JPH09232423A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

Info

Publication number
JPH09232423A
JPH09232423A JP8033871A JP3387196A JPH09232423A JP H09232423 A JPH09232423 A JP H09232423A JP 8033871 A JP8033871 A JP 8033871A JP 3387196 A JP3387196 A JP 3387196A JP H09232423 A JPH09232423 A JP H09232423A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
lower layer
insulating film
semiconductor device
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8033871A
Other languages
English (en)
Inventor
Kou Noguchi
江 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP8033871A priority Critical patent/JPH09232423A/ja
Priority to US08/800,984 priority patent/US5883434A/en
Priority to KR1019970005340A priority patent/KR100235932B1/ko
Publication of JPH09232423A publication Critical patent/JPH09232423A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/5226Via connections in a multilevel interconnection structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/532Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
    • H01L23/53204Conductive materials
    • H01L23/53209Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides
    • H01L23/53214Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides the principal metal being aluminium
    • H01L23/53223Additional layers associated with aluminium layers, e.g. adhesion, barrier, cladding layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】アルミ系の多層配線におけるビア・コンタクト
・ホールのコンタクト抵抗の増大を抑制する。 【解決手段】下層配線103aa等の上面はタングステ
ンおよびチタンの少なくとも1つを含んだ導電体膜11
3により覆われ、下層配線103aa等の側面はタング
ステンおよびチタンの少なくとも1つを含んだ導電体膜
123により覆われている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置およびそ
の製造方法に関し、特にアルミ系金属膜からなる多層配
線およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の微細化により、アルミ系金
属膜からなる多層配線においても、下層配線並びに上層
配線のそれぞれの線幅および配線間隔が縮小される。そ
れに伴なって、下層配線と上層配線とを接続するための
ビア・コンタクト・ホールの口径(=U)が縮小され、
その結果、上層配線と下層配線とのコンタクト抵抗を必
然的に上昇させることになる。下層配線の線幅(=W
1,1 )は主として設計上の要求から決定され、下層配線
の配線間隔(=S1,1 )は主としてプロセス上の制約
(例えば、最小加工寸法(=F)等)から決定される。
一般的には、ビア・コンタクト・ホールにより、下層配
線の上面のみが露出する。コンタクト抵抗がU=W1,1
で充分満足するとき、ビア・コンタクト・ホールの達す
る部分での下層配線の線幅は、(片側にアライメント・
マージン(=β)に等しいコンタクト・マージンをと
り)W1,1 +2βになる。1のビア・コンタクト・ホー
ルが設けられた下層配線に隣接する下層配線において、
このビア・コンタクト・ホールの最近接の位置にもビア
・コンタクト・ホールが設けられていることを想定する
と、この場合の下層配線の配線間隔および配線ピッチ
は、それぞれ(S1,1 =)FおよびF+W1,1 +2βに
なる。U〉W1,1 としなければ満足なコンタクト抵抗が
得られない場合、下層配線の配線ピッチはF+W1,1
2βより大きくすることが必要となり、半導体装置の微
細化に支障を生たすことになる。
【0003】下層配線の配線ピッチを増大させずにビア
・コンタクト・ホールの口径を増大させる方法として、
外抜きコンタクトと称せられるビア・コンタクト・ホー
ルが各種検討されている。半導体装置の平面模式図であ
る図9(a),図9(a)のAA線での断面模式図であ
る図9(b)および図9(a)でのBB線での断面模式
図である図9(c)を参照して、一般的な外抜き形状の
ビア・コンタクト・ホールを有する半導体装置を説明す
る。
【0004】例えばアルミニウム−シリコン合金,アル
ミニウム−シリコン−銅合金等の第1のアルミ系金属膜
からなる下層配線303a,303b,303c等は、
下地絶縁膜302を介してシリコン基板301上に設け
られている。下層配線303a,303b,303cの
線幅(=W1,1 )および配線間隔(=S1,1 )はそれぞ
れ一定の値である。この下地絶縁膜302の少なくとも
上面は、例えば窒化シリコン膜等の非酸化シリコン系の
絶縁膜からなる。下層配線303a,303b,303
cを含めて下地絶縁膜302の表面上は、酸化シリコン
膜,BPSG膜等の酸化シリコン系の絶縁膜からなる層
間絶縁膜304により覆われている。層間絶縁膜304
には、それぞれ下層配線303a,303b,303c
等に達するビア・コンタクト・ホール305が設けられ
ている。ビア・コンタクト・ホール305の口径(=
U)は下層配線303aの線幅W1,1 より大きな値であ
る。それぞれのビア・コンタクト・ホール305は、例
えばタングステン膜等の非アルミ系の導電体膜からなる
コンタクト・プラグ306により充填されている。層間
絶縁膜304の表面上には、(例えばアルミニウム−シ
リコン合金,アルミニウム−シリコン−銅合金等の)第
2のアルミ系金属膜からなる上層配線307a,307
b,307c等が設けられている。これらの上層配線3
07a,307b,307cは、ビア・コンタクト・ホ
ール305を充填するコンタクト・プラグ306を介し
て、それぞれ下層配線303a,303b,303cに
接続されている。
【0005】ビア・コンタクト・ホール305によりそ
れぞれの下層配線303a,303b,303cの上面
のみならず側面も露出(この「露出」に関しては後述す
る)しており、ビア・コンタクト・ホール305による
これら下層配線の露出面積はW1,1 2 より大きい。ビア
・コンタクト・ホール305間の間隔(=V)の最小値
は最小加工寸法Fであればよいことから、下層配線の配
線ピッチはU+Fとなる。非アルミ系の導電体膜からな
るコンタクト・プラグ306を設けることにより、上層
配線の配線ピッチの増大が回避される。
【0006】ビア・コンタクト・ホールの口径Uの範囲
は、アライメント・マージンβと、半導体装置の形成に
使用するフォト・マスクから規定されるパラメータとか
ら決定される。フォト・マスクを利用した投影縮小露光
により、半導体装置の形成のためのフォト・レジスト膜
パターンが形成される。フォト・マスク上のパターンの
最小寸法であるグリッド・メッシュ・サイズは、設計要
求およびフォト・マスク作成の経済性から決定され、そ
れにしたがってフォト・マスクを形成するための電子ビ
ームのスポット・サイズが決定される。投影縮小露光の
縮小率に対応してこのグリッド・メッシュ・サイズの値
を半導体装置上に換算した値をγとすると、ビア・コン
タクト・ホールの口径Uの範囲は、W1,1 +2γ≦U≦
1,1 +2βとなる(ちなみに、0.25μm設計ルー
ルでは、グリッド・メッシュ・サイズが0.25μmで
あり縮小率が1/5であることからγ=0.02μm
(=20nm)となり、βは50nm〈β〈100nm
となる)。したがって、外抜き形状のビア・コンタクト
・ホールを有する半導体装置では、非外抜き形状のビア
・コンタクト・ホールを有する半導体装置に比べて、配
線ピッチを増大させないでビア・コンタクト・ホールに
対する下層配線の露出面積を増大させることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外抜き
形状のビア・コンタクト・ホール305を採用しても、
例えば(第2のアルミ系金属膜からなる)上層配線30
7aと(第1のアルミ系金属膜からなる)下層配線30
3aとの間のコンタクト抵抗の増大の抑制は容易ではな
い。コンタクト抵抗は、ビア・コンタクト・ホール30
5により露出された下層配線の面積に反比例するはずで
あるが、実際には、(非外抜き形状のビア・コンタクト
・ホールの場合より以上に)半導体装置が縮小されるに
したがってこの露出面積の逆数に強く依存して急激に増
大する。
【0008】フルオロ・カーボン系のガスを用いた異方
性エッチングにより酸化シリコン系の絶縁膜からなる層
間絶縁膜304にビア・コンタクト・ホール305を形
成するに際して、フルオロ・カーボン・ポリマーやハイ
ドロ・カーボン・ポリマー等の反応生成物が形成され
る。これらのビア・コンタクト・ホール305の底面が
下層配線303a等の上面に達して下層配線303a等
に露出部分が形成されると、エッチング・ガス中の弗素
ラジカルと下層配線303a等を構成するアルミニウム
等の間にも反応が起り、新たな反応生成物としてAlF
3 が形成される。(ビア・コンタクト・ホール305に
より露出された)下層配線303a等の露出面は、これ
らAlF3 ,フルオロ・カーボン・ポリマー,ハイドロ
・カーボン・ポリマー等を含んでなる堆積膜308によ
り覆われる(図9参照)。これらの堆積膜308は絶縁
性物質からなり、堆積膜308に特にAlF3 が含まれ
ていると堆積膜308の除去は困難である。さらに、非
外抜きコンタクト形式のビア・コンタクト・ホールを有
する半導体装置に比べて、上記従来の外抜きコンタクト
形式のビア・コンタクト・ホールを有する半導体装置の
方が、下層配線の表面がビア・コンタクト・ホール形成
のためのエッチングに長時間曝されることから、上記堆
積膜に含まれるAlF3 の比率が高くなる。その結果、
外抜き形状のビア・コンタクト・ホールを採用してコン
タクト抵抗の増大を抑制するという本来の目的が達成で
きなくなる。
【0009】したがって本発明の目的は、下層配線並び
に上層配線がともにアルミ系金属膜からなり,層間絶縁
膜が酸化シリコン系の全膜からなる半導体装置におい
て、従来の外抜き形状のビア・コンタクト・ホールを採
用した半導体装置に比べて、下層配線の配線ピッチを広
げることなく,コンタクト抵抗の増大を抑制できる構造
の半導体装置とその製造方法とを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の第
1の態様は、下地絶縁膜を介して半導体基板上に設けら
れた第1のアルミ系金属膜からなる複数の下層配線と、
上記下層配線の上面を覆う第1の導電体膜と、上記下層
配線の側面を覆う第2の導電体膜と、上記下層配線を覆
う上記下地絶縁膜の表面上に設けられた酸化シリコン系
の絶縁膜からなる層間絶縁膜と、上記下層配線の側面を
覆う部分の上記導電体膜の少なくとも一部を露出して,
上記層間絶縁膜に設けられたビア・コンタクト・ホール
と、上記ビア・コンタクト・ホールを埋設するコンタク
ト・プラグと、上記ビア・コンタクト・ホールを介して
上記下層配線に接続され,上記層間絶縁膜の表面上に設
けられた第2のアルミ系金属膜からなる複数の上層配線
とを有する。好ましくは、上記第2の導電体膜が、チタ
ン膜,窒化シリコン膜,チタン・シリサイド膜もしくは
タングステン膜からなる。さらに好ましくは、上記半導
体装置の最小加工寸法をF,上記第2の導電体膜の膜厚
をα,この半導体装置のアライメント・マージンをβと
すると、α〈βであり、さらに上記下層配線の配線間隔
は(F+2α)より大きく,(F+2β)以下になる。
【0011】本発明の半導体装置の第2の態様は、下地
絶縁膜を介して半導体基板上に設けられた第1のアルミ
系金属膜からなる複数の下層配線と、上記下層配線の上
面および側面を覆う導電体膜と、上記下層配線を覆う上
記下地絶縁膜の表面上に設けられた酸化シリコン系の絶
縁膜からなる層間絶縁膜と、上記下層配線の側面を覆う
部分の上記導電体膜の少なくとも一部を露出して,上記
層間絶縁膜に設けられたビア・コンタクト・ホールと、
上記ビア・コンタクト・ホールを埋設するコンタクト・
プラグと、上記ビア・コンタクト・ホールを介して上記
下層配線に接続され,上記層間絶縁膜の表面上に設けら
れた第2のアルミ系金属膜からなる複数の上層配線とを
有する。好ましくは、上記導電体膜が、タングステン膜
もしくはチタン・シリサイド膜からなる。あるいは、上
記導電体膜が上記下層配線の上面および側面を直接に覆
う第1の導電体膜とこれらの第1の導電体膜を直接に覆
う第2の導電体膜とからなり、さらに、上記第1の導電
体膜がチタン・シリサイド膜からなり上記第2の導電体
膜がタングステン膜からなる。さらに好ましくは、上記
半導体装置の最小加工寸法をF,上記下層配線の側面で
の上記導電体膜の膜厚をα,この半導体装置のアライメ
ント・マージンをβとすると、α〈βになり、さらに上
記下層配線の配線間隔が(F+2α)より大きく,(F
+2β)以下になる。
【0012】本発明の半導体装置の製造方法の第1の態
様は、平坦な上面を有する下地絶縁膜により覆われた半
導体基板上に第1のアルミ系金属膜を形成し、この第1
のアルミ系金属膜の表面上に第1の導電体膜を形成し、
この第1の導電体膜および第1のアルミ系金属膜を順次
異方性エッチングして第1のアルミ系金属膜からなる複
数の下層配線を形成する工程と、全面に第2の導電体膜
を形成し、この第2の導電体膜をエッチ・バックして上
記下層配線の側面を覆う第2の導電体膜を残置する工程
と、平坦な上面を有し,酸化シリコン系の絶縁膜からな
る層間絶縁膜を全面に形成し、上記第2の導電体膜の少
なくとも一部を露出させるビア・コンタクト・ホールを
この層間絶縁膜に形成する工程と、第3の導電体膜から
なるコンタクト・プラグにより、上記ビア・コンタクト
・ホールを埋設する工程と、第2のアルミ系金属膜から
なる複数の上層配線を形成する工程とを有する。好まし
くは、上記第2の導電体膜が、ECRプラズマ気相成長
によるチタン膜,ECRプラズマ気相成長による窒化チ
タン膜,ECRプラズマ気相成長によるチタン・シリサ
イド膜あるいは減圧気相成長によるタングステン膜であ
る。
【0013】本発明の半導体装置の製造方法の第2の態
様は、平坦な上面を有する下地絶縁膜にアルミ系金属膜
からなる複数の下層配線を形成する工程と、上記下層配
線の上面および側面を選択的に覆う第1の導電体膜を形
成する工程と、平坦な上面を有し,酸化シリコン系の絶
縁膜からなる層間絶縁膜を全面に形成し、上記下層配線
の側面を覆う部分の上記第1の導電体膜の少なくとも一
部を露出させるビア・コンタクト・ホールをこの層間絶
縁膜に形成する工程と、第2の導電体膜からなるコンタ
クト・プラグにより、上記ビア・コンタクト・ホールを
埋設する工程と、第2のアルミ系金属膜からなる複数の
上層配線を形成する工程とを有する。好ましくは、上記
第1の導電体膜がタングステン膜からなり、このタング
ステン膜の形成が6弗化タングステンをモノ・シランで
還元する減圧気相成長を用いた選択成長法である。ある
いは、上記第1の導電体膜を形成する工程が、4塩化チ
タンとモノ・シランとを原料ガスにした減圧気相成長に
より全面にチタン・シリサイド膜を形成する工程と、上
記チタン・シリサイド膜をエッチ・バックして、上記下
層配線の上面および側面にチタン・シリサイド膜を選択
的に残置する工程とからなる。
【0014】本発明の半導体装置の製造方法の第3の態
様は、平坦な上面を有する下地絶縁膜にアルミ系金属膜
からなる複数の下層配線を形成する工程と、4塩化チタ
ンとモノ・シランとを原料ガスにして全面にチタン・シ
リサイド膜を形成し、このチタン・シリサイド膜をエッ
チ・バックして上記下層配線の上面および側面にチタン
・シリサイド膜を選択的に残置する工程と、6弗化タン
グステンをモノ・シランもしくは水素で還元するタング
ステンの選択成長法により、上記下層配線の上面および
側面に残置された上記チタン・シリサイド膜の表面にタ
ングステン膜を選択的に形成する工程と、平坦な上面を
有し,酸化シリコン系の絶縁膜からなる層間絶縁膜を全
面に形成し、上記下層配線の側面を覆う部分の上記タン
グステン膜の少なくとも一部を露出させるビア・コンタ
クト・ホールをこの層間絶縁膜に形成する工程と、導電
体膜からなるコンタクト・プラグにより、上記ビア・コ
ンタクト・ホールを埋設する工程と、第2のアルミ系金
属膜からなる複数の上層配線を形成する工程とを有す
る。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
【0016】半導体装置の平面模式図である図1(a)
と図1(a)のAA線での断面模式図である図1(b)
とを参照すると、本発明の第1の実施の形態を適用した
半導体装置の構造は、以下のとおりになっている。
【0017】シリコン基板101の表面上には下地絶縁
膜102が設けられている。この下地絶縁膜102の上
面は平坦化されていることが好ましく、一方、下地絶縁
膜102の上面は窒化シリコン膜からなる必要はなく,
酸化シリコン膜から構成されていてもよい。下地配線1
02の表面上には下層配線103aa,103ab,1
03ac等が設けられている。これら下層配線は、アル
ミニウム膜,アルミニウム−銅合金膜,アルミニウム−
シリコン合金膜,アルミニウム−シリコン−銅合金膜,
アルミニウム−ゲルマニウム合金膜,アルミニウム−ゲ
ルマニウム−銅合金膜,アルミニウム−マグネシウム合
金膜,アルミニウム−パラジウム合金膜あるいはアルミ
ニウム−スカンジウム合金膜等の(例えば膜厚0.5μ
m程度の)第1のアルミ系金属膜からなる。下層配線1
03aa,103ab,103acの線幅および配線間
隔はそれぞれ所要の値(後述する)である。下層配線1
03aa,103ab,103acの上面はそれぞれ例
えば膜厚70nm程度の第1の導電体膜113により直
接に覆われ、下層配線103aa,103ab,103
acの側面(および導電体膜113の側面)はそれぞれ
所要の膜厚(後述する)の窒化チタン膜(もしくはチタ
ン膜,チタン・シリサイド膜,タングステン膜)からな
る第2の導電体膜123により直接に覆われている。導
電体膜113は、例えば膜厚20nmのチタン膜に膜厚
50nm程度の窒化チタン膜が積層してなるが、これに
限定されるものではなく、チタン膜,窒化チタン膜,タ
ングステン膜,チタン−タングステン膜あるいはチタン
・シリサイド膜でもよい。
【0018】下層配線103aa,103ab,103
ac等を含めて下地絶縁膜102の表面は、例えば(下
地絶縁膜102の上面からの)膜厚1.0μm程度の酸
化シリコン系の絶縁膜例えば酸化シリコン膜)からなる
層間絶縁膜104により覆われている。層間絶縁膜10
4が酸化シリコン系の絶縁膜からなるのは多層配線の配
線間の寄生容量を考慮するためである。さらに層間絶縁
膜104の上面は平坦化されていることが好ましい。層
間絶縁膜には、それぞれ下層配線103aa,103a
b,103ac等に達するビア・コンタクト・ホール1
05aが設けられている。ビア・コンタクト・ホール1
05aは(導電体膜123の膜厚の2倍の値と下層配線
103aaの線幅との和より大きな値である)所要の口
径(後述する)を有し、下層配線103aa,103a
bに達する2つのビア・コンタクト・ホール105aの
間隔(ビア・コンタクト・ホールの最小間隔になる)は
この半導体装置の最小加工寸法Fに等しいことが好まし
い。この間隔とビア・コンタクト・ホール104aの口
径との和は、下層配線の配線ピッチに等しい。例えば下
層配線103aaにおいて、ビア・コンタクト・ホール
105aにより、導電体膜113の上面と導電体膜12
3の上端および側面(の一部)とが露出する。導電体膜
123の上端と下端との間の適宜な位置において、ビア
・コンタクト・ホール105aの底部が導電体膜123
の側面に交差している。
【0019】ビア・コンタクト・ホール105aは、タ
ングステン膜からなるコンタクト・プラグ106により
充填されている。層間絶縁膜104の表面上には上層配
線107aa,107ab,107ac等が設けられて
いる。これら上層配線も、アルミニウム膜,アルミニウ
ム−銅合金膜,アルミニウム−シリコン合金膜,アルミ
ニウム−シリコン−銅合金膜,アルミニウム−ゲルマニ
ウム合金膜,アルミニウム−ゲルマニウム−銅合金膜,
アルミニウム−マグネシウム合金膜,アルミニウム−パ
ラジウム合金膜あるいはアルミニウム−スカンジウム合
金膜等の第2のアルミ系金属膜からなる。上層配線10
7aa,107ab,107acは、ビア・コンタクト
・ホール105aを充填するコンタクト・プラグ106
(および導電体膜113,123)を介して、それぞれ
下層配線103aa,103ab,103acに接続さ
れる。
【0020】半導体装置の製造工程の断面模式図であ
り,図1(a)のAA線での製造工程の断面模式図であ
る図2と、図1とを併せて参照すると、上記第1の実施
の形態を適用した半導体装置は、以下のように形成され
る。
【0021】まず、半導体素子および非アルミ系配線等
がシリコン基板101の表面,表面上に形成され、これ
ら半導体素子および非アルミ系配線等を含めてシリコン
基板101の表面を覆う下地絶縁膜102が形成され
る。この下地絶縁膜102の表面は化学機械研磨(CM
P)等により平坦化されている。下地絶縁膜102の表
面上に、例えば膜厚0.5μm程度の第1のアルミ系金
属膜が形成され、さらに、例えば膜厚70nm程度の第
1の導電体膜が形成される。第1の導電体膜は、例えば
膜厚20nm程度のスパッタリングによるチタン膜に膜
厚50nm程度の反応性スパッタリングによる窒化チタ
ン膜が積層してなる。第1の導電体膜としては、ビア・
コンタクト・ホール形成のために用いるフルオロ・カー
ボン系のエッチング・ガスに曝されたとき、弗素ラジカ
ルとの反応による弗化物が気化し易いよいな物質を選択
することが必要であることから、タングステン,チタン
あるいはこれらを含む導電体膜であることが好ましい。
また、第1の導電体膜の形成方法としては、スパッタリ
ング,反応性スパッタリングあるいは気相成長でもよ
い。ただし気相成長の場合、第1のアルミ系金属膜の耐
えうる温度で成膜できることが必要である。
【0022】次に、フォト・レジスト膜パターンをマス
クにして、第1の導電体膜および第1のアルミ系金属膜
に対する異方性エッチングが順次行なわれ、第1のアル
ミ系金属膜からなる下層配線103aa,103ab等
とこれら下層配線の上面を覆う第1の導電体膜113と
が形成される。第1の導電体膜がチタン膜と窒化チタン
膜との積層膜からなる場合、エッチング・ガスとして例
えば塩素(Cl2 )が用いられる。第1の導電体膜がタ
ングステン膜からなる場合、2段階の異方性エッチング
が必要であり、第1段階の異方性エッチングのエッチン
グ・ガスには6弗化硫黄(SF6 )が用いられる。
【0023】次に、全面に所要の膜厚を有した第2の導
電体膜123Aが形成される〔図2(a)〕。導電体膜
123Aとしては下層配線103aa,103ab等の
側面にも段差被覆性よく形成されることが必要であり、
アルミニウムの融点より低温での減圧気相成長あるいは
プラズマ気相成長が好ましい。この条件を満たす導電体
膜123Aの例として、ECRプラズマ気相成長による
チタン膜,窒化チタン膜およびチタン・シリサイド膜
と、減圧気相成長によるタングステン膜とがある。これ
らチタン膜,窒化チタン膜,チタン・シリサイド膜は、
それぞれECRプラズマ中での4塩化チタン(TiCl
4 )の水素(H2 )による還元,TiCl4 と窒素(N
2 )との反応,TiCl4 とモノ・シラン(SiH4
との反応によって形成される。
【0024】続いて、導電体膜123Aが異方性エッチ
ングによりエッチ・バックされ、下層配線103aa,
103ab等の側面(および導電体膜113の側面)を
覆う姿態を有した導電体膜123が残置される〔図2
(b)〕。このエッチ・バックに際しては、下地絶縁膜
102に対して導電体膜123Aのエッチング・レート
が充分に高くなるようなエッチング・ガスを選択するこ
とが必要である。下地絶縁膜102の上面が酸化シリコ
ン膜からなる場合のエッチング・ガスとしては、導電体
膜123Aがチタン膜あるいは窒化チタン膜からなると
きには塩素(Cl2 )が好ましく、タングステン膜から
なる場合には6弗化硫黄(SF6 )にN2もしくはCl
2 を添加するのが好ましく、チタン・シリサイド膜から
なる場合にはCl2 ,テトラ・クロロ・メタン(CCl
4 ),酸素(O2 )を添加したテトラ・フルオロ・メタ
ン(CF4 )等が好ましい。
【0025】次に、下層配線103aa,103ab等
を含めて下地絶縁膜102の表面を覆う層間絶縁膜10
4を形成する。この層間絶縁膜104は、例えばSiH
4 とO2 とを用いた常圧気相成長,TEOS(テトラ・
エトキシ・シラン;Si(OC2 5 4 )とオゾン
(O3 )とを用いた減圧気相成長,あるいはTEOSと
2 とを用いたプラズマ気相成長による酸化シリコン膜
であるが、これに限定されるものではなく、TEOS系
のBPSG膜を部分的に使用することもある。この層間
絶縁膜104の上面は、例えばCMP等により平坦化さ
れている。このように下地絶縁膜102および層間絶縁
膜104の上面が平坦化されているならば、(下層配線
103aa,103ab等の上面を覆う)導電体膜11
3の上面直上での層間絶縁膜104の膜厚は一定の値に
なる。
【0026】続いて、フォト・レジスト膜パターン11
5をマスクにして、層間絶縁膜104に対する異方性エ
ッチングが行なわれ、導電体膜113と導電体膜123
(の一部)とを露出させるビア・コンタクト・ホール1
05aが形成される〔図2(c)〕。この異方性エッチ
ングには、トリ・フルオロ・メタン(CHF3 )に1酸
化炭素(CO)を添加したエッチング・ガスが用いられ
る。このエッチングにおいてもハイドロ・カーボン・ポ
リマーやフルオロ・ガーボン・ポリマー等の反応生成物
がビア・コンタクト・ホール105aの側面,導電体膜
123の(露出)側面等に堆積物が形成されるが、(特
に)導電体膜113と弗素ラジカルとの反応生成である
弗化物は気化し易いためこれら側面に堆積されない。さ
らにこれら弗化物の検出を利用して、ビア・コンタクト
・ホール105a形成のためのエッチング時間の制御が
容易になる。
【0027】上記フォト・レジスト膜パターン115の
除去と同時もしくは後に、O2 に弗素系のガスを混入し
たプラズマ中での処理により上記堆積物が除去される。
その後、ビア・コンタクト・ホール105aを完全に埋
設する膜厚を有する第3の導電体膜116が全面に形成
される〔図2(d)〕。第3の導電体膜116として
は、ビア・コンタクト・ホール105aに対する充填性
と第2のアルミ系金属膜からなる上層配線の形成のため
のエッチングとを配慮すると、減圧気相成長によるタン
グステン膜が好ましい。さらに、減圧気相成長でタング
ステン膜を形成するのにも、特に下層配線103aa等
の側面を覆う導電体膜123とビア・コンタクト・ホー
ル105aの側面との空隙部への充填性を考慮するなら
ば、選択成長法よりも非選択成長法の方が好ましい。
【0028】次に、上記導電体膜116に対してSF6
にN2 またはCl2 を添加したエッチング・ガスによる
エッチ・バック(あるいはCMP)が行なわれ、ビア・
コンタクト・ホール105aを充填するコンタクト・プ
ラグ106が形成される。その後、全面に第2のアルミ
系金属膜が形成され、これがパターニングされて上層配
線107aa,107ab,107ac等が形成される
〔図1〕。このパターニングが例えばCl2 による異方
性エッチングによりなされるならば、コンタクト・プラ
グ106のエッチング・レートは、第2のアルミ系金属
膜のエッチング・レートの1/10程度になる。なお、
上層配線107aa等においても、これらの側面,上面
を覆う導電体膜を形成してもよい。さらに、層間絶縁膜
104の上面と上層配線107aa等の底面との間に
も、導電体膜を形成しておいてもよい。
【0029】上記第1の実施の形態を適用した半導体装
置では、下層配線の上面および側面が上記第1および第
2の導電体膜により覆われている。このため、これら導
電体膜がビア・コンタクト・ホール形成のためのフルオ
ロ・カーボン系のエッチング・ガスに曝されても、反応
生成物であるこれらの導電体膜の弗化物は気化し易い。
したがって本第1の実施の形態においては、ビア・コン
タクト・ホールにおけるコンタクト抵抗の上昇要因とな
る堆積膜の形成の回避は用意になる。
【0030】半導体装置の平面模式図であり,下層配線
等の寸法間の関係を説明するための図である図3と、半
導体装置の平面模式図であり,下層配線とビア・コンタ
クト・ホールとの位置関係を説明するための図である図
4と、半導体装置の断面模式図であり,図4のAA線で
の断面模式図である図5とを併せて参照して、上記第1
の実施の形態を適用した半導体装置の各種寸法およびそ
の関係を説明する。
【0031】第1のアルミ系金属膜からなる下層配線1
03ba,103bb,103bc等の線幅および配線
間隔はW1.0 およびS1.0 であり、下層配線103b
a,103bb,103bc等の側面を覆う第2の導電
体膜123の膜厚はαであり、ビア・コンタクト・ホー
ル105bの口径および最小間隔はUおよびVである。
上層配線107ba,107bb,107bc等の線幅
はW2,0 であり、これらの配線間隔は通常S2,0,1 であ
り、最小配線間隔はS2,0,2 である。下層配線103b
a,103bb,103bc等の配線ピッチはW1,0
1,0 (=U+V)である。ビア・コンタクト・ホール
105bが外抜きコンタクト形式であることから、U〉
1,0 +2α,V〈S1,0 となる〔図4〕。
【0032】上記半導体装置の最小加工寸法およびアラ
イメント・マージンがFおよびβであるならば、V≧F
となる。この半導体装置が0.25μm設計ルールによ
り形成されているならば、導電体膜123の膜厚αは1
0nm〈α〈50nmの範囲にあればよく、アライメン
ト・マージンβは50nm〈β〈100nmとなること
から、α〈βとすることができる。従来の非外抜きコン
タクト形式の半導体装置より下層配線の配線ピッチを広
げる積極的な理由はないことから、 W1,0 +F+2α〈U+V=W1,0 +S1,0 ≦W1,0
F+2β となる。V≧Fから、 F+2α〈S1,0 ≦F+2β となる。さらに(この半導体装置の形成に使用する)フ
ォト・マスクのグリッド・メッシュ・サイズの値を半導
体装置上に換算した値であるγ(0.25μm設計ルー
ルではγ=0.02μm(=20nm)となる)とガウ
スの整数記号とを用いると、 F+2γ([α/γ]+1)≦S1,0 ≦+F+2β となる。
【0033】W1,0 は設計要求により決定される値であ
るが、W1,0 =W1,1 (従来の外抜きコンタクト形式の
下層配線の線幅)であるとしても、α〈γならば本第1
の実施の形態による下層配線の配線間隔の範囲は従来の
外抜きコンタクト形式の下層配線の配線間隔の範囲(W
1,1 +2γ≦U≦W1,1 +2β)と同じになる。α≦β
であっても、本第1の実施の形態による下層配線の配線
間隔の範囲の下限は従来の外抜きコンタクト形式の下層
配線の配線間隔の範囲の下限より多少広くなるだけであ
る。本第1の実施の形態において、実効的には下層配線
は下層配線103ba等と導電体膜113,123とか
ら構成されていることから、下層配線の抵抗値は導電体
膜113,123を加味した値になるため、F〈W1,1
ならばF≦W1,0 〈W1,1 とすることができる。この場
合には、本第1の実施の形態による下層配線の配線ピッ
チの最小値の方が従来の外抜きコンタクト形式の下層配
線の配線ピッチの最小値より小さくなる。
【0034】ビア・コンタクト・ホールの口径,間隔が
U=W1,0 +2β(=UMAX ),V=F(=VMIN )の
場合を例にして、本第1の実施の形態の下層配線とビア
・コンタクト・ホールとの位置関係について説明する。
このとき、S1,0 =F+2βとなる。下層配線103b
a等に対するアライメントのずれがないビア・コンタク
ト・ホール105baの場合、ビア・コンタクト・ホー
ル105baと導電体膜123との間の空隙部の幅はβ
−αになる〔図4(a),図5(a)〕。ビア・コンタ
クト・ホール105bbが下層配線103ba等に直交
する方向にβ−αだけずれた場合、ビア・コンタクト・
ホール105bbの側面の1つは導電体膜123の側面
の直上にあり、ビア・コンタクト・ホール105bbの
他の側面の1つと導電体膜123との間の空隙部の幅は
2(β−α)になる〔図4(b),図5(b)〕。ビア
・コンタクト・ホール105bcが下層配線103ba
等に直交する方向にβだけずれた場合、ビア・コンタク
ト・ホール105bcの側面の1つは下層配線103b
a等の側面の直上にあり、ビア・コンタクト・ホール1
05bcの他の側面の1つと導電体膜123との間の空
隙部の幅は2βになる〔図4(c),図5(c)〕。
【0035】半導体装置の製造工程の断面模式図である
図6を参照すると、本発明の第2の実施の形態を適用し
た第1の適用例の半導体装置は、第1のアルミ系金属膜
からなる下層配線の上面並びに側面が同一の導電体膜で
覆われており、以下のとおりに形成される。
【0036】シリコン基板201の表面を覆う下地絶縁
膜202の上面は平坦化されており、この上面を覆う第
1のアルミ系金属膜が形成される。この第1のアルミ系
金属膜がパターニングされ、下層配線203aa,20
3ab,203ac等が形成される。これらの線幅およ
び配線間隔は、上記第1の実施例の下層配線の線幅およ
び配線間隔と同じである。次に、タングステン膜からな
る第1の導電体膜213aが下層配線203aa,20
3ab,203ac等の上面並びに側面に選択的に形成
される。この導電体膜213aの膜厚は、上記第1の実
施の形態における第1の導電体膜123の膜厚(=α)
と同じである〔図6(a)〕。この導電体膜213aの
形成方法は、以下の条件のもとでWF6 をSiH4 で還
元する減圧気相成長による選択成長法である。WF6
SiH4 とキャリア・ガスとの流量比はWF6 :SiH
4 :キャリア・ガス=10:8:120(cc/mi
n)程度であり、圧力は3Pa程度であり、成長温度は
250℃程度である。なお、WF6 をH2 で還元する減
圧気相成長でもタングステン膜の選択成長は可能である
が、成長温度が400℃程度であることなどから、この
方法では(反応生成物である)HFにより下層配線20
3ba等の露出面にAlF3 が形成され易いことにな
る。したがって、少なくとも初期段階ではWF6 をSi
4 で還元してタングステン膜を下層配線203ba等
の露出面の全面に極薄く選択的に形成し、その後WF6
をH2 で還元する減圧気相成長を併用することは可能で
ある。
【0037】次に、上記第1の実施例と同様の層間絶縁
膜204が形成され、さらに上記第1の実施例のビア・
コンタクト・ホールと同様の口径および最小間隔を有す
るビア・コンタクト・ホール205aが形成される〔図
6(b)〕。
【0038】続いて、上記第1の実施例と同様に、減圧
気相成長により全面にタングステン膜からなる第2の導
電体膜が形成される。この第2の導電体膜の形成方法と
してはWF6 をSiH4 もしくはH2 で還元する方法が
とられるが、このときには上記導電体膜213aの形成
のような選択成長法であることは好ましくない。選択成
長法であると成長速度が低く、ビア・コクタクト・ホー
ル205aの側面等に対する被覆性(ビア・コンタクト
・ホール205aに対する充填性)が劣るためである。
この第2の導電体膜の成長条件としては、例えばWF6
をSiH4 で還元する場合には、上記選択成長法よりW
6 に対するSiH4 の流量比,成長温度等を高めれば
よい。次に、上記第1の実施例と同様に第2の導電体膜
がエッチ・バックされ、ビア・コンタクト・ホール20
5aを埋設するコンタクト・プラグ206が形成され
る。さらに第2のアルミ系金属膜からなる上層配線20
7aa,207ab等が形成される〔図6(c)〕。
【0039】上記第2の実施の形態の第1の適用例は、
上記第1の実施の形態の有する効果を有し、さらにその
製造工程が上記第1の実施の形態の製造工程より簡潔で
あるという効果を有している。
【0040】半導体装置の主要製造工程の断面模式図で
ある図7は、本発明の第2の実施の形態の第2の適用例
の要部を説明するための図である。
【0041】本第2の適用例は、下層配線の上面並びに
側面を覆う導電体膜およびその製造方法に、本第2の実
施と形態の上記第1の適用例とは別の手段を選択したも
のである。
【0042】まず、上記第1の適用例と同様の方法によ
り、第1のアルミ系金属膜からなる下層配線203b
a,203bb等が形成される。次に、TiCl4 とS
iH4とを原料ガスにした減圧気相成長により、チタン
・シリザイド膜からなる第1の導電体膜223Aが形成
される〔図7(a)〕。この原料ガスを用いて600℃
以上の温度で導電体膜の形成を行なうと、下層配線20
3ba,203bb等の上面並びに側面に選択的に導電
体膜が成長するが、これら下層配線が第1のアルミ系金
属膜からなるためこの方法は好ましくない。この導電体
膜223Aの成長温度を400℃〜450℃程度に低く
すると、成長速度の低下と選択成長性の低下とが生じる
が、選択成長性が完全に失なわれるわけではない。例え
ば下層配線203ba,203bb等の上面並びに側面
に形成された部分での導電体膜223Aの膜厚が数nm
のとき、下地絶縁膜202の上面に形成された部分での
導電体膜223Aの膜厚は1nmに満たない値である。
なお、上記第1の実施の形態の第2の導電体膜の形成の
1つには、TiCl4 とSiH4 とを原料ガスにしたE
CRプラズマ気相成長があるが、この成長法では下層配
線の上面並びに側面での膜厚と下層絶縁膜の上面での膜
厚とが等しくなり、本第2の適用例にとってはこの方法
は好ましくない。
【0043】続いて、導電体膜223Aのエッチ・バッ
クが行なわれ、下層配線203ba,203bb等の上
面並びに側面に選択的に導電体膜223が残置される
〔図7(b)〕。引き続いて、下層配線203ba,2
03bb等の上面並びに側面を覆う導電体膜の膜厚が所
要の値になるがで、これらの工程を反復する。その後の
製造工程は、上記第1の適用例と同じである。
【0044】本第2の実施の形態の上記第2の適用例
は、上記第1の実施の形態の有する効果を有している。
本第2の適用例は、上記第1の適用例より工程が煩雑に
はなるが、上記第1の適用例より下層配線側面下端部に
おける第1の導電体膜の被覆性が優れているという利点
がある。
【0045】半導体装置の主要製造工程の要部の断面模
式図である図8を参照すると、本第2の実施の形態の第
3の適用例は、本第2の実施の形態の上記第1および第
2の適用例を組み合せたものであり、第1のアルミ系金
属膜からなる下層配線203ca,203cb等を下地
絶縁膜202の表面上に形成した後、上記第2の適用例
と同様の方法により、下層配線203ca,203cb
等の上面並びに側面を覆い,膜厚5nm程度のチタン・
シリサイド膜からなる第1の導電体膜223が残置形成
される。その後、上記第1の適用例と同様のタングステ
ン膜の選択成長法により、所要の膜厚のタングステン膜
からなる第2の導電体膜213bが導電体膜223の表
面に選択的に形成される。その後の製造工程は、上記第
1の適用例と同じである。
【0046】上記第3の適用例は、上記第1および第2
の実施例の有する効果を併せて有している。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
は、アルミ系金属膜からなる下層配線の上面および側面
が、チタンおよびタングステンの少なくとも1つを含ん
だ導電体膜により覆われている。このため、酸化シリコ
ン系の絶縁膜からなる層間絶縁膜にビア・コンタクト・
ホールを形成するに際して、除去されにくい絶縁性の反
応生成物の形成が回避され、その結果、ビア・コンタク
ト・ホールにおけるコンタクト抵抗の上昇要因が取り除
かれる。さらに本発明の下層配線では、上記導電体膜も
実効的な下層配線の構成材として機能することから、本
発明の下層配線の配線ピッチは従来のアルミ系の多層配
線における下層配線の配線ピッチより大きくする必要が
なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の平面模式図および
断面模式図である。
【図2】上記第1の実施の形態の製造工程の断面模式図
であり、図1(a)のAA線での製造工程の断面模式図
である。
【図3】上記第1の実施の形態における下層配線の配線
ピッチの効果を説明するための平面模式図である。
【図4】上記第1の実施の形態における下層配線の配線
ピッチの効果を説明するための平面模式図である。
【図5】上記第1の実施の形態における下層配線の配線
ピッチの効果を説明するための断面模式図であり、図4
のAA線での断面模式図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態の第1の適用例の製
造工程の断面模式図である。
【図7】上記第2の実施の形態の第2の適用例の主要製
造工程の断面模式図である。
【図8】上記第2の実施の形態の第3の適用例の主要製
造工程の要部の断面模式図である。
【図9】従来の外抜きコンタクト形式のビア・コンタク
ト・ホールを有した半導体装置の平面模式図および断面
模式図である。
【符号の説明】
101,201,301 シリコン基板 102,202,302 下地絶縁膜 103aa〜103ac,103ba〜103bc,2
03aa〜203ac,203ba,203bb,20
3ca,203cb,303a〜303c下層配線 104,204,304 層間絶縁膜 105a,105b,105ba〜105bc,205
a,305 ビア・コンタクト・ホール 106,206,306 コンタクト・プラグ 107aa〜107ac,107ba〜107bc,2
07aa,207ab,307a〜307c 上層配
線 113,123,123A,116,213a,213
b,223,223A導電体膜 115 フォト・レジスト膜パターン

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下地絶縁膜を介して半導体基板上に設け
    られた第1のアルミ系金属膜からなる複数の下層配線
    と、 前記下層配線の上面を覆う第1の導電体膜と、 前記下層配線の側面を覆う第2の導電体膜と、 前記下層配線を覆う前記下地絶縁膜の表面上に設けられ
    た酸化シリコン系の絶縁膜からなる層間絶縁膜と、 前記下層配線の側面を覆う部分の前記導電体膜の少なく
    とも一部を露出して,前記層間絶縁膜に設けられたビア
    ・コンタクト・ホールと、 前記ビア・コンタクト・ホールを埋設するコンタクト・
    プラグと、 前記ビア・コンタクト・ホールを介して前記下層配線に
    接続され,前記層間絶縁膜の表面上に設けられた第2の
    アルミ系金属膜からなる複数の上層配線とを有すること
    を特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の導電体膜が、チタン膜,窒化
    チタン膜,チタン・シリサイド膜もしくはタングステン
    膜からなることを特徴とする請求項1記載の半導体装
    置。
  3. 【請求項3】 前記半導体装置の最小加工寸法をF,前
    記第2の導電体膜の膜厚をα,該半導体装置のアライメ
    ント・マージンをβとすると、 α〈βであり、さらに、前記下層配線の配線間隔は(F
    +2α)より大きく,(F+2β)以下になることを特
    徴とする請求項1あるいは請求項2記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 下地絶縁膜を介して半導体基板上に設け
    られた第1のアルミ系金属膜からなる複数の下層配線
    と、 前記下層配線の上面および側面を覆う導電体膜と、 前記下層配線を覆う前記下地絶縁膜の表面上に設けられ
    た酸化シリコン系の絶縁膜からなる層間絶縁膜と、 前記下層配線の側面を覆う部分の前記導電体膜の少なく
    とも一部を露出して,前記層間絶縁膜に設けられたビア
    ・コンタクト・ホールと、 前記ビア・コンタクト・ホールを埋設するコンタクト・
    プラグと、 前記ビア・コンタクト・ホールを介して前記下層配線に
    接続され,前記層間絶縁膜の表面上に設けられた第2の
    アルミ系金属膜からなる複数の上層配線とを有すること
    を特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記導電体膜が、タングステン膜もしく
    はチタン・シリサイド膜からなることを特徴とする請求
    項4記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 前記導電体膜が、前記下層配線の上面お
    よび側面を直接に覆う第1の導電体膜と、該第1の導電
    体膜を直接に覆う第2の導電体膜とからなることを特徴
    とする請求項4記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】 前記第1の導電体膜がチタン・シリサイ
    ド膜からなり、前記第2の導電体膜がタングステン膜か
    らなることを特徴とする請求項6記載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記半導体装置の最小加工寸法をF,前
    記下層配線の側面での前記導電体膜の膜厚をα,該半導
    体装置のアライメント・マージンをβとすると、 α〈βであり、さらに前記下層配線の配線間隔は(F+
    2α)より大きく,(F+2β)以下になることを特徴
    とする請求項4,請求項5あるいは請求項6記載の半導
    体装置。
  9. 【請求項9】 平坦な上面を有する下地絶縁膜により覆
    われた半導体基板上に第1のアルミ系金属膜を形成し、
    該第1のアルミ系金属膜の表面上に第1の導電体膜を形
    成し、異方性エッチングにより該第1の導電体膜および
    第1のアルミ系金属膜を順次パターニングして該第1の
    アルミ系金属膜からなる複数の下層配線を形成する工程
    と、 全面に第2の導電体膜を形成し、該第2の導電体膜をエ
    ッチ・バックして前記下層配線の側面を覆う該第2の導
    電体膜を残置する工程と、 平坦な上面を有し,酸化シリコン系の絶縁膜からなる層
    間絶縁膜を全面に形成し、前記第2の導電体膜の少なく
    とも一部を露出させるビア・コンタクト・ホールを該層
    間絶縁膜に形成する工程と、 第3の導電体膜からなるコンタクト,プラグにより、前
    記ビア・コンタクト・ホールを埋設する工程と、 第2のアルミ系金属膜からなる複数の上層配線を形成す
    る工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  10. 【請求項10】 前記第2の導電体膜が、ECRプラズ
    マ気相成長によるチタン膜,ECRプラズマ気相成長に
    よる窒化チタン膜,ECRプラズマ気相成長によるチタ
    ン・シリサイド膜もしくは減圧気相成長によるタングス
    テン膜であることを特徴とする請求項9記載の半導体装
    置の製造方法。
  11. 【請求項11】 平坦な上面を有する下地絶縁膜にアル
    ミ系金属膜からなる複数の下層配線を形成する工程と、 前記下層配線の上面および側面を選択的に覆う第1の導
    電体膜を形成する工程と、 平坦な上面を有し,酸化シリコン系の絶縁膜からなる層
    間絶縁膜を全面に形成し、前記下層配線の側面を覆う部
    分の前記第1の導電体膜の少なくとも一部を露出させる
    ビア・コンタクト・ホールを該層間絶縁膜に形成する工
    程と、 第2の導電体膜からるコンタクトプラグにより、前記ビ
    ア・コンタクト・ホールを埋設する工程と、 第2のアルミ系金属膜からなる複数の上層配線を形成す
    る工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  12. 【請求項12】 前記第1の導電体膜がタングステン膜
    からなり、該タングステン膜の形成が6弗化タングステ
    ンをモノ・シランで還元する減圧気相成長を用いた選択
    成長法であることを特徴とする請求項11記載の半導体
    装置の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記第1の導電体膜を形成する工程
    が、 4塩化チタンとモノ・シランとを原料ガスにした減圧気
    相成長により全面にチタン・シリサイド膜を形成する工
    程と、 前記チタン・シリサイド膜をエッチ・バックして、前記
    下層配線の上面および側面に該チタン・シリサイド膜を
    選択的に残置する工程とからなることを特徴とする請求
    項11記載の半導体装置の製造方法。
  14. 【請求項14】 平坦な上面を有する下地絶縁膜にアル
    ミ系金属膜からなる複数の下層配線を形成する工程と、 4塩化チタンとモノ・シランとを原料ガスにした減圧気
    相成長により全面にチタン・シリサイド膜を形成し、該
    チタン・シリサイド膜をエッチ・バックして前記下層配
    線の上面および側面に該チタン・シリサイド膜を選択的
    に残置する工程と、 前記下層配線の上面および側面に残置された前記チタン
    ・シリサイド膜の表面に、6弗化タングステンをモノ・
    シランもしくは水素で還元するタングステンの減圧気相
    成長による選択成長法により、タングステン膜を選択的
    に形成する工程と、 平坦な上面を有し,酸化シリコン系の絶縁膜からなる層
    間絶縁膜を全面に形成し、前記下層配線の側面を覆う部
    分の前記タングステン膜の少なくとも一部を露出させる
    ビア・コンタクト・ホールを該層間絶縁膜に形成する工
    程と、 導電体膜からるコンタクト・プラグにより、前記ビア・
    コンタクト・ホールを埋設する工程と、 第2のアルミ系金属膜からなる複数の上層配線を形成す
    る工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
JP8033871A 1996-02-21 1996-02-21 半導体装置およびその製造方法 Pending JPH09232423A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8033871A JPH09232423A (ja) 1996-02-21 1996-02-21 半導体装置およびその製造方法
US08/800,984 US5883434A (en) 1996-02-21 1997-02-19 Semiconductor device having capped contact plug capable of suppressing increase of resistance
KR1019970005340A KR100235932B1 (ko) 1996-02-21 1997-02-21 캡이 있는 접촉 플러그를 갖는 반도체 장치 및그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8033871A JPH09232423A (ja) 1996-02-21 1996-02-21 半導体装置およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09232423A true JPH09232423A (ja) 1997-09-05

Family

ID=12398586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8033871A Pending JPH09232423A (ja) 1996-02-21 1996-02-21 半導体装置およびその製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5883434A (ja)
JP (1) JPH09232423A (ja)
KR (1) KR100235932B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007208058A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2897827B2 (ja) * 1997-04-08 1999-05-31 日本電気株式会社 半導体装置の多層配線構造
JPH11354637A (ja) * 1998-06-11 1999-12-24 Oki Electric Ind Co Ltd 配線の接続構造及び配線の接続部の形成方法
US6075293A (en) * 1999-03-05 2000-06-13 Advanced Micro Devices, Inc. Semiconductor device having a multi-layer metal interconnect structure
US6294468B1 (en) * 1999-05-24 2001-09-25 Agere Systems Guardian Corp. Method of chemical vapor depositing tungsten films
US6620526B1 (en) * 2000-11-27 2003-09-16 Horng-Huei Tseng Method of making a dual damascene when misalignment occurs
JP4801333B2 (ja) * 2004-07-23 2011-10-26 パナソニック株式会社 電源配線構造および該電源配線構造を備えた半導体集積回路
US8198188B1 (en) * 2008-01-28 2012-06-12 Cadence Design Systems, Inc. Self-aligned VIAS for semiconductor devices
US7863185B2 (en) * 2008-07-02 2011-01-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Artificially tilted via connection
CN111640757A (zh) * 2020-03-23 2020-09-08 福建省晋华集成电路有限公司 存储器及其形成方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4489482A (en) * 1983-06-06 1984-12-25 Fairchild Camera & Instrument Corp. Impregnation of aluminum interconnects with copper
JPH0684546B2 (ja) * 1984-10-26 1994-10-26 京セラ株式会社 電子部品
JPS6450443A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Toshiba Corp Semiconductor device
US4873565A (en) * 1987-11-02 1989-10-10 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for providing interconnection between metallization layers on semiconductor devices
US5132775A (en) * 1987-12-11 1992-07-21 Texas Instruments Incorporated Methods for and products having self-aligned conductive pillars on interconnects
DE4328474C2 (de) * 1993-08-24 1996-09-12 Gold Star Electronics Mehrschichtverbindungsstruktur für eine Halbleitereinrichtung
JP3297220B2 (ja) * 1993-10-29 2002-07-02 株式会社東芝 半導体装置の製造方法および半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007208058A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100235932B1 (ko) 1999-12-15
KR970063675A (ko) 1997-09-12
US5883434A (en) 1999-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2773530B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US5801094A (en) Dual damascene process
US5827778A (en) Method of manufacturing a semiconductor device using a silicon fluoride oxide film
KR20090130836A (ko) 패터닝 캡을 이용한 에어 갭 형성 및 집적
JP2001522531A (ja) 半導体基板上の構造物を選択的にプラズマエッチングするための方法
JPS60138940A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2003060031A (ja) 半導体装置及びその製造方法。
US6528411B2 (en) Semiconductor device and method of its fabrication
JPH09232423A (ja) 半導体装置およびその製造方法
TWI403235B (zh) 埋藏式電路結構之製作方法
US5344797A (en) Method of forming interlevel dielectric for integrated circuits
JPH1074834A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPS63244858A (ja) 金属配線の形成方法
US6376365B1 (en) Method for fabricating semiconductor devices
JP2573621B2 (ja) 電気的相互接続部の製造方法
JPH11162982A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2591450B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3104634B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2805072B2 (ja) 積層膜のドライエッチング方法
JPH10340952A (ja) 集積回路の多層配線形成方法
JP2590714B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0594990A (ja) 多層配線の製造方法
JPH09237830A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2959619B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH08203899A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020521