JPH0653189A

JPH0653189A - 成膜層の平坦化方法

Info

Publication number: JPH0653189A
Application number: JP20540092A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kasuya; 行男糟谷
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1994-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】エッチバックの回数を低減し表面の凹凸の少
ない平坦面を得る成膜層の平坦化方法を提供することに
ある。【構成】下地上に第１成膜層パタ−ン１１０を埋め込
んで第２成膜層用の予備成膜層１２０を形成する。この
予備成膜層上に平坦化犠牲膜１３０を積層し、平坦化犠
牲膜の表面から第１成膜層パタ−ンの頂部までドライエ
ッチング技術を用いたエッチバックを行って第２成膜層
１２２の表面を平坦化する。このとき予備成膜層のエッ
チング速度を平坦化犠牲膜のエッチング速度よりも大き
くする。予備成膜層のエッチング速度と平坦化犠牲膜の
エッチング速度との比（予備成膜層のエッチング速度／
平坦化犠牲膜のエッチング速度）をγとしたとき１＜γ
＜１００とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＬＳＩ多層配線技術
の平坦化方法、特に絶縁膜や配線層の成膜層の平坦化方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩの高集積化、大規模化に伴い配線
がチップにしめる面積が大きくなり配線の多層化、パタ
−ンの微細化がますます重要になってきた。配線や接続
孔等のパタ−ンの基板に平行な横方向寸法はスケ−リン
グ則にしたがって微細化するのに対し、配線や絶縁膜の
厚さ等の縦方向寸法は、配線抵抗、浮遊容量、絶縁耐圧
および耐マイグレ−ション性等の信頼性を維持する必要
があり横方向なみに微細化することが困難である。ま
た、配線や接続孔のパタ−ンは微細化のために異方性の
強いエッチングによって形成されるためパタ−ンの端面
形状が急峻となる。更に、配線が多層になるため、必然
的にＬＳＩチップ表面の凹凸が激しくなる。このような
表面の凹凸は、パタ−ンの加工精度の低下、配線の断線
および信頼性の低下を招く。更に、配線間をつなぐ接続
孔のアスペクト比も増大するので接続孔での断線や信頼
性の低下を招く。このような問題を解決する手段として
絶縁膜の平坦化または配線層の平坦化技術が次世代の超
ＬＳＩ開発には欠くことのできない必須技術となってい
る。また、絶縁膜とか配線層の平坦化技術としては、例
えば、文献Ｉ：「多層配線平坦化技術の最近動向」月刊
ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＷｏｒｌｄ、１９８７．
３、Ｐ３６−Ｐ４２に各種の平坦化方法が開示されてい
る。

【０００３】平坦化方法には、大きく分けて絶縁膜の平
坦化と配線層の平坦化（接続孔への導体の埋め込み）に
よる２種類の方法がある。ここでは、絶縁膜および配線
層の平坦化の両者に用いられる汎用性の高いエッチング
方法について説明する。

【０００４】従来のエッチバック法を用いて絶縁膜の平
坦化方法につき説明する。

【０００５】まず、基板上に配線層１２を形成し、複数
の配線層１２を埋め込むように予備絶縁膜１４を形成
し、予備絶縁膜１４上に積層させて平坦化犠牲膜１６を
形成して図５の（Ａ）に示すような構造体を得る。この
構造体の表面は、平坦面となっている。このとき平坦化
犠牲膜１６と予備絶縁膜１４をそれぞれ等しいエッチン
グ速度の条件で形成する。

【０００６】図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す構造体の
表面からエッチバックを行って予備絶縁膜１４を平坦化
して得られた構造体を示す。エッチバックにより平坦化
犠牲膜１６の平坦性が予備絶縁膜に転写されて、平坦性
の良い残存予備絶縁膜１４が形成される。この予備絶縁
膜１４には、例えば、ポリイミドなどを使用し、また、
この平坦化犠牲膜１６としてエッチバック用レジスト膜
を使用することにより平坦性の良い残存予備絶縁膜１５
を形成することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この従来のエッチバッ
ク法では、配線層の膜厚が２μｍ〜３μｍ程度と比較的
薄い層について平坦化は容易である。しかしながら、配
線層の膜厚が厚くなると（例えば５μｍ以上）、平坦化
犠牲膜の表面の凹凸も配線層の影響を受けて大きくな
り、従って、エッチバック後の絶縁層の平坦度も悪くな
る。

【０００８】図６は、従来の方法により絶縁膜を平坦化
した場合のエッチバック法で得られた１層配線基板の断
面図を示している。基板２０上には、配線層２２ａ〜２
２ｃと絶縁膜３０が形成されている。しかし、配線層の
膜厚が厚いため平坦化犠牲膜の表面の凹凸が絶縁膜３０
にも反映し、絶縁膜の表面に凹部３２ａ〜３２ｄが形成
されしまう。

【０００９】また、図７は、予め設けられている絶縁膜
間に配線層を設け、配線層をエッチバック法で平坦化し
た場合に得られた１層配線基板の断面図を示している。
基板２０上に絶縁膜３８ａ、３８ｂとその間の配線層４
８とを形成した構造となっている。この例でも絶縁膜の
厚さの影響を受けて平坦化犠牲膜の凹凸がそのまま配線
層表面に凹部４９となって現われている。

【００１０】このように、従来のエッチバック法を用い
た絶縁膜または配線層の平坦化技術では、最終的に表面
平坦化を達成するためには、複数回のエッチバックを繰
り返すことになり、そのため作業の効率が悪くなるとい
う問題があった。また、エッチバックのとき平坦化犠牲
膜のエッチング速度と予備絶縁膜のエッチング速度また
は、平坦化犠牲膜のエッチング速度と配線用導体層のエ
ッチング速度を等しくする制御が極めて高い精度を要す
るという制御性の面でも困難な問題があった。

【００１１】この発明は、上述した従来の問題点に鑑み
なされたものであり、従って、この発明の目的は、平坦
化を行うためのエッチバックの回数を低減させ、しかも
成膜層形成の段階で表面凹凸の少ない成膜層を得る平坦
化方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明の成膜層表面の平坦化方法によれば、エッ
チレ−トの異なる２種類の材料を積層させてエッチバッ
クをおこなって表面の平坦化を行う。下地上に設けた第
１成膜層パタ−ンを埋め込んで第２成膜層用の予備成膜
層を形成した後、該予備成膜層上に平坦化犠牲膜を積層
し、該平坦化犠牲膜の表面から前記第１成膜層パタ−ン
の頂部までドライエッチング技術を用いたエッチバック
を行って前記第２成膜層の表面を平坦化する成膜層の平
坦化方法において、前記予備成膜層のエッチング速度を
前記平坦化犠牲膜のエッチング速度よりも大きくしたド
ライエッチング条件でエッチバックを行うことを特徴と
する。

【００１３】この発明の実施に当たり、好ましくは、こ
の第１成膜層パタ−ンを配線層パタ−ンとし、および第
２成膜層を絶縁膜とするのが良い。

【００１４】また、この発明の他の実施例では、第１成
膜層パタ−ンを絶縁層パタ−ンとし、および第２成膜層
を配線層とするのが好まい。

【００１５】また、この発明の他の実施例では、予備絶
縁膜のエッチング速度と前記平坦化犠牲膜のエッチング
速度の比（予備絶縁膜のエッチング速度／平坦化犠牲膜
のエッチング速度）をγとしたとき、γを１＜γ＜１０
０の範囲内の値に設定するドライエッチング条件とする
のが好適である。

【００１６】また、この発明の好適実施例では、エッチ
バックの途中における、前記予備成膜層の頂部とエッチ
バックされた平坦化犠牲膜の谷部との段差をαとし、ま
たエッチバックを行なったとき残存している前記予備成
膜層部分の頂部と谷部との段差をβとするとき、β＜α
となるようにβを設定するドライエッチング条件とする
ことを特徴とする。

【００１７】

【作用】上述したように、この発明の成膜層の平坦化方
法によれば、第２成膜層用の予備成膜層上にこの予備成
膜層のエッチング速度よりも小さい平坦化犠牲膜を設け
てエッチバックを行なう。このようにすれば第２成膜層
の表面の凹凸の段差を従来よりも小さくすることができ
る。このため、予備成膜層の形成、平坦化犠牲膜の堆積
に続くエッチバックを従来よりもその回数を低減でき
る。

【００１８】また、このとき予備成膜層のエッチング速
度と平坦化犠牲膜のエッチング速度の比をγとしたと
き、ドライエッチング条件によりエッチング速度比１＜
γ＜１００となるようにγを設定することによって、通
常のエッチバック（γ＝１のとき）で形成された予備成
膜層の表面の凹凸に比べてより平坦な予備成膜層が形成
できる。

【００１９】また、上述したエッチング速度比でエッチ
バックさせた場合エッチバック途中における予備成膜層
の頂部とエッチングされた平坦化犠牲膜の谷部との段差
をαとし、更にエッチバックを行なったとき残存してい
る予備成膜層部分の頂部と谷部との段差をβとしたと
き、ドライエッチング条件によりαとβの関係をβ＜α
に設定すると、後工程の配線層を予備成膜層から露出さ
せるときエッチバックの回数を従来よりもさらに低減す
ることができるため作業性の向上に寄与する。また、従
来のように平坦化犠牲膜のエッチング速度と予備成膜層
のエッチング速度を等しくする必要がないためエッチン
グの制御が容易になる。

【００２０】また、絶縁膜の平坦化の場合には、第１成
膜層パタ−ンを配線層パタ−ンとし、かつ、第２成膜層
を絶縁膜とすれば良い。また、配線層の平坦化の場合に
は、第１成膜層パタ−ンを絶縁層パタ−ンとし、かつ、
第２成膜層を配線層とすれば良い。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
つき説明する。尚、各図は、これらの発明が理解できる
程度に、各構成成分の寸法、形状および配置関係を概略
的に示してあるにすぎない。また、以下の説明では、特
定の材料および条件をもちいて説明するがこれらの材料
および条件は、一つの好適例にすぎず、従って、この発
明では何らこれに限定されるものではない。

【００２２】まず、この発明の基本的概念につき説明す
る。

【００２３】図１は、この発明の成膜層の平坦化方法の
説明に供する要部断面図である。

【００２４】先ず、この発明によれば、従来と同様に下
地１００上に第１成膜層パタ−ン１１０を形成してお
く。図中、この第１成膜層パタ−ン１１０を３つの断面
で表してあるが、平面的に見た場合、個別のパタ−ンと
なっていても、或いは、互いに、全部または下地上のい
ずれかの箇所でつながっていても良い。ここでは、個別
の成膜層パタ−ン１１０ａ、１１０ｂおよび１１０ｃと
して扱う。この第１成膜層パタ−ン１１０を厚みがおよ
そ５μｍ以上という厚膜としてある。

【００２５】次に、これら第１成膜層パタ−ン１１０
ａ、１１０ｂ、１１０ｃを全体的に埋め込むように第２
成膜層用の予備成膜層１２０を形成する。このとき第１
成膜層パタ−ン１１０が厚膜であるため下地１００面に
対する凹凸がこの予備成膜層１２０の表面にも反映す
る。この第２成膜層用の予備成膜層１２０の凹凸表面を
図１に破線で示している。

【００２６】次に、この予備成膜層１２０上に平坦化犠
牲膜１３０を積層する。この平坦化犠牲膜１３０をその
表面が実質的に平坦面となるような膜厚で形成しようと
すると、相当厚くする必要があり、成膜に時間が掛りす
ぎて実用的でない。従って、この発明では、この犠牲膜
１３０をある程度の膜厚に押えておく。

【００２７】そして、後工程のエッチバック処理の回数
を従来よりも低減させるため、この発明では、この平坦
化犠牲膜のエッチング速度を下側の予備成膜層のエッチ
ング速度より小さく（従って、予備成膜層のエッチング
速度を平坦化犠牲膜のエッチング速度よりも大きく）な
るようなドライエッチング条件を設定することが大切で
ある。このように、積層された平坦化犠牲膜１３０の表
面側から第１成膜層パタ−ン１００の頂部までドライエ
ッチング技術をもちいたエッチバックを行って、図１に
実線１４０で示す平坦化面を形成する。その結果、第１
成膜層パタ−ン１１０ａ、１１０ｂおよび１１０ｃの周
囲を埋め込んでいる残存予備成膜層部分が第２成膜層１
２２となる。なお、第１成膜層を第２成膜層の表面から
露出させたいときは、第２成膜層の表面上に平坦化犠牲
膜を積層させて任意好適なドライエッチング条件でエッ
チバックする。このようにして更に、成膜層表面を平坦
化することができる。

【００２８】既に、説明したように、予備成膜層のエッ
チング速度よりも小さいエッチング速度の平坦化犠牲膜
を用いているため、エッチバックが予備成膜層１２０の
凹凸表面に達したとき、この凸部間の谷の部分の平坦化
犠牲膜はこの凸部表面よりも深く、エッチングされ、依
然としてエッチバックされた表面は大きな段差をもった
凹凸面となっていて、その凹凸面はエッチバック前の平
坦化犠牲膜１３０の、図中点線表示の凹凸面と同じ表面
形状となっていると考えられる。しかし、エッチバック
がこの予備成膜層１２０の凸面に達した以後は、予備成
膜層１２０のエッチバックと平坦化犠牲膜１３０のエッ
チバックとが並列に行われる。この並列のエッチバック
では、予備成膜層１２０のエッチバックが平坦化犠牲膜
１３０よりも速く進行するので、エッチング面の凹凸の
段差は小さくなり、従って、予備成膜層の凹凸も小さく
なる。

【００２９】このようにして、この平坦面が図１に示す
ような凹凸の少ない表面を有する第２成膜層を得ること
ができる。

【００３０】次に、第１成膜層パタ−ンを配線層パタ−
ンとし、および第２成膜層を絶縁膜とする絶縁膜の平坦
化方法につき説明する。

【００３１】図２の（Ａ）は、下地２００（ここでは、
基板を指す。）上に設けた複数の配線層パタ−ン（以
下、単に配線層ともいう。）２２０ａ〜２２０ｃを埋め
込んだ予備成膜層としての予備絶縁膜２４０を形成し、
更に予備絶縁膜２４０上に平坦化犠牲膜２６０を積層し
た構造を示している。

【００３２】ここで、下地の基板２００には、好ましく
は、シリコン（Ｓｉ）ウエハ、セラミック、ガラス等の
うちいずれかの材料を用いるのが良い。この基板２００
上に配線層２２０ａ〜２２０ｃをスパッタ−法、ＣＶＤ
法、蒸着法、めっき法等のうちいずれかの適当な方法を
用いて成膜すれば良い。通常、好ましくは、ホトリソグ
ラフィの工程を用いて配線層を形成する。このとき、配
線層２２０ａ〜２２０ｃの材料として、好ましくは、例
えばアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃ
ｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、シリサ
イド、サリサイド等のようないずれかの適当な導体を用
いるのが良い。

【００３３】予備絶縁膜２４０の材料としては、無機材
料でも有機材料のいずれでも良い。無機材料としては、
好ましくは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）や窒化
シリコン（Ｓｉ₃Ｎ₄）等を用いるのが良い。有機材料
としては、好ましくは、ポリイミドやポリアミド等を用
いるのが良い。

【００３４】次に、予備絶縁膜２４０上にフォトレジス
トのような平坦化犠牲膜２６０をスピンコ−ティング法
によって基板を回転させながら塗布して平坦化犠牲膜２
６０を堆積して図２の（Ａ）に示す構造体を得る。しか
し、既に説明したように配線層２２０ａ〜２２０ｃの膜
厚が厚いと平坦化犠牲膜２６０の表面に凹凸ができる
（図２の（Ａ））。

【００３５】次に、図２の（Ａ）に示す構造体の表面か
らドライエッチング技術を用いてエッチバックを行なっ
て予備絶縁膜２４０を平坦化する。このとき、予備絶縁
膜２４０上に、予備絶縁膜２４０のエッチング速度より
も平坦化犠牲膜２６０のエッチング速度が小さくなるド
ライエッチング条件でエッチバックを行う。

【００３６】このため、ドライエッチングの装置として
は、例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置を用
いる。ウエハをエッチング容器内に設置した後、十分に
真空排気する。これは、例えば１０^-5Ｔｏｒｒ以下に真
空にすることによって水分や残留ガスおよび反応生成物
等を除去しエッチングの再現性を確保しておく。

【００３７】次に、反応性ガスとして、好ましくは、例
えばＣＦ₄、Ｃ₂Ｆ₆、Ｏ₂、Ａｒ、Ｎ₂、ＳＦ₆、Ｃ
Ｃｌ等のうちからひとつまたは複数の混合ガスを用いる
のが良い。所望のスパッタ圧力に達した後、高周波電力
を１０Ｗ〜１０００Ｗを印加して放電させ容器内をガス
プラズマ状態としてエッチングする。尚、このときのガ
ス圧力は、１０^-1〜１０²パスカル（Ｐａ）とし、ガス
流量は、１ｓｃｃｍ〜１ｓＬＭとするのが好適である。
上述した条件の下で任意好適な時間エッチングを行ない
図２の（Ｂ）の構造体を得る。図２の（Ｂ）は、平坦化
犠牲膜２６０をエッチバックさせて予備絶縁膜２４０の
頂部までエッチングをおこなったときの構造体を示して
いる。エッチバックの途中において予備絶縁膜２４０の
頂部とエッチングされた平坦化犠牲膜の谷部との間に段
差αが生じる。この段差αは、１００Ａ°〜１００μｍ
程度の範囲内の値になる。尚、段差αの測定には、段差
計が用いられる。

【００３８】次に、更にエッチバックを行なって配線層
２２０ａ〜２２０ｃの頂部付近までエッチングする。こ
のとき残存する予備絶縁膜３２０の部分の凹凸の頂部と
谷部との間に段差βが生じる（図３）。このときの段差
βは、１μｍ以下程度の値になる。また、図３ような構
造体にするには、好ましくは、平坦化犠牲膜２６０と予
備絶縁膜２４０とのエッチング速度比γを１＜γ＜１０
０になるように条件を設定する。ただし、エッチング速
度比γは、予備絶縁膜のエッチング速度／平坦化犠牲膜
のエッチング速度で表わされる。

【００３９】このようにしてエッチバックにより形成さ
れた絶縁膜の表面の凹凸は、従来のエッチバック法で行
った場合よりも表面の凹凸が少なくなるため次工程での
エッチバック回数を低減できる。しかもエッチング速度
を従来のように予備絶縁膜と平坦化犠牲膜を等しくする
（エッチレ−ト比を１にする。）必要がないためエッチ
ングの制御が容易となる。

【００４０】次に、第１成膜層パタ−ンを絶縁膜パタ−
ンとし、および第２成膜層を配線層とする配線層の平坦
化方法につき説明する。

【００４１】図４の（Ａ）〜（Ｃ）は、配線層を平坦化
するための製造工程を説明する図である。

【００４２】基板２００上に絶縁膜材料をスピンコ−テ
ィング法等を用いて塗布し、絶縁膜パタ−ン３８０ａ〜
３８０ｂを形成する。この絶縁膜パタ−ン３８０ａ、３
８０ｂを埋めるように第２成膜層用の予備成膜配層とし
ての配線用導体層４００を例えば、蒸着、めっき、ＣＶ
Ｄ、スパッタ等のいずれかの方法を用いて堆積させる。
この配線用導体層４００上にスピンコ−ティング法等を
用いて平坦化犠牲膜４２０を形成し、図４の（Ａ）に示
すような構造体を得る。この構造体の平坦化犠牲膜４２
０の表面は、絶縁膜パタ−ン３８０ａと３８０ｂとの間
の凹所に対応した部分に凹部４３０が形成される。この
とき、平坦化犠牲膜４２０のエッチング速度が配線用導
体層４００のエッチング速度より小さくなるドライエッ
チング条件でエッチバックを行う。尚、好ましくは、エ
ッチング速度比γ（この場合は配線用導体層のエッチン
グ速度／平坦化犠牲膜のエッチング速度になる。）が１
＜γ＜１００とするのが良い。

【００４３】次に、エッチバックを開始し、配線用導体
層の表面までエッチバックさせて図４の（Ｂ）に示すよ
うな構造体を得る。この実施例の場合にも、エッチバッ
クの途中において、配線用導体層４００の表面に平坦化
犠牲膜の凹凸がそのまま転写される。このときの配線導
体層４００の頂部と、残存している平坦化犠牲膜４４０
の谷部の段差をαとする（図４の（Ｂ））。

【００４４】更に、エッチバックさせていくと、配線導
体層の表面に凹部がのこる。

【００４５】このとき、図中、絶縁膜パタ−ン３８０ａ
と３８０ｂとの間に残存する配線用導体層の部分が配線
層４６０となる。このとき、配線層の頂部と谷部の段差
をβとする。このようにエッチング速度比を１＜γ＜１
００に設定することによって配線層の平坦化を図ること
ができる（図４の（Ｃ））。尚、この実施例の場合に
も、前述した実施例との場合と同様に、段差αを１００
Ａ°〜１００μｍ程度の範囲内の値とし、また、段差β
を１μｍ程度以下とすることができる。

【００４６】次に、エッチング速度比γが１００を越え
る場合につき説明する。

【００４７】図８は、絶縁膜を平坦化する例であり、こ
のときγが１００を越えるとする。この場合には、図２
の（Ｂ）に示す状態からさらにエッチバックをを続ける
と予備絶縁膜２４０の方がエッチング速度が速くなるの
で、このエッチバックにより配線層２２０ａ〜２２０ｃ
の上側の予備絶縁膜２４０の部分が速くエッチングさ
れ、このため頂部が露出したときには、絶縁膜３４０ａ
〜３４０ｄが配線層の頂部表面から突出してしまい予備
絶縁膜の頂部と谷部の段差がδとなる。従って、このよ
うにγが１００を越える条件では、δが大きくなる。従
って、エッチバックしても従来と変わらない程度の凹凸
のある成膜面となってしまうため、実用に供することが
できなくなる。

【００４８】また、図９は、配線層を平坦化するときエ
ッチング速度比γが１００を越えた場合の例である。こ
の場合にも、上述と同様に、配線層５００に深い凹部が
できて実用に供することができない。

【００４９】また、図１０は、配線層の平坦化をすると
きエッチング速度比γが１より小さくした（γ＜１）場
合の例である。この場合は配線層５２０の凹部は、γ＝
１の大きさと同じになる（図７参照）。しかしながら絶
縁膜４００ａと４００ｂの表面に凹部が発生し実用に供
することができない。

【００５０】上述したことから明らかなようにエッチン
グ速度比γを１＜γ＜１００になるようにエッチング条
件を設定してエッチバックを行なうことにより予備絶縁
膜の表面の凹凸の少ない平坦な膜が形成される。また、
従来のように平坦化犠牲膜および予備絶縁膜のエッチン
グ速度を等しくする必要がないためエッチングの制御が
容易になる。

【００５１】この発明の特色は、異なるエッチング速度
を有する少なくとも２つの材料を用いてエッチングを行
なって表面が平坦な層または膜を形成することにある。

【００５２】また、先に配線層のパタ−ンを形成し絶縁
膜の平坦化を図ってもよいし、或は先に、絶縁膜のパタ
−ンを形成しておいて配線層の平坦化を図ってもよい。

【００５３】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の成膜層の平坦化方法によれば、予備成膜層上に
この予備成膜層のエッチング速度よりも平坦化犠牲膜の
エッチレ−トの方が小さくなるようにドライエッチング
条件を設定してエッチバックを行なう。エッチバックの
途中において、予備成膜層の頂部とエッチングされた平
坦化犠牲膜の谷部との間の段差をαとし、また、エッチ
バックを行なったとき残存する予備成膜層の部分の頂部
と谷部との段差をβとするとき、両者の関係は、β＜α
となる。従って、このときのエッチング速度比γ（予備
成膜層のエッチング速度／平坦化犠牲膜のエッチング速
度）を１＜γ＜１００となるドライエッチング条件を設
定することにより、予備成膜層の表面を凹凸の少ない平
坦な面に形成できる。このためこの発明ではエッチバッ
ク回数を従来の方法に比べて低減できるため作業性の向
上を図ることができる。

【００５４】また、従来の平坦化犠牲膜のエッチング速
度と予備成膜層のエッチング速度を等しくなるエッチバ
ック条件を設定する方法に比べ、エッチングの制御が容
易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本的概念を説明するための要部断
面図である。

【図２】（Ａ）〜（Ｂ）は、この発明の実施例の基本的
な工程を説明する工程図である。

【図３】図２に続いてこの実施例の製造工程でエッチン
グ速度比を設定したときの工程図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、配線層の表面の平坦化を説
明するための工程図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｂ）は、従来の配線層の膜厚が薄い
場合のエッチバック法で形成される予備絶縁膜の表面平
坦度を示す工程図である。

【図６】従来の配線層の膜厚が厚い場合のエッチバック
法で形成される絶縁膜の表面平坦度を示す断面図であ
る。

【図７】従来の絶縁膜の膜厚が厚い場合のエッチバック
法で形成される配線層の表面平坦度を示す断面図であ
る。

【図８】エッチング速度比をこの実施例の範囲以上に大
きくしたときの絶縁膜の表面平坦度を示す断面図であ
る。

【図９】エッチング速度比をこの実施例の範囲以上に大
きくしたときの配線層の表面平坦度を示す断面図であ
る。

【図１０】エッチング速度比をこの実施例の範囲以上に
小さくしたときの配線層の表面平坦度を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１００：下地１１０：第１成膜層パターン１２０：予備成膜層１２２：第２成膜層１４０：平坦化面２００：基板２２０ａ〜２２０ｃ、４６０：配線層２４０：予備絶縁膜１３０、２６０、４２０：平坦化犠牲膜３８０ａ〜３８０ｂ：絶縁膜４００：配線用導体層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下地上に設けた第１成膜層パタ−ンを埋
め込んで第２成膜層用の予備成膜層を形成した後、該予
備成膜層上に平坦化犠牲膜を積層し、該平坦化犠牲膜の
表面から前記第１成膜層パタ−ンの頂部までドライエッ
チング技術を用いたエッチバックを行って前記第２成膜
層の表面を平坦化する成膜層の平坦化方法において、前記予備成膜層のエッチング速度を前記平坦化犠牲膜の
エッチング速度よりも大きくしたドライエッチング条件
でエッチバックを行うことを特徴とする成膜層の平坦化
方法。
【請求項２】請求項１に記載の成膜層の平坦化方法に
おいて、前記第１成膜層パタ−ンを配線層パタ−ンとし、および
第２成膜層を絶縁膜とすることを特徴とする成膜層の平
坦化方法。
【請求項３】請求項１に記載の成膜層の平坦化方法に
おいて、前記第１成膜層パタ−ンを絶縁層パタ−ンとし、および
第２成膜層を配線層とすることを特徴とする成膜層の平
坦化方法。
【請求項４】請求項１に記載の成膜層の平坦化方法に
おいて、予備絶縁膜のエッチング速度と前記平坦化犠牲膜のエッ
チング速度の比（予備絶縁膜のエッチング速度／平坦化
犠牲膜のエッチング速度）をγとしたとき、該γを１＜
γ＜１００の範囲内の値に設定するドライエッチング条
件とすることを特徴とする成膜層の平坦化方法。
【請求項５】請求項１に記載の成膜層の平坦化方法に
おいて、前記エッチバックの途中における、前記予備成膜層の頂
部とエッチバックされた平坦化犠牲膜の谷部との段差を
αとし、またエッチバックを行なったとき残存している
前記予備成膜層部分の頂部と谷部との段差をβとすると
き、β＜αとなるようにβを設定するドライエッチング
条件とすることを特徴とする絶縁膜の平坦化方法。