JPH0240217B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は集積回路デバイス上に平坦化相互接続
リードを形成する構造に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体集積回路の構造が複雑化し、またその機
能密度が高まるにともなつて、マルチレベルの相
互接続を用いることにより、デザインルールの緊
縮されたデバイスに固有の動作上の潜在能力を活
用する必要が加速的に高まつてきている。このマ
ルチレベルの相互接続は導電性リードと絶縁物層
を交互に積層したものから成り、これを適宜パタ
ーン化することによつて、集積回路のうち個々の
電気的能動素子および受動素子を有する選択され
た部分間でそれぞれ個別の電気的接続を行なうよ
うにしたものである。

このようなマルチレベルの相互接続構造は、集
積回路の製作プロセスに対して多くの問題を提起
しているが、一般には金属の相互接続リードのた
めの断面積はこれを一定に維持して、各リードの
比抵抗を均一とするのが望ましい。また従来のよ
うな金属不純物導入被着法における段差被覆性
（ステツプカバレージ）の制約のため、個々のリ
ード層が該段差部上でより薄くなる傾向があるの
も避けがたい。この薄膜化の程度は、段部側壁を
傾斜面とすることにより緩和することが可能であ
る。このように傾斜面とした被着層の横断する段
部は、従来各種の方法により形成されているが、
これには例えば傾斜リードエツチ法や、RFバイ
アスパツタリングを用いた石英中間層絶縁法、あ
るいは絶縁体のスパツタエツチにより側壁に切子
面を形成する方法などがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のように段差被覆性のため
に側壁を傾斜面とする方法は、そのいかんを問わ
ず、階段形の傾斜を形成するのに要するプロセス
管理や、相隣る平面形状の特徴が近接しているこ
となどのため、段部を傾斜面とするのには制約が
ある。

かくして本発明の目的は、上記のような相互接
続構造を製作するにあたつて、相互接続リード層
を実質的に完全なプレーナ面とした構造および該
構造を形成する方法を提供することにある。

〔問題点を解決しようとするための手段〕

このような目的を達成すべく本発明は、相互接
続リードと交互に積層した導電性プラグの層を含
む相互接続構造を提供するものである。これらプ
ラグのうち、第１レベルのプラグを接点開口部を
介して集積回路の所望の部分と接触させ、これら
プラグの周囲に絶縁物層を形成して表面を平坦化
することにより、該プラグ層の上面が前記絶縁物
層の上面と実質的に同一平面となるようにする。
ついでこの実質的にプレーナ面とした上面上に導
電層を被覆してこれをパターン化することによ
り、相互接続リードを形成する。ついでこれらの
相互接続リード間の領域に絶縁物層を形成してこ
の空間をうめることにより、導電性相互接続リー
ドの上面と同一平面とする。かくて必要に応じて
プラグと相互接続リードを交互に積層形成して、
該プラグにより相隣る相互接続リード層間、ある
いは最下層の相互接続リード層と集積回路間を電
気的に相互接続する。このようにして形姓した相
成し続リードの層は、すべて実質的にプレーナ面
となる。また最下層のプラグはその高さが互いに
相異なるようにこれを形成することにより、その
上面をプレーナ面とすることが必要となる場合も
ある。かくて本発明によるプロセスを用いること
により、絶縁体を介してエツチされるビアは、最
下層のプラグとその下方の集積回路の接点領域と
の間の接触を容易とするのに用いるもののみとな
る。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。まず第１図に示すように、半導体回路基板１
０はその上面に接点領域１２を有する。この半導
体回路基板１０はさらに各種の能動および受動素
子をそなえており、これらの素子は適宜公知の方
法を用いて製作されるものである。ただし図示の
基板およびこの基板上のこれら素子自体は、本発
明の構成要件となるものではない。

上記基板１０上には、好ましくは二酸化シリコ
ンの絶縁層１４が形成されており、この絶縁層１
４は従来の相互接続構成に用いられる酸化物層よ
りも実質的に薄い層、たとえば500−800Åまたは
それ以下とすることができる。絶縁層１４は、そ
の接点開口部でその上を覆う導体の良好な段差被
覆性を与える程薄く、かつその上を覆う導体が所
定の電位を与えられると半導体基板１０の表面に
電荷担体を誘起する程薄くされる。従つて、後述
するように、この絶縁物層１４の上面にはさらに
種々の厚みの絶縁層を追加形成して、相互接続リ
ードと基板１０との間の絶縁をデバイス動作上十
分なものとするようにする。上記酸化絶縁層１４
には接点開口部１６をエツチ形成して、前記接点
領域１２と電気的に接触させる。上記のようにこ
の酸化物絶縁層１４は比較的薄いので、上記接点
開口部１６は最小限の寸法でこれを形成すること
が可能である。たとえば、この接点開口部１６と
してはその幅を0.5ミクロンとして、酸化物絶縁
層が薄いことにより段差被覆性の問題がほぼ、あ
るいは全面的に解消されるようにする。

かくして、最初のプラグ層１８を形成すること
となるが、これを形成するのには各種の方法があ
る。そのうち好ましい方法としては、厚みがほぼ
500−3000Åの接着拡散バリヤ層２０を形成する
方法がある。この接着拡散バリヤ層２０は好まし
くはTiWとするが、周知のようにその他の金属
材料によりこれを形成してもよい。ついでこの最
初のTiW層すなわち接着拡散バリヤ層２０上に、
好ましくはAlと２％のCuからなる導電層２２を
形成する。この導電層２２は好ましくはその厚み
を約2500−12500Åとするが、いずれにせよこの
導電層２２の厚みにより、半導体回路基板１と後
述する第１の相互接続層との間の間隔が定まるこ
ととなる。上記導電層２２上にはさらに、エツチ
終了点検出層２４を形成する。このエツチ終了点
検出層２４は、所望に応じTiWを用いるこのエ
ツチ終了点検出層２４は、プラズマエツチまたは
反応性イオンエツチ（RIE）で形成可能であると
ともに、酸化シリコンを選択的にエツチし、かつ
上記導電層２２には何ら作用を及ぼさないCF₄プ
ラスO₂等の混合ガス中で、光学的に検出可能の
螢光を発するものであることが必要である。この
ような基準に合う金属材料としては本例における
TiWのほかに、たとえば、Ti，Mo，Ｗ，Ta，
Nb，Ｖ，Hf等がある。このエツチ終了時点検出
層２４の機能については後述する。

上記３層の金属層２０，２２，２４はこれを前
記基板１０の上面全体にわたつて形成し、ついで
これら金属層のパターン化およびエツチを公知の
方法で行なつて、第１図に示すような導電性プラ
グ１８を構成する。本実施例においてはこの導電
性プラグ１８は、上記のように前記３層の金属層
２０，２２，２４から成るサンドウイツチ構造を
含むものとするが、図示のプラグ１８は所望なら
ばたとえばTiWや、あるいは上記金属材料のう
ちエツチ終了時検出層に適切なものを適宜選定し
て、その単一の厚い層によりこれを構成してもよ
い。

次に第２図に示すように、上記基板１０と酸化
物層１２との構造体表面に絶縁物層２６を形成す
る。この絶縁物層２６は好ましくはこれを二酸化
シリコン層として、該層の下層の起伏表面形状
（トポグラフイ）と同一の表面形状となるような
方法により形成する。このような方法としては、
シランと二酸化炭素または窒素酸化物等の酸素含
有ガスとのプラズマ反応、あるいはシランやテト
ラエチルオルソシリケートその他適当なシリコン
含有ガスと酸素との反応からの化学蒸着法、ある
いは酸素およびシリコンをいずれも含有するガス
の熱分解等が適当である。なおこの絶縁物層２６
は、その厚みが前記導電性プラグ１８の高さと少
なくとも等しくなるように、これを形成すること
が必要である。

ついで基板１０上に有機物レジストによる平坦
化層２８を、下層の起伏形状をすべてカバーして
平坦な上面となるように形成する。これはフオト
レジストによるスピンコーテイングを行なう各種
公知の技法を用いることにより、行なうことがで
きる。この平坦化層２８に用いる有機物として
は、前記酸化物絶縁層２６とエツチ速度が実質的
に等しいものを選定することが重要である。

上記有機物レジストの平坦化層２８を形成する
ためのひとつの方法は、OFPR−800−50（製品
名）と粘性の等しいポジ型レジストを塗布して半
導体ウエハを15ないし30秒間、5000から
6000RPMでスピンさせ、しかる後に該レジスト
を空気中または真空下において110−150℃でベー
ク処理することにより、表面の平坦性および一定
したエツチ速度が確実に得られるようにする手法
である。

次に第３図に示すように、かくて形成された積
層構造をプラズマエツチして前記導電性プラグ１
８を露出させる。このプラズマエツチに用いる混
合ガスは、前記有機物レジストの平坦化層２８と
絶縁物層２６の両者に対してエツチ速度が等しく
なるように、これを調節する。また前記エツチ終
了時点検出層２４のエツチが始まる時点は、プラ
ズマ放出分光器を用いてこれを決定する。第８図
は所定の波長におけるプラズマの放出強度、すな
わち螢光度の時間に対する変化を示したものであ
る。エツチ終了時点検出層２４のエツチ状態は、
該エツチ終了時点検出層２４が螢光を発する任意
の波長を用いてこれを検出することができ、この
場合、所定の螢光波長で動作するように同調させ
たレーザを使用して信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比を向
上させるようにする。かくて第８図の曲線がその
頂点に達した時点で、当該チツプの全面にわたつ
てエツチ終了時点検出層２４がエツチされるよう
になる。このエツチ処理はエツチ終了時点検出層
２４からのプラズマ放出が頂点に達した時点、あ
るいはそのような時点の後に停止させてもよい
が、第８図の曲線において３２で示す降下点で停
止させるようにするのが好ましい。このようにし
て前記プラグ１８はすべて確実に露出され、また
該プラグの導電層２２に及ぶエツチ作用が最小限
に抑えられることとなるのである。

かくて第３図に示すように、当該チツプの上面
３３は実質的にプレーナ面となる。この場合、前
記接点開口部１６の深さが前記エツチ終了時点検
出層２４の厚みよりも大きいと、小さな酸化物の
島部３４がプラグ１８の上面中央に残ることとな
る。またいずれにしても、エツチ終了時点検出層
２４はその一部が接点開口部１６の上方において
プラグ１８の上面に残留する。ただし、プラグ１
８は接点開口部１６上方の領域を取り巻く接触領
域の面積が十分であるため、これらの島部３４や
エツチ終了時点検出層２４の残部は、いずれもプ
ラグ１８の動作自体には何ら影響を及ぼすことは
ない。なお、このプラグ１８は一般に接点開口部
１６の面積よりも実質的に大きいため、該接点開
口部１６の形成後に諸形状の最小寸法が問題とな
ることもないとを注意されたい。また上記のよう
な島部３４が現われないようにするためには、上
記エツチ終了時点検出層２４の厚みをより大きく
するか、あるいは前記絶縁物層１４の厚みを小さ
くして、プラグ１８上面の凹陥部に上述のような
エツチ終了時点検出層２４の残部のみが残るよう
にすればよい。

次に第４図に示すように、好ましくはTiWの
接着層３６と、Alの２％のCuを加えた導電性層
３８と、TiWその他の金属材料によるエツチ終
了時点検出層４０とからなる第２のサンドウイツ
チ状積層構造を、現時点ではプレーナ面となつて
いるチツプの表面３３上に形成する。この場合、
さきにプラグ１８について記載したように、所望
ならばこの３層からなる積層構造体の代りに、１
層もしくは２層の構造体を用いるようにしてもよ
い。本実施例の場合は、上記３層３６，３８，４
０はこれを形成後、そのパターン化を行なつて図
示のように動電性リード４２を形成する。しかる
後、好ましくは酸化物の絶縁物層４４を前記と同
様の方法により下層の起伏と合致する（コンフオ
ーマル面となる）ように形成し、さらにその上面
に有機物レジストの平坦化層４６を被覆する。

ついで第５図に示すように、当該チツプに対し
てエツチ処理を施す。このエツチ処理は、所定の
波長における第８図の螢光度曲線が前記エツチ終
了時点検出層４０のエツチ状態を示すまで進行さ
せる。第５図はこの結果得られた構造を示すもの
である。この時点で第１レベルの導電性相互接続
積層構造が完成し、絶縁層４４の酸化物が前記導
電性リード４２間を満たしている。また現時点
で、チツプの上面はその全面にわたつて、実質的
にプレーナ面となつている。

第２レベルの導電性相互接続積層構造を形成し
たい場合は、上記第１レベルの導電性相互接続積
層構造の上面に上述の方法とほぼ同じ方法でこれ
を形成する。このためには、上記と同様に接着層
５０と、導電層５２と、エツチ終了時点検出層５
４とからなる第３の積層構造をチツプの表面上に
形成した後、パターン化して、プラグを形成す
る。上記接着層５０は好ましくはこれをエツチス
トツプ層としても使用することとして、導電性リ
ード４２の上面がこれ以上エツチされないように
する。また接着層５０およびエツチ終了時点検出
層５４をそれぞれTiWとし、導電層５２をCuを
加えたAlとした場合は、同一のマスクを用いて
３種類のそれぞれ相異なるエツチ処理を施すこと
により、該プラグを画成する。アルミニウムおよ
び酸化物に対するTiWの選択的エツチは容易に
これを行なうことができるため、前記第２の絶縁
層４４または導電性リード４２をこれ以上エツチ
することなく、上記接着層５０を完全にエツチ処
理することが可能である。

ついで前述の場合と同様、第３の絶縁物層５６
の下層の起伏と合致するようにチツプ上に被着形
成した後、その上面に有機物レジストによる平坦
化層５８を被覆する。次にこれら絶縁物層５６お
よび平坦化層５８に対してエツチバツク処理を施
す。このエツチバツク処理は、プラズマ放出分光
器が上部プラグのエツチ終了時点検出層５４のエ
ツチ状態を示すまで行なう。第７図はこの結果得
られた構造を示すものである。この第２のプラグ
は第２層の導電性リード（図示せず）との相互接
続に使用することができ、あるいはボンドパツド
とし用いてもよい。このようにボンドパツドとし
て用いた場合には、チツプの素子形成領域上方で
ボンデイングを行なうことが可能となつて、チツ
プの寸法を大幅に減少させることとなる。また当
該チツプの上面はプレーナ面であり、しかも下層
の相互接続層および絶縁層により良好に支持され
ているものであるため、チツプの素子形成領域上
方におけるボンデイングを集積回路に何ら危険を
及ぼすことなく行なうことが可能となる。

上記のような相互接続構造およびこれを製作す
る方法は多くの利点を奏するものであることは当
業者に明らかであるが、これらの利点に加えてさ
らに、いろいろな部位において上記以外の材料を
用いることができる。例えば、前記プラグや相互
接続部をすべて前述のような３層積層構造で構成
するかわりに、単層もしくは２層の積層体により
これを形成することが可能である。さらにまた該
プラグや相互接続リードには、アルミニウムに銅
を加えたものの代りに多結晶シリコンを用いるこ
とも可能である。また前記基板１０は、各層がプ
レーナ面をもつものである限り、これに所望の層
数だけ積層するのに用いて好適なものであること
は明らかである。このようなプレーナ面を形成す
ることによつて、相互接続層のマスキングを行な
う際のマスク合せをより厳密に行なうことができ
るようにもなる。

次に第９図ないし第１５図に本発明による相互
接続構造の他の実施例を示すが、この第２の実施
例は第１レベルの相互接続リードおよび第２レベ
ルのプラグをおおよそ同時に容易に形成しうるよ
うにしたものである。この実施例はさらに、本発
明による方法を実施するのに用いるチツプの上面
が最初にプレーナ面とされてない場合に、前記第
１レベルの相互接続リードを平坦化させるための
ひとつの方法を示すものである。

まず第９図において、集積回路デバイス６０は
前述の実施例におけるデバイス１０と同等のもの
であるが、本例においてはこの集積回路デバイス
６０における接触領域６２と、該集積回路デバイ
ス６０の表面上方に設けられ、かつ該表面とは酸
化物による絶縁物層６６により分離されたポリシ
リコンリード６４とに対する電気的結合を行なお
うとするものである。なおこのリード６４は、前
記酸化物の絶縁物層６８により取り囲まれて配置
されている。

第１０図に示すように、前記絶縁物層６６には
接点開口部７０，７２を形成し、これら開口部を
介して前記ポリシリコンリード６４および前記接
触領域６２と接触させることとする。そのために
はまず、TiWその他適宜の材料による薄い接着
拡散バリヤ層７４を前記同様にしてチツプの全面
に形成し、しかる後該層上にAlに２％のCuを加
えたものからなる導電層７６を被着する。この導
電層７６は当該チツプの起伏部のうちもつとも高
い部分よりも厚くなるようにこれを形成すること
が必要である。ついで有機物材料からなる平坦化
層７８をスピンコーテイングにより形成して平坦
化を行なう。次にこのチツプに対してほぼ前記と
同様にしてエツチ処理を施して、上記有機物レジ
ストの平坦化層７８と前記アルミニウム導電層７
６が実質的に同じエツチ速度でエツチされるよう
にする。このエツチ処理は、第８図に示すプラズ
マ放出分光曲線が上記TiWの接着拡散バリヤ層
７４が該層よりも高い起伏部、すなわち本例の場
合は上記ポリシリコンリード６４上の領域でエツ
チされたことを示す時点で停止させる。前述のよ
うに、このような時点とは前記第８図に示す曲線
の頂点と点３２との間の時点である。ついで第１
１図に示すように、２のTiW層をエツチ終了時
点検出層８０としてチツプのプレーナ面上に形成
する。なおこの結果、図示の接点開口部には前記
導電層７６の一部として小さなアルミニウムのプ
ラグ部８２が残ることがあるが、これは無論まつ
たく動作上無害である。

次に第１２図に示すように、当該チツプのパタ
ーン化を行なつて各層で接点開口部に対するプラ
グ８３を画定する。前述の１の実施例の場合と同
様、これらのプラグ８４は典型的には前記接点開
口部７０，７２よりも寸法の大きなものとして形
成する。なお本例においては、前記ポリシリコン
リード６４から上方に向かうように延在する導電
性プラグは設けないものとしてある。ついで当該
チツプ上に下層の起伏と合致する表面を持つ酸化
物の絶縁物層８４を被着した後、前述の場合と同
様にして有機物レジストによる平坦化層８６を被
着する。この結果得られたチツプに対して、前記
プラズマ放出分光器が前記プラグ８４のエツチ終
了時点検出層８０のエツチ状態を示しかつ前記接
点開口部７２を介して直接前記ポリシリコンリー
ド６４に達するまで、エツチ処理を施す。この時
点で、当該チツプの上面はプレーナ面となつてい
る。

ついで第１３図に示すように、当該チツプ上に
数層の層を一挙に追加する。この技法は相異なる
ターゲツトを数個そなえ、反応炉の真空中からチ
ツプを取り出す必要のないプラズマ蒸着反応炉が
使用しうる場合、とくに有用である。なお図示の
例では上記数層として、TiWの薄い層とAlに２
％のCuを加えた厚い層を交互に積層してなる５
層８８，９０，９２，９４，９６を設けることと
してある。これらの層は第１レベルの相互接続リ
ードと２レベルのプラグを構成するためのもので
ある。

ついで第１４図に示すように、適宜のレジスト
パターンを用いて第２レベルのプラグ９８を画定
してこれをエツチ処理した後、第２のレジストパ
ターン用いて第１レベルの相互接続リード１００
を画定する。ついでこれら第１レベルの相互接続
リード１００のエツチ処理を行なつた後、下層の
起伏と合致する表面を有する酸化物の層１０２を
当該チツプ上に被着し、つづいて有機物による平
坦化層１０４を被着する。この場合、第１４図に
示すように上記相互接続レベルと上部プラグレベ
ルに対するマスク合せ許容度は、さして厳密なも
のとする必要はない。また前記リードの下部には
段部がないため、プラグとリードとの間に電気的
な接触が得られる限り、マスク合せに誤差が生じ
てもさしつかえはない。

ついで前記有機物の平坦化層１０４および酸化
物の絶縁層１０２に対して、プラズマ分光器が上
部プラグのエツチ終了時点検出層９８のエツチ状
態を示すまで、エツチ処理施して第１５図に示す
ような構造を得る。これらの上部プラグのエツチ
終了時点検出層９８はボンデイング用、あるいは
前述のように、相互接続リードをさらに追加形成
してこれと接続するに用いることができる。

上述のような第１３図ないし第１５図のプロセ
スの代りに、上記第１のプレーナレベルが得られ
た直後にもう１層のリードを追加形成するように
してもよい。このようにすることにより、当該チ
ツプの隆起部、たとえば図示の構成におけるポリ
シリコンリード６４上方の相互接続リードが、集
積回路１０から付加的な酸化物層によりさらに相
隔てられるようにすることができる。

上述のような構造を作成するにあたつては、プ
ロセスの途中で金属のプレーナ面がミラー面とし
てはたらくことがあるという問題がある。このミ
ラー面は、プラグや相互接続リードを形成する際
にレジスト層を画定するのに用いるフオトマスク
の微細なマスク合せを光学的に行なうのをきわめ
て困難なものとする。このため、一般には当該集
積回路基板６０のあらかじめ選定したいくつかの
部分に、上述の方法によつては平坦化されない起
伏形状を画定しておくことが必要である。このよ
うな起伏形状としては例えば、金属や酸化物によ
り下層の起伏と合致する層を被着しても完全には
充填されないようなきわめて深いトレンチを形成
したり、あるいは高いピラー部を形成することが
可能である。ただし、こうした起伏形状は各集積
回路チツプについてこれをなるべく少なく用い
て、表面面積利用上の犠牲をわずかなものとする
ことにより、上述した方法により得られる利点を
生かすようにすることが必要である。

以上本発明の実施例につき各種記載してきた
が、本発明による構造および方法は、これら実施
例に対して適宜追加ないし変更を行なつて実施し
てもよいことはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上の様に、本発明においては、絶縁層１４，
６６は十分薄いためその接点開口部でその上を覆
う導体に良好な段差被覆性を与えることができ、
更に上を覆う導体と基板との接触領域を実質的に
広くして接触抵抗を十分低くすることができる。

〔発明の主たる態様〕

上述のように、本発明は相互接続構造における
リード層をプレーナ面としたもので、導電性プラ
グにより各層のリードを互いに接続し、さらに下
部のリード層を集積回路と接続する。これらプラ
グはこれを所望の位置に形成し、しかる後絶縁層
により個々のリード間を充填することにより、相
互接続をプレーナ面上で行なうことができるよう
にしたものである。このため、本発明による方法
を採用することにより、酸化物層を介して形成す
る必要のあるビアは、第１レベルのプラグが集積
回路デバイスと接触するのに要するビアのみとな
る。

以上の説明に関連して更に以下の項を開示す
る。

(1) 集積回路デバイスの所望の部分を互いに相互
接続する構造において、それぞれが実質的に同
一平面を共有する複数の第１の導電性リード
と、これら第１の導電性リードおよび前記集積
回路デバイスと結合した複数の第１の導電性プ
ラグを有することを特徴とする相互接続構造。

(2) それぞれが実質的に同一平面を共有する複数
の第２の導電性リードと、これら第２の導電性
リードおよび前記第１の導電性リードと結合し
た複数の第２の導電性プラグとをさらに有する
ようにした第１項記載の相互接続構造。

(3) 前記第２の導電性プラグと前記第１および第
２の導電性リードとの間に配置し、さらに前記
第１の導電性と前記第１の導電性リードおよび
前記集積回路デバイスとの間に配置した複数の
バリヤ層をさらに有するようにした第２項記載
の相互接続構造。

(4) 前記集積回路デバイスの前記所望の部分は同
一平面を共有せず、従つて前記第１の導電性プ
ラグは互いに相異なる高さを有するようにした
第１項記載の相互接続構造。

(5) 集積回路デバイスの表面上の所望の部分を互
いに電気的に相互接続する構造を製作するにあ
たつて、 ａ 前記所望の部分と結合して前記集積回路デ
バイスの表面から隔つ方向に延在し、かつ前
記集積回路デバイスの表面から隔たつた上端
においてそれぞれが実質的に同一平面を共有
する複数の導電性プラグを形成する工程と、 ｂ 前記集積回路デバイスの表面から隔てられ
た上面を有するとともに、この上面を前記プ
ラグの上面と実質的に同一平面上に形成した
第１の絶縁層を前記集積回路デバイスの表面
上に形成する工程と、 ｃ さらに前記プラグの上端と結合しかつ前記
第１の絶縁層の上面上に配置した複数のリー
ドを形成する工程とを有することを特徴とす
る相互接続構造の製作方法。

(6) ｄ 前記第１の絶縁層の上面から隔てられた
上面を有するとともに、この上面を前記リー
ドにより画定された上面と実質的に同一平面
上に形成した第２の絶縁層を前記第１の絶縁
層上に形成する工程をさらに有するようにし
た第５項記載の相互接続構造の製作方法。

(7) ｅ それぞれが実質的に同一平面を共有する
上端を有するとともに、その下端を前記複数
のリードと結合させた複数の第２のプラグを
形成する工程と、 ｆ 前記第２のプラグの上端と実質的に同一平
面を共有する上面を有する第３の絶縁層を前
記第２の絶縁層および前記複数のリード上に
形成する工程と、 ｇ 前記第２のプラグの上端と結合する複数の
第２のリードを前記第３の絶縁層上に形成す
る工程と、 ｈ 前記第２のリードにより画定される上面と
実質的に同一平面を共有する上面を有する第
４の絶縁層を前記第３の絶縁層上に形成する
工程とをさらに有するようにした第６項記載
の相互接続構造の製作方法。

(8) 前記プラグは前記集積回路デバイスの表面と
接触するバリヤ層と、該集積回路デバイスの表
面から延在する導電性層とを有するようにした
第７項記載の相互接続構造の製作方法。

(9) 集積回路デバイス相互接続構造を製作するに
あたつて、 ａ 前記集積回路デバイスの所望の領域に複数
の接点開口部を形成する工程と、 ｂ 前記集積回路デバイスの表面上に第１のバ
リヤ層を形成する工程と、 ｃ この第１のバリヤ層上に第１の導電性層を
形成する工程と、 ｄ 該第１の導電性層上に第１のエツチ終了時
点検出層を形成する工程と、 ｅ この第１のエツチ終了時点検出層と、前記
第１の導電性層と前記第１のバリヤ層とをパ
ターン化して前記複数の接点開口部上に位置
する複数のプラグを形成する工程と、 ｆ 前記集積回路デバイスおよび前記プラグ上
に前記プラグの高さと少なくとも等しい厚み
を有する第１の絶縁層を形成する工程と、 ｇ 該第１の絶縁層上に平坦化層を形成する工
程と、 ｈ この平坦化層および前記第１の絶縁層を、
前記第１のエツチ終了時点検出層が露出する
までエツチ処理し、この場合前記第１の平坦
化層および前記第１の絶縁層を同一のエツチ
速度でエツチ処理することとして前記プラグ
の各表面を同一平面上に形成させるととも
に、前記平坦化層を全面的に除去する工程
と、 ｉ 前記プラグと接触するパターン化導電性リ
ードを前記第１の絶縁層に形成する工程と、 ｊ 前記第１の絶縁層および前記パターン化リ
ード上に第２の絶縁層を形成する工程とを有
することを特徴とする相互接続構造の製作方
法。

(10) 前記バリヤ層はエツチストツプとしてはたら
き、また前記第１のバリヤ層および前記第１の
導電性層はこれを互いに相異なるエツチ処理に
よりそのパターン化を行なうようにした第４項
記載の相互接続構造の製作方法。

(11) ｋ 前記第１の絶縁層および前記プラグ上に
第２のバリヤ層を形成する工程と、 ｌ この第２のバリヤ層上に第２の導電性層を
形成する工程と、 ｍ 前記第２のバリヤ層および前記第２の導電
性層をパターン化してパターン化導電性リー
ドを画定する工程とをさらに有するようにし
た第９項記載の相互接続構造の製作方法。

(12) 前記第２のバリヤ層はエツチストツプとして
はたらき、また前記第１および前記第２の導電
性層はこれを前記第２のバリヤ層上において該
層に対して選択的なエツチ処理によりそのパタ
ーン化を行なうとともに、前記第２のパリヤ層
は前記第１および第２の導電性層上において該
層に対して選択的なエツチ処理によりそのパタ
ーン化を行なうようにした第１１項記載の相互
接続構造の製作方法。

（13） 前記集積回路デバイス上において、前記
平坦化層により平坦化されない起伏部を少なく
とも１個所形成する工程をさらに有するように
した第９項記載の相互接続構造の製作方法。

（14） 前記リードと同一平面を共有しない起伏
部を少なくとも１個所形成する工程をさらに有
するようにした第５項記載の相互接続構造の製
作方法。

（15） 前記第２のリードと同一平面を共有しな
い起伏部を少なくとも１個所形成する工程をさ
らに有するようにした第７項記載の相互接続構
造の製作方法。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明による方法を用い
て実質的にプレーナ面を有するリードをそなえた
相互接続構造を製作する場合の積層構造を示す断
面図、第８図は指示物質の蛍光度の時間に対する
変化を示す図、第９図ないし第１５図は本発明に
よる方法の他の実施例を用いて相互接続構造を製
作する場合の積層構造を示す断面図である。 １０，６０…基板（集積回路）、１２，６２…
接点領域、１４，６６…絶縁膜、１６，７０，７
２…接点開口部、１８，８３，９８…プラグ、２
０，３６，５０，７４…接着層、２２，３８，５
２，７６…導電性層、２４，４０，５４，８０…
エツチ終了時点検出層、２６，４４，５６，６８
…絶縁層、４２，６４，１００…リード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 次の工程より成る集積回路デバイス用相互接
   続を形成する方法： ａ 集積回路の選択された領域に、複数のコンタ
   クト開口を形成する行程； ｂ 集積回路の表面に、第１のバリア層を形成す
   る行程； ｃ 第１のバリア層上に、第１の導電層を形成す
   る行程； ｄ 第１の導電層上に、第１の終点ポイント検出
   層を形成する行程； ｅ 第１の終端ポイント検出層と第１の導電層と
   第１のバリア層をパターン化して、複数のコン
   タクト開口の上に位置する複数のプラグを形成
   する行程； ｆ 集積回路とプラグ上に、少なくともプラグの
   高さと同じ厚さを有する第１の絶縁層を形成す
   る行程； ｇ 第１の絶縁層上に、平坦化層を形成する行
   程； ｈ 平坦化層と第１の絶縁層をエツチングして第
   １の終点ポイント検出層をを露出する行程、そ
   の際、平坦化層と第１の絶縁層のエツチング速
   度は同じとし、それによつてプラグの上表面は
   同一平面上にあるようにし、したがつて平坦化
   層の総てが除去される； ｉ パターン化された導電リードを、第１の絶縁
   層上にプラグと接触させて形成する行程； ｊ 第２の絶縁層を、第１の絶縁層とパターン化
   されたリード上に形成する行程。 ２ 上記終点ポイント検出層がプラズマ放射分光
   の下で蛍光を発する物質であり； 平坦化層と第１の絶縁層をエツチングして第１
   の終端ポイント検出層を露出する行程を、蛍光レ
   ベルをモニターしながら行ない、蛍光レベルが一
   定レベルに達した時停止する； 請求項１の方法。