JPH0936224A - Semiconductor integrated circuit device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and its manufacture

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JPH0936224A
JPH0936224A JP17974895A JP17974895A JPH0936224A JP H0936224 A JPH0936224 A JP H0936224A JP 17974895 A JP17974895 A JP 17974895A JP 17974895 A JP17974895 A JP 17974895A JP H0936224 A JPH0936224 A JP H0936224A
Authority
JP
Japan
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wiring layer
upper wiring
etching
integrated circuit
circuit device
Prior art date
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Pending
Application number
JP17974895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Konishi
信博 小西
Tatsuyuki Saito
達之 斉藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0936224A publication Critical patent/JPH0936224A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit device provided with a high-performance high-density wiring layer and a manufacturing method by which the semiconductor integrated circuit device can be manufacture easily. SOLUTION: After an upper wiring layer 15 is formed on a substrate 9 containing an interlayer insulating film 11 having a through hole 14, the pattern of the upper wiring layer 15 is formed by removing unnecessary parts from the wiring layer 15 and a lower wiring layer 12 formed below the wiring layer 15 by etching the wiring layers 15 and 12 from the surface of the wiring layer 15 and, at the same time, the pattern is planarized.

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、半導体集積回路装置お
よびその製造技術に関し、特に、高性能の配線層を有す
る半導体集積回路装置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 semiconductor integrated circuit device and a manufacturing technique thereof, and more particularly to a technique effectively applied to a semiconductor integrated circuit device having a high performance wiring layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路装置は、高集積化と微細
加工化が推進されており、それに伴い配線構造も微細と
なり、高密度の配線構造が要求されてきている。
2. Description of the Related Art In semiconductor integrated circuit devices, high integration and fine processing have been promoted, and accordingly, the wiring structure has become fine, and a high density wiring structure has been required.

【0003】近年、半導体集積回路装置の配線層として
は、多層配線構造が採用されており、下層配線層と上層
配線層とが層間絶縁膜の選択的な領域のスルーホールを
通して電気接続されているものがある。
In recent years, a multilayer wiring structure has been adopted as a wiring layer of a semiconductor integrated circuit device, and a lower wiring layer and an upper wiring layer are electrically connected to each other through through holes in selective regions of an interlayer insulating film. There is something.

【0004】本発明者が検討した半導体集積回路装置に
おける配線層は、次の通りである。
The wiring layers in the semiconductor integrated circuit device examined by the present inventor are as follows.

【0005】すなわち、半導体素子が形成された半導体
基板の上の絶縁膜の上に下層配線層が一定の間隔をもっ
て配置されており、その上の層間絶縁膜におけるスルー
ホールを介して上層配線層が電気接続されていると共に
上層配線層は一定の間隔をもって配置されている。
That is, the lower wiring layer is arranged at a constant interval on the insulating film on the semiconductor substrate on which the semiconductor element is formed, and the upper wiring layer is formed through the through hole in the interlayer insulating film. The upper wiring layers are electrically connected and are arranged at a constant interval.

【0006】なお、半導体集積回路装置における配線層
の形成技術について記載されている文献としては、例え
ば、平成元年11月2日、(株)プレスジャーナル発行
「’90最新半導体プロセス技術」p267〜p273
に記載されているものがある。
[0006] As a document describing a technique for forming a wiring layer in a semiconductor integrated circuit device, for example, November 2, 1989, Press Journal Co., Ltd., “'90 latest semiconductor process technology” p267- p273
Are listed in.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した多
層配線層を有する半導体集積回路装置には、以下に述べ
るような種々の問題点があることを本発明者は見い出し
た。
However, the present inventor has found that the semiconductor integrated circuit device having the above-mentioned multilayer wiring layer has various problems as described below.

【0008】すなわち、スルーホールが形成されている
層間絶縁膜の上に上層配線層を形成し、その上層配線層
をフォトリソグラフィ技術および選択エッチング技術と
を用いてパターン化する製造工程において、選択エッチ
ング技術におけるエッチング液によりスルーホールの上
の上層配線層にへこみすなわちスルーホールの上の配線
層の一部が周囲より落ち込んだ状態のくぼみが形成され
る状態が発生し、上層配線層の平坦化ができないという
問題点がある。
That is, in a manufacturing process in which an upper wiring layer is formed on an interlayer insulating film in which a through hole is formed and the upper wiring layer is patterned using a photolithography technique and a selective etching technique, selective etching is performed. Due to the etching solution used in the technology, a dent may be formed in the upper wiring layer above the through hole, that is, a recess may be formed in which a part of the wiring layer above the through hole is depressed from the surroundings. There is a problem that you cannot do it.

【0009】上層配線層にへこみが発生して平坦化がで
きない場合、上層配線層の特性が劣化すると共に多層配
線構造の配線層を高密度で形成することができないとい
う問題点が発生する。
When the upper wiring layer is dented and cannot be flattened, the characteristics of the upper wiring layer are deteriorated and the wiring layer of the multi-layer wiring structure cannot be formed with high density.

【0010】前述した上層配線層のへこみの発生を阻止
するために、層間絶縁膜におけるスルーホールにスルー
ホール用配線層を選択的に埋め込んだ後に上層配線層を
形成する製造方法が考えられるが、スルーホール用配線
層をスルーホールの領域に選択的に形成する製造工程に
おける選択性および選択条件が複雑になると共に大量生
産性に対し種々の問題が多く発生することにより、この
製造工程を採用することが困難となるという問題点が発
生する。
In order to prevent the occurrence of the above-mentioned dent in the upper wiring layer, a manufacturing method is conceivable in which the upper wiring layer is formed after the through hole wiring layer is selectively embedded in the through hole in the interlayer insulating film. This manufacturing process is adopted because the selectivity and selection conditions in the manufacturing process for selectively forming the through-hole wiring layer in the region of the through-hole become complicated and various problems occur with respect to mass productivity. It is difficult to do so.

【0011】この種の問題点は、スルーホールを有する
層間絶縁膜の上に上層配線層のパターンを形成する製造
工程においても発生し、多層配線層を有する半導体集積
回路装置の高性能でしかも高密度の配線層を形成するこ
とができないという問題点がある。
This kind of problem also occurs in a manufacturing process for forming a pattern of an upper wiring layer on an interlayer insulating film having a through hole, and the semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring layer has high performance and high performance. There is a problem that a wiring layer having a high density cannot be formed.

【0012】本発明の目的は、高性能でしかも高密度の
配線層を備えている半導体集積回路装置を提供すること
にある。
It is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit device having a high performance and a high density wiring layer.

【0013】本発明の他の目的は、高性能でしかも高密
度の配線層を備えている半導体集積回路装置を簡単に製
造できる製造技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a manufacturing technique capable of easily manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a high performance and a high density wiring layer.

【0014】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述およ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 be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0015】[0015]

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

【0016】本発明の半導体集積回路装置は、複数の半
導体素子が形成されている基体の表面に下層配線層を形
成した後、下層配線層を含む基体の上に層間絶縁膜を形
成した後、層間絶縁膜の上に上層配線層よりもエッチン
グレートの大きい材料からなる下部配線層を形成する工
程と、下部配線層の表面の一部にエッチング用マスクと
なるフォトレジスト膜を形成した後、フォトレジスト膜
をエッチング用マスクとして表面が露出している下部配
線層および層間絶縁膜をエッチングすることにより、ス
ルーホールを形成する工程と、スルーホールが形成され
ている層間絶縁膜を含む基体の上に上層配線層を形成し
た後、上層配線層の表面からエッチングすることによ
り、上層配線層およびその下部の下部配線層の不要な領
域を取り除いて上層配線層のパターンを形成する工程と
を有するものである。
In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, after the lower wiring layer is formed on the surface of the substrate on which a plurality of semiconductor elements are formed, the interlayer insulating film is formed on the substrate including the lower wiring layer, A step of forming a lower wiring layer made of a material having an etching rate higher than that of the upper wiring layer on the interlayer insulating film, and a photoresist film serving as an etching mask on a part of the surface of the lower wiring layer, and then a photo A step of forming a through hole by etching the lower wiring layer and the interlayer insulating film whose surface is exposed using the resist film as an etching mask, and a step of forming a through hole on the base body including the interlayer insulating film. After forming the upper wiring layer, etching is performed from the surface of the upper wiring layer to remove unnecessary regions of the upper wiring layer and the lower wiring layer below the upper wiring layer. And a step of forming a pattern of lines layer.

【0017】[0017]

【作用】前記した本発明の半導体集積回路装置の製造方
法によれば、層間絶縁膜の上に上層配線層よりもエッチ
ングレートの大きい材料からなる下部配線層を形成する
工程と、下部配線層の表面の一部にエッチング用マスク
となるフォトレジスト膜を形成した後、フォトレジスト
膜をエッチング用マスクとして表面が露出している下部
配線層および層間絶縁膜をエッチングすることにより、
スルーホールを形成する工程と、スルーホールが形成さ
れている層間絶縁膜を含む基体の上に上層配線層を形成
した後、上層配線層の表面からエッチングすることによ
り、上層配線層およびその下部の下部配線層の不要な領
域を取り除いて上層配線層のパターンを形成する工程と
を有するものであることにより、層間絶縁膜におけるス
ルーホールの上に形成された上層配線層の表面にへこみ
が発生してその表面に凹凸ができて平坦化されていない
状態であっても、上層配線層の表面からエッチングして
上層配線層のパターンを形成する工程において、上層配
線層の下部にそれよりもエッチングレートの大きい材料
からなる下部配線層が設けられているので、上層配線層
の平坦化を簡単な製造工程により行うことができる。
According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention described above, a step of forming a lower wiring layer made of a material having an etching rate higher than that of the upper wiring layer on the interlayer insulating film, and a step of forming the lower wiring layer After forming a photoresist film serving as an etching mask on a part of the surface, by etching the lower wiring layer and the interlayer insulating film whose surface is exposed using the photoresist film as an etching mask,
After forming the upper wiring layer on the substrate including the step of forming the through hole and the interlayer insulating film in which the through hole is formed, by etching from the surface of the upper wiring layer, the upper wiring layer and its lower portion are formed. By removing the unnecessary region of the lower wiring layer and forming the pattern of the upper wiring layer, a dent is generated on the surface of the upper wiring layer formed on the through hole in the interlayer insulating film. Even if the surface of the upper wiring layer is not flattened due to unevenness in the process of forming the pattern of the upper wiring layer by etching from the surface of the upper wiring layer, the etching rate is lower than that in the lower wiring layer. Since the lower wiring layer made of a large material is provided, the upper wiring layer can be flattened by a simple manufacturing process.

【0018】[0018]

【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。なお、実施例を説明するための全図におい
て同一機能を有するものは同一の符号を付し、重複説明
は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, those having the same function are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.

【0019】(実施例1)図1〜図8は、本発明の一実
施例である半導体集積回路装置の製造工程を示す断面図
である。同図を用いて、本発明の半導体集積回路装置お
よびその製造方法を具体的に説明する。
(Embodiment 1) FIGS. 1 to 8 are sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention. The semiconductor integrated circuit device and the manufacturing method thereof according to the present invention will be specifically described with reference to FIG.

【0020】まず、図1に示すように、例えばp型のシ
リコン単結晶などからなる半導体基板1の表面の選択的
な領域である素子分離領域に熱酸化処理を用いて酸化シ
リコン膜からなるフィールド絶縁膜2を形成する。な
お、図示を省略しているがフィールド絶縁膜2の下に反
転防止用のチャネルストッパ層を形成している。
First, as shown in FIG. 1, an element isolation region, which is a selective region on the surface of a semiconductor substrate 1 made of, for example, p-type silicon single crystal, is subjected to a thermal oxidation process to form a field made of a silicon oxide film. The insulating film 2 is formed. Although not shown, a channel stopper layer for preventing inversion is formed under the field insulating film 2.

【0021】次に、図2に示すように、フィールド絶縁
膜2によって囲まれた活性領域に酸化シリコンからなる
ゲート絶縁膜3を形成し、このゲート絶縁膜3上に多結
晶シリコンからなるゲート電極4を形成する。ゲート電
極4は、半導体基板1の上に多結晶シリコン膜および酸
化シリコン膜からなる絶縁膜5を順次堆積し、これらを
順次エッチングして形成する。その後、ゲート電極4の
側壁に酸化シリコンからなるサイドウォール絶縁膜6を
形成する。
Next, as shown in FIG. 2, a gate insulating film 3 made of silicon oxide is formed in the active region surrounded by the field insulating film 2, and a gate electrode made of polycrystalline silicon is formed on the gate insulating film 3. 4 is formed. The gate electrode 4 is formed by sequentially depositing an insulating film 5 made of a polycrystalline silicon film and a silicon oxide film on the semiconductor substrate 1 and etching these sequentially. Thereafter, a sidewall insulating film 6 made of silicon oxide is formed on the side wall of the gate electrode 4.

【0022】次に、半導体基板1に例えばリン(P)な
どのn型の不純物をイオン注入してソースおよびドレイ
ンとなるn型半導体領域7を形成する。
Next, an n-type impurity such as phosphorus (P) is ion-implanted into the semiconductor substrate 1 to form an n-type semiconductor region 7 serving as a source and a drain.

【0023】次に、図3に示すように、半導体基板1の
上に絶縁膜8を形成する。絶縁膜8は、CVD法により
形成した酸化シリコン膜などを使用することができる。
Next, as shown in FIG. 3, an insulating film 8 is formed on the semiconductor substrate 1. As the insulating film 8, a silicon oxide film or the like formed by the CVD method can be used.

【0024】前述した半導体集積回路装置の製造工程
は、半導体基板1にpチャネルMOSFETを形成した
形態であるが、半導体基板1にpチャネルMOSFET
以外のnチャネルMOSFET、バイポーラトランジス
タ、容量素子などの種々の半導体素子を形成した態様を
採用することができる。
In the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device described above, the p-channel MOSFET is formed on the semiconductor substrate 1, but the p-channel MOSFET is formed on the semiconductor substrate 1.
It is possible to adopt a mode in which various semiconductor elements such as n-channel MOSFETs, bipolar transistors, and capacitive elements other than the above are formed.

【0025】また、先述した半導体集積回路装置の製造
工程は、先行技術を種々組み合わせて行えるものであ
る。本発明の半導体集積回路装置およびその製造方法の
主要部は、半導体集積回路装置の配線層およびその製造
方法にある。このことを踏まえて、今後の説明を簡便化
するために、前述した製造工程によって形成した半導体
基板1をスターティングマテリアルとしてpチャネルM
OSFETを形成したものを基体9として包括的に図示
し、内部構造を有する基体9における内部構造を省略す
ると共に、図示上の寸法を縮小して示すことにする。
The manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device described above can be performed by combining various prior arts. The main part of the semiconductor integrated circuit device and the manufacturing method thereof according to the present invention is the wiring layer of the semiconductor integrated circuit device and the manufacturing method thereof. Based on this, in order to simplify the description hereafter, the semiconductor substrate 1 formed by the above-described manufacturing process is used as the starting material for the p-channel M.
A substrate 9 on which an OSFET is formed is comprehensively illustrated, the internal structure of the substrate 9 having an internal structure is omitted, and the dimensions shown in the drawing are reduced.

【0026】次に、図4に示すように、基体9の表面に
下層配線層10を形成する。下層配線層10は、例えば
タングステン層をスパッタリング法により形成する。こ
の下層配線層10の材料としては、耐ストレスマイグレ
ーションおよび耐エレクトロマイグレーションという特
性を確保するために、下層配線層10としてのタングス
テン層に対し、アルミニウム層などの単層の配線層また
はその下層または上層としてタングステン層または窒化
チタン(TiN)層などの高融点金属層を使用して配線
構造を積層化した配線層を使用することができる。ま
た、下層配線層10としては、多結晶シリコン層や多結
晶シリコン層と高融点シリサイド層とを積層化したもの
などの電気導電性のあるものを組み合わせたものを使用
することができる。
Next, as shown in FIG. 4, the lower wiring layer 10 is formed on the surface of the substrate 9. The lower wiring layer 10 is formed by sputtering a tungsten layer, for example. As a material for the lower wiring layer 10, a single wiring layer such as an aluminum layer or a lower layer or an upper layer thereof is provided for the tungsten layer as the lower wiring layer 10 in order to secure the characteristics of stress migration resistance and electromigration resistance. As the wiring layer, a wiring layer obtained by stacking a wiring structure using a refractory metal layer such as a tungsten layer or a titanium nitride (TiN) layer can be used. As the lower wiring layer 10, a combination of electrically conductive materials such as a polycrystalline silicon layer or a laminated layer of a polycrystalline silicon layer and a high melting point silicide layer can be used.

【0027】なお、下層配線層10は、図示を省略して
いる領域に、絶縁膜8に設けられているスルーホールを
通して電気接続されている配線層を含んでおり、n型半
導体領域7と電気接続される配線層などをも含んでい
る。
The lower wiring layer 10 includes a wiring layer electrically connected to the n-type semiconductor region 7 through a through hole provided in the insulating film 8 in a region (not shown). It also includes the wiring layers to be connected.

【0028】また、下層配線層10は、フォトリソグラ
フィ技術および選択エッチング技術を用いて下層配線層
用のパターンが形成されている。
On the lower wiring layer 10, a pattern for the lower wiring layer is formed by using the photolithography technique and the selective etching technique.

【0029】次に、下層配線層10を被覆するように全
面に層間絶縁膜11を形成する。層間絶縁膜11は、例
えばTEOS(テトラエトキシシラン)と酸素の反応
(TEOS系反応)を採用したCVD法によってステッ
プカバレッジの優れている絶縁膜を形成する。
Next, an interlayer insulating film 11 is formed on the entire surface so as to cover the lower wiring layer 10. The interlayer insulating film 11 forms an insulating film having excellent step coverage by a CVD method that employs a reaction of TEOS (tetraethoxysilane) and oxygen (TEOS-based reaction), for example.

【0030】層間絶縁膜11の他の態様としては、例え
ば酸化シリコン膜をCVD法により形成した後、表面の
平坦化を行うためにSOG(Spin On Glass)膜を回転塗
布装置(スピンナ)を用いて形成する態様とすることが
できる。また、層間絶縁膜11は、例えば酸化シリコン
膜をCVD法により形成した後、PSG(Phospho Sili
cate Glass)膜またはBPSG(Boro Phospho Silicat
e Glass)膜などをCVD法により形成した積層構造の層
間絶縁膜などの種々の態様とすることができる。
As another aspect of the interlayer insulating film 11, for example, a silicon oxide film is formed by a CVD method, and then an SOG (Spin On Glass) film is used by a spin coating device (spinner) for flattening the surface. It is possible to adopt a mode in which it is formed as follows. The interlayer insulating film 11 is formed of, for example, a silicon oxide film by a CVD method, and then PSG (Phospho Silicon
cate glass) film or BPSG (Boro Phospho Silicat)
Various embodiments such as an interlayer insulating film having a laminated structure in which an e-Glass film or the like is formed by a CVD method can be adopted.

【0031】次に、層間絶縁膜11の表面に上層配線層
の平坦化を目的とした下部配線層12を形成する。
Next, a lower wiring layer 12 is formed on the surface of the interlayer insulating film 11 for the purpose of flattening the upper wiring layer.

【0032】下部配線層は、後述する上層配線層よりも
エッチングレートの大きい材料からなる配線層とする。
The lower wiring layer is a wiring layer made of a material having an etching rate higher than that of an upper wiring layer described later.

【0033】具体的に、下部配線層は、上層配線層が例
えばタングステンを含む配線層であれば、タングステン
を含む配線層よりもエッチングレートの大きい材料から
なる配線層である多結晶シリコン層を適用する。
Specifically, if the upper wiring layer is, for example, a wiring layer containing tungsten, the lower wiring layer is a polycrystalline silicon layer which is a wiring layer made of a material having a higher etching rate than the wiring layer containing tungsten. To do.

【0034】次に、下部配線層12の表面にフォトレジ
スト膜13を形成した後、フォトレジスト膜13をフォ
トリソグラフィ技術を用いてパターン化し、層間絶縁膜
11にスルーホールを形成するためのエッチング用マス
クとなるフォトレジスト膜13を形成する。
Next, a photoresist film 13 is formed on the surface of the lower wiring layer 12, and then the photoresist film 13 is patterned by using a photolithography technique for etching to form a through hole in the interlayer insulating film 11. A photoresist film 13 serving as a mask is formed.

【0035】次に、図5に示すように、フォトレジスト
膜13をエッチング用マスクとして使用して、層間絶縁
膜12をドライエッチング法またはウエットエッチング
法による選択エッチング技術を用いて、フォトレジスト
膜13をエッチング用マスクとして使用して、下部配線
層12を選択的に取り除いた後、その下部の層間絶縁膜
を取り除いてスルーホール14を形成する。
Next, as shown in FIG. 5, by using the photoresist film 13 as an etching mask, the interlayer insulating film 12 is selectively etched by a dry etching method or a wet etching method. Is used as an etching mask, the lower wiring layer 12 is selectively removed, and then the interlayer insulating film under the lower wiring layer 12 is removed to form a through hole 14.

【0036】次に、図6に示すように、不要となったフ
ォトレジスト膜13を取り除いた後、スルーホール14
および下部配線層12の上に上層配線層15を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 6, after removing the unnecessary photoresist film 13, the through hole 14 is removed.
And the upper wiring layer 15 is formed on the lower wiring layer 12.

【0037】この場合、スルーホール14の上の上層配
線層15の一部が周囲より落ち込んだ状態のくぼみが形
成される状態が発生し、スルーホール14の上の上層配
線層15の領域にへこみ15aが形成される。
In this case, a state occurs in which a part of the upper wiring layer 15 above the through hole 14 is depressed from the surroundings, and a recess is formed in the region of the upper wiring layer 15 above the through hole 14. 15a is formed.

【0038】上層配線層15は、例えばタングステン層
をスパッタリング法により形成する。上層配線層15
は、前述した下層配線層10と同様の材料からなる積層
構造の配線層などの種々の態様とすることができる。
The upper wiring layer 15 is formed by sputtering a tungsten layer, for example. Upper wiring layer 15
Can have various modes such as a wiring layer having a laminated structure made of the same material as the lower wiring layer 10 described above.

【0039】次に、図7に示すように、上層配線層15
の表面にフォトレジスト膜16を形成する。
Next, as shown in FIG. 7, the upper wiring layer 15
A photoresist film 16 is formed on the surface of the.

【0040】次に、フォトリソグラフィ技術を用いてフ
ォトレジスト膜16に上層配線層用のパターンを形成す
る。
Next, a pattern for the upper wiring layer is formed on the photoresist film 16 by using the photolithography technique.

【0041】次に、フォトレジスト膜16をエッチング
用マスクとして使用して、上層配線層15を選択エッチ
ング技術を用いて選択的にエッチングを行い、上層配線
層15をパターン化する。
Next, using the photoresist film 16 as an etching mask, the upper wiring layer 15 is selectively etched using a selective etching technique to pattern the upper wiring layer 15.

【0042】次に、図8に示すように、フォトレジスト
膜16を取り除いた後、上層配線層15の平坦化処理を
行い、へこみ15aを取り除く作業を行う。平坦化処理
は、化学的機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Po
lishing)法を使用して上層配線層15および下部配線層
12を研磨処理およびエッチング液によりその表面から
取り除いていくことにより、上層配線層15の表面を平
坦化できると共に表面が露出している下部配線層12を
取り除くことができる。
Next, as shown in FIG. 8, after the photoresist film 16 is removed, the upper wiring layer 15 is flattened and the dent 15a is removed. The flattening process is performed by chemical mechanical polishing (CMP).
The upper wiring layer 15 and the lower wiring layer 12 are removed from the surface thereof by a polishing process and an etching solution by using the lishing) method, whereby the surface of the upper wiring layer 15 can be flattened and the lower surface exposed. The wiring layer 12 can be removed.

【0043】この場合、下部配線層12は上層配線層1
5よりもエッチングレートが大きいことにより、下部配
線層12はエッチング用犠牲層として機能し、一定時間
においてエッチングされる下部配線層12の厚さよりも
上層配線層15の厚さを少なくできる。
In this case, the lower wiring layer 12 is the upper wiring layer 1
Since the etching rate is higher than 5, the lower wiring layer 12 functions as a sacrificial layer for etching, and the thickness of the upper wiring layer 15 can be smaller than the thickness of the lower wiring layer 12 that is etched in a certain time.

【0044】なお、CMP法により上層配線層15およ
び下部配線層12をその表面からエッチングして上層配
線層15におけるへこみ15aを取り除いて上層配線層
15の平坦化処理を行う製造工程は、図7に示すように
上層配線層15の配線パターンを形成する際に不要な上
層配線層15を完全に取り除いた態様以外に、上層配線
層15の配線パターン以外の領域の上層配線層15をあ
る程度残存させている状態において、CMP法による上
層配線層15の平坦化処理を行う態様とすることができ
る。
The upper wiring layer 15 and the lower wiring layer 12 are etched from the surface thereof by the CMP method to remove the dents 15a in the upper wiring layer 15, and the upper wiring layer 15 is flattened. In addition to the aspect in which the unnecessary upper wiring layer 15 is completely removed when the wiring pattern of the upper wiring layer 15 is formed, the upper wiring layer 15 in a region other than the wiring pattern of the upper wiring layer 15 is left to some extent. In this state, the upper wiring layer 15 may be planarized by the CMP method.

【0045】また、CMP法により上層配線層15の平
坦化処理を行う製造工程において、フォトレジスト膜1
6をエッチングにより取り除く態様とすることができ
る。
In the manufacturing process in which the upper wiring layer 15 is planarized by the CMP method, the photoresist film 1 is used.
6 can be removed by etching.

【0046】さらに、エッチング用犠牲膜としての下部
配線層12および上層配線層15をその表面から順次取
り除く作業は、ウエットエッチングまたはドライエッチ
ングなどを使用した種々のエッチバック法により行う態
様とすることができる。
Further, the operation of sequentially removing the lower wiring layer 12 and the upper wiring layer 15 as the sacrificial film for etching from the surface thereof may be carried out by various etch back methods using wet etching or dry etching. it can.

【0047】この場合、下層配線層12は上層配線層1
5と異なる材料を用いることにより、エッチバック法に
おけるエッチングの終点検出用の配線層として使用する
ことができる。
In this case, the lower wiring layer 12 is the upper wiring layer 1
By using a material different from 5, it can be used as a wiring layer for detecting the etching end point in the etch back method.

【0048】次に、前述した層間絶縁膜11および上層
配線層15の製造工程を繰り返し行って多層配線構造の
配線層を形成した後、酸化窒素膜などの表面保護膜を形
成する(図示を省略)ことにより、半導体集積回路装置
の製造工程を終了する。
Next, after repeating the manufacturing steps of the interlayer insulating film 11 and the upper wiring layer 15 to form a wiring layer having a multilayer wiring structure, a surface protection film such as a nitric oxide film is formed (not shown). By this, the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device is completed.

【0049】本実施例の半導体集積回路装置の製造方法
によれば、層間絶縁膜11の上に上層配線層15よりも
エッチングレートの大きい材料からなる下部配線層12
を形成する工程と、下部配線層12の表面の一部にエッ
チング用マスクとなるフォトレジスト膜13を形成した
後、フォトレジスト膜13をエッチング用マスクとして
表面が露出している下部配線層12および層間絶縁膜1
1をエッチングすることにより、スルーホール14を形
成する工程と、スルーホール14が形成されている層間
絶縁膜11を含む基体9の上に上層配線層15を形成し
た後、上層配線層15の表面からエッチングすることに
より、上層配線層15およびその下部の下部配線層12
の不要な領域を取り除いて上層配線層15のパターンを
形成する工程とを有するものであることにより、層間絶
縁膜11におけるスルーホール14の上に形成された上
層配線層15の表面にへこみ15aが発生してその表面
に凹凸ができて平坦化されていない状態であっても、上
層配線層15の表面からエッチングして上層配線層15
のパターンを形成する工程において、上層配線層15の
下部にそれよりもエッチングレートの大きい材料からな
る下部配線層12が設けられているので、上層配線層1
5の平坦化を簡単な製造工程により行うことができる。
According to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the lower wiring layer 12 made of a material having a higher etching rate than the upper wiring layer 15 is formed on the interlayer insulating film 11.
And forming a photoresist film 13 serving as an etching mask on a part of the surface of the lower wiring layer 12, and then exposing the lower wiring layer 12 whose surface is exposed by using the photoresist film 13 as an etching mask. Interlayer insulation film 1
1 is etched to form the through hole 14, and after the upper wiring layer 15 is formed on the substrate 9 including the interlayer insulating film 11 in which the through hole 14 is formed, the surface of the upper wiring layer 15 is formed. The upper wiring layer 15 and the lower wiring layer 12 below the upper wiring layer 15 by etching from
Of the upper wiring layer 15 formed on the through hole 14 in the interlayer insulating film 11 by removing the unnecessary area of the upper wiring layer 15 and forming the pattern of the upper wiring layer 15. Even if the surface is not flattened due to unevenness generated on the surface of the upper wiring layer 15, the upper wiring layer 15 is etched from the surface of the upper wiring layer 15.
In the step of forming the pattern, since the lower wiring layer 12 made of a material having a higher etching rate than the upper wiring layer 15 is provided below the upper wiring layer 15, the upper wiring layer 1
5 can be flattened by a simple manufacturing process.

【0050】また、本実施例の半導体集積回路装置の製
造方法によれば、上層配線層15の平坦化処理を行い、
へこみ15aを取り除く製造工程を採用している。平坦
化処理は、エッチバック法またはCMP法を使用して上
層配線層15および下部配線層12をエッチングにより
その表面から取り除いていくことにより、上層配線層1
5の表面を平坦化できると共に表面が露出している下部
配線層12を取り除くことができる。
According to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of this embodiment, the upper wiring layer 15 is flattened,
A manufacturing process for removing the dent 15a is adopted. In the flattening process, the upper wiring layer 15 and the lower wiring layer 12 are removed from the surface by etching by using an etch back method or a CMP method, so that the upper wiring layer 1
The surface of No. 5 can be flattened, and the lower wiring layer 12 whose surface is exposed can be removed.

【0051】この場合、下部配線層12は上層配線層1
5よりもエッチングレートが大きいことにより、下部配
線層12はエッチング用犠牲層として機能し、一定時間
においてエッチングされる下部配線層12の厚さよりも
上層配線層15の厚さが少なくできる。
In this case, the lower wiring layer 12 is the upper wiring layer 1
Since the etching rate is higher than 5, the lower wiring layer 12 functions as a sacrifice layer for etching, and the thickness of the upper wiring layer 15 can be smaller than the thickness of the lower wiring layer 12 that is etched in a certain time.

【0052】その結果、上層配線層15にへこみ15a
が発生していても簡単な製造工程による平坦化処理によ
り、上層配線層15を平坦化できるので、上層配線層の
特性が劣化することなく多層配線構造の配線層を高密度
に形成することができる。
As a result, the dent 15a is formed in the upper wiring layer 15.
Even if the above occurs, the upper wiring layer 15 can be flattened by the flattening process in the simple manufacturing process, so that the wiring layer of the multi-layer wiring structure can be formed at high density without deteriorating the characteristics of the upper wiring layer. it can.

【0053】また、本実施例の半導体集積回路装置の製
造方法によれば、上層配線層15のへこみ15aの発生
を阻止するために、層間絶縁膜11におけるスルーホー
ル14にスルーホール用配線層を選択的に埋め込んだ後
に上層配線層15を形成する製造方法を採用する必要が
ないことにより、スルーホール用配線層と上層配線層1
5とが膜質が異なるなどの原因により上層配線層15の
膜質の変化に伴い特性の劣化が発生するという問題点を
避けることができる。
Further, according to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of this embodiment, in order to prevent the occurrence of the depression 15a of the upper wiring layer 15, the through hole wiring layer is formed in the through hole 14 in the interlayer insulating film 11. Since it is not necessary to adopt a manufacturing method in which the upper wiring layer 15 is formed after being selectively embedded, the through-hole wiring layer and the upper wiring layer 1
Therefore, it is possible to avoid the problem that the characteristics of the upper wiring layer 15 are deteriorated due to the change of the film quality of the upper wiring layer 15 due to the difference of the film quality of No. 5 and the like.

【0054】それゆえ、本実施例の半導体集積回路装置
の製造方法によれば、スルーホール14を有する層間絶
縁膜11の上に上層配線層15を形成する製造工程にお
いて上層配線層15にへこみが発生しても簡単な製造工
程により平坦化できることにより、高性能でしかも高密
度の配線層を備えている半導体集積回路装置を簡単に製
造できる。
Therefore, according to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the upper wiring layer 15 is dented in the manufacturing process of forming the upper wiring layer 15 on the interlayer insulating film 11 having the through holes 14. Since it can be flattened by a simple manufacturing process even if it occurs, a semiconductor integrated circuit device having a high-performance and high-density wiring layer can be easily manufactured.

【0055】(実施例2)図9〜図11は、本発明の他
の実施例である半導体集積回路装置の製造工程を示す断
面図である。同図を用いて、本発明の半導体集積回路装
置およびその製造方法を具体的に説明する。
(Embodiment 2) FIGS. 9 to 11 are sectional views showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention. The semiconductor integrated circuit device and the manufacturing method thereof according to the present invention will be specifically described with reference to FIG.

【0056】本実施例の半導体集積回路装置の製造工程
の特徴は、前述した実施例1における平坦化された上層
配線層15の製造工程の他の態様として、上層配線層1
5の上に上層配線層15よりもエッチングレートの小さ
い材料からなる上部配線層17を形成し、上層配線層1
5のへこみ15aを上部配線層17により埋め込んだ後
に、平坦化処理を行って、平坦化された上層配線層15
を形成することにある。
The feature of the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device of this embodiment is that the upper wiring layer 1 is different from the manufacturing process of the flattened upper wiring layer 15 in the first embodiment described above.
5, an upper wiring layer 17 made of a material having an etching rate smaller than that of the upper wiring layer 15 is formed.
After the dent 15a of 5 is filled with the upper wiring layer 17, a flattening process is performed to flatten the upper wiring layer 15
Is to form

【0057】したがって、前述した実施例1の半導体集
積回路装置の製造工程と同様な製造工程は省略して本実
施例の半導体集積回路装置の製造工程を説明する。
Therefore, the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment will be described by omitting the manufacturing process similar to the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device of the first embodiment.

【0058】図9に示すように、スルーホール14およ
び層間絶縁膜11の上に上層配線層15を形成する。上
層配線層15は、例えばタングステン層をスパッタリン
グ法により形成する。
As shown in FIG. 9, upper wiring layer 15 is formed on through hole 14 and interlayer insulating film 11. The upper wiring layer 15 is formed by sputtering a tungsten layer, for example.

【0059】この場合、スルーホール14の上の上層配
線層15の一部が周囲より落ち込んだ状態のくぼみが形
成される状態が発生し、スルーホール14の上の上層配
線層15の領域にへこみ15aが形成される。
In this case, there occurs a state in which a part of the upper wiring layer 15 above the through hole 14 is depressed from the surroundings, and a recess is formed in the region of the upper wiring layer 15 above the through hole 14. 15a is formed.

【0060】次に、上層配線層15の表面に上層配線層
15の平坦化を目的とした上部配線層17を形成する。
上部配線層17は、上層配線層15よりもエッチングレ
ートの小さい材料からなる配線層とする。
Next, the upper wiring layer 17 for the purpose of flattening the upper wiring layer 15 is formed on the surface of the upper wiring layer 15.
The upper wiring layer 17 is a wiring layer made of a material having a smaller etching rate than the upper wiring layer 15.

【0061】次に、図10に示すように、エッチバック
法またはCMP法により上部配線層17の表面から順次
エッチングを行って不要な上部配線層17および上層配
線層15の表皮部を取り除いて平坦化処理を行う。
Next, as shown in FIG. 10, etching is sequentially performed from the surface of the upper wiring layer 17 by an etch back method or a CMP method to remove unnecessary skin portions of the upper wiring layer 17 and the upper wiring layer 15 and flatten them. Process.

【0062】この場合、上層配線層15の上に上層配線
層15よりもエッチングレートの小さい材料からなる上
部配線層17が形成されていることにより、上部配線層
17が順次エッチングされて取り除かれても上層配線層
15のへこみ15aに上部配線層17が埋め込まれた状
態で残存させることができるので、この平坦化処理を行
って、平坦化された上層配線層15を形成することがで
きる。
In this case, since the upper wiring layer 17 made of a material having an etching rate smaller than that of the upper wiring layer 15 is formed on the upper wiring layer 15, the upper wiring layer 17 is sequentially etched and removed. Since the upper wiring layer 17 can be left in the recess 15a of the upper wiring layer 15 in a buried state, the flattening process can be performed to form the flattened upper wiring layer 15.

【0063】次に、図11に示すように、フォトリソグ
ラフィ技術および選択エッチング技術を用いて不要な上
層配線層15の領域を取り除いてパターン化された上部
配線層15を形成する。
Next, as shown in FIG. 11, a patterning upper wiring layer 15 is formed by removing unnecessary regions of the upper wiring layer 15 by using a photolithography technique and a selective etching technique.

【0064】なお、上層配線層15の平坦化処理の他の
態様として、上層配線層15および上部配線層17にフ
ォトリソグラフィ技術および選択エッチング技術を用い
てパターン化された上層配線層15および上部配線層1
7を形成した後に、エッチバック法またはCMP法によ
り平坦化処理を行う態様とすることができる。
As another aspect of the flattening treatment of the upper wiring layer 15, the upper wiring layer 15 and the upper wiring layer 15 and the upper wiring layer 17 which are patterned by using the photolithography technique and the selective etching technique are used. Layer 1
After forming 7, the flattening process may be performed by an etch back method or a CMP method.

【0065】本実施例の半導体集積回路装置の製造方法
によれば、上層配線層15のへこみ15aを上部配線層
17により埋め込んだ後に上層配線層15の平坦化処理
を行う製造工程を採用している。平坦化処理は、エッチ
バック法またはCMP法を使用して上層配線層15およ
び上部配線層17をエッチングによりその表面から取り
除いていくことにより、上層配線層15の表面を平坦化
できる。
According to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of this embodiment, a manufacturing process is employed in which the recess 15a of the upper wiring layer 15 is filled with the upper wiring layer 17 and then the upper wiring layer 15 is flattened. There is. In the flattening process, the surface of the upper wiring layer 15 can be flattened by removing the upper wiring layer 15 and the upper wiring layer 17 from the surface by etching using an etch back method or a CMP method.

【0066】この場合、上部配線層17は上層配線層1
5よりもエッチングレートが小さいことにより、上部配
線層17はエッチング用犠牲層として機能し、一定時間
においてエッチングされる上部配線層17の厚さよりも
上層配線層15の厚さが大きくできる。
In this case, the upper wiring layer 17 is the upper wiring layer 1
Since the etching rate is smaller than 5, the upper wiring layer 17 functions as a sacrificial layer for etching, and the thickness of the upper wiring layer 15 can be made larger than the thickness of the upper wiring layer 17 that is etched in a fixed time.

【0067】その結果、上層配線層15にへこみ15a
が発生していても簡単な製造工程による平坦化処理によ
り、上層配線層15を平坦化できることにより、上層配
線層15にへこみが発生しても簡単な製造工程により平
坦化できることにより、高性能でしかも高密度の配線層
を備えている半導体集積回路装置を簡単に製造できる。
As a result, the dent 15a is formed in the upper wiring layer 15.
Even if a dent occurs, the upper wiring layer 15 can be flattened by a flattening process in a simple manufacturing process. Therefore, even if a dent occurs in the upper wiring layer 15, the upper wiring layer 15 can be flattened by a simple manufacturing process. Moreover, a semiconductor integrated circuit device having a high-density wiring layer can be easily manufactured.

【0068】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いうまでもない。
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.

【0069】たとえば、前述した実施例では、MOSF
ETを半導体基板に設けた半導体集積回路装置およびそ
の製造方法であったが、バイポーラトランジスタ、MO
SFETとバイポーラトランジスタとを組み合わせたB
iMOSあるいはBiCMOS構造などの種々の半導体
素子を有する半導体集積回路装置およびその製造技術に
適用できる。
For example, in the above-described embodiment, the MOSF
The semiconductor integrated circuit device having the ET provided on the semiconductor substrate and the method for manufacturing the same have been described as a bipolar transistor, an MO
B combining SFET and bipolar transistor
The present invention can be applied to a semiconductor integrated circuit device having various semiconductor elements such as an iMOS or BiCMOS structure and its manufacturing technology.

【0070】[0070]

【発明の効果】本願によっ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.
It is as follows.

【0071】(1)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法によれば、層間絶縁膜の上に上層配線層よりもエッ
チングレートの大きい材料からなる下部配線層を形成す
る工程と、下部配線層の表面の一部にエッチング用マス
クとなるフォトレジスト膜を形成した後、フォトレジス
ト膜をエッチング用マスクとして表面が露出している下
部配線層および層間絶縁膜をエッチングすることによ
り、スルーホールを形成する工程と、スルーホールが形
成されている層間絶縁膜を含む基体の上に上層配線層を
形成した後、上層配線層の表面からエッチングすること
により、上層配線層およびその下部の下部配線層の不要
な領域を取り除いて上層配線層のパターンを形成する工
程とを有するものであることにより、層間絶縁膜におけ
るスルーホールの上に形成された上層配線層の表面にへ
こみが発生してその表面に凹凸ができて平坦化されてい
ない状態であっても、上層配線層の表面からエッチング
して上層配線層のパターンを形成する工程において、上
層配線層の下部にそれよりもエッチングレートの大きい
材料からなる下部配線層が設けられているので、上層配
線層の平坦化を簡単な製造工程により行うことができ
る。
(1) According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, the step of forming a lower wiring layer made of a material having a higher etching rate than the upper wiring layer on the interlayer insulating film, and the lower wiring layer. After forming a photoresist film that will serve as an etching mask on part of the surface of the, the through holes are formed by etching the lower wiring layer and the interlayer insulating film whose surface is exposed using the photoresist film as an etching mask. And the step of forming an upper wiring layer on the base body including the interlayer insulating film in which the through holes are formed, and then etching from the surface of the upper wiring layer to form the upper wiring layer and the lower wiring layer thereunder. By removing unnecessary areas and forming a pattern of the upper wiring layer, The step of forming a pattern of the upper wiring layer by etching from the surface of the upper wiring layer even if the surface of the formed upper wiring layer has a dent and the surface is uneven and is not flattened. In the above, since the lower wiring layer made of a material having a higher etching rate is provided below the upper wiring layer, the upper wiring layer can be flattened by a simple manufacturing process.

【0072】(2)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法によれば、上層配線層の平坦化処理を行い、へこみ
を取り除く製造工程を採用している。平坦化処理は、エ
ッチバック法またはCMP法を使用して上層配線層およ
び下部配線層をエッチングによりその表面から取り除い
ていくことにより、上層配線層の表面を平坦化できると
共に表面が露出している下部配線層を取り除くことがで
きる。
(2) According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, a manufacturing process is performed in which the upper wiring layer is flattened and dents are removed. In the flattening process, the upper wiring layer and the lower wiring layer are removed from the surface by etching using an etch back method or a CMP method, whereby the surface of the upper wiring layer can be flattened and the surface is exposed. The lower wiring layer can be removed.

【0073】この場合、下部配線層は上層配線層よりも
エッチングレートが大きいことにより、下部配線層はエ
ッチング用犠牲層として機能し、一定時間においてエッ
チングされる下部配線層の厚さよりも上層配線層の厚さ
が少なくできる。
In this case, since the lower wiring layer has a higher etching rate than the upper wiring layer, the lower wiring layer functions as a sacrifice layer for etching, and the upper wiring layer is thicker than the thickness of the lower wiring layer etched in a certain time. Thickness can be reduced.

【0074】その結果、上層配線層にへこみが発生して
いても簡単な製造工程による平坦化処理により、上層配
線層を平坦化できるので、上層配線層の特性が劣化する
ことなく多層配線構造の配線層を高密度に形成すること
ができる。
As a result, even if the upper wiring layer is dented, the upper wiring layer can be flattened by the flattening process by a simple manufacturing process, so that the characteristics of the upper wiring layer are not deteriorated and the multilayer wiring structure can be formed. The wiring layer can be formed with high density.

【0075】また、本実施例の半導体集積回路装置の製
造方法によれば、上層配線層のへこみの発生を阻止する
ために、層間絶縁膜におけるスルーホールにスルーホー
ル用配線層を選択的に埋め込んだ後に上層配線層を形成
する製造方法を採用する必要がないことにより、スルー
ホール用配線層と上層配線層とが膜質が異なるなどの原
因により上層配線層の膜質の変化に伴い特性の劣化が発
生するという問題点を避けることができる。
Further, according to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the through hole wiring layer is selectively embedded in the through hole in the interlayer insulating film in order to prevent the occurrence of the dent in the upper wiring layer. Since it is not necessary to adopt the manufacturing method of forming the upper wiring layer afterwards, the deterioration of the characteristics due to the change in the film quality of the upper wiring layer due to the difference in the film quality between the through-hole wiring layer and the upper wiring layer, etc. The problem of occurrence can be avoided.

【0076】それゆえ、本実施例の半導体集積回路装置
の製造方法によれば、スルーホールを有する層間絶縁膜
の上に上層配線層を形成する製造工程において上層配線
層にへこみが発生しても簡単な製造工程により平坦化で
きることにより、高性能でしかも高密度の配線層を備え
ている半導体集積回路装置を簡単に製造できる。
Therefore, according to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, even if the upper wiring layer is dented in the manufacturing process of forming the upper wiring layer on the interlayer insulating film having the through holes. Since it can be flattened by a simple manufacturing process, a semiconductor integrated circuit device having a high-performance and high-density wiring layer can be easily manufactured.

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

【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
製造工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施例である半導体集積回路装置
の製造工程を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の他の実施例である半導体集積回路装
置の製造工程を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device which is another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 フィールド絶縁膜 3 ゲート絶縁膜 4 ゲート電極 5 絶縁膜 6 サイドウォール絶縁膜 7 n型半導体領域 8 絶縁膜 9 基体 10 下層配線層 11 層間絶縁膜 12 下部配線層 13 フォトレジスト膜 14 スルーホール 15 上層配線層 15a へこみ 16 フォトレジスト膜 17 上部配線層 1 semiconductor substrate 2 field insulating film 3 gate insulating film 4 gate electrode 5 insulating film 6 sidewall insulating film 7 n-type semiconductor region 8 insulating film 9 base 10 lower wiring layer 11 interlayer insulating film 12 lower wiring layer 13 photoresist film 14 through Hole 15 Upper wiring layer 15a Dimple 16 Photoresist film 17 Upper wiring layer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の半導体素子が設けられている基体
の上の下層配線層と、前記下層配線層に層間絶縁膜に形
成されているスルーホールを介して電気接続されている
上層配線層とを有する半導体集積回路装置であって、前
記層間絶縁膜の表面に設けられている前記上層配線層の
下部に前記上層配線層よりもエッチングレートの大きい
材料からなる下部配線層が設けられていることを特徴と
する半導体集積回路装置。
1. A lower wiring layer on a substrate on which a plurality of semiconductor elements are provided, and an upper wiring layer electrically connected to the lower wiring layer through a through hole formed in an interlayer insulating film. A lower wiring layer made of a material having an etching rate higher than that of the upper wiring layer is provided below the upper wiring layer provided on the surface of the interlayer insulating film. A semiconductor integrated circuit device.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記層間絶縁膜に形成されているスルーホールの
上に設けられている前記上層配線層は、へこみがなく平
坦化されていることを特徴とする半導体集積回路装置。
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the upper wiring layer provided on the through hole formed in the interlayer insulating film is flat without dents. A characteristic semiconductor integrated circuit device.
【請求項3】 請求項1または2記載の半導体集積回路
装置において、前記上層配線層はタングステンを含んで
いる金属配線層であり、前記上層配線層の下部に設けら
れている下部配線層は多結晶シリコンを材料としている
配線層であることを特徴とする半導体集積回路装置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the upper wiring layer is a metal wiring layer containing tungsten, and the lower wiring layer provided under the upper wiring layer is multi-layered. A semiconductor integrated circuit device, which is a wiring layer made of crystalline silicon.
【請求項4】 複数の半導体素子が形成されている基体
の表面に下層配線層を形成する工程と、 前記下層配線層を含む基体の上に層間絶縁膜を形成した
後、前記層間絶縁膜の上に上層配線層よりもエッチング
レートの大きい材料からなる下部配線層を形成する工程
と、 前記下部配線層の表面の一部にエッチング用マスクとな
るフォトレジスト膜を形成した後、前記フォトレジスト
膜をエッチング用マスクとして表面が露出している前記
下部配線層および前記層間絶縁膜をエッチングすること
により、スルーホールを形成する工程と、 前記スルーホールが形成されている層間絶縁膜を含む基
体の上に上層配線層を形成する工程と、 前記上層配線層の表面からエッチングすることにより、
前記上層配線層およびその下部の下部配線層の不要な領
域を取り除いて上層配線層のパターンを形成する工程と
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
4. A step of forming a lower wiring layer on the surface of a substrate on which a plurality of semiconductor elements are formed, and a step of forming an interlayer insulating film on the substrate including the lower wiring layer, Forming a lower wiring layer made of a material having an etching rate higher than that of the upper wiring layer, and forming a photoresist film as an etching mask on a part of the surface of the lower wiring layer; A step of forming a through hole by etching the lower wiring layer and the interlayer insulating film whose surface is exposed by using as a mask for etching, and A step of forming an upper wiring layer on, by etching from the surface of the upper wiring layer,
And a step of removing an unnecessary region of the upper wiring layer and a lower wiring layer below the upper wiring layer to form a pattern of the upper wiring layer.
【請求項5】 複数の半導体素子が形成されている基体
の表面に下層配線層を形成する工程と、 前記下層配線層を含む基体の上に層間絶縁膜を形成した
後、前記層間絶縁膜の表面の一部にエッチング用マスク
となるフォトレジスト膜を形成した後、前記フォトレジ
スト膜をエッチング用マスクとして表面が露出している
前記層間絶縁膜をエッチングすることにより、スルーホ
ールを形成する工程と、 前記スルーホールが形成されている層間絶縁膜を含む基
体の上に上層配線層を形成した後、前記上層配線層の上
に前記上層配線層よりもエッチングレートの小さい材料
からなる上部配線層を形成する工程と、 前記上部配線層の表面からエッチングすることにより、
前記上部配線層およびその下部の前記上層配線層の不要
な領域を取り除いて前記上層配線層のパターンを形成す
る工程とを有することを特徴とする半導体集積回路装置
の製造方法。
5. A step of forming a lower wiring layer on a surface of a substrate on which a plurality of semiconductor elements are formed, and a step of forming an interlayer insulating film on the substrate including the lower wiring layer, A step of forming a through hole by forming a photoresist film as an etching mask on a part of the surface and then etching the interlayer insulating film whose surface is exposed using the photoresist film as an etching mask; After forming an upper wiring layer on a substrate including an interlayer insulating film in which the through hole is formed, an upper wiring layer made of a material having a smaller etching rate than the upper wiring layer is formed on the upper wiring layer. By the step of forming and etching from the surface of the upper wiring layer,
And a step of removing an unnecessary region of the upper wiring layer and the lower wiring layer below the upper wiring layer to form a pattern of the upper wiring layer.
【請求項6】 請求項4または5記載の半導体集積回路
装置の製造方法において、前記上層配線層のパターンを
形成するエッチング処理は、エッチバック法が使用され
ていることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
6. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein an etching back method is used for the etching process for forming the pattern of the upper wiring layer. Device manufacturing method.
【請求項7】 請求項4または5記載の半導体集積回路
装置の製造方法において、前記上層配線層のパターンを
形成するエッチング処理は、CMP法が使用されている
ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein a CMP method is used for the etching process for forming the pattern of the upper wiring layer. Manufacturing method.
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