JP3413697B2

JP3413697B2 - 配線形成方法

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Publication number: JP3413697B2
Application number: JP29995895A
Authority: JP
Inventors: 真人小黒
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 2003-06-03
Anticipated expiration: 2015-11-17
Also published as: JPH09148430A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層配線構造を有
する半導体装置を製造するプロセスにおいて、上下配線
間を接続孔を介して低いコンタクト抵抗にて接続できる
配線形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）、超超大
規模集積回路（ＵＬＳＩ）等にみられるように半導体装
置の高集積化、高密度化が進行するに伴い、デバイス・
チップ上では配線部分の占める割合が増大する傾向にあ
る。これによるチップ面積の大型化を防止するため、配
線の多層化が進展している。このような多層配線構造を
有する半導体装置の製造工程では、上層配線パターンと
下層配線パターンとの電気的接続を図るための接続孔
（ビア・ホール）を開口するプロセスが不可欠となって
いる。

【０００３】この接続孔を形成するには、基板上の下層
配線パターンを被覆して層間絶縁膜を形成した後、該層
間絶縁膜上の接続孔形成領域以外をマスクするレジスト
・パターンを形成し、このレジスト・パターンを介して
層間絶縁膜を選択的にエッチングすればよい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
にして接続孔を形成する場合には、接続孔の形成領域と
下層配線パターンとの合わせズレを考慮して、接続孔の
開口予定領域で下層配線パターンの線幅を広くしておく
ことが一般に行われている。しかし、下層配線パターン
の線幅を広くすると、配線ピッチを増大させ、デバイス
の高集積化を妨げることとなるため、このような下層配
線パターンの線幅の増大を伴わずに、接続孔を形成でき
ることが望まれる。

【０００５】しかしながら、特に線幅が広げられていな
い下層配線パターンに臨む接続孔を開口しようとする
と、図１０の上面図に示されるように、下層配線パター
ン１０２の形成領域から接続孔１０４の形成領域がずれ
てしまうことがある。

【０００６】図１０のＡ−Ａ’線断面図を図１１に示
す。基板１０１上の下層配線パターン１０２を被覆する
層間絶縁膜１０３に対して選択エッチングを行うことに
よって形成された接続孔１０４は、下層配線パターン１
０２の形成領域と重なる領域と、該下層配線パターン１
０２の形成領域から外れた領域とで、その深さが異なっ
ている。これは、下層配線パターン１０２の形成領域か
ら外れた領域では、いわゆるオーバーエッチングの分だ
け層間絶縁膜１０３が除去された結果である。これによ
り、下層配線パターン１０２の側壁に沿ったトレンチ１
０５が形成され、このトレンチ１０５内で下層配線パタ
ーン１０２の側壁面が一部露出することとなる。

【０００７】ここでは、下層配線パターン１０２が、Ａ
ｌ系材料層１０６と、該Ａｌ系材料層１０６のパターニ
ングに際して用いられた主にＴｉＮ層よりなる反射防止
膜１０７とが積層されてなる。通常、反射防止膜１０７
は薄く形成されているため、上述したようにトレンチ１
０５が形成されてしまうと、該トレンチ１０５内でＡｌ
系材料層１０６も露出することとなる。

【０００８】以上のようにして形成された接続孔１０４
内には、上層配線の埋め込みに先立って、ＴｉＮ膜に代
表されるバリヤメタルが成膜される。

【０００９】しかしながら、上述のようなトレンチ１０
５内でＡｌ系材料層１０６が露出しているような接続孔
１０４に対して、スパッタリングによってＴｉＮ膜を成
膜すると、この成膜時に、ウェハがＮ₂ガスを含む雰囲
気に曝されるため、Ａｌ系材料層１０６の露出部分にお
いては、表面が窒化されて、電気抵抗の高いＡｌＮ層１
０８に変化してしまう。即ち、トレンチ１０５内に露出
する下層配線パターン１０２の側壁の大部分において
は、上層配線と接触しても電気的接続を望めないものと
なる。

【００１０】このため、下層配線パターン１０２の形成
領域から接続孔１０４の形成領域がずれると、このズレ
の大きさに応じて、下層配線パターン１０２と上層配線
との接触面積が減少することとなり、コンタクト抵抗を
上昇させることになる。

【００１１】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、接続孔の形成領域が下層配線
パターンの形成領域から一部ずれた場合にも、コンタク
ト抵抗の上昇を防止できる配線形成方法を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するために提案されたものであり、基板上にＡｌ系材
料層とＴｉＮ層を主体とする反射防止膜とがこの順に積
層されてなる下層配線パターンを形成し、該下層配線パ
ターンを層間絶縁膜で被覆した後、該層間絶縁膜を選択
的にエッチングすることにより、前記下層配線パターン
に臨む接続孔を形成し、その後、この接続孔を上層配線
にて埋め込む配線形成方法において、接続孔の形成領域
が下層配線パターンの形成領域から一部ずれた場合に、
該接続孔の内部に現れる該下層配線パターンの露出面が
反射防止膜のみとなるごとく該反射防止膜の厚さを設定
ものである。

【００１３】即ち、本発明は、下層配線パターンにおけ
る反射防止膜の厚さを、接続孔を形成するための選択エ
ッチングに際して、オーバーエッチングされる層間絶縁
膜の厚さ以上に設定するものであると言える。このとき
の反射防止膜の厚さは、下層配線パターンを形成するた
めのフォトリソグラフィに際してＡｌ系材料層からの反
射光を減衰させることができる厚さであって好適であ
る。

【００１４】ところで、接続孔内には上層配線が埋め込
まれることによって、下層配線パターンと上層配線が電
気的に接続される。この上層配線は、接続孔内に埋め込
まれた部分（以下、プラグ部分と称す。）からその上部
に亘って同じ種類の導電材料より構成されてもよし、一
旦、基体を平坦化するために、プラグ部分のみを別の材
料より構成してもよい。いずれにしても、接続孔内に上
層配線を埋め込むに際しては、予め、該接続孔の内部を
ＴｉＮ膜よりなるバリヤメタルにて被覆しておくことが
好ましい。

【００１５】このとき、接続孔のトレンチ内でＡｌ系材
料層が露出していると、該Ａｌ系材料層の露出部分が、
ＴｉＮ膜の成膜のために用いられるＮ₂ガスに曝される
ことによって窒化し、電気抵抗の高いＡｌＮ層に変化し
てしまうが、本発明においては、この虞れがない。即
ち、トレンチ内への下層配線パターンの露出面全体が、
上層配線と電気的に接続することとなり、接続孔の形成
領域がずれることによるコンタクト抵抗の増大を抑制す
ることができる。

【００１６】なお、反射防止膜と上層配線との接触面積
が、接続孔の形成領域が下層配線パターンの形成領域に
完全に重なる場合の接触面積と同程度であれば、即ち、
トレンチ内に露出する反射防止膜の面積が、接続孔の形
成領域中、下層配線パターンの形成領域から外れた面積
と同程度であれば、接続孔の形成領域がずれることによ
るコンタクト抵抗の増大を十分に補完することとなる。

【００１７】また、接続孔の形成領域が下層配線パター
ンの形成領域からずれると、該接続孔内に下層配線パタ
ーンのエッジ部が露出することになるが、このような接
続孔の内部にＴｉＮ膜を成膜する場合、このエッジ部に
てＴｉＮ膜が厚膜化して、オーバーハングとなり、トレ
ンチの内部では十分な成膜が困難となる虞れがある。さ
らに、このようにしてＴｉＮ膜がトレンチの開放部を閉
塞してしまうと、上層配線膜あるいは、埋め込みプラグ
用の導電材料をトレンチ内にまで十分に埋め込むことが
できなくなる。このため、ＴｉＮ膜をトレンチ内部ま
で、薄く均一にカバレージよく成膜する目的で、下層配
線パターンにおける反射防止膜を、上底が下底よりも小
である垂直断面形状に形成して好適である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した実施の形
態について、図面を参照しながら説明する。

【００１９】ここでは、半導体装置の多層配線を形成す
るに際し、接続孔の形成領域が下層配線パターンの形成
領域から一部ずれてしまった場合について、図１〜図４
を参照しながら説明する。

【００２０】先ず、図１に示されるように、基板１上
に、Ａｌ系材料層６とＴｉＮ層を主体とする反射防止膜
７とがこの順に積層されてなる下層配線パターン２を形
成し、該下層配線パターン２を層間絶縁膜３で被覆す
る。なお、反射防止膜７の実際の構成はＴｉ層／ＴｉＮ
層／Ｔｉ層であるが、Ｔｉ層は両層とも非常に薄いもの
であることから、以下、議論を簡単にするために、Ｔｉ
Ｎ層が単層で形成されているものとして考える。

【００２１】ここで、この反射防止膜７の膜厚は、この
後に行われる接続孔形成のための選択エッチング時にオ
ーバーエッチングされる層間絶縁膜３の厚さ以上となさ
れると共に、下層配線パターン２を形成するためのフォ
トリソグラフィに際してＡｌ系材料層６からの反射光を
減衰させることができる膜厚となされている。

【００２２】そして、上述した層間絶縁膜３上に、接続
孔の形成領域以外をマスクするレジスト・パターンを形
成した後、このレジスト・パターンを介して層間絶縁膜
３を選択的にエッチングし、レジスト・パターンを除去
する。この状態を図２に示す。

【００２３】層間絶縁膜３に接続孔４が開口されたが、
接続孔４の形成領域が下層配線パターン２の形成領域か
ら一部ずれてしまうと、接続孔４の形成領域中、下層配
線パターン２の形成領域から外れた領域では、該接続孔
４がいわゆるオーバーエッチングの分だけ深く形成さ
れ、この結果、下層配線パターン２に沿ってトレンチ５
が形成される。

【００２４】このトレンチ５内には、下層配線パターン
２の側壁の一部が露出するが、反射防止膜７の厚さを、
予め、オーバーエッチングされる層間絶縁膜３の厚さ以
上に設定しておくことにより、下層配線パターン２の露
出面が反射防止膜７のみとなる。

【００２５】そして、この接続孔４内に、上層配線膜を
埋め込むに先んじて、反応性スパッタリングを行うこと
により、図３に示されるように、接続孔４の内部にＴｉ
Ｎ膜８を成膜する。

【００２６】このとき、接続孔４の奥のトレンチ５内で
Ａｌ系材料層６が露出していると、該Ａｌ系材料層６の
露出部分が、ＴｉＮ膜８の成膜のために用いられるＮ₂
ガスに曝されて、電気抵抗の高いＡｌＮ層に変化するこ
ととなるが、ここでは、下層配線パターン２の露出面が
反射防止膜７のみよりなるため、ＡｌＮ層が形成される
ことはない。

【００２７】このようにして、ＴｉＮ膜８が成膜された
後、図４に示されるように、接続孔４内を埋め込みなが
らＡｌ系材料よりなる上層配線９を形成する。

【００２８】この場合、上述したように、トレンチ５内
への下層配線パターン２の露出面の全てが反射防止膜７
であるため、該露出面全面が上層配線９と電気的に接続
することとなり、接続孔４の形成領域がずれることによ
るコンタクト抵抗の増大を抑制することができる。

【００２９】したがって、本実施の形態にて説明したよ
うに、反射防止膜７の膜厚設定を適正化すれば、接続孔
４を開口するに際して、合わせズレのマージンが大きく
確保でき、また、下層配線パターン２と上層配線９との
コンタクトの信頼性を向上させることができる。

【００３０】ところで、接続孔４の形成領域がずれるこ
とによるコンタクト抵抗の増大を十分に補完するには、
反射防止膜７と上層配線９との接触面積を、接続孔４の
形成領域が下層配線パターン２の形成領域に完全に重な
る場合の接触面積と同程度とすればよい。即ち、トレン
チ５内に露出する反射防止膜７の面積が、接続孔４の形
成領域中、下層配線パターン２の形成領域から外れた面
積と同程度となるようにすればよい。

【００３１】以下、接続孔４の形成領域のズレ量と、こ
のズレによるコンタクト抵抗の増大を十分に補完するた
めのトレンチ５内に露出する反射防止膜７の厚さとの関
係について考察する。

【００３２】図５に示されるように、接続孔４の形成領
域が下層配線パターン２の形成領域に完全に重なる場
合、反射防止膜７と上層配線９との接触面積は、接続孔
４の半径をｒとすると、πｒ²である。これに対して、
図６に示されるように、接続孔４の形成領域が下層配線
パターン２の形成領域からｒ／２だけずれている場合に
は、接続孔４の形成領域中、下層配線パターン２の形成
領域から外れた面積は、（π／３−√３／４）ｒ²とな
り、この面積をトレンチ５内への反射防止膜７の露出面
の面積にて補填すればよい。即ち、トレンチ５内に露出
する反射防止膜７の厚さをｔとすれば、（π／３−√３／４）ｒ²＝√３ｒｔ・・・（１）なる関係が成り立ち、トレンチ５内に露出する反射防止
膜７の厚さｔは、ｔ＝（π／３√３−１／４）ｒ・・・（２）であればよい。

【００３３】また、図７に示されるように、接続孔４の
形成領域が下層配線パターン２の形成領域からｒだけず
れている場合には、接続孔４の形成領域中、下層配線パ
ターン２の形成領域から外れた面積は、πｒ²／２とな
り、この面積をトレンチ５内への反射防止膜７の露出面
の面積にて補填すればよい。即ち、トレンチ５内へ露出
する反射防止膜７の厚さをｔとすれば、 πｒ²／２＝２ｒｔ・・・（３）なる関係が成り立ち、トレンチ５内に露出する反射防止
膜７の厚さｔは、ｔ＝πｒ／４・・・（４）であればよい。

【００３４】さらに、図８に示されるように、接続孔４
の形成領域が下層配線パターン２の形成領域から３ｒ／
２だけずれている場合には、接続孔４の形成領域中、下
層配線パターン２の形成領域から外れた面積は、（２π
／３＋√３／４）ｒ²となり、この面積をトレンチ５内
への反射防止膜７の露出面の面積にて補填すればよい。
即ち、トレンチ５内に露出する反射防止膜７の厚さをｔ
とすれば、（２π／３＋√３／４）ｒ²＝√３ｒｔ・・・（５）なる関係が成り立ち、トレンチ５内に露出する反射防止
膜７の厚さｔは、ｔ＝（２π／３√３＋１／４）ｒ・・・（６）であればよい。

【００３５】このように、理論的には、下層配線パター
ン２の形成領域に対する接続孔４の形成領域のズレが大
きくても、その分、トレンチ５内へ露出する反射防止膜
７の厚さｔが大きければ、下層配線パターン２と上層配
線９との接触面積を十分に確保することが可能である。

【００３６】但し、実際には、反射防止膜７が厚くなる
と、下層配線パターン２のパターニングに際して加工が
困難となる。また、トレンチ５内へ露出する反射防止膜
７の厚さｔを大きくするには、トレンチ５を深くしなけ
ればならないが、トレンチ５を深くするためにオーバー
エッチングの量を増やすのは現実的ではない。したがっ
て、実際には、所定のオーバーエッチングによって形成
されるトレンチ５の深さ分だけ、下層配線パターン２と
上層配線９との接触面積を稼ぐことが好ましい。

【００３７】

【実施例】以下、上述した実施の形態を適用した具体的
な実施例について説明する。

【００３８】実施例１ここでは、実際に、反射防止膜７の膜厚を設定して配線
形成を行った。以下、下層配線パターン２を形成する工
程から順に説明する。

【００３９】先ず、基板１上に、スパッタリングによっ
てＡｌ系材料層６を０．３０μｍなる膜厚に成膜し、続
いて、反応性スパッタリングによって反射防止膜７を
０．２０μｍなる膜厚に成膜した。

【００４０】そして、この反射防止膜７およびＡｌ系材
料層６をフォトリソグラフィおよび選択エッチングによ
ってパターニングすることにより、下層配線パターン２
を形成した。

【００４１】その後、ＳｉＯ₂系材料よりなる層間絶縁
膜３を０．６０μｍなる膜厚に成膜した。この状態が図
１に相当する。

【００４２】そして、この層間絶縁膜３上に、図示しな
いフォトレジスト塗膜を形成し、フォトリソグラフィに
よって接続孔の形成領域以外をマスクするレジスト・パ
ターンを形成した後、このレジスト・パターンを介して
層間絶縁膜３を選択的にエッチングした。このときのエ
ッチング条件は、エッチング条件方式：反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）エッチングガス：Ｃ₄Ｆ₈ ７ｓｃｃｍＣＯ１００ｓｃｃｍＡｒ２００ｓｃｃｍ圧力：５．３Ｐａ温度：６０ ℃ 投入電力：１４５０Ｗオーバーエッチング：３０％とした。

【００４３】この選択エッチングにより、半径０．４５
μｍの接続孔４が開口された。この後、レジスト・パタ
ーンを除去した状態が図２に相当する。

【００４４】そして、この接続孔４内に、バリヤメタル
としてＴｉＮ膜８を反応性スパッタリングによって成膜
した。なお、この成膜は、チャンバ内にＮ₂ガスを導入
しながらＴｉターゲットをスパッタすることによって行
った。このようにしてＴｉＮ膜８が形成された状態が図
３に相当する。

【００４５】続いて、上述のようにＴｉＮ膜８にて被覆
された接続孔４内を埋め込みながら、Ａｌ系材料よりな
る上層配線９を形成した。この状態が図４に相当する。

【００４６】ここで、以上のようにして配線形成が行わ
れるに際して、接続孔４の形成領域が下層配線パターン
２の形成領域からｒ／２だけずれたとする。

【００４７】接続孔４の形成領域が下層配線パターン２
の形成領域からずれると、接続孔４の形成領域中、下層
配線パターン２の形成領域から外れた領域にて、該接続
孔４がいわゆるオーバーエッチングの分だけ深く形成さ
れ、下層配線パターン２に沿ったトレンチ５が形成され
る。

【００４８】このトレンチ５の深さは、上述の選択エッ
チングにおけるオーバーエッチングの割合が３０％であ
ったこと、層間絶縁膜３の膜厚が０．６μｍであったこ
とから、マイクロローディング効果を無視した単純計算
により、０．１８μｍとなる。一方、反射防止膜７の膜
厚は０．２０μｍであったことから、このトレンチ５内
への下層配線パターン２の露出面は反射防止膜７のみと
なっている。

【００４９】このため、ＴｉＮ膜８の成膜時にＮ₂ガス
が導入されても、下層配線パターン２の露出面の電気抵
抗が高くなることはなく、上層配線９の形成により、該
上層配線９と下層配線パターン２とのコンタクトが、該
下層配線パターン２の側壁面においても確実に確保でき
た。

【００５０】したがって、本実施例においては、接続孔
４の形成領域が下層配線パターン２の形成領域からずれ
ても、下層配線パターン２と上層配線９とのコンタクト
抵抗の増大を抑制できた。

【００５１】ところで、接続孔４の形成領域が下層配線
パターン２の形成領域からｒ／２だけずれている場合
（図５）に、接続孔４の形成領域が下層配線パターン２
の形成領域に完全に重なる場合（図４）と同程度のコン
タクト抵抗とするためには、前述した式（２）に示され
るように、トレンチ５内へ露出する反射防止膜７の厚さ
ｔを（π／３√３−１／４）ｒとすればよい。これに、
接続孔４の半径ｒ＝０．４５μｍを代入すると、トレン
チ５内へ露出する反射防止膜７の厚さｔは、０．１６μ
ｍであればよいことがわかる。

【００５２】これに対して、本実施例においては、反射
防止膜７が０．２０μｍなる厚さに形成されており、ト
レンチ５内には０．１８μｍだけ露出していることか
ら、コンタクト抵抗の増大を十分に抑制できていること
がわかる。

【００５３】実施例２ここでは、接続孔４内、特にトレンチ５内への上層配線
膜の埋め込みが容易となるように、下層配線パターン２
の垂直断面形状を変更した例を示す。

【００５４】具体的には先ず、実施例１と同様にして、
基板１上に、スパッタリングによってＡｌ系材料層６を
０．３０μｍなる膜厚に成膜し、続いて、反応性スパッ
タリングによって、主にＴｉＮ膜よりなる反射防止膜７
を０．２０μｍなる膜厚に成膜した。

【００５５】そして、この反射防止膜７およびＡｌ系材
料層６をフォトリソグラフィおよび選択エッチングによ
ってパターニングすることにより、下層配線パターン２
を形成した。このとき、反射防止膜７を、上底が下底よ
りも小である垂直断面形状に形成するために、エッチン
グの条件を、エッチング条件方式：反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）エッチングガス：ＢＣｌ₃ ８０ｓｃｃｍＣｌ₂ １２０ｓｃｃｍ圧力：６６７Ｐａ温度：２０ ℃ 投入電力：１００Ｗとした。

【００５６】その後、実施例１と同様にして、ＳｉＯ₂
系材料よりなる層間絶縁膜３を０．６０μｍなる膜厚に
成膜し、この層間絶縁膜３を選択的にエッチングするこ
とにより、半径０．４５μｍの接続孔４を開口した。

【００５７】そして、実施例１と同様して、この接続孔
４内に、バリヤメタルとしてＴｉＮ膜８を反応性スパッ
タリングによって成膜した。この状態を図９に示す。

【００５８】続いて、接続孔４内を埋め込みながらＡｌ
系材料よりなる上層配線９を形成した。

【００５９】本実施例でも、接続孔４の形成領域が下層
配線パターン２の形成領域からｒ／２だけずれたとす
る。これにより、接続孔４の形成領域中、下層配線パタ
ーン２の形成領域から外れた領域では、下層配線パター
ン２に沿ったトレンチ５が０．１８μｍなる深さに形成
されたが、反射防止膜７の膜厚は０．２０μｍであるた
め、このトレンチ５内への下層配線パターン２の露出面
は反射防止膜７のみとなった。そして、ＴｉＮ膜８の成
膜時にＮ₂ガスが導入されても、下層配線パターン２の
露出面の電気抵抗が高くなることはなく、上層配線９の
形成により、該上層配線９と下層配線パターン２とのコ
ンタクトが、該下層配線パターン２の側壁面においても
確実に確保できた。

【００６０】また、本実施例では、反射防止膜７が、上
底が下底よりも小である垂直断面形状に形成されている
ため、ＴｉＮ膜８を成膜するに際し、接続孔４内に露出
する下層配線パターン２のエッジ部にオーバーハングが
形成されることがなく、該ＴｉＮ膜８をトレンチ５内部
まで、薄く均一にカバレージよく成膜することができ
た。したがって、上層配線９を形成するに際して、トレ
ンチ５内まで十分に埋め込むことができた。

【００６１】以上、本発明に係る配線形成方法を適用し
た具体例について説明したが、本発明は上述した実施例
に限定されるものではない。下層配線パターンを構成す
るＡｌ系材料層６および反射防止膜７の膜厚、層間絶縁
膜の膜厚、オーバーエッチングの割合、接続孔の径等
は、上述の値に限定されるものではなく、本発明の趣旨
を逸脱しない範囲で適宜変更できる。また、接続孔４を
埋め込む上層配線９の材料は、Ａｌ系材料の他、タング
ステン等の高融点金属材料であってもよい。さらに、上
述した実施例においては、上層配線９を接続孔４内から
その上部まで同一の材料にて形成したが、接続孔４内と
その上部とで異なる材料を用いてもよい。接続孔４内に
のみ配線材料９を埋め込むに際しては、配線材料９の成
膜後、エッチバックしてもよいし、接続孔４内にのみ選
択的に配線材料を堆積させてもよい。なお、上層配線９
の形成方法としては、Ａｌリフロー法、ブランケットタ
ングステン法等従来公知のものがいずれも使用できる。

【００６２】ところで、トレンチ５内への反射防止膜７
の露出面積は、実質的にはトレンチ５の深さ、即ち、オ
ーバーエッチングの割合に依存する。オーバーエッチン
グの割合を、必要以上に大きくすることは現実的でない
が、逆に、このオーバーエッチングが、トレンチ５内へ
の反射防止膜７の露出面積を確保する目的からは十分す
ぎるものに設定されることも考えられる。このような場
合には、必ずしも反射防止膜７の膜厚をトレンチ５の深
さ以上とする必要はなく、トレンチ５内での反射防止膜
７の露出面積が十分確保できるならば、トレンチ５内に
Ａｌ系材料層６が露出しても構わない。本発明は、この
ような場合を排除するものではない。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
を適用すると、接続孔の形成領域が下層配線パターンの
形成領域から一部ずれても、コンタクト抵抗の上昇を防
止できるようになる。したがって、配線間のコンタクト
の信頼性が向上し、これを適用したデバイス特性の信頼
性も向上させることができる。

【００６４】また、接続孔が形成される予定の領域にお
いて下層配線パターンの線幅を広げておく必要もなくな
るため、配線ピッチを低減させることができ、配線の高
集積化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配線形成方法を適用した実施の形態に
おいて、反射防止膜が厚く形成されてなる下層配線パタ
ーンを層間絶縁膜にて被覆した状態を示す模式的断面図
である。

【図２】図１のウェハに対して、下層配線パターンを臨
む接続孔を開口した状態を示す模式的断面図である。

【図３】図２のウェハに対して、ＴｉＮ膜の成膜を行っ
た状態を示す模式的断面図である。

【図４】図３のウェハに対して、上層配線を形成した状
態を示す模式的断面図である。

【図５】下層配線パターンの形成領域と接続孔の形成領
域とを上面から示すものであり、接続孔の形成領域の全
部が下層配線パターンの形成領域に重なる場合を示す模
式図である。

【図６】下層配線パターンの形成領域と接続孔の形成領
域とを上面から示すものであり、半径ｒの接続孔の形成
領域のうちｒ／２が下層配線パターンの形成領域から外
れる場合を示す模式図である。

【図７】下層配線パターンの形成領域と接続孔の形成領
域とを上面から示すものであり、半径ｒの接続孔の形成
領域のうちｒが下層配線パターンの形成領域から外れる
場合を示す模式図である。

【図８】下層配線パターンの形成領域と接続孔の形成領
域とを上面から示すものであり、半径ｒの接続孔の形成
領域のうち３ｒ／２が下層配線パターンの形成領域から
外れる場合を示す模式図である。

【図９】本発明の配線形成方法を適用した他の実施の形
態において、反射防止膜がテーパー化されてなる下層配
線パターンを層間絶縁膜にて被覆し、接続孔を開口した
後、ＴｉＮ膜の成膜を行った状態を示す模式的断面図で
ある。

【図１０】接続孔の形成領域が下層配線パターンの形成
領域から外れた状態を示す模式的上面図である。

【図１１】図１０のウェハのＡ−Ａ’線断面図である。

【符号の説明】

１基板２下層配線パターン３層間絶縁膜４接続孔５トレンチ６Ａｌ系材料層７反射防止膜８ＴｉＮ膜

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 H01L 21/3065

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にＡｌ系材料層とＴｉＮ層を主体
とする反射防止膜とがこの順に積層されてなる下層配線
パターンを形成し、該下層配線パターンを層間絶縁膜で
被覆した後、該層間絶縁膜を選択的にエッチングするこ
とにより、前記下層配線パターンに臨む接続孔を形成
し、その後、この接続孔を上層配線にて埋め込む配線形
成方法において、前記接続孔の形成領域が前記下層配線パターンの形成領
域から一部ずれた場合に、該接続孔の内部に現れる該下
層配線パターンの露出面が反射防止膜のみとなるごとく
該反射防止膜の厚さを設定することを特徴とする配線形
成方法。
【請求項２】前記上層配線膜による前記接続孔の埋め
込みに際しては、まず該接続孔内部をＴｉＮ膜にて被覆
することを特徴とする請求項１記載の配線形成方法。
【請求項３】前記反射防止膜を、上底が下底よりも小
である垂直断面形状に形成しておくことを特徴とする請
求項１記載の配線形成方法。