JPH0682658B2 - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この発明は単一の金属付着物で形成された多重レベルの
集積回路配線構造を有する半導体装置およびその製造方
法に関するものである。

B.従来の技術 半導体基板を加工し、希望する回路を形成した場合、デ
バイスには配線構造を設けなければならない。「配線構
造」と同義語の用語は、「金属被膜構造」である。第３
図は層ごとの構造を利用して配線構造を提供する第１の
従来技術の方法を示すものである。

この手法の最初の工程を詳述すると、半導体基板100を
処理し、半導体回路102および104を設け、次いで絶縁層
106を半導体基板100の頂面に形成する。次に、絶縁層10
6をマスクし、エッチングして、配線トレンチ107および
111を設ける。これらの配線トレンチ107および111をそ
れぞれ半導体回路102および104に対応する位置におい
て、絶縁層106まで完全にエッチングする。次いで、配
線トレンチ107および111を、導電性材料110および114に
よって充填する。

配線トレンチ107および111を導電性材料で充填したら、
絶縁層106の表面を平坦化する。希望する配線構造の他
の構成を進め、連続的に絶縁層118、124、130および136
を形成する。これらの各々をマスクし、エッチングし
て、配線トレンチを形成し、次いでこれに導電性材料を
充填する。

第３図の例には、結果として得られた２つの配線構造が
示されている。最初の構造は導電性材料の堆積110、12
0、126、132および138からなるものであって、半導体回
路102と接続するものであり、第２の構造は導電性材料
の堆積114、122、128および134からなるものであって、
半導体回路104と接続するものである。

多重レベルの配線構造を構成する上記の手法は従来技
術、たとえばハンフリ（Humphreys）の米国特許第38384
42号（この出願の譲受人に譲渡された）において周知で
ある。

第３図の例に示されている多層手法は、幾つかの点で不
利である。第１に、きわめて多くのマスキングおよび堆
積工程が生産ラインの最後となる処理段階で必要とな
り、これによって生産歩留りが低下することがある。次
に、より重要なことは、結果として得られる第３図の配
線構造において、多数の金属界面が配線構造内に形成さ
れることである。これらの界面は全体的な配線構造の抵
抗を高めるものである。さらに、これらの局所的な高抵
抗領域は、オーバーヒートや熱故障を引き起こしがちで
ある。

半導体業界がきわめて高密度な半導体回路に向かうとい
う傾向の結果として、配線構造の接触抵抗が重大な関心
事となってきた。これに関し、第３図の従来手法におい
て見られる過剰な接触抵抗が、許容できないものである
ことが判明した。

第２の従来技術の手法は配線構造の金属界面および加工
工程の数を減らすものであって、第４図に示すスタッド
・ダウン手法のものである。第４図において、第３図の
ものと同じ部分は同じ参照番号で示してある。

第４図の場合、半導体基板100を加工し、半導体回路102
および104を形成する。配線構造を形成する加工工程を
詳細に述べると、絶縁層200が半導体基板100の頂面に形
成される。絶縁層200を第１のマスクによってマスク
し、次いで部分的にエッチングして、配線トラフ202お
よび204を形成する。次に、第２のマスクを施し、絶縁
層をさらにエッチングしてスタッド・ダウン・バイア20
6および208を形成する。これらのバイアはそれぞれ配線
トラフ202および204の底部から下方へ延びている。

スタッド・ダウン・バイアの配線構造を形成する方法
は、当技術分野で周知のものである。たとえば、マグド
他（Magdo et al.）に対して発行され、この出願の譲受
人に譲渡された米国特許第3904454号は、第１方向のス
ロットを画定するための第１のマスクを使用し、次いで
交差方向に交差スロットを画定し、エッチングするため
に第２のマスクを使用してスタッド・ダウン・バイアを
形成する方法を開示している。スタッド・ダウン・バイ
アはエッチングされた２つのスロットの交点に形成され
る。スタッド・ダウン・バイアの手法の他のものが、ナ
イト（Knight）に対して発行された米国特許第4451893
号に記載されている。

いったん形成されると、配線トラフ202および204ならび
にスタッド・ダウン・バイア206および208は、導電性材
料で充填される。次いで、絶縁層200の全表面が平坦化
される。

希望する配線構造の次の部分を形成するために、配線ト
ラフ216および218ならびにこれらに対応するスタッド・
ダウン・バイア220および222が絶縁層214中にエッチン
グされる。エッチングが行なわれると、配線トラフ216
および218、ならびにスタッド・ダウン・バイア220およ
び222のそれぞれが、導電性材料224および226で充填さ
れる。配線構造は絶縁層228にトレンチ232を形成し、ト
レンチを導電性材料230によって充填することによって
完成する。

第３図と第４図の配線構造を比較する場合、第４図の導
電性材料の２つの堆積が、第３図の導電性材料の４つの
堆積を置換したものであることに留意されたい。それ
故、第４図のスタッド・ダウン手法は、金属界面の数が
50％削減され、かつ得られる配線構造の加工工程の数も
削減されるという点で、第３図の手法よりも有利なもの
である。

他の従来技術の手法は第４図のスタッド・ダウン手法と
きわめて類似したものであって、スタッド・アップ手法
のものである。この手法を第５図を参照して説明する。
第５図において、第３図と同じ要素には、同じ参照番号
が与えられている。

希望する配線構造を形成するには、第３図に関して説明
したのと同様に、バイア107および111を絶縁層106に形
成し、充填する。次いで、導電性材料（すなわち、通常
は金属）の層を絶縁層106の頂面に形成し、エッチング
して、配線部材300および302をもたらす。詳細にいえ
ば、導電性層をエッチングして、配線部材300が同じ導
電性層から形成されたスタッド・アップ306、ならびに
相互接続部304で構成されるようにする。同様に、配線
部材302は同じ導電性層から形成されたスタッド・アッ
プ310、ならびに相互接続部308で構成される。

配線部材300および302が形成されたら、絶縁層312を形
成し、通常はスタッド・アップ構造306および310の頂面
と同一平面になるまで平坦化する。次いで、導電性材料
（すなわち、通常は金属）の他の層を同様な態様で形成
し、処理して、配線部材314および316を形成する。配線
部材314は同じ導電層で形成されたスタッド・アップ320
および相互接続部318からなっている。配線部材314およ
び316が形成されたら、絶縁層324を形成し、通常はスタ
ッド・アップ構造320の頂面と同一平面になるまで平坦
化する。スタッド・アップ構造を構成する方法を開示し
ている参照文献のひとつは、上述の米国特許第4451893
号である。

従来技術のスタッド・ダウン手法と同様に、第５図のス
タッド・アップ手法は、加工工程の数および配線構造の
金属界面の数が少なくなるという点で、第３図の従来技
術の手法よりも有利なものである。

第４図のスタッド・ダウン手法および第５図のスタッド
・アップ手法は両方とも上記の点で有利なものである
が、若干の接触抵抗が、得られる配線構造全体にわたっ
て残っている。たとえば、第４図の導電性材料230と22
4、224と210、226と212の間の界面はすべて、接触抵抗
の増加に寄与するものである。同様に、配線部材314と3
00、300と110、316と302、ならびに302と114の間の界面
も、接触抵抗を増大させる。

第４図および第５図のスタッド・ダウンおよびスタッド
・アップ手法は改善を示すものではあるが、これらの接
触抵抗が高密度でコンパクトな集積回路の製造および作
動に許容できないものであることが判明している。それ
故、接触抵抗をほとんど、あるいはまったく持たない配
線構造を作り上げる手法が必要となっている。

接触抵抗の問題の他に、用途の広い製造方法を提供し、
これによって厚い線と薄い線を有する配線構造を製造で
きるようにすることにも、従来技術は不十分なものであ
る。厚い線の配線構造は面積抵抗を下げる必要がある場
合に重要であり、薄い線の配線構造は低キャパシタンス
の線が必要な場合に重要である。したがって、厚い線お
よび薄い線の両方の配線構造を製造することを可能とす
る多様性をも有する配線構造も必要とされている。

C.発明が解決しようとする問題点 この発明は上述の必要性を満たす、独特な配線構造およ
び加工手法を提供するものである。

したがって、この発明の重要な目的は、内部金属界面を
有していない独特な金属被膜構造を有する半導体装置を
提供することである。

この発明の他の目的は、内部金属界面を有していない金
属被膜構造を有する半導体装置を形成する方法を提供す
ることである。

この発明のさらに他の目的は、単一の金属層で形成され
た多重レベルの金属被膜構造を提供することである。

付加的な目的は、単一の金属層で形成された多重レベル
の金属被膜構造を形成する方法を提供することである。

この発明の他の目的は、低抵抗線となる厚い配線構造、
および低キャパシタンス線となる薄い配線構造を有する
金属被膜構造を提供することである。

この発明のさらに他の目的は、低抵抗線となる厚い配線
構造、および低キャパシタンス線となる薄い配線構造を
有する多重レベルの金属被膜構造を形成する方法を提供
することである。

他の目的は、従来技術で必要なものよりも加工工程が少
ない、金属被膜構造を形成する方法を提供することであ
る。

D.問題点を解決するための手段 したがって、この発明は少なくともひとつのスタッド・
ダウンと、複数本の相互接続線と、前記複数本の相互接
続線の少なくとも１本が第１の厚さを有しており、かつ
前記複数本の相互接続線の少なくとも他の１本が前記の
第１の厚さよりも厚い第２の厚さを有することと、少な
くともひとつのスタッド・アップとからなり、前記スタ
ッド・ダウン、前記の複数本の相互接続線、および前記
スタッド・アップとが単一の金属層から形成されている
配線構造を有する半導体装置に関するものである。

E.作用 まず、この発明が単一層の導電性材料から多重レベルの
配線構造を製造することを容易とするものであるから、
内部金属界面が排除される。この発明は同一の導電性材
料層からのスタッド・ダウン、スタッド・アップならび
に厚い線および薄い線の配線構造の製造を容易とするに
あたっての、多様性ももたらす。結果として、スタッド
・ダウン構造およびスタッド・アップ構造によって表わ
される外部接続構造と、厚い線および薄い線の配線構造
のそれぞれによって表わされる低抵抗線および低キャパ
シタンス線とを有する多重レベル配線構造を製造する能
力が与えられる。最後に、この発明は従来技術の加工工
程に比較して、配線構造を加工する工程が少ないという
点で有利である。

F.実施例 まず理解しなければならないのは、図示の高さ、幅およ
び厚さが例示および明確化のみを目的としたものであっ
て、実際のあるいは相対的な寸法を表わすことを目的と
したものではない、すなわち寸法のなかには図面の明確
さを改善するために誇張されているものもあることであ
る。

第1A図はこの発明の配線構造手法の最初の加工工程を示
すものである。半導体基板400の内部には、半導体回路
領域402および404を形成する。次いで、バリヤ層405を
半導体基板の頂面上に形成する。バリヤ層405の目的は
以降の高温加工工程中に、望ましくないイオンが半導体
基板中に拡散し、これを汚染することを防止することで
ある。この場合、十分な厚さを堆積させ、必要な保護を
与えられるかぎり、保護特性を有する任意の材料を使用
することができる。好ましい実施例において、バリヤ層
405はチッ化シリコンで構成されており、数百オングス
トロームの厚さまで堆積される。

次いで、絶縁層406を半導体基板400の頂面に形成する。
この絶縁層406は任意の絶縁材料、たとえば二酸化シリ
コンによって構成できる。好ましい実施例において、こ
の二酸化シリコン層はホウ素またはリンによって軽くド
ープされているが、これはあとで高温処理工程を使用し
て、絶縁層406の平坦度を改善することを容易とするも
のである。たとえば、この層の典型的な厚さは、数百オ
ングストロームである。平坦度を改善する他の方法は、
機械的な研磨法である。

平坦化されたら、絶縁層406をマスクし、エッチングし
て、配線トラフ408、410および412を形成する。周知の
任意の半導体エッチング法を使用することができる。た
とえば、好ましい処理の実施例はフッ化ガスによるRIE
エッチングを使用する。次いで、絶縁層406を再度マス
クし、エッチングして、配線トラフ408および412のそれ
ぞれにスタッド・ダウン・バイア414および416を形成す
る。第３図に関して上述したように、マスキングおよび
エッチングを行なって、配線トラフの下部にスタッド・
ダウン・バイアを形成する手法は当技術分野において周
知のものである。以下の説明から明らかになるように、
スタッド・ダウン・バイア414および416は半導体拡散領
域402および404のそれぞれとの配線構造の接続を容易と
するのに役立つ。

配線トラフ408、410および412、ならびにスタッド・ダ
ウン・バイア414および416が形成されたら、導電性材料
を絶縁層406の頂面に堆積させ、スタッド・ダウン・バ
イア414および416ならびに配線トラフ408、410および41
2を充填し、かつ絶縁層406の頂面に導電性材料の層420
を形成する。任意の導電性材料を使用することができ
る。しかしながら、好ましい材料は金属である。好まし
い金属としてはアルミニウム・タングステンおよびタン
グステン合金がある。導電性材料層を堆積させるには、
任意の周知の付着法、たとえば化学蒸着（CVD）、蒸着
およびスパッタリングを使用することができる。アルミ
ニウムの化学蒸着が好ましいが、これはこの組合せが配
線トラフおよびスタッド・ダウン・バイアを充填する際
に最良の結果をもたらすからである。また、導電性材料
を偏りなく堆積させ、層420の平坦度を維持しなければ
ならない。その結果を第1B図に示す。

導電性材料層420の厚さに関しては、以下の説明から、
層が希望する配線構造を製造するのに十分な厚さのもの
でなければならないことが明らかとなろう。この厚さは
多数の要因、たとえば必要な配線レベルの数、使用する
導電性材料の抵抗率、配線構造の抵抗性および容量性の
制約、および実装上の制約によって左右される。実験を
行なって、必要な厚さを正確に決定することができる。
ひとつの例において、導電性材料層は15000オングスト
ロームの厚さまで堆積された。

スタッド・ダウン・バイア414および416、配線トラフ40
8、410および412を充填する材料、ならびに導電性材料
層420は、単一の均質な導電性材料で形成されるが、こ
れはこれらが導電性材料の単一の堆積の際に形成される
からである。それ故、導電性材料層420は内部金属界面
を有していない層を表わしている。

十分な堆積を行なって、導電性材料層を希望する厚さに
したら、マスク材料422を導電性材料層420の頂部表面に
施す。次いで、第１レジスト・マスク（図示せず）を施
し、露出を行なって、希望する配線構造上にスタッド・
アップ構造を形成すべき領域に、マスク材料422が残る
ようにする。次いで、導電性材料層420をエッチング
し、第1C図に示すように、スタッド・アップ構造424、4
26、428、430および432を設ける。導電性材料層420のこ
のエッチングおよび以降のエッチングにおいて、周知の
半導体エッチング法のいずれをも使用することができ
る。好ましい実施例においては、反応性イオン・エッチ
ングが使用された。導電性材料層420をエッチングする
場所が、厚いところだけであることに留意されたい。

スタッド・アップ構造424、426、428、430および432を
エッチング処理によって画定したら、第２マスク層423
を形成し、希望する配線構造を画定する。この工程にお
いて、スタッド・アップ構造に対してレジスト部分を与
えるために使用された以前のマスク材料422を除去して
もかまわないし、あるいは第２マスク層423を第１マス
ク層422上に形成してもかまわないことに留意された
い。エッチング処理をさらに行なって、希望する配線構
造を形成したら、好ましい実施例においては第１マスク
材料422を維持し、希望するスタッド・アップ構造の頂
面にマスク材料を再形成することによる整合の問題を回
避する。それ故、第２マスク材料423を第1C図に示す第
１マスク材料422の残余部分上に形成する。

第２マスク材料423をマスクし、希望する配線構造を画
定したら、導電性材料層420の残余の厚さに第２のエッ
チング処理を施す。エッチングを絶縁層406の頂部レベ
ルで停止し、スタッド・ダウン・バイアおよび配線トラ
フ内にある導電性材料が残るようにする。

結果として得られる第1D図の構造には、希望するスタッ
ド・アップ構造の頂面に残っている第１マスク材料422
のみが示されていることに留意されたい。第２マスク材
料423もこれらの部分に形成されたが、これらの部分は
マスクされないままにされ、その後第２のエッチング処
理の際に除去される。これとは対照的に、配線構造を希
望する部分に残っている第２マスク材料423の部分は図
示されている。

エッチングが絶縁層406の頂面まで行なわれたら、第１
マスク材料422と第２マスク材料423の残余部分を除去す
ることも、あるいはそこに残しておくこともできる。好
ましい実施例においては、希望するスタッド・アップ構
造の頂面のマスク材料の部分を除去し、電気接点を形成
できるようにする。

上述の加工工程ののち、付加的な絶縁材料を絶縁層406
の頂面上に堆積させ、希望するスタッド・アップ構造の
頂面と同一レベルまで平坦化することができる。このこ
とは結果として得られる配線構造に付加的な安定性およ
び完全性を与え、かつ実装された配線構造に絶縁保護を
与えるのに役立つものである。

第1A図ないし第1D図の好ましい加工工程によって製造さ
れた配線構造は、この発明の望ましい特徴を説明し、か
つこの発明の多様性を説明する例として選ばれたもので
ある。上述の付加的な絶縁層の形成は、図示されていな
い。その代わり、第1A図ないし第1D図の加工工程によっ
て得られた配線構造の例が、絶縁層406から取り除かれ
たものとして第２図に示されている。

ここで詳細な説明を行なう。形成された配線構造の４つ
の例450、452、454および456が示されている。構造の最
初の例において、第1D図および第２図に示されている配
線構造はスタッド・アップ構造424、スタッド・ダウン
構造464、および厚い配線構造442を有している。さら
に、配線構造450は薄い配線構造460を有している。スタ
ッド・アップ構造424、スタッド・ダウン構造464、厚い
配線構造442および横方向配線構造460を含む配線構造45
0の構造全体が、導電性材料の同一の層から形成されて
いることに留意されたい。それ故、配線構造450は、好
ましい実施例においては金属で形成されている、均一な
導電性材料構造である。それ故、スタッド・ダウン構造
464からスタッド・アップ構造424への導電路がもたらさ
れるが、これは内部金属界面を有しておらず、したがっ
て内部接触抵抗を有していない。

スタッド・ダウン構造464は第1A図を参照して説明した
スタッド・ダウン・バイア414を充填した導電性材料に
よって製造される。同様に、厚い配線構造442の下部
は、第1A図を参照して説明した配線トラフ408を充填し
た導電性材料によって製造される。厚い配線構造442の
上部ならびに薄い横方向配線構造460は、第1D図を参照
して説明したように、第２マスク材料423による導電性
材料420のマスキングおよびエッチングによって形成さ
れる。最後に、スタッド・アップ構造424は、第1C図を
参照して説明したように、第１マスク材料422による導
電性材料層420のマスキングおよびエッチングによって
形成される。

厚い配線構造442はその太さがスタッド・アップ構造と
スタッド・ダウン構造との厚さの大部分を含んでいると
いう点で厚いものである。これとは対照的に、以下で説
明するように、この例の他の配線構造はこの厚さのうち
はるかに小さい部分（たとえば、半分の厚さ）を含んで
いるものである。厚い配線構造が他の配線構造に比較し
て、その長さ方向に沿って大きな断面積を有している場
合、厚い配線構造442は抵抗の低い線を表わしている。
それ故、厚い低抵抗線を形成する方法を提供する他に、
この発明はこれらの厚い線の抵抗値を配線ピッチを変更
せずに制御する機構も提供するものである。

この点に関し、厚い配線構造442が第1D図および第２図
において、配線トラフ408の深さプラス導電性材料層420
を表わす厚さａを有するものとして示されていることに
留意されたい。この厚い配線構造442の厚さを配線トラ
フ408の深さを制御するか、あるいは配線トラフ408上に
使用されている導電性材料層420の厚さを制御するかの
いずれかによって容易に制御できるので、線442の抵抗
も制御できる。

ここで、構造の第２の例を詳細に説明する。スタッド・
アップ構造426および428の両方が形成され、かつ薄い配
線構造462が形成されている配線構造452が示されてい
る。詳細にいえば、スタッド・アップ構造426および428
は第1B図および第1C図にを参照して説明したように、第
１マスク材料422にしたがって導電性材料層420をエッチ
ングすることによって形成される。薄い配線構造462は
第1A図を参照して説明したように、配線トラフ410を充
填した導電性材料によって形成される。第２配線構造45
2は、好ましい実施例においては金属である単一の層で
形成された均質な導電性材料をも表わしている。

薄い配線構造462はその厚さが、スタッド・ダウン構造
とスタッド・アップ構造との間にある厚さのわずかな部
分（典型的な場合、半分の厚さ）のみを含んでいるとい
う点で薄いものである。薄い配線構造462が第1D図にお
いて、第1A図を参照して説明したように、配線トラフ41
0の深さに正確に対応した厚さｂを有するものとして示
されていることに留意されたい。

第２の配線構造452の配線構造の特徴は、幾つかの点で
有利なものである。まず、配線構造452が内部金属界面
を有していないアンダーパス配線構造であって、２つの
スタッド・アップ構造426および428の両方の接続を可能
とするものであることに留意されたい。薄い配線構造46
2はスタッド・アップ構造426および428の接続に役立つ
ものであるが、配線構造462の下にある絶縁層406の一部
によって、半導体基板400から絶縁されている。付加的
な絶縁材料が上述したように絶縁層406の頂面上に形成
されている場合には、配線構造462はさらに情報のもの
から絶縁される。

第２の配線構造452の他の利点は、容量性効果に関する
ものである。半導体デバイスにおいて、隣接する配線構
造の間にかなりの容量性効果が存在することがしばしば
ある。配線構造452の重要な特徴は、薄い配線構造462が
この容量性効果を減らすのに役立つ線だということであ
る。配線構造462を厚い配線構造として構成した場合、
配線構造405と452との間にかなりの容量性効果が生じる
ことになるであろうが、これは配線構造442および462が
コンデンサの平行な極板として作用するからである。
「平行な極板」の面積が薄い配線構造を使用することに
よって大幅に減少するので、容量性効果も減少する。

薄い配線構造は低キャパシタンス線ではあるが、厚い配
線構造に比較して、その長さに沿った断面積が小さいこ
とはこれが抵抗の高い線であるということを意味する。
それ故、この発明は線の抵抗の増大と引き替えに、薄い
低キャパシタンスの配線構造を構成する際に多様性を提
供するものである。

ここで、構造の第３の例を詳細に説明する。配線構造45
4は同様に、薄く、低キャパシタンスのものである。詳
細にいえば、配線構造454は薄い配線構造466およびスタ
ッド・ダウン構造468で構成されている。スタッド・ダ
ウン構造468は第1A図および第1B図を参照して説明し
た、スタッド・ダウン・バイア416を充填した導電性材
料で形成されている。薄い配線構造466は第1A図および
第1B図を参照して説明したように、配線トラフ412を充
填した導電性材料で形成されている。第３の配線構造45
4は第２の配線構造452のものと同様な細い、低キャパシ
タンスの構造であるが、第３の配線構造454が半導体拡
散領域404に対する内部回路相互接続を行なうものであ
ることに留意されたい。このことは第２の配線構造452
の場合の、２つのスタッド・アップ構造の間の内部回路
相互接続とは対照的なものである。

隣接する配線構造の間の容量性効果の他に、配線構造と
半導体基板400との間に容量性効果が生じることもあ
る。たとえば、薄い配線構造462および466は半導体基板
400（一方のコンデンサ極板として作用する）から、距
離ｄだけ分離された他方の平行なコンデンサ極板として
作用することがある。この距離ｄは第1D図および第２図
に示されているものであって、薄い配線構造462および4
66の下にあって、これらを半導体基板400から絶縁する
絶縁層406の部分に対応している。薄い配線構造と半導
体基板400の間の容量性効果を減少させる方法のひとつ
は、分離距離ｄを増やすことである。半導体基板400か
らのこの分離の増加は、第４の配線構造456によって達
成される。

この分離距離の増加を説明すると、第２図に付加された
鎖線470は、絶縁層406の頂面を表わすものであり、また
鎖線472は半導体基板400の頂面を表わすものである。

第２および第３の配線構造452および454のそれぞれにお
いて、薄い配線構造462および466は配線トラフ410およ
び412のそれぞれを充填された導電性材料によって形成
されている。これとは対照的に、第４の配線構造456の
薄い配線構造446は絶縁層470の頂面上にある、導電性材
料層420の部分で形成されている。

図示の例において、第４の配線構造456は幾つかの点で
容量性効果をさらに減少させた配線構造を表わしてい
る。まず、隣接する薄い配線構造466および446の間の容
量性効果がさらに減少するのは、線が互いに関してある
角度をなしているからであって、これは同一平面にある
線462および466と対照をなすものである。次に、配線ト
ラフを充填した導電性材料ではなく、絶縁層406の頂面
上にある導電性材料によって、配線構造446が形成され
ているので、半導体基板400からの分離距離ｅは上述の
分離距離ｄよりも大きくなっていることに留意された
い。半導体基板400からのこの分離の増大は、薄い配線
構造446と半導体基板400の間の容量性効果の減少をもた
らす。

G.発明の効果 均質な導電性材料で形成された多重レベル配線構造は内
部金属界面を有しておらず、したがって内部接触抵抗を
有していない多重レベル配線構造の構成を達成するもの
である。上記の利点の他に、この発明の手法はスタッド
・アップ、スタッド・ダウン、厚い線および薄い線の配
線構造の構成という多様性をももたらすものである。厚
い配線構造は低抵抗線であり、薄い配線構造は低キャパ
シタンス線である。最後に、半導体基板からの薄い低キ
ャパシタンス線の分離距離を制御し、薄い配線構造と半
導体基板の間の容量性効果をさらに下げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第1A図ないし第1D図は、例示的な多重レベル配線構造を
もたらす、この発明の好ましい加工工程を示す単純化さ
れた斜視図である。 第２図は、第1A図ないし第1D図の加工工程によって製造
された例示的な配線構造を示す図である。 第３図は、半導体基板上に製造された従来技術の多層配
線構造を有する半導体基板の一部を示す単純化された断
面図である。 第４図は、半導体基板上に製造された従来技術のスタッ
ド・ダウン配線構造を有する半導体基板の一部を示す単
純化された断面図である。 第５図は、半導体基板上に製造された従来技術のスタッ
ド・アップ配線構造を有する半導体基板の一部を示す単
純化された断面図である。 100、400……半導体基板、102、104、402、404……半導
体回路領域（半導体拡散領域）、405……バリヤ層、10
6、118、124、130、136、200、214、312、324、406、47
0……絶縁層、107、111、232……配線トレンチ、110、1
14、120、122、126、128、132、134、138、224、226、2
28、230……導電性材料、202、204、216、218、408、41
0、412……配線トラフ、206、208、220、222、414、416
……スタッド・ダウン・バイア、300、302、314、316…
…配線部材、304、308、318……相互接続部、420、430
……導電性材料層、422……マスク材料、423……第２マ
スク層、306、310、320、424、426、428、430、432……
スタッド・アップ構造、442……厚い配線構造、450、45
2、454、456……配線構造、446、460、462、466……薄
い配線構造、464、468……スタッド・ダウン構造。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１つのスタッド・ダウンと、 複数の相互接続線であって、少なくともその１つが第１
   の厚さを有し、少なくとも他の１つが上記第１の厚さよ
   りも薄い第２の厚さを有するものと、 少なくとも１つのスタッド・アップと、 を有し、上記のスタッド・ダウン、相互接続線およびス
   タッド・アップが単一の金属層でつくられている配線構
   造を有することを特徴とする半導体装置。
2. 【請求項２】半導体基板上に絶縁層を形成する工程と、 上記絶縁層を選択的にマスクしエッチングして、配線ト
   ラフおよび選択されたトラフから下方へ延びるスタッド
   ・ダウン・バイアを形成する工程と、 上記配線トラフおよびスタッド・ダウン・バイアを充填
   しかつ上記絶縁層上に所定の厚さの層を形成するように
   金属層を付着する工程と、 上記金属層を選択的にマスクしエッチングしてスタッド
   ・アップを形成する工程と、 上記金属層を更に選択的にマスクしエッチングして、少
   なくとも１つが上記配線トラフ内の上記金属層の部分と
   上記絶縁層の表面から突出した上記金属層の部分とから
   なる第１の厚さを有し、少なくとも他の１つが上記配線
   トラフ内の上記金属層の部分または上記絶縁層上の上記
   金属層の部分からなる、上記第１の厚さよりも薄い第２
   の厚さを有する複数の相互接続線を形成する工程と、 を含むことを特徴とする、半導体装置の製造方法。