JPS60226141A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS60226141A JPS60226141A JP8437684A JP8437684A JPS60226141A JP S60226141 A JPS60226141 A JP S60226141A JP 8437684 A JP8437684 A JP 8437684A JP 8437684 A JP8437684 A JP 8437684A JP S60226141 A JPS60226141 A JP S60226141A
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- JP
- Japan
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- film
- insulating film
- wiring layer
- silicon nitride
- silicon
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は多層配線層を有する半導体装置の製造方法、詳
しくは多層配線間の絶縁膜を平坦に形成する製造方法に
関するものである。
しくは多層配線間の絶縁膜を平坦に形成する製造方法に
関するものである。
従来例の構成とその問題点
ＩＣ，ＬＳＩ、Ｖ−ＬＳＩなどの高集積化半導体装置で
は、配線層を多層構造にすることが多い。ところが、多
層構造で配線層を形成する場合には、層間絶縁層の段差
を／ＪＳさくすることが必要である。
は、配線層を多層構造にすることが多い。ところが、多
層構造で配線層を形成する場合には、層間絶縁層の段差
を／ＪＳさくすることが必要である。
第１図は、従来例の二層配線構造を有する半導体装置の
断面図であり、半導体基板１上に絶縁膜２が密着してお
り、この上に第１配線層材３２層間絶縁膜４および第２
配線層材５を形成したものである。層間絶縁膜４には通
常異方成長が少ない窒化シリコン気相成長膜が用いられ
るが、多くの場合、第１配線層３の側端部で大きな段産
があり、この上に形成された第２配線層５が段差部にお
いてくびれ部分を生１〕ここで断線を起し易いという問
題をもっていた。
断面図であり、半導体基板１上に絶縁膜２が密着してお
り、この上に第１配線層材３２層間絶縁膜４および第２
配線層材５を形成したものである。層間絶縁膜４には通
常異方成長が少ない窒化シリコン気相成長膜が用いられ
るが、多くの場合、第１配線層３の側端部で大きな段産
があり、この上に形成された第２配線層５が段差部にお
いてくびれ部分を生１〕ここで断線を起し易いという問
題をもっていた。
発明の目的
本発明は、平坦性のよい層間絶縁膜の形成方法を提供す
るものである。
るものである。
発明の構成
本発明は要約するに半導体表面に密着した第１絶縁膜上
に第１配線層材、第２絶縁膜を順次形成する工程、前記
第２絶縁膜上にフォトレジスト膜マスクパターン形成し
てこのマスクパターン形状に沿って第２絶縁膜、前記第
１配線層材をそれぞれ順次食刻開口する工程、前記第１
絶縁膜および前記第２絶縁膜および前記第１配線層材を
おおって第３絶縁膜を形成する工程、前記第３絶縁膜上
にシリコン化合物塗布形成被膜を形成する工程、前記第
３絶縁膜と前記第２絶縁膜と前記シリコン化合物塗布形
成被膜の各食刻速度が均等な条件下で前記第１配線層材
上の前記第３の絶縁膜と前記第２絶縁膜と前記シリコン
化合物塗布形成被膜とを遂次食刻処理して最前部をほぼ
平坦化する工程、前記第１配線層材と前記第３絶縁膜上
をおおって眉間絶縁膜を形成する工程をそなえた半導体
装置の製造方法である。これにより第１配線層材と第絶
縁膜上の食刻されていない第３絶縁膜の厚さが同じにな
り、これらの上面をおおって形成される層間絶縁膜に段
差が形成されず同層間絶縁膜の表面が平坦になる。
に第１配線層材、第２絶縁膜を順次形成する工程、前記
第２絶縁膜上にフォトレジスト膜マスクパターン形成し
てこのマスクパターン形状に沿って第２絶縁膜、前記第
１配線層材をそれぞれ順次食刻開口する工程、前記第１
絶縁膜および前記第２絶縁膜および前記第１配線層材を
おおって第３絶縁膜を形成する工程、前記第３絶縁膜上
にシリコン化合物塗布形成被膜を形成する工程、前記第
３絶縁膜と前記第２絶縁膜と前記シリコン化合物塗布形
成被膜の各食刻速度が均等な条件下で前記第１配線層材
上の前記第３の絶縁膜と前記第２絶縁膜と前記シリコン
化合物塗布形成被膜とを遂次食刻処理して最前部をほぼ
平坦化する工程、前記第１配線層材と前記第３絶縁膜上
をおおって眉間絶縁膜を形成する工程をそなえた半導体
装置の製造方法である。これにより第１配線層材と第絶
縁膜上の食刻されていない第３絶縁膜の厚さが同じにな
り、これらの上面をおおって形成される層間絶縁膜に段
差が形成されず同層間絶縁膜の表面が平坦になる。
実施例の説明
第２図ａ〜ｄは本発明実施例の工程断面図であり以下、
この図を参照して本発明の詳細な説明する。
この図を参照して本発明の詳細な説明する。
まず、第２図ａのように半導体基板、たとえばシリコン
基板１の表面に二酸化シリコン膜２を形成しこの上に第
１配線層材としてアルミニウム膜３を被着形成しこの上
に窒化シリコン膜６を形成する。次にフォトレジスト膜
マスクパターンを用いて窒化シリコン膜６およびアルミ
ニウム膜３を食刻開口する。シリコン基板１上の第１絶
縁膜としての二酸化シリコン膜２は表面安定化被膜であ
りたとえば燐含有被膜である場合もある。第１配線層材
としてのアルミニウム膜３は厚さ約１μｍに形成される
。また第２絶縁膜としての窒化シリコン膜６は厚さ約０
．２μｍに形成される。窒化シリコン膜６上にフォトレ
ジスト膜マスクパターン（不図示）を形成してこれをマ
スクにして窒化シリコン膜６およびその直下のアルミニ
ウム膜３を順次食刻開口する。アルミニウム膜３を食刻
開口する際、等方性の食刻処理を行なうと、窒化シリコ
ン膜６とアルミニウム膜３の界面で横方向の食刻が進行
し、窒化シリコン膜６が開口部で突き出た形状いわゆる
オーバーハング状に食刻される。
基板１の表面に二酸化シリコン膜２を形成しこの上に第
１配線層材としてアルミニウム膜３を被着形成しこの上
に窒化シリコン膜６を形成する。次にフォトレジスト膜
マスクパターンを用いて窒化シリコン膜６およびアルミ
ニウム膜３を食刻開口する。シリコン基板１上の第１絶
縁膜としての二酸化シリコン膜２は表面安定化被膜であ
りたとえば燐含有被膜である場合もある。第１配線層材
としてのアルミニウム膜３は厚さ約１μｍに形成される
。また第２絶縁膜としての窒化シリコン膜６は厚さ約０
．２μｍに形成される。窒化シリコン膜６上にフォトレ
ジスト膜マスクパターン（不図示）を形成してこれをマ
スクにして窒化シリコン膜６およびその直下のアルミニ
ウム膜３を順次食刻開口する。アルミニウム膜３を食刻
開口する際、等方性の食刻処理を行なうと、窒化シリコ
ン膜６とアルミニウム膜３の界面で横方向の食刻が進行
し、窒化シリコン膜６が開口部で突き出た形状いわゆる
オーバーハング状に食刻される。
次に第２図すに示すように、第１絶縁膜である二酸化シ
リコン膜２と第１配線層材であるアルミニウム膜３と第
２絶縁膜である窒化シリコン膜６とをおお、て第３絶縁
膜である窒化シリコン膜７を厚さ約１．２μｍで形成し
、その上にシリコン化合物塗布形成被膜８を形成する。
リコン膜２と第１配線層材であるアルミニウム膜３と第
２絶縁膜である窒化シリコン膜６とをおお、て第３絶縁
膜である窒化シリコン膜７を厚さ約１．２μｍで形成し
、その上にシリコン化合物塗布形成被膜８を形成する。
窒化シリコン膜７は下地の窒化シリコン膜６がオーバー
ハング状になっているためにそれを反映して段差部分の
下の方が比較的くびれた形状となる。シリコン化合物塗
布形成被膜８は、通常シラノールを希釈剤で調製して回
転塗布法で被膜形成したのち、乾燥および焼成して得ら
れる被膜で、乾燥前は水に近い粘度の液体であり段差部
分に溜りやすく、下の方がくびれたいわゆるオーバーハ
ング状の段差では段差の上にはほとんど被膜は形成され
ず凸部と凹部の膜厚に大きな差が生じそれによって半導
体表面が平坦化される。乾燥後、約２００℃で焼成した
被膜の厚さは凸部では厚さ０．１μｍであり、凹部では
厚さ約１．２μｍに形成される。しかし、厚膜のシリコ
ン化合物塗布被膜は、低温の熱処理では粗な膜質てあり
後工程の熱処理においてプロセス上の悪影響を及ぼすこ
とがあり、平坦化効果は十分あるが層間絶縁膜としては
使用できない。
ハング状になっているためにそれを反映して段差部分の
下の方が比較的くびれた形状となる。シリコン化合物塗
布形成被膜８は、通常シラノールを希釈剤で調製して回
転塗布法で被膜形成したのち、乾燥および焼成して得ら
れる被膜で、乾燥前は水に近い粘度の液体であり段差部
分に溜りやすく、下の方がくびれたいわゆるオーバーハ
ング状の段差では段差の上にはほとんど被膜は形成され
ず凸部と凹部の膜厚に大きな差が生じそれによって半導
体表面が平坦化される。乾燥後、約２００℃で焼成した
被膜の厚さは凸部では厚さ０．１μｍであり、凹部では
厚さ約１．２μｍに形成される。しかし、厚膜のシリコ
ン化合物塗布被膜は、低温の熱処理では粗な膜質てあり
後工程の熱処理においてプロセス上の悪影響を及ぼすこ
とがあり、平坦化効果は十分あるが層間絶縁膜としては
使用できない。
そこで、次にシリコン化合物塗布形成被膜８と第３絶縁
膜である窒化シリコン膜７と第２絶縁膜である、窒化シ
リコン膜６０食刻速度の比が１対１になる条件で同時に
食刻処理をすると、いわゆるエッチバックが行なわれ、
表面が平坦化されたまま食刻処理が進行する。第１配線
層材のアルミニウム膜３の表面が露出するまでエッチバ
ンクを行なうと、第２図Ｃに示すように、アルミニウム
膜３と第３絶縁膜である窒化シリコン膜７がほぼ無段差
状態で残る。ついで、第２図ｄのように、アルミニウム
膜３および窒化シリコン膜７をおおって層間絶縁膜とし
ての窒化シリコン膜４を形成する。この窒化シリコン膜
４は通常の気相成長法により厚さ約１．０μｍに形成す
る。そしてこの窒化シリコン膜４には図示しないが必要
に応じて第１配絶層のアルミニウム膜３と電気的接触を
得るための透孔を選択形成した後この上に第２配線層と
してアルミニウム膜５を形成する。
膜である窒化シリコン膜７と第２絶縁膜である、窒化シ
リコン膜６０食刻速度の比が１対１になる条件で同時に
食刻処理をすると、いわゆるエッチバックが行なわれ、
表面が平坦化されたまま食刻処理が進行する。第１配線
層材のアルミニウム膜３の表面が露出するまでエッチバ
ンクを行なうと、第２図Ｃに示すように、アルミニウム
膜３と第３絶縁膜である窒化シリコン膜７がほぼ無段差
状態で残る。ついで、第２図ｄのように、アルミニウム
膜３および窒化シリコン膜７をおおって層間絶縁膜とし
ての窒化シリコン膜４を形成する。この窒化シリコン膜
４は通常の気相成長法により厚さ約１．０μｍに形成す
る。そしてこの窒化シリコン膜４には図示しないが必要
に応じて第１配絶層のアルミニウム膜３と電気的接触を
得るための透孔を選択形成した後この上に第２配線層と
してアルミニウム膜５を形成する。
この場合、層間絶縁膜の窒化シリコン膜４が下層のアル
ミニウム膜３と窒化シリコン１ｌＦ７との間熱段差を反
映してほとんど平坦になっているので第２配線層のアル
ミニウム膜５も同様に平坦なものが得られる。
ミニウム膜３と窒化シリコン１ｌＦ７との間熱段差を反
映してほとんど平坦になっているので第２配線層のアル
ミニウム膜５も同様に平坦なものが得られる。
なお、上述の実施例ては、シリコン化合物塗布形成膜と
してシラノール含有溶液の塗布形成被膜を例示したが、
他のシリコンオキシ誘電体を原料とした塗布形成被膜で
も同様の作用が実現される。
してシラノール含有溶液の塗布形成被膜を例示したが、
他のシリコンオキシ誘電体を原料とした塗布形成被膜で
も同様の作用が実現される。
発明の効果
本発明によれば半導体表面の第３絶縁膜を平坦効果の高
いシリコン化合物塗布形成被膜で平坦化したのち、エッ
チバックを行なうことにより低温の熱処理で不安定な被
膜であるシリコン化合物塗布形成被膜を食刻除去し、な
おかつ第３絶縁膜と第１配線層を無段着に形成すること
ができ、したがって、この上に形成される層間絶縁膜な
らびに、第２配線層が平坦性よく実現できる。
いシリコン化合物塗布形成被膜で平坦化したのち、エッ
チバックを行なうことにより低温の熱処理で不安定な被
膜であるシリコン化合物塗布形成被膜を食刻除去し、な
おかつ第３絶縁膜と第１配線層を無段着に形成すること
ができ、したがって、この上に形成される層間絶縁膜な
らびに、第２配線層が平坦性よく実現できる。
第１図は従来例の多層配線構造断面図、第２図ａ −ｄ
は本発明実施例の工程順断面図である。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・二酸化シ
リコン膜、３・・・・・・アルミニウム膜（第１配線層
）、４・・・・・・窒化シリコン膜、５・・・・・・ア
ルミニウム膜（第２配線層）、６・・・・・・窒化シリ
コン膜、７・・・・・窒化シリコン膜、８・・・・・・
シリコン化合物塗布形成被膜。
は本発明実施例の工程順断面図である。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・二酸化シ
リコン膜、３・・・・・・アルミニウム膜（第１配線層
）、４・・・・・・窒化シリコン膜、５・・・・・・ア
ルミニウム膜（第２配線層）、６・・・・・・窒化シリ
コン膜、７・・・・・窒化シリコン膜、８・・・・・・
シリコン化合物塗布形成被膜。
Claims (1)
- 半導体表面に密着した第１絶縁膜上に第１配線層材を被
着形成する工程前記第１配線層材上に第２絶縁膜を形成
する工程、前記第２絶縁膜上にフォトレジスト膜マスク
パターンを形成してこのマスクパターン形状に沿って前
記第２絶縁膜および前記第１配線層材をそれぞれ順次食
刻開口する工程、前記第１絶縁膜および前記第２絶縁膜
および第１配線層材をおおって、第３絶縁膜を形成する
工程、前記第３絶縁膜上にシリコン化合物塗布形成被膜
を形成する工程、前記第２絶縁膜と前記第３絶縁膜と前
記シリコン化合物塗布形成被膜の各食刻速度が均等な条
件下で前記第１配線層材上の前記第２絶縁膜と前記第３
絶縁膜と前記シリコン化合物塗布形成被膜とを遂次食刻
処理して、最表部をほぼ平坦化する工程、前記第１配線
層材と前卯笛３給渇謹 μｍ／、七すｂ−イー簡鉛掻か
綴牝−を入Ｔ程をそなえた半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8437684A JPS60226141A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8437684A JPS60226141A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60226141A true JPS60226141A (ja) | 1985-11-11 |
Family
ID=13828815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8437684A Pending JPS60226141A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60226141A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4810669A (en) * | 1987-07-07 | 1989-03-07 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method of fabricating a semiconductor device |
-
1984
- 1984-04-25 JP JP8437684A patent/JPS60226141A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4810669A (en) * | 1987-07-07 | 1989-03-07 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method of fabricating a semiconductor device |
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