專利名稱：半導(dǎo)體裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及半導(dǎo)體裝置的制造方法，特別是涉及多層布線技術(shù)。
近年來(lái)，伴隨半導(dǎo)體器件的高集成化、多功能化，布線的微細(xì)化、多層化得到發(fā)展，在半導(dǎo)體裝置的制造方法中，多層布線技術(shù)成為重要的技術(shù)。


圖17是說(shuō)明具有層布線結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置101P用的縱剖面圖。半導(dǎo)體裝置101P具備硅襯底1P。再有，在圖17中，省略了在硅襯底1P的表面上被形成的各種元件的圖示。
在硅襯底1P上形成了由氧化硅(SiO2)構(gòu)成的層間絕緣膜2P，在該層間絕緣膜2P上在其厚度方向上形成了接觸孔2HP和對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記等的標(biāo)記用的孔2MP。再有，一般來(lái)說(shuō)，在將最小線寬定為0.25微米的半導(dǎo)體裝置、所謂的四分之一微米這一代的半導(dǎo)體裝置中，在從上面觀察半導(dǎo)體裝置101P時(shí)，接觸孔2HP和后述的通路孔4HP的大小約為0.3～0.4微米，標(biāo)記用的孔2MP的大小約為1～10微米。
在接觸孔2HP內(nèi)埋入了構(gòu)成所謂的栓(plug)的金屬層7HP。在此，所謂「栓」，指的是導(dǎo)電性地連接夾住層間絕緣膜而被配置的布線等的導(dǎo)電層間的導(dǎo)電層。另一方面，在標(biāo)記用的孔2MP側(cè)壁上形成了所謂的側(cè)壁襯墊(sidewall spacer)狀的金屬層7MP。金屬層7MP由與金屬層7HP相同的材料構(gòu)成。
再者，在層間絕緣膜2P上與栓7HP相接，形成了構(gòu)成布線或布線層的金屬層3HP。另一方面，覆蓋標(biāo)記用的孔2MP，形成了金屬層3MP。
然后，形成了由氧化硅構(gòu)成的層間絕緣膜4P，以便覆蓋布線3HP、金屬層3MP和層間絕緣膜2P。層間絕緣膜4P的厚度例如約為700～1000nm(7000～10000埃)。層間絕緣膜4P具有到達(dá)布線3HP的接觸孔或通路孔4HP，在該通路孔4HP內(nèi)充填了栓8HP。而且，在層間絕緣膜4P上與栓8HP相接，形成了布線6HP。另一方面，在層間絕緣膜4P的與襯底1相反一側(cè)的表面4SP一側(cè)且在標(biāo)記用的孔2MP的上方，形成了凹部4MP。
再有，在圖17中，包含栓7HP、8HP和布線3HP、6HP等的區(qū)域HP相當(dāng)于半導(dǎo)體裝置101P的形成了各種元件(未圖示)的元件區(qū)域或元件形成區(qū)域。與此不同，包含標(biāo)記用的孔2MP的區(qū)域MP相當(dāng)于在制造工序中形成了所使用的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記等輔助的圖形的區(qū)域。
其次，除了圖17外，一邊參照?qǐng)D18～圖20的各縱剖面圖，一邊說(shuō)明現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置101P的制造方法。
首先，利用等離子CVD(化學(xué)汽相淀積)法在上述的形成了各種元件的硅襯底1P上淀積氧化硅(等離子氧化物)，使用回刻(etchback)法或CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)法對(duì)該氧化硅進(jìn)行平坦化處理，形成層間絕緣膜2P。
其次，在層間絕緣膜2P的整體上涂敷抗蝕劑(未圖示)，利用光刻技術(shù)將該抗蝕劑構(gòu)圖為與接觸孔2HP和標(biāo)記用的孔2MP對(duì)應(yīng)的圖形。然后，利用將這樣的被構(gòu)圖了的抗蝕劑作為掩模的RIE(反應(yīng)離子刻蝕)法對(duì)層間絕緣膜2P進(jìn)行開(kāi)口，形成接觸孔2HP和標(biāo)記用的孔2MP。其后，用氧等離子體等除去上述抗蝕劑。
其次，例如利用濺射法淀積規(guī)定的金屬材料，以便覆蓋層間絕緣膜2P的整體。然后，對(duì)該金屬層進(jìn)行回刻，形成栓7HP。此時(shí)，如上所述，由于標(biāo)記用的孔2MP的尺寸比接觸孔2HP大，故在標(biāo)記用的孔2MP中上述金屬層以側(cè)壁襯墊狀殘留下來(lái)，形成金屬層7MP。
其后，淀積規(guī)定的金屬材料，使其覆蓋層間絕緣膜2P的整體。然后，在該金屬層的整個(gè)面上涂敷抗蝕劑(未圖示)，利用光刻技術(shù)將該抗蝕劑構(gòu)圖為與布線3HP和金屬層3MP對(duì)應(yīng)的圖形。而且，利用將這樣的被構(gòu)圖了的抗蝕劑作為掩模的RIE法對(duì)上述金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，形成布線3HP和金屬層3MP。其后，用氧等離子體等除去上述抗蝕劑。利用以上的工序，可得到圖18的狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置。
其后，如圖19中所示，使用等離子CVD法，形成例如厚度約為1500～2500nm(15000～25000埃)的氧化硅膜4AP，使其覆蓋層間絕緣膜2P、布線3HP和金屬層3MP的整體。
氧化硅膜4AP在標(biāo)記用的孔2MP的上方具有與標(biāo)記用的孔2MP凹形狀對(duì)應(yīng)的凹部4MAP而被形成。例如在如從硅襯底1P的上方觀察標(biāo)記用的孔2MP時(shí)的尺寸大致為1微米以上的情況那樣，在比較寬的標(biāo)記用的孔2MP的上方容易形成這樣的凹部4MAP。此外，在標(biāo)記用的孔2MP的深度例如超過(guò)1.5微米的情況下，容易較深地形成該凹部。
其次，使用CMP法對(duì)氧化硅膜4AP進(jìn)行研磨、使其平坦化，形成圖20中示出的層間絕緣膜4P。此時(shí)，對(duì)布線3HP上的氧化硅膜進(jìn)行研磨，使其厚度約為700～1000nm。再有，圖19的凹部4MAP的底部作為圖20的凹部4MP留下來(lái)。
在使用CMP法對(duì)氧化硅進(jìn)行研磨的情況下，經(jīng)常使用氧化硅(SiO2)系列或氧化鈰(CeO2)系列的漿液，從生產(chǎn)性的觀點(diǎn)來(lái)看，大多選擇研磨速度快的氧化鈰系列的漿液。
其后，利用與上述的接觸孔2HP的形成方法相同的形成方法，形成通路孔4HP、栓8HP和布線6HP。利用以上的工序，可得到圖17的半導(dǎo)體裝置101P。再有，在3層以上的多層布線的情況下，以規(guī)定的次數(shù)重復(fù)上述的工序。
其后，覆蓋最上面的布線，形成層間絕緣膜，利用等離子CVD法等，在該層間絕緣膜所整個(gè)面上形成作為鈍化膜的氮化硅膜。其后，使用光刻技術(shù)和干法刻蝕法除去鍵合焊區(qū)(未圖示)上的層間絕緣膜等，使鍵合焊區(qū)露出。
如上所述，在使用CMP法對(duì)氧化硅進(jìn)行研磨的情況下，大多使用研磨速度快的氧化鈰系列漿液。此時(shí)，在使用氧化鈰系列漿液的CMP法中，包含使用氧化鈰系列漿液的研磨工序A、用水和刷子刷洗在研磨后留在被研磨面上的氧化鈰系列漿液的第1清洗工序B和利用氨(NH4OH)與雙氧水(H2O2)的混合液或稀氫氟酸(HF)進(jìn)行處理的第2清洗工序C。但是，有使用氧化鈰系列漿液的研磨中存在下述問(wèn)題。
即，在上述研磨工序A時(shí)，氧化鈰系列漿液堵在凹部4MP中而留下來(lái)(參照?qǐng)D20中示出的漿液殘留50P)。這樣的漿液殘留50P在第1清洗工序B中被刷子刷出來(lái)，散布在層間絕緣膜4P上而凝固(參照?qǐng)D21中示出的已飛濺出來(lái)的漿液殘留50P)。被散布開(kāi)的漿液殘留50P幾乎不能在上述稀氫氟酸中被除去，此外，即使用NH4OH與H2O2的混合液也不能充分地將其除去。因此，如果在漿液殘留50P被散布開(kāi)的狀態(tài)下在層間絕緣膜4P上形成布線，則如圖21的縱剖面圖中示出的布線6P那樣，存在不能得到所希望的布線形狀的問(wèn)題。這樣的布線形狀的不良情況引起短路或斷線，其結(jié)果，導(dǎo)致半導(dǎo)體裝置的成品率的下降或可靠性的下降。
本發(fā)明是為了解決這樣的問(wèn)題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種沒(méi)有因CMP法中使用的漿液的殘留、飛濺引起的布線的斷線等的不良情況并具有高的可靠性的半導(dǎo)體裝置和這樣的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
(1)與本發(fā)明的第1方面的記載有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具備襯底，具有主表面；層間絕緣膜，被配置在上述襯底的上述主表面上；至少2層基底層，分別被配置在上述層間絕緣膜內(nèi)，在上述層間絕緣膜的厚度方向上重疊，彼此間不相接；以及標(biāo)記用的孔，在上述絕緣膜內(nèi)從上述層間絕緣膜的與上述襯底相反一側(cè)的表面到上述層間絕緣膜的最靠近上述表面的上述基底層被形成。
(2)與本發(fā)明的第2方面的記載有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具備襯底，具有主表面；層間絕緣膜，被配置在上述襯底的上述主表面上；以及包含多個(gè)孔的標(biāo)記用的孔，從上述襯底的上述主表面的上方觀察時(shí)的該多個(gè)孔的各自的尺寸大致不到1微米，在上述層間絕緣膜的表面上分別具有開(kāi)口部，在上述層間絕緣膜內(nèi)被形成。
(3)本發(fā)明的第3方面中記載的半導(dǎo)體裝置是本發(fā)明的第2方面中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于還具備被配置在上述多個(gè)孔的至少1個(gè)孔內(nèi)的金屬層。
(4)本發(fā)明的第4方面中記載的半導(dǎo)體裝置是本發(fā)明的第2方面中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述多個(gè)孔包含溝狀的孔和柱狀的孔的至少一種。
(5)與本發(fā)明的第5方面的記載有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具備襯底，具有主表面；層間絕緣膜，被配置在上述襯底的上述主表面上；標(biāo)記用的孔，在上述層間絕緣膜的與上述襯底相反一側(cè)的表面上具有開(kāi)口部，在上述層間絕緣膜內(nèi)被形成；以及金屬層，被充填在上述標(biāo)記用的孔內(nèi)直到上述標(biāo)記用的孔的上述開(kāi)口部附近為止。
(6)與本發(fā)明的第6方面的記載有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具備襯底，具有主表面；層間絕緣膜，被配置在上述襯底的上述主表面上；標(biāo)記用的孔，在上述層間絕緣膜的與上述襯底相反一側(cè)的表面上具有開(kāi)口部，在上述層間絕緣膜內(nèi)被形成；以及金屬層，被配置在上述標(biāo)記用的孔內(nèi)，上述標(biāo)記用的孔的上述開(kāi)口部附近的部分形成了使上述開(kāi)口部變窄的突出的帽沿狀。
(7)與本發(fā)明的第7方面的記載有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具備襯底，具有主表面；第1層間絕緣膜，被配置在上述襯底的上述主表面上；標(biāo)記用的孔，在上述第1層間絕緣膜的與上述襯底相反一側(cè)的表面上具有開(kāi)口部，在上述第1層間絕緣膜內(nèi)被形成；第2層間絕緣膜，覆蓋上述標(biāo)記用的孔而被配置，在上述標(biāo)記用的孔的上方且在與上述襯底相反一側(cè)的表面上具有已開(kāi)口的凹部；以及電介質(zhì)層，被配置在上述第2層間絕緣膜的上述凹部?jī)?nèi)。
(8)本發(fā)明的第8方面中記載的半導(dǎo)體裝置是本發(fā)明的第7方面中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于用上述電介質(zhì)層充填了上述第2層間絕緣膜的上述凹部，直到上述第2層間絕緣膜的上述表面附近為止。
(9)本發(fā)明的第9方面中記載的半導(dǎo)體裝置是本發(fā)明的第7方面中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述電介質(zhì)層被配置在上述第2層間絕緣膜的上述凹部的至少內(nèi)表面上。
(10)本發(fā)明的第10方面中記載的半導(dǎo)體裝置是本發(fā)明的第7方面中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述電介質(zhì)層由與上述第2層間絕緣膜相比難以附著到在CMP法中被使用的漿液上的材料構(gòu)成。
(11)本發(fā)明的第11方面中記載的半導(dǎo)體裝置是本發(fā)明的第1至10的任一方面中記載的半導(dǎo)體裝置，其特征在于從上述襯底的上述主表面的上方觀察上述標(biāo)記用的孔時(shí)的上述標(biāo)記用的孔的尺寸大致為1微米以上。
(12)與本發(fā)明的第12方面的記載有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法的特征在于，具備下述工序(a)在襯底的主表面上形成第1層間絕緣膜的工序，該第1層間絕緣膜在與上述襯底相反一側(cè)的表面上具有已開(kāi)口的標(biāo)記用的孔；(b)形成第2層間絕緣膜以覆蓋上述標(biāo)記用的孔的工序；(c)在上述第2層間絕緣膜上形成電介質(zhì)層的工序；以及(d)在上述工序(c)后，利用CMP法研磨上述第2層間絕緣膜的工序。
(13)本發(fā)明的第13方面中記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法是本發(fā)明的第12方面中記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于還具備(e)在上述工序(d)結(jié)束后除去殘存的上述電介質(zhì)層的工序。
(14)本發(fā)明的第14方面中記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法是本發(fā)明的第12或13方面中記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于上述電介質(zhì)層由與上述第2層間絕緣膜相比難以附著到在CMP法中被使用的漿液上的材料構(gòu)成。
(15)本發(fā)明的第15方面中記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法是本發(fā)明的第12方面中記載的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于從上述襯底的上述主表面的上方觀察上述標(biāo)記用的孔時(shí)的上述標(biāo)記用的孔的尺寸大致為1微米以上。
圖1是說(shuō)明與實(shí)施例1有關(guān)的半導(dǎo)體裝置用的示意性的縱剖面圖。
圖2是說(shuō)明與實(shí)施例1有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法用的示意性的縱剖面圖。
圖3是說(shuō)明與實(shí)施例1有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法用的示意性的縱剖面圖。
圖4是說(shuō)明與實(shí)施例2有關(guān)的半導(dǎo)體裝置用的示意性的縱剖面圖。
圖5是說(shuō)明與實(shí)施例2有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法用的示意性的縱剖面圖。
圖6是說(shuō)明與實(shí)施例2有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法用的示意性的縱剖面圖。
圖7是說(shuō)明與實(shí)施例3有關(guān)的半導(dǎo)體裝置用的示意性的縱剖面圖。
圖8是說(shuō)明與實(shí)施例3有關(guān)的半導(dǎo)體裝置的制造方法用的示意性的縱剖面圖。
圖9是說(shuō)明與實(shí)施例4有關(guān)的半導(dǎo)體裝置用的示意性的縱剖面圖。
圖10是說(shuō)明與實(shí)施例5有關(guān)的半導(dǎo)體裝置用的示意性的縱剖面圖。
圖11是說(shuō)明與實(shí)施例6有關(guān)的半導(dǎo)體裝置用的示意性的縱剖面圖。
圖12是說(shuō)明與實(shí)施例6有關(guān)的半導(dǎo)體裝置用的示意性的縱剖面圖。
圖13是說(shuō)明與實(shí)施例6有關(guān)的第2半導(dǎo)體裝置用的示意性的縱剖面圖。
圖14是說(shuō)明與實(shí)施例6有關(guān)的第3半導(dǎo)體裝置用的示意性的縱剖面圖。
圖15是說(shuō)明與實(shí)施例6有關(guān)的第4半導(dǎo)體裝置用的示意性的縱剖面圖。
圖16是說(shuō)明與實(shí)施例7有關(guān)的半導(dǎo)體裝置用的示意性的縱剖面圖。
圖17是說(shuō)明現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置用的縱剖面圖。
圖18是說(shuō)明現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的制造方法用的縱剖面圖。
圖19是說(shuō)明現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的制造方法用的縱剖面圖。
圖20是說(shuō)明現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的制造方法用的縱剖面圖。
圖21是說(shuō)明現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的制造方法用的縱剖面圖。
<實(shí)施例1>
圖1表示說(shuō)明與實(shí)施例1有關(guān)的半導(dǎo)體裝置101用的示意性的縱剖面圖。再有，半導(dǎo)體裝置101和與后述的各實(shí)施例有關(guān)的半導(dǎo)體裝置在與現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置101P的區(qū)域MP相當(dāng)?shù)膮^(qū)域方面具有特征。因此，在以下的說(shuō)明中，以這一點(diǎn)為中心進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1中所示，半導(dǎo)體裝置101具備硅片等的襯底1。再有，在與現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置101P的區(qū)域HP相當(dāng)?shù)囊r底1的區(qū)域(未圖示)上形成了各種元件。
在襯底1的主表面1S上，例如形成了由氧化硅構(gòu)成的層間絕緣膜(第1層間絕緣膜)2。在該層間絕緣膜2的厚度方向上形成了標(biāo)記用的孔2M。詳細(xì)地說(shuō)，標(biāo)記用的孔2M在層間絕緣膜2的與襯底1相反一側(cè)的表面2S上具有例如四角形的開(kāi)口部，從該表面2S到襯底1的主表面1S被形成。在此，假定從襯底1的主表面1S的上方觀察標(biāo)記用的孔2M時(shí)的標(biāo)記用的孔2M的尺寸大致為1微米以上。再有，在以下的說(shuō)明中，將構(gòu)成標(biāo)記用的孔2M的側(cè)壁面的層間絕緣膜2的側(cè)壁面和在層間絕緣膜2的與表面2S相反一側(cè)堵住標(biāo)記用的孔2M的開(kāi)口的面、例如總稱為襯底1的主表面1S，稱為標(biāo)記用的孔2M的內(nèi)表面。
在此，所謂「標(biāo)記」，包含例如在對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記等的制造工序中被利用的輔助性的各種圖形。此外，所謂「標(biāo)記用的孔」，包含作為對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記等在制造上被利用的孔，指的是與接觸孔或通路孔(參照?qǐng)D17的接觸孔2HP或通路孔4HP)同等程度以上的大小的孔。再有，接觸孔或通路孔的大小約為0.3～0.4微米。
而且，在標(biāo)記用的孔2M的內(nèi)表面上和在層間絕緣膜2的表面2S上的標(biāo)記用的孔2M的開(kāi)口部附近，形成了金屬層37M。金屬層37M包含(ⅰ)在層間絕緣膜2的上述側(cè)壁面上以側(cè)壁襯墊狀被形成的金屬層7M和(ⅱ)該金屬層7M以外的部分、即金屬層3M。再有，金屬層7M由例如鎢(W)的單層或鈦(Ti)/氮化鈦(TiN)/鎢(W)這3層構(gòu)成。此外，金屬層3M具有例如鋁(Al)的單層或用氮化鈦夾住鋁(Al)-銅(Cu)合金(以下，也稱為Al-Cu合金)的3層結(jié)構(gòu)。
再者，覆蓋標(biāo)記用的孔2M、更具體地說(shuō)覆蓋金屬層37M和層間絕緣膜2，形成了由例如氧化硅構(gòu)成的層間絕緣膜(第2層間絕緣膜)4。層間絕緣膜4的厚度例如約為700～1000nm(7000～10000埃)。層間絕緣膜4在標(biāo)記用的孔2M的上方具有在該層間絕緣膜4的與襯底1相反一側(cè)的表面4S一側(cè)開(kāi)口的凹部4M。
特別是，在半導(dǎo)體裝置101中，在上述凹部4M內(nèi)形成了例如由氧化硅等的電介質(zhì)構(gòu)成的電介質(zhì)層12。將電介質(zhì)層12充填到層間絕緣膜4的表面4S附近，利用該電介質(zhì)層12使層間絕緣膜4的表面4S一側(cè)的整體平坦化。
再有，雖然省略對(duì)圖1的圖示，但與圖17中示出的現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置101P同樣，在層間絕緣膜2上形成了接觸孔，在層間絕緣膜4上形成了通路孔。而且，在這樣的接觸孔和通路孔內(nèi)分別配置了栓，在各層間絕緣膜2、4的表面2S、4S上分別形成了布線。再有，上述栓由與金屬層7M相同的材料構(gòu)成，上述布線由與金屬層3M相同的材料構(gòu)成。
其次，一邊參照?qǐng)D1～圖3，一邊說(shuō)明半導(dǎo)體裝置101的制造方法。再有，圖2和圖3是說(shuō)明半導(dǎo)體裝置101的制造方法用的示意性的縱剖面圖。
首先，準(zhǔn)備襯底1，利用等離子CVD法淀積氧化硅(等離子氧化物)，使用回刻法或CMP法對(duì)該氧化硅進(jìn)行平坦化處理，形成層間絕緣膜2。
其次，在層間絕緣膜2的表面2S的整個(gè)面上涂敷抗蝕劑，利用光刻技術(shù)將該抗蝕劑構(gòu)圖為與標(biāo)記用的孔2M對(duì)應(yīng)的圖形。然后，利用將這樣的被構(gòu)圖了的抗蝕劑作為掩模的RIE法對(duì)層間絕緣膜2進(jìn)行開(kāi)口，形成標(biāo)記用的孔2M。其后，用氧等離子體等除去上述抗蝕劑。再有，標(biāo)記用的孔2M和接觸孔的形成可同時(shí)實(shí)施。
其次，利用CVD法淀積鎢，使其覆蓋層間絕緣膜2的整體，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行回刻來(lái)形成金屬層7M?；蛘撸脼R射法依次淀積鈦和氮化鈦，接著，利用CVD法淀積鎢。然后，對(duì)上述3層進(jìn)行回刻，形成金屬層7M。再有，金屬層7M可與接觸孔內(nèi)的栓同時(shí)形成。
其后，淀積鋁，使其覆蓋層間絕緣膜2等的整體?；蛘?，依次淀積氮化鈦、Al-Cu合金和氮化鈦。此時(shí)，通過(guò)使用高溫濺射法或回流(reflow)濺射法，可平坦地形成這樣的3層。
其次，在上述已淀積的金屬層的已露出的表面上的整個(gè)面上涂敷抗蝕劑，利用光刻技術(shù)將該抗蝕劑構(gòu)圖為與金屬層3M對(duì)應(yīng)的圖形。然后，利用將這樣的被構(gòu)圖了的抗蝕劑作為掩模的RIE法對(duì)上述金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，形成金屬層3M。其后，用氧等離子體等除去上述抗蝕劑。再有，金屬層3M可與層間絕緣膜上的布線的形成同時(shí)形成。
其后，如圖2中所示，使用等離子CVD法，形成例如厚度約為1500～2500nm(15000～25000埃)的氧化硅膜或?qū)娱g絕緣膜4A，使其覆蓋層間絕緣膜2、金屬層37M的整體，因而，覆蓋標(biāo)記用的孔2M。此時(shí)，通過(guò)使用HDP(高密度等離子體)-CVD法形成層間絕緣膜4A的整體或襯底1一側(cè)的一部分，可在以微細(xì)的圖形形成的布線(未圖示)的區(qū)域上沒(méi)有空洞地形成層間絕緣膜4A。再有，層間絕緣膜4A在標(biāo)記用的孔2M的上方具有與標(biāo)記用的孔2M的凹形狀對(duì)應(yīng)的凹部4MA而被形成。
特別是，在本制造方法中，接著，如圖3中所示，形成例如由氧化硅構(gòu)成的電介質(zhì)層12A。
詳細(xì)地說(shuō)，在層間絕緣膜4A的露出表面或與襯底1相反一側(cè)的表面4AS上，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷例如將氧化硅類的原料溶解于溶劑中的藥液(所謂的SOG(spin on glass))。按照這樣的形成方法，可容易地將上述藥液埋入凹部4MA內(nèi)。其次，進(jìn)行150℃～300℃的烘烤，除去已被涂敷的藥液中的溶劑。接著，利用約400℃的烘烤，進(jìn)行上述已被涂敷的藥液的SiO2化，形成電介質(zhì)層12A。利用這樣的SiO2化，可減少來(lái)自電介質(zhì)層12A的氣體的發(fā)生。
其后，利用采用了漿液的CMP法，對(duì)電介質(zhì)層12A和層間絕緣膜4A進(jìn)行研磨，使其平坦化。此時(shí)，這樣來(lái)進(jìn)行研磨，使得上述布線(未圖示)上的層間絕緣膜4A的厚度為規(guī)定的厚度，例如為上述的700～1000nm(7000～10000埃)。利用這樣的平坦化研磨，可得到圖1中示出的電介質(zhì)層12和層間絕緣膜4。再有，圖1的凹部4M相當(dāng)于圖2的凹部4MA的底部。
再有，在進(jìn)行了CMP法的研磨后，也有使用等離子CVD法再形成例如厚度約為100～200nm(1000～2000埃)的氧化硅膜的情況。
利用以上的工序，完成半導(dǎo)體裝置101。
如上所述，在用電介質(zhì)層12A充填了凹部4MA之后，利用CMP法進(jìn)行研磨。在這樣的研磨后，用電介質(zhì)層12充填凹部4M直到層間絕緣膜4的表面4S附近為止，利用該電介質(zhì)層12使層間絕緣膜4的表面4S一側(cè)的整體平坦化。因此，可抑制漿液在研磨后的凹部4M內(nèi)的殘留，由此，也可抑制漿液的飛濺。其結(jié)果，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置101。
再有，即使電介質(zhì)層12比層間絕緣膜4的表面4S低，由于與現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置101P相比可減少漿液在凹部4內(nèi)的殘留量，故也可在一定程度上得到上述的效果。反過(guò)來(lái)說(shuō)，通過(guò)用電介質(zhì)層12充填凹部4M直到層間絕緣膜4的表面4S附近，能起到更可靠的效果。
再有，當(dāng)然也可用上述的氧化硅以外的其它無(wú)機(jī)類絕緣材料來(lái)形成電介質(zhì)層12、12A。
<實(shí)施例2>
圖4是說(shuō)明與實(shí)施例2有關(guān)的半導(dǎo)體裝置102用的示意性的縱剖面圖。再有，在以下的說(shuō)明中，對(duì)于與已述的構(gòu)成要素同等的構(gòu)成要素，附以相同的符號(hào)，只引用其詳細(xì)的說(shuō)明。
如果比較圖4和已述的圖1，則可知，半導(dǎo)體裝置102具有基本上與半導(dǎo)體裝置101同等的結(jié)構(gòu)，但沒(méi)有半導(dǎo)體裝置101的電介質(zhì)層12(參照?qǐng)D1)。
其次，一邊參照?qǐng)D4～圖6和已述的圖2，一邊說(shuō)明半導(dǎo)體裝置102的制造方法。再有，圖5和圖6是說(shuō)明半導(dǎo)體裝置102的制造方法用的示意性的縱剖面圖。
首先，利用與實(shí)施例1有關(guān)的制造方法等，準(zhǔn)備圖2的狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置。
在與實(shí)施例2有關(guān)的制造方法中，接著，如圖5中所示，形成由例如氧化硅構(gòu)成的電介質(zhì)層13A、詳細(xì)地說(shuō)，在層間絕緣膜4A的表面4AS上，利用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷例如將氧化硅類的原料溶解于溶劑中的藥液(所謂的SOG)。其次，進(jìn)行150℃～300℃的烘烤，除去已被涂敷的藥液中的溶劑，形成電介質(zhì)層13A。
其后，利用使用了漿液的CMP法，對(duì)電介質(zhì)層13A和層間絕緣膜4A進(jìn)行研磨，使其平坦化。利用這樣的平坦化研磨，可得到圖6中示出的電介質(zhì)層13B和層間絕緣膜4。
特別是，在與實(shí)施例2有關(guān)的制造方法中，其次，使用例如氫氟酸除去電介質(zhì)層13B。由于對(duì)于電介質(zhì)層13B(13A)沒(méi)有進(jìn)行與實(shí)施例1有關(guān)的制造方法那樣的約400℃的烘烤，故沒(méi)有完全地進(jìn)行SiO2化。一般來(lái)說(shuō)，已知利用SOG法形成的氧化硅膜的膜密度比利用CVD法等形成的氧化硅膜的膜密度低，氫氟酸的對(duì)于前者的刻蝕率比后者大很多。即，電介質(zhì)層13B的刻蝕率比層間絕緣膜4的刻蝕率大。利用這樣的刻蝕率的差，一邊可抑制層間絕緣膜4的刻蝕，一邊可除去電介質(zhì)層13B。利用以上的工序，完成半導(dǎo)體裝置102。
如上所述，在用電介質(zhì)層13A充填了凹部4MA之后，利用CMP法進(jìn)行研磨。因此，與實(shí)施例1同樣，可抑制漿液在研磨后的凹部4M內(nèi)的殘留，由此，也可抑制漿液的飛濺。
此時(shí)，即使在CMP的研磨時(shí)，例如電介質(zhì)層13A被過(guò)度地研磨，漿液殘留在凹部4M內(nèi)，也可在電介質(zhì)層13B的除去時(shí)也除去已殘留的漿液。由此，能更可靠地抑制上述的漿液的殘留、飛濺。
其結(jié)果，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置101。
再有，可用抗蝕劑形成電介質(zhì)層13A、13B，在這樣的情況下，在研磨后例如利用有機(jī)溶劑或氧等離子體等來(lái)除去上述抗蝕劑。
再有，當(dāng)然也可用其它無(wú)機(jī)類絕緣材料來(lái)形成電介質(zhì)層13A、13B。
<實(shí)施例3>
圖7表示說(shuō)明與實(shí)施例3有關(guān)的半導(dǎo)體裝置103用的示意性的縱剖面圖。
如果比較圖7和已述的圖1，則可知，半導(dǎo)體裝置103具有基本上與半導(dǎo)體裝置101同等的結(jié)構(gòu)，另一方面，代替半導(dǎo)體裝置101的電介質(zhì)層12(參照?qǐng)D1)，而具備電介質(zhì)層14。詳細(xì)地說(shuō)，在凹部4M的內(nèi)表面上以較薄的厚度、例如約為30～100nm(300～1000埃)的厚度形成了電介質(zhì)層14。此外，電介質(zhì)層14沒(méi)有完全埋入凹部4M中。在此，說(shuō)明電介質(zhì)層14由低密度氧化硅構(gòu)成的情況。
其次，一邊參照?qǐng)D7、圖8和已述的圖2，一邊說(shuō)明半導(dǎo)體裝置103的制造方法。再有，圖8是說(shuō)明半導(dǎo)體裝置103的制造方法用的示意性的縱剖面圖。
首先，利用與實(shí)施例1有關(guān)的制造方法等，準(zhǔn)備圖2的狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置。
在與實(shí)施例3有關(guān)的制造方法中，接著，如圖8中所示，在層間絕緣膜4A的表面4AS的整體上，形成由低密度氧化硅構(gòu)成的電介質(zhì)層14A。例如通過(guò)將等離子CVD法中的RF功率設(shè)定得比層間絕緣膜4A等的形成時(shí)的RF功率低，可形成這樣的低密度氧化硅。
其后，利用使用了漿液的CMP法，對(duì)電介質(zhì)層14A和層間絕緣膜4A進(jìn)行研磨，使其平坦化。利用這樣的平坦化研磨，可得到圖7中示出的電介質(zhì)層14和層間絕緣膜4。利用以上的工序，完成半導(dǎo)體裝置103。
這樣，在半導(dǎo)體裝置103中，與沒(méi)有電介質(zhì)層14的情況、即與現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置101P比較，凹部4M窄了電介質(zhì)層14的部分。特別是，凹部4M的開(kāi)口部變窄。因此，相應(yīng)地可減少研磨后的漿液的殘留量。
但是，在使用了氧化鈰系列漿液的CMP法中，該漿液在被研磨物的表面上形成變性層，利用研磨、除去這樣的變性層的機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行研磨。此時(shí)，研磨速度根據(jù)形成變性層的容易程度來(lái)決定，但形成變性層的容易程度隨被研磨物的不同而不同。例如，構(gòu)成電介質(zhì)層14A的低密度氧化硅與構(gòu)成層間絕緣膜4A的氧化硅相比，難以形成變性層。即，與層間絕緣膜4A比較，電介質(zhì)層14A與氧化鈰系列漿液的潤(rùn)濕性或密接度低。換言之，氧化鈰系列漿液難以凝固或附著到電介質(zhì)層14A上。
因此，在研磨后，即使例如在凹部4M內(nèi)殘留了漿液，在研磨后的已述的清洗工序B、C中也能容易地且可靠地除去上述殘留漿液。即，與現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置101P比較，可抑制在研磨后的漿液的殘留、飛濺。
這樣，按照半導(dǎo)體裝置103，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置101。
再有，即使采用與層間絕緣膜4A、4比較氧化鈰系列漿液難以附著的其它材料、例如氮化硅等來(lái)代替低密度氧化硅，也能得到同樣的效果。
此外，也可用構(gòu)成電介質(zhì)層14A、14那樣的材料來(lái)形成已述的電介質(zhì)層12A、12或電介質(zhì)層13A、13B。在這些情況下，可更可靠地得到抑制漿液的殘留、飛濺的效果。
<實(shí)施例4>
圖9表示說(shuō)明與實(shí)施例4有關(guān)的半導(dǎo)體裝置104用的示意性的縱剖面圖。如圖9中所示，在襯底1的主表面1S上形成了例如由氧化硅構(gòu)成的層間絕緣膜20。在該層間絕緣膜20內(nèi)，在層間絕緣膜20的厚度方向上重疊2個(gè)多晶硅層(基底層)10、11而被配置。再有，兩多晶硅層10、11沒(méi)有彼此相接。
詳細(xì)地說(shuō)，在襯底1的主表面1S上形成了層間絕緣膜21，在該層間絕緣膜21的與襯底1相反一側(cè)的表面21S上的規(guī)定的區(qū)域上形成了多晶硅層10。覆蓋該多晶硅層10和層間絕緣膜21，形成了中層的層間絕緣膜22，在該層間絕緣膜22的與襯底1相反一側(cè)的表面22S上的規(guī)定的區(qū)域上形成了多晶硅層11。覆蓋層間絕緣膜22，形成了上層的層間絕緣膜23。再有，3個(gè)層間絕緣膜21～23構(gòu)成上述層間絕緣膜20。
然后，在上層的層間絕緣膜23上形成了與已述的標(biāo)記用的孔2M(參照?qǐng)D1)相當(dāng)?shù)臉?biāo)記用的孔20M。詳細(xì)地說(shuō)，標(biāo)記用的孔20M在該層間絕緣膜23的與襯底1相反一側(cè)的表面或?qū)娱g絕緣膜20的相同表面23S上具有開(kāi)口部，到達(dá)最接近于表面23S的多晶硅層11。
在由層間絕緣膜23的側(cè)壁面和多晶硅層11的與襯底1相反一側(cè)的表面構(gòu)成的標(biāo)記用的孔20M的內(nèi)表面上以及在層間絕緣膜23的表面23S上的標(biāo)記用的孔20M的開(kāi)口部附近，形成了金屬層37M。再者，覆蓋金屬層37M和層間絕緣膜20，形成了層間絕緣膜4。
其次，說(shuō)明制造方法。首先，準(zhǔn)備襯底1，在該襯底1的主表面1S上形成下層的層間絕緣膜21。然后，在層間絕緣膜21的表面21S的整個(gè)面上淀積多晶硅，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行構(gòu)圖，形成多晶硅層10。再有，也可利用剝離(liftoff)法來(lái)形成多晶硅層10。然后，與上述的層間絕緣膜21和多晶硅層10同樣地形成中層的層間絕緣膜22和多晶硅層11。
接著，與層間絕緣膜21、22同樣地形成上層的層間絕緣膜23，對(duì)層間絕緣膜23進(jìn)行構(gòu)圖，形成標(biāo)記用的孔20M。此時(shí)，即使在同時(shí)形成標(biāo)記用的孔20M和接觸孔的情況下，由于多晶硅層11起到刻蝕中止層的作用，故可防止過(guò)分深地形成標(biāo)記用的孔20M。再有，在各層間絕緣膜21～23的形成時(shí)，根據(jù)需要，用CMP法等對(duì)各層間絕緣膜21～23進(jìn)行平坦化。
其后，與實(shí)施例1的制造方法等同樣，形成金屬層37M和層間絕緣膜4A(參照?qǐng)D2)。然后，利用CMP法對(duì)層間絕緣膜4A進(jìn)行平坦化研磨，形成層間絕緣膜4。利用以上的工序，完成圖9的半導(dǎo)體裝置104。
如上所述，在從層間絕緣膜0的表面23S開(kāi)始到最接近于該表面23S的多晶硅層11的區(qū)域中形成了半導(dǎo)體裝置104的標(biāo)記用的孔20M。因此，標(biāo)記用的孔20M比從上述表面23S到達(dá)襯底1的上述接觸孔或具有與這樣的接觸孔同樣的深度的標(biāo)記用的孔淺。因而，由于可抑制在層間絕緣膜4A上形成凹部(參照?qǐng)D19的凹部4MAP)的情況，故可抑制在現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置101P中產(chǎn)生的漿液的殘留、飛濺。其結(jié)果，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置104。
在此，說(shuō)明了在層間絕緣膜20內(nèi)配置2層的多晶硅層10、11的情況，但這樣的多晶硅層也可以是3層以上。此時(shí)，多晶硅層的層數(shù)越多，效果越好。其原因是，例如在對(duì)BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)進(jìn)行回流來(lái)形成層間絕緣膜的情況下，多晶硅層的層數(shù)越多，可使多晶硅層上的層間絕緣膜更薄。即，可使標(biāo)記用的孔更淺。
此外，也可用鋁合金或高熔點(diǎn)金屬等其它材料來(lái)形成基底層，來(lái)代替多晶硅層10、11。在該情況下，也能得到上述的效果。
<實(shí)施例5>
圖10表示說(shuō)明與實(shí)施例5有關(guān)的半導(dǎo)體裝置105用的示意性的縱剖面圖。如圖10中所示，在半導(dǎo)體裝置105中，利用由與已述的金屬層7M(參照?qǐng)D1)同樣的材料構(gòu)成的金屬層7M4，充填到層間絕緣膜2的表面2S附近。此外，在層間絕緣膜2的表面2S上，形成了由與已述的金屬層3M(參照?qǐng)D1)同樣的材料構(gòu)成的金屬層3M2。
例如，使用CVD法，淀積能充填標(biāo)記用的孔2M的程度的充分的厚度的鎢，對(duì)其進(jìn)行刻蝕，來(lái)形成上述的金屬層7M4。再有，通過(guò)利用CMP法對(duì)利用上述的CVD法淀積了的鎢層進(jìn)行研磨，也可形成金屬層7M4。此外，也可使用所謂的鎢(W)選擇生長(zhǎng)法來(lái)形成金屬層7M4。
接著，與已述的金屬層3M的形成方法同樣，淀積規(guī)定的金屬材料并對(duì)其進(jìn)行構(gòu)圖，形成金屬層3M2。再有，可與層間絕緣膜2上的布線的形成同時(shí)地形成金屬層3M2。
其后，與已述的形成方法同樣，形成層間絕緣膜4A(參照?qǐng)D2)，利用CMP法對(duì)其進(jìn)行平坦化研磨。由此，可得到層間絕緣膜4，完成半導(dǎo)體裝置105。
如上所述，由于在標(biāo)記用的孔2M中，充填了金屬層7M4直到標(biāo)記用的孔2M的開(kāi)口部附近，故對(duì)層間絕緣膜2的表面2S一側(cè)進(jìn)行了平坦化。因此，與沒(méi)有將這樣的金屬層7M4充填到到標(biāo)記用的孔2M的開(kāi)口部附近的情況相比，可抑制在層間絕緣膜4A中形成凹部(參照?qǐng)D19的凹部4MAP)，因此，可抑制在現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置101P中產(chǎn)生的漿液的殘留、飛濺。其結(jié)果，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置105。
<實(shí)施例6>
圖11和圖12表示說(shuō)明與實(shí)施例6有關(guān)的半導(dǎo)體裝置106用的示意性的縱剖面圖和橫剖面圖。再有，圖11中的Ⅰ-Ⅰ線上的橫剖面圖相當(dāng)于圖12，圖12中的Ⅱ-Ⅱ線上的縱剖面圖相當(dāng)于圖11。
如圖11和圖12中所示，在半導(dǎo)體裝置106中，已述的標(biāo)記用的孔2M由分別在層間絕緣膜2的表面2S上具有開(kāi)口部且在層間絕緣膜2內(nèi)被形成的多個(gè)(在此，是4個(gè))溝狀的標(biāo)記用的孔2M2構(gòu)成。換言之，將標(biāo)記用的孔2M分割為多個(gè)標(biāo)記用的孔2M2。
然后，利用由與已述的金屬層7M(參照?qǐng)D1)同樣的材料構(gòu)成的金屬層7M2，將各標(biāo)記用的孔2M2充填到層間絕緣膜2的表面2S附近。此外，覆蓋標(biāo)記用的孔2M，形成了已述的金屬層3M2。
其次，說(shuō)明半導(dǎo)體裝置106的制造方法。首先，與已述的形成方法同樣，形成層間絕緣膜2。然后，在層間絕緣膜2上對(duì)多個(gè)標(biāo)記用的孔2M2進(jìn)行構(gòu)圖，來(lái)代替已述的標(biāo)記用的孔2M。
其次，與已述的金屬層7M的形成方法同樣，淀積規(guī)定的金屬材料并對(duì)其進(jìn)行回刻，形成金屬層7M2。此時(shí)，由于各標(biāo)記用的孔2M2比標(biāo)記用的孔2M小，故與圖1的側(cè)壁襯墊狀的金屬層7M不同，金屬層7M2充填各標(biāo)記用的孔2M2。再有，金屬層7M2可與接觸孔內(nèi)的栓的形成同時(shí)地形成。
接著，與已述的金屬層3M的形成方法同樣，淀積規(guī)定的金屬材料并對(duì)其進(jìn)行構(gòu)圖，形成金屬層3M2。再有，金屬層3M2可與層間絕緣膜2上的布線的形成同時(shí)地形成。
其后，與已述的形成方法同樣，形成層間絕緣膜4A(參照?qǐng)D2)，利用CMP法對(duì)其進(jìn)行平坦化研磨。由此，可得到層間絕緣膜4，完成半導(dǎo)體裝置106。
如上所述，在半導(dǎo)體裝置106中，將已述的標(biāo)記用的孔2M分割為多個(gè)標(biāo)記用的孔2M2。而且，由金屬層7M2充填各標(biāo)記用的孔2M2直到層間絕緣膜2的表面2S附近為止。使層間絕緣膜2的表面2S一側(cè)的整體，進(jìn)而是層間絕緣膜4的表面4S一側(cè)的整體平坦化。因而，由于可抑制在層間絕緣膜4A中形成凹部(參照?qǐng)D19的凹部4MAP)，因此，可抑制漿液的殘留、飛濺。其結(jié)果，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置106。
特別是，由于從襯底1的主表面1S的上方觀察標(biāo)記用的孔2M2時(shí)的標(biāo)記用的孔2M2的尺寸大致為不到1微米，故可顯著地得到上述的效果。在這樣的尺寸設(shè)定時(shí)，即使在同時(shí)實(shí)施在標(biāo)記用的孔2M2內(nèi)形成金屬層7M2的工序和在(與標(biāo)記用的孔2M同等程度以下的)接觸孔內(nèi)充填栓的工序的情況下，可將金屬層7M2充填到標(biāo)記用的孔2M2的開(kāi)口部附近，而不會(huì)容易地且不必要地花費(fèi)形成時(shí)間。
此外，通過(guò)將標(biāo)記用的孔2M2的的尺寸設(shè)定為與接觸孔同等程度以上，可應(yīng)用接觸孔的形成技術(shù)來(lái)形成標(biāo)記用的孔2M2。即，不為了形成標(biāo)記用的孔2M2而使用另外的工藝，可同時(shí)地形成標(biāo)記用的孔2M2和接觸孔。
此外，由于已將標(biāo)記用的孔2M分割為多個(gè)標(biāo)記用的孔2M2，故與已述的圖10的半導(dǎo)體裝置105相比，可減少構(gòu)成金屬層7M2的材料，可縮短金屬層7M的形成時(shí)間。由此，可削減半導(dǎo)體裝置的成本。
在標(biāo)記用的孔2M2本身較小的情況下，即使沒(méi)有將金屬層7M2充填到各標(biāo)記用的孔2M2內(nèi)，也能使各層間絕緣膜2、4的各表面2S、4S一側(cè)實(shí)現(xiàn)一定程度的平坦化。反過(guò)來(lái)說(shuō)，通過(guò)在多個(gè)標(biāo)記用的孔2M2的至少1個(gè)內(nèi)配置金屬層7M2，能更可靠地得到上述的平坦化的效果、進(jìn)而是上述的凹部的抑制效果。特別是，通過(guò)將金屬層7M2充填到標(biāo)記用的孔2M2的開(kāi)口部附近，和/或通過(guò)在全部多個(gè)標(biāo)記用的孔2M2內(nèi)配置金屬層7M2，可更顯著地得到上述的凹部的抑制效果。
再有，利用作為半導(dǎo)體裝置106的變形例的以下的半導(dǎo)體裝置，也能得到同樣的效果。
首先，也可如圖13的橫剖面圖中示出的半導(dǎo)體裝置106B那樣，在與圖12的標(biāo)記用的孔2M2正交的方向上形成溝狀的各標(biāo)記用的孔2M2。
此外，也可如圖14的橫剖面圖中示出的半導(dǎo)體裝置106C那樣，用分別在層間絕緣膜的表面S上具有開(kāi)口部并被配置成矩陣狀的多個(gè)(在此，是4×4個(gè))柱狀的標(biāo)記用的孔2M3來(lái)構(gòu)成已述的標(biāo)記用的孔2M。在各標(biāo)記用的孔2M3內(nèi)配置了與上述的金屬層7M2同樣的金屬層7M3。
此時(shí)，由于從襯底1的主表面1S的上方觀察標(biāo)記用的孔2M3時(shí)的標(biāo)記用的孔2M3的尺寸大致為不到1微米，故利用這樣的尺寸設(shè)定可得到標(biāo)記用的孔2M2所起到的上述的效果。
此外，也可如圖15的橫剖面圖中示出的半導(dǎo)體裝置106D那樣，使各標(biāo)記用的孔2M3的排列與圖14的半導(dǎo)體裝置106C不同。即，也可這樣來(lái)配置標(biāo)記用的孔2M3，使得在鄰接的各列(紙面上的縱方向)間在行方向(紙面上的橫方向)上標(biāo)記用的孔2M3不鄰接。
再者，也可將溝狀的標(biāo)記用的孔2M2與柱狀的標(biāo)記用的孔2M3組合起來(lái)。
<實(shí)施例7)圖16表示說(shuō)明與實(shí)施例7有關(guān)的半導(dǎo)體裝置107用的示意性的縱剖面圖。
如圖16中所示，半導(dǎo)體裝置107具備金屬層37M3，來(lái)代替已述的金屬層37M(參照?qǐng)D1)。詳細(xì)地說(shuō)，金屬層37M3基本上具有與金屬層37M同樣的形狀，但將標(biāo)記用的孔2M的開(kāi)口部附近的部分形成為使該開(kāi)口部變窄的突出的帽沿狀。再有，金屬層37M3包含已述的金屬層7M和該金屬層7M以外的金屬層3M3，金屬層3M3具有上述的帽沿狀。
可利用例如高溫濺射法或回流濺射法等來(lái)形成這樣的形狀的金屬層3M3(或金屬層37M3)。再有，有因金屬層37M3的帽沿狀引起的、在層間絕緣膜4中形成空洞15的情況。
按照半導(dǎo)體裝置107，利用金屬層37M3的帽沿狀使標(biāo)記用的孔2M的開(kāi)口部變窄。因此，與已述的金屬層37M那樣沒(méi)有帽沿狀的情況相比，由于可抑制在層間絕緣膜4A中形成凹部(參照?qǐng)D19的凹部4MAP)，因此，可抑制漿液的殘留、飛濺。其結(jié)果，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置107。
<歸納>
上述的各半導(dǎo)體裝置101等所起到的效果在從襯底1的主表面1S的上方觀察標(biāo)記用的孔2M、20M時(shí)的標(biāo)記用的孔2M、20M的尺寸大致為在現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置101P中容易產(chǎn)生上述凹部的1微米以上的情況下變得顯著。
再有，在上述的說(shuō)明中，說(shuō)明了在襯底1的主表面1S上形成了層間絕緣膜2、20的情況，但在例如圖9中示出的半導(dǎo)體裝置104的層間絕緣膜4上還形成了與層間絕緣膜20、多晶硅層10、11、標(biāo)記用的孔20M和金屬層37M相當(dāng)?shù)母鲗拥那闆r下，也可將圖9的狀態(tài)的半導(dǎo)體裝置104認(rèn)為是「襯底」。
此外，在上述的說(shuō)明中，說(shuō)明了標(biāo)記用的孔2M、20M的開(kāi)口部為四角形的情況，但標(biāo)記用的孔的開(kāi)口部例如是「+」字型等，上述的說(shuō)明也是妥當(dāng)?shù)摹?br> (1)按照本發(fā)明的第1方面，與標(biāo)記用的孔從層間絕緣膜的表面到達(dá)襯底的主表面的情況相比，可使標(biāo)記用的孔變淺。因此，在以覆蓋標(biāo)記用的孔的方式還形成層間絕緣膜的情況下，可抑制在該層間絕緣膜的標(biāo)記用的孔的上方形成凹部的情況。因而，可抑制因用CMP法研磨上述的層間絕緣膜引起的漿液的殘留、飛濺。其結(jié)果，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置。
(2)按照本發(fā)明的第2方面，標(biāo)記用的孔包含各自的尺寸大致不到1微米的多個(gè)孔。因此，在以覆蓋標(biāo)記用的孔的方式還形成層間絕緣膜的情況下，可抑制在該層間絕緣膜的標(biāo)記用的孔的上方形成凹部的情況。因而，可抑制圖用CMP法研磨上述的層間絕緣膜引起的漿液的殘留、飛濺。其結(jié)果，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置。
(3)按照本發(fā)明的第3方面，由于在多個(gè)孔的至少1個(gè)內(nèi)配置金屬層，故能更可靠地抑制上述的凹部的形成。因而，能更可靠地得到上述(2)的效果。特別是，通過(guò)將金屬層充填到上述孔的開(kāi)口部附近，和/或通過(guò)在全部多個(gè)孔內(nèi)配置金屬層，可更顯著地得到這樣的效果。
此時(shí)，由于多個(gè)孔的尺寸大致不到1微米，故即使在同時(shí)實(shí)施在該多個(gè)孔內(nèi)形成金屬層的工序和在層間絕緣膜內(nèi)形成的、比標(biāo)記用的孔的尺寸小的其它孔(例如接觸孔等)內(nèi)充填金屬層(所謂的栓)的工序的情況下，可將金屬層充填到上述多個(gè)孔的開(kāi)口部附近，而不會(huì)容易地且不必要地花費(fèi)形成時(shí)間。
再者，由于已將標(biāo)記用的孔分割為多個(gè)孔，故與不分割的較寬的標(biāo)記用的孔的情況相比，可減少構(gòu)成金屬層的材料，可縮短金屬層的形成時(shí)間。由此，可提供低成本的半導(dǎo)體裝置。
(4)按照本發(fā)明的第4方面，在多個(gè)孔包含溝狀的孔和柱狀的孔的至少一種的情況下，可得到上述(2)的效果。
(5)按照本發(fā)明的第5方面，由于將金屬層充填到標(biāo)記用的孔的開(kāi)口部附近，故可使層間絕緣膜的表面一側(cè)的整體平坦化。因此，在以覆蓋標(biāo)記用的孔的方式還形成層間絕緣膜的情況下，可抑制在該層間絕緣膜的標(biāo)記用的孔的上方形成凹部的情況。因而，可抑制因用CMP法研磨上述的層間絕緣膜引起的漿液的殘留、飛濺。其結(jié)果，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置。
(6)按照本發(fā)明的第6方面，利用金屬層的帽沿狀使標(biāo)記用的孔的開(kāi)口部變窄。因此，在以覆蓋標(biāo)記用的孔的方式還形成層間絕緣膜的情況下，可抑制在該層間絕緣膜的標(biāo)記用的孔的上方形成凹部的情況。因而，可抑制因用CMP法研磨上述的層間絕緣膜引起的漿液的殘留、飛濺。其結(jié)果，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置。
(7)按照本發(fā)明的第7方面，在第2層間絕緣膜的凹部?jī)?nèi)配置了電介質(zhì)層。因此，與沒(méi)有該電介質(zhì)層的情況相比，相應(yīng)地可使凹部變窄。因而，可抑制因用CMP法研磨第2層間絕緣膜引起的漿液的殘留、飛濺。其結(jié)果，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置。
(8)按照本發(fā)明的第8方面，用電介質(zhì)層充填了第2層間絕緣膜的凹部，直到第2層間絕緣膜的表面附近為止。因而，能更可靠地得到上述(7)的效果。
(9)按照本發(fā)明的第9方面，電介質(zhì)層被配置在凹部的至少內(nèi)表面上。相應(yīng)地可使凹部、特別是凹部的開(kāi)口部變窄。因而，能更可靠地得到與上述(7)同樣的效果。
(10)按照本發(fā)明的第10方面，電介質(zhì)層由與第2層間絕緣膜相比難以附著到在CMP法中被使用的漿液上的材料構(gòu)成。因此，能更可靠地得到上述(7)方面的效果。
(11)按照本發(fā)明的第11方面，對(duì)于大致1微米以上這樣的比較大的標(biāo)記用的孔，可得到上述(1)至(9)的任一方面的效果。
(12)按照本發(fā)明的第12方面，在工序(c)后，利用CMP法研磨第2層間絕緣膜。因此，即使在例如在第2層間絕緣膜的表面上存在凹部的情況下，也能在用電介質(zhì)層埋入該凹部后進(jìn)行上述的研磨。因而，可抑制因用CMP法研磨上述的層間絕緣膜引起的漿液的殘留、飛濺。其結(jié)果，沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況，可提供可靠性高的半導(dǎo)體裝置。
(13)按照本發(fā)明的第13方面，在工序(e)中，在工序(d)的結(jié)束后除去殘存的電介質(zhì)層。因此，即使?jié){液附著、殘留在電介質(zhì)層上，也能在該電介質(zhì)層的除去時(shí)除去這樣的漿液。能更可靠地得到上述(12)的效果。
(14)按照本發(fā)明的第14方面，電介質(zhì)層由與第2層間絕緣膜相比難以附著到在CMP法中被使用的漿液上的材料構(gòu)成。因此，能更可靠地得到上述(12)或(13)的效果。
(15)按照本發(fā)明的第15方面，對(duì)于大致1微米以上這樣的比較大的標(biāo)記用的孔，可得到上述(12)方面的效果。
權(quán)利要求
1．一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備襯底，具有主表面；層間絕緣膜，被配置在上述襯底的上述主表面上；至少2層基底層，分別被配置在上述層間絕緣膜內(nèi)，在上述層間絕緣膜的厚度方向上重疊，彼此間不相接；以及標(biāo)記用的孔，在上述絕緣膜內(nèi)從上述層間絕緣膜的與上述襯底相反一側(cè)的表面到上述層間絕緣膜的最靠近上述表面的上述基底層被形成。
2．一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備襯底，具有主表面；層間絕緣膜，被配置在上述襯底的上述主表面上；以及包含多個(gè)孔的標(biāo)記用的孔，從上述襯底的上述主表面的上方觀察時(shí)的該多個(gè)孔的各自的尺寸大致不到1微米，在上述層間絕緣膜的表面上分別具有開(kāi)口部，在上述層間絕緣膜內(nèi)被形成。
3．如權(quán)利要求2中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于還具備被配置在上述多個(gè)孔的至少1個(gè)孔內(nèi)的金屬層。
4．如權(quán)利要求2中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述多個(gè)孔包含溝狀的孔和柱狀的孔的至少一種。
5．一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備襯底，具有主表面；層間絕緣膜，被配置在上述襯底的上述主表面上；標(biāo)記用的孔，在上述層間絕緣膜的與上述襯底相反一側(cè)的表面上具有開(kāi)口部，在上述層間絕緣膜內(nèi)被形成；以及金屬層，被充填在上述標(biāo)記用的孔內(nèi)直到上述標(biāo)記用的孔的上述開(kāi)口部附近為止。
6．一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備襯底，具有主表面；層間絕緣膜，被配置在上述襯底的上述主表面上；標(biāo)記用的孔，在上述層間絕緣膜的與上述襯底相反一側(cè)的表面上具有開(kāi)口部，在上述層間絕緣膜內(nèi)被形成；以及金屬層，被配置在上述標(biāo)記用的孔內(nèi)，上述標(biāo)記用的孔的上述開(kāi)口部附近的部分形成了使上述開(kāi)口部變窄的突出的帽沿狀。
7．一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備襯底，具有主表面；第1層間絕緣膜，被配置在上述襯底的上述主表面上；標(biāo)記用的孔，在上述第1層間絕緣膜的與上述襯底相反一側(cè)的表面上具有開(kāi)口部，在上述第1層間絕緣膜內(nèi)被形成；第2層間絕緣膜，覆蓋上述標(biāo)記用的孔而被配置，在上述標(biāo)記用的孔的上方且在與上述襯底相反一側(cè)的表面上具有已開(kāi)口的凹部；以及電介質(zhì)層，被配置在上述第2層間絕緣膜的上述凹部?jī)?nèi)。
8．如權(quán)利要求7中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于用上述電介質(zhì)層充填了上述第2層間絕緣膜的上述凹部，直到上述第2層間絕緣膜的上述表面附近為止。
9．如權(quán)利要求7中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述電介質(zhì)層被配置在上述第2層間絕緣膜的上述凹部的至少內(nèi)表面上。
10．如權(quán)利要求7中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于上述電介質(zhì)層由與上述第2層間絕緣膜相比難以附著到在CMP法中被使用的漿液上的材料構(gòu)成。
11．如權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)中所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于從上述襯底的上述主表面的上方觀察上述標(biāo)記用的孔時(shí)的上述標(biāo)記用的孔的尺寸大致為1微米以上。
12．一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于，具備下述工序(a)在襯底的主表面上形成第1層間絕緣膜的工序，該第1層間絕緣膜在與上述襯底相反一側(cè)的表面上具有已開(kāi)口的標(biāo)記用的孔；(b)形成第2層間絕緣膜以覆蓋上述標(biāo)記用的孔的工序；(c)在上述第2層間絕緣膜上形成電介質(zhì)層的工序；以及(d)在上述工序(c)后，利用CMP法研磨上述第2層間絕緣膜的工序。
13．如權(quán)利要求12中所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于還具備(e)在上述工序(d)結(jié)束后除去殘存的上述電介質(zhì)層的工序。
14．如權(quán)利要求12或13中所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于上述電介質(zhì)層由與上述第2層間絕緣膜相比難以附著到在CMP法中被使用的漿液上的材料構(gòu)成。
15．如權(quán)利要求12中所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法，其特征在于從上述襯底的上述主表面的上方觀察上述標(biāo)記用的孔時(shí)的上述標(biāo)記用的孔的尺寸大致為1微米以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種沒(méi)有因殘留、飛濺的漿液引起的例如布線的斷線等的不良情況、可靠性高的半導(dǎo)體裝置。在襯底1上形成了層間絕緣膜21,在層間絕緣膜21上形成了多晶硅層10。覆蓋多晶硅層10,形成了層間絕緣膜22。在層間絕緣膜22上形成了多晶硅層11。覆蓋層間絕緣膜22,形成了層間絕緣膜23。從層間絕緣膜23的表面23S開(kāi)始到多晶硅層11,形成了觀察對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記等的標(biāo)記用的孔20M。標(biāo)記用的孔20M比從表面23S到襯底1的接觸孔寬,但比該接觸孔淺。
文檔編號(hào)H01L21/3205GK1307364SQ0012902
公開(kāi)日2001年8月8日 申請(qǐng)日期2000年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月28日
發(fā)明者藤本謙昌, 原田繁, 山下貴司 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社