JPH11233628A - コンタクト構造の製造方法 - Google Patents
コンタクト構造の製造方法Info
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- JPH11233628A JPH11233628A JP10032925A JP3292598A JPH11233628A JP H11233628 A JPH11233628 A JP H11233628A JP 10032925 A JP10032925 A JP 10032925A JP 3292598 A JP3292598 A JP 3292598A JP H11233628 A JPH11233628 A JP H11233628A
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- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
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- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボーダレス構造の配線において、導電体と配
線との接触部分の浸食を防止する半導体集積回路及びそ
の製造方法を得ることを目的とする。 【解決手段】 配線埋め込み用穴が設けられた層間絶
縁膜３００を形成し、配線埋め込み用穴に導電体４００
を埋め込む。次に、層間絶縁膜３００上に配線埋め込み
用穴を覆う配線層５００を形成し、レジスト５４０をマ
スクとして、配線層５００をボーダレス構造にする。バ
リアメタル層５１０は、導電体４００と配線層５００と
の接触面における浸食を抑制する。
線との接触部分の浸食を防止する半導体集積回路及びそ
の製造方法を得ることを目的とする。 【解決手段】 配線埋め込み用穴が設けられた層間絶
縁膜３００を形成し、配線埋め込み用穴に導電体４００
を埋め込む。次に、層間絶縁膜３００上に配線埋め込み
用穴を覆う配線層５００を形成し、レジスト５４０をマ
スクとして、配線層５００をボーダレス構造にする。バ
リアメタル層５１０は、導電体４００と配線層５００と
の接触面における浸食を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
及びその製造方法に関し、特にボーダレス構造の配線に
関する。
及びその製造方法に関し、特にボーダレス構造の配線に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の微細化に伴い、
ボーダレス構造の配線が採用されている。なお、この明
細書ではアルミあるいは銅を０．５％程度含むアルミ合
金を総称してアルミと呼ぶ。ボーダレス構造の配線と
は、配線埋込み用穴を有する層間絶縁膜上に形成された
配線が、配線埋め込み用穴の一部を覆わない状態で配線
埋め込み用穴内の導電体に接触している構造をいう。
ボーダレス構造の配線が採用されている。なお、この明
細書ではアルミあるいは銅を０．５％程度含むアルミ合
金を総称してアルミと呼ぶ。ボーダレス構造の配線と
は、配線埋込み用穴を有する層間絶縁膜上に形成された
配線が、配線埋め込み用穴の一部を覆わない状態で配線
埋め込み用穴内の導電体に接触している構造をいう。
【０００３】従来のボーダレス構造の配線の製造につい
て図５２及び図５３を用いて説明する。まず、図５２に
示す構造を得る。図５２において、９１０は素子などが
形成された半導体基板あるいは半導体基板上に形成され
た層間絶縁膜である下地層、９２０は下層の配線層、９
３０は配線埋込み用穴９３１が設けられた層間絶縁膜、
９４１はバリアメタル層、９４２はタングステンプラ
グ、９５２はアルミ配線層、９５３は反射防止層（ＡＲ
Ｃ）、９５４はレジストである。層間絶縁膜９３０より
も上方に形成された金属が配線層９５０として定義さ
れ、配線埋込み用穴９３１内の金属を導電体９４０と定
義する。アルミ配線層９５２とタングステンプラグ９４
２とは接触している。
て図５２及び図５３を用いて説明する。まず、図５２に
示す構造を得る。図５２において、９１０は素子などが
形成された半導体基板あるいは半導体基板上に形成され
た層間絶縁膜である下地層、９２０は下層の配線層、９
３０は配線埋込み用穴９３１が設けられた層間絶縁膜、
９４１はバリアメタル層、９４２はタングステンプラ
グ、９５２はアルミ配線層、９５３は反射防止層（ＡＲ
Ｃ）、９５４はレジストである。層間絶縁膜９３０より
も上方に形成された金属が配線層９５０として定義さ
れ、配線埋込み用穴９３１内の金属を導電体９４０と定
義する。アルミ配線層９５２とタングステンプラグ９４
２とは接触している。
【０００４】次に、レジスト９５４をマスクとして、配
線層９５０をエッチングすることによって、ボーダレス
構造の配線を得る（図５３）。
線層９５０をエッチングすることによって、ボーダレス
構造の配線を得る（図５３）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導電体
９４０の上部はアルミ配線層９５２からなるので、エッ
チングによってアルミ配線層９５２とタングステンプラ
グ９４２との接触部分が露出する。そして、アルミ配線
層９５２とタングステンプラグ９４２との接触部分にエ
ッチング種が進入することによってサイドエッチが生
じ、アルミ配線層９５２とタングステンプラグ９４２と
の接触部分においてアルミ配線層９５２が浸食されると
いう問題点があることが、実験によって明らかになっ
た。アルミ配線層９５２の浸食によって生じた隙間９７
０が著しいと、導電体９４０と配線層９５０との間に隙
間９７０が生じると配線が断線する。
９４０の上部はアルミ配線層９５２からなるので、エッ
チングによってアルミ配線層９５２とタングステンプラ
グ９４２との接触部分が露出する。そして、アルミ配線
層９５２とタングステンプラグ９４２との接触部分にエ
ッチング種が進入することによってサイドエッチが生
じ、アルミ配線層９５２とタングステンプラグ９４２と
の接触部分においてアルミ配線層９５２が浸食されると
いう問題点があることが、実験によって明らかになっ
た。アルミ配線層９５２の浸食によって生じた隙間９７
０が著しいと、導電体９４０と配線層９５０との間に隙
間９７０が生じると配線が断線する。
【０００６】本発明は、この問題点を解決するためにな
されたものであり、ボーダレス構造の配線において、導
電体と配線との接触部分の浸食を防止する半導体集積回
路及びその製造方法を得ることを目的とする。
されたものであり、ボーダレス構造の配線において、導
電体と配線との接触部分の浸食を防止する半導体集積回
路及びその製造方法を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
課題解決手段は、（ａ）配線埋め込み用穴が設けられた
絶縁膜を形成するステップと、（ｂ）前記配線埋め込み
用穴に埋め込まれた導電体を形成するステップと、
（ｃ）前記絶縁膜上に前記配線埋め込み用穴を覆う配線
層を形成するステップと、（ｄ）エッチングを用いるこ
とによって、前記配線層は前記配線埋め込み用穴の一部
を覆わないように整形するステップとを備え、前記導電
体と前記配線層との接触面には前記配線層の浸食を抑制
するための浸食抑制体が形成される。
課題解決手段は、（ａ）配線埋め込み用穴が設けられた
絶縁膜を形成するステップと、（ｂ）前記配線埋め込み
用穴に埋め込まれた導電体を形成するステップと、
（ｃ）前記絶縁膜上に前記配線埋め込み用穴を覆う配線
層を形成するステップと、（ｄ）エッチングを用いるこ
とによって、前記配線層は前記配線埋め込み用穴の一部
を覆わないように整形するステップとを備え、前記導電
体と前記配線層との接触面には前記配線層の浸食を抑制
するための浸食抑制体が形成される。
【０００８】本発明の請求項２に係る課題解決手段にお
いて、前記導電体は、タングステンプラグを含み、前記
配線層はアルミ配線層を含む。
いて、前記導電体は、タングステンプラグを含み、前記
配線層はアルミ配線層を含む。
【０００９】本発明の請求項３に係る課題解決手段は、
（ｅ）前記ステップ（ｂ）と前記ステップ（ｃ）との間
に行われ、前記導電体上にアルミ以外の金属層を前記浸
食抑制体として形成するステップを更に備える。
（ｅ）前記ステップ（ｂ）と前記ステップ（ｃ）との間
に行われ、前記導電体上にアルミ以外の金属層を前記浸
食抑制体として形成するステップを更に備える。
【００１０】本発明の請求項４に係る課題解決手段にお
いて、前記アルミ以外の金属層はタングステンである。
いて、前記アルミ以外の金属層はタングステンである。
【００１１】本発明の請求項５に係る課題解決手段は、
（ｅ）前記ステップ（ｃ）の後に得られる構造に対し
て、前記導電体と前記配線層とを相互拡散した領域を前
記浸食抑制体として形成する熱処理を施すステップを更
に備える。
（ｅ）前記ステップ（ｃ）の後に得られる構造に対し
て、前記導電体と前記配線層とを相互拡散した領域を前
記浸食抑制体として形成する熱処理を施すステップを更
に備える。
【００１２】本発明の請求項６に係る課題解決手段は、
（ｅ）前記ステップ（ａ）と前記ステップ（ｂ）との間
に行われ、前記絶縁膜の表面を除去することによって、
前記導電体の上端を前記絶縁膜の上面より上方にするス
テップを更に備え、前記浸食抑制体とは、前記導電体の
うち前記絶縁膜の上面より突出した部分である。
（ｅ）前記ステップ（ａ）と前記ステップ（ｂ）との間
に行われ、前記絶縁膜の表面を除去することによって、
前記導電体の上端を前記絶縁膜の上面より上方にするス
テップを更に備え、前記浸食抑制体とは、前記導電体の
うち前記絶縁膜の上面より突出した部分である。
【００１３】本発明の請求項７に係る課題解決手段は、
（ｅ）前記ステップ（ａ）において行われ、前記導電体
の表面を除去することによって、前記導電体の上端を前
記絶縁膜の上面より下方にするステップを更に備え、前
記浸食抑制体とは、前記配線埋め込み用穴に成膜によっ
て充填された前記配線層である。
（ｅ）前記ステップ（ａ）において行われ、前記導電体
の表面を除去することによって、前記導電体の上端を前
記絶縁膜の上面より下方にするステップを更に備え、前
記浸食抑制体とは、前記配線埋め込み用穴に成膜によっ
て充填された前記配線層である。
【００１４】本発明の請求項８に係る課題解決手段は、
（ｅ）前記ステップ（ｄ）において行われ、前記浸食抑
制体として前記配線層と並行する配線層を形成するステ
ップを更に備え、前記配線層と、前記並行する配線層と
の配線間隔は、当該コンタクト構造が設けられる半導体
集積回路のうちで最も短い。
（ｅ）前記ステップ（ｄ）において行われ、前記浸食抑
制体として前記配線層と並行する配線層を形成するステ
ップを更に備え、前記配線層と、前記並行する配線層と
の配線間隔は、当該コンタクト構造が設けられる半導体
集積回路のうちで最も短い。
【００１５】本発明の請求項９に係る課題解決手段は、
（ｅ）前記ステップ（ｄ）において行われ、前記浸食抑
制体として前記配線層と並行するダミー配線を形成する
ステップを更に備える。
（ｅ）前記ステップ（ｄ）において行われ、前記浸食抑
制体として前記配線層と並行するダミー配線を形成する
ステップを更に備える。
【００１６】本発明の請求項１０に係る課題解決手段
は、（ｅ）前記ステップ（ｄ）において行われ、前記浸
食抑制体として前記配線層と並行する配線層を形成する
ステップを更に備え、前記エッチングは、最も長い配線
間隔におけるエッチングの速度が最も短い配線間隔のエ
ッチング速度と比較して遅いエッチングと、最も長い配
線間隔におけるエッチングの速度が最も短い配線間隔の
エッチング速度と比較して速いエッチングとを含む。
は、（ｅ）前記ステップ（ｄ）において行われ、前記浸
食抑制体として前記配線層と並行する配線層を形成する
ステップを更に備え、前記エッチングは、最も長い配線
間隔におけるエッチングの速度が最も短い配線間隔のエ
ッチング速度と比較して遅いエッチングと、最も長い配
線間隔におけるエッチングの速度が最も短い配線間隔の
エッチング速度と比較して速いエッチングとを含む。
【００１７】本発明の請求項１１に係る課題解決手段
は、（ｅ）前記ステップ（ｄ）において行われ、前記浸
食抑制体として前記配線層と並行する配線層を形成する
ステップを更に備え、前記エッチングは、窒素を含むエ
ッチングガスを用いたエッチングと、最も長い配線間隔
におけるエッチングの速度が最も短い配線間隔のエッチ
ング速度と比較して速いエッチングとを含む。
は、（ｅ）前記ステップ（ｄ）において行われ、前記浸
食抑制体として前記配線層と並行する配線層を形成する
ステップを更に備え、前記エッチングは、窒素を含むエ
ッチングガスを用いたエッチングと、最も長い配線間隔
におけるエッチングの速度が最も短い配線間隔のエッチ
ング速度と比較して速いエッチングとを含む。
【００１８】
【発明の実施の形態】実施の形態１．本発明の実施の形
態１におけるコンタクト構造の製造方法を図１〜図９を
用いて説明する。
態１におけるコンタクト構造の製造方法を図１〜図９を
用いて説明する。
【００１９】図１に示す構造をもとに説明する。図１に
おいて、１００は素子などが形成された半導体基板ある
いは半導体基板上に形成された層間絶縁膜である下地
層、２００は下地層１００上に形成された下層配線、３
００はプラズマＣＶＤ法によって下地層１００及び下層
配線２００上に成膜されたＴＥＯＳ（Tetra Etyle Orth
Silicate）等の層間絶縁膜である。
おいて、１００は素子などが形成された半導体基板ある
いは半導体基板上に形成された層間絶縁膜である下地
層、２００は下地層１００上に形成された下層配線、３
００はプラズマＣＶＤ法によって下地層１００及び下層
配線２００上に成膜されたＴＥＯＳ（Tetra Etyle Orth
Silicate）等の層間絶縁膜である。
【００２０】次に、周知の技術を用いて、図１に示す構
造上にレジスト３１０を形成し、下層配線２００の上方
で開口するようにこれをパターニングする。このレジス
ト３１０をマスクとするＣ4Ｆ8、Ｏ2混合ガスプラズマ
を用いたドライエッチングによって、下層配線２００が
露出した底部を有するコンタクトホール又はヴィアホー
ルである配線埋込み用穴３２０を層間絶縁膜３００に設
ける（図２）。
造上にレジスト３１０を形成し、下層配線２００の上方
で開口するようにこれをパターニングする。このレジス
ト３１０をマスクとするＣ4Ｆ8、Ｏ2混合ガスプラズマ
を用いたドライエッチングによって、下層配線２００が
露出した底部を有するコンタクトホール又はヴィアホー
ルである配線埋込み用穴３２０を層間絶縁膜３００に設
ける（図２）。
【００２１】次に、レジスト３１０を除去した後の構造
上に、下側がＴｉ層、上側がＴｉＮ層からなるバリアメ
タル層４１０を成膜する（図３）。なお、Ｔｉ層及びＴ
ｉＮ層はそれぞれ膜厚が例えば２０ｎｍ及び７０ｎｍで
ある。
上に、下側がＴｉ層、上側がＴｉＮ層からなるバリアメ
タル層４１０を成膜する（図３）。なお、Ｔｉ層及びＴ
ｉＮ層はそれぞれ膜厚が例えば２０ｎｍ及び７０ｎｍで
ある。
【００２２】次に、図３に示す構造上に、配線埋込み用
穴３２０内が充填されるように、バリアメタル層４１０
を覆うタングステン層４２０を成膜する（図４）。
穴３２０内が充填されるように、バリアメタル層４１０
を覆うタングステン層４２０を成膜する（図４）。
【００２３】次に、Ａｒ、ＳＦ6混合ガス等のＦ系ガス
を用いたドライエッチングによってバリアメタル層４１
０が露出するまでタングステン層４２０の表面を除去
し、続いて、Ｎ2、Ｃｌ2混合ガス等のＣｌ2系ガスを用
いたドライエッチングによって層間絶縁膜３００が露出
するまでバリアメタル層４１０の表面を除去する。これ
によって、配線埋込み用穴３２０内にのみバリアメタル
層４１０及びプラグ状のタングステン層４２０を残す
（図５）。配線埋込み用穴３２０内の金属を導電体４０
０と定義する。この定義は他の実施の形態でも同様であ
る。
を用いたドライエッチングによってバリアメタル層４１
０が露出するまでタングステン層４２０の表面を除去
し、続いて、Ｎ2、Ｃｌ2混合ガス等のＣｌ2系ガスを用
いたドライエッチングによって層間絶縁膜３００が露出
するまでバリアメタル層４１０の表面を除去する。これ
によって、配線埋込み用穴３２０内にのみバリアメタル
層４１０及びプラグ状のタングステン層４２０を残す
（図５）。配線埋込み用穴３２０内の金属を導電体４０
０と定義する。この定義は他の実施の形態でも同様であ
る。
【００２４】次に、図５に示す構造上に、下側がＴｉ
層、上側がＴｉＮ層からなるバリアメタル層５１０を成
膜する（図６）。なお、Ｔｉ層及びＴｉＮ層はそれぞれ
膜厚が例えば２０ｎｍ及び７０ｎｍである。また、バリ
アメタル層５１０は浸食抑制体を構成する。
層、上側がＴｉＮ層からなるバリアメタル層５１０を成
膜する（図６）。なお、Ｔｉ層及びＴｉＮ層はそれぞれ
膜厚が例えば２０ｎｍ及び７０ｎｍである。また、バリ
アメタル層５１０は浸食抑制体を構成する。
【００２５】次に、図６に示す構造上に、アルミ配線層
５２０を例えば４００ｎｍになるようにスパッタ法によ
って成膜し、次に、アルミ配線層５２０上にＴｉＮであ
る反射防止層５３０を例えば３０ｎｍになるように成膜
する（図７）。層間絶縁膜３００上に形成した金属層を
配線層５００と定義する。この定義は他の実施の形態で
も同様である。
５２０を例えば４００ｎｍになるようにスパッタ法によ
って成膜し、次に、アルミ配線層５２０上にＴｉＮであ
る反射防止層５３０を例えば３０ｎｍになるように成膜
する（図７）。層間絶縁膜３００上に形成した金属層を
配線層５００と定義する。この定義は他の実施の形態で
も同様である。
【００２６】次に、周知の技術を用いて、図７に示す構
造上にレジスト５４０を形成し、その端面が導電体４０
０の上方に位置するようにパターニングする（図８）。
造上にレジスト５４０を形成し、その端面が導電体４０
０の上方に位置するようにパターニングする（図８）。
【００２７】次に、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、Ａｒ、ＣＨＦ3の
混合ガス（例えばそれぞれ７０ｓｃｃｍ、５０ｓｃｃ
ｍ、４０ｓｃｃｍ、３ｓｃｃｍ）を用いて、例えばエッ
チング圧力１．３Ｐａ、ソースパワー８００Ｗ、バイア
スパワー１４０Ｗの条件下でのドライエッチングによっ
て配線層５００をパターニングする（図９）。ドライエ
ッチングを行う際、アルミ配線層５２０がエッチングさ
れて生じたＡｌＣｌX等の生成物が配線層５００の側壁
に付着し、その結果、配線層５００の側壁には側壁保護
膜６０１が形成される。
混合ガス（例えばそれぞれ７０ｓｃｃｍ、５０ｓｃｃ
ｍ、４０ｓｃｃｍ、３ｓｃｃｍ）を用いて、例えばエッ
チング圧力１．３Ｐａ、ソースパワー８００Ｗ、バイア
スパワー１４０Ｗの条件下でのドライエッチングによっ
て配線層５００をパターニングする（図９）。ドライエ
ッチングを行う際、アルミ配線層５２０がエッチングさ
れて生じたＡｌＣｌX等の生成物が配線層５００の側壁
に付着し、その結果、配線層５００の側壁には側壁保護
膜６０１が形成される。
【００２８】アルミ配線層５２０とバリアメタル層５１
０との接触部分については浸食が進み難いことが以下の
実験によって確かめられている。ウェハ上にバリアメタ
ル層及びアルミ含有層を順に全面に形成した試料と、ウ
ェハ上にタングステン層及びアルミ含有層を順に全面に
形成した試料とを準備し、これら２つの試料に対して、
同一条件でエッチングを行い、これをＳＥＭを用いて観
察した。その結果、タングステン層とアルミ含有層との
接触部分については浸食が生じるが、バリアメタル層と
アルミ含有層との接触部分については殆ど浸食が生じな
かった。この理由は、タングステン層とアルミ含有層と
が接触する場合と比較して、バリアメタル層とアルミ含
有層との接触部分において側壁保護膜が形成され易いこ
とが考えられる。
０との接触部分については浸食が進み難いことが以下の
実験によって確かめられている。ウェハ上にバリアメタ
ル層及びアルミ含有層を順に全面に形成した試料と、ウ
ェハ上にタングステン層及びアルミ含有層を順に全面に
形成した試料とを準備し、これら２つの試料に対して、
同一条件でエッチングを行い、これをＳＥＭを用いて観
察した。その結果、タングステン層とアルミ含有層との
接触部分については浸食が生じるが、バリアメタル層と
アルミ含有層との接触部分については殆ど浸食が生じな
かった。この理由は、タングステン層とアルミ含有層と
が接触する場合と比較して、バリアメタル層とアルミ含
有層との接触部分において側壁保護膜が形成され易いこ
とが考えられる。
【００２９】実施の形態１による効果は次の通りであ
る。すなわち、タングステン層４２０とアルミ配線層５
２０とが接触しないことによって、アルミ配線層５２０
が浸食されることが抑制され、導電体４００と配線層５
００との断線が防止できる。
る。すなわち、タングステン層４２０とアルミ配線層５
２０とが接触しないことによって、アルミ配線層５２０
が浸食されることが抑制され、導電体４００と配線層５
００との断線が防止できる。
【００３０】実施の形態２．本発明の実施の形態２にお
けるコンタクト構造の製造方法を説明する。
けるコンタクト構造の製造方法を説明する。
【００３１】まず、実施の形態１と同様に、図５に示す
構造を得る。次に、図５に示す構造上にタングステン層
５１１を成膜する（図１０）。
構造を得る。次に、図５に示す構造上にタングステン層
５１１を成膜する（図１０）。
【００３２】その後、実施の形態１と同様に、バリアメ
タル層５１０、アルミ配線層５２０、反射防止層５３０
及びレジスト５４０を形成した後、ドライエッチングに
よって配線層５００をパターニングする（図１１）。ド
ライエッチングを行う際、アルミ配線層５２０がエッチ
ングされて生じたＡｌＣｌX等の生成物が配線層５００
の側壁に付着し、その結果、配線層５００の側壁には側
壁保護膜６０１が形成される。タングステン層５１１及
びバリアメタル層５１０は浸食抑制体を構成する。
タル層５１０、アルミ配線層５２０、反射防止層５３０
及びレジスト５４０を形成した後、ドライエッチングに
よって配線層５００をパターニングする（図１１）。ド
ライエッチングを行う際、アルミ配線層５２０がエッチ
ングされて生じたＡｌＣｌX等の生成物が配線層５００
の側壁に付着し、その結果、配線層５００の側壁には側
壁保護膜６０１が形成される。タングステン層５１１及
びバリアメタル層５１０は浸食抑制体を構成する。
【００３３】実施の形態２における効果は、実施の形態
１と同様である。
１と同様である。
【００３４】実施の形態３．本発明の実施の形態３にお
けるコンタクト構造の製造方法を説明する。
けるコンタクト構造の製造方法を説明する。
【００３５】まず、実施の形態１と同様に、図４に示す
構造を得る。次に、Ａｒ、ＳＦ6混合ガス等のＦ系ガス
を用いたドライエッチングによってタングステン層４２
０の表面を除去することによって、タングステン層４２
０を最終的に形成される配線層５００の半分程度の膜厚
（例えば約２００ｎｍ）にする（図１２）。
構造を得る。次に、Ａｒ、ＳＦ6混合ガス等のＦ系ガス
を用いたドライエッチングによってタングステン層４２
０の表面を除去することによって、タングステン層４２
０を最終的に形成される配線層５００の半分程度の膜厚
（例えば約２００ｎｍ）にする（図１２）。
【００３６】次に、図１２に示す構造上に、アルミ配線
層５２０をスパッタ法によって配線層５００の半分程度
（例えば約２００ｎｍ）になるように成膜し、次に、ア
ルミ配線層５２０上にＴｉＮである反射防止層５３０を
例えば３０ｎｍになるように成膜する（図１３）。
層５２０をスパッタ法によって配線層５００の半分程度
（例えば約２００ｎｍ）になるように成膜し、次に、ア
ルミ配線層５２０上にＴｉＮである反射防止層５３０を
例えば３０ｎｍになるように成膜する（図１３）。
【００３７】次に、周知の技術を用いて、図１３に示す
構造上にレジスト５４０を形成し、パターニングする
（図１４）。
構造上にレジスト５４０を形成し、パターニングする
（図１４）。
【００３８】次に、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、Ａｒ、ＣＨＦ3の
混合ガス（例えばそれぞれ７０ｓｃｃｍ、５０ｓｃｃ
ｍ、４０ｓｃｃｍ、３ｓｃｃｍ）を用いて、エッチング
圧力１．３Ｐａ、ソースパワー８００Ｗ、バイアスパワ
ー１４０Ｗの条件下でのドライエッチングによって反射
防止層５３０、アルミ配線層５２０をパターニングし、
続いて、ＢＣｌ3、Ｃｌ2及びＳＦ6等の混合ガスを用い
たドライエッチングによって、タングステン層４２０及
びバリアメタル層４１０をパターニングする（図１
５）。配線層５００におけるタングステン層４２０は浸
食抑制体を構成する。
混合ガス（例えばそれぞれ７０ｓｃｃｍ、５０ｓｃｃ
ｍ、４０ｓｃｃｍ、３ｓｃｃｍ）を用いて、エッチング
圧力１．３Ｐａ、ソースパワー８００Ｗ、バイアスパワ
ー１４０Ｗの条件下でのドライエッチングによって反射
防止層５３０、アルミ配線層５２０をパターニングし、
続いて、ＢＣｌ3、Ｃｌ2及びＳＦ6等の混合ガスを用い
たドライエッチングによって、タングステン層４２０及
びバリアメタル層４１０をパターニングする（図１
５）。配線層５００におけるタングステン層４２０は浸
食抑制体を構成する。
【００３９】実施の形態３における効果は、次の通りで
ある。すなわち、アルミ配線層５２０とタングステン層
４２０とが接触するため、配線層５００の側壁に側壁保
護膜６０１が形成され難く、アルミ配線層５２０のう
ち、タングステン層４２０と接触する部分が浸食され
て、隙間７０１が生じる。しかし、その浸食はアルミ配
線層５２０とタングステン層４２０との界面方向におい
てアルミ配線層５２０にのみ進み、タングステン層４２
０はエッチングされない。よって、タングステン層４２
０を介して導電体４００と配線層５００とが導通し、両
者の断線が防止される。
ある。すなわち、アルミ配線層５２０とタングステン層
４２０とが接触するため、配線層５００の側壁に側壁保
護膜６０１が形成され難く、アルミ配線層５２０のう
ち、タングステン層４２０と接触する部分が浸食され
て、隙間７０１が生じる。しかし、その浸食はアルミ配
線層５２０とタングステン層４２０との界面方向におい
てアルミ配線層５２０にのみ進み、タングステン層４２
０はエッチングされない。よって、タングステン層４２
０を介して導電体４００と配線層５００とが導通し、両
者の断線が防止される。
【００４０】実施の形態１〜３で説明したように、アル
ミ配線層５２０と導電体４００との間に形成される金属
はアルミ以外の金属であればよい。実施の形態３では、
タングステン層４２０を堆積することによって、配線埋
込み用穴３２０内のタングステンを埋め込み、及びアル
ミ配線層５２０と導電体４００との間の金属の形成を行
うことができる。
ミ配線層５２０と導電体４００との間に形成される金属
はアルミ以外の金属であればよい。実施の形態３では、
タングステン層４２０を堆積することによって、配線埋
込み用穴３２０内のタングステンを埋め込み、及びアル
ミ配線層５２０と導電体４００との間の金属の形成を行
うことができる。
【００４１】実施の形態４．本発明の実施の形態４にお
けるコンタクト構造の製造方法を説明する。
けるコンタクト構造の製造方法を説明する。
【００４２】まず、実施の形態１と同様に、図５に示す
構造を得る。次に、フッ酸を用いたウェットエッチング
又はＣＨＦ3、ＣＦ4、Ａｒ混合ガス等のＦ系ガスを用い
たドライエッチングによって層間絶縁膜３００の表面を
除去する。このエッチバックによって、導電体４００の
上面を層間絶縁膜３００の上面より上方に位置させる
（図１６）。なお、導電体４００の上面と層間絶縁膜３
００の上面とのＬ１は、エッチングの時間の設定によっ
て調節できる。
構造を得る。次に、フッ酸を用いたウェットエッチング
又はＣＨＦ3、ＣＦ4、Ａｒ混合ガス等のＦ系ガスを用い
たドライエッチングによって層間絶縁膜３００の表面を
除去する。このエッチバックによって、導電体４００の
上面を層間絶縁膜３００の上面より上方に位置させる
（図１６）。なお、導電体４００の上面と層間絶縁膜３
００の上面とのＬ１は、エッチングの時間の設定によっ
て調節できる。
【００４３】次に、図１６に示す構造上に、アルミ配線
層５２０をスパッタ法によって５００ｎｍになるように
成膜する（図１７）。スパッタ法を用いてアルミ配線層
５２０を成膜すると、Ｌ１に応じてアルミ配線層５２０
の主面より上方に突出した突出部５２１が生じる。そこ
で、図１７に示す構造に対して熱処理を施すことによっ
て、アルミ配線層５２０の上面の突出をなだらかにする
（図１８）。
層５２０をスパッタ法によって５００ｎｍになるように
成膜する（図１７）。スパッタ法を用いてアルミ配線層
５２０を成膜すると、Ｌ１に応じてアルミ配線層５２０
の主面より上方に突出した突出部５２１が生じる。そこ
で、図１７に示す構造に対して熱処理を施すことによっ
て、アルミ配線層５２０の上面の突出をなだらかにする
（図１８）。
【００４４】なお、アルミ配線層５２０を成膜するの
に、高温で行われるスパッタ法（高温スパッタ法）を用
いれば、上記の熱処理を施さなくても、図１８に示すよ
うに突出部５２１の生成を回避できる。この場合、ウェ
ハステージ（図示せず）の温度は例えば４５０℃以上に
する。
に、高温で行われるスパッタ法（高温スパッタ法）を用
いれば、上記の熱処理を施さなくても、図１８に示すよ
うに突出部５２１の生成を回避できる。この場合、ウェ
ハステージ（図示せず）の温度は例えば４５０℃以上に
する。
【００４５】次に、実施の形態１と同様にして、図１８
に示す構造上に反射防止層５３０を成膜する（図１
９）。
に示す構造上に反射防止層５３０を成膜する（図１
９）。
【００４６】次に、実施の形態１と同様にして、図１９
に示す構造上に、レジスト５４０を形成し、パターニン
グする（図２０）。
に示す構造上に、レジスト５４０を形成し、パターニン
グする（図２０）。
【００４７】次に、実施の形態１と同様に、Ｃｌ2、Ｂ
Ｃｌ3のガスプラズマを用いたドライエッチングによっ
て配線層５００をパターニングする（図２１及び図２
２）。図２１は、ドライエッチングの途中の様子を示す
ものであって、導電体４００の上面が露出した時点を示
す。この時点では、図２１に示すように、アルミ配線層
５２０の一部が、層間絶縁膜３００の上面に寸法Ｌ１の
生成物供給源５２２として残っている。さらにエッチン
グが進行すると、生成物供給源５２２がエッチングされ
て生じたＡｌＣｌX等の生成物が配線層５００の側壁に
付着し、その結果、図２２に示すように、配線層５００
の側壁には側壁保護膜６０１が形成される。なお、導電
体４００のうち絶縁膜３００の上面より突出した部分は
浸食抑制体を構成する。
Ｃｌ3のガスプラズマを用いたドライエッチングによっ
て配線層５００をパターニングする（図２１及び図２
２）。図２１は、ドライエッチングの途中の様子を示す
ものであって、導電体４００の上面が露出した時点を示
す。この時点では、図２１に示すように、アルミ配線層
５２０の一部が、層間絶縁膜３００の上面に寸法Ｌ１の
生成物供給源５２２として残っている。さらにエッチン
グが進行すると、生成物供給源５２２がエッチングされ
て生じたＡｌＣｌX等の生成物が配線層５００の側壁に
付着し、その結果、図２２に示すように、配線層５００
の側壁には側壁保護膜６０１が形成される。なお、導電
体４００のうち絶縁膜３００の上面より突出した部分は
浸食抑制体を構成する。
【００４８】図１８において、Ｌ２は導電体４００の上
面とアルミ配線層５２０の上面との距離、Ｌ３は層間絶
縁膜３００の上面とアルミ配線層５２０の上面との距離
である。側壁保護膜６０１の関係で、Ｌ３は、例えばＬ
２の約２倍と、Ｌ２と比較して充分長くすることが望ま
しい。Ｌ１が２５０ｎｍ、上述の熱処理が４００℃で２
分間の場合、Ｌ３は約４５０ｎｍ、Ｌ２は約２００ｎｍ
になった。Ｌ３がＬ２と比較して充分長いと、配線層５
００の側壁の全てを充分な厚さで覆う側壁保護膜６０１
の形成が可能になる。
面とアルミ配線層５２０の上面との距離、Ｌ３は層間絶
縁膜３００の上面とアルミ配線層５２０の上面との距離
である。側壁保護膜６０１の関係で、Ｌ３は、例えばＬ
２の約２倍と、Ｌ２と比較して充分長くすることが望ま
しい。Ｌ１が２５０ｎｍ、上述の熱処理が４００℃で２
分間の場合、Ｌ３は約４５０ｎｍ、Ｌ２は約２００ｎｍ
になった。Ｌ３がＬ２と比較して充分長いと、配線層５
００の側壁の全てを充分な厚さで覆う側壁保護膜６０１
の形成が可能になる。
【００４９】実施の形態４による効果は次の通りであ
る。すなわち、生成物供給源５２２を形成することによ
って、配線層５００の側壁全てを充分な厚さで覆う側壁
保護膜６０１の形成が可能になるため、配線層５００の
側壁が浸食されることがなく、導電体４００と配線層５
００との断線が防止される。
る。すなわち、生成物供給源５２２を形成することによ
って、配線層５００の側壁全てを充分な厚さで覆う側壁
保護膜６０１の形成が可能になるため、配線層５００の
側壁が浸食されることがなく、導電体４００と配線層５
００との断線が防止される。
【００５０】Ｌ３がＬ２の２倍の長さより短くなればな
るほど、配線層５００の側壁の一部では、側壁保護膜６
０１が薄かったり、側壁保護膜６０１が全く形成されな
かったりする。ここで、配線層５００と導電体４００と
の界面に近い部分に側壁保護膜６０１が形成されない
と、アルミ配線層５２０のうち、タングステン層４２０
と接触する部分が浸食されて、隙間７０２が生じる（図
２３）。しかし、アルミ配線層５２０とバリアメタル層
４１０との接触部分については実施の形態１で説明した
ように浸食が進み難い。したがって、たとえ隙間７０２
が生じても、アルミ配線層５２０とバリアメタル層４１
０との接触しているので、この接触部分によって配線層
５００と導電体４００との電気的導通が確保される。ま
た、図１６で説明したエッチバックを調節して、アルミ
配線層５２０とバリアメタル層４１０とが接触している
面積を広くすれば、アルミ配線層５２０とバリアメタル
層４１０との接触部分の抵抗を小さくできる。
るほど、配線層５００の側壁の一部では、側壁保護膜６
０１が薄かったり、側壁保護膜６０１が全く形成されな
かったりする。ここで、配線層５００と導電体４００と
の界面に近い部分に側壁保護膜６０１が形成されない
と、アルミ配線層５２０のうち、タングステン層４２０
と接触する部分が浸食されて、隙間７０２が生じる（図
２３）。しかし、アルミ配線層５２０とバリアメタル層
４１０との接触部分については実施の形態１で説明した
ように浸食が進み難い。したがって、たとえ隙間７０２
が生じても、アルミ配線層５２０とバリアメタル層４１
０との接触しているので、この接触部分によって配線層
５００と導電体４００との電気的導通が確保される。ま
た、図１６で説明したエッチバックを調節して、アルミ
配線層５２０とバリアメタル層４１０とが接触している
面積を広くすれば、アルミ配線層５２０とバリアメタル
層４１０との接触部分の抵抗を小さくできる。
【００５１】実施の形態５．本発明の実施の形態５にお
けるコンタクト構造の製造方法を説明する。
けるコンタクト構造の製造方法を説明する。
【００５２】まず、実施の形態５と同様に、図４に示す
構造を得る。次に、Ａｒ、ＳＦ6混合ガス等のＦ系ガス
を用いたドライエッチングによってタングステン層４２
０の表面を除去することによって、バリアメタル層４１
０を露出させ、配線埋込み用穴３２０内に残す（図２
４）。Ｌ４は配線埋込み用穴３２０内に残されたタング
ステン層４２０の上面から層間絶縁膜３００の上面まで
の距離（リセス量）である。
構造を得る。次に、Ａｒ、ＳＦ6混合ガス等のＦ系ガス
を用いたドライエッチングによってタングステン層４２
０の表面を除去することによって、バリアメタル層４１
０を露出させ、配線埋込み用穴３２０内に残す（図２
４）。Ｌ４は配線埋込み用穴３２０内に残されたタング
ステン層４２０の上面から層間絶縁膜３００の上面まで
の距離（リセス量）である。
【００５３】次に、図２４に示す構造上にアルミ配線層
５２０をスパッタ法によって例えば４００ｎｍになるよ
うに成膜する（図２５）。スパッタ法を用いてアルミ配
線層５２０を成膜すると、Ｌ４に応じてアルミ配線層５
２０内に隙間７０３が生じる。そこで、図２５に示す構
造に対して熱処理を施すことによって、隙間７０３を消
失させて、アルミ配線層５２０を平坦にする（図２
６）。なお、配線埋め込み用穴に充填されたアルミ配線
層５２０は浸食抑制体を構成する。
５２０をスパッタ法によって例えば４００ｎｍになるよ
うに成膜する（図２５）。スパッタ法を用いてアルミ配
線層５２０を成膜すると、Ｌ４に応じてアルミ配線層５
２０内に隙間７０３が生じる。そこで、図２５に示す構
造に対して熱処理を施すことによって、隙間７０３を消
失させて、アルミ配線層５２０を平坦にする（図２
６）。なお、配線埋め込み用穴に充填されたアルミ配線
層５２０は浸食抑制体を構成する。
【００５４】なお、アルミ配線層５２０を成膜するの
に、高温スパッタ法を用いれば、上記の熱処理を施さな
くても、図２６に示す構造が得られる。また、上記熱処
理の温度及び高温スパッタにおけるウェハステージ（図
示せず）の温度は例えば４５０℃以上にする。
に、高温スパッタ法を用いれば、上記の熱処理を施さな
くても、図２６に示す構造が得られる。また、上記熱処
理の温度及び高温スパッタにおけるウェハステージ（図
示せず）の温度は例えば４５０℃以上にする。
【００５５】次に、アルミ配線層５２０上にＴｉＮであ
る反射防止層５３０を例えば３０ｎｍになるように成膜
する（図２７）。
る反射防止層５３０を例えば３０ｎｍになるように成膜
する（図２７）。
【００５６】次に、周知の技術を用いて、図２７に示す
構造上にレジスト５４０を形成し、パターニングする
（図２８）。
構造上にレジスト５４０を形成し、パターニングする
（図２８）。
【００５７】次に、Ｃｌ2、ＢＣｌ3混合ガスプラズマを
用いたドライエッチングによって配線層５００をパター
ニングする（図２９）。アルミ配線層５２０がエッチン
グされて生じたＡｌＣｌX等の生成物が配線層５００の
側壁に付着し、配線層５００の側壁には側壁保護膜６０
１が形成される。
用いたドライエッチングによって配線層５００をパター
ニングする（図２９）。アルミ配線層５２０がエッチン
グされて生じたＡｌＣｌX等の生成物が配線層５００の
側壁に付着し、配線層５００の側壁には側壁保護膜６０
１が形成される。
【００５８】図２９に示す構造からさらにエッチングが
進行することによって、隙間７０４が生じる（図３
０）。エッチングが進行するに従って、隙間７０４のア
スペクト比は高くなっていく。一般に、アスペクト比が
高くなると、隙間７０４におけるエッチングレートは他
の部分と比較して低下する。したがって、アスペクト比
が高くなるにつれて、隙間７０４における浸食速度は低
下する。よって、タングステン層４２０とアルミ配線層
５２０との接触部分が露出しにくくなるため、タングス
テン層４２０とアルミ配線層５２０との接触部分が浸食
され難くなる。よってアルミ配線層５２０とタングステ
ン層４２０との分離が発生しなくなる。
進行することによって、隙間７０４が生じる（図３
０）。エッチングが進行するに従って、隙間７０４のア
スペクト比は高くなっていく。一般に、アスペクト比が
高くなると、隙間７０４におけるエッチングレートは他
の部分と比較して低下する。したがって、アスペクト比
が高くなるにつれて、隙間７０４における浸食速度は低
下する。よって、タングステン層４２０とアルミ配線層
５２０との接触部分が露出しにくくなるため、タングス
テン層４２０とアルミ配線層５２０との接触部分が浸食
され難くなる。よってアルミ配線層５２０とタングステ
ン層４２０との分離が発生しなくなる。
【００５９】また、エッチングによってレジスト５４０
から脱離したカーボン系のデポジション種が隙間７０４
に供給されることによっても、隙間７０４における浸食
が抑制される。
から脱離したカーボン系のデポジション種が隙間７０４
に供給されることによっても、隙間７０４における浸食
が抑制される。
【００６０】また、隙間７０４におけるエッチングレー
トの遅れはＲＩＥ−Ｌａｇと称されるが、エッチングの
条件をＲＩＥ−Ｌａｇが高くなる条件（例えば、低ガス
流量、低圧力、高パワー）にすれば、隙間７０４におけ
る浸食は抑制される。
トの遅れはＲＩＥ−Ｌａｇと称されるが、エッチングの
条件をＲＩＥ−Ｌａｇが高くなる条件（例えば、低ガス
流量、低圧力、高パワー）にすれば、隙間７０４におけ
る浸食は抑制される。
【００６１】なお、配線埋込み用穴３２０における層間
絶縁膜３００の角をスパッタによるエッチングによって
丸める工程が一般に行われるが、そのような工程を行わ
ずにおくことによって隙間７０４のアスペクト比が低下
しないため、隙間７０４における浸食が抑制される。
絶縁膜３００の角をスパッタによるエッチングによって
丸める工程が一般に行われるが、そのような工程を行わ
ずにおくことによって隙間７０４のアスペクト比が低下
しないため、隙間７０４における浸食が抑制される。
【００６２】以上のように、エッチングの進行にともな
うアスペクト比の増加、カーボン系のデポジション種の
供給、ＲＩＥ−Ｌａｇが高くなるようなエッチングの条
件、層間絶縁膜３００を丸める工程を省略することによ
って、図２８に示す構造に対して局部的に過大なエッチ
ングを施しても、隙間７０４については浸食が抑制され
るため、タングステン層４２０が露出することはない。
したがって、タングステン層４２０とアルミ配線層５２
０との接触部分との浸食が生じて、タングステン層４２
０とアルミ配線層５２０とが分離されることは殆どな
い。なお、Ｌ４は２００ｎｍ以上であれば十分である。
うアスペクト比の増加、カーボン系のデポジション種の
供給、ＲＩＥ−Ｌａｇが高くなるようなエッチングの条
件、層間絶縁膜３００を丸める工程を省略することによ
って、図２８に示す構造に対して局部的に過大なエッチ
ングを施しても、隙間７０４については浸食が抑制され
るため、タングステン層４２０が露出することはない。
したがって、タングステン層４２０とアルミ配線層５２
０との接触部分との浸食が生じて、タングステン層４２
０とアルミ配線層５２０とが分離されることは殆どな
い。なお、Ｌ４は２００ｎｍ以上であれば十分である。
【００６３】実施の形態５による効果は次の通りであ
る。すなわち、配線層５００の側壁につては側壁保護膜
６０１が形成されることによって浸食が防止され、配線
埋込み用穴３２０内のアルミ配線層５２０については、
隙間７０４が生じても、アスペクト比の増加等によって
隙間７０４における浸食が抑制される。その結果、導電
体４００と配線層５００との断線が防止される。また、
アルミ配線層５２０とタングステン層４２０とが接触し
ている面積は、配線埋込み用穴３２０の面積Ｓ５とほぼ
同じであるため、アルミ配線層５２０とタングステン層
４２０との接触部分における電気抵抗の増加はない。
る。すなわち、配線層５００の側壁につては側壁保護膜
６０１が形成されることによって浸食が防止され、配線
埋込み用穴３２０内のアルミ配線層５２０については、
隙間７０４が生じても、アスペクト比の増加等によって
隙間７０４における浸食が抑制される。その結果、導電
体４００と配線層５００との断線が防止される。また、
アルミ配線層５２０とタングステン層４２０とが接触し
ている面積は、配線埋込み用穴３２０の面積Ｓ５とほぼ
同じであるため、アルミ配線層５２０とタングステン層
４２０との接触部分における電気抵抗の増加はない。
【００６４】実施の形態６．本発明の実施の形態６にお
けるコンタクト構造の製造方法を説明する。
けるコンタクト構造の製造方法を説明する。
【００６５】まず、実施の形態５で説明した図２７に示
す構造と同様の構造を得る（図３１）。図３１では、導
電体４００が２つ示され、リセス量は零である。
す構造と同様の構造を得る（図３１）。図３１では、導
電体４００が２つ示され、リセス量は零である。
【００６６】次に、図３１に示す構造に対して、Ｎ2雰
囲気、４００℃で３０分間、熱処理を施す。これによっ
て、タングステン層４２０とアルミ配線層５２０との界
面において、自己整合的にアルミとタングステンとが相
互拡散した拡散領域５５０が形成される（図３２）。な
お、拡散領域５５は浸食抑制体を構成する。
囲気、４００℃で３０分間、熱処理を施す。これによっ
て、タングステン層４２０とアルミ配線層５２０との界
面において、自己整合的にアルミとタングステンとが相
互拡散した拡散領域５５０が形成される（図３２）。な
お、拡散領域５５は浸食抑制体を構成する。
【００６７】次に、周知の技術を用いて、図３２に示す
構造上にレジスト５４０を形成し、パターニングする
（図３３）。
構造上にレジスト５４０を形成し、パターニングする
（図３３）。
【００６８】次に、Ｃｌ2、ＢＣｌ3の混合ガス等の塩素
系のガスを用いたドライエッチングによって配線層５０
０をパターニングする。塩素系のガス用いたドライエッ
チングでは、エッチング速度が遅いため、２つの配線層
５００の間には、拡散領域５５０の一部が除去されずに
残る（図３４）。拡散領域５５０が残ると、２つの配線
層５００同士は拡散領域５５０を介して電気的に接続さ
れる可能性が大きくなる。Ｃｌ2、ＢＣｌ3の混合ガス等
の塩素系のガスを用いたドライエッチングを長時間行う
ことによって、２つの配線層５００の間に存在する拡散
領域５５０を除去できるが、レジスト５４０の膜厚が減
少し、寸法精度の劣化が生じる。そこで、ＣＨＦ3、Ｃ
Ｆ4ＳＦ6、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2Ｆ2、Ｃ3Ｆ6又はＮＦ3等のフ
ッ素系ガスとＣｌ2とＢＣｌ3との混合ガスを用いたドラ
イエッチングによって拡散領域５５０の一部を除去する
（図３５）。
系のガスを用いたドライエッチングによって配線層５０
０をパターニングする。塩素系のガス用いたドライエッ
チングでは、エッチング速度が遅いため、２つの配線層
５００の間には、拡散領域５５０の一部が除去されずに
残る（図３４）。拡散領域５５０が残ると、２つの配線
層５００同士は拡散領域５５０を介して電気的に接続さ
れる可能性が大きくなる。Ｃｌ2、ＢＣｌ3の混合ガス等
の塩素系のガスを用いたドライエッチングを長時間行う
ことによって、２つの配線層５００の間に存在する拡散
領域５５０を除去できるが、レジスト５４０の膜厚が減
少し、寸法精度の劣化が生じる。そこで、ＣＨＦ3、Ｃ
Ｆ4ＳＦ6、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ2Ｆ2、Ｃ3Ｆ6又はＮＦ3等のフ
ッ素系ガスとＣｌ2とＢＣｌ3との混合ガスを用いたドラ
イエッチングによって拡散領域５５０の一部を除去する
（図３５）。
【００６９】実施の形態６による効果は次の通りであ
る。すなわち、タングステン層４２０とアルミ配線層５
２０との間には拡散領域５５０が介在する。拡散領域５
５０とアルミ配線層５２０とが接触する辺りは、タング
ステン層４２０とアルミ配線層５２０とが接触している
場合と比較して、浸食が生じ難い。よって、導電体４０
０と配線層５００との断線が防止できる。
る。すなわち、タングステン層４２０とアルミ配線層５
２０との間には拡散領域５５０が介在する。拡散領域５
５０とアルミ配線層５２０とが接触する辺りは、タング
ステン層４２０とアルミ配線層５２０とが接触している
場合と比較して、浸食が生じ難い。よって、導電体４０
０と配線層５００との断線が防止できる。
【００７０】実施の形態７．まず、従来の方法を図５４
及び図５５を用いて説明する。図５４及び図５５は従来
の半導体集積回路を示し、図５４は平面図、図５５は破
断線５５−５５における断面図である。両図において、
Ｌ６及びＬ７は隣りあう２つの配線層５００間の距離で
あって、Ｌ６はＬ７より長い。
及び図５５を用いて説明する。図５４及び図５５は従来
の半導体集積回路を示し、図５４は平面図、図５５は破
断線５５−５５における断面図である。両図において、
Ｌ６及びＬ７は隣りあう２つの配線層５００間の距離で
あって、Ｌ６はＬ７より長い。
【００７１】従来では、図５４及び図５５に示すよう
に、半導体集積回路上に形成されている全ての導電体４
００に対してボーダレス構造を採用していた。全ての導
電体４００に対してボーダレス構造を採用するように統
一すれば、設計が容易であるからである。
に、半導体集積回路上に形成されている全ての導電体４
００に対してボーダレス構造を採用していた。全ての導
電体４００に対してボーダレス構造を採用するように統
一すれば、設計が容易であるからである。
【００７２】しかし、Ｌ６はＬ７より大きいため、凹部
７０５においては、凹部７０６と比較して、ＲＩＥ−Ｌ
ａｇが低い。したがって、たとえ、凹部７０６における
配線層５００の側壁が浸食されなくても、凹部７０５に
おける配線層５００では浸食され、導電体４００と配線
層５００との断線が生じる場合がある。
７０５においては、凹部７０６と比較して、ＲＩＥ−Ｌ
ａｇが低い。したがって、たとえ、凹部７０６における
配線層５００の側壁が浸食されなくても、凹部７０５に
おける配線層５００では浸食され、導電体４００と配線
層５００との断線が生じる場合がある。
【００７３】そこで、実施の形態７では、図３６〜図３
９に示すように、半導体集積回路を製造する。まず、実
施の形態５で説明した図２７に示す構造と同様の構造を
得る（図３６）。図３６では、導電体４００が２つ示さ
れ、リセス量は零である。
９に示すように、半導体集積回路を製造する。まず、実
施の形態５で説明した図２７に示す構造と同様の構造を
得る（図３６）。図３６では、導電体４００が２つ示さ
れ、リセス量は零である。
【００７４】次に、周知の技術を用いて、図３６に示す
構造上にレジスト５４０を形成し、パターニングする
（図３７）。
構造上にレジスト５４０を形成し、パターニングする
（図３７）。
【００７５】次に、実施の形態５と同様に、Ｃｌ2、Ｂ
Ｃｌ3混合ガスプラズマを用いたドライエッチングによ
って配線層５００をパターニングする（図３８及び図３
９）。図３８は平面図、図３９は破断線３９−３９にお
ける断面図である。図３８及び図３９において、凹部７
０６において並行する２つの配線層５００のうちいずれ
か一方が浸食抑制体を構成する。
Ｃｌ3混合ガスプラズマを用いたドライエッチングによ
って配線層５００をパターニングする（図３８及び図３
９）。図３８は平面図、図３９は破断線３９−３９にお
ける断面図である。図３８及び図３９において、凹部７
０６において並行する２つの配線層５００のうちいずれ
か一方が浸食抑制体を構成する。
【００７６】なお、Ｌ７は例えば０．８μｍであって、
半導体集積回路上の配線間隔のうち、最も短く、図３７
に示す構造に対して行ったエッチングの条件は、凹部７
０６において浸食が生じないように設定する。
半導体集積回路上の配線間隔のうち、最も短く、図３７
に示す構造に対して行ったエッチングの条件は、凹部７
０６において浸食が生じないように設定する。
【００７７】図５４及び図５５に示した凹部７０５にお
ける導電体４００については、図３８及び図３９に示す
ようにレジスト５４０が導電体４００を完全に覆うよう
な形状にすることによって、導電体４００を配線層５０
０によって完全に覆う。
ける導電体４００については、図３８及び図３９に示す
ようにレジスト５４０が導電体４００を完全に覆うよう
な形状にすることによって、導電体４００を配線層５０
０によって完全に覆う。
【００７８】実施の形態７による効果は次の通りであ
る。すなわち、半導体集積回路上の配線間隔のうち、最
も短い配線間隔において浸食が生じないようにエッチン
グの条件を設定し、これより長い配線間隔における導電
体４００については、当該導電体４００を完全に覆うレ
ジスト５４０を形成する。こうすることによって、半導
体集積回路上の全て導電体４００において、導電体４０
０と配線層５００とが断線することを防止できる。
る。すなわち、半導体集積回路上の配線間隔のうち、最
も短い配線間隔において浸食が生じないようにエッチン
グの条件を設定し、これより長い配線間隔における導電
体４００については、当該導電体４００を完全に覆うレ
ジスト５４０を形成する。こうすることによって、半導
体集積回路上の全て導電体４００において、導電体４０
０と配線層５００とが断線することを防止できる。
【００７９】また、Ｌ７と比較して長い配線間隔におけ
る導電体４００の全てをレジスト５４０によって覆う必
要はないが、少なくとも、半導体集積回路上の最も長い
配線間隔における導電体４００についてはレジスト５４
０によって覆うようにする。このように半導体集積回路
上の最も短い配線間隔における導電体４００については
ボーダレス構造にし、少なくとも半導体集積回路上の最
も長い配線間隔における導電体４００についてはレジス
ト５４０によって完全に覆うことによって、半導体集積
回路の微細化を図りつつ、かつ、配線の信頼性をある程
度維持できる。
る導電体４００の全てをレジスト５４０によって覆う必
要はないが、少なくとも、半導体集積回路上の最も長い
配線間隔における導電体４００についてはレジスト５４
０によって覆うようにする。このように半導体集積回路
上の最も短い配線間隔における導電体４００については
ボーダレス構造にし、少なくとも半導体集積回路上の最
も長い配線間隔における導電体４００についてはレジス
ト５４０によって完全に覆うことによって、半導体集積
回路の微細化を図りつつ、かつ、配線の信頼性をある程
度維持できる。
【００８０】実施の形態８．実施の形態８は実施の形態
７と同様の考え方に基づく製造方法である。実施の形態
７では、図３８及び図３９に示すように、半導体集積回
路上の最も短い配線間隔と比較して、長い配線間隔にお
ける導電体４００については、当該導電体４００を完全
に覆うレジスト５４０を形成した。これに対して、実施
の形態８では、図４０（平面図）及び図４１（破断線４
１−４１における断面図）に示すように、半導体集積回
路上の最も短い配線間隔と比較して、長い配線間隔にお
ける導電体４００については、ダミー配線５００ｂが導
電体４００の周辺に形成されるようなレジスト５４０を
形成する。ダミー配線５００ｂを形成することによっ
て、ダミー配線５００ｂを形成した後の配線間隔（図４
０ではＬ８）は、Ｌ７と同じにできる。なお、ダミー配
線５００ｂは浸食抑制体を構成する。
７と同様の考え方に基づく製造方法である。実施の形態
７では、図３８及び図３９に示すように、半導体集積回
路上の最も短い配線間隔と比較して、長い配線間隔にお
ける導電体４００については、当該導電体４００を完全
に覆うレジスト５４０を形成した。これに対して、実施
の形態８では、図４０（平面図）及び図４１（破断線４
１−４１における断面図）に示すように、半導体集積回
路上の最も短い配線間隔と比較して、長い配線間隔にお
ける導電体４００については、ダミー配線５００ｂが導
電体４００の周辺に形成されるようなレジスト５４０を
形成する。ダミー配線５００ｂを形成することによっ
て、ダミー配線５００ｂを形成した後の配線間隔（図４
０ではＬ８）は、Ｌ７と同じにできる。なお、ダミー配
線５００ｂは浸食抑制体を構成する。
【００８１】実施の形態８による効果は次の通りであ
る。すなわち、ダミー配線５００ｂを形成することによ
って、半導体集積回路上の全て導電体４００において、
導電体４００と配線層５００とが断線することを防止で
きる。
る。すなわち、ダミー配線５００ｂを形成することによ
って、半導体集積回路上の全て導電体４００において、
導電体４００と配線層５００とが断線することを防止で
きる。
【００８２】実施の形態９．配線間隔がおおきくなるほ
ど、配線層５００の断面は顕著なテーパ形状になる。図
４２に示すように、下地層１００に一定のＬで並んだ配
線層５００を有する試料を３つ準備して、配線層５００
の寸法を測定した。なお、３つの試料はそれぞれ、目的
の半導体集積回路を得るための製造プロセスを用いて作
成され、Ｌが０．３μｍ、１．０μｍ、２．０μｍであ
り、配線幅は全て０．３μｍである。図４２に示すＬ９
は、上から眺めた場合の、配線層５００の上面の縁と下
面の縁との距離である。図４３にＬとＬ９との関係を示
す。Ｌが０．３μｍの試料ではＬ９が０．０１５μｍ、
Ｌが１．０μｍの試料ではＬ９が０．０６μｍ、Ｌが
２．０μｍの試料ではＬ９が０．１２５μｍとなった。
ど、配線層５００の断面は顕著なテーパ形状になる。図
４２に示すように、下地層１００に一定のＬで並んだ配
線層５００を有する試料を３つ準備して、配線層５００
の寸法を測定した。なお、３つの試料はそれぞれ、目的
の半導体集積回路を得るための製造プロセスを用いて作
成され、Ｌが０．３μｍ、１．０μｍ、２．０μｍであ
り、配線幅は全て０．３μｍである。図４２に示すＬ９
は、上から眺めた場合の、配線層５００の上面の縁と下
面の縁との距離である。図４３にＬとＬ９との関係を示
す。Ｌが０．３μｍの試料ではＬ９が０．０１５μｍ、
Ｌが１．０μｍの試料ではＬ９が０．０６μｍ、Ｌが
２．０μｍの試料ではＬ９が０．１２５μｍとなった。
【００８３】実施の形態９では、図４３に示すような、
ＬとＬ９との関係を考慮して、長い配線幅における導電
体４００については導電体４００がテーパ形状の配線層
５００に完全に覆われるように配置する。この結果、得
られる構造を図４４及び図４５に示す。図４４は平面
図、図４５は破断線４５−４５における断面図である。
図４４及び図４５において、Ｌ１０は、上から眺めた場
合の、導電体４００の上面の縁と配線層５００の上面と
の距離である。図４４及び図４５では、Ｌ１０が０．１
μｍ以内、配線間隔が０．５μｍ以内又は２．０μｍ以
上という条件を満たすように配置している。Ｌ７が０．
５μｍ以内、Ｌ６が２．０μｍ以上である。また、配線
層５００を整形する際の条件は、０．５μｍ以下の配線
幅に関わる配線層５００において浸食が生じないように
設定している。
ＬとＬ９との関係を考慮して、長い配線幅における導電
体４００については導電体４００がテーパ形状の配線層
５００に完全に覆われるように配置する。この結果、得
られる構造を図４４及び図４５に示す。図４４は平面
図、図４５は破断線４５−４５における断面図である。
図４４及び図４５において、Ｌ１０は、上から眺めた場
合の、導電体４００の上面の縁と配線層５００の上面と
の距離である。図４４及び図４５では、Ｌ１０が０．１
μｍ以内、配線間隔が０．５μｍ以内又は２．０μｍ以
上という条件を満たすように配置している。Ｌ７が０．
５μｍ以内、Ｌ６が２．０μｍ以上である。また、配線
層５００を整形する際の条件は、０．５μｍ以下の配線
幅に関わる配線層５００において浸食が生じないように
設定している。
【００８４】このように配置することにより、凹部７０
６における配線層５００については浸食が生じない。凹
部７０５における配線層５００については、図４３に示
す特性に基づいてＬ９がＬ１０より長くなるため、導電
体４００が当該配線層５００に覆われ、浸食が生じな
い。
６における配線層５００については浸食が生じない。凹
部７０５における配線層５００については、図４３に示
す特性に基づいてＬ９がＬ１０より長くなるため、導電
体４００が当該配線層５００に覆われ、浸食が生じな
い。
【００８５】また、配線間隔が０．５μｍ以下にするこ
とが困難である場合は、実施の形態８で説明したダミー
配線を用いれば、容易に配線間隔を０．５μｍ以下にす
ることができる。
とが困難である場合は、実施の形態８で説明したダミー
配線を用いれば、容易に配線間隔を０．５μｍ以下にす
ることができる。
【００８６】また、配線層５００をテーパ形状にするこ
とが可能な配線層５００のエッチングの条件は、次の通
りである。レジスト５４０として、エキシマレジスト、
ｉ線レジスト又はｇ線レジスト等のいずれかを用いる。
あるいは、レジスト５４０は、無機系の膜（ＳｉＯ2、
ＳｉＯＮ、Ｓｉ3Ｎ4等）と無機系の膜（エキシマレジス
ト、ｉ線レジスト、ｇ線レジスト等）からなる多層構造
であってもよい。さらには、レジスト５４０は、有機系
の反射防止層とエキシマレジストからなる多層構造であ
ってもよい。また、エッチング装置は、ＩＣＰ型エッチ
ング装置、ＥＣＲ型エッチング装置、平行平板型ＲＩＥ
装置、ＭＥＲＩＥ装置等でもよい。エッチング用のガス
は、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＣＨＦ3の混合ガス等を用いれば
よい。
とが可能な配線層５００のエッチングの条件は、次の通
りである。レジスト５４０として、エキシマレジスト、
ｉ線レジスト又はｇ線レジスト等のいずれかを用いる。
あるいは、レジスト５４０は、無機系の膜（ＳｉＯ2、
ＳｉＯＮ、Ｓｉ3Ｎ4等）と無機系の膜（エキシマレジス
ト、ｉ線レジスト、ｇ線レジスト等）からなる多層構造
であってもよい。さらには、レジスト５４０は、有機系
の反射防止層とエキシマレジストからなる多層構造であ
ってもよい。また、エッチング装置は、ＩＣＰ型エッチ
ング装置、ＥＣＲ型エッチング装置、平行平板型ＲＩＥ
装置、ＭＥＲＩＥ装置等でもよい。エッチング用のガス
は、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＣＨＦ3の混合ガス等を用いれば
よい。
【００８７】実施の形態９による効果は次の通りであ
る。すなわち、サイドエッチが生じないような短い配線
間隔と、テーパ形状の配線が導電体４００を完全に覆う
ような長い配線間隔との２種類にすることによって、半
導体集積回路上の全て導電体４００において、導電体４
００と配線層５００とが断線することが防止できる。
る。すなわち、サイドエッチが生じないような短い配線
間隔と、テーパ形状の配線が導電体４００を完全に覆う
ような長い配線間隔との２種類にすることによって、半
導体集積回路上の全て導電体４００において、導電体４
００と配線層５００とが断線することが防止できる。
【００８８】実施の形態１０．本発明の実施の形態１０
におけるコンタクト構造の製造方法を説明する。
におけるコンタクト構造の製造方法を説明する。
【００８９】まず、実施の形態５で説明した図２７に示
す構造と同様の構造を得る（図４６）。図４６は、導電
体４００が３つ示され、リセス量は零である。
す構造と同様の構造を得る（図４６）。図４６は、導電
体４００が３つ示され、リセス量は零である。
【００９０】次に、周知の技術を用いて、図４６に示す
構造上にレジスト５４０を形成し、パターニングする
（図４７）。なお、図４７において、Ｌ６は１．０μ
ｍ、Ｌ７は０．４μｍである。
構造上にレジスト５４０を形成し、パターニングする
（図４７）。なお、図４７において、Ｌ６は１．０μ
ｍ、Ｌ７は０．４μｍである。
【００９１】次に、ガス圧力１０〜１００ｍＴｏｒｒ、
Ｃｌ2、ＢＣｌ3の混合ガス等の塩素系のガスを用い、こ
のガスの総流量が１００〜３００ｓｃｃｍという条件の
ドライエッチングによって反射防止層５３０及びアルミ
配線層５２０をパターニングする。この場合、図５１の
曲線Ｃ１に示すように、配線間隔が０．４μｍである凹
部７０６は、凹部７０５と比較して、エッチングの速度
が遅い。したがって、凹部７０６におけるアルミ配線層
５２０は、凹部７０５におけるアルミ配線層５２０と比
較して厚い（図４８）。そこで、ＣＨＦ3、ＣＨ2Ｆ2、
ＣＨ3Ｆ6、Ｃ3Ｆ6、Ｃ4Ｆ8等のフロン系ガスを反応室内
に追加する。なお、このフロン系ガスの総流量は、上記
塩素系のガスの総流量の１０％以上５０％以下にする。
この場合、図５１の曲線Ｃ２に示すように、配線間隔が
０．４μｍである凹部７０６は、凹部７０５と比較し
て、エッチングの速度が速くなる。したがって、凹部７
０５及び凹部７０６における配線層５００はいずれが先
に浸食されることがなく、アルミ配線層５２０及びバリ
アメタル層４１０は凹部７０５及び凹部７０６において
同時に除去することができる（図４９及び図５０）。な
お、図４９は平面図、図５０は破断線５０−５０におけ
る断面図である。また、図４９及び図５０において、凹
部７０６において並行する２つの配線層５００のうちい
ずれか一方が浸食抑制体を構成し、凹部７０５において
並行する２つの配線層５００のうちいずれか一方が浸食
抑制体を構成する。
Ｃｌ2、ＢＣｌ3の混合ガス等の塩素系のガスを用い、こ
のガスの総流量が１００〜３００ｓｃｃｍという条件の
ドライエッチングによって反射防止層５３０及びアルミ
配線層５２０をパターニングする。この場合、図５１の
曲線Ｃ１に示すように、配線間隔が０．４μｍである凹
部７０６は、凹部７０５と比較して、エッチングの速度
が遅い。したがって、凹部７０６におけるアルミ配線層
５２０は、凹部７０５におけるアルミ配線層５２０と比
較して厚い（図４８）。そこで、ＣＨＦ3、ＣＨ2Ｆ2、
ＣＨ3Ｆ6、Ｃ3Ｆ6、Ｃ4Ｆ8等のフロン系ガスを反応室内
に追加する。なお、このフロン系ガスの総流量は、上記
塩素系のガスの総流量の１０％以上５０％以下にする。
この場合、図５１の曲線Ｃ２に示すように、配線間隔が
０．４μｍである凹部７０６は、凹部７０５と比較し
て、エッチングの速度が速くなる。したがって、凹部７
０５及び凹部７０６における配線層５００はいずれが先
に浸食されることがなく、アルミ配線層５２０及びバリ
アメタル層４１０は凹部７０５及び凹部７０６において
同時に除去することができる（図４９及び図５０）。な
お、図４９は平面図、図５０は破断線５０−５０におけ
る断面図である。また、図４９及び図５０において、凹
部７０６において並行する２つの配線層５００のうちい
ずれか一方が浸食抑制体を構成し、凹部７０５において
並行する２つの配線層５００のうちいずれか一方が浸食
抑制体を構成する。
【００９２】上記のフロン系ガスはＮ2ガスに置き換え
てもよい。デポジション用ガスとしてＮ2ガスを用いた
場合は、図５１の曲線Ｃ３に示すように、配線間隔が
０．４μｍである凹部７０６は、凹部７０５と比較し
て、エッチングの速度が速くならないため、凹部７０５
において残っているバリアメタル層４１０及びアルミ配
線層５２０が完全に除去された後、凹部７０６において
残っているバリアメタル層４１０及びアルミ配線層５２
０が完全に除去される。デポジション用ガスとしてＮ2
ガスを用いた場合は、上述の塩素系ガスのみの場合や塩
素系ガス及びフロン系ガスを用いた場合と比較して、ア
ルミ配線層５２０がエッチングされて生じたＡｌＣｌX
等の生成物が配線層５００の側壁に付着して形成される
側壁保護膜が強固である。したがって、凹部７０５にお
いて残っているバリアメタル層４１０及びアルミ配線層
５２０が完全に除去されてから凹部７０６において残っ
ているバリアメタル層４１０及びアルミ配線層５２０が
完全に除去されるまでは、凹部７０５における配線層５
００の側壁は、サイドエッチングが生じようとしても、
強固な側壁保護膜のため、浸食されない。
てもよい。デポジション用ガスとしてＮ2ガスを用いた
場合は、図５１の曲線Ｃ３に示すように、配線間隔が
０．４μｍである凹部７０６は、凹部７０５と比較し
て、エッチングの速度が速くならないため、凹部７０５
において残っているバリアメタル層４１０及びアルミ配
線層５２０が完全に除去された後、凹部７０６において
残っているバリアメタル層４１０及びアルミ配線層５２
０が完全に除去される。デポジション用ガスとしてＮ2
ガスを用いた場合は、上述の塩素系ガスのみの場合や塩
素系ガス及びフロン系ガスを用いた場合と比較して、ア
ルミ配線層５２０がエッチングされて生じたＡｌＣｌX
等の生成物が配線層５００の側壁に付着して形成される
側壁保護膜が強固である。したがって、凹部７０５にお
いて残っているバリアメタル層４１０及びアルミ配線層
５２０が完全に除去されてから凹部７０６において残っ
ているバリアメタル層４１０及びアルミ配線層５２０が
完全に除去されるまでは、凹部７０５における配線層５
００の側壁は、サイドエッチングが生じようとしても、
強固な側壁保護膜のため、浸食されない。
【００９３】実施の形態１０による効果は次の通りであ
る。すなわち、配線層５００のパターニングにおいて、
長い配線間隔におけるエッチングの速度と比較して、短
い配線間隔においてエッチングが速く進むエッチング
と、遅く進むエッチングとに分けて行うことによって、
長い配線間隔における除去と短い配線間隔における除去
とを同時に完了させることができるため、配線層５００
の側壁が浸食されることを防止できる。
る。すなわち、配線層５００のパターニングにおいて、
長い配線間隔におけるエッチングの速度と比較して、短
い配線間隔においてエッチングが速く進むエッチング
と、遅く進むエッチングとに分けて行うことによって、
長い配線間隔における除去と短い配線間隔における除去
とを同時に完了させることができるため、配線層５００
の側壁が浸食されることを防止できる。
【００９４】また、Ｎ2ガスを用いたエッチングを用い
れば、長い配線間隔における除去は短い配線間隔におけ
る除去より速く完了するが、短い配線間隔における除去
が完了するまで、配線層５００の側壁は強固な側壁保護
膜が形成されているため、配線層５００の側壁は浸食さ
れない。
れば、長い配線間隔における除去は短い配線間隔におけ
る除去より速く完了するが、短い配線間隔における除去
が完了するまで、配線層５００の側壁は強固な側壁保護
膜が形成されているため、配線層５００の側壁は浸食さ
れない。
【００９５】
【発明の効果】本発明請求項１によると、エッチングを
用いて配線埋め込み用穴の一部が覆われていない状態で
前記導電体に接触する、いわゆるボーダレス構造の配線
構造にする際、前記導電体と前記配線層との接触面が露
出し、前記導電体と前記配線層との接触面が配線埋込み
用穴と比較して小さくなるため、この界面が浸食される
ことによって、導電体と配線層とが断線しやすい。そこ
で、エッチングによる浸食を抑制するための浸食抑制体
を形成することによって、前記導電体と前記配線層との
界面が浸食されることを抑制でき、導電体と配線層との
断線を防止できる。
用いて配線埋め込み用穴の一部が覆われていない状態で
前記導電体に接触する、いわゆるボーダレス構造の配線
構造にする際、前記導電体と前記配線層との接触面が露
出し、前記導電体と前記配線層との接触面が配線埋込み
用穴と比較して小さくなるため、この界面が浸食される
ことによって、導電体と配線層とが断線しやすい。そこ
で、エッチングによる浸食を抑制するための浸食抑制体
を形成することによって、前記導電体と前記配線層との
界面が浸食されることを抑制でき、導電体と配線層との
断線を防止できる。
【００９６】本発明請求項２によると、タングステンプ
ラグとアルミ配線層とが接触する場合、浸食が生じやす
い為、導電体として、タングステンプラグを含み、前記
配線層としてアルミ配線層が採用されている場合に特に
効果がある。
ラグとアルミ配線層とが接触する場合、浸食が生じやす
い為、導電体として、タングステンプラグを含み、前記
配線層としてアルミ配線層が採用されている場合に特に
効果がある。
【００９７】本発明請求項３によると、アルミ以外の金
属層が導電体と前記配線層との間に形成することによっ
て、タングステンプラグがアルミ含有配線に接触しない
ため、エッチングの際の浸食が防止できる。
属層が導電体と前記配線層との間に形成することによっ
て、タングステンプラグがアルミ含有配線に接触しない
ため、エッチングの際の浸食が防止できる。
【００９８】本発明請求項４によると、アルミ以外の金
属層がタングステンであっても、配線層と導電体との接
触面積が増大するため、エッチングによって配線層と導
電体とが完全に断線することが防止できる。
属層がタングステンであっても、配線層と導電体との接
触面積が増大するため、エッチングによって配線層と導
電体とが完全に断線することが防止できる。
【００９９】本発明請求項５によると、導電体と配線層
との間に、タングステンとアルミとが相互拡散するた
め、アルミ配線層とタングステンプラグとが接触する場
合と比較して、エッチングによる浸食を防止できる。
との間に、タングステンとアルミとが相互拡散するた
め、アルミ配線層とタングステンプラグとが接触する場
合と比較して、エッチングによる浸食を防止できる。
【０１００】本発明請求項６によると、導電体と配線層
との接触面積が増大するため、エッチングによって配線
層と導電体とが完全に断線することが防止できる。
との接触面積が増大するため、エッチングによって配線
層と導電体とが完全に断線することが防止できる。
【０１０１】本発明請求項７によると、導電体の上端を
前記絶縁膜の上面より下方にし、導電体の上端の上に配
線層を成膜することによって、配線埋込み用穴に配線層
の一部が充填される。したがって、導電体と配線層との
接触面が露出しないため、導電体と配線層との浸食を防
止できる。
前記絶縁膜の上面より下方にし、導電体の上端の上に配
線層を成膜することによって、配線埋込み用穴に配線層
の一部が充填される。したがって、導電体と配線層との
接触面が露出しないため、導電体と配線層との浸食を防
止できる。
【０１０２】本発明請求項８によると、ボーダレス構造
の配線層については、配線間隔を最も短くすることで、
このボーダレス構造の配線層については、導電体と配線
層との接触面の浸食は、配線間隔が長いところと比較し
て抑制される。
の配線層については、配線間隔を最も短くすることで、
このボーダレス構造の配線層については、導電体と配線
層との接触面の浸食は、配線間隔が長いところと比較し
て抑制される。
【０１０３】本発明請求項９によると、ダミー配線を形
成することによって、配線間隔を短くすることで、導電
体と配線層との接触面の浸食を抑制できる。
成することによって、配線間隔を短くすることで、導電
体と配線層との接触面の浸食を抑制できる。
【０１０４】本発明請求項１０によると、最も長い配線
間隔におけるエッチングの速度が最も短い配線間隔のエ
ッチング速度と比較して遅いエッチングと、最も長い配
線間隔におけるエッチングの速度が最も短い配線間隔の
エッチング速度と比較して速いエッチングとを用いて、
エッチングを行うことによって、最も長い配線間隔での
エッチングによる配線層の除去と、最も短い配線間隔で
のエッチングによる配線層の除去とが同時に行うことが
でき、導電体と配線層との接触面の浸食を抑制できる。
間隔におけるエッチングの速度が最も短い配線間隔のエ
ッチング速度と比較して遅いエッチングと、最も長い配
線間隔におけるエッチングの速度が最も短い配線間隔の
エッチング速度と比較して速いエッチングとを用いて、
エッチングを行うことによって、最も長い配線間隔での
エッチングによる配線層の除去と、最も短い配線間隔で
のエッチングによる配線層の除去とが同時に行うことが
でき、導電体と配線層との接触面の浸食を抑制できる。
【０１０５】本発明請求項１１によると、窒素を含むガ
スを用いたエッチングを用いることによって、長い配線
間隔での配線層の除去は短い配線間隔における除去より
速く完了するが、短い配線間隔での配線層の除去が完了
するまで、配線層の側壁は強固な側壁保護膜が形成され
ているため、導電体と配線層との接触面の浸食を抑制で
きる。
スを用いたエッチングを用いることによって、長い配線
間隔での配線層の除去は短い配線間隔における除去より
速く完了するが、短い配線間隔での配線層の除去が完了
するまで、配線層の側壁は強固な側壁保護膜が形成され
ているため、導電体と配線層との接触面の浸食を抑制で
きる。
【図１】 本発明の実施の形態１におけるコンタクト構
造の製造方法を示す断面図である。
造の製造方法を示す断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１におけるコンタクト構
造の製造方法を示す断面図である。
造の製造方法を示す断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態１におけるコンタクト構
造の製造方法を示す断面図である。
造の製造方法を示す断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態１におけるコンタクト構
造の製造方法を示す断面図である。
造の製造方法を示す断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態１におけるコンタクト構
造の製造方法を示す断面図である。
造の製造方法を示す断面図である。
【図６】 本発明の実施の形態１におけるコンタクト構
造の製造方法を示す断面図である。
造の製造方法を示す断面図である。
【図７】 本発明の実施の形態１におけるコンタクト構
造の製造方法を示す断面図である。
造の製造方法を示す断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態１におけるコンタクト構
造の製造方法を示す断面図である。
造の製造方法を示す断面図である。
【図９】 本発明の実施の形態１におけるコンタクト構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図１０】 本発明の実施の形態２におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図１１】 本発明の実施の形態２におけるコンタクト
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図１２】 本発明の実施の形態３におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図１３】 本発明の実施の形態３におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図１４】 本発明の実施の形態３におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図１５】 本発明の実施の形態３におけるコンタクト
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図１６】 本発明の実施の形態４におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図１７】 本発明の実施の形態４におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図１８】 本発明の実施の形態４におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図１９】 本発明の実施の形態４におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図２０】 本発明の実施の形態４におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図２１】 本発明の実施の形態４におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図２２】 本発明の実施の形態４におけるコンタクト
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図２３】 本発明の実施の形態５におけるコンタクト
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図２４】 本発明の実施の形態５におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図２５】 本発明の実施の形態５におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図２６】 本発明の実施の形態５におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図２７】 本発明の実施の形態５におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図２８】 本発明の実施の形態５におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図２９】 本発明の実施の形態５におけるコンタクト
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図３０】 本発明の実施の形態５におけるコンタクト
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図３１】 本発明の実施の形態６におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図３２】 本発明の実施の形態６におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図３３】 本発明の実施の形態６におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図３４】 本発明の実施の形態６におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図３５】 本発明の実施の形態６におけるコンタクト
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図３６】 本発明の実施の形態７におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図３７】 本発明の実施の形態７におけるコンタクト
構造の製造方法を示す断面図である。
構造の製造方法を示す断面図である。
【図３８】 本発明の実施の形態７におけるコンタクト
構造を示す平面図である。
構造を示す平面図である。
【図３９】 本発明の実施の形態７におけるコンタクト
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図４０】 本発明の実施の形態８におけるコンタクト
構造を示す平面図である。
構造を示す平面図である。
【図４１】 本発明の実施の形態８におけるコンタクト
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図４２】 本発明の実施の形態９において用いる試料
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４３】 本発明の実施の形態９において用いるエッ
チングの特性を示すグラフである。
チングの特性を示すグラフである。
【図４４】 本発明の実施の形態９におけるコンタクト
構造を示す平面図である。
構造を示す平面図である。
【図４５】 本発明の実施の形態９におけるコンタクト
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図４６】 本発明の実施の形態１０におけるコンタク
ト構造の製造方法を示す断面図である。
ト構造の製造方法を示す断面図である。
【図４７】 本発明の実施の形態１０におけるコンタク
ト構造の製造方法を示す断面図である。
ト構造の製造方法を示す断面図である。
【図４８】 本発明の実施の形態１０におけるコンタク
ト構造の製造方法を示す断面図である。
ト構造の製造方法を示す断面図である。
【図４９】 本発明の実施の形態１０におけるコンタク
ト構造を示す平面図である。
ト構造を示す平面図である。
【図５０】 本発明の実施の形態１０におけるコンタク
ト構造を示す断面図である。
ト構造を示す断面図である。
【図５１】 本発明の実施の形態１０において用いるエ
ッチングの特性を示すグラフである。
ッチングの特性を示すグラフである。
【図５２】 従来のコンタクト構造の製造方法を示す断
面図である。
面図である。
【図５３】 従来のコンタクト構造を示す断面図であ
る。
る。
【図５４】 従来のコンタクト構造を示す平面図であ
る。
る。
【図５５】 従来のコンタクト構造を示す断面図であ
る。
る。
３００ 層間絶縁膜、３２０ 配線埋込み用穴、４００
導電体、５００ 配線層、５２０ アルミ配線層、５
００ｂ ダミー配線。
導電体、５００ 配線層、５２０ アルミ配線層、５
００ｂ ダミー配線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 伸夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 坂森 重則 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 飯田 里志 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (11)
- 【請求項１】 （ａ） 配線埋め込み用穴が設けられた
絶縁膜を形成するステップと、 （ｂ） 前記配線埋め込み用穴に埋め込まれた導電体を
形成するステップと、 （ｃ） 前記絶縁膜上に前記配線埋め込み用穴を覆う配
線層を形成するステップと、 （ｄ） エッチングを用いることによって、前記配線層
は前記配線埋め込み用穴の一部を覆わないように整形す
るステップと、を備え、 前記導電体と前記配線層との接触面には前記配線層の浸
食を抑制するための浸食抑制体が形成されるコンタクト
構造の製造方法。 - 【請求項２】 前記導電体は、タングステンプラグを含
み、 前記配線層はアルミ配線層を含む請求項１記載のコンタ
クト構造の製造方法。 - 【請求項３】 （ｅ） 前記ステップ（ｂ）と前記ステ
ップ（ｃ）との間に行われ、前記導電体上にアルミ以外
の金属層を前記浸食抑制体として形成するステップを更
に備えた請求項２記載のコンタクト構造の製造方法。 - 【請求項４】 前記アルミ以外の金属層はタングステン
である請求項３記載のコンタクト構造の製造方法。 - 【請求項５】 （ｅ） 前記ステップ（ｃ）の後に得ら
れる構造に対して、前記導電体と前記配線層とを相互拡
散した領域を前記浸食抑制体として形成する熱処理を施
すステップを更に備えた請求項２記載のコンタクト構造
の製造方法。 - 【請求項６】 （ｅ） 前記ステップ（ａ）と前記ステ
ップ（ｂ）との間に行われ、前記絶縁膜の表面を除去す
ることによって、前記導電体の上端を前記絶縁膜の上面
より上方にするステップを更に備え、 前記浸食抑制体とは、前記導電体のうち前記絶縁膜の上
面より突出した部分である請求項２記載のコンタクト構
造の製造方法。 - 【請求項７】 （ｅ） 前記ステップ（ａ）において行
われ、前記導電体の表面を除去することによって、前記
導電体の上端を前記絶縁膜の上面より下方にするステッ
プを更に備え、 前記浸食抑制体とは、前記配線埋め込み用穴に成膜によ
って充填された前記配線層である請求項２記載のコンタ
クト構造の製造方法。 - 【請求項８】 （ｅ） 前記ステップ（ｄ）において行
われ、前記浸食抑制体として前記配線層と並行する配線
層を形成するステップを更に備え、 前記配線層と、前記並行する配線層との配線間隔は、当
該コンタクト構造が設けられる半導体集積回路のうちで
最も短い請求項２記載のコンタクト構造の製造方法。 - 【請求項９】 （ｅ） 前記ステップ（ｄ）において行
われ、前記浸食抑制体として前記配線層と並行するダミ
ー配線を形成するステップを更に備えた請求項２記載の
コンタクト構造の製造方法。 - 【請求項１０】 （ｅ） 前記ステップ（ｄ）において
行われ、前記浸食抑制体として前記配線層と並行する配
線層を形成するステップを更に備え、 前記エッチングは、 最も長い配線間隔におけるエッチングの速度が最も短い
配線間隔のエッチング速度と比較して遅いエッチング
と、 最も長い配線間隔におけるエッチングの速度が最も短い
配線間隔のエッチング速度と比較して速いエッチング
と、を含む請求項２記載のコンタクト構造の製造方法。 - 【請求項１１】 （ｅ） 前記ステップ（ｄ）において
行われ、前記浸食抑制体として前記配線層と並行する配
線層を形成するステップを更に備え、 前記エッチングは、 窒素を含むエッチングガスを用いたエッチングと、 最も長い配線間隔におけるエッチングの速度が最も短い
配線間隔のエッチング速度と比較して速いエッチング
と、を含む請求項２記載のコンタクト構造の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10032925A JPH11233628A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | コンタクト構造の製造方法 |
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