JPH01217946A - 半導体集積回路装置およびその製造方法 - 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、半導体集積回路装置およびその製造方法に関
し、特に多層配線構造を有する半導体集積回路装置およ
びその製造方法に適用して有効な技術に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

近年、Ｌ　Ｓ　Ｉ　（Ｌａｒｇｅ　５ｃａｌｅ　Ｉｎｔ
ｅｇｒａｔｅｄＣｕｒｃｕｉりの完成後に、ウエノ・−
又はチップの状態でチップ内配線の一部を切断・接続す
ることＫより、不良箇所の修正を行ったり、論理の変更
等を行う技術がますます重要になってきている。

本出願人は、このような目的のために、イオンビーム技
術とレーザーＣＶＤ技術との組み答わせによるＬＳＩの
配線接続方法を特願昭６１−７０９７９号公報において
提案した。この方法によれば、例えば二層配線構造のＬ
ＳＩ完成完成後年良箇所の修正や論理の変更等の目的で
第一層目配線間を接続する。この場合、最上層の配線は
、通常、電源電流の供給用に広くレイアウトされている
ため、この最上層の配線を貫通して下層配線に達する接
続孔を設け、この接続孔を通じて接続配線を設ける必要
がある。このために、まず集束イオンビーム（Ｆｏｃｕ
ｓｅｄ　Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ　、以下ＦＩＢと略称する場
合がある〕照射により最上層の絶縁膜、第二層目配線及
びこの第二層目配線と第一層目配線との間の層間絶縁膜
を加工して接続孔を形成し、この接続孔に第一層目配線
の表面の一部を露出させる。次に、例えば全面に二酸化
シリコンＳｉｎ、膜のような絶縁膜を形成した後、この
絶縁膜をフォトリソグラフィー及びエツチング技術を用
いてパターンニングし、接続孔の近傍にのみ前記絶縁膜
を残す。次に、この接続孔の底部の前記絶縁膜を選択的
にエツチング除去して、再び接続孔に第一層目配線の表
面を部分的に露出させる。

次に、レーザーＣＶＤにより選択的に金属を堆積させる
ことにより、前記接続孔を通じて第一層目配線間を接続
する接続配線を形成する。この場合、この接続配線は、
前記接続孔内に形成された前記絶縁膜により第二層目配
線から絶縁されるので、第−層目及び第二層目配線間の
シ胃−トが防止される。

一方、近年ＩＣの高集積化、微細化に伴い、開発工程に
おいてＬＳＩのチップ内配線の一部を切断したり、接続
したりして不良箇所のデパックや修正を行うことにより
設計ミス、プロセスミスを発見したり、不良解析を行っ
てこれをプロセス条件に戻し、製品歩留りを向上させる
ことがますます重要になってきている。、このような目
的のため従来レーザやイオンビームによりＩＣの配線を
切断する例が報告されている。

すなわち、第１の従来技術としてはテクノ、ダイジェス
トオプクレオ８１　１９８１第１６０頁（Ｔｅｃｈ、　
Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ　ＣＬＥＯ’　８１　１９８１　、
　ｐ１６０）ｌ’−レーザストライプカッティングシス
テムフォーアイシーデバッキング″Ｌａ５ｅｒ　Ｓｔｒ
ｉｐｅＣｕｔｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ＩＣｄ
ｅｂｕｇｇｉｎｇ”」があり、これにおいては、レーザ
により配線を切断し、不良箇所のデパックを行う例が報
告されている。

更に第２の従来技術としては、特願昭５８−４２１２６
号公報があり、これＫは、微細な配線に対処できるよう
に、液体金属イオン源からのイ。

オンビームを０．５μｍ以下のスポットに集束して配線
を切断したり、穴あけを行い、またイオンビームでこの
穴に蒸着して上下の配線を接続する技術が示されている
。

更に第３の従来技術としては、イクステンディッドアブ
ストラクトオプ第１７コンフアレンスオンソリツドステ
イトデバイシズアンドマテイリアル１９８５第１９３頁
（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　Ａｂｓｔｒｕｃｔｏｆ　　１７　
ｔｈ　Ｃｏｎｆ、　ｏｎ　５ｏｌｉｄ　５ｔａｔｅ　Ｄ
ｅｖｉｃｅｓａｎｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　１９８５．　
ｐ１９３）　「ダイレクトライティングオブハイリイコ
ンダクティブモリブデンラインズバイレーザーインデュ
ーストケミカルベイバーディボジｙ　シー１７　（Ｄｉ
ｒｅｃｔ　Ｗｒｉｔｉｎｇｏｆ　Ｈｉｇｈｌｙ　Ｃｏｎ
ｄｕｃｔｉｖｅ　Ｍｏ　Ｌｉｎｅｓ　ｂｙ　Ｌａｓｅｒ
Ｉｎｄｕｃｅｄ　ＣＶＤ）　Ｊがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、特願昭６１−７０９７９号公報で提案さ
れた前記技術は、絶縁膜を接続孔の近傍にのみ形成する
ためにフォトリソグラフィー及びエツチングの工程が必
要であり、第−層目及び第二層目配線間のショートを防
止するためのプロセスが複雑であるという問題があった
。

さらＫ、上記第１の従来技術においては配線の切断の手
段のみが示され、配線間の接続については何ら手段が示
されていない。またレーザ加工法を用いる場合（１）加
工過程が熱的なものであり、周囲への熱伝導がありまた
蒸発・噴出などのプロセスを経ることなどのため０．５
μｍ以下の微細な加工を行うことはきわめて困難である
。（２）レーザ光は５ｉｎｔ、　Ｓｉ、Ｎ、などの絶縁
膜に吸収されにくく、このため下層のＡ、ｔやポリシリ
コンなどに吸収され、これが蒸発・噴出を行う際に、上
部の絶縁膜を爆発的に吹飛ばすことにより絶縁膜の加工
が行われろ。このため絶縁膜が２μｍ以上厚い場合は加
工が困難である。また周辺（周囲、上下層）へのダメー
ジが大きく不良発生の原因となる。これらの結果から多
層配線・微細高集積の配線の加工は困難である。

また、第２の従来技術においては（３）集束イオンビー
ムによる切断および穴あげ、（４）集束イオンビームを
用いた上下配線の接続の手段が示されている。集束イオ
ンビームによる加工は０．５μｍ以下の加工が可能であ
ること、どのような材料でもスパッタリングにより上層
から順次容易に加工が行えることなどから、第１の従来
技術における問題点をカバーしている。しかしながら上
記（４）の配線間の接続の手段については、上下の配線
の接続の手順が示されているのみであり、一つの配線か
ら別の場所の配線へと接続を行う手段に関しては何ら触
れられていない。

第３の従来技術においては、モリブデンカルボニルＭｏ
（ＣＯ）ａなどの金属の有機化合物のガス中において、
紫外のレーザをＳ　ｉＯｚをコートしたシリコンＳｉ基
板上に照射して、光熱的（ｐｈｏｔｏ−ｔｈｅｒｍａｌ
）あるいは光化学的（ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ　）
なレーザ誘起ＣＶＤプロセスにより、Ｍｏ（Ｃｏ）ａを
分解し、基板上にモリブデンＭｏなどの金属を堆積させ
て金属配線を直接に描画形成する方法が示されている。

しかｌ−ながらこの場合、単に絶縁膜の上にＭｏの配線
が形成されたのみであり、実際のＩＣにおいて保護膜や
層間絶縁膜などの下部にある配線同志を上部の配線との
短絡をおこすことなく接続する手段については示されて
いない。

それゆえ、本発明の目的は、半導体集積回路装置におい
て、その多層配線構造における下層配線と上層配線との
ショートを生じることなく接続配線を形成することがで
きる半導体集積回路装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、多層配線構造におけろ下層配線と
上層配線との簡便な接続配線を形成することができる半
導体集積回路装置の製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ＩＣにおいて保護膜や層間絶縁膜
などの絶縁膜に微細な穴加工ができるようにしてその下
部にある配線と他の部分とを配線接続し、ＩＣのデパッ
ク、修正、不良解析等が行うことができるようにしたＩ
Ｃ及びそのＩＣの配線の接続方法を提供することにある
。

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によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、半導体集積回路装置およびその製造方法に関
し、集束したイオンビームにより接続したい配線の箇所
の上部の絶縁膜に穴をあけ、そして金属化合物ガス中に
おいてレーザ光またはイオンビームを照射し、光励起Ｃ
ＶＤ法により、上記穴に析出した金属により配線を形成
する。またこの場合、多層配線の上層配線と下層配線と
を接続配線により電気的導通な図る際には、その接続配
線が通過する中層配線をそれらの間を電気的絶縁分離す
る工夫等が施こされている。

〔作用〕

集束イオンビームによる穴あけと光励起ＣＶＤ法等によ
る選択的領域に金属配線を形成するものであるため、微
細加工ができろと共に、ＬＳＩ完成後その内部配線間を
電気接続でき、Ｌ　Ｓ　Ｉのデパック、修正、不良解析
等を行うことができろ。

〔実施例１〕 以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。

第１図は、本発明の一実施例による二層配線構造のＬＳ
Ｉを示す平面図であり、第２図は、第１図のＸ−Ｘ線に
沿っての拡大断面図である。

第１図及び第２図に示すように、本実施例によるＬＳＩ
においては、複数個のトランジスタ等（図示せず）の半
導体素子が形成された例えばシリコン基板のような半導
体集積回路が形成されている半導体基板（ウェハ）１上
に例えばＳ　ｉｏ、膜のような層間絶縁膜２が形成され
、この層間絶縁膜２上に例えばアルミニウムＡｔ膜のよ
うな第一１ａ目の配線（下層配線）３ａ、３ｂが設けら
れている。この配線３ａ　、３ｂ上には、例えハＳ　ｉ
Ｏｚ膜のような眉間絶縁膜４が設けられ、この層間絶縁
膜４上に例えばアルミニウムＡｔ膜のような第二層目の
配置（上層配線）５ａ、５ｂが設けられている。この配
線５ａ　、５ｂは、例えば電源電流供給用の電源配線を
構成し、前記層間絶縁膜４の表面に広くレイアウトされ
ている。この配Ｍ　５　ａ　＋５ｂ上にはさらに絶縁膜
６（第１図においては図示せず）が設けられている。こ
れらの絶縁膜６、配線５ａ、５ｂ及び層間絶縁膜４を貫
通して接続孔７ａ、７ｂが設けられ、これらの接続孔７
ａ。

７ｂを通じて下層配線３ａ　、３ｂ間を接続する接続配
線８が設げられている。そして、この接続配線８によっ
て、例えばＬＳＩの完成後に発見された不良の修復（又
は論理の変更等）が行われている。なお、前記接続孔７
ａ　、７ｂは垂直接続孔であってもテーパ付接続孔であ
ってもよい。前記接続配線８は、例えばレーザーＣＶＤ
により選択的に形成されたタングステンＷ、モリブデン
Ｍｏ。

カドミウムＣｄ　、アルミニウムＡ２等の金属膜から成
る。

前記接続孔７ａ、７ｂに露出した第二層目配線５ａ、５
ｂの表面には、この表面を絶縁物化することにより形成
された例えばアルミナ（ＡｌｔＯｓ　）のような絶縁膜
９が設けられ、これによって接続配ａ８と第二層目配線
５ａ、５ｂとの接続が防止されている。従って、第一層
目配線３ａ、３ｂと第二層目配線５ａ、５ｂとの電気的
導通状態すなわちショートが生じることなく、接続配線
８を形成することができる。この絶縁膜９の厚さは、第
一層目配線３ａ、３ｂ及び第二層目配線５ａ、５ｂ間の
電位差に応じて必要な絶縁破壊強度を得ることのできる
ように選ばれる。その数値例を挙げろと、例えばこの絶
縁膜９がアルミナ（絶縁耐圧は約５００Ｖ／μｍ）であ
り、前記電位差が５ｖである場合には、例えば１０００
〜５０００Ａの範囲の厚さとすることができろ。

次に、上述のように構成された本実施例によるＬＳＩの
製造方法について説明する。

第３図に示すように、まず、スターティングマテリアル
としてのクリコンウェハ１に不純物拡散、シリコンウェ
ハの熱酸化、ＣＶＤ法による薄膜形成、フォトリングラ
フィ技術を用いた各種パターンの形成等を行って半導体
集積回路を形成した後、層間絶縁膜２、第一層目配線３
ａ、３ｂ、層間絶縁膜４、第二層目配線５　ａ　＊　５
　ｂ及び絶縁膜６を形成してＬＳＩを完成させる。この
後、配線の不良箇所を発見してその修復を行う場合を考
える。

このため、例えば前記特願昭６１−７０９７９号におい
て提案された第６図に示すようなイオンビーム加工装置
を用いて、絶縁膜６０表面の所定部分に加工精度や高い
集束イオンビーム１０を照射することにより接続孔７ａ
、７ｂを形成する（第３図）。以下、このイオンビーム
加工法の詳細について説明する。第６図において、まず
、試料交換室を構成する予備排気室１１０フタ１２を開
いて上述の半導体ウェハ１をステージ１３の上の載物台
１４の上に設置する。次に、フタ１２を閉じ、バルブ１
５を開いて真空ポンプ１６により予備排気室１１を真空
に排気する。その後、ゲートバルブ１７を開き、真空ポ
ンプ１８により予め真空排気された真空容器１８内のＸ
Ｙステージ１９上に載物台１４を移送する。なお、符号
２ｏはバルブであり、通常は開いた状態にある。次に、
ゲートバルブ１７を閉じた後、真空容器ゴ８内を十分に
真空排気する。次に、前記真空容器１８の上部に設けら
れたイオンビーム鏡筒２１内に設けられた例えばガリウ
ム（Ｇａ）等の液体金属イオン源のような高輝度イオン
源２２から、その下部に設置された引き出し電極２３に
より引き出されたイオンビーム１０を静電レンズ２４．
ブランキング電極２５、デフレクタ−電極２６等を通し
て集束偏向させ１．半導体ウェハ１に照射する。次に、
このイオンビーム１０の照射九より生じる二次電子を二
次電子ディテクターＤＫより検出ｔ７、この二次電子信
号による走査イオンビーム像を偏向電極用電源２７のギ
ニタ２８」二で観察［７フエがらＸＹスデージ１９を移
動させて、半導体ウェハ１上の接続孔７ａ、７ｂを形成
１゛べき箇所を検出′″ｊ−ろ。その後、第３図に示す
ように、この接続孔７ａ、７ｂを形成すべき箇所にのみ
イオンビーム１０を照射して接続孔７ａ、７ｂを形成す
る。この後、半導体ウェハ１を−Ｈイオンビーム加工装
置の外部に取り出す。

次に、前記半導体ウェハ１を例えば陽極酸化装置（図示
せず）内に移し、上述のようにして形成された接続孔７
ａ、７ｂＫｊｌ出する第二層目配線５ａ、５ｂの表面な
陽極酸化して、第４図に示すように、例えばアルミナ（
人ｔｘｉｓ）膜のような絶縁膜９を前記接続孔７ａ、７
ｂに対して自己整合的に形成する。配線材料としてアル
ミニウム（Ａｌ）を使用する場合、陽極酸化としては、
陰極として白金（Ｐｔ）を用い、電解液としては５％ン
ユウ酸あるいはリン酸、クロム酸、硫酸などを使用すれ
ばよい。なお、この陽極酸化の際には、接続孔７ａ、７
ｂにおけろ第一層目の配線３ａ、３ｂの表・面にも絶縁
膜９が形成される。このように接続孔７０，７ｂＫ露出
する第二層目配線５ａ、５ｂの表面を絶縁物化している
ので、第一層目配線３ａ　、３ｂと第二層目配線５ａ＋
５ｂとのショート防止をフォトリソグラフィー等の複雑
なプロセスを必要とすることなく、簡単なプロセスによ
り行うことができろ。なお、前記アルミナ膜を形成する
方法としては１、前記陽極酸化以外に、例えば０、プラ
ズマ酸化のような方法を用いろこともできる。Ｏ，プラ
ズマ酸化技術については、例えば「真空」、２７巻、１
２号、ｐ９０１．１９８４年に記載されている。また、
配線材料としてアルミニウム人を以外の材料、例えばタ
ングステンＷ。

モリブデンＭｏ等の高融点金属を用いる場合には、例え
ばオゾンを照射しつつ低温熱処理を行うことによりこれ
らの金属の酸化物を形成することができ、これにより絶
縁膜９を形成することができる。

なお、前記接続孔７ａ、７ｂを形成する際に、第一層目
配線３ａ、３ｂの表面がイオンビーム照射を受ける結果
、接続孔７ａ、７ｂの内周面に例えばアルミニウムが第
３図の一点鎖線で示すように　。

付着し、これにより接続孔７ａ、７ｂを形成した段階で
第一層目配線３ａ、３ｂ及び第二層目配線５ａ　、５ｂ
間がショートしてしまうことがあるが、接続孔７ａ。７
ｂの内周面に付着した前記アルミニウムを例えば上述の
陽極酸化により完全にアルミナ化することによりこの問
題を解消することができる。

次に、上述の陽極酸化の際に接続孔７ａ、７ｂにおける
第一層目配線３ａ　、３ｂの表面に形成された前記絶縁
膜９を例えばレーザー光照射により選択的に除去して、
第５図に示すように、これらの第一層目配線３ａ、３ｂ
の表面を部分的に露出させる。

次に、第６図のＸＹステージ１３上の載物台１４上に再
び前記半導体ウェハ１を設置し、この載物台１４をレー
ザーＣＶＤ装置の真空容器２９内のＸＹステージ３０上
に移送する。次に、このＸＹステージ３０により半導体
ウェハ１を、例えばアルゴンレーザーのようなレーザー
発振器３１で発振されたレーザー−ｙｔ、３２の照射位
置に移動させ、配線修正箇所の位置合わせな行う。次に
、レーザー光３２をシャッタ３３を介してダイクロイツ
クミラー３４で反射させ、さらに対物レンズ３５で集光
させ、真空容器２９に設けた窓３６を通って配線修生箇
所に照射する。この際、配線修正箇所の位置合わせは、
照射光学系３７．ハーフミラ−３８，レーザー光カット
フィルタ３９．プリズム４０．接眼レンズ４１等を介（
−て修正箇所を観察しながら行うことができろようにな
っている。次に、バルブ４２を開けて、真空容器２９に
接続された、例えばＭｏ　（ＣＯ）ｅ、Ｗ（Ｃｏ）ａ　
等の有機金属化合物から成る反応ガスが収容されたボン
ベ４３から真空容器２９内に反応ガスを導入し、これと
同時に、パルプ４４を開けて不活性ガスが収容されたボ
ンベ４５から不活性ガスを導入する。

この状態で前記レーザー光２９を配線修正箇所九選択的
に照射することにより、前記反応ガスを分解し、このレ
ーザー光３２の照射部に金属を選択的に堆積させろ。こ
れによって、第１図及び第２図に示すように、接続孔７
ａ、７ｂを通じて第一層目配線３ａ　、３ｂ間を接続す
る接続配線８を形成する。この場合、レーザー光３２の
一回スキャンにより、例えば０．５〜１．０μｍ程度の
厚さの金属膜を堆積させろことができる。

以上、本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において種々変更可能であることは
言うまでもない。

例ｔば、上述の実施例においては、半導体ウェハ１の状
態で不良箇所の修正等を行う場合について説明したが、
半導体ウェハを分割し個々の半導体チップにしたのち、
半導体チップの状態で不良箇所の修正を行うことも勿論
可能である。また、上述の実施例においては、ＬＳＩの
完成後に配線の修正や論理変更等を行う場合について説
明したが、例えばマスタースライスやゲートアレイにお
いて所望の論理を実現するための配線を形成する場合に
も本発明を適用することができろ。また、本発明は、例
えば多層配線を有するＬＳＩの製造工程の途中において
、同層又は異なる層の配線間を形成するような場合にも
適用することができる。

さらに、本発明は、例えば多層配＊構造のプリント基板
にも適用することができる。

なお、第７図及び第８図に示すように、例えば接続孔７
ａ、７ｂの周囲の上層配線５ａ　、５ｂを例えばイオン
ビーム照射によりその上の絶縁膜６と共に選択的に除去
して溝４６を形成することによっても、接続配線８と上
層配線５ａ、５ｂとの接触を防止することができるので
、これらの配線３ａ、３ｂ及び配線５ａ、５ｂ間のショ
ートを防止することができろ。

〔実施例２〕 第９図は、本発明の他の一実施例による二層配線構造の
ＬＳＩを示す平面図であり、第１０図は、第９図のｘ−
ｘｍに沿っての拡大断面図である。

第９図及び第１０図に示すようＫ、本実施例によるＬＳ
Ｉにおいては、複数個のトランジスタ等（図示せず）の
半導体素子が形成された例えばシリコン基板のような半
導体集積回路が形成されている半導体基板（ウェハ）１
上に例えばＳｉＯｔＭのような層間絶縁膜２が形成され
、この眉間絶縁膜２上に例えばアルミニウム（ＡＬ）膜
のような第一層目の配線（下層配線）３ａ、３ｂが設け
られている。この配線３ａ　、３ｂ上には、例えばＳｉ
ｎ。

膜のような層間絶縁膜４が設けられ、この層間絶縁膜４
上に例えばアルミニウム（Ａｌ）膜のような第二層目の
配線（上層配線）５ａ、５ｂが設けられている。この配
線５ａ、５ｂは、例えば電源電流供給用の電源配線を構
成し、前記層間絶縁膜４０表面に広くレイアウトされて
いる。この配線５ａ、５ｂ上にはさらに絶縁膜６（第９
図においては図示せず）が設けられている。これらの絶
縁膜６、配置５ａ、５ｂ及び層間絶縁膜４を貫通して接
続孔７ａ、７ｂが設けられ、これらの接続孔７ａ＋７ｂ
ｔｊ！Ｉ：通じて下層配線３ａ、３ｂ間を接続する接続
配？＃Ａ８が設けられている。そして、この接続配線８
によって、例えばＬＳＩの完成後に発見された不良の修
復（又は論理の変更等）が行われている。なお、前記接
続孔７ａ、７ｂは垂直接続孔であってもテーバ付接続孔
であってもよい。

上記接続配線８は、クロム（Ｃｒ）膜などの緩衝膜８人
と、タングステン（Ｗ）膜などの金属膜８Ｂとから構成
されている。金属膜８Ｂは、例えばレーザーＣＶＤによ
り選択的に形成されたタングステｙ　（Ｗ）　、　モリ
ブデン（Ｍｏ）　、カドミラＡ　（Ｃｄ）。

アルミニウム（Ａｌ）等の単層膜あるいはそれらの重層
膜からなる金属膜からなるものである。

一方、接続配線８の他の構成要素である緩衝膜８人は、
具体的には、クロム（Ｃｒ）　、モリブデン（Ｍｏ）　
、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）といった金属
、或いは活性不純物を含んだＳ　Ｉ　Ｔ　Ｇ　ｅ　＊Ｇ
ａＡｓ　、ポリシリコンといった半導体、金属とシリコ
ンの合金であるシリサイドである。これらの物質は、半
導体装置の表面を覆つ５ｉＯｔバツクベーシヨン膜や、
レーザーＣＶ　Ｄで布設される配線材料との密着性が優
れている。

このため半導体装置表面から配線材料が剥離することな
く、布設後の配線材料にクラックが生じろこともない。

また、緩衝膜８ＡはＣＶＤ現象を生じさせるレーザ光に
対して吸収率が高いので、レーザ出力を増加せずども配
線材料の析出が可能であり、制御性の良いＣＶＤが行え
る。換言すれば、レーザ光を高速で走査しても配線の布
設ができる。

更に、緩衝膜８Ａがあるために布設する下地の材質構造
の影響を緩和できるので、布設する配線の幅及び膜厚を
一定に保ち易くなる。逆に、緩衝膜８Ａがレーザ光のエ
ネルギーの大部分を吸収し、一部分を反射するので、配
線の下地への熱的影響を減少できる。緩衝膜８Ａとして
は、特にクロム（Ｃｒ）膜が好適で実用的であることが
実験により明らかとなっている。

なお、この緩衝膜８人のより詳しい作用効果等の説明及
びその製造方法は、本出願人と同一出願人の日本特許庁
提出の特許出願、特願昭６１−２４５２１５　（出願臼
１９８６年１０月１７日）に詳しく記載されている。

前記接続孔７ａ、７ｂＫ露出１−た第二層目配線５ａ　
、５ｂの表面には、この表面を絶縁物化することにより
形成された例えばアルミナ（Ａ４０ｓ）のような絶縁膜
９が設けられ、これによって接続配線８と第二層目配線
５ａ。５ｂとの接触が防止されている。従って、第一層
目配線３ａ　、３ｂと第二層目配線５ａ、５ｂとの電気
的導通状態すなわちショートが生じることなく、接続配
線８を形成することができる。この絶縁膜９の厚さは、
第一層目配線３ａ　、３ｂ及び第二層目配線５ａ、５ｂ
間の電位差に応じて必要な絶縁破壊強度を得ることので
きるように選ばれる。その数値例を挙げると、例えばこ
の絶縁膜９がアルミナ（絶縁耐圧は約５００Ｖ／μｍ）
であり、前記電位差が５ｖである場合には、例えば１０
００〜５ｏｏｏλの範囲の厚さとすることができる。

実施例２のＬＳＩの製造方法は、前述した実施例１のＬ
ＳＩの製造方法に特願昭６１−２４５２１５の緩衝膜の
製造方法を流用することにより行うことができる。

以上、本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ｌ逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
言うまでもない。

例えば、上述の実施例においては、半導体ウニ・・１の
状態で不良箇所の修正等を行う場合について説明したが
、半導体ウェハを分割し個々の半導体チップにしたのち
、半導体チップの状態で不良箇所の修正を行うことも勿
論可能である。また、上述の実施例においては、ＬＳＩ
の完成後に配線の修正や論理変更等を行う場合について
説明したが、例えばマスタースライスやゲートアレイに
おいて所望の論理を実現するだめの配線を形成する場合
にも本発明を適用することができる。また、本発明は、
例えば多層配線を有するＬ　Ｓ　Ｉの製造工程の途中に
おいて、同層又は異なる層の配線間を形成するような場
合にも適用することができる。

さらに、本発明は、例えば多層配線構造のプリント基板
にも適用することができる。

なお、第９図及び第１Ｏ図に示すように、例えば接続孔
７ａ、７ｂの周囲の上層配線５ａ、５ｂを例えばイオン
ビーム照射によりその上の絶縁膜６と共に選択的に除去
して溝４６を形成することによっても、接続配線８と上
層配線５ａ　、５ｂとの接触を防止することができるの
で、これらの配線３ａ、３ｂ及び配線５ａ、５ｂ間のシ
ョートを防止することができる。

〔実施例３］ 第１１図は、本発明の一実施例による二層配線構造のＬ
ＳＩを示す平面図であり、第１２図は、第１１図のＸ−
Ｘ線に沿っての拡大断面図である。

第１１図及び第１２図に示すように、本実施例によるＬ
ＳＩにおいては、複数個のトランジスタ等（図示せず）
の半導体素子が形成された例えばシリコン基板のような
半導体集積回路が形成されている半導体基板（ウェハ）
ｌ上に例えばＳ　ｉｏ。

膜のような眉間絶縁膜２が形成され、この１間絶縁膜２
上に例えばアルミニウム（Ａｌ）膜のような第一層目の
配線（下層配線）３ａ、３ｂが設けられている。この配
線３ａ　、３ｂ上には、例えばＳｉｎ、膜のような層間
絶縁膜４が設げられ、この層間絶縁膜４上に例えばアル
ミニウム（Ａｌ）膜のような第二層目の配線（上層配線
）５ａ、５ｂが設けられている。この配線５ａ、５ｂは
、例えば電源電流供給用の電源配線を構成し、前記層間
絶縁膜４の表面に広くレイアウトされている。この配線
５ａ、５ｂ上にはさらに絶縁膜６（第１１図においては
図示せず）が設けられている。これらの絶縁膜６、配線
５ａ　、５ｂ及び層間絶縁膜４を貫通して接続孔７ａ、
７ｂが設けられ、これらの接続孔７ａ、７ｂを通じて下
層配線３ａ、３ｂ間を接続する接続配線８が設けられて
いる。そして、この接続配線８によって、例えばＬＳＩ
の完成後に発見された不良の修復（又は論理の変更等）
が行われている。なお、前記接続孔７ａ、７ｂは垂直接
続孔であってもテーバ付接続孔であってもよい。前記接
続配線８は、例えばレーザーＣＶＤにより選択的に形成
されたタングステン（Ｗ）　、モリブデン（Ｍｏ）　、
カドミウム（Ｃｄ）　、アルミニウム（Ａ、ｌ、）等の
金属膜から成る。

前記接続孔７ａ、７ｂによって露出した第二層目配線５
ａ　、５ｂは、第１２図によりあきらかたように、接続
孔７ａ、７ｂの口径よりも大きな口径を有する孔５ｃ　
、５ｄが設げられている。この孔５ｃ、５ｄＫよって接
続配線８と第二層目配線５ａ、５ｂとの接触が防止され
ている。したがって、第一層目配置３ａ、３ｂと第二層
目配線５ａ。

５ｂとの電気的導通状態すなわちシ目−トが生じろこと
がなく、接続配線８を形成することができる。

上記孔５ｃ　、５ｄの形成方法については、後述する。

次に、上述のように構成された本実施例によるＬＳＩの
製造方法について説明する。

第１３図に示すように、まず、スターティングマテリア
ルとしてのシリコンウェハ１に不純物拡散、シリコンウ
ェハの熱酸化、ＣＶＤ法による薄膜形成、フォトリング
ラフィ技術を用いた各種パターンの形成等を行って半導
体集積回路を形成した後、眉間絶縁膜２、第一層目配線
３ａ、３ｂ、層間絶縁膜４、第二層目配線５ａ、５ｂ及
び絶縁膜６を形成してＬＳＩを完成させろ。この後、配
線の不良箇所を発見してその修復を行う場合を考える。

このため、例えば前記特願昭６１−７０９７９号におい
て提案された第６図に示すようなイオンビーム加工装置
を用いて、絶縁膜６の表面の所定部分に加工精度の高い
集束イオンビーム１０（第１３図）を照射することによ
り接続孔７ａ　、　７ｂを形成する。

このイオンビーム加工法の詳細については、前述した実
施例１の説明の際、第６図を用いて行ったので省略する
。

次に、第１４図に示すように、絶縁膜６をエツチング用
マスクとして、接続孔７ａ、７ｂによって表面が露出し
ている第二層目配ｌｆＭ５ａ、５ｂである例えばアルミ
ニウム（Ａｌ）膜をウェットエツチングによりエツチン
グし、接続孔７ａ、７ｂの口径よりも大きな口径を有す
る孔５ｃ、５ｄを第二層目配線５ａ　、５ｂに形成する
。この孔５ｃ。

５ｄの形成にあたっては、その孔５ｃ、５ｄの口径Ａμ
ｍが、接続孔７ａ、７ｂの口径Ｂμｍよりも例えば４μ
ｍ程度大きなものとすることにより、接続孔７ａ、７ｂ
の開孔口端より２μｍ程度引き込まれた位置に二層目配
線５ａ、５ｂに穿孔された状態の孔５ｃ　、５ｄの端部
が存在するようにするとよい。このような形状に接続孔
７ａ。７ｂ部分の二層目配線５ａ、５ｂの除去部を設け
ることにより、後述する接続配線８が、二層目配線５ａ
。

５ｂと電気的接続されない状態すなわちそれらがショー
ト状態とならないものとなる。

要するに、二層目配線５ａ　、５ｂの除去部である孔５
ｃ　、５ｄの大きさは、接続孔７ａ　、７ｂを通して第
一層目配線３ａ　、３ｂと接続されている接続配線８が
、孔５ｅ　、５ｄの存在により、二層目配線５ａ、５ｂ
と電気的接続されない形状の寸法であればよい。

第二層目間、１Ｊ５ａ、５ｂは、例えばアルミニウムあ
るいは０．５％〜１．０％程度のシリコン（Ｓｉ）を含
有するアルミニウムなどのアルミニウムを主成分とする
材料を用いて形成することは前述したとおりである。こ
れらのアルミニウムを主成分とする材料のウェットエツ
チング液としては、リン酸、氷酢酸、硝酸、水を７６：
１５：３：５の容積比割合に混合した混合液を用いると
よい。このエツチング液は、アルミニウムのエツチング
のみに限らず、アルミニウムの酸化物であるアルミナ（
Ａｌｔｏｓ）をもニッチ〉メグする性質を有する。した
がって、アルミニウム膜の表面が酸化されて薄膜のアル
ミナ膜が形成されている場合のアルミニウムを主成分と
する材料からなる配線膜であっても、確実に所望箇所の
みをエツチング除去できるものである。なお、アルミニ
ウムを主成分とする材料のウェットエツチング液は一上
述したもの以外に種々ある。

続いて第１５図に示すように、イオンビーム加工装置を
用いて、接続孔７ａ、７ｂによって表面が露出している
眉間絶縁膜４の領域に加工精度の高い集束イオンビーム
な照射することにより、孔４ａ　、４ｂを形成する。こ
の場合、集束イオンビームの直進性から、接続孔７ａ、
７ｂの下に接続孔７ａ、７ｂとほぼ同一の口径を有する
孔４ａ。

４ｂが形成されろことになる。

次に、第１１図および第１２図に示すように、光励起Ｃ
ＶＤ法であるレーザＣＶＤによりレーザ光をスキャンさ
せることにより、タングステン（５）。

モリブデン（Ｍｏ）等の金属膜を所定パターンをもって
形成する。

なお、第１２図において、符号番５ｅ、５ｆは、空隙領
域を示すものである。この空隙領域５ｅ。

５ｆによって、接続配線８と二層目配線５ａ、５ｂとが
電気的に絶縁分離されている。

本実施例では、接続配線８と二層目配線５ａ。

５ｂとの電気的絶縁分離を、二層目配線５ａ、５ｂのそ
の部分にウェットエツチングによる空隙領域５ｅ、５ｆ
を形成することにより行っている。そのため、ウェット
エツチングであるため実施例１に述べた方法に比較し、
簡単な操作でかつ短時間に行うことができるメリットが
ある。さらに実施例１に述べた陽極酸化法による絶縁分
離方式は、電解液の入った電気槽の中に試料を浸漬して
行うものであるため、電解液や種々の汚染物が試料に付
潰し、それを清浄除去しても、完全除去には煩雑なプロ
セスを要すること、また通常の清浄除去作業ではどうし
ても電解液や種々の汚染物が試料に残存してしまい、こ
れが実装後のＬＳＩ特性の信頼性の低下、電気特性の劣
化を将来する恐れがある。さらにまた、陽極酸化法によ
るアルミニウム配線の選択的領域のアルミナ化にあたっ
ては、試料の不所望な領域にも陽極酸化処理が施こさね
てしまい、これが試料、たとえばＬＳＩの電気特性の劣
化や不良事故の発生、それに信頼性の低下を将来する恐
れがある。たとえば、試料として、外部導出端子として
数多くのはんだ材料からなるバンプ電極を有１．、この
バンプ電極を介してＣＣＢ　（Ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ　Ｃ
ｏ１１ａｐｓｅ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式により実装され
るコンピュータ用ＬＳＩなどにおいては、たとえば１０
ｗＸ１０■Ｌ　Ｓ　Ｉチップの平面上に数百個のバンプ
電極を有するものがあるが、アルミニウム配線の陽極酸
化処理時に、バンプ電極も陽極酸化処理が施こされてし
まい、電気特性の低下や不良事故の発生等が発生する恐
れがある。

これに対し、本実施例に述べたウェットエツチングによ
る絶縁分離方式は、短時間で試料に付着したエツチング
液を簡単操作で完全に清浄する（取り去る）ことができ
ること、陽極酸化処理にまつわる種々の不所望な問題発
生が全くないものである。そのため、陽極酸化法に比し
、より実用的であり、試料の電気特性の劣化、信頼性の
低下を将来しない良い方式であることを銘記しておく。

なお、本実施例における接続配線８としては、実施例２
で述べた緩衝膜８人と金属１１１！８Ｂとの複合膜を用
いてもよい。

以上、本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において種々変更可能であることは
言うまでもない。

例えば、上述の実施例においては、半導体ウェハ１の状
態で不良箇所の修正等を行う場合について説明したが、
半導体ウェハを分割し、個々の半導体チップにしたのち
、半導体チップの状態で不良箇所の修正を行うことも勿
論可能である。また、上述の実施例においては、ＬＳＩ
の完成後に配線の修正や論理変更等を行う場合について
説明したが、例えばマスタースライスやゲートアレイに
おいて所望の論理を実現するだめの配線を形成する場合
にも本発明を適用することができる。また、本発明は、
例えば多層配線を有するＬＳＩの製造工程の途中におい
て、同層又は異なる層の配線間を形成するような場合に
も適用することができる。

さらに、本発明は、例えば多層配線構造のプリント基板
にも適用することができる。

〔実施例４〕 本実施例４は、概説すると、集束したイオンビームによ
り接続したい配線の箇所の上部の絶縁膜に穴をあけ、そ
して金属化合物ガス中において集束したレーザ光または
イオンビームを照射し、上記穴に析出した金属により配
線を形成する。またこの場合、穴の上部を広くなるよう
に加工して穴の部分には析出する量を特に多くするよう
にして金属を埋め込み、下部の配線との接続を十分に行
う。

この構成により、接続すべき複数の配線の場所を試料か
らの２次電子信号又は２次イオン信号を用いた走査イオ
ン顕微鏡を用いることによって検出し、位置決めや照射
箇所の決定を行った後、イオンビームを照射しこの部分
の配線の上部の絶縁膜を除去する。この場合レーザでな
く集束したイオンビームな用いているため、０．５μｍ
以下に集束して加工することが十分可能である。また材
料による加工の選択性がないためＳｉＯ□、Ｓｉ３Ｎ４
などの絶縁膜も上部から逐次に加工出来、これに穴をあ
けて下部の配線を露出させることが出来る。

その後金属化合物のガスをノズルあるいは配管よりこの
真空容器内へ導入し、試料台を相対的に移動して配線を
形成すべき箇所に集束したイオンビームまたは集光した
レーザビームが照射されるようにして、イオンビーム誘
起ＣＶＤプロセスまたはレーザＣＶＤプロセスにより金
属配線を形成する。その結果、ＩＣ完成後その内部配線
間を接続でき、ＩＣのデパック、修正、不良解析等を行
うことができる。なお、ここでいうＩＣのデパックとは
、ＩＣの中の配線接続の誤りをみつけて直すことやＩＣ
の診断を行うことを含むものである。

さらに下部の配線との接続を行うために埋込んだ金属が
、上層の配線と電気的に導通ずることを避けるため、埋
込み金属と接触している上層配線部分を切欠く方法にあ
る。

第１６図、第１７図は本発明の一実施例であるＩＣへの
配線接続形成を示す図である。

第１７図はＩＣチップの断面図であり、図示しない基板
（Ｓｉなど）の上に絶縁膜１０１　（Ｓｉｎ。

など）があり、その上に配線１０２ａ、１０２ｂ。

１０２ｃ（Ａｌなど）が絶縁膜１０１をはさんで形成さ
れ、さらに最上部に保護膜（ＳｉＯｙ　＋　Ｓｉ３Ｎ４
など）１０１が形成されている。

今、下層配置１０２ａと他の図示しない配線とを電気的
に接続したい場合、集束イオンビームにより配＄１０２
ａの上の絶縁膜１０１に穴１０３ａ。

１０３ｂをあけ、配線１０２ａの一部を露出する。

その後レーザ誘起ＣＶＤ等により穴１０３ａ。

１０３ｂに金属１０４を埋込み、次いで所望の接続点ま
で金属配線１０４を形成する。この金属配線１０４の形
成に先だって、実施例２で述べた緩衝膜を設けた構造の
ものとすることができる。

ＩＣは、多層配線を採用しており、第−層（最下層）１
０２ａから接続を取出動場合は、上層配線を避けなけれ
ばならない。第１６図では第２層】０２ｂを避けた位置
に穴加工を行っている。しかし第３層（最上層）１０２
ｃは通常電源配線であり第１６図に示すように幅Ｗが広
いため、接続を取出したい場所を常に第三層からはずれ
た位置に定めることは困難である。このためほとんどの
場合穴１０３ｂを第三層配線１０２ｃを貫通してあける
こととなり、この穴にレーザＣＶＤ等により金属間ｍｌ
　Ｏ４’ａ’形成すると、第−層１０２ａと第三層１０
２ｃが短絡してしまう。このため、穴１０３ｂの外側に
第１６図で示す切欠き溝１０５（幅Ｗ）を第三層配線１
０２Ｃの深さよりやや深めの深さＺで加工し、金属配線
１０４と接触する部分を、第三層配線１０２Ｃの他の部
分から、電気的に切離す。この後レーザＣＶＤ等による
金属配線を、切欠き１０５の開口方向へ作成する。

第１８図に示すように、第三層配線１０２ｃが曲がって
いる場合は、斜めの直線状に第三層配線を切欠いてもよ
い。このようにするとイオンビームのスキャンが単純に
できるメリットがある。

また第１９図に示すように切欠き溝を円孤状にしてもよ
い。この場合はイオンビームのスキャンはＸ方向、Ｙ方
向の正弦波の重ね合わせで可能であるので、単純である
メリットがある。

第１６図に示すように第二層配置１０２ｂが、切欠き溝
１０５の下に存在する場合は、更に以下の点に注意しな
ければならない。この様な場合は、ＩＣの高密度化が進
んでいる現在、第二層配線が例えば５〜１０μｍのピッ
チで存在するので、加工穴１０３ａ、１０３ｂを第二層
配置１０２ｂから避けて位置付けると、切欠き溝が第二
層配線の上に重なることがしばしば起こり得る。この場
合は切欠き溝深さの制御が重要となる。

加工物表面に凸部段差がある場合、集束イオンビームに
よるスパッタエツチングを行うと、段差形状が凹から凸
の方向に向けて進行していくことが実験結果（第２０図
、第２１図）より示される。

これは、よく知られているように、被エツチング面への
ビームの入射角が４０〜７０°付近であると、入射角が
００　の場合よりも１．５〜２倍のスパッタ率が得られ
ろためである（第２２図）。第２１図より、この実験の
場合、θが約４５°で段差が進行していく。

第１図、第２図の加工例をＹ−Ｙ断面で見ると、第２３
図となる。第三層配線１０２ｃの段差が保護膜１０１の
段差１０６を生じるため、前述の実験事実より切欠溝１
０５の底面には、段差１０６の形状がうつってしまい、
第二層配線１０２ｂの一部がエツチングされろ。これの
ため、第２３図のＺ−Ｚ断面である第２４図に示すよう
に、第二層配線１０２ｂの断面積が減少し素子としての
信頼性がそこなわれる。あるいは第二層配線１０２ｂを
スパンタエッチした際、切欠溝側壁に配線材料が付着し
、この配線材料の付着物１０７が第二層と第三層とを短
絡させるという問題が生じる。

この対策として、第２５図に示すように、段差１０６の
エツジ部１０８を第２０図のように２次粒子像でとらえ
、第２５図のようにエツジ部より集束イオンビーム１０
９のスキャンを開始する。

第２６図に示す加工深さＺ　（ｔ＞は、イオン電流が十
分安定な場合（通常の装置では±５％に入る）加工時間
ｔに比例するので時間ｔの関数で決まる。

また段差１０６の斜度ψは成膜プロセスにより同一デバ
イスの場合、一定であり、あらかじめ知ることができる
。Ｚ（ｔ）とψより集束イオンビームのスキャン位置な
Δ（ｔ）　＝　Ｚ　（ｔ）／　ｔａｎ　ｔｐだげ左へず
らすことにより、常にエツジ部１０８から加工を行うこ
とができる。この関数は上記の関数だけに固定されるも
のではない。段差高２゜−Ｚ（ｔ）になるまで、上記の
スキャンスタート位置のすらしを続けると、加工底面は
素子表面と同一レベルになる。

このあと通常の加工を行うことにより、第２８図に示す
ように、底面の平坦な切欠溝１０５を完成することがで
きる。これＫより第三層配線の切欠きによる短絡防止歩
留りを向上できる。

以上述べたように接続部の穴明は加１、短絡防止の切欠
き加工を行った後、レーザまたはイオンビーム誘起ＣＶ
Ｄにより金属配線１０４を所望の接続点間に生成するこ
とにより、下層配線１０２ｂと他の配線との接続を行う
。

以上説明したように本発明によれば、高集積で多層の配
線のＩＣの異なる場所にある配線間を任意に接続するこ
とができ、これにより、ＬＳＩの設計、試作、量産工程
において不良解析を容易に行うことができ、開発工程の
短縮、量産立上り期間の短縮、歩留りの向上が可能とな
る効果をする。

〔発明の効果〕

本発明は、半導体集積回路装置およびその製造方法に関
し、集束したイオンビームにより接続したい配線の箇所
の上部の絶縁膜に穴をあけ、そして金属化合物ガス中に
おいてレーザ光またはイオンビームを照射し、光励起Ｃ
ＶＤ法により、上記穴に析出した金属により配線を形成
する。またこの場合、多層配線の上層配線と下層配線と
を接続配線により電気的導通を図る際には、その接続配
線が通過する中層配線をそれらの間を電気的絶縁分離す
る工夫等が施こされている。上述した構成の本発明は、
集束イオンビームによる穴あけと光励起ＣＶＤ法等によ
る選択的領域に金属配線な形成することができろため、
微細加工ができると共に、ＬＳＩ完成後その内部配線間
を電気接続でき、ＬＳＩのデパック、修正、不良解析等
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による二層配線構造のＬＳ
Ｉを示す平面図、 第２図は、第１図のＸ−Ｘ線に沿っての拡大矢視断面図
、 第３図〜第５図は、第１図及び第２図に示すＬＳＩの製
造方法を工程順に説明するための断面図、第６図は、イ
オンビーム加工装置及びレーザーＣＶＤ装置を示す図、 第７図は、第−層目配線及び第二層目配線間のショート
を防止するための他の例を示す平面図、第８図は、第７
図のＹ−Ｙ線に沿っての拡大断面図、 第９図は、本発明の他の実施例であるＬＳＩを示す平面
図、 第１０図は、第９図のＸ−Ｘ＠に沿っての拡大矢視断面
図、 第１１図は、本発明のさらに他の実施例であるＬＳＩを
示す平面図、 第１２図は、第１１図のＸ−ＸＩＪＫ沿っての拡大矢視
断面図、 第１３図〜第１５図は、第１１図、第１２図に示すＬＳ
Ｉの製造方法を工程順に説明するための断面図、 第１６図、第１７図は、本発明に係るＩＣの配線間の接
続法の説明図であって、第１６図は平面図、第１７図は
第１６図のＸ−Ｘ断面図、第１８図、第１９図は、それ
ぞれ本発明の他の実施例を示す図、 第２０図は、切欠き溝加工の実験結果を示す図、第２１
図は、第２０図のＸ−Ｘ断面図、第２２図は、第２０図
の結果を説明するためのグラフ、 第２３図は、第１６図のＹ−Ｘ断面図、第２４図は、第
２３図の２−２断面図、第２５図〜第２７図は、被加工
面の段差をなくす加工方法の実施例を示す図、 第２８図は、前記実施例による加工結果を示す第１６図
のＹ−Ｘ断面図である。 １・・・半導体基板（ウェハ）、２・・・層間絶縁膜、
３ａ　、３ｂ・・・下層配線、４・・・層間絶縁膜、５
ａ。 ５ｂ・・・上層配線、６・・・絶縁膜、７ａ、７ｂ・・
・接続孔、８・・・接続配線、９・・・絶縁膜、１０・
・・集束イオンビーム。 第　　　７　　　図 第　　２　　図 第　　６　　　図 第　　　７　　図 第　　　８　　図 第　　９　　　図 第　　１０　　図 □　７７　　。 ｊｌ　７２図 第　　７６　　図 ７コ 第　　７７　２ 、７８図 第　　２０　　図 第　　２７　３ 第　　　２２　因 入幇肩 第　　２８　　図 １０２ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上層配線と下層配線との間に第１の絶縁膜が介在さ
   れてなり、上層配線表面が第２の絶縁膜によって保護さ
   れている多層配線を有する半導体集積回路装置において
   、 第２の絶縁膜およびその下の上層配線並びにその下の第
   １の絶縁膜に接続孔が設けられてなり、 前記接続孔および前記第２の絶縁膜表面の選択的な領域
   には、前記接続孔によって表面が露出している状態の下
   層配線と電気的接続されている接続配線が形成されてな
   り、 前記接続配線と前記上層配線とが電気的に絶縁分離され
   ている ことを特徴とする半導体集積回路装置。 ２、接続孔は、集束イオンビーム加工によって形成され
   た小孔である請求項１記載の半導体集積回路装置。 ３、接続配線と上層配線とが電気的に絶縁分離されてい
   る形式は、接続配線の周辺の上層配線が酸化されて形成
   された絶縁物を介在させて接続配線と上層配線とが電気
   的に絶縁分離されている請求項１記載の半導体集積回路
   装置。 ４、上層配線は、アルミニウムあるいは０．５〜１．０
   ％程度のシリコン（Ｓｉ）を含有しているアルミニウム
   などのアルミニウムを主成分とする材料からなるもので
   ある請求項１記載の半導体集積回路装置。 ５、接続配線は、緩衝膜と金属膜とからなる重層膜であ
   る請求項１記載の半導体集積回路装置。 ６、接続配線は、クロム膜と光励起ＣＶＤ法により形成
   された金属膜とからなる重層膜である請求項１記載の半
   導体集積回路装置。 ７、上層配線と、下層配線との間に第１の絶縁膜が介在
   されてなり、上層配線表面が第２の絶縁膜によって保護
   されている多層配線を有する半導体集積回路において、 第２の絶縁膜およびその下の上層配線並びにその下の第
   １の絶縁膜に接続孔が設けられてなり、 前記接続孔および前記第２の絶縁膜表面の選択的な領域
   には、前記接続孔によって表面が露出している状態の下
   層配線と電気的接続されている接続配線が形成されてな
   り、 前記接続配線と前記上層配線とがその間に設けられてい
   る空隙領域によって電気的に絶縁分離されていることを
   特徴とする半導体集積回路装置。 ８、上層配線と下層配線との間に第１の絶縁膜が介在さ
   れてなり、上層配線表面が第２の絶縁膜によって保護さ
   れている多層配線を有する半導体集積回路装置の製造方
   法において、 ＰＮ接合を有する半導体素子を含んでいる集積回路が半
   導体基板に形成され、前記集積回路と電気接続されてい
   る多層配線が前記半導体基板表面に形成されている基板
   を用意する工程と、前記多層配線における第２の絶縁膜
   、その下の上層配線、その下の第１の絶縁膜を順次、集
   束イオンビーム加工により選択除去して接続孔を形成し
   、その接続孔を通して前記下層配線の表面を露出させる
   工程と、 前記上層配線における接続孔によって表面が露出した領
   域を絶縁物に化成させる工程と、前記接続孔内及び前記
   第２の絶縁膜表面の選択的領域に、光励起ＣＶＤ法を用
   いて、前記接続孔によって表面が露出している状態の下
   層配線と電気接続される接続配線を形成する工程と、を
   有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法
   。 ９、上層配線としては、アルミニウムを主成分とする材
   料を用い、 前記上層配線における接続孔によって表面が露出した領
   域を絶縁物に化成させるには、アルミニウムを主成分と
   する材料を酸化してアルミナとするものである請求項８
   記載の半導体集積回路装置の製造方法。 １０、光励起ＣＶＤ法としては、レーザ光使用によるＣ
   ＶＤ法とし、接続配線の材料としては、タングステン（
   Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、アル
   ミニウム（Ａｌ）のいずれか１つの材料である請求項８
   記載の半導体集積回路装置の製造方法。 １１、接続配線には、その下層導電体として緩衝膜が設
   けられてなり、その緩衝膜の材料としては、クロム（Ｃ
   ｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、ニッ
   ケル（Ｎｉ）のいずれか１つの材料が使用されている請
   求項８記載の半導体集積回路装置の製造方法。 １２、基板としては、半導体集積回路が縦横に複数個形
   成されている半導体ウェハ状態のもの、あるいは前記半
   導体ウェハが各半導体集積回路チップ（ペレット）に分
   割されて形成されている半導体集積回路チップ状態のも
   のである請求項８記載の半導体集積回路装置の製造方法
   。 １３、上層配線と下層配線との間に第１の絶縁膜が介在
   されてなり、上層配線表面が第２の絶縁膜によって保護
   されている多層配線を有する半導体集積回路装置の製造
   方法において、 ＰＮ接合を有する半導体素子を含んでいる集積回路が半
   導体基板に形成され、前記集積回路と電気接続されてい
   る多層配線が前記半導体基板表面に形成されている基板
   を用意する工程と、前記多層配線におけろ第２の絶縁膜
   を集束イオンビーム加工により選択除去してその領域に
   おける上層配線の表面を露出するような接続孔を形成す
   る工程と、 前記接続孔によって表面が露出した上層配線を、前記第
   ２の絶縁膜をエッチング用マスクとして用いて、ウェッ
   トエッチング法により選択的に除去し、前記接続孔より
   も大きな口径を有する開口領域を上層配線に形成する工
   程と、前記接続孔によって表面が開放されている第１の
   絶縁膜を、集束イオンビーム加工により選択除去してそ
   の領域における下層配線の表面を露出するような開口部
   を形成する工程と、 前記接続孔内及び前記第２の絶縁膜表面の選択的領域に
   、光ＣＶＤ法を用いて、前記接続孔によって表面が露出
   している状態の下層配線と電気接続される接続配線を形
   成する工程と、を有することを特徴とする半導体集積回
   路装置の製造方法。