JPH10233452A

JPH10233452A - 金属プラグおよび金属配線の形成方法

Info

Publication number: JPH10233452A
Application number: JP3779297A
Authority: JP
Inventors: Masateru Hara; 昌輝原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】配線間容量を増加させたり工程数を増加させ
たりすることなく、配線幅と接続孔の直径とを同等とす
ることができ、これによって配線の狭ピッチ化を図るこ
とができる金属プラグおよび金属配線の形成方法を提供
する。【解決手段】Ａｌ合金配線１上にＳｉＯ_x系膜２を成
膜した後、これをエッチングして接続孔３を形成する。
全面にａ−Ｃ膜４を成膜して接続孔３を埋め込んだ後、
このａ−Ｃ膜４を研磨して接続孔３内にａ−Ｃプラグ５
を形成する。ＳｉＯ_x系膜２およびａ−Ｃプラグ５上に
ＳｉＯ_x系膜６を成膜した後、これをエッチングしてａ
−Ｃプラグ５と重なるように配線溝７を形成する。この
配線溝７の幅は接続孔３の直径と同一にする。ａ−Ｃプ
ラグ５を除去した後、接続孔３と配線溝７とからなる空
洞部にＡｌ膜を埋め込んでデュアルダマシン配線８を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、金属プラグおよ
び金属配線の形成方法に関し、特に、半導体装置の製造
に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置の製造においては、金
属配線を形成した後、層間絶縁膜を成膜してこの金属配
線を埋め込む手法が主流であった。しかしながら、この
方法では、ドライエッチングによる形成が困難な次世代
の微細配線やそれ自身のエッチングが困難なＣｕなどの
配線を実現することは困難である。

【０００３】この問題を解決するために、層間絶縁膜を
先に成膜し、この層間絶縁膜に配線の形状の溝を形成し
てから金属膜を成膜して溝配線を形成する、いわゆるダ
マシン（damascene)法が研究されている。このうち、金
属プラグと金属配線とを一回の金属膜の成膜により同時
に形成し、低コスト化を図るものが、いわゆるデュアル
ダマシン（dual damascene）法である（例えば、月刊Se
miconductor World 、1996年12月号、pp.129-134）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
デュアルダマシン法では、配線溝を形成した後にこの配
線溝の底部に接続孔を形成していたため、配線溝の幅を
接続孔の直径よりも大きくする必要があり、したがって
配線溝の中に埋め込まれる配線の幅は接続孔の直径より
も大きかった（例えば、月刊Semiconductor World 、19
96年12月号、pp.129-134）。このため、配線の間隔が金
属プラグの間隔よりも小さくなってしまっており、配線
の狭ピッチ化には不利であった。また、配線溝を形成し
た後、この配線溝の底部に接続孔を形成するため、エッ
チング深さが深く、エッチングが困難になるという欠点
があった。

【０００５】配線の狭ピッチ化は、配線幅と接続孔の直
径とを同等にすることにより可能であり、その方法とし
て配線溝と配線溝との間にＳｉＮ_xなどのエッチングス
トップ層を設ける方法があるが、この方法は、配線間容
量を増加させ、また、工程数を増加させたり、エッチン
グ深さが深く、エッチングが困難になるなどの欠点があ
った（例えば、月刊Semiconductor World 、1996年12月
号、pp.129-134）。

【０００６】したがって、この発明の目的は、配線間容
量を増加させたり工程数を増加させたりすることなく、
配線幅と接続孔の直径とを同等にすることができ、これ
によって配線の狭ピッチ化を図ることができる金属プラ
グおよび金属配線の形成方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の発明は、基体上に第１の絶縁膜を
形成した後、第１の絶縁膜に接続孔を形成する工程と、
第１の絶縁膜と異なる材料で接続孔を埋め込む工程と、
第１の絶縁膜および上記材料で埋め込まれた接続孔上に
第２の絶縁膜を形成する工程と、第２の絶縁膜に少なく
とも接続孔の一部と重なる配線溝を形成する工程と、接
続孔に埋め込まれた材料を除去する工程と、接続孔およ
び配線溝を金属で埋め込む工程とを有することを特徴と
する金属プラグおよび金属配線の形成方法である。

【０００８】この発明の第２の発明は、基体上に第１の
絶縁膜を形成した後、第１の絶縁膜に接続孔を形成する
工程と、第１の絶縁膜と異なる材料からなり、かつ、そ
の上部が形成すべき金属配線に対応した形状を有する型
をその下部が接続孔に埋め込まれるように形成する工程
と、型の周囲を取り囲むように型と異なる材料からなる
第２の絶縁膜を形成する工程と、型を除去する工程と、
型を除去することにより形成された空洞を金属で埋め込
む工程とを有することを特徴とする金属プラグおよび金
属配線の形成方法である。

【０００９】この発明において、接続孔を埋め込む材料
または型の材料の具体例をいくつか挙げると、例えば、
アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やアモルファスカー
ボン（ａ−Ｃ）などのほか、フッ素樹脂（フッ素化アリ
ルエーテルやポリテトラフルオロエチレン）に代表され
る樹脂などである。また、典型的には、接続孔の直径と
配線溝の幅とを互いにほぼ等しくする。

【００１０】この発明の第２の発明において、第２の絶
縁膜としては、例えば、有機または無機のシラン（Ｓｉ
Ｈ₄）と過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）とを原料として用いた
化学気相成長（ＣＶＤ）法により形成される酸化シリコ
ン膜（ＳｉＯ_x系膜）や、有機または無機のＳＯＧ（Sp
in on Glass)膜などを用いることができる。

【００１１】上述のように構成されたこの発明の第１の
発明によれば、第１の絶縁膜をエッチングすることによ
り接続孔を形成し、第２の絶縁膜をエッチングすること
により配線溝を形成することができるので、従来のよう
に配線溝を形成した後に接続孔を形成する場合に比べ
て、個々のエッチング深さが浅くなり、エッチングが容
易になる。また、第１の絶縁膜に接続孔を形成した後
に、第２の絶縁膜のエッチングにより配線溝を形成する
ので、従来のように配線溝の幅を接続孔の直径より大き
くする必要がなく、配線溝の幅を接続孔の直径と同等に
することができる。このため、配線の狭ピッチ化を図る
ことができる。また、この場合、エッチングストップ層
は不要であるため、配線間容量の増加を防止することが
できるとともに、工程数の増加を防止することができ
る。

【００１２】上述のように構成されたこの発明の第２の
発明によれば、第１の絶縁膜をエッチングすることによ
り接続孔を形成し、次にこの接続孔を埋め込むように型
を形成し、さらにこの型の周囲を取り囲む第２の絶縁膜
を形成した後、型を除去することにより配線溝を形成す
ることができるので、配線溝を形成した後に接続孔を形
成する従来の方法のように、エッチング深さが深くな
り、エッチングが困難になる問題がない。また、従来の
ように配線溝の幅を接続孔の直径より大きくする必要が
なく、配線溝の幅を接続孔の直径と同等にすることがで
きる。このため、配線の狭ピッチ化を図ることができ
る。また、この場合、エッチングストップ層は不要であ
るため、配線間容量の増加を防止することができるとと
もに、工程数の増加を防止することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００１４】まず、この発明の第１の実施形態による金
属プラグおよび金属配線の形成方法について説明する。

【００１５】金属プラグおよび金属配線の形成に際し、
層間絶縁膜に形成した接続孔の内部に層間絶縁膜とは異
なる材料を埋め込んだ状態でさらにその上に上層の層間
絶縁膜を成膜する。次に、この上層の層間絶縁膜に配線
溝を接続孔に連結した形で形成してから、接続孔の内部
に埋め込まれた材料を除去することにより、配線溝を形
成した後にこの配線溝の底部に接続孔を形成する場合に
比べて、個々のエッチング深さが浅くなるため、エッチ
ングが容易になる。また、接続孔に充填物がある状態で
配線溝をエッチングにより形成し、さらに充填物を除去
した後、一回の金属膜の成膜で、接続孔および配線溝の
内部に金属プラグと金属配線とを埋め込んだ構造（デュ
アルダマシン構造）を形成することができる。この方法
では、既に形成した接続孔の上に配線溝を形成するた
め、従来のデュアルダマシン法のように配線溝の幅を接
続孔の直径よりも大きくする必要がなく、同一サイズに
することができる。これによって、ボーダレスのデュア
ルダマシン配線を形成することができる。あるいは、配
線溝の幅を接続孔の直径と同じにするためにエッチング
ストップ層を設ける必要もないので、エッチングストッ
プ層によって配線間容量が増加したり、工程数が増加し
たりすることがない。

【００１６】また、接続孔に埋め込む材料として、ａ−
Ｓｉやａ−Ｃ、あるいは、フッ素化アリルエーテルなど
の樹脂を用いることにより、層間絶縁膜とのエッチング
選択比を十分に大きくとることができ、層間絶縁膜を残
した状態で容易かつ選択的に接続孔の内部に埋め込まれ
た材料を除去することができる。

【００１７】この第１の実施形態においては、まず、図
１Ａに示すように、あらかじめ素子が形成され、表面が
層間絶縁膜で覆われたＳｉ基板（図示せず）上に、第１
層目のＡｌ合金配線１を形成する。次に、全面に無機Ｓ
ＯＧによるＳｉＯ_x系膜２を層間絶縁膜として形成した
後、このＳｉＯ_x系膜２の所定部分をエッチングするこ
とにより接続孔３を形成する。

【００１８】次に、図１Ｂに示すように、例えばＣＶＤ
法により全面にａ−Ｃ膜４を十分な膜厚に成膜して接続
孔３の内部を埋め込む。

【００１９】次に、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanica
l Polishing)法により、少なくともＳｉＯ_x系膜２が露
出するまで研磨を行う。これによって、図１Ｃに示すよ
うに、接続孔３内に埋め込まれたａ−Ｃプラグ５が形成
される。

【００２０】次に、図１Ｄに示すように、全面に無機Ｓ
ＯＧによるＳｉＯ_x系膜６を層間絶縁膜として形成す
る。

【００２１】次に、図１Ｅに示すように、ＳｉＯ_x系膜
６の所定部分をエッチングすることにより、形成すべき
金属配線の型になる配線溝７を形成する。ここで、この
配線溝７は、ａ−Ｃプラグ５と同一幅で、かつ、このａ
−Ｃプラグ５と重なるように設計されている。

【００２２】次に、図１Ｆに示すように、Ｓｉ基板を酸
素プラズマ中でアッシングすることによりａ−Ｃプラグ
５を除去し、接続孔３と配線溝７とが連結した形状の空
洞部を形成する。

【００２３】次に、図１Ｇに示すように、選択ＡｌＣＶ
Ｄ法によりＡｌ膜を成膜して接続孔３と配線溝７とから
なる空洞部を埋め込み、接続孔３内のＡｌプラグと配線
溝７内の溝配線とが連結した形状のデュアルダマシン配
線８を形成する。

【００２４】実施例図１Ａに示すように、Ｓｉ基板上に高さ０．５μｍ、幅
０．５μｍの第１層目のＡｌ合金配線１を形成し、この
上に無機ＳＯＧをスピンコートした後、所定のアニール
を行い、膜厚０．５μｍのＳｉＯ_x系膜２を形成する。
次に、このＳｉＯ_x系膜２の所定部分をドライエッチン
グ法によりエッチングして直径０．５μｍの接続孔３を
形成する。

【００２５】次に、図１Ｂに示すように、ＣＶＤ法によ
り全面にａ−Ｃ膜４を成膜して接続孔３の内部を埋め込
む。

【００２６】次に、図１Ｃに示すように、ＣＭＰ法によ
りａ−Ｃ膜４を研磨し、接続孔３を埋め込む直径０．５
μｍのａ−Ｃプラグ５を形成する。

【００２７】次に、図１Ｄに示すように、全面に無機Ｓ
ＯＧをスピンコートした後、所定のアニールを行い、膜
厚０．５μｍのＳｉＯ_x系膜６を形成する。

【００２８】次に、図１Ｅに示すように、このＳｉＯ_x
系膜６の所定部分をドライエッチング法によりエッチン
グして幅０．５μｍの配線溝７を形成する。このとき、
接続孔３と配線溝７との合わせずれは、０．０５μｍで
あった。

【００２９】次に、酸素プラズマアッシャー中でＳｉ基
板を処理することにより、接続孔３の内部のａ−Ｃプラ
グ５を除去する。これによって、図１Ｆに示すように、
接続孔３と配線溝７とが連結した形状の空洞部が形成さ
れる。

【００３０】次に、Ｓｉ基板を２５０℃に保ち、Ａｌ原
料としてＤＭＡＨ（（ＣＨ₃）₂ＡｌＨ）を用いた選択
ＡｌＣＶＤ法によりＡｌ膜を成膜して接続孔３と配線溝
７とからなる空洞部を埋め込み、図１Ｇに示すように、
高さ０．５μｍ、直径０．５μｍのＡｌプラグと高さ
０．５μｍ、幅０．５μｍの溝配線とが連結した形状の
デュアルダマシン配線８を形成する。

【００３１】以上の工程により、配線幅が接続孔３の直
径と同一のボーダレスのデュアルダマシン配線８が形成
される。

【００３２】この第１の実施形態によれば、次のような
種々の利点がある。すなわち、ＳｉＯ_x膜系２をエッチ
ングすることにより接続孔３を形成し、ＳｉＯ_x系膜６
をエッチングすることにより配線溝７を形成しているの
で、従来のように配線溝を形成した後に接続孔を形成す
る場合に比べて、接続孔３および配線溝７の形成に必要
な個々のエッチング深さが浅く、エッチングが容易であ
る。また、ＳｉＯ_x系膜２に接続孔３を形成した後、Ｓ
ｉＯ_x系膜６のエッチングにより配線溝７を形成してい
るので、従来のように配線幅を接続孔の直径よりも大き
くする必要がなく、配線溝７の幅を接続孔３の直径と同
一にすることができる。このため、配線の狭ピッチ化を
図ることができる。また、この場合、エッチングストッ
プ層は不要であるため、配線間容量の増加を防止するこ
とができるとともに、工程数の増加を防止することがで
きる。

【００３３】次に、この発明の第２の実施形態による金
属プラグおよび金属配線の形成方法について説明する。

【００３４】上述の第１の実施形態においては、接続孔
３の内部だけをａ−Ｃ膜４で埋め込んでいるが、層間絶
縁膜とは異なる材料で接続孔と配線溝とに対応する形状
の型を形成することによっても、ボーダレスのデュアル
ダマシン配線を形成することができる。この方法では、
層間絶縁膜のエッチングが一回で済むという利点があ
る。

【００３５】この第２の実施形態においては、まず、図
２Ａに示すように、あらかじめ素子が形成され、表面が
層間絶縁膜で覆われたＳｉ基板（図示せず）上に、第１
層目のＡｌ合金配線１１を形成する。次に、全面にプラ
ズマＣＶＤ法によりＳｉＯ_ｘ系膜１２を成膜した後、こ
のＳｉＯ_ｘ系膜１２の所定部分をエッチングすること
により接続孔１３を形成する。

【００３６】次に、図２Ｂに示すように、全面にフッ素
樹脂膜を十分な膜厚に成膜した後、このフッ素樹脂膜
を、エッチングにより形成すべき溝配線に対応する形状
にパターニングし、下部が接続孔１３内に埋め込まれた
型１４を形成する。このとき、フッ素樹脂膜をパターニ
ングするためのフォトリソグラフィー工程における合わ
せずれによって、接続孔１３内の型１４の一部がエッチ
ングされ、接続孔１３と型１４との間に隙間が形成され
る。

【００３７】次に、図２Ｃに示すように、流動性が乏し
くなるような条件でＨ₂Ｏ₂とＳｉＨ₄とを原料として
用いた減圧ＣＶＤ法によりＳｉＯ_x系膜１５ａを所定膜
厚成膜した後、流動性が生じるような条件でＨ₂Ｏ₂と
ＳｉＨ₄とを原料として用いた減圧ＣＶＤ法によりＳｉ
Ｏ_x系膜１５ｂを所定膜厚成膜し、層間絶縁膜としての
ＳｉＯ_x系膜１５を形成する。このとき、最初に成膜さ
れるＳｉＯ_x系膜１５ａは流動性に乏しいため、フォト
リソグラフィー工程における合わせずれによって生じ
た、接続孔１３と型１４との間の隙間に入り込むことが
できないことにより、ＳｉＯ_x系膜１５ｂの成膜後にも
この接続孔１３内の隙間はＳｉＯ_x系膜１５ａで埋めら
れることなく残る。また、フッ素樹脂は疎水性を有する
ので、型１４の上部には、ＳｉＯ_x系膜１５はほとんど
付着しない。

【００３８】次に、紫外光（ＵＶ光）を照射しながら、
オゾン（Ｏ₃）ガスを流すことにより、フッ素樹脂から
なる型１４を分解除去して、接続孔１３と連結した配線
溝１６を形成する。

【００３９】次に、選択ＡｌＣＶＤ法によりＡｌ膜を成
膜して接続孔１３と配線溝１６とからなる空洞部を埋め
込むことにより、接続孔１３内のＡｌプラグと配線溝１
６内の溝配線とが連結した形状のデュアルダマシン配線
１７を形成する。

【００４０】実施例図２Ａに示すように、Ｓｉ基板上に高さ０．５μｍ、幅
０．５μｍの第１層目のＡｌ合金配線１１を形成した
後、この上にＳｉＨ₄とＮ₂Ｏとを原料として用いたプ
ラズマＣＶＤ法により、膜厚０．５μｍのＳｉＯ_x系膜
１２を成膜する。次に、このＳｉＯ_x系膜１２の所定部
分をドライエッチング法によりエッチングして直径０．
５μｍの接続孔１３を形成する。

【００４１】次に、塗布法によりフッ素樹脂膜を１．２
μｍの膜厚に成膜した後、このフッ素樹脂膜を、エッチ
ング法により０．５μｍの幅にパターニングし、図２Ｂ
に示すように、上部が形成すべき溝配線に対応した形状
を有し、下部が接続孔１３内に埋め込まれた型１４を形
成する。このとき、接続孔１３と型１４との合わせずれ
は、０．０５μｍであった。このため、接続孔１３内の
フッ素樹脂膜がこのずれ分だけ多少エッチングされ、し
たがって接続孔１３と型１４との間に隙間が形成され
た。

【００４２】次に、図２Ｃに示すように、まず、Ｓｉ基
板を４０℃に保って気相状態のＨ₂Ｏ₂（０．７ｇ／ｍ
ｉｎ）とＳｉＨ₄（１００ＳＣＣＭ）とＮ₂（５００Ｓ
ＣＣＭ）とを用いた減圧ＣＶＤ法により、反応圧力１Ｔ
ｏｒｒの条件で、流動性に乏しいＳｉＯ_x系膜１５ａを
０．１μｍの膜厚に成膜し、引き続いて、Ｓｉ基板を０
℃に保って気相状態のＨ₂Ｏ₂（０．７ｇ／ｍｉｎ）と
ＳｉＨ₄（１００ＳＣＣＭ）とＮ₂（５００ＳＣＣＭ）
とを用いた減圧ＣＶＤ法により、反応圧力１Ｔｏｒｒの
条件で、流動性に富むＳｉＯ_x系膜１５ｂを０．４μｍ
の膜厚に成膜する。この場合、最初に流動性に乏しいＳ
ｉＯ_x系膜１５ａを成膜しているため、接続孔１３と型
１４との間に生じた隙間は埋められずに残った。

【００４３】次に、ＵＶ光を照射しながら７６０Ｔｏｒ
ｒでＯ₃ガスを流すことにより、フッ素樹脂からなる型
１４を分解除去する。これによって、図２Ｄに示すよう
に、接続孔１３と配線溝１６とが連結した形状の空洞部
が形成される。

【００４４】次に、Ｓｉ基板を２５０℃に保ち、Ａｌ原
料としてＤＭＡＨを用いた選択ＡｌＣＶＤ法によりＡｌ
膜を成膜して接続孔１３と配線溝１６とからなる空洞部
を埋め込み、図２Ｅに示すように、高さ０．５μｍ、直
径０．５μｍのＡｌプラグと高さ０．５μｍ、幅０．５
μｍの溝配線とが連結した形状のデュアルダマシン配線
１７を形成する。

【００４５】以上の工程により、配線幅が接続孔１３の
直径と同一のボーダレスのデュアルダマシン配線１７が
形成される。

【００４６】この第２の実施形態によれば、次のような
種々の利点がある。すなわち、ＳｉＯ_x系膜１２をエッ
チングすることにより接続孔１３を形成し、次にこの接
続孔１３を埋め込むように型１４を形成し、さらにこの
型１４の周囲を取り囲むようにＳｉＯ_x系膜１５を形成
した後、型１４を除去することにより配線溝１６を形成
しているので、配線溝を形成した後に接続孔を形成する
従来の方法のように、接続孔１３および配線溝１６の形
成に必要なエッチング深さが増大し、エッチングが困難
になるという問題がない。また、ＳｉＯ_x系膜１２に接
続孔１３を形成し、この接続孔１３に型１４を埋め込
み、さらにこの型１４の周囲を取り囲むようにＳｉＯ_x
系膜１５を成膜した後、型１４を除去することにより配
線溝１６を形成しているので、従来のように配線溝の幅
を接続孔の直径よりも大きくする必要がなく、配線溝１
６の幅を接続孔１３の直径と同一にすることができる。
このため、配線の狭ピッチ化を図ることができる。ま
た、この場合、エッチングストップ層は不要であるた
め、配線間容量の増大を防止することができるととも
に、工程数の増加を防止することができる。さらに、層
間絶縁膜のエッチングは、接続孔１３を形成するための
エッチングだけであるので、第１の実施形態と比べても
エッチングは一回少なくて済み、したがって工程数はよ
り少なくなる。

【００４７】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。

【００４８】例えば、上述の第１および第２の実施形態
において挙げた数値、材料、原料、成膜法などはあくま
でも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値、材
料、原料、成膜法などを用いてもよい。具体的には、上
述の第１および第２の実施形態においては、金属プラグ
および金属配線形成用のＡｌ膜の成膜に、Ａｌ原料とし
てＤＭＡＨを用いた選択ＡｌＣＶＤ法を用いているが、
Ａｌ原料としてＤＭＡＨ以外のものを用いてもよいこと
はもちろん、選択ＡｌＣＶＤ法以外の方法を用いてもよ
い。また、Ａｌ原料に加えてＣｕ原料を用いた選択ＣＶ
Ｄ法によりＡｌ−Ｃｕ合金膜を成膜し、Ａｌ−Ｃｕ合金
配線を形成するようにしてもよいし、Ｃｕ原料としてＣ
ｕ（ｈｆａｃ）ＶＴＭＳを用いた有機金属化学気相成長
（ＭＯＣＶＤ）法によりＣｕ膜を成膜し、Ｃｕ配線を形
成するようにしてもよい。また、選択成長法を用いる代
わりに、全面に成膜した金属膜をＣＭＰ法により研磨す
ることにより金属配線を形成するようにしてもよい。

【００４９】さらに、上述の第２の実施形態において
は、Ｈ₂Ｏ₂とＳｉＨ₄とを原料として用いた減圧ＣＶ
Ｄ法による成膜時の成膜温度を変えることによりＳｉＯ
_x系膜１５ａ、１５ｂの流動性を変えているが、流動性
が異なるＳＯＧ膜を二回塗布することによっても、同様
の効果を得ることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、配線間容量を増加させたり工程数を増加させたりす
ることなく、配線幅と接続孔の直径とを同等にすること
ができ、これによって配線の狭ピッチ化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態による金属プラグお
よび金属配線の形成方法を工程順に示す断面図である。

【図２】この発明の第２の実施形態による金属プラグお
よび金属配線の形成方法を工程順に示す断面図である。

【符号の説明】

２、６、１２、１５ａ、１５ｂ、１５・・・ＳｉＯ_x系
膜、３、１３・・・接続孔、４・・・ａ−Ｃ膜、７、１
６・・・配線溝、８、１７・・・デュアルダマシン配
線、１４・・・型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に第１の絶縁膜を形成した後、上
記第１の絶縁膜に接続孔を形成する工程と、上記第１の絶縁膜と異なる材料で上記接続孔を埋め込む
工程と、上記第１の絶縁膜および上記材料で埋め込まれた上記接
続孔上に第２の絶縁膜を形成する工程と、上記第２の絶縁膜に少なくとも上記接続孔の一部と重な
る配線溝を形成する工程と、上記接続孔に埋め込まれた上記材料を除去する工程と、上記接続孔および上記配線溝を金属で埋め込む工程とを
有することを特徴とする金属プラグおよび金属配線の形
成方法。
【請求項２】上記接続孔を埋め込む上記材料はアモル
ファスシリコンであることを特徴とする請求項１記載の
金属プラグおよび金属配線の形成方法。
【請求項３】上記接続孔を埋め込む上記材料はアモル
ファスカーボンであることを特徴とする請求項１記載の
金属プラグおよび金属配線の形成方法。
【請求項４】上記接続孔を埋め込む上記材料はフッ素
樹脂であることを特徴とする請求項１記載の金属プラグ
および金属配線の形成方法。
【請求項５】上記フッ素樹脂はフッ素化アリルエーテ
ルまたはポリテトラフルオロエチレンであることを特徴
とする請求項４記載の金属プラグおよび金属配線の形成
方法。
【請求項６】上記接続孔の直径と上記配線溝の幅とが
互いにほぼ等しいことを特徴とする請求項１記載の金属
プラグおよび金属配線の形成方法。
【請求項７】基体上に第１の絶縁膜を形成した後、上
記第１の絶縁膜に接続孔を形成する工程と、上記第１の絶縁膜と異なる材料からなり、かつ、その上
部が形成すべき金属配線に対応した形状を有する型をそ
の下部が上記接続孔に埋め込まれるように形成する工程
と、上記型の周囲を取り囲むように上記型と異なる材料から
なる第２の絶縁膜を形成する工程と、上記型を除去する工程と、上記型を除去することにより形成された空洞を金属で埋
め込む工程とを有することを特徴とする金属プラグおよ
び金属配線の形成方法。
【請求項８】上記型の材料はアモルファスシリコンで
あることを特徴とする請求項７記載の金属プラグおよび
金属配線の形成方法。
【請求項９】上記型の材料はアモルファスカーボンで
あることを特徴とする請求項７記載の金属プラグおよび
金属配線の形成方法。
【請求項１０】上記型の材料はフッ素樹脂であること
を特徴とする請求項７記載の金属プラグおよび金属配線
の形成方法。
【請求項１１】上記フッ素樹脂はフッ素化アリルエー
テルまたはポリテトラフルオロエチレンであることを特
徴とする請求項１０記載の金属プラグおよび金属配線の
形成方法。
【請求項１２】上記接続孔の直径と上記配線溝の幅と
が互いにほぼ等しいことを特徴とする請求項７記載の金
属プラグおよび金属配線の形成方法。
【請求項１３】上記第２の絶縁膜は、有機または無機
のシランと過酸化水素とを原料として用いた化学気相成
長法により形成される酸化シリコン膜であることを特徴
とする請求項７記載の金属プラグおよび金属配線の形成
方法。
【請求項１４】上記第２の絶縁膜は有機または無機の
ＳＯＧ膜であることを特徴とする請求項７記載の金属プ
ラグおよび金属配線の形成方法。