JPH088335A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents

半導体素子の製造方法

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JPH088335A
JPH088335A JP28031094A JP28031094A JPH088335A JP H088335 A JPH088335 A JP H088335A JP 28031094 A JP28031094 A JP 28031094A JP 28031094 A JP28031094 A JP 28031094A JP H088335 A JPH088335 A JP H088335A
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JP
Japan
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insulating film
interlayer insulating
wiring layer
wiring pattern
film
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JP28031094A
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English (en)
Inventor
Hidetsuna Hashimoto
英綱 橋本
Takeshi Sunada
武 砂田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 第2配線層に開口を形成するフォトリソグラ
フィ工程におけるダメージの軽減並びに工程の短縮を図
る。更に、第1配線パターン幅とビィアホールパターン
幅が等しい場合、ボーダレスビィア形成時に発生するア
ライメントずれと異方性エッチングにより第1配線層の
横に溝が形成されるのを防ぐ。 【構成】 層間絶縁膜5に形成した保護膜aから成る残
しパターンを除去して、層間絶縁膜5に開口4を形成
し、ここに第2配線層8を堆積する手法を採用すること
により、開口4の微細化及び開口4形成時におけるプラ
ズマによる半導体素子へのダメージを回避し、更に平坦
化と保護膜除去を同時に行えることによる工程短縮を図
る。これに加えて、第1配線層2に厚さの薄い保護膜3
を積層後、ビィアホール形成予定地に設置したフォトレ
ジストの窓9に液相成長法により酸化膜10を設け、こ
れを除去し、窓9内に第2配線層8を堆積する。その前
に窓9内に露出した厚さの薄い保護膜3を除去すること
によりアライメントずれが生じても保護膜3の横に形成
される溝の深さを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体素子の製造方法に
係り、特に多層配線工程に適用する。
【0002】
【従来の技術】集積度が増大する傾向の半導体素子にあ
っては、いわゆる多層配線を利用する頻度が多くなり、
配線層間に設置する層間絶縁膜に設けるビィアホール径
も微細化が求められている。このビィアホールをいわゆ
る抜きパターンにより形成するのが一般的であり、その
製造工程を図11乃至図15を利用して説明する。
【0003】所定の不純物を拡散して能動素子、受動素
子又はその両者(いずれも図示せず)を造り込んだ半導
体基板50に第1配線層51(図11参照)を選択的に
形成するには、図15に示すように層間絶縁膜52を積
層後(図12参照)、図示しないフオトレジストを利用
するエッチバック法により表面を平坦にする(図13参
照)。
【0004】引続いて層間絶縁膜52には、第2配線層
53(図15参照)を重ねて形成するが、第1配線層5
1を電気的に接続可能にする位置だけに開口54(図1
4参照)を設置し、これに第2配線層53を埋込んでか
らパターニング工程を施して第2配線層53を図15に
示すように完成する。
【0005】第1配線層51並びに第2配線層53に
は、Al又はAl合金(Al -Si Al -Cu) をスパッタリン
グ法又は真空蒸着法により堆積する(図15参照)。
【0006】更に他の従来の技術を本発明の実施例を説
明する図16乃至図18を参照して説明する。この例で
は、能動素子、受動素子又はその両者(いずれも図示せ
ず)を造り込んだ半導体基板50に選択的に第1配線層
51を設け、これを覆って層間絶縁膜52を形成後、C
MP(Chemical Mechanical P0lishing: 通称CMP)あるい
はレジストエッチバック法により平坦化する。
【0007】更にフォトレジスト55を塗布し、ビィア
ホール開口用のパターニング工程を行ってから、層間絶
縁膜52をRIE(Reactive Ion Etching)により異方性
エッチングする。この場合図17におけるAとA′は、
第1配線パターンとビィアホールパターンの重ね合わせ
即ちアライメント(Alignement)が合った場合が前者、ず
れが生じた際が後者である。
【0008】この場合、第1配線パターン幅と、ビィア
ホールパターンの幅がほぼ等しい場合、いわゆるボーダ
レスビィア(Borderless Via)形成時にアライメントずれ
が発生するA′では、ビィアホールに対するRIEによ
る異方性エッチングにより、図17に明らかなように第
の配線層51の横に点線で囲んだBに溝56が形成さ
れ、第2配線材料を堆積した場合に段線(図18参照)
の基になる。
【0009】例えば第1配線層51の厚さを1μm、層
間絶縁膜52のそれを1.5μmとし、異方性エッチン
グのオーバ(Over)エッチング量を50%とすると、計算
上約0.8μmのオーバエッチングとなる。
【0010】この結果、膜厚やエッチングの均一性から
最悪の場合、図18に明らかなように溝が第1配線層5
1の下まで深くなる可能性がある。図17や図18に示
したAとA′は、実際に隣合ったビィアホールに同時に
発生することはないが、比較のために記載した。
【0011】又溝56が形成された状態で、第2配線層
53を堆積すると、図18に示す点線の円Cの位置で段
線する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このようなパターニン
グ工程では、ポジ型レジストが使われ、これを光学縮小
露光方式を利用していわゆる抜きパターンを利用する
が、約0.2μm解像度が低下する。
【0013】しかも、パターンを開口するのに、RIE
等のプラズマ方式を利用すると、オーバエッチング時に
下側の配線層がプラズマに晒されるために、形成される
半導体素子に対するダメージが生ずる懸念がある。
【0014】本発明はこのような事情により成されたも
ので、特に、開口を形成するフォトリソグラフィ工程時
における半導体素子へのダメージの回避並びに工程短縮
を図る。更に、第1の配線パターン幅とビィアホールパ
ターンの幅がほぼ等しい場合、ボーダレスビィア形成時
に生ずるアライメントずれ並びに異方性エッチングによ
る第1配線層51の横に溝が形成されるのを防止する。
【0015】
【課題を解決するための手段】半導体基板に第1の配線
パターンを選択的に形成する工程と,この第1の配線パ
ターン上面に保護膜を被覆する工程と,この保護膜を含
む前記第1の配線パターン全面に層間絶縁膜を形成する
工程と,この層間絶縁膜表面を平坦化し、その後前記保
護膜を露出する工程と,前記保護膜を除去して前記第1
配線パターンを露出する工程と,前記保護膜を除去して
第1配線パターンを露出する工程と,露出した前記第1
の配線パターンに第2の配線層を積層する工程とに本発
明に係る半導体素子の製造方法の特徴がある。
【0016】更に、前記保護膜をフォトレジスト、ポリ
イミド樹脂又は感光性ポリイミド樹脂で構成する点、前
記層間絶縁膜表面をレジストエッチバック法により平坦
化する点、前記層間絶縁膜表面を平坦化する工程並びに
前記保護膜を除去して前記第1の配線パターンを露出す
る工程を同時に行う点にも特徴がある。
【0017】更に又、半導体基板に第1配線パターンを
選択的に形成する工程と,この第1配線パターンに絶縁
膜を積層する工程と,前記第1配線パターンに対応する
ビィアホール用に開口したフォトレジストパターンをこ
の絶縁膜に重ねる工程と,このビィアホールの開口内部
に液相成長により酸化膜を成長する工程と,前記フォト
レジストパターンを剥離後前記絶縁膜に層間絶縁膜を被
覆する工程と,この層間絶縁膜を平坦化すると共に前記
酸化膜を露出する工程と,前記酸化膜を除去して前記絶
縁膜を露出する工程と,前記絶縁膜を除去してビアホー
ルを完成する工程と,このビアホールを含む前記層間絶
縁膜に第2の配線層を形成する工程にも本発明に係る半
導体素子の製造方法の特徴がある。
【0018】これに加えて、前記第1の絶縁膜を500
〜5000オングストロームに設定する点と、前記ビィ
アホール内にタングステン又はタングステン合金を埋込
む点にも特徴がある。
【0019】
【作用】本発明方法にあっては、層間絶縁膜に重ねて形
成した有機膜すなわち保護膜から成る残しパターンを除
去して、層間絶縁膜に開口を形成し、ここに第2配線層
を堆積する手法を採用することによって、開口の微細化
並びに開口形成時におけるプラズマによる半導体素子へ
のダメージを回避し、更に、平坦化と保護膜除去を同時
に行えることにより、工程の短縮も可能になる。
【0020】これに加えて、第1配線層に厚さの薄い絶
縁膜を積層後、フォトレジストの抜きパターンを重ね、
この抜きパターン内に液相成長法により酸化膜を形成後
これを異方性エッチングにより除去する。これによりア
ライメントずれが発生しても異方性エッチングにより酸
化膜の横に溝が形成されても、その深さを低減すること
ができる。
【0021】
【実施例】本発明に係る第1の実施例を図1乃至図10
を参照して説明する。
【0022】所定の不純物を拡散して能動素子、受動素
子のいずれか一方又はその両者(いずれも図示せず)を
造り込んだ半導体基板1には、選択的に第1配線層2を
形成する。これにはAl又はAl合金(Al -Si, Al -Si
-Cu)をスパッタリング法又は真空蒸着法により厚さを例
えば5000オングストローム乃至1.5μm堆積して
形成される。その表面には、例えばケイ素酸化物から成
り、厚さが500〜5000オングストロームの絶縁膜
を重ねて形成するが、本発明には直接関係しないので説
明を省略する。
【0023】次に厚さが1μm程度のフォトレジスト、
ポリイミド又は感光性ポリイミドから成る保護膜aを積
層後、パターニング工程を行って図2に示すような開口
4(図5参照)を形成する位置だけに残す(図2参
照)。
【0024】更に、例えばノンドープ(Non Dope)のCV
D(Chemical Vapour Deposition)から成り厚さが600
0オングストローム程度の層間絶縁膜5とフォトレジス
ト6を図3に明らかなように被覆後、フォトレジスト6
とドライエッチング方法を組合わせたレジストエッチバ
ック工程により表面を平坦にすると同時に、保護膜aの
最上層を露出する。
【0025】引続いて保護膜aを除去することにより、
第1配線層2の上部に堆積した層間絶縁膜5に0.5μ
m〜1.2μm角の開口4が形成される(図5参照)。
更に、Al又はAl合金(Al -Si, Al -Si -Cu)をスパッ
タリング法又は真空蒸着法により厚さ5000オングス
トローム乃至2μm堆積して、開口4を設けた層間絶縁
膜5に第2配線層8が形成される。この結果図6に示す
ように、第1配線層2の一部は開口4に埋込まれかつ、
第2配線層8と電気的に接続される。
【0026】このような一連の工程に使用する保護膜a
は、フォトレジスト、ポリイミド樹脂又は感光性ポリイ
ミド樹脂のいずれか、そして層間絶縁膜5はプラズマCV
D 、液相成長膜のいずれでも良い。又平坦化工程はレジ
ストエッチバック工程の外に化学的機械的研磨でも差支
えく、レジストエッチバック工程による平坦化工程で
は、保護膜除去も同時に行えるので、工程短縮が可能に
なる。
【0027】次に化学的機械的研磨工程を利用するが、
保護膜aを使用しない実施例2を、これを模式的に示し
た図7乃至図10により説明する。
【0028】第1の実施例と同様に、所定の不純物を拡
散して能動素子、受動素子のいずれか一方又はその両者
(いずれも図示せず)を造り込んだ半導体基板1には、
いわゆるフィールド酸化膜(図示せず)を被覆後、選択
的に第1配線層2を形成する。 第1配線層2には、A
l又はAl合金(Al -Si, Al -Si -Cu)をスパッタリング
法又は真空蒸着法により厚さ5000オングストローム
乃至2μm堆積して形成される。その表面には、例えば
プラズマケイ素酸化物から成り厚さが500〜5000
オングストロームの絶縁膜3を重ねて形成する(図7参
照)。
【0029】第1配線層2で構成される配線パターンに
は、厚さが2μmのフォトレジスト60被覆し、これに
ビィアホール用窓9(図8参照)をフォトリソグラフィ
法により形成する。図8に示すAとA′は、第1配線層
2で構成される配線パターン及びビィアホール形成予定
地に窓を備えたレジストパターンのアライメントが正確
だった場合が前者、ずれが生じた場合が後者A′であ
る。
【0030】ビィアホール用窓9内部には、液相成長法
により酸化膜10を成長させる。ここでフォトレジスト
6を剥離して新たに層間絶縁膜11を形成(図9参照)
してから、CMP法又はレジストエッチバック法によ
り、その上面を平坦化すると共に、第1配線層2の上面
を覆う絶縁膜3を溶除してビィアホール12を完成す
る。 更にビィアホール12には、第2配線層8を堆積
して第1配線層2と電気的に接続して多層配線構造が得
られる。
【0031】重複する部分もあるが、各部品の膜厚は、
第1配線層2:5000オングストローム乃至2μm、
保護膜3:500〜5000オングストローム、フォト
レジスト6:2μm、層間絶縁膜11:2μm(平坦化
後1.3μm)、第2配線層8:4000オングストロ
ーム〜2μmであり、更に第1配線層2のパターン幅と
ビィアホール12のパターン幅は共に0.1μmであ
る。
【0032】従って、ビィアホール形成工程における等
方性エッチングの対象物は、厚さが0.15μmの絶縁
膜3であり、これを図10の点線円Dに示した。このた
めに、この工程で5%のオーバエッチングを行っても、
エッチング量は0.1μm以下であり、第1配線層2の
横に形成される問題の溝の深さは浅く、第2配線層8の
堆積工程での段線事故は殆ど発生しない。又液相成長に
より形成される酸化膜10は、半導体基板1上に残らな
いので、信頼性上の問題も少ない。
【0033】本実施例は2層配線素子を対象にして説明
したが、3層e以上の素子にも適用できる。
【0034】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る半導体素子
の製造方法の第1実施例では、残しパターンを利用して
配線層に保護膜を被覆後、これに重ねた層間絶縁膜を平
坦化し、更に開口を設置する手法を採用したことによ
り、開口の微細化、開口設置時におけるプラズマによる
半導体素子へのダメージ回避、更に又、平坦化と保護膜
除去が同時に行えることにより工程短縮になる。
【0035】又、第2実施例では、ボーダレスビィアホ
ール形成時問題になる第1配線層の横に生ずる溝の深さ
を最小限にすることができ、半導体素子の集積度を増大
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の製造工程を示す断面図で
ある。
【図2】図1に続く製造工程を示す断面図である。
【図3】図2に続く製造工程を示す断面図である。
【図4】図3に続く製造工程を示す断面図である。
【図5】図4に続く製造工程を示す断面図である。
【図6】図5に続く製造工程を示す断面図である。
【図7】図6に続く製造工程を示す断面図である。
【図8】本発明の第2実施例の製造工程を示す断面図で
ある。
【図9】図8に続く製造工程を示す断面図である。
【図10】図9に続く製造工程を示す断面図である。
【図11】従来の半導体素子の製造工程を示す断面図で
ある。
【図12】図11に続く製造工程を示す断面図である。
【図13】図12に続く製造工程を示す断面図である。
【図14】図13に続く製造工程を示す断面図である。
【図15】図14に続く製造工程を示す断面図である。
【図16】図15に続く製造工程を示す断面図である。
【図17】図16に続く製造工程を示す断面図である。
【図18】図17に続く製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
1、50:半導体基板、 2、51:第1配線層、 3:絶縁膜、 4:開口、 a:保護膜、 5、11:層間絶縁膜、 6:フォトレジスト、 8:第2配線層、 9:ビィアホール用窓、 10:酸化膜、 12:ビィアホール。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板に第1の配線パターンを選択
    的に形成する工程と,この第1の配線パターン上面に保
    護膜を被覆する工程と,この保護膜を含む前記第1の配
    線パターン全面に層間絶縁膜を形成する工程と,この層
    間絶縁膜表面を平坦化し、その後前記保護膜を露出する
    工程と,前記保護膜を除去して前記第1配線パターンを
    露出する工程と,前記保護膜を除去して第1配線パター
    ンを露出する工程と,露出した前記第1の配線パターン
    に第2の配線層を積層する工程とを具備することを特徴
    とする半導体素子の製造方法
  2. 【請求項2】 前記保護膜をフォトレジスト、ポリイミ
    ド樹脂又は感光性ポリイミド樹脂で構成することを特徴
    とする請求項1記載の半導体素子の製造方法
  3. 【請求項3】 前記層間絶縁膜表面をレジストエッチバ
    ック法により平坦化することを特徴とする請求項1記載
    及び請求項2記載の半導体素子の製造方法
  4. 【請求項4】 前記層間絶縁膜表面を平坦化する工程並
    びに前記保護膜を除去して前記第1の配線パターンを露
    出する工程を同時に行うことを特徴とする請求項1記載
    乃至請求項3記載の半導体素子の製造方法
  5. 【請求項5】 半導体基板に第1配線パターンを選択的
    に形成する工程と,この第1配線パターンに絶縁膜を積
    層する工程と,前記第1配線パターンに対応するビィア
    ホール(Via Holl)用に開口したフォトレジストパターン
    をこの絶縁膜に重ねる工程と,このビィアホールの開口
    内部に液相成長により酸化膜を成長する工程と,前記フ
    ォトレジストパターンを剥離後前記絶縁膜に層間絶縁膜
    を被覆する工程と,この層間絶縁膜を平坦化すると共に
    前記酸化膜を露出する工程と,前記酸化膜を除去して前
    記絶縁膜を露出する工程と,前記絶縁膜を除去してビア
    ホールを完成する工程と,このビアホールを含む前記層
    間絶縁膜に第2の配線層を形成する工程より成る半導体
    素子の製造方法
  6. 【請求項6】 前記絶縁膜を500〜5000オングス
    トロームに設定することを特徴とする請求項5記載の半
    導体素子の製造方法
  7. 【請求項7】 前記ビィアホール内にタングステン又は
    タングステン合金を埋込むことを特徴とする請求項5記
    載の半導体素子の製造方法
JP28031094A 1994-04-19 1994-11-15 半導体素子の製造方法 Pending JPH088335A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19931122A1 (de) * 1999-07-06 2001-01-25 Tyco Electronics Logistics Ag Vorrichtung für den Anschluß von Lichtwellenleitern an eine elektrische Schaltung
JP2001127151A (ja) * 1999-10-26 2001-05-11 Fujitsu Ltd 半導体装置およびその製造方法
US6746945B2 (en) 2000-01-24 2004-06-08 Oki Electric Industry Co, Ltd. Method of forming a via hole in a semiconductor device
CN110323323A (zh) * 2018-03-29 2019-10-11 豪雅冠得股份有限公司 光照射模块以及led元件用配线基板

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19931122A1 (de) * 1999-07-06 2001-01-25 Tyco Electronics Logistics Ag Vorrichtung für den Anschluß von Lichtwellenleitern an eine elektrische Schaltung
JP2001127151A (ja) * 1999-10-26 2001-05-11 Fujitsu Ltd 半導体装置およびその製造方法
US6746945B2 (en) 2000-01-24 2004-06-08 Oki Electric Industry Co, Ltd. Method of forming a via hole in a semiconductor device
CN110323323A (zh) * 2018-03-29 2019-10-11 豪雅冠得股份有限公司 光照射模块以及led元件用配线基板

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