JPS63182839A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS63182839A JPS63182839A JP1486787A JP1486787A JPS63182839A JP S63182839 A JPS63182839 A JP S63182839A JP 1486787 A JP1486787 A JP 1486787A JP 1486787 A JP1486787 A JP 1486787A JP S63182839 A JPS63182839 A JP S63182839A
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Landscapes
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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〕
本発明は半導体装置に関し、特に多層電極配線構造にお
ける層間絶縁膜の構成に関する。
ける層間絶縁膜の構成に関する。
半導体装置の多層電極配線構造は、その信頼度向上のた
め種々の改善がなされている。特に、スルーホール部に
おいて、上層配線膜形成時に、配線の断線不良がおきな
いように上層配線の被覆度を高める工夫をしている。そ
の−例を、第２図に示す。第２図（ａ）において、半導
体基板■上にアルきニウム膜を被着、パターニングして
第１層アルミニウム配線２２ヲ形成する。次いで第１シ
リコン窒化膜２３ｔ−被着し、さらにアルコールを溶媒
とし酸化シリコン（Ｓｔｏｗ ） ’ｆｒ：含むシリコ
ン酸化膜用塗布液を塗布した後ベークし、塗布シリコン
酸化ｍ２４ｔ−形成し、その後第２シリコン窒化膜２５
ｆ、被着する。次に第２図（ｂ）において、所望のスル
ーホールパターンを有するホトレジストパターン濁を形
成した後、等方性エツチング装置で、塗布シリコン酸化
膜冴に達するまでスルーホール部のエツチングを行ない
、さらに異方性エツチング装置で第１層アルミニラム配
線２２に達するまでエツチングを行ない、スルーホール
部４の開孔を行なう。次いでホトレジストパターン謳を
除去した後、第２図（Ｃ）においてアルミニウム膜を被
着し、第２層アルミニウム配線２８ｔ−形成し、プラズ
マ窒化膜等よシなる表面保護ｌＡ２９を被着する。
め種々の改善がなされている。特に、スルーホール部に
おいて、上層配線膜形成時に、配線の断線不良がおきな
いように上層配線の被覆度を高める工夫をしている。そ
の−例を、第２図に示す。第２図（ａ）において、半導
体基板■上にアルきニウム膜を被着、パターニングして
第１層アルミニウム配線２２ヲ形成する。次いで第１シ
リコン窒化膜２３ｔ−被着し、さらにアルコールを溶媒
とし酸化シリコン（Ｓｔｏｗ ） ’ｆｒ：含むシリコ
ン酸化膜用塗布液を塗布した後ベークし、塗布シリコン
酸化ｍ２４ｔ−形成し、その後第２シリコン窒化膜２５
ｆ、被着する。次に第２図（ｂ）において、所望のスル
ーホールパターンを有するホトレジストパターン濁を形
成した後、等方性エツチング装置で、塗布シリコン酸化
膜冴に達するまでスルーホール部のエツチングを行ない
、さらに異方性エツチング装置で第１層アルミニラム配
線２２に達するまでエツチングを行ない、スルーホール
部４の開孔を行なう。次いでホトレジストパターン謳を
除去した後、第２図（Ｃ）においてアルミニウム膜を被
着し、第２層アルミニウム配線２８ｔ−形成し、プラズ
マ窒化膜等よシなる表面保護ｌＡ２９を被着する。
上記構造においては、等方性エッチングにより、スルー
ホール部分の第２層アルミニウム配ｌ１Ｉ２ｓの核種面
積をひろげているが、６膜のエツチング速度差およびそ
のサイドエッチ幅制御の関係から塗布シリコン酸化Ｊ１
１２４が少しエツチングした状態で、開孔が行なわれる
ととくなる。
ホール部分の第２層アルミニウム配ｌ１Ｉ２ｓの核種面
積をひろげているが、６膜のエツチング速度差およびそ
のサイドエッチ幅制御の関係から塗布シリコン酸化Ｊ１
１２４が少しエツチングした状態で、開孔が行なわれる
ととくなる。
この状態において、表面保護１！１４２９ｆ：被着し１
特性安定化の為の熱処理を行なうと、第３図に示すよう
に、第２層アルミニウム配線路はスルーホール部分くフ
クレが見られ、その内部に空洞Ｉが発生し、程度の激し
い場合は、配線の断線を引き起こすという問題が生じる
。この原因を調査した結果、等方性エツチングで塗布シ
リコン酸化膜あの表面が若干エツチングされることｋよ
シ、アルコールに起因するガスが発生しやすい状態とな
シ、それが熱処理によシ出てくることが判明し九。この
塗布シリコン酸化！ａ２４が全くエツチングされずに、
等方性エツチングを終えることは、装置制御上非常に困
難である。
特性安定化の為の熱処理を行なうと、第３図に示すよう
に、第２層アルミニウム配線路はスルーホール部分くフ
クレが見られ、その内部に空洞Ｉが発生し、程度の激し
い場合は、配線の断線を引き起こすという問題が生じる
。この原因を調査した結果、等方性エツチングで塗布シ
リコン酸化膜あの表面が若干エツチングされることｋよ
シ、アルコールに起因するガスが発生しやすい状態とな
シ、それが熱処理によシ出てくることが判明し九。この
塗布シリコン酸化！ａ２４が全くエツチングされずに、
等方性エツチングを終えることは、装置制御上非常に困
難である。
上記の問題点を解決するため、本発明はな嘔れたもので
、半導体基板上に形成場れた第１層電極配線をおおう層
間絶縁膜は、順次被着し九第１シリコン窒化膜、塗布シ
リコン酸化膜、ス□ トツパ用シリコン酸化膜、および
第、２シリコン窒化膜の４層構造とする。本発明の装置
は、前記層間絶縁膜に、表面から前記ストッパ用シリコ
ン酸化膜に達するまでと、それ以降とに分けて、それぞ
れ等方性エツチング、異方性エツチングにより形成され
たスルーホール開孔部と。
、半導体基板上に形成場れた第１層電極配線をおおう層
間絶縁膜は、順次被着し九第１シリコン窒化膜、塗布シ
リコン酸化膜、ス□ トツパ用シリコン酸化膜、および
第、２シリコン窒化膜の４層構造とする。本発明の装置
は、前記層間絶縁膜に、表面から前記ストッパ用シリコ
ン酸化膜に達するまでと、それ以降とに分けて、それぞ
れ等方性エツチング、異方性エツチングにより形成され
たスルーホール開孔部と。
該スルーホール開孔部を含み層間絶縁膜上に形成された
第２層電極配線と、該第２層電極配線および層間絶縁膜
の全面をおおい被着された表面保Ｓａとを設けえもので
ある。
第２層電極配線と、該第２層電極配線および層間絶縁膜
の全面をおおい被着された表面保Ｓａとを設けえもので
ある。
スルーホールを形成するため、二段のエツチングを行な
うが、最初の等方性エツチングで第２シリコン窒化展を
横方向にもエツチングし、第２層電極配線の被験性を良
くしている。このとき、第２シリコン窒化膜の下に配置
したストツバ用シリコン酸化膜がストッパーの役目をな
し、塗布シリコン酸化膜のエツチングを完全に防ぎ、熱
処理時の７クトガスによるフクレをなくすことができる
。
うが、最初の等方性エツチングで第２シリコン窒化展を
横方向にもエツチングし、第２層電極配線の被験性を良
くしている。このとき、第２シリコン窒化膜の下に配置
したストツバ用シリコン酸化膜がストッパーの役目をな
し、塗布シリコン酸化膜のエツチングを完全に防ぎ、熱
処理時の７クトガスによるフクレをなくすことができる
。
以下、図面を参照して、本発明の一岑施例につき説明す
る。第１図は実施例の製作工Ｓを示す断面図である。第
１図（ａ）において、先ず所望のＰＮ接合、絶縁膜、コ
ンタクト開孔等の形成された半導体基板１１に、スパッ
タ法によシアルミニウム展を厚さＬＯμｍ被着し、パタ
ーニングして第１層アルミニウム配線１２を形成する。
る。第１図は実施例の製作工Ｓを示す断面図である。第
１図（ａ）において、先ず所望のＰＮ接合、絶縁膜、コ
ンタクト開孔等の形成された半導体基板１１に、スパッ
タ法によシアルミニウム展を厚さＬＯμｍ被着し、パタ
ーニングして第１層アルミニウム配線１２を形成する。
次いでプラズマＣＶＤ法で第１シリコン窒化膜１３を厚
ｇｏ、ａ〜α７μｍ全面に被着、嘔らにエチルアルコー
ルを溶媒とし、酸化シリコン（８１（ｈ）を約５％含む
シリコン酸化膜用塗布液′ｔ−塗布する。続いて３００
Ｃにて１時間ベーキングし、塗布シリコン酸化ｌＩ４１
４を形成する。この時平坦部での膜厚が６００〜１２０
０大前後となるように形成するのが望ましい。次にＣＶ
Ｄ法によシストツバ用シリコン酸化ｊ１１１５を厚さ約
１０００Ａ被着する。
ｇｏ、ａ〜α７μｍ全面に被着、嘔らにエチルアルコー
ルを溶媒とし、酸化シリコン（８１（ｈ）を約５％含む
シリコン酸化膜用塗布液′ｔ−塗布する。続いて３００
Ｃにて１時間ベーキングし、塗布シリコン酸化ｌＩ４１
４を形成する。この時平坦部での膜厚が６００〜１２０
０大前後となるように形成するのが望ましい。次にＣＶ
Ｄ法によシストツバ用シリコン酸化ｊ１１１５を厚さ約
１０００Ａ被着する。
通常この工程は、４００Ｃ前後で行なわれるが、この場
合には、３２０〜３６０Ｃに温度を下げ第１層アルミニ
ウム配線１２への熱的影響が少なくなるようにして成長
を行なうことが望ましい。さらにプラズマＣＶＤ法によ
）第２シリコン窒化膜１６ｔ−厚さα３〜α７μｍ被着
し、これらを多層配線の層間絶縁膜とする。
合には、３２０〜３６０Ｃに温度を下げ第１層アルミニ
ウム配線１２への熱的影響が少なくなるようにして成長
を行なうことが望ましい。さらにプラズマＣＶＤ法によ
）第２シリコン窒化膜１６ｔ−厚さα３〜α７μｍ被着
し、これらを多層配線の層間絶縁膜とする。
次に第２図（ｋｌ）において、所望のスルーホールパタ
ーンを有するホトレジストパターン１７ｔ−形成し、等
方性プラズマエツチング装置で、ストツバ−シリコン［
化Ｊｌｌ １５に達するまでスルーホール部のエツチン
グを行なう。この時フロン・酸素混合ガスを用いるが、
シリコン窒化Ｍ／シリコン酸化膜のエツチング選択比は
１５〜２０と高く、第２シリコン窒化膜１６がオーバー
エツチングされてもストッパ用シリコン酸化膜１５があ
るため、塗布シリコン酸化膜１４は全くエツチングされ
ない。
ーンを有するホトレジストパターン１７ｔ−形成し、等
方性プラズマエツチング装置で、ストツバ−シリコン［
化Ｊｌｌ １５に達するまでスルーホール部のエツチン
グを行なう。この時フロン・酸素混合ガスを用いるが、
シリコン窒化Ｍ／シリコン酸化膜のエツチング選択比は
１５〜２０と高く、第２シリコン窒化膜１６がオーバー
エツチングされてもストッパ用シリコン酸化膜１５があ
るため、塗布シリコン酸化膜１４は全くエツチングされ
ない。
次に第１図（ｃｌにおいて同じくホトレジストパターン
１７をマスクとして、異方性エツチング装置にて、第１
層アルミニウム配線しに達するまでエツチングを行ない
、スルーホール部１８の開孔ｔ−行なう。この時、ホト
レジストパターン１７通りに開孔が形成でれる為塗布シ
リコン酸化膜１４はその側面を除いて露呈しない。
１７をマスクとして、異方性エツチング装置にて、第１
層アルミニウム配線しに達するまでエツチングを行ない
、スルーホール部１８の開孔ｔ−行なう。この時、ホト
レジストパターン１７通りに開孔が形成でれる為塗布シ
リコン酸化膜１４はその側面を除いて露呈しない。
その後、第１図（ｄ）において、ホトレジストパターン
１７を除去し、アルミニウム１！ｌｌＩヲスバツタ法に
て厚さＬ５μｍ被着し、第２層アルミニウム配線１９を
形成する。さらにプラズマ窒化膜の表面保護膜２０を被
着する。しかる後４００ｔ：’にて３０分間最終熱処理
を行なう。この結果従来見られたスルーホール部のフク
レによる配線断線現象は見られず、本発明の効果が確認
された。また最終熱処理ｔ−５００ｔ：’に上げても、
塗布シリコン酸化膜１４からのアウトガスはストッパ用
シリコン散化膜巧によって押さえられ発生せず、配線の
異常は見られない。
１７を除去し、アルミニウム１！ｌｌＩヲスバツタ法に
て厚さＬ５μｍ被着し、第２層アルミニウム配線１９を
形成する。さらにプラズマ窒化膜の表面保護膜２０を被
着する。しかる後４００ｔ：’にて３０分間最終熱処理
を行なう。この結果従来見られたスルーホール部のフク
レによる配線断線現象は見られず、本発明の効果が確認
された。また最終熱処理ｔ−５００ｔ：’に上げても、
塗布シリコン酸化膜１４からのアウトガスはストッパ用
シリコン散化膜巧によって押さえられ発生せず、配線の
異常は見られない。
なお実施例では、ストッパ用シリコン酸化膜の形成ｔ−
ＣＶＤ法で行なっているが、スパッター法によっても効
果は変らない。
ＣＶＤ法で行なっているが、スパッター法によっても効
果は変らない。
以上、説明したように、本発明ではスルーホール部の塗
布シリコン酸化膜からのアウトガスを、ストッパ用シリ
コン酸化膜で押えるため、熱処理を行なってもスルーホ
ール部のフクレに起因する配線断線を防ぐことができ、
歩留が向上する。
布シリコン酸化膜からのアウトガスを、ストッパ用シリ
コン酸化膜で押えるため、熱処理を行なってもスルーホ
ール部のフクレに起因する配線断線を防ぐことができ、
歩留が向上する。
第１図は本発明の一実施例の製作工程を示す断面図、第
２図は従来例の製作工程を示す断面図、第３図は従来例
の°不良発生状況を示す図である。 １１・・・半導体基板、 １２・・・第１層アルミニウム配線、 １３・・・第１シリコン窒化膜、 １４・・・塗布シリコン酸化膜、 １５・・・ストッパ用シリコン酸化膜、１６・・・第２
シリコン窒化膜、 １９・・・第２層アルミニウム配線、 加・・・表面保護膜。
２図は従来例の製作工程を示す断面図、第３図は従来例
の°不良発生状況を示す図である。 １１・・・半導体基板、 １２・・・第１層アルミニウム配線、 １３・・・第１シリコン窒化膜、 １４・・・塗布シリコン酸化膜、 １５・・・ストッパ用シリコン酸化膜、１６・・・第２
シリコン窒化膜、 １９・・・第２層アルミニウム配線、 加・・・表面保護膜。
Claims (1)
- 半導体基板上に形成された第１層電極配線と、該電極配
線をおおい順次被着された第１シリコン窒化膜、塗布シ
リコン酸化膜、ストッパ用シリコン酸化膜および第２シ
リコン窒化膜の４層よりなる層間絶縁膜と、該層間絶縁
膜に、表面から前記ストッパ用シリコン酸化膜に達する
までと、それ以降とに分けて、それぞれ等方性エッチン
グ、異方性エッチングにより形成されたスルーホール開
孔部と、該スルーホール開孔部を含み層間絶縁膜上に形
成された第２層電極配線と、該第２層電極配線および層
間絶縁膜の全面をおおい被着された表面保護膜とを有す
ることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1486787A JPS63182839A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1486787A JPS63182839A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63182839A true JPS63182839A (ja) | 1988-07-28 |
Family
ID=11872972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1486787A Pending JPS63182839A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63182839A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5246883A (en) * | 1992-02-06 | 1993-09-21 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Semiconductor contact via structure and method |
| US5374591A (en) * | 1991-03-22 | 1994-12-20 | Sony Corporation | Method of making a metal plug |
| US6740584B2 (en) | 1997-03-27 | 2004-05-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and method of fabricating the same |
-
1987
- 1987-01-23 JP JP1486787A patent/JPS63182839A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5374591A (en) * | 1991-03-22 | 1994-12-20 | Sony Corporation | Method of making a metal plug |
| US5246883A (en) * | 1992-02-06 | 1993-09-21 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Semiconductor contact via structure and method |
| US6740584B2 (en) | 1997-03-27 | 2004-05-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and method of fabricating the same |
| US7084508B2 (en) | 1997-03-27 | 2006-08-01 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device with multiple layer insulating film |
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