JPS6395648A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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Publication number
JPS6395648A
JPS6395648A JP24233786A JP24233786A JPS6395648A JP S6395648 A JPS6395648 A JP S6395648A JP 24233786 A JP24233786 A JP 24233786A JP 24233786 A JP24233786 A JP 24233786A JP S6395648 A JPS6395648 A JP S6395648A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating film
film
etching
wiring
silicon oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24233786A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Tezuka
弘明 手塚
Yasushi Sakata
靖 坂田
Yumiko Ikeda
池田 由美子
Hitoshi Kojima
均 小島
Akihiro Yokoyama
横山 明弘
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.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP24233786A priority Critical patent/JPS6395648A/ja
Publication of JPS6395648A publication Critical patent/JPS6395648A/ja
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  • 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。

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の製造方法に係り、特に多層配線部
分の断切れを防止するための配線部分上の半導体基体表
面の平坦化に関する。
〔従来の技術〕
LSI等の集粘度の高い集債回路において半導体基体上
に層間絶縁膜を介して二m、三重の配線を施す多層配線
がしばしば形成されるが、第1の配線を形成後、層間絶
縁膜を形成すると配線部分と非配線部分に厚さの差があ
るため絶縁膜に段差が生じ、そのまま第2層目の配線を
施すと段差部での配線全屈膜の段差被覆状態が悪く断切
れを起すことがある。そのため第1の金屈配線屓を形成
した半導体基体の平坦化技術がいろいろ試みられており
、その1例を第2図に示す。
シリコン等から成る半導体基体ll上に酸化シリコン膜
12を形成した後所定の箇所にアルミニウム配線13を
形成し、続いて半導体基体11の ′全面にCVD酸化
酸化シリコンマ17成すると、アルミニウム配線部分上
の酸化シリコン膜部分17′に凸部が形成される。この
凸部を含むCVD酸化酸化シリコンマ17面にフォトレ
ジスト膜16を形成して表面を平坦化する(第2図(a
))。
次いで反応性イオンエツチング(Reactive I
onIEtching、以下RIE)を用いて、CVD
酸化シリコン膜7とフォトレジスト膜8を所定の深さま
でエツチング除去する。この際のエツチングガスは通常
CF4 +H2ガスが用いられるが、CVD酸化シリコ
ン1G117とフォトレジスト膜16のエツチングレー
トが等しくなるような混合比を選ぶ必要がある(第2図
(b))。
次に残存するフォトレジスト膜16を除去して表面がほ
ぼ平坦な半導体基体を得る(第2図(C))。
〔発明が解決しようとする問題点J しかし、従来の方法ではCVDfi化シリコン膜17と
フォトレジスト膜16のエツチングレートが等しくなる
ようにするために、例えばCF4とH2ガスの混合比を
変えたり、圧力、電力等も考慮したガス条件を探してエ
ツチングを行うd・要があり、この制御が非常に困難で
あり、またフォトレジスト膜16を変えて、CVD酸化
酸化シリコンマ17ツチングレートの等しいフォトレジ
スト膜を選定することは更に困難である。
またエツチングレートはアルミニウム等による配線パタ
ーンのデザインによっても変化する。即ち、配線パター
ンの幾何学的配置や形状によってフォトレジスト膜部分
16′と、CVD酸化シリコン膜部分17’の面積比に
よってもエツチングレートが異なり、一つの基板にいろ
いろな回路パターンを組込む場合には同一基板上の部分
部分によってもエツチングレートが異なる場合があり、
これがCVD酸化シリコン膜の平坦化を防げる。そのた
め実際にエツチングを終了した時点では必ずしもCVD
酸化シリコン膜17の表面が平坦とならず第2図(C)
に示すようにエツチングを途中で終了させた形状になっ
てしまうことがある。
従って本発明の目的は多層配線を有する半導体装置にお
いて層間絶縁膜の表面を容易に平坦化する方法を提供す
るものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は半
導体基体上に絶縁膜を介して第1の金属配線を施した基
体全面に第1の絶縁膜、配線層とほぼ同じ厚さの第2の
絶縁膜を順次形成し、第2の絶縁膜上の凹部にフォトレ
ジストを付着し、これをマスクとして第2の絶縁膜の凸
部をエツチング除去し、絶縁膜の表面を平坦化するもの
であり、第2の絶縁膜のエツチング終了を、例えばプラ
ズマ・モニターによって検知して終了することにより非
常に容易に、厳密なプロセス制御の必要もなく表面の平
坦な層間絶縁膜を有する半導体基体を得ることができる
〔実施例〕
本発明の1実施例を第1図について説明する。
n型のシリコン半導体基体lに厚さ約8000人の酸化
膜2を形成した後、この酸化膜2上に厚さ約8000人
のアルミニウム膜をスパック法により形成後パターニン
グしてアルミニウム配線3を形成する。次いで、プラズ
マCVD法によって基体全面に約5000人の窒化シリ
コン膜4、減圧CVD法によって前記アルミニウム配線
膜3とほぼ同様の厚さの約8000人の酸化シリコン膜
5を形成する。この結果、これら窒化シリコン膜4上の
酸化シリコン膜5は凸部を形成している。
この半導体基体の上の酸化シリコン膜5の表面全面にフ
ォトレジスト層6を塗布する(第1図(a))。
次いでCF4+H2ガス雰囲気でRIEによりフォトレ
ジスト層6を酸化シリコン膜50表面が露出するまでエ
ツチングする(第1図(b))。
すると、酸化シリコン膜5の凹部にフォトレジスト膜6
が埋没した形状で残るので、この残存フォトレジスト膜
6′をマスクとして、酸化シリコン膜5を窒化シリコン
膜4の表面が露出するまでエツチングする(第1図(C
))。このエツチングガスはフォトレジストのエツチン
グレートよりも酸化シリコン膜のそれの方が大きくなる
ようにガス′の混合比をセットすればよく、特にガスを
変える必要はない。また、エツチングの停止はプラズマ
・モニターによって自動的に停止することができる。即
ち、窒化シリコン膜4の表面が露出し窒化シリコン膜が
わずかにエツチングされて、これとエツチングガスから
プラズマ中に生成される生成物中に含まれる窒素の存在
を検知するもので、プラズマ中の窒素の発光スペクトル
値をみて窒化シリコン膜のエツチングを検知したとき、
エツチングを自動的に停止する。
また発光スペクトルの代わりにプラズマの抵抗値の変化
で窒化シリコン膜のエツチングを検知するようにしても
よく、プラズマ中の窒素の存在が検知された時点でこれ
また自動的にエツチングを停止してもよく、手動で停止
してもよい。
次に残存するフォトレジスト膜6′を例えば02プラズ
マガスによって除去して表面の平坦な層間絶縁膜を得る
(第1図(d))。
次いで通常の手段により第1層目の配線層へのコンタク
ト孔の形成、第2層目の配線層、保護膜等の形成を施し
て半導体装置を完成する。
なお本実施例では第1絶縁膜として窒化シリコン膜、第
2絶縁膜として酸化シリコン膜を用いた例について説明
したが本発明はこれに限られるものではなく、第1の絶
縁膜として酸化シリコン膜、第2の絶縁膜として窒化シ
リコン膜を用いてもよく、さらに酸化シリコン膜の代わ
りにリンケイ酸ガラス膜(PSG膜)やホウ素−リンケ
イ酸ガラス膜(BPSG膜)を用いても同様の効果があ
る。
またエツチングにより余分のフォトレジストを除去する
際フォトレジストのエツチングレートが高い条件でエツ
チング除去すると全体のエツチング時間を短縮すること
ができる。
〔発明の効果〕
本発明によって非常に容易な方法で表面の平坦な層間絶
縁膜を得ることが出来、信頼性の高い多層配線構造を有
する半導体装置を製造できる。これは本発明の第2の絶
縁膜(実施例の酸化シリコン膜5)の膜厚を配線層3の
厚みと等しくする、即ち配線部分の段差によって生じた
第1の絶縁膜(実施例の窒化シリコン膜4)の段差とほ
ぼ等しくする制御をするのみで、他の合成の膜厚、膜質
や特に従来例のように酸化シリコン膜とフォトレジスト
膜のエツチングレートを等しくするためのガス条件の調
節など厳密なプロセス制御を必要とすることなく平坦な
層間絶縁膜を得ることができる。
さらに従来例の如く配線部分の幾何学的な配置、形状、
面接などにに’Eをうけずに絶縁膜のエツチングが出来
、層間絶縁膜を二層にすることによって一層にピンホー
ル等が存在しても二層目でそれを補償することが出来、
より安定した層間絶縁膜を得ることが出来、断切れ、ピ
ンホール等のY口をうけない信頼性の高い多層配線構造
を持つ半導体装置の製造方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の工程説明図、第2図は従来
例の工程説明図である。 1.11−半導体基体 2.12−酸化膜3.13−・
−配線層   4−・窒化シリコン膜5−酸化シリコン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)多層配線構造を有する半導体装置の層間絶縁膜の
    製造方法において、段差を有する配線膜を含む半導体基
    体全面に第1の絶縁膜を形成する工程と、第1の絶縁膜
    と材料の異なる材料の第2の絶縁膜を第1の絶縁膜上に
    形成する工程と、第2の絶縁膜上に表面の平坦なレジス
    ト層を形成するレジスト塗布工程と、第2の絶縁膜の凸
    部を覆う部分のレジスト層を除去するエッチング工程と
    、第2の絶縁膜の凹部に残留するレジストをマスクとし
    て使用し第2の絶縁膜の凸部を除去するエッチング工程
    と、フォトレジストを除去する工程を含むことを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
  2. (2)前記第2の絶縁膜のエッチング工程はプラズマ・
    モニターによってエッチングの終了を検知することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造
    方法。
  3. (3)上記プラズマ・モニターはプラズマ発光モニター
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半
    導体装置の製造方法。
  4. (4)前記第2の絶縁膜の厚さを第1の絶縁膜に形成さ
    れた段差とほぼ等しい厚さとすることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
JP24233786A 1986-10-13 1986-10-13 半導体装置の製造方法 Pending JPS6395648A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013041978A (ja) * 2011-08-15 2013-02-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物半導体発光素子、及び窒化物半導体発光素子を作製する方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013041978A (ja) * 2011-08-15 2013-02-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 窒化物半導体発光素子、及び窒化物半導体発光素子を作製する方法

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