JPS60132344A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS60132344A JPS60132344A JP24031083A JP24031083A JPS60132344A JP S60132344 A JPS60132344 A JP S60132344A JP 24031083 A JP24031083 A JP 24031083A JP 24031083 A JP24031083 A JP 24031083A JP S60132344 A JPS60132344 A JP S60132344A
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- Japan
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- insulating film
- film
- oxide film
- semiconductor device
- wiring
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は半導体装置に関し、特に多層配線構造の平坦化
された半導体装置に関する。
された半導体装置に関する。
（従来技術）
半導体装置を平坦構造とする必要性は主に多層配線構造
における配線の断線防止のために生じており各種技術が
実用化されている。
における配線の断線防止のために生じており各種技術が
実用化されている。
その一つの技術に液化酸化膜を塗布する技術がある。こ
の技術は液状の二酸化７リコンを含む混合物をスピンコ
ードによりウェーハ上に塗布し、ベークすることにより
ウェーハ表面が残存した二酸化シリコン膜により平坦化
され、その上に形成される配線層の断線防止になる。
の技術は液状の二酸化７リコンを含む混合物をスピンコ
ードによりウェーハ上に塗布し、ベークすることにより
ウェーハ表面が残存した二酸化シリコン膜により平坦化
され、その上に形成される配線層の断線防止になる。
この方法は、他の方法のエンチバｙり或はバイアススパ
ッタ法等に比べ簡便である利点がある。
ッタ法等に比べ簡便である利点がある。
しかしながら、前記液状の二酸化シリコン膜を使う方法
では、以下に記す欠点がある。
では、以下に記す欠点がある。
（１）アルミニウムなどの配線層の上に直接シリコン皮
膜を形成した場合、配線層近傍の前記二酸化シリコン皮
膜が厚くなりすぎ、その結果クラックを生じ、上層配線
をショートし絶縁膜としての機能を失うという欠点があ
る。
膜を形成した場合、配線層近傍の前記二酸化シリコン皮
膜が厚くなりすぎ、その結果クラックを生じ、上層配線
をショートし絶縁膜としての機能を失うという欠点があ
る。
（２）液状の二酸化シリコンより形成した二酸化シリコ
ン皮膜上にアルミニウム等の上層配線を被着する際に、
その被着条件を制限しなければ半導体装置の信頼度及び
生産性の低下を招くという問題が発生する。
ン皮膜上にアルミニウム等の上層配線を被着する際に、
その被着条件を制限しなければ半導体装置の信頼度及び
生産性の低下を招くという問題が発生する。
例エバ、近年アルミニウムのエレクトロマイグレイジョ
ンに対する強さからスパッタ法による被着が用いられて
おり、この場合スルホール導通性を良くするため、アル
ミニウムスパッタ直前に半導体基板表面を逆スパツタを
行う必要があり、ヌスバッタするアルミニウムの段差に
対するカバレジ及びダレインサイズ等の膜質を均一に保
つため半導体基板を加熱する必要がある。
ンに対する強さからスパッタ法による被着が用いられて
おり、この場合スルホール導通性を良くするため、アル
ミニウムスパッタ直前に半導体基板表面を逆スパツタを
行う必要があり、ヌスバッタするアルミニウムの段差に
対するカバレジ及びダレインサイズ等の膜質を均一に保
つため半導体基板を加熱する必要がある。
このようなプロセスを適用すると、液化酸化膜塗布法で
形成した二酸化シリコン皮膜からガス放出（主に水素ガ
ス）が起る。このためスパッタ装置内の真空度が低下し
、この状態でのスパッタアルミニウム膜は、エレクトロ
マ４クレイシミ／ステップカバレジ等半導体装置の品質
に悪影響を与えるので好ましくない。更にガス放出によ
り装置内の汚染がひどく、装置清掃頻度が多くなり生産
性の低下を招く。
形成した二酸化シリコン皮膜からガス放出（主に水素ガ
ス）が起る。このためスパッタ装置内の真空度が低下し
、この状態でのスパッタアルミニウム膜は、エレクトロ
マ４クレイシミ／ステップカバレジ等半導体装置の品質
に悪影響を与えるので好ましくない。更にガス放出によ
り装置内の汚染がひどく、装置清掃頻度が多くなり生産
性の低下を招く。
（３）液化酸化膜塗布法は、通常アルコール系溶媒とシ
ラノール等の混合液をスピンコ−） Ｌｌ、４００〜４
５０’Ｃの温度でベータすることにより二酸化シリコン
皮膜を形成するが、該液化酸化膜混合液の成分は９０％
以上がアルコール系溶媒であるため乾燥し易く、該シラ
ノール等がゴミの発生源となるので塗布装置を含めその
取扱いには充分注意が必要であるという等の問題点があ
った。
ラノール等の混合液をスピンコ−） Ｌｌ、４００〜４
５０’Ｃの温度でベータすることにより二酸化シリコン
皮膜を形成するが、該液化酸化膜混合液の成分は９０％
以上がアルコール系溶媒であるため乾燥し易く、該シラ
ノール等がゴミの発生源となるので塗布装置を含めその
取扱いには充分注意が必要であるという等の問題点があ
った。
（発明の目的）
本発明の目的は、ゴミの発生による品質及び歩留り低下
の問題がなく、平坦度の良い、しかも生産性の優れた多
層配線構造を持つ半導体装置を提供するにある。
の問題がなく、平坦度の良い、しかも生産性の優れた多
層配線構造を持つ半導体装置を提供するにある。
（発明の構成）
本発明の半導体装置は、多層配線構造を有する半導体装
置において、前記多層配線構造を形成する層間絶縁膜が
第１の絶縁皮膜と、該第１の絶縁皮膜上に形成された表
面平坦化性の優れた第２の絶縁膜と、該第２の絶縁膜上
に形成された第３の絶縁膜の３層構造であることにより
構成される。
置において、前記多層配線構造を形成する層間絶縁膜が
第１の絶縁皮膜と、該第１の絶縁皮膜上に形成された表
面平坦化性の優れた第２の絶縁膜と、該第２の絶縁膜上
に形成された第３の絶縁膜の３層構造であることにより
構成される。
（実施例）
以下、本発明の実施例につき、図面を参照して説明する
。
。
第１図は本発明の第１の実施例の断面図である。
第１図において、ｌは不純物のイオン注入又は拡散その
他の工程を経過したあと各種要素を形成したシリコン基
板であり、２はシリコン基板表向に形成された絶縁膜、
例えばシリコン酸化膜でありシリコン基板ｌを保獲し、
又その反転を防止するに足る厚ｇｔ−有している。３は
アルミニウムなどの配線用金属である。また、４はＣＶ
Ｄ成長法、プラズマ法等により形成された第１の絶縁
膜であり、該絶縁膜の厚さは５００Ａ以上あれば良い。
他の工程を経過したあと各種要素を形成したシリコン基
板であり、２はシリコン基板表向に形成された絶縁膜、
例えばシリコン酸化膜でありシリコン基板ｌを保獲し、
又その反転を防止するに足る厚ｇｔ−有している。３は
アルミニウムなどの配線用金属である。また、４はＣＶ
Ｄ成長法、プラズマ法等により形成された第１の絶縁
膜であり、該絶縁膜の厚さは５００Ａ以上あれば良い。
５は液化酸化膜である第２の絶縁膜、６は４と同じくＣ
ＶＤ成長法等による第３の絶縁膜、７は第３の絶縁膜上
に形成された上層配線である。
ＶＤ成長法等による第３の絶縁膜、７は第３の絶縁膜上
に形成された上層配線である。
本実施例では金属配線３を核う層間絶縁膜は液化酸化膜
の単層ではなく第１の絶縁膜４．第２の絶縁膜８．第３
の絶縁膜６０３層膜で構成され、しかも平坦化効果の大
きい第２の絶縁膜８が２つの絶縁膜に挾まれた構造とな
っている。
の単層ではなく第１の絶縁膜４．第２の絶縁膜８．第３
の絶縁膜６０３層膜で構成され、しかも平坦化効果の大
きい第２の絶縁膜８が２つの絶縁膜に挾まれた構造とな
っている。
すなわち、下層金属配線３には直接液化酸化膜が付着さ
れることがなく第１の絶縁膜４が形成されているので直
接液化酸化膜を付着はせたときのように下層金属配線の
ところで液化酸化膜がｊ〒くなりクラックを生じ、それ
による絶縁不良やノヨート現象の原因とならない。
れることがなく第１の絶縁膜４が形成されているので直
接液化酸化膜を付着はせたときのように下層金属配線の
ところで液化酸化膜がｊ〒くなりクラックを生じ、それ
による絶縁不良やノヨート現象の原因とならない。
また液化酸化膜８の上には第３の絶縁膜が液化酸化膜を
覆って形成されているためその後のプロセスで液化酸化
膜塗布法で形成された二酸化シリコン皮膜からのガス放
出等を少なくすることができる。また液化酸化膜塗布法
で形成された二酸化シリコン皮膜からのゴミの発生を小
さくおさえることができる。
覆って形成されているためその後のプロセスで液化酸化
膜塗布法で形成された二酸化シリコン皮膜からのガス放
出等を少なくすることができる。また液化酸化膜塗布法
で形成された二酸化シリコン皮膜からのゴミの発生を小
さくおさえることができる。
第２図は本発明の他の実施例の断面図である。
第２図に示す実施例の構成は第１の実施例と同じである
が、異なる点は本発明の３層構造の中間に位置する表面
平坦化性の優れた第２の絶縁膜６が液化酸化膜塗布法に
よる二酸化シリコン酸化膜でなく有機性物質からなる絶
縁膜であることである。
が、異なる点は本発明の３層構造の中間に位置する表面
平坦化性の優れた第２の絶縁膜６が液化酸化膜塗布法に
よる二酸化シリコン酸化膜でなく有機性物質からなる絶
縁膜であることである。
第１の実施例と同様にして、シリコン基板１上にはシリ
コン酸化膜２．下層金属配線３．第１の絶縁膜４が形成
される。次いで、有機性絶縁物であるポリイミド樹脂５
が第１の絶縁膜４上にスピンコードにより塗布され、ベ
ータすることにより平坦化された緻密な膜が形成される
。ポリイミド樹脂は揮発性がすくなく緻密質のためゴミ
発生の問題は起らない。
コン酸化膜２．下層金属配線３．第１の絶縁膜４が形成
される。次いで、有機性絶縁物であるポリイミド樹脂５
が第１の絶縁膜４上にスピンコードにより塗布され、ベ
ータすることにより平坦化された緻密な膜が形成される
。ポリイミド樹脂は揮発性がすくなく緻密質のためゴミ
発生の問題は起らない。
また６はポリイミド樹脂上に形成された第３の絶縁膜で
あり、ポリイミド樹脂膜を保護しその後のプロセスを安
定化することができる。７は本実施例の３層層間絶縁膜
上に形成された上層金属配線であり、必要により上層金
属配線止金下層配線の場合と同様に第１の絶縁膜４及び
ポリイミド樹脂５を形成してもよく、更に必要によりポ
リイミド樹脂５上に絶縁膜を形成してもよい。
あり、ポリイミド樹脂膜を保護しその後のプロセスを安
定化することができる。７は本実施例の３層層間絶縁膜
上に形成された上層金属配線であり、必要により上層金
属配線止金下層配線の場合と同様に第１の絶縁膜４及び
ポリイミド樹脂５を形成してもよく、更に必要によりポ
リイミド樹脂５上に絶縁膜を形成してもよい。
以上説明したとおり、本発明の第２の実施例によ１１ば
、第１の実施例の場合より絶縁性、平坦化が進み、ガス
やゴミの発生のすくない多層配線構造を有する半導体装
置が得られる。
、第１の実施例の場合より絶縁性、平坦化が進み、ガス
やゴミの発生のすくない多層配線構造を有する半導体装
置が得られる。
なお第１．第３の絶縁膜としては酸化シリコン膜、窒化
シリコン膜が一般的に使用されるがアルミナ膜も使用で
きる。なお第１と第３の絶縁膜は同じ種類のものでも、
また異種のものでもよく必要条件により選択できる。
シリコン膜が一般的に使用されるがアルミナ膜も使用で
きる。なお第１と第３の絶縁膜は同じ種類のものでも、
また異種のものでもよく必要条件により選択できる。
ただし同じ種類のものであれば生産設備、工程を簡易化
することができる。
することができる。
（発明の効果）
以上説明したとおり、本発明によれば、従来例の如く、
ゴミの発生やガス放出による品質、歩留り低下の問題が
なく、平坦度のよい電気特性が優れ多層配線構造を持つ
半導体装置が得られ、且つ通常の製造設備により生産で
きるという生産性に優れているという効果も得られる。
ゴミの発生やガス放出による品質、歩留り低下の問題が
なく、平坦度のよい電気特性が優れ多層配線構造を持つ
半導体装置が得られ、且つ通常の製造設備により生産で
きるという生産性に優れているという効果も得られる。
第１図、第２図は本発明の実施例の断面図である。
ｌ・・・・・・半導体シリコン基板、２・・・・・・シ
リコン酸化膜、３・・・・・・金属配線（下層）、４・
・・・・・絶縁膜、５・・・・・・ポリイミド樹脂、６
・・・・・・絶縁膜、７・・・・・・金属配線（上層）
、８・・・・・・液化酸化膜。 第１頂 を２０
リコン酸化膜、３・・・・・・金属配線（下層）、４・
・・・・・絶縁膜、５・・・・・・ポリイミド樹脂、６
・・・・・・絶縁膜、７・・・・・・金属配線（上層）
、８・・・・・・液化酸化膜。 第１頂 を２０
Claims (4)
- （１）多層配線構造を有する半導体装置において、前記
多層配線構造を形成する層間絶縁膜が第１の絶縁被膜と
、該第１の絶縁被膜上に形成された表面平坦化性の優れ
た第２の絶縁膜と、該第２の絶縁膜上に形成された第３
の絶縁膜の３層構造よりなることを特徴とする半導体装
置。 - （２）表面平坦化性の優れた第２の絶縁膜が有機性物質
からなる絶縁膜である特許請求の範囲第（１）項記載の
半導体装置。 - （３）第１及び第３の絶縁膜が同じ種類の絶縁膜である
特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の半導体
装置。 - （４）第１及び第３の絶縁膜が各々異なった種類の絶縁
膜である特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載
の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24031083A JPS60132344A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24031083A JPS60132344A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60132344A true JPS60132344A (ja) | 1985-07-15 |
Family
ID=17057551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24031083A Pending JPS60132344A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60132344A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987002828A1 (en) * | 1985-11-04 | 1987-05-07 | Motorola, Inc. | Glass intermetal dielectric |
| US4774561A (en) * | 1985-05-23 | 1988-09-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| JPH0362554A (ja) * | 1990-08-06 | 1991-03-18 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JPH04167429A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| EP0681325A2 (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-08 | Xerox Corporation | Thin-film structure with insulating and smoothing layers between crossing conductive lines |
| US5486939A (en) * | 1994-04-28 | 1996-01-23 | Xerox Corporation | Thin-film structure with insulating and smoothing layers between crossing conductive lines |
-
1983
- 1983-12-20 JP JP24031083A patent/JPS60132344A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4774561A (en) * | 1985-05-23 | 1988-09-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| WO1987002828A1 (en) * | 1985-11-04 | 1987-05-07 | Motorola, Inc. | Glass intermetal dielectric |
| JPH0362554A (ja) * | 1990-08-06 | 1991-03-18 | Fuji Xerox Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JPH04167429A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| EP0681325A2 (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-08 | Xerox Corporation | Thin-film structure with insulating and smoothing layers between crossing conductive lines |
| US5486939A (en) * | 1994-04-28 | 1996-01-23 | Xerox Corporation | Thin-film structure with insulating and smoothing layers between crossing conductive lines |
| EP0681325A3 (en) * | 1994-04-28 | 1997-04-23 | Xerox Corp | Structure of thin layers with insulation and planarization layer between crossing lines. |
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