JPH0778817A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

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JPH0778817A
JPH0778817A JP22152693A JP22152693A JPH0778817A JP H0778817 A JPH0778817 A JP H0778817A JP 22152693 A JP22152693 A JP 22152693A JP 22152693 A JP22152693 A JP 22152693A JP H0778817 A JPH0778817 A JP H0778817A
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Japan
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insulating film
film
insulating
conductive
patterns
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JP22152693A
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Inventor
Takuya Honda
卓也 本田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the reliability of a multilayered semiconductor by forming a contact hole above a conducting film pattern which hole penetrates a third insulating film and a first insulating film and in which the aperture edge of the third insulating film is retreated from the aperture edge of the first insulating film. CONSTITUTION:On a substrate 1 having conducting film patterns 2A, 2B, a first insulating film 3 which covers the surface of the substrate 1 and the surfaces of the patterns 2A, 2B along the surfaces is formed. A second insulating film 5 having quality different from the first insulating film 3 is formed which is flatly buried in a recessed part between the conducting film patterns 2A and 2B so as to expose the surface of the first insulating layer 3 on the conducting film patterns 2A, 2B. A third insulating film 6 having quality different from the first insulating film 3 which film 6 covers collectively the first insulating film 3 and the second insulating film 5 is formed. Contact holes 7A, 7B are formed above the conducting film patterns 2A, 2B which holes penetrate the third insulating film 6 and the first insulating film 3 and in which aperture 9 edges of the third insulating films are retreated from aperture 10 edges of the first insulating films.

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及びその製造
方法、特に、薄膜金属配線のカバレッジ性を向上させる
多層配線構造及びその形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a multilayer wiring structure for improving the coverage of thin film metal wiring and a method for forming the same.

【0002】近年、LSIにおいては、高集積化に伴う
金属配線の微細化によって、層間絶縁膜の段差部やコン
タクトホール段差部でのカバレッジ性が低下し、それに
よって生ずる金属配線の段切れや抵抗増大により当該L
SIの信頼性が著しく損なわれるという問題が生じてお
り、改善が望まれている。
In recent years, the miniaturization of metal wiring associated with higher integration in LSI has deteriorated the coverage at the step portion of the interlayer insulating film and the step portion of the contact hole, which causes disconnection of the metal wiring and resistance. L due to increase
There is a problem that the reliability of SI is significantly impaired, and improvement is desired.

【0003】[0003]

【従来の技術】LSI等に用いられる多層配線構造にお
いては、配線品質を維持して半導体装置の信頼性を確保
するために、上層配線の下地となる層間絶縁膜の表面を
平坦化する工程を含んだ形成方法が用いられる。
2. Description of the Related Art In a multilayer wiring structure used for an LSI or the like, in order to maintain wiring quality and ensure reliability of a semiconductor device, a step of flattening a surface of an interlayer insulating film which is a base of upper wiring is required. The included forming method is used.

【0004】その際、従来は、以下に図5の工程断面図
を参照して述べるような方法が主として用いられてい
た。 図5(a) 参照 即ち、先ず、種々の幅を有する突出した複数の下層金属
配線(厚さ 7000 Å〜1μm程度)52A 、52B 、52C 、
52D 、52E 等が種々の間隔で配設された基体(表面が絶
縁膜からなる)51上に、この基体51上を基体51の表面及
び上記下層金属配線の表面に沿って覆う厚さ5000Å程度
の例えば燐珪酸ガラス(PSG)からなる第1の絶縁膜
53を、CVD手段により形成する。
At that time, conventionally, a method as described below with reference to the process sectional view of FIG. 5 has been mainly used. Refer to FIG. 5 (a). That is, first, a plurality of protruding lower layer metal wirings having various widths (thickness of about 7,000 Å to 1 μm) 52A, 52B, 52C,
52D, 52E, etc. are arranged at various intervals on a base body (the surface is made of an insulating film) 51, and this base body 51 is covered along the surface of the base body 51 and the surface of the lower layer metal wiring to a thickness of about 5000Å First insulating film made of, for example, phosphosilicate glass (PSG)
53 is formed by CVD means.

【0005】図5(b) 参照 次いで、上記基体上に、前記下層金属配線間に形成され
た凹部54A 、54B 、54C 、54D 等を十分に埋める厚さの
スピンオングラス(SOG)膜55を、スピンコート法を
用いて形成する。
Next, referring to FIG. 5 (b), a spin-on-glass (SOG) film 55 having a thickness that sufficiently fills the recesses 54A, 54B, 54C, 54D and the like formed between the lower metal wirings is formed on the substrate. It is formed using a spin coating method.

【0006】図5(c) 参照 次いで、SOGのエッチングが可能なエッチングガス
(例えば CF4+CHF3)を用いた異方性ドライエッチング
手段により、総ての下層金属配線52A 、52B 、52C 、52
D 、52E 等上のSOG膜55が完全に除去されるまでエッ
チバックを行い、前記凹部54A 、54B 、54C 、54D 等内
にSOG膜55を埋込んだ状態で残し、表面を平坦化す
る。
Next, referring to FIG. 5 (c), all the lower layer metal wirings 52A, 52B, 52C and 52 are formed by anisotropic dry etching means using an etching gas (eg CF 4 + CHF 3 ) capable of etching SOG.
Etch back is performed until the SOG film 55 on D, 52E, etc. is completely removed, and the SOG film 55 is left buried in the recesses 54A, 54B, 54C, 54D, etc. to flatten the surface.

【0007】図5(d) 参照 次いで、CVD法により、例えばPSGからなる厚さ50
00Å程度の第3の絶縁膜56を形成し、次いで下層配線52
A 、52B 、52C 、52D 、52E 等上の層間絶縁膜即ち第3
の絶縁膜56と第1の絶縁膜53を貫通するコンタクトホー
ル57A 、57B 、57C 、57D 、57E 等を、通常のフォトリ
ソグラフィ手段を用いて形成する。
Then, referring to FIG. 5 (d), a thickness of, for example, PSG 50 is formed by the CVD method.
A third insulating film 56 of about 00Å is formed, and then the lower wiring 52
A, 52B, 52C, 52D, 52E, etc. interlayer insulating film, that is, the third
The contact holes 57A, 57B, 57C, 57D, 57E, etc. penetrating the insulating film 56 and the first insulating film 53 are formed by using ordinary photolithography means.

【0008】図5(e) 参照 次いで、通常通りスパッタ法を用い上記基体上に、例え
ばアルミニウム(Al)合金等からなる厚さ7000Å〜1
μm程度の配線用金属膜を形成し、次いで該金属膜を通
常のフォトリソグラフィ手段を用いてパターニングし、
前記第3の絶縁膜56上に、例えば、コンタクトホール57
A 、57B 、57C 、57D 、57E 等を介して下層金属配線52
A 、52B 、52C 、52D 、52E 等を並列に接続する上層金
属配線58を形成する。
Next, referring to FIG. 5 (e), the thickness of 7000Å to 1 made of, for example, an aluminum (Al) alloy is formed on the above-mentioned substrate by using a sputtering method as usual.
A metal film for wiring having a thickness of about μm is formed, and then the metal film is patterned by using ordinary photolithography means,
On the third insulating film 56, for example, a contact hole 57
Lower metal wiring 52 through A, 57B, 57C, 57D, 57E, etc.
An upper metal wiring 58 for connecting A, 52B, 52C, 52D, 52E and the like in parallel is formed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし上記のような従
来の方法では、図5(b) に示すように、スピンコートさ
れたSOG膜55の膜厚が、下層金属配線が52A 、52B 、
52C 等のように狭い間隔で密に配設される部分の上部領
域A1や、幅の広い配線52E の上部領域A3では厚く形成さ
れるが、金属配線52D のように他の配線から離れて形成
される下層配線の上部領域A2では薄く形成される傾向が
ある。
However, in the conventional method as described above, as shown in FIG. 5 (b), the thickness of the spin-coated SOG film 55 is lower than that of the lower metal wiring 52A, 52B,
It is formed thicker in the upper area A 1 that is densely arranged at a narrow interval such as 52C and in the upper area A 3 of the wide wiring 52E, but is separated from other wiring such as the metal wiring 52D. The upper region A 2 of the lower layer wiring formed as a result tends to be thinly formed.

【0010】また、上記従来の方法では埋込み用の絶縁
膜にSOGを使用しているために、SOG膜55下部の第
1の絶縁膜(PSG)53がSOGと同じエッチャントで
エッチングされる。
Further, since SOG is used for the insulating film for embedding in the above conventional method, the first insulating film (PSG) 53 under the SOG film 55 is etched with the same etchant as SOG.

【0011】そのために、従来の方法では、SOG膜55
のエッチバックに際して、前記SOG膜55が薄く形成さ
れる領域A2では、下部の第1の絶縁膜(PSG膜)53ま
でエッチングされてその部分例えば離れて配設される下
層金属配線52D 上の第1の絶縁膜53の膜厚は部分的に薄
く形成される。
Therefore, in the conventional method, the SOG film 55 is used.
In the area A 2 where the SOG film 55 is thinly formed, the first insulating film (PSG film) 53 at the lower part is etched and the part thereof, for example, on the lower metal wiring 52D which is arranged apart from The film thickness of the first insulating film 53 is partially thin.

【0012】そこで、上記従来の方法では、下層金属配
線面にエッチングダメージを与えないように、上記エッ
チバックにおいて下層金属配線上に必ず第1の絶縁膜を
残そうとする場合、前記のように第1の絶縁膜53の厚さ
は5000Å程度に厚く形成しなければならず、従って、図
5(d) に示すように、第1の絶縁膜53が形成時の厚さの
儘で残る例えば下層金属配線52A 、52B 、52C 、52E 等
の上部では、第1の絶縁膜53とその上に形成される第3
の絶縁膜56とで構成される層間絶縁膜の厚さが必要以上
に厚くなり、そこに形成されるコンタクトホール52A 、
52B 、52C 、52E 等の側壁の段差が大きくなる。そのた
めに、これらコンタクトホール上に延在する上層金属配
線58のこれらコンタクトホール部におけるカバレッジ性
は、図5(e) 中にC1、C2、C3、C4等で矢視するように非
常に悪くなり、該上層金属配線58に配線抵抗の増大や段
切れによる断線を生じ、LSIの信頼性が低下するとい
う問題が生じていた。(なお、第1の絶縁膜53が薄くな
る下層金属配線52D 上のコンタクトホール57D における
カバレッジ性はBで矢視するように良好になる。)また
別に、図示しないが、第1の絶縁膜に窒化シリコン(Si3
N4) 膜を用い、第2の絶縁膜にポリイミドを用い、第3
の絶縁膜を用いない方法も試みられているが、この方法
では、上層の金属配線を形成する際に、ポリイミドから
の脱ガスによってコンタクトホール内に表出する下層配
線面にポリイミドの再付着が起こり、コンタクト不良が
発生するという問題があった。
Therefore, in the above-mentioned conventional method, when it is always necessary to leave the first insulating film on the lower metal wiring in the etching back so as not to give etching damage to the lower metal wiring surface, as described above. The thickness of the first insulating film 53 must be formed as thick as about 5000 Å. Therefore, as shown in FIG. 5D, the first insulating film 53 remains at the thickness of the formed film, for example. Above the lower metal wirings 52A, 52B, 52C, 52E, etc., the first insulating film 53 and the third insulating film 53 formed thereon are provided.
The thickness of the interlayer insulating film composed of the insulating film 56 and the contact hole 52A formed in the insulating film 56 becomes larger than necessary.
The steps on the side walls of 52B, 52C, 52E, etc. become large. Therefore, the coverage of the upper-layer metal wiring 58 extending over these contact holes in these contact hole portions is as indicated by arrows C 1 , C 2 , C 3 , C 4, etc. in FIG. 5 (e). There is a problem in that the reliability of the LSI is deteriorated due to an increase in wiring resistance or disconnection due to step breakage in the upper metal wiring 58, which is extremely bad. (Note that the coverage in the contact hole 57D on the lower-layer metal wiring 52D where the first insulating film 53 is thin becomes good as indicated by the arrow B.) Separately, although not shown, Silicon nitride (Si 3
N 4 ) film and polyimide for the second insulating film
Although a method without using the insulating film has been attempted, in this method, when the metal wiring of the upper layer is formed, the redeposition of the polyimide on the lower wiring surface exposed in the contact hole due to the degassing from the polyimide. However, there is a problem that contact failure occurs.

【0013】そこで本発明は、コンタクトホールの側壁
段差のばらつきをなくし適性段差を維持して配線金属の
カバレッジ性を向上することによって、上層の金属配線
の抵抗の増大や段切れを防止し、更にコンタクトホール
内への異物の再付着による配線コンタクト不良の発生を
も防止する多層配線構造の半導体装置及びその製造方法
を提供することを目的とする。
In view of the above, the present invention prevents variations in side wall step differences of contact holes and maintains an appropriate step difference to improve the coverage of wiring metal, thereby preventing an increase in resistance of the upper metal wiring and step breakage. An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a multi-layered wiring structure and a method for manufacturing the same, which can prevent the occurrence of defective wiring contact due to the re-adhesion of foreign matter into the contact hole.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題の解決は、突出
した複数の導電膜パターンを有する基体上に、該基体の
表面及び該導電膜パターンの表面を該表面に沿って覆う
第1の絶縁膜(望ましくは、酸化シリコン膜、窒化シリ
コン膜、燐珪酸ガラス膜の何れかからなる)と、該導電
膜パターン間の凹部を該導電膜パターン上の該第1の絶
縁膜の表面が露出するように平坦に埋める該第1の絶縁
膜と異質な第2の絶縁膜(望ましくは、ポリイミドから
なる)と、該第1の絶縁膜と該第2の絶縁膜上を一括し
て覆う該第1の絶縁膜と異質な第3の絶縁膜(望ましく
は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、燐珪酸ガラス膜
の中の前記第1の絶縁膜と異質なもの、若しくはポリイ
ミドの何れかからなる)とを有し、該導電膜パターンの
上部に、該第3の絶縁膜と該第1の絶縁膜を貫通し、該
第3の絶縁膜の開口縁部が該第1の絶縁膜の開口縁部よ
り後退したコンタクトホールが設けられている本発明に
よる半導体装置、若しくは、突出した複数の導電膜パタ
ーンを有する基体上に、該基体上を該基体の表出面及び
該導電膜パターンの表面に沿って覆う第1の絶縁膜(望
ましくは、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、燐珪酸ガ
ラス膜の何れか)を形成する工程と、該第1の絶縁膜に
覆われた基体上に、該第1の絶縁膜とエッチングの選択
性を有する第2の絶縁膜(望ましくは、非シリコン含有
系ポリイミド膜)を表面がほぼ平坦化される厚さに形成
する工程と、該第2の絶縁膜を、該第1の絶縁膜よりも
該第2の絶縁膜に対して優勢なエッチング手段を用い、
該導電膜パターン上の該第1の絶縁膜が表出するまでエ
ッチバックすることにより、該導電膜パターン間の凹部
を該第2の絶縁膜で平坦に埋める工程と、該凹部に埋め
込まれた第2の絶縁膜上、及び該導電膜パターン上の第
1の絶縁膜の表出面上を一括して覆うように第3の絶縁
膜(望ましくは、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、燐
珪酸ガラス膜、ポリイミド膜の何れか)を形成する工程
と、該導電膜パターン上に、該第3の絶縁膜と該第1の
絶縁膜を貫通して該導電膜パターンを表出するコンタク
トホールを、望ましくは前記第1の絶縁膜と第3の絶縁
膜にエッチングの選択性を有するものを用い、前記コン
タクトホールにおける該第3の絶縁膜の開口端部を該第
1の絶縁膜の開口端部より後退させる選択エッチング工
程を含んで形成する工程、とを有する本発明による半導
体装置の製造方法、若しくは、上記方法において、前記
第2の絶縁膜に、感光性ポリイミド膜を用い、前記第2
の絶縁膜のエッチバックの工程が、該感光性ポリイミド
膜に前記導電膜パターン上の前記第1の絶縁膜の表面に
達する露光を行った後に該感光性ポリイミド膜の該露光
領域を現像除去する工程よりなる本発明による半導体装
置の製造方法によって達成される。
To solve the above-mentioned problems, a first insulating layer is provided on a substrate having a plurality of projecting conductive film patterns, the first insulating film covering the surface of the substrate and the surface of the conductive film pattern along the surface. The film (preferably made of any one of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a phosphosilicate glass film) and a recess between the conductive film patterns exposes the surface of the first insulating film on the conductive film pattern. Such that the second insulating film (preferably made of polyimide) different from the first insulating film that is buried evenly and that the first insulating film and the second insulating film are collectively covered A third insulating film which is different from the first insulating film (preferably made of a silicon oxide film, a silicon nitride film, a phosphosilicate glass film which is different from the first insulating film, or a polyimide) And the third conductive film pattern on the conductive film pattern. A semiconductor device according to the present invention, wherein a contact hole is provided that penetrates the edge film and the first insulating film, and the opening edge of the third insulating film is set back from the opening edge of the first insulating film. Alternatively, a first insulating film (preferably a silicon oxide film or a silicon nitride film) is formed on a substrate having a plurality of projecting conductive film patterns, the first insulating film covering the substrate along the exposed surface of the substrate and the surface of the conductive film pattern. A step of forming a film or a phosphosilicate glass film), and a second insulating film (desirably an etching selectivity with respect to the first insulating film) on the substrate covered with the first insulating film. Is a non-silicon-containing polyimide film) having a thickness such that the surface is substantially flattened, and the second insulating film is formed with respect to the second insulating film rather than the first insulating film. Using the dominant etching means,
Etching back until the first insulating film on the conductive film pattern is exposed to flatten the recesses between the conductive film patterns with the second insulating film, and filling the recesses. A third insulating film (preferably a silicon oxide film, a silicon nitride film, a phosphosilicate glass) is formed so as to collectively cover the second insulating film and the exposed surface of the first insulating film on the conductive film pattern. A film or a polyimide film), and a contact hole that exposes the conductive film pattern through the third insulating film and the first insulating film on the conductive film pattern, Desirably, the first insulating film and the third insulating film having etching selectivity are used, and the opening end portion of the third insulating film in the contact hole is defined as the opening end portion of the first insulating film. Formed by including a selective etching process to make it more recessed Step, a method of manufacturing a semiconductor device according to the invention with a capital, or, in the above method, the second insulating film, a photosensitive polyimide film, the second
In the step of etching back the insulating film, the photosensitive polyimide film is exposed to reach the surface of the first insulating film on the conductive film pattern, and then the exposed region of the photosensitive polyimide film is removed by development. This is achieved by the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, which comprises steps.

【0015】[0015]

【作用】図1は本発明の原理説明用の模式断面図で、図
中の、1は基体で、表面が図示しない絶縁膜で覆われて
いる。2A、2Bは導電膜パターンで、基体上に突出して配
設されたアルミニウム合金配線等からなる。3は第1の
絶縁膜で、例えば窒化シリコン(Si3N4 )からなる。4
A、4B、4Cは凹部で導電性パターン間に形成される。5
は第2の絶縁膜で、第1の絶縁膜とエッチングの選択性
を有する例えば非シリコン(Si)含有系ポリイミドか
らからなる。6は第3の絶縁膜で、例えば第1の絶縁膜
とエッチングの選択性を有する酸化シリコン(SiO2)か
らなる。7A、7Bはコンタクトホールである。また、8は
上層金属配線でアルミニウム合金等からなる。
FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining the principle of the present invention. In the figure, 1 is a substrate, the surface of which is covered with an insulating film (not shown). 2A and 2B are conductive film patterns, which are made of aluminum alloy wiring or the like arranged so as to project on the substrate. A first insulating film 3 is made of, for example, silicon nitride (Si 3 N 4 ). Four
A, 4B, and 4C are recesses formed between the conductive patterns. 5
Is a second insulating film and is made of, for example, a non-silicon (Si) -containing polyimide having etching selectivity with respect to the first insulating film. A third insulating film 6 is made of, for example, the first insulating film and silicon oxide (SiO 2 ) having etching selectivity. 7A and 7B are contact holes. Further, 8 is an upper layer metal wiring, which is made of an aluminum alloy or the like.

【0016】本発明においては、導電膜パターン2A、2
B、その他、等の表面をその表面に沿って覆う第1の絶
縁膜3と、導電膜パターン2A、2B、その他、の間の凹部
4A、4B、4C等にエッチバック手段を用いて埋め込まれる
上記第2の絶縁膜5との間にエッチングの選択性を持た
せ、前記導電膜パターン2A、2B、その他、が完全に埋没
するように塗布形成された第2の絶縁膜5を、第2の絶
縁膜5が優先的にエッチングされるエッチャントを用い
て、前記導電膜パターン2A、2B、その他、等上の第1の
絶縁膜3が表出するまでエッチバックを行うことによっ
て、前記凹部4A、4B、4C、等に第2の絶縁膜5が埋め込
まれる。上記のように第1の絶縁膜3と第2の絶縁膜5
との間にエッチングの選択性を持たせたことにより、導
電膜パターン2A、2B、その他、等上に塗布形成されてい
る第2の絶縁膜5の厚さが場所によって異なった場合で
も、上記エッチバック完了の時点で、総ての導電膜パタ
ーン2A、2B、その他、等上に表出する第1の絶縁膜3
は、殆どエッチングされることがなく、成膜時の均一な
所定厚さをほぼその儘維持して残留する。
In the present invention, the conductive film patterns 2A, 2
Recess between the first insulating film 3 covering the surface of B, etc. along the surface and the conductive film patterns 2A, 2B, etc.
4A, 4B, 4C, etc. are provided with etching selectivity with respect to the second insulating film 5 which is buried by using an etch back means so that the conductive film patterns 2A, 2B and others are completely buried. The second insulating film 5 formed by coating on the first insulating film 3 on the conductive film patterns 2A, 2B, etc. is formed by using an etchant that preferentially etches the second insulating film 5. The second insulating film 5 is embedded in the recesses 4A, 4B, 4C, etc. by performing etch back until the exposed portions appear. As described above, the first insulating film 3 and the second insulating film 5
Even if the thickness of the second insulating film 5 formed by coating on the conductive film patterns 2A, 2B, etc. varies depending on the location, it is possible to obtain At the time of completion of the etch-back, the first insulating film 3 exposed on all the conductive film patterns 2A, 2B, etc.
Is hardly etched, and remains at a substantially uniform predetermined thickness during film formation.

【0017】そのために、本発明においては、導電膜パ
ターン2A、2B、その他、等のエッチングダメージ防止の
ために第1の絶縁膜3を特に厚く形成する必要はなく、
その厚さは1000〜2000Å程度でよい。
Therefore, in the present invention, it is not necessary to form the first insulating film 3 particularly thick in order to prevent etching damage of the conductive film patterns 2A, 2B, etc.
The thickness may be about 1000 to 2000Å.

【0018】また、本発明においては、第2の絶縁膜5
のエッチバックが、前記のように総ての導電膜パターン
2A、2B、その他、等上の第1の絶縁膜3が表出するまで
なされ、その部分の第1の絶縁膜3上に第2の絶縁膜5
が存在しない状態でこの第1の絶縁膜3上に所要の絶縁
性を確保するための層間絶縁膜の残部である一定の厚さ
の第3の絶縁膜6が直に積層される。
Further, in the present invention, the second insulating film 5
The etch back of all conductive film patterns is as described above.
The first insulating film 3 on 2A, 2B, etc. is exposed until the second insulating film 5 is formed on the first insulating film 3 in that portion.
In the absence of the above, a third insulating film 6 having a constant thickness, which is the remaining portion of the interlayer insulating film for ensuring the required insulating property, is directly laminated on the first insulating film 3.

【0019】従って、本発明においては、前記第1の絶
縁膜3を薄く形成することが可能な分だけ層間絶縁膜
(第1の絶縁膜3+第3の絶縁膜6)の厚さが薄くな
り、この層間絶縁膜に形成するコンタクトホール7A、7
B、等の段差も軽減されるので、これらコンタクトホー
ルの段差部における上層金属配線8のカバレッジ性は向
上し、段切れ等の障害が防止される。
Therefore, in the present invention, the thickness of the interlayer insulating film (first insulating film 3 + third insulating film 6) is reduced by the amount that the first insulating film 3 can be formed thin. , Contact holes 7A, 7 formed in this interlayer insulating film
Since the steps such as B are also reduced, the coverage of the upper metal wiring 8 in the step portions of these contact holes is improved, and obstacles such as step breaks are prevented.

【0020】また、本発明においては、上記のように、
コンタクトホール7A、7B等の形成される導電膜パターン
2A、2B等上の層間絶縁膜は第1の絶縁膜3と第3の絶縁
膜6のみで構成され、ポリイミド等の有機絶縁膜が用い
られる第2の絶縁膜5は含まれない。従って、コンタク
トホール7A、7B等の形成に際して、有機質の汚染物質が
導電膜パターン2A、2B等上に再付着することがなく、上
層金属配線8とのコンタクト不良の発生は防止される。
Further, in the present invention, as described above,
Conductive film pattern for forming contact holes 7A, 7B, etc.
The interlayer insulating film on 2A, 2B, etc. is composed of only the first insulating film 3 and the third insulating film 6, and does not include the second insulating film 5 using an organic insulating film such as polyimide. Therefore, when forming the contact holes 7A, 7B and the like, organic contaminants do not redeposit on the conductive film patterns 2A, 2B and the like, and the occurrence of contact failure with the upper metal wiring 8 is prevented.

【0021】また、本発明において望ましくは、第3の
絶縁膜6に、第1の絶縁膜3に対してエッチングの選択
性を有する材料を用いる(第1の絶縁膜3にSi3N4 膜を
用い第3の絶縁膜にSiO2膜を用いる等)。そして、マス
クの窓を介し、異方性エッチング手段により、第3の絶
縁膜6と第1の絶縁膜3を貫通するほぼ垂直な第1の開
口9を形成し、第3の絶縁膜6を優先的にエッチングす
る等方性エッチング手段により第3の絶縁膜6に、横方
向に拡がるテーパ状の第2の開口10を形成することによ
り、第3の絶縁膜6の開口10の縁部が第1の絶縁膜3の
開口9の縁部より後退したコンタクトホール7A、7B等を
形成し、コンタクトホール段差部における上層配線8の
カバレッジ性を一層向上させる。
Further, in the present invention, preferably, a material having etching selectivity with respect to the first insulating film 3 is used for the third insulating film 6 (Si 3 N 4 film is used for the first insulating film 3). And a SiO 2 film is used for the third insulating film). Then, a substantially vertical first opening 9 penetrating the third insulating film 6 and the first insulating film 3 is formed by anisotropic etching means through the window of the mask, and the third insulating film 6 is formed. By forming the tapered second opening 10 that extends in the lateral direction in the third insulating film 6 by the isotropic etching means that preferentially etches, the edge portion of the opening 10 of the third insulating film 6 is formed. Contact holes 7A, 7B, etc., which are recessed from the edge portion of the opening 9 of the first insulating film 3 are formed to further improve the coverage of the upper wiring 8 in the contact hole step portion.

【0022】以上により、上層配線の品質は向上し、L
SI等の信頼性向上が図れる。
As described above, the quality of the upper layer wiring is improved and L
The reliability of SI etc. can be improved.

【0023】[0023]

【実施例】以下本発明を、図示実施例により具体的に説
明する。図2は本発明の方法の一実施例の工程断面図
(その1)、図3は本発明の方法の一実施例の工程断面
図(その2)、図4は本発明の方法の他の実施例の工程
断面図である。全図を通じ同一対象物は同一符合で示
す。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to illustrated examples. 2 is a process sectional view (1) of an embodiment of the method of the present invention, FIG. 3 is a process sectional view (2) of an embodiment of the method of the present invention, and FIG. 4 is another of the method of the present invention. It is process sectional drawing of an Example. The same object is denoted by the same reference numeral throughout the drawings.

【0024】本発明に係る半導体装置は、例えば、以下
に説明する製造方法により形成される。 図2(a) 参照 即ち、表面が絶縁膜(図示せず)により覆われ、該表面
上に、例えば7000Å〜1μm程度の厚さを有し、配設間
隔或いは幅の異なる導電膜パターン即ち下層アルミニウ
ム(Al)配線12A 、12B 、12C 、12D 、12E 等が形成
された半導体基板等の基体11上に、通常のCVD法を用
い、第1の絶縁膜として例えば厚さ2000Å程度のSi3N4
膜3を形成し、次いで、上記基体上に、平坦化用の第2
の絶縁膜として、例えば厚さ1〜1.5 μm程度の非Si
含有系のポリイミド膜15をスピンコートする。ここで、
ポリイミドに非Si含有系のポリイミドを用いるのは、
後の工程で、下層のSi系絶縁膜例えばSi3N4 膜上のポ
リイミドを酸素プラズマを用いて、下層にダメージを与
えず完全に除去し得るようにするためである。
The semiconductor device according to the present invention is formed, for example, by the manufacturing method described below. See FIG. 2 (a). That is, the surface is covered with an insulating film (not shown), and a conductive film pattern, that is, a lower layer having a thickness of, for example, about 7,000 Å to 1 μm and having different arrangement intervals or width On the substrate 11 such as a semiconductor substrate on which aluminum (Al) wirings 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, etc. are formed, an ordinary CVD method is used, and as the first insulating film, for example, Si 3 N having a thickness of about 2000Å Four
A film 3 is formed and then a second planarizing second layer is formed on the substrate.
As an insulating film of, for example, non-Si having a thickness of about 1 to 1.5 μm.
The containing polyimide film 15 is spin-coated. here,
The non-Si containing polyimide is used for the polyimide.
This is because in a subsequent step, the polyimide on the lower Si-based insulating film, for example, the Si 3 N 4 film can be completely removed by using oxygen plasma without damaging the lower layer.

【0025】図2(b) 参照 次いで、ポリイミドに対し優勢な例えば酸素(O2)プラ
ズマによるドライエッチング手段を用い、上記ポリイミ
ド膜15を、総ての下層Al配線12A 、12B 、12C 、12D
、12E 等上の前記Si3N4 膜3が表出し、且つそれらの
表面のポリイミド膜15が完全に除去されるまでエッチバ
ックし、上記配線間の凹部14A 、14B 、14C 、14D 等
に、それらの凹部を平坦に埋めるポリイミド膜15を残留
せしめる。このエッチバックにおいて、Si3N4 膜3は高
いエッチング耐性を有し、殆どエッチングされることは
なく、従って初期の厚さがその儘維持される。
[0025] refer to FIG. 2 (b) Then, a dry etching means using dominant for example, oxygen (O 2) plasma to polyimide, the polyimide film 15, all of the lower Al wirings 12A, 12B, 12C, 12D
, 12E and the like, the Si 3 N 4 film 3 is exposed and etched back until the polyimide film 15 on the surface thereof is completely removed, and the recesses 14A, 14B, 14C, 14D, etc. between the wirings are The polyimide film 15 that flatly fills the recesses is left. In this etch back, the Si 3 N 4 film 3 has a high etching resistance and is hardly etched, so that the initial thickness thereof is maintained.

【0026】図2(c) 参照 次いで、CVD法を用い上記基体上に、第1の絶縁膜の
前記Si3N4 膜13に対してエッチングの選択性を有する第
3の絶縁膜例えば厚さ5000Å程度のPSG膜16を形成す
る。なおここで、下層Al配線12A 、12B 、12C 、12D
、12E 等上の層間絶縁膜は、第1の絶縁膜の前記Si3N
4 膜13と第3の絶縁膜の前記PSG膜16のみにより構成
されるので、その部分の厚さは、従来より第1の絶縁膜
を薄く形成した分だけ薄く形成され、且つ下層Al配線
の幅や配設ピッチに関係なく各下層Al配線上が均一な
厚さに形成される。
Next, referring to FIG. 2C, a third insulating film having a selectivity of etching with respect to the Si 3 N 4 film 13 of the first insulating film, for example, a thickness, is formed on the substrate by the CVD method. A PSG film 16 of about 5000Å is formed. Here, the lower Al wirings 12A, 12B, 12C, 12D
, 12E, etc. is the same as the first insulating film of Si 3 N.
Since it is composed of only the 4th film 13 and the PSG film 16 of the third insulating film, the thickness of that portion is as thin as that of the first insulating film as compared with the conventional one, and the thickness of the lower Al wiring is reduced. A uniform thickness is formed on each lower layer Al wiring regardless of the width and the arrangement pitch.

【0027】図2(d) 参照 次いで、上記基体上にコンタクトホールエッチング用の
開孔21A 、21B 、21C、21D 、21E 等を有するレジスト
マスク22を形成した後、先ず、例えばCF4 等の弗素系の
ガスを主成分とし、PSGに対して優勢なエッチングガ
スを用いた等方性のドライエッチング手段により上記エ
ッチング用の開孔21A 、21B 、21C 、21D 、21E 等を介
してPSG膜16を選択的にエッチングし、該PSG膜16
に該PSG膜16を貫通し、開口縁部がレジストマスク22
のエッチング用開孔21A 、21B 、21C 、21D 、21E 等の
縁部から後退して側壁がテーパ状を有する第1の開口19
A、19B 、19C 、19D 、19E 等を形成する。
Next, as shown in FIG. 2D, after forming a resist mask 22 having openings 21A, 21B, 21C, 21D, 21E for contact hole etching on the above substrate, first, for example, fluorine such as CF 4 is used. The PSG film 16 is formed through the above-mentioned etching openings 21A, 21B, 21C, 21D, 21E by an isotropic dry etching means using a system gas as a main component and an etching gas which is dominant with respect to PSG. The PSG film 16 selectively etched
Through the PSG film 16 and the opening edge is a resist mask 22.
Of the etching openings 21A, 21B, 21C, 21D, 21E and the like, and the first opening 19 receding from the edge and having a tapered side wall 19
A, 19B, 19C, 19D, 19E, etc. are formed.

【0028】図2(e) 参照 次いで、上記レジストマスク22をその儘用い、例えばCF
4 ガスによる異方性ドライエッチング手段(例えばリア
クティブイオンエッチング法による)により、前記第1
の開口19A 、19B 、19C 、19D 、19E 等の底部に表出す
るSi3N4 膜13に、レジストマスクのエッチング用開孔21
A 、21B 、21C 、21D 、21E 等に整合するほぼ垂直な側
壁を有する第2の開口20A 、20B 、20C 、20D 、20E 等
を形成する。
Then, referring to FIG. 2 (e), the resist mask 22 is used as it is.
By the anisotropic dry etching method using 4 gases (for example, by the reactive ion etching method), the first
Openings 19A, 19B, 19C, 19D, 19E, etc. of Si 3 N 4 film 13 exposed at the bottom of the resist mask etching openings 21
Form second openings 20A, 20B, 20C, 20D, 20E, etc. having substantially vertical sidewalls aligned with A, 21B, 21C, 21D, 21E, etc.

【0029】図2(f) 参照 次いで、前記レジストマスク22を除去することにより、
下層Al配線12A 、12B 、12C 、12D 、12E 等を有する
基体上に、前記第1の開口19A 、19B 、19C 、19D 、19
E 等及び第2の開口20A 、20B 、20C 、20D 、20E 等か
らなってテーパ状側壁を有し、下層Al配線12A 、12B
、12C 、12D 、12E 等をそれぞれ表出するコンタクト
ホール17A 、17B 、17C 、17D 、17E 等を有する、層間
絶縁膜が形成される。なおこの層間絶縁膜は、第1、第
2、第3の絶縁膜13、15、16により構成されるが、前記
コンタクトホール17A 、17B 、17C 、17D 、17E 等が形
成される下層Al配線12A 、12B 、12C 、12D 、12E 等
の上部には、ポリイミド等の有機材料を用いる第2の絶
縁膜15は存在せず、前記Si3N4 やPSG等の無機材料を
用いる第1の絶縁膜13と第3の絶縁膜15のみしか存在し
ないので、コンタクトホール17A 、17B 、17C 、17D 、
17E 等内に表出する下層配線面が有機物の付着により汚
染されることはない。
Next, referring to FIG. 2F, by removing the resist mask 22,
The first openings 19A, 19B, 19C, 19D, 19 are formed on the substrate having the lower-layer Al wirings 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, etc.
The lower Al wiring 12A, 12B has a tapered side wall composed of E, etc. and the second openings 20A, 20B, 20C, 20D, 20E, etc.
, 12C, 12D, 12E, etc. are formed, and an interlayer insulating film having contact holes 17A, 17B, 17C, 17D, 17E, etc. is formed. The interlayer insulating film is composed of the first, second and third insulating films 13, 15 and 16, and the lower layer Al wiring 12A in which the contact holes 17A, 17B, 17C, 17D and 17E are formed. , 12B, 12C, 12D, 12E and the like, the second insulating film 15 using an organic material such as polyimide does not exist above the first insulating film using an inorganic material such as Si 3 N 4 or PSG. Since only 13 and the third insulating film 15 exist, the contact holes 17A, 17B, 17C, 17D,
The lower wiring surface exposed in 17E etc. is not contaminated by the adhesion of organic substances.

【0030】図3参照 次いで、通常通りスパッタ法等により上記基体上に、厚
さ1μm程度のAl膜(Al合金を含む)を形成し、通
常のフォトリソグラフィ手段を用いてパターニングし、
例えば、前記コンタクトホール17A 、17B 、17C 、17D
、17E 等で下層Al配線12A 、12B 、12C 、12D 、12E
等に接続する上層Al配線18を形成し、本発明に係る
多層Al配線構造が完成する。
Next, as shown in FIG. 3, an Al film (including an Al alloy) having a thickness of about 1 μm is formed on the substrate by a sputtering method or the like as usual, and patterning is performed by using an ordinary photolithography means.
For example, the contact holes 17A, 17B, 17C, 17D
, 17E, etc., lower Al wiring 12A, 12B, 12C, 12D, 12E
The upper layer Al wiring 18 connected to the above is formed, and the multilayer Al wiring structure according to the present invention is completed.

【0031】上記実施例に示すような本発明の方法によ
れば、下層Al配線12A 、12B 、12C 、12D 、12E 等の
上部の層間絶縁膜は、第1の絶縁膜を薄く形成できる分
だけ従来より薄くできるので、コンタクトホールの側壁
の段差は低減し、且つ望ましい本発明の一方法によれ
ば、コンタクトホールの側壁がテーパ状に形成されるの
で、コンタクトホール17A 、17B 、17C 、17D 、17E 等
上に形成される上層金属配線例えば上層Al配線18のこ
れらコンタクトホール上でのカバレッジ性は良好にな
り、上層金属配線の上記コンタクトホール部における段
切れや抵抗の増大は防止される。
According to the method of the present invention as shown in the above embodiment, the upper interlayer insulating films such as the lower Al wirings 12A, 12B, 12C, 12D and 12E are as thick as the first insulating film can be formed. Since the thickness of the contact hole can be made thinner than before, the step difference of the side wall of the contact hole is reduced, and according to a preferable method of the present invention, since the side wall of the contact hole is formed in a tapered shape, the contact holes 17A, 17B, 17C, 17D, The coverage of the upper-layer metal wiring formed on 17E or the like, for example, the upper-layer Al wiring 18 on these contact holes is improved, and step disconnection and increase in resistance at the contact hole portion of the upper-layer metal wiring are prevented.

【0032】また、本発明に係る他の方法においては、
第2の絶縁膜に感光性ポリイミドを用い、第2の絶縁膜
のエッチバックの工程が、図4を参照して以下にのべる
ような方法に置き換えられる。
In another method according to the present invention,
The photosensitive polyimide is used for the second insulating film, and the step of etching back the second insulating film can be replaced by the method described below with reference to FIG.

【0033】図4(a) 参照 即ち、例えば、表面上に前記実施例同様の導電膜パター
ン即ち下層Al配線12A 、12B 、12C 、12D 、12E 等が
形成された基体11上に、CVD法で第1の絶縁膜として
厚さ2000Å程度のSi3N4 膜3を形成した後、この基体上
に、平坦化用の第2の絶縁膜として、例えば厚さ1〜1.
5 μm程度の感光性ポリイミド膜23をスピンコート法に
より形成し、次いでこの感光性ポリイミド膜23の全面
に、前記下層Al配線12A 、12B 、12C 、12D 、12E 等
上のSi3N4 膜3に達する照射エネルギーで紫外線(UV)露
光を行う。23′は露光領域を示す。この際、上記配線12
A 、12B 、12C 、12D 、12E 等間の凹部14A 、14B 、14
C 、14D 内のポリイミド膜23は感光しない。
Referring to FIG. 4A, that is, for example, by a CVD method, on a substrate 11 on the surface of which a conductive film pattern similar to the above-mentioned embodiment, that is, lower layer Al wirings 12A, 12B, 12C, 12D, 12E and the like are formed. After the Si 3 N 4 film 3 having a thickness of about 2000 Å is formed as the first insulating film, a second insulating film for flattening is formed on the substrate, for example, with a thickness of 1 to 1.
A photosensitive polyimide film 23 having a thickness of about 5 μm is formed by spin coating, and then the Si 3 N 4 film 3 on the lower Al wirings 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, etc. is formed on the entire surface of the photosensitive polyimide film 23. UV irradiation is performed with the irradiation energy reaching up to. Reference numeral 23 'indicates an exposure area. At this time, the wiring 12
Recesses 14A, 14B, 14 between A, 12B, 12C, 12D, 12E, etc.
The polyimide film 23 in C and 14D is not exposed.

【0034】図4(b) 参照 次いで所定の現像液を用いて現像を行い、上記ポリイミ
ド膜23の感光領域23′を溶解除去し、上記配線12A 、12
B 、12C 、12D 、12E 等間の凹部14A 、14B 、14C 、14
D 内にそれらの凹部を平坦に埋めるポリイミド膜23を残
留形成させる。なお、この際、上記配線12A 、12B 、12
C 、12D 、12E 等上のSi3N4 膜3上にはポリイミド膜23
を残留させないようにする。次いで所定の熱処理により
このポリイミド膜23の固化を行う。そして以後、前記実
施例において図2(c) 〜(f) に説明した工程を経て、図
3に示したのと同様な多層配線構造が形成される。
Next, as shown in FIG. 4B, development is performed using a predetermined developing solution to dissolve and remove the photosensitive area 23 'of the polyimide film 23, and the wirings 12A, 12
Recesses 14A, 14B, 14C, 14 between B, 12C, 12D, 12E, etc.
A polyimide film 23 that fills these recesses flat is left in D. At this time, the wirings 12A, 12B, 12
A polyimide film 23 is formed on the Si 3 N 4 film 3 on C, 12D, 12E, etc.
Do not allow to remain. Then, the polyimide film 23 is solidified by a predetermined heat treatment. After that, through the steps described in FIGS. 2C to 2F in the above-described embodiment, a multilayer wiring structure similar to that shown in FIG. 3 is formed.

【0035】本発明に係る半導体装置の具備する多層配
線は、前記二つの実施例に示すような本発明に係る製造
方法で形成され、例えば図3に示すような構造を有す
る。そして、前述のように、層間絶縁膜の下層(Al)
配線12A 、12B 、12C 、12D 、12E 等の上部領域は、無
機質の第1の絶縁膜13と第3の絶縁膜16のみが積層され
た構造になり、平坦化用に塗布形成されるポリイミド膜
14等の有機系絶縁膜を含まないのが特徴である。そのた
めに、上記下層配線の上部に形成されるコンタクトホー
ル17A 、17B 、17C 、17D 、17E 等内に表出する下層
(Al)配線12A 、12B 、12C 、12D 、12E 等の表面が
有機物質により汚染されることがなく、上層配線18との
間のコンタクト不良は防止される。
The multilayer wiring provided in the semiconductor device according to the present invention is formed by the manufacturing method according to the present invention as shown in the above two embodiments, and has a structure as shown in FIG. 3, for example. Then, as described above, the lower layer (Al) of the interlayer insulating film
The upper regions of the wirings 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, etc. have a structure in which only the inorganic first insulating film 13 and the third insulating film 16 are laminated, and a polyimide film formed by coating for planarization.
The feature is that it does not include an organic insulating film such as 14. Therefore, the surface of the lower layer (Al) wiring 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, etc. exposed in the contact holes 17A, 17B, 17C, 17D, 17E, etc. formed on the lower layer wiring is made of an organic substance. Without being contaminated, contact failure with the upper layer wiring 18 can be prevented.

【0036】また、下層配線12A 、12B 、12C 、12D 、
12E 等の上部の層間絶縁膜が、上記のように第1の絶縁
膜13と第3の絶縁膜16のみから構成され、且つ第1の絶
縁膜13と第2の絶縁膜15の間にエッチングの選択性を持
たせることによって第1の絶縁膜13の厚さ自体も従来に
比べ大幅に縮小でき且つ均一化されるので、コンタクト
ホール17A 、17B 、17C 、17D 、17E 等が従来に比べ浅
く、且つ均一な形状に形成でき、更には、第1の絶縁膜
13と第3の絶縁膜16とをエッチングの選択性を有する異
質なものに選定することによって、コンタクトホール17
A 、17B 、17C、17D 、17E 等の上部にテーパ状に拡が
った開口部19A 、19B 、19C 、19D 、19E 等を有してお
り、そのために、上記コンタクトホール部における上層
配線18の段切れや、抵抗増大は、従来に比べ大幅に減少
される。
Further, the lower layer wirings 12A, 12B, 12C, 12D,
The upper interlayer insulating film such as 12E is composed of only the first insulating film 13 and the third insulating film 16 as described above, and is etched between the first insulating film 13 and the second insulating film 15. Since the thickness of the first insulating film 13 itself can be significantly reduced and made uniform by providing the selectivity of, the contact holes 17A, 17B, 17C, 17D, 17E, etc. are shallower than before. And can be formed into a uniform shape, and further, the first insulating film
By selecting 13 and the third insulating film 16 as different ones having etching selectivity, the contact hole 17
A, 17B, 17C, 17D, 17E, etc. have tapered openings 19A, 19B, 19C, 19D, 19E, etc. on the upper part thereof, so that the step disconnection of the upper layer wiring 18 in the above contact hole part is caused. Also, the increase in resistance is greatly reduced compared to the conventional one.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、層
間絶縁膜の平坦化が図られる多層配線構造において、配
線層間のコンタクト不良や、上層配線の段切れ、抵抗の
増大等が防止される。従って本発明は、LSI等の多層
化される半導体装置の信頼性向上に寄与するところが大
きい。
As described above, according to the present invention, in a multilayer wiring structure in which an interlayer insulating film can be flattened, contact failure between wiring layers, disconnection of upper layer wiring, increase in resistance, etc. are prevented. To be done. Therefore, the present invention largely contributes to the improvement of the reliability of a semiconductor device such as an LSI that is multi-layered.

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

【図1】 本発明の原理説明用模式断面図FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining the principle of the present invention.

【図2】 本発明の方法の一実施例の工程断面図(その
1)
FIG. 2 is a process sectional view (1) of an embodiment of the method of the present invention.

【図3】 本発明の方法の一実施例の工程断面図(その
2)
FIG. 3 is a process sectional view of an embodiment of the method of the present invention (No. 2)

【図4】 本発明の方法の他の実施例の工程断面図FIG. 4 is a process sectional view of another embodiment of the method of the present invention.

【図5】 従来の方法の工程断面図FIG. 5 is a process sectional view of a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基体 2A、2B 導電膜パターン 3 第1の絶縁膜 4A、4B、4C 凹部 5 第2の絶縁膜 6 第3の絶縁膜 7A、7B コンタクトホール 8 上層金属配線 9 第1の絶縁膜の開口 10 第3の絶縁膜の開口 1 Base 2A, 2B Conductive Film Pattern 3 First Insulating Film 4A, 4B, 4C Recess 5 Second Insulating Film 6 Third Insulating Film 7A, 7B Contact Hole 8 Upper Layer Metal Wiring 9 First Insulating Film Opening 10 Opening of third insulating film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/90 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 21/90 A

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 突出した複数の導電膜パターン(2A、2
B)を有する基体(1)上に、該基体(1)の表面及び
該導電膜パターン(2A、2B)の表面を該表面に沿って覆
う第1の絶縁膜(3)と、該導電膜パターン(2A、2B)
間の凹部を該導電膜パターン(2A、2B)上の該第1の絶
縁膜(3)の表面が露出するように平坦に埋める該第1
の絶縁膜(3)と異質な第2の絶縁膜(5)と、該第1
の絶縁膜(3)と該第2の絶縁膜(5)上を一括して覆
う該第1の絶縁膜(3)と異質な第3の絶縁膜(6)と
を有し、該導電膜パターン(2A、2B)の上部に、該第3
の絶縁膜(6)と該第1の絶縁膜(3)を貫通し、該第
3の絶縁膜(6)の開口(9)縁部が該第1の絶縁膜
(3)の開口(10)縁部より後退したコンタクトホール
(7A、7B)が設けられていることを特徴とする半導体装
置。
1. A plurality of protruding conductive film patterns (2A, 2)
A first insulating film (3) covering the surface of the substrate (1) and the surface of the conductive film pattern (2A, 2B) on the substrate (1) having B), and the conductive film. Pattern (2A, 2B)
The recesses between the first insulating film (3A) on the conductive film pattern (2A, 2B) are exposed so that the surface of the first insulating film (3) is exposed.
A second insulating film (5) different from the first insulating film (3),
The insulating film (3), the first insulating film (3) collectively covering the second insulating film (5), and the third insulating film (6) which is different from the first insulating film (3), and the conductive film On the upper part of the pattern (2A, 2B), the third
Of the first insulating film (3) and the opening (9) of the third insulating film (6) are penetrated through the insulating film (6) and the first insulating film (3). ) A semiconductor device having contact holes (7A, 7B) recessed from an edge portion.
【請求項2】 前記第1の絶縁膜(3)に、酸化シリコ
ン膜、窒化シリコン膜、燐珪酸ガラス膜の何れかが用い
られ、前記第2の絶縁膜(5)に、ポリイミドが用いら
れ、前記第3の絶縁膜(6)に、酸化シリコン膜、窒化
シリコン膜、燐珪酸ガラス膜の中の前記第1の絶縁膜と
異質なもの、若しくはポリイミド膜が用いられることを
特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. A silicon oxide film, a silicon nitride film or a phosphosilicate glass film is used for the first insulating film (3), and a polyimide is used for the second insulating film (5). A silicon oxide film, a silicon nitride film, a phosphosilicate glass film which is different from the first insulating film, or a polyimide film is used for the third insulating film (6). Item 1. The semiconductor device according to item 1.
【請求項3】 突出した複数の導電膜パターンを有する
基体上に、該基体上を該基体の表出面及び該導電膜パタ
ーンの表面に沿って覆う第1の絶縁膜を形成する工程
と、 該第1の絶縁膜に覆われた基体上に、該第1の絶縁膜と
エッチングの選択性を有する第2の絶縁膜を、表面がほ
ぼ平坦化される厚さに形成する工程と、 該第2の絶縁膜を、該第1の絶縁膜よりも該第2の絶縁
膜に対して優位なエッチング手段を用い、該導電膜パタ
ーン上の該第1の絶縁膜が表出するまでエッチバックす
ることにより、該導電膜パターン間の凹部を該第2の絶
縁膜で平坦に埋める工程と、 該凹部に埋め込まれた第2の絶縁膜上、及び該導電膜パ
ターン上の第1の絶縁膜の表出面上を一括して覆うよう
に第3の絶縁膜を形成する工程と、 該導電膜パターン上に、該第3の絶縁膜と該第1の絶縁
膜を貫通して該導電膜パターンを表出するコンタクトホ
ールを形成する工程と、を有することを特徴とする半導
体装置の製造方法。
3. A step of forming a first insulating film on a substrate having a plurality of protruding conductive film patterns, the first insulating film covering the substrate along the exposed surface of the substrate and the surface of the conductive film pattern. Forming a second insulating film, which has etching selectivity with respect to the first insulating film, on the substrate covered with the first insulating film to a thickness such that the surface is substantially flattened; The second insulating film is etched back until the first insulating film on the conductive film pattern is exposed by using an etching means which is superior to the first insulating film with respect to the second insulating film. Accordingly, the step of flatly filling the recesses between the conductive film patterns with the second insulating film, the step of filling the recesses between the conductive film patterns with the second insulating film and the first insulating film on the conductive film patterns. Forming a third insulating film so as to collectively cover the exposed surface, and A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that it comprises a step of forming a contact hole to expose the conductive film pattern through the insulating film and the first insulating film of the third, the.
【請求項4】 前記第1の絶縁膜に、酸化シリコン膜、
窒化シリコン膜、燐珪酸ガラス膜の何れかを用い、前記
第3の絶縁膜に、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、燐
珪酸ガラス膜の何れか、若しくはポリイミド膜を用いる
ことを特徴とする請求項3記載の半導体装置の製造方
法。
4. The silicon oxide film is formed on the first insulating film,
7. A silicon nitride film or a phosphosilicate glass film is used, and a silicon oxide film, a silicon nitride film, a phosphosilicate glass film, or a polyimide film is used as the third insulating film. 3. The method for manufacturing a semiconductor device according to 3.
【請求項5】 前記第2の絶縁膜に非シリコン含有系ポ
リイミドを用いることを特徴とする請求項3または4記
載の半導体装置の製造方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein non-silicon-containing polyimide is used for the second insulating film.
【請求項6】 前記第2の絶縁膜に、感光性ポリイミド
膜を用い、前記エッチバックの工程が、該感光性ポリイ
ミド膜に前記導電膜パターン上の前記第1の絶縁膜の表
面に達する露光を行った後に、該感光性ポリイミド膜の
該露光領域を選択的に現像除去する工程よりなることを
特徴とする請求項3または4記載の半導体装置の製造方
法。
6. A photosensitive polyimide film is used for the second insulating film, and the step of the etching back exposes the photosensitive polyimide film to the surface of the first insulating film on the conductive film pattern. 5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, further comprising the step of selectively developing and removing the exposed region of the photosensitive polyimide film after performing the above step.
【請求項7】 前記コンタクトホールの形成に際して、
前記第1の絶縁膜と第3の絶縁膜にエッチングの選択性
を有するものを用い、前記コンタクトホールにおける前
記第3の絶縁膜の開口縁部を前記第1の絶縁膜の開口縁
部より後退させる選択エッチング工程を含むことを特徴
とする請求項3または4または5または6記載の半導体
装置の製造方法。
7. When forming the contact hole,
The first insulating film and the third insulating film having etching selectivity are used, and the opening edge portion of the third insulating film in the contact hole is set back from the opening edge portion of the first insulating film. 7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 3, 4 or 5 or 6, further comprising a selective etching step.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11387807B2 (en) 2016-09-27 2022-07-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Elastic wave device, high-frequency front end circuit, and communication device

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