JPH06151614A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH06151614A
JPH06151614A JP30237192A JP30237192A JPH06151614A JP H06151614 A JPH06151614 A JP H06151614A JP 30237192 A JP30237192 A JP 30237192A JP 30237192 A JP30237192 A JP 30237192A JP H06151614 A JPH06151614 A JP H06151614A
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JP
Japan
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film
wiring layer
sog
semiconductor device
photosensitive
Prior art date
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Pending
Application number
JP30237192A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukihiro Takao
幸弘 高尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体装置の配線層の形成において、パターニ
ングの際の露光工程に用いるステッパの焦点深度の確保
を図ること。 【構成】半導体基体(11)の表面にフィールド酸化膜
(12)を選択形成し、該フィールド酸化膜(12)の
上に導電性膜(13)を選択形成した後に、層間絶縁膜
(14)を形成し、配線層(15)を形成し、該配線層
(15)上にSOG膜(16A)を形成し、前記SOG
膜(16A)上に感光性膜を形成し、該感光性膜を露光
・現像してパターニングし、前記パターニングされた感
光性膜(17A)をマスクにして、前記配線層(15)
をエッチング・除去して配線層パターン(15A)を形
成する。

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
関し、更に詳しく言えば、配線層の形成方法の改善に関
する。
【0002】
【従来の技術】以下で、従来例に係る半導体装置の製造
方法について図面を参照しながら説明する。まず、シリ
コン基板(1)上に通常のLOCOS(Local Oxidatio
n of Silicon:選択酸化法)でフィールド酸化膜(2)
を形成し、その上に減圧CVD(Chemical Vapor Depos
ition:化学気相法)法によってポリシリコン膜を形成
し、フィールド酸化膜(2)上に選択的に残存するよう
にパターニングして、ポリシリコンゲート(3)を形成
する。その上にPSG(Phoso-Silicate Glass)膜
(4)を形成して、ポリシリコンゲート(3)とコンタ
クトするための開口部をゲート電極(3)上に形成する
(図14)。
【0003】次に、その上にAl膜(5)をスパッタ法に
よって形成し(図15)、ホトレジストを塗布してフォ
トリソグラフィ法により、パターニングしてレジストパ
ターン(7)を形成する(図16)。次いで、該レジス
トパターン(7)をマスクにして、ドライエッチングに
より、Al膜(5)をエッチング・除去してAl配線層(5
A)を形成し、プラズマCVD法によって、シリコン窒
化膜やPSG膜からなるパッシベーション膜(8)を形
成する(図17)。
【0004】以上のようにして、図17,図18に示す
ような、活性領域(9)上のAl配線(5A)の形成がな
される。なお、図17は図18のA−A線断面図であ
り、図18では、簡単のためにパッシベーション膜
(8)を省略している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法によると、図19に示すように、Al膜(5)を
形成した時点で、フィールド酸化膜(2)上に形成され
たAl膜(5)の表面と、活性領域(9)のPSG膜
(4)上に形成されたAl膜(5)の表面との段差(d)
が大きいので、この部分での平坦性が損なわれる。
【0006】微細化が進むにつれて相対的にこの段差
(d)は大きくなるので、この上にレジスト膜を形成
し、Al配線層(5A)を形成するためのレジストパター
ン(7)を形成する際の露光工程において、露光工程に
用いるステッパの焦点深度が確保できないため、正確な
パターンの露光が困難になる。例えば活性領域(9)上
のレジスト膜に焦点を合わせて露光するとフィールド酸
化膜(2)上のレジスト膜がぼけて露光され、逆に、フ
ィールド酸化膜(2)上のレジスト膜に焦点を合わせて
露光すると活性領域(9)上のレジスト膜がぼけて露光
されるので、レジストパターン(7)の線幅が確保され
ないなどという問題が生じ、その結果、図20に示すよ
うに、並行して走るAl−Al間でレジストが残りエッ
チング加工後にAl−Al間にショートが発生するなど
の問題が生じる。
【0007】また、図17に示すように、ポリシリコン
ゲート(3)上のパッシベーション膜(8)に、のちに
クラックなどの原因となる、すが入るといった問題が生
じる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の欠点
に鑑み成されたもので、半導体基体(11)の表面にフ
ィールド酸化膜(12)を選択形成し、該フィールド酸
化膜(12)の上に導電性膜(13)を選択形成した後
に、層間絶縁膜(14)を形成し、層間絶縁膜(14)
上に配線層(15)を形成し、該配線層(15)上にS
OG膜(16A)を形成し、前記SOG膜(16A)上
に感光性膜を形成し、該感光性膜を露光・現像してパタ
ーニングし、前記パターニングされた感光性膜(17
A)をマスクにして、前記配線層(15)をエッチング
・除去して配線層パターン(15A)を形成すること
で、露光工程に用いるステッパの焦点深度を確保し、配
線層(15A)が形成されるべき位置に正確に感光性膜
パターン(17A)を形成することが可能となり、ま
た、のちにパッシベーション膜をその上面に形成して
も、特に導電性膜(13)上に、すが入らないことが可
能になる半導体装置の製造方法の提供を目的とする。
【0009】
【作 用】本発明の製造方法によれば、第1に、図3に
示すように、配線層(15)を形成した上に、SOG
(Spin On Glass )膜(16A)を形成し、SOG膜
(16A)上に感光性膜を形成し、該感光性膜を露光・
現像してパターニングしている。
【0010】このため、SOG膜(16A)を配線層
(15)上に形成することにより、従来に比して、その
上面が平坦化されるので、感光性膜の露光の際のステッ
パの焦点深度が確保できる。これにより、正確なパター
ンの露光ができるので、配線層(15A)が形成される
べき位置に正確に感光性膜(17A)を選択形成するこ
とが可能になる。
【0011】また第2に、図10、図11に示すよう
に、配線層(15)を形成し、その上に有機SOG膜
(16B)を形成し、有機SOG膜(16B)上に感光
性膜を形成し、該感光性膜を露光・現像してパターニン
グしている。このため、有機SOG膜(16B)を形成
することで、従来に比して、その上面が平坦化されるの
で、第1の方法と同様の理由で、配線層(15A)が形
成されるべき位置に正確に感光性膜(17A)を選択形
成することが可能になる。
【0012】また、有機SOG膜(16B)はクラック
に強いので、のちに表面保護膜を形成する際に、有機S
OG膜(16B)を除去する必要がなく、特に、図13
に示すように、すの入り易い電極上に形成された有機S
OG膜(16B)を除去しなくともよいため、この部分
が平坦になることより、すが入ることを抑止することが
可能になる。
【0013】
【実施例】以下に本発明の実施例に係る半導体装置の製
造方法を図面を参照しながら詳細に説明する。 (1)第1の実施例 まず、シリコン基板(11)上にLOCOS法により膜
厚8000Åのフィールド酸化膜(12)を形成し、そ
の上に減圧CVD(Chemical Vapor Deposition:化学気
相法)法によって膜厚4000Åのポリシリコン膜を形
成し、フィールド酸化膜(12)上に選択的に残存する
ようにパターニングして、ゲート電極(13)を形成す
る。その上に層間絶縁膜としての膜厚8000ÅのPS
G膜(14)をCVD法によって形成した後に、ゲート
電極(13)と、のちに形成するAl配線層とのコンタク
トをとるための開口部(10)をゲート電極(13)上
に形成する(図1)。
【0014】次に、その上に膜厚1μmのAl膜(15)
をスパッタ法によって形成し(図2)、無機SOGをス
ピン塗布によって塗布したのちに、150℃〜200℃
程度でベークして、膜厚800ÅのSOG膜(16A)
を形成する(図3)。次いで、SOG膜(16A)上に
ホトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法でパター
ニングし、レジストパターン(17A)を形成する(図
4)。
【0015】次に、流量75SCCMのCHF3 ガス、流量
8SCCMのO2 ガスを用い、圧力50mTorr 、RFパワー
1350Wの条件下で、のちにAl配線層(15A)を形
成する領域以外にあるSOG膜(16A)を、レジスト
パターン(17A)をマスクにして、ドライエッチング
によってエッチング・除去し、流量18SCCMのSiCl
4ガス、流量23SCCMのCl2 ガス、流量20SCCMのH
eガスを用い、15パスカル、RFパワー1300Wの
条件下で、のちにAl配線層(15A)を形成する領域以
外にあるAl膜(15)を、レジストパターン(17A)
をマスクにして、ドライエッチングによってエッチング
・除去して、Al配線層(15A)を形成する(図5)。
【0016】次いで、レジストパターン(17A)を有
機溶剤を用いて剥離し、Alがエッチングされない程度
の濃度の希フッ酸を用いてAl配線層(15A)上のSO
G膜(16A)を除去する(図6)。その後、プラズマ
CVD法によって膜厚6000ÅのPSG膜、膜厚60
00Åのシリコン窒化膜を順次形成して、パッシベーシ
ョン膜(18)を形成する(図7)。
【0017】以上のようにして、本発明の第1の実施例
に係る半導体装置の製造方法によれば、図3に示すよう
に、Al膜(15)を形成した上に、SOG(Spin On Gl
ass)膜(16A)を形成し、SOG膜(16A)上に
レジスト膜を形成し、該レジスト膜を露光・現像してパ
ターニングしている。このため、SOG膜(16A)を
Al膜(15)上に形成することにより、従来に比して、
その上面が平坦化されるので、レジスト膜を露光する際
のステッパの焦点深度が確保できる。
【0018】これにより、正確なパターンの露光ができ
るので、Al配線層(15A)が形成されるべき位置に正
確にレジストパターン(17A)を選択形成することが
可能になる。 (2)第2の実施例 以下で、本発明の第2の実施例に係る半導体装置の製造
方法について図面を参照しながら説明する。なお、第1
の実施例と共通する内容については、重複するため説明
を省略する。
【0019】まず、第1の実施例の図1に示した工程と
同様にして、シリコン基板(11)上に膜厚8000Å
のフィールド酸化膜(12)、膜厚4000Åのポリシ
リコン膜からなるゲート電極(13)、層間絶縁膜とし
ての膜厚8000ÅのPSG膜(14)を順次形成する
(図8)。次に、その上に膜厚1μmのAl膜(15)を
スパッタ法によって形成し(図9)、有機SOGをスピ
ン塗布によって塗布したのちに、400℃程度でベーク
して、膜厚2000Åの有機SOG膜(16B)を形成
する(図10)。
【0020】次いで、有機SOG膜(16B)上にホト
レジストを塗布し、フォトリソグラフィ法によってパタ
ーニングし、レジストパターン(17A)を形成する
(図11)。次に、流量75SCCMのCHF3ガス、流量
8SCCMのO2 ガスを用い、圧力50mTorr、RFパ
ワー1350Wの条件下で、レジストパターン(17
A)をマスクにして、のちにAl配線(15A)を形成す
る領域以外にある有機SOG膜(16B)を、ドライエ
ッチングによってエッチング・除去し、流量18SCCMの
SiCl4 ガス、流量23SCCMのCl2 ガス及び流量20SCCM
のHeガスを用い、圧力15Pa、RFパワー1.3kW
の条件下で、レジストパターン(17A)をマスクにし
て、Al膜(15)をドライエッチングによってエッチン
グ・除去してAl配線(15A)を形成し、レジストパタ
ーン(17A)を有機溶剤を用いて除去する(図1
2)。
【0021】その後、プラズマCVD法によって膜厚6
000ÅのPSG膜、シリコン窒化膜を順次形成して、
パッシベーション膜(18)を形成する(図13)。以
上説明したように、本発明の第2の実施例に係る半導体
装置の製造方法によれば、図10、図11に示すよう
に、Al膜(15)を形成し、その上に、有機SOG膜
(16B)を形成し、有機SOG膜(16B)上にレジ
スト膜を形成し、該レジスト膜を露光・現像してパター
ニングしている。
【0022】このため、有機SOG膜(16B)を形成
することで、従来に比して、その上面が平坦化されるの
で、第1の実施例の方法と同様の理由で、配線層(15
A)が形成されるべき位置に正確にレジストパターン
(17A)を選択形成することが可能になる。また、有
機SOG膜(16B)はクラックに強いので、のちにパ
ッシベーション膜(18)を形成する際に、有機SOG
膜(16B)を除去する必要がなく、特に、図13に示
すように、すの入り易い電極上に形成された有機SOG
膜(16B)を除去しなくともよいため、この部分が平
坦になることより、すが入ることを抑止することが可能
になる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る半導体
装置の製造方法によれば、第1に、配線層(15)を形
成した上に、SOG膜(16A)を形成し、SOG膜
(16A)上に感光性膜を形成し、該感光性膜を露光・
現像してパターニングしている。このため、従来に比し
て、上面が平坦化されるので、感光性膜の露光の際のス
テッパの焦点深度が確保でき、配線層(15A)が形成
されるべき位置に正確に感光性膜(17A)を選択形成
することが可能になる。
【0024】また第2に、配線層(15)を形成した上
に、その上面が平坦になるように、配線層(15)上に
有機SOG膜(16B)を形成し、有機SOG膜(16
B)上に感光性膜を形成し、該感光性膜を露光・現像し
てパターニングしている。このため、第1の方法と同様
の理由で、配線層(15A)が形成されるべき位置に正
確に感光性膜(17A)を選択形成することが可能にな
る。
【0025】また、有機SOG膜(16B)はクラック
に強いので、のちに除去する必要がなく、すの入り易い
電極部分が平坦になることより、すが入ることを抑止す
ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る半導体装置の製造
方法を説明する第1の断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例に係る半導体装置の製造
方法を説明する第2の断面図である。
【図3】本発明の第1の実施例に係る半導体装置の製造
方法を説明する第3の断面図である。
【図4】本発明の第1の実施例に係る半導体装置の製造
方法を説明する第4の断面図である。
【図5】本発明の第1の実施例に係る半導体装置の製造
方法を説明する第5の断面図である。
【図6】本発明の第1の実施例に係る半導体装置の製造
方法を説明する第6の断面図である。
【図7】本発明の第1の実施例に係る半導体装置の製造
方法を説明する第7の断面図である。
【図8】本発明の第2の実施例に係る半導体装置の製造
方法を説明する第1の断面図である。
【図9】本発明の第2の実施例に係る半導体装置の製造
方法を説明する第2の断面図である。
【図10】本発明の第2の実施例に係る半導体装置の製
造方法を説明する第3の断面図である。
【図11】本発明の第2の実施例に係る半導体装置の製
造方法を説明する第4の断面図である。
【図12】本発明の第2の実施例に係る半導体装置の製
造方法を説明する第5の断面図である。
【図13】本発明の第2の実施例に係る半導体装置の製
造方法を説明する第6の断面図である。
【図14】従来例の製造方法を説明する第1の断面図で
ある。
【図15】従来例の製造方法を説明する第2の断面図で
ある。
【図16】従来例の製造方法を説明する第3の断面図で
ある。
【図17】従来例の製造方法を説明する第4の断面図で
ある。
【図18】従来例の製造方法を説明する第1の平面図で
ある。
【図19】従来例の問題点を説明する断面図である。
【図20】従来例の問題点を説明する平面図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基体(11)の表面にフィールド
    酸化膜(12)を選択形成し、該フィールド酸化膜(1
    2)の上に導電性膜(13)を選択形成した後に、層間
    絶縁膜(14)を形成する工程と、 該層間絶縁膜(14)上に配線層(15)を形成し、該
    配線層(15)上にSOG膜(16A)を形成する工程
    と、 前記SOG膜(16A)上に感光性膜を形成し、該感光
    性膜を露光・現像してパターニングする工程と、 前記パターニングされた感光性膜(17A)をマスクに
    して、前記配線層(15)をエッチング・除去して配線
    層パターン(15A)を形成する工程とを有することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 半導体基体(11)の表面にフィールド
    酸化膜(12)を選択形成し、該フィールド酸化膜(1
    2)の上に導電性膜(13)を選択形成した後に、層間
    絶縁膜(14)を形成する工程と、 配線層(15)を形成し、該配線層(15)上に有機S
    OG膜(16B)を形成する工程と、 前記有機SOG膜(16B)上に感光性膜を形成し、該
    感光性膜を露光・現像してパターニングする工程と、 前記パターニングされた感光性膜(17A)をマスクに
    して、前記配線層(15)をエッチング・除去して配線
    層パターン(15A)を形成する工程とを有することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。
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