JPS62115746A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

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〕 本発明は半導体集積回路装置に関し、特に多層配線構造
を有する半導体集積回路装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体集積回路装置の高集積化に伴って多層配線構造が
多用される傾向にある。この多層配線構造は、１層目の
金属配線を所要パターンに形成した上にＣＶＤ法等によ
り成長させた絶縁膜を層間膜として形成し、この層間膜
にスルーホールとしての開口を形成し、この眉間膜上に
形成した所要パターンの２Ｎ目の金属配線をこの開口を
通して前記した１層目の金属配線に接続させるように構
成している。前記層間膜には通常シリコン酸化膜。

シリコン窒化膜或いはＰＳＧ　（リンガラス）等が採用
される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の多層配線構造は、前記したような各種の
材質を用いて単層に形成した絶縁膜を１層目の金属配線
上に被着形成して層間膜を構成しているため、１層目の
金属配線の間隔が狭い箇所では層間膜の段差被覆性（ス
テップカバレジ性）が悪化して１層目と２層目の金属配
線が短絡するおそれがある。また、２層目の金属配線の
ステップカバレジ性が悪化してこの２層目の金属配線が
段差部で断線することもある。

このため、眉間膜を、塗布形成したオルガノ・シロキサ
ン樹脂膜を下層とし、ＣＶＤ法により形成した絶縁膜を
上層とした２層構造に構成する試みがなされており、こ
のオルガノ・シロキサン樹脂膜によって１層目の金属配
線の段差が吸収されてステップカバレジが改善され前記
した不具合の解消が図られている。

しかしながら、上下の金属配線を相互接続するための開
口をこの層間膜に形成すると、２層目の金属配線を形成
する際に、開口に露呈されている下層のオルガノ・シロ
キサン樹脂膜の端部からガスが噴出し、２層目の金属配
線の被着性を悪化させて１層目の金属配線との接続性を
悪化させるという問題が生じている。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明の半導体集積回路装置は、オルガノ・シロキサン
樹脂を用いた眉間膜における開口からのガスの噴出を防
止して２層目金属配線の被着性を向上し、１．２層目金
属配線の相互の接続性の向上を図るものである。

本発明の半導体集積回路装置は、層間膜を下層のオルガ
ノ・シロキサン樹脂膜と上層の絶縁膜とで構成し、この
層間膜に形成した開口の内部側壁にオルガノ・シロキサ
ン樹脂膜を覆う第２の絶縁膜を形成した構成としている
。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の断面図である。図のように
、シリコン基！ｔＩｉ１の表面にはフィールド酸化膜２
を約１．０１１ｍの厚さに成長させ、この上には所要パ
ターンをしたアルミニウム膜からなる１層目の金属配線
３を形成している。そして、この１層目の金属配線３を
眉間膜４で被覆し、この上に所要パターンの２層目の金
属配線５をアルミニウム膜で形成している。この２層目
の金属配線５は眉間膜４に形成した開口６を通して前記
１層目の金属配線３に電気接続している。

前記層間膜４は、最下層のＣＶＤシリコン酸化膜７と、
この上に設けた下層のオルガノ・シロキサン樹脂膜８と
、上層のシリコン酸化膜９とで３層に構成している。そ
して、この層間膜４に設けた前記開口６の内部側壁には
この開口内に露呈される前記オルガノ・シロキサン樹脂
膜７の端部を覆うように第２の絶縁膜としてのシリコン
窒化膜１０を形成している。

この多層配線構造の製造方法を第２図（ａ）。

（ｂ）を用いて説明する。

先ず、同図（ａ）のようにシリコン基板ｌ上にフィール
ド酸化膜２を形成した後、スパッタ法により全面に１．
０μｍの厚さのアルミニウム膜を被着させ、フォトリソ
グラフィ技術によりこれをパターン形成して１７１目の
金属配線３を形成する。

そして、この上にＣＶＤ法によりシリコン酸化膜７を３
０００人成長させ、その上には塗布方法によってオルガ
ノ・シロキサン樹脂膜８を形成する。更に、この上にス
パッタ法によりシリコン酸化膜９を５０００人成長させ
、これにより３層構造の層間膜４を形成する。

しかる上で、前記１層目の金属配線３の所要位置上の層
間ｆｆ！４に開口６をエツチングによって開設する。

次いで、同図（ｂ）のように、プラズマＣＶＤ法によっ
てシリコン窒化膜１１を２０００人の厚さで開口６を含
む眉間膜４上の全面に成長させる。そして、これを異方
性エツチング法によりエツチング除去することにより、
このシリコン窒化膜１１は開口６の内部側壁においての
み第２の絶縁膜としてのシリコン窒化膜１０として残存
される。このシリコン窒化膜１０は開口６内において前
記オルガノ・シロキサン樹脂膜８の端部を覆い、その露
呈を防止することになる。

以下、スパッタ法によりアルミニウム膜を被着させ、か
つフォトリソグラフィ技術によりこれを所要パターンに
形成することにより２層目の金属配線５を形成でき、第
１図に示す多層配線構造を構成できる。

このように構成した半導体集積回路装置では、層間膜４
に開口６を開設した後に、２層目の金属配線５を被着す
べくスパッタ処理を行っても、オルガノ・シロキサン樹
脂膜８の端部は開口６の内部側壁に形成したシリコン窒
化膜１０によって覆われているため露呈されることはな
く、このオルガノ・シロキサン樹脂膜８からガスが噴出
されることはない。したがって、２層目のアルミニウム
膜の被着を良好に行って２層目の金属配線５と、１層目
の金属配線３との電気接続を好適なものに確保できる。

また、オルガノ・シロキサン膜８を塗布形成することに
より、眉間膜４の被覆性を改善してその上面の平坦化を
図ることもでき、１層目の金属配線３の段差部における
２層目の金属配ｖＡ５の断線を防止することもできる。

なお、本発明では眉間膜４をシリコン酸化膜７゜オルガ
ノ・シロキサン樹脂膜８及びシリコン窒化膜９の３層に
構成しているが、最下層のシリコン酸化膜７は省略して
もよい。また、シリコン窒化膜９及び１０は他の材質の
絶縁膜であってもよい。

更に、３層以上の配線構造においても同様に適用するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、眉間膜を下層のオルガノ
・シロキサン樹脂膜と上層の絶縁膜とで構成し、この眉
間膜に形成した開口の内部側壁にオルガノ・シロキサン
樹脂膜を覆う第２の絶縁膜を形成した構成としているの
で、層間膜上に２層目の金属配線を被着する処理時にお
いてもオルガノ・シロキサン樹脂からガスが噴出される
ことはなく、２層目の金属配線を好適に被着形成して１
層目の金属配線との良好なコンタクトを取ることができ
、半導体集積回路装置の歩留の向上を達成できる。また
、層間膜にオルガノ・シロキサン樹脂膜を用いたことに
より２層目金属配線の段差部における断線防止を達成で
きることは勿論言うまでもなく、高集積度でかつ高倍転
性の半導体集積回路装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図（ａ）、　
　（ｂ）は本発明の製造方法の一例を工程順に示す断面
図である。 ｌ・・・シリコン基板、２・・・フィールド酸化膜、３
・・・１層目の金属配線、４・・・層間膜、５・・・２
層目の金属配線、６・・・開口、７・・・シリコン酸化
膜、８・・・オルガノ・シロキサン樹脂膜、９．１０・
・・シリコン窒化膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下層の配線上に層間膜を形成するとともにこの層間
   膜上に上層の配線を形成し、前記層間膜に設けた開口を
   通してこれら上、下層の配線を相互に接続した多層配線
   構造を有する半導体集積回路装置において、前記層間膜
   を少なくとも下層のオルガノ・シロキサン樹脂膜と上層
   の絶縁膜とで多層に構成するとともに、前記開口の内部
   側壁にはこの開口内に露呈される前記オルガノ・シロキ
   サン樹脂膜の端部を覆う第２の絶縁膜を形成したことを
   特徴とする半導体集積回路装置。 ２、層間膜の上層の絶縁膜及び第２の絶縁膜を夫々シリ
   コン窒化膜で構成してなる特許請求の範囲第１項記載の
   半導体集積回路装置。