JPH09162290A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
- Publication number
- JPH09162290A JPH09162290A JP34447195A JP34447195A JPH09162290A JP H09162290 A JPH09162290 A JP H09162290A JP 34447195 A JP34447195 A JP 34447195A JP 34447195 A JP34447195 A JP 34447195A JP H09162290 A JPH09162290 A JP H09162290A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- connection hole
- wiring
- layer wiring
- integrated circuit
- circuit device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きなサイズの接続孔領域における上層配線
層の落込みを防ぐ。 【解決手段】 １つの接続孔領域２０が複数個の正方形
の小接続孔２２の集合により構成されており、小接続孔
２２の一辺のサイズＳ1は上層配線１０のサイド膜厚の
２倍以下である。サイズＳ1は上層配線１０として膜厚
が６００ｎｍのアルミニウム高温スパッタ膜を用いる場
合には０.６μｍ以下であればよく、上層配線１０とし
て膜厚が６００ｎｍのブランケットタングステン膜を用
いる場合には１.２μｍ以下とすればよい。
層の落込みを防ぐ。 【解決手段】 １つの接続孔領域２０が複数個の正方形
の小接続孔２２の集合により構成されており、小接続孔
２２の一辺のサイズＳ1は上層配線１０のサイド膜厚の
２倍以下である。サイズＳ1は上層配線１０として膜厚
が６００ｎｍのアルミニウム高温スパッタ膜を用いる場
合には０.６μｍ以下であればよく、上層配線１０とし
て膜厚が６００ｎｍのブランケットタングステン膜を用
いる場合には１.２μｍ以下とすればよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路装置
に関し、特に多層配線を有し、層間絶縁膜に開けられた
コンタクトホール又はスルーホール（総称して接続孔と
いう）における構造に特徴をもつ半導体集積回路装置に
関するものである。
に関し、特に多層配線を有し、層間絶縁膜に開けられた
コンタクトホール又はスルーホール（総称して接続孔と
いう）における構造に特徴をもつ半導体集積回路装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多層配線をもつ半導体集積回路装置にお
ける配線は、下層配線上に層間絶縁膜を形成し、その層
間絶縁膜に接続孔を開け、その接続孔を介して上層配線
を下層配線と接続する。接続孔のパターンには制約がな
く、ボンディングパットのパターンのような大きなパタ
ーンには大きな接続孔が形成される。
ける配線は、下層配線上に層間絶縁膜を形成し、その層
間絶縁膜に接続孔を開け、その接続孔を介して上層配線
を下層配線と接続する。接続孔のパターンには制約がな
く、ボンディングパットのパターンのような大きなパタ
ーンには大きな接続孔が形成される。
【０００３】図１はその状態を示したものであり、下地
基板２上に下層配線４が形成され、その上に層間絶縁膜
６が形成されている。層間絶縁膜６には接続孔８が開け
られ、上層配線１０はその接続孔８を介して下層配線４
と接続される。このとき、接続孔８が大きな孔である場
合には、上層配線１０には層間絶縁膜６上の部分と接続
孔８の内側の部分とで孔の深さに対応する段差ａが発生
する。
基板２上に下層配線４が形成され、その上に層間絶縁膜
６が形成されている。層間絶縁膜６には接続孔８が開け
られ、上層配線１０はその接続孔８を介して下層配線４
と接続される。このとき、接続孔８が大きな孔である場
合には、上層配線１０には層間絶縁膜６上の部分と接続
孔８の内側の部分とで孔の深さに対応する段差ａが発生
する。
【０００４】上層配線１０の薄膜は、その平坦部での膜
厚をｔ1とすれば、孔の側面部での膜厚はｔ2となり、そ
の膜厚ｔ2をサイド膜厚と称する。サイド膜厚ｔ2は通常
使われているアルミニウム又はアルミニウム合金の高温
スパッタ膜ではＴ1の約５０％、ブランケットタングス
テン膜では約１００％である。したがって、接続孔８の
寸法がサイド膜厚ｔ2の２倍より大きい場合には上層配
線に接続孔に対応した深さａの落込みが発生することに
なる。
厚をｔ1とすれば、孔の側面部での膜厚はｔ2となり、そ
の膜厚ｔ2をサイド膜厚と称する。サイド膜厚ｔ2は通常
使われているアルミニウム又はアルミニウム合金の高温
スパッタ膜ではＴ1の約５０％、ブランケットタングス
テン膜では約１００％である。したがって、接続孔８の
寸法がサイド膜厚ｔ2の２倍より大きい場合には上層配
線に接続孔に対応した深さａの落込みが発生することに
なる。
【０００５】上層配線１０上には更に層間絶縁膜又はパ
ッシベーション膜となる絶縁膜１２が形成され、その絶
縁膜１２に接続孔又はボンディングパッド用の孔が形成
される。このとき、絶縁膜１２の平坦化を行ない、接続
孔８の上方に接続孔やボンディングパッド用の孔を形成
するとき、接続孔８による深さａの落込みがあると、絶
縁膜１２の膜厚は層間絶縁膜６上の部分ではｄ1、落込
み部分ではｄ2となって、落込みの深さａの差が生じ
る。そのため、絶縁膜１２に形成される接続孔やボンデ
ィングパッド用の孔を形成するエッチングにおいては、
落込み部分のエッチングを基準にするとそれより浅い部
分でのエッチングでは多大なオーバエッチングとなり、
サイズ広がり、ダメージ、下地荒れ（掘れ）などの不具
合が生じる。
ッシベーション膜となる絶縁膜１２が形成され、その絶
縁膜１２に接続孔又はボンディングパッド用の孔が形成
される。このとき、絶縁膜１２の平坦化を行ない、接続
孔８の上方に接続孔やボンディングパッド用の孔を形成
するとき、接続孔８による深さａの落込みがあると、絶
縁膜１２の膜厚は層間絶縁膜６上の部分ではｄ1、落込
み部分ではｄ2となって、落込みの深さａの差が生じ
る。そのため、絶縁膜１２に形成される接続孔やボンデ
ィングパッド用の孔を形成するエッチングにおいては、
落込み部分のエッチングを基準にするとそれより浅い部
分でのエッチングでは多大なオーバエッチングとなり、
サイズ広がり、ダメージ、下地荒れ（掘れ）などの不具
合が生じる。
【０００６】また、アルミ配線上の層間絶縁膜にフッ素
系のガスによるドライエッチングにより接続孔を形成す
る場合に、スパッタ堆積物が形成されてコンタクト抵抗
を増大させたりすることを防ぐために、接続孔を形成す
るエッチングに先立って、下層配線層上にフッ素を含む
ガスのプラズマに晒されると揮発性のフッ素化合物を形
成する金属又は金属窒化物からなるエッチングストッパ
層を形成することが提案されている（特開平６−１２５
０１０号公報参照）。しかし、その提案の方法は、接続
孔部分での落込みによるその上層の絶縁膜での膜厚のば
らつきを改善するものではない。
系のガスによるドライエッチングにより接続孔を形成す
る場合に、スパッタ堆積物が形成されてコンタクト抵抗
を増大させたりすることを防ぐために、接続孔を形成す
るエッチングに先立って、下層配線層上にフッ素を含む
ガスのプラズマに晒されると揮発性のフッ素化合物を形
成する金属又は金属窒化物からなるエッチングストッパ
層を形成することが提案されている（特開平６−１２５
０１０号公報参照）。しかし、その提案の方法は、接続
孔部分での落込みによるその上層の絶縁膜での膜厚のば
らつきを改善するものではない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は大きなサイズ
の接続孔領域における上層配線層の落込みを防いでその
上層配線上に形成される絶縁膜のエッチングの際のサイ
ズ広がりやダメージその他の不具合の発生を防止するこ
とを目的とするものである。
の接続孔領域における上層配線層の落込みを防いでその
上層配線上に形成される絶縁膜のエッチングの際のサイ
ズ広がりやダメージその他の不具合の発生を防止するこ
とを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、下層配線と
上層配線とを接続するためにその間に設けられた層間絶
縁膜に形成された接続孔は、そのいずれの部分も接続孔
の側面から上層配線層のサイド膜厚で埋込み可能な距離
以下の距離に存在するパターンに形成されている。
上層配線とを接続するためにその間に設けられた層間絶
縁膜に形成された接続孔は、そのいずれの部分も接続孔
の側面から上層配線層のサイド膜厚で埋込み可能な距離
以下の距離に存在するパターンに形成されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】具体的には、下層配線と上層配線
との１つの接続孔領域が正方形、長方形又は円形の小接
続孔の集合からなる。その小接続孔が正方形の場合には
その辺の長さ、その小接続孔が長方形の場合には短辺の
長さ、その小接続孔が円形の場合にはその直径がそれぞ
れ上層配線層のサイド膜厚の２倍以下に設定されてい
る。
との１つの接続孔領域が正方形、長方形又は円形の小接
続孔の集合からなる。その小接続孔が正方形の場合には
その辺の長さ、その小接続孔が長方形の場合には短辺の
長さ、その小接続孔が円形の場合にはその直径がそれぞ
れ上層配線層のサイド膜厚の２倍以下に設定されてい
る。
【００１０】下層配線と上層配線との接続孔の内側に層
間絶縁膜が島状に残されていることによって、その接続
孔内のいずれの部分も接続孔の側面から上層配線層のサ
イド膜厚以下の距離に存在するようになっていてもよ
い。
間絶縁膜が島状に残されていることによって、その接続
孔内のいずれの部分も接続孔の側面から上層配線層のサ
イド膜厚以下の距離に存在するようになっていてもよ
い。
【００１１】半導体集積回路装置の寿命を長くしたり歩
留まりの低下を防ぐことを目的として、下層配線と上層
配線間の１つの接続孔領域を複数個の接続孔で構成する
ことが提案されている（特開昭６３−２０４６３１号公
報参照）。しかし、この提案も、接続孔部分での落込み
によるその上の絶縁膜の厚さのばらつきを改善するもの
ではない。
留まりの低下を防ぐことを目的として、下層配線と上層
配線間の１つの接続孔領域を複数個の接続孔で構成する
ことが提案されている（特開昭６３−２０４６３１号公
報参照）。しかし、この提案も、接続孔部分での落込み
によるその上の絶縁膜の厚さのばらつきを改善するもの
ではない。
【００１２】
【実施例】図２に幾つかの接続孔のパターンを示す。
（Ａ）は１つの接続孔領域２０（鎖線で囲まれた領域）
が複数個の正方形の小接続孔２２の集合により構成され
ている例を示している。小接続孔２２のサイズは一辺が
上層配線のサイド膜厚の２倍以下である。（Ａ）のＸ−
Ｘ’線位置での断面図を（ａ）に示す。
（Ａ）は１つの接続孔領域２０（鎖線で囲まれた領域）
が複数個の正方形の小接続孔２２の集合により構成され
ている例を示している。小接続孔２２のサイズは一辺が
上層配線のサイド膜厚の２倍以下である。（Ａ）のＸ−
Ｘ’線位置での断面図を（ａ）に示す。
【００１３】小接続孔２２のサイズを具体的に示すと、
上層配線１０としてアルミニウム又はアルミニウム合金
の高温スパッタ膜を用いる場合、サイドカバレッジが約
５０％であるので、その膜厚を６００ｎｍとすれば、小
接続孔２２の一辺Ｓ1は０.６μｍ以下であればよい。ま
た上層配線１０としてサイドカバレッジが約１００％の
ブランケットタングステン膜を用いる場合には、その膜
厚を６００ｎｍとすれば、小接続孔２２の一辺Ｓ1を１.
２μｍ以下とすればよい。
上層配線１０としてアルミニウム又はアルミニウム合金
の高温スパッタ膜を用いる場合、サイドカバレッジが約
５０％であるので、その膜厚を６００ｎｍとすれば、小
接続孔２２の一辺Ｓ1は０.６μｍ以下であればよい。ま
た上層配線１０としてサイドカバレッジが約１００％の
ブランケットタングステン膜を用いる場合には、その膜
厚を６００ｎｍとすれば、小接続孔２２の一辺Ｓ1を１.
２μｍ以下とすればよい。
【００１４】（Ｂ）は接続孔領域２０が３個の長方形の
小接続孔２４の集合により構成されている例を示してい
る。小接続孔２４の短辺のサイズＳ2が上記の小接続孔
２２の一辺Ｓ1のように設定される。小接続孔のパター
ンは矩形に限らず、円形であってもよい。その場合には
円形の小接続孔の直径が上記の小接続孔２２の一辺Ｓ1
のように設定される。
小接続孔２４の集合により構成されている例を示してい
る。小接続孔２４の短辺のサイズＳ2が上記の小接続孔
２２の一辺Ｓ1のように設定される。小接続孔のパター
ンは矩形に限らず、円形であってもよい。その場合には
円形の小接続孔の直径が上記の小接続孔２２の一辺Ｓ1
のように設定される。
【００１５】（Ｃ）は更に他の例であり、１つの接続孔
２６内に４個の島状の層間絶縁膜２８が残された例を示
している。外側の層間絶縁膜６と内側の島状層間絶縁膜
２８で挾まれた領域が接続孔領域となり、そのｘ方向の
サイズｘ1とｙ方向のサイズｙ1がいずれも上記の小接続
孔２２の一辺Ｓ1のように設定される。
２６内に４個の島状の層間絶縁膜２８が残された例を示
している。外側の層間絶縁膜６と内側の島状層間絶縁膜
２８で挾まれた領域が接続孔領域となり、そのｘ方向の
サイズｘ1とｙ方向のサイズｙ1がいずれも上記の小接続
孔２２の一辺Ｓ1のように設定される。
【００１６】
【発明の効果】本発明では下層配線と上層配線とを接続
するためにその間に設けられた層間絶縁膜に形成された
接続孔は、そのいずれの部分も接続孔の側面から上層配
線層のサイド膜厚以下の距離に存在するパターンに形成
されているので、接続部の上層配線の落込みを防ぐこと
ができ、その上層配線状に形成された絶縁膜のエッチン
グにおいて、オーバエッチによるサイズ広がりやダメー
ジなどの不具合を抑えることができる。その結果、抵抗
ばらつきを小さくし、信頼性向上に寄与することができ
る。
するためにその間に設けられた層間絶縁膜に形成された
接続孔は、そのいずれの部分も接続孔の側面から上層配
線層のサイド膜厚以下の距離に存在するパターンに形成
されているので、接続部の上層配線の落込みを防ぐこと
ができ、その上層配線状に形成された絶縁膜のエッチン
グにおいて、オーバエッチによるサイズ広がりやダメー
ジなどの不具合を抑えることができる。その結果、抵抗
ばらつきを小さくし、信頼性向上に寄与することができ
る。
【図１】従来の接続孔部分を示す断面図である。
【図２】実施例における種々の接続孔パターンを示す図
であり、（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれの例の平面図、
（ａ）は（Ａ）のＸ−Ｘ’線位置での断面図である。
であり、（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれの例の平面図、
（ａ）は（Ａ）のＸ−Ｘ’線位置での断面図である。
２ 下地基板 ４ 下層配線 ６ 層間絶縁膜 １０ 上層配線 １２ 絶縁膜 ２０ 接続孔領域 ２２，２４ 小 接続孔 ２６ 接続孔 ２８ 島状に残された層間絶縁膜
Claims (5)
- 【請求項１】 多層配線をもつ半導体集積回路装置にお
いて、 下層配線と上層配線とを接続するためにその間に設けら
れた層間絶縁膜に形成された接続孔は、そのいずれの部
分も接続孔の側面から上層配線層のサイド膜厚で埋込み
可能な距離以下の距離に存在するパターンに形成されて
いることを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項２】 下層配線と上層配線との１つの接続孔領
域が複数の正方形の小接続孔の集合からなり、各小接続
孔の辺の長さが上層配線層のサイド膜厚の２倍以下に設
定されている請求項１に記載の半導体集積回路装置。 - 【請求項３】 下層配線と上層配線との１つの接続孔領
域が複数の長方形の小接続孔の集合からなり、各小接続
孔の短辺の長さが上層配線層のサイド膜厚の２倍以下に
設定されている請求項１に記載の半導体集積回路装置。 - 【請求項４】 下層配線と上層配線との１つの接続孔領
域が複数の円形の小接続孔の集合からなり、各小接続孔
の直径の長さが上層配線層のサイド膜厚の２倍以下に設
定されている請求項１に記載の半導体集積回路装置。 - 【請求項５】 下層配線と上層配線との接続孔の内側に
層間絶縁膜が島状に残されている請求項１に記載の半導
体集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34447195A JPH09162290A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34447195A JPH09162290A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162290A true JPH09162290A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18369529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34447195A Pending JPH09162290A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09162290A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6403467B1 (en) | 1998-12-14 | 2002-06-11 | Nec Corporation | Semiconductor device and method for manufacturing same |
| JP2007194663A (ja) * | 1998-12-28 | 2007-08-02 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体素子のボンディングパッド構造 |
| JP2010151445A (ja) * | 2008-12-23 | 2010-07-08 | Denso Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-12-04 JP JP34447195A patent/JPH09162290A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6403467B1 (en) | 1998-12-14 | 2002-06-11 | Nec Corporation | Semiconductor device and method for manufacturing same |
| JP2007194663A (ja) * | 1998-12-28 | 2007-08-02 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体素子のボンディングパッド構造 |
| JP2010151445A (ja) * | 2008-12-23 | 2010-07-08 | Denso Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
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