JP2000031144A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JP2000031144A
JP2000031144A JP10192943A JP19294398A JP2000031144A JP 2000031144 A JP2000031144 A JP 2000031144A JP 10192943 A JP10192943 A JP 10192943A JP 19294398 A JP19294398 A JP 19294398A JP 2000031144 A JP2000031144 A JP 2000031144A
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JP
Japan
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insulating film
film
semiconductor device
via hole
stopper film
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JP10192943A
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Japanese (ja)
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Hisanori Ogura
寿典 小倉
Kunihiko Nagase
邦彦 長瀬
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease the dielectric constant of an interlayer insulating film in the semiconductor device having an embedding wiring embedded in an insulating film, and the manufacturing method thereof. SOLUTION: This semiconductor device is constituted of an insulating film 12 which is formed on a lower substrate 10 and where a via hole 22 reaches a lower substrate 10, an insulating film 18 which is formed on the insulating film 12 where a wiring groove 24 is formed in a region including the region in which the via hole 22 is formed, a stopper film 14 which is selectively formed on the insulating film 12 in the wiring groove 24 and comprises a material having etching characteristics different from those of the insulating film 12 and the insulating film 18, and a wiring layer 30 which is embedded in the wiring groove where the stopper film 14 is formed and in the via hole 22 and connected to the lower substrate 10 via the via hole 22.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁膜に埋め込ま
れた埋め込み配線を有する半導体装置及びその製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having embedded wiring embedded in an insulating film and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の大規模高集積化に伴
い、半導体基板上に形成した素子を相互接続するための
配線層の低抵抗化や多層配線化が要求されている。この
ため、近年、低抵抗材料であるが蒸気圧の高い反応物を
生成せずドライエッチングが困難なCu(銅)などによ
る配線層の形成が可能で、且つ、表面平坦性を維持しつ
つ配線の多層化が容易な埋め込み配線技術が注目されて
いる。埋め込み配線技術は、絶縁膜に形成した溝内に配
線材料を選択的に埋め込むことにより配線層を形成する
技術である。
2. Description of the Related Art With the large scale and high integration of semiconductor integrated circuits, there has been a demand for a wiring layer for interconnecting elements formed on a semiconductor substrate to have low resistance and multilayer wiring. For this reason, in recent years, it is possible to form a wiring layer using Cu (copper) or the like, which is a low-resistance material but does not generate a reactant having a high vapor pressure and is difficult to dry-etch, and furthermore, it is possible to form wiring while maintaining surface flatness. Attention has been focused on a buried interconnect technology that allows easy multilayering. The buried wiring technique is a technique for forming a wiring layer by selectively burying a wiring material in a groove formed in an insulating film.

【0003】従来の埋め込み配線を用いた半導体装置の
製造方法について図15及び図16を用いて説明する。
図15及び図16は従来の半導体装置の製造方法を示す
平面図及び断面図である。まず、所定の素子や配線層が
形成された下地基板100上に、例えばシリコン酸化膜
よりなる層間絶縁膜102を形成する。
A conventional method of manufacturing a semiconductor device using embedded wiring will be described with reference to FIGS.
15 and 16 are a plan view and a sectional view showing a conventional method for manufacturing a semiconductor device. First, an interlayer insulating film 102 made of, for example, a silicon oxide film is formed on a base substrate 100 on which predetermined elements and wiring layers have been formed.

【0004】次いで、層間絶縁膜102上に、例えばシ
リコン窒化膜よりなるストッパ膜104を形成する(図
15(a))。続いて、通常のリソグラフィー技術及び
エッチング技術を用い、ストッパ膜104に層間絶縁膜
に達する開口部106を形成する(図15(b))。開
口部106は、下地基板100に形成された所定の配線
層(図示せず)と、上層に形成する配線層(図示せず)
とを接続するためのビアホールの形成予定領域に形成す
る。
Then, a stopper film 104 made of, for example, a silicon nitride film is formed on the interlayer insulating film 102 (FIG. 15A). Subsequently, an opening 106 reaching the interlayer insulating film is formed in the stopper film 104 by using a normal lithography technique and an etching technique (FIG. 15B). The opening 106 includes a predetermined wiring layer (not shown) formed in the base substrate 100 and a wiring layer (not shown) formed in an upper layer.
Are formed in a region where a via hole is to be formed to connect the via holes.

【0005】この後、開口部106を形成したストッパ
膜104上に、ストッパ膜104とはエッチング特性の
異なる絶縁膜、例えばシリコン酸化膜よりなる層間絶縁
膜108を形成する。次いで、通常のリソグラフィー技
術により、層間絶縁膜108上に、形成すべき配線層の
パターンに相当する抜きパターンを有するフォトレジス
ト110を形成する(図15(c))。
After that, an insulating film having an etching characteristic different from that of the stopper film 104, for example, an interlayer insulating film 108 made of a silicon oxide film is formed on the stopper film 104 in which the opening 106 is formed. Next, a photoresist 110 having a punched pattern corresponding to a pattern of a wiring layer to be formed is formed on the interlayer insulating film 108 by a normal lithography technique (FIG. 15C).

【0006】続いて、フォトレジスト110及びストッ
パ膜104をマスクとして層間絶縁膜108を異方性エ
ッチングする。この際、開口部106の形成領域にはス
トッパ膜104が存在しないため、開口部106内に層
間絶縁膜102が露出した後は開口部106内の層間絶
縁膜102がエッチングされることとなる。こうして、
層間絶縁膜102にビアホール112を、層間絶縁膜1
08に配線を埋め込むための配線溝114を形成する
(図16(a))。
Then, the interlayer insulating film 108 is anisotropically etched using the photoresist 110 and the stopper film 104 as a mask. At this time, since the stopper film 104 does not exist in the formation region of the opening 106, after the interlayer insulating film 102 is exposed in the opening 106, the interlayer insulating film 102 in the opening 106 is etched. Thus,
A via hole 112 is formed in the interlayer insulating film 102 and the interlayer insulating film 1
A wiring groove 114 for embedding a wiring is formed at 08 (FIG. 16A).

【0007】この後、全面に、配線層を形成するための
導電層116を堆積する(図16(b))。導電層11
6としては、例えばスパッタ及びメッキにより堆積した
Cu膜を適用することができる。次いで、例えばCMP
(化学的機械的研磨:Chemical Mechanical Polishin
g)法により導電層116を層間絶縁膜106が露出す
るまでポリッシュバックし、ビアホール112内及び配
線溝114内に選択的に導電層116を残存させる。
Thereafter, a conductive layer 116 for forming a wiring layer is deposited on the entire surface (FIG. 16B). Conductive layer 11
For example, a Cu film deposited by sputtering and plating can be used as 6. Then, for example, CMP
(Chemical Mechanical Polishin
The conductive layer 116 is polished back by the method g) until the interlayer insulating film 106 is exposed, and the conductive layer 116 is selectively left in the via hole 112 and the wiring groove 114.

【0008】このようにして、従来の半導体装置の製造
方法では、配線溝114に埋め込まれ、ビアホール11
2を介して下地基板100の配線層(図示せず)に接続
された配線層118を形成していた(図16(c))。
As described above, in the conventional method for manufacturing a semiconductor device, the semiconductor device is
The wiring layer 118 connected to the wiring layer (not shown) of the underlying substrate 100 via the second substrate 2 was formed (FIG. 16C).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、微細化が進
む近年の半導体装置では配線幅はきわめて細くなってお
り、配線を伝わる電気信号の伝達速度が配線層の周りの
絶縁膜の誘電率に大きく左右されるようになってきてい
る。このため、半導体装置の動作性能を向上するために
も、層間絶縁膜に適用される絶縁膜としてより誘電率の
低い材料が要求されている。また、配線歩留りを向上す
るために上記埋め込み配線技術の適用頻度が高くなるこ
とも想定される。
In recent years, semiconductor devices have been miniaturized, and the width of wiring has become extremely narrow. The transmission speed of an electric signal transmitted through wiring is large in the dielectric constant of an insulating film around a wiring layer. It is becoming dependent. Therefore, in order to improve the operation performance of the semiconductor device, a material having a lower dielectric constant is required for the insulating film applied to the interlayer insulating film. In addition, it is assumed that the frequency of application of the above-described embedded wiring technology increases in order to improve the wiring yield.

【0010】このため、上記従来の半導体装置の製造方
法のようにビアホール112と配線溝114とを同時に
形成するプロセスを採用する場合には、ストッパ膜10
4の誘電率をも十分に低減することが要請されるが、シ
リコン酸化膜よりなる層間絶縁膜のエッチングを選択的
に停止するためには誘電率が比較的高いシリコン窒化膜
が広く適用されており、層間絶縁膜の誘電率を低下する
ことは容易ではなかった。また、シリコン酸化膜に対し
てエッチング選択性を確保しうる他の低誘電率材料は見
出されていなかった。
For this reason, when the process of forming the via hole 112 and the wiring groove 114 at the same time as in the above-described conventional method of manufacturing a semiconductor device is employed, the stopper film 10 is required.
4 is required to be sufficiently reduced, but a silicon nitride film having a relatively high dielectric constant is widely applied in order to selectively stop etching of an interlayer insulating film made of a silicon oxide film. Therefore, it was not easy to lower the dielectric constant of the interlayer insulating film. Further, other low dielectric constant materials capable of securing etching selectivity with respect to a silicon oxide film have not been found.

【0011】本発明の目的は、ビアホールと配線溝とを
同時に形成する半導体装置の製造方法において層間絶縁
膜の誘電率を低減しうる半導体装置及びその製造方法を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device in which a via hole and a wiring groove are formed at the same time, in which the dielectric constant of an interlayer insulating film can be reduced, and a method of manufacturing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的は、下地基板上
に形成され、前記下地基板に達するビアホールが形成さ
れた第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜上に形成され、
前記ビアホールが形成された領域を含む領域に配線溝が
形成された第2の絶縁膜と、前記配線溝内の前記第1の
絶縁膜上に選択的に形成され、前記第1の絶縁膜及び前
記第2の絶縁膜とエッチング特性の異なる材料よりなる
ストッパ膜と、前記ストッパ膜が形成された前記配線溝
内及び前記ビアホール内に埋め込まれ、前記ビアホール
を介して前記下地基板に接続された配線層とを有するこ
とを特徴とする半導体装置によって達成される。このよ
うにして半導体装置を構成することにより、第1の絶縁
膜と第2の絶縁膜の間の全面にストッパ膜を形成する必
要がないので、層間絶縁膜の誘電率を低減することがで
きる。これにより、配線層を伝搬する信号の伝達遅延を
低減することができる。
The object of the present invention is to provide a first insulating film formed on a base substrate and having a via hole reaching the base substrate, a first insulating film formed on the first insulating film,
A second insulating film in which a wiring groove is formed in a region including the region in which the via hole is formed, and a first insulating film selectively formed on the first insulating film in the wiring groove; A stopper film made of a material having an etching characteristic different from that of the second insulating film; and a wiring embedded in the wiring groove and the via hole in which the stopper film is formed, and connected to the base substrate via the via hole. And a semiconductor device characterized by having a layer. By configuring the semiconductor device in this manner, it is not necessary to form a stopper film on the entire surface between the first insulating film and the second insulating film, so that the dielectric constant of the interlayer insulating film can be reduced. . Thereby, the transmission delay of a signal propagating through the wiring layer can be reduced.

【0013】また、上記の半導体装置において、前記ス
トッパ膜は、端部の断面形状が順テーパになっているこ
とが望ましい。このようにして半導体装置を構成するこ
とにより、配線溝を形成するためのリソグラフィーにお
ける位置合わせマージンを容易に確保することができ
る。また、このようにしてストッパ膜のパターンサイズ
を拡大する方法によれば、リソグラフィーの最小加工寸
法以下のピッチでストッパ膜をパターニングすることが
できる。
In the above-described semiconductor device, it is preferable that the stopper film has a forward tapered cross section at an end. By configuring the semiconductor device in this manner, an alignment margin in lithography for forming a wiring groove can be easily secured. According to the method of increasing the pattern size of the stopper film in this manner, the stopper film can be patterned at a pitch equal to or smaller than the minimum processing dimension of lithography.

【0014】また、上記の半導体装置において、前記ス
トッパ膜の側壁部に形成され、前記第1の絶縁膜及び前
記第2の絶縁膜とエッチング特性の異なる材料よりなる
側壁膜を更に有することが望ましい。このようにして半
導体装置を構成することにより、配線溝を形成するため
のリソグラフィーにおける位置合わせマージンを容易に
確保することができる。また、このようにしてストッパ
膜のパターンサイズを実質的に拡大する方法によれば、
リソグラフィーの最小加工寸法以下のピッチでストッパ
膜を配置することができる。
In the above-described semiconductor device, it is preferable that the semiconductor device further includes a side wall film formed of a material having etching characteristics different from those of the first insulating film and the second insulating film, formed on the side wall of the stopper film. . By configuring the semiconductor device in this manner, an alignment margin in lithography for forming a wiring groove can be easily secured. According to the method of substantially enlarging the pattern size of the stopper film in this manner,
The stopper films can be arranged at a pitch smaller than the minimum processing dimension of lithography.

【0015】また、上記の半導体装置において、前記ス
トッパ膜は、前記ビアホールが形成された領域を包囲す
るパターンを有することが望ましい。このようにして半
導体装置を構成することにより、ビアホールに対する位
置合わせマージンを向上することができる。また、上記
の半導体装置において、前記ストッパ膜は、導電材料に
より形成されていることが望ましい。
In the above-described semiconductor device, it is preferable that the stopper film has a pattern surrounding a region where the via hole is formed. By configuring the semiconductor device in this manner, the alignment margin with respect to the via hole can be improved. In the above-described semiconductor device, it is preferable that the stopper film is formed of a conductive material.

【0016】また、上記の半導体装置において、前記ス
トッパ膜は、非導電材料により形成されていることが望
ましい。また、上記目的は、下地基板上に第1の絶縁膜
を形成する工程と、前記第1の絶縁膜上のビアホール形
成予定領域を除く配線層形成予定領域に、前記第1の絶
縁膜とエッチング特性の異なる材料よりなるストッパ膜
を形成する工程と、前記ストッパ膜が形成された前記第
1の絶縁膜上に、前記ストッパ膜とエッチング特性の異
なる材料よりなる第2の絶縁膜を形成する工程と、前記
ストッパ膜をマスクとして前記配線層形成予定領域の前
記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜をエッチングし、
前記ビアホール形成予定領域の前記第1の絶縁膜に形成
されたビアホールと、前記配線層形成予定領域の第2の
絶縁膜に形成された配線溝とを形成する工程と、前記ビ
アホール内及び前記配線溝内に埋め込まれ、前記ビアホ
ールを介して前記下地基板に接続された配線層を形成す
る工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
法によっても達成される。このようにして半導体装置を
製造することにより、第1の絶縁膜と第2の絶縁膜の間
の全面にストッパ膜を形成する必要がないので、層間絶
縁膜の誘電率を低減することができる。これにより、ビ
アホールと配線溝とを同時に形成する半導体装置の製造
方法において、配線層を伝搬する信号の伝達遅延を低減
することができる。
In the above-described semiconductor device, it is preferable that the stopper film is formed of a non-conductive material. Further, the object is to form a first insulating film on a base substrate, and to etch the first insulating film in a wiring layer forming region except for a via hole forming region on the first insulating film. Forming a stopper film made of a material having a different characteristic, and forming a second insulating film made of a material having a different etching characteristic from the stopper film on the first insulating film on which the stopper film is formed; Etching the first insulating film and the second insulating film in the wiring layer forming region using the stopper film as a mask,
Forming a via hole formed in the first insulating film in the area where the via hole is to be formed, and a wiring groove formed in the second insulating film in the area where the wiring layer is to be formed; Forming a wiring layer buried in the groove and connected to the underlying substrate via the via hole. By manufacturing the semiconductor device in this manner, it is not necessary to form a stopper film on the entire surface between the first insulating film and the second insulating film, so that the dielectric constant of the interlayer insulating film can be reduced. . Accordingly, in a method of manufacturing a semiconductor device in which a via hole and a wiring groove are simultaneously formed, a transmission delay of a signal propagating through a wiring layer can be reduced.

【0017】また、上記の半導体装置の製造方法におい
て、前記ストッパ膜を形成する工程では、前記ストッパ
膜のエッチング条件を制御し、端部の断面形状が順テー
パである前記ストッパ膜を形成することが望ましい。こ
のようにして半導体装置を製造することにより、配線溝
を形成するためのリソグラフィーにおける位置合わせマ
ージンを容易に確保することができる。また、このよう
にしてストッパ膜のパターンサイズを拡大する方法によ
れば、リソグラフィーの最小加工寸法以下のピッチでス
トッパ膜をパターニングすることができる。
In the method of manufacturing a semiconductor device, in the step of forming the stopper film, the etching condition of the stopper film is controlled to form the stopper film having an end portion having a forward tapered cross section. Is desirable. By manufacturing the semiconductor device in this manner, a positioning margin in lithography for forming a wiring groove can be easily secured. According to the method of increasing the pattern size of the stopper film in this manner, the stopper film can be patterned at a pitch equal to or smaller than the minimum processing dimension of lithography.

【0018】また、上記の半導体装置の製造方法におい
て、前記ストッパ膜を形成する工程の後に、前記ストッ
パ膜の側壁に、前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜
とはエッチング特性の異なる材料よりなる側壁膜を形成
する工程を更に有することが望ましい。このようにして
半導体装置を製造することにより、配線溝を形成するた
めのリソグラフィーにおける位置合わせマージンを容易
に確保することができる。また、このようにしてストッ
パ膜のパターンサイズを実質的に拡大する方法によれ
ば、リソグラフィーの最小加工寸法以下のピッチでスト
ッパ膜を配置することができる。
In the method of manufacturing a semiconductor device described above, after the step of forming the stopper film, the first insulating film and the second insulating film have different etching characteristics on a side wall of the stopper film. It is desirable to further include a step of forming a sidewall film made of a material. By manufacturing the semiconductor device in this manner, a positioning margin in lithography for forming a wiring groove can be easily secured. According to the method of substantially enlarging the pattern size of the stopper film in this manner, the stopper films can be arranged at a pitch equal to or smaller than the minimum processing dimension of lithography.

【0019】また、上記の半導体装置の製造方法におい
て、前記ストッパ膜を形成する工程では、前記ビアホー
ル形成予定領域を包囲するパターンを有する前記ストッ
パ膜を形成することが望ましい。このようにして半導体
装置を製造することにより、ビアホールに対する位置合
わせマージンを向上することができる。
In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, it is preferable that, in the step of forming the stopper film, the stopper film having a pattern surrounding the region where the via hole is to be formed be formed. By manufacturing the semiconductor device in this manner, the alignment margin for the via hole can be improved.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】[第1実施形態]本発明の第1実
施形態による半導体装置及びその製造方法について図1
乃至図4を用いて説明する。図1は本実施形態による半
導体装置の構造を示す平面図及び断面図、図2乃至図4
は本実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断
面図である。
[First Embodiment] A semiconductor device according to a first embodiment of the present invention and a method for fabricating the same will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view and a sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIGS.
Is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment.

【0021】はじめに、本実施形態による半導体装置の
構造について図1を用いて説明する。なお、図1(a)
は本実施形態による半導体装置の構造を示す平面図、図
1(b)は図1(a)のX−X′線断面図である。所定
の素子や配線層が形成された下地基板10上には、層間
絶縁膜12が形成されている。層間絶縁膜12には、下
地基板10に形成された所定の配線層(図示せず)から
配線を引き出すためのビアホール22が形成されてい
る。層間絶縁膜12上には、層間絶縁膜18が形成され
ている。層間絶縁膜18には、配線を埋め込むための配
線溝24が形成されている。ビアホール22が形成され
ていない領域の配線溝24内の層間絶縁膜12上には、
ストッパ膜14が形成されている。ビアホール22内及
びストッパ膜14上の配線溝24内には、下地基板10
の配線層(図示せず)に接続された配線層30が形成さ
れている。
First, the structure of the semiconductor device according to the present embodiment will be explained with reference to FIG. FIG. 1 (a)
Is a plan view showing the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line XX ′ of FIG. An interlayer insulating film 12 is formed on a base substrate 10 on which predetermined elements and wiring layers have been formed. Via holes 22 are formed in the interlayer insulating film 12 to lead out wiring from a predetermined wiring layer (not shown) formed on the base substrate 10. On the interlayer insulating film 12, an interlayer insulating film 18 is formed. A wiring groove 24 for embedding a wiring is formed in the interlayer insulating film 18. On the interlayer insulating film 12 in the wiring groove 24 in a region where the via hole 22 is not formed,
A stopper film 14 is formed. In the via hole 22 and the wiring groove 24 on the stopper film 14, the underlying substrate 10
The wiring layer 30 connected to the wiring layer (not shown) is formed.

【0022】このように、本実施形態による半導体装置
は、ストッパ膜14が層間絶縁膜12と層間絶縁膜18
の間の全面には形成されておらず、ビアホール22の形
成領域を除く配線層30の下部領域にのみ形成されてい
ることに特徴がある。このようにストッパ膜14が形成
される領域を少なくすることにより、層間絶縁膜12〜
18の誘電率を低下することができ、ひいては配線層3
0等の信号伝達遅延を緩和することができる。
As described above, in the semiconductor device according to the present embodiment, the stopper film 14 is formed by the interlayer insulating film 12 and the interlayer insulating film 18.
Are not formed on the entire surface between the wiring layers 30 and are formed only in the lower region of the wiring layer 30 excluding the region where the via hole 22 is formed. By reducing the region where the stopper film 14 is formed, the interlayer insulating films 12 to 12 are formed.
18 can be lowered, and the wiring layer 3
Signal transmission delay such as 0 can be reduced.

【0023】次に、本実施形態による半導体装置の製造
方法について図2乃至図4を用いて説明する。なお、各
図、上側が平面図であり、下側が平面図のX−X′線断
面図である。まず、所定の素子や配線層が形成された下
地基板10上に層間絶縁膜12を形成する。例えば、プ
ラズマCVD法により、膜厚約700nmのシリコン酸
化膜よりなる層間絶縁膜12を形成する。なお、下地基
板10としては、MOSトランジスタなどの所定の素子
が形成された半導体基板であってもよいし、その上層に
1層又は2層以上の金属配線層が既に形成された半導体
基板であってもよい。
Next, the method for fabricating the semiconductor device according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. In each drawing, the upper side is a plan view, and the lower side is a cross-sectional view taken along line XX ′ of the plan view. First, an interlayer insulating film 12 is formed on a base substrate 10 on which predetermined elements and wiring layers have been formed. For example, an interlayer insulating film 12 made of a silicon oxide film having a thickness of about 700 nm is formed by a plasma CVD method. The base substrate 10 may be a semiconductor substrate on which a predetermined element such as a MOS transistor is formed, or a semiconductor substrate on which one or more metal wiring layers are already formed. You may.

【0024】次いで、層間絶縁膜12上に、ストッパ膜
14を形成する(図2(a))。例えば、CVD法によ
り、膜厚約50nmのシリコン窒化膜よりなるストッパ
膜14を形成する。なお、ストッパ膜14としては、層
間絶縁膜12に対してエッチング選択性の得られる材料
であればよく、シリコン窒化酸化膜など他の膜であって
もよい。
Next, a stopper film 14 is formed on the interlayer insulating film 12 (FIG. 2A). For example, the stopper film 14 of a silicon nitride film having a thickness of about 50 nm is formed by the CVD method. Note that the stopper film 14 may be any material that can provide etching selectivity with respect to the interlayer insulating film 12, and may be another film such as a silicon oxynitride film.

【0025】続いて、通常のリソグラフィー技術によ
り、ストッパ膜14上にフォトレジスト16を形成す
る。例えば、膜厚約700nmのエキシマレジストを塗
布した後に露光、現像し、フォトレジスト16を形成す
る。フォトレジスト16は、ビアホールの形成予定領域
を除く配線層形成予定領域に残存させるようにする(図
2(b))。
Subsequently, a photoresist 16 is formed on the stopper film 14 by a usual lithography technique. For example, an excimer resist having a thickness of about 700 nm is applied, and then exposed and developed to form a photoresist 16. The photoresist 16 is left in the wiring layer formation region except for the via hole formation region (FIG. 2B).

【0026】なお、図2(b)では、後に形成する配線
層と同一のサイズでストッパ膜14をパターニングする
場合を示しているが、リソグラフィーの位置合わせマー
ジンを考慮してその分パターンサイズを増加しておくこ
とが望ましい。なお、位置合わせマージンは他の方法に
よっても確保することが可能である。後述する実施形態
においてそれらの例を示す。
FIG. 2B shows a case where the stopper film 14 is patterned to have the same size as a wiring layer to be formed later. However, the pattern size is increased by that amount in consideration of a lithography alignment margin. It is desirable to keep. Note that the alignment margin can be secured by other methods. Examples thereof will be shown in embodiments described later.

【0027】この後、フォトレジスト16をマスクとし
て、ストッパ膜14を層間絶縁膜12に対して選択的に
エッチングする(図2(c))。例えば、RIEエッチ
ャーを用い、CHF3流量を60cc、O2流量を10c
c、RFパワーを200W、圧力を40mTorr、ス
テージチラー温度を20℃としてドライエッチングす
る。
Thereafter, the stopper film 14 is selectively etched with respect to the interlayer insulating film 12 using the photoresist 16 as a mask (FIG. 2C). For example, using RIE etcher, CHF 3 flow rate is 60 cc, O 2 flow rate is 10 c.
c, dry etching with RF power of 200 W, pressure of 40 mTorr, and stage chiller temperature of 20 ° C.

【0028】次いで、パターニングしたストッパ膜14
が形成された層間絶縁膜12上に、層間絶縁膜18を形
成する(図3(a))。例えば、プラズマCVD法によ
り、膜厚400nmのシリコン酸化膜よりなる層間絶縁
膜18を形成する。続いて、通常のリソグラフィー技術
により、層間絶縁膜18上にフォトレジスト20を形成
する(図3(b))。例えば、膜厚約700nmのエキ
シマレジストを塗布した後に露光、現像し、フォトレジ
スト20を形成する。フォトレジスト20は、形成すべ
き配線層のパターンに相当する抜きパターンとする。
Next, the patterned stopper film 14 is formed.
An interlayer insulating film 18 is formed on the interlayer insulating film 12 on which is formed (FIG. 3A). For example, an interlayer insulating film 18 made of a silicon oxide film having a thickness of 400 nm is formed by a plasma CVD method. Subsequently, a photoresist 20 is formed on the interlayer insulating film 18 by a normal lithography technique (FIG. 3B). For example, an excimer resist having a thickness of about 700 nm is applied, and then exposed and developed to form a photoresist 20. The photoresist 20 is a cut pattern corresponding to the pattern of the wiring layer to be formed.

【0029】この後、フォトレジスト20及びストッパ
膜14をマスクとして層間絶縁膜18、12を異方性エ
ッチングする。こうして、層間絶縁膜12にビアホール
22を、層間絶縁膜18に配線溝24を形成する(図3
(c)、図4(a))。次いで、ビアホール22及び配
線溝24内に配線層を形成するに先立ってプレクリーニ
ングを行う。例えば、2周波の平行平板RIE装置を用
い、Arガス、ソースパワーを1500W、バイアスパ
ワーを160W、圧力を0.4mTorrとし、層間絶
縁膜を約7nm程度エッチングする。
Thereafter, the interlayer insulating films 18 and 12 are anisotropically etched using the photoresist 20 and the stopper film 14 as a mask. Thus, the via hole 22 is formed in the interlayer insulating film 12 and the wiring groove 24 is formed in the interlayer insulating film 18.
(C), FIG. 4 (a)). Next, pre-cleaning is performed before forming a wiring layer in the via hole 22 and the wiring groove 24. For example, using a two-frequency parallel plate RIE apparatus, the interlayer insulating film is etched by about 7 nm with an Ar gas, a source power of 1500 W, a bias power of 160 W and a pressure of 0.4 mTorr.

【0030】続いて、全面に、バリアメタル26を形成
する。例えば、CVD法により、膜厚約20nmのTi
N膜よりなるバリアメタル26を形成する。この後、バ
リアメタル上に、配線層となる金属膜28を形成する
(図4(b))。例えば、スパッタ法により膜厚約10
0nmのCu膜をシードレイヤとして堆積した後、膜厚
約1000nmのCu膜をメッキし、Cu膜よりなる金
属膜28を形成する。
Subsequently, a barrier metal 26 is formed on the entire surface. For example, a Ti film having a thickness of about 20 nm is formed by CVD.
A barrier metal 26 made of an N film is formed. Thereafter, a metal film 28 serving as a wiring layer is formed on the barrier metal (FIG. 4B). For example, a film thickness of about 10
After depositing a 0 nm Cu film as a seed layer, a Cu film having a thickness of about 1000 nm is plated to form a metal film 28 made of a Cu film.

【0031】次いで、このように堆積した金属膜を例え
ばCMP法によりポリッシュバックし、ビアホール及び
配線溝内にバリアメタル26及び金属膜28を残存させ
る。こうして、配線溝24に埋め込まれ、ビアホール2
2を介して下地基板10の配線層(図示せず)に接続さ
れ、バリアメタル26及び金属膜28よりなる配線層3
0を形成する(図4(c))。なお、上記の例では、C
u膜を約600nmポリッシュバックすることにより、
ビアホール22及び配線溝24内に選択的にCu膜を残
存させることができる。
Next, the metal film thus deposited is polished back by, for example, the CMP method, and the barrier metal 26 and the metal film 28 are left in the via holes and the wiring grooves. Thus, the via hole 2 is buried in the wiring groove 24.
2, a wiring layer 3 composed of a barrier metal 26 and a metal film 28,
0 is formed (FIG. 4C). In the above example, C
By polishing back the u film about 600 nm,
The Cu film can be selectively left in the via hole 22 and the wiring groove 24.

【0032】このように、本実施形態によれば、ストッ
パ膜14を層間絶縁膜12と層間絶縁膜18の間の全面
には形成せず、ビアホール22の形成領域を除く配線層
30の下部領域にのみ形成するので、層間絶縁膜の誘電
率を低下することができる。これにより、配線層30等
の信号伝達遅延を緩和することができる。なお、本実施
形態による半導体装置及びその製造方法では、ストッパ
膜14を層間絶縁膜12と層間絶縁膜18の間の全面に
は形成せず、ビアホール22の形成領域を除く配線層3
0の下部領域にのみ形成するので、必ずしも絶縁膜によ
り構成する必要はない。すなわち、層間絶縁膜12、1
8を構成する絶縁膜とエッチング選択性を得られる材料
であれば、導電性材料であってもよい。例えば、TiN
膜など、層間絶縁膜12、18及び配線層30と相性の
よい導電性材料を適用することができる。
As described above, according to the present embodiment, the stopper film 14 is not formed on the entire surface between the interlayer insulating film 12 and the interlayer insulating film 18 and the lower region of the wiring layer 30 excluding the region where the via hole 22 is formed. , The dielectric constant of the interlayer insulating film can be reduced. Thereby, the signal transmission delay of the wiring layer 30 and the like can be reduced. In the semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the present embodiment, the stopper film 14 is not formed on the entire surface between the interlayer insulating film 12 and the interlayer insulating film 18, and the wiring layer 3 excluding the region where the via hole 22 is formed is formed.
Since it is formed only in the lower region of 0, it does not necessarily need to be formed of an insulating film. That is, the interlayer insulating films 12, 1
A conductive material may be used as long as the material can obtain the etching selectivity with the insulating film constituting 8. For example, TiN
A conductive material that is compatible with the interlayer insulating films 12 and 18 and the wiring layer 30, such as a film, can be used.

【0033】[第2実施形態]本発明の第2実施形態に
よる半導体装置及びその製造方法について図5乃至図7
を用いて説明する。なお、第1実施形態による半導体装
置及びその製造方法と同様の構成要素には同様の符号を
付し、説明を省略し或いは簡略にする。図5は本実施形
態による半導体装置の構造を示す平面図及び断面図、図
6及び図7は本実施形態による半導体装置の製造方法を
示す工程断面図である。
[Second Embodiment] The semiconductor device and the method for fabricating the same according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. The same components as those of the semiconductor device according to the first embodiment and the method of manufacturing the same are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified. FIG. 5 is a plan view and a sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIGS. 6 and 7 are process sectional views showing the method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment.

【0034】はじめに、本実施形態による半導体装置の
構造について図5を用いて説明する。なお、図5(a)
は本実施形態による半導体装置の構造を示す平面図、図
5(b)は図5(a)のX−X′線断面図である。本実
施形態による半導体装置は、基本的な構造は図1に示す
第1実施形態による半導体装置と同様であるが、配線層
30の下部に残存するストッパ膜14の端部の断面形状
が順テーパに加工されていることに特徴がある(図5
(b)参照)。このようにストッパ膜14の端部に順テ
ーパをもたせることにより、配線溝24の形成過程にお
けるリソグラフィー工程で位置合わせマージンを確保す
ることができる。
First, the structure of the semiconductor device according to the present embodiment will be explained with reference to FIG. FIG. 5 (a)
Is a plan view showing the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line XX ′ of FIG. 5A. The semiconductor device according to the present embodiment has the same basic structure as that of the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. 1, but the cross-sectional shape of the end portion of the stopper film 14 remaining under the wiring layer 30 has a forward taper. (Fig. 5
(B)). By providing the end of the stopper film 14 with a forward taper, a positioning margin can be secured in the lithography process in the process of forming the wiring groove 24.

【0035】以下、製造工程に沿って本実施形態による
半導体装置の製造方法について詳述する。まず、例えば
図2(a)に示す第1実施形態による半導体装置の製造
方法と同様にして、下地基板10上に、層間絶縁膜1
2、ストッパ膜14を形成する(図6(a))。
Hereinafter, the method for fabricating the semiconductor device according to the present embodiment will be described in detail along the fabrication steps. First, for example, in the same manner as in the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG.
2. A stopper film 14 is formed (FIG. 6A).

【0036】次いで、通常のリソグラフィー技術によ
り、ストッパ膜14上にフォトレジスト16を形成す
る。例えば、膜厚約700nmのエキシマレジストを塗
布した後に露光、現像し、フォトレジスト16を形成す
る。フォトレジスト16は、ビアホールの形成予定領域
を除く配線層形成予定領域に残存させるようにする。ま
た、ビアホールの形成予定領域の周縁部を囲う所定の範
囲にはフォトレジストを残存しないようにする。すなわ
ち、図2(b)に示す第1実施形態による半導体装置の
製造方法と比較すると、ビアホールの形成予定領域を所
定の大きさだけ拡大したときに必要とされるパターンと
する。なお、ここにいう所定の大きさとは、後工程で形
成されるストッパ膜14のテーパ領域の長さに相当する
ものである。
Next, a photoresist 16 is formed on the stopper film 14 by a usual lithography technique. For example, an excimer resist having a thickness of about 700 nm is applied, and then exposed and developed to form a photoresist 16. The photoresist 16 is left in the wiring layer formation region except for the via hole formation region. Further, the photoresist is not left in a predetermined range surrounding the peripheral portion of the region where the via hole is to be formed. That is, as compared with the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. 2B, the pattern is a pattern required when the area where the via hole is to be formed is enlarged by a predetermined size. Here, the predetermined size corresponds to the length of the tapered region of the stopper film 14 formed in a later step.

【0037】続いて、フォトレジスト16をマスクとし
てストッパ膜14を選択的にエッチングする。この際、
ストッパ膜14の端部の断面形状が順テーパに加工され
るようにエッチング条件を設定する。例えば、RIEエ
ッチャーを用い、CHF3流量を60cc、O2流量を3
0cc、RFパワーを200W、圧力を20mTor
r、ステージチラー温度を−20℃としてシリコン窒化
膜よりなるストッパ膜をエッチングすると、ストッパ膜
14の周縁部に長さ約0.15〜0.3μmのテーパを
形成することができる(図6(b))。なお、本明細書
にいう順テーパとは、ストッパ膜14の側面と層間絶縁
膜12の表面とのなす角度が鋭角である状態をいうもの
とする。
Subsequently, the stopper film 14 is selectively etched using the photoresist 16 as a mask. On this occasion,
The etching conditions are set so that the cross-sectional shape of the end of the stopper film 14 is processed into a forward taper. For example, using a RIE etcher, the flow rate of CHF 3 is 60 cc, and the flow rate of O 2 is 3
0cc, RF power 200W, pressure 20mTorr
When the stopper film made of a silicon nitride film is etched by setting the temperature of the stage chiller to -20 ° C., a taper having a length of about 0.15 to 0.3 μm can be formed at the periphery of the stopper film 14 (FIG. 6 ( b)). Note that the forward taper referred to in this specification refers to a state in which the angle between the side surface of the stopper film 14 and the surface of the interlayer insulating film 12 is an acute angle.

【0038】ストッパ膜14の周縁部に設けるテーパの
角度は、エッチング条件を制御することにより調整する
ことができる。テーパの角度は、リソグラフィーに要求
される位置合わせ精度など、位置合わせマージンとして
十分な範囲で適宜選択することが望ましい。なお、本実
施形態のようにストッパ膜14の端部の断面形状に順テ
ーパを設ける方法は、ストッパ膜14のパターンサイズ
自体を拡大する方法と比較してメリットがある。すなわ
ち、ストッパ膜14のパターンが隣接するような場合、
パターンサイズを拡大する方法ではストッパ膜14のパ
ターン間ピッチをも狭めなければならず、パターン間ピ
ッチがリソグラフィーにおける最小抜き幅を下回ってし
まう可能性がある。しかしながら、エッチング条件を制
御してストッパ膜14の端部の断面形状に順テーパを設
ける方法ではこのような問題はなく、今後ラインアンド
スペースが更に厳しくなってもフォトリソグラフィー、
エッチングにとってプロセスマージンを大きくすること
ができる。
The angle of the taper provided at the peripheral portion of the stopper film 14 can be adjusted by controlling the etching conditions. It is desirable that the angle of the taper be appropriately selected within a sufficient range as an alignment margin such as alignment accuracy required for lithography. Note that the method of providing the forward taper in the cross-sectional shape of the end portion of the stopper film 14 as in the present embodiment has an advantage compared to the method of enlarging the pattern size of the stopper film 14 itself. That is, when the patterns of the stopper films 14 are adjacent to each other,
In the method of enlarging the pattern size, the pitch between patterns of the stopper film 14 also needs to be narrowed, and the pitch between patterns may be smaller than the minimum extraction width in lithography. However, such a problem does not occur in the method of providing a forward taper in the cross-sectional shape of the end portion of the stopper film 14 by controlling the etching conditions, and even if the line and space become more severe in the future, photolithography,
A process margin for etching can be increased.

【0039】この後、フォトレジスト16を除去し、パ
ターニングしたストッパ膜14が形成された層間絶縁膜
12上に層間絶縁膜18を形成する(図6(c))。例
えば、プラズマCVD法により、膜厚400nmのシリ
コン酸化膜よりなる層間絶縁膜18を形成する。次い
で、通常のリソグラフィー技術により、層間絶縁膜18
上にフォトレジスト20を形成する。例えば、膜厚約7
00nmのエキシマレジストを塗布した後に露光、現像
し、フォトレジスト20を形成する。フォトレジスト2
0は、配線層のパターンに相当する抜きパターンとする
(図7(a))。
Thereafter, the photoresist 16 is removed, and an interlayer insulating film 18 is formed on the interlayer insulating film 12 on which the patterned stopper film 14 has been formed (FIG. 6C). For example, an interlayer insulating film 18 made of a silicon oxide film having a thickness of 400 nm is formed by a plasma CVD method. Next, the interlayer insulating film 18 is formed by a normal lithography technique.
A photoresist 20 is formed thereon. For example, a film thickness of about 7
After excimer resist of 00 nm is applied, exposure and development are performed to form a photoresist 20. Photoresist 2
0 is a blank pattern corresponding to the pattern of the wiring layer (FIG. 7A).

【0040】なお、ストッパ膜14は端部の断面形状が
順テーパに加工され、配線層のパターンよりも大きくな
っているため、フォトレジスト20の形成の際に多少の
位置合わせズレが生じてもフォトレジスト20のパター
ンエッジはストッパ膜14の上部に位置する。すなわ
ち、フォトレジスト20の抜きパターン内は、ビアホー
ルの形成予定領域を除いてストッパ膜14で覆われた状
態となる。
Note that the stopper film 14 is processed to have a forward tapered cross-sectional shape at the end and is larger than the pattern of the wiring layer. Therefore, even if a slight misalignment occurs when the photoresist 20 is formed. The pattern edge of the photoresist 20 is located above the stopper film 14. In other words, the inside of the pattern in which the photoresist 20 is removed is covered with the stopper film 14 except for the region where the via hole is to be formed.

【0041】続いて、フォトレジスト20及びストッパ
膜14をマスクとして層間絶縁膜12、18を異方性エ
ッチングする。これにより、層間絶縁膜12にビアホー
ル22を、層間絶縁膜18に配線溝24を形成する(図
7(b))。例えば、ICPエッチャーを用い、C48
/CH22/Arガス、ソースパワーを2000W、バ
イアスパワーを1400W、圧力を10mTorr、ス
テージチラー温度を10℃として、層間絶縁膜12、1
8をエッチングする。
Subsequently, the interlayer insulating films 12 and 18 are anisotropically etched using the photoresist 20 and the stopper film 14 as a mask. As a result, a via hole 22 is formed in the interlayer insulating film 12 and a wiring groove 24 is formed in the interlayer insulating film 18 (FIG. 7B). For example, using an ICP etcher, C 4 F 8
/ CH 2 F 2 / Ar gas, a source power of 2000 W, a bias power of 1400 W, a pressure of 10 mTorr, a stage chiller temperature of 10 ° C., and an interlayer insulating film 12, 1.
8 is etched.

【0042】この後、例えば図4(a)乃至図4(c)
に示す第1実施形態による半導体装置の製造方法と同様
にして、配線溝24に埋め込まれ、ビアホール22を介
して下地基板10の配線層(図示せず)に接続された配
線層30を形成する(図7(c))。このように、本実
施形態によれば、ストッパ膜14の端部の断面形状を順
テーパに加工するので、配線溝24の形成の際における
リソグラフィーの位置合わせマージンを確保することが
できる。
Thereafter, for example, FIGS. 4 (a) to 4 (c)
A wiring layer 30 buried in the wiring groove 24 and connected to the wiring layer (not shown) of the underlying substrate 10 via the via hole 22 is formed in the same manner as in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. (FIG. 7 (c)). As described above, according to the present embodiment, since the cross-sectional shape of the end portion of the stopper film 14 is processed to have a forward taper, it is possible to secure a lithography alignment margin when forming the wiring groove 24.

【0043】なお、上記実施形態ではストッパ膜14と
してシリコン窒化膜を適用したが、層間絶縁膜12、1
8に対してエッチング特性の異なる膜であれば他の膜で
あってもよい。例えば、第1実施形態にて示したよう
に、SiON膜やTiN膜を適用することができる。 [第3実施形態]本発明の第3実施形態による半導体装
置及びその製造方法について図8乃至図10を用いて説
明する。なお、第1及び第2実施形態による半導体装置
及びその製造方法と同様の構成要素には同様の符号を付
し、説明を省略し或いは簡略にする。
In the above embodiment, a silicon nitride film is used as the stopper film 14, but the interlayer insulating films 12, 1
Another film may be used as long as the film has different etching characteristics from the film 8. For example, as described in the first embodiment, a SiON film or a TiN film can be applied. [Third Embodiment] The semiconductor device and the method for fabricating the same according to a third embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. The same components as those of the semiconductor device according to the first and second embodiments and the method of manufacturing the same are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.

【0044】図8は本実施形態による半導体装置の構造
を示す平面図及び断面図、図9及び図10は本実施形態
による半導体装置の製造方法を示す平面図及び断面図で
ある。はじめに、本実施形態による半導体装置の構造に
ついて図8を用いて説明する。なお、図8(a)は本実
施形態による半導体装置の構造を示す平面図、図8
(b)は図8(a)のX−X′線断面図である。
FIG. 8 is a plan view and a sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIGS. 9 and 10 are plan views and sectional views showing the method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment. First, the structure of the semiconductor device according to the present embodiment will be explained with reference to FIG. FIG. 8A is a plan view showing the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIG.
FIG. 9B is a sectional view taken along line XX ′ of FIG.

【0045】本実施形態による半導体装置は、図8に示
すように、配線層30の下部に残存するストッパ膜14
の周縁部に、ストッパ膜14とほぼ等しいエッチング特
性を有する側壁絶縁膜32が形成されていることに特徴
がある。このようにストッパ膜14の周縁部に側壁絶縁
膜32を設けることにより、配線溝24の形成過程にお
けるリソグラフィー工程における位置合わせマージンを
確保することができる。
As shown in FIG. 8, in the semiconductor device according to the present embodiment, the stopper film 14 remaining under the wiring layer 30 is formed.
Is characterized in that a sidewall insulating film 32 having an etching characteristic substantially equal to that of the stopper film 14 is formed on the peripheral portion of the substrate. By providing the side wall insulating film 32 on the peripheral portion of the stopper film 14 as described above, it is possible to secure an alignment margin in the lithography process in the process of forming the wiring groove 24.

【0046】以下、製造工程に沿って本実施形態による
半導体装置の製造方法について詳述する。まず、例えば
図2(a)乃至図2(c)に示す第1実施形態による半
導体装置の製造方法と同様にして、下地基板10上に、
層間絶縁膜12及びストッパ膜14を形成する(図9
(a))。
Hereinafter, the method for fabricating the semiconductor device according to the present embodiment will be described in detail along the fabrication steps. First, for example, in the same manner as the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIGS. 2A to 2C,
An interlayer insulating film 12 and a stopper film 14 are formed (FIG. 9)
(A)).

【0047】次いで、通常のリソグラフィー技術によ
り、ストッパ膜14上にフォトレジスト16を形成す
る。例えば、膜厚約700nmのエキシマレジストを塗
布した後に露光、現像し、フォトレジスト16を形成す
る。フォトレジスト16は、第2実施形態による半導体
装置の製造方法の場合と同様に、ビアホール22の形成
予定領域の周縁部を囲う所定の範囲には残存しないよう
にする。なお、ここにいう所定の範囲とは、後工程でス
トッパ膜14の周縁部に形成される側壁絶縁膜32の形
成領域に相当する。
Next, a photoresist 16 is formed on the stopper film 14 by a usual lithography technique. For example, an excimer resist having a thickness of about 700 nm is applied, and then exposed and developed to form a photoresist 16. The photoresist 16 is not left in a predetermined range surrounding the periphery of the region where the via hole 22 is to be formed, as in the case of the method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment. Here, the predetermined range corresponds to a formation region of the sidewall insulating film 32 formed in the peripheral portion of the stopper film 14 in a later step.

【0048】続いて、フォトレジスト16をマスクとし
てストッパ膜14を選択的にエッチングする(図9
(b))。フォトレジスト16を除去した後、全面に、
ストッパ膜14とほぼ等しいエッチング特性を有する絶
縁膜を形成する。例えば、CVD法により膜厚約50n
mのシリコン窒化膜を形成する。
Subsequently, the stopper film 14 is selectively etched using the photoresist 16 as a mask (FIG. 9).
(B)). After removing the photoresist 16,
An insulating film having substantially the same etching characteristics as the stopper film 14 is formed. For example, the film thickness is about 50 n by the CVD method.
An m-th silicon nitride film is formed.

【0049】次いで、このように形成したシリコン窒化
膜を異方性エッチングし、ストッパ膜14の側壁にのみ
絶縁膜を残存させる。こうして、ストッパ膜14の周縁
部に側壁絶縁膜32を形成する(図9(c))。例え
ば、反応ガスをCF4/Arガス、RFパワーを500
W、圧力を1500mTorr、ステージチラー温度を
0℃として膜厚50nmのシリコン窒化膜をエッチング
することにより、ストッパ膜の側壁に幅約0.03〜
0.05μmの側壁絶縁膜32を形成することができ
る。
Next, the silicon nitride film thus formed is subjected to anisotropic etching to leave an insulating film only on the side wall of the stopper film 14. Thus, the side wall insulating film 32 is formed on the peripheral portion of the stopper film 14 (FIG. 9C). For example, the reaction gas is CF 4 / Ar gas, and the RF power is 500
W, a pressure of 1500 mTorr, a stage chiller temperature of 0 ° C., and a 50 nm-thick silicon nitride film are etched to form a width of about 0.03 to
The sidewall insulating film 32 of 0.05 μm can be formed.

【0050】なお、本実施形態のようにストッパ膜14
の周縁部に側壁絶縁膜32を設ける方法は、ストッパ膜
14のパターンサイズ自信を拡大する方法と比較してメ
リットがある。すなわち、ストッパ膜14のパターンが
隣接するような場合、パターンサイズを拡大する方法で
はストッパ膜14のパターン間ピッチをも狭めなければ
ならず、パターン間ピッチがリソグラフィーにおける最
小抜き幅を下回ってしまう可能性がある。しかしなが
ら、ストッパ膜14の周縁部に側壁絶縁膜32を形成す
る方法ではこのような問題はなく、今後ラインアンドス
ペースが更に厳しくなってもフォトリソグラフィー、エ
ッチングにとってプロセスマージンを大きくすることが
できる。
The stopper film 14 as in this embodiment is used.
The method in which the sidewall insulating film 32 is provided on the peripheral portion has an advantage as compared with the method in which the pattern size of the stopper film 14 is increased. That is, when the patterns of the stopper film 14 are adjacent to each other, the method of enlarging the pattern size requires that the pitch between the patterns of the stopper film 14 also be reduced, and the pitch between the patterns may be smaller than the minimum width of lithography. There is. However, the method of forming the side wall insulating film 32 on the peripheral portion of the stopper film 14 does not have such a problem, and a process margin for photolithography and etching can be increased even if line and space become more severe in the future.

【0051】続いて、パターニングしたストッパ膜14
が形成された層間絶縁膜12上に層間絶縁膜18を形成
する。例えば、プラズマCVD法により、膜厚400n
mのシリコン酸化膜よりなる層間絶縁膜18を形成す
る。この後、通常のリソグラフィー技術により、層間絶
縁膜18上にフォトレジスト20を形成する。例えば、
膜厚約700nmのエキシマレジストを塗布した後に露
光、現像し、フォトレジストを形成する。フォトレジス
トは、配線層のパターンに相当する抜きパターンとする
(図10(a))。
Subsequently, the patterned stopper film 14 is formed.
An interlayer insulating film 18 is formed on the interlayer insulating film 12 on which is formed. For example, a film thickness of 400 n
Then, an interlayer insulating film 18 made of a silicon oxide film is formed. Thereafter, a photoresist 20 is formed on the interlayer insulating film 18 by a normal lithography technique. For example,
After an excimer resist having a thickness of about 700 nm is applied, exposure and development are performed to form a photoresist. The photoresist is a blank pattern corresponding to the pattern of the wiring layer (FIG. 10A).

【0052】なお、ストッパ膜14の周縁部には側壁絶
縁膜32が形成されており実質的に配線層のパターンよ
りも大きくなっているため、フォトレジスト20の形成
の際に多少の位置合わせズレが生じてもフォトレジスト
20のパターンエッジはストッパ膜14或いは側壁絶縁
膜32の上部に位置する。すなわち、フォトレジスト2
0の抜きパターン内は、ビアホールの形成予定領域を除
いてストッパ膜14又は側壁絶縁膜32で覆われた状態
となる。
Since the sidewall insulating film 32 is formed on the peripheral portion of the stopper film 14 and is substantially larger than the pattern of the wiring layer, a slight misalignment occurs when the photoresist 20 is formed. Occurs, the pattern edge of the photoresist 20 is located above the stopper film 14 or the sidewall insulating film 32. That is, the photoresist 2
The inside of the pattern of “0” is covered with the stopper film 14 or the sidewall insulating film 32 except for the region where the via hole is to be formed.

【0053】次いで、フォトレジスト20、ストッパ膜
14及び側壁絶縁膜32をマスクとして層間絶縁膜1
8、12を異方性エッチングする。これにより、層間絶
縁膜12にビアホール22を、層間絶縁膜18に配線溝
24を形成する(図10(b))。例えば、ICPエッ
チャーを用い、C48/CH22/Arガス、ソースパ
ワーを2000W、バイアスパワーを1400W、圧力
を10mTorr、ステージチラー温度を10℃とし
て、層間絶縁膜12、18をエッチングする。
Next, using the photoresist 20, the stopper film 14, and the side wall insulating film 32 as a mask, the interlayer insulating film 1 is formed.
8 and 12 are anisotropically etched. As a result, a via hole 22 is formed in the interlayer insulating film 12 and a wiring groove 24 is formed in the interlayer insulating film 18 (FIG. 10B). For example, by using an ICP etcher, the interlayer insulating films 12 and 18 are etched with a C 4 F 8 / CH 2 F 2 / Ar gas, a source power of 2000 W, a bias power of 1400 W, a pressure of 10 mTorr and a stage chiller temperature of 10 ° C. I do.

【0054】この後、例えば図4(a)乃至図4(c)
に示す第1実施形態による半導体装置の製造方法と同様
にして、配線溝24に埋め込まれ、ビアホール22を介
して下地基板10の配線層(図示せず)に接続された配
線層30を形成する(図10(c))。このように、本
実施形態によれば、ストッパ膜14の周縁部にストッパ
膜14とエッチング特性がほぼ等しい側壁絶縁膜32を
設けるので、配線溝24の形成の際におけるリソグラフ
ィーの位置合わせマージンを確保することができる。
Thereafter, for example, FIGS. 4 (a) to 4 (c)
A wiring layer 30 buried in the wiring groove 24 and connected to the wiring layer (not shown) of the underlying substrate 10 via the via hole 22 is formed in the same manner as in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. (FIG. 10 (c)). As described above, according to the present embodiment, the sidewall insulating film 32 having substantially the same etching characteristics as the stopper film 14 is provided at the peripheral portion of the stopper film 14, so that the lithography alignment margin in forming the wiring groove 24 is secured. can do.

【0055】なお、上記実施形態ではストッパ膜14、
側壁絶縁膜32としてシリコン窒化膜を適用したが、層
間絶縁膜12、18に対してエッチング特性の異なる膜
であれば他の膜であってもよい。例えば、第1実施形態
にて示したように、SiON膜やTiN膜を適用するこ
とができる。 [第4実施形態]本発明の第4実施形態による半導体装
置及びその製造方法について図11乃至図13を用いて
説明する。なお、第1乃至第3実施形態による半導体装
置及びその製造方法と同様の構成要素には同様の符号を
付し、説明を省略し或いは簡略にする。
In the above embodiment, the stopper film 14,
Although the silicon nitride film is applied as the sidewall insulating film 32, any other film may be used as long as it has a different etching characteristic from the interlayer insulating films 12 and 18. For example, as described in the first embodiment, a SiON film or a TiN film can be applied. [Fourth Embodiment] The semiconductor device and the method for fabricating the same according to a fourth embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. The same components as those of the semiconductor device according to the first to third embodiments and the method of manufacturing the same are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.

【0056】図11は本実施形態による半導体装置の構
造を示す平面図及び断面図、図12及び図13は本実施
形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図であ
る。第1乃至第3実施形態による半導体装置の製造方法
では、ビアホール22のパターンがストッパ膜14及び
配線溝24によって画定されている。すなわち、配線層
30の延在する方向(図面横方向)に位置するビアホー
ル22の端部はストッパ膜14によって画定され、配線
層30に交差する方向(図面縦方向)に位置するビアホ
ール22の端部は配線溝24によって画定されている。
したがって、図1に示す第1実施形態による半導体装置
では、配線層30の延在する方向に対する位置合わせマ
ージンは十分であるが、配線層30に交差する方向に対
する位置合わせマージンは必ずしも十分ではない。本実
施形態では、いずれの方向に対する位置合わせマージン
をも確保しうる半導体装置及びその製造方法を提供す
る。
FIG. 11 is a plan view and a sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIGS. 12 and 13 are process sectional views showing the method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment. In the method of manufacturing the semiconductor device according to the first to third embodiments, the pattern of the via hole 22 is defined by the stopper film 14 and the wiring groove 24. That is, the end of the via hole 22 located in the direction in which the wiring layer 30 extends (horizontal direction in the drawing) is defined by the stopper film 14, and the end of the via hole 22 located in the direction crossing the wiring layer 30 (vertical direction in the drawing). The part is defined by the wiring groove 24.
Therefore, in the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. 1, the alignment margin in the direction in which the wiring layer 30 extends is sufficient, but the alignment margin in the direction intersecting with the wiring layer 30 is not always sufficient. The present embodiment provides a semiconductor device and a method for manufacturing the same, which can secure an alignment margin in any direction.

【0057】はじめに、本実施形態による半導体装置の
構造について図11を用いて説明する。なお、図11
(a)は本実施形態による半導体装置の構造を示す平面
図、図11(b)は図11(a)のX−X′線断面図で
ある。本実施形態による半導体装置は、図11に示すよ
うに、ストッパ膜14が、ビアホール22の形成された
領域を除く配線層30の下部領域、及び、ビアホール2
2を囲う領域に形成されていることに特徴がある。この
ようにストッパ膜14をビアホール22を包囲する領域
にも設けることにより、ビアホール22に対する位置合
わせマージンを向上することができる。
First, the structure of the semiconductor device according to the present embodiment will be explained with reference to FIG. Note that FIG.
FIG. 11A is a plan view illustrating the structure of the semiconductor device according to the present embodiment, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line XX ′ of FIG. In the semiconductor device according to the present embodiment, as shown in FIG. 11, the stopper film 14 is formed in the lower region of the wiring layer 30 excluding the region where the via hole 22 is formed, and in the via hole 2.
It is characterized in that it is formed in a region surrounding 2. By providing the stopper film 14 also in the region surrounding the via hole 22, the alignment margin with respect to the via hole 22 can be improved.

【0058】次に、本実施形態による半導体装置の製造
方法について説明する。まず、例えば図2(a)に示す
第1実施形態による半導体装置の製造方法と同様にし
て、下地基板10上に、層間絶縁膜12及びエッチング
ストッパ膜14を形成する(図12(a))。次いで、
通常のリソグラフィー技術により、ストッパ膜14上に
フォトレジスト16を形成する。例えば、膜厚約700
nmのエキシマレジストを塗布した後に露光、現像し、
フォトレジスト16を形成する。フォトレジスト16
は、第1実施形態による半導体装置の製造方法の場合と
同様にビアホール22の形成予定領域を除く配線層の形
成予定領域に形成するとともに、ビアホール22の形成
予定領域を囲う領域にも形成する(図12(b))。
Next, the method for fabricating the semiconductor device according to the present embodiment will be explained. First, the interlayer insulating film 12 and the etching stopper film 14 are formed on the base substrate 10 in the same manner as in, for example, the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. 2A (FIG. 12A). . Then
A photoresist 16 is formed on the stopper film 14 by a usual lithography technique. For example, a film thickness of about 700
After applying an excimer resist of nm, it is exposed and developed,
A photoresist 16 is formed. Photoresist 16
Are formed in the region where the wiring layer is to be formed except for the region where the via hole 22 is to be formed, as in the case of the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, and are also formed in the region surrounding the region where the via hole 22 is to be formed ( FIG. 12 (b).

【0059】続いて、フォトレジスト16をマスクとし
てストッパ膜14を選択的にエッチングする(図12
(c))。フォトレジスト16を除去した後、パターニ
ングしたストッパ膜14が形成された層間絶縁膜12上
に層間絶縁膜18を形成する。例えば、プラズマCVD
法により、膜厚400nmのシリコン酸化膜よりなる層
間絶縁膜18を形成する。
Subsequently, the stopper film 14 is selectively etched using the photoresist 16 as a mask (FIG. 12).
(C)). After removing the photoresist 16, an interlayer insulating film 18 is formed on the interlayer insulating film 12 on which the patterned stopper film 14 is formed. For example, plasma CVD
By the method, an interlayer insulating film 18 made of a silicon oxide film having a thickness of 400 nm is formed.

【0060】続いて、通常のリソグラフィー技術によ
り、層間絶縁膜18上にフォトレジスト20を形成す
る。フォトレジスト20は、配線層30のパターンに相
当する抜きパターンとする(図13(a))。なお、ビ
アホール22の形成予定領域はストッパ膜14及び配線
溝24により画定されるが、本実施形態による半導体装
置の製造方法ではビアホール22の形成領域を囲うスト
ッパ膜14が形成されているので、フォトレジスト20
を形成する際の位置合わせマージンを向上することがで
きる。
Subsequently, a photoresist 20 is formed on the interlayer insulating film 18 by a usual lithography technique. The photoresist 20 is a blank pattern corresponding to the pattern of the wiring layer 30 (FIG. 13A). The region where the via hole 22 is to be formed is defined by the stopper film 14 and the wiring groove 24. However, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment, since the stopper film 14 surrounding the region where the via hole 22 is formed is formed, Resist 20
Can be improved at the time of forming the alignment.

【0061】この後、フォトレジスト20及びストッパ
膜14をマスクとして層間絶縁膜18を異方性エッチン
グし、層間絶縁膜12にビアホール22を、層間絶縁膜
18に配線溝24を形成する(図13(b))。次い
で、例えば図4(a)乃至図4(c)に示す第1実施形
態による半導体装置の製造方法と同様にして、配線溝2
4に埋め込まれ、ビアホール22を介して下地基板10
の配線層(図示せず)に接続された配線層30を形成す
る。
Thereafter, the interlayer insulating film 18 is anisotropically etched using the photoresist 20 and the stopper film 14 as a mask to form a via hole 22 in the interlayer insulating film 12 and a wiring groove 24 in the interlayer insulating film 18 (FIG. 13). (B)). Then, for example, in the same manner as in the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIGS.
4 and embedded in the underlying substrate 10 through the via hole 22.
The wiring layer 30 connected to the wiring layer (not shown) is formed.

【0062】このように、本実施形態によれば、ビアホ
ール22の形成予定領域を囲うストッパ膜14を予め形
成するので、ビアホール22に対する位置合わせマージ
ンを向上することができる。なお、上記実施形態では、
ビアホール22を囲むように環状のストッパ膜14を設
けたが、必ずしも環状とする必要はない。例えば、第1
実施形態による半導体装置におけるストッパ膜14に、
図14に示すようにビアホール22の上下の辺を囲むパ
ターンを追加するだけでも本実施形態と同様の効果を得
ることができる。
As described above, according to the present embodiment, since the stopper film 14 surrounding the region where the via hole 22 is to be formed is formed in advance, the alignment margin with respect to the via hole 22 can be improved. In the above embodiment,
Although the annular stopper film 14 is provided so as to surround the via hole 22, it is not always necessary to form the annular stopper film. For example, the first
The stopper film 14 in the semiconductor device according to the embodiment
As shown in FIG. 14, the same effect as in the present embodiment can be obtained only by adding a pattern surrounding the upper and lower sides of the via hole 22.

【0063】また、上記実施形態では、第1実施形態に
よる半導体装置に適用した例を示したが、第2又は第3
実施形態による半導体装置においても同様に適用するこ
とができる。
In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the semiconductor device according to the first embodiment has been described.
The same can be applied to the semiconductor device according to the embodiment.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、下地基板
上に形成され、下地基板に達するビアホールが形成され
た第1の絶縁膜と、第1の絶縁膜上に形成され、ビアホ
ールが形成された領域を含む領域に配線溝が形成された
第2の絶縁膜と、配線溝内の第1の絶縁膜上に選択的に
形成され、第1の絶縁膜及び第2の絶縁膜とエッチング
特性の異なる材料よりなるストッパ膜と、ストッパ膜が
形成された配線溝内及びビアホール内に埋め込まれ、ビ
アホールを介して下地基板に接続された配線層とにより
半導体装置を構成するので、第1の絶縁膜と第2の絶縁
膜の間の全面にストッパ膜を形成する必要がない。これ
により、層間絶縁膜の誘電率を低減し、配線層を伝搬す
る信号の伝達遅延を低減することができる。
As described above, according to the present invention, a first insulating film formed on a base substrate and having a via hole reaching the base substrate is formed, and a via hole formed on the first insulating film is formed on the first insulating film. A second insulating film having a wiring groove formed in a region including the formed region; and a first insulating film and a second insulating film selectively formed on the first insulating film in the wiring groove. The semiconductor device is composed of a stopper film made of a material having a different etching characteristic and a wiring layer embedded in the wiring groove and the via hole in which the stopper film is formed and connected to the underlying substrate through the via hole. It is not necessary to form a stopper film on the entire surface between the insulating film and the second insulating film. Thus, the dielectric constant of the interlayer insulating film can be reduced, and the transmission delay of a signal propagating through the wiring layer can be reduced.

【0065】また、本発明によれば、下地基板上に第1
の絶縁膜を形成する工程と、第1の絶縁膜上のビアホー
ル形成予定領域を除く配線層形成予定領域に、第1の絶
縁膜とエッチング特性の異なる材料よりなるストッパ膜
を形成する工程と、ストッパ膜が形成された第1の絶縁
膜上に、ストッパ膜とエッチング特性の異なる材料より
なる第2の絶縁膜を形成する工程と、ストッパ膜をマス
クとして配線層形成予定領域の第1の絶縁膜及び第2の
絶縁膜をエッチングし、ビアホール形成予定領域の第1
の絶縁膜に形成されたビアホールと、配線層形成予定領
域の第2の絶縁膜に形成された配線溝とを形成する工程
と、ビアホール内及び配線溝内に埋め込まれ、ビアホー
ルを介して下地基板に接続された配線層を形成する工程
とにより半導体装置の製造方法により半導体装置を製造
するので、第1の絶縁膜と第2の絶縁膜の間の全面にス
トッパ膜を形成する必要がない。これにより、ビアホー
ルと配線溝とを同時に形成する半導体装置の製造方法に
おいて、層間絶縁膜の誘電率を低減し、配線層を伝搬す
る信号の伝達遅延を低減することができる。
Further, according to the present invention, the first substrate is provided on the underlying substrate.
Forming a stopper film made of a material having a different etching characteristic from that of the first insulating film in a wiring layer forming region other than a via hole forming region on the first insulating film; Forming a second insulating film made of a material having a different etching characteristic from that of the stopper film on the first insulating film on which the stopper film is formed; and forming a first insulating film in a region where a wiring layer is to be formed using the stopper film as a mask. The film and the second insulating film are etched to form a first hole in a region where a via hole is to be formed.
Forming a via hole formed in the insulating film and a wiring groove formed in the second insulating film in a region where a wiring layer is to be formed; and filling the via hole and the wiring groove with the underlying substrate via the via hole. Since the semiconductor device is manufactured by the method of manufacturing a semiconductor device by the step of forming a wiring layer connected to the semiconductor device, it is not necessary to form a stopper film on the entire surface between the first insulating film and the second insulating film. Accordingly, in the method of manufacturing a semiconductor device in which the via hole and the wiring groove are formed simultaneously, the dielectric constant of the interlayer insulating film can be reduced, and the transmission delay of a signal propagating through the wiring layer can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態による半導体装置の構造
を示す平面図及び断面図である。
FIGS. 1A and 1B are a plan view and a sectional view, respectively, showing the structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】本発明の第1実施形態による半導体装置の製造
方法を示す平面図及び断面図である(その1)。
2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention (part 1);

【図3】本発明の第1実施形態による半導体装置の製造
方法を示す平面図及び断面図である(その2)。
3A and 3B are a plan view and a sectional view, respectively, showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention (part 2);

【図4】本発明の第1実施形態による半導体装置の製造
方法を示す平面図及び断面図である(その3)。
4A and 4B are a plan view and a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention (part 3);

【図5】本発明の第2実施形態による半導体装置の構造
を示す平面図及び断面図である。
FIGS. 5A and 5B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor device according to a second embodiment;

【図6】本発明の第2実施形態による半導体装置の製造
方法を示す平面図及び断面図である(その1)。
6A and 6B are a plan view and a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention (part 1).

【図7】本発明の第2実施形態による半導体装置の製造
方法を示す平面図及び断面図である(その2)。
7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention (part 2).

【図8】本発明の第3実施形態による半導体装置の構造
を示す平面図及び断面図である。
FIGS. 8A and 8B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor device according to a third embodiment;

【図9】本発明の第3実施形態による半導体装置の製造
方法を示す平面図及び断面図である(その1)。
9A and 9B are a plan view and a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention (part 1).

【図10】本発明の第3実施形態による半導体装置の製
造方法を示す平面図及び断面図である(その2)。
10A and 10B are a plan view and a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention (part 2).

【図11】本発明の第4実施形態による半導体装置の構
造を示す平面図及び断面図である。
FIGS. 11A and 11B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a structure of a semiconductor device according to a fourth embodiment;

【図12】本発明の第3実施形態による半導体装置の製
造方法を示す平面図及び断面図である(その1)。
12A and 12B are a plan view and a cross-sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment (Part 1).

【図13】本発明の第4実施形態による半導体装置の製
造方法を示す平面図及び断面図である(その2)。
13A and 13B are a plan view and a sectional view illustrating the method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment (Part 2).

【図14】第4実施形態の変形例による半導体装置の構
造及び製造方法を示す平面図及び断面図である。
14A and 14B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a structure and a method of manufacturing a semiconductor device according to a modification of the fourth embodiment.

【図15】従来の半導体装置の製造方法を示す平面図及
び断面図(その1)である。
FIG. 15 is a plan view and a cross-sectional view (part 1) illustrating a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【図16】従来の半導体装置の製造方法を示す平面図及
び断面図(その2)である。
FIG. 16 is a plan view and a cross-sectional view (part 2) illustrating a method for manufacturing a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…下地基板 12…層間絶縁膜 14…ストッパ膜 16…フォトレジスト 18…層間絶縁膜 20…フォトレジスト 22…ビアホール 24…配線溝 26…バリアメタル 28…金属膜 30…配線層 32…側壁絶縁膜 100…下地基板 102…層間絶縁膜 104…ストッパ膜 106…層間絶縁膜 110…フォトレジスト 112…ビアホール 114…配線溝 116…導電層 118…配線層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Base board 12 ... Interlayer insulating film 14 ... Stopper film 16 ... Photoresist 18 ... Interlayer insulating film 20 ... Photoresist 22 ... Via hole 24 ... Wiring groove 26 ... Barrier metal 28 ... Metal film 30 ... Wiring layer 32 ... Side wall insulating film REFERENCE SIGNS LIST 100 base substrate 102 interlayer insulating film 104 stopper film 106 interlayer insulating film 110 photoresist 112 via hole 114 wiring groove 116 conductive layer 118 wiring layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F033 AA15 AA19 AA28 AA29 AA64 AA66 BA15 BA25 EA03 EA22 EA25 EA32 FA03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5F033 AA15 AA19 AA28 AA29 AA64 AA66 BA15 BA25 EA03 EA22 EA25 EA32 FA03

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下地基板上に形成され、前記下地基板に
達するビアホールが形成された第1の絶縁膜と、 前記第1の絶縁膜上に形成され、前記ビアホールが形成
された領域を含む領域に配線溝が形成された第2の絶縁
膜と、 前記配線溝内の前記第1の絶縁膜上に選択的に形成さ
れ、前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜とエッチン
グ特性の異なる材料よりなるストッパ膜と、 前記ストッパ膜が形成された前記配線溝内及び前記ビア
ホール内に埋め込まれ、前記ビアホールを介して前記下
地基板に接続された配線層とを有することを特徴とする
半導体装置。
A first insulating film formed on a base substrate and having a via hole reaching the base substrate; and a region including a region formed on the first insulating film and having the via hole formed therein. A second insulating film in which a wiring groove is formed; and a second insulating film selectively formed on the first insulating film in the wiring groove, the etching characteristics of the first insulating film and the second insulating film being different from those of the first insulating film and the second insulating film. A semiconductor, comprising: a stopper film made of a different material; and a wiring layer embedded in the wiring groove and the via hole in which the stopper film is formed and connected to the base substrate via the via hole. apparatus.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 前記ストッパ膜は、端部の断面形状が順テーパになって
いることを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the stopper film has a forward tapered cross section at an end.
【請求項3】 請求項1記載の半導体装置において、 前記ストッパ膜の側壁部に形成され、前記第1の絶縁膜
及び前記第2の絶縁膜とエッチング特性の異なる材料よ
りなる側壁膜を更に有することを特徴とする半導体装
置。
3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a side wall film formed on a side wall portion of said stopper film and made of a material having an etching characteristic different from that of said first insulating film and said second insulating film. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
半導体装置において、 前記ストッパ膜は、前記ビアホールが形成された領域を
包囲するパターンを有することを特徴とする半導体装
置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the stopper film has a pattern surrounding a region where the via hole is formed.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
半導体装置において、 前記ストッパ膜は、導電材料により形成されていること
を特徴とする半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the stopper film is formed of a conductive material.
【請求項6】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
半導体装置において、 前記ストッパ膜は、非導電材料により形成されているこ
とを特徴とする半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 1, wherein said stopper film is formed of a non-conductive material.
【請求項7】 下地基板上に第1の絶縁膜を形成する工
程と、 前記第1の絶縁膜上のビアホール形成予定領域を除く配
線層形成予定領域に、前記第1の絶縁膜とエッチング特
性の異なる材料よりなるストッパ膜を形成する工程と、 前記ストッパ膜が形成された前記第1の絶縁膜上に、前
記ストッパ膜とエッチング特性の異なる材料よりなる第
2の絶縁膜を形成する工程と、 前記ストッパ膜をマスクとして前記配線層形成予定領域
の前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜をエッチング
し、前記ビアホール形成予定領域の前記第1の絶縁膜に
形成されたビアホールと、前記配線層形成予定領域の第
2の絶縁膜に形成された配線溝とを形成する工程と、 前記ビアホール内及び前記配線溝内に埋め込まれ、前記
ビアホールを介して前記下地基板に接続された配線層を
形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の
製造方法。
7. A step of forming a first insulating film on an undersubstrate; and forming the first insulating film and an etching characteristic on a wiring layer forming region other than a via hole forming region on the first insulating film. Forming a stopper film made of a different material; and forming a second insulating film made of a material having a different etching characteristic from the stopper film on the first insulating film on which the stopper film is formed. Using the stopper film as a mask, etching the first insulating film and the second insulating film in the region where the wiring layer is to be formed, and forming a via hole formed in the first insulating film in the region where the via hole is to be formed; Forming a wiring groove formed in a second insulating film in the wiring layer formation planned region; and forming the wiring groove in the via hole and the wiring groove, and forming the wiring groove in the base substrate through the via hole. The method of manufacturing a semiconductor device characterized by a step of forming a connection to the wiring layer.
【請求項8】 請求項7記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記ストッパ膜を形成する工程では、前記ストッパ膜の
エッチング条件を制御し、端部の断面形状が順テーパで
ある前記ストッパ膜を形成することを特徴とする半導体
装置の製造方法。
8. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein, in the step of forming the stopper film, etching conditions for the stopper film are controlled to remove the stopper film having a forward tapered cross-sectional shape at an end. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項9】 請求項7記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記ストッパ膜を形成する工程の後に、前記ストッパ膜
の側壁に、前記第1の絶縁膜及び前記第2の絶縁膜とは
エッチング特性の異なる材料よりなる側壁膜を形成する
工程を更に有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
9. The method according to claim 7, wherein after the step of forming the stopper film, the first insulating film and the second insulating film are etched on a side wall of the stopper film. A method for manufacturing a semiconductor device, further comprising a step of forming a sidewall film made of materials having different characteristics.
【請求項10】 請求項7乃至9のいずれか1項に記載
の半導体装置の製造方法において、 前記ストッパ膜を形成する工程では、前記ビアホール形
成予定領域を包囲するパターンを有する前記ストッパ膜
を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
10. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7, wherein in the step of forming the stopper film, the stopper film having a pattern surrounding the via hole formation planned region is formed. A method of manufacturing a semiconductor device.
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