JPS586306B2 - Handout Taisouchino Seizouhouhou - Google Patents

Handout Taisouchino Seizouhouhou

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JPS586306B2
JPS586306B2 JP49122559A JP12255974A JPS586306B2 JP S586306 B2 JPS586306 B2 JP S586306B2 JP 49122559 A JP49122559 A JP 49122559A JP 12255974 A JP12255974 A JP 12255974A JP S586306 B2 JPS586306 B2 JP S586306B2
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layer
substrate
etching
film
oxide film
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加地忠雄
本間喜夫
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体装置を製造する工程で、凹凸のできた
半導体基板表面を平坦化する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for planarizing the surface of a semiconductor substrate that is uneven during the process of manufacturing a semiconductor device.

一般に、半導体基板を用いて半導体装置を製造する場合
、半導体基板表面に不純物拡散、絶縁層形成、ホトエッ
チングによる表面加工などの処理を施す。
Generally, when manufacturing a semiconductor device using a semiconductor substrate, the surface of the semiconductor substrate is subjected to treatments such as impurity diffusion, formation of an insulating layer, and surface processing by photoetching.

これらの処理を経る間に、基板表面上の絶縁層や導体層
は隆起部あるいは段差部(以下、両者を共に凹凸面と称
する)を有するようになる。
During these treatments, the insulating layer and conductive layer on the surface of the substrate come to have raised portions or stepped portions (hereinafter, both are referred to as uneven surfaces).

このような基板上に真空蒸着法、化学蒸着法、スパッタ
リング法などによって、さらに配線などの導体層、ある
いは絶縁層(以下、両者を形成層と称する)を形成する
と、上部に被着される形成層は厚さが均一にならす、と
くに凹凸部の側面において薄くなり、甚だしい場合には
切れたりすることが多い。
When a conductive layer such as wiring or an insulating layer (hereinafter referred to as a forming layer) is further formed on such a substrate by vacuum evaporation, chemical vapor deposition, sputtering, etc., the formation layer deposited on top The layer should have a uniform thickness; it becomes thinner, especially on the sides of uneven areas, and in severe cases, it often breaks.

このことは、被着された形成層の信頼性を著しく低下さ
せる。
This significantly reduces the reliability of the deposited forming layer.

従来は、半導体基板上のこのような凹凸を除去する有効
な方法がなく、一般には、形成層を厚くするなどの方法
で、必要最小限の信頼性を確保しているのが実状である
Conventionally, there is no effective method for removing such unevenness on a semiconductor substrate, and the reality is that the minimum necessary reliability is generally secured by methods such as increasing the thickness of the formation layer.

つぎに、従来の方法において上記の段差部を生ずる場合
につき、プレーナ・トランジスタを例にとって説明する
Next, the case where the above-mentioned step portion is produced in the conventional method will be explained using a planar transistor as an example.

第1図は、その製造工程の概略を示すものである。FIG. 1 shows an outline of the manufacturing process.

第1図aは分離拡散工程を示す。Figure 1a shows the separation and diffusion process.

たとえば、P型導電性を有するSi基板1上に気相成長
法などにより、Si基板1とは逆の導電性を有するN型
Si層を設ける。
For example, an N-type Si layer having a conductivity opposite to that of the Si substrate 1 is provided on a Si substrate 1 having a P-type conductivity by vapor phase growth or the like.

さらに、Si層2の表面9に熱酸化法等によってSi酸
化膜4を形成し、ホトエッチング技術によってSi酸化
膜の一部を除去し、その部分にSi基板1と同じ導電性
を有する分離拡散領域3を設けたものである。
Furthermore, a Si oxide film 4 is formed on the surface 9 of the Si layer 2 by a thermal oxidation method or the like, a part of the Si oxide film is removed by a photoetching technique, and an isolation diffusion layer having the same conductivity as the Si substrate 1 is applied to that part. A region 3 is provided.

この時、同時に前記分離拡散領域3の上に、Si酸化膜
4が生成される。
At this time, a Si oxide film 4 is simultaneously formed on the isolation diffusion region 3.

第1図bはベース拡散工程を示す。Figure 1b shows the base diffusion step.

分離拡散領域3によって分離されたN型Si層2の上の
Si酸化膜4の一部をホトエッチングによって除去し、
その部分の下のN型Si層2内にSi基板1と同じ導電
性を有する拡散領域5を設けたものである。
A part of the Si oxide film 4 on the N-type Si layer 2 separated by the isolation diffusion region 3 is removed by photoetching,
A diffusion region 5 having the same conductivity as the Si substrate 1 is provided in the N-type Si layer 2 under that portion.

その際、同時に前記拡散領域5の上にSi酸化膜4が生
成される。
At this time, a Si oxide film 4 is simultaneously formed on the diffusion region 5.

第1図Cはエミツタ拡散工程を示す。FIG. 1C shows the emitter diffusion process.

拡散領域5の上のSi酸化膜4の一部をホトエツチング
技術によって除去し、その部分の下の拡散領域5内にS
i層2と同じ導電性を有する拡散領域6を設けたもので
ある。
A part of the Si oxide film 4 above the diffusion region 5 is removed by photoetching, and S is added into the diffusion region 5 under that part.
A diffusion region 6 having the same conductivity as the i-layer 2 is provided.

その際、同時に前記拡散領域6の上にSi酸化膜4が生
成される。
At this time, a Si oxide film 4 is simultaneously formed on the diffusion region 6.

第1図dは電極配線工程を示すもので、エミツタ電極部
の場合を表わす。
FIG. 1d shows the electrode wiring process, and represents the case of an emitter electrode section.

拡散領域6の上のSi酸化膜4の一部をホトエッチング
によって除去し、露出した拡散領域6および酸化膜4の
上に真空蒸着法などによりアルミニウム等の金属層を被
着し、ホトエッチングによって所定の電極配線7を形成
した状態を示している。
A part of the Si oxide film 4 on the diffusion region 6 is removed by photoetching, and a metal layer such as aluminum is deposited on the exposed diffusion region 6 and the oxide film 4 by a vacuum evaporation method. A state in which predetermined electrode wiring 7 has been formed is shown.

ベース、コレクタ等についても同様の方法で配線する。The base, collector, etc. are also wired in the same manner.

このようなプレーナ技術は、Si酸化膜を用いた選択拡
散の連続した工程を含んでいる。
Such planar technology involves a continuous process of selective diffusion using a Si oxide film.

この選択拡散を行なうためには、その度毎に、Si酸化
膜の生成が必要である。
In order to perform this selective diffusion, it is necessary to generate a Si oxide film each time.

このため、どうしても第1図Cのように、半導体基板表
面上の酸化膜の断面は階段状の段差のある構造になって
しまう。
For this reason, the cross section of the oxide film on the surface of the semiconductor substrate inevitably has a stepped structure as shown in FIG. 1C.

この様な凹凸面をもつ酸化膜表面は電極配線の時に断線
の原因として大きな問題となる。
The surface of the oxide film having such an uneven surface poses a major problem as a cause of disconnection during electrode wiring.

すなわち、階段状酸化膜の角の部分8では金属配線層7
は薄くなり、断線事故をおこす原因となり、半導体装置
の信頼性が低下することになる。
That is, at the corner portion 8 of the stepped oxide film, the metal wiring layer 7
becomes thinner, causing a disconnection accident and lowering the reliability of the semiconductor device.

この問題を解決するために、金属蒸着源を複数個設けた
り、階段状断面のSi酸化膜4に傾斜をつけるために、
ホトエッチングの時のエッチング液、エッチング方法の
改良を行なったりしているが、いまだ十分満足な結果を
もたらすに至っていない。
In order to solve this problem, in order to provide a plurality of metal vapor deposition sources or to make the Si oxide film 4 with a stepped cross section slope,
Efforts have been made to improve the etching solution and etching method used in photoetching, but these efforts have not yet produced sufficiently satisfactory results.

また、ホトエッチング工程におけるホトレジストの露光
の際に、段差部からの光の反射によってパターン精度が
著しく低下し、集積度の向上をはばむ原因ともなる。
Further, during exposure of the photoresist in the photoetching process, pattern accuracy is significantly reduced due to reflection of light from the step portion, which also becomes a cause of hindering improvement in the degree of integration.

さらに、上記の隆起部を生ずる場合につき、アイソ・プ
レーナ・デバイスを例にとって説明する第2図は、その
製造工程の概略を示すものである。
Further, FIG. 2, which explains the case where the above-mentioned raised portion is produced by taking an isoplanar device as an example, shows an outline of the manufacturing process thereof.

第2図aはSi基板21の上に熱酸化などにより薄いS
i酸化膜22を形成し、さらにその上に窓23をもつ窒
素シリコン(Si3N4)よりなるマスク膜24を設け
た状態を示す。
Figure 2a shows a thin S layer formed by thermal oxidation etc. on the Si substrate 21.
A state in which an i-oxide film 22 is formed and a mask film 24 made of silicon nitride (Si3N4) having a window 23 is further provided thereon is shown.

Si3N4マスク膜23は通常Si3N4膜をSi酸化
膜によるマスクを用いて選択的にエッチング(たとえば
、フレオンガスを用いたプラズマエッチング法による)
することにより形成される。
The Si3N4 mask film 23 is normally formed by selectively etching the Si3N4 film using a Si oxide film mask (for example, by plasma etching using Freon gas).
It is formed by

第2図bはSi3N4マスク膜24の窓23を通してS
i基板21の25の部分を選択的にエッチングによって
除去した状態を示す。
FIG. 2b shows S through the window 23 of the Si3N4 mask film 24.
A state in which a portion 25 of the i-substrate 21 has been selectively removed by etching is shown.

エッチングにはHF:HN03:水が1:4:4の混合
液を用いる。
For etching, a mixed solution of HF:HN03:water in a ratio of 1:4:4 is used.

第2図Cは上の工程により露出したSi基板21内に熱
酸化法により選択的にSiO2層26を形成した状態で
ある。
FIG. 2C shows a state in which a SiO2 layer 26 has been selectively formed in the Si substrate 21 exposed in the above process by a thermal oxidation method.

熱酸化の条件は、乾燥した酸素中、約1000℃、20
時間程度の加熱である。
Thermal oxidation conditions were approximately 1000°C and 20°C in dry oxygen.
Heating takes about an hour.

この時、選択的に形成されたSin2層26の周辺部に
隆起部27が生じる。
At this time, a raised portion 27 is generated around the selectively formed Sin2 layer 26.

これはSiからSiO2が生成される時に体積変化があ
るために生じる現象であり、アイソ・プレーナ技術では
さけられない現象である。
This is a phenomenon that occurs due to a volume change when SiO2 is generated from Si, and is a phenomenon that cannot be avoided in isoplanar technology.

通常、隆起部27の高さは0.5〜1.2μm程度であ
る。
Usually, the height of the raised portion 27 is about 0.5 to 1.2 μm.

アイソ・プレーナ技術では、間隔をおいて並べられた上
記のようなSiO2層26相互の間に能動素子が形成さ
れ、さらに絶縁膜を介して金属配線層が形成される。
In the iso-planar technology, an active element is formed between the above SiO2 layers 26 arranged at intervals, and a metal wiring layer is further formed with an insulating film interposed therebetween.

したがって、隆起部27の側面では配線層が薄くなり、
時には断線する。
Therefore, the wiring layer becomes thinner on the side surface of the raised portion 27.
Sometimes there is a disconnection.

本発明は、以上の点に鑑み、半導体装置を製造する過程
で生じる基板上の凹凸を、必要に応じて除去、もしくは
実際上問題を生じない程度に著しく減少させて、その上
に形成される層の信頼性、ひいては得られる半導体装置
の信頼性を向上させる方法を提供することを目的とする
In view of the above-mentioned points, the present invention is aimed at removing unevenness on a substrate that occurs in the process of manufacturing a semiconductor device, as necessary, or reducing it significantly to the extent that it does not cause any problems in practice, and forming a semiconductor device on the unevenness. It is an object of the present invention to provide a method for improving the reliability of a layer and, by extension, the reliability of a semiconductor device obtained.

本発明は、この目的を達成するために、つぎに述べるよ
うな方法をとるものである。
In order to achieve this object, the present invention employs the method described below.

第3図は本発明の原理を説明するための工程説明図であ
る。
FIG. 3 is a process explanatory diagram for explaining the principle of the present invention.

まず、第3図aに示すように、表面に凹凸を有する半導
体基板(あるいはその上に設けた形成層)310表面に
隆起部33および段差部34を埋めるように塗布層32
を形成する。
First, as shown in FIG. 3a, a coating layer 32 is applied to the surface of a semiconductor substrate (or a forming layer provided on the semiconductor substrate) 310 having an uneven surface so as to fill the raised portions 33 and the stepped portions 34.
form.

塗布層32に使用する材料は、塗布時には液体状(分散
溶液を含む)であり、乾燥などにより固体化した時、半
導体基板(あるいはその上に設けた形成層)31のエッ
チング速度と同程度のエッチング速度を有する材料であ
ることが必要である。
The material used for the coating layer 32 is in a liquid state (including a dispersion solution) at the time of coating, and when solidified by drying etc., the material used for the coating layer 32 has an etching rate comparable to that of the semiconductor substrate (or a forming layer provided thereon) 31. It is necessary that the material has an etching rate.

このような塗布材料を凹凸面を有する基板(またはその
上の形成層)310表面に凹凸面を埋める程度に塗布、
固化すれば、塗布層320表面は平坦となる。
Applying such a coating material to the surface of the substrate (or a layer formed thereon) 310 having an uneven surface to such an extent that it fills the uneven surface,
Once solidified, the surface of the coating layer 320 becomes flat.

つぎに、第3図bに示すように、塗布層32の形成され
た半導体基板31を塗布層32側から物理的エッチング
法を用いてエッチングすると、まず、塗布層320表層
部が除去され、ついで、塗布層32と共に隆起部33や
段差部34も同時に除去されるようになる。
Next, as shown in FIG. 3b, when the semiconductor substrate 31 on which the coating layer 32 is formed is etched using a physical etching method from the coating layer 32 side, the surface layer portion of the coating layer 320 is first removed, and then the surface layer of the coating layer 320 is removed. In addition to the coating layer 32, the raised portions 33 and stepped portions 34 are also removed at the same time.

さらにエッチングを続ければ、ついには、隆起部33お
よび段差部34がほとんど除去され、基板310表面は
平坦化されるので、第3図Cに示すように、基板21の
表面に真空蒸着法、化学蒸着法またはスパッタリング法
によって形成層35を被着すれば断線などの事故は起ら
ない。
If etching is continued further, most of the raised parts 33 and stepped parts 34 will be removed, and the surface of the substrate 310 will be flattened. As shown in FIG. If the formation layer 35 is deposited by a vapor deposition method or a sputtering method, accidents such as disconnection will not occur.

一般に、半導体基板の表面を形成する材料としては、シ
リコン(Si)、シリコン酸化物(Sin2)燐珪酸ガ
ラス(PSG)、硼珪酸ガラス(BSG)、シリコン窒
化物(Si3N4)、配線金属、たとえばアルミニウム
(Al)が考えられる。
In general, materials forming the surface of a semiconductor substrate include silicon (Si), silicon oxide (Sin2), phosphosilicate glass (PSG), borosilicate glass (BSG), silicon nitride (Si3N4), wiring metal, such as aluminum (Al) is considered.

そこで、これら半導体基板の表面を形成する材料と本発
明で用いる塗布層とは前述のように同程度のエッチング
速度をもつ必要がある。
Therefore, the materials forming the surface of these semiconductor substrates and the coating layer used in the present invention need to have the same etching rate as described above.

このエッチング速度の差は、本発明の目的からして小さ
いほうが好ましいことは当然である。
Naturally, it is preferable that this difference in etching rate be smaller for the purpose of the present invention.

しかし、塗布材料のエッチング速度が上記のような半導
体基板の表面を形成する材料のエッチング速度に対して
約±50%の差の範囲であれば実際上使用可能な範囲で
あり、±30%の範囲がとくに好ましい範囲である。
However, if the etching rate of the coating material is within a range of approximately ±50% from the etching rate of the material forming the surface of the semiconductor substrate as described above, it is within a practically usable range, and within a range of ±30%. The range is a particularly preferred range.

たとえば、エッチング速度の差が30%である場合を考
えてみる。
For example, consider a case where the difference in etching rates is 30%.

半導体装置の製造過程で基板上に生じる隆起部の高さは
0.5〜1.2μm程度であることが多い。
The height of a raised portion formed on a substrate during the manufacturing process of a semiconductor device is often about 0.5 to 1.2 μm.

この隆起部に本発明を適用すると、隆起部の高さは約0
.15〜0.36μmとすることができる。
When the present invention is applied to this raised part, the height of the raised part is approximately 0.
.. It can be 15 to 0.36 μm.

この程度の凹凸面は各種半導体装置の製造に際して実用
上十分に平坦であるということができる。
It can be said that the uneven surface of this degree is sufficiently flat for practical use in manufacturing various semiconductor devices.

このような塗布材料として、たとえば環化ゴム系材料で
あるKTFR,KMBR(Kodak社製商品名)OM
R(東京応化工業製商品名)、などのネガ型フォトレジ
スト、フェノール樹脂系材料であるAZI350,AZ
1350H,AZ111(Shipley社製商品名)
などのポジ型フォトレジスト、ポリイミド樹脂などが代
表的な例である。
Examples of such coating materials include cyclized rubber materials such as KTFR and KMBR (trade name manufactured by Kodak) OM.
Negative photoresist such as R (trade name manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), AZI350, AZ which is a phenolic resin material
1350H, AZ111 (product name manufactured by Shipley)
Typical examples include positive photoresists such as and polyimide resins.

また塗布性の無機材料も塗布層の性質を満足する限り用
いることができることは勿論である。
It goes without saying that coatable inorganic materials can also be used as long as they satisfy the properties of the coated layer.

これらの材料のうちから基板表面の凹凸を構成する材料
と同程度のエッチング速度を有するものを選んで適宜組
合せて用いる。
Among these materials, those having an etching rate comparable to that of the material constituting the unevenness on the substrate surface are selected and used in appropriate combination.

以下に本発明を実施例によって詳細に説明する。The present invention will be explained in detail below using examples.

実施例 1 半導体基板としてSi基板を用いて半導体装置を製造す
る場合、通常、一回以上の不純物拡散およびSiO2膜
の形成が行なわれる。
Example 1 When manufacturing a semiconductor device using a Si substrate as a semiconductor substrate, impurity diffusion and SiO2 film formation are usually performed one or more times.

これらの工程を経る間にSi基板表面上にはSiO2膜
による凹凸が形成される。
During these steps, irregularities are formed on the surface of the Si substrate due to the SiO2 film.

第4図aはその一例を示す図である。FIG. 4a is a diagram showing an example thereof.

同図は半導体基板として用いたSi基板41上に熱酸化
法や真空蒸着法もしくはスパッタリング法によって凹凸
のあるSiO2膜42が形成された状態を示す。
This figure shows a state in which an uneven SiO2 film 42 is formed on a Si substrate 41 used as a semiconductor substrate by a thermal oxidation method, a vacuum evaporation method, or a sputtering method.

図において、43は、たとえば不純物拡散のためにSi
O2膜に形成された開口に起因する凹部を、44は基板
上に厚い局部熱酸化SiO2膜を形成する際に生じた凸
部を示す。
In the figure, 43 is Si for impurity diffusion, for example.
Reference numeral 44 indicates a concave portion resulting from an opening formed in the O2 film, and a convex portion resulting from forming a thick locally thermally oxidized SiO2 film on the substrate.

通常、凹部43の段差hは0.2〜0.7μm程度、凸
部44の高さkは0.5〜1.2μm程度である。
Usually, the step h of the recess 43 is about 0.2 to 0.7 μm, and the height k of the convex portion 44 is about 0.5 to 1.2 μm.

このような半導体基板に対して第4図bに示すように、
塗布によって、たとえば1.5μm程度の厚さのKTF
Rホトレジストの塗布層45を形成する。
For such a semiconductor substrate, as shown in FIG. 4b,
For example, KTF with a thickness of about 1.5 μm can be formed by coating.
A coating layer 45 of R photoresist is formed.

塗布層は塗布材料をスピンナー等で塗布すれば良く、膜
厚の制御はスピンナーの回転数の加減で行なえる。
The coating layer may be formed by applying a coating material using a spinner or the like, and the film thickness can be controlled by adjusting the rotational speed of the spinner.

塗布層はSiO2膜42の凹凸を埋めるように形成され
、その表面は平坦化される。
The coating layer is formed to fill in the irregularities of the SiO2 film 42, and its surface is flattened.

つぎに、このSi基板41に対して塗布層45側からA
rガスを用いてスパツタエッチングを行なう。
Next, A is applied to this Si substrate 41 from the coating layer 45 side.
Sputter etching is performed using r gas.

同一条件のスパツタエッチングに対して、たとえば、S
iO2膜は5〜7Å/secの速度で、KTFRホトレ
ジストは約6.5Å/secの速度でエッチングされ、
両者のエッチング速度はほぼ同程度であるので、第4図
Cに示すように、表面はほぼ平坦なままでエッチングが
進行する。
For example, for sputter etching under the same conditions, S
The iO2 film was etched at a rate of 5-7 Å/sec, and the KTFR photoresist was etched at a rate of about 6.5 Å/sec.
Since the etching rates of both are approximately the same, the etching progresses while the surface remains approximately flat, as shown in FIG. 4C.

上記のスパツタエッチングの条件で約40分のエッチン
グを行なうと、第4図dに示すように、塗布層45全体
とSiO2膜42の凹部43の段差および凸部44が完
全に除去されて、Si基板41上のSiO2膜42の表
面は平坦化される。
When etching is carried out for about 40 minutes under the above sputter etching conditions, the entire coating layer 45 and the steps and convex portions 44 of the concave portions 43 of the SiO2 film 42 are completely removed, as shown in FIG. 4(d). The surface of the SiO2 film 42 on the Si substrate 41 is flattened.

その後で、この上に、たとえば真空蒸着法などによって
導体層または絶縁層などの形成層46を形成すれば、従
来法の場合のように形成層が凹凸部分で薄くなったり、
切断したりする欠陥は生ぜず、信頼性は従来法に比べて
著しく向上する。
After that, if a forming layer 46 such as a conductive layer or an insulating layer is formed thereon by, for example, a vacuum evaporation method, the forming layer will become thinner at the uneven portions as in the case of the conventional method.
No cutting defects occur, and reliability is significantly improved compared to conventional methods.

実施例 2 本発明はプレーナ型多層配線を形成する方法としても有
効である。
Embodiment 2 The present invention is also effective as a method for forming planar multilayer wiring.

第5図aは半導体基板510表面上に形成したSiO2
膜52上にAlなどの金属からなる第1層導体配線層5
3を形成し、さらにその上に真空蒸着法などによって被
着したSiO2もしくは燐ガラスからなる層間絶縁層5
4を0.5〜1.5μmの厚さに形成した一層配線の状
態を示す。
FIG. 5a shows SiO2 formed on the surface of a semiconductor substrate 510.
A first conductor wiring layer 5 made of metal such as Al is formed on the film 52.
3, and an interlayer insulating layer 5 made of SiO2 or phosphor glass deposited thereon by a vacuum evaporation method or the like.
4 shows the state of a single layer wiring formed to a thickness of 0.5 to 1.5 μm.

つぎに、第5図bに示すように、層間絶縁層54の上に
KTFRやOMRなどのホトレジスト・あるいはポリイ
ミド樹脂を用いて塗布層55を1〜2μmの厚さに形成
する。
Next, as shown in FIG. 5B, a coating layer 55 is formed on the interlayer insulating layer 54 using a photoresist such as KTFR or OMR or a polyimide resin to a thickness of 1 to 2 μm.

ついで、スパツタエッチングやイオンミリングによって
、この基板51を塗布層55表面からエッチングすると
第4図Cのようになる。
Next, the substrate 51 is etched from the surface of the coating layer 55 by sputter etching or ion milling, resulting in the result as shown in FIG. 4C.

Arイオンによるイオンミリ/グの際の代表的な条件は
イオン・エネルギー:7key、イオン電流1.4mA
/cm2、基板温度150℃である。
Typical conditions for ion mm/g using Ar ions are ion energy: 7key, ion current 1.4mA
/cm2, and the substrate temperature was 150°C.

さらにエッチングを継続すると、第4図dに示すように
、第1層導体配線層53の上面が露出し塗布層55はす
べて除去される。
When the etching is continued further, the upper surface of the first conductor wiring layer 53 is exposed and the coating layer 55 is completely removed, as shown in FIG. 4d.

その後で、第1層導体配線層53を含め層間絶縁層54
上に第2層導体配線層56を被着してプレーナ型の2層
配線が形成される。
After that, the interlayer insulating layer 54 including the first conductor wiring layer 53 is
A planar type two-layer wiring is formed by depositing a second conductor wiring layer 56 thereon.

また、第4図Cの状態で物理的エッチングを終了し、塗
布層55を化学エッチングによって除去し、層間絶縁層
54の第1層導体配線層53の上の部分にスルーホール
を形成して第2層導体配線層を形成して、セミプレーナ
型の第2層配線を形成しても良い。
Further, the physical etching is completed in the state shown in FIG. A semi-planar type second layer wiring may be formed by forming two conductor wiring layers.

以後、この方法を繰り返して、プレーナ型もしくはセミ
プレーナ型多層配線が形成される。
Thereafter, this method is repeated to form a planar or semi-planar multilayer wiring.

以上詳述したところから、本発明によって形成されるこ
れらの多層配線は、従来の方法による大きな段差を有す
る多層配線に比較して、信頼性の点で非常に優れている
ことは明らかである。
From what has been described in detail above, it is clear that these multilayer wirings formed by the present invention are extremely superior in reliability compared to multilayer wirings having large steps formed by conventional methods.

上記実施例において、層間絶縁層としてSiO2の他に
8 1 3N4などを用いた場合についても、先に述べ
た塗布材料を適宜組合せて用いれば、本発明を適用する
ことができる。
In the above embodiments, even when 8 1 3N4 or the like is used in addition to SiO2 as the interlayer insulating layer, the present invention can be applied by appropriately combining the coating materials described above.

また、以上の実施例では、層間絶縁層をエッチングする
場合について説明したが、これとは逆に、絶縁層に溝や
開口が形成されていて、その上に導体層を形成して溝の
部分以外の導体層は除去し、絶縁層中に埋込まれた形の
プレーナ型配線を形成する場合にも本発明を適用するこ
とができる。
In addition, in the above embodiments, the case where the interlayer insulating layer is etched has been explained, but in contrast, a groove or opening is formed in the insulating layer, and a conductive layer is formed on top of the groove. The present invention can also be applied to the case where conductor layers other than the above are removed and planar wiring is formed embedded in an insulating layer.

以上説明したように、本発明は、半導体装置の製造過程
において、基板表面上に形成される絶縁層、導体層の厚
さの不均一化、あるいは断切れを防止し、それらの信頼
性を向上させ、ひいては得られた半導体装置の信頼性を
向上させ、さらには金属配線の膜厚、配線間隔、配線幅
を減少させ、半導体装置の小型化を可能にするなどの特
徴がある。
As explained above, the present invention prevents non-uniform thickness or disconnection of insulating layers and conductive layers formed on the surface of a substrate in the manufacturing process of semiconductor devices, and improves their reliability. This method has characteristics such as improving the reliability of the obtained semiconductor device, and further reducing the film thickness, interconnect spacing, and interconnect width of metal interconnects, thereby making it possible to miniaturize the semiconductor device.

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

第1図は従来のプレーナ・トランジスタの製造工程を示
す図、第2図は従来のアイソ・プレーナ半導体装置の製
造工程説明図、第3図は本発明の原理を説明するための
図、第4図および第5図は本発明の実施例の製造工程説
明図である。 図において、31:半導体基板、32:塗布層、33:
隆起部、34:段差部、35:形成層、41:Si基板
、42:SiO2膜、43:凹部、44:凸部、45:
塗布層、46:形成層、51:半導体基板、52:Si
O2膜、53:第1層導体配線層、54:層間絶縁層、
55:塗布層、56:第2層導体配線層。
FIG. 1 is a diagram showing the manufacturing process of a conventional planar transistor, FIG. 2 is a diagram explaining the manufacturing process of a conventional iso-planar semiconductor device, FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the present invention, and FIG. The drawings and FIG. 5 are explanatory diagrams of the manufacturing process of the embodiment of the present invention. In the figure, 31: semiconductor substrate, 32: coating layer, 33:
Raised portion, 34: Stepped portion, 35: Forming layer, 41: Si substrate, 42: SiO2 film, 43: Recessed portion, 44: Convex portion, 45:
Coating layer, 46: Forming layer, 51: Semiconductor substrate, 52: Si
O2 film, 53: first layer conductor wiring layer, 54: interlayer insulating layer,
55: Coating layer, 56: Second layer conductor wiring layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 半導体装置の製造工程において、半導体基板上に形
成した絶縁層または導体層(以下、両者を形成層と称す
る)に生じた凹凸面を物理的エッチングに対して前記形
成層と同程度のエッチング速度を有する材料からなる塗
布被膜によって平坦化する工程と物理的エッチング法に
よって前記塗布被膜と前記形成層の凸部の少なくとも一
部を除去し、前記形成層表面を平坦化する工程とを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
1 In the manufacturing process of a semiconductor device, an uneven surface formed on an insulating layer or a conductive layer (hereinafter both referred to as a forming layer) formed on a semiconductor substrate is physically etched at an etching rate comparable to that of the forming layer. and flattening the surface of the forming layer by removing at least a portion of the applied film and the convex portions of the forming layer by a physical etching method. A method for manufacturing a featured semiconductor device.
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