JPH10214835A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method of semiconductor device

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JPH10214835A
JPH10214835A JP1395797A JP1395797A JPH10214835A JP H10214835 A JPH10214835 A JP H10214835A JP 1395797 A JP1395797 A JP 1395797A JP 1395797 A JP1395797 A JP 1395797A JP H10214835 A JPH10214835 A JP H10214835A
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JP
Japan
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film
insulating film
layer
pattern
sog
Prior art date
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Application number
JP1395797A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuyuki Kato
克幸 加藤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reconcile a good smoothness of an insulation film by etching-back and a high reliability in an upper-layer wiring pattern. SOLUTION: On an SOG film 7 where wafer's surface steps, caused by lower- layer wiring, are arrested to some extent, a positive photo-resist film 8 is formed, and exposed entirely. With the exposure amount so set that an exposure threshold is exceeded only in the region directly above 1st layer Al patterns 5a-5e where increase in light amount due to superposition of reflection light is expected, a resist pattern 8p remains in self-conformity manner in the region corresponding to the recess of surface steps after development. The resist pattern 8p and the SOG film 7 are etch-backed at the same time. Since an SOG remaining film 7r of sufficient thickness remains at the recess even if the etch- back is performed until the SOG film 7 disappeared in the region directly above 1st layer Al patterns 5a-5e, smoothness on wafer surface is improved, and occurrence of poisoned via and step-breakage of an upper-layer wiring are prevented.

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
プロセスにおいて、多層配線形成の信頼性を高める方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for improving the reliability of forming a multilayer wiring in a semiconductor device manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置のデザイン・ルールが高度に
縮小され、かつ集積度が上昇するに伴い、デバイス・チ
ップの総面積に占める配線部分の面積比が増大してい
る。絶縁膜を介して配線パターンをウェハ上に幾層にも
積み重ねる多層配線技術は、配線部面積の増大によるチ
ップの大型化を抑制するために、近年の半導体プロセス
では必須の技術とされている。
2. Description of the Related Art As the design rules of semiconductor devices have been highly reduced and the degree of integration has increased, the area ratio of wiring portions to the total area of device chips has increased. The multilayer wiring technology in which wiring patterns are stacked on a wafer via an insulating film in many layers has been regarded as an essential technology in recent semiconductor processes in order to suppress an increase in the size of a chip due to an increase in a wiring area.

【0003】多層配線技術を採用するにあたっては、以
下のことを考慮する必要がある。まず、最も一般的な上
層配線パターンの形成プロセスでは、スパッタリングに
よるAl系材料膜の被着が行われる。しかし、スパッタ
リングは元来、ステップ・カバレージ(段差被覆性)に
それほど優れる成膜方法ではないため、大きな表面段差
を有する基体上では段差部でAl系材料膜が極端に薄く
なったり、最悪の場合には断線(いわゆる段切れ)が生
ずることがことがある。また、フォトリソグラフィに関
しては、近年、露光光源として高圧水銀ランプのg線や
i線,あるいはKrFエキシマ・レーザ等の短波長光源
が用いられるようになったことで焦点深度が低下してお
り、またこれらの露光光が単色光であるが故の回折や干
渉による解像性能の低下も深刻化している。このため、
絶縁膜に大きな表面凹凸を残したまま基体の表面をフォ
トレジスト膜で平滑化してしまうと、フォトレジスト膜
の膜厚の大きい部分で解像不良が生じたり、下地の段差
部からの反射光がフォトレジスト膜の特定の領域に集中
してパターン幅の変動やコントラストの低下を招く、い
わゆるハレーションが生ずる等の不都合がある。
In adopting the multilayer wiring technology, the following must be considered. First, in the most common upper layer wiring pattern forming process, an Al-based material film is deposited by sputtering. However, since sputtering is not originally a film forming method having a very good step coverage (step coverage), on a substrate having a large surface step, the Al-based material film becomes extremely thin at the step or in the worst case. In some cases, disconnection (so-called step disconnection) may occur. In addition, regarding photolithography, the depth of focus has recently been reduced due to the use of g-line or i-line of a high-pressure mercury lamp or a short-wavelength light source such as a KrF excimer laser as an exposure light source. Since the exposure light is monochromatic light, the degradation of resolution performance due to diffraction and interference is also becoming serious. For this reason,
If the surface of the substrate is smoothed with a photoresist film while leaving large surface irregularities in the insulating film, poor resolution may occur in a portion where the thickness of the photoresist film is large, or reflected light from a step portion of the base may be generated. There are inconveniences, such as the occurrence of so-called halation, which causes a variation in pattern width and a decrease in contrast, concentrated on a specific region of the photoresist film.

【0004】したがって、上層配線パターンの高信頼化
とフォトリソグラフィの高精度化を達成するためには、
絶縁膜表面を平滑化することが極めて重要となる。絶縁
膜を平滑化する手法としては、絶縁膜そのものを流動性
の高い材料で成膜したり、あるいは成膜後に基板加熱に
よりこの膜をリフローさせる方法、絶縁膜表面をレジス
ト材料やSOG(スピン・オン・グラス)等の平滑化膜
で平滑化した後に、該絶縁膜と該平滑化膜とをほぼ等し
いエッチング速度でエッチバックする方法、化学機械研
磨(CMP)により絶縁膜の凸部を水平に除去する方
法、等が提案されている。この中で、プロセスとしての
完成度、簡便性、経済性に優れ、広く採用されている方
法は、エッチバックである。
Therefore, in order to achieve higher reliability of the upper wiring pattern and higher accuracy of photolithography,
It is extremely important to smooth the surface of the insulating film. As a method of smoothing the insulating film, a method of forming the insulating film itself with a material having a high fluidity, a method of reflowing the film by heating the substrate after the film formation, a method of forming a resist material or SOG (spin After smoothing with a smoothing film such as on-glass), the insulating film and the smoothing film are etched back at substantially the same etching rate, and the convex portion of the insulating film is made horizontal by chemical mechanical polishing (CMP). Methods for removing the same have been proposed. Among these, etchback is a method that is excellent in completeness, simplicity, and economy as a process, and is widely adopted.

【0005】ここで、エッチバックによる絶縁膜の平滑
化が理想的に行われた場合のプロセス例を、図5ないし
図7を参照しながら説明する。図5は、Si基板11の
選択酸化により形成されたフィールド酸化膜12(Si
Ox)上に、1層目ポリシリコン・パターン13および
1層目Alパターン15a〜15eが延在され、このウ
ェハの表面がテトラエトキシシラン(TEOS)を原料
ガスとするプラズマCVDにより成膜された2層目絶縁
膜16(p−TEOS)で被覆された後、SOG膜17
で平滑化された状態を示している。上記1層目ポリシリ
コン・パターン13と1層目Alパターン15a〜15
eとは1層目絶縁膜14(p−TEOS)を用いて絶縁
されており、このうち1層目Alパターン15c,15
eは、1層目ポリシリコン・パターン13と重複する位
置に配されている。2層目絶縁膜16が形成された段階
でウェハの表面に発生している大きな表面段差は、SO
G膜17によりかなり緩和されている。
Here, an example of a process in the case where the insulating film is ideally smoothed by etch-back will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows a field oxide film 12 (Si) formed by selective oxidation of a Si substrate 11.
Ox), a first-layer polysilicon pattern 13 and first-layer Al patterns 15a to 15e are extended, and the surface of this wafer is formed by plasma CVD using tetraethoxysilane (TEOS) as a source gas. After being covered with the second insulating film 16 (p-TEOS), the SOG film 17 is formed.
Indicates a smoothed state. The first-layer polysilicon pattern 13 and the first-layer Al patterns 15a to 15
e are insulated using the first-layer insulating film 14 (p-TEOS), of which the first-layer Al patterns 15 c and 15
“e” is arranged at a position overlapping the first-layer polysilicon pattern 13. A large surface step generated on the surface of the wafer at the stage when the second insulating film 16 is formed is caused by SO
It is considerably alleviated by the G film 17.

【0006】次に、上記SOG膜17を異方的にエッチ
バックする。このエッチバックにおける上記SOG膜1
7とその下地の2層目絶縁膜16のエッチング速度は、
ほぼ等しく設定する。図6は、上記エッチバックが理想
的な状態で終了し、配線間スペースに対応する領域にS
OG残膜17rが残された状態を示す。ここで述べる
「理想的な状態」とは、1層目Alパターン15a〜1
5eの直上領域においてSOG膜17が残ることなく2
層目絶縁膜16が露出され、かつ、たとえば1層目Al
パターン15aと15bの間の配線間スペースに対応す
る領域にSOG残膜17rがほぼ平坦に埋め込まれた状
態である。つまり、このSOG残膜17rにより、ウェ
ハの表面の平滑性が向上している。
Next, the SOG film 17 is anisotropically etched back. The SOG film 1 in this etch back
7 and the etching rate of the underlying second insulating film 16 are:
Set almost equal. FIG. 6 shows that the above-mentioned etch back is completed in an ideal state, and S
This shows a state where the OG residual film 17r is left. The “ideal state” described here refers to the first-layer Al patterns 15a to 15a.
In the region directly above 5e, no SOG film 17
The first-layer insulating film 16 is exposed and, for example, the first-layer Al
In this state, the SOG residual film 17r is almost flatly buried in a region corresponding to a space between wirings between the patterns 15a and 15b. That is, the SOG residual film 17r improves the smoothness of the wafer surface.

【0007】この後、図7に示されるように、ウェハの
全面を3層目絶縁膜19(p−TEOS)で被覆し、1
層目Alパターン15d,15eに臨むビアホール19
d,19eを開口した後、ウェハの全面に2層目Al膜
を成膜し、この膜をパターニングして上層配線パターン
である2層目Alパターン20,20d,20eを形成
する。図7は、この2層目Alパターン20,20d,
20eの形成が理想的に行われた場合を示している。こ
こでは、上記SOG残膜17rの存在により、3層目絶
縁膜19が平滑に形成される。したがって、この3層目
絶縁膜19の上で行われるフォトリソグラフィの精度は
極めて高く、これにより形成されるレジスト・パターン
(図示せず。)の形状や寸法精度が良好となる。また、
このレジスト・パターンをマスクとして絶縁膜をドライ
エッチングすることにより形成されるビアホール19
d,19eの形状や寸法精度も良好となる。さらに、上
記3層目絶縁膜19の上における2層目Al膜の成膜や
パターニングも良好に行われることになる。
After that, as shown in FIG. 7, the entire surface of the wafer is covered with a third-layer insulating film 19 (p-TEOS).
Via hole 19 facing layer Al patterns 15d and 15e
After openings d and 19e, a second layer Al film is formed on the entire surface of the wafer, and this film is patterned to form second layer Al patterns 20, 20d and 20e as upper wiring patterns. FIG. 7 shows the second-layer Al patterns 20, 20d,
The case where the formation of 20e is ideally performed is shown. Here, the third insulating film 19 is formed smoothly due to the presence of the SOG residual film 17r. Therefore, the accuracy of photolithography performed on the third insulating film 19 is extremely high, and the shape and dimensional accuracy of a resist pattern (not shown) formed by the photolithography are improved. Also,
Via holes 19 formed by dry-etching the insulating film using this resist pattern as a mask
The shape and dimensional accuracy of d and 19e are also improved. Further, the formation and patterning of the second-layer Al film on the third-layer insulating film 19 are also favorably performed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の平滑
化プロセスでは、上記SOG膜17のエッチバックの終
点判定が平滑化の成否を決定する。しかしながら、塗布
型絶縁膜であるSOG膜は、組織がアモルファス状であ
るために、同じ酸化シリコン系材料膜でもプラズマCV
Dにより成膜される多結晶状のp−TEOS膜に比べて
一般にエッチングされ易い。このため、前掲の図6に示
した理想的な状態でエッチバックを終了することは実際
には難しく、エッチバック開始時にSOG膜17と2層
目絶縁膜16のエッチング速度をほぼ等しく設定してお
いても、エッチング条件のわずかな変動に起因して図8
に示されるようなオーバーエッチング状態が発生する場
合が多い。かかるオーバーエッチング状態が生ずると、
SOG残膜17rの膜厚が不足し、たとえば1層目Al
パターン15a,15bの間の配線間スペースの平滑化
特性が劣化する。この結果、図9に示されるように、2
層目Alパターン20のステップ・カバレージが劣化
し、上層配線の信頼性が損なわれる。
In the above-described smoothing process, the end point of the etch back of the SOG film 17 determines the success or failure of the smoothing. However, since the structure of the SOG film, which is a coating type insulating film, is amorphous, even if the same silicon oxide-based material film is used as the plasma CV film,
Generally, etching is easier than a polycrystalline p-TEOS film formed by D. For this reason, it is actually difficult to end the etch-back in the ideal state shown in FIG. 6 described above. At the start of the etch-back, the etching rates of the SOG film 17 and the second insulating film 16 are set to be substantially equal. In the case of FIG.
In many cases, an over-etched state as shown in FIG. When such an over-etching state occurs,
The thickness of the SOG residual film 17r is insufficient, for example, the first layer Al
The smoothing characteristic of the space between the wirings between the patterns 15a and 15b deteriorates. As a result, as shown in FIG.
The step coverage of the layer Al pattern 20 is degraded, and the reliability of the upper layer wiring is impaired.

【0009】そこで、上述のようなオーバーエッチング
を回避するために、図10に示されるようにSOG膜1
7のエッチバックを終点のやや手前で停止することも考
えられる。この場合、たとえば1層目Alパターン15
dの直上領域はSOG残膜17rで覆われた状態とな
る。このウェハの全面に3層目絶縁膜19を形成し、同
様にビアホール19d,19eの開口、2層目Al膜の
成膜、パターニングによる2層目Alパターン20,2
0d,20eの形成を行うと、図11に示されるよう
に、ビアホール19dの内部で2層目Alパターンが変
質し、ポイズンド・ビア(poisoned via)と呼ばれる導通
不良が発生する虞れが大きい。ビアホール19e内で
は、特に異変は生じない。
Therefore, in order to avoid the above-mentioned over-etching, as shown in FIG.
It is also conceivable to stop the etch back of 7 slightly before the end point. In this case, for example, the first layer Al pattern 15
The region immediately above d is covered with the SOG residual film 17r. A third-layer insulating film 19 is formed on the entire surface of the wafer. Similarly, openings for via holes 19d and 19e are formed, and second-layer Al patterns 20 and 2 are formed by patterning and patterning a second-layer Al film.
When 0d and 20e are formed, as shown in FIG. 11, the Al pattern of the second layer is altered inside the via hole 19d, and there is a high possibility that conduction failure called poisoned via occurs. No particular change occurs in the via hole 19e.

【0010】この原因は、SOG残膜17rに含まれる
水分にある。SOG膜17の形成過程では反応副生成物
として水分が発生するが、成膜条件によってはこの水分
あるいは未反応のSi−OH基が膜中に大量に取り込ま
れる。SOG膜の水分含有量は、一般にp−TEOS膜
よりも1桁高い。上記ビアホール19dの側壁面には、
ビアホール19eと異なりSOG残膜17rの断面が露
出しており、2層目Al膜を成膜する際のスパッタリン
グ環境下でこの露出面から水分が放出される。この水分
が、2層目Alパターン20dの正常な形成を妨げるの
である。
[0010] This is due to moisture contained in the SOG residual film 17r. In the process of forming the SOG film 17, water is generated as a reaction by-product. Depending on the film forming conditions, a large amount of the water or unreacted Si—OH groups is taken into the film. The water content of the SOG film is generally one order of magnitude higher than that of the p-TEOS film. On the side wall surface of the via hole 19d,
Unlike the via hole 19e, the cross section of the SOG residual film 17r is exposed, and moisture is released from the exposed surface under the sputtering environment when forming the second Al film. This moisture prevents normal formation of the second-layer Al pattern 20d.

【0011】このように、基体表面の平滑化をSOG膜
のエッチバックで行う従来の方法では、エッチバック量
が過剰であると上層配線パターンの段切れ、不足すると
ポイズンド・ビアが発生し、これらの問題が互いにトレ
ードオフの関係にある。しかし、SOG膜の塗布膜厚や
エッチバック速度のウェハ面内バラつきを考慮すると、
エッチバック量の最適化は非常に困難である。そこで、
本発明はこの問題を解決し、基体表面の良好な平滑化と
上層配線パターンの高信頼化とを両立させることが可能
な半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
As described above, in the conventional method of smoothing the surface of the substrate by etching back the SOG film, if the amount of etch back is excessive, disconnection of the upper wiring pattern occurs, and if the amount is insufficient, poisoned vias are generated. Are in a trade-off relationship with each other. However, considering the in-plane variation of the coating thickness of the SOG film and the etch-back speed,
It is very difficult to optimize the amount of etch back. Therefore,
An object of the present invention is to solve this problem and to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of achieving both good smoothing of the surface of a base and high reliability of an upper wiring pattern.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は上述の目的を達成するために提案されるもので
あり、下層配線パターンとこれを被覆する絶縁膜により
発生した基体の表面段差を平滑化絶縁膜である程度吸収
した後、エッチバック後に平滑化絶縁膜の残膜厚が不足
しそうな領域、すなわち表面段差の凹部に対応する領域
に該平坦化絶縁膜とエッチング速度の近似した補助材料
パターンを予め選択的に形成してこの領域における被エ
ッチング物の合計の厚みを補っておき、これら補助材料
パターンと平坦化絶縁膜とを同時にエッチバックした
後、下層配線パターンに上層配線パターンをコンタクト
させる。
SUMMARY OF THE INVENTION A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is proposed to achieve the above-mentioned object, and comprises a lower wiring pattern and a surface step of a substrate caused by an insulating film covering the lower wiring pattern. Is absorbed by the smoothing insulating film to some extent, and after the etch-back, a region where the remaining film thickness of the smoothing insulating film is likely to be insufficient, that is, a region corresponding to the concave portion of the surface step, is an auxiliary whose etching rate is similar to that of the flattening insulating film. A material pattern is selectively formed in advance to compensate for the total thickness of the object to be etched in this region, and the auxiliary material pattern and the planarizing insulating film are simultaneously etched back, and then the upper wiring pattern is formed on the lower wiring pattern. Make contact.

【0013】特に、フォトリソグラフィの露光光に対し
て下層配線パターンが高い反射率を有し、かつ上記平滑
化絶縁膜と該下層配線パターンを被覆する絶縁膜とが透
明である場合には、ポジ型フォトレジスト膜を用いて上
記補助材料パターンを自己整合的に形成することができ
る。すなわち、上記平滑化絶縁膜上におけるポジ型フォ
トレジスト膜の全面成膜、前記下層配線パターンの直上
領域においてのみ露光閾値を超えるような光量設定にも
とづく全面露光、および現像処理を順次行えば良い。
In particular, when the lower wiring pattern has a high reflectance to exposure light of photolithography and the smoothing insulating film and the insulating film covering the lower wiring pattern are transparent, The auxiliary material pattern can be formed in a self-aligned manner using a mold photoresist film. That is, the entire surface of the positive photoresist film on the smoothing insulating film, the entire surface exposure based on the setting of the amount of light exceeding the exposure threshold only in the region directly above the lower wiring pattern, and the development process may be sequentially performed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明では、表面段差の凹部に対
応する領域において、平滑化絶縁膜とエッチング速度が
近似した補助材料パターンを選択的に形成することによ
り、エッチバックの対象物である平滑化絶縁膜の膜厚が
見かけ上増大したのと同じ状態を発生させる。ここで表
面段差の凹部とは、すなわち下層配線パターンの配線間
スペースに対応する領域である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, an object to be etched back is formed by selectively forming an auxiliary material pattern whose etching rate is similar to that of a smoothing insulating film in a region corresponding to a concave portion of a surface step. The same state as the apparent increase in the thickness of the smoothing insulating film is generated. Here, the concave portion of the surface step is an area corresponding to the inter-wiring space of the lower wiring pattern.

【0015】上記補助材料パターンの形成にあたって
は、そのエッチング速度を平滑化絶縁膜と近い値に調節
可能な材料、すなわち平滑化絶縁膜に対するエッチング
選択比を1に近い値に設定可能な材料を選択する。この
とき、エッチング選択比が低すぎるとこの補助材料パタ
ーンを厚く形成する必要が生じ、補助材料パターンの形
成そのものにかかる時間や費用が増大したり、エッチバ
ックに伴うパーティクル発生が増加する虞れある。一
方、エッチング選択比が大きすぎると、この補助材料パ
ターンがエッチング・マスクとして機能してしまい、エ
ッチバック終了時には表面段差の凹部が逆に凸部となる
虞れがある。したがって、好ましいエッチング選択比の
範囲は、おおよそ0.7〜1.4である。
In forming the auxiliary material pattern, a material whose etching rate can be adjusted to a value close to that of the smoothing insulating film, that is, a material whose etching selectivity to the smoothing insulating film can be set to a value close to 1 is selected. I do. At this time, if the etching selectivity is too low, it is necessary to form the auxiliary material pattern thick, and the time and cost required for forming the auxiliary material pattern itself may increase, and the generation of particles due to etch back may increase. . On the other hand, if the etching selectivity is too large, the auxiliary material pattern functions as an etching mask, and there is a possibility that the concave portion of the surface step may become a convex portion at the end of the etch back. Therefore, a preferable range of the etching selectivity is about 0.7 to 1.4.

【0016】上記のエッチング選択比をとり得る補助材
料パターンの構成材料としては、フォトレジスト材料を
挙げることができる。ところで、一般的なSi系半導体
プロセスにおいては、絶縁膜は一般にSiOやSiN
等、通常のフォトリソグラフィが行われる露光波長域で
は光学的に透明な材料を用いて形成され、また下層配線
パターンは一般にAlやW等、上記の波長域で高い反射
率を有する金属材料を用いて形成されている。したがっ
て、光反射率の高い下層配線パターンが光学的に透明な
絶縁膜で被覆されている状態のウェハの表面の光強度分
布は、下層配線パターンの直上領域で高く、それ以外の
領域で低くなっている。
As a constituent material of the auxiliary material pattern capable of obtaining the above etching selectivity, a photoresist material can be exemplified. By the way, in a general Si-based semiconductor process, an insulating film is generally made of SiO or SiN.
In the exposure wavelength range where normal photolithography is performed, the optical wiring layer is formed using an optically transparent material, and the lower wiring pattern generally uses a metal material having a high reflectance in the above wavelength range, such as Al or W. It is formed. Therefore, the light intensity distribution on the surface of the wafer in a state where the lower wiring pattern having high light reflectance is covered with the optically transparent insulating film is high in the region directly above the lower wiring pattern and low in other regions. ing.

【0017】かかる光強度分布を有するウェハの表面で
は、ベース樹脂の光分解反応により露光部が現像液に可
溶となるポジ型のフォトレジスト膜を利用すれば、自己
整合的に補助材料パターンを形成することが可能とな
る。すなわち、下層配線パターンの直上領域では、露光
光の入射光量に反射光の光量が加算され、その周辺領域
に比べて見かけ上の露光光量が大きくなる。そこで、元
々の露光光量だけではレジスト反応を開始させ得ない
が、反射光が加わって初めてレジスト反応を進行させる
ような露光光量を設定し、ポジ型フォトレジスト膜の全
面露光を行えば、下層配線パターンの直上領域において
のみポジ型フォトレジスト膜を可溶化させることができ
る。ポジ型フォトレジスト膜はそれ以外の領域、つまり
表面凹凸の凹部に対応する領域にのみ残り、このように
して補助材料パターンが自己整合的に形成されることに
なる。かかる全面露光は、フォトマスクもアライメント
も不要なので、スループットを大きく損なうものではな
い。
On the surface of the wafer having such a light intensity distribution, if a positive type photoresist film in which an exposed portion becomes soluble in a developing solution by a photodecomposition reaction of a base resin is used, an auxiliary material pattern can be self-aligned. It can be formed. That is, in the region immediately above the lower wiring pattern, the amount of reflected light is added to the amount of incident light of exposure light, and the apparent amount of exposure becomes larger than that in the peripheral region. Therefore, the resist reaction cannot be started only by the original exposure light amount, but if the exposure light amount is set such that the resist reaction proceeds only after the reflected light is added, and the entire surface of the positive type photoresist film is exposed, the lower wiring The positive photoresist film can be solubilized only in the region directly above the pattern. The positive type photoresist film remains only in the other region, that is, the region corresponding to the concave portion of the surface unevenness, and thus the auxiliary material pattern is formed in a self-aligned manner. Such overall exposure does not require a photomask or alignment, and does not significantly impair throughput.

【0018】本発明における平滑化絶縁膜としては、平
滑化特性に優れる膜を適宜選択して用いることができ
る。たとえば、O3 とTEOS混合ガスを用いた常圧C
VD法により形成されるSiOx膜(O3 −TEOS
膜)や、このSiOx膜にB(ホウ素)やP(リン)の
気相ドーピングを行いさらに流動性を高めたBPSG膜
(ホウ素・リン・シリケート・ガラス膜)を用いること
ができる。
As the smoothing insulating film in the present invention, a film having excellent smoothing characteristics can be appropriately selected and used. For example, normal pressure C using O 3 and TEOS mixed gas
SiOx film (O 3 -TEOS) formed by VD method
BPSG film (boron-phosphorus-silicate-glass film) in which B (boron) or P (phosphorus) is vapor-phase doped to the SiOx film to further improve the fluidity.

【0019】しかし、成膜プロセスおよび厚膜化が最も
簡便かつ容易な平滑化絶縁膜は、SOG膜である。SO
Gには、−OH基の重合反応を利用した無機SOGと、
−OH基の一部を−CH3 基等の炭化水素基に置換した
有機SOGとがあるが、いずれを用いても構わない。た
だし、SOG膜は前述したように膜中の残留水分が多い
ので、SOG膜をエッチバックする場合には、下層配線
パターンの直上領域にこの膜を残さないように行う必要
がある。これは、SOG膜が残っていると、後工程で下
層配線パターンに臨んで形成されるビアホールの側面に
このSOG膜が露出し、上層配線膜の成膜時にこの露出
面から水分が放出され、ポイズンド・ビアを発生させる
虞れが大きいからである。
However, the smoothing insulating film which is the simplest and easy to form and thicken the film forming process is the SOG film. SO
G includes an inorganic SOG utilizing a polymerization reaction of an -OH group,
A part of -OH groups is an organic SOG substituted hydrocarbon groups such as -CH 3 group, but may be used either. However, since the SOG film has a large amount of residual moisture in the film as described above, when etching back the SOG film, it is necessary to perform the etching so as not to leave this film in the region immediately above the lower wiring pattern. This is because if the SOG film remains, the SOG film is exposed on the side surface of the via hole formed facing the lower wiring pattern in a later step, and moisture is released from the exposed surface when the upper wiring film is formed. This is because there is a great risk of generating a poisoned via.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について、図
1ないし図4を参照しながら説明する。図1は、Si基
板1の選択酸化により形成されたフィールド酸化膜2
(SiOx)上に、1層目ポリシリコン・パターン3お
よび1層目Alパターン5a〜5eが延在され、このウ
ェハの表面がテトラエトキシシラン(TEOS)を原料
ガスとするプラズマCVDにより成膜された2層目絶縁
膜6(p−TEOS)で被覆された後、平滑化絶縁膜で
あるSOG膜7、および補助材料パターン形成用のポジ
型フォトレジスト膜8が順次積層され、さらにこのポジ
型フォトレジスト膜8膜に対して全面露光を行っている
状態を示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a field oxide film 2 formed by selective oxidation of a Si substrate 1.
On (SiOx), a first-layer polysilicon pattern 3 and first-layer Al patterns 5a to 5e are extended, and the surface of this wafer is formed by plasma CVD using tetraethoxysilane (TEOS) as a source gas. After being covered with the second insulating film 6 (p-TEOS), an SOG film 7 as a smoothing insulating film and a positive type photoresist film 8 for forming an auxiliary material pattern are sequentially laminated. This shows a state where the entire surface of the photoresist film 8 is exposed.

【0021】上記1層目ポリシリコン・パターン3は、
たとえば素子形成領域においてMOSトランジスタのゲ
ート電極として使用されるパターンのフィールド上延在
部、またはフィールド酸化膜2上でパターニングされる
MIS型容量素子の上部電極や抵抗素子の抵抗層として
機能する部分であり、たとえば厚さ約100〜300n
m、パターン幅1〜3μmに形成されている。上記1層
目ポリシリコン・パターン3は厚さ約200〜400n
mの1層目絶縁膜4に被覆されている。この1層目絶縁
膜は、上記1層目ポリシリコン・パターン3の上面に積
層され、該1層目ポリシリコン・パターン3と同時にパ
ターニングされるオフセット部と、このパターンを被覆
する別の絶縁膜をエッチバックすることにより該1層目
ポリシリコン・パターン3の側壁面に形成されるサイド
ウォール部から構成される。
The first-layer polysilicon pattern 3 is
For example, in the element formation region, a portion extending on a field of a pattern used as a gate electrode of a MOS transistor, or a portion functioning as an upper electrode of a MIS type capacitance element patterned on the field oxide film 2 or a resistance layer of a resistance element. Yes, for example, about 100-300n thick
m, and a pattern width of 1 to 3 μm. The first polysilicon pattern 3 has a thickness of about 200 to 400 n.
m of the first-layer insulating film 4. The first-layer insulating film is laminated on the upper surface of the first-layer polysilicon pattern 3, and an offset portion patterned simultaneously with the first-layer polysilicon pattern 3, and another insulating film covering this pattern Is etched back to form a sidewall portion formed on the side wall surface of the first-layer polysilicon pattern 3.

【0022】上記1層目Alパターンは、たとえば厚さ
約500〜700nm、パターン幅約1〜3μmに形成
されており、配線間スペースは最小0.5〜1.0μ
m、最大10μm以上である。1層目ポリシリコン・パ
ターン3と1層目Alパターン5a〜5eとは1層目絶
縁膜4(p−TEOS)を用いて絶縁されており、この
うち1層目Alパターン15c,15eは1層目ポリシ
リコン・パターン3と重複する位置に配されている。な
お、本明細書中で「Alパターン」と称する場合には、
純Alの単層膜に限られず、たとえばTi/TiN等の
積層構造を持つTiバリヤメタルと、Al−1%Si膜
やAl、Al−1%Si−0.5%Cu膜等のAl系導
電膜とが積層された積層膜も含める。後述の2層目Al
パターン(図4の符号10,10d,10e)について
も同様である。ただし、一般のAlパターニング・プロ
セスでしばしば用いられるTiN膜等の反射防止膜は、
少なくとも1層目Alパターン5a〜5eでは用いな
い。これは、後工程においてポジ型フォトレジスト膜の
全面露光を行う際に、レジスト膜中に局部的な露光光量
の増大領域を形成するために、この1層目Alパターン
5a〜5eからの反射光が必要だからである。後述の2
層目Alパターン(図4の符号10,10d,10e)
については、この上でさらに自己整合的なレジスト露光
を行う場合にはやはり、同様の考慮が必要である。
The first-layer Al pattern is formed, for example, with a thickness of about 500 to 700 nm and a pattern width of about 1 to 3 μm.
m, a maximum of 10 μm or more. The first-layer polysilicon pattern 3 and the first-layer Al patterns 5a to 5e are insulated by using a first-layer insulating film 4 (p-TEOS), of which the first-layer Al patterns 15c and 15e are 1-layer. It is arranged at a position overlapping with the polysilicon pattern 3. In this specification, when it is referred to as “Al pattern”,
It is not limited to a single layer film of pure Al. For example, a Ti barrier metal having a laminated structure such as Ti / TiN and an Al-based conductive film such as an Al-1% Si film or an Al or Al-1% Si-0.5% Cu film. A laminated film in which a film is laminated is also included. Second layer Al described later
The same applies to the patterns (reference numerals 10, 10d, and 10e in FIG. 4). However, an antireflection film such as a TiN film often used in a general Al patterning process is
It is not used in at least the first-layer Al patterns 5a to 5e. This is because when the entire surface of the positive photoresist film is exposed in a later step, the reflected light from the first-layer Al patterns 5a to 5e is formed in order to form a locally increased area of the exposure light amount in the resist film. Is necessary. 2 below
Layer Al pattern (10, 10d, 10e in FIG. 4)
In the case of performing resist exposure in a more self-aligned manner, the same consideration must be taken.

【0023】上記2層目絶縁膜6は、たとえば約500
〜700nmの膜厚でウェハ全面にほぼコンフォーマル
に形成されている。この段階で、ウェハ上には最大で約
700〜900nmの表面段差が発生している。上記の
表面段差は、流動性の高い平滑化絶縁膜であるSOG膜
7でウェハ全面が被覆されることにより、約300〜5
00nmに緩和された。このSOG膜7の形成には、た
とえば有機SOG材料(東京応化工業社製:商品名OC
D T−11)を使用し、平坦部での膜厚は約400〜
600nmとした。
The second insulating film 6 is, for example, about 500
It is formed almost conformally over the entire surface of the wafer with a thickness of about 700 nm. At this stage, a surface step having a maximum of about 700 to 900 nm is generated on the wafer. The above-mentioned surface step is reduced by about 300 to 5 by covering the entire surface of the wafer with the SOG film 7 which is a smooth insulating film having high fluidity.
Relaxed to 00 nm. The SOG film 7 is formed by, for example, using an organic SOG material (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., trade name: OC).
DT-11), and the film thickness at the flat part is about 400 to
It was 600 nm.

【0024】上記SOG膜7の上に積層されるポジ型フ
ォトレジスト膜8は、たとえばi線用ノボラック系レジ
スト材料(東京応化学工業社製:THMR−iP345
0))を用いて形成し、最大膜厚は約1μmとした。こ
の段階で、ウェハの表面段差はほぼ吸収された。上記ポ
ジ型フォトレジスト膜8に対し、全面露光はi線ステッ
パを用いて200〜300mJ/cm2 の露光光量にて
行った。この条件下では、1層目Alパターン5a〜5
eの直上領域では反射光の影響で露光光量が露光閾値を
超えるので、ベース樹脂が低分子化するが、それ以外の
領域、すなわち表面段差の凹部に対応する領域では露光
光量が不足し、ベース樹脂は分解しない。
The positive photoresist film 8 laminated on the SOG film 7 is made of, for example, a novolak-based resist material for i-line (THMR-iP345 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.).
0)), and the maximum film thickness was about 1 μm. At this stage, the surface steps of the wafer were almost absorbed. The entire surface of the positive photoresist film 8 was exposed using an i-line stepper with an exposure light amount of 200 to 300 mJ / cm 2 . Under these conditions, the first layer Al patterns 5a to 5a
In the region directly above e, the amount of exposure light exceeds the exposure threshold value due to the influence of the reflected light, and the molecular weight of the base resin is reduced. The resin does not decompose.

【0025】ポストベークを行った後に上記ポジ型フォ
トレジスト膜8を現像したところ、図2に示されるよう
に、表面段差の凹部に対応する領域に補助材料パターン
としてレジスト・パターン8pが自己整合的に形成され
た。
After the post-baking, the positive photoresist film 8 was developed. As shown in FIG. 2, a resist pattern 8p was formed in a self-aligned manner as an auxiliary material pattern in a region corresponding to the concave portion of the surface step. Formed.

【0026】次に、このウェハをマグネトロンRIE装
置に搬入し、一例として下記の条件でSOG膜7とレジ
スト・パターン8pとを同時にエッチバックした。 CHF3 流量 20〜30 SCCM 圧力 30〜40 Pa RFパワー 500〜600 W(13.56 M
Hz) 上記のエッチバック条件下でのSOG膜7のレジスト・
パターン8pに対するエッチング選択比は、ほぼ1であ
った。このエッチバックでは、表面段差の凹部に対応す
る領域でSOG膜の膜厚が見かけ上増大した状態で行わ
れるため、終点判定タイミングのマージンが従来プロセ
スに比べて遥かに大きくなる。この結果、エッチバック
終了時には、図3に示されるように、表面段差の凹部に
対応する領域に十分な厚さのSOG残膜7rが残ると共
に、表面段差の凸部、すなわち下層配線パターン5a〜
5eの直上領域ではSOG膜7rが完全に除去された。
上記SOG残膜7rにより、ウェハの表面の平滑性が向
上した。
Next, the wafer was carried into a magnetron RIE apparatus, and as an example, the SOG film 7 and the resist pattern 8p were simultaneously etched back under the following conditions. CHF 3 flow rate of 20~30 SCCM pressure 30~40 Pa RF power 500~600 W (13.56 M
Hz) The resist of the SOG film 7 under the above etch-back condition
The etching selectivity for the pattern 8p was almost 1. Since this etch back is performed in a state where the thickness of the SOG film is apparently increased in a region corresponding to the concave portion of the surface step, the margin of the end point determination timing is much larger than that of the conventional process. As a result, at the end of the etch-back, as shown in FIG. 3, the SOG residual film 7r having a sufficient thickness remains in the region corresponding to the concave portion of the surface step, and the convex portion of the surface step, that is, the lower wiring patterns 5a to 5g.
In the region directly above 5e, the SOG film 7r was completely removed.
The SOG residual film 7r improves the smoothness of the wafer surface.

【0027】この後、図4に示されるように、ウェハの
全面を厚さ約500〜700nmの3層目絶縁膜9(p
−TEOS)で被覆した。上記SOG残膜7rの存在に
より、この3層目絶縁膜9の平滑性は良好であった。続
いて上記3層目絶縁膜9上でフォトリソグラフィを行
い、レジスト・パターン(図示せず。)を形成した。平
滑性の高い表面で行われるこのフォトリソグラフィの精
度は極めて高く、レジスト・パターン(図示せず。)の
形状や寸法精度は良好であった。さらに、このレジスト
・パターンをマスクとして3層目絶縁膜9をドライエッ
チングすることにより、1層目Alパターン5d,5e
に臨む直径約0.35μmのビアホール9d,9eを開
口した。レジスト・パターンの形状や寸法精度が高いた
めに、形成されるビアホール9d,9eの形状や寸法精
度もまた良好であった。
Thereafter, as shown in FIG. 4, the entire surface of the wafer is covered with a third insulating film 9 (p-layer) having a thickness of about 500 to 700 nm.
-TEOS). Due to the presence of the SOG residual film 7r, the smoothness of the third insulating film 9 was good. Subsequently, photolithography was performed on the third insulating film 9 to form a resist pattern (not shown). The precision of this photolithography performed on a highly smooth surface was extremely high, and the shape and dimensional precision of the resist pattern (not shown) were good. Further, the third-layer insulating film 9 is dry-etched using this resist pattern as a mask, thereby forming the first-layer Al patterns 5d and 5e.
The via holes 9d and 9e having a diameter of about 0.35 μm facing the substrate were opened. Since the shape and dimensional accuracy of the resist pattern were high, the shapes and dimensional accuracy of the formed via holes 9d and 9e were also good.

【0028】さらに、ウェハの全面にスパッタリングお
よび反応性スパッタリングにより厚さ約30nmのTi
膜と厚さ約70nmのTiN膜(いずれも図示せず。)
とが順次積層されたTi系バリヤメタルを形成し、さら
にスパッタリング法により厚さ約0.8〜1.0μmの
Al−1%Si膜を成膜した。上記Ti系バリヤメタル
とAl−1%Si膜からなる積層膜のカバレージは極め
て良好であった。
Further, Ti and having a thickness of about 30 nm are formed on the entire surface of the wafer by sputtering and reactive sputtering.
Film and TiN film with a thickness of about 70 nm (both not shown)
Were formed sequentially to form a Ti-based barrier metal, and an Al-1% Si film having a thickness of about 0.8 to 1.0 μm was formed by a sputtering method. The coverage of the laminated film composed of the Ti-based barrier metal and the Al-1% Si film was extremely good.

【0029】さらに、上記積層膜をパターニングし、上
層配線パターンとして図4に示されるような2層目Al
パターン10,10d,10eを形成した。1層目Al
パターン5a,5bの配線間スペースに対応する領域に
形成される2層目Alパターン10について、従来のよ
うな段切れの発生は認められなかった。また、1層目A
lパターン5dにコンタクトする2層目Alパターン1
0dについて、従来のようなポイズンド・ビアの発生は
認められなかった。これは、下層配線パターン5dの上
部領域からSOG膜7が消失したために、ビアホール9
dの側壁面におけるSOG残膜7rの露出が防止された
からである。
Further, the above-mentioned laminated film is patterned to form a second layer Al as shown in FIG.
Patterns 10, 10d, and 10e were formed. First layer Al
In the second-layer Al pattern 10 formed in the area corresponding to the space between the wirings of the patterns 5a and 5b, the occurrence of the disconnection as in the related art was not observed. Also, the first layer A
2nd layer Al pattern 1 contacting 1 pattern 5d
For 0d, generation of a poisoned via as in the related art was not observed. This is because the SOG film 7 has disappeared from the upper region of the lower wiring pattern 5d,
This is because the exposure of the SOG residual film 7r on the side wall surface of d is prevented.

【0030】以上、本発明の具体的な実施例について説
明したが、本発明はこの実施例に何ら限定されるもので
はない。たとえば、ウェハ構成の細部、各部の寸法や膜
厚、プロセス条件等の細部については、適宜変更、選
択、組み合わせが可能である。
Although the specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments. For example, details such as details of the wafer configuration, dimensions and film thickness of each part, and process conditions can be appropriately changed, selected, and combined.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、従来は両立困難であった絶縁膜の平滑化と
上層配線パターンの高信頼化とを両立させることができ
る。特に、平滑化絶縁膜上における補助材料パターンの
形成を、ウェハ面内に存在する最適露光光量の差を利用
して自己整合的に形成すれば、著しい工数の増加を何ら
招くことなく、多層配線形成における歩留りと信頼性を
大幅に向上させることかできる。したがって本発明は、
高集積化、高性能化、超微細化された半導体装置の製造
に極めて大きな貢献をなすものである。
As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to achieve both the smoothing of the insulating film and the high reliability of the upper layer wiring pattern, which were conventionally difficult to achieve at the same time. In particular, if the auxiliary material pattern is formed on the smoothing insulating film in a self-aligned manner by utilizing the difference in the optimal exposure light amount existing in the wafer surface, the multi-layer wiring can be performed without significantly increasing the number of steps. The yield and reliability in formation can be greatly improved. Therefore, the present invention
It makes an extremely large contribution to the manufacture of highly integrated, high-performance, and ultra-fine semiconductor devices.

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

【図1】本発明を適用したプロセス例において、SOG
膜で平滑化されたウェハ表面を被覆するポジ型フォトレ
ジスト膜に対して全面露光を行っている状態を示す模式
的断面図である。
FIG. 1 illustrates an example of a process to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a positive photoresist film covering the wafer surface smoothed by the film is entirely exposed.

【図2】図1のポジ型フォトレジスト膜を現像し、表面
段差の凹部に対応する領域にレジスト・パターンを形成
した状態を示す模式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state where a positive photoresist film of FIG. 1 is developed and a resist pattern is formed in a region corresponding to a concave portion of a surface step.

【図3】図2のレジスト・パターンとSOG膜とをエッ
チバックし、表面段差の凹部にSOG残膜を残した状態
を示す模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the resist pattern and the SOG film of FIG. 2 are etched back, and an SOG residual film is left in a recess at a surface step.

【図4】図3のウェハ上で3層目絶縁膜の成膜、ビアホ
ールの開口、上層配線の形成を行った状態を示す模式的
断面図である。
4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a third-layer insulating film has been formed, a via hole has been opened, and an upper-layer wiring has been formed on the wafer of FIG. 3;

【図5】従来のプロセス例において、SOG膜でウェハ
表面を平滑化した状態を示す模式的断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a wafer surface is smoothed with an SOG film in a conventional process example.

【図6】図5のSOG膜のエッチバックが理想的に行わ
れた状態を示す模式的断面図である。
6 is a schematic cross-sectional view showing a state where the etch back of the SOG film of FIG. 5 is ideally performed.

【図7】図6のウェハ上で3層目絶縁膜の成膜、ビアホ
ールの開口、上層配線の形成を行った状態を示す模式的
断面図である。
7 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a third-layer insulating film has been formed, a via hole has been opened, and an upper-layer wiring has been formed on the wafer of FIG. 6;

【図8】図5のSOG膜がオーバーエッチングされ、絶
縁膜の平滑性が劣化した状態を示す模式的断面図であ
る。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the SOG film of FIG. 5 is over-etched and the smoothness of an insulating film is deteriorated.

【図9】図8のウェハ上で3層目絶縁膜の成膜、ビアホ
ールの開口、上層配線の形成を行い、上層配線の段切れ
が発生した状態を示す模式的断面図である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a state in which formation of a third-layer insulating film, opening of a via hole, and formation of an upper-layer wiring are performed on the wafer of FIG. 8 and disconnection of the upper-layer wiring has occurred.

【図10】図5のSOG膜のエッチバックが不足し、一
部の配線上にSOG残膜が発生した状態を示す模式的断
面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the etch back of the SOG film of FIG. 5 is insufficient and an SOG residual film is generated on some wirings.

【図11】図10のウェハ上で3層目絶縁膜の成膜、ビ
アホールの開口、上層配線の形成を行い、ビアホール側
壁面へのSOG膜の露出によりポイズンド・ビアが発生
した状態を示す模式的断面図である。
11 is a schematic diagram showing a state in which a third insulating film is formed, a via hole is opened, and an upper layer wiring is formed on the wafer of FIG. 10, and a poisoned via is generated by exposing the SOG film to the side wall surface of the via hole. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…フィールド酸化膜 3…1層目ポリシリコン・パタ
ーン 4…1層目絶縁膜(p−TEOS) 5a,5
b,5c,5d,5e…1層目Alパターン 6…2層
目絶縁膜 7…SOG膜 7r…SOG残膜 8…ポジ
型フォトレジスト膜 8p…レジスト・パターン 9…3層目絶縁膜 9d,
9e…ビアホール 10,10d,10e…2層目Al
パターン
2. Field oxide film 3. First-layer polysilicon pattern 4. First-layer insulating film (p-TEOS) 5a, 5
b, 5c, 5d, 5e: First layer Al pattern 6: Second layer insulating film 7: SOG film 7r: SOG residual film 8: Positive photoresist film 8p: Resist pattern 9: Third layer insulating film 9d,
9e: Via hole 10, 10d, 10e: Second layer Al
pattern

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁膜で被覆された下層配線パターンが
配されることにより発生した表面段差を有する基体の全
面を平滑化絶縁膜で被覆する第1工程と、 前記平滑化絶縁膜上であって前記表面段差の凹部に対応
する領域に該平滑化絶縁膜とエッチング速度の近似した
材料からなる補助材料パターンを形成する第2工程と、 前記補助材料パターンと前記平滑化絶縁膜とを同時にエ
ッチバックすることにより、前記表面段差の凹部に該平
滑化絶縁膜を選択的に残す第3工程と、 前記下層配線パターンに上層配線パターンをコンタクト
させる第4工程とを有することを特徴とする半導体装置
の製造方法。
A first step of covering the entire surface of a substrate having a surface step caused by disposing a lower wiring pattern covered with an insulating film with a smoothing insulating film; A second step of forming an auxiliary material pattern made of a material having an approximate etching rate with the smoothing insulating film in a region corresponding to the concave portion of the surface step, and simultaneously etching the auxiliary material pattern and the smoothing insulating film. A semiconductor device comprising: a third step of selectively leaving the smoothing insulating film in the concave portion of the surface step by backing; and a fourth step of contacting the lower wiring pattern with an upper wiring pattern. Manufacturing method.
【請求項2】 前記補助材料パターンをポジ型フォトレ
ジスト膜を用いて形成することを特徴とする請求項1記
載の半導体装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the auxiliary material pattern is formed using a positive photoresist film.
【請求項3】 前記平滑化絶縁膜と前記絶縁膜とが露光
光に対して相対的に高い透過率を有し、かつ前記下層配
線パターンが該露光光に対して相対的に高い反射率を有
する場合に、 前記第2工程では、該平滑化絶縁膜上におけるポジ型フ
ォトレジスト膜の全面成膜、前記下層配線パターンの直
上領域においてのみ露光閾値を超えるような光量設定に
もとづく全面露光、および現像処理を順次経て、前記補
助材料パターンを自己整合的に形成することを特徴とす
る請求項2記載の半導体装置の製造方法。
3. The smoothing insulating film and the insulating film have a relatively high transmittance to exposure light, and the lower wiring pattern has a relatively high reflectance to the exposure light. In the case of having the above, in the second step, the entire surface of the positive type photoresist film is formed on the smoothing insulating film, the entire surface is exposed based on the light amount setting that exceeds the exposure threshold only in the region directly above the lower wiring pattern, and 3. The method according to claim 2, wherein the auxiliary material pattern is formed in a self-aligned manner through successive development processes.
【請求項4】 前記平滑化絶縁膜をSOG膜を用いて形
成し、前記第3工程における前記エッチバックは、前記
下層配線パターンの直上領域から該SOG膜が消失する
まで行うことを特徴とする請求項1記載の半導体装置の
製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the smoothing insulating film is formed using an SOG film, and the etch back in the third step is performed from a region immediately above the lower wiring pattern until the SOG film disappears. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7569332B2 (en) 2004-03-02 2009-08-04 Tdk Corporation Processing method of thin-film and manufacturing method of thin-film magnetic head

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