JPS6127907B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体集積回路装置、特にその表面上
の配線として２層以上の配線層が設けられた多層
配線構造に関する。

半導体集積回路装置に於ける配線としては、基
板シリコン内に不純物をドープして形成される配
線、不純物をドープした多結晶シリコンによる配
線および金属による配線が広く知られており、後
の２者は装置の表面に形成されている。しかし、
多結晶シリコンと金属による装置表面の２層配線
が、金属のみの１層配線と比較して、２倍の配線
密度を実現しているかというと、そうはなつてい
ない。これは、従来の２層配線に於いては、多結
晶シリコン配線形成によつて生ずる装置表面の凹
凸が障害となつて、この多結晶シリコン配線の上
に重ねて、金属配線を高密度で形成することが歩
留良く実現できなかつたためである。

本発明の目的は、歩留が向上すると共に配線密
度も向上した半導体集積回路装置を提供すること
にある。

本発明によれば、上層の一配線層の一方の端部
が下層の一配線層上に位置、他方の端部は下層の
一配線層と隣接する下層の他の配線層との間に位
置し、かつ上層の一配線層と下層の一配線層とは
これらの間に介在する絶縁層に設けられた開口を
介して電気的に接続されていることを特徴とする
半導体集積回路装置を得る。

以下、図面により本発明を詳細に説明する。

第１図ａおよびｂは従来の、特に多層配層部分
の平面図およびそのＡ―A′断面図である。第１
図において、装置表面に多結晶シリコン配線層群
１が形成され、その上に絶縁膜２を介して金属配
線群３が形成されている。金属配線群３を形成す
るには、写真食刻法などにより不要な部分、つま
り金属配線３同志の絶縁を取るための部分の金属
を除去しなければならない。しかしながら、この
とき多結晶シリコン配線１の端部の表面段差によ
り、写真食刻法の歩留、即ち選択エツチングのた
めのマスク端部の解像度が悪くなり、この結果、
不要な金属部分４が残留して隣接する金属配線３
が相互に接触するという事故が多発する。

これを避けて、互いに平行な多結晶シリコン配
線群１と金属配線群３とを形成する方法として、
従来は、第２図にその平面図および断面図を示す
ように、多結晶シリコン配線１の間に金属配線５
を形成する方法が採られていた。ところが、この
方法では、多結晶シリコン配線１と金属配線５の
電気的接触をとる場合に、多結晶シリコン配線１
の上に金属配線５の一部を張り出させた部分６を
形成しなければならない。そうすると、その張り
出させた側に隣接する金属配線５′は、張り出し
部分６の近くで張り出させた方向に折り曲げなけ
ればならなくなる。このため、金属配線５の密度
の向上には限界が生じてしまう。これは、両者の
電気的接続箇所が多くなるほど顕著になる。

すなわち、第３図に示すように、多結晶シリコ
ン配線群７に金属配線群８の電気的接触をとる毎
に、隣の金属配線８はその近くで折れ曲がる。
尚、第３図は模式的に示したもので、各配線７，
８の幅は示していない。そして、平行して走る配
線数が増えるほどその折り曲げ箇所は飛躍的に増
大する。この結果、半導体集積回路装置の製造に
用いるマスクの設計に要する時間を増大させ、さ
らには設計ミスを引き起こす要因となつている。
一方、多結晶シリコン配線との電気的接触をとつ
た金属配線の隣の列には、金属配線を走らせない
ようにすれば、マスク設計上の繁雑さは解消する
が、そのかわり金属配線の集積密度は著しく低下
する。

また、これとは逆に、直線状の金属配線群８の
下に多結晶シリコン配線７を張り出させて電気的
接触をとつたとしても、同じような設計上の繁雑
さが生じ、そして、これを解消しようとすれば、
今度は多結晶シリコン配線の集積密度が著しく低
下する。そこで、本発明はその一実施例を第４図
に示すように、多結晶シリコン配線１１の上に金
属配線９を形成するにあたり、真上の位置に形成
するのではなくて、金属配線９をその端の線が多
結晶シリコン配線１の端の線よりずれた位置をと
り、なおかつ、金属配線９の巾の半分以上が多結
晶シリコン配線１１の上にあるような位置に形成
するのである。金属配線９の端の線と多結晶シリ
コン酸線１１の端の線の距離およびｍは0.5μ
ｍ以上あれば効果が大きい。従つて、このずらし
距離およびｍがあるために、多結晶シリコン配
線１１の端の線の段差部分の上は、金属配線９に
よつて被われるから、第１図の如く従来配線のよ
うな残留金属による隣接金属配線間の接触事故が
起きない。勿論、＝ｍである必要は無い。

また、金属配線９の巾の半分以上が、多結晶シ
リコン配線１１と重なつているので、金属配線９
と多結晶シリコン配線１１との相互の電気的接触
は、それらの重なる部分に設けられた接触用穴１
０によつて行なうことができるから、その金属配
線９と隣り合う金属配線９には何らの影響も与え
ない。従つて、第２図の如き従来配線構造にあつ
たマスク設計上の素雑さはないしは、しかも配線
密度の著しい低下という問題が生じない。

このように、かかる集積回路装置は、歩留が向
上し、かつ配線密度も向上する。

尚、本発明は上記実施例に限定されず、例え
ば、下層の配線に重なり合う上層の配線の大きさ
を半分以上としたが、接触用穴１０が形成できる
範囲内であれば、それより小さくすることができ
る。

又、両層とも同じ材質でつくつてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、互いに
平行に走る多結晶シリコン配線群と金属配線群を
重ねた装置表面に於ける２層配線が、大きな集積
密度でしかも歩留よく実現できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂはそれぞれ従来の多層配線構
造の一例を示す平面図およびそのＡ―A′断面
図、第２図ａおよびｂはそれぞれ従来の他の多層
配線構造を示す平面図およびそのＡ―A′断面
図、第３図はさらに他の従来例を示す平面図、第
４図ａおよびｂはそれぞれ本発明の一実施例によ
る多層配線構造の平面図およびそのＡ―A′断面
図である。 尚、第１図に於いて、１は多結晶シリコン配
線、２は絶縁膜、３は金属配線、４は残留した不
要な金属部分である。第２図に於いて、５，５′
は金属配線、６は金属配線のはり出し部分であ
る。第７図に於いては、７……多結晶シリコン配
線、８……金属配線、第４図では９……金属配
線、１０……多結晶シリコン配線と金属配線との
電気的接触穴である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁層を介して重り合う複数の配線層を有す
   る多層配線構造とされた半導体集積回路装置にお
   いて、上層の一配線層の長手方向端部の一方は前
   記下層の一配線層上に位置し、他方の長手方向端
   部は、下層の該一配線層と隣接する下層の他の配
   線層との間に位置していることを特徴とする半導
   体集積回路装置。