JPS63117447A - 半導体集積回路の製造方法 - Google Patents
半導体集積回路の製造方法Info
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- JPS63117447A JPS63117447A JP26451986A JP26451986A JPS63117447A JP S63117447 A JPS63117447 A JP S63117447A JP 26451986 A JP26451986 A JP 26451986A JP 26451986 A JP26451986 A JP 26451986A JP S63117447 A JPS63117447 A JP S63117447A
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Landscapes
- 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
本発明は微細な多層配線を有する高密度大集積な半導体
集積回路の製造方法に関するものである。
集積回路の製造方法に関するものである。
従来の技術
従来、多層配線を形成する場合において、メタル配線を
行なった後平坦化絶縁膜及び層間絶縁膜を堆積する方法
がとられている。その際、メタル配線の間隔がサメミク
ロンの幅になってくると平れないという問題がある。こ
れを第８図〜第９図をもとに説明する。第８図において
９に絶縁膜、１０はメタル配線である。ここで隣合うメ
タル配線１００間隔はサブミクロンになっている。第９
図において全面に層間絶縁膜１１を例えばステップカバ
レジの良いプラズマ法で堆積しても同図に示すようにサ
ブミクロン間隔を有する隣合うメタル配線１ｏの間には
完全に埋込まれなく、ボイドと呼ばれる空洞が生じる。
行なった後平坦化絶縁膜及び層間絶縁膜を堆積する方法
がとられている。その際、メタル配線の間隔がサメミク
ロンの幅になってくると平れないという問題がある。こ
れを第８図〜第９図をもとに説明する。第８図において
９に絶縁膜、１０はメタル配線である。ここで隣合うメ
タル配線１００間隔はサブミクロンになっている。第９
図において全面に層間絶縁膜１１を例えばステップカバ
レジの良いプラズマ法で堆積しても同図に示すようにサ
ブミクロン間隔を有する隣合うメタル配線１ｏの間には
完全に埋込まれなく、ボイドと呼ばれる空洞が生じる。
これが生じると部分的に層間膜１１が薄くなシ絶縁耐圧
の低下が起こった９信頼性上の問題が発生する。他に平
坦化絶縁膜を堆積する方法としてバイアススパッタ法が
あるが、この方法は形成に時間がかかる上にダメージが
発生し実用化上大きな問題がある。
の低下が起こった９信頼性上の問題が発生する。他に平
坦化絶縁膜を堆積する方法としてバイアススパッタ法が
あるが、この方法は形成に時間がかかる上にダメージが
発生し実用化上大きな問題がある。
発明が解決しようとする問題点
以上述べたように従来の方法では微細な多層配線を有す
る高密度大集積な半導体集積回路を製造することは困難
であった。
る高密度大集積な半導体集積回路を製造することは困難
であった。
本発明はこのような従来の欠点を鑑みてなされボイドの
ないメタル配線及び層間絶縁膜の形成及び平坦化を行な
うことを目的としている。
ないメタル配線及び層間絶縁膜の形成及び平坦化を行な
うことを目的としている。
問題点を解決するだめの手段
本発明は上記問題点を解決するため、絶縁膜に配線用の
凹状の溝を形成した後、その溝側面及び底面に薄く半導
体薄膜や金属薄膜を形成し、金属を含んだガスを反応さ
せて凹状の溝のみに金属を選択的に成長させるものであ
る。
凹状の溝を形成した後、その溝側面及び底面に薄く半導
体薄膜や金属薄膜を形成し、金属を含んだガスを反応さ
せて凹状の溝のみに金属を選択的に成長させるものであ
る。
作用
本発明により、サブミクロ／多層配線の配線メタル、層
間絶縁膜の平坦化を簡単に行なうことができ、高信頼性
の多層配線が得られる。
間絶縁膜の平坦化を簡単に行なうことができ、高信頼性
の多層配線が得られる。
実施例
第１図は本発明の実施例において、サブミクロンの間隔
を有する配線メタル及び平坦化絶縁膜を形成した断面図
である。同図において１は平坦化絶縁膜、５はサブミク
ロンの間隔を有する配線メタルでボイドの発生がなく完
全に平坦化がなされている。以下第２図〜第６図をもと
に本発明の詳細な説明する。
を有する配線メタル及び平坦化絶縁膜を形成した断面図
である。同図において１は平坦化絶縁膜、５はサブミク
ロンの間隔を有する配線メタルでボイドの発生がなく完
全に平坦化がなされている。以下第２図〜第６図をもと
に本発明の詳細な説明する。
第２図において１は絶縁膜、２は配線メタル用の凹状の
溝である。隣合う溝２の間隔はサブミクロンになってい
る。第３図においてＣＶＤ法で全面に多結晶シリコン３
をデボする。溝２の底面及び側面にも薄くデポされる。
溝である。隣合う溝２の間隔はサブミクロンになってい
る。第３図においてＣＶＤ法で全面に多結晶シリコン３
をデボする。溝２の底面及び側面にも薄くデポされる。
次に全面にレジスト膜４を塗布して、表面を平らにした
後、エッチバック法を用いて溝２のみにレジスト４を残
す。第４図においてレジスト４をマスクとして多結晶Ｓ
１３をエツチングし、溝２の底面及び側面にのみ多結晶
Ｓｉ３を残す。第６図においてＷＦ６（６弗化タングス
テン）をＡｒ（アルゴン）で希釈したガスを多結晶シリ
コン膜３と反応させる。即ち ２ＷＦ６＋３Ｓｉ → ２Ｗ＋３ＳｉＦ４のシリコン
環元反応を利用して凹状の溝２の側面及び底面のみにタ
ングステン（Ｗ）６をそれぞれ選択成長させる。この時
、絶縁膜１の表面にはＷは成長しない。この反応はＷ６
の膜厚がある値（１６０〜４００人）に達すると止まる
。多結晶Ｓｉが残るように膜厚を厚くしておく１次に第
６図においてＷＦ６＋Ｈ２（水素）を含んだガスを反応
させる。即ち ＷＦ６＋Ｈ２→ Ｗ＋６ＨＦ ↑ の水素環元反応を利用してＷ６を成長させる。この時、
水素は金属表面のみに吸着してイオン化する性質がある
ので、上記の水素環元反応は溝２の側面及び底面から成
長して、溝２が完全にＷ６で埋まる。この水素環元反応
は完全に表面反応なので成長は等方性となシボイド（空
洞）が成長することがない。この時、多結晶Ｓｉ３はＷ
６の密着性を上げるのに効果があり溝２からＷ６がはが
れることがない。
後、エッチバック法を用いて溝２のみにレジスト４を残
す。第４図においてレジスト４をマスクとして多結晶Ｓ
１３をエツチングし、溝２の底面及び側面にのみ多結晶
Ｓｉ３を残す。第６図においてＷＦ６（６弗化タングス
テン）をＡｒ（アルゴン）で希釈したガスを多結晶シリ
コン膜３と反応させる。即ち ２ＷＦ６＋３Ｓｉ → ２Ｗ＋３ＳｉＦ４のシリコン
環元反応を利用して凹状の溝２の側面及び底面のみにタ
ングステン（Ｗ）６をそれぞれ選択成長させる。この時
、絶縁膜１の表面にはＷは成長しない。この反応はＷ６
の膜厚がある値（１６０〜４００人）に達すると止まる
。多結晶Ｓｉが残るように膜厚を厚くしておく１次に第
６図においてＷＦ６＋Ｈ２（水素）を含んだガスを反応
させる。即ち ＷＦ６＋Ｈ２→ Ｗ＋６ＨＦ ↑ の水素環元反応を利用してＷ６を成長させる。この時、
水素は金属表面のみに吸着してイオン化する性質がある
ので、上記の水素環元反応は溝２の側面及び底面から成
長して、溝２が完全にＷ６で埋まる。この水素環元反応
は完全に表面反応なので成長は等方性となシボイド（空
洞）が成長することがない。この時、多結晶Ｓｉ３はＷ
６の密着性を上げるのに効果があり溝２からＷ６がはが
れることがない。
よって第６図に示すように、サブミクロンの間隔をもつ
メタル配線６とその間を埋める平坦化絶縁膜１がボイド
を発生させることなく完全に平坦化される。第７図は二
層配線に適用した例で、６は下地絶縁膜、７は平坦化絶
縁膜、８は一層目のメタル配線、８１Ｌは多結晶シリコ
ン、１は層間絶縁膜、６は二層目のメタル配線、３は多
結晶シリコンである。第２図〜第６図で説明した方法を
くり返すことにより第７図に示すようにボイドのない完
全に平坦な２層配線を容易に形成することができる。
メタル配線６とその間を埋める平坦化絶縁膜１がボイド
を発生させることなく完全に平坦化される。第７図は二
層配線に適用した例で、６は下地絶縁膜、７は平坦化絶
縁膜、８は一層目のメタル配線、８１Ｌは多結晶シリコ
ン、１は層間絶縁膜、６は二層目のメタル配線、３は多
結晶シリコンである。第２図〜第６図で説明した方法を
くり返すことにより第７図に示すようにボイドのない完
全に平坦な２層配線を容易に形成することができる。
発明の効果
以上述べたように本発明によれば、サブミクロンの多層
配線において簡単な方法でボイド（空洞）のない眉間絶
縁膜が得られ高い層間耐圧を有することができる。また
完全に平坦な構造が得られるので、パターン形成の答易
性、信頼性の向上等にも効果を発揮する。従ってサブミ
クロンの多層配線を有する高密度で大集積な半導体集積
回路の実現が容易となる。
配線において簡単な方法でボイド（空洞）のない眉間絶
縁膜が得られ高い層間耐圧を有することができる。また
完全に平坦な構造が得られるので、パターン形成の答易
性、信頼性の向上等にも効果を発揮する。従ってサブミ
クロンの多層配線を有する高密度で大集積な半導体集積
回路の実現が容易となる。
第１図は本発明の一実施例における微細なメタル配線の
断面図、第２図〜第７図は微細な多層配線の製造プロセ
スを説明するための断面図、第８図、第９図は従来の製
造法によるメタル配線の断面図である。 １・・・・・・絶縁膜、３・・・・・・多結晶シリコ／
膜、６・・・・・・サブミクロンの間隔を有するメタル
配線。
断面図、第２図〜第７図は微細な多層配線の製造プロセ
スを説明するための断面図、第８図、第９図は従来の製
造法によるメタル配線の断面図である。 １・・・・・・絶縁膜、３・・・・・・多結晶シリコ／
膜、６・・・・・・サブミクロンの間隔を有するメタル
配線。
Claims (1)
- 絶縁膜に配線用の凹状の溝を形成する工程と、前記凹状
の溝の側面及び底面のみに薄く半導体膜又は金属を含ん
だ膜を形成する工程と、金属を含んだガスを反応させて
前記凹状の溝のみに前記金属を選択的に成長させる工程
を備えてなる半導体集積回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26451986A JPS63117447A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 半導体集積回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26451986A JPS63117447A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 半導体集積回路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63117447A true JPS63117447A (ja) | 1988-05-21 |
Family
ID=17404377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26451986A Pending JPS63117447A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 半導体集積回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63117447A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4898841A (en) * | 1988-06-16 | 1990-02-06 | Northern Telecom Limited | Method of filling contact holes for semiconductor devices and contact structures made by that method |
| JPH0272630A (ja) * | 1988-09-07 | 1990-03-12 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0296331A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-09 | Texas Instr Japan Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| US5128744A (en) * | 1988-09-12 | 1992-07-07 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit and method of manufacturing same |
| US5196377A (en) * | 1990-12-20 | 1993-03-23 | Cray Research, Inc. | Method of fabricating silicon-based carriers |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60117772A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPS61284937A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置とその製造方法 |
| JPS63107042A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-12 | Hitachi Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP26451986A patent/JPS63117447A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60117772A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPS61284937A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置とその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US4898841A (en) * | 1988-06-16 | 1990-02-06 | Northern Telecom Limited | Method of filling contact holes for semiconductor devices and contact structures made by that method |
| JPH0272630A (ja) * | 1988-09-07 | 1990-03-12 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US5128744A (en) * | 1988-09-12 | 1992-07-07 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit and method of manufacturing same |
| JPH0296331A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-09 | Texas Instr Japan Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| US5196377A (en) * | 1990-12-20 | 1993-03-23 | Cray Research, Inc. | Method of fabricating silicon-based carriers |
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