JPH0794509A - Semiconductor element and its manufacture - Google Patents

Semiconductor element and its manufacture

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JPH0794509A
JPH0794509A JP23308493A JP23308493A JPH0794509A JP H0794509 A JPH0794509 A JP H0794509A JP 23308493 A JP23308493 A JP 23308493A JP 23308493 A JP23308493 A JP 23308493A JP H0794509 A JPH0794509 A JP H0794509A
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JP
Japan
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oxide film
film
wiring pattern
interlayer insulating
substrate
Prior art date
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JP23308493A
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Japanese (ja)
Inventor
Daiichi Harada
大一 原田
Hayao Iwataki
速男 岩滝
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce a high-reliability semiconductor element capable of preventing disconnection and short-circuits which cause defective characteristicss in multilayer interconnection by depositing a flat layer insulating film. CONSTITUTION:After forming a first wiring pattern 22 on a substrate 21 and forming an ARM film 23 on the first wiring pattern 22, a flat layer insulating film comprising a plasma oxide film 24, an ozone TEOS.NSG film 25 and plasma oxide film 26 is deposited. And a second wiring pattern 28 is formed on the layer insulating film.

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、多層配線における特性
不良の原因である断線とショート等を防止するため、多
層配線プロセスでの配線間の層間絶縁膜を平坦化した半
導体素子及びその製造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 semiconductor device in which an interlayer insulating film between wirings is flattened in a multilayer wiring process in order to prevent a disconnection and a short circuit, which are the causes of characteristic defects in the multilayer wiring, and a method for manufacturing the same. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献;特開平4−167429号公報 前記文献には、平坦な層間絶縁膜を形成するためのスピ
ン・オン・グラス(Spin on Glass、以下、SOGとい
う)技術が記載されている。 図2(a)〜(d)は、
前記SOG技術を用いたMOSトランジスタ等の従来の
半導体素子の製造工程図である。以下、その製造工程
(1)〜(4)を図2(a)〜(d)を参照しつつ説明
する。 (1)図2(a)の工程 基板1上に、メタルからなる配線材料を形成し、ホトリ
ソグラフィ技術を用いて選択的にエッチングして、第1
の配線パターン2を形成した後、気相成長法(Chemical
Vapour Deposition method 、以下、CVD法という)
を用いて、不純物のない酸化膜であるノンドープト・シ
リケート・グラス(Nondoped SilicateGlass 、以下、
NSGという)や不純物としてリンを混ぜた酸化膜であ
るフォスフォシリケート・グラス(Phosphosilicate Gl
ass 、以下、PSGという)等の酸化膜3を全面に形成
する。CVD法とは、気相中での熱分解或いは化学反応
を利用して、例えば750〜800℃程度の高温で基板
上に薄膜を堆積する方法である。 (2)図2(b)の工程 シラノールを主成分とするシリカ系被膜用塗布液を基板
1の全面に塗布し、SOG膜4をコーティング・キュア
する。 (3)図2(c)の工程 再度CVD法を用いて、NSGやPSG等の酸化膜5を
全面に形成する。 (4)図2(d)の工程 メタル配線1の上の酸化膜3、酸化膜4、及び酸化膜5
からなる層間絶縁膜を開孔してスルホール5aを形成す
る。次に酸化膜5上にメタルからなる配線材料を形成
し、ホトリソグラフィ技術を用いて選択的にエッチング
して、第2のメタル配線パターン6を形成する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique in such a field,
For example, some documents were described in the following documents. Reference: Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-167429. The reference describes a spin-on-glass (hereinafter referred to as SOG) technique for forming a flat interlayer insulating film. 2 (a) to (d),
It is a manufacturing process drawing of a conventional semiconductor device such as a MOS transistor using the SOG technology. Hereinafter, the manufacturing steps (1) to (4) will be described with reference to FIGS. (1) Step of FIG. 2A A wiring material made of metal is formed on the substrate 1 and selectively etched by using a photolithography technique to form a first
After forming the wiring pattern 2 of, the vapor phase growth method (Chemical
Vapor Deposition method (hereinafter referred to as the CVD method)
Non-doped silicate glass (Nondoped SilicateGlass), which is an oxide film without impurities,
Phosphosilicate glass (NSG) and an oxide film mixed with phosphorus as an impurity
An oxide film 3 such as ass (hereinafter referred to as PSG) is formed on the entire surface. The CVD method is a method of depositing a thin film on a substrate at a high temperature of, for example, about 750 to 800 ° C. by utilizing thermal decomposition or chemical reaction in a gas phase. (2) Step of FIG. 2 (b) A silica-based coating liquid containing silanol as a main component is applied to the entire surface of the substrate 1, and the SOG film 4 is coated and cured. (3) Step of FIG. 2C The CVD method is used again to form an oxide film 5 of NSG, PSG or the like on the entire surface. (4) Process of FIG. 2D: Oxide film 3, oxide film 4, and oxide film 5 on the metal wiring 1.
A through hole 5a is formed by opening an interlayer insulating film made of. Next, a wiring material made of metal is formed on the oxide film 5 and selectively etched by using a photolithography technique to form a second metal wiring pattern 6.

【0003】図3(a)〜(d)は、エッチバック技術
を用いたMOSトランジスタ等の従来の他の半導体素子
の製造工程図である。以下、その製造工程(1)〜
(4)を図3(a)〜(d)を参照しつつ説明する。 (1)図3(a)の工程 基板11上に、メタルからなる配線材料を形成し、ホト
リソグラフィ技術を用いて選択的にエッチングして、第
1の配線パターン12を形成した後、CVD法を用い
て、NSGやPSG等の酸化膜13を全面に形成する。 (2)図3(b)の工程 犠牲膜14となるレジストやSOG膜などを基板全面に
コーティング・キュアする。 (3)図3(c)の工程 ドライエッチング法を用い、酸化膜13と犠牲膜14と
のエッチングレイトがほぼ同等となるエッチング条件
で、基板全面をエッチングする。 (4)図3(d)の工程 再度CVD法を用いて酸化膜15を形成し、メタル配線
12の上の酸化膜13a、及び酸化膜15からなる層間
絶縁膜を開孔してスルホール15aを形成する。次に酸
化膜15上にメタルからなる配線材料を形成し、ホトリ
ソグラフィ技術を用いて選択的にエッチングして、第2
のメタル配線パターン16を形成する。
FIGS. 3A to 3D are manufacturing process diagrams of another conventional semiconductor element such as a MOS transistor using the etchback technique. Hereinafter, the manufacturing process (1)-
(4) will be described with reference to FIGS. (1) Step of FIG. 3A A wiring material made of metal is formed on the substrate 11 and selectively etched using a photolithography technique to form a first wiring pattern 12, and then a CVD method is used. Is used to form an oxide film 13 of NSG, PSG or the like on the entire surface. (2) Step of FIG. 3 (b) A resist or SOG film to be the sacrificial film 14 is coated and cured on the entire surface of the substrate. (3) Step of FIG. 3C Using a dry etching method, the entire surface of the substrate is etched under the etching condition that the oxide film 13 and the sacrificial film 14 have substantially the same etching rate. (4) Step of FIG. 3D The oxide film 15 is formed again by using the CVD method, and the oxide film 13a on the metal wiring 12 and the interlayer insulating film made of the oxide film 15 are opened to form the through hole 15a. Form. Next, a wiring material made of metal is formed on the oxide film 15 and selectively etched by using a photolithography technique to form a second
The metal wiring pattern 16 is formed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の半導体素子及びその製造方法では、次のような課題
があった。 (a)前記SOG技術では、層間絶縁膜の平坦化が不十
分であり、第1の配線パターン2の上部を横切る第2の
配線パターン6の信頼性が低くなる。 (b)前記エッチバック技術では、犠牲膜14を完全に
除去するために、下地に酸化膜13を形成する必要があ
るが、配線の間隙が1ミクロン以下では酸化膜13中に
ボイドが発生するので、断線やショートが起こりやす
く、第2の配線パターン16の信頼性が低くなる。 本発明は、前記従来技術が持っていた課題として、酸化
膜中にボイドが発生すること、及び酸化膜の平坦化が不
十分という点について解決し、配線の信頼性を高くした
半導体素子及びその製造方法を提供するものである。
However, the semiconductor device having the above structure and the method for manufacturing the same have the following problems. (A) In the SOG technique, the planarization of the interlayer insulating film is insufficient, and the reliability of the second wiring pattern 6 that crosses the upper portion of the first wiring pattern 2 becomes low. (B) In the above-mentioned etch-back technique, it is necessary to form the oxide film 13 on the base in order to completely remove the sacrificial film 14. However, when the wiring gap is 1 micron or less, a void is generated in the oxide film 13. Therefore, disconnection or short circuit is likely to occur, and the reliability of the second wiring pattern 16 becomes low. The present invention has solved the problems that the prior art has, such as generation of voids in an oxide film, and insufficient flattening of the oxide film, and a semiconductor element having high wiring reliability and the same. A manufacturing method is provided.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、前記課題
を解決するために、素子領域が形成された基板上に配置
され該素子領域と電気的に接続される第1の配線パター
ンと、前記第1の配線パターン上に堆積された層間絶縁
膜と、前記層間絶縁膜上に形成された第2の配線パター
ンとを、備えた半導体素子において、前記層間絶縁膜を
次のように構成している。即ち、前記層間絶縁膜は、前
記基板の全面に被着された第1の酸化膜と、前記第1の
酸化膜表面における所定幅以下のスリット部を埋め込む
ように該第1の酸化膜上に堆積されたテトラエチルオル
ソシリケート(以下、TEOSという)・NSGからな
る第2の酸化膜と、前記第2の酸化膜上に堆積され表面
が平坦にエッチングされた第3の酸化膜とで構成してい
る。第2の発明では、基板上に第1の配線パターンを選
択的に形成し、前記第1の配線パターン上に層間絶縁膜
を堆積した後、前記層間絶縁膜上に第2の配線パターン
を選択的に形成する半導体素子の製造方法において、前
記層間絶縁膜を次のように形成している。即ち前記層間
絶縁膜は、前記第1の配線パターン上への反射防止膜形
成後に、プラズマCVD法を用いて第1の酸化膜を前記
基板全面に被着する第1の工程と、オゾンガスを用いた
CVD法によってTEOS・NSGからなる第2の酸化
膜を前記第1の酸化膜上に堆積する第2の工程と、プラ
ズマCVD法を用いて第3の酸化膜を前記第2の酸化膜
上に堆積する第3の工程と、前記第3の酸化膜上に平坦
な犠牲膜を形成した後、該第3の酸化膜と該犠牲膜との
エッチングレイトがほぼ同等となるエッチング条件にて
該犠牲膜及び該第3の酸化膜を全面エッチングして該第
3の酸化膜を平坦化する第4の工程とを、順に施して形
成する。第3の発明では、第2の発明の第1の酸化膜
は、2000〜4000Å、前記第2の酸化膜が、20
00〜4000Å、前記第3の酸化膜は、1.0〜1.
5μmの膜厚に形成するようにしたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a first invention includes a first wiring pattern arranged on a substrate having an element region formed thereon and electrically connected to the element region. In a semiconductor device including an interlayer insulating film deposited on the first wiring pattern and a second wiring pattern formed on the interlayer insulating film, the interlayer insulating film is configured as follows. is doing. That is, the interlayer insulating film is formed on the first oxide film so as to fill the first oxide film deposited on the entire surface of the substrate and the slit portion having a predetermined width or less on the surface of the first oxide film. A second oxide film made of deposited tetraethylorthosilicate (hereinafter referred to as TEOS) / NSG, and a third oxide film deposited on the second oxide film and having a flatly etched surface are formed. There is. In the second invention, a first wiring pattern is selectively formed on a substrate, an interlayer insulating film is deposited on the first wiring pattern, and then a second wiring pattern is selected on the interlayer insulating film. In the method of manufacturing a semiconductor element to be formed in a specific manner, the interlayer insulating film is formed as follows. That is, the interlayer insulating film is formed by using a first step of depositing a first oxide film on the entire surface of the substrate by using a plasma CVD method after forming an antireflection film on the first wiring pattern, and using an ozone gas. The second step of depositing a second oxide film made of TEOS.NSG on the first oxide film by the conventional CVD method, and a third oxide film on the second oxide film by the plasma CVD method. And a third sacrificial film is formed on the third oxide film, and the third oxide film and the sacrificial film are etched under substantially the same etching rate. A sacrificial film and the third oxide film are entirely etched to planarize the third oxide film to form a fourth step, which is sequentially formed. In the third invention, the first oxide film of the second invention is 2000 to 4000 Å, and the second oxide film is 20
00-4000Å, the third oxide film is 1.0-1.
The film is formed to have a film thickness of 5 μm.

【0006】[0006]

【作用】第1の発明によれば、以上のように半導体素子
を構成したので、第1の酸化膜は、基板と第1の酸化膜
の上に形成される第2の酸化膜との密着強度を向上させ
る働きをする。第2の酸化膜は、ボイドの発生を抑制す
る働きをする。更に、第3の酸化膜は、その上に形成さ
れる第2の配線パターン下を平坦にして、その第2の配
線パターンに生じる断線やショートを抑制する働きをす
る。第2の発明の製造方法では、第1の酸化膜を形成す
るプラズマCVD法は、CVD法による酸化膜に比較し
て、耐汚染性、及び耐湿性に優れた強度の強い酸化膜を
生成する働きがある。第2の酸化膜を形成するオゾンガ
スを用いたCVD法は、ボイドがなく平坦な酸化膜を形
成する働きがある。第3の酸化膜を形成するプラズマC
VD法は、前記第1の酸化膜の場合と同様に、CVD法
による酸化膜に比較して、耐汚染性、耐湿性に優れた強
度の強い酸化膜を生成する働きがある。更に、第3の酸
化膜上に平坦な犠牲膜を形成した後に行う全面エッチン
グは、第2の配線パターン下の層間絶縁膜表面の凹凸を
なくす働きがある。第3の発明によれば、第1の酸化膜
は、基板と第2の酸化膜との密着強度を向上させる働き
をする。第2の酸化膜は、配線パターン間の間隙をボイ
ドが発生することなく埋め込む働きをする。更に、第3
の酸化膜は、下地層の絶縁劣化を防止する働きがある。
従って、前記課題を解決できるのである。
According to the first aspect of the invention, since the semiconductor element is configured as described above, the first oxide film is adhered to the substrate and the second oxide film formed on the first oxide film. It works to improve strength. The second oxide film functions to suppress the generation of voids. Further, the third oxide film has a function of flattening the bottom of the second wiring pattern formed on the third oxide film and suppressing disconnection or short circuit which occurs in the second wiring pattern. In the manufacturing method of the second invention, the plasma CVD method for forming the first oxide film produces a strong oxide film which is superior in stain resistance and moisture resistance as compared with the oxide film formed by the CVD method. It has a function. The CVD method using ozone gas for forming the second oxide film has a function of forming a flat oxide film without voids. Plasma C forming a third oxide film
Similar to the case of the first oxide film, the VD method has a function of generating a strong oxide film having excellent stain resistance and moisture resistance as compared with the oxide film formed by the CVD method. Further, the overall etching performed after forming the flat sacrificial film on the third oxide film has a function of eliminating the unevenness on the surface of the interlayer insulating film under the second wiring pattern. According to the third invention, the first oxide film functions to improve the adhesion strength between the substrate and the second oxide film. The second oxide film functions to fill the gap between the wiring patterns without generating voids. Furthermore, the third
The oxide film has a function of preventing insulation deterioration of the underlayer.
Therefore, the above problem can be solved.

【0007】[0007]

【実施例】第1の実施例 図1は、本発明の第1の実施例を示す半導体素子の縦断
面図である。この半導体素子は、例えば、MOSトラン
ジスタのドレイン、及びソース等が形成されたシリコン
からなる基板21を有している。基板21上には、Al
等のメタルからなる第1の配線パターン22が形成さ
れ、更にその第1の配線パターン22上に反射防止膜
(Anti-reflection Material、以下、ARM膜という)
23が形成されている。又、全面には、第1の酸化膜で
あるプラズマ酸化膜24、第2の酸化膜であるオゾンT
EOS・NSG膜25、及び第3の酸化膜であるプラズ
マ酸化膜26からなる平坦な層間絶縁膜が堆積されてい
る。この層間絶縁膜上には、Al等のメタルからなる第
2の配線パターン28が形成されている。以上のように
構成される半導体素子では、第1及び第2の配線パター
ンに電流が流れると、基板内に形成されたソース及びド
レイン等が所定の動作をする。本実施例では、第1の配
線パターン22と第2の配線パターン28との交差部で
の層間絶縁膜のくびれがなく、平坦になっているので、
多層配線における特性不良の原因である断線とショート
を防止できる。
First Embodiment FIG. 1 is a vertical sectional view of a semiconductor device showing a first embodiment of the present invention. This semiconductor element has, for example, a substrate 21 made of silicon in which a drain and a source of a MOS transistor are formed. Al on the substrate 21
A first wiring pattern 22 made of a metal such as Al is formed, and an anti-reflection film (hereinafter referred to as an ARM film) is further formed on the first wiring pattern 22.
23 is formed. In addition, a plasma oxide film 24 which is a first oxide film and an ozone T which is a second oxide film are formed on the entire surface.
A flat interlayer insulating film composed of the EOS / NSG film 25 and the plasma oxide film 26 which is the third oxide film is deposited. A second wiring pattern 28 made of a metal such as Al is formed on the interlayer insulating film. In the semiconductor element configured as described above, when a current flows through the first and second wiring patterns, the source and drain formed in the substrate perform a predetermined operation. In the present embodiment, since the interlayer insulating film is flat at the intersection of the first wiring pattern 22 and the second wiring pattern 28 without any constriction,
It is possible to prevent the disconnection and the short circuit which are the causes of the characteristic failure in the multilayer wiring.

【0008】第2の実施例 図4(a)〜(d)は、本発明の第2の実施例を示す半
導体素子の製造方法を示す製造工程図であり、以下、そ
の各工程(a)〜(d)を説明する。 (1)図4(a)の工程 基板21上に、メタルからなる配線材料を形成し、その
上に光の反射を防止するARM膜を形成した後、ホトリ
ソグラフィ技術を用いて選択的にエッチングして、第1
の配線パターン22及びARM膜23を形成する。その
後、プラズマCVD法を用いて基板全面に第1の酸化膜
であるプラズマ酸化膜24を形成する。プラズマCVD
法とは、例えば、反応ガスに高周波電界を印加し、その
電気的エネルギーを利用してガスを活性化し、9Tor
r程度の減圧状態において、プラズマ反応により、30
0℃前後の低温で基板表面に薄膜を形成する方法であ
る。プラズマCVD法によるプラズマ酸化膜は、CVD
法による酸化膜に比較して、耐汚染性、及び耐湿性に優
れ、保護膜として有効なものである。 (2)図4(b)の工程 ボイドがなく平坦な酸化膜を形成することができる常圧
(760Torr)のオゾンCVD法を用い、全面に第
2の酸化膜であるオゾンTEOS・NSG膜25を形成
する。プラズマ酸化膜24の膜厚とオゾンTEOS・N
SG膜25の膜厚との選択により、アスペクト比(メタ
ル配線厚/配線スリット幅)が約1.4までの配線スリ
ット部22aに、ボイドを発生させることなく、オゾン
TEOS・NSG膜25の埋め込み形成が可能である。
Second Embodiment FIGS. 4 (a) to 4 (d) are manufacturing process diagrams showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. Each step (a) will be described below. (D) will be described. (1) Step of FIG. 4 (a) A wiring material made of metal is formed on the substrate 21, an ARM film for preventing light reflection is formed on the wiring material, and then selectively etched by using a photolithography technique. And then the first
The wiring pattern 22 and the ARM film 23 are formed. After that, a plasma oxide film 24, which is a first oxide film, is formed on the entire surface of the substrate by using the plasma CVD method. Plasma CVD
The method is, for example, applying a high frequency electric field to the reaction gas and activating the gas by utilizing the electric energy of the reaction gas.
At a reduced pressure of about r, 30
This is a method of forming a thin film on the substrate surface at a low temperature of around 0 ° C. The plasma oxide film formed by the plasma CVD method is CVD
Compared with the oxide film formed by the method, it is excellent in stain resistance and moisture resistance and is effective as a protective film. (2) Process of FIG. 4B The ozone TEOS / NSG film 25, which is the second oxide film, is formed on the entire surface by using the atmospheric pressure (760 Torr) ozone CVD method capable of forming a flat oxide film without voids. To form. Thickness of plasma oxide film 24 and ozone TEOSN
By selecting the film thickness of the SG film 25, the ozone TEOS / NSG film 25 is embedded in the wiring slit portion 22a having an aspect ratio (metal wiring thickness / wiring slit width) of up to about 1.4 without generating voids. It can be formed.

【0009】(3)図4(c)の工程 プラズマCVD法を用い、膜厚1.0〜1.5ミクロン
の第3の酸化膜であるプラズマ酸化膜26aをオゾンT
EOS・NSG膜25の全面に形成する。更に、プラズ
マ酸化膜26aの全面に、レジストやSOG膜などを
0.8〜1.0μmの膜厚でコーティング・キュアし、
犠牲膜27を形成する。 (4)図4(d)の工程 テトラフロルメタン(CF)、トリフロルメタン(C
HF)等のガスを用いたドライエッチングにより、プ
ラズマ酸化膜26aの表面を例えば1.8〜2.0μm
程度全面エッチングし、平坦なプラズマ酸化膜26を形
成する。更に、プラズマ酸化膜26上には、第1の配線
パターンと同様に、ホトリソグラフィ技術によりAl等
のメタルからなる第2の配線パターン28を選択的に形
成する。以上のように、本実施例では、プラズマ酸化膜
24、オゾンTEOS・NSG膜25、及びプラズマ酸
化膜26を順に堆積したので、1.0μm以下の配線間
隙に対し、ボイドが発生することなく、平坦な層間絶縁
膜を形成することができる。そのため、多層配線におけ
る特性不良の原因である断線とショートが防止された信
頼性の高い半導体素子を製造することができる。なお、
本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形が可能で
ある。その変形例としては、例えば次のようなものがあ
る。 (a)本発明の実施例の半導体素子の材料、形状、及び
構造は、他の材料、形状、及び構造にしてもよい。 (b)プラズマCVD法は、室温で酸化膜を堆積するこ
とが可能なECR(Electron Cyclotron Resonance)プ
ラズマCVD法を用いてもよい。 (c)TEOSは、テトラメチルオルトシリケート(T
MOS)、テトラプロピルオルトシリケート(TPO
S)を使用しても、上記実施例とほぼ同様の作用、効果
が得られる。 (d)本発明の実施例の配線パターンは、3層以上でも
よい。
(3) Step of FIG. 4 (c) The plasma oxide film 26a, which is a third oxide film having a film thickness of 1.0 to 1.5 μm, is formed by ozone T using the plasma CVD method.
It is formed on the entire surface of the EOS / NSG film 25. Further, the entire surface of the plasma oxide film 26a is coated and cured with a resist or an SOG film in a thickness of 0.8 to 1.0 μm,
The sacrificial film 27 is formed. (4) Step of FIG. 4 (d) Tetrafluoromethane (CF 4 ), Trifluoromethane (C
The surface of the plasma oxide film 26a is, for example, 1.8 to 2.0 μm by dry etching using a gas such as HF 3 ).
The entire surface is etched to form a flat plasma oxide film 26. Further, similarly to the first wiring pattern, a second wiring pattern 28 made of a metal such as Al is selectively formed on the plasma oxide film 26 by the photolithography technique. As described above, in this embodiment, since the plasma oxide film 24, the ozone TEOS / NSG film 25, and the plasma oxide film 26 are deposited in this order, no void is generated in the wiring gap of 1.0 μm or less, A flat interlayer insulating film can be formed. Therefore, it is possible to manufacture a highly reliable semiconductor element in which the disconnection and the short circuit which are the causes of the characteristic failure in the multilayer wiring are prevented. In addition,
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. The following are examples of such modifications. (A) The material, shape, and structure of the semiconductor element of the embodiment of the present invention may be other materials, shapes, and structures. (B) As the plasma CVD method, an ECR (Electron Cyclotron Resonance) plasma CVD method capable of depositing an oxide film at room temperature may be used. (C) TEOS is tetramethyl orthosilicate (T
MOS), tetrapropyl orthosilicate (TPO
Even if S) is used, almost the same operation and effect as those of the above-mentioned embodiment can be obtained. (D) The wiring pattern of the embodiment of the present invention may have three or more layers.

【0010】[0010]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1の発明
の半導体素子によれば、第1の配線パターンと第2の配
線パターンとの交差部での層間絶縁膜のくびれがなく平
坦になっているので、多層配線における特性不良の原因
である断線とショートが防止された信頼性の高い半導体
素子を提供することができる。第2の発明の製造方法に
よれば、プラズマCVD法を用いて第1のプラズマ酸化
膜を形成したので、CVD法による酸化膜に比較して耐
汚染性、及び耐湿性に優れている。更に、第1のプラズ
マ酸化膜上に、常圧オゾンCVD法を用いてオゾンTE
OS・NSG膜25を全面に形成したので、ボイドがな
く、平坦な酸化膜を形成することができる。又、プラズ
マCVD法を用いてオゾンTEOS・NSG膜25の全
面に第2のプラズマ酸化膜を形成した後、第2のプラズ
マ酸化膜全面に犠牲膜をコーティング・キュアして更に
表面を平坦にしたので、全面エッチングにより、表面が
平坦な第2のプラズマ酸化膜を形成することができる。
その第2のプラズマ酸化膜上に第2の配線パターンを形
成したので、多層配線における特性不良の原因である断
線とショートが防止された信頼性の高い半導体素子を製
造することができる。第3の発明によれば、第1の酸化
膜の膜厚は、基板と第2の酸化膜との密着強度の向上に
有効である。第2の酸化膜の膜厚は、配線パターン間の
間隙をボイドが発生することなく埋め込むために適切な
膜厚である。第3の酸化膜の膜厚は、下地層の絶縁劣化
を防止するために適切な膜厚である。
As described in detail above, according to the semiconductor element of the first invention, the interlayer insulating film is flat without any constriction at the intersection of the first wiring pattern and the second wiring pattern. Therefore, it is possible to provide a highly reliable semiconductor element in which disconnection and short circuit, which are the causes of characteristic defects in multilayer wiring, are prevented. According to the manufacturing method of the second invention, since the first plasma oxide film is formed by using the plasma CVD method, it is excellent in stain resistance and moisture resistance as compared with the oxide film formed by the CVD method. Further, ozone TE is formed on the first plasma oxide film by the atmospheric pressure ozone CVD method.
Since the OS / NSG film 25 is formed on the entire surface, it is possible to form a flat oxide film without voids. Further, after forming the second plasma oxide film on the entire surface of the ozone TEOS / NSG film 25 by using the plasma CVD method, the sacrificial film is coated and cured on the entire surface of the second plasma oxide film to further flatten the surface. Therefore, the second plasma oxide film having a flat surface can be formed by etching the entire surface.
Since the second wiring pattern is formed on the second plasma oxide film, it is possible to manufacture a highly reliable semiconductor element in which the disconnection and the short circuit which are the causes of the characteristic failure in the multilayer wiring are prevented. According to the third invention, the film thickness of the first oxide film is effective for improving the adhesion strength between the substrate and the second oxide film. The film thickness of the second oxide film is suitable for filling the gap between the wiring patterns without generating voids. The film thickness of the third oxide film is appropriate for preventing insulation deterioration of the underlayer.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す半導体素子の縦断
面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a semiconductor device showing a first embodiment of the present invention.

【図2】従来の半導体素子の製造方法を示す製造工程図
である。
FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing a conventional method of manufacturing a semiconductor device.

【図3】従来の他の半導体素子の製造方法を示す製造工
程図である。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram illustrating another conventional method for manufacturing a semiconductor element.

【図4】本発明の第2の実施例の半導体素子の製造方法
を示す製造工程図である。
FIG. 4 is a manufacturing process diagram showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 基板 22,28 配線パターン 23 ARM膜 24,26 酸化膜 25 オゾンTEOS・NSG膜 27 犠牲膜 21 Substrate 22, 28 Wiring Pattern 23 ARM Film 24, 26 Oxide Film 25 Ozone TEOS / NSG Film 27 Sacrificial Film

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 素子領域が形成された基板上に配置され
該素子領域と電気的に接続される第1の配線パターン
と、 前記第1の配線パターン上に堆積された層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜上に形成された第2の配線パターンと
を、 備えた半導体素子において、 前記層間絶縁膜は、前記基板の全面に被着された第1の
酸化膜と、 前記第1の酸化膜表面における所定幅以下のスリット部
を埋め込むように該第1の酸化膜上に堆積されたテトラ
エチルオルソシリケート・ノンドープト・シリケート・
グラスからなる第2の酸化膜と、 前記第2の酸化膜上に堆積され表面が平坦にエッチング
された第3の酸化膜とで、 構成したことを特徴とする半導体素子。
1. A first wiring pattern disposed on a substrate having an element region formed therein and electrically connected to the element region; an interlayer insulating film deposited on the first wiring pattern; In a semiconductor device including a second wiring pattern formed on an interlayer insulating film, the interlayer insulating film includes a first oxide film deposited on the entire surface of the substrate, and the first oxide film. Tetraethyl orthosilicate non-doped silicate deposited on the first oxide film so as to fill the slit portion having a predetermined width or less on the surface.
A semiconductor element comprising a second oxide film made of glass and a third oxide film deposited on the second oxide film and having a flatly etched surface.
【請求項2】 基板上に第1の配線パターンを選択的に
形成し、前記第1の配線パターン上に層間絶縁膜を堆積
した後、前記層間絶縁膜上に第2の配線パターンを選択
的に形成する半導体素子の製造方法において、 前記層間絶縁膜は、前記第1の配線パターン上への反射
防止膜形成後に、プラズマ気相成長法を用いて第1の酸
化膜を前記基板全面に被着する第1の工程と、 オゾンガスを用いた気相成長法によってテトラエチルオ
ルソシリケート・ノンドープト・シリケート・グラスか
らなる第2の酸化膜を前記第1の酸化膜上に堆積する第
2の工程と、 プラズマ気相成長法を用いて第3の酸化膜を前記第2の
酸化膜上に堆積する第3の工程と、 前記第3の酸化膜上に平坦な犠牲膜を形成した後、該第
3の酸化膜と該犠牲膜とのエッチングレイトがほぼ同等
となるエッチング条件にて該犠牲膜及び該第3の酸化膜
を全面エッチングして該第3の酸化膜を平坦化する第4
の工程とを、 順に施して形成することを特徴とする半導体素子の製造
方法。
2. A first wiring pattern is selectively formed on a substrate, an interlayer insulating film is deposited on the first wiring pattern, and then a second wiring pattern is selectively formed on the interlayer insulating film. In the method of manufacturing a semiconductor element formed in step 1, the interlayer insulating film is formed by coating a first oxide film on the entire surface of the substrate by plasma vapor deposition after forming an antireflection film on the first wiring pattern. And a second step of depositing a second oxide film of tetraethylorthosilicate non-doped silicate glass on the first oxide film by a vapor phase growth method using ozone gas, A third step of depositing a third oxide film on the second oxide film using a plasma vapor deposition method, and forming a flat sacrificial film on the third oxide film, Etching between the oxide film and the sacrificial film The bets are planarized oxide film of the third and entirely etching the sacrificial film and the oxide film of the third at substantially equal become etching condition 4
The method of manufacturing a semiconductor element, the method including:
【請求項3】 前記第1の酸化膜は約2000〜400
0Å、前記第2の酸化膜が約2000〜4000Å、前
記第3の酸化膜は約1.0〜1.5μmの膜厚に形成し
たことを特徴とする請求項2記載の半導体素子の製造方
法。
3. The first oxide layer has a thickness of about 2000-400.
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the second oxide film is formed to a thickness of about 2000 to 4000 and the third oxide film is formed to a thickness of about 1.0 to 1.5 .mu.m. .
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