JP3130726B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacturing method thereof

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JP3130726B2
JP3130726B2 JP05341314A JP34131493A JP3130726B2 JP 3130726 B2 JP3130726 B2 JP 3130726B2 JP 05341314 A JP05341314 A JP 05341314A JP 34131493 A JP34131493 A JP 34131493A JP 3130726 B2 JP3130726 B2 JP 3130726B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置及びその製造
方法に係り、特に多層配線構造を有する半導体装置とそ
の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor device having a multilayer wiring structure and a method of manufacturing the same.

【0002】多層配線構造を有する半導体装置では、下
層配線によって段差が生じると、上層配線を信頼性高く
形成することが困難となるため、製造時に上記の段差を
平坦化することが必要とされる。
In a semiconductor device having a multilayer wiring structure, if a step is caused by a lower wiring, it is difficult to form an upper wiring with high reliability. Therefore, it is necessary to flatten the above-mentioned step during manufacturing. .

【0003】[0003]

【従来の技術】図4は従来の半導体装置の一例の下層配
線部を示す平面図、図5(A)、(B)は図4の要部の
工程順に示した拡大断面図である。この従来の半導体装
置では、まず図5(A)に示すように、半導体基板1上
に、絶縁膜2を介して例えばアルミニウム膜からなる下
層細幅配線3a及び下層太幅配線3eとを形成する。続
いて、最終的に得ようとする層間絶縁膜の膜厚の半分の
厚さの、例えばプラズマ酸化膜からなる第1の層間絶縁
膜4aを形成する。次に、スピン・オン・グラス法によ
り、例えば無機あるいは有機シリカフィルム等の平坦化
塗布膜5を前記第1の層間絶縁膜4aの配線間領域の段
差を埋めるように形成する。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a plan view showing a lower wiring portion of an example of a conventional semiconductor device, and FIGS. 5A and 5B are enlarged cross-sectional views showing the main steps of FIG. In this conventional semiconductor device, first, as shown in FIG. 5A, a lower-layer narrow wiring 3a and a lower-layer wide wiring 3e made of, for example, an aluminum film are formed on a semiconductor substrate 1 with an insulating film 2 interposed therebetween. . Subsequently, a first interlayer insulating film 4a made of, for example, a plasma oxide film and having a thickness half that of the interlayer insulating film to be finally obtained is formed. Next, a flattening coating film 5 of, for example, an inorganic or organic silica film is formed by a spin-on-glass method so as to fill a step in the inter-wiring region of the first interlayer insulating film 4a.

【0004】次に、図5(B)に示すように、平坦化塗
布膜5のうち前記配線3a、3f上に形成された部分を
除去し、配線間領域のみに平坦化塗布膜5を残すよう
に、平坦化塗布膜5と第1の層間絶縁膜4aとのエッチ
ング速度がほぼ同一となる条件でエッチングバックを行
う。次に、例えば、プラズマ酸化膜からなる第2の層間
絶縁膜4bを形成し、平坦な層間絶縁膜4を形成する。
[0005] Next, as shown in FIG. 5 (B), portions of the flattening coating film 5 formed on the wirings 3 a and 3 f are removed.
The etching back is performed under the condition that the etching rates of the flattening coating film 5 and the first interlayer insulating film 4a are almost the same so that the flattening coating film 5 is removed and the flattening coating film 5 is left only in the inter-wiring region. Next, for example, a second interlayer insulating film 4b made of a plasma oxide film is formed, and a flat interlayer insulating film 4 is formed.

【0005】このようにして、図4に示すように半導体
基板1上に下層細幅配線3aと下層太幅配線3fとが形
成され、かつ、それぞれにスルーホール6a、6bが開
孔された半導体装置が作成される。
In this manner, as shown in FIG. 4, a semiconductor in which the lower layer narrow wiring 3a and the lower layer wide wiring 3f are formed on the semiconductor substrate 1 and the through holes 6a and 6b are opened respectively. The device is created.

【0006】また、従来の多層配線構造を有する半導体
装置における層間絶縁膜の平坦化方法として特開平2−
22843号公報記載のものが知られている。このもの
は、従来バイアススパッタ法やバイアスECR法を用い
て平坦な層間絶縁膜を形成する場合、図6〜図8に示す
ように、拡散層11、12上に形成された細い第1の電
極13、あるいは基板15上に形成された配線16〜1
8のうち細幅の配線16更には細幅の配線20上は容易
に平坦化されるが、電極13又は配線20と第2の配線
とのコンタクト部14、21や、太幅の配線17、18
のパターン上では、層間絶縁膜19などの膜厚を十分に
大きくしないと平坦化されず、他方、層間絶縁膜があま
り厚くなると、コンタクト孔のアスペクト比が大きくな
ってしまい、コンタクトの歩留りや信頼性が大きく劣化
してしまうという欠点を解決することを目的とするもの
である。
Further, a conventional method for planarizing an interlayer insulating film in a semiconductor device having a multilayer wiring structure is disclosed in
The one described in JP-A-22843 is known. When a flat interlayer insulating film is formed by using a conventional bias sputtering method or a bias ECR method, a thin first electrode formed on diffusion layers 11 and 12 is formed as shown in FIGS. 13 or wirings 16-1 formed on the substrate 15
8, the narrow wiring 16 and the narrow wiring 20 are easily flattened, but the contact parts 14 and 21 between the electrode 13 or the wiring 20 and the second wiring, the wide wiring 17, 18
On the pattern (1), the interlayer insulating film 19 and the like are not flattened unless the film thickness is sufficiently large. On the other hand, if the interlayer insulating film is too thick, the aspect ratio of the contact hole becomes large, and the contact yield and reliability are increased. An object of the present invention is to solve the disadvantage that the performance is greatly deteriorated.

【0007】すなわち、この従来装置では、図7〜図9
に示すように、第1の電極13又は配線20と第2の配
線とのコンタクト部を14a〜14dあるいは21a〜
21dに示すようなスプリットパターン(本来、太い配
線を櫛歯状に代表される細い線状パターンの集合となる
ように分割した状態のパターン)としたり、配線18を
細幅の配線18aに分割するものである。
That is, in this conventional apparatus, FIGS.
As shown in FIG. 3, contact portions between the first electrode 13 or the wiring 20 and the second wiring are formed at 14a to 14d or 21a to 21d.
A split pattern (a pattern in which a thick wiring is originally divided into a set of thin linear patterns represented by comb teeth) as shown in 21d, or the wiring 18 is divided into narrow wirings 18a Things.

【0008】これにより、この従来装置によれば、電極
又は配線がコンタクト部を含めてすべて細い線状パター
ンとなるため、これらの上にバイアス・スパッタ法又は
バイアスECR法により形成される層間絶縁膜は図11
に示した絶縁膜22のように、すべて平坦で、かつ、ア
スペクト比があまり大きくならない膜厚をもって形成す
ることができ、従って高密度集積回路の歩留り及び信頼
性向上を図ることができるというものである。
Thus, according to this conventional device, all the electrodes or wirings have a thin linear pattern including the contact portion. Therefore, an interlayer insulating film formed thereon by a bias sputtering method or a bias ECR method. Figure 11
Can be formed with a film thickness that is all flat and the aspect ratio does not become too large, thus improving the yield and reliability of the high-density integrated circuit. is there.

【0009】また、従来の多層配線構造を有する半導体
装置における層間絶縁膜の別の平坦化方法として特開平
3−136330号公報記載のものが知られている。こ
のものは図12に示すように、半導体基板31上に電極
32aや配線32b、32cを形成し、次に全面にSi
などからなる層間絶縁膜33を形成したときに、
層間絶縁膜33に形成される電極32aや配線32b、
32cによる凹凸を平坦化するために、Si入りポリイ
ミドやBSGなどの絶縁性の塗布膜35を塗布し、後に
熱処理することで表面を平坦化する方法の欠点を解決す
ることを目的とするものである。
As another method of flattening an interlayer insulating film in a conventional semiconductor device having a multilayer wiring structure, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-136330 is known. As shown in FIG. 12, an electrode 32a and wirings 32b and 32c are formed on a semiconductor substrate 31, and then a Si
When the interlayer insulating film 33 made of O 2 or the like is formed,
An electrode 32a or a wiring 32b formed on the interlayer insulating film 33;
The object of the present invention is to solve the drawback of the method of flattening the surface by applying an insulating coating film 35 such as polyimide containing Si or BSG in order to flatten the irregularities due to 32c, and then performing a heat treatment. is there.

【0010】上記の欠点は配線間隔の広い部分で配線間
に窪みが残り、場合によっては上層の配線形成時に断切
れや金属残りなどを引き起こすことになり、半導体装置
の信頼性及び歩留りが低下するというものである。上記
の従来方法では、この欠点を解決するために、図13及
び図14に示すように、電極32aや配線32b、32
cなどによる凹凸が形成された半導体基板31上に、電
極32aや配線32b、32cと同じ厚さになるように
CVD法によりSiO 膜33を形成した後、SiO
膜33の凹部が覆われ、かつ、電極32aや配線3
2b、32cが形成する凸部の上部が露出するようにフ
ォトレジストパターン34を形成する。
[0010] The above-mentioned drawbacks cause a dent to remain between the wirings in a portion where the wiring interval is wide, and in some cases, disconnection or residual metal may occur at the time of forming an upper layer wiring, thereby lowering the reliability and yield of the semiconductor device. That is. In the conventional method described above, in order to solve this drawback, as shown in FIGS. 13 and 14, the electrodes 32a and the wirings 32b and 32b are used.
After the SiO 2 film 33 is formed on the semiconductor substrate 31 on which the unevenness due to c is formed by the CVD method so as to have the same thickness as the electrodes 32a and the wirings 32b and 32c,
2 is covered with the concave portions of the film 33, and the electrode 32a and the wiring 3
A photoresist pattern 34 is formed such that the upper portions of the protrusions formed by 2b and 32c are exposed.

【0011】次に、電極32aや配線32b、32cの
上部及び側部あるいは上部のみのSiO 膜33をウ
ェットエッチングにより除去し、更にフォトレジストパ
ターン34を除去する。その後、第2の絶縁膜として、
SiO 膜33aあるいは絶縁性の塗布膜35を凹部
を埋め込むように形成し、配線間隔に関係なく平坦な層
間絶縁膜を形成できるというものである。
Next, the SiO 2 film 33 on the upper and side portions or only the upper portions of the electrodes 32a and the wirings 32b and 32c is removed by wet etching, and the photoresist pattern 34 is further removed. Then, as a second insulating film,
The SiO 2 film 33a or the insulating coating film 35 is formed so as to fill the recess, so that a flat interlayer insulating film can be formed regardless of the wiring interval.

【0012】更に、従来の多層配線構造を有する半導体
装置における層間絶縁膜の別の平坦化方法として特公平
2−21138号公報記載の半導体装置が知られてい
る。このものは図15に示すように、半導体基板41上
の絶縁膜42の表面に下層配線43a、43bを形成し
た後、その上に層間絶縁膜44を披着形成し、更にこの
絶縁膜44上に例えばホトレジスト樹脂のような有機樹
脂を回転塗布形成して硬化処理を行い、この有機樹脂と
上記絶縁膜44とをほぼ同一の速度でエッチングバック
することにより層間絶縁膜44の平坦化を行う場合の対
策を目的とするものである。
Further, as another flattening method of an interlayer insulating film in a conventional semiconductor device having a multilayer wiring structure, a semiconductor device described in Japanese Patent Publication No. 2-2138 is known. As shown in FIG. 15, lower wirings 43a and 43b are formed on the surface of an insulating film 42 on a semiconductor substrate 41, and then an interlayer insulating film 44 is deposited thereon. For example, when an organic resin such as a photoresist resin is spin-coated, a hardening process is performed, and the organic resin and the insulating film 44 are etched back at substantially the same speed to planarize the interlayer insulating film 44. The purpose of this is to take measures.

【0013】すなわち、上記の場合、下層配線の線幅が
広くなるにつれて塗布時の有機樹脂膜厚が厚くなるた
め、エッチングバック平坦化後、線幅の狭い下層配線4
3b上に比べ、線幅の広い下層配線43a上に非常に厚
い層間絶縁膜44が残ってしまう。このため、線幅の狭
い下層配線43b上に形成されるスルーホール45bに
比べ、線幅の広い下層配線43a上に形成されるスルー
ホール45aは深さが非常に深くなり、上層配線の段差
被覆性が悪く、エレクトロマイグレ−ションによる上層
配線の断線が生じるという信頼性上の問題がある。
That is, in the above case, since the organic resin film thickness at the time of application increases as the line width of the lower wiring increases, the lower wiring 4 having a narrow line width after etching back flattening.
An extremely thick interlayer insulating film 44 remains on the lower wiring 43a having a wider line width than on the lower wiring 3b. For this reason, the through hole 45a formed on the lower wiring 43a having a large line width is much deeper than the through hole 45b formed on the lower wiring 43b having a small line width, and the step coverage of the upper wiring is reduced. However, there is a problem in reliability that the upper layer wiring is broken due to electromigration.

【0014】そこで、この従来の半導体装置では、図1
6に示すように、線幅の広い下層配線43a上に形成さ
れる複数のスルーホール45a間に、下層配線の抜きパ
ターン46を設けることにより、このスルーホール45
a形成箇所における有機樹脂塗布膜厚は線幅の狭い下層
配線43b上の塗布膜厚とほぼ同じになり、エッチング
バック平坦化後線幅に依存せずスルーホール部での層間
絶縁膜44の膜厚はいずれもほぼ同じとなるため、スル
ーホール45a、45bの深さもほぼ同じに形成でき、
スルーホール箇所におけるエレクトロマイグレ−ション
による上層配線の断線を防止するようにしたものであ
る。
Thus, in this conventional semiconductor device, FIG.
As shown in FIG. 6, by providing a lower wiring extraction pattern 46 between a plurality of through holes 45a formed on the lower wiring 43a having a large line width, the through holes 45a are formed.
The coating thickness of the organic resin at the formation location a is almost the same as the coating thickness on the lower wiring 43b having a small line width, and the film of the interlayer insulating film 44 in the through-hole portion is independent of the line width after the etching back flattening. Since the thicknesses are almost the same, the depths of the through holes 45a and 45b can be formed almost the same.
This is to prevent disconnection of the upper wiring due to electromigration at the through hole.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、図4及び図
5に示した従来の半導体装置は、平坦化塗布膜5を形成
した後、エッチングバックを行って平坦化をしている
が、平坦化塗布膜5は素子内部等の下層細幅配線3a上
には極く薄くしか形成されないのに対し、下層太幅配線
3f上には厚く形成される特性がある。このため、エッ
チングバックを行い、最終的に形成された層間絶縁膜4
には、両配線3a、3f間上で膜厚差が発生し、下層太
幅配線3f上が厚くなってしまうものである。
However, in the conventional semiconductor device shown in FIGS. 4 and 5, after the flattening coating film 5 is formed, etching back is performed for flattening. The coating film 5 has a characteristic that it is formed only extremely thinly on the lower layer narrow wiring 3a such as inside the element, whereas it is formed thicker on the lower layer wide wiring 3f. Therefore, etching back is performed, and the finally formed interlayer insulating film 4 is formed.
In this case, a difference in film thickness occurs between the two wirings 3a and 3f, and the thickness on the lower layer wide wiring 3f becomes thick.

【0016】このため、下層細幅配線3a及び下層太幅
配線3f上に形成されたスルーホール6a、6bにはア
スペクト比が異なる形状ばらつきが発生し、上層配線の
段差被覆性が低下し、配線系の信頼性や半導体装置の歩
留りを低下させるという問題点がある。
For this reason, shape variations having different aspect ratios occur in the through holes 6a and 6b formed on the lower narrow wiring 3a and the lower wide wiring 3f, and the step coverage of the upper wiring is reduced. There is a problem that the reliability of the system and the yield of the semiconductor device are reduced.

【0017】また、スルーホール側壁に厚い平坦化塗布
膜層が露出すると水分等を吸着し易く、上層配線形成時
に水分などの放出により導通不良を引き起こすため、ス
ルーホール開孔部には平坦化塗布膜5がほとんど残らな
いように(残っても薄くなるように)、平坦化塗布膜5
のエッチングバックを行う必要がある。このため、下層
太幅配線3f上に厚く形成された余分な平坦化塗布膜5
をエッチングバックするには長時間かかる。しかし、エ
ッチングバックは平坦化塗布膜5及び第1の層間絶縁膜
4aのエッチング速度がほぼ同一となる条件で行われる
ものであるが、エッチングバックに要する時間が長いほ
ど、前記平坦化塗布膜5及び層間絶縁膜4aのエッチン
グ速度差が顕著に現れるため、上記の図4及び図5に示
した半導体装置では、平坦化塗布膜5の塗布時の平坦性
に比べ平坦性が悪化するという問題点もある。
Further, when the thick flattening coating film layer is exposed on the side wall of the through-hole, moisture and the like are easily adsorbed, and when the upper wiring is formed, the release of the moisture and the like causes conduction failure, so that the flattening coating is applied to the through-hole opening. The flattened coating film 5 is formed so that the film 5 hardly remains (so that the film 5 remains thin).
Need to be etched back. For this reason, the excessive flattened coating film 5 thickly formed on the lower layer wide wiring 3f.
It takes a long time to etch back. However, the etching back is performed under the condition that the etching rates of the flattening coating film 5 and the first interlayer insulating film 4a are substantially the same. 4 and FIG. 5, the flatness of the semiconductor device shown in FIGS. 4 and 5 is deteriorated as compared with the flatness when the flattening coating film 5 is applied. There is also.

【0018】また、特開平2−22843号公報記載の
従来の半導体装置では、図6に示したような、MOSト
ランジスタを用いたゲートアレイの基本セルパターンの
ように、ゲート電極13の太さに対しコンタクト部14
の太さが全ゲート電極パターンの最大であり、高々3〜
4倍であるようなパターンに対しては、図9に14a〜
14dに示したように、コンタクト部をスプリットパタ
ーンとし、コンタクト部を含めてすべて細い線状パター
ンにより形成できる。
In the conventional semiconductor device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-22843, the thickness of the gate electrode 13 is reduced as in the basic cell pattern of a gate array using MOS transistors as shown in FIG. Contact section 14
Is the largest of all gate electrode patterns, and at most 3 to
For a pattern that is four times as large, FIG.
As shown in FIG. 14D, the contact portion is formed into a split pattern, and the entire line including the contact portion can be formed by a thin linear pattern.

【0019】しかし、第1層配線や第2層配線等の配線
パターンにおいては、電源やグランド配線等は電圧降下
等を防止するために一般的に線幅が数十μm〜数百μm
程度の太い配線が使用されるものであり、全配線パター
ンの最大太さが数十μm〜数百μm程度あるパターンに
対しては、スルーホール部をスプリットパターンとし、
スルーホール部を含めてこれら太い配線をすべて細い線
状パターンで形成するのは配線抵抗が増大する等現実的
ではなく、この従来装置を第1層配線や第2層配線等の
配線パターンに適用することは困難である。
However, in the wiring patterns such as the first layer wiring and the second layer wiring, the power supply and the ground wiring generally have a line width of several tens μm to several hundred μm in order to prevent a voltage drop or the like.
Thick wiring is used, and for a pattern in which the maximum thickness of all wiring patterns is about several tens μm to several hundred μm, the through-hole part is a split pattern,
It is not practical to form all of these thick wirings including the through-holes in a thin linear pattern because the wiring resistance increases, and this conventional device is applied to wiring patterns such as a first layer wiring and a second layer wiring. It is difficult to do.

【0020】また、上記の太い配線を現実的な或る程度
の太さの線分より形成することにより、この従来装置を
適用することは可能であるが、この場合、平坦な層間絶
縁膜を形成するにはその膜厚が必然的に厚くなり、スル
ーホールのアスペクト比が大きくなり、スルーホールの
歩留りや信頼性が大きく劣化するという問題が残る。
In addition, it is possible to apply this conventional device by forming the above-mentioned thick wiring from a line segment having a certain practical thickness. In this case, however, a flat interlayer insulating film is formed. To form the film, the film thickness is inevitably increased, the aspect ratio of the through hole is increased, and the problem that the yield and reliability of the through hole are largely deteriorated remains.

【0021】また、特開平3−136330号公報記載
の従来の半導体装置では、図13、図14に示したよう
に、フォトレジストパターン34を形成した後に、電極
32aや配線32b、32c上に形成されたSiO
膜33をウェットエッチングにより除去するものである
が、ウェットエッチングは等方性のエッチングであるた
め、図13(C)に示すように電極32aや配線32
b、32cの側部のSiO 膜33間まで除去する
と、フォトレジストパターン34で覆われたSiO
膜33も横方向に膜厚分だけサイドエッチングされてし
まう。
In the conventional semiconductor device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-136330, as shown in FIGS. 13 and 14, after a photoresist pattern 34 is formed, it is formed on the electrodes 32a and the wirings 32b and 32c. SiO 2
Although the film 33 is removed by wet etching, since the wet etching is isotropic etching, as shown in FIG.
b, and removed to between the SiO 2 film 33 side of the 32c, SiO 2 covered with the photoresist pattern 34
The film 33 is also side-etched in the lateral direction by the thickness.

【0022】これは例えば、配線幅/配線間隔が1.0
μm/1.0μmで配線膜厚が0.5μmの場合は、フ
ォトレジストパターン34が形成される2.0μm以下
の間隔部に、また、配線膜厚が1.0μmの場合には、
同じく4.0μm以下の間隔部にサイドエッチングによ
りSiO 膜33は残らず、同箇所における層間絶縁
膜の平坦化ができないという問題がある。
This is because, for example, the line width / interval is 1.0
In the case of μm / 1.0 μm and the wiring thickness of 0.5 μm, at the interval of 2.0 μm or less where the photoresist pattern 34 is formed, and in the case of the wiring thickness of 1.0 μm,
Similarly, there is a problem that the SiO 2 film 33 does not remain by the side etching at the interval of 4.0 μm or less, and the interlayer insulating film cannot be flattened at the same location.

【0023】また、図14(B)に示したように、電極
32aや配線32b、32cの上部のSiO 膜33
がエッチング除去された時点で、ウェットエッチングを
停止することにより、上記の問題を解決することができ
るが、いずれの場合も電極32aや配線32b、32c
にウェットエッチング液が接触するため、ウェットエッ
チング液による侵食等のダメージを受け、配線の信頼性
が低下するという問題がある。更に、フォトレジストパ
ターン34を形成するために、目合せ露光工程が増える
等、製造工程数が増加し、製造時間が延びるという問題
もある。
As shown in FIG. 14B, the SiO 2 film 33 over the electrodes 32a and the wirings 32b and 32c is formed.
The above problem can be solved by stopping the wet etching at the time when is removed by etching, but in any case, the electrode 32a and the wirings 32b and 32c
Since the wet etching solution comes into contact with the substrate, there is a problem that the wet etching solution is damaged by erosion and the like, and the reliability of the wiring is reduced. Further, there is a problem that the number of manufacturing steps increases, such as an increase in the number of alignment exposure steps in order to form the photoresist pattern 34, and the manufacturing time increases.

【0024】更に、特公平2−21138号公報記載の
従来の半導体装置では、図16に示したように、線幅の
狭い下層配線43b上のスルーホール45bと線幅の広
い下層配線43a上のスルーホール45aとのスルーホ
ール深さをほぼ同じとするため、複数のスルーホール4
5aの間に下層配線の抜きパターン46を設けている
が、これではスルーホール45aの形成領域以外の線幅
の広い下層配線43a上には依然として非常に厚い層間
絶縁膜44が残ってしまい、全体的な層間絶縁膜の平坦
性が悪く、この上に配線を多層に形成していくと、スル
ーホール45aの形成領域以外で絶対段差がどんどん大
きくなるため、多層化には適さないという問題がある。
Further, in the conventional semiconductor device described in Japanese Patent Publication No. 2-2138, as shown in FIG. 16, a through hole 45b on a lower wiring 43b having a small line width and a lower wiring 43a having a wide line width are formed. To make the depth of the through hole 45a substantially the same as that of the through hole 45a, a plurality of through holes 4
The lower wiring pattern 46 is provided between the wirings 5a. However, in this case, a very thick interlayer insulating film 44 still remains on the lower wiring 43a having a large line width except for the region where the through hole 45a is formed. Is poor in the flatness of a typical interlayer insulating film, and when wiring is formed in multiple layers thereon, the absolute step becomes larger and larger in regions other than the region where the through hole 45a is formed, which is not suitable for multilayering. .

【0025】また、この従来装置では、下層配線膜厚
(段差)以上の厚さに層間絶縁膜を形成し、ホトレジス
ト樹脂を塗布形成した後にエッチングバックを行い、ホ
トレジスト樹脂の平坦な表面形状を転写するものであ
る。しかし、平坦な表面形状のホトレジスト樹脂を得る
には、約1.0μm程度の厚さが必要であり、このホト
レジスト樹脂及び下層配線上に形成された層間絶縁膜の
凸部をエッチングバックするには長時間を要するもので
あり、エッチングのばらつきが大きく最適な平坦形状を
再現性良く得るようにエッチングバックを終了させるの
は困難である。このため、ウェハによっては下層配線上
の層間絶縁膜に膜厚さが発生し、スルーホールの深さに
ばらつきが発生するという問題がある。
In this conventional apparatus, an interlayer insulating film having a thickness equal to or greater than the thickness of a lower wiring layer (step) is formed, a photoresist resin is applied and etched back, and a flat surface shape of the photoresist resin is transferred. Is what you do. However, in order to obtain a photoresist resin having a flat surface shape, a thickness of about 1.0 μm is required, and it is necessary to etch back the photoresist resin and the protrusions of the interlayer insulating film formed on the lower wiring. Since it takes a long time, it is difficult to end the etching back so as to obtain an optimum flat shape with great reproducibility with a large variation in etching. For this reason, depending on the wafer, there is a problem that the film thickness is generated in the interlayer insulating film on the lower wiring, and the depth of the through hole varies.

【0026】更に、エッチングバックは、ホトレジスト
樹脂と層間絶縁膜とをほぼ同一の速度となるエッチング
条件で行うものではあるが、エッチングバックに長時間
を要すると、両者のエッチング速度差が顕著に現れ、ホ
トレジスト樹脂形成時の平坦性に比べエッチングバック
後の平坦性が悪化するという問題もある。
Further, the etching back is performed under the etching conditions at which the photoresist resin and the interlayer insulating film have almost the same speed. However, if a long time is required for the etching back, the difference between the two etching speeds becomes remarkable. Also, there is a problem that the flatness after etching back is deteriorated as compared with the flatness when forming the photoresist resin.

【0027】本発明は以上の点に鑑みなされたものであ
り、下層細幅配線及び下層太幅配線上に形成される層間
絶縁膜に膜厚差が発生することを防止し得る半導体装置
及びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of preventing a thickness difference from occurring in an interlayer insulating film formed on a lower narrow wiring and a lower wide wiring. It is intended to provide a manufacturing method.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の半導体装置は半導体基板と、前記半導体基
板上の絶縁膜と、前記絶縁膜上の下層細幅配線と下層太
幅配線とからなる下層配線と、前記絶縁膜上と前記下層
配線上の第1の層間絶縁膜と、前記第1の層間絶縁膜上
の平坦化塗布膜と、前記平坦化塗布膜上の第2の層間絶
縁膜と、前記下層配線領域上に形成され少なくとも前記
第1の層間絶縁膜と前記第2の層間絶縁膜とを介し前記
下層配線と前記第2の層間絶縁膜上に形成される上層配
線とを接続するためのスルーホールとを含む半導体装置
において、前記下層太幅配線は、複数本の配線に分割さ
れた細幅配線から構成され、前記細幅配線は互いに配線
幅方向に近接離間配置され、それぞれ前記下層細幅配線
の線幅の1〜3倍の線幅を有すると共に、前記複数本の
細幅配線のうち相隣る2本は、前記下層太幅配線の配線
長方向に前記下層細幅配線の線幅の1〜3倍の長さの接
続部により接続したものである。
In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention comprises a semiconductor substrate and the semiconductor substrate.
An insulating film on the board, and a lower narrow wiring and a lower layer thick on the insulating film.
A lower layer wiring composed of a width wiring, the insulating film and the lower layer
A first interlayer insulating film on the wiring, and a first interlayer insulating film on the first interlayer insulating film;
Flattening coating film, and a second interlayer insulation on the flattening coating film
An edge film, and at least the
Via a first interlayer insulating film and the second interlayer insulating film,
Lower wiring and upper wiring formed on the second interlayer insulating film
In a semiconductor device including a through-hole for connecting a line , the lower-layer wide wiring is composed of a narrow wiring divided into a plurality of wirings, and the narrow wirings are closely separated from each other in a wiring width direction. Are arranged, each having a line width of 1 to 3 times the line width of the lower layer narrow wiring, and two adjacent ones of the plurality of narrow wirings are arranged in the wiring length direction of the lower layer wide wiring. The connection is made by a connection portion having a length of 1 to 3 times the line width of the lower layer narrow wiring.

【0029】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体基板と、前記半導体基板上の絶縁膜と、前記絶縁
膜上の下層細幅配線と下層太幅配線とからなる下層配線
と、前記絶縁膜上と前記下層配線上の第1の層間絶縁膜
と、前記第1の層間絶縁膜上の平坦化塗布膜と、前記平
坦化塗布膜上の第2の層間絶縁膜と、前記下層配線領域
上に形成され少なくとも前記第1の層間絶縁膜と前記第
2の層間絶縁膜とを介し前記下層配線と前記第2の層間
絶縁膜上に形成される上層配線とを接続するためのスル
ーホールとを含む半導体装置の製造方法において、半導
体基板上に被覆形成された絶縁膜上に下層細幅配線と、
複数本の配線に分割された細幅配線から構成され、細幅
配線は互いに配線幅方向に近接離間配置され、それぞれ
下層細幅配線の線幅の1〜3倍の線幅を有すると共に、
複数本の細幅配線のうち相隣る2本は、下層太幅配線の
配線長方向に下層細幅配線の線幅の1〜3倍の長さの接
続部により接続されている下層太幅配線とからなる下層
配線を形成する工程と、下層配線を含む全面に、第1の
層間絶縁膜を被覆形成する工程と、第1の層間絶縁膜上
に平坦化塗布膜を表面がほぼ平坦となるように被覆形成
する工程と、平坦化塗布膜のうち配線間領域上方の平坦
化塗布膜部分のみを残すようにエッチングバックする工
程と、エッチングバックされた平坦化塗布膜を含む表面
全面に第2の層間絶縁膜を被覆形成する工程と、第1の
層間絶縁膜と前記第2の層間絶縁膜とに開口して、下層
配線と第2の層間絶縁膜上に形成される上層配線とを接
続するためのスルーホールを形成する工程とを含む構成
としたものである。さらに、本発明の半導体装置の製造
方法は、前記第1の層間絶縁膜上に平坦化塗布膜を所定
値以下の膜厚に塗布する工程と、前記エッチングバック
を行うことなく前記平坦化塗布膜上に前記第2の層間絶
縁膜を被覆形成する工程とを含む。
Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
A semiconductor substrate; an insulating film on the semiconductor substrate;
Lower layer wiring consisting of lower layer narrow wiring and lower layer wide wiring on the film
And a first interlayer insulating film on the insulating film and on the lower wiring
A planarizing coating film on the first interlayer insulating film;
A second interlayer insulating film on the supported coating film, and the lower wiring region
Forming at least the first interlayer insulating film and the second
The lower wiring and the second interlayer through two interlayer insulating films.
Through holes for connecting to the upper wiring formed on the insulating film
In a method of manufacturing a semiconductor device including
A lower-layer narrow wiring on an insulating film covered and formed on a body substrate ,
It is composed of a narrow wiring divided into a plurality of wirings, the narrow wirings are arranged close to each other in the wiring width direction, and each has a line width of 1 to 3 times the line width of the lower layer narrow wiring,
Two adjacent narrow wires among the plurality of narrow wires are connected to each other by a connection portion having a length of 1 to 3 times the line width of the lower narrow wire in the wiring length direction of the lower thick wire. Lower layer consisting of wiring
Forming a wiring, on the entire surface including the lower wiring, the coating formed so that the step of coating a first interlayer insulating film, the surface planarization coating film on the first interlayer insulating film becomes substantially flat And etching back so as to leave only the portion of the flattening coating film above the inter-wiring region in the flattening coating film, and forming a second interlayer insulating film on the entire surface including the etched back flattening coating film. Forming a first layer,
An opening is formed in the interlayer insulating film and the second interlayer insulating film to form a lower layer.
The wiring is connected to an upper wiring formed on the second interlayer insulating film.
Forming a through hole for connection
It is what it was. Further, manufacture of the semiconductor device of the present invention.
The method includes forming a flattened coating film on the first interlayer insulating film.
Coating to a film thickness less than or equal to the value, and etching back
The second interlayer insulation on the flattened coating film without performing
Covering the edge film.

【0030】[0030]

【作用】本発明では、下層配線層の下層太幅配線を、互
いに配線幅方向に近接離間配置された複数本の細幅配線
により構成し、またその複数本の細幅配線それぞれの線
幅を下層細幅配線の線幅の1〜3倍程度の線幅としてい
るため、下層配線層上に形成される平坦化塗布膜を薄
く、また、下層細幅配線上と複数本の細幅配線上とで膜
厚差もほとんどなく形成することができる。更に、分割
された複数本の細幅配線のうち相隣る2本の細幅配線
が、下層太幅配線の配線長方向に下層細幅配線の線幅の
1〜3倍の長さの接続部により接続されているので、層
間絶縁膜の平坦性を損なわず、下層太幅配線の配線抵抗
を低減することができる。
According to the present invention, the lower wide wiring of the lower wiring layer is constituted by a plurality of narrow wirings arranged close to each other in the width direction of the wiring, and the line width of each of the plurality of narrow wirings is reduced. Since the line width is about 1 to 3 times the line width of the lower-layer narrow wiring, the flattening coating film formed on the lower-layer wiring layer is thinner. And can be formed with almost no difference in film thickness. Further, split
Two adjacent narrow wirings out of a plurality of narrow wirings
Of the line width of the lower layer narrow wiring in the wiring length direction of the lower layer wide wiring.
The layers are connected by the connection part of 1-3 times length.
Wiring resistance of lower wide wiring without deteriorating the flatness of the inter-insulation film
Can be reduced.

【0031】[0031]

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
1は本発明になる半導体装置の参考例の下層配線部を示
す平面図である。同図に示すように、半導体基板1上に
下層細幅配線3aと下層太幅配線3bとが形成されてい
る。本参考例はこの下層太幅配線3bを3本の細幅配線
3c1、3c2及び3c3より構成している点に特徴を
有する。
Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view showing a lower wiring section of a reference example of a semiconductor device according to the present invention. As shown in FIG. 1, a lower-layer narrow wiring 3a and a lower-layer wide wiring 3b are formed on a semiconductor substrate 1. This reference example is characterized in that is constituted by the lower layer wide interconnect 3b 3 pieces of narrow wiring 3c1,3c2 and 3c3.

【0032】この細幅配線3c1、3c2及び3c3の
それぞれは、下層細幅配線3aの線幅の1〜3倍の線幅
を有し、配線幅方向に平行に近接離間配置されている。
また、細幅配線3c1、3c2及び3c3のそれぞれ
は、先端部が二股に分岐され、それぞれの分岐部の線幅
が下層細幅配線3aの線幅にほぼ等しく形成されてい
る。この分岐部はスルーホール6と接続される。
Each of the narrow wirings 3c1, 3c2, and 3c3 has a line width that is one to three times the line width of the lower layer narrow wiring 3a, and is arranged close to and away from and parallel to the wiring width direction.
Further, each of the narrow wires 3c1, 3c2 and 3c3 has a tip portion branched into two branches, and the line width of each branch portion is formed substantially equal to the line width of the lower layer narrow wire 3a. This branch is connected to the through hole 6.

【0033】次に、図1に示した半導体装置を製造する
本発明方法の参考例について図2と共に説明する。図2
は図1のX−X´線に沿う部分の各製造工程での拡大断
面図で、図1と同一構成部分には同一符号を付してあ
る。図2(A)に示すように、まず、例えばシリコン
(Si)からなる半導体基板1上に、例えばSiO2か
らなる絶縁膜2を介して例えばアルミニウム(Al)膜
からなる下層細幅配線3aと、複数本の細幅配線3c1
等からなる下層太幅配線3bとが形成される。
Next, a reference example of the method of the present invention for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG.
1 is an enlarged sectional view of a portion along the line XX 'in FIG. 1 in each manufacturing step, and the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 2A, first, on a semiconductor substrate 1 made of, for example, silicon (Si), a lower layer narrow wiring 3a made of, for example, an aluminum (Al) film via an insulating film 2 made of, for example, SiO2; Plural narrow wirings 3c1
Is formed.

【0034】 このとき、細幅配線3c1は下層細幅配
線3aの線幅の3倍の線幅を有し、スルーホール開孔部
においては下層細幅配線3aの線幅と同一の線幅に形成
される。
At this time, the narrow wiring 3 c 1 has a line width that is three times the line width of the lower narrow wiring 3 a, and has the same line width as the lower narrow wiring 3 a at the through hole opening. Formed.

【0035】 次に、最終的に得ようとする層間絶縁膜
の膜厚の約半分の厚さの、例えばプラズマ酸化膜からな
る第1の層間絶縁膜4aを形成する。続いて、スピン・
オン・グラス法により例えば無機あるいは有機シリカフ
ィルム等の平坦化塗布膜5を、下層細幅配線3a、複数
本の細幅配線3c1等の配線間領域の段差を埋めるよう
に形成する。
Next, a first interlayer insulating film 4 a made of, for example, a plasma oxide film having a thickness of about half the thickness of the interlayer insulating film to be finally obtained is formed. Next, spin
For example, a flattening coating film 5 such as an inorganic or organic silica film is formed by an on-glass method so as to fill a step in an inter-wiring region such as a lower narrow wiring 3a and a plurality of narrow wirings 3c1.

【0036】次に、図2(B)に示すように配線3a及
び3b上に形成された平坦化塗布膜5は除去し、配線間
領域のみに平坦化塗布膜5を残すように、平坦化塗布膜
5と第1の層間絶縁膜4aとのエッチング速度がほぼ同
一となる条件でRIE(リアクティブ・イオン・エッチ
ング)法を用いてエッチングバックを行う。続いて、例
えばプラズマ酸化膜からなる第2の層間絶縁膜4bを、
配線間領域上方の平坦化塗布膜5及び第1の層間絶縁膜
4aの表面に被覆形成し、平坦な層間絶縁膜4を形成す
る。その後、下層細幅配線3a及び下層太幅配線3bの
必要な位置に接続されるスルーホール6が開孔される。
Next, as shown in FIG. 2B, the flattening coating film 5 formed on the wirings 3a and 3b is removed, and the flattening coating film 5 is left only in the region between the wirings. Etching back is performed by RIE (Reactive Ion Etching) under the condition that the etching rates of the coating film 5 and the first interlayer insulating film 4a are almost the same. Subsequently, a second interlayer insulating film 4b made of, for example, a plasma oxide film is
The surface of the flattening coating film 5 and the first interlayer insulating film 4a above the inter-wiring region is formed by coating to form a flat interlayer insulating film 4. Thereafter, through holes 6 connected to required positions of the lower-layer narrow wiring 3a and the lower-layer wide wiring 3b are opened.

【0037】本参考例によれば、3本の細幅配線3c1
〜3c3のそれぞれを下層太幅配線3bが接続されるべ
き上層配線(図示せず)にスルーホール6を介して接続
することにより、それぞれ下層細幅配線3aの線幅の1
〜3倍程度の線幅の3本の細幅配線3c1〜3c3によ
り1本の下層太幅配線3bを構成しているため、これら
の下層配線3a、3b上には平坦化塗布膜5を従来に比
し薄く、しかも膜厚差なく形成することができる。
According to the present reference example, three narrow lines 3c1
To 3c3 are connected to the upper layer wiring (not shown) to which the lower layer wide wiring 3b is to be connected via the through hole 6, so that each of the lower layer narrow wirings 3a has one line width.
Since one lower thick wiring 3b is constituted by three narrow wirings 3c1 to 3c3 having a line width of about 3 times, a flattening coating film 5 is conventionally formed on these lower wirings 3a and 3b. And can be formed without a difference in film thickness.

【0038】従って、前記エッチングバックの際には、
これら下層配線3a及び3b上方の薄く、かつ、膜厚差
なく塗布された平坦化塗布膜5を除去するのみでよく、
このため、エッチングバックには短時間しか必要としな
い。従って、エッチングバックのばらつきが小さく、平
坦性の悪化もほとんど無く、容易にエッチングバックが
できることとなる。
Therefore, at the time of the etching back,
It is only necessary to remove the thin and flat coating film 5 applied above the lower wirings 3a and 3b without any difference in film thickness.
Therefore, only a short time is required for etching back. Therefore, the variation of the etching back is small, and the flatness is hardly deteriorated, so that the etching back can be easily performed.

【0039】また、下層配線3a及び3bの上方にて塗
布される平坦化塗布膜5を、約1000Å以下と通常よ
り一層薄く形成できるときには、スルーホール側壁に平
坦化塗布膜層が露出しても水分等の吸着や放出等により
上層配線形成時に導通不良を引き起こす等の悪影響がな
いことが本発明者により確認されているので、この場合
には前記した全面エッチングバックを行わなくても済
む。この場合には、平坦化塗布膜5の優れた平坦性をも
って層間絶縁膜4を形成することができるものである。
When the flattening coating film 5 applied above the lower wirings 3a and 3b can be formed to be thinner than usual at about 1000 ° or less, even if the flattening coating film layer is exposed on the side wall of the through hole. The present inventor has confirmed that there is no adverse effect such as causing conduction failure during the formation of the upper layer wiring due to adsorption or release of moisture or the like. In this case, it is not necessary to perform the above-described overall etching back. In this case, the interlayer insulating film 4 can be formed with excellent flatness of the flattening coating film 5.

【0040】このように、本参考例では下層細幅配線3
a及び下層太幅配線3b上方には膜厚差がなく、層間絶
縁膜4が形成できるため、両配線3a及び3b上方に形
成されるスルーホール6にも形状のばらつきが発生せ
ず、上層配線の安定した段差被覆性を得ることができる
ものである。
[0040] Thus, the lower narrow wiring in the present reference example 3
Since there is no difference in film thickness above the upper wiring 3a and the lower layer wide wiring 3b and the interlayer insulating film 4 can be formed, there is no variation in the shape of the through holes 6 formed above both wirings 3a and 3b, and the upper wiring Can obtain a stable step coverage.

【0041】次に、本発明半導体装置の実施例につい
て説明する。図3は本発明になる半導体装置の実施例
の下層配線部を示す平面図である。同図中、図1と同一
構成部分には同一符号を付してある。図3に示す実施例
は、下層太幅配線3dはそれぞれ下層細幅配線3aの線
幅の1〜3倍程度の線幅とされた4本の細幅配線3c1
〜3c4と、これら細幅配線3c1〜3c4のうち相隣
る2本の細幅配線間を接続する接続部3eとより構成さ
れている点に特徴を有する。
Next, a description will be given of an embodiment of the present invention a semiconductor device. FIG. 3 is a plan view showing a lower wiring portion of one embodiment of the semiconductor device according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In the embodiment shown in FIG. 3, the lower thick wiring 3d has four narrow wirings 3c1 each having a line width of about 1 to 3 times the line width of the lower thin wiring 3a.
3c4 and a connecting portion 3e connecting two adjacent narrow wires among the narrow wires 3c1 to 3c4.

【0042】ここで、上記の接続部3eは下層太幅配線
3dの配線長方向に下層細幅配線3aの線幅の1〜3倍
の長さを有し、10μm〜200μmの間隔をもって形
成されるものである。これにより、本実施例によれば、
層間絶縁膜4の平坦性を損なわず、下層太幅配線3dの
配線抵抗を低減することができるという効果がある。
The connecting portions 3e have a length of 1 to 3 times the line width of the lower narrow wiring 3a in the wiring length direction of the lower thick wiring 3d, and are formed at intervals of 10 μm to 200 μm. Things. Thereby, according to the present embodiment,
There is an effect that the wiring resistance of the lower thick wiring 3d can be reduced without impairing the flatness of the interlayer insulating film 4.

【0043】本実施例の半導体装置の製造方法は、図2
に示した参考例と基本的に同様であり、半導体基板1上
に下層細幅配線3aと下層太幅配線3dとをパターニン
グする配線パターン用マスクの形状(パターン)を図3
に示したものに変更するだけで良い。
The method of manufacturing the semiconductor device according to the present embodiment is shown in FIG.
3 is basically the same as that of the reference example shown in FIG. 3, and the shape (pattern) of a wiring pattern mask for patterning the lower layer narrow wiring 3a and the lower layer wide wiring 3d on the semiconductor substrate 1 is shown in FIG.
All you have to do is change it to the one shown in.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下層配線層上に形成される平坦化塗布膜を薄く、また、
下層細幅配線上と複数本の細幅配線上とで膜厚差もほと
んどなく形成することができるため、下層細幅配線上と
複数本の細幅配線上とには膜厚差がなく、かつ、平坦性
を向上した層間絶縁膜を形成することができる。このた
め、下層細幅配線と複数本の細幅配線のそれぞれに対し
て形成されるスルーホールの形状のばらつきを防止する
ことができ、上層配線の安定した段差被覆性が得られる
ため、配線系の信頼性や半導体装置の歩留りを従来に比
し向上することができるものである。
As described above, according to the present invention,
Make the flattening coating film formed on the lower wiring layer thin,
Since there is almost no difference in film thickness between the lower layer narrow wiring and the plurality of narrow lines, there is no difference in film thickness between the lower layer narrow wiring and the plurality of narrow lines. In addition, an interlayer insulating film with improved flatness can be formed. For this reason, it is possible to prevent variations in the shape of the through hole formed for each of the lower layer narrow wiring and the plurality of narrow wirings, and to obtain stable step coverage of the upper layer wiring. The reliability of the semiconductor device and the yield of the semiconductor device can be improved as compared with the related art.

【0045】また、本発明によれば、下層配線の上方に
て塗布される平坦化塗布膜を、約1000Å以下と通常
より一層薄く形成できるときには、下層配線上に形成さ
れた平坦化塗布膜を除去し、配線間領域のみに平坦化塗
布膜を残すようにするためのエッチングバックを不要と
することができるため、従来に比し製造工程を低減する
ことができる。また、下層太幅配線を複数本の下層細幅
配線と、それらのうち相隣る2本の細幅配線間を接続す
る接続部3eとより構成することにより、配線抵抗を低
減することができる。
Further, according to the present invention, when the flattening coating film applied above the lower wiring can be formed to be thinner than usual at about 1000 ° or less, the flattening coating film formed on the lower wiring is formed. Since the etching back for removing and removing the flattening coating film only in the inter-wiring region can be eliminated, the number of manufacturing steps can be reduced as compared with the related art. In addition, the lower layer wide wiring is composed of a plurality of lower layer narrow wirings and a connecting portion 3e connecting between two adjacent narrow wirings, whereby the wiring resistance can be reduced. .

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

【図1】本発明半導体装置の参考例の下層配線部の平面
図である。
FIG. 1 is a plan view of a lower wiring portion of a reference example of a semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明製造方法の参考例の各工程を示す拡大断
面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing each step of a reference example of the manufacturing method of the present invention.

【図3】本発明半導体装置の実施例の下層配線部の平
面図である。
FIG. 3 is a plan view of a lower wiring portion of one embodiment of the semiconductor device of the present invention.

【図4】従来の半導体装置の一例の下層配線部の平面図
である。
FIG. 4 is a plan view of a lower wiring portion of an example of a conventional semiconductor device.

【図5】図4の要部の工程順に示した拡大断面図であ
る。
5 is an enlarged cross-sectional view showing a main part in FIG. 4 in the order of steps.

【図6】特開平2−22843号公報記載のパターンの
一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a pattern described in JP-A-2-22843.

【図7】特開平2−22843号公報記載の半導体装置
の一例の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of an example of a semiconductor device described in JP-A-2-22843.

【図8】特開平2−22843号公報記載のパターンの
他の例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing another example of the pattern described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H2-222843.

【図9】特開平2−22843号公報記載のスプリット
パターンの一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a split pattern described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-22843.

【図10】特開平2−22843号公報記載のスプリッ
トパターンの他の例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing another example of the split pattern described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H2-222843.

【図11】特開平2−22843号公報で提案された従
来の半導体装置の断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-22843.

【図12】特開平3−136330号公報記載の従来の
製造方法の一例を説明する断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional manufacturing method described in JP-A-3-136330.

【図13】特開平3−136330号公報で提案された
従来の製造方法の一例を説明する断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional manufacturing method proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-136330.

【図14】特開平3−136330号公報で提案された
従来の製造方法の他の例を説明する断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating another example of a conventional manufacturing method proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-136330.

【図15】特公平2−21138号公報記載の下層配線
部の一例の断面図及び平面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view and a plan view of an example of a lower wiring section described in Japanese Patent Publication No. 2-2138.

【図16】特公平2−21138号公報にて提案された
半導体装置の下層配線部の一例の断面図及び平面図であ
る。
16A and 16B are a cross-sectional view and a plan view of an example of a lower wiring portion of a semiconductor device proposed in Japanese Patent Publication No. 2-2138.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−113262(JP,A) 特開 昭61−152038(JP,A) 特開 平2−172261(JP,A) 特開 平4−92428(JP,A) 特開 昭62−81734(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-113262 (JP, A) JP-A-61-152038 (JP, A) JP-A-2-172261 (JP, A) JP-A-4- 92428 (JP, A) JP-A-62-81734 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板と、前記半導体基板上の絶縁
膜と、前記絶縁膜上の下層細幅配線と下層太幅配線とか
らなる下層配線と、前記絶縁膜上と前記下層配線上の第
1の層間絶縁膜と、前記第1の層間絶縁膜上の平坦化塗
布膜と、前記平坦化塗布膜上の第2の層間絶縁膜と、前
記下層配線領域上に形成され少なくとも前記第1の層間
絶縁膜と前記第2の層間絶縁膜とを介し前記下層配線と
前記第2の層間絶縁膜上に形成される上層配線とを接続
するためのスルーホールとを含む半導体装置において、 前記下層太幅配線は、複数本の配線に分割された細幅配
線から構成され、前記細幅配線は互いに配線幅方向に近
接離間配置され、それぞれ前記下層細幅配線の線幅の1
〜3倍の線幅を有すると共に、前記複数本の細幅配線の
うち相隣る2本は、前記下層太幅配線の配線長方向に前
記下層細幅配線の線幅の1〜3倍の長さの接続部により
接続されていることを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor substrate, and an insulator on the semiconductor substrate.
Film, lower narrow wiring and lower wide wiring on the insulating film.
A lower wiring layer comprising:
A first interlayer insulating film, and a flattening coating on the first interlayer insulating film.
A cloth film, a second interlayer insulating film on the flattening coating film,
At least the first interlayer formed on the lower wiring region
The lower wiring through an insulating film and the second interlayer insulating film;
Connecting to an upper wiring formed on the second interlayer insulating film;
The lower layer wide wiring is composed of narrow wiring divided into a plurality of wirings, and the narrow wirings are arranged close to and separated from each other in a wiring width direction. 1 of the line width of the lower layer narrow wiring
And having two to three times the line width of the plurality of narrow wires, one to three times the line width of the lower narrow wires in the wiring length direction of the lower thick wires. A semiconductor device characterized by being connected by a connection portion having a length.
【請求項2】 半導体基板と、前記半導体基板上の絶縁
膜と、前記絶縁膜上の下層細幅配線と下層太幅配線とか
らなる下層配線と、前記絶縁膜上と前記下層配線上の第
1の層間絶縁膜と、前記第1の層間絶縁膜上の平坦化塗
布膜と、前記平坦化塗布膜上の第2の層間絶縁膜と、前
記下層配線領域上に形成され少なくとも前記第1の層間
絶縁膜と前記第2の層間絶縁膜とを介し前記下層配線と
前記第2の層間絶縁膜上に形成される上層配線とを接続
するためのスルーホールとを含む半導体装置の製造方法
において、 半導体基板上に被覆形成された絶縁膜上に下層細幅配線
と、複数本の配線に分割された細幅配線から構成され、
前記細幅配線は互いに配線幅方向に近接離間配置され、
それぞれ前記下層細幅配線の線幅の1〜3倍の線幅を有
すると共に、前記複数本の細幅配線のうち相隣る2本
は、前記下層太幅配線の配線長方向に前記下層細幅配線
の線幅の1〜3倍の長さの接続部により接続されている
下層太幅配線とからなる下層配線を形成する工程と、前記下層配線を含む全面に 、第1の層間絶縁膜を被覆形
成する工程と、前記 第1の層間絶縁膜上に平坦化塗布膜を表面がほぼ平
坦となるように被覆形成する工程と、前記 平坦化塗布膜のうち配線間領域上方の平坦化塗布膜
部分のみを残すようにエッチングバックする工程と、前記 エッチングバックされた平坦化塗布膜を含む表面全
面に第2の層間絶縁膜を被覆形成する工程と、前記第1の層間絶縁膜と前記第2の層間絶縁膜とに開口
して、前記下層配線と第2の層間絶縁膜上に形成される
上層配線とを接続するためのスルーホールを形成する工
程と、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. A semiconductor substrate, and an insulator on the semiconductor substrate.
Film, lower narrow wiring and lower wide wiring on the insulating film.
A lower wiring layer comprising:
A first interlayer insulating film, and a flattening coating on the first interlayer insulating film.
A cloth film, a second interlayer insulating film on the flattening coating film,
At least the first interlayer formed on the lower wiring region
The lower wiring through an insulating film and the second interlayer insulating film;
Connecting to an upper wiring formed on the second interlayer insulating film;
A method of manufacturing a semiconductor device including a through-hole for forming a lower-level narrow wiring on an insulating film covered and formed on a semiconductor substrate.
And a narrow wiring divided into a plurality of wirings,
The narrow wirings are arranged close to each other in the wiring width direction,
Each of the plurality of narrow wires has a line width of 1 to 3 times the line width of the lower narrow wire, and two of the plurality of narrow wires are adjacent to each other in the wiring length direction of the lower thick wire. Forming a lower wiring composed of a lower thick wiring connected by a connection portion having a length of 1 to 3 times the line width of the width wiring, and forming a first interlayer insulating film on the entire surface including the lower wiring. a step of coating formation, a step of surface planarization coating film on the first interlayer insulating film coats formed to be substantially flat, the planarized coating the wiring between the areas above of the flattened coating layer wherein the step of back etching to leave only the film portion, and a step of coating a second interlayer insulating film on the entire surface including the etch-back planarization coating film, and the first interlayer insulating film first Opening between two interlayer insulating films
Is formed on the lower wiring and the second interlayer insulating film.
Form a through hole to connect to the upper layer wiring
And a method of manufacturing a semiconductor device.
【請求項3】 前記第1の層間絶縁膜上に平坦化塗布膜
を所定値以下の膜厚に塗布する工程と、前記エッチング
バックを行うことなく前記平坦化塗布膜上に前記第2の
層間絶縁膜を被覆形成する工程とを含むことを特徴とす
る請求項2記載の半導体装置の製造方法。
Wherein said the step of applying a planarizing coating film to a thickness equal to or less than a predetermined value in the first interlayer insulating film, the second interlayer to the planarizing coating film without performing the etch-back 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, further comprising the step of forming an insulating film.
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