JPH05243389A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH05243389A
JPH05243389A JP4142992A JP4142992A JPH05243389A JP H05243389 A JPH05243389 A JP H05243389A JP 4142992 A JP4142992 A JP 4142992A JP 4142992 A JP4142992 A JP 4142992A JP H05243389 A JPH05243389 A JP H05243389A
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interlayer film
aluminum
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Takatoshi Ito
貴敏 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多層配線の形成過程において、配線ピッチや
幅の変更なしにスルーホール部のアルミカバレッジを増
加させる。 【構成】 第一絶縁層間膜2上に第一アルミ膜3をパタ
ーニングし、その表面に第二絶縁層間膜4を成長させた
後にスルーホール6直下の第二絶縁層間膜4を開口して
第一アルミ膜3の幅より大きな径のスルーホール6を形
成する。このとき、第一アルミ膜3の側壁と第二絶縁層
間膜4との接合部もエッチングされ、空隙部が形成され
る。この空隙部に第三絶縁層間膜7を埋め込み、その表
面に第二アルミ膜8をパターニングして多層配線を形成
する。これにより、スルーホール6の径は第一アルミ膜
3の幅と同一となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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、多層配線におけるスルーホールの形成工
程を有する製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は多層配線が形成された従来の半導
体チップの平面図である。
【0003】図3を参照すると、この種の半導体装置
は、第一アルミ膜(第一導電膜)3と第二アルミ膜(第
二導電膜)8との交差部位上部にスルーホール6が形成
されており、スルーホール6直下の第一アルミ膜3の幅
は、スルーホール6の径よりもやや大きく設計されてい
る。
【0004】図4(a)〜(c)は図3のB−B’部に
おける工程順縦断面図であり、これらの図を参照してス
ルーホール6の形成過程を説明する。
【0005】まず、図4(a)に示すように、半導体基
板1上の第一絶縁層間膜2表面に第一アルミ膜3をパタ
ーニングし、その上部全面に第二絶縁層間膜4を成長さ
せ、その上面にスルーホールを形成するためのレジスト
5をパターニングする。
【0006】次に、図4(b)に示すように、レジスト
5直下の第二絶縁層間膜4をエッチングしてスルーホー
ル6を形成する。このとき、スルーホール6直下の第一
アルミ膜3の幅は、スルーホール6径よりも大きい。
【0007】最後に、図4(c)に示すように、レジス
ト5を除去し、スルーホール6壁部全面に第二アルミ膜
8をパターニングして多層配線を形成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
の小型化が進むにつれ、配線ピッチやアルミ幅も微細化
する。従来の技術を利用して多層配線を形成する場合、
例えば図3において、第一アルミ膜3のピッチL1 が2
[μm]、幅L2 が1[μm]のとき、第一アルミ膜3
とその最小間隔L3 が0.6[μm]、第一アルミ膜3
とスルーホール6の目合わせのバラツキ等を考慮した第
一アルミ膜3とスルーホール6の間隔L4が0.5[μ
m]とすると、スルーホール6の径L5 は0.8[μ
m]となる。
【0009】このように0.8[μm]の径を持つスル
ーホール6の場合、第二アルミ膜8のスルーホール部の
カバレッジが小さくなり、信頼性が低下する欠点があ
る。一方、スルーホール6の径が小さくなると、スルー
ホール6の抵抗が増加して動作効率が低下する欠点があ
る。
【0010】また、スルーホール6の径だけを大きくし
た場合、第一アルミ膜3とスルーホール6との間隔が狭
くなり、製造バラツキ等によりスルーホール6直下の第
一アルミ膜3が無くなる場合がある。この場合は、スル
ーホール6のエッチング時に、図5に示すように、第一
アルミ膜3の側壁に接する第二絶縁層間膜4や、その下
部の第一絶縁層間膜2までエッチングされてしまい、第
二アルミ膜8をパターニングしたときにスルーホール底
部にて第二アルミ膜8が断線する問題があった。
【0011】本発明は、かかる問題点等に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、第二アルミ膜8の
断線が生じず、スルーホール部のアルミカバレッジを増
加させる構造の半導体装置を製造する方法を提供するこ
とにある。
【0012】
【課題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、半導体基板上に、少なくとも第一絶縁層間
膜、所定パターンの第一導体膜、第二絶縁層間膜をこの
順に形成する第一の工程と、前記第一導体膜に隣接する
第二絶縁層間膜をその表面側からエッチングして前記第
一導体膜の幅と少なくとも同一径のスルーホールを形成
する第二の工程と、前記スルーホール表面に第三絶縁層
間膜を成長させた後にこの第三の絶縁層間膜をその表面
側からエッチングする第三の工程と、前記第三絶縁層間
膜の表面に第二導体膜を形成する第四の工程とを少なく
とも有する。
【0013】なお、上記方法において、前記第三の工程
で行うエッチングは異方性エッチングであり、且つ、ス
ルーホールの径が前記第一導体膜の幅と同一で、その底
部が第一導体膜表面と同一平面になるまで異方性エッチ
ングを行うようにした。
【0014】
【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、本発明は従来の半導体装置の製造方法を改
良したものなので、従来のものと同一構成要素について
は、同一符号を付して説明する。
【0015】図1は本発明の一実施例に係る半導体チッ
プの平面図であり、第一アルミ膜3と第二アルミ膜8と
の交差部位上部にスルーホール6が形成されて成る点は
従来と同じである。本実施例では、スルーホール6直下
の第一アルミ膜3の幅をスルーホール6の径と同じかそ
れよりもやや小さくしている。
【0016】図2(a)〜(e)は図1のA−A’部に
おける工程順縦断面図であり、これらの図を参照してス
ルーホール6の形成過程を説明する。
【0017】まず、第一の工程について説明すると、図
2(a)に示すように、半導体基板1上の第一絶縁層間
膜2表面に所定パターンの第一アルミ膜3を形成し、そ
の上部全面に第二絶縁層間膜4を成長させ、その上面に
スルーホールを形成するためのレジスト5を塗布する。
【0018】次に、第二の工程として、レジスト5直下
の第二絶縁層間膜4をエッチングし、スルーホール6を
形成する。このとき、スルーホール6直下の第一アルミ
膜3の幅がスルーホール6径よりも小さいときは、図2
(b)に示すように、第一アルミ膜3の側壁と第二絶縁
層間膜4との接合部及びその下部の第一絶縁層間膜2も
エッチングされ、空隙部が形成される。
【0019】後続する第三の工程では、図2(c)に示
すように、レジスト5を除去し、スルーホール6の壁部
全面に第二アルミ膜8をパターニングして多層配線を形
成する。そして、異方性エッチバックを行うことで、図
2(d)に示すように第一アルミ膜3側壁の空隙部に第
三絶縁層間膜7を埋め込む。
【0020】最後に、第四の工程として、第二アルミ膜
8をパターニングして多層配線を形成する。このとき、
スルーホール6の径は、図2(e)に示すように、スル
ーホール6直下の第一アルミ膜3の幅と同じとなる。
【0021】即ち、従来の技術では、第一アルミ配線の
ピッチが2[μm]、第一アルミ膜3の幅が1[μm]
のとき、スルーホール6径は0.8[μm]であったの
に対し、本実施例の第一〜第四工程を経て形成されたス
ルーホール6径は、第一アルミ膜3の幅と同一の1[μ
m]となり、従来の半導体装置に比べてスルーホール6
径が0.2[μm]長くなる。その結果、スルーホール
6のアスペクト比が向上するので、スルーホール部のア
ルミカバレッジが大きくなり、スルーホール抵抗も低減
する。
【0022】尚、前述した第一、第二絶縁層間膜2、4
には、例えばプラズマ酸化膜、プラズマ窒化膜、あるい
はシリカ等の塗布膜を挟んだ層間膜等を用い、第三絶縁
層間膜7には、例えば幅の狭い空間に埋込可能なO3 T
EDS膜等を用いる。
【0023】また、第一アルミ膜3や第二アルミ膜8に
は、例えばAl−SiやAl−Si−CuやTiN、T
i、Al−Si−Cuの積層配線等を用いる。スルーホ
ール部にはタングステンの埋め込みを行っても良い。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、スル
ーホール直下の第一導電膜の幅より大きなスルーホール
を開口し、次にスルーホール開口時にエッチングされた
第一導電膜の側壁に接する第二絶縁層間膜やその下部の
第一絶縁層間膜の空間を第三絶縁層間膜で埋め込んだ
後、その表面に第二導電膜をパターニングしたので、ス
ルーホールの径は第一導電膜の幅と同じになる。
【0025】これにより、配線のピッチや第一導電膜の
幅を変更せずにスルーホール径を従来よりも大きくする
ことができ、スルーホール部のアルミカバレッジの増加
が図れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る半導体チップの平面図
である。
【図2】(a)〜(e)は図1のA−A’部における各
工程順縦断面図である。
【図3】従来の半導体チップの平面図である。
【図4】(a)〜(c)は図3のB−B’部における各
工程順縦断面図である。
【図5】従来の半導体チップの縦断面図である。
【符号の説明】
1 半導体基板 2 第一絶縁層間膜 3 第一アルミ膜(第一導体膜) 4 第二絶縁層間膜 5 レジスト 6 スルーホール 7 第三絶縁層間膜 8 第二アルミ膜(第二導体膜)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に、少なくとも第一絶縁層
    間膜、所定パターンの第一導体膜、第二絶縁層間膜をこ
    の順に形成する第一の工程と、前記第一導体膜に隣接す
    る第二絶縁層間膜をその表面側からエッチングして前記
    第一導体膜の幅と少なくとも同一径のスルーホールを形
    成する第二の工程と、前記スルーホール表面に第三絶縁
    層間膜を成長させた後にこの第三の絶縁層間膜をその表
    面側からエッチングする第三の工程と、前記第三絶縁層
    間膜の表面に第二導体膜を形成する第四の工程とを少な
    くとも有する半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第三の工程で行うエッチングは異方
    性エッチングであり、且つ、スルーホールの径が前記第
    一導体膜の幅と同一で、その底部が第一導体膜表面と同
    一平面になるまで異方性エッチングを行うようにしたこ
    とを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0358424A (ja) * 1989-07-27 1991-03-13 Toshiba Corp 配線接続孔の形成方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0358424A (ja) * 1989-07-27 1991-03-13 Toshiba Corp 配線接続孔の形成方法

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