JPH09172078A - Wiring structure of semiconductor device and its forming method - Google Patents

Wiring structure of semiconductor device and its forming method

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JPH09172078A
JPH09172078A JP7331739A JP33173995A JPH09172078A JP H09172078 A JPH09172078 A JP H09172078A JP 7331739 A JP7331739 A JP 7331739A JP 33173995 A JP33173995 A JP 33173995A JP H09172078 A JPH09172078 A JP H09172078A
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JP
Japan
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wiring
insulating film
semiconductor device
embedded
forming
Prior art date
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JP7331739A
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Japanese (ja)
Inventor
英雄 ▲高▼木
Hideo Takagi
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a further highly integrated semiconductor device, avoiding the increase of the number of its manufacturing processes. SOLUTION: On a semiconductor substrate 1, an insulation film 4 is formed to form selectively a groove 4a and contact hole 4b therein. Then, burying tungsten in both the groove 4a and hole 4b, a buried wiring 5 and plug 6 are formed respectively, forming a tungsten film on the insulation film 4. Subsequently, patterning the foregoing tungsten film, a wiring 7b is formed. Still, diffusion layers 2 on the surface of the substrate 1 are interconnected electrically by the buried wiring 5.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の配線
構造及びその形成方法に関し、特に半導体装置のより一
層の高密度化が可能な半導体装置の配線構造及びその形
成方法に関する。近年、集積回路(IC)の高集積化に
伴い、ロジック部とSRAM等のメモリ部とを同一チッ
プに高密度で形成することが要求されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring structure of a semiconductor device and a method of forming the same, and more particularly, to a wiring structure of a semiconductor device and a method of forming the same, which can further increase the density of the semiconductor device. 2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in integration of integrated circuits (ICs), it has been required to form a logic part and a memory part such as SRAM in the same chip with high density.

【0002】[0002]

【従来の技術】図25は従来の半導体装置の配線構造の
一例を示す平面図、図26は図25のF−F線による断
面図である。半導体基板71の表面には不純物を選択的
に導入して形成された拡散領域72,73が設けられて
いる。また、基板71上には絶縁膜74が形成されてい
る。この絶縁膜74の拡散領域72,73上にはコンタ
クト孔74a,74b,74cが選択的に形成されてい
る。これらの孔74a,74b,74c内には導電体が
埋め込まれて、プラグ75a,75b,75cが形成さ
れている。また、絶縁膜74上には配線77a,77
b,77cが形成されており、配線77aはプラグ75
a,75cを介して拡散領域72,73に接続され、配
線77bはプラグ75bを介して拡散領域72に接続さ
れている。
25 is a plan view showing an example of a wiring structure of a conventional semiconductor device, and FIG. 26 is a sectional view taken along the line FF of FIG. Diffusion regions 72 and 73 formed by selectively introducing impurities are provided on the surface of the semiconductor substrate 71. An insulating film 74 is formed on the substrate 71. Contact holes 74a, 74b, 74c are selectively formed on the diffusion regions 72, 73 of the insulating film 74. A conductor is embedded in these holes 74a, 74b, 74c to form plugs 75a, 75b, 75c. Further, wirings 77a, 77 are formed on the insulating film 74.
b and 77c are formed, and the wiring 77a is a plug 75.
The wiring 77b is connected to the diffusion regions 72 via the plugs 75b.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体装置の配線構造においては、フォトリソ
グラフィ工程におけるマスク形成上の制約から、隣接す
る配線間(例えば、図25,26の配線77a,77b
間)の間隔を小さくすることが困難であるため、配線の
占有面積が増大して高集積化が阻害されたり、配線層の
層数が多くなって製造工程が複雑になるという問題点が
ある。
However, in the above-described wiring structure of the conventional semiconductor device, due to the restrictions on the mask formation in the photolithography process, the distance between adjacent wirings (for example, wirings 77a and 77b in FIGS. 25 and 26) is increased.
Since it is difficult to reduce the space between the wirings, there is a problem in that the occupied area of the wiring is increased and high integration is hindered, or the number of wiring layers increases and the manufacturing process becomes complicated. .

【0004】なお、特開平4−249346号公報に
は、絶縁膜上に第1の配線を形成した後、全面に第2の
絶縁膜を形成しこれをエッチバックして前記第1の配線
の側部に絶縁性側壁を形成し、更に全面に金属層を形成
しこれをエッチバックして前記第1の配線の側方に前記
絶縁性側壁を介して第2の配線を形成することにより、
高集積化を図ることが提案されている。しかし、この方
法では、第2の配線は絶縁性側壁によってパターン幅が
自己整合的に決まるために、所望のパターン幅の第2の
配線が得られない。
In Japanese Patent Laid-Open No. 4-249346, after forming a first wiring on the insulating film, a second insulating film is formed on the entire surface and is etched back to form the first wiring. By forming an insulating side wall on the side part, further forming a metal layer on the entire surface, and etching back this to form a second wiring on the side of the first wiring via the insulating side wall,
High integration has been proposed. However, according to this method, the pattern width of the second wiring is determined by the insulating side wall in a self-aligned manner, so that the second wiring having a desired pattern width cannot be obtained.

【0005】本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて
創作されたものであり、製造工程数の増加を回避できる
とともに、半導体装置のより一層の高集積化が可能な半
導体装置の配線構造及びその形成方法を提供することを
目的とするものである。
The present invention was created in view of the problems of the above-mentioned conventional example, and it is possible to avoid an increase in the number of manufacturing steps and to further increase the degree of integration of a semiconductor device. It is intended to provide a structure and a method for forming the structure.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記した課題は、半導体
基板上に形成された絶縁膜と、この絶縁膜に設けられた
溝内に埋め込まれた埋め込み配線と、前記絶縁膜上に形
成された第2の配線とを有し、前記埋め込み配線は、上
から見て異なる位置にある2つの導電層を電気的に接続
するものであることを特徴とする半導体装置により解決
する。
Means for Solving the Problems The above-mentioned problems have been solved by forming an insulating film formed on a semiconductor substrate, an embedded wiring embedded in a groove provided in the insulating film, and an insulating film formed on the insulating film. A semiconductor device having a second wiring, wherein the embedded wiring electrically connects two conductive layers at different positions when viewed from above.

【0007】また、上記した課題は、半導体基板上に絶
縁膜を形成する工程と、上から見て異なる位置にある2
つの導電層を露出させる溝を前記絶縁膜に形成する工程
と、前記溝内に導電体を埋め込んで埋め込み配線を形成
するとともに、前記絶縁膜上に第2の配線を形成する工
程とを有することを特徴とする半導体装置の配線構造の
形成方法により解決する。
Further, the above-mentioned problem exists in a position different from the step of forming an insulating film on a semiconductor substrate when viewed from above.
A step of forming a groove for exposing one conductive layer in the insulating film, and a step of forming a buried wiring by burying a conductor in the groove and forming a second wiring on the insulating film. This is solved by a method for forming a wiring structure of a semiconductor device, which is characterized by:

【0008】本発明においては、絶縁膜に溝を形成し、
この溝内に導電体を埋め込んで配線を形成する。また、
前記絶縁膜上に第2の配線を形成する。この場合に、前
記溝と前記第2の配線とは別工程で形成するので、前記
溝と前記第2の配線(換言すると、埋め込み配線と第2
の配線)とを近接して配置することができる。これによ
り、SRAMなどの半導体装置の高集積化が可能にな
る。また、前記溝は、例えば前記絶縁膜にコンタクト孔
を形成する際に同時に形成し、前記溝内への導電体材料
の埋め込みと同時に前記第2の配線となる導電膜を形成
すればよいので、工程数の増加を回避できる。更に、絶
縁膜に配線を埋め込んで形成するので、埋め込み配線部
分の上方が平坦化される。すなわち、コンタクト孔内に
埋めこまれたプラグの形成によって平坦化は図れない。
これに対して、絶縁膜に埋めこまれた配線は、下側の配
線に重ならないように配置することによってプラグなし
で下側の配線に接続でき、多層配線の平坦化を促進す
る。
In the present invention, a groove is formed in the insulating film,
A conductor is embedded in this groove to form a wiring. Also,
Second wiring is formed on the insulating film. In this case, since the groove and the second wiring are formed in separate steps, the groove and the second wiring (in other words, the embedded wiring and the second wiring).
Wiring) can be arranged close to each other. This enables high integration of semiconductor devices such as SRAMs. In addition, the groove may be formed at the same time when the contact hole is formed in the insulating film, and the conductive film to be the second wiring may be formed at the same time when the conductive material is embedded in the groove. It is possible to avoid an increase in the number of steps. Further, since the wiring is embedded in the insulating film, the upper portion of the embedded wiring portion is flattened. That is, planarization cannot be achieved by forming the plug buried in the contact hole.
On the other hand, by arranging the wiring embedded in the insulating film so as not to overlap the lower wiring, the wiring can be connected to the lower wiring without a plug, which promotes flattening of the multilayer wiring.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。 (第1の実施形態)図1は本発明の半導体装置の配線構
造の第1の実施形態を示す平面図、図2は図1のA−A
線による断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a wiring structure of a semiconductor device of the present invention, and FIG. 2 is a line A--A of FIG.
It is sectional drawing by a line.

【0010】半導体基板1の表面には不純物を拡散して
形成された拡散領域2,3が相互に平行に形成されてい
る。この基板1上には絶縁膜4が形成されている。この
絶縁膜4には、上から見て拡散領域2,3に直交する方
向に延びる溝4aや、コンタクト孔4bが選択的に形成
されており、これらの溝4a及び孔4b内には導電体が
埋め込まれて埋め込み配線5及びプラグ6が形成されて
いる。拡散領域2,3は、埋め込み配線5を介して相互
に電気的に接続されている。
Diffusion regions 2 and 3 formed by diffusing impurities are formed in parallel with each other on the surface of the semiconductor substrate 1. An insulating film 4 is formed on the substrate 1. A groove 4a extending in a direction orthogonal to the diffusion regions 2 and 3 when viewed from above and a contact hole 4b are selectively formed in the insulating film 4, and a conductor is formed in the groove 4a and the hole 4b. Are embedded to form the embedded wiring 5 and the plug 6. The diffusion regions 2 and 3 are electrically connected to each other via a buried wiring 5.

【0011】また、絶縁膜4上には、上から見て埋め込
み配線5と平行に配線7a,7bが形成されている。配
線7aは、プラグ6を介して基板1の表面の拡散領域2
に電気的に接続されている。図3〜図6は本実施形態の
半導体装置の配線構造の形成方法を工程順に示す断面図
である。
Wirings 7a and 7b are formed on the insulating film 4 in parallel with the embedded wiring 5 when viewed from above. The wiring 7a is connected to the diffusion region 2 on the surface of the substrate 1 via the plug 6.
Is electrically connected to 3 to 6 are sectional views showing the method of forming the wiring structure of the semiconductor device of this embodiment in the order of steps.

【0012】まず、図3に示すように、半導体基板1の
表面の所定領域に不純物を拡散させて拡散領域2,3を
形成する。その後、基板1上に絶縁膜4を所望の厚さに
形成する。絶縁膜4は、例えばCVD法により基板1上
にSiO2 を堆積させるなどの方法により形成すること
ができる。次に、図4に示すように、絶縁膜4上にフォ
トレジスト膜11を形成し、露光及び現像工程を経て、
形成すべき溝4a及び孔4bに対応する部分のレジスト
膜11を除去する。そして、このレジスト膜11をマス
クとして絶縁膜4をエッチングすることにより溝4a及
び孔4bを形成し、拡散領域2,3の一部を露出させ
る。その後、レジスト膜11を除去する。
First, as shown in FIG. 3, diffusion regions 2 and 3 are formed by diffusing impurities into a predetermined region on the surface of the semiconductor substrate 1. After that, the insulating film 4 is formed on the substrate 1 to have a desired thickness. The insulating film 4 can be formed by a method such as depositing SiO 2 on the substrate 1 by the CVD method. Next, as shown in FIG. 4, a photoresist film 11 is formed on the insulating film 4, and an exposure and development process is performed,
The resist film 11 in the portion corresponding to the groove 4a and the hole 4b to be formed is removed. Then, the resist film 11 is used as a mask to etch the insulating film 4 to form the groove 4a and the hole 4b, and a part of the diffusion regions 2 and 3 is exposed. After that, the resist film 11 is removed.

【0013】次に、図5に示すように、全面に導電体を
被覆して溝4a及び孔4b内に前記導電体を埋め込むと
ともに、基板1上の全面に導電膜12を形成する。な
お、導電体としては、例えばW(タングステン)、Al
(アルミニウム)、Cu(銅)、Ti(チタン)、Ti
N(窒化チタン)又はこれらのうちから選択された2種
以上の積層体などを使用することができる。
Next, as shown in FIG. 5, while covering the entire surface with a conductor so as to fill the groove 4a and the hole 4b with the conductor, a conductive film 12 is formed on the entire surface of the substrate 1. As the conductor, for example, W (tungsten), Al
(Aluminum), Cu (copper), Ti (titanium), Ti
It is possible to use N (titanium nitride) or a laminate of two or more selected from these.

【0014】次に、図6に示すように、フォトレジスト
法により、導電膜12上の配線7a,7b形成予定領域
上にのみレジスト膜13を形成する。そして、RIE
(反応性イオンエッチング)法にて導電膜12をエッチ
ングする。このとき、レジスト膜13に被覆されていな
い部分の絶縁膜4上の導電膜12が完全に除去された時
点でRIEを停止する。これにより、配線7a,7bが
形成されるとともに、埋め込み配線5が形成される。そ
の後、レジスト膜13を除去することにより、図1,2
に示す半導体装置の配線構造が完成する。
Next, as shown in FIG. 6, a photoresist film is used to form a resist film 13 only on the regions where the wirings 7a and 7b are to be formed on the conductive film 12. And RIE
The conductive film 12 is etched by the (reactive ion etching) method. At this time, the RIE is stopped when the conductive film 12 on the insulating film 4 in the portion not covered with the resist film 13 is completely removed. As a result, the wirings 7a and 7b are formed and the embedded wiring 5 is formed. Then, by removing the resist film 13,
The wiring structure of the semiconductor device shown in is completed.

【0015】本実施形態においては、配線5を絶縁膜4
に埋め込み、溝4aと配線7aとを別のフォトリソグラ
フィ工程で形成するので、埋め込み配線5と配線7aと
を近接して配置することができる。このため、半導体装
置のチップサイズを従来に比べてより一層縮小すること
ができる。また、溝4aはコンタクト孔4bと同時に形
成し、溝4a内への導電体の埋め込みと配線7a,7b
を形成するための導電膜12の形成とを同時に行うの
で、工程数の増加を回避できる。
In this embodiment, the wiring 5 is connected to the insulating film 4
Since the groove 4a and the wiring 7a are formed by another photolithography process, the embedded wiring 5 and the wiring 7a can be arranged close to each other. Therefore, the chip size of the semiconductor device can be further reduced as compared with the conventional one. The groove 4a is formed at the same time as the contact hole 4b, and the conductor is embedded in the groove 4a and the wirings 7a and 7b are formed.
Since the formation of the conductive film 12 for forming is simultaneously performed, an increase in the number of steps can be avoided.

【0016】(第2の実施形態)図7は本発明の半導体
装置の配線構造の第2の実施形態を示す平面図、図8は
図7のB−B線による断面図である。半導体基板1の表
面には拡散領域2,3が相互に平行に形成されており、
基板1上には絶縁膜4が形成されている。この絶縁膜4
には、コンタクト孔4bと、上から見て拡散領域2,3
に直交する方向に延びる溝4aとが形成されており、こ
れらの溝4a及び孔4bに埋め込まれた導電体(例え
ば、W、Al、Cu、Ti及びTiN等)により、埋め
込み配線5a及びプラグ5bが形成されている。そし
て、埋め込み配線5aにより拡散領域2,3間が電気的
に接続されている。
(Second Embodiment) FIG. 7 is a plan view showing a second embodiment of the wiring structure of a semiconductor device of the present invention, and FIG. 8 is a sectional view taken along line BB of FIG. Diffusion regions 2 and 3 are formed on the surface of the semiconductor substrate 1 in parallel with each other.
An insulating film 4 is formed on the substrate 1. This insulating film 4
The contact hole 4b and the diffusion regions 2 and 3 when viewed from above.
A groove 4a extending in a direction orthogonal to the buried wiring 5a and the plug 5b is formed by a conductor (for example, W, Al, Cu, Ti and TiN) embedded in the groove 4a and the hole 4b. Are formed. The diffusion regions 2 and 3 are electrically connected by the embedded wiring 5a.

【0017】絶縁膜4上には更に絶縁膜8が形成されて
いる。この絶縁膜8には、上から見て埋め込み配線5a
に平行な方向に延びる溝8a,8bが形成されている。
そして、これらの溝8a,8bに埋め込まれた導電体
(例えば、W、Al、Cu、Ti及びTiN等)によ
り、埋め込み配線7c,7dが形成され、埋め込み配線
7cはプラグ5bを介して拡散領域2に電気的に接続さ
れている。
An insulating film 8 is further formed on the insulating film 4. The insulating film 8 has a buried wiring 5a when viewed from above.
Grooves 8a and 8b extending in a direction parallel to are formed.
Then, the conductors (for example, W, Al, Cu, Ti, and TiN) embedded in the grooves 8a and 8b form the embedded wirings 7c and 7d, and the embedded wiring 7c is diffused through the plug 5b. 2 is electrically connected.

【0018】以下、本実施形態の半導体装置の配線構造
の形成方法について、図9〜図11を参照して説明す
る。なお、図5に示す工程までは第1の実施形態と同様
であるので、それ以降の工程について説明する。図5に
示すように導電膜12を形成した後、RIE法により絶
縁膜4上の導電膜12を除去し、図9に示すように、溝
4a及び孔4b内にのみ導電体を残存させて、埋め込み
配線5a及びプラグ5bを得る。なお、埋め込み配線5
aは、上述のいわゆるエッチバック法でなく、ポリッシ
ュ法で形成してもよい。
The method of forming the wiring structure of the semiconductor device of this embodiment will be described below with reference to FIGS. Since the steps up to the step shown in FIG. 5 are the same as those in the first embodiment, the subsequent steps will be described. After forming the conductive film 12 as shown in FIG. 5, the conductive film 12 on the insulating film 4 is removed by RIE to leave the conductor only in the trenches 4a and the holes 4b as shown in FIG. , The embedded wiring 5a and the plug 5b are obtained. The embedded wiring 5
The a may be formed by the polishing method instead of the so-called etch back method.

【0019】次に、図10に示すように、基板1上の全
面に絶縁膜8を形成した後、絶縁膜8上にフォトレジス
ト膜13を形成し、露光及び現像工程を経て溝8a,8
b形成予定領域に対応する部分を開口する。そして、こ
のレジスト膜13をマスクとして絶縁膜8をエッチング
して、溝8a,8bを形成する。その後、レジスト膜1
3を除去する。
Next, as shown in FIG. 10, after forming an insulating film 8 on the entire surface of the substrate 1, a photoresist film 13 is formed on the insulating film 8 and, after exposure and development steps, grooves 8a, 8 are formed.
b A portion corresponding to the area to be formed is opened. Then, the insulating film 8 is etched using the resist film 13 as a mask to form the grooves 8a and 8b. After that, the resist film 1
3 is removed.

【0020】次いで、図11に示すように、溝8a,8
bに導電体を埋め込むとともに、絶縁膜8上に導電体を
堆積させて導電膜14を形成する。その後、RIE法に
より絶縁膜8上の導電膜14を除去し、溝8a,8b内
にのみ導電体を残存させることにより埋め込み配線7
c,7dを形成する。これにより、図7,8に示す半導
体装置の配線構造が完成する。
Then, as shown in FIG. 11, the grooves 8a, 8
A conductor is embedded in b, and a conductor is deposited on the insulating film 8 to form the conductive film 14. After that, the conductive film 14 on the insulating film 8 is removed by the RIE method, and the conductor is left only in the trenches 8a and 8b.
c, 7d are formed. As a result, the wiring structure of the semiconductor device shown in FIGS. 7 and 8 is completed.

【0021】本実施形態においても、配線5aが絶縁膜
4aに埋め込まれ、溝4aと配線7cとが別工程で形成
されるので、配線5aと配線7cとを近接して配置する
ことができて、半導体装置の高集積化が達成されるとと
もに、製造工程の増加を回避できる。更に、絶縁膜4、
8上が平坦化される。 (第3の実施形態)図12は本発明の第3の実施形態に
係る半導体装置の配線構造を示す平面図、図13は図1
2のC−C線による断面図である。
Also in this embodiment, since the wiring 5a is embedded in the insulating film 4a and the groove 4a and the wiring 7c are formed in separate steps, the wiring 5a and the wiring 7c can be arranged close to each other. As a result, high integration of the semiconductor device can be achieved, and an increase in manufacturing process can be avoided. Furthermore, the insulating film 4,
8 is flattened. (Third Embodiment) FIG. 12 is a plan view showing a wiring structure of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention, and FIG.
It is sectional drawing by the CC line of 2.

【0022】半導体基板1の表面には拡散領域2,3が
相互に平行に形成されている。また基板1上には絶縁膜
4が形成されている。この絶縁膜4には、コンタクト孔
4bと、上から見て拡散領域2,3に直交する方向に延
びる溝4aとが形成されており、これらの溝4a及びコ
ンタクト孔4bに埋め込まれた導電体(例えば、W、A
l、Cu、Ti及びTiN等)により、埋め込み配線5
a及びプラグ5bが形成されている。そして、埋め込み
配線5aにより、拡散領域2,3が電気的に接続されて
いる。
Diffusion regions 2 and 3 are formed on the surface of the semiconductor substrate 1 in parallel with each other. An insulating film 4 is formed on the substrate 1. The insulating film 4 is provided with a contact hole 4b and a groove 4a extending in a direction orthogonal to the diffusion regions 2 and 3 when viewed from above. The conductor embedded in the groove 4a and the contact hole 4b. (For example, W, A
1, Cu, Ti, TiN, etc.)
a and the plug 5b are formed. The diffusion regions 2 and 3 are electrically connected by the embedded wiring 5a.

【0023】絶縁膜4上には、上から見て埋め込み配線
5aに平行な方向に延びる配線7fと、プラグ5bに接
続された矩形状の孤立パターン7eとが形成されてい
る。そして、絶縁膜4上の全面には絶縁膜8が形成され
ている。この絶縁膜8の孤立パターン7e上の領域には
コンタクト孔8cが形成されており、このコンタクト孔
8cに導電体が埋め込まれてプラグ9となっている。
A wiring 7f extending in a direction parallel to the embedded wiring 5a when viewed from above and a rectangular isolated pattern 7e connected to the plug 5b are formed on the insulating film 4. The insulating film 8 is formed on the entire surface of the insulating film 4. A contact hole 8c is formed in a region of the insulating film 8 on the isolated pattern 7e, and a conductor is embedded in the contact hole 8c to form a plug 9.

【0024】絶縁膜8上には、上から見て埋め込み配線
5aと平行な方向に延びる配線10が形成されている。
この配線10は、プラグ9、孤立パターン7e及びプラ
グ5bを介して基板1の表面の拡散領域2に電気的に接
続されている。以下、本実施形態の半導体装置の配線構
造の形成方法について、図14,15を参照して説明す
る。なお、図9に示す工程までは第2の実施形態と同様
であるので、それ以降の工程について説明する。
A wiring 10 is formed on the insulating film 8 and extends in a direction parallel to the embedded wiring 5a when viewed from above.
The wiring 10 is electrically connected to the diffusion region 2 on the surface of the substrate 1 via the plug 9, the isolated pattern 7e, and the plug 5b. Hereinafter, a method for forming the wiring structure of the semiconductor device of this embodiment will be described with reference to FIGS. Since the steps up to the step shown in FIG. 9 are the same as those in the second embodiment, the subsequent steps will be described.

【0025】図9に示すように埋め込み配線5a及びプ
ラグ5bを形成した後、図14に示すように、全面に導
電膜を形成し、フォトリソグラフィ法により該導電膜を
パターニングして、孤立パターン7e及び配線7fを形
成する。このとき、孤立パターン7eはプラグ5bと接
続するようにする。次に、図15に示すように、孤立パ
ターン7e及び配線7fを覆うようにして全面に絶縁膜
8を形成し、この絶縁膜8上にフォトレジスト15を形
成する。そして、露光及び現像工程を経てコンタクト孔
8c形成予定領域に対応するレジスト膜部分を開口し、
該レジスト膜15をマスクとして絶縁膜8をエッチング
し、コンタクト孔8cを形成する。その後、レジスト膜
15を除去する。
After the buried wiring 5a and the plug 5b are formed as shown in FIG. 9, a conductive film is formed on the entire surface and the conductive film is patterned by photolithography as shown in FIG. 14 to form an isolated pattern 7e. And the wiring 7f is formed. At this time, the isolated pattern 7e is connected to the plug 5b. Next, as shown in FIG. 15, an insulating film 8 is formed on the entire surface so as to cover the isolated pattern 7e and the wiring 7f, and a photoresist 15 is formed on the insulating film 8. Then, the resist film portion corresponding to the region where the contact hole 8c is to be formed is opened through the exposure and development steps,
The insulating film 8 is etched using the resist film 15 as a mask to form a contact hole 8c. Then, the resist film 15 is removed.

【0026】次いで、導電体によりコンタクト孔8cを
埋め込んでプラグ9を形成するとともに絶縁膜8上に導
電膜を形成し、フォトリソグラフィ法により該導電膜を
パターニングして配線10を形成する。これにより、図
12,13に示す半導体装置の配線構造が完成する。本
実施形態においても、第1及び第2の実施形態と同様の
効果が得られる。
Next, the contact hole 8c is filled with a conductor to form the plug 9, a conductive film is formed on the insulating film 8, and the conductive film is patterned by the photolithography method to form the wiring 10. As a result, the wiring structure of the semiconductor device shown in FIGS. 12 and 13 is completed. Also in this embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

【0027】(第4の実施形態)図16は本発明の第4
の実施形態に係る半導体装置の配線構造を示す平面図、
図17は図16のD−D線による断面図である。半導体
基板1の表面には拡散領域2,3が相互に平行に形成さ
れており、基板1上には絶縁膜4が形成されている。こ
の絶縁膜4には、コンタクト孔4bと、上から見て拡散
領域2,3に直交する方向に延びる溝4aとが形成され
ており、これらの溝4a及び孔4bに埋め込まれた導電
体(例えば、W、Al、Cu、Ti及びTiN等)によ
り、埋め込み配線5a及びプラグ5bが形成されてい
る。拡散領域2,3は、埋め込み配線5aを介して相互
に電気的に接続されている。
(Fourth Embodiment) FIG. 16 shows a fourth embodiment of the present invention.
A plan view showing the wiring structure of the semiconductor device according to the embodiment of
FIG. 17 is a sectional view taken along the line DD of FIG. Diffusion regions 2 and 3 are formed on the surface of the semiconductor substrate 1 in parallel with each other, and an insulating film 4 is formed on the substrate 1. A contact hole 4b and a groove 4a extending in a direction orthogonal to the diffusion regions 2 and 3 when viewed from above are formed in the insulating film 4, and a conductor (the conductor embedded in the groove 4a and the hole 4b ( For example, the embedded wiring 5a and the plug 5b are formed of W, Al, Cu, Ti, TiN, or the like. The diffusion regions 2 and 3 are electrically connected to each other via the embedded wiring 5a.

【0028】絶縁膜4上には、上から見て埋め込み配線
5aに平行な方向に延びる配線7fが形成されている。
また、この絶縁膜4上には絶縁膜8が形成されている。
この絶縁膜8のプラグ5bに整合する位置には、コンタ
クト孔8cが形成されている。そして、この孔8c内に
導電体が埋め込まれて、プラグ9となっている。絶縁膜
8上には配線10が形成されており、この配線10はプ
ラグ9,5bを介して基板1の表面の拡散領域2と電気
的に接続されている。
On the insulating film 4, a wiring 7f extending in a direction parallel to the embedded wiring 5a when viewed from above is formed.
An insulating film 8 is formed on the insulating film 4.
A contact hole 8c is formed in the insulating film 8 at a position aligned with the plug 5b. Then, a conductor is embedded in the hole 8c to form the plug 9. A wiring 10 is formed on the insulating film 8, and the wiring 10 is electrically connected to the diffusion region 2 on the surface of the substrate 1 via the plugs 9 and 5b.

【0029】以下、本実施形態の半導体装置の配線構造
の形成方法について、図18,19を参照して説明す
る。なお、図9に示す工程までは第2の実施形態と同様
であるので、それ以降の工程について説明する。図9に
示すように埋め込み配線5a及びプラグ5bを形成した
後、図18に示すように、全面に導電膜を形成し、フォ
トリソグラフィ法により該導電膜をパターニングして配
線7fを形成する。
The method for forming the wiring structure of the semiconductor device according to this embodiment will be described below with reference to FIGS. Since the steps up to the step shown in FIG. 9 are the same as those in the second embodiment, the subsequent steps will be described. After forming the embedded wiring 5a and the plug 5b as shown in FIG. 9, a conductive film is formed on the entire surface and the conductive film is patterned by photolithography to form a wiring 7f, as shown in FIG.

【0030】次に、図19に示すように、配線7fを被
覆するようにして全面に絶縁膜8を形成し、この絶縁膜
8上に、フォトレジスト膜16を形成する。そして、露
光及び現像工程を経て、コンタクト孔8cを形成すべき
領域上のレジスト膜16を開口する。その後、このレジ
スト膜16をマスクとして絶縁膜8をエッチングするこ
とによりコンタクト孔8cを形成する。その後、レジス
ト膜16を除去する。
Next, as shown in FIG. 19, an insulating film 8 is formed on the entire surface so as to cover the wiring 7f, and a photoresist film 16 is formed on the insulating film 8. Then, through the exposure and development steps, the resist film 16 on the region where the contact hole 8c is to be formed is opened. After that, the contact hole 8c is formed by etching the insulating film 8 using the resist film 16 as a mask. After that, the resist film 16 is removed.

【0031】次いで、コンタクト孔8cを埋め込むよう
にして全面に導電体の膜を形成した後、エッチングによ
り絶縁膜8c上の導電体膜を除去し、コンタクト孔8c
内にのみ導電体を残存させることによりプラグ9を形成
する。その後、全面に導電膜を形成し、フォトリソグラ
フィ法によりこの導電膜をパターニングして、配線10
を形成する。これにより、図16,17に示す半導体装
置の配線構造が完成する。本実施形態においても、第1
〜第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。
Next, a conductor film is formed on the entire surface so as to fill the contact hole 8c, and then the conductor film on the insulating film 8c is removed by etching to form the contact hole 8c.
The plug 9 is formed by leaving the conductor only inside. After that, a conductive film is formed on the entire surface, and the conductive film is patterned by a photolithography method to form the wiring 10.
To form As a result, the wiring structure of the semiconductor device shown in FIGS. 16 and 17 is completed. Also in the present embodiment, the first
~ The same effect as that of the third embodiment can be obtained.

【0032】(第5の実施形態)図20は本発明をSR
AMのクロスカップル部の配線構造に適用した例を示す
平面図、図21はそのSRAMの回路図である。また、
図22〜図24は図20のE−E線断面から見た製造工
程を示す断面図である。まず、図20に示すような平面
構造が形成されるまでの工程を説明する。
(Fifth Embodiment) FIG. 20 shows the SR of the present invention.
FIG. 21 is a plan view showing an example applied to the wiring structure of the AM cross-couple section, and FIG. 21 is a circuit diagram of the SRAM. Also,
22 to 24 are cross-sectional views showing the manufacturing process seen from the cross section taken along the line EE of FIG. First, steps required until a plane structure as shown in FIG. 20 is formed will be described.

【0033】シリコン半導体基板31には、Nウェル3
2及びPウェル33が隣接されている。このNウェル3
2及びPウェル33の表面には、SiO2 よりなるフィ
ールド絶縁膜34が選択酸化法により形成されている。
そして、Nウェル32においては、フィールド絶縁膜3
4により第1の活性領域35が上から見てほぼT字形に
区画され、また、Pウェル33においては、フィールド
絶縁膜34により第2の活性領域36が上から見てほぼ
U字形の区画されている。第1及び第2の活性領域3
5,36は、U字の底部とT字の頭部とが間隔をおいて
向かい合うような位置関係になっている。
On the silicon semiconductor substrate 31, the N well 3
2 and P well 33 are adjacent. This N well 3
A field insulating film 34 made of SiO 2 is formed on the surfaces of 2 and the P well 33 by a selective oxidation method.
Then, in the N well 32, the field insulating film 3
4, the first active region 35 is partitioned into a substantially T-shape when viewed from above, and in the P-well 33, the field active film 34 partitions the second active region 36 into a substantially U-shape viewed from above. ing. First and second active regions 3
5 and 36 are in a positional relationship such that the U-shaped bottom portion and the T-shaped head portion face each other with a gap.

【0034】なお、以下の工程によって、第1の活性領
域35には図21に示すSRAMの負荷トランジスタQ
1 ,Q2 となるp型MOSトランジスタが2つ形成さ
れ、第2の活性領域36には駆動トランジスタQ3 ,Q
4 及び転送トランジスタQ5 ,Q6 となるn型MOSト
ランジスタが4つ形成される。SRAMセルを構成する
CMOSインバータのゲート電極は次のような工程で形
成される。
The load transistor Q of the SRAM shown in FIG. 21 is formed in the first active region 35 by the following steps.
Two p-type MOS transistors serving as 1 and Q 2 are formed, and drive transistors Q 3 and Q are formed in the second active region 36.
4 and four n-type MOS transistors serving as transfer transistors Q 5 and Q 6 are formed. The gate electrode of the CMOS inverter forming the SRAM cell is formed by the following steps.

【0035】第1及び第2の活性領域35,36に存在
するNウェル32及びPウェル33の表面をフッ酸等に
より清浄化した後に、その表面を熱酸化してSiO2
らなるゲート絶縁膜37を5〜10nmの厚さに形成す
る。その後に、全面に導電性の多結晶シリコン膜(図示
せず)を15〜25nmの厚さに形成し、このシリコン
膜上にCVD法によりSiO2 膜を10〜100nmの
厚さに形成する。
After cleaning the surfaces of the N well 32 and P well 33 existing in the first and second active regions 35 and 36 with hydrofluoric acid or the like, the surfaces are thermally oxidized to form a gate insulating film made of SiO 2. 37 is formed to a thickness of 5 to 10 nm. After that, a conductive polycrystalline silicon film (not shown) is formed on the entire surface to a thickness of 15 to 25 nm, and a SiO 2 film is formed to a thickness of 10 to 100 nm on this silicon film by the CVD method.

【0036】続いて、フォトリソグラフィ法により前記
シリコン膜及びSiO2 膜をパターニングすることによ
り、第1の活性領域35と第2の活性領域36とを通る
2つのストライプ状のデュアルゲートパターン38,3
9を相互に分離して形成するとともに、ワードラインパ
ターン40を形成する。なお、デュアルゲートパターン
38,39は、第1の活性領域35のT字の横線に対応
する領域を直交して通過するとともに、第2の活性領域
36のU字の下線に対応する領域を跨ぐように配置され
る。また、ワードラインパターン40は、第2の活性領
域36のうちU字の2つの縦線に対応する領域を通り、
しかも、デュアルゲートパターン38,39と直交する
方向に延びるように配置される。また、デュアルゲート
パターン38は、デュアルゲートパターン39に向けて
突出する凸部38aをPウェル33上に有し、デュアル
ゲートパターン39はデュアルゲートパターン38に向
けて突出する凸部39aをNウェル32上に有する。
Subsequently, the silicon film and the SiO 2 film are patterned by a photolithography method to form two stripe-shaped dual gate patterns 38, 3 passing through the first active region 35 and the second active region 36.
9 are formed separately from each other, and a word line pattern 40 is formed. The dual gate patterns 38 and 39 cross the region corresponding to the T-shaped horizontal line of the first active region 35 at right angles, and straddle the region corresponding to the U-shaped underline of the second active region 36. Is arranged as. In addition, the word line pattern 40 passes through the regions corresponding to the two U-shaped vertical lines in the second active region 36,
Moreover, they are arranged so as to extend in the direction orthogonal to the dual gate patterns 38 and 39. Also, the dual gate pattern 38 has a convex portion 38 a protruding toward the dual gate pattern 39 on the P well 33, and the dual gate pattern 39 has a convex portion 39 a protruding toward the dual gate pattern 38 in the N well 32. Have on.

【0037】デュアルゲートパターン38,39のうち
第1の活性領域35に重なる部分は、図21に示す負荷
トランジスタQ1 ,Q2 のゲート電極として機能し、ま
た、第2の活性領域36に重なる部分は駆動トランジス
タQ3 ,Q4 のゲート電極として機能する。さらに、ワ
ードラインパターン40のうち第2の活性領域36に重
なる部分は、転送トランジスタQ5 ,Q6 のゲート電極
として機能する。
The portions of the dual gate patterns 38 and 39 that overlap the first active region 35 function as the gate electrodes of the load transistors Q 1 and Q 2 shown in FIG. 21, and also overlap the second active region 36. The portion functions as the gate electrodes of the drive transistors Q 3 and Q 4 . Further, a portion of the word line pattern 40 overlapping the second active region 36 functions as a gate electrode of the transfer transistors Q 5 and Q 6 .

【0038】このように、デュアルゲートパターン3
8,39を形成した後に、MOSトランジスタのソース
・ドレイン領域を形成する工程に入る。すなわち、基板
上の全面にフォトレジストを塗布してこれを露光及び現
像することによりPウェル33を覆い隠すレジストパタ
ーンを形成する。続いて、デュアルゲートパターン3
8,39をマスクに使用して第1の活性領域35にホウ
素などのp型不純物をイオン注入し、デュアルゲートパ
ターン38,39の両側の第1活性領域35にトランジ
スタQ1 ,Q2 のソース・ドレイン領域を形成する。
Thus, the dual gate pattern 3
After forming 8, 39, the step of forming the source / drain regions of the MOS transistor is started. That is, a photoresist pattern is applied to the entire surface of the substrate, and the photoresist is exposed and developed to form a resist pattern for covering the P well 33. Then, dual gate pattern 3
P-type impurities such as boron are ion-implanted into the first active region 35 by using 8 and 39 as masks, and the sources of the transistors Q 1 and Q 2 are implanted into the first active regions 35 on both sides of the dual gate patterns 38 and 39. -Form a drain region.

【0039】次に、レジストを新たなものとすることに
より、Nウェル32の領域を選択的に覆う。そして、デ
ュアルゲートパターン38,39及びワードラインパタ
ーン40をマスクに使用して第2の活性領域36にヒ素
又はリン等のn型不純物をイオン注入し、デュアルゲー
トパターン38,39及びワードラインパターン40の
両側の第2の活性領域36にトランジスタQ3 〜Q6
ソース・ドレイン領域41を形成する。
Next, a new resist is used to selectively cover the region of the N well 32. Then, using the dual gate patterns 38 and 39 and the word line pattern 40 as a mask, the second active region 36 is ion-implanted with an n-type impurity such as arsenic or phosphorus, and the dual gate patterns 38 and 39 and the word line pattern 40 are implanted. a second active region 36 on both sides to form the source and drain regions 41 of the transistor Q 3 to Q 6 of.

【0040】なお、これらのトランジスタQ1 〜Q6
LDD構造としてもよい。この場合は、デュアルゲート
パターン38,39及びワードラインパターン40の両
側の第1及び第2の活性領域35,36にp型不純物又
はn型不純物を低濃度に注入し、その後デュアルゲート
パターン38,39及びワードラインパターン40の両
側にサイドウォールを形成した後、再度デュアルゲート
パターン38,39及びワードラインパターン40の両
側の第1及び第2の活性領域35,36にp型不純物又
はn型不純物を高濃度にイオン注入する。
The transistors Q 1 to Q 6 may have an LDD structure. In this case, a p-type impurity or an n-type impurity is implanted at a low concentration into the first and second active regions 35 and 36 on both sides of the dual gate patterns 38 and 39 and the word line pattern 40, and then the dual gate patterns 38 and 39. 39 and sidewalls are formed on both sides of the word line pattern 40, p-type impurities or n-type impurities are formed on the first and second active regions 35 and 36 on both sides of the dual gate patterns 38 and 39 and the word line pattern 40 again. Is highly ion-implanted.

【0041】このようにして、負荷トランジスタQ1
2 、駆動トランジスタQ3 ,Q4及び転送トランジス
タQ5 ,Q6 を形成した後、次にローカルインターコネ
クト(局所配線)を形成する工程に移る。まず、図22
に示すように、デュアルゲートパターン38,39の凸
部38a,39a上の絶縁膜43の一部を除去してシリ
コン層が露出する窓43aを開ける。次に、全面に、ス
パッタ法によりコバルト(Co)又はチタン(Ti)の
膜を40nmの厚さに形成する。その後、基板全体を6
00〜700℃に加熱して、Nウェル32、Pウェル3
3及びデュアルゲートパターン38,39を構成するシ
リコンとコバルト又はチタンとを反応させる。これによ
り、デュアルゲートパターン38,39の窓43aの部
分及びトランジスタQ1 〜Q6 のソース・ドレイン領域
41の表面にサリサイド(CoSi2 又はTiSi2
膜44を形成する。
In this way, the load transistors Q 1 ,
After forming Q 2 , the driving transistors Q 3 and Q 4 and the transfer transistors Q 5 and Q 6 , the process moves to the step of forming a local interconnect (local wiring). First, FIG.
As shown in FIG. 5, a part of the insulating film 43 on the convex portions 38a, 39a of the dual gate patterns 38, 39 is removed to open a window 43a exposing the silicon layer. Then, a 40 nm thick cobalt (Co) or titanium (Ti) film is formed on the entire surface by sputtering. After that, the entire substrate is
N-well 32, P-well 3 by heating to 00-700 ° C
3 and the silicon constituting the dual gate patterns 38 and 39 are reacted with cobalt or titanium. Thus, a salicide on the surface of the source-drain region 41 of the portion of the window 43a of the dual gate patterns 38, 39 and the transistor Q 1 ~Q 6 (CoSi 2 or TiSi 2)
The film 44 is formed.

【0042】なお、コバルト又はチタンとシリコンとの
反応を安定化させるために、前記コバルト又はチタンの
膜の上に、キャップ膜として、例えば窒化チタンの膜を
形成してもよい。次に、図23に示すように、エッチン
グストッパ層45として全面に例えばAl2 3 又はS
iNの膜を約15nmの厚さに形成する。
In order to stabilize the reaction between cobalt or titanium and silicon, a titanium nitride film may be formed as a cap film on the cobalt or titanium film. Next, as shown in FIG. 23, as the etching stopper layer 45, for example, Al 2 O 3 or S is formed on the entire surface.
An iN film is formed to a thickness of about 15 nm.

【0043】次に、CVD法により、全面にSiO2
250nmの厚さに堆積させて、更にSOG(Spin-On-
Glass )塗布により表面が平坦化された絶縁膜46を得
る。なお、このような絶縁膜46に替えて、ケミカルポ
リッシング又はBPSG(Boron-doped Silicate Glas
s)リフローにより表面を平坦化した絶縁膜を形成して
もよい。
Next, SiO 2 is deposited on the entire surface to a thickness of 250 nm by the CVD method, and further SOG (Spin-On-
An insulating film 46 having a flattened surface is obtained by applying (Glass). Instead of such an insulating film 46, chemical polishing or BPSG (Boron-doped Silicate Glas) is used.
s) An insulating film having a flat surface may be formed by reflow.

【0044】その後、絶縁膜46上にレジストをパター
ン形成し、例えばHFを主成分とするエッチング液によ
り絶縁膜46をエッチングしてコンタクト孔46c及び
埋め込み配線用の溝46a,46bを形成する。これら
の溝46a,46bは、上から見てデュアルゲートパタ
ーン38,39の外側にあってデュアルゲートパターン
38,39と平行に延びる部分と、デュアルゲートパタ
ーン38,39を跨いで他方のデュアルゲートパターン
38,39にまで延びる部分とを有し、上から見てほぼ
T字状の形状をなす。また、溝46a,46bの幅は、
例えば0.3μmとする。このエッチングは、エッチン
グストッパ層45が露出したところで停止する。
Thereafter, a resist is patterned on the insulating film 46, and the insulating film 46 is etched by, for example, an etching solution containing HF as a main component to form contact holes 46c and trenches 46a and 46b for embedded wiring. These grooves 46a and 46b are portions outside the dual gate patterns 38 and 39 as viewed from above and extending in parallel with the dual gate patterns 38 and 39, and the other dual gate pattern straddling the dual gate patterns 38 and 39. 38 and 39, and has a substantially T-shape when viewed from above. The width of the grooves 46a and 46b is
For example, it is set to 0.3 μm. This etching stops when the etching stopper layer 45 is exposed.

【0045】その後、溝46a,46b及びプラグホー
ル46c内のエッチングストッパ層45をスパッタエッ
チにより選択的に除去する。次いで、図24に示すよう
に、埋め込み配線48,49及びプラグ50を形成する
部分に、TiN(又はTiとTiN)膜47をスパッタ
法により50nmの厚さに形成する。
After that, the etching stopper layer 45 in the grooves 46a and 46b and the plug hole 46c is selectively removed by sputter etching. Next, as shown in FIG. 24, a TiN (or Ti and TiN) film 47 is formed in a thickness of 50 nm on the portions where the embedded wirings 48 and 49 and the plug 50 are to be formed, by a sputtering method.

【0046】その後、CVD法により、溝46a,46
b及び孔46c内にタングステン(W)を埋め込んで埋
め込み配線48,49を形成するとともに、絶縁膜46
上にタングステンを300nmの厚さに堆積させて、タ
ングステン膜を形成する。そして、このタングステン膜
をパターニングして、孤立パターン51を形成する。な
お、このとき、基板上にメモリセルと同時に形成される
ロジック部では、絶縁膜46上のタングステン膜を同時
にパターニングして配線を形成する。
Thereafter, the grooves 46a, 46 are formed by the CVD method.
b and the hole 46c are filled with tungsten (W) to form the buried wirings 48 and 49, and the insulating film 46 is formed.
Tungsten is deposited thereon to a thickness of 300 nm to form a tungsten film. Then, this tungsten film is patterned to form an isolated pattern 51. At this time, in the logic portion which is formed on the substrate at the same time as the memory cell, the tungsten film on the insulating film 46 is simultaneously patterned to form the wiring.

【0047】その後、全面に層間絶縁膜55を形成した
後、孤立パターン51上にビアホール55aを形成し、
このビアホール55aにタングステンを埋め込んでプラ
グ56を形成する。その後、層間絶縁膜55上にTiN
/Al/Ti(100nm/600nm/50nm)の
積層体を形成し、フォトリソグラフィ法によりこの積層
体をパターニングして、配線57を形成する。このよう
にして、クロスカップル部に埋め込み配線48,49を
有するSRAMが完成する。
After that, an interlayer insulating film 55 is formed on the entire surface, and then a via hole 55a is formed on the isolated pattern 51,
Tungsten is embedded in the via hole 55a to form a plug 56. Then, TiN is formed on the interlayer insulating film 55.
A laminated body of / Al / Ti (100 nm / 600 nm / 50 nm) is formed, and the laminated body is patterned by the photolithography method to form the wiring 57. In this way, the SRAM having the embedded wirings 48 and 49 in the cross couple portion is completed.

【0048】ところで、本実施形態においては、溝46
a,46b及びコンタクト孔46cを形成する際に、予
めエッチングストッパ層45としてAl2 3 又はSi
N膜を形成しておくので、絶縁膜46のエッチングがこ
のエッチングストッパ層45が露出した時点で停止す
る。これにより、エッチング条件の設定が容易になり、
オーバーエッチング及びエッチング不足を回避できる。
By the way, in this embodiment, the groove 46 is
When forming a and 46b and the contact hole 46c, Al 2 O 3 or Si is used as the etching stopper layer 45 in advance.
Since the N film is formed in advance, the etching of the insulating film 46 stops when the etching stopper layer 45 is exposed. This makes it easier to set etching conditions,
Over-etching and under-etching can be avoided.

【0049】また、クロスカップル部の配線48,49
が絶縁膜46に埋め込まれているので、クロスカップル
部の上方が平坦化される。更に、埋め込み配線48,4
9は同一の基板に形成されるロジック部の配線と同時に
形成すればよいので、製造工程の増加を回避できる。な
お、上述の実施形態ではいずれも埋め込み配線がその下
方に配置された複数の導電層(拡散領域又は配線等)間
を接続する場合について説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、埋め込み配線はその上方に配置
された複数の導電層間を接続するものであってもよく、
また、その下方に配置された導電層と上方に配置された
導電層との間を接続するものであってもよい。
Further, the wirings 48, 49 of the cross couple portion
Are embedded in the insulating film 46, the upper portion of the cross-couple portion is flattened. Furthermore, the embedded wirings 48, 4
Since 9 can be formed at the same time as the wiring of the logic part formed on the same substrate, it is possible to avoid an increase in the number of manufacturing processes. In addition, in each of the above-described embodiments, the case where the embedded wiring connects between the plurality of conductive layers (diffusion regions or wirings) arranged therebelow has been described, but the present invention is not limited to this. The embedded wiring may connect a plurality of conductive layers arranged above the embedded wiring,
Further, the conductive layer arranged below the conductive layer may be connected to the conductive layer arranged above.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
絶縁膜に設けられた溝内に埋め込み配線が埋め込まれて
形成されているので、該埋め込み配線と前記絶縁膜上の
第2の配線とを近接して配置することができて、半導体
装置のより一層の高集積化が達成できる。また、本発明
によれば、前記埋め込み配線と前記第2の配線となる導
電膜とを同一の工程で形成することができるので、製造
工程の増加を回避できる。更に、前記埋め込み配線上が
平坦化されるという利点もある。
As described above, according to the present invention,
Since the embedded wiring is formed so as to be embedded in the groove provided in the insulating film, the embedded wiring and the second wiring on the insulating film can be arranged close to each other, and Higher integration can be achieved. Further, according to the present invention, since the embedded wiring and the conductive film to be the second wiring can be formed in the same step, an increase in manufacturing steps can be avoided. Further, there is an advantage that the embedded wiring is flattened.

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

【図1】本発明の半導体装置の配線構造の第1の実施形
態を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a wiring structure of a semiconductor device of the present invention.

【図2】図1のA−A線による断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図3】第1の実施例に係る半導体装置の配線構造の形
成方法を示す図(その1)である。
FIG. 3 is a view (No. 1) showing the method for forming the wiring structure of the semiconductor device according to the first example.

【図4】第1の実施例に係る半導体装置の配線構造の形
成方法を示す図(その2)である。
FIG. 4 is a diagram (No. 2) showing the method for forming the wiring structure of the semiconductor device according to the first example.

【図5】第1の実施例に係る半導体装置の配線構造の形
成方法を示す図(その3)である。
FIG. 5 is a view (No. 3) showing the method for forming the wiring structure of the semiconductor device according to the first example.

【図6】第1の実施例に係る半導体装置の配線構造の形
成方法を示す図(その4)である。
FIG. 6 is a view (No. 4) showing the method for forming the wiring structure of the semiconductor device according to the first example;

【図7】本発明の半導体装置の配線構造の第2の実施形
態を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing a second embodiment of the wiring structure of the semiconductor device of the present invention.

【図8】図7のB−B線による断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line BB of FIG. 7;

【図9】第2の実施例に係る半導体装置の配線構造の形
成方法を示す図(その1)である。
FIG. 9 is a view (No. 1) showing the method for forming the wiring structure of the semiconductor device according to the second example.

【図10】第2の実施例に係る半導体装置の配線構造の
形成方法を示す図(その2)である。
FIG. 10 is a diagram (No. 2) showing the method for forming the wiring structure of the semiconductor device according to the second example.

【図11】第2の実施例に係る半導体装置の配線構造の
形成方法を示す図(その3)である。
FIG. 11 is a view (No. 3) showing the method for forming the wiring structure of the semiconductor device according to the second example.

【図12】本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の
配線構造を示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing a wiring structure of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図13】図12のC−C線による断面図である。13 is a sectional view taken along the line CC of FIG.

【図14】第3の実施例に係る半導体装置の配線構造の
形成方法を示す図(その1)である。
FIG. 14 is a view (No. 1) showing the method for forming the wiring structure of the semiconductor device according to the third example.

【図15】第3の実施例に係る半導体装置の配線構造の
形成方法を示す図(その2)である。
FIG. 15 is a diagram (No. 2) showing the method for forming the wiring structure of the semiconductor device according to the third example.

【図16】本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の
配線構造を示す平面図である。
FIG. 16 is a plan view showing a wiring structure of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図17】図16のD−D線による断面図である。17 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.

【図18】第4の実施例に係る半導体装置の配線構造の
形成方法を示す図(その1)である。
FIG. 18 is a view (No. 1) showing the method for forming the wiring structure of the semiconductor device according to the fourth example;

【図19】第4の実施例に係る半導体装置の配線構造の
形成方法を示す図(その2)である。
FIG. 19 is a diagram (No. 2) showing the method for forming the wiring structure of the semiconductor device according to the fourth example;

【図20】本発明をSRAMのクロスカップル部の配線
構造に適用した第5の実施形態を示す平面図である。
FIG. 20 is a plan view showing a fifth embodiment in which the present invention is applied to a wiring structure of a cross-couple section of SRAM.

【図21】そのSRAMの回路図である。FIG. 21 is a circuit diagram of the SRAM.

【図22】第5の実施例に係る配線構造を有する半導体
装置の製造工程を示す図(その1)である。
FIG. 22 is a view (No. 1) showing the process of manufacturing the semiconductor device having the wiring structure according to the fifth example.

【図23】第5の実施例に係る配線構造を有する半導体
装置の製造工程を示す図(その2)である。
FIG. 23 is a view (No. 2) showing the process of manufacturing the semiconductor device having the wiring structure according to the fifth example.

【図24】第5の実施例に係る配線構造を有する半導体
装置の製造工程を示す図(その3)である。
FIG. 24 is a view (No. 3) showing the process of manufacturing the semiconductor device having the wiring structure according to the fifth example.

【図25】従来の半導体装置の配線構造の一例を示す平
面図である。
FIG. 25 is a plan view showing an example of a wiring structure of a conventional semiconductor device.

【図26】図25のF−F線による断面図である。26 is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,31 基板 2,3 拡散領域 4,8,43,46,55 絶縁膜 4a,8a,8b 溝 4b,8c,74a,74b,74c 孔 5,5a,7c,7d,48,49 埋め込み配線 6,5b,9,50,75a,75b,75c プラグ 7a,7b,7f,10 配線 7e 孤立パターン 11,13,15,16 フォトレジスト膜 12,14 導電膜 32 Nウェル 33 Pウェル 34 フィールド絶縁膜 35,36 活性領域 38,39 デュアルゲートパターン 40 ワードラインパターン 43a 窓 44 サリサイド膜 45 エッチングストッパ層 1, 31 substrate 2, 3 diffusion region 4, 8, 43, 46, 55 insulating film 4a, 8a, 8b groove 4b, 8c, 74a, 74b, 74c hole 5, 5a, 7c, 7d, 48, 49 embedded wiring 6 , 5b, 9, 50, 75a, 75b, 75c Plugs 7a, 7b, 7f, 10 Wiring 7e Isolated pattern 11, 13, 15, 16 Photoresist film 12, 14 Conductive film 32 N well 33 P well 34 Field insulating film 35 , 36 Active region 38, 39 Dual gate pattern 40 Word line pattern 43a Window 44 Salicide film 45 Etching stopper layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に形成された絶縁膜と、 この絶縁膜に設けられた溝内に埋め込まれた埋め込み配
線と、 前記絶縁膜上に形成された第2の配線とを有し、 前記埋め込み配線は、上から見て異なる位置にある2つ
の導電層を電気的に接続するものであることを特徴とす
る半導体装置の配線構造。
1. An insulating film formed on a semiconductor substrate, a buried wiring embedded in a groove provided in the insulating film, and a second wiring formed on the insulating film, The wiring structure of a semiconductor device, wherein the embedded wiring electrically connects two conductive layers at different positions when viewed from above.
【請求項2】 前記埋め込み配線は、該埋め込み配線の
下方の配線と上方の配線とを電気的に接続するものであ
ることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の配線
構造。
2. The wiring structure of a semiconductor device according to claim 1, wherein the embedded wiring electrically connects the wiring below the embedded wiring and the wiring above the embedded wiring.
【請求項3】 前記埋め込み配線は、SRAMの負荷ト
ランジスタ及び駆動トランジスタの各ゲートとなる1対
のデュアルゲートパターンの一方に交差して配置され、
他方のデュアルゲートパターンと転送トランジスタとを
接続するものであることを特徴とする請求項1に記載の
半導体装置の配線構造。
3. The embedded wiring is arranged so as to intersect with one of a pair of dual gate patterns serving as gates of a load transistor and a drive transistor of an SRAM,
2. The wiring structure for a semiconductor device according to claim 1, wherein the other dual gate pattern and the transfer transistor are connected to each other.
【請求項4】 半導体基板上に絶縁膜を形成する工程
と、 上から見て異なる位置にある2つの導電層を露出させる
溝を前記絶縁膜に形成する工程と、 前記溝内に導電体を埋め込んで埋め込み配線を形成する
とともに、前記絶縁膜上に第2の配線を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の配線構造の形成
方法。
4. A step of forming an insulating film on a semiconductor substrate, a step of forming a groove in the insulating film to expose two conductive layers at different positions when viewed from above, and a conductor in the groove. And a buried wiring is formed to form a second wiring on the insulating film, and a method for forming a wiring structure of a semiconductor device.
【請求項5】 前記溝を形成する際に用いるエッチャン
トに対し前記絶縁膜よりもエッチングレートが低い材料
を用いてエッチングストッパ層を前記絶縁膜の下に形成
する工程を有することを特徴とする請求項4に記載の半
導体装置の配線構造の形成方法。
5. A step of forming an etching stopper layer under the insulating film using a material having an etching rate lower than that of the insulating film with respect to an etchant used for forming the groove. Item 5. A method for forming a wiring structure of a semiconductor device according to Item 4.
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