JP3196847B2 - Wiring structure and method of manufacturing the same - Google Patents

Wiring structure and method of manufacturing the same

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JP3196847B2
JP3196847B2 JP25211499A JP25211499A JP3196847B2 JP 3196847 B2 JP3196847 B2 JP 3196847B2 JP 25211499 A JP25211499 A JP 25211499A JP 25211499 A JP25211499 A JP 25211499A JP 3196847 B2 JP3196847 B2 JP 3196847B2
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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、多層配線の構造及
びその製造方法に関する。
The present invention relates to a multilayer wiring structure and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の配線形成工程では、第1の層間絶
縁膜にスルーホールを形成し、該スルーホールにタング
ステン(W)を埋め込み、層間絶縁膜全面にTiN/T
i等のバリアメタル膜とアルミ(Al)等の配線金属膜
とTiN等の反射防止膜とを連続成膜する。更に、露光
・現像により形成されるフォトレジストパターンをマス
クとして、塩素系プラズマガスを用いたドライエッチン
グで配線を形成する。更に、配線上にCVD法で第2の
層間絶縁膜を成長し、層間絶縁膜を化学機械研磨法(C
MP:Chemical Mechanical Po
lishing)で平坦化する。
2. Description of the Related Art In a conventional wiring forming process, a through hole is formed in a first interlayer insulating film, tungsten (W) is buried in the through hole, and TiN / T
A barrier metal film such as i, a wiring metal film such as aluminum (Al), and an antireflection film such as TiN are continuously formed. Further, using a photoresist pattern formed by exposure and development as a mask, wiring is formed by dry etching using a chlorine-based plasma gas. Further, a second interlayer insulating film is grown on the wiring by a CVD method, and the interlayer insulating film is formed by a chemical mechanical polishing method (C
MP: Chemical Mechanical Po
and flattening.

【0003】この方法の場合、(1)腐食性の高い配線
金属膜をドライエッチングしなければならないこと、
(2)狭ピッチの金属配線上に層間絶縁膜を成長しなけ
ればならないこと、等により、配線の微細化による技術
的困難性が増している。
In this method, (1) the wiring metal film having high corrosivity must be dry-etched;
(2) Due to the necessity of growing an interlayer insulating film on a narrow pitch metal wiring, technical difficulty due to miniaturization of wiring is increasing.

【0004】また、微細配線の多層化により、下層配線
/Wプラグ/上層配線間の縦接続部での断線が多発して
いる。これは、電子流により金属原子が移動されやす
い、すなわちエレクトロマイグレーション耐性(以後、
EM耐性とよぶ)の比較的低い配線金属(Al)とEM
耐性の高いプラグ埋め込み金属(W)の接続界面で、配
線金属側にボイドが発生するためである。また、配線微
細化による下層配線/Wプラグ/上層配線からなる接続
部の位置合わせズレによる不良確率も増大している。
[0004] In addition, due to the multi-layered fine wiring, disconnection frequently occurs at a vertical connection portion between a lower wiring / W plug / upper wiring. This is because metal atoms are easily moved by electron flow, that is, electromigration resistance (hereinafter, referred to as “electromigration resistance”).
Wiring metal (Al) and EM with relatively low EM resistance
This is because voids are generated on the wiring metal side at the connection interface of the plug embedded metal (W) having high resistance. In addition, the probability of failure due to misalignment of the connection portion composed of the lower layer wiring / W plug / upper layer wiring due to miniaturization of the wiring is increasing.

【0005】更に、狭ピッチ化により配線間容量の増大
による配線信号伝送遅延が増大する傾向にあり、配線性
能がLSI性能を支配する因子となっている。このた
め、層間絶縁膜の低誘電率化が急務となっている。
[0005] Further, the narrowing of the pitch tends to increase the wiring signal transmission delay due to an increase in the capacitance between wirings, and the wiring performance is a factor that governs the LSI performance. Therefore, there is an urgent need to lower the dielectric constant of the interlayer insulating film.

【0006】これらのLSI配線の技術課題を解決する
ため、配線金属膜のドライエッチングを使用することな
しに、配線溝とその底部から下層配線に至るスルーホー
ルに一括して配線金属を埋め込む配線形成方法が提案さ
れている。図5に、カンタら(C.W. Kaant
a, 1991 VMIC Conference,p
144)によって提案された層間絶縁膜に埋め込み配線
を形成する従来例を示す。
In order to solve these technical problems of the LSI wiring, a wiring forming method for embedding wiring metal in a wiring groove and a through hole from a bottom portion thereof to a lower layer wiring collectively without using dry etching of a wiring metal film. A method has been proposed. FIG. 5 shows Canta et al. (CW Kaant).
a, 1991 VMIC Conference, p.
144) shows a conventional example of forming a buried wiring in an interlayer insulating film proposed by (144).

【0007】まず、下層配線61上に直接シリコン酸化
膜からなる層間絶縁膜62を成長し、第1のフォトレジ
スト63の塗布、縦接続孔パターンの露光と現像からな
る一連の工程で第1のフォトレジストに縦接続孔パター
ン64を形成する(図5(a))。更に、第2のフォト
レジスト65の塗布、配線溝パターンの露光と現像から
なる一連の工程で、第1のフォトレジスト64上に配線
溝パターン66を有する第2のフォトレジストパターン
65を形成する(図5(b))。しかる後、フッ素系ガ
スを用いたドライエッチングで、第1及び第2のフォト
レジストパターンをマスクとして、前記層間絶縁膜62
に縦接続孔67(スルーホール)を形成する。この時、
エッチング時間を制御して縦接続孔67の底部が層間絶
縁膜中間部に位置する程度でエッチングを終える(図5
(c))。次に、エッチングガスをO2ガスに切り替え
て、第2のフォトレジストに形成されている配線溝パタ
ーン66を、第1のフォトレジスト63に転写する(図
5(d)))。エッチング終了時には第2のフォトレジ
ストは除去されている。再びエッチングガスをフッ素系
に切り替えて、配線溝パターン66の転写された第1の
フォトレジスト63をマスクとして、層間絶縁膜62に
配線溝68を形成する。この際、エッチング時間を制御
することで、層間絶縁膜62に予め形成されている縦接
続孔67(スルーホール)底部が下層配線61に達する
ようにする(図5(e))。O2プラズマガスで層間絶
縁膜62上の第1のフォトレジスト63を除去し(図5
(f))、CVD法で層間絶縁膜62に形成された配線
溝68と縦接続孔67とを埋め込みながらアルミ等の金
属膜70を成長する(図5(g))。最後に、化学機械
研磨法で層間絶縁膜上の金属膜を選択的に除去し、配線
溝と縦接続孔とに金属の埋め込まれた配線構造を得てい
る(図5(h))。
First, an interlayer insulating film 62 made of a silicon oxide film is directly grown on a lower wiring 61, and a first step is performed in a series of steps including application of a first photoresist 63, exposure and development of a vertical connection hole pattern. A vertical connection hole pattern 64 is formed in the photoresist (FIG. 5A). Further, the second photoresist pattern 65 having the wiring groove pattern 66 is formed on the first photoresist 64 by a series of steps including the application of the second photoresist 65, the exposure and the development of the wiring groove pattern (see FIG. 1). FIG. 5 (b)). Thereafter, dry etching using a fluorine-based gas is performed using the first and second photoresist patterns as masks to form the interlayer insulating film 62.
A vertical connection hole 67 (through hole) is formed in the substrate. At this time,
By controlling the etching time, the etching is completed only when the bottom of the vertical connection hole 67 is located at the middle of the interlayer insulating film (FIG. 5).
(C)). Next, the etching gas is switched to O 2 gas, and the wiring groove pattern 66 formed in the second photoresist is transferred to the first photoresist 63 (FIG. 5D). At the end of the etching, the second photoresist has been removed. The etching gas is switched again to the fluorine gas, and the wiring groove 68 is formed in the interlayer insulating film 62 using the first photoresist 63 to which the wiring groove pattern 66 has been transferred as a mask. At this time, by controlling the etching time, the bottom of the vertical connection hole 67 (through hole) formed in advance in the interlayer insulating film 62 reaches the lower wiring 61 (FIG. 5E). The first photoresist 63 on the interlayer insulating film 62 is removed by O 2 plasma gas (FIG. 5).
(F)) A metal film 70 of aluminum or the like is grown while filling the wiring groove 68 and the vertical connection hole 67 formed in the interlayer insulating film 62 by the CVD method (FIG. 5G). Finally, the metal film on the interlayer insulating film is selectively removed by a chemical mechanical polishing method to obtain a wiring structure in which the metal is embedded in the wiring groove and the vertical connection hole (FIG. 5H).

【0008】この方法の場合、(1)金属膜の微細加工
工程と微細配線上への層間絶縁膜成長工程を必要としな
いこと、(2)少なくとも配線溝と縦接続孔とに埋め込
まれる金属が同一で接続界面が存在しないこと等の利点
がある。ただし、縦接続孔及び配線溝の深さの制御はエ
ッチング時間を変化させることで行われている。また、
層間絶縁膜が無機物でエッチングマスク材が有機物(フ
ォトレジスト)であるため、少なくとも2種類のエッチ
ングガス(ここでは、フッ素系プラズマガスと酸素プラ
ズマガス)を切り替えて使っている。
In the case of this method, (1) a fine processing step of a metal film and a step of growing an interlayer insulating film on a fine wiring are not required; and (2) at least a metal buried in the wiring groove and the vertical connection hole is used. There are advantages such as the same and no connection interface. However, the depths of the vertical connection holes and the wiring grooves are controlled by changing the etching time. Also,
Since the interlayer insulating film is an inorganic material and the etching mask material is an organic material (photoresist), at least two types of etching gases (here, a fluorine-based plasma gas and an oxygen plasma gas) are switched and used.

【0009】一方、配線間容量の抑制を目的として、特
願平2−235359号には、有機膜を用いた多層配線
形成プロセスも提案されている。すなわち、上記したよ
うに、一般に層間絶縁膜にはプラズマCVD法によるシ
リコン酸化膜が用いられているが、その比誘電率(ε)
は3.9〜4.5程度である。酸化膜中にフッ素(F)
を添加することで、εは3.1程度まで低減できるが、
無機薄膜材料による層間絶縁膜の誘電率を3.0以下に
することはむずかしいことから、ポリイミド(ε=2.
5〜3.5)に代表される有機膜が適用されている。
On the other hand, for the purpose of suppressing the capacitance between wirings, Japanese Patent Application No. 2-235359 proposes a multilayer wiring forming process using an organic film. That is, as described above, a silicon oxide film formed by a plasma CVD method is generally used for an interlayer insulating film, but its relative dielectric constant (ε)
Is about 3.9 to 4.5. Fluorine (F) in oxide film
Can be reduced to about 3.1 by adding
Since it is difficult to reduce the dielectric constant of the interlayer insulating film made of an inorganic thin film material to 3.0 or less, polyimide (ε = 2.
An organic film represented by 5-3.5) is applied.

【0010】図6に、ポリイミドとシリコン酸化膜を用
いた多層配線形成プロセスを示す。まず、第1のアルミ
配線72上にシリコン酸化膜からなる無機層間絶縁膜7
3を成長し、更にポリイミド74をスピンコーティング
法で成膜する(図6(a))。次に、ポリイミド74上
に第1のフォトレジスト75を成膜し、縦接続孔パター
ン76を形成する(図6(b))。その後、O2を反応
ガスとするドライエッチングで、ポリイミド74に縦接
続孔77を形成する(図6(c))。この際、O2プラ
ズマエッチングの時間を制御することでポリイミド74
上のレジスト75も同時に灰化除去する。ここでは、O
2プラズマガスを用いているため、ポリイミド74下の
無機層間絶縁膜73が現れると、エッチングは停止す
る。次に、エッチングガスをCF4に切り替えて、無機
層間絶縁膜73に縦接続孔77(スルーホール)を形成
する(図6(d))。続いてアルミを成膜し、配線パタ
ーン有する第2のフォトレジスト78をマスクとして、
Cl2ガスによるドライエッチングで第2のアルミ配線
79を形成する(図6(e))。最後に、O2プラズマ
ガスで第2のフォトレジスト78を除去する(図6
(f))。
FIG. 6 shows a multilayer wiring forming process using polyimide and a silicon oxide film. First, an inorganic interlayer insulating film 7 made of a silicon oxide film is formed on the first aluminum wiring 72.
3 is grown, and a polyimide 74 is further formed by a spin coating method (FIG. 6A). Next, a first photoresist 75 is formed on the polyimide 74 to form a vertical connection hole pattern 76 (FIG. 6B). Thereafter, vertical connection holes 77 are formed in the polyimide 74 by dry etching using O 2 as a reaction gas (FIG. 6C). At this time, the polyimide 74 is controlled by controlling the O 2 plasma etching time.
The upper resist 75 is also ashed and removed at the same time. Here, O
2. Since the plasma gas is used, the etching stops when the inorganic interlayer insulating film 73 under the polyimide 74 appears. Next, the etching gas is switched to CF 4 to form a vertical connection hole 77 (through hole) in the inorganic interlayer insulating film 73 (FIG. 6D). Subsequently, an aluminum film is formed, and the second photoresist 78 having a wiring pattern is used as a mask,
The second aluminum wiring 79 is formed by dry etching with Cl 2 gas (FIG. 6E). Finally, the second photoresist 78 is removed with an O 2 plasma gas (FIG. 6).
(F)).

【0011】上記2つの従来例では、ドライエッチング
に関する詳細な記述はなされていないが、エッチング時
間を制御することでエッチング深さを制御することには
プロセス安定性の観点から問題がある。そこで一般に
は、ドライエッチングガス中の発光スペクトルの強度変
化を調べることで、エッチングの終点検出を行ってい
る。最も一般的な従来例として、フォトレジストマスク
でTiNを塩素系ガスでエッチングする方法が、特開平
3−12927号公報に開示されている。ここでは、被
エッチング物であるTiNとエッチングガスとの反応生
成物ガスに対応するスペクトル(410nm〜420n
m)領域の発光強度をモニターし、被エッチング物のエ
ッチングが終了すると該発光が減少する強度変化を検出
している。
Although the above two conventional examples do not provide a detailed description of dry etching, there is a problem from the viewpoint of process stability in controlling the etching depth by controlling the etching time. Therefore, generally, the end point of the etching is detected by examining the intensity change of the emission spectrum in the dry etching gas. As the most common conventional example, a method of etching TiN with a chlorine-based gas using a photoresist mask is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-12927. Here, a spectrum (410 nm to 420 n) corresponding to a reaction product gas of TiN to be etched and an etching gas is used.
m) The light emission intensity in the region is monitored, and a change in intensity at which the light emission decreases when the etching of the object to be etched is completed is detected.

【0012】特開平3−12927号公報に開示の従来
例では、被エッチング物とエッチングガスとの反応生成
物ガスの発光を直接検出する方法であったが、エッチン
グガスにエッチングには直接関与しないガスを添加し
て、該添加ガスとエッチング反応生成ガスとの相互作用
を利用して、添加ガスの発光強度をモニタすることでエ
ッチング終点を検出する方法も開示されている。
In the conventional example disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-12927, a method of directly detecting light emission of a reaction product gas between an object to be etched and an etching gas is used, but the etching gas is not directly involved in the etching. There is also disclosed a method of detecting an etching end point by adding a gas and monitoring the emission intensity of the added gas by utilizing the interaction between the added gas and an etching reaction product gas.

【0013】すなわち、特開平4−287919号公報
にフォトレジスト等の有機膜をパターンニングする場合
の従来例が記載されれている。ここでは、エッチングガ
スに窒素ガスを含む酸素プラズマガスを用いて、被エッ
チング物である有機膜と酸素の反応生成ガスである一酸
化炭素の発光強度を検出するのでなく、一酸化炭素の存
在により窒素分子の発光強度が低下する現象を利用して
終点検出を行っている。このように、エッチングガス中
に終点検出に用いるガスを添加しておく方法がある。
That is, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-287919 discloses a conventional example in which an organic film such as a photoresist is patterned. Here, instead of using an oxygen plasma gas containing a nitrogen gas as an etching gas to detect the emission intensity of carbon monoxide, which is a reaction product gas between the organic film to be etched and oxygen, the presence of carbon monoxide The end point is detected by utilizing the phenomenon that the emission intensity of the nitrogen molecule decreases. As described above, there is a method in which a gas used for end point detection is added to the etching gas.

【0014】特開平6−232090号公報には、酸化
膜へのコンタクトホール形成のように、被エッチング面
積が小さく、エッチングガスと被エッチング物との反応
生成ガス発生量が少なく、反応生成ガスの発光スペクト
ルの強度減少を検出しにくい場合の従来例が記載されて
いる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-232090 discloses that, as in the case of forming a contact hole in an oxide film, the area to be etched is small, the amount of reaction gas generated between an etching gas and an object to be etched is small, A conventional example in which it is difficult to detect a decrease in the intensity of the emission spectrum is described.

【0015】図7に、2種類のフォトレジストを含む多
層レジストを用いてシリコン酸化膜にコンタクトホール
を形成する場合の従来例を示す。まず、シリコン基板8
1上にシリコン酸化膜82を形成し、最下層レジスト
(第1のレジスト)83、SOG層(第2のレジスト)
84、及び最表層レジスト(第3のレジスト)85から
なる多層レジストを形成する。この時、予めシリコン酸
化膜82と最表層レジスト85とのエッチング速度比を
測定しておき、酸化膜エッチング終了と同時に最表層レ
ジスト85がエッチング除去されてSOG層84が現わ
れるように、最表層レジスト85の厚さを調整してお
く。このような多層レジストに開口部86を形成し(図
7(a))、CF4等のプラズマガスを用いてドライエ
ッチングを開始すると、多層レジストの開口部86に露
出した部分のシリコン酸化膜82と同時に多層レジスト
の最表層レジスト85もエッチングされる。この時、有
機物である最表層レジスト85のエッチングに伴って放
出される反応生成ガス中には酸素がほとんど存在しない
ため、プラズマガス中の酸素に起因する発光(437n
m)の発光強度は低い。多層レジスト開口部86下のシ
リコン酸化膜82がすべてエッチングされると、同時に
最表層レジスト85もすべてエッチングされる(図7
(b))。そして、第2のレジストであるSOG層84
のエッチングが始まる。酸素原子とシリコン原子等から
構成されるSOG層84のエッチングが開始されると、
プラズマガス中の酸素に起因する発光強度が増加する。
この発光強度の増加時をエッチングの終点としている。
FIG. 7 shows a conventional example in which a contact hole is formed in a silicon oxide film using a multilayer resist including two types of photoresists. First, the silicon substrate 8
1, a silicon oxide film 82 is formed, a lowermost resist (first resist) 83, an SOG layer (second resist)
A multi-layer resist composed of a resist 84 and an outermost layer resist (third resist) 85 is formed. At this time, the etching rate ratio between the silicon oxide film 82 and the outermost layer resist 85 is measured in advance, and the outermost layer resist 85 is etched away at the same time as the oxide film etching is completed, so that the SOG layer 84 appears. Adjust the thickness of 85. When an opening 86 is formed in such a multilayer resist (FIG. 7A) and dry etching is started using a plasma gas such as CF 4 , a portion of the silicon oxide film 82 exposed in the opening 86 of the multilayer resist is formed. At the same time, the outermost layer resist 85 of the multilayer resist is also etched. At this time, since almost no oxygen is present in the reaction product gas released in accordance with the etching of the organic outermost layer resist 85, light emission (437n) caused by oxygen in the plasma gas is generated.
m) has a low emission intensity. When the silicon oxide film 82 under the multilayer resist opening 86 is entirely etched, the outermost surface resist 85 is also entirely etched at the same time (FIG. 7).
(B)). Then, the SOG layer 84 as the second resist
Etching starts. When the etching of the SOG layer 84 composed of oxygen atoms and silicon atoms is started,
The emission intensity due to oxygen in the plasma gas increases.
The time when the light emission intensity increases is defined as the end point of the etching.

【0016】すなわち、この従来例では、パターン形成
する被エッチング材料であるシリコン酸化膜82上に特
定発光スペクトルの異なる2種類のレジストを形成し
て、これらのレジストがエッチングされる際の特定発光
スペクトルの違いを利用して、エッチングの終点検出を
行ってシリコン酸化膜82にパターン87を形成してい
る。
That is, in this conventional example, two types of resists having different specific emission spectra are formed on the silicon oxide film 82 which is a material to be etched to form a pattern, and the specific emission spectra when these resists are etched. The pattern 87 is formed on the silicon oxide film 82 by detecting the end point of the etching using the difference between the two.

【0017】シリコン酸化膜82上に終点検出用膜を形
成しておく方法は、絶縁膜表面平坦化を目的としたエッ
チバック法にも用いられている。
The method of forming an end point detection film on the silicon oxide film 82 is also used in an etch-back method for planarizing an insulating film surface.

【0018】特開平2−310921号公報に記載され
た方法は、平坦性犠牲膜をエッチバックすることで被エ
ッチング材料の表面をエッチバックする場合のエッチバ
ックの終点検出方法である。まず、表面の平坦でないフ
ィールド酸化膜(被エッチング材料)91上に終点検出
用絶縁膜であるシリコン窒化膜92を成長する(図8
(a))。ついで、終点検出用絶縁膜92上に、表面の
平坦な犠牲膜であるSOG膜(シリコン酸化膜)93を
成膜する(図8(b))。このような基板をRIE装置
に入れ、CHF3ガスを用いてエッチバックすると、初
期状態においては、犠牲膜であるSOG膜93とCHF
3とのエッチング反応生成ガスであるCO、CO2が発生
する。更に、エッチングが進行して終点検出用絶縁膜で
ある窒化シリコン膜92が現われると、SOG膜93と
CHF3との反応生成ガスであるCOの発生量が減少す
る(図8(c))。従って、COの発光スペクトルに対
応する波長の強度変化をRIE装置に備えられた分光器
を通してモニタすることによって、終点検出用絶縁膜9
2の露出を検出し、エッチバック終点を検出する。
The method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-310921 is a method of detecting the end point of the etch-back when the surface of the material to be etched is etched back by etching back the flatness sacrificial film. First, a silicon nitride film 92 as an end point detecting insulating film is grown on a field oxide film (material to be etched) 91 having an uneven surface (FIG. 8).
(A)). Next, an SOG film (silicon oxide film) 93, which is a sacrificial film having a flat surface, is formed on the insulating film 92 for detecting the end point (FIG. 8B). When such a substrate is placed in an RIE apparatus and etched back using CHF 3 gas, the SOG film 93 serving as a sacrificial film and the CHF 3
CO and CO 2 which are etching reaction product gases with 3 are generated. Further, when the etching proceeds and the silicon nitride film 92 serving as the end point detecting insulating film appears, the amount of CO generated as a reaction product gas between the SOG film 93 and CHF 3 decreases (FIG. 8C). Therefore, by monitoring the change in the intensity of the wavelength corresponding to the emission spectrum of CO through the spectroscope provided in the RIE apparatus, the insulating film 9 for detecting the end point can be obtained.
2 is detected, and the end point of the etch back is detected.

【0019】この方法においても、平坦化したいフィー
ルド酸化膜上に終点検出用絶縁膜を成長していることが
特徴である。
This method is also characterized in that an insulating film for detecting an end point is grown on a field oxide film to be planarized.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれの従来例にも、それぞれ以下に述べる課題がある。
However, each of the above conventional examples has the following problems.

【0021】まず、第1の従来例の方法は、配線溝と縦
接続孔に一括して金属膜を形成することで、配線金属膜
の微細パターン形成のためのドライエッチング工程と微
細配線パターン上への層間絶縁膜形成工程を不要として
いる。しかしながら、第1の従来例では、第1のフォト
レジストからなる縦接続孔パターンと第2のフォトレジ
ストからなる配線溝パターンを、ドライエッチングによ
り層間絶縁膜に転写しているが、層間絶縁膜にシリコン
酸化膜を用いているためエッチングガスの切り替え回数
が多く、またそのエッチング量をエッチング時間で制御
していたため、エッチング終点検出機能を有していない
といった欠点があった。
First, according to the first conventional method, a metal film is formed at once on a wiring groove and a vertical connection hole, so that a dry etching step for forming a fine pattern of a wiring metal film and a fine wiring pattern are formed. This eliminates the need for an interlayer insulating film forming step. However, in the first conventional example, the vertical connection hole pattern made of the first photoresist and the wiring groove pattern made of the second photoresist are transferred to the interlayer insulating film by dry etching. Since the silicon oxide film is used, the number of switching of the etching gas is large, and the amount of etching is controlled by the etching time.

【0022】ここでは、まずCl系ガスで第1のフォト
レジストの縦接続孔パターンを層間絶縁膜に転写する。
次に、O2プラズマガスで第2のフォトレジストの配線
溝パターンを第1のフォトレジストに転写し、Cl系ガ
スに再び切り替えて第1のフォトレジストに転写された
配線溝パターンをマスクとして層間絶縁膜に配線溝パタ
ーンを転写し、最後に再びO2プラズマガスで第1のフ
ォトレジストパターンを除去している。すなわち、Cl
系→O2系→Cl系→O2系のエッチングガス切り替えが
必要となっている。
Here, first, the vertical connection hole pattern of the first photoresist is transferred to the interlayer insulating film using a Cl-based gas.
Next, the wiring groove pattern of the second photoresist is transferred to the first photoresist with an O 2 plasma gas, and then switched to a Cl-based gas again, and the wiring groove pattern transferred to the first photoresist is used as a mask. The wiring groove pattern is transferred to the insulating film, and finally, the first photoresist pattern is removed again by O 2 plasma gas. That is, Cl
Etching gas switching system → O 2 system → Cl system → O 2 system is required.

【0023】また、この方法の場合、縦接続孔パターン
を形成した第1のフォトレジスト上に第2のフォトレジ
ストを形成する際、第1のフォトレジストを高温・長時
間ベークしておかないと、部分溶解によって縦接続孔パ
ターンが変形する場合があった。更に、第1のフォトレ
ジストに形成された縦接続孔パターン上の第2のフォト
レジストに、縦接続孔パターンの径よりも幅の広い配線
溝パターンを形成する必要がある。従って、配線設計す
る際に少なくとも縦接続孔上の配線溝幅が広くなるよう
にパターン設計をしなければならず、すくなくとも配線
設計段階で配線溝の設計ピッチを広くする必要があると
いった課題もあった。
In this method, when forming the second photoresist on the first photoresist on which the vertical connection hole pattern is formed, the first photoresist must be baked at a high temperature for a long time. In some cases, the vertical connection hole pattern was deformed due to partial melting. Further, it is necessary to form a wiring groove pattern wider than the diameter of the vertical connection hole pattern in the second photoresist on the vertical connection hole pattern formed in the first photoresist. Therefore, when designing the wiring, it is necessary to design the pattern so that at least the width of the wiring groove on the vertical connection hole is widened. Was.

【0024】更に、一般に下層配線とその上部に位置す
る上層配線とは、互いに直交するような格子状となって
いる。例えば、下層配線が南北方向に一定間隔に配置さ
れていれば、層間絶縁膜を挟んで上層配線は東西方向に
一定間隔に設置されている。上層配線は層間絶縁膜で立
体的に分離されてはいるが、少なくとも下層配線を横断
するように設置されている。層間絶縁膜上にアルミ等の
配線金属膜を形成し、露光・現像工程で配線金属膜上に
所望のフォトレジストパターン形成とドライエッチング
で配線を形成する通常プロセスの場合、露光によるレジ
ストパターン形成は配線金属膜上であるため、下層配線
からの反射は無視できる。通常配線の場合には、配線金
属膜上に窒化チタン等の反射防止膜を形成後、露光工程
を行っている。一方、第1の従来例では、層間絶縁膜に
配線溝と縦接続孔(スルーホール)を形成した後に配線
金属を成膜するため、層間絶縁膜上に形成するフォトレ
ジスト露光の際に下層配線からの反射を考慮しなければ
ならない。しかしながら、第1の従来例にはこの露光時
の下層配線からの反射に関する考慮はなされていない。
Further, generally, the lower wiring and the upper wiring located on the lower wiring have a lattice shape orthogonal to each other. For example, if the lower wirings are arranged at regular intervals in the north-south direction, the upper wirings are arranged at regular intervals in the east-west direction with the interlayer insulating film interposed therebetween. The upper wiring is three-dimensionally separated by an interlayer insulating film, but is provided so as to cross at least the lower wiring. In a normal process of forming a wiring metal film such as aluminum on the interlayer insulating film, forming a desired photoresist pattern on the wiring metal film in the exposure and development steps, and forming wiring by dry etching, the resist pattern formation by exposure is Since it is on the wiring metal film, reflection from the lower wiring can be ignored. In the case of normal wiring, an exposure process is performed after forming an antireflection film such as titanium nitride on a wiring metal film. On the other hand, in the first conventional example, since a wiring metal is formed after forming a wiring groove and a vertical connection hole (through hole) in an interlayer insulating film, the lower wiring is formed when a photoresist formed on the interlayer insulating film is exposed. The reflection from the light must be taken into account. However, the first conventional example does not consider the reflection from the lower wiring at the time of this exposure.

【0025】本発明の目的は、露光時にスルーホールプ
ラグからの局所的反射を利用して、自己整合的にスルー
ホール上の配線溝幅を大きくして、スルーホールと配線
溝との接続マージンを確保して多層配線間の縦接続の信
頼性を向上させた配線構造とその製造方法を提供するこ
とで、多層配線の信頼性と生産性を向上させることであ
る。
An object of the present invention is to use a local reflection from a through-hole plug at the time of exposure to increase the width of a wiring groove on the through-hole in a self-aligning manner, thereby increasing a connection margin between the through-hole and the wiring groove. An object of the present invention is to improve the reliability and productivity of a multilayer wiring by providing a wiring structure and a method of manufacturing the wiring structure, which ensure the reliability of vertical connection between the multilayer wirings.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明は、下地配線の反
射防止膜上に第1の絶縁膜を形成する工程、第1の絶縁
膜に形成された孔に金属を埋め込んで金属プラグを形成
する工程、第2の絶縁膜を形成する工程、フォトレジス
トを形成する工程、金属プラグ表面からの反射を利用し
て配線溝レジストパターン幅を露光領域よりも局所的に
広げる露光工程、配線溝レジストパターンをマスクとし
て第2の絶縁膜に配線溝を形成する工程、配線溝を埋め
込みながら第2の絶縁膜に金属膜を成長する工程、及び
第2の絶縁膜上の金属を選択的に除去する工程とを有す
ることを特徴とする配線の形成方法、及び下地配線の反
射防止膜上に第1の絶縁膜と第2の絶縁膜が形成され、
かかる第1の絶縁膜に形成された孔に第1の金属が埋め
込まれ金属プラグが形成され、更に第2の絶縁膜の配線
溝に第2の金属が埋め込まれた配線が形成されており、
金属プラグ形成領域以外では金属プラグ径と同じ配線幅
で、金属プラグ上を通過する領域では金属プラグ径より
20%程度広くなっており、配線の終端部に位置する金
属プラグ上では配線幅が20%程度広くなっていると同
時に長さ方向にも20%程度長くなっていることを特徴
とする配線構造である。
According to the present invention, there is provided a step of forming a first insulating film on an antireflection film of a base wiring, and forming a metal plug by embedding a metal in a hole formed in the first insulating film. Forming, forming a second insulating film, forming a photoresist, exposing the wiring groove resist pattern width locally from the exposed region using reflection from the metal plug surface, and forming the wiring groove resist. Forming a wiring groove in the second insulating film using the pattern as a mask, growing a metal film in the second insulating film while filling the wiring groove, and selectively removing the metal on the second insulating film. A first insulating film and a second insulating film are formed on the anti-reflection film of the underlying wiring,
The first metal is buried in the hole formed in the first insulating film to form a metal plug, and the wiring in which the second metal is buried is formed in the wiring groove of the second insulating film.
The wiring width is the same as the diameter of the metal plug in the region other than the metal plug formation region, and is approximately 20% wider than the metal plug diameter in the region passing over the metal plug. %, And at the same time, about 20% longer in the length direction.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明では、第1の層間絶縁膜に
金属プラグを埋め込んだ後、第2の層間絶縁膜の配線溝
に第2の金属を埋め込んだ配線を形成する場合、金属プ
ラグ上を通過する領域では配線幅が金属プラグ径より2
0%広く、かつ配線の終端部に位置する金属プラグ上で
は配線幅及び配線長さが20%長くなっている。金属プ
ラグと溝埋め込み配線との接続マージンを大きくするこ
とで、多層配線の信頼性を向上させている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, when a metal plug is buried in a first interlayer insulating film and then a wiring in which a second metal is buried in a wiring groove of a second interlayer insulating film is formed, a metal plug is formed. In the area passing above, the wiring width is 2
The wiring width and the wiring length are 20% longer on the metal plug located 0% wider and at the end of the wiring. The reliability of the multilayer wiring is improved by increasing the connection margin between the metal plug and the groove-buried wiring.

【0028】これは、第1の層間絶縁膜に金属プラグを
埋め込んだ後、第2の層間絶縁膜の配線溝に第2の金属
を埋め込んだ配線を形成する場合であっても、金属プラ
グ表面からの反射を利用して金属プラグ上の溝埋め込み
配線幅及び長さを自己整合的に大きくさせている。この
ため、配線マスクパターン設計時に、金属プラグ上の配
線溝幅を広げておく等の配慮はいらない。また、配線の
設計ピッチを大きくしておく必要もない。
This is the case even if a metal plug is buried in the first interlayer insulating film and then a wiring in which the second metal is buried in the wiring groove of the second interlayer insulating film is formed. The width and length of the trench-embedded wiring on the metal plug are increased in a self-aligning manner by utilizing reflection from light. Therefore, when designing the wiring mask pattern, there is no need to take measures such as increasing the width of the wiring groove on the metal plug. Also, it is not necessary to increase the design pitch of the wiring.

【0029】本発明の実施形態は、スルーホールに金属
を埋め込んだ金属プラグを形成後、配線溝形成と配線溝
への金属埋め込みを行う方法であり、金属プラグからの
露光時の局所的反射を利用して自己整合的に金属プラグ
上の配線溝幅を広くさせる方法である。図1〜3を用い
て、本発明の実施形態を詳細に説明する。まず、下地配
線層39上に反射防止膜28を形成し、第1の層間絶縁
膜40に形成した第1の開口部に第1の金属を埋め込ん
だ金属プラグ41a、41bを形成する。更に、第1の
層間絶縁膜上に第2の層間絶縁膜42を成長する。しか
る後、ポジ型フォトレジスト23を塗布する。図1
(a)は、ポジ型フォトレジスト23の露光・現像後の
上面図、図1(b)は図1(a)のA−A’線上の断面
図、図1(c)は図1(a)のB−B’線上の断面図で
ある。ポジ型フォトレジストに金属プラグの一辺と同じ
幅の配線溝パターンを露光した場合であっても、金属プ
ラグ41a,41bからの反射光43により金属プラグ
周辺のポジ型フォトレジトが局所的に露光さるため、金
属プラグ周辺のポジ型フォトレジストの配線幅が局所的
に広がる。図2(a)及び(b)に示したように、ポジ
型フォトレジスト23と第2の層間絶縁膜42とを等速
でエッチバックして、金属プラグ41a,41bに至る
配線溝44を形成する。次に、図3(a)及び(b)に
示したように、かかる配線溝44に第2の金属45を埋
め込むことで、金属プラグ上の配線幅が自己整合的に広
くなっている構造が得られている。なお、配線端部に位
置する金属プラブ41a上では、配線幅方向に広がって
いるのみならず、長さ方向にも自己整合的に伸びてい
る。従って、配線設計時に配線幅を局所的に広げてピッ
チを広げることなく、配線と金属プラブとが確実に接続
している多層配線を形成している。
An embodiment of the present invention is a method of forming a wiring groove and embedding a metal in the wiring groove after forming a metal plug in which a metal is embedded in a through hole. This is a method in which the width of the wiring groove on the metal plug is increased in a self-aligned manner by utilizing it. An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. First, the anti-reflection film 28 is formed on the underlying wiring layer 39, and metal plugs 41a and 41b in which the first metal is embedded in the first openings formed in the first interlayer insulating film 40 are formed. Further, a second interlayer insulating film 42 is grown on the first interlayer insulating film. Thereafter, a positive photoresist 23 is applied. FIG.
1A is a top view of the positive photoresist 23 after exposure and development, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1A, and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along line BB ′. Even when a wiring groove pattern having the same width as one side of the metal plug is exposed on the positive photoresist, the positive photoresist around the metal plug is locally exposed by the reflected light 43 from the metal plugs 41a and 41b. Then, the wiring width of the positive photoresist around the metal plug is locally increased. As shown in FIGS. 2A and 2B, the positive photoresist 23 and the second interlayer insulating film 42 are etched back at a constant speed to form wiring grooves 44 reaching the metal plugs 41a and 41b. I do. Next, as shown in FIGS. 3A and 3B, by embedding the second metal 45 in the wiring groove 44, the wiring width on the metal plug is increased in a self-aligned manner. Have been obtained. In addition, on the metal plug 41a located at the end of the wiring, it extends not only in the width direction of the wiring but also in the length direction in a self-aligned manner. Therefore, a multilayer wiring in which the wiring and the metal plug are securely connected is formed without locally increasing the wiring width and increasing the pitch when designing the wiring.

【0030】[0030]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0031】実施例1 本発明の実施の形態に属する実施例を、図4を用いて詳
細に説明する。
Example 1 An example belonging to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0032】まず、図4(a)に示すように、MOSF
ET上のBPSG膜19にタングステンプラグ21が形
成され、更にプラズマ酸化膜46にアルミが埋め込まれ
た下地配線47が形成されている半導体基板14上に、
50nm厚のシリコン窒化膜からなる反射防止膜28を
形成する。第1の層間絶縁膜として500nm〜100
0nm厚のプラズマCVDシリコン酸化膜40を形成し
た後、ポジ型フォトレジスト23にスルーホールパター
ン29を形成する(図4(b))。次に、ポジ型フォト
レジストをマスクとして、CHF3ガスを用いたドライ
エッチングで下地配線47に至るスルーホール30を形
成する。コリメートスパッタ法で10nmのTiと50
nmのTiNを成膜後、W−CVD法で400nmのタ
ングステンを成膜する。更に、シリカスラリを用いたW
−CMPで第1の層間絶縁膜40上のタングステンを選
択除去することで、Wプラグ(金属プラグ)41を形成
する(図4(c))。
First, as shown in FIG.
The tungsten plug 21 is formed on the BPSG film 19 on the ET, and the underlying substrate 47 in which aluminum is embedded in the plasma oxide film 46 is formed on the semiconductor substrate 14.
An antireflection film 28 made of a silicon nitride film having a thickness of 50 nm is formed. 500 nm to 100 nm as a first interlayer insulating film
After forming a 0-nm-thick plasma CVD silicon oxide film 40, a through-hole pattern 29 is formed in the positive photoresist 23 (FIG. 4B). Next, through holes 30 reaching the underlying wiring 47 are formed by dry etching using CHF 3 gas using a positive photoresist as a mask. 10 nm Ti and 50 by collimated sputtering
After forming a TiN film having a thickness of 400 nm, a tungsten film having a thickness of 400 nm is formed by a W-CVD method. Furthermore, W using silica slurry
A W plug (metal plug) 41 is formed by selectively removing tungsten on the first interlayer insulating film 40 by -CMP (FIG. 4C).

【0033】次に、図4(d)に示すように、第2の層
間絶縁膜としてシリコン酸化膜42を600nm成膜
し、シリコン酸化膜厚と同じ600nmのポジ型フォト
レジスト23を塗布し、配線溝パターンを露光する。こ
の時、Wプラグ41からの反射によりフォトレジストに
形成される配線溝パターンは局所的に広くなる。例え
ば、Wプラグからの反射のない領域のフォトレジストに
形成された配線溝幅が0.3μmの場合、0.3μm径
のWプラグ上の配線溝パターン幅は0.35μmであっ
た。
Next, as shown in FIG. 4D, a silicon oxide film 42 is formed to a thickness of 600 nm as a second interlayer insulating film, and a 600 nm positive photoresist 23 having the same thickness as the silicon oxide film is applied. The wiring groove pattern is exposed. At this time, the wiring groove pattern formed in the photoresist by the reflection from the W plug 41 is locally widened. For example, when the width of the wiring groove formed in the photoresist in a region where there is no reflection from the W plug is 0.3 μm, the width of the wiring groove pattern on the 0.3 μm diameter W plug is 0.35 μm.

【0034】次に図4(e)に示すように、エッチング
ガス圧力を2.5mTorr,RFパワーを200Wと
したECRプラズマチャンバーにて、90%CHF3
10%O2の混合ガスを用いて、第2の層間絶縁膜であ
るシリコン酸化膜42とフォトレジスト23とを等速エ
ッチバックする。この際、プラズマガス中のSi−Fの
発光をモニタする。Si−Fは、シリコン酸化膜42と
エッチングガス中のCHF3との反応生成物であり、エ
ッチングガスとフォトレジストとの反応では生じないも
のである。すなわち、エッチング初期ではシリコン酸化
膜42表面の大部分がフォトレジスト23に覆われてい
るため、Si−Fに対応する発光強度は弱い。更にエッ
チングが進行すると、フォトレジストが完全に除去され
てシリコン酸化膜全面が現われてSi−Fの発光強度が
急上昇する。このSi−Fの発光強度が急上昇した時点
をエッチング終了時とする。その結果、第1の層間絶縁
膜40に至る配線溝が第2の層間絶縁膜42に形成され
る。Wプラグ41上では、配線溝幅が局所的に広くなっ
ている(図4(e))。
Next, as shown in FIG. 4E, a mixed gas of 90% CHF 3 and 10% O 2 is used in an ECR plasma chamber with an etching gas pressure of 2.5 mTorr and an RF power of 200 W. Then, the silicon oxide film 42 as the second interlayer insulating film and the photoresist 23 are etched back at a constant speed. At this time, the emission of Si-F in the plasma gas is monitored. Si-F is a reaction product of the silicon oxide film 42 and CHF 3 in the etching gas, and is not generated by the reaction between the etching gas and the photoresist. That is, since most of the surface of the silicon oxide film 42 is covered with the photoresist 23 in the initial stage of the etching, the emission intensity corresponding to Si-F is low. As the etching further proceeds, the photoresist is completely removed, the entire surface of the silicon oxide film appears, and the luminous intensity of Si-F sharply increases. The point at which the emission intensity of Si-F sharply increases is defined as the end of etching. As a result, a wiring groove reaching the first interlayer insulating film 40 is formed in the second interlayer insulating film 42. On the W plug 41, the width of the wiring groove is locally increased (FIG. 4E).

【0035】最後に図4(f)に示すように、かかる配
線溝44にコリメートスパッタ法で10nmのTiを形
成し、連続して高温スパッタ法で1μmのアルミを成膜
する。基板温度を380℃〜480℃とすることで、深
さ0.6μm、幅0.3μmの配線溝44にアルミを埋
め込むことができた。更に、過酸化水素水を加えたシリ
カスラリーで第2の層間絶縁膜42上のアルミを選択研
磨することで、第2の層間絶縁膜であるシリコン酸化膜
に形成された配線溝にアルミを埋め込んだ配線45を形
成する。配線45の幅はWプラグ41上で局所的に広く
なっていることから、Wプラグの全上面で配線45と接
続した構造を可能ならしめている。
Finally, as shown in FIG. 4F, 10 nm of Ti is formed in the wiring groove 44 by a collimated sputtering method, and a 1 μm aluminum film is continuously formed by a high temperature sputtering method. By setting the substrate temperature to 380 ° C. to 480 ° C., aluminum could be embedded in the wiring groove 44 having a depth of 0.6 μm and a width of 0.3 μm. Further, the aluminum on the second interlayer insulating film 42 is selectively polished with a silica slurry to which hydrogen peroxide solution is added, so that the aluminum is embedded in the wiring groove formed in the silicon oxide film as the second interlayer insulating film. An interconnect 45 is formed. Since the width of the wiring 45 is locally widened on the W plug 41, a structure in which the wiring 45 is connected to the wiring 45 on the entire upper surface of the W plug is made possible.

【0036】なお、ここでは層間絶縁膜としてシリコン
酸化膜を用いたが、シリコンを含有する有機絶縁膜でも
良いことは自明である。更に、フォトレジストには含ま
れない元素を含む有機絶縁膜を用いても良いことも自明
である。更に、金属プラブ41はタングステンで形成し
たが、金属の種類に限定はなく、アルミ、銅、銀または
金でもよい。
Although a silicon oxide film is used here as the interlayer insulating film, it is obvious that an organic insulating film containing silicon may be used. Further, it is obvious that an organic insulating film containing an element not included in the photoresist may be used. Further, although the metal plug 41 is formed of tungsten, the type of metal is not limited, and may be aluminum, copper, silver or gold.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の効果は、第1の層間絶縁膜に金
属プラグを埋め込んだ後、第2の層間絶縁膜の配線溝に
第2の金属を埋め込んだ配線を形成する場合において、
金属プラグ表面からの反射を利用して金属プラグ上の溝
埋め込み配線幅及び長さを自己整合的に大きくさせてい
る。このため、配線マスクパターン設計時に、金属プラ
グ上の配線溝幅を広げておく等の配慮はいらない。ま
た、配線の設計ピッチを大きくする必要もなくなった。
その結果、多層配線の縦接続の信頼性を大幅に改善する
ことができた。
The effect of the present invention is that when a metal plug is buried in a first interlayer insulating film and then a wiring in which a second metal is buried in a wiring groove of the second interlayer insulating film is formed.
The width and length of the trench-embedded wiring on the metal plug are increased in a self-aligning manner by utilizing reflection from the surface of the metal plug. Therefore, when designing the wiring mask pattern, there is no need to take measures such as increasing the width of the wiring groove on the metal plug. Further, it is no longer necessary to increase the design pitch of the wiring.
As a result, the reliability of the vertical connection of the multilayer wiring was able to be greatly improved.

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

【図1】本発明の実施の形態を説明する図で、(a)は
平面図、(b)及び(c)はそれぞれ、A−A’,B−
B’での断面図である。
1A and 1B are diagrams illustrating an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view, and FIGS. 1B and 1C are AA ′ and B-, respectively.
It is sectional drawing in B '.

【図2】図1の次の工程を説明する図であり、(a),
(b)はそれぞれ図1の(b),(c)に対応する断面
図である。
FIG. 2 is a view for explaining the next step of FIG. 1;
(B) is sectional drawing corresponding to (b) and (c) of FIG. 1, respectively.

【図3】図2の次の工程を説明する図であり、(a),
(b)はそれぞれ図1の(b),(c)に対応する断面
図である。
FIG. 3 is a view for explaining the next step of FIG. 2;
(B) is sectional drawing corresponding to (b) and (c) of FIG. 1, respectively.

【図4】本発明の実施例を説明するための断面工程図で
ある。
FIG. 4 is a sectional process view for explaining the embodiment of the present invention.

【図5】第1の従来例を説明するための工程断面図であ
る。
FIG. 5 is a process cross-sectional view for explaining a first conventional example.

【図6】第2の従来例を説明するための工程断面図であ
る。
FIG. 6 is a process sectional view for describing a second conventional example.

【図7】第5の従来例を説明するための工程断面図であ
る。
FIG. 7 is a process cross-sectional view for explaining a fifth conventional example.

【図8】第6の従来例を説明するための工程断面図であ
る。
FIG. 8 is a process sectional view for describing a sixth conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14 シリコン半導体基板 15 トレンチ素子分離膜 21 タングステンプラグ 23 ポジ型フォトレジスト 28 反射防止膜 29 スルーホールのレジストパターン 30 スルーホール 39 下地配線層 40 第1の層間絶縁膜 41 金属プラグ 42 第2の層間絶縁膜 43 反射光 44 配線溝 45 第2の金属 46 プラズマ酸化膜 47 アルミ配線 Reference Signs List 14 silicon semiconductor substrate 15 trench element isolation film 21 tungsten plug 23 positive photoresist 28 antireflection film 29 resist pattern of through hole 30 through hole 39 underlying wiring layer 40 first interlayer insulating film 41 metal plug 42 second interlayer insulation Film 43 reflected light 44 wiring groove 45 second metal 46 plasma oxide film 47 aluminum wiring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3205 H01L 21/3213 H01L 21/768 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/3205 H01L 21/3213 H01L 21/768

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下地配線の反射防止膜上に第1の絶縁膜
を形成する工程、 第1の絶縁膜に形成された孔に金属を埋め込んで金属プ
ラグを形成する工程、 第2の絶縁膜を形成する工程、 フォトレジストを形成する工程、 金属プラグ表面からの反射を利用して配線溝レジストパ
ターン幅を露光領域よりも局所的に広げる露光工程、 配線溝レジストパターンをマスクとして第2の絶縁膜に
配線溝を形成する工程、 配線溝を埋め込みながら第2の絶縁膜に金属膜を成長す
る工程、及び第2の絶縁膜上の金属を選択的に除去する
工程とを有することを特徴とする配線の形成方法。
A step of forming a first insulating film on the anti-reflection film of the underlying wiring; a step of forming a metal plug by embedding a metal in a hole formed in the first insulating film; a second insulating film Forming a photoresist, forming a photoresist, exposing the wiring groove resist pattern width locally from the exposed region by using reflection from the metal plug surface, and using the wiring groove resist pattern as a mask to perform the second insulation. Forming a wiring groove in the film, growing a metal film in the second insulating film while filling the wiring groove, and selectively removing metal on the second insulating film. Method of forming wiring.
【請求項2】 下地配線の反射防止膜上に第1の絶縁膜
と第2の絶縁膜が形成され、かかる第1の絶縁膜に形成
された孔に第1の金属が埋め込まれ金属プラグが形成さ
れ、更に第2の絶縁膜の配線溝に第2の金属が埋め込ま
れた配線が形成されており、金属プラグ形成領域以外で
は金属プラグ径と同じ配線幅で、金属プラグ上を通過す
る領域では金属プラグ径より20%あるいはそれ以下の
範囲で広くなっており、配線の終端部に位置する金属プ
ラグ上では配線幅及び長さが20%あるいはそれ以下の
範囲で長くなっていることを特徴とする配線構造。
2. A first insulating film and a second insulating film are formed on an anti-reflection film of a base wiring, and a first metal is buried in a hole formed in the first insulating film to form a metal plug. A wiring in which a second metal is buried in the wiring groove of the second insulating film is formed, and a region which has the same wiring width as the metal plug diameter and passes over the metal plug in a region other than the metal plug formation region. Is larger than the diameter of the metal plug by 20% or less, and the width and the length of the wiring on the metal plug located at the end of the wiring are increased by 20% or less. Wiring structure.
JP25211499A 1999-09-06 1999-09-06 Wiring structure and method of manufacturing the same Expired - Fee Related JP3196847B2 (en)

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