JP2002064138A - Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same

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JP2002064138A
JP2002064138A JP2000248676A JP2000248676A JP2002064138A JP 2002064138 A JP2002064138 A JP 2002064138A JP 2000248676 A JP2000248676 A JP 2000248676A JP 2000248676 A JP2000248676 A JP 2000248676A JP 2002064138 A JP2002064138 A JP 2002064138A
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JP
Japan
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wiring
forming
insulating film
plug
film
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Application number
JP2000248676A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoji Ashihara
洋司 芦原
Tatsuyuki Saito
達之 齋藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique which can improve electromigration resistance and achieve a favorable contact between an interconnect line and a plug. SOLUTION: A plug P2 formed between a first layer interconnect line M1 and a second layer interconnect line M2 is formed by etching an interlayer dielectric TH2 on the first layer interconnect line to expose a surface of the first layer interconnect line M1, and further etching (overetching) the exposed surface of the first layer interconnect line M1 to form a contact hole C2 whose bottom portion reaches a position deeper than the surface of the first layer interconnect line M1 and burying a tungsten film in this contact hole C2. As a result, the contact area of the first layer interconnect line M1 and the plug P2 can be increased and the average current density in the contact portion can be reduced. Accordingly, the electromigration resistance can be improved and a favorable contact between the interconnect line and the plug can be achieved.

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、半導体集積回路装
置およびその製造技術に関し、特に、多層配線を有する
半導体集積回路装置の配線間の接続に適用して有効な技
術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a manufacturing technique thereof, and more particularly to a technique effective when applied to a connection between wirings of a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、LSIの高集積化に伴い、配線と
絶縁膜とを繰り返し形成する多層配線構造がとられてい
る。これら複数の配線間は、層間絶縁膜中に形成された
プラグを介して接続される。
2. Description of the Related Art In recent years, with the increasing integration of LSIs, a multilayer wiring structure in which wirings and insulating films are repeatedly formed has been adopted. The plurality of wirings are connected via a plug formed in the interlayer insulating film.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
集積回路装置の微細化に伴い、前記プラグが埋め込まれ
るコンタクトホールのアスペクト比が大きくなることか
ら、プラグとその下層配線との接触部分の面積が小さく
なり、接触部分における物理的、熱的な応力によりコン
タクト不良が生じ得る。
However, as the aspect ratio of the contact hole in which the plug is buried increases with the miniaturization of the semiconductor integrated circuit device, the area of the contact portion between the plug and the underlying wiring is reduced. In other words, physical and thermal stress at the contact portion may cause a contact failure.

【0004】さらに、配線の多層化を図るとともに平坦
化を図ることができるいわゆるダマシン技術による配線
の形成においては、プラグとその下層配線との接触部分
におけるエレクトロマイグレーション耐性が、配線の信
頼性に関し極めて重要な要素となる。即ち、プラグとそ
の下層配線との接着が弱いと、電流印加時にエレクトロ
マイグレーションによりボイドが発生し、接触面積の減
少、ひいては接続不良を起こし得る。
Further, in the formation of a wiring by a so-called damascene technique which can realize a multi-layered wiring and a flattening, the electromigration resistance at the contact portion between the plug and the lower wiring is extremely low with respect to the reliability of the wiring. It is an important factor. That is, if the adhesion between the plug and the underlying wiring is weak, voids are generated due to electromigration when a current is applied, and the contact area may be reduced, and a connection failure may occur.

【0005】本発明の目的は、配線とプラグとの間にお
けるエレクトロマイグレーション耐性を向上させ、良好
なコンタクトを図ることを目的とする。
An object of the present invention is to improve the electromigration resistance between a wiring and a plug and to achieve good contact.

【0006】また、本発明の他の目的は、配線とプラグ
との間の良好なコンタクトを図ることにより半導体集積
回路装置の信頼性を高めることである。
It is another object of the present invention to improve the reliability of a semiconductor integrated circuit device by achieving good contact between a wiring and a plug.

【0007】また、本発明の他の目的は、配線とその配
線上に形成されるプラグとの間において目外れが生じた
場合であっても、配線とプラグとの接触を確保し、ま
た、半導体集積回路装置の歩留まりを向上させることに
ある。
Another object of the present invention is to secure contact between a wiring and a plug even when a gap occurs between the wiring and a plug formed on the wiring. An object of the present invention is to improve the yield of semiconductor integrated circuit devices.

【0008】本発明の目的ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
[0008] The purpose of the present invention and other objects and novel features will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.

【0010】(1)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、(a)半導体基板上に第1の配線を形成する工
程と、(b)前記第1の配線上に層間絶縁膜を形成する
工程と、(c)前記層間絶縁膜をエッチングすることに
より前記第1の配線の表面を露出させる工程と、(d)
露出した前記第1の配線の表面をさらにエッチングする
ことによりコンタクトホールを形成する工程と、(e)
前記コンタクトホール内に導電性膜を埋め込むことによ
りプラグを形成する工程と、(f)前記プラグ上に第2
の配線を形成する工程と、を有する。
(1) A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes: (a) forming a first wiring on a semiconductor substrate; and (b) forming an interlayer insulating film on the first wiring. (C) exposing the surface of the first wiring by etching the interlayer insulating film; and (d)
Forming a contact hole by further etching the exposed surface of the first wiring; and (e).
Forming a plug by burying a conductive film in the contact hole; and (f) forming a second plug on the plug.
Forming the wiring of the above.

【0011】(2)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、(a)半導体基板上に第1の銅配線を形成する
工程と、(b)前記第1の銅配線上に層間絶縁膜を形成
する工程と、(c)前記層間絶縁膜を異方的にエッチン
グすることにより前記第1の配線の表面を露出させる工
程と、(d)露出した前記第1の銅配線の表面をさらに
異方的にエッチングすることによりコンタクトホールを
形成する工程と、(e)前記コンタクトホール内に導電
性膜を埋め込むことによりプラグを形成する工程と、
(f)前記プラグ上に第2の銅配線を形成する工程と、
を有する。
(2) A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes: (a) forming a first copper wiring on a semiconductor substrate; and (b) an interlayer insulating film on the first copper wiring. (C) exposing the surface of the first wiring by anisotropically etching the interlayer insulating film; and (d) further etching the exposed surface of the first copper wiring. Forming a contact hole by anisotropically etching; and (e) forming a plug by embedding a conductive film in the contact hole;
(F) forming a second copper wiring on the plug;
Having.

【0012】(3)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、(a)半導体素子が形成された半導体基板上に
配線溝形成用の第1の絶縁膜を形成する工程と、(b)
前記第1の絶縁膜の配線形成予定領域をエッチングする
ことによって配線溝を形成する工程と、(c)前記配線
溝内を含む第1の絶縁膜上に導電性膜を形成し、前記第
1の絶縁膜表面が露出するまで、前記第1の導電性膜を
研磨することにより前記配線溝内に第1の配線を形成す
る工程と、(e)前記第1の配線および第1の絶縁膜上
に層間絶縁膜を形成する工程と、(f)前記第1の配線
上の層間絶縁膜を異方的にエッチングすることにより前
記第1の配線の表面を露出させる工程と、(g)露出し
た前記第1の配線の表面をさらに異方的にエッチングす
ることによりコンタクトホールを形成する工程と、
(h)前記コンタクトホール内に第2の導電性膜を埋め
込むことによりプラグを形成する工程と、(i)前記プ
ラグ上に第2の配線を形成する工程と、を有する。
(3) A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes: (a) forming a first insulating film for forming a wiring groove on a semiconductor substrate on which a semiconductor element is formed; and (b)
Forming a wiring groove by etching a wiring formation scheduled region of the first insulating film; and (c) forming a conductive film on the first insulating film including the inside of the wiring groove; Forming a first wiring in the wiring groove by polishing the first conductive film until the surface of the insulating film is exposed; and (e) forming the first wiring and the first insulating film. Forming an interlayer insulating film thereon; (f) exposing the surface of the first wiring by anisotropically etching the interlayer insulating film on the first wiring; and (g) exposing Forming a contact hole by further anisotropically etching the surface of the first wiring,
(H) forming a plug by burying a second conductive film in the contact hole; and (i) forming a second wiring on the plug.

【0013】(4)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、(a)半導体素子が形成された半導体基板上に
配線溝形成用の第1の絶縁膜を形成する工程と、(b)
前記第1の絶縁膜の配線形成予定領域をエッチングする
ことによって配線溝を形成する工程と、(c)前記配線
溝内を含む第1の絶縁膜上に銅膜を形成し、前記第1の
絶縁膜表面が露出するまで、前記銅膜を研磨することに
より前記配線溝内に第1の配線を形成する工程と、
(e)前記第1の配線および第1の絶縁膜上に層間絶縁
膜を形成する工程と、(f)前記第1の配線上の層間絶
縁膜を異方的にエッチングすることにより前記第1の配
線の表面を露出させる工程と、(g)露出した前記第1
の配線の表面をさらに異方的にエッチングすることによ
りコンタクトホールを形成する工程と、(h)前記コン
タクトホール内に導電性膜を埋め込むことによりプラグ
を形成する工程と、(i)前記プラグ上に第2の配線を
形成する工程と、を有する。
(4) A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes: (a) forming a first insulating film for forming a wiring groove on a semiconductor substrate on which a semiconductor element is formed; and (b)
Forming a wiring groove by etching a wiring formation scheduled region of the first insulating film; and (c) forming a copper film on the first insulating film including the inside of the wiring groove, Forming a first wiring in the wiring groove by polishing the copper film until an insulating film surface is exposed;
(E) forming an interlayer insulating film on the first wiring and the first insulating film; and (f) anisotropically etching the interlayer insulating film on the first wiring to form the first insulating film. Exposing the surface of the wiring, and (g) exposing the exposed first surface.
Forming a contact hole by further anisotropically etching the surface of the wiring, (h) forming a plug by embedding a conductive film in the contact hole, and (i) forming a plug on the plug. Forming a second wiring.

【0014】(5)本発明の半導体集積回路装置は、
(a)半導体基板上に形成された被コンタクト領域をす
る第1の配線と、(b)前記第1の配線上であって、前
記被コンタクト領域を除く領域上に形成された絶縁膜
と、(c)前記被コンタクト領域上に形成されたプラグ
であって、前記第1の配線上に存在する第1の接続部
と、前記第1の配線中に存在する第2の接続部とからな
るプラグと、(d)前記プラグ上に形成された第2の配
線と、を有する。
(5) The semiconductor integrated circuit device of the present invention
(A) a first wiring serving as a contacted region formed on a semiconductor substrate; and (b) an insulating film formed on a region other than the contacted region on the first wiring. (C) a plug formed on the contacted region, the plug including a first connection part existing on the first wiring, and a second connection part existing in the first wiring; A plug, and (d) a second wiring formed on the plug.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態である
半導体集積回路装置の製造方法について説明する。図1
〜図11は、本発明の実施の形態である半導体集積回路
装置の製造方法を示した基板の要部断面図である。
Next, a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG.
11 to 11 are cross-sectional views of a main part of a substrate showing a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.

【0016】まず、図1に示すように、通常のMISF
ET形成プロセスにより、nチャネル型MISFETQ
nおよびpチャネル型MISFETQpを形成する。
First, as shown in FIG.
By the ET forming process, the n-channel type MISFET Q
An n and p channel type MISFET Qp is formed.

【0017】通常のMISFET形成プロセスには、例
えば、次のようなものがある。
A typical MISFET forming process includes, for example, the following.

【0018】まず、p型の単結晶シリコンからなる半導
体基板1をエッチングすることにより素子分離溝2を形
成し、基板1を熱酸化することによって、溝の内壁に薄
い酸化シリコン膜を形成する。次に、溝の内部を含む基
板1上にCVD(Chemical Vapor deposition)法で酸
化シリコン膜7を堆積し、化学的機械研磨(CMP;Ch
emical Mechanical Polishing)法で溝の上部の酸化シ
リコン膜7を研磨し、その表面を平坦化する。
First, an element isolation groove 2 is formed by etching a semiconductor substrate 1 made of p-type single crystal silicon, and a thin silicon oxide film is formed on the inner wall of the groove by thermally oxidizing the substrate 1. Next, a silicon oxide film 7 is deposited on the substrate 1 including the inside of the groove by a CVD (Chemical Vapor deposition) method, and is subjected to chemical mechanical polishing (CMP; Ch).
The silicon oxide film 7 above the trench is polished by an emical mechanical polishing method to flatten the surface.

【0019】次に、基板1にp型不純物およびn型不純
物をイオン打ち込みした後、熱処理により不純物を拡散
させることによって、p型ウエル3およびn型ウエル4
を形成した後、熱酸化によりp型ウエル3およびn型ウ
エル4のそれぞれの表面に膜厚6nm程度の清浄なゲート
酸化膜8を形成する。
Next, a p-type impurity and an n-type impurity are ion-implanted into the substrate 1 and then the impurities are diffused by heat treatment to thereby form the p-type well 3 and the n-type well 4.
Is formed, a clean gate oxide film 8 having a thickness of about 6 nm is formed on each surface of the p-type well 3 and the n-type well 4 by thermal oxidation.

【0020】次に、ゲート酸化膜8の上部にリンをドー
プした低抵抗多結晶シリコン膜9aをCVD法で堆積
し、続いてその上部にスパッタリング法で薄いWN膜
(図示せず)とW膜9cとを堆積し、さらにその上部に
CVD法で窒化シリコン膜10を堆積する。
Next, a low-resistance polycrystalline silicon film 9a doped with phosphorus is deposited on the gate oxide film 8 by a CVD method, and then a thin WN film (not shown) and a W film are formed thereon by a sputtering method. 9c, and a silicon nitride film 10 is further deposited thereon by CVD.

【0021】次に、窒化シリコン膜10をドライエッチ
ングすることにより、ゲート電極を形成する領域に窒化
シリコン膜10を残し、窒化シリコン膜10をマスクに
してW膜9c、WN膜(図示せず)および多結晶シリコ
ン膜9aをドライエッチングすることにより、多結晶シ
リコン膜9a、WN膜およびW膜9cからなるゲート電
極9を形成する。
Next, the silicon nitride film 10 is dry-etched to leave the silicon nitride film 10 in a region where a gate electrode is to be formed. Using the silicon nitride film 10 as a mask, a W film 9c and a WN film (not shown) By dry-etching the polycrystalline silicon film 9a, a gate electrode 9 composed of the polycrystalline silicon film 9a, the WN film and the W film 9c is formed.

【0022】次に、ゲート電極9の両側のp型ウエル3
にn型不純物をイオン打ち込みすることによってn-
半導体領域11を形成し、n型ウエル4にp型不純物を
イオン打ち込みすることによってp-型半導体領域12
を形成する。
Next, the p-type wells 3 on both sides of the gate electrode 9 are formed.
An n -type semiconductor region 11 is formed by ion-implanting an n-type impurity into the p - type semiconductor region 12 by ion-implanting a p-type impurity into the n-type well 4.
To form

【0023】次に、基板1上にCVD法で窒化シリコン
膜を堆積した後、異方的にエッチングすることによっ
て、ゲート電極9の側壁にサイドウォールスペーサ13
を形成する。
Next, after depositing a silicon nitride film on the substrate 1 by the CVD method, the silicon nitride film is anisotropically etched so that the side wall spacer 13 is formed on the side wall of the gate electrode 9.
To form

【0024】次に、p型ウエル3にn型不純物をイオン
打ち込みすることによってn+型半導体領域14(ソー
ス、ドレイン)を形成し、n型ウエル4にp型不純物を
イオン打ち込みすることによってp+型半導体領域15
(ソース、ドレイン)を形成する。
Next, an n + -type semiconductor region 14 (source, drain) is formed by ion-implanting an n-type impurity into the p-type well 3, and a p-type impurity is ion-implanted into the n-type well 4. + Type semiconductor region 15
(Source, drain) are formed.

【0025】ここまでの工程で、LDD(Lightly Doped
Drain)構造のソース、ドレインを備えたnチャネル型
MISFETQnおよびpチャネル型MISFETQp
が形成される。
Up to this point, LDD (Lightly Doped
N-channel type MISFET Qn and p-channel type MISFET Qp
Is formed.

【0026】この後、MISFETQnおよびQp上に
酸化シリコン膜等の層間絶縁膜と銅膜等の導電性膜を交
互に堆積し、複数の配線を形成するのであるが、以下層
間絶縁膜と配線の形成について図2〜図14を参照しな
がら詳細に説明する。
Thereafter, an interlayer insulating film such as a silicon oxide film and a conductive film such as a copper film are alternately deposited on the MISFETs Qn and Qp to form a plurality of wirings. The formation will be described in detail with reference to FIGS.

【0027】まず、図2に示すようにMISFETQn
およびQp上にCVD法で膜厚700nm〜800nm程度
の酸化シリコン膜を堆積した後、酸化シリコン膜をCM
P法で研磨してその表面を平坦化することによって層間
絶縁膜TH1を形成する。
First, as shown in FIG.
And a silicon oxide film having a thickness of about 700 nm to 800 nm is deposited on the Qp by the CVD method.
The interlayer insulating film TH1 is formed by polishing by the P method and flattening the surface.

【0028】次に、層間絶縁膜TH1上にフォトレジス
ト膜を形成し(図示せず)、このフォトレジスト膜をマ
スクに層間絶縁膜TH1をエッチングすることにより半
導体基板1主面のn+型半導体領域14およびp+型半導
体領域15上にコンタクトホールC1を形成する。
Next, a photoresist film is formed on the interlayer insulating film TH1 (not shown), and the interlayer insulating film TH1 is etched using the photoresist film as a mask, thereby forming an n + type semiconductor on the main surface of the semiconductor substrate 1. A contact hole C1 is formed on the region 14 and the p + type semiconductor region 15.

【0029】次いで、図3に示すようにコンタクトホー
ルC1内を含む層間絶縁膜TH1上に、CVD法により
タングステン膜を堆積し、このタングステン膜を層間絶
縁膜TH1が露出するまでCMP法により研磨すること
によってコンタクトホールC1内にプラグP1を形成す
る。なお、プラグP1を、TiN膜等からなるバリア膜
とタングステン膜との積層構造としてもよい。
Next, as shown in FIG. 3, a tungsten film is deposited on the interlayer insulating film TH1 including the inside of the contact hole C1 by the CVD method, and the tungsten film is polished by the CMP method until the interlayer insulating film TH1 is exposed. Thus, the plug P1 is formed in the contact hole C1. Note that the plug P1 may have a stacked structure of a barrier film made of a TiN film or the like and a tungsten film.

【0030】次いで、層間絶縁膜TH1およびプラグP
1上に、窒化シリコン膜H1aおよび酸化シリコン膜H
1bをCVD法により順次堆積し、これらの膜から成る
配線溝用絶縁膜H1を形成する。第1層配線形成予定領
域の配線溝用絶縁膜H1をエッチングすることにより配
線溝HM1を形成する。なお、窒化シリコン膜H1a
は、前記エッチングの際のエッチングストッパーとして
利用される。
Next, the interlayer insulating film TH1 and the plug P
1, a silicon nitride film H1a and a silicon oxide film H
1b is sequentially deposited by the CVD method, and an insulating film H1 for a wiring groove made of these films is formed. The wiring groove HM1 is formed by etching the wiring groove insulating film H1 in the region where the first layer wiring is to be formed. The silicon nitride film H1a
Is used as an etching stopper at the time of the etching.

【0031】次に、図4に示すように、配線溝HM1内
を含む配線溝絶縁膜H1上に窒化チタンからなるバリア
層M1aをスパッタ法もしくはCVD法により堆積し、
次いで、バリア層M1a上に、銅膜M1bをスパッタ法
により形成する。なお、銅膜を電解メッキ法により形成
することもできる。
Next, as shown in FIG. 4, a barrier layer M1a made of titanium nitride is deposited on the wiring groove insulating film H1 including the inside of the wiring groove HM1 by sputtering or CVD.
Next, a copper film M1b is formed on the barrier layer M1a by a sputtering method. Note that the copper film may be formed by an electrolytic plating method.

【0032】次に、図5に示すように、配線溝HM1外
部の銅膜M1bおよびバリア層M1aをCMPにより除
去することにより銅膜M1aおよびバリア層M1bから
成る第1層配線M1を形成する。
Next, as shown in FIG. 5, the copper film M1b and the barrier layer M1a outside the wiring groove HM1 are removed by CMP to form a first layer wiring M1 composed of the copper film M1a and the barrier layer M1b.

【0033】次に、図6に示すように第1層配線M1上
に、CVD法によりシリコン窒化膜を堆積することによ
り銅拡散防止用絶縁膜D1を形成した後、層間絶縁膜T
H2を形成する。層間絶縁膜TH2は、前記層間絶縁膜
TH1と同様に形成する。
Next, as shown in FIG. 6, an insulating film D1 for preventing copper diffusion is formed on the first layer wiring M1 by depositing a silicon nitride film by the CVD method.
Form H2. The interlayer insulating film TH2 is formed in the same manner as the interlayer insulating film TH1.

【0034】次いで、層間絶縁膜TH2上に第1層配線
M1のコンタクト領域上が開孔したレジスト膜(図示せ
ず)をマスクに、第1層配線M1の表面が露出するま
で、層間絶縁膜TH2および銅拡散防止用絶縁膜D1を
異方的にエッチングする。さらに、このエッチングによ
り露出した第1層配線M1の表面をエッチング(オーバ
ーエッチング)することによりその底部が前記第1層配
線M1の表面より深い位置に達するコンタクトホールC
2を形成する。
Then, using a resist film (not shown) in which the contact region of the first layer wiring M1 is opened on the interlayer insulating film TH2 as a mask, the interlayer insulating film is exposed until the surface of the first layer wiring M1 is exposed. TH2 and the insulating film D1 for preventing copper diffusion are anisotropically etched. Further, by etching (over-etching) the surface of the first layer wiring M1 exposed by this etching, the contact hole C whose bottom reaches a position deeper than the surface of the first layer wiring M1 is formed.
Form 2

【0035】次いで、このコンタクトホールC2内にプ
ラグP2を以下のように形成する。図7は、図6のコン
タクトホールC2近傍の拡大図である。まず、図7に示
すコンタクトホールC2内を含む層間絶縁膜TH2上
に、TiN、TaNもしくはWNなどの高融点金属の窒
化物を30〜70nm堆積することによりバリア層P2
aを形成する(図8)。このバリア層P2aは、後述す
るタングステン膜の形成時に使用されるWF6による下
層配線(この場合は、第1層配線M1)の浸食を防止す
る役割を果たす。次いで、バリア層P2a上に、CVD
法により200〜500nm程度タングステン膜P2b
を堆積する(図9)。なお、タングステン膜P2bは、
コンタクトホールC2内を完全に埋め込むよう形成す
る。
Next, a plug P2 is formed in the contact hole C2 as follows. FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the contact hole C2 in FIG. First, a barrier layer P2 is formed by depositing a nitride of a high melting point metal such as TiN, TaN or WN to a thickness of 30 to 70 nm on the interlayer insulating film TH2 including the inside of the contact hole C2 shown in FIG.
a is formed (FIG. 8). The barrier layer P2a is lower wiring by (in this case, the first layer wiring M1) WF 6 used in the formation of the tungsten film to be described later serve to prevent erosion. Next, CVD is performed on the barrier layer P2a.
About 200 to 500 nm tungsten film P2b
Is deposited (FIG. 9). Note that the tungsten film P2b is
The contact hole C2 is formed so as to be completely buried.

【0036】続いて、コンタクトホールC2外のタング
ステン膜P2bおよびバリア層P2aをCMPにより除
去することにより、タングステン膜P2bおよびバリア
層P2aから成るプラグP2を形成する(図10)。
Subsequently, the plug P2 composed of the tungsten film P2b and the barrier layer P2a is formed by removing the tungsten film P2b and the barrier layer P2a outside the contact hole C2 by CMP (FIG. 10).

【0037】次いで、プラグP2上に第2層配線M2
を、第1層配線M1と同様に形成する。即ち、層間絶縁
膜TH2およびプラグP1上に、窒化シリコン膜H2a
および酸化シリコン膜H2bを順次堆積し、これらの膜
から成る配線溝用絶縁膜H2をエッチングすることによ
り配線溝HM2を形成する。次に、配線溝HM2内を含
む配線溝用絶縁膜H2上に窒化チタンからなるバリア層
M1aを堆積し、次いで、バリア層M2a上に、銅膜M
2bをスパッタ法もしくは電解メッキ法により形成す
る。次に、配線溝HM2外部の銅膜M2bおよびバリア
層M2aをCMPにより除去することにより銅膜M2a
およびバリア層M2bから成る第2層配線M2を形成す
る。
Next, the second layer wiring M2 is placed on the plug P2.
Is formed in the same manner as the first layer wiring M1. That is, the silicon nitride film H2a is formed on the interlayer insulating film TH2 and the plug P1.
And a silicon oxide film H2b are sequentially deposited, and the wiring groove insulating film H2 formed of these films is etched to form a wiring groove HM2. Next, a barrier layer M1a made of titanium nitride is deposited on the wiring groove insulating film H2 including the inside of the wiring groove HM2, and then a copper film M is formed on the barrier layer M2a.
2b is formed by sputtering or electrolytic plating. Next, the copper film M2b and the barrier layer M2a outside the wiring groove HM2 are removed by CMP to form the copper film M2a.
And a second layer wiring M2 composed of a barrier layer M2b.

【0038】このように本実施の形態においては、第1
層配線M1上にコンタクトホールC2を形成する際、第
1層配線M1表面が露出した後に、オーバーエッチング
を行い、コンタクトホールC2内にプラグP2を形成し
たので、図11に示すように、プラグP2が、層間絶縁
膜中のみならず(第1の接続部)、第1層配線M1中に
も延在する(第2の接続部)ので、第1層配線M1との
接触面積が大きくなる。従って、プラグP2と第1層配
線M1との接触部分に物理的、熱的な応力が加わった場
合であってもコンタクト不良が生じにくい。
As described above, in the present embodiment, the first
When the contact hole C2 was formed on the layer wiring M1, after the surface of the first layer wiring M1 was exposed, over-etching was performed to form the plug P2 in the contact hole C2. However, since they extend not only in the interlayer insulating film (first connection part) but also in the first layer wiring M1 (second connection part), the contact area with the first layer wiring M1 increases. Therefore, even if a physical or thermal stress is applied to the contact portion between the plug P2 and the first layer wiring M1, a contact failure hardly occurs.

【0039】さらに、図12は、前記オーバーエッチン
グを行わず、第1層配線M1表面が露出した時点でエッ
チングを終了したコンタクトホールC92内にプラグP
92を形成した場合であるが、かかる場合は、電子が図
中の矢印方向に流れる(電流は矢印と逆方向に流れる)
場合、プラグP92と第1層配線M1との接触面積が図
11の場合より小さいため、接触部における平均電流密
度が大きく、エレクトロマイグレーションによりボイド
が発生し、接触面積の減少、ひいては接続不良を起こし
得る(エレクトロマイグレーション耐性が低下する)。
FIG. 12 shows that the plug P is inserted into the contact hole C92 which has been etched when the surface of the first layer wiring M1 is exposed without performing the over-etching.
In this case, electrons flow in the direction of the arrow in the figure (current flows in the direction opposite to the direction of the arrow).
In this case, since the contact area between the plug P92 and the first-layer wiring M1 is smaller than that in FIG. 11, the average current density in the contact portion is large, voids are generated by electromigration, and the contact area is reduced and the connection failure is caused. (Electromigration resistance is reduced).

【0040】逆に、図11に示場合は、プラグP2と第
1層配線M1との接触面積が大きくなり、エレクトロマ
イグレーション耐性を向上させることができる。その結
果、配線とプラグとの間の良好なコンタクトを図ること
ができ、また、半導体集積回路装置の信頼性を高めるこ
とができる。
Conversely, in the case shown in FIG. 11, the contact area between the plug P2 and the first layer wiring M1 is increased, and the electromigration resistance can be improved. As a result, good contact between the wiring and the plug can be achieved, and the reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【0041】また、図13に示すように、第1層配線M
1とプラグP2との間において目外れが生じた場合であ
っても、ある程度の接触面積を確保することができ、半
導体集積回路装置の歩留まりを向上させることができ
る。
Further, as shown in FIG.
Even if a gap occurs between the plug 1 and the plug P2, a certain contact area can be secured, and the yield of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【0042】なお、前記オーバーエッチング後に、還元
性雰囲気(H2、CO等)もしくは不活性雰囲気(A
r、Xe等)中でアニールを行うことによりエッチング
時に生じたコンタクトホールC2底部の汚染物を除去し
てもよい。また、還元性雰囲気(H2、CO等)もしく
は不活性雰囲気(Ar、Xe等)中でスッパタエッチン
グを行うことによりコンタクトホールC2内をクリーニ
ングしてもよい。これらの処理を行うことにより、さら
に良好なコンタクトを得ることができる。
After the overetching, a reducing atmosphere (H2, CO, etc.) or an inert atmosphere (A
(r, Xe, etc.), the contaminants at the bottom of the contact hole C2 generated at the time of etching may be removed. Alternatively, the inside of the contact hole C2 may be cleaned by performing sputtering in a reducing atmosphere (H2, CO, etc.) or an inert atmosphere (Ar, Xe, etc.). By performing these processes, a better contact can be obtained.

【0043】また、前記バリア層P2a形成の初期に、
コンタクトホール底部において膜厚2〜10nm程度の
TiもしくはTiリッチなTiN層を形成後、TiN膜
等を形成してもよい。このようなTi層もしくはTiリ
ッチなTiN層を形成すれば、これらの層と下層の銅膜
M1bとが合金層を形成し、銅原子が動きにくくなるた
め、さらにエレクトロマイグレーション耐性が向上す
る。また、前記バリア層P2a形成の初期に、コンタク
トホール底部において膜厚2〜10nm程度のTa膜を
形成すれば、下層の銅膜M1bとの密着性が向上するた
めエレクトロマイグレーション耐性が向上する。
Further, at the beginning of the formation of the barrier layer P2a,
After forming a Ti or Ti-rich TiN layer having a thickness of about 2 to 10 nm at the bottom of the contact hole, a TiN film or the like may be formed. If such a Ti layer or a Ti-rich TiN layer is formed, these layers and the underlying copper film M1b form an alloy layer, and copper atoms are less likely to move, so that the electromigration resistance is further improved. If a Ta film having a thickness of about 2 to 10 nm is formed at the bottom of the contact hole at the initial stage of the formation of the barrier layer P2a, the adhesion to the underlying copper film M1b is improved, so that the electromigration resistance is improved.

【0044】また、前記CVD法により形成されたタン
グステン膜P2b形成前に、コンタクトホール底部にお
いてスパッタ法により膜厚10〜80nm程度のタング
ステン膜を形成すれば前記バリア層P2a、スパッタタ
ングステン膜およびCVDタングステン膜の密着性をさ
らに向上させることができる。
If a tungsten film having a thickness of about 10 to 80 nm is formed at the bottom of the contact hole by a sputtering method before forming the tungsten film P2b formed by the CVD method, the barrier layer P2a, the sputtered tungsten film and the CVD tungsten film are formed. The adhesion of the film can be further improved.

【0045】次いで、図14に示すように、第2層配線
M2上に、銅拡散防止絶縁膜D2および層間絶縁膜TH
3を形成する。これらの膜は、前記銅拡散防止絶縁膜D
1および層間絶縁膜TH1と同様に形成する。その後、
銅拡散防止絶縁膜D2および層間絶縁膜TH3中にコン
タクトホールC3を形成する、。このコンタクトホール
C3の形成に際してもコンタクトホールC2の場合と同
様にオーバーエッチングを行う。次いで、このコンタク
トホールC3内にプラグP3を形成する。このプラグP
3は、プラグP2と同様に形成する。次いで、層間絶縁
膜TH3およびプラグP3上に、配線溝用絶縁膜H1お
よび配線溝HM1と同様に、配線溝用絶縁膜H3および
配線溝HM3を形成し、第1層配線M1と同様に第3層
配線M3を形成する。
Next, as shown in FIG. 14, a copper diffusion preventing insulating film D2 and an interlayer insulating film TH are formed on the second layer wiring M2.
Form 3 These films are made of the copper diffusion preventing insulating film D
1 and the interlayer insulating film TH1. afterwards,
A contact hole C3 is formed in the copper diffusion prevention insulating film D2 and the interlayer insulating film TH3. When forming the contact hole C3, over-etching is performed as in the case of the contact hole C2. Next, a plug P3 is formed in the contact hole C3. This plug P
3 is formed similarly to the plug P2. Next, the wiring groove insulating film H3 and the wiring groove HM3 are formed on the interlayer insulating film TH3 and the plug P3 in the same manner as the wiring groove insulating film H1 and the wiring groove HM1, and the third layer wiring is formed in the same manner as the first layer wiring M1. The layer wiring M3 is formed.

【0046】この配線上の銅拡散防止絶縁膜(D3、D
4、D5)および層間絶縁膜(TH4、TH5)の形
成、これら膜中のコンタクトホール内に形成されたプラ
グ(P4、P5)の形成およびプラグ上の配線(M4、
M5)の形成を繰り返すことにより図14に示す多層配
線構造の半導体集積回路装置を形成することができる。
以降の工程の図は省略するが、続いて、第5層配線M5
上に窒化シリコン膜および酸化シリコン膜等から成るパ
ッシベーション膜20を形成し、このパッシベーション
膜20の一部をエッチングにより除去することにより第
5層配線M5上のボンディングパッド部を露出させる。
次いで、露出した第5層配線M5上に金等からなるバン
プ下地電極を形成し、バンプ下地電極上に金もしくは半
田等からなるバンプ電極を形成する。
The copper diffusion preventing insulating film (D3, D
4, D5) and interlayer insulating films (TH4, TH5), formation of plugs (P4, P5) formed in contact holes in these films, and wiring (M4,
By repeating the formation of M5), a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure shown in FIG. 14 can be formed.
Although illustrations of the subsequent steps are omitted, the fifth layer wiring M5
A passivation film 20 made of a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like is formed thereon, and a portion of the passivation film 20 is removed by etching to expose a bonding pad portion on the fifth layer wiring M5.
Next, an under bump electrode made of gold or the like is formed on the exposed fifth layer wiring M5, and a bump electrode made of gold or solder is formed on the under bump electrode.

【0047】この後、パッケージ基板等に実装され半導
体集積回路装置が完成するが、それらの説明は省略す
る。
Thereafter, the semiconductor integrated circuit device is mounted on a package substrate or the like to complete the semiconductor integrated circuit device, but the description thereof is omitted.

【0048】なお、本実施の形態では、5層の配線を形
成したが、5層以下もしくは5層以上の配線をしてもよ
い。
In this embodiment, five layers of wiring are formed, but five or less layers or five or more layers may be formed.

【0049】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say,

【0050】なお、本実施の形態においては、半導体素
子としてMISFETQnおよびQpを形成したが、こ
れらMISFETに限られず、バイポーラトランジスタ
を形成することもでき、また、MISFETとバイポー
ラトランジスタを同一基板上に形成することもできる。
また、配線間をプラグで接続した多層配線構造を有する
半導体集積回路装置に広く適用することができる。
In the present embodiment, the MISFETs Qn and Qp are formed as semiconductor elements. However, the present invention is not limited to these MISFETs. A bipolar transistor can also be formed, and a MISFET and a bipolar transistor can be formed on the same substrate. You can also.
Further, the present invention can be widely applied to a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure in which wirings are connected by plugs.

【0051】[0051]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0052】本発明の半導体集積回路装置の製造方法に
おいては、第1の配線および第2の配線間に形成される
プラグを、第1の配線上の層間絶縁膜をエッチングする
ことにより第1の配線の表面を露出させ、さらに、露出
した第1の配線の表面をさらにエッチング(オーバーエ
ッチング)することによりその底部が前記第1の配線の
表面より深い位置に達するコンタクトホールを形成し、
このコンタクトホール内に導電性膜を埋め込むことによ
りプラグを形成したので、第1の配線とプラグとの接触
面積を増加させることができ、接触部における平均電流
密度を低下させることができるため、エレクトロマイグ
レーション耐性を向上させることができる。その結果、
配線とプラグとの間の良好なコンタクトを図ることがで
き、また、半導体集積回路装置の信頼性を高めることが
できる。
In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, a plug formed between the first wiring and the second wiring is formed by etching an interlayer insulating film on the first wiring. Exposing the surface of the wiring and further etching (over-etching) the exposed surface of the first wiring to form a contact hole whose bottom reaches a position deeper than the surface of the first wiring;
Since the plug is formed by embedding a conductive film in the contact hole, the contact area between the first wiring and the plug can be increased, and the average current density in the contact portion can be reduced. Migration resistance can be improved. as a result,
Good contact between the wiring and the plug can be achieved, and the reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【0053】また、第1の配線とプラグとの接触面積を
増加させることができるため、第1の配線とプラグとの
間において目外れが生じた場合であっても、ある程度の
接触面積を確保することができ、半導体集積回路装置の
歩留まりを向上させることができる。
Further, since the contact area between the first wiring and the plug can be increased, even if the first wiring and the plug are out of contact, a certain contact area is secured. And the yield of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

【0054】また、本発明の半導体集積回路装置におい
ては、第1の配線および第2の配線間に形成されるプラ
グを、第1の配線上に存在する第1の接続部と、前記第
1の配線中に存在する第2の接続部とからなるプラグと
したので、第1の配線とプラグとの接触面積を増加させ
ることができ、接触部における平均電流密度を低下させ
ることができるため、エレクトロマイグレーション耐性
を向上させることができる。その結果、配線とプラグと
の間の良好なコンタクトを図ることができ、また、半導
体集積回路装置の信頼性を高めることができる。
Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the plug formed between the first wiring and the second wiring is connected to the first connecting portion existing on the first wiring and the first connection part. Since the plug is formed of the second connection portion existing in the wiring, the contact area between the first wiring and the plug can be increased, and the average current density in the contact portion can be reduced. Electromigration resistance can be improved. As a result, good contact between the wiring and the plug can be achieved, and the reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

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

【図1】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示した基板の要部断面図である。
FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view of a substrate, illustrating a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示した基板の要部断面図である。
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;

【図3】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示した基板の要部断面図である。
FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示した基板の要部断面図である。
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;

【図5】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示した基板の要部断面図である。
FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;

【図6】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示した基板の要部断面図である。
FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;

【図7】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示した基板の要部断面図である。
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;

【図8】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示した基板の要部断面図である。
FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;

【図9】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示した基板の要部断面図である。
FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;

【図10】本発明の実施の形態である半導体集積回路装
置の製造方法を示した基板の要部断面図である。
FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;

【図11】本発明の実施の形態である半導体集積回路装
置の製造方法を示した基板の要部断面図である。
FIG. 11 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;

【図12】本発明の効果を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining an effect of the present invention.

【図13】配線とプラグとの間に目はずれが生じた場合
の基板の要部断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a main part of the substrate when a gap occurs between a wiring and a plug.

【図14】本発明の実施の形態である半導体集積回路装
置の製造方法を示した基板の要部断面図である。
FIG. 14 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 素子分離 3 p型ウエル 4 n型ウエル 7 酸化シリコン膜 8 ゲート酸化膜 9 ゲート電極 9a 多結晶シリコン膜 9c W膜 10 窒化シリコン膜 11 n-型半導体領域 12 p-型半導体領域 13 サイドウォールスペーサ 14 n+型半導体領域 15 p+型半導体領域 20 絶縁膜 C1〜C5 コンタクトホール TH1〜TH5 層間絶縁膜 H1〜H5 配線溝用絶縁膜 H1a〜H5a 窒化シリコン膜 H1b〜H5b 酸化シリコン膜 HM1〜HM5 配線溝 M1〜M5 配線 M1a〜M5a バリア層 M1b〜M5b 銅膜 D1〜D5 銅拡散防止絶縁膜 P1〜P5 プラグ P1a〜P5a バリア層 P1b〜P5b タングステン膜 C92 コンタクトホール P92 プラグ Qn nチャネル型MISFET Qp pチャネル型MISFETReference Signs List 1 semiconductor substrate 2 element isolation 3 p-type well 4 n-type well 7 silicon oxide film 8 gate oxide film 9 gate electrode 9a polycrystalline silicon film 9c W film 10 silicon nitride film 11 n - type semiconductor region 12 p - type semiconductor region 13 Side wall spacer 14 n + type semiconductor region 15 p + type semiconductor region 20 insulating film C1 to C5 contact hole TH1 to TH5 interlayer insulating film H1 to H5 insulating film for wiring groove H1a to H5a silicon nitride film H1b to H5b silicon oxide film HM1 To HM5 wiring groove M1 to M5 wiring M1a to M5a barrier layer M1b to M5b copper film D1 to D5 copper diffusion prevention insulating film P1 to P5 plug P1a to P5a barrier layer P1b to P5b tungsten film C92 contact hole P92 plug Qn n-channel MISFET Qp p-channel type M ISFET

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F033 HH11 HH33 JJ18 JJ19 JJ32 JJ33 JJ34 KK01 KK11 KK33 LL09 MM01 MM12 MM13 NN06 NN07 NN13 PP06 PP15 PP27 QQ08 QQ09 QQ16 QQ25 QQ37 QQ48 RR04 RR06 TT02 XX05 XX09 XX13 XX15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)半導体基板上に第1の配線を形成
する工程と、 (b)前記第1の配線上に層間絶縁膜を形成する工程
と、 (c)前記層間絶縁膜をエッチングすることにより前記
第1の配線の表面を露出させる工程と、 (d)露出した前記第1の配線の表面をさらにエッチン
グすることにより、その底部が前記第1の配線の表面よ
り深い位置に達するコンタクトホールを形成する工程
と、 (e)前記コンタクトホール内に導電性膜を埋め込むこ
とによりプラグを形成する工程と、 (f)前記プラグ上に第2の配線を形成する工程と、を
有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
(A) forming a first wiring on a semiconductor substrate; (b) forming an interlayer insulating film on the first wiring; and (c) etching the interlayer insulating film. And (d) further etching the exposed surface of the first wiring so that the bottom reaches a position deeper than the surface of the first wiring. Forming a contact hole; (e) forming a plug by burying a conductive film in the contact hole; and (f) forming a second wiring on the plug. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
【請求項2】(a)半導体基板上に第1の銅配線を形成
する工程と、 (b)前記第1の銅配線上に層間絶縁膜を形成する工程
と、 (c)前記層間絶縁膜を異方的にエッチングすることに
より前記第1の銅配線の表面を露出させる工程と、 (d)露出した前記第1の銅配線の表面をさらに異方的
にエッチングすることによりコンタクトホールを形成す
る工程と、 (e)前記コンタクトホール内に導電性膜を埋め込むこ
とによりプラグを形成する工程と、 (f)前記プラグ上に第2の銅配線を形成する工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
2. A step of forming a first copper wiring on a semiconductor substrate; a step of forming an interlayer insulating film on the first copper wiring; and a step of forming an interlayer insulating film on the first copper wiring. Exposing the surface of the first copper wiring by anisotropically etching; and (d) forming a contact hole by further anisotropically etching the exposed surface of the first copper wiring (E) forming a plug by burying a conductive film in the contact hole; and (f) forming a second copper wiring on the plug.
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
【請求項3】(a)半導体素子が形成された半導体基板
上に配線溝形成用の第1の絶縁膜を形成する工程と、 (b)前記第1の絶縁膜の配線形成予定領域をエッチン
グすることによって配線溝を形成する工程と、 (c)前記配線溝内を含む第1の絶縁膜上に導電性膜を
形成し、前記第1の絶縁膜表面が露出するまで、前記第
1の導電性膜を研磨することにより前記配線溝内に第1
の配線を形成する工程と、 (e)前記第1の配線および第1の絶縁膜上に層間絶縁
膜を形成する工程と、 (f)前記第1の配線上の層間絶縁膜を異方的にエッチ
ングすることにより前記第1の配線の表面を露出させる
工程と、 (g)露出した前記第1の配線の表面をさらに異方的に
エッチングすることによりコンタクトホールを形成する
工程と、 (h)前記コンタクトホール内に第2の導電性膜を埋め
込むことによりプラグを形成する工程と、 (i)前記プラグ上に第2の配線を形成する工程と、を
有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
(A) forming a first insulating film for forming a wiring groove on a semiconductor substrate on which a semiconductor element is formed; and (b) etching a wiring forming region of the first insulating film. (C) forming a conductive film on the first insulating film including the inside of the wiring groove, and forming the conductive film on the first insulating film until the surface of the first insulating film is exposed. By polishing the conductive film, the first in the wiring groove is formed.
(E) forming an interlayer insulating film on the first wiring and the first insulating film; and (f) forming an interlayer insulating film on the first wiring anisotropically. (G) a step of exposing the surface of the first wiring by etching, and (g) a step of forming a contact hole by further anisotropically etching the exposed surface of the first wiring; A) forming a plug by embedding a second conductive film in the contact hole; and (i) forming a second wiring on the plug. Device manufacturing method.
【請求項4】 (a)半導体素子が形成された半導体基
板上に配線溝形成用の第1の絶縁膜を形成する工程と、 (b)前記第1の絶縁膜の配線形成予定領域をエッチン
グすることによって配線溝を形成する工程と、 (c)前記配線溝内を含む第1の絶縁膜上に銅膜を形成
し、前記第1の絶縁膜表面が露出するまで、前記銅膜を
研磨することにより前記配線溝内に第1の配線を形成す
る工程と、 (e)前記第1の配線および第1の絶縁膜上に層間絶縁
膜を形成する工程と、 (f)前記第1の配線上の層間絶縁膜を異方的にエッチ
ングすることにより前記第1の配線の表面を露出させる
工程と、 (g)露出した前記第1の配線の表面をさらに異方的に
エッチングすることによりコンタクトホールを形成する
工程と、 (h)前記コンタクトホール内に導電性膜を埋め込むこ
とによりプラグを形成する工程と、 (i)前記プラグ上に第2の配線を形成する工程と、を
有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
4. A step of (a) forming a first insulating film for forming a wiring groove on a semiconductor substrate on which a semiconductor element is formed; and (b) etching a region of the first insulating film where a wiring is to be formed. (C) forming a copper film on the first insulating film including the inside of the wiring groove, and polishing the copper film until the surface of the first insulating film is exposed; (E) forming an interlayer insulating film on the first wiring and the first insulating film; and (f) forming the first insulating film on the first wiring and the first insulating film. Exposing the surface of the first wiring by anisotropically etching the interlayer insulating film on the wiring; and (g) etching the exposed surface of the first wiring further anisotropically. Forming a contact hole; and (h) the contact hole. A method of forming a plug by embedding a conductive film therein; and (i) forming a second wiring on the plug.
【請求項5】 (a)半導体基板上に形成された被コン
タクト領域を有する第1の配線と、 (b)前記第1の配線上であって、前記被コンタクト領
域を除く領域上に形成された絶縁膜と、 (c)前記被コンタクト領域上に形成されたプラグであ
って、前記第1の配線上に存在する第1の接続部と、前
記第1の配線中に存在する第2の接続部とからなるプラ
グと、 (d)前記プラグ上に形成された第2の配線と、を有す
ることを特徴とする半導体集積回路装置。
5. A semiconductor device comprising: (a) a first wiring having a contacted region formed on a semiconductor substrate; and (b) a first wiring formed on a region other than the contacted region on the first wiring. (C) a plug formed on the contacted region, a first connecting portion present on the first wiring, and a second connecting portion present on the first wiring. A semiconductor integrated circuit device, comprising: a plug comprising a connection portion; and (d) a second wiring formed on the plug.
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