JPH1174346A - Multilayer wiring and manufacturing method thereof - Google Patents

Multilayer wiring and manufacturing method thereof

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JPH1174346A
JPH1174346A JP23193697A JP23193697A JPH1174346A JP H1174346 A JPH1174346 A JP H1174346A JP 23193697 A JP23193697 A JP 23193697A JP 23193697 A JP23193697 A JP 23193697A JP H1174346 A JPH1174346 A JP H1174346A
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JP
Japan
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wiring
groove
insulating film
film
layer
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JP23193697A
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Japanese (ja)
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Mitsuru Taguchi
充 田口
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溝配線技術では、微細な接続孔の底部に露出
するAl系金属配線表面に窒化チタン膜を残す構造を形
成するには、工程数の増大、また特殊な成膜条件の最適
化等が必要であり、困難であった。 【解決手段】 基板10上に、配線26、それを覆う絶
縁膜31が形成されていて、この絶縁膜31に配線26
に通じる接続孔34、その内部に導電性のプラグ37が
形成されている多層配線であって、配線26は、主配線
層24と、そ側壁に設けられているもので少なくとも導
電性の窒化膜を含む側壁配線層25とからなり、プラグ
37は、少なくとも側壁配線層25の上部に接続されて
いるものである。またプラグ37との接続部分の配線2
6はプラグ37よりも狭い幅に形成され、プラグ37は
側壁配線層25の側部にも接続され、配線26はプラグ
37との接続部分の幅がそれ以外の部分の幅よりも狭く
形成されていることが好ましい。
[PROBLEMS] To form a structure in which a titanium nitride film is left on the surface of an Al-based metal wiring exposed at the bottom of a fine connection hole, an increase in the number of steps and a special formation are required. Optimization of film conditions and the like were necessary, which was difficult. SOLUTION: A wiring 26 and an insulating film 31 covering the wiring 26 are formed on a substrate 10, and the wiring 26 is formed on the insulating film 31.
The wiring 26 is a multi-layer wiring having a conductive hole 37 formed therein and a conductive plug 37 formed therein. And the plug 37 is connected at least to the upper part of the side wall wiring layer 25. Also, the wiring 2 at the connection portion with the plug 37
6 is formed to have a width smaller than that of the plug 37, the plug 37 is also connected to the side of the side wall wiring layer 25, and the wiring 26 is formed so that the width of the connection portion with the plug 37 is smaller than the width of the other portions. Is preferred.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多層配線およびそ
の製造方法に関し、詳しくは溝配線を用いた多層配線お
よびその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multilayer wiring and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a multilayer wiring using a groove wiring and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】超LSIの高集積化によるデザインルー
ルの縮小にともない、微細な多層配線を形成する技術が
重要となっている。昨今、これを実現する方法として、
いわゆる溝配線技術が検討されている。溝配線とは、予
め層間絶縁膜の配線形成予定部に溝を形成し、この溝に
アルミニウム合金等の金属を埋め込み、溝外の余剰な金
属を化学的機械研磨(以下CMPという)により除去す
ることで形成される配線をいう。従来の配線形成方法と
比較した場合、金属膜をエッチング加工して微細な金属
配線を形成するよりも層間絶縁膜に微細な溝をエッチン
グ加工することの方が容易であること、また狭い配線間
に絶縁膜を埋め込むことよりも狭い溝に金属を埋め込む
ことの方が容易であること等により、溝配線の形成技術
は微細化に有利であるといえる。
2. Description of the Related Art With the reduction in design rules due to the high integration of VLSIs, the technology of forming fine multilayer wiring has become important. Recently, as a way to achieve this,
So-called groove wiring technology is being studied. The term “groove wiring” means that a groove is formed in advance in a portion of an interlayer insulating film where a wiring is to be formed, a metal such as an aluminum alloy is buried in the groove, and excess metal outside the groove is removed by chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as CMP). Means the wiring formed by this. Compared to the conventional wiring formation method, it is easier to etch fine grooves in the interlayer insulating film than to form fine metal wiring by etching metal film, Since it is easier to bury a metal in a narrow groove than to bury an insulating film in a trench, it can be said that the technology of forming the groove wiring is advantageous for miniaturization.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溝配線
技術は以下のような問題点を有する。従来の溝配線によ
らない多層配線の構造としては、下層配線のアルミニウ
ム合金を接続孔の底部に露出させた構造とするもの、お
よび下層配線の最上層の窒化チタン(TiN)を接続孔
の底部に残し、アルミニウム合金は露出させない構造と
するものの両者があった。
However, the trench wiring technique has the following problems. As a conventional multilayer wiring structure not using trench wiring, a structure in which an aluminum alloy of a lower wiring is exposed at the bottom of a connection hole and a structure in which titanium nitride (TiN) of the uppermost layer of the lower wiring is formed at the bottom of the connection hole are used. And a structure in which the aluminum alloy was not exposed.

【0004】一般に後者の構造の方が微細な配線におい
ては信頼性に優れるとされている。アルミニウム合金を
露出させた構造の場合、良好な電気的接続を得るために
は、上層配線を形成する直前に、アルミニウム合金の露
出面に形成された自然酸化膜をアルゴン(Ar)スパッ
タエッチング等によって除去する必要がある。しかし接
続孔が微細化するにつれて、これを確実に行うことは次
第に困難となっている。一方、接続孔の底部に窒化チタ
ン(TiN)を残す構造では、自然酸化膜の除去を厳密
に行わなくとも良好な電気的接続が得られる。ここで従
来の配線形成方法において上記後者の構造を得るために
は、下層配線の窒化チタン(TiN)を厚くするなどの
比較的容易な手段により実現することができた。
In general, the latter structure is considered to have higher reliability in fine wiring. In the case of the structure in which the aluminum alloy is exposed, in order to obtain good electrical connection, immediately before forming the upper wiring, the natural oxide film formed on the exposed surface of the aluminum alloy is subjected to argon (Ar) sputter etching or the like. Need to be removed. However, as connection holes become finer, it is becoming increasingly difficult to do this reliably. On the other hand, in a structure in which titanium nitride (TiN) is left at the bottom of the connection hole, good electrical connection can be obtained without strictly removing the natural oxide film. Here, in order to obtain the latter structure in the conventional wiring forming method, it was possible to realize the latter structure by relatively easy means such as thickening titanium nitride (TiN) of the lower wiring.

【0005】しかし、溝配線の形成プロセスにおいて
は、後者のような構造の形成は必ずしも容易ではない。
これを形成する方法は、これまでもいくつか提案されて
いるが、いずれの方法においても、工程数の増大、また
特殊な成膜条件の最適化が必要等の欠点を有していた。
However, in the process of forming the trench wiring, formation of the latter structure is not always easy.
Several methods have been proposed to form this, but all of them have drawbacks such as an increase in the number of steps and the need to optimize special film forming conditions.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた多層配線およびその製造方法であ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a multilayer wiring and a method of manufacturing the same to solve the above-mentioned problems.

【0007】多層配線は、基板上に形成されている配線
と、この配線を覆う絶縁膜に形成されているもので配線
に通じる接続孔と、この接続孔内に形成されている導電
性のプラグとが備えられているもので、配線は導電層か
らなる主配線層と導電性の窒化膜からなるもので主配線
層の側壁に設けた側壁配線層とからなり、プラグは少な
くとも側壁配線層の上部に接続されている。
[0007] The multi-layer wiring is formed by wiring formed on a substrate, a connection hole formed in an insulating film covering the wiring, and connecting to the wiring, and a conductive plug formed in the connection hole. The wiring is composed of a main wiring layer made of a conductive layer and a side wall wiring layer provided on the side wall of the main wiring layer made of a conductive nitride film, and the plug is formed of at least the side wall wiring layer. Connected to the top.

【0008】上記多層配線では、配線は導電層からなる
主配線層と導電性の窒化膜からなるもので主配線層の側
壁に設けた側壁配線層とからなることから、主配線層の
表面が酸化されて絶縁性の金属酸化膜が形成されたとし
ても、側壁配線層の導電性の窒化膜は酸化されない。そ
のため、配線に接続される接続孔内に形成した導電性の
プラグは、少なくとも側壁配線層とによって安定的に導
通が得られる。
In the above multilayer wiring, the wiring is composed of a main wiring layer made of a conductive layer and a side wall wiring layer provided on the side wall of the main wiring layer made of a conductive nitride film. Even if it is oxidized to form an insulating metal oxide film, the conductive nitride film of the sidewall wiring layer is not oxidized. Therefore, the conductive plug formed in the connection hole connected to the wiring can be stably conducted at least with the side wall wiring layer.

【0009】多層配線の第1製造方法は、基板上の第1
絶縁膜に配線を設けるための溝を形成し、その溝の内壁
に少なくとも導電性の窒化膜を含む下地膜を形成した
後、この溝の内部を埋め込む状態に導電層を形成する。
次いで第1絶縁膜上に残されている導電層と下地膜とを
除去して、溝の内部に導電層からなる主配線層と下地膜
からなる側壁配線層とで配線を形成する。そして第1絶
縁膜上に配線を覆う第2絶縁膜を形成した後、第2絶縁
膜に配線に通じる接続孔を形成する。その後この接続孔
の内部に導電性のプラグを形成する。
A first method for manufacturing a multilayer wiring comprises the steps of:
After forming a groove for providing a wiring in the insulating film, forming a base film including at least a conductive nitride film on the inner wall of the groove, a conductive layer is formed so as to fill the inside of the groove.
Next, the conductive layer and the base film remaining on the first insulating film are removed, and a wiring is formed inside the groove with the main wiring layer made of the conductive layer and the sidewall wiring layer made of the base film. Then, after forming the second insulating film covering the wiring on the first insulating film, a connection hole communicating with the wiring is formed in the second insulating film. Thereafter, a conductive plug is formed inside the connection hole.

【0010】上記多層配線の第1製造方法では、基板上
の第1絶縁膜に形成した溝の内壁に少なくとも導電性の
窒化膜を含む下地膜を形成した後、この溝の内部を埋め
込む状態に導電層を形成することから、溝内に形成され
る配線は、導電層からなる主配線層の側壁に導電性の窒
化膜を含む下地膜からなる側壁配線層が形成されること
になる。そして第2絶縁膜を形成した後、配線に通じる
接続孔を形成することから、接続孔の底部には、主配線
層とともに側壁配線層からなる配線上部が露出する。そ
の後接続孔の内部に導電性のプラグを形成することか
ら、このプラグは、たとえ主配線層の表面に酸化膜が形
成されていても、主配線層の側壁に形成した側壁配線層
の窒化膜により、安定的に配線と接続されることにな
る。
In the first method of manufacturing a multilayer wiring, a base film including at least a conductive nitride film is formed on the inner wall of a groove formed in a first insulating film on a substrate, and then the inside of the groove is buried. Since the conductive layer is formed, the wiring formed in the trench has a side wall wiring layer made of a base film including a conductive nitride film formed on the side wall of the main wiring layer made of the conductive layer. Then, after forming the second insulating film, a connection hole communicating with the wiring is formed, so that the wiring upper portion including the main wiring layer and the side wall wiring layer is exposed at the bottom of the connection hole. Thereafter, since a conductive plug is formed inside the connection hole, even if an oxide film is formed on the surface of the main wiring layer, the plug is formed by a nitride film of a side wall wiring layer formed on the side wall of the main wiring layer. Thus, the wiring is stably connected.

【0011】また、多層配線の第2製造方法は、基板上
の第1絶縁膜に配線を設けるための第1溝を形成しその
第1溝の内壁に少なくとも導電性の窒化膜を含む下地膜
を形成した後、この第1溝を埋め込む状態に導電層を形
成する。次いで第1絶縁膜上に残されている導電層と下
地膜とを除去して、第1溝の内部に導電層からなる主配
線層と下地膜からなる側壁配線層とで配線を形成する。
そして第1絶縁膜上に配線を覆う第2絶縁膜を形成し、
さらに第2絶縁膜上に第3絶縁膜を形成した後、第3絶
縁膜に上層配線を設けるための第2溝を形成し、第2絶
縁膜に第2溝の底部より配線に通じる接続孔を形成す
る。その後第2溝の内部と接続孔の内部とに埋め込み導
電層を形成する。
In a second method of manufacturing a multilayer wiring, a first groove for providing a wiring is formed in a first insulating film on a substrate, and a base film including at least a conductive nitride film on an inner wall of the first groove. Is formed, a conductive layer is formed so as to fill the first groove. Next, the conductive layer and the base film remaining on the first insulating film are removed, and a wiring is formed inside the first groove with the main wiring layer made of the conductive layer and the sidewall wiring layer made of the base film.
Then, a second insulating film covering the wiring is formed on the first insulating film,
Further, after forming a third insulating film on the second insulating film, a second groove for providing an upper wiring is formed in the third insulating film, and a connection hole is formed in the second insulating film from a bottom of the second groove to the wiring. To form After that, a buried conductive layer is formed inside the second groove and inside the connection hole.

【0012】上記多層配線の第2製造方法では、基板上
の第1絶縁膜に形成した第1溝の内壁に少なくとも導電
性の窒化膜を含む下地膜を形成した後、この第1溝の内
部を埋め込む状態に導電層を形成することから、第1溝
内に形成される配線は、導電層からなる主配線層と、そ
の側壁に形成される導電性の窒化膜を含む下地膜からな
る側壁導電層とで形成されることになる。そして第2絶
縁膜および第3絶縁膜を形成した後、第3絶縁膜に上層
配線が設けられる第2溝を形成し、第2絶縁膜に第2溝
の底部より配線に通じる接続孔を形成することから、接
続孔の底部には、主配線層の側壁に形成されている側壁
配線層上部が露出する。その後第2溝の内部および接続
孔の内部に埋め込み導電層を形成することから、この埋
め込み導電層は、たとえ主配線層の表面に酸化膜が形成
されていても、側壁配線層の導電性の窒化膜に接続す
る。そのため、埋め込み導電層は安定的に配線と接続さ
れることになる。しかも第2溝内に上層配線を形成する
工程と接続孔内にプラグを形成する工程とを同一工程で
行える。
In the second method of manufacturing a multilayer wiring, a base film including at least a conductive nitride film is formed on the inner wall of a first groove formed in a first insulating film on a substrate, and then the inside of the first groove is formed. Since the conductive layer is formed so as to bury the trenches, the wiring formed in the first trench is composed of a main wiring layer made of a conductive layer and a side wall made of a base film including a conductive nitride film formed on the side wall. It is formed with the conductive layer. After forming the second insulating film and the third insulating film, a second groove in which an upper wiring is provided is formed in the third insulating film, and a connection hole is formed in the second insulating film from the bottom of the second groove to the wiring. Therefore, the upper part of the side wall wiring layer formed on the side wall of the main wiring layer is exposed at the bottom of the connection hole. After that, a buried conductive layer is formed inside the second trench and inside the connection hole. Therefore, even if an oxide film is formed on the surface of the main wiring layer, the buried conductive layer has a conductive property of the side wall wiring layer. Connect to nitride film. Therefore, the embedded conductive layer is stably connected to the wiring. Moreover, the step of forming the upper wiring in the second groove and the step of forming the plug in the connection hole can be performed in the same step.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の多層配線に係わる第1実
施形態の一例を、図1の概略構成図によって説明する。
図1では、一例として、スタックトコンタクトによる多
層配線を示し、(1)に要部断面図を示し、(2)にA
−A線における断面図を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of a first embodiment relating to a multilayer wiring according to the present invention will be described with reference to a schematic diagram of FIG.
FIG. 1 shows, as an example, a multilayer wiring by a stacked contact, (1) shows a sectional view of a main part, and (2) shows an A
FIG. 4 shows a cross-sectional view taken along line A.

【0014】図1に示すように、半導体基板11上には
絶縁膜12が形成されている。この絶縁膜12は、例え
ば、下層がホウ素リンシリケートガラス(BPSG)膜
13からなり、上層が窒化シリコン膜14からなる積層
構造になっている。上記絶縁膜12には半導体基板11
に達する接続孔15が形成されている。この接続孔15
の内壁面には、窒化チタン膜からなる下地膜16が形成
され、この接続孔15の内部はタングステンからなる導
電材料17が埋め込まれて、上記下地膜16とこの導電
材料17とでプラグ18が形成されている。このように
基板10が構成されている。
As shown in FIG. 1, an insulating film 12 is formed on a semiconductor substrate 11. The insulating film 12 has, for example, a laminated structure in which a lower layer is made of a boron phosphorus silicate glass (BPSG) film 13 and an upper layer is made of a silicon nitride film 14. The insulating film 12 has a semiconductor substrate 11
Is formed. This connection hole 15
A base film 16 made of a titanium nitride film is formed on the inner wall surface of the substrate, and a conductive material 17 made of tungsten is buried in the inside of the connection hole 15. A plug 18 is formed by the base film 16 and the conductive material 17. Is formed. The substrate 10 is configured as described above.

【0015】さらに上記絶縁膜12上には上記プラグ1
8を覆う絶縁膜21が形成されている。この絶縁膜21
には上記プラグ18上を通る溝22が形成されている。
しかもこの溝22は、上記プラグ18上の部分が他の部
分よりも細く形成されている。この溝22の内壁面に
は、チタン膜と導電性の窒化膜である窒化チタン膜とを
積層した下地膜23が形成され、さらに溝22の内部に
は銅を含むアルミニウム(以下、Al−Cuと記す)か
らなる主配線層24が埋め込まれている。すなわち、主
配線層24と、その側壁に設けられた上記下地膜23か
らなる側壁配線層25とで配線26が構成されている。
The plug 1 is formed on the insulating film 12.
8 is formed. This insulating film 21
Is formed with a groove 22 passing over the plug 18.
Moreover, the groove 22 is formed so that a portion on the plug 18 is thinner than other portions. A base film 23 formed by laminating a titanium film and a titanium nitride film, which is a conductive nitride film, is formed on the inner wall surface of the groove 22. Further, inside the groove 22, aluminum containing copper (hereinafter, Al-Cu ) Are buried. That is, the wiring 26 is constituted by the main wiring layer 24 and the side wall wiring layer 25 formed of the base film 23 provided on the side wall thereof.

【0016】さらに上記絶縁膜21上には上記配線26
を覆う絶縁膜31が形成されている。この絶縁膜31
は、下層がプラズマCVD(Chemical Vapor Depositio
n )により成膜された酸化シリコン膜32からなり上層
が窒化シリコン膜33からなる。この絶縁膜31には上
記配線26の細く形成されている部分上を通る接続孔3
4が形成されている。この接続孔34は、上記配線26
上が露出する状態であれば、図示したように配線26の
細い部分の上面およびその配線26の側壁上部までもが
露出する状態に形成してもよく、または配線26の上面
のみが露出する状態に形成してもよい。この接続孔34
の内壁面には、チタン膜と窒化チタン膜とを積層した下
地膜35が形成され、この接続孔34の内部はAl−C
uからなる埋め込み導電層36が形成されている。した
がって、下地膜35と埋め込み導電層36とでプラグ3
7が構成されている。なお、配線26の側壁部分の接続
孔34を埋め込む材料は、図面では下地膜35のみの状
態を示してあるが、下地膜35と埋め込み導電層36と
で埋め込むこともできる。
Further, the wiring 26 is formed on the insulating film 21.
An insulating film 31 is formed so as to cover. This insulating film 31
The lower layer is plasma CVD (Chemical Vapor Depositio
The upper layer is made of the silicon oxide film 32 formed by n). The insulating film 31 has a connection hole 3 passing over a thin portion of the wiring 26.
4 are formed. The connection hole 34 is provided in the wiring 26
If the upper part is exposed, the upper surface of the thin portion of the wiring 26 and the upper part of the side wall of the wiring 26 may be formed as shown in the drawing, or only the upper surface of the wiring 26 may be exposed. May be formed. This connection hole 34
A base film 35 formed by laminating a titanium film and a titanium nitride film is formed on the inner wall surface of the substrate.
A buried conductive layer made of u is formed. Therefore, the plug 3 is formed by the base film 35 and the buried conductive layer 36.
7 are configured. The material for filling the connection holes 34 in the side wall portions of the wiring 26 is shown only in the base film 35 in the drawing, but the material may be filled with the base film 35 and the buried conductive layer 36.

【0017】さらに上記絶縁膜31上には上記プラグ3
7を覆う絶縁膜41が形成されている。この絶縁膜41
は、例えばプラズマCVDにより成膜された酸化シリコ
ン膜からなる。この絶縁膜41には上記プラグ37に接
続される部分が細く形成されている溝42が形成されて
いる。この溝42の内壁面には、チタン膜と窒化チタン
膜とを積層した下地膜43が形成され、さらにこの溝4
2の内部はAl−Cuからなる主配線層44が埋め込ま
れて上層配線45が形成されている。
Further, the plug 3 is formed on the insulating film 31.
7 is formed. This insulating film 41
Is composed of, for example, a silicon oxide film formed by plasma CVD. The insulating film 41 has a groove 42 in which a portion connected to the plug 37 is formed thin. On the inner wall surface of the groove 42, a base film 43 in which a titanium film and a titanium nitride film are laminated is formed.
An upper wiring 45 is formed by burying a main wiring layer 44 made of Al-Cu in the interior of the semiconductor device 2.

【0018】上記第1実施形態の多層配線では、配線2
6は主配線層24とその側壁に設けた側壁配線層25と
で構成されていて、側壁配線層24が導電性の窒化膜で
ある窒化チタン膜からなることから、主配線層24の表
面が酸化されて絶縁性の金属酸化膜が形成されたとして
も側壁配線層25は酸化されない。しかも側壁配線層2
5が導電性を有していることから、配線26に接続され
るプラグ37は、少なくとも側壁配線層25とによって
安定的に導通が得られる。
In the multilayer wiring of the first embodiment, the wiring 2
Reference numeral 6 denotes a main wiring layer 24 and a side wall wiring layer 25 provided on the side wall thereof. Since the side wall wiring layer 24 is made of a titanium nitride film which is a conductive nitride film, the surface of the main wiring layer 24 is Even if the insulating metal oxide film is formed by oxidation, the sidewall wiring layer 25 is not oxidized. Moreover, the side wall wiring layer 2
Since the conductive layer 5 has conductivity, the plug 37 connected to the wiring 26 can be stably conducted at least with the side wall wiring layer 25.

【0019】また、プラグ37との接続部分における配
線26の幅がプラグ37の幅よりも狭い幅に形成されて
いることから、プラグ37の接続部分における主配線層
24の上面の面積は従来よりも狭くなる。そのため、接
続孔34の内部に形成されているプラグ37との接続部
分は、酸化されやすい主配線層24の部分が少なくなる
ので、側壁配線層25により安定的に導通が得られる。
またプラグ37が上記側壁配線層25の側部にも接続さ
れているものでは、側壁配線層25とプラグ37との接
触面積が増大することにより、さらに安定的な導通が得
られる。さらにプラグ37(接続孔34)が接続される
配線26の部分が、その部分以外の配線26の幅よりも
狭い幅に形成されていることから、その接続部分以外に
おける配線26の抵抗の増大が抑制される。
Further, since the width of the wiring 26 at the connection portion with the plug 37 is formed to be narrower than the width of the plug 37, the area of the upper surface of the main wiring layer 24 at the connection portion of the plug 37 is smaller than that of the related art. Also narrows. Therefore, in the connection portion with the plug 37 formed inside the connection hole 34, the portion of the main wiring layer 24 that is easily oxidized is reduced, so that stable conduction is obtained by the side wall wiring layer 25.
In the case where the plug 37 is also connected to the side of the side wall wiring layer 25, more stable conduction is obtained by increasing the contact area between the side wall wiring layer 25 and the plug 37. Further, since the portion of the wiring 26 to which the plug 37 (connection hole 34) is connected is formed to have a width smaller than the width of the wiring 26 other than that portion, the resistance of the wiring 26 other than the connection portion increases. Is suppressed.

【0020】次に多層配線に係わる第2実施形態の一例
を、図2の概略構成図によって説明する。図2では、一
例として、デュアルダマシン法により形成された多層配
線を示し、(1)に要部断面図を示し、(2)にB−B
線における断面図を示す。また図2では、前記図1に示
した構成部品と同様のものには同一符号を付した。
Next, an example of the second embodiment relating to the multilayer wiring will be described with reference to the schematic configuration diagram of FIG. FIG. 2 shows, as an example, a multilayer wiring formed by a dual damascene method, (1) showing a cross-sectional view of a main part, and (2) showing BB
FIG. In FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0021】図2に示すように、半導体基板11上には
絶縁膜12が形成されている。この絶縁膜12は、下層
がBPSG膜13からなり上層が窒化シリコン膜14か
らなる。このように基板10が構成されている。
As shown in FIG. 2, an insulating film 12 is formed on a semiconductor substrate 11. The insulating film 12 has a lower layer made of a BPSG film 13 and an upper layer made of a silicon nitride film 14. The substrate 10 is configured as described above.

【0022】さらに上記絶縁膜12上には絶縁膜21が
形成されている。この絶縁膜21には第1溝28(第1
実施形態の溝22に相当)が形成されている。しかも、
この第1溝28は、接続孔が形成される部分が他の部分
よりも細く形成されている。この第1溝28の内壁面に
は、チタン膜と窒化チタン膜とを積層した下地膜23が
形成され、この第1溝28の内部は銅を含むアルミニウ
ム(以下、Al−Cuと記す)からなる主配線層24が
埋め込まれている。すなわち、この主配線層24と、そ
の側壁に設けられた上記下地膜23からなる側壁配線層
25とで配線26が構成されている。
Further, on the insulating film 12, an insulating film 21 is formed. The insulating film 21 has a first groove 28 (first groove 28).
(Corresponding to the groove 22 of the embodiment). Moreover,
The first groove 28 is formed so that a portion where a connection hole is formed is thinner than other portions. A base film 23 formed by laminating a titanium film and a titanium nitride film is formed on the inner wall surface of the first groove 28, and the inside of the first groove 28 is made of aluminum containing copper (hereinafter, referred to as Al-Cu). Main wiring layer 24 is buried. That is, the wiring 26 is constituted by the main wiring layer 24 and the side wall wiring layer 25 made of the base film 23 provided on the side wall.

【0023】なお、上記絶縁膜21には、配線26の太
く形成されている部分に接続する接続孔(図示省略)が
形成され、この接続孔内に導電性のプラグ(図示省略)
が形成されていてもよい。
The insulating film 21 has a connection hole (not shown) connected to a thick portion of the wiring 26, and a conductive plug (not shown) is formed in the connection hole.
May be formed.

【0024】さらに上記絶縁膜21上には上記配線26
を覆う絶縁膜31が形成されている。この絶縁膜31
は、下層がプラズマCVDにより成膜された酸化シリコ
ン膜32からなり、上層が窒化シリコン膜33からな
る。さらにこの絶縁膜31上にはプラズマCVDにより
成膜された酸化シリコン膜からなる絶縁膜41が形成さ
れている。この絶縁膜41には配線を形成するための第
2溝46(第1実施形態の溝42に相当)が形成されて
いる。さらにその第2溝46の底部より上記配線26の
細く形成された部分に通じる接続孔34が上記絶縁膜3
1に形成されている。この接続孔34は、上記配線26
上が露出する状態であれば、図示したように配線26の
細い部分の上面およびその配線26の側壁上部までもが
露出する状態に形成してもよく、または配線26の上面
のみが露出する状態に形成してもよい。
Further, the wiring 26 is formed on the insulating film 21.
An insulating film 31 is formed so as to cover. This insulating film 31
The lower layer is made of a silicon oxide film 32 formed by plasma CVD, and the upper layer is made of a silicon nitride film 33. Further, on this insulating film 31, an insulating film 41 made of a silicon oxide film formed by plasma CVD is formed. In the insulating film 41, a second groove 46 (corresponding to the groove 42 of the first embodiment) for forming a wiring is formed. Further, a connection hole 34 extending from the bottom of the second groove 46 to the narrow portion of the wiring 26 is formed in the insulating film 3.
1 is formed. The connection hole 34 is provided in the wiring 26
If the upper part is exposed, the upper surface of the thin portion of the wiring 26 and the upper part of the side wall of the wiring 26 may be formed as shown in the drawing, or only the upper surface of the wiring 26 may be exposed. May be formed.

【0025】上記第2溝46および上記接続孔34の内
壁面には、チタン膜と窒化チタン膜とを積層した下地膜
35が形成され、第2溝46および接続孔34の内部は
Al−Cuからなる埋め込み導電層38が埋め込まれて
いる。したがって、第2溝46の内部には、上記下地膜
35と、上記埋め込み導電層38とで上層配線45が形
成されている。また、接続孔34の内部には、上記下地
膜35と、上記埋め込み導電層38とでプラグ37が形
成されている。なお、配線26の側壁部分の接続孔34
を埋め込む材料は、図面では下地膜35のみの状態を示
してあるが、下地膜35と埋め込み導電層38とで埋め
込むこともできる。
A base film 35 formed by laminating a titanium film and a titanium nitride film is formed on the inner wall surface of the second groove 46 and the connection hole 34, and the inside of the second groove 46 and the connection hole 34 is formed of Al-Cu. Buried conductive layer 38 of buried. Therefore, an upper wiring 45 is formed inside the second groove 46 by the base film 35 and the buried conductive layer 38. Further, inside the connection hole 34, a plug 37 is formed by the base film 35 and the buried conductive layer 38. The connection hole 34 in the side wall of the wiring 26
In the drawing, only the base film 35 is shown as a material for embedding, but the material for embedding may be embedded with the base film 35 and the buried conductive layer 38.

【0026】上記第2実施形態の多層配線では、前記第
1実施形態の多層配線と同様に、配線26は主配線層2
4とその側壁に設けた側壁配線層25とで構成されてい
て、側壁配線層24が導電性の窒化膜である窒化チタン
膜からなることから、主配線層24の表面が酸化されて
絶縁性の金属酸化膜が形成されたとしても側壁配線層2
5は酸化されない。しかも側壁配線層25が導電性を有
していることから、配線26に接続されるプラグ37
は、少なくとも側壁配線層25とによって安定的に導通
が得られる。
In the multilayer wiring of the second embodiment, as in the multilayer wiring of the first embodiment, the wiring 26 is
4 and a side wall wiring layer 25 provided on the side wall thereof. Since the side wall wiring layer 24 is made of a titanium nitride film, which is a conductive nitride film, the surface of the main wiring layer 24 is oxidized to have an insulating property. Even if a metal oxide film is formed on the side wall wiring layer 2
5 is not oxidized. Moreover, since the side wall wiring layer 25 has conductivity, the plug 37 connected to the wiring 26 is formed.
Can be stably conducted at least by the side wall wiring layer 25.

【0027】また、プラグ37との接続部分における配
線26の幅がプラグ37の幅よりも狭い幅に形成されて
いるものでは、主配線層24の上面の面積が狭くなる。
そのため、接続孔34の内部に形成されているプラグ3
7との接続部分は、酸化されやすい主配線層24の部分
が少なくなり、側壁配線層25により安定的に導通が得
られる。しかもこのプラグ37は上記側壁配線層25の
側部にも接続されているものでは、側壁配線層25とプ
ラグ37との接触面積が増大することにより、さらに安
定的な導通が得られる。
If the width of the wiring 26 at the connection portion with the plug 37 is formed to be smaller than the width of the plug 37, the area of the upper surface of the main wiring layer 24 becomes smaller.
Therefore, the plug 3 formed inside the connection hole 34
The portion of the main wiring layer 24, which is easily oxidized, is reduced at the portion connected to the conductive layer 7, and the side wall wiring layer 25 provides stable conduction. Moreover, when the plug 37 is also connected to the side of the side wall wiring layer 25, more stable conduction is obtained by increasing the contact area between the side wall wiring layer 25 and the plug 37.

【0028】さらにプラグ37(接続孔34)が接続さ
れる配線26の部分を、その部分以外の配線26よりも
狭い幅に形成することから、その接続部分以外における
配線26の抵抗の増大が抑制される。
Further, since the portion of the wiring 26 to which the plug 37 (connection hole 34) is connected is formed to have a width smaller than that of the wiring 26 other than that portion, an increase in the resistance of the wiring 26 other than the connection portion is suppressed. Is done.

【0029】次に本発明の多層配線の第1製造方法に係
わる実施形態の一例を、第1実施形態として、図3およ
び図4の製造工程図によって説明する。図3および図4
では、一例として、スタックトコンタクト構成の多層配
線を示す。また図3および図4では、前記図1に示した
構成部品と同様のものには同一符号を付した。
Next, an example of an embodiment relating to a first method for manufacturing a multilayer wiring according to the present invention will be described as a first embodiment with reference to manufacturing process diagrams shown in FIGS. 3 and 4
Here, as an example, a multilayer wiring having a stacked contact structure is shown. 3 and 4, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0030】まず、図3の(1)に示すように、半導体
基板11上に所定の素子形成を行った後、ホウ素リンシ
リケートガラス(BPSG)膜13を例えば0.8μm
の厚さに、例えばCVD法によって堆積した後、所定の
アニーリングによって上記BPSGをリフロー処理す
る。その後、窒化シリコン(SiN)膜14を例えば5
0nmの厚さに堆積して絶縁膜12を形成する。
First, as shown in FIG. 3A, after a predetermined element is formed on a semiconductor substrate 11, a boron phosphorus silicate glass (BPSG) film 13 is formed to a thickness of, for example, 0.8 μm.
After the BPSG is deposited to a thickness of, for example, a CVD method, the BPSG is subjected to a reflow process by predetermined annealing. Thereafter, the silicon nitride (SiN) film 14 is
The insulating film 12 is formed by being deposited to a thickness of 0 nm.

【0031】次いで通常のリソグラフィー技術および反
応性イオンエッチング(以下RIEという)技術によっ
て上記絶縁膜12に接続孔15を開口する。この際RI
Eでは、窒化シリコン膜14およびBPSG膜13に対
するエッチング条件を順次切り換えてエッチングを行
う。
Next, a connection hole 15 is opened in the insulating film 12 by a usual lithography technique and a reactive ion etching (hereinafter referred to as RIE) technique. At this time, RI
In E, etching is performed by sequentially switching the etching conditions for the silicon nitride film 14 and the BPSG film 13.

【0032】上記窒化シリコン膜14に対するエッチン
グ条件は、一例として以下のように設定した。エッチン
グガスには、トリフルオロメタン(CHF3 );流量=
75sccm〔以下、sccmは標準状態における体積
流量(cm3 /分)を表す〕と、酸素(O2 );流量=
35sccmとを用い、RFパワーは600W、エッチ
ング雰囲気の圧力は5Pa、基板温度は20℃とした。
The etching conditions for the silicon nitride film 14 are set as follows as an example. The etching gas is trifluoromethane (CHF 3 ); flow rate =
75 sccm (hereinafter, sccm indicates a volume flow rate (cm 3 / min) in a standard state), oxygen (O 2 ); flow rate =
The RF power was 600 W, the pressure of the etching atmosphere was 5 Pa, and the substrate temperature was 20 ° C.

【0033】また、上記BPSG膜13に対するエッチ
ング条件は、一例として以下のように設定した。エッチ
ングガスには、トリフルオロメタン(CHF3 );流量
=75sccmと、酸素(O2 );流量=7sccmと
を用い、RFパワーは1.2kW、エッチング雰囲気の
圧力は7Pa、基板温度は20℃とした。
The etching conditions for the BPSG film 13 are set as follows as an example. As the etching gas, trifluoromethane (CHF 3 ); flow rate = 75 sccm and oxygen (O 2 ); flow rate = 7 sccm are used, RF power is 1.2 kW, etching atmosphere pressure is 7 Pa, and substrate temperature is 20 ° C. did.

【0034】次いで、接続孔15の内壁面に窒化チタン
膜からなる下地膜16を形成した後、通常のブランケッ
トタングステン形成プロセスにより、上記接続孔15の
内部にタングステンからなる導電材料17を埋め込ん
で、下地膜16および導電材料17からなるプラグ18
を形成する。このようにして、基板10を構成する。
Next, after a base film 16 made of a titanium nitride film is formed on the inner wall surface of the connection hole 15, a conductive material 17 made of tungsten is buried in the connection hole 15 by an ordinary blanket tungsten formation process. Plug 18 made of base film 16 and conductive material 17
To form Thus, the substrate 10 is configured.

【0035】次いで図3の(2)に示すように、上記絶
縁膜12上に上記プラグ18を覆う絶縁膜(第1絶縁
膜)21を、例えば、テトラエトキシシラン(TEO
S)〔Si(OC2 5 4 〕を用いたプラズマエンハ
ンスメント化学的気相成長(以下CVDという)によっ
て、酸化シリコンを例えば500nmの厚さに堆積して
形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, an insulating film (first insulating film) 21 covering the plug 18 is formed on the insulating film 12 by, for example, tetraethoxysilane (TEO).
S) Silicon oxide is deposited to a thickness of, for example, 500 nm by plasma enhancement chemical vapor deposition (hereinafter referred to as CVD) using [Si (OC 2 H 5 ) 4 ].

【0036】続いて図3の(3)に示すように、通常の
リソグラフィー技術およびRIE技術によって、上記絶
縁膜21に上記プラグ18上を通る溝22を加工する。
ここで上記絶縁膜12の窒化シリコン膜14は溝22を
加工するエッチング時にエッチングストッパとなる。こ
の溝22は、上記プラグ18上の部分(後の工程で接続
孔が形成される部分)が他の部分よりも細く形成されて
いる。例えば、溝22のうち上層配線と接続する部分の
み幅を例えば0.2μmとし、それ以外の部分の幅は例
えば0.4μmとした。
Subsequently, as shown in FIG. 3C, a groove 22 passing over the plug 18 is formed in the insulating film 21 by ordinary lithography and RIE.
Here, the silicon nitride film 14 of the insulating film 12 serves as an etching stopper at the time of etching for processing the groove 22. The groove 22 is formed so that a portion on the plug 18 (a portion where a connection hole is formed in a later step) is thinner than other portions. For example, the width of only the portion of the groove 22 connected to the upper layer wiring is, for example, 0.2 μm, and the width of the other portions is, for example, 0.4 μm.

【0037】次いで図3の(4),図4の(5)に示す
ように、高圧リフロープロセスを行う。この高圧リフロ
ープロセスは、例えば、スパッタエッチング工程、チタ
ン膜と窒化チタン膜の形成工程、Al−Cuからなる導
電層の形成および導電層の埋め込み工程からなる。ま
ず、スパッタエッチングを行った後、上記溝22の内壁
に少なくとも導電性の窒化膜を含む下地膜23を、例え
ばチタン(Ti)膜と窒化チタン(TiN)膜とを積層
して形成する。次いで、上記絶縁膜21上にこの溝22
内を埋め込む状態にAl−Cuのような導電層27を形
成し、高圧リフローを行う。
Next, as shown in FIGS. 3 (4) and 4 (5), a high-pressure reflow process is performed. The high-pressure reflow process includes, for example, a sputter etching step, a step of forming a titanium film and a titanium nitride film, a step of forming a conductive layer made of Al—Cu, and a step of burying the conductive layer. First, after performing sputter etching, a base film 23 including at least a conductive nitride film is formed on the inner wall of the groove 22 by stacking, for example, a titanium (Ti) film and a titanium nitride (TiN) film. Next, the groove 22 is formed on the insulating film 21.
A conductive layer 27 such as Al-Cu is formed to fill the inside, and high-pressure reflow is performed.

【0038】上記高圧リフロープロセス条件は、一例と
して以下のように設定した。まず、スパッタエッチング
(ここではアルゴンスパッタエッチング)工程のプロセ
ス条件の一例を以下に説明する。プロセスガスにアルゴ
ン(Ar);流量=100sccmを用い、印加電圧は
1kV、エッチング雰囲気の圧力は0.4Pa、基板温
度は400℃、エッチング量は酸化シリコン膜換算で3
0nmとした。
The high-pressure reflow process conditions were set as follows as an example. First, an example of the process conditions of the sputter etching (here, argon sputter etching) step will be described below. The process gas used was argon (Ar); the flow rate was 100 sccm, the applied voltage was 1 kV, the pressure of the etching atmosphere was 0.4 Pa, the substrate temperature was 400 ° C., and the etching amount was 3 in terms of a silicon oxide film.
It was set to 0 nm.

【0039】また上記チタン膜の成膜条件は、一例とし
て以下のように設定した。DCプロセスガスにはアルゴ
ン(Ar);流量=100sccmを用い、パワーは6
kW、成膜雰囲気の圧力は0.4Pa、成膜温度は40
0℃とした。
The conditions for forming the titanium film were set as follows as an example. Argon (Ar); flow rate = 100 sccm was used as the DC process gas, and the power was 6
kW, the pressure of the film formation atmosphere is 0.4 Pa, and the film formation temperature is 40
0 ° C.

【0040】窒化チタン膜の成膜条件は、一例として以
下のように設定した。プロセスガスにはアルゴン(A
r);流量=20sccmと窒素(N2 );流量=70
sccmとを用い、DCパワーは12kW、成膜雰囲気
の圧力は0.4Pa、成膜温度は400℃とした。
The conditions for forming the titanium nitride film were set as follows as an example. Argon (A
r); flow rate = 20 sccm and nitrogen (N 2 ); flow rate = 70
The DC power was 12 kW, the pressure of the film formation atmosphere was 0.4 Pa, and the film formation temperature was 400 ° C.

【0041】また導電層27のアルミニウム−0.5%
銅(Al−0.5%Cu)膜の成膜条件は、一例として
以下のように設定した。プロセスガスにはアルゴン(A
r);流量=100sccmを用い、DCパワーは15
kW、成膜雰囲気の圧力は0.4Pa、成膜温度は40
0℃とした。
Aluminum of conductive layer 27 is 0.5%
The conditions for forming the copper (Al-0.5% Cu) film were set as follows as an example. Argon (A
r); flow rate = 100 sccm, DC power is 15
kW, the pressure of the film formation atmosphere is 0.4 Pa, and the film formation temperature is 40
0 ° C.

【0042】さらに高圧リフロー条件は、一例として以
下のように設定した。プロセスガスにはアルゴン(A
r)を用い、リフロー雰囲気の圧力は70MPa、リフ
ロー時間は1分とした。
The high-pressure reflow conditions were set as follows, for example. Argon (A
r), the pressure of the reflow atmosphere was 70 MPa, and the reflow time was 1 minute.

【0043】その後、例えば通常のCMP工程により、
第1絶縁膜21上に残されている導電層27と下地膜2
3とを除去して、図4の(5)に示すように、溝22の
内部に導電層27からなる主配線層24と下地膜23か
らなる側壁配線層25とで配線26を構成する。
Thereafter, for example, by a normal CMP process,
Conductive layer 27 remaining on first insulating film 21 and underlying film 2
3 is removed, and as shown in FIG. 4 (5), a wiring 26 is formed in the groove 22 by the main wiring layer 24 made of the conductive layer 27 and the side wall wiring layer 25 made of the base film 23.

【0044】次いで図4の(6)に示すように、上記絶
縁膜21上に配線26を覆う絶縁膜(第2絶縁膜)31
を形成する。この絶縁膜31は、例えば、プラズマエン
ハンスメントCVDにより、酸化シリコン膜32を例え
ば0.8μmの厚さに堆積し、続いて窒化シリコン膜3
3を例えば50nmの厚さに堆積して形成する。
Next, as shown in FIG. 4 (6), an insulating film (second insulating film) 31 covering the wiring 26 on the insulating film 21.
To form The insulating film 31 is formed, for example, by depositing a silicon oxide film 32 to a thickness of, for example, 0.8 μm by plasma enhancement CVD, and subsequently depositing the silicon nitride film 3.
3 is formed to a thickness of, for example, 50 nm.

【0045】次いで通常のリソグラフィー技術とRIE
技術とによって、上記絶縁膜31に上記配線26の狭い
部分に通じる接続孔34を形成する。この際、接続孔3
4を形成するエッチングは、オーバエッチングにより配
線26の側壁部分まで開口するように行うことが好適で
ある。
Next, normal lithography technology and RIE
A connection hole 34 communicating with a narrow portion of the wiring 26 is formed in the insulating film 31 by a technique. At this time, the connection hole 3
The etching for forming 4 is preferably performed so as to open to the side wall portion of the wiring 26 by over-etching.

【0046】その後、上記説明したのと同様なる一連の
高圧リフロープロセスを行う。まず、スパッタエッチン
グを行った後、図4の(7)に示すように、上記接続孔
34の内壁に少なくとも導電性の窒化膜を含む下地膜3
5を、例えばチタン(Ti)膜と窒化チタン(TiN)
膜とを積層して形成する。次いで、上記絶縁膜31上に
Al−Cuのような埋め込み導電層36を形成した後、
高圧リフローを行って、接続孔34の内部に埋め込み導
電層36を埋め込む。その後、CMPプロセスにより、
絶縁膜31上に残されている埋め込み導電層36と下地
膜35とを除去して、接続孔34の内部に埋め込み導電
層36と下地膜35とでプラグ37を形成する。この図
面ではプラグ37を形成した後の状態を示した。なお、
配線26の側壁部分の接続孔34を埋め込む材料は、図
面では下地膜35のみの状態を示してあるが、下地膜3
5と埋め込み導電層36とで埋め込むこともできる。
Thereafter, a series of high-pressure reflow processes similar to those described above are performed. First, after performing sputter etching, as shown in FIG. 4 (7), the base film 3 including at least a conductive nitride film is formed on the inner wall of the connection hole 34.
5, for example, a titanium (Ti) film and titanium nitride (TiN)
A film is formed by lamination. Next, after forming an embedded conductive layer 36 such as Al-Cu on the insulating film 31,
The buried conductive layer 36 is buried in the connection hole 34 by performing high-pressure reflow. Then, by the CMP process,
The buried conductive layer 36 and the underlying film 35 remaining on the insulating film 31 are removed, and a plug 37 is formed with the buried conductive layer 36 and the underlying film 35 inside the connection hole 34. This drawing shows a state after the plug 37 is formed. In addition,
As for the material for filling the connection holes 34 in the side wall portions of the wiring 26, only the base film 35 is shown in FIG.
5 and the buried conductive layer 36.

【0047】その後、上記絶縁膜31上に上記プラグ3
7を覆う絶縁膜41を形成し、この絶縁膜41に溝42
を形成する。この溝42は、プラグ37に接続される部
分を他の部分よりも細く形成する。そして溝42の内壁
に、チタン膜と窒化チタン膜とを積層した下地膜43を
形成し、さらに溝42の内部にAl−Cuからなる主配
線層44を埋め込む。その後、CMPによって絶縁膜4
1上の余分な主配線層44と下地膜43を除去して、溝
42の内部に主配線層44と下地膜43とからなる上層
配線45を形成する。このようなプロセスを繰り返して
もよい。
Thereafter, the plug 3 is formed on the insulating film 31.
7 is formed, and a groove 42 is formed in the insulating film 41.
To form The groove 42 is formed such that a portion connected to the plug 37 is thinner than other portions. Then, a base film 43 in which a titanium film and a titanium nitride film are stacked is formed on the inner wall of the groove 42, and a main wiring layer 44 made of Al—Cu is embedded in the groove 42. Then, the insulating film 4 is formed by CMP.
The upper wiring 45 composed of the main wiring layer 44 and the base film 43 is formed inside the groove 42 by removing the excess main wiring layer 44 and the base film 43 on the upper surface of the substrate 1. Such a process may be repeated.

【0048】上記多層配線の第1製造方法では、基板1
0上の絶縁膜(第1絶縁膜)21に形成した溝22の内
壁に少なくとも導電性の窒化膜を含む下地膜23を形成
した後、この溝22の内部を埋め込む状態に導電層27
を形成することから、溝22内に形成される配線26
は、導電層27からなる主配線層24と、その側壁に形
成される導電性の窒化膜を含む下地膜23からなる側壁
配線層25とで構成されることになる。そのため、複雑
なプロセスを行うことなく、容易に、導電性の窒化膜を
含む下地膜23からなる側壁導電層25を主配線層24
の側壁に形成することが可能になる。
In the first method of manufacturing the multilayer wiring, the substrate 1
After a base film 23 including at least a conductive nitride film is formed on the inner wall of the groove 22 formed in the insulating film (first insulating film) 21 on the substrate 0, the conductive layer 27 is buried in the groove 22.
Is formed, the wiring 26 formed in the groove 22 is formed.
Is composed of a main wiring layer 24 made of a conductive layer 27 and a side wall wiring layer 25 made of a base film 23 including a conductive nitride film formed on the side wall thereof. Therefore, the sidewall conductive layer 25 made of the base film 23 including the conductive nitride film can be easily replaced with the main wiring layer 24 without performing a complicated process.
Can be formed on the side wall.

【0049】そして第2絶縁膜31を形成した後、配線
26に通じる接続孔34を形成することから、接続孔3
4の底部には、主配線層24とともに側壁配線層25か
らなる配線26の上部が露出する。その後接続孔34の
内部に導電性のプラグ37を形成することから、このプ
ラグ37は、たとえ主配線層24の表面に酸化膜が形成
されていても、側壁配線層25の窒化膜により、安定的
に配線と接続されることになる。そのため、プラグ底面
が下層配線のアルミニウム表面のみに接触するコンタク
ト構造に比べ、接続抵抗が安定する。
After the second insulating film 31 is formed, the connection hole 34 leading to the wiring 26 is formed.
At the bottom of the wiring 4, the upper part of the wiring 26 composed of the side wall wiring layer 25 together with the main wiring layer 24 is exposed. Thereafter, since a conductive plug 37 is formed inside the connection hole 34, even if an oxide film is formed on the surface of the main wiring layer 24, the plug 37 can be stably formed by the nitride film of the side wall wiring layer 25. It will be connected to the wiring. Therefore, the connection resistance is more stable than the contact structure in which the plug bottom surface contacts only the aluminum surface of the lower wiring.

【0050】また、接続孔34が接続される部分の溝2
2を接続孔34の幅よりも狭い幅に形成することから、
主配線層24の上面の面積が狭くなる。そのため、接続
孔34の内部に形成されるプラグ37との接続部分は、
酸化されやすい主配線層24の部分が少なくなり、側壁
配線層25を構成する導電性の窒化膜により安定的に導
通が得られる。またこの配線26の側部に達するように
接続孔34を形成する製造方法では、側壁配線層25の
窒化膜とプラグ37との接触面積が増大することによ
り、さらに安定的な導通が得られる。さらに接続孔34
が接続される溝22の部分を、その部分以外の溝22よ
りも狭い幅に形成することから、その接続部分以外にお
ける配線26の抵抗の増大が抑制される。
The groove 2 at the portion where the connection hole 34 is connected
2 is formed to have a width smaller than the width of the connection hole 34,
The area of the upper surface of the main wiring layer 24 is reduced. Therefore, the connection portion with the plug 37 formed inside the connection hole 34 is
The portion of the main wiring layer 24 that is easily oxidized is reduced, and the conductive nitride film forming the side wall wiring layer 25 provides stable conduction. In the manufacturing method in which the connection hole 34 is formed so as to reach the side of the wiring 26, more stable conduction is obtained by increasing the contact area between the nitride film of the side wall wiring layer 25 and the plug 37. Further, the connection hole 34
Is formed to have a width smaller than that of the groove 22 other than that part, the increase in the resistance of the wiring 26 other than the connection part is suppressed.

【0051】次に本発明の多層配線の第2製造方法に係
わる実施形態の一例を、第2実施形態として、図5の製
造工程図によって説明する。また図5では、前記図2に
示した構成部品と同様のものには同一符号を付した。
Next, an example of an embodiment according to a second method for manufacturing a multilayer wiring according to the present invention will be described as a second embodiment with reference to a manufacturing process diagram of FIG. In FIG. 5, the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

【0052】図5の(1)に示すように、前記第1実施
形態と同様のプロセスによって、半導体基板11上に所
定の素子形成を行った後、BPSG膜13、窒化シリコ
ン膜14を堆積して絶縁膜12を形成する。このように
して基板10を構成する。次いで絶縁膜12上に絶縁膜
(第1絶縁膜)21を、例えば、酸化シリコンを500
nmの厚さに堆積して形成する。続いて通常のリソグラ
フィー技術およびRIE技術によって、上記絶縁膜21
に第1溝28(第1実施形態の溝22に相当)を加工す
る。その際、第1溝28における後の工程で接続孔が形
成される部分を他の部分よりも細く形成する。例えば、
第1溝28のうち上層配線と接続する部分のみ幅を例え
ば0.2μmとし、それ以外の部分の幅は例えば0.4
μmとした。
As shown in FIG. 5A, after a predetermined element is formed on the semiconductor substrate 11 by the same process as in the first embodiment, a BPSG film 13 and a silicon nitride film 14 are deposited. To form an insulating film 12. Thus, the substrate 10 is configured. Next, an insulating film (first insulating film) 21 is formed on the insulating film 12 by, for example,
It is formed by depositing to a thickness of nm. Subsequently, the insulating film 21 is formed by ordinary lithography and RIE techniques.
First, a first groove 28 (corresponding to the groove 22 of the first embodiment) is processed. At this time, a portion of the first groove 28 where a connection hole is formed in a later step is formed thinner than other portions. For example,
The width of only the portion of the first groove 28 connected to the upper layer wiring is, for example, 0.2 μm, and the width of the other portions is, for example,
μm.

【0053】次いで高圧リフロープロセスを行う。ま
ず、スパッタエッチングを行った後、上記第1溝28の
内壁に少なくとも導電性の窒化膜を含む下地膜23を、
例えばチタン(Ti)膜と窒化チタン(TiN)膜とを
積層して形成する。次いで、上記絶縁膜21上にこの第
1溝28内を埋め込む状態にAl−Cuのような導電層
27を形成し、高圧リフローを行う。各膜の形成条件、
高圧リフロー条件は前記第1実施形態と同様である。
Next, a high-pressure reflow process is performed. First, after performing sputter etching, a base film 23 including at least a conductive nitride film is formed on the inner wall of the first groove 28.
For example, it is formed by stacking a titanium (Ti) film and a titanium nitride (TiN) film. Next, a conductive layer 27 such as Al-Cu is formed on the insulating film 21 so as to fill the first groove 28, and high-pressure reflow is performed. Conditions for forming each film,
The high-pressure reflow conditions are the same as in the first embodiment.

【0054】その後、例えば通常のCMP工程により、
第1絶縁膜21上に残されている導電層27と下地膜2
3とを除去して、第1溝28の内部に導電層27からな
る主配線層24と下地膜23からなる側壁配線層25と
で配線26を構成する。
Then, for example, by a normal CMP process,
Conductive layer 27 remaining on first insulating film 21 and underlying film 2
3 is removed, and a wiring 26 is formed in the first groove 28 by the main wiring layer 24 made of the conductive layer 27 and the side wall wiring layer 25 made of the base film 23.

【0055】なお、上記絶縁膜21に、配線26の太く
形成されている部分に接続する接続孔(図示省略)を形
成し、この接続孔内にプラグを形成してもよい。
A connection hole (not shown) may be formed in the insulating film 21 so as to connect to the thick portion of the wiring 26, and a plug may be formed in the connection hole.

【0056】次いで図5の(2)に示すように、上記絶
縁膜21上に配線26を覆う絶縁膜(第2絶縁膜)31
を形成する。この絶縁膜31は、例えば、プラズマエン
ハンスメントCVDにより、酸化シリコン膜32を例え
ば0.8μmの厚さに堆積し、続いて窒化シリコン膜3
3を例えば50nmの厚さに堆積して形成する。さらに
プラズマエンハンスメントCVD法により、酸化シリコ
ン膜を例えば0.5μmの厚さに堆積して絶縁膜(第3
絶縁膜)41を形成する。このように、絶縁膜(第3絶
縁膜)41は上記絶縁膜(第2絶縁膜)31に対して選
択的にエッチング可能な材料で形成することが望まし
い。
Next, as shown in FIG. 5B, an insulating film (second insulating film) 31 covering the wiring 26 on the insulating film 21.
To form The insulating film 31 is formed, for example, by depositing a silicon oxide film 32 to a thickness of, for example, 0.8 μm by plasma enhancement CVD, and subsequently depositing the silicon nitride film 3.
3 is formed to a thickness of, for example, 50 nm. Furthermore, a silicon oxide film is deposited to a thickness of, for example, 0.5 μm by plasma enhancement CVD to form an insulating film (third layer).
An insulating film 41 is formed. As described above, it is desirable that the insulating film (third insulating film) 41 be formed of a material that can be selectively etched with respect to the insulating film (second insulating film) 31.

【0057】続いて通常のリソグラフィー技術およびR
IE技術によって、上記絶縁膜41に上層配線が形成さ
れることになる第2溝46を形成する。この際、第2溝
46の幅は、さらに上層配線と接続する部分については
0.2μmとし、その他に部分については0.4μmと
する。また、上記エッチングでは、絶縁膜41が絶縁膜
31に対して選択的にエッチングされるため、このエッ
チングは絶縁膜31の表面で停止する。
Subsequently, the conventional lithography technique and R
A second groove 46 in which an upper wiring is to be formed is formed in the insulating film 41 by the IE technique. At this time, the width of the second groove 46 is set to 0.2 μm for the portion connected to the upper layer wiring, and set to 0.4 μm for the other portions. In addition, in the above etching, the insulating film 41 is selectively etched with respect to the insulating film 31, and thus the etching stops at the surface of the insulating film 31.

【0058】次いで図5の(3)に示すように、通常の
リソグラフィー技術とRIE技術とによって、上記絶縁
膜31に上記第2溝46の底部から上記配線26の狭い
部分に通じる接続孔34を形成する。この際、接続孔3
4のエッチングは、オーバエッチングにより配線26の
側壁部分まで開口するように行うことが好ましい。
Next, as shown in FIG. 5C, a connection hole 34 communicating from the bottom of the second groove 46 to a narrow portion of the wiring 26 is formed in the insulating film 31 by the usual lithography technique and RIE technique. Form. At this time, the connection hole 3
It is preferable that the etching of No. 4 is performed so as to open to the side wall of the wiring 26 by over-etching.

【0059】その後、上記説明したのと同様なる一連の
高圧リフロープロセスを行う。まず、スパッタエッチン
グを行った後、図5の(4)に示すように、上記接続孔
34および第2溝46の内壁に少なくとも導電性の窒化
膜を含む下地膜35を、例えばチタン(Ti)膜と窒化
チタン(TiN)膜とを積層して形成する。次いで、上
記絶縁膜41上にAl−Cuのような埋め込み導電層3
8を形成した後、高圧リフローを行って、第2溝46お
よび接続孔34の内部に埋め込み導電層38を埋め込
む。その後、CMPプロセスにより、絶縁膜41上に残
されている埋め込み導電層38と下地膜35とを除去し
て、接続孔34の内部に埋め込み導電層36と下地膜3
5とでプラグ37を形成するとともに、第2溝46の内
部に埋め込み導電層36と下地膜35とで上層配線45
を形成する。この図面では上層配線45を形成した後の
状態を示した。なお、配線26の側壁部分の接続孔34
を埋め込む材料は、図面では下地膜35のみの状態を示
してあるが、下地膜35と埋め込み導電層38とで埋め
込むこともできる。
Thereafter, a series of high-pressure reflow processes similar to those described above are performed. First, after performing sputter etching, as shown in FIG. 5D, a base film 35 including at least a conductive nitride film is formed on the inner walls of the connection holes 34 and the second grooves 46 by, for example, titanium (Ti). It is formed by laminating a film and a titanium nitride (TiN) film. Next, a buried conductive layer 3 such as Al-Cu is formed on the insulating film 41.
After the formation of 8, high-pressure reflow is performed to bury the buried conductive layer 38 in the second groove 46 and the connection hole 34. Then, the embedded conductive layer 38 and the underlying film 35 remaining on the insulating film 41 are removed by a CMP process, and the embedded conductive layer 36 and the underlying film 3 are left inside the connection hole 34.
5 to form a plug 37, and buried conductive layer 36 and base film 35 in second trench 46 to form upper layer wiring 45.
To form This drawing shows a state after the upper wiring 45 is formed. The connection hole 34 in the side wall of the wiring 26
In the drawing, only the base film 35 is shown as a material for embedding, but the material for embedding may be embedded with the base film 35 and the buried conductive layer 38.

【0060】上記多層配線の第2製造方法では、基板1
0上の絶縁膜(第1絶縁膜)21に形成した第1溝28
の内壁に少なくとも導電性の窒化膜を含む下地膜23を
形成した後、この第1溝28の内部を埋め込む状態に導
電層27を形成し、絶縁膜21上の余分な導電層27お
よび下地膜23を除去することから、第1溝28内に形
成される配線26は、導電層27からなる主配線層24
と、その側壁に形成される導電性の窒化膜を含む下地膜
23からなる側壁導電層25とで形成されることにな
る。そのため、複雑なプロセスを行うことなく、容易
に、導電性の窒化膜を含む下地膜23からなる側壁導電
層25を主配線層24の側壁に形成することが可能にな
る。
In the second method of manufacturing a multilayer wiring, the substrate 1
First groove 28 formed in insulating film (first insulating film) 21 on zero
After a base film 23 including at least a conductive nitride film is formed on the inner wall of the first trench 28, a conductive layer 27 is formed so as to fill the inside of the first groove 28, and an extra conductive layer 27 and a base film on the insulating film 21 are formed. 23 is removed, the wiring 26 formed in the first groove 28 becomes the main wiring layer 24 made of the conductive layer 27.
And a sidewall conductive layer 25 formed of a base film 23 including a conductive nitride film formed on the sidewall thereof. Therefore, it is possible to easily form the side wall conductive layer 25 including the base film 23 including the conductive nitride film on the side wall of the main wiring layer 24 without performing a complicated process.

【0061】そして絶縁膜(第2絶縁膜)31および絶
縁膜(第3絶縁膜)41を形成した後、絶縁膜41に上
層配線が設けられる第2溝46を形成し、絶縁膜31に
第2溝46の底部より配線26に通じる接続孔34を形
成することから、接続孔34の底部には、主配線層24
の側壁に形成されている側壁配線層25の上部が露出す
る。その後第2溝46の内部および接続孔34の内部に
埋め込み導電層38を形成することから、この埋め込み
導電層38は、たとえ主配線層24の表面に酸化膜が形
成されていても、側壁配線層25の導電性の窒化膜に接
続する。そのため、埋め込み導電層38は安定的に配線
26と接続されることになる。
After forming the insulating film (second insulating film) 31 and the insulating film (third insulating film) 41, a second groove 46 in which an upper layer wiring is provided is formed in the insulating film 41, and the second groove 46 is formed in the insulating film 31. Since the connection hole 34 communicating with the wiring 26 is formed from the bottom of the second groove 46, the main wiring layer 24 is formed at the bottom of the connection hole 34.
The upper part of the side wall wiring layer 25 formed on the side wall is exposed. Thereafter, the buried conductive layer 38 is formed inside the second groove 46 and the inside of the connection hole 34. Therefore, even if an oxide film is formed on the surface of the main wiring layer 24, the buried conductive layer 38 Connect to the conductive nitride film of layer 25. Therefore, the buried conductive layer 38 is stably connected to the wiring 26.

【0062】しかも第2溝46内に上層配線を形成する
工程と接続孔34内にプラグ37を形成する工程とを同
一工程で行う、いわゆるデュアルダマシンプロセスを採
用することが可能になり、工程数が削減される。
Further, it is possible to adopt a so-called dual damascene process in which the step of forming the upper wiring in the second groove 46 and the step of forming the plug 37 in the connection hole 34 are performed in the same step. Is reduced.

【0063】また、接続孔34が接続される部分の第1
溝28を接続孔34の幅よりも狭い幅に形成することか
ら、主配線層24の上面の面積が狭くなる。そのため、
接続孔34に埋め込まれる埋め込み導電層38との接続
部分では、酸化されやすい主配線層24の部分が少なく
なり、側壁配線層25の導電性の窒化膜により安定的に
導通が得られる。また配線26(側壁配線層25)の側
部に達するように接続孔34を形成する製造方法では、
埋め込み導電層38と側壁配線層25の窒化膜との接触
面積が増大することにより、さらに安定的な導通が得ら
れる。さらに接続孔34が接続される第1溝28の部分
を、その部分以外の第1溝28よりも狭い幅に形成する
ことから、その接続部分以外における配線26の抵抗の
増大が抑制される。
The first portion of the portion to which the connection hole 34 is connected
Since the width of the groove 28 is smaller than the width of the connection hole 34, the area of the upper surface of the main wiring layer 24 is reduced. for that reason,
In the connection portion with the buried conductive layer 38 buried in the connection hole 34, the portion of the main wiring layer 24 that is easily oxidized is reduced, and the conductive nitride film of the side wall wiring layer 25 provides stable conduction. In the manufacturing method in which the connection hole 34 is formed so as to reach the side of the wiring 26 (sidewall wiring layer 25),
By increasing the contact area between the buried conductive layer 38 and the nitride film of the side wall wiring layer 25, more stable conduction can be obtained. Further, since the portion of the first groove 28 to which the connection hole 34 is connected is formed to have a width smaller than that of the first groove 28 other than the portion, an increase in the resistance of the wiring 26 other than the connection portion is suppressed.

【0064】本発明は、上記各実施形態に限定されるこ
とはなく、例えば窒化チタンの代わりにチタンタングス
テン(TiW)、タングステンシリサイド(WSi)、
タングステン(W)、タンタル(Ta)等を用いること
も可能である。またアルミニウム銅合金以外にアルミニ
ウムシリコン銅合金、アルミニウムゲルマニウム合金、
アルミニウムスカンジウム合金、純アルミニウム等を用
いることも可能であるまアルミニウム合金の埋め込みは
上記高圧リフロー法以外に、通常のリフロー処理、また
は高温スパッタリングなどでも可能である。また、窒化
チタン、アルミニウム系金属材料はCVD法によって成
膜してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, instead of titanium nitride, titanium tungsten (TiW), tungsten silicide (WSi),
It is also possible to use tungsten (W), tantalum (Ta), or the like. In addition to aluminum copper alloy, aluminum silicon copper alloy, aluminum germanium alloy,
It is also possible to use an aluminum scandium alloy, pure aluminum, or the like. The embedding of the aluminum alloy can be performed by ordinary reflow treatment, high-temperature sputtering, or the like, in addition to the high-pressure reflow method. Further, a film of titanium nitride or an aluminum-based metal material may be formed by a CVD method.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上、説明したように本発明の多層配線
によれば、主配線層と、その側壁に設けた導電性の窒化
膜を含む側壁配線層とで配線が構成さていることから、
主配線層の表面が酸化されて絶縁性の金属酸化膜が形成
されたとしても、酸化されない側壁配線層の導電性の窒
化膜により、配線と接続孔内に形成した導電性のプラグ
とは、安定的な導通を得ることが可能になる。これによ
って、主配線層が酸化されやすい金属材料、例えばアル
ミニウム系金属で構成されていても、接続抵抗の上昇を
抑えることができる。
As described above, according to the multilayer wiring of the present invention, the wiring is constituted by the main wiring layer and the side wall wiring layer including the conductive nitride film provided on the side wall thereof.
Even if the surface of the main wiring layer is oxidized to form an insulating metal oxide film, the conductive plug formed in the wiring and the connection hole by the conductive nitride film of the sidewall wiring layer that is not oxidized, It is possible to obtain stable conduction. Thus, even if the main wiring layer is made of a metal material that is easily oxidized, for example, an aluminum-based metal, an increase in connection resistance can be suppressed.

【0066】本発明の多層配線の第1製造方法によれ
ば、配線を構成する主配線層の側壁に導電性の窒化膜を
含む下地膜からなる側壁配線層を形成するので、たとえ
プロセス中に主配線層の表面に酸化膜が形成されたとし
ても、側壁配線層の導電性の窒化膜には酸化膜は形成さ
れない。このため、導電性の窒化膜によって配線とプラ
グとは安定的な導通を得ることができる。よって、配線
とプラグとの接続抵抗の上昇を抑えることができる。
According to the first method of manufacturing the multilayer wiring of the present invention, the side wall wiring layer made of the base film including the conductive nitride film is formed on the side wall of the main wiring layer constituting the wiring. Even if an oxide film is formed on the surface of the main wiring layer, no oxide film is formed on the conductive nitride film of the side wall wiring layer. Therefore, stable conduction between the wiring and the plug can be obtained by the conductive nitride film. Therefore, an increase in the connection resistance between the wiring and the plug can be suppressed.

【0067】本発明の多層配線の第2製造方法によれ
ば、配線を構成する主配線層の側壁に導電性の窒化膜を
含む下地膜からなる側壁配線層を形成するので、たとえ
プロセス中に主配線層の表面に酸化膜が形成されたとし
ても、側壁配線層の導電性の窒化膜には酸化膜は形成さ
れない。このため、導電性の窒化膜によって配線とプラ
グとは安定的な導通を得ることができる。よって、配線
とプラグとの接続抵抗の上昇を抑えることができる。し
かも第2溝内に上層配線を形成する工程と接続孔内にプ
ラグを形成する工程とを同一工程で行えるので、工程数
の削減を図ることが可能になる。
According to the second method of manufacturing the multilayer wiring of the present invention, the side wall wiring layer made of the base film including the conductive nitride film is formed on the side wall of the main wiring layer constituting the wiring. Even if an oxide film is formed on the surface of the main wiring layer, no oxide film is formed on the conductive nitride film of the side wall wiring layer. Therefore, stable conduction between the wiring and the plug can be obtained by the conductive nitride film. Therefore, an increase in the connection resistance between the wiring and the plug can be suppressed. In addition, since the step of forming the upper layer wiring in the second groove and the step of forming the plug in the connection hole can be performed in the same step, the number of steps can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の多層配線に係わる第1実施形態の一例
を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a first embodiment relating to a multilayer wiring of the present invention.

【図2】多層配線に係わる第2実施形態の一例の概略構
成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of a second embodiment relating to multilayer wiring.

【図3】本発明の多層配線の第1製造方法に係わる実施
形態の一例の製造工程図(その1)である。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram (part 1) of an example of an embodiment according to a first method for manufacturing a multilayer wiring of the present invention;

【図4】本発明の多層配線の第1製造方法に係わる実施
形態の一例の製造工程図(その2)である。
FIG. 4 is a diagram (part 2) illustrating an example of an embodiment of a first method of manufacturing a multilayer wiring according to the present invention;

【図5】本発明の多層配線の第2製造方法に係わる実施
形態の一例の製造工程図である。
FIG. 5 is a manufacturing process diagram of an example of an embodiment according to a second method for manufacturing a multilayer wiring of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…基板、24…主配線層、25…側壁配線層、26
…配線、31…絶縁膜、34…接続孔、37…プラグ
10: substrate, 24: main wiring layer, 25: side wall wiring layer, 26
... wiring, 31 ... insulating film, 34 ... connection hole, 37 ... plug

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成されている配線と、該配線
を覆う絶縁膜に形成されているもので該配線に通じる接
続孔と、該接続孔内に形成されている導電性のプラグと
が備えられている多層配線において、 前記配線は、主配線層と、少なくとも導電性の窒化膜を
含むもので前記主配線層の側壁に設けられている側壁配
線層とからなり、 前記プラグは、少なくとも前記側壁配線層の上部に接続
されていることを特徴とする多層配線。
1. A wiring formed on a substrate, a connection hole formed in an insulating film covering the wiring and communicating with the wiring, and a conductive plug formed in the connection hole. Wherein the wiring comprises a main wiring layer and a side wall wiring layer which includes at least a conductive nitride film and is provided on a side wall of the main wiring layer; A multilayer wiring connected to at least an upper part of the side wall wiring layer.
【請求項2】 請求項1記載の多層配線において、 前記配線は前記プラグとの接続部分が該プラグの幅より
も狭い幅に形成されていて、 かつ前記プラグは前記側壁配線層の側部にも接続されて
いることを特徴とする多層配線。
2. The multi-layer wiring according to claim 1, wherein the wiring is formed such that a connection portion with the plug is narrower than a width of the plug, and the plug is formed on a side portion of the side wall wiring layer. Characterized by the fact that they are also connected.
【請求項3】 請求項2記載の多層配線において、 前記配線は前記プラグとの接続部分の配線幅がそれ以外
の部分の配線幅よりも狭い幅に形成されていることを特
徴とする多層配線。
3. The multilayer wiring according to claim 2, wherein the wiring is formed so that a wiring width at a connection portion with the plug is smaller than a wiring width at other portions. .
【請求項4】 基板上の第1絶縁膜に配線を設けるため
の溝を形成する工程と、 前記溝の内壁に少なくとも導電性の窒化膜を含む下地膜
を形成した後、該溝の内部を埋め込む状態に導電層を形
成する工程と、 前記第1絶縁膜上に残されている前記導電層と前記下地
膜とを除去して、前記溝の内部に前記導電層からなる主
配線層と前記下地膜からなる側壁配線層とで配線を形成
する工程と、 前記第1絶縁膜上に前記配線を覆う第2絶縁膜を形成す
る工程と、 前記第2絶縁膜に前記配線に通じる接続孔を形成する工
程と、 前記接続孔の内部に導電性のプラグを形成する工程とを
備えたことを特徴とする多層配線の製造方法。
4. A step of forming a groove for providing a wiring in a first insulating film on a substrate; and forming a base film including at least a conductive nitride film on an inner wall of the groove, and then forming an inside of the groove. Forming a conductive layer in a buried state, removing the conductive layer and the base film remaining on the first insulating film, and forming a main wiring layer made of the conductive layer inside the groove; Forming a wiring with a sidewall wiring layer made of a base film; forming a second insulating film covering the wiring on the first insulating film; forming a connection hole communicating with the wiring in the second insulating film. Forming a conductive plug inside the connection hole.
【請求項5】 請求項4記載の多層配線の製造方法にお
いて、 前記接続孔が接続される部分の前記溝を、該接続孔の幅
よりも狭い幅に形成することを特徴とする多層配線の製
造方法。
5. The method of manufacturing a multilayer wiring according to claim 4, wherein the groove at a portion where the connection hole is connected is formed to have a width smaller than the width of the connection hole. Production method.
【請求項6】 請求項5記載の多層配線の製造方法にお
いて、 前記接続孔が接続される部分の前記溝を、該接続孔が接
続される部分以外の該溝よりも狭い幅に形成することを
特徴とする多層配線の製造方法。
6. The method for manufacturing a multilayer wiring according to claim 5, wherein the groove at a portion to which the connection hole is connected is formed to have a smaller width than the groove other than the portion to which the connection hole is connected. A method for manufacturing a multilayer wiring, comprising:
【請求項7】 基板上の第1絶縁膜に配線を設けるため
の第1溝を形成する工程と、 前記第1溝の内壁に少なくとも導電性の窒化膜を含む下
地膜を形成した後、該第1溝の内部を埋め込む状態に導
電層を形成する工程と、 前記第1絶縁膜上に残されている前記導電層と前記下地
膜とを除去して、前記第1溝の内部に前記導電層からな
る主配線層と前記下地膜からなる側壁配線層とで配線を
形成する工程と、 前記第1絶縁膜上に前記配線を覆う第2絶縁膜を形成す
る工程と、 前記第2絶縁膜上に第3絶縁膜を形成する工程と、 前記第3絶縁膜に上層配線を設けるための第2溝を形成
する工程と、 前記第2絶縁膜に前記第2溝の底部より前記配線に通じ
る接続孔を形成する工程と、 前記第2溝の内部と前記接続孔の内部とに埋め込み導電
層を形成する工程とを備えたことを特徴とする多層配線
の製造方法。
7. A step of forming a first groove for providing a wiring in a first insulating film on a substrate, and forming a base film including at least a conductive nitride film on an inner wall of the first groove. Forming a conductive layer so as to bury the inside of the first groove; removing the conductive layer and the base film remaining on the first insulating film to form the conductive layer inside the first groove; Forming a wiring with a main wiring layer made of a layer and a side wall wiring layer made of the base film; forming a second insulating film covering the wiring on the first insulating film; Forming a third insulating film thereon; forming a second groove for providing an upper layer wiring in the third insulating film; connecting the second insulating film to the wiring from the bottom of the second groove. Forming a connection hole, and filling a conductive layer in the inside of the second groove and the inside of the connection hole. Method for manufacturing a multilayer wiring which is characterized in that a step of forming.
【請求項8】 請求項7記載の多層配線の製造方法にお
いて、 前記接続孔が接続される部分の前記第1溝を、該接続孔
の幅よりも狭い幅に形成することを特徴とする多層配線
の製造方法。
8. The method for manufacturing a multilayer wiring according to claim 7, wherein the first groove in a portion to which the connection hole is connected is formed to have a width smaller than the width of the connection hole. Wiring manufacturing method.
【請求項9】 請求項8記載の多層配線の製造方法にお
いて、 前記接続孔が接続される部分の前記第1溝を、該接続孔
が接続される部分以外の該第1溝よりも狭い幅に形成す
ることを特徴とする多層配線の製造方法。
9. The method for manufacturing a multilayer wiring according to claim 8, wherein the first groove at a portion to which the connection hole is connected is narrower than the first groove other than the portion to which the connection hole is connected. Forming a multilayer wiring.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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