JPS59134835A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPS59134835A JPS59134835A JP58008969A JP896983A JPS59134835A JP S59134835 A JPS59134835 A JP S59134835A JP 58008969 A JP58008969 A JP 58008969A JP 896983 A JP896983 A JP 896983A JP S59134835 A JPS59134835 A JP S59134835A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02104—Forming layers
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体装1逝の製造方法、狩に多層金属配線
の層間絶縁膜の形成法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device and a method of forming an interlayer insulating film of multilayer metal wiring.
従来の11間絶縁膜の形成は、例えばAlSi合金で形
成した電極配線上に、S iH4と02を材料カスとす
るCVD法により、約480℃の温度で、酸化シリコン
あるいはリンガラスを成長させていた。第1図は、この
製造法におけ、る一工程を示した断面図である。第1図
(5)に示すように、電極配線(2)上に形成された酸
化シリコン膜あるいはリンカラス腺(3)は、亀檎配嘗
の断岩部におけるステップカバレッジが良くない。Conventional 11-layer insulating films are formed by growing silicon oxide or phosphorus glass on electrode wiring made of AlSi alloy at a temperature of about 480°C by CVD using SiH4 and 02 as material scraps. Ta. FIG. 1 is a sectional view showing one step in this manufacturing method. As shown in FIG. 1 (5), the silicon oxide film or linker gland (3) formed on the electrode wiring (2) has poor step coverage in the rocky part of the turtle distribution.
従って、第1図(8)に示すように、その上に第2層の
電極配線(5ンを形成する場合、断線し易いという欠点
を持っていた。この点を改善するため、常肚CVDの代
りに減圧CVD、プラズマCVD等が使用されているが
、段差の大きな部分では不十分そあった。なお、(1)
はS1\基盤である。Therefore, as shown in FIG. 1 (8), when forming a second layer of electrode wiring (5) on top of it, it had the disadvantage of being easily disconnected.To improve this point, conventional CVD Low-pressure CVD, plasma CVD, etc. have been used instead, but they seem to be insufficient for areas with large steps.Please note (1)
is the S1\base.
−万、基盤バイアスを印加できるRFスパッタリンクに
より形成される醇化シリコン膜は、Ar” イオンによ
るスパッタリング効果により良好なステップカバレッジ
が復られる。第2図は、このRFスパッタリングによる
半導体装1喧の製造法における一工棉を示す断面図であ
る。第2図(8)に示すなだらかなステップカバレッジ
のため、鉋2図(B)の様に第2層電極配線の断線は階
、少する。- In the oxidized silicon film formed by the RF sputtering link to which a substrate bias can be applied, good step coverage is restored due to the sputtering effect of Ar'' ions. Figure 2 shows the fabrication of one semiconductor device by this RF sputtering. 2 is a cross-sectional view showing one piece of wire in the method. Due to the gentle step coverage shown in FIG. 2 (8), there are few breaks in the second layer electrode wiring as shown in FIG. 2 (B).
しかしながら、第1図1第2図ともに示すように、第1
層の電極配線と、第2層の電極配線を繋ぐだめのスルー
ホール(4)はI?m間映形成後に再興製版とエツチン
グによって形成する。エツチングのガ式にもよるか、特
に反応性イオンエツチングで彫ノ戊したスルーホールは
そのイ則逮か急勾配な断面形状になる。・このような急
勾配の小穴に、第2゛のX五極配保材利トかデポジショ
ンされる除、側壁の上部と1氏部中央からデポジション
され始めるため。However, as shown in both Figures 1 and 2, the first
The through hole (4) that connects the electrode wiring of the layer and the electrode wiring of the second layer is I? It is formed by reprint making and etching after the m-image formation. Depending on the etching method, through-holes carved using reactive ion etching have a steeply sloped cross-sectional shape.・In such a steeply sloped small hole, the second X pentode deposit material is deposited, but it begins to be deposited from the top of the side wall and the center of the first half.
r*+r壁下部で断線か起り易くなり、電極配線のh差
部でのステップカバレッジが良好なRFスパッタリング
によるノea IIJ+膜でも大きな問題点であった。Disconnection is likely to occur at the lower part of the r*+r wall, which is a big problem even with the NOEA IIJ+ film produced by RF sputtering, which has good step coverage at the h difference part of the electrode wiring.
また、ウェットエツチングによって形成したスルーホー
ル形状は、やや傾斜のついた側壁を持ち。In addition, the through-hole shape formed by wet etching has a slightly sloped side wall.
多少断線率は誠少するか、いずれの場合も凹凸が激しく
、電棚配稼のマイクレージョンの同順や。There may be a slight disconnection rate, but in either case, the unevenness is severe, and the electrical shelf distribution is in the same order of magnitude.
さらに多層の’<<&配線を形成する上での妨げとなっ
ていた。Furthermore, it has been an obstacle to forming multilayer '<<& wiring.
コ(7) s 明は、多脚;冗線において、RFスパッ
タリングで層間膜を刑戟するに際して、基盤バイアスを
変化させて換買を徐々に変化させることにより1区極凸
己斧尿の旧rfi部におけるステ・ソプカパレ・ンジを
改需するとともに、テーパー状のスルーホールを開口す
ることにより電極配線の断線や短絡を防止することかで
きる絶縁層間膜を有する半縛体装1釘を提供することを
目「Jとしている。Ko (7) s In the case of multi-leg; To provide a half-tied body armor 1 nail that has an insulating interlayer film that can prevent disconnection and short circuit of electrode wiring by renovating the station sopka range in an RFI part and opening a tapered through hole. This is what I call "J".
以下、この究明によるスルーホールの形成法を、第3図
に示した一例を廐考にして説明する。まず、半導体M
@ (1)に第1の電極配線(2)が完了しているもの
とする。次に、基盤バイアス電圧を負の大きな(Ill
にしたRFスパッタリング% iliで酸化シリコノ映
をデポジションし、徐々にバイアス電圧をOに近づけて
デボジョンを終了する。このとき形成された酸化シリコ
ン膜が(3)である(6)。この後、与真製版技術とウ
ェットエツチング法によりスルーホールを彫戟する(B
)。平担化されたI−聞納縁膜の七に第2の電46 l
!′16 % (4)をデポジションする(0゜以上の
工程により、電極配線の断差部におけるステップ・カバ
レッジが良好で、テーパー状に開口されたスルーホール
を有する多層配線が形成される。Hereinafter, the method of forming a through hole based on this research will be explained with reference to an example shown in FIG. 3. First, semiconductor M
@ It is assumed that the first electrode wiring (2) has been completed in (1). Next, set the base bias voltage to a large negative value (Ill
A silicon oxide film is deposited using RF sputtering at a temperature of 100%, and the bias voltage is gradually brought closer to 0 to complete the deposition. The silicon oxide film formed at this time is (3) and (6). After this, through-holes are carved using Yoma platemaking technology and wet etching method (B
). Flattened I-Second electrician 46 l
! '16% (4) By the step of depositing (0° or more), a multilayer wiring with good step coverage in the gap portion of the electrode wiring and having a tapered through hole is formed.
ここで善は現像後のレジストである。Here, the good is the resist after development.
この除用いたRFスパッタリング装置の原理図を第4j
囚に示す。(6ンはRF電踪、(7)はSin、ターゲ
ット、 (81ハRF バイア スKidM、 (9)
はつx /1− 、 QQはΔr゛ブラスマを示す。The principle diagram of the RF sputtering equipment used is shown in 4j.
Show to the prisoner. (6n is RF electric disappearance, (7) is Sin, target, (81ch RF bias KidM, (9)
x/1-, QQ indicates Δr゛brasma.
このRFスパッタリング% f&を用いて酸化シリコン
IpMをデポジションする場合、−$J盤゛に印加した
b′市圧とその電圧で生成された腺のエツチングレート
の1v−1係は第5図に示さ0たものとなる。この閏(
糸からイつかるように、負の大きなtrt圧でデポジシ
ョンされたi1%はどエツチングレートが小さい。When depositing silicon oxide IpM using this RF sputtering %f&, the 1v-1 relationship between the b' voltage applied to the -$J board and the etching rate of the glands generated by that voltage is shown in Figure 5. The result will be 0. This leap (
I1% deposited at a large negative trt pressure has a small etching rate, as is the case with yarn.
これは、負の電圧で加コ*されたAr’イオンが酸化シ
リコン膜を@敵するため、密な膜が生成されるものと考
えられる。従って、負の大きなバイアス電圧から迎耽的
に成性を岑に近づけなから酸化シリコン膜をデポジショ
ンすることによつ′C形成された膜は、そこにスルーホ
ールをエツチングにより開口する場合1時間とともに上
層部は大きくサイドエッチが起こり、下)11部に行く
ほどサイドエッチは小さいという作物を持つ。したがっ
て基盤バイアス化BEを逸正に制御することによって、
スルーポールの開口部をテーパー状のなtごらかなもの
とすることができる(第3図参照)。This is thought to be because the Ar' ions applied with a negative voltage attack the silicon oxide film, resulting in a dense film. Therefore, a film formed by depositing a silicon oxide film with a high negative bias voltage and a silicon oxide film with a high negative bias voltage, if a through hole is opened there by etching. As time passes, side etch becomes large in the upper layer, and the side etch becomes smaller toward the bottom (11) parts. Therefore, by properly controlling the base biasing BE,
The opening of the through pole can be tapered and smooth (see FIG. 3).
このようにしてテーパー状のスルーホールが寿られたこ
とにより、第、2の配#祠料はスルーホール部で断線せ
ずに下鳩と繋がり、さらに、全体的に平坦化がな・され
ているので、上層に配線を何なう際に非常に宥和である
。In this way, the tapered through-hole has been extended, and the second and second wires are connected to the lower dove without being disconnected at the through-hole part, and the entire surface is flattened. Therefore, it is very easy to decide what to do with the wiring on the upper layer.
また、一般にRFスパッタリングの基盤バイアス電圧が
苓の場合、ステップカバレッジは悪くなるが1本発明の
ように、R初に水盤バイアス電圧を口の大きな値でデポ
ジションした場合、そこで良好なカバレッジが(’4ら
れ、たとえ基盤バイアスを%チ化させても、そのカバレ
ッジはほとんど変化なく艮好なまま維持させる。従って
、ステップカバレッジが悪(なるということはない。Generally, when the substrate bias voltage for RF sputtering is low, the step coverage is poor; however, if the substrate bias voltage is deposited at a large value at the beginning of R, as in the present invention, good coverage is obtained ( '4, even if the base bias is reduced to %, the coverage will remain good with almost no change.Therefore, the step coverage will not be bad.
また、上記の説明では、屯1の電憾配線と第2の電4!
0!配線の間の局間膜に1強用しているか、第2の電l
他配線の玉に第8の電極配線を設ける際のその間の層間
膜、さらに上層の層間ハμにも使用してもよく、上記実
施例と同様の効果を奏する。In addition, in the above explanation, the electrical wiring of tun 1 and the second electrical wiring 4!
0! Is the inter-office film between the wires using a little more than 1, or the 2nd
It may also be used for the interlayer film between the eighth electrode wires when providing the balls of other wires, and also for the upper layer interlayer film, and the same effects as in the above embodiments can be obtained.
以上のように、この発明によればRFスバッタで朧11
旧模を形成するに際して、紙板バイアスを負の大きな+
1C1から、苓に徐々に技化させることによ’) 、
Li++ib配に:虻の断差部におけるステップ・カバ
レッジか良好で、かつテーパー状のフルーホールを有す
る層間膜をノ1ら成することかでき、上層の電極配線の
継線を防止する効果がある。また、特に新しい装置11
や工性を巾やずこともなく上記の効果を得ることか出来
、非常に利点が太きい。As described above, according to the present invention, the RF scattering causes hazy 11
When forming the old model, set the paper board bias to a large negative value.
Starting from 1C1, I will gradually make Rei develop his skills.')
For Li++ib arrangement: It is possible to form an interlayer film with good step coverage at the gap and tapered full holes, which has the effect of preventing connection of the upper layer electrode wiring. . In addition, especially new equipment 11
The above effects can be obtained without much effort or workmanship, which is a huge advantage.
第1図は従来0CVD法で形成した11間膜のステップ
カバレッジとスルーホール上に第2層の電極配線を形成
した場合の断線状1虚を示すPr面図、第2図は従来の
RFスパッタ法で形成した1(イ)間膜のステップカバ
レッジとスルーホール上にi 2 It’層の電極C配
線を形成した場合の断線状態を不すlす[面図、第3図
は本弁明の一実施例による二IPl配紛構造の製法を示
す断面図、第4図は本発明で用いられるR F’スパッ
タ装−′の旅地図、第5図はエツチングレートの基盤バ
イアス電圧依存性を示す図である。
図中、(1)?よ電極配線aすのシリコン基盤、(2)
は電イ!i+!#己嵌、 (3JハJlffi紺JJl
llJ 、 (4Jハス/l/ −ホール、(5)は第
2ノーの電極配線、に)は現像後のレジスト、(6)は
RF電踪、(7)はSiO□ターゲット、(8jはRF
バイアス電踪、 (9Jはウェハー、0時はAr’プラ
スマを表わす。
なお図中、同−符号は(司−又は相当部分をボす。
代理人 稀 野 伯 −
第3図
(A)
I′−一〜〜へ−〜〜へ一一〜−−−−−〜〜−−
(ご)
′ 麿〉〜−−−〜−−−−−−−〜−−−−−−−一
一一一一一−第4図
第5図
特許庁長官殿
1、事件の表示 特願昭58−8969号2、発明
の名称
半導体装置の製造方法
3、補正をする者
5、 ?ai正の対象
萌細蜂の光切の詳細な説明の欄
6、補正の内容
(1)明細訂をっぎのとおり訂正する。Figure 1 is a Pr plane view showing the step coverage of the 11-layer film formed by the conventional 0CVD method and the 1-imaginary disconnection when the second layer electrode wiring is formed on the through hole, and Figure 2 is the conventional RF sputtering method. 1 (a) The step coverage of the interlayer film formed by the method and the disconnection state when the electrode C wiring of the i 2 It' layer is formed on the through hole are avoided. A sectional view showing a method for manufacturing a two-IPl powder distribution structure according to an embodiment, FIG. 4 is a travel map of the RF' sputtering equipment used in the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing the dependence of etching rate on substrate bias voltage. It is a diagram. In the figure, (1)? Silicon base for electrode wiring, (2)
It's electric! i+! #Self-fitting, (3JhaJlffi navy blue JJl
llJ, (4J has/l/-hole, (5) is the second electrode wiring, 2) is the resist after development, (6) is the RF electron beam, (7) is the SiO□ target, (8j is the RF
(9J stands for wafer, 0 o'clock stands for Ar' plasma. In the figure, the same symbol stands for (Tsukasa-) or the corresponding part. Agent Haku Kiyono - Figure 3 (A) I' −1〜〜〜〜〜〜へ11〜−−−−−〜〜−− (Go) ′ Maro〉〜−−−〜−−−−−−−〜−−−−−−−111 111-Figure 4Figure 5 Mr. Commissioner of the Japan Patent Office 1. Indication of the case Japanese Patent Application No. 58-8969 2. Name of the invention Method for manufacturing a semiconductor device 3. Person making the amendment 5. Subject of ?ai positive Column 6 of Detailed Explanation of Hosobachi no Mitsukiri, Contents of Amendment (1) The detailed description will be corrected as shown.
Claims (1)
スパッタリングによって酸化シリコン膜を生成する工程
において、基板に印加する負のバイアス電圧を、負の大
きな値から零へ徐々に変化させながら生成することによ
り、表面の段差を平担にするとともにスルーホール開口
部の断面形状をテーパー状にすることを特徴とする半導
体装置の製造方法。RF
In the process of forming a silicon oxide film by sputtering, the negative bias voltage applied to the substrate is gradually changed from a large negative value to zero, thereby flattening the surface level and forming through-holes. 1. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the cross-sectional shape of the portion is tapered.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58008969A JPS59134835A (en) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58008969A JPS59134835A (en) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59134835A true JPS59134835A (en) | 1984-08-02 |
Family
ID=11707507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58008969A Pending JPS59134835A (en) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59134835A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5945657A (en) * | 1996-07-31 | 1999-08-31 | Nec Corporation | Constant divider |
-
1983
- 1983-01-21 JP JP58008969A patent/JPS59134835A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5945657A (en) * | 1996-07-31 | 1999-08-31 | Nec Corporation | Constant divider |
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