JPH08288385A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH08288385A JPH08288385A JP7088198A JP8819895A JPH08288385A JP H08288385 A JPH08288385 A JP H08288385A JP 7088198 A JP7088198 A JP 7088198A JP 8819895 A JP8819895 A JP 8819895A JP H08288385 A JPH08288385 A JP H08288385A
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Abstract
み配線用溝(孔)内にレジスト残りを防止し、その側壁
面への不必要な反応生成物の発生を防止する半導体装置
の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、半導体基板11上に第1の配線パタ
ーン12を形成する工程と、配線の層間を接続する開孔
部として第1の配線パターン12の一部分を露出させて
Viaホール15を形成する工程と、Viaホール15
内部を有機膜16で充填する工程と。埋込み配線を形成
するためのフォトレジスト17を形成する工程と、有機
膜16を含むエッチングにより、埋込み配線溝18を形
成する工程と、残った有機膜16aを除去する工程と、
第1の配線パターンに接続するように第2の配線材料を
被覆させて、選択的にエッチングし、第2の接続パター
ンを形成する工程とで構成される半導体装置の製造方法
である。
Description
に係り、特に配線形成工程における接続箇所の改善に関
する。
大により、配線パターンの微細化が要求され、配線材料
・配線形成工程に高度な技術が求められている。特に、
高速動作が必要とされる半導体装置においては、配線パ
ターンの微細化と併せて配線抵抗の低下も望まれてい
る。
(Al)を主成分としたAl合金が多く用いられいる。
また銅(Cu)は、Al合金に対して、さらに抵抗値が
低く、そのEM(エレクトロマイグレーション)耐性も
高い点から配線材料に好適している。しかし、従来用い
られているリアクティブ・イオン・エッチング(RI
E)等で加工しようとする場合には、Cuが化学的に安
定しているため、反応性ガスに反応しにくく、エッチン
グされづらい。そのため加工しずらく、あまり用いられ
なかった。また、Cuを配線材料とした配線パターンの
形成方法としては、配線パターンとなる部分に溝を形成
し、その溝をCuで埋めた後、化学機械研磨方法(CM
P)により溝部分以外のCuを残存させる、所謂「埋込
み配線」として形成することが一般的に行われている。
ターンを形成する場合に、半導体基板との接続もしくは
Cuを第2の配線パターンとした場合には、第1の配線
パターンとの接続孔(Viaホールと称する)介して接
続する必要があり、従来の製造工程では、このViaホ
ールと埋込み配線の接続箇所に図3,図4に示すような
問題点がある。
上に第1の配線パターン2となる配線層を積層し、通常
のフォトリソグラフィ技術及びRIE技術を用いて第1
の配線パターン2を形成する。次に、前記第1の配線パ
ターン2を覆うように第1の層間絶縁膜3を形成した
後、前記第1の配線パターン2の一部が露出するように
Viaホール5を開孔する。
線パターン(埋込み配線)を形成するための溝を形成す
るために、第1の層間絶縁膜3の一部を露出する開口部
6(溝)を持つようにフォトレジスト4をフォトリソグ
ラフィ技術により形成する。その後、RIE技術によ
り、前記第1の層間絶縁膜3の一部を所定の深さまでエ
ッチングし、開口部6を形成する。
4を形成する工程において、図3(b)に示すように、
第1の層間絶縁膜3の膜厚は0.5〜2μm程度であ
り、平坦部やフィールド部上に形成されるフォトレジス
ト4は約1〜2μm程度に形成する。しかし、Viaホ
ール5部分は、フォトレジスト4が局所的に厚くなって
おり、露光後の不要なフォトレジストを取り除くとき
に、Viaホール5の底部にフォトレジスト残り7が生
じる場合がある。
るためには露光エネルギーを増加させるとよいが、過剰
な露光エネルギーとなった場合には、開口部6が不必要
に広がる問題が発生する。
できたとしても、第2の配線パターンを形成するための
溝をRIE等でエッチングする場合にも、Viaホール
5が反応性ガス中(プロセスガス雰囲気中)でプラズマ
に晒されるため、不必要な反応生成物がViaホール5
の側壁面に生成付着する場合がある。
埋込み配線用の溝8を形成し、その後、Viaホール5
を形成する製造工程でも、図4(b)に示すように、前
述したと同様のフォトレジスト残り9が発生する場合が
ある。
おける埋込み配線用溝(孔)内にレジスト残りを防止
し、その側壁面への不必要な反応生成物の発生を防止す
る半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
するために、半導体基板上の第1の配線パターンを選択
的に形成する工程と、半導体基板上に形成された第1の
配線パターン上に第1の層間絶縁膜を被覆する工程と、
前記第1の層間絶縁膜を部分的に除去して第1の配線パ
ターンの表面を露出する第1の溝を形成する工程と、前
記第1の配線パターンの露出した表面を埋めるように層
間絶縁膜上に有機被膜を被覆した後、該第1の配線パタ
ーンの表面を埋め込む有機被膜のみが残存するように前
記層間絶縁膜上の有機被膜を除去する工程と、前記残存
した有機膜を含む前記層間絶縁膜を選択的に除去し、前
記第1の溝より浅い、第2の配線パターンを形成すべき
第2の溝を形成する工程と、前記残存した有機膜を除去
する工程と、前記第1の溝及び第2の溝を配線材料で埋
め込んだ後、該配線材料を選択的に除去し、前記第1の
配線パターンに導通する第2の配線パターンを形成する
工程とからなる半導体装置の製造方法を提供する。
り、配線の層間を接続するために開孔してViaホール
が形成され、そのViaホールの内部が予め有機膜で充
填される。そして埋込み配線を形成するためのフォトレ
ジストからなるマクスが形成され、埋込み配線溝形成時
に、有機膜を含むエッチングにより、埋込み配線溝が形
成され、さらに残った有機膜を除去した後、第1の配線
パターンに接続するように第2の配線材料を被覆させ
て、選択的にエッチングし、第2の接続パターンを形成
する。
に説明する。図1,図2には、本発明による半導体装置
の製造方法の実施例としての製造工程を示し説明する。
板11上にフォトリソグラフィー技術及びRIEを用い
て選択的に第1の配線パターン(配線及び電極)12を
設ける。次に図1(b)に示すように、第1の配線パタ
ーン12を覆うように第1の層間絶縁膜13をCVD等
を用いて積層させる。さらに前記第1の層間絶縁膜13
上にViaホール15を開孔するためのマスクとなるフ
ォトレジスト14をフォトリソグラフィー技術で形成し
た後、RIEを用いてViaホール15を形成する。
15を埋め込むように、有機膜16を積層する。ここ
で、前記有機膜16にはポリイミド若しくは、スピン塗
布によるSOG(Spin on Glass)を用いた。
なるように前記第1の層間絶縁膜13を露出するように
全面エッチバックを行い、Viaホール15内部に有機
膜16aのみ残存させる。この全面エッチバック方法で
は、ポリイミドを用いた場合には、アルカリ溶液による
エッチングを行い、SOGを用いた場合には、NH4F
溶液によるエッチングを行う。また、これらポリイミ
ド,SOGはどちらであってもRIEによるエッチング
が可能である。
ー技術により、図2(a)に示す埋込み配線溝18を形
成するためのマスクをフォトレジスト17で形成した
後、図2(a)に示すように埋込み配線溝用領域18´
をRIEによりエッチングして埋込み配線溝18を形成
する。
ル内部の有機膜16aを除去する。この有機膜16aの
除去の方法としては、SOGの場合は、NH4 F溶液に
よる除去方法が使用される。
u)からなる第2の配線層19を積層させ、図2(d)
に示すように埋込み配線溝18に充填された第2の配線
層19以外の領域をCMPを用いて除去して、第2の配
線パターン(配線及び電極)20を形成し、さらに第2
の層間絶縁膜21を積層して、第1の配線パターン12
及び第2の配線パターン20からなる2層配線を形成す
る。
るために開孔したViaホールの内部に有機膜を充填し
ておくことにより、埋込み配線を形成するためのフォト
レジストからなるマクスを形成する工程で発生したVi
aホール内へのフォトレジス残りを防止する。さらに、
埋込み配線溝形成時に、Viaホールの側壁面がエッチ
ングのプラズマに晒されずに済み、反応生成物の付着防
止と、Viaホールと埋込み配線のマスクずれの問題が
回避される。
りについては、Viaホールが深い場合やフォトレジス
トの高さが高い場合に、現像液が行き届かず除去できな
かったが、本実施例では、有機膜を除去するときの該有
機膜で埋めるViaホールの深さが短くなり、ウェット
エッチングで有機膜が容易に除去できる。さらにRIE
等の異方向性のエッチングも利用できるため、使用した
有機膜を確実に除去することができる。
込み配線の形成工程における埋込み配線用溝(孔)内に
レジスト残りを防止し、その側壁面への不必要な反応生
成物の発生を防止する半導体装置の製造方法を提供する
ことができる。
しての製造工程の前半を示す図である。
を示す図である。
レジスト残りが発生した状態を示す図である。
フォトレジスト残りが発生した状態を示す図である。
ン、3,13…第1の層間絶縁膜、4,14,17…フ
ォトレジスト、5,15…Viaホール、6…開口部、
7,9…フォトレジスト残り、8,18…埋込み配線
溝、16,16a…有機膜、19…第2の配線パター
ン、20…第2の配線パターン、21…第2の層間絶縁
膜。
Claims (6)
- 【請求項1】 半導体基板上の第1の配線パターンを選
択的に形成する工程と、 半導体基板上に形成された第1の配線パターン上に第1
の層間絶縁膜を被覆する工程と、 前記第1の層間絶縁膜を部分的に除去して第1の配線パ
ターンの表面を露出する第1の溝を形成する工程と、 前記第1の配線パターンの露出した表面を埋めるように
層間絶縁膜上に有機被膜を被覆した後、該第1の配線パ
ターンの表面を埋め込む有機被膜のみが残存するように
前記層間絶縁膜上の有機被膜を除去する工程と、 前記残存した有機膜を含む前記層間絶縁膜を選択的に除
去し、前記第1の溝より浅い、第2の配線パターンを形
成すべき第2の溝を形成する工程と、 前記残存した有機膜を除去する工程と、前記第1の溝及
び第2の溝を配線材料で埋め込んだ後、該配線材料を選
択的に除去し、前記第1の配線パターンに導通する第2
の配線パターンを形成する工程と、を具備することを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記有機膜をポリイミド樹脂で構成する
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項3】 前記有機膜をSOG(Spin on Glass) で
構成することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項4】 前記第2の配線材料をCu膜で構成する
ことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項5】 前記第2のエッチバックをCMP(化学
機械研磨方法)で行うことを特徴とする請求項1記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 前記第1の配線パターンが半導体基板若
しくは、多結晶シリコンで構成されることを特徴とする
請求項1記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7088198A JPH08288385A (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7088198A JPH08288385A (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08288385A true JPH08288385A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=13936211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7088198A Pending JPH08288385A (ja) | 1995-04-13 | 1995-04-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08288385A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1174356A (ja) * | 1997-06-30 | 1999-03-16 | Siemens Ag | 改良二重ダマスク構造体 |
US6309961B1 (en) | 1998-11-04 | 2001-10-30 | Nec Corporation | Method of forming damascene wiring in a semiconductor device |
JP2003023069A (ja) * | 2001-05-17 | 2003-01-24 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体素子の金属配線層形成方法 |
US6780898B2 (en) | 2000-01-26 | 2004-08-24 | Sony Chemicals Corporation | Adhesive composition |
-
1995
- 1995-04-13 JP JP7088198A patent/JPH08288385A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1174356A (ja) * | 1997-06-30 | 1999-03-16 | Siemens Ag | 改良二重ダマスク構造体 |
JP4690509B2 (ja) * | 1997-06-30 | 2011-06-01 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 改良二重ダマスク構造体 |
US6309961B1 (en) | 1998-11-04 | 2001-10-30 | Nec Corporation | Method of forming damascene wiring in a semiconductor device |
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KR100773277B1 (ko) * | 2000-01-26 | 2007-11-05 | 소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤 | 접착제 조성물 |
JP2003023069A (ja) * | 2001-05-17 | 2003-01-24 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体素子の金属配線層形成方法 |
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