JPS597221B2 - Multilayer wiring manufacturing method - Google Patents

Multilayer wiring manufacturing method

Info

Publication number
JPS597221B2
JPS597221B2 JP4550176A JP4550176A JPS597221B2 JP S597221 B2 JPS597221 B2 JP S597221B2 JP 4550176 A JP4550176 A JP 4550176A JP 4550176 A JP4550176 A JP 4550176A JP S597221 B2 JPS597221 B2 JP S597221B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
wiring
etching
insulating film
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP4550176A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS52129386A (en
Inventor
実 榎本
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP4550176A priority Critical patent/JPS597221B2/en
Publication of JPS52129386A publication Critical patent/JPS52129386A/en
Publication of JPS597221B2 publication Critical patent/JPS597221B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Weting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子部品持に半導体集積回路装置(以下IC
と略記する)の製作にあたつて多用される多層配線の製
法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a semiconductor integrated circuit device (hereinafter referred to as IC) with electronic components.
This invention relates to a method for manufacturing multilayer wiring, which is frequently used in the production of (abbreviated as ).

ICの集積度が増加するにつれて、素子間の配線が複雑
になり、多くの交差を要するようになる。
As the degree of integration of ICs increases, the interconnections between devices become more complex and require more crossovers.

このため多層配線が必要になつてくる。このICチップ
上での多層配線の製作にあたつては、相互配線となる導
電体膜と絶縁膜とを交互に積層して形成し、下層配線と
上層配線とを接続するために層間絶縁膜にスルーホール
を設けている。しかしながら、従来のICチップ上での
多層配線は、第1図にその平面図を、第1図aに第1図
の矢視断面図を示すように、配線1、2幅を7〜101
tmにまで微細化できるのに対して、そのスルーホール
部での配線領域1a、2aは、15〜20ttmも必要
となり、これが配線密度を下げると共にレイアウトを難
かしくしていた。
Therefore, multilayer wiring becomes necessary. When manufacturing multilayer wiring on this IC chip, conductive films and insulating films that serve as interconnections are alternately laminated, and an interlayer insulating film is used to connect lower and upper wirings. A through hole is provided in the. However, as shown in FIG. 1 is a plan view of the multilayer wiring on a conventional IC chip, and FIG.
Although the wiring area 1a, 2a at the through-hole portion requires 15 to 20 ttm, this lowers the wiring density and makes layout difficult.

なお、同図において、3は、素子が形成されているシリ
コンウェーハ4表面のフィールド酸化シリコン膜であり
、5は、層間絶縁膜であるシリケートガラス膜である。
そして4aは、素子の活性領域となる拡散層で、シリコ
ンウェーハ1と反対導電型のもので、これとPN接合を
形成している。また、第1図において、点線で示す領域
は、シリケートガラス膜5に設けたスルーホールである
。これは、多層配線の製作にあたつて、スルーホールの
大きさは、シリケートガラス膜5を選択工ツチングする
ときに下層配線1の下のフィールド酸化シリコン膜3が
エッチされない様に下層配線よりも小さく形成し、また
、上層配線2の大きさは、これを配線パターンにする際
の選択エッチング時にスルーホールを通して下層配線1
をエッチしない様にスルーホールよりも大きく形成する
必要があるためである。
In the figure, 3 is a field silicon oxide film on the surface of a silicon wafer 4 on which elements are formed, and 5 is a silicate glass film that is an interlayer insulating film.
Reference numeral 4a denotes a diffusion layer serving as an active region of the element, which is of a conductivity type opposite to that of the silicon wafer 1, and forms a PN junction therewith. Further, in FIG. 1, the area indicated by the dotted line is a through hole provided in the silicate glass film 5. This is because when manufacturing a multilayer wiring, the size of the through hole is set to be larger than the lower wiring so that the field silicon oxide film 3 under the lower wiring 1 is not etched when selectively etching the silicate glass film 5. In addition, the size of the upper layer wiring 2 is determined by passing the lower layer wiring 1 through a through hole during selective etching when forming the upper layer wiring 2 into a wiring pattern.
This is because the hole needs to be made larger than the through hole so as not to be etched.

そこで、本発明は、上述した従来の諸欠点を解決し、多
層配線におけるスルーホール部での配線幅を可及的に小
にして配線密度を向上すると共に、5その製作にあたつ
ては、レイアウトを容易なものとする多層配線の製法を
提供することにある。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks and improves the wiring density by reducing the wiring width at the through-hole part in multilayer wiring as much as possible. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing multilayer wiring that facilitates layout.

本発明の目的を達成するために、本発明においては、第
1絶縁膜表面に下層配線膜を形成し、前記第1絶縁膜の
エツチングのためのエツチング液JOとは異なつたエツ
チング液でエツチされるかまたは前記第1絶縁膜のエツ
チゾグ速度よりも大きなエツチング速度を有する材質の
第2絶縁膜を前記下層配線膜全面に形成する工程と、前
記材質の違いを利用して、前記第2絶縁膜にスルーホー
ルを 15形成する工程と、前記下層配線のエツチング
のためのエツチング液とは異なつたエツチング液でエツ
チされるかまたは前記下層配線のエツチング速度よりも
大きなエツチング速度を有する材質の第1の導電体膜を
、前記スルーホールによりその表20面が露出した下層
配線膜および前記第2絶縁膜を覆つて形成する工程と、
前記第1の導電体膜を覆つて前記下層配線膜と同一材質
の第2の導電体膜を形成する工程と、前記第2の導電体
膜を選択的に除去して第2の導電体膜の配線パターンを
形成25する工程と、前記下層配線膜および前記第2の
導電体膜に対する前記第1の導電体膜の前記材質の違い
を利用して、前記第2の導電体膜の配線パターンから露
出された前記第1の導電体膜を選択的に除去して前記第
2の導電体膜の配線パターン(530セルフアラインさ
れた配線パターンを形成する工程とからなることを特徴
とする。以下、本発明にかかる実施例を用いて具体的に
説明する。
In order to achieve the object of the present invention, in the present invention, a lower wiring film is formed on the surface of the first insulating film, and is etched with an etching solution different from the etching solution JO for etching the first insulating film. or forming a second insulating film made of a material having an etching rate higher than that of the first insulating film over the entire surface of the lower wiring film; forming a through hole 15 in the first layer of material, which is etched with an etching solution different from the etching solution for etching the lower layer wiring, or having an etching rate higher than the etching rate of the lower layer wiring; forming a conductive film to cover the lower wiring film and the second insulating film whose top 20 surfaces are exposed by the through hole;
forming a second conductor film of the same material as the lower wiring film to cover the first conductor film; and selectively removing the second conductor film to form a second conductor film. forming a wiring pattern 25 of the second conductive film, and utilizing the difference in the material of the first conductive film with respect to the lower wiring film and the second conductive film. The method further comprises a step of selectively removing the first conductive film exposed from the second conductive film to form a wiring pattern (530) of the second conductive film that is self-aligned. , will be specifically explained using examples according to the present invention.

第2図〜第5図は、本発明の一実施例であるICにおけ
る多層配線の製法を工程順に示す平面図およびその矢視
断面図である。
FIGS. 2 to 5 are a plan view and a cross-sectional view taken in the direction of the arrows, showing the method for manufacturing multilayer wiring in an IC according to an embodiment of the present invention in the order of steps.

同図を用いて本発明を工程順に詳述する。The present invention will be explained in detail in the order of steps using the same figure.

(ト)素子の形成を終了したシリコンウエーハ11表面
のフイールド酸化シリコン膜12にコンタ 40クト穴
を形成する(第2図)。
(g) Form 40 contact holes in the field silicon oxide film 12 on the surface of the silicon wafer 11 on which device formation has been completed (FIG. 2).

なお、同図において、11aは、シリコンウエーハ11
とは反対導電型の拡散層で、ウエーハ11とPN接合を
形成している素子活性領域である。ついで、譬アルミニ
ウムを真空蒸着し、しかるのちフオトエツチングにより
配線パターンを形成して下層配線膜13を得る。
In addition, in the same figure, 11a is the silicon wafer 11
This is a diffusion layer of a conductivity type opposite to that of the wafer 11, and is an element active region forming a PN junction with the wafer 11. Next, aluminum is vacuum-deposited, and then a wiring pattern is formed by photo-etching to obtain the lower wiring film 13.

このアルミニウム蒸着膜13の選択エツチング液として
は、リン酸系(リン酸+硝酸+氷酢酸)またはアルカリ
系(苛性カリ+フエリシアン化カリウム)などを用いる
ことができる。ついで、上記下層配線膜13およびフイ
ールド酸化シリコン膜12表面に層間絶縁膜の下地膜1
4を形成する。
As a selective etching solution for the aluminum vapor deposited film 13, a phosphoric acid type (phosphoric acid + nitric acid + glacial acetic acid) or an alkaline type (caustic potassium + potassium ferricyanide) can be used. Next, a base film 1 for an interlayer insulating film is applied to the surfaces of the lower wiring film 13 and the field silicon oxide film 12.
form 4.

この下地膜14としては、フイゴルド酸化シリコン膜1
2が侵されないようなエツチング液により選択エツチン
グするようなポリイミド樹脂膜等を用いる。ポリイミド
樹脂膜14の選択エツチング液としては、ヒドラジンヒ
トラードを用いるために、この液にはフイールド酸化シ
リコン膜12は侵されない。このポリイミド樹脂膜14
上に層間絶縁をより完全にするために、必要に応じて酸
化シリコン膜、リンシリケートガラスPSG膜等のシリ
ケートガラス膜をCVD法により形成するかまたはスピ
ンオンガラスSOG膜を塗布し、下地膜14上にシリケ
ートガラス膜14a等を設けてもよい。このシリケート
ガラス膜14a等の層間絶縁膜は、それを選択エツナン
グする際のエツチング液(シリケートガラス膜14aの
エツチング液としては、フツ酸を水とフツ化アンモニウ
ムで希釈したバツフア液)を用いても下地膜14(たと
えばポリイミド樹脂膜)が侵されないような材質のもの
を用いる。ついで、層間絶縁膜14,14aにスルーホ
ールを形成する。
As this base film 14, a fiigold silicon oxide film 1 is used.
A polyimide resin film or the like is used that can be selectively etched with an etching solution that does not attack the second layer. Since hydrazine hydrogen chloride is used as the selective etching solution for the polyimide resin film 14, the field silicon oxide film 12 is not attacked by this solution. This polyimide resin film 14
In order to make the interlayer insulation more complete, a silicate glass film such as a silicon oxide film or a phosphosilicate glass PSG film is formed by CVD as necessary, or a spin-on glass SOG film is applied on the base film 14. A silicate glass film 14a or the like may be provided. The interlayer insulating film such as the silicate glass film 14a can be etched using an etching solution for selectively etching it (the etching solution for the silicate glass film 14a is a buffer solution prepared by diluting hydrofluoric acid with water and ammonium fluoride). A material that does not corrode the base film 14 (for example, a polyimide resin film) is used. Next, through holes are formed in the interlayer insulating films 14 and 14a.

シリケートガラス膜14aがある場合はそれをフオトエ
ツチングし、そのスルーホール部に開口窓を形成する(
第2図)。この開口窓は、上記フオトエツチング液(バ
ツフア液)にjま侵されないポリイミド樹脂膜14杏、
開口窓下に存在させているために、可及的に小さな形状
のものとすることができる。イ)上記シリケートガラス
膜14aのスルーホール部における開口窓を通して、ヒ
ドラジンヒトラードを用いて自己整合(セルフアライン
)のポリイミド樹脂膜14を選択エツチングする(第3
図)。
If there is a silicate glass film 14a, it is photoetched and an opening window is formed in the through hole portion (
Figure 2). This opening window is made of a polyimide resin film 14 that is not eroded by the photoetching solution (buffer solution);
Since it is located under the opening window, it can be made as small as possible. b) Selective etching of the self-aligned polyimide resin film 14 using hydrazine hydrogen hydroxide through the opening window in the through-hole portion of the silicate glass film 14a (third step).
figure).

層間絶縁膜14,14aのスルーホールの製作にあたつ
て、その下地膜であるポリイミド樹脂膜14の選択エツ
チング液(ヒトラジンヒドラード)には、フイールド酸
化シリコン膜12が侵されないために、同図に示すよう
に、下層配線膜13のスルーホール部の全面を露出する
ことができる。そのため、可及的に小さなスルーホール
を得ることができる。また、下層配線膜13幅全体で完
全に上層配線膜とのオーミツクコンタクトがとれるため
に、スルーホール部での配線抵抗を小さくでき、しかも
高信頼度の多層配線をスルーホールの形成をセルフアラ
インにより容易に得ることができる(レイアウトも容易
になる)。吻 上層配線膜の下地膜として下層配線膜(
アルミニウム蒸着膜)13が侵されないようなエツチン
グ液により選択エツチングするような導電体膜たとえば
シリコン、モリプデン、タングステン等の材質のもの(
本実施例においてはシリコン膜15)を形成する。
When manufacturing the through holes in the interlayer insulating films 14 and 14a, the selective etching solution (hydrazine hydrade) for the polyimide resin film 14, which is the underlying film, does not attack the field silicon oxide film 12, so as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the entire surface of the through-hole portion of the lower wiring film 13 can be exposed. Therefore, the smallest possible through hole can be obtained. In addition, since ohmic contact can be made with the upper wiring film over the entire width of the lower wiring film 13, the wiring resistance at the through-hole portion can be reduced, and moreover, the formation of through-holes in highly reliable multilayer wiring can be achieved by self-aligning. can be easily obtained (layout is also easier). The lower wiring film (as the base film for the upper wiring film)
A conductive film made of materials such as silicon, molybdenum, tungsten, etc., which is selectively etched with an etching solution that does not attack the aluminum evaporated film 13 (
In this embodiment, a silicon film 15) is formed.

シリコン膜15は、蒸着等により形成でき、そのエツチ
ング液としてフツ酸とリン酸それに硝酸の混合液(HF
一HNO3系エツチング液)等を用いる。ついで、この
シリコン膜15表面に配線抵抗を小とするために、必要
に応じてアルミニウム蒸着膜15a等(下地膜15が侵
されないようなフオトエツチング液を用いて選択エツチ
ングするようなもの)を形成し、これをフオトエツチン
グして土層配線としての配線パターンを形成する(第4
図)。
The silicon film 15 can be formed by vapor deposition or the like, and a mixed solution of hydrofluoric acid, phosphoric acid, and nitric acid (HF) is used as an etching solution.
-HNO3 based etching solution) etc. are used. Next, in order to reduce the wiring resistance on the surface of this silicon film 15, an aluminum vapor deposition film 15a or the like (selectively etched using a photoetching solution that does not attack the base film 15) is formed as necessary. This is then photo-etched to form a wiring pattern as soil layer wiring (fourth step).
figure).

(ニ)土層配線としてのアルミニウム蒸着膜15aをマ
スクにして、この下地膜であるシリコン膜15の不要部
分をセルフアラインによりエツチオフし上層配線を得る
(第5図)。
(d) Using the aluminum evaporated film 15a as the soil layer wiring as a mask, unnecessary portions of the silicon film 15 as the base film are etched off by self-alignment to obtain the upper layer wiring (FIG. 5).

ついで、図示しないが、これらの上に表面保護膜を形成
する。
Although not shown, a surface protective film is then formed on these.

なお、上述したように、エツチング液が異なる相互の配
線膜ないしは絶縁膜を用いる他に、エツチング速度の異
なるそれらのものを用いることもでき、種々の態様の多
層配線の製法に本発明は適用できる。
As mentioned above, in addition to using interconnect films or insulating films with different etching solutions, it is also possible to use interconnect films or insulating films with different etching speeds, and the present invention can be applied to various methods of manufacturing multilayer interconnects. .

上述したように、本発明にかかる多層配線の製法は、ス
ルーホールを可及的に小さくしかもこの部分の配線抵抗
を小さくかつ完全なオーミツクコンタクトをもつて得る
ことができる。
As described above, the method for manufacturing multilayer wiring according to the present invention makes it possible to make the through holes as small as possible, and also to obtain perfect ohmic contact with low wiring resistance in these parts.

スルーホール部の層間絶縁膜および配線膜をセルフアラ
インにより形成できることより、前述した事とあいまつ
て、配線密度の非常に高い多層配線を容易に得ることが
できると共に、そのレイアウトも容易となり微細加工が
容易でかつ高信頼度の多層配線を得ることができる。
Since the interlayer insulating film and wiring film in the through-hole area can be formed by self-alignment, combined with the above-mentioned factors, it is possible to easily obtain multilayer wiring with extremely high wiring density, and the layout is also easy, allowing for fine processing. Easy and highly reliable multilayer wiring can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、従来の多層配線を示す平面図およびその矢視
断面図、第2図〜第5図は、本発明の一実施例であるI
Cにおける多層配線の製法を工程順に示す平面図および
その矢視断面図である。 1,13・・・・・・下層配線膜、2,15,15a・
・・・・・上層配線膜、3,12・・・・・・フイール
ド酸化シリコン膜、4,11・・・・・・シリコンウエ
ーハ、4a,11a・・・・・・拡散層、5,14,1
4a・・・・・・層間絶縁膜。
FIG. 1 is a plan view and a sectional view taken in the direction of arrows showing a conventional multilayer wiring, and FIGS. 2 to 5 are I
FIG. 3 is a plan view and a cross-sectional view taken in the direction of arrows illustrating the manufacturing method of the multilayer wiring in step C in order of steps. 1, 13...Lower wiring film, 2, 15, 15a.
... Upper wiring film, 3, 12 ... Field silicon oxide film, 4, 11 ... Silicon wafer, 4a, 11a ... Diffusion layer, 5, 14 ,1
4a...Interlayer insulating film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 第1絶縁膜表面に下層配線膜を形成し、前記第1絶
縁膜のエッチングのためのエッチング液とは異なつたエ
ッチング液でエッチされるかまたは前記第1絶縁膜のエ
ッチング速度よりも大きなエッチング速度を有する材質
の第2絶縁膜を前記下層配線膜全面に形成する工程と、
前記材質の違いを利用して、前記第2絶縁膜にスルーホ
ールを形成する工程と、前記下層配線のエッチングのた
めのエッチング液とは異なつたエッチング液でエッチさ
れるかまたは前記下層配線のエッチング速度よりも大き
なエッチング速度を有する材質の第1の導電体膜を、前
記スルーホールによりその表面が露出した下層配線膜お
よび前記第2絶縁膜を覆つて形成する工程と、前記第1
の導電体膜を覆つて前記下層配線膜と同一材質の第2の
導電体膜を形成する工程と、前記第2の導電体膜を選択
的に除去して第2の導電体膜の配線パターンを形成する
工程と、前記下層配線膜および前記第2の導電体膜に対
する第1の導電体膜の前記材質の違いを利用して、前記
第2の導電体膜の配線パターンから露出された前記第1
の導電体膜を選択的に除去して前記第2の導電体膜の配
線パターンとセルフアラインされた配線パターンを形成
する工程とからなることを特徴とする多層配線の製法。
1. A lower wiring film is formed on the surface of the first insulating film, and is etched with an etchant different from the etchant for etching the first insulating film, or etched at a rate higher than the etching rate of the first insulating film. forming a second insulating film made of a material having high speed over the entire surface of the lower wiring film;
forming a through hole in the second insulating film by taking advantage of the difference in materials, and etching with an etching solution different from the etching solution for etching the lower layer wiring, or etching the lower layer wiring. forming a first conductive film made of a material having a higher etching rate than the etching rate, covering the lower wiring film and the second insulating film whose surfaces are exposed by the through hole;
forming a second conductor film made of the same material as the lower wiring film to cover the conductor film, and selectively removing the second conductor film to form a wiring pattern of the second conductor film. and the difference in the material of the first conductor film with respect to the lower wiring film and the second conductor film, the wiring pattern exposed from the wiring pattern of the second conductor film is 1st
1. A method for manufacturing a multilayer wiring comprising the step of selectively removing a conductive film to form a wiring pattern that is self-aligned with the wiring pattern of the second conductive film.
JP4550176A 1976-04-23 1976-04-23 Multilayer wiring manufacturing method Expired JPS597221B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4550176A JPS597221B2 (en) 1976-04-23 1976-04-23 Multilayer wiring manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4550176A JPS597221B2 (en) 1976-04-23 1976-04-23 Multilayer wiring manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS52129386A JPS52129386A (en) 1977-10-29
JPS597221B2 true JPS597221B2 (en) 1984-02-17

Family

ID=12721141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4550176A Expired JPS597221B2 (en) 1976-04-23 1976-04-23 Multilayer wiring manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS597221B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS52129386A (en) 1977-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3849270A (en) Process of manufacturing semiconductor devices
US3982316A (en) Multilayer insulation integrated circuit structure
KR100215842B1 (en) An interconnection layer structure of semiconductor device and manufacturing method thereof
US4544941A (en) Semiconductor device having multiple conductive layers and the method of manufacturing the semiconductor device
JPS6148777B2 (en)
JPS597221B2 (en) Multilayer wiring manufacturing method
JPH0684827A (en) Local interconnection provided with germanium layer
US6133141A (en) Methods of forming electrical connections between conductive layers
JPS59144171A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPS6364904B2 (en)
JPH0510827B2 (en)
JPS5836497B2 (en) hand tai souchi no seizou houhou
JP2685488B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2599349B2 (en) Semiconductor device
JPH08264710A (en) Semiconductor integrated circuit device, manufacture thereof and semiconductor wafer
JPH02206115A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS60227440A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH06125012A (en) Wiring structure of semiconductor device
JPS62293644A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS5951130B2 (en) Method for manufacturing semiconductor devices with low leakage current
JPS6149439A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0595048A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JPS6068633A (en) Semiconductor device
JPS60785B2 (en) Manufacturing method of MOS type semiconductor device
JPH05259293A (en) Semiconductor device and manufacture thereof