JPH08213763A - 多層配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多層配線基板の孤立配線が配置された領域に
おいて平坦化を促進し、かつ孤立配線と孤立された接続
孔を通して接続される配線との間の導通不良を防止す
る。さらに、多層配線基板の製造工程数を削減する。 【構成】 多層配線基板において、孤立配線４Ｂと上層
の配線７との間を接続する孤立した接続孔６の周囲にダ
ミー配線４Ｄ及びダミー接続孔６Ｄが形成される。ダミ
ー配線４Ｄは孤立配線４Ｂが配置された領域において孤
立配線４Ｂ上の層間絶縁膜の表面に密集配線４Ａが配置
された領域に近似した平坦性を確保できる。ダミー接続
孔６Ｄは層間絶縁膜の回転塗布型絶縁膜（ＳＯＧ膜）に
起因し発生する残留ガスを分散できる。特に孤立した接
続孔６に埋込みまれる埋込み用金属膜の堆積不良が防止
できる。ダミー配線４Ｄは孤立配線４Ｂと、ダミー接続
孔６Ｄは接続孔６と各々同一製造工程で形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多層配線基板及びその製
造方法に関する。特に本発明は、配線密度が高い領域に
配置された密集配線及び配線密度が低い領域に配置され
た孤立配線を有する多層配線基板及びその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路装置においては高密度
化、微細化が進むにつれ多層配線技術が採用される。多
層配線技術においては配線を形成する下地表面の平坦化
の促進が重要な要素であり、下地表面の平坦化がなされ
ない場合には配線の断線、上下配線間の接続不良、隣接
配線間の短絡等が発生する。このような不良は半導体集
積回路装置の製造プロセスにおいて歩留りの低下を生じ
る。

【０００３】そこで、一般的には、配線の下地となる層
間絶縁膜の表面の平坦化、上下配線間を接続する接続孔
内に金属材料を埋込む平坦化等、さまざまな平坦化技術
が採用されている。図４（Ａ）〜図４（Ｆ）には従来技
術に係る半導体集積回路装置の断面構造を各製造工程毎
に示す。

【０００４】まず、第１工程においては、図４（Ａ）に
示すように、単結晶珪素からなる半導体基板１上の第１
配線層（下層配線層）に複数の配線４が形成される。半
導体基板１の主面には図示しないが集積回路を構成する
半導体素子が配置され、半導体素子間は素子間分離絶縁
膜（フィールド絶縁膜）２で相互に分離される。半導体
素子上には層間絶縁膜３が形成され、層間絶縁膜３は半
導体素子と配線４との間を電気的に絶縁する。つまり、
配線４は層間絶縁膜３の表面上に形成される。

【０００５】同図４（Ａ）及び図５（配線形成工程が完
了した時点での平面図）中、左側には、配線４のうち、
周囲の近接した位置に他の配線が配置される密集配線４
Ａが配置される。例えば、密集配線４Ａは半導体集積回
路装置の中央部分に配置され、製造プロセスの最小加工
寸法で配線幅及び配線間隔が形成される。図中、右側に
は周囲の近接した位置に他の配線が配置されない孤立配
線４Ｂが配置される。例えば、孤立配線４Ｂは半導体集
積回路装置の周辺部分に配置され、孤立配線４Ｂ（後述
する接続孔）の周囲、約１０μｍの範囲内においては他
の配線が配置されない。

【０００６】第２工程においては、図４（Ｂ）に示すよ
うに、配線４上、すなわち密集配線４Ａ上及び孤立配線
４Ｂ上に無機絶縁膜５Ａ、有機絶縁膜５Ｂが順次成膜さ
れる。無機絶縁膜５Ａは例えばプラズマＣＶＤ法で形成
される酸化珪素膜が使用される。有機絶縁膜５Ｂはプラ
ズマＣＶＤ法で形成されるテトラエソキシシラン（ＴＥ
ＯＳ）膜が使用される。

【０００７】第３工程においては、前記有機絶縁膜５Ｂ
上に回転塗布型絶縁膜５Ｃが形成される。回転塗布型絶
縁膜５Ｃには例えばアルキル基を含有するアルキルシラ
ノール化合物からなるガラス塗布膜（ＳＯＧ膜）が使用
され、塗布、焼成した後に反応性イオンエッチングによ
るバックエッチングが行われる。下地となる有機絶縁膜
５Ｂの表面には特に配線４に起因した凹凸、段差が形成
され、この凹凸、段差は回転塗布型絶縁膜５Ｃにより吸
収され、平坦化がなされる。バックエッチングが行われ
る結果、回転塗布型絶縁膜５Ｃは凸部分や段差部分の側
壁にのみ形成される。

【０００８】第４工程においては、図４（Ｄ）に示すよ
うに、回転塗布型絶縁膜５Ｃ上を含む全面に有機絶縁膜
５Ｄが形成される。有機絶縁膜５ＤにはプラズマＣＶＤ
法で成膜されたＴＥＯＳ膜が使用される。有機絶縁膜５
Ｄが形成されると、無機絶縁膜５Ａ、有機絶縁膜５Ｂ、
回転塗布型絶縁膜５Ｃ及び有機絶縁膜５Ｄからなる層間
絶縁膜５が完成する。

【０００９】第５工程においては、層間絶縁膜５の密集
配線４Ａ上、孤立配線４Ｂ上がそれぞれ除去され、接続
孔（スルーホール又はビアホール）６が形成される。こ
の後、前記接続孔６から露出する密集配線４Ａ上、孤立
配線４Ｂ上及び層間絶縁膜５上を含む基板全面にバリア
メタル膜７Ａが形成される。バリアメタル膜７Ａには例
えばＴｉ膜、ＴｉＮ膜を順次成膜した複合膜が使用され
る。次に、図４（Ｅ）に示すように、前記接続孔６内に
おいて密集配線４Ａ上、孤立配線４Ｂ上に各々バリアメ
タル膜７Ａを介在し埋込み用金属膜７Ｂが形成される。
埋込み用金属膜７Ｂには例えばＣＶＤ法で成膜されたＷ
膜が使用される。埋込み用金属膜７Ｂにおいては、前記
バリアメタル膜７Ａ上で基板全面に形成された後に、成
膜された膜厚に相当する分、バックエッチングが行われ
る。埋込み用金属膜７Ｂが形成されると、接続孔６内が
埋込まれ、層間絶縁膜５の表面が平坦化される。

【００１０】第６工程においては、前記バリアメタル膜
７Ａ上において密集配線４Ａに埋込み用金属膜７Ｂを通
して接続されるＡｌ合金膜７Ｃ及び孤立配線４Ｂに埋込
み用金属膜７Ｂを通して接続されるＡｌ合金膜７Ｃが形
成される。Ａｌ合金膜７Ｃには例えばＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
膜が使用される。そして、図４（Ｆ）及び前記図５に示
すように、Ａｌ合金膜７Ｃ、バリアメタル膜７Ａが各々
順次パターンニングされ、バリアメタル膜７Ａ及びＡｌ
合金膜７Ｃで形成され第２配線層（上層配線層）に配置
される配線７が形成される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
半導体集積回路装置においては下記の点の配慮がなされ
ていない。

【００１２】前述の平坦化技術においては層間絶縁膜５
のうち密集配線４Ａ上、孤立配線４Ｂ上に形成された回
転塗布型絶縁膜５Ｃがバックエッチングにより完全に除
去され、接続孔６内の側壁において回転塗布型絶縁膜５
Ｃは残置させていない。接続孔６内の側壁に回転塗布型
絶縁膜５Ｃが残置している場合には特に埋込み用金属膜
７Ｂの成膜に際してＯ₂ ガスやＨ₂ ガス等の残留ガスが
発生し、この残留ガスと埋込み用金属膜７Ｂの生成ガス
との間に反応が生じるので、埋込み用金属膜７Ｂ自体の
成膜不良が発生する。埋込み用金属膜７Ｂ自体の成膜不
良はＡｌ合金膜７Ｃの成膜不良の原因になり、配線４と
配線７との間に導通不良が発生する。

【００１３】ところが、回転塗布型絶縁膜５Ｃは比較的
広範囲で平坦な領域において厚い膜厚で塗布されるの
で、多数の密集配線４Ａが存在する密集配線４Ａ上では
平坦な領域が形成され回転塗布型絶縁膜５Ｃが厚い膜厚
で形成され、逆に孤立配線４Ｂ上では回転塗布型絶縁膜
５Ｃが薄い膜厚で形成される。密集配線４Ａ上の回転塗
布型絶縁膜５Ｃを完全に除去する条件、つまり厚い膜厚
の回転塗布型絶縁膜５Ｃが完全に除去される条件におい
てバックエッチングが行われると、孤立配線４Ｂ上にお
いてオーバーエッチングが発生し、回転塗布型絶縁膜５
Ｃの除去に止まらず有機絶縁膜５Ｂも除去され、層間絶
縁膜５の最下層である無機絶縁膜５Ａまでエッチングが
進行する。このため、孤立配線４Ｂ上においては無機絶
縁膜５Ａ上に直接有機絶縁膜５Ｄが形成され、双方の膜
質が異なるのでこの部分での密着性が劣化する。この結
果、埋込み用金属膜７Ｂの形成の際に前記密着性が劣化
した部分の界面すなわち無機絶縁膜５Ａと有機絶縁膜５
Ｄとの間の界面を通じて孤立配線４Ｂ上の孤立した接続
孔６から残留ガスが集中的に放出され、図４（Ｆ）に示
すように埋込み用金属膜７Ｂの成膜不良が発生し、孤立
配線４Ｂと配線７との間に導通不良が発生する。

【００１４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、本発明の目的は以下の通りである。

【００１５】本発明の目的は、第１に、密集配線が配置
された領域において平坦化を促進しつつ、孤立配線が配
置された領域において平坦化を促進し、かつ孤立配線と
孤立された接続孔を通して接続される配線との間の導通
不良を防止できる多層配線基板の提供にある。

【００１６】本発明の目的は、第２に、前記目的を達成
しつつ、製造工程数を削減できる多層配線基板の製造方
法の提供にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するために、本発明は、第１に、基板上の第１配線層に
おいて周囲に近接して他の配線が配置される密集配線及
び周囲に近接した他の配線が配置されない孤立配線と、
前記密集配線上及び孤立配線上に無機絶縁膜、有機絶縁
膜、塗布後にバックエッチングが行われ段差側壁部分に
選択的に形成される回転塗布型絶縁膜、有機絶縁膜を順
次積層した層間絶縁膜と、前記密集配線上において前記
層間絶縁膜に形成された接続孔及び前記孤立配線上にお
いて層間絶縁膜に形成された接続孔と、前記第１配線層
上の第２配線層において各々接続孔を通して密集配線に
接続される配線及び孤立配線に接続される配線と、を有
する多層配線基板であって、前記第１配線層の孤立配線
と第２配線層の配線とを接続する接続孔の周囲で近接す
る位置に、前記第１配線層に形成されるダミー配線及び
前記ダミー配線上に形成されるダミー接続孔を配置した
ことを特徴とする。さらに、前記ダミー配線及びダミー
接続孔の周囲で近接する位置には第１配線層に形成され
る第２ダミー配線が配置される。前記ダミー配線、ダミ
ー接続孔、第２ダミー配線はいずれも前記孤立配線と配
線とを接続する接続孔を中心とした半径１０μｍの範囲
内に配置される。前記ダミー配線及びダミー接続孔は前
記接続孔の周囲に３個以上配置される。前記接続孔内、
ダミー接続孔内にはいずれもＣＶＤ法で堆積される高融
点金属の埋込み用金属膜が埋込まれる。

【００１８】このように構成される多層配線基板におい
ては、以下の作用効果が得られる。 （１）層間絶縁膜として段差側壁部分に選択的に形成さ
れる回転塗布型絶縁膜が含まれ、密集配線に起因する段
差が緩和されるので、層間絶縁膜の表面の平坦化が促進
できる。従って、第２配線層に形成されかつ密集配線に
接続される配線のステップカバレッジが向上でき、密集
配線とそれに接続される配線との間の導通不良が防止で
きる。さらに、フォトリソグラフィ技術においてパター
ンニングマスクの形成に際して配線表面の凹凸に起因す
るハレーションが減少できるので、第２配線層に形成さ
れかつ密集配線に接続される配線のパターンニング精度
が向上できる。

【００１９】（２）孤立配線とそれに接続される配線と
の間を接続する接続孔の周囲にはダミー配線、又はダミ
ー配線及び第２ダミー配線が配置され、密集配線が配置
される領域に近似した広範囲で平坦な領域が孤立配線上
に確保される。従って、回転塗布型絶縁膜の膜厚が密集
配線上、孤立配線上のいずれの領域においても均一化さ
れ、密集配線とそれに接続される配線との間の導通状態
と同様に、孤立配線とそれに接続される配線との間の導
通不良が防止できる。さらに、孤立配線に接続される配
線のパターンニング精度が向上できる。

【００２０】（３）回転塗布型絶縁膜の膜厚が密集配線
上、孤立配線上のいずれの領域においても均一化され、
孤立配線上において回転塗布型絶縁膜の下地となる有機
絶縁膜を必要以上にオーバーエッチングする必要がなく
なるので、層間絶縁膜の最下層の無機絶縁膜が露出しな
い。従って、孤立配線上において回転塗布型絶縁膜の上
下の有機絶縁膜同士が密着し、有機絶縁膜の双方が同質
であるので、双方の密着性が向上できる。すなわち、孤
立配線上の孤立した接続孔内に通じる残留ガスの経路が
遮断される。

【００２１】（４）孤立配線とそれに接続される配線と
の間を接続する接続孔、その周囲に配置されたダミー接
続孔から各々回転塗布型絶縁膜に起因する残留ガスが分
散され放出されるので、残留ガスに起因する孤立配線と
それに接続される配線との間の導通不良が減少できる。

【００２２】（５）第２ダミー配線でダミー配線、ダミ
ー接続孔の配列規則性が確保され、孤立配線及びその上
に形成される接続孔の形状と同様な形状においてダミー
配線及びダミー接続孔が形成されるので、前記ダミー配
線及びダミー接続孔の形状が保護される。

【００２３】（６）孤立配線とそれに接続される配線と
の間を接続する接続孔内にＣＶＤ法で堆積される高融点
金属膜（いわゆるプラグ）が埋込まれ、層間絶縁膜の表
面の平坦性が促進できるので、孤立配線と配線との間の
接続不良が防止できる。さらに、併せて前述の通り、孤
立配線上の接続孔内から回転塗布型絶縁膜に起因する残
留ガスの発生が防止できるので、この残留ガスに起因す
る高融点金属膜の堆積不良が防止でき、孤立配線と配線
との間の導通不良が防止できる。

【００２４】本発明は、第２に、多層配線基板の製造方
法において、以下の工程（１）乃至工程（４）を備えた
ことを特徴とする。（１）基板上の第１配線層において
周囲に近接して他の配線が配置される密集配線及び周囲
に近接した他の配線が配置されない孤立配線を形成する
とともに、同一製造工程において前記孤立配線の周囲で
近接する位置にダミー配線を形成する工程。（２）前記
密集配線上、孤立配線上及びダミー配線上に無機絶縁
膜、有機絶縁膜、塗布後にバックエッチングが行われ段
差側壁部分に選択的に形成される回転塗布型絶縁膜、有
機絶縁膜を順次積層した層間絶縁膜を形成する工程。
（３）前記層間絶縁膜において前記密集配線上及び前記
孤立配線上に各々接続孔を形成するとともに、同一製造
工程において前記ダミー配線上にダミー接続孔を形成す
る工程。（４）前記第１配線層上の第２配線層において
少なくとも各々接続孔を通して密集配線、孤立配線に接
続される配線をそれぞれ形成する工程。

【００２５】このように多層配線基板の製造方法におい
ては、以下の作用効果が得られる。

【００２６】（１）前記密集配線及び孤立配線を形成す
る工程と同一製造工程において孤立配線の周囲にダミー
配線が形成でき、ダミー配線を形成する工程が密集配線
及び孤立配線を形成する工程で兼用できるので、製造工
程数が削減できる。

【００２７】（２）密集配線上、孤立配線上の各々の接
続孔を形成する工程と同一製造工程においてダミー配線
上にダミー接続孔が形成でき、ダミー接続孔を形成する
工程が前記接続孔を形成する工程で兼用できるので、製
造工程が削減できる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の構成について、本発明を半導
体集積回路装置の多層配線構造に適用した実施例ととも
に説明する。

【００２９】実施例１ 図１は本発明の実施例１に係る半導体集積回路装置の多
層配線構造を示す要部平面図、図２（Ｆ）は前記図１に
おいて２Ｆ−２Ｆ切断線で切った要部断面図である。本
実施例の半導体集積回路装置において、下層の孤立配線
４Ｂと上層の配線７との間を接続する孤立した接続孔６
の周囲にはダミー配線（追加配線）４Ｄ、ダミー接続孔
（追加接続孔）６Ｄ、ダミー配線７Ｄ及び第２ダミー配
線４Ｄ２が配置される。

【００３０】ダミー配線４Ｄは、基本的な電気信号を伝
達する本来の機能を備えておらず、主として孤立配線４
Ｂの領域の段差形状を密集配線４Ａの領域の段差形状に
近似する成形を行う。つまり、孤立配線４Ｂ上に形成さ
れる層間絶縁膜５の表面上において広範囲にわたって
（密集配線４Ａの領域と同様に）平坦性が確保できる。
本実施例において、ダミー配線４Ｄは、図中、縦方向に
延在する孤立配線４Ｂが配置された領域を除き、孤立し
た接続孔６を中心として横方向に２箇所及び縦方向に１
箇所、合計３箇所に配置される。各々のダミー配線４Ｄ
は、孤立した接続孔６に近接した位置に、例えば最小配
線間寸法分、離間した位置に配置される。

【００３１】ダミー接続孔６Ｄは前記ダミー配線４Ｄ上
に各々配置され、本実施例においてダミー配線４Ｄの配
置個数と同様に合計３個配置される。ダミー接続孔６Ｄ
は、ダミー配線４Ｄと同様に上下配線間を電気的に導通
する本来の機能を備えておらず、主として孤立配線４Ｂ
の領域の段差形状を密集配線４Ａの領域の段差形状に近
似する成形を行う。さらに、ダミー接続孔６Ｄは層間絶
縁膜５の回転塗布型絶縁膜５Ｃに起因する残留ガスを排
出する通気孔としての機能を備える。つまり、孤立した
接続孔６において残留ガスが排出される場合には複数の
ダミー接続孔６Ｄからも残留ガスが排出され、ダミー接
続孔６Ｄは孤立した接続孔６から排出される残留ガスを
分散し孤立した接続孔６から排出される残留ガス量を減
少できる。

【００３２】ダミー配線７Ｄは配線７が配置される部分
を除きダミー配線４Ｄ上に配置され、ダミー配線７Ｄは
ダミー接続孔６Ｄを通してダミー配線４Ｄに接続され
る。ダミー配線４Ｄ上に位置する配線７はダミー配線７
Ｄとしても使用され、配線７の一部はダミー接続孔６Ｄ
を通してダミー配線４Ｄに接続される。

【００３３】前記ダミー配線４Ｄ、ダミー接続孔６Ｄ及
びダミー配線７Ｄで形成されるダミー接続構造は基本的
には孤立配線４Ｂ、孤立した接続孔６及び配線７で形成
される接続構造と同様の形状で形成される。

【００３４】第２ダミー配線４Ｄ２は、ダミー配線４Ｄ
に近接した位置、例えば最小配線間寸法分、離間した位
置に配置され、孤立配線４Ｂが配置された領域を除きダ
ミー配線４Ｄを取り囲む形状で形成される。第２ダミー
配線４Ｄ２は基本的にはダミー配線４Ｄと同様な機能で
形成され、特にダミー配線４Ｄを含むダミー接続構造の
パターン規則性が維持され、ダミー接続構造が保護され
る。

【００３５】本実施例において前述のダミー配線４Ｄ、
ダミー接続孔６Ｄ、ダミー配線７Ｄ及び第２ダミー配線
４Ｄ２はいずれも孤立した接続孔６を中心として１０μ
ｍの範囲内において配置される。換言すれば、孤立した
接続孔６を中心として１０μｍの範囲内に他の配線が配
置されない孤立配線４Ｂの周囲にはこれらのダミー接続
構造が設けられる。

【００３６】次に、本実施例に係る半導体集積回路装置
の製造方法について説明する。図２（Ａ）〜図２（Ｆ）
は各々多層配線構造の製造方法を各製造工程毎に示す要
部断面図である。

【００３７】まず、第１工程においては、図２（Ａ）に
示すように、半導体基板１上の第１配線層（下層配線
層）に複数の配線４が形成される。半導体基板１は単結
晶珪素で形成され、半導体基板１と配線４との間には素
子間分離絶縁膜２及び層間絶縁膜３が形成される。素子
間分離絶縁膜２は半導体基板１の表面を酸化した酸化珪
素膜で形成される。層間絶縁膜３は例えばＢＰＳＧ膜が
使用され、膜厚が６００〜８００ｎｍに設定される。配
線４には例えばＡｌ合金膜（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜）が使
用され、膜厚が６００〜１０００ｎｍに設定される。な
お、配線４においてはＴｉ膜、ＴｉＮ膜、Ａｌ−Ｓｉ−
Ｃｕ（又はＡｌ−Ｓｉ若しくはＡｌ−Ｃｕ）膜、ＴｉＮ
膜を順次積層した複合膜等が使用できる。

【００３８】前記配線４を形成する工程においては、図
２（Ａ）及び前述の図１に示すように、密集配線４Ａ及
び孤立配線４Ｂが形成され、これらと同一製造工程で孤
立配線４Ｂの周囲に近接してダミー配線４Ｄ及び第２ダ
ミー配線４Ｄ２が形成される。

【００３９】第２工程においては、図２（Ｂ）に示すよ
うに、配線４上、すなわち密集配線４Ａ上、孤立配線４
Ｂ上等に無機絶縁膜５Ａ、有機絶縁膜５Ｂが順次成膜さ
れる。

【００４０】無機絶縁膜５Ａは例えばプラズマＣＶＤ法
で形成される酸化珪素膜が使用され、膜厚が３００ｎｍ
に設定される。有機絶縁膜５ＢはプラズマＣＶＤ法で形
成されるＴＥＯＳ膜が使用され、膜厚が３００ｎｍに設
定される。

【００４１】第３工程においては、前記有機絶縁膜５Ｂ
上に回転塗布型絶縁膜５Ｃが形成される。回転塗布型絶
縁膜５Ｃには例えばアルキル基を含有するアルキルシラ
ノール化合物からなるＳＯＧ膜が使用され、塗布、焼成
した後に反応性イオンエッチングによるバックエッチン
グが行われる。ＳＯＧ膜には例えば東京応化社製、製品
名ＯＣＤＴype ７シリーズが使用され、平坦部分の膜厚
が５００〜９００ｎｍにおいて塗布がなされる。反応性
イオンエッチングにはＣＨＦ₃ 及びＣ₂ Ｆ₆ の混合ガス
が使用される。前記下地となる有機絶縁膜５Ｂの表面に
は特に配線４に起因した凹凸、段差が形成され、この凹
凸、段差は回転塗布型絶縁膜５Ｃにより吸収され、平坦
化がなされる。バックエッチングが行われる結果、回転
塗布型絶縁膜５Ｃは凸部分や段差部分の側壁にのみ形成
される。

【００４２】ここで、孤立配線４Ｂが配置された領域に
おいては孤立配線４Ｂの周囲にダミー配線４Ｄ及び第２
ダミー配線４Ｄ２が配置されるので、密集配線４Ａが配
置された領域と同様な条件下で回転塗布型絶縁膜５Ｃが
塗布され、この後エッチングが行われる。つまり、孤立
配線４Ｂが配置された領域、密集配線４Ａが配置された
領域はいずれも同様な膜厚において回転塗布型絶縁膜５
Ｃが塗布され、各々の領域の端部の段差側壁にのみ回転
塗布型絶縁膜５Ｃが残置できる。従って、孤立配線４Ｂ
が配置された領域において、有機絶縁膜５Ｂが必要以上
にオーバーエッチングされず、無機絶縁膜５Ａが露出し
ない。

【００４３】第４工程においては、図２（Ｄ）に示すよ
うに、回転塗布型絶縁膜５Ｃ上を含む全面に有機絶縁膜
５Ｄが形成される。有機絶縁膜５ＤにはプラズマＣＶＤ
法で成膜されたＴＥＯＳ膜が使用され、膜厚が２００〜
８００ｎｍに設定される。有機絶縁膜５Ｄが形成される
と、無機絶縁膜５Ａ、有機絶縁膜５Ｂ、回転塗布型絶縁
膜５Ｃ及び有機絶縁膜５Ｄからなる層間絶縁膜５が完成
する。

【００４４】第５工程においては、層間絶縁膜５の密集
配線４Ａ上、孤立配線４Ｂ上がそれぞれ除去され、接続
孔６が形成される。この接続孔６を形成する工程と同一
製造工程において孤立配線４Ｂの周囲でダミー配線４Ｄ
上にダミー接続孔６Ｄが形成される。

【００４５】この後、前記接続孔６から露出する密集配
線４Ａ上、孤立配線４Ｂ上、ダミー配線４Ｄ上及び層間
絶縁膜５上を含む基板全面にバリアメタル膜７Ａが形成
される。バリアメタル膜７Ａは、この後に形成される埋
込み用金属膜７Ｂの下地膜として使用されるとともに、
上層の配線７において最下層に位置するバリアメタル膜
として形成される。バリアメタル膜７Ａには例えばＴｉ
膜、ＴｉＮ膜を順次成膜した複合膜が使用される。Ｔｉ
膜の膜厚は例えば５０ｎｍに設定され、ＴｉＮ膜の膜厚
は例えば１００ｎｍに設定される。

【００４６】次に、図２（Ｅ）に示すように、前記接続
孔６内において密集配線４Ａ上、孤立配線４Ｂ上、ダミ
ー配線４Ｄ上に各々バリアメタル膜７Ａを介在し埋込み
用金属膜７Ｂが形成される。埋込み用金属膜７Ｂには例
えばＣＶＤ法で成膜されたＷ膜（いわゆるＷプラグ）が
使用される。埋込み用金属膜７Ｂにおいては、前記バリ
アメタル膜７Ａ上の基板全面に形成された後に、成膜さ
れた膜厚に相当する分、バックエッチングが行われる。
埋込み用金属膜７Ｂが形成されると、接続孔６内が埋込
まれ、層間絶縁膜５の表面が平坦化される。

【００４７】孤立配線４Ｂが配置された領域において
は、密集配線４Ａが配置された領域と同様に孤立配線４
Ｂ上の回転塗布型絶縁膜５Ｃが完全に除去され、かつ有
機絶縁膜５Ｂが過剰にオーバーエッチングされないの
で、回転塗布型絶縁膜５Ｃの上下の有機絶縁膜５Ｂと５
Ｄとの間の接着力が向上できる。つまり、回転塗布型絶
縁膜５Ｃに起因する残留ガスの通過経路は有機絶縁膜５
Ｂと５Ｄとの間の界面に形成されなくなり、孤立した接
続孔６内において残留ガスの排出がなくなる。さらに、
たとえ孤立した接続孔６内において残留ガスが発生した
としても、残留ガスは周囲に配置されたダミー接続孔６
Ｄからも排出されるので、孤立した接続孔６自体から発
生する残留ガス量が減少される。従って、残留ガスに起
因する導通不良、特に残留ガスと埋込み用金属膜７Ｂの
生成ガスとの間の不必要な反応が防止でき、埋込み用金
属膜７Ｂの堆積不良が防止できる。

【００４８】第６工程においては、前記バリアメタル膜
７Ａ上において密集配線４Ａに埋込み用金属膜７Ｂを通
して接続されるＡｌ合金膜７Ｃ、孤立配線４Ｂに埋込み
用金属膜７Ｂを通して接続されるＡｌ合金膜７Ｃ及びダ
ミー配線４Ｄに埋込み用金属膜７Ｂを通して接続される
Ａｌ合金膜７Ｃが形成される。Ａｌ合金膜７Ｃには例え
ばＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜が使用され、膜厚が９００ｎｍに
設定される。

【００４９】そして、図２（Ｆ）及び前記図１に示すよ
うに、Ａｌ合金膜７Ｃ、バリアメタル膜７Ａが各々順次
パターンニングされ、バリアメタル膜７Ａ及びＡｌ合金
膜７Ｃで形成される第２配線層（上層配線層）に配置さ
れる配線７及びダミー配線７Ｄが形成される。前記Ａｌ
合金膜７Ｃにおいては、回転塗布型絶縁膜５Ｃで層間絶
縁膜５の表面が平坦化され、接続孔６内を埋込み用金属
膜７Ｂで埋込み層間絶縁膜５の表面が平坦化され、さら
にダミー配線４Ｄ及び第２ダミー配線４Ｄ２の配置で層
間絶縁膜５の表面が平坦化されるので、良好なステップ
カバレッジが得られる。しかも、Ａｌ合金膜７Ｃをパタ
ーンニングするフォトマスクの作成の際、Ａｌ合金膜７
Ｃの表面の起伏が減少されるのでハレーションが減少さ
れ、Ａｌ合金膜７Ｃのパターンニング精度が向上でき
る。

【００５０】実施例２ 図３は本発明の実施例２に係る半導体集積回路装置の要
部平面図である。同図に示す半導体集積回路装置の多層
配線構造においては、孤立配線４Ｂ上の孤立した接続孔
６の周囲に７箇所のダミー接続構造が設けられ、さらに
このダミー接続構造の周囲には第２ダミー配線４Ｄ２が
設けられる。

【００５１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、本発明は、３以上の多層配線構造
を有する半導体集積回路装置に適用できる。さらに、本
発明は、層間絶縁膜の回転塗布型絶縁膜に樹脂膜が使用
できる。さらに、本発明は、半導体集積回路装置の多層
配線技術に限らず、プリント配線基板等の多層配線技術
に適用できる。

【００５２】

【発明の効果】本発明においては、密集配線が配置され
た領域において平坦化を促進しつつ、孤立配線が配置さ
れた領域において平坦化を促進し、かつ孤立配線と孤立
された接続孔を通して接続される配線との間の導通不良
を防止できる多層配線基板が提供できる。

【００５３】さらに、本発明においては、前記効果が得
られ、かつ製造工程数を削減できる多層配線基板の製造
方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１に係る半導体集積回路装置
の要部平面図である。

【図２】 ( Ａ) 〜（Ｆ）は前記半導体集積回路装置の
製造方法を各工程毎に示す要部断面図である。

【図３】 本発明の実施例２に係る半導体集積回路装置
の要部平面図である。

【図４】 ( Ａ) 〜（Ｆ）は従来に係る半導体集積回路
装置の製造方法を各工程毎に示す要部断面図である。

【図５】 従来に係る半導体集積回路装置の要部平面図
である。

【符号の説明】

１ 半導体基板、４，７ 配線、４Ａ 密集配線、４Ｂ
孤立配線、４Ｄ，７Ｄ，４Ｄ２ ダミー配線、５ 層
間絶縁膜、５Ａ 無機絶縁膜、５Ｂ，５Ｄ 有機絶縁
膜、５Ｃ 回転塗布型絶縁膜、６ 接続孔、６Ｄ ダミ
ー接続孔、７Ａバリアメタル膜、７Ｂ 埋込み用金属
膜、７Ｃ Ａｌ合金膜。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上の第１配線層において周囲に近接
   して他の配線が配置される密集配線及び周囲に近接した
   他の配線が配置されない孤立配線と、前記密集配線上及
   び孤立配線上に無機絶縁膜、有機絶縁膜、塗布後にバッ
   クエッチングが行われ段差側壁部分に選択的に形成され
   る回転塗布型絶縁膜、有機絶縁膜を順次積層した層間絶
   縁膜と、前記密集配線上において前記層間絶縁膜に形成
   された接続孔及び前記孤立配線上において層間絶縁膜に
   形成された接続孔と、前記第１配線層上の第２配線層に
   おいて各々接続孔を通して密集配線に接続される配線及
   び孤立配線に接続される配線と、を有する多層配線基板
   であって、 前記第１配線層の孤立配線と第２配線層の配線とを接続
   する接続孔の周囲で近接する位置に、前記第１配線層に
   形成されるダミー配線及び前記ダミー配線上に形成され
   るダミー接続孔を配置したことを特徴とする多層配線基
   板。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載される多層配線基板
   において、 前記ダミー配線及びダミー接続孔の周囲で近接する位置
   には、さらに第１配線層に形成される第２ダミー配線を
   配置したことを特徴とする多層配線基板。
3. 【請求項３】 前記請求項２に記載される多層配線基板
   において、 前記ダミー配線、ダミー接続孔、第２ダミー配線はいず
   れも前記孤立配線と配線とを接続する接続孔を中心とし
   た半径１０μｍの範囲内に配置されることを特徴とする
   多層配線基板。
4. 【請求項４】 前記請求項３に記載される多層配線基板
   において、 前記ダミー配線及びダミー接続孔は前記接続孔の周囲に
   ３個以上配置されることを特徴とする多層配線基板。
5. 【請求項５】 前記請求項１乃至請求項４のいずれかに
   記載される多層配線基板において、 前記接続孔内、ダミー接続孔内にはいずれもＣＶＤ法で
   堆積され高融点金属からなる埋込み用金属膜が埋込まれ
   たことを特徴とする多層配線基板。
6. 【請求項６】 基板上の第１配線層において周囲に近接
   して他の配線が配置される密集配線及び周囲に近接した
   他の配線が配置されない孤立配線を形成するとともに、
   同一製造工程において前記孤立配線の周囲で近接する位
   置にダミー配線を形成する工程と、 前記密集配線上、孤立配線上及びダミー配線上に無機絶
   縁膜、有機絶縁膜、塗布後にバックエッチングが行われ
   段差側壁部分に選択的に形成される回転塗布型絶縁膜、
   有機絶縁膜を順次積層した層間絶縁膜を形成する工程
   と、 前記層間絶縁膜において前記密集配線上及び前記孤立配
   線上に各々接続孔を形成するとともに、同一製造工程に
   おいて前記ダミー配線上にダミー接続孔を形成する工程
   と、 前記第１配線層上の第２配線層において少なくとも各々
   接続孔を通して密集配線、孤立配線に接続される配線を
   それぞれ形成する工程と、 を備えたことを特徴とする多層配線基板の製造方法。