JPH063804B2 - 半導体装置製造方法 - Google Patents

半導体装置製造方法

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silanol
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Description

【発明の詳細な説明】 〈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、特には半導体基
板上の段差を平坦化する層間絶縁膜形成方法に関するも
のである。
〈従来技術〉 半導体素子の高密度化，高集積化にとって配線の三次元
化は不可欠のものである。この配線の三次元化は表面の
凹凸の強調につながり、配線のオープンや短絡といった
歩留まり上の問題点発生を招く。これらの問題点を避け
るため、基板表面の絶縁膜平坦化が望まれており、現在
のところ有機シラノール系ガラスを塗布して凹部を埋
め、これを熱硬化させて第１層配線上を平坦化する技術
が一般的である。
〈発明が解決しようとする課題〉 上記平坦化方法では、１回の有機シラノール系ガラス塗
布では充分な平坦度が得られないため、数回にわたる塗
布を行なって平坦化を達成していた。ところが有機シラ
ノール系ガラスは厚膜化すると、第２図の如きひびわれ
９が発生し、絶縁不良を招くという問題点がある。
このひびわれ９を防止するために有機シラノール系ガラ
ス塗布回数を減少させると、充分な平坦度が得られず、
第３図の如く上層配線８の断線10を起こすという問題点
がある。
また、有機シラノール系ガラス４を塗布して平坦化した
後、有機シラノール系ガラス４を含む層間絶縁膜３，
４，５にスルホール１１等の窓あけを行ない、第１層配
線２と電気的接続される第２層配線８を形成すると、ス
ルホール１１側壁に露出した有機シラノール系ガラス４
から第２層配線８にO2，H2O等の揮散ガスが発生し、該
揮散ガスと配線金属とが反応して金属酸化物が形成され
る。その結果第１層配線と第２層配線との間に接続抵抗
が増加して導通が不安定となり、半導体素子の高速化を
阻むという問題点もある。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明は上述する問題点を解決するためになされいもの
で、半導体素子形成により凹凸が生じた半導体基板一主
面上を平坦化する際、半導体基板上に有機シラノール系
ガラスを塗布し、続いて有機シラノール系ガラスをエッ
チバックした後、前記半導体基板上に絶縁膜を形成する
一連の工程を複数回実施して層間絶縁膜を形成してなる
半導体装置の製造方法を提供するものである。
〈作用〉 上述の如く、基板上の凹凸を平坦化する際、有機シラノ
ール系ガラスを絶縁膜を介し、複数回に分けて塗布する
ことにより、有機シラノール系ガラスの一層あたりの膜
厚が薄くできるため、所望する平坦度を得ながら有機シ
ラノール系ガラスのひびわれを防止することができる。
またエッチバックにより第１層配線上の有機シラノール
系ガラスを除去できるため、第１層配線上に形成される
スルホール等の孔の側壁に有機シラノール系ガラスが露
出することはない。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳述するが、本発
明はこれに限定されるものではない。
第１図は本発明の一実施例を説明するための要部断面図
である。半導体基板（図示せず）上に絶縁膜１が形成さ
れ、該絶縁膜１上に下層導電膜２が選択的に形成されて
表面に凹凸を発生させている。続いて絶縁膜１上に全面
に絶縁膜３を堆積した後、該絶縁膜３上に有機シラノー
ル系ガラス４を塗布し、熱処理により硬化させる。次に
前記有機シラノール系ガラス４をエッチバックして下層
導電層２上の有機シラノール系ガラス４を除去した後、
ＣＶＤ絶縁膜５を堆積する。次いで前記ＣＶＤ絶縁膜５
上に再度有機シラノール系ガラス６を塗布し、熱処理に
より硬化させた後、前記有機シラノール系ガラス４６を
エッチバックして下層導電層２上の有機シラノール系ガ
ラス６を除去し、ＣＶＤ絶縁膜７を堆積する。次に下層
導電層２上の層間絶縁膜をなす絶縁膜３，ＣＶＤ絶縁膜
５，７を選択的に除去してスルーホール１１を形成した
後、絶縁膜１上全面に上層導電膜８を形成し、前記スル
ーホール１１を介して下層導電層２と上層導電膜８との
電気的接続を図る。
このようにＣＶＤ絶縁膜５により有機シラノール系ガラ
ス４，６が分割されるため、有機シラノール系ガラスを
用いて平坦化を達成してもひびわれが発生することはな
い。また、スルホール１１側壁に有機シラノール系ガラ
ス４，６が露出することがないため、スルーホール１１
内での上層導電膜と下層導電膜との導通が安定する。
上記本実施例において有機シラノール系ガラスを塗布
し、続いて前記有機シラノール系ガラスをエッチバック
した後、絶縁膜を形成する一連の工程を２回繰り返した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、有機シラ
ノール系ガラスにひびわれが生じることなく、充分な平
坦度が得られるならば何回繰り返してもよい。
〈発明の効果〉 本発明により、有機シラノール系ガラスにひびわれを発
生させることなく平坦な層間絶縁膜を形成することが可
能になるため、密度、及び集積度の高い半導体装置を信
頼性高く製造することが可能になる。また、これにより
半導体装置の高速化が阻まれることはない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を説明するための要部断面
図、第２図，第３図は従来例の問題点を説明するための
要部断面図である。 １，３：絶縁膜、２：下層導電膜、４，６：有機シラノ
ール系ガラス、５，７：ＣＶＤ絶縁膜、８：上層導電
膜、９：ひびわれ、１０：断線、１１：スルーホール。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体素子形成により凹凸が生じた半導体
    基板一主面上を平坦化する際、 半導体基板上に有機シラノール系ガラスを塗布し、続い
    て前記有機シラノール系ガラスをエッチバックした後、
    前記半導体基板上に絶縁膜を形成する一連の工程を複数
    回実施して層間絶縁膜を形成してなることを特徴とする
    半導体装置の製造方法。
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