JPH0355845A - 配線形成方法 - Google Patents
配線形成方法Info
- Publication number
- JPH0355845A JPH0355845A JP1192899A JP19289989A JPH0355845A JP H0355845 A JPH0355845 A JP H0355845A JP 1192899 A JP1192899 A JP 1192899A JP 19289989 A JP19289989 A JP 19289989A JP H0355845 A JPH0355845 A JP H0355845A
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- JP
- Japan
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- wiring
- film
- opening
- conductive film
- insulating film
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、いわゆる多層配線構造を有する集積回路な
どで好適に実施される配線形成方法に関するものである
． 〔従来の技術〕 いわゆるＶＬＳＩ（νｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ：超ＬＳ Ｉ
）などでは、従来から、絶縁膜を介在させて、Ａｌなど
で構威した配線を複数層積層させ、三次元的な配線を行
ったいわゆる多層配線構造が用いられている．この多層
配線構造を有する集積回路では、配線形戒のための面積
を実質的に減少させて、高集積化．高密度化．チップの
小型化に寄与することができるとともに、平均配線長が
短くなるので配線抵抗による動作速度の遅延を抑制する
ことができるなどの利点がある． 第２図は多層配線構造を有する集積回路などの半導体装
置の一部の構威を示す断面図である．たとえばＳｉｎｇ
などの絶縁基＃Ｊｉ１表面に第１層目のＡｌ配線２が形
成され、このＡｎ配線２を形成した絶縁基板ｌを被覆し
てＳｔｏｗなどの絶縁膜３が形成される．そして、この
絶縁ｓ３の表面に第２層目のＡｌ配ｖＡ４が形成される
．第１層目のＡ２配線２と第２層目のＡ２配線４との電
気的接続は、絶縁膜３に形成したビア・ホールなどと称
される開口部５を介して行われる。すなわち、絶縁膜３
の形成後に開口部５を形成し、この状態でＡＡ配線４を
たとえばスパッタ法などにより形成することによって、
開口部５内の領域から開口部５外の絶縁膜３表面の領域
にまで連続したＡｌ配線４が形成され、このようにして
前記開口部５でＡＩｌ配線２．４が接触して電気的に接
続されることになる． 〔発明が解決しようとする課題〕 第３図は第２図に示された構戒の開口部５近傍の様子を
拡大して示す断面図であり、第４図はＡｌ配線４（斜線
を付して示す．）を展開して示す平面図である。
どで好適に実施される配線形成方法に関するものである
． 〔従来の技術〕 いわゆるＶＬＳＩ（νｅｒｙ Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ
Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ：超ＬＳ Ｉ
）などでは、従来から、絶縁膜を介在させて、Ａｌなど
で構威した配線を複数層積層させ、三次元的な配線を行
ったいわゆる多層配線構造が用いられている．この多層
配線構造を有する集積回路では、配線形戒のための面積
を実質的に減少させて、高集積化．高密度化．チップの
小型化に寄与することができるとともに、平均配線長が
短くなるので配線抵抗による動作速度の遅延を抑制する
ことができるなどの利点がある． 第２図は多層配線構造を有する集積回路などの半導体装
置の一部の構威を示す断面図である．たとえばＳｉｎｇ
などの絶縁基＃Ｊｉ１表面に第１層目のＡｌ配線２が形
成され、このＡｎ配線２を形成した絶縁基板ｌを被覆し
てＳｔｏｗなどの絶縁膜３が形成される．そして、この
絶縁ｓ３の表面に第２層目のＡｌ配ｖＡ４が形成される
．第１層目のＡ２配線２と第２層目のＡ２配線４との電
気的接続は、絶縁膜３に形成したビア・ホールなどと称
される開口部５を介して行われる。すなわち、絶縁膜３
の形成後に開口部５を形成し、この状態でＡＡ配線４を
たとえばスパッタ法などにより形成することによって、
開口部５内の領域から開口部５外の絶縁膜３表面の領域
にまで連続したＡｌ配線４が形成され、このようにして
前記開口部５でＡＩｌ配線２．４が接触して電気的に接
続されることになる． 〔発明が解決しようとする課題〕 第３図は第２図に示された構戒の開口部５近傍の様子を
拡大して示す断面図であり、第４図はＡｌ配線４（斜線
を付して示す．）を展開して示す平面図である。
ＶＬＳ Ｉなどでは、多層配線の配線幅や形成面積が微
細化しており、これに伴って開口部５はたとえば絶縁膜
３の膜厚と同程度である１．０μｍ角程度の大きさとな
っている．このように微細な開口部５を形成した絶縁膜
３表面に第２層目のＡ２配線４をスバッタ法で形成した
場合には、第３図において参照符号ｌ１で示すように開
口部５の底面の周辺近傍には、Ａｊ２原子が被着せず、
このため開口部５の底面のＡｉ配線部分４ａと開口部５
の立上がり部から絶縁膜３の表面部分に至る部分のＡｌ
配線部分４ｂとの間が第４図に示されるような断線した
状態となる恐れがあり、結果としてＡｌ配線２，４間が
断線する恐れがある．このように従来では、開口部５に
おける第１層目および第２層目のＡｆｆｉ配線２．４間
の電気的接続を良好に達威することができず、これによ
って集積回路の製造に当たり、その歩留りが悪いなどの
問題が生じていた． この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、配線接
続が確実に行われるようにした配線形戒方法を提供する
ことである． 〔課題を解決するための手段〕 この発明の配線形成方法は、基板表面に第１の配線を形
成し、 この第１の配線を形成した前記基板上に絶縁膜を形戒し
、 この絶縁膜に選択的に開口部を形成して、この開口部で
前記第１の配線を露出させ、 加熱により軟化または溶融させることができる導電性膜
を前記開口部近傍に選択的に形成し、この導電性膜を加
熱して軟化または溶融させて前記開口部内に充填させ、 この状態から第２の配線を前記導電性膜に接触するよう
に前記絶縁膜表面に形成することを特徴とする． 〔作用〕 この発明の構或によれば、基板表面に、絶縁膜を介在さ
せて三次元的に形成される第１および第２の配線は、絶
縁膜に選択的に形成した開口部内に充填される導電性膜
を介して電気的に接続される．この導電性膜は加熱によ
り軟化または溶融させることができるもので、前記絶縁
膜の開口部近傍にこの湛電性膜を形成した後に、この導
電性膜に加熱を施すことにより、前記開口部内にこの導
電性膜を充填させることができる． このように絶縁膜の開口部内に導電性膜が充填される結
果、この導電性膜と第１の配線との間、および導電性膜
と第２の配線との間は容易に接触させることができ、し
たがって各電気的接続は確実に達威される．このように
して、第１および第２の配線間の電気的接続が確実に達
威されるようになる． 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例の配線形成方法を説明する
ための断面図である，Ｓｔｏｗなどで構威した絶縁基板
１１表面には、たとえばスパッタ法により第１の配線で
ある第１層目のＡｌ配線ｌ２が形成される．このＡｌ配
線ｌ２はその表面に高融点金属被覆膜１２ａを有してい
る． Ａｆｆｉ配線１２を形成した絶縁基板１１表面には、絶
縁膜として、ＣＶＤ法によりＳｉｎｇ膜１３が形成され
、このＳｉｎｇ膜１３には、選択的に開口部１４（たと
えば１．０μｍ角程度の大きさを有している．）が形成
される．この開口部ｌ４からは、ＡＩ！．配線ｌ２の前
記高融点金属被覆膜１２ａが露出する。この状態が第１
図（１）に示されている．この状態から、導電性膜とし
て、スバッタ法によってＳｉｎｇ膜１３の膜厚と同程度
の膜厚を有するＡｆｌｌｌｌ５を形成し、このＡｌ膜１
５表面にフォトリソグラフィ技術を用いて選択的にフォ
トレジストｌ６を形戒する．このフォトレジストｌ６は
、開口部ｌ４上の部分に形成される．この状態が第１図
（２）に示されている． 次に、Ａｆｆｉ膜１５に通常のドライエッチングを施し
て、開口部１４近傍の部分のみを残し、残余の部分を除
去する．この後にフォトレジスト１６を除去し、さらに
フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて
、開口部１４近傍に残した／ｌ膜１５を被覆する反射防
止膜１７を形成する。この反射防止膜１７は、たとえば
Ａｌ膜１５側から順にＳｉｎｓ膜１７ａとＳｉＮａ膜１
７ｂとを積層して構威したものである． 反射防止膜１７の形成後には、絶縁基板１ｌ表面に向け
てエネルギー線としてレーザ光１９を照射する．レーザ
光１９のエネルギーは反射防止膜１７を介してＡＩ！．
膜１５で吸収され、これによりこの／ｌ膜１５は加熱さ
れて溶融または軟化する。
細化しており、これに伴って開口部５はたとえば絶縁膜
３の膜厚と同程度である１．０μｍ角程度の大きさとな
っている．このように微細な開口部５を形成した絶縁膜
３表面に第２層目のＡ２配線４をスバッタ法で形成した
場合には、第３図において参照符号ｌ１で示すように開
口部５の底面の周辺近傍には、Ａｊ２原子が被着せず、
このため開口部５の底面のＡｉ配線部分４ａと開口部５
の立上がり部から絶縁膜３の表面部分に至る部分のＡｌ
配線部分４ｂとの間が第４図に示されるような断線した
状態となる恐れがあり、結果としてＡｌ配線２，４間が
断線する恐れがある．このように従来では、開口部５に
おける第１層目および第２層目のＡｆｆｉ配線２．４間
の電気的接続を良好に達威することができず、これによ
って集積回路の製造に当たり、その歩留りが悪いなどの
問題が生じていた． この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、配線接
続が確実に行われるようにした配線形戒方法を提供する
ことである． 〔課題を解決するための手段〕 この発明の配線形成方法は、基板表面に第１の配線を形
成し、 この第１の配線を形成した前記基板上に絶縁膜を形戒し
、 この絶縁膜に選択的に開口部を形成して、この開口部で
前記第１の配線を露出させ、 加熱により軟化または溶融させることができる導電性膜
を前記開口部近傍に選択的に形成し、この導電性膜を加
熱して軟化または溶融させて前記開口部内に充填させ、 この状態から第２の配線を前記導電性膜に接触するよう
に前記絶縁膜表面に形成することを特徴とする． 〔作用〕 この発明の構或によれば、基板表面に、絶縁膜を介在さ
せて三次元的に形成される第１および第２の配線は、絶
縁膜に選択的に形成した開口部内に充填される導電性膜
を介して電気的に接続される．この導電性膜は加熱によ
り軟化または溶融させることができるもので、前記絶縁
膜の開口部近傍にこの湛電性膜を形成した後に、この導
電性膜に加熱を施すことにより、前記開口部内にこの導
電性膜を充填させることができる． このように絶縁膜の開口部内に導電性膜が充填される結
果、この導電性膜と第１の配線との間、および導電性膜
と第２の配線との間は容易に接触させることができ、し
たがって各電気的接続は確実に達威される．このように
して、第１および第２の配線間の電気的接続が確実に達
威されるようになる． 〔実施例〕 第１図はこの発明の一実施例の配線形成方法を説明する
ための断面図である，Ｓｔｏｗなどで構威した絶縁基板
１１表面には、たとえばスパッタ法により第１の配線で
ある第１層目のＡｌ配線ｌ２が形成される．このＡｌ配
線ｌ２はその表面に高融点金属被覆膜１２ａを有してい
る． Ａｆｆｉ配線１２を形成した絶縁基板１１表面には、絶
縁膜として、ＣＶＤ法によりＳｉｎｇ膜１３が形成され
、このＳｉｎｇ膜１３には、選択的に開口部１４（たと
えば１．０μｍ角程度の大きさを有している．）が形成
される．この開口部ｌ４からは、ＡＩ！．配線ｌ２の前
記高融点金属被覆膜１２ａが露出する。この状態が第１
図（１）に示されている．この状態から、導電性膜とし
て、スバッタ法によってＳｉｎｇ膜１３の膜厚と同程度
の膜厚を有するＡｆｌｌｌｌ５を形成し、このＡｌ膜１
５表面にフォトリソグラフィ技術を用いて選択的にフォ
トレジストｌ６を形戒する．このフォトレジストｌ６は
、開口部ｌ４上の部分に形成される．この状態が第１図
（２）に示されている． 次に、Ａｆｆｉ膜１５に通常のドライエッチングを施し
て、開口部１４近傍の部分のみを残し、残余の部分を除
去する．この後にフォトレジスト１６を除去し、さらに
フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて
、開口部１４近傍に残した／ｌ膜１５を被覆する反射防
止膜１７を形成する。この反射防止膜１７は、たとえば
Ａｌ膜１５側から順にＳｉｎｓ膜１７ａとＳｉＮａ膜１
７ｂとを積層して構威したものである． 反射防止膜１７の形成後には、絶縁基板１ｌ表面に向け
てエネルギー線としてレーザ光１９を照射する．レーザ
光１９のエネルギーは反射防止膜１７を介してＡＩ！．
膜１５で吸収され、これによりこの／ｌ膜１５は加熱さ
れて溶融または軟化する。
この状態が第１図（３）に示されている。前記反射防止
膜１７は、レーザ光１９をｌ １ ５に効率良く吸収さ
せるためのもので、Ｓｉｆｔ膜１７ａとＳ ｉ Ｎ ａ
膜１７ｂとの各膜厚は、レーザ光１９の波長に対して、
反射防止膜として好適に作用するように設定される。た
とえば、レーザ光１９としてＡｒイオンレーザを用いる
場合には、主波長は５１４．５ｎｍおよび４８８．Ｏｎ
ｍであるから、ＳｉＯｚ膜１７ａの膜厚は５ ０ ｎ
ｍ， ＳｉＮ４膜１７ｂの膜厚は６０ｎｍに選ばれる． レーザ光ｌ９の照射によりＡｌ膜１５は溶融または軟化
し、これによりこのＡｌ膜１５は第１図（４）に示すよ
うに開口部１４に隙間なく充填されることになる．第１
層目のＡｌ配線１２の表面の高融点金属被覆膜１２ａの
働きにより、Ａｌ膜ｌ５が溶融・軟化するときに、第１
層目のＡｆｆｉ配線１２が溶融したりなどすることはな
い．第１図（１）または（２）に示されるように、Ａｎ
膜１５をスパッタ法により形成した状態では、１μｍ角
程度の微細な開口部ｌ４の底面の周辺部ではこのＡ２膜
ｌ５は被着されにくく、したがってＡｌ膜１５は開口部
１４内を埋め尽くすことができないが、前述のようなレ
ーザ光１９の照射によるＡｊ！膜１５の溶融・軟化処理
の後には、このＡｆｆｉ膜１５を開口部１４内に隙間な
く埋め込ませることができる．第１図（４）に示された
状態から、絶縁膜１３表面に、開口部１４に埋め込まれ
たＡ２膜ｌ５に接触するように、たとえばスパッタ法に
より、第２の配線である第２層目のＡｆｆｉ配線２０が
形成される．この状態は第１図（５）に示されており、
この状態では、第２層目の／ｌ配線２０がＡｎ！ｌｌＩ
１５を介して第１層目のＡ２配線１２に電気的に接続さ
れることになる．しかも開口部ｌ４内に形成したＡ２膜
１５は、この開口部１４内に隙間なく埋め込まれている
ので、ＡＩｌ配線１２とＡＩｌ膜ｌ５との間およびＡ２
膜ｌ５とＡｌ配線２０との間は容易に接触させることが
できるので、Ａ２配線１２．２０間の接続は確実なもの
となる． このようにしてこの実施例によれば、第１層目および第
２層目の／ｌ配！１２．２０を確実に接続させることが
できるようになるので、たとえば集積回路の製造などに
おいて、その回路配線の相互接続を確実に行わせて、そ
の歩留りを向上することができるようになる． 前述の実施例では、ＡＩ．膜１５の加熱のために、レー
ザ光を用いるようにしたが、レーザ光の代わりに、赤外
ランプやヒータによる赤外線や電子ビームなどの他のエ
ネルギー線が用いられてもよい。
膜１７は、レーザ光１９をｌ １ ５に効率良く吸収さ
せるためのもので、Ｓｉｆｔ膜１７ａとＳ ｉ Ｎ ａ
膜１７ｂとの各膜厚は、レーザ光１９の波長に対して、
反射防止膜として好適に作用するように設定される。た
とえば、レーザ光１９としてＡｒイオンレーザを用いる
場合には、主波長は５１４．５ｎｍおよび４８８．Ｏｎ
ｍであるから、ＳｉＯｚ膜１７ａの膜厚は５ ０ ｎ
ｍ， ＳｉＮ４膜１７ｂの膜厚は６０ｎｍに選ばれる． レーザ光ｌ９の照射によりＡｌ膜１５は溶融または軟化
し、これによりこのＡｌ膜１５は第１図（４）に示すよ
うに開口部１４に隙間なく充填されることになる．第１
層目のＡｌ配線１２の表面の高融点金属被覆膜１２ａの
働きにより、Ａｌ膜ｌ５が溶融・軟化するときに、第１
層目のＡｆｆｉ配線１２が溶融したりなどすることはな
い．第１図（１）または（２）に示されるように、Ａｎ
膜１５をスパッタ法により形成した状態では、１μｍ角
程度の微細な開口部ｌ４の底面の周辺部ではこのＡ２膜
ｌ５は被着されにくく、したがってＡｌ膜１５は開口部
１４内を埋め尽くすことができないが、前述のようなレ
ーザ光１９の照射によるＡｊ！膜１５の溶融・軟化処理
の後には、このＡｆｆｉ膜１５を開口部１４内に隙間な
く埋め込ませることができる．第１図（４）に示された
状態から、絶縁膜１３表面に、開口部１４に埋め込まれ
たＡ２膜ｌ５に接触するように、たとえばスパッタ法に
より、第２の配線である第２層目のＡｆｆｉ配線２０が
形成される．この状態は第１図（５）に示されており、
この状態では、第２層目の／ｌ配線２０がＡｎ！ｌｌＩ
１５を介して第１層目のＡ２配線１２に電気的に接続さ
れることになる．しかも開口部ｌ４内に形成したＡ２膜
１５は、この開口部１４内に隙間なく埋め込まれている
ので、ＡＩｌ配線１２とＡＩｌ膜ｌ５との間およびＡ２
膜ｌ５とＡｌ配線２０との間は容易に接触させることが
できるので、Ａ２配線１２．２０間の接続は確実なもの
となる． このようにしてこの実施例によれば、第１層目および第
２層目の／ｌ配！１２．２０を確実に接続させることが
できるようになるので、たとえば集積回路の製造などに
おいて、その回路配線の相互接続を確実に行わせて、そ
の歩留りを向上することができるようになる． 前述の実施例では、ＡＩ．膜１５の加熱のために、レー
ザ光を用いるようにしたが、レーザ光の代わりに、赤外
ランプやヒータによる赤外線や電子ビームなどの他のエ
ネルギー線が用いられてもよい。
以上のようにこの発明の配線形戒方法によれば、第１の
配線と第２の配線との間に形成される絶縁膜において、
第１および第２の配線の相互間の接続のために形成され
た開口部内には、導電性膜が充填されることになるので
、前記第１および第２の配線間の電気的接続はこの導電
性膜を介して確実に達戒されるようになる．この結果、
たとえば集積回路などの半導体装置の製造などにおいて
は、その回路配線の接続を確実に行わせて、歩留りを格
段に向上することができるようになる。
配線と第２の配線との間に形成される絶縁膜において、
第１および第２の配線の相互間の接続のために形成され
た開口部内には、導電性膜が充填されることになるので
、前記第１および第２の配線間の電気的接続はこの導電
性膜を介して確実に達戒されるようになる．この結果、
たとえば集積回路などの半導体装置の製造などにおいて
は、その回路配線の接続を確実に行わせて、歩留りを格
段に向上することができるようになる。
第１図はこの発明の一実施例の配線形成方法を説明する
ための断面図、第２図は従来から用いられている多層配
線構造を有する集積回路の一部の構戒を示す断面図、第
３図は第２図に示された開口部５近傍の様子を拡大して
示す断面図、第４図はＡｆｆｉ配線４を展開して示す平
面図である．１１・・・絶縁基板（基板）、１２・・・
第１層目のＡｌ配線（第１の配線）、ｌ３・・・ＳｉＯ
ｚ膜（絶縁膜）ｌ４・・・開口部、１５・・・Ａｌ膜（
導電性膜）、１７・・・反射防止膜、１９・・・レーザ
光、２０・・・第２層目の配線（第２の配線） 声 １ 図
ための断面図、第２図は従来から用いられている多層配
線構造を有する集積回路の一部の構戒を示す断面図、第
３図は第２図に示された開口部５近傍の様子を拡大して
示す断面図、第４図はＡｆｆｉ配線４を展開して示す平
面図である．１１・・・絶縁基板（基板）、１２・・・
第１層目のＡｌ配線（第１の配線）、ｌ３・・・ＳｉＯ
ｚ膜（絶縁膜）ｌ４・・・開口部、１５・・・Ａｌ膜（
導電性膜）、１７・・・反射防止膜、１９・・・レーザ
光、２０・・・第２層目の配線（第２の配線） 声 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板表面に第１の配線を形成し、 この第１の配線を形成した前記基板上に絶縁膜を形成し
、 この絶縁膜に選択的に開口部を形成して、この開口部で
前記第１の配線を露出させ、 加熱により軟化または溶融させることができる導電性膜
を前記開口部近傍に選択的に形成し、この導電性膜を加
熱して軟化または溶融させて前記開口部内に充填させ、 この状態から第２の配線を前記導電性膜に接触するよう
に前記絶縁膜表面に形成することを特徴とする配線形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1192899A JPH0355845A (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 配線形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1192899A JPH0355845A (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 配線形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0355845A true JPH0355845A (ja) | 1991-03-11 |
Family
ID=16298832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1192899A Pending JPH0355845A (ja) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | 配線形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0355845A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05206061A (ja) * | 1991-06-10 | 1993-08-13 | Micron Technol Inc | 導電性接触プラグおよび集積回路における導電性接触プラグをレーザによる平滑化を利用して製造する方法 |
-
1989
- 1989-07-25 JP JP1192899A patent/JPH0355845A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05206061A (ja) * | 1991-06-10 | 1993-08-13 | Micron Technol Inc | 導電性接触プラグおよび集積回路における導電性接触プラグをレーザによる平滑化を利用して製造する方法 |
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