JPH09102543A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH09102543A
JPH09102543A JP28247595A JP28247595A JPH09102543A JP H09102543 A JPH09102543 A JP H09102543A JP 28247595 A JP28247595 A JP 28247595A JP 28247595 A JP28247595 A JP 28247595A JP H09102543 A JPH09102543 A JP H09102543A
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JP
Japan
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insulating film
sog
wiring
smoothing
semiconductor device
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Application number
JP28247595A
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Japanese (ja)
Inventor
Kuniaki Negishi
邦明 根岸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device manufacturing method by which a sufficiently high smoothness can be obtained regardless of the wiring interval and wiring layout without using any special mask, etc. SOLUTION: A semiconductor device manufacturing method includes a first smoothing process and a second smoothing process for smoothing the interlayer insulating film between wiring layers and the first smoothing process is composed of a step S1 for forming a lower wiring layer on a substrate, a step S2 for forming a first insulating film on the lower wiring layer, a step S3 for applying an SOG to the surface of the first insulating film, and a step S4 for flattening the surface of the SOG by etching back the SOG. The second smoothing process is composed of a step S5 for forming a second insulating film on the surface of the substrate after the SOG is etched back, a step S6 for applying a flattening material to the surface of the second insulating film, a step S7 for etching back the flattening material, a step S8 for forming an interlayer insulating film on the surface of the substrate after the applied flattening material is etched back, and a step S9 for forming an upper wiring layer on the interlayer 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、半導体装置の製造方法
に関する。より詳しくは、多層配線構造における配線層
間の平滑化方法に関するものである。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device. More specifically, the present invention relates to a smoothing method between wiring layers in a multilayer wiring structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】多層配線構造の半導体装置の層間絶縁膜
は配線層のカバレッジを向上させるためにできるだけ平
滑化する必要がある。この層間膜の平滑化方法として、
レジストの塗布あるいは液状のシリカ系化合物であるS
OG(Spin On Glass)を層間絶縁膜上に
塗布し、これをエッチバックして凹部を埋め込むことに
より層間膜表面を平坦化する方法が従来より用いられて
いる。
2. Description of the Related Art An interlayer insulating film of a semiconductor device having a multi-layer wiring structure needs to be smoothed as much as possible in order to improve the coverage of a wiring layer. As a method of smoothing this interlayer film,
Resist coating or S which is a liquid silica compound
A method of flattening the interlayer film surface by applying OG (Spin On Glass) on the interlayer insulating film and etching back the same to fill the recesses has been used.

【0003】このような平滑化方法を用いた従来の半導
体装置の多層配線形成工程のフローチャートを図4に示
す。また、図5(A)〜(C)はこのフローにおけるス
テップを順番に示す基板の断面図である。各図におい
て、基板上の左側は配線間隔の狭い部分を示し、右側は
配線間隔が広い部分を示している。
FIG. 4 shows a flow chart of a conventional multi-layer wiring forming process of a semiconductor device using such a smoothing method. 5A to 5C are sectional views of the substrate showing the steps in this flow in order. In each drawing, the left side on the substrate shows a portion with a narrow wiring interval, and the right side shows a portion with a wide wiring interval.

【0004】まずシリコン基板11上にアルミ配線12
をパターニングにより形成する(ステップS11)。次
に、このアルミ配線12を覆って酸化絶縁膜13を形成
する(ステップS12)。続いてこの酸化絶縁膜13上
全面にSOG14を塗布する(ステップS13)。ここ
までの状態が図5(A)の断面に示される。
First, the aluminum wiring 12 is formed on the silicon substrate 11.
Are formed by patterning (step S11). Next, the oxide insulating film 13 is formed so as to cover the aluminum wiring 12 (step S12). Then, SOG 14 is applied to the entire surface of the oxide insulating film 13 (step S13). The state thus far is shown in the cross section of FIG.

【0005】次に、このSOG14の全面エッチバック
を行い、配線間の凹部にSOG14を残して表面を平坦
化する。この状態が図5(B)に示される。
Next, the entire surface of the SOG 14 is etched back to flatten the surface, leaving the SOG 14 in the recesses between the wirings. This state is shown in FIG.

【0006】続いて、このSOGエッチバック後の基板
表面に酸化膜またはシリコン窒化膜(P−SiN)から
なる層間絶縁膜15を形成する(ステップS15)。次
に、この層間絶縁膜15上に上層のアルミ配線16をパ
ターン形成する(ステップS16)。この状態が図5
(C)に示される。
Subsequently, an interlayer insulating film 15 made of an oxide film or a silicon nitride film (P-SiN) is formed on the surface of the substrate after the SOG etch back (step S15). Next, the upper aluminum wiring 16 is patterned on the interlayer insulating film 15 (step S16). This state is shown in FIG.
It is shown in (C).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の層間膜平滑化方法においては、一般にステップカバ
レッジが悪化する最小配線間隔の部分の埋め込みを確実
に行って平滑化を図ることを目的としてプロセス条件が
設定されている。このため、配線間隔の広い部分ではS
OGが過剰にエッチバックされ、図5(B)に示すよう
に、配線部と配線間の部分で絶縁膜13の表面に大きな
段差Dが形成されてしまう。このため、層間絶縁膜15
を形成後アルミ配線16を形成すると、図5(C)に示
すように、アルミ配線16に大きな凹み16aが形成さ
れ平坦化が図られず安定した特性の配線パターンが得ら
れなくなる。
However, in the conventional interlayer film smoothing method described above, process conditions are generally aimed at smoothing by embedding the portion of the minimum wiring interval, which generally deteriorates the step coverage. Is set. Therefore, the S
The OG is excessively etched back, and as shown in FIG. 5B, a large step D is formed on the surface of the insulating film 13 in the portion between the wiring portions. Therefore, the interlayer insulating film 15
When the aluminum wiring 16 is formed after the formation, a large recess 16a is formed in the aluminum wiring 16 as shown in FIG. 5C, flattening is not achieved, and a wiring pattern having stable characteristics cannot be obtained.

【0008】このような配線間隔の広狭に基づく平滑性
の悪化に対処するため、配線間隔の広い部分に酸化膜等
の絶縁膜あるいはアルミ(Al)を材料としたダミーパ
ターンを設けて、疑似的に配線間隔を揃えることによ
り、全体的な平滑性の向上を図る試みが行われている。
しかしながらこのようなダミーパターンを設けること
は、マスクのレイアウトを制約し、パターンが複雑にな
ってマスク作成の手間が増大する。
In order to deal with the deterioration of smoothness due to the wide and narrow wiring intervals, a dummy pattern made of an insulating film such as an oxide film or aluminum (Al) is provided in a portion with a wide wiring interval to make it pseudo. Attempts have been made to improve the overall smoothness by aligning the wiring intervals.
However, the provision of such a dummy pattern restricts the layout of the mask, complicates the pattern, and increases the labor of mask production.

【0009】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであって、特別なマスク等を用いることなく配線
間隔の広狭や配線レイアウトに係わらず充分な平滑性が
得られる半導体装置の製造方法の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and it is a method of manufacturing a semiconductor device in which sufficient smoothness can be obtained irrespective of the width of wiring and the layout of wiring without using a special mask or the like. For the purpose of providing.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、配線層間の層間絶縁膜を平滑化するた
めの第1平滑化工程およびこれに続く第2平滑化工程を
有し、上記第1平滑化工程は、(a)基板上に下層配線
を形成するステップと、(b)下層配線上に第1絶縁膜
を形成するステップと、(c)上記第1絶縁膜上にSO
Gを塗布するステップと、(d)SOGをエッチバック
して表面を平坦化するステップとからなり、上記第2平
滑化工程は、(e)上記SOGエッチバック後の基板表
面に第2絶縁膜を形成するステップと、(f)上記第2
絶縁膜上に平坦化用塗布材料を塗布するステップと、
(g)上記平坦化用塗布材料をエッチバックするステッ
プと、(h)上記平坦化用塗布材料のエッチバック後の
基板表面に層間絶縁膜を形成するステップと、(i)上
記層間絶縁膜上に上層配線を形成するステップとからな
ることを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
To achieve the above object, the present invention comprises a first smoothing step for smoothing an interlayer insulating film between wiring layers and a second smoothing step following the first smoothing step. The first smoothing step includes: (a) forming a lower layer wiring on the substrate; (b) forming a first insulating film on the lower layer wiring; and (c) SO on the first insulating film.
G is applied, and (d) SOG is etched back to flatten the surface. The second smoothing step includes (e) the second insulating film on the substrate surface after the SOG etchback. And (f) the second step
Applying a planarizing coating material on the insulating film,
(G) etching back the flattening coating material; (h) forming an interlayer insulating film on the substrate surface after the flattening coating material is etched back; and (i) on the interlayer insulating film. And a step of forming an upper layer wiring on the substrate.

【0011】好ましい実施例においては、前記第1平滑
化工程での前記第1絶縁膜は、Siを含む酸化膜系の絶
縁材料からなることを特徴としている。
In a preferred embodiment, the first insulating film in the first smoothing step is made of an oxide film type insulating material containing Si.

【0012】別の好ましい実施例においては、前記第2
平滑化工程での前記第2絶縁膜は、Si窒化膜からなる
ことを特徴としている。
In another preferred embodiment, the second
The second insulating film in the smoothing step is characterized by being made of a Si nitride film.

【0013】さらに別の好ましい実施例においては、前
記第2平滑化工程での前記平坦化用塗布材料は、レジス
トからなることを特徴としている。
In still another preferred embodiment, the flattening coating material in the second smoothing step is a resist.

【0014】さらに別の好ましい実施例においては、前
記第2平滑化工程での第2絶縁膜は、SOGエッチバッ
ク後に生じている最大段差に相当する膜厚以上の厚さに
形成することを特徴としている。
In still another preferred embodiment, the second insulating film in the second smoothing step is formed to have a thickness equal to or larger than a film thickness corresponding to the maximum step formed after the SOG etch back. I am trying.

【0015】さらに別の好ましい実施例においては、前
記第1平滑化工程でのSOGエッチバックは、SOG/
下地絶縁膜のエッチング選択比が約0.7〜1.3の条
件で行うことを特徴としている。
In yet another preferred embodiment, the SOG etchback in the first smoothing step is SOG /
It is characterized in that the etching selection ratio of the base insulating film is about 0.7 to 1.3.

【0016】さらに別の好ましい実施例においては、前
記第2平滑化工程での平坦化用塗布材料のエッチバック
は、平坦化用塗布材料/下地シリコン窒化膜のエッチン
グ選択比が約0.7〜1.3の条件で行うことを特徴と
している。
In still another preferred embodiment, the etching back of the planarizing coating material in the second smoothing step has an etching selection ratio of the planarizing coating material / base silicon nitride film of about 0.7-. It is characterized in that the condition is 1.3.

【0017】SOGを用いた第1の平滑化工程により配
線間隔の狭い部分の平滑化が充分に行われる。ここで配
線間隔が広い部分に段差が形成された場合、第2の平滑
化工程により段差部分が充分に平滑化され全体的な平坦
化が図られる。
By the first smoothing process using SOG, smoothing of a portion having a narrow wiring interval is sufficiently performed. Here, when a step is formed in a portion where the wiring interval is wide, the step is sufficiently smoothed by the second smoothing step, and the entire flattening is achieved.

【0018】下層アルミ配線上には、第1の絶縁膜とし
て、例えばプラズマCVDにより成膜したTEOS(T
etra Ethoxy Silane)あるいはCV
DによるSiO2 が形成される。常温で液体のTEOS
は熱処理により分解してSi酸化膜になる。これらの酸
化膜系の絶縁膜は、次工程でのSOGエッチバックにお
いてSOGとのエッチングレートの選択比の条件設定が
しやすい。
On the lower layer aluminum wiring, a TEOS (T) film formed by plasma CVD, for example, is formed as a first insulating film.
Etra Ethoxy Silane) or CV
SiO2 due to D is formed. TEOS liquid at room temperature
Is decomposed by heat treatment into a Si oxide film. For these oxide-based insulating films, it is easy to set conditions for the selection ratio of the etching rate with SOG in the SOG etchback in the next step.

【0019】第2平滑化工程において、SOGエッチバ
ック後の基板表面に第2絶縁膜として、例えばプラズマ
ナイトライド(P−SiN)等のシリコン窒化膜が形成
される。このようなシリコン窒化膜は、Naの汚染や水
分の透過に対し強い阻止能力がありプラズマCVDによ
り形成される。
In the second smoothing step, a silicon nitride film such as plasma nitride (P-SiN) is formed as a second insulating film on the substrate surface after SOG etch back. Such a silicon nitride film has a strong blocking ability against Na contamination and moisture permeation, and is formed by plasma CVD.

【0020】このシリコン窒化膜上に平坦化用塗布材料
としてレジストが塗布される。このレジストは、次のエ
ッチバック工程において、シリコン窒化膜とのエッチン
グレートの選択比の条件設定がしやすい。
A resist is applied as a planarizing coating material on the silicon nitride film. In this resist, it is easy to set the conditions for the selection ratio of the etching rate with respect to the silicon nitride film in the next etch back step.

【0021】この場合、シリコン窒化膜は、前工程での
SOGエッチバックにより生じた最大段差より大きい膜
厚で形成しておくことが望ましい。これにより、第2平
滑化工程でのレジストエッチバックの際、最大段差部が
充分シリコン窒化膜で埋め込まれ平坦化が達成される。
In this case, it is desirable that the silicon nitride film is formed with a film thickness larger than the maximum step difference caused by the SOG etchback in the previous step. As a result, at the time of resist etch back in the second smoothing step, the maximum step portion is sufficiently filled with the silicon nitride film to achieve the flattening.

【0022】SOGおよびレジストのエッチバックにお
いては、それぞれ下地となる絶縁膜およびシリコン窒化
膜に対する選択比を0.7〜1.3、好ましくはほぼ1
に設定する。このような選択比の設定により、安定した
平坦化形状が得られる。選択比が0.7以下であると、
配線パターン等の突出した部分でSOGあるいはレジス
トの薄い部分が露出した後、この下地部分のエッチング
が大きく進行し、配線等が不要にエッチングされ、その
反応生成ガス等により特性劣化のおそれが生ずる。ま
た、選択比が1.3以上であると、SOGあるいはレジ
ストのエッチング速度が下地に比べ速過ぎて、下地のオ
ーバーエッチのときにSOGあるいはレジストが過剰に
エッチングされ充分な平坦性が得られなくなる。従って
選択比は0.7〜1.3が望ましい。
In etching back SOG and resist, the selection ratio to the underlying insulating film and silicon nitride film is 0.7 to 1.3, preferably about 1.
Set to. By setting such a selection ratio, a stable flattened shape can be obtained. When the selection ratio is 0.7 or less,
After the SOG or the thin portion of the resist is exposed at the protruding portion of the wiring pattern or the like, the etching of the underlying portion greatly advances, the wiring or the like is unnecessarily etched, and the reaction product gas or the like may cause characteristic deterioration. If the selection ratio is 1.3 or more, the etching rate of the SOG or the resist is too high as compared with the underlayer, and the SOG or the resist is excessively etched during overetching of the underlayer, and sufficient flatness cannot be obtained. . Therefore, the selection ratio is preferably 0.7 to 1.3.

【0023】[0023]

【実施例】図1は本発明の実施例に係る半導体製造方法
のフローチャートである。また、図2(A)〜(C)お
よび図3(D)〜(F)はこの実施例のフローの各別の
ステップを順番に示す基板断面図である。各図におい
て、基板上の左側は配線間隔の狭い部分を示し、右側は
配線間隔が広い部分を示している。
1 is a flow chart of a semiconductor manufacturing method according to an embodiment of the present invention. Further, FIGS. 2A to 2C and FIGS. 3D to 3F are substrate cross-sectional views sequentially showing different steps of the flow of this embodiment. In each drawing, the left side on the substrate shows a portion with a narrow wiring interval, and the right side shows a portion with a wide wiring interval.

【0024】本発明は、2段階で層間絶縁膜の平滑化を
図るものである。まず、半導体素子(図示しない)が形
成されたシリコン基板1上にアルミ配線2がパターン形
成される(ステップS1)。次にこのアルミ配線2を覆
って酸化絶縁膜3を形成する(ステップS2)。この酸
化絶縁膜3は、例えばCVDにより成膜したSiO2あ
るいはプラズマCVDにより形成したTEOS膜からな
るものである。続いて、SOG4を全面塗布して基板表
面を平坦化する(ステップS3)。このSOG塗布によ
り、基板上の配線パターン間の凹部にSOG4が充填さ
れて基板上の配線2の凹凸が緩和される。この状態が図
2(A)に示される。
The present invention is intended to smooth the interlayer insulating film in two steps. First, aluminum wiring 2 is patterned on a silicon substrate 1 on which a semiconductor element (not shown) is formed (step S1). Next, an oxide insulating film 3 is formed so as to cover the aluminum wiring 2 (step S2). The oxide insulating film 3 is made of, for example, SiO2 formed by CVD or a TEOS film formed by plasma CVD. Then, SOG4 is applied over the entire surface to planarize the substrate surface (step S3). By this SOG application, the concave portions between the wiring patterns on the substrate are filled with SOG4 and the unevenness of the wiring 2 on the substrate is relaxed. This state is shown in FIG.

【0025】次にこのSOG4を全面エッチバックして
第1段階の平滑化を図る(ステップS4)。このときの
エッチング条件は、下地酸化絶縁膜3に対する選択比、
SOG/酸化絶縁膜が0.7〜1.3の範囲、好ましく
は、ほぼ1となるように設定する。これにより、配線間
の凹部にSOGを残して表面がほぼ平坦化される。ただ
しこの状態では配線間隔の狭い部分には良好にSOGが
埋め込まれるが、配線間隔の広い部分ではSOGがエッ
チングされて大きな段差Dが形成されている。この状態
を図2(B)の断面に示す。ここまでのステップS1〜
S4までが第1の平滑化工程である。
Next, the SOG4 is entirely etched back to achieve the first smoothing (step S4). The etching conditions at this time are as follows:
The SOG / oxide insulating film is set in the range of 0.7 to 1.3, preferably about 1. As a result, the surface is substantially flattened, leaving the SOG in the recesses between the wirings. However, in this state, the SOG is satisfactorily buried in the portion with the narrow wiring interval, but the SOG is etched in the portion with the wide wiring interval to form a large step D. This state is shown in the cross section of FIG. Steps S1 to so far
The first smoothing step is up to S4.

【0026】次に、基板表面全面にシリコン窒化膜(P
−SiN)5をプラズマCVDにより形成する(ステッ
プS5)。このシリコン窒化膜5の膜厚は、前工程のS
OGエッチバックにより生じた最大段差Dよりも大きな
厚さとする。この場合、SOGエッチバックにより、配
線間の凹部にはある程度のSOGが埋め込まれているた
め、特に狭い凹部に生じやすいボイドの発生が抑制され
る。このボイドは凹部の入口部分のオーバーハングによ
り入口部が塞がり内部に空間が形成されるために発生す
るものである。
Next, a silicon nitride film (P
-SiN) 5 is formed by plasma CVD (step S5). The thickness of this silicon nitride film 5 is S
The thickness is made larger than the maximum step D generated by the OG etch back. In this case, since the SOG etch-back fills the recesses between the wirings with SOG to some extent, the occurrence of voids that are likely to occur particularly in the narrow recesses is suppressed. This void is generated because the inlet portion is closed due to the overhang of the inlet portion of the concave portion and a space is formed inside.

【0027】次に、このシリコン窒化膜5上にレジスト
6を全面塗布して表面を平坦化する(ステップS6)。
この状態を図3(D)に示す。
Next, a resist 6 is applied on the entire surface of the silicon nitride film 5 to flatten the surface (step S6).
This state is shown in FIG.

【0028】次にこのレジスト6を全面エッチバックし
て第2段階目の平滑化を図る(ステップS7)。このと
きのエッチング条件は、下地シリコン窒化膜5に対する
選択比、レジスト/P−SiNが0.7〜1.3の範
囲、好ましくは、ほぼ1となるように設定する。また、
エッチングガスは、SF6/O2の2元系あるいはCF4
/CHF3/Arの3元系を用いる。またこの場合、シ
リコン窒化膜5の下地である酸化絶縁膜3に対するエッ
チングレートは充分に遅くレジストエッチバックに対し
充分な選択性をもち、オーバーエッチにおいて、酸化絶
縁膜3はほとんどエッチングされないように条件を設定
する。これにより、2回にわたるエッチバックによって
層間絶縁膜が過剰に除去されることが防止され、必要な
層間絶縁膜の厚さが確保される。
Next, the resist 6 is entirely etched back to achieve the second smoothing (step S7). The etching conditions at this time are set so that the selection ratio with respect to the underlying silicon nitride film 5 and the resist / P-SiN are in the range of 0.7 to 1.3, preferably about 1. Also,
Etching gas is SF6 / O2 binary system or CF4
A ternary system of / CHF3 / Ar is used. Further, in this case, the etching rate for the oxide insulating film 3 which is the base of the silicon nitride film 5 is sufficiently slow and has sufficient selectivity with respect to the resist etch back, so that the oxide insulating film 3 is hardly etched in overetching. To set. As a result, it is possible to prevent the interlayer insulating film from being excessively removed by etching back twice, and to secure a necessary thickness of the interlayer insulating film.

【0029】この第2段階目のレジストエッチバックに
より、第1段階のSOGエッチバックで残された凹部が
ほぼ完全にP−SiNで埋め込まれ表面平滑化が達成さ
れる。この状態を図3(E)に示す。
By the resist etching back in the second step, the recesses left in the SOG etching back in the first step are almost completely filled with P-SiN and the surface smoothing is achieved. This state is shown in FIG.

【0030】次にステップS8において、SiO2また
はTEOSによる酸化膜あるいはシリコン窒化膜(P−
SiN)をCVDで成長させ所望の厚さの層間絶縁膜7
を得る。この状態を図3(F)に示す。この後、この層
間絶縁膜7上に上層のアルミ配線(図示しない)が形成
される(ステップS9)。
Next, in step S8, an oxide film or a silicon nitride film (P-
SiN) is grown by CVD to form an interlayer insulating film 7 having a desired thickness.
Get. This state is shown in FIG. Thereafter, an upper aluminum wiring (not shown) is formed on this interlayer insulating film 7 (step S9).

【0031】なお、上記実施例における第2段階の平滑
化工程では、レジストを用いてエッチバックを行ってい
るが、下地のP−SiNに対するエッチング選択比をほ
ぼ1に設定することが容易にできるならば他の平坦化塗
布材料(例えばSOG)を用いることもできる。また、
この場合下地絶縁膜としてP−SiN以外の絶縁膜を用
いてもよい。
In the second embodiment of the smoothing process in the above embodiment, the resist is used for etching back, but it is easy to set the etching selection ratio to the underlying P-SiN to about 1. Then, another flattening coating material (for example, SOG) can be used. Also,
In this case, an insulating film other than P-SiN may be used as the base insulating film.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、SO
Gを用いた第1の平滑化工程により配線間隔の狭い部分
の平滑化が充分に行われ、配線間隔が広い部分に段差が
形成された場合には、第2の平滑化工程によりこの段差
部分がレジスト等のエッチバック工程により充分に平滑
化され、配線パターンのレイアウトや配線間の広狭に係
わらず層間絶縁膜の全体的な平坦化が達成される。これ
により配線のカバレッジを高め、安定した所望の特性の
配線層が得られ配線の信頼性の向上を図ることができ
る。
As described above, according to the present invention, the SO
When the first smoothing process using G sufficiently smoothes the portion having a narrow wiring interval and a step is formed in the portion having a wide wiring interval, the second smoothing step causes the step portion to be smoothed. Is sufficiently smoothed by an etch-back process using a resist or the like, and the interlayer insulating film as a whole is planarized regardless of the layout of the wiring pattern and the width of the wiring. As a result, the coverage of the wiring can be improved, a stable wiring layer having desired characteristics can be obtained, and the reliability of the wiring can be improved.

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

【図1】 本発明の実施例に係る半導体装置の製造方法
を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 (A)(B)(C)はそれぞれ図1のフロー
の各別のステップを順番に示す基板の断面図である。
2A, 2B, and 2C are cross-sectional views of the substrate, which sequentially show different steps of the flow of FIG.

【図3】 (D)(E)(F)はそれぞれ図2で示した
ステップに続くステップを順番に示す基板の断面図であ
る。
3 (D), (E), and (F) are cross-sectional views of the substrate, respectively showing steps following the step shown in FIG. 2 in order.

【図4】 従来の半導体装置製造方法のフローチャート
である。
FIG. 4 is a flowchart of a conventional semiconductor device manufacturing method.

【図5】 (A)(B)(C)はそれぞれ図4のフロー
の各別のステップを順番に示す基板の断面図である。
5A, 5B, and 5C are cross-sectional views of the substrate, showing the respective steps of the flow of FIG. 4 in order.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:シリコン基板、2:アルミ配線、3:酸化絶縁膜、
4:SOG、5:シリコン窒化膜、6:レジスト。
1: silicon substrate, 2: aluminum wiring, 3: oxide insulating film,
4: SOG, 5: silicon nitride film, 6: resist.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配線層間の層間絶縁膜を平滑化するため
の第1平滑化工程およびこれに続く第2平滑化工程を有
し、 上記第1平滑化工程は、 (a)基板上に下層配線を形成するステップと、 (b)下層配線上に第1絶縁膜を形成するステップと、 (c)上記第1絶縁膜上にSOGを塗布するステップ
と、 (d)SOGをエッチバックして表面を平坦化するステ
ップとからなり、 上記第2平滑化工程は、 (e)上記SOGエッチバック後の基板表面に第2絶縁
膜を形成するステップと、 (f)上記第2絶縁膜上に平坦化用塗布材料を塗布する
ステップと、 (g)上記平坦化用塗布材料をエッチバックするステッ
プと、 (h)上記平坦化用塗布材料のエッチバック後の基板表
面に層間絶縁膜を形成するステップと、 (i)上記層間絶縁膜上に上層配線を形成するステップ
とからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
1. A first smoothing step for smoothing an interlayer insulating film between wiring layers and a second smoothing step following the first smoothing step, wherein the first smoothing step comprises: (a) a lower layer on the substrate. Forming a wiring; (b) forming a first insulating film on the lower wiring; (c) applying SOG on the first insulating film; and (d) etching back the SOG. The second smoothing step comprises: (e) forming a second insulating film on the substrate surface after the SOG etch back; and (f) forming a second insulating film on the second insulating film. Applying a flattening coating material; (g) etching back the flattening coating material; and (h) forming an interlayer insulating film on the substrate surface after the flattening coating material is etched back. And (i) on the interlayer insulating film The method of manufacturing a semiconductor device characterized by comprising a step of forming the upper wiring.
【請求項2】 前記第1平滑化工程での前記第1絶縁膜
は、Siを含む酸化膜系の絶縁材料からなることを特徴
とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the first insulating film in the first smoothing step is made of an oxide film-based insulating material containing Si.
【請求項3】 前記第2平滑化工程での前記第2絶縁膜
は、Si窒化膜からなることを特徴とする請求項1に記
載の半導体装置の製造方法。
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the second insulating film in the second smoothing step is made of a Si nitride film.
【請求項4】 前記第2平滑化工程での前記平坦化用塗
布材料は、レジストからなることを特徴とする請求項1
に記載の半導体装置の製造方法。
4. The flattening coating material in the second smoothing step comprises a resist.
A method of manufacturing a semiconductor device according to item 1.
【請求項5】 前記第2平滑化工程での第2絶縁膜は、
SOGエッチバック後に生じている最大段差に相当する
膜厚以上の厚さに形成することを特徴とする請求項1に
記載の半導体装置の製造方法。
5. The second insulating film in the second smoothing step,
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the thickness is formed to be equal to or larger than a film thickness corresponding to a maximum step difference that occurs after SOG etch back.
【請求項6】 前記第1平滑化工程でのSOGエッチバ
ックは、SOG/下地絶縁膜のエッチング選択比が約
0.7〜1.3の条件で行うことを特徴とする請求項1
に記載の半導体装置の製造方法。
6. The SOG etchback in the first smoothing step is performed under the condition that the etching selection ratio of SOG / underlying insulating film is about 0.7 to 1.3.
A method of manufacturing a semiconductor device according to item 1.
【請求項7】 前記第2平滑化工程での平坦化用塗布材
料のエッチバックは、平坦化用塗布材料/下地絶縁膜の
エッチング選択比が約0.7〜1.3の条件で行うこと
を特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
7. The etching back of the flattening coating material in the second smoothing step is performed under the condition that the flattening coating material / base insulating film etching selection ratio is about 0.7 to 1.3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising:
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