【手続補正書】
【提出日】平成16年4月20日(2004.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】配線の接続構造及び配線の形成方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】第１の絶縁膜に形成された溝に埋め込まれる第１の配線と、前記第１の絶縁膜上に形成された溝に埋め込まれる第２の配線とを有し、
前記第１の配線には貫通孔が設けられ、前記第２の配線の一部を突出させて該貫通孔内に嵌めこむ構成とすることにより、前記第１の配線と前記第２の配線とを電気的に接続することを特徴とする配線の接続構造。
【請求項２】前記第２の配線はバリア層と該バリア層より上方に設けられる主配線材料とを有しており、該バリア層は前記貫通孔内に延在し、前記主配線材料と前記第１の配線とは前記バリア層を介して電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の配線の接続構造。
【請求項３】前記第２の配線はバリア層と、該バリア層より上方に設けられる主配線材料と、該主配線材料と前記バリア層との間に設けられた導通層とを有しており、前記導通層及び前記バリア層は前記貫通孔内に延在し、前記主配線材料と前記第１の配線とは前記バリア層及び前記導通層を介して電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の配線の接続構造。
【請求項４】前記導通層は低抵抗の導電性材料からなることを特徴とする請求項３に記載の配線の接続構造。
【請求項５】前記導通層は、高融点金属あるいは高融点金属のシリサイド化合物のいずれか一方から構成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の配線の接続構造。
【請求項６】前記バリア層は、高融点金属の窒化物から構成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の配線の接続構造。
【請求項７】前記貫通孔は、長手方向が電子の流れる方向に沿って形成された長尺状であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の配線の接続構造。
【請求項８】第１の絶縁膜に形成された溝に埋め込まれる第１の配線と、
前記第１の絶緑膜上に形成された溝に埋め込まれる第２の配線とを有し、
前記第２の配線は、前記第１の配線の上面から少なくとも一方の外側の側面まで延在することにより、前記第１の配線と前記第２の配線とを電気的に接続する配線の接続構造。
【請求項９】前記第２の配線は前記第１の配線を挟むように外側の２つの側面にそれぞれ延在していることを特徴とする請求項８に記載の配線の接続構造。
【請求項１０】前記第２の配線はバリア層と該バリア層より上方に設けられる主配線材料とを有しており、該バリア層は前記第１の配線の上面から外側の側面まで延在し、前記主配線材料と前記第１の配線とは前記バリア層を介して電気的に接続することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の配線の接続構造。
【請求項１１】前記第２の配線はバリア層と、該バリア層より上方に設けられる主配線材料と、該主配線材料と前記バリア層との間に設けられた導通層とを有しており、前記導通層及び前記バリア層は前記第１の配線の上面から外側の側面まで延在し、前記主配線材料と前記第１の配線とは前記バリア層及び前記導通層を介して電気的に接続することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の配線の接続構造。
【請求項１２】前記導通層は低抵抗の導電性材料からなることを特徴とする請求項１１に記載の配線の接続構造。
【請求項１３】前記導通層は、高融点金属あるいは高融点金属のシリサイド化合物のいずれか一方から構成されていることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の配線の接続構造。
【請求項１４】前記バリア層は、高融点金属の窒化物から構成されていることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１つに記載の配線の接続構造。
【請求項１５】第１の絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の絶縁膜の一部が突出してなる凸状部が残るように、エッチングにより該第１の絶縁膜に第１の溝を形成する工程と、
前記第１の溝内に第１の配線を埋め込む工程と、
前記第１の配線が埋め込まれた第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記凸状部の一部を除去することで第１の配線が露出するように、前記第２の絶縁膜及び前記凸状部の一部を除去して第２の溝を形成する工程と、
前記第２の溝内に第２の配線を埋め込む工程と、
を含むことを特徴とする配線の形成方法。
【請求項１６】第１の絶縁性材料と、該第１の絶縁性材料上に形成された第１のエッチングストップ用絶緑層と、該第１のエッチングストップ用絶縁層上に形成された第２の絶縁性材料とで構成される第１の絶縁膜を形成する工程と、
第１の溝内に前記第２の絶縁性材料からなる凸状部が残るように、前記第２の絶縁性材料をエッチングして前記第１の絶縁膜に前記第１の溝を形成する工程と、
前記第１の溝内に第１の配線を埋め込む工程と、
前記第１の配線が埋め込まれた第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記凸状部を除去することで第１の配線が露出するように、前記第２の絶縁膜及び前記凸状部を除去して第２の溝を形成する工程と、
前記第２の溝内に第２の配線を埋め込む工程と、
を含むことを特徴とする配線の形成方法。
【請求項１７】第１の絶縁膜を形成する工程と、
第１の絶縁膜に第１の溝を形成する工程と、
前記第１の溝内に第１の配線を埋め込む工程と、
前記第１の配線が埋め込まれた第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の配線の外側の２つの側面の少なくとも一方と上面とが露出するように、前記第２の絶縁膜に第２の溝を形成する工程と、
前記第２の溝内に第２の配線を埋め込む工程と、
を含むことを特徴とする配線の形成方法。
【請求項１８】前記第２の絶縁膜は、第３の絶縁性材料と、該第１の絶縁性材料上に形成された第２のエッチングストップ用絶縁層と、該第２のエッチングストップ用絶縁層上に形成された第４の絶縁性材料とで構成され、前記第２の溝は、前記第３の絶縁性材料をエッチングして得られる第１の部分と、前記第４の絶縁性材料をエッチングして得られ、前記第１の部分より大きい第２の部分とを有することを特徴とする請求項１６に記載の配線の形成方法。
【請求項１９】前記第２の絶縁膜に前記第２の溝を形成する工程は、前記外側の２つの側面がともに露出させることを特徴とする請求項１７に記載の配線の形成方法。
【請求項２０】前記第１の配線は、バリア層と主配線材料とを順次形成してなることを特徴とする請求項１５〜１９のいずれか１つに記載の配線の形成方法。
【請求項２１】前記第１の配線は、バリア層と、導通層と、主配線材料とを順次形成してなることを特徴とする請求項１５〜１９のいずれか１つに記載の配線の形成方法。
【請求項２２】前記導通層は低抵抗の導電性材料からなることを特徴とする請求項２１に記載の配線の形成方法。
【請求項２３】前記導通層は、高融点金属あるいは高融点金属のシリサイド化合物のいずれか一方から構成されていることを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載の配線の形成方法。
【請求項２４】前記バリア層は、高融点金属の窒化物から構成されていることを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか１つに記載の配線の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、配線の接続構造及び配線の形成方法に関し、特に、下層側に配置された配線が溝埋め込み配線である場合の配線の接続構造及び配線の形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体素子の微細パターン化が進んでおり、Ｃｕなどの低抵抗配線の必要性が高くなってきている。一般に、Ｃｕ配線はエッチング技術によってパターン形成することが難しいため、Ｃｕ配線を形成するために、半導体基板上にＳｉＯ2 膜やＢＰＳＧ膜などの絶縁膜を形成し、この絶縁膜に配線の型となる配線パターンの溝を形成し、このパターン溝内にＣｕなどの低抵抗材料よりなる金属を埋め込んで配線とした溝埋め込み配線（以後、ダマシン（Damascene ）配線と記す。）が利用されている。
【０００３】
このようなダマシン配線の接続部は、図２１に示すように形成される。まず、半導体基板１０上に１μｍ程度の厚さに形成した第１ＳｉＯ2 膜１２に、公知のホトリソグラフィ技術とエッチング技術とにより第１の配線パターン溝を形成する。その後、第１の配線パターン溝内にＴｉＮより成るバリア層１６を形成したのち、Ｃｕをスパッタリングにより全面に堆積した後、コロイダルシリカのアルカリ溶液による研磨、すなわち、ＣＭＰ(chemical mechanical polishing) 法によって表面のＣｕ膜を取除き、Ｃｕよりなる主配線部１９を有する第１の配線１８を形成する（図２１（ａ））。
【０００４】
次に、第１の配線１８が形成された第１ＳｉＯ2 膜１２上に再びＳｉＯ2 膜を１μｍ程度の厚さに形成して第２ＳｉＯ2 膜２２を形成した後、第１の配線１８の上面のほぼ中央部が露出するように絶縁膜に第２の配線の接続部の型となるスルーホール５５を形成する（図２１（ｂ））。
【０００５】
その後、スルーホール５５を含むように第２の配線パターン溝２４を形成し、第１の配線１８パターン溝内にＴｉＮ膜より成るバリア層２６を形成したのち（図２１（ｃ））、Ｃｕをスパッタリングにより全面に堆積した後、ＣＭＰ法によって表面のＣｕ膜を取除き、Ｃｕよりなる主配線部２９を有する第２の配線２８を形成する（図２１（ｄ））。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなダマシン配線の接続部は、第２の配線の接続部が第１の配線の上面に露出する主配線部に直接接続する構成であるため、第２の配線から第１の配線に電子が流れるように通電を行うと、エレクトロマイグレーションによって第１の配線の主配線部を構成するＣｕが、電子の流れの上流側、すなわち、第２の配線と接続する位置側から移動してしまい、その部分がボイドとなってしまう。
【０００７】
このボイドは、時間の経過に連れて大きくなり、最終的には第１の配線と第２の配線との接続部分全体にまで広がって、第１の配線と第２の配線との導通を遮断する。そのため、ダマシン多層配線は、長い期間良好な接続状態を維持できず、接続信頼性に乏しいという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、エレクトロマイグレーションにより配線を構成する金属原子が移動しても長い期間導通状態が良好であり、接続信頼性に優れた配線の接続構造及びその形成方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明の配線の接続構造は、
第１の絶縁膜に形成された溝に埋め込まれる第１の配線と、前記第１の絶縁膜上に形成された溝に埋め込まれる第２の配線とを有し、
前記第１の配線には貫通孔が設けられ、前記第２の配線の一部を突出させて該
貫通孔内に嵌めこむ構成とすることにより、前記第１の配線と前記第２の配線と
を電気的に接続する。
【００１０】
請求項１の発明では、前記第２の配線の接続部は、前記貫通孔内に嵌めこまれているため（入り込んでいるため）、第１の配線と第２の配線とが確実に接続されるので接続精度の向上した配線の接続構造となる。また、第２配線の接続部を第１の配線の貫通孔の内面と接触するように構成されているので、接続面積が大きくなり導通層によるバイパス形成領域が広がるため、接触抵抗を小さくなる。そのため、スルーホール抵抗が低くなり、配線の接続構造の微細化のためにスルーホールを小さくしても信頼性にの高いものとなる。従って、エレクトロマイグレーション耐性の向上した配線の接続構造となる。
【００１１】
また、第１の発明では、第２の配線の接続部は、第１の配線を貫通する貫通孔位置で第１の配線に接続する構成であるため、第１の配線と第２の配線とを接続するための接続部分の幅を接続のために広げる必要がない。そのため、配線の高密度化が実現できる。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に記載の配線の接続構造において、前記第２の配線はバリア層と該バリア層より上方に設けられる主配線材料とを有しており、該バリア層は前記貫通孔内に延在し、前記主配線材料と前記第１の配線とは前記バリア層を介して電気的に接続することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の配線の接続構造において、前記第２の配線はバリア層と、該バリア層より上方に設けられる主配線材料と、該主配線材料と前記バリア層との間に設けられた導通層とを有しており、前記導通層及び前記バリア層は前記貫通孔内に延在し、前記主配線材料と前記第１の配線とは前記バリア層及び前記導通層を介して電気的に接続することを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明では、第１の配線が、バリア層及び導電層を介して第２の配線の接続部と接続されるため、エレクトロマイグレーションにより第２配線と接続する接続部の主配線材料内にボイドが形成されて第１の配線と第２の配線との接続が遮断されても、導通層がバイパスとなって第２の配線の接続部と第１の配線との接続を維持するため、電気の流れが遮断するのを防ぐことができる。従って、従来よりも長い期間導通を維持できる配線の接続構造となる。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の配線の接続構造において、前記導通層は低抵抗の導電性材料からなることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項５の発明は、請求項３または請求項４に記載の配線の接続構造において、前記導通層は高融点金属あるいは高融点金属のシリサイド化合物のいずれか一方から構成されていることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項６の発明は、請求項２〜５のいずれか１つに記載の配線の接続構造において、前記バリア層は高融点金属の窒化物から構成されていることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれか１つに記載の配線の接続構造において、前記貫通孔は長手方向が電子の流れる方向に沿って形成された長尺状であることを特徴としている。
【００１９】
エレクトロマイグレーションによって第２の配線（主配線材料）内に形成されるボイドは、電子の流れの上流側から発生し、時間の経過に連れて電子の流れる方向に沿って拡大していく。請求項７の発明では、貫通孔の長手方向を電子の流れる方向に沿った構成とすることにより、ボイドが形成され始めてから貫通孔の周辺すべてを含む大きさに成長して貫通孔の周辺の第２の配線（主配線材料）がなくなるまでの時間が長くなる。そのため、より高く接続信頼性を維持できると共に、電流の集中によるさらなるエレクトロマイグレーションの発生を抑えることができる。
【００２０】
また、請求項８の発明の配線の接続構造は、第１の絶縁膜に形成された溝に埋め込まれる第１の配線と、前記第１の絶緑膜上に形成された溝に埋め込まれる第２の配線とを有し、前記第２の配線は、前記第１の配線の上面から少なくとも一方の外側の側面まで延在することにより、前記第１の配線と前記第２の配線とを電気的に接続することを特徴としている。
【００２１】
このような構成とすることにより、接続面積が大きくなるので接触抵抗が低く、且つ、電流の流れやすい接続構造となる。したがって、エレクトロマイグレーションの起こりにくい接続構造が得られる。
【００２２】
また、請求項９の発明は、請求項８に記載の配線の接続構造において、前記第２の配線は前記第１の配線を挟むように外側の２つの側面にそれぞれ延在していることを特徴としている。
【００２３】
また、請求項１０の発明は、請求項する請求項８または請求項９に記載の配線の接続構造において、前記第２の配線はバリア層と該バリア層より上方に設けられる主配線材料とを有しており、該バリア層は前記第１の配線の上面から外側の側面まで延在し、前記主配線材料と前記第１の配線とは前記バリア層を介して電気的に接続することを特徴としている。
【００２４】
また、請求項１１の発明は、請求項８または請求項９記載の配線の接続構造において、前記第２の配線はバリア層と、該バリア層より上方に設けられる主配線材料と、該主配線材料と前記バリア層との間に設けられた導通層とを有しており、前記導通層及び前記バリア層は前記第１の配線の上面から外側の側面まで延在し、前記主配線材料と前記第１の配線とは前記バリア層及び前記導通層を介して電気的に接続することを特徴としている。
【００２５】
このような構成とすることにより、エレクトロマイグレーションにより第２配線と接続する接続部の主配線材料内にボイドが形成されて第１の配線と第２配線との接続が遮断されても、導通層が電流バイパスとして機能し、第２の配線の接続部と第１の配線との接続を維持するため、電気の流れが遮断するのを防ぐことができる。また、電流が広く分散して流れるようになるので電流の集中によるさらなるエレクトロマイグレーションの発生を抑えることができる。
【００２６】
また、請求項１２の発明は、請求項１１に記載の配線の接続構造において、前記導通層は低抵抗の導電性材料からなることを特徴としている。
【００２７】
また、請求項１３の発明は、請求項１１または請求項１２に記載の配線の接続構造において、前記導通層は、高融点金属あるいは高融点金属のシリサイド化合物のいずれか一方から構成されていることを特徴としている。
【００２８】
また、請求項１４の発明は、請求項９〜１３のいずれか１つに記載の配線構造において、前記バリア層は、高融点金属の窒化物から構成されていることを特徴としている。
【００２９】
また、請求項１５の発明の配線の形成方法は、第１の絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の絶縁膜の一部が突出してなる凸状部が残るように、エッチングにより該第１の絶縁膜に第１の溝を形成する工程と、前記第１の溝内に第１の配線を埋め込む工程と、前記第１の配線が埋め込まれた第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記凸状部の一部を除去することで第１の配線が露出するように、前記第２の絶縁膜及び前記凸状部の一部を除去して第２の溝を形成する工程と、前記第２の溝内に第２の配線を埋め込む工程と、
を含むことを特徴としている。このような方法とすることにより上記請求項１の配線の接続構造を容易に得ることができる。
【００３０】
また、請求項１６の発明の配線の形成方法は、第１の絶縁性材料と、該第１の絶縁性材料上に形成された第１のエッチングストップ用絶緑層と、該第１のエッチングストップ用絶縁層上に形成された第２の絶縁性材料とで構成される第１の絶縁膜を形成する工程と、
第１の溝内に前記第２の絶縁性材料からなる凸状部が残るように、前記第２の絶縁性材料をエッチングして前記第１の絶縁膜に前記第１の溝を形成する工程と、
前記第１の溝内に第１の配線を埋め込む工程と、
前記第１の配線が埋め込まれた第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記凸状部を除去することで第１の配線が露出するように、前記第２の絶縁膜及び前記凸状部を除去して第２の溝を形成する工程と、
前記第２の溝内に第２の配線を埋め込む工程と、
を含むことを特徴としている。
【００３１】
このような方法とすることにより上記請求項１の配線の接続構造を容易に得ることができる。また、第１の絶縁膜の上層に配線パターン溝などを形成する際にオーバーエッチングとなってもエッチングストップ用絶縁層によりそれ以上のエッチングの進行が阻止されるので、常に同じ深さの溝を精度よく形成でき、下地層への突き抜けを防ぐことができる。
【００３２】
また、請求項１７の発明の配線の形成方法は、第１の絶縁膜を形成する工程と、
第１の絶縁膜に第１の溝を形成する工程と、
前記第１の溝内に第１の配線を埋め込む工程と、
前記第１の配線が埋め込まれた第１の絶縁膜上に第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の配線の外側の２つの側面の少なくとも一方と上面とが露出するように、前記第２の絶縁膜に第２の溝を形成する工程と、
前記第２の溝内に第２の配線を埋め込む工程と、
を含むことを特徴としている。このような方法とすることにより上記請求項８配線の接続構造を容易に得ることができる。
【００３３】
また、請求項１８の発明は、請求項１６に記載の配線の形成方法において、前記第２の絶縁膜は、第３の絶縁性材料と、該第１の絶縁性材料上に形成された第２のエッチングストップ用絶縁層と、該第２のエッチングストップ用絶縁層上に形成された第４の絶縁性材料とで構成され、前記第２の溝は、前記第３の絶縁性材料をエッチングして得られる第１の部分と、前記第４の絶縁性材料をエッチングして得られ、前記第１の部分より大きい第２の部分とを有することを特徴としている。
【００３４】
このような方法とすることにより、第２の絶縁膜の上層に配線パターン溝などを形成する際にオーバーエッチングとなってもエッチングストップ用絶縁層によりそれ以上のエッチングの進行が阻止されるので、常に同じ深さの溝を精度よく形成でき、下地層への突き抜けを防ぐことができる。
【００３５】
また、請求項１９の発明は、請求項１７に記載の配線の形成方法において、前記第２の絶縁膜に前記第２の溝を形成する工程は、前記外側の２つの側面がともに露出させることを特徴としている。
【００３６】
また、請求項２０の発明は、請求項１５〜１９のいずれか１つに記載の配線の形成方法において、前記第１の配線は、バリア層と主配線材料とを順次形成してなることを特徴としている。
【００３７】
また、請求項２１の発明は、請求項１５〜１９のいずれか１つに記載の配線の形成方法において、前記第１の配線は、バリア層と、導通層と、主配線材料とを順次形成してなることを特徴としている。
【００３８】
また、請求項２２の発明は、請求項２１に記載の配線の形成方法において、前記導通層は低抵抗の導電性材料からなることを特徴としている。
【００３９】
また、請求項２３に記載の発明は、請求項２１または請求項２２に記載の配線形成方法において、前記導通層は、高融点金属あるいは高融点金属のシリサイド化合物のいずれか一方から構成されていることを特徴としている。
【００４０】
また、請求項２４に記載の発明は、請求項２０〜２３のいずれか１つに記載の配線の形成方法において、前記バリア層は、高融点金属の窒化物から構成されていることを特徴としている。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図２０を参照して説明する。すべての実施形態において、電子の流れｅは、上層側の第２の配線２８から下層側の第１の配線１８に向かうものとしている。
【００４２】
（第１の実施形態）
図１〜図７を参照して第１の実施形態を説明する。図１（ａ）に示す上面図では説明をわかり易くするため、第１の配線１８を実線で示し、第２の配線２８は点線で示し、第１の配線１８が形成された第１ＳｉＯ2 膜１２は一点鎖線で示し、第２の配線２８が形成された第２ＳｉＯ2 膜２２は省略している。また、本第１の実施形態では下層の絶縁膜に設ける第１の配線１８として、比較的幅広の配線を用いている。
【００４３】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第１の配線１８は、第２の配線２８との接続部が中央よりも側面寄りに設けられたＣｕから成る主配線部１９と、主配線部１９の上面以外のすべての面に、導通層としてＴｉ膜１７と、バリア層としてＴｉＮ膜１６とを備えた溝埋め込み配線である。
【００４４】
第１の配線１８の接続部は、第１配線１８の上面以外の面に形成されたＴｉ膜１７と繋がる接続部用のＴｉ膜１７ａと、この接続部用のＴｉ膜１７ａのバリア層として接続部用のＴｉＮ膜１６ａと、を内面に備え、開口の長辺が電子の流れる方向ｅに沿って配置された開口形状が長方形の貫通孔である。
【００４５】
また、第２の配線２８は、下面側に突状の接続部が設けられたＣｕから成る主配線部２９と、第１の配線と同様に主配線部２９の上面以外のすべての面に、導通層としてＴｉ膜２７と、バリア層としてＴｉＮ膜２６とを備えている。
【００４６】
第２の配線２８の突状の接続部は、第１の配線の接続部の貫通孔内に入り込むと共に、第１の配線１８の接続部の開口の対向する長辺の一部を含む領域に接続して、貫通孔内に形成された接続部用のＴｉＮ膜１６ａと接続部用のＴｉ膜１７ａとを介して第１の配線の主配線部１９と電気的に接続すると共に、貫通孔の開口部に露出するＴｉ膜１７ａとＴｉＮ膜１６ａの端部及びその近傍の主配線部１９にも直接接続する。言い換えれば、第２の配線２８の主配線部２９は、貫通孔内に延在して形成されたＴｉＮ膜２６とＴｉ膜２７とを介して第１の配線１８と電気的に接続している。
【００４７】
このような接続構造を有する配線において、第１の配線１８が高電位、第２の配線２８が低電位となるように電圧を印加すると、電子は第２の配線２８から第１の配線１８に流れる。このとき、第１の配線１８の主配線部１９を構成するＣｕ原子のうち電子の流れの上流側、すなわち、第２の配線２８との接続部側のＣｕ原子がエレクトロマイグレーションよって電子の流れとともに移動する。
【００４８】
そのため、時間の経過とともに第１の配線１８の接続部近傍の主配線部１９にボイドが形成されるが、第２の配線２８の接続部は、導通用に設けられた接続部用のＴｉ膜１７ａにも直接接続しているため、このＴｉ膜１７ａによって第１の配線と第２の配線との電気的接続が維持されることとなる。また、第２の配線２８の接続部は、ＴｉＮ膜２６とＴｉ膜２７とを介して第１の配線１８と接続されているため、このＴｉ膜２７によって第１の配線１８と第２の配線２８との電気的接続が維持されることとなる。したがって、エレクトロマイグレーションにより主配線部１９内にボイドが形成されても長い期間導通状態を良好に維持することができ、接続信頼性の高い配線の接続構造となる。
【００４９】
このような配線の接続構造を製造する方法について図２〜図７を参照して以下に説明する。まず、半導体基板１０上に第１の絶縁膜である第１ＳｉＯ2 膜１２を１μｍの厚さに形成する。
【００５０】
その後、第１ＳｉＯ2 膜１２の表面に図示しないレジストを塗布してホトリソグラフィ技術により第１の配線パターン以外の部分と第１の配線内に設けられる第１の配線の接続部となる領域とにレジストを残し、これをマスクとしてＣ2 Ｆ8 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いたプラズマエッチングにより深さ５００ｎｍ程度の溝を形成する。その後、レジストを除去し、予め定めた接続部位置に突状のＳｉＯ2 膜１２ａが残留した第１の配線パターン溝１４を得る（図２参照）。
【００５１】
次に、第１の配線パターン溝１４が形成された第１ＳｉＯ2 膜１２の表面にＣＶＤ法などによってＴｉＮ膜１６を３０ｎｍ程度形成した後、Ｔｉ膜１７を５ｎｍ形成する。その後、ＣＭＰ法により第１のＳｉＯ2 膜１２の表面が露出するまで表面を研磨して、配線パターン溝１４の内面にＴｉ膜１７とＴｉＮ膜１６とを順に形成する。このとき、予め定めた接続部位置に設けた突状のＳｉＯ2 膜１２ａの側面にもＴｉ膜１７ａとＴｉＮ膜１６ａとが順に形成される。
【００５２】
その後、第１ＳｉＯ2 膜１２の表面にスパッタ法によって第１の配線パターン溝１４が埋まるまでＣｕを形成した後、ＣＭＰ法により第１のＳｉＯ2 膜１２の表面が露出するまで研磨する。これにより、第１配線パターン溝１４内にＣｕが埋め込まれて第１の配線１８が形成される。この第１の配線１８は、予め定めた接続部位置に、側面にＴｉ膜１７ａとＴｉＮ膜１６ａとが形成された突状のＳｉＯ2 膜１２ａが貫通したものとなる（図３参照）。
【００５３】
第１の配線１８の形成後、第２の絶縁膜である第２ＳｉＯ2 膜２２を１μｍの厚さに形成する。その後、第１の配線の主配線１９内の突状のＳｉＯ2 膜１２ａと、突状のＳｉＯ2 膜１２ａの周囲に形成されたＴｉ膜１７ａの端部とＴｉＮ膜１６ａの端部とを含む大きさで、かつ、深さが第１の配線１８の厚さの半分程度までの孔５０をＣ2 Ｆ8 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いてプラズマエッチングにより形成する。第１の配線１８の厚さの半分程度までの深さに形成する。
【００５４】
ＳｉＯ2 膜のエッチング条件では、主配線部を構成するＣｕとＴｉ膜１７とＴｉＮ膜１６はエッチングされないため、エッチング深さが第２ＳｉＯ2 膜２２の厚さよりも深くなると、第１の配線内の突状の絶縁膜１２ａのみが削られてＴｉ膜１７ａとＴｉＮ膜１６ａの端部と、ＴｉＮ膜１６ａの側面、突状の絶縁膜１２ａ近傍の主配線部の上面が露出することとなる（図４参照）。
【００５５】
その後、前記孔５０と接続するように、第２の配線のパターンをリソグラフィ技術により形成した後、Ｃ2 Ｆ8 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いたプラズマエッチングによって第２の配線２８の型となる深さ５００ｎｍ程度の第２の配線パターン溝２４を第２ＳｉＯ2 膜２２に形成する（図５参照）。得られた第２の配線パターン溝２４内に第１の配線の形成時と同様の工程で内面にＴｉＮ膜２６とＴｉ膜２７とを順に形成し、ＴｉＮ膜２６とＴｉ膜２７とを備えた第２の配線パターン溝２４を得る（図６参照）。
【００５６】
さらに、第２ＳｉＯ2 膜２２の表面にスパッタ法やＣＶＤ法などによって第２の配線パターン溝２４が埋まるまでＣｕを形成した後、ＣＭＰ法により第２のＳｉＯ2 膜２２の表面が露出するまで表面を研磨する。これにより、第１の配線の接続部用のＴｉ膜１７ａの端部と、接続部用のＴｉＮ膜１６ａの端部と、接続部用のＴｉＮ膜１６ａの側面とに接続する突状の接続部を備えた第２の配線２８が得られる（図７参照）。
【００５７】
（第２の実施形態）
本第２の実施形態は、前述した第１の実施形態の応用例であり、図１に示した配線の接続構造を得るための別の形成方法である。以下、図８〜図１３を参照して説明する。
【００５８】
まず、半導体基板１０上に第１の絶縁膜１２の下層の絶縁膜としてＳｉＯ2 膜３４を５００ｎｍの厚さに形成したのち、エッチングストップ用絶縁層としてＳｉＯ2 のエッチング条件ではエッチングされない第１のＳｉＮ膜３２を５０ｎｍの厚さに形成し、さらに第１の絶縁膜１２の上層の絶縁膜としてＳｉＯ2 膜３０を５００ｎｍの厚さに形成して、三層構造の第１絶縁膜１２を得る。
【００５９】
その後、最上層のＳｉＯ2 膜３０の表面に図示しないレジストを塗布してホトリソグラフィ技術により第１の配線パターン以外の部分と第１の配線内に設けられる第１の配線の接続部となる領域とにレジストを残し、これをマスクとしてＣ2 Ｆ8 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いてプラズマエッチングする。
【００６０】
最上層のＳｉＯ2 膜３０の下層には、ＳｉＯ2 のエッチング条件ではエッチングされない第１のＳｉＮ膜３２が設けられているため、オーバーエッチングを施しても溝の深さは最上層のＳｉＯ2 膜３０の厚さ寸法である５００ｎｍ以上となることがない。従って、深さ５００ｎｍの溝が精度よく得られる。その後、レジストを除去し、底面にＳｉＮ膜３２が露出し、かつ、予め定めた接続部位置に突状のＳｉＯ2 膜１２ａが残留した第１の配線パターン溝１４を得る（図８参照）。
【００６１】
次に、第１の配線パターン溝１４が形成された第１ＳｉＯ2 膜１２の表面にＣＶＤ法などによってＴｉＮ膜１６を３０ｎｍ程度形成した後、Ｔｉ膜１７を５ｎｍ形成する。その後、ＣＭＰ法により上層のＳｉＯ2 膜３０の表面が露出するまで表面を研磨して、配線パターン溝１４の内面にＴｉ膜１７とＴｉＮ膜１６とを順に形成する。このとき、予め定めた接続部位置に設けた突状のＳｉＯ2 膜１２ａの側面にもＴｉ膜１７ａとＴｉＮ膜１６ａとが順に形成される。
【００６２】
その後、上層のＳｉＯ2 膜３０の表面にスパッタ法によって第１の配線パターン溝１４が埋まるまでＣｕを形成した後、ＣＭＰ法により最上層のＳｉＯ2 膜３０の表面が露出するまで研磨する。これにより、第１配線パターン溝１４内にＣｕが埋め込まれて第１の配線１８が形成される。この第１の配線１８は、予め定めた接続部位置に、側面にＴｉ膜１７ａとＴｉＮ膜１６ａとが形成された突状のＳｉＯ2 膜１２ａが貫通したものとなる（図９参照）。
【００６３】
第１の配線１８の形成後、第２の絶縁膜２２の下層の絶縁膜としてＳｉＯ2 膜４４を５００ｎｍの厚さに形成したのち、エッチングストップ用絶縁層としてＳｉＯ2 のエッチング条件ではエッチングされない第２のＳｉＮ膜４２を５０ｎｍの厚さに形成し、さらに第２の絶縁膜２２の上層の絶縁膜としてＳｉＯ2 膜４０を５００ｎｍの厚さに形成して、三層構造の第２絶縁膜２２を得る。
【００６４】
その後、第１の配線の突状のＳｉＯ2 膜１２ａと、突状のＳｉＯ2 膜１２ａの周囲に形成されたＴｉ膜の端部１７ａと、ＴｉＮ膜の端部１６ａと、第１の配線の主配線１９の一部とを含む大きさの孔５０をＣ2 Ｆ8 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いてプラズマエッチングにより第２の絶縁膜２２に形成する。
【００６５】
第２のＳｉＮ膜４２が露出するとそれ以上のエッチングは進まなくなるため、エッチングガスをＳＦ6 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスに換えてプラズマエッチングすることにより第２のＳｉＮ膜４２をエッチングする。完全に第２のＳｉＮ膜４２がエッチングされると第２の絶縁膜２２の下層の絶縁膜であるＳｉＯ2 膜４４が露出するため再びエッチングが進まなくなるので、エッチングガスをＣ2 Ｆ8 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスに換えて第２のＳｉＮ膜４２の下層のＳｉＯ2 膜４４をプラズマエッチングする。
【００６６】
さらに、エッチングが進むと、第１の配線の主配線１９内の突状のＳｉＯ2 膜１２ａと、突状のＳｉＯ2 膜１２ａの周囲に形成されたＴｉ膜の端部１７ａと、ＴｉＮ膜の端部１６ａと、第１の配線の主配線１９の一部とが露出する。Ｔｉ膜の端部１７ａと、ＴｉＮ膜の端部１６ａと、第１の配線の主配線１９の一部はエッチングされずに残るため、第１の配線の突状のＳｉＯ2 膜１２ａのみがエッチングされ、第１の配線の突状のＳｉＯ2 膜１２ａが占めていた部分が空間となる。
【００６７】
この場合も、オーバーエッチングしても第１のＳｉＮ膜３２によってそれ以上のエッチングが阻止されるので、第１の配線の突状のＳｉＯ2 膜１２ａが完全に削れるとエッチングの進行がストップする。したがって、得られる孔５０は、Ｔｉ膜の端部１７ａと、ＴｉＮ膜の端部１６ａと側面と、第１の配線の主配線１９の一部とが内部に露出したものとなる（図１０参照）。
【００６８】
その後、前記孔５０と接続するように第２の配線のパターンをリソグラフィ技術により、第２の絶縁膜２２の上層の絶縁膜であるＳｉＯ2 膜４０に形成した後、Ｃ2 Ｆ8 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いてプラズマエッチングする。第２の絶縁膜にも第２のＳｉＮ膜４２が設けられているため、オーバーエッチングしても第２のＳｉＮ膜４２によってそれ以上のエッチングが阻止されるので、第２のＳｉＮ膜４２が底面に露出すると、エッチングの進行がストップする。したがって、深さ５００ｎｍの第２の配線パターン溝２４が精度よく得られる（図１１参照）。
【００６９】
得られた第２の配線パターン溝２４内に第１の配線の形成時と同様の工程で内面にＴｉ膜２７とＴｉＮ２６膜とを順に形成し、Ｔｉ膜２７とＴｉＮ２６膜とを備えた第２の配線パターン溝２４を得る（図１２参照）。
【００７０】
さらに、最上層のＳｉＯ2 膜４０の表面にスパッタ法やＣＶＤ法などによって第２の配線パターン溝２４が埋まるまでＣｕを形成した後、ＣＭＰ法により最上層のＳｉＯ2 膜４０の表面が露出するまで表面を研磨する。これにより、第１の配線の接続部用のＴｉ膜１７ａの端部と、接続部用のＴｉＮ膜１６ａの端部と、接続部用のＴｉＮ膜１６ａの側面とに接続する突状の接続部を備えた第２の配線２８が得られる（図１３参照）。
【００７１】
以上述べた第２の実施形態の配線の接続構造の形成方法では、オーバーエッチングしても他の部位がエッチングされずに、予め定めたエッチング深さでエッチングが止まるため、層間絶縁膜の膜厚のバラツキやエッチングレートのバラツキによる下地層へのエッチングの突き抜けに起因する製品不良の発生を抑えることができる。従って、第２の接続部を形成させる際のエッチング条件の制御が容易となり、且つ、配線間の接続信頼性の向上した半導体装素子が得られるという利点がある。
【００７２】
なお、本第２の実施形態では、エッチングストップ用絶縁層としてＳｉＮを使用しているが、ＳｉＮに限らず、上層に設けられる絶縁膜のエッチング条件と異なるエッチング条件の絶縁性物質であれば用いることができる。また、第２の実施形態では、第１の絶縁膜及び第２の絶縁膜の上層部分と下層部分とを同じ絶縁性材料から成るものとしたが、下層側の絶縁膜はエッチングストップ用絶縁膜のエッチング条件と異なるエッチング条件の絶縁性材料であれば、上層と異なる種類の絶縁性材料により構成してもよい。もちろん、第１の絶縁膜だけ又は第２の絶縁膜だけにエッチングストップ用絶縁膜を設けるようにすることもできる。
【００７３】
（第３の実施形態）
図１４は、図１に示した配線の接続構造の別の構成例であり、図１に示した第２の配線２８が、第１の配線１８との間にさらに第２のＴｉ膜２５を備え、第２の配線側の第２のＴｉ膜２５を第１の配線の上面に露出する主配線部分の導通層として用いる構成である。これにより、導通層を介して接続する面積が広くなるので電流の集中によるエレクトロマイグレーションの発生を極力抑えることができ、より一層接続信頼性の向上した配線となる。
【００７４】
この構成の配線の接続構造は、上述した第１の実施形態と第２の実施形態の第２配線パターン溝を形成した後に、第１の配線の上面に露出する主配線部分の導通層として用いるためのＴｉ膜２５を形成してから、ＴｉＮ膜２６ａとＴｉ膜２７ａとを形成することにより形成される。
【００７５】
本第３の実施形態では、ＴｉＮ膜２６ａとＴｉ膜２７ａとを形成する前に、Ｔｉ膜２５を形成しているため、ＴｉＮ膜２６を形成する際に用いる窒素ガスやアンモニアガスなどによって第２配線パターン２４と連通する孔５０内に露出する第１配線１８の主配線１９部の表面が窒化されて絶縁膜が形成されるなどの第１の配線１８と第２の配線２８との導通を損ねる恐れがないという利点がある。なお、その他は上述した第２の実施形態と同様であるので詳細説明は省略する。また、図１４には、第２の実施形態と同様の方法で形成した配線の接続構造を示しているが、第１の実施形態の方法でも同様の効果が得られる。
【００７６】
上記第１から第３の実施形態において、第１の配線１８の接続部の開口形状を長辺が電子の流れる方向ｅに沿って配置された長方形としているが、特にこの形状に限らず、例えば、長軸が電子の流れる方向ｅに沿って配置された楕円形として同様の効果が得られる。なお、ボイドの形成開始から開口部周辺の主配線部を構成する金属がなくなるまでの時間をさほど長くしなくてもよいのであれば、円形やその他の多角形などすることもできる。
【００７７】
また、上記第１から第３の実施形態では、特に幅の広い配線に他の配線が接続する場合に有効であり、上記第１から第３の実施形態では、接続部の位置を配線幅に対して側面側に偏って設けているが、この場所に限らず、主配線部内であれば、すべての位置に設けることができる。
【００７８】
（第４の実施形態）
図１５を参照して第４の実施形態を説明する。図１５（ａ）に示す上面図では説明をわかり易くするため、第１の配線３８を実線で示し、第２の配線４８は点線で示し、第１の配線３８が形成された第１ＳｉＯ2 膜１２は一点鎖線で示し、第２の配線２８が形成された第２ＳｉＯ2 膜２２は省略している。また、本第４の実施形態では第１の配線３８として、比較的幅の狭い配線を用いている。
【００７９】
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、第１の配線３８はＣｕから成る主配線部１９と、主配線部１９の上面以外のすべての面に、導通層としてＴｉ膜１７と、バリア層としてＴｉＮ膜１６とを備えた溝埋め込み配線である。
【００８０】
また、第２の配線４８は、下面側に突状の接続部が設けられたＣｕから成る主配線部２９と、第１の配線３８と同様に主配線部２９の上面以外のすべての面に、導通層としてＴｉ膜２７と、バリア層としてＴｉＮ膜２６とを備えている。
【００８１】
第２の配線２８の突状の接続部は、第１の配線の幅よりも広く形成され、第１の配線３８の上面に露出する導通層１７の端部とバリア層１６の端部及び側面とに第１の配線３８の端部の３側面から接続するとともに、第１の配線３８の端部の主配線部１９の上面全面に直接接続する。このような構成とすることにより、接続面積が大きくなるので接触抵抗が低く、且つ、電流の流れやすい接続構造となる。したがって、エレクトロマイグレーションの起こりにくい接続構造が得られる。また、第２の配線４８の主配線部２９は、ＴｉＮ膜２６とＴｉ膜２７とを介して第１の配線３８と電気的に接続している。
【００８２】
このような接続構造を有する配線において、第１の配線３８が高電位、第２の配線４８が低電位となるように電圧を印加すると、電子は第２の配線４８から第１の配線３８に流れる。このとき、第１の配線３８の主配線部１９を構成するＣｕ原子のうち電子の流れの上流側、すなわち、第２の配線４８との接続部側のＣｕ原子がエレクトロマイグレーションよって電子の流れとともに移動する。
【００８３】
そのため、時間の経過とともに第１の配線３８の端部の主配線部１９内にボイドが形成されるが、第２の配線４８の接続部は、導通層として設けられたＴｉ膜１７にも直接接続しているため、このＴｉ膜１７によって第１の配線３８と第２の配線４８との電気的接続が維持されることとなる。また、第２の配線４８の接続部は、ＴｉＮ膜２６とＴｉ膜２７とを介して第１の配線３８と接続されているため、このＴｉ膜２７によって第１の配線３８と第２の配線４８との電気的接続が維持されることとなる。したがって、エレクトロマイグレーションにより主配線部１９内にボイドが形成されても長い期間導通状態を良好に維持することができ、接続信頼性の高い配線の接続構造となる。
【００８４】
このような配線の接続構造を製造する方法を図１６〜図１９を参照して以下に説明する。まず、半導体基板１０上に第１の絶縁膜である第１ＳｉＯ2 膜１２を１μｍの厚さに形成する。
【００８５】
その後、第１ＳｉＯ2 膜１２の表面に図示しないレジストを塗布してホトリソグラフィ技術により第１の配線パターン以外の部分にレジストを残し、これをマスクとしてＣ2 Ｆ8 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いたプラズマエッチングにより深さ５００ｎｍ程度の溝を形成する。その後、レジストを除去し、第１の配線パターン溝を得る。
【００８６】
次に、第１の配線パターン溝が形成された第１ＳｉＯ2 膜１２の表面にＣＶＤ法などによってＴｉＮ膜１６を３０ｎｍ程度形成した後、Ｔｉ膜１７を５ｎｍ形成する。その後、ＣＭＰ法により第１のＳｉＯ2 膜１２の表面が露出するまで表面を研磨して、配線パターン溝の内面にＴｉ膜１７とＴｉＮ膜１６とを順に形成する。
【００８７】
その後、第１ＳｉＯ2 膜１２の表面にスパッタ法によって第１の配線パターン溝が埋まるまでＣｕを形成した後、ＣＭＰ法により第１のＳｉＯ2 膜１２の表面が露出するまで研磨する。これにより、第１配線パターン溝内にＣｕが埋め込まれて第１の配線３８が形成される（図１６参照）。
【００８８】
第１の配線３８の形成後、第２の絶縁膜である第２ＳｉＯ2 膜２２を１μｍの厚さに形成する。その後、第１の配線３８の幅よりも大きい寸法の孔５１をＣ2 Ｆ8 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いてプラズマエッチングにより第１の配線３８の端部を覆うように形成する（図１７参照）。
【００８９】
その後、前記孔５１と接続するように、第２の配線のパターンをリソグラフィ技術により形成した後、Ｃ2 Ｆ8 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いたプラズマエッチングによって第２の配線４８の型となる深さ５００ｎｍ程度の第２の配線パターン溝２３を第２ＳｉＯ2 膜２２に形成する。得られた第２の配線パターン溝２３内に第１の配線の形成時と同様の工程で内面にＴｉＮ膜２６とＴｉ膜２７とを順に形成し、ＴｉＮ膜２６とＴｉ膜２７とを備えた第２の配線パターン溝２３を得る（図１８参照）。
【００９０】
さらに、第２ＳｉＯ2 膜２２の表面にスパッタ法やＣＶＤ法などによって第２の配線パターン溝２４が埋まるまでＣｕを形成した後、ＣＭＰ法により第２のＳｉＯ2 膜２２の表面が露出するまで表面を研磨する。これにより、第２の配線の接続部が、第１の配線３８のＴｉ膜１７の端部とＴｉＮ膜１６の端部とを含む端部上面と、第１の配線３８の端部の３側面とに接続した構成の配線の接続構造が得られる（図１９参照）。
【００９１】
（第５の実施形態）
図２０は、図１５に示した配線の接続構造の別の構成例であり、図１５に示した第２の配線４８の接続部が、第１の配線３８の一側面に接続する構成である。この場合は、上述の第４の実施形態に比べて接続部の幅を狭くできるという利点がある。なお、この配線の接続構造の形成方法は上記第４の実施形態において、第２ＳｉＯ2 膜２２に形成する孔の位置を第１の配線３８の一側面にかかるように変えて形成するだけであるので詳細な説明は省略する。
【００９２】
なお、第４と第５の実施形態において、第２ＳｉＯ2 膜２２に形成する孔の形状を長手方向が電子の流れる方向に沿った長方形状や楕円形状等の細長い形状とすることにより、ボイドが形成され始めてから接続部全体に広がるまでの時間を長く取ることができ、その分接続信頼性の向上したものとなるので好ましい。
【００９３】
また、第４と第５の実施形態の配線の接続構造を上述した第２の実施形態のようにエッチングストップ用の絶縁層を使用する方法により形成することもできる。
【００９４】
以上述べたすべての実施形態において、導通層としてＴｉを用いる場合を挙げたが、本発明ではこの物質に限らず、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｃｏ等の他の高融点金属や、ＷＳｉ2 、ＰｔＳｉ、Ｐｄ2 Ｓｉ、ＭｏＳｉ2 、ＣｏＳｉ2 等のこれらの高融点金属のシリサイド等を使用することができる。また、バリヤ層としてＴｉの窒化物を用いているが、上述したような他の高融点金属の窒化物を使用することもできる。
【００９５】
また、主配線部を構成するＣｕをスパッタ法を用いて形成しているが、スパッタ法に限らず、ＣＶＤ法やメッキ法などの他の方法によって形成してもよい。
【００９６】
なお、以上述べたすべての実施形態では説明のため、二層に形成した配線同士の接続構造としているが、本発明は多層に形成した配線同士の接続に適用できるものである。もちろん、最上層の配線をダマシン配線としない場合も同様な配線の接続構造を採用することができる。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜９の発明によれば、エレクトロマイグレーションにより配線を構成する金属原子が移動しても長い期間導通状態が良好であり、接続信頼性に優れた配線の接続構造及びその形成方法を提供できる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態における配線の接続構造の一部透視上面図であり、（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図１に示した配線の接続構造の形成工程において、第１配線パターン溝形成後の状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示した配線の接続構造の形成工程において、第１配線形成後の状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示した配線の接続構造の形成工程において、第１配線と第２配線との接続部の型となる孔を形成した後の状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１に示した配線の接続構造の形成工程において、第２配線パターン溝形成後の状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図１に示した配線の接続構造の形成工程において、第２配線パターン溝内にバリア層と導通層とを形成した後の状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図１に示した配線の接続構造の形成工程において、第２配線形成後の状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態を示しており、図１に示した配線の接続構造を形成する第２の方法の形成工程において、第１配線パターン溝形成後の状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図９】図１に示した配線の接続構造を形成する第２の方法の形成工程において、第１配線形成後の状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】図１に示した配線の接続構造を形成する第２の方法の形成工程において、第１配線と第２配線との接続部の型となる孔を形成した後の状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図１１】図１に示した配線の接続構造を形成する第２の方法の形成工程において、第２配線パターン溝形成後の状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】図１に示した配線の接続構造を形成する第２の方法の形成工程において、第２配線パターン溝内にバリア層と導通層とを形成した後の状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図１３】図１に示した配線の接続構造を形成する第２の方法の形成工程において、第２配線形成後の状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態を示しており、第１配線と第２配線との接続部を含む面における断面図である。
【図１５】（ａ）は本発明の第４の実施形態における配線の接続構造の一部透視上面図であり、（ｂ）は図１５（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図１６】図１５に示した配線の接続構造の形成工程において、第１配線形成後の状態を示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図１７】図１５に示した配線の接続構造の形成工程において、第１配線と第２配線との接続部の型となる孔を形成した後の状態を示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図１８】図１５に示した配線の接続構造の形成工程において、第２配線パターン溝内にバリア層と導通層とを形成した後の状態を示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図１９】図１５に示した配線の接続構造の形成工程において、第２配線形成後の状態を示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図２０】（ａ）は本発明の第５の実施形態における配線の接続構造の一部透視上面図であり、（ｂ）は図２０（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図２１】従来のダマシン配線の形成方法の概略を示す工程図である。
【符号の説明】
１０    半導体基板
１２    第１ＳｉＯ2 膜
１２ａ    突状のＳｉＯ2 膜
１４    第１の配線パターン溝
１６、２６    ＴｉＮ膜
１６ａ    接続部用のＴｉＮ膜
１７、２７    Ｔｉ膜
１７ａ    接続部用のＴｉ膜
１８    第１の配線
１９、２９    主配線部
２２    第２ＳｉＯ2 膜
２４    第２の配線パターン溝
２８    第２の配線
５０    孔