JP2003258089A - Semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents
Semiconductor device and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に係わり、特に、接続孔内における配線間の
導通不良の発生を抑制できる半導体装置及びその製造方
法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a semiconductor device and a method of manufacturing the same which can suppress the occurrence of defective conduction between wirings in a connection hole.
【0002】[0002]
【従来の技術】図7(a),(b)は、従来の半導体装
置の製造方法を示す断面図である。まず、図7(a)に
示すように、シリコン基板(図示せず)の上方に絶縁膜
101を形成する。次いで、この絶縁膜101の上にT
iN膜102を堆積し、このTiN膜102の上にAl
合金膜103を堆積する。次いで、このAl合金膜10
3の上に接着膜104を堆積し、その上にバリアメタル
用TiN膜105を堆積する。次いで、この四重に積層
された四重膜をパターニングすることにより、絶縁膜1
01の上には第1のAl合金配線106が形成される。2. Description of the Related Art FIGS. 7A and 7B are sectional views showing a conventional method for manufacturing a semiconductor device. First, as shown in FIG. 7A, an insulating film 101 is formed above a silicon substrate (not shown). Then, T is formed on the insulating film 101.
An iN film 102 is deposited and Al is deposited on the TiN film 102.
The alloy film 103 is deposited. Then, this Al alloy film 10
3, an adhesive film 104 is deposited on top of this, and a TiN film 105 for barrier metal is deposited on it. Then, the insulating film 1 is formed by patterning the quadruple film stacked in four layers.
A first Al alloy wiring 106 is formed on 01.
【0003】次いで、第1のAl合金配線106の上に
シリコン酸化膜などからなる層間絶縁膜107を堆積す
る。次いで、この層間絶縁膜107の上にフォトレジス
ト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光、現像する
ことにより、層間絶縁膜107の上には第1のAl合金
配線106の上方に開口部を有するレジストパターン1
08が形成される。次いで、このレジストパターン10
8をマスクとして層間絶縁膜107をエッチングする。
これにより、層間絶縁膜107には第1のAl合金配線
106上に位置するビアホール107aが形成される。Next, an interlayer insulating film 107 made of a silicon oxide film or the like is deposited on the first Al alloy wiring 106. Next, a photoresist film is applied on the interlayer insulating film 107, and the photoresist film is exposed and developed to form an opening above the first Al alloy wiring 106 on the interlayer insulating film 107. Resist pattern 1
08 is formed. Then, this resist pattern 10
The interlayer insulating film 107 is etched by using 8 as a mask.
As a result, a via hole 107a located on the first Al alloy wiring 106 is formed in the interlayer insulating film 107.
【0004】この後、図7(b)に示すように、レジス
トパターン108を剥離液により剥離する。この剥離液
は、有機剥離液(アミン系)を用いている。次いで、ビ
アホール107a内及び層間絶縁膜107上にTiN膜
(図示せず)を堆積し、このTiN膜上にAl合金膜を
堆積する。次いで、このAl合金膜及びTiN膜をパタ
ーニングすることにより、層間絶縁膜107には第2の
Al合金配線109が形成され、第2のAl合金配線1
09は第1のAl合金配線106に電気的に接続され
る。After that, as shown in FIG. 7B, the resist pattern 108 is stripped by a stripping solution. An organic stripping solution (amine type) is used as this stripping solution. Next, a TiN film (not shown) is deposited in the via hole 107a and on the interlayer insulating film 107, and an Al alloy film is deposited on this TiN film. Next, by patterning the Al alloy film and the TiN film, the second Al alloy wiring 109 is formed in the interlayer insulating film 107, and the second Al alloy wiring 1 is formed.
09 is electrically connected to the first Al alloy wiring 106.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
半導体装置の製造方法では、図7(a)に示すように、
レジストパターン108の開口部が第1のAl合金配線
106の位置からずれることがあり、このレジストパタ
ーンをマスクとして層間絶縁膜107をエッチングして
ビアホール107aを形成する。すると、ビアホール1
07a内で第1のAl合金配線106の側壁が露出して
しまう。このため、レジストパターン108を剥離する
際の剥離液によって第1のAl合金配線106における
接着膜104がエッチングされてしまい、Al合金膜1
03とバリアメタル用TiN膜105との間に隙間がで
きてしまう。これにより、第1のAl合金配線106と
第2のAl合金配線109との間で導通不良を起こすこ
とがある。By the way, in the conventional method of manufacturing a semiconductor device described above, as shown in FIG.
The opening of the resist pattern 108 may be displaced from the position of the first Al alloy wiring 106, and the interlayer insulating film 107 is etched using this resist pattern as a mask to form a via hole 107a. Then, beer hole 1
In 07a, the side wall of the first Al alloy wiring 106 is exposed. Therefore, the adhesive film 104 on the first Al alloy wiring 106 is etched by the stripping liquid used for stripping the resist pattern 108, and the Al alloy film 1 is formed.
03 and a TiN film for barrier metal 105 are provided with a gap. As a result, a conduction failure may occur between the first Al alloy wiring 106 and the second Al alloy wiring 109.
【0006】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、接続孔内における配線間
の導通不良の発生を抑制できる半導体装置及びその製造
方法を提供することにある。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device and a method of manufacturing the same capable of suppressing the occurrence of conduction failure between wirings in a connection hole. is there.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る半導体装置の製造方法は、絶縁膜上に
第1バリアメタル膜を形成する工程と、第1バリアメタ
ル膜上に導電膜を形成する工程と、この導電膜上に接着
膜を形成する工程と、この接着膜上に第2バリアメタル
膜を形成する工程と、第2バリアメタル膜、接着膜、導
電膜及び第1バリアメタル膜をパターニングすることに
より、絶縁膜上に配線を形成する工程と、この配線の側
壁に、後記剥離液に対するサイドバリア膜を形成する工
程と、配線、サイドバリア膜及び絶縁膜の上に層間絶縁
膜を形成する工程と、この層間絶縁膜上にレジスト膜を
形成する工程と、このレジスト膜をマスクとして層間絶
縁膜をエッチングすることにより、該層間絶縁膜に前記
配線上に位置する接続孔を形成する工程と、レジスト膜
を剥離液により剥離する工程と、を具備することを特徴
とする。In order to solve the above-mentioned problems, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a step of forming a first barrier metal film on an insulating film, and a conductive process on the first barrier metal film. A step of forming a film, a step of forming an adhesive film on the conductive film, a step of forming a second barrier metal film on the adhesive film, a second barrier metal film, an adhesive film, a conductive film and a first film. A step of forming a wiring on the insulating film by patterning the barrier metal film, a step of forming a side barrier film against the peeling liquid described later on the side wall of the wiring, and a step of forming a side barrier film on the wiring, the side barrier film and the insulating film. The step of forming an interlayer insulating film, the step of forming a resist film on this interlayer insulating film, and the step of etching the interlayer insulating film using this resist film as a mask, thereby contacting the interlayer insulating film on the wiring. A step of forming a hole, characterized by comprising a step of peeling the separation liquid resist film.
【0008】上記半導体装置の製造方法によれば、配線
の側壁に剥離液に対するサイドバリア膜を形成してい
る。このため、接続孔が配線とアライメントずれを起こ
し配線の側面が露出しても、レジスト膜の剥離液によっ
て接着膜がエッチングされてしまうことを防止できる。
その結果、導電膜とバリアメタル膜との間に隙間ができ
ることを防止できる。従って、接続孔のアライメントの
良し悪しに拘わらず、配線と上層配線との間で導通不良
を起こすことを抑制できる。According to the above method of manufacturing a semiconductor device, the side barrier film against the stripping solution is formed on the side wall of the wiring. Therefore, even if the connection hole is misaligned with the wiring and the side surface of the wiring is exposed, it is possible to prevent the adhesive film from being etched by the resist film peeling liquid.
As a result, it is possible to prevent a gap from being formed between the conductive film and the barrier metal film. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of conduction failure between the wiring and the upper wiring regardless of the alignment of the connection hole.
【0009】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、前記配線を形成する工程は、第2バリアメ
タル膜上にレジスト膜を塗布し、このレジスト膜を露
光、現像することで第2バリアメタル膜上にレジストパ
ターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして
第2バリアメタル膜、接着膜、導電膜及び第1バリアメ
タル膜をエッチングすることにより、絶縁膜上に配線を
形成する工程であることが好ましい。In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, in the step of forming the wiring, a resist film is applied on the second barrier metal film, and the resist film is exposed and developed to form a second film. In the step of forming a wiring on the insulating film by forming a resist pattern on the barrier metal film and etching the second barrier metal film, the adhesive film, the conductive film and the first barrier metal film using the resist pattern as a mask. Preferably there is.
【0010】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、前記剥離する工程の後に、前記接続孔内及
び層間絶縁膜上に上層配線を形成する工程をさらに含む
ことも可能である。Further, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention can further include a step of forming an upper layer wiring in the connection hole and on the interlayer insulating film after the peeling step.
【0011】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、前記剥離する工程の後に、前記接続孔内及
び層間絶縁膜上にW膜を堆積し、このW膜をエッチバッ
ク又はCMP研磨することにより、接続孔内にWプラグ
を埋め込む工程をさらに含むことも可能である。Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after the peeling step, a W film is deposited in the connection hole and on the interlayer insulating film, and the W film is etched back or CMP polished. Accordingly, it is possible to further include the step of embedding the W plug in the connection hole.
【0012】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、前記埋め込む工程の後に、前記Wプラグ及
び層間絶縁膜の上に、該Wプラグと電気的に接続された
上層配線を形成する工程をさらに含むことも可能であ
る。Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a step of forming an upper layer wiring electrically connected to the W plug on the W plug and the interlayer insulating film after the embedding step. Can be further included.
【0013】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、前記剥離液がTiに対して腐食性を有する
ものであることが好ましい。ただし、前記剥離液のTi
に対する腐食性は極力弱いことが好ましい。Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, it is preferable that the stripping liquid has corrosiveness with respect to Ti. However, Ti of the stripping solution
It is preferable that the corrosiveness to is as weak as possible.
【0014】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、前記バリアメタル膜がTiN膜であり、前
記接着膜がTi膜であることが好ましい。In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, it is preferable that the barrier metal film is a TiN film and the adhesive film is a Ti film.
【0015】本発明に係る半導体装置は、絶縁膜上に形
成された配線であって、第1バリアメタル膜、その上に
形成された導電膜、その上に形成された接着膜及びその
上に形成されたバリアメタル膜からなる配線と、この配
線の側壁に形成されたレジスト剥離液に対するサイドバ
リア膜と、該配線、サイドバリア膜及び絶縁膜の上に形
成された層間絶縁膜と、この層間絶縁膜に形成され、前
記配線上に位置する接続孔と、を具備することを特徴と
する。A semiconductor device according to the present invention is a wiring formed on an insulating film, and includes a first barrier metal film, a conductive film formed on the first barrier metal film, an adhesive film formed on the first barrier metal film, and an adhesive film formed thereon. A wiring made of a barrier metal film formed, a side barrier film against the resist stripping liquid formed on the side wall of the wiring, an interlayer insulating film formed on the wiring, the side barrier film and the insulating film, and the interlayer And a connection hole formed in the insulating film and located on the wiring.
【0016】また、本発明に係る半導体装置において
は、前記接続孔内及び層間絶縁膜上に形成された上層配
線をさらに含むことも可能である。The semiconductor device according to the present invention can further include an upper layer wiring formed in the connection hole and on the interlayer insulating film.
【0017】また、本発明に係る半導体装置において
は、前記接続孔内に埋め込まれたWプラグをさらに含む
ことも可能である。Further, the semiconductor device according to the present invention may further include a W plug embedded in the connection hole.
【0018】また、本発明に係る半導体装置において
は、前記Wプラグ及び層間絶縁膜の上に形成され、該W
プラグと電気的に接続された上層配線をさらに含むこと
も可能である。Further, in the semiconductor device according to the present invention, the W plug and the interlayer insulating film are formed on the W plug and the W insulating film.
It is also possible to further include an upper layer wiring electrically connected to the plug.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1は、本発明に係る第1
の実施の形態による半導体装置を示す断面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment according to the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the semiconductor device according to the embodiment of FIG.
【0020】図1に示すように、シリコン基板(図示せ
ず)の上方には絶縁膜1が形成されている。この絶縁膜
1の上には第1のAl合金配線6が形成されている。第
1のAl合金配線6は、TiN膜2、Al合金膜3、接
着用Ti膜4及びバリアメタル用TiN膜5が下から積
層された構造となっている。第1のAl合金配線6の側
壁には、レジストパターンの剥離液に対するサイドバリ
ア膜としてのTiN膜10が形成されている。第1のA
l合金配線6を含む全面上には層間絶縁膜7が形成され
ており、この層間絶縁膜7には第1のAl合金配線6上
に位置するビアホールが形成されている。As shown in FIG. 1, an insulating film 1 is formed above a silicon substrate (not shown). A first Al alloy wiring 6 is formed on the insulating film 1. The first Al alloy wiring 6 has a structure in which a TiN film 2, an Al alloy film 3, a Ti film 4 for adhesion, and a TiN film 5 for barrier metal are stacked from the bottom. A TiN film 10 is formed on the side wall of the first Al alloy wiring 6 as a side barrier film against the resist pattern stripping solution. First A
An interlayer insulating film 7 is formed on the entire surface including the l-alloy wiring 6, and a via hole located on the first Al alloy wiring 6 is formed in the interlayer insulating film 7.
【0021】このビアホール内及び層間絶縁膜7上には
第2のAl合金配線9a,9bが形成されておいる。第
2のAl合金配線9a,9bは、TiN膜8、Al合金
膜11、接着用Ti膜12及びバリアメタル用TiN膜
13が下から積層された構造となっている。第2のAl
合金配線9a,9bの側壁には、レジストパターンの剥
離液に対するサイドバリア膜としてのTiN膜14が形
成されている。第2のAl合金配線9a,9bを含む全
面上には層間絶縁膜17が形成されており、この層間絶
縁膜17には第2のAl合金配線9b上に位置するビア
ホールが形成されている。Second Al alloy wirings 9a and 9b are formed in the via hole and on the interlayer insulating film 7. The second Al alloy wirings 9a and 9b have a structure in which a TiN film 8, an Al alloy film 11, a Ti film 12 for adhesion, and a TiN film 13 for barrier metal are stacked from the bottom. Second Al
On the side walls of the alloy wirings 9a and 9b, a TiN film 14 is formed as a side barrier film against the resist pattern stripping solution. An interlayer insulating film 17 is formed on the entire surface including the second Al alloy wirings 9a and 9b, and a via hole located on the second Al alloy wiring 9b is formed in the interlayer insulating film 17.
【0022】このビアホール内及び層間絶縁膜17上に
は第3のAl合金配線25が形成されておいる。第3の
Al合金配線25は、TiN膜21、Al合金膜22、
接着用Ti膜23及びバリアメタル用TiN膜24が下
から積層された構造となっている。A third Al alloy wiring 25 is formed in the via hole and on the interlayer insulating film 17. The third Al alloy wiring 25 includes a TiN film 21, an Al alloy film 22,
The Ti film 23 for adhesion and the TiN film 24 for barrier metal are laminated from the bottom.
【0023】図2〜図4は、図1に示す半導体装置の製
造方法を示す断面図である。まず、図2(a)に示すよ
うに、シリコン基板(図示せず)の上方にシリコン酸化
膜などからなる絶縁膜1をCVD(Chemical Vapor Depo
sition)法により形成する。次いで、この絶縁膜1の上
に厚さ5〜50nm程度のTiN膜2をスパッタリング
により堆積し、このTiN膜2の上に厚さ300〜90
0nm程度のAl合金膜3をスパッタリングにより堆積
する。2 to 4 are sectional views showing a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. First, as shown in FIG. 2A, an insulating film 1 made of a silicon oxide film or the like is formed on a silicon substrate (not shown) by CVD (Chemical Vapor Depo).
sition) method. Then, a TiN film 2 having a thickness of about 5 to 50 nm is deposited on the insulating film 1 by sputtering, and a thickness of 300 to 90 is formed on the TiN film 2.
An Al alloy film 3 of about 0 nm is deposited by sputtering.
【0024】次いで、このAl合金膜3の上に厚さ10
〜40nm程度の接着用Ti膜4をスパッタリングによ
り堆積し、この接着用Ti膜4の上に厚さ30〜80n
m程度のバリアメタル用TiN膜5をスパッタリングに
より堆積する。次いで、バリアメタル用TiN膜5、接
着用Ti膜4、Al合金膜3及びTiN膜2をパターニ
ングすることにより、絶縁膜1の上には第1のAl合金
配線6が形成される。なお、第1のAl合金配線6の配
線幅は0.2〜0.3μm程度である。Then, a thickness of 10 is formed on the Al alloy film 3.
A Ti film 4 for adhesion having a thickness of about 40 nm is deposited by sputtering, and a thickness of 30-80 n is deposited on the Ti film 4 for adhesion.
A TiN film 5 for barrier metal having a thickness of about m is deposited by sputtering. Then, the TiN film 5 for barrier metal, the Ti film 4 for adhesion, the Al alloy film 3 and the TiN film 2 are patterned to form the first Al alloy wiring 6 on the insulating film 1. The wiring width of the first Al alloy wiring 6 is about 0.2 to 0.3 μm.
【0025】この後、図2(b)に示すように、第1の
Al合金配線6及び絶縁膜1の上に厚さ50〜100n
m程度のTiN膜10をスパッタリングにより堆積す
る。Thereafter, as shown in FIG. 2B, a thickness of 50 to 100 n is formed on the first Al alloy wiring 6 and the insulating film 1.
A TiN film 10 of about m is deposited by sputtering.
【0026】次に、図2(c)に示すように、このTi
N膜10をエッチバックすることにより、第1のAl合
金配線6の側壁にTiN膜10が残される。Next, as shown in FIG. 2C, this Ti
By etching back the N film 10, the TiN film 10 is left on the side wall of the first Al alloy wiring 6.
【0027】この後、図3(d)に示すように、第1の
Al合金配線6を含む全面上にシリコン酸化膜などから
なる層間絶縁膜7をCVD法により堆積する。次いで、
この層間絶縁膜7の上にフォトレジスト膜を塗布し、こ
のフォトレジスト膜を露光、現像することにより、層間
絶縁膜7の上には第1のAl合金配線6の上方に開口部
を有するレジストパターン18が形成される。次いで、
このレジストパターン18をマスクとして層間絶縁膜7
をエッチングする。これにより、層間絶縁膜7には第1
のAl合金配線6上に位置するビアホール7aが形成さ
れる。Thereafter, as shown in FIG. 3D, an interlayer insulating film 7 made of a silicon oxide film or the like is deposited on the entire surface including the first Al alloy wiring 6 by the CVD method. Then
By applying a photoresist film on the interlayer insulating film 7 and exposing and developing the photoresist film, a resist having an opening above the first Al alloy wiring 6 is formed on the interlayer insulating film 7. The pattern 18 is formed. Then
The interlayer insulating film 7 is formed by using the resist pattern 18 as a mask.
To etch. As a result, the first interlayer insulating film 7
A via hole 7a located on the Al alloy wiring 6 is formed.
【0028】次に、図3(e)に示すように、レジスト
パターン18を有機レジスト剥離液などの剥離液(Ti
に対して腐食性を有する剥離液)により剥離する。この
際、第1のAl合金配線6の側壁にTiN膜10が形成
されているため、剥離液によって接着用Ti膜4がエッ
チングされてしまうことを防止でき、結果的に、Al合
金膜3とバリアメタル用TiN膜5との間に隙間ができ
ることを防止できる。Next, as shown in FIG. 3E, the resist pattern 18 is removed with a stripping solution (Ti) such as an organic resist stripping solution.
It is peeled with a peeling liquid that is corrosive to. At this time, since the TiN film 10 is formed on the side wall of the first Al alloy wiring 6, it is possible to prevent the Ti film 4 for adhesion from being etched by the stripping solution, and as a result, It is possible to prevent a gap from being formed between the barrier metal TiN film 5.
【0029】次いで、ビアホール7a内及び層間絶縁膜
7上にTiN膜8をスパッタリングにより堆積し、この
TiN膜8の上にAl合金膜11をスパッタリングによ
り堆積する。次いで、このAl合金膜11の上に接着用
Ti膜12をスパッタリングにより堆積し、この接着用
Ti膜12の上にバリアメタル用TiN膜13をスパッ
タリングにより堆積する。Next, a TiN film 8 is deposited by sputtering in the via hole 7a and on the interlayer insulating film 7, and an Al alloy film 11 is deposited on this TiN film 8 by sputtering. Then, a Ti film 12 for adhesion is deposited on the Al alloy film 11 by sputtering, and a TiN film 13 for barrier metal is deposited on the Ti film 12 for adhesion by sputtering.
【0030】この後、図4(f)に示すように、バリア
メタル用TiN膜13、接着用Ti膜12、Al合金膜
11及びTiN膜8をパターニングすることにより、層
間絶縁膜7の上には第2のAl合金配線9a,9bが形
成され、第2のAl合金配線9aは第1のAl合金配線
6に電気的に接続される。After that, as shown in FIG. 4F, the TiN film 13 for barrier metal, the Ti film 12 for adhesion, the Al alloy film 11 and the TiN film 8 are patterned to form a layer on the interlayer insulating film 7. Second Al alloy wirings 9a and 9b are formed, and the second Al alloy wiring 9a is electrically connected to the first Al alloy wiring 6.
【0031】次いで、第2のAl合金配線9a,9b及
び層間絶縁膜7の上にTiN膜14をスパッタリングに
より堆積する。次いで、このTiN膜14をエッチバッ
クすることにより、第2のAl合金配線9a,9bの側
壁にはTiN膜14が残される。Next, a TiN film 14 is deposited on the second Al alloy wirings 9a and 9b and the interlayer insulating film 7 by sputtering. Then, by etching back the TiN film 14, the TiN film 14 is left on the sidewalls of the second Al alloy wirings 9a and 9b.
【0032】この後、図4(g)に示すように、第2の
Al合金配線9a,9bを含む全面上にシリコン酸化膜
などからなる層間絶縁膜17をCVD法により堆積す
る。次いで、この層間絶縁膜17の上にフォトレジスト
膜(図示せず)を塗布し、このフォトレジスト膜を露
光、現像することにより、層間絶縁膜17の上には第2
のAl合金配線9bの上方に開口部を有するレジストパ
ターンが形成される。次いで、このレジストパターンを
マスクとして層間絶縁膜17をエッチングする。これに
より、層間絶縁膜17には第2のAl合金配線9b上に
位置するビアホール17aが形成される。Thereafter, as shown in FIG. 4G, an interlayer insulating film 17 made of a silicon oxide film or the like is deposited on the entire surface including the second Al alloy wirings 9a and 9b by the CVD method. Then, a photoresist film (not shown) is applied on the interlayer insulating film 17, and the photoresist film is exposed and developed to form a second film on the interlayer insulating film 17.
A resist pattern having an opening is formed above the Al alloy wiring 9b. Then, the interlayer insulating film 17 is etched using this resist pattern as a mask. As a result, a via hole 17a located on the second Al alloy wiring 9b is formed in the interlayer insulating film 17.
【0033】次に、図4(g)に示すように、レジスト
パターンを剥離液により剥離する。この際、第2のAl
合金配線9bの側壁にTiN膜14が形成されているた
め、剥離液によって接着用Ti膜12がエッチングされ
てしまうことを防止でき、結果的に、Al合金膜11と
バリアメタル用TiN膜13との間に隙間ができること
を防止できる。Next, as shown in FIG. 4 (g), the resist pattern is stripped with a stripping solution. At this time, the second Al
Since the TiN film 14 is formed on the side wall of the alloy wiring 9b, it is possible to prevent the adhesive Ti film 12 from being etched by the stripping solution, and as a result, the Al alloy film 11 and the barrier metal TiN film 13 are formed. It is possible to prevent a gap from being formed between them.
【0034】上記第1の実施の形態によれば、第1のA
l合金配線6の側壁に剥離液に対するサイドバリア膜と
してのTiN膜10を形成している。このため、図3
(d)に示す工程でビアホール7aが第1のAl合金配
線6とアライメントずれを起こしAl合金配線6の側面
が露出しても、レジストパターン18の剥離液によって
接着用Ti膜4がエッチングされてしまうことを防止で
きる。その結果、Al合金膜3とバリアメタル用TiN
膜5との間に隙間ができることを防止できる。従って、
ビアホールのアライメントの良し悪しに拘わらず、第1
のAl合金配線6と第2のAl合金配線9aとの間で導
通不良を起こすことを防止でき、十分な電気的接続を得
ることができる。よって、歩留まり向上や半導体装置の
信頼性向上を図ることができる。According to the first embodiment, the first A
A TiN film 10 is formed on the side wall of the 1-alloy wiring 6 as a side barrier film against the stripping solution. Therefore, in FIG.
Even if the via hole 7a is misaligned with the first Al alloy wiring 6 and the side surface of the Al alloy wiring 6 is exposed in the step shown in (d), the adhesive Ti film 4 is etched by the stripping solution of the resist pattern 18. It can be prevented. As a result, Al alloy film 3 and TiN for barrier metal
It is possible to prevent a gap from being formed between the membrane 5 and the membrane 5. Therefore,
No. 1 regardless of whether the via hole alignment is good or bad
It is possible to prevent poor conduction between the Al alloy wiring 6 and the second Al alloy wiring 9a, and it is possible to obtain sufficient electrical connection. Therefore, the yield can be improved and the reliability of the semiconductor device can be improved.
【0035】図5(a)〜(c)及び図6(d),
(e)は、本発明に係る第2の実施の形態による半導体
装置の製造方法を示す断面図であり、図1〜図4と同一
部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明
する。FIGS. 5A to 5C and 6D,
(E) is a sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, the same parts as those in FIGS. 1 to 4 are designated by the same reference numerals, and only different parts will be described. .
【0036】図5(a)に示すように、レジストパター
ン(図示せず)を剥離液により剥離した後、図5(b)
に示すように、ビアホール7a内及び層間絶縁膜7上に
W膜26をスパッタリングにより堆積する。As shown in FIG. 5 (a), after removing the resist pattern (not shown) with a stripping solution, FIG.
As shown in, the W film 26 is deposited by sputtering in the via hole 7a and on the interlayer insulating film 7.
【0037】次いで、図5(c)に示すように、W膜2
6をエッチバック又はCMP(Chemical Mechanical Pol
ishing)で研磨する。これにより、層間絶縁膜7上に存
在するW膜26が除去され、ビアホール7a内にW膜2
6が埋め込まれ、ビアホール7a内にWプラグ26aが
形成される。Then, as shown in FIG. 5C, the W film 2
6 is etched back or CMP (Chemical Mechanical Pol
polishing). As a result, the W film 26 existing on the interlayer insulating film 7 is removed, and the W film 2 is formed in the via hole 7a.
6 is buried, and the W plug 26a is formed in the via hole 7a.
【0038】次いで、Wプラグ26a及び層間絶縁膜7
の上にTiN膜8をスパッタリングにより堆積し、この
TiN膜8の上にAl合金膜11をスパッタリングによ
り堆積する。次いで、このAl合金膜11の上に接着用
Ti膜12をスパッタリングにより堆積し、この接着用
Ti膜12の上にバリアメタル用TiN膜13をスパッ
タリングにより堆積する。Then, the W plug 26a and the interlayer insulating film 7 are formed.
A TiN film 8 is deposited on the TiN film 8 by sputtering, and an Al alloy film 11 is deposited on the TiN film 8 by sputtering. Then, a Ti film 12 for adhesion is deposited on the Al alloy film 11 by sputtering, and a TiN film 13 for barrier metal is deposited on the Ti film 12 for adhesion by sputtering.
【0039】この後、図6(d)に示すように、バリア
メタル用TiN膜13、接着用Ti膜12、Al合金膜
11及びTiN膜8をパターニングすることにより、層
間絶縁膜7の上には第2のAl合金配線9a,9bが形
成され、第2のAl合金配線9aはWプラグ26aを介
して第1のAl合金配線6に電気的に接続される。Thereafter, as shown in FIG. 6D, the TiN film 13 for barrier metal, the Ti film 12 for adhesion, the Al alloy film 11 and the TiN film 8 are patterned to form a layer on the interlayer insulating film 7. Second Al alloy wirings 9a and 9b are formed, and the second Al alloy wiring 9a is electrically connected to the first Al alloy wiring 6 through the W plug 26a.
【0040】次いで、第2のAl合金配線9a,9b及
び層間絶縁膜7の上にTiN膜14をスパッタリングに
より堆積する。次いで、このTiN膜14をエッチバッ
クすることにより、第2のAl合金配線9a,9bの側
壁にはTiN膜14が残される。Next, a TiN film 14 is deposited on the second Al alloy wirings 9a and 9b and the interlayer insulating film 7 by sputtering. Then, by etching back the TiN film 14, the TiN film 14 is left on the sidewalls of the second Al alloy wirings 9a and 9b.
【0041】この後、図6(e)に示すように、第2の
Al合金配線9a,9bを含む全面上にシリコン酸化膜
などからなる層間絶縁膜17をCVD法により堆積す
る。次いで、この層間絶縁膜17の上にフォトレジスト
膜(図示せず)を塗布し、このフォトレジスト膜を露
光、現像することにより、層間絶縁膜17の上には第2
のAl合金配線9bの上方に開口部を有するレジストパ
ターンが形成される。次いで、このレジストパターンを
マスクとして層間絶縁膜17をエッチングする。これに
より、層間絶縁膜17には第2のAl合金配線9b上に
位置するビアホール17aが形成される。次に、レジス
トパターンを剥離液により剥離する。Thereafter, as shown in FIG. 6E, an interlayer insulating film 17 made of a silicon oxide film or the like is deposited on the entire surface including the second Al alloy wirings 9a and 9b by the CVD method. Then, a photoresist film (not shown) is applied on the interlayer insulating film 17, and the photoresist film is exposed and developed to form a second film on the interlayer insulating film 17.
A resist pattern having an opening is formed above the Al alloy wiring 9b. Then, the interlayer insulating film 17 is etched using this resist pattern as a mask. As a result, a via hole 17a located on the second Al alloy wiring 9b is formed in the interlayer insulating film 17. Next, the resist pattern is stripped with a stripping solution.
【0042】次いで、ビアホール17a内及び層間絶縁
膜17上にW膜をスパッタリングにより堆積する。次い
で、このW膜をエッチバック又はCMPで研磨する。こ
れにより、層間絶縁膜17上に存在するW膜が除去さ
れ、ビアホール17a内にW膜が埋め込まれ、ビアホー
ル17a内にWプラグ27が形成される。Then, a W film is deposited in the via hole 17a and on the interlayer insulating film 17 by sputtering. Next, this W film is polished by etch back or CMP. As a result, the W film existing on the interlayer insulating film 17 is removed, the W film is buried in the via hole 17a, and the W plug 27 is formed in the via hole 17a.
【0043】次いで、Wプラグ27及び層間絶縁膜17
の上にTiN膜21をスパッタリングにより堆積し、こ
のTiN膜21の上にAl合金膜22をスパッタリング
により堆積する。次いで、このAl合金膜22の上に接
着用Ti膜23をスパッタリングにより堆積し、この接
着用Ti膜23の上にバリアメタル用TiN膜24をス
パッタリングにより堆積する。次いで、バリアメタル用
TiN膜24、接着用Ti膜23、Al合金膜22及び
TiN膜21をパターニングすることにより、層間絶縁
膜17の上には第3のAl合金配線25が形成され、第
3のAl合金配線25はWプラグ27を介して第2のA
l合金配線9bに電気的に接続される。Then, the W plug 27 and the interlayer insulating film 17 are formed.
Then, a TiN film 21 is deposited on the TiN film 21 by sputtering, and an Al alloy film 22 is deposited on the TiN film 21 by sputtering. Next, a Ti film 23 for adhesion is deposited on the Al alloy film 22 by sputtering, and a TiN film 24 for barrier metal is deposited on the Ti film 23 for adhesion by sputtering. Next, the TiN film 24 for barrier metal, the Ti film 23 for adhesion, the Al alloy film 22, and the TiN film 21 are patterned to form a third Al alloy wiring 25 on the interlayer insulating film 17, and Of the Al alloy wiring 25 of the second A
It is electrically connected to the l-alloy wiring 9b.
【0044】上記第2の実施の形態においても第1の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。Also in the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【0045】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、配
線の側壁に剥離液に対するサイドバリア膜を形成してい
る。したがって、接続孔内における配線間の導通不良の
発生を抑制できる半導体装置及びその製造方法を提供す
ることができる。As described above, according to the present invention, the side barrier film against the stripping solution is formed on the side wall of the wiring. Therefore, it is possible to provide a semiconductor device and a method for manufacturing the same, which can suppress the occurrence of conduction failure between wirings in the connection hole.
【図1】本発明に係る第1の実施の形態による半導体装
置を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】(a)〜(c)は、図1に示す半導体装置の製
造方法を示す断面図である。2A to 2C are cross-sectional views showing a method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG.
【図3】(d),(e)は、図1に示す半導体装置の製
造方法を示すものであり、図2(c)の次の工程を示す
断面図である。3 (d) and 3 (e) show a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1, and are cross-sectional views showing the next step of FIG. 2 (c).
【図4】(f),(g)は、図1に示す半導体装置の製
造方法を示すものであり、図3(e)の次の工程を示す
断面図である。4 (f) and 4 (g) show a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1, and are cross-sectional views showing the next step of FIG. 3 (e).
【図5】(a)〜(c)は、本発明に係る第2の実施の
形態による半導体装置の製造方法を示す断面図である。5A to 5C are cross-sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】(d),(e)は、本発明に係る第2の実施の
形態による半導体装置の製造方法を示すものであり、図
5(c)の次の工程を示す断面図である。6 (d) and 6 (e) show a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, and are cross-sectional views showing the next step of FIG. 5 (c). .
【図7】(a),(b)は、従来の半導体装置の製造方
法を示す断面図である。7A and 7B are cross-sectional views showing a conventional method for manufacturing a semiconductor device.
1,101…絶縁膜 2,102…T
iN膜
3,103…Al合金膜 4,104…接
着用Ti膜
5,105…バリアメタル用TiN膜 6,106…第
1のAl合金配線
7,107…層間絶縁膜 7a,107a
…ビアホール
8…TiN膜
9a,9b,109…第2のAl合金配線
10…TiN膜 11…Al合金
膜
12…接着用Ti膜 13…バリアメ
タル用TiN膜
14…TiN膜 17…層間絶縁
膜
18,108…レジストパターン 21…TiN膜
22…Al合金膜 23…接着用T
i膜
24…バリアメタル用TiN膜 25…第3のA
l合金配線
26…W膜 26a,27…
Wプラグ1, 101 ... Insulating film 2, 102 ... T
iN film 3, 103 ... Al alloy film 4, 104 ... Adhesive Ti film 5, 105 ... Barrier metal TiN film 6, 106 ... First Al alloy wiring 7, 107 ... Interlayer insulating film 7a, 107a
... Via hole 8 ... TiN films 9a, 9b, 109 ... Second Al alloy wiring 10 ... TiN film 11 ... Al alloy film 12 ... Adhesive Ti film 13 ... Barrier metal TiN film 14 ... TiN film 17 ... Interlayer insulating film 18 , 108 ... Resist pattern 21 ... TiN film 22 ... Al alloy film 23 ... Adhesive T
i film 24 ... TiN film for barrier metal 25 ... Third A
l alloy wiring 26 ... W film 26a, 27 ...
W plug
フロントページの続き Fターム(参考) 5F033 HH09 HH18 HH33 JJ01 JJ09 JJ18 JJ19 JJ33 KK09 KK18 KK33 MM05 MM08 MM10 MM13 NN03 NN06 NN07 NN12 PP15 QQ08 QQ09 QQ31 QQ37 QQ48 RR04 SS11 XX09 Continued front page F term (reference) 5F033 HH09 HH18 HH33 JJ01 JJ09 JJ18 JJ19 JJ33 KK09 KK18 KK33 MM05 MM08 MM10 MM13 NN03 NN06 NN07 NN12 PP15 QQ08 QQ09 QQ31 QQ37 QQ48 RR04 SS11 XX09
Claims (12)
る工程と、 第1バリアメタル膜上に導電膜を形成する工程と、 この導電膜上に接着膜を形成する工程と、 この接着膜上に第2バリアメタル膜を形成する工程と、 第2バリアメタル膜、接着膜、導電膜及び第1バリアメ
タル膜をパターニングすることにより、絶縁膜上に配線
を形成する工程と、 この配線の側壁に、後記剥離液に対するサイドバリア膜
を形成する工程と、 配線、サイドバリア膜及び絶縁膜の上に層間絶縁膜を形
成する工程と、 この層間絶縁膜上にレジスト膜を形成する工程と、 このレジスト膜をマスクとして層間絶縁膜をエッチング
することにより、該層間絶縁膜に前記配線上に位置する
接続孔を形成する工程と、 レジスト膜を剥離液により剥離する工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。1. A step of forming a first barrier metal film on an insulating film, a step of forming a conductive film on the first barrier metal film, a step of forming an adhesive film on the conductive film, and the bonding step. A step of forming a second barrier metal film on the film, a step of forming a wiring on the insulating film by patterning the second barrier metal film, the adhesive film, the conductive film and the first barrier metal film; Forming a side barrier film against the stripping solution described later on the side wall of the wiring, a step of forming an interlayer insulating film on the wiring, the side barrier film and the insulating film, and a step of forming a resist film on the interlayer insulating film. Etching the interlayer insulating film using the resist film as a mask to form a connection hole located on the wiring in the interlayer insulating film; and removing the resist film with a remover. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim Rukoto.
メタル膜上にレジスト膜を塗布し、このレジスト膜を露
光、現像することで第2バリアメタル膜上にレジストパ
ターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして
第2バリアメタル膜、接着膜、導電膜及び第1バリアメ
タル膜をエッチングすることにより、絶縁膜上に配線を
形成する工程であることを特徴とする請求項1に記載の
半導体装置の製造方法。2. In the step of forming the wiring, a resist film is applied on the second barrier metal film, and the resist film is exposed and developed to form a resist pattern on the second barrier metal film. 2. The step of forming wiring on the insulating film by etching the second barrier metal film, the adhesive film, the conductive film and the first barrier metal film using the resist pattern as a mask. Manufacturing method of semiconductor device.
及び層間絶縁膜上に上層配線を形成する工程をさらに含
むことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置
の製造方法。3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of forming an upper wiring in the connection hole and on the interlayer insulating film after the peeling step.
及び層間絶縁膜上にW膜を堆積し、このW膜をエッチバ
ック又はCMP研磨することにより、接続孔内にWプラ
グを埋め込む工程をさらに含むことを特徴とする請求項
1又は2に記載の半導体装置の製造方法。4. A step of embedding a W plug in the connection hole by depositing a W film in the connection hole and on the interlayer insulating film after the step of peeling and etching back or CMP polishing the W film. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising:
及び層間絶縁膜の上に、該Wプラグと電気的に接続され
た上層配線を形成する工程をさらに含むことを特徴とす
る請求項4に記載の半導体装置の製造方法。5. The method according to claim 4, further comprising a step of forming an upper layer wiring electrically connected to the W plug on the W plug and the interlayer insulating film after the filling step. A method for manufacturing a semiconductor device as described above.
るものであることを特徴とする請求項5に記載の半導体
装置の製造方法。6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the stripping solution is corrosive to Ti.
前記接着膜がTi膜であることを特徴とする請求項1〜
6のうちいずれか1項記載の半導体装置の製造方法。7. The barrier metal film is a TiN film,
The adhesive film is a Ti film.
7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6.
1バリアメタル膜、その上に形成された導電膜、その上
に形成された接着膜及びその上に形成されたバリアメタ
ル膜からなる配線と、 この配線の側壁に形成されたレジスト剥離液に対するサ
イドバリア膜と、 該配線、サイドバリア膜及び絶縁膜の上に形成された層
間絶縁膜と、 この層間絶縁膜に形成され、前記配線上に位置する接続
孔と、 を具備することを特徴とする半導体装置。8. A wiring formed on an insulating film, the first barrier metal film, a conductive film formed on the first barrier metal film, an adhesive film formed on the first barrier metal film, and a barrier metal film formed on the first barrier metal film. And a side barrier film against the resist stripping solution formed on the side wall of the wiring, an interlayer insulating film formed on the wiring, the side barrier film and the insulating film, and formed on the interlayer insulating film, A semiconductor device, comprising: a connection hole located on the wiring.
れた上層配線をさらに含むことを特徴とする請求項8に
記載の半導体装置。9. The semiconductor device according to claim 8, further comprising an upper layer wiring formed in the connection hole and on the interlayer insulating film.
をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の半導体
装置。10. The semiconductor device according to claim 8, further comprising a W plug embedded in the connection hole.
成され、該Wプラグと電気的に接続された上層配線をさ
らに含むことを特徴とする請求項10に記載の半導体装
置。11. The semiconductor device according to claim 10, further comprising an upper layer wiring formed on the W plug and the interlayer insulating film and electrically connected to the W plug.
り、前記接着膜がTi膜であることを特徴とする請求項
8〜11のうちいずれか1項記載の半導体装置。12. The semiconductor device according to claim 8, wherein the barrier metal film is a TiN film, and the adhesive film is a Ti film.
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