JPS6199350A - 多層配線形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、半導体基板上に多層配線を行う多層配線形成
方法に関するものである。

従来技術と問題点 従来は、多層配線相互間、例えばＡｎ−Ａ５Ｌ間あるい
は他の多層金属配線間での多層配線を行うにあたって、
　ＡＭ−Ｓｉなどの下部金属層上に１１９Ｇ　　（リン
シリケートガラス）　、ＳｉＯ□　、Ｓ＋１Ｎ４などに
よる層１ｍ絶縁層を配置し、その絶縁層にコンタクトホ
ールをあけてから、上部金属層を形成する。その際に、
コンタクトホールの表面部分には、たとえばＡｎ配線の
場合にはＡｆＬ２０３やＡｆＬ−Ｆなどの酸化物や弗化
物などの汚染物が形成され、これが、多層配線形成時の
コンタクト抵抗を増大させる要因となっていた。

かかるコンタクト抵抗の低減のために、イオンエツチン
グあるいはスパッタエツチングにより下部金属層のＡ文
表面の汚染物を除去してから、スパッタや蒸着によって
上部金属層を付着していた。

しかし、この場合には、イオンエツチングやスパッタエ
ツチングによるイオン衝撃、２次電子放出、紫外線発生
などによって、下部金属層の下地の半導体回路、たとえ
ばＭＯＳ電界効果トランジスタのゲート酸化膜を損傷す
るおそれがあり、そのダメージに起因してゲートの閾値
電圧が変化してしまうなどの悪影響を受ける。

発明の目的 そこで、本発明の目的は、多層配線形成の際に、イオン
エツチングやスパッタエツチングを用いてコンタクト抵
抗の低減を図ると共に、その際のダメージを防止して多
層配線を行うことのでき１　　　　る多層配線形成方法
を提供することにある。

発明の構成 かかる目的を達成するために、本発明は、下地配線上に
層間絶縁膜を付着する工程と、前記絶縁膜にコンタクト
ホールを形成する工程と、前記コンタクトホールの形成
された絶縁膜上に保護金属層を付着する工程と、前記保
護金属層に前記コンタクトホールに対応して開口を形成
する工程と、前記開口を介して前記下地配線の清浄化処
理を行う工程と、前記開口の形成された保護金属層上に
上部金属層を付着する工程と、前記上部金属層に上部配
線パターンを形成する工程とを具えたことを特徴とする
。

発明の実施例 以下に、図面を参照して１本発明の詳細な説明する。

第１図（Ａ）〜（Ｅ）は本発明の多層配線形成方法を実
施する一連の工程を示す、第１図（Ａ）において、１は
ＭＯＳ電界効果トランジスタなどの半導体基板、２はそ
の配線部分、すなわち多層配線にあたっての下地金属配
線、たとえばＡ見−Ｓｉ層、３は多層配線の層間絶縁膜
としてのＰＳＧ　、５ｉ０２あるいは５ｉｌＮ４膜であ
り、この層間絶縁膜３には上部金属配線に電気接続を行
うためのコンタクトホール４をあける。

次いで、第１図（Ｂ）に示すように、層間絶縁膜３およ
びコンタクトホール４を覆って全面に１００〜５００人
程度に薄いフチ金属膜５をダメージ防止のために被着す
る。この保護膜５としては、１−ｓｉなどの金属を用い
ることができる。従って、後述するように上部配線用の
金属層と同一材料を用いることにより、この保ｇｌｌ１
５を上部金属層の一部分にすることができる。

保護膜５には、フォトリングラフィ工程によって、第１
図（Ｃ）に示すように、コンタクトホール４の部分を除
去する。その後に、その開口部６を介して、　Ａｎのイ
オンエツチングあるいはスパッタエツチングなどの清浄
化処理を行って、コンタクトホール４内の下地金属層２
の部分の汚染物を除去する。

引き続いて、第１図（０）に示すように、保護膜５の上
より、コンタクトホール４を介して上部金属層７を全面
に付着させる。ここで、この金属層７は保護膜５と同一
材料なので、金属層７の一部分として処理できる。そこ
で、第１図（Ｅ）および第２図に示すように、金属層７
に対して上部電極パターン８をフォトリングラフィ技術
により形成する０以上により、下地配線１がコンタクト
ホール４を介して上部電極パターン８と電気的に接続さ
れた多層配線が形成される。

発明の効果 以上から明らかなように、本発明によれば、コンタクト
ホール形成後に薄い金属層を保護膜として層間絶縁層上
に積層し、コンタクトホールのみを開口させてから、多
層配線形成時のコンタクト抵抗の低減のためにイオンエ
ツチングあるいはスパッタエツチングなどの清浄化処理
を行うので、かかるエツチングの際に層間絶縁層の表面
への電子あるいはイオンの電荷を保護膜を通して放電さ
せることができ、層間絶縁層が充電されることがなく２
従って、下地の半導体基板のダメージを防止することが
できる。しかもまた、かかる保護膜は紫外線などの内部
への侵入を阻止することができるので、この点からも下
地の半導体基板のダメージ防止に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｅ）は本発明多層配線形成方法の一連
の工程の一例を示す断面図、 第２図は本発明により形成された多層配線の一例を示す
平面図である。 １・・・半導体基板、 ２・・・下地金属配線、 ３・・・層間絶縁膜、 ４・・・コンタクトホール、 ５・・・保護層。 ６・・・開口部、 ７・・・上部金属層、 ８・・・上部電極パターン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下地配線上に層間絶縁膜を付着する工程と、前記絶
   縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、 前記コンタクトホールの形成された絶縁膜上に保護金属
   層を付着する工程と、 前記保護金属層に前記コンタクトホールに対応して開口
   を形成する工程と、 前記開口を介して前記下地配線の清浄化処理を行う工程
   と、 前記開口の形成された保護金属層上に上部金属層を付着
   する工程と、 前記上部金属層に上部配線パターンを形成する工程とを
   具えたことを特徴とする多層配線形成方法。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の多層配線形成方法に
   おいて、前記保護金属層の厚さを１００〜５００Åとす
   ることを特徴とする多層配線形成方法。