JPH1041300A - 配線または接続部の形成方法及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線や接続孔の形成のためのパターニング時
のレジスト工程やエッチング工程に伴う問題点を無く
し、多層構造の重ね合わせのマージンを向上でき、平坦
化等の工程数の増加を抑えられ、簡明に配線または接続
部を得られる配線または接続部の形成方法、及びこのよ
うな簡明な構成で配線または接続部を形成した半導体装
置を提供する。 【解決手段】絶縁膜１１′〜１３′上に、形成すべき
配線１１〜１３または接続部３１，３２に対応するパタ
ーンでマスク４１〜４３を形成し、金属イオンあるいは
不純物イオンを上記マスクを介して上記絶縁膜にイオン
注入することにより、該絶縁膜についてこれを部分的に
電気的特性を変化させ、これによって配線または接続部
を形成する。上記配線または接続部を形成した半導体
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気的分野で利用
される技術に関するものであって、特に電子技術につい
て、第１に配線または接続部の形成方法に関し、特に、
半導体装置の製造の場合などに好適に用いることができ
る配線または接続部の形成方法に関するものであり、第
２にこの配線または接続部の形成方法により得られる半
導体装置に関するものである。本発明は、たとえば、多
層配線構造を有する各種半導体装置製造の分野で好まし
く利用することができる。

【０００２】

【従来の技術】この種の技術、たとえば多層配線構造を
有する半導体装置については、従来その製造の際、配線
の形成のためのフォトレジスト工程やエッチング工程、
また配線間を接続する接続孔を形成するためのフォトレ
ジスト工程やエッチング工程において数々の解決すべき
問題点があり、さらに、配線間の層間平坦化とか、ある
いは設計の自由度のてんなどで、種々問題が残ってい
る。ＶＬＳＩ、ＵＬＳＩ等に見られるように、半導体装
置はその微細化が進んでいるが、このような半導体装置
の微細化、集積化が進展するに伴い、上記の問題はます
ます重要になる。

【０００３】以下、従来技術の問題点について、図面を
参照して、具体的に説明する。図４に示すのは、下側
（基板側）から、第１層配線１１ａ、第２層配線１２
ａ、第３層配線１３ａの各配線層が形成された多層配線
構造であり、特に、各配線層がアルミニウム系材料から
なる多層アルミニウム配線構造である。なお、図示して
いないが、この例は半導体基板上にポリシリコンからな
るゲート電極が形成されて、その上に上記多層アルミニ
ウム配線１１ａ，１２ａ，１３ａが形成されているもの
である。図４中、符号１０は、下地を示す（他の各図に
おいても同じ）。下地１０は、この例では、半導体基板
（ここではシリコン基板）上に形成した絶縁膜であり、
たとえば二酸化シリコン膜である。このような多層アル
ミニウム配線構造は、従来技術においては、次のように
形成される。

【０００４】ゲート材として、第１層ポリシリコン層
を、ＣＶＤ等の手段で形成する。このポリシリコン層に
ついて、パターニングを行って所望のゲート構造を得、
さらに適宜必要な加工を行う。

【０００５】次いで、第１層アルミニウムの成膜、及び
レジスト工程と、エッチングによるパターニングを行っ
て、第１層アルミニウム配線１１ａを形成する。すなわ
ち、第１層アルミニウムを、蒸着や、あるいはスパッタ
等、適宜手段により成膜し、該成膜した第１層アルミニ
ウム（ここではスパッタアルミニウム）を、フォトリソ
グラフィー技術により形成したレジストマスクを用い
て、エッチングにより、パターニングする。これによ
り、第１層アルミニウム配線１１ａを形成する。

【０００６】次に、層間平坦化工程を行う。すなわち、
二酸化シリコン等を成分とする平坦化膜を成膜して、平
坦化層間膜２１ａを形成する。

【０００７】上記層間膜２１ａに、第１層アルミニウム
配線１１ａと上層配線（第２層配線）とのコンタクトを
とるための接続孔３１ａを形成する。この接続孔３１ａ
形成のためには、接続孔形成用のレジストマスクのフォ
トリソグラフィー技術による形成、及び接続孔形成のエ
ッチング工程が要される。

【０００８】次いで、第２層アルミニウム配線１２ａの
形成、及び同時に、接続孔３１ａのアルミニウムによる
埋め込みによるコンタクトの形成を行う。これも第２層
アルミニウムの成膜（同時に接続孔３１ａへの埋め込
み）、及びレジスト工程と、エッチングによるパターニ
ングを要する。すなわち、第２層アルミニウムを、蒸着
や、あるいはスパッタ等、適宜手段により成膜し、該成
膜した第２層アルミニウムを、フォトリソグラフィー技
術により形成したレジストマスクを用いて、エッチング
により、パターニングして、これにより、第２層アルミ
ニウム配線１２ａを形成する。

【０００９】次に、前記と同様にして層間平坦化工程を
行う。すなわち、第２層アルミニウム配線１２ａ上に平
坦化膜を成膜して、平坦化層間膜２２ａを形成する。

【００１０】さらにこの層間膜２２ａに、第２層アルミ
ニウム配線１２ａと上層配線（第３層配線）とのコンタ
クトをとるための接続孔３２ａを形成する。この接続孔
３２ａ形成のためには、再度、接続孔形成用のレジスト
マスクのフォトリソグラフィー技術による形成、及び接
続孔形成のエッチング工程が要される。

【００１１】次いで、第３層アルミニウム配線１３ａの
形成、及び同時に、接続孔３２ａのアルミニウムによる
埋め込みによるコンタクトの形成を行う。これも第３層
アルミニウムの成膜（同時に接続孔３２ａへの埋め込
み）、及びレジスト工程と、エッチングによるパターニ
ングを要する。すなわち、第３層アルミニウムを、蒸着
や、あるいはスパッタ等、適宜手段により成膜し、該成
膜した第３層アルミニウムを、フォトリソグラフィー技
術により形成したレジストマスクを用いて、エッチング
により、パターニングして、これにより、第３層アルミ
ニウム配線１３ａを形成して、図４の構造を得る。

【００１２】さらに多層の配線構造を要する場合は、上
記のプロセスを、繰り返して行う。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来技
術には、次に述べるような問題点がある。まず、配線形
成時のエッチングについては、アルミニウム層等の配線
材料をエッチングする場合、オーバーエッチングを要す
る場合、あるいはオーバーエッチングになってしまった
場合には、ハレーションによる断線のおそれがある。ま
た、アンダーエッチングとなった場合には、エッチング
残渣の問題がある。かつ、エッチングに際しては、エッ
チングのストッパ膜が必要となる。

【００１４】かつ接続孔（コンタクト）形成時のエッチ
ングについては、オーバーエッチング時のコンタクトリ
ークの発生の問題があり、また、アンダーエッチング時
のコンタクトオープンのおそれという問題がある。

【００１５】配線、及び接続孔（コンタクト）形成時の
フォトレジスト工程については、フォトリソグラフィー
におけるフォーカス、及び露光マージンの確保が必要で
あるという問題や、各層（レイヤー）間の重ね合わせマ
ージンの確保が必要であるという問題がある。

【００１６】層間平坦化工程については、配線の多層化
に伴い、それに比例して工程数が増加するという問題が
ある。

【００１７】さらに設計について、デザインルールの制
約（たとえばコンタクト上にコンタクトを配置すること
は不可という制約）があって、設計の自由度が制限され
ているという問題がある。

【００１８】本発明は、上記従来技術の種々の問題点を
解決して、配線や接続孔の形成のためのパターニングに
要するレジスト工程やエッチング工程に伴う問題点を無
くし、かつ、多層構造の重ね合わせのマージンを向上で
き、さらに平坦化等の工程数の増加を抑えることができ
て、簡明な構成により配線または接続部を得ることがで
きる配線または接続部の形成方法を提供することを目的
とする。また、このような簡明な構成で配線または接続
部を形成した半導体装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の配線または接続
部の形成方法は、絶縁膜上に、形成すべき配線または接
続部に対応するパターンでマスクを形成し、金属イオン
あるいは不純物イオンを上記マスクを介して上記絶縁膜
にイオン注入することにより、該絶縁膜についてこれを
部分的に電気的特性を変化させ、これによって配線また
は接続部を形成することを特徴とするものである。本発
明においては、フォトリソグラフィーによって、配線、
または接続部（代表的にはコンタクトホール）のパター
ンを構成する。この場合、絶縁膜が、高絶縁性の絶縁膜
である場合については、金属イオン注入をたとえば高濃
度で行う。たとえば、アルミニウムをイオン注入する構
成をとることができ、その他、半導体装置製造の場合に
用いられている各種の金属のイオン注入を行うことがで
きる。半絶縁膜（半導体）については、リン、ヒ素、ホ
ウ素等の不純物をイオン注入する構成をとることができ
る。このようなイオン注入により、イオン飛程部分の膜
の電気的特性を変化させる。本発明においては、この電
気的特性の変化（代表的には絶縁膜の導電化、また、導
電化した絶縁膜の再絶縁化など）により、所望の配線
や、接続部を形成する。

【００２０】この発明によれば、所望の配線や接続部の
形成は、絶縁膜にイオン注入を行うことだけで達成され
る。よって、必要なのは、絶縁膜の成膜と、イオン注入
の適正な制御のみである。エッチングは必須ではなく、
よってエッチングストッパは不要であり、オーバーエッ
チングやアンダーエッチングに伴う問題も回避できる。
イオン注入のためのマスク形成の際のフォーカス、及び
露光マージンについては、エッチングの場合よりも、そ
の確保は容易である。また、重ね合わせのマージンにつ
いては、格段にこれを向上できる。さらに、この発明に
よれば、層間絶縁膜を使用することなく、何層の多層配
線も形成可能である。よって、平坦化技術が不要になっ
て、工程の複雑化が無くなる。設計の自由度も、高くな
る。また、この発明によれば、イオン注入の制御により
所望の特性をもった配線や接続部を形成できるので、た
とえば、配線についてこれを抵抗体として形成すること
も、イオン注入の制御によるだけで容易に可能である。
よって、この発明は、任意の特性をもつ配線等の形成技
術として用いることができて、有利である。

【００２１】また、本発明の半導体装置は、半導体基板
上に形成された２層以上の絶縁膜に対して、各絶縁膜に
ついて形成すべき配線に対応するパターンで形成したマ
スクを介して、各絶縁膜に金属イオンあるいは不純物イ
オンをイオン注入することにより、多層配線を形成する
とともに、形成された各配線間を接続する接続部を、形
成すべき接続部に対応するパターンで形成したマスクを
介して、金属イオンあるいは不純物イオンをイオン注入
することにより形成して得られたことを特徴とするもの
である。

【００２２】この発明によれば、半導体装置は、上記し
た配線または接続部の形成方法による作用効果によって
歩留り良く適正かつ簡明に製造されて、この結果、信頼
性の高い、品質の良好なものとして得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
さらに詳細に説明し、また、本発明の好ましい実施の形
態の具体例について、図面を参照して説明する。但し当
然のことではあるが、本発明は図示実施の形態例に限定
されるものではない。

【００２４】本発明の配線または接続部の形成方法にお
いては、絶縁膜上に、形成すべき配線または接続部に対
応するパターンでマスクを形成し、金属イオンあるいは
不純物イオンを上記マスクを介して上記絶縁膜にイオン
注入することにより、該絶縁膜についてこれを部分的に
電気的特性を変化させ、これによって配線または接続部
を形成するが、この場合に、イオン注入のエネルギを調
整することによって、絶縁膜中に形成される配線または
接続部の深さ方向の位置を制御する構成とすることがで
きる。このようにして、イオン注入時のエネルギを調整
することによって、絶縁膜中に形成される配線または接
続部の深さ方向の位置を制御し、所望の多層配線の適正
な形成が可能ならしめられる。

【００２５】この発明は、２層以上の絶縁膜を形成し、
各絶縁膜に対して上記イオン注入を行うことにより、多
層配線を形成する態様で、実施することができる。この
とき、イオン注入のエネルギを調整することによって、
各絶縁膜に対してそれぞれイオン注入を行う構成とする
ことができる。このように、イオン注入時のエネルギを
調整することによって、絶縁膜中に形成される配線また
は接続部の深さ方向の位置を制御し、多層配線の形成を
可能とする。

【００２６】またこの発明は、２層以上の絶縁膜を形成
し、各絶縁膜に対して上記イオン注入を行うことによ
り、多層配線を形成するとともに、各絶縁膜に形成され
た各配線間を接続する接続部を、上記イオン注入を行う
ことによって形成し、かつ、この多層配線の形成と接続
部の形成とは、順不同に行う構成とすることができる。

【００２７】またこの発明は、イオン注入のエネルギを
調整することによって、各絶縁膜に対してそれぞれイオ
ン注入を行う構成とするとともに、イオン注入のエネル
ギを調整することによって、各接続部のイオン注入によ
る形成を行う構成とすることができる。

【００２８】本発明に係る多層配線構造を有する半導体
装置は、半導体基板上に形成された２層以上の絶縁膜に
対して、各絶縁膜について形成すべき配線に対応するパ
ターンで形成したマスクを介して、各絶縁膜に金属イオ
ンあるいは不純物イオンをイオン注入することにより、
多層配線を形成するとともに、形成された各配線間を接
続する接続部を、形成すべき接続部に対応するパターン
で形成したマスクを介して、金属イオンあるいは不純物
イオンをイオン注入することにより形成して得られたも
のであるが、この発明の実施においても、上記配線また
は接続部の形成方法において採用できる各種の態様をと
ることができる。

【００２９】以下、本発明の実施の形態の具体例につい
て、詳しく説明する。なお以下に具体的に記述するの
は、第４図に示した従来技術に対応させたもので、ポリ
シリコンゲート配線上の多層配線に適用したが、もちろ
んこれに限らず、その他適宜の配線ないしはコンタクト
構造の形成に適用可能である。

【００３０】実施の形態例１ 本発明の第１の実施の形態において得られた構造を図１
に示し、これを得る工程を、図２及び図３に示す。これ
らを参照して、以下本実施の形態例を説明する。

【００３１】図１を参照する。図１は、この実施の形態
において得られた半導体装置の要部構造を示すものであ
る。これは、半導体基板上に形成された２層以上の絶縁
膜（図では、３層）に対して、各絶縁膜について形成す
べき配線に対応するパターンで形成したマスクを介し
て、各絶縁膜に金属イオンあるいは不純物イオンをイオ
ン注入することにより、多層配線１１〜１３を形成する
とともに、各配線１１〜１３間を接続する接続部３１，
３２を、形成すべき接続部に対応するパターンで形成し
たマスクを介して、金属イオンあるいは不純物イオンを
イオン注入することにより形成したものである。図１
中、イオン注入により形成された多層配線１１〜１３、
及び接続部３１，３２については、図示の明瞭のため、
特にハッチングを施した（図２及び図３も同じ）。

【００３２】次に、図２及び図３を参照して、本例のプ
ロセスを説明する。図２（ａ）に示したのは、下地１０
（本例では、半導体基板（ここではシリコン基板）上に
形成した二酸化シリコン膜等の絶縁膜である。）上に第
１層配線１１を形成するための第１層絶縁膜１１′を形
成し、必要に応じ適宜パターニングした状態である。こ
こでは既存のポリシリコン成膜ＣＶＤ装置などの中で、
第１層絶縁膜１１′として、ポリシリコン膜を形成し
た。本例においても、前記した従来技術におけると同
様、あらかじめゲート構造（図示せず）を形成してあ
る。たとえばゲート材として、第１層ポリシリコン層
を、ＣＶＤ等の手段で形成する。このポリシリコン層に
ついて、パターニングを行って所望のゲート構造を得、
さらに適宜必要な加工を行う。具体的にはたとえば、半
導体基板（ここではシリコン基板）に、シリコンナイト
ライド等の耐酸化膜を用いた選択酸化技術等のＬＯＣＯ
Ｓパターニング技術等を用いて素子分離領域を形成し、
ＲＩＥ等で耐酸化膜等を除去し、必要に応じ、フォトレ
ジスト工程でレジストマスクを形成してイオン注入によ
りウェル領域等の形成のためのイオンの打ち込みを行
い、さらに、ゲート酸化等によりゲート絶縁膜の形成を
行って、次いでゲート材料とする半導体材料としてポリ
シリコン膜（あるいはいわゆるポリサイド膜としてシリ
サイド／ポリシリコンでもよい）をＣＶＤ等で形成し、
所望のゲート構造とする。このゲート電極形成用のポリ
シリコンが第１層ポリシリコンとなるので、上記第１層
配線１１形成用第１層絶縁膜１１′であるポリシリコン
膜は、第２層ポリシリコンと言うことになる。

【００３３】次に、図２（ｂ）を参照する。上記のよう
に、第１層配線１１形成用第１層絶縁膜１１′として
ポリシリコン膜をＣＶＤ等して形成したのち、次の工程
を行う。すなわち、配線形成用のマスク形成工程（こ
こでは第１層配線１１形成用のマスク４１の形成の工
程）を、フォトリソグラフィー技術を用いたレジスト工
程によって形成する。マスク４１は、第１層配線１１が
形成されるべき部分が開口したパターンになっている。
このマスク４１を用いて、たとえば既存のイオン注入装
置を用いて、ヒ素イオン（Ａｓ⁺ ）あるいはリンイオン
（Ｐ⁺ ）等の不純物イオンのイオン注入Ｉを行い、この
イオン注入Ｉによって、第１層配線１１を形成する。本
例では、具体的にはリンイオン（Ｐ⁺ ）の深めのイオ
ン注入を行って、その部分のポリシリコンの導電性を向
上させ、このイオン注入部を第１層配線１１とする。こ
の場合に、イオン注入の深さは、イオンの注入条件（た
とえば注入エネルギ等）によりコントロールして、適正
なものとする。たとえば、リンイオンを、注入エネルギ
１００ｋｅＶ、ドーズ量５Ｅ１５／ｃｍ² で注入する。

【００３４】次に本例では、絶縁性を向上させるイオン
注入、たとえば酸素イオン（Ｏ⁺ ）あるいは窒素イオン
（Ｎ⁺ ）のイオン注入を行って、層間絶縁膜２１を形成
する。ここでは具体的には図２（ｃ）に符号ＩＩで示し
たように、同マスク４１をそのまま利用して、窒素イ
オン（Ｎ⁺ ）の浅めのイオン注入を行い、層間絶縁膜２
１を形成する。この場合にも、イオン注入の深さは、イ
オンの注入条件（たとえば注入エネルギ等）によりコン
トロールして、適正なものとする。たとえば、窒素イオ
ンを、注入エネルギ２０ｋｅＶ、ドーズ量１Ｅ１６／ｃ
ｍ² で注入する。

【００３５】次に、図３（ａ）を参照する。再度、ポ
リシリコン膜（本例では第３層ポリシリコンということ
になる）をＣＶＤ等により形成して、第２層配線１２形
成用絶縁膜１２′とする。次いで、接続部形成用のマ
スク４２を形成する。このマスク４２も、フォトリソグ
ラフィー技術を用いたレジスト工程によって形成するも
ので、これは、接続部３１（第１層配線１１と第２層配
線１２とを接続するコンタクト）が形成されるべき部分
が開口したパターンになっている。このマスク４２を用
いて、ヒ素イオン（Ａｓ⁺ ）あるいはリンイオン
（Ｐ⁺ ）等の不純物イオンのイオン注入ＩＩＩを行い、
このイオン注入ＩＩＩによって、接続部３１を形成する
わけであるが、本例では、具体的にはリンイオン（Ｐ
⁺ ）のイオン注入を行って、その部分のポリシリコンの
導電性を向上させ、このイオン注入部を接続部３１とす
る。この際には、イオン注入は、最も深く打ち込みを行
うことになる。

【００３６】本例では次に、前記したの工程に戻っ
て、図３（ｂ）に示したように、配線形成用のマスク
形成工程（ここでは第２層配線１２形成用のマスク４３
の形成の工程）を、フォトリソグラフィー技術を用いた
レジスト工程によって形成する。このマスク４３は、第
２層配線１２が形成されるべき部分が開口したパターン
になっている。このマスク４２を用いて、導電性の向
上のためのイオン注入ＩＶを行って、これにより第２層
配線１２を形成するものであり、ここでは前記と同様に
リンイオン（Ｐ⁺ ）の深めのイオン注入を行って、その
部分のポリシリコンの導電性を向上させ、このイオン注
入部を第２層配線１２とする。この場合も、前記と同
様、イオン注入の深さは、イオンの注入条件（たとえば
注入エネルギ等）によりコントロールして、適正なもの
とする。続いて、前記と同様にたとえば酸素イオン
（Ｏ⁺ ）あるいは窒素イオン（Ｎ⁺ ）のイオン注入を行
って、層間絶縁膜２２を形成する。

【００３７】上述した工程によって、図３（ｂ）に示す
ような、第１層配線１１と第２層配線１２とが接続部３
１で接続された構造が得られる。これら第１層配線１
１、第２層配線１２、接続部３１は、すべて基本的には
イオン注入によって形成されたものである。なお、上記
の説明では、接続部３１の形成の後に第２層配線１２を
形成したが、この順序は逆でもよい。さらに、絶縁膜１
１′，１２′を形成してからイオン注入を行い、第１層
配線１１、第２層配線１２、接続部３１をそれぞれ順不
同に形成することもできる。イオン注入の深さを適正に
制御すれば、かかる順不同の形成が可能である。また、
上記では、層間絶縁膜形成のためのたとえば酸素イオン
（Ｏ⁺ ）あるいは窒素イオン（Ｎ⁺ ）のイオン注入を行
うようにしたが、第１層配線１１、第２層配線１２間の
絶縁性の確保がなされていれば、このイオン注入を略す
こともできる。

【００３８】続いて、再度、ポリシリコン膜（第４層
ポリシリコン）をＣＶＤ等により形成して、第３層配線
１３形成用絶縁膜とし、次いで、接続部形成用のマス
クを形成して、前記接続部３１の形成と同様にイオン注
入によって、接続部３２を形成し、その後、さらに前記
したの工程に戻って、以下同様に、配線形成用のマ
スク形成工程（第３層配線１３形成用のマスクの形成の
工程）を行い、導電性の向上のためのイオン注入を行
って、第３層配線１３を形成する。以上によって、図１
に示した構造が得られる。

【００３９】本例では、ゲート配線をなすポリシリコン
膜上に、３層の配線を形成した構造の多層配線構造を備
えた半導体装置に本発明を適用したが、本発明の配線ま
たは接続部の形成方法、また本発明の半導体装置はこれ
に限らず、さらに種々の形態をとることができること
は、言うまでもない。

【００４０】また本例では、複数のレイヤー形成（層形
成）のために、複数回同じ作業（同じプロセス）を繰り
返すようにしたが、前記したように、イオン注入の深さ
を、より正確にコントロールすることにより、絶縁膜形
成の回数を減らすことができるのであり、たとえば、絶
縁膜形成の工程を、１回のみにすることも可能である。

【００４１】上記詳述したように、本例によれば、本発
明を適用したことにより、異なるレイヤー間についての
フォトリソグラフィー時の重ね合わせのマージン（許容
量）を格段に向上させることができる。また、エッチン
グの必要なく、配線または接続部の形成が可能となる。
よって耐エッチング膜の必要が無く、エッチングの過不
足により問題が生じることもない。基本的に、イオン注
入技術のみで配線または接続部を形成でき、よって、制
御性良く、配線や接続部を形成できる。これは、今後ま
すます微細化が進むことが予想される電子技術分野にお
いて、きわめて有利ということができる。

【００４２】本例によれば、基板上に存在する構造上の
段差は、具体的に素子分離のためのＬＯＣＯＳと、トラ
ンジスタを構成するゲート配線（本例では第１層ポリシ
リコン）のみであり、したがって、平坦化のための技術
（これは、今後ますます複雑さを増してくると思われ
る）の幾つかも、不要とすることができる。

【００４３】実施の形態例２ 本例は、実施の形態例１の変形例である。場合によって
は、配線について、これを良導体でなくむしろたとえば
高抵抗体として形成したい場合もある。たとえば、図１
に示した構造において、配線１１〜１３のうち、いずれ
かを抵抗体（良導体と絶縁体との中間のもの）としたい
場合がある。

【００４４】本実施の形態例は、このような場合であっ
て、ここでは、目的とする抵抗体を形成するため、それ
に応じてイオン注入量を制御して（イオン注入量を小さ
くして）、必要な部分を抵抗体とした。その他の構成
は、実施の形態例１と同様であり、工程も、イオン注入
量を変える以外は、実施の形態例１と同様にした。

【００４５】

【発明の効果】本発明の配線または接続部の形成方法に
よれば、配線や接続孔の形成のためのパターニングに要
するレジスト工程やエッチング工程に伴う問題点を無く
し、かつ、多層構造の重ね合わせのマージンを向上で
き、さらに平坦化等の工程数の増加を抑えることができ
て、簡明な構成により配線または接続部を得ることがで
きる。また本発明の半導体装置は、このような簡明な構
成で配線または接続部を形成した半導体装置を得ること
ができる。具体的には、第１に、接続したい配線間に、
自由なサイズで接続部（コンタクト等）を形成でき、よ
って、自己制御によるコンタクト形成が可能となる。第
２に、配線したい箇所に、自由に配線を設定することが
でき、よって、自己制御による配線形成が可能となる。
第３に、電気的に絶縁したい部分の形成（電気的に絶縁
したい配線間の絶縁や、層間絶縁膜の形成等）を、所望
の絶縁性で絶縁するように構成することもできるように
なって、よって、自己制御による配線間絶縁膜形成、自
己制御による層間絶縁膜形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態例１の構造を断面図で示
すものである。

【図２】 本発明の実施の形態例１の工程を順に断面図
で示すものである（１）。

【図３】 本発明の実施の形態例１の工程を順に断面図
で示すものである（２）。

【図４】 従来技術を断面図で示すものである。

【符号の説明】

１１・・・（第１層）配線、１２・・・（第２層）配
線、１３・・・（第３層）配線、１１′〜１３′・・・
（配線形成用絶縁膜）、２１，２２・・・層間絶縁膜、
３１，３２・・・接続部（コンタクト）、４１，４３・
・・配線（及び層間絶縁膜）形成用のマスク、４２・・
・接続部形成用のマスク。Ｉ，ＩＶ・・・（配線形成用
イオン注入）、ＩＩＩ・・・（接続部形成用イオン注
入）、ＩＩ・・・（絶縁膜形成用イオン注入）。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁膜上に、形成すべき配線または接続部
   に対応するパターンでマスクを形成し、金属イオンある
   いは不純物イオンを上記マスクを介して上記絶縁膜にイ
   オン注入することにより、該絶縁膜についてこれを部分
   的に電気的特性を変化させ、これによって配線または接
   続部を形成することを特徴とする配線または接続部の形
   成方法。
2. 【請求項２】イオン注入のエネルギを調整することによ
   って、絶縁膜中に形成される配線または接続部の深さ方
   向の位置を制御することを特徴とする請求項１に記載の
   配線または接続部の形成方法。
3. 【請求項３】２層以上の絶縁膜を形成し、各絶縁膜に対
   して上記イオン注入を行うことにより、多層配線を形成
   することを特徴とする請求項１に記載の配線または接続
   部の形成方法。
4. 【請求項４】イオン注入のエネルギを調整することによ
   って、各絶縁膜に対してそれぞれイオン注入を行う構成
   とすることを特徴とする請求項３に記載の配線または接
   続部の形成方法。
5. 【請求項５】２層以上の絶縁膜を形成し、各絶縁膜に対
   して上記イオン注入を行うことにより、多層配線を形成
   するとともに、各絶縁膜に形成された各配線間を接続す
   る接続部を、上記イオン注入を行うことによって形成
   し、かつ、この多層配線の形成と接続部の形成とは、順
   不同に行うことを特徴とする請求項３に記載の配線また
   は接続部の形成方法。
6. 【請求項６】イオン注入のエネルギを調整することによ
   って、各絶縁膜に対してそれぞれイオン注入を行う構成
   とするとともに、 イオン注入のエネルギを調整することによって、各接続
   部のイオン注入による形成を行う構成とすることを特徴
   とする請求項５に記載の配線または接続部の形成方法。
7. 【請求項７】半導体基板上に形成された２層以上の絶縁
   膜に対して、各絶縁膜について形成すべき配線に対応す
   るパターンで形成したマスクを介して、各絶縁膜に金属
   イオンあるいは不純物イオンをイオン注入することによ
   り、多層配線を形成するとともに、形成された各配線間
   を接続する接続部を、形成すべき接続部に対応するパタ
   ーンで形成したマスクを介して、金属イオンあるいは不
   純物イオンをイオン注入することにより形成して得られ
   たことを特徴とする多層配線構造を有する半導体装置。