JPH0697291A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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Publication number
JPH0697291A
JPH0697291A JP24219492A JP24219492A JPH0697291A JP H0697291 A JPH0697291 A JP H0697291A JP 24219492 A JP24219492 A JP 24219492A JP 24219492 A JP24219492 A JP 24219492A JP H0697291 A JPH0697291 A JP H0697291A
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JP
Japan
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resist pattern
conductive film
contact hole
insulating film
interlayer insulating
Prior art date
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Pending
Application number
JP24219492A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Omori
孝 大森
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Publication of JPH0697291A publication Critical patent/JPH0697291A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a method of manufacturing a semiconductor device provided with a contact hole which is capable of connecting a lower wiring to an upper wiring in a self-aligned manner, suitable for micronization, restrained from increasing in contact resistance, free from a junction leakage current, and enhanced in wiring step coverage and reliability even if it is of high aspect ratio. CONSTITUTION:A conductive film 3 is selectively removed using a first resist pattern 4 formed on it as a mask, a part of the first resist pattern 4 is removed, a second resist pattern 5 is formed on the center of a part which is to serve as a contact hole forming region 10, the conductive film 3 is partially removed using the second resist pattern 5 as a mask for the formation of a lower wiring 6 and a projection 7, and an upper wiring 9 connected to the conductive film 3 is formed thereon through the intermediary of an interlayer insulating film.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係り、特に、下層配線と接続する上層配線を備えた半
導体装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device having an upper layer wiring connected to a lower layer wiring.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、LSI(Large Scale Integr
ated Circuit)の高集積化・高密度化を実現するため、
デバイスの微細化が行われている。そして、このデバイ
スの微細化により、MOS(Metal Oxide Semiconducto
r )デバイスが高性能、且つ、高速になった反面、各種
寄生素子の抵抗及び容量が回路特性に与える影響が大き
くなってきている。
2. Description of the Related Art Conventionally, LSI (Large Scale Integration)
ated circuit) to achieve high integration and high density.
The device is being miniaturized. Due to the miniaturization of this device, MOS (Metal Oxide Semiconducto)
r) While the device has high performance and high speed, the influence of the resistance and capacitance of various parasitic elements on the circuit characteristics is increasing.

【0003】LSIは、表面デバイスであるから、高集
積化は、デバイスの平面寸法を縮小することにより実現
される。そして、デバイスを高速化するためには、寄生
抵抗及び寄生容量を考慮し、縦方向の寸法の縮小(例え
ば、層間絶縁膜の薄膜化)を極力抑える必要がある。し
かしながら、デバイスの縦方向の寸法を縮小することを
抑えることは、下層配線と上層配線との接続を行うコン
タクト孔のアスペクト比の増加を意味することになる。
従って、前記コンタクト部における配線のステップカバ
レッジの低下を招くという問題があった。このため、前
記コンタクト孔部における配線抵抗が増大したり、エレ
クトロマイグレーションやストレスマイグレーションが
発生して、配線が断線するという問題が生じていた。
Since an LSI is a surface device, high integration is realized by reducing the planar size of the device. In order to increase the speed of the device, it is necessary to consider the parasitic resistance and the parasitic capacitance and to suppress the reduction of the vertical dimension (for example, thinning of the interlayer insulating film) as much as possible. However, suppressing the reduction in the vertical dimension of the device means increasing the aspect ratio of the contact hole for connecting the lower layer wiring and the upper layer wiring.
Therefore, there is a problem that the step coverage of the wiring in the contact portion is deteriorated. Therefore, there has been a problem that wiring resistance is increased in the contact hole portion, electromigration or stress migration occurs, and the wiring is broken.

【0004】そこで、このような問題を解決する対策と
して、Hazukiらが、『Symp.VLSI Tech., Digest
of Technical Papers, p18 (1982) 』で紹介している
ように、等方性エッチングと異方性エッチングとを組み
合わせて前記コンタクト孔を形成することで、半導体基
板に対して略垂直に形成した下部コンタクト孔と、ラウ
ンド形状を有し、開口部が接続部より広い上部コンタク
ト孔と、から構成されるコンタクト孔を提供している。
As a countermeasure for solving such a problem, Hazuki et al., "Symp.VLSI Tech., Digest.
of Technical Papers, p18 (1982) ”, the contact hole is formed by combining isotropic etching and anisotropic etching to form a lower portion formed substantially perpendicular to the semiconductor substrate. The present invention provides a contact hole including a contact hole and an upper contact hole having a round shape and an opening wider than a connecting portion.

【0005】また、下層配線上に、リフロー性を有する
層間絶縁膜を形成し、この層間絶縁膜に、コンタクト孔
を開口した後、当該層間絶縁膜をリフローし、前記コン
タクト孔のエッジを滑らかにする方法も知られている。
さらに、近年では、G.C.Smithが、『Proc. 3r
d Int. IEEE VLSI Multilevel Interconnection Confer
ence, p403 (1986) 』で紹介しているように、CVD
(Chemical Vapor Deposition )法により、コンタクト
孔が開口された層間絶縁膜の全面に、タングステンを堆
積した(『ブランケットCVDタングステン』という)
後、このタングステン層をエッチバックして、当該コン
タクト孔内に、タングステンプラグを形成する方法(埋
め込みタングステン法)が知られている。この方法は、
コンタクト孔部における配線のステップカバレッジの向
上、配線の信頼性の向上という点で、非常に有効であ
り、アスペクト比が1以上のコンタクト孔にも、タング
ステンプラグを簡単に形成することができる利点を有し
ている。
Further, an interlayer insulating film having a reflow property is formed on the lower layer wiring, a contact hole is opened in the interlayer insulating film, and then the interlayer insulating film is reflowed so that the edge of the contact hole is smoothed. It is also known how to do it.
Furthermore, in recent years, G. C. Smith says "Proc. 3r
d Int. IEEE VLSI Multilevel Interconnection Confer
ence, p403 (1986) ”.
By the (Chemical Vapor Deposition) method, tungsten was deposited on the entire surface of the interlayer insulating film in which the contact holes were opened (referred to as "blanket CVD tungsten").
After that, a method (buried tungsten method) of forming a tungsten plug in the contact hole by etching back the tungsten layer is known. This method
It is very effective in improving the step coverage of the wiring in the contact hole portion and improving the reliability of the wiring, and has an advantage that a tungsten plug can be easily formed even in a contact hole having an aspect ratio of 1 or more. Have

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記コ
ンタクト孔内にタングステンプラグを形成する従来例
は、ブランケットCVDタングステンの成長過程で使用
するWF6 (フッ化タングステン)が半導体基板に悪影
響を及ぼし、当該半導体基板にダメージが入るという問
題があった。
However, in the conventional example in which the tungsten plug is formed in the contact hole, WF 6 (tungsten fluoride) used in the blanket CVD tungsten growth process adversely affects the semiconductor substrate. There is a problem that the semiconductor substrate is damaged.

【0007】そこで、このダメージの発生を防止するた
めに、前記ブランケットCVDタングステンを成長させ
る前に、コンタクト孔の内面に、例えば、チタンナイチ
ライド等からなる密着層を形成することが必須となって
いる。しかしながら、前記密着層は、現状ではスパッタ
堆積法により形成しているため、コンタクト孔のアスペ
クト比が1.4以上ある場合は、スパッタ堆積によりコ
ンタクト孔底部(半導体基板との界面)に形成された密
着層の膜厚が薄くなるという問題があった。従って、前
記密着層が形成されたコンタクト孔内に、タングステン
プラグを完全に埋め込んだとしても、接合リークの発生
やコンタクト抵抗の増大等が懸念される。このため、前
記タングステンプラグは、CVD法で形成しても、スパ
ッタ堆積法による密着層の限界により、アスペクト比の
上限が決定してしまうという問題があった。
Therefore, in order to prevent the occurrence of this damage, it is essential to form an adhesion layer made of, for example, titanium nitride on the inner surface of the contact hole before growing the blanket CVD tungsten. There is. However, since the adhesion layer is currently formed by the sputter deposition method, when the aspect ratio of the contact hole is 1.4 or more, it is formed at the bottom of the contact hole (interface with the semiconductor substrate) by sputter deposition. There is a problem that the film thickness of the adhesion layer becomes thin. Therefore, even if the tungsten plug is completely buried in the contact hole in which the adhesion layer is formed, there is a concern that a junction leak may occur or contact resistance may increase. Therefore, even if the tungsten plug is formed by the CVD method, there is a problem that the upper limit of the aspect ratio is determined by the limit of the adhesion layer formed by the sputter deposition method.

【0008】本発明は、このような問題を解決すること
を課題とするものであり、自己整合的に下層配線と上層
配線の接続を行うことができると共に、高アスペクト比
のコンタクト孔であっても、接合リークの発生やコンタ
クト抵抗の増大等を抑制し、且つ、配線のステップカバ
レッジや信頼性を向上し、より微細化に適したコンタク
ト孔を備えた半導体装置の製造方法を提供することを目
的とする。
An object of the present invention is to solve such a problem, and it is possible to connect the lower layer wiring and the upper layer wiring in a self-aligning manner and to provide a contact hole having a high aspect ratio. Also, to provide a method for manufacturing a semiconductor device having contact holes suitable for further miniaturization, which suppresses occurrence of junction leak, increase in contact resistance, etc., and improves wiring step coverage and reliability. To aim.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、半導体基板上に形成した下層配線上の層
間絶縁膜にコンタクト孔を有し、当該コンタクト孔を介
して前記下層配線と接続する上層配線を形成する半導体
装置の製造方法において、前記半導体基板上に絶縁膜を
介して導電性膜を堆積する第1工程と、前記導電性膜上
に、前記コンタクト孔形成領域となる部分の幅が他の部
分の幅より大きい第1のレジストパターンを形成する第
2工程と、前記第1のレジストパターンをマスクとして
前記導電性膜を選択的に除去する第3工程と、前記選択
的除去後、前記第1のレジストパターンの一部を除去
し、前記コンタクト孔形成領域の中心部上に第2のレジ
ストパターンを形成する第4工程と、前記第2のレジス
トパターンをマスクとして前記導電性膜の一部を除去す
る第5工程と、前記第2のレジストパターンを除去した
後、全面に層間絶縁膜を形成する第6工程と、前記層間
絶縁膜をエッチバックし、前記導電性膜の一部を露出さ
せる第7工程と、前記層間絶縁膜上に、前記導電性膜と
接続する上層配線を形成する第8工程と、を含むことを
特徴とする半導体装置の製造方法を提供するものであ
る。
To achieve this object, the present invention has a contact hole in an interlayer insulating film on a lower layer wiring formed on a semiconductor substrate, and the lower layer wiring is provided through the contact hole. In a method of manufacturing a semiconductor device for forming an upper layer wiring connected to, a first step of depositing a conductive film on an insulating film on the semiconductor substrate, and forming the contact hole forming region on the conductive film. A second step of forming a first resist pattern in which a width of a portion is larger than a width of another portion, a third step of selectively removing the conductive film using the first resist pattern as a mask, and the selection After the selective removal, a part of the first resist pattern is removed, and a fourth step of forming a second resist pattern on the central portion of the contact hole formation region; and a mask of the second resist pattern. Then, a fifth step of removing a part of the conductive film, a sixth step of removing the second resist pattern and then forming an interlayer insulating film on the entire surface, and an etching back of the interlayer insulating film, Manufacturing a semiconductor device, including: a seventh step of exposing a part of the conductive film; and an eighth step of forming an upper layer wiring connected to the conductive film on the interlayer insulating film. It provides a method.

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、前記導電性膜上に、前記コン
タクト孔形成領域となる部分の幅が他の部分の幅より大
きい第1のレジストパターンを形成することで、後の工
程で第1のレジストパターンの一部を除去する際に、前
記コンタクト孔形成領域の中心部上に当該レジストを残
存させることができ、これにより、第2のレジストパタ
ーンを簡単に形成することができる。
According to the present invention, by forming a first resist pattern on the conductive film in which the width of the portion to be the contact hole forming region is larger than the width of the other portion, the first resist pattern is formed in a later step. When a part of the first resist pattern is removed, the resist can be left on the central portion of the contact hole forming region, whereby the second resist pattern can be easily formed.

【0011】次に、前記第2のレジストパターンをマス
クとして、前記導電性膜の一部を除去することで、下層
配線と、前記第2のレジストパターンが形成された部分
が、当該下層配線から突出した突出形成部を得ることが
できる。ここで、この突出形成部分は、当該下層配線上
に形成した層間絶縁膜に開口されたコンタクト孔内を埋
め込むための埋め込み層に相当するものである。そし
て、この突出形成部(前記埋め込み層に相当する部分)
は、従来のコンタクト孔の埋め込み方法とは異なり、堆
積した導電性膜を選択的に除去して形成するため、その
膜厚を任意に決定することができ、高アスペクト比とな
っても、ステップカバレッジの低下や断線等が発生する
ことがなく、信頼性の高い接続を行うことができる。ま
た、前記突出形成部の膜厚に応じて、層間絶縁膜の膜厚
を厚くすることができるため、配線間容量を低下するこ
とができる。
Next, a part of the conductive film is removed by using the second resist pattern as a mask, so that the lower wiring and the portion where the second resist pattern is formed are removed from the lower wiring. It is possible to obtain a protruding formation portion. Here, this protruding formation portion corresponds to a burying layer for burying the inside of the contact hole opened in the interlayer insulating film formed on the lower layer wiring. Then, the protrusion forming portion (portion corresponding to the embedded layer)
Unlike the conventional method of filling contact holes, since the deposited conductive film is selectively removed and formed, the film thickness can be arbitrarily determined, and even if the aspect ratio is high, It is possible to perform highly reliable connection without lowering coverage or disconnection. Moreover, since the film thickness of the interlayer insulating film can be increased according to the film thickness of the protrusion forming portion, the inter-wiring capacitance can be reduced.

【0012】さらに、前記突出形成部は、それ自身を形
成するためのフォト工程を行うことなく自己整合的に形
成できるため、機械的な位置合わせ(アライメント)の
ズレがなく高精度に形成することができる。そして、前
記第2のレジストパターンを除去した後、全面に層間絶
縁膜を形成してこれをエッチバックし、前記導電性膜の
一部を露出させた後、この上に、前記導電性膜と接続す
る上層配線を形成することで、前記突出形成した導電性
膜を介して下層配線と接続する上層配線を形成するこが
できる。
Further, since the protrusion forming portion can be formed in a self-aligning manner without performing a photo process for forming itself, it is possible to form the protrusion forming portion with high accuracy without mechanical alignment (alignment) deviation. You can Then, after removing the second resist pattern, an interlayer insulating film is formed on the entire surface and is etched back to expose a part of the conductive film, and then the conductive film and the conductive film are formed thereon. By forming the upper layer wiring to be connected, it is possible to form the upper layer wiring to be connected to the lower layer wiring via the conductive film formed to project.

【0013】[0013]

【実施例】次に、本発明に係る一実施例について、図面
を参照して説明する。図1ないし図6は、本発明の実施
例に係る半導体装置の製造工程の一部を示す部分断面
図、図7は、図1の部分平面図、図8は、図3の部分平
面図である。図1に示す工程では、半導体基板1上に、
絶縁膜2を介して、膜厚が、1〜2μm程度の厚い膜厚
で導電性膜3を堆積する。なお、本実施例では、前記導
電性膜3としてアルミニウム膜を使用した。次に、前記
導電性膜3上に、フォトレジスト膜を塗布し、これをパ
ターニングして、特に図7に示す平面図のように、コン
タクト孔形成領域10に対応する部分の幅11が他の領
域の幅12より大きい第1のレジストパターン4を形成
する。ここで、幅11は、1.4μm程度、幅12は、
1.0μm程度とした。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 6 are partial cross-sectional views showing a part of a manufacturing process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a partial plan view of FIG. 1, and FIG. 8 is a partial plan view of FIG. is there. In the process shown in FIG. 1, on the semiconductor substrate 1,
The conductive film 3 is deposited with a thickness of about 1 to 2 μm through the insulating film 2. In this example, an aluminum film was used as the conductive film 3. Next, a photoresist film is applied on the conductive film 3 and is patterned, and as shown in the plan view of FIG. 7, the width 11 of the portion corresponding to the contact hole forming region 10 is changed to another value. A first resist pattern 4 having a width greater than 12 is formed. Here, the width 11 is about 1.4 μm, and the width 12 is
It was set to about 1.0 μm.

【0014】次に、図2に示す工程では、図1に示す工
程で得た第1のレジストパターン4をマスクとして、前
記導電性膜3に異方性エッチングを行い、当該第1のレ
ジストパターン4形成領域以外の導電性膜3を除去す
る。このようにして、前記導電性膜3に第1のレジスト
パターン4の形状を転写した。次いで、図3に示す工程
では、前記第1のレジストパターン4に、該第1のレジ
ストパターン4の端部からエッチングが進行するテーパ
ーエッチングを行い、特に図8に示す平面図のように、
前記コンタクト孔形成領域10の中心部上に、第2のレ
ジストパターン5を形成する。
Next, in the step shown in FIG. 2, the conductive film 3 is anisotropically etched by using the first resist pattern 4 obtained in the step shown in FIG. 1 as a mask to form the first resist pattern. The conductive film 3 other than the formation region 4 is removed. In this way, the shape of the first resist pattern 4 was transferred to the conductive film 3. Next, in a step shown in FIG. 3, taper etching is performed on the first resist pattern 4 so that etching proceeds from the end portion of the first resist pattern 4, and particularly as shown in the plan view of FIG.
A second resist pattern 5 is formed on the center of the contact hole formation region 10.

【0015】次に、図4に示す工程では、図3に示す工
程で得た第2のレジストパターン5をマスクとして、当
該第2のレジストパターン5形成領域以外の導電性膜3
の膜厚が0.5〜1μmとなるまで異方性エッチングを
行う。このようにして、前記導電性膜3からなる下層配
線6、該下層配線6上に形成されると共に、前記導電性
膜3からなる突出形成部7を形成した。この突出形成部
7は、後に形成する下層配線6上の層間絶縁膜に開口し
たコンタクト孔内を埋め込む埋め込み層に相当するもの
である。ここで、前記導電性膜3は、図1に示す工程
で、充分に厚い膜厚で堆積したため、当該導電性膜3か
ら下層配線5と突出形成部7を問題なく得ることができ
る。また、このように、前記突出形成部7(即ち、コン
タクト孔内を埋め込む埋め込み層に相当する部分)は、
従来のコンタクト孔の埋め込み方法とは異なり、堆積し
た導電性膜3を選択的に除去して形成するため、当該突
出形成部7の膜厚を厚くして、高アスペクト比となって
も、ステップカバレッジの低下や断線等が発生すること
がなく、信頼性の高い接続を行うことができる。さら
に、前記突出形成部7の膜厚に対応して、後の工程で形
成する層間絶縁膜8の膜厚を厚くすることができるた
め、配線間容量を低下することができる。
Next, in the step shown in FIG. 4, the second resist pattern 5 obtained in the step shown in FIG. 3 is used as a mask to form the conductive film 3 other than the area where the second resist pattern 5 is formed.
Anisotropic etching is performed until the film thickness becomes 0.5-1 μm. In this way, the lower layer wiring 6 made of the conductive film 3 and the protrusion forming portion 7 made of the conductive film 3 formed on the lower layer wiring 6 were formed. The protrusion forming portion 7 corresponds to a buried layer that fills the contact hole opened in the interlayer insulating film on the lower layer wiring 6 to be formed later. Here, since the conductive film 3 is deposited with a sufficiently thick film thickness in the step shown in FIG. 1, the lower layer wiring 5 and the protrusion forming portion 7 can be obtained from the conductive film 3 without any problem. Further, as described above, the protrusion forming portion 7 (that is, the portion corresponding to the buried layer filling the contact hole) is
Unlike the conventional method of filling a contact hole, since the deposited conductive film 3 is selectively removed and formed, even if the projection forming portion 7 is made thicker and a high aspect ratio is achieved, It is possible to perform highly reliable connection without lowering coverage or disconnection. Furthermore, since the film thickness of the interlayer insulating film 8 formed in a later step can be increased corresponding to the film thickness of the protrusion forming portion 7, the inter-wiring capacitance can be reduced.

【0016】次に、図5に示す工程では、前記第2のレ
ジストパターン5を除去した後、前記絶縁膜、下層配線
及び突出形成部7の全面に、層間絶縁膜8を形成する。
次いで、図6に示す工程では、図5に示す工程で得た層
間絶縁膜8にエッチバックを行い、前記突出形成部7の
表面を露出させる。次に、前記エッチバック後の層間絶
縁膜8及び露出した突出形成部7の全面に、導電性膜と
してアルミニウム膜を堆積し、これをパターニングし
て、前記突出形成部7を介して下層配線6と接続する上
層配線9を形成する。
Next, in the step shown in FIG. 5, after the second resist pattern 5 is removed, an interlayer insulating film 8 is formed on the entire surface of the insulating film, the lower layer wiring and the protrusion forming portion 7.
Next, in the step shown in FIG. 6, the interlayer insulating film 8 obtained in the step shown in FIG. 5 is etched back to expose the surface of the protrusion forming portion 7. Next, an aluminum film is deposited as a conductive film on the entire surface of the interlayer insulating film 8 and the exposed protruding portion 7 after the etching back, and the aluminum film is patterned to form the lower layer wiring 6 through the protruding portion 7. An upper layer wiring 9 connected to is formed.

【0017】その後、所望の工程を行い、半導体装置を
完成する。なお、本実施例では、導電性膜3としてアル
ミニウム膜を堆積したが、これに限らず、アルミニウム
合金膜、高融点金属膜、シリサイド膜等、他の導電性物
質からなる導電性膜を形成してもよいことは勿論であ
る。また、図1に示す工程では、導電性膜3の膜厚を、
1〜2μm程度としたが、これに限らず、導電性膜3の
膜厚は、下層配線6の所望膜厚と突出形成部7の所望膜
厚に応じて、任意に決定してよい。
After that, desired steps are performed to complete the semiconductor device. Although an aluminum film is deposited as the conductive film 3 in this embodiment, the present invention is not limited to this, and a conductive film made of another conductive material such as an aluminum alloy film, a refractory metal film, or a silicide film is formed. Of course, it is okay. In the process shown in FIG. 1, the thickness of the conductive film 3 is set to
Although the thickness is about 1 to 2 μm, the thickness of the conductive film 3 is not limited to this, and may be arbitrarily determined according to the desired film thickness of the lower layer wiring 6 and the desired film thickness of the protrusion forming portion 7.

【0018】そして、図3に示す工程では、第1のレジ
ストパターン4にテーパーエッチングを行ったが、これ
に限らず、前記コンタクト孔形成領域10の中心部上
に、第2のレジストパターン5を形成することが可能で
あれば、アッシング等、他の方法を行ってもよい。さら
に、図4に示す工程では、下層配線6の膜厚が0.5〜
1μmとなるまで導電性膜3を選択的にエッチングした
が、これに限らず、下層配線6の膜厚及び突出形成部7
の膜厚は、所望により決定してよい。
In the step shown in FIG. 3, the first resist pattern 4 was tapered, but the present invention is not limited to this, and the second resist pattern 5 is formed on the central portion of the contact hole forming region 10. If it can be formed, other methods such as ashing may be performed. Further, in the process shown in FIG. 4, the film thickness of the lower layer wiring 6 is 0.5 to
Although the conductive film 3 was selectively etched to 1 μm, the thickness is not limited to this, and the film thickness of the lower layer wiring 6 and the protrusion forming portion 7 are not limited thereto.
The film thickness of may be determined as desired.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体装置の製造方法によれば、前記導電性膜上に、前記コ
ンタクト孔形成領域の幅が他の領域の幅より大きい第1
のレジストパターンを形成したことで、後の工程で第1
のレジストパターンの一部を除去する際に、前記コンタ
クト孔形成領域の中心部上に、該レジストを残存させ、
第2のレジストパターンを形成することができる。次
に、この第2のレジストパターンをマスクとして、前記
導電性膜の一部を除去することで、下層配線と当該下層
配線上に形成した層間絶縁膜に開口されたコンタクト孔
内を埋め込みための埋め込み層に相当する突出形成部を
得ることができる。この突出形成部は、従来のコンタク
ト孔内の埋め込み方法とは異なり、堆積した導電性膜を
選択的に除去して形成するため、任意の膜厚で形成する
ことができ、高アスペクト比となっても、ステップカバ
レッジの低下や断線等が発生することがなく、信頼性の
高い接続を行うことができる。また、前記突出形成部の
膜厚に応じて層間絶縁膜の膜厚を厚くすることができる
ため、配線間容量を低下することができる。さらに、前
記突出形成部は、それ自身を形成するためのフォト工程
を行うことなく自己整合的に形成できるため、機械的な
位置合わせのズレがなく高精度に形成することができ
る。この結果、自己整合的に下層配線と上層配線の接続
を行うことができると共に、高アスペクト比のコンタク
ト孔であっても、接合リークの発生やコンタクト抵抗の
増大等を抑制でき、且つ、配線のステップカバレッジや
信頼性を向上し、より微細化に適したコンタクト孔を備
えた半導体装置を提供することができる。
As described above, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the width of the contact hole forming region is larger than the width of the other region on the conductive film.
By forming the resist pattern of
When removing a part of the resist pattern of, the resist is left on the central portion of the contact hole forming region,
A second resist pattern can be formed. Next, by using the second resist pattern as a mask, a part of the conductive film is removed to fill the contact hole opened in the lower wiring and the interlayer insulating film formed on the lower wiring. It is possible to obtain a protrusion forming portion corresponding to the buried layer. Unlike the conventional method of burying in the contact hole, this protrusion forming portion is formed by selectively removing the deposited conductive film, so that it can be formed with an arbitrary film thickness and has a high aspect ratio. However, it is possible to perform highly reliable connection without deterioration of step coverage or disconnection. Moreover, since the film thickness of the interlayer insulating film can be increased according to the film thickness of the protrusion forming portion, the inter-wiring capacitance can be reduced. Furthermore, since the protrusion forming portion can be formed in a self-aligned manner without performing a photo process for forming itself, it can be formed with high precision without mechanical misalignment. As a result, the lower layer wiring and the upper layer wiring can be connected in a self-aligning manner, and even in the case of a contact hole having a high aspect ratio, it is possible to suppress the occurrence of junction leak, increase in contact resistance, and the like, and It is possible to provide a semiconductor device having a contact hole which is improved in step coverage and reliability and suitable for further miniaturization.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a part of a manufacturing process of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
FIG. 3 is a partial sectional view showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
FIG. 4 is a partial sectional view showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
FIG. 5 is a partial sectional view showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例にかかる半導体装置の製造工
程の一部を示す部分断面図である。
FIG. 6 is a partial sectional view showing a part of the manufacturing process of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図7】図1の部分平面図である。FIG. 7 is a partial plan view of FIG.

【図8】図3の部分平面図である。FIG. 8 is a partial plan view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 絶縁膜 3 導電性膜 4 第1のレジストパターン 5 第2のレジストパターン 6 下層配線 7 突出形成部 8 層間絶縁膜 9 上層配線 10 コンタクト孔形成領域 11 幅 12 幅 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 Insulating film 3 Conductive film 4 First resist pattern 5 Second resist pattern 6 Lower layer wiring 7 Projection forming part 8 Interlayer insulating film 9 Upper layer wiring 10 Contact hole forming area 11 Width 12 Width

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に形成した下層配線上の層
間絶縁膜にコンタクト孔を有し、当該コンタクト孔を介
して前記下層配線と接続する上層配線を形成する半導体
装置の製造方法において、 前記半導体基板上に絶縁膜を介して導電性膜を堆積する
第1工程と、前記導電性膜上に、前記コンタクト孔形成
領域となる部分の幅が他の部分の幅より大きい第1のレ
ジストパターンを形成する第2工程と、前記第1のレジ
ストパターンをマスクとして前記導電性膜を選択的に除
去する第3工程と、前記選択的除去後、前記第1のレジ
ストパターンの一部を除去し、前記コンタクト孔形成領
域の中心部上に第2のレジストパターンを形成する第4
工程と、前記第2のレジストパターンをマスクとして前
記導電性膜の一部を除去する第5工程と、前記第2のレ
ジストパターンを除去した後、全面に層間絶縁膜を形成
する第6工程と、前記層間絶縁膜をエッチバックし、前
記導電性膜の一部を露出させる第7工程と、前記層間絶
縁膜上に、前記導電性膜と接続する上層配線を形成する
第8工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a contact hole in an interlayer insulating film on a lower layer wiring formed on a semiconductor substrate, and forming an upper layer wiring connected to the lower layer wiring through the contact hole. A first step of depositing a conductive film on a semiconductor substrate via an insulating film; and a first resist pattern in which a width of a portion to be the contact hole forming region is larger than a width of another portion on the conductive film. And a third step of selectively removing the conductive film by using the first resist pattern as a mask, and after the selective removal, a part of the first resist pattern is removed. A fourth resist pattern is formed on the center of the contact hole forming region,
A step, a fifth step of removing a part of the conductive film using the second resist pattern as a mask, and a sixth step of forming an interlayer insulating film over the entire surface after removing the second resist pattern. A seventh step of etching back the interlayer insulating film to expose a part of the conductive film, and an eighth step of forming an upper layer wiring connected to the conductive film on the interlayer insulating film. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
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