JPS62194646A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
半導体装置およびその製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/5226—Via connections in a multilevel interconnection structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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- Power Engineering (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は半導体装置およびその！Ｊ造方法に関し、特
に、第１配線層を半導体基板表面に電気的に接続するた
めの第１のコンタクト孔と第２層目配１ｌＩＷを第１層
目配線層に電気的に接続するだめの第２のコンタクト孔
とが平面図的に見て同−のｆＲｗｉに形成される多層配
線構造の半導体装置およびその製造方法に関する。
に、第１配線層を半導体基板表面に電気的に接続するた
めの第１のコンタクト孔と第２層目配１ｌＩＷを第１層
目配線層に電気的に接続するだめの第２のコンタクト孔
とが平面図的に見て同−のｆＲｗｉに形成される多層配
線構造の半導体装置およびその製造方法に関する。
［従来の技術］
近年、半導体装置の高集積化が進むにつれて、そこに形
成される素子数が増大し、応じて配線本数も珊加し、こ
の配線が占める面積が増大して高集積化に対する障害と
なってきている。この障害を除去するために、配線を多
層構造にし、かつ第１層配線と半導体基板表面とを電気
的に接続するためのコンタクト孔（貫通孔）領域と、第
１層目配線と第２Ｆｊｌ目配線とを電気的に接続するた
めのコンタクト孔（貫通孔）ｇＡ域とを平面図的に見て
同一のｆｆｌ域に形成しそれにより配ｍ領域の面積の低
減化を図り集積度を上げる試みが行なわれている。
成される素子数が増大し、応じて配線本数も珊加し、こ
の配線が占める面積が増大して高集積化に対する障害と
なってきている。この障害を除去するために、配線を多
層構造にし、かつ第１層配線と半導体基板表面とを電気
的に接続するためのコンタクト孔（貫通孔）領域と、第
１層目配線と第２Ｆｊｌ目配線とを電気的に接続するた
めのコンタクト孔（貫通孔）ｇＡ域とを平面図的に見て
同一のｆｆｌ域に形成しそれにより配ｍ領域の面積の低
減化を図り集積度を上げる試みが行なわれている。
第２図は従来の半導体装置の概略断面構造を示す図であ
る。以下、第２図を参照して従来の半導体ｇｉＩの構成
および製造方法について説明する。
る。以下、第２図を参照して従来の半導体ｇｉＩの構成
および製造方法について説明する。
従来の多層配線構造を有する半導体装置は、半導体回路
素子（図示せず）が形成されたシリコン半導体Ｗ板１表
面上に形成され、かつ予め定められた領域にＡ通孔１０
を有する第１の絶縁膜２と、絶縁１ｉｉ２上の予め定め
られた領域に形成され、かつ貫通孔１０を介して半導体
基板１表面と電気的にｉｌｌされる第１１目ＩＳｉ！
鴇１１’１３と、第１１目配轢ｆｉｌ ３および第１の
絶縁膜２上に形成され、かつ第１のｎ通孔１０と平面図
的に見て道なる領域に第２の貫通孔１１を有する第２の
Ｉ／Ｉ！、縁膜（層間絶縁膜）４と、１間絶縁嗅４上の
予め定められた領域に形成されかつ第２の４通７Ｌ１１
を介して第１層目配線ｍ３と電気的に接続される第２１
目配腺膜５とから構成される。次に第２図を参照して多
層配線の製造工程について説明する。
素子（図示せず）が形成されたシリコン半導体Ｗ板１表
面上に形成され、かつ予め定められた領域にＡ通孔１０
を有する第１の絶縁膜２と、絶縁１ｉｉ２上の予め定め
られた領域に形成され、かつ貫通孔１０を介して半導体
基板１表面と電気的にｉｌｌされる第１１目ＩＳｉ！
鴇１１’１３と、第１１目配轢ｆｉｌ ３および第１の
絶縁膜２上に形成され、かつ第１のｎ通孔１０と平面図
的に見て道なる領域に第２の貫通孔１１を有する第２の
Ｉ／Ｉ！、縁膜（層間絶縁膜）４と、１間絶縁嗅４上の
予め定められた領域に形成されかつ第２の４通７Ｌ１１
を介して第１層目配線ｍ３と電気的に接続される第２１
目配腺膜５とから構成される。次に第２図を参照して多
層配線の製造工程について説明する。
半導体回路素子（図示せず）が形成されたシリコン半１
体基板１上全面にたとえばＣＶＤ法を用いてたとえばＰ
ＳＧ （燐ガラス）膜からなる第１の絶縁膜２を形成す
る。次に写真製版およびエツチング法を用いて第１の絶
縁ＩＩ！ ２の予め定められたａ域に半導体基板１表面
に逼する第１の貫通孔１０を形成する１次に、第１の絶
縁ＩＩ２上および第１の貫通孔１０上に蒸着法またはス
パッタリング法を用いてたとえばアルミニウムからなる
第１層目配ＷＡｐ１１３を形成した後、予め定められた
形状にパターニングする。第１層目配線膜３をパターニ
ングした後、第１層目配ＩＩＡＩＩ！Ｊ３上および第１
の絶縁膜２上にたとえばＣＶＤ法を用いてシリコン窒化
摸、シリコン酸化膜等からなる層間絶縁１１４を形成す
る。ｗＪ間絶絶縁膜４形成した後、写真製版およびエツ
チング技法を用いて第１の貫通孔１０が形成されている
領域と平面図的に見て重なり合う領域に第２の貫通孔１
１を層間絶縁ｇｌ１４に設ける。そして１層間絶縁ｇｉ
Ｊ上および第２のｑ通孔１１上に蒸着法またはスパッタ
リング法を用いてたとえばアルミニウムからなる第２１
目配腺膜５を形成する。これにより、第１層目の配置！
Ｎｕ３が半導体５板１表面と電気的に接続される領域す
なわち第１の貫通孔１０と、第２層目配線膜５を第１層
目配線 ＩＩ（１３に電気的に接続するための第２の貫
通孔１１とが平面図的に見て虫なり合う領域に形成され
た構造が実現される。
体基板１上全面にたとえばＣＶＤ法を用いてたとえばＰ
ＳＧ （燐ガラス）膜からなる第１の絶縁膜２を形成す
る。次に写真製版およびエツチング法を用いて第１の絶
縁ＩＩ！ ２の予め定められたａ域に半導体基板１表面
に逼する第１の貫通孔１０を形成する１次に、第１の絶
縁ＩＩ２上および第１の貫通孔１０上に蒸着法またはス
パッタリング法を用いてたとえばアルミニウムからなる
第１層目配ＷＡｐ１１３を形成した後、予め定められた
形状にパターニングする。第１層目配線膜３をパターニ
ングした後、第１層目配ＩＩＡＩＩ！Ｊ３上および第１
の絶縁膜２上にたとえばＣＶＤ法を用いてシリコン窒化
摸、シリコン酸化膜等からなる層間絶縁１１４を形成す
る。ｗＪ間絶絶縁膜４形成した後、写真製版およびエツ
チング技法を用いて第１の貫通孔１０が形成されている
領域と平面図的に見て重なり合う領域に第２の貫通孔１
１を層間絶縁ｇｌ１４に設ける。そして１層間絶縁ｇｉ
Ｊ上および第２のｑ通孔１１上に蒸着法またはスパッタ
リング法を用いてたとえばアルミニウムからなる第２１
目配腺膜５を形成する。これにより、第１層目の配置！
Ｎｕ３が半導体５板１表面と電気的に接続される領域す
なわち第１の貫通孔１０と、第２層目配線膜５を第１層
目配線 ＩＩ（１３に電気的に接続するための第２の貫
通孔１１とが平面図的に見て虫なり合う領域に形成され
た構造が実現される。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の多層配線構造を有する半導体装置においては、第
２図から見られろように、第１層目配線膜３に第１の貫
通孔１０に対応する凹状の段差が形成される。したがっ
て、この第１の貫通孔１Ｏｆｌｌ域上に第１層目配線Ｉ
ＩＩ ５を第１層目配線膜３に電気的に接続するための
第２の貫通孔１１を設けた場合、第２の貫通孔１１の実
効的な段差が深くなり、第２１１目配ｌ１ｌｌＩの第２
の貫通孔１１における段差被覆性が悪化し、第２層目配
ＷＡｌｌＩ５と第１層目配線！１１３との接触不良や、
Ｗ４２層配線膜のエレクトロマイグレーションを通じた
断線などが生じ半導体装置の信頼性を損うという問題点
があった。
２図から見られろように、第１層目配線膜３に第１の貫
通孔１０に対応する凹状の段差が形成される。したがっ
て、この第１の貫通孔１Ｏｆｌｌ域上に第１層目配線Ｉ
ＩＩ ５を第１層目配線膜３に電気的に接続するための
第２の貫通孔１１を設けた場合、第２の貫通孔１１の実
効的な段差が深くなり、第２１１目配ｌ１ｌｌＩの第２
の貫通孔１１における段差被覆性が悪化し、第２層目配
ＷＡｌｌＩ５と第１層目配線！１１３との接触不良や、
Ｗ４２層配線膜のエレクトロマイグレーションを通じた
断線などが生じ半導体装置の信頼性を損うという問題点
があった。
それゆえ、この発明の目的は上述のような問題点を除去
し、第１層目配線膜の第１の４通孔領域における段差を
低減することにより第２層目配線膜のステップカバレッ
ジ（段ｔｒｉ性）を向上させ、第１層目配置ｓｓと第１
層目配線Ｍ膜との良好な電気的接続を可能にする半導体
装置およびその製漬方法を提供することである。
し、第１層目配線膜の第１の４通孔領域における段差を
低減することにより第２層目配線膜のステップカバレッ
ジ（段ｔｒｉ性）を向上させ、第１層目配置ｓｓと第１
層目配線Ｍ膜との良好な電気的接続を可能にする半導体
装置およびその製漬方法を提供することである。
［問題点を解決するための手段］
この発明による半導体装置は、第１層目配線膜を半導体
縫板に電気的に接続するための貫通孔領域において不可
避的に形成される第１層目配線膜の凹状の段差を回転塗
布可能な導電性樹脂層を用いて平ｊｆｆ化するようにし
たものである。
縫板に電気的に接続するための貫通孔領域において不可
避的に形成される第１層目配線膜の凹状の段差を回転塗
布可能な導電性樹脂層を用いて平ｊｆｆ化するようにし
たものである。
この発明による半導体装置の製造方法は、第１１目配線
膜に形成される段差を回転塗布法を用いて導電性樹脂層
で充填して平坦化するようにしたものである。
膜に形成される段差を回転塗布法を用いて導電性樹脂層
で充填して平坦化するようにしたものである。
［作用］
この発明によれば、第１層目配線膜Ｓに形成される段差
部は回転塗布可能な導電性側ＭＢ層により容易に平坦化
され、第２１１目配線躾に対する段差を少なくすること
ができ、第２層目配ｍ膜のステップカバレッジが改善さ
れ、第２層目配線膜を確実に第１層目配線膜に電気的に
接続することが可能となる。
部は回転塗布可能な導電性側ＭＢ層により容易に平坦化
され、第２１１目配線躾に対する段差を少なくすること
ができ、第２層目配ｍ膜のステップカバレッジが改善さ
れ、第２層目配線膜を確実に第１層目配線膜に電気的に
接続することが可能となる。
［発明の実施例］
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
する。
第１Ａ図および第１Ｂ図はこの発明の一実施例である半
導体装置の製造工程の主要段ｆｉｌ！ｉを電路的に示す
断面図である。以下、ｉｌＡ図および第１Ｂ図を参照し
てこの発明の一実ｔＭ１対である半導体装置の製造方法
について説明する。
導体装置の製造工程の主要段ｆｉｌ！ｉを電路的に示す
断面図である。以下、ｉｌＡ図および第１Ｂ図を参照し
てこの発明の一実ｔＭ１対である半導体装置の製造方法
について説明する。
第１Ａ図について説明する。半導体回路素子（図示せず
）が形成された半導体長板１表面上に、たとえばＣＶＤ
法を用いて第１の絶１１１１Ｉ２を形成した慢、予め定
められた領域に写真製版およびエツチング法を用いて第
１の貫通孔１０を形成する。
）が形成された半導体長板１表面上に、たとえばＣＶＤ
法を用いて第１の絶１１１１Ｉ２を形成した慢、予め定
められた領域に写真製版およびエツチング法を用いて第
１の貫通孔１０を形成する。
次に第１の絶縁膜２上および第１の貫通孔１０上にＭＷ
法またはスパッタリング法を用いてたとえばアルミニウ
ムからなる第１層目配線膜！膜を形成する。次に第１層
目配線膜３上に回転塗布法を用いて導電性樹脂層６を形
成する。この導電性樹脂層６は第１配線膜３に形成され
る段差部に充填され、かつその段差を平坦化する。
法またはスパッタリング法を用いてたとえばアルミニウ
ムからなる第１層目配線膜！膜を形成する。次に第１層
目配線膜３上に回転塗布法を用いて導電性樹脂層６を形
成する。この導電性樹脂層６は第１配線膜３に形成され
る段差部に充填され、かつその段差を平坦化する。
第１Ｂ図において、異方性エツチング法等を用いて導電
性樹脂層６をエッチパックし、第１配線膜３の段差部に
充填された導電性樹脂層以外の導電性！１脂１を除去し
１次に、第１＠配線喚３を予め定められた形状にバター
ニングする。その後第１眉配線！！Ｉ ３上および導電
性樹脂層６上に従来と同様の方法を用いて層閤絶Ｉｔ
！ｉｌ ４および第２１ｉｌ配ｔ！１ｉｊ９１５（たと
えばアルミニウムからなる）を形成する。
性樹脂層６をエッチパックし、第１配線膜３の段差部に
充填された導電性樹脂層以外の導電性！１脂１を除去し
１次に、第１＠配線喚３を予め定められた形状にバター
ニングする。その後第１眉配線！！Ｉ ３上および導電
性樹脂層６上に従来と同様の方法を用いて層閤絶Ｉｔ
！ｉｌ ４および第２１ｉｌ配ｔ！１ｉｊ９１５（たと
えばアルミニウムからなる）を形成する。
以上の工程により、第１＠配線８１３の第１の貫通孔１
０領域における段差が平坦化され、層間絶縁素４に設け
られた第２ｗＪ配線ｌｌ１５を第１配線膜３３に接続す
るための第２の貫通孔１１の実効的なＰＩ差が小さくな
り、第２１配Ｉ！ｉｌ膜の第２の貫通ＩＬ１１領域にお
けるステップカバレッジが改善され、確実に第２１配線
膜６を第１１配榛１３に接続することができる。
０領域における段差が平坦化され、層間絶縁素４に設け
られた第２ｗＪ配線ｌｌ１５を第１配線膜３３に接続す
るための第２の貫通孔１１の実効的なＰＩ差が小さくな
り、第２１配Ｉ！ｉｌ膜の第２の貫通ＩＬ１１領域にお
けるステップカバレッジが改善され、確実に第２１配線
膜６を第１１配榛１３に接続することができる。
なお、上記実施例においては、第１１配線梗３の段差を
導電性樹脂層６で充填した１ｎにバターニングするよう
にしているが、第１層配ＩＪＩＩＪ３を予め定められた
形状にバターニングした後にこの段差を導電性樹脂層を
用いて充填するようにしても同様の効果が得られる。
導電性樹脂層６で充填した１ｎにバターニングするよう
にしているが、第１層配ＩＪＩＩＪ３を予め定められた
形状にバターニングした後にこの段差を導電性樹脂層を
用いて充填するようにしても同様の効果が得られる。
さらに、上記実施例においては、第１層配ａｍと第２１
１配線膜とからなる２層配線構造の場合について説明し
ているが、３１１１配線構造やそれ以上の多層配線構造
を有する半導体装置においても本発明は適用可能である
ことは言うまでもない。
１配線膜とからなる２層配線構造の場合について説明し
ているが、３１１１配線構造やそれ以上の多層配線構造
を有する半導体装置においても本発明は適用可能である
ことは言うまでもない。
また、上記実施例においては、第１配線膜３よび第２１
配Ｉ！ｉｌ膜としてアルミニウムを一例として説明して
いるが、他の配線材料たとえばアルミニウム合金等を用
いた場合においても上記実施例と同様の効果を得ること
ができる。
配Ｉ！ｉｌ膜としてアルミニウムを一例として説明して
いるが、他の配線材料たとえばアルミニウム合金等を用
いた場合においても上記実施例と同様の効果を得ること
ができる。
し発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、第１層目配線膜のため
のコンタクト孔（１！ｉ通孔）と第２Ｗ！Ｊ目配線膜の
ためのコンタクト孔（ｒＡ貫通孔とが同一領域に形成さ
れる構造の多層配線構造を有する半導体装置において、
第１層目配線膜のコンタク１〜孔領域において形成され
る凹状の段差を回転塗布可能な導電性ｔｉ１脂層を用い
平坦化するように構成したので、第２層配線膜ｍのため
のコンタクト孔の実効的な段着を低減することができ、
第２層目配ｍ膜のコンタクト孔領域におけろステップカ
バレッジ性が改善され、第２層配線膜を確実に第２層配
線膜に電気的に接続することができ、信頼性の高い半導
体装置？実現することができる。
のコンタクト孔（１！ｉ通孔）と第２Ｗ！Ｊ目配線膜の
ためのコンタクト孔（ｒＡ貫通孔とが同一領域に形成さ
れる構造の多層配線構造を有する半導体装置において、
第１層目配線膜のコンタク１〜孔領域において形成され
る凹状の段差を回転塗布可能な導電性ｔｉ１脂層を用い
平坦化するように構成したので、第２層配線膜ｍのため
のコンタクト孔の実効的な段着を低減することができ、
第２層目配ｍ膜のコンタクト孔領域におけろステップカ
バレッジ性が改善され、第２層配線膜を確実に第２層配
線膜に電気的に接続することができ、信頼性の高い半導
体装置？実現することができる。
第１Ａ図および第１８図はこの発明の一実施例である半
導体装置の！＃造工程を概略的に示す断面図である。第
２図は従来の半導体装置の概略断面構；コを示す図であ
る。 図において、１は半導体！Ｓ板、２は第１の絶縁膜、３
は第１ｉ１目配１１！膜、４は第２の絶縁膜（層間ｗＡ
ｎ！１１）、５は第２層目＆ ！ 躾、６は導電性側脂
層、１０は第１の口過孔、１１は第２の貫通孔である。 なお１図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
導体装置の！＃造工程を概略的に示す断面図である。第
２図は従来の半導体装置の概略断面構；コを示す図であ
る。 図において、１は半導体！Ｓ板、２は第１の絶縁膜、３
は第１ｉ１目配１１！膜、４は第２の絶縁膜（層間ｗＡ
ｎ！１１）、５は第２層目＆ ！ 躾、６は導電性側脂
層、１０は第１の口過孔、１１は第２の貫通孔である。 なお１図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）半導体基板表面上に第１の絶縁膜を介して形成さ
れる第１の配線層と、前記第１配線層上に第２の絶縁膜
を介して形成される第２の配線層とを少なくとも備え、
前記第１配線層を前記半導体基板表面に電気的に接続す
るために前記第１の絶縁膜の予め定められた領域に設け
られる第１の貫通孔と、前記第２配線層を前記第１配線
層に電気的に接続するために前記第２の絶縁膜に設けら
れる第２の貫通孔とが平面図的に見て互いに重なり合う
領域に形成される半導体装置の製造方法であって、前記
第１配線層は前記第１貫通孔領域において凹状の段差を
有しており、 前記第１配線層の前記段差を回転塗布可能な導電性樹脂
を用いて充填するステップを含む、半導体装置の製造方
法。 - （２）半導体基板表面上に第１の絶縁膜を介して形成さ
れる第１の配線層と前記第１配線層上に第２の絶縁膜を
介して形成される第２の配線層とを少なくとも備え、前
記第１配線層を前記半導体基板表面と電気的に接続する
ために前記第１の絶縁膜の予め定められた領域に口けら
れる第１の貫通孔と前記第２配線層を前記第１配線層に
電気的に接続するために前記第２絶縁膜に設けられる第
２の貫通孔とが平面図的に見て互いに重なり合う領域に
形成される半導体装置であつて、前記第１配線層は前記
第１貫通孔領域において凹状の段差を有しており、 前記第１配線層の前記段差に充填される回転塗布可能な
導電性樹脂層を備える、半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3779086A JPS62194646A (ja) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | 半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3779086A JPS62194646A (ja) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62194646A true JPS62194646A (ja) | 1987-08-27 |
Family
ID=12507284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3779086A Pending JPS62194646A (ja) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62194646A (ja) |
-
1986
- 1986-02-20 JP JP3779086A patent/JPS62194646A/ja active Pending
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