JPH09232538A - Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof

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JPH09232538A
JPH09232538A JP8040943A JP4094396A JPH09232538A JP H09232538 A JPH09232538 A JP H09232538A JP 8040943 A JP8040943 A JP 8040943A JP 4094396 A JP4094396 A JP 4094396A JP H09232538 A JPH09232538 A JP H09232538A
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main surface
film
insulating film
wiring
interlayer insulating
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Masayoshi Saito
政良 斉藤
Hiroshi Morisawa
拓 森澤
Masanari Hirasawa
賢斉 平沢
Nobuyoshi Kobayashi
伸好 小林
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Hitachi Ltd
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  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform planarization by selectively arranging an insulating film in a low-altitude portion of a substrate having a step. SOLUTION: A memory array portion in which a stack capacitor 409 is formed has an altitude approximately 0.5μm higher than that of a lower portion (peripheral circuit portion). After an SOG film portion applied on a semiconductor substrate main surface having a relatively low is exposed to light to form an exposed SOG film 417, an unexposed portion is removed using an alkaline solution. A via-hole is formed in a desired part of an SOG film 418 and then a metal wiring 419 is formed, thus providing a multilayer wiring structure. In this case, since the semiconductor substrate main surface on which the SOG film 418 is formed is substantially planarized in the memory array portion and the peripheral circuit portion, easy formation of a pattern at an M1 wiring spacing of 1μm pitch is enabled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体技術分野、
特にメモリデバイスとして代表されるダイナミック・ラ
ンダム・アクセス・メモリ(DRAM:Dynamic
Random Access Memory)ICに
適用して有効な技術に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to the semiconductor technical field,
In particular, a dynamic random access memory (DRAM: Dynamic) represented by a memory device.
The present invention relates to a technique effectively applied to a Random Access Memory (IC) IC.

【0002】[0002]

【従来の技術】DRAM・ICは一つの半導体基体にメ
モリアレイ部(複数のメモリセルが規則的に集積化され
ている部分)とそのメモリアレイ部の周辺に位置した入
出力回路(I/O)等が構成された周辺回路部から成
る。
2. Description of the Related Art A DRAM IC is a memory array portion (a portion where a plurality of memory cells are regularly integrated) on one semiconductor substrate and an input / output circuit (I / O) located around the memory array portion. ) And the like are configured in the peripheral circuit section.

【0003】最近では、このDRAM・ICの高集積化
及び大容量化に伴い、スタック(積層)型キャパシタを
有するDRAMで代表されるように、メモリセル構造の
三次元化が成されている。このようなDRAMは、その
製造工程においてメモリアレイ部とその周辺回路部とで
は基体表面に標高差が必然的に生じてくる。この標高差
すなわち段差を有する半導体基体上に、さらに順次微細
配線パタ−ンを形成するには、光リソグラフィ−工程で
の焦点余裕度とドライエッチング工程における加工マ−
ジンを確保するため、その段差を有する半導体基体の平
坦化が必要である。
Recently, along with the high integration and large capacity of this DRAM / IC, the memory cell structure has been three-dimensionally typified by a DRAM having a stack type capacitor. In such a DRAM, an elevation difference inevitably occurs on the surface of the base between the memory array section and its peripheral circuit section in the manufacturing process. In order to successively form fine wiring patterns on a semiconductor substrate having this difference in elevation, that is, a step, the focus margin in the photolithography process and the processing mark in the dry etching process are used.
In order to secure the gin, it is necessary to flatten the semiconductor substrate having the step.

【0004】これまでの平坦化技術としては、化学的機
械研磨(CMP:ChemicalMechanica
l Polyshing)技術が代表的な技術としてあ
るが、量産性、再現性(半導体ウエハ全体の膜平坦化)の
面で課題が残る。
Conventional planarization techniques include chemical mechanical polishing (CMP: Chemical Mechanical).
Although a typical technique is the l-Pulsing technique, there remain problems in terms of mass productivity and reproducibility (film flattening of the entire semiconductor wafer).

【0005】他の方法としては、特開平6−97159
号公報に開示されているように、フォトリゾ技術を用い
て、相対的に低い周辺回路部の層間絶縁膜を厚く形成
し、平坦化を図る技術が考えられている。
Another method is disclosed in JP-A-6-97159.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-242242, there has been considered a technique for forming a relatively low interlayer insulating film in a peripheral circuit portion to be thick by using a photolithography technique to achieve planarization.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示されて
いる技術を発明者等の考察を含め図面を参照し、以下に
述べる。
The technique disclosed in the above publication will be described below with reference to the drawings including consideration of the inventors.

【0007】上記公報に開示の平坦化技術は、図16に
示すプロセスフロ−で行われる。すなわち、そのプロセ
スフローは、相対的に高い主面を有したメモリアレイ部
と相対的に低い主面を有した周辺回路部とから構成され
た半導体基板主面に、CVD−SiO2の下敷き層を形
成する工程101、平坦化膜の主体となるBPSG(ボ
ロンリンシリケ−トガラス)膜をその半導体基板主面に
堆積する工程102、周辺回路部のみレジスト膜を残す
ための有機ホトレジストパタ−ン形成工程103、メモ
リアレイ部のBPSG膜のドライエッチング工程104
と、周辺回路部上のレジスト除去工程105、表面洗浄
工程106、そしてBPSGリフロ−によりメモリアレ
イ部と周辺回路部との標高差がなくなりほぼ平坦化した
層間絶縁膜を形成する工程107から成る。このような
一連の工程は、有機ホトレジストを用いたエッチング加
工を行っているため、レジスト塗布、露光、現像等の工
程を必要としており、前述のCMP技術に比べると工程
が複雑である。
The flattening technique disclosed in the above publication is performed by the process flow shown in FIG. That is, the process flow is such that an underlayer of CVD-SiO2 is formed on the main surface of a semiconductor substrate composed of a memory array section having a relatively high main surface and a peripheral circuit section having a relatively low main surface. Step 101 of forming, step 102 of depositing a BPSG (boron phosphorus silicate glass) film, which is the main component of the planarization film, on the main surface of the semiconductor substrate, step 103 of forming an organic photoresist pattern for leaving the resist film only in the peripheral circuit portion, Dry etching step 104 of the BPSG film in the memory array section
Then, a resist removing step 105 on the peripheral circuit section, a surface cleaning step 106, and a step 107 of forming a substantially flat interlayer insulating film by eliminating the elevation difference between the memory array section and the peripheral circuit section by BPSG reflow. Such a series of steps requires steps such as resist application, exposure, and development because etching processing using an organic photoresist is performed, and the steps are more complicated than the CMP technique described above.

【0008】また、メモリアレイ部のBPSG膜のドラ
イエッチング工程104で、メモリアレイ部のBPSG
膜を途中でエッチングストップする制御を高精度に行な
う必要がある。
Further, in the dry etching step 104 of the BPSG film of the memory array portion, the BPSG of the memory array portion is
It is necessary to precisely control the etching stop of the film.

【0009】さらに、BPSGリフロ−を行う処理温度
が800度を越える高温を用いている。このプロセス温
度はアルミニウムの融点660度よりはるかに高く、こ
のようなBPSG膜の下層にアルミニウムを用いた低抵
抗配線を適用することができない。そしてまた、シリコ
ン(半導体領域)と金属が直接接触した構造をもつ場合
においてその接触部分がリフロー処理温度によりシリサ
イド化され高抵抗となるため適用できない。
Further, the processing temperature for performing the BPSG reflow is higher than 800 degrees. This process temperature is much higher than the melting point of aluminum, which is 660 degrees, and it is not possible to apply a low-resistance wiring using aluminum to the lower layer of such a BPSG film. Further, when the silicon (semiconductor region) and the metal have a structure in direct contact with each other, the contact portion is silicidized by the reflow processing temperature to have a high resistance, which is not applicable.

【0010】本発明が解決しようとする課題は、半導体
基体の相対的に標高の低い主面部に有機ホトレジスト形
成工程やドライエッチング工程を用いない簡略化したエ
ッチングプロセスで、低温で緻密な高信頼性平坦化絶縁
膜を設けることにある。
The problem to be solved by the present invention is a simplified etching process which does not use an organic photoresist forming step or a dry etching step on a main surface portion of a semiconductor substrate having a relatively low altitude, and has a high reliability at a low temperature. The purpose is to provide a planarization insulating film.

【0011】本発明の一つの目的は、標高差の有する半
導体基体主面上への微細配線を可能にした新規な半導体
集積回路装置を提供するものである。
One object of the present invention is to provide a novel semiconductor integrated circuit device which enables fine wiring on the main surface of a semiconductor substrate having a difference in elevation.

【0012】本発明の他の目的は、メモリアレイを有す
る新規な半導体集積回路装置を提供するものである。
Another object of the present invention is to provide a novel semiconductor integrated circuit device having a memory array.

【0013】本発明の他の目的は、積層構造のキャパシ
タを具備したメモリアレイを有する新規な半導体集積回
路装置を提供するものである。
Another object of the present invention is to provide a novel semiconductor integrated circuit device having a memory array having a laminated capacitor.

【0014】本発明の他の目的は、標高差の有する半導
体基体主面上への微細配線を可能にする新規な半導体集
積回路装置の製造方法を提供するものである。
Another object of the present invention is to provide a novel method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device which enables fine wiring on the main surface of a semiconductor substrate having a difference in elevation.

【0015】本発明の他の目的は、微細配線可能な新規
なダイナミック・ランダム・アクセス・メモリの製造方
法を提供するものである。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a novel dynamic random access memory capable of fine wiring.

【0016】本発明のさらに他の目的は、工程を簡略化
した新規な半導体装置を提供するものである。
Still another object of the present invention is to provide a novel semiconductor device having a simplified process.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の一つは、半導体
基体主面に複数の半導体素子領域が形成され、その基体
主面上において層間絶縁膜を介した多層の配線が形成さ
れて成る半導体集積回路装置であって、前記基体主面の
第1主面部及び第2主面部にはそれぞれ第1配線部及び
第2配線部が形成されて、前記第1配線部が前記第2配
線部よりも高い標高差を有し、前記第2配線部ほぼ全体
に感光処理された層間絶縁膜が選択的に形成され、前記
第1配線部上部及び前記層間絶縁膜が選択的に設けられ
た第2配線部上部に連続し、その表面が平坦面を持つ他
の絶縁膜が形成され、前記他の絶縁膜上において複数の
上部配線が形成されて成ることを特徴とする。
According to one aspect of the present invention, a plurality of semiconductor element regions are formed on a main surface of a semiconductor substrate, and multi-layer wirings are formed on the main surface of the substrate with an interlayer insulating film interposed therebetween. A semiconductor integrated circuit device, wherein a first wiring portion and a second wiring portion are respectively formed on a first main surface portion and a second main surface portion of the base main surface, and the first wiring portion is the second wiring portion. An interlayer insulating film having a height difference higher than that of the first wiring part and the interlayer insulating film selectively formed on substantially the entire second wiring part and selectively provided with the upper part of the first wiring part and the interlayer insulating film. Another insulating film which is continuous with the upper part of the two wiring parts and has a flat surface is formed, and a plurality of upper wirings are formed on the other insulating film.

【0018】また、本発明は、半導体基体主面に複数の
半導体素子領域が形成され、その基体主面上において層
間絶縁膜を介した多層の配線が形成されて成る半導体集
積回路装置であって、前記基体主面の第1主面部にはキ
ャパシタを構成するメモリアレイが形成され、前記基体
主面の第2主面部には前記メモリアレイの周辺回路が形
成され、前記メモリアレイの主面部が前記周辺回路の主
面部よりも高い標高差を有し、前記周辺回路主面部ほぼ
全体に感光処理された層間絶縁膜が選択的に形成され、
前記メモリアレイの主面部上部及び前記層間絶縁膜が選
択的に設けられた前記周辺回路主面部上部に連続し、そ
の表面が平坦面を持つ他の絶縁膜が形成され、前記他の
絶縁膜上において複数の上部配線が形成されて成ること
を特徴とする。
Further, the present invention is a semiconductor integrated circuit device having a plurality of semiconductor element regions formed on a main surface of a semiconductor substrate, and multilayer wiring formed on the main surface of the substrate via an interlayer insulating film. A memory array forming a capacitor is formed on the first main surface portion of the base main surface, peripheral circuits of the memory array are formed on the second main surface portion of the base main surface, and the main surface portion of the memory array is An interlayer insulating film having a height difference higher than that of the main surface of the peripheral circuit and having a photosensitized interlayer insulating film selectively formed on almost the entire main surface of the peripheral circuit,
Another insulating film having a flat surface is formed on the main surface of the memory array and on the peripheral circuit main surface where the interlayer insulating film is selectively provided. In, a plurality of upper wirings are formed.

【0019】また、本発明の一つは、半導体基体主面に
複数の半導体素子領域が形成され、その基体主面上にお
いて層間絶縁膜を介した多層の配線が形成されて成る半
導体集積回路装置であって、前記基体主面の第1主面部
には積層構造のキャパシタを構成するメモリアレイが形
成され、前記基体主面の第2主面部には前記メモリアレ
イの周辺回路が形成され、前記メモリアレイの主面部が
前記周辺回路の主面部よりも高い標高差を有し、前記周
辺回路主面部ほぼ全体に感光処理された層間絶縁膜が選
択的に形成され、前記メモリアレイの主面部上部及び前
記層間絶縁膜が選択的に設けられた前記周辺回路主面部
上部に連続し、その表面が平坦面を持つ他の絶縁膜が形
成され、前記他の絶縁膜上において複数の上部配線が形
成されて成ることを特徴とする。
Further, one of the present invention is a semiconductor integrated circuit device in which a plurality of semiconductor element regions are formed on a main surface of a semiconductor substrate, and multilayer wiring is formed on the main surface of the substrate with an interlayer insulating film interposed therebetween. A memory array forming a capacitor having a laminated structure is formed on a first main surface portion of the base main surface, and a peripheral circuit of the memory array is formed on a second main surface portion of the base main surface, The main surface portion of the memory array has a higher elevation difference than the main surface portion of the peripheral circuit, and a photo-processed interlayer insulating film is selectively formed on substantially the entire main surface portion of the peripheral circuit. And another insulating film which is continuous with the upper surface of the peripheral circuit main surface where the interlayer insulating film is selectively provided and has a flat surface, and a plurality of upper wirings are formed on the other insulating film. What is done And it features.

【0020】また、本発明の一つは、半導体基体主面に
複数の半導体素子領域を形成し、その基体主面上におい
て層間絶縁膜を介して多層の配線を形成して成る半導体
集積回路装置の製造方法であって、半導体基体主面の第
1主面部及び第2主面部にそれぞれ複数のMISFET
を形成する段階、前記基体主面の第1主面部及び第2主
面部上にそれぞれ相対的に標高差を持つ第1配線及び第
2配線を形成する段階、前記第1配線及び前記第2配線
に感光性絶縁膜を塗布する段階、前記感光性絶縁膜に対
して露光処理を施し、相対的に標高の底い第2配線上に
対して選択的に感光処理された層間絶縁膜を形成する段
階、前記第1配線上部及び前記層間絶縁膜が選択的に設
けられた第2配線上部に連続し、その表面が平坦面を持
つ他の絶縁膜を形成する段階、前記他の絶縁膜上に上層
配線をパターン形成する段階、とから成ることを特徴と
する半導体集積回路装置の製造方法。
Further, one of the present invention is a semiconductor integrated circuit device in which a plurality of semiconductor element regions are formed on a main surface of a semiconductor substrate, and multilayer wiring is formed on the main surface of the substrate with an interlayer insulating film interposed therebetween. And a plurality of MISFETs on each of the first main surface portion and the second main surface portion of the main surface of the semiconductor substrate.
Forming a first wiring and a second wiring having a relative difference in elevation on the first main surface portion and the second main surface portion of the base main surface, the first wiring and the second wiring, respectively. The step of applying a photosensitive insulating film, the photosensitive insulating film is exposed to light to form an interlayer insulating film selectively subjected to a photosensitive process on the second wiring having a relatively high altitude. A step of forming another insulating film which is continuous with the first wiring upper part and the second wiring upper part where the interlayer insulating film is selectively provided and has a flat surface on the other insulating film. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: forming an upper wiring pattern.

【0021】さらに、本発明の一つは、ダイナミック・
ランダム・アクセス・メモリの製造方法であって、半導
体基体主面の第1主面部にメモリセルを構成するMIS
FETを複数配列し、半導体基体主面の第2主面部に周
辺回路を構成するMISFETを複数配列する段階、前
記基体主面の第1主面部上にメモリセルを構成する下部
電極、誘電体膜及び上部電極で構成されたメモリセルの
ためのキャパシタを複数配列する段階、前記キャパシタ
を配列した段階の後、前記第1主面部及び前記第2主面
部上に感光性絶縁膜を塗布する段階、前記感光性絶縁膜
に対して露光処理を施し、相対的に標高の底い第2主面
部上に対して選択的に感光処理された層間絶縁膜を形成
する段階、前記第1配線上部及び前記層間絶縁膜が選択
的に設けられた第2配線上部に連続し、その表面が平坦
面を持つ他の絶縁膜を形成する段階、前記他の絶縁膜上
に上層配線をパターン形成する段階、とから成ることを
特徴とする。
Further, one of the present inventions is that
A method of manufacturing a random access memory, comprising: a MIS having a memory cell formed on a first main surface portion of a main surface of a semiconductor substrate.
A step of arranging a plurality of FETs and a plurality of MISFETs forming a peripheral circuit on the second main surface portion of the semiconductor substrate main surface, a lower electrode forming a memory cell, a dielectric film on the first main surface portion of the base main surface And arranging a plurality of capacitors for the memory cell formed of the upper electrode, and applying a photosensitive insulating film on the first main surface part and the second main surface part after arranging the capacitors. Subjecting the photosensitive insulating film to an exposure process to form an interlayer insulating film selectively subjected to a photosensitive process on a second main surface portion having a relatively high altitude; A step of forming another insulating film continuous with an upper part of the second wiring where the interlayer insulating film is selectively provided and having a flat surface, and a step of pattern-forming an upper wiring on the other insulating film. It is characterized by consisting of.

【0022】そしてさらに、本発明の一つは、半導体素
子を形成した基体主面に層間絶縁膜を形成してその層間
絶縁膜上に配線層を形成する半導体装置の製造方法であ
って、半導体素子を形成した基体主面に感光性シリコン
含有膜を形成して、部分的に紫外線を照射し、未照射部
の膜をエッチング除去し、相対的に標高の低い基体主面
部における膜改質処理を施してシリコン酸化膜から成る
層間絶縁膜を選択的に形成することを特徴とする。
Further, another aspect of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device, wherein an interlayer insulating film is formed on a main surface of a substrate on which a semiconductor element is formed and a wiring layer is formed on the interlayer insulating film. A photosensitive silicon-containing film is formed on the main surface of the substrate on which the device is formed, and the film is exposed to ultraviolet rays partially to remove the film in the unexposed area by etching, and the film is reformed on the main surface of the substrate at a relatively low altitude. Is performed to selectively form an interlayer insulating film made of a silicon oxide film.

【0023】本発明の基本的な考え方は、半導体基体主
面の相対的に低い主面部分に、簡単でかつ、高温プロセ
スを用いることなく層間絶縁膜を選択的に設けて、半導
体基体主面の相対的に高い主面部分とほぼ同一の高さに
したものである。上記層間絶縁膜の具体的形成は、感光
性シリコン組成物の膜を形成した後、短波長紫外光を標
高の低い部分に照射し、未照射部分の膜を除去液を用い
て取り除き、残った膜を加熱して酸素を含む雰囲気中で
膜の改質処理を行う。そして、この改質処理された膜を
そのまま層間絶縁膜として用いる。
The basic idea of the present invention is that an interlayer insulating film is selectively provided on a relatively low principal surface portion of a semiconductor substrate principal surface without using a high temperature process, and a semiconductor substrate principal surface is formed. The height of the main surface is almost the same as that of the main surface. The specific formation of the interlayer insulating film is as follows. After forming a film of a photosensitive silicon composition, short wavelength ultraviolet light is irradiated to a portion having a low altitude, and a film of an unirradiated portion is removed by using a removing liquid and left. The film is heated to modify the film in an atmosphere containing oxygen. Then, this modified film is used as it is as an interlayer insulating film.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明をダイナミックランダムア
クセスメモリ(DRAM)に適用した平坦化プロセスフ
ロ−の例を図1を用いて具体的に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of a flattening process flow in which the present invention is applied to a dynamic random access memory (DRAM) will be specifically described with reference to FIG.

【0025】まず、トランジタ(トランスファMISF
ET)及びスタック型キャパシタ(情報蓄積容量素子)
を形成した基板に対して、CVD−SiO2膜形成工程
301を行う。しかる後、ポリシラザン系無機SOG膜
形成工程302を行う。この工程では、キシレン溶媒に
シラザンポリマ−が含まれている薬液を回転塗布し、8
0℃にて3分間大気中でホットプレ−トを用いたベ−キ
ングを行う。このべ−キングは有機溶媒を除去するもの
であるが、100℃より高い温度を用いるとパタ−ニン
グがうまくゆかないという不都合を生じるので注意を要
する。
First, the transistor (transfer MISF
ET) and stacked capacitors (information storage capacitors)
A CVD-SiO 2 film forming step 301 is performed on the substrate on which the film has been formed. Thereafter, a polysilazane-based inorganic SOG film forming step 302 is performed. In this step, a chemical solution containing a silazane polymer in a xylene solvent is spin coated,
Baking using a hot plate is performed in the atmosphere at 0 ° C. for 3 minutes. Although this baking removes the organic solvent, it should be noted that if a temperature higher than 100 ° C. is used, the patterning will not be successful.

【0026】つづいて、クロム遮光体をもつレチクルを
用いて短波長紫外光(193nm)を照射する(工程3
03)。そして、アルカリ水溶液(レジスト現像液)を
用いたウエットエッチング工程304において、標高の
低い部分に膜を残すようにSOG膜をパタ−ニングす
る。そしてさらに、残されたSOG膜のベ−ク工程30
5を経て、400℃にて水蒸気添加の酸素雰囲気中で膜
改質処理306を行い、緻密なシリコン酸化膜を形成す
る。
Next, short wavelength ultraviolet light (193 nm) is irradiated using a reticle having a chrome light shield (step 3).
03). Then, in a wet etching step 304 using an alkaline aqueous solution (resist developing solution), the SOG film is patterned so as to leave the film in a low altitude portion. Then, the baking process 30 of the remaining SOG film is performed.
5, the film reforming process 306 is performed at 400 ° C. in an oxygen atmosphere with water vapor added to form a dense silicon oxide film.

【0027】なお、この膜改質処理306において、窒
素を含むガスを用いてプラズマを形成して処理するか、
600℃以上に加熱して窒素やアンモニアガス雰囲気中
で処理するとシリコン窒化膜が得られる。この窒化膜は
ドライエッチングや化学的機械研磨(CMP)加工時の
加工ストッパ−層として、また、水分の侵入を防止する
パッシベ−ション膜として利用できる。
In the film modifying process 306, a gas containing nitrogen is used to form plasma for processing.
A silicon nitride film is obtained by heating to 600 ° C. or higher and processing in a nitrogen or ammonia gas atmosphere. This nitride film can be used as a processing stopper layer at the time of dry etching or chemical mechanical polishing (CMP) processing, and also as a passivation film for preventing moisture from entering.

【0028】つぎに、本発明の一実施形態を工程断面図
を用いて更に詳しく述べる。図2乃至図10は、DRA
Mの製造工程における半導体基体の断面図である。
Next, one embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to process sectional views. 2 to 10 show DRA.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a semiconductor substrate in a manufacturing process of M.

【0029】まず、図2に示すように、シリコン半導体
基板401にn型ウエル402、p型ウエル403、B
P層404を順次形成した。素子分離は周知のLOCO
S分離技術が適用されている。すなわち、その素子分離
はシリコン半導体基板401を選択酸化して形成された
LOCOS(Local Oxidation of Silicon)酸化膜40
5より成る。そして、LOCOS酸化膜形成後、ゲート
酸化膜(図示せず)を介してポリシリコンゲート電極4
06が形成される。そして、このポリシリコンゲート電
極406を覆うように、シリコン酸化膜407、408
がCVD技術を用いて形成される。そしてさらに、メモ
リセルを構成するスタック型キャパシタ409がpウエ
ル403主面上部に形成される。このスタック型キャパ
シタ409は電極がフィン構造を成しており、pウエル
403内に選択的に形成されたn+半導体領域(図示を
省略)に接続した例えばポリシリコンから成るフィン構
造の下部電極409aと、その下部電極409a表面に
形成された誘電体膜たとえばシリコン窒化膜(SiN)
と、その誘電体膜表面に形成されたポリシリコンから成
る上部電極409bとで構成されている。
First, as shown in FIG. 2, an n-type well 402, a p-type well 403, B are formed on a silicon semiconductor substrate 401.
The P layer 404 was sequentially formed. Element isolation is well known LOCO
S separation technology is applied. That is, the element isolation is performed by LOCOS (Local Oxidation of Silicon) oxide film 40 formed by selectively oxidizing the silicon semiconductor substrate 401.
It consists of 5. Then, after forming the LOCOS oxide film, the polysilicon gate electrode 4 is formed through a gate oxide film (not shown).
06 is formed. Then, the silicon oxide films 407 and 408 are covered so as to cover the polysilicon gate electrode 406.
Are formed using the CVD technique. Further, a stack type capacitor 409 forming a memory cell is formed on the main surface of the p well 403. The electrodes of the stack type capacitor 409 have a fin structure, and a lower electrode 409a having a fin structure made of, for example, polysilicon is connected to an n + semiconductor region (not shown) selectively formed in the p well 403. , A dielectric film formed on the surface of the lower electrode 409a, for example, a silicon nitride film (SiN)
And an upper electrode 409b made of polysilicon formed on the surface of the dielectric film.

【0030】つづいて、シリコン酸化膜410を堆積し
てからBPSG膜411を化学気層堆積法(CVD)で
形成してから窒素中880℃で10分間熱処理した。こ
の状態の半導体基体の断面図を図2に示した。
Subsequently, a silicon oxide film 410 was deposited, a BPSG film 411 was formed by chemical vapor deposition (CVD), and then heat treatment was performed in nitrogen at 880 ° C. for 10 minutes. A sectional view of the semiconductor substrate in this state is shown in FIG.

【0031】スタック型キャパシタ409を形成したメ
モリアレイ部(メモリマット部とも言う)は、図中の右
側の標高の低い部分(周辺回路部)に対し0.5μmほ
ど標高が高くなっている。すなわち、上記の工程を経た
半導体基体主面においては、メモリアレイを構成するよ
うな第1配線部(第1主面部)と周辺回路を構成するよ
うな第2配線部(第2主面部)とで標高差ができる。
The memory array portion (also referred to as a memory mat portion) in which the stack type capacitor 409 is formed has a height of about 0.5 μm higher than a lower portion (peripheral circuit portion) on the right side of the drawing. That is, in the main surface of the semiconductor substrate that has undergone the above steps, the first wiring portion (first main surface portion) that constitutes the memory array and the second wiring portion (second main surface portion) that constitutes the peripheral circuit are formed. Can make a difference in elevation.

【0032】つづいて、図3に示すように例えばタング
ステンのような高融点金属材料から成る金属配線412
を形成する。この金属配線412は周辺回路部におい
て、BPSG膜411に設けられたスルーホールを介し
てpウエル403内に設けられた例えばn+半導体領域
(ソース領域及びドレイン領域)に接続される。また、
図では省略したが、この金属配線412は、nウエル4
02内のp+半導体領域(ソース領域及びドレイン領
域)に接続される。
Subsequently, as shown in FIG. 3, a metal wiring 412 made of a refractory metal material such as tungsten is used.
To form The metal wiring 412 is connected to, for example, an n + semiconductor region (source region and drain region) provided in the p well 403 through a through hole provided in the BPSG film 411 in the peripheral circuit portion. Also,
Although not shown in the figure, the metal wiring 412 is formed in the n-well 4
02 is connected to the p + semiconductor region (source region and drain region).

【0033】金属配線412を形成した後、プラズマシ
リコン酸化膜413を形成してから、ポリシラザン系無
機SOG(Spin on Glass)414を形成した。膜厚は段
差を考慮して平坦部の仕上がり膜厚が0.5μmとなる
よう回転数を調節して膜形成を行った。塗布したままで
は有機溶媒(キシレン)を多く膜中に含むので80℃で
3分間、ホットプレ−ト上でベ−クした。このベ−ク温
度が100℃を越えるとパタ−ン形成特性が劣化する。
After forming the metal wiring 412, a plasma silicon oxide film 413 is formed and then a polysilazane-based inorganic SOG (Spin on Glass) 414 is formed. The film thickness was adjusted by adjusting the rotation speed so that the finished film thickness of the flat portion was 0.5 μm in consideration of the step difference. Since a large amount of organic solvent (xylene) is contained in the film as applied, it was baked on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes. If the baking temperature exceeds 100 ° C., the pattern forming characteristics deteriorate.

【0034】つづいて、図4に示すごとく遮光体415
を用いて短波長紫外光414を照射した。この工程はA
rFレ−ザ−光源を用いてクロム遮光体をもつレチクル
を使用した。露光量は100mJ/cm2とした。充分
な露光量が得られると図5に示すように紫外線の照射さ
れたSOG膜全体がほぼ均一に架橋反応を起し、感光S
OG膜417が得られる。
Next, as shown in FIG. 4, a light shield 415 is provided.
Was used to irradiate short wavelength ultraviolet light 414. This process is A
A reticle with a chrome shield was used with an rF laser source. The exposure amount was 100 mJ / cm 2 . When a sufficient exposure amount is obtained, as shown in FIG. 5, the entire SOG film irradiated with ultraviolet rays causes a cross-linking reaction almost uniformly, and the photosensitive S
An OG film 417 is obtained.

【0035】SOG膜の一部(相対的に低い標高を有す
る半導体基体主面に被覆されているSOG膜部分)を感
光することにより、感光SOG膜417を形成した後、
通常レジストの現像に用いるアルカリ溶液で未露光部を
除去した。未露光SOG膜を除去した状態の半導体基体
を図6に示す。
After forming the photosensitive SOG film 417 by exposing a part of the SOG film (the SOG film part covering the main surface of the semiconductor substrate having a relatively low altitude),
The unexposed portion was removed with an alkaline solution which is usually used for developing a resist. The semiconductor substrate with the unexposed SOG film removed is shown in FIG.

【0036】つづいて、水分を取り除くために、ホット
プレ−トを用いて150℃で3分間ベ−クした。そし
て、乾燥窒素中でこの基板を400℃まで昇温して、ガ
スを酸素に切り替えた。このガス中には同時に0.1g
/minの純水を気化させて添加した。15分間処理し
た後、再び乾燥窒素に切り替えて同じく15分間処理
し、室温に戻して取り出した。この試料の断面を図7に
示した。この図中に示すようにベ−ク及び窒素中での昇
温の過程でリフロ−現象が認められた。この状態の試料
に対し、図8に示すように、更にSOG膜418を形成
する。そして、SOG膜418に体して所望の部分にビ
アホ−ル(すなわちスルーホール)を形成してから金属
配線419を形成して、図9に示す多層配線構造を得
た。この金属配線419(M1配線)は、例えばTiN
−Al−TiN積層構造であって、Alを主体とした金
属材料によって構成されている。このM1配線のパター
ン形成は、通常の投影露光を用いたフォトリゾ技術によ
って実行される。この時、SOG膜418が形成された
半導体基体主面はメモリアレイ部および周辺回路部にお
いてほぼ平坦化されているために、M1配線のパターン
形成が可能であり、配線間隔、1umピッチも容易にパ
ターン形成できる。
Subsequently, in order to remove water, it was baked at 150 ° C. for 3 minutes using a hot plate. Then, the temperature of this substrate was raised to 400 ° C. in dry nitrogen, and the gas was switched to oxygen. 0.1g at the same time in this gas
/ Min of pure water was vaporized and added. After treating for 15 minutes, the nitrogen was switched to dry nitrogen again, the same treatment for 15 minutes was performed, and the temperature was returned to room temperature and taken out. The cross section of this sample is shown in FIG. As shown in this figure, the reflow phenomenon was observed in the process of heating in the baking and nitrogen. As shown in FIG. 8, an SOG film 418 is further formed on the sample in this state. Then, a via hole (that is, a through hole) was formed in a desired portion over the SOG film 418, and then a metal wiring 419 was formed to obtain a multilayer wiring structure shown in FIG. The metal wiring 419 (M1 wiring) is made of, for example, TiN.
It has a -Al-TiN laminated structure and is composed of a metal material mainly containing Al. The pattern formation of the M1 wiring is executed by a photolithography technique using ordinary projection exposure. At this time, since the main surface of the semiconductor substrate on which the SOG film 418 is formed is substantially flattened in the memory array section and the peripheral circuit section, the pattern of the M1 wiring can be formed, and the wiring interval and the pitch of 1 μm can be easily formed. Can be patterned.

【0037】更に、BPSGから成る層間絶縁膜420
を形成した後、ビアホ−ルを形成してからエッチバック
法でタングステンプラグ421を形成し、金属配線42
2(M2配線)を形成した。この金属配線422は、金
属配線419と同様に例えばTiN−Al−TiN積層
構造の金属材料から成る。
Further, an interlayer insulating film 420 made of BPSG
After forming the via hole, the tungsten plug 421 is formed by the etch back method, and the metal wiring 42 is formed.
2 (M2 wiring) was formed. Like the metal wiring 419, the metal wiring 422 is made of, for example, a metal material having a TiN-Al-TiN laminated structure.

【0038】更に、保護膜423を形成して図10に示
す構造の集積回路を得た。この保護膜423は例えばプ
ラズマTEOS膜及び有機SOG膜の積層膜が考えられ
る。
Further, a protective film 423 was formed to obtain an integrated circuit having the structure shown in FIG. The protective film 423 may be, for example, a laminated film of a plasma TEOS film and an organic SOG film.

【0039】以上の如く、本発明によれば、紫外光照射
とウエット処理による簡略なプロセスで広域平坦化が実
現できる。
As described above, according to the present invention, wide area flattening can be realized by a simple process of ultraviolet light irradiation and wet treatment.

【0040】次に、本発明のSOG膜の改質処理につい
て、更に詳しく述べる。図11はSi基板上にポリヒド
ロシラザンSOGをスピン塗布して120℃で3分間、
170℃で3分間ベ−クした膜の赤外吸収スペクトル
(501)である。3371cm-1にN−H結合が、2
164cm-1にSi−H結合が認められる。この他、2
935、2836cm-1に有機溶媒の−C−Hの吸収が
認められる。この試料を石英製のアニ−ル炉に入れて、
窒素中で昇温し、25分間かけて400℃とした。5分
間経過して雰囲気を水蒸気添加の酸素に切り替えた。水
蒸気添加量は液体流量制御で0.1/minとし、気化
器により水蒸気として加えた。この水蒸気添加の酸素中
で15分間処理した後、再び窒素に切り替え10分間処
理し、室温まで冷却して取り出した。膜厚を測定した結
果、500nmのシリコン酸化膜が形成されていること
を確認した。また、図12に示す赤外吸収スペクトル
(601)が得られた。3649cm-1にSi−OHの
吸収が、また3386cm-1にN−H結合がわずかに認
められるが、表1に示すように0.5%HF(1/99
HF)水溶液に対するエッチング速度からも緻密な膜と
なっていることが確認された。
Next, the modification treatment of the SOG film of the present invention will be described in more detail. In FIG. 11, polyhydrosilazane SOG was spin-coated on a Si substrate and then at 120 ° C. for 3 minutes.
It is an infrared absorption spectrum (501) of the film baked at 170 ° C. for 3 minutes. There are 2 N-H bonds at 3371 cm- 1.
A Si-H bond is recognized at 164 cm- 1 . Besides this, 2
The absorption of -C-H of the organic solvent is recognized at 935 and 2836 cm-1. Put this sample in a quartz annealing furnace,
The temperature was raised in nitrogen to 400 ° C. over 25 minutes. After 5 minutes, the atmosphere was switched to steam-added oxygen. The amount of water vapor added was 0.1 / min by controlling the liquid flow rate, and was added as water vapor by a vaporizer. After treating for 15 minutes in this steam-added oxygen, switching to nitrogen again, treatment for 10 minutes, cooling to room temperature, and taking out. As a result of measuring the film thickness, it was confirmed that a 500 nm silicon oxide film was formed. Further, the infrared absorption spectrum (601) shown in FIG. 12 was obtained. 3649Cm- 1 to the absorption of Si-OH, also 3386Cm- 1 is N-H bond is observed slightly, as shown in Table 1 0.5% HF (1/99
It was also confirmed from the etching rate with respect to the HF) aqueous solution that a dense film was formed.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】この膜は、スピン塗布時の回転数により膜
厚が決まる。この特性を図13に示した。図13は、キ
シレン溶媒のSOG薬液及びノナン溶媒のSOG薬液の
特性曲線をそれぞれ示しており、両者はほぼ同一の回転
数依存特性が得らた。
The film thickness of this film is determined by the number of rotations during spin coating. This characteristic is shown in FIG. FIG. 13 shows characteristic curves of the SOG chemical liquid of xylene solvent and the SOG chemical liquid of nonane solvent, respectively, and both obtained substantially the same rotation speed-dependent characteristic.

【0043】さらに、図14にSOG膜改質後の膜のウ
エットエッチング特性を示す。400℃で改質した膜及
びと450℃で改質した膜のものについて示してある。
ステップエッチングを行った結果、400℃で改質した
膜の場合には21.2nm/minと450℃で改質し
た膜の場合には14.8nm/minと緻密な膜が形成
されていることがわかった。なお、上記改質した膜との
比較のためにシリコン熱酸化膜(Th−SiO)のエッ
チング特性を図14に示した。
Further, FIG. 14 shows the wet etching characteristics of the film after the SOG film modification. The films modified at 400 ° C. and the film modified at 450 ° C. are shown.
As a result of performing step etching, a dense film of 21.2 nm / min was formed for the film modified at 400 ° C. and 14.8 nm / min for the film modified at 450 ° C. I understood. The etching characteristics of the silicon thermal oxide film (Th-SiO) are shown in FIG. 14 for comparison with the modified film.

【0044】これまでポリヒドロシラザンについて述べ
てきたが、その基本分子構造は図15に示したとおりで
ある。nは自然数で、分子量は約2000のものについ
て述べてきた。この他に図16に示す基本分子構造をも
つラダー型ポリヒドロシロキサンSOG、あるいは図1
7に示す基本分子構造をもつポリヒドロシロキサン系S
OGであっても良い。ただし、水蒸気添加の膜改質処理
を効果的に行うには図17に示すポリシラザンが最も好
都合である。
The polyhydrosilazane has been described so far, and its basic molecular structure is as shown in FIG. It has been described that n is a natural number and has a molecular weight of about 2000. In addition to this, a ladder-type polyhydrosiloxane SOG having the basic molecular structure shown in FIG.
Polyhydrosiloxane S having basic molecular structure shown in 7
It may be OG. However, polysilazane shown in FIG. 17 is most convenient for effectively performing the film modification treatment by adding steam.

【0045】次に、ポリシラザンSOG膜の感光及びパ
タ−ン形成特性について更に詳しく述べる。図18にス
ピン塗布して80℃ベ−クしたヒドロシラザンSOG膜
の透過率の紫外光波長依存性を示す。光源には波長が3
65nmのi線、300nmの水銀ランプ、248nm
のKrFレ−ザ−、193nmのArFレ−ザ−を用い
た。220nm付近に吸収端があり、それよりも短波長
側で吸収されることがわかる。
Next, the photosensitivity and pattern formation characteristics of the polysilazane SOG film will be described in more detail. FIG. 18 shows the ultraviolet wavelength dependency of the transmittance of the hydrosilazane SOG film spin-coated and baked at 80 ° C. The light source has a wavelength of 3
65 nm i-line, 300 nm mercury lamp, 248 nm
KrF laser of 193 nm and ArF laser of 193 nm were used. It can be seen that there is an absorption edge near 220 nm and absorption is on the shorter wavelength side.

【0046】次に、193nmのArFレ−ザ−を用い
た場合のSOG膜厚及びエッチング速度の露光量依存性
を図19に示す。図19において、1301はヒドロシ
ラザンSOGの残膜特性曲線であり、1302はヒドロ
シラザンSOGのエッチング特性曲線である。なお、初
期のSOG膜厚は350nmとした。エッチング液はテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMA
H)の水溶液とした。10乃至30mJ/cm2で変化
が認められ、露光量がスレショ−ルド(threshold)を越
えると、300nm/min程度のエッチング速度が得
られている。
Next, FIG. 19 shows the dependence of the SOG film thickness and the etching rate on the exposure dose when using a 193 nm ArF laser. In FIG. 19, 1301 is a residual film characteristic curve of hydrosilazane SOG, and 1302 is an etching characteristic curve of hydrosilazane SOG. The initial SOG film thickness was 350 nm. The etching solution is tetramethylammonium hydroxide (TMA
H) as an aqueous solution. A change was observed at 10 to 30 mJ / cm 2, and when the exposure amount exceeded the threshold, an etching rate of about 300 nm / min was obtained.

【0047】次に、露光量とアルカリ溶液濃度の条件に
よって、パタ−ン形成領域がどのように分布するかを図
20に示した。露光量が多く、かつアルカリ溶液濃度が
適当な濃度以上である条件が満たされると、露光部分に
パタ−ンが形成(ネガパタ−ン)され、逆に、露光量あ
るいはアルカリ溶液濃度のどちらか一方が満たされない
と、パタ−ンは形成されない。この中間的領域には、ポ
ジ型パタ−ンが形成できる領域が存在する。D0は、ア
ルカリ溶液濃度のスレショ−ルド(threshold)を示す。
Next, FIG. 20 shows how the pattern forming regions are distributed depending on the conditions of the exposure amount and the alkali solution concentration. When the condition that the amount of exposure is large and the concentration of the alkaline solution is more than the appropriate concentration is satisfied, a pattern is formed (negative pattern) on the exposed portion, and conversely, either the amount of the exposure or the concentration of the alkaline solution is formed. If is not satisfied, no pattern is formed. In this intermediate region, there is a region where a positive pattern can be formed. D 0 represents the threshold of alkaline solution concentration.

【0048】つぎに、100mJ/cm2の露光量を与
えた場合のエッチング速度のアルカリ現像液濃度依存性
を図21に示す。TMAHの液中の濃度が5%以上では
ほぼ300/minのエッチング速度が得られた。
Next, FIG. 21 shows the dependence of the etching rate on the alkali developer concentration when an exposure amount of 100 mJ / cm 2 was applied. When the concentration of TMAH in the liquid was 5% or more, an etching rate of about 300 / min was obtained.

【0049】次に、図1に示したプロセスフロ−で形成
した膜の特性評価結果について説明する。ここでは本発
明のSOGをNEB(None Etch Back)−SOGと表示し
てある。参考のためにプラズマシリコン酸化膜、有機S
OG膜、及びTh−SiO(熱酸化によるシリコン酸化
膜)の値も一部に含んでいる。膜厚は図13に示したよ
うに回転数で制御可能である。膜厚の均一性は3.5%
で良好である。応力は1×109dyn/cm2オ−ダ−
で、有機膜に比べてやや高いが、クラック限界は1マイ
クロメ−タを確保している。ウエットエッチング速度は
14乃至22nm/min程度でプラズマシリコン酸化
膜のおよそ2倍程度であり、製造プロセスの許容範囲内
であり問題はない。
Next, the characteristic evaluation results of the film formed by the process flow shown in FIG. 1 will be described. Here, the SOG of the present invention is indicated as NEB (None Etch Back) -SOG. For reference, plasma silicon oxide film, organic S
The values of the OG film and Th-SiO (silicon oxide film by thermal oxidation) are also included in part. The film thickness can be controlled by the rotation speed as shown in FIG. Uniformity of film thickness is 3.5%
Is good at. The stress is on the order of 1 × 10 9 dyn / cm 2
Although it is slightly higher than the organic film, the crack limit is 1 micrometer. The wet etching rate is about 14 to 22 nm / min, which is about twice as high as that of the plasma silicon oxide film, which is within the allowable range of the manufacturing process and there is no problem.

【0050】図22に本発明の平坦化絶縁膜を適用した
DRAMのチップ1601を示す平面図である。標高の
高いメモリアレイ(メモリマット)部1603、160
4、1605、及び1606を除く周辺回路部1602
に上述した方法により平坦化絶縁膜(層間絶縁膜)を形
成した。すなわち、周辺回路部1602表面には、露光
されたSOG膜が選択的に形成されている。このSOG
膜の形成によって、そのメモリアレイ部と周辺回路部と
の標高差が無くなつた半導体基体主面上には、平坦な層
間絶縁膜を形成することができる。したがって、その層
間絶縁膜上に形成される金属配線は何等障害もなく、メ
モリアレイ部上と周辺回路部上との配線パターンルール
(配線間隔等)は同一にすることができ、高密度配線及
び高信頼度のDRAMが得られる。
FIG. 22 is a plan view showing a DRAM chip 1601 to which the planarization insulating film of the present invention is applied. High altitude memory array (memory mat) units 1603 and 160
Peripheral circuit portion 1602 excluding 4, 1605 and 1606
A flattening insulating film (interlayer insulating film) was formed by the method described above. That is, the exposed SOG film is selectively formed on the surface of the peripheral circuit portion 1602. This SOG
By forming the film, a flat interlayer insulating film can be formed on the main surface of the semiconductor substrate in which there is no difference in elevation between the memory array section and the peripheral circuit section. Therefore, the metal wiring formed on the interlayer insulating film has no obstacle, and the wiring pattern rule (wiring interval, etc.) on the memory array section and the peripheral circuit section can be the same, and high-density wiring and A highly reliable DRAM can be obtained.

【0051】つぎに、クラウン型キャパシタをもつDR
AMに適用した本発明の実施形態を説明する。
Next, a DR having a crown type capacitor
An embodiment of the present invention applied to AM will be described.

【0052】図23は蓄積容量を大きく確保できるクラ
ウン型キャパシタをもつDRAMの製造工程の断面図で
ある。ここで、基板1701にn型ウエル1702、p
型ウエル1703を形成し、つづいてBP層1704、
LOCOS1705、ポリシリコン電極1706、シリ
コン酸化膜1707、シリコン酸化膜1708、王冠構
造(クラウン)キャパシタ下部電極1709を順次形成
する。この下部電極1709は、ポリシリコン膜あるい
はTiN−Wの積層金属から成る。この下部電極170
9に沿ってキャパシタ絶縁膜1710を形成する。キャ
パシタ絶縁膜1710はタンタル酸化膜としたが、BS
TやSTO、またはPZT等の強誘電体薄膜を適用すれ
ば、更に容量が大きく、雑音やソフトエラ−に強いキャ
パシタを得ることができる。つづいて、クラウンキャパ
シタ上部電極1711、シリコン酸化膜1712を形成
する。この段階ではクラウン型キャパシタをもつメモリ
セルのアレイ部とその周辺回路部との標高差が大きい。
したがって、前述の実施例と同様にして半導体基体主面
の平坦化を図った。すなわち、半導体基体主面に感光性
SOG膜を塗布して形成し、遮光体1713、171
4、及び1715をもつ透明基体を介して、193nm
の短波長紫外光1717を照射した。ウエット処理を行
い、この時0.2umのパタ−ンを含む微細と広域の両
者を同時に形成した。このように、本発明は、微細な領
域を含む広域平坦化に対応している。なお、図23に示
すようにクラウンキャパシタ上部電極1711の凹部に
も感光したSOG膜で埋め込み、メモリアレイ部全体の
平坦化も図れる。
FIG. 23 is a sectional view of a manufacturing process of a DRAM having a crown type capacitor capable of ensuring a large storage capacity. Here, the n-type well 1702, p is formed on the substrate 1701.
A mold well 1703 is formed, followed by a BP layer 1704,
A LOCOS 1705, a polysilicon electrode 1706, a silicon oxide film 1707, a silicon oxide film 1708, and a crown capacitor lower electrode 1709 are sequentially formed. The lower electrode 1709 is made of a polysilicon film or a laminated metal of TiN-W. This lower electrode 170
9A and 9B, a capacitor insulating film 1710 is formed. Although the capacitor insulating film 1710 is a tantalum oxide film,
If a ferroelectric thin film such as T, STO, or PZT is applied, a capacitor having a larger capacity and resistant to noise and soft error can be obtained. Subsequently, a crown capacitor upper electrode 1711 and a silicon oxide film 1712 are formed. At this stage, there is a large difference in altitude between the array portion of the memory cell having the crown type capacitor and its peripheral circuit portion.
Therefore, the main surface of the semiconductor substrate was flattened in the same manner as in the above-mentioned embodiment. That is, a light-sensitive SOG film is formed by applying a photosensitive SOG film on the main surface of the semiconductor substrate.
193 nm through transparent substrate with 4 and 1715
Of short wavelength ultraviolet light 1717 was irradiated. Wet treatment was performed, and at this time, both fine and wide areas including a pattern of 0.2 μm were formed at the same time. As described above, the present invention supports wide area flattening including a fine region. As shown in FIG. 23, the SOG film which has been exposed is also embedded in the concave portion of the crown capacitor upper electrode 1711 to flatten the entire memory array portion.

【0053】本発明の平坦化のために相対的に低い主面
に形成した層間絶縁膜は、上述したように、緻密な膜で
あり紫外光の照射という簡素な方法で選択的にパタ−ン
が形成できる。したがって、その層間絶縁膜に溝やホ−
ルを形成して金属を埋め込むいわゆるダマシン配線や、
シフタ−に本発明の層間絶縁膜を適用した位相シフトレ
チクル、金属のダミ−配線の代わりに本発明の層間絶縁
膜を適用し平坦化を行う多層配線、本発明の層間絶縁膜
と化学的機械研磨(CMP)による平坦化、溝型素子分
離の絶縁体埋込にも本発明の技術を適用することが可能
である。
As described above, the interlayer insulating film formed on the relatively low main surface for flattening of the present invention is a dense film and is selectively patterned by a simple method of irradiation with ultraviolet light. Can be formed. Therefore, a groove or a hole is formed in the interlayer insulating film.
So called damascene wiring,
A phase shift reticle in which the interlayer insulating film of the present invention is applied to a shifter, a multilayer wiring in which the interlayer insulating film of the present invention is applied instead of a metal dummy wiring to perform planarization, the interlayer insulating film of the present invention and a chemical machine. The technique of the present invention can also be applied to planarization by polishing (CMP) and embedding of an insulator for trench type element isolation.

【0054】[0054]

【発明の効果】従来の方法はホトレジストパタ−ンをマ
スクとしてBPSG膜をドライエッチングし、不要にな
ったホトレジストを除去してから、800℃を越える高
温で平坦か処理を行っていた。
According to the conventional method, the BPSG film is dry-etched by using the photoresist pattern as a mask to remove the unnecessary photoresist, and then the flattening process is performed at a high temperature over 800 ° C.

【0055】これに対し、本発明の具体的な方法によれ
ば、ドライエッチングやホトレジストを除去という工程
を省略でき、しかもプロセス温度を450℃以下に押さ
えることができるので、生産コストを低減して高信頼性
の半導体装置を製造することが可能となった。したがっ
て、以下の効果を奏する。
On the other hand, according to the specific method of the present invention, the steps of dry etching and photoresist removal can be omitted, and the process temperature can be suppressed to 450 ° C. or lower, so that the production cost can be reduced. It has become possible to manufacture a highly reliable semiconductor device. Therefore, the following effects are obtained.

【0056】(1)本発明によれば、半導体基体の標高
の低い主面部に有機ホトレジスト形成工程やドライエッ
チング工程を用いない簡略化したエッチングプロセス
で、低温で緻密な高信頼性平坦化絶縁膜を設けることが
できる。
(1) According to the present invention, a high-reliability flattening insulating film which is dense at low temperature is formed by a simplified etching process which does not use an organic photoresist forming step or a dry etching step on a low-elevation main surface portion of a semiconductor substrate. Can be provided.

【0057】(2)本発明によれば、標高差の有する半
導体基体主面上への微細配線を形成した高信頼度の半導
体集積回路装置が得られる。
(2) According to the present invention, it is possible to obtain a highly reliable semiconductor integrated circuit device in which fine wirings are formed on the main surface of a semiconductor substrate having a difference in elevation.

【0058】(3)本発明によれば、メモリアレイを有
する半導体集積回路装置を高密度に得ることが可能であ
る。
(3) According to the present invention, it is possible to obtain a high density semiconductor integrated circuit device having a memory array.

【0059】(4)本発明によれば、高信頼度の積層構
造のキャパシタを具備したメモリアレイを有する半導体
集積回路装置を容易に提供できる。
(4) According to the present invention, it is possible to easily provide a semiconductor integrated circuit device having a memory array provided with a capacitor having a highly reliable laminated structure.

【0060】(5)本発明によれば、標高差の有する半
導体基体主面上への微細配線を可能にした半導体集積回
路装置が得られる。
(5) According to the present invention, it is possible to obtain a semiconductor integrated circuit device which enables fine wiring on the main surface of a semiconductor substrate having a difference in elevation.

【0061】本発明によれば、微細配線構造、特にフィ
ン型あるいはクラウン型のスタックドキャパシタを有す
るメモリセルを備えたダイナミック・ランダム・アクセ
ス・メモリが容易に得られる。
According to the present invention, a dynamic random access memory having a fine wiring structure, particularly a memory cell having a fin type or crown type stacked capacitor can be easily obtained.

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

【図1】本発明の平坦化層間絶縁膜形成フロ−図であ
る。
FIG. 1 is a flow chart of forming a flattening interlayer insulating film according to the present invention.

【図2】本発明の一実施形態を示す半導体集積回路装置
の製造過程における要部断面図である。
FIG. 2 is a main-portion cross-sectional view of the semiconductor integrated circuit device in the manufacturing process of the embodiment of the present invention.

【図3】図2に続く半導体集積回路装置の製造過程にお
ける要部断面図である。
3 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG.

【図4】図3に続く半導体集積回路装置の製造過程にお
ける要部断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG.

【図5】図4に続く半導体集積回路装置の製造過程にお
ける要部断面図である。
5 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG.

【図6】図5に続く半導体集積回路装置の製造過程にお
ける要部断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG.

【図7】図6に続く半導体集積回路装置の製造過程にお
ける要部断面図である。
7 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG.

【図8】図7に続く半導体集積回路装置の製造過程にお
ける要部断面図である。
8 is a cross-sectional view of essential parts in the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, following FIG.

【図9】図8に続く半導体集積回路装置の製造過程にお
ける要部断面図である。
9 is a main-portion cross-sectional view in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, which is subsequent to FIG. 8;

【図10】図9に続く半導体集積回路装置の製造過程に
おける要部断面図である。
10 is a main-portion cross-sectional view in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, which is subsequent to FIG. 9;

【図11】本発明におけるSOG膜のベ−ク後の形成膜
の赤外吸収スペクトルを示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an infrared absorption spectrum of a formed film after baking an SOG film in the present invention.

【図12】本発明におけるSOG膜のキュア後の形成膜
の赤外吸収スペクトルを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an infrared absorption spectrum of a formed film after curing an SOG film in the present invention.

【図13】本発明におけるSOG膜の膜厚の塗布回転数
依存性を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the coating rotation speed dependence of the film thickness of the SOG film in the present invention.

【図14】本発明におけるSOG膜のエッチング依存性
を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing the etching dependence of the SOG film in the present invention.

【図15】本発明の一実施形態であるポリヒドロシラザ
ンSOGの分子構造を示す図である。
FIG. 15 is a view showing a molecular structure of polyhydrosilazane SOG which is an embodiment of the present invention.

【図16】本発明の他の実施形態であるラダ−型ポリヒ
ドロシロキサンSOGの分子構造を示す図である。
FIG. 16 is a view showing a molecular structure of a ladder-type polyhydrosiloxane SOG which is another embodiment of the present invention.

【図17】本発明の他の実施形態であるポリヒドロシロ
キサンSOGの分子構造を示す図である。
FIG. 17 is a view showing a molecular structure of polyhydrosiloxane SOG which is another embodiment of the present invention.

【図18】本発明におけるSOG塗布膜の紫外光透過特
性を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing ultraviolet light transmission characteristics of the SOG coating film of the present invention.

【図19】本発明におけるSOG塗布膜厚及びエッチン
グ速度の露光量依存性を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing the exposure dose dependency of the SOG coating film thickness and etching rate in the present invention.

【図20】SOG膜パターン形成特性を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing SOG film pattern formation characteristics.

【図21】エッチング速度のアルカリ現像液濃度依存性
を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing the dependence of the etching rate on the alkali developer concentration.

【図22】本発明の一実施形態であるDRAMのパター
ン形成領域を示す平面図である。
FIG. 22 is a plan view showing a pattern formation region of a DRAM which is an embodiment of the present invention.

【図23】本発明の一実施形態であるクラウン型キャパ
シタをもつDRAMの製造工程の断面図である。
FIG. 23 is a sectional view of a manufacturing process of a DRAM having a crown-type capacitor which is an embodiment of the present invention.

【図24】従来の平坦化層間絶縁膜形成フロー図であ
る。
FIG. 24 is a flow chart of forming a conventional planarization interlayer insulating film.

【符号の説明】 101…CVD−SiO2膜形成工程、102…BPS
G膜堆積工程、103…ホトレジストパタ−ン形成工
程、104…ドライエッチング工程、105…レジスト
除去工程、106…表面洗浄工程、107…BPSGリ
フロ−工程、 201…基板、202…段差をもつデバ
イス形成部分、203…BPSG膜、204…ホトレジ
スト、301…CVD−SiO2膜形成工程、302…
SOG膜形成工程、303…短波長紫外光照射工程、3
04…ウエットエッチング工程、305…ベ−ク工程、
306…膜改質処理工程、401…基板、402…n型
ウエル、403…p型ウエル、404…BP層、405
…LOCOS、406…ポリシリコン電極、407…シ
リコン酸化膜、408…シリコン酸化膜、409…キャ
パシタ、410…シリコン酸化膜、411…BPSG
膜、412…金属配線、413…プラズマシリコン酸化
膜、414…SOG膜、415…遮光体、416…短波
長紫外光遮、417…感光したSOG膜、418…SO
G膜、419…金属配線、420…シリコン酸化膜、4
21…金属プラグ、422…金属配線、423…絶縁
膜。1201…ヒドロシラザンSOGの紫外光透過率特
性曲線、1301…ヒドロシラザンSOGの残膜特性曲
線、1302…ヒドロシラザンSOGのエッチング特性
曲線、1401…ネガ型パタ−ン形成領域、1402…
膜が残存してパタ−ンが形成されない領域、1403…
膜が残存せずパタ−ンが形成されない領域、1404…
ポジ型パタ−ン形成領域、1501…エッチング速度特
性曲線、1601…チップ、1602…感光性絶縁膜形
成領域、1603…メモリマット領域、1604…メモ
リマット領域、1605…メモリマット領域、1701
…基板、1702…n型ウエル、1703…p型ウエ
ル、1704…BP層、1705…LOCOS、170
6…ポリシリコン電極、1707…シリコン酸化膜、1
708…シリコン酸化膜、1709…キャパシタ下部電
極、1710…キャパシタ絶縁膜、1711…キャパシ
タ上部電極、1712…シリコン酸化膜、1713…遮
光体、1714…遮光体、1715…遮光体、1716
…透明基体、1717…短波長紫外光、1718…感光
したSOG膜。
[Explanation of reference numerals] 101 ... CVD-SiO 2 film forming step, 102 ... BPS
G film deposition step, 103 ... Photoresist pattern forming step, 104 ... Dry etching step, 105 ... Resist removing step, 106 ... Surface cleaning step, 107 ... BPSG reflow step, 201 ... Substrate, 202 ... Stepped device formation Part 203 ... BPSG film, 204 ... Photoresist, 301 ... CVD-SiO2 film forming step, 302 ...
SOG film forming step, 303 ... Short wavelength ultraviolet light irradiation step, 3
04 ... Wet etching step, 305 ... Baking step,
306 ... Membrane reforming process step, 401 ... Substrate, 402 ... N-type well, 403 ... P-type well, 404 ... BP layer, 405
LOCOS, 406 ... Polysilicon electrode, 407 ... Silicon oxide film, 408 ... Silicon oxide film, 409 ... Capacitor, 410 ... Silicon oxide film, 411 ... BPSG
Films, 412 ... Metal wirings, 413 ... Plasma silicon oxide films, 414 ... SOG films, 415 ... Light shields, 416 ... Short wavelength ultraviolet light blocking, 417 ... Photosensitive SOG films, 418 ... SO
G film, 419 ... Metal wiring, 420 ... Silicon oxide film, 4
21 ... Metal plug, 422 ... Metal wiring, 423 ... Insulating film. 1201 ... Hydrosilazane SOG ultraviolet light transmittance characteristic curve, 1301 ... Hydrosilazane SOG residual film characteristic curve, 1302 ... Hydrosilazane SOG etching characteristic curve, 1401 ... Negative pattern forming region, 1402 ...
Areas where the film remains and no pattern is formed, 1403 ...
Areas where no film remains and no pattern is formed, 1404 ...
Positive pattern forming area, 1501 ... Etching rate characteristic curve, 1601 ... Chip, 1602 ... Photosensitive insulating film forming area, 1603 ... Memory mat area, 1604 ... Memory mat area, 1605 ... Memory mat area, 1701
... substrate, 1702 ... n-type well, 1703 ... p-type well, 1704 ... BP layer, 1705 ... LOCOS, 170
6 ... Polysilicon electrode, 1707 ... Silicon oxide film, 1
708 ... Silicon oxide film, 1709 ... Capacitor lower electrode, 1710 ... Capacitor insulating film, 1711 ... Capacitor upper electrode, 1712 ... Silicon oxide film, 1713 ... Shading body, 1714 ... Shading body, 1715 ... Shading body, 1716
... transparent substrate, 1717 ... short wavelength ultraviolet light, 1718 ... exposed SOG film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 伸好 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Nobuyoshi Kobayashi 5-20-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. Semiconductor Division

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基体主面に複数の半導体素子領域が
形成され、その基体主面上において層間絶縁膜を介した
多層の配線が形成されて成る半導体集積回路装置であっ
て、前記基体主面の第1主面部及び第2主面部にはそれ
ぞれ第1配線部及び第2配線部が形成されて、前記第1
配線部が前記第2配線部よりも高い標高差を有し、前記
第2配線部ほぼ全体に感光処理された層間絶縁膜が選択
的に形成され、前記第1配線部上部及び前記層間絶縁膜
が選択的に設けられた第2配線部上部に連続し、その表
面が平坦面を持つ他の絶縁膜が形成され、前記他の絶縁
膜上において複数の上部配線が形成されて成ることを特
徴とする半導体集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device comprising a plurality of semiconductor element regions formed on a main surface of a semiconductor substrate, and multilayer wiring formed on the main surface of the substrate with an interlayer insulating film interposed therebetween. A first wiring portion and a second wiring portion are formed on the first main surface portion and the second main surface portion, respectively, of the first surface.
The wiring portion has a height difference higher than that of the second wiring portion, and a photosensitized interlayer insulating film is selectively formed on almost the entire second wiring portion, and the upper portion of the first wiring portion and the interlayer insulating film are formed. Is continuous with the upper part of the selectively provided second wiring part, another insulating film having a flat surface is formed, and a plurality of upper wirings are formed on the other insulating film. Semiconductor integrated circuit device.
【請求項2】前記感光処理された層間絶縁膜が紫外線照
射された感光性シリコン含有膜より成ることを特徴とす
る請求項1に記載の半導体集積回路装置。
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the photosensitized interlayer insulating film is formed of a photosensitive silicon-containing film irradiated with ultraviolet rays.
【請求項3】半導体基体主面に複数の半導体素子領域が
形成され、その基体主面上において層間絶縁膜を介した
多層の配線が形成されて成る半導体集積回路装置であっ
て、前記基体主面の第1主面部にはキャパシタを構成す
るメモリアレイが形成され、前記基体主面の第2主面部
には前記メモリアレイの周辺回路が形成され、前記メモ
リアレイの主面部が前記周辺回路の主面部よりも高い標
高差を有し、前記周辺回路主面部ほぼ全体に感光処理さ
れた層間絶縁膜が選択的に形成され、前記メモリアレイ
の主面部上部及び前記層間絶縁膜が選択的に設けられた
前記周辺回路主面部上部に連続し、その表面が平坦面を
持つ他の絶縁膜が形成され、前記他の絶縁膜上において
複数の上部配線が形成されて成ることを特徴とする半導
体集積回路装置。
3. A semiconductor integrated circuit device comprising a plurality of semiconductor element regions formed on a main surface of a semiconductor substrate, and multilayer wiring formed on the main surface of the semiconductor substrate with an interlayer insulating film interposed therebetween. A memory array forming a capacitor is formed on the first main surface portion of the surface, a peripheral circuit of the memory array is formed on the second main surface portion of the base main surface, and the main surface portion of the memory array is formed of the peripheral circuit. An interlayer insulating film having a height difference higher than that of the main surface portion is selectively formed on substantially the entire peripheral circuit main surface portion, and an upper portion of the main surface portion of the memory array and the interlayer insulating film are selectively provided. Another integrated film which is continuous to the upper part of the peripheral circuit main surface portion and has a flat surface is formed, and a plurality of upper wirings are formed on the other insulating film. Circuit device.
【請求項4】前記感光処理された層間絶縁膜が紫外線照
射された感光性シリコン含有膜より成ることを特徴とす
る請求項3に記載の半導体集積回路装置。
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein the photosensitized interlayer insulating film is formed of a photosensitive silicon-containing film irradiated with ultraviolet rays.
【請求項5】半導体基体主面に複数の半導体素子領域が
形成され、その基体主面上において層間絶縁膜を介した
多層の配線が形成されて成る半導体集積回路装置であっ
て、前記基体主面の第1主面部には積層構造のキャパシ
タを構成するメモリアレイが形成され、前記基体主面の
第2主面部には前記メモリアレイの周辺回路が形成さ
れ、前記メモリアレイの主面部が前記周辺回路の主面部
よりも高い標高差を有し、前記周辺回路主面部ほぼ全体
に感光処理された層間絶縁膜が選択的に形成され、前記
メモリアレイの主面部上部及び前記層間絶縁膜が選択的
に設けられた前記周辺回路主面部上部に連続し、その表
面が平坦面を持つ他の絶縁膜が形成され、前記他の絶縁
膜上において複数の上部配線が形成されて成ることを特
徴とする半導体集積回路装置。
5. A semiconductor integrated circuit device having a plurality of semiconductor element regions formed on a main surface of a semiconductor substrate, and multilayer wiring formed on the main surface of the semiconductor substrate with an interlayer insulating film interposed therebetween. A memory array forming a capacitor having a laminated structure is formed on a first main surface portion of the surface, a peripheral circuit of the memory array is formed on a second main surface portion of the base main surface, and the main surface portion of the memory array is An interlayer insulating film having a height difference higher than that of the main surface of the peripheral circuit and having a photosensitized interlayer insulating film is selectively formed on substantially the entire main surface of the peripheral circuit, and the upper surface of the main surface of the memory array and the interlayer insulating film are selected. And a plurality of upper wirings are formed on the other insulating film, which is continuous with the upper surface of the peripheral circuit main surface portion and has a flat surface. Semiconductor integration Road devices.
【請求項6】前記感光処理された層間絶縁膜が紫外線照
射された感光性シリコン含有膜より成ることを特徴とす
る請求項5に記載の半導体集積回路装置。
6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the photosensitized interlayer insulating film is formed of a photosensitive silicon-containing film irradiated with ultraviolet rays.
【請求項7】前記積層構造のキャパシタはフィン型を成
していることを請求項5に記載の半導体集積回路装置。
7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the capacitor having the laminated structure is of a fin type.
【請求項8】前記積層構造のキャパシタはクラウン型を
成していることを請求項5に記載の半導体集積回路装
置。
8. The semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein the capacitor having the laminated structure is of a crown type.
【請求項9】半導体基体主面に複数の半導体素子領域を
形成し、その基体主面上において層間絶縁膜を介して多
層の配線を形成して成る半導体集積回路装置の製造方法
であって、 半導体基体主面の第1主面部及び第2主面部にそれぞれ
複数のMISFETを形成する段階、 前記基体主面の第1主面部及び第2主面部上にそれぞれ
相対的に標高差を持つ第1配線及び第2配線を形成する
段階、 前記第1配線及び前記第2配線に感光性絶縁膜を塗布す
る段階、 前記感光性絶縁膜に対して露光処理を施し、相対的に標
高の底い第2配線上に対して選択的に感光処理された層
間絶縁膜を形成する段階、 前記第1配線上部及び前記層間絶縁膜が選択的に設けら
れた第2配線上部に連続し、その表面が平坦面を持つ他
の絶縁膜を形成する段階、 前記他の絶縁膜上に上層配線をパターン形成する段階、
とから成ることを特徴とする半導体集積回路装置の製造
方法。
9. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: forming a plurality of semiconductor element regions on a main surface of a semiconductor substrate; and forming multilayer wiring on the main surface of the substrate with an interlayer insulating film interposed therebetween. Forming a plurality of MISFETs on the first main surface portion and the second main surface portion of the semiconductor main body surface, respectively, the first main surface portion and the second main surface portion of the base main surface having a relative elevation difference, respectively. Forming a wiring and a second wiring; applying a photosensitive insulating film to the first wiring and the second wiring; performing an exposure process on the photosensitive insulating film; Forming an interlayer insulating film that is selectively subjected to photosensitization on two wirings, the first wiring upper portion and the second wiring upper portion where the interlayer insulating film is selectively provided are continuous, and the surface thereof is flat. Forming another insulating film having a surface, the other The step of patterning the upper wiring on the insulating film,
And a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.
【請求項10】前記層間絶縁膜形成の段階は、感光性シ
リコン含有膜を形成して、部分的に紫外線を照射し、未
照射部の膜をエッチング除去し、膜改質処理を施してシ
リコン酸化膜とした請求項9に記載の半導体集積回路装
置の製造方法。
10. The step of forming an interlayer insulating film comprises forming a photosensitive silicon-containing film, partially irradiating it with ultraviolet rays, etching and removing a film of an unexposed portion, and performing a film modification treatment to obtain a silicon film. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 9, wherein the method is an oxide film.
【請求項11】前記感光性シリコン含有膜が、ヒドロシ
ロキサンまたはヒドロシラザンであることを特徴とする
請求項10に記載の半導体集積回路装置の製造方法。
11. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 10, wherein the photosensitive silicon-containing film is hydrosiloxane or hydrosilazane.
【請求項12】前記感光性シリコン含有膜が、Si−H
結合を有するシリコン組成物であることを特徴とする請
求項10に記載の半導体集積回路装置の製造方法。
12. The photosensitive silicon-containing film is Si--H.
11. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 10, wherein the silicon composition has a bond.
【請求項13】紫外線の波長が250ナノメ−タ以下で
あることを特徴とする請求項10に記載の半導体集積回
路装置の製造方法。
13. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 10, wherein the wavelength of the ultraviolet rays is 250 nanometers or less.
【請求項14】未照射部の膜をエッチング除去する工程
において、エッチング液としてアルコ−ル、エ−テル、
液化炭化水素またはアルカリ溶液のうち少なくとも一つ
を用いてウエットエッチングすることを特徴とする請求
項10に記載の半導体集積回路装置の製造方法。
14. In the step of removing the film of the unirradiated portion by etching, alcohol, ether,
11. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 10, wherein wet etching is performed using at least one of liquefied hydrocarbon and alkaline solution.
【請求項15】半導体基体主面の第1主面部にメモリセ
ルを構成するMISFETを複数配列し、半導体基体主
面の第2主面部に周辺回路を構成するMISFETを複
数配列する段階、 前記基体主面の第1主面部上にメモリセルを構成する下
部電極、誘電体膜及び上部電極で構成されたメモリセル
のためのキャパシタを複数配列する段階、 前記キャパシタを配列した段階の後、前記第1主面部及
び前記第2主面部上に感光性絶縁膜を塗布する段階、 前記感光性絶縁膜に対して露光処理を施し、相対的に標
高の底い第2主面部上に対して選択的に感光処理された
層間絶縁膜を形成する段階、 前記第1配線上部及び前記層間絶縁膜が選択的に設けら
れた第2配線上部に連続し、その表面が平坦面を持つ他
の絶縁膜を形成する段階、 前記他の絶縁膜上に上層配線をパターン形成する段階、
とから成ることを特徴とするダイナミック・ランダム・
アクセス・メモリの製造方法。
15. A step of arranging a plurality of MISFETs forming a memory cell on a first main surface portion of a main surface of a semiconductor substrate and a plurality of MISFETs forming a peripheral circuit on a second main surface portion of a main surface of a semiconductor substrate. Arranging a plurality of capacitors for a memory cell composed of a lower electrode forming a memory cell, a dielectric film, and an upper electrode on the first main surface portion of the main surface; 1 a step of applying a photosensitive insulating film on the main surface portion and the second main surface portion, exposing the photosensitive insulating film, and selectively selecting the second main surface portion having a relatively high altitude. A step of forming a photosensitized interlayer insulating film on another insulating film continuous with the first wiring upper part and the second wiring upper part where the interlayer insulating film is selectively provided, and having a flat surface. Forming the other The step of patterning the upper wiring on the membrane,
Dynamic random, characterized by consisting of
Access memory manufacturing method.
【請求項16】前記層間絶縁膜形成の段階は、感光性シ
リコン含有膜を形成して、部分的に紫外線を照射し、未
照射部の膜をエッチング除去し、膜改質処理を施してシ
リコン酸化膜とした請求項15に記載の半導体集積回路
装置の製造方法。
16. The step of forming an interlayer insulating film comprises forming a photosensitive silicon-containing film, partially irradiating it with ultraviolet rays, etching away a film in an unexposed portion, and performing a film modification treatment to form a silicon film. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 15, wherein the oxide film is used.
【請求項17】前記感光性シリコン含有膜が、ヒドロシ
ロキサンまたはヒドロシラザンであることを特徴とする
請求項16に記載のダイナミック・ランダム・アクセス
・メモリの製造方法。
17. The method of manufacturing a dynamic random access memory according to claim 16, wherein the photosensitive silicon-containing film is hydrosiloxane or hydrosilazane.
【請求項18】前記感光性シリコン含有膜が、Si−H
結合を有するシリコン組成物であることを特徴とする請
求項16に記載の半導体集積回路装置の製造方法。
18. The photosensitive silicon-containing film is Si--H.
17. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the silicon composition has a bond.
【請求項19】紫外線の波長が250ナノメ−タ以下で
あることを特徴とする請求項16に記載のダイナミック
・ランダム・アクセス・メモリの製造方法。
19. The method of manufacturing a dynamic random access memory according to claim 16, wherein the wavelength of ultraviolet rays is 250 nanometers or less.
【請求項20】未照射部の膜をエッチング除去する工程
において、エッチング液としてアルコ−ル、エ−テル、
液化炭化水素またはアルカリ溶液のうち少なくとも一つ
を用いてウエットエッチングすることを特徴とする請求
項16に記載のダイナミック・ランダム・アクセス・メ
モリの製造方法。
20. In the step of removing the film of the non-irradiated portion by etching, alcohol, ether,
The method of manufacturing a dynamic random access memory according to claim 16, wherein wet etching is performed using at least one of liquefied hydrocarbon and alkaline solution.
【請求項21】半導体素子を形成した基体主面に層間絶
縁膜を形成してその層間絶縁膜上に配線層を形成する半
導体装置の製造方法であって、半導体素子を形成した基
体主面に感光性シリコン含有膜を形成して、部分的に紫
外線を照射し、未照射部の膜をエッチング除去し、相対
的に標高の低い基体主面部における膜改質処理を施して
シリコン酸化膜から成る層間絶縁膜を選択的に形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
21. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming an interlayer insulating film on a main surface of a base on which a semiconductor element is formed and forming a wiring layer on the interlayer insulating film; Forming a photosensitive silicon-containing film, partially irradiating it with ultraviolet rays, etching away the film in the unirradiated part, and performing a film modification treatment on the main surface part of the substrate with a relatively low altitude to form a silicon oxide film A method of manufacturing a semiconductor device, which comprises selectively forming an interlayer insulating film.
【請求項22】感光性シリコン含有膜が、Si−H結合
を有するシリコン組成物であることを特徴とする請求項
21記載の半導体装置の製造方法。
22. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 21, wherein the photosensitive silicon-containing film is a silicon composition having a Si—H bond.
【請求項23】感光性シリコン含有膜が、ヒドロシロキ
サンまたはヒドロシラザンであることを特徴とする請求
項21記載の半導体装置の製造方法。
23. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 21, wherein the photosensitive silicon-containing film is hydrosiloxane or hydrosilazane.
【請求項24】紫外線の波長が250ナノメ−タ以下で
あることを特徴とする請求項21記載の半導体装置の製
造方法。
24. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 21, wherein the wavelength of the ultraviolet rays is 250 nanometers or less.
【請求項25】未照射部の膜をエッチング除去する工程
において、エッチング液としてアルコ−ル、エ−テル、
液化炭化水素またはアルカリ溶液のうち少なくとも一つ
を用いてウエットエッチングすることを特徴とする請求
項21記載の半導体装置の製造方法。
25. In the step of removing the film of the unirradiated portion by etching, alcohol, ether,
22. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 21, wherein wet etching is performed using at least one of liquefied hydrocarbon and alkaline solution.
【請求項26】膜改質処理が、250度以上で水蒸気ま
たは酸素を含むガス雰囲気中で行われることを特徴とす
る請求項21記載の半導体装置の製造方法。
26. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 21, wherein the film modification treatment is performed in a gas atmosphere containing water vapor or oxygen at 250 ° C. or higher.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20010058954A (en) * 1999-12-30 2001-07-06 박종섭 Manufacturing method for semiconductor device
JP2015126020A (en) * 2013-12-25 2015-07-06 東京エレクトロン株式会社 Method for forming insulation region

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