JPH01154534A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に多層配線構
造の半導体装置の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

近年における半導体装置の高集積化に伴って素子の微細
化とともに配線構造の多層化が進められている。従来の
この種の多層配線の製造方法を第３図に示す。

即ち、第３図（ａ）のように拡散層３２を形成した半導
体基板３１上に絶縁膜３３を形成し、かつ拡散層３２位
置にコンタクトホールを開設する。

そして、第３図（ｂ）のように第１配線３５を形成し、
かつこれを第３図（Ｃ）のように所要パターンに形成す
る。

次いで、この上に第３図（ｄ）のように眉間絶縁膜３６
を被着し、引続きウェット及びドライエツチングにより
、第３図（ｅ）のように第１配線３５の所望箇所に対応
する眉間絶縁膜３６にスルーホール３７を開口する。

そして、この上に第３図（ｆ）のように第２配線３８を
形成し、かつ所要パターンに形成することにより多層配
線構造を得ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の多層配線の製造方法は、層間絶縁膜３６
に形成されたスルーホール３７を通して下層の第１配線
３５と上層の第２配線３８との電気的接続を行っている
が、そのスルーホール深さは眉間絶縁膜３６の厚さに相
当する。したがって、半導体素子の高集積化に伴ってス
ルーホール開口径が小さくされると、一方では眉間絶縁
膜の薄膜化には限界があるため、アスペクト比（スルー
ホール深さ／スルーホール開口径）は益々大きくなる。

その結果、スルーホール部での段差が急峻なものとなり
、上層配線の被覆性が悪くなり、段切れ発生による歩留
の低下及び信頼性の低下を招くという問題がある。

本発明は、スルーホールにおける段差を緩和して段切れ
等を防止し、信頼性の高い多層配線構造を得ることがで
きる半導体装置の製造方法を提供することを目的として
いる。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明の半導体装置の製造方法は、下層配線の形成前に
他の部位よりも突出された状態の台座絶縁膜を形成する
工程と、一部がこの台座絶縁膜上に存在されるように下
層配線を所要パターンに形成する工程と、この上に層間
絶縁膜を形成する工程と、この眉間絶縁膜をエツチング
バックして前記台座絶縁膜の箇所の絶縁膜厚を他よりも
低減させ或いは零にする工程と、この上に上層配線を所
要パターンに形成して台座絶縁膜の箇所において下層配
線に接続させる工程とを含んでおり、スルーホールのア
スペクト比の低減を図り、或いはスルーホールの開設を
不要にした多層配線構造を製造可能としている。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

（第１実施例） 第１図（ａ）乃至（ｈ）は本発明の第１実施例を製造工
程順に示す縦断面図である。

先ず、第１図（ａ）のように拡散層１２を形成した半導
体基板１１上に絶縁膜１３を形成し、かつ電気的接続を
行う拡散層１２上において絶縁膜１３にコンタクトホー
ルを開設する。

次いで、第１図（ｂ）のように後工程における第１配線
と第２配線を相互に接続するスルーホールに相当する位
置において、前記絶縁膜１３上に台座絶縁膜１４を形成
する。この台座絶縁膜１４は、例えば絶縁膜１３と異な
る材質の絶縁膜を全面に０．５μｍの厚さで形成し、こ
れを選択エツチング法によりパターニングすることによ
り形成できる。

次に、第１図（ｃ）に示すように全面に第１配線１５を
被着形成した後、第１図（ｄ）のように前記台座絶縁膜
１４上に一部が残されるようにバターニングし、０．５
μｍの厚さの第１配線１５を形成する。このとき、第１
配線１５は前記台座絶縁膜１４の箇所において他の部位
よりも上方に突出された状態にされる。

引続き、この上に第１図（ｅ）のように眉間絶縁膜１６
を１μｍ被着した後、第１図（ｆ）のように台座絶縁膜
１４の位置における第１配線１５上の層間絶縁膜厚が０
．２μｍになるまでエツチングバックし、この部分にお
ける眉間絶縁膜１６を平坦化する。

しかる上で、第１図（ｇ）のように前記上方に突出され
た第１配線１５の箇所において、眉間絶縁膜１６の平坦
化された部位に開口径１μｍのスルーホール１７を開口
し、第１配線１５を露呈させる。このとき、スルーホー
ル１７のアスペクト比は０．２　（０，２μｍ／１μｍ
）となり、大幅に低減されることが判る。

その後、第１図（ｈ）のように、約１μｍの第２配線１
８を所要パターンに形成し、前記スルーホール１７を通
して第１配線１５と電気的な接続が行われる。

したがって、この製造方法によれば、予め形成した台座
絶縁膜１４によって第１配線１５の一部を上方に突出さ
せ、かつこの箇所における眉間絶縁膜１６の厚さをエツ
チングバックにより低減させるので、この箇所に開口す
るスルーホール１７のアスペクト比を極めて小さなもの
にでき、第２配線１８を通常の蒸着法又はスパッタ法で
形成しても十分な被覆性が得られ、段切れ等のない高信
顛性の多層配線構造を得ることができる。

（第２実施例） 第２図（ａ）乃至（ｇ）は本発明の第２実施例を製造工
程順に示す縦断面図である。

先ず、第２図（ａ）のように拡散層２２を形成した半導
体基板２１上に絶縁膜２３を形成し、かつ拡散層２２上
にコンタクトホールを開設する。

また、後工程で第１配線と第２配線を接続させる箇所に
、第２図（ｂ）のように台座絶縁膜２４を部分的に形成
する。この時、この台座絶縁膜２４は後述する第１配線
よりも厚くなるように形成している。ここでは１．０μ
ｍの厚さとしている。

次に、第２図（Ｃ）のように全面に０．５μｍの厚さの
第１配線２５を形成した後、第２図（ｄ）のように第１
配線２５の一部が台座絶縁膜２４の側面に残るようにパ
ターニングする。

引続き、第２図（ｅ）のように眉間絶縁膜２６を１μｍ
被着した後、第２図（ｆ）のように前記台座絶縁膜２４
の箇所において第１配線２５が僅か（ここでは０．１μ
ｍ）露出するまでエツチングバックし、眉間絶縁膜２６
を平坦化する。

この後、第２図（ｇ）のように約１μｍの第２配線２８
を施す。その結果、スルーホールを開口することなく、
第１配線２５と第２配線２８の接続が得られる。しかも
、配線形成は通常の蒸着法又はスパッタ法にて十分な被
覆性が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、他の部位よりも突出した
状態に設けた台座絶縁膜上にその一部が存在されるよう
に下層配線を形成し、この上に設けた眉間絶縁膜をエツ
チングバックして台座絶縁膜の箇所の絶縁膜厚を他より
も低減させ或いは零にし、しかる上で上層配線を形成し
て下層配線との接続を行っているので、スルーホールの
アスペクト比を低減でき、或いはスルーホールの開設を
不要にし、段切れ等が全く生じることのない高信顛性の
多層配線構造を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（ｈ）は本発明の第１実施例を工程順
に示す縦断面図、第２図（ａ）乃至（ｇ）は本発明の第
２実施例を工程順に示す縦断面図、第３図（ａ）乃至（
ｆ）は従来方法を工程順に示す縦断面図である。 １１．２１．３１・・・半導体基板、　　１２，２２゜
３２・・・拡散層、１３，２３．３３・・・絶縁膜、１
４゜２４・・・台座絶縁膜、１５，２５．３５・・・第
１配線（下層配線）、１６，２６．３６・・・層間絶縁
膜、１７．３７・・・スルーホール、１Ｂ、２８．３８
・・・第２配線（上層配線）。 ！−一　　　　　　　　　　　　　＾　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　へ１）　　　　　　　　　
　　　　　　、Ｏ悸　　　　− ＼、〆　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　ζユノ第２図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）層間絶縁膜により絶縁される下層配線と上層配線
   とを、層間絶縁膜に開設したスルーホールを通して相互
   に接続させる多層配線構造を備えた半導体装置の製造に
   際し、下層配線の形成前に他の部位よりも突出された状
   態の台座絶縁膜を形成する工程と、一部がこの台座絶縁
   膜上に存在されるように下層配線を所要パターンに形成
   する工程と、この上に層間絶縁膜を形成する工程と、こ
   の層間絶縁膜をエッチングバックして前記台座絶縁膜の
   箇所の絶縁膜厚を他よりも低減させ或いは零にする工程
   と、層間絶縁膜にスルーホールを開設し或いは開設せず
   に層間絶縁膜上に上層配線を所要パターンに形成し、台
   座絶縁膜の箇所において下層配線に接続させる工程とを
   含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。