JPH04237150A - 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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JPH04237150A
JPH04237150A JP596691A JP596691A JPH04237150A JP H04237150 A JPH04237150 A JP H04237150A JP 596691 A JP596691 A JP 596691A JP 596691 A JP596691 A JP 596691A JP H04237150 A JPH04237150 A JP H04237150A
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contact hole
wiring
contact
insulating film
semiconductor device
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Atsushi Hachisuga
敦司 蜂須賀
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Mitsubishi Electric Corp
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、一般に、半導体装置
に関するものであり、より特定的には、アスペクト比の
高いコンタクトホールの側壁部において断線が生じない
ように改良された、半導体装置に関する。この発明は、
さらに、そのような半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、LSIの高密度化、高集積化に伴
ない、配線の多層化が進み、コンタクトホールのアスペ
クト比も異なるものが生じ、またコンタクトホールの径
も小さくなってきている。このような状況下において、
アスペクト比が高いコンタクトホールに対して、Al配
線を施すために、選択W法等の埋込技術が用いられよう
としている。以下、従来より行なわれている、選択W法
を用いたコンタクトホールの埋込方法およびAl配線の
形成方法について説明する。
【0003】図3は、従来より行なわれている、選択W
法を用いた、Al配線の形成方法の工程を断面図で示し
たものである。
【0004】図3(a)を参照して、シリコン基板1の
上方に、絶縁膜3aを介して、ポリシリコン等の配線2
が形成されている。配線2を覆うように、シリコン基板
1の上に、層間絶縁膜3が形成されている。
【0005】層間絶縁膜3中に、配線2の接続部2aを
露出させるための第1のコンタクトホール9aと、シリ
コン基板1の接続部1aを露出させるための第2のコン
タクトホール9bを、ドライエッチングにより開口する
【0006】図3(b)を参照して、選択W法を用いて
、第1のコンタクトホール9a内にWが埋め込まれて、
これが満たされるまで、W10aを成長させる。このと
き、第1のコンタクトホール9aよりもアスペクト比の
高い第2のコンタクトホール9bにおいては、W10b
が第2のコンタクトホール9b内の途中まで埋め込まれ
る。
【0007】図3(c)を参照して、W10aとW10
bと接触するように、バリヤメタルとしてのTiN層7
とAl配線8を順次、形成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上が、従来の、選択
W法を用いるAl配線の形成方法である。
【0009】しかしながら、アスペクト比の異なる、少
なくとも2種のコンタクトホールを有する場合において
、選択W法を用いて、これらのコンタクトホール中に、
Wの埋込を行なうと、以下の問題点が生じた。すなわち
、図3(c)を参照して、アスペクト比の低い第1のコ
ンタクトホール9aをちょうど埋め込むようにW10a
を埋め込むと、アスペクト比の高い第2のコンタクトホ
ール9b中では、途中までしかW10bが埋め込まれな
い。その結果、これらW10a,10bと接触するよう
に形成されるTiN層7とAl配線8は、第2のコンタ
クトホール9b中では、アスペクト比がまだ高いために
、コンタクトホールの側壁部11において、断線が生じ
るという問題点があった。
【0010】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、アスペクト比の異なる少なく
とも2種のコンタクトホールを有する半導体装置におい
て、アスペクト比の高いコンタクトホールの側壁部にお
いて断線が生じないように改良された半導体装置を提供
することを目的とする。
【0011】この発明の他の目的は、上述のような半導
体装置を製造する方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明に従う半導体装
置は、アスペクト比の異なる少なくとも2種のコンタク
トホールを有するものである。当該半導体装置は、第1
の接続部と第2の接続部とが設けられた半導体基板と、
上記第1および第2の接続部を覆うように、上記半導体
基板の上に設けられた層間絶縁膜と、を備えている。上
記層間絶縁膜には、上記第1の接続部を露出させるため
の第1のコンタクトホールが設けられている。上記層間
絶縁膜には、さらに、上記第2の接続部を露出させるた
めの、上記第1のコンタクトホールよりもアスペクト比
の高い第2のコンタクトホールが設けられている。当該
装置は、さらに、上記第2のコンタクトホール内に上記
第2の接続部に接触するように埋め込まれた導電部材と
、上記第1の接続部および上記導電部材の表面に接触す
るように、上記半導体基板の上に形成されたAl配線と
、を備えている。
【0013】この発明の他の局面に従う方法は、アスペ
クト比の異なる少なくとも2種のコンタクトホールを有
する、半導体装置の製造方法に係るものである。第1の
接続部と第2の接続部とが設けられた半導体基板を準備
する。上記第1および第2の接続部を覆うように、上記
半導体基板の上に層間絶縁膜を形成する。上記層間絶縁
膜中に上記第2の接続部を露出させるための第2のコン
タクトホールを形成する。上記第2のコンタクトホール
内に導電部材を埋め込む。上記層間絶縁膜中に上記第1
の接続部を露出させるための、上記第2のコンタクトホ
ールよりもアスペクト比の低い第1のコンタクトホール
を形成する。上記導電部材の上表面および上記第1の接
続部に接触するように、上記半導体基板の上にAl配線
を形成する。
【0014】
【作用】この発明に係る半導体装置によれば、アスペク
ト比の高い第2のコンタクトホール内に予め導電部材を
埋込み、該導電部材の表面に接触するように、Al配線
を形成しているので、アスペクト比の高い第2のコンタ
クトホールの側壁部において、Al配線が断線しない。 その結果、Al配線と下層配線とが良好な状態で電気的
接続された半導体装置となる。
【0015】この発明に係る、半導体装置の製造方法に
よれば、アスペクト比の高い第2のコンタクトホール内
に導電部材を埋込み、その後、該導電部材の表面に接触
するようにAl配線を形成するので、アスペクト比の高
い第2のコンタクトホールの側壁部において、配線が断
線するということはない。
【0016】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。
【0017】図1は、この発明の一実施例に係る半導体
装置の断面図である。図1を参照して、シリコン基板1
の上方に、絶縁膜3aを介して、ポリシリコン等の配線
2が形成されている。配線2を覆うように、シリコン基
板1の上に層間絶縁膜3が形成されている。層間絶縁膜
3中に、配線2の接続部2aを露出させるための第1の
コンタクトホール9aが形成されている。層間絶縁膜3
中にはまた、シリコン基板1の接続部1aを露出させる
ための、第2のコンタクトホール9bが形成されている
。第2のコンタクトホール9bのアスペクト比は、第1
のコンタクトホール9aのそれよりも高く形成されてい
る。
【0018】アスペクト比の高い第2のコンタクトホー
ル9b内には、第2のコンタクトホール9b内を完全に
満たすように、W、ポリシリコンまたはシリコン等の導
電部材が、シリコン基板の接続部1aと接触するように
埋め込まれている。
【0019】配線の接続部2a、導電部材であるW10
の表面の双方に接触するように、かつ、第1のコンタク
トホール9aの側壁面を被覆するように、バリヤメタル
であるTiN層7が、シリコン基板1の上に形成されて
いる。TiN層7の上に、Al配線8が形成されている
【0020】実施例に係る装置によれば、アスペクト比
の高い第2のコンタクトホール9b内に、予め導電部材
であるW10を埋込み、該導電部材であるW10の表面
に接触するように、TiN層7を含むAl配線8を形成
しているので、アスペクト比の高い第2のコンタクトホ
ール9bの側壁部において、Al配線8が断線するとい
うことはない。その結果、Al配線8と第2の接続部1
aとが、良好な状態で、電気的接続された半導体装置と
なる。
【0021】次に、図1に係る半導体装置の製造方法に
ついて説明する。図2は、図1に係る半導体装置の製造
工程を断面図で示したものである。
【0022】図2(a)を参照して、シリコン基板1の
上に絶縁膜3aを形成し、絶縁膜3aの上にポリシリコ
ン等の配線2を形成する。配線2を覆うように、シリコ
ン半導体基板1の上に層間絶縁膜3を形成する。その後
、シリコン基板1の接続部1aを露出させるための、後
述する第1のコンタクトホールよりもアスペクト比の高
い、第2のコンタクトホール9bをドライエッチングに
より開口する。
【0023】図2(b)を参照して、選択W法を用いて
、第2のコンタクトホール9b内に、Wを第2のコンタ
クトホール9bを完全に埋めるように、埋め込む。
【0024】図2(c)を参照して、層間絶縁膜3中に
、配線2の接続部2aを露出させるための第1のコンタ
クトホール9aを形成する。第1のコンタクトホール9
aのアスペクト比は、第2のコンタクトホール9bのそ
れよりも低いものである。第1のコンタクトホール9a
の上方には、テーパが付けられている。このようなテー
パは、ウェットエッチングとドライエッチングの併用に
よって形成することができる。
【0025】図2(d)を参照して、W10の表面と配
線2の接続部2aの双方に接触するように、かつ、第1
のコンタクトホール9aの側壁面を被覆するように、T
iN層7を形成する。TiN層7の上に、Al配線8を
、スパッタリング法により形成する。その後、これらを
パターンニングすることによって、Al配線を形成する
【0026】実施例に係る製造方法によれば、アスペク
ト比の高い第2のコンタクトホール9b内に予めW10
を埋込み、その後、このW10の表面に接触するように
、TiN層7を含むAl配線8を形成するので、アスペ
クト比の高い第2のコンタクトホール9bの側壁部にお
いて、配線が断線するということはない。その結果、A
l配線8とシリコン基板1の接続部1aとが良好な状態
で電気的接続された半導体装置が得られる。
【0027】なお、上記実施例では、接続部として、シ
リコン基板1の接続部1aと配線2の接続部2aを例示
したが、この発明はこれに限られるものでなく、その他
の部分における接続部であってもよい。
【0028】また、上記実施例では、アスペクト比の高
いコンタクトホール内に埋め込まれる導電部材として、
選択W法によって得たWを例示したが、この発明はこれ
に限られるものでなく、ブランケットW法によるWでも
よく、また、選択ポリSi、Siであってもよい。
【0029】また、アスペクト比の低い第1のコンタク
トホール9aの開口において、ウェットエッチングを併
用する場合を例示したが、この発明はこれに限られるも
のでなく、ドライエッチングのみを使用して、このコン
タクトホールを開口してもよい。
【0030】
【発明の効果】この発明に係る半導体装置によれば、ア
スペクト比の高いコンタクトホール内に予め導電部材を
埋込み、該導電部材の表面に接触するようにAl配線を
形成しているので、アスペクト比の高いコンタクトホー
ルの側壁部において、配線が断線しない。その結果、A
l配線と下層配線とが、良好な状態で電気的接続された
半導体装置となる。
【0031】この発明に係る、半導体装置の製造方法に
よれば、アスペクト比の高いコンタクトホール内に導電
部材を埋込み、その後、該導電部材の表面に接触するよ
うにAl配線を形成するので、アスペクト比の高いコン
タクトホールの側壁部において、配線が断線するという
ことはない。その結果、Al配線と下層配線とが良好な
状態で電気的接続された半導体装置が得られるという効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る半導体装置の断面図
である。
【図2】この発明の一実施例に係る、半導体装置の製造
工程を断面図で示したものである。
【図3】従来の、半導体装置の製造方法を断面図で示し
たものである。
【符号の説明】
1  シリコン基板 2  配線 3  層間絶縁膜 7  TiN層 8  Al配線 10  W 1a  シリコン基板の接続部 2a  配線の接続部 9a  第1のコンタクトホール 9b  第2のコンタクトホール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  アスペクト比の異なる少なくとも2種
    のコンタクトホールを有する半導体装置であって、第1
    の接続部と第2の接続部とを備える半導体基板と、前記
    第1および第2の接続部を覆うように前記半導体基板の
    上に設けられた層間絶縁膜と、を備え、前記層間絶縁膜
    には、前記第1の接続部を露出させるための第1のコン
    タクトホールが設けられており、前記層間絶縁膜には、
    前記第2の接続部を露出させるための、前記第1のコン
    タクトホールよりもアスペクト比の高い第2のコンタク
    トホールが設けられおり、さらに、前記第2のコンタク
    トホール内に、前記第2の接続部に接触するように埋め
    込まれた導電部材と、前記第1の接続部および前記導電
    部材の上表面に接触するように、前記半導体基板の上に
    形成されたAl配線と、を備えた半導体装置。
  2. 【請求項2】アスペクト比の異なる少なくとも2種のコ
    ンタクトホールを有する、半導体装置の製造方法であっ
    て、第1の接続部と第2の接続部とを備える半導体基板
    を準備する工程と、前記第1および第2の接続部を覆う
    ように、前記半導体基板の上に層間絶縁膜を形成する工
    程と、前記層間絶縁膜中に前記第2の接続部を露出させ
    るための第2のコンタクトホールを形成する工程と、前
    記第2のコンタクトホール内に導電部材を埋め込む工程
    と、前記層間絶縁膜中に前記第1の接続部を露出させる
    ための、前記第2のコンタクトホールよりもアスペクト
    比の低い第1のコンタクトホールを形成する工程と、前
    記導電部材の上表面および前記第1の接続部に接触する
    ように、前記半導体基板の上にAl配線を形成する工程
    と、を備えた、半導体装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015128173A (ja) * 2015-02-17 2015-07-09 ユニサンティス エレクトロニクス シンガポール プライベート リミテッドUnisantis Electronics Singapore Pte Ltd. 半導体装置とその製造方法

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