JPH09213791A - 半導体装置の製造方法及び半導体装置 - Google Patents
半導体装置の製造方法及び半導体装置Info
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- JPH09213791A JPH09213791A JP1665196A JP1665196A JPH09213791A JP H09213791 A JPH09213791 A JP H09213791A JP 1665196 A JP1665196 A JP 1665196A JP 1665196 A JP1665196 A JP 1665196A JP H09213791 A JPH09213791 A JP H09213791A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板の上に形成された配線層及び絶縁膜層を
有する半導体装置の製造方法であって、絶縁膜の表面を
平滑その他の所望の形状に加工することができ、かつ加
工に伴う不純物成分の混入を伴わない半導体装置の製造
方法を提供する。 【解決手段】 基板の上に形成された配線層及び絶縁膜
層を有する半導体装置の製造方法であって、下記工程を
含む半導体装置の製造方法。 配線・塗布工程：基板上又は絶縁膜上に配線を施し、絶
縁膜を塗布する工程 表面処理工程：絶縁膜の流動状態下、該絶縁膜の表面を
他の基材で加圧することにより、絶縁膜の表面を所望の
形状に加工する工程
有する半導体装置の製造方法であって、絶縁膜の表面を
平滑その他の所望の形状に加工することができ、かつ加
工に伴う不純物成分の混入を伴わない半導体装置の製造
方法を提供する。 【解決手段】 基板の上に形成された配線層及び絶縁膜
層を有する半導体装置の製造方法であって、下記工程を
含む半導体装置の製造方法。 配線・塗布工程：基板上又は絶縁膜上に配線を施し、絶
縁膜を塗布する工程 表面処理工程：絶縁膜の流動状態下、該絶縁膜の表面を
他の基材で加圧することにより、絶縁膜の表面を所望の
形状に加工する工程
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は、基
板の上に形成された配線層及び絶縁膜層を有する半導体
装置の製造方法であって、絶縁膜の表面を平滑その他の
所望の形状に加工することができ、かつ加工に伴う不純
物成分の混入を伴わない半導体装置の製造方法に関する
ものである。
方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は、基
板の上に形成された配線層及び絶縁膜層を有する半導体
装置の製造方法であって、絶縁膜の表面を平滑その他の
所望の形状に加工することができ、かつ加工に伴う不純
物成分の混入を伴わない半導体装置の製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】基板の上に形成された配線層及び絶縁膜
層を有する半導体装置を製造する際、絶縁膜層表面が平
滑であることが要求される。すなわち、該表面に凹凸が
ある場合、配線が長くなり半導体装置の応答時間がなが
くなるという問題、段差部分で配線が切断され易いとい
う問題、絶縁膜上に露光プリントを施す場合にピントズ
レを生じるという問題などが生じるのである。
層を有する半導体装置を製造する際、絶縁膜層表面が平
滑であることが要求される。すなわち、該表面に凹凸が
ある場合、配線が長くなり半導体装置の応答時間がなが
くなるという問題、段差部分で配線が切断され易いとい
う問題、絶縁膜上に露光プリントを施す場合にピントズ
レを生じるという問題などが生じるのである。
【０００３】かかる絶縁膜表面の凹凸に伴う問題を解消
する方法として、該凹凸表面を二酸化硅素、二酸化セリ
ウムなどの研磨用粒子を含む水酸化カリウム水溶液のス
ラリーで研磨し、その後洗浄する方法がある。しかしな
がら、この方法によると、該研磨用粒子や水酸化カリウ
ムが絶縁膜上に残留し、半導体装置への不純物成分の混
入を招き、歩留りが低下したり、また研磨処理能力が低
く、生産性が低下するという問題がある。
する方法として、該凹凸表面を二酸化硅素、二酸化セリ
ウムなどの研磨用粒子を含む水酸化カリウム水溶液のス
ラリーで研磨し、その後洗浄する方法がある。しかしな
がら、この方法によると、該研磨用粒子や水酸化カリウ
ムが絶縁膜上に残留し、半導体装置への不純物成分の混
入を招き、歩留りが低下したり、また研磨処理能力が低
く、生産性が低下するという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる現状に鑑み、本
発明が解決しようとする課題は、基板の上に形成された
配線層及び絶縁膜層を有する半導体装置の製造方法であ
って、絶縁膜の表面を平滑その他の所望の形状に加工す
ることができ、かつ加工に伴う不純物成分の混入を伴わ
ない半導体装置の製造方法を提供する点に存する。
発明が解決しようとする課題は、基板の上に形成された
配線層及び絶縁膜層を有する半導体装置の製造方法であ
って、絶縁膜の表面を平滑その他の所望の形状に加工す
ることができ、かつ加工に伴う不純物成分の混入を伴わ
ない半導体装置の製造方法を提供する点に存する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、基
板の上に形成された配線層及び絶縁膜層を有する半導体
装置の製造方法であって、下記工程を含む半導体装置の
製造方法に係るものである。 配線・塗布工程：基板上又は絶縁膜上に配線を施し、絶
縁膜を塗布する工程 表面処理工程：絶縁膜の流動状態下、該絶縁膜の表面を
他の基材で加圧することにより、絶縁膜の表面を所望の
形状に加工する工程
板の上に形成された配線層及び絶縁膜層を有する半導体
装置の製造方法であって、下記工程を含む半導体装置の
製造方法に係るものである。 配線・塗布工程：基板上又は絶縁膜上に配線を施し、絶
縁膜を塗布する工程 表面処理工程：絶縁膜の流動状態下、該絶縁膜の表面を
他の基材で加圧することにより、絶縁膜の表面を所望の
形状に加工する工程
【０００６】
【発明の実施の形態】基板としては通常シリコンウエハ
ーが使用されるが、その他にＧａＡｓなどの化合物半導
体ウエハー、ガラス基板、ＳＯＩウエハーなどがあげら
れる。
ーが使用されるが、その他にＧａＡｓなどの化合物半導
体ウエハー、ガラス基板、ＳＯＩウエハーなどがあげら
れる。
【０００７】配線としては、通常アルミニウムが使用さ
れるが、ケイ素、銅などを含むアルミニウム化合物、そ
の他に銅、銅化合物、ポリシリコン、タングステン、タ
ングステン化合物、ケイ素化合物、チタン、チタン化合
物などがあげられる。なお、ここで配線は、いわゆる線
状のものの他、電極などの種々の形態のデバイスを含
む。
れるが、ケイ素、銅などを含むアルミニウム化合物、そ
の他に銅、銅化合物、ポリシリコン、タングステン、タ
ングステン化合物、ケイ素化合物、チタン、チタン化合
物などがあげられる。なお、ここで配線は、いわゆる線
状のものの他、電極などの種々の形態のデバイスを含
む。
【０００８】絶縁膜層としては、通常ポリシロキサンを
含有する絶縁膜形成剤が用いられ、特に数平均分子量が
１０００〜２００００であるポリシロキサンが好まし
い。ポリシロキサンの具体例としては、ケイ素原子の一
部にメチル、エチルなどのアルキシル基、フェニルなど
のアリール基、メトキシ、エトキシなどのアルコキシ
基、アセトキシル基、水酸基、水素原子などから選ばれ
た一個以上の基が結合したポリシロキサンがある。たと
えば、原料としてジメチルアルコキシシラン、メチルト
リアルコキシシラン、テトラアルコキシシランから二種
以上を選び、酸触媒下、水を滴下して共重縮合したポリ
シロキサンがあげられ、その他に原料としてメチルトリ
アルコキシシラン、メチルトリクロロシラン、トリアル
コキシシラン、トリクロロシランなどから選び、酸触媒
下、水を滴下して重縮合したポリラダーシロキサンやポ
リシルセスキオキサンなどがあげられる。
含有する絶縁膜形成剤が用いられ、特に数平均分子量が
１０００〜２００００であるポリシロキサンが好まし
い。ポリシロキサンの具体例としては、ケイ素原子の一
部にメチル、エチルなどのアルキシル基、フェニルなど
のアリール基、メトキシ、エトキシなどのアルコキシ
基、アセトキシル基、水酸基、水素原子などから選ばれ
た一個以上の基が結合したポリシロキサンがある。たと
えば、原料としてジメチルアルコキシシラン、メチルト
リアルコキシシラン、テトラアルコキシシランから二種
以上を選び、酸触媒下、水を滴下して共重縮合したポリ
シロキサンがあげられ、その他に原料としてメチルトリ
アルコキシシラン、メチルトリクロロシラン、トリアル
コキシシラン、トリクロロシランなどから選び、酸触媒
下、水を滴下して重縮合したポリラダーシロキサンやポ
リシルセスキオキサンなどがあげられる。
【０００９】更に、その他の絶縁膜形成剤としては、ケ
イ素原子の一部にアルキル基、アリール基、アルコキシ
ル基、アセトキシル基、水酸基、水素原子などから選ば
れた１つ以上の基が結合したポリシラザン、酸化してシ
ロキサンに変わるポリシラン、ポリカルボシラン及びポ
リイミドシリコーンやポリイミドなどの樹脂などがあげ
られる。上記ポリシロキサン、ポリシラザン、ポリシラ
ン、ポリカルボシランなどは溶剤は特に必要としない
が、一般的にはアルコール類、エステル類、ケトン類、
芳香族類などの溶剤で溶解した絶縁膜形成剤が用いられ
る。
イ素原子の一部にアルキル基、アリール基、アルコキシ
ル基、アセトキシル基、水酸基、水素原子などから選ば
れた１つ以上の基が結合したポリシラザン、酸化してシ
ロキサンに変わるポリシラン、ポリカルボシラン及びポ
リイミドシリコーンやポリイミドなどの樹脂などがあげ
られる。上記ポリシロキサン、ポリシラザン、ポリシラ
ン、ポリカルボシランなどは溶剤は特に必要としない
が、一般的にはアルコール類、エステル類、ケトン類、
芳香族類などの溶剤で溶解した絶縁膜形成剤が用いられ
る。
【００１０】本発明の製造方法は、配線・塗布工程及び
表面処理工程を含む製造方法である。
表面処理工程を含む製造方法である。
【００１１】配線・塗布工程は、基板上又は絶縁膜上に
配線を施し、絶縁膜形成剤を用いて絶縁膜を塗布する工
程である。絶縁膜形成剤は、配線上に直接塗布してもよ
いし、又は配線上にＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃｈａｌ ｖａ
ｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などで絶縁膜を形成
し、その上に塗布してもよい。ここで、絶縁膜を塗布す
る方法としては、いわゆるＳＯＧ（ｓｐｉｎ ｏｎ ｇ
ｌａｓｓ）法が用いられるが、その他にスプレー法やデ
ィップ法などを用いてもよい。このようにして形成され
た絶縁膜の厚さは、通常０．１〜２．０μｍ程度であ
る。溶剤を含む絶縁膜形成剤を用いた場合、表面処理工
程時に溶剤の蒸発に伴うボイドの発生を避けるために、
あらかじめ５０〜２００℃の温度で加温し、溶剤を除去
しておくことが好ましい。
配線を施し、絶縁膜形成剤を用いて絶縁膜を塗布する工
程である。絶縁膜形成剤は、配線上に直接塗布してもよ
いし、又は配線上にＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃｈａｌ ｖａ
ｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などで絶縁膜を形成
し、その上に塗布してもよい。ここで、絶縁膜を塗布す
る方法としては、いわゆるＳＯＧ（ｓｐｉｎ ｏｎ ｇ
ｌａｓｓ）法が用いられるが、その他にスプレー法やデ
ィップ法などを用いてもよい。このようにして形成され
た絶縁膜の厚さは、通常０．１〜２．０μｍ程度であ
る。溶剤を含む絶縁膜形成剤を用いた場合、表面処理工
程時に溶剤の蒸発に伴うボイドの発生を避けるために、
あらかじめ５０〜２００℃の温度で加温し、溶剤を除去
しておくことが好ましい。
【００１２】表面処理工程は、絶縁膜の流動状態下、該
絶縁膜の表面を他の基材で加圧することにより、絶縁膜
の表面を所望の形状に加工する工程である。
絶縁膜の表面を他の基材で加圧することにより、絶縁膜
の表面を所望の形状に加工する工程である。
【００１３】絶縁膜の流動状態としては、絶縁膜の粘性
率が１００００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１００００
ｍＰａ・ｓ以下である状態をあげることができる。
率が１００００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１００００
ｍＰａ・ｓ以下である状態をあげることができる。
【００１４】絶縁膜の流動状態を付与する方法として
は、加温による方法をあげることができ、加温温度は絶
縁膜の種類にもよるが、通常３０〜５００℃である。該
温度が低過ぎると十分な流動状態が得られないことがあ
り、一方該温度が高過ぎるとポリシロキサンなどの成分
が重合し、固化することがある。
は、加温による方法をあげることができ、加温温度は絶
縁膜の種類にもよるが、通常３０〜５００℃である。該
温度が低過ぎると十分な流動状態が得られないことがあ
り、一方該温度が高過ぎるとポリシロキサンなどの成分
が重合し、固化することがある。
【００１５】加圧時に用いる基材としては、シリコンウ
エハーをあげることができるが、基材に対する絶縁膜の
付着を防止する観点から、表面をシランカップリング剤
で処理したシリコンウエハーが好ましい。該シランカッ
プリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルメチル
ジメトキシシランをあげることができる。処理の方法と
しては、シランカップリング剤をそのまま塗布してもよ
いし、加熱により発生した蒸気と接触させてもよい。そ
の他に、アルコール類、エステル類、ケトン類、芳香族
類などの溶剤に溶解して得られる溶液を基材の表面に塗
布し、加温などによって乾燥する方法をあげることがで
きる。
エハーをあげることができるが、基材に対する絶縁膜の
付着を防止する観点から、表面をシランカップリング剤
で処理したシリコンウエハーが好ましい。該シランカッ
プリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルメチル
ジメトキシシランをあげることができる。処理の方法と
しては、シランカップリング剤をそのまま塗布してもよ
いし、加熱により発生した蒸気と接触させてもよい。そ
の他に、アルコール類、エステル類、ケトン類、芳香族
類などの溶剤に溶解して得られる溶液を基材の表面に塗
布し、加温などによって乾燥する方法をあげることがで
きる。
【００１６】本発明の表面処理工程においては、絶縁膜
の流動状態下、該絶縁膜の表面を上記の基材で加圧す
る。その具体的方法としては、配線及び絶縁膜を有する
基板の表面に基材を載せ、全体をホットプレートや電気
炉などで加温するとにより絶縁膜を流動状態とし、基材
の上から錘などで、数分〜数十分間程度、負荷をかける
方法、配線及び絶縁膜を有する基板の表面に基材を載
せ、あらかじめ基材の上から錘などで負荷をかけたま
ま、ホットプレートなどで加温することにより絶縁膜を
流動状態とする方法などをあげることができる。その
後、室温に冷却することにより、固化した絶縁膜を得ら
れるし、又は、更に加圧下又は非加圧下で加温してポリ
シロキサンなどの成分を重合させ、固化し、更に室温に
冷却して、固化した絶縁膜を得ることができる。
の流動状態下、該絶縁膜の表面を上記の基材で加圧す
る。その具体的方法としては、配線及び絶縁膜を有する
基板の表面に基材を載せ、全体をホットプレートや電気
炉などで加温するとにより絶縁膜を流動状態とし、基材
の上から錘などで、数分〜数十分間程度、負荷をかける
方法、配線及び絶縁膜を有する基板の表面に基材を載
せ、あらかじめ基材の上から錘などで負荷をかけたま
ま、ホットプレートなどで加温することにより絶縁膜を
流動状態とする方法などをあげることができる。その
後、室温に冷却することにより、固化した絶縁膜を得ら
れるし、又は、更に加圧下又は非加圧下で加温してポリ
シロキサンなどの成分を重合させ、固化し、更に室温に
冷却して、固化した絶縁膜を得ることができる。
【００１７】本発明によると、記憶機能を有する蓄積部
の形成や配線層の形成などによって生じた段差上に平滑
な表面を有する基材を用いることにより、平滑な表面を
有する絶縁膜を得ることができる。また、種々の凹凸パ
ターンを有する基材を用いることにより、所望の形状の
表面を有する絶縁膜を得ることができる。更に、配線・
塗布工程及び表面処理工程を繰り返し行うことにより多
層構造とすることもできる。
の形成や配線層の形成などによって生じた段差上に平滑
な表面を有する基材を用いることにより、平滑な表面を
有する絶縁膜を得ることができる。また、種々の凹凸パ
ターンを有する基材を用いることにより、所望の形状の
表面を有する絶縁膜を得ることができる。更に、配線・
塗布工程及び表面処理工程を繰り返し行うことにより多
層構造とすることもできる。
【００１８】
【実施例】次に、本発明を実施例によって説明する。 実施例１ シリコンウエハー基板（直径４インチ）上に１μ厚のア
ルミニウム配線を施し、その後ＳＯＧ法によりポリシロ
キサン（ポリメチルメトキシヒドロキシシロキサン、数
平均分子量１４００）を塗布し、絶縁膜を形成した。別
に、γ−グリシドキプロピルメチルジメトキシシランを
回転塗布した後、ホットプレート上で１００℃で１分加
温、冷却することで表面処理した平滑表面を有する他の
基材としてのシリコンウエハーを用意した。そして、あ
らかじめ５０℃で３分間加熱した配線、絶縁膜を有する
シリコンウエハーの絶縁膜上に他の基材としての該シリ
コンウエハーを置き、その上に４００ｇの錘を載せ、全
体をホットプレート上で５０℃から２００℃まで５分間
で昇温することにより、絶縁膜を流動状態にすると共に
その表面を加圧した。その後、錘及び基材を除き、得ら
れた基板を切断し、その断面をＳＥＭにより観察した。
その結果、２００ミクロン幅の広い凹凸部上絶縁膜の膜
厚はそれぞれ、凹部上１．０７ミクロン、凸部上０．０
７ミクロンと満足すべき平滑な表面を有する絶縁膜が形
成されていた。
ルミニウム配線を施し、その後ＳＯＧ法によりポリシロ
キサン（ポリメチルメトキシヒドロキシシロキサン、数
平均分子量１４００）を塗布し、絶縁膜を形成した。別
に、γ−グリシドキプロピルメチルジメトキシシランを
回転塗布した後、ホットプレート上で１００℃で１分加
温、冷却することで表面処理した平滑表面を有する他の
基材としてのシリコンウエハーを用意した。そして、あ
らかじめ５０℃で３分間加熱した配線、絶縁膜を有する
シリコンウエハーの絶縁膜上に他の基材としての該シリ
コンウエハーを置き、その上に４００ｇの錘を載せ、全
体をホットプレート上で５０℃から２００℃まで５分間
で昇温することにより、絶縁膜を流動状態にすると共に
その表面を加圧した。その後、錘及び基材を除き、得ら
れた基板を切断し、その断面をＳＥＭにより観察した。
その結果、２００ミクロン幅の広い凹凸部上絶縁膜の膜
厚はそれぞれ、凹部上１．０７ミクロン、凸部上０．０
７ミクロンと満足すべき平滑な表面を有する絶縁膜が形
成されていた。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、基
板の上に形成された配線層及び絶縁膜層を有する半導体
装置の製造方法であって、絶縁膜の表面を平滑その他の
所望の形状に加工することができ、かつ加工に伴う不純
物成分の混入を伴わない半導体装置の製造方法を提供す
ることができた。
板の上に形成された配線層及び絶縁膜層を有する半導体
装置の製造方法であって、絶縁膜の表面を平滑その他の
所望の形状に加工することができ、かつ加工に伴う不純
物成分の混入を伴わない半導体装置の製造方法を提供す
ることができた。
Claims (13)
- 【請求項１】 基板の上に形成された配線層及び絶縁膜
層を有する半導体装置の製造方法であって、下記工程を
含む半導体装置の製造方法。 配線・塗布工程：基板上又は絶縁膜上に配線を施し、絶
縁膜を塗布する工程 表面処理工程：絶縁膜の流動状態下、該絶縁膜の表面を
他の基材で加圧することにより、絶縁膜の表面を所望の
形状に加工する工程 - 【請求項２】 基板がシリコンウエハーである請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】 絶縁膜層がポリシロキサンを含有する絶
縁膜形成剤を用いて形成された層である請求項１記載の
方法。 - 【請求項４】 ポリシロキサンの数平均分子量が１００
０〜２００００である請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 表面処理工程時に絶縁膜の粘性率が１０
００ｍＰａ・ｓ以下である請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 表面処理工程時に絶縁膜の流動状態を付
与する方法が加温である請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 加温温度が３０〜５００℃である請求項
６記載の方法。 - 【請求項８】 表面処理工程の所望の形状が平滑面であ
る請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 表面処理工程の基材がシリコンウエハー
である請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 表面処理工程の基材が表面をシランカ
ップリング剤で処理したシリコンウエハーである請求項
１記載の方法。 - 【請求項１１】 シランカップリング剤がγ−グリシド
キシプロピルメチルジメトキシシランである請求項１０
記載の方法。 - 【請求項１２】 配線・塗布工程及び表面処理工程を繰
り返し行うことにより多層構造とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項１３】 請求項１記載の製造方法により得られ
る半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1665196A JPH09213791A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1665196A JPH09213791A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213791A true JPH09213791A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=11922255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1665196A Pending JPH09213791A (ja) | 1996-02-01 | 1996-02-01 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09213791A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002041381A1 (fr) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Procede d'elaboration d'un dispositif semi-conducteur |
| JP2007220750A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Fujitsu Ltd | 露光光遮蔽膜形成用材料、多層配線及びその製造方法、並びに半導体装置 |
-
1996
- 1996-02-01 JP JP1665196A patent/JPH09213791A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002041381A1 (fr) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Procede d'elaboration d'un dispositif semi-conducteur |
| JP2002158221A (ja) * | 2000-11-17 | 2002-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US7273820B2 (en) | 2000-11-17 | 2007-09-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for fabricating semiconductor device |
| JP2007220750A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Fujitsu Ltd | 露光光遮蔽膜形成用材料、多層配線及びその製造方法、並びに半導体装置 |
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