JPS62102543A - 同平坦面の金属層および絶縁層の形成方法 - Google Patents

同平坦面の金属層および絶縁層の形成方法

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JPS62102543A JP61214224A JP21422486A JPS62102543A JP S62102543 A JPS62102543 A JP S62102543A JP 61214224 A JP61214224 A JP 61214224A JP 21422486 A JP21422486 A JP 21422486A JP S62102543 A JPS62102543 A JP S62102543A
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    • H01L21/7684—Smoothing; Planarisation

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高性能ＶＬＳＩ半導体チップの製造に関し、さ
らに具体的には、改善された研摩スラリを用いる化学機
械的研屡技術により基板上に同平坦面の金属／絶縁体膜
を作るだめの方法に関するものである。上記方法は平坦
化されたマルチレベル金属半導体構造の製造に広い用途
を見出すことができる。
〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕半導体
チップは接点が配線金属線条のパターンにより相互接続
されたデバイスの配列から成る。
ＶＬＳＩチップでは、これらの金属パターンを多層化し
、絶縁材料の層によシ多層化する。それぞれの金属配線
パターン間の相互接続は上記絶縁材料の層を貫いてエツ
チングした穴（すなわちバイヤホール）により行なう。
典型的なチップ設計は１つまたは２つの配線レベルから
成シ、最新の技術では３つの配線レベルである。回路の
コストや性能に関して製造工程で常に要求されているの
は、補足的な配線レベルによって付加的な処理工程が必
要になっても、その回路に競争力があるということであ
る。しかし、今日広く用いられているとは言え、パイヤ
ホールを用いる技術は多くの制限と欠点を有し、第２図
から明らかに理解されるように、金属層の数が増加する
に従って配線は増々難しくなる。
第２図に示す半導体構造１０は上記従来技術の典型的な
一例である。それは二酸化シリコン（ｓ　ｉ０２　）の
パターン化された第一の絶縁層１２をその上に有する所
定の導電形のシリコン基板１１から成る。第ルベルのメ
タライズをパイヤホール１４を介して基板の領域１５と
電気的に接触する金属ランド１３により表す。それは、
たとえばオーミックコンタクトとして、バイポーラ・ト
ランジスタ（図示せず）のエミッタ領域と接触する。
金属ランド１６によシ表される第２レベルのメタライズ
は第２の絶縁層１８のパイヤホール１７を介して金属ラ
ンド１６と電気的に接触する。この構造を第３の絶縁層
１９でパッシベートする。
第２図に示す構造は一定の割合で描かれていないが、標
準的工程から生じる平坦からはほど遠い非常に不規則な
表面についての概念を示す。
そのような構造で知られている問題点は、第１に間の絶
縁層が薄くなることに帰因した第１および第２レベルの
メタライズ間の位置Ａにおける電位短絡であシ、第２に
位置Ｂにおける金属層が薄くなることに帰因した位置Ｂ
での電位開放の問題（いわゆるネッキング効果）である
。これらの問題はこの産業で要求されている高水準の信
頼性にとっては受は入れ難いものである。したがって、
現在真剣に必要とされているのは、そのような不規則な
表面を平坦化するという差し迫った問題を解決するため
パイヤホール技術を改善することである。
最新の平坦化技術の典型的な一例をヨーロッパ特許出願
番号８０３０２４５７．９に見出すことができる。この
参照文献によれば、半導体構造の表面におけるどのよう
な種類の突起も次の工程により除去することができる。
すなわち、上記表面にほぼ平坦な表面を有するフオトレ
ジスの層を形成し、次にフォトレジストと上記突起を形
成する材料の両方を同じ速度でエツチングする反応ガス
を用いてこの構造の上部表面を乾式エツチングする。
除去される材料が燐ケイ酸塩ガラス（ＰＳＧ）のときは
、反応ガスは弗素化合物と酸素の混合物であり、材料が
アルミニウムのときに、反応ガスは塩素をベースとした
化合物と水素または酸素の混合物である。それぞれの材
料に対して反応ガスを適切に選択しなければならない。
この工程は以下に挙げる幾つかの重大な欠点を有する。
ｆｌ）第２レベル（および次のレベルの）メタライズの
みが平坦化されるので、第２レベルの金属ランドに対す
るネッキングの電位危険が依然として存続する（ヨーロ
ッパ特許出願番号８０３０２４５７．９の第５図参照）
。
（２）第２の絶縁層は第ルベルの金属ランドが第１の絶
縁層の上にある位置では非常に薄い。このことはそれぞ
れのレベルにおける金属線間の短絡および望ましくない
寄生キャパシタンスおよび結合をも引起す可能性がある
（ヨーロッパ特許出願番号８０５０２４５７．９の第５
図参照〕。
（３）工程を終らせるだめのエツチング停止障壁が元々
備わっておらず、さらにウェハ内およびウェハ間にエツ
チング速度の変動があるので、エツチング・バック動作
を非常に正確に制御しなければならない。危険は第ルベ
ルのメタライズの上部１＝出することである（ヨーロッ
パ特許出願番号８０３０２４５７．９の第５図参照）。
（４）　　上記エツチング停止障壁がないので、反応ガ
スの性質を変えて、アルミニウムの乾式エツチングを２
段階工程で行なう（第１２および第１５図参照）。
さらに一般には、レジスト平坦化媒体を有する金属のプ
ラズマ・エツチングまたは反応性イオン・エツチング（
ＲＩＥ）は半導体デバイスを平坦化するだめの好ましい
方法に見えるが、それらの技術に固有な限界を有する。
第１に、これらの技術は全ての金属に用いることはでき
ず、揮発性反応生成物を形成する金属にのみ用いること
ができる。次に、アルミニウムに関する限シ、この金属
の表面における薄いＡｌ２Ｏ３層の存在によシ工程は複
雑になる。このＡｌ２Ｏ３層を除去するため予期不能な
開始時期が必要とされ、さらにアルミニウム層自体の急
速で不均一な除去がそれに続き、そのため制御するのが
難しい工程になっていることが報告されていた。最後に
、ＲＩＥ工程は複雑で費用がかかる。さらに、レジスト
の使用は汚染源にもなり得る。
金属および絶縁体を平坦化するため化学機械的研摩工程
を用いることについてはこれまで全く提案されていなか
った。機械的研摩（すなわち摩耗研摩）の使用が試験目
的のための第２レベルのメタライズにおけるアルミニウ
ム・ランドの急速除去に対するＣ、Ｈ，スラリブナ（Ｓ
ｃｒｉｖｎｅｒ）により書かれた２つの論文に最近報告
された。
ＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・プルテン、Ｖｏ
ｌ、２０、Ｎｏ、１１Ａ１Ｐ、４４３０−４４５１．１
９７８年４月に発表された第１の論文では、試験用チッ
プの特別な設計は研究室での容易な診断に向いていると
記載されている。記載されたこの試験用チップを使うに
は、人はパイヤホールを分離するため第２レベルにおけ
る金属を除去する能力を持たねばならない。これはウニ
ノー全体を並行研摩することによシ摩耗的に達成される
。金属は調査のためバイヤホール内に元のまま残される
。
研摩スラリの組成は明らかにされていないが、水をベー
スとしたシリカまたはアルミナ・スラリのような標準的
研摩スラリを用いることができる。
さらに、１つの研摩スラリの使用に関する情報ｆＩＢＭ
テクニカル・ディスクロージャ・プルテンＶｏ１．２４
、Ｎｏ、４．１９８１年、Ｐ、２１５８に発表された第
２の論文に見出すことができる。
後者によれば、試験用チップまたはそれを含む１枚のウ
ェハを金属スタッド（直径２．５ｃｍ）上に載せ、次に
それをチップの表面を研摩する市販の並行研摩装置の中
に挿入する。この論文は前に引用した技術の欠点をはっ
きりと指摘し、具体的には、研摩工程がウェハにとって
破壊的であると述べている。また、ウェハのわずかな面
積のみが関係するときは、論文はチップ上の限定された
部分における第２レベルの金属２手で除去するためアル
ミナ粉末のスラリに浸した鉛筆形の消しゴムの使用を提
案している。
アルミナ・スラリを有する上記機械的研摩技術を多層化
された金属構造の研摩に当業者が適用するの全妨げる幾
つかの理由がある。第１に、アルミナは研摩剤であると
考えられる。ラッピングに用いられるとはいえ、シリカ
・スラリと比べて結晶損傷傾向が太きいため、アルミナ
はシリコン基板の最終的化学機械的研摩のためには用い
られない。しかし、Ｔ、フナツ（Ｆｕｎａｔｓｕ）への
米国特許第４３７５６７５号は５１３Ｎ４工ツチング停
止層に対してポリシリコン充填物の選択的な化学機械的
除去を行なうためアルカリ添加剤を有するアルミナ・ス
ラリを用いるポリシリコン分離平坦化工程について記載
している。しかし、能動および受動デバイスは両方とも
工程のこの段階では未だ形成されなかった。同様な開示
を米国特許第３９１１５６２号に見出すことができる。
別の理由は、絶縁表面からＡｆｉ−Ｃｕ層を除去するた
め水音ベースとしたアルミナ・スラリを用いる機械的研
摩の使用はメタライズ構造を作るだめの制御可能な工程
をもたらさないということである。そのようなスラリは
Ａｎ−ＣｕおよびＳ　１０２を同じエツチング速度で研
摩し、絶縁層の相当な除去をもたらすことが後段に示さ
れる（表■参照）。
したがって、依然として基板上に同平坦面の金属／絶縁
体膜を作る新しい改良された方法が要求されている。
したがって、本発明の主な目的は複雑な、不完全に制御
された、費用のかかる、さらに汚染のもととなる菟式エ
ツチング平坦化技術を必要とすることなく基板上に同Ｙ
坦面（、Ｃｏｐｌａｎａｒ）の金属／絶縁体膜を作るた
めの方法を提供することにある。
本発明の別の目的は金属または絶縁体の性質に関するい
かなる制限も持たない化学機械的技術によシ基板上に同
平坦面の金属／絶縁体膜を作るだめの方法を提供するこ
とにある。
本発明の別の目的は良好な金属形状が得られる化学機械
的技術により基板上に同平坦面の金属／絶縁体膜を作る
ための方法を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、絶縁体または金属を非常に
制御性の良い工程において自動エツチング停止障壁とし
て使用することを許容するため絶縁体に対するのとはか
なシ違う金属に対する除去速度を有する改善された選択
的スラリ？用いる化学機械的技術により、基板上に同平
坦面の金属／絶縁体膜を作るための方法を提供すること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によれば、基板を用意する工程、少くともパイヤ
ホールと、線状くぼみ、またはそれらの組合せを有する
絶縁材料の層を上記基板上に形成する工程（第１の実施
例）、さらに導電性金属をこの構造に付着する工程を含
み、上記金属は絶縁材料に対する場合よりかなり速い金
属に対する除去速度を有するスラリで化学機械的に研摩
されることを特徴とする方法により同平坦面の金属／絶
縁体膜が基板上に作られる。したがって、上記絶縁材料
の層は所望なら、自動研摩またはエツチング停止層とし
て用いることができる。その代シに、研摩停止層だけを
絶縁材料の上部において用いることもできる。
ＡＮ−Ｃｕのようなアルミニウムをベースとした合金と
Ｓ　ｉ　Ｏ２のようなドープされた、またはドープされ
ていないガラス質をそれぞれ金属および絶縁材料として
用いる場合は、スラリは約３よシ小さいｐ　を生じるた
め希酸（典型的にはＨＮＯ６溶液）内のアルミナ粉末か
ら成ることが好ましい。
所望ならば、好適な研摩停止材料は窒化シリコン膜であ
る。
上記方法は多層化された金属半導体構造の製造工程にお
けるどのレベルのメタライズにおいてでも使うことがで
き、さらに平坦な表面を作るため所期の回数だけ繰返す
ことができる。
第２の実施例では、パターン化された導電性材料の層を
基板上に形成し、絶縁材料の層を基板に付着する。絶縁
材料をスラリで化学機械的に研摩する。研摩停止層自体
はやはシ随意である。両実施例では、絶縁層はＳｉＯ２
またはポリイミド、または他の材料で良い。
〔実施例〕
例Ｉ 第１Ａ図には、はぼ平坦な表面を有し、絶縁層２２を上
に有する半導体物体または絶縁物体でよい基板２１から
成る構造２Ｑが描かれている。たとえば、層２２全形成
する誘電体材料は厚さが所期の金属の厚さと下側にある
誘電体の厚さくゼロの場合もあり得る）の相に等しいス
パッタリングされた二酸化シリコンでよい。研摩停止層
、たとえばＳ　ｉｚ、　Ｎ　４を研摩での一層良好な厚
さの制御のためＳ　ｉ　Ｏ２（石英）の上部に付着する
ことができる。層２２を標準的なフォトリトグラフィ技
術でパターン化して、所期のパターン、たとえばトレン
チ２４を生じる。トレンチとは、絶縁層の厚さを部分的
に、または完全に貫通してもよい任意の形状のくぼみを
意味する。次にトレンチに金属を満たし、たとえば金属
線条２３ａを作る。Ａｌ１−Ｃｕ合金のような高導電性
金属が層２３が構造に一律に付着され、さらに上記トレ
ンチ２４を満たす。
以下の方法に従って、合金をスパッタリングされたＳ　
ｒ　０２の上部表面まで除去し、トレンチ内のものはそ
のままにしておく。
構造を直径１８インチのストラスバーブ（Ｓｔｒａｓｂ
ａｕｇｈ）片面研摩装置のような市販の並行研摩装置、
またはＩＢＭテクニカル・ディスクｏ−ジーｖ−プルテ
ィン、Ｖｏｌ、１５、Ｎ００６．１９７２年１１月、Ｐ
、１７６０〜１７６１に記載された装置の中に置く。好
ましい組成の研摩スラリを２つの異なる方法で調整する
ことができる。
１リツトルのＤＩ水中に浮遊する１グラムのＡ　ｐ、　
２０　ｚ。
粉末（０，０６ミクロンの寸法）を９０ｃｃのＤＩ水中
における１０ミリリツトルのＨＮ　Ｏｓの容液と混合し
、約５のｐＨを得る。または、２台のポンプ装置を用い
て、硝酸をニードル弁により第１の溶液に加えて同じｐ
Ｈヲ得る。その他の研摩条件を以下に要約する。
研摩媒体　：ｐＨが約３の酸をベースとしたアルミナ・
スラリ スラリ流速：１２０ｃｃ／分 研摩圧　　：　１４００〜５７００Ｋｇ／ｍ２研摩パッ
ド：ローデル（Ｒｏｄｅｌ’）　２１０　　Ｉ　２（ロ
ーデル・プロダクツ社製） 水をベースとしたアルミナ・スラリを単独または別の希
酸と組合せて用いて、１１−Ｃｕ合金およびスパッタリ
ングされたＳｉＯ２の研摩速度を測定した。その結果を
下の表■に示す。
表■ １　アルミナ＋ＤＩ水　３０ｎｍ／分　３０ｎｍ／分　
　１２　アルミナ＋ＤＩ水８５ｎｍ／分　３３ｎｍ／分
　　３＋硫酸（ｐＨ２，２） ３　アルミナ＋ＤＩ水１１０７ｎ／Ｇ　　　８層ｍ／分
　　１６＋硝酸（ｐＨ２，２） ４　アルミナ＋ＤＩ水１５０ｎｒＱ／分　４２５ｎｍ／
分　　３＋酢酸（ｐＨ２，８） 表Ｉの試験は酸の添加が水をベースとしたアルミナ・ス
ラリのエツチング能力をある程度（事例２および４）ま
たは大幅に（事例３）改善することを示す。水をベース
としたアルミナ・スラリは金属を除去したり金属試料を
調整するため研摩剤として一般に用いられてきたり、さ
らに上述のように、試験または調査のため半導体構造の
表面から金属ランドを除去するため用いられてきたこと
は明らかである。しかし、事例１から明らかなように、
水中のＡ　ｌ　２０５の使用はＡｌ−Ｃｕとスパッタリ
ングされた８　１０２間に所期の除去選択性を何等もた
らさず、これは不十分にしか制御できない工程で８１０
２層のかなｐの部分も除去されること？意味する。対照
的に、約６より小さいｐｆＨｆ生じるための酸の添加、
特にＨＮＯ６の添加はＡｌｔ　−Ｃｕの除去速度を大幅
に増大させる化学機械的研摩スラリを生じ、一方、予期
しないことであるが、スパッタリングされたＳｉＯ２の
除去速度を同時に減少させ、全体として他とは異なる大
きなエツチング速度比をもたらす。ＨＮＯ６は金属に対
する周知のエツチング剤であるが、驚くべきことには、
本方法では、金属の工程の終りにおいてトレンチ内で腐
食されない。上記方法は１２回の別々の研摩作業におい
て再現可能なことが分った。詳細には、Ａ　ｌ　／　Ｃ
ｕとスパッタリングされたＳ　ｉＯ２の間の他とは異な
る大きなエツチング速度比は自動エツチング停止障壁と
して働くＳｉｏ２層であるトレンチ内の残りの金属の厚
さに対するすぐれた制御を保証する。
第１Ｂ図のようにトレンチ２４を満たす金属２６ａの上
部表面は絶縁層に埋め込まれた導体の線または線条とし
て考えることができる。したがって、広い用途と見出す
ことが可能な非常に滑かな表面を備える同平坦面の金属
／絶縁体膜を結果として得る。
例■ 半導体構造６０の限定された部分を第３Ａ図に示す。そ
れはスパッタリングされたＳ　ｒ　０２のような誘電体
材料のパターン化された層３２でパッシベートされた所
定の導電形のシリコン基板６１からなる。絶縁層はバイ
ヤ（またはスルー）ホール３６を備える。バイヤホール
により、絶縁層の厚さを完全に貫通し、金属で満たされ
たときそれぞれのレベルに置かれた導電性材料の間に電
気的相互接続をもたらす穴を意味する。Ａｌ−Ｃｕのよ
うな高導電性金属の層６４を基板上に一律に付着した。
金属は既にシリコン基板に形成されていた拡散領域３５
とオーミックコンタクトをなす。シリコン基板と関連し
て説明したが、基板は分離形（たとえば）セラミック、
ガラス、または工程の前の段階で形成された金属層のい
ずれかであってもよいことは言うまでもない。
例Ｉに関して説明した化学機械的研摩技術を実施した後
で、第３Ｂ図に示す構造を結果として得る。パイヤホー
ル６３は完全に金属で満たされ、その上部表面は絶縁層
３２の上部表面と同平坦面である。金属５４ａはたとえ
ばスタッドと考えることができる。したがって、この場
合には、次にマルチレベルの相互接続体系で用いること
ができる同平坦面の金属／絶縁体環も作られる。金属付
着の前に、プラチナ・シリサイド接点が領域３５で形成
されるか、または、所望ならば、充填金属が冶金と接触
することができる。
例■ 例■に関して教示された導電性の線が、または例■に教
示された金属充填パイヤホールのいずれかを形成する工
程の組合せは平坦化されたマルチレベル金属構造の製造
をもたらす。第４図に示すように、マルチレベル金属構
造４０は多層金属構造４２を備えた基板４１から成る。
構造４２は上述の化学機械的研摩技術を連続的に適用し
て、絶縁体４４内に導電性の線４３を、次に絶縁体４６
内に金属充填パイヤホール４５を、最後に絶縁体４８内
に導電性の線４７を形成することによシ形成される。
Ｓ　１０２の代シにポリイミドを誘電体材料として使う
ことができる。スパッタリングされたＳ　ｉＯ２層を標
準的スパッタリング技術により付着し、ポリイミドを標
準的な回転および硬化工程によシ塗布する。絶縁層はほ
ぼ平坦な表面を覆って塗布されるので、層は平坦化した
膜である必要はなく、したがって、酸化物が関係すると
ころではＰＥＣＶＤのような高速付着技術を用いること
ができる。ドープされた、またはドープされていないガ
ラス質のような他の誘電体材料、さらに種々の重合体も
用いることができる。使用される材料における唯一の制
限は工程の残シの部分との適合性と絶縁層内にトレンチ
またはバイヤホールを形成する能力である。両方とも標
準的フォトリトグラフィ技術を用いて形成する。次に、
意図した金属パターンを湿式またはＲＩＥエツチング技
術によシ誘電体に転写するが、微細な寸法が必要とされ
るところでは後者の方が好ましい。トレンチまたはパイ
ヤホールを形成するため使用可能な他の技術には、投射
レーザ支援エツチング、スパッタリング技術または反応
イオン・ビーム・エツチングがある。絶縁層内に完成さ
れたトレンチまたはノ（イヤホールの寸法により画定さ
れるので、微細な金属形状が得られることが分る。絶縁
体のＲＩＥは金属のＲＩＥよりもよく理解されると共に
もつと制御性にすぐれた工程である。本発明はその差異
を利用できる。スパッタリング、ＣＶＤまたは電気めっ
きを含むどのような共形的技術によって金属を付着して
もよい。もちろん、アルミニウムとその合金（Ａｎ−Ｓ
ｔ　、　Ａｎ−Ｃｕ　）が好ましいとは言え、本発明は
それらに限定されるものではなく、他の金属も同様に使
うことができる。選択的な化学機械的研摩を用いて同平
坦面の金属／絶縁体膜を作る本発明の広い概念は広い用
途を有する。
大きな除去速度比を有する化学機械的研摩技術を金属と
誘電体材料の多くの組合せに対して見出すことができる
。化学機械的技術の利点は、それが引揚げ工程よシ速く
、費用が安く、より微細な寸法にまで及ぶことができる
ことである。金属ＲＩＥ技術に比べて広範囲の金属に適
用可能である。
乾式エツチング平坦化技術とは著しく違て、化学機械的
平坦化技術は被覆材料が始めに覆われた材料の上部表面
と同平坦面である平坦な構造を生じる。何故ならば、選
択的スラリは自動エツチング停止層として用いられる後
者の材料を大幅に除去しないからである。乾式エツチン
グ平坦化技術よシ広範囲の金属に適用可能であり、さら
にもつと制御性が良い。
本発明の第２の実施例では、絶縁材料の層を第５図に示
すような下のレベルのパターン化された金属の上に付着
する。スラリの成分を適当に変えて、本発明の化学機械
的研摩技術は研摩の終了時に露出される下側にある導電
性金属より大幅に速い速度で上側にある絶縁材料を選択
的に除去することによシ、絶縁された構造を断続線５０
まで平坦化するように適応できる。たとえば、絶縁材料
がスパッタリングされたＳ　ｉＯ２であり、金属がＡ塁
−Ｃｕであるとき、水酸化カリウムの塩基性溶液（ｐＨ
約１１乃至１１．５）とほぼ１乃至１０％の固体含量を
有するシリカ粒子とを含むスラリか好適である。研摩パ
ッドの材料は好ましくはポリエステルであり、研摩負荷
の下で変形しないように十分固い。最初の平坦化作用の
間は、下側にある金属構造の形状のため、高い地点５１
における絶縁材料は低い地点５２および５５におけるよ
シ速い速度で除去される。さらに、所望ならば、研摩エ
ツチング停止層を単独で用いることができるが、スラリ
の選択度が下側にある層の除去速度に関連した上側にあ
る層の除去速度に関して増大するときは随意になる。好
適な研摩エツチング停止材料には、たとえば、ポリイミ
ド膜のような有機重合体（エツチング・プラズマまたは
ＣＶＤがＳ　ｒ　０２を付着したときン、またはプラズ
マ窒化シリコン、ＭｇＯまたはＡ　１２０３のような無
機材料（エツチングが８１０２をスパッタリングしたと
き）がある。
下側にある構造の表面の残シの部分に対して、５１のよ
うな高い地点の形状の寸法および密度にかかわらず、付
着された絶縁材料の厚さをＬおよびにレベルの金Ｒを含
わせた厚さよｐ小さくすることが平坦化の最適な結果を
得るために好ましいことが第２の実施例で分った。一般
に、化学機械的研摩において、絶縁材料の完全な平坦化
が達成される前にスタッドの金属が到達されるように絶
縁材料の厚さを選ばなければならない。通常、５１０２
の厚さが大きすぎるときは、第５図のＳ　ｒ　０２を大
きなスタッドのような大きな形状にわたって、またはス
タッドの大きな配列にわたって均一に除去することは分
離されたスタッドにわたって除去するよりも難しい。Ｓ
ｉｏ２の厚さを覆われる金属の厚さよりも幾分小さい量
に制限することにより、Ｓ　ｓ　Ｏ２はそれぞれの高い
地点にわたってほぼ同時に除去される傾向がある。
〔発明の効果〕
複雑で費用がかがシ、汚染のもととなる乾式エツチング
平坦化技術を必要とすることなく、基板上に同平坦面（
Ｃｏｐｌａａｎａｒ）金属／絶縁体膜を作ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１Ａおよび第１Ｂ図は同平坦面の金属／絶縁体表面を
作るため絶縁層内に形成された導電性の線に適用された
本発明の第１の実施例の方法を示す多層金属半導体構造
の概略断面図、第２図は標準的工程に従って製造され、
典型的な平坦でない表面を示す多層金属半導体構造の概
略断面図、第３Ａおよび第６Ｂ図は同平坦面の金属／絶
縁体膜を作るため絶縁体層内に形成された金属充填パイ
ヤホールの形成に適用された本発明の第１の実施例の方
法を示す多層金属半導体構造の概略断面図、第４図は平
坦化されたマルチレベル金属構造２作るため上記工程を
組合わせる本発明の第１の実施例の方法を示す多層金属
半導体構造の概略断面図、第５図は同平坦面の絶縁体／
金属表面を作るため下側のレベルのパターン化された金
属の上に付着された絶縁材料の層に適用された本発明の
第２の実施例の方法を示す多層金属半導体構造の概略断
面図である。 ２０．３０．４０・・・・半導体構造、２１．３１．４
１・・・・基板、２２．３２・・・・誘電体層、２３．
３４・・・・導電性金属層、２３ａ、４５・・・・金属
線条、２４・・・・トレンチ、３３．４５・・・・バイ
ヤホール、４４．４６・・・・絶縁体。 出願人　インターナＺけル・ビジ木ス・マシーンズ・コ
ーポレーション復代理人　弁理士　　篠　　　１）　　
文　　　雄第４Ａ図 第３Ａ図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）同平坦面（Ｃｏｐｌａａｎａｒ）の導電性膜およ
    び絶縁性の膜を備えた構造を基板上に作るための方法で
    あつて、 上記基板上に平坦でない表面を有する上記導電性の膜ま
    たは上記絶縁体の膜のいずれか一方の第１の層を形成し
    、 上記第１の層の上部表面の形状に従う上部表面を有する
    上記導電性の膜または上記絶縁体の膜の他方の第２の層
    を上記第１の層上に付着し、上記第１および第２の層の
    表面が実質的に同平坦面になるまで上記第２の層を上記
    第１の層より速い速度で除去するため、スラリを用いて
    上記構造を化学機械的に研摩することを特徴とする、同
    平坦面の導電性膜および絶縁性膜の形成方法。
  2. （２）上記第１の層は上記絶縁体の膜であり、上記第２
    の層が少くとも上記第１の層の上記上部表面の平坦でな
    い範囲と同じ厚さであることを特徴とする特許請求の範
    囲第（１）項記載の方法。
  3. （３）上記第１の層は上記導電性の膜であり、上記第２
    の層が上記第１の層の平坦でない範囲と同じ厚さでない
    ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の方法
    。
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