JPH01321657A - 集積回路用の高性能相互接続方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 挟栃分敷 本発明は、大略、半導体集積回路装置の構成に関するも
のであって、更に詳細には、集積回路における相互接続
装置用のシステム乃至は方式に関するものである。

災米挟方 超ＶＬＳＩ回路における密度が増加すると、相互接続製
造及び機能性に関する多数の問題が更に悪化される。こ
れらの傾向は、任意の１つのレベルにおけるメタル上の
ピッチを著しく減少させることが要求されるのみならず
、これらの密接したピッチのメタルレベルの数が増加す
る。この様な性質の設計条件は、数万個乃至数十万個の
ゲートを具備するゲートアレイ、メインフレームコンピ
ュータ内の高速バイポーラ及びＭＯＳロジックに対して
発生する。次の千年の間に、３レベル乃至４レベルでメ
タルピッチが２ミクロンに近づく密集した相互接続が一
般的なものとなる。１平方センチメータの面積を持った
チップは、多分、全てのダイ上のロジック要素を効果的
に使用する為に、数十乃至数百メートルの相互接続を持
つこととなる可能性がある。

更に事態を複雑とさせることとして、これらの回路の全
体的クロックサイクルは、究極的に、ギガヘルツ範囲内
に突入し、これらをマイクロ波集積回路とさせる。この
ことは、現在の技術水準のバイポーラＥＣＬ装置におい
ては特に言えることである。多くの場合に相互接続に沿
って伝播する信号の波長は、ダイの端部寸法に近づき、
現在のところはプリント回路基板に関しての問題である
高速相互接続カップリングをチップに推移させることど
なる。

これらの条件は、多数の相互に関連する問題、を提起す
る。例えば、メタルラインの高さと幅の比を増加させな
い限り、相互接続部の実効断面が減少する。電流密度を
等測的に減少させるか又は物理的に一層堅牢な導体を使
用すること無しに、メタルの断面を減少させると、エレ
クトロマイグレーシＪンに起因する障害の発生の蓋然性
が高くなる。動作中のこれらの一層大型の装置によって
発生されるエネルギの熱散逸も、相互接続部エレクトロ
マイグレーション抵抗に悪影響を与える。より能率的な
冷却装置を使用しない限り、相互接続は一層高い温度で
稼働するので、このことが発生する。密接なピッチの構
成体において、相互接続部の高さを増加させると、同一
の面及びそれの上及び下の面における隣接する相互接続
部間の容量的及び誘導的カップリング即ち結合も増加す
る。

これらのカップリング効果は、システムのノイズを増加
させ、且つ集積回路の性能にとって障害となるその他の
偶発的な電気的効果を増加させる。

更に、装置の動作速度が増加すると、全体的な回路イン
ピーダンスを、殆どパワーを反射させずに最適な装置効
率の為に外部電源のそれと整合させることが必要となる
。このことは、特に、ＶＬＳＩマイクロ波回路にとって
言えることである。

相互接続の断面を減少させた場合には別の問題が発生す
る。単位長さ当たりの抵抗が増加し、チップ上に延在す
る相互接続体が非常に長い（センチメータの程度）であ
ると、大きな信号減衰が発生する。

一般的に、単位長さ当たりの容量（キャパシタンス）に
対する単位長さ当たりのインダクタンスの比は、全イン
ダクタンス又はキャパシタンス個々のものよりも、設計
者の観点からは、−層重要である。この比は、相互接続
の特性インピーダンスを実効的に決定する。この状態に
基づいて、設計によって得られるＬ／Ｃ比によって発生
されるインピーダンス不整合の為の回路を「同調」させ
ることが可能であることが望ましい。このことは、例え
ば、外部からの供給源と回路インピーダンスを整合させ
る為のスタブを使用することによって行なうことが可能
である。然し乍ら、減衰及びクロストークの問題が、非
常に高速の回路における動作上の制限において継続して
より大きな役割を演じることとなり、従って異なった問
題として取り組む必要がある。

上述のことに鑑み、低抵抗及び減衰を維持し、同軸遮蔽
手法を使用して相互接続間の不所望の相互結合を実効的
に除去し、且つ装置処理における最終的製造ステップと
してチップ上にスタブ同調技術を使用することによって
装置と供給源の特性インピーダンスを整合させる為に、
相互接続レベルの高さ７幅比を垂直に増加させることが
必要であると思われる。

以上の説明においては相互接続システムの電気的条件に
焦点を絞ってきたが、その他の物理的製造条件を理解す
ることも重要である。装置及び相互接続ラインが一層近
接すると、相互接続物質内の機械的欠陥が隣接するメタ
ルライン間の短絡を発生させる可能性がある。このこと
は装置欠陥を発生させ且つダイの歩留を減少させる。ヒ
ロックの発生が、この様な短絡を発生することの可能な
機械的な欠陥の１つである。この現象は、実質的に異な
った熱膨張係数を持った相互接続部と支持物質との間の
熱的に発生される異なった応力に起因して発生する。こ
の欠陥は、導体表面から突出するバンプの形態で導体物
質のランダムな局所的変形によって現れる。ある場合に
は、これらのバンプは、隣接する配線レベルを短絡させ
るのに十分な大きさであり、装置欠陥を発生させる。相
互接続ラインが密接されると、この様な変形は隣接する
相互接続ラインの短絡を発生させる蓋然性を一層大きく
させる。このことは、この変形を抑止することの可能な
封止物質を使用しない場合に、特に深刻な問題となる。

従って、相互接続ライン間の不所望の電気的結合を最小
とすることの可能な相互接続システム乃至は方式に対す
る必要性が存在している。第２に、減衰損失があまり問
題とならず且つエレクトロマイグレーション効果を回避
する為に、−層大きなライン断面積を使用することによ
って、相互接続部の抵抗を小さく抑えることの必要性が
存在している。更に、可能ならば、相互接続を使用する
ことによって動作中に大きな高パワー装置からの熱エネ
ルギを除去する為のより良い方法を見出すことが望まし
い。最後に、上述した必要性を満足することに加えて、
所要の処理及び装置動作温度において優れた機械的強度
を持った相互接続システム乃至は方式に対する必要性が
存在している。

且−敗 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、上述
した如き従来技術の欠点を解消し、高性能、高速相互接
続システム乃至は方式を持った半導体集積回路構成体を
提供することを目的とする。

本発明の別の目的とするところは、相互接続が改良した
エレクトロマイグレーション抵抗を持った半導体集積回
路用の相互接続システム乃至は方式を提供することであ
る。本発明の更に別の目的とするところは、動作中に装
置から熱エネルギを抽出する為に使用することの可能な
半４体集積回路用の相互接続システム乃至は方式を提供
することである。本発明の更に別の目的とするところは
、互いに密接する相互接続ライン間の不所望の電気的結
合を減少させる為に使用することの可能な半導体集積回
路用の相互接続システム乃至は方式を提供することであ
る。本発明の更に別の目的とするところは、同軸ライン
からなる相互接続システムを有する半導体集積回路用の
相互接続システムを提供することである。本発明の更に
別の目的とするところは、半導体集積回路の特性インピ
ーダンスを最適化させることの可能な半導体集積回路用
の相互接続システム乃至は方式を提供することである。

本発明の更に別の目的とするところは、優れた機械的強
度及び耐ヒロック特性を持った半導体集積回路用の相互
接続システム乃至は方式を提供することである。本発明
の更に別の目的とするところは、半導体集積回路内の全
ての相互接続部と近接する共通接地面を持った半導体集
積回路用の相互接続システム乃至は方式を提供すること
である。

構成 本発明に拠れば、集積回路における相互接続システム（
方式）が提供され、そのシステムは多層メタル相互接続
部のフローティング層間の誘電体として空気を利用して
いる。この様なシステムを製造する為の好適方法の１つ
においては、第１誘電体物質からなる第１誘電体層を、
デバイスを持った完成した半導体構成体上に形成する。

この第１誘電体層内に、第１エッチャントを使用して、
コンタクト孔をエツチング形成して、デバイスコンタク
ト区域を露出させる。コンタクト孔は、メタル相互接続
層を半導体物質へ電気的に接続させる為の経路として画
定される。該構成体上及び該コンタクト孔内に第１メタ
ル層を形成して、デバイスコンタクト区域とコンタクト
させる。次いで、該メタル層をパターン形成し且つエツ
チングして、該下側に存在する第１誘電体層の物質と実
質的に反応しない第２エッチャントを使用して、第１レ
ベル相互接続部を形成する。第２誘電体物質からなる第
２誘電体層を第１レベル相互接続部の上に形成する。該
第２誘電体層の上表面を平坦化させる。

該第２誘電体物質と反応するが下側に存在するメタルと
は実質的に反応しない第３エッチャントを使用して、第
２誘電体層内にビア（ｖｉａｓ）即ち貫通導体用孔を開
口させる。貫通導体用孔は、２つのメタル相互接続レベ
ル間を電気的に接続させる為の経路として画定される。

次いで、第２誘電体層上に第２レベルメタルを形成して
且つ該貫通導体用孔内に形成して、第２レベル相互接続
と直接電気的コンタクトをさせる。次いで、該第２メタ
ル層をパターン形成し且つ該第２エッチャントを使用し
てエツチングして第２レベル相互接続部を形成する。相
互接続システム（方式）を完成する為に第２レベル相互
接続が必要とされるのみである場合には、この時点にお
いて相互接続処理を停止させることが可能である。第３
又はそれ以上の相互接続レベルを必要とする場合には、
次いで第２レベル相互接続部上に、典型的には第２誘電
体層に使用したのと同一の物質で第３誘電体層を形成し
１次いで貫通導体用孔を穿設し、メタル付着及びパター
ン形成を行なう。このプロセスは繰返し行なって、所望
数の相互接続レベルを持った多層相互接続構成体を形成
する。

相互接続部の処理を完了した後に、完成したデバイス構
成体を、第２誘電体物質と反応するが第１誘電体物質又
は相互接続用に使用したメタルとは反応しない第３エッ
チャント内に位置させる。

その結果、多層乃至は多レベル相互接続構成体における
相互接続部の周りから全ての第２誘電体物質を除去し、
自由に支持された相互接続ライン間に空隙を形成させる
。

所望により、本構成体をＣＶＤ系内に配置させることに
よって同軸的相互接続ラインを有する完全に分離された
相互接続構成体を形成し、該ＣＶＤ系内において、相互
接続ライン間のギャップ乃至は間隙を充填すること無し
に自由に支持されたラインの周りに誘電体が付着される
。注意すべきことであるが、この時点において本処理を
停止することが可能であり、この場合に厚い誘電体によ
って補強されているライン間に非常に小さな空隙が形成
されている。この構成体は、全体的容量を著しく減少さ
せ且つ、設計上それを必要とする場合には、相互接続部
の特性インピーダンスを増加させる。然し乍ら、ライン
間のクロストークが発生する可能性が成る。この様なり
ロストークは、誘電体によって被覆されている相互接続
ライン間の間隙内に好適にはＣＶＤによってメタルを付
着させ、その際に完全に分離された相互接続構成体の周
りに接地面及びヒートシンクとし作用する連続的なメタ
ル封止物を形成する本発明の構成体によって最小とされ
る。

本発明の別の実施例においては、第１メタル層を構成体
上に形成し且つ上述した手順に従って形成したコンタク
ト孔内に形成し、該第１メタル層はコンタクト孔によっ
て露出されているデバイスコンタクト孔とコンタクトを
する。次いで、第２メタル層を前記第１メタル層上に付
着形成する。

次いで、該第２メタル層をパターン形成し且つエツチン
グして、第１柱体（ポスト）アレイを形成する。該第１
柱体アレイは、下側に存在する第１メタル層と実質的に
反応しない第２エッチャントを使用して、構成体上の所
定の位置に位置させた複数個のポスト即ち柱体を有して
いる。次いで、第１メタル層をパターン形成し且つエツ
チングして、第２メタル層及び下側に存在する第１誘電
体物質と実質的に反応しない第３エッチャントを使用し
て、第１レベル相互接続部を形成する。

第１柱体アレイ、第１レベル相互接続部、及び第１誘電
体層上に、厚い第２誘電体層を形成する。

本構成体の上表面を、例えば、第２誘電体層上に第３誘
電体層を形成することによって、平坦化させる。次いで
、第３及び第２誘電体層を、第３エッチャントを使用し
て、エッチバックして、該柱体の頂部を露出させる。次
いで、第２誘電体層の実質的に平担な上表面上及び露出
した柱体頂部とコンタクトさせて、第３及び第４メタル
層を付着形成させる。次いで、上述した手順に従って、
前記第３及び第４メタル層を、夫々、第２相互接続レベ
ル及び第２柱体アレイへ形成させる。この手順を繰返し
行なって、多層相互接続レベルを形成することが可能で
ある。相互接続ライン間の絶縁部を上述した如くに除去
する。次いで、上述した手順に従って、同軸相互接続ラ
インを構成することが可能である。

本発明の別の実施例においては、上述した如くに、第１
誘電体層内にコンタクト孔を形成する。

次いで、ＣＶＤを使用してコンタクト孔を第１メタルで
選択的に充填して、該コンタクト孔内の頂部メタル表面
を第１誘電体表面の頂部と平坦とさせる。この処理は、
開栓コンタクト技術（ｐｌｕｇｇｅｄｃｏｎｔａｃｔ　
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）と呼称され、この場合の選択的
に付着された物質はプラグ乃至は栓と呼称される。該栓
は、コンタクト孔によって露出されたデバイスコンタク
ト区域とコンタクトを行なう。

第２メタル層を、該第１誘電体層上及び該栓の上表面と
コンタクトさせて形成する。次いで、該第２メタルをパ
ターン形成し且つ、該栓を形成する第１メタル及び下側
の誘電体と実質的に反応しない第２エッチャントを使用
してエツチングを行ない、第１レベル相互接続部を形成
する。第２レベル相互接続部上に第２誘電体物質を形成
する。

次いで、該相互接続部の上表面を平坦化させる６第２誘
電体物質と反応するが下側に存在する第２メタル又は第
１誘電体層の物質とは実質的に反応しない第３エッチャ
ントを使用して、第２誘電体層内に貫通導体用孔を開口
させる。付着させる柱体の上表面が第２誘電体層の上表
面と実質的に同一面となる迄、該貫通導体用孔内に第１
メタルを選択的に付着させることによって、該第２誘電
体層内の貫通導体用孔内に、第１メタルからなる栓の第
２７レイを形成する。次いで、第２メタル層を前記第２
誘電体層上に形成し、第２閉栓貫通導体アレイの柱体の
上表面とコンタクトさせる。

次いで、該第２メタル層をパターン形成し且つ第２エッ
チャントを使用して第２レベル相互接続部を形成する。

この手順を繰返し行なって、所望数の相互接続レベルを
持った多層相互接続構成体を形成することが可能である
。次いで、相互接続ライン間の絶縁部を上述した如くに
除去する。次いで、上述した手順に従って、同軸相互接
続ラインを構成する。

柱体又は閉栓貫通導体アレイを形成する為に使用したの
と同一のメタルである第１メタル層を使用して、相互接
続レベルを交互に形成することが可能である。この場合
、第１メタル層をパターン形成し、相互接続部が下側に
存在する柱体又は栓の上にキャップ又はネストを形成し
てそれらがエツチングされることを防止する。次いで、
下側に存在する誘電体層と実質的に反応しないエッチャ
ントを使用して、該パターン形成した第１メタル層をエ
ツチングして相互接続部を形成する。

別の好適実施例においては、相互接続を、アルミニウム
−シリコン物質から成る２つの層の間に少なくとも１層
のチタンからなる層をサンドイッチさせたサンドインチ
構成体を形成することが可能である。アルミニウム−シ
リコンの第１層は。

下側の柱体アレイの頂部表面とコンタクトし下側の誘電
体層上に形成される。アルミニウム−シリコンの上層を
タングステン保護層で被覆することが好適である。次い
で、このサンドインチ構成体をパターン形成し且つ、下
側の柱体物質及び誘電体と実質的に反応しないエッチャ
ントを使用して、相互接続体を形成する。下側の柱体メ
タルと反応するエッチャントを使用した場合には、キャ
ップ又はネストが相互接続部にパターン形成させて、下
側のメタルのエツチングを防止する。

夾胤鮭 以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態様
に付いて詳細に説明する。図面中において本発明の特定
の態様が選択して示されており且つ以下の説明は本発明
の特定の態様を説明する為に特定の用語を使用するが、
これらの説明は本発明の技術的範囲を限定する意図をも
ってなされるものではなく、本発明の技術的範囲は特許
請求の範囲の記載に基づいてなされるべきものである。

第１図特に第１Ａ図を参照すると、概略断面で、完成し
た半導体構成体１ｏを示してあり、それはシリコン基板
及びその中にトランジスタ及びダイオード等のデバイス
が形成されている。これらのデバイスは模式的に示され
ており且つ参照番号１２によって示されている。完成し
た半導体１０上に第１誘電体層１４が形成されている。

好適実施例において、誘電体層１４は、低圧ＣＶＤ処理
（ＬＰＧＶＤ）の間に形成される二酸化シリコンを有し
ている。２，０００乃至６，０００人の厚さにガラスを
発生させる為に、ＳｉＨ４＋ＰＨ，＋０２の反応混合物
を使用する。第１エッチャント（後述する）に対して不
透過性であるエッチストップ誘電体層１６を、第１誘電
体層１４上に形成する。好適実施例において、エッチス
トップ誘電体層１６は、窒化シリコンを有しており、そ
れは希釈乃至は緩衝弗化水素（ＨＦ）溶液を有する第１
エッチャントに対して実質的に不透過性である。

エッチストップ誘電体層１６は、好適には、低圧ＣＶＤ
によって約４，０００人の厚さに形成する。

この層は、後述する如く、自由空間内においてその他の
メタルレベルを宙に浮かせる為に使用する長期露呈ウェ
ットエッチの期間中に、第１メタル層と基板との間の良
好な接着を与える。

第１Ｂ図を参照すると、関連する下側の領域１２に対し
てコンタクト区域を露出させる為に、デバイス領域１２
２に対して所定の離隔関係で、エッチストップ誘電体層
１６及び第１誘電体層１４内にコンタクト孔１８をエツ
チング形成する。好適実施例において、孔１８は、好適
にはＣＨＦ３及び酸素である第２エッチャントでプラズ
マＲＩＥプロセスを使用して、エツチング形成する。好
適実施例において、第１導電性接着層２０を本構成体上
に形成し且つコンタクト孔１８内に形成してデバイスコ
ンタクト区域とコンタクトさせる。

第１接着層２０は、薄い（５０乃至１００人）チタン層
を有しており、それは物理的蒸着（ｐｖＤ）又はスパッ
タリングによって形成し、且つそれは半導体基板１０に
対して良好なコンタクト及び接着を与える。この層の使
用は、例えばタングステン等の高温相互接続部に適用可
能であり、且つ後述する低温構成体には必要ではない。

この層は、高温処理後に部分的に合体し、且つ誘電体に
対して良好な接着を与える。注意すべきことであるが、
良好なタングステン接着を持った処理を使用する場合、
チタン接着層を除去することも可能である。

第１接着層２０上に第１導電性バリア層２２を形成する
。第１バリア層２２は、好適には、窒化タンタル（Ｔａ
Ｎ）を有し、例えば、それは、７０％Ａｒ　（ｇ）＋３
０％Ｎｚ（ｇ）の反応性環境においてタンタルをスパッ
タさせることによって、約５００人の厚さに形成する。

別の好適実施例において、バリア層２２は、硼化ジルコ
ニウム（２ｒＢＢｚ）を有しており、それはＺｒとＢの
反応性付着によって形成される。次いで、第１バリア層
２０上に第１メタル層２４を形成する。好適実施例にお
いて、第１メタル層２４は、ＣＶＤプロセスによって約
０．７５ミクロンの厚さに形成されるタングステンを有
している。

所定の第１レベル相互接続パターンに従って。

第１メタル層２４をホトレジストでパターン形成し、次
いで、好適には、第１Ｄ図に示した如くエッチストップ
誘電体層１６で停止するＳＦ、である第３エッチャント
と共にプラズマＲＩＥプロセスを使用して、非等方的に
エツチングを行なう。

該第３エッチャント５ＦＩｌは、接着層、バリア層、及
び第１メタル層２０，２２．２４の物質と夫々反応する
が、エッチストップ誘電体層１６を一層ゆっくりとアタ
ックする。アタックが発生することが可能であるが、誘
電体層１６は十分に厚く且つ該アタックは十分に遅いの
で、層１６はオーバーエッチ即ち過剰エッチの後におい
ても連続性を維持する。この時点において、第１レベル
相互接続２６が形成され、且つ第１誘電体層１４からな
る二酸化シリコン物質の全ての表面は、エッチストップ
層誘電体１６又はコンタクト孔１８内の物質のいずれか
によって被覆される。

次いで、第１Ｄ図の構成体を、第１Ｅ図に示した如く、
第１保護誘電体層２８で被覆する。好適実施例において
、第１保護届２８は、約５００人の厚さを持ったスパッ
タした石英からなる薄い層であり、それは、上側の第２
誘電体層３０を形成する間に下側のタングステンを酸化
から保護する。

第２誘電体層３０は、好適には、ＳｉＨ４＋ＰＨ。

＋ＧｅＨ４＋０２の混合物から大気ＣＶＤ付着によって
、保護層２８上に形成されるジャーマノホスホシリケー
トガラス即ちリン珪酸ゲルマニウムガラス等のりフロー
即ち再流動ガラスの１ミクロンの厚さの膜を有している
。これを形成後、該ガラスを９５０℃でリフローさせて
、実質的に平担な上表面を形成する。例えば８５０℃で
リフローするボロホスホシリケートガラス即ちリン珪酸
ボロンガラス等の低リフロー温度のその他のガラスを使
用することも可能である。高温リフロー平坦化処理を許
容することの出来ないプロセスの場合、別法として、低
温酸化物及びエッチバック平坦化を使用することが可能
である。この様な別法は。

ここに記載され且つ特許請求の範囲に記載された方法に
おいて必要とされる平担な誘電体を形成する場合にはい
つも使用することが可能であり、且つ本発明の技術的範
囲に属するものと考えられる。

このシステムは、ＴａＮバリア層２２がこれらの領域か
らのシリコン及びドーパント拡散を禁止するので、コン
タクト領域内のシリコン区域と安定的である。

第１Ｆ図に示した如く、好適にはホトリソグラフィを使
用してエッチマスクを画定し１次いでＣＨＦ、及び酸素
と共にプラズマＲＩＥを使用して開口をエツチング形成
することによって、平坦化した誘電体層３０内にビア即
ち貫通孔３２を開口させる。貫通導体開口３２は、下側
の第１レベル相互接続部２６と離隔関係で形成されてお
り、その際に、その上に所定のコンタクト領域を露出さ
せる。第１レベル相互接続部２６のタングステンメタリ
ゼーションは安定な酸化物を形成することがないので、
それをメタル付着する前に、希釈水：過酸化水素（Ｈｚ
○：　Ｈ２０，）内にウェットデイツプ即ち浸漬させる
ことが可能である。このことは、メタル層間の良好な電
気的相互接続を禁止する安定な酸化物が存在しないので
、該コンタクトの信頼性を著しく向上させる。

第１Ｇ図に示した如く、第２接着層３４を第２誘電体層
３０上及び貫通導体開口３２内に付着させて、第１レベ
ル相互接続部上のコンタクト領域とコンタクトさせる。

好適実施例において、第２接着層３４は、５０乃至１０
０人の程度の厚さに物理的蒸着（ＰＶＤ）によって形成
されたチタンを有している。次いで、第２接着層３４上
に第２メタル層３６を付着させる。該第２メタル層３６
は、好適には、ＣＶＤによって約７，５００人の厚さに
形成されたタングステンを有している。

再度注意すべきことであるが、良好なタングステン接着
を持ったプロセスを使用する場合には、タングステン接
着層３４を除去することも可能である。

貫通導体開口３２を、コンタクトの充填に関して後述す
る方法を使用して、メタルで充填することが可能である
。

次いで、ホトリソグラフィマスキング技術を使用して、
第２メタル層３６及び下側の第２接着層３４をパターン
形成し且つ、ＳＦＧでプラズマＲＩＥを使用してエツチ
ングして、第１Ｈ図に示した如くに、第２レベル相互接
続部３８を形成する。

次いで、第１工図に示した如くに、この構成体を第２保
護誘電体層４０及び第３誘電体層４２で被覆する。第２
保護層４０は、好適には、上側の第３誘電体層４２の付
着の期間中に、下側のタングステン物質を酸化から保護
する約５００人の厚さを持ったスパッタした石英からな
る薄い脛である。

第３誘電体層４２は、好適には、Ｓｉ上４＋ＰＨ１＋Ｇ
ｅＨ，＋０２の大気ＣＶＤ反応によって形成されるジャ
ーマノホスホシリケートガラス等のりフローガラスの約
１．２ミクロンの厚さを持った厚い膜である。次いで、
このガラスを９５０℃でリフローさせて、実質的に平担
な上表面を与える。

例えばボロシリケートガラス等の８５０℃でリフローす
る低リフロー温度のその他のガラスを使用することも可
能である。高温リフロー平坦化を許容することが不可能
な場合、低温酸化物及びエッチバック平坦化を、前述し
たものの代案として使用することが可能である。

次いで、第１Ｊ図に示した如く、下側の第２レベル相互
接続部３８と所定の離隔関係で、第３誘電体層４２及び
第２保護層４０内に第２組のビア即ち貫通導体４４を形
成する。好適実施例において、第２組の貫通導体用開口
４４は、第１組の貫通導体用開口３２に関して上述した
方法に従って形成される。第２組の貫通導体用開口４４
は、下側の第２レベル相互接続部３８上に所定の位置に
おいてコンタクト領域を露出させる。

第１Ｋ図に示した如く、次いで、第３接着層４６を第３
誘電体層４２上及び第２組の貫通導体用開口４４内に形
成して、第２レベル相互接続部３６上の露出したコンタ
クト領域とコンタクトさせる。好適実施例において、第
３接着層４６は、物理的蒸着（ＰＶＤ）、スパッタリン
グ等によって５０乃至１００人程鹿の厚さに形成される
チタンを有している。次いで、第３接着層４６上に第３
メタル層４８を形成する。該第３メタル層は、好適には
、ＣＶＤによって約７，５００人の厚さに形成したタン
グステンである。前述した如く、良好なタングステン接
着を持ったプロセスを使用する場合には、該チタン接着
層を排除することが可能である。次いで、第３接着層４
６及び第３メタル層４８をパターン形成し且つ、第２レ
ベル相互接続部３８の形成に関して前述したプロセスを
使用してエツチングして、第１Ｌ図に示した如く第３レ
ベル相互接続部５ｏを形成する。この付加的な相互接続
レベルを形成するプロセスを所望回数繰返し行なって、
多層乃至は多レベル相互接続構成体を形成することが可
能である。

所望数の相互接続レベルを形成した後に、本ウェハを、
相互接続レベル間の絶縁層物質をアタック即ちそれと反
応する第１エッチャント内に浸漬させる。第１Ｌ図に図
示した実施例において、これらの層は層３０及び４２と
して示しである。前述した如く、この第１エッチャント
は、弗化水素（ＨＦ）担持溶液であり、それは全てのメ
タル層間のジャーマノホスホシリケートガラス及びスパ
ッタ付着したＳ　ｉ　Ｏ２絶縁物質を除去し、その結果
、第１Ｍ図に示した如き構成体が得られる。好適なエッ
チャントは、３：３：２パーツの割合の弗化アンモニア
：酢酸：水からなる混合物から構成されている。

同軸相互接続ラインを形成する為には、自由に支持され
ている相互接続ライン間の間隙を充填すること無しに、
第１Ｍ図に示した構成体のこれらの相互接続ラインの周
りに絶縁体層５２を形成する。絶縁層５２は、相互接続
レベル間に間隙を維持することを確保する為に妥当的に
必要な程度の厚さである。好適実施例において、絶縁層
５２は、ＣＶＤを使用して３，０００人の厚さに付着形
成した二酸化シリコンを有している。絶縁層５２の形成
を完了した後、タングステン等の導電性物質からなる層
５４を絶縁層５２上に形成する。好適には、この導電層
５４を、絶縁層５２の上で間隙の周りにタングステンの
ＣＶＤ付着によって形成し、その際に完全に分離された
相互接続構成体の周りに連続的なメタル封止体を形成す
る。隣接する相互接続部の取り囲む導電層５４の部分の
間に間隙が残存されるが、これら全ての間隙がメタルで
充填され、その際に構成体の機械的強度を向上させるこ
とが望ましい。上述した完成した構成体を第２図に示し
である。

次いで、このメタル層５４は、密接した相互接続ライン
から射出される電界をシンクすることが可能な個所にお
いて、これら相互接続ラインの全ての周りに接地面とし
て作用することが可能であり、その際にそれらのクロス
トークを著しく減少させる。更に、メタル層５４はヒー
トシンクとしても機能することが可能である。次いで、
コンタクトパッドからメタル及び誘電体を除去し、且つ
ウェハを複数個のダイに切断する。次いで、ダイをダイ
ボンディング用にパッケージする。メタル［５４への１
つの接続が、半導棒端成体内の全ての相互接続へ近接し
た接地を与えている。デバイスの上表面へのその他の物
理的接続を使用して、相互接続層を介して、チップ内の
熱を抽出する為に使用することが可能である。

本発明の別の好適実施例において、第１Ａ図及び第１Ｂ
図に関連して前に説明した如く、デバイス１２のコンタ
クト区域上方において、第１誘電体層１４及び第１エッ
チストップ誘電体層１６内にコンタクト孔１８を形成す
る。コンタクト孔１８を形成した後に、第１メタルを有
する第１導電層１０２を本構成体上に形成し且つ、第３
Ａ図に示した如くに、コンタクト孔１８内にも形成する
。

好適実施例において、第１導電層１０２は、物理的スパ
ッタリングによって約４，５００人の厚さに形成したア
ルミニウムを有している。その後に、第２メタルを有す
る第２導電層１０４を第１導電層１０２上に形成する。

好適実施例において、第２導電層１０４は、物理的蒸着
（ＰＶＤ）又はスパッタリングによって約７，５００人
の厚さに形成したタングステンを有している。

第３Ｂ図を参照すると、従来のホトレジスト技術及び第
２メタルと反応するが第１メタルとは実質的に反応しな
いエッチャントを使用して、第２導電層１０４を柱体１
０６からなる第１７レイにパターン形成する。該柱体１
０６は、導電層１０２の実質的に上方：二突出し月つ次
のメタル′マノベ、＋＋７に対して電気的接続部を与え
る、メタル特徴部である。好適実施例において、使用す
るエツチングプロセスはＳＦＧでプラズマＲＩＥである
。従って、柱体１０６の第１７レイは、第１導電層１０
２上にエッチストップと共に形成される。次いで。

第１導電層１０２を、従来のホトレジスト技術及び第１
メタルと反応するが第２メタル及び第１エッチストップ
誘電体層１６とは実質的に反応しないエッチャントを使
用して、第１レベル相互接続部１０８にパターン形成す
る。従って、第１レベル相互接続部１０８は、第１エッ
チストップ誘電体層１６においてエッチャントストップ
と共に且つ下側の第１メタル領域のエツチングに対して
マスクとして作用する第１柱体アレイの柱体１０６と共
に、形成される。その結果、第３Ｃ図に示した如く、柱
体１０６は下側の第１レベル相互接続部１０８に関して
自己整合される。

第３Ｄ図を参照すると、厚い第２誘電体層１１０を、柱
体１０６、及び第１レベル相互接続部１つ８及び第１エ
ッチストップ誘電体層１６上に形成する。好適実施例に
おいては、第２誘電体層１１０は、ＳｉＨ，、ＰＨ，及
び酸素の低圧ＣＶＤを使用して、約２ミクロンの厚さに
付着させた低温酸化物を有している。第３Ｅ図に示した
如く、平塩化用誘電体Ｍ１１２を第２誘電体層１１０上
に形成する。好適実施例において、平坦化用誘電体層１
１２は、好適には、実質的に平担な上表面１１４を形成
する為に第２誘電体層１１０上にスピン付着させたホト
レジスト有機樹脂である。次いで、該平坦化用誘電体層
１１２及び第２誘電体層１１０を、好適には、ＣＨＦ、
＋０２と共にプラズマＲＩＥを使用して、エッチバック
して、第３Ｆ図に示した如く、実質的に平担な上表面を
維持しながら、柱体１０６の頂部を露出させる。この時
点において、電気的コンタクトを劣化させることのある
生来の酸化物からなる柱体１０６の露出した上表面をク
リアにする為に、本構成体を過酸化水素：水溶液（１：
２０）内に浸漬させることが望ましい。

第３図に示した如く、好適実施例においてはアルミニウ
ムである第１メタルを有する第３導電層１１６を、第２
絶縁層１１０の平坦化した上表面上及び柱体１０６の露
出した頂部とコンタクトさせて形成する。好適実施例に
おいてはタングステンである第２メタルを有する第４導
電層１１８を第３導電層１１６上に形成する。これらの
第３及び第４導電層は、第１　（１０２）及び第２（１
０４）導電層を形成する場合に上に説明した手順に従っ
て形成する。次いで、これらの第３（１１６９及び第４
（１１８）導電層を、第１レベルの相互接続部１０８及
び第１アレイの柱体１０６を形成する場合に上に説明し
た手順に従って、夫々、第２レベル相互接続部及び第２
７レイ貫通導体柱体に形成する。

次いで、第３Ｄ図乃至第３Ｆ図に関連して上に説明した
手順に従って、第３絶縁層を第２レベル相互接続部上に
形成し、第２７レイ柱体を平坦化させ、且つエッチバッ
クして、該第２７レイ内の柱体の頂部を露出させる。こ
れらの処理ステップは、所望数の相互接続レベルが形成
される迄繰返し行なうことが可能である。その後に、相
互接続ライン間の絶縁性物質を、第１Ｍ図に関連して説
明した手順に従って、除去する。その後に、第２図に関
連して説明した如く、同軸ラインを形成することか可能
である。

本発明の更に別の実施例においては、第１Ａ図及び第１
Ｂ図に関連して前に説明した如く、半導体基板１０内の
デバイス１２のコンタクト区域上方においては、第１誘
電体層１４及び第２エッチストップ誘電体層１６内にコ
ンタクト孔１８を形成する。コンタクト孔１８の形成後
、好適にはタングステンである第１メタルを有するプラ
グ乃至は栓２０２を、第４Ａ図に示した如くに、コンタ
クト孔１８内に形成する。これらの栓２０２は、好適に
はＣＶＤを使用して、コンタクト孔１８内に第１メタル
を選択的に付着させることによって形成する。好適実施
例において、第１メタルとしてタングステンを使用し、
且つコールドウオール即ち低温壁反応器内において付着
させる。ウェハの基板温度を３００℃乃至６００’Ｃの
間に維持し、ＷＦ、：Ｈ２比が約１：１００を使用する
ことによって選択的タングステン付着を発生させる。付
着した柱体２０２の上表面が、第４Ａ図に示した如く、
第１エッチストップ誘電体層１６の上表面と実質的に同
一面となる迄、この付着プロセスが進行することを許容
させる。次いで、第１メタル層２０４を第１エッチスト
ップ誘電体層１６上および柱体２０２の上表面とコンタ
クトさせて形成する。第１メタル層２０４は、好適には
、爾後に説明するごとく、タングステン又はアルミニウ
ムシリコンチタンサンドイッチ合金構成体を有している
。

第１メタル層２０４は、従来のホトレジスト技術及び第
１メタル層の物質と反応するが下側の第１エッチストッ
プ誘電体層１６の物質とは実質的に反応しないエッチャ
ントを使用して、第１レベル相互接続部２０５（第４Ｃ
図参照）にパターン形成する。第４Ｄ図に示した如く、
第１保護層２０６を、第１Ｅ図に関連して前に説明した
如くに、第１レベル相互接続部２０５及び第１エッチス
トップ誘電体層１６上に形成する。誘電体物質からなる
平坦化層２０７を、第１Ｅ図に関して前に説明した如く
に、第１保護層上に形成する。然し乍ら、アルミニウム
合金を本発明のこの別の好適実流側において使用してい
るので、前述した低温酸化物及びエッチバック平坦化の
代替物を平坦化の為に使用せねばならない。第２組の貫
通導体用孔２０８を平坦化させた誘電体層２０７及び下
側の保護層２０６に、好適には第１Ｆ図に関連して前に
説明した手順に従って、開口させる。第１メタルからな
る第２７レイの柱体２１０を、第４Ａ図に関して前に説
明した手順に従って貫通導体用孔２０８内に形成する。

次いで、第２誘電体層２０７上に第２メタル層を形成し
て、第２柱体アレイの柱体２１０の上表面とコンタクト
させることが可能である。次いで。

この第２メタル層をパターン形成し且つ第２エッチャン
トを使用して、エツチングして第２レベル相互接続部を
形成する。この手順を繰返し行なって、所望数の相互接
続レベルを持った多層相互接続構成体を形成することが
可能である。次いで、相互接続ライン間の絶縁部を、第
１Ｍ図に関して説明した如くに除去する。次いで、第２
図に関して説明した手順に従って、同軸相互接続ライン
を構成することが可能である。

低温適用の場合、即ち処理及び実際の操作温度が５００
℃を超えない場合、前述した相互接続部を、アルミニウ
ム−シリコン／チタンサンドイッチ構成体と置換させる
ことが可能である。アルミニウムは、このサンドインチ
構成体において使用されるので、本発明のこの別の好適
実施例に従って必要とされる平坦化ステップを達成する
為には、低温酸化物及び前述したエッチバック平坦化代
替物を使用せねばならない。該サンドインチ構成体は、
好適には重量で１％乃至１．５％のシリコンであるアル
ミニウム−シリコン物質の第１層を有している。第１ア
ルミニウム−シリコン層は、好適には、約２，５００人
の厚さである。第１チタン層を第１アルミニウム−シリ
コン層上に好適には５０人乃至２００人の範囲内の厚さ
に形成する一０少なくとも第２アルミニウム−シリコン
層を第１チタン層の上に好適には約２５００人の厚さに
形成する。

該サンドイッチ構成体は、少なくとも１個の第１及び第
２アルミニウム−シリコン層の間にサンドイッチされる
少なくとも１個の第１チタン層を有しているが、好適実
施例においては、第２チタン層を第２アルミニウム−シ
リコン層上に好適には約５０人乃至２００人の範囲内の
厚さに形成する。更に、第３アルミニウム−シリコン層
を、好適には約２，５００人の厚さに、第２チタン層上
に形成する。第２及び第３アルミニウム−シリコン層の
組成も又好適には重量で１％乃至１．５％のシリコンで
ある。最後に、好適にはタングステンからなる保護層を
、好適には約１，０００人の厚さへ、第３アルミニウム
−シリコン層上に形成する。次いで、このサンドイッチ
構成体をパターン形成し、且つ当業者等にとって公知の
方法を使用して、エツチングして所望の相互接続部を形
成する。

上述したサンドインチ構成体は、ヒロック発生等の相互
接続変形且つ結果的に得られる相互接続部間の電気的短
絡の問題を著しく減少させる。何故ならば、アルミニウ
ム−シリコン物質内のシリコンがチタン界面へマイグレ
ート即ち移動して三元相を形成する。純粋なアルミニウ
ム又はＣｕを含有する標準的なアルミニウム合金に関し
てのその優れた機械的強度特性の為に、このサンドイッ
チ構成体は、アルミニウムを相互接続部用の主要な物質
として使用することを可能としている。このことは、例
えばタングステン等のヒロック発生を示さないその他の
物質のものよりも、抵抗が著しく低いので望ましい。更
に、その電気的抵抗特性が比較的低いので、アルミニウ
ムは、タングステン等のその他の高強度物質と比較した
場合に。

デバイスのスイッチングレベルに影響を与える電圧降下
を発生する蓋然性が少ない。アルミニウムはサンドイッ
チ構成体の主要な物質であり且つ特に頂部層としてそう
であるから、保護用タングステン層は、アルミニウム−
シリコン層の上表面上に生来の酸化物を形成することを
防止する為に望ましい。この様な生来の酸化物が存在す
ることは、相互接続部とサンドイッチ相互接続部上方に
形成されているいずれかの栓との間に不良の電気的コン
タクトを発生させることがある。

上述した本発明の別の好適実施例の説明から理解される
如く、伝統的な半導体構成体の相互接続部及び絶縁物質
は、同軸導体系で置換されている。

より大きな構造的強度”とする為に、同軸シースを形成
するメタルを、相互接続レベル間の間隙を完全に充填す
るのに十分に厚くさせることが可能である。二酸化シリ
コンのみをライン間絶縁性物質として使用する従来技術
の構成体と比較して、接地面を持った同軸相互接続部の
形成は、独特の電気的利点を持っている。即ち、全ての
ラインが単位長さ当たりの路間−の特性インピーダンス
を有するものとなる。このことが得られるのは、各個々
のワイヤの周りをシールド物質で緊密に巻着する能力を
開発したからである。同様に重要な点として、接地面を
具備する同軸相互接続部を形成している点であって、該
接地面はクロストークから局所的な相互接続部を電気的
に遮蔽し且つチップからの熱エネルギを除去する為に使
用することが可能である。

以上、本発明の具体的実施の態様に付いて詳細に説明し
たが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるきけもの
では無く、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種
々の変形が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図乃至第１Ｍ図は本発明に基づく装置を製造する
為の好適な方法の処理ステージを示した各概略断面図、
第２図は本発明に基づく同軸相互接続ラインの形成を示
した概略断面図、第３Ａ図乃至第３Ｈ図は本発明に基づ
いて装置を製造する為の別の好適な方法の処理ステージ
を示した各概略断面図、第４Ａ図乃至第４Ｄ図は本発明
に基づいて装置を製造する為の別の好適な方法の処理ス
テージを示した各概略断面図、である。 （符号の説明） １０：半導体構成体 １２：デバイス １４：誘電体層 １６：エッチストップ誘電体層 １８：コンタクト孔 ２０：第１導電性接着層 ２２：第１バリア層 ２４：第１メタル層 ２６：第２レベル相互接続部 ２８：第１保護誘電体層 ３０：第２誘電体層 ３２：貫通導体 ３４：第２接着層 ３８：第２レベル相互接続部 ４０：第２保護層 ４３：第３誘電体層 ４４：第２組貫通導体 ４６：第３接着層 ４８：第３メタル層 ５０：第３レベル相互接続部 ５２：絶縁層 ５４：メタル層 ７蘭の浄書（内容に変更なし） 一１ワタ、ｆＡ −１ワす、ｆＢ 手続補正書防却 昭和６３年９月２７日 特許庁長官　　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示　　　昭和６３年　特許願　第１３９５
８８号２、発明の名称　　　集積回路用の高性能相互接
続方式３、補正をする者 事件との関係　　　特許出頴人 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　　昭和６３年８月３日（６３年
８月３０日発送）７、補正の内容　　　　　別紙の通り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体基板内の領域を電気的に接続する為の高性能
   相互接続構成体を製造する方法において、 （ａ）前記基板上に第１誘電体層を形成し、 （ｂ）前記領域と所定の離隔関係で前記第１誘電体層内
   にコンタクト孔を形成して前記領域上にコンタクト区域
   を露出させ、 （ｃ）前記第１誘電体層上及び前記コンタクト孔内に第
   １メタル層を形成し、前記コンタクト区域とコンタクト
   させ、 （ｄ）前記第１メタル層内に第１レベル相互接続部を形
   成し、 （ｅ）前記第１レベル相互接続部上に実質的に平担な上
   表面を持った第２誘電体層を形成し、 （ｆ）前記下側に存在する第１レベル相互接続部と所定
   の離隔関係で前記第２誘電体層内に少なくとも１個の貫
   通導体用開口を形成し、 （ｇ）前記第２誘電体層上及び前記貫通導体用開口内に
   第２メタル層を形成して前記第１レベル相互接続部の前
   記露出領域とコンタクトさせ、 （ｈ）前記第２メタル層を第２レベル相互接続部にパタ
   ーン形成し、 （ｉ）前記第２誘電体層を除去する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、更に （ｊ）ステップ（ｅ）乃至（ｈ）を少なくとも一回繰返
   し行なって少なくとも第３レベル相互接続部を形成し、 （ｋ）ステップ（ｅ）の結果として形成された各誘電体
   層を除去する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 ３、特許請求の範囲第２項において、前記ステップ（ａ
   ）が、 （ｉ）前記基板上に誘電体層を形成し、且つ（ｉｉ）前
   記誘電体層上にエッチストップ誘電体層を形成する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 ４、特許請求の範囲第３項において、前記ステップ（ｃ
   ）が、 （ｉ）前記エッチストップ誘電体層上及び前記コンタク
   ト孔内に導電性接着層を形成して前記コンタクト区域と
   コンタクトさせ、 （ｉｉ）前記接着層上に導電性バリア層を形成し、（ｉ
   ｉｉ）前記導電性バリア層上にメタル層を形成する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 ５、特許請求の範囲第４項において、前記ステップ（ｅ
   ）が、 （ｉ）前記第１レベル相互接続部上に保護誘電体層を形
   成し、 （ｉｉ）前記保護誘電体層の上に誘電体層を形成し、 （ｉｉｉ）前記誘電体層の上表面を平坦化させる、上記
   各ステップを有することを特徴とする方法。 ６、特許請求の範囲第５項において、前記ステップ（ｇ
   ）が、 （ｉ）前記第２誘電体層上及び前記貫通導体用開口内に
   導電性接着層を形成して前記第１レベル相互接続部の前
   記露出領域とコンタクトさせ、（ｉｉ）前記導電性接着
   層上にメタル層を形成する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 ７、特許請求の範囲第１項において、前記相互接続部の
   周りに誘電体層を形成して隣接する相互接続部を取り囲
   む前記誘電体層の部分の間にギャップを形成させる付加
   的ステップを有することを特徴とする方法。 ８、特許請求の範囲第７項において、前記付加的ステッ
   プは、前記相互接続部の周りに二酸化シリコン層を付着
   させることを包含することを特徴とする方法。 ９、特許請求の範囲第７項において、更に前記誘電体層
   の周りに導電層を形成するステップを有することを特徴
   とする方法。 １０、特許請求の範囲第７項において、前記誘電体層の
   周りに導電層を形成するステップを有しており、前記導
   電層が実質的に前記ギャップを充填することを特徴とす
   る方法。 １１、特許請求の範囲第１０項において、前記付加的な
   ステップが前記二酸化シリコン層の周りにタングステン
   層を付着させることを特徴とする方法。 １２、半導体基板内の領域を電気的に接続する為の高性
   能相互接続構成体を製造する方法において、 （ａ）前記基板上に第１誘電体層を形成し、 （ｂ）前記領域と所定の離隔関係で前記第１誘電体層内
   にコンタクト孔を形成して前記領域上にコンタクト区域
   を露出させ、 （ｃ）前記誘電体層上及び前記コンタクト孔内に第１導
   電性物質の第１層を形成して前記コンタクト区域とコン
   タクトさせ、 （ｄ）前記第１導電性層上に第２導電性物質の第２層を
   形成し、 （ｅ）前記第２導電性層内に少なくとも１つの柱体を形
   成し、 （ｆ）前記第１導電性層内に第１レベル相互接続部を形
   成し、前記少なくとも１個の柱体は前記第１レベル相互
   接続部と所定の離隔関係にあると共にそれとコンタクト
   しており、 （ｇ）前記少なくとも１個の柱体及び前記第１レベル相
   互接続部上に実質的に平担な上表面を持った第１誘電体
   層を形成し、 （ｈ）前記少なくとも１個の柱体の頂部表面が露出され
   る迄前記第２誘電体層をエッチバックし、 （ｉ）前記第２誘電体層上で前記少なくとも１個の柱体
   の前記露出した頂部表面とコンタクトして前記第１導電
   性物質を有する第３導電層を形成し、 （ｊ）前記第３導電層を第２レベル相互接続部へパター
   ン形成し、 （ｋ）前記第２誘電体層を除去する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 １３、特許請求の範囲第１２項において、 （ｌ）ステップ（ｇ）乃至（ｊ）を少なくとも一度繰返
   し行なって少なくとも第３レベル相互接続部を形成し、 （ｍ）ステップ（ｇ）を実施する結果として形成された
   各誘電体層を除去する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 １４、特許請求の範囲第１３項において、前記ステップ
   （ｅ）が、 （ｉ）少なくとも１個の柱体領域を画定するマスクを形
   成し、 （ｉｉ）前記第２導電性物質と反応するが実質的に前記
   第１導電性物質とは未反応の第２エッチャントと前記マ
   スクの周りの前記第２導電層をエッチングする、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 １５、特許請求の範囲第１４項において、前記ステップ
   （ｆ）が、 （ｉ）前記第１レベル相互接続部用のパターンを画定す
   るマスクを形成し、 （ｉｉ）前記第１導電性物質と反応するが実質的に前記
   第２導電性物質及び前記下側に存在する第１誘電体層と
   は未反応のエッチャントを使用して前記マスクの周りの
   前記第１導電性物質をエッチングする、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 １６、特許請求の範囲第１５項において、前記ステップ
   （ｊ）が、 （ｉ）前記第２レベル相互接続部用のパターンを画定す
   るマスクを形成し、 （ｉｉ）前記第１導電性物質と反応するが前記第２導電
   性物質及び前記下側に存在する第２誘電体層とは実質的
   に反応しないエッチャントを使用して前記マスクの周り
   の前記第１導電性物質をエッチングする、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 １７、特許請求の範囲第１２項において、前記ステップ
   （ｃ）及び（ｉ）が、 （ｉ）アルミニウム−シリコン混合物の第１層を形成し
   、 （ｉｉ）前記第１アルミニウム−シリコン層上に第１チ
   タン層を形成し、 （ｉｉｉ）前記第１チタン層上に第２アルミニウム−シ
   リコン層を形成する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 １８、特許請求の範囲第１７項において、更に、（ｉｖ
   ）前記第２アルミニウム−シリコン層上に少なくとも第
   ２チタン層を形成し、 （ｖ）前記第２チタン層上に第３アルミニウム−シリコ
   ン層を形成し、 （ｖｉ）前記第３アルミニウム−シリコン層上に保護層
   を形成する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 １９、特許請求の範囲第１８項において、前記保護層が
   タングステンを有することを特徴とする方法。 ２０、半導体基板内の領域を電気的に接続する為の高性
   能相互接続構成体を製造する方法において、 （ａ）前記基板上に第１誘電体層を形成し、前記第１誘
   電体層は実質的に平担な上表面を持っており、 （ｂ）前記領域と所定の離隔した関係でその上にコンタ
   クト区域を露出させる為に前記第１誘電体層内にコンタ
   クト孔を形成し、 （ｃ）前記コンタクト孔内に導電性の柱体を形成して前
   記コンタクト区域とコンタクトさせ、各柱体は前記第１
   誘電体層の上表面と実質的に同一面にある上表面を持っ
   ており、 （ｄ）前記誘電体層上及び前記柱体の上表面とコンタク
   トして第１導電層を形成し、 （ｅ）前記第１導電層内に第１レベル相互接続部を形成
   し、 （ｆ）前記第１レベル相互接続部上に実質的に平担な上
   表面を持った第２誘電体層を形成し、 （ｇ）前記下側に存在する第１レベル相互接続部と所定
   の離隔関係で前記第２誘電体層内に少なくとも１個の貫
   通導体用開口を形成し、 （ｈ）各貫通導体用開口内に導電性柱体を形成し、前記
   導電性柱体は前記第２誘電体層の上表面と実質的に同一
   面状の上表面を持っており、（ｉ）前記第２誘電体層上
   及び前記第２誘電体層内の各貫通導体用の柱体の上表面
   とコンタクトして第２導電層を形成し、 （ｊ）前記第２導電層を第２レベル相互接続部にパター
   ン形成し、 （ｋ）前記第２誘電体層を除去する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 ２１、特許請求の範囲第２０項において、更に、（１）
   前記ステップ（ｆ）乃至（ｊ）を少なくとも一回繰返し
   行なって少なくとも第３レベル相互接続部を形成し、 （ｍ）前記ステップ（ｆ）を実施する結果として形成さ
   れた各誘電体層を除去する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 ２２、特許請求の範囲第２０項において、前記ステップ
   （ｄ）及び（ｉ）が、 （ｉ）アルミニウム−シリコン混合物の第１層を形成し
   、 （ｉｉ）前記第１アルミニウム−シリコン層上にチタン
   からなる第１層を形成し、 （ｉｉｉ）前記第１チタン層上にアルミニウム−シリコ
   ン混合物からなる少なくとも第２層を形成する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 ２３、特許請求の範囲第２２項において、更に、（ｉｖ
   ）前記第２アルミニウム−シリコン層上にチタンからな
   る少なくとも第２層を形成し、（ｖ）前記第２チタン層
   上に第３アルミニウム−シリコン層を形成し、 （ｖｉ）前記アルミニウム−シリコンの第３層上に保護
   層を形成する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 ２４、特許請求の範囲第２２項において、前記アルミニ
   ウム−シリコン混合物が重量で約１％乃至１．５％のシ
   リコンを有することを特徴とする方法。 ２５、特許請求の範囲第２４項において、前記保護層が
   タングステンを有することを特徴とする方法。 ２６、特許請求の範囲第２５項において、前記アルミニ
   ウム−シリコン層を約２５００Åの厚さに形成し、前記
   チタン層を約２００Åの厚さに形成し、且つ前記タング
   ステン保護層を１０００Åの厚さに形成することを特徴
   とする方法。 ２７、特許請求の範囲第１項において、前記ステップ（
   ｃ）及び（ｇ）が、 （ｉ）アルミニウム−シリコン混合物からなる第１層を
   形成し、 （ｉｉ）前記第１アルミニウム−シリコン層上にチタン
   からなる第１層を形成し、 （ｉｉｉ）前記第１チタン層上に少なくとも第２アルミ
   ニウム−シリコン層を形成する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 ２８、特許請求の範囲第２７項において、更に、（ｉｖ
   ）前記第２アルミニウム−シリコン層上に第２チタン層
   を形成し、 （ｖ）前記第２チタン層上に第３アルミニウム−シリコ
   ン層を形成し、 （ｖｉ）前記第３アルミニウム−シリコン層上に保護層
   を形成する、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。 ２９、特許請求の範囲第２８項において、前記保護層が
   タングステンを有することを特徴とする方法。 ３０、半導体基板内の領域を電気的に接続させる為の相
   互接続構成体を具備する半導体集積回路装置において、
   前記相互接続構成体は複数個の相互接続部を有しており
   、各相互接続部は電気的コンタクト個所を除いて他の相
   互接続部から構成的に離隔されていることを特徴とする
   装置。 ３１、特許請求の範囲第３０項において、各相互接続部
   は、前記他の相互接続部を取り囲む誘電体物質からなる
   層から物理的に離隔されている誘電体物質からなる層に
   よって実質的に取り囲まれていることを特徴とする装置
   。 ３２、特許請求の範囲第３１項において、誘電体物質か
   らなる各取り囲む層を実質的に取り囲む導電性物質から
   なる層を有することを特徴とする装置。 ３３、特許請求の範囲第３２項において、隣接する取り
   囲み用誘電体物質の間のギャップが前記導電性物質で実
   質的に充填されていることを特徴とする装置。 ３４、特許請求の範囲第３３項において、前記取り囲み
   用誘電体物質が二酸化シリコンを有することを特徴とす
   る装置。 ３５、特許請求の範囲第３４項において、前記導電性物
   質からなる取り囲み用の層がタングステンを有すること
   を特徴とする装置。 ３６、特許請求の範囲第３１項において、前記相互接続
   部の各々が、アルミニウム−シリコン物質からなる２つ
   の層の間に配設されたチタンからなる層を有しているこ
   とを特徴とする装置。 ３７、特許請求の範囲第３１項において、前記相互接続
   部が、 （ａ）アルミニウム−シリコン物質からなる第１層とア
   ルミニウム−シリコン物質からなる第２層との間に配設
   されたチタンからなる第１層と、 （ｂ）前記アルミニウム−シリコン物質からなる第２層
   とアルミニウム−シリコン物質からなる第３層との間に
   形成したチタンからなる第２層と、 （ｃ）前記第３アルミニウム−シリコン物質の上に配設
   した保護層と、 を有することを特徴とする装置。 ３８、特許請求の範囲第３７項において、前記保護層が
   タングステンを有することを特徴とする装置。 ３９、特許請求の範囲第３８項において、前記アルミニ
   ウム−シリコン物質が重量で１％乃至１０５％のシリコ
   ンを有することを特徴とする装置。