JPH09312335A - 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

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JPH09312335A
JPH09312335A JP14854896A JP14854896A JPH09312335A JP H09312335 A JPH09312335 A JP H09312335A JP 14854896 A JP14854896 A JP 14854896A JP 14854896 A JP14854896 A JP 14854896A JP H09312335 A JPH09312335 A JP H09312335A
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JP
Japan
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wiring
hole
film
etched
semiconductor device
Prior art date
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JP14854896A
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English (en)
Inventor
Hideki Kato
英記 加藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体装置と半導体装置の製造方法との改良に
関するものであり、層間接続領域の所要面積を減少し、
接続抵抗を減少し、集積度を向上する改良である。 【解決手段】半導体装置は、絶縁物膜2上に形成された
導電体よりなる下層配線31とエッチングされやすい絶
縁物よりなる配線絶縁層41との積層体よりなる配線3
4と、配線34を埋め込み表面をエッチバックして配線
絶縁層41が露出するように形成されたエッチングされ
にくい絶縁物の膜6と、スルーホール形成用マスク7を
使用してエッチングをなして、エッチングされやすい絶
縁物よりなる配線絶縁層41のみを除去して、配線34
の幅方向には下層配線31に対応し、配線34の長さ方
向にはスルーホール形成用マスク7に対応するように配
線絶縁層41に形成されたスルーホール8と、スルーホ
ール8内に形成され、下層配線31と導通する層間接続
のための層間コンタクト体とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置と半導
体装置の製造方法との改良に関する。特に、層間接続領
域の所要面積を減少し、接続抵抗を減少し、集積度を向
上する改良に関する。
【0002】
【従来の技術】層間接続するとき、下層配線を形成して
から層間絶縁膜を形成し、この絶縁膜にスルーホールを
設け、スルーホール内に導電物質からなり上層配線と導
通する層間コンタクト体を形成し、この層間コンタクト
体と下層配線との電気的接続を行っている。スルーホー
ルを設けるとき、スルーホールが下層配線よりはみ出す
と、下地層と層間コンタクト体とが電気的に導通する恐
れがあるので、図9に示すように、下層配線と層間コン
タクト体との接続がなされる予定の領域の面積を増大さ
せていた。
【0003】図9参照 図9は半導体装置の平面図であり、導電体膜をパターニ
ングされて形成された下層配線31の層間接続領域32
の面積を大きくしてあり、下層配線31の上部を覆って
全面に形成されている絶縁膜にスルーホール8を形成す
るとき、スルーホール8の位置ずれがあっても、スルー
ホール8が層間接続領域32内にあるようにされてい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
係る層間配線方法においては、層間接続領域において、
集積度が低下するという欠点を免れなかった。
【0005】このような欠点を解消するため、図10に
示すようなコンタクト領域において、下層配線の両側に
サイドウオールを設ける方法が開発された。
【0006】図10参照 図10は半導体装置の断面図である。半導体基板1に絶
縁物膜2を形成し、絶縁物膜2上に形成された導電体膜
をパターニングして下層配線31を形成し、下層配線3
1の両側にサイドウオール9を形成する。サイドウオー
ル9は、ホールエッチングを行うとき選択比の高い物質
を使用しているので、スルーホール8を形成するとき位
置ずれがあっても支障がないようにされている。
【0007】しかし、この改良された層間接続にあって
も、層間接続の接触領域が減少して、接続抵抗が増大す
るという欠点を免れなかった。
【0008】本発明の目的は、これらの欠点を解消する
ことにあり、層間接続の所要面積が減少され、接続抵抗
が増大せず、集積度が向上している半導体装置と、層間
接続の所要面積が減少され、接続抵抗が増大せず、集積
度が向上している半導体装置の製造方法を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、導電体膜3よ
りなる下層配線31とエッチングされやすい絶縁物の膜
4よりなる配線絶縁層41との積層体よりなる配線34
を形成し、これを覆ってエッチングされにくい絶縁物の
膜6を形成し、これをエッチバックして上記の配線絶縁
層41を露出し、スルーホール形成用マスク7を使用し
て上記の配線絶縁層41を除去してスルーホール8を形
成している。
【0010】このようにして形成されるスルーホール8
の位置と大きさは、配線34の幅方向にはエッチングさ
れにくい絶縁物の膜6によってエッチングが妨げられ、
エッチングされやすい配線絶縁層41のみがエッチング
され、配線絶縁層41と同一幅、すなわち、下層配線3
1と同一幅となる。配線34の長さ方向にはスルーホー
ル形成用マスク7に対応し、深さ方向にはエッチングさ
れやすい配線絶縁層41の底部までエッチングされ下層
配線31に到達する大きさとなる。
【0011】すなわち、スルーホール8は、スルーホー
ル形成用マスク7の位置がずれても、常に、下層配線3
1上に位置し、自己整合的に形成されることとなる。こ
のため、スルーホール8内に設けられる層間コンタクト
体と下層配線31との接続箇所は、層間接続の所要面積
は接続に必要な面積のみでよく、従来の位置ずれを見込
んだ大きな層間接続領域より大幅に減少される。同時に
集積度の向上を図ることができる。そして、接続に必要
な面積は常に確保されているので、接続抵抗が増大する
こともない。
【0012】さらに具体的には、本発明に係る半導体装
置は、絶縁物膜2上に形成された導電体よりなる下層配
線31とエッチングされやすい絶縁物よりなる配線絶縁
層41との積層体よりなる配線34と、この配線34を
埋め込み表面をエッチバックして前記の配線絶縁層41
が露出するように形成されたエッチングされにくい絶縁
物の膜6と、スルーホール形成用マスク7を使用してエ
ッチングをなして、エッチングされやすい絶縁物よりな
る前記の配線絶縁層41のみを除去して、前記の配線3
4の幅方向には前記の下層配線31に対応し、前記の配
線34の長さ方向には前記のスルーホール形成用マスク
7に対応し、深さ方向には前記の下層配線31に到達す
るように前記の配線絶縁層41に形成されたスルーホー
ル8と、このスルーホール8内に形成され、前記の下層
配線31と導通する層間接続のための層間コンタクト体
とを有する半導体装置である。
【0013】そして、本発明に係る半導体装置の製造方
法は、絶縁物膜2上に導電体膜3とエッチングされやす
い絶縁物の膜4を形成し、このエッチングされやすい絶
縁物の膜4と前記の導電体膜3との積層体をパターニン
グして導電体よりなる下層配線31とエッチングされや
すい絶縁物よりなる配線絶縁層41との積層体よりなる
配線34を形成し、この配線34を覆ってエッチングさ
れにくい絶縁物の膜6を形成し、このエッチングされに
くい絶縁物の膜6をエッチバックして前記の配線絶縁層
41を露出し、スルーホール形成用マスク7を使用して
エッチングをなして、前記の配線絶縁層41のみを除去
して、スルーホール8を形成し、このスルーホール8を
使用して層間コンタクト体を形成して層間接続をなす半
導体装置の製造方法である。
【0014】なお、前記のエッチバック工程をCMP法
を使用して実行するとよい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について、さらに、説明する。
【0016】第1実施例(請求項1に対応) 図1参照 図1は、スルーホールに層間コンタクト体を形成する前
の、本発明の実施の形態に係る半導体装置を、スルーホ
ールを通り下層配線と直交する面より見た図である。図
1において、8はスルーホールである。半導体基板1上
に絶縁物膜2が形成されており、下層配線31とその上
の配線絶縁層41とからなる積層体である配線34が絶
縁物膜2上に形成されている(下層配線31は断面が示
され、配線絶縁層41はスルーホール8に露出している
端面が示されている)。下層配線31は導電体よりな
り、配線絶縁層41はエッチングされやすい絶縁物より
なる。6は、この配線34を覆って形成された後、配線
絶縁層41の表面が露出するまでエッチバックされたエ
ッチングされにくい絶縁物の膜である。
【0017】スルーホール8はエッチングされにくい絶
縁物の膜6の上に形成されたスルーホール形成用マスク
7を使用してエッチングによって形成されているので、
図1に示すように、スルーホール形成用マスク7が下層
配線31の幅方向に位置ずれしていても、エッチング時
にエッチングされやすい絶縁物よりなる配線絶縁層41
はエッチングされ、スルーホール8は下層配線31の幅
一杯に形成されている。下層配線31の長手方向におけ
るスルーホール8はスルーホール形成用マスク7によっ
て規制され、スルーホール形成用マスク7の穴より多少
広がる程度で止まる。スルーホール8内に形成される層
間コンタクト体を使用して下層配線31と層間接続する
とき、層間接続の所要面積が減少され、接続抵抗が増大
することなく、集積度が向上している半導体装置とする
ことができる。
【0018】第2実施例(請求項2および3に対応) 図1に示した本発明の実施の形態に係る半導体装置の製
造方法について、製造工程の各段階における半導体装置
の断面図を参照しながら説明する。
【0019】図2参照 半導体基板1の上に絶縁物膜2を形成する。絶縁物膜2
は、例えばシリコン酸化膜をCVD法により800nm
の厚みに成膜する。その上に、Al−Si−Cu等から
なる導電体膜3を例えばスパッタ法を使用して500n
m堆積し、さらにその上に、エッチングされやすい絶縁
物の膜4を積層する。エッチングされやすい絶縁物の膜
4は、例えばシリコン酸化膜をCVD法により400n
m形成する。
【0020】図3参照 次に、レジストによる写真製版工程を実施し、エッチン
グされやすい絶縁物の膜4の上に必要な下地配線のパタ
ーンと同様の形状のレジストパターン5を形成する。こ
のレジストパターン5を使用して、導電体膜3とエッチ
ングされやすい絶縁物の膜4との積層体をエッチング
し、配線パターンを形成する。完成した配線34は、例
えばAl−Si−Cu等からなる導電体からなる下層配
線31と、例えばシリコン酸化膜等からなるエッチング
されやすい絶縁物からなる配線絶縁層41との積層体で
ある。導電体膜3のエッチングは、塩素系ガス、例え
ば、Cl2 、BCl3 にF系ガス、例えば、CF4 等を
混合して、ドライエッチングを行う。また、F系ガスに
よりエッチングした後、塩素系ガスを使用してエッチン
グする2段階のエッチングにより行ってもよい。
【0021】図4参照 続いて、レジストパターン5を除去して、ホールエッチ
ング時のエッチングレートが、エッチングされやすい絶
縁物の膜4より遅くなるエッチングされにくい絶縁物の
膜6を成膜する。エッチングされにくい絶縁物の膜6と
して、例えば、窒化シリコン膜をCVD法により600
nm形成する。配線34はエッチングされにくい絶縁物
の膜6により全面を覆われる。
【0022】図5参照 この後、エッチングされにくい絶縁物の膜6をエッチバ
ックして、配線34の表層の配線絶縁層41の表面を露
出させ、同時に、エッチングされにくい絶縁物の膜6の
表面の平坦化を行う。この時のエッチバック/平坦化に
CMP法を使用してもよい。
【0023】図1再参照、図6参照 次に、レジストによる写真製版工程を実施し、スルーホ
ール形成用マスク7を形成し、スルーホール形成用マス
ク7を使用してスルーホール8をエッチングにより形成
する。図6は図1に示す半導体装置の平面図であり、ス
ルーホール形成用マスク7が下層配線31に対してずれ
て形成されている状態を示している。このようにスルー
ホール形成用マスク7がずれていても、等方的なエッチ
ングを行うことにより、図1に示すように、エッチング
されにくい絶縁物の膜がエッチングストップ層となり、
エッチングされやすい絶縁物からなる配線絶縁層41の
みがエッチングされる。この等方的なエッチングには、
CF4/O2 のガス系にN2やアルコールを添加して行
う、ケミカル・ドライ・エッチングがある。
【0024】図7・図8参照 スルーホール形成用マスク7を除去したのちの半導体の
断面図を図7に、平面図を図8に示す。これらの図に示
すように、スルーホール8は下層配線31と相対応する
位置に自己整合的に形成されていることが分かる。
【0025】この後、スルーホール8内に層間接続のた
めの層間コンタクト体が形成される。形成方法は導電体
膜3の形成方法と同一であってもよい。
【0026】上記の各工程を経て実施される層間接続
は、層間接続のために広い層間接続領域を設ける必要は
なく、接続のために面積が確保されておればよいので、
層間接続領域の所要面積が減少され、集積度は向上し、
接続抵抗が増大することのない半導体装置の製造方法で
ある。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体装置は、下層配線とエッチングされやすい絶縁物より
なる配線絶縁層との積層体の周囲にエッチングされにく
い絶縁物の膜を有し、配線絶縁層にスルーホール形成用
マスクを使用してエッチングにより形成されたスルーホ
ールを有している。そこで、スルーホール形成用マスク
が下層配線に対し位置ずれしていても、エッチングによ
り下層配線上のエッチングされやすい絶縁物よりなる配
線絶縁層のみが除去されて、形成されたスルーホールは
下層配線からはずれることなく、かつ、接触面積が小さ
くならない。このため、層間接続の所要面積が減少さ
れ、接続抵抗が増大せず、集積度が向上している半導体
装置が得られる。
【0028】そして、本発明に係る半導体装置の製造方
法は、下層配線とエッチングされやすい絶縁物よりなる
配線絶縁層との積層体を形成し、積層体の周囲に配線絶
縁層が露出するようにエッチングされにくい絶縁物の膜
を形成し、スルーホール形成用マスクを使用してエッチ
ングして、配線絶縁層のみを除去して、スルーホールを
形成している。そこで、自己整合的に形成されたスルー
ホールは下層配線からはずれることなく、かつ、接触面
積が小さくならない。このため、層間接続の所要面積は
減少され、微細化が容易になるので集積度の向上が図
れ、かつ、接続抵抗は増大することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る半導体装置の断面図
である。
【図2】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法の工程を示す半導体装置の断面図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法の工程を示す半導体装置の断面図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法の工程を示す半導体装置の断面図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法の工程を示す半導体装置の断面図である。
【図6】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法の工程を示す半導体装置の平面図である。
【図7】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法の工程を示す半導体装置の断面図である。
【図8】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法の工程を示す半導体装置の平面図である。
【図9】従来技術に係る半導体装置の平面図である。
【図10】従来技術に係る半導体装置の他の1例の断面
図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 絶縁物膜 3 導電体膜 4 エッチングされやすい絶縁物の膜 5 レジストパターン 6 エッチングされにくい絶縁物の膜 7 スルーホール形成用マスク 8 スルーホール 9 サイドウオール 31 下層配線 32 層間接続領域 34 配線 41 配線絶縁層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁物膜上に形成された導電体よりなる
    下層配線とエッチングされやすい絶縁物よりなる配線絶
    縁層との積層体よりなる配線と、 該配線を埋め込み表面をエッチバックして前記配線絶縁
    層が露出するように形成されたエッチングされにくい絶
    縁物の膜と、 スルーホール形成用マスクを使用してエッチングをなし
    て、エッチングされやすい絶縁物よりなる前記配線絶縁
    層のみを除去して、前記配線の幅方向には前記下層配線
    に対応し、前記配線の長さ方向には前記スルーホール形
    成用マスクに対応し、深さ方向には前記下層配線に到達
    するように前記配線絶縁層に形成されたスルーホール
    と、 該スルーホール内に形成され、前記下層配線と導通する
    層間接続のための層間コンタクト体とを有することを特
    徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 絶縁物膜上に導電体膜とエッチングされ
    やすい絶縁物の膜を形成し、 該エッチングされやすい絶縁物の膜と前記導電体膜との
    積層体をパターニングして導電体よりなる下層配線とエ
    ッチングされやすい絶縁物よりなる配線絶縁層との積層
    体よりなる配線を形成し、 該配線を覆ってエッチングされにくい絶縁物の膜を形成
    し、 該エッチングされにくい絶縁物の膜をエッチバックして
    前記配線絶縁層を露出し、 スルーホール形成用マスクを使用してエッチングをなし
    て、前記配線絶縁層のみを除去して、スルーホールを形
    成し、 該スルーホールを使用して層間コンタクト体を形成して
    層間接続をなすことを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記エッチバック工程をCMP法を使用
    して実行することを特徴とする請求項2記載の半導体装
    置の製造方法。
JP14854896A 1996-05-21 1996-05-21 半導体装置およびその製造方法 Pending JPH09312335A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001127151A (ja) * 1999-10-26 2001-05-11 Fujitsu Ltd 半導体装置およびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001127151A (ja) * 1999-10-26 2001-05-11 Fujitsu Ltd 半導体装置およびその製造方法

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