JPH0621043A - 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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JPH0621043A
JPH0621043A JP17114492A JP17114492A JPH0621043A JP H0621043 A JPH0621043 A JP H0621043A JP 17114492 A JP17114492 A JP 17114492A JP 17114492 A JP17114492 A JP 17114492A JP H0621043 A JPH0621043 A JP H0621043A
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JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
resist pattern
film
etching
semiconductor device
Prior art date
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Pending
Application number
JP17114492A
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English (en)
Inventor
Akihiko Kotani
昭彦 皷谷
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】段差を有する半導体基板上に、優れたカバレッ
ジ特性、平坦化特性を有し、膜質が良好な絶縁膜を形成
する半導体装置その製造方法を提供する。 【構成】段差が生じた半導体基板1上及び配線3上に形
成した第1の絶縁膜2の配線3と対応する領域上にレジ
ストパターン5を形成した後、レジストパターン5をマ
スクとして第1の絶縁膜2にエッチングを行い、当該レ
ジストパターン5を除去した後の第1の絶縁膜2上に、
有機溶剤に溶けたガラス溶液からなる絶縁膜、又は、有
機シラン及びオゾンを含むガスを用いた気相成長法によ
り得られる絶縁膜の少なくとも一方からなる第2の絶縁
膜7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
に係り、特に、素子形成により段差が生じた半導体基板
上及び当該素子上に形成した絶縁膜のカバレッジ特性、
平坦化特性及び膜質を向上する半導体装置の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置の微細化、高集積化に
伴い、層間絶縁膜や保護絶縁膜の平坦化が益々重要とな
り、様々な平坦化方法が紹介されている。前記平坦化方
法としては、例えば、以下の方法等が挙げられる。 (1)シリカフィルム等の無機系流動物や、ポリイミド
系樹脂等の有機系流動物を塗布する方法。 (2)CVD(Chemical Vapor Deposition )法による
堆積とエッチバックを組み合わせて行う方法。 (3)ウェハ電極に高周波を印加して負バイアスをか
け、当該ウェハ上で堆積とエッチングを同時に行うバイ
アススパッタ法。
【0003】そして、前記(1)に記載した流動物を塗
布する方法の一例は、例えば、特開平3−177022
号公報に紹介されている。この方法は、素子形成により
段差が生じた半導体基板上及び素子上に、第1の絶縁膜
として、プラズマ酸化膜(以下、『P−SiO2 膜』と
いう)を形成し、このP−SiO2 膜上に、第2の絶縁
膜として、有機溶剤に溶けたガラス溶液を回転塗布し
て、表面が平坦な膜(以下、『SOG膜』という)を形
成する。次いで、前記SOG膜に、平行平板反応性イオ
ンエッチング装置を用いてエッチングを行った後、この
SOG膜の全面をSiO2 膜で覆い、平坦化を達成する
ものである。
【0004】また、前記(2)に記載したCVD法とエ
ッチバックとの組合せの一例は、例えば、特開平3−1
94932号公報に紹介されている。この方法は、素子
形成により段差が生じた半導体基板上及び素子上に、第
1の絶縁膜を形成した後、有機シラン及びオゾンを含む
ガスを用いた気相成長法(CVD法)を行い、当該第1
の絶縁膜上に、第2の絶縁膜として、O3 −TEOS・
CVD膜を形成する。次いで、前記O3 −TEOS・C
VD膜の表面に、異方性エッチング(エッチバック)を
行い、当該O3 −TEOS・CVD膜を平坦化した後、
この上に、第3の絶縁膜を形成し、平坦化を達成するも
のである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平3−177022号公報や特開平3−194932
号公報に開示されている従来例は、第1の絶縁膜とし
て、主に、無機シランや有機シランを原料とするP−S
iO2 膜を使用している。そして、これらを原料とする
P−SiO2 膜は、段差の側壁には形成されにくく、段
差でのカバレッジ特性が悪いため、前記第1の絶縁膜
が、オーバーハング形状やコンフォーマル形状で形成さ
れるという問題があった。このため、段差の密な部分で
は、段差部により生じる開口部分が小さくなり、この部
分に第2の絶縁膜が入り込めず、ボイドが形成され、こ
のボイド部分が真空状態となりうるため、その時には、
スパークが生じ易くなり、半導体装置に支障を来すとい
う問題があった。また、前記ボイド部分にガスなどが溜
まった場合には、後の熱処理工程で、前記ガスが膨張
し、絶縁膜にクラックを発生させるという問題もあっ
た。
【0006】そこで、前記ボイドの形成を抑制する方法
として、アルゴンガスを用いたRFスパッタ法を行い、
前記第1の絶縁膜の段差部により生じる開口部分を広げ
る方法が紹介されている(Solid State Technology 日
本版、1990年6月26日発行)が、RFスパッタの
プラズマダメージにより、半導体素子が破壊される可能
性があり、現実的な方法ではなかった。
【0007】本発明は、このような問題を解決すること
を課題とするものであり、段差を有する半導体基板上
に、優れたカバレッジ特性、平坦化特性を有し、且つ、
膜質が良好な絶縁膜を形成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。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、素子形成により段差が生じた半導体基板
上及び当該素子上に第1の絶縁膜を形成する第1工程
と、前記第1の絶縁膜の前記素子と対応する領域上にレ
ジストパターンを形成する第2工程と、前記レジストパ
ターンをマスクとして第1の絶縁膜にエッチングを行っ
た後、当該レジストパターンを除去する第3工程と、前
記レジストパターンを除去した後の第1の絶縁膜上に、
有機溶剤に溶けたガラス溶液からなる絶縁膜、又は、有
機シラン及びオゾンを含むガスを用いた気相成長法によ
り得られる絶縁膜、の少なくとも一方からなる第2の絶
縁膜を形成する第4工程と、を含むことを特徴とする半
導体装置の製造方法を提供するものである。
【0009】そして、素子形成により段差が生じた半導
体基板上及び当該素子上に第1の絶縁膜を形成する第1
工程と、前記第1の絶縁膜の前記素子と対応する領域上
にレジストパターンを形成する第2工程と、前記レジス
トパターンをマスクとして第1の絶縁膜にエッチングを
行った後、当該レジストパターンを除去する第3工程
と、前記レジストパターンを除去した後の第1の絶縁膜
上に、有機溶剤に溶けたガラス溶液からなる絶縁膜、又
は、有機シラン及びオゾンを含むガスを用いた気相成長
法により得られる絶縁膜、の少なくとも一方からなる第
2の絶縁膜を形成した後、エッチングを行う第4工程
と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法を提
供するものである。
【0010】
【作用】本発明によれば、前記第1の絶縁膜上の前記素
子と対応する領域にレジストパターンを形成し、このレ
ジストパターンをマスクとして第1の絶縁膜にエッチン
グを行なうことで、第1の絶縁膜の段差部により形成さ
れる開口部分、特に、上部を広げることができる。従っ
て、この開口部分に、次工程で形成する第2の絶縁膜を
入り込み易くすることができるため、段差部にボイドが
形成されることを防止することができる。また、前記第
2の絶縁膜は、平坦性に優れており、半導体装置の平坦
化を達成することができる。
【0011】また、前記レジストパターンを除去した後
の第1の絶縁膜上に、前記第2の絶縁膜を形成した後、
エッチングを行うことで、前記第2の絶縁膜の膜厚をコ
ントロールすることができると共に、さらに平坦化を達
成することができる。
【0012】
【実施例】次に、本発明に係る一実施例について、図面
を参照して説明する。図1ないし図5は、本発明の実施
例に係る半導体装置の製造工程の一部を示す部分断面図
である。図1に示す工程では、公知の方法で、半導体基
板1上に、所望の配線3を形成する。この時、半導体基
板1には、配線3の素子形成による段差が生じた。次い
で、前記半導体基板1上及び配線3上に、無機シランを
原料とするP−SiO2膜を堆積し、第1の絶縁膜2を
形成する。この時、前記第1の絶縁膜は、オーバーハン
グ形状となり、段差部により生じる開口部6の上部開口
面積が狭くなった状態で形成された。
【0013】次に、図2に示す工程では、図1に示す工
程で得た第1の絶縁膜2上に、フォトレジスト膜4を塗
布する。次いで、図3に示す工程では、図2に示す工程
で得たフォトレジスト膜4に、前記配線3を形成した際
に用いたマスクを用いてパターニングを行い、フォトレ
ジスト膜4の配線3と対応する領域上に、レジストパタ
ーン5を形成する。
【0014】次に、図4に示す工程では、図3に示す工
程で得たレジストパターン5をマスクとして、前記第1
の絶縁膜に等方性エッチングを行い、第1の絶縁膜2の
段差部により生じる開口部6をある程度除去し、開口部
6の開口面積を広くする。この時、前記開口部6の上部
は、他方向からエッチングが進むため、底部よりエッチ
ングされやすい。従って、開口部6の上部を底部より広
げることができ、後の工程で形成する第2の絶縁膜7
が、前記開口部6により入り込み易くなる。このエッチ
ングを終了した後、前記レジストパターン5を除去す
る。
【0015】次いで、図5に示す工程では、図4に示す
工程で得た第1の絶縁膜2に、有機シラン及びオゾンを
含むガスを用いたCVD法を行い、前記第1の絶縁膜2
上にO3 −TEOS膜からなる第2の絶縁膜7を形成す
る。ここで、図4に示す工程で得た第1の絶縁膜2の段
差により生じた開口部6は、開口面積が大きくなってい
るため、開口部6にボイドが形成されることなく、第2
の絶縁膜7が形成された。また、第2の絶縁膜7は、平
坦化が達成されていた。
【0016】その後、所望の素子を形成し、半導体装置
を完成する。なお、本実施例では、図1に示す工程で、
第1の絶縁膜2として、無機シランを原料とするP−S
iO2 膜を堆積したが、これに限らず、有機シランを原
料としたP−SiO2 膜を堆積してもよい。また、第1
の絶縁膜2は、P−SiO2膜に限らず、緻密で良好な
SiO2 膜が得られれば、他の方法により形成してもよ
い。
【0017】また、図3に示す工程では、配線3を形成
した際に用いたマスクを用いてフォトレジスト膜4のパ
ターニングを行ったが、これに限らず、フォトレジスト
膜4のパターニングに使用するマスクは、第1の絶縁膜
2の形状や第1の絶縁膜2に行うエッチングの条件等に
より、配線3を形成するためのマスクと僅かにサイズを
変更してもよい。
【0018】さらにまた、図4に示す工程では、第1の
絶縁膜2に等方性エッチングを行ったが、これに限ら
ず、異方性エッチングを行ってもよい。また、エッチン
グは、ドライエッチングでもウエットエッチングを行っ
てもよい。そして、図5に示す工程では、第2の絶縁膜
7として、有機シラン及びオゾンを含むガスを用いたC
VD法により得たO3 −TEOS膜を形成したが、これ
に限らず、有機溶剤に溶けたガラス溶液からなるSOG
膜を形成してもよい。そしてさらに、前記O3 −TEO
S膜とSOG膜との二層構造からなる第2の絶縁膜を形
成してもよい。
【0019】また、図5に示す工程の後で、第2の絶縁
膜にエッチングを行って、当該第2の絶縁膜の膜厚をコ
ントロールしてもよい。そして、このように第2の絶縁
膜にエッチングを行うことで、より平坦化を達成するこ
とができる。そして、本実施例では、配線3により段差
が生じた場合について説明したが、これに限らず、他の
素子形成により段差が生じた場合にも適用できることは
勿論である。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
前記第1の絶縁膜上の前記素子と対応する領域にレジス
トパターンを形成し、このレジストパターンをマスクと
して第1の絶縁膜にエッチングを行なうことで、特に、
第1の絶縁膜の段差部により形成される開口部分の上部
を広げることができる。従って、この開口部分に、次工
程で形成する第2の絶縁膜が入り込み易くなり、ボイド
が形成されることを防止することができる。また、前記
第2の絶縁膜は、平坦性に優れており、半導体装置の平
坦化を達成することができる。この結果、段差を有する
半導体基板上に、優れたカバレッジ特性、平坦化特性を
有し、且つ、膜質が良好な絶縁膜を形成することができ
る。
【0021】また、前記レジストパターンを除去した後
の第1の絶縁膜上に、前記第2の絶縁膜を形成した後、
エッチングを行うことで、前記第2の絶縁膜の膜厚をコ
ントロールすることができると共に、さらに平坦化を達
成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
【図2】本発明の一実施例にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
【図3】本発明の一実施例にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
【図4】本発明の一実施例にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
【図5】本発明の一実施例にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 第1の絶縁膜 3 配線 4 フォトレジスト膜 5 レジストパターン 6 開口部 7 第2の絶縁膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 素子形成により段差が生じた半導体基板
    上及び当該素子上に第1の絶縁膜を形成する第1工程
    と、前記第1の絶縁膜の前記素子と対応する領域上にレ
    ジストパターンを形成する第2工程と、前記レジストパ
    ターンをマスクとして第1の絶縁膜にエッチングを行っ
    た後、当該レジストパターンを除去する第3工程と、前
    記レジストパターンを除去した後の第1の絶縁膜上に、
    有機溶剤に溶けたガラス溶液からなる絶縁膜、又は、有
    機シラン及びオゾンを含むガスを用いた気相成長法によ
    り得られる絶縁膜、の少なくとも一方からなる第2の絶
    縁膜を形成する第4工程と、を含むことを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 素子形成により段差が生じた半導体基板
    上及び当該素子上に第1の絶縁膜を形成する第1工程
    と、前記第1の絶縁膜の前記素子と対応する領域上にレ
    ジストパターンを形成する第2工程と、前記レジストパ
    ターンをマスクとして第1の絶縁膜にエッチングを行っ
    た後、当該レジストパターンを除去する第3工程と、前
    記レジストパターンを除去した後の第1の絶縁膜上に、
    有機溶剤に溶けたガラス溶液からなる絶縁膜、又は、有
    機シラン及びオゾンを含むガスを用いた気相成長法によ
    り得られる絶縁膜、の少なくとも一方からなる第2の絶
    縁膜を形成した後、エッチングを行う第4工程と、を含
    むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP17114492A 1992-06-29 1992-06-29 半導体装置の製造方法 Pending JPH0621043A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0307761A2 (de) * 1987-09-17 1989-03-22 Agfa-Gevaert AG Verfahren zur Handhabung von Röntgenaufnahmekassetten mit einer phosphorbeschichteten Folie und zur Durchführung des Verfahrens geeignete Lesestation
US4849630A (en) * 1987-04-20 1989-07-18 Fuji Photo Film Co., Ltd. Cassette and erasure device for stimulable phosphor sheet

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4849630A (en) * 1987-04-20 1989-07-18 Fuji Photo Film Co., Ltd. Cassette and erasure device for stimulable phosphor sheet
EP0307761A2 (de) * 1987-09-17 1989-03-22 Agfa-Gevaert AG Verfahren zur Handhabung von Röntgenaufnahmekassetten mit einer phosphorbeschichteten Folie und zur Durchführung des Verfahrens geeignete Lesestation

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