜で覆い
且つ前記第2の堆積絶縁膜を前記接続孔の開口端に相当
する部分で丸める工程と、(e)前記層間絶縁膜の上に
前記接続孔を介して前記第1の配線層と接続されるよう
に第2の配線層を形成する工程とを含むものである。
形成法は、(a)基板の絶縁性表面の上に第1の配線層
を形成する工程と、(b)前記第1の配線層を覆って前
記基板の絶縁性表面の上に第1の堆積絶縁膜、塗布絶縁
膜及び第2の堆積絶縁膜を順次に形成して層間絶縁膜を
構成する工程と、(c)前記塗布絶縁膜にアンダーカッ
トが生ずるように前記層間絶縁膜に選択エッチング処理
を施して前記第1の配線層の一部に対応した接続孔を形
成する工程と、(d)前記第2の堆積絶縁膜を流動化す
べくアニール処理を行なうことにより前記接続孔の内部
で前記塗布絶縁膜の端縁を前記第2の堆積絶縁膜で覆い
且つ前記第2の堆積絶縁膜を前記接続孔の開口端に相当
する部分で丸める工程と、(e)前記層間絶縁膜の上に
前記接続孔を介して前記第1の配線層と接続されるよう
に第2の配線層を形成する工程とを含むものである。
【0010】
【作用】この発明の方法によれば、アニール処理により
第2の堆積絶縁膜を流動化して第2の堆積絶縁膜で接続
孔内の塗布絶縁膜端縁を覆うようにしたので、エッチバ
ック工程なしに塗布絶縁膜と第2の配線層との接触を回
避して配線腐食を防止することができる。
第2の堆積絶縁膜を流動化して第2の堆積絶縁膜で接続
孔内の塗布絶縁膜端縁を覆うようにしたので、エッチバ
ック工程なしに塗布絶縁膜と第2の配線層との接触を回
避して配線腐食を防止することができる。
【0011】また、アニール処理により第2の堆積絶縁
膜を流動化する時に第2の堆積絶縁膜を接続孔の開口端
相当分で丸めるようにしたので、工程数の増加なしに配
線材の被覆性を改善して接続不良を低減することができ
る。
膜を流動化する時に第2の堆積絶縁膜を接続孔の開口端
相当分で丸めるようにしたので、工程数の増加なしに配
線材の被覆性を改善して接続不良を低減することができ
る。
【0012】
【実施例】図1〜5は、この発明の一実施例による多層
配線形成法を示すもので、各々の図に対応する工程
(1)〜(5)を順次に説明する。
配線形成法を示すもので、各々の図に対応する工程
(1)〜(5)を順次に説明する。
【0013】(1)シリコン等の半導体基板10の表面
を覆うシリコンオキサイド等の絶縁膜12の上に第1の
配線層14を形成する。一例として、配線層14は、低
抵抗化用不純物を含むポリシリコン層を形成した後、こ
のポリシリコン層を所望の配線パターンに従ってパター
ニングすることにより形成される。
を覆うシリコンオキサイド等の絶縁膜12の上に第1の
配線層14を形成する。一例として、配線層14は、低
抵抗化用不純物を含むポリシリコン層を形成した後、こ
のポリシリコン層を所望の配線パターンに従ってパター
ニングすることにより形成される。
【0014】次に、基板上面には、CVD法等により配
線層14を覆って第1の堆積絶縁膜16を形成する。絶
縁膜16は、後述の塗布絶縁膜18からの不純物を阻止
するためのもので、一例として10〜100nmの厚さ
のPSG(リンケイ酸ガラス)膜を用いた。この後、絶
縁膜16の上には、SOGを回転塗布するなどして塗布
絶縁膜18を形成する。SOGとしては、無機SOGを
用いたが、有機SOGを用いてもよい。なお、絶縁膜1
8の厚さは、図7で示した従来の場合より薄くてよい。
これは、後述の第2の堆積絶縁膜20を流動化する工程
で平坦性の改善が可能であるからである。
線層14を覆って第1の堆積絶縁膜16を形成する。絶
縁膜16は、後述の塗布絶縁膜18からの不純物を阻止
するためのもので、一例として10〜100nmの厚さ
のPSG(リンケイ酸ガラス)膜を用いた。この後、絶
縁膜16の上には、SOGを回転塗布するなどして塗布
絶縁膜18を形成する。SOGとしては、無機SOGを
用いたが、有機SOGを用いてもよい。なお、絶縁膜1
8の厚さは、図7で示した従来の場合より薄くてよい。
これは、後述の第2の堆積絶縁膜20を流動化する工程
で平坦性の改善が可能であるからである。
【0015】(2)次に、絶縁膜18の上には、CVD
法等により第2の堆積絶縁膜20を形成する。絶縁膜2
0は、一例としてBPSG(ボロン・リンケイ酸ガラ
ス)膜を用いた。塗布絶縁膜18は、配線層14の上方
ではほとんど膜厚を期待できないため、絶縁膜16,1
8,20からなる層間絶縁膜の膜厚としては、絶縁膜2
0の膜厚が支配的となり、必要とする層間膜厚に応じて
絶縁膜20の膜厚を選定する。BPSG膜中のドーパン
ト濃度は、後述のアニーリングによる流動化に適した様
に選定するが、例えばP2 O5 として3〜6mol%、
B2 O3 として8〜14mol%程度とすることができ
る。
法等により第2の堆積絶縁膜20を形成する。絶縁膜2
0は、一例としてBPSG(ボロン・リンケイ酸ガラ
ス)膜を用いた。塗布絶縁膜18は、配線層14の上方
ではほとんど膜厚を期待できないため、絶縁膜16,1
8,20からなる層間絶縁膜の膜厚としては、絶縁膜2
0の膜厚が支配的となり、必要とする層間膜厚に応じて
絶縁膜20の膜厚を選定する。BPSG膜中のドーパン
ト濃度は、後述のアニーリングによる流動化に適した様
に選定するが、例えばP2 O5 として3〜6mol%、
B2 O3 として8〜14mol%程度とすることができ
る。
【0016】(3)次に、絶縁膜20の上には、所望の
接続孔に対応した開口部を有するホトレジスト層PRを
形成する。そして、ホトレジスト層PRをマスクとする
選択エッチング処理により絶縁膜16,18,20から
なる層間絶縁膜に配線層14の一部に対応した接続孔C
Hを形成する。このときの選択エッチング処理は、塗布
絶縁膜18にアンダーカットが生ずるような条件で行な
う。例えば絶縁膜16,20より絶縁膜18の方がエッ
チ速度が大となる条件を選定してエッチングを行なう方
法、又は絶縁膜16,18,20についてほぼ等しいエ
ッチ速度を選定してエッチングを行なってから絶縁膜1
8を選択的にエッチングする方法等を用いることができ
る。なお、エッチングの終了後は、ホトレジスト層PR
を除去する。
接続孔に対応した開口部を有するホトレジスト層PRを
形成する。そして、ホトレジスト層PRをマスクとする
選択エッチング処理により絶縁膜16,18,20から
なる層間絶縁膜に配線層14の一部に対応した接続孔C
Hを形成する。このときの選択エッチング処理は、塗布
絶縁膜18にアンダーカットが生ずるような条件で行な
う。例えば絶縁膜16,20より絶縁膜18の方がエッ
チ速度が大となる条件を選定してエッチングを行なう方
法、又は絶縁膜16,18,20についてほぼ等しいエ
ッチ速度を選定してエッチングを行なってから絶縁膜1
8を選択的にエッチングする方法等を用いることができ
る。なお、エッチングの終了後は、ホトレジスト層PR
を除去する。
【0017】(4)次に、絶縁膜20を流動化すべくア
ニール処理を行なう。一例として、ランプアニール装置
を用いて950℃、90秒〜1100℃、5秒のアニー
ル処理を行なったが、炉を用いるアニール処理でもよ
い。アニール処理により絶縁膜20の表層部が流動化す
ると、絶縁膜20の上面が平坦化すると共に絶縁膜20
が接続孔CHの開口端相当部分で丸められ、さらには絶
縁膜20が接続孔CH内で絶縁膜18の端縁を覆うよう
になる。
ニール処理を行なう。一例として、ランプアニール装置
を用いて950℃、90秒〜1100℃、5秒のアニー
ル処理を行なったが、炉を用いるアニール処理でもよ
い。アニール処理により絶縁膜20の表層部が流動化す
ると、絶縁膜20の上面が平坦化すると共に絶縁膜20
が接続孔CHの開口端相当部分で丸められ、さらには絶
縁膜20が接続孔CH内で絶縁膜18の端縁を覆うよう
になる。
【0018】(5)次に、絶縁膜20の上には、接続孔
CHを介して配線層14と接続されるように第2の配線
層22を形成する。配線層22は、Al又はAl合金等
の配線材を絶縁膜20上に被着した後、その被着層を所
望の配線パターンに従ってパターニングすることによっ
て形成される。
CHを介して配線層14と接続されるように第2の配線
層22を形成する。配線層22は、Al又はAl合金等
の配線材を絶縁膜20上に被着した後、その被着層を所
望の配線パターンに従ってパターニングすることによっ
て形成される。
【0019】上記した製法によれば、接続孔CHの内部
で絶縁膜20により絶縁膜18の端縁が覆われるので、
図5に示すように接続孔CHの内部で配線層22と吸湿
性の絶縁膜18との接触が絶縁膜20により阻止され、
配線腐食等を未然に防止することができる。また、配線
材を被着する際に図5に示すように絶縁膜20が接続孔
CHの開口端縁近傍で丸められているので、配線材の被
覆性が良好となり、接続不良を大幅に低減することがで
きる。
で絶縁膜20により絶縁膜18の端縁が覆われるので、
図5に示すように接続孔CHの内部で配線層22と吸湿
性の絶縁膜18との接触が絶縁膜20により阻止され、
配線腐食等を未然に防止することができる。また、配線
材を被着する際に図5に示すように絶縁膜20が接続孔
CHの開口端縁近傍で丸められているので、配線材の被
覆性が良好となり、接続不良を大幅に低減することがで
きる。
【0020】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、アニ
ール処理により堆積絶縁膜を流動化して該堆積絶縁膜で
接続孔内の塗布絶縁膜端縁を覆い且つ該堆積絶縁膜を接
続孔の開口端相当部分で丸めるようにしたので、配線腐
食や接続不良の少ない高信頼の層間接続部が得られる効
果がある。
ール処理により堆積絶縁膜を流動化して該堆積絶縁膜で
接続孔内の塗布絶縁膜端縁を覆い且つ該堆積絶縁膜を接
続孔の開口端相当部分で丸めるようにしたので、配線腐
食や接続不良の少ない高信頼の層間接続部が得られる効
果がある。
【0021】その上、エッチバック工程が不要であると
共に工程数の増加がなく、工程的に簡単である利点もあ
る。
共に工程数の増加がなく、工程的に簡単である利点もあ
る。
【図1】〜
【図5】 この発明の一実施例による多層配線形成法を
示す基板断面図である。
示す基板断面図である。
【図6】〜
【図8】 従来の多層配線形成法を示す基板断面図であ
る。
る。
10:半導体基板、12:絶縁膜、14:第1の配線
層、16,20:堆積絶縁膜、18:塗布絶縁膜、2
2:第2の配線層、CH:接続孔。
層、16,20:堆積絶縁膜、18:塗布絶縁膜、2
2:第2の配線層、CH:接続孔。
Claims (1)
- 【請求項1】(a)基板の絶縁性表面の上に第1の配線
層を形成する工程と、 (b)前記第1の配線層を覆って前記基板の絶縁性表面
の上に第1の堆積絶縁膜、塗布絶縁膜及び第2の堆積絶
縁膜を順次に形成して層間絶縁膜を構成する工程と、 (c)前記塗布絶縁膜にアンダーカットが生ずるように
前記層間絶縁膜に選択エッチング処理を施して前記第1
の配線層の一部に対応した接続孔を形成する工程と、 (d)前記第2の堆積絶縁膜を流動化すべくアニール処
理を行なうことにより前記接続孔の内部で前記塗布絶縁
膜の端縁を前記第2の堆積絶縁膜で覆い且つ前記第2の
堆積絶縁膜を前記接続孔の開口端に相当する部分で丸め
る工程と、 (e)前記層間絶縁膜の上に前記接続孔を介して前記第
1の配線層と接続されるように第2の配線層を形成する
工程とを含む多層配線形成法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3277133A JP3064575B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 多層配線形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3277133A JP3064575B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 多層配線形成法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0590425A true JPH0590425A (ja) | 1993-04-09 |
JP3064575B2 JP3064575B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=17579254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3277133A Expired - Fee Related JP3064575B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 多層配線形成法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3064575B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020085397A (ko) * | 2001-05-08 | 2002-11-16 | 아남반도체 주식회사 | 반도체 소자의 제조 방법 |
CN1122301C (zh) * | 1997-03-31 | 2003-09-24 | 日本电气株式会社 | 利用平面化技术制造半导体器件的方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7025594B1 (ja) | 2021-09-17 | 2022-02-24 | 松本油脂製薬株式会社 | 撥水繊維用処理剤及びその利用 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP3277133A patent/JP3064575B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1122301C (zh) * | 1997-03-31 | 2003-09-24 | 日本电气株式会社 | 利用平面化技术制造半导体器件的方法 |
KR20020085397A (ko) * | 2001-05-08 | 2002-11-16 | 아남반도체 주식회사 | 반도체 소자의 제조 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3064575B2 (ja) | 2000-07-12 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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