JPH03155635A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH03155635A
JPH03155635A JP29587889A JP29587889A JPH03155635A JP H03155635 A JPH03155635 A JP H03155635A JP 29587889 A JP29587889 A JP 29587889A JP 29587889 A JP29587889 A JP 29587889A JP H03155635 A JPH03155635 A JP H03155635A
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JP
Japan
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film
layer metal
metal wiring
polycrystalline silicon
deposited
Prior art date
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Pending
Application number
JP29587889A
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English (en)
Inventor
Isao Miyanaga
績 宮永
Akihiro Kanda
神田 彰弘
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置の製造方法に関するものであも 従来の技術 半導体装置の微細化が進むに従い金属多層配線パターン
の微細化も進へ それにつれて金属配線層間を接続する
スルーホールと言われる連結部の開口部の寸法も微細化
される傾向にあム 半導体装置の多層配線工程の従来例
を第3図に示す。第3図において、シリコン基板100
上に形成された下地l上に第1層金属配線2を形成した
後、全面にわたって層間絶縁膜3を堆積すも 次にマス
クを用いて前記層間絶縁膜3を選択的に除去し スルー
ホール6を形成した抵 第2層金属配線4を堆積して第
1層金属配線2との連結部7を形成している。
発明が解決しようとする課題 第3図に示すように層間絶縁膜3をマスクを用いて選択
的に除去し スルーホール6を形成して配線層間の連結
部を形成する場合、マスクずれにより層間絶縁膜3の開
口部が第1層金属配線2上の所定の領域からはみ出すの
を防ぐためにあらかじめスルーホールの寸法を第1層金
属配線2の線幅より小さくする必要があも また微細化
と共に連結部7の開口径がスルーホール6の深さに比べ
小さくなム つまりアスペクト比が大きくなり、第2層
金属配線4の埋め込みが困難になム その結果 第2層
金属配線4堆積時のステップカバレジの悪さも手伝(\
 スルーホール6を形成している層間絶縁膜3の側面に
は非常に薄い金属配線5が堆積されも 前記金属配線5
では電流密度が著しく大きくなり、断線の要因の一つに
なり、配線パターンの微細化を妨げることにもなも本発
明(友 第1層金属配線幅の方向について自己整合的に
第1層金属配線幅の寸法を持つ連結部を形成すると共に
連結部周りの層間絶縁膜を平坦化して、第2層金属配線
のカバレジの向上が図れる半導体装置の製造方法を提供
することを目的とすも 課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するたべ 第1の金属配線上
の所定の領域に不純物を含む酸化膜を形成する工程と、
その後半導体装置全面に多結晶シリコンを堆積し 前記
酸化膜より不純物を前記多結晶シリコンに拡散する工程
と、不純物が拡散された前記多結晶シリコンを選択的に
除去する工程と、前記多結晶シリコンを酸化して層間絶
縁膜を形成する工程と、前記第1の酸化膜を除去して第
2の金属配線との連結部を露出させる工程と、前記層間
絶縁膜、 及び第1の金属配線連結部上に第2の金属配
線を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法であ
a 作用 本発明は上述の構成によって、不純物を含む酸化膜より
不純物を前記酸化膜の上広 側面及び側面下方の多結晶
シリコンに拡散させ、その部分のエツチング速度を増加
させて、不純物が拡散した多結晶シリコンを選択的かつ
自己整合的に除去し前記多結晶シリコンを酸化させて層
間絶縁膜を形成すも この時形成される層間絶縁膜は酸
化前の多結晶シリコンに比べて膨張するた八 前記酸化
膜と接続すも 次に前記層間絶縁膜をエツチングすると
共に前記酸化膜を除去することにより、第1層金属配線
の幅の方向では連結部の周りの層間絶縁膜が平坦化し 
自己整合的に第1層金属配線幅の寸法を持つ連結部を形
成し 第1層金属配線の長さ方向では上部に広がりを持
つスルーホールを形成することが出来も 実施例 (実施例1) 第1図は本発明の第1の実施例における半導体装置の製
造方法を示す工程断面図である。
同図(a)ではシリコン基板100上に形成された下地
lの上に第1層金属配線膜8として、例えば高融点金属
であるタングステンを堆積し その上に高濃度リンを含
む酸化膜9 (以下PSG膜と呼ぶ)を堆積すも 同図
(b)ではマスクを用いて第1層配線パターンを形成し
 さらにマスクを用いて第2層金属配線との連結部を形
成する領域のPSGSeO2して他の領域のPSG9膜
を除去する。
同図(c)では半導体装置全面にわたり多結晶シリコン
10を堆積すも 同図(d)では熱処理により、PSG
膜9上服 側面及び側面下方の多結晶シリコン10へP
SGSeO2リンの拡散を行(\ 例えば硝酸: フッ
酸: 酢酸=50:  1:  5のエツチング液によ
り多結晶シリコンlOをエツチングすa この時リンが
拡散した領域の多結晶シリコンのエツチング速度はリン
が拡散していない領域の多結晶シリコンのエツチング速
度より非常に速いた&  PSGSeO上皿 側面及び
側面下方の多結晶シリコン10が除去されも 同図(e
)では多結晶シリコン10を酸化し 層間絶縁膜11を
形成すも 同図(f)では層間絶縁膜11のエツチング
とPSGSeO2去を同時に行(\ 第2層金属配線1
2との連結部を形成し 第2層金属配線膜12を堆積し
多層配線の連結を行っていaな抵 実施例1では第1層
金属配線8上にPSGSeO2積した力(第1層金属配
線8とPSGSeO2に耐酸化性被膜として5isN4
を堆積してもよ(〜 連結部分のSit N 4は連結
部形成時にPSGSeO2緒に除去すればよ1 (実施例2) 第2図は本発明の第2の実施例における半導体装置の製
造方法を示す工程断面図であも同図(a)ではシリコン
基板100上に形成された下地lの上に第1層金属配線
膜8としてたとえばタングステンを堆積し その上に高
濃度リンを含むPSGIll[9を堆積し さらにその
上にSis N a被膜14を形成するときにPSGS
eO2護するために多結晶シリコン13を堆積すも 同
図(b)ではマスクを用いて第1層配線パターンを形成
し 第1層金属配線8の側面にSis N 4被膜14
を形成しさらにマスクを用いて第2層金属配線との連結
部を形成する領域のPSGSeO2して他の領域のPS
GQ膜を除去すも 同図(c)では半導体装置全面にわ
たり多結晶シリコン10を堆積すも 同図(d)では熱
処理により、PSG膜9上服 側面の多結晶シリコン1
0へPSGSeO2リンの拡散を行t、X、第1実施例
と同様にしてPSGSeO2旅 側面の多結晶シリコン
10を除去すも 同図(e)では多結晶シリコン10を
酸化ム 層間絶縁膜11を形成すも 同図(f)では層
間絶縁膜11のエツチングとPSGSeO2去を同時に
行t\第2層金属配線12との連結部を形成上 第2層
金属配線膜12を堆積し多層配線の連結を行っていも 実施例2で(飄 第1層金属配線8の側面に被膜14を
形成することによって、第1層金属配線8の側面下部に
酸化せずに残った多結晶シリコン10が存在することを
防ぐと共に層間絶縁膜11をより平坦化することが出来
も 発明の効果 本発明によれ(戯 第1層金属配線の幅の方向に自己整
合的に連結部を形成して連結部の面積を大きくすること
が可能で、第2層金属配線との連結部でのカバレジを向
上させることが出来るという効果を有するものであも
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例における半導体装置の製
造方法を示す工程断面は 第2図は本発明の第2の実施
例における半導体装置の製造方法を示す工程断面は 第
3図は従来の技術を用いた多層配線の断面図である。 1・・・下地 2,8・・・第1層金属配線1 3.1
1・・・層間絶縁g、4.12・・・第1層金属配線 
5・・・金属配a 6・・・スルーホー/k 7・・・
連結部 9・・・PSG、 10 、13 =・・多結
晶シリコン、 14 ”’si8 N a破風 M1図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1の金属配線上の所定の領域に不純物を含む酸
    化膜を形成する工程と、その後半導体装置全面に多結晶
    シリコンを堆積し、前記酸化膜より不純物を前記多結晶
    シリコンに拡散する工程と、不純物が拡散された前記多
    結晶シリコンを選択的に除去する工程と、前記多結晶シ
    リコンを酸化して層間絶縁膜を形成する工程と、前記第
    1の酸化膜を除去して第2の金属配線との連結部を露出
    させる工程と、前記層間絶縁膜、及び第1の金属配線連
    結部上に第2の金属配線を形成する工程とを備えた半導
    体装置の製造方法。
  2. (2)不純物を含む酸化膜を形成した後に第1の金属配
    線の側面に絶縁性被膜を形成することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
  3. (3)第1の金属配線の側面に絶縁性被膜を形成する前
    に不純物を含む酸化膜上に多結晶シリコンを形成するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の半導体装置
    の製造方法。
JP29587889A 1989-11-14 1989-11-14 半導体装置の製造方法 Pending JPH03155635A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5843841A (en) * 1994-02-25 1998-12-01 Fujitsu Limited Fabrication process of a semiconductor integrated circuit device having a local interconnect pattern and a semiconductor integrated circuit device fabricated according to such a fabrication process
JP2005303276A (ja) * 2004-03-16 2005-10-27 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5843841A (en) * 1994-02-25 1998-12-01 Fujitsu Limited Fabrication process of a semiconductor integrated circuit device having a local interconnect pattern and a semiconductor integrated circuit device fabricated according to such a fabrication process
JP2005303276A (ja) * 2004-03-16 2005-10-27 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JP4582452B2 (ja) * 2004-03-16 2010-11-17 株式会社Ihi 半導体装置の製造方法

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