JPS6053051A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS6053051A
JPS6053051A JP16146283A JP16146283A JPS6053051A JP S6053051 A JPS6053051 A JP S6053051A JP 16146283 A JP16146283 A JP 16146283A JP 16146283 A JP16146283 A JP 16146283A JP S6053051 A JPS6053051 A JP S6053051A
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silicon oxide
oxide film
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silicon
mask
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Riyouichi Hazuki
巴月 良一
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半2!J体装置の製造方法に係り、特に導体
配線・ぐターンを断線なく形成する方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
第1図は従来の半碑体東積回路での2層配線41″4造
を示している。拡散層が形成されたSi基板1にシリコ
ン酸化膜2を介してAt等による第1の導体配線31p
32f形成し、この上に/1UllJ絶縁肋としてシリ
コン酸化膜4を介して第2の導体配線5を形成した状態
である。このような構J貨を4Uるに当り、a己匈の相
互接続の7こめシリコン酸化膜4にコンタクト孔を18
:1口するエツチング工程で、通常のPEP工程ではマ
スク合せずれによりコンタクト孔がノヅテ望の位1、ナ
からずれて形成されることがある。この場合、このコン
タクト孔端部ではオーバーエツチングにより細くて深い
溝が形成され、図示のように第2のi、9体配線5ばこ
のill ?(4部で断線を生じ易くなる。
このような記動!の断線を防ぐためには、通常コンタク
ト孔に対応するマスク・ぐターンの合わせずtl、を考
b=< して、予め下層のへダ体扉憩の幅をコンタクト
部で太くして2くことが行われる。
しかしこのようにすると、配線の高密度化がj)iLシ
<なり、渠d(回路の高集イノ(化が+h1害される。
〔、qIj+叫の目的〕
木゛宅明は上記の点に鑑み、素子の集alC度を低ドさ
せることなく配、飯の断線を鉦実に防止するようにした
半4体装瞠の製造方法を提供することを目的とする。
〔発明の4既要〕 水元りは、眉間絶縁L’r’Aの形成工程に’f? ’
j、に奮有する。11[Jち半2Xi体基根上に第1の
導lく配線を形成してその配線間の凹部を゛まずCVD
法によるM? ]のシリコン酸化膜で埋めて平坦化する
。この後1iiJ記CVD法とは条件を異ならせたCV
D法によって全面にシリコン過剰]の第2のシリコン酸
化膜を堆積し、続いて同じ反応炉内で条件を元に戻して
躬3のシリコン酸化B蔚を連続的にjl、17積する。
そしてコンタクト孔開口用マスクを形成し、ます犯3の
シリコン酸化膜をそのエツチング速度が第2のシリコン
酸化膜に対するそrtより速いM″51のエツチング法
で選択エツチングし、次いで第2のシリコン酸化j摸を
そのエツチング速度が々λ1.第1.シリコ/lソ化j
俣に対するぞiLより速い第2のエツチング法で選択エ
ツチングしてコンタクト孔を開口する。これら411 
第2のエツチング法は互いに条件を異ならせた反応性イ
オンエツチング(RIE )法によシ容易に可能である
。そして第1の導体配線にコンタクトす・る第2の導体
配線を形成して完成する。
〔発明の効果〕
本発明においては上述のように、シリコン成分の異なる
第2.第3のシリコン酸化膜の積層膜を1部間絶縁膜と
し、コンタクト孔形成に当ってはまず第2のシリコン闇
化瞑がいわばストッパとなるような条件の第1のエツチ
ング法で第3のシリコン酸化膜をエツチングし、次いで
第2のシリコン酸化膜をエツチングする。従うて従来法
におけるように、コンタク孔形成用マスクに合せずれが
あった場合にも細溝が形成されることがなく、その結果
配線の断線が確実に防止される。寸だその結果として下
層配線をプ辷らせる必要がなくなり、従って集A↓j 
ljl Ii’6の高集積化を図ることができる。
〔発ゆ1の実施し1」〕 ε)32図(a)〜(f)は本発明の一実施例の製造工
程を示す1坊面図である。まず所望の系子が形成された
St基板ll上にシリコン酸化膜(S 102 )等ト
ロンス・ぞツタ法によシ被着し、これ人cct45Ct
2の混合ガスを用いたRIE法により選択上。
チングして第1の導体配線73(xs、、132)を形
成する。第1の導体配線13は必要な個所で絶縁膜12
に設けられたコンタクト孔を介して基板1ノとコンタク
トさせている。この後、全面に例え41 S iH4ト
N20がスを用いたグラダマCVD法により約300℃
の温度で第1のシリコン酸化膜14を堆積する(a)。
このとき、S t )I4とN20の流量はそれぞh 
10 cC/min + 300 CC/minに設定
する。
次に本発明者らが先に提案したRIE法による表面平坦
化技術(特願昭55−130754号+4’¥願昭55
−1、50179号)を用いて5102膜14を平坦化
する。
即ち、全面にシリコン望化展’H(5t3N4)全プラ
ズマCVD法により堆積し、これをCF4とN2を用い
だRIE rにより全面エツチングすると、四部でのエ
ツチング速度が平坦部でのそれより遅くなるという現象
により、酸化膜14が第1の導体配線13の間の四部を
埋めて平坦化した状態が得られる(b)。この後% 5
IH4およびN20の流、)1tをそれぞれ10ω/m
in 、 100ω/mi nとして、プラズマCVD
法により約300℃でシリコン過<=l]の第2のシリ
コン酸化膜15を0.2μm坩二積し、更にその上に、
S + H4とN20の流量をそれぞれ1OCC/mi
n 、 300 CC/rninに設定したプラズマC
VD法により第3のシリコ/酸化)y 1t; ′f:
約08μm堆積する(c)。このように、反応炉から基
板を取出すことなく、第2.第3の酸化j摸15,16
を原料ガス組成を異ならせたCVD法によって連続的に
Aで(層して層間絶縁膜とする。シリコン過剰の第2の
酸化膜J6の組成は例えば、Si4)の比が1/12 
となる。
この後、コンタクト孔開口用のマスクとなるレノスタ・
セター717を形成し、丑ず第3の酸化j模16をその
エツチング速肛が第2のrtt化j夙15に対するそれ
より速い第1のエツチング法により、第2の0丈化膜1
5の表面がj4出する゛までエツチングする(d)。こ
の兜1のエツチング法としては、例えばcF4とH2の
混合ガスを用いそれぞれの流量を24 CC/min 
+ 10 Cc、/min K Fi’i定し、圧力1
.33Pa、高層a ’ji力15owとしたRIE法
を用いる。このとき、第3の酸化J!g 76のエツチ
ング速度は約400 X/minであるのに対し、第2
の酸化膜15のそれは約30 X/+ninと1桁以上
遅いので、少々オーバエツチングしても第2の酸化膜1
5がストッパとなる。次いで、第2の酸化膜15ff:
、第1.第3の酸化膜14.16よりもエツチング速度
の速い第2のエツチング法によりエツチングして、第1
の得体配線13の表面を露出させる(e)。この第2の
エツチング法としては、例えばC42とH2の混合ガス
を用い、それぞれの流量を20 CC/min 、 6
CC/mi nに設定し、圧力10Pa、高周波jW力
150WとしたRIE法を用いる。このとき、シリコン
過♀1jの纂2のムン化膜15のエツチング速度が約8
00 X/minであるのに対し、ム(1,第3の緻化
g14.16のそれは約100 、ij/+ninであ
り、まだAAI屓による第1のN1体自己条メ13はタ
フ1んど工7チ/グされない。従って図示のように第1
の)j;体配線ノ3の表面を確実に露出さ−すし〃ユも
(・亡来のような細i7ガが形成されないこりに”のコ
ンタクト孔が得られる。
この後、レノストノやターン17をl’& 去t、 、
マグネトロンス・フッタ法によりAAl’Z S−約1
μm被殆して、こね、をCCL4とCt2の混合ガスを
1)」いたRII弓法により・リー二/り゛して自ル2
の杼Iイ4ζ西己元J、IJ8を形成する(f)。
との実b[4例によれば、図示のよう(でコンタクトホ
ール寸法を第1のEuf本自己線+l’」と4’p L
 <設i十して、マスク合せすれによりコンタクトホー
ル位置が第1の)L−1体配線13上刃龜ずノtブこと
しても従来例のように細、′1°I)が形成されること
はなく、従って第2の2υ体配線J8の1;」i線を(
+1h ’n<に1方止することができる。
不発111jは上記実旋例に限られるものではない。
例えば第2 [QJ (b)に示す平坦化描込をイ→る
方法として、第2図(a)の構造を形成した後、レノス
ト′;17の高分子膜やオルガノンリケードガラスj摸
を塗布して表面を平坦にした後、これらの平jfl f
ヒ膜とその下の酸化ff1(14を、[llji者(/
C交jする工。
チング速度が等しくなるようにす1乏件匹)¥定し/と
RIE法により全面エツチングする方法を第1」汀」し
てもよい。またノぐイアスス7pツタ法によって、第1
の得体配線13が形成さh fc基4LC吸trj K
表面が平坦になるようにシリコン酸化膜をjfl *;
< L、これを全面エツチングして八等1の47.イ本
r!l己線13を嬉出させる方法でもよい。
また実r9例では導体配性としてAt膜をH4いたが、
H6、’vV 、 F’tやこれらのシリサイド1もを
/TII用した3z5合にも同様に本発明を適1(]す
ること力;できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す断面図、p、g−+ 2 [:X
I (a)〜(f)は本発明の一実施例を示す工程IK
升1fri Isイ3である。 11・・・Si基板、ノ2・・・絶縁膜、131.13
□・・第1の得体配線、14・・・第1のシl)コン1
4支fヒ1ids 。 15・・・第2のシリコンば化11’jl!s 16・
・・第3のシリコン酸化膜、17・・・レノストl)0
クーン、18・・・第2の2、ji体配8.;。 出E、1人代理人 弁理士 鈴 江 武 f4−第1図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板上に絶縁膜を介して第1の導体配線を
    形成する工程と、この第1の導体配線間の四部に1ガ定
    の原料ガス組成のCVD法による第1のシリコン酸化膜
    を表面が平坦になるように埋込む工程と、平坦化した基
    板表面全面に前記CVD法とは原料ガス組成を異ならせ
    たCVD法によりシリコン過剰の第2のシリコン酸化膜
    をIff: イ:;< L、続いて原料ガス組成を前記
    第1のシリコン酸化膜形成の場合と同じ条件に戻して連
    続的に第3のシリコン酸化11M k JOi ’Ti
    (f ル二E ’j、’j’; ト、%槓された第3の
    シリコン1夜化膜上にコノタクト孔開1」用マスクを形
    成する工程と、このマスクを用いて前記第3のシリコン
    敵化1j;、i、をぞのエツチング速度が1)ケ記第2
    の/リコン阪化j灰に対するぞノ’Lより速い2,31
    のエツチング法にJ: D 、<択一、チノグする工程
    と、仝、″Cいて1)’lJ 記第2のシリコン酸化膜
    をそのエツチング速度が前記第1゜第3のシリコン酸化
    膜に対するそれより速い第2のエツチング法により選択
    エツチングする工程と、この後前記マスクを除去しL・
    K出した前記第1の導体配線にコンタクトする第2の導
    体配線を形成する工程とを備えたことを特徴とする半導
    体装置の製造方法。
  2. (2) 前記第1.第2のエツチング法は互いに条件を
    異ならせた反応性イオンエツチング法である特許請求の
    範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
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