JP4648673B2 - Semiconductor device manufacturing method, semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置の製造方法、及び半導体装置に関し、特に、基準電圧発生回路の占有面積を縮小できる半導体装置の製造方法、及び半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method and a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device manufacturing method and a semiconductor device capable of reducing the area occupied by a reference voltage generating circuit.

従来の技術では基準電圧発生回路の分圧抵抗にはポリSiまたはタングステンシリサイド、またはAL系合金で抵抗配線を形成して使用していた。最近液晶パネルの多階調化に伴い、液晶ドライバーの基準電圧発生回路の分圧抵抗のチップ占有面積は大きくなる傾向にある。   In the prior art, a resistance wiring is formed of poly-Si, tungsten silicide, or an AL-based alloy for the voltage dividing resistor of the reference voltage generating circuit. With the recent increase in the number of gradations of liquid crystal panels, the chip occupied area of the voltage dividing resistor of the reference voltage generation circuit of the liquid crystal driver tends to increase.

図3は、従来の半導体装置の基準電圧発生回路部分の構造を示す断面図である。この半導体装置では、半導体基板51上に、複数のトランジスタ53(ゲート電極53a、ソース・ドレイン領域53b)が形成され、隣接するトランジスタ53間には、素子分離領域55が形成されている。素子分離領域55上には、分圧抵抗57が形成されている。分圧抵抗57は、ゲート電極53aの配線材料に一般的に使用されるポリSiまたはタングステンシリサイドで形成されている。トランジスタ53及び分圧抵抗57は、層間絶縁膜59で被覆されている。また、層間絶縁膜59上には、金属配線61が形成されており、金属配線61は、層間絶縁膜59内に形成されたプラグ63を介して、分圧抵抗57とトランジスタ53とを電気的に接続している。なお、素子分離領域55上に形成されたゲート配線56は、ゲート電極53aを互いに電気的に接続するなどの役割を有している。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a reference voltage generating circuit portion of a conventional semiconductor device. In this semiconductor device, a plurality of transistors 53 (a gate electrode 53 a and source / drain regions 53 b) are formed on a semiconductor substrate 51, and an element isolation region 55 is formed between adjacent transistors 53. A voltage dividing resistor 57 is formed on the element isolation region 55. The voltage dividing resistor 57 is formed of poly-Si or tungsten silicide generally used for the wiring material of the gate electrode 53a. The transistor 53 and the voltage dividing resistor 57 are covered with an interlayer insulating film 59. Further, a metal wiring 61 is formed on the interlayer insulating film 59, and the metal wiring 61 electrically connects the voltage dividing resistor 57 and the transistor 53 through a plug 63 formed in the interlayer insulating film 59. Connected to. Note that the gate wiring 56 formed on the element isolation region 55 has a role of electrically connecting the gate electrodes 53a to each other.

基準電圧発生回路は、通常、トランジスタなど回路素子と、分圧抵抗とからなるが、従来の半導体装置では、回路素子と分圧抵抗は、異なる領域に形成されていた。このため、分圧抵抗領域が広がるにつれて、基準電圧発生回路全体の占有面積も広がっていた。   The reference voltage generation circuit is usually composed of a circuit element such as a transistor and a voltage dividing resistor, but in a conventional semiconductor device, the circuit element and the voltage dividing resistor are formed in different regions. For this reason, the area occupied by the entire reference voltage generating circuit is increased as the voltage dividing resistance region is expanded.

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、基準電圧発生回路の占有面積を縮小できる半導体装置の製造方法を提供するものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for manufacturing a semiconductor device capable of reducing the area occupied by a reference voltage generating circuit.

本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上の回路素子を被覆する第1絶縁膜を形成する工程と、互いに電気的に分離される共に第1絶縁膜内に埋め込まれた導電材料を介して前記回路素子にそれぞれ電気的に接続される一対の第1配線を第1絶縁膜上に形成する工程と、前記第1配線を被覆する第2絶縁膜を形成する工程と、前記第1配線を露出させる一対の開口部を第2絶縁膜に形成する工程と、前記開口部を介して前記第1配線を所定の抵抗値で互いに電気的に接続させる第2配線を第2絶縁膜上に形成する工程とを備える。   The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a first insulating film covering a circuit element on a semiconductor substrate, and a conductive material that is electrically isolated from each other and embedded in the first insulating film. Forming a pair of first wires electrically connected to the circuit elements on the first insulating film, forming a second insulating film covering the first wires, and the first wires. Forming a pair of openings in the second insulating film to expose the first wiring, and a second wiring electrically connecting the first wiring with a predetermined resistance value through the opening on the second insulating film Forming.

半導体基板上の回路素子の上方に一対の第1配線が形成され、これら一対の第1配線は第2配線によって所定の抵抗値で電気的に接続され、この第2配線が分圧抵抗となる。従って、本発明によれば、回路素子の上方に分圧抵抗を形成することができる。すなわち、従来の半導体装置と異なり、基板上の同一領域に回路素子と分圧抵抗を形成することができるので、基準電圧発生回路の占有面積を概ね半分程度に縮小することができる。   A pair of first wirings are formed above the circuit elements on the semiconductor substrate, the pair of first wirings are electrically connected with a predetermined resistance value by the second wirings, and the second wirings become voltage dividing resistors. . Therefore, according to the present invention, a voltage dividing resistor can be formed above the circuit element. That is, unlike the conventional semiconductor device, the circuit element and the voltage dividing resistor can be formed in the same region on the substrate, so that the area occupied by the reference voltage generating circuit can be reduced to about half.

また、従来は回路素子と分圧抵抗が異なる領域に形成されていたので、両者を電気的に接続する配線領域が必要であったが、本発明によれば、回路素子と分圧抵抗とは第1絶縁膜内に埋め込まれた導電材料を介して電気的にされるので、両者を電気的に接続する配線領域が不要であり、この点からも基準電圧発生回路の占有面積を縮小することができる。   In addition, since the circuit element and the voltage dividing resistor are conventionally formed in different regions, a wiring region for electrically connecting the two is required. According to the present invention, the circuit element and the voltage dividing resistor are Since it is electrically connected through the conductive material embedded in the first insulating film, there is no need for a wiring region for electrically connecting the two, and the area occupied by the reference voltage generating circuit can be reduced from this point. Can do.

また、液晶ドライバーにおいて、液晶パネル機種毎に液晶ドライバーの入出力特性を調整する場合、基準電圧発生回路の電圧分圧比の変更が必要となるが、本発明によれば、従来よりも上層に分圧抵抗が形成されるので、従来よりも遅い工程で基準電圧発生回路の電圧分圧比を変更することができ、このため、少量多品種生産において、工程内在庫が少なくなり、納期が早くなる。   In addition, when adjusting the input / output characteristics of the liquid crystal driver for each liquid crystal panel model, it is necessary to change the voltage division ratio of the reference voltage generation circuit. Since the piezoresistors are formed, the voltage division ratio of the reference voltage generating circuit can be changed in a later process than in the prior art. For this reason, the in-process inventory is reduced and the delivery time is shortened in small-quantity multi-product production.

1.半導体装置の製造方法
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上の回路素子を被覆する第1絶縁膜を形成する工程と、互いに電気的に分離される共に第1絶縁膜内に埋め込まれた導電材料を介して前記回路素子にそれぞれ電気的に接続される一対の第1配線を第1絶縁膜上に形成する工程と、前記第1配線を被覆する第2絶縁膜を形成する工程と、前記第1配線を露出させる一対の開口部を第2絶縁膜に形成する工程と、前記開口部を介して前記第1配線を所定の抵抗値で互いに電気的に接続させる第2配線を第2絶縁膜上に形成する工程とを備える。
1. Manufacturing method of semiconductor device The manufacturing method of a semiconductor device of the present invention includes a step of forming a first insulating film covering a circuit element on a semiconductor substrate, and a process of forming a first insulating film that is electrically isolated from each other and embedded in the first insulating film. Forming a pair of first wirings electrically connected to the circuit element through the conductive material on the first insulating film; and forming a second insulating film covering the first wiring; Forming a pair of openings in the second insulating film for exposing the first wiring, and a second wiring for electrically connecting the first wirings with a predetermined resistance value through the openings. 2 forming on the insulating film.

1−1.半導体基板上の回路素子を被覆する第1絶縁膜を形成する工程
半導体基板は、後述する回路素子を形成可能な基板からなり、例えば、シリコンなどの元素半導体基板、又はGaAsなどの化合物半導体基板などからなる。回路素子は、基準電圧発生に必要な素子からなり、例えば、トランジスタなど能動素子を含む。通常、複数の能動素子が組み合わさってスイッチング回路又はオペアンプなどが形成される。第1絶縁膜は、SiO2又はBPSGなどからなり、CVD法などで形成することができる。第1絶縁膜は、好ましくは、600〜900nmの厚さで形成する。
1-1. The process of forming the 1st insulating film which coat | covers the circuit element on a semiconductor substrate A semiconductor substrate consists of a board | substrate which can form the circuit element mentioned later, for example, element semiconductor substrates, such as silicon, or a compound semiconductor substrate, such as GaAs Consists of. The circuit element includes an element necessary for generating a reference voltage, and includes an active element such as a transistor. Usually, a plurality of active elements are combined to form a switching circuit or an operational amplifier. The first insulating film is made of SiO 2 or BPSG and can be formed by a CVD method or the like. The first insulating film is preferably formed with a thickness of 600 to 900 nm.

1−2.互いに電気的に分離される共に第1絶縁膜内に埋め込まれた導電材料を介して前記回路素子にそれぞれ電気的に接続される一対の第1配線を第1絶縁膜上に形成する工程
第1絶縁膜上には、一対の第1配線が形成される。各第1配線は、第1絶縁膜内に埋め込まれた導電材料(例えばタングステンプラグ)を介して回路素子に接続される。第1配線は、好ましくは、金属又は合金からなり、例えば、Al−Cu合金からなる。第1配線は、好ましくは、400〜600nmの厚さで形成する。第1配線は、例えば、スパッタ法などで第1絶縁膜上に第1配線用薄膜を形成し、この薄膜をエッチングなどでパターニングすることによって形成することができる。一対の第1配線は、互いに電気的に分離されるように形成され、後述する第2配線によって所定の抵抗値で互いに電気的に接続され、第2配線が分圧抵抗になる。
1-2. Forming a pair of first wirings on the first insulating film that are electrically isolated from each other and electrically connected to the circuit element through a conductive material embedded in the first insulating film; A pair of first wirings is formed on the insulating film. Each first wiring is connected to a circuit element via a conductive material (for example, a tungsten plug) embedded in the first insulating film. The first wiring is preferably made of a metal or an alloy, for example, an Al—Cu alloy. The first wiring is preferably formed with a thickness of 400 to 600 nm. The first wiring can be formed, for example, by forming a first wiring thin film on the first insulating film by sputtering or the like and patterning the thin film by etching or the like. The pair of first wirings are formed so as to be electrically separated from each other, and are electrically connected to each other with a predetermined resistance value by a second wiring described later, and the second wiring becomes a voltage dividing resistor.

1−3.前記第1配線を被覆する第2絶縁膜を形成する工程
第2絶縁膜は、SiO2又はBPSGなどからなり、CVD法などで形成することができる。第2絶縁膜は、好ましくは、600〜900nmの厚さで形成する。
1-3. Step of forming a second insulating film covering the first wiring The second insulating film is made of SiO 2 or BPSG, and can be formed by a CVD method or the like. The second insulating film is preferably formed with a thickness of 600 to 900 nm.

1−4.前記第1配線を露出させる一対の開口部を第2絶縁膜に形成する工程
一対の第1配線が、それぞれ露出するように、一対の開口部を第2絶縁膜に形成する。一対の開口部は、フォトリソグラフィー及びエッチングにより、第2絶縁膜を選択的に除去することによって形成することができる。各開口部の径は、好ましくは、0.4〜0.6μmである。この程度の大きさであれば、第2配線によって容易に一対の第1配線を電気的に接続することができるからである。
1-4. Forming a pair of openings in the second insulating film exposing the first wirings A pair of openings is formed in the second insulating film so that the pair of first wirings are exposed. The pair of openings can be formed by selectively removing the second insulating film by photolithography and etching. The diameter of each opening is preferably 0.4 to 0.6 μm. This is because the pair of first wirings can be easily electrically connected by the second wiring with such a size.

1−5.前記開口部を介して前記第1配線を所定の抵抗値で互いに電気的に接続させる第2配線を第2絶縁膜上に形成する工程
第2配線は、好ましくは、金属、合金又は不純物のドープされた半導体からなる。第2配線は、単層膜であっても積層膜であってもよい。第2配線は、例えば、Ti(例えば30〜50nm)とTiN(例えば50〜150nm)の積層膜からなる。この場合、タングステンプラグ用のバリアメタル層の形成工程で第2配線用薄膜を形成することができ、工程数の増加を抑えることができるからである。第2配線は、例えば、スパッタ法などで第2絶縁膜上に第2配線用薄膜を形成し、この薄膜をエッチングなどでパターニングすることによって形成することができる。
1-5. Forming a second wiring on the second insulating film for electrically connecting the first wiring with a predetermined resistance value through the opening; the second wiring is preferably doped with a metal, an alloy or an impurity; It is made of a semiconductor. The second wiring may be a single layer film or a laminated film. The second wiring is made of, for example, a laminated film of Ti (for example, 30 to 50 nm) and TiN (for example, 50 to 150 nm). In this case, the second wiring thin film can be formed in the step of forming the barrier metal layer for the tungsten plug, and an increase in the number of steps can be suppressed. The second wiring can be formed, for example, by forming a second wiring thin film on the second insulating film by sputtering or the like and patterning the thin film by etching or the like.

第2配線は、所定の抵抗値を有しており、基準電圧発生回路の分圧抵抗となる。第2配線は、基板上の回路素子の上方に形成することができるので、基準電圧発生回路全体の占有面積を縮小することができる。   The second wiring has a predetermined resistance value and serves as a voltage dividing resistor of the reference voltage generation circuit. Since the second wiring can be formed above the circuit element on the substrate, the area occupied by the entire reference voltage generating circuit can be reduced.

また、第2配線(又は第2配線用薄膜)を形成した後に、前記開口部に導電材料を充填する工程をさらに備えてもよい。この場合、開口部を埋めて平坦化することができ、後の配線工程を容易にすることができる。導電材料は、タングステンであることが好ましい。この場合、タングステンプラグの形成工程で開口部の充填を行うことができ、工程数の増加を抑えることができるからである。   Moreover, you may further provide the process of filling the said opening part with a electrically-conductive material, after forming 2nd wiring (or 2nd thin film for wiring). In this case, the opening can be filled and planarized, and the subsequent wiring process can be facilitated. The conductive material is preferably tungsten. In this case, the opening can be filled in the tungsten plug forming step, and an increase in the number of steps can be suppressed.

2.半導体装置
本発明の半導体装置は、半導体基板上の回路素子を被覆する第1絶縁膜と、互いに電気的に分離されると共に第1絶縁膜内に埋め込まれた導電材料を介して前記回路素子にそれぞれ電気的に接続される第1絶縁膜上の一対の第1配線と、前記第1配線を被覆する第2絶縁膜と、前記第1配線を露出させる第2絶縁膜に形成された一対の開口部と、前記開口部を介して前記第1配線を所定の抵抗値で互いに電気的に接続させる第2絶縁膜上の第2配線とを備える。
2. Semiconductor device A semiconductor device according to the present invention includes a first insulating film that covers a circuit element on a semiconductor substrate, and a conductive material that is electrically isolated from each other and embedded in the first insulating film. A pair of first wirings on the first insulating film electrically connected to each other, a second insulating film covering the first wiring, and a pair of second insulating films formed on the second insulating film exposing the first wiring An opening, and a second wiring on the second insulating film that electrically connects the first wiring with a predetermined resistance value through the opening.

このような半導体装置は、上記半導体装置の製造方法によって形成することができる。従って、上記半導体装置の製造方法についての説明は、その趣旨に反しない限り半導体装置についても当てはまる。   Such a semiconductor device can be formed by the method for manufacturing a semiconductor device. Therefore, the above description of the method for manufacturing a semiconductor device is applicable to the semiconductor device as long as it is not contrary to the purpose.

1.半導体装置
図1は、本実施例の半導体装置の構造を示す断面図である。本実施例の半導体装置は、半導体基板1上に、複数のトランジスタ3(ゲート電極3a、ソース・ドレイン領域3b)を被覆する第1絶縁膜5と、互いに電気的に分離されると共に第1絶縁膜5内に埋め込まれた導電材料7を介して前記トランジスタ3にそれぞれ電気的に接続される第1絶縁膜5上の一対の第1配線9と、前記第1配線9を被覆する第2絶縁膜11と、前記第1配線9を露出させる第2絶縁膜11に形成された一対の開口部13と、前記開口部13を介して前記第1配線9を所定の抵抗値で互いに電気的に接続させる第2絶縁膜11上の第2配線15とを備える。隣接するトランジスタ3間には、素子分離領域17が形成されている。開口部13には、導電材料19が充填され、その上に、第3絶縁膜21が形成されている。第3絶縁膜21を形成した領域以外の領域には、第3配線23が形成されている。第3絶縁膜21及び第3配線23は、カバーグラス25で覆われている。
1. Semiconductor Device FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device of this example. In the semiconductor device of this embodiment, a first insulating film 5 covering a plurality of transistors 3 (gate electrode 3a, source / drain region 3b) is electrically isolated from each other and first insulated on a semiconductor substrate 1. A pair of first wirings 9 on the first insulating film 5 electrically connected to the transistor 3 through a conductive material 7 embedded in the film 5 and a second insulation covering the first wiring 9 The film 11, the pair of openings 13 formed in the second insulating film 11 exposing the first wiring 9, and the first wiring 9 are electrically connected to each other with a predetermined resistance value through the opening 13. And a second wiring 15 on the second insulating film 11 to be connected. An element isolation region 17 is formed between adjacent transistors 3. The opening 13 is filled with a conductive material 19, and a third insulating film 21 is formed thereon. A third wiring 23 is formed in a region other than the region where the third insulating film 21 is formed. The third insulating film 21 and the third wiring 23 are covered with a cover glass 25.

2.半導体装置の製造方法
以下、図2を用いて、上記半導体装置の製造方法について説明する。なお、図2は、本実施例の半導体装置の製造工程を示す断面図である。
2. Method for Manufacturing Semiconductor Device Hereinafter, the method for manufacturing the semiconductor device will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the semiconductor device of this embodiment.

まず、半導体基板1上に複数のトランジスタ3及び素子分離領域17を形成する。次に、複数のトランジスタ3を被覆する第1絶縁膜5を形成する。第1絶縁膜5は、例えばCVD法でSiO2又はBPSGを600〜900nm堆積して形成する。次に、第1絶縁膜5にコンタクト穴を形成し、形成した穴に導電材料(例えばタングステン)7を充填する。 First, a plurality of transistors 3 and element isolation regions 17 are formed on the semiconductor substrate 1. Next, a first insulating film 5 that covers the plurality of transistors 3 is formed. The first insulating film 5 is formed, for example, by depositing SiO 2 or BPSG at 600 to 900 nm by CVD. Next, a contact hole is formed in the first insulating film 5, and the conductive material (for example, tungsten) 7 is filled in the formed hole.

次に、得られた基板上に、第1配線9用薄膜を形成する。第1配線9用薄膜は、例えばスパッタ法でAL−Cuを400〜600nm堆積して形成する。次に、第1配線9用薄膜を選択的にエッチングし、一対の第1配線9を形成する。一対の第1配線9は、互いに電気的に分離されると共に導電材料7を介してトランジスタ3にそれぞれ電気的に接続される。   Next, a thin film for the first wiring 9 is formed on the obtained substrate. The thin film for the first wiring 9 is formed by depositing AL-Cu with a thickness of 400 to 600 nm by sputtering, for example. Next, the thin film for the first wiring 9 is selectively etched to form a pair of first wirings 9. The pair of first wirings 9 are electrically separated from each other and electrically connected to the transistor 3 through the conductive material 7.

次に、得られた基板上に第1配線9を被覆する第2絶縁膜11を形成する。第2絶縁膜11は、例えばCVD法でSiO2を600〜900nm堆積して形成する。第2絶縁膜11は、900nmより厚く形成し、その後CMP法で平坦化を行って、形成してもよい。次に、第2絶縁膜11を選択的にエッチングして、第1配線9を露出させる一対の開口部13を第2絶縁膜11に形成する。一対の開口部13を形成する際に、後の第3配線のための開口部13aも形成する。ここまでの工程で、図2(a)に示す構造が得られる。 Next, a second insulating film 11 covering the first wiring 9 is formed on the obtained substrate. The second insulating film 11 is formed, for example, by depositing SiO 2 to 600 to 900 nm by CVD. The second insulating film 11 may be formed by forming it thicker than 900 nm and then performing planarization by CMP. Next, the second insulating film 11 is selectively etched to form a pair of openings 13 exposing the first wiring 9 in the second insulating film 11. When forming the pair of openings 13, an opening 13 a for a later third wiring is also formed. The structure shown in FIG. 2A is obtained through the steps so far.

次に、第2絶縁膜11と開口部13,13aを被覆する第2配線用金属膜15aを、例えばスパッタ法でTiを30〜50nm、TiNを50〜150nm堆積して形成する。さらに、例えばCVD法でタングステンを400〜600nm堆積形成してタングステン層19aを形成し、図2(b)に示す構造を得る。   Next, a second wiring metal film 15a covering the second insulating film 11 and the openings 13 and 13a is formed by, for example, sputtering by depositing 30 to 50 nm of Ti and 50 to 150 nm of TiN. Further, for example, a tungsten layer 19a is formed by depositing tungsten in a thickness of 400 to 600 nm by a CVD method to obtain the structure shown in FIG.

次に、タングステン層19aを選択的にエッチングして開口部13,13aにタングステンを充填してタングステンプラグ19を形成する。次に、第2配線が形成される領域を覆う第3絶縁膜21を形成する。第3絶縁膜21は、例えばCVD法で基板全面にSiO2を100〜200nm堆積して基板全面に絶縁膜を形成し、得られた絶縁膜を選択的にエッチングして形成し、図2(c)に示す構造を得る。 Next, the tungsten layer 19a is selectively etched to fill the openings 13 and 13a with tungsten to form a tungsten plug 19. Next, a third insulating film 21 that covers a region where the second wiring is to be formed is formed. The third insulating film 21 is formed, for example, by depositing SiO 2 to 100 to 200 nm on the entire surface of the substrate by CVD, forming an insulating film on the entire surface of the substrate, and selectively etching the obtained insulating film, as shown in FIG. The structure shown in c) is obtained.

次に、得られた基板上に、第3配線用金属膜23aを、例えばスパッタ法でAl−Cuを400〜900nm堆積して形成し、図2(d)に示す構造を得る。   Next, a third wiring metal film 23a is formed on the obtained substrate by depositing, for example, Al-Cu with a thickness of 400 to 900 nm by sputtering, to obtain the structure shown in FIG.

次に、第3絶縁膜21上方以外の領域にフォトレジストパターンを形成し、このパターンと第3絶縁膜21をマスクとして第3配線用金属膜23aと第2配線用金属膜15aを同時にエッチングし、第3配線23を形成する。この際、第2配線用金属膜15aのうち第3絶縁膜21に覆われた部分は残り、第2配線15が形成される。第2配線15は、一対の開口部13を介して、一対の第1配線9を所定の抵抗で電気的に接続する。このため、第2配線15は、抵抗素子として機能する。なお、第2配線15は、Al系合金からなる第1配線9と、Wプラグ19との間に形成されていてバリア膜として機能することは公知のとおりである。   Next, a photoresist pattern is formed in a region other than above the third insulating film 21, and the third wiring metal film 23a and the second wiring metal film 15a are simultaneously etched using this pattern and the third insulating film 21 as a mask. Then, the third wiring 23 is formed. At this time, the portion of the second wiring metal film 15a covered with the third insulating film 21 remains and the second wiring 15 is formed. The second wiring 15 electrically connects the pair of first wirings 9 with a predetermined resistance through the pair of openings 13. For this reason, the second wiring 15 functions as a resistance element. As is well known, the second wiring 15 is formed between the first wiring 9 made of an Al-based alloy and the W plug 19 and functions as a barrier film.

最後に、得られた基板を覆うカバーガラス25を形成し、図1に示す構造を得て、本実施例の半導体装置の製造を完了する。   Finally, a cover glass 25 covering the obtained substrate is formed, and the structure shown in FIG. 1 is obtained to complete the manufacture of the semiconductor device of this example.

本実施例では、第2配線15のシート抵抗は10〜20Ω/□であり、第1配線9のシート抵抗0.03〜0.05Ω/□と比べて十分大きく、高精度な基準電圧発生回路の分圧抵抗素子を製造することができる。   In the present embodiment, the sheet resistance of the second wiring 15 is 10 to 20Ω / □, which is sufficiently larger than the sheet resistance 0.03 to 0.05Ω / □ of the first wiring 9 and is a highly accurate reference voltage generating circuit. The voltage dividing resistor element can be manufactured.

実施例2では、図2(c)において、基板全面に形成された絶縁膜を選択的にエッチングして第3絶縁膜21を形成する際に、第2配線用金属膜15aも同時にエッチングする。その他の工程は、実施例1と同様である。この場合も、第3配線用金属膜23aを選択的にエッチングする時、第3絶縁膜21に被覆された第2配線15は残存したまま、それを覆う第3配線用金属膜23aが除去されて、実施例1と同じものができる。   In Example 2, in FIG. 2C, when the third insulating film 21 is formed by selectively etching the insulating film formed on the entire surface of the substrate, the second wiring metal film 15a is also etched at the same time. Other steps are the same as those in the first embodiment. Also in this case, when the third wiring metal film 23a is selectively etched, the second wiring 15 covered with the third insulating film 21 remains and the third wiring metal film 23a covering the second wiring 15 is removed. Thus, the same thing as Example 1 can be made.

上記実施例は金属配線が2層の場合について記述したが、3層以上の多層配線の場合でもViaの接続にWプラグを使っている配線層についてはどの層に対しても本発明を適用できる。また複数の配線層で本発明を適用してもよい。   In the above embodiment, the case where the metal wiring has two layers has been described, but the present invention can be applied to any wiring layer using a W plug for connection of Via even in the case of a multilayer wiring of three or more layers. . The present invention may be applied to a plurality of wiring layers.

本発明の実施例1の半導体装置の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the semiconductor device of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device of Example 1 of this invention. 従来の半導体装置の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional semiconductor device.

符号の説明Explanation of symbols

1:半導体基板 3:トランジスタ 5:第1絶縁膜 7:導電材料 9:第1配線 11:第2絶縁膜 13:開口部 15:第2配線 17:素子分離領域 19:導電材料 21:第3絶縁膜 23:第3配線 25:カバーグラス
51:半導体基板 53:トランジスタ 55:素子分離領域 57:分圧抵抗 59:層間絶縁膜 61:金属配線 63:プラグ
1: Semiconductor substrate 3: Transistor 5: First insulating film 7: Conductive material 9: First wiring 11: Second insulating film 13: Opening 15: Second wiring 17: Element isolation region 19: Conductive material 21: Third Insulating film 23: Third wiring 25: Cover glass 51: Semiconductor substrate 53: Transistor 55: Element isolation region 57: Voltage dividing resistor 59: Interlayer insulating film 61: Metal wiring 63: Plug

Claims (4)

半導体基板上の第1回路素子および第2回路素子を被覆する第1絶縁膜を形成する工程と、
第1絶縁膜内に埋め込まれた導電材料を介して第1回路素子および第2回路素子にそれぞれ電気的に接続する一対の第1配線を第1絶縁膜上に形成する工程と、
一対の第1配線上および第1絶縁膜上に第2絶縁膜を形成する工程と、
一対の第1配線をそれぞれ露出させる一対の開口部を第2絶縁膜に形成する工程と、
一対の開口部の内面と第2絶縁膜を被覆するTi層およびTiN層を形成する工程と、
前記Ti層および前記TiN層により内面が被覆された一対の開口部を充填するようにタングステン層を形成し、前記タングステン層を部分的にエッチングし一対の開口部を充填するタングステンプラグを形成する工程と、
前記Ti層、前記TiN層および前記タングステンプラグの上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜を選択的にエッチングすることにより第3絶縁膜を形成する工程と、
前記Ti層、前記TiN層および第3絶縁膜の上に第3配線用金属膜を形成する工程と、
第3配線用金属膜上にフォトレジストパターンを形成し、このフォトレジストパターンと第3絶縁膜をマスクとして第3配線用金属膜と前記Ti層と前記TiN層とをエッチングすることにより一対の第1配線を所定の抵抗値で電気的に接続する第2配線と第3配線とを形成する工程とを備える半導体装置の製造方法。
Forming a first insulating film covering the first circuit element and the second circuit element on the semiconductor substrate;
Forming a pair of first wirings on the first insulating film electrically connected to the first circuit element and the second circuit element through a conductive material embedded in the first insulating film;
Forming a second insulating film on the pair of first wirings and the first insulating film;
Forming a pair of openings in the second insulating film to expose the pair of first wirings,
Forming a Ti layer and a TiN layer covering the inner surfaces of the pair of openings and the second insulating film;
Forming a tungsten layer so as to fill a pair of openings whose inner surfaces are covered with the Ti layer and the TiN layer, and partially etching the tungsten layer to form a tungsten plug filling the pair of openings. When,
Forming an insulating film on the Ti layer, the TiN layer, and the tungsten plug, and selectively etching the insulating film to form a third insulating film;
Forming a third wiring metal film on the Ti layer, the TiN layer and the third insulating film;
A photoresist pattern is formed on the third wiring metal film, and the third wiring metal film, the Ti layer, and the TiN layer are etched by using the photoresist pattern and the third insulating film as a mask. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a second wiring and a third wiring that electrically connect one wiring with a predetermined resistance value .
第1回路素子および第2回路素子は、能動素子を含む請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the first circuit element and the second circuit element include active elements. 半導体基板上の第1回路素子および第2回路素子を被覆する第1絶縁膜と、
第1絶縁膜上に形成され、かつ、第1絶縁膜内に埋め込まれた導電材料を介して第1回路素子および第2回路素子にそれぞれ電気的に接続する一対の第1配線と、
一対の第1配線上および第1絶縁膜上に形成された第2絶縁膜と、
第2絶縁膜に形成され、かつ、一対の第1配線をそれぞれ露出させた一対の開口部と、
一対の開口部の内面と第2絶縁膜を被覆するTi層およびTiN層からなり、一対の第1配線を所定の抵抗値で電気的に接続する第2配線と、
前記Ti層および前記TiN層により内面が被覆された一対の開口部を充填するタングステンプラグと
第2配線上に形成された第3絶縁膜と、
第2絶縁膜上に形成され、かつ、前記Ti層と前記TiN層と第3配線用金属膜とからなる第3配線とを備え、
第2配線および第3配線は、第3絶縁膜と第3配線用金属膜上に形成されたフォトレジストパターンとをマスクとして第3配線用金属膜と前記Ti層と前記TiN層とをエッチングすることにより形成された半導体装置。
A first insulating film covering the first circuit element and the second circuit element on the semiconductor substrate;
A pair of first wirings formed on the first insulating film and electrically connected to the first circuit element and the second circuit element through a conductive material embedded in the first insulating film,
A second insulating film formed on the pair of first wirings and the first insulating film;
A pair of openings formed in the second insulating film and exposing the pair of first wirings;
A second wiring comprising a Ti layer and a TiN layer covering the inner surface of the pair of openings and the second insulating film, and electrically connecting the pair of first wirings with a predetermined resistance value;
A tungsten plug filling a pair of openings whose inner surfaces are covered with the Ti layer and the TiN layer ;
A third insulating film formed on the second wiring;
A third wiring formed on the second insulating film and comprising the Ti layer, the TiN layer, and a third wiring metal film;
The second wiring and the third wiring etch the third wiring metal film, the Ti layer, and the TiN layer using the third insulating film and the photoresist pattern formed on the third wiring metal film as a mask. The semiconductor device formed by this .
第1回路素子および第2回路素子は、能動素子を含む請求項3に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 3, wherein the first circuit element and the second circuit element include active elements.
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