JPH10340953A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH10340953A
JPH10340953A JP15110897A JP15110897A JPH10340953A JP H10340953 A JPH10340953 A JP H10340953A JP 15110897 A JP15110897 A JP 15110897A JP 15110897 A JP15110897 A JP 15110897A JP H10340953 A JPH10340953 A JP H10340953A
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JP
Japan
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contact hole
wiring
layer
wiring layer
insulating film
Prior art date
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Pending
Application number
JP15110897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuto Nakakido
和人 中木戸
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 Kyushu Ltd
Original Assignee
NEC Kyushu Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device, wherein tolerance to position deviation in contact hole formation is high and connection between diffusion layers or wiring layers is enabled with high reliability. SOLUTION: This device has a first wiring layer 5 formed on a semiconductor substrate 1 via a first interlayer insulating film 2, and a second wiring layer 8 which is formed on the first wiring layer 5 via a second interlayer insulating film 4 and connected with the first wiring layer 5, via a contact hole 7 formed in a specified region of the second interlayer insulating film 4. In this case, an etching stopper layer is formed on a lower layer of the first wiring layer 5 and immediately below the forming region of the contact hole 7, interposing an insulating layer. The etching stopper layer is constituted of a conductor film formed in a specified pattern shape.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関
し、特に配線層の構造と配線層間を接続するためのコン
タクトホールの構造とに関する。
The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a structure of a wiring layer and a structure of a contact hole for connecting the wiring layers.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子の構造の微細化及び高密度化
は依然として精力的に推し進められている。微細化につ
いては、現在では0.18μm寸法で形成された半導体
素子が用いられ、この寸法を設計基準にした1ビガビッ
トDRAM等の半導体装置が開発されている。
2. Description of the Related Art The miniaturization and higher density of the structure of semiconductor devices are still being vigorously pursued. For miniaturization, a semiconductor element formed with a size of 0.18 μm is currently used, and a semiconductor device such as a 1-bit DRAM using this size as a design standard has been developed.

【0003】また、高密度化については、微細化による
平面的な高密度化と共に半導体素子の3次元化による方
法が検討され、その中で一部は既に実用に供されてい
る。事実、電極配線の多層構造化あるいは拡散層の多重
構造化と共に、現在では半導体素子の中でキャパシタの
ような受動素子で実用化され、製品レベルの半導体装置
において具現化されている。そして現在ではこの3次元
化は、トランジスタ等の能動素子でも開発レベルで検討
されている。
[0003] Regarding the high density, a method of three-dimensional semiconductor elements as well as a two-dimensional high density by miniaturization has been studied, and some of them have already been put to practical use. In fact, along with the multi-layered structure of the electrode wiring or the multi-layered structure of the diffusion layer, it is now practically used as a passive element such as a capacitor among semiconductor elements, and is embodied in a semiconductor device at a product level. At present, this three-dimensional structure is being studied at the development level for active elements such as transistors.

【0004】このように微細化と3次元化は、半導体装
置の高集積化、高速化等による高性能化あるいは多機能
化にとって最も効果的な手法であり、今後の半導体装置
の製造にとって必須となっている。
As described above, miniaturization and three-dimensionalization are the most effective methods for achieving high performance or multi-functionality by increasing the integration and operating speed of semiconductor devices, and are essential for the future manufacture of semiconductor devices. Has become.

【0005】一方で、このような微細化と3次元化に伴
い、フォトリソグラフィ工程でのマスク合わせ精度の向
上が必須になる。しかし、現在フォトリソグラフィ工程
で使用されている縮小投影露光装置(以下、ステッパと
いう)では、そのマスク合わせ精度の向上に限界があ
る。また、このような半導体装置の3次元化のために、
特に拡散層と配線間あるいは多層配線間の層間絶縁膜の
平坦性が悪くなる。この平坦性の劣化が配線層とコンタ
クトホールとの位置合わせ精度の向上を阻害する要因に
もなってきている。
On the other hand, with such miniaturization and three-dimensionalization, it is essential to improve mask alignment accuracy in a photolithography process. However, a reduction projection exposure apparatus (hereinafter, referred to as a stepper) currently used in a photolithography process has a limitation in improving the mask alignment accuracy. In order to make such a semiconductor device three-dimensional,
Particularly, the flatness of the interlayer insulating film between the diffusion layer and the wiring or between the multilayer wirings is deteriorated. This deterioration in flatness is also a factor that hinders an improvement in the alignment accuracy between the wiring layer and the contact hole.

【0006】このコンタクトホールの従来の形成方法に
ついて、図4に基づいて説明する。図4は、このような
従来のコンタクトホールの形成方法を説明する模式的な
断面図である。
A conventional method for forming this contact hole will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a conventional method for forming such a contact hole.

【0007】図4(a)に示すように、シリコン基板1
01上に例えば第1の層間絶縁膜102が形成される。
そして、第1の層間絶縁膜102の所定の領域に第1の
配線層103が形成される。ここで、このような第1の
配線層103は、フォトリソグラフィ技術とドライエッ
チング技術とでアルミ金属膜等の配線用の金属薄膜が加
工されて形成される。次に、この第1の配線層103が
第2の層間絶縁膜104で被覆される。そして、この第
2の層間絶縁膜104の所定の領域であって第1の配線
層に達するコンタクトホール105が、フォトリソグラ
フィ技術とドライエッチング技術でもって設けられる。
なお、このフォトリソグラフィ工程のステッパでのマス
ク合わせで、第1の配線層103とコンタクトホール1
05との位置合わせがなされる。
[0007] As shown in FIG.
For example, a first interlayer insulating film 102 is formed on the substrate 01.
Then, a first wiring layer 103 is formed in a predetermined region of the first interlayer insulating film 102. Here, such a first wiring layer 103 is formed by processing a metal thin film for wiring such as an aluminum metal film by a photolithography technique and a dry etching technique. Next, the first wiring layer 103 is covered with a second interlayer insulating film 104. Then, a contact hole 105 reaching a first wiring layer in a predetermined region of the second interlayer insulating film 104 is provided by a photolithography technique and a dry etching technique.
Note that the first wiring layer 103 and the contact holes 1 are
05 is aligned.

【0008】そして、第1の配線層103の形成と同様
にして第2の配線層106が形成される。この第2の配
線層106は、コンタクトホール105を通して第1の
配線層103に接続される。
Then, a second wiring layer 106 is formed in the same manner as the formation of the first wiring layer 103. The second wiring layer 106 is connected to the first wiring layer 103 through the contact hole 105.

【0009】しかし、上記の配線層が微細化されると、
図4(b)に示すようなことが生じやすくなる。すなわ
ち、図4(a)で説明したフォトリソグラフィ工程のス
テッパでのマスク合わせでその合わせ精度が良くない
と、コンタクトホール105のマスクパターンが第1の
配線層103のパターンに対し位置ズレする。そして、
コンタクトホール105の形成のためのドライエッチグ
工程で、第2の層間絶縁膜104のドライエッチング
後、上記の第1の配線層から位置ズレした部分から第1
の層間絶縁膜102がドライエッチングされようにな
る。そして、最悪の場合では、シリコン基板101表面
に達するコンタクトホール105aが形成される。この
ために、第2の配線層106は、第1の配線層103と
ともにシリコン基板101に接続しショート(短絡)す
るようになる。そして、このように形成される半導体装
置は不良品になってしまう。
However, when the above wiring layer is miniaturized,
4B tends to occur. That is, if the alignment accuracy is not good in the mask alignment by the stepper in the photolithography process described with reference to FIG. 4A, the mask pattern of the contact hole 105 shifts with respect to the pattern of the first wiring layer 103. And
In a dry etching step for forming the contact hole 105, after the dry etching of the second interlayer insulating film 104, the first portion is shifted from the portion shifted from the first wiring layer.
Is dry-etched. In the worst case, a contact hole 105a reaching the surface of the silicon substrate 101 is formed. Therefore, the second wiring layer 106 is connected to the silicon substrate 101 together with the first wiring layer 103 and short-circuited (short-circuited). And the semiconductor device formed in this way becomes a defective product.

【0010】このようなコンタクトホールの位置ズレに
よる配線層のショートを防止する方法が特開平4−26
0328号公報に示されている。そこで、この従来の技
術について、図5に基づいて説明する。図5は、その製
造方法を示す工程順の断面図である。
Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-26 discloses a method for preventing a short circuit in a wiring layer due to such a positional displacement of a contact hole.
No. 0328. Therefore, this conventional technique will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a sectional view showing the manufacturing method in the order of steps.

【0011】図5(a)に示すように、シリコンウエハ
201上に拡散層202が形成される。そして、ゲート
SiO2 膜203とその上に近接してパターニングされ
たポリSiゲート電極204が形成される。さらに、こ
のポリSiゲート電極204上にSiO2 膜205が形
成され、全面に第1の層間絶縁膜206が堆積される。
そして、第1の層間絶縁膜206上に、コンタクトホー
ル用の孔207を有するポリSi膜208が設けられ
る。
As shown in FIG. 5A, a diffusion layer 202 is formed on a silicon wafer 201. Then, a gate SiO 2 film 203 and a patterned poly-Si gate electrode 204 are formed close to the gate SiO 2 film 203. Further, an SiO 2 film 205 is formed on the poly-Si gate electrode 204, and a first interlayer insulating film 206 is deposited on the entire surface.
Then, a poly-Si film 208 having a hole 207 for a contact hole is provided on the first interlayer insulating film 206.

【0012】次に、図5(b)に示すように、ポリSi
膜208を覆って第2の層間絶縁膜209が堆積され
る。そして、図5(c)に示すように、フォトレジスト
膜210をマスクにドライエッチングがなされる。ここ
で、ポリSi膜208上の第2の層間絶縁膜209に第
2のコンタクトホール211が形成され、第1の層間絶
縁膜206に孔207を通り拡散層202に達する第1
のコンタクトホール212が形成される。
Next, as shown in FIG.
A second interlayer insulating film 209 is deposited to cover the film 208. Then, as shown in FIG. 5C, dry etching is performed using the photoresist film 210 as a mask. Here, a second contact hole 211 is formed in the second interlayer insulating film 209 on the poly-Si film 208, and the first contact hole 211 reaches the diffusion layer 202 through the hole 207 in the first interlayer insulating film 206.
Contact hole 212 is formed.

【0013】次に、図5(d)に示すように、第1のコ
ンタクトホール212、第2のコンタクトホール211
に電極膜としてAl膜が埋め込まれ、拡散層202に接
続するAl電極213が形成される。
Next, as shown in FIG. 5D, a first contact hole 212 and a second contact hole 211 are formed.
Then, an Al film is embedded as an electrode film, and an Al electrode 213 connected to the diffusion layer 202 is formed.

【0014】この従来の技術では、ポリSi膜208が
コンタクトホール形成においてエッチングストッパ層と
なる。このために、フォトレジスト膜210の形成工程
で位置ズレが生じてもポリSi膜208がエッチングマ
スクになり、拡散層202のパターンからずれるコンタ
クトホールは形成されない。
In this conventional technique, the poly-Si film 208 becomes an etching stopper layer in forming a contact hole. For this reason, even if misalignment occurs in the process of forming the photoresist film 210, the poly-Si film 208 serves as an etching mask, and no contact hole deviating from the pattern of the diffusion layer 202 is formed.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した特開
平4−260328号公報に記載されている技術は、以
下のような3つの問題点を有している。すなわち、その
第1の問題点は、上記のようなポリSi膜208の形成
時に位置ズレが生じる場合に所定の領域にコンタクトホ
ールが形成できなくなることである。つまり、拡散層2
02と孔207のマスク合わせにズレがあると、拡散層
202と第1のコンタクトホール212に位置ズレが生
じてしまう。その第2の問題点は、ポリSi膜208と
第2の層間絶縁膜があるために、コンタクトホールが必
要以上に深くなることである。第3の問題点は、製造工
程が非常に増加することである。この場合では、1個の
コンタクトホールを形成するために2度のフォトリソグ
ラフィ工程が必要になる。また、ポリSi膜208の成
膜、ドライエッチングおよび第2の層間絶縁膜209形
成が余分に必要になる。
However, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-260328 has the following three problems. That is, the first problem is that it is impossible to form a contact hole in a predetermined region when a positional shift occurs during the formation of the poly-Si film 208 as described above. That is, the diffusion layer 2
If there is a misalignment between the mask 02 and the hole 207, a misalignment occurs between the diffusion layer 202 and the first contact hole 212. The second problem is that the presence of the poly-Si film 208 and the second interlayer insulating film makes the contact hole deeper than necessary. A third problem is that the number of manufacturing steps is greatly increased. In this case, two photolithography steps are required to form one contact hole. Further, the formation of the poly-Si film 208, the dry etching, and the formation of the second interlayer insulating film 209 are additionally required.

【0016】本発明の目的は、コンタクトホール形成で
の位置ズレに強く、拡散層あるいは配線層間の接続が高
い信頼性の下に行える半導体装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device which is resistant to positional deviation in the formation of a contact hole and can perform connection between a diffusion layer or a wiring layer with high reliability.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】このために本発明の半導
体装置では、半導体基板上に第1の層間絶縁膜を介して
配設された第1の配線層と、前記第1の配線層上に第2
の層間絶縁膜を介して配設され、前記第2の層間絶縁膜
の所定の領域に設けられるコンタクトホールを通して前
記第1の配線層に接続される第2の配線層とを有する半
導体装置において、前記コンタクトホールの形成領域の
直下であって前記第1の配線層の下層に絶縁層を介して
エッチングストッパ層が形成されている。
For this purpose, in the semiconductor device of the present invention, a first wiring layer provided on a semiconductor substrate via a first interlayer insulating film, and a first wiring layer provided on the first wiring layer are provided. Second
A second wiring layer provided through a first insulating layer and connected to the first wiring layer through a contact hole provided in a predetermined region of the second interlayer insulating film. An etching stopper layer is formed directly below the contact hole formation region and below the first wiring layer via an insulating layer.

【0018】ここで、前記エッチングストッパ層は所定
のパターン形状に形成された導電体膜で形成されてい
る。あるいは、前記エッチングストッパ層はダミー配線
層で形成されている。さらには、前記エッチングストッ
パ層と前記第1の配線層とは、前記絶縁層に形成された
前記コンタクトホールとは異なるコンタクトホールを通
して電気的に接続されている。
Here, the etching stopper layer is formed of a conductive film formed in a predetermined pattern. Alternatively, the etching stopper layer is formed of a dummy wiring layer. Further, the etching stopper layer and the first wiring layer are electrically connected through a contact hole different from the contact hole formed in the insulating layer.

【0019】ここで、コンタクトホール形成時にコンタ
クトホールの位置ズレが生じ第1の配線層のパターンか
らはずれも、第1の配線層の下層に設けられたエッチン
グストッパ層でこのコンタクトホールの形成は停止する
ようになる。このために、従来の技術で説明したような
問題は皆無になる。
Here, when the contact hole is displaced during the formation of the contact hole and deviates from the pattern of the first wiring layer, the formation of the contact hole is stopped by the etching stopper layer provided below the first wiring layer. I will be. For this reason, there is no problem as described in the prior art.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に、本発明の第1の実施の形態
を図1に基づいて説明する。図1は本発明の半導体装置
の多層配線部の断面図である。図1に示すように、シリ
コン基板1上に第1の層間絶縁膜2が形成されている。
ここで、この第1の層間絶縁膜2は化学気相成長(CV
D)法で堆積される膜厚300nm程度のシリコン酸化
膜である。そして、第1の層間絶縁膜2上にエッチング
ストッパ層として多結晶シリコン膜3が形成されてい
る。ここで、この多結晶シリコン膜3はCVD法で堆積
された膜厚100nm程度の薄膜で形成され、そのパタ
ーンは短冊状に形成されている。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a sectional view of a multilayer wiring portion of a semiconductor device according to the present invention. As shown in FIG. 1, a first interlayer insulating film 2 is formed on a silicon substrate 1.
Here, the first interlayer insulating film 2 is formed by chemical vapor deposition (CV).
This is a silicon oxide film having a thickness of about 300 nm deposited by the method D). Then, a polycrystalline silicon film 3 is formed on the first interlayer insulating film 2 as an etching stopper layer. Here, the polycrystalline silicon film 3 is formed as a thin film having a thickness of about 100 nm deposited by the CVD method, and its pattern is formed in a strip shape.

【0021】そして、上記の多結晶シリコン膜3を覆っ
て第2の層間絶縁膜4が形成されている。ここで、第2
の層間絶縁膜4はCVD法で堆積される膜厚200nm
程度のシリコン酸化膜である。この第2の層間絶縁膜4
上に第1の配線層としてWSi配線5が形成されてい
る。ここで、WSi配線5は膜厚が100nmのタング
ステンシリサイド薄膜で形成される。
Then, a second interlayer insulating film 4 is formed so as to cover the polycrystalline silicon film 3. Here, the second
Is 200 nm in thickness deposited by the CVD method.
About a silicon oxide film. This second interlayer insulating film 4
A WSi wiring 5 is formed thereon as a first wiring layer. Here, the WSi wiring 5 is formed of a tungsten silicide thin film having a thickness of 100 nm.

【0022】そして、WSi配線5を覆って膜厚300
nm程度の第3の層間絶縁膜6が形成され、この第3の
層間絶縁膜6にコンタクトホール7が形成される。ここ
で、コンタクトホール7の形成のためのフォトリソグラ
フィ工程でマスク合わせのズレが生じても、短冊状の多
結晶シリコン膜3がエッチングストッパとなり第1の層
間絶縁膜にコンタクトホールが形成されることがない。
しかし、第2の層間絶縁膜4にはコンタクトホールが形
成される。
Then, the WSi wiring 5 is covered with a film thickness of 300.
A third interlayer insulating film 6 of about nm is formed, and a contact hole 7 is formed in the third interlayer insulating film 6. Here, even if a misalignment of the mask occurs in the photolithography process for forming the contact hole 7, the strip-shaped polycrystalline silicon film 3 serves as an etching stopper and the contact hole is formed in the first interlayer insulating film. There is no.
However, a contact hole is formed in the second interlayer insulating film 4.

【0023】さらに、第2の配線層としてAl配線8が
形成されている。ここで、Al配線8は膜厚700nm
程度のアルミ薄膜である。そして、Al配線8はコンタ
クトホール7を通してWSi配線5に接続される。な
お、上記のようなマスク合わせのズレがあるとAl配線
8は多結晶シリコン膜3と接続されるが、シリコン基板
1に接続されることはない。ここで、多結晶シリコン膜
3は他には全く接続されていないため何ら不都合な問題
は生じない。
Further, an Al wiring 8 is formed as a second wiring layer. Here, the Al wiring 8 has a thickness of 700 nm.
It is a thin aluminum thin film. Then, the Al wiring 8 is connected to the WSi wiring 5 through the contact hole 7. When the mask is misaligned as described above, the Al wiring 8 is connected to the polycrystalline silicon film 3 but is not connected to the silicon substrate 1. Here, since the polycrystalline silicon film 3 is not connected at all, no inconvenience occurs.

【0024】次に、本発明の第2の実施の形態を図2に
基づいて説明する。図2は本発明の半導体装置の多層配
線部の断面図である。図2に示すように、第1の実施の
形態と同様にシリコン基板1上に第1の層間絶縁膜2が
形成されている。ここで、この第1の層間絶縁膜2はC
VD法で堆積される膜厚500nm程度のシリコン酸化
膜である。そして、第1の層間絶縁膜2上に多結晶シリ
コン膜3aが形成されている。ここで、この多結晶シリ
コン膜3aはCVD法で堆積された膜厚200nm程度
の薄膜で形成され、そのパターンは短冊状に形成されて
いる。なお、この多結晶シリコン膜3aには高濃度のリ
ン不純物が導入されており導電体膜となっている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a sectional view of a multilayer wiring portion of the semiconductor device of the present invention. As shown in FIG. 2, a first interlayer insulating film 2 is formed on a silicon substrate 1 as in the first embodiment. Here, the first interlayer insulating film 2 is made of C
This is a silicon oxide film having a thickness of about 500 nm deposited by the VD method. Then, a polycrystalline silicon film 3 a is formed on first interlayer insulating film 2. Here, the polycrystalline silicon film 3a is formed as a thin film having a thickness of about 200 nm deposited by the CVD method, and its pattern is formed in a strip shape. The polycrystalline silicon film 3a is doped with high-concentration phosphorus impurities to form a conductor film.

【0025】そして、上記の多結晶シリコン膜3aを覆
って第2の層間絶縁膜4が形成されている。ここで、第
2の層間絶縁膜4はCVD法で堆積される膜厚50nm
程度のシリコン酸化膜である。さらに、この第2の層間
絶縁膜4には予備コンタクトホール9が形成されてい
る。そして、この第2の層間絶縁膜4上に第1の配線層
としてWSi配線5が、上記の多結晶シリコン膜3aに
接続するように形成されている。また、同層にはWSi
配線5aが形成されている。ここで、WSi配線5ある
いは5aは膜厚は100nmのタングステンシリサイド
薄膜で形成されるものとする。
Then, a second interlayer insulating film 4 is formed to cover the polycrystalline silicon film 3a. Here, the second interlayer insulating film 4 has a thickness of 50 nm deposited by the CVD method.
About a silicon oxide film. Further, a preliminary contact hole 9 is formed in the second interlayer insulating film 4. On the second interlayer insulating film 4, a WSi wiring 5 is formed as a first wiring layer so as to be connected to the polycrystalline silicon film 3a. In the same layer, WSi
The wiring 5a is formed. Here, the WSi wiring 5 or 5a is formed of a tungsten silicide thin film having a thickness of 100 nm.

【0026】そして、WSi配線5および5aを覆って
第3の層間絶縁膜6が形成され、この第3の層間絶縁膜
6にコンタクトホール7が形成される。ここで、第1の
実施の形態と同じように、コンタクトホール7の形成の
ためのフォトリソグラフィ工程でマスク合わせのズレが
生じても、短冊状の多結晶シリコン膜3aがエッチング
ストッパとなり第1の層間絶縁膜2にコンタクトホール
が形成されることはない。しかし、第2の層間絶縁膜4
にはコンタクトホールが形成される。
Then, a third interlayer insulating film 6 is formed to cover WSi wirings 5 and 5a, and contact holes 7 are formed in third interlayer insulating film 6. Here, as in the first embodiment, even if a mask alignment shift occurs in the photolithography process for forming the contact hole 7, the strip-shaped polycrystalline silicon film 3a serves as an etching stopper, No contact hole is formed in the interlayer insulating film 2. However, the second interlayer insulating film 4
Is formed with a contact hole.

【0027】さらに、第2の配線層としてAl配線8が
形成されている。ここで、Al配線8は膜厚700nm
程度のアルミ薄膜である。そして、Al配線8はコンタ
クトホール7を通してWSi配線5に接続される。な
お、上記のような位置ズレがあるとAl配線8は多結晶
シリコン膜3aと接続されるが、シリコン基板1に接続
されることはない。
Further, an Al wiring 8 is formed as a second wiring layer. Here, the Al wiring 8 has a thickness of 700 nm.
It is a thin aluminum thin film. Then, the Al wiring 8 is connected to the WSi wiring 5 through the contact hole 7. In addition, when there is such a positional deviation, the Al wiring 8 is connected to the polycrystalline silicon film 3a, but is not connected to the silicon substrate 1.

【0028】ここで、多結晶シリコン膜3aは第1の配
線層であるWSi配線5に接続されている。しかも、多
結晶シリコン膜3aは導電体膜となっている。図2に示
したように、コンタクトホールの位置ズレがあってAl
配線8とWSi配線5とのコンタクトホール7を介した
接触面積が小さくなっても、Al配線8は多結晶シリコ
ン膜3aを通してWSi配線5に接続されるために、A
l配線8とWSi配線5との接続抵抗が増加することは
ない。
Here, the polycrystalline silicon film 3a is connected to a WSi wiring 5, which is a first wiring layer. Moreover, the polycrystalline silicon film 3a is a conductor film. As shown in FIG. 2, the position of the contact hole is shifted and Al
Even if the contact area between the wiring 8 and the WSi wiring 5 through the contact hole 7 is reduced, the Al wiring 8 is connected to the WSi wiring 5 through the polycrystalline silicon film 3a.
The connection resistance between the l wiring 8 and the WSi wiring 5 does not increase.

【0029】次に、本発明の第3の実施の形態を図3に
基づいて説明する。図3は本発明の半導体装置の多層配
線部の断面図である。図3に示すように、シリコン基板
1上に選択的に素子分離絶縁膜10が形成されている。
そして、シリコン基板1上の他の領域にゲート絶縁膜1
1が形成され、このゲート絶縁膜11上にゲート電極1
2が形成されている。そして、素子分離絶縁膜10上で
あってゲート電極12と同一の層にエッチングストッパ
層としてダミーゲート電極12aが形成されている。さ
らに、MOSトランジスタのソース・ドレイン領域とな
る拡散層13が形成されている。ここで、ゲート電極1
2およびダミーゲート電極12aはタングステンポリサ
イド膜等の低抵抗の導電体膜で形成される。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a sectional view of a multilayer wiring portion of the semiconductor device of the present invention. As shown in FIG. 3, an element isolation insulating film 10 is selectively formed on a silicon substrate 1.
Then, the gate insulating film 1 is formed in another region on the silicon substrate 1.
1 is formed, and a gate electrode 1 is formed on the gate insulating film 11.
2 are formed. A dummy gate electrode 12a is formed as an etching stopper layer on the element isolation insulating film 10 and in the same layer as the gate electrode 12. Further, a diffusion layer 13 serving as a source / drain region of the MOS transistor is formed. Here, the gate electrode 1
2 and the dummy gate electrode 12a are formed of a low-resistance conductive film such as a tungsten polycide film.

【0030】これより上層は第1の実施の形態で説明し
たのと同様である。すなわち、上記のゲート電極12お
よびダミーゲート電極12aを覆って第2の層間絶縁膜
4が形成されている。ここで、第2の層間絶縁膜4はC
VD法で堆積される膜厚500nm程度のシリコン酸化
膜である。この第2の層間絶縁膜4上に第1の配線層と
してWSi配線5が形成されている。ここで、WSi配
線5は膜厚が100nmのタングステンシリサイド薄膜
で形成される。
The layers above this are the same as those described in the first embodiment. That is, the second interlayer insulating film 4 is formed to cover the gate electrode 12 and the dummy gate electrode 12a. Here, the second interlayer insulating film 4 is C
This is a silicon oxide film having a thickness of about 500 nm deposited by the VD method. On the second interlayer insulating film 4, a WSi wiring 5 is formed as a first wiring layer. Here, the WSi wiring 5 is formed of a tungsten silicide thin film having a thickness of 100 nm.

【0031】そして、WSi配線5を覆って膜厚500
nm程度の第3の層間絶縁膜6が形成され、この第3の
層間絶縁膜6にコンタクトホール7が形成される。ここ
で、コンタクトホール7の形成のためのフォトリソグラ
フィ工程でマスク合わせのズレが生じても、ダミーゲー
ト電極12aがエッチングストッパとなり素子分離絶縁
膜10にコンタクトホールが形成されることがない。
Then, the WSi wiring 5 is covered with a film thickness of 500
A third interlayer insulating film 6 of about nm is formed, and a contact hole 7 is formed in the third interlayer insulating film 6. Here, even if a mask misalignment occurs in a photolithography process for forming the contact hole 7, the dummy gate electrode 12a serves as an etching stopper and a contact hole is not formed in the element isolation insulating film 10.

【0032】さらに、第2の配線層としてAl配線8が
形成されている。ここで、Al配線8は膜厚1000n
m程度のアルミ薄膜である。そして、Al配線8はコン
タクトホール7を通してWSi配線5に接続される。な
お、上記のような位置ズレがあるとAl配線8はダミー
ゲート電極12aと接続されるが、シリコン基板1に接
続されることはない。ここで、ダミーゲート電極12a
は他には全く接続されていないため何ら不都合な問題が
生じることはない。
Further, an Al wiring 8 is formed as a second wiring layer. Here, the Al wiring 8 has a thickness of 1000 n.
m aluminum thin film. Then, the Al wiring 8 is connected to the WSi wiring 5 through the contact hole 7. In addition, if there is the above-mentioned misalignment, the Al wiring 8 is connected to the dummy gate electrode 12a, but is not connected to the silicon substrate 1. Here, the dummy gate electrode 12a
Since there is no other connection at all, there is no inconvenience.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明の半導体装置では、半導体基板上
に第1の層間絶縁膜を介して配設された第1の配線層
と、この第1の配線層上に第2の層間絶縁膜を介して配
設され、そして第2の層間絶縁膜の所定の領域に設けら
れるコンタクトホールを通して上記第1の配線層に接続
される第2の配線層とを有する半導体装置において、上
記のコンタクトホールの形成領域の直下であって第1の
配線層の下層に絶縁層を介してエッチングストッパ層が
形成されている。ここで、エッチングストッパ層は所定
のパターン形状に形成された導電体膜で形成されてい
る。
According to the semiconductor device of the present invention, a first wiring layer provided on a semiconductor substrate via a first interlayer insulating film, and a second interlayer insulating film provided on the first wiring layer. And a second wiring layer connected to the first wiring layer through a contact hole provided in a predetermined region of the second interlayer insulating film. An etching stopper layer is formed immediately below the formation region and below the first wiring layer via an insulating layer. Here, the etching stopper layer is formed of a conductor film formed in a predetermined pattern shape.

【0034】上述したようにフォトリソグラフィ工程の
マスク合わせでコンタクトホールと第1の配線層との間
でマスク合わせのズレが生じても、コンタクトホール形
成のためのドライエッチング工程で下層の層間絶縁膜が
エッチングされることはない。これは、エッチングスト
ッパ層が上記のエッチングの進行を防止するようになる
からである。
As described above, even if a mask is misaligned between the contact hole and the first wiring layer in the mask alignment in the photolithography process, the lower interlayer insulating film is formed in the dry etching process for forming the contact hole. Is not etched. This is because the etching stopper layer prevents the progress of the etching.

【0035】また、本発明ではエッチングストッパ層と
第1の配線層間の絶縁層は薄くできる。このために、コ
ンタクトホールが必要以上に深くなることはなくなる。
In the present invention, the thickness of the insulating layer between the etching stopper layer and the first wiring layer can be reduced. Therefore, the contact hole does not become deeper than necessary.

【0036】また、本発明ではエッチングストッパ層
は、ダミーゲート電極のように第1の配線層下に形成さ
れるダミー配線層で構成できる。このために、半導体装
置の製造工程は従来の技術のように増加することは無く
なる。
In the present invention, the etching stopper layer can be constituted by a dummy wiring layer formed below the first wiring layer like a dummy gate electrode. For this reason, the manufacturing process of the semiconductor device does not increase as in the related art.

【0037】このようにして、本発明によりコンタクト
ホール形成での配線層との位置ズレが非常に強くなり、
拡散層あるいは配線層間の接続が簡便な手法でもって高
い信頼性の下に行えるようになる。
As described above, according to the present invention, the positional deviation from the wiring layer in the formation of the contact hole becomes very strong,
The connection between the diffusion layer or the wiring layer can be performed with high reliability by a simple method.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態を説明するための多
層配線部の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a multilayer wiring section for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態を説明するための多
層配線部の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a multilayer wiring section for explaining a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態を説明するための多
層配線部の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a multilayer wiring section for explaining a third embodiment of the present invention.

【図4】従来の技術を説明するための模式的断面図であ
る。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a conventional technique.

【図5】従来の技術を説明するための製造工程順の断面
図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a related art in the order of manufacturing steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,101 シリコン基板 2,102,206 第1の層間絶縁膜 3,3a 多結晶シリコン膜 4,104,209 第2の層間絶縁膜 5,5a WSi配線 6 第3の層間絶縁膜 7,105,105a コンタクトホール 8 Al配線 9 予備コンタクトホール 10 素子分離絶縁膜 11 ゲート絶縁膜 12 ゲート電極 12a ダミーゲート電極 13,202 拡散層 103 第1の配線層 106 第2の配線層 201 シリコンウエハ 203 ゲートSiO2 膜 204 ポリSiゲート電極 205 SiO2 膜 207 孔 208 ポリSi膜 210 フォトレジスト膜 211 第2のコンタクトホール 212 第1のコンタクトホール 213 Al電極1,101 silicon substrate 2,102,206 first interlayer insulating film 3,3a polycrystalline silicon film 4,104,209 second interlayer insulating film 5,5a WSi wiring 6 third interlayer insulating film 7,105, 105a Contact hole 8 Al wiring 9 Preliminary contact hole 10 Element isolation insulating film 11 Gate insulating film 12 Gate electrode 12a Dummy gate electrode 13,202 Diffusion layer 103 First wiring layer 106 Second wiring layer 201 Silicon wafer 203 Gate SiO 2 Film 204 poly-Si gate electrode 205 SiO 2 film 207 hole 208 poly-Si film 210 photoresist film 211 second contact hole 212 first contact hole 213 Al electrode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に第1の層間絶縁膜を介し
て配設された第1の配線層と、前記第1の配線層上に第
2の層間絶縁膜を介して配設され、前記第2の層間絶縁
膜の所定の領域に設けられるコンタクトホールを通して
前記第1の配線層に接続される第2の配線層とを有する
半導体装置において、前記コンタクトホールの形成領域
の直下であって前記第1の配線層の下層に絶縁層を介し
てエッチングストッパ層が形成されていることを特徴と
する半導体装置。
A first wiring layer provided on a semiconductor substrate via a first interlayer insulating film; a first wiring layer provided on the first wiring layer via a second interlayer insulating film; A semiconductor device having a second wiring layer connected to the first wiring layer through a contact hole provided in a predetermined region of the second interlayer insulating film; A semiconductor device, wherein an etching stopper layer is formed below the first wiring layer via an insulating layer.
【請求項2】 前記エッチングストッパ層が所定のパタ
ーン形状に形成された導電体膜で形成されていることを
特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said etching stopper layer is formed of a conductive film formed in a predetermined pattern.
【請求項3】 前記エッチングストッパ層がダミー配線
層で形成されていることを特徴とする請求項2記載の半
導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein said etching stopper layer is formed of a dummy wiring layer.
【請求項4】 前記エッチングストッパ層と前記第1の
配線層とが、前記絶縁層に形成された前記コンタクトホ
ールとは異なるコンタクトホールを通して電気的に接続
されていることを特徴とする請求項2または請求項3記
載の半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 2, wherein the etching stopper layer and the first wiring layer are electrically connected through a contact hole different from the contact hole formed in the insulating layer. Alternatively, the semiconductor device according to claim 3.
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