JP2000164696A - 多層配線構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層配線のＩＣに於いて、配線の占める面積
を減少する。 【解決手段】 コンタクト５（もしくはコンタクト群
６）が形成された部分のみ第２層の配線４を太く形成
し、かつコンタクト５（もしくはコンタクト群６）を隣
接する配線４で互い違いに形成する。このことにより、
第２層の配線４の間隔を確保し、第１層の配線２を最小
間隔で形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の配線構
造に関し、さらに詳しく言えば配線の面積の縮小に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体を用いた大規模集積回路には様々
な配線がなされ、その中には接地線と電源線があり、こ
れらは集積回路内の多くの部位に同じ電位を供給する必
要があるので、配線抵抗を極力低く抑える必要がある。
配線抵抗を低く抑えるための最も一般的な方法として、
その配線の幅を太くすることが挙げられる。しかし、近
年の大規模集積回路の微細化、特に回路を構成する素子
の微細化によって、大規模集積回路全体に占める配線の
面積が相対的に増大し、配線の幅を狭くして、その面積
を縮小する必要が生じている。

【０００３】これに対し、多層配線を用いて抵抗を低減
する方法が提案されている。即ち１層の配線を太くして
抵抗を下げるのではなく、２層もしくは３層に１層の配
線と平行な配線を設置し、これを並列に接続して抵抗を
下げるものである。図４（ａ）は従来の配線構造の平面
図、（ｂ）はそのa-a'断面図である。半導体基板５１上
の第１層に複数の配線５２が形成されている（平面図で
は、配線５４と重なっているため図示されていない）。
第１層の配線５２上は絶縁膜５３で覆われ、絶縁膜５３
上に第２層の配線５４が、第１層の配線５２上に沿って
形成されている。第１層の配線５２とその直上に位置す
る第２層の配線５４は、多数形成されているコンタクト
５５によって相互に接続されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】第２層の配線５４は、
第１層の配線５２や、図示しない他の下層構造の上に形
成されるので、平坦性が悪い下地の上に形成される。従
って、第２層の配線は第１層の配線に比較して線間隔を
大きく取る必要がある。このため、従来の多層配線は、
第１層の配線５２も、第２層の配線５４の線間隔にあわ
せて形成されており、配線面積の増大に繋がっていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題に鑑
みてなされたものであり、コンタクトもしくはコンタク
ト群が形成された部分のみ第２層の配線を太く形成し、
かつコンタクトもしくはコンタクト群を隣接する配線で
互い違いに形成することによって、第２層の配線の間隔
を確保し、第１層の配線を最小間隔で形成できるように
した多層配線である。

【０００６】

【発明の実施の形態】まず本発明の第１の実施形態につ
いて説明する。図１（ａ）は本実施形態の配線構造の平
面図、（ｂ）はa-a'断面図である。半導体基板１上の第
１層に複数の配線２が形成されている。第１層の配線２
上は絶縁膜３で覆われ、絶縁膜３上に第２層の配線４
が、第１層の配線２上に沿って形成されている。第１層
の配線２とその直上に位置する第２層の配線４は、多数
形成されているコンタクト５によって相互に接続されて
いる。上述のように、第１層の配線２はデザイン上の制
約が少ないため、隣接する第１層の配線２同士は、デザ
インルール上の最小間隔が小さく、距離d1だけ離間して
隣接している。第２層の配線４はデザインルール上の最
小間隔が第１層より大きく、距離d2を設ける必要があ
る。コンタクト５は第２層の配線４の太さよりも大きい
ので、コンタクト５が形成される領域は、第２層の配線
４の他の領域よりも太く形成されている。隣接する配線
に形成されたコンタクト５同士は、互い違いに形成さ
れ、第２層の配線同士の間隔がd2よりも小さくなること
はない。

【０００７】次に、本発明の第２の実施形態を図２に示
す。本実施形態と第１の実施形態との違いはコンタクト
の形成方法であり、第１の実施形態と同様の構成の所
は、同じ番号を付し、説明を省略する。本実施形態のコ
ンタクト群６はコンタクト５を４つ一組として形成され
ている。このようにコンタクトを形成することによっ
て、コンタクト群６の周辺長の合計は、第１の実施形態
のコンタクト５の周辺長よりも長くなるので、総合的な
コンタクト抵抗を低くすることができる。また、同一箇
所に４つのコンタクトを形成するので、そのうちの１つ
が不良であったとしても大きな影響は受けない。また、
電流の通過経路が増えるため、配線抵抗も下がり、かつ
形成の不良による断線の可能性も減る。本実施形態にお
いても、隣接する配線同士のコンタクト群６は互い違い
に形成されているので、第２層配線４の間隔がd2よりも
小さくならない。

【０００８】次に本発明の第３の実施形態を図３に示
す。本実施形態と第１、第２の実施形態との違いはコン
タクトの形成方法であり、第１、第２の実施形態と同様
の構成の所は、同じ番号を付し、説明を省略する。本実
施形態の多層配線には４つ一組のコンタクト群６の間に
さらにコンタクト７が形成されている。これにより、配
線抵抗をさらに低減できる。コンタクト７は、コンタク
ト群６を形成するコンタクトと同じ大きさであるので、
第２層の配線４の線幅を太くする必要はない。

【０００９】なお、上記第２、第３の実施形態におい
て、コンタクト群６を形成するコンタクトの個数は４と
して図示したが、これにとらわれるものではない。ただ
し、一つのコンタクト群のコンタクトの個数を６、８等
とすると、コンタクト群同士の間隔が大きくなるので、
コンタクトの個数は４が最適である。

【００１０】また、上記実施形態は２層配線を用いて説
明したが、これにとらわれるものではなく、３層以上の
多層配線においても同様に実施できる。

【００１１】また、本実施形態は隣あう配線同士でコン
タクトを互い違いとしたが、３層以上の多層配線で、層
間方向に絶縁膜を介して隣り合う配線同士でも同様に適
用できる。

【００１２】

【発明の効果】上述したように、本発明の多層配線は、
コンタクトが、隣接する配線同士で互い違いに形成され
ているので、第１層の配線間隔を最小にした上で、第２
層の配線の間隔を所定の大きさに確保できる。

【００１３】従って、第１層の配線間隔を最小にするこ
とができるので、半導体集積回路の配線領域を縮小する
ことができる。

【００１４】また、請求項２に記載の発明の多層配線
は、上記に加え、さらにコンタクトがコンタクト群を形
成しているので、コンタクトの電気抵抗がより低い。

【００１５】また、請求項３に記載の発明の多層配線
は、コンタクト群の間の領域にもコンタクトが形成され
ているので、より配線抵抗が低い。

【００１６】また、請求項４に記載の発明の多層配線
は、コンタクト群を形成するコンタクトは４つであるの
で、コンタクト群同士の間隔を小さくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の図である。

【図２】本発明の第２の実施形態の図である。

【図３】本発明の第３の実施形態の図である。

【図４】従来の多層配線の図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大澤 充夫 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F033 MM23 NN12

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣接して設置された複数の第１層の配線
   と、前記第１層の配線を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜を隔
   てて前記第１層の配線の真上に形成され、複数のコンタ
   クトを介して前記第１層の配線に接続された、複数の第
   ２層の配線を有する多層配線において、 前記第２層の配線の前記コンタクトが形成されている領
   域は、前記第２層の他の領域に比較して配線の幅が太く
   形成されており、隣接する前記配線に形成された前記コ
   ンタクトは互い違いに形成されていることを特徴とする
   多層配線構造。
2. 【請求項２】 隣接して設置された複数の第１層の配線
   と、前記第１層の配線上に絶縁膜を隔てて前記第１層の
   配線の真上に形成され、複数のコンタクトを介して前記
   第１層の配線に接続された、複数の第２層の配線を有
   し、 前記コンタクトは所定間隔を隔てて所定個数毎のコンタ
   クト群を形成している多層配線において、 前記第２層の配線の前記コンタクト群が形成されている
   領域は、前記第２層の他の領域に比較して太く形成され
   ており、 隣接する前記配線に形成された前記コンタクト群は互い
   違いに形成されていることを特徴とする多層配線構造。
3. 【請求項３】 前記コンタクトは前記コンタクト群の間
   の領域にも形成されていることを特徴とする請求項２に
   記載の多層配線構造。
4. 【請求項４】 前記コンタクト群を形成する前記コンタ
   クトの個数は４であることを特徴とする請求項２に記載
   の多層配線構造。