JPS60245254A - 層間絶縁膜の形成方法 - Google Patents

層間絶縁膜の形成方法

Info

Publication number
JPS60245254A
JPS60245254A JP10047684A JP10047684A JPS60245254A JP S60245254 A JPS60245254 A JP S60245254A JP 10047684 A JP10047684 A JP 10047684A JP 10047684 A JP10047684 A JP 10047684A JP S60245254 A JPS60245254 A JP S60245254A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
wiring
insulating film
cvd
insulation film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10047684A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshifumi Takeda
敏文 竹田
Takeo Yoshimi
吉見 武夫
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10047684A priority Critical patent/JPS60245254A/ja
Publication of JPS60245254A publication Critical patent/JPS60245254A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Local Oxidation Of Silicon (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は多層配線構造の形成に好適な層間絶縁膜の形成
方法に関し、特九半導体装置に摘要して有効な技術に関
するものである。
〔背景技術〕
表面に絶縁膜を施してなる半導体基板上に多層配線構造
たとえば2層配線構造を形成する場合、第1図のように
して形成することが考えらねる。
即ち同図(alに示す如く表面に絶縁膜たとえばSin
膜1を施した半導体基板たとえば単結晶Si基板2上に
下層AI配線(第1層目のAJ配線)3をたとえば膜厚
1.5μmに形成し、その上に化学的蒸着法(以下CV
D法という)Kより絶縁膜たとえば5iOz膜4を形成
する。この場合、S i Ot膜4の表面圧凹凸ができ
るが、A/配線3のスペース間隔dが狭いところ、たと
えばdが1μm位以下のところではテーパのある深い凹
部5が形成される。そこで層間絶縁膜を平坦化するため
レジスト6を塗布して図示の如く表面を平坦にした後、
反応性イオンエツチング(RIE)法によりエッチバッ
クして、たとえばAJ配線30表面を同図(blK示す
ように露出させる。このとき、A/配線3のスペース間
隔dが1μm以下の箇所では図示の如くますます深くエ
ッチされて、深さ0.4μm位の比較的深い凹部5が形
成される。次に同図(blに示す表面に、同図(clに
示す如<CVD法によりPSGS2O2成し、スルーホ
ール孔8をエツチングにより開孔した後全面に上層A/
配線(第2層目のA/配線)を形成すべくAI層9をた
とえばスパッタ蒸着法で形成し、所定のパターニングを
行なって上層AI配線9′を形成する、この後図示して
いないが、パッシベーション膜を形成することにより2
層配線構造が得られる。
しかしながら、このようにすると、同図(blに示す如
く深い凹部5′が形成されていた箇所では、PSGS2
O2図(clに示すように堆積して凹部5内を埋めつく
さず、空洞10が発生したりすると共にPSG膜70表
面に凹部ができてしまう。そして更にその上のAI層9
も同様KPSG膜7の凹部を埋めつくすことができず空
洞11が発生したりする。従って、下層A/配線3のス
ペース間隔dがたとえば1μm以下のところでは、図示
の如く空洞10.11が発生して欠陥が生じると信頼度
上問題となる可能性あると共に、上層のAA配線9′が
空洞11上あるいは空洞11付近のPSGS2O2部1
2上にて断線を起しやすいということが本発明者によっ
て明らかにされた。
なお、多層配線における層間絶縁膜の平坦化については
、たとえば雑誌「日経エレクトロニクス別冊マイクロデ
バイセズのP2O,PI 20.PI25に示されてい
る、 〔発明の目的〕 本発明の目的は配線(下層配線)上の層間絶縁膜表面を
平坦化するようにした層間絶縁膜の形成方法を提供する
ことにある、 また本発明の他の目的は多層配線構造の形成に好適な層
間絶縁膜の形成方法を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば下記のとおりである、すなわち、下
層配線上VcCVD法により形成1−だ第1の絶縁膜を
エッチバックし、この工1.チバック後の凹凸表面に、
回転塗布による第2の絶縁膜たとえばSOG膜などを形
成することにより表面が平坦化され、従ってこの上にC
VD絶縁膜を形成してもその表面は平坦化される。よっ
て平坦化された層間絶縁膜を形成することができる。従
ってこの眉間絶縁膜上に上層配線を形成すれば配線の段
切れの心配もなく断線を防止でき、更に前述の方法を繰
り返すことにより3層以上の良好な多層配線構造を得る
ことができる。
〔実施例〕
本発明をCM OSゲートアレイLSIの多層配線構造
、たとえば2層配線構造に適用した場合を例にとり以下
説明する。
第2図は本発明を用いて2層配線構造を形成する方法の
一実施例を示し、第1図と同−又は相当部分には同符号
を用いて説明を省略しても〕る。
先ず第2図(a)に示すように表面に5in2膜(絶縁
膜)1を形成した単結晶8i基板2上に膜厚たとえば1
5μmの下層All配線3を形成した後、CVD5iO
,膜4を形成する。この5in2膜4の表面には配線パ
ターンに応じて凹凸ができるが、特にAIl配線3スペ
ース間隔が狭いところ、特に略1μm以下のところでは
テーパのある深い凹部5が形成されている、次に平坦化
した層間絶縁膜な得るために、レジスト6を塗布して表
面を平坦化した後RIE法によりエッチバンクして同図
(blの如くたとえばAI!配線30表面を露出させる
このとき、l配線3のスペース間隔が略1μm以下の箇
所では図示の如く深くエッチされてしまい、深さ0.4
μm位の深い凹部5′が形成される。
次に同図(clに示すように、回転塗布機(塗布スピン
ナー)を用い、前記エッチバック後の基板上VcsOG
(スピンオングラス)又はポリイミド系樹脂の液を滴下
して基板2の面と直交する軸で塗布スピンナーを回転さ
せることにより余分のSOG液又はポリイミド系樹脂液
を遠心力で飛散させてSin、膜4の表面にある凹部5
′をSOG又はポリイミド系樹脂の液で埋めると共に表
面の凹凸がないように表面が平坦化した薄い(たとえば
膜厚0.1μm〜0.2μm)絶縁膜13を形成する、
なお絶縁膜13の材料としてはSOGやポリイミド系樹
脂に限らず、回転塗布により絶縁膜が形成されるもので
あればよい。従って、SOG膜中にリン、ポロン、ヒ素
などを不純物として含んでもよい、また基板2の内側(
たとえば中央付近)と外側とでは、Al配線3のスペー
ス間隔が同じ箇所でも、エッチバ、りにより形成される
5in2膜4表面の凹凸が異なる(たとえば四部5′は
外側の方が深いなど)が、このようなエツチングにより
形状のばらつきも絶縁膜13を塗布することにより埋め
合せして表面を平坦化でき、従来エツチングの際の形状
のばらつきにより生じていたクラックや割れの問題を除
去できろ。
次に同図(dlに示すようにCV、D法により絶縁膜た
とえばPSG膜14を形成し、前記絶縁膜13とPSG
膜14とで従来第1図(clに示すCVDPSG膜7と
同じ位の膜厚Jμm〜2μmにしている、この後スルー
ホール15を開孔し、上層AI配線を形成すべくA7層
16をたとえばスパッタ蒸着法で被着し、パターニング
を行ない上層A7配線16′を形成する。更にその上に
図示しないがパッシベーション膜を形成することにより
2層配線構造が得られる、 以上のようにすると、エッチバックによりSin。
膜40表面に発生l−た凹部5や、基板2の内側と外側
とではAl配線3のスペース間隔が同じでも異なる凹凸
形状ができるという形状のばらつきなどを回転塗布(ス
ピンナー塗布)Kよる絶縁膜13で埋め合せし、てその
絶縁M13の表面を平坦化できろ。従ってCVD PS
G膜14の表面も平坦化でき、Sin、膜4と絶縁膜1
3とPSG膜14とからなる層間絶縁膜の表面を平坦化
できることになり、この上に被着される上層配線16′
も凹凸を有さす平坦化されるので従来の如く配線の段差
切れが生ぜず断線を防止できろ。
上述の実施例において、絶縁膜4.14としては塗布に
よる膜以外であれば何でもよく、プラズマCVD法、ス
パッタ法などによって形成した膜でもよい。
〔効果〕
(1)配線上に形成したCVD法による第1の絶縁膜を
エッチバックし、この後回転塗布による第2の絶縁膜を
形成することにより、前記エッチバックによ゛り発生し
た深い凹部5′を含む凹凸表面および表面形状のばらつ
きなどを埋め合せして表面を平坦化させることができ、
従って層間絶縁膜の表面を平坦化させることができる、
よってこの上に上層配線を形成しても段差切れなどが生
ぜず断線を防止できる。
(2)塗布膜をCVD法などの塗布によらずに形成した
膜で傍っているので、アルミニウム配線層間の絶縁耐圧
を向上できる。
(3)塗布膜をCVD法などの塗布によらずに形成した
膜で覆っているので、層間絶縁膜全体としての機械的強
度の向上、水を通しにくくなることによる信頼性の向上
が達成できる。
(4)配線3の相互の間は塗布によらずに形成した膜が
埋め込まれてこれらを絶縁しているので、通常のCVD
法によって眉間絶縁膜を形成した場合と同様の絶縁耐圧
が配線3相互の間で得られる−(5)塗布1s13を他
の絶縁膜4.14よりも薄X形成しているので、層間絶
縁膜全体の膜厚を薄くしてコンタクトホール等の微細加
工を可能にするとともに、十分な絶縁耐圧、膜表面の平
坦度、高い耐湿性が同時に得られる、 以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その景旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、上記実施例
では、半導体基板を用いているが、アルミナ基板の如き
絶縁基板を用いてもよい、また上記実施例では半導体基
板としてSi基板2を用いているが、これに限定される
ことなくたとえばG a A s なとの化合物半導体
基板などでもよい。更に上記実施例では2層配線構造の
形成に適用した場合について言及したけれども、本発明
方法を次々に繰り返して適用していけば配線の段差切れ
など断線の心配がない2層以上の多層配線構造の形成に
適用できる。この場合デバイス表面上の多層配線構造の
形成に適用できることはもちろんである。上記実施例で
はゲートアレイの2層配線構造の形成に適用した場合で
あるが、ダイナミックRAMやスタティックRAMなど
の半導体装置の多層配線構造に適用できる。更に上記実
施例では配線はAJを用いているが、これに限定される
ものではなく、必要に応じてたとえば低抵抗した多結晶
Siを用いてもよ(また爾融点金属のシリサイドを用い
てもよい、〔利用分野〕 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の多層配
線構造の形成に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】 第1図(at〜(clは従来の多層配線構造の形成方法
の一例を示す工程断面図、 第2図1al〜ldlは本発明を適用してなる多層配線
構造の形成方法の一実施例を示す工程断面図である。 3・・・下層配線、4・・・CVD5iO,膜、5′・
・・凹部、13・・・絶縁膜、14・・・PSG膜、1
5・・・スルーホール、16・・・上層配線。 第 1 図 第 2 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、配線を有する面上に化学的蒸着法にて形成した第1
    の絶縁膜をエッチバックし、この後表面に回転塗布によ
    る第2の絶縁膜を形成することにより、層間絶縁膜を平
    坦化するようにしたことを特徴とする層間絶縁膜の形成
    方法。 2、前記回転塗布による第2の絶縁膜材料としてスピン
    オングラスあるいはポリイミド系樹脂を用いてなる特許
    請求の範囲第1項記載の層間絶縁膜の形成方法。 3、前記化学的蒸着法にて形成した第1の絶縁膜ヲ前記
    エッチバックすることにより生じた凹凸表面に前記回転
    塗布による第2の絶縁膜を形成してなる特許請求の範囲
    第1項又は第2項記載の層間絶縁膜の形成方法。
JP10047684A 1984-05-21 1984-05-21 層間絶縁膜の形成方法 Pending JPS60245254A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10047684A JPS60245254A (ja) 1984-05-21 1984-05-21 層間絶縁膜の形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10047684A JPS60245254A (ja) 1984-05-21 1984-05-21 層間絶縁膜の形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60245254A true JPS60245254A (ja) 1985-12-05

Family

ID=14274965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10047684A Pending JPS60245254A (ja) 1984-05-21 1984-05-21 層間絶縁膜の形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60245254A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63164341A (ja) * 1986-12-26 1988-07-07 Nec Corp 半導体集積回路装置の製造方法
JPS6436031A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Toshiba Corp Semiconductor device and manufacture thereof
US4965226A (en) * 1987-10-16 1990-10-23 U.S. Philips Corporation Method of forming an interconnection between conductive levels
JPH04186828A (ja) * 1990-11-21 1992-07-03 Nec Corp 半導体装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63164341A (ja) * 1986-12-26 1988-07-07 Nec Corp 半導体集積回路装置の製造方法
JPS6436031A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Toshiba Corp Semiconductor device and manufacture thereof
US4965226A (en) * 1987-10-16 1990-10-23 U.S. Philips Corporation Method of forming an interconnection between conductive levels
JPH04186828A (ja) * 1990-11-21 1992-07-03 Nec Corp 半導体装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4545852A (en) Planarization of dielectric films on integrated circuits
US5219792A (en) Method for forming multilevel interconnection in a semiconductor device
US5427982A (en) Method for fabricating a semiconductor device
JPS60245254A (ja) 層間絶縁膜の形成方法
JPH06318590A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS607737A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3367490B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2535908B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2606315B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0321024A (ja) 多層配線構造及びその層間膜加工方法
JPS62155537A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2943527B2 (ja) 半導体装置
JPS61287245A (ja) 多層配線法
JP2663833B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPS60210851A (ja) 半導体装置とその製造方法
JPS63226041A (ja) 半導体集積回路装置の製造方法
JPS63208243A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3447896B2 (ja) Sog塗布膜の形成方法およびこれを用いた配線構造の形成方法
JPH06224196A (ja) 半導体集積回路装置
JPH04192522A (ja) 半導体素子構造およびその製造方法
JPH0669356A (ja) 半導体装置とその製造方法
JP2000216238A (ja) 半導体装置
JPH07106325A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH09172075A (ja) 半導体装置の多層配線における層間接続孔の製造方法
JPH04168723A (ja) 半導体装置のコンタクトホール形成方法