JPH0945685A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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Publication number
JPH0945685A
JPH0945685A JP19516395A JP19516395A JPH0945685A JP H0945685 A JPH0945685 A JP H0945685A JP 19516395 A JP19516395 A JP 19516395A JP 19516395 A JP19516395 A JP 19516395A JP H0945685 A JPH0945685 A JP H0945685A
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JP
Japan
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conductive film
film
insulator
semiconductor device
manufacturing
Prior art date
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Pending
Application number
JP19516395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masamoto Hirase
征基 平瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP19516395A priority Critical patent/JPH0945685A/en
Publication of JPH0945685A publication Critical patent/JPH0945685A/en
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple manufacturing method for a semiconductor device which is provided with a fine interconnection. SOLUTION: A silicon oxide film 2 is formed on a silicon substrate 1, the silicon oxide film 2 is patterned, and trenches 2a are formed. Then, an aluminum film 3 is deposited on the whole face of a device by using a high-temperature sputtering method. In succession, a resist pattern 4 is used as a mask for ion implantation, and oxygen ions are implanted into the surface of the aluminum film 3 while a laser beam is being irradiated. Then, a region into which the oxygen ions have been implanted in the aluminum film 3 is oxidized so as to be changed into an alumina film 5. At this time, since the oxygen ions are not implanted into the aluminum film 3 directly under the resist pattern 4, the aluminum film 3 is left as it is.

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】本発明は半導体装置の製造方
法に係り、詳しくは、多層配線を備えた半導体装置の製
造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device having a multi-layer wiring.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、LSIの高集積化に伴い、多層配
線技術がますます重要になっている。本出願人は、特公
昭59−27099号公報(IPC;H01L21/94,H01L21/90
)に開示される多層配線の形成方法を既に実用化して
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, multi-layer wiring technology has become more and more important with the high integration of LSI. The present applicant has filed Japanese Patent Publication No. 59-27099 (IPC; H01L21 / 94, H01L21 / 90).
The method of forming a multilayer wiring disclosed in (1) has already been put to practical use.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】多層配線技術では、多
層化によって生じるパターンの段差部における配線のパ
ターニングを容易にすると共に断線を防ぐことが重要で
ある。そのためにはデバイス表面を平坦化しなければな
らない。この平坦化技術の必要性は、配線が微細化する
ほど増してくる。
In the multi-layer wiring technology, it is important to facilitate the patterning of the wiring in the step portion of the pattern caused by the multi-layering and prevent the disconnection. For that purpose, the device surface must be flattened. The need for this flattening technique increases as the wiring becomes finer.

【0004】前記公報が開示された時点では、近年要求
されるほどの配線の微細化は必要ではなかった。そのた
め、前記公報には平坦化技術については何らの記載もな
されていない。また、微細な配線を形成するに際して、
前記公報の記載には以下に示すような問題がある。
At the time when the above publication was disclosed, it was not necessary to miniaturize the wiring as required in recent years. Therefore, the above publication does not describe any flattening technique. Also, when forming fine wiring,
The description of the publication has the following problems.

【0005】(1) 前記公報の2欄11行には、金属膜を
蒸着によって設ける旨の記載がなされている。前記公報
が開示された時点では、蒸着といえば一般に真空蒸着法
をさしていた。しかし、真空蒸着法のステップカバレー
ジは低いため、微細な配線の形成が難しいという問題が
ある。
(1) At column 2, line 11 of the above publication, it is stated that a metal film is provided by vapor deposition. At the time when the above-mentioned publication was disclosed, generally speaking, vapor deposition was a vacuum vapor deposition method. However, since the step coverage of the vacuum deposition method is low, there is a problem that it is difficult to form fine wiring.

【0006】(2) 前記公報の2欄15行には、金属膜の
表面を陽極酸化してアルミナにする旨の記載がなされて
いる。陽極酸化とは、電界液中またはプラズマ中で陽極
および陰極を用いて金属膜に電界を印加し、その電界に
よって金属イオンを陽極方向に向かって移動させること
で、金属膜の表面を酸化させる方法である。しかし、陽
極酸化では微細な配線の形成が難しいという問題があ
る。また、陽極酸化はLSIの製造工程では一般に用い
られる技術ではない。そのため、陽極酸化を行う装置を
製造ラインに新たに導入する必要があり、製造コストが
増大するという問題もある。
(2) At column 2, line 15 of the above publication, it is stated that the surface of the metal film is anodized into alumina. Anodization is a method of oxidizing the surface of a metal film by applying an electric field to the metal film in an electrolytic solution or plasma using an anode and a cathode and moving the metal ions toward the anode by the electric field. Is. However, anodization has a problem that it is difficult to form fine wiring. Further, anodization is not a technique generally used in the LSI manufacturing process. Therefore, it is necessary to newly introduce an apparatus for performing anodic oxidation into the production line, which causes a problem of increased production cost.

【0007】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、微細な配線を備えた半
導体装置の簡単な製造方法を提供することにある。ま
た、本発明の別の目的は、微細な多層配線を備えた半導
体装置の簡単な製造方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a simple manufacturing method of a semiconductor device having fine wiring. Another object of the present invention is to provide a simple manufacturing method of a semiconductor device having fine multilayer wiring.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、導電膜を形成する工程と、導電膜の所望の部分を所
望の膜厚分だけ絶縁物に変化させる工程とを備えたこと
をその要旨とする。
The invention according to claim 1 comprises a step of forming a conductive film and a step of changing a desired portion of the conductive film into an insulator by a desired film thickness. Is the gist.

【0009】請求項2に記載の発明は、平坦な導電膜を
形成する工程と、導電膜の所望の部分を所望の膜厚分だ
け絶縁物に変化させることで、導電膜から成る配線層
と、絶縁物から成る平坦な層間絶縁膜とを同時に形成す
る工程とを備えたことをその要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, a wiring layer made of a conductive film is formed by forming a flat conductive film and changing a desired portion of the conductive film into an insulator by a desired film thickness. And a step of simultaneously forming a flat interlayer insulating film made of an insulating material.

【0010】請求項3に記載の発明は、基板上にトレン
チを形成する工程と、そのトレンチ内を含む基板の全面
に平坦な導電膜を形成する工程と、導電膜の所望の部分
をトレンチ内の導電膜の上縁部に達する深さまで絶縁物
に変化させることで、トレンチ内の導電膜から成る下層
配線と、トレンチ上の導電膜から成る上層配線と、絶縁
物から成る平坦な層間絶縁膜とを同時に形成する工程と
を備えたことをその要旨とする。
According to a third aspect of the present invention, a step of forming a trench on the substrate, a step of forming a flat conductive film on the entire surface of the substrate including the inside of the trench, and a desired portion of the conductive film in the trench are formed. By changing to an insulator up to the depth reaching the upper edge of the conductive film of, the lower layer wiring made of the conductive film in the trench, the upper layer wiring made of the conductive film in the trench, and the flat interlayer insulating film made of the insulating material. The gist of the invention is to have a step of simultaneously forming and.

【0011】請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記導電膜は酸化すると絶縁物に変化する材質から成
り、導電膜を絶縁物に変化させる工程は、導電膜の表面
に酸素イオンを注入する方法を用いることをその要旨と
する。
According to a fourth aspect of the invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the first to third aspects,
The conductive film is made of a material that changes into an insulator when oxidized, and the step of changing the conductive film into an insulator is to use a method of implanting oxygen ions into the surface of the conductive film.

【0012】請求項5に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記導電膜は酸化すると絶縁物に変化する材質から成
り、導電膜を絶縁物に変化させる工程は、導電膜の表面
にレーザービームを照射しながら酸素イオンを注入する
方法を用いることをその要旨とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the first to third aspects,
The conductive film is made of a material that changes into an insulator when oxidized, and the process of changing the conductive film into an insulator uses a method of implanting oxygen ions while irradiating the surface of the conductive film with a laser beam. To do.

【0013】請求項6に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記導電膜は酸化すると絶縁物に変化する材質から成
り、導電膜を絶縁物に変化させる工程は、酸化雰囲気中
で導電膜の表面にレーザービームを照射する方法を用い
ることをその要旨とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the first to third aspects,
The conductive film is made of a material that changes into an insulator when oxidized, and the step of changing the conductive film into an insulator is to use a method of irradiating the surface of the conductive film with a laser beam in an oxidizing atmosphere.

【0014】請求項7に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記導電膜は窒化すると絶縁物に変化する材質から成
り、導電膜を絶縁物に変化させる工程は、導電膜の表面
に窒素イオンを注入する方法を用いることをその要旨と
する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the first to third aspects,
The conductive film is made of a material that changes to an insulator when it is nitrided, and the step of changing the conductive film to an insulator is to use a method of implanting nitrogen ions into the surface of the conductive film.

【0015】請求項8に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記導電膜は窒化すると絶縁物に変化する材質から成
り、導電膜を絶縁物に変化させる工程は、導電膜の表面
にレーザービームを照射しながら窒素イオンを注入する
方法を用いることをその要旨とする。
The invention described in claim 8 is the method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
The conductive film is made of a material that changes into an insulator when nitrided, and the process of changing the conductive film into an insulator uses a method of implanting nitrogen ions while irradiating a laser beam on the surface of the conductive film. To do.

【0016】請求項9に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれか1項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記導電膜は窒化すると絶縁物に変化する材質から成
り、導電膜を絶縁物に変化させる工程は、窒化雰囲気中
で導電膜の表面にレーザービームを照射する方法を用い
ることをその要旨とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of the first to third aspects,
The conductive film is made of a material that changes to an insulator when it is nitrided, and the gist of the process of changing the conductive film to an insulator is to use a method of irradiating the surface of the conductive film with a laser beam in a nitriding atmosphere.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した各実施
形態の製造方法を図1に従って説明する。 (第1実施形態) 工程1(図1(a)参照);適宜な方法(熱酸化法、C
VD法、PVD法)を用い、シリコン基板1上にシリコ
ン酸化膜2(膜厚;600nm)を形成する。次に、フ
ォトリソグラフィ技術を用い、シリコン酸化膜2をパタ
ーニングしてトレンチ2aを形成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The manufacturing method of each embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIG. (First Embodiment) Step 1 (see FIG. 1A); an appropriate method (thermal oxidation method, C
A silicon oxide film 2 (film thickness: 600 nm) is formed on a silicon substrate 1 by using the VD method or the PVD method. Next, the silicon oxide film 2 is patterned by using the photolithography technique to form the trench 2a.

【0018】工程2(図1(b)参照);高温スパッタ
法を用い、デバイス全面にアルミ膜3を堆積する。尚、
アルミ膜3の膜厚は、シリコン酸化膜2上において60
0nmとなるように制御する。次に、アルミ膜3上にレ
ジストパターン4を形成する。
Step 2 (see FIG. 1B): An aluminum film 3 is deposited on the entire surface of the device using a high temperature sputtering method. still,
The thickness of the aluminum film 3 is 60 on the silicon oxide film 2.
It is controlled to be 0 nm. Next, a resist pattern 4 is formed on the aluminum film 3.

【0019】工程3(図1(c)参照);レジストパタ
ーン4をイオン注入用マスクとして用い、アルミ膜3の
表面にレーザービームを照射しながら酸素イオンを注入
する。酸素イオンの注入条件は、トレンチ2a内のアル
ミ膜3の上縁部に達する深さ(具体的には、アルミ膜3
の表面から660〜720nm程度の深さ)まで酸素イ
オンが到達するように設定する。この処理により、アル
ミ膜3において酸素イオンが注入された領域が酸化して
アルミナ膜5に変化する。このとき、レジストパターン
4の直下のアルミ膜3には酸素イオンが注入されないた
め、アルミ膜3のまま残される。また、トレンチ2a内
のアルミ膜3にはその上縁部を除いて酸素イオンが注入
されないため、やはりアルミ膜3のまま残される。従っ
て、レジストパターン4の直下のアルミ膜3(図示3
a)と、そのアルミ膜3の下部のトレンチ2aと隣り合
うトレンチ2a内のアルミ膜3(図示3b)とは、アル
ミナ膜5によって絶縁分離される。
Step 3 (see FIG. 1C): Using the resist pattern 4 as a mask for ion implantation, oxygen ions are implanted while irradiating the surface of the aluminum film 3 with a laser beam. The oxygen ion implantation conditions are such that the depth reaching the upper edge of the aluminum film 3 in the trench 2a (specifically, the aluminum film 3
It is set so that oxygen ions reach from the surface to a depth of about 660 to 720 nm). By this treatment, the region of the aluminum film 3 into which oxygen ions are implanted is oxidized and changed into the alumina film 5. At this time, oxygen ions are not implanted into the aluminum film 3 directly below the resist pattern 4, so that the aluminum film 3 remains as it is. Further, since oxygen ions are not implanted into the aluminum film 3 in the trench 2a except the upper edge portion thereof, the aluminum film 3 is left as it is. Therefore, the aluminum film 3 (see FIG.
The alumina film 5 insulates a) from the trench 2a below the aluminum film 3 and the aluminum film 3 (shown in FIG. 3b) in the trench 2a adjacent to the trench 2a.

【0020】工程4(図1(d)参照);レジストパタ
ーン4を除去する。その結果、トレンチ2a内のアルミ
膜3から成る下層配線と、レジストパターン4の直下の
アルミ膜3から成る上層配線とを備えた2層配線構造が
完成する。
Step 4 (see FIG. 1D): The resist pattern 4 is removed. As a result, a two-layer wiring structure including the lower layer wiring made of the aluminum film 3 in the trench 2a and the upper layer wiring made of the aluminum film 3 immediately below the resist pattern 4 is completed.

【0021】本実施形態の製造方法によれば、以下の作
用および効果を得ることができる。 工程2において、高温スパッタ法のステップカバレー
ジは高いため、トレンチ2a内をアルミ膜3で完全に埋
め込むことができる。従って、トレンチ2aの幅を狭く
してもその内部をアルミ膜3で確実に埋め込むことが可
能になり、トレンチ2a内のアルミ膜3から成る下層配
線を微細化することができる。
According to the manufacturing method of this embodiment, the following actions and effects can be obtained. In step 2, since the step coverage of the high temperature sputtering method is high, the inside of the trench 2a can be completely filled with the aluminum film 3. Therefore, even if the width of the trench 2a is narrowed, the inside of the trench 2a can be surely filled with the aluminum film 3, and the lower layer wiring made of the aluminum film 3 in the trench 2a can be miniaturized.

【0022】工程2において、高温スパッタ法では、
堆積したアルミ膜3がリフローされるため、ステップカ
バレージが高いことと相まって、アルミ膜3の表面を平
坦化にすることができる。そのため、寸法精度の高いレ
ジストパターン4を容易に形成することができる。従っ
て、レジストパターン4の幅を狭くすることが可能にな
り、レジストパターン4の直下のアルミ膜3から成る上
層配線を微細化することができる。
In step 2, in the high temperature sputtering method,
Since the deposited aluminum film 3 is reflowed, the surface coverage of the aluminum film 3 can be flattened together with the high step coverage. Therefore, the resist pattern 4 having high dimensional accuracy can be easily formed. Therefore, the width of the resist pattern 4 can be narrowed, and the upper wiring formed of the aluminum film 3 directly below the resist pattern 4 can be miniaturized.

【0023】アルミ膜3の表面は平坦であるため、ア
ルミナ膜5の表面も平坦になる。従って、アルミ膜3お
よびアルミナ膜5の上に3層目の配線を形成する場合、
その3層目の配線のパターニングが容易になる上に、断
線を防ぐことができる。従って、3層目の配線を微細化
することができる。言い換えれば、アルミナ膜5から成
る平坦な層間絶縁膜を得ることができる。
Since the surface of the aluminum film 3 is flat, the surface of the alumina film 5 is also flat. Therefore, when the third layer wiring is formed on the aluminum film 3 and the alumina film 5,
In addition to facilitating patterning of the third-layer wiring, disconnection can be prevented. Therefore, the third layer wiring can be miniaturized. In other words, a flat interlayer insulating film made of the alumina film 5 can be obtained.

【0024】工程3において、レジストパターン4を
イオン注入用マスクとして用い、レーザービームを照射
しながら酸素イオンを注入している。そのため、アルミ
膜3の温度を不要に上昇させることなく、アルミナ膜5
を高い寸法精度で形成することができる。特に、アルミ
ナ膜5の膜厚は酸素イオンの注入深さと等しくなるた
め、酸素イオンの注入条件を調整することでアルミナ膜
5の膜厚を自由に制御することができる。その結果、上
記の作用および効果と相まって、レジストパターン4
の直下のアルミ膜3から成る上層配線を容易に微細化す
ることができる。
In step 3, the resist pattern 4 is used as a mask for ion implantation and oxygen ions are implanted while irradiating a laser beam. Therefore, the temperature of the aluminum film 3 is not increased unnecessarily, and the alumina film 5
Can be formed with high dimensional accuracy. In particular, since the film thickness of the alumina film 5 is equal to the implantation depth of oxygen ions, the film thickness of the alumina film 5 can be freely controlled by adjusting the oxygen ion implantation conditions. As a result, in combination with the above action and effect, the resist pattern 4
It is possible to easily miniaturize the upper layer wiring formed of the aluminum film 3 immediately below.

【0025】(第2実施形態) 工程1(図1(a)参照);第1実施形態の工程1と同
じである。 工程2(図1(b)参照);高温スパッタ法を用い、デ
バイス全面にアルミ膜3を堆積する。次に、アルミ膜3
上にレーザ光の反射膜11を形成する。尚、レーザ光の
反射膜11としては、工程3で使用されるレーザビーム
に対する反射率がアルミ膜3よりも高い材質であればど
のようなものを用いてもよい。
(Second Embodiment) Step 1 (see FIG. 1A): The same as Step 1 of the first embodiment. Step 2 (see FIG. 1B): An aluminum film 3 is deposited on the entire surface of the device by using a high temperature sputtering method. Next, aluminum film 3
A reflection film 11 for laser light is formed on the top. As the reflection film 11 for the laser light, any material may be used as long as it has a higher reflectance for the laser beam used in step 3 than the aluminum film 3.

【0026】工程3(図1(c)参照);酸化雰囲気中
で、アルミ膜3の表面にレーザービームを照射する。す
ると、レーザービームが照射されたアルミ膜3が酸化し
てアルミナ膜5に変化する。このとき、レーザ光の反射
膜11の直下のアルミ膜3にはレーザービームが照射さ
れないため、アルミ膜3のまま残される。
Step 3 (see FIG. 1C): The surface of the aluminum film 3 is irradiated with a laser beam in an oxidizing atmosphere. Then, the aluminum film 3 irradiated with the laser beam is oxidized and changed to the alumina film 5. At this time, since the laser beam is not applied to the aluminum film 3 directly below the laser light reflection film 11, the aluminum film 3 is left as it is.

【0027】工程4(図1(d)参照);レーザ光の反
射膜11を除去する。 本実施形態の製造方法によれば、第1実施形態の〜
と同様の作用および効果を得ることができる。また、本
実施形態の製造方法では、工程3において酸化雰囲気中
でレーザービームを照射するだけでよいため、第1実施
形態のように酸素イオンの注入装置を用いる必要がな
く、製造装置の構成を簡単にすることができる。但し、
アルミナ膜5の膜厚の制御性については、第1実施形態
に比べて低くなる。
Step 4 (see FIG. 1D): The reflection film 11 for laser light is removed. According to the manufacturing method of the present embodiment,
The same action and effect as can be obtained. Further, in the manufacturing method of the present embodiment, since it is only necessary to irradiate the laser beam in the oxidizing atmosphere in step 3, it is not necessary to use the oxygen ion implantation device as in the first embodiment, and the structure of the manufacturing device Can be easy. However,
The controllability of the film thickness of the alumina film 5 is lower than that of the first embodiment.

【0028】尚、上記各実施形態は以下のように変更し
てもよく、その場合でも同様の作用および効果を得るこ
とができる。 (1)工程2において、高温スパッタ法をステップカバ
レージの高い他のPVD法(イオンプレーティング法、
イオンビームデポジション法、クラスタイオンビーム法
など)に置き代える。この場合、PVD法を高温状態で
行えば、堆積したアルミ膜3をリフローさせることが可
能になり、上記各実施形態と同様に、アルミ膜3の表面
をさらに平坦化にすることができる。
The above embodiments may be modified as follows, and the same operation and effect can be obtained in such a case. (1) In step 2, the high temperature sputtering method is replaced with another PVD method (ion plating method, which has high step coverage).
Ion beam deposition method, cluster ion beam method, etc.) In this case, if the PVD method is performed at a high temperature, the deposited aluminum film 3 can be reflowed, and the surface of the aluminum film 3 can be further flattened as in the above-described embodiments.

【0029】(2)工程2において、アルミ膜3の形成
後に、さらに熱処理を行うことで、アルミ膜3をリフロ
ーさせる。この場合、アルミ膜3の表面をさらに平坦化
にすることができる。また、常温スパッタ法を用いてア
ルミ膜3を形成した後に、熱処理を行ってアルミ膜3を
リフローさせる。
(2) In step 2, after the aluminum film 3 is formed, further heat treatment is performed to reflow the aluminum film 3. In this case, the surface of the aluminum film 3 can be further flattened. Further, after the aluminum film 3 is formed by the room temperature sputtering method, heat treatment is performed to reflow the aluminum film 3.

【0030】(3)工程2において、アルミ膜3の形成
後に、CMP(Chemical Mechanical Polishing )法を
用いてアルミ膜3の表面を平坦化する。 (4)トレンチ2a内にタングステンプラグから成る下
層配線を形成した後で、デバイス全面にアルミ膜3を堆
積する。そして、アルミ膜3の所望の部分をアルミナ膜
5に代えることで、アルミ膜3から成る上層配線とアル
ミナ膜5から成る層間絶縁膜とを形成する。すなわち、
上記各実施形態のように、アルミ膜3で上下2層の配線
を形成するのではなく、アルミ膜3では上層配線のみを
形成する。この場合、タングステンプラグによってデバ
イス表面が平坦化されているため、アルミ膜3の堆積時
にはステップカバレージを考慮する必要がない。従っ
て、アルミ膜3の形成には真空蒸着法を含む適宜なPV
D法を用いることができる。
(3) In step 2, after the aluminum film 3 is formed, the surface of the aluminum film 3 is flattened by the CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. (4) After forming a lower layer wiring made of a tungsten plug in the trench 2a, an aluminum film 3 is deposited on the entire surface of the device. Then, by replacing a desired portion of the aluminum film 3 with the alumina film 5, an upper layer wiring made of the aluminum film 3 and an interlayer insulating film made of the alumina film 5 are formed. That is,
As in the above-described embodiments, the upper and lower two-layer wiring is not formed by the aluminum film 3, but only the upper wiring is formed by the aluminum film 3. In this case, since the device surface is flattened by the tungsten plug, it is not necessary to consider the step coverage when depositing the aluminum film 3. Therefore, for forming the aluminum film 3, an appropriate PV including a vacuum deposition method is used.
Method D can be used.

【0031】(5)リセスワイヤリング法により下層配
線および層間絶縁膜を形成した後で、デバイス全面にア
ルミ膜3を堆積し、アルミ膜3の所望の部分をアルミナ
膜5に代えることで、アルミ膜3から成る上層配線とア
ルミナ膜5から成る層間絶縁膜とを形成する。
(5) After the lower wiring and the interlayer insulating film are formed by the recess wiring method, the aluminum film 3 is deposited on the entire surface of the device, and a desired portion of the aluminum film 3 is replaced with the alumina film 5. An upper layer wiring made of 3 and an interlayer insulating film made of an alumina film 5 are formed.

【0032】(6)多層配線ではなく単層配線の形成に
適用する。 (7)アルミ膜3を、酸化すると絶縁物に変化する適宜
な材質から成る導電膜(銅,金,銀などの各種金属、タ
ングステン,チタンなどの各種高融点金属、ドープドポ
リシリコン、金属シリサイドなど)に置き代える。
(6) It is applied to the formation of single-layer wiring instead of multilayer wiring. (7) A conductive film made of an appropriate material that changes into an insulator when the aluminum film 3 is oxidized (various metals such as copper, gold and silver, various refractory metals such as tungsten and titanium, doped polysilicon, metal silicide) Etc.).

【0033】(8)アルミ膜3を、窒化すると絶縁物に
変化する適宜な材質から成る導電膜(ドープドポリシリ
コン、金属シリサイドなど)に置き代える。この場合、
第1実施形態においては酸素イオンを窒素イオンに置き
代え、第2実施形態においては酸化雰囲気を窒化雰囲気
に置き代える。
(8) The aluminum film 3 is replaced with a conductive film (doped polysilicon, metal silicide, etc.) made of an appropriate material that changes into an insulator when nitrided. in this case,
In the first embodiment, oxygen ions are replaced with nitrogen ions, and in the second embodiment, the oxidizing atmosphere is replaced with a nitriding atmosphere.

【0034】(9)シリコン酸化膜2を他の適宜な絶縁
膜(シリコン窒化膜、シリケートガラス膜、SOG膜な
ど)に置き代える。 以上、各実施形態について説明したが、各実施形態から
把握できる請求項以外の技術的思想について、以下にそ
れらの効果と共に記載する。
(9) The silicon oxide film 2 is replaced with another appropriate insulating film (silicon nitride film, silicate glass film, SOG film, etc.). Although the embodiments have been described above, technical ideas other than the claims that can be grasped from the embodiments will be described below along with their effects.

【0035】(イ)請求項3に記載の半導体装置の製造
方法において、基板上にトレンチを形成する工程は、基
板の全面に絶縁膜を形成する工程と、その絶縁膜をパタ
ーニングする工程とを含む半導体装置の製造方法。
(A) In the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, the step of forming the trench on the substrate includes a step of forming an insulating film on the entire surface of the substrate and a step of patterning the insulating film. A method of manufacturing a semiconductor device including.

【0036】(ロ)請求項4に記載の半導体装置の製造
方法において、前記導電膜を形成する方法を高温状態で
行うことで導電膜をリフローさせる工程を含む半導体装
置の製造方法。
(B) A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, including the step of reflowing the conductive film by performing the method of forming the conductive film at a high temperature.

【0037】(ハ)基板上にトレンチを形成する工程
と、そのトレンチ内に金属プラグを形成して埋め込む工
程と、デバイス全面に平坦な導電膜を形成する工程と、
導電膜の所望の部分を絶縁物に変化させる工程とを備え
た半導体装置の製造方法。
(C) A step of forming a trench on the substrate, a step of forming and filling a metal plug in the trench, a step of forming a flat conductive film on the entire surface of the device,
And a step of changing a desired part of the conductive film into an insulator.

【0038】(ニ)基板上に下層配線および層間絶縁膜
を形成する工程と、請求項1または請求項2に記載の半
導体装置の製造方法を用いて上層配線および層間絶縁膜
を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法。
(D) a step of forming a lower layer wiring and an interlayer insulating film on the substrate; and a step of forming an upper layer wiring and an interlayer insulating film by using the method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 2. A method for manufacturing a semiconductor device comprising:

【0039】ところで、本明細書において、導電膜と
は、アルミ膜だけでなく、酸化すると絶縁物に変化する
適宜な材質から成る導電膜(銅,金,銀などの各種金
属、タングステン,チタンなどの各種高融点金属、ドー
プドポリシリコン、金属シリサイドなど)、または窒化
すると絶縁物に変化する適宜な材質から成る導電膜(ド
ープドポリシリコン、金属シリサイドなど)をも含むも
のとする。
By the way, in the present specification, the conductive film is not limited to an aluminum film, but a conductive film made of an appropriate material that changes into an insulator when oxidized (various metals such as copper, gold and silver, tungsten, titanium, etc.). Various refractory metals, doped polysilicon, metal silicide, etc.) or a conductive film (doped polysilicon, metal silicide, etc.) made of an appropriate material that changes to an insulator when nitrided.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、微
細な配線を備えた半導体装置の簡単な製造方法を提供す
ることができる。また、本発明の別の目的は、微細な多
層配線を備えた半導体装置の簡単な製造方法を提供する
ことができる。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a simple manufacturing method of a semiconductor device having fine wiring. Another object of the present invention is to provide a simple method for manufacturing a semiconductor device having fine multilayer wiring.

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

【図1】各実施形態の製造工程を説明するための概略断
面図。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of each embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板 2…シリコン酸化膜 2a…トレンチ 3…導電膜としてのアルミ膜 5…絶縁物としてのアルミナ膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Silicon oxide film 2a ... Trench 3 ... Aluminum film as a conductive film 5 ... Alumina film as an insulator

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電膜を形成する工程と、導電膜の所望
の部分を所望の膜厚分だけ絶縁物に変化させる工程とを
備えた半導体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming a conductive film; and a step of changing a desired portion of the conductive film into an insulator by a desired film thickness.
【請求項2】 平坦な導電膜を形成する工程と、導電膜
の所望の部分を所望の膜厚分だけ絶縁物に変化させるこ
とで、導電膜から成る配線層と、絶縁物から成る平坦な
層間絶縁膜とを同時に形成する工程とを備えた半導体装
置の製造方法。
2. A step of forming a flat conductive film and a step of changing a desired portion of the conductive film into an insulator by a desired film thickness to thereby form a wiring layer made of the conductive film and a flat layer made of the insulator. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of simultaneously forming an interlayer insulating film.
【請求項3】 基板上にトレンチを形成する工程と、 そのトレンチ内を含む基板の全面に平坦な導電膜を形成
する工程と、 導電膜の所望の部分をトレンチ内の導電膜の上縁部に達
する深さまで絶縁物に変化させることで、トレンチ内の
導電膜から成る下層配線と、トレンチ上の導電膜から成
る上層配線と、絶縁物から成る平坦な層間絶縁膜とを同
時に形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法。
3. A step of forming a trench on a substrate, a step of forming a flat conductive film on the entire surface of the substrate including the inside of the trench, and a desired portion of the conductive film being an upper edge portion of the conductive film in the trench. A step of simultaneously forming a lower layer wiring made of a conductive film in the trench, an upper layer wiring made of a conductive film on the trench, and a flat interlayer insulating film made of an insulating material by changing to an insulator to a depth reaching A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半
導体装置の製造方法において、前記導電膜は酸化すると
絶縁物に変化する材質から成り、導電膜を絶縁物に変化
させる工程は、導電膜の表面に酸素イオンを注入する方
法を用いる半導体装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive film is made of a material that changes into an insulator when oxidized, and the step of changing the conductive film into an insulator is performed. , A method of manufacturing a semiconductor device using a method of implanting oxygen ions into the surface of a conductive film.
【請求項5】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半
導体装置の製造方法において、前記導電膜は酸化すると
絶縁物に変化する材質から成り、導電膜を絶縁物に変化
させる工程は、導電膜の表面にレーザービームを照射し
ながら酸素イオンを注入する方法を用いる半導体装置の
製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive film is made of a material that changes into an insulator when oxidized, and the step of changing the conductive film into an insulator is performed. , A method for manufacturing a semiconductor device using a method of implanting oxygen ions while irradiating a surface of a conductive film with a laser beam.
【請求項6】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半
導体装置の製造方法において、前記導電膜は酸化すると
絶縁物に変化する材質から成り、導電膜を絶縁物に変化
させる工程は、酸化雰囲気中で導電膜の表面にレーザー
ビームを照射する方法を用いる半導体装置の製造方法。
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive film is made of a material that changes into an insulator when oxidized, and the step of changing the conductive film into an insulator is performed. A method for manufacturing a semiconductor device using a method of irradiating a surface of a conductive film with a laser beam in an oxidizing atmosphere.
【請求項7】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半
導体装置の製造方法において、前記導電膜は窒化すると
絶縁物に変化する材質から成り、導電膜を絶縁物に変化
させる工程は、導電膜の表面に窒素イオンを注入する方
法を用いる半導体装置の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive film is made of a material that changes into an insulator when nitrided, and the step of changing the conductive film into an insulator is performed. , A method for manufacturing a semiconductor device using a method of implanting nitrogen ions into the surface of a conductive film.
【請求項8】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半
導体装置の製造方法において、前記導電膜は窒化すると
絶縁物に変化する材質から成り、導電膜を絶縁物に変化
させる工程は、導電膜の表面にレーザービームを照射し
ながら窒素イオンを注入する方法を用いる半導体装置の
製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive film is made of a material that changes into an insulator when nitrided, and the step of converting the conductive film into an insulator is performed. , A method for manufacturing a semiconductor device using a method of implanting nitrogen ions while irradiating a surface of a conductive film with a laser beam.
【請求項9】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の半
導体装置の製造方法において、前記導電膜は窒化すると
絶縁物に変化する材質から成り、導電膜を絶縁物に変化
させる工程は、窒化雰囲気中で導電膜の表面にレーザー
ビームを照射する方法を用いる半導体装置の製造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the conductive film is made of a material that changes into an insulator when nitrided, and the step of changing the conductive film into an insulator is performed. A method for manufacturing a semiconductor device using a method of irradiating a surface of a conductive film with a laser beam in a nitriding atmosphere.
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