JPS62136857A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPS62136857A JPS62136857A JP27814885A JP27814885A JPS62136857A JP S62136857 A JPS62136857 A JP S62136857A JP 27814885 A JP27814885 A JP 27814885A JP 27814885 A JP27814885 A JP 27814885A JP S62136857 A JPS62136857 A JP S62136857A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に多層構造の
金属配線同志の接続に改良を施したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly improves the connection between metal wirings in a multilayer structure.
周知の如く、半導体回路の集積化が進むにつれてパター
ンの微細化が進み、素子間の接続を行なう金属配線にお
いても多@構造とし、更にこの配線を相互に連結する方
法を用いている。以下、この方法を用いた従来例を第3
図及び第4図を参照して説明する。ここで、第4図は第
3図のX−X線に沿う断面図である。As is well known, as the integration of semiconductor circuits progresses, patterns become finer, and metal wiring for connecting elements also has a multi@@ structure, and methods are used to interconnect these wires. Below, we will explain the conventional example using this method in the third section.
This will be explained with reference to FIG. Here, FIG. 4 is a sectional view taken along the line XX in FIG. 3.
まず、半導体基板1上にシリコン酸化11M等による熱
酸化膜2を例えば厚さ7000人程度形成し、素子分離
領域と素子形成領域を設け、所定の半導体素子を素子形
成領域に形成する。つづいて、素子形成領域を例えば厚
さ5000人程度0シリコン酸化膜からなる第1の絶縁
膜3で覆う。次いで、前記半導体素子と後記第1の金属
配線の接続部分に対応する前記第1の絶縁膜3を、写真
蝕刻法により所定形状に形成されたレジストをマスクと
して反応性イオンエツチング(RIE)によりエツチン
グする。更に、全面に模厚8o00人程度の例えば1%
の81を含むA2層を形成した債、写真蝕刻法により所
定形状に形成されたレジストをマスクとしてRIE等に
よりエツチングし、第1の金属配線4を形成する。First, a thermal oxide film 2 made of silicon oxide 11M or the like is formed on a semiconductor substrate 1 to a thickness of, for example, about 7,000 layers, an element isolation region and an element formation region are provided, and a predetermined semiconductor element is formed in the element formation region. Subsequently, the element formation region is covered with a first insulating film 3 made of a silicon oxide film with a thickness of about 5,000 layers, for example. Next, the first insulating film 3 corresponding to the connection portion between the semiconductor element and the first metal wiring described later is etched by reactive ion etching (RIE) using a resist formed into a predetermined shape by photolithography as a mask. do. Furthermore, for example, 1% of the total thickness of about 800 people
The bond having the A2 layer 81 formed thereon is etched by RIE or the like using a resist formed into a predetermined shape by photolithography as a mask to form the first metal wiring 4.
次に、全面に厚さ10000人のシリコン酸化映等なる
第2の絶縁膜5を形成した後、該絶縁膜5の前記第1の
配線4と後記第2の配線との接続部分に対応する領域を
所定のレジストを用いてRIE等によりエツチングし、
第1の金、覗配′fA4の幅より径の大きいコンタクト
ホール6を形成する。つづいて、全面に厚さ10000
人の例えば1%のSiを含むAMWを形成した後、これ
を所定のレジストをマスクとしてRIEによりエツチン
グし、前記第1の金属配線4に接続する第2の金属配線
7を形成し、所定の半導体装置を得る。Next, after forming a second insulating film 5 made of silicon oxide or the like with a thickness of 10,000 on the entire surface, a second insulating film 5 is formed on the entire surface of the insulating film 5 corresponding to the connection portion between the first wiring 4 and the second wiring described below. Etch the area by RIE or the like using a predetermined resist,
A contact hole 6 having a diameter larger than the width of the first contact hole `fA4' is formed. Next, the thickness is 10,000 on the entire surface.
After forming an AMW containing, for example, 1% Si, this is etched by RIE using a prescribed resist as a mask to form a second metal wiring 7 connected to the first metal wiring 4. Obtain a semiconductor device.
(背景技術の問題点〕
しかしながら、従来技術によれば、コンタクトホール6
の径が第1の金属配線4の幅よりも大きく形成されてい
るため、コンタクトホール開口峙のエツチングにより第
1の金属配線4の下の7J41の絶縁膜3が部分的にエ
ツチングされ、半導体装置の信頼性を劣化させる。この
ため、コンタクトホール6の近傍では、第1の金属配線
4の幅をコンタクトホール6の径よりも広くする必要が
ある。(Problems with the background technology) However, according to the prior art, the contact hole 6
Since the diameter of the first metal wiring 4 is larger than the width of the first metal wiring 4, the insulating film 3 of 7J41 under the first metal wiring 4 is partially etched by the etching facing the contact hole opening, and the semiconductor device deteriorating the reliability of Therefore, in the vicinity of the contact hole 6, the width of the first metal wiring 4 needs to be wider than the diameter of the contact hole 6.
従って、コンタク1−ホール6の周辺で第1の金属配線
の集積度が制限さ机、半導体装置のパターンの微細化を
妨げる。Therefore, the degree of integration of the first metal wiring around the contact 1-hole 6 is limited, which impedes miniaturization of the pattern of the semiconductor device.
本発明は上記事情に鑑みてなさたちので、コンタクトホ
ールの周辺で金属配線の集積度が制限されるのを回避し
得る高集積度の半導体装置の製造方法を提供することを
目的とする。The present invention was developed in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a highly integrated semiconductor device that can avoid limiting the degree of integration of metal wiring around contact holes.
本発明は、半導(*基板上に第1の絶縁膜を介して第1
の金属配線を形成する工程と、全面に第2の絶縁膜を形
成する工程と、前記第1の金属配線上の第2の絶縁膜を
選択的に除去し該金属配線幅よりも大きい径を有したコ
ンタクトホールを形成する工程と、前記第1の金属配線
の上面及び側面に接続する第2の金属配線を形成する工
程とを具備することを特徴とし、コンタク1−ホールの
周辺で金属配線の集積度が限定されるのを回i! シ、
高菜(4化を図ったことを骨子とする。The present invention relates to a semiconductor (*a first insulating film on a substrate
forming a second insulating film on the entire surface, and selectively removing the second insulating film on the first metal wiring to form a diameter larger than the width of the metal wiring. and a step of forming a second metal wiring connected to the top and side surfaces of the first metal wiring. The degree of integration of is limited. C,
Takana (The main idea is to make it four-dimensional.
以下、本発明の一実施例を第1図及び第2図を参照して
説明する。ここで、第2図は第1図のY−Y線に沿う断
面図である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. Here, FIG. 2 is a sectional view taken along the Y-Y line in FIG. 1.
[1]まず、シリコン基板21上に、通常のしocos
法によりフィールド絶縁膜として例えば厚さ7000人
程度0熱酸化、嘆22を形成し、素子領域と素子形成領
域を形成した。つづいて、所定の半導体素子を素子ra
hillに形成した後、両領域上に第1の絶縁膜とし
ての厚さ5000人程度0シ1のシリコン酸化膜23を
形成した。次いで、全面に厚さ8000APj度のタン
グステン(〜V)層を形成した後、レジスト(図示せず
)をマスクとしてRIE等によりW層を選択的にエツチ
ングし、第1の金属配線24を形成した。更に、全面に
第2の絶縁膜どして厚さ10000人程度0シリコン窒
化III!25を形成した後、これを所定のレジストを
用いRIEによりエツチングして前記第1の金属配線2
4の幅より大きい径を有するコンタクトホール26を形
成した。この際、RIEはCF4形のガスを用いたが、
シリコン窒化膜25は900 、人、分の速度でエツチ
ングされるのに対し、シリコン窒化膜25は400人、
7゛分の速度でしかエツチングされない。また、第1の
金属配線24はほとんどエツチングされない。このため
、前記エツチングにより、第1の金属配線24及びその
下のシリコン酸化膜23は浸されない。しかる後、全面
に厚さ10000人のAβ層を堆積した後、所定のレジ
ストをマスクとしてRIE等によりエツチングし、前記
第1の金属配線24とコンタクトホール26を介して接
続する第2の金属配線27を形成して半導体装置を製造
した。この際、Ag層をj品素系のガスを用いてエツチ
ングすると、第1の金属配線24はほとんど浸されない
。[1] First, on the silicon substrate 21, a normal ocos
A field insulating film having a thickness of, for example, about 7,000 yen was formed by thermal oxidation to form an element region and an element forming region. Next, a predetermined semiconductor element is
After forming the silicon oxide film 23 on both regions, a silicon oxide film 23 having a thickness of about 5,000 mm was formed as a first insulating film. Next, after forming a tungsten (~V) layer with a thickness of 8000 APj over the entire surface, the W layer was selectively etched by RIE or the like using a resist (not shown) as a mask to form the first metal wiring 24. . Furthermore, a second insulating film is formed on the entire surface with a thickness of about 10,000 0 silicon nitride III! After forming the first metal wiring 25, this is etched by RIE using a predetermined resist to form the first metal wiring 2.
A contact hole 26 having a diameter larger than the width of 4 was formed. At this time, RIE used CF4 type gas,
The silicon nitride film 25 is etched at a rate of 900,000 pm, while the silicon nitride film 25 is etched at a rate of 400,000 pm.
It is etched only at a speed of 7°. Further, the first metal wiring 24 is hardly etched. Therefore, the first metal wiring 24 and the silicon oxide film 23 thereunder are not immersed in the etching. Thereafter, after depositing an Aβ layer with a thickness of 10,000 on the entire surface, etching is performed by RIE or the like using a predetermined resist as a mask to form a second metal wiring that is connected to the first metal wiring 24 through the contact hole 26. 27 was formed to manufacture a semiconductor device. At this time, when the Ag layer is etched using a J-grade gas, the first metal wiring 24 is hardly immersed.
本発明によれば、以下に示す効果を有する。According to the present invention, the following effects are achieved.
■シリコン窒化膜25をエツチングしてコンタクトホー
ル26を形成する際、第1の金属配線24の下にエツチ
ングされにくい材料即ちシリコン酸化膜23を設けた状
態で行なうため、コンタクミーホール26の大きさによ
らずに第1の金属配線24の幅を決定することができる
。従って、コンタクトホール26の周辺で第1の金属配
線24の集積度が制限されることはない。■When etching the silicon nitride film 25 to form the contact hole 26, the size of the contact hole 26 is changed because the etching is performed with a material that is difficult to etch, that is, the silicon oxide film 23, provided under the first metal wiring 24. The width of the first metal wiring 24 can be determined without depending on the width of the first metal wiring 24. Therefore, the degree of integration of the first metal wiring 24 is not limited around the contact hole 26.
■コンタクトホール26を第1の金属配線24の幅より
も大きく開けるため、第2図に示す如く第2の金属配線
27が第1の金属配線24の上面だけでなくその側面か
らも接触するため、従来よりも接触面積が大きくとれ、
コンタクト抵抗を低くできる。■Since the contact hole 26 is opened wider than the width of the first metal wiring 24, the second metal wiring 27 comes into contact with the first metal wiring 24 not only from the top surface but also from the side thereof, as shown in FIG. , the contact area is larger than before,
Contact resistance can be lowered.
■第2の金属配tlA27のエツチング速度が第1の金
属配線23のエツチング速度よりも大きいため、第2の
金属配線27の幅もコンタクトホール26の大きさによ
らずその配線間隔においても有利となる。■Since the etching speed of the second metal interconnect tlA27 is higher than the etching speed of the first metal interconnect 23, the width of the second metal interconnect 27 is also advantageous in terms of the spacing between the interconnects, regardless of the size of the contact hole 26. Become.
なお、上記実施例では、第1の絶縁膜としてシリコン酸
化膜を、第2の絶縁膜としてシリコン窒化膜を用いたが
、これに限らない。例えば、第1の絶縁膜としてリンガ
ラス慢等を用いることができる。この際、第2の絶縁膜
のエツチング速度が第1の絶縁膜のエツチング速度より
大きいことが望ましく、これにより第2の絶縁膜にコン
タクl−ホールを形成する際第1の絶縁膜がエツチング
されるのを抑制できる。In the above embodiment, a silicon oxide film was used as the first insulating film, and a silicon nitride film was used as the second insulating film, but the present invention is not limited to this. For example, phosphorous glass or the like can be used as the first insulating film. At this time, it is desirable that the etching rate of the second insulating film is higher than the etching rate of the first insulating film, so that the first insulating film is not etched when forming the contact hole in the second insulating film. It is possible to suppress the
上記実施例では、第1の金属配線の材料としてタングス
テンを、第2の金属配線としてアルミニウムを用いたが
、これに限らない。例えば、第1の金属配線の材料とし
てモリブデン等の高融点金属を用いることができる。こ
の際、第2の金属配線のエツチング速度が第1の金属配
線のエツチング速度より大きいことが望ましく、これに
より第2の金属配線の形成時に第1の金属配線がエツチ
ングされるのを抑制できる。また、L記実施例では、第
1の金属配線と第2の金属配線の材料が異なる場合につ
いて述べたが、同材料についても適用される。1目し、
この場合、第1の金属配線の材料のl1束厚を厚く形成
しかつ第2の金属配線の材料のIII厚をこれよりも薄
く形成する。In the above embodiment, tungsten was used as the material of the first metal wiring, and aluminum was used as the material of the second metal wiring, but the material is not limited to this. For example, a high melting point metal such as molybdenum can be used as the material of the first metal wiring. At this time, it is desirable that the etching rate of the second metal wiring is higher than that of the first metal wiring, so that etching of the first metal wiring can be suppressed when forming the second metal wiring. Further, in the embodiment L, a case has been described in which the first metal wiring and the second metal wiring are made of different materials, but the present invention also applies to the same materials. At first glance,
In this case, the l1 bundle thickness of the first metal wiring material is formed to be large, and the III thickness of the second metal wiring material is formed to be thinner than this.
上記実施例では、第1、第2の絶縁膜及び第1、第2の
金属配線は単体で用いたが、これに限らない。例えば、
これらを他の材料の上に貼りつける形でもよい、、具体
的には、第1の金5L配線の下の第1の絶縁膜であれば
、厚さ4000人程度0シリコン窒化膜を形成した後、
その上に厚さi ooo人程度のシリコン酸化膜を形成
する手段が挙げられる。また、第1の金属配線であれば
、厚さ8000人程度0Aff層を堆積した後、その上
にタングステン層を貼り付ける手段が挙げられる。In the above embodiment, the first and second insulating films and the first and second metal wirings are used alone, but the invention is not limited thereto. for example,
These may be pasted onto other materials. Specifically, if it is the first insulating film under the first gold 5L wiring, a silicon nitride film with a thickness of approximately 4000 mm is formed. rear,
An example of this method is to form a silicon oxide film with a thickness of about 1,000 mm on top of the silicon oxide film. Further, in the case of the first metal wiring, a method of depositing an 0Aff layer with a thickness of about 8,000 layers and then attaching a tungsten layer thereon can be used.
上記実施例において、第1、第2の絶縁膜のエツチング
速度の大小関係、第1、第2の金属配線のエツチング速
度の大小関係は、第1、第2の金属配線同志の接続部近
傍でのみ成立すればよく、他の領域ではこの限りではな
い。In the above embodiment, the relationship between the etching speeds of the first and second insulating films and the etching speed of the first and second metal wirings is determined in the vicinity of the connection between the first and second metal wirings. It is only necessary that this holds true; this is not the case in other areas.
以上詳述した如く本発明によれば、コンタクトホールの
周辺で金属配線の集積度が制限されるのを回避し得る高
集積度の半導体装置の製造方法をR供できる。As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a highly integrated semiconductor device that can avoid limiting the degree of integration of metal wiring around contact holes.
第1図は本発明の一実施例に係る半導体装置の平面図、
第2図は第1図のY−Y線に)aう断面図、第3図は従
来の半導体装訪の平面図、第4図は第3図のX−X線に
沿う断面図である。
21・・・シリコン基板、22・・・熱酸化膜、23・
・・シリコン酸化膜、24・・・第1の金属配線、25
・・・シリコン窒化膜、26・・・コンタクトホール、
27・・・第2の金属配線。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第1図
第2図FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line Y-Y in Fig. 1, Fig. 3 is a plan view of a conventional semiconductor device, and Fig. 4 is a cross-sectional view taken along line X-X in Fig. 3. . 21... Silicon substrate, 22... Thermal oxide film, 23.
...Silicon oxide film, 24...First metal wiring, 25
... silicon nitride film, 26 ... contact hole,
27...Second metal wiring. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2
Claims (6)
配線を形成する工程と、全面に第2の絶縁膜を形成する
工程と、前記第1の金属配線上の第1の絶縁膜を選択的
に除去し該金属配線幅よりも大きい径を有したコンタク
トホールを形成する工程と、前記第1の金属配線の上面
及び側面に接続する第2の金属配線を形成する工程とを
具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。(1) A step of forming a first metal wiring on a semiconductor substrate via a first insulating film, a step of forming a second insulating film on the entire surface, and a step of forming a first metal wiring on the first metal wiring. a step of selectively removing an insulating film to form a contact hole having a diameter larger than the width of the metal wiring; and a step of forming a second metal wiring connected to the top and side surfaces of the first metal wiring. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
エッチング速度よりも大きい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。(2) The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the etching rate of the second insulating film is higher than the etching rate of the first insulating film.
線のエッチング速度よりも大きい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) The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the etching rate of the second metal wiring is higher than the etching rate of the first metal wiring.
のエッチング速度より大きい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) The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the etching rate of the second insulating film is higher than the etching rate of the first metal wiring.
がシリコン窒化膜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。(5) The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the first insulating film is a silicon oxide film and the second insulating film is a silicon nitride film.
属配線がアルミニウムからな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。(6) The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the first metal wiring is made of a high melting point metal and the second metal wiring is made of aluminum.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27814885A JPS62136857A (en) | 1985-12-11 | 1985-12-11 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27814885A JPS62136857A (en) | 1985-12-11 | 1985-12-11 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62136857A true JPS62136857A (en) | 1987-06-19 |
Family
ID=17593258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27814885A Pending JPS62136857A (en) | 1985-12-11 | 1985-12-11 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62136857A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01302751A (en) * | 1988-05-30 | 1989-12-06 | Nec Corp | Semiconductor device |
JPH01302750A (en) * | 1988-05-30 | 1989-12-06 | Nec Corp | Semiconductor device |
JPH0226048A (en) * | 1988-07-14 | 1990-01-29 | Matsushita Electron Corp | Semiconductor device |
-
1985
- 1985-12-11 JP JP27814885A patent/JPS62136857A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH01302751A (en) * | 1988-05-30 | 1989-12-06 | Nec Corp | Semiconductor device |
JPH01302750A (en) * | 1988-05-30 | 1989-12-06 | Nec Corp | Semiconductor device |
JPH0226048A (en) * | 1988-07-14 | 1990-01-29 | Matsushita Electron Corp | Semiconductor device |
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