JPH04123458A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH04123458A
JPH04123458A JP2244511A JP24451190A JPH04123458A JP H04123458 A JPH04123458 A JP H04123458A JP 2244511 A JP2244511 A JP 2244511A JP 24451190 A JP24451190 A JP 24451190A JP H04123458 A JPH04123458 A JP H04123458A
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JP
Japan
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insulating film
interlayer insulating
layer
conductive
conductive layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2244511A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Minazu
克己 水津
Osamu Takahata
高畠 修
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to GB9119025A priority patent/GB2247987A/en
Priority to DE4130535A priority patent/DE4130535A1/en
Publication of JPH04123458A publication Critical patent/JPH04123458A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76885By forming conductive members before deposition of protective insulating material, e.g. pillars, studs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L21/76801Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76819Smoothing of the dielectric

Abstract

PURPOSE:To improve the productivity of a semiconductor device by etching a layer composed of a flat film and a first insulating film until the top of a conductor column is exposed, resulting in fewer steps. CONSTITUTION:A second insulating film 67 is formed on a first aluminum wiring layer 65 of a silicon substrate 61 and etched selectively to open a contact hole 71. A third aluminum wiring layer is formed on the second insulating film 67 and etched selectively to form a conductor column 77. A first insulating film 79 is formed on the surface of this structure, and positive resist 81 is applied in such a manner that a flat top surface is obtained. The resist and the first insulating film etched until the top of the conductor column 77 is exposed. A second aluminum wiring layer 83 is formed overall on the surface and etched into an interconnection.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は、半導体装置の製造方法に関するものであり
、特に、下層配線と上層配線との接続方法に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method of connecting lower layer wiring and upper layer wiring.

[従来の技術] 従来の下層配線と上層配線との接続方法の一例を、第2
A図〜第2G図を用いて説明する。
[Prior art] An example of the conventional method of connecting lower layer wiring and upper layer wiring is shown in the second example.
This will be explained using Figures A to 2G.

第2A図に示すように、シリコン基板1を準備する。As shown in FIG. 2A, a silicon substrate 1 is prepared.

第2B図に示すように、シリコン基板1の主表面全面に
順に、シリコン酸化膜3、第1アルミニウム配線層5、
シリコン酸化膜からなる層間絶縁膜7、ホトレジスト9
を形成する。
As shown in FIG. 2B, a silicon oxide film 3, a first aluminum wiring layer 5,
Interlayer insulating film 7 made of silicon oxide film, photoresist 9
form.

第2C図に示すように、ホトレジスト9に所定のパター
ニングを施す。
As shown in FIG. 2C, the photoresist 9 is patterned in a predetermined manner.

第2D図に示すように、ホトレジスト9をマスクとして
、層間絶縁膜7に等方性エツチングを施す。層間絶縁膜
7のエツチング除去が所定の深さまで行なわれると、エ
ツチングをとめる。
As shown in FIG. 2D, isotropic etching is performed on the interlayer insulating film 7 using the photoresist 9 as a mask. When the interlayer insulating film 7 has been etched to a predetermined depth, the etching is stopped.

第2E図に示すように、ホトレジスト9をマスクとして
、層間絶縁膜7に異方性エツチングを施し、コンタクト
ホール11を完成する。
As shown in FIG. 2E, using the photoresist 9 as a mask, the interlayer insulating film 7 is anisotropically etched to complete the contact hole 11.

第2F図に示すように、ホトレジスト9を除去する。そ
して、シリコン基板1の主表面全面に、第2アルミニウ
ム配線層13を形成する。
As shown in FIG. 2F, the photoresist 9 is removed. Then, a second aluminum wiring layer 13 is formed over the entire main surface of the silicon substrate 1.

第2G図に示すように、第2アルミニウム配線層13に
所定のパターニングを施す。
As shown in FIG. 2G, the second aluminum wiring layer 13 is patterned in a predetermined manner.

第2アルミニウム配線層13のうち、層間絶縁膜7上に
ある部分が、上層配線である。第1アルミニウム配線層
5が、下層配線である。
A portion of the second aluminum wiring layer 13 on the interlayer insulating film 7 is an upper layer wiring. The first aluminum wiring layer 5 is the lower layer wiring.

第2G図に示すように、コンタクトホール11の側壁の
上部は、斜めになっている。これは、コンタクトホール
11の側壁における第2アルミニウム配線層13の被着
性を良好にするためである。
As shown in FIG. 2G, the upper part of the side wall of the contact hole 11 is oblique. This is to improve adhesion of the second aluminum wiring layer 13 to the side wall of the contact hole 11.

ところで、コンタクトホールのアスペクト比(コンタク
トホールの深さ/コンタクトホールの横方向の寸法)が
高くなると、上層配線と下層配線との接続が不良となる
可能性がある。このことを第3図、第4図を用いて説明
する。
By the way, when the aspect ratio of the contact hole (depth of the contact hole/lateral dimension of the contact hole) becomes high, there is a possibility that the connection between the upper layer wiring and the lower layer wiring becomes poor. This will be explained using FIGS. 3 and 4.

第3図は、アスペクト比が1以下の場合における上層配
線と下層配線との接続部を示す断面図である。Aで示す
寸法が、コンタクトホールの横方向の寸法である。Bで
示す寸法が、コンタクトホールの深さである。アスペク
ト比が1以下だと、上層配線である第2アルミニウム配
線層13と下層配線である第1アルミニウム配線層5と
の電気的接続は良好に行なわれる。しかし、アスペクト
比が1より大きくなると、第4図に示すように、上層配
線である第2アルミニウム配線層13と下層配線である
第1アルミニウム配線層5との電気的接続が良好に行な
われないことがある。これは、コンタクトホール11の
底がアルミニウムで詰まる前に、コンタクトホール11
の側壁上部に堆積したアルミニウムによってコンタクト
ホール11の口が塞がれるからである。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a connecting portion between an upper layer wiring and a lower layer wiring when the aspect ratio is 1 or less. The dimension indicated by A is the lateral dimension of the contact hole. The dimension indicated by B is the depth of the contact hole. When the aspect ratio is 1 or less, the electrical connection between the second aluminum wiring layer 13, which is the upper layer wiring, and the first aluminum wiring layer 5, which is the lower layer wiring, is well established. However, when the aspect ratio is larger than 1, as shown in FIG. 4, the electrical connection between the second aluminum wiring layer 13, which is the upper layer wiring, and the first aluminum wiring layer 5, which is the lower layer wiring, cannot be made well. Sometimes. This means that before the bottom of the contact hole 11 is clogged with aluminum, the contact hole 11
This is because the mouth of the contact hole 11 is closed by the aluminum deposited on the upper side wall of the contact hole 11.

半導体装置の高集積化により、コンタクトホールの横方
向の寸法が小さくなってきている。これに対して、層間
絶縁膜の膜厚は、ピンホールの危険性等を考慮して、所
定値以下の厚みにできない。
As semiconductor devices become more highly integrated, the lateral dimensions of contact holes are becoming smaller. On the other hand, the thickness of the interlayer insulating film cannot be less than a predetermined value in consideration of the risk of pinholes.

このため、アスペクト比が増大する傾向にある。For this reason, the aspect ratio tends to increase.

アスペクト比が増大しても確実に上層配線と下層配線と
の電気的接続ができる方法として、上層配線と下層配線
との電気的接続を選択CVD法によって形成した金属で
行なう方法がある。この方法を、第5A図〜第5G図を
用いて説明する。
As a method for ensuring electrical connection between the upper layer wiring and the lower layer wiring even when the aspect ratio increases, there is a method in which the electrical connection between the upper layer wiring and the lower layer wiring is made using metal formed by selective CVD. This method will be explained using FIGS. 5A to 5G.

第5A図に示すように、シリコン基板15を準備する。As shown in FIG. 5A, a silicon substrate 15 is prepared.

第5B図に示すように、シリコン基板15の主表面全面
に順に、シリコン酸化膜17、第1アルミニウム配線層
19、シリコン酸化膜からなる層間絶縁膜21、ホトレ
ジスト23を形成する。
As shown in FIG. 5B, a silicon oxide film 17, a first aluminum wiring layer 19, an interlayer insulating film 21 made of a silicon oxide film, and a photoresist 23 are formed in this order over the entire main surface of the silicon substrate 15.

第5C図に示すように、ホトレジスト23に所定のパタ
ーニングを施す。
As shown in FIG. 5C, the photoresist 23 is patterned in a predetermined manner.

第5D図に示すように、ホトレジスト23をマスクとし
て層間絶縁膜21に異方性エツチングを施し、コンタク
トホール25を形成する。
As shown in FIG. 5D, anisotropic etching is performed on the interlayer insulating film 21 using the photoresist 23 as a mask to form a contact hole 25.

第5E図に示すように、CVD (Chemi cal
  Vapour  Deposition)法によっ
て、コンタクトホール25内にタングステン27を選択
的に形成する。コンタクトホール25内にのみタングス
テン27が選択的に形成されるのは、タングステンを含
む原料ガスがアルミニウムと反応し、シリコン酸化膜と
は反応しにくいからである。タングステンを含む原料ガ
スとシリコン酸化膜とは全く反応しないわけではないの
で、層間絶縁膜21主表面には、タングステン27から
なる薄い膜が形成される。
As shown in Figure 5E, CVD (Chemical
Tungsten 27 is selectively formed in the contact hole 25 by a vapor deposition method. The reason why tungsten 27 is selectively formed only in the contact hole 25 is because the raw material gas containing tungsten reacts with aluminum and is less likely to react with the silicon oxide film. Since the source gas containing tungsten and the silicon oxide film do not react at all, a thin film made of tungsten 27 is formed on the main surface of the interlayer insulating film 21.

第5F図に示すように、層間絶縁膜21上のりングステ
ン27を、エツチングによって除去する。
As shown in FIG. 5F, the ringsten 27 on the interlayer insulating film 21 is removed by etching.

第5G図に示すように、層間絶縁膜21上に第2アルミ
ニウム配線層29を形成する。そして、第2アルミニウ
ム配線層29に所定のパターニングを施す。
As shown in FIG. 5G, a second aluminum wiring layer 29 is formed on the interlayer insulating film 21. Then, as shown in FIG. Then, the second aluminum wiring layer 29 is patterned in a predetermined manner.

選択CVD法について開示した文献として、たとえば、
IEEE  June  13−14.  1988 
 p125〜p134がある。
For example, documents disclosing selective CVD methods include:
IEEE June 13-14. 1988
There are p125 to p134.

しかし、選択CVD法はまだ研究段階で、選択CVD法
を利用して半導体装置を生産する段階にまでは至ってい
ない。
However, the selective CVD method is still in the research stage and has not yet reached the stage of producing semiconductor devices using the selective CVD method.

上記2例の問題点を解決することができるものとして、
特開昭61−116834号公報に開示された方法があ
る。この方法を、第6A図〜第6F図を用いて説明する
As something that can solve the problems of the above two examples,
There is a method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 116834/1983. This method will be explained using FIGS. 6A to 6F.

第6A図に示すように、基板31の主表面の両端部には
、フィールド酸化膜33が形成されている。フィールド
酸化膜33に挟まれた基板31の主表面近傍には、ソー
ス領域37、ドレイン領域39が間を隔てて形成されて
いる。ソース領域37とドレイン領域39との間にある
基板31の主表面上には、絶縁膜43が形成されている
。絶縁膜43の上には、ゲート電極41が形成されてい
る。
As shown in FIG. 6A, field oxide films 33 are formed on both ends of the main surface of the substrate 31. As shown in FIG. Near the main surface of substrate 31 sandwiched between field oxide films 33, a source region 37 and a drain region 39 are formed with a gap therebetween. An insulating film 43 is formed on the main surface of substrate 31 between source region 37 and drain region 39 . A gate electrode 41 is formed on the insulating film 43.

一方のフィールド酸化膜33上には、ポリシリコン層3
5が形成されている。基板31の主表面全面には、バッ
ファ酸化物層45が形成されている。ポリシリコン層3
5上にあるバッファ酸化物層45には、コンタクトホー
ル47aが形成されている。ソース領域37上にあるバ
ッファ酸化物層45には、コンタクトホール47bが形
成されている。ドレイン領域39上にあるバッファ酸化
物層45には、コンタクトホール47cが形成されてい
る。
On one field oxide film 33, a polysilicon layer 3
5 is formed. A buffer oxide layer 45 is formed over the entire main surface of the substrate 31 . Polysilicon layer 3
A contact hole 47a is formed in the buffer oxide layer 45 overlying the contact hole 47a. A contact hole 47b is formed in the buffer oxide layer 45 overlying the source region 37. A contact hole 47c is formed in the buffer oxide layer 45 overlying the drain region 39.

第6B図に示すように、基板31の主表面全面に、第1
アルミニウム配線層49を形成する。第1アルミニウム
配線層49上に、ホトレジスト51を形成する。
As shown in FIG. 6B, a first
An aluminum wiring layer 49 is formed. A photoresist 51 is formed on the first aluminum wiring layer 49.

第6C図に示すように、ホトレジスト51に所定のパタ
ーニングを施す。ホトレジスト51をマスクとして、第
1アルミニウム配線層49を選択的にエツチング除去し
、導電柱53a153b。
As shown in FIG. 6C, the photoresist 51 is patterned in a predetermined manner. Using the photoresist 51 as a mask, the first aluminum wiring layer 49 is selectively etched away to form conductive pillars 53a153b.

53cを形成する。Form 53c.

第6D図に示すように、基板31の主表面全面に、順に
リンガラス55、レジスト57を形成する。
As shown in FIG. 6D, phosphor glass 55 and resist 57 are formed in this order over the entire main surface of substrate 31.

第6EIKに示すように、レジスト57をアッシングす
る。アッシングは、導電柱53a、53b。
As shown in the sixth EIK, the resist 57 is ashed. Ashing are conductive pillars 53a and 53b.

53c上のリンガラス55が露出するまで行なわれる。This process is continued until the phosphor glass 55 on 53c is exposed.

そして、レジスト57をマスクとして、導電柱53a上
の層間絶縁膜55a1導電柱53b上の層間絶縁膜55
b1導電柱53c上の層間絶縁膜55cを選択的にエツ
チング除去する。その後、残っているレジスト57を除
去する。
Then, using the resist 57 as a mask, the interlayer insulating film 55a on the conductive pillar 53a and the interlayer insulating film 55a on the conductive pillar 53b are
The interlayer insulating film 55c on the b1 conductive pillar 53c is selectively etched away. After that, the remaining resist 57 is removed.

第6F図に示すように、基板31の主表面全面に、第2
アルミニウム配線層59を形成する。そして、第2アル
ミニウム配線層59に所定のパタニングを施す。
As shown in FIG. 6F, a second layer is formed on the entire main surface of the substrate 31.
An aluminum wiring layer 59 is formed. Then, the second aluminum wiring layer 59 is patterned in a predetermined manner.

第6C図に示すように、マスクとなるレジスト51の横
方向の寸法を変えることにより、導電柱53 a、 5
3 b、 53 cの横方向の寸法を自由に調整するこ
とができる。このため、半導体装置が高集積化しても、
上層配線と下層配線との電気的接続を確実に行なうこと
ができる。
As shown in FIG. 6C, by changing the lateral dimension of the resist 51 serving as a mask, the conductive pillars 53 a, 5
The lateral dimensions of 3b and 53c can be adjusted freely. For this reason, even if semiconductor devices become highly integrated,
Electrical connection between the upper layer wiring and the lower layer wiring can be established reliably.

また、汎用技術を用いて上層配線と下層配線との電気的
接続を行なっているので、直ちに半導体装置の生産を行
なうことが可能である。
Further, since the electrical connection between the upper layer wiring and the lower layer wiring is made using general-purpose technology, it is possible to immediately produce semiconductor devices.

[発明が解決しようとする課題] 特開昭61−116834号公報に開示された方法にも
問題はある。以下説明する。第6E図に示すように、次
の■〜■の工程を得ることにより、導電柱53 a N
 53 b s 53 cの頭部を露出させている。
[Problems to be Solved by the Invention] There are also problems with the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 116834/1983. This will be explained below. As shown in FIG. 6E, the conductive pillar 53 a N
The head of 53 b s 53 c is exposed.

■ 導電柱53a上の層間絶縁膜55a1導電柱53b
上の層間絶縁膜55b1導電柱53c上の層間絶縁膜5
5cが露出するまで、レジスト57をアッシングする。
■ Interlayer insulating film 55a1 on conductive column 53a, conductive column 53b
Upper interlayer insulating film 55b1 Interlayer insulating film 5 on conductive pillar 53c
Ashing is performed on the resist 57 until 5c is exposed.

■ レジスト57をマスクとして、層間絶縁膜55a、
55b、55cをエツチング除去し、導電柱53 a 
s 53 b s 53 cの頭部を露出する。
■ Using the resist 57 as a mask, the interlayer insulating film 55a,
55b and 55c are removed by etching, and the conductive pillar 53a is removed.
Expose the head of s 53 b s 53 c.

■ 残っているレジスト57を除去する。■Remove the remaining resist 57.

この方法においては、3工程を経ることにより、導電柱
53 a N 53 b % 53 cの頭部を露出さ
せている。このため、上層配線と下層配線とを電気的に
接続するのに手間がかかっている。
In this method, the head of the conductive column 53 a N 53 b % 53 c is exposed through three steps. Therefore, it takes time and effort to electrically connect the upper layer wiring and the lower layer wiring.

この発明は、このような従来の問題点を解決するために
なされたものである。この発明の目的は、下層配線と上
層配線との電気的接続を簡単に行なうことができる方法
を提供することである。
This invention was made to solve these conventional problems. An object of the present invention is to provide a method that allows easy electrical connection between lower layer wiring and upper layer wiring.

[課題を解決するための手段] この発明に従った半導体装置の製造方法は、第1導電層
上に第2層間絶縁膜を形成する工程と、第2層間絶縁膜
を選択的にエツチング除去することによりコンタクトホ
ールを形成し、第1導電層の一部を露出する工程と、露
出した前記第1導電層を含めて第2層間絶縁膜上に、第
3導電層を形成する工程と、第3導電層を選択的にエツ
チング除去し、コンタクトホール上に第1導電層と電気
的に接続された第3導電層からなる導電柱を形成する工
程と、導電柱を含めて第2層間絶縁膜上に、第1層間絶
縁膜を形成する工程と、第1層間絶縁膜上に、形成後の
表面か第1層間絶縁膜の表面より平坦となる平坦化膜を
形成する工程と、平坦化膜および第1層間絶縁膜からな
る層をエッチバックし、導電柱の頭部を露出する工程と
、露出した導電柱の頭部上に、導電柱と電気的に接続さ
れた第2導電層を形成する工程と、を備えている。
[Means for Solving the Problems] A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a second interlayer insulating film on a first conductive layer, and selectively etching away the second interlayer insulating film. a step of forming a contact hole and exposing a part of the first conductive layer; a step of forming a third conductive layer on the second interlayer insulating film including the exposed first conductive layer; A step of selectively etching away the third conductive layer to form a conductive pillar made of the third conductive layer electrically connected to the first conductive layer over the contact hole, and removing the second interlayer insulating film including the conductive pillar. a step of forming a first interlayer insulating film on the first interlayer insulating film; a step of forming a planarizing film on the first interlayer insulating film whose surface after formation is flatter than the surface of the first interlayer insulating film; and a step of forming a planarizing film on the first interlayer insulating film. and a step of etching back the layer consisting of the first interlayer insulating film to expose the head of the conductive pillar, and forming a second conductive layer electrically connected to the conductive pillar on the exposed head of the conductive pillar. It has a process of

[作用] この発明に従った半導体装置の製造方法は、平坦化膜お
よび第1層間絶縁膜からなる層をエッチバックし、導電
柱の頭部を露出させている。したがって、レジストをマ
スクとして、導電柱上の層間絶縁膜を除去し、導電柱の
頭部を露出させる特開昭61−116834号公報に開
示された方法に比べ、本発明によれば、少ない工程で導
電柱の頭部を露出させることができる。
[Operation] In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the layer consisting of the planarizing film and the first interlayer insulating film is etched back to expose the head of the conductive pillar. Therefore, compared to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 116834/1983, in which the interlayer insulating film on the conductive column is removed using a resist as a mask to expose the head of the conductive column, the present invention requires fewer steps. The head of the conductive pole can be exposed.

[実施例] この発明に従った半導体装置の製造方法の一実施例を、
第1A図〜第1K図を用いて説明する。
[Example] An example of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is as follows.
This will be explained using FIGS. 1A to 1K.

第1A図に示すように、シリコン基板61を準備した。As shown in FIG. 1A, a silicon substrate 61 was prepared.

第1B図に示すように、シリコン基板61の主表面全面
に、CVD法によって、シリコン酸化膜63を形成した
。シリコン酸化膜63の上に、スパッタリングによって
、第1アルミニウム配線層65を形成した。第1アルミ
ニウム配線層65上に、薄いTE01 (tetrae
thyl  orthosilicate)膜からなる
第2層間絶縁膜67を形成した。TE01膜にしたのは
、アルミニウムの融点以下の温度で膜を形成することが
でき、第1アルミニウム配線層65の変質を防ぐことが
できるからである。
As shown in FIG. 1B, a silicon oxide film 63 was formed over the entire main surface of a silicon substrate 61 by CVD. A first aluminum wiring layer 65 was formed on the silicon oxide film 63 by sputtering. A thin TE01 (tetrae
A second interlayer insulating film 67 made of a (thyl orthosilicate) film was formed. The reason why the TE01 film was used is that the film can be formed at a temperature below the melting point of aluminum, and deterioration of the first aluminum wiring layer 65 can be prevented.

第2層間絶縁膜67上に、ホトレジスト69を形成した
。そして、ホトレジスト69に所定のパターニングを施
した。
A photoresist 69 was formed on the second interlayer insulating film 67. Then, the photoresist 69 was patterned in a predetermined manner.

第1C図に示すように、ホトレジスト69をマスクとし
て、第2層間絶縁膜67を選択的にエツチング除去し、
コンタクトホール71を形成した。
As shown in FIG. 1C, using the photoresist 69 as a mask, the second interlayer insulating film 67 is selectively removed by etching.
A contact hole 71 was formed.

そして、ホトレジスト69を除去した。Then, the photoresist 69 was removed.

第1D図に示すように、第2層間絶縁膜67上に、スパ
ッタリングによって、第3アルミニウム配線層73を形
成した。
As shown in FIG. 1D, a third aluminum wiring layer 73 was formed on the second interlayer insulating film 67 by sputtering.

第1E図に示すように、第3アルミニウム配線層73上
に、ホトレジスト75を形成し、所定のパターニングを
施した。
As shown in FIG. 1E, a photoresist 75 was formed on the third aluminum wiring layer 73 and patterned in a predetermined manner.

第1F図に示すように、ホトレジストマ5をマスクとし
て、第3アルミニウム配線層73を選択的にエツチング
除去し、導電柱77を形成した。
As shown in FIG. 1F, the third aluminum wiring layer 73 was selectively etched away using the photoresist 5 as a mask to form conductive pillars 77.

第1G図に示すように、導電柱77の上にあるホトレジ
ストマ5を除去した。
As shown in FIG. 1G, the photoresist 5 on the conductive pillar 77 was removed.

第1H図に示すように、シリコン基板61の主表面全面
に、TEOS膜からなる第1層間絶縁膜79を形成した
。第1層間絶縁膜79をTE01膜にした理由は、第2
層間絶縁膜67の場合と同じである。そして、シリコン
基板61の主表面全面に、ポジレジスト81を形成した
。ポジレジスト81の表面が、第1層間絶縁膜79の表
面より平坦になるようにした。ポジレジスト81の表面
が、第1層間絶縁膜79の表面より平坦でないと、導電
柱77を露出する前に、第1アルミニウム配線層65が
露出する可能性があるからである。ポジレジスト81の
表面が、第1層間絶縁膜79の表面より平坦にするため
に、第1層間絶縁膜79より粘性の低いポジレジスト8
1にした。
As shown in FIG. 1H, a first interlayer insulating film 79 made of a TEOS film was formed over the entire main surface of the silicon substrate 61. The reason why the first interlayer insulating film 79 is made of TE01 film is that
This is the same as the case of the interlayer insulating film 67. Then, a positive resist 81 was formed over the entire main surface of the silicon substrate 61. The surface of the positive resist 81 was made to be flatter than the surface of the first interlayer insulating film 79. This is because if the surface of the positive resist 81 is not flatter than the surface of the first interlayer insulating film 79, the first aluminum wiring layer 65 may be exposed before the conductive pillars 77 are exposed. In order to make the surface of the positive resist 81 flatter than the surface of the first interlayer insulating film 79, a positive resist 81 having a lower viscosity than the first interlayer insulating film 79 is used.
I set it to 1.

第1I図に示すように、ポジレジスト81および第1層
間絶縁膜79からなる層を、SF6ガス、CH2F2ガ
スおよびC12ガスからなる混合ガスを用いて、導電柱
77の頭部が露出するまで、エッチバックした。ガスの
流量比は以下のとおりである。
As shown in FIG. 1I, a layer consisting of the positive resist 81 and the first interlayer insulating film 79 is coated using a mixed gas consisting of SF6 gas, CH2F2 gas and C12 gas until the top of the conductive column 77 is exposed. I had sex back. The gas flow rate ratio is as follows.

SF6 :CH2F2 :Cl2 =1:0. 6:0. 7 そして、第1層間絶縁膜79上に残っているポジレジス
ト81を除去した。
SF6 :CH2F2 :Cl2 =1:0. 6:0. 7 Then, the positive resist 81 remaining on the first interlayer insulating film 79 was removed.

第1J図に示すように、シリコン基板61の主表面全面
に、スパッタリングによって、第2アルミニウム配線層
83を形成した。第2アルミニウム配線層83の上に、
ホトレジスト85を形成し、所定のパターニングを施し
た。
As shown in FIG. 1J, a second aluminum wiring layer 83 was formed over the entire main surface of the silicon substrate 61 by sputtering. On the second aluminum wiring layer 83,
A photoresist 85 was formed and predetermined patterning was performed.

第1K図に示すように、ホトレジスト85をマスクとし
て、第2アルミニウム配線層83を選択的にエツチング
除去した。そして、第2アルミニウム配線層83上のホ
トレジスト85を除去した。
As shown in FIG. 1K, the second aluminum wiring layer 83 was selectively etched away using the photoresist 85 as a mask. Then, the photoresist 85 on the second aluminum wiring layer 83 was removed.

以上により、この発明に従った半導体装置の製造方法の
一実施例が完了した。
With the above, one embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention has been completed.

第1K図に示す第2層間絶縁膜67の厚みは、1000
A以上が好ましい。第2層間絶縁膜67の厚みが、10
00人より小さいと、第2層間絶縁膜67にピンホール
が発生する可能性があるからである。
The thickness of the second interlayer insulating film 67 shown in FIG. 1K is 1000 mm.
A or higher is preferable. The thickness of the second interlayer insulating film 67 is 10
This is because if the number is smaller than 00, pinholes may occur in the second interlayer insulating film 67.

第1K図に示すコンタクトホール71のアスペクト比は
、1以下であることが好ましい。コンタクトホール71
のアスペクト比が1より大きいと、導電柱77と第1ア
ルミニウム配線層65とが接続不良を起こす可能性があ
るからである。導電柱77と第1アルミニウム配線層6
5とが接続不良を起こす理由は、5頁で述べている理由
と同じである。
The aspect ratio of the contact hole 71 shown in FIG. 1K is preferably 1 or less. contact hole 71
This is because if the aspect ratio is larger than 1, a connection failure may occur between the conductive pillar 77 and the first aluminum wiring layer 65. Conductive pillar 77 and first aluminum wiring layer 6
The reason why connection failure occurs with 5 is the same as the reason stated on page 5.

第1K図に示す導電柱77の側壁78は、第2層間絶縁
膜67上に位置するように導電柱77を形成することが
好ましい。なぜなら、導電柱77の側壁78が第2層間
絶縁膜67上に乗らないように導電柱77を形成する、
第1L図に示すように、第1アルミニウム配線層65の
一部がエツチングによって侵食されてしまうからである
。侵食された箇所は、侵食部87で表わしている。
It is preferable that the conductive column 77 is formed so that the side wall 78 of the conductive column 77 shown in FIG. 1K is located on the second interlayer insulating film 67. This is because the conductive column 77 is formed so that the side wall 78 of the conductive column 77 does not rest on the second interlayer insulating film 67.
This is because, as shown in FIG. 1L, a portion of the first aluminum wiring layer 65 is eroded by etching. The eroded portion is represented by an eroded portion 87.

この実施例においては、第1K図に示すように、上層配
線、下層配線および導電柱の材料をアルミニウムにして
いる。しかしながら、この発明においてはこれに限定さ
れるわけではなく、他の導電性を有する部材(たとえば
ポリシリコン)でもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 1K, the material of the upper layer wiring, lower layer wiring and conductive pillars is aluminum. However, the present invention is not limited to this, and other conductive members (for example, polysilicon) may be used.

第1K図に示す第2層間絶縁膜67および第1層間絶縁
膜79には、TE01膜を用いている。
A TE01 film is used for the second interlayer insulating film 67 and the first interlayer insulating film 79 shown in FIG. 1K.

しかしながら、この発明においてはこれに限定されるわ
けではなく、アルミニウムの融点以下の温度で形成でき
る膜であれば如何なる膜でもよい。
However, the present invention is not limited to this, and any film may be used as long as it can be formed at a temperature below the melting point of aluminum.

たとえば、プラズマ窒化膜、プラズマ酸化膜、スピンオ
ングラス膜等がある。
For example, there are a plasma nitride film, a plasma oxide film, a spin-on glass film, and the like.

[効果] この発明に従った半導体装置の製造方法は、平坦化膜お
よび第1層間絶縁膜からなる層をエッチバックし、導電
柱の頭部を露出させている。このため、従来の方法より
少ない工程で導電柱の頭部を露出させることができる。
[Effects] In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the layer consisting of the planarization film and the first interlayer insulating film is etched back to expose the head of the conductive pillar. Therefore, the head of the conductive column can be exposed in fewer steps than in the conventional method.

したがって、この発明に従った半導体装置の製造方法に
よれば、半導体装置の生産性を向上させることができる
Therefore, according to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the productivity of semiconductor devices can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1A図〜第1K図は、この発明に従った半導体装置の
製造方法の一実施例を工程順に示す断面図である。 第1L図は、アルミニウム配線の一部が侵食している状
態を示す断面図である。 第2A図〜第2G図は、従来の下層配線と上層配線との
接続方法の一例を工程順に示す断面図である。 第3図は、アスペクト比が1以下の場合における上層配
線と下層配線との接続部を示す断面図である。 第4図は、アスペクト比が1より大きい場合における上
層配線と下層配線との接続部を示す断面図である。 第5A図〜第5G図は、従来の下層配線と上層配線との
接続方法の他の例を工程順に示す断面図である。 第6A図〜第6F図は、特開昭61−116834号公
報に開示された方法を工程順に示す断面図である。 図において、65は第1アルミニウム配線層、67は第
2層間絶縁膜、71はコンタクトホール、73は第3ア
ルミニウム配線層、77は導電柱、79は第1層間絶縁
膜、81はポジレジスト、83は第2アルミニウム配線
層を示す。
FIGS. 1A to 1K are cross-sectional views showing step-by-step an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. FIG. 1L is a cross-sectional view showing a state in which a portion of the aluminum wiring is eroded. FIGS. 2A to 2G are cross-sectional views showing an example of a conventional method for connecting lower layer wiring and upper layer wiring in order of steps. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a connecting portion between an upper layer wiring and a lower layer wiring when the aspect ratio is 1 or less. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a connection between an upper layer wiring and a lower layer wiring when the aspect ratio is greater than 1. FIGS. 5A to 5G are cross-sectional views showing another example of the conventional method of connecting lower layer wiring and upper layer wiring in order of steps. FIGS. 6A to 6F are cross-sectional views showing the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-116834 in order of steps. In the figure, 65 is a first aluminum wiring layer, 67 is a second interlayer insulating film, 71 is a contact hole, 73 is a third aluminum wiring layer, 77 is a conductive column, 79 is a first interlayer insulating film, 81 is a positive resist, Reference numeral 83 indicates a second aluminum wiring layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 第1導電層と、前記第1導電層上に形成された第1層間
絶縁膜と、前記第1層間絶縁膜上に形成され、かつ、前
記第1導電層と電気的に接続された第2導電層と、を備
えた半導体装置の製造方法であって、 前記第1導電層上に、第2層間絶縁膜を形成する工程と
、 前記第2層間絶縁膜を選択的にエッチング除去すること
によりコンタクトホールを形成し、前記第1導電層の一
部を露出する工程と、 露出した前記第1導電層を含めて、前記第2層間絶縁膜
上に第3導電層を形成する工程と、前記第3導電層を選
択的にエッチング除去し、前記コンタクトホール上に、
前記第1導電層と電気的に接続された前記第3導電層か
らなる導電柱を形成する工程と、 前記導電柱を含めて、前記第2層間絶縁膜上に、前記第
1層間絶縁膜を形成する工程と、 前記第1層間絶縁膜上に、形成後の表面が前記第1層間
絶縁膜の表面より平坦となる平坦化膜を形成する工程と
、 前記平坦化膜および前記第1層間絶縁膜からなる層をエ
ッチバックし、前記導電柱の頭部を露出する工程と、 露出した前記導電柱の頭部上に、前記導電柱と電気的に
接続された前記第2導電層を形成する工程と、を備えた
半導体装置の製造方法。
Claims: A first conductive layer, a first interlayer insulating film formed on the first conductive layer, and a first conductive layer formed on the first interlayer insulating film and electrically connected to the first conductive layer. a second conductive layer connected to the semiconductor device, the method comprising: forming a second interlayer insulating film on the first conductive layer; and selectively forming the second interlayer insulating film. forming a contact hole by etching away and exposing a part of the first conductive layer; and forming a third conductive layer on the second interlayer insulating film, including the exposed first conductive layer. and selectively etching and removing the third conductive layer, and forming a layer on the contact hole.
forming a conductive pillar made of the third conductive layer electrically connected to the first conductive layer; and depositing the first interlayer insulating film on the second interlayer insulating film, including the conductive pillar. forming a planarizing film on the first interlayer insulating film, the surface of which after formation is flatter than the surface of the first interlayer insulating film; and the planarizing film and the first interlayer insulating film. etching back a layer consisting of a film to expose the head of the conductive column; and forming the second conductive layer electrically connected to the conductive column on the exposed head of the conductive column. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a process.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0697288A (en) * 1992-09-09 1994-04-08 Kawasaki Steel Corp Manufacture of semiconductor device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950006343B1 (en) * 1992-05-16 1995-06-14 금성일렉트론주식회사 Fabricating method of semiconductor device
KR0140646B1 (en) * 1994-01-12 1998-07-15 문정환 Mancefacture of semicouductor device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4892845A (en) * 1984-08-31 1990-01-09 Texas Instruments Incorporated Method for forming contacts through a thick oxide layer on a semiconductive device
JPS61258453A (en) * 1985-05-13 1986-11-15 Toshiba Corp Manufacture of semiconductor device
US4824521A (en) * 1987-04-01 1989-04-25 Fairchild Semiconductor Corporation Planarization of metal pillars on uneven substrates
EP0317770A1 (en) * 1987-11-23 1989-05-31 Texas Instruments Incorporated Self aligned planar metal interconnection for a VLSI device
JPH10116834A (en) * 1996-10-11 1998-05-06 Toshiba Corp Method of manufacturing semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0697288A (en) * 1992-09-09 1994-04-08 Kawasaki Steel Corp Manufacture of semiconductor device

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