JPS58115835A - 半導体装置の埋込配線形成方法 - Google Patents

半導体装置の埋込配線形成方法

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JPS58115835A
JPS58115835A JP21120281A JP21120281A JPS58115835A JP S58115835 A JPS58115835 A JP S58115835A JP 21120281 A JP21120281 A JP 21120281A JP 21120281 A JP21120281 A JP 21120281A JP S58115835 A JPS58115835 A JP S58115835A
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上岡 元
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元雄 中野
Mikio Takagi
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    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/74Making of localized buried regions, e.g. buried collector layers, internal connections substrate contacts
    • H01L21/743Making of internal connections, substrate contacts

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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の技術分野 本発明は半導体装置の埋込配線形成方法に係り、特に埋
込配線やスルーホール等を簡単に形成する方法に関する
(2)技術の背景 半導体装置の電極配線の形成方法としては、従来電極用
の窓開けを行った後に電極金属等を全面に蒸着又はスパ
ッタ等し、フォトエツチングで電極パターンを形成し、
その後500〜600℃で合金化し、更に内部配線用金
属パターンを形成しているが、多くの工程とパターニン
グを必要とする。
このため、少い工程で簡単に埋込配線や電極配線等の行
なえる配線形成方法が要望されている。
(3)従来技術と問題点 第1図は従来の半導体装置の電極配線の形成方法を示す
側断面図であり、同図に於て半導体装置の最終工程で第
1図Aに示すように電極用窓開け2を行う。即ち1はシ
リコン等の基板であり、該基板上には5i02等の酸化
膜3があり、該酸化膜3上には酸化膜3の窓開けに使用
されたフォトレジストllI4が形成され:ている。こ
のフォトレジスト膜4を除去し、第1図Bの如く、例え
ばアルミニウム(AI)等の電極金属5を蒸着又はスパ
ッタ等で形成する。次に該電極金属5上にレジスト膜6
を第1図Cに示す様に塗布し、第1図りの如くパターニ
ングマスクの位置合せを行って、フォトレジストの露光
現像を行って感光フォトレジスト7を残し、エツチング
後レジスト処理を行って電極配線8を完成する。
上述の如き工程では、電極金属5のパターニングを必要
とするばかりか、電極配線の表面に酸化膜の厚薄による
段を生じ内部断線の可能性があり、信頼性が悪い欠点を
有する。
(4)発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み、埋込配線或いはスルー
ホールを得る為、配線金属をレーザビーム等の熱線で融
解させて少い工程で埋込配線を形成することを目的とす
るものである。
(5)発明の構成 そして、この目的は本発明によれば半導体装置の埋込配
線或いはスルーホールすべき部分の熱伝導度又は濡れを
他の絶縁材部分より良好にし、上記埋込配線或いはスル
ーホールすべき部分と絶縁材部分にオーバラップしてア
ルミニウム等の金属配線材を被覆し、該被覆金属配線材
の埋込配線部分或いはスルーホール部分を電子ビーム等
のエネルギー線により融解させて埋込配線又はスルーホ
ールすべき部分に導電性部分を形成する半導体装置の埋
込配線形成方法を提供することで達成される。
(6)発明の実施例 以下、本発明の実施例を図面によって詳述する。
第2図は本発明の半導体装置の埋込配線形成方法の一実
施例を示すものであり、基板1には図示されていないが
ソース、ドレイン等が形成され半導体装置の最終製造工
程で第2図Aに示すように5tO2等の1μm厚程度の
酸化膜3に配線を行うべき部分に凹部9を形成し、凹部
9の底部の厚みdを1000人程度0し、AI等の電極
金属5を蒸着、又はスパッタ等で1μm厚に蒸着する。
次に第2図Bに示す様に酸化膜3に形成した凹部9の容
積と等しくなるような電極金属5のパターニングを行う
即ち凹部に沿って酸化膜3の表面にオーバラップ部分5
aを残すようにする。勿論、このようなパターニングを
第1図Aの工程を経ることなく行ってしまってもよい。
この状態でエネルギー線である電子ビーム等の熱線10
を電極金属部分に照射すると、電極金属5は融解されて
オーバラップ部分5aの電極金属5は凹部9内に流れ込
む。この際凹部9の底面9aはシリコン等の基板1と1
000人の酸化膜3を介して接しているだけであるから
熱伝導度はオーバラップ部分5aに比べて大きいために
凹部内が先に凝固状態となり、オーバラップ部分5aが
次に凝固されて凹部9内に第2図りに示す様に電極金属
5が充填されて埋込配線部分5bが形成される。
第2図B′は本発明の他の工程を説明するもので照射す
る熱線10がレーザビーム等の場合は電極金属5の表面
にポリシリコン又はアモルファスシリコン11等を薄く
被着して置くことで融解したい電極金属5.5a部分を
より早くメルトすることが出来る。
上記の場合は電極金属5.58部分にポリシリコン又は
アモルファスシリコン11を被着しレーザビームを該ポ
リシリコン又はアモルファスシリコンll上より直接照
射した。これらポリシリコン又はアモルファスシリコン
を被着しても、あるいはしなくてもよいがキャンプとし
てPSG膜12を1μmg程度に成長させてレーザビー
ム10を照射すると電極金属5,5aは凹部5内に流れ
込み、第1図Cに示す様に酸化113上のオーバラップ
部分5aは空洞部12aとなって残る。
この様にPSGを上側に成長させると電極金属の流れ込
みを確実にすることが出来てオーバラップ部分5aの電
極金属が凹部以外に流出する可能性を少くすることが出
来る。
次にpsc)B等のキャップを除去すれば、第2図りに
示す様に埋込配線の導電部分5bを得ることが出来る。
第3図はスルーホール部分に導電材料を充填する場合の
実施例を示すものであり、第3図Aにおいて基板1は半
導体装置が組み込まれ、Stowl       等の
酸化M3を介してアルミニウム等の金属配線14が完了
している。該金属配線14の厚みは0.5.c+ mで
PSGI113を上記金属配線14上に成長させ、第3
図Aに示す様にスルーホール16をパターニングし、該
スルーホール内と該スルーホールの外周にオーバラップ
部分5aを設けたアルミニウム等の導電材料5′をパタ
ーニングする。
この場合、スルーホール16の容積とパターニングする
導電材料5の融解状態の容積を同一となるようにパター
ニングする。
この状態で電子ビーム等の熱線10を照射すれば第3図
Bに示す様に導電材料5゛はスルーホール16内に充填
されメルトされてPSGIIila下の第1層目の配線
14と一体化され、スルーホール電極17が完成する。
この様なスルーホール電極形成方法によるとPSG等の
絶縁[113面と同一面上の平坦なスルーホール電極が
構成出来る 第3図A′に示すものはメルットすべき導電材料5’、
5a’上にアモルファスシリコンまたはポリシリコン1
1を被着し、熱線10としてレーザビームを照射したも
ので、かくすればアルミニウム等の導電材料5′、5a
’の表面反射によるパワーの低下が補償され、より早く
導電材料をメルトさせることが出来る。
更にAI等の導電材料をメルトする場合表面が酸化する
と第2層目の配線とのコンタクト不良を生ずるのでメル
ト工程、即ちレーザ照射をN2雰囲気等の非酸化性雰囲
気中で行うことができる。
第3図A“はスルーホール16部分に導電材料5’、5
a”をパターニングし、更にPSG膜12を1μ厚に成
長させ、キャップとしてスルーホール 6部分をレーザ
ビーム照射するとオーバラップ部分5a′はスルーホー
ル16部分にメルトして流れ込み、第2図Cに示すと同
様に空洞部を生ずる。この状態からPSGM12のキャ
ンプを除去して第i図Bの如きスルーホールに導電材料
5′を充填したスルーホール電極17を構成させる。
上記、実施例では、絶縁膜上の熱伝導度を埋込配線すべ
き部分又は、スルーホール部分とオーバラップ部分で異
らせるたやに凹部又はスルーホールを形成したが、例え
ば第4図に示す如く多層構造の集積回路では、基板lに
半導体が形成され、最も上層の熱酸化膜3の上にeVD
法により51021111Bが成長され、該SiO2膜
に第2の半導体装置が形成された該5iO211上に配
線を形成する場合のように凹部を形成して熱伝導度を変
えようとしても、凹部の底面部と対向して基板1のシリ
コンがない場合には、熱伝導度差をオーバラップ部分と
配線パターン形成部分とでつけることが出来ない。
そこで本発明では第4図Aの如く配線すべき部分の濡れ
を良くする部分にメルトしたアルミニウム等の電極金属
が集まってくることに着目して、配線すべき部分を残す
様にレジスト19を5102膜18上にパターニングし
、021 CF 41 CF Hi等のガス雰囲気中で
ドライエツチング20を行う。
この様にするとドライエツチングされた5i02膜18
膜面88aの濡れは他のドライエツチングされない部分
に比べて良好となる。
次にレジスト膜19を第4図Bの如く除去して配線すべ
き部分(濡らした部分)よりオーパラ・ノブしてA1等
の電極金属5.5aをパターニングし、電子ビーム等の
熱線10を照射するとオーバラップ部分5aの電極金属
は濡れが悪いため、濡れの良好な部分18aに移動する
(第4図C)、かくして第4図りに示す如く平場な5i
02膜18上に配線5bを構成することが出来る。
(7)発明の効果 本発明は畝上した様に、埋込配線又はスルーホールすべ
き部分に簡単な工程で導電性部分を形成することが出来
るだけでなく信頼性の高い配線やスルーホール電極が得
られる。更に本発明はヒユーズROM等のヒユーズ部分
の製作、切断等にも用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図A−Eは従来の半導体装置の電極配線の形成方法
を示す側断面図、第2図A−Dは本発明の半導体装置の
電極配線の形式方法・を示す側断面図、第3図A−Bは
本発明のスルーホールに導電導電材料を充填する工程を
説明するための一部拡大側断面図、第4図A−Dは本発
明の他の実施例を示す電極配線形成方法を示す側断面図
である。 l・・・“基板、2・・・電極用窓開は部、3・・・酸
化膜、4.7・・・フォトレジスト膜、5・・・電極金
属、6・・・レジスト膜、8・・・電極配線、9・・・
凹部、10・・・熱線、11・・・アモルファスシリコ
ン又はポリシリコン、12・・・PSG膜等のキャンプ
、12a・・・空洞部、13・・・PSG膜、14・・
・金属配m、17・・・スルーホール電極、18・・・
5i0211,19・・・熱線、20・・・ドライエツ
チング用ガス。 第1国 万2霞        八 第3肥 第4記

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体装置の埋込配線或いはスルーホールすべき
    部分の熱伝導度又は、濡れを他の絶縁材部分より良好に
    し、上記埋込配線或いはスルーホールすべき部分と絶縁
    材部分にオーバラップして金属配線材を被覆し、該被覆
    金属配線材の埋込配線部分或いはスルーホール部分をエ
    ネルギー線によ1し り融解させて埋込配線又はスルーホールすべき部分に導
    電性部分を形成することを特徴とする半導体装置の埋込
    配線形成方法。
  2. (2)金属配線材上にポリシリコンを被着し、レーザビ
    ームを照射し、埋込配線又はスルーホールすべき部分を
    融解させて導電性部分を形成することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の半導体装置の埋込配線形成方法
  3. (3)金属配線材上にアモルファスシリコンを被着し、
    レーザビームを照射し、該埋込配線又はスルーホールす
    べき部分を融解させて導電性部分を形成することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置の埋込配
    線形成方法。
  4. (4)金属配線材上にキャップ層を被覆し、該キャップ
    層上より熱線を照射して上記金属配線を融解して埋込配
    線又はスルーホールすべき部分に導電性部分を形成し、
    上記キャップ層を除去することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の半導体装置の埋込配線形成方法。
  5. (5)埋込配線又はスルーホールすべき部分の融解をN
    2等の非酸化雰囲気中で行なうことを特徴とする特許請
    求範囲第1項記載の半導体装置の埋込配線形成方法。
  6. (6)埋込配線又はスルーホールすべき部分に溝又は穴
    を形成し、該溝又は穴の容積と金属配線材の容積とを略
    々等しく選択することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の半導体装置の埋込配線形成方法。
JP21120281A 1981-12-28 1981-12-28 半導体装置の埋込配線形成方法 Granted JPS58115835A (ja)

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