JPH02177439A - 半導体装置の製造方法 - 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】 〔概要〕 半導体装置の製造方法に関し、 配線層の重なり合う部分での段差を１ｉｂ　’Ｊ）する
ことができ、上層の配線層でも十分厚く形成することが
でき、配線抵抗を小さくすることができる半導体装置の
製造方法を提供することを目的とし、基板上に複数の電
極（２，３）を形成する工程と、前記複数の電照を覆う
ように第１の絶縁膜（４，５）及び第２の絶縁膜（６，
７）を順次形成する工程と、前記第２の絶縁膜（７）の
前記複数の電極上に対応する部分をエツチングして、第
１の開口部（１０）を形成する工程と、全面に第１のマ
スク（１１）を形成し、次いで前記第１の開口部（１０
）内に前記第１の開口部（ｌＯ）の幅よりも小さい幅の
第２の開口部（１２）を形成する工程と、前記第１のマ
スク（１１）をマスクとして前記第２の開口部（１２）
内の前記第１の絶縁膜を除去して前記電極を露出させて
第３の開口部（１３）を形成する工程上、前記第１のマ
スク（１１）を除去する工程と、全面に第２のマスク（
１５）を形成し、そののら前記第３の開口部（１３）と
略同一の幅を有する第４の開口部（１６）を形成する工
程と、前記第２のマスク（１５）をマスクとして前記第
４の開口部（１６）内に前記電極とコンタクトを採るよ
うに第１の配線層（１７）を形成する工程と、前記第２
のマスク（１５）を除去する工程と、全面にスピンオン
グラス膜（１８）及び第３の絶縁膜（１９）を順次形成
し、表面を平坦化する工程と、前記第３の絶縁股上に第
３のマスク（２０）を形成し、該第３のマスク（２０）
の前記第１の配線層（１７）に対応する領域に第５の開
口部（２１）を形成する工程と、前記第３のマス、り（
２０）をマスクとして前記第３の絶！！膜及び前記スピ
ンオングラス膜を除去して前記第１の配線層（１７）を
露出させるとともに第６の開口部（２２）を形成する工
程と、前記第３のマスク（２０）を除去する工程と、全
面に第４のマスク（２４）を形成し前記第６の開口部（
２２）内に該第６の開口部（２２）の幅と略同一の第７
の開口部（２５）を形成する工程と、前記第４のマスク
（２４）をマスクとして前記第７の開口部（２５）内に
前記第１の配線層（１７）とコンタクトを採るように第
２の配線層（２６）を形成する工程とを含むように構成
し、又は基板上に複数の電極（２，３）を形成する工程
と、前記電極を覆うように第１のポリイミドＩｆ！　（
３０）　、及び第２のポリイミド膜（３１）を順次形成
する工程と全面に第１のマスク（８）を形成したのち、
前記電極上に対応する部分に第１の開口部（９）を形成
する工程と、前記第１のマスク（８）をマスクとして前
記第２のポリイミド膜（３１）を除去する工程と、前記
第１のマスク（８）を除去する工程と、全面に第２のマ
スク（１１）を形成したのち前記第１の開口部（９）よ
り幅の狭い第２の開口部（１２）を形成する工程と、前
記第２のマスク（１１）をマスクとして前記第１のポリ
イミド膜（３０）を除去して前記電極を露出させる工程
と、前記第２のマスク（１１）を除去する工程と、全面
に第３のマスク（１５）を形成したのち前記第２の開口
部（１２）の部分を開口する工程と、前記第３のマスク
（１５）をマスクとして前記第２の開口部（１２）内の
電極とコンタクトを採るように第１の配線Ｎ　（１７）
を形成する工程と、前記第３のマスク（１５）を除去す
る工程と、前記第２のポリイミド膜（３１）及び前記第
１の配線層（１７）を覆うように第３のポリイミド膜（
３２）を形成し、表面を平坦化する工程と、前記第３の
ポリイミド膜（３２）上に第４のマスク（２０）を形成
し、前記第１の配線Ｎ（１７）に対応する部分に第３の
開口部（２１）を形成する工程と、前記第４のマスク（
２０）をマスクとして前記第３のポリイミド膜（３２）
を除去して前記第１の配線層（１７）を露出させる工程
と、前記第４のマスク（２０）を除去する工程と、全面
に第５のマスク（２４）を形成し、前記第３の開口部（
２１）の部分を選択的に除去する工程と、前記第５のマ
スクをマスクとして第３の開口部（２１）内に露出され
た第１の配線Ｆ！（１７）とコンタクトを採るように第
２の配線ｉｉ　（２６）を形成する工程とを含むように
構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体装置の製造方法に係り、半導体集積回
路の配線形成に適用することができ、詳しくは特に、配
線抵抗を低減することができる半導体装置の製造方法に
関するものである。

近年、半導体集積回路の微細化の要求に伴い、半導体集
積回路を構成する配線は微細化、多層化の傾向にある。

配線の微細化に伴い配線の低抵抗を維持するためには、
配線をある程度厚（形成する必要がある。しかし、一般
に配線を厚く形成すると特に配線部での段差が大きくな
り、多層化するのに不向きとなる。このため、配線を厚
く形成でき、尚かつ、多層化し易いように平坦化できる
製造方法が必要となっている。

〔従来の技術〕

第３図（ａ）〜（ｈ）は従来の半導体装置の製造方法を
説明する図である。

この図において、４１は例えばＧａＡｓからなる基板、
４２ａ、４２ｂは例えばＡｕＣＳｅ系のＡ　ｕ　Ｎ／Ｎ
ｉ層／　Ａ　ｕ　Ｇ　ｅ層の３層からなるオーミック電
極、４３は例えばＷＳｉからなるゲート電極、４４は例
えば５ｔ３Ｎｔからなるシリコン窒化膜、４５は例えば
Ｓｉｎ、からなるシリコン酸化膜、４６は開口部、４７
ａ、４７ｂは例えばＴｉＮ／Ａｕ層／Ｔｉ層／ＷＳｉ層
の４層からなる配線層、４８はレジスト層、４９は開口
部、５０ａ、ｓｏｂは例えばＡｕ等の鍍金からなる配線
層、５１は開口部、５２は例えばポリイミドからなる層
間絶縁膜、５３は開口部、５４はレジスト層、５５は開
口部である。

次に、その製造工程について説明する。

まず、第３図（ａ）に示すように、基板４１上にオーミ
ック電１４２ａ、４２ｂ及びゲート電極４３を形成し、
オーミック電極４２ａ、４２ｂ及びゲート電極４３を覆
うように膜厚が例えば１０００人のシリコン窒化膜４４
及び膜厚が例えば５０００人のシリコン酸化膜４５を形
成した後、例えばＣＦ、ガスとＣＨＦ、ガスの混合ガス
によるドライエツチングにより、選択的に形成されたレ
ジスト層（図示せず）をマスクとしてシリコン酸化膜４
５及びシリコン窒化膜４４を選択的にエツチングしてオ
ーミック電極４２及びゲート電極４３上に開口部４６を
形成する。この時、開口部４６内のオーミック電極４２
及びゲート電極４３が露出される。次いで、上記マスク
として用いたレジスト層を除去する。

次に、第３図（ｂ）に示すように、開口部４６内に露出
されたオーミック電極４２ａ、４２ｂ及びゲート電極４
３とコンタクトを採るように配線Ｎ４１ａを形成する。

配線層４７ａは具体的には、例えばスパッタ法によりＮ
厚が例えば１０００人のＷＳｉＪｉを形成した後、例え
ば蒸着法によりこのＷＳｉＪｉ上にＮ厚が例えば５０人
のＴｉ層、層厚が例えば１ｏｏｏ人のＡｕＮ、層厚が例
えば５０人のＴｉ層を順次形成した４層のＴ　ｉ　Ｊｉ
　／　Ａ　ｕ層／Ｔｉ層／ＷＳｉ層からなっている。

次に、第３図（Ｃ）に示すように、配線形成用のマスク
となるレジストＮ４８及び開口部４９を形成した後、例
えばＣＦ、ガスと０□ガスの混合ガスによるドライエン
チングにより開口部４９内に露出される配線層４７ａを
構成する最上層のＴｉ層を選択的にエツチングする。

次に、第３図（ｄ）に示すように、レジスト層４８をマ
スクとして開口部４９内に露出された配線層４７ａとコ
ンタクトを採るように鍍金にて配線層５０ａを形成した
後、レジスト層４８を除去して開口部５１を形成する。

この時、開口部５１内に配線ＪＷ４７ａが露出される。

次に、第３図（ｅ）に示すように、開口部５１内に露出
された配線層４７ａを除去してシリコン酸化膜４５を露
出させる。具体的には例えばＣＦ４ガスと０．ガスの混
合ガスによるドライエツチングにより開口部５１内の配
線層４７ａを構成する最上層のＷＳｉＮ及び２層目のＴ
ｉ［を除去し、例えばＡｒガスのイオンミリングにより
配線層４７ａを構成する３層目のＡｕｇを除去した後、
例えばＣＦ４ガスと０２ガスの混合ガスによるドライエ
ツチングにより配線層４７ａを構成する４Ｎ目のＴｉ層
を除去することによって達成される。

次に、第３図（ｆ）に示すように、シリコン酸化膜４５
及び配線層５０ａを覆うようにポリイミドを塗布して層
間絶縁膜５２を形成した後、例えば０２ガスのドライエ
ツチングによりレジストＮ（図示せず）をマスクとして
眉間絶縁膜５２を選択的にエツチングして、配線層５０
ａを露出させて開口部５３を形成する。

次に、第３図（ｇ）に示すように、第３図（ｄ）で説明
した配線層４７ａの形成方法と同様の形成方法により、
開口部５３内に露出されている配線［５０ａとコンタク
トを採るように４層のＴｉ層／　Ａ　ｕ層／Ｔ　ｉ　Ｆ
ｊｉ／ＷＳ　ｉ　Ｐｉからなる配線層４７ｂを形成した
後、第３図（ｄ）で説明した配線層５．０　ａの形成方
法と同様の形成方法により、レジスト層５４をマスクと
して開口部５３内の配線層４７ｂとコンタクトを採るよ
うに鍍金にて配線層５０ｂを形成する。

そして、レジスト［５４を除去し配線１４７ｂを露出さ
せて開口部５５を形成した後、第３図（ｅ）で説明した
配線Ｎ４１ａの除去方法と同様の除去方法により、開口
部５５内に露出されている配線層４７ｂを除去して眉間
絶縁膜５２を露出させることにより第３図（ｈ）に示す
ような構造の半導体装置が完成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の半導体装置の製造方法
にあっては、第３図（ｇ）に示すように、特に配線層に
よって生じる段差（段差Ａは配線層５０ａを形成する際
生じる段差、段差Ｂは配線層５０ｂを形成する際生じる
段差）が配線層４７ａ、５０ａ、４７ｂ、５０ｂと積み
重ねて多層にするにしたがって段差Ａから段差Ｂという
ように拡大してしまう。

具体的には、上層の配線層５０ｂの配線形成の際、マス
クとして使用するレジスト層５４の厚みが、段差のある
場所ではＸ部のように膜厚を十分厚（つけたいところが
段差の部分に吸収されてＹ部のように膜厚が極端に薄く
なり、その結果（Ｙ部の厚みで決まる）として上層配線
の配線層５０ｂの膜厚を十分厚く形成することができず
薄くなってしまい、配線抵抗を小さくできなくなってし
まうという問題を生じていた。これは配線層を多層にし
て形成すればする程顕著になる傾向がある。

そこで本発明は、配線層の量なり合う部分での段差を縮
小することができ、上層の配線層でも十分厚く形成する
ことができ、配線抵抗を小さくすることができる半導体
装置の製造方法を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明による半導体装置の製造方法は上記目的達成
のため、基板上に複数の電極（２，３）を形成する工程
と、前記複数の電極を覆うように第１の絶縁膜（４，５
）及び第２の絶縁膜（６゜７）を順次形成する工程と、
前記第２の絶縁膜（７）の前記複数の電極上に対応する
部分をエツチングして、第１の開口部（１０）を形成す
る工程と、全面に第１のマスク（１１）を形成し、次い
で前記第１の開口部（１０）内に前記第１の開口部（１
０）の幅よりも小さい幅の第２の開口部（１２）を形成
する工程と、前記第１のマスク（１１）をマスクとして
前記第２の開口部（Ｉ２）内の前記第１の絶縁膜を除去
して前記電極を露出させて第３の開口部（１３）を形成
する工程と、前記第１のマスク（１１）を除去する工程
と、全面に第２のマスク（１５）を形成し、そののち前
記第３の開口部（１３）と略同一の幅を有する第４の開
口部（１６）を形成する工程と、前記第２のマスク（１
５）をマスクとして前記第４の開口部（１６）内に前記
電極とコンタクトを採るように第１の配線層（１７）を
形成する工程と、前記第２のマスク（１５）を除去する
工程と、全面にスピンオングラス膜（１８）及び第３の
絶縁膜（１９）を順次形成し、表面を平坦化する工程と
、前記第３の絶縁膜上に第３のマスク（２０）を形成し
、該第３のマスク（２０）の前記第１の配線層（１７）
に対応する領域に第５の開口部（２１）を形成する工程
と、前記第３のマスク（２０）をマスクとして前記第３
の絶縁膜及び前記スピンオングラス膜を除去して前記第
１の配線層（１７）を露出させるとともに第６の開口部
（２２）を形成する工程と、前記第３のマスク（２０）
を除去する工程と、全面に第４のマスク（２４）を形成
し前記第６の開口部（２２）内に該第６の開口部（２２
）の幅と略同一の第７の開口部（２５）を形成する工程
と、前記第４のマスクをマスクとして前記第７の開口部
（２５）内に前記第１の配線層（１７）とコンタクトを
採るように第２の配線層（２５）を形成する工程とを含
むものである。

第２の発明による半導体装置の製造方法は上記目的達成
のため、基板上に複数の電極（２，３）を形成する工程
と、前記電極を覆うように第１のポリイミドＩ！　（３
０）　、及び第２のポリイミド膜（３１）を順次形成す
る工程と全面に第１のマスク（８）を形成したのち、前
記電極上に対応する部分に第１の開口部（９）を形成す
る工程と、前記第１のマスク（８）をマスクとして前記
第２のポリイミド膜（３１）を除去する工程と、前記第
１のマスク（８）を除去する工程と、全面に第２のマス
ク（１１）を形成したのち前記第１の開口部（９）より
幅の狭い第２の開口部（１２）を形成する工程と、前記
第２のマスク（１１）をマスクとして前記第１のポリイ
ミド膜（３０）を除去して前記電極を露出させる工程と
、前記第２のマスク（１１）を除去する工程と、全面に
第３のマスク（１５）を形成したのち前記第２の開口部
（１２）の部分を開口する工程と、前記第３のマスク（
１５）をマスクとして前記第２の開口部（１２）内の電
極とコンタクトを採るように第１の配線層（１７）を形
成する工程と、前記第３のマスク（１５）を除去する工
程と、前記第２のポリイミド膜（３１）及び前記第１の
配線層（１７）を覆うように第３のポリイミド膜（３２
）を形成し、表面を平坦化する工程と、前記第３のポリ
イミド膜（３２）上に第４のマスク（２０）第３の開口
部（２１）を形成する工程と、前記第４のマスク（２０
）をマスクとして前記第３のポリイミド膜（３２）を除
去して前記第１の配線層（１７）を露出させる工程と、
前記第４のマスク（２０）を除去する工程と、全面に第
５のマスク（２４）を形成し、前記第３の開口部（２１
）の部分を選択的に除去する工程と、前記第５のマスク
をマスクとして第３の開口部（２１）内に露出された第
１の配線層（１７）とコンタクトを採るように第２の配
線ＪＷ　（２６）を形成する工程とを含むものである。

〔作用〕

第１の発明は、基板上に複数の電極（２，３）が形成さ
れ、複数の電極が覆われるように第１の絶縁膜（４，５
）及び第２の絶縁膜（６，７）が順次形成され、第２の
絶縁ＤＩ（７）の複数の電極上に対応する部分がエツチ
ングされて第１の開口部（１０）が形成された後、全面
に第１のマスク（１１）が形成され、第１の開口部（１
０）内に第１の開口部（１０）の幅よりも小さい幅の第
２の開口部（１２）が形成される。次いで、第１のマス
ク（１１）をマスクとして第２の開口部（１２）内の第
１の絶縁膜が除去され電ｉが露出されて第３の開口部（
１３）が形成され、第１のマスク（１１）が除去され、
全面に第２のマスク（１５）が形成されて第３の開口部
（１３）と略同一の幅を有する第４の開口部（１６）が
形成さた後、第２のマスク（１５）をマスクとして第４
の開口部（１６）内に電極とコンタクトを採るように第
１の配線ｉｉ　（１７）が形成される。次いで、第２の
マスク（１５）が除去され、全面にスピンオングラス膜
（１８）及び第３の絶縁膜（１９）が順次形成されて表
面が平坦化された後、第３の絶縁股上に第３のマスク（
２０）が形成されて第３のマスク（２０）の第１の配線
１　（１７）に対応する領域に第５の開口部（２１）が
形成される。

次いで、第３のマスク（２０）をマスクとして第３の絶
縁膜及びスピンオングラス膜（１８）を除去されて第１
の配線層が露出されるとともに第６の開口部（２２）が
形成され、第３のマスク（２０）が除去され、全面に第
４のマスク（２４）が形成されて第６の開口部（２２）
内に第６の開口部（２２）の幅と略同一の第７の開口部
（２５）が形成された後、第４のマスク（２４）をマス
クとして第７の開口部（２５）内に第１の配線Ｎ　（１
７）とコンタクトを採るように第２の配線ＪＷ　（２６
）が形成される。

したがって、第１の発明によれば、第１図（ｉ）に示す
ように、下層配線の第２の配線層１７を層間絶縁膜とし
てのＳＯＧ膜１８で埋め込みその上面を平坦にすること
ができ、第１図（Ｉｌ）に示す第５のマスク２４を従来
のものより段差がなく、かつ十分な厚みで均一に形成す
ることができるようになる。このため、第１図（ｍ）に
示す上層配線の第４の配線層２６を従来のものより段差
がなく、かつ十分な厚さで形成することができるように
なり配線抵抗を小さくすることができるようになる。

第２の発明は、基板上に複数の電極（２，３）が形成さ
れ、電極が覆われるように第１のポリイミド膜（３０）
　、及び第２のポリイミド膜（３１）が順次形成され、
全面に第１のマスク（８）が形成されたのち、電極上に
対応する部分に第１の開口部（９）が形成され、第１の
マスク（８）をマスクとして第２のポリイミド膜（３１
）が除去される。

次いで、第１のマスク（８）が除去され、全面に第２の
マスク（１１）が形成されたのち第１の開口部（９）よ
り幅の狭い第２の開口部（１２）が形成され、第２のマ
スク（１１）をマスクとして第１のポリイミド膜（３０
）が除去されて電極が露出され、第２のマスク（１１）
が除去され、全面に第３のマスク（１５）が形成された
のち第２の開口部（１２）の部分が開口される。次いで
、第３のマスク（１５）をマスクとして第２の開口部（
１２）内の電極とコンタクトを採るように第１の配線層
（１７）が形成され、第３のマスク（１５）が除去され
、第２のポリイミド膜（３１）及び第１の配線層（１７
）が覆われるように第３のポリイミド膜（３２）が形成
されて表面が平坦化された後、第３のポリイミド膜（３
２）上に第４のマスク（２０）が形成され、第１の配線
層（１７）に対応する部分に第３の開口部（２１）が形
成される。次いで、第４のマスク（２０）をマスクとし
て第３のポリイミド膜（３２）が除去されて第１の配線
層（１７）を露出され、第４のマスク（２０）が除去さ
れ、全面に第５のマスク（２４）が形成され、前記第３
の開口部（２１）の部分が選択的に除去された後、第５
のマスクをマスクとして第３の開口部（２１）内に露出
された第１の配線層（１７）とコンタクトを採るように
第２の配線層（２６）が形成される。

したがって、第２の発明によれば、第２図（ｉ）に示す
ように、下層配線の第２の配線層Ｉ７を眉間絶縁膜とし
ての第３のポリイミド膜３２で埋め込みその上面を平坦
にすることができ、第２図（ｆｆｉ）に示す第５のマス
ク２４を従来のものより段差がなく、かつ十分な厚さで
均一に形成することができるようになる。このため、第
２図（ｍ）に示す上層配線の第４の配線Ｎ２６を従来の
ものより段差がなくかつ十分な厚さで形成することがで
きるようになり配線抵抗を小さ（することができるよう
になる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図（ａ）〜（ｍ）は第１の発明に係る半導体装置の
製造方法の一実施例を説明する図である。

この図において、１は例えばＣａＡｓからなる基板、２
は例えばＡｕＧｅ系のＡｕ層／Ｎｉ層ＺＡｕＧｅ層のか
らなるオーミック電極、３は例えばＷＳｉからなるゲー
ト電極で、オーミック電極２およびゲート電極３は第１
の発明に係る複数の電極に該当する。４は例えばＳｉ、
Ｎ、からなる第１のシリコン窒化膜、５は例えばＳｉｎ
、からなる第１のシリコン酸化膜、６は例えばＳｉ、Ｎ
。

からなる第２のシリコン窒化膜、７は例えばＳｉＯ□か
らなる第２のシリコン酸化膜で、第１のシリコン窒化膜
４及び第１のシリコン酸化膜５は第１の発明に係る第１
の絶縁膜に該当し、第２のシリコン窒化膜６及び第２の
シリコン酸化膜７は第１の発明に係る第２の絶縁膜に該
当する。８は例えばレジストからなる第１のマスク、９
は第１の開口部、１０は第２の開口部で、第１の発明に
係る第１の開口部に該当する。１１は第２のマスクで、
第１の発明に係る第１のマスクに該当する。１２は第３
の開口部で、第１の発明に係る第２の開口部に該当する
。１３は第４の開口部で、第１の発明に係る第３の開口
部に該当する。１４は例えばＴｉ層／　Ａ　ｕ層／Ｔｉ
層／ＷＳｉＪｉの４層からなる第１の配線層、１５は例
えばレジストからなる第３のマスクで、第１の発明に係
る第２のマスクに該当する。１６は第５の開口部で、第
１の発明に係る第４の開口部に該当する。１７は例えば
Ａｕ等の鍍金からなる第２の配線層で、第１の発明に係
る第１の配線層に８亥当する。１８はＳ　ＯＧ　（Ｓｐ
ｉｎ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）膜で、第１の発明に係るスピ
ンオングラス膜に該当する。１９は例えばＳｉＯ□から
なる第３のシリコン酸化膜で、第１の発明に係る第３の
絶縁膜に該当する。２０は例えばレジストからなる第４
のマスクで、第１の発明に係る第３のマスクに該当する
。２１は第６の開口部で、第１の発明に係る第５の開口
部に該当する。２２は第７の開口部で、第１の発明に係
る第６の開口部に該当する。２３は例えばＴｉ層／　Ａ
　ｕ層／Ｔｉ層／　Ｗ　Ｓ　ｉ層の４Ｎからなる第３の
配線層、２４は例えばレジストからなる第５のマスクで
、第１の発明に係る第４のマスクに該当する。２５は第
８の開口部で、第１の発明に係る第７の開口部に該当す
る。２６は第４の配線層で、第１の発明に係る第２の配
線層に該当する。

次に、その製造工程について説明する。

まず、第１図（ａ）に示すように、基板１上にオーミッ
ク電極２及びゲート電極３を形成し、オーミック電極２
及びゲート電極３を覆うようにＳｉ３　Ｎ４　、Ｓ　１
０□、Ｓｉ＊Ｎ４及びＳｉＯ□というように順次堆積し
て膜厚が例えば１０００人の第１のシリコン窒化膜４、
膜厚が例えば５０００人の第１のシリコン酸化膜５、膜
厚が例えば１０００人の第２のシリコン窒化膜６及び膜
厚が例えば１００００人の第２のシリコン酸化膜７を形
成する。次いで、第２のシリコン酸化膜７上に配線領域
形成用の第１のマスク８を選択的に形成するとともに第
１の開口部９を形成する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、例えば希釈弗酸のウ
ェットエツチングにより第１のマスク８をマスクとして
第１の開口部９を介して第２のシリコン酸化膜７を選択
的にエツチングする。この時、第２の開口部１０が形成
される。ここで第２のシリコン窒化膜６は希釈弗酸に対
するエツチングレートが第２のシリコン酸化膜７と比較
して非常に遅いので、従って第２のシリコン窒化膜６は
第２のシリコン酸化膜７がエツチングされる際の停止層
として機能している。次いで、第１のマスク８を除去す
る。

次に、第１図（Ｃ）に示すように、第２のシリコン酸化
膜７を覆うようにレジストを塗布し、このレジストを選
択的にパターニングして配線間接続孔形成用の第２のマ
スク１１を形成するとともに第３の開口部１２を形成す
る。

次に、第１図（ｄ）に示すように、例えばＣＦ。

ガスとＣＨＦ、ガスの混合ガスによるドライエツチング
により第２のマスク１１をマスクとして第２のシリコン
窒化膜６、第１のシリコン酸化膜５及び第１のシリコン
窒化膜４を選択的にエツチングしてオーミック電極２及
びゲート電極３を露出させるとともに第４の開口部１３
を形成する。次いで、第２のマスク１１を除去する。

次に、第１図（ｅ）に示すように、第４の開口部１３内
に露出されたオーミック電極２及びゲート電極３とコン
タクトを採るように第１の配線層１４を形成する。第１
の配線層１４は具体的には、例えばスパッタ法により層
厚が例えば１０００人のＷＳｉ層を形成した後、例えば
蒸着法によりこのＷＳｉ層上に層厚が例えば５０人のＴ
ｉ層、層厚が例えば１０００人のＡｕ層、層厚が例えば
５０人〇ＴｉＮを順次形成した４層のＴｉ層／　Ａ　ｕ
層／Ｔｉ層／ＷＳｉ層からなっている。

次に、第１図＜ｒ＞に示すように、第１．の配線層１４
を覆うようにレジストを塗布し、このレジストを選択的
にパターニングして配線形成用の第３のマスク１５を形
成するとともに第５の開口部１６を形成する。次いで、
例えばＣＦ、ガスと０□ガスの混合ガスによるドライエ
ツチングにより第３のマスク１５をマスクとして第５の
開口部１６内に露出された第１の配線層１４を構成する
最上層のＴｉ層を選択的にエツチングする。

次に、第１図（ｇ）に示すように、第３のマスク１５を
マスクとして第５の開口部１６内に露出された第１の配
線層１４とコンタクトを採るように鍍金にて層厚が例え
ば１００００人の第２の配線層１７を形成する。

次に、第１図（ｈ）に示すように、第３のマスク１５を
除去した後、第２の配線層１７が形成されていない部分
に露光されている第１の配線層１４を除去する。第１の
配線層１４の除去は具体的には、例えばＣＦ、ガスと０
２ガスの混合ガスによるドライエツチングにより第１の
配線層１４を構成する最上層のＷＳｉ層及び２層目のＴ
ｉ層を除去し、例えばＡｒガスのイオンミリングにより
第１の配線層１４を構成する３層目のＡｕ層を除去した
後、例えばＣＦ、ガスと０□ガスの混合ガスによるドラ
イエツチングにより第１の配線層１４を構成する４層目
のＴｉ層を除去することによって達成される。

次に、第１図（ｉ）に示すように、第２のシリコン酸化
膜７及び第２の配線層１７を覆うようにＳＯＧ膜１８を
形成した後、Ｓ　ＯＧＩＷ１Ｂ上に膜厚が１００００人
の第３のシリコン酸化膜１９を形成する。

次に、第１図（ｊ）に示すように、第３のシリコン酸化
膜１９上にレジストを塗布し、このレジストを選択的に
パターニングして配線間接続孔形成用の第４のマスク２
０を形成するとともに第６の開口部２１を形成する。

次に、第１図（ｋ）に示すように、例えばＣＦ。

ガスとＣＨＦ、ガスの混合ガスによるドライエツチング
により第４のマスク２０をマスクとして第３のシリコン
酸化膜１９及びＳＯＧ膜１８を選択的に工ッチングして
第２の配′！ＩＡ層１７を露出させるとともに第７の開
口部２２を形成する。

次に、第１図（１）に示すように、第４のマスク２０を
除去した後、第７の開口部２２内の第２の配線層１７と
コンタクトを採るように第３の配線層２３を形成する。

第３の配線層２３は具体的には、例えばスバ・）夕法に
より層厚が例えば１０００人のＷＳｉ層を形成した後、
例えば蒸着法によりこのＷＳｉ層上にＮＷ、が例えば５
０人のＴｉ層、Ｎ厚が例えば１０００人のＡｕ層、層厚
が例えば５０人のＴｉ層を順次形成した４層のＴｉ層／
　Ａ　ｕ層／Ｔｉ層／ＷＳｊ層からなっている。次いで
、第３の配線層２３上に配線形成用の第５のマスク２４
を形成するとともに第８の開口部２５を形成する。次い
で、例えばＣＦ４ガスと０□ガスの混合ガスによるドラ
イエツチングにより第８の開口部２５内に露出された第
３の配線層２３を構成する最上層のＴｉ層を選択的に除
去する。

次に、第５のマスク２４をマスクとして第８の開口部２
５内に露出された第３の配線層２３とコンタクトを採る
ように鍍金にて層厚が例えば１００００人の第４の配線
層２６を形成した後、第５のマスク２４を除去する。そ
して、第４の配線層２６が形成されていない部分に露出
されている第３の配線層２３を除去することにより、第
１図（ｍ　）に示すような構造の半導体装置が完成する
。ここで、第３の配線層２３の除去は具体的には第１図
＜ｈ）で説明した除去方法と同様であり、ＣＦ、ガスと
０２ガスの混合ガスによるドライエツチング及びＡｒガ
スのイオンミリングを用いる。

すなわち、上記実施例では、第１図（ｉ）に示すように
、下層配線の第２の配線層１７を眉間絶縁膜としてのＳ
ＯＧ膜１８で埋め込みその上面を平坦にすることができ
、第１図（１）に示す第５のマスク２４を十分な厚みで
ほぼ均一に形成することができるようになる。このため
、第１図（ｍ）に示す上層配線の第４の配線層２６を従
来のものより段差がなく十分な厚さで形成することがで
きるようになり配線抵抗を小さくすることができるよう
になる。

第２図（ａ）〜（ｍ）は第２の発明に係る半導体装置の
製造方法の一実施例を説明する図である。

これらの図において、第１図（ａ）〜（ｍ）と同一符号
は同一または相当部分を示し、３０は第１のポリイミド
膜で、第２の発明に係る第１のポリイミド膜に該当する
。３１は第２のポリイミド膜で、第２の発明に係る第２
のポリイミド膜に該当する。

３２は第３のポリイミド膜である。

次に、その製造工程について説明する。

まず、第２図（ａ）に示すように、基板ｌ上にオーミッ
ク電極２及びゲート電極３を形成し、オーミック電極２
及びゲート電極３を覆うようにＳｉ３Ｎ、、ポリイミド
、３ｉ、ｒ’Ｊ、、ポリイミドというように順次堆積し
て膜厚が例えば１０００人の第１のシリコン窒化膜４、
膜厚が例えば５０００人の第１のポリイミド膜３０、膜
厚が例えば１０００人の第２のシリコン窒化ＩＩ！６及
び膜厚が例えば１００００人の第２のポリイミド膜３１
を形成する。次いで、第２のポリイミド膜３１上に配線
領域形成用の第１のマスク８　（第２の発明に係る第１
のマスクに該当する）を選択的に形成するとともに第１
の開口部９（第２の発明に係る第１の開口部に該当する
）を形成する。

次に、第２図（ｂ）に示すように、例えば０２プラズマ
のドライエツチングにより、第１のマスク８をマスクと
して第１の開口部９を介して第２のポリイミド膜３１を
除去して第２の開口部１０を形成する。ここで、第２の
シリコン窒化膜６は０２プラズマでエツチングされない
ため第２のポリイミド膜３１がエツチングされる際の停
止層として機能している。次いで、第１のマスク８を除
去する。

次に、第２図（ｃ）に示すように、第２のポリイミド膜
３１を覆うように配線間接続孔形成用の第２のマスク１
１（第２の発明に係る第２のマスクに該当する）を形成
するとともに第１の開口部９の幅よりも小さい幅の第３
の開口部１２（第２の発明に係る第２の開口部に該当す
る）を形成する。

次に、第２図（ｄ）に示すように、第２のマスク１１を
マスクとして第３の開口部１２を介して第２のシリコン
窒化膜６、第２のポリイミド膜３０及び第１のシリコン
窒化膜４を除去してオーミック電極２及びゲート電極３
を露出させるとともに第４の開口部１３を形成する。こ
こで第１のシリコン窒化膜４及び第２のシリコン窒化膜
６は例えばＣＦＯガスと０２ガスの混合ガスによるドラ
イエツチングにより除去することができ、第１のポリイ
ミド膜３０は例えば０２ガスのＲＩＥ法により除去する
ことができる。次いで、第２のマスク１１を除去する。

次に、第２図（ｅ）に示すように、第４の開口部１３内
の露出されたオーミック電極２及びゲート電極３とコン
タクトを採るように第１の配線層１４を形成する。第１
の配線層１４は具体的には例えばスパッタ法により層厚
が例えば１ｏｏｏ人のＷＳｉ層を形成した後、例えば蒸
着法によりこのＷＳｉ層上に層厚が例えば５０人のＴｉ
層、層厚が例えば１０００人のＡｕ層、層厚が例えば５
０人のＴｉ層を順次形成した４層のＴ　ｉ　Ｎ／Ａ　ｕ
Ｊｉｉ／Ｔ　ｉ層／ＷＳｉ層からなっている。

次に、第２図（ｆ）に示すように、第１の配線層１４を
覆って配線領域形成用の第３のマスク１５（第２の発明
に第３のマスクに該当する）を形成するとともに第５の
開口部１６を形成する。次いで、例えばＣＦ　ａガスと
０２ガスの混合ガスによるドライエツチングにより第３
のマスク１５をマスクとして第５の開口部１６内に露出
された第１の配線層１４を構成する最上層のＴｉ層を選
択的にエツチングする。

次に、第２図（ｇ）に示すように、第３のマスク１５を
マスクとして第５の開口部１６内の露出された第１の配
線１１４とコンタクトを採るように鍍金にて層厚が例え
ば１ｏｏｏｏ人の第２の配線層１７（第２の発明に係る
第１の配線層に該当する）を形成する。

次に、第２図（ｈ）に示すように、第２の配線層１７を
除去した後、第２の配線ＩＪ１７が形成されていない部
分に露出されている第１の配線層１４を除去する。第１
の配線層１４の除去は具体的には、例えばＣＦ、ガスと
０２ガスの混合ガスによるドライエツチングにより第１
の配線層１４を構成する最上層のＷＳｉ層及び２層目の
Ｔｉ層を除去し、例えばＡｒガスのイオンミリングによ
り第１の配線層１４を構成する３層目のＡｕ層を除去し
た後、例えばＣＦ、ガスと０２ガスの混合ガスによるド
ライエツチングにより第１の配線層１４を構成する４層
目のＴｉ層を除去することによって達成される。

次に、第２図（ｉ）に示すように、第１のポリイミド膜
３１及び第２の配線層１７を覆うように膜厚が１０００
０人の第３のポリイミド膜３２（第２の発明に係る第３
のポリイミド膜に該当する）を形成する。

次に、第２図（ｊ）に示すように、第３のポリイミド膜
３２上に配線間接続孔形成用の第４のマスク２０（第２
の発明に係る第４のマスクに該当する）を形成するとと
もに第６の開口部２１（第２の発明に係る第３の開口部
に該当する）を形成する。

次に、第２図（ｋ）に示すように、例えば０□ガスによ
るドライエツチングにより第４のマスク２０をマスクと
して第６の開口部２１を介して第３のポリイミド膜３２
を除去して第２の配線層１７を露出させるとともに第７
の開口部２２を形成する。

次に、第２図（１）に示すように、第４のマスク２０を
除去した後、第７の開口部２２内に露出された第２の配
線層１７とコンタクトを採るように第３の配線層２３を
形成する。第３の配線層２３は具体的には第２図（ｅ）
で説明した第１の配線層１４の形成方法と同様であり、
４層のＴｉ層／　Ａ　ｕ層／Ｔｉ層／ＷＳｉ層からなっ
ている。次いで、第３の配線層２３上に配線形成用の第
５のマスク２４（第２の発明に係る第５のマスクに該当
する）を形成するとともに第８の開口部８を形成した後
、例えばＣＦ、ガスと０２ガスの混合ガスによるドライ
エツチングにより第８の開口部２５内に露出された第３
の配線層２３を構成する最上層のＴｉ層を選択的に除去
する。

次に、第５のマスク２４をマスクとして第８の開口部２
５内に露出された第３の配線層２３とコンタクトを採る
ように第４の配線層２６（第２の発明に係る第２の配線
層に該当する）を形成した後、第５のマスク２４を除去
する。そして、第４の配線層２５が形成されていない部
分に露出されている第３の配線層２３を除去することに
より第２図（ｍ）に示すような構造の半導体装置が完成
する。ここで、第３の配線層２３の除去は具体的には第
２図（ｈ）で説明した除去方法と同様である。

すなわち、本実施例では、第２図（ｉ）に示すように、
下層配線の第２の配線層１７を眉間絶縁膜としての第３
のポリイミド膜３２で埋め込みその上面を平坦にするこ
とができ、第２図（Ｎ）に示す第５のマスク２４を十分
な厚みで均一に形成することができるようになる。この
ため、第２図（ｍ）に示す上層配線の第４の配線層２６
を従来のものより段差がなく十分な厚さで形成すること
ができるようになり配線抵抗を小さくすることができる
ようになる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、配線層の重なり合う部分での段差を縮
小することができ、上層の配線層でも十分厚く形成する
ことができ、配線抵抗を小さくすることができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明に係る半導体装置の製造方法の一実
施例の製造工程を説明する図、第２図は第２の発明に係
る半導体装置の製造方法の一実施例の製造工程を説明す
る図、第３図は従来例の製造工程を説明する図である。 １・・・・・・基板、 ２・・・・・・オーミック電極、 ３・・・・・・ゲート電極、 ４・・・・・・第１のシリコン窒化膜、５・・・・・・
第１のシリコン酸化膜、６・・・・・・第２のシリコン
窒化膜、７・・・・・・第２のシリコン酸化膜、８・・
・・・・第１のマスク、 ９・・・・・・第１の開口部、 １０・・・・・・第２の開口部、 １１・・・・・・第２のマスク、 １２・・・・・・第３の開口部、 １３・・・・・・第４の開口部、 １４・・・・・・第１の配線層、 １５・・・・・・第３のマスク、 １６・・・・・・第５の開口部、 １７・・・・・・第２の配８１層、 １８・・・・・・ＳＯＧ膜、 １９・・・・・・第３のシリコン酸化膜、２０・・・・
・・第４のマスク、 ２１・・・・・・第６の開口部、 ２２・・・・・・第７の開口部、 ２３・・・・・・第３の配線層、 ２４・・・・・・第５のマスク、 ２５・・・・・・第８の開口部、 ２６・・・・・・第４の配線層、 ３０・・・・・・第１のポリイミド膜、３１・・・・・
・第２のポリイミド膜、従来の製造工程を説明する図 １ｉｌｌ！３図 二基板 ：オーミック電極 ：ゲート電極 ：第１のシリコン窒化膜 ：第１のシリコン酸化膜 ：第２のシリコン窒化膜 ９：第１の開口部 ｌＯ：第２の開口部 ｌｌ：第２のマスク １２：第３の開口部 第１の発明の一実施例の製造工程を説明する図第１図 （Ｉ５） （ｂ） （Ｃ） ３０：第１のポリイミド膜 ３１：４２のポリイミド膜 第２の発明の一實施例の製造工程を説明する図９２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）基板上に複数の電極（２、３）を形成する工程と
   、 前記複数の電極を覆うように第１の絶縁膜 （４、５）及び第２の絶縁膜（６、７）を順次形成する
   工程と、 前記第２の絶縁膜（７）の前記複数の電極上に対応する
   部分をエッチングして、第１の開口部（１０）を形成す
   る工程と、 全面に第１のマスク（１１）を形成し、次いで前記第１
   の開口部（１０）内に前記第１の開口部（１０）の幅よ
   りも小さい幅の第２の開口部（１２）を形成する工程と
   、 前記第１のマスク（１１）をマスクとして前記第２の開
   口部（１２）内の前記第１の絶縁膜を除去して前記電極
   を露出させて第３の開口部（１３）を形成する工程と、 前記第１のマスク（１１）を除去する工程と、全面に第
   ２のマスク（１５）を形成し、そののち前記第３の開口
   部（１３）と略同一の幅を有する第４の開口部（１６）
   を形成する工程と、前記第２のマスク（１５）をマスク
   として前記第４の開口部（１６）内に前記電極とコンタ
   クトを採るように第１の配線層（１７）を形成する工程
   と、 前記第２のマスク（１５）を除去する工程と、全面にス
   ピンオングラス膜（１８）及び第３の絶縁膜（１９）を
   順次形成し、表面を平坦化する工程と、 前記第３の絶縁膜上に第３のマスク（２０）を形成し、
   該第３のマスク（２０）の前記第１の配線層（１７）に
   対応する領域に第５の開口部（２１）を形成する工程と
   、 前記第３のマスク（１５）をマスクとして前記第３の絶
   縁膜及び前記スピンオングラス膜を除去して前記第１の
   配線層（１７）を露出させるとともに第６の開口部（２
   ２）を形成する工程と、前記第３のマスク（２０）を除
   去する工程と、全面に第４のマスク（２４）を形成し前
   記第６の開口部（２２）内に該第６の開口部（２２）の
   幅と略同一の第７の開口部（２５）を形成する工程と、 前記第４のマスク（２４）をマスクとして前記第７の開
   口部（２５）内に前記第１の配線層（１７）とコンタク
   トを採るように第２の配線層（１６）を形成する工程と
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 （２）基板上に複数の電極（２、３）を形成する工程と
   、 前記電極を覆うように第１のポリイミド膜 （３０）、及び第２のポリイミド膜（３１）を順次形成
   する工程と、 全面に第１のマスク（８）を形成したのち、前記電極上
   に対応する部分に第１の開口部（９）を形成する工程と
   、 前記第１のマスク（８）をマスクとして前記第２のポリ
   イミド膜（３１）を除去する工程と、前記第１のマスク
   （８）を除去する工程と、全面に第２のマスク（１１）
   を形成したのち前記第１の開口部（９）より幅の狭い第
   ２の開口部（１２）を形成する工程と、 前記第２のマスク（１１）をマスクとして前記第１のポ
   リイミド膜（３０）を除去して前記電極を露出させる工
   程と、 前記第２のマスク（１１）を除去する工程と、全面に第
   ３のマスク（１５）を形成したのち前記第２の開口部（
   １２）の部分を開口する工程と、前記第３のマスク（１
   ５）をマスクとして前記第２の開口部（１２）内の電極
   とコンタクトを採るように第１の配線層（１７）を形成
   する工程と、前記第３のマスク（１５）を除去する工程
   と、前記第２のポリイミド膜（３１）及び前記第１の配
   線層（１７）を覆うように第３のポリイミド膜（３２）
   を形成し、表面を平坦化する工程と、前記第３のポリイ
   ミド膜（３２）上に第４のマスク（２０）を形成し、前
   記第１の配線層（１７）に対応する部分に第３の開口部
   （２１）を形成する工程と、 前記第４のマスク（２０）をマスクとして前記第３のポ
   リイミド膜（３２）を除去して前記第１の配線層（１７
   ）を露出させる工程と、 前記第４のマスク（２０）を除去する工程と、全面に第
   ５のマスク（２４）を形成し、前記第３の開口部（２１
   ）の部分を選択的に除去する工程と、 前記第５のマスクをマスクとして第３の開口部（２１）
   内に露出された第１の配線層（１７）とコンタクトを採
   るように第２の配線層（２６）を形成する工程とを含む
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。