JPH07288253A - Flattening of insulating film - Google Patents

Flattening of insulating film

Info

Publication number
JPH07288253A
JPH07288253A JP7876294A JP7876294A JPH07288253A JP H07288253 A JPH07288253 A JP H07288253A JP 7876294 A JP7876294 A JP 7876294A JP 7876294 A JP7876294 A JP 7876294A JP H07288253 A JPH07288253 A JP H07288253A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
insulating film
wiring
teos
nsg
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7876294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Nakano
正 中野
Tomohiro Oota
与洋 太田
Nobuyoshi Sato
伸良 佐藤
Hiroshi Yamamoto
浩 山本
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP7876294A priority Critical patent/JPH07288253A/en
Publication of JPH07288253A publication Critical patent/JPH07288253A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To form an almost completely flat interlayer insulating film which has an excellent burying property by etching back by CMP an insulating film formed by CVD or SOG using an organic silicon compound as a raw material. CONSTITUTION:A BPSG film 12 is deposited on a semiconductor wafer 11 by atomospheric CVD and then the substrate is heat-treated and an interconnection 13 is formed on the semiconductor substrate. Nextly, an NSG film 14 is formed by plasma CVD and an NSG film 25 is deposited on the NSG film 14. After that, an NSG film 34 is deposited on the NSG film 25 and an Si oxide film 44 is deposited on the NSG film 34. Then, the Si oxide film 44 and the NSG film 34, formed on a projecting section of the substrate is etched back. By this method, an almost completely flat interlayer insulating film which has an excellent burying property can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の絶縁膜平坦
化方法、特に集積回路半導体装置の順次の金属配線層間
に設けられた層間絶縁膜を平坦化する方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of flattening an insulating film of a semiconductor device, and more particularly to a method of flattening an interlayer insulating film provided between successive metal wiring layers of an integrated circuit semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の微細化された半導体集積回路で
は、多結晶SiやAl合金等を用いた配線がSiO2
の絶縁物からなる層間絶縁膜を介して積層されている。
この層間絶縁膜は、下層に形成される配線により凹凸が
形成された半導体基板上に形成される。従って、単に基
板上に絶縁膜を堆積するだけでは、その表面にも基板と
同様の凹凸が形成されてしまうため、何らかの平坦化処
理を行い、層間絶縁膜表面の凹凸を緩和しなければ、そ
の層間絶縁膜上に微細な配線をさらに形成することはで
きない。
2. Description of the Related Art In a recent miniaturized semiconductor integrated circuit, wirings made of polycrystalline Si, Al alloy or the like are laminated via an interlayer insulating film made of an insulating material such as SiO 2 .
The interlayer insulating film is formed on the semiconductor substrate having the unevenness formed by the wiring formed in the lower layer. Therefore, if the insulating film is simply deposited on the substrate, unevenness similar to that of the substrate is also formed on the surface of the insulating film. Further, fine wiring cannot be formed on the interlayer insulating film.

【0003】かかる平坦化を行うためには、凹凸を有す
る基板上に形成した絶縁膜を、プラズマエッチングや、
化学−機械式研磨(chemical mechanical posishing 、
以下CMPと称する)等の処理によってエッチバックす
る方法が使用されている。特に、CMP処理を使用した
場合にはほぼ完全に平坦化を行うことができる。
In order to perform such flattening, an insulating film formed on a substrate having irregularities is subjected to plasma etching or
Chemical-mechanical polishing,
A method of etching back by a process such as CMP) is used. Particularly, when the CMP process is used, the planarization can be performed almost completely.

【0004】一方、微細な配線間を絶縁膜で完全に埋め
込むようにした埋め込み性の高い絶縁膜形成方法が必要
として、テトラエチルオルトシリケート(tetraethylor
thosilicate 、以下TEOSと称する)等の有機珪素化
合物を原料とした化学蒸着法(chemical vapor deposit
ion 、以下CVDと称する)による絶縁膜形成法が使用
されている。特にTEOSとオゾン(以下O3 と称す
る)とを原料とした常圧(atmospheric pressure) CV
D(以下、AP CVDと称する)は、きわめて高い埋
め込み性が得られることが例えばH.Kotani et al. Tech
nical Digest ofInternational Device Meeting, p.66
9, 1989 に開示されている。
On the other hand, a method of forming an insulating film having a high embedding property, in which minute wirings are completely filled with an insulating film, is required, and tetraethylorthosilicate (tetraethylorsilicate) is required.
thosilicate (hereinafter referred to as TEOS) or other chemical vapor deposition method using an organic silicon compound as a raw material.
An insulating film forming method using ion (hereinafter referred to as CVD) is used. Especially, atmospheric pressure CV using TEOS and ozone (hereinafter referred to as O 3 ) as raw materials
D (hereinafter referred to as “AP CVD”) has an extremely high embedding property, for example, H. Kotani et al. Tech.
nical Digest of International Device Meeting, p.66
9, 1989.

【0005】しかしこの絶縁膜は、下地依存性、すなわ
ち下地(下層)の材料によって堆積速度が異なるという
問題を有している。この下地依存性を解消するために、
まずプラズマCVD法で絶縁膜を堆積してからTEOS
とO3 とを原料とした常圧のCVDによる絶縁膜を堆積
する方法が上記Kotaniの文献に示されており、さらにそ
のプラズマCVD法で堆積した絶縁膜の表面をN2 のプ
ラズマで処理する方法がK.Fujino et al. J. Electroch
em. Soc., Vol. 6, June 1992 pp.1690-1692に開示され
ている。
However, this insulating film has a problem that it depends on the base, that is, the deposition rate varies depending on the material of the base (lower layer). In order to eliminate this background dependency,
First, an insulating film is deposited by a plasma CVD method, and then TEOS
A method of depositing an insulating film by atmospheric pressure CVD using strontium and O 3 as raw materials is disclosed in the Kotani document, and the surface of the insulating film deposited by the plasma CVD method is treated with N 2 plasma. Method is K. Fujino et al. J. Electroch
em. Soc., Vol. 6, June 1992 pp.1690-1692.

【0006】また、基板表面をエタノール等の有機溶剤
で処理し、有機珪素化合物を原料として用いるCVDに
より形成された絶縁膜の埋め込み性および膜質を改善す
るようにした方法は本願人の出願による特願平5-52412
号明細書に記載されている。
Further, a method in which the surface of the substrate is treated with an organic solvent such as ethanol to improve the embedding property and film quality of an insulating film formed by CVD using an organic silicon compound as a raw material is characterized by the applicant's application. Wishhei 5-52412
No. specification.

【0007】さらに、絶縁膜性物質あるいはその前駆体
の溶液を塗布し、その後適切な温度で熱処理を行って絶
縁膜を形成する方法、いわゆるspin on glass ( 以下S
OGと称する) 法も、埋め込み性に優れた絶縁膜形成法
として知られている。例えば米国特許第 4,775,550号に
はSOGとプラズマエッチングを使用したエッチバック
によって絶縁膜の平坦化を行う方法が示されている。
Furthermore, a method of forming an insulating film by applying a solution of an insulating film substance or a precursor thereof and then performing heat treatment at an appropriate temperature, so-called spin on glass (hereinafter referred to as S
The method called OG) is also known as an insulating film forming method having excellent embedding properties. For example, U.S. Pat. No. 4,775,550 shows a method of planarizing an insulating film by etch back using SOG and plasma etching.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】エッチバックによる平
坦化を行って層間絶縁膜を形成するためには、まず、微
細な配線間を完全に埋め込むように、埋め込み性の高い
方法で絶縁膜を形成することが必要である。埋め込み性
が不充分で、配線間に空隙が存在する状態で形成された
絶縁膜をCMP処理でエッチバックすると、CMP処理
中に空隙部からクラックが発生して絶縁不良が発生した
り、CMP処理に使用する強アルカリ性のスラリーが空
隙内に残留して配線の腐食が配線したりする。しかし、
有機珪素化合物を原料としたCVDやSOGのような埋
め込み性に優れた方法で形成した絶縁膜をCMP処理に
よってエッチバックして絶縁膜の平坦化を行った例はな
い。
In order to form an interlayer insulating film by flattening by etching back, first, an insulating film is formed by a method having a high embedding property so as to completely fill fine wiring. It is necessary to. When the insulating film formed in the state where the filling property is insufficient and there are voids between the wirings is etched back by CMP treatment, cracks may be generated from the voids during CMP treatment, resulting in insulation failure or CMP treatment. The strong alkaline slurry used for remains in the voids, causing wiring corrosion. But,
There is no example in which an insulating film formed by a method having excellent embedding property such as CVD or SOG using an organic silicon compound as a raw material is etched back by CMP to flatten the insulating film.

【0009】また、CMP法を使用してエッチバックを
行う場合には、米国特許 5,169,491号に開示されている
ように、エッチング量の制御性の不足を補うために、エ
ッチングストップを使用することが必須である。例えば
米国特許 5,169,491号およびS.Kishii et al., Extende
d Abstracts of the 1993 International Confere nce
on Solid State Devices and Materials, Makuhari, 19
93, pp.189-191にはSiO2 膜をエッチングストップと
して用いてボロホスホシリケートガラス(borophosphos
ilicate glass 、以下BPSGと称する)膜をエッチバ
ックする方法が開示されており、米国特許 4,944,936号
にはSi3 4 膜をエッチングストップとして用いてS
iO2 膜をエッチバックする方法が開示されており、米
国特許 5,246,884にはダイアモンドライクカーボン(dia
mond-like carbon )膜をエッチングストップとして用い
てSiO2 膜をエッチバックする方法が開示されてい
る。
When etching back is performed using the CMP method, it is necessary to use an etching stop in order to compensate for the lack of controllability of the etching amount, as disclosed in US Pat. No. 5,169,491. Required. For example, US Pat. No. 5,169,491 and S. Kishii et al., Extende
d Abstracts of the 1993 International Confere nce
on Solid State Devices and Materials, Makuhari, 19
93, pp.189-191, a SiO 2 film is used as an etching stop to produce borophosphos glass.
ilicate glass (hereinafter referred to as BPSG) film is disclosed. US Pat. No. 4,944,936 discloses a method of etching a Si 3 N 4 film as an etching stop.
A method of etching back an io 2 film is disclosed in US Pat. No. 5,246,884.
A method of etching back a SiO 2 film using a mond-like carbon) film as an etching stop is disclosed.

【0010】しかし、上記有機珪素化合物を原料とした
CVDや、絶縁性物質あるいはその前駆体の溶液の塗布
によって形成した絶縁膜をCMP法でエッチバックする
ための適切なエッチングストップの材料は明らかにされ
ていなかった。
However, a suitable etching stop material for etching back the insulating film formed by CVD using the above-mentioned organosilicon compound as a raw material or by coating with a solution of an insulating substance or its precursor by the CMP method is obvious. Was not done.

【0011】本発明の目的は上述した欠点を解消し、埋
め込み性に優れた、有機珪素化合物を原料としたCVD
法もしくはSOG法で形成した絶縁膜を、CMP処理に
よってエッチバックすることにより、埋め込み性に優れ
た、ほぼ完全に平坦な層間絶縁膜を形成するようにした
絶縁膜の平坦化方法を提供せんとするにある。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and to improve the embedding property by using a CVD method using an organic silicon compound as a raw material.
A method of flattening an insulating film is provided by etching back an insulating film formed by the SOG method or the SOG method by CMP processing to form an almost completely flat interlayer insulating film having excellent embedding property. There is.

【0012】また、本発明の他の目的は上記の方法で形
成した絶縁膜をCMP処理でエッチバックするに好適な
エッチングストップを用いることにより、制御性に優れ
た絶縁膜の平坦化方法を提供せんとするにある。
Another object of the present invention is to provide a method of planarizing an insulating film excellent in controllability by using an etching stop suitable for etching back the insulating film formed by the above method by CMP processing. It is in the field.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明絶縁膜の平坦化方
法は半導体基板を設け、該半導体基板の表面に配線を形
成し、該配線の形成された半導体基板の凹凸を有する表
面上に有機珪素化合物を原料とするCVD法により、も
しくはSOG法により絶縁膜を形成し、前記基板の凸部
上に形成された前記絶縁膜の少なくとも一部をCMP処
理によりエッチバックして絶縁膜を平坦化するようにし
たことを特徴とする。
According to the method of flattening an insulating film of the present invention, a semiconductor substrate is provided, wiring is formed on the surface of the semiconductor substrate, and an organic film is formed on the surface of the semiconductor substrate having the wiring formed thereon. An insulating film is formed by a CVD method using a silicon compound as a raw material or an SOG method, and at least a part of the insulating film formed on the convex portion of the substrate is etched back by a CMP process to flatten the insulating film. It is characterized by doing so.

【0014】[0014]

【作用】本発明の絶縁膜の平坦化方法は、半導体基板を
設け、該半導体基板の表面に配線を形成し、該配線の形
成された半導体基板の凹凸を有する表面上に有機珪素化
合物を原料とするCVD法によって、または絶縁性物質
あるいはその前駆体の溶液を塗布することによって絶縁
膜を形成し、前記基板の凸部上に形成された前記絶縁膜
の少なくとも一部をCMP処理によりエッチバックする
ようにしたことを特徴とする。これにより埋め込み性に
優れたほぼ完全に平坦な層間絶縁膜を形成することがで
きる。
According to the method of flattening an insulating film of the present invention, a semiconductor substrate is provided, a wiring is formed on the surface of the semiconductor substrate, and an organosilicon compound is used as a raw material on the uneven surface of the semiconductor substrate on which the wiring is formed. To form an insulating film by applying a solution of an insulating substance or its precursor, and etch back at least a part of the insulating film formed on the convex portion of the substrate by CMP. It is characterized by doing so. This makes it possible to form an almost completely flat interlayer insulating film having excellent embedding properties.

【0015】本発明の好適な例では前記絶縁膜の下側ま
たは上側に、あるいは配線用金属膜上に、前記絶縁膜に
比較してCMPエッチング速度の遅い膜を設け、該CM
Pエッチング速度の遅い膜をエッチングストップとして
用いてCMP処理を行うようにする。これがため本発明
によればCMP処理によりエッチバックするに好適なエ
ッチングストップを用いて絶縁膜の平坦化を行うことに
よりCMP処理の制御性の不足を解消して膜質が良好
で、埋め込み性の優れたほぼ完全に平坦な層間絶縁膜を
形成することができる。
In a preferred example of the present invention, a film having a slower CMP etching rate than the insulating film is provided below or above the insulating film or on the wiring metal film, and the CM is used.
CMP treatment is performed by using a film having a low P etching rate as an etching stop. Therefore, according to the present invention, the insulating film is flattened by using an etching stop suitable for etching back by the CMP process, whereby the lack of controllability of the CMP process is solved, the film quality is good, and the embedding property is excellent. Moreover, an almost completely flat interlayer insulating film can be formed.

【0016】本発明の好適な例では前記エッチング速度
の遅い膜が無機珪素化合物を原料としてCVD法で珪素
酸化物、珪素酸窒化物のいずれかを堆積することによっ
て形成されるようにする。
In a preferred example of the present invention, the film having a low etching rate is formed by depositing either a silicon oxide or a silicon oxynitride by a CVD method using an inorganic silicon compound as a raw material.

【0017】本発明の他の例では前記有機溶剤で表面処
理を施す工程の前に、絶縁膜物質あるいはその前駆体の
溶液を塗布する工程を含むようにする。
In another embodiment of the present invention, a step of applying a solution of an insulating film substance or its precursor is included before the step of performing the surface treatment with the organic solvent.

【0018】本発明の好適な例では、前記絶縁膜を形成
する工程の前に、前記半導体基板の凹凸を有する表面に
有機溶剤による表面処理を施す工程をさらに含むように
する。
In a preferred example of the present invention, before the step of forming the insulating film, a step of subjecting the surface of the semiconductor substrate having irregularities to a surface treatment with an organic solvent is further included.

【0019】さらに、前記絶縁膜はTEOSを原料とし
たCVDにより、またはTEOSおよびO3 を原料とし
たCVDにより形成する。
Further, the insulating film is formed by CVD using TEOS as a raw material, or by CVD using TEOS and O 3 as raw materials.

【0020】さらに、前記絶縁膜はTEOSおよびO3
を原料としたCVDにより形成し、且つ、前記基板の表
面処理はエタノールを含む有機溶剤を使用して行うよう
にする。
Further, the insulating film is made of TEOS and O 3
Is formed by CVD using as a raw material, and the surface treatment of the substrate is performed using an organic solvent containing ethanol.

【0021】前記基板は、アルミニウム、銅、金のいず
れかを含んだ金属膜上に、前記エッチング速度の遅い膜
を堆積した積層膜を所要のパターンに加工する工程を含
んで形成されるようにする。
The substrate is formed so as to include a step of processing a laminated film in which a film having a low etching rate is deposited on a metal film containing any of aluminum, copper and gold into a required pattern. To do.

【0022】また、前記絶縁膜は、前記基板上に、前記
エッチング速度の遅い膜を形成した後に、形成する。
The insulating film is formed after forming the film having a low etching rate on the substrate.

【0023】さらに、前記CMPエッチング速度の遅い
膜は、前記絶縁膜の形成後に、形成する。
Further, the film having a low CMP etching rate is formed after forming the insulating film.

【0024】エタノールを含む前記有機溶剤である有機
化合物としては、脂肪族飽和一価アルコール類、脂肪族
不飽和一価アルコール類、芳香族アルコール類、脂肪族
飽和多価アルコール類およびその誘導体、アルデヒド、
エーテル、ケトン・ケトアルコール、カルボン酸、ニト
ロアルカン、アミン、アシルニトリル、酸アミド、複素
環式化合物が挙げられ、具体的に以下のような物質を用
いることができる。 脂肪族飽和一価アルコール類:メタノール、エタノー
ル、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノ
ール、2−メチル−1−プロパノール、2−ブタノー
ル、2−メチル−2−プロパノール、1−ペンタノー
ル、3−メチル−1−ブタノール、3−メチル−2−ブ
タノール、2−メチル−2−ブタノール、1−ヘキサノ
ール、シクロヘキサノール 脂肪族不飽和一価アルコール類:アリルアルコール、プ
ロパギルアルコール、2−メチル−3−ブチン−2−オ
ール芳香族アルコール類:ベンジルアルコール、フルフ
リルアルコール 脂肪族飽和多価アルコール類及びその誘導体:エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコ
ール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレ
ングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコール
モノnブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブ
チルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール
モノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル アルデヒド:ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、グ
リオキザール エーテル:ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒド
ロフラン、テトラヒドロフルフリルアルコールケトン・
ケトアルコール:アセトン、2−ブタノン、ジアセトン
アルコール、γブチロラクトン、炭酸プロピレンカルボ
ン酸:ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、乳
酸、乳酸エチル ニトロアルカン:ニトロメタン、ニトロエタン、ニトロ
プロパン、ニトロベンゼン アミン:エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピル
アミン、ブチルアミン、イソブチルアミン、アリルアミ
ン、アニリン、トルイジン、エチレンジアミン、ジエチ
ルアミン、エチレンイミン、ジプロピルアミン、ジイソ
プロピルアミン、ジブチルアミン、トリエチルアミン、
トリnプロピルアミン、トリnブチルアミンアシルニト
リル類:アセトニトリル、プロピオノニトリル、ブチロ
ニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ベ
ンゾニトリル 酸アミド:ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、
N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミ
ド、N,N−ジメチルアセトアミド、 複素環式化合物:ピリジン、キノリン、ピロール、ピペ
リジン、ピペラジン、モルホリン、2−ピロリジノン、
1−メチル−2−ピロリジノン しかし、特に低級アルコールやアセチレンアルコール類
が好適である。
Examples of the organic compound which is the organic solvent containing ethanol include aliphatic saturated monohydric alcohols, aliphatic unsaturated monohydric alcohols, aromatic alcohols, aliphatic saturated polyhydric alcohols and their derivatives, and aldehydes. ,
Examples thereof include ethers, ketones / keto alcohols, carboxylic acids, nitroalkanes, amines, acyl nitrites, acid amides, and heterocyclic compounds, and the following substances can be specifically used. Aliphatic saturated monohydric alcohols: methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-butanol, 2-methyl-2-propanol, 1-pentanol, 3 -Methyl-1-butanol, 3-methyl-2-butanol, 2-methyl-2-butanol, 1-hexanol, cyclohexanol Aliphatic unsaturated monohydric alcohols: allyl alcohol, propargyl alcohol, 2-methyl-3 -Butin-2-ol aromatic alcohols: benzyl alcohol, furfuryl alcohol, aliphatic saturated polyhydric alcohols and their derivatives: ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, Tylene glycol mono-n-butyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether Aldehyde: formaldehyde, acetaldehyde, glyoxal ether: diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, tetrahydroflur Furyl alcohol ketone
Keto alcohol: acetone, 2-butanone, diacetone alcohol, γ-butyrolactone, propylene carbonate carbonate: formic acid, acetic acid, propionic acid, glycolic acid, lactic acid, ethyl lactate nitroalkane: nitromethane, nitroethane, nitropropane, nitrobenzene amine: ethylamine, Propylamine, isopropylamine, butylamine, isobutylamine, allylamine, aniline, toluidine, ethylenediamine, diethylamine, ethyleneimine, dipropylamine, diisopropylamine, dibutylamine, triethylamine,
Tri-n-propylamine, tri-n-butylamine acyl nitriles: acetonitrile, propiononitrile, butyronitrile, acrylonitrile, methacrylonitrile, benzonitrile Acid amide: formamide, N-methylformamide,
N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, heterocyclic compound: pyridine, quinoline, pyrrole, piperidine, piperazine, morpholine, 2-pyrrolidinone,
1-Methyl-2-pyrrolidinone However, lower alcohols and acetylene alcohols are particularly preferable.

【0025】ただし、エタノールを使用した処理を行っ
てTEOSとO3 を原料とした常圧CVDで絶縁膜を形
成した場合に最も良好な膜質および埋め込み性が実現さ
れたことを確かめた。
However, it was confirmed that the best film quality and embedding property were achieved when the insulating film was formed by the atmospheric pressure CVD using TEOS and O 3 as raw materials by performing the treatment using ethanol.

【0026】また、TEOSを含む有機珪素化合物であ
る前記有機シラン系化合物としては以下のようなものを
用いることができる。 有機シラン テトラアルコキシシラン(オルトケイ酸エステル):テ
トラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn
プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テト
ラnブトキシシラン トリアルコキシシラン:トリメトキシシラン、トリエト
キシシラン、トリnプロポキシシラン、トリイソプロポ
キシシラン、トリnブトキシシラン アルキルアルコキシシラン:メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、メチルnプロポキシシ
ラン、メチルイソプロポキシシラン、エチルトリメトキ
シシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリnプ
ロポキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
フェニルトリメトキシシラン ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシ
ラン、ジエチルジnプロポキシシラン、ジエチルジイソ
プロポキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メ
チルビニルジエトキシシラン メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン ジメチルビニルメトキシシラン、ジメチルビニルエトキ
シシラン ポリシロキサン:テトラキス(ジメチルシロキシ)シラ
ン シクロシロキサン:オクタメチルシクロテトラシロキサ
ン、ペンタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチ
ルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシ
ロキサン、トリメチルシクロトリシロキサン: ヘキサ
メチルジシロキサン、テトラメチルジメトキシジシロキ
サン、ジメチルテトラメトキシジシロキサン、ヘキサメ
トキシジシロキサン アルキルシラン:モノメチルシラン、ジメチルシラン、
トリメチルシラン、トリエチルシラン、テトラメチルシ
ラン、テトラエチルシラン アリルトリメチルシラン ヘキサメチルジシラン シリルアミン:ジメチルトリメチルシリルアミン、ジエ
チルトリメチルシリルアミン シラン窒素誘導体:アミノプロピルトリエトキシシラン トリメチルシリルアジド、トリメチルシリルシアナイド シラザン:ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシ
ラザン オクタメチルシクロテトラシラザン、ヘキサメチルシク
ロトリシラザン ハロゲン化シランおよび誘導体:トリメチルクロロシラ
ン、トリエチルクロロシラン、トリnプロピルクロロシ
ラン、メチルジクロロシラン、ジメチルクロロシラン、
クロロメチルジメチルクロロシラン、クロロメチルトリ
メチルシラン、クロロプロピルメチルジクロロシラン、
クロロプロピルトリメトキシシラン ジメチルジクロロシラン、ジエチルジクロロシラン、メ
チルビニルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、
エチルトリクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ト
リフロロプロピルトリクロロシラン、トリフロロプロピ
ルトリメトキシシラン、トリメチルシリルアイオダイド
The following compounds can be used as the organosilane compound, which is an organosilicon compound containing TEOS. Organic silane Tetraalkoxysilane (orthosilicate ester): tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n
Propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane trialkoxysilane: trimethoxysilane, triethoxysilane, tri-n-propoxysilane, triisopropoxysilane, tri-n-butoxysilane alkylalkoxysilane: methyltrimethoxysilane, methyltriethoxy Silane, methyl n propoxy silane, methyl isopropoxy silane, ethyl trimethoxy silane, ethyl triethoxy silane, ethyl tri n propoxy silane, ethyl triisopropoxy silane, vinyl trimethoxy silane, vinyl triethoxy silane,
Phenyltrimethoxysilane dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diethyldi-n-propoxysilane, diethyldiisopropoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, methylvinyldiethoxysilane methyldimethoxysilane, methyldiethoxy Silane dimethyl vinyl methoxy silane, dimethyl vinyl ethoxy silane polysiloxane: tetrakis (dimethylsiloxy) silane cyclosiloxane: octamethylcyclotetrasiloxane, pentamethylcyclotetrasiloxane, tetramethylcyclotetrasiloxane, hexamethylcyclotrisiloxane, trimethylcyclotrisiloxane : Hexamethyldisiloxane, tetramethyldimethoxydisiloxane, di Chill tetramethoxy disiloxane, hexamethoxydisiloxane alkylsilane: monomethylsilane, dimethylsilane,
Trimethylsilane, triethylsilane, tetramethylsilane, tetraethylsilane allyltrimethylsilane hexamethyldisilane silylamine: dimethyltrimethylsilylamine, diethyltrimethylsilylamine silane nitrogen derivative: aminopropyltriethoxysilane trimethylsilylazide, trimethylsilylcyanide silazane: hexamethyldisilazane, tetra Methyldisilazane Octamethylcyclotetrasilazane, Hexamethylcyclotrisilazane Halogenated silanes and derivatives: trimethylchlorosilane, triethylchlorosilane, tri-n-propylchlorosilane, methyldichlorosilane, dimethylchlorosilane,
Chloromethyldimethylchlorosilane, chloromethyltrimethylsilane, chloropropylmethyldichlorosilane,
Chloropropyltrimethoxysilane dimethyldichlorosilane, diethyldichlorosilane, methylvinyldichlorosilane, methyltrichlorosilane,
Ethyltrichlorosilane, vinyltrichlorosilane, trifluoropropyltrichlorosilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, trimethylsilyl iodide

【0027】上述した有機シラン系化合物を単独で用い
るかあるいは2以上の物質を混合して用いることができ
る。混合して用いる場合の混合割合は適当にさだめれば
良い。
The above-mentioned organosilane compounds can be used alone or in combination of two or more substances. When mixed and used, the mixing ratio may be appropriately adjusted.

【0028】また、トリメチルホスホフェイト等の有機
燐化合物を混合してホスホシリケイトガラス膜を堆積し
たり、さらにトリメチルボレイト等の有機硼素化合物を
混合してBPSG膜を堆積したりすることも可能であ
る。
It is also possible to mix an organic phosphorus compound such as trimethyl phosphonate to deposit a phosphosilicate glass film, or to mix an organic boron compound such as trimethyl borate to deposit a BPSG film. is there.

【0029】前記表面処理としては、前記有機化合物ま
たはその水溶液または有機溶剤溶液の塗布処理、または
前記有機化合物またはその水溶液または有機溶剤溶液へ
の浸漬処理、あるいは前記有機化合物またはその水溶液
または有機溶剤溶液の蒸気による暴露処理、スプレー処
理、シャワー処理等が挙げられるが、特にスピンコータ
を用いる塗布処理が好適である。
As the surface treatment, coating treatment of the organic compound or its aqueous solution or organic solvent solution, immersion treatment in the organic compound or its aqueous solution or organic solvent solution, or said organic compound or its aqueous solution or organic solvent solution. Examples of the exposure treatment using vapor of the above, a spray treatment, a shower treatment, and the like, and a coating treatment using a spin coater are particularly preferable.

【0030】[0030]

【実施例】以下に示す本発明の諸実施例において、半導
体ウエファ11には、図示していないが、これにMOS
トランジスタや分離酸化膜等の、半導体集積回路として
必要な構造は既に形成されているものとする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In various embodiments of the present invention described below, a semiconductor wafer 11 is provided with a MOS (not shown).
It is assumed that structures necessary for a semiconductor integrated circuit, such as transistors and isolation oxide films, have already been formed.

【0031】[実施例1]本例では、まず最初、図1a
に示すように、上述したようにMOSトランジスタや分
離酸化膜等の、半導体集積回路として必要な構造が既に
形成されている半導体ウエハ11上に常圧CVD法でB
PSG膜12を堆積し、850℃の熱処理を行って半導
体基板上に、膜厚20nmのTi膜、100nmのTi
N膜、750nmのAl−0.5wt%Cu合金膜、30
nmのTiN膜をこの順にTiN積層した積層金属膜を
スパッタ法で堆積し、通常のフォトリソグラフィーとド
ライエッチング技術によって、種々の幅および間隔を有
するアルミニウム(Al)配線13を形成する。次い
で、その上にTEOSとO2 とを原料とするプラズマC
VDによって、平坦部分の膜厚が50nmであるNondop
ed silicate glass (NSG)膜(以下p−TEOS
NSG膜と称する)14を堆積する。このようにして形
成された基板の表面には凹凸が形成される。
Example 1 In this example, first of all, FIG.
As shown in FIG. 1, B is formed by the atmospheric pressure CVD method on the semiconductor wafer 11 on which the structure required for the semiconductor integrated circuit such as the MOS transistor and the isolation oxide film is already formed as described above.
A PSG film 12 is deposited and heat-treated at 850 ° C. to form a Ti film with a thickness of 20 nm and a Ti film with a thickness of 100 nm on the semiconductor substrate.
N film, 750 nm Al-0.5 wt% Cu alloy film, 30
A laminated metal film in which a TiN film having a thickness of 10 nm is laminated in this order on TiN is deposited by a sputtering method, and aluminum (Al) wirings 13 having various widths and intervals are formed by ordinary photolithography and dry etching techniques. Then, plasma C using TEOS and O 2 as raw materials is formed on the surface of the plasma C.
By VD, the thickness of the flat part is 50 nm.
ed silicate glass (NSG) film (hereinafter p-TEOS)
(Referred to as NSG film) 14 is deposited. Concavities and convexities are formed on the surface of the substrate thus formed.

【0032】図1bに示すようにかかる凹凸を有する基
板の表面をエタノールで表面処理する。具体的には、シ
リコンウェハをスピンコータ(図示せず)にのせ、30
00rpmで回転させながら3mlのエタノールを滴下
し、そのまま3分間保って乾燥させる。次いで、TEO
SとO3 とを原料とした常圧CVDにより、Si基板上
に直接堆積した場合の膜厚が500nmになる条件でN
SG膜(以下O3 −TEOS NSG膜と称する)25
を堆積する。この時、O3 −TEOS NSG膜25
は、密集した配線上に約450nmの膜厚に、配線の形
成されていない平坦部に約50nmの膜厚に形成され
る。
The surface of the substrate having such irregularities as shown in FIG. 1b is surface-treated with ethanol. Specifically, the silicon wafer is placed on a spin coater (not shown), and 30
While rotating at 00 rpm, 3 ml of ethanol is added dropwise and kept for 3 minutes to dry. Then TEO
By atmospheric pressure CVD using S and O 3 as raw materials, N is formed under the condition that the film thickness when directly deposited on a Si substrate is 500 nm.
SG film (hereinafter referred to as O 3 -TEOS NSG film) 25
Deposit. At this time, the O 3 -TEOS NSG film 25
Is formed to have a film thickness of about 450 nm on dense wiring and a film thickness of about 50 nm on a flat portion where wiring is not formed.

【0033】この際の成膜条件は次の通りである。 成膜温度 400 ℃ 成膜圧力 大気圧 ガスバブラへの窒素ガス流量 1.5 l/mi
n 恒温槽温度 65 ℃ オゾン発生装置への酸素流量 7.5 l/mi
n オゾン濃度 120 g/m3 キャリアN2 18 l/min
The film forming conditions at this time are as follows. Deposition temperature 400 ℃ Deposition pressure Atmospheric pressure Nitrogen gas flow to gas bubbler 1.5 l / mi
n Constant temperature bath temperature 65 ℃ Oxygen flow rate to ozone generator 7.5 l / mi
n Ozone concentration 120 g / m 3 Carrier N 2 18 l / min

【0034】O3 −TEOS NSG膜25は極めて高
い埋め込み性を有し、従って配線間隔が0.3μm、す
なわちアスペクト比(配線高さと配線間隔との比)が
3.0まで微細化されても配線間に完全に埋め込むこと
ができる。なおp−TEOSNSG膜14の膜厚が厚く
なればなるほど、O3 −TEOS NSG膜25で埋め
込むべき部分は配線間隔よりも一層狭くなり、実質的ア
スペクト比は増大し、埋め込みが困難になる。従ってp
−TEOS NSG膜14の膜厚は150nm以下、好
ましくは50nm以下にする。
The O 3 -TEOS NSG film 25 has an extremely high embedding property, so that the wiring interval is 0.3 μm, that is, even if the aspect ratio (the ratio between the wiring height and the wiring interval) is reduced to 3.0. Can be completely embedded between wirings. Note that as the film thickness of the p-TEOS NSG film 14 becomes thicker, the portion to be filled with the O 3 -TEOS NSG film 25 becomes narrower than the wiring interval, the substantial aspect ratio increases, and the filling becomes difficult. Therefore p
The thickness of the -TEOS NSG film 14 is 150 nm or less, preferably 50 nm or less.

【0035】O3 −TEOS NSG膜25の堆積時の
圧力は大気圧以上にすることも、以下にすることも可能
である。ただし、良好な埋め込み性と良好な膜質を得る
ためには、600 torr 以上の圧力で堆積を行うことが
望ましい。
The pressure at the time of depositing the O 3 -TEOS NSG film 25 can be set to the atmospheric pressure or higher or to the pressure below the atmospheric pressure. However, in order to obtain good embedding properties and good film quality, it is desirable to carry out deposition at a pressure of 600 torr or higher.

【0036】次いで図1cに示すように平坦部分の膜厚
が1.5μmのp−TEOS NSG膜34をO3 −T
EOS NSG膜25上に堆積し、その上にさらにSi
4とN2 Oとを原料とするプラズマCVDによって、
平坦部分の膜厚が0.2μmのSi酸化物膜(以下p−
SiH4 SiO2 膜と称する)44を堆積する。
[0036] Then the thickness of the flat portion as shown in FIG. 1c is a p-TEOS NSG film 34 of 1.5 [mu] m O 3 -T
It is deposited on the EOS NSG film 25, and Si is further formed thereon.
By plasma CVD using H 4 and N 2 O as raw materials,
Si oxide film (hereinafter p-
A SiH 4 SiO 2 film) 44 is deposited.

【0037】次にCMPによって、基板の凸部に形成さ
れたp−SiH4 SiO2 膜44およびp−TEOS
NSG膜34をエッチバックする。CMPの条件は次に
示す通りである。
Next, the p-SiH 4 SiO 2 film 44 and p-TEOS formed on the convex portion of the substrate by CMP.
The NSG film 34 is etched back. The conditions of CMP are as follows.

【0038】 パッド IC−60 スラリー SC112 圧力 1.3 bar 回転速度 45 rpmPad IC-60 slurry SC112 pressure 1.3 bar rotation speed 45 rpm

【0039】この条件において、凹凸を有さない基板上
に形成したp−SiH4 SiO2 膜およびp−TEOS
NSG膜のエッチング速度を比較すると、後者の方が
約3倍速かった。これがため、CMP開始直後において
は、凸部に局部的に強い圧力が加わるために、凸部に形
成されたp−SiH4 SiO2 膜44がエッチングさ
れ、次いで凸部に形成されたp−TEOS NSG膜3
4がエッチングされる。しかし、凹部に形成された、即
ち、平坦部のp−SiH4 SiO2 膜44はほとんどエ
ッチングされない。従って、p−TEOS NSG膜3
4の前記凸部に形成された部分が除去されて表面がほぼ
平坦化されると、エッチング速度の遅いp−SiH4
iO2 膜44の存在によってp−TEOS NSG膜3
4表面に加わる圧力が弱まり、それ以上はp−TEOS
NSG膜34のエッチングも進まなくなる。本発明で
はこの平坦部のp−SiH4 SiO2 膜44をエッチン
グストップとして作用させる。従って、適切なエッチン
グ時間を設定することにより、図1dに示すように表面
が平坦化された層間絶縁膜を得ることができる。
Under these conditions, the p-SiH 4 SiO 2 film and p-TEOS formed on the substrate having no unevenness.
Comparing the etching rates of the NSG films, the latter was about 3 times faster. Therefore, immediately after the start of CMP, a strong local pressure is applied to the convex portion, so that the p-SiH 4 SiO 2 film 44 formed on the convex portion is etched, and then the p-TEOS formed on the convex portion is etched. NSG film 3
4 is etched. However, the p-SiH 4 SiO 2 film 44 formed in the concave portion, that is, the flat portion is hardly etched. Therefore, the p-TEOS NSG film 3
4 is removed and the surface is substantially flattened, the p-SiH 4 S having a low etching rate is removed.
Due to the presence of the iO 2 film 44, the p-TEOS NSG film 3
4 The pressure applied to the surface weakens, and if it exceeds that, p-TEOS
The etching of the NSG film 34 also does not proceed. In the present invention, the p-SiH 4 SiO 2 film 44 on this flat portion is used as an etching stop. Therefore, by setting an appropriate etching time, it is possible to obtain an interlayer insulating film whose surface is flattened as shown in FIG. 1d.

【0040】Si酸化物の膜を堆積するために使用し得
るSiH4 以外の原料としては、Si2 6 ,Si3
8 等の無機珪素化合物がある。またSiH4 とO2 とを
原料とした常圧CVDによって堆積したSi酸化物の膜
を使用することも可能である。また、SiH4 ,N
2 O,NH3 を原料としたSi酸窒化物の膜を使用する
ことにより、さらにp−TEOS NSG膜とのエッチ
ング速度差を大きくし、プロセスウインドウを広くする
ことがてきる。
Source materials other than SiH 4 which can be used for depositing a film of Si oxide include Si 2 H 6 and Si 3 H
There are inorganic silicon compounds such as 8 . It is also possible to use a Si oxide film deposited by atmospheric pressure CVD using SiH 4 and O 2 as raw materials. In addition, SiH 4 , N
By using the Si oxynitride film made of 2 O and NH 3 as raw materials, the difference in etching rate from the p-TEOS NSG film can be further increased and the process window can be widened.

【0041】Si酸化物、Si酸窒化物以外に使用可能
なエッチングストップの材料としては、Si窒化物、ア
ルミナ等がある。ただしこれらの材料は強い応力を有す
るため、Al配線の不良発生の原因になる可能性があ
る。
Materials other than Si oxide and Si oxynitride that can be used as etching stoppers include Si nitride and alumina. However, since these materials have a strong stress, there is a possibility of causing a defect in the Al wiring.

【0042】また、CVD法によって堆積したダイヤモ
ンドライクカーボンもエッチングストップとして使用可
能であるが、この材料は導電性を有するため、平坦化処
理工程後に除去する必要がある。さらに、Ti,W,T
a等の高融点金属や、TiN,TiB,WN等の高融点
金属化合物も使用可能であるが、これら高融点金属や高
融点金属化合物もやはり平坦化処理工程後に除去する必
要がある。
Diamond-like carbon deposited by the CVD method can also be used as an etching stop, but since this material has conductivity, it needs to be removed after the planarization processing step. Furthermore, Ti, W, T
A refractory metal such as a and a refractory metal compound such as TiN, TiB, and WN can be used, but these refractory metal and refractory metal compounds also need to be removed after the planarization process.

【0043】[実施例2]本例では、図2aに示すよう
に実施例1につき説明した所と同様にAl配線を形成し
た後、その上にSOG膜45を、平坦部分での膜厚が2
0nmとなるように形成する。このSOG膜45は、珪
酸エステルを加水分解重合させたシラノールオリゴマの
0.5ないし5%溶液を塗布し、400℃、30分の熱
処理を行って形成する。
[Embodiment 2] In this embodiment, as shown in FIG. 2A, after forming an Al wiring in the same manner as described in Embodiment 1, an SOG film 45 is formed on the Al wiring and a film thickness in the flat portion is formed. Two
It is formed to have a thickness of 0 nm. The SOG film 45 is formed by applying a 0.5 to 5% solution of silanol oligomer obtained by hydrolytically polymerizing silicate ester, and performing heat treatment at 400 ° C. for 30 minutes.

【0044】図2bに示すように、このようにして形成
した基板の表面をエタノールで表面処理し、その後実施
例1に示す所と同一の成膜条件で密集した配線上の厚さ
が約450nmのO3 −TEOS NSG膜25をSO
G膜45上に堆積する。次いで、図2cに示すように、
平坦部分の膜厚が1.5μmのp−TEOSNSG膜3
4をO3 −TEOS NSG膜25上に堆積し、その上
にさらに平坦部分の膜厚が0.2μmのp−SiH4
iO2 膜44を堆積する。その後、実施例1に示す所と
同様の方法でCMP処理を施して図2dに示すように表
面が平坦化された層間絶縁膜を得る。この場合p−Si
4 SiO2 膜44がエッチングストップの役目を果た
す。
As shown in FIG. 2b, the surface of the substrate thus formed was surface-treated with ethanol, and then the thickness of the densely packed wiring was about 450 nm under the same film forming conditions as in Example 1. The O 3 -TEOS NSG film 25 of SO
It is deposited on the G film 45. Then, as shown in FIG.
P-TEOSNSG film 3 having a flat thickness of 1.5 μm
4 is deposited on the O 3 -TEOS NSG film 25, and p-SiH 4 S having a thickness of 0.2 μm in the flat portion is further deposited thereon.
An iO 2 film 44 is deposited. Then, a CMP process is performed in the same manner as in Example 1 to obtain an interlayer insulating film whose surface is planarized as shown in FIG. 2d. In this case p-Si
The H 4 SiO 2 film 44 serves as an etching stop.

【0045】斯様にSOG膜45を形成し、その表面を
処理することにより、実施例1の場合に比較して極めて
再現性良く、完全に下地依存性を解消することができ
た。
By thus forming the SOG film 45 and treating the surface of the SOG film 45, it was possible to completely eliminate the dependency on the substrate, with extremely good reproducibility as compared with the case of the first embodiment.

【0046】このSOG膜の厚さは150nm以下、好
ましくは50nm以下とするのが好適である。シラノー
ルオリゴマの濃度は低く、例えば1%以下にすること
が、薄いSOG膜を均一性良く形成するためには好まし
い。このことによって実施例1の場合のp−TEOS
NSG膜14に比較して薄いSOG膜45を形成し、よ
り微細な配線間を埋め込むことが可能になった。
The thickness of this SOG film is 150 nm or less, preferably 50 nm or less. The concentration of silanol oligomer is low, for example, 1% or less is preferable in order to form a thin SOG film with good uniformity. As a result, p-TEOS in the case of Example 1 is obtained.
The SOG film 45, which is thinner than the NSG film 14, is formed, and it becomes possible to embed finer wiring.

【0047】[実施例3]本例では図3aに示すように
実施例1の場合と同様にAl配線13を形成した後p−
SiH4 SiO2 膜44を、平坦部分での膜厚が100
nmになるように形成する。本実施例ではこのp−Si
4 SiO2 膜44がエッチングストップの役目を果た
す。
[Embodiment 3] In this embodiment, as shown in FIG. 3A, after the Al wiring 13 is formed as in the case of Embodiment 1, p-
The SiH 4 SiO 2 film 44 has a thickness of 100 at the flat portion.
to be nm. In this embodiment, this p-Si
The H 4 SiO 2 film 44 serves as an etching stop.

【0048】次に、図3bに示すようにこのp−SiH
4 SiO2 膜44の表面をエタノールで表面処理し、実
施例1の場合と同様にO3 −TEOS NSG膜25を
堆積する。
Next, as shown in FIG. 3b, this p-SiH
The surface of the 4 SiO 2 film 44 is surface-treated with ethanol, and the O 3 -TEOS NSG film 25 is deposited as in the case of the first embodiment.

【0049】次いでCMP処理により凸部、すなわちA
l配線上のO3 −TEOS NSG膜25をエッチバッ
クする。この時、O3 −TEOS NSG膜のエッチン
グ速度はp−TEOS NSG膜のエッチング速度とほ
ぼ同一であり、従ってp−SiH4 SiO2 膜のエッチ
ング速度はO3 −TEOS NSG膜のエッチング速度
の約1/3 である。これがため、Al配線上のp−SiH
4 SiO2 膜が露出した段階でエッチングがほとんど進
まなくなり、図3cに示すような構造が得られる。p−
SiH4 SiO2 膜44がない場合、もしくはp−Si
4 SiO2 膜44の代わりにp−TEOS NSG膜
を使用すると、図示された状態でエッチングを停止させ
ることはできず、Al配線13が露出し、結果としてA
l配線13の抵抗上昇、断線等の不良が発生する。最後
に図3dに示すように膜厚0.8μmのp−TEOS
NSG膜34を堆積し、層間絶縁膜形成工程を終了す
る。
Then, the convex portion, that is, A
The O 3 -TEOS NSG film 25 on the l wiring is etched back. At this, O 3 etch rate of -TEOS NSG film is substantially the same as the etch rate of p-TEOS NSG film, the etching rate of the p-SiH 4 SiO 2 film thus about the etching rate of the O 3 -TEOS NSG film It is 1/3. Therefore, p-SiH on Al wiring
When the 4 SiO 2 film is exposed, etching hardly progresses, and a structure as shown in FIG. 3c is obtained. p-
If there is no SiH 4 SiO 2 film 44, or if p-Si
If a p-TEOS NSG film is used instead of the H 4 SiO 2 film 44, the etching cannot be stopped in the illustrated state, the Al wiring 13 is exposed, and as a result, A
A defect such as an increase in resistance of the l-wiring 13 and disconnection occurs. Finally, as shown in FIG. 3d, p-TEOS having a film thickness of 0.8 μm is formed.
The NSG film 34 is deposited and the interlayer insulating film forming step is completed.

【0050】この場合には配線間隔0.45μmまで完
全にO3 −TEOS NSG膜25で埋め込むことがで
きた。p−SiH4 SiO2 膜44をさらに薄くするこ
とによりさらに微細な配線間も埋め込み可能であるが、
この膜44はCMPのエッチングストップの役目を有す
るため、薄くすることはCMP工程のプロセスウインド
ウを狭めることにつながる。
In this case, the O3-TEOS NSG film 25 could be completely filled up to the wiring interval of 0.45 .mu.m. By making the p-SiH 4 SiO 2 film 44 thinner, even finer wiring can be embedded.
Since the film 44 has a function of stopping the etching of CMP, thinning the film 44 narrows the process window of the CMP process.

【0051】ここでp−TEOS NSG膜34の代わ
りにp−SiH4 SiO2 膜を同一膜厚に堆積すること
も可能である。p−SiH4 SiO2 膜は水分や水素の
透過を防止する効果を有し、O3 −TEOS NSG膜
25に含まれる水分が層間絶縁膜上に形成された配線に
まで到達することによる悪影響を防ぐことができる。ま
た最上層の配線上に表面保護膜として、SiH4 とNH
3 とを原料としたプラズマCVDでSi窒化物膜を形成
した場合に、そのSi窒化物膜に含まれる水素がSiウ
エファ11の表面に形成されたMOSトランジスタに到
達することによる悪影響を防ぐことができる。後者に対
してはp−SiH4 SiO2 膜44も効果を有するが、
より厚いp−SiH4 SiO2 膜を堆積することによ
り、より高い水素透過防止効果を得ることができる。
Here, instead of the p-TEOS NSG film 34, it is possible to deposit a p-SiH 4 SiO 2 film with the same film thickness. The p-SiH 4 SiO 2 film has an effect of preventing the permeation of moisture and hydrogen, and has an adverse effect due to the moisture contained in the O 3 -TEOS NSG film 25 reaching the wiring formed on the interlayer insulating film. Can be prevented. Also, SiH 4 and NH are used as a surface protective film on the uppermost wiring.
When a Si nitride film is formed by plasma CVD using 3 and 3 as raw materials, it is possible to prevent adverse effects due to hydrogen contained in the Si nitride film reaching the MOS transistor formed on the surface of the Si wafer 11. it can. The p-SiH 4 SiO 2 film 44 is also effective for the latter,
By depositing a thicker p-SiH 4 SiO 2 film, a higher hydrogen permeation preventing effect can be obtained.

【0052】[実施例4]本例においても、Al配線1
3を形成し、p−SiH4 SiO2 膜44を堆積し(図
4a)、エタノール処理を行ってからその上にO3 −T
EOS NSG膜25を堆積する(図4b)までの工程
は実施例3と同様に実施する。
[Embodiment 4] Also in this embodiment, the Al wiring 1 is used.
3 is formed, a p-SiH 4 SiO 2 film 44 is deposited (FIG. 4a), ethanol treatment is performed, and then O 3 -T is formed thereon.
The steps up to the deposition of the EOS NSG film 25 (FIG. 4b) are carried out in the same manner as in Example 3.

【0053】次に図4cに示すようにSOG膜35を、
平坦部での膜厚が1μmになるようにO3 −TEOS
NSG膜25上に堆積する。
Next, as shown in FIG. 4c, the SOG film 35 is formed.
O 3 -TEOS so that the film thickness at the flat part is 1 μm
It is deposited on the NSG film 25.

【0054】次いで、CMPによるエッチバックを行
う。SOG膜35のエッチング速度はp−TEOS N
SG膜のエッチング速度に近く、p−SiH4 SiO2
膜とのエッチング速度比を保ったまま、p−TEOS
NSG膜とほぼ同一の速度でエッチングすることが可能
である。従って実施例3の場合と同様にp−SiH4
iO2 膜44をエッチングストップとして使用し、図4
dに示すように、凸部、すなわちAl配線13上のSO
G膜35およびO3 −TEOS NSG膜25をエッチ
ングし、p−SiH4 SiO2 膜44が露出した段階で
エッチングを停止することができる。この場合、CMP
処理開始前の平坦部のSOG膜35の表面は、Al配線
13上のp−SiH4 SiO2 膜44の表面に比較して
約150nm高いため、凹部、即ち、平坦部のSOG膜
35の表面部分もエッチングされ、Al配線13上のp
−SiH4 SiO2 膜44の表面に比較して若干下がっ
た状態でエッチングが停止する。
Then, etch back is performed by CMP. The etching rate of the SOG film 35 is p-TEOS N
It is close to the etching rate of SG film, and p-SiH 4 SiO 2
P-TEOS while maintaining the etching rate ratio with the film
It is possible to etch at almost the same rate as the NSG film. Therefore, as in Example 3, p-SiH 4 S
The iO 2 film 44 is used as an etch stop, Fig. 4
As shown in d, the convex portion, that is, SO on the Al wiring 13
The G film 35 and the O 3 -TEOS NSG film 25 can be etched, and the etching can be stopped when the p-SiH 4 SiO 2 film 44 is exposed. In this case, CMP
The surface of the SOG film 35 in the flat portion before the start of the treatment is higher than the surface of the p-SiH 4 SiO 2 film 44 on the Al wiring 13 by about 150 nm, so that the concave portion, that is, the surface of the SOG film 35 in the flat portion. The part is also etched, and p on the Al wiring 13
-Etching stops when the SiH 4 SiO 2 film 44 is slightly lower than the surface thereof.

【0055】最後に図4eに示すように膜厚0.8μm
のp−TEOS NSG膜34を堆積し、層間絶縁膜形
成工程を終了する。ここでp−TEOS NSG膜34
の代わりにp−SiH4 SiO2 膜を同一膜厚に堆積す
ることも可能である。
Finally, as shown in FIG. 4e, the film thickness is 0.8 μm.
P-TEOS NSG film 34 is deposited, and the interlayer insulating film forming step is completed. Here, the p-TEOS NSG film 34 is used.
It is also possible to deposit a p-SiH 4 SiO 2 film in the same thickness instead of.

【0056】この方法は実施例3に比較して工程が長い
が、より平坦性の高い層間絶縁膜を得ることができる。
Although this method has a longer process than that of the third embodiment, an interlayer insulating film having higher flatness can be obtained.

【0057】[実施例5]本例では図5aに示すよう
に、半導体ウエファ11の上にBPSG膜12を堆積
し、熱処理を行った後、実施例1〜4に示す所と同一構
造の積層金属膜13aをスパッタ法で堆積し、さらにp
−SiH4 SiO2 膜13bを100nmの膜厚に堆積
する。そして図5bに示すようにこの積層金属膜13a
とp−SiH4SiO2 膜13bとが積層された膜を所
要のパターンに加工し、上部にp−SiH4 SiO2
3bが積層されたAl配線13を形成する。
[Embodiment 5] In this embodiment, as shown in FIG. 5A, a BPSG film 12 is deposited on a semiconductor wafer 11 and subjected to heat treatment, and then, a laminated structure having the same structure as that in Embodiments 1 to 4 is formed. The metal film 13a is deposited by the sputtering method, and then p
The SiH 4 SiO 2 film 13b is deposited to a film thickness of 100 nm. Then, as shown in FIG. 5b, this laminated metal film 13a is formed.
And a p-SiH 4 SiO 2 film 13b are laminated to form a desired pattern, and p-SiH 4 SiO 2 1 is formed on the upper part.
The Al wiring 13 in which 3b is laminated is formed.

【0058】次いで図5bに示すようにこのAl配線1
3上に平坦部分の膜厚が50nmとなるようにp−TE
OS NSG膜14を堆積し、その表面をエタノールで
表面処理した後、図5cに示すように実施例1に示す所
と同一の条件でO3 −TEOS NSG膜25を堆積す
る。
Then, as shown in FIG.
P-TE so that the film thickness of the flat part is 50 nm.
After depositing the OS NSG film 14 and surface-treating the surface thereof with ethanol, an O 3 -TEOS NSG film 25 is deposited under the same conditions as in Example 1 as shown in FIG. 5C.

【0059】次に、凸部、すなわちAl配線13上のO
3 −TEOS NSG膜25をCMP処理でエッチバッ
クする。この時Al配線13上のp−SiH4 SiO2
13bがエッチングストッパの役目を果たし、図5d示
した状態でエッチングが停止する。
Next, the convex portion, that is, O on the Al wiring 13 is formed.
3- TEOS NSG film 25 is etched back by CMP processing. At this time, p-SiH 4 SiO 2 on the Al wiring 13
13b acts as an etching stopper, and etching stops in the state shown in FIG. 5d.

【0060】最後に図5eに示すように膜厚0.8μm
のp−TEOS NSG膜34を堆積し、層間絶縁膜形
成工程を終了する。ここでp−TEOS NSG膜34
の代わりにp−SiH4 SiO2 膜を同一膜厚に堆積す
ることも可能である。
Finally, as shown in FIG. 5e, the film thickness is 0.8 μm.
P-TEOS NSG film 34 is deposited, and the interlayer insulating film forming step is completed. Here, the p-TEOS NSG film 34 is used.
It is also possible to deposit a p-SiH 4 SiO 2 film in the same thickness instead of.

【0061】この方法で使用するp−TEOS NSG
膜14はエッチングストップの役目を果たすわけではな
く、実施例3で使用するp−SiH4 SiO2 膜44に
比較して薄くすることができ、従ってより微細な配線間
を埋め込むことができる。具体的には線間隔0.35μ
mまで完全に埋め込むことができた。ただしp−SiH
4 SiO2 膜13aが厚くなるとAl配線13の高さが
高くなり、同一の線間隔でもアスペクト比が高くなり、
埋め込み可能な線間隔は広くなる。一方p−SiH4
iO2 膜13aが薄くなるとエッチングストップの効果
が低下し、プロセスウインドウが狭くなる。
P-TEOS NSG used in this method
The film 14 does not serve as an etching stop, and can be made thinner than the p-SiH 4 SiO 2 film 44 used in the third embodiment, so that finer wiring can be filled between the wirings. Specifically, the line spacing is 0.35μ
It was possible to completely embed up to m. However, p-SiH
4 As the SiO 2 film 13a becomes thicker, the height of the Al wiring 13 becomes higher, and the aspect ratio becomes higher even with the same line spacing.
The line spacing that can be embedded becomes wider. On the other hand, p-SiH 4 S
As the iO 2 film 13a becomes thinner, the effect of etching stop is reduced and the process window becomes narrower.

【0062】[実施例6]本例でも図6aに示すように
Al配線13を形成し、p−TEOS NSG膜14を
堆積するまでの工程は実施例1の場合と同様に行う。
[Embodiment 6] Also in this embodiment, the steps until the Al wiring 13 is formed and the p-TEOS NSG film 14 is deposited as shown in FIG.

【0063】次にNH3 プラズマによってp−TESO
NSG膜14の表面の表面処理を施す。
Next, p-TESO was applied by NH 3 plasma.
The surface treatment of the surface of the NSG film 14 is performed.

【0064】このプラズマ処理の条件は次の通りであ
る。 NH3 ガス流量 30 sccm N2 ガス流量 1000 sccm 圧力 0.35 torr 高周波電力 1000 W 温度 350 ℃ 時間 60 sec
The conditions of this plasma treatment are as follows. NH 3 gas flow rate 30 sccm N 2 gas flow rate 1000 sccm Pressure 0.35 torr High frequency power 1000 W Temperature 350 ° C Time 60 sec

【0065】かかる表面処理を行ってから、図6bに示
すようにSi基板上に直接堆積した場合の膜厚が500
nmになる条件でO3 −TEOS NSG膜25をp−
TESO NSG膜14上に堆積する。この時、Al配
線上およびAl配線の形成されていない平坦部の膜厚は
いずれも約500nmとなる。本例によれば配線間隔
0.5μmまで完全にO3 −TEOS NSG膜25を
埋め込むことができる。
After such surface treatment, the film thickness when directly deposited on the Si substrate is 500 as shown in FIG. 6b.
the O 3 -TEOS NSG film 25 under p-
Deposit on the TESO NSG film 14. At this time, the film thickness on the Al wiring and on the flat portion where the Al wiring is not formed is about 500 nm. According to this example, the O 3 -TEOS NSG film 25 can be completely filled up to the wiring interval of 0.5 μm.

【0066】次いで図6cに示すように、O3 −TEO
S NSG膜25上に平坦部分の膜厚が1μmのp−T
EOS NSG膜34を堆積し、さらにその上に平坦部
分の膜厚が0.2μmのp−SiH4 SiO2 膜44を
堆積する。
Then, as shown in FIG. 6c, O 3 -TEO
On the S NSG film 25, a p-T film having a flat film thickness of 1 μm
An EOS NSG film 34 is deposited, and a p-SiH 4 SiO 2 film 44 having a flat portion having a film thickness of 0.2 μm is further deposited thereon.

【0067】次にCMP処理によって、基板の凸部に形
成されたp−SiH4 SiO2 膜44およびp−TEO
S NSG膜34をエッチバックする。この時、エッチ
ング速度の遅いp−SiH4 SiO2 膜44がエッチン
グストップの役目を果たし、図9dに示すように表面の
平坦化された層間絶縁膜を得ることができる。
Next, the p-SiH 4 SiO 2 film 44 and p-TEO formed on the convex portion of the substrate by CMP treatment.
The S NSG film 34 is etched back. At this time, the p-SiH 4 SiO 2 film 44 having a slow etching rate serves as an etching stop, and an interlayer insulating film having a flat surface can be obtained as shown in FIG. 9D.

【0068】[実施例7]本例でも、Al配線13を形
成し、その上にp−TEOS NSG膜14を堆積し
(図7a)、NH3 プラズマによるp−TEOS NS
G膜14表面の処理を行ってから、O3 −TEOS N
SG膜25を堆積する工程(図7b)までは実施例9に
つき説明した所と同様に行う。
[Embodiment 7] Also in this embodiment, the Al wiring 13 is formed, the p-TEOS NSG film 14 is deposited thereon (FIG. 7a), and the p-TEOS NS is formed by NH 3 plasma.
After the surface of the G film 14 is processed, O 3 -TEOS N
The steps up to the step of depositing the SG film 25 (FIG. 7b) are performed in the same manner as described in the ninth embodiment.

【0069】次いで図7cに示すようにO3 −TEOS
NSG膜25上に平坦部分の膜厚が0.2μmのp−
SiH4 SiO2 膜44を堆積し、さらにその上に平坦
部分の膜厚が1μmのp−TEOS NSG膜34を堆
積する。
Then, as shown in FIG. 7c, O 3 -TEOS
On the NSG film 25, a p-type film having a flat thickness of 0.2 μm
A SiH 4 SiO 2 film 44 is deposited, and a p-TEOS NSG film 34 having a flat portion having a thickness of 1 μm is further deposited thereon.

【0070】次にCMP処理によって、基板の凸部に形
成されたp−TEOS NSG膜34およびp−SiH
4 SiO2 膜44をエッチバックする。この時、エッチ
バック速度の遅いp−SiH4 SiO2 膜44がエッチ
ングストップの役目を果たし、図7dに示すように、A
l配線13上のp−SiH4 SiO2 膜44が露出した
段階でエッチングが停止し、表面の平坦化された層間絶
縁膜を得ることができる。
Next, the p-TEOS NSG film 34 and p-SiH formed on the convex portion of the substrate by CMP treatment.
4 The SiO 2 film 44 is etched back. At this time, the p-SiH 4 SiO 2 film 44 having a slow etchback rate plays a role of an etching stop, and as shown in FIG.
Etching is stopped when the p-SiH 4 SiO 2 film 44 on the 1-wiring 13 is exposed, and an interlayer insulating film having a flat surface can be obtained.

【0071】[実施例8]本例では、図8aに示すよう
に、実施例3の場合と同様にAl配線13を形成し、そ
の上にp−SiH4 SiO2 膜44を100nmになる
ように堆積する。次に図8bに示すようにp−SiH4
SiO2 膜44上にSOG膜35を、平坦部での膜厚が
0.6μmになるように堆積する。
[Embodiment 8] In this embodiment, as shown in FIG. 8A, an Al wiring 13 is formed as in the case of Embodiment 3, and a p-SiH 4 SiO 2 film 44 is formed to have a thickness of 100 nm thereon. Deposit on. Then, as shown in FIG. 8b, p-SiH 4
The SOG film 35 is deposited on the SiO 2 film 44 so that the film thickness in the flat portion is 0.6 μm.

【0072】次にCMP処理により凸部、すなわちAl
配線上のSOG膜35をエッチバックする。この時、S
OG膜の膜のエッチング速度はp−TEOS NSG膜
のエッチング速度に近く、p−SiH4 SiO2 膜との
エッチング速度比を保ったまま、p−TEOS NSG
膜とほぼ同一の速度でエッチングすることが可能であ
る。従って実施例3の場合と同様にp−SiH4 SiO
2 膜44をエッチングストップとして使用し、図8cに
示すように、凸部、すなわちAl配線13上のSOG膜
35をエッチングし、p−SiH4 SiO2 膜44が露
出した段階でエッチングを停止することができる。
Next, a convex portion, that is, Al is formed by CMP processing.
The SOG film 35 on the wiring is etched back. At this time, S
The etching rate of the OG film is close to that of the p-TEOS NSG film, and the p-TEOS NSG film is maintained while maintaining the etching rate ratio with the p-SiH 4 SiO 2 film.
It is possible to etch at about the same rate as the film. Therefore, as in Example 3, p-SiH 4 SiO
As shown in FIG. 8C, the 2 film 44 is used as an etching stop, and the convex portion, that is, the SOG film 35 on the Al wiring 13 is etched, and the etching is stopped when the p-SiH 4 SiO 2 film 44 is exposed. be able to.

【0073】最後に、図8dに示すように、SOG膜3
5上に膜厚0.8μmのp−TEOS NSG膜34を
堆積し、層間絶縁膜形成工程を終了する。ここでp−T
EOS NSG膜34の代わりにp−SiH4 SiO2
膜を同一膜厚に堆積することも可能である。
Finally, as shown in FIG. 8d, the SOG film 3
A p-TEOS NSG film 34 having a film thickness of 0.8 μm is deposited on the film 5, and the interlayer insulating film forming step is completed. Where p-T
P-SiH 4 SiO 2 instead of the EOS NSG film 34
It is also possible to deposit the films to the same thickness.

【0074】[0074]

【発明の効果】上述したように本発明によれば、埋め込
み性に優れた、有機珪素化合物を原料としたCVD法も
しくはSOG法で形成した絶縁膜を、CMP処理によっ
てエッチバックすることにより、埋め込み性に優れた、
ほぼ完全に平坦な層間絶縁膜を形成することができる。
As described above, according to the present invention, the insulating film formed by the CVD method or the SOG method using an organic silicon compound as a raw material, which is excellent in the embedding property, is etched back by the CMP process so that the embedding property is improved. Excellent in
An almost completely flat interlayer insulating film can be formed.

【0075】また上記の方法で形成した絶縁膜をCMP
処理でエッチバックするに好適なエッチングストップを
用いることにより、高い制御性で絶縁膜の平坦化を行う
ことができる。
Further, the insulating film formed by the above method is subjected to CMP.
By using an etching stop suitable for etching back in the process, the insulating film can be planarized with high controllability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第1例の
Al配線形成およびp−TEOS NSG膜堆積工程を
示す断面図であり、(b)は本発明絶縁膜の平坦化方法
の第1例のエタノール表面処理およびO3−TEOS
NSG膜堆積工程を示す断面図であり、(c)は本発明
絶縁膜の平坦化方法の第1例のp−TEOS NSG膜
堆積およびp−SiH4 SiO2 膜堆積工程を示す断面
図であり、(d)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第1例
のCMP処理工程を示す断面図である。
FIG. 1A is a cross-sectional view showing an Al wiring forming step and a p-TEOS NSG film depositing step of a first example of a method for planarizing an insulating film of the present invention, and FIG. 1B is a planar view of an insulating film of the present invention. Ethanol surface treatment and O 3 -TEOS of the first example of the method
Is a sectional view showing a NSG film deposition step, (c) is a sectional view showing a p-TEOS NSG film deposited and p-SiH 4 SiO 2 film deposition process of the first example of the flattening process of the present invention the insulating film , (D) are cross-sectional views showing a CMP process step of the first example of the insulating film flattening method of the present invention.

【図2】(a)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第2例の
Al配線形成およびSOG膜堆積工程を示す断面図であ
り、(b)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第2例のエタ
ノール表面処理およびO3−TEOS NSG膜堆積工
程を示す断面図であり、(c)は本発明絶縁膜の平坦化
方法の第2例のp−TEOS NSG膜堆積およびp−
SiH4 SiO2 膜堆積工程を示す断面図であり、
(d)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第2例のCMP処
理工程を示す断面図である。
2A is a sectional view showing an Al wiring forming step and an SOG film depositing step of a second example of the insulating film planarizing method of the present invention, and FIG. 2B is a sectional view of the insulating film planarizing method of the present invention. is a sectional view showing a second example ethanol surface treatment and O 3 -TEOS NSG film deposition step, (c) the second example p-TEOS NSG film deposition and planarization process of the present invention the insulating film p-
Is a sectional view showing a SiH 4 SiO 2 film deposition step,
(D) is sectional drawing which shows the CMP process process of the 2nd example of the planarization method of the insulating film of this invention.

【図3】(a)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第3例の
Al配線形成およびp−SiH 4 SiO2 膜堆積工程を
示す断面図であり、(b)は本発明絶縁膜の平坦化方法
の第3例のエタノール表面処理およびO3−TEOS
NSG膜堆積工程を示す断面図であり、(c)は本発明
絶縁膜の平坦化方法の第3例のCMP処理工程を示す断
面図であり、(d)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第3
例のp−TEOS NSG膜堆積工程を示す断面図であ
る。
FIG. 3A shows a third example of a method for planarizing an insulating film according to the present invention.
Al wiring formation and p-SiH FourSiO2Film deposition process
It is sectional drawing which shows, (b) is the planarization method of the insulating film of this invention.
Of the third example of ethanol surface treatment and O3-TEOS
It is sectional drawing which shows the NSG film deposition process, (c) is this invention.
A disconnection showing the CMP process step of the third example of the method of planarizing the insulating film
FIG. 3D is a plan view, and FIG. 3D shows a third method of planarizing an insulating film according to the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example p-TEOS NSG film deposition process.
It

【図4】(a)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第4例の
Al配線形成およびp−SiH 4 SiO2 膜堆積工程を
示す断面図であり、(b)は本発明絶縁膜の平坦化方法
の第4例のエタノール表面処理およびO3−TEOS
NSG膜堆積工程を示す断面図であり、(c)は本発明
絶縁膜の平坦化方法の第4例のSOG膜塗布工程を示す
断面図であり、(d)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第
4例のCMP処理工程を示す断面図であり、(e)は本
発明絶縁膜の平坦化方法の第4例のp−TEOS NS
G膜堆積工程を示す断面図である。
FIG. 4A shows a fourth example of the method for planarizing an insulating film according to the present invention.
Al wiring formation and p-SiH FourSiO2Film deposition process
It is sectional drawing which shows, (b) is the planarization method of the insulating film of this invention.
Surface treatment and O of the fourth example of3-TEOS
It is sectional drawing which shows the NSG film deposition process, (c) is this invention.
The SOG film coating process of the 4th example of the planarization method of an insulating film is shown.
It is a sectional view, (d) is the first of the planarization method of the insulating film of the present invention.
It is sectional drawing which shows the CMP process process of 4 examples, (e) is this book.
Invention p-TEOS NS of Fourth Example of Insulating Film Flattening Method
It is sectional drawing which shows a G film deposition process.

【図5】(a)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第5例の
積層膜堆積およびp−SiH4SiO2 膜堆積工程を示
す断面図であり、(b)は本発明絶縁膜の平坦化方法の
第5例のAl配線形成およびp−TEOS NSG膜堆
積工程を示す断面図であり、(c)は本発明絶縁膜の平
坦化方法の第5例のエタノール表面処理およびO3−T
EOS NSG膜堆積工程を示す断面図であり、(d)
は本発明絶縁膜の平坦化方法の第5例のCMP処理工程
を示す断面図であり、(e)は本発明絶縁膜の平坦化方
法の第5例のp−TEOS NSG膜堆積工程を示す断
面図である。
5A is a sectional view showing a laminated film deposition and p-SiH 4 SiO 2 film deposition step of a fifth example of the insulating film flattening method of the invention, and FIG. 5B is a sectional view of the insulating film of the invention. It is sectional drawing which shows the Al wiring formation and p-TEOS NSG film deposition process of the 5th example of the planarization method, (c) is ethanol surface treatment and O 3 of the 5th example of the planarization method of this invention. T
It is sectional drawing which shows an EOS NSG film deposition process, (d)
FIG. 6A is a cross-sectional view showing a CMP process step of a fifth example of the insulating film flattening method of the present invention, and (e) shows a p-TEOS NSG film deposition step of the fifth example of the insulating film flattening method of the present invention. FIG.

【図6】(a)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第6例の
Al配線形成およびp−TEOS NSG膜堆積工程を
示す断面図であり、(b)は本発明絶縁膜の平坦化方法
の第6例のNH3 プラズマ処理およびO3−TEOS
NSG膜堆積工程を示す断面図であり、(c)は本発明
絶縁膜の平坦化方法の第6例のp−TEOS NSG膜
堆積およびp−SiH4 SiO2 膜堆積工程を示す断面
図であり、(d)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第6例
のCMP処理工程を示す断面図である。
FIG. 6A is a cross-sectional view showing an Al wiring formation and p-TEOS NSG film deposition step of a sixth example of a method for planarizing an insulating film of the present invention, and FIG. NH 3 Plasma Treatment and O 3 -TEOS of Example 6 of Method
Is a sectional view showing a NSG film deposition step, (c) is a sectional view showing a p-TEOS NSG film deposited and p-SiH 4 SiO 2 film depositing step of the sixth example of the flattening process of the present invention the insulating film , (D) are cross-sectional views showing a CMP process step of a sixth example of the method for planarizing an insulating film of the present invention.

【図7】(a)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第7例の
Al配線形成およびp−TEOS NSG膜堆積工程を
示す断面図であり、(b)は本発明絶縁膜の平坦化方法
の第7例のNH3 プラズマ処理およびO3−TEOS
NSG膜堆積工程を示す断面図であり、(c)は本発明
絶縁膜の平坦化方法の第7例のp−SiH4 SiO2
堆積およびp−TEOS NSG膜堆積工程を示す断面
図であり、(d)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第7例
のCMP処理工程を示す断面図である。
FIG. 7A is a cross-sectional view showing Al wiring formation and p-TEOS NSG film deposition steps of a seventh example of a method for planarizing an insulating film of the present invention, and FIG. NH 3 Plasma Treatment and O 3 -TEOS of Example 7 of Method
Is a sectional view showing a NSG film deposition step, (c) is a sectional view showing a p-SiH 4 SiO 2 film deposition and p-TEOS NSG film deposition process of the seventh example of the flattening process of the present invention the insulating film , (D) are cross-sectional views showing a CMP treatment step of a seventh example of the method for planarizing an insulating film of the present invention.

【図8】(a)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第8例の
Al配線形成およびp−SiH 4 SiO2 膜堆積工程を
示す断面図であり、(b)は本発明絶縁膜の平坦化方法
の第8例のSOG膜塗布工程を示す断面図であり、
(c)は本発明絶縁膜の平坦化方法の第8例のCMP処
理工程を示す断面図であり、(d)は本発明絶縁膜の平
坦化方法の第8例のp−TEOS NSG膜堆積工程を
示す断面図である。
FIG. 8A is an eighth example of a method for planarizing an insulating film of the present invention.
Al wiring formation and p-SiH FourSiO2Film deposition process
It is sectional drawing which shows, (b) is the planarization method of the insulating film of this invention.
FIG. 9B is a cross-sectional view showing the SOG film coating step of the eighth example of
(C) is a CMP treatment of an eighth example of the method for planarizing an insulating film of the present invention
It is sectional drawing which shows the process of processing, (d) is the flatness of the insulating film of this invention.
The p-TEOS NSG film deposition step of the eighth example of the supporting method is performed.
It is sectional drawing shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 半導体ウエア 12 BPSG膜 13 アルミニウム配線 13a アルミニウム合金膜 13b p−SiH4 SiO2 膜 14 p−TEOS NSG膜 16 ダミーパターン 17 フォトレジスト 25 O3 −TEOS NSG膜 34 p−TEOS NSG膜 35 SOG膜 44 p−SiH4 SiO2 膜 45 SOG膜11 Semiconductor Wear 12 BPSG Film 13 Aluminum Wiring 13a Aluminum Alloy Film 13b p-SiH 4 SiO 2 Film 14 p-TEOS NSG Film 16 Dummy Pattern 17 Photoresist 25 O 3 -TEOS NSG Film 34 p-TEOS NSG Film 35 SOG Film 44 p-SiH 4 SiO 2 film 45 SOG film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 伸良 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 山本 浩 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Nobuyoshi Sato 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Kawasaki Steel Corporation Technical Research Headquarters (72) Inventor Hiroshi Yamamoto 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi Address: Kawasaki Steel Corporation Technical Research Division

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板を設け、該半導体基板の表面
に配線を形成し、該配線の形成された半導体基板の凹凸
を有する表面に有機珪素化合物を原料とするCVD法に
よって、または絶縁性物質あるいはその前駆体の溶液を
塗布することによって前記基板上に絶縁膜を形成し、前
記基板の凸部上に形成された前記絶縁膜の少なくとも一
部をCMP処理によりエッチバックするようにしたこと
を特徴とする絶縁膜の平坦化方法。
1. A semiconductor substrate is provided, wiring is formed on the surface of the semiconductor substrate, and the surface of the semiconductor substrate on which the wiring is formed has irregularities by a CVD method using an organic silicon compound as a raw material or an insulating material. Alternatively, a solution of the precursor is applied to form an insulating film on the substrate, and at least a part of the insulating film formed on the convex portion of the substrate is etched back by CMP treatment. A method for planarizing a characteristic insulating film.
【請求項2】 前記絶縁膜の下側または上側に、あるい
は配線用金属膜上に、前記絶縁膜に比較してCMPエッ
チング速度の遅い膜を形成するとともに該CMPエッチ
ング速度の遅い膜をエッチングストップとして用いてC
MP処理を行うようにしたことを特徴とする請求項1に
記載の絶縁膜の平坦化方法。
2. A film having a slower CMP etching rate than the insulating film is formed below or above the insulating film or on a metal film for wiring, and the film having a slower CMP etching rate is etched. Used as C
The method of planarizing an insulating film according to claim 1, wherein MP processing is performed.
【請求項3】 前記エッチング速度の遅い膜が無機珪素
化合物を原料としてCVD法で珪素酸化物、珪素酸窒化
物のいずれかを堆積することによって形成されることを
特徴とする請求項2に記載の絶縁膜の平坦化方法。
3. The low etching rate film is formed by depositing one of silicon oxide and silicon oxynitride by a CVD method using an inorganic silicon compound as a raw material. Method of flattening insulating film.
【請求項4】 前記絶縁膜をテトラエチルオルソシリケ
ートを原料としたCVDで形成することを特徴とする請
求項1に記載の絶縁膜の平坦化方法。
4. The method of planarizing an insulating film according to claim 1, wherein the insulating film is formed by CVD using tetraethyl orthosilicate as a raw material.
【請求項5】 前記絶縁膜を形成する工程の前に、前記
半導体基板の凹凸を有する表面に有機溶剤による表面処
理を施す工程をさらに含むことを特徴とする請求項3ま
たは4に記載の絶縁膜の平坦化方法。
5. The insulation according to claim 3, further comprising a step of performing a surface treatment with an organic solvent on the uneven surface of the semiconductor substrate before the step of forming the insulating film. Method of planarizing a film.
JP7876294A 1994-04-18 1994-04-18 Flattening of insulating film Pending JPH07288253A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7876294A JPH07288253A (en) 1994-04-18 1994-04-18 Flattening of insulating film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7876294A JPH07288253A (en) 1994-04-18 1994-04-18 Flattening of insulating film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07288253A true JPH07288253A (en) 1995-10-31

Family

ID=13670921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7876294A Pending JPH07288253A (en) 1994-04-18 1994-04-18 Flattening of insulating film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07288253A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6093637A (en) * 1995-12-27 2000-07-25 Nec Corporation Method of making a multi-layer interconnection structure
JP2001168193A (en) * 1999-10-22 2001-06-22 Lsi Logic Corp LOW k DIELECTRIC COMPOSITE MATERIAL LAYER FOR INTEGRATED CIRCUIT STRUCTURE THAT OFFERS VOID-FREE LOW k DIELECTRIC MATERIAL BETWEEN METAL LINES WHILE RELAXING VIA POISONING
KR100315445B1 (en) * 1999-03-25 2001-11-28 황인길 Shallow trench manufacturing method for isolating semiconductor devices
JP2005508074A (en) * 2001-03-14 2005-03-24 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Substrate planarization using electrolytic chemical mechanical polishing

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6093637A (en) * 1995-12-27 2000-07-25 Nec Corporation Method of making a multi-layer interconnection structure
KR100315445B1 (en) * 1999-03-25 2001-11-28 황인길 Shallow trench manufacturing method for isolating semiconductor devices
JP2001168193A (en) * 1999-10-22 2001-06-22 Lsi Logic Corp LOW k DIELECTRIC COMPOSITE MATERIAL LAYER FOR INTEGRATED CIRCUIT STRUCTURE THAT OFFERS VOID-FREE LOW k DIELECTRIC MATERIAL BETWEEN METAL LINES WHILE RELAXING VIA POISONING
JP2005508074A (en) * 2001-03-14 2005-03-24 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Substrate planarization using electrolytic chemical mechanical polishing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5532191A (en) Method of chemical mechanical polishing planarization of an insulating film using an etching stop
US4885262A (en) Chemical modification of spin-on glass for improved performance in IC fabrication
KR100498834B1 (en) Coating composition for the production of insulating thin films
EP0560617A2 (en) Method of manufacturing insulating film on semiconductor device and apparatus for carrying out the same
JP5029686B2 (en) Post-etching treatment agent for silicon insulating film, semiconductor device manufacturing method, and semiconductor device
JP2001185547A (en) Capping layer for extreme low permittivity film
EP1959485A2 (en) Activated chemical process for enhancing material properties of dielectric films
JPWO2008029834A1 (en) Composition for forming siliceous film and method for producing siliceous film using the same
JP3103241B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH07288253A (en) Flattening of insulating film
JP2001287910A (en) Method for producing porous silicon oxide coating film
JP3256708B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3054289B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP3258427B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0758100A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0669197A (en) Manufacture of semiconductor device
JP3133857B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0729901A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH06283523A (en) Manufacture of semiconductor device
JP3369622B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH06349817A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH06283516A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH06283506A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH06349818A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH06283507A (en) Manufacture of semiconductor device