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JPH08293546A - Manufacturing method of multilayer wiring - Google Patents

Manufacturing method of multilayer wiring

Info

Publication number
JPH08293546A
JPH08293546A JP9907195A JP9907195A JPH08293546A JP H08293546 A JPH08293546 A JP H08293546A JP 9907195 A JP9907195 A JP 9907195A JP 9907195 A JP9907195 A JP 9907195A JP H08293546 A JPH08293546 A JP H08293546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring layer
wiring
layer
contact portion
manufacturing
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.)
Pending
Application number
JP9907195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromasa Tanaka
宏昌 田中
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 JP9907195A priority Critical patent/JPH08293546A/en
Publication of JPH08293546A publication Critical patent/JPH08293546A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステップカバレージの良好な多層配線の接続
技術を提供する。 【構成】 第1の配線層14を堆積する工程と、この第
1の配線層14の上にコンタクト配線層を堆積する工程
と、第1の配線層14とコンタクト配線層とを同時にエ
ッチングして第1の配線層14のパターン形成をする工
程と、コンタクト配線層をエッチングして第1の配線層
14と第2の配線層16とを電気的に接続するコンタク
ト部13を形成する工程と、第1の配線層14がパター
ン形成されてコンタクト部13が形成された基板に層間
絶縁膜11を堆積する工程と、コンタクト部13の先端
面が層間絶縁膜11と実質的に同一平面上になるように
層間絶縁膜11を平坦化する工程と、層間絶縁膜11の
上に第2の配線層16を堆積する工程とを有するもので
ある。第1の配線層14にはアルミニウムが、コンタク
ト部13にはタングステンが用いられている。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a connection technique for multilayer wiring with good step coverage. [Structure] A step of depositing a first wiring layer 14, a step of depositing a contact wiring layer on the first wiring layer 14, and a step of simultaneously etching the first wiring layer 14 and the contact wiring layer. A step of forming a pattern of the first wiring layer 14, a step of etching the contact wiring layer to form a contact portion 13 that electrically connects the first wiring layer 14 and the second wiring layer 16; The step of depositing the interlayer insulating film 11 on the substrate on which the first wiring layer 14 is patterned and the contact portion 13 is formed, and the tip surface of the contact portion 13 is substantially flush with the interlayer insulating film 11. Thus, the step of planarizing the interlayer insulating film 11 and the step of depositing the second wiring layer 16 on the interlayer insulating film 11 are included. Aluminum is used for the first wiring layer 14 and tungsten is used for the contact portion 13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は多層配線の製造方法に関
し、特に、半導体ウエハに形成された回路素子間を電気
的に接続する多層配線の接続に適用して有効な技術に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a multi-layer wiring, and more particularly to a technique effective when applied to a multi-layer wiring connection for electrically connecting circuit elements formed on a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、たとえば半導体集積回路装置にお
いては、デバイスの高集積化・高速化に伴う配線の微細
化と高電流密度化の要求から、配線のアスペクト比の増
大が著るしい。一方、配線の多層化は、配線面積を実質
的に減少させてデバイスの高集積化を図り、平均配線長
を短くして配線抵抗による動作速度の遅延を抑制する意
味からも一層重要な技術となっている。
2. Description of the Related Art Today, for example, in semiconductor integrated circuit devices, the aspect ratio of wiring is remarkably increased due to the demand for finer wiring and higher current density accompanying higher integration and higher speed of the device. On the other hand, multi-layered wiring is an even more important technology because it substantially reduces the wiring area to achieve high device integration, shortens the average wiring length, and suppresses the delay in operating speed due to wiring resistance. Has become.

【0003】このような状況下において、半導体ウエハ
に形成された積層構造にある2つの配線層を電気的に接
続する技術としては、たとえば、株式会社オーム社発
行、「LSIハンドブック」(昭和59年11月30日発
行)、P280〜P281に記載されているように、下側の配線
層の上に形成された絶縁層に微細なコンタクトホールを
形成し、該コンタクトホールを埋めるようにして絶縁層
の上に上側の配線層を形成して下側の配線層とコンタク
トをとる技術が知られている。
Under such circumstances, as a technique for electrically connecting two wiring layers in a laminated structure formed on a semiconductor wafer, for example, "LSI Handbook" (Showa 59, published by Ohmsha Co., Ltd.) (Issued on November 30), P280 to P281, as described in P280 to P281, a fine contact hole is formed in the insulating layer formed on the lower wiring layer, and the insulating layer is formed by filling the contact hole. A technique is known in which an upper wiring layer is formed on top of the above to make contact with the lower wiring layer.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような技
術によれば、配線の高アスペクト比に比例したコンタク
トホールの高アスペクト化により、このコンタクトホー
ルにおけるステップカバレージ(段差被覆性)が悪化す
るという問題がある。ステップカバレージの悪化は配線
の断線や抵抗の増加などを招来して直接製品の信頼性に
大きな影響を与えることになる。コンタクトホールにテ
ーパを付けることによりステップカバレージを改善する
ことも考えられるが、デバイスの微細化の流れに逆行す
ることになり採用しがたい。
However, according to such a technique, the step coverage (step coverage) of the contact hole is deteriorated due to the increase in aspect ratio of the contact hole which is proportional to the high aspect ratio of the wiring. There's a problem. Deterioration of step coverage leads to disconnection of wiring and increase of resistance, which directly affects the reliability of the product. It may be possible to improve the step coverage by tapering the contact hole, but it is against the trend of device miniaturization and is difficult to adopt.

【0005】また、前述のように配線のアスペクト比の
増大が著しいと、表面段差がますます高アスペクト化・
複雑化するが、コンタクトホールは下側の配線層にまで
届くように形成しなければならないので、深さの異なる
コンタクトホールを形成することが必要となる。そし
て、コンタクトホールを形成する絶縁層のエッチレート
はどの面域でも均一なので、このような場合には、最も
深いコンタクトホールに合わせて絶縁層をエッチングす
ることになる。これは、より浅いコンタクトホールが形
成される部分においては、オーバーエッチとなって下側
の配線層までエッチングされてしまうことになり好まし
くない。
Further, as described above, when the aspect ratio of the wiring is remarkably increased, the surface step height is further increased.
Although complicated, it is necessary to form contact holes having different depths because the contact holes must be formed so as to reach the lower wiring layer. Since the etching rate of the insulating layer forming the contact hole is uniform in every surface area, in such a case, the insulating layer is etched according to the deepest contact hole. This is not preferable because in the portion where the shallower contact hole is formed, it becomes over-etching and the lower wiring layer is also etched.

【0006】ところで、絶縁膜の平坦化はリソグラフィ
やエッチングの品質に大きな影響を与えるもので、極め
て重要な技術的課題になっている。したがって、多層配
線においても、これによる表面の段差を緩和することが
できれば、一層高品質の製品を製造することが可能にな
る。
By the way, the flattening of the insulating film has a great influence on the quality of lithography and etching, and is a very important technical problem. Therefore, even in the case of multilayer wiring, if the step difference on the surface due to this can be mitigated, it becomes possible to manufacture a higher quality product.

【0007】そこで、本発明の目的は、ステップカバレ
ージの良好な多層配線の接続技術を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-layer wiring connection technique with good step coverage.

【0008】また、本発明の他の目的は、配線層をエッ
チングすることのない多層配線の接続技術を提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide a technique for connecting multi-layered wiring without etching the wiring layer.

【0009】本発明のさらに他の目的は、配線層間の絶
縁膜を平坦化することのできる多層配線の接続技術を提
供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a connecting technique for a multi-layer wiring which can flatten an insulating film between wiring layers.

【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次の通
りである。
The typical ones of the inventions disclosed in the present application will be outlined below.

【0012】すなわち、本発明による多層配線の製造方
法は、基板側配線層を堆積する工程と、この基板側配線
層の上にコンタクト配線層を堆積する工程と、基板側配
線層とコンタクト配線層とを同時にエッチングして基板
側配線層のパターン形成をする工程と、コンタクト配線
層をエッチングして基板側配線層と表層側配線層とを電
気的に接続するコンタクト部を形成する工程と、基板側
配線層がパターン形成されてコンタクト部が形成された
基板に絶縁層を堆積する工程と、コンタクト部の先端面
が絶縁層と実質的に同一平面上になるように絶縁層を平
坦化する工程と、絶縁層の上に表層側配線層を堆積する
工程とを有するものである。
That is, a method of manufacturing a multilayer wiring according to the present invention comprises a step of depositing a substrate side wiring layer, a step of depositing a contact wiring layer on the substrate side wiring layer, a substrate side wiring layer and a contact wiring layer. And simultaneously forming a pattern of the substrate side wiring layer, and a step of etching the contact wiring layer to form a contact portion electrically connecting the substrate side wiring layer and the surface side wiring layer, A step of depositing an insulating layer on a substrate on which a side wiring layer is patterned and a contact portion is formed; and a step of flattening the insulating layer so that the tip surface of the contact portion is substantially flush with the insulating layer And a step of depositing the surface side wiring layer on the insulating layer.

【0013】この場合において、基板側配線層をアルミ
ニウムにより構成し、コンタクト部をアルミニウムより
も低い反射率を有する導電性材料により構成することが
望ましい。コンタクト部としては、タングステン、チタ
ン・タングステン、窒化チタン、チタン、クロム、モリ
ブデンまたは金などが用いられる。
In this case, it is preferable that the wiring layer on the substrate side is made of aluminum and the contact portion is made of a conductive material having a reflectance lower than that of aluminum. As the contact portion, tungsten, titanium-tungsten, titanium nitride, titanium, chromium, molybdenum, gold, or the like is used.

【0014】また、本発明による多層配線の製造方法
は、基板側配線層を堆積する工程と、この基板側配線層
をエッチングして基板側配線層のパターン形成をする工
程と、パターン形成された基板側配線層の一部をエッチ
ングして基板側配線層と表層側配線層とを電気的に接続
するコンタクト部を形成する工程と、コンタクト部が形
成された基板に絶縁層を堆積する工程と、コンタクト部
の先端面が絶縁層と実質的に同一平面上になるように絶
縁層を平坦化する工程と、絶縁層の上に表層側配線層を
堆積する工程とを有するものである。
In the method for manufacturing a multilayer wiring according to the present invention, a step of depositing a wiring layer on the substrate side, a step of etching the wiring layer on the substrate side to form a pattern on the wiring layer on the substrate side, and a pattern formation are performed. A step of etching a part of the wiring layer on the substrate side to form a contact portion that electrically connects the wiring layer on the substrate side and the wiring layer on the surface layer; and a step of depositing an insulating layer on the substrate on which the contact portion is formed. , A step of flattening the insulating layer so that the front end surface of the contact portion is substantially flush with the insulating layer, and a step of depositing the surface side wiring layer on the insulating layer.

【0015】この場合において、基板側配線層およびコ
ンタクト部としては、アルミニウム、タングステン、チ
タン・タングステン、窒化チタン、チタン、クロム、モ
リブデンまたは金などが用いられる。
In this case, aluminum, tungsten, titanium-tungsten, titanium nitride, titanium, chromium, molybdenum, gold or the like is used for the wiring layer on the substrate side and the contact portion.

【0016】さらに、本発明による多層配線の製造方法
は、前記した多層配線の製造方法を複数回繰り返して3
層以上の多層配線を形成するものである。
Further, in the method for manufacturing a multilayer wiring according to the present invention, the above-described method for manufacturing a multilayer wiring is repeated a plurality of times to perform 3
It is intended to form a multi-layer wiring of more layers.

【0017】これらの場合において、基板としては半導
体ウエハを用いることができる。
In these cases, a semiconductor wafer can be used as the substrate.

【0018】[0018]

【作用】上記した手段によれば、基板側配線層およびコ
ンタクト部を形成し、その後、絶縁層を形成してこれを
平坦化することによってコンタクト部を介して基板側配
線層と表層側配線層とを電気的に接続するようにしたの
で、絶縁層にコンタクトホールを形成して両者を接続す
る場合と異なり、良好なステップカバレージを得ること
ができる。
According to the above-mentioned means, the board-side wiring layer and the contact portion are formed, and then the insulating layer is formed and flattened to form the board-side wiring layer and the surface-side wiring layer through the contact portion. Since they are electrically connected to each other, good step coverage can be obtained unlike the case where the contact holes are formed in the insulating layer to connect the two.

【0019】基板側配線層に直接コンタクト部を形成し
て積層構造を形成しているので、コンタクトホールを形
成する場合のように基板側配線層をエッチングしてしま
うおそれがない。
Since the contact portion is directly formed on the board-side wiring layer to form the laminated structure, there is no risk of etching the board-side wiring layer unlike when a contact hole is formed.

【0020】絶縁層を平坦化して表層側配線層を堆積
し、コンタクト部を介して基板側配線層と表層側配線層
とを接続するようにしたので、表面の段差が大幅に緩和
されることになる。
Since the insulating layer is flattened and the surface side wiring layer is deposited and the substrate side wiring layer and the surface side wiring layer are connected through the contact portion, the step difference on the surface is relieved significantly. become.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0022】(実施例1)図1は本発明の一実施例であ
る多層配線の製造方法によって形成された回路素子を示
す断面図、図2〜図10はその回路素子の多層配線の製
造プロセスを示す断面図、図11は図1の回路素子の要
部を示す平面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a cross-sectional view showing a circuit element formed by a method of manufacturing a multilayer wiring according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 10 are manufacturing processes of the multilayer wiring of the circuit element. And FIG. 11 is a plan view showing the main part of the circuit element of FIG.

【0023】図1に示す本実施例の回路素子はnチャネ
ル型のMOS−FETであり、単結晶シリコンからなる
半導体ウエハ(基板)1の一部の領域に、p型不純物で
あるたとえばB(ホウ素)がドーピングされてp−ウェ
ル2が形成されている。アクティブ領域であるp−ウェ
ル2上にはSiO2 膜3が形成され、このSiO2 膜3
上に、たとえば多結晶シリコンからなるゲート電極4が
形成されている。ゲート電極4の両側には、n型不純物
であるたとえばP(リン)がドーピングされてn型のソ
ース領域5およびドレイン領域6が形成され、SiO2
膜3を貫通して各領域5,6とコンタクトするソース電
極(基板側配線層)7およびドレイン電極(基板側配線
層)8が形成されている。隣接する他の回路素子と電気
的に分離するために、p−ウェル2の周囲にはSiO2
からなる厚いフィールド絶縁膜9が形成されている。フ
ィールド絶縁膜9上には配線部(基板側配線層)10が
形成され、この配線部10はソース電極7と電気的に接
続されている。
The circuit element of the present embodiment shown in FIG. 1 is an n-channel type MOS-FET, and in a partial region of a semiconductor wafer (substrate) 1 made of single crystal silicon, a p-type impurity such as B ( Boron) is doped to form the p-well 2. Is active region p- on the well 2 SiO 2 film 3 is formed, the SiO 2 film 3
A gate electrode 4 made of, for example, polycrystalline silicon is formed thereon. On both sides of the gate electrode 4, an n-type source region 5 and a drain region 6 are formed by doping with an n-type impurity such as P (phosphorus), and SiO 2 is formed.
A source electrode (substrate-side wiring layer) 7 and a drain electrode (substrate-side wiring layer) 8 which penetrate the film 3 and contact with the regions 5 and 6 are formed. SiO 2 is formed around the p-well 2 in order to electrically separate it from other adjacent circuit elements.
A thick field insulating film 9 made of is formed. A wiring portion (substrate side wiring layer) 10 is formed on the field insulating film 9, and the wiring portion 10 is electrically connected to the source electrode 7.

【0024】MOS−FET上には、たとえばSiO2
からなる層間絶縁膜(絶縁層)11が堆積されている。
平坦化された層間絶縁膜11上には配線部(表層側配線
層)12が形成され、この配線部12によって前記した
配線部10とソース電極7とが接続されている。層間絶
縁膜11を介して積層構造とされたソース・ドレイン電
極7,8ならびに配線部10と配線部12とを電気的に
接続するために、この層間絶縁膜11を貫通するように
してコンタクト部13が形成されている。つまり、配線
部12とソース電極7とを接続するためにコンタクト部
13aが、これと同じ配線部12と配線部10とを接続
するためにコンタクト部13bが、そして、配線部12
とドレイン電極8とを接続するためにコンタクト部13
cがそれぞれ形成されている。そして、ゲート電極4に
プラスの電圧が印加されてゲート電極4の下にn型の伝
導層が形成されると、電流が配線部10から、コンタク
ト部13b、配線部12、コンタクト部13aを通って
ソース電極7からドレイン電極8に流れ、さらにドレイ
ン電極8からコンタクト部13cを通って配線部12に
至ることになる。
On the MOS-FET, for example, SiO 2
An interlayer insulating film (insulating layer) 11 made of is deposited.
A wiring portion (surface side wiring layer) 12 is formed on the planarized interlayer insulating film 11, and the wiring portion 12 connects the wiring portion 10 and the source electrode 7 to each other. In order to electrically connect the source / drain electrodes 7 and 8 and the wiring portion 10 and the wiring portion 12 having a laminated structure via the interlayer insulating film 11, the contact portion is formed so as to penetrate the interlayer insulating film 11. 13 is formed. That is, the contact portion 13a for connecting the wiring portion 12 and the source electrode 7, the contact portion 13b for connecting the same wiring portion 12 and the wiring portion 10, and the wiring portion 12
The contact portion 13 for connecting the drain electrode 8 and the drain electrode 8.
c are formed respectively. Then, when a positive voltage is applied to the gate electrode 4 to form an n-type conductive layer under the gate electrode 4, a current flows from the wiring portion 10 to the contact portion 13b, the wiring portion 12, and the contact portion 13a. Flow from the source electrode 7 to the drain electrode 8 and further from the drain electrode 8 to the wiring portion 12 through the contact portion 13c.

【0025】このような構造を有するMOS−FETの
多層配線の製造プロセスを図2〜図10に沿って説明す
る。なお、図2〜図10、および図11においては、図
1のS1 領域が表されている。
A manufacturing process of the multi-layer wiring of the MOS-FET having such a structure will be described with reference to FIGS. 2 to 10 and 11, the S 1 region of FIG. 1 is shown.

【0026】図2に示す図1のS1 領域において、Si
2 膜3およびフィールド絶縁膜9が形成され、ソース
領域5の一部が露出されたMOS−FETに対して、図
3に示すように、たとえばアルミニウムにより構成され
る第1の配線層(基板側配線層)14をCVD法によっ
て堆積する(第1の工程)。さらに、図4に示すよう
に、この第1の配線層14の上に、たとえばタングステ
ンにより構成されるコンタクト配線層15を同様にCV
D(Chemical Vapor Deposition) 法によって堆積する
(第2の工程)。
In the S 1 region of FIG. 1 shown in FIG. 2, Si
With respect to the MOS-FET in which the O 2 film 3 and the field insulating film 9 are formed and a part of the source region 5 is exposed, as shown in FIG. The side wiring layer) 14 is deposited by the CVD method (first step). Further, as shown in FIG. 4, a contact wiring layer 15 made of, for example, tungsten is similarly formed on the first wiring layer 14 by CV.
Deposition is performed by the D (Chemical Vapor Deposition) method (second step).

【0027】第1の配線層14とコンタクト配線層15
を堆積した後には、コンタクト配線層15の上に図示し
ないレジストを塗布してフォトマスクにより第1の配線
層14の配線パターンを転写し、エッチング技術によっ
てエッチングして第1の配線層14のパターン形成を行
う(第3の工程)。したがって、このパターン形成にお
いては、コンタクト配線層15も同時にエッチングされ
ることになる。図5に示すように、第1の配線層14の
パターン形成がされると、配線部10やソース電極7が
形成される。
First wiring layer 14 and contact wiring layer 15
After depositing, the resist pattern (not shown) is applied on the contact wiring layer 15, the wiring pattern of the first wiring layer 14 is transferred by a photomask, and the pattern of the first wiring layer 14 is etched by an etching technique. Formation is performed (third step). Therefore, in forming this pattern, the contact wiring layer 15 is also etched at the same time. As shown in FIG. 5, when the first wiring layer 14 is patterned, the wiring portion 10 and the source electrode 7 are formed.

【0028】なお、第1の配線層14の構成材料である
アルミニウムの反射率は約90%であるが、コンタクト
配線層15の構成材料であるタングステンは反射率が約
40%と低く、第1の配線層14の配線パターンはこの
反射率の低いタングステンよりなるコンタクト配線層1
5上に塗布されたレジストに対して転写されるので、た
とえ微細なパターンであっても、ハレーションのない良
好な解像度を得ることができる。このように、第1の配
線層14にアルミニウムを用いた場合には、コンタクト
配線層15にはタングステンなどのようなアルミニウム
よりも反射率の低い導電性材料を用いることが望まし
い。なお、後述する実施例2の場合を含め、必ずしもこ
のような反射率の低い導電性材料を用いる必要はない。
Although aluminum, which is the constituent material of the first wiring layer 14, has a reflectance of about 90%, tungsten, which is a constituent material of the contact wiring layer 15, has a low reflectance of about 40%. The wiring pattern of the wiring layer 14 is a contact wiring layer 1 made of tungsten having a low reflectance.
Since it is transferred to the resist coated on 5, the fine resolution can obtain a good resolution without halation even with a fine pattern. As described above, when aluminum is used for the first wiring layer 14, it is desirable that the contact wiring layer 15 be made of a conductive material having a lower reflectance than aluminum, such as tungsten. It is not always necessary to use such a conductive material having a low reflectance, including the case of Example 2 described later.

【0029】次に、第1の配線層14と後述する第2の
配線層(表層側配線層)16(図9、図10)とを電気
的に接続するコンタクト部13を形成するため、この上
にさらにレジストを塗布してフォトマスクにより該コン
タクト部13のパターンを転写し、たとえばCF4 をエ
ッチングガスとして用いてタングステンを選択的にエッ
チングする(第4の工程)。これにより、図6あるいは
図1に示すコンタクト部13が形成されることになる。
図6に示すように、フィールド絶縁膜9上に形成された
コンタクト部13bの方がSiO2 膜3上に形成された
コンタクト部13aよりも高さが高くなっている。つま
り、この状態においては、各コンタクト部13の高さ
は、形成される部位によって区々となっている。
Next, in order to form the contact portion 13 for electrically connecting the first wiring layer 14 and the second wiring layer (surface side wiring layer) 16 (FIG. 9, FIG. 10) described later, this is formed. A resist is further applied on the resist, the pattern of the contact portion 13 is transferred by a photomask, and tungsten is selectively etched by using, for example, CF 4 as an etching gas (fourth step). As a result, the contact portion 13 shown in FIG. 6 or 1 is formed.
As shown in FIG. 6, the height of the contact portion 13b formed on the field insulating film 9 is higher than that of the contact portion 13a formed on the SiO 2 film 3. That is, in this state, the height of each contact portion 13 is different depending on the portion to be formed.

【0030】コンタクト部13が形成されると、図7に
示すように、半導体ウエハ1上にたとえばSiO2 から
なる層間絶縁膜11をCVD法により堆積し(第5の工
程)、この層間絶縁膜11全体をたとえばCMP(Chemi
cal Mechanical Polishing)法による平坦化技術により
エッチバックして、図8に示すように、コンタクト部1
3の先端面が同一平面上になるように平坦化する(第6
の工程)。図示するように、この平坦化により高さの異
なっていたコンタクト部13は全て同一の高さに揃えら
れるようになる。なお、コンタクト部13と層間絶縁膜
11とは物理的に同一平面である必要はなく、多少の段
差はあっても、つまり実質的に同一平面上にあればよ
い。また、層間絶縁膜11の平坦化には、たとえばバイ
アススパッタリング法などのような他の平坦化技術を適
用することができる。さらに、層間絶縁膜11として
は、BPSG(Boro-Phospho-Silicate Glass) 膜、PS
G(Phospho-Silicate Glass)膜、BSG(Boro-Silicate
Glass) 膜、ASG(Arseno-Silicate Glass) 膜、TE
OS(Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate)膜などのように、所
定の不純物がドーピングされたものを用いてもよい。
When the contact portion 13 is formed, as shown in FIG. 7, an interlayer insulating film 11 made of, for example, SiO 2 is deposited on the semiconductor wafer 1 by the CVD method (fifth step), and this interlayer insulating film is formed. 11 as a whole, for example, CMP (Chemi
The contact portion 1 is etched back by a flattening technique based on the cal mechanical polishing method, as shown in FIG.
It is flattened so that the front end surface of 3 is on the same plane (6th
Process). As illustrated, this flattening allows the contact portions 13 having different heights to be aligned at the same height. The contact portion 13 and the interlayer insulating film 11 do not have to be physically on the same plane, and may have some steps, that is, substantially on the same plane. Further, for planarizing the interlayer insulating film 11, another planarizing technique such as a bias sputtering method can be applied. Further, as the interlayer insulating film 11, BPSG (Boro-Phospho-Silicate Glass) film, PS
G (Phospho-Silicate Glass) film, BSG (Boro-Silicate Glass)
Glass) film, ASG (Arseno-Silicate Glass) film, TE
An OS (Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate) film or the like doped with a predetermined impurity may be used.

【0031】層間絶縁膜11を平坦化してコンタクト部
13の高さを揃えた後には、図9に示すように、第2の
配線層16を堆積する(第7の工程)。そして、レジス
トを塗布してフォトマスクにより第2の配線層16の配
線パターンを転写してこれをエッチングすることで、図
10に示すように、たとえばアルミニウムにより構成さ
れる第2の配線層16のパターン形成を行って配線部1
2を形成する(第8の工程)。これにより、第1の配線
層14と第2の配線層16とがコンタクト部13によっ
て電気的に接続され、たとえば、図示するように、配線
部10と配線部12、ソース電極7と配線部12とがコ
ンタクトされて配線部10とソース電極7とが導通され
る。これを図11に示す平面図で見ると、第1の配線層
14と第2の配線層16とを接続するコンタクト部13
は、各配線層14,16の交差した位置において円柱状
に形成されていることがわかる。なお、コンタクト部1
3は円柱状である必要はなく、たとえば四角柱状などの
ように多角柱状に形成することもできる。つまり、第1
の配線層14と第2の配線層16とを接続することがで
きる限り、その形状はどの様なものであってもよい。
After the interlayer insulating film 11 is flattened and the heights of the contact portions 13 are made uniform, a second wiring layer 16 is deposited as shown in FIG. 9 (seventh step). Then, by applying a resist and transferring the wiring pattern of the second wiring layer 16 by a photomask and etching this, as shown in FIG. 10, the second wiring layer 16 of, for example, aluminum is formed. Wiring part 1 after pattern formation
2 is formed (eighth step). As a result, the first wiring layer 14 and the second wiring layer 16 are electrically connected by the contact portion 13. For example, as shown in the drawing, the wiring portion 10 and the wiring portion 12, the source electrode 7 and the wiring portion 12 are connected. Are contacted with each other to electrically connect the wiring portion 10 and the source electrode 7. When this is seen in the plan view shown in FIG. 11, the contact portion 13 that connects the first wiring layer 14 and the second wiring layer 16 to each other.
It can be seen that is formed in a cylindrical shape at the position where the wiring layers 14 and 16 intersect. The contact part 1
3 does not have to be cylindrical, but may be formed in a polygonal column such as a square column. That is, the first
Any shape may be used as long as the wiring layer 14 and the second wiring layer 16 can be connected.

【0032】ところで、このような方法をさらに繰り返
すことにより、3層以上の多層配線を形成することがで
きる。この場合には、第2の配線層16を堆積する第7
の工程が終了すると、これをパターン形成する第8の工
程に移行するのではなく、コンタクト配線層15を堆積
する第2の工程に移行することになる。そして、続いて
第3〜第7の工程を所望の回数だけ繰り返し、最後に第
8の工程によって最表層側の配線層をパターン形成すれ
ばよい。
By repeating the above-mentioned method, it is possible to form a multi-layer wiring having three or more layers. In this case, the seventh wiring for depositing the second wiring layer 16
Upon completion of the process (1), the process does not move to the eighth process for pattern formation, but to the second process for depositing the contact wiring layer 15. Then, subsequently, the third to seventh steps may be repeated a desired number of times, and finally, the wiring layer on the outermost surface side may be patterned by the eighth step.

【0033】このように、本実施例による多層配線の製
造方法によれば、第1の配線層14およびコンタクト部
13を形成し、その後、層間絶縁膜11を形成してこれ
を平坦化することによってコンタクト部13を介して第
1の配線層14と第2の配線層16とを電気的に接続す
るようにしたので、層間絶縁膜11に第1の配線層14
が覗くコンタクトホールを形成して第2の配線層16を
堆積した場合と異なり、良好なステップカバレージを得
ることができる。これにより、積層構造にある配線層1
4,16の接続を、配線の断線や抵抗の増加などを招く
ことなく行うことが可能になり、信頼性の高い高品質な
製品を製造することができる。
As described above, according to the method for manufacturing a multilayer wiring according to the present embodiment, the first wiring layer 14 and the contact portion 13 are formed, and then the interlayer insulating film 11 is formed and planarized. Since the first wiring layer 14 and the second wiring layer 16 are electrically connected to each other through the contact portion 13, the first wiring layer 14 is formed on the interlayer insulating film 11.
Different from the case where the contact hole through which the second wiring layer 16 is formed is formed and good step coverage can be obtained. Thereby, the wiring layer 1 having the laminated structure
The connections 4 and 16 can be performed without causing disconnection of wiring and increase in resistance, and a highly reliable and high-quality product can be manufactured.

【0034】加えて、コンタクトホールのアスペクト比
が問題にならないので、デバイスの微細化を一層推進す
ることが可能になる。
In addition, since the aspect ratio of the contact hole does not matter, it is possible to further promote the miniaturization of the device.

【0035】また、半導体ウエハ1側の第1の配線層1
4に直接コンタクト部13を形成して積層構造を形成し
ているので、コンタクトホールを形成する必要がなくな
り、したがって配線層14,16をエッチングしてしま
うこともない。
The first wiring layer 1 on the semiconductor wafer 1 side
Since the contact portion 13 is directly formed on the wiring layer 4 to form the laminated structure, it is not necessary to form the contact hole, and therefore the wiring layers 14 and 16 are not etched.

【0036】層間絶縁膜11を平坦化して第1の配線層
14と第2の配線層16とを接続するようにしたので、
表面の段差が大幅に緩和され、リソグラフィやエッチン
グを良好な条件のもとで行うことができ、より高品質の
製品を製造することが可能になる。
Since the interlayer insulating film 11 is flattened to connect the first wiring layer 14 and the second wiring layer 16,
The level difference on the surface is greatly alleviated, lithography and etching can be performed under favorable conditions, and higher quality products can be manufactured.

【0037】コンタクト配線層15に対して、たとえば
タングステンのようにアルミニウムよりも反射率の低い
導電性材料を使用することにしたので、回路パターンの
形成時において、ハレーションのない良好な解像度のパ
ターンを転写することができる。したがって、微細な回
路パターンに対しても十分に対応することが可能にな
る。
Since a conductive material having a lower reflectance than aluminum, such as tungsten, is used for the contact wiring layer 15, a pattern with good resolution without halation is formed when forming a circuit pattern. Can be transcribed. Therefore, it becomes possible to sufficiently deal with a fine circuit pattern.

【0038】そして、本実施例による多層配線の製造方
法を複数回繰り返すことによって3層以上の多層配線を
形成することができ、デバイスの高集積化・高速化を図
ることが可能になる。
By repeating the method for manufacturing a multilayer wiring according to the present embodiment a plurality of times, it is possible to form a multilayer wiring having three or more layers, and it is possible to achieve high integration and high speed of the device.

【0039】(実施例2)図12は本発明の他の実施例
である多層配線の製造方法によって形成された回路素子
を示す断面図、図13〜図20はその回路素子の多層配
線の製造プロセスを示す断面図である。なお、以下にお
いて、実施例1と共通する部材には同一の符号を付して
説明する。
(Embodiment 2) FIG. 12 is a cross-sectional view showing a circuit element formed by a method for manufacturing a multi-layer wiring according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 13 to 20 are manufacturing multi-layer wiring for the circuit element. It is sectional drawing which shows a process. It should be noted that, in the following, the same members as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals.

【0040】図12に示す本実施例の回路素子もnチャ
ネル型のMOS−FETであり、コンタクト部13aに
よって配線部12とソース電極7とが、コンタクト部1
3bによって配線部12と配線部10とが、コンタクト
部13cによって配線部12とドレイン電極8とがそれ
ぞれ電気的に接続されているものである。
The circuit element of the present embodiment shown in FIG. 12 is also an n-channel type MOS-FET, and the wiring portion 12 and the source electrode 7 are connected by the contact portion 13a.
The wiring portion 12 and the wiring portion 10 are electrically connected by 3b, and the wiring portion 12 and the drain electrode 8 are electrically connected by the contact portion 13c.

【0041】本実施例による多層配線の製造プロセス
は、コンタクト配線層を堆積することなく、第1の配線
層の上部を利用してコンタクト部を形成している点で、
前記した実施例1によるものと異なっている。
In the manufacturing process of the multilayer wiring according to the present embodiment, the contact portion is formed by utilizing the upper portion of the first wiring layer without depositing the contact wiring layer.
This is different from that of the first embodiment described above.

【0042】ここで、本実施例での製造プロセスを図1
3〜図20に沿って説明すると次のようなものである。
なお、図13〜図20においては図12のS2 領域が表
されている。
Here, the manufacturing process in this embodiment is shown in FIG.
The following is a description with reference to FIGS.
13 to 20, the S 2 region of FIG. 12 is shown.

【0043】図13に示すMOS−FETに対して、図
14に示すように、第1の配線層(基板側配線層)14
をCVD法によって堆積する(第1の工程)。なお、前
記のように、第1の配線層14の上部がコンタクト部に
なるので、第1の配線層14は実施例1の場合よりも厚
く形成することが望ましい。
As compared with the MOS-FET shown in FIG. 13, the first wiring layer (substrate-side wiring layer) 14 is provided as shown in FIG.
Are deposited by the CVD method (first step). Since the upper portion of the first wiring layer 14 becomes the contact portion as described above, it is desirable that the first wiring layer 14 be formed thicker than in the case of the first embodiment.

【0044】第1の配線層14を堆積した後には、フォ
トエッチング技術を用いて第1の配線層14のパターン
形成を行い(第2の工程)、配線部10やソース電極7
を形成する(図15)。ここで、ハレーションの防止対
策として、第1の配線層14の構成材料には、反射率の
低いたとえばタングステンなどのような導電性材料を用
いることが望ましい。
After the first wiring layer 14 is deposited, the patterning of the first wiring layer 14 is performed using the photoetching technique (second step), and the wiring portion 10 and the source electrode 7 are formed.
Are formed (FIG. 15). Here, as a countermeasure against halation, it is desirable to use a conductive material having a low reflectance, such as tungsten, for the constituent material of the first wiring layer 14.

【0045】次に、第1の配線層14をエッチングして
コンタクト部13を形成する(第3の工程)。つまり、
レジストを塗布してコンタクト部13のパターンを転写
し、たとえばエッチングガスであるCF4 を用いて第1
の配線層14を異方性エッチングにより所定の時間にわ
たってエッチング処理することにより、図16に示すコ
ンタクト部13が形成されるものである。
Next, the first wiring layer 14 is etched to form the contact portion 13 (third step). That is,
A resist is applied to transfer the pattern of the contact portion 13, and the first portion is formed by using, for example, CF 4 as an etching gas.
The contact layer 13 shown in FIG. 16 is formed by etching the wiring layer 14 by anisotropic etching for a predetermined time.

【0046】そして、図17に示すように、層間絶縁膜
11を堆積し(第4の工程)、これをエッチバックし
て、図18に示すように、コンタクト部13の先端面が
同一平面上になるように平坦化し、コンタクト部13の
高さを揃える(第5の工程)。
Then, as shown in FIG. 17, an interlayer insulating film 11 is deposited (fourth step), this is etched back, and as shown in FIG. 18, the tip surface of the contact portion 13 is on the same plane. Are flattened so that the contact portions 13 have the same height (fifth step).

【0047】その後、図19に示すように、第2の配線
層16を堆積し(第6の工程)、図20に示すように、
第2の配線層16のパターン形成を行う(第7の工
程)。
Thereafter, as shown in FIG. 19, a second wiring layer 16 is deposited (sixth step), and as shown in FIG.
Patterning of the second wiring layer 16 is performed (seventh step).

【0048】また、この方法をさらに繰り返すことによ
り、前記した実施例1の場合と同様に3層以上の多層配
線を形成することができる。なお、この場合には、第6
の工程において第2の配線層16を厚く堆積した上で第
2の工程に移行し、続いて第3〜第6の工程を所望の回
数だけ繰り返し、最後に第7の工程によって最表層側の
配線層をパターン形成することになる。
Further, by repeating this method further, it is possible to form a multi-layered wiring having three or more layers as in the case of the first embodiment. In this case, the sixth
In the step of, the second wiring layer 16 is thickly deposited, and then the second step is performed. Then, the third to sixth steps are repeated a desired number of times, and finally the seventh step is performed on the outermost layer side. The wiring layer will be patterned.

【0049】このように、本実施例による多層配線の製
造方法によっても、第1の配線層14およびコンタクト
部13を形成し、層間絶縁膜11を平坦化することによ
ってコンタクト部13を介して第1の配線層14と第2
の配線層16とを電気的に接続するようにしたので、良
好なステップカバレージを得ることができる。したがっ
て、積層構造にある配線層14,16が配線の断線や抵
抗の増加などを招くことなく接続され、信頼性の高い高
品質な製品を製造することが可能になる。
As described above, also by the method for manufacturing a multilayer wiring according to the present embodiment, the first wiring layer 14 and the contact portion 13 are formed, and the interlayer insulating film 11 is flattened to form the first wiring layer through the contact portion 13. First wiring layer 14 and second
Since the wiring layer 16 is electrically connected, good step coverage can be obtained. Therefore, the wiring layers 14 and 16 in the laminated structure are connected without causing disconnection of wiring or increase in resistance, and it is possible to manufacture a high-quality product with high reliability.

【0050】また、コンタクトホールのアスペクト比が
問題にならないので、デバイスの微細化を一層推進する
ことができる。
Further, since the aspect ratio of the contact hole does not matter, the device can be further miniaturized.

【0051】積層構造の配線層14,16の形成におい
てコンタクトホールを形成する必要がなく、配線層1
4,16をエッチングしてしまうこともない。
It is not necessary to form contact holes in the formation of the wiring layers 14 and 16 having the laminated structure, and the wiring layer 1
There is also no possibility of etching 4,16.

【0052】層間絶縁膜11の平坦化により表面段差が
大幅に緩和されるので、リソグラフィやエッチングを良
好な条件のもとで行うことができ、より高品質の製品を
製造することが可能になる。
Since the surface level difference is remarkably alleviated by the flattening of the interlayer insulating film 11, lithography and etching can be performed under favorable conditions, and a higher quality product can be manufactured. .

【0053】第1の配線層14がタングステンのような
反射率の低い導電性材料で構成されているので、ハレー
ションのない良好な解像度の回路パターンを転写するこ
とができる。
Since the first wiring layer 14 is made of a conductive material having a low reflectance such as tungsten, it is possible to transfer a circuit pattern having a good resolution without halation.

【0054】そして、本実施例による多層配線の製造方
法を複数回繰り返すことによって3層以上の多層配線を
形成することができ、デバイスの高集積化・高速化を図
ることが可能になる。
By repeating the method of manufacturing a multilayer wiring according to the present embodiment a plurality of times, it is possible to form a multilayer wiring of three layers or more, and it is possible to achieve high integration and high speed of the device.

【0055】(実施例3)図21は本発明のさらに他の
実施例である多層配線の製造方法によって形成されたプ
リント基板を示す断面図である。
(Embodiment 3) FIG. 21 is a cross-sectional view showing a printed circuit board formed by a method of manufacturing a multilayer wiring according to still another embodiment of the present invention.

【0056】図示するプリント基板(基板)21は、た
とえば絶縁体であるアルミナ・セラミックにより構成さ
れたもので、該プリント基板21上に実施例1に示す第
1〜第7の工程を2回繰り返し、最後に第8の工程を適
用して、3層構造の多層配線を形成したものである。な
お、実施例2に示す第1〜第6の工程を2回繰り返し、
最後に第7の工程を適用して、3層構造の多層配線を形
成するようにしてもよい。また、実施例1における第1
〜第7の工程、あるいは実施例2における第1〜第6の
工程を3回以上繰り返すことで、4層以上の多層配線を
形成することもできる。
The illustrated printed circuit board (substrate) 21 is made of, for example, an alumina ceramic which is an insulator, and the first to seventh steps shown in Example 1 are repeated twice on the printed circuit board 21. Finally, the eighth step is applied to form a multilayer wiring having a three-layer structure. The first to sixth steps shown in Example 2 were repeated twice,
Finally, the seventh step may be applied to form a multilayer wiring having a three-layer structure. In addition, the first embodiment
~ By repeating the seventh step or the first to sixth steps in Example 2 three times or more, it is possible to form a multilayer wiring of four layers or more.

【0057】ここで、本実施例において、配線層22
a,22b,22cとしてはたとえばMo(モリブデ
ン)が用いられ、層間絶縁膜(絶縁層)23としてはた
とえばガラスが用いられている。なお、最初の積層構造
を形成する場合においては、22aが基板側配線層に、
22bが表層側配線層になり、次の積層構造を形成する
場合においては、22bが基板側配線層に、22cが表
層側配線層になる。
Here, in the present embodiment, the wiring layer 22
For example, Mo (molybdenum) is used as a, 22b, 22c, and glass is used as the interlayer insulating film (insulating layer) 23. In the case of forming the first laminated structure, 22a is the wiring layer on the substrate side,
In the case of forming the surface layer side wiring layer 22b and forming the following laminated structure, 22b becomes the substrate side wiring layer and 22c becomes the surface layer side wiring layer.

【0058】このように、所定の回路素子を形成する半
導体ウエハではなく、絶縁体のプリント基板21上に積
層構造の配線層を形成するようにしてもよい。
As described above, the wiring layer having a laminated structure may be formed on the printed board 21 made of an insulator instead of the semiconductor wafer on which a predetermined circuit element is formed.

【0059】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0060】たとえば、実施例1および2における半導
体ウエハ1は、たとえばゲルマニウムなどのような他の
半導体基板、あるいはSOS(Silicon On Sappire)など
のように絶縁物の上に単結晶シリコン膜を成長させたS
OI(Silicon On Insulator)の半導体基板、さらには、
たとえばGaAsのような化合物の半導体基板であって
もよい。
For example, the semiconductor wafer 1 in Examples 1 and 2 is obtained by growing a single crystal silicon film on another semiconductor substrate such as germanium or an insulator such as SOS (Silicon On Sappire). S
OI (Silicon On Insulator) semiconductor substrate,
For example, it may be a semiconductor substrate made of a compound such as GaAs.

【0061】また、各配線層14,16,22a,22
b,22cやコンタクト配線層15の材料としては、本
実施例のものに限定されることなく、導電性材料であれ
ば種々のものを用いることができる。たとえば、チタン
・タングステン、窒化チタン、チタン、クロム、モリブ
デン、あるいは金などを用いることが考えられる。な
お、実施例1における第1の配線層14にタングステン
を用い、コンタクト配線層15にアルミニウムを用いて
もよく、実施例2における第1の配線層14にアルミニ
ウムを用いてもよい。
Further, each wiring layer 14, 16, 22a, 22
The materials for b and 22c and the contact wiring layer 15 are not limited to those in this embodiment, and various conductive materials can be used. For example, titanium / tungsten, titanium nitride, titanium, chromium, molybdenum, or gold can be used. Note that tungsten may be used for the first wiring layer 14 in the first embodiment, aluminum may be used for the contact wiring layer 15, and aluminum may be used for the first wiring layer 14 in the second embodiment.

【0062】さらに、各配線層14,16,22a,2
2b,22cやコンタクト配線層15、あるいは層間絶
縁膜11,23の堆積はCVD法のような化学的方法で
はなく、スパッタ法などのような物理的方法で行っても
よい。また、それらのエッチングについては、ウェット
エッチングまたはドライエッチングの何れの方法を用い
てもよい。
Further, each wiring layer 14, 16, 22a, 2
The deposition of 2b and 22c, the contact wiring layer 15, or the interlayer insulating films 11 and 23 may be performed by a physical method such as a sputtering method instead of a chemical method such as a CVD method. Further, for those etchings, either wet etching or dry etching may be used.

【0063】本発明による多層配線の製造方法は、実施
例1および実施例2のように半導体集積回路装置におけ
るデバイスの製造プロセスに適用すれば最も効果がある
と考えられるが、実施例3のように多層配線を必要とす
るものであれば、種々の分野に適用することが可能であ
る。なお、デバイスの製造プロセスに適用した場合であ
っても、実施例1および実施例2のようなMOS−FE
Tには限定されることなく、他の種々のデバイスや配線
層の形成に適用できることは勿論である。
The method of manufacturing a multilayer wiring according to the present invention is considered to be most effective if it is applied to a device manufacturing process in a semiconductor integrated circuit device as in the first and second embodiments, but as in the third embodiment. It can be applied to various fields as long as it requires multilayer wiring. Even when applied to the device manufacturing process, the MOS-FE as in the first and second embodiments.
It is needless to say that it is not limited to T and can be applied to the formation of various other devices and wiring layers.

【0064】[0064]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in this application will be briefly described as follows.

【0065】(1).すなわち、本発明の多層配線の製造方
法によれば、基板側配線層およびコンタクト部を形成
し、その後、絶縁層を形成してこれを平坦化することに
よってコンタクト部を介して基板側配線層と表層側配線
層とを電気的に接続するようにしたので、絶縁層にコン
タクトホールを形成して両者を接続する場合と異なり、
良好なステップカバレージを得ることができる。
(1) That is, according to the method for producing a multilayer wiring of the present invention, the wiring layer on the substrate side and the contact portion are formed, and then the insulating layer is formed and planarized to form the contact portion. Since the wiring layer on the substrate side and the wiring layer on the surface side are electrically connected via the contact layer, unlike the case where a contact hole is formed in the insulating layer to connect the two,
Good step coverage can be obtained.

【0066】(2).したがって、積層構造にある配線層の
接続を、配線の断線がなく低抵抗で行うことが可能にな
り、信頼性の高い高品質な製品を製造することが可能に
なる。
(2) Therefore, it is possible to connect the wiring layers in the laminated structure with no resistance of the wiring and with low resistance, and it is possible to manufacture a reliable and high quality product. .

【0067】(3).また、コンタクトホールのアスペクト
比が問題にならないので、デバイスの微細化を一層推進
することが可能になる。
(3) Further, since the aspect ratio of the contact hole does not matter, it becomes possible to further miniaturize the device.

【0068】(4).基板側配線層に直接コンタクト部を形
成して積層構造を形成しているので、コンタクトホール
を形成する場合のように基板側配線層をエッチングして
しまうおそれがない。
(4) Since the contact portion is directly formed on the board-side wiring layer to form the laminated structure, there is no risk of etching the board-side wiring layer as in the case of forming a contact hole.

【0069】(5).絶縁層を平坦化して基板側配線層と表
層側配線層とを接続するようにしたので、表面の段差が
大幅に緩和されることになる。よって、リソグラフィや
エッチングを良好な条件のもとで行うことができ、より
高品質の製品を製造することが可能になる。
(5) Since the insulating layer is flattened to connect the wiring layer on the substrate side to the wiring layer on the surface side, the step difference on the surface can be remarkably reduced. Therefore, lithography and etching can be performed under favorable conditions, and higher quality products can be manufactured.

【0070】(6).アルミニウムよりも反射率の低い導電
性材料を使用した場合には、これに対してフォトレジス
ト処理を施すことにより、回路パターンの形成時におい
てハレーションのない良好な解像度のパターンを転写す
ることができる。これにより、微細な回路パターンに対
しても十分に対応することが可能になる。
(6) When a conductive material having a reflectance lower than that of aluminum is used, a photoresist process is applied to the conductive material to form a pattern with good resolution without halation during the formation of a circuit pattern. Can be transferred. Thereby, it becomes possible to sufficiently deal with a fine circuit pattern.

【0071】(7).そして、このような多層配線の製造方
法を複数回繰り返すことによって、3層以上の多層配線
を表面段差なく形成することができる。
(7). By repeating such a method of manufacturing a multilayer wiring a plurality of times, it is possible to form a multilayer wiring having three or more layers without a surface step.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1による多層配線の製造方法に
よって形成された回路素子を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a circuit element formed by a method for manufacturing a multilayer wiring according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に表された回路素子のS1 領域における多
層配線の製造プロセスを示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring in the S 1 region of the circuit element shown in FIG.

【図3】図2に続く多層配線の製造プロセスを示す断面
図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring continued from FIG.

【図4】図3に続く多層配線の製造プロセスを示す断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring continued from FIG.

【図5】図4に続く多層配線の製造プロセスを示す断面
図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring continued from FIG.

【図6】図5に続く多層配線の製造プロセスを示す断面
図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring continued from FIG. 5;

【図7】図6に続く多層配線の製造プロセスを示す断面
図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring continued from FIG. 6;

【図8】図7に続く多層配線の製造プロセスを示す断面
図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring continued from FIG.

【図9】図8に続く多層配線の製造プロセスを示す断面
図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring continued from FIG. 8;

【図10】図9に続く多層配線の製造プロセスを示す断
面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring continued from FIG. 9;

【図11】図1のS1 領域における平面図である。11 is a plan view of the S 1 area in FIG. 1. FIG.

【図12】本発明の実施例2による多層配線の製造方法
によって形成された回路素子を示す断面図である。
FIG. 12 is a sectional view showing a circuit element formed by a method for manufacturing a multilayer wiring according to a second embodiment of the present invention.

【図13】図12に表された回路素子のS2 領域におけ
る多層配線の製造プロセスを示す断面図である。
13 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring in the S 2 region of the circuit element shown in FIG.

【図14】図13に続く多層配線の製造プロセスを示す
断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring, which is subsequent to FIG.

【図15】図14に続く多層配線の製造プロセスを示す
断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring, which is subsequent to FIG.

【図16】図15に続く多層配線の製造プロセスを示す
断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring continued from FIG.

【図17】図16に続く多層配線の製造プロセスを示す
断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring, which is subsequent to FIG. 16;

【図18】図17に続く多層配線の製造プロセスを示す
断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring continued from FIG. 17;

【図19】図18に続く多層配線の製造プロセスを示す
断面図である。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring, which is subsequent to FIG. 18;

【図20】図19に続く多層配線の製造プロセスを示す
断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the multilayer wiring, which is subsequent to FIG. 19;

【図21】本発明の実施例3による多層配線の製造方法
によって形成されたプリント基板を示す断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a printed circuit board formed by a method for manufacturing multilayer wiring according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体ウエハ(基板) 2 p−ウェル 3 SiO2 膜 4 ゲート電極 5 ソース領域 6 ドレイン領域 7 ソース電極(基板側配線層) 8 ドレイン電極(基板側配線層) 9 フィールド絶縁膜 10 配線部(基板側配線層) 11 層間絶縁膜(絶縁層) 12 配線部(表層側配線層) 13 コンタクト部 13a コンタクト部 13b コンタクト部 13c コンタクト部 14 第1の配線層(基板側配線層) 15 コンタクト配線層 16 第2の配線層(表層側配線層) 21 プリント基板(基板) 22a 配線層 22b 配線層 22c 配線層 23 層間絶縁膜(絶縁層)1 semiconductor wafer (substrate) 2 p-well 3 SiO 2 film 4 gate electrode 5 source region 6 drain region 7 source electrode (substrate side wiring layer) 8 drain electrode (substrate side wiring layer) 9 field insulating film 10 wiring part (substrate) Side wiring layer) 11 interlayer insulating film (insulating layer) 12 wiring part (surface layer side wiring layer) 13 contact part 13a contact part 13b contact part 13c contact part 14 first wiring layer (board side wiring layer) 15 contact wiring layer 16 Second wiring layer (surface side wiring layer) 21 Printed circuit board (substrate) 22a Wiring layer 22b Wiring layer 22c Wiring layer 23 Inter-layer insulating film (insulating layer)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板に形成された積層構造にある基板側
配線層と表層側配線層とを電気的に接続する多層配線の
製造方法であって、 前記基板側配線層を堆積する工程と、 前記基板側配線層の上にコンタクト配線層を堆積する工
程と、 前記基板側配線層と前記コンタクト配線層とを同時にエ
ッチングして前記基板側配線層のパターン形成をする工
程と、 前記コンタクト配線層をエッチングして前記基板側配線
層と前記表層側配線層とを電気的に接続するコンタクト
部を形成する工程と、 前記基板側配線層がパターン形成されて前記コンタクト
部が形成された前記基板に絶縁層を堆積する工程と、 前記コンタクト部の先端面が前記絶縁層と実質的に同一
平面上になるように前記絶縁層を平坦化する工程と、 前記絶縁層の上に表層側配線層を堆積する工程とを有す
ることを特徴とする多層配線の製造方法。
1. A method of manufacturing a multilayer wiring for electrically connecting a board-side wiring layer and a surface-side wiring layer in a laminated structure formed on a board, the method comprising depositing the board-side wiring layer, Depositing a contact wiring layer on the board-side wiring layer; etching the board-side wiring layer and the contact wiring layer at the same time to form a pattern on the board-side wiring layer; A step of etching to form a contact portion that electrically connects the substrate-side wiring layer and the surface-side wiring layer, and to the substrate on which the contact portion is formed by patterning the substrate-side wiring layer Depositing an insulating layer, flattening the insulating layer so that the tip surface of the contact portion is substantially flush with the insulating layer, and forming a surface wiring layer on the insulating layer. Stack Method for manufacturing a multilayer wiring, comprising the step of.
【請求項2】 請求項1記載の多層配線の製造方法にお
いて、前記基板側配線層はアルミニウムにより構成さ
れ、前記コンタクト部はアルミニウムよりも低い反射率
を有する導電性材料により構成されていることを特徴と
する多層配線の製造方法。
2. The method of manufacturing a multilayer wiring according to claim 1, wherein the wiring layer on the substrate side is made of aluminum, and the contact portion is made of a conductive material having a reflectance lower than that of aluminum. A method of manufacturing a multi-layer wiring characterized by the above.
【請求項3】 請求項1または2記載の多層配線の製造
方法において、前記コンタクト部としてタングステン、
チタン・タングステン、窒化チタン、チタン、クロム、
モリブデンまたは金を用いることを特徴とする多層配線
の製造方法。
3. The method of manufacturing a multilayer wiring according to claim 1, wherein the contact portion is made of tungsten,
Titanium / tungsten, titanium nitride, titanium, chrome,
A method for manufacturing a multilayer wiring, which comprises using molybdenum or gold.
【請求項4】 基板に形成された積層構造にある基板側
配線層と表層側配線層とを電気的に接続する多層配線の
製造方法であって、 前記基板側配線層を堆積する工程と、 前記基板側配線層をエッチングして前記基板側配線層の
パターン形成をする工程と、 パターン形成された前記基板側配線層の一部をエッチン
グして前記基板側配線層と前記表層側配線層とを電気的
に接続するコンタクト部を形成する工程と、 前記コンタクト部が形成された前記基板に絶縁層を堆積
する工程と、 前記コンタクト部の先端面が前記絶縁層と実質的に同一
平面上になるように前記絶縁層を平坦化する工程と、 前記絶縁層の上に表層側配線層を堆積する工程とを有す
ることを特徴とする多層配線の製造方法。
4. A method of manufacturing a multilayer wiring for electrically connecting a substrate side wiring layer and a surface side wiring layer in a laminated structure formed on a substrate, comprising a step of depositing the substrate side wiring layer, A step of etching the substrate side wiring layer to form a pattern of the substrate side wiring layer; and a step of etching a part of the patterned substrate side wiring layer to form the substrate side wiring layer and the surface layer side wiring layer. A step of forming a contact portion for electrically connecting the contact portion, a step of depositing an insulating layer on the substrate on which the contact portion is formed, and a tip end surface of the contact portion being substantially coplanar with the insulating layer. And a step of depositing a surface side wiring layer on the insulating layer, the method for manufacturing a multilayer wiring.
【請求項5】 請求項4記載の多層配線の製造方法にお
いて、前記基板側配線層および前記コンタクト部として
アルミニウム、タングステン、チタン・タングステン、
窒化チタン、チタン、クロム、モリブデンまたは金を用
いることを特徴とする多層配線の製造方法。
5. The method of manufacturing a multilayer wiring according to claim 4, wherein the wiring layer on the substrate side and the contact portion are made of aluminum, tungsten, titanium-tungsten,
A method of manufacturing a multilayer wiring, which comprises using titanium nitride, titanium, chromium, molybdenum, or gold.
【請求項6】 請求項1、2、3、4または5記載の多
層配線の製造方法を複数回繰り返して3層以上の多層配
線を形成することを特徴とする多層配線の製造方法。
6. A method for manufacturing a multilayer wiring, wherein the method for manufacturing a multilayer wiring according to claim 1, 2, 3, 4 or 5 is repeated a plurality of times to form a multilayer wiring having three or more layers.
【請求項7】 請求項1、2、3、4、5または6記載
の多層配線の製造方法において、前記基板として半導体
ウエハを用いることを特徴とする多層配線の製造方法。
7. The method for manufacturing a multilayer wiring according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein a semiconductor wafer is used as the substrate.
JP9907195A 1995-04-25 1995-04-25 Manufacturing method of multilayer wiring Pending JPH08293546A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007157855A (en) * 2005-12-01 2007-06-21 Toshiba Corp Nonvolatile semiconductor memory device and manufacturing method thereof

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