JPH08222627A - Connecting method for multilayer interconnection - Google Patents

Connecting method for multilayer interconnection

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JPH08222627A
JPH08222627A JP2363795A JP2363795A JPH08222627A JP H08222627 A JPH08222627 A JP H08222627A JP 2363795 A JP2363795 A JP 2363795A JP 2363795 A JP2363795 A JP 2363795A JP H08222627 A JPH08222627 A JP H08222627A
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JP
Japan
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wiring layer
layer
side wiring
contact hole
interlayer insulating
Prior art date
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JP2363795A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroe Furukawa
宏恵 古川
Hiromasa Tanaka
宏昌 田中
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

PURPOSE: To prevent the contact between wiring patterns and to alleviate the surface step by forming a contact hole at an intersection between a substrate side wiring layer and a front layer, side wiring layer at an interlayer insulating film, and forming a stress dispersing hole at the position disposed on the substrate side wiring layer. CONSTITUTION: A substrate side wiring layer 1 in a laminated layer structure on a semiconductor substrate is electrically connected to a front surface layer side wiring layer 2. In this case, the layer 1 is deposited, the layer 1 is then etched to form a pattern, and then an interlayer insulating layer 3 is deposited on the layer 1. Then, a contact hole 4 is formed at an intersection between the layer 1 and the layer 2 at the layer 3, and a stress dispersing hole 5 is formed at the position disposed on the layer 1. Thereafter, the layer 2 is deposited on the film 3 formed with the holes 4 and 5, and the layer 2 is etched to form a pattern.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は多層配線の接続方法に関
し、特に、半導体ウエハに形成された回路素子間を電気
的に接続する多層配線の接続に適用して有効な技術に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for connecting multi-layer wirings, and more particularly to a technique effectively applied to connection of multi-layer wirings for electrically connecting circuit elements formed on a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日の半導体集積回路装置においては、
デバイスの高集積化・高速化に伴う配線の微細化と高電
流密度化の要求から、配線のアスペクト比の増大が著し
い。一方、配線の多層化は、配線面積を実質的に減少さ
せてデバイスの高集積化を図り、平均配線長を短くして
配線抵抗による動作速度の遅延を抑制する意味からも一
層重要な技術となっている。
2. Description of the Related Art In today's semiconductor integrated circuit devices,
Due to the demand for finer wiring and higher current density with higher integration and higher speed of devices, the aspect ratio of wiring has been remarkably increased. On the other hand, multi-layered wiring is an even more important technology because it substantially reduces the wiring area to achieve high device integration, shortens the average wiring length, and suppresses the delay in operating speed due to wiring resistance. Has become.

【0003】このような状況下において、半導体ウエハ
に形成された積層構造にある2つの配線層を電気的に接
続する技術としては、たとえば、株式会社オーム社発
行、「LSIハンドブック」(昭和59年11月30日発
行)、P280〜P281に記載されているように、下側配線層
(基板側配線層)の上に形成された層間絶縁膜にコンタ
クトホールを形成し、該コンタクトホールを埋めるよう
にして上側配線層(表層側配線層)を形成して下側配線
層とコンタクトをとる技術が知られている。
Under such circumstances, as a technique for electrically connecting two wiring layers in a laminated structure formed on a semiconductor wafer, for example, "LSI Handbook" (Showa 59, published by Ohmsha Co., Ltd.) Issued on November 30th), P280 to P281, contact holes should be formed in the interlayer insulating film formed on the lower wiring layer (substrate side wiring layer), and the contact holes should be filled. There is known a technique of forming an upper wiring layer (surface wiring layer) and making contact with the lower wiring layer.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した技術
によれば、配線幅がたとえば 1.5μm程度にまで微細化
されると、層間絶縁膜の内部応力や配線層の形成プロセ
スでの熱によって下側配線層に加わる応力が大きくな
る。その結果、本発明者等が検討したところでは、図8
に示す下側配線層51と上側配線層52との交差した位
置において形成されたコンタクトホール54の部位にお
いて下側配線層51がはみ出してコンタクトホール54
内にまで侵入する現象が発生する。すると、図9に示す
ように、上側配線層52を堆積したときに、この上側配
線層52における層間絶縁膜53のコンタクトホール5
4の部位が大きく盛り上がるようになる。
However, according to the technique described above, when the wiring width is miniaturized to, for example, about 1.5 μm, the internal stress of the interlayer insulating film and the heat in the process of forming the wiring layer lower the wiring. The stress applied to the side wiring layer becomes large. As a result, the inventors of the present invention have examined the result of FIG.
In the contact hole 54 formed at the intersection of the lower wiring layer 51 and the upper wiring layer 52 shown in FIG.
The phenomenon that it penetrates into the inside occurs. Then, as shown in FIG. 9, when the upper wiring layer 52 is deposited, the contact hole 5 of the interlayer insulating film 53 in the upper wiring layer 52 is formed.
The part of 4 will be greatly excited.

【0005】そして、上側配線層52が盛り上がると、
形成された配線パターン相互間がその後の熱処理などに
よって接触して導通不良となるという問題点が発生す
る。
When the upper wiring layer 52 rises,
There is a problem in that the formed wiring patterns are brought into contact with each other by a subsequent heat treatment or the like to cause poor conduction.

【0006】また、このような盛り上がりにより表面段
差が大きくなり、リソグラフィやエッチングの品質に悪
影響を与えるという問題点も発生する。
Further, such swelling causes a large surface step, which adversely affects the quality of lithography and etching.

【0007】そこで、本発明の目的は、表層側配線層の
盛り上がりによる配線パターン相互間の接触を防止する
ことのできる多層配線の接続技術を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide a connecting technique of multilayer wirings which can prevent the mutual contact of wiring patterns due to the bulging of the surface side wiring layer.

【0008】また、本発明の他の目的は、表面段差を緩
和することのできる多層配線の接続技術を提供すること
にある。
Another object of the present invention is to provide a technique for connecting multi-layered wiring, which can alleviate the surface step.

【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次の通
りである。
The typical ones of the inventions disclosed in the present application will be outlined below.

【0011】すなわち、本発明による多層配線の接続方
法は、半導体基板に形成された積層構造にある基板側配
線層と表層側配線層とを電気的に接続するものであっ
て、基板側配線層を堆積する工程と、この基板側配線層
をエッチングしてパターン形成をする工程と、基板側配
線層の上に層間絶縁膜を堆積する工程と、層間絶縁膜に
対して、基板側配線層と表層側配線層との交差箇所にコ
ンタクトホールを形成し基板側配線層の上に位置する箇
所に応力分散ホールを形成する工程と、コンタクトホー
ルおよび応力分散ホールの形成された層間絶縁膜の上に
表層側配線層を堆積する工程と、この表層側配線層をエ
ッチングしてパターン形成をする工程とを有するもので
ある。
That is, the method for connecting multilayer wirings according to the present invention electrically connects the wiring layer on the substrate side and the wiring layer on the surface layer in the laminated structure formed on the semiconductor substrate. And a step of etching the substrate side wiring layer to form a pattern, a step of depositing an interlayer insulating film on the substrate side wiring layer, and a step of forming a substrate side wiring layer with respect to the interlayer insulating film. Forming a contact hole at the intersection with the surface side wiring layer and forming a stress distribution hole at a position located on the substrate side wiring layer, and on the interlayer insulating film where the contact hole and the stress distribution hole are formed. The method includes a step of depositing a surface wiring layer and a step of etching the surface wiring layer to form a pattern.

【0012】この場合において、コンタクトホールと応
力分散ホールとは等間隔で形成することができる。ま
た、コンタクトホールと応力分散ホールとは約50μm以
下の間隔で形成することが望ましい。
In this case, the contact hole and the stress distribution hole can be formed at equal intervals. Further, it is desirable that the contact hole and the stress distribution hole are formed at an interval of about 50 μm or less.

【0013】前記した場合において、応力分散ホールは
コンタクトホールの近傍に形成してもよい。
In the above case, the stress distribution hole may be formed near the contact hole.

【0014】[0014]

【作用】上記した手段によれば、層間絶縁膜の内部応力
や熱処理プロセスの応力などに起因する基板側配線層の
はみ出しが、コンタクトホールと応力分散ホールとに振
り分けられるようになり、表層側配線層を堆積したとき
におけるコンタクトホールの部位の盛り上がりは発生し
ない。
According to the above-mentioned means, the protrusion of the wiring layer on the substrate side due to the internal stress of the interlayer insulating film, the stress of the heat treatment process, etc. can be divided into the contact hole and the stress distribution hole, and the wiring on the surface layer side. The swelling of the contact hole portion when the layer is deposited does not occur.

【0015】したがって、形成された表層側配線層の配
線パターンの相互間が接触することによる導通不良を未
然に防止することが可能になる。
Therefore, it is possible to prevent the defective conduction due to the mutual contact of the wiring patterns of the formed surface wiring layer.

【0016】また、コンタクトホールの部位における盛
り上がりがなくなって表面段差が緩和されるので、リソ
グラフィやエッチングなどといったその後の処理を良好
な状態に仕上げることが可能になる。
Further, since the swelling at the portion of the contact hole is eliminated and the surface step is alleviated, it becomes possible to finish the subsequent processing such as lithography and etching in a good state.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0018】(実施例1)図1は本発明の一実施例であ
る多層配線の接続方法によって接続された下側配線層と
上側配線層とを示す平面図、図2は図1の要部断面図、
図3は図1の多層配線の接続方法を示すフローチャート
である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a plan view showing a lower wiring layer and an upper wiring layer which are connected by a method of connecting multi-layered wiring according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a main part of FIG. Cross section,
FIG. 3 is a flow chart showing a method of connecting the multi-layer wiring of FIG.

【0019】図1に示すように、本実施例による多層配
線の接続技術は、たとえば単結晶シリコンからなる半導
体基板(図示せず)に形成されたアルミニウムよりなる
下側配線層(基板側配線層)1と、同じくアルミニウム
よりなる上側配線層(表層側配線層)2とを電気的に接
続するもので、層間絶縁膜3の両者が交差した箇所には
コンタクトホール4が形成され、下側配線層1の上に位
置する部分には応力分散ホール5が形成されているもの
である。
As shown in FIG. 1, the multilayer wiring connection technique according to the present embodiment employs a lower wiring layer (substrate-side wiring layer) made of aluminum formed on a semiconductor substrate (not shown) made of, for example, single crystal silicon. ) 1 and an upper wiring layer (surface layer wiring layer) 2 also made of aluminum, are electrically connected to each other. A contact hole 4 is formed at a position where both of the interlayer insulating films 3 intersect, and a lower wiring is formed. A stress dispersion hole 5 is formed in the portion located on the layer 1.

【0020】前記した下側配線層1のコンタクトホール
4内への侵入現象は、本発明者等の検討によれば、下側
配線層1の配線長が約50μmまででは殆ど発生せず、約
100μm以上になると顕著になることが判明した。そこ
で、本実施例においては、コンタクトホール4と応力分
散ホール5とは、孔間隔がW 1 =W 2 =W 3 =50μmに
設定されている。したがって、下側配線層1の配線長は
約 150μmであり、線幅はたとえば 1.5μmとされてい
る。なお、以下の場合を含め、本実施例における配線長
や線幅の数値は一例を示すに過ぎず、これに限定される
ものではない。また、必ずしもこのように50μmおきに
等間隔に形成する必要はないが、 100μm以上で侵入が
顕著になることから、孔間隔は何れの箇所においても 1
00μm以下、できれば50μm以下であることが望まし
い。
According to the study by the present inventors, the above-mentioned phenomenon of the lower wiring layer 1 penetrating into the contact hole 4 hardly occurs when the wiring length of the lower wiring layer 1 is about 50 μm.
It became clear that it became remarkable when it became 100 μm or more. Therefore, in the present embodiment, the hole spacing between the contact hole 4 and the stress distribution hole 5 is set to W 1 = W 2 = W 3 = 50 μm. Therefore, the wiring length of the lower wiring layer 1 is about 150 μm and the line width is, for example, 1.5 μm. In addition, including the following cases, the numerical values of the wiring length and the line width in this embodiment are merely examples, and the present invention is not limited to these. In addition, although it is not always necessary to form the holes at regular intervals of 50 μm in this way, since penetration is noticeable at 100 μm or more, the hole interval is 1
It is desirable that the thickness is 00 μm or less, preferably 50 μm or less.

【0021】形成されたコンタクトホール4と応力分散
ホール5との断面図を図2に示す。
FIG. 2 shows a sectional view of the contact hole 4 and the stress distribution hole 5 formed.

【0022】図示するように、たとえばSiO2 膜6上
に下側配線層1が形成され、この下側配線層1の上に形
成された層間絶縁膜3にコンタクトホール4と応力分散
ホール5とが開設されている。なお、下側配線層1のそ
れぞれのホール4,5に相当する部分は、各ホール4,
5の孔径に対応して線幅が広くなっている。層間絶縁膜
3の上には上側配線層2が形成されている。この上側配
線層2はコンタクトホール4内に侵入するようにして堆
積され、下側配線層1とコンタクトして電気的な接続が
行われている。
As shown in the figure, for example, a lower wiring layer 1 is formed on a SiO 2 film 6, and a contact hole 4 and a stress distribution hole 5 are formed in an interlayer insulating film 3 formed on the lower wiring layer 1. Has been established. The portions corresponding to the holes 4 and 5 of the lower wiring layer 1 are the holes 4 and 5, respectively.
The line width is wide corresponding to the hole diameter of No. 5. The upper wiring layer 2 is formed on the interlayer insulating film 3. The upper wiring layer 2 is deposited so as to penetrate into the contact hole 4, and contacts the lower wiring layer 1 for electrical connection.

【0023】このような多層配線の接続方法を、図2お
よび図3を参考にして説明する。
A method of connecting such multilayer wiring will be described with reference to FIGS.

【0024】まず、たとえばCVD(Chemical Vapor De
position) 法によってアルミニウムからなる下側配線層
1を堆積し(第1の工程S1)、この上に図示しないレジ
ストを塗布してフォトマスクにより下側配線層1の配線
パターンを転写し、エッチング技術によってエッチング
して下側配線層1のパターン形成を行う(第2の工程S
2)。なお、この下側配線層1および上側配線層2はアル
ミニウムに限定されるものではなく、たとえば多結晶シ
リコン、タングステン、チタン・タングステン、窒化チ
タン、チタン、クロム、モリブデンなどのような他の種
々の導電性材料を用いることができる。
First, for example, CVD (Chemical Vapor Deposition)
The lower wiring layer 1 made of aluminum is deposited by the (position) method (first step S 1 ), a resist (not shown) is applied thereon, and the wiring pattern of the lower wiring layer 1 is transferred by a photomask and etched. A pattern is formed on the lower wiring layer 1 by etching by the technique (second step S
2 ). The lower wiring layer 1 and the upper wiring layer 2 are not limited to aluminum, and various other various materials such as polycrystalline silicon, tungsten, titanium / tungsten, titanium nitride, titanium, chromium, molybdenum, etc. can be used. A conductive material can be used.

【0025】次に、層間絶縁膜3を堆積する(第3の工
程S3)。ここで、本実施例においては、層間絶縁膜3と
して、図2に示すように、先ずP(リン)がドーピング
された第1のPSG(Phospho-Silicate Glass)膜3aが
CVD法によって堆積され、これをアニールして平坦化
した後にSOG(Spin On Glass) 膜3bが塗布され、さ
らに第2のPSG膜3cが堆積・平坦化されている。な
お、層間絶縁膜3はこのように3層に形成する必要はな
く、1層、2層あるいは4層以上であってもよい。ま
た、PSG膜3a,3c以外にも、たとえばBPSG(B
oro-Phospho-Silicate Glass) 膜、BSG(Boro-Silica
te Glass) 膜、ASG(Arseno-Silicate Glass) 膜、T
EOS(Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate)膜などを層間絶縁
膜3に適用することができる。なお、これらPやB(ホ
ウ素)などの不純物がドーピングされていないガラス膜
を用いてもよい。
Next, the interlayer insulating film 3 is deposited (third step S 3 ). Here, in the present embodiment, as the interlayer insulating film 3, as shown in FIG. 2, first, a first PSG (Phospho-Silicate Glass) film 3a doped with P (phosphorus) is deposited by a CVD method, After this is annealed and flattened, an SOG (Spin On Glass) film 3b is applied, and a second PSG film 3c is deposited and flattened. The interlayer insulating film 3 need not be formed in three layers in this way, and may be one layer, two layers, or four or more layers. In addition to the PSG films 3a and 3c, for example, BPSG (B
oro-Phospho-Silicate Glass) film, BSG (Boro-Silica)
te Glass) film, ASG (Arseno-Silicate Glass) film, T
An EOS (Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate) film or the like can be applied to the interlayer insulating film 3. A glass film not doped with impurities such as P and B (boron) may be used.

【0026】そして、この層間絶縁膜3にコンタクトホ
ール4および応力分散ホール5を形成する(第4の工程
4)。つまり、下側配線層1と上側配線層2との電気的
な接続を行う箇所にコンタクトホール4を、また、下側
配線層1の上に位置する箇所に50μmおきに等間隔に応
力分散ホール5を形成する。各ホール4,5は、たとえ
ば前記した下側配線層1のパターン形成と同じ要領で、
フォトエッチング技術によって行われる。
Then, a contact hole 4 and a stress distribution hole 5 are formed in the interlayer insulating film 3 (fourth step S 4 ). That is, the contact hole 4 is provided at a location where the lower wiring layer 1 and the upper wiring layer 2 are electrically connected, and the stress distribution holes are provided at a location above the lower wiring layer 1 at regular intervals of 50 μm. 5 is formed. Each of the holes 4 and 5 is, for example, in the same manner as the pattern formation of the lower wiring layer 1 described above,
It is performed by a photo etching technique.

【0027】各ホール4,5の形成後、層間絶縁膜3の
上にたとえばCVD法によって上側配線層2を堆積し
(第5の工程S5)、下側配線層1と同じ要領でパターン
形成を行う(第6の工程S6)。
After forming the holes 4 and 5, the upper wiring layer 2 is deposited on the interlayer insulating film 3 by, for example, the CVD method (fifth step S 5 ), and a pattern is formed in the same manner as the lower wiring layer 1. Is performed (sixth step S 6 ).

【0028】このようにして下側配線層1と上側配線層
2とを接続することにより、図2に示すように、層間絶
縁膜3の内部応力や熱処理プロセスなどによって下側配
線層1に加わる応力が大きくなっても、この応力に耐え
られなくなった下側配線層1のはみ出しがコンタクトホ
ール4と応力分散ホール5とに振り分けられるようにな
る。その結果、上側配線層2を堆積しても、コンタクト
ホール4の部位が大きく盛り上がるような現象は発生し
ない。
By connecting the lower wiring layer 1 and the upper wiring layer 2 in this way, as shown in FIG. 2, it is applied to the lower wiring layer 1 by the internal stress of the interlayer insulating film 3 and the heat treatment process. Even if the stress increases, the protrusion of the lower wiring layer 1 that cannot withstand this stress is distributed to the contact hole 4 and the stress distribution hole 5. As a result, even if the upper wiring layer 2 is deposited, the phenomenon that the portion of the contact hole 4 is greatly raised does not occur.

【0029】したがって、コンタクトホール4の部位が
盛り上がることにより形成された上側配線層2の配線パ
ターンの相互間が接触するという導通不良を未然に防止
することが可能になる。
Therefore, it is possible to prevent in advance the conduction failure that the wiring patterns of the upper wiring layer 2 formed by the raised portions of the contact holes 4 contact each other.

【0030】また、コンタクトホール4の部位における
盛り上がりがなくなって表面段差が緩和されるので、そ
の後のリソグラフィやエッチングといった処理を良好な
状態に仕上げることができる。
Further, since the swelling at the portion of the contact hole 4 is eliminated and the surface step is alleviated, the subsequent processes such as lithography and etching can be finished in good condition.

【0031】(実施例2)図4は本発明の他の実施例で
ある多層配線の接続方法によって接続された下側配線層
と上側配線層とを示す平面図である。なお、以下におい
て、前記した実施例1と共通する部材には共通の符号を
付して説明する。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a plan view showing a lower wiring layer and an upper wiring layer which are connected by a method of connecting multi-layer wiring according to another embodiment of the present invention. It should be noted that, in the following, members common to those in the above-described first embodiment will be described with common reference numerals.

【0032】図示するように、本実施例においては、応
力分散ホール5はコンタクトホール4の近傍に形成され
ている。このように、下側配線層(基板側配線層)11
の配線長がたとえば 100μm程度の場合には、本実施例
のように、応力分散ホール5をコンタクトホール4の近
傍に形成するようにしてもよい。なお、次の実施例3以
下を含め、多層配線は前記実施例1における図3のフロ
ーチャートに示す方法によって形成される。
As shown in the figure, in this embodiment, the stress distribution hole 5 is formed near the contact hole 4. In this way, the lower wiring layer (board-side wiring layer) 11
If the wiring length is about 100 μm, the stress distribution hole 5 may be formed near the contact hole 4 as in the present embodiment. In addition, including the following third and subsequent embodiments, the multilayer wiring is formed by the method shown in the flowchart of FIG.

【0033】本実施例に示す積層配線の接続方法によっ
ても、下側配線層11のはみ出しがコンタクトホール4
と応力分散ホール5とに分散され、上側配線層(表層側
配線層)12におけるコンタクトホール4の部位が大き
く盛り上がることがない。
Also according to the method of connecting the laminated wirings shown in this embodiment, the protrusion of the lower wiring layer 11 causes the contact hole 4
And the stress distribution holes 5 are dispersed, and the portion of the contact hole 4 in the upper wiring layer (surface layer wiring layer) 12 does not rise significantly.

【0034】したがって、上側配線層12の配線パター
ンの相互間が接触するという導通不良が防止され、ま
た、表面段差が緩和される。
Therefore, the conduction failure in which the wiring patterns of the upper wiring layer 12 are in contact with each other is prevented, and the surface step is reduced.

【0035】(実施例3)図5は本発明の他の実施例で
ある多層配線の接続方法によって接続された下側配線層
と上側配線層とを示す平面図である。
(Embodiment 3) FIG. 5 is a plan view showing a lower wiring layer and an upper wiring layer connected by a multi-layer wiring connecting method according to another embodiment of the present invention.

【0036】図示するように、本実施例においては、前
記した実施例1および2と異なり、下側配線層(基板側
配線層)21における応力分散ホール5に相当する部分
の線幅は他の部分と同一となって、且つそれぞれの間が
等しく形成されている。
As shown in the drawing, in the present embodiment, unlike the above-described first and second embodiments, the line width of the portion corresponding to the stress distribution hole 5 in the lower wiring layer (substrate-side wiring layer) 21 is different. The parts are the same, and the spaces between them are the same.

【0037】下側配線層21の線幅がたとえば 1.0μm
以下と狭くなった場合には、このように、応力分散ホー
ル5のために線幅を広くすることなく、他の配線部と同
一幅に形成してもよい。なお、この場合、応力分散ホー
ル5の孔径が小さくなって下側配線層21のはみ出し面
積が狭くなるので、たとえば30〜40μm間隔にホール
4,5を形成することが望ましい。
The line width of the lower wiring layer 21 is, for example, 1.0 μm.
When the width becomes narrower than the following, the line width may not be widened due to the stress distribution hole 5 and may be formed to have the same width as other wiring portions. In this case, since the hole diameter of the stress distribution hole 5 becomes small and the protruding area of the lower wiring layer 21 becomes narrow, it is desirable to form the holes 4 and 5 at intervals of 30 to 40 μm, for example.

【0038】本実施例に示す積層配線の接続方法によっ
ても、下側配線層21のはみ出しがコンタクトホール4
と応力分散ホール5とに分散されて上側配線層(表層側
配線層)22におけるコンタクトホール4の部位の盛り
上がりがなくなり、上側配線層22の配線パターンの相
互間が接触するという導通不良が防止され、併せて、表
面段差が緩和される。
Also according to the method of connecting the laminated wirings shown in this embodiment, the protruding portion of the lower wiring layer 21 is exposed in the contact hole 4.
And the stress-dispersion holes 5 are dispersed to prevent swelling of the contact holes 4 in the upper wiring layer (surface-side wiring layer) 22 and prevent the conduction failure in which the wiring patterns of the upper wiring layer 22 contact each other. At the same time, the surface step is reduced.

【0039】(実施例4)図6は本発明のさらに他の実
施例である多層配線の接続方法によって接続された下側
配線層と上側配線層とを示す平面図である。
(Embodiment 4) FIG. 6 is a plan view showing a lower wiring layer and an upper wiring layer connected by a multi-layer wiring connecting method according to still another embodiment of the present invention.

【0040】図示する場合には、下側配線層(基板側配
線層)31における応力分散ホール5に相当する部分の
線幅は他の部分と同一となって、コンタクトホール4の
近傍に形成されている。
In the illustrated case, the line width of the portion corresponding to the stress distribution hole 5 in the lower wiring layer (substrate side wiring layer) 31 is the same as that of the other portions, and is formed in the vicinity of the contact hole 4. ing.

【0041】このように、下側配線層31の線幅がたと
えば 1.0μm以下と狭くなり、配線長がたとえば 100μ
m程度の場合には、応力分散ホール5のために線幅をコ
ンタクトホール4の近傍に形成してもよい。
Thus, the line width of the lower wiring layer 31 is narrowed to, for example, 1.0 μm or less, and the wiring length is set to 100 μm, for example.
In the case of about m, the line width may be formed in the vicinity of the contact hole 4 for the stress dispersion hole 5.

【0042】本実施例に示す積層配線の接続方法によっ
ても、上側配線層(表層側配線層)32におけるコンタ
クトホール4の部位の盛り上がりがなくなり、上側配線
層32における導通不良が防止され、併せて、表面段差
が緩和される。
Also by the method of connecting the laminated wirings shown in this embodiment, the swelling of the portion of the contact hole 4 in the upper wiring layer (surface wiring layer) 32 is eliminated, and the conduction failure in the upper wiring layer 32 is prevented. , The surface step is reduced.

【0043】(実施例5)図7は本発明のさらに他の実
施例である多層配線の接続方法によって接続された下側
配線層と上側配線層とを示す平面図である。
(Embodiment 5) FIG. 7 is a plan view showing a lower wiring layer and an upper wiring layer connected by a multi-layer wiring connecting method which is still another embodiment of the present invention.

【0044】本実施例による多層配線の接続方法では、
応力分散ホール5が楕円形状に形成されている点におい
て前記した実施例1の場合と異なっている。
In the multi-layer wiring connection method according to this embodiment,
This is different from the case of the first embodiment in that the stress distribution holes 5 are formed in an elliptical shape.

【0045】このように、応力分散ホール5は、本実施
例に表された楕円、あるいは長円、さらには角形など任
意の形状に形成することができる。なお、前記実施例2
〜4のように応力分散ホール5を形成した場合において
も、同様に任意の形状に形成できることは勿論である。
As described above, the stress distribution hole 5 can be formed in any shape such as the ellipse shown in this embodiment, the ellipse, or the prism. In addition, the second embodiment
It is needless to say that even when the stress dispersion holes 5 are formed as in the cases of 4 to 4, they can be similarly formed into an arbitrary shape.

【0046】本実施例に示す積層配線の接続方法によっ
ても、下側配線層(基板側配線層)41のはみ出しに起
因する上側配線層(表層側配線層)42におけるコンタ
クトホール4の部位の盛り上がりがなくなり、上側配線
層42における導通不良が防止され、また、表面段差が
緩和される。
Also according to the method of connecting the laminated wirings shown in the present embodiment, the protrusion of the contact hole 4 in the upper wiring layer (surface layer wiring layer) 42 due to the protrusion of the lower wiring layer (substrate wiring layer) 41. Is eliminated, the conduction failure in the upper wiring layer 42 is prevented, and the surface step is mitigated.

【0047】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0048】たとえば、半導体基板は、たとえばゲルマ
ニウムなどのような他の半導体基板、あるいはSOS(S
ilicon On Sappire)などのように絶縁物の上に単結晶シ
リコン膜を成長させたSOI(Silicon On Insulator)の
半導体基板、さらには、たとえばGaAsのような化合
物の半導体基板であってもよい。
For example, the semiconductor substrate may be another semiconductor substrate such as germanium, or SOS (S
It may be an SOI (Silicon On Insulator) semiconductor substrate in which a single crystal silicon film is grown on an insulator such as silicon on insulator, or a compound semiconductor substrate such as GaAs.

【0049】さらに、各配線層1,2,11,12,2
1,22,31,32,41,42や層間絶縁膜3の堆
積はCVD法のような化学的方法ではなく、スパッタ法
などのような物理的方法で行ってもよい。また、それら
のエッチングについては、ウェットエッチングまたはド
ライエッチングの何れの方法を用いてもよい。
Furthermore, each wiring layer 1, 2, 11, 12, 2
The deposition of 1, 22, 31, 32, 41, 42 and the interlayer insulating film 3 may be performed by a physical method such as a sputtering method instead of a chemical method such as a CVD method. Further, for those etchings, either wet etching or dry etching may be used.

【0050】また、本実施例においては、応力分散ホー
ル5は何れも2箇所に形成されているが、1箇所、ある
いは3箇所以上に形成してもよい。
Further, in the present embodiment, the stress distribution holes 5 are formed at two places, but they may be formed at one place or at three or more places.

【0051】[0051]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in this application will be briefly described as follows.

【0052】(1).すなわち、本発明の積層配線の接続技
術によれば、応力分散ホールを形成することにより、層
間絶縁膜の内部応力や熱処理プロセスの応力などに起因
する基板側配線層のはみ出しがコンタクトホールと応力
分散ホールとに振り分けられるようになる。したがっ
て、表層側配線層を堆積したときにおけるコンタクトホ
ールの部位の盛り上がりは発生しない。
(1) That is, according to the laminated wiring connection technique of the present invention, by forming the stress distribution holes, the wiring layer on the substrate side caused by the internal stress of the interlayer insulating film, the stress of the heat treatment process, or the like is formed. The protrusion is distributed to the contact hole and the stress distribution hole. Therefore, swelling of the contact hole portion does not occur when the surface wiring layer is deposited.

【0053】(2).これにより、形成された表層側配線層
の配線パターンの相互間が接触することによる導通不良
を未然に防止することが可能になる。
(2) As a result, it is possible to prevent the conduction failure due to the contact between the wiring patterns of the formed surface wiring layer.

【0054】(3).また、コンタクトホールの部位におけ
る盛り上がりがなくなって表面段差が緩和されるので、
以降の工程におけるリソグラフィやエッチングなどを良
好な状態に仕上げることが可能になる。
(3) Also, since the swelling at the contact hole portion is eliminated and the surface step is reduced,
It becomes possible to finish the lithography and etching in the subsequent steps in good condition.

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

【図1】本発明の実施例1による多層配線の接続方法に
よって接続された下側配線層と上側配線層とを示す平面
図である。
FIG. 1 is a plan view showing a lower wiring layer and an upper wiring layer connected by a method for connecting multilayer wiring according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の要部断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of FIG.

【図3】図1の多層配線の接続方法を示すフローチャー
トである。
FIG. 3 is a flowchart showing a method of connecting the multi-layer wiring of FIG.

【図4】本発明の実施例2による多層配線の接続方法に
よって接続された下側配線層と上側配線層とを示す平面
図である。
FIG. 4 is a plan view showing a lower wiring layer and an upper wiring layer which are connected by a method for connecting multi-layer wiring according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例3による多層配線の接続方法に
よって接続された下側配線層と上側配線層とを示す平面
図である。
FIG. 5 is a plan view showing a lower wiring layer and an upper wiring layer, which are connected by a multi-layer wiring connecting method according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例4による多層配線の接続方法に
よって接続された下側配線層と上側配線層とを示す平面
図である。
FIG. 6 is a plan view showing a lower wiring layer and an upper wiring layer which are connected by a multi-layer wiring connecting method according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例5による多層配線の接続方法に
よって接続された下側配線層と上側配線層とを示す平面
図である。
FIG. 7 is a plan view showing a lower wiring layer and an upper wiring layer which are connected by a method for connecting multi-layer wiring according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明者等による検討対象となった下側配線層
と上側配線層とを示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a lower wiring layer and an upper wiring layer which have been studied by the present inventors.

【図9】図8の要部断面図である。9 is a cross-sectional view of the main parts of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 下側配線層(基板側配線層) 2 上側配線層(表層側配線層) 3 層間絶縁膜 3a 第1のPSG膜 3b SOG膜 3c 第2のPSG膜 4 コンタクトホール 5 応力分散ホール 6 SiO2 膜 11 下側配線層(基板側配線層) 12 上側配線層(表層側配線層) 21 下側配線層(基板側配線層) 22 上側配線層(表層側配線層) 31 下側配線層(基板側配線層) 32 上側配線層(表層側配線層) 41 下側配線層(基板側配線層) 42 上側配線層(表層側配線層) 51 下側配線層(基板側配線層) 52 上側配線層(表層側配線層) 53 層間絶縁膜 54 コンタクトホール S1 第1の工程 S2 第2の工程 S3 第3の工程 S4 第4の工程 S5 第5の工程 S6 第6の工程1 Lower Wiring Layer (Substrate Side Wiring Layer) 2 Upper Wiring Layer (Surface Layer Side Wiring Layer) 3 Interlayer Insulating Film 3a First PSG Film 3b SOG Film 3c Second PSG Film 4 Contact Hole 5 Stress Dispersion Hole 6 SiO 2 Film 11 Lower wiring layer (board wiring layer) 12 Upper wiring layer (surface layer wiring layer) 21 Lower wiring layer (board wiring layer) 22 Upper wiring layer (surface layer wiring layer) 31 Lower wiring layer (board Side wiring layer) 32 upper wiring layer (surface layer wiring layer) 41 lower wiring layer (board wiring layer) 42 upper wiring layer (surface layer wiring layer) 51 lower wiring layer (board wiring layer) 52 upper wiring layer (Surface layer side wiring layer) 53 Interlayer insulating film 54 Contact hole S 1 First step S 2 Second step S 3 Third step S 4 Fourth step S 5 Fifth step S 6 Sixth step

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に形成された積層構造にある
基板側配線層と表層側配線層とを電気的に接続する多層
配線の接続方法であって、 前記基板側配線層を堆積する工程と、 前記基板側配線層をエッチングしてパターン形成をする
工程と、 前記基板側配線層の上に層間絶縁膜を堆積する工程と、 前記層間絶縁膜に対して、前記基板側配線層と前記表層
側配線層との交差箇所にコンタクトホールを形成し前記
基板側配線層の上に位置する箇所に応力分散ホールを形
成する工程と、 前記コンタクトホールおよび前記応力分散ホールの形成
された前記層間絶縁膜の上に表層側配線層を堆積する工
程と、 前記表層側配線層をエッチングしてパターン形成をする
工程とを有することを特徴とする多層配線の接続方法。
1. A method of connecting multi-layer wiring for electrically connecting a substrate side wiring layer and a surface side wiring layer in a laminated structure formed on a semiconductor substrate, the method comprising depositing the substrate side wiring layer, Etching the substrate-side wiring layer to form a pattern, depositing an interlayer insulating film on the substrate-side wiring layer, the substrate-side wiring layer and the surface layer with respect to the interlayer insulating film Forming a contact hole at an intersection with the side wiring layer and forming a stress distribution hole at a position located on the substrate side wiring layer; and the interlayer insulating film having the contact hole and the stress distribution hole formed therein. A method of connecting multi-layer wiring, comprising: a step of depositing a surface layer side wiring layer on the top surface; and a step of etching the surface layer side wiring layer to form a pattern.
【請求項2】 請求項1記載の多層配線の接続方法にお
いて、前記コンタクトホールと応力分散ホールとは等間
隔で形成されていることを特徴とする多層配線の接続方
法。
2. The method of connecting multilayer wirings according to claim 1, wherein the contact holes and the stress distribution holes are formed at equal intervals.
【請求項3】 請求項1または2記載の多層配線の接続
方法において、前記コンタクトホールと応力分散ホール
とは約50μm以下の間隔で形成されていることを特徴と
する多層配線の接続方法。
3. The method for connecting multilayer wirings according to claim 1, wherein the contact holes and the stress distribution holes are formed at intervals of about 50 μm or less.
【請求項4】 請求項1記載の多層配線の接続方法にお
いて、前記応力分散ホールは前記コンタクトホールの近
傍に形成されていることを特徴とする多層配線の接続方
法。
4. The method for connecting multilayer wirings according to claim 1, wherein the stress distribution hole is formed in the vicinity of the contact hole.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007081020A (en) * 2005-09-13 2007-03-29 Denso Corp Method for manufacturing semiconductor device

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