JPS63188959A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPS63188959A
JPS63188959A JP2091187A JP2091187A JPS63188959A JP S63188959 A JPS63188959 A JP S63188959A JP 2091187 A JP2091187 A JP 2091187A JP 2091187 A JP2091187 A JP 2091187A JP S63188959 A JPS63188959 A JP S63188959A
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JP
Japan
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insulating film
silicon nitride
nitride film
opening
layer wiring
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Pending
Application number
JP2091187A
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English (en)
Inventor
Hiroyasu Azuma
東 寛保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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。

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およびその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
半導体装置の高集積化のためには多層配線技術が不可欠
となっているが、配線の微細化が進むにつれて配線の幅
および間隔が狭くなり、例えば接近して平行に配置され
た複数の下層配線上に層間絶縁膜を介して交差する上層
配線を設ける場合に段差被覆性が悪く上層配線の断線不
良を発生する問題があった。これを解決する一手段とし
て有機材料系絶縁膜を用いる方法が採用されている。
第3図(a)〜(c)は従来の半導体装置の製造方法の
一例を説明するための工程順に示した半導体チップの断
面図である。
まず、第3図(a)に示すように、シリコン基板1の上
に設けられたシリコン酸化膜2の上に下層配線3を形成
する。
次に、第3図(b)に示すように、下層配線3を覆うシ
リコン窒化膜4をプラズマCVD法により約0.1μm
の厚さに形成し、シリコン窒化膜4の上に回転塗布法に
より有機材料系絶縁膜5を約0.5μmの厚さに形成す
る。次に、有機材料系絶縁膜5を覆うシリコン窒化膜6
を約0.1μmの厚さに形成する。
次に、第3図(c)に示すように、異方性エツチング法
を用いて下層配線3の上のシリコン窒化膜6と有機材料
系絶縁膜5とシリコン窒化膜4とを貫通する開孔部8を
3M択的に設ける。次に、スパッタリング法により開孔
部8の下層配線3とコンタクトしシリコン窒化膜6上に
延在する上層配線9を形成する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来の半導体装置の製造方法で製造された半導
体装置は、上層配線をスパッタリング法で形成する際に
、開孔部側壁に露出している有機材料系絶縁膜より生ず
るガス放出のために開孔部側壁に上層配線が形成されず
、下層配線と上層配線の接続不良が発生するという問題
点があった。
本発明の目的は、眉間配線間のコンタクトを確実化する
半導体装置およびその製造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〕
本発明の半導体装置は、半導体基板上に設けられた絶縁
膜と、前記絶縁膜上に設けられた下層配線と、前記下層
配線を覆う第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜上に設け
られた有機材料系絶縁膜と、前記有機材料系絶縁膜を覆
う第2の絶縁膜と、前記下層配線上の前記第2の絶縁膜
と前記有機材料系絶縁膜と前記第1の絶縁膜とを貫通し
て設けられた開孔部と、該開孔部の側壁を被覆するよう
に設けられた第3の絶縁膜と、前記開孔部の前記下層配
線とコンタクトし前記第2の絶縁膜上に延在する上層配
線とを含んで構成される。
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に設け
られた絶縁膜の上に下層配線を形成する工程と、前記下
層配線を覆う第1の絶縁膜と前記第1の絶縁膜上の有機
材料系絶縁膜と前記有機材料系絶縁膜を覆う第2の絶縁
膜とを順次形成する工程と、前記下層配線上の前記第2
の絶縁膜と前記有機材料系絶縁膜と前記第1の絶縁膜と
を貫通する開孔部を形成する工程と、前記開孔部および
前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を形成した後異方性
エツチング法により前記開孔部の側壁にのみ前記第3の
絶縁膜を残し他の部分の前記第3の絶縁膜を除去する工
程と、前記開孔部の前記下層配線とコンタクトし前記第
2の絶縁膜上に延在する上層配線を形成する工程とを含
んで構成される。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図(a)〜(e)は本発明の半導体装置およびその
製造方法の第1の実施例を説明するための工程順に示し
た半導体チップの断面図である。
まず、第1図(a)に示すように、シリコン基板1の上
に設けられたシリコン酸化膜2の上に下層配線3を形成
する。
次に、第1図(b)に示すように、下層配線3を覆うシ
リコン窒化膜4をプラズマCVD法により約0.1μm
の厚さに形成し、シリコン窒化膜4の上に段差被覆性を
改善するための有機材料系絶縁JB!5を例えばポリイ
ミド系樹脂を回転塗布法で塗布し窒素雰囲気中で100
〜400 ’Cの熱処理を行い約0.5μmの厚さに形
成する。次に、有機材料系絶縁膜5を被覆するシリコン
窒化膜6をプラズマCVD法により約0.1μmの厚さ
に形成する。
次に、第1図(C)に示すように、異方性エツチング法
を用いてシリコン窒化膜6と有機材料系絶縁膜5とシリ
コン窒化膜4とを貫通し下層配線3に達する開孔部8を
選択的に設ける。次に、開孔部8およびシリコン窒化膜
6の上にプラズマCVD法によりシリコン窒化膜7を形
成する。
次に、第1図(d)に示すように、異方性エツチング法
により開孔部8の側壁にのみシリコン窒化膜7を残し他
の部1分のシリコン窒化膜7を除去する。
次に、第1図(e)に示すように、開孔部8の下層配線
3とコンタクトしシリコン窒化膜7の側面およびシリコ
ン窒化膜6の上に延在する例えはアルミニウム等からな
る上層配線9を形成する。
このように、有機材料系絶縁膜5は開孔部8の側壁でシ
リコン窒化膜7により被覆されて露出しないため、上層
配線の形成時に開孔部8のガス発生を防ぎ、上・子配線
間のコンタクI・を改善する効果が得られる。
第2図(a)〜(d)は本発明の半導体装置およびその
製造方法の第2の実施例を説明するための工程順に示し
た半導体チップの断面図である。
第2図(a)に示すように、シリコン基板1の上に設け
られたシリコン酸化膜2の上に下層配線3を形成し、下
層配線3を覆うシリコン窒化膜4をプラズマCVD法に
より約0.5μmの厚さに形成する。次に、シリコン窒
化膜4の上に有機材料系絶縁膜(例えばポリイミド系樹
脂膜等)5を回転塗布法で段差部に厚く平坦部に薄く(
約0.1μrnの厚さ)形成し、100〜400°Cの
窒素雰囲気中で熱処理する。次に、有機材料系絶縁膜5
を被覆するシリコン窒化膜6をプラズマCVD法により
約0.5μmの厚さに形成した後シリコン窒化膜6のコ
ンタクト用の開孔部形成領域に等方性エツチング法によ
り約Ojμmの深さの凹部を形成する。
次に、第2図(b)に示すように、異方性エツチング法
により前記凹部にシリコン窒化膜6と有機材料系絶縁膜
5とシリコン窒化膜4とを貫通し下層配線3に達する開
孔部8を選択的に形成し、開孔部8およびシリコン窒化
M6の上にプラズマCVD法によりシリコン窒化膜7を
形成する。この場合、前記凹部が開孔部8の上端に傾斜
面を付加し上層配線の段差被覆性を改善する効果がある
次に、第2図(C)に示すように、異方性エツチング法
により開孔部8の側壁にのみシリコン窒化膜7を残し他
の部分のシリコン窒化膜7を除去する。
次に、第2図(d)に示すように、開孔部8の下層配線
3とコンタクトしシリコン窒化膜7の側面およびシリコ
ン窒化膜6の上に延在する上層配線9を形成する。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、段差被覆性を改善する有
機材料系絶縁膜の下面および上面が、第1および第2の
絶縁膜で被覆されて構成される眉間絶縁膜のコンタクト
用開孔部側壁に第3の絶縁膜を形成し、開孔部の下層配
線とコンタクトさせる上層配線の形成時に有機材料系絶
縁膜から発生するガス放出のためコンタクト不良を発生
する事故を防止して製品の歩留りを改善する効果がある
【図面の簡単な説明】
第1(a)〜(e)および第2図(a)〜(d)は本発
明の半導体装置およびその製造方法の第1および第2の
実施例を説明するための工程順に示した半導体チップの
断面図、第3図(a)〜(c)は従来の半導体装置の製
造方法を説明するための工程順に示した半導体チップの
断面図である。 1・・・シリコン基板、2・・・シリコン酸化膜、3・
・・下層配線、4・・・シリコン窒化膜、5・・・有機
材料系絶縁膜、6.7・・・シリコン窒化膜、8・・・
開孔部、9・・・上層配線。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板上に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜
    上に設けられた下層配線と、前記下層配線を覆う第1の
    絶縁膜と、前記第1の絶縁膜上に設けられた有機材料系
    絶縁膜と、前記有機材料系絶縁膜を覆う第2の絶縁膜と
    、前記下層配線上の前記第2の絶縁膜と前記有機材料系
    絶縁膜と前記第1の絶縁膜とを貫通して設けられた開孔
    部と、該開孔部の側壁を被覆するように設けられた第3
    の絶縁膜と、前記開孔部の前記下層配線とコンタクトし
    前記第2の絶縁膜上に延在する上層配線とを含むことを
    特徴とする半導体装置。
  2. (2)半導体基板上に設けられた絶縁膜の上に下層配線
    を形成する工程と、前記下層配線を覆う第1の絶縁膜と
    前記第1の絶縁膜上の有機材料系絶縁膜と前記有機材料
    系絶縁膜を覆う第2の絶縁膜とを順次形成する工程と、
    前記下層配線上の前記第2の絶縁膜と前記有機材料系絶
    縁膜と前記第1の絶縁膜とを貫通する開孔部を形成する
    工程と、前記開孔部および前記第2の絶縁膜上に第3の
    絶縁膜を形成した後異方性エッチング法により前記開孔
    部の側壁にのみ前記第3の絶縁膜を残し他の部分の前記
    第3の絶縁膜を除去する工程と、前記開孔部の前記下層
    配線とコンタクトし前記第2の絶縁膜上に延在する上層
    配線を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体装
    置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US6778572B1 (en) 1999-03-18 2004-08-17 Fujitsu Quantum Devices Limited Electrode structure, process for fabricating electrode structure and semiconductor light-emitting device
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