JP2002198422A - Semiconductor device and method for manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor device and method for manufacturing the same

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JP2002198422A
JP2002198422A JP2000396015A JP2000396015A JP2002198422A JP 2002198422 A JP2002198422 A JP 2002198422A JP 2000396015 A JP2000396015 A JP 2000396015A JP 2000396015 A JP2000396015 A JP 2000396015A JP 2002198422 A JP2002198422 A JP 2002198422A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a wiring layer which can reduce a parasitic capacitance between wirings. SOLUTION: A wiring layer wherein a damascene wiring structure having high-level wirings 14 and 15 and a damascene wiring structure having low-level wirings 9 and 10 is formed, and a distance L between the two adjacent damascene wirings structures is set to be long.

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、配線構造に特徴が
ある半導体装置およびその製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor device characterized by a wiring structure and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子の微細化・半導体装置の高速
化に伴い、配線構造は単層構造から多層化へ進み、5層
以上の多層配線を有する半導体装置も開発生産されてい
る。しかし、微細化・高速化・多層化が進むにつれて、
いわゆる配線間寄生容量と配線抵抗による信号伝達遅延
が大きな問題となってきている。
2. Description of the Related Art With the miniaturization of semiconductor elements and the speeding up of semiconductor devices, the wiring structure has been changed from a single-layer structure to a multi-layer structure, and semiconductor devices having five or more multi-layer wirings have been developed and produced. However, as miniaturization, high speed, and multi-layering progress,
Signal transmission delay due to so-called parasitic capacitance between wirings and wiring resistance has become a serious problem.

【0003】信号伝達遅延の回避策として様々な方法が
取られている。例えば、配線抵抗の低減化のために、A
lよりも低い抵抗率を有するCuが配線材料として用い
られている。Cu膜を従来と同様にドライエッチングし
て配線形状に加工することは現状の技術では極めて困難
なために、Cu配線の場合には埋め込み配線構造(ダマ
シン構造)をとる。一方、配線間寄生容量の低減化のた
めに、SiO2 よりも低い誘電率を有する、いわゆるl
ow−kと呼ばれているものが絶縁材料として用いられ
ている。
[0003] Various methods have been employed to avoid signal transmission delay. For example, in order to reduce the wiring resistance, A
Cu having a resistivity lower than 1 is used as a wiring material. Since it is extremely difficult with the current technology to dry-etch a Cu film into a wiring shape in the same manner as in the past, a buried wiring structure (damascene structure) is adopted in the case of Cu wiring. On the other hand, in order to reduce the parasitic capacitance between wirings, a so-called l having a lower dielectric constant than SiO 2 is used.
What is called ow-k is used as an insulating material.

【0004】しかしながら、今後さらに微細化が進む
と、単にLow−kとCuを組み合わせた配線構造だけ
では、配線間寄生容量と配線抵抗による信号伝達遅延の
対応が困難になることが予想される。また、絶縁膜の加
工および配線材料の埋め込みも困難になる。
However, as miniaturization further progresses in the future, it is expected that it will be difficult to cope with signal transmission delay due to inter-wiring parasitic capacitance and wiring resistance only by a wiring structure combining Low-k and Cu. Further, it becomes difficult to process the insulating film and bury the wiring material.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、今後さら
に微細化が進むと、単にLow−kとCuを組み合わせ
た配線構造だけでは、配線間寄生容量と配線抵抗による
信号伝達遅延の対応が困難になることが予想される。
As described above, with further miniaturization in the future, it is difficult to cope with signal transmission delay due to inter-wiring parasitic capacitance and wiring resistance only by a wiring structure combining Low-k and Cu. It is expected to be.

【0006】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、さらなる微細化・高層
化・多層化に対応できる配線構造を有する半導体装置お
よびその製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor device having a wiring structure capable of coping with further miniaturization, higher layers, and multilayers, and a method of manufacturing the same. It is in.

【0007】[0007]

【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
記の通りである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, typical ones are briefly described as follows.

【0008】すなわち、上記目的を達成するために、本
発明に係る半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基
板上に形成された、第1および第2の配線構造を含む配
線層であって、前記第1の配線構造が第1のプラグおよ
びその上に形成された第1の配線を含み、前記第2の配
線構造が第2のプラグおよびその上に形成された第2の
配線を含み、前記第1の配線の上面が前記第2の配線の
上面よりも高く、前記第1の配線の下面が前記第2の配
線の上面と同じ高さ、または前記第2の配線の上面より
も低く形成された配線層とを備えている。
That is, in order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention comprises a semiconductor substrate and a wiring layer formed on the semiconductor substrate and including first and second wiring structures, The first wiring structure includes a first plug and a first wiring formed thereon, the second wiring structure includes a second plug and a second wiring formed thereon; The upper surface of the first wiring is higher than the upper surface of the second wiring, and the lower surface of the first wiring is the same height as the upper surface of the second wiring or lower than the upper surface of the second wiring. And a formed wiring layer.

【0009】このような構成であれば、第1の配線構造
と第2の配線構造との間の配線間距離が、第1の配線構
造の第1のプラグと第2の配線構造の第2の配線との間
の距離によって決まるため、従来よりも配線間距離を短
くできる。その結果、配線間寄生容量を低減でき、その
分、さらなる微細化・高層化・多層化に対応できるよう
になる。
With this configuration, the distance between the wirings between the first wiring structure and the second wiring structure is equal to the distance between the first plug of the first wiring structure and the second plug of the second wiring structure. Is determined by the distance between the wirings, so that the distance between the wirings can be made shorter than before. As a result, the parasitic capacitance between the wirings can be reduced, and accordingly, it is possible to cope with further miniaturization, higher layers, and more layers.

【0010】ここで、第1および第2の配線は、配線本
体と配線溝との間にバリアメタル膜やライナー膜(中間
膜)がある場合には中間膜を含むものである。同様に、
第1および第2のプラグは、プラグ本体と接続孔との間
に中間膜がある場合には中間膜を含むものである。
Here, the first and second wirings include an intermediate film when there is a barrier metal film or a liner film (intermediate film) between the wiring main body and the wiring groove. Similarly,
The first and second plugs include an intermediate film when there is an intermediate film between the plug body and the connection hole.

【0011】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
は、半導体基板上に第1の絶縁膜を形成する工程と、前
記第1の絶縁膜をエッチングし、前記第1の絶縁膜の表
面に第1の配線溝、この第1の配線溝の底から前記半導
体基板までの間の前記第1の絶縁膜を貫通する第1の接
続孔、前記第1の絶縁膜を貫通する第2の接続孔を形成
する工程と、前記第1の配線溝、前記第1の接続孔およ
び前記第2の接続孔を第1の導電膜で埋め込む工程と、
前記第1の導電膜が埋め込まれた前記第1の絶縁膜上に
第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2絶縁膜をエッ
チングし、前記第2の接続孔に繋がり、前記第1の配線
溝とほぼ並行の第2の配線溝を前記第2の絶縁膜に形成
する工程と、前記第2の配線溝を第2の導電膜で埋め込
む工程とを有することを特徴とする。
Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a step of forming a first insulating film on a semiconductor substrate, etching the first insulating film, and forming a first insulating film on a surface of the first insulating film. A first wiring groove, a first connection hole penetrating the first insulating film between the bottom of the first wiring groove and the semiconductor substrate, and a second connection penetrating the first insulating film. Forming a hole, and filling the first wiring groove, the first connection hole, and the second connection hole with a first conductive film;
Forming a second insulating film on the first insulating film in which the first conductive film is embedded; etching the second insulating film to connect to the second connection hole; Forming a second wiring groove substantially parallel to the wiring groove of the second insulating film, and embedding the second wiring groove with a second conductive film.

【0012】また、本発明に係る他の半導体装置の製造
方法は、半導体基板上に第1の絶縁膜を形成する工程
と、前記第1の絶縁膜をエッチングし、前記第1の絶縁
膜の表面に第1の配線溝、この第1の配線溝の底から前
記半導体基板までの間の前記第1の絶縁膜を貫通する第
1の接続孔、前記第1の絶縁膜を貫通する第2の接続孔
を形成する工程と、前記第1の配線溝、前記第1の接続
孔および前記第2の接続孔を第1の導電膜で埋め込む工
程と、前記第1の導電膜が埋め込まれた前記第1の絶縁
膜上に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2絶縁膜
をエッチングし、前記第2の接続孔に繋がり、前記第1
の配線溝とほぼ並行の第2の配線溝を前記第2の絶縁膜
に形成する工程と、前記第2の配線溝を第2の導電膜で
埋め込む工程と、前記第2の配線の周囲の前記第2の絶
縁膜を除去し、前記第2の配線の周囲を空洞にする工程
とを有することを特徴とする。
In another method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a step of forming a first insulating film on a semiconductor substrate, and etching the first insulating film to form the first insulating film. A first wiring groove on the surface, a first connection hole penetrating the first insulating film from the bottom of the first wiring groove to the semiconductor substrate, and a second connection hole penetrating the first insulating film. Forming the first connection groove, filling the first wiring groove, the first connection hole, and the second connection hole with a first conductive film, and filling the first conductive film with the first conductive groove. Forming a second insulating film on the first insulating film; etching the second insulating film to connect to the second connection hole;
Forming a second wiring groove substantially parallel to the second wiring groove in the second insulating film, filling the second wiring groove with a second conductive film, and forming a second wiring groove around the second wiring groove. Removing the second insulating film to form a cavity around the second wiring.

【0013】また、本発明に係る他の半導体装置の製造
方法は、半導体基板上に第1の絶縁膜を形成する工程
と、前記第1の絶縁膜をエッチングし、前記第1の絶縁
膜の表面に第1の配線溝、この第1の配線溝の底から前
記半導体基板までの間の前記第1の絶縁膜を貫通する第
1の接続孔、前記第1の絶縁膜を貫通する第2の接続孔
を形成する工程と、前記第1の配線溝、前記第1の接続
孔および前記第2の接続孔を第1の導電膜で埋め込む工
程と、前記第1の導電膜が埋め込まれた前記第1の絶縁
膜上に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記第2絶縁膜
をエッチングし、前記第2の接続孔に繋がり、前記第1
の配線溝とほぼ並行の第2の配線溝を前記第2の絶縁膜
に形成する工程と、前記第2の配線溝を第2の導電膜で
埋め込む工程と、前記第1および第2のプラグ、ならび
に前記第1および第2の配線の周囲の前記第2の絶縁膜
を除去し、前記第1および第2のプラグ、ならびに前記
第1および第2の配線の周囲を空洞にする工程とを有す
ることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a first insulating film on a semiconductor substrate; etching the first insulating film to form the first insulating film; A first wiring groove on the surface, a first connection hole penetrating the first insulating film from the bottom of the first wiring groove to the semiconductor substrate, and a second connection hole penetrating the first insulating film. Forming the first connection groove, filling the first wiring groove, the first connection hole, and the second connection hole with a first conductive film, and filling the first conductive film with the first conductive groove. Forming a second insulating film on the first insulating film; etching the second insulating film to connect to the second connection hole;
Forming a second wiring groove substantially parallel to the second wiring groove in the second insulating film, embedding the second wiring groove in a second conductive film, and forming the first and second plugs. And removing the second insulating film around the first and second wirings to form a cavity around the first and second plugs and the first and second wirings. It is characterized by having.

【0014】これらの本発明に係る半導体装置の製造方
法によって形成される配線は、例えば多層配線層のある
層の配線であり、具体的には多層配線層の一番下の配
線、一番上の配線、または一番下の配線と一番上の配線
との間の配線である。一番下の配線は、例えば半導体基
板内に形成されたトレンチキャパシタと接続する配線で
ある。多層配線層の全ての層の配線を本発明に係る半導
体装置の製造方法によって形成しても良い。
The wiring formed by the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is, for example, a wiring of a certain layer of a multilayer wiring layer, and specifically, the wiring at the bottom of the multilayer wiring layer and the wiring at the top of the multilayer wiring layer. Or the wiring between the bottom wiring and the top wiring. The bottom wiring is, for example, a wiring connected to a trench capacitor formed in a semiconductor substrate. The wiring of all layers of the multilayer wiring layer may be formed by the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【0015】本発明の上記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記載および添付図面によって明ら
かになるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態(以下、実施形態という)を説明する。
Embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.

【0017】(第1の実施形態)図1〜図4は、本発明
の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す工
程断面図である。ここでは、本発明のエッチングを行う
ためのエッチング装置としてマグネトロンRIE装置を
用いる。マグネトロンRIE装置の具体的な構成は後で
説明する。
(First Embodiment) FIGS. 1 to 4 are process sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. Here, a magnetron RIE apparatus is used as an etching apparatus for performing the etching of the present invention. The specific configuration of the magnetron RIE apparatus will be described later.

【0018】まず、図1(a)に示すように、素子が集
積形成されたシリコン基板1上に層間絶縁膜としてのS
iO2 膜2を形成する。次にSiO2 膜2のハードマス
クとして、SiO2 膜2上にポリシリコン膜3を形成す
る。次にポリシリコン膜3上に反射防止膜(例えば炭素
膜)4を形成した後、反射防止膜4上にフォトレジスト
パターン5を形成する。フォトレジストパターン5は第
1の配線溝に対応した第1の開口部O1および第2の接
続孔(コンタクトホール)に対応した第2の開口部O2
を有している。
First, as shown in FIG. 1A, S as an interlayer insulating film is formed on a silicon substrate 1 on which elements are integrated.
An iO 2 film 2 is formed. Then as a hard mask of the SiO 2 film 2, a polysilicon film 3 on the SiO 2 film 2. Next, after an antireflection film (for example, a carbon film) 4 is formed on the polysilicon film 3, a photoresist pattern 5 is formed on the antireflection film 4. The photoresist pattern 5 has a first opening O1 corresponding to the first wiring groove and a second opening O2 corresponding to the second connection hole (contact hole).
have.

【0019】次に図1(b)に示すように、フォトレジ
ストパターン5をマスクにして反射防止膜4、ポリシリ
コン膜3を選択的にエッチングし、これらの膜3,4に
フォトレジストパターン5を転写する。
Next, as shown in FIG. 1B, the antireflection film 4 and the polysilicon film 3 are selectively etched using the photoresist pattern 5 as a mask, and the photoresist pattern 5 Transcribe

【0020】このときのエッチング条件は、例えば圧力
=75[mTorr]、投入電力=300[W]、エッ
チングガス=Cl(75[sccm])/O2(10
[sccm])の混合ガスである。この条件の場合、S
iO2 膜2に対するポリシリコン膜3のエッチング選択
比は約100程度と非常に高くなるため、SiO2 膜2
はエッチングストッパとなり、SiO2 膜2が過剰に削
れることはない。
The etching conditions at this time are, for example, pressure = 75 [mTorr], input power = 300 [W], etching gas = Cl (75 [sccm]) / O 2 (10
[Sccm]). Under this condition, S
Since the etching selectivity of the polysilicon film 3 to the iO 2 film 2 is very high, about 100, the SiO 2 film 2
Serves as an etching stopper, and the SiO 2 film 2 is not excessively shaved.

【0021】次に図1(c)に示すように、フォトレジ
ストパターン5および反射防止膜4を除去する。
Next, as shown in FIG. 1C, the photoresist pattern 5 and the antireflection film 4 are removed.

【0022】次に図1(d)に示すように、厚さ700
nm程度のレジスト6を全面に形成した後、レジスト6
上に厚さ100nm程度のSOG膜7を塗布法により形
成する。次にSOG膜7上に厚さ300nm程度のレジ
ストを形成し、このレジストに対して露光および現像を
行ってフォトレジストパターン8を形成する。このと
き、SOG膜7は露光時の反射防止膜として働く。フォ
トレジストパターン8は第1の接続孔に対応した第3の
開口部O3および第2の配線溝に対応した第4の開口部
O4を有している。
Next, as shown in FIG.
After forming a resist 6 of about nm on the entire surface, the resist 6
An SOG film 7 having a thickness of about 100 nm is formed thereon by a coating method. Next, a resist having a thickness of about 300 nm is formed on the SOG film 7, and the resist is exposed and developed to form a photoresist pattern 8. At this time, the SOG film 7 functions as an anti-reflection film at the time of exposure. The photoresist pattern 8 has a third opening O3 corresponding to the first connection hole and a fourth opening O4 corresponding to the second wiring groove.

【0023】次にフォトレジストパターン8およびSO
G膜7をマスクにしてレジスト6を選択的にエッチング
する。
Next, the photoresist pattern 8 and SO
The resist 6 is selectively etched using the G film 7 as a mask.

【0024】このとき、SOG膜7はフォトレジストパ
ターン8をマスクにしてエッチングされる。このときの
SOG膜7のエッチング条件は、例えば圧力=20[m
Torr]、投入電力=1000[W]、エッチングガ
ス=CF4 (60[sccm])/O2(10[scc
m])の混合ガスである。
At this time, the SOG film 7 is etched using the photoresist pattern 8 as a mask. The etching condition of the SOG film 7 at this time is, for example, pressure = 20 [m
Torr], input power = 1000 [W], etching gas = CF 4 (60 [sccm]) / O 2 (10 [scc]
m]).

【0025】レジスト6は最初のうちはフォトレジスト
パターン8をマスクにしてエッチングされるが、途中で
消滅してしまうので最終的にはSOG膜7をマスクにし
てエッチングされる。この段階の断面図を図2(e)に
示す。図に示すように、レジスト6には第1の接続孔に
対応した第5の開口部O5および第2の配線溝に対応し
た第6の開口部O6が形成される。
The resist 6 is initially etched using the photoresist pattern 8 as a mask, but disappears on the way, and is eventually etched using the SOG film 7 as a mask. A cross-sectional view at this stage is shown in FIG. As shown in the figure, a fifth opening O5 corresponding to the first connection hole and a sixth opening O6 corresponding to the second wiring groove are formed in the resist 6.

【0026】レジスト6のエッチング条件は、例えば圧
力=40[mTorr]、投入電力=500[W]、エ
ッチングガス=N2 (150[sccm])/O2(1
0[sccm])の混合ガスである。
The etching conditions of the resist 6 are, for example, pressure = 40 [mTorr], input power = 500 [W], etching gas = N 2 (150 [sccm]) / O 2 (1
0 [sccm]).

【0027】上記条件の場合、SOG膜7に対するレジ
スト6のエッチング選択比は50以上となる。また、レ
ジスト6に対するSiO2 膜2のエッチング選択比は1
00以上と非常に高くなる。また、ポリシリコン膜3に
対するレジスト6のエッチング選択比も高くなり、ポリ
シリコン膜3はエッチングストッパとなる。
Under the above conditions, the etching selectivity of the resist 6 to the SOG film 7 is 50 or more. The etching selectivity of the SiO 2 film 2 with respect to the resist 6 is 1
It becomes very high when it is 00 or more. Further, the etching selectivity of the resist 6 with respect to the polysilicon film 3 is also increased, and the polysilicon film 3 becomes an etching stopper.

【0028】次にSOG膜7、レジスト6およびポリシ
リコン膜3をマスクにしてSiO2膜2を選択的にエッ
チングし、SiO2 膜2に第1および第2の接続孔(コ
ンタクトホール)を開口する。これらの第1および第2
の接続孔(コンタクトホール)はそれぞれシリコン基板
1の表面に形成された図示しない第1および第2の導電
領域(例えば拡散層)と繋がっている。SOG膜7はエ
ッチング中に消滅し、最終的にはレジスト6およびポリ
シリコン膜をマスクにしてSiO2 膜2のエッチングは
行われる。この段階の断面図を図2(f)に示す。
Next, the SiO 2 film 2 is selectively etched by using the SOG film 7, the resist 6, and the polysilicon film 3 as a mask, and first and second connection holes (contact holes) are opened in the SiO 2 film 2. I do. These first and second
Are connected to the first and second conductive regions (for example, diffusion layers) (not shown) formed on the surface of the silicon substrate 1. The SOG film 7 disappears during the etching, and finally the SiO 2 film 2 is etched using the resist 6 and the polysilicon film as a mask. A cross-sectional view at this stage is shown in FIG.

【0029】上記SiO2 膜2のエッチング条件は、例
えば圧力=20[mTorr]、投入電力=1400
[W]、エッチングガス=C4 8 (10[scc
m])/CO(50[sccm])/O2 (5[scc
m])/Ar(100[sccm])の混合ガスであ
る。この条件の場合、レジスト6に対するSiO2 膜2
のエッチング選択比は約15、ポリシリコン膜3に対す
るレジスト6のエッチング選択比は40程度である。
The etching conditions of the SiO 2 film 2 are, for example, pressure = 20 [mTorr], input power = 1400
[W], etching gas = C 4 F 8 (10 [scc]
m]) / CO (50 [sccm]) / O 2 (5 [scc
m]) / Ar (100 [sccm]). Under this condition, the SiO 2 film 2 for the resist 6
Is about 15, and the etching selectivity of the resist 6 to the polysilicon film 3 is about 40.

【0030】なお、ここでは下地が基板表面に形成され
た拡散層等の導電領域について述べたが、シリコン基板
1の上に形成された金属の配線層が下地であっても良
い。この場合、本実施形態で説明する配線層は、2層目
以上の配線層となる。
Although a conductive region such as a diffusion layer having a base formed on the substrate surface has been described herein, a metal wiring layer formed on the silicon substrate 1 may be a base. In this case, the wiring layer described in the present embodiment is a second or higher wiring layer.

【0031】次に図2(g)に示すように、レジスト6
をO2 RIEにより除去した後、ポリシリコン膜3(ハ
ードマスク)をマスクにしてSiO2 膜2をエッチング
し、SiO2 膜2の表面に第1の配線溝を形成する。第
1の配線溝は第2の配線溝とほぼ平行である。このとき
のエッチング条件は、先程の第1およびだい2の接続孔
(コンタクトホール)を形成するためのエッチング条件
と同じである。
Next, as shown in FIG.
Is removed by O 2 RIE, the SiO 2 film 2 is etched using the polysilicon film 3 (hard mask) as a mask, and a first wiring groove is formed on the surface of the SiO 2 film 2. The first wiring groove is substantially parallel to the second wiring groove. The etching conditions at this time are the same as the etching conditions for forming the first and second connection holes (contact holes).

【0032】次に図3(h)に示すように、バリアメタ
ル膜またはライナー膜9(中間膜)、プラグまたはプラ
グ・配線10となる金属膜を全面に堆積した後、CMP
法により、第1の配線溝ならびに第1および第2の接続
孔(コンタクトホール)の外部の不要なバリアメタル膜
9および金属膜を除去するとともに、表面を平坦にす
る。この結果、二つのデュアルダマシン配線構造とこれ
らの間に一つのプラグが同時に形成される。
Next, as shown in FIG. 3H, after a barrier metal film or a liner film 9 (intermediate film) and a metal film to be a plug or a plug / wiring 10 are deposited on the entire surface, the CMP is performed.
Unnecessary barrier metal film 9 and metal film outside the first wiring groove and the first and second connection holes (contact holes) are removed by a method, and the surface is flattened. As a result, two dual damascene wiring structures and one plug therebetween are formed simultaneously.

【0033】なお、プラグまたはプラグ・配線10は、
配線上面が高い方の配線構造(第1の配線構造)のプラ
グ(中間膜を含まないプラグ本体)と、配線上面が低い
方の配線構造(第2の配線構造)のプラグ(中間膜を含
まないプラグ本体)および配線(中間膜を含まない配線
本体)をまとめて表記したものである。以下の説明にお
いて、プラグ10とは第1の配線構造のプラグ、配線1
0とは第2の配線構造の配線の意味で使用する。
The plug or plug / wiring 10 is
A plug having a higher wiring upper surface (first wiring structure) (a plug body not including an intermediate film) and a plug having a lower wiring upper surface (a second wiring structure) (including an intermediate film) (Plug body without wiring) and wiring (wiring body without intermediate film). In the following description, a plug 10 is a plug having a first wiring structure, a wiring 1
0 is used to mean the wiring of the second wiring structure.

【0034】プラグまたはプラグ・配線10の材料がA
l−Cuの場合、バリアメタル膜またはライナー膜9と
しては、例えばNb膜(ライナー膜)、Ti膜、TiN
膜、Ta膜、TaN膜、Ti膜/TiN膜等の導電性の
膜、あるいは電気的接続を確保できる厚さの絶縁薄膜を
使用できる。
The material of the plug or plug / wiring 10 is A
In the case of l-Cu, examples of the barrier metal film or the liner film 9 include an Nb film (liner film), a Ti film, and a TiN film.
A conductive film such as a film, a Ta film, a TaN film, a Ti film / TiN film, or an insulating thin film having a thickness that can secure electrical connection can be used.

【0035】プラグまたはプラグ・配線10の材料は、
Al−Cuに限定されるものではなく、例えばAl,A
l−Si−Cu,Ag,Au,Cuが使用可能である。
材料によっては、バリアメタル膜またはライナー膜9は
不要となる。
The material of the plug or plug / wiring 10 is
The present invention is not limited to Al-Cu.
l-Si-Cu, Ag, Au, Cu can be used.
Depending on the material, the barrier metal film or the liner film 9 becomes unnecessary.

【0036】次に図3(i)に示すように、層間絶縁膜
としてのSiO2 膜11を全面に堆積する。
Next, as shown in FIG. 3I, an SiO 2 film 11 as an interlayer insulating film is deposited on the entire surface.

【0037】次に図3(j)に示すように、SiO2
11上に反射防止膜12、レジストパターン13を順次
形成する。レジストパターン13は、第2の配線溝に対
応した開口部を有する。
Next, as shown in FIG. 3J, an antireflection film 12 and a resist pattern 13 are sequentially formed on the SiO 2 film 11. The resist pattern 13 has an opening corresponding to the second wiring groove.

【0038】次に図3(k)に示すように、レジストパ
ターン13をマスクにしてSiO2膜11をエッチング
し、SiO2 膜11にバリアメタル膜またはライナー膜
9およびプラグ10に繋がる第2の配線溝を形成する。
[0038] Next, as shown in FIG. 3 (k), the SiO 2 film 11 is etched by using the resist pattern 13 as a mask, the second leading to the barrier metal film or liner film 9 and the plug 10 in the SiO 2 film 11 Form wiring grooves.

【0039】図には、第2の配線溝の底と配線10の上
面とが同じ高さの場合、すなわち理想の場合を示してい
るが、実際には、第2の配線溝の底は配線10の上面よ
りも低くなることが多い。その結果、実際には、後の工
程で第2の配線溝内に形成する配線(バリアメタル膜ま
たはライナー膜がある場合にはそれを含む。)の底面
は、配線10の上面よりも低くなることが多い。
The figure shows a case where the bottom of the second wiring groove and the upper surface of the wiring 10 are at the same height, that is, an ideal case. However, actually, the bottom of the second wiring groove is 10 is often lower than the top surface. As a result, the bottom surface of the wiring (including the barrier metal film or the liner film, if any) formed in the second wiring groove in a later step is actually lower than the upper surface of the wiring 10. Often.

【0040】次に図4(l)に示すように、レジストパ
ターン13および反射防止膜12を除去する。反射防止
膜12が炭素を主成分とする膜であれば、アッシャによ
りレジストパターン13および反射防止膜12を同時に
剥離できる。
Next, as shown in FIG. 4L, the resist pattern 13 and the antireflection film 12 are removed. If the anti-reflection film 12 is a film containing carbon as a main component, the resist pattern 13 and the anti-reflection film 12 can be simultaneously peeled off by an asher.

【0041】次に図4(m)に示すように、バリアメタ
ル膜またはライナー膜14、配線15(配線本体)とな
る金属膜を全面に堆積した後、CMP法により、配線溝
の外部の不要なバリアメタル膜またはライナー膜14お
よび金属膜を除去し、配線15を形成するとともに、表
面を平坦にする。
Next, as shown in FIG. 4 (m), after a barrier metal film or a liner film 14 and a metal film to be the wiring 15 (wiring body) are deposited on the entire surface, unnecessary portions outside the wiring grooves are removed by CMP. The barrier metal film or liner film 14 and the metal film are removed to form the wiring 15 and to flatten the surface.

【0042】このようにして、構造的には高さが異なる
2つのデュアルダマシン配線が得られる。ただし、プロ
セス的には高い方のデュアルダマシン配線は、導電材料
の埋込み工程等が2回必要なので、正確にはデュアルダ
マシン配線とは呼べない。本発明では、このような高さ
の異なる配線からなる配線を便宜的にダマシン配線と呼
ぶことにする。便宜的にとしたのは、ダマシン配線とは
いっても、いわゆるシングルダマシン配線とも異なって
いるかである。
In this way, two dual damascene wirings having different structures are obtained. However, a dual damascene wiring which is higher in terms of process requires two steps of embedding a conductive material and the like, and therefore cannot be called a dual damascene wiring accurately. In the present invention, such wirings having different heights are referred to as damascene wirings for convenience. What is made convenient is whether the damascene wiring is different from the so-called single damascene wiring.

【0043】バリアメタル膜またはライナー膜14、配
線15の材料としては、それぞれバリアメタル膜または
ライナー膜9、プラグまたはプラグ・配線10の材料と
同じである。バリアメタル膜またはライナー膜14は配
線15の材料によっては不要になる。
The materials of the barrier metal film or the liner film 14 and the wiring 15 are the same as the material of the barrier metal film or the liner film 9 and the plug or the plug / wiring 10, respectively. The barrier metal film or the liner film 14 becomes unnecessary depending on the material of the wiring 15.

【0044】さらに、バリアメタル膜またはライナー膜
14、配線15の材料は、それぞれバリアメタル膜また
はライナー膜9、プラグまたはプラグ・配線10の材料
と異なっていても良い。例えば、プラグまたはプラグ・
配線10の材料がCu、配線15の材料がAl,Cu,
AgもしくはAuであるか、またはその逆でも良い。つ
まり、このとき第1と第2の配線を材料が異なるもので
形成できる。
Further, the material of the barrier metal film or the liner film 14 and the material of the wiring 15 may be different from the material of the barrier metal film or the liner film 9 and the plug or the plug / wiring 10, respectively. For example, plug or plug
The material of the wiring 10 is Cu, the material of the wiring 15 is Al, Cu,
It may be Ag or Au or vice versa. That is, at this time, the first and second wirings can be formed using different materials.

【0045】以上述べたように本実施形態によれば、配
線の高さが異なる配線構造(プラグ+配線)を交互に形
成されてなる配線層を得ることができる。すなわち、隣
り合う2つの配線構造の配線の側面が互いに対向しない
配線層を得ることができる。その結果、配線とその隣り
のプラグとが対向することになるので、隣り合う配線構
造間の配線間距離は長くなり、配線間寄生容量は低減す
る。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain a wiring layer in which wiring structures (plugs + wirings) having different wiring heights are alternately formed. That is, it is possible to obtain a wiring layer in which the side surfaces of the wirings of two adjacent wiring structures do not face each other. As a result, the wiring and the adjacent plug are opposed to each other, so that the distance between the wirings adjacent to each other becomes longer, and the parasitic capacitance between the wirings is reduced.

【0046】したがって、配線間間隔が微細になるに伴
い顕著になる、配線間寄生容量による信号伝達遅延を効
果的に抑制することができるようになる。逆に、配線間
距離が同じであれば、信号の伝播速度は速くなる。ま
た、本実施形態によれば、配線の高さを交互に変えるだ
け済み、上から見た配線パターンは従来と同じままで良
いので、配線層のパターン設計は容易である。
Therefore, it is possible to effectively suppress a signal transmission delay caused by an inter-wiring parasitic capacitance, which becomes conspicuous as the inter-wiring spacing becomes finer. Conversely, if the distance between the wirings is the same, the signal propagation speed increases. Further, according to the present embodiment, it is only necessary to change the height of the wiring alternately, and the wiring pattern viewed from above can be the same as the conventional one, so that the pattern design of the wiring layer is easy.

【0047】また、配線の高さが異なる隣り合う2つの
配線構造の配線(配線本体+中間膜)の間の配線幅方向
の距離L1は、0.13[μm]以下が好ましい。その
理由は、このような微細な配線になると寄生容量の影響
が大きくなり、本発明の効果が絶大となるからである。
距離Lの下限は0より大である。
Further, the distance L1 in the wiring width direction between the wirings (wiring body + intermediate film) of two adjacent wiring structures having different wiring heights is preferably 0.13 [μm] or less. The reason is that the effect of the parasitic capacitance increases when such fine wiring is used, and the effect of the present invention is enormous.
The lower limit of the distance L is larger than 0.

【0048】また、配線の高さが異なる配線構造のそれ
ぞれにおいて、プラグ(プラグ本体+中間膜)の配線幅
方向の寸法L3(L4)に対する、配線(配線本体+中
間膜)の配線幅方向の寸法L2(L5)の比L2/L3
(L5/L4)[μm]は、代表的には10以下である
(図4(m))。下限は1より大である。
In each of the wiring structures having different wiring heights, the wiring (wiring body + intermediate film) in the wiring width direction corresponds to the dimension L3 (L4) of the plug (plug main body + intermediate film) in the wiring width direction. Ratio L2 / L3 of dimension L2 (L5)
(L5 / L4) [μm] is typically 10 or less (FIG. 4 (m)). The lower limit is greater than one.

【0049】また、本実施形態によれば、配線15を上
に配置しているので、1≦L2/L1とすることができ
る。従来の場合、L2/L1の値は1である。
Further, according to the present embodiment, since the wiring 15 is disposed above, it is possible to satisfy 1 ≦ L2 / L1. In the conventional case, the value of L2 / L1 is 1.

【0050】L1は0.01[μm]まで短くできる。
現状の最小の配線幅は0.13[μm]である。したが
って、現状の技術ではL2/L1の上限を13まで小さ
くできる。
L1 can be reduced to 0.01 [μm].
The current minimum wiring width is 0.13 [μm]. Therefore, with the current technology, the upper limit of L2 / L1 can be reduced to 13.

【0051】本実施形態では、ハードマスクとしてポリ
シリコン膜3を用いているが、その代わりにシリコン窒
化膜またはタングステン膜、WSi膜を用いても良い。
また、層間絶縁膜としてSiO2 膜(シリコン酸化膜)
2を用いているが、その代わりに他の無機シリコン酸化
膜、Low−k膜、有機シリコン酸化膜を用いても良
い。
In this embodiment, the polysilicon film 3 is used as a hard mask, but a silicon nitride film, a tungsten film, or a WSi film may be used instead.
Also, a SiO 2 film (silicon oxide film) as an interlayer insulating film
2, but another inorganic silicon oxide film, Low-k film, or organic silicon oxide film may be used instead.

【0052】Low−k膜としては、ポリシロキサン、
ベンゾシクロブテン(BCB)のような有機シリコン酸化
膜、ハイドロゲン−シルセスキオキサンのような無機シ
リコン酸化膜、またはポリアリレンエーテル、パリレ
ン、ポリイミドフロロポリマー等のCF系膜などがあ
る。
As the Low-k film, polysiloxane,
Examples include an organic silicon oxide film such as benzocyclobutene (BCB), an inorganic silicon oxide film such as hydrogen-silsesquioxane, and a CF-based film such as polyarylene ether, parylene, and polyimide fluoropolymer.

【0053】図5および図6に本実施形態の第1の変形
例を示す。第1の変形例が本実施形態と異なる点は、配
線15の横方向(配線幅方向)の寸法を大きくしたこと
にある。その結果、配線15の配線断面積は、配線10
の配線断面積よりも大きくなる。
FIGS. 5 and 6 show a first modification of the present embodiment. The difference between the first modification and the present embodiment is that the dimension of the wiring 15 in the horizontal direction (wiring width direction) is increased. As a result, the wiring cross-sectional area of the wiring 15
Larger than the wiring cross-sectional area.

【0054】図7に本実施形態の第2の変形例を示す。
第2の変形例が本実施形態と異なる点は、高い配線15
と低い配線10とが電気的に接続しない範囲で、隣り合
う二つの配線構造の配線幅方向の距離を小さくしたこと
にある。
FIG. 7 shows a second modification of the present embodiment.
The second modification is different from the present embodiment in that the high wiring 15
This is to reduce the distance in the wiring width direction between two adjacent wiring structures within a range in which the low wiring 10 and the low wiring 10 are not electrically connected.

【0055】図8に本実施形態の第3の変形例を示す。
第3の変形例が本実施形態と異なる点は、配線15を縦
長にしたことにある。
FIG. 8 shows a third modification of the present embodiment.
The third modified example is different from the present embodiment in that the wiring 15 is vertically elongated.

【0056】図9に本実施形態の第4の変形例を示す。
第4の変形例が本実施形態と異なる点は、一つの高い配
線15と一つの低い配線10とが交互に形成されていな
いことにある。図9(a)は二つの高い配線15と二つ
の低い配線10とが交互に形成されている例を示し、図
9(b)は一つの高い配線15と二つの低い配線10と
が交互に形成されている例を示している。要は、一つの
高い配線15と二つ以上の低い配線10とが交互に形成
されているか、二つ以上の高い配線15と一つの低い配
線10とが交互に形成されているか、または二つ以上の
高い配線15と二つ以上の低い配線1とが交互に形成さ
れていれば良い。
FIG. 9 shows a fourth modification of the present embodiment.
The fourth modified example is different from the present embodiment in that one high wiring 15 and one low wiring 10 are not formed alternately. FIG. 9A shows an example in which two high wirings 15 and two low wirings 10 are alternately formed, and FIG. 9B shows one high wiring 15 and two low wirings 10 alternately formed. The example which is formed is shown. In short, one high wiring 15 and two or more low wirings 10 are alternately formed, two or more high wirings 15 and one low wiring 10 are formed alternately, or It is only necessary that the high wirings 15 and the two or more low wirings 1 are alternately formed.

【0057】図83に、上述したマグネトロンRIE装
置の構成を示す。
FIG. 83 shows the structure of the above-described magnetron RIE apparatus.

【0058】図中、51は真空チャンバを示しており、
真空チャンバ51の内部には被処理基体52を載置する
ための載置台53が設けられている。載置台53の上方
にはそれに対向するように対向電極54が設けられてい
る。載置台53は図示しない温度制御機構を備えてお
り、被処理基体52の温度を制御できるようになってい
る。
In the figure, reference numeral 51 denotes a vacuum chamber.
A mounting table 53 for mounting the substrate to be processed 52 is provided inside the vacuum chamber 51. A counter electrode 54 is provided above the mounting table 53 so as to face the mounting table 53. The mounting table 53 includes a temperature control mechanism (not shown) so that the temperature of the substrate 52 to be processed can be controlled.

【0059】また、真空チャンバ51の天壁55にはガ
ス導入管56が接続されている。ガス導入管56から真
空チャンバ51内にエッチングガスが導入される。真空
チャンバ51内の圧力は排気口57の弁(不図示)によ
り調整できるようになっている。真空チャンバ51の下
方には、載置台53に接続した高周波電源58が設けら
れている。
A gas introduction pipe 56 is connected to the top wall 55 of the vacuum chamber 51. An etching gas is introduced into the vacuum chamber 51 from the gas introduction pipe 56. The pressure in the vacuum chamber 51 can be adjusted by a valve (not shown) at the exhaust port 57. Below the vacuum chamber 51, a high-frequency power supply 58 connected to the mounting table 53 is provided.

【0060】真空チャンバ51内の圧力が安定した後、
高周波電源58により載置台53に高周波電力を印加す
ることで、真空チャンバ51内にプラズマを発生させる
ことができる。
After the pressure in the vacuum chamber 51 is stabilized,
By applying high-frequency power to the mounting table 53 by the high-frequency power supply 58, plasma can be generated in the vacuum chamber 51.

【0061】真空チャンバ51の外周部には磁石59が
設けられている。磁石59は真空チャンバ51内に高密
度な磁界を発生する。その結果、プラズマ中のイオンに
異方性を持つようになる。この異方性を持ったイオンに
より被処理基体52はエッチングされる。なお、本発明
において利用可能なドライエッチング装置は、マグネト
ロンRIE装置に限定されるものではなく、例えば電子
サイクロトン共鳴(ECR)、ヘリコン波、誘導結合型
プラズマ等を利用した他のドライエッチング装置を使用
することもできる。
A magnet 59 is provided on the outer periphery of the vacuum chamber 51. The magnet 59 generates a high-density magnetic field in the vacuum chamber 51. As a result, the ions in the plasma have anisotropy. The substrate 52 to be processed is etched by the anisotropic ions. The dry etching apparatus that can be used in the present invention is not limited to a magnetron RIE apparatus, but may be another dry etching apparatus that uses, for example, electron cyclotron resonance (ECR), helicon waves, inductively coupled plasma, or the like. Can also be used.

【0062】(第2の実施形態)図10および図11
は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を示す工程断面図である。なお、本実施形態を含む以
下の実施形態において、図1〜図9と対応する部分、す
なわち前出した図と同一符号(添字が異なるものを含
む)は同一符号または相当部分を付してあり、詳細な説
明は省略する。したがって、厚さや材料や条件や効果等
の具体的な記載がない場合、前出した具体的な厚さや材
料や条件や効果等が具体例として準用される。
(Second Embodiment) FIGS. 10 and 11
FIG. 7 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. In the following embodiments including this embodiment, portions corresponding to FIGS. 1 to 9, that is, the same reference numerals (including those having different suffixes) from the above-described drawings are denoted by the same reference numerals or corresponding portions. Detailed description is omitted. Therefore, when there is no specific description of the thickness, material, condition, effect, and the like, the specific thickness, material, condition, effect, and the like described above are applied mutatis mutandis as a specific example.

【0063】まず、第1の実施形態の図1(a)〜図3
(h)までの工程を行う(図10(a))。
First, FIG. 1A to FIG. 3 of the first embodiment
The steps up to (h) are performed (FIG. 10A).

【0064】次に図10(b)に示すように、層間絶縁
膜としての有機シリコン酸化膜16を全面に堆積する。
Next, as shown in FIG. 10B, an organic silicon oxide film 16 as an interlayer insulating film is deposited on the entire surface.

【0065】この後は、第1の実施形態の図3(j)〜
図4(m)までの工程を行う(図10(c)〜図11
(f))。
After that, FIG. 3 (j) to FIG.
The steps up to FIG. 4M are performed (FIGS. 10C to 11).
(F)).

【0066】本実施形態によれば、層間絶縁膜として有
機シリコン酸化膜16を用いているので、第1の実施形
態よりも配線間寄生容量をより低減化できるようにな
る。なお、本実施形態では、有機シリコン酸化膜16を
用いているが、その代わりにLow−k膜、無機シリコ
ン酸化膜等の低誘電率膜を用いても良い。
According to this embodiment, since the organic silicon oxide film 16 is used as the interlayer insulating film, the parasitic capacitance between the wirings can be further reduced as compared with the first embodiment. Although the organic silicon oxide film 16 is used in this embodiment, a low dielectric constant film such as a low-k film or an inorganic silicon oxide film may be used instead.

【0067】さらに、プラグ・配線15が埋込み形成さ
れた第1の絶縁膜(ここではSiO 2 膜2)と、配線1
5が埋込み形成された第2の絶縁膜(ここでは有機シリ
コン酸化膜16)との組合せは、SiO2 膜2と有機シ
リコン酸化膜16との組合せに限定されるものではな
く、要は、第1および第2の絶縁膜は、low−k膜、
無機シリコン酸化膜および有機シリコン酸化膜のいずれ
か異なる絶縁膜の組合せであれば良い。つまり、このと
き第1と第2の配線を材料が異なるもので形成すること
ができる。
Further, the plug / wiring 15 is buried.
First insulating film (here, SiO 1 TwoFilm 2) and wiring 1
5 is embedded in a second insulating film (here, an organic silicon film).
The combination with the silicon oxide film 16) is made of SiOTwoMembrane 2 and organic
It is not limited to the combination with the silicon oxide film 16.
In short, the first and second insulating films are low-k films,
Either inorganic silicon oxide film or organic silicon oxide film
Or a combination of different insulating films. In other words,
The first and second wirings are made of different materials
Can be.

【0068】図12および図13に本実施形態の第1の
変形例、図14に本実施形態の第2の変形例、図15に
本実施形態の第3の変形例、図16に本実施形態の第4
の変形例をそれぞれ示す。本実施形態の第1〜第4の変
形例はそれぞれ第1の実施形態の第1〜第4の変形例に
相当するものである。なお、図16の場合、隣り合う2
つの配線10の間の距離が最も短い配線間距離となるの
で、必要であれば本実施形態とは逆に、SiO2 膜2の
方を有機シリコン酸化膜16等の低誘電率膜に換えても
良い。その他、第1の実施形態と同様の種々の変形例が
可能である。
FIGS. 12 and 13 show a first modification of this embodiment, FIG. 14 shows a second modification of this embodiment, FIG. 15 shows a third modification of this embodiment, and FIG. 4th form
Are shown below. The first to fourth modified examples of the present embodiment respectively correspond to the first to fourth modified examples of the first embodiment. In addition, in the case of FIG.
Since the distance between the two wirings 10 is the shortest distance between the wirings, the SiO 2 film 2 may be replaced with a low dielectric constant film such as the organic silicon oxide film 16 if necessary, contrary to the present embodiment. Is also good. In addition, various modifications similar to the first embodiment are possible.

【0069】(第3の実施形態)図17および図18
は、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を示す工程断面図である。
(Third Embodiment) FIGS. 17 and 18
FIG. 9 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【0070】まず、第1の実施形態の図1(a)〜図3
(h)までの工程を行う(図17(a))。
First, FIGS. 1A to 3 of the first embodiment
The steps up to (h) are performed (FIG. 17A).

【0071】次に図17(b)に示すように、Low−
k膜17を全面に形成する。Low−k膜17は、例え
ばフレアー、シルク等のCF系からなる膜である。その
他にも、レジスト,C単体、またはその他のSiを含有
しないC系からなる膜を用いても同様の効果が得られ
る。
Next, as shown in FIG.
A k film 17 is formed on the entire surface. The Low-k film 17 is a CF-based film such as flare or silk. In addition, the same effect can be obtained by using a resist, a simple substance of C, or another C-based film not containing Si.

【0072】次に図17(c)に示すように、Low−
k膜17上に厚さ100nmのSOG膜7、厚さ300
nmのフォトレジストパターン13を順次形成する。
Next, as shown in FIG.
SOG film 7 having a thickness of 100 nm and a thickness of 300 on k film 17
A photoresist pattern 13 of nm is sequentially formed.

【0073】次にフォトレジストパターン13をマスク
にしてSOG膜7を異方性エッチングし、SOG膜7に
フォトレジストパターン13のパターンを転写し、続い
てフォトレジストパターン13およびSOG膜7をマス
クにしてLow−k膜17をエッチングし、Low−k
膜17に配線溝を形成する。
Next, the SOG film 7 is anisotropically etched using the photoresist pattern 13 as a mask, the pattern of the photoresist pattern 13 is transferred to the SOG film 7, and subsequently, the photoresist pattern 13 and the SOG film 7 are used as a mask. To etch the Low-k film 17,
A wiring groove is formed in the film 17.

【0074】Low−k膜17は最初のうちはフォトレ
ジストパターン13をマスクにしてエッチングされる
が、途中で消滅してしまうので最終的にはSOG膜7を
マスクにしてエッチングされる。この段階の断面図を図
17(d)に示す。
The low-k film 17 is initially etched using the photoresist pattern 13 as a mask, but disappears on the way, and is eventually etched using the SOG film 7 as a mask. FIG. 17D shows a cross-sectional view at this stage.

【0075】SOG膜7のエッチング条件は、例えば圧
力=20[mTorr]、投入電力=1000[W]、
エッチングガス=CF4 (60[sccm])/O
2 (10[sccm])の混合ガスである。
The etching conditions of the SOG film 7 are, for example, pressure = 20 [mTorr], input power = 1000 [W],
Etching gas = CF 4 (60 [sccm]) / O
2 (10 [sccm]) mixed gas.

【0076】一方、Low−k膜17のエッチング条件
は、例えば圧力=40[mTorr]、投入電力=50
0[W]、エッチングガス=N2 (150[scc
m])/O2 (10[sccm])の混合ガスである。
この条件の場合、SOG膜7に対するLow−k膜17
のエッチング選択比およびSiO2 膜2に対するSOG
膜7のエッチング選択比はともに100以上と非常に高
くなる。
On the other hand, the etching conditions of the Low-k film 17 are, for example, pressure = 40 [mTorr], input power = 50.
0 [W], etching gas = N 2 (150 [scc
m]) / O 2 (10 [sccm]).
Under this condition, the Low-k film 17 with respect to the SOG film 7
Etching selectivity and SOG for SiO 2 film 2
The etching selectivity of the film 7 is as extremely high as 100 or more.

【0077】次に図18(e)に示すように、バリアメ
タル膜またはライナー膜14および配線15となる金属
膜を全面に堆積した後、CMP法により、配線溝の外部
の不要なバリアメタル膜またはライナー膜14および金
属膜、ならびにSOG膜7を除去し、配線15を形成す
るとともに、表面を平坦にする。その後、再度SOG膜
7を全面に形成する。なお、以下の工程で説明する空中
配線を形成せずに、ここで配線形成を終了させても良
い。
Next, as shown in FIG. 18E, after a barrier metal film or a metal film to be the liner film 14 and the wiring 15 is deposited on the entire surface, an unnecessary barrier metal film outside the wiring groove is formed by the CMP method. Alternatively, the liner film 14, the metal film, and the SOG film 7 are removed, the wiring 15 is formed, and the surface is flattened. After that, the SOG film 7 is formed again on the entire surface. Note that the wiring formation may be terminated here without forming the aerial wiring described in the following steps.

【0078】次に図18(f)に示すように、Low−
k膜17上のSOG膜7の一部に穴を開けた後、O2
ッシャによりLow−k膜17を除去し、空中配線を形
成する。このように上部の配線15が空中配線になるこ
とにより、より効果的に配線間寄生容量による信号伝達
遅延を抑制することができるようになる。
Next, as shown in FIG.
After making a hole in a part of the SOG film 7 on the k film 17, the low-k film 17 is removed by an O 2 asher to form an aerial wiring. Since the upper wiring 15 is an aerial wiring as described above, a signal transmission delay due to a parasitic capacitance between wirings can be more effectively suppressed.

【0079】図19および図20に本実施形態の第1の
変形例、図21に本実施形態の第2の変形例、図22に
本実施形態の第3の変形例、図23に本実施形態の第4
の変形例をそれぞれ示す。本実施形態の第1〜第4の変
形例はそれぞれ第1の実施形態の第1〜第4の変形例に
相当するものである。これらの変形例においても、図1
8(e)の工程に対応する工程で配線形成を終了しても
良い。その他、第1の実施形態と同様の種々の変形例が
可能である。
FIGS. 19 and 20 show a first modification of this embodiment, FIG. 21 shows a second modification of this embodiment, FIG. 22 shows a third modification of this embodiment, and FIG. 4th form
Are shown below. The first to fourth modified examples of the present embodiment respectively correspond to the first to fourth modified examples of the first embodiment. In these modifications as well, FIG.
The wiring formation may be completed in a step corresponding to the step 8 (e). In addition, various modifications similar to the first embodiment are possible.

【0080】(第4の実施形態)図24および図25
は、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を示す工程断面図である。本実施形態は同一層内の配
線構造の全てを空中配線構造にした例である。
(Fourth Embodiment) FIGS. 24 and 25
FIG. 9 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which all of the wiring structures in the same layer have an aerial wiring structure.

【0081】まず、第1の実施形態の図1(a)〜図3
(h)までの工程を行う(図24(a))。ただし、S
iO2 膜2の代わりに低誘電率膜18を用いる。低誘電
率膜18の材料としては、低誘電率膜17の材料と同じ
ものを使用できる。
First, FIG. 1A to FIG. 3 of the first embodiment
The steps up to (h) are performed (FIG. 24A). Where S
A low dielectric constant film 18 is used instead of the iO 2 film 2. As the material of the low dielectric constant film 18, the same material as the material of the low dielectric constant film 17 can be used.

【0082】次に図24(b)に示すように、全面に低
誘電率膜17を形成する。
Next, as shown in FIG. 24B, a low dielectric constant film 17 is formed on the entire surface.

【0083】次に図24(c)に示すように、低誘電率
膜17上にSOG膜7、レジストパターン13を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 24C, an SOG film 7 and a resist pattern 13 are formed on the low dielectric constant film 17.

【0084】次にフォトレジストパターン13をマスク
にしてSOG膜7を異方性エッチングし、SOG膜7に
フォトレジストパターン13のパターンを転写し、続い
てフォトレジストパターン13およびSOG膜7をマス
クにしてLow−k膜17をエッチングし、Low−k
膜17に配線溝を形成する。
Next, the SOG film 7 is anisotropically etched using the photoresist pattern 13 as a mask, the pattern of the photoresist pattern 13 is transferred to the SOG film 7, and subsequently the photoresist pattern 13 and the SOG film 7 are used as a mask. To etch the Low-k film 17,
A wiring groove is formed in the film 17.

【0085】Low−k膜17は最初のうちはフォトレ
ジストパターン13をマスクにしてエッチングされる
が、途中で消滅してしまうので最終的にはSOG膜7を
マスクにしてエッチングされる。この段階の断面図を図
24(d)に示す。SOG膜7およびLow−k膜17
のエッチング条件は第3の実施形態のそれらと同じであ
る。
The low-k film 17 is initially etched using the photoresist pattern 13 as a mask, but disappears on the way, and is eventually etched using the SOG film 7 as a mask. A cross-sectional view at this stage is shown in FIG. SOG film 7 and Low-k film 17
Are the same as those of the third embodiment.

【0086】次に図25(e)に示すように、バリアメ
タル膜またはライナー膜14および配線15となる金属
膜を全面に堆積した後、CMP法により、配線溝の外部
の不要なバリアメタル膜またはライナー膜14および金
属膜を除去し、配線15を形成するとともに、表面を平
坦にする。なお、第3の実施形態の図18(e)のよう
に再度SOG膜7を全面に形成するようにしても良い。
Next, as shown in FIG. 25E, after a barrier metal film or a metal film to be the liner film 14 and the wiring 15 is deposited on the entire surface, an unnecessary barrier metal film outside the wiring groove is formed by the CMP method. Alternatively, the liner film 14 and the metal film are removed, the wiring 15 is formed, and the surface is flattened. The SOG film 7 may be formed again on the entire surface as shown in FIG. 18E of the third embodiment.

【0087】次に図25(f)に示すように、Low−
k膜17上のSOG膜7の一部に穴を開けた後、O2
ッシャによりLow−k膜17,18を除去し、空中配
線を形成する。このように同一層内の配線構造全体が空
中配線構造になることにより、より効果的に配線間寄生
容量による信号伝達遅延を抑制することができるように
なる。
Next, as shown in FIG.
After making a hole in a part of the SOG film 7 on the k film 17, the low-k films 17 and 18 are removed by an O 2 asher to form an aerial wiring. Since the entire wiring structure in the same layer has an aerial wiring structure in this manner, it is possible to more effectively suppress signal transmission delay due to parasitic capacitance between wirings.

【0088】図26および図27に本実施形態の第1の
変形例、図28に本実施形態の第2の変形例、図29に
本実施形態の第3の変形例、図30に本実施形態の第4
の変形例をそれぞれ示す。本実施形態の第1〜第4の変
形例はそれぞれ第1の実施形態の第1〜第4の変形例に
相当するものである。その他、第1の実施形態と同様の
種々の変形例が可能である。
FIGS. 26 and 27 show a first modification of this embodiment, FIG. 28 shows a second modification of this embodiment, FIG. 29 shows a third modification of this embodiment, and FIG. 4th form
Are shown below. The first to fourth modified examples of the present embodiment respectively correspond to the first to fourth modified examples of the first embodiment. In addition, various modifications similar to the first embodiment are possible.

【0089】(第5の実施形態)図31〜図33は、本
発明の第5の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示
す工程断面図である。
(Fifth Embodiment) FIGS. 31 to 33 are process sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【0090】まず、図31(a)に示すように、シリコ
ン基板1上にAl膜19を形成する。次にAl膜19の
ハードマスクとして、Al膜19上にTEOS酸化膜2
0を形成する。次にTEOS膜20上に反射防止膜4、
レジストパターン5を順次形成する。
First, as shown in FIG. 31A, an Al film 19 is formed on a silicon substrate 1. Next, a TEOS oxide film 2 is formed on the Al film 19 as a hard mask for the Al film 19.
0 is formed. Next, the anti-reflection film 4 is formed on the TEOS film 20,
A resist pattern 5 is formed sequentially.

【0091】次に図31(b)に示すように、フォトレ
ジストパターン5をマスクにして反射防止膜4、TEO
S膜20をエッチングし、これらの膜20,4にフォト
レジストパターン5を転写する。
Next, as shown in FIG. 31 (b), using the photoresist pattern 5 as a mask,
The S film 20 is etched, and the photoresist pattern 5 is transferred to these films 20 and 4.

【0092】反射防止膜4のエッチング条件は、例えば
圧力=50[mTorr]、投入電力=1000
[W]、エッチングガス=CF4 (50[sccm])
/O2(10[sccm])の混合ガスである。
The etching conditions for the anti-reflection film 4 are, for example, pressure = 50 [mTorr], input power = 1000.
[W], etching gas = CF 4 (50 [sccm])
/ O 2 (10 [sccm]) mixed gas.

【0093】一方、TEOS膜20のエッチング条件
は、例えば圧力=50[mTorr]、投入電力=10
00[W]、エッチングガス=C4 8 (10[scc
m])/CO(100[sccm])/Ar(100
[sccm])の混合ガスである。
On the other hand, the etching conditions of the TEOS film 20 are, for example, pressure = 50 [mTorr], input power = 10
00 [W], etching gas = C 4 F 8 (10 [scc]
m]) / CO (100 [sccm]) / Ar (100
[Sccm]).

【0094】次に図31(c)に示すように、O2 アッ
シャにより、フォトレジストパターン5、反射防止膜4
を除去した後、TEOS膜20をマスクにしてAl膜1
9を異方性エッチングし、Alプラグ19を形成する。
[0094] Next, as shown in FIG. 31 (c), the O 2 asher photoresist pattern 5, the antireflection film 4
After removing the Al film 1 using the TEOS film 20 as a mask,
9 is anisotropically etched to form an Al plug 19.

【0095】Al膜19のエッチング条件は、例えば圧
力=4[mTorr]、投入電力=500[W]、エッ
チングガス=Cl(75[sccm])/O2 (10
[sccm])の混合ガスである。
The etching conditions of the Al film 19 are, for example, pressure = 4 [mTorr], input power = 500 [W], etching gas = Cl (75 [sccm]) / O 2 (10
[Sccm]).

【0096】この条件の場合、TEOS酸化膜20に対
するAl膜19のエッチング選択比が約50程度と非常
に高くなるため、TEOS酸化膜20は充分なエッチン
グマスクとなる。
Under these conditions, the etching selectivity of the Al film 19 with respect to the TEOS oxide film 20 becomes very high, about 50, so that the TEOS oxide film 20 becomes a sufficient etching mask.

【0097】次に図32(d)に示すように、Alプラ
グ19間をTEOS酸化膜21で埋め込み、表面を平坦
化する。
Next, as shown in FIG. 32D, the space between the Al plugs 19 is filled with a TEOS oxide film 21 to flatten the surface.

【0098】次に図32(e)に示すように、反射防止
膜22を全面に形成した後、反射防止膜22上にレジス
トパターン23を形成する。
Next, as shown in FIG. 32E, after forming the anti-reflection film 22 on the entire surface, a resist pattern 23 is formed on the anti-reflection film 22.

【0099】次に図32(f)に示すように、レジスト
パターン23をマスクにして反射防止膜22およびTE
OS酸化膜21をエッチングし、配線溝を形成する。
Next, as shown in FIG. 32 (f), using the resist pattern 23 as a mask, the anti-reflection film 22 and TE
The OS oxide film 21 is etched to form a wiring groove.

【0100】反射防止膜22のエッチング条件は、例え
ば圧力=50[mTorr]、投入電力=1000
[W]、エッチングガス=CF4 (50[sccm])
/O2 (10[sccm])の混合ガスである。
The etching conditions for the anti-reflection film 22 are, for example, pressure = 50 [mTorr], input power = 1000.
[W], etching gas = CF 4 (50 [sccm])
/ O 2 (10 [sccm]) mixed gas.

【0101】TEOS酸化膜21のエッチング条件は、
例えば圧力=50[mTorr]、投入電力=1000
[W]、エッチングガス=C4 8 (10[scc
m])/CO(100[sccm])/Ar(100
[sccm])の混合ガスである。
The etching conditions for the TEOS oxide film 21 are as follows:
For example, pressure = 50 [mTorr], input power = 1000
[W], etching gas = C 4 F 8 (10 [scc]
m]) / CO (100 [sccm]) / Ar (100
[Sccm]).

【0102】次に図32(g)に示すように、反射防止
膜22およびTEOS酸化膜21を除去した後、Al膜
の堆積およびAl膜のCMP(ダマシンプロセス)を行
ってAl配線24を形成する。Al配線24の一部はA
lプラグ19で構成される。
Next, as shown in FIG. 32 (g), after removing the antireflection film 22 and the TEOS oxide film 21, an Al film is deposited and an Al film is subjected to CMP (damascene process) to form an Al wiring 24. I do. A part of the Al wiring 24 is A
It is composed of an l plug 19.

【0103】次に図33(h)に示すように、全面に層
間絶縁膜としてのSiO2 膜25を全面に堆積した後、
反射防止膜12、フォトレジストパターン13を順次形
成する。SiO2 膜25の代わりにTEOS酸化膜等の
他の絶縁膜を用いても良い。
Next, as shown in FIG. 33 (h), after depositing an SiO 2 film 25 as an interlayer insulating film on the entire surface,
An antireflection film 12 and a photoresist pattern 13 are sequentially formed. Instead of the SiO 2 film 25, another insulating film such as a TEOS oxide film may be used.

【0104】次に図33(i)に示すように、フォトレ
ジストパターン13をマスクにして反射防止膜12、S
iO2 膜25をエッチングして配線溝を形成する。
Next, as shown in FIG. 33 (i), using the photoresist pattern 13 as a mask,
The iO 2 film 25 is etched to form a wiring groove.

【0105】次に図33(j)に示すように、O2 アッ
シャにより反射防止膜12、フォトレジストパターン1
3を除去した後、ダマシンプロセスによりAl配線26
を形成する。
[0105] Next, as shown in FIG. 33 (j), O 2 asher anti-reflection film 12, a photoresist pattern 1
3 is removed, and the Al wiring 26 is formed by a damascene process.
To form

【0106】以上述べたように本実施形態によれば、配
線の高さが異なるAl配線構造(Alプラグ+Al配
線)を交互に形成されてなる配線層を得ることができる
ので、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain a wiring layer in which Al wiring structures (Al plug + Al wiring) having different wiring heights are alternately formed. The same effect as in the embodiment can be obtained.

【0107】本実施形態では、層間絶縁膜としてSiO
2 膜(シリコン酸化膜)2を用いているが、その代わり
にLow−k膜、有機シリコン酸化膜、または無機シリ
コン酸化膜を用いても良い。
In this embodiment, SiO 2 is used as the interlayer insulating film.
Although the two films (silicon oxide films) 2 are used, a Low-k film, an organic silicon oxide film, or an inorganic silicon oxide film may be used instead.

【0108】本実施形態では、配線材料としてAlを用
いたが、Al−CuまたはAl−Si−Cu,Ag,A
u等の他の配線材料を用いても良い。
In the present embodiment, Al is used as the wiring material, but Al—Cu or Al—Si—Cu, Ag, A
Other wiring materials such as u may be used.

【0109】また、本実施形態では、Al膜19のハー
ドマスクとしてTEOS酸化膜を用いたが、シリコン窒
化膜、またはシリコンと窒素と酸素を含む絶縁膜(Si
ON膜)等の他の絶縁膜を用いても良い。
In this embodiment, a TEOS oxide film is used as a hard mask for the Al film 19, but a silicon nitride film or an insulating film containing silicon, nitrogen and oxygen (Si
Another insulating film such as an ON film may be used.

【0110】また、本実施形態では、バリアメタル膜、
ライナー膜を用いていないが、必要に応じて用いても良
い。バリアメタル膜、ライナー膜としては、例えば第1
の実施形態で述べたものを使用する。
In this embodiment, the barrier metal film,
Although a liner film is not used, it may be used if necessary. As the barrier metal film and the liner film, for example, the first
The one described in the embodiment is used.

【0111】図34および図35に本実施形態の第1の
変形例、図36に本実施形態の第2の変形例、図37に
本実施形態の第3の変形例、図38に本実施形態の第4
の変形例をそれぞれ示す。本実施形態の第1〜第4の変
形例はそれぞれ第1の実施形態の第1〜第4の変形例に
相当するものである。その他、第1の実施形態と同様の
種々の変形例が可能である。例えば、ここでは下地が基
板表面に形成された拡散層等の導電領域について述べた
が、シリコン基板の上に形成された金属の配線層が下地
であっても良い。
FIGS. 34 and 35 show a first modification of this embodiment, FIG. 36 shows a second modification of this embodiment, FIG. 37 shows a third modification of this embodiment, and FIG. 4th form
Are shown below. The first to fourth modified examples of the present embodiment respectively correspond to the first to fourth modified examples of the first embodiment. In addition, various modifications similar to the first embodiment are possible. For example, here, a conductive region such as a diffusion layer having a base formed on a substrate surface has been described, but a metal wiring layer formed on a silicon substrate may be a base.

【0112】(第6の実施形態)図39および図40
は、本発明の第6の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を示す工程断面図である。
(Sixth Embodiment) FIGS. 39 and 40
FIG. 19 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention.

【0113】まず、第5の実施形態の図31(a)〜図
32(g)までの工程を行う(図39(a))。
First, the steps of FIGS. 31 (a) to 32 (g) of the fifth embodiment are performed (FIG. 39 (a)).

【0114】次に図10(b)に示すように、層間絶縁
膜としての有機シリコン酸化膜16を全面に堆積する。
Next, as shown in FIG. 10B, an organic silicon oxide film 16 as an interlayer insulating film is deposited on the entire surface.

【0115】この後は、第1の実施形態の図3(j)〜
図4(m)までの工程を行う(図10(c)〜図11
(f))。
Thereafter, FIG. 3 (j) to FIG.
The steps up to FIG. 4 (m) are performed (FIGS. 10 (c) to 11).
(F)).

【0116】本実施形態によれば、層間絶縁膜として有
機シリコン酸化膜16を用いているので、第5の実施形
態よりも配線間寄生容量をより低減化できるようにな
る。なお。本実施形態では、有機シリコン酸化膜16を
用いているが、その代わりにLow−k膜、無機シリコ
ン酸化膜等の低誘電率膜を用いても良い。
According to the present embodiment, since the organic silicon oxide film 16 is used as the interlayer insulating film, the parasitic capacitance between wirings can be further reduced as compared with the fifth embodiment. In addition. In the present embodiment, the organic silicon oxide film 16 is used, but a low dielectric constant film such as a Low-k film or an inorganic silicon oxide film may be used instead.

【0117】さらに、第2の実施形態と同様に、第1お
よび第2の絶縁膜は、low−k膜、無機シリコン酸化
膜および有機シリコン酸化膜のいずれか異なる絶縁膜の
組合せであれば良い。
Further, similarly to the second embodiment, the first and second insulating films may be any combination of a low-k film, an inorganic silicon oxide film, and an organic silicon oxide film, which are different from each other. .

【0118】図41に本実施形態の第1の変形例、図4
2に本実施形態の第2の変形例、図43に本実施形態の
第3の変形例、図44に本実施形態の第4の変形例をそ
れぞれ示す。本実施形態の第1〜第4の変形例はそれぞ
れ第1の実施形態の第1〜第4の変形例に相当するもの
である。その他、第5の実施形態と同様の種々の変形例
が可能である。
FIG. 41 shows a first modification of the present embodiment, and FIG.
2 shows a second modification of this embodiment, FIG. 43 shows a third modification of this embodiment, and FIG. 44 shows a fourth modification of this embodiment. The first to fourth modified examples of the present embodiment respectively correspond to the first to fourth modified examples of the first embodiment. In addition, various modifications similar to the fifth embodiment are possible.

【0119】(第7の実施形態)図45および図46
は、本発明の第6の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を示す工程断面図である。
(Seventh Embodiment) FIGS. 45 and 46
FIG. 19 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention.

【0120】まず、第5の実施形態の図31(a)〜図
32(g)までの工程を行う(図45(a))。
First, the steps of FIGS. 31A to 32G of the fifth embodiment are performed (FIG. 45A).

【0121】次に図45(b)に示すように、Low−
k膜17を全面に形成する。Low−k膜17の材料
は、例えばフレアー、シルク等のCF系である。その他
にも、レジスト,C単体またはCおよび添加物(Siは
除く)等のC系でも同様の効果が得られる。
Next, as shown in FIG.
A k film 17 is formed on the entire surface. The material of the Low-k film 17 is a CF-based material such as flare or silk. In addition, the same effect can be obtained with resist, C alone or C-based such as C and an additive (excluding Si).

【0122】次に図45(c)に示すように、Low−
k膜17上に厚さ100nmのSOG膜7、厚さ300
nmのフォトレジストパターン13を順次形成する。
Next, as shown in FIG.
SOG film 7 having a thickness of 100 nm and a thickness of 300 on k film 17
A photoresist pattern 13 of nm is sequentially formed.

【0123】次にフォトレジストパターン13をマスク
にしてSOG膜7を異方性エッチングし、SOG膜7に
フォトレジストパターン13のパターンを転写し、続い
てフォトレジストパターン13およびSOG膜7をマス
クにしてLow−k膜17をエッチングし、Low−k
膜17に配線溝を形成する。
Next, the SOG film 7 is anisotropically etched using the photoresist pattern 13 as a mask, the pattern of the photoresist pattern 13 is transferred to the SOG film 7, and subsequently the photoresist pattern 13 and the SOG film 7 are used as a mask. To etch the Low-k film 17,
A wiring groove is formed in the film 17.

【0124】Low−k膜17は最初のうちはフォトレ
ジストパターン13をマスクにしてエッチングされる
が、途中で消滅してしまうので最終的にはSOG膜7を
マスクにしてエッチングされる。この段階の断面図を図
45(d)に示す。
The low-k film 17 is initially etched using the photoresist pattern 13 as a mask, but disappears on the way, and is eventually etched using the SOG film 7 as a mask. A cross-sectional view at this stage is shown in FIG.

【0125】SOG膜7のエッチング条件は、例えば圧
力=20[mTorr]、投入電力=1000[W]、
エッチングガス=CF4 (60[sccm])/O
2 (10[sccm])の混合ガスである。
The etching conditions of the SOG film 7 are, for example, pressure = 20 [mTorr], input power = 1000 [W],
Etching gas = CF 4 (60 [sccm]) / O
2 (10 [sccm]) mixed gas.

【0126】一方、Low−k膜17のエッチング条件
は、例えば圧力=40[mTorr]、投入電力=50
0[W]、エッチングガス=N2 (150[scc
m])/O2 (10[sccm])の混合ガスである。
この条件の場合、SOG膜7に対するLow−k膜17
のエッチング選択比およびSiO2 膜2に対するSOG
膜7のエッチング選択比はともに100以上と非常に高
くなる。
On the other hand, the etching conditions for the Low-k film 17 are, for example, pressure = 40 [mTorr], input power = 50.
0 [W], etching gas = N 2 (150 [scc
m]) / O 2 (10 [sccm]).
Under this condition, the Low-k film 17 with respect to the SOG film 7
Etching selectivity and SOG for SiO 2 film 2
The etching selectivity of the film 7 is as extremely high as 100 or more.

【0127】次に図46(e)に示すように、配線溝を
埋め込むようにAl膜を全面に堆積した後、CMP法に
より、配線溝の外部の不要なAl膜を除去し、Al配線
26を形成するとともに、表面を平坦にする。その後、
再度SOG膜7を全面に形成する。なお、以下の工程で
説明する空中配線を形成せずに、ここで配線形成を終了
させても良い。
Next, as shown in FIG. 46 (e), after an Al film is deposited on the entire surface so as to fill the wiring groove, an unnecessary Al film outside the wiring groove is removed by a CMP method. And flatten the surface. afterwards,
The SOG film 7 is formed again on the entire surface. Note that the wiring formation may be terminated here without forming the aerial wiring described in the following steps.

【0128】次に図46(f)に示すように、Low−
k膜17上のSOG膜7の一部に穴を開けた後、O2
ッシャによりLow−k膜17を除去し、空中配線を形
成する。このように上部のAl配線26が空中配線にな
ることにより、より効果的に配線間寄生容量による信号
伝達遅延を抑制することができるようになる。
Next, as shown in FIG.
After making a hole in a part of the SOG film 7 on the k film 17, the low-k film 17 is removed by an O 2 asher to form an aerial wiring. Since the upper Al wiring 26 is an aerial wiring in this way, it is possible to more effectively suppress signal transmission delay due to parasitic capacitance between wirings.

【0129】図47および図48に本実施形態の第1の
変形例、図49に本実施形態の第2の変形例、図50に
本実施形態の第3の変形例、図51に本実施形態の第4
の変形例をそれぞれ示す。本実施形態の第1〜第4の変
形例はそれぞれ第1の実施形態の第1〜第4の変形例に
相当するものである。これらの変形例においても、図4
6(e)の工程に対応する工程で配線形成を終了しても
良い。その他、第5の実施形態と同様の種々の変形例が
可能である。
FIGS. 47 and 48 show a first modification of this embodiment, FIG. 49 shows a second modification of this embodiment, FIG. 50 shows a third modification of this embodiment, and FIG. 4th form
Are shown below. The first to fourth modified examples of the present embodiment respectively correspond to the first to fourth modified examples of the first embodiment. In these modifications as well, FIG.
The wiring formation may be completed in a step corresponding to the step 6 (e). In addition, various modifications similar to the fifth embodiment are possible.

【0130】(第8の実施形態)図52および図53
は、本発明の第8の実施形態に係る半導体装置の製造方
法を示す工程断面図である。
(Eighth Embodiment) FIGS. 52 and 53
FIG. 14 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the eighth embodiment of the present invention.

【0131】まず、第5の実施形態の図31(a)〜図
32(g)までの工程を行う(図52(a))。ただ
し、TEOS酸化膜21の代わりに低誘電率膜18を用
いる。
First, the steps from FIG. 31A to FIG. 32G of the fifth embodiment are performed (FIG. 52A). However, the low dielectric constant film 18 is used instead of the TEOS oxide film 21.

【0132】次に図52(b)に示すように、全面に低
誘電率膜17を形成する。
Next, as shown in FIG. 52B, a low dielectric constant film 17 is formed on the entire surface.

【0133】次に図52(c)に示すように、低誘電率
膜17上にSOG膜7、レジストパターン13を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 52C, an SOG film 7 and a resist pattern 13 are formed on the low dielectric constant film 17.

【0134】次にフォトレジストパターン13をマスク
にしてSOG膜7を異方性エッチングし、SOG膜7に
フォトレジストパターン13のパターンを転写し、続い
てフォトレジストパターン13およびSOG膜7をマス
クにしてLow−k膜17をエッチングし、Low−k
膜17に配線溝を形成する。
Next, the SOG film 7 is anisotropically etched using the photoresist pattern 13 as a mask, the pattern of the photoresist pattern 13 is transferred to the SOG film 7, and subsequently the photoresist pattern 13 and the SOG film 7 are used as a mask. To etch the Low-k film 17,
A wiring groove is formed in the film 17.

【0135】Low−k膜17は最初のうちはフォトレ
ジストパターン13をマスクにしてエッチングされる
が、途中で消滅してしまうので最終的にはSOG膜7を
マスクにしてエッチングされる。この段階の断面図を図
52(d)に示す。SOG膜7およびLow−k膜17
のエッチング条件は第3の実施形態のそれらと同じであ
る。
The low-k film 17 is initially etched using the photoresist pattern 13 as a mask, but disappears on the way, and is eventually etched using the SOG film 7 as a mask. FIG. 52D shows a cross-sectional view at this stage. SOG film 7 and Low-k film 17
Are the same as those of the third embodiment.

【0136】次に図53(e)に示すように、Al膜を
全面に堆積した後、CMP法により配線溝の外部の不要
なAl膜を除去し、Al配線26を形成するとともに、
表面を平坦にする。なお、第3の実施形態の図18
(e)のように再度SOG膜7を全面に形成するように
しても良い。
Next, as shown in FIG. 53 (e), after depositing an Al film on the entire surface, unnecessary Al films outside the wiring trenches are removed by a CMP method to form an Al wiring 26.
Flatten the surface. FIG. 18 of the third embodiment.
As shown in (e), the SOG film 7 may be formed again on the entire surface.

【0137】次に図53(f)に示すように、Low−
k膜17上のSOG膜7の一部に穴を開けた後、O2
ッシャによりLow−k膜17,9を除去し、空中配線
を形成する。このように同一層内の配線構造全体が空中
配線構造になることにより、より効果的に配線間寄生容
量による信号伝達遅延を抑制することができるようにな
る。
Next, as shown in FIG.
After making a hole in a part of the SOG film 7 on the k film 17, the low-k films 17 and 9 are removed by an O 2 asher to form an aerial wiring. Since the entire wiring structure in the same layer has an aerial wiring structure in this manner, it is possible to more effectively suppress signal transmission delay due to parasitic capacitance between wirings.

【0138】図54および図55に本実施形態の第1の
変形例、図56に本実施形態の第2の変形例、図57に
本実施形態の第3の変形例、図58に本実施形態の第4
の変形例をそれぞれ示す。本実施形態の第1〜第4の変
形例はそれぞれ第1の実施形態の第1〜第4の変形例に
相当するものである。その他、第5の実施形態と同様の
種々の変形例が可能である。
FIGS. 54 and 55 show a first modification of this embodiment, FIG. 56 shows a second modification of this embodiment, FIG. 57 shows a third modification of this embodiment, and FIG. 4th form
Are shown below. The first to fourth modified examples of the present embodiment respectively correspond to the first to fourth modified examples of the first embodiment. In addition, various modifications similar to the fifth embodiment are possible.

【0139】(第9の実施形態)図59は、本発明の第
9の実施形態に係る半導体装置を示す断面図である。
(Ninth Embodiment) FIG. 59 is a sectional view showing a semiconductor device according to a ninth embodiment of the present invention.

【0140】図59(a)は、周知の方法で形成した自
己整合型コンタクト(SAC)の部分(ビット線)を示
している。図中、29はゲート絶縁膜、30はポリサイ
ドゲートを構成するポリシリコン膜、31はポリサイド
ゲートを構成するタングステンシリサイド膜、32はシ
リコン窒化膜、33はシリコン窒化膜とエッチング選択
比が取れる層間絶縁膜(例えばBPSG膜)、34はプ
ラグをそれぞれ示している。ここでは、ポリサイドゲー
トを用いたが、ポリメタルゲート等の他のゲート構造を
用いても良い。図中の三つのポリサイドゲート(素子領
域)は同一直線上には無く、隣り合う二つのポリサイド
ゲートは互いにF(デザインルール)だけずれたピッチ
で形成されている。
FIG. 59A shows a portion (bit line) of a self-aligned contact (SAC) formed by a known method. In the figure, 29 is a gate insulating film, 30 is a polysilicon film constituting a polycide gate, 31 is a tungsten silicide film constituting a polycide gate, 32 is a silicon nitride film, and 33 is an etching selectivity with the silicon nitride film. An interlayer insulating film (for example, a BPSG film) and 34 indicate plugs, respectively. Here, a polycide gate is used, but another gate structure such as a polymetal gate may be used. The three polycide gates (element regions) in the figure are not on the same straight line, and two adjacent polycide gates are formed at a pitch shifted from each other by F (design rule).

【0141】図59(b)は、第1の実施形態に方法に
より形成した配線層の部分を示しており、層間絶縁膜3
3はSiO2 膜2に対応し、ポリシリコン膜からなるプ
ラグまたはプラグ・配線35はプラグまたはプラグ・配
線10に対応し、TEOS酸化膜36はSiO2 膜11
に対応し、配線37は配線15に対応している。プラグ
またはプラグ・配線35の材料は、W、WSi、Al、
Al−Cu、Al−Si−Cu、Cu、Ag、Au等の
他の純金属、シリサイドまたは合金を用いても構わな
い。バリアメタル膜またはライナー膜(不図示)、プラ
グまたはプラグ・配線35に応じて適宜選択する。例え
ば、プラグまたはプラグ・配線35の材料がCuの場
合、バリアメタル膜またはライナー膜としては例えばT
i膜、Ti/TiN膜、TiN膜、TaN膜、Ta膜を
用いる。また、Alの場合、例えばNb膜、NbN膜を
用いても良い。
FIG. 59B shows a portion of a wiring layer formed by the method according to the first embodiment.
3 corresponds to the SiO 2 film 2, a plug or plug / wiring 35 made of a polysilicon film corresponds to the plug or plug / wiring 10, and the TEOS oxide film 36 is an SiO 2 film 11
, And the wiring 37 corresponds to the wiring 15. The material of the plug or plug / wiring 35 is W, WSi, Al,
Other pure metals such as Al-Cu, Al-Si-Cu, Cu, Ag, and Au, silicides, or alloys may be used. It is appropriately selected according to a barrier metal film or a liner film (not shown), a plug or a plug / wiring 35. For example, when the material of the plug or the plug / wiring 35 is Cu, the barrier metal film or the liner film is made of, for example, T
An i film, a Ti / TiN film, a TiN film, a TaN film, and a Ta film are used. In the case of Al, for example, an Nb film or an NbN film may be used.

【0142】本実施形態において、第1の実施形態の図
3(k)の工程に対応した工程における反射防止膜12
のエッチング条件は、例えば圧力=50[mTor
r]、投入電力=1000[W]、エッチングガス=C
4 (50[sccm])/O2(10[sccm])
の混合ガスである。また、TEOS酸化膜36のエッチ
ング条件は、例えば圧力=50[mTorr]、投入電
力=1000[W]、エッチングガス=C48 (10
[sccm])/CO(100[sccm])/Ar
(100[sccm])の混合ガスである。
In the present embodiment, the antireflection film 12 in the step corresponding to the step of FIG.
Etching conditions are, for example, pressure = 50 [mTorr]
r], input power = 1000 [W], etching gas = C
F 4 (50 [sccm]) / O 2 (10 [sccm])
Is a mixed gas. The etching conditions for the TEOS oxide film 36 are, for example, pressure = 50 [mTorr], input power = 1000 [W], and etching gas = C 4 F 8 (10
[Sccm]) / CO (100 [sccm]) / Ar
(100 [sccm]).

【0143】図60に本実施形態の第1の変形例、図6
1に本実施形態の第2の変形例、図62に本実施形態の
第3の変形例、図63および図64に本実施形態の第4
の変形例をそれぞれ示す。本実施形態の第1〜第4の変
形例はそれぞれ第1の実施形態の第1〜第4の変形例に
相当するものである。その他、材料等に関しては第1の
実施形態と同様の種々の変形例が可能である。
FIG. 60 shows a first modification of the present embodiment, and FIG.
1 shows a second modification of this embodiment, FIG. 62 shows a third modification of this embodiment, and FIGS. 63 and 64 show a fourth modification of this embodiment.
Are shown below. The first to fourth modified examples of the present embodiment respectively correspond to the first to fourth modified examples of the first embodiment. In addition, various modifications similar to those of the first embodiment can be made with respect to materials and the like.

【0144】(第10の実施形態)図65は、本発明の
第10の実施形態に係る半導体装置を示す断面図であ
る。
(Tenth Embodiment) FIG. 65 is a sectional view showing a semiconductor device according to a tenth embodiment of the present invention.

【0145】本実施形態が第9の実施形態と異なる点
は、TEOS酸化膜36の代わりに有機シリコン酸化膜
16を形成したことにある。有機シリコン酸化膜16を
用いた配線層の製造方法は第2の実施形態に準じる。さ
らに、第2の実施形態と同様に、第1の絶縁膜(層間絶
縁膜)および第2の絶縁膜(有機シリコン酸化膜16)
は、low−k膜、無機シリコン酸化膜および有機シリ
コン酸化膜のいずれか異なる絶縁膜の組合せであれば良
い。
The present embodiment differs from the ninth embodiment in that an organic silicon oxide film 16 is formed instead of the TEOS oxide film 36. The method for manufacturing a wiring layer using the organic silicon oxide film 16 conforms to the second embodiment. Further, similarly to the second embodiment, a first insulating film (interlayer insulating film) and a second insulating film (organic silicon oxide film 16)
May be any combination of different insulating films of a low-k film, an inorganic silicon oxide film, and an organic silicon oxide film.

【0146】図66に本実施形態の第1の変形例、図6
7に本実施形態の第2の変形例、図68に本実施形態の
第3の変形例、図69および図70に本実施形態の第4
の変形例をそれぞれ示す。本実施形態の第1〜第4の変
形例はそれぞれ第1の実施形態の第1〜第4の変形例に
相当するものである。その他、材料等に関しては第2の
実施形態と同様の種々の変形例が可能である。
FIG. 66 shows a first modification of the present embodiment, and FIG.
7 shows a second modified example of the present embodiment, FIG. 68 shows a third modified example of the present embodiment, and FIGS. 69 and 70 show a fourth modified example of the present embodiment.
Are shown below. The first to fourth modified examples of the present embodiment respectively correspond to the first to fourth modified examples of the first embodiment. In addition, various modifications of the material and the like similar to the second embodiment are possible.

【0147】(第11の実施形態)図71は、本発明の
第11の実施形態に係る半導体装置を示す断面図であ
る。
(Eleventh Embodiment) FIG. 71 is a sectional view showing a semiconductor device according to an eleventh embodiment of the present invention.

【0148】本実施形態が第9の実施形態と異なる点
は、高い方の配線36を空中配線としたことにある。こ
のような空中配線を有する配線層の製造方法は第3の実
施形態の準じる。
The present embodiment differs from the ninth embodiment in that the higher wiring 36 is an aerial wiring. The method of manufacturing the wiring layer having such an aerial wiring conforms to that of the third embodiment.

【0149】図72に本実施形態の第1の変形例、図7
3に本実施形態の第2の変形例、図74に本実施形態の
第3の変形例、図75および図76に本実施形態の第4
の変形例をそれぞれ示す。本実施形態の第1〜第4の変
形例はそれぞれ第1の実施形態の第1〜第4の変形例に
相当するものである。その他、材料等に関しては第3の
実施形態と同様の種々の変形例が可能である。
FIG. 72 shows a first modification of the present embodiment, and FIG.
3 shows a second modification of the present embodiment, FIG. 74 shows a third modification of the present embodiment, and FIGS. 75 and 76 show a fourth modification of the present embodiment.
Are shown below. The first to fourth modified examples of the present embodiment respectively correspond to the first to fourth modified examples of the first embodiment. In addition, with respect to materials and the like, various modifications similar to those of the third embodiment are possible.

【0150】(第12の実施形態)図77は、本発明の
第12の実施形態に係る半導体装置を示す断面図であ
る。
(Twelfth Embodiment) FIG. 77 is a sectional view showing a semiconductor device according to a twelfth embodiment of the present invention.

【0151】本実施形態が第9の実施形態と異なる点
は、配線構造全体を空中配線としたことにある。このよ
うな空中配線を有する配線層の製造方法は第4の実施形
態の準じる。
The present embodiment differs from the ninth embodiment in that the entire wiring structure is aerial wiring. The method for manufacturing a wiring layer having such an aerial wiring conforms to that of the fourth embodiment.

【0152】図78に本実施形態の第1の変形例、図7
9に本実施形態の第2の変形例、図80に本実施形態の
第3の変形例、図81および図82に本実施形態の第4
の変形例をそれぞれ示す。本実施形態の第1〜第4の変
形例はそれぞれ第1の実施形態の第1〜第4の変形例に
相当するものである。その他、材料等に関しては第4の
実施形態と同様の種々の変形例が可能である。
FIG. 78 shows a first modification of the present embodiment, and FIG.
9 shows a second modification of the present embodiment, FIG. 80 shows a third modification of the present embodiment, and FIGS. 81 and 82 show a fourth modification of the present embodiment.
Are shown below. The first to fourth modified examples of the present embodiment respectively correspond to the first to fourth modified examples of the first embodiment. In addition, various modifications similar to those of the fourth embodiment can be made with respect to materials and the like.

【0153】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。例えば、上記実施形態では、一つの配
線層について本発明を適用した例について説明したが、
二つ以上の配線層に適用することもできる。全ての配線
層に適用するのではなく、例えば上層の配線層のみに本
発明を適用しても良い。
Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to one wiring layer has been described.
It can be applied to two or more wiring layers. The present invention may be applied to, for example, only upper wiring layers, instead of being applied to all wiring layers.

【0154】また、上記実施形態では、半導体基板とし
てシリコン基板を用いたが、寄生容量のさらなる低減化
のためにSOI基板を用いても良く、さらに信号の高速
化に対応するためにSiGe基板を用いても良い。
In the above embodiment, a silicon substrate is used as a semiconductor substrate. However, an SOI substrate may be used to further reduce parasitic capacitance, and a SiGe substrate may be used to cope with a higher signal speed. May be used.

【0155】さらに、上記実施形態には種々の段階の発
明が含まれており、開示される複数の構成要件における
適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例
えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成
要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄
で述べた課題を解決できる場合には、この構成要件が削
除された構成が発明として抽出され得る。その他、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施でき
る。
Furthermore, the above-described embodiment includes various stages of the invention, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent features. For example, even if some components are deleted from all the components shown in the embodiment, if the problem described in the section of the problem to be solved by the invention can be solved, the configuration in which the components are deleted is Can be extracted as an invention. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0156】[0156]

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、さ
らなる微細化等に対応できる配線構造を有する半導体装
置およびその製造方法を実現できるようになる。
As described above, according to the present invention, a semiconductor device having a wiring structure capable of coping with further miniaturization and the like and a method of manufacturing the same can be realized.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製
造方法の製造方法を示す工程断面図
FIG. 1 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に続く同半導体装置の製造方法の製造方法
を示す工程断面図
FIG. 2 is a process cross-sectional view showing a manufacturing method of the manufacturing method of the semiconductor device following FIG. 1;

【図3】図2に続く同半導体装置の製造方法の製造方法
を示す工程断面図
3 is a process sectional view illustrating the manufacturing method of the semiconductor device, following FIG. 2;

【図4】図3に続く同半導体装置の製造方法の製造方法
を示す工程断面図
FIG. 4 is a process sectional view illustrating the manufacturing method of the manufacturing method of the semiconductor device, following FIG. 3;

【図5】第1の実施形態の第1の変形例を示す工程断面
FIG. 5 is a process cross-sectional view showing a first modification of the first embodiment.

【図6】図5に続く同変形例を示す工程断面図FIG. 6 is a process sectional view showing the modified example following FIG. 5;

【図7】第1の実施形態の第2の変形例を示す工程断面
FIG. 7 is a process cross-sectional view showing a second modification of the first embodiment.

【図8】第1の実施形態の第3の変形例を示す工程断面
FIG. 8 is a process sectional view showing a third modification of the first embodiment;

【図9】第1の実施形態の第4の変形例を示す工程断面
FIG. 9 is a process sectional view showing a fourth modification of the first embodiment;

【図10】本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の
製造方法の製造方法を示す工程断面図
FIG. 10 is a process cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.

【図11】図10に続く同半導体装置の製造方法の製造
方法を示す工程断面図
FIG. 11 is a process sectional view illustrating the manufacturing method of the manufacturing method of the semiconductor device, following FIG. 10;

【図12】第2の実施形態の第1の変形例を示す工程断
面図
FIG. 12 is a process cross-sectional view showing a first modification of the second embodiment.

【図13】図12に続く同変形例を示す工程断面図FIG. 13 is a process cross-sectional view showing the same modified example following FIG. 12;

【図14】第2の実施形態の第2の変形例を示す工程断
面図
FIG. 14 is a process cross-sectional view showing a second modification of the second embodiment.

【図15】第2の実施形態の第3の変形例を示す工程断
面図
FIG. 15 is a process cross-sectional view showing a third modification of the second embodiment.

【図16】第2の実施形態の第4の変形例を示す工程断
面図
FIG. 16 is a process sectional view showing a fourth modification of the second embodiment;

【図17】本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の
製造方法を示す工程断面図
FIG. 17 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図18】図17に続く同半導体装置の製造方法を示す
工程断面図
FIG. 18 is a process sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device, following FIG. 17;

【図19】第3の実施形態の第1の変形例を示す工程断
面図
FIG. 19 is a process sectional view showing a first modification of the third embodiment;

【図20】図19に続く同変形例を示す工程断面図FIG. 20 is a process cross-sectional view showing the same modified example following FIG. 19;

【図21】第3の実施形態の第2の変形例を示す工程断
面図
FIG. 21 is a process cross-sectional view showing a second modification of the third embodiment.

【図22】第3の実施形態の第3の変形例を示す工程断
面図
FIG. 22 is a process cross-sectional view showing a third modification of the third embodiment.

【図23】第4の実施形態の第3の変形例を示す工程断
面図
FIG. 23 is a process cross-sectional view showing a third modification of the fourth embodiment.

【図24】本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の
製造方法を示す工程断面図
FIG. 24 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図25】図24に続く同半導体装置の製造方法を示す
工程断面図
FIG. 25 is a process sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device, following FIG. 24;

【図26】第4の実施形態の第1の変形例を示す工程断
面図
FIG. 26 is a process sectional view showing a first modification of the fourth embodiment;

【図27】図26に続く同変形例を示す工程断面図FIG. 27 is a process cross-sectional view showing the same modified example following FIG. 26;

【図28】第4の実施形態の第2の変形例を示す工程断
面図
FIG. 28 is a process sectional view showing a second modification of the fourth embodiment;

【図29】第4の実施形態の第3の変形例を示す工程断
面図
FIG. 29 is a process cross-sectional view showing a third modification of the fourth embodiment;

【図30】第4の実施形態の第4の変形例を示す工程断
面図
FIG. 30 is a process cross-sectional view showing a fourth modification of the fourth embodiment;

【図31】本発明の第5の実施形態に係る半導体装置の
製造方法を示す工程断面図
FIG. 31 is a process sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention.

【図32】図31に続く同半導体装置の製造方法を示す
工程断面図
FIG. 32 is a process sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device, following FIG. 31;

【図33】図32に続く同半導体装置の製造方法を示す
工程断面図
FIG. 33 is a process sectional view illustrating the method of manufacturing the same semiconductor device, following FIG. 32;

【図34】第5の実施形態の第1の変形例を示す工程断
面図
FIG. 34 is a process sectional view showing a first modified example of the fifth embodiment;

【図35】図34に続く同変形例を示す工程断面図FIG. 35 is a process sectional view showing the same modified example following FIG. 34;

【図36】第5の実施形態の第2の変形例を示す工程断
面図
FIG. 36 is a process cross-sectional view showing a second modification of the fifth embodiment;

【図37】第5の実施形態の第3の変形例を示す工程断
面図
FIG. 37 is a process cross-sectional view showing a third modification of the fifth embodiment;

【図38】第5の実施形態の第4の変形例を示す工程断
面図
FIG. 38 is a process cross-sectional view showing a fourth modification of the fifth embodiment;

【図39】本発明の第6の実施形態に係る半導体装置の
製造方法を示す工程断面図
FIG. 39 is a process cross-sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention;

【図40】図39に続く同半導体装置の製造方法を示す
工程断面図
40 is a process sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device, following FIG. 39;

【図41】第6の実施形態の第1の変形例を示す工程断
面図
FIG. 41 is a process sectional view showing a first modification of the sixth embodiment;

【図42】第6の実施形態の第2の変形例を示す工程断
面図
FIG. 42 is a process sectional view showing a second modification of the sixth embodiment;

【図43】第6の実施形態の第3の変形例を示す工程断
面図
FIG. 43 is a process sectional view showing a third modification of the sixth embodiment;

【図44】第6の実施形態の第4の変形例を示す工程断
面図
FIG. 44 is a process sectional view showing a fourth modification of the sixth embodiment;

【図45】本発明の第7の実施形態に係る半導体装置の
製造方法を示す工程断面図
FIG. 45 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the seventh embodiment of the present invention;

【図46】図45に続く同半導体装置の製造方法を示す
工程断面図
46 is a process sectional view illustrating the method of manufacturing the semiconductor device, following FIG. 45;

【図47】第7の実施形態の第1の変形例を示す工程断
面図
FIG. 47 is a process sectional view showing a first modification of the seventh embodiment;

【図48】図47に続く同変形例を示す工程断面図FIG. 48 is a process sectional view showing the same modified example following FIG. 47;

【図49】第7の実施形態の第2の変形例を示す工程断
面図
FIG. 49 is a process sectional view showing a second modification of the seventh embodiment;

【図50】第7の実施形態の第3の変形例を示す工程断
面図
FIG. 50 is a process sectional view showing a third modification of the seventh embodiment;

【図51】第7の実施形態の第4の変形例を示す工程断
面図
FIG. 51 is a process sectional view showing a fourth modification of the seventh embodiment;

【図52】本発明の第8の実施形態に係る半導体装置の
製造方法を示す工程断面図
FIG. 52 is a process sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor device according to the eighth embodiment of the present invention;

【図53】図52に続く同半導体装置の製造方法を示す
工程断面図
FIG. 53 is a process sectional view showing the method of manufacturing the same semiconductor device, following FIG. 52;

【図54】第8の実施形態の第1の変形例を示す断面図FIG. 54 is a sectional view showing a first modification of the eighth embodiment;

【図55】図54に続く同変形例を示す断面図FIG. 55 is a sectional view showing the modification example following FIG. 54;

【図56】第8の実施形態の第2の変形例を示す断面図FIG. 56 is a sectional view showing a second modification of the eighth embodiment;

【図57】第8の実施形態の第3の変形例を示す断面図FIG. 57 is a sectional view showing a third modification of the eighth embodiment;

【図58】第8の実施形態の第4の変形例を示す断面図FIG. 58 is a sectional view showing a fourth modification of the eighth embodiment;

【図59】本発明の第9の実施形態に係る半導体装置を
示す断面図
FIG. 59 is a sectional view showing a semiconductor device according to a ninth embodiment of the present invention;

【図60】第9の実施形態の第1の変形例を示す断面図FIG. 60 is a sectional view showing a first modification of the ninth embodiment;

【図61】第9の実施形態の第2の変形例を示す断面図FIG. 61 is a sectional view showing a second modification of the ninth embodiment;

【図62】第9の実施形態の第3の変形例を示す断面図FIG. 62 is a sectional view showing a third modification of the ninth embodiment;

【図63】第9の実施形態の第4の変形例を示す断面図FIG. 63 is a sectional view showing a fourth modification of the ninth embodiment;

【図64】第9の実施形態の第4の変形例を示す断面図FIG. 64 is a sectional view showing a fourth modification of the ninth embodiment;

【図65】本発明の第10の実施形態に係る半導体装置
を示す断面図
FIG. 65 is a sectional view showing a semiconductor device according to a tenth embodiment of the present invention;

【図66】第10の実施形態の第1の変形例を示す断面
FIG. 66 is a sectional view showing a first modification of the tenth embodiment;

【図67】第10の実施形態の第2の変形例を示す断面
FIG. 67 is a sectional view showing a second modification of the tenth embodiment;

【図68】第10の実施形態の第3の変形例を示す断面
FIG. 68 is a sectional view showing a third modification of the tenth embodiment;

【図69】第10の実施形態の第4の変形例を示す断面
FIG. 69 is a sectional view showing a fourth modification of the tenth embodiment;

【図70】第10の実施形態の第4の変形例を示す断面
FIG. 70 is a sectional view showing a fourth modification of the tenth embodiment;

【図71】本発明の第11の実施形態に係る半導体装置
を示す断面図
FIG. 71 is a sectional view showing a semiconductor device according to an eleventh embodiment of the present invention;

【図72】第11の実施形態の第1の変形例を示す断面
FIG. 72 is a sectional view showing a first modification of the eleventh embodiment;

【図73】第11の実施形態の第2の変形例を示す断面
FIG. 73 is a sectional view showing a second modification of the eleventh embodiment;

【図74】第11の実施形態の第3の変形例を示す断面
FIG. 74 is a sectional view showing a third modification of the eleventh embodiment;

【図75】第11の実施形態の第4の変形例を示す断面
FIG. 75 is a sectional view showing a fourth modification of the eleventh embodiment;

【図76】第11の実施形態の第4の変形例を示す断面
FIG. 76 is a sectional view showing a fourth modification of the eleventh embodiment;

【図77】本発明の第12の実施形態に係る半導体装置
を示す断面図
FIG. 77 is a sectional view showing a semiconductor device according to a twelfth embodiment of the present invention;

【図78】第12の実施形態の第1の変形例を示す断面
FIG. 78 is a sectional view showing a first modification of the twelfth embodiment;

【図79】第12の実施形態の第2の変形例を示す断面
FIG. 79 is a sectional view showing a second modification of the twelfth embodiment;

【図80】第12の実施形態の第3の変形例を示す断面
FIG. 80 is a sectional view showing a third modification of the twelfth embodiment;

【図81】第12の実施形態の第4の変形例を示す断面
FIG. 81 is a sectional view showing a fourth modification of the twelfth embodiment;

【図82】第12の実施形態の第4の変形例を示す断面
FIG. 82 is a sectional view showing a fourth modification of the twelfth embodiment;

【図83】マグネトロンRIE装置の構成を示す図FIG. 83 is a diagram showing a configuration of a magnetron RIE device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シリコン基板 2…SiO2 膜(第1の絶縁膜) 3…ポリシリコン膜 4…反射防止膜 5…フォトレジストパターン 6…レジスト 7…SOG膜 8…レジストパターン 9…バリアメタル膜またはライナー膜 10…プラグまたはプラグ・配線 11…SiO2 膜(第2の絶縁膜) 12…反射防止膜 13…フォトレジストパターン 14…バリアメタル膜 15…配線 16…有機シリコン酸化膜(第2の絶縁膜) 17…Low−k膜(第2の絶縁膜) 18…Low−k膜(第1の絶縁膜) 19…Al膜(Alプラグ) 20…SiO2 膜 21…SiO2 膜 22…反射防止膜 23…レジストパターン 24…Al配線 25…SiO2 膜(第2の絶縁膜) 26…Al配線 29…ゲート絶縁膜 30…ポリシリコン膜 31…タングステンシリサイド膜 32…シリコン窒化膜 33…層間絶縁膜 34…プラグ 35…プラグまたはプラグ配線 36…TEOS酸化膜 37…配線REFERENCE SIGNS LIST 1 silicon substrate 2 SiO 2 film (first insulating film) 3 polysilicon film 4 antireflection film 5 photoresist pattern 6 resist 7 SOG film 8 resist pattern 9 barrier metal film or liner film 10 ... plug or plug wire 11 ... SiO 2 film (second insulating film) 12 ... antireflection film 13 ... photo-resist pattern 14 ... barrier metal film 15 ... wire 16 ... organic silicon oxide film (second insulating film) 17 ... Low-k film (second insulating film) 18 ... Low-k film (first insulating film) 19 ... Al film (Al plug) 20 ... SiO 2 film 21 ... SiO 2 film 22 ... antireflection film 23 ... resist pattern 24 ... Al wiring 25 ... SiO 2 film (second insulating film) 26 ... Al wires 29 gate insulating film 30 ... polysilicon film 31 ... tungsten silicide film 2 ... silicon nitride film 33 ... interlayer insulating film 34 ... Plug 35 ... plug or plug wire 36 ... TEOS oxide film 37 ... wire

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/04 D Fターム(参考) 4M104 AA01 AA03 AA09 BB01 BB02 BB04 BB14 BB17 BB30 BB32 BB36 CC01 DD02 DD08 DD15 DD16 DD17 DD18 DD19 DD20 DD75 EE08 EE12 EE14 EE15 EE17 EE18 FF00 FF13 FF14 FF17 FF18 FF22 GG13 HH14 HH20 5F004 AA04 BA04 CA01 CA02 DA01 DA04 DA21 DA25 DA26 DB00 DB02 DB03 DB26 EA03 EA06 EA22 EA28 5F033 GG01 GG03 HH04 HH07 HH08 HH09 HH11 HH13 HH14 HH18 HH19 HH21 HH28 HH32 HH33 JJ01 JJ07 JJ08 JJ09 JJ11 JJ13 JJ14 JJ18 JJ19 JJ21 JJ28 JJ32 JJ33 KK01 KK07 KK08 KK09 KK11 KK13 KK14 KK18 KK19 KK21 KK28 KK32 KK33 MM01 MM02 MM07 MM12 MM13 MM28 MM29 NN06 NN07 NN40 QQ04 QQ08 QQ09 QQ13 QQ16 QQ24 QQ25 QQ27 QQ28 QQ37 QQ48 RR00 RR01 RR02 RR04 RR06 RR08 RR09 RR15 RR21 RR22 RR25 SS04 TT04 WW01 XX03 XX15 XX24 XX25 XX27 5F038 CD09 CD13 CD18 EZ15 EZ20──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) H01L 27/04 DF Term (Reference) 4M104 AA01 AA03 AA09 BB01 BB02 BB04 BB14 BB17 BB30 BB32 BB36 CC01 DD02 DD08 DD15 DD16 DD17 DD18 DD19 DD20 DD75 EE08 EE12 EE14 EE15 EE17 EE18 FF00 FF13 FF14 FF17 FF18 FF22 GG13 HH14 HH20 5F004 AA04 BA04 CA01 CA02 DA01 DA04 DA21 DA25 DA26 DB00 DB02 DB03 DB26 EA03 H01 H03 H03 H01 H03 H03 H03 H03 H03 H03 GG HH21 HH28 HH32 HH33 JJ01 JJ07 JJ08 JJ09 JJ11 JJ13 JJ14 JJ18 JJ19 JJ21 JJ28 JJ32 JJ33 KK01 KK07 KK08 KK09 KK11 KK13 KK14 KK18 KK19 KK21 KK28 KK32 KK33 MM01 MM02 MM07 MM12 MM13 MM28 MM29 NN06 NN07 NN40 QQ04 QQ08 QQ09 QQ13 QQ16 QQ24 QQ25 QQ27 QQ28 QQ37 QQ48 RR00 RR01 RR02 RR04 RR06 RR08 RR09 RR15 RR21 RR22 RR25 SS04 TT04 WW01 XX03 XX15 XX24 XX25 XX27 5F038 CD09 CD13 CD18 EZ15 EZ20

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板と、 前記半導体基板上に形成された、第1および第2の配線
構造を含む配線層であって、前記第1の配線構造が第1
のプラグおよびその上に形成された第1の配線を含み、
前記第2の配線構造が第2のプラグおよびその上に形成
された第2の配線を含み、前記第1の配線の上面が前記
第2の配線の上面よりも高く、前記第1の配線の下面が
前記第2の配線の上面と同じ高さ、または前記第2の配
線の上面よりも低く形成された配線層とを具備してなる
ことを特徴とする半導体装置。
1. A wiring layer including a semiconductor substrate and first and second wiring structures formed on the semiconductor substrate, wherein the first wiring structure is a first wiring structure.
And a first wiring formed thereon,
The second wiring structure includes a second plug and a second wiring formed thereon, and an upper surface of the first wiring is higher than an upper surface of the second wiring; A semiconductor device having a lower surface having the same height as the upper surface of the second wiring or a wiring layer formed lower than the upper surface of the second wiring.
【請求項2】前記配線層は単層または多層の配線層であ
り、かつ前記第1および第2の配線構造は同じ層の配線
層内に形成されていることを特徴とする請求項1に記載
の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said wiring layer is a single-layer or multi-layer wiring layer, and said first and second wiring structures are formed in the same wiring layer. 13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】前記第1および第2のプラグ、ならびに前
記第1および第2の配線の周囲は絶縁膜であることを特
徴とする請求項1または2に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first and second plugs and said first and second wirings are surrounded by an insulating film.
【請求項4】前記絶縁膜は第1の絶縁膜とその上に形成
された第2の絶縁膜を含み、前記第1の絶縁膜に前記第
1のプラグ、前記第2のプラグおよび前記第2の配線が
埋め込み形成され、前記第2の絶縁膜に前記第2の配線
が埋め込み形成されていることを特徴とする請求項3に
記載の半導体装置。
4. The insulating film includes a first insulating film and a second insulating film formed thereon, wherein the first plug, the second plug and the second plug are formed on the first insulating film. 4. The semiconductor device according to claim 3, wherein two wirings are buried and the second wiring is buried in the second insulating film.
【請求項5】前記第1および第2の絶縁膜は互いに種類
の異なる絶縁膜であることを特徴とする請求項4に記載
の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein said first and second insulating films are different types of insulating films.
【請求項6】前記第1および第2の絶縁膜はそれぞれ低
誘電率膜、有機絶縁膜、または無機絶縁膜であることを
特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein each of said first and second insulating films is a low dielectric constant film, an organic insulating film, or an inorganic insulating film.
【請求項7】前記第1および第2のプラグ、ならびに前
記第1の配線の周囲は絶縁膜であり、前記第2の配線の
周囲は空洞であることを特徴とする請求項1に記載の半
導体装置。
7. The device according to claim 1, wherein the first and second plugs and the periphery of the first wiring are insulating films, and the periphery of the second wiring is a cavity. Semiconductor device.
【請求項8】前記第1および第2のプラグ、ならびに前
記第1および第2の配線の周囲は空洞であることを特徴
とする請求項1に記載の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first and second plugs and said first and second wirings are hollow.
【請求項9】前記第1の配線の配線断面積は、前記第2
の配線の配線断面積よりも大きいことを特徴とする請求
項1ないし8のいずれか1項に記載の半導体装置。
9. The wiring cross-sectional area of the first wiring is equal to that of the second wiring.
9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the wiring is larger than a wiring cross-sectional area of the wiring.
【請求項10】前記第1の配線の配線幅は、前記第2の
配線の配線幅よりも広いことを特徴とする請求項1ない
し8のいずれか1項に記載の半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 1, wherein a wiring width of said first wiring is wider than a wiring width of said second wiring.
【請求項11】前記第1の配線の配線厚方向の寸法は、
前記第2の配線の配線厚方向の寸法よりも大きいことを
特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の半
導体装置。
11. The size of the first wiring in the wiring thickness direction is:
9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the size of the second interconnect is larger than a dimension in a thickness direction of the second interconnect. 9.
【請求項12】前記第1の配線と前記第2の配線との配
線幅方向の距離は0μmよりも大きくかつ0.13μm
以下であることを特徴とする請求項1ないし8のいずれ
か1項に記載の半導体装置。
12. The distance between the first wiring and the second wiring in the wiring width direction is larger than 0 μm and 0.13 μm.
The semiconductor device according to claim 1, wherein:
【請求項13】1<L2/L1≦13(L1は前記第1
の配線と前記第2の配線との配線幅方向の距離[μ
m]、L2は前記第1の配線の配線幅[μm])の不等
式を満たすことを特徴とする請求項1ないし8のいずれ
か1項に記載の半導体装置。
13. 1 <L2 / L1 ≦ 13 (L1 is the first
Distance between the second wiring and the second wiring [μ]
9. The semiconductor device according to claim 1, wherein m] and L2 satisfy an inequality of a wiring width [μm] of the first wiring.
【請求項14】1≦L2/L3≦10(L3は前記第1
の配線の配線幅方向の前記第1のプラグの寸法[μ
m]、L2は前記第1の配線の配線幅[μm])の不等
式と、 1≦L5/L4≦10(L4は前記第2の配線の配線幅
方向の前記第2のプラグの寸法[μm]、L5は前記第
2の配線の配線幅[μm])の不等式とを満たすことを
特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の半
導体装置。
14. L ≦ L2 / L3 ≦ 10 (L3 is the first
Of the first plug in the width direction of the wiring [μ]
m] and L2 are inequalities of the wiring width [μm] of the first wiring, and 1 ≦ L5 / L4 ≦ 10 (L4 is the dimension [μm of the second plug in the wiring width direction of the second wiring). 9. The semiconductor device according to claim 1, wherein L5 satisfies an inequality of a wiring width [μm] of the second wiring.
【請求項15】前記第1の配線の材料と前記第2の配線
の材料は、互いに異なる材料であることを特徴とする請
求項1ないし14のいずれか1項に記載の半導体装置。
15. The semiconductor device according to claim 1, wherein a material of said first wiring and a material of said second wiring are different from each other.
【請求項16】半導体基板上に第1の絶縁膜を形成する
工程と、 前記第1の絶縁膜をエッチングし、前記第1の絶縁膜の
表面に第1の配線溝、この第1の配線溝の底から前記半
導体基板までの間の前記第1の絶縁膜を貫通する第1の
接続孔、前記第1の絶縁膜を貫通する第2の接続孔を形
成する工程と、 前記第1の配線溝、前記第1の接続孔および前記第2の
接続孔を第1の導電膜で埋め込む工程と、 前記第1の導電膜が埋め込まれた前記第1の絶縁膜上に
第2の絶縁膜を形成する工程と、 前記第2絶縁膜をエッチングし、前記第2の接続孔に繋
がり、前記第1の配線溝とほぼ並行の第2の配線溝を前
記第2の絶縁膜に形成する工程と、 前記第2の配線溝を第2の導電膜で埋め込む工程とを有
することを特徴とする半導体装置の製造方法。
16. A step of forming a first insulating film on a semiconductor substrate; etching the first insulating film; forming a first wiring groove on a surface of the first insulating film; Forming a first connection hole penetrating the first insulating film between the bottom of the groove and the semiconductor substrate, a second connection hole penetrating the first insulating film; Embedding a wiring groove, the first connection hole, and the second connection hole with a first conductive film; and a second insulating film on the first insulating film in which the first conductive film is embedded. And forming a second wiring groove in the second insulating film, which is connected to the second connection hole and is substantially parallel to the first wiring groove, by etching the second insulating film. And a step of burying the second wiring groove with a second conductive film.
【請求項17】前記第1の配線溝、前記第1の接続孔、
前記第2の接続孔を形成する工程は、 前記第1の配線溝に対応した第1の開口部および前記第
2の接続孔に対応した第2の開口部を有する第1のマス
クパターンを前記第1の絶縁膜上に形成する工程と、 前記第1のマスクパターンが形成された前記第1の絶縁
膜上にレジストを形成する工程と、 前記第1の接続孔に対応した第3の開口部および前記第
2の配線溝に対応した第4の開口部を有する第2のマス
クパターンを前記レジスト上に形成する工程であって、
前記第1の開口部と前記第3の開口部との位置、前記第
2の開口部と前記第4の開口部との位置をそれぞれ合わ
せて前記第2のマスクパターンを形成する工程と、 前記第2のマスクパターンをマスクにして前記レジスト
をエッチングし、前記第1の接続孔に対応した第5の開
口部および前記第2の配線溝に対応した第6の開口部を
前記レジストに形成する工程と、 前記第2のマスクパターンを除去した後、前記レジスト
および前記第1のマスクパターンをマスクにして前記第
1の絶縁膜をエッチングし、前記第1の絶縁膜に前記第
1および第2の接続孔を形成する工程と、 前記レジストを除去した後、前記第1のマスクパターン
をマスクにして前記第1の絶縁膜をエッチングし、前記
第1の配線溝を形成する工程とを含むことを特徴とする
請求項16に記載の半導体装置の製造方法。
17. The method according to claim 17, wherein the first wiring groove, the first connection hole,
The step of forming the second connection hole comprises: forming a first mask pattern having a first opening corresponding to the first wiring groove and a second opening corresponding to the second connection hole; A step of forming a resist on the first insulating film; a step of forming a resist on the first insulating film on which the first mask pattern is formed; a third opening corresponding to the first connection hole Forming a second mask pattern having a portion and a fourth opening corresponding to the second wiring groove on the resist,
Forming the second mask pattern by adjusting the positions of the first opening and the third opening and the positions of the second opening and the fourth opening, respectively; The resist is etched using the second mask pattern as a mask, and a fifth opening corresponding to the first connection hole and a sixth opening corresponding to the second wiring groove are formed in the resist. Removing the second mask pattern, etching the first insulating film using the resist and the first mask pattern as a mask, and forming the first and second insulating films on the first insulating film. Forming a connection hole, and after removing the resist, etching the first insulating film using the first mask pattern as a mask to form the first wiring groove. Characterized by The method of manufacturing a semiconductor device according to Motomeko 16.
【請求項18】半導体基板上に第1の絶縁膜を形成する
工程と、 前記第1の絶縁膜をエッチングし、前記第1の絶縁膜の
表面に第1の配線溝、この第1の配線溝の底から前記半
導体基板までの間の前記第1の絶縁膜を貫通する第1の
接続孔、前記第1の絶縁膜を貫通する第2の接続孔を形
成する工程と、 前記第1の配線溝、前記第1の接続孔および前記第2の
接続孔を第1の導電膜で埋め込む工程と、 前記第1の導電膜が埋め込まれた前記第1の絶縁膜上に
第2の絶縁膜を形成する工程と、 前記第2絶縁膜をエッチングし、前記第2の接続孔に繋
がり、前記第1の配線溝とほぼ並行の第2の配線溝を前
記第2の絶縁膜に形成する工程と、 前記第2の配線溝を第2の導電膜で埋め込む工程と、 前記第2の配線の周囲の前記第2の絶縁膜を除去し、前
記第2の配線の周囲を空洞に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。
18. A step of forming a first insulating film on a semiconductor substrate; etching the first insulating film; forming a first wiring groove on a surface of the first insulating film; Forming a first connection hole penetrating the first insulating film between the bottom of the groove and the semiconductor substrate, and a second connection hole penetrating the first insulating film; Embedding a wiring groove, the first connection hole, and the second connection hole with a first conductive film; and a second insulating film on the first insulating film in which the first conductive film is embedded. And forming a second wiring groove in the second insulating film, which is connected to the second connection hole and is substantially parallel to the first wiring groove, by etching the second insulating film. Filling the second wiring groove with a second conductive film; and removing the second insulating film around the second wiring. And, a method of manufacturing a semiconductor device characterized by a step of the periphery of the second wiring in the cavity.
【請求項19】半導体基板上に第1の絶縁膜を形成する
工程と、 前記第1の絶縁膜をエッチングし、前記第1の絶縁膜の
表面に第1の配線溝、この第1の配線溝の底から前記半
導体基板までの間の前記第1の絶縁膜を貫通する第1の
接続孔、前記第1の絶縁膜を貫通する第2の接続孔を形
成する工程と、 前記第1の配線溝、前記第1の接続孔および前記第2の
接続孔を第1の導電膜で埋め込む工程と、 前記第1の導電膜が埋め込まれた前記第1の絶縁膜上に
第2の絶縁膜を形成する工程と、 前記第2絶縁膜をエッチングし、前記第2の接続孔に繋
がり、前記第1の配線溝とほぼ並行の第2の配線溝を前
記第2の絶縁膜に形成する工程と、 前記第2の配線溝を第2の導電膜で埋め込む工程と、 前記第1および第2のプラグ、ならびに前記第1および
第2の配線の周囲の前記第2の絶縁膜を除去し、前記第
1および第2のプラグ、ならびに前記第1および第2の
配線の周囲を空洞に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。
19. A step of forming a first insulating film on a semiconductor substrate; etching the first insulating film; forming a first wiring groove on a surface of the first insulating film; Forming a first connection hole penetrating the first insulating film between the bottom of the groove and the semiconductor substrate, and a second connection hole penetrating the first insulating film; Embedding a wiring groove, the first connection hole, and the second connection hole with a first conductive film; and a second insulating film on the first insulating film in which the first conductive film is embedded. And forming a second wiring groove in the second insulating film, which is connected to the second connection hole and is substantially parallel to the first wiring groove, by etching the second insulating film. Embedding the second wiring groove with a second conductive film; the first and second plugs; And removing the second insulating film around the second wiring to form a cavity around the first and second plugs and the first and second wirings. Semiconductor device manufacturing method.
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