JP3695771B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

【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関し、より詳細には、多層配線構造を有する半導体装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、下部電極や下層配線と、これら下部電極及び下部配線との間にコンタクト部を有する上層配線とを形成する場合、下部電極や下層配線上に層間絶縁膜を形成し、層間絶縁膜にコンタクトホールを開口し、これを介してAl−Si膜等を形成し、所定パターンにパターニングして配線を形成する。しかし、この方法だと配線による段差によって、平坦化が困難である。そのため、例えば特開平2−126654号公報のような絶縁膜に配線が埋めこまれた構造が考えられている。
【0003】
図6及び図7に基づいて、特開平2−126654号公報に記載された半導体装置における半導体基板と配線との接続方法及び配線と配線との接続方法を説明する。まず、図6(a)に示したように、素子分離絶縁膜32が形成されたシリコン基板31上にゲート電極33を配置し、ソース及びドレイン34を配設してトランジスタを形成する。この後、基板31上に層間絶縁膜として、BPSG膜35を常圧CVDにて堆積し、900℃で10分間アニールして上表面を平坦にする。
【0004】
次いで、図6(b)に示したように、レジスト(図示せず)を用いてホトリソグラフィ工程及び異方性ドライエッチング技術により、BPSG膜35に、基板31に形成されたソース及びドレイン34とゲート電極33とにいたるコンタクトホール36を形成する。
そして、ホトリソグラフィー技術によりレジスト(図示せず)を配線パターン状に加工する。続いて図6(c)に示したように、これをマスクにBPSG膜35のコンタクトホール36上に、異方性ドライエッチにより、たとえば1μmの配線溝37を形成し、レジストを除去する。
【0005】
次に、図6(d)に示したように、WF6+SiH4を用いた選択CVD−Wにより、コンタクトホール36内にのみW38を成長させる。次いで、第1配線層としてAlSiをバイアススパッタ法により成膜し、配線溝37を埋設し、過剰なAlSiを異方性ドライエッチにより除去してAlSi配線層39を形成する。
【0006】
このようにして第1配線層であるAlSi配線層39を形成したのち、図7(e)に示したように、シリコン酸化膜40をこれら配線層上に厚く堆積する。
次いで、先の工程と同様の方法で、図7(f)に示したように、シリコン酸化膜40にコンタクトホールを形成し、第2配線層の配線溝を形成する。
そして、図7(g)に示したように、先の工程と同様に、W41とAlSi42とでコンタクトホールと配線溝を埋め込み、第2配線を形成する。
【0007】
しかし上記の方法においては、次の問題がある
【0008】
即ち、上記方法では、コンタクトホールと配線溝とのセルフアライメントができないため、コンタクトホールとコンタクトホール上の配線溝とのフォトアライメントずれを防止する必要がある。上記方法では、このずれ防止のために、コンタクトホールの幅を広く取っているが、これが配線ピッチを広げることとなり、素子の微細化にとって問題となる。
本発明が解決しようとする課題は、余分なアライメントマージンを必要とせず、かつセルサイズを縮小することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置によれば、少なくとも下層配線層
前記下層配線層上層間絶縁膜
前記下層配線層接続され、かつ前記層間絶縁膜の上表面とほぼ同一の表面をなす上表面を有する上層配線層とを備え
前記層間絶縁膜は、少なくとも第1絶縁膜
前記第1絶縁膜よりもエッチングレートの小さい第2絶縁膜と、
第3絶縁膜とをこの順で備えており、
前記第2絶縁膜は、前記第2絶縁膜を貫通する長軸及び短軸を有した開口を備え、
前記第3絶縁膜は、前記上層配線層が配線される配線パターン溝を備え、
前記第1絶縁膜は、前記開口と前記配線パターン溝とが平面視してオーバーラップする部分のみからなるコンタクトホールを備え、かつ前記下層配線層と前記上層配線層とは前記コンタクトホールと前記平面視してオーバーラップする部分の前記開口を介して接続されており
前記開口の形状は、
前記配線パターン溝の延設方向に直交する方向においては、最大寸法が前記配線パターン溝の幅よりも大きく、かつ
前記配線パターン溝の延設方向においては、最大寸法が前記配線パターン溝の幅と略等しい大きさであることを特徴とする半導体装置が提供される。
【0011】
本発明の半導体装置は、少なくとも下層配線層、複数層の積層膜である層間絶縁膜及び上層配線層からなる。下層配線層としては、半導体装置に形成されるトランジスタやキャパシタ等の素子が形成された基板上に、層間絶縁膜等が形成され、その上に形成された所望のパターンを有する配線層や、不純物が注入された半導体基板自体を含む。所望のパターンを有する配線層である場合には、その材料は、通常電極材料として用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、AlSi、Al、Pt、Ti、W、Ta、AlCu、Cu、Ag、TiN等またはこれらが2層以上積層されたPt/Ti、Pt/Ta、AlCu/TiN、Cu/TiN等の電極材料が挙げられる。この際の膜厚は、形成される装置のサイズにより適宜調節することができるが、例えば3000〜6000Å程度が好ましい。
【0012】
本発明における半導体装置の層間絶縁膜は、下層配線層上に形成されているものであり、少なくとも3層の積層膜として形成されている。層間絶縁膜の内、下層配線層の直上に形成されている第1絶縁膜は、平坦性がよく、通常、層間絶縁膜として用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、SiO2 、PSG、BPSG等が挙げられる。この際の膜厚は、5000〜20000Å程度が好ましい。
【0013】
第1絶縁膜上に形成される第2絶縁膜としては、第1絶縁膜として用いた材料に対して、ドライエッチングのバリアとなるべき性質を有するものであれば、特に限定されるものではない。つまり、フッ素系又は塩素系のガス等を含有するエッチングガスを用いてドライエッチングを行う場合に、第1絶縁膜と第2絶縁膜との選択比が10〜30程度となる性質を有するものであればよく、例えば、SiN、SiBN、BN等が挙げられ、特に、拡散層や配線を形成した後に、再拡散及び配線のメルトをおこさないために低温で形成することが好ましい場合には、プラズマSiN等が挙げられる。この際の第2絶縁膜の膜厚は、最終的に第1絶縁膜上に100〜2000Å程度存在するように形成されることが好ましい。
【0014】
さらに、第2絶縁膜上に形成される第3絶縁膜としては、第1絶縁膜と同材料を使用することができる。この場合、第1絶縁膜と第3絶縁膜とは、同じ材料を用いてもよいが、必ずしも同じ材料でなくても、上記に示した材料であれば使用できる。この際の膜厚は5000〜10000Å程度が好ましい。
上記したように、層間絶縁膜が3層構造で形成されている場合には、第1絶縁膜に、開口と配線パターン溝とが平面視してオーバーラップする部分のみからなるコンタクトホールを備え、かつ下層配線層と上層配線層とはコンタクトホールと平面視してオーバーラップする部分の開口を介して接続されている。
一方、この開口の形状は、後述する配線パターン溝の延設方向に直交する方向に幅広の平面形状を有しており、前記延設方向における長さ(幅広の辺ではない一辺の幅)が、後述する配線パターン溝の幅と略等しく形成されている。例えば、開口の平面形状は、長方形、楕円又は図4に示すような形状を適宜選択して用いることができる。これらの場合、この開口の長軸Xが、後述する上層配線層の延設方向に直交しており、短軸Yが、上層配線層の幅と略同様に形成されている。
長軸X及び短軸Yの長さは、特に限定されるものではないが、例えば、それぞれ0.5〜1.2μm程度、0.1〜0.6μm程度が好ましい。
【0015】
第3絶縁膜には、後述する上層配線層が配置される配線パターン溝が形成されており、この第3絶縁膜の上表面と上層配線層の上表面とが、ほぼ同一平面をなしている。
また、上記層間絶縁膜が4層で形成される場合には、第3絶縁膜上に、第4絶縁膜を形成してもよい。この場合、第4絶縁膜は、第2絶縁膜と同じ材料を、同様の膜厚で形成することができる。そして、第4絶縁膜は、第3絶縁膜とともに配線パターン溝を構成することとなる。
【0016】
本発明における半導体装置の上層配線層としては、通常、電極材料として用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、上記下層配線層と同材料を用いることができ、コンタクトホールやビアホール内での接続を良好なものにするために、Ti、TiW、TiN、W等によりバリアメタルを形成してもよい。この際の膜厚は、形成される装置のサイズ、コンタクトホールの深さなどにより適宜調整することができるが、例えば500〜2000Å程度が好ましい。
【0017】
さらに、本発明の半導体装置の製造方法によれば、下層配線層と上層配線層とを接続するに際して、
(i)前記下層配線層上に、第1絶縁膜と前記第1絶縁膜よりもエッチングレートの小さい第2絶縁膜とを形成し、
(ii)下記 (iv) で形成することとなる配線パターン溝の形状を考慮して、
開口を、前記開口の長軸方向が、前記配線パターン溝の延設方向に直交する方向と一致するように、か
前記開口の短軸方向が、前記配線パターン溝の延設方向と一致するように、前記第2絶縁膜形成し、
(iii)前記開口を含む前記第2絶縁膜上に第3絶縁膜を形成し、
(iv)前記第3絶縁膜上にレジストを塗布して所望の形状にパターニングし、前記レジストをマスクとして、前記第3絶縁膜をエッチングして、前記第3絶縁膜に前記第2絶縁膜に至る前記配線パターン溝を形成し、さらに
前記開口を介して、前記配線パターン溝中の前記開口下の前記第1絶縁膜をエッチングして、前記下層配線層に至るコンタクトホールを自己整合的に形成し、
(v)前記コンタクトホール及び前記配線パターン溝を含む前記第3絶縁膜上に金属材料を積層し、パターニングして前記コンタクトホールを埋設するとともに、前記配線パターン溝に前記上層配線層を形成することを特徴とする上記半導体装置の製造方法が提供される。
【0018】
ステップ(i)において、まず、上述した下層配線層を公知の方法により形成し、この下層配線層上に第1絶縁膜と第1絶縁膜よりもエッチングレートの小さい第2絶縁膜とを順次形成する。これら絶縁膜は、公知の方法、例えばCVD法、プラズマCVD法等により、形成することができる。
次いで、ステップ(ii)において、この第2絶縁膜に開口を形成する。この開口は上述したように、下記 (iv) で形成することとなる配線パターン溝の形状を考慮して、開口を、開口の長軸方向が、配線パターン溝の延設方向に直交する方向と一致するように、また、開口の短軸側の幅が、配線パターン溝の延設方向と一致するように、公知のエッチング方法、例えば、フォトリソグラフィ工程及びドライエッチング法等により形成する。
【0019】
ステップ(iii)において、ステップ(ii)で形成した開口を含む第2絶縁膜上に、第1絶縁膜と同材料の第3絶縁膜を形成する。
ステップ(iv)において、第3絶縁膜上にレジストを塗布して、上層配線層所望の形状にパターニングし、該レジストをマスクとして、前記第3絶縁膜をエッチングする。この際のエッチング方法は、公知の方法、例えば、RIE等により行うことができるが、フッ素系のガスを含有するドライエッチングによってエッチングすることが好ましい。このドライエッチングにより、第3絶縁膜に、所望の形状を有する上層配線層を形成するための配線パターン溝が形成される。この際、第3絶縁膜をエッチングし終わったら、その下に配置されるエッチングバリア、つまりエッチングレートの小さい第2絶縁膜によって、それ以上のエッチングが阻止されるため、第3絶縁膜にのみ配線パターン溝が形成されることとなる。また、第2絶縁膜に形成した開口上の第3絶縁膜がエッチング除去されたら、続いてエッチングバリアとなる第2絶縁膜の開口を介して、配線パターン溝中の開口下に存在する第1絶縁膜をエッチングすることとなる。従って、第3絶縁膜の中に配線パターン溝が形成されるとともに、配線パターン溝とオーバーラップし、下層配線に至るコンタクトホールが自己整合的に形成されることとなる。
【0020】
ステップ(v)において、コンタクトホール及び配線パターン溝を十分埋め込み、さらに第3絶縁膜上に金属材料を積層する。この場合の金属材料は、上記配線層を形成するための材料であり、公知の方法、例えば、スパッタ法、蒸着法、CVD、ICB等によって形成することができる。また、配線層同士の接続を良好なものとするために、1層、2層又は3層の1000〜10000Å程度の膜厚のバリアメタル又は配線メタル等を形成することが好ましい。そして、この金属材料を第3絶縁膜上表面まで全面エッチングを行い、第1及び第2絶縁膜内に形成されたコンタクトホールを埋設するとともに、第3絶縁膜の上表面とほぼ同一平面をなす上表面を有する上層配線層を形成することができる。なお、層間絶縁膜を4層構造で形成する場合には、第3絶縁膜を形成する際に、第2絶縁膜と同じ材料である第4絶縁膜を形成し、第3絶縁膜に配線パターン溝を形成する際に、第3絶縁膜と同時に第4絶縁膜をパターニングすることにより、同様に形成することができる。
【0021】
【作用】
本発明の半導体装置によれば、層間絶縁膜が、エッチングレートの異なる少なくとも3層以上の構造で形成されているので、上層配線層の配線パターンと自己整合的にコンタクトホールが形成されており、余分なアライメントマージンを配置する必要がなく、セイルサイズの縮小化が図られることとなる。
【0022】
また、層間絶縁膜として、4層構造とし、4層目に第2絶縁膜と同エッチングレートの小さい絶縁膜を形成する場合には、上層配線層をさらにその上の配線層と接続させる際に有効に利用できることとなる。さらに、従来は、配線層の線幅のバラツキを考慮するとともに、下層配線層と上層配線層との接続のためのコンタクトホール形成時に、アライメントずれが生じても配線層同士の確実な短絡を確保するために、アライメントマージンを確保していた。しかし、本発明の半導体装置の製造方法によれば、層間絶縁膜として、エッチングレートの異なる絶縁膜を積層膜で用いるため、第2絶縁膜に形成した開口により、上層配線層の配線パターン形成と同時に、自己整合的に下層配線層とのコンタクトホールを形成することができる。従って、余分なアライメントマージンを形成する必要がなく、セルサイズの縮小が図られる。
【0023】
また、ドライエッチングで微細加工が困難な金属材料を、第3絶縁膜に形成された配線パターン溝に埋め込み、全面エッチングをするのみで、配線パターンが形成されるので、パターン制御が有利となる。
【0024】
【実施例】
本発明の半導体装置及びその製造方法の実施例を図面に基づいて説明する。
実施例1
まず、図1(a)に示したように、シリコン基板1に素子分離酸化膜2を形成したのち、所望の形状のゲート電極3を形成する。ゲート電極3を含むシリコン基板1上に、層間絶縁膜としてBPSG膜4を常圧CVDにて約5000Å(使用ガスSiH4 42sccm,PH3 115sccm,B26 120sccm,02 1.28sccm,温度430℃)及びSi34膜5を約300Å形成した。その後、Si34膜5において、コンタクトホールが必要な部分に長方形(寸法0.5×1.0μm)の開口6を形成した。この長方形の開口6は、長辺方向が、後に形成するメタル配線の長手方向と垂直になるようにパターニングする。パターニングは、フォトリソグラフィ工程とドライエッチング(Si34膜エッチ条件:RF電力600W、ガスCF4 480sccm,圧力400Torr、温度50℃)にて行う。
【0025】
次いで、図1(b)に示したように、開口6を形成したSi34膜5上に、P−SiO2 膜7をCVD(TEOS/O2 =700sccm/650sccm、電力630W、圧力8.5Torr)にて約3000Å及びSi34膜8をCVDにて約300Å形成する。そして、これらP−SiO2 膜7やSi34膜8を含むシリコン基板1上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程により、メタル配線形成用の所望のパターンを有するレジストパターン9を形成する。
【0026】
続いて、レジストパターン9をマスクとして、ドライエッチングを行い、図1(c)に示したように、コンタクトホール11と配線パターン溝10とを形成する。この際のドライエッチングは、第1ステップとして、Si34膜8を上述のSi34膜エッチ条件にてエッチングした後、第2ステップとして、P−SiO2 膜7を、エッチ条件(ガスC48、電力500W、圧力5mTorr、Si34/SiO2 選択比20)にてエッチングする。この一連のエッチング工程によって、配線パターン溝10を形成する部分はSi34膜5までエッチングされ、開口6が形成された部分は、BPSGもエッチングされ、シリコン基板1に至るコンタクトホール11としてエッチングされることとなる。この時、Si34とBPSGの選択比は約20であるので、約5000ÅのBPSG膜のエッチングにおいて、Si34膜5は約250Åエッチングされるため、約50Å残ることとなる。
【0027】
その後、図1(d)に示したように、コンタクトホール11と配線パターン溝10とにメタル配線12を形成する。メタル配線12は、Ti、TiN及びWによって構成されている。Ti及びTiN膜は、スパッタにて形成し(Ti膜形成条件:電力2kW、圧力10mTorr、ガスAr107sccm、膜厚約500Å:TiN膜形成条件;電力5kW、圧力3.7mTorr、ガス Ar 25sccm、N 135sccm、膜厚約1000Å)、W膜は、CVD(条件:温度475℃、圧力80Torr、ガスWF6 75sccm、H2 50sccm、膜厚約5000Å)にて形成する。そして、全面エッチバック(条件SF6/Ar/He=140/100/10sccm、電力625W、圧力230Torr)することにより、メタル配線12を形成する。このとき、メタル配線12の配線幅は0.5μm、膜厚は配線パターン溝10の深さと同じ3000Åとなる。また、メタル配線12が形成された部分以外の絶縁膜は、全てSi34膜8が露出されることとなる。またこの時、全面エッチバックのかわりにCMP(Chemical Mechanical Polising)を用いてSi34膜8上のWを除去してもよい。
実施例2
実施例1に示した方法によって形成された第1配線層であるメタル配線12上に、図2(e)に示したように、上記と同様の方法により、P−SiO2 膜13を約5000Å、その上にさらにP−SiN膜14を約800Å(N2 1400sccm、SiH4 120sccm、NH3 50sccm、RF電力420W、圧力 5.5Torr)形成する。そして、実施例1と同様に、長方形(1.0×0.5μm)の開口15をドライエッチングにて形成する。
【0028】
次いで、図2(f)に示したように、開口15を含むP−SiN膜14上に、さらに、上述と同様のP−SiO膜16を5000Å、P−SiN膜17を約800Å形成する。なお、これらP−SiN膜14及び17は、実施例1に示したドライエッチング条件下ではSiO2 との選択比が10となるので、5000ÅのSiO2 膜をエッチングした際に、500Åエッチングされることとなる。従って、P−SiN膜14及び17の膜厚は、それより厚い800Å程度が必要となる。その後、P−SiN膜17上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ工程により、第2のメタル配線形成用の所望のパターン19を有するレジストパターン18を形成する。
【0029】
続いて、レジストパターン18をマスクとしてドライエッチングを行い、図2(g)に示したように、スルーホールと配線パターン溝とを自己整合的に形成する。そして、コンタクトホールと配線パターン溝とを含むP−SiN膜17上に、スパッタ法でTi膜及びTiN膜を形成した後、WをCVD法で約5000Å被覆し、エッチバックして、メタル配線20を形成する。
【0030】
上記実施例によれば、図3に示したように、第1のメタル配線12に対してP−SiN膜14における開口15が、アライメントずれを生じた場合でも、メタル配線12が形成された部分以外の部分は、Si34膜5で覆われているために、エッチングが進行せず、安定な形状を有するスルーホールを形成することができる。また、第2のメタル配線20の配線パターンのアライメントずれが生じても、P−SiN膜14における開口15が、長方形形状を有しているので、スルーホールは必ず第1のメタル配線20に至ることとなる。
【0031】
このように、本発明の実施例においては、アライメントずれが生じても、安定な形状を有するスルーホールを形成することができ、積層配線層の確実な短絡を確保することができる。しかも、このようなアライメントずれや配線層の線幅のばらつきを考慮したアライメントマージンを確保しながら、従来よりもさらに素子の微細化を図ることができる。つまり、従来は、図5に示したように、第1配線層24上に絶縁膜を介して形成された第2の配線層23が、コンタクトホール25を通して接続されていた。従って、配線の幅、配線間隔が0.5μmのレイアウトを有するパータンを形成する場合には、アライメントずれ、線幅のバラツキ等を考慮して0.25μm程度の余裕をとる必要があり、単位メッシュ(コンタクトホール25が最も近づく部分のコンタクトホール25中心間を結ぶ領域)あたり1.875μm2 (1.5×1.25)を占有していた。一方、本発明の実施例においては、上記と同様の単位メッシュあたりの占有面積は1.0μm2 とすることができ、約53%の縮小が実現できる。
【0032】
【発明の効果】
本発明の半導体装置によれば、層間絶縁膜が、エッチングレートの異なる少なくとも3層以上の構造で形成されているので、上層配線層の配線パターンと自己整合的にコンタクトホールが形成され、余分なアライメントマージンを配置する必要がなく、セイルサイズの縮小化を実現することができる。
【0033】
また、層間絶縁膜として、4層構造とし、4層目に第2絶縁膜と同様にエッチングレートの小さい絶縁膜を形成する場合には、上層配線層をさらにその上の配線層と接続させる際に有効に利用できることとなる。
さらに、本発明の半導体装置の製造方法によれば、層間絶縁膜として、エッチングレートの異なる絶縁膜を積層膜で用いるため、第2絶縁膜に形成したコンタクトホールにより、上層配線層の配線パターン形成と同時に、自己整合的に下層配線層とのコンタクトホールを形成することができる。従って、余分なアライメントマージンを形成する必要がなく、セルサイズの縮小を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の製造工程を示す概略工程図である。
【図2】本発明の半導体装置の製造工程を示す概略工程図である。
【図3】本発明の半導体装置の上層及び下層配線層を形成した場合の要部の概略平面図及び概略断面図である。
【図4】本発明の半導体装置のコンタクトホールの形状を示す平面図である。
【図5】従来の半導体装置の上層及び下層配線層を形成した場合の要部の概略平面図である。
【図6】従来の半導体装置の製造工程を示す概略工程図である。
【図7】従来の半導体装置の製造工程を示す概略工程図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板
2 素子分離酸化膜
3 ゲート電極3
4 BPSG膜
5 Si34
6、15 開口
7、13、16 P−SiO2
8 Si34
9、18 レジストパターン
10 配線パターン溝
11 コンタクトホール1
12、20 メタル配線
14、17 P−SiN膜
19 パターン
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor device having a multilayer wiring structure and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when forming a lower electrode or a lower layer wiring and an upper layer wiring having a contact portion between the lower electrode and the lower wiring, an interlayer insulating film is formed on the lower electrode or the lower layer wiring, and the interlayer insulating film is contacted A hole is opened, an Al—Si film or the like is formed through the hole, and a wiring is formed by patterning into a predetermined pattern. However, with this method, it is difficult to flatten due to the level difference caused by the wiring. Therefore, for example, a structure in which a wiring is embedded in an insulating film as in JP-A-2-126654 is considered.
[0003]
Based on FIGS. 6 and 7, a method for connecting a semiconductor substrate and a wiring and a method for connecting a wiring and a wiring in a semiconductor device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-126654 will be described. First, as shown in FIG. 6A, a gate electrode 33 is disposed on a silicon substrate 31 on which an element isolation insulating film 32 is formed, and a source and a drain 34 are disposed to form a transistor. Thereafter, a BPSG film 35 is deposited on the substrate 31 as an interlayer insulating film by atmospheric pressure CVD, and annealed at 900 ° C. for 10 minutes to flatten the upper surface.
[0004]
Next, as shown in FIG. 6B, the source and drain 34 formed on the substrate 31 are formed on the BPSG film 35 by a photolithography process and an anisotropic dry etching technique using a resist (not shown). A contact hole 36 leading to the gate electrode 33 is formed.
Then, a resist (not shown) is processed into a wiring pattern by photolithography. Subsequently, as shown in FIG. 6C, for example, a 1 μm wiring groove 37 is formed on the contact hole 36 of the BPSG film 35 by anisotropic dry etching using this as a mask, and the resist is removed.
[0005]
Next, as shown in FIG. 6D, W38 is grown only in the contact hole 36 by selective CVD-W using WF 6 + SiH 4 . Next, AlSi is deposited as a first wiring layer by a bias sputtering method, a wiring groove 37 is buried, and excess AlSi is removed by anisotropic dry etching to form an AlSi wiring layer 39.
[0006]
After forming the AlSi wiring layer 39 as the first wiring layer in this way, as shown in FIG. 7E, a silicon oxide film 40 is deposited thickly on these wiring layers.
Next, as shown in FIG. 7F, a contact hole is formed in the silicon oxide film 40 and a wiring groove of the second wiring layer is formed by the same method as in the previous step.
Then, as shown in FIG. 7G, as in the previous step, the contact hole and the wiring groove are filled with W41 and AlSi42 to form the second wiring.
[0007]
However, in the above-described method, there is the next problem.
[0008]
That is, in the above method, since the self-alignment between the contact hole and the wiring groove cannot be performed, it is necessary to prevent photoalignment between the contact hole and the wiring groove on the contact hole . In the above method, because of this shift prevention, but is taking the width of the co Ntakutoho Le, which becomes possible to widen the wiring pitch, a problem for miniaturization of the element.
The problem to be solved by the present invention is to reduce the cell size without requiring an extra alignment margin.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the semiconductor device of the present invention, at least the lower wiring layer,
Wherein an interlayer insulating film on the lower wiring layer is connected to the lower wiring layer, and an upper wiring layer having a top surface which forms substantially the same surface as the upper surface of the interlayer insulating film,
The interlayer insulating film, at least a first insulating film,
A second insulating film having an etching rate smaller than that of the first insulating film ;
A third insulating film in this order ,
The second insulating film includes an opening having a major axis and a minor axis penetrating the second insulating film,
The third insulating film includes a wiring pattern groove in which the upper wiring layer is wired,
It said first insulation Enmaku is the previous SL and the opening and the wiring pattern groove comprises a contact hole consisting of only the portion which overlaps in a plan view, and the upper wiring layer and the lower wiring layer and the contact hole Connected through the opening in the overlapping portion in plan view ,
The shape of the opening is
Oite in a direction perpendicular to the extending direction of the wiring pattern groove is greater than the maximum dimension width of the wiring pattern groove and Oite the extending direction of the wiring pattern groove has a maximum dimension the wiring pattern There is provided a semiconductor device having a size substantially equal to the width of the groove .
[0011]
The semiconductor device of the present invention comprises at least a lower wiring layer, an interlayer insulating film that is a multilayer film, and an upper wiring layer. As a lower wiring layer, an interlayer insulating film or the like is formed on a substrate on which elements such as transistors and capacitors formed in a semiconductor device are formed, and a wiring layer having a desired pattern formed thereon, an impurity Including the semiconductor substrate itself into which is implanted. In the case of a wiring layer having a desired pattern, the material is not particularly limited as long as it is normally used as an electrode material. For example, AlSi, Al, Pt, Ti, W, Ta, AlCu , Cu, Ag, TiN, etc., or electrode materials such as Pt / Ti, Pt / Ta, AlCu / TiN, Cu / TiN, etc., in which two or more layers are laminated. The film thickness at this time can be adjusted as appropriate depending on the size of the device to be formed, and is preferably about 3000 to 6000 mm, for example.
[0012]
The interlayer insulating film of the semiconductor device in the present invention is formed on the lower wiring layer and is formed as a laminated film of at least three layers. Of the interlayer insulating films, the first insulating film formed immediately above the lower wiring layer is not particularly limited as long as it has good flatness and is usually used as an interlayer insulating film. 2 , PSG, BPSG and the like. The film thickness at this time is preferably about 5000 to 20000 mm.
[0013]
The second insulating film formed on the first insulating film is not particularly limited as long as it has a property to serve as a dry etching barrier with respect to the material used as the first insulating film. . In other words, when dry etching is performed using an etching gas containing a fluorine-based or chlorine-based gas, the selectivity between the first insulating film and the second insulating film is about 10-30. For example, SiN, SiBN, BN, etc. may be mentioned. In particular, after forming a diffusion layer or wiring, it is preferable to form plasma at a low temperature in order to prevent re-diffusion and wiring melting. SiN etc. are mentioned. In this case, the second insulating film is preferably formed so that the thickness of the second insulating film is finally about 100 to 2000 mm on the first insulating film.
[0014]
Further, as the third insulating film formed on the second insulating film, it may be used the same material as the first insulating film. In this case, the same material may be used for the first insulating film and the third insulating film, but the same material may be used as long as it is not necessarily the same material. The film thickness at this time is preferably about 5000 to 10,000 mm.
As described above, when the interlayer insulating film is formed in a three-layer structure, the first insulating film includes a contact hole consisting only of a portion where the opening and the wiring pattern groove overlap in plan view, The lower wiring layer and the upper wiring layer are connected to each other through an opening that overlaps the contact hole in plan view .
On the other hand, the shape of the opening has a wide planar shape in a direction orthogonal to the extending direction of the wiring pattern groove to be described later, and the length in the extending direction (the width of one side that is not a wide side) is It is formed to be approximately equal to the width of a wiring pattern groove to be described later. For example, as the planar shape of the opening, a rectangle, an ellipse, or a shape as shown in FIG. 4 can be appropriately selected and used. In these cases, the major axis X of this opening is orthogonal to the extending direction of the upper wiring layer described later, and the minor axis Y is formed in substantially the same manner as the width of the upper wiring layer.
The lengths of the major axis X and the minor axis Y are not particularly limited, but are preferably about 0.5 to 1.2 μm and about 0.1 to 0.6 μm, respectively.
[0015]
In the third insulating film, a wiring pattern groove in which an upper wiring layer to be described later is disposed is formed, and the upper surface of the third insulating film and the upper surface of the upper wiring layer are substantially flush with each other. .
In the case where the interlayer insulating film is formed of four layers, a fourth insulating film may be formed on the third insulating film. In this case, the fourth insulating film can be formed using the same material as the second insulating film with the same film thickness. The fourth insulating film forms a wiring pattern groove together with the third insulating film.
[0016]
The upper wiring layer of the semiconductor device in the present invention, usually, is not particularly limited as long as it is used as an electrode material, for example, it can be used the same material as the lower wiring layer, Ya contact hole In order to improve the connection in the via hole, a barrier metal may be formed of Ti, TiW, TiN, W or the like. The film thickness at this time can be appropriately adjusted depending on the size of the device to be formed, the depth of the contact hole, and the like, and is preferably about 500 to 2000 mm, for example.
[0017]
Furthermore, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, when connecting the lower wiring layer and the upper wiring layer,
(i) in the lower wiring layer, also forming a small second insulating film etching rate than the first insulating film a first insulating film,
(ii) Considering the shape of the wiring pattern groove to be formed in (iv ) below ,
The opening, as the long axis direction of the opening coincides with a direction orthogonal to the extending direction of the wiring pattern groove, One or
Minor axis direction of said opening, so as to coincide with the extending direction of the wiring pattern grooves, formed in the second insulating film,
(iii) a third insulating film is formed on the second insulating film including the opening,
(iv) by applying a third resist on the insulating film is patterned into a desired shape, the resist as a mask, by etching the third insulating film, the second insulating film on the third insulating film Forming the above-mentioned wiring pattern groove,
Through the opening, said etching the first insulating film under said opening in the wiring pattern grooves, a contact hole reaching the lower wiring layer is formed in a self-aligned manner,
(v) a metal material laminated to the contact hole and on said third insulating film including the wiring pattern groove, with burying the contact hole is patterned to form the upper wiring layer to the wiring pattern groove manufacturing method of the semiconductor device is provided, wherein.
[0018]
In step (i), first, the lower wiring layer described above is formed by a known method, and a first insulating film and a second insulating film having a lower etching rate than the first insulating film are sequentially formed on the lower wiring layer. To do. These insulating films can be formed by a known method such as a CVD method or a plasma CVD method.
Next, in step (ii), an opening is formed in the second insulating film. As this opening has been described above, taking into account the shape of the wiring pattern grooves that would be formed by the following (iv), the direction opening, the long axis direction of the opening, perpendicular to the extending direction of the wiring pattern groove It is formed by a known etching method, for example, a photolithography process, a dry etching method, or the like so as to match and the width of the short axis side of the opening matches the extending direction of the wiring pattern groove .
[0019]
In step (iii), on the second insulating film including an opening formed in step (ii), a third insulating film of the first insulating film and the same material.
In step (iv), a resist is applied on the third insulating film, the upper wiring layer is patterned into a desired shape, and the third insulating film is etched using the resist as a mask. The etching method at this time can be performed by a known method such as RIE, but is preferably performed by dry etching containing a fluorine-based gas. By this dry etching, a wiring pattern groove for forming an upper wiring layer having a desired shape is formed in the third insulating film. At this time, when etching of the third insulating film is completed, further etching is prevented by the etching barrier disposed under the third insulating film, that is, the second insulating film having a low etching rate, so that wiring is performed only on the third insulating film. A pattern groove is formed. In addition, when the third insulating film on the opening formed in the second insulating film is removed by etching, the first insulating film that exists below the opening in the wiring pattern trench is formed through the opening of the second insulating film that becomes an etching barrier. The insulating film is etched. Accordingly, a wiring pattern groove is formed in the third insulating film, and a contact hole that overlaps the wiring pattern groove and reaches the lower layer wiring is formed in a self-aligned manner.
[0020]
In step (v), the contact hole and the wiring pattern groove are sufficiently filled, and a metal material is laminated on the third insulating film. The metal material in this case is a material for forming the wiring layer, and can be formed by a known method such as sputtering, vapor deposition, CVD, ICB or the like. Further, in order to improve the connection between the wiring layers, it is preferable to form a barrier metal or a wiring metal having a thickness of about 1000 to 10000 mm in one layer, two layers, or three layers. Then, the entire surface of the metal material is etched to the upper surface of the third insulating film so as to bury the contact holes formed in the first and second insulating films, and is substantially flush with the upper surface of the third insulating film. An upper wiring layer having an upper surface can be formed. In the case where the interlayer insulating film is formed in a four-layer structure, when the third insulating film is formed, a fourth insulating film made of the same material as the second insulating film is formed, and a wiring pattern is formed on the third insulating film. When the trench is formed, the fourth insulating film can be patterned in the same manner by patterning the fourth insulating film simultaneously with the third insulating film.
[0021]
[Action]
According to the semiconductor device of the present invention, since the interlayer insulating film is formed with a structure of at least three layers having different etching rates, the contact hole is formed in a self-aligned manner with the wiring pattern of the upper wiring layer, It is not necessary to arrange an extra alignment margin, and the sail size can be reduced.
[0022]
Further, as an interlayer insulating film, and a four-layer structure, in the case of forming a small insulating film of the second insulating film and the same etching rate in the fourth layer, when to further connected to a wiring layer thereon an upper wiring layer Can be used effectively. Furthermore, in the past, in consideration of variations in the line width of the wiring layers, a reliable short circuit between the wiring layers was ensured even when misalignment occurred when forming a contact hole for connection between the lower wiring layer and the upper wiring layer. Therefore, an alignment margin was secured. However, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, since an insulating film having a different etching rate is used as an interlayer insulating film in the laminated film, the wiring pattern of the upper wiring layer is formed by the opening formed in the second insulating film. At the same time, a contact hole with the lower wiring layer can be formed in a self-aligning manner. Therefore, it is not necessary to form an extra alignment margin, and the cell size can be reduced.
[0023]
Further, since a wiring pattern is formed only by embedding a metal material that is difficult to be finely processed by dry etching into a wiring pattern groove formed in the third insulating film and etching the entire surface, pattern control is advantageous.
[0024]
【Example】
Embodiments of a semiconductor device and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.
Example 1
First, as shown in FIG. 1A, after an element isolation oxide film 2 is formed on a silicon substrate 1, a gate electrode 3 having a desired shape is formed. On the silicon substrate 1 including the gate electrode 3, a BPSG film 4 is formed as an interlayer insulating film by atmospheric pressure CVD at about 5000 mm (used gas SiH 4 42 sccm, PH 3 115 sccm, B 2 H 6 120 sccm, 0 2 1.28 sccm, temperature). 430 ° C.) and about 300 mm of Si 3 N 4 film 5 were formed. Thereafter, in the Si 3 N 4 film 5, a rectangular opening (size 0.5 × 1.0 μm) was formed in a portion where a contact hole was required. The rectangular opening 6 is patterned so that the long side direction is perpendicular to the longitudinal direction of a metal wiring to be formed later. The patterning is performed by a photolithography process and dry etching (Si 3 N 4 film etching conditions: RF power 600 W, gas CF 4 480 sccm, pressure 400 Torr, temperature 50 ° C.).
[0025]
Next, as shown in FIG. 1B, a P-SiO 2 film 7 is formed on the Si 3 N 4 film 5 in which the opening 6 is formed by CVD (TEOS / O 2 = 700 sccm / 650 sccm, power 630 W, pressure 8). About 3000 tons and Si 3 N 4 film 8 to about 300 tons by CVD. Then, resist is coated on the silicon substrate 1 including these P-SiO 2 film 7 and the Si 3 N 4 film 8, by a photolithography process, a resist pattern 9 having a desired pattern for the metal interconnect formation.
[0026]
Subsequently, dry etching is performed using the resist pattern 9 as a mask to form contact holes 11 and wiring pattern grooves 10 as shown in FIG. In this dry etching, as a first step, the Si 3 N 4 film 8 is etched under the above-mentioned Si 3 N 4 film etching conditions, and then, as a second step, the P-SiO 2 film 7 is etched under the etching conditions (see FIG. Etching is performed with gas C 4 F 8 , power 500 W, pressure 5 mTorr, Si 3 N 4 / SiO 2 selectivity 20). Through this series of etching steps, the portion where the wiring pattern groove 10 is formed is etched up to the Si 3 N 4 film 5, and the portion where the opening 6 is formed is etched as BPSG and etched as a contact hole 11 reaching the silicon substrate 1. Will be. At this time, since the selection ratio between Si 3 N 4 and BPSG is about 20, when etching the BPSG film of about 5000 mm, the Si 3 N 4 film 5 is etched about 250 mm, so that about 50 mm remains.
[0027]
Thereafter, as shown in FIG. 1D, metal wirings 12 are formed in the contact holes 11 and the wiring pattern grooves 10. The metal wiring 12 is composed of Ti, TiN, and W. Ti and TiN films are formed by sputtering (Ti film formation conditions: power 2 kW, pressure 10 mTorr, gas Ar 107 sccm, film thickness about 500 mm: TiN film formation conditions; power 5 kW, pressure 3.7 mTorr, gas Ar 25 sccm, N 135 sccm The W film is formed by CVD (conditions: temperature 475 ° C., pressure 80 Torr, gas WF 6 75 sccm, H 2 50 sccm, film thickness about 5000 mm). Then, the metal wiring 12 is formed by etching back the entire surface (conditions SF 6 / Ar / He = 140/100/10 sccm, power 625 W, pressure 230 Torr). At this time, the wiring width of the metal wiring 12 is 0.5 μm, and the film thickness is 3000 mm, which is the same as the depth of the wiring pattern groove 10. Further, the Si 3 N 4 film 8 is exposed in all the insulating films other than the portion where the metal wiring 12 is formed. At this time, W on the Si 3 N 4 film 8 may be removed by using CMP (Chemical Mechanical Polising) instead of the entire surface etch back.
Example 2
As shown in FIG. 2E, a P-SiO 2 film 13 is formed on the metal wiring 12 which is the first wiring layer formed by the method shown in the first embodiment by about 5000 mm by the same method as described above. Further, a P-SiN film 14 is further formed thereon by about 800 mm (N 2 1400 sccm, SiH 4 120 sccm, NH 3 50 sccm, RF power 420 W, pressure 5.5 Torr). Then, similarly to Example 1, a rectangular (1.0 × 0.5 μm) opening 15 is formed by dry etching.
[0028]
Next, as shown in FIG. 2F, on the P-SiN film 14 including the opening 15, a 5000-thick P-SiO film 16 and about 800-th P-SiN film 17 are formed. Note that the P-SiN films 14 and 17 have a selectivity ratio to SiO 2 of 10 under the dry etching conditions shown in the first embodiment. Therefore, when the 5000 nm SiO 2 film is etched, the P-SiN films 14 and 17 are etched by 500 mm. It will be. Therefore, the thickness of the P-SiN films 14 and 17 needs to be about 800 mm thicker than that. Thereafter, a resist is applied on the P-SiN film 17, and a resist pattern 18 having a desired pattern 19 for forming the second metal wiring is formed by a photolithography process.
[0029]
Subsequently, dry etching is performed using the resist pattern 18 as a mask to form self-aligned through holes and wiring pattern grooves as shown in FIG. Then, after a Ti film and a TiN film are formed on the P-SiN film 17 including the contact hole and the wiring pattern groove by a sputtering method, W is coated with about 5000 mm by a CVD method, etched back, and etched. Form.
[0030]
According to the above embodiment, as shown in FIG. 3, even if the opening 15 in the P-SiN film 14 is misaligned with respect to the first metal wiring 12, the portion where the metal wiring 12 is formed. Since the other portions are covered with the Si 3 N 4 film 5, etching does not proceed and a through hole having a stable shape can be formed. Even if the wiring pattern of the second metal wiring 20 is misaligned, the opening 15 in the P-SiN film 14 has a rectangular shape, so that the through hole always reaches the first metal wiring 20. It will be.
[0031]
As described above, in the embodiment of the present invention, a through hole having a stable shape can be formed even if misalignment occurs, and a reliable short circuit of the laminated wiring layer can be ensured. In addition, it is possible to further miniaturize the device compared with the conventional device while ensuring an alignment margin in consideration of such misalignment and variation in the line width of the wiring layer. That is, conventionally, as shown in FIG. 5, the second wiring layer 23 formed on the first wiring layer 24 via the insulating film is connected through the contact hole 25. Therefore, when forming a pattern having a layout with a wiring width and wiring interval of 0.5 μm, it is necessary to allow a margin of about 0.25 μm in consideration of misalignment, variation in line width, etc. 1.875 μm 2 (1.5 × 1.25) was occupied per (region connecting the centers of the contact holes 25 in the portion closest to the contact hole 25). On the other hand, in the embodiment of the present invention, the occupied area per unit mesh similar to the above can be 1.0 μm 2, and a reduction of about 53% can be realized.
[0032]
【The invention's effect】
According to the semiconductor device of the present invention, since the interlayer insulating film is formed with a structure of at least three layers having different etching rates, a contact hole is formed in a self-aligned manner with the wiring pattern of the upper wiring layer, and an extra portion is formed. It is not necessary to arrange an alignment margin, and the sail size can be reduced.
[0033]
In addition, when the interlayer insulating film has a four-layer structure and an insulating film having a low etching rate is formed on the fourth layer as in the case of the second insulating film, the upper wiring layer is further connected to the upper wiring layer. Can be used effectively.
Furthermore, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, since an insulating film having a different etching rate is used as an interlayer insulating film in the laminated film, the wiring pattern of the upper wiring layer is formed by the contact hole formed in the second insulating film. At the same time, a contact hole with the lower wiring layer can be formed in a self-aligning manner. Therefore, it is not necessary to form an extra alignment margin, and the cell size can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic process diagram showing a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic process diagram showing a manufacturing process of a semiconductor device of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are a schematic plan view and a schematic cross-sectional view of a main part when an upper layer and a lower wiring layer of a semiconductor device of the present invention are formed. FIGS.
FIG. 4 is a plan view showing the shape of a contact hole of the semiconductor device of the present invention.
FIG. 5 is a schematic plan view of a main part when an upper layer and a lower layer wiring layer of a conventional semiconductor device are formed.
FIG. 6 is a schematic process diagram showing a manufacturing process of a conventional semiconductor device.
FIG. 7 is a schematic process diagram showing a manufacturing process of a conventional semiconductor device.
[Explanation of symbols]
1 silicon substrate 2 element isolation oxide film 3 gate electrode 3
4 BPSG film 5 Si 3 N 4 film 6, 15 Opening 7, 13, 16 P-SiO 2 film 8 Si 3 N 4 film 9, 18 Resist pattern 10 Wiring pattern groove 11 Contact hole 1
12, 20 Metal wiring 14, 17 P-SiN film 19 Pattern

Claims (4)

少なくとも下層配線層
前記下層配線層上層間絶縁膜
前記下層配線層接続され、かつ前記層間絶縁膜の上表面とほぼ同一の表面をなす上表面を有する上層配線層とを備え
前記層間絶縁膜は、少なくとも第1絶縁膜
前記第1絶縁膜よりもエッチングレートの小さい第2絶縁膜と、
第3絶縁膜とをこの順で備えており、
前記第2絶縁膜は、前記第2絶縁膜を貫通する長軸及び短軸を有した開口を備え、
前記第3絶縁膜は、前記上層配線層が配線される配線パターン溝を備え、
前記第1絶縁膜は、前記開口と前記配線パターン溝とが平面視してオーバーラップする部分のみからなるコンタクトホールを備え、かつ前記下層配線層と前記上層配線層とは前記コンタクトホールと前記平面視してオーバーラップする部分の前記開口を介して接続されており
前記開口の形状は、
前記配線パターン溝の延設方向に直交する方向においては、最大寸法が前記配線パターン溝の幅よりも大きく、かつ
前記配線パターン溝の延設方向においては、最大寸法が前記配線パターン溝の幅と略等しい大きさであることを特徴とする半導体装置。
At least the lower wiring layer,
Wherein an interlayer insulating film on the lower wiring layer is connected to the lower wiring layer, and an upper wiring layer having a top surface which forms substantially the same surface as the upper surface of the interlayer insulating film,
The interlayer insulating film, at least a first insulating film,
A second insulating film having an etching rate smaller than that of the first insulating film ;
A third insulating film in this order ,
The second insulating film includes an opening having a major axis and a minor axis penetrating the second insulating film,
The third insulating film includes a wiring pattern groove in which the upper wiring layer is wired,
It said first insulation Enmaku is the previous SL and the opening and the wiring pattern groove comprises a contact hole consisting of only the portion which overlaps in a plan view, and the upper wiring layer and the lower wiring layer and the contact hole Connected through the opening in the overlapping portion in plan view ,
The shape of the opening is
Oite in a direction perpendicular to the extending direction of the wiring pattern groove is greater than the maximum dimension width of the wiring pattern groove and Oite the extending direction of the wiring pattern groove has a maximum dimension the wiring pattern A semiconductor device having a size substantially equal to the width of the groove .
前記層間絶縁膜が、さらに、前記第3絶縁膜上に、前記第2絶縁膜と同じ材料で形成された第4絶縁膜を有することを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 The interlayer insulating film is further on the third insulating film, the semiconductor device according to claim 1, characterized in that it has a second fourth insulating film which is formed of the same material as the insulating film. 下層配線層と上層配線層とを接続するに際して、
(i)前記下層配線層上に、第1絶縁膜と前記第1絶縁膜よりもエッチングレートの小さい第2絶縁膜とを形成し、
(ii)下記 (iv) で形成することとなる配線パターン溝の形状を考慮して、
開口を、前記開口の長軸方向が、前記配線パターン溝の延設方向に直交する方向と一致するように、か
前記開口の短軸方向が、前記配線パターン溝の延設方向と一致するように、前記第2絶縁膜形成し、
(iii)前記開口を含む前記第2絶縁膜上に第3絶縁膜を形成し、
(iv)前記第3絶縁膜上にレジストを塗布して所望の形状にパターニングし、前記レジストをマスクとして、前記第3絶縁膜をエッチングして、前記第3絶縁膜に前記第2絶縁膜に至る前記配線パターン溝を形成し、さらに
前記開口を介して、前記配線パターン溝中の前記開口下の前記第1絶縁膜をエッチングして、前記下層配線層に至るコンタクトホールを自己整合的に形成し、
(v)前記コンタクトホール及び前記配線パターン溝を含む前記第3絶縁膜上に金属材料を積層し、パターニングして前記コンタクトホールを埋設するとともに、前記配線パターン溝に前記上層配線層を形成することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
When connecting the lower wiring layer and the upper wiring layer,
(i) in the lower wiring layer, also forming a small second insulating film etching rate than the first insulating film a first insulating film,
(ii) Considering the shape of the wiring pattern groove to be formed in (iv ) below ,
The opening, as the long axis direction of the opening coincides with a direction orthogonal to the extending direction of the wiring pattern groove, One or
Minor axis direction of said opening, so as to coincide with the extending direction of the wiring pattern grooves, formed in the second insulating film,
(iii) a third insulating film is formed on the second insulating film including the opening,
(iv) by applying a third resist on the insulating film is patterned into a desired shape, the resist as a mask, by etching the third insulating film, the second insulating film on the third insulating film Forming the above-mentioned wiring pattern groove,
Through the opening, said etching the first insulating film under said opening in the wiring pattern grooves, a contact hole reaching the lower wiring layer is formed in a self-aligned manner,
(v) a metal material laminated to the contact hole and on said third insulating film including the wiring pattern groove, with burying the contact hole is patterned to form the upper wiring layer to the wiring pattern groove The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
前記第3絶縁膜上に、さらに、前記第3絶縁膜に対してエッチングバリアとなる第4絶縁膜を形成し、前記第4及び前記第3絶縁膜をエッチングして、前記第4及び前記第3絶縁膜に、前記配線パターン溝を形成することを特徴とする請求項3記載の半導体装置の製造方法。On the third insulating film, further, the fourth insulating film serving as an etching barrier formed with respect to the third insulating film, by etching the fourth and the third insulating film, the fourth and the second 4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the wiring pattern groove is formed in the three insulating films.
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