JPH05347360A - 多層配線構造およびその製造方法 - Google Patents
多層配線構造およびその製造方法Info
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- JPH05347360A JPH05347360A JP17900692A JP17900692A JPH05347360A JP H05347360 A JPH05347360 A JP H05347360A JP 17900692 A JP17900692 A JP 17900692A JP 17900692 A JP17900692 A JP 17900692A JP H05347360 A JPH05347360 A JP H05347360A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、信頼性の高いプラグを形成するこ
とによって、下層配線と上層配線とを接続する多層配線
構造の信頼性の向上を図るとともに、プラグと上層配線
との接触面積を大きくして、接触抵抗の低減を図る。 【構成】 基板１１上に下層配線１３を形成し、下層配
線１３を覆う状態にプラグ形成膜（図示せず）を成膜し
た後、当該プラグ形成膜で下層配線１３上にプラグ１５
を形成する。次いでプラグ１５と下層配線１３とを覆う
状態に層間絶縁膜１４を成膜した後、当該プラグ１５の
上層部が突出する状態に当該層間絶縁膜１４の上層を除
去する。その後プラグ１５に接続する状態にして層間絶
縁膜１４の上面に上層配線１６を形成する。
とによって、下層配線と上層配線とを接続する多層配線
構造の信頼性の向上を図るとともに、プラグと上層配線
との接触面積を大きくして、接触抵抗の低減を図る。 【構成】 基板１１上に下層配線１３を形成し、下層配
線１３を覆う状態にプラグ形成膜（図示せず）を成膜し
た後、当該プラグ形成膜で下層配線１３上にプラグ１５
を形成する。次いでプラグ１５と下層配線１３とを覆う
状態に層間絶縁膜１４を成膜した後、当該プラグ１５の
上層部が突出する状態に当該層間絶縁膜１４の上層を除
去する。その後プラグ１５に接続する状態にして層間絶
縁膜１４の上面に上層配線１６を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラグによって下層配
線と上層配線とを接続する多層配線構造およびその製造
方法に関するものである。
線と上層配線とを接続する多層配線構造およびその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の微細化にともなって配線の
多層化や微細化が要求されている。例えば多層配線構造
では、上層配線のカバレジを向上させるために、下層配
線と上層配線との間に形成される層間絶縁膜の表面を平
坦化することが行われている。層間絶縁膜の表面を平坦
化した場合には、低い位置に形成された下層配線と上層
配線とを接続するコンタクトホールのアスペクト比は非
常に大きくなる。そこで、コンタクトホールの内部に金
属や導電性の多結晶シリコン等を埋め込んでプラグを形
成する技術が提案されている。
多層化や微細化が要求されている。例えば多層配線構造
では、上層配線のカバレジを向上させるために、下層配
線と上層配線との間に形成される層間絶縁膜の表面を平
坦化することが行われている。層間絶縁膜の表面を平坦
化した場合には、低い位置に形成された下層配線と上層
配線とを接続するコンタクトホールのアスペクト比は非
常に大きくなる。そこで、コンタクトホールの内部に金
属や導電性の多結晶シリコン等を埋め込んでプラグを形
成する技術が提案されている。
【０００３】上記プラグ形成技術には、例えば図５に示
すように、層間絶縁膜５１に設けたコンタクトホール５
２の内部を埋め込む状態に、化学的気相成長法によって
ブランケットタングステン膜５３を形成する。その後、
層間絶縁膜５１上の２点鎖線で示すブランケットタング
ステン膜５３を除去して、コンタクトホール５２の内部
に残したブランケットタングステン膜５３でプラグ５４
を形成する方法が提案されている。
すように、層間絶縁膜５１に設けたコンタクトホール５
２の内部を埋め込む状態に、化学的気相成長法によって
ブランケットタングステン膜５３を形成する。その後、
層間絶縁膜５１上の２点鎖線で示すブランケットタング
ステン膜５３を除去して、コンタクトホール５２の内部
に残したブランケットタングステン膜５３でプラグ５４
を形成する方法が提案されている。
【０００４】または図６の示すように、層間絶縁膜６１
に設けたコンタクトホール６２の内部に、選択成長技術
によってタングステン（Ｗ）を選択成長させることによ
り、プラグ６３を形成する技術が提案されている。
に設けたコンタクトホール６２の内部に、選択成長技術
によってタングステン（Ｗ）を選択成長させることによ
り、プラグ６３を形成する技術が提案されている。
【０００５】また半導体装置の微細化にともなって、コ
ンタクトホールの径も微細化されている。例えば０．２
５μｍ〜０．３μｍ程度の径のコンタクトホールも形成
されている。このようなコンタクトホールでは、アスペ
クト比が非常に大きい。
ンタクトホールの径も微細化されている。例えば０．２
５μｍ〜０．３μｍ程度の径のコンタクトホールも形成
されている。このようなコンタクトホールでは、アスペ
クト比が非常に大きい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブラン
ケットタングステンによるプラグ形成技術では、図７に
示すように、コンタクトホール５２の内部にブランケッ
トタングステン膜（５３）を形成した際に、ボイド５５
が生じることがある。ボイド５５を生じた場合には、そ
の後の熱を加える工程において、ボイド５５が膨張して
コンタクトホール５２を破壊する。この結果、上記プラ
グ５４を用いた多層配線構造の信頼性が非常に低下す
る。また選択成長によるプラグ形成技術では、選択成長
面の状態に影響されやすいので、汚染等が選択成長面に
生じた場合には選択成長が十分に行われない。このた
め、プラグが十分な高さに形成されないので、このプラ
グを用いた多層配線構造の信頼性は非常に低下する。
ケットタングステンによるプラグ形成技術では、図７に
示すように、コンタクトホール５２の内部にブランケッ
トタングステン膜（５３）を形成した際に、ボイド５５
が生じることがある。ボイド５５を生じた場合には、そ
の後の熱を加える工程において、ボイド５５が膨張して
コンタクトホール５２を破壊する。この結果、上記プラ
グ５４を用いた多層配線構造の信頼性が非常に低下す
る。また選択成長によるプラグ形成技術では、選択成長
面の状態に影響されやすいので、汚染等が選択成長面に
生じた場合には選択成長が十分に行われない。このた
め、プラグが十分な高さに形成されないので、このプラ
グを用いた多層配線構造の信頼性は非常に低下する。
【０００７】また配線の微細化にともなって、例えば下
層配線と上層配線とを接続するためのコンタクトホール
の径も小さくなっているために、コンタクトホールの内
部に形成されるプラグの上面の面積も狭くなっている。
このため、プラグと上層配線との接触面積が小さくなる
ので、接触抵抗が高くなる。この結果、例えば半導体装
置の動作速度が遅くなり、当該半導体装置の高速化が妨
げられている。
層配線と上層配線とを接続するためのコンタクトホール
の径も小さくなっているために、コンタクトホールの内
部に形成されるプラグの上面の面積も狭くなっている。
このため、プラグと上層配線との接触面積が小さくなる
ので、接触抵抗が高くなる。この結果、例えば半導体装
置の動作速度が遅くなり、当該半導体装置の高速化が妨
げられている。
【０００８】本発明は、信頼性に優れた多層配線構造お
よびその製造方法を提供することを目的とする。
よびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものである。すなわち、基板上に
形成した下層配線と、その下層配線の上面に形成したプ
ラグと、下層配線を覆う状態にしてプラグの上部が突出
する状態に形成した層間絶縁膜と、プラグに接続する状
態にして層間絶縁膜の上面に形成した上層配線とよりな
るものである。
成するためになされたものである。すなわち、基板上に
形成した下層配線と、その下層配線の上面に形成したプ
ラグと、下層配線を覆う状態にしてプラグの上部が突出
する状態に形成した層間絶縁膜と、プラグに接続する状
態にして層間絶縁膜の上面に形成した上層配線とよりな
るものである。
【００１０】上記多層配線構造の製造方法であって、第
１の工程で、基板上に下層配線を形成し、第２の工程
で、下層配線を覆う状態にプラグ形成膜を成膜した後、
当該プラグ形成膜で下層配線上にプラグを形成する。次
いで第３の工程で、プラグと下層配線とを覆う状態に層
間絶縁膜を成膜した後、当該プラグの上層部が突出する
状態に当該層間絶縁膜の上層を除去する。その後第４の
工程で、層間絶縁膜の上面にプラグに接続する状態に上
層配線を形成する。
１の工程で、基板上に下層配線を形成し、第２の工程
で、下層配線を覆う状態にプラグ形成膜を成膜した後、
当該プラグ形成膜で下層配線上にプラグを形成する。次
いで第３の工程で、プラグと下層配線とを覆う状態に層
間絶縁膜を成膜した後、当該プラグの上層部が突出する
状態に当該層間絶縁膜の上層を除去する。その後第４の
工程で、層間絶縁膜の上面にプラグに接続する状態に上
層配線を形成する。
【００１１】あるいは、第１の工程で、基板上に下層配
線形成膜を成膜し、続いて当該下層配線形成膜の上面に
プラグ形成膜を成膜した後、所定の位置に当該プラグ形
成膜でプラグを形成する。次いで第２の工程で、プラグ
を載せた状態にして下層配線形成膜で下層配線を形成す
る。その後上記第３の工程と上記第４の工程とを行う。
線形成膜を成膜し、続いて当該下層配線形成膜の上面に
プラグ形成膜を成膜した後、所定の位置に当該プラグ形
成膜でプラグを形成する。次いで第２の工程で、プラグ
を載せた状態にして下層配線形成膜で下層配線を形成す
る。その後上記第３の工程と上記第４の工程とを行う。
【００１２】または第１の工程で基板上に下層配線形成
膜を成膜し、続いて当該下層配線形成膜の上面にプラグ
形成膜を成膜した後、当該プラグ形成膜の一部分と当該
下層配線形成膜の一部分とを除去して、上面にプラグ形
成膜を載せた状態にして下層配線形成膜よりなる下層配
線を形成する。次いで第２の工程で、下層配線上のプラ
グ形成膜で、当該下層配線上の所定の位置にプラグを形
成する。その後上記第３の工程と上記第４の工程とを行
う。
膜を成膜し、続いて当該下層配線形成膜の上面にプラグ
形成膜を成膜した後、当該プラグ形成膜の一部分と当該
下層配線形成膜の一部分とを除去して、上面にプラグ形
成膜を載せた状態にして下層配線形成膜よりなる下層配
線を形成する。次いで第２の工程で、下層配線上のプラ
グ形成膜で、当該下層配線上の所定の位置にプラグを形
成する。その後上記第３の工程と上記第４の工程とを行
う。
【００１３】
【作用】上記多層配線構造では、層間絶縁膜の表面にプ
ラグの上層部を突出させた状態で、当該プラグを形成し
たので、上層配線とプラグとの接触面積が大きくなる。
このため、プラグと上層配線との接触抵抗が低減される
とともに、接続が確実になる。また上記製造方法では、
プラグを形成してから層間絶縁膜を成膜し、その後プラ
グの上層部が突出する状態に層間絶縁膜の上層を除去し
たので、上層配線との接続信頼性が高いプラグが形成さ
れる。
ラグの上層部を突出させた状態で、当該プラグを形成し
たので、上層配線とプラグとの接触面積が大きくなる。
このため、プラグと上層配線との接触抵抗が低減される
とともに、接続が確実になる。また上記製造方法では、
プラグを形成してから層間絶縁膜を成膜し、その後プラ
グの上層部が突出する状態に層間絶縁膜の上層を除去し
たので、上層配線との接続信頼性が高いプラグが形成さ
れる。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を図１に示す概略構成断面図
により説明する。図に示すように、基板１１上には絶縁
膜１２が形成されている。この絶縁膜１２の上面には下
層配線１３が形成されている。この下層配線１３は、例
えばアルミニウム系金属より形成されている。上記基板
１１上には、上記下層配線１３を覆う状態に層間絶縁膜
１４が成膜されている。この層間絶縁膜１４は、例えば
酸化シリコン膜で形成されている。
により説明する。図に示すように、基板１１上には絶縁
膜１２が形成されている。この絶縁膜１２の上面には下
層配線１３が形成されている。この下層配線１３は、例
えばアルミニウム系金属より形成されている。上記基板
１１上には、上記下層配線１３を覆う状態に層間絶縁膜
１４が成膜されている。この層間絶縁膜１４は、例えば
酸化シリコン膜で形成されている。
【００１５】さらに下層配線１３上の層間絶縁膜１４に
は、当該下層配線１３に接続しかつ当該層間絶縁膜１４
の表面より突出する状態にプラグ１５が形成されてい
る。このプラグ１５は、例えばタングステン（Ｗ），チ
タン（Ｔｉ）等の高融点金属または導電性の多結晶シリ
コン等により形成されている。またさらに、上記層間絶
縁膜１５の上面には、上記プラグ１５に接続する状態に
上層配線１６が形成されている。この上層配線１６は、
例えばアルミニウム系金属で形成されている。上記の如
くに、多層配線構造１０が形成されている。
は、当該下層配線１３に接続しかつ当該層間絶縁膜１４
の表面より突出する状態にプラグ１５が形成されてい
る。このプラグ１５は、例えばタングステン（Ｗ），チ
タン（Ｔｉ）等の高融点金属または導電性の多結晶シリ
コン等により形成されている。またさらに、上記層間絶
縁膜１５の上面には、上記プラグ１５に接続する状態に
上層配線１６が形成されている。この上層配線１６は、
例えばアルミニウム系金属で形成されている。上記の如
くに、多層配線構造１０が形成されている。
【００１６】上記多層配線構造１０では、層間絶縁膜１
４の表面にプラグ１５の上層部を突出させた状態で、当
該プラグ１５を形成したので、上層配線１６とプラグ１
５との接触面積が大きくなる。このため、プラグ１５と
上層配線１６との接触抵抗が低減されるとともに、その
接続が確実になる。
４の表面にプラグ１５の上層部を突出させた状態で、当
該プラグ１５を形成したので、上層配線１６とプラグ１
５との接触面積が大きくなる。このため、プラグ１５と
上層配線１６との接触抵抗が低減されるとともに、その
接続が確実になる。
【００１７】次に上記多層配線構造１０の第１の製造方
法を、図２の製造工程図により説明する。図に示す構成
部品のうち、前記図１で説明したと同様の構成部品には
同一符号を付す。図２の（１）に示すように、基板１１
上には絶縁膜１２が形成されている。まず第１の工程で
は、通常の配線形成技術によって、絶縁膜１２上に、例
えばアルミニウム系金属よりなる下層配線１３を形成す
る。
法を、図２の製造工程図により説明する。図に示す構成
部品のうち、前記図１で説明したと同様の構成部品には
同一符号を付す。図２の（１）に示すように、基板１１
上には絶縁膜１２が形成されている。まず第１の工程で
は、通常の配線形成技術によって、絶縁膜１２上に、例
えばアルミニウム系金属よりなる下層配線１３を形成す
る。
【００１８】次いで図２の（２）に示す第２の工程を行
う。この工程では、例えば通常の化学的気相成長法によ
って、下層配線１３を覆う状態にプラグ形成膜２１を成
膜する。その後、通常のホトリソグラフィー技術とエッ
チングとによって、当該プラグ形成膜２１の２点鎖線で
示す部分を除去し、残したプラグ形成膜２１で上記下層
配線１３上の所定の位置にプラグ１５を形成する。
う。この工程では、例えば通常の化学的気相成長法によ
って、下層配線１３を覆う状態にプラグ形成膜２１を成
膜する。その後、通常のホトリソグラフィー技術とエッ
チングとによって、当該プラグ形成膜２１の２点鎖線で
示す部分を除去し、残したプラグ形成膜２１で上記下層
配線１３上の所定の位置にプラグ１５を形成する。
【００１９】続いて図２の（３）に示す第３の工程を行
う。この工程では、例えばテトラエトキシシラン（ＴＥ
ＯＳ）を用いたプラズマ化学的気相成長法によって、上
記プラグ１５と上記下層配線１３とを覆う状態に、前記
絶縁膜１２上に下層酸化シリコン膜２２を成膜する。続
いて例えば通常の回転塗布技術によって、上記下層酸化
シリコン膜２２を覆う状態にかつ下層配線１３間の段差
を埋め込む状態に、ＳＯＧ（Spin on glass ）膜２３
を成膜する。その後通常のエッチバック処理によって、
上記プラグ１５の上層部が突出する状態にＳＯＧ膜２３
の２点鎖線で示す部分と下層酸化シリコン膜２２の１点
鎖線で示す部分とを除去する。
う。この工程では、例えばテトラエトキシシラン（ＴＥ
ＯＳ）を用いたプラズマ化学的気相成長法によって、上
記プラグ１５と上記下層配線１３とを覆う状態に、前記
絶縁膜１２上に下層酸化シリコン膜２２を成膜する。続
いて例えば通常の回転塗布技術によって、上記下層酸化
シリコン膜２２を覆う状態にかつ下層配線１３間の段差
を埋め込む状態に、ＳＯＧ（Spin on glass ）膜２３
を成膜する。その後通常のエッチバック処理によって、
上記プラグ１５の上層部が突出する状態にＳＯＧ膜２３
の２点鎖線で示す部分と下層酸化シリコン膜２２の１点
鎖線で示す部分とを除去する。
【００２０】さらに図２の（４）に示すように、例えば
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を用いたプラズマ化
学的気相成長法によって、少なくとも上記プラグ１５と
上記ＳＯＧ膜２３とを覆う状態に、上層酸化シリコン膜
２４を成膜する。このようにして、下層酸化シリコン膜
２２とＳＯＧ膜２３と上層酸化シリコン膜２４とで層間
絶縁膜１４を形成する。次いで通常の塗布技術によっ
て、上記層間絶縁膜１４の上面に、エッチバック用の膜
として、例えばレジスト膜２５を成膜する。
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を用いたプラズマ化
学的気相成長法によって、少なくとも上記プラグ１５と
上記ＳＯＧ膜２３とを覆う状態に、上層酸化シリコン膜
２４を成膜する。このようにして、下層酸化シリコン膜
２２とＳＯＧ膜２３と上層酸化シリコン膜２４とで層間
絶縁膜１４を形成する。次いで通常の塗布技術によっ
て、上記層間絶縁膜１４の上面に、エッチバック用の膜
として、例えばレジスト膜２５を成膜する。
【００２１】その後、通常のエッチバック処理によっ
て、上記レジスト膜２５の２点鎖線で示す部分と上記層
間絶縁膜１４の１点鎖線で示す部分とを除去し、上記プ
ラグ１５の上層部を突出させる。このとき、突出したプ
ラグ１５の上層部以外の部分は、上記層間絶縁膜１４に
覆われている。
て、上記レジスト膜２５の２点鎖線で示す部分と上記層
間絶縁膜１４の１点鎖線で示す部分とを除去し、上記プ
ラグ１５の上層部を突出させる。このとき、突出したプ
ラグ１５の上層部以外の部分は、上記層間絶縁膜１４に
覆われている。
【００２２】その後図２の（５）に示す第４の工程を行
う。この工程では、通常の配線形成技術によって、層間
絶縁膜１４の上面に、例えばアルミニウム系金属よりな
る配線形成膜２６を形成する。その後通常のホトリソグ
ラフィー技術とエッチングとによって、２点鎖線で示す
部分の配線形成膜２６を除去する。このようにして、残
した配線形成膜２６で、上記プラグ１５に接続する上層
配線１６を形成する。上記の如くに、多層配線構造１０
が形成される。
う。この工程では、通常の配線形成技術によって、層間
絶縁膜１４の上面に、例えばアルミニウム系金属よりな
る配線形成膜２６を形成する。その後通常のホトリソグ
ラフィー技術とエッチングとによって、２点鎖線で示す
部分の配線形成膜２６を除去する。このようにして、残
した配線形成膜２６で、上記プラグ１５に接続する上層
配線１６を形成する。上記の如くに、多層配線構造１０
が形成される。
【００２３】上記第１の製造方法では、プラグ１５を形
成してから層間絶縁膜１４を成膜し、その後プラグ１５
の上層部が突出する状態に層間絶縁膜１４の上層を除去
したので、信頼性の高いプラグ１５が形成される。
成してから層間絶縁膜１４を成膜し、その後プラグ１５
の上層部が突出する状態に層間絶縁膜１４の上層を除去
したので、信頼性の高いプラグ１５が形成される。
【００２４】次に上記多層配線構造１０の第２の製造方
法を、図３の製造工程図により説明する。図に示す構成
部品のうち、前記図１で説明したと同様の構成部品には
同一符号を付す。図３の（１）の概略断面図および
（２）のレイアウト図に示すように、第１の工程では、
通常の化学的気相成長法によって基板１１上の絶縁膜１
２の上面に、例えばアルミニウム系金属よりなる下層配
線形成膜３１を成膜する。続いて通常の化学的気相成長
法によって、当該下層配線形成膜３１の上面にプラグ形
成膜３２を成膜する。その後、通常のホトリソグラフィ
ー技術とエッチングとによって、２点鎖線で示す上記プ
ラグ形成膜３２を除去し、所定の位置に上記残したプラ
グ形成膜３２で島状パターンよりなるプラグ１５を形成
する。
法を、図３の製造工程図により説明する。図に示す構成
部品のうち、前記図１で説明したと同様の構成部品には
同一符号を付す。図３の（１）の概略断面図および
（２）のレイアウト図に示すように、第１の工程では、
通常の化学的気相成長法によって基板１１上の絶縁膜１
２の上面に、例えばアルミニウム系金属よりなる下層配
線形成膜３１を成膜する。続いて通常の化学的気相成長
法によって、当該下層配線形成膜３１の上面にプラグ形
成膜３２を成膜する。その後、通常のホトリソグラフィ
ー技術とエッチングとによって、２点鎖線で示す上記プ
ラグ形成膜３２を除去し、所定の位置に上記残したプラ
グ形成膜３２で島状パターンよりなるプラグ１５を形成
する。
【００２５】次いで図３の（３）の概略断面図および
（４）のレイアウト図に示す第２の工程を行う。この工
程では、例えば通常のホトリソグラフィー技術とエッチ
ングとによって、上記プラグ１５を載せた状態にして上
記下層配線形成膜３１の２点鎖線で示す部分を除去し、
残した当該下層配線形成膜３１で下層配線１３を形成す
る。
（４）のレイアウト図に示す第２の工程を行う。この工
程では、例えば通常のホトリソグラフィー技術とエッチ
ングとによって、上記プラグ１５を載せた状態にして上
記下層配線形成膜３１の２点鎖線で示す部分を除去し、
残した当該下層配線形成膜３１で下層配線１３を形成す
る。
【００２６】その後前記図２で説明した第１の製造方法
と同様の第３の工程と第４の工程とを行って、図３の
（５）の概略断面図に示すように、プラグ１５の上層部
が突出した状態に層間絶縁膜１４を成膜し、さらに上記
プラグ１５に接続する状態に、上記層間絶縁膜１４上に
上層配線１６を形成した多層配線構造１０を得る。
と同様の第３の工程と第４の工程とを行って、図３の
（５）の概略断面図に示すように、プラグ１５の上層部
が突出した状態に層間絶縁膜１４を成膜し、さらに上記
プラグ１５に接続する状態に、上記層間絶縁膜１４上に
上層配線１６を形成した多層配線構造１０を得る。
【００２７】上記第２の製造方法でも前記第１の製造方
法と同様に、プラグ１５を形成してから層間絶縁膜１４
を成膜し、その後プラグ１５の上層部が突出する状態に
層間絶縁膜１４の上層を除去したので、上層配線１６と
の接続信頼性が高いプラグ１５が形成される。
法と同様に、プラグ１５を形成してから層間絶縁膜１４
を成膜し、その後プラグ１５の上層部が突出する状態に
層間絶縁膜１４の上層を除去したので、上層配線１６と
の接続信頼性が高いプラグ１５が形成される。
【００２８】次に上記多層配線構造１０の第３の製造方
法を、図４の製造工程図により説明する。図に示す構成
部品のうち、前記図１で説明したと同様の構成部品には
同一符号を付す。図４の（１）の概略断面図および
（２）のレイアウト図に示すように、第１の工程では、
通常の化学的気相成長法によって基板１１に設けた絶縁
膜１２上に、例えばアルミニウム系金属よりなる下層配
線形成膜４１を成膜する。続いて通常の化学的気相成長
法によって、当該下層配線形成膜４１の上面にプラグ形
成膜４２を成膜する。その後、通常のホトリソグラフィ
ー技術とエッチングとによって、２点鎖線で示す上記プ
ラグ形成膜４２を除去し、さらに１点鎖線で示す部分の
下層配線形成膜４１を除去する。そして上面にプラグ形
成膜４２を載せた状態にして下層配線形成膜４１よりな
る下層配線１３が形成される。
法を、図４の製造工程図により説明する。図に示す構成
部品のうち、前記図１で説明したと同様の構成部品には
同一符号を付す。図４の（１）の概略断面図および
（２）のレイアウト図に示すように、第１の工程では、
通常の化学的気相成長法によって基板１１に設けた絶縁
膜１２上に、例えばアルミニウム系金属よりなる下層配
線形成膜４１を成膜する。続いて通常の化学的気相成長
法によって、当該下層配線形成膜４１の上面にプラグ形
成膜４２を成膜する。その後、通常のホトリソグラフィ
ー技術とエッチングとによって、２点鎖線で示す上記プ
ラグ形成膜４２を除去し、さらに１点鎖線で示す部分の
下層配線形成膜４１を除去する。そして上面にプラグ形
成膜４２を載せた状態にして下層配線形成膜４１よりな
る下層配線１３が形成される。
【００２９】次いで図４の（３）の概略断面図および
（４）のレイアウト図に示す第２の工程を行う。この工
程では、例えば通常のホトリソグラフィー技術によっ
て、例えばレジストよりなるエッチングマスク４３を形
成する。次いでエッチングを行って、上記プラグ形成膜
４２の２点鎖線の斜線で示す部分（レイアウト図参照）
を除去し、残した当該プラグ形成膜４２でプラグ１５を
形成する。その後例えばアッシャー処理によって、エッ
チングマスク４３を除去する。
（４）のレイアウト図に示す第２の工程を行う。この工
程では、例えば通常のホトリソグラフィー技術によっ
て、例えばレジストよりなるエッチングマスク４３を形
成する。次いでエッチングを行って、上記プラグ形成膜
４２の２点鎖線の斜線で示す部分（レイアウト図参照）
を除去し、残した当該プラグ形成膜４２でプラグ１５を
形成する。その後例えばアッシャー処理によって、エッ
チングマスク４３を除去する。
【００３０】次に前記図２で説明した第１の製造方法と
同様の第３の工程と第４の工程とを行って、図４の
（５）の概略断面図に示すように、プラグ１５の上層部
が突出した状態に層間絶縁膜１４を成膜し、さらに上記
プラグ１５に接続する状態に、上記層間絶縁膜１４上に
上層配線１６を形成した多層配線構造１０を得る。
同様の第３の工程と第４の工程とを行って、図４の
（５）の概略断面図に示すように、プラグ１５の上層部
が突出した状態に層間絶縁膜１４を成膜し、さらに上記
プラグ１５に接続する状態に、上記層間絶縁膜１４上に
上層配線１６を形成した多層配線構造１０を得る。
【００３１】上記第３の製造方法でも前記第１の製造方
法と同様に、プラグ１５を形成してから層間絶縁膜１４
を成膜し、その後プラグ１５の上層部が突出する状態に
層間絶縁膜１４の上層を除去したので、信頼性の高いプ
ラグ１５が形成される。しかも下層配線１３の幅方向に
対してプラグ１５の幅方向が自己整合的に形成されるの
で、プラグ１５は最大限に大きく形成される。
法と同様に、プラグ１５を形成してから層間絶縁膜１４
を成膜し、その後プラグ１５の上層部が突出する状態に
層間絶縁膜１４の上層を除去したので、信頼性の高いプ
ラグ１５が形成される。しかも下層配線１３の幅方向に
対してプラグ１５の幅方向が自己整合的に形成されるの
で、プラグ１５は最大限に大きく形成される。
【００３２】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の多層配線
構造では、層間絶縁膜の表面にプラグの上層部を突出さ
せた状態で、当該プラグを形成したので、上層配線とプ
ラグとの接触面積が大きくなる。このため、プラグと上
層配線との接触抵抗が低減されるとともに、接続が確実
になるので、多層配線構造の信頼性の向上が図れる。ま
た上記製造方法では、プラグを形成してから層間絶縁膜
を成膜し、その後プラグの上層部が突出する状態に層間
絶縁膜の上層を除去したので、信頼性の高いプラグが形
成される。よって、多層配線構造の信頼性の向上が図れ
る。
構造では、層間絶縁膜の表面にプラグの上層部を突出さ
せた状態で、当該プラグを形成したので、上層配線とプ
ラグとの接触面積が大きくなる。このため、プラグと上
層配線との接触抵抗が低減されるとともに、接続が確実
になるので、多層配線構造の信頼性の向上が図れる。ま
た上記製造方法では、プラグを形成してから層間絶縁膜
を成膜し、その後プラグの上層部が突出する状態に層間
絶縁膜の上層を除去したので、信頼性の高いプラグが形
成される。よって、多層配線構造の信頼性の向上が図れ
る。
【図１】実施例の概略構成断面図である。
【図２】実施例の製造工程図である。
【図３】実施例の別の製造工程図である。
【図４】実施例の別の製造工程図である。
【図５】従来例の概略構成断面図である。
【図６】別の従来例の概略構成断面図である。
【図７】課題の説明図である。
１０ 多層配線構造 １１ 基板 １３ 下層配線 １４ 層間絶縁膜 １５ プラグ １６ 上層配線 ２１ プラグ形成膜 ３１ 下層配線形成膜 ３２ プラグ形成膜 ４１ 下層配線形成膜 ４２ プラグ形成膜
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上に形成した下層配線と、 前記下層配線上に形成したプラグと、 前記下層配線を覆う状態にして、前記プラグの上部が突
出する状態に形成した層間絶縁膜と、 前記プラグに接続する状態にして前記層間絶縁膜の上面
に形成した上層配線とよりなることを特徴とする多層配
線構造。 - 【請求項２】 請求項１記載の多層配線構造の製造方法
であって、 基板上に下層配線を形成する第１の工程と、 前記下層配線を覆う状態にプラグ形成膜を成膜した後、
当該プラグ形成膜で前記下層配線上にプラグを形成する
第２の工程と、 前記プラグと前記下層配線とを覆う状態に層間絶縁膜を
成膜した後、当該プラグの上層部が突出する状態に当該
層間絶縁膜の上層を除去する第３の工程と、 前記層間絶縁膜の上面に前記プラグに接続する状態に上
層配線を形成する第４の工程とを行うことを特徴とする
多層配線構造の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の多層配線構造の製造方法
であって、 基板上に下層配線形成膜を成膜し、続いて当該下層配線
形成膜の上面にプラグ形成膜を成膜した後、所定の位置
に当該プラグ形成膜でプラグを形成する第１の工程と、 前記プラグを載せた状態にして前記下層配線形成膜で下
層配線を形成する第２の工程と、 前記プラグと前記下層配線とを覆う状態に層間絶縁膜を
成膜した後、当該プラグの上層部が突出する状態に当該
層間絶縁膜の上層を除去する第３の工程と、 前記層間絶縁膜の上面に前記プラグに接続する状態に上
層配線を形成する第４の工程とを行うことを特徴とする
多層配線構造の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の多層配線構造の製造方法
であって、 基板上に下層配線形成膜を成膜し、続いて当該下層配線
形成膜の上面にプラグ形成膜を成膜した後、当該プラグ
形成膜の一部分と当該下層配線形成膜の一部分とを除去
して、プラグ形成膜を載せた状態にして下層配線形成膜
よりなる下層配線を形成する第１の工程と、 前記下層配線上のプラグ形成膜で、当該下層配線上の所
定の位置にプラグを形成する第２の工程と、 前記プラグと前記下層配線とを覆う状態に層間絶縁膜を
成膜した後、当該プラグの上層部が突出する状態に当該
層間絶縁膜の上層を除去する第３の工程と、 前記層間絶縁膜の上面に前記プラグに接続する状態に上
層配線を形成する第４の工程とを行うことを特徴とする
多層配線構造の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17900692A JPH05347360A (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 多層配線構造およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17900692A JPH05347360A (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 多層配線構造およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05347360A true JPH05347360A (ja) | 1993-12-27 |
Family
ID=16058471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17900692A Pending JPH05347360A (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 多層配線構造およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05347360A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0786276A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-31 | Nec Corp | 半導体装置 |
| US6462395B1 (en) * | 1999-10-26 | 2002-10-08 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and method of producing the same |
| US9653479B2 (en) | 2015-03-19 | 2017-05-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and electronic device |
| US9728559B2 (en) | 2015-02-06 | 2017-08-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Device, manufacturing method thereof, and electronic device |
-
1992
- 1992-06-12 JP JP17900692A patent/JPH05347360A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0786276A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-03-31 | Nec Corp | 半導体装置 |
| US6462395B1 (en) * | 1999-10-26 | 2002-10-08 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and method of producing the same |
| US9728559B2 (en) | 2015-02-06 | 2017-08-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Device, manufacturing method thereof, and electronic device |
| US10074672B2 (en) | 2015-02-06 | 2018-09-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Device, manufacturing method thereof, and electronic device |
| US10707239B2 (en) | 2015-02-06 | 2020-07-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Device, manufacturing method thereof, and electronic device |
| US9653479B2 (en) | 2015-03-19 | 2017-05-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and electronic device |
| US10050060B2 (en) | 2015-03-19 | 2018-08-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and electronic device |
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