JPH01228148A - 半導体集積回路装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体集積回路装置に関し、特に層間絶縁膜上
の導体配線と下層導体層とを接続するコンタクトホール
の接続構造に関する。

〔従来の技術〕

一１’Ｇに、半導体集積回路装置における配線材料とし
て、低抵抗でかつ加工性のよいアルミニウムが用いられ
ているが、この層間絶縁膜上の配線とその下層の導体層
とを接続させるコンタクトホール接続構造では、コンタ
クトホールの段部を覆う配線の被覆性の良し悪しが半導
体集積回路装置の品質を左右している。

従来のこの種のコンタクトホール接続構造を第３図に示
す。図は絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソース・
ドレイン電極の例であり、シリコン基板１のフィールド
酸化膜２で画成された領域にゲート酸化膜３及びゲート
電極４を形成し、かつソース・ドレイン領域５を形成し
ている。そして、この上に層間絶縁膜６を被着するとと
もに、前記ソース・ドレイン領域５上にコンタクトホー
ルを開設し、ここにアルミニウム配線７をパターン形成
し、ソース・ドレイン領域５との電気接続を図っている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年、半導体集積回路装置の微細化が進み、これに伴っ
てコンタクトホール径が小さくされると、層間絶縁膜６
に開設したコンタクトホールの段部の傾斜も厳しいもの
となり、コンタクトホールに被着するアルミニウム配線
７のカバレッジ性も低下され易くなる。このため、従来
ではコンタクトホールを開設するエツチング工程に、等
方性エツチングと異方性エツチングの両方のエツチング
を用いて段部の傾斜を緩やかにする方策がとられている
が、未だに次のような問題が生じている。

即ち、第４図に一部を拡大図示するように、アルミニウ
ム配線７は、上述したコンタクトホールの段部の傾斜に
よって、図示Ａ−Ａの平坦な部分と図示Ｂ−Ｂのコンタ
クトホールの段部とで膜厚に差が生じ、Ｂ−Ｂの部分の
膜厚はＡ−Ａの膜厚の５０％程度でしかない。このＭ−
Ｂ部分ではアルミニウム電極が断線することはないが、
コンタクトホールの開設時におけるエツチング装置のエ
ツチングレート、層間絶縁膜の不純物濃度等はある範囲
内でバラツキが生じるため、このコンタクトホールの段
部の形状も変化し、前記した膜厚比は３０％〜７０％程
度の間をばらつくことになる。

したがって、この比を大きくする程アルミニウム配線の
段切れが生じ難くなることは明らかであり、信頼性の高
いコンタクトホール接続構造、即ち半導体集積回路装置
を構成するためには、この比を１００％にすることが好
ましい。しかしながら、従来ではこの比を１００％にす
ることは困難である。

本発明は上述した膜厚比を高め、信頼性の高いコンタク
トホール接続構造を得ることができる半導体集積回路装
置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の半導体集積回路装置は、半導体基板上に形成し
た導体層と、この導体層を被覆する層間絶縁膜と、前記
導体層に対応する層間絶縁膜の上に選択的に形成された
補助配線と、この補助配線を被覆する第２Ｎ間絶縁膜と
、この第２層間絶縁膜、補助配線及び層間絶縁膜を通し
て開設したコンタクトホール内に形成されて前記導体層
に電気接続される上側配線とで構成したコンタクトホー
ル接続構造を備えている。

〔作用〕

上述した構成では、上側の配線は層間絶縁膜の上面段部
箇所において補助配線に一体的に接続され、上側配線の
段部における実質的な膜厚が増大される。

［実施例］ 次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の断面図であり、ここでは第
３図の例と同様に絶縁ゲート型電界効果トランジスタに
本発明を適用した例を示している。

図において、シリコン基板１のフィールド酸化膜２で画
成された領域゛にゲート酸化膜３及びゲート電極４を形
成し、かつソース・ドレイン領域５を形成している。ま
た、この上に層間絶縁膜６を被着するとともに、前記ソ
ース・ドレイン領域５に対応して、この層間絶縁膜６上
に夫々補助配線８を形成し、更にこの上に第２層間絶縁
膜９を被着している。そして、この第２層間絶縁膜９．
補助配線８及び層間絶縁膜６を通して前記ソース・ドレ
イン領域５上にコンタクトホールを開設し、ここにアル
ミニウム配ＬＡ７をパターン形成し、ソース・ドレイン
領域５との電気接続を図っている。

この構成では、アルミニウム電極７は、夫々ソース・ド
レイン領域５に電気接続されるが、層間絶縁膜６と第２
Ｎ間絶縁膜９との間の位置で補助配！ａ８に接続された
構成とされている。

第１図のコンタクトホール接続構造の製造方法の一例を
第２図（ａ）乃至（Ｃ）により説明する。

先ず、第２図（ａ）のように、シリコン基板１にフィー
ルド酸化膜２を形成して活性領域を画成し、ここにゲー
ト酸化膜３を形成する。このゲート酸化膜３上にゲート
電極４を形成し、かつこのゲート電極４を利用した自己
整合法によりソース・ドレイン領域５を形成する。その
後、この上にＣＶＤ酸化膜等の層間絶縁膜６を被着する
。

次いで、第２図（ｂ）のように、層間絶縁膜６上にアル
ミニウム膜を全面被着し、かつこれをパターン形成して
、前記ソース・ドレイン領域５上の少なくともコンタク
トホールを開設する箇所にのみ補助配線８を形成する。

したがって、この補助配線８は層間絶縁膜６の段部の大
きい箇所に形成されることになる。

次に、第２図（ｃ）のように、前記補助配線８の上に、
第２層間絶縁膜９を成長する。これは前記層間絶縁膜６
と同じ材質のものが望ましい。その後、第２層間絶縁膜
９．補助配線８及び層間絶縁膜６を通してコンタクトホ
ールを開設する。このときのエツチングは異方性エツチ
ングを採用でき、縦方向に真っ直ぐなコンタクトホール
を開ける。

以下、常法によりアルミニウム配ｖＡ７を形成すること
により、第１図のコンタクトホール接続構造を得る。

このように構成された半導体集積回路装置では、コンタ
クトホール内に形成されたアルミニウム配線７は、層間
絶縁膜６の段差が厳しい箇所においては補助配線８が一
体的に形成されるので、第３図におけるＢ−Ｂに相当す
る箇所の膜厚を十分に厚いものに構成できる。これによ
り、アルミニウム配線７の断線を確実に防止でき、半導
体集積回路装置の信頼性を向上できる。また、コンタク
トホールのエツチングに際しても段部の形状を気にする
ことはなく、エツチングを簡単な工程で実行することが
でき、製造を節単に行うことができる。

なお、前記実施例は絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
のソース・ドレイン領域に対するコンタクトホール接続
構造を例示したが、他の素子における接続構造において
も本発明を同様に適用できることは言うまでもない。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明は、導体層を被覆する層間絶
縁膜上に補助配線を形成し、この補助配線を通して開設
したコンタクトホール内に上側配線を形成しているので
、上側の配線は層間絶縁膜の上面段部箇所において補助
配線に一体的に接続されて段部における実質的な膜厚が
増大され、断線等が生じることのない信頼性の高い配線
構造を得ることができるとともに、コンタクトホールの
エツチングを段部の形状を気にすることなく容易に行な
うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図（ａ）乃至
（ｃ）はその製造方法を工程順に示す断面図、第３図は
従来構造の断面図、第４図は問題点を説明するための第
３図の一部の拡大図である。 １・・・シリコン基板、２・・・フィールド酸化膜、３
・・・ゲート酸化膜、４・・・ゲート電極、５・・・ソ
ース・ドレイン領域、６・・・層間絶縁膜、７・・・ア
ルミニウム配線、８・・・補助配線、９・・・第２層間
絶縁膜。 第１図 第２図 第２図 （Ｃ）４ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、半導体基板上に形成した導体層と、この導体層を被
   覆する層間絶縁膜と、前記導体層に対応する層間絶縁膜
   の上に選択的に形成された補助配線と、この補助配線を
   被覆する第２層間絶縁膜と、この第２層間絶縁膜、補助
   配線及び層間絶縁膜を通して開設したコンタクトホール
   内に形成されて前記導体層に電気接続される上側配線と
   で構成したコンタクトホール接続構造を備えることを特
   徴とする半導体集積回路装置。