JP3150088B2 - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor device and method of manufacturing the same

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JP3150088B2
JP3150088B2 JP28871097A JP28871097A JP3150088B2 JP 3150088 B2 JP3150088 B2 JP 3150088B2 JP 28871097 A JP28871097 A JP 28871097A JP 28871097 A JP28871097 A JP 28871097A JP 3150088 B2 JP3150088 B2 JP 3150088B2
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insulating film
wiring
interlayer insulating
film
dummy pattern
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克博 冨田
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九州日本電気株式会社
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置およびそ
の製造方法に関し、特にカスタムLSIに適した構造の
多層配線を有しる半導体装置およびその製造方法に関す
る。
The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor device having a multilayer wiring having a structure suitable for a custom LSI and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のカスタムLSIでは、半導体基板
の表面に(複数の)半導体素子が形成され,半導体素子
を含めて半導体基板の表面が第1の層間絶縁膜により覆
われた状態に準備された半導体基体に、顧客の要求に従
って半導体素子の結線がなされた。この結線は、半導体
素子に達する第1のコンタクト孔を第1の層間絶縁膜に
形成する工程,導電体膜からなる第1のコンタクト・プ
ラグにより第1のコンタクト孔を充填する工程,第1の
層間絶縁膜の表面上に第1の配線を形成する工程,第1
の配線を含めて第1の層間絶縁膜を覆う第2の層間絶縁
膜を形成する工程,第1の配線に達する第2のコンタク
ト孔を第2の層間絶縁膜に形成する工程,導電体膜から
なる第2のコンタクト・プラグにより第2のコンタクト
孔を充填する工程および第2の層間絶縁膜の表面上に第
2の配線を形成する工程等を含んでいる。
2. Description of the Related Art In a conventional custom LSI, a plurality of semiconductor elements are formed on the surface of a semiconductor substrate, and the surface of the semiconductor substrate including the semiconductor elements is prepared in a state covered by a first interlayer insulating film. The semiconductor element was connected to the semiconductor substrate according to customer requirements. This connection includes a step of forming a first contact hole reaching the semiconductor element in the first interlayer insulating film, a step of filling the first contact hole with a first contact plug made of a conductive film, and a step of first filling. Forming a first wiring on the surface of the interlayer insulating film;
Forming a second interlayer insulating film covering the first interlayer insulating film including the first wiring, forming a second contact hole reaching the first wiring in the second interlayer insulating film, conductive film And a step of forming a second wiring on the surface of the second interlayer insulating film, and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、顧客要
求に基ずく結線を上記半導体基体に形成して所望の半導
体装置を完成させるには、2回のコンタクト孔の形成
と、2回のコンタクト・プラグの形成と、2回の配線の
形成と、少なくとも1回の層間絶縁膜の形成とが必要に
なる。これらの内、コンタク孔と配線との形成にはフォ
ト・リソグラフィ工程を伴なうことになる。この結線の
形成には最低限4回のフォト・リソグラフィ工程が必須
になる。このため従来の半導体装置では、半導体基体か
ら半導体装置への製造工程のTAT(Turn−Aro
und−Time)が長くなるという欠点がある。
As described above, in order to complete a desired semiconductor device by forming a connection in the semiconductor base according to a customer's request, two contact holes must be formed and two contact holes must be formed. It is necessary to form a contact plug, form wiring twice, and form at least one interlayer insulating film. Of these, the formation of the contact hole and the wiring involves a photolithography step. In order to form this connection, at least four photolithography steps are essential. For this reason, in a conventional semiconductor device, a TAT (Turn-Aro) in a process of manufacturing a semiconductor device from a semiconductor substrate is used.
There is a disadvantage that und-Time) becomes longer.

【0004】したがって本発明の目的は、下地配線が設
けられた半導体基体から接続情報を取り込んだ半導体装
置へのTATが短かくすることの容易なカスタムLSI
に適した構造の半導体装置を提供し、さらにこのような
カスタムLSIに適した半導体装置の製造方法を提供す
ることにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a custom LSI in which the TAT to a semiconductor device in which connection information is taken from a semiconductor substrate provided with a base wiring can be easily reduced.
It is another object of the present invention to provide a semiconductor device having a structure suitable for such a custom LSI, and a method for manufacturing a semiconductor device suitable for such a custom LSI.

【0005】[0005]

【0006】[0006]

【0007】[0007]

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】 本発明の半導体装置の
は、半導体基板の表面の素子分離領域に形成された溝
には、第1の絶縁膜が充填されてなるフィールド絶縁膜
が設けられており、少なくとも上記半導体基板の表面の
素子形成領域には、半導体素子が設けられており、さら
に、上記半導体素子から隔てられた部分の上記フィール
ド絶縁膜の表面上には、第1の導電体膜からなる導電体
膜パッドが設けられており、上記半導体素子,導電体膜
パッドおよびフィールド絶縁膜を含めてこの半導体基板
の表面は、酸化シリコン系絶縁膜からなる第1の層間絶
縁膜により覆われており、上記第1の層間絶縁膜の表面
上には第2の導電体膜からなる第1の配線が設けられ、
さらに、この第1の層間絶縁膜の表面の所要の部分には
この第2の導電体膜からなる第1のダミー・パターンが
設けられ、上記第1の配線および第1のダミー・パター
ンを含めて上記第1の層間絶縁膜の表面は、酸化シリコ
ン系絶縁膜からなる第2の層間絶縁膜により覆われてお
り、上記第2の層間絶縁膜の表面上には第3の導電体膜
からなる第2の配線が設けられ、さらに、この第2の層
間絶縁膜の表面の所要の部分にはこの第3の導電体膜か
らなる第2のダミー・パターンが設けられており、上記
第2の配線および第2のダミー・パターンを含めて上記
第2の層間絶縁膜の表面は、酸化シリコン系絶縁膜から
なる第3の層間絶縁膜により覆われておりており、上記
半導体素子の直上において上記第2の層間絶縁膜を介し
て上記第2の配線と上記第1の配線とが交差する第1の
交差部を有しており、上記半導体素子の設けられた部分
除いた上記フィールド絶縁膜の直上において、上記第
2の層間絶縁膜を介して上記第2の配線と上記第1の配
線とが交差する第2の交差部を有しており、上記第1の
交差部において、第4の導電体膜からなるコンタクト・
プラグにより充填され,上記第1並びに第2の配線の線
幅より狭い口径を有した第1の配線貫通コンタクト孔
が、上記第3の層間絶縁膜の表面から上記第3の層間絶
縁膜とこれらの第2の配線と上記第2の層間絶縁膜とこ
れらの第1の配線と上記第1の層間絶縁膜とを貫通して
上記半導体素子に達しており、上記第2の交差部におい
て、上記コンタクト・プラグにより充填され,上記第1
並びに第2の配線の線幅より狭い口径を有した第2の配
線貫通コンタクト孔が、上記第3の層間絶縁膜の表面か
ら上記第3の層間絶縁膜とこれらの第2の配線と上記第
2の層間絶縁膜とこれらの第1の配線と上記第1の層間
絶縁膜とを貫通して上記フィールド絶縁膜に達してお
り、上記半導体素子の直上において、上記コンタクト・
プラグにより充填され,上記第2の配線並びに上記第1
のダミー・パターンの線幅より狭い口径を有した第3の
配線貫通コンタクト孔が、上記第3の層間絶縁膜の表面
から上記第3の層間絶縁膜とこれらの第2の配線と上記
第2の層間絶縁膜とこれらの第1のダミー・パターンと
上記第1の層間絶縁膜とを貫通してこれらの半導体素子
に達しており、上記半導体素子の直上において、上記コ
ンタクト・プラグにより充填され,上記第2のダミー・
パターン並びに上記第1の配線の線幅より狭い口径を有
した第4の配線貫通コンタクト孔が、上記第3の層間絶
縁膜の表面から上記第3の層間絶縁膜とこれらの第2の
ダミー・パターンと上記第2の層間絶縁膜とこれらの第
1の配線と上記第1の層間絶縁膜とを貫通してこれらの
半導体素子に達しており、上記フィールド絶縁膜の表面
上に設けられた上記導電体膜パッドの直上において、上
記第3の絶縁膜の表面からこの第3の層間絶縁膜を貫通
し,上記第2の配線を分断し,上記第2の層間絶縁膜を
貫通し,上記第1のダミー・パターンを分断し,上記第
1の層間絶縁膜を貫通してこれらの導電体膜パッドに達
する第1の配線分断開口部が設けられており、上記フィ
ールド絶縁膜の表面上に設けられた上記導電体膜パッド
の直上において、上記第3の絶縁膜の表面からこの第3
の層間絶縁膜を貫通し,上記第2のダミー・パターンを
分断し,上記第2の絶縁膜を貫通し,上記第1の配線を
分断し,上記第1の層間絶縁膜を貫通してこれらの導電
体膜パッドに達する第2の配線分断開口部が設けられて
おり、上記第1および第2の配線分断開口部が第2の絶
縁膜により充填されていることを特徴とする。
Means for Solving the Problems The configuration of the semiconductor device of the present invention
A field insulating film filled with a first insulating film is provided in a groove formed in an element isolation region on a surface of a semiconductor substrate, and at least an element forming region on the surface of the semiconductor substrate is provided in the groove. A semiconductor element, and a conductor film pad made of a first conductor film is provided on a surface of the field insulating film at a portion separated from the semiconductor element. The surface of the semiconductor substrate including the element, the conductor film pad, and the field insulating film is covered with a first interlayer insulating film made of a silicon oxide based insulating film, and is formed on the surface of the first interlayer insulating film. Is provided with a first wiring made of a second conductor film,
Further, a first dummy pattern made of the second conductor film is provided on a required portion of the surface of the first interlayer insulating film, and the first dummy pattern including the first wiring and the first dummy pattern is provided. The surface of the first interlayer insulating film is covered with a second interlayer insulating film made of a silicon oxide-based insulating film, and the surface of the second interlayer insulating film is covered with a third conductor film. And a second dummy pattern made of the third conductor film is provided on a required portion of the surface of the second interlayer insulating film. The surface of the second interlayer insulating film including the wiring and the second dummy pattern is covered with a third interlayer insulating film made of a silicon oxide-based insulating film. The second wiring via the second interlayer insulating film; And the first wiring has a first cross section intersecting, provided we portion of the semiconductor element
A second intersection portion where the second wiring and the first wiring intersect via the second interlayer insulating film immediately above the field insulating film except for the first insulating film. A contact made of a fourth conductor film at the intersection of
A first wiring penetrating contact hole filled with a plug and having a diameter smaller than the line width of the first and second wirings is formed from the surface of the third interlayer insulating film to the third interlayer insulating film. The second wiring, the second interlayer insulating film, and the first wiring and the first interlayer insulating film to reach the semiconductor element, and at the second intersection, Filled with a contact plug,
And a second wiring through contact hole having a diameter smaller than the line width of the second wiring is formed from the surface of the third interlayer insulating film to the third interlayer insulating film, the second wiring, and the second wiring. Two interlayer insulating films, these first wirings, and the first interlayer insulating film, and reach the field insulating film.
Plug filled with the second wiring and the first wiring.
A third wiring through contact hole having a diameter smaller than the line width of the dummy pattern is formed from the surface of the third interlayer insulating film to the third interlayer insulating film, the second wiring, and the second wiring. And reaches the semiconductor elements through the interlayer insulating film, the first dummy pattern and the first interlayer insulating film, and is filled with the contact plug immediately above the semiconductor element. The second dummy
A pattern and a fourth wiring through-contact hole having a diameter smaller than the line width of the first wiring are formed from the surface of the third interlayer insulating film to the third interlayer insulating film and the second dummy insulating film. The semiconductor device is penetrated through the pattern, the second interlayer insulating film, the first wiring and the first interlayer insulating film, reaches the semiconductor elements, and is provided on the surface of the field insulating film. Immediately above the conductor film pad, the surface of the third insulating film penetrates through the third interlayer insulating film, divides the second wiring, and penetrates the second interlayer insulating film. A first wiring dividing opening which divides one dummy pattern, penetrates the first interlayer insulating film and reaches these conductor film pads, is provided on the surface of the field insulating film; Immediately above the above-mentioned conductor film pad, The third from the serial surface of the third insulating film
, The second dummy pattern is divided, the second insulating film is penetrated, the first wiring is divided, and the first wiring is penetrated through the first interlayer insulating film. A second wiring cut-off opening reaching the conductive film pad is provided, and the first and second wiring cut-off openings are filled with a second insulating film.

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【0013】本発明の半導体装置の製造方法の構成は、
半導体基板の表面の素子分離領域に溝を形成し、この溝
に第1の絶縁膜を充填してフィールド絶縁膜を形成する
工程と、少なくとも上記半導体基板の素子形成領域に半
導体素子を形成する工程と、上記フィールド絶縁膜の表
面の所要の領域に第1の導電体膜からなる導電体膜パッ
ドを形成する工程と、上記半導体素子,導電体膜パッド
およびフィールド絶縁膜を含めて上記半導体基板の表面
を覆う酸化シリコン系絶縁膜からなる第1の層間絶縁膜
を形成する工程と、上記第1の層間絶縁膜の表面の第1
および第2の所定の領域に、第2の導電体膜からなる第
1の配線と第1のダミー・パターンとを形成する工程
と、上記第1の配線を含めて上記第1の層間絶縁膜を表
面を覆う酸化シリコン系絶縁膜からなる第2の層間絶縁
膜を形成する工程と、上記第2の層間絶縁膜の表面の第
3および第4の所定の領域に、第2の導電体膜からなる
第2の配線と第2のダミー・パターンとを形成する工程
と、上記第2の配線を含めて上記第2の層間絶縁膜を表
面を覆う酸化シリコン系絶縁膜からなる第3の層間絶縁
膜を形成する工程と、第1のフォト・レジスト膜パター
ンをマスクにして、少なくとも上記第3の層間絶縁膜と
上記第2の配線および上記第2のダミー・パターンと上
記第2の層間絶縁膜と上記第1の配線および上記第1の
ダミー・パターンと上記第1の層間絶縁膜とに対して順
次異方性エッチングを行ない、この第3の層間絶縁膜の
表面からこの第3の層間絶縁膜とこれらの第2の配線と
この第2の層間絶縁膜とこれらの第1の配線とこの第1
の層間絶縁膜とを貫通して上記半導体素子に達する第1
の配線貫通コンタクト孔と、この第3の層間絶縁膜の表
面からこの第3の層間絶縁膜とこれらの第2の配線とこ
の第2の層間絶縁膜とこれらの第1の配線とこの第1の
層間絶縁膜とを貫通して上記フィールド絶縁膜に達する
第2の配線貫通コンタクト孔と、この第3の層間絶縁膜
の表面からこの第3の層間絶縁膜とこれらの第2の配線
とこの第2の層間絶縁膜とこれらの第1のダミー・パタ
ーンとこの第1の層間絶縁膜とを貫通してこれらの半導
体素子に達する第3の配線貫通コンタクト孔とこの第3
の層間絶縁膜の表面からこの第3の層間絶縁膜とこれら
の第2のダミー・パターンとこの第2の層間絶縁膜とこ
れらの第1の配線とこの第1の層間絶縁膜とを貫通して
これらの半導体素子に達する第3の配線貫通コンタクト
孔とを形成する工程と、LPCVDにより全面に第4の
導電体膜を形成し、この第4の導電体膜をエッチバック
して、上記第1,第2,第3および第4の配線貫通コン
タクト孔をそれぞれ充填するコンタクト・プラグを形成
する工程と、第2のフォト・レジスト膜パターンをマス
クにして、上記第2の配線および第2のダミー・パター
ンの上面が露出するまで上記第3の層間絶縁膜に対する
異方性エッチングを行ない、これらの第2の配線および
第2のダミー・パターンが除去されるまでこの第3の層
間絶縁膜とこれらの第2の配線および第2のダミー・パ
ターンとに対する異方性エッチングを行ない、上記第1
の配線および第1のダミー・パターンの上面が露出する
まで上記第2の層間絶縁膜に対する異方性エッチングを
行ない、これらの第1の配線および第1のダミー・パタ
ーンが除去されるまでこの第2の層間絶縁膜とこれらの
第2の配線および第2のダミー・パターンとに対する異
方性エッチングを行ない、さらに、上記導電体膜パッド
の上面に達するまて上記第1の層間絶縁膜に対する異方
性エッチングを行なって、この第3の層間絶縁膜の表面
からこの第3の層間絶縁膜を貫通し,これらの第2の配
線を分断し,この第2の層間絶縁膜を貫通し,これらの
第1のダミー・パターンを分断し,さらにこの第1の層
間絶縁膜を貫通してこれらの導電体膜パッドに達する第
1の配線分断開口部と、この第3の層間絶縁膜の表面か
らこの第3の層間絶縁膜を貫通し,これらの第2のダミ
ー・パターンを分断し,この第2の層間絶縁膜を貫通
し,これらの第1の配線を分断し,さらにこの第1の層
間絶縁膜を貫通してこれらの導電体膜パッドに達する第
2の配線分断開口部とを形成する工程と、LPCVDに
より全面に絶縁膜を形成して、この絶縁膜により上記第
1および第2の配線分断開口部をそれぞれ充填する工程
とを含むことを特徴とする。
The structure of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is as follows.
Forming a field insulating film by forming a groove in an element isolation region on a surface of a semiconductor substrate and filling the groove with a first insulating film; and forming a semiconductor element in at least an element forming region of the semiconductor substrate. Forming a conductive film pad made of a first conductive film in a required region on the surface of the field insulating film; and forming a conductive film pad of the semiconductor substrate including the semiconductor element, the conductive film pad and the field insulating film. Forming a first interlayer insulating film made of a silicon oxide based insulating film covering the surface; and forming a first interlayer insulating film on the surface of the first interlayer insulating film.
Forming a first wiring made of a second conductor film and a first dummy pattern in a second predetermined region; and forming the first interlayer insulating film including the first wiring. Forming a second interlayer insulating film made of a silicon oxide-based insulating film covering the surface of the second interlayer insulating film; and forming a second conductor film in third and fourth predetermined regions on the surface of the second interlayer insulating film. Forming a second wiring and a second dummy pattern made of silicon, and forming a third interlayer made of a silicon oxide-based insulating film covering the surface of the second interlayer insulating film including the second wiring. Forming an insulating film, and using at least the third photoresist film pattern as a mask, at least the third interlayer insulating film, the second wiring, the second dummy pattern, and the second interlayer insulating film; A film, the first wiring, and the first dummy pattern; The anisotropic etching is sequentially performed on the first interlayer insulating film and the third interlayer insulating film, the second wirings, and the second interlayer insulating film from the surface of the third interlayer insulating film. Film, these first wirings and this first wiring
And reaches the semiconductor element through the first interlayer insulating film.
From the surface of the third interlayer insulating film, the third interlayer insulating film, the second wiring, the second interlayer insulating film, the first wiring, and the first wiring. A second wiring penetrating contact hole that penetrates through the interlayer insulating film and reaches the field insulating film; and a third interlayer insulating film, these second wirings, and the like from the surface of the third interlayer insulating film. A third wiring through contact hole penetrating through the second interlayer insulating film, the first dummy pattern, and the first interlayer insulating film to reach these semiconductor elements;
Through the third interlayer insulating film, the second dummy pattern, the second interlayer insulating film, the first wiring, and the first interlayer insulating film from the surface of the first interlayer insulating film. Forming a third wiring penetrating contact hole reaching these semiconductor elements, forming a fourth conductor film over the entire surface by LPCVD, etching back the fourth conductor film, Forming contact plugs respectively filling the first, second, third and fourth wiring through contact holes; and forming the second wiring and the second wiring using the second photoresist film pattern as a mask. Anisotropic etching is performed on the third interlayer insulating film until the upper surface of the dummy pattern is exposed, and the third interlayer insulating film is removed until the second wiring and the second dummy pattern are removed. these Anisotropically etched for the second wiring and the second dummy pattern, the first
The second interlayer insulating film is subjected to anisotropic etching until the upper surface of the wiring and the first dummy pattern is exposed, and the second wiring and the first dummy pattern are removed until the first wiring and the first dummy pattern are removed. Anisotropic etching is performed on the second interlayer insulating film and the second wiring and the second dummy pattern, and further, the difference between the first interlayer insulating film and the first interlayer insulating film is reached until the upper surface of the conductive film pad is reached. Anisotropic etching is performed to penetrate the third interlayer insulating film from the surface of the third interlayer insulating film, divide these second wirings, penetrate the second interlayer insulating film, And a first wiring dividing opening penetrating the first interlayer insulating film and reaching these conductor film pads, and a surface of the third interlayer insulating film. This third layer Penetrating the edge film, dividing the second dummy patterns, penetrating the second interlayer insulating film, dividing the first wirings, and further penetrating the first interlayer insulating film. Forming a second wiring separating opening reaching these conductor film pads, and forming an insulating film over the entire surface by LPCVD, and using the insulating film to form the first and second wiring separating openings. And a filling step.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】本発明に関連する技術例の半導体装置の構
成は、次のとおりになっている。半導体素子が設けられ
た半導体基板の表面は第1の層間絶縁膜により覆われ、
第1の層間絶縁膜の表面上には第1の配線が設けられ、
第1の層間絶縁膜の表面が第2の層間絶縁膜により覆わ
れ、第2の層間絶縁膜の表面上には第2の配線が設けら
れ、第2の層間絶縁膜の表面が第3の層間絶縁膜により
覆われている。半導体素子の直上において第2の層間絶
縁膜を介して第2の配線と第1の配線とが交差する交差
部を有し、交差部において第3の層間絶縁膜の表面から
第3の層間絶縁膜と第2の配線と第2の層間絶縁膜と第
1の配線と第1の層間絶縁膜とを貫通して半導体素子に
達する配線貫通コンタクト孔が設けられ、配線貫通コン
タクト孔が導電体膜からなるコンタクト・プラグにより
充填されている。さらに、交差部を除いた部分におい
て、第3の層間絶縁膜の表面から第3の層間絶縁膜を貫
通し,第2の配線を分断し,第2の層間絶縁膜に達する
配線分断開口部が設けられ、配線分断開口部が絶縁膜に
より充填されている。本発明の第1の実施の形態では、
配線貫通コンタクト孔および配線分断開口部が設けられ
ていない状態で半導体基体が準備され、顧客要求に応じ
て配線貫通コンタクト孔および配線分断開口部の形成に
供するフォト・リソグラフィ用のフォト・マスクが形成
され、これらを用いて所要の半導体装置が形成される。
The configuration of a semiconductor device of a technical example related to the present invention is as follows. The surface of the semiconductor substrate provided with the semiconductor element is covered with the first interlayer insulating film,
A first wiring is provided on a surface of the first interlayer insulating film;
The surface of the first interlayer insulating film is covered with the second interlayer insulating film, the second wiring is provided on the surface of the second interlayer insulating film, and the surface of the second interlayer insulating film is formed of the third interlayer insulating film. It is covered with an interlayer insulating film. There is an intersection where the second wiring and the first wiring intersect directly above the semiconductor element via the second interlayer insulating film, and at the intersection, the third interlayer insulating film extends from the surface of the third interlayer insulating film. A wiring through-contact hole reaching the semiconductor element through the film, the second wiring, the second interlayer insulating film, the first wiring, and the first interlayer insulating film is provided, and the wiring through-contact hole is formed of a conductor film. Filled with a contact plug consisting of Further, in a portion excluding the crossing portion, a wiring separation opening penetrating from the surface of the third interlayer insulating film to penetrate the third interlayer insulating film, separate the second wiring, and reaches the second interlayer insulating film. The wiring opening is provided with an insulating film. In the first embodiment of the present invention,
The semiconductor substrate is prepared in a state where the wiring through contact hole and the wiring cutting opening are not provided, and a photo mask for photolithography to be provided for forming the wiring through contact hole and the wiring cutting opening according to a customer request is formed. Then, a required semiconductor device is formed using these.

【0016】半導体装置の平面模式図である図1と、半
導体装置の断面模式図であり図1のAA線,BB線での
断面模式図である図2と、回路図である図3とを併せて
参照すると、この技術例は、一対のCMOSトランジス
タからなる2入力NANDに適用されたものであり、以
下のとおりに構成されている。なお図2では、図面の煩
雑さを避けるため、層間絶縁膜に対するハッチングは省
略してある。
FIG. 1 is a schematic plan view of a semiconductor device, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the semiconductor device taken along line AA and BB in FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram. When referred to together, this technical example is applied to a two-input NAND including a pair of CMOS transistors, and is configured as follows. In FIG. 2, hatching for the interlayer insulating film is omitted to avoid complication of the drawing.

【0017】P型シリコン基板101の表面にはPウェ
ル102,Nウェル103が設けられ、Pウェル10
2,Nウェル103の表面には素子形成領域104,1
05が設けられ、P型シリコン基板101の表面の素子
分離領域にはLOCOS型のフィールド酸化膜106が
設けられている。ゲート酸化膜108を介して素子形成
領域104の表面上に設けられたゲート電極111,1
12は、それぞれフィールド酸化膜106の表面上に延
在し、さらに、ゲート酸化膜108を介して素子形成領
域105の表面上に延在している。ゲート電極111,
112は、例えばタングステン・ポリサイド膜からな
る。素子形成領域104の表面にはゲート電極111,
112に自己整合的にN型ソース・ドレイン領域116
a,116b,116cが設けられ、素子形成領域10
4にはNチャネルMOSトランジスタであるQN1とQN2
とが設けられている。QN1はゲート電極111とゲート
酸化膜108とN型ソース・ドレイン領域116a,1
16bとから構成され、QN2はゲート電極112とゲー
ト酸化膜108とN型ソース・ドレイン領域116b,
116cとから構成されている。素子形成領域105の
表面にはゲート電極111,112に自己整合的にP型
ソース・ドレイン領域117a,117b,117cが
設けられ、素子形成領域105にはPチャネルMOSト
ランジスタであるQP1とQP2とが設けられている。QP1
はゲート電極111とゲート酸化膜108とP型ソース
・ドレイン領域117a,117bとから構成され、Q
P2はゲート電極112とゲート酸化膜108とP型ソー
ス・ドレイン領域117b,117cとから構成されて
いる。P型シリコン基板101の表面には、QN1および
P1からなる第1のCMOSトランジスタとQN2および
P2からなる第2のCMOSトランジスタとから構成さ
れた基本セルが設けられている。
On the surface of a P-type silicon substrate 101, a P well 102 and an N well 103 are provided.
2, element formation regions 104, 1
A LOCOS field oxide film 106 is provided in an element isolation region on the surface of the P-type silicon substrate 101. Gate electrodes 111 and 1 provided on the surface of element formation region 104 via gate oxide film 108
Numerals 12 each extend on the surface of the field oxide film 106 and further extend on the surface of the element formation region 105 via the gate oxide film 108. The gate electrode 111,
Reference numeral 112 is made of, for example, a tungsten polycide film. The gate electrode 111,
N-type source / drain regions 116
a, 116b, and 116c are provided, and the element formation region 10
4 includes N channel MOS transistors Q N1 and Q N2.
Are provided. Q N1 is a gate electrode 111, a gate oxide film 108, and N-type source / drain regions 116a, 1
Is composed of a 16b, Q N2 is the gate electrode 112 and the gate oxide film 108 and the N-type source and drain regions 116 b,
116c. P-type source / drain regions 117a, 117b, and 117c are provided on the surface of the element forming region 105 in a self-aligned manner with the gate electrodes 111 and 112. In the element forming region 105, P P channel MOS transistors Q P1 and Q P2 are provided. Are provided. Q P1
Is composed of a gate electrode 111, a gate oxide film 108, and P-type source / drain regions 117a and 117b.
P2 includes a gate electrode 112, a gate oxide film 108, and P-type source / drain regions 117b and 117c. On the surface of P-type silicon substrate 101, a basic cell including a first CMOS transistor including Q N1 and Q P1 and a second CMOS transistor including Q N2 and Q P2 is provided.

【0018】フィールド酸化膜106と第1および第2
のCMOSトランジスタとを含めてP型シリコン基板1
01の表面は酸化シリコン系絶縁膜からなる(第1の)
層間絶縁膜120により覆われている。層間絶縁膜12
0の表面は、好ましくは化学機械研磨(CMP)等によ
り平坦化されている。層間絶縁膜120の表面上には、
例えばタングステン・シリサイド膜からなる(第1の配
線である)配線121a,121b,121c,122
a,122b,122c,123a,123b,123
c等が、例えば(図1の紙面において)横方向に平行に
設けられている。ここでは、配線122b,123bが
設けられている位置は1つの基本セル上にのみに留まる
が、配線121a〜121c,122a,122c,1
23a,123cは(図1の紙面において)横方向に隣
接する基本セル上に延在している。
The field oxide film 106 and the first and second
P-type silicon substrate 1 including CMOS transistors
01 is made of a silicon oxide insulating film (first)
It is covered with an interlayer insulating film 120. Interlayer insulating film 12
The surface of 0 is preferably flattened by chemical mechanical polishing (CMP) or the like. On the surface of the interlayer insulating film 120,
For example, the wirings 121a, 121b, 121c, 122 (which are the first wirings) made of a tungsten silicide film
a, 122b, 122c, 123a, 123b, 123
For example, c and the like are provided in the horizontal direction (on the paper surface of FIG. 1). Here, the positions where the wirings 122b and 123b are provided remain only on one basic cell, but the wirings 121a to 121c, 122a, 122c and 1
23a, 123c is that not extend over the elementary cells adjacent in the lateral direction (the plane in the FIG. 1).

【0019】これらの配線121a等を含めて層間絶縁
膜120の表面は酸化シリコン系絶縁膜からなる(第2
の)層間絶縁膜130により覆われている。層間絶縁膜
130の表面も、好ましくはCMP等により平坦化され
ている。層間絶縁膜130の表面上には、第2の配線が
設けられている。これらの第2の配線は、第1の配線と
同様に例えばタングステン・シリサイド膜から形成され
ていることが好ましく、例えば(図1の紙面において)
縦方向に平行に設けられている。1つの基本セル上に設
けられた第2の配線は、例えば、(後述する配線131
が分断されてなる)配線131a,131b,131c
と、(後述する配線132が分断されてなる)配線13
2a,132b,132cと、(後述する配線133が
分断されてなる)配線133a,133b,133c,
133dとからなる。配線131a,132a,133
aと配線131c,132c,133dとは、それぞれ
(図1の紙面において)縦方向に隣接する基本セル上に
延在している。
The surface of the interlayer insulating film 120 including these wirings 121a and the like is made of a silicon oxide based insulating film.
2) is covered with an interlayer insulating film 130. The surface of the interlayer insulating film 130 is also preferably planarized by CMP or the like. On the surface of the interlayer insulating film 130, a second wiring is provided. These second wirings are preferably formed of, for example, a tungsten silicide film, like the first wirings.
They are provided in parallel in the vertical direction. The second wiring provided on one basic cell includes, for example, (a wiring 131 described later).
Are divided) Wirings 131a, 131b, 131c
And the wiring 13 (the wiring 132 described later is divided).
2a, 132b, 132c and wirings 133a, 133b, 133c (which are obtained by dividing a wiring 133 described later),
133d. Wirings 131a, 132a, 133
a wiring 131c, 132c, and 133d, that are extending respectively (in the plane of FIG. 1) on the basic cells adjacent in the vertical direction.

【0020】第1,第2のCMOSトランジスタの直上
において、層間絶縁膜130を介して第2の配線と第1
の配線との間には複数の交差部が設けられている。これ
らの交差部が設けらている個所は、以下のとおりにあ
る。ゲート電極111の直上では、配線121aと配線
131aとの間,配線121bと配線131bとの間,
および配線121cと配線131cとの間である。ゲー
ト電極112の直上では、配線121aと配線133a
との間,配線121bと配線133bとの間,および配
線121cと配線133dとの間である。N型ソース・
ドレイン領域116aの直上では、配線122a,12
2bおよび122cと配線131bとの間である。N型
ソース・ドレイン領域116bの直上では、配線122
a,122bおよび122cと配線132cとの間であ
る。N型ソース・ドレイン領域116cの直上では、配
線122a,122bおよび122cと配線133cと
の間である。P型ソース・ドレイン領域117aの直上
では、配線123a,123bおよび123cと配線1
31bとの間である。P型ソース・ドレイン領域117
bの直上では、配線123a,123bおよび123c
と配線132bとの間である。P型ソース・ドレイン領
域117cの直上では、配線123a,123bおよび
123cと配線133bとの間である。なお、図1では
第1の配線の線幅と第2の配線の線幅とはそれぞれ全て
同じに表示してあるが、これに限定されるものではな
い。例えば、上記交差部における第1の配線の線幅と第
2の配線の線幅とをそれぞれ広くしておいてもよい。
Immediately above the first and second CMOS transistors, the second wiring and the first wiring are interposed via an interlayer insulating film 130.
A plurality of intersections are provided between the wirings. The locations where these intersections are provided are as follows. Immediately above the gate electrode 111, between the wiring 121a and the wiring 131a, between the wiring 121b and the wiring 131b,
And between the wiring 121c and the wiring 131c. Immediately above the gate electrode 112, the wiring 121a and the wiring 133a
, Between the wiring 121b and the wiring 133b, and between the wiring 121c and the wiring 133d. N-type source
Immediately above the drain region 116a, the wirings 122a and 122a
2b and 122c and the wiring 131b. Immediately above the N-type source / drain region 116b, the wiring 122
a, 122b and 122c and the wiring 132c. Immediately above the N-type source / drain region 116c, it is between the wirings 122a, 122b and 122c and the wiring 133c. Immediately above the P-type source / drain region 117a, the wirings 123a, 123b and 123c and the wiring 1
31b. P-type source / drain region 117
b, wirings 123a, 123b and 123c
And the wiring 132b. Immediately above the P-type source / drain region 117c, it is between the wirings 123a, 123b and 123c and the wiring 133b. In FIG. 1, the line width of the first wiring and the line width of the second wiring are all the same, but the present invention is not limited to this. For example, the line width of the first wiring and the line width of the second wiring at the intersection may be increased.

【0021】第2の配線を含めて層間絶縁膜130の表
面は酸化シリコン系絶縁膜からなる(第3の)層間絶縁
膜140により覆われている。層間絶縁膜140の表面
も、好ましくはCMP等により平坦化されている。層間
絶縁膜140には、上記交差部の一部において層間絶縁
膜140の表面から層間絶縁膜140,第2の配線,層
間絶縁膜130,第1の配線および層間絶縁膜120を
それぞれ貫通して上記第1あるいは第2のCMOSトラ
ンジスタに達する配線貫通コンタクト孔141と、(第
1および第2のCMOSトランジスタが設けられていな
い部分でのフィールド酸化膜106の直上において)層
間絶縁膜140の表面から層間絶縁膜140を貫通して
第2の配線を分断して層間絶縁膜130に達する配線分
断開口部147とが設けられている。配線貫通コンタク
ト孔141の口径は、(少なくとも交差部における)第
1および第2の配線の線幅より狭く設定してある。配線
貫通コンタクト孔141は、配線貫通コンタクト孔14
1の底面および側面を直接に覆う(例えばチタン膜に窒
化チタン膜が積層してなる)導電性バリア膜と導電性バ
リア膜の表面を覆うタングステン膜とからなるコンタク
ト・プラグ146により、充填されていている。配線分
断開口部147は例えば酸化シリコン膜からなる絶縁膜
150により充填され、この絶縁膜150は層間絶縁膜
140の表面を覆っている。
The surface of the interlayer insulating film 130 including the second wiring is covered with a (third) interlayer insulating film 140 made of a silicon oxide based insulating film. The surface of the interlayer insulating film 140 is also preferably planarized by CMP or the like. The interlayer insulating film 140 penetrates through the interlayer insulating film 140, the second wiring, the interlayer insulating film 130, the first wiring, and the interlayer insulating film 120 from the surface of the interlayer insulating film 140 at a part of the intersection. A wiring through contact hole 141 reaching the first or second CMOS transistor, and a surface of the interlayer insulating film 140 (directly above the field oxide film 106 in a portion where the first and second CMOS transistors are not provided). A wiring separation opening 147 that penetrates through the interlayer insulating film 140 to cut the second wiring and reaches the interlayer insulating film 130 is provided. The diameter of the wiring through contact hole 141 is set to be smaller than the line width of the first and second wirings (at least at the intersection). The wiring through contact hole 141 is
1 is covered with a contact plug 146 composed of a conductive barrier film that directly covers the bottom and side surfaces (for example, a titanium film is laminated on a titanium film) and a tungsten film that covers the surface of the conductive barrier film. ing. The wiring separation opening 147 is filled with an insulating film 150 made of, for example, a silicon oxide film, and the insulating film 150 covers the surface of the interlayer insulating film 140.

【0022】配線分断開口部147により、後述する配
線131は配線131aと配線131bと配線131c
とに分断され、後述する配線132は配線132aと配
線132bと配線132cとに分断され、後述する配線
133は配線133aと配線133bと配線133cと
配線133dとに分断されている。配線分断開口部14
7により分断されたこれらの第2の配線と上記第1の配
線とが、上記交差部のうちの所要の個所に設けられた配
線貫通コンタクト孔141(およびコンタクト・プラグ
146)を介して、上記基本セルに接続されて、本一実
施例の2入力NANDが構成されている。
The wiring 131, which will be described later, is formed by the wiring dividing opening 147 so that the wiring 131a, the wiring 131b, and the wiring 131c are formed.
The wiring 132 described later is divided into a wiring 132a, a wiring 132b, and a wiring 132c, and the wiring 133 described later is divided into a wiring 133a, a wiring 133b, a wiring 133c, and a wiring 133d. Wiring separation opening 14
7, the second wiring and the first wiring are connected to each other through a wiring through contact hole 141 (and a contact plug 146) provided at a required portion of the intersection. The two-input NAND of this embodiment is connected to the basic cells.

【0023】この技術例では、入力信号線IN−1,入
力信号線IN−2,電源配線VDD,接地配線GNDおよ
び出力信号線OUTはそれぞれ配線121a,配線12
1c,配線123a,配線122cおよび配線123c
から構成されている。入力信号線IN−1である配線1
21aは、配線貫通コンタクト孔141を介してゲート
電極111接続されるとともに配線131aにも接続さ
れている。(IN−2である)配線121cは、配線貫
通コンタクト孔141を介してゲート電極112に接続
さるとともに配線133dにも接続されている。(VDD
である配線)123aは、配線貫通コンタクト孔141
を介してP型ソース・ドレイン領域117bに接続され
るとともに配線132bにも接続されている。(GNDで
ある)配線122cは、配線貫通コンタクト孔141を
介してN型ソース・ドレイン領域116cに接続される
とともに配線133cにも接続されている。(OUTで
ある)配線123cは、配線貫通コンタクト孔141を
介してP型ソース・ドレイン領域117aに接続される
とともに配線131bにも接続され、別の配線貫通コン
タクト孔141を介してP型ソース・ドレイン領域11
7cに接続されるとともに配線133bにも接続されて
いる。この配線123cに接続された配線131bは、
さらに別の配線貫通コンタクト孔141を介してN型ソ
ース・ドレイン領域116aに接続されるとともに配線
122bにも接続されている。
In this example, the input signal line IN-1, the input signal line IN-2, the power supply line VDD, the ground line GND, and the output signal line OUT are connected to a line 121a and a line 12, respectively.
1c, wiring 123a, wiring 122c, and wiring 123c
It is composed of Wiring 1 that is input signal line IN-1
21a is connected to the gate electrode 111 via the wiring through contact hole 141 and also to the wiring 131a. The wiring 121c (which is IN-2) is connected to the gate electrode 112 via the wiring through contact hole 141 and also to the wiring 133d. (VDD
The wiring 123 a is a wiring through contact hole 141.
Is connected to the P-type source / drain region 117b through the wiring 132b. The wiring 122c (which is GND) is connected to the N-type source / drain region 116c via the wiring through contact hole 141 and also to the wiring 133c. The wiring 123c (which is OUT) is connected to the P-type source / drain region 117a via the wiring through contact hole 141 and also to the wiring 131b, and is connected to the P-type source / drain through another wiring through contact hole 141. Drain region 11
7c and also to the wiring 133b. The wiring 131b connected to the wiring 123c is
Further, it is connected to the N-type source / drain region 116a via another wiring through contact hole 141 and also to the wiring 122b.

【0024】この技術例の2入力NANDにおいて、接
続配線として直接に機能する第2の配線は、出力信号線
OUTの接続の一部に供せられる配線131bのみであ
る。配線131a,132b,133b,133c,1
33d等をあえて設けておくのは、後述するようにこの
技術例の製造方法に関連する。
In the two-input NAND of this technical example, the second wiring directly functioning as a connection wiring is only the wiring 131b provided for a part of the connection of the output signal line OUT. Wirings 131a, 132b, 133b, 133c, 1
The reason for providing the 33d or the like is that, as described later,
Related to the manufacturing method of the technical example.

【0025】なお、この技術例は2入力NANDである
が、1つの基本セルに対して上記配線貫通コタクト孔1
41を設ける交差部の選定と配線分断開口部147の設
定位置の選択とをそれぞれ行なうことにより2入力NO
R,2段インバータ等の他の基本ゲートを構成すること
が可能である。さらに複数の基本セルを用いて他の基本
ゲートを形成することも可能である。
Although this technical example is a two-input NAND, the wiring penetrating contact hole 1 is provided for one basic cell.
By selecting the intersection where the 41 is to be provided and selecting the setting position of the wiring dividing opening 147, respectively, a two-input NO
Other basic gates, such as R, two-stage inverters, etc., can be configured. Further, another basic gate can be formed using a plurality of basic cells.

【0026】半導体装置の製造工程の平面模式図である
図4〜図6と、半導体装置の製造工程の断面模式図であ
り,図1のAA線での製造工程の断面模式図である図7
と、半導体装置の製造工程の断面模式図であり,図1の
BB線での製造工程の断面模式図である図8と、上記図
1および図2とを併せて参照すると、この技術例の半導
体装置は次のように形成される。
FIG. 4 to FIG. 6 which are schematic plan views of the manufacturing process of the semiconductor device, and FIG. 7 which is a schematic cross-sectional view of the manufacturing process along the line AA in FIG.
When a cross-sectional schematic view of a manufacturing process of the semiconductor device, and FIG. 8 is a schematic sectional view of a manufacturing process of the line BB of Figure 1, Referring also the FIGS. 1 and 2, in this example technique The semiconductor device is formed as follows.

【0027】まず、P型シリコン基板101の表面の所
定の領域にはそれぞれPウェル102,Nウェル103
が形成される。P型シリコン基板101の表面の素子分
離領域には例えばLOCOS型のフィールド酸化膜10
6が形成されて、Pウェル102,Nウェル103の表
面にはそれぞれ素子形成領域104,105が画定され
る。なお、素子分離領域に形成されるのは上記フィール
ド酸化膜106のみに限定されるものではない。素子形
成領域104,105の表面に熱酸化によりゲート酸化
膜108が形成された後、例えばタングステン・ポリサ
イド膜からなるゲート電極111,112が形成され
る。なお、ゲート電極111,112の構成材料はタン
グステン・ポリサイド膜に限定されるものではない。フ
ィールド酸化膜106,ゲート電極111,112をマ
スクにしたイオン注入等により、素子形成領域104の
表面にはN型ソース・ドレイン領域116a,116
b,116cが形成され、さらに、素子形成領域105
の表面にはP型ソース・ドレイン領域117a,117
b,117cが形成されて、この技術例の基本セルが形
成される〔図4,図7(a),図8(a)〕。
First, a P-well 102 and an N-well 103 are provided in predetermined regions on the surface of a P-type silicon substrate 101, respectively.
Is formed. For example, a LOCOS type field oxide film 10
6 are formed, and element formation regions 104 and 105 are defined on the surfaces of the P well 102 and the N well 103, respectively. Note that what is formed in the element isolation region is not limited to only the field oxide film 106. After a gate oxide film 108 is formed on the surfaces of the element formation regions 104 and 105 by thermal oxidation, gate electrodes 111 and 112 made of, for example, a tungsten polycide film are formed. The constituent materials of the gate electrodes 111 and 112 are not limited to the tungsten polycide film. N-type source / drain regions 116a and 116 are formed on the surface of the element formation region 104 by ion implantation using the field oxide film 106 and the gate electrodes 111 and 112 as a mask.
b, 116c are formed, and the element formation region 105 is further formed.
Of the P-type source / drain regions 117a, 117
b, 117c are formed to form a basic cell of this technical example [FIGS. 4, 7 (a), 8 (a)].

【0028】次に、例えば全面に酸化シリコン膜,BP
SG膜が形成され、BPSG膜が熱処理によりリフロー
され、CMPが施され、さらに全面に酸化シリコン膜が
再度形成されて、平坦化された表面を有し,酸化シリコ
ン系絶縁膜からなる(第1の)層間絶縁膜120が形成
される。この技術例において層間絶縁膜120が酸化シ
リコン系絶縁膜から構成されるのが好ましいのは後工程
における配線貫通コンタクト孔,配線分断開口部の形成
のためのエッチング工程を簡潔にするためであり、層間
絶縁膜120の表面が平坦化されているのが好ましいの
は配線貫通コンタクト孔を充填するコンタクト・プラグ
の形成を容易にするためである。次に、例えばタングス
テン・シリサイド膜からなる第1の導電体膜が全面に形
成され,パターニングされて(第1の)配線121a〜
121c,122a〜122c,123a〜123c等
が層間絶縁膜120の表面上に形成される〔図5,図7
(b),図8(b)〕。なお、この技術例において、第
1の導電体膜の構成材料はタングステン・シリサイド膜
に限定されるものではなく、N型多結晶シリコン膜,N
型非晶質シリコン膜,他の高融点金属シリサイド膜,高
融点金属膜,窒化チタン膜あるいはアルミニウム合金膜
等でもよい。
Next, for example, a silicon oxide film, BP
An SG film is formed, the BPSG film is reflowed by heat treatment, CMP is applied, and a silicon oxide film is formed again on the entire surface, has a flattened surface, and is made of a silicon oxide-based insulating film (first). 2) An interlayer insulating film 120 is formed. In this technical example, the reason why the interlayer insulating film 120 is preferably formed of a silicon oxide-based insulating film is to simplify an etching process for forming a wiring through contact hole and a wiring cutting opening in a later process. The surface of the interlayer insulating film 120 is preferably planarized in order to facilitate formation of a contact plug filling the through-hole contact hole. Next, a first conductor film made of, for example, a tungsten silicide film is formed on the entire surface and is patterned to form (first) wirings 121a to 121a.
121c, 122a to 122c, 123a to 123c, etc. are formed on the surface of the interlayer insulating film 120 [FIGS.
(B), FIG. 8 (b)]. In this technical example, the constituent material of the first conductor film is not limited to the tungsten silicide film, but may be an N-type polycrystalline silicon film or an N-type polycrystalline silicon film.
An amorphous silicon film, another refractory metal silicide film, a refractory metal film, a titanium nitride film, an aluminum alloy film, or the like may be used.

【0029】続いて、例えば層間絶縁膜120の形成と
同様の方法により、平坦化された表面を有し,酸化シリ
コン系絶縁膜からなる(第2の)層間絶縁膜130が形
成される。次に、例えばタングステン・シリサイド膜か
らなる第2の導電体膜が全面に形成され,パターニング
されて(第2の)配線131,132,133等が層間
絶縁膜130の表面上に形成される〔図6,図7
(c),図8(c)〕。第2の導電体膜の構成材料は第
1の導電体膜の構成材料と同じであることが好ましが、
これに限定されることはない。第1,第2の導電体膜の
構成材料が同じである場合には、後工程における配線貫
通コンタクト孔,配線分断開口部形成の際にエッチング
が簡潔になる。
Subsequently, a (second) interlayer insulating film 130 having a flattened surface and made of a silicon oxide-based insulating film is formed by, for example, the same method as the formation of the interlayer insulating film 120. Next, a second conductor film made of, for example, a tungsten silicide film is formed on the entire surface and patterned to form (second) wirings 131, 132, 133, etc. on the surface of the interlayer insulating film 130 [ Figures 6 and 7
(C), FIG. 8 (c)]. The constituent material of the second conductor film is preferably the same as the constituent material of the first conductor film,
It is not limited to this. When the constituent materials of the first and second conductor films are the same, the etching is simplified when forming the wiring through contact hole and the wiring dividing opening in a later step.

【0030】その後、例えば層間絶縁膜120の形成と
同様の方法により、平坦化された表面を有し,酸化シリ
コン系絶縁膜からなる(第3の)層間絶縁膜140が形
成される。この段階で本一実施例による(顧客要求前に
準備される)半導体基体の形成が終了する。顧客要求に
よる接続情報に基ずいて、第1の配線,第2の配線およ
び上記基本セルの間の接続に供する第1のフォト・マス
ク(図示せず)と、第2の配線の分断に供する第2のフ
ォト・マスク(図示せず)とが作成される。
Thereafter, a (third) interlayer insulating film 140 having a flattened surface and made of a silicon oxide insulating film is formed by, for example, the same method as the formation of the interlayer insulating film 120. At this stage, the formation of the semiconductor substrate (prepared before customer request) according to the present embodiment is completed. On the basis of connection information requested by a customer, a first photomask (not shown) for connection between the first wiring, the second wiring and the basic cell, and a separation for the second wiring are provided. A second photo mask (not shown) is created.

【0031】上記第1のフォト・マスクを用いて、層間
絶縁膜140の表面上には第1のフォト・レジスト膜パ
ターン(図示せず)が形成される。この第1のフォト・
レジスト膜パターンをマスクにして、例えばCF4 +C
HF3 からなる第1のエッチング・ガスにより層間絶縁
膜140が選択的に異方性エッチングされる。続いて、
例えばCl2 +O2 からなる第2のエッチング・ガスに
より配線131,132,133が選択的に異方性エッ
チングされる。さらに、第1のエッチング・ガスによる
層間絶縁膜130の選択的な異方性エッチングと、第2
のエッチング・ガスによる配線121a,121c,1
22b,122c,123a,123c等の選択的な異
方性エッチングと、第1のエッチング・ガスによる層間
絶縁膜120の選択的な異方性エッチングとがシーケン
シャンルに行なわれて、上記基本セルのゲート電極11
1,112,N型ソース・ドレイン領域116a,11
6c,P型ソース・ドレイン領域117a,117b,
117c等にそれぞれ達する配線貫通コンタクト孔14
1が形成される。第1あるいは第2の配線が例えばアル
ミニウム合金膜からなる場合には、その配線に対する第
2のエッチング・ガスとしては例えばBCl3 +Cl2
が用いられる。
Using the first photo mask, a first photo resist film pattern (not shown) is formed on the surface of the interlayer insulating film 140. This first photo
Using the resist film pattern as a mask, for example, CF 4 + C
The interlayer insulating film 140 is selectively anisotropically etched by the first etching gas of HF 3 . continue,
For example, the wirings 131, 132 and 133 are selectively anisotropically etched by a second etching gas of Cl 2 + O 2 . Further, a selective anisotropic etching of the interlayer insulating film 130 with the first etching gas and a second
Wirings 121a, 121c, 1 by the etching gas of
Selective anisotropic etching such as 22b, 122c, 123a, 123c and the like and selective anisotropic etching of the interlayer insulating film 120 with the first etching gas are sequentially performed, and Gate electrode 11
1, 112, N-type source / drain regions 116a, 11
6c, P-type source / drain regions 117a, 117b,
Wiring through contact holes 14 each reaching 117c etc.
1 is formed. When the first or second wiring is made of, for example, an aluminum alloy film, the second etching gas for the wiring is, for example, BCl 3 + Cl 2
Is used.

【0032】上記第1のフォト・レジスト膜パターンが
除去された後、例えばスパッタリングと反応性スパッタ
リングとにより全面にチタン膜,窒化チタン膜(図に明
示せず)が順次形成され、さらに、LPCVDにより全
面にタングステン膜(図に明示せず)が形成される。タ
ングステン膜,窒化チタン膜およびチタン膜がエッチバ
ックされて配線貫通コンタクト孔141を充填する(こ
れらタングステン膜,窒化チタン膜およびチタン膜から
構成された第3の導電体膜からなる)コンタクト・プラ
グ146が形成される〔図2,図7(d),図8
(d)〕。なお、コンタクト・プラグ146を構成する
第3の導電体膜は、タングステン膜等に限定されるもの
ではなく、例えばLPCVDによるアルミニウム膜ある
いは銅膜の形成、500℃前後での高温スパッタリング
によるアルミニウム膜もしくはアルミニウム合金膜の形
成等を用いてもよい。
After the first photo-resist film pattern is removed, a titanium film and a titanium nitride film (not explicitly shown) are sequentially formed on the entire surface by, for example, sputtering and reactive sputtering. A tungsten film (not explicitly shown) is formed on the entire surface. A tungsten film, a titanium nitride film, and a titanium film are etched back to fill the wiring through contact hole 141 (comprising a third conductor film composed of the tungsten film, the titanium nitride film, and the titanium film). [FIG. 2, FIG. 7 (d), FIG.
(D)]. The third conductor film forming the contact plug 146 is not limited to a tungsten film or the like. For example, an aluminum film or a copper film formed by LPCVD, an aluminum film formed by high-temperature sputtering at about 500 ° C. For example, formation of an aluminum alloy film may be used.

【0033】次に、上記第2のフォト・マスクを用い
て、層間絶縁膜140の表面上には第2のフォト・レジ
スト膜パターン(図示せず)が形成される。この第2の
フォト・レジスト膜パターンをマスクにして、配線分断
開口部147が形成されて、配線131は配線131a
〜131cに分断され、配線132は配線132a〜1
32cに分断され、配線133は配線133a〜133
dに分断される。これらの配線分断開口部147の形成
方法は、次のとおりである。まず、配線131〜133
の上面が露出するまで、上記第1のエッチング・ガスに
より層間絶縁膜140が選択的に異方性エッチングされ
る。続いて、配線131〜133が除去されるまで、層
間絶縁膜140と配線131〜133との異方性エッチ
ングが行なわれる。この層間絶縁膜140と配線131
〜133との異方性エッチングには2通りの方法があ
る。第1の方法は第1のエッチング・ガスと第2のエッ
チング・ガスとを交互に用いて層間絶縁膜140および
配線131〜133をそれぞれ数段階に分割してエッチ
ング除去を行なう方法である。この方法では、第1のエ
ッチング・ガスを用いたエッチングで終端する。第2の
方法は第1のエッチング・ガスおよび第2のエッチング
・ガスの混合ガスを用いる方法である。いずれの方法で
も、配線分断開口部147と底面は層間絶縁膜130の
表面より下位に位置するようになる。なお、配線13
1,132,133を分断するそれぞれの配線分断開口
部147の口径の一部は、それぞれ配線131,13
2,133の線幅より広くなっていることが必要であ
る。上記配線貫通コンタクト孔141の形成には、第
2,第1の配線のオーバー・エッチングを抑制した高精
度のエッチングが要求される。一方、配線分断開口部1
47の形成では、第2の配線の分断を行なうことから、
配線貫通コンタクト孔141の形成に比較してある程度
ラフなエッチングを行なうことができる。
Next, a second photo resist film pattern (not shown) is formed on the surface of the interlayer insulating film 140 by using the second photo mask. Using the second photo-resist film pattern as a mask, a wiring dividing opening 147 is formed, and the wiring 131 is replaced with a wiring 131a.
To 131c, and the wiring 132 is divided into wirings 132a to 132c.
32c, and the wiring 133 is divided into wirings 133a to 133
d. The method of forming these wiring dividing openings 147 is as follows. First, the wirings 131 to 133
The interlayer insulating film 140 is selectively anisotropically etched by the first etching gas until the upper surface of the substrate is exposed. Subsequently, anisotropic etching of the interlayer insulating film 140 and the wirings 131 to 133 is performed until the wirings 131 to 133 are removed. The interlayer insulating film 140 and the wiring 131
To 133, there are two methods. The first method is a method in which the first insulating gas and the second etching gas are alternately used to divide the interlayer insulating film 140 and the wirings 131 to 133 into several stages to perform etching removal. In this method, termination is performed by etching using a first etching gas. The second method is a method using a mixed gas of the first etching gas and the second etching gas. In either method, the wiring dividing opening 147 and the bottom surface are located lower than the surface of the interlayer insulating film 130. The wiring 13
A part of the diameter of each of the wiring dividing openings 147 that divides the wirings 131, 132, and 133 has the wiring 131, 13, respectively.
It is necessary that the line width is wider than 2,133. The formation of the wiring through contact hole 141 requires high-precision etching that suppresses over-etching of the second and first wirings. On the other hand, the wiring separation opening 1
In the formation of 47, since the second wiring is cut off,
Rough etching can be performed to some extent as compared with the formation of the wiring through contact hole 141.

【0034】第2のフォト・レジスト膜パターンが除去
された後、例えば酸化シリコン膜からなる絶縁膜150
がLPCVDにより全面に形成される。これにより、配
線分断開口部147がこの絶縁膜150により充填され
て、この技術例による半導体装置が完成する〔図1,図
2,図7(e),図8(e)〕。この技術例では、直接
に配線接続に寄与しない第2の配線(例えば配線13
2)をあえて設けてあることにより、このようなシーケ
ンシャル・エッチングにより配線貫通コンタクト孔を形
成することが可能になる。例えば配線131が分断され
てなる配線132bのように、直接に配線接続に寄与す
る部分のみに第2の配線(および第1の配線)を形成し
ておくならば、配転断線開口部形成のためのフォト・リ
ソグラフィ工程は不要になる。しかしながら、上記配線
貫通コンタクト孔141の形成のためのフォト・リソグ
ラフィ工程の他に、(第1の配線を貫通せずに)配線1
32bとN型ソース・ドレイン領域116aとを直接に
接続するコンタクト孔を形成するためのフォト・リソグ
ラフィ工程と、(第2の配線を貫通せずに)配線123
cとP型ソース・ドレイン領域117cとを直接に接続
するコンタクト孔を形成するためのフォト・リソグラフ
ィ工程とが別途必要になる。
After the second photo-resist film pattern is removed, an insulating film 150 made of, for example, a silicon oxide film is used.
Is formed on the entire surface by LPCVD. As a result, the wiring dividing opening 147 is filled with the insulating film 150, and the semiconductor device according to this technical example is completed [FIGS. 1, 2, 7 (e), 8 (e)]. In this technology example, the second wiring (for example, wiring 13) that does not directly contribute to wiring connection
The provision of the method 2) makes it possible to form the wiring through contact hole by such sequential etching. For example, if the second wiring (and the first wiring) is formed only in the portion directly contributing to the wiring connection, such as the wiring 132b in which the wiring 131 is divided, it is necessary to form the transfer disconnection opening. The photolithography process of the above becomes unnecessary. However, in addition to the photolithography step for forming the wiring through contact hole 141, the wiring 1 (without penetrating the first wiring)
A photolithography step for forming a contact hole for directly connecting 32b and the N-type source / drain region 116a, and a wiring 123 (without penetrating the second wiring)
A photolithography step for forming a contact hole directly connecting c and the P-type source / drain region 117c is required separately.

【0035】[0035]

【0036】上記技術例では、配線貫通コンタクト孔は
半導体基板上に設けられた第2の配線と第1の配線とを
貫通して半導体基板の表面に設けられた半導体素子に達
する1種類のみであったが、第2の技術例では、上記配
線貫通コンタクト孔の他に、半導体基板の表面に設けら
れた半導体素子との直接の接続には供せられずに,半導
体基板上に設けられた第2の配線と第1の配線とを貫通
して第2の配線および第1の配線の直接の接続にのみに
供せられる別の種類の配線貫通コンタクト孔を少なくと
も有している。
In the above technical example, only one kind of wiring through contact hole penetrates the second wiring and the first wiring provided on the semiconductor substrate and reaches the semiconductor element provided on the surface of the semiconductor substrate. However, in the second technical example , in addition to the above-mentioned wiring through contact hole, the semiconductor device is provided on the semiconductor substrate without being directly connected to the semiconductor element provided on the surface of the semiconductor substrate. At least another type of wiring through contact hole penetrating the second wiring and the first wiring and used only for the direct connection of the second wiring and the first wiring is provided.

【0037】半導体装置の平面模式図である図9と、半
導体装置の断面模式図であり,図9のAA線,BB線お
よびCC線での断面模式図である図10と参照すると、
第2技術例は、上記第1の技術例と同様に一対のCMO
Sトランジスタからなる2入力NANDに適用されたも
のである。この第2の技術例は、上記第1の技術例に相
違して、半導体基板の表面に設けられた半導体素子との
接続には供せられずに,半導体基板上に設けられた第2
の配線と第1の配線とを貫通して第2の配線および第1
の配線の接続のみに供せられる第2の配線貫通コンタク
ト孔を有し、さらに、第1の配線を分断する第2の配線
分断開口部を有している。この第2の技術例による半導
体装置の構成は、以下のとおりになっている。
Referring to FIG. 9 which is a schematic plan view of the semiconductor device, and FIG. 10 which is a schematic cross-sectional view of the semiconductor device taken along line AA, BB and CC of FIG.
The second technical example has a pair of CMOs similar to the first technical example.
This is applied to a two-input NAND composed of S transistors. The second example technique, the differ in the first technical example, without being subjected to the connection between the semiconductor element provided on a surface of the semiconductor substrate, the second provided on a semiconductor substrate
Through the first wiring and the second wiring and the first wiring.
A second wiring penetrating contact hole provided only for connection of the first wiring, and a second wiring dividing opening for dividing the first wiring. The configuration of the semiconductor device according to the second technical example is as follows.

【0038】P型シリコン基板201の表面にはPウェ
ル202,Nウェル203が設けられ、Pウェル20
2,Nウェル203の表面には素子形成領域204,2
05が設けられ、P型シリコン基板201の表面の素子
分離領域にはLOCOS型のフィールド酸化膜206が
設けられている。ゲート酸化膜208を介して素子形成
領域204の表面上には第1の導電体膜である例えばタ
ングステン・シリサイド膜からなるゲート電極211,
212が設けられ、これらのゲート電極211,212
はそれぞれフィールド酸化膜206の表面上に延在し、
ゲート酸化膜208を介して素子形成領域205の表面
上に延在している。さらにフィールド酸化膜206の表
面上の所定の領域には、ゲート電極211,212と同
層の第1の導電体膜からなる導電体膜パッド214が設
けられている。
On the surface of a P-type silicon substrate 201, a P well 202 and an N well 203 are provided.
2, element formation regions 204, 2
A LOCOS field oxide film 206 is provided in an element isolation region on the surface of the P-type silicon substrate 201. A gate electrode 211 made of, for example, a tungsten silicide film, which is a first conductive film, is formed on the surface of the element forming region 204 via the gate oxide film 208.
212 are provided, and these gate electrodes 211 and 212 are provided.
Extend on the surface of the field oxide film 206, respectively.
It extends over the surface of the element formation region 205 via the gate oxide film 208. Further, in a predetermined region on the surface of the field oxide film 206, a conductor film pad 214 made of the first conductor film in the same layer as the gate electrodes 211 and 212 is provided.

【0039】素子形成領域204の表面にはゲート電極
211,212に自己整合的にN型ソース・ドレイン領
域216a,216b,216cが設けられ、素子形成
領域204には2つのNチャネルMOSトランジスタが
設けられている。一方のNチャネルMOSトランジスタ
はゲート電極211とゲート酸化膜208とN型ソース
・ドレイン領域216a,216bとから構成され、他
方のNチャネルMOSトランジスタはゲート電極212
とゲート酸化膜208とN型ソース・ドレイン領域21
6b,216cとから構成されている。素子形成領域2
05の表面にはゲート電極211,112に自己整合的
にP型ソース・ドレイン領域217a,217b,21
7cが設けられ、素子形成領域205には2つのPチャ
ネルMOSトランジスタが設けられている。一方のPチ
ャネルMOSトランジスタはゲート電極211とゲート
酸化膜208とP型ソース・ドレイン領域217a,2
17bとから構成され、他方のPチャネルMOSトラン
ジスタはゲート電極212とゲート酸化膜208とP型
ソース・ドレイン領域217b,217cとから構成さ
れている。P型シリコン基板201の表面には、一方の
NチャネルMOSトランジスタおよび一方のPチャネル
MOSトランジスタからなる第1のCMOSトランジス
タと他方のNチャネルMOSトランジスタおよび他方の
PチャネルMOSトランジスタからなる第2のCMOS
トランジスタとから構成された基本セルが設けられてい
る。
N-type source / drain regions 216a, 216b and 216c are provided on the surface of the element forming region 204 in a self-aligned manner with the gate electrodes 211 and 212, and two N-channel MOS transistors are provided in the element forming region 204. Have been. One N-channel MOS transistor includes a gate electrode 211, a gate oxide film 208, and N-type source / drain regions 216a and 216b, and the other N-channel MOS transistor has a gate electrode 212.
, Gate oxide film 208 and N-type source / drain region 21
6b and 216c. Element formation area 2
The P-type source / drain regions 217a, 217b, 21
7c are provided, and two P-channel MOS transistors are provided in the element formation region 205. One P-channel MOS transistor has a gate electrode 211, a gate oxide film 208, and P-type source / drain regions 217a and 217a.
17b, and the other P-channel MOS transistor includes a gate electrode 212, a gate oxide film 208, and P-type source / drain regions 217b and 217c. On the surface of P-type silicon substrate 201, a first CMOS transistor including one N-channel MOS transistor and one P-channel MOS transistor, and a second CMOS transistor including the other N-channel MOS transistor and the other P-channel MOS transistor
A basic cell including a transistor is provided.

【0040】フィールド酸化膜206と第1および第2
のCMOSトランジスタと導電体膜パッド214とを含
めてP型シリコン基板201の表面は酸化シリコン系絶
縁膜からなる(第1の)層間絶縁膜220により覆われ
ている。層間絶縁膜220の表面は、好ましくはCMP
等により平坦化されている。層間絶縁膜220の表面上
には、例えばタングステン・シリサイド膜等の第2の導
電体膜からなる(第1の配線である)配線221a,2
21b,221c,222aa,222ab,222a
c,222b,222ca,222cb,223aa,
223ab,223b,223c等が、例えば(図9の
紙面において)横方向に平行に設けられている。配線2
22aaと配線222abと配線222acとは(後述
する)配線222aが(後述する)第2の配線分断開口
部により分断されたものであり、配線222caと配線
222cbとは(後述する)配線222cが(後述す
る)第2の配線分断開口部により分断されたものであ
り、配線223aaと配線223abとは(後述する)
配線223aが(後述する)第2の配線分断開口部によ
り分断されたものである。
The field oxide film 206 and the first and second
The surface of the P-type silicon substrate 201 including the CMOS transistor and the conductive film pad 214 is covered with a (first) interlayer insulating film 220 made of a silicon oxide based insulating film. The surface of the interlayer insulating film 220 is preferably formed by CMP.
And so on. On the surface of the interlayer insulating film 220, the wirings 221a and 221 (first wirings) made of a second conductor film such as a tungsten silicide film, for example.
21b, 221c, 222aa, 222ab, 222a
c, 222b, 222ca, 222cb, 223aa,
For example, 223ab, 223b, 223c, etc. are provided in parallel in the horizontal direction (on the paper surface of FIG. 9). Wiring 2
22aa, the wiring 222ab, and the wiring 222ac are obtained by dividing the wiring 222a (described later) by a second wiring dividing opening (described later). The wiring 223aa and the wiring 223ab are separated by a second wiring separating opening (to be described later).
Wire 223a is (to be described later) Ru der those separated by the second wiring dividing the opening.

【0041】これらの配線221a等を含めて層間絶縁
膜220の表面は酸化シリコン系絶縁膜からなる(第2
の)層間絶縁膜230により覆われている。層間絶縁膜
230の表面も、好ましくはCMP等により平坦化され
ている。層間絶縁膜230の表面上には、第3の導電体
膜からなる第2の配線が設けられている。これらの第2
の配線は、第1の配線と同様に例えばタングステン・シ
リサイド膜から形成されていることが好ましく、(図9
の紙面において)縦方向に平行に設けられている。1つ
の基本セル上に設けられた第2の配線は、例えば、(後
述する配線231が後述する第1の配線分断開口部によ
り分断されてなる)配線231a,231b,231c
と、(後述する配線232が後述する第1の配線分断開
口部により分断されてなる)配線232a,232b,
232cと、(後述する配線233が後述する第1の配
線分断開口部により分断されてなる)配線233a,2
33b,233c,233dと、配線234と、配線2
35とからなる。これらの配線234等はそれぞれ(図
9の紙面において)縦方向に隣接する基本セル上に延在
している。
The surface of the interlayer insulating film 220 including these wirings 221a and the like is made of a silicon oxide based insulating film (second
2) is covered with an interlayer insulating film 230. The surface of the interlayer insulating film 230 is also preferably planarized by CMP or the like. On the surface of the interlayer insulating film 230, a second wiring made of a third conductive film is provided. These second
Is preferably formed of, for example, a tungsten silicide film like the first wiring (see FIG. 9).
(In the plane of the drawing). The second wiring provided on one basic cell includes, for example, wirings 231a, 231b, and 231c (a wiring 231 described later is divided by a first wiring dividing opening described later).
And wirings 232a, 232b (which are formed by dividing a later-described wiring 232 by a first wiring dividing opening described later).
232c and wirings 233a and 2 (a wiring 233 described later is divided by a first wiring dividing opening described later).
33b, 233c, 233d, wiring 234, and wiring 2
35. Each of these wirings 234 such that not extend over the elementary cells adjacent in the vertical direction (in the plane of FIG. 9).

【0042】ゲート電極211の直上において、配線2
21aおよび配線231aと、配線221bおよび配線
231bと、配線221cおよび配線231cとの間に
はそれぞれ層間絶縁膜230を介して第1の交差部が形
成されている。ゲート電極212の直上において、配線
221aおよび配線233aと、配線221bおよび配
線233bと、配線221cおよび配線233dとの間
にはそれぞれ層間絶縁膜130を介して第1の交差部が
形成されている。
Immediately above the gate electrode 211, the wiring 2
A first intersection is formed between the wiring 21a and the wiring 231a, the wiring 221b and the wiring 231b, and the wiring 221c and the wiring 231c with an interlayer insulating film 230 interposed therebetween. Immediately above the gate electrode 212, a first intersection is formed between the wiring 221a and the wiring 233a, between the wiring 221b and the wiring 233b, and between the wiring 221c and the wiring 233d via the interlayer insulating film 130.

【0043】N型ソース・ドレイン領域216aの直上
において、配線222ab,222bおよび222cb
と配線231bとの間にはそれぞれ層間絶縁膜230を
介して第1の交差部が形成されている。N型ソース・ド
レイン領域216bの直上において、配線222ab,
222bおよび222cbと配線132cとの間にはそ
れぞれ層間絶縁膜230を介して第1の交差部が形成さ
れている。N型ソース・ドレイン領域216cの直上に
おいて、配線222ab,222bおよび222cbと
配線233cとの間にはそれぞれ層間絶縁膜230を介
して第1の交差部が形成されている。P型ソース・ドレ
イン領域217aの直上において、配線223ab,2
23bおよび223cと配線131bとの間にはそれぞ
れ層間絶縁膜230を介して第1の交差部が形成されて
いる。P型ソース・ドレイン領域217bの直上におい
て、配線223ab,223bおよび223cと配線2
32bとの間にはそれぞれ層間絶縁膜230を介して第
1の交差部が形成されている。P型ソース・ドレイン領
域217cの直上において、配線223ab,223b
および223cと配線233bとの間にはそれぞれ層間
絶縁膜230を介して第1の交差部が形成されている。
さらに、導電体膜パッド214の直上において、配線2
34aと配線223abとの間,配線234bと222
cbとの間にはそれぞれ層間絶縁膜230を介して第2
の交差部が形成されている。なお、第2の交差部は導電
体膜パッド214の直上以外にも形成されているが、こ
のような第2の交差部には後述する第2の配線貫通コン
タクト孔は設けられない。
Immediately above the N-type source / drain regions 216a, the wirings 222ab, 222b and 222cb
A first intersection is formed between the first wiring and the wiring 231b with an interlayer insulating film 230 interposed therebetween. Immediately above the N-type source / drain region 216b, the wiring 222ab,
First intersections are formed between 222b and 222cb and wiring 132c with an interlayer insulating film 230 interposed therebetween. Immediately above the N-type source / drain region 216c, a first intersection is formed between the wirings 222ab, 222b and 222cb and the wiring 233c with an interlayer insulating film 230 interposed therebetween. Immediately above the P-type source / drain regions 217a, the wirings 223ab, 2
First intersecting portions are formed between the wires 23b and 223c and the wiring 131b with an interlayer insulating film 230 interposed therebetween. Immediately above the P-type source / drain region 217b, the wirings 223ab, 223b and 223c and the wiring 2
First intersecting portions are formed between the first intersecting portions 32b and the second intersecting portions 32b, respectively. Immediately above the P-type source / drain regions 217c, the wirings 223ab, 223b
And 223c and a wiring 233b, a first intersection is formed with an interlayer insulating film 230 interposed therebetween.
Further, immediately above the conductor film pad 214, the wiring 2
34a and the wiring 223ab, and the wirings 234b and 222
cb through the interlayer insulating film 230 respectively.
Are formed. Although the second intersection is formed other than directly above the conductor film pad 214, a second wiring through contact hole described later is not provided in such a second intersection.

【0044】第2の配線を含めて層間絶縁膜230の表
面は酸化シリコン系絶縁膜からなる(第3の)層間絶縁
膜240により覆われている。層間絶縁膜240の表面
も、好ましくはCMP等により平坦化されている。層間
絶縁膜240には、所要個所に設けられた上記第1の交
差部において、層間絶縁膜240の表面から層間絶縁膜
240,第2の配線,層間絶縁膜230,第1の配線お
よび層間絶縁膜220をそれぞれ貫通して上記第1ある
いは第2のCMOSトランジスタに達する第1の配線貫
通コンタクト孔241が設けられている。さらに層間絶
縁膜240には、上記導電体膜パッド214直上に設け
られた上記第2の交差部のうちの少なくとも一部におい
て、層間絶縁膜240の表面から層間絶縁膜240,第
2の配線,層間絶縁膜230,第1の配線および層間絶
縁膜220をそれぞれ貫通して上記導電体膜パッド21
4に達する第2の配線貫通コンタクト孔242が設けら
れている。導電体膜パッド214の(線)幅は、第2の
交差部における第1,第2の配線の線幅(および第2の
配線貫通コンタクト孔242の口径)より広く設定され
ている。
The surface of the interlayer insulating film 230 including the second wiring is covered with a (third) interlayer insulating film 240 made of a silicon oxide based insulating film. The surface of the interlayer insulating film 240 is also preferably planarized by CMP or the like. In the interlayer insulating film 240, at the first intersection provided at a required position, the interlayer insulating film 240, the second wiring, the interlayer insulating film 230, the first wiring, and the interlayer insulating film 240 are separated from the surface of the interlayer insulating film 240. There is provided a first wiring through contact hole 241 that penetrates through the film 220 and reaches the first or second CMOS transistor. Further, in the interlayer insulating film 240, at least a part of the second intersection provided directly above the conductor film pad 214, the interlayer insulating film 240, the second wiring, The conductor film pad 21 penetrates through the interlayer insulating film 230, the first wiring and the interlayer insulating film 220, respectively.
4, a second through-wire contact hole 242 is provided. The (line) width of the conductor film pad 214 is set wider than the line width of the first and second wirings (and the diameter of the second wiring through contact hole 242) at the second intersection.

【0045】さらに層間絶縁膜240には、(第1およ
び第2のCMOSトランジスタが設けられていない部分
でのフィールド酸化膜206の直上において)層間絶縁
膜240の表面から層間絶縁膜240を貫通して第2の
配線を分断して層間絶縁膜230を貫通して層間絶縁膜
220に達する第1の配線分断開口部247と、(第1
および第2のCMOSトランジスタが設けられていない
部分でのフィールド酸化膜106の直上において)層間
絶縁膜240の表面から層間絶縁膜240を貫通して層
間絶縁膜230を貫通して第1の配線を分断して層間絶
縁膜220に達する第2の配線分断開口部248とが設
けられている。
Further, the interlayer insulating film 240 penetrates from the surface of the interlayer insulating film 240 (immediately above the field oxide film 206 in a portion where the first and second CMOS transistors are not provided) from the surface of the interlayer insulating film 240. A first wiring separation opening 247 that divides the second wiring to penetrate the interlayer insulating film 230 and reaches the interlayer insulating film 220;
The first wiring is formed from the surface of the interlayer insulating film 240 through the interlayer insulating film 240 and through the interlayer insulating film 230 (immediately above the field oxide film 106 in a portion where the second CMOS transistor is not provided). A second wiring dividing opening 248 is provided which is divided and reaches the interlayer insulating film 220.

【0046】配線貫通コンタクト孔241,242の口
径は、(少なくとも交差部における)第1および第2の
配線の線幅より狭く設定してある。配線貫通コンタクト
孔241,242には、配線貫通コンタクト孔241,
242の底面および側面を直接に覆う(例えばチタン膜
に窒化チタン膜が積層してなる)導電性バリア膜と導電
性バリア膜の表面を覆うタングステン膜とからなるコン
タクト・プラグ246により、充填されていている。配
線分断開口部247,248は例えば酸化シリコン膜か
らなる絶縁膜250により充填されて、この絶縁膜25
0は層間絶縁膜240の表面を覆っている。
The diameters of the wiring through contact holes 241 and 242 are set smaller than the line widths of the first and second wirings (at least at the intersections). The wiring through contact holes 241 and 242 have the wiring through contact holes 241 and 241 respectively.
242 is filled with a contact plug 246 composed of a conductive barrier film that directly covers the bottom and side surfaces (for example, a titanium nitride film is laminated on a titanium film) and a tungsten film that covers the surface of the conductive barrier film. ing. The wiring separating openings 247 and 248 are filled with an insulating film 250 made of, for example, a silicon oxide film.
0 covers the surface of the interlayer insulating film 240.

【0047】この第2の技術例における2入力NAND
では、第1の入力信号線(IN−1),第2の入力信号
線(IN−2),電源配線(VDD),接地配線(GN
D)および出力信号線(OUT)はそれぞれ配線221
a,配線221c,配線234a,配線234bおよび
配線223cから構成されている。配線221aは、配
線貫通コンタクト孔241を介してゲート電極211接
続されるとともに配線231aにも接続されている。配
線221cは、配線貫通コンタクト孔241を介してゲ
ート電極212に接続さるとともに配線233dにも接
続されている。配線234aは配線貫通コンタクト孔2
42を介して配線233abに接続され、この配線23
3abは配線貫通コンタクト孔241を介してP型ソー
ス・ドレイン領域217bに接続されている。配線23
4cは配線貫通コンタクト孔242を介して配線222
cbに接続され、この配線222cbは配線貫通コンタ
クト孔241を介してN型ソース・ドレイン領域216
cに接続されている。配線223cは、配線貫通コンタ
クト孔241を介してP型ソース・ドレイン領域217
aに接続されるとともに配線231bにも接続され、別
の配線貫通コンタクト孔241を介してP型ソース・ド
レイン領域217cに接続されるとともに配線233b
にも接続されている。この配線223cに接続された配
線231bは、さらに別の配線貫通コンタクト孔241
を介してN型ソース・ドレイン領域216aに接続され
るとともに配線222abにも接続されている。
[0047] 2-input NAND in this second example technique
Here, the first input signal line (IN-1), the second input signal line (IN-2), the power supply wiring (VDD), and the ground wiring (GN
D) and the output signal line (OUT)
a, a wiring 221c, a wiring 234a, a wiring 234b, and a wiring 223c. The wiring 221a is connected to the gate electrode 211 via the wiring through contact hole 241 and also to the wiring 231a. The wiring 221c is connected to the gate electrode 212 via the wiring through contact hole 241 and also to the wiring 233d. The wiring 234a is a wiring through contact hole 2
42, and is connected to the wiring 233ab.
3ab is connected to the P-type source / drain region 217b via the wiring through contact hole 241. Wiring 23
4c denotes a wiring 222 through a wiring through contact hole 242.
The wiring 222 cb is connected to the N-type source / drain region 216 via the wiring through contact hole 241.
c. The wiring 223 c is connected to the P-type source / drain region 217 through the wiring through contact hole 241.
a as well as the wiring 231b. The wiring 233b is connected to the P-type source / drain region 217c through another wiring through contact hole 241.
Is also connected. The wiring 231b connected to the wiring 223c is connected to another wiring through contact hole 241.
Is connected to the N-type source / drain region 216a via the wiring 222ab.

【0048】この第2の技術例は、上記第1の技術例と
相違して、電源配線および接地配線が第2の配線から構
成され,これらの配線は入力信号線および出力信号線と
直交するように配置されている。このような配置は、第
2の配線貫通コンタクト孔および第2の配線分断開口部
とを設けることにより可能になる。この結果、この第2
技術例は、上記第1の技術例に比較して、設計の自由
度が高くなる。
In the second technical example, unlike the first technical example, the power supply wiring and the ground wiring are composed of the second wiring, and these wirings are orthogonal to the input signal lines and the output signal lines. Are arranged as follows. Such an arrangement becomes possible by providing the second wiring through contact hole and the second wiring dividing opening. As a result, this second
The technical example has a higher degree of freedom in design than the first technical example.

【0049】本第2の技術例の2入力NANDにおい
て、接続配線として直接に機能する第1の配線は、第1
の入力信号線,第2の入力信号線および出力信号線であ
る221a,221cおよび223cと、配線223a
bおよび222cbとである。配線223abおよび2
22cbは、それぞれ配線分断開口部248により分断
された第1の配線である。また、接続配線として直接に
機能する第2の配線は、電源配線および接地配線である
配線234aおよび234bと、配線231bとであ
る。配線231bは、配線分断開口部247により分断
された第2の配線である。
In the two-input NAND of the second technical example, the first wiring that directly functions as the connection wiring is the first wiring.
221a, 221c and 223c as input signal lines, second input signal lines and output signal lines, and a wiring 223a.
b and 222cb. Wirings 223ab and 2
Reference numeral 22cb denotes a first wiring divided by the wiring dividing opening 248. The second wirings that directly function as connection wirings are wirings 234a and 234b, which are a power supply wiring and a grounding wiring, and a wiring 231b. The wiring 231b is a second wiring divided by the wiring dividing opening 247.

【0050】なお、本第2の技術例は2入力NANDで
あるが、1つの基本セルに対して上記配線貫通コタクト
孔241,(導電体膜パッド214の設定位置を含め
た)配線貫通コンタクト孔242,配線分断開口部24
7,248の設定位置をそれぞれ選択することにより2
入力NOR,2段インバータとの他の基本ゲートを構成
することが可能である。さらに複数の基本セルを用いて
他の基本ゲートを形成することも可能である。
Although the second technical example is a two-input NAND, the wiring penetrating contact hole 241 and the wiring penetrating contact hole (including the set position of the conductive film pad 214) are provided for one basic cell. 242, wiring division opening 24
By selecting 7,248 setting positions, 2
It is possible to form another basic gate with an input NOR, a two-stage inverter. Further, another basic gate can be formed using a plurality of basic cells.

【0051】半導体装置の製造工程の断面模式図であ
り,図9のAA線での製造工程の断面模式図である図1
1と、半導体装置の製造工程の断面模式図であり,図9
のCC線での製造工程の断面模式図である図12と、図
9および図10とを併せて参照すると、本第2の技術
の半導体装置は次のように形成される。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device, and is a schematic cross-sectional view of the manufacturing process along line AA in FIG.
9 and FIG. 9 are schematic cross-sectional views of a semiconductor device manufacturing process.
Referring to FIG. 12, which is a schematic cross-sectional view of the manufacturing process using the CC line, and FIGS. 9 and 10, the semiconductor device of the second technical example is formed as follows.

【0052】まず、P型シリコン基板201の表面の所
定の領域にはそれぞれPウェル202,Nウェル203
が形成される。P型シリコン基板201の表面の素子分
離領域には例えばLOCOS型のフィールド酸化膜20
6が形成されて、Pウェル202,Nウェル203の表
面にはそれぞれ素子形成領域204,205が画定され
る。なお、素子分離領域に形成されるのはフィールド酸
化膜206のみに限定されるものではない。素子形成領
域204,205の表面に熱酸化によりゲート酸化膜2
08が形成された後、第1の導電体膜である例えばタン
グステン・ポリサイド膜からなるゲート電極211,2
12と導電体膜パッド214とが形成される。なお、ゲ
ート電極211,212および導電体膜パッド214の
構成材料はタングステン・ポリサイド膜に限定されるも
のではない。フィールド酸化膜206,ゲート電極21
1,212をマスクにしたイオン注入等により、素子形
成領域204の表面にはN型ソース・ドレイン領域21
6a,216b,216cが形成され、さらに、素子形
成領域205の表面にはP型ソース・ドレイン領域21
7a,217b,217cが形成されて、本第2の技術
例の基本セルが形成される。
First, a P-well 202 and an N-well 203 are provided in predetermined regions on the surface of a P-type silicon substrate 201, respectively.
Is formed. For example, a LOCOS type field oxide film 20 is formed in an element isolation region on the surface of the P-type silicon substrate 201.
6 are formed, and element formation regions 204 and 205 are defined on the surfaces of the P well 202 and the N well 203, respectively. Note that what is formed in the element isolation region is not limited to only the field oxide film 206. The gate oxide film 2 is formed on the surfaces of the element formation regions 204 and 205 by thermal oxidation.
08 are formed, the gate electrodes 211 and 112 made of a first conductive film, for example, a tungsten polycide film are formed.
12 and a conductor film pad 214 are formed. The constituent materials of the gate electrodes 211 and 212 and the conductor film pad 214 are not limited to the tungsten polycide film. Field oxide film 206, gate electrode 21
The N-type source / drain regions 21 are formed on the surface of the
6a, 216b and 216c are formed, and the P-type source / drain regions 21
7a, 217b and 217c are formed to form the basic cell of the second embodiment.

【0053】次に、例えば全面に酸化シリコン膜,BP
SG膜が形成され、BPSG膜が熱処理によりリフロー
され、CMPが施され、さらに全面に酸化シリコン膜が
再度形成されて、平坦化された表面を有し,酸化シリコ
ン系絶縁膜からなる(第1の)層間絶縁膜220が形成
される。次に、例えばタングステン・シリサイド膜から
なる第2の導電体膜が全面に形成され,パターニングさ
れて(第1の)配線221a〜221c,222a〜2
22c,223a〜223c等が層間絶縁膜220の表
面上に形成される。なお、本第1の実施例において、第
2の導電体膜の構成材料はタングステン・シリサイド膜
に限定されるものではなく、N型多結晶シリコン膜,N
型非晶質シリコン膜,他の高融点金属シリサイド膜,高
融点金属膜,窒化チタン膜あるいはアルミニウム合金膜
等でもよい。
Next, for example, a silicon oxide film, BP
An SG film is formed, the BPSG film is reflowed by heat treatment, CMP is performed, and a silicon oxide film is formed again on the entire surface, has a flattened surface, and is made of a silicon oxide-based insulating film (first). 2) An interlayer insulating film 220 is formed. Next, a second conductor film made of, for example, a tungsten silicide film is formed on the entire surface and patterned to form (first) wirings 221a to 221c and 222a to 2c.
22c, 223a to 223c and the like are formed on the surface of the interlayer insulating film 220. In the first embodiment, the constituent material of the second conductor film is not limited to the tungsten silicide film, but may be an N-type polycrystalline silicon film or an N-type polycrystalline silicon film.
An amorphous silicon film, another refractory metal silicide film, a refractory metal film, a titanium nitride film, an aluminum alloy film, or the like may be used.

【0054】続いて、例えば層間絶縁膜220の形成と
同様の方法により、平坦化された表面を有し,酸化シリ
コン系絶縁膜からなる(第2の)層間絶縁膜230が形
成される。次に、例えばタングステン・シリサイド膜か
らなる第3の導電体膜が全面に形成され,パターニング
されて(第2の)配線231〜233,234a,23
4b等が層間絶縁膜230の表面上に形成される〔図1
1(a),図12(a)〕。第3の導電体膜の構成材料
は第2の導電体膜の構成材料と同じであることが好まし
が、これに限定されるものではない。
Subsequently, a (second) interlayer insulating film 230 having a planarized surface and made of a silicon oxide-based insulating film is formed by, for example, the same method as the formation of the interlayer insulating film 220. Next, a third conductor film made of, for example, a tungsten silicide film is formed on the entire surface and patterned to form (second) wirings 231 to 233, 234a, and 23.
4b and the like are formed on the surface of the interlayer insulating film 230 [FIG.
1 (a), FIG. 12 (a)]. The constituent material of the third conductor film is preferably the same as the constituent material of the second conductor film, but is not limited thereto.

【0055】その後、例えば層間絶縁膜220の形成と
同様の方法により、平坦化された表面を有し,酸化シリ
コン系絶縁膜からなる(第3の)層間絶縁膜240が形
成される。この段階で本第2の技術例による(顧客要求
前に準備される)半導体基体の形成が終了する。顧客要
求による接続情報に基ずいて、第1,第2の配線および
上記基本セルとの接続と、第1および第2の配線(およ
び導電体膜パッド)の接続とに供する第1のフォト・マ
スク(図示せず)と、第1および第2の配線の分断に供
する第2のフォト・マスク(図示せず)とが作成され
る。
Thereafter, a (third) interlayer insulating film 240 having a flattened surface and made of a silicon oxide-based insulating film is formed by, for example, the same method as the formation of the interlayer insulating film 220. At this stage, the formation of the semiconductor substrate (prepared before customer request) according to the second technical example is completed. Based on connection information requested by a customer, a first photo-coupler for connection to the first and second wirings and the basic cell and connection to the first and second wirings (and conductor film pads). A mask (not shown) and a second photomask (not shown) for separating the first and second wirings are created.

【0056】上記第1のフォト・マスクを用いて、層間
絶縁膜240の表面上には第1のフォト・レジスト膜パ
ターン(図示せず)が形成される。この第1のフォト・
レジスト膜パターンをマスクにして、例えばCF4 +C
HF3 からなる第1のエッチング・ガスにより層間絶縁
膜240が選択的に異方性エッチングされる。続いて、
例えばCl2 +O2 からなる第2のエッチング・ガスに
より配線231〜233,234a,234bが選択的
に異方性エッチングされる。さらに、第1のエッチング
・ガスによる層間絶縁膜230の選択的な異方性エッチ
ングと、第2のエッチング・ガスによる配線221a,
221c,222a,222b,223a,223c等
の選択的な異方性エッチングと、第1のエッチング・ガ
スによる層間絶縁膜220の選択的な異方性エッチング
とがシーケンシャンルに行なわれて、上記基本セルのゲ
ート電極211,212,N型ソース・ドレイン領域2
16a,216c,P型ソース・ドレイン領域217
a,217b,217c等にそれぞれ達する(第1の)
配線貫通コンタクト孔241と、導電体膜パッド214
に達する(第2の)配線貫通コンタクト孔242とが形
成される〔図11(b),図12(b)〕。本第2の技
例では、導電体膜パッド214を設けておくことによ
り、このようなシーケンシャル・エッチングにより配線
貫通コンタクト孔242も形成することが可能になる。
第1あるいは第2の配線が例えばアルミニウム合金膜か
らなる場合には、第2のエッチング・ガスとしては例え
ばBCl3 +Cl2 が用いられる。
Using the first photo mask, a first photo resist film pattern (not shown) is formed on the surface of interlayer insulating film 240. This first photo
Using the resist film pattern as a mask, for example, CF 4 + C
The interlayer insulating film 240 is selectively anisotropically etched by the first etching gas of HF 3 . continue,
For example, the wirings 231 to 233, 234a, and 234b are selectively anisotropically etched by a second etching gas composed of Cl 2 + O 2 . Further, selective anisotropic etching of the interlayer insulating film 230 with the first etching gas and wirings 221a, 221a,
221c, 222a, 222b, 223a, 223c and the like, and selective anisotropic etching of the interlayer insulating film 220 with the first etching gas are sequentially performed. Cell gate electrodes 211 and 212, N-type source / drain regions 2
16a, 216c, P-type source / drain regions 217
a, 217b, 217c, etc. (first)
Wiring through contact hole 241 and conductor film pad 214
(Second) wiring through contact hole 242 is formed [FIGS. 11 (b) and 12 (b)]. This second technique
In the surgical example, by providing the conductor film pad 214, the wiring through contact hole 242 can be formed by such sequential etching.
When the first or second wiring is made of, for example, an aluminum alloy film, for example, BCl3 + Cl2 is used as the second etching gas.

【0057】上記第1のフォト・レジスト膜パターンが
除去された後、例えばスパッタリングと反応性スパッタ
リングとにより全面にチタン膜,窒化チタン膜(図に明
示せず)が順次形成され、さらに、LPCVDにより全
面にタングステン膜(図に明示せず)が形成される。タ
ングステン膜,窒化チタン膜およびチタン膜がエッチバ
ックされて配線貫通コンタクト孔241,242を充填
する(これらタングステン膜,窒化チタン膜およびチタ
ン膜から構成された第4の導電体膜からなる)コンタク
ト・プラグ246が形成される。なお、コンタクト・プ
ラグ246を構成する第4の導電体膜は、タングステン
膜等に限定されるものではなく、例えばLPCVDによ
るアルミニウム膜あるいは銅膜の形成、500℃前後で
の高温スパッタリングによるアルミニウム膜もしくはア
ルミニウム合金膜の形成等を用いてもよい。
After the first photo-resist film pattern is removed, a titanium film and a titanium nitride film (not explicitly shown) are sequentially formed on the entire surface by, for example, sputtering and reactive sputtering. A tungsten film (not explicitly shown) is formed on the entire surface. The tungsten film, the titanium nitride film and the titanium film are etched back to fill the wiring through contact holes 241 and 242 (comprising a fourth conductor film composed of these tungsten film, titanium nitride film and titanium film). A plug 246 is formed. The fourth conductor film forming the contact plug 246 is not limited to a tungsten film or the like. For example, an aluminum film or a copper film formed by LPCVD, an aluminum film formed by high-temperature sputtering at about 500 ° C. For example, formation of an aluminum alloy film may be used.

【0058】次に、上記第2のフォト・マスクを用い
て、層間絶縁膜240の表面上には第2のフォト・レジ
スト膜パターン(図示せず)が形成される。この第2の
フォト・レジスト膜パターンをマスクにして、配線分断
開口部247,248が以下に示す方法により形成され
て、配線231は配線231a〜231cに分断され、
配線232は配線232a〜232cに分断され、配線
233は配線233a〜233dに分断され、配線22
2aは配線222aa〜222acに分断され、配線2
22cは配線222ca,222cbに分断され、配線
223aは配線223aa,223abに分断され、配
線223cは配線223ca,223cbに分断される
〔図9,図10,図11(c),図12(c)〕。
Next, a second photo-resist film pattern (not shown) is formed on the surface of the interlayer insulating film 240 using the second photo-mask. Using the second photoresist film pattern as a mask, wiring dividing openings 247 and 248 are formed by the following method, and wiring 231 is divided into wirings 231a to 231c.
The wiring 232 is divided into the wirings 232a to 232c, and the wiring 233 is divided into the wirings 233a to 233d.
2a is divided into wirings 222aa to 222ac,
The wiring 22c is divided into the wirings 222ca and 222cb, the wiring 223a is divided into the wirings 223aa and 223ab, and the wiring 223c is divided into the wirings 223ca and 223cb [FIGS. 9, 10, 11, 11C, and 12C]. ].

【0059】配線分断開口部247,248の形成方法
は次のとおりになっている。まず、配線231〜233
の上面が露出するまで、上記第1のエッチング・ガスに
より層間絶縁膜240が選択的に異方性エッチングされ
る。続いて、配線231〜233が除去されるまで、層
間絶縁膜240と配線231〜233と(第2の配線配
線分断開口部の形成される部分では層間絶縁膜240の
み)の異方性エッチングが行なわれる。さらに、配線2
21a,221b,222a,222c,223a,2
23cの上面が露出するまで第1のエッチング・ガスに
より層間絶縁膜230が選択的に異方性エッチングされ
る。さらに続いて、配線221a,221b,222
a,222c,223a,223cが除去されるまで、
層間絶縁膜230と配線221a,221b,222
a,222c,223a,223cと(第1の配線配線
分断開口部の形成される部分では層間絶縁膜230の
み)の異方性エッチングが行なわれる。例えば第2の配
線と層間絶縁膜240との異方性エッチングには上記第
1の実施の形態の上記一実施例と同様に、2通りの方法
がある。第1の方法は第1のエッチング・ガスと第2の
エッチング・ガスとを交互に用いて層間絶縁膜240と
配線231〜233と(第2の配線配線分断開口部の形
成される部分では層間絶縁膜240のみ)をそれぞれ数
段階に分割してエッチング除去を行なう方法である。第
2の方法は第1のエッチング・ガスおよび第2のエッチ
ング・ガスの混合ガスを用いる方法である。いずれの方
法でも、配線分断開口部247,248の底面は層間絶
縁膜220の表面より下位に位置するようになる。な
お、配線231〜233(あるいは配線221a,22
1b,222a,222c,223a,223c)を分
断するそれぞれの配線分断開口部247(あるいは配線
分断開口部248)の口径の一部は、それぞれ配線23
1〜233(あるいは配線221a,221b,222
a,222c,223a,223c)の線幅より広くな
っていることが必要である。
The method of forming the wiring dividing openings 247 and 248 is as follows. First, the wirings 231 to 233
The interlayer insulating film 240 is selectively anisotropically etched by the first etching gas until the upper surface of the substrate is exposed. Subsequently, until the wirings 231 to 233 are removed, the anisotropic etching of the interlayer insulating film 240 and the wirings 231 to 233 (only the interlayer insulating film 240 in a portion where the second wiring wiring dividing opening is formed) is performed. Done. Further, wiring 2
21a, 221b, 222a, 222c, 223a, 2
The interlayer insulating film 230 is selectively anisotropically etched by the first etching gas until the upper surface of 23c is exposed. Subsequently, the wirings 221a, 221b, 222
until a, 222c, 223a, 223c are removed
The interlayer insulating film 230 and the wirings 221a, 221b, 222
Anisotropic etching of a, 222c, 223a, 223c and (only the interlayer insulating film 230 in the portion where the first wiring / interconnection opening is formed) is performed. For example, there are two methods for anisotropic etching of the second wiring and the interlayer insulating film 240, as in the example of the first embodiment. The first method uses the first etching gas and the second etching gas alternately to form the interlayer insulating film 240 and the wirings 231 to 233 (in the portion where the second wiring wiring separating opening is formed, the interlayer insulating film 240 and the wiring 231 to 233 are formed). In this method, only the insulating film 240 is divided into several stages to perform etching removal. The second method is a method using a mixed gas of the first etching gas and the second etching gas. In any case, the bottom surfaces of the wiring separation openings 247 and 248 are positioned lower than the surface of the interlayer insulating film 220. Note that the wirings 231 to 233 (or the wirings 221a and 221
1b, 222a, 222c, 223a, and 223c), a part of the diameter of each of the wiring cutting openings 247 (or the wiring cutting openings 248) is divided into the wiring 23
1 to 233 (or the wirings 221a, 221b, 222
a, 222c, 223a, 223c).

【0060】第2のフォト・レジスト膜パターンが除去
された後、例えば酸化シリコン膜からなる絶縁膜250
がLPCVDにより全面に形成される。これにより、配
線分断開口部247,248がこの絶縁膜250により
充填されて、本第2の技術例による半導体装置が完成す
る〔図9,図10〕。
After the second photo-resist film pattern is removed, an insulating film 250 made of, for example, a silicon oxide film
Is formed on the entire surface by LPCVD. As a result, the wiring separating openings 247 and 248 are filled with the insulating film 250, and the semiconductor device according to the second technical example is completed [FIGS. 9 and 10].

【0061】[0061]

【0062】本第2の技術例は、第1,第2の配線貫通
コンタクト孔と第1,第2の配線分断開口部とを有し、
導電体膜パッドは第2の配線貫通コンタクト孔の形成に
利用されているものであるが、本発明の実施形態では、
素子分離領域には溝が形成されてこの溝がフィールド絶
縁膜により充填され、第1の導電体膜からなる導電体膜
パッドは第2の交差部の直下と半導体素子とを除いた部
分のフィールド絶縁膜の表面上に設けられている。さら
に本実施形態では、第1の配線と同層の第2の導電体膜
により第1のダミー・パターンが設けられ、第2の配線
と同層の第3の導電体膜により第2のダミー・パターン
が設けられている。これにより実施形態では、第1,
第2の配線分断開口部が導電体膜パッドに達することに
なる。さらに、第1の交差部の除いた部分において、第
2の配線を貫通して半導体素子に達する第3の配線貫通
コンタクト孔と、第1の交差部の除いた部分において第
1の配線を貫通して半導体素子に達する第4の配線貫通
コンタクト孔と設けることが可能になる。
The second technical example has first and second wiring through contact holes and first and second wiring separating openings,
Although the conductor film pad is used for forming the second wiring through contact hole, in the embodiment of the present invention ,
A trench is formed in the element isolation region, and the trench is filled with a field insulating film. It is provided on the surface of the insulating film. Further, in this embodiment , the first dummy pattern is provided by the second conductive film in the same layer as the first wiring, and the second dummy pattern is provided by the third conductive film in the same layer as the second wiring.・ A pattern is provided. Thus, in the present embodiment, first,
The second wiring dividing opening reaches the conductor film pad. Further, a third wiring penetrating contact hole penetrating through the second wiring and reaching the semiconductor element at a portion except for the first intersection, and penetrating the first wiring at a portion excluding the first crossing. As a result, it becomes possible to provide a fourth wiring through contact hole reaching the semiconductor element.

【0063】半導体装置の平面模式図である図13と、
図13のAA線,BB線およびCC線での断面模式図で
ある図14とを参照すると、本発明の実施形態は、ラン
ダム・ロジックの一部を構成するNチャネルMOSトラ
ンジスタに適用されたものであり、以下のとおりになっ
ている。
FIG. 13 which is a schematic plan view of a semiconductor device,
AA line in FIG. 13, referring to FIG. 14 and is a schematic sectional view of line BB and line CC, those embodiments of the invention, which is applied to the N-channel MOS transistor constituting a part of the random logic And is as follows.

【0064】P型シリコン基板201の表面にはPウェ
ル202が設けられ、Pウェル202の表面には素子形
成領域204が設けられ、P型シリコン基板201の表
面の素子分離領域には溝が設けられ、この溝には例えば
酸化シリコン系絶縁膜からなるフィールド絶縁膜207
が充填されている。素子形成領域204の表面には、ゲ
ート酸化膜208が設けられている。フィールド絶縁膜
207の表面の高さは、好ましくは、P型シリコン基板
201の素子形成領域204からなる部分の表面の高さ
に概ね一致している。素子形成領域204の表面上に
は、ゲート酸化膜208を介して、第1の導電体膜であ
る例えばタングステン・シリサイド膜からなるゲート電
極213が設けられている。このゲート電極213はフ
ィールド絶縁膜207の表面上に延在している。フィー
ルド絶縁膜207の表面上の所定の領域には、ゲート電
極213と同層の第1の導電体膜からなる導電体膜パッ
ド215が設けられている。本第2の実施例における導
電体膜パッド215は、本第2の実施の形態の上記第1
の実施例と相違して、ゲート電極213および素子形成
領域204から離れた位置において、後述する第1,第
2の配線分断開口部が達しており、後述する第1,第
2,第3あるいは第4の配線貫通コンタクト孔から離れ
た位置に設けられている。
A P-well 202 is provided on the surface of P-type silicon substrate 201, an element formation region 204 is provided on the surface of P-type silicon substrate 201, and a groove is provided on an element isolation region on the surface of P-type silicon substrate 201. In this groove, a field insulating film 207 made of, for example, a silicon oxide based insulating film is provided.
Is filled. A gate oxide film 208 is provided on the surface of the element formation region 204. Preferably, the height of the surface of the field insulating film 207 substantially coincides with the height of the surface of the portion including the element formation region 204 of the P-type silicon substrate 201. A gate electrode 213 made of, for example, a tungsten silicide film, which is a first conductor film, is provided on the surface of the element formation region 204 via a gate oxide film 208. The gate electrode 213 extends on the surface of the field insulating film 207. In a predetermined region on the surface of the field insulating film 207, a conductor film pad 215 made of the first conductor film in the same layer as the gate electrode 213 is provided. The conductor film pad 215 in the second embodiment is the same as the first embodiment in the second embodiment.
Unlike the first embodiment, at a position apart from the gate electrode 213 and the element formation region 204, first and second wiring separating openings described later reach, and first, second, third or later described later. It is provided at a position distant from the fourth wiring through contact hole.

【0065】素子形成領域204の表面にはゲート電極
213に自己整合的にN型ソース・ドレイン領域216
aおよびN型ソース・ドレイン領域216bが設けられ
ている。NチャネルMOSトランジスタはゲート電極2
13とゲート酸化膜208とN型ソース・ドレイン領域
216a,216bとから構成されている。
An N-type source / drain region 216 is self-aligned with the gate electrode 213 on the surface of the element formation region 204.
a and N-type source / drain regions 216b are provided. N-channel MOS transistor has gate electrode 2
13 and a gate oxide film 208 and N-type source / drain regions 216a and 216b.

【0066】フィールド絶縁膜207とNチャネルMO
Sトランジスタと導電体膜パッド215とを含めてP型
シリコン基板201の表面は酸化シリコン系絶縁膜から
なる層間絶縁膜220により覆われている。層間絶縁膜
220の表面は、好ましくはCMP等により平坦化され
ている。層間絶縁膜220の表面上には、例えばタング
ステン・シリサイド膜等の第2の導電体膜からなる(第
1の配線である)配線225,226a,226b,2
27,228等が設けられている。配線226aと配線
226bとは(後述する)配線226が(後述する)第
2の配線分断開口部により分断されたものである。さら
に層間絶縁膜220の表面上には、第1の配線と同層の
第2の導電体膜からなる第1のダミー・パターン229
が設けられている。ダミー・パターン229が設けられ
る位置は、導電体膜パッド215の直上であり,後述す
る第2の配線の直下であって,後述する第2の配線分断
開口部を設けることが可能な位置と、上記NチャネルM
OSトランジスタの直上であり,後述する第2の配線の
直下であって,後述する第3の配線貫通コンタクト孔を
設けることが可能な位置とである。
Field insulating film 207 and N-channel MO
The surface of the P-type silicon substrate 201 including the S transistor and the conductor film pad 215 is covered with an interlayer insulating film 220 made of a silicon oxide insulating film. The surface of the interlayer insulating film 220 is preferably planarized by CMP or the like. On the surface of the interlayer insulating film 220, wirings 225, 226a, 226b, and 2 (which are first wirings) made of a second conductor film such as a tungsten silicide film are used.
27, 228, etc. are provided. The wiring 226a and the wiring 226b are obtained by dividing the wiring 226 (described later) by a second wiring dividing opening (described later). Further, on the surface of the interlayer insulating film 220, a first dummy pattern 229 made of a second conductor film in the same layer as the first wiring is formed.
Is provided. The position where the dummy pattern 229 is provided is immediately above the conductor film pad 215 and immediately below the second wiring described later, and the position where the second wiring separating opening described later can be provided. The above N channel M
Immediately above the OS transistor, directly below a second wiring described later, and at a position where a third wiring through contact hole described later can be provided.

【0067】これらの配線225等とダミー・パターン
229とを含めて層間絶縁膜220の表面は酸化シリコ
ン系絶縁膜からなる層間絶縁膜230により覆われてい
る。層間絶縁膜230の表面も、好ましくはCMP等に
より平坦化されている。層間絶縁膜230の表面上に
は、第3の導電体膜からなる第2の配線が設けられてい
る。これらの第2の配線は、第1の配線と同様に例えば
タングステン・シリサイド膜から形成されていることが
好ましく、例えば、(後述する配線235が後述する第
1の配線分断開口部により分断されてなる)配線235
a,235b,235cと、配線236と、(後述する
配線237が後述する第1の配線分断開口部により分断
されてなる)配線237a,237bとからなる。さら
に層間絶縁膜230の表面上には、第2の配線と同層の
第3の導電体膜からなる第2のダミー・パターン239
が設けられている。ダミー・パターン239が設けられ
る位置は、導電体膜パッド215および第1の配線の直
上であって,後述する第1の配線分断開口部を設けるこ
とが可能な位置と、上記NチャネルMOSトランジスタ
および第1の配線の直上であって,後述する第4の配線
貫通コンタクト孔を設けることが可能な位置とである。
The surface of interlayer insulating film 220 including these wirings 225 and dummy patterns 229 is covered with interlayer insulating film 230 made of a silicon oxide insulating film. The surface of the interlayer insulating film 230 is also preferably planarized by CMP or the like. On the surface of the interlayer insulating film 230, a second wiring made of a third conductive film is provided. These second wirings are preferably formed of, for example, a tungsten silicide film similarly to the first wirings. For example, (a wiring 235 described later is divided by a first wiring dividing opening described later. ) Wiring 235
a, 235b, 235c, a wiring 236, and wirings 237a, 237b (a wiring 237 described later is divided by a first wiring dividing opening described later). Further, on the surface of the interlayer insulating film 230, a second dummy pattern 239 made of a third conductive film in the same layer as the second wiring is formed.
Is provided. The position where the dummy pattern 239 is provided is immediately above the conductor film pad 215 and the first wiring, and a position where a first wiring dividing opening described later can be provided, and the position where the N-channel MOS transistor and This is a position directly above the first wiring and at which a fourth wiring through contact hole described later can be provided.

【0068】N型ソース・ドレイン領域216aの直上
において、配線226bと配線236との間には層間絶
縁膜230を介して第1の交差部が形成されている。導
電体膜パッド215が設けられていないフィールド絶縁
膜207の直上において、配線235aと配線225と
の間,配線235bと226bおよび配線227との
間,配線235cと配線228との間,配線236と配
線225および配線228との間,配線237aと配線
228との間にはそれぞれ層間絶縁膜230を介して第
2の交差部が形成されている。
A first crossing portion is formed immediately above the N-type source / drain region 216a between the wiring 226b and the wiring 236 via an interlayer insulating film 230. Immediately above the field insulating film 207 where the conductor film pad 215 is not provided, between the wiring 235a and the wiring 225, between the wirings 235b and 226b and the wiring 227, between the wiring 235c and the wiring 228, and between the wiring 236 and the wiring 236. A second intersection is formed between the wiring 225 and the wiring 228 and between the wiring 237a and the wiring 228 via an interlayer insulating film 230.

【0069】第2の配線およびダミー・パターン239
を含めて層間絶縁膜230の表面は酸化シリコン系絶縁
膜からなる(第3の)層間絶縁膜240により覆われて
いる。層間絶縁膜240の表面も、好ましくはCMP等
により平坦化されている。層間絶縁膜240には、上記
第1の交差部において例えば層間絶縁膜240の表面か
ら例えば層間絶縁膜240と配線236と層間絶縁膜2
30と配線226bと層間絶縁膜220とをそれぞれ貫
通してN型ソース・ドレイン領域216bに達する第1
の配線貫通コンタクト孔245aと、上記第2の交差部
の一部において層間絶縁膜240の表面から例えば層間
絶縁膜240と配線235aあるいは配線237bと層
間絶縁膜230と配線226bまたは配線227もしく
は配線228と層間絶縁膜220とをそれぞれ貫通して
上記フィールド絶縁膜207に達する第2の配線貫通コ
ンタクト孔245bと、上記NチャネルMOSトランジ
スタの直上において層間絶縁膜240の表面から例えば
層間絶縁膜240と配線237aと層間絶縁膜230と
ダミー・パターン229と層間絶縁膜220とを貫通し
てN型ソース・ドレイン領域216bに達する第3の配
線貫通コンタクト孔245cと、上記NチャネルMOS
トランジスタの直上において層間絶縁膜240の表面か
ら例えば層間絶縁膜240とダミー・パターン239と
層間絶縁膜230と配線225と層間絶縁膜220とを
貫通してゲート電極213に達する第4の配線貫通コン
タクト孔245dとが設けられている。配線貫通コンタ
クト孔245a〜245dの口径は、それぞれが貫通す
る第2の配線あるいはダミー・パターン239の線幅,
第1の配線あるいはダミー・パターン229の線幅より
それぞれ狭く設定されている。
Second wiring and dummy pattern 239
Is covered with a (third) interlayer insulating film 240 made of a silicon oxide based insulating film. The surface of the interlayer insulating film 240 is also preferably planarized by CMP or the like. The interlayer insulating film 240 includes, for example, the interlayer insulating film 240, the wiring 236, and the interlayer insulating film 2 from the surface of the interlayer insulating film 240 at the first intersection.
30, the wiring 226b, and the interlayer insulating film 220, each reaching the N-type source / drain region 216b.
The wiring through contact hole 245a and the surface of the interlayer insulating film 240 at a part of the second intersection, for example, the interlayer insulating film 240 and the wiring 235a or the wiring 237b and the wiring 237b and the interlayer insulating film 230 and the wiring 226b or the wiring 227 or the wiring 228 And a second through-hole contact hole 245b that penetrates through the gate insulating film 220 and reaches the field insulating film 207, and a wiring from the surface of the interlayer insulating film 240 to the interlayer insulating film 240 immediately above the N-channel MOS transistor. 237a, the interlayer insulating film 230, the dummy pattern 229, and the third wiring through contact hole 245c which reaches the N-type source / drain region 216b through the interlayer insulating film 220;
Immediately above the transistor, a fourth wiring through contact reaching the gate electrode 213 from the surface of the interlayer insulating film 240 through the interlayer insulating film 240, the dummy pattern 239, the interlayer insulating film 230, the wiring 225, and the interlayer insulating film 220, for example. A hole 245d is provided. The diameters of the wiring through contact holes 245a to 245d are determined by the line width of the second wiring or the dummy pattern 239, which each penetrates.
Each line is set to be narrower than the line width of the first wiring or the dummy pattern 229.

【0070】さらに層間絶縁膜240には、層間絶縁膜
240の表面から層間絶縁膜240を貫通し,第2の配
線を分断し,層間絶縁膜230を貫通し,ダミー・パタ
ーン229を分断し,層間絶縁膜220を貫通して導電
体膜パッド215に達する第1の配線分断開口部247
aと、層間絶縁膜240の表面から層間絶縁膜240を
貫通し,ダミー・パターン239を分断し,層間絶縁膜
230を貫通し,第1の配線を分断し,層間絶縁膜22
0を貫通して導電体膜パッド215に達する第2の配線
分断開口部247bとが設けられている。
Further, the interlayer insulating film 240 penetrates the interlayer insulating film 240 from the surface of the interlayer insulating film 240, divides the second wiring, penetrates the interlayer insulating film 230, and divides the dummy pattern 229. First wiring cut-off opening 247 that reaches conductive film pad 215 through interlayer insulating film 220
a, penetrating the interlayer insulating film 240 from the surface of the interlayer insulating film 240, dividing the dummy pattern 239, penetrating the interlayer insulating film 230, dividing the first wiring, and
A second wiring separation opening 247b penetrating through the first conductive film pad 0 and reaching the conductor film pad 215 is provided.

【0071】配線貫通コンタクト孔245a〜245d
には、配線貫通コンタクト孔241,242の底面およ
び側面を直接に覆う(例えばチタン膜に窒化チタン膜が
積層してなる)導電性バリア膜と導電性バリア膜の表面
を覆うタングステン膜とからなるコンタクト・プラグ2
46により、充填されていている。配線分断開口部24
7a,247bは例えば酸化シリコン膜からなる第2の
絶縁膜250により充填されて、この絶縁膜250は層
間絶縁膜240の表面を覆っている。
Wiring through contact holes 245a to 245d
Is composed of a conductive barrier film that directly covers the bottom and side surfaces of the wiring through contact holes 241 and 242 (for example, a titanium film is laminated on a titanium film) and a tungsten film that covers the surface of the conductive barrier film. Contact plug 2
46 are filled. Wiring separation opening 24
7a and 247b are filled with a second insulating film 250 made of, for example, a silicon oxide film, and the insulating film 250 covers the surface of the interlayer insulating film 240.

【0072】本実施形態では、配線貫通コンタクト孔2
45aを介してN型ソース・ドレイン領域216aに接
続される配線236はこの配線貫通コンタクト孔245
aを介して配線226bに接続され、この配線226b
は配線貫通コンタクト孔245bを介して配線235b
に接続され、さらにこの配線235bは別の配線貫通コ
ンタクト孔245bを介して配線227に接続されてい
る。また、配線貫通コンタクト孔145cを介してN型
ソース・ドレイン領域216bに接続される配線237
aは、配線貫通コンタクト孔245bを介して配線22
8に接続されている。
In this embodiment , the wiring through contact hole 2
The wiring 236 connected to the N-type source / drain region 216a through the wiring through hole 45a
a to the wiring 226b.
Is a wiring 235b through a wiring through contact hole 245b.
The wiring 235b is connected to the wiring 227 via another wiring through contact hole 245b. Also, a wiring 237 connected to the N-type source / drain region 216b via the wiring through contact hole 145c
a is the wiring 22 through the wiring through contact hole 245b.
8 is connected.

【0073】本実施形態では、第3,第4の配線貫通コ
ンタクト孔を設けることにより、上記第2の技術例より
さらに設計の自由度が高くなる。なお、本実施形態はラ
ンダム・ロジックの一部を構成するNチャネルMOSト
ランジスタに関するものであるが、CMOSトランジス
タ,Bi−CMOSトランジスタあるいはバイポーラ・
トランジスタ等を含んだ半導体装置に適用することも可
能である。
In the present embodiment , by providing the third and fourth wiring through-contact holes, the degree of freedom of design is further increased as compared with the second technical example. The present embodiment is concerned with N-channel MOS transistor constituting a part of a random logic, - C MOS transistors, Bi-CMOS transistor or bipolar
The present invention can be applied to a semiconductor device including a transistor and the like.

【0074】半導体装置の製造工程の平面模式図である
図15および図16と、半導体装置の製造工程の断面模
式図であり,図13のAA線での製造工程の断面模式図
である図17と、半導体装置の製造工程の断面模式図で
あり,図13のBB線での製造工程の断面模式図である
図18と、半導体装置の製造工程の断面模式図であり,
図13のCC線での製造工程の断面模式図である図19
と、図13および図14とを併せて参照すると、本実施
形態の半導体装置は、次のように形成されている。
FIGS. 15 and 16 which are schematic plan views of the manufacturing process of the semiconductor device, and cross-sectional schematic diagrams of the manufacturing process of the semiconductor device, and FIG. 17 which is a cross-sectional schematic diagram of the manufacturing process along line AA in FIG. FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process of the semiconductor device, and FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of the manufacturing process along line BB in FIG. 13, and FIG.
FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing step taken along line CC in FIG. 13.
13 and FIG. 14 together, the present embodiment
The semiconductor device of the embodiment is formed as follows.

【0075】まず、P型シリコン基板201の表面の所
定の領域にはPウェル202等が形成される。P型シリ
コン基板201の表面の素子分離領域において、P型シ
リコン基板201が異方性エッチングされて溝が形成さ
れ、全面に第1の絶縁膜が形成され、この絶縁膜にエッ
チバック等が施されてフィールド絶縁膜207が形成さ
れる。フィールド絶縁膜207により画定された素子形
成領域204の表面には、熱酸化によりゲート酸化膜2
08が形成される。その後、第1の導電体膜である例え
ばタングステン・ポリサイド膜からなるゲート電極21
3等と導電体膜パッド215とが形成される〔図15
(a),図17(a),図18(a),図19
(a)〕。なお、ゲート電極213および導電体膜パッ
ド215の構成材料はタングステン・ポリサイド膜に限
定されるものではない。フィールド絶縁膜207,ゲー
ト電極213をマスクにしたイオン注入等により、素子
形成領域204の表面にはN型ソース・ドレイン領域2
16a,216b等が形成される。
First, a P well 202 and the like are formed in a predetermined region on the surface of a P-type silicon substrate 201. In the element isolation region on the surface of the P-type silicon substrate 201, the P-type silicon substrate 201 is anisotropically etched to form a groove, and a first insulating film is formed on the entire surface. Thus, a field insulating film 207 is formed. The surface of the element formation region 204 defined by the field insulating film 207 is covered with the gate oxide film 2 by thermal oxidation.
08 is formed. Thereafter, a gate electrode 21 made of, for example, a tungsten polycide film as a first conductor film is formed.
3 and the conductive film pad 215 are formed [FIG.
(A), FIG. 17 (a), FIG. 18 (a), FIG.
(A)]. The constituent materials of the gate electrode 213 and the conductor film pad 215 are not limited to the tungsten polycide film. By ion implantation using the field insulating film 207 and the gate electrode 213 as a mask, the N-type source / drain regions 2
16a, 216b and the like are formed.

【0076】次に、例えば全面に酸化シリコン膜,BP
SG膜が形成され、BPSG膜が熱処理によりリフロー
され、CMPが施され、さらに全面に酸化シリコン膜が
再度形成されて、平坦化された表面を有し,酸化シリコ
ン系絶縁膜からなる(第1の)層間絶縁膜220が形成
される。次に、例えばタングステン・シリサイド膜から
なる第2の導電体膜が全面に形成され,パターニングさ
れて(第1の)配線2225,226,227,228
等と(第1の)ダミー・パターン229とが層間絶縁膜
220の表面上に形成される〔図15(b),図17
(b),図18(b),図19(b)〕。なお、本第2
の実施例においても、第2の導電体膜の構成材料はタン
グステン・シリサイド膜に限定されるものではなく、N
型多結晶シリコン膜,N型非晶質シリコン膜,他の高融
点金属シリサイド膜,高融点金属膜,窒化チタン膜ある
いはアルミニウム合金膜等でもよい。
Next, for example, a silicon oxide film, BP
An SG film is formed, the BPSG film is reflowed by heat treatment, CMP is performed, and a silicon oxide film is formed again on the entire surface, has a flattened surface, and is made of a silicon oxide-based insulating film (first). 2) An interlayer insulating film 220 is formed. Next, a second conductor film made of, for example, a tungsten silicide film is formed on the entire surface and patterned to form (first) wirings 2225, 226, 227, and 228.
And the like and the (first) dummy pattern 229 are formed on the surface of the interlayer insulating film 220 [FIG. 15 (b), FIG.
(B), FIG. 18 (b), FIG. 19 (b)]. The second
Also in the embodiment, the constituent material of the second conductor film is not limited to the tungsten silicide film.
A polycrystalline silicon film, an N-type amorphous silicon film, another refractory metal silicide film, a refractory metal film, a titanium nitride film, an aluminum alloy film, or the like may be used.

【0077】続いて、例えば層間絶縁膜220の形成と
同様の方法により、平坦化された表面を有し,酸化シリ
コン系絶縁膜からなる(第2の)層間絶縁膜230が形
成される。次に、例えばタングステン・シリサイド膜か
らなる第3の導電体膜が全面に形成され,パターニング
されて、(第2の)配線235,236,237等と
(第2の)ダミー・パターン239とが層間絶縁膜23
0の表面上に形成される〔図16(a),図17
(c),図18(c),図19(c)〕。第3の導電体
膜の構成材料は第2の導電体膜の構成材料と同じである
ことが好ましが、これに限定されることはない。
Subsequently, a (second) interlayer insulating film 230 having a flattened surface and made of a silicon oxide-based insulating film is formed by, for example, the same method as the formation of the interlayer insulating film 220. Next, a third conductor film made of, for example, a tungsten silicide film is formed on the entire surface and patterned, so that the (second) wirings 235, 236, 237 and the like and the (second) dummy pattern 239 are formed. Interlayer insulating film 23
0 [FIG. 16 (a), FIG.
(C), FIG. 18 (c), FIG. 19 (c)]. The constituent material of the third conductor film is preferably the same as the constituent material of the second conductor film, but is not limited thereto.

【0078】その後、例えば層間絶縁膜220の形成と
同様の方法により、平坦化された表面を有し,酸化シリ
コン系絶縁膜からなる(第3の)層間絶縁膜240が形
成される。この段階で本実施形態による(顧客等の要求
の前に準備される)半導体基体の形成が終了する。顧客
等の要求による接続情報に基ずいて、第1の配線,第2
の配線,上記NチャネルMOSトランジスタ等の間の接
続に供する第1のフォト・マスク(図示せず)と、第1
および第2の配線の分断に供する第2のフォト・マスク
(図示せず)とが作成される。
Thereafter, a (third) interlayer insulating film 240 having a flattened surface and made of a silicon oxide-based insulating film is formed by, for example, the same method as the formation of the interlayer insulating film 220. At this stage, the formation of the semiconductor substrate (prepared before a request from a customer or the like) according to the present embodiment is completed. The first wiring and the second wiring are based on the connection information according to the request of the customer or the like.
A first photo mask (not shown) for providing a connection between the wiring of FIG.
And a second photo mask (not shown) for dividing the second wiring.

【0079】上記第1のフォト・マスクを用いて、層間
絶縁膜240の表面上には第1のフォト・レジスト膜パ
ターン(図示せず)が形成される。この第1のフォト・
レジスト膜パターンをマスクにして、例えばCF4 +C
HF3 からなる第1のエッチング・ガスにより層間絶縁
膜240が選択的に異方性エッチングされる。続いて、
例えばCl2 +O2 からなる第2のエッチング・ガスに
より配線235〜237の必要個所と所要部分のダミー
・パターン239とが選択的に異方性エッチングされ
る。さらに、第1のエッチング・ガスによる層間絶縁膜
230の選択的な異方性エッチングが行なわれ、第2の
エッチング・ガスによる配線225〜228の必要個所
と所要部分のダミー・パターン229との選択的な異方
性エッチングが行なわれ、第1のエッチング・ガスによ
る層間絶縁膜220の選択的な異方性エッチングが行な
われる。このようなシーケンシャンル・エッチングによ
り、N型ソース・ドレイン領域216a等に達する(第
1の)配線貫通コンタクト孔245aと、フィールド絶
縁膜207に達する(第2の)配線貫通コンタクト孔2
45bと、N型ソース・ドレイン領域216b等に達す
る(第3の)配線貫通コンタクト孔245c等、ゲート
電極213等に達する(第4の)配線貫通コンタクト孔
245dとが形成される〔図16(b),図17
(d),図18(d),図19(d)〕。本実施形態
は、ダミー・パターン229,239を設けておくこと
により、このようなシーケンシャル・エッチングにより
配線貫通コンタクト孔245c,245dも形成するこ
とが可能になる。第1あるいは第2の配線が例えばアル
ミニウム合金膜からなる場合には、第2のエッチング・
ガスとしてはBCl3 +Cl2 が用いられる。
Using the first photo mask, a first photo resist film pattern (not shown) is formed on the surface of interlayer insulating film 240. This first photo
Using the resist film pattern as a mask, for example, CF 4 + C
The interlayer insulating film 240 is selectively anisotropically etched by the first etching gas of HF 3 . continue,
For example, a necessary portion of the wirings 235 to 237 and a required portion of the dummy pattern 239 are selectively anisotropically etched by a second etching gas of Cl 2 + O 2 . Further, selective anisotropic etching of the interlayer insulating film 230 is performed by the first etching gas, and selection of a necessary portion of the wirings 225 to 228 and a required portion of the dummy pattern 229 by the second etching gas. Anisotropic etching is performed, and selective anisotropic etching of interlayer insulating film 220 is performed with the first etching gas. By such sequential etching, the (first) wiring through contact hole 245a reaching the N-type source / drain region 216a and the like, and the (second) wiring through contact hole 2 reaching the field insulating film 207.
45b and a (fourth) wiring through contact hole 245d reaching the gate electrode 213 and the like, such as a (third) wiring through contact hole 245c reaching the N-type source / drain region 216b and the like [FIG. b), FIG.
(D), FIG. 18 (d), FIG. 19 (d)]. In the present embodiment , by providing the dummy patterns 229 and 239, it is also possible to form the wiring through contact holes 245c and 245d by such sequential etching. If the first or second wiring is made of, for example, an aluminum alloy film, the second etching
BCl3 + Cl2 is used as the gas.

【0080】本実施形態は、上記第1の技術例と相違し
て、2の配線貫通コンタクト孔245bは(導電体膜
パッド215に達するのではなく)フィールド絶縁膜2
07に達している。フィールド絶縁膜207が酸化シリ
コン系絶縁膜からなる場合には、配線貫通コンタクト孔
245bの底面はフィールド絶縁膜207の表面より低
いところに位置している。本実施形態では上記第1の
例と相違して、第2の配線貫通コンタクト孔になりう
る個所(第2の交差部)が近接して多数設けてある。そ
れ故、孤立した形状で導電体膜パッドを設けて第2の配
線貫通コンタクト孔がこれらの導電体膜パッドに達する
ようにすることは好ましくない。本実施形態において
(LOCOS型のフィールド酸化膜の代りに)上記形状
のフィールド絶縁膜207を形成しておくのは、この第
2の配線貫通コンタクト孔を形成する際の層間絶縁膜2
20のエッチングを、第3,第4の配線貫通コンタクト
孔の形成の際の層間絶縁膜220のエッチングに適合さ
せるためである。
In the present embodiment , unlike the first technical example, the second wiring through contact hole 245b is formed in the field insulating film 2 (instead of reaching the conductor film pad 215).
07 has been reached. When the field insulating film 207 is made of a silicon oxide-based insulating film, the bottom surface of the wiring through contact hole 245b is located lower than the surface of the field insulating film 207. In the present embodiment , the first technique
Different from the surgical example, a large number of locations (second intersections) that can become the second wiring through contact holes are provided in close proximity. Therefore, it is not preferable to provide the conductor film pads in an isolated shape so that the second wiring through contact hole reaches these conductor film pads. In the present embodiment , the field insulating film 207 having the above-mentioned shape (in place of the LOCOS type field oxide film) is formed by the interlayer insulating film 2 when the second wiring through contact hole is formed.
This is because the etching of No. 20 is adapted to the etching of the interlayer insulating film 220 when the third and fourth wiring through contact holes are formed.

【0081】上記第1のフォト・レジスト膜パターンが
除去された後、例えばスパッタリングと反応性スパッタ
リングとにより全面にチタン膜,窒化チタン膜(図に明
示せず)が順次形成され、さらに、LPCVDにより全
面にタングステン膜(図に明示せず)が形成される。タ
ングステン膜,窒化チタン膜およびチタン膜がエッチバ
ックされて配線貫通コンタクト孔245a〜245dを
充填する(これらタングステン膜,窒化チタン膜および
チタン膜から構成された第4の導電体膜からなる)コン
タクト・プラグ246が形成される。なお、コンタクト
・プラグ246を構成する第4の導電体膜は、タングス
テン膜等に限定されるものではなく、例えばLPCVD
によるアルミニウム膜あるいは銅膜の形成、500℃前
後での高温スパッタリングによるアルミニウム膜もしく
はアルミニウム合金膜の形成等を用いてもよい。
After the first photo-resist film pattern is removed, a titanium film and a titanium nitride film (not explicitly shown) are sequentially formed on the entire surface by, for example, sputtering and reactive sputtering. A tungsten film (not explicitly shown) is formed on the entire surface. The tungsten film, the titanium nitride film, and the titanium film are etched back to fill the wiring through contact holes 245a to 245d (comprising a fourth conductor film composed of the tungsten film, the titanium nitride film, and the titanium film). A plug 246 is formed. Note that the fourth conductor film forming the contact plug 246 is not limited to a tungsten film or the like, but may be, for example, an LPCVD film.
Of an aluminum film or an aluminum alloy film by high-temperature sputtering at about 500 ° C. may be used.

【0082】次に、上記第2のフォト・マスクを用い
て、層間絶縁膜240の表面上には第2のフォト・レジ
スト膜パターン(図示せず)が形成される。この第2の
フォト・レジスト膜パターンをマスクにして、配線分断
開口部247a,247bが以下に示す方法により形成
されて、配線235は配線235a〜235cに分断さ
れ、配線237は配線237a,237bに分断され、
配線226は配線226a,226b〔図13,図1
4〕。
Next, a second photo resist film pattern (not shown) is formed on the surface of the interlayer insulating film 240 using the second photo mask. Using the second photoresist film pattern as a mask, wiring dividing openings 247a and 247b are formed by the method described below, and wiring 235 is divided into wirings 235a to 235c, and wiring 237 is divided into wirings 237a and 237b. Divided,
Wirings 226 are wirings 226a and 226b [FIG.
4].

【0083】配線分断開口部247a,247bの形成
方法は次のとおりになっている。まず、配線235,2
37およびダミー・パターン239の上面が露出するま
で、上記第1のエッチング・ガスにより層間絶縁膜24
0が選択的に異方性エッチングされる。続いて、配線2
35,237およびダミー・パターン239が除去され
て分断されるまで、層間絶縁膜240と配線235,2
37およびダミー・パターン239との異方性エッチン
グが行なわれる。さらに、配線226およびダミー・パ
ターン229の上面が露出するまで第1のエッチング・
ガスにより層間絶縁膜230が選択的に異方性エッチン
グされる。さらに続いて、配線226およびダミー・パ
ターン229が除去されて分断されるまで、層間絶縁膜
230と配線226およびダミー・パターン229との
異方性エッチングが行なわれる。さらに、導電体膜パッ
ド215に達するまで層間絶縁膜220が選択的に異方
性エッチングされる。本第2の実施例では、層間絶縁膜
220の異方性エッチングに際して、導電体膜パッド2
15はエッチング・ストッパとして機能する。
The method of forming the wiring dividing openings 247a and 247b is as follows. First, wiring 235, 2
37 and the upper surface of the dummy pattern 239 are exposed by the first etching gas until the upper surface of the dummy pattern 239 is exposed.
0 is selectively anisotropically etched. Then, wiring 2
The interlayer insulating film 240 and the wirings 235 and 2
Anisotropic etching with 37 and dummy pattern 239 is performed. Further, the first etching process is performed until the upper surfaces of the wiring 226 and the dummy pattern 229 are exposed.
The interlayer insulating film 230 is selectively anisotropically etched by the gas. Subsequently, the anisotropic etching of the interlayer insulating film 230, the wiring 226, and the dummy pattern 229 is performed until the wiring 226 and the dummy pattern 229 are removed and separated. Further, the interlayer insulating film 220 is selectively anisotropically etched until the conductive film pad 215 is reached. In the second embodiment, the conductive film pad 2 is used for anisotropic etching of the interlayer insulating film 220.
Reference numeral 15 functions as an etching stopper.

【0084】第2の導電体膜からなる第2の配線および
ダミー・パターン239と層間絶縁膜240との異方性
エッチング,第1の導電体膜からなる第1の配線および
ダミー・パターン229と層間絶縁膜230との異方性
エッチングには、上記第1の技術例と同様に、2通りの
方法がある。第1の方法は第1のエッチング・ガスと第
2のエッチング・ガスとを交互に用いて層間絶縁膜24
0と配線235,237およびダミー・パターン239
と(さらには、層間絶縁膜230と配線226およびダ
ミー・パターン229と)をそれぞれ数段階に分割して
エッチング除去を行なう方法である。第2の方法は第1
のエッチング・ガスおよび第2のエッチング・ガスの混
合ガスを用いる方法である。なお、配線235,23
7,ダミー・パターン229(あるいは配線226,ダ
ミー・パターン239)を分断するそれぞれの配線分断
開口部247a(あるいは配線分断開口部247b)の
口径の一部は、それぞれ配線235,237,ダミー・
パターン239(あるいは配線226,ダミー・パター
ン239)の線幅より広くなっていることが必要であ
る。
Anisotropic etching of second wiring and dummy pattern 239 made of second conductive film and interlayer insulating film 240, first wiring and dummy pattern 229 made of first conductive film, There are two methods for anisotropic etching with the interlayer insulating film 230 as in the first technical example. In the first method, the first insulating gas and the second etching gas are alternately used to form the interlayer insulating film 24.
0, wiring 235, 237 and dummy pattern 239
(Further, the interlayer insulating film 230, the wiring 226, and the dummy pattern 229) are divided into several stages, and are etched and removed. The second method is the first
And a mixed gas of the second etching gas and the second etching gas. The wirings 235 and 23
7, a part of the diameter of each of the wiring division openings 247a (or the wiring division openings 247b) that divides the dummy pattern 229 (or the wiring 226 and the dummy pattern 239) is divided into the wirings 235 and 237 and the dummy
It must be wider than the line width of the pattern 239 (or the wiring 226 and the dummy pattern 239).

【0085】本実施形態では、ダミー・パターン23
9,229が存在し,導電体膜パッド215がエッチン
グ・ストッパとして機能することから、上記第1の技術
例より第1,第2の配線分断開口部の形成の制御が容易
になる。
In the present embodiment , the dummy pattern 23
9,229 are present, since the conductive film pads 215 functions as an etching stopper, the first from the first technique <br/> example, to control the formation of the second wiring dividing opening easily Become.

【0086】第2のフォト・レジスト膜パターンが除去
された後、例えば酸化シリコン膜からなる絶縁膜250
がLPCVDにより全面に形成される。これにより、配
線分断開口部247a,247bがこの絶縁膜250に
より充填されて、本実施形態による半導体装置が完成す
る〔図13,図14〕。
After the second photo resist film pattern is removed, an insulating film 250 made of, for example, a silicon oxide film is formed.
Is formed on the entire surface by LPCVD. As a result, the wiring separation openings 247a and 247b are filled with the insulating film 250, and the semiconductor device according to the present embodiment is completed (FIGS. 13 and 14).

【0087】[0087]

【発明の効果】以上説明したように本発明による半導体
装置は、半導体素子が設けられた半導体基板の表面を覆
う第1の層間絶縁膜の表面上には少なくとも第1の配線
が設けられ、第1の層間絶縁膜の表面を覆う第2の層間
絶縁膜の表面上には少なくとも第2の配線が設けられ、
第2の層間絶縁膜の表面が第3の層間絶縁膜により覆わ
れている。さらに、第3の層間絶縁膜には、第3の層間
絶縁膜,第2の配線,第2の層間絶縁膜,第1の配線お
よび第1の層間絶縁膜を貫通して半導体素子に達する配
線貫通コンタクト孔と、第3の層間絶縁膜を貫通して第
2の配線を分断する配線分断開口部とが少なくとも設け
られている。
As described above, in the semiconductor device according to the present invention, at least the first wiring is provided on the surface of the first interlayer insulating film covering the surface of the semiconductor substrate provided with the semiconductor element. At least a second wiring is provided on the surface of the second interlayer insulating film covering the surface of the first interlayer insulating film;
The surface of the second interlayer insulating film is covered with the third interlayer insulating film. Further, the third interlayer insulating film includes a third interlayer insulating film, a second wiring, a second interlayer insulating film, a first wiring, and a wiring that reaches the semiconductor element through the first interlayer insulating film. At least a through contact hole and a wiring dividing opening for penetrating the third interlayer insulating film and dividing the second wiring are provided.

【0088】このような構造の半導体装置であることか
ら、本発明では、第3の層間絶縁膜まで形成した半導体
基体を準備しておき、顧客要求に応じて上記配線貫通コ
ンタクト孔と配線分断開口部との形成に必要な2回のフ
ォト・リソグラフィ工程等により、顧客要求を満たす接
続情報を取り込んだ半導体装置を形成することができ
る。
Since the semiconductor device has such a structure, according to the present invention, a semiconductor substrate formed up to the third interlayer insulating film is prepared, and the above-mentioned wiring through contact hole and wiring dividing opening are prepared according to a customer request. By performing two photolithography steps or the like necessary for forming a part, a semiconductor device that captures connection information that satisfies customer requirements can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に関連する一技術例の半導体装置の平面
模式図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of a semiconductor device of one technical example related to the present invention.

【図2】図1のAA線およびBB線での断面模式図であ
る。
2 is a schematic cross-sectional view of line AA and line BB in FIG.

【図3】第1の技術例を説明するための2入力NAND
回路図である。
FIG. 3 shows a two-input NAND for explaining a first technical example ;
It is a circuit diagram of.

【図4】図1の半導体装置の製造工程の平面模式図であ
る。
FIG. 4 is a schematic plan view of a manufacturing step of the semiconductor device of FIG . 1 ;

【図5】図1の半導体装置の製造工程の平面模式図であ
る。
FIG. 5 is a schematic plan view of a manufacturing step of the semiconductor device of FIG . 1 ;

【図6】図1の半導体装置の製造工程の平面模式図であ
る。
FIG. 6 is a schematic plan view of a manufacturing step of the semiconductor device of FIG . 1 ;

【図7】図1のAA線での半導体装置の製造工程の断面
模式図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the semiconductor device along the line AA in FIG . 1 during the manufacturing process;

【図8】図1のBB線での半導体装置の製造工程の断面
模式図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the manufacturing process of the semiconductor device taken along the line BB of FIG . 1 ;

【図9】本発明に関連する第2の技術例の平面模式図で
ある。
FIG. 9 is a schematic plan view of a second technical example related to the present invention.

【図10】9のAA線,BB線およびCC線での断面
模式図である。
[10] AA line of FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of line BB and line CC.

【図11】9のAA線での製造工程の断面模式図であ
る。
11 is a cross-sectional schematic view of a manufacturing process of the line AA in FIG.

【図12】9のCC線での製造工程の断面模式図であ
る。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing step taken along line CC in FIG . 9;

【図13】本発明の一実施形態平面模式図である。13 is a schematic plan view of an embodiment of the present invention.

【図14】13のAA線,BB線およびCC線での断
面模式図である。
[14] Figure 13 the line AA is a schematic cross-sectional view of line BB and line CC.

【図15】図13の半導体装置の製造工程の平面模式図
である。
FIG. 15 is a schematic plan view of the manufacturing process of the semiconductor device in FIG . 13 ;

【図16】図13の半導体装置の製造工程の平面模式図
である。
16 is a schematic plan view of a manufacturing step of the semiconductor device in FIG . 13 ;

【図17】13のAA線での製造工程の断面模式図で
ある。
17 is a cross-sectional schematic view of a manufacturing process of the line AA in FIG. 13.

【図18】13のBB線での製造工程の断面模式図で
ある。
18 is a cross-sectional schematic view of a production process at the BB line of FIG. 13.

【図19】13のCC線での製造工程の断面模式図で
ある。
19 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing step taken along line CC in FIG . 13.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201 P型シリコン基板 102,202 Pウェル 103,203 Nウェル 104,105,204,205 素子形成領域 106,206 フィールド酸化膜 108,208 ゲート酸化膜 111,112,211,212,213 ゲート電
極 116a〜116c,216a〜216c N型ソー
ス・ドレイン領域 117a〜117c,217a〜217c P型ソー
ス・ドレイン領域 120,130,140,220,230,240
層間絶縁膜 121a〜121c,122a〜122c,123a〜
123c,131,131a〜131c,132,13
2a〜132c,133,133a〜133d,221
a〜221c,222a,222aa〜222ac,2
22b,222c,222ca,222cb,223
a,223aa,223ab,223b,223c,2
25,226,226a,226b,227,228,
231,231a〜231c,232,232a〜23
2c,233,233a〜233d,234a,234
b,235,235a〜235c,236,237,2
37a〜237c 配線 141,241,242,245a〜245d 配線
貫通コンタクト孔 146,246 コンタクト・プラグ 147,247,247a,247b,248 配線
分断開口部 150,250 絶縁膜 207 フィールド絶縁膜 214,215 導電体膜パッド 229,239 ダミー・パターン QN1,QN2 NチャネルMOSトランジスタ QP1,QP2 PチャネルMOSトランジスタ IN−1,IN−2 入力信号線 OUT 出力信号線 VDD 電源配線 GND 接地配線
101, 201 P-type silicon substrate 102, 202 P well 103, 203 N well 104, 105, 204, 205 Element formation region 106, 206 Field oxide film 108, 208 Gate oxide film 111, 112, 211, 212, 213 Gate electrode 116a to 116c, 216a to 216c N-type source / drain regions 117a to 117c, 217a to 217c P-type source / drain regions 120, 130, 140, 220, 230, 240
Interlayer insulating films 121a-121c, 122a-122c, 123a-
123c, 131, 131a to 131c, 132, 13
2a to 132c, 133, 133a to 133d, 221
a to 221c, 222a, 222aa to 222ac, 2
22b, 222c, 222ca, 222cb, 223
a, 223aa, 223ab, 223b, 223c, 2
25, 226, 226a, 226b, 227, 228,
231, 231a to 231c, 232, 232a to 23
2c, 233, 233a to 233d, 234a, 234
b, 235, 235a to 235c, 236, 237, 2
37a to 237c Wirings 141, 241, 242, 245a to 245d Wiring through contact holes 146, 246 Contact plugs 147, 247, 247a, 247b, 248 Wiring opening 150, 250 Insulating film 207 Field insulating film 214, 215 Conductor Membrane pads 229, 239 Dummy patterns Q N1 , Q N2 N-channel MOS transistors Q P1 , Q P2 P-channel MOS transistors IN-1, IN-2 Input signal line OUT Output signal line V DD Power supply wiring GND Ground wiring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/82 H01L 21/3205 - 21/3213 H01L 21/768 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/82 H01L 21/3205-21/3213 H01L 21/768

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板の表面の素子分離領域に形成
された溝には、第1の絶縁膜が充填されてなるフィール
ド絶縁膜が設けられており、 少なくとも前記半導体基板の表面の素子形成領域には、
半導体素子が設けられており、 さらに、前記半導体素子から隔てられた部分の前記フィ
ールド絶縁膜の表面上には、第1の導電体膜からなる導
電体膜パッドが設けられており、 前記半導体素子,導電体膜パッドおよびフィールド絶縁
膜を含めて該半導体基板の表面は、酸化シリコン系絶縁
膜からなる第1の層間絶縁膜により覆われており、 前記第1の層間絶縁膜の表面上には第2の導電体膜から
なる第1の配線が設けられ、さらに、該第1の層間絶縁
膜の表面の所要の部分には該第2の導電体膜からなる第
1のダミー・パターンが設けられ、 前記第1の配線および第1のダミー・パターンを含めて
前記第1の層間絶縁膜の表面は、酸化シリコン系絶縁膜
からなる第2の層間絶縁膜により覆われており、前記第
2の層間絶縁膜の表面上には第3の導電体膜からなる第
2の配線が設けられ、さらに、該第2の層間絶縁膜の表
面の所要の部分には該第3の導電体膜からなる第2のダ
ミー・パターンが設けられており、 前記第2の配線および第2のダミー・パターンを含めて
前記第2の層間絶縁膜の表面は、酸化シリコン系絶縁膜
からなる第3の層間絶縁膜により覆われておりており、 前記半導体素子の直上において前記第2の層間絶縁膜を
介して前記第2の配線と前記第1の配線とが交差する第
1の交差部を有しており、 前記半導体素子の設けられた部分を除いた前記フィール
ド絶縁膜の直上において、前記第2の層間絶縁膜を介し
て前記第2の配線と前記第1の配線とが交差する第2の
交差部を有しており、 前記第1の交差部において、第4の導電体膜からなるコ
ンタクト・プラグにより充填され,前記第1並びに第2
の配線の線幅より狭い口径を有した第1の配線貫通コン
タクト孔が、前記第3の層間絶縁膜の表面から前記第3
の層間絶縁膜と該第2の配線と前記第2の層間絶縁膜と
該第1の配線と前記第1の層間絶縁膜とを貫通して前記
半導体素子に達しており、 前記第2の交差部において、前記コンタクト・プラグに
より充填され,前記第1並びに第2の配線の線幅より狭
い口径を有した第2の配線貫通コンタクト孔が、前記第
3の層間絶縁膜の表面から前記第3の層間絶縁膜と該第
2の配線と前記第2の層間絶縁膜と該第1の配線と前記
第1の層間絶縁膜とを貫通して前記フィールド絶縁膜に
達しており、 前記半導体素子の直上において、前記コンタクト・プラ
グにより充填され,前記第2の配線並びに前記第1のダ
ミー・パターンの線幅より狭い口径を有した第3の配線
貫通コンタクト孔が、前記第3の層間絶縁膜の表面から
前記第3の層間絶縁膜と該第2の配線と前記第2の層間
絶縁膜と該第1のダミー・パターンと前記第1の層間絶
縁膜とを貫通して該半導体素子に達しており、 前記半導体素子の直上において、前記コンタクト・プラ
グにより充填され,前記第2のダミー・パターン並びに
前記第1の配線の線幅より狭い口径を有した第4の配線
貫通コンタクト孔が、前記第3の層間絶縁膜の表面から
前記第3の層間絶縁膜と該第2のダミー・パターンと前
記第2の層間絶縁膜と該第1の配線と前記第1の層間絶
縁膜とを貫通して該半導体素子に達しており、 前記フィールド絶縁膜の表面上に設けられた前記導電体
膜パッドの直上において、前記第3の絶縁膜の表面から
該第3の層間絶縁膜を貫通し,前記第2の配線を分断
し,前記第2の層間絶縁膜を貫通し,前記第1のダミー
・パターンを分断し,前記第1の層間絶縁膜を貫通して
該導電体膜パッドに達する第1の配線分断開口部が設け
られており、 前記フィールド絶縁膜の表面上に設けられた前記導電体
膜パッドの直上において、前記第3の絶縁膜の表面から
該第3の層間絶縁膜を貫通し,前記第2のダミー・パタ
ーンを分断し,前記第2の絶縁膜を貫通し,前記第1の
配線を分断し,前記第1の層間絶縁膜を貫通して該導電
体膜パッドに達する第2の配線分断開口部が設けられて
おり、 前記第1および第2の配線分断開口部が第2の絶縁膜に
より充填されていることを特徴とする半導体装置。
1. A field insulating film filled with a first insulating film is provided in a groove formed in an element isolation region on a surface of a semiconductor substrate, and at least an element forming region on a surface of the semiconductor substrate. In
A semiconductor element is provided; and a conductor film pad made of a first conductor film is provided on a surface of the field insulating film in a portion separated from the semiconductor element. , The surface of the semiconductor substrate including the conductor film pad and the field insulating film is covered with a first interlayer insulating film made of a silicon oxide based insulating film, and the surface of the first interlayer insulating film is A first wiring made of a second conductor film is provided, and a first dummy pattern made of the second conductor film is provided on a required portion of the surface of the first interlayer insulating film. A surface of the first interlayer insulating film including the first wiring and the first dummy pattern is covered with a second interlayer insulating film made of a silicon oxide based insulating film; On the surface of the interlayer insulating film A second wiring made of a third conductive film is provided, and a second dummy pattern made of the third conductive film is provided on a required portion of the surface of the second interlayer insulating film. The surface of the second interlayer insulating film including the second wiring and the second dummy pattern is covered with a third interlayer insulating film made of a silicon oxide based insulating film; wherein the second of said interlayer insulating film and the second wiring through a first wiring is it has a first cross section intersecting at right above the semiconductor device was provided et the semiconductor element A second intersection portion where the second wiring intersects with the first wiring via the second interlayer insulating film immediately above the field insulating film excluding the portion; A contact plug made of a fourth conductor film at the intersection of And the first and second
A first wiring through contact hole having a diameter smaller than the line width of
Through the second interlayer insulating film, the second wiring, the second interlayer insulating film, the first wiring, and the first interlayer insulating film to reach the semiconductor element; A second wiring penetrating contact hole filled with the contact plug and having a diameter smaller than the line width of the first and second wirings is formed from the surface of the third interlayer insulating film to the third wiring insulating film; Through the interlayer insulating film, the second wiring, the second interlayer insulating film, the first wiring and the first interlayer insulating film to reach the field insulating film. Immediately above, a third wiring through contact hole filled with the contact plug and having a diameter smaller than the line width of the second wiring and the first dummy pattern is formed in the third interlayer insulating film. The third interlayer insulating film and the second The semiconductor device is penetrated through the wiring, the second interlayer insulating film, the first dummy pattern, and the first interlayer insulating film, and reaches the semiconductor element. A fourth wiring through contact hole, which is filled and has a diameter smaller than the line width of the second dummy pattern and the first wiring, is formed between the surface of the third interlayer insulating film and the third interlayer insulating film. A film, the second dummy pattern, the second interlayer insulating film, the first wiring, and the first interlayer insulating film, which reach the semiconductor element; and a surface of the field insulating film. Immediately above the conductive film pad provided thereabove, penetrates the third interlayer insulating film from the surface of the third insulating film, divides the second wiring, and forms the second interlayer insulating film. Through the first dummy pattern. A first wiring cut-off opening penetrating the first interlayer insulating film and reaching the conductive film pad; and the conductive film pad provided on the surface of the field insulating film. Directly above the third insulating film, penetrates the third interlayer insulating film from the surface of the third insulating film, divides the second dummy pattern, penetrates the second insulating film, and connects the first wiring And a second wiring dividing opening penetrating the first interlayer insulating film and reaching the conductor film pad is provided, and the first and second wiring dividing openings are formed in the second wiring dividing opening. A semiconductor device which is filled with an insulating film.
【請求項2】 半導体基板の表面の素子分離領域に溝を
形成し、該溝に第1の絶縁膜を充填してフィールド絶縁
膜を形成する工程と、 少なくとも前記半導体基板の素子形成領域に半導体素子
を形成する工程と、 前記フィールド絶縁膜の表面の所要の領域に第1の導電
体膜からなる導電体膜パッドを形成する工程と、 前記半導体素子,導電体膜パッドおよびフィールド絶縁
膜を含めて前記半導体基板の表面を覆う酸化シリコン系
絶縁膜からなる第1の層間絶縁膜を形成する工程と、 前記第1の層間絶縁膜の表面の第1および第2の所定の
領域に、第2の導電体膜からなる第1の配線と第1のダ
ミー・パターンとを形成する工程と、 前記第1の配線を含めて前記第1の層間絶縁膜を表面を
覆う酸化シリコン系絶縁膜からなる第2の層間絶縁膜を
形成する工程と、 前記第2の層間絶縁膜の表面の第3および第4の所定の
領域に、第2の導電体膜からなる第2の配線と第2のダ
ミー・パターンとを形成する工程と、 前記第2の配線を含めて前記第2の層間絶縁膜を表面を
覆う酸化シリコン系絶縁膜からなる第3の層間絶縁膜を
形成する工程と、 第1のフォト・レジスト膜パターンをマスクにして、少
なくとも前記第3の層間絶縁膜と前記第2の配線および
前記第2のダミー・パターンと前記第2の層間絶縁膜と
前記第1の配線および前記第1のダミー・パターンと前
記第1の層間絶縁膜とに対して順次異方性エッチングを
行ない、該第3の層間絶縁膜の表面から該第3の層間絶
縁膜と該第2の配線と該第2の層間絶縁膜と該第1の配
線と該第1の層間絶縁膜とを貫通して前記半導体素子に
達する第1の配線貫通コンタクト孔と、該第3の層間絶
縁膜の表面から該第3の層間絶縁膜と2の配線と該第2
の層間絶縁膜と該第1の配線と該第1の層間絶縁膜とを
貫通して前記フィールド絶縁膜に達する第2の配線貫通
コンタクト孔と、該第3の層間絶縁膜の表面から該第3
の層間絶縁膜と該第2の配線と該第2の層間絶縁膜と該
第1のダミー・パターンと該第1の層間絶縁膜とを貫通
して該半導体素子に達する第3の配線貫通コンタクト孔
と該第3の層間絶縁膜の表面から該第3の層間絶縁膜と
該第2のダミー・パターンと該第2の層間絶縁膜と該第
1の配線と該第1の層間絶縁膜とを貫通して該半導体素
子に達する第3の配線貫通コンタクト孔とを形成する工
程と、 LPCVDにより全面に第4の導電体膜を形成し、該第
4の導電体膜をエッチバックして、前記第1,第2,第
3および第4の配線貫通コンタクト孔をそれぞれ充填す
るコンタクト・プラグを形成する工程と、 第2のフォト・レジスト膜パターンをマスクにして、前
記第2の配線および第2のダミー・パターンの上面が露
出するまで前記第3の層間絶縁膜に対する異方性エッチ
ングを行ない、該第2の配線および第2のダミー・パタ
ーンが除去されるまで該第3の層間絶縁膜と該第2の配
線および第2のダミー・パターンとに対する異方性エッ
チングを行ない、前記第1の配線および第1のダミー・
パターンの上面が露出するまで前記第2の層間絶縁膜に
対する異方性エッチングを行ない、該第1の配線および
第1のダミー・パターンが除去されるまで該第2の層間
絶縁膜と該第2の配線および第2のダミー・パターンと
に対する異方性エッチングを行ない、さらに、前記導電
体膜パッドの上面に達するまて前記第1の層間絶縁膜に
対する異方性エッチングを行なって、該第3の層間絶縁
膜の表面から該第3の層間絶縁膜を貫通し,該第2の配
線を分断し,該第2の層間絶縁膜を貫通し,該第1のダ
ミー・パターンを分断し,さらに該第1の層間絶縁膜を
貫通して該導電体膜パッドに達する第1の配線分断開口
部と、該第3の層間絶縁膜の表面から該第3の層間絶縁
膜を貫通し,該第2のダミー・パターンを分断し,該第
2の層間絶縁膜を貫通し,該第1の配線を分断し,さら
に該第1の層間絶縁膜を貫通して該導電体膜パッドに達
する第2の配線分断開口部とを形成する工程と、 LPCVDにより全面に絶縁膜を形成して、該絶縁膜に
より前記第1および第2の配線分断開口部をそれぞれ充
填する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法。
2. A step of forming a groove in an element isolation region on a surface of a semiconductor substrate and filling the groove with a first insulating film to form a field insulating film; Forming a device, forming a conductive film pad made of a first conductive film in a required region on the surface of the field insulating film, including the semiconductor device, the conductive film pad and the field insulating film. Forming a first interlayer insulating film made of a silicon oxide-based insulating film covering the surface of the semiconductor substrate, and forming a second interlayer insulating film on first and second predetermined regions on the surface of the first interlayer insulating film. Forming a first wiring and a first dummy pattern made of a conductive film, and a silicon oxide-based insulating film covering the surface of the first interlayer insulating film including the first wiring. Second interlayer insulating film Forming a second wiring made of a second conductive film and a second dummy pattern in third and fourth predetermined regions on the surface of the second interlayer insulating film. Forming a third interlayer insulating film made of a silicon oxide based insulating film covering the surface of the second interlayer insulating film including the second wiring; and masking the first photoresist film pattern And at least the third interlayer insulating film, the second wiring, the second dummy pattern, the second interlayer insulating film, the first wiring, the first dummy pattern, and the second Anisotropic etching is sequentially performed on the first interlayer insulating film, and the third interlayer insulating film, the second wiring, the second interlayer insulating film, and the like are formed from the surface of the third interlayer insulating film. The semiconductor element penetrating through a first wiring and the first interlayer insulating film; The first wiring through the contact hole and an interlayer insulating film and the second wiring and the second third from the surface of the third interlayer insulating film to reach
A second wiring penetrating contact hole that penetrates through the interlayer insulating film, the first wiring, and the first interlayer insulating film to reach the field insulating film; 3
A third wiring through contact that reaches the semiconductor element through the second interlayer insulating film, the second wiring, the second interlayer insulating film, the first dummy pattern, and the first interlayer insulating film; The third interlayer insulating film, the second dummy pattern, the second interlayer insulating film, the first wiring, and the first interlayer insulating film are formed from the hole and the surface of the third interlayer insulating film. Forming a third wiring through contact hole that reaches the semiconductor element through the semiconductor device; forming a fourth conductor film over the entire surface by LPCVD; etching back the fourth conductor film; Forming contact plugs respectively filling the first, second, third and fourth wiring through contact holes; and forming the second wiring and the second wiring using the second photoresist film pattern as a mask. Until the upper surface of the second dummy pattern is exposed. Anisotropic etching is performed on the inter-layer insulating film, and the third interlayer insulating film and the second wiring and the second dummy pattern are removed until the second wiring and the second dummy pattern are removed. Anisotropic etching is performed, and the first wiring and the first dummy
Anisotropic etching is performed on the second interlayer insulating film until the upper surface of the pattern is exposed, and the second interlayer insulating film and the second interlayer insulating film are removed until the first wiring and the first dummy pattern are removed. Anisotropic etching is performed on the wiring and the second dummy pattern, and further, anisotropic etching is performed on the first interlayer insulating film until reaching the upper surface of the conductive film pad. From the surface of the interlayer insulating film, penetrates the third interlayer insulating film, divides the second wiring, penetrates the second interlayer insulating film, divides the first dummy pattern, A first wiring cut-off opening penetrating through the first interlayer insulating film and reaching the conductor film pad, and a third interlayer insulating film penetrating from the surface of the third interlayer insulating film to the third interlayer insulating film; Then, the second dummy pattern is divided and the second interlayer insulating film is formed. Forming a second wiring separation opening which penetrates the first wiring and further penetrates the first interlayer insulating film and reaches the conductor film pad; And filling the first and second wiring separation openings with the insulating film.
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