(57)【要約】【課題】  層間絶縁層の平坦性に優れると共に、配線の導通不良が起こらず、かつ、スルーホール抵抗のばらつきが小さい半導体装置およびその半導体装置の製造方法を提供することにある。【解決手段】  表面に高さが異なる第１および第２の部分１６,１７を有する下地絶縁膜４と、下地絶縁膜４に形成された下層配線１１,１２と、下層配線１１,１２および下地絶縁膜４上に順次形成された第１絶縁膜６、有機ＳＯＧ膜７および第２絶縁膜８とを備える。第２絶縁膜８の上面から下層配線１１,１２の上面まで延びると共に、側壁が第１絶縁膜６と第２絶縁膜８とで構成された第１、第２スルーホール３１,３２を有する。有機ＳＯＧ膜７は、下層配線１１,１２の夫々の上面の上方に位置する部分を有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に低い第１の部分と高い第２の部分とを有する下地膜と、
上記第１の部分上に形成された第１の配線および上記第２の部分上に形成された第２の配線と、
上記下地膜、上記第１および第２の配線上に形成された第１絶縁膜と、
上記第１および第２の配線の中央部を除く上記第１絶縁膜上に形成された有機ＳＯＧ膜と、
上記第１絶縁膜および上記有機ＳＯＧ膜上に形成された第２絶縁膜と、
上記第２絶縁膜および上記第１絶縁膜を貫いて上記第１の配線に通じる第１スルーホールと
を備え、
上記第１スルーホールの内面には、上記第１絶縁膜および上記第２絶縁膜が露出していて、上記有機ＳＯＧ膜が露出していないことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
上記有機ＳＯＧ膜は、上記第１の配線の上記下地膜側と反対側の表面よりも高い側に位置する部分を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置において、
上記第２絶縁膜および上記第１絶縁膜を貫いて上記第２の配線に通じる第２スルーホールを備え、
上記第２スルーホールの内面には、上記第１絶縁膜および上記第２絶縁膜が露出していて、上記有機ＳＯＧ膜が露出していないことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体装置において、
上記第１スルーホールの層間膜構造と、上記第２スルーホールの層間膜構造が等しく、上記第１スルーホールの深さと、上記第２スルーホールの深さとは略等しいことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
下地膜に配線を形成した後、上記下地膜および上記配線上に、第１絶縁膜と、有機ＳＯＧ膜を順次形成する工程と、
上記有機ＳＯＧ膜上のスルーホール形成予定領域以外の領域にレジストパターンを形成した後、エッチングを行うことによって、スルーホール形成予定領域に存在する有機ＳＯＧ膜を除去する工程と、
上記レジストを除去した後、上記第１絶縁膜上および上記有機ＳＯＧ膜上に、第２絶縁膜を形成する工程と
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、
上記レジストは、スルーホール形成予定領域に開口を有し、
上記開口の幅をＷｒ［μｍ］とすると共に、上記配線の幅をＷｍ［μｍ］としたとき、
Ｗｒ≦Ｗｍであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、
上記第２絶縁膜と上記第１絶縁膜を貫通して上記配線まで延びるスルーホールを形成する工程を備え、
上記有機ＳＯＧ膜を除去する工程の後の上記有機ＳＯＧ膜の開口幅をＷＳＯＧ［μｍ］とし、上記スルーホールの幅をＷＴＨ［μｍ］とし、上記配線の幅をＷｍ［μｍ］としたとき、
ＷＴＨ≦ＷＳＯＧ≦Ｗｍであることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項５に記載の半導体装置の製造方法において、
上記有機ＳＯＧ膜を除去する工程を行う際、上記有機ＳＯＧ膜のエッチング速度をＲＳＯＧ［μｍ／ｓ］とすると共に、上記第１絶縁膜のエッチング速度をＲｉ［μｍ／ｓ］としたとき、
ＲＳＯＧ／Ｒｉ≧２であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載の半導体装置を備えた光ピックアップ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の半導体装置を備えた光通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、半導体装置の製造方法、光ピックアップ装置および光通信装置に関する。特に、平坦な層間絶縁膜構造を有する半導体装置、平坦な層間絶縁膜構造を有する半導体装置の製造方法、平坦な層間絶縁膜構造を有する半導体装置を備えた光ピックアップ装置、および、平坦な層間絶縁膜構造を有する半導体装置を備えた光通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路において、よりいっそうの高集積化や高機能化を実現するためには、層間絶縁膜の平坦化技術が必要不可欠である。というのも、層間絶縁膜の平坦化を行うことによって、Ａｌ配線等の配線のステップカバレッジを改善することができ、その結果、配線の多層化や微細化を行うことが可能になるからである。
【０００３】
従来、平坦化技術の一例としては、半導体基板に、選択的にＬＯＣＯＳ（local oxidation of silicon）膜を形成した後、下地絶縁膜およびＡｌ配線を形成し、更に、絶縁層を形成した後、ＳＯＧ（spin on glass）膜を塗布形成し、続いて、上記絶縁膜と上記ＳＯＧ膜とをほぼ等しいエッチング速度でエッチバックすることにより層間絶縁膜の平坦化を実現する手法がある。
【０００４】
以下に、図３Ａ〜図３Ｈを用いて、上記従来の平坦化技術および上記従来技術の問題点を説明する。
【０００５】
先ず、図３Ａ〜図３Ｄを用いて上記従来技術の説明を行う。先ず、半導体基板４１上におけるフィールド領域４２に対応する部分に、選択酸化によりＬＯＣＯＳ膜４９を形成した後、下地絶縁膜４４および下層配線５０,５１を順次形成し、その後、第１絶縁膜４６、有機ＳＯＧ膜４７の形成を行い、図３Ａに４２で示すフィールド領域と、図３Ａに４３で示す活性領域を作製する。
【０００６】
次に、上記第１絶縁膜４６と有機ＳＯＧ膜４７のエッチング速度がほぼ等しくなる条件でエッチバックを行なう。図３Ｂは、このエッチバックが理想的な状態で終了した場合を示す図である。ここで、上記理想的な状態とは、スルーホール形成予定領域である下層配線５０,５１上には有機ＳＯＧ膜４７（図３Ａ参照）が残ることなく第１絶縁膜４６が露出し、かつ、下層配線５０,５１間のスペースにはＳＯＧ残膜４７ｒがほぼ平坦に埋め込まれた状態をいう。
【０００７】
次に、図３Ｃに示すように、ウエハ全面に第２絶縁膜５５を形成した後、図３Ｄに示すように、下層配線５０,５１まで延びるスルーホール５６,５７を形成した後、上層配線５８,５９の形成を行い、半導体装置の上層配線５８,５９を完成させるようにしている。
【０００８】
上記従来の半導体装置では、上記ＳＯＧ残膜４７ｒを形成することにより、第２絶縁膜５５の表面を平滑にし、上層配線５８,５９の成膜やパターンニングを良好に行うようにしている。
【０００９】
しかしながら、上述の従来技術は、前記有機ＳＯＧ膜４７のエッチバック量が平滑化の成否を決定しており、以下のような問題点を含んでいる。
【００１０】
すなわち、上記第１絶縁膜４６や有機ＳＯＧ膜４７の膜質のばらつきやエッチング条件の僅かな変動に起因して、図３Ｅに示されるようなオーバーエッチング状態や、図３Ｇに示されるようなアンダーエッチング状態が発生する場合がある。
【００１１】
詳しくは、図３Ｅに示すような、オーバーエッチング状態では、有機ＳＯＧ残膜４７ｒが不足し、下層配線５０,５１間の平滑性が低下する。この結果、図３Ｆに示すように、第２絶縁膜５５の平坦性が非常に悪くなって、このことに起因して、上層配線５８,５９のステップカバレッジが低下し、上層配線５８,５９の信頼性が損なわれるという問題がある。
【００１２】
一方、図３Ｇに示すように、アンダーエッチング状態では、スルーホールを形成する高さ位置が低い活性領域４３の下層配線５１上にＳＯＧ残膜４７ｒが存在した状態となる。そして、この場合においては、この後、全面に第２絶縁膜５５を形成し、下層配線５１まで延びるスルーホール５７を開口した後に、上層配線５９の形成を行うが、図３Ｈに示すように、スルーホール５７側壁部に有機ＳＯＧ膜４７ｒが露出した構造となっている為、ポイズンドヴィア(Poisoned Via)と呼ばれる導通不良が発生するという問題がある。尚、上記導通不良は、上層配線５９の形成時にスルーホール５７の側壁部に露出している有機ＳＯＧ膜４７ｒから水分が発生する事で、スルーホール５７内の上層配線材料の形成が妨げられるために発生するものである。
【００１３】
また、上記従来の平坦化技術では、一般的な問題として次に示す問題がある。すなわち、上記従来の平坦化技術では、ＳＯＧ膜が塗布系の膜であることにより、フィールド領域４２と活性領域４３における下層配線５０,５１上のＳＯＧ膜４７の塗布膜厚が異なった状態でエッチバックを行うため、図３Ｄに示すように、最終の層間絶縁膜の厚さがフィールド領域４２と活性領域４３とで異なり、スルーホール抵抗がばらつくという問題がある。
【特許文献１】特開平１０−２１４８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、本発明の課題は、層間絶縁層の平坦性に優れると共に、配線の導通不良が起こらず、かつ、スルーホール抵抗のばらつきが小さい半導体装置およびこの半導体装置を製造する半導体装置の製造方法を提供することにある。また、本発明の課題は、光ピックアップ性能に優れる光ピックアップ装置および光受信性能に優れる光通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、この発明の半導体装置は、
表面に低い第１の部分と高い第２の部分とを有する下地膜と、
上記第１の部分上に形成された第１の配線および上記第２の部分上に形成された第２の配線と、
上記下地膜、上記第１および第２の配線上に形成された第１絶縁膜と、
上記第１および第２の配線の中央部を除く上記第１絶縁膜上に形成された有機ＳＯＧ膜と、
上記第１絶縁膜および上記有機ＳＯＧ膜上に形成された第２絶縁膜と、
上記第２絶縁膜および上記第１絶縁膜を貫いて上記第１の配線に通じる第１スルーホールと
を備え、
上記第１スルーホールの内面には、上記第１絶縁膜および上記第２絶縁膜が露出していて、上記有機ＳＯＧ膜が露出していないことを特徴としている。
【００１６】
本発明によれば、上記第１スルーホールの内面には、上記第１絶縁膜および上記第２絶縁膜が露出していて、上記有機ＳＯＧ膜が露出していないので、ポイズンドヴィアと呼ばれる導通不良が発生することを防止できる。
【００１７】
また、本発明によれば、上記有機ＳＯＧ膜が、上記第１および第２の配線の中央部を除く上記第１絶縁膜上に形成されており、上記有機ＳＯＧ膜は、上記下地膜の高さの違いに起因する第１の配線と第２の配線の段差をなくすのに十分な膜厚を有しているので、上記第１絶縁膜、上記有機ＳＯＧ膜および上記第２絶縁膜からなる層間絶縁膜の平滑性を優れたものにすることができ、安定したスルーホール抵抗を得ることができる。
【００１８】
また、一実施形態の半導体装置は、上記有機ＳＯＧ膜が、上記第１の配線の上記下地膜側と反対側の表面よりも高い側に位置する部分を有している。
【００１９】
上記実施形態によれば、上記有機ＳＯＧ膜の膜厚を、十分な膜厚にすることができて、上記層間絶縁膜の平滑性を高めることができる。
【００２０】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第２絶縁膜および上記第１絶縁膜を貫いて上記第２の配線に通じる第２スルーホールを備え、上記第２スルーホールの内面には、上記第１絶縁膜および上記第２絶縁膜が露出していて、上記有機ＳＯＧ膜が露出していない状態になっている。
【００２１】
上記実施形態によれば、隣接するスルーホールの間に形成される上記層間絶縁膜の平滑性を高めることができると共に、ポイズンドヴィアも防止できる。
【００２２】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第１スルーホールの層間膜構造と、上記第２スルーホールの層間膜構造が等しく、上記第１スルーホールの深さと、上記第２スルーホールの深さとは略等しくなっている。
【００２３】
上記実施形態によれば、スルーホール部の層間膜構造が、その形成する高さ位置に依存せずに略同一になるため、安定したスルーホール抵抗を獲得することができる。
【００２４】
また、この発明の半導体装置の製造方法は、
下地膜に配線を形成した後、上記下地膜および上記配線上に、第１絶縁膜と、有機ＳＯＧ膜を順次形成する工程と、
上記有機ＳＯＧ膜上のスルーホール形成予定領域以外の領域にレジストパターンを形成した後、エッチングを行うことによって、スルーホール形成予定領域に存在する有機ＳＯＧ膜を除去する工程と、
上記レジストを除去した後、上記第１絶縁膜上および上記有機ＳＯＧ膜上に、第２絶縁膜を形成する工程と
を備えることを特徴としている。
【００２５】
本発明によれば、上記有機ＳＯＧ膜上のスルーホール形成予定領域以外の領域にレジストパターンを形成した後、エッチングを行うことによって、スルーホール形成予定領域部分の有機ＳＯＧ膜を除去するようになっている。
【００２６】
また、一実施形態の半導体装置の製造方法は、上記レジストは、スルーホール形成予定領域に開口を有し、上記開口の幅をＷｒ［μｍ］とすると共に、上記配線の幅をＷｍ［μｍ］としたとき、Ｗｒ≦Ｗｍである。
【００２７】
上記実施形態によれば、Ｗｒ≦Ｗｍであるので、層間絶縁膜の平坦性を向上させることができる。
【００２８】
また、一実施形態の半導体装置の製造方法は、上記第２絶縁膜と上記第１絶縁膜を貫通して上記配線まで延びるスルーホールを形成する工程を備え、上記有機ＳＯＧ膜を除去する工程の後の上記有機ＳＯＧ膜の開口幅をＷＳＯＧ［μｍ］とし、上記スルーホールの幅をＷＴＨ［μｍ］とし、上記配線の幅をＷｍ［μｍ］としたとき、ＷＴＨ≦ＷＳＯＧ≦Ｗｍである。
【００２９】
上記実施形態によれば、ＷＴＨ≦ＷＳＯＧ≦Ｗｍであるので、層間絶縁膜の平坦性を向上させることができると共に、スルーホール内面に有機ＳＯＧ膜が露出することを防止できる。
【００３０】
また、一実施形態の半導体装置の製造方法は、上記有機ＳＯＧ膜を除去する工程を行う際、上記有機ＳＯＧ膜のエッチング速度をＲＳＯＧ［μｍ／ｓ］とすると共に、上記第１絶縁膜のエッチング速度をＲｉ［μｍ／ｓ］としたとき、ＲＳＯＧ／Ｒｉ≧２である。
【００３１】
上記実施形態によれば、ＲＳＯＧ／Ｒｉ≧２であるので、有機ＳＯＧ膜の除去を行うエッチングの際に、上記第１絶縁膜のエッチング量を抑制できて、層間絶縁膜の平坦性を、優れたものにすることができる。
【００３２】
また、本発明の光ピックアップ装置は、上記発明の半導体装置を備えている。
【００３３】
本発明によれば、上記平坦性に優れる層間絶縁膜構造を有する上記発明の半導体装置を備えているので、光ピックアップ性能を向上させることができる。
【００３４】
また、本発明の光通信装置は、上記発明の半導体装置を備えている。
【００３５】
本発明によれば、上記平坦性に優れる層間絶縁膜構造を有する上記発明の半導体装置を備えているので、光の受信能力を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の半導体装置によれば、第１スルーホールの内面には、第１絶縁膜および第２絶縁膜が露出していて、有機ＳＯＧ膜が露出していないので、ポイズンドヴィアと呼ばれる導通不良が発生することを防止できる。
【００３７】
また、本発明によれば、上記有機ＳＯＧ膜が、下地膜の高さの違いに起因する第１の配線と第２の配線の段差をなくすのに十分な膜厚を有しているので、第１絶縁膜、上記有機ＳＯＧ膜および上記第２絶縁膜からなる層間絶縁膜の平滑性を優れたものにすることができて、安定したスルーホール抵抗を得ることができる。
【００３８】
また、本発明の半導体装置の製造方法によれば、スルーホール形成領域の有機ＳＯＧを除去する形式であるので、有機ＳＯＧの塗布によって得られた良好な層間絶縁膜の平坦性を損なう恐れがない。また、平坦性へ悪影響を及ぼすことがないので、エッチング時間を自由に設定できる。また、有機ＳＯＧの除去を確実に行う事ができると共に、安定したスルーホール抵抗を獲得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態の半導体装置の断面図である。
【００４１】
図１に示すように、この半導体装置は、半導体基板１上におけるフィールド領域２に対応する箇所に、選択酸化によりＬＯＣＯＳ膜１３が形成され、半導体基板１上およびＬＯＣＯＳ膜１３上に、下地膜の一例としての下地絶縁膜４が形成されている。下地絶縁膜４の膜厚は略等しくなっている。
【００４２】
上記下地絶縁膜４におけるＬＯＣＯＳ膜１３上の部分（下地絶縁膜４におけるフィールド領域２に対応する部分）と、下地絶縁膜４における半導体基板１上の部分（下地絶縁膜４における活性領域３に対応する部分）との境には、斜面１４が存在しており、下地絶縁膜４の表面は、高さが低い第１の部分１６と、高さが高い第２の部分１７とを有している。
【００４３】
上記第１の部分１６上には、第１の配線の一例としての下層配線１１が形成され、上記第２の部分１７上には、下層配線１１と略等しい膜厚を有する第２の配線の一例としての下層配線１２が形成されている。
【００４４】
上記下層配線１１の表面の中央部には、断面略Ｖ字状の上層配線２０が形成され、下層配線１２の表面の中央部には、断面形状が上層配線２０と略等しい上層配線２１が形成されている。
【００４５】
また、下層配線１１の表面における上層配線２０形成部を除く部分、下層配線１２の表面における上層配線２１形成部を除く部分、下層配線１１,１２の側面、および、下地絶縁膜４における下層配線１１,１２が形成されなかった部分には、第１絶縁膜６が形成されている。上記第１絶縁層６の膜厚は、下層配線１１,１２のいずれの厚さよりも薄くて略同一になっている。
【００４６】
上記第１絶縁膜６上における、下層配線１１,１２の幅方向の中央部以外の部分には、中間層である有機ＳＯＧ膜７が形成されている。詳しくは、上記有機ＳＯＧ膜７は、下層配線１１と下層配線１２との間の部分および下層配線１１,１２上の幅方向の縁部とを覆うように、第１絶縁膜６上に部分的に形成されている。
【００４７】
上記有機ＳＯＧ膜７は、上記層間絶縁膜の十分な平滑性が得られるように、下層配線１１,１２によって生じた段差を十分被覆するだけの膜厚を有している。
【００４８】
また、図１に示すように、上記有機ＳＯＧ膜７は、下層配線１１と下層配線１２の夫々の上面の上方に位置する部分を有している。
【００４９】
また、上記有機ＳＯＧ膜７上および第１絶縁層６における有機ＳＯＧ膜７が形成されなかった下層配線１１,１２の周辺部には、第２絶縁膜８が形成されている。上記第２絶縁膜８の膜厚は、略一定になっている。上記第１絶縁層６、有機ＳＯＧ膜７および第２絶縁層８は、３層構造の層間絶縁膜を構成している。
【００５０】
第１絶縁層６における上部配線２０と当接している部分、および、第２絶縁層８における上部配線２０と当接している部分は、第１スルーホール３１を画定し、第１絶縁層６における上部配線２１と当接している部分、および、第２絶縁層８における上部配線２１と当接している部分は、第２スルーホール３２を画定している。
【００５１】
上記有機ＳＯＧ膜７は、上層配線２０,２１に接触しない構成になっている。すなわち、上記第１、第２スルーホール３１,３２の側壁は、第１絶縁膜６と第２絶縁膜８とで構成されており、第１、第２スルーホール３１,３２の側壁側の近傍部は、第１絶縁膜６および第２絶縁膜８から成る２層構造になっている。
【００５２】
言い換えると、第１、第２スルーホール３１,３２の内面には、第１絶縁膜６および第２絶縁膜８が露出していて、有機ＳＯＧ膜７が露出していない状態になっている。正確には、上記第１、第２スルーホール３１,３２の側壁側の領域における第１、第２スルーホール３１,３２の側壁から略第２絶縁層８の膜厚分の距離以内の領域には、有機ＳＯＧ膜７が存在しないようになっている。
【００５３】
上記第１スルーホール３１は、活性領域３に形成され、第２スルーホール３２は、フィールド領域２に形成されている。上記第１スルーホール３１は、下層配線１１上の幅方向の略中央から第２絶縁膜８の上面（半導体基板１側と反対側の表面）まで延びており、第２スルーホール３２は、下層配線１２上の幅方向の略中央から第２絶縁膜８の上面まで延びている。
【００５４】
上記第１スルーホール３１は、第２スルーホール３２よりも半導体基板１の下面（下層配線１１,１２形成側と反対側の表面）からの距離が近い位置に形成されている一方、第１スルーホール３１と第２スルーホール３２は、略同じ深さを有している。
【００５５】
上記第１スルーホール３１の側壁側の上記２層構造のトータル膜厚は、第２スルーホール３２の側壁側の上記２層構造のトータル膜厚と略等しくなっており、安定したスルーホール抵抗を得る事ができるようになっている。
【００５６】
図２Ａ〜図２Ｅは、本発明の半導体装置の製造方法の一実施形態である上記実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。以下に、図２Ａ〜図２Ｅに基づいて、本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を説明することにする。
【００５７】
先ず、半導体基板１上におけるフィールド領域２に対応する部分に、選択酸化によりＬＯＣＯＳ膜１３を形成し、続いて、フィールド領域２に対応するＬＯＣＯＳ膜１３上、および、ＬＯＣＯＳ膜１３が形成されなかった活性領域３に対応する半導体基板１上に、略一定の膜厚を有する下地絶縁膜４を形成する。
【００５８】
続いて、活性領域３に対応する下地絶縁膜４上に、配線幅Ｗｍが２．２μｍの下層配線１１を形成すると共に、フィールド領域２に対応する下地絶縁膜４上に、配線幅Ｗｍが２．２μｍの下層配線１２を形成する。
【００５９】
次に、下層配線１１,１２の上面、下層配線１１,１２の側面、および、下地絶縁層４上における下層配線１１,１２が形成されなかった部分に、膜厚２５０ｎｍの第１絶縁膜６を形成する。この後、有機ＳＯＧ膜７を、４５０ｎｍ塗布形成する。
【００６０】
この有機ＳＯＧ膜７の上面は、半導体基板１の下面からの距離が略同じになっている。すなわち、有機ＳＯＧ膜７の上面においては、下地絶縁層４の斜面１４に起因する段差が緩和され、図２Ａに示すように、有機ＳＯＧ膜７の上面は、段差がない平滑な状態になっている。この状態において、フィールド領域２に対応する下層配線１２上の有機ＳＯＧ膜７の膜厚は略１００ｎｍになっており、活性領域３に対応する下層配線１１上の有機ＳＯＧ膜７の膜厚は２００ｎｍになっている。
【００６１】
次に、レジスト塗布、レクチルを用いた露光、現像を行い、図２Ｂに示すように、スルーホール形成予定領域である下層配線１１,１２上に、開口幅Ｗｒが１．２μｍのレジストパターン３３を形成する。上記レジストパターン３３の開口幅Ｗｒは、スルーホール形成予定領域である下層配線１１,１２の幅Ｗｍ以下に設定されている。尚、本実施形態では、レクチルを後のスルーホール形成工程でも使用している。
【００６２】
続いて、レジストパターン３３をエッチングマスクとして、有機ＳＯＧ膜７を、２５０ｎｍウエットエッチングできる時間ウエットエッチングし、スルーホール形成予定領域に存在する有機ＳＯＧ膜７を除去する。
【００６３】
このとき、有機ＳＯＧ膜７が除去された領域の幅である図２Ｃに示すＷＳＯＧは１．７μｍとなっており、スルーホール形成予定領域である下層配線１１,１２の幅Ｗｍの２．２μｍ以下になっている。また、このとき、図２Ｃに示すように、上記ウエットエッチングで除去された領域以外には有機ＳＯＧ膜７が残留した状態になっている。
【００６４】
尚、上記有機ＳＯＧ膜７のウエットエッチを行う際、有機ＳＯＧ膜７のエッチング速度ＲＳＯＧ［μｍ／ｓｅｃ］と、第１絶縁膜６のエッチング速度Ｒｉ［μｍ／ｓｅｃ］との比（ＲＳＯＧ／Ｒｉ）を、（ＲＳＯＧ／Ｒｉ）≧２に設定している。
【００６５】
続いて、図２Ｄに示すように、レジスト剥離、膜厚が略一定の第２絶縁膜８の形成を行った後、図２Ｅに示す開口幅ＷＴＨが１．２μｍである第１および第２スルーホール３１,３２、および、上層配線２０,２１の形成を行う。このとき、図２Ｅに示すように、有機ＳＯＧ膜７が除去された領域の幅ＷＳＯＧ［μｍ］は、下層配線１１,１２の幅Ｗｍ［μｍ］以下で、スルーホール幅ＷＴＨ［μｍ］以上に設定されている。
【００６６】
上記実施形態の半導体装置によれば、第１、第２スルーホール３１,３２の壁面に当接している層間膜構造が、その形成する高さ位置に依存せず略同一となるので、安定したスルーホール抵抗を得ることができる。
【００６７】
また、上記実施形態の半導体装置によれば、有機ＳＯＧ膜７の塗布膜厚が下層配線１１,１２の段差を十分被覆するだけの膜厚を有しているので、層間絶縁膜の平坦性を優れたものにすることができる。
【００６８】
また、上記実施形態の半導体装置によれば、図２Ｂに示すように、スルーホール形成予定領域に形成するレジストパターン３３の開口幅Ｗｒが、直下の下層配線幅Ｗｍ以下（Ｗｒ≦Ｗｍ）であるので、層間絶縁膜の平坦性を向上させることができる。尚、Ｗｒ＞Ｗｍである場合、有機ＳＯＧ膜の除去を行うと、下層配線上以外の領域においても有機ＳＯＧ膜が除去されてしまい、層間絶縁膜の平坦性が低下する。
【００６９】
また、上記実施形態の半導体装置によれば、有機ＳＯＧ膜７が除去された領域の幅ＷＳＯＧが、直下の下層配線幅Ｗｍ以下で、かつ、スルーホール幅ＷＴＨ以上（ＷＴＨ≦ＷＳＯＧ≦Ｗｍ）であるので、層間絶縁膜の平坦性を向上させることができる。ここで、ＷＳＯＧ＞Ｗｍの場合、下層配線上以外の領域の有機ＳＯＧ膜が除去されてしまい、層間絶縁膜の平坦性が低下する。また、ＷＴＨ＜ＷＳＯＧの場合、スルーホール側壁に有機ＳＯＧ膜が露出し、所謂「ポイズンドヴィア(Poisoned Via）」と呼ばれる導通不良が発生する。
【００７０】
また、上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、第１、第２スルーホール３１,３２の形成領域の有機ＳＯＧ膜７を除去する形式であるので、有機ＳＯＧ膜７の塗布によって得られた良好な層間絶縁膜の平坦性を保持することができる。
【００７１】
すなわち、エッチング時間が所定の時間よりも長くなったとしても、スルーホールの形成領域の有機ＳＯＧ膜７が除去される形式で平坦性への悪影響がないので、エッチング時間に幅を持たせることができて、エッチング時間を自由に設定できる。そして、第１、第２スルーホール３１,３２の形成領域の有機ＳＯＧ膜７の除去を確実に行う事ができる。
【００７２】
また、上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、有機ＳＯＧ膜７のエッチング速度ＲＳＯＧと第１絶縁膜６のエッチング速度Ｒｉの比（ＲＳＯＧ／Ｒｉ）を、（ＲＳＯＧ／Ｒｉ）≧２に設定しているので、有機ＳＯＧ膜７の除去を行うエッチングの際に、第１絶縁膜６のエッチング量を抑制できて、層間絶縁膜の平坦性を、優れたものにすることができる。
【００７３】
上記平坦性に優れる層間絶縁膜構造を有する上記実施形態の半導体装置を光ピックアップ装置に搭載すると、その光ピックアップ装置の光ピックアップ性能を向上させることができる。
【００７４】
また、上記平坦性に優れる層間絶縁膜構造を有する上記実施形態の半導体装置を光通信装置に搭載すると、その光通信装置の光の受信能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態の半導体装置の断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図２Ｂ】上記実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図２Ｃ】上記実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図２Ｄ】上記実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図２Ｅ】上記実施形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図３Ａ】従来の平坦化技術を説明する図である。
【図３Ｂ】従来の平坦化技術を説明する図である。
【図３Ｃ】従来の平坦化技術を説明する図である。
【図３Ｄ】従来の平坦化技術を説明する図である。
【図３Ｅ】従来の平坦化技術を説明する図である。
【図３Ｆ】従来の平坦化技術を説明する図である。
【図３Ｇ】従来の平坦化技術を説明する図である。
【図３Ｈ】従来の平坦化技術を説明する図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  半導体基板
２  フィールド領域
３  活性領域
４  下地絶縁膜
６  第１絶縁膜
７  有機ＳＯＧ膜
８  第２絶縁膜
１１,１２  下層配線
１３  ＬＯＣＯＳ膜
１４  斜面
１６  第１の部分
１７  第２の部分
２０,２１  上層配線
３１  第１スルーホール
３２  第２スルーホール
【図１】
2006196649.tif 000003
【図２Ａ】
2006196649.tif 000004
【図２Ｂ】
2006196649.tif 000005
【図２Ｃ】
2006196649.tif 000006
【図２Ｄ】
2006196649.tif 000007
【図２Ｅ】
2006196649.tif 000008
【図３Ａ】
2006196649.tif 000009
【図３Ｂ】
2006196649.tif 000010
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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