JPH0541455A - 半導体集積回路及びその層間接続方法 - Google Patents

半導体集積回路及びその層間接続方法

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JPH0541455A
JPH0541455A JP35359791A JP35359791A JPH0541455A JP H0541455 A JPH0541455 A JP H0541455A JP 35359791 A JP35359791 A JP 35359791A JP 35359791 A JP35359791 A JP 35359791A JP H0541455 A JPH0541455 A JP H0541455A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンタクトの加工精度を向上させると共に、
該コンタクトに係る電気抵抗を低減し、電気的な特性の
向上を図る。 【構成】 コンタクト30は、第1図形10と第2図形
20とを交互に連結した形状を有している。第1図形1
0は、幅方向の外形の寸法W1と長手方向の外形の寸法
L1とがほぼ等しくなっている。又、第2図形の幅方向
の外形の寸法W2は、第1図形の幅方向の外形の寸法W
1よりも短くなっている。このような形状を有するコン
タクトによれば、オーバーエッチングを低減し、現像時
あるいはベーキング時のレジストのダレの不均一を低減
することが可能である。更に、コンタクトを配置可能な
コンタクト領域の面積を有効に利用して、コンタクトの
面積を増加し、電気抵抗を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多結晶シリコンや金属
による配線層等の複数の層の積層構造の、異なる層の間
を電気的に接続する、幅方向の寸法より長手方向の寸法
の方が比較して長いコンタクトを用いた半導体集積回路
に係り、特に、該コンタクトによる電気抵抗の低減を図
った半導体集積回路及びその層間接続方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の集積度は、ます
ます向上され、これに伴って、半導体集積回路内部の異
なる層の間を電気的に接続するコンタクトの寸法もます
ます小さくなっている。
【0003】しかしながら、このような寸法の小さいコ
ンタクトにおいては、精度良く加工することが難しいと
いう問題がある。
【0004】例えば、細長いコンタクトにあっては、露
光時の光の回り込み量が多くなってしまったり、現像時
あるいはベーキング時のホトレジストのダレがコンタク
トの長辺と短辺で異なることにより、コンタクト幅が不
揃いになってしまうという問題がある。例えば、ポジレ
ジストを用いた場合、細長いコンタクトの中央部分のコ
ンタクト幅が幅広くなってしまうことがある。このよう
に、コンタクトの中央部分の幅が広くなってしまうと、
エッチングの際に、エッチングされるべきでない部分を
もエッチングしてしまうという問題が生じてしまう。
【0005】特公昭62−33746では、細長いコン
タクト領域のコンタクトを、互いに間隔をおいて並べら
れた複数の正方形コンタクトにより構成するようにし、
これによりこのような細長いコンタクト領域のコンタク
トの加工精度を向上させている。
【0006】図11は、従来のコンタクトが用いられて
いる半導体集積回路の集積回路パターン図である。
【0007】この図11の集積回路パターン図において
は、図12の回路図に示されるようなNAND論理ゲー
トが、前述の特公昭62−33746で開示されている
コンタクトを用いて構成されている。
【0008】即ち、この図11において、電源線VDD
とPチャネルMOSトランジスタTP1、TP2のソー
スとの間の接続や、PチャネルMOSトランジスタTP
1のドレインとPチャネルMOSトランジスタTP2の
ドレインとNチャネルMOSトランジスタTN1のドレ
インとの間の接続や、NチャネルMOSトランジスタT
N2のソースとグランド線GNDとの間の接続において
は、互いに間隔をおいて並べられた複数の正方形コンタ
クトにより構成されたコンタクトが用いられている。
【0009】このように、特公昭62−33746で開
示されている技術を適用することにより、半導体集積回
路の集積度の向上のために、NAND論理ゲート等の論
理ゲートの集積回路パターンの大きさが小さくされた場
合であっても、この半導体集積回路に用いられるコンタ
クトの加工精度を向上させることが可能である。
【0010】
【発明が達成しようとする課題】しかしながら、前述の
特公昭62−33746で開示されているコンタクトを
用いた場合には、集積回路パターンにおける複数のコン
タクトの間の部分は、電気的な接続のためには用いられ
ないために、コンタクトを配置することが可能なコンタ
クト領域の面積を有効に用いることができない。従っ
て、コンタクトによる電気抵抗を増加させてしまい、電
気的な特性を悪化させてしまうという問題がある。
【0011】即ち、図11において、出力端子Yから出
力される出力電流は、電源線VDDあるいはグランド線
GNDから供給される際、所定のコンタクトを流れる。
この際、それぞれのコンタクトの電気抵抗が増大してし
まった場合には、論理ゲートの出力特性等を悪化させて
しまう。
【0012】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、多結晶シリコンや金属による配線層
等の複数の層の積層構造の、異なる層の間を電気的に接
続する、幅方向の寸法より長手方向の寸法の方が比較し
て長いコンタクトを用いた半導体集積回路及びその層間
接続方法において、該コンタクトが微細コンタクトであ
っても、加工精度を向上させると共に、該コンタクトに
よる電気抵抗を軽減し、電気的な特性の向上をも図るこ
とを目的とする。
【0013】
【課題を達成するための手段】本発明は、多結晶シリコ
ンや金属による配線層等の複数の層の積層構造の、異な
る層の間を電気的に接続する、幅方向の寸法より長手方
向の寸法の方が比較して長いコンタクトを備えた半導体
集積回路において、前記コンタクトが、幅方向の外形の
寸法W1と長手方向の外形の寸法L1とがほぼ等しい第
1図形と、幅方向の外形の寸法W2が、前記第1図形の
幅方向の外形の寸法W1より短い第2図形とを連結した
形状を含むことにより、前記課題を達成したものであ
る。
【0014】又、本発明は、多結晶シリコンや金属によ
る配線層等の複数の層の積層構造の、異なる層の間を、
幅方向の寸法により長手方向の寸法の方が比較して長い
コンタクトを用いて電気的に接続するための半導体集積
回路の層間接続方法において、幅方向の外形の寸法W1
と長手方向の外形の寸法L1とがほぼ等しい第1図形
と、幅方向の外形の寸法W2が、前記第1図形の幅方向
の外形の寸法W1より短い第2図形と、を連結した形状
を含むコンタクトを用いたものである。
【0015】
【作用】本発明は、半導体集積回路の集積度が向上し、
該半導体集積回路に用いられているコンタクトの寸法が
小さくなり、該コンタクトの加工の際、露光時の光の回
り込み量が多くなってしまったり、現像時あるいはベー
キング時のホトレジストのダレが生じてしまうような場
合にも、このような問題を低減可能であると共に、コン
タクトを配置可能なコンタクト領域の面積を有効に利用
可能なコンタクトの形状を見出したものである。
【0016】図1は、本発明の要旨を示す集積回路パタ
ーン図である。
【0017】この図1において、コンタクト30は、合
計3個の第1図形10と、合計2個の第2図形20とに
より構成されている。即ち、コンタクト30は、これら
第1図形10と、第2図形20とを交互に連結した形状
を有している。
【0018】この図1において、第1図形10の幅方向
の外形の寸法W1は、第1図形10の長手方向の外形の
寸法L1とほぼ等しくなっている。
【0019】又、この第1図形10の幅方向の外形の寸
法W1よりも、第2図形20の幅方向の外形の寸法W2
が狭くなっている。
【0020】寸法W1と寸法W2の比率は、ホトレジス
トの整形、エッチング等の加工技術(精度)を考慮し
て、例えばW1の寸法に応じて、次式の関係によりW2
の値を定めることができる。
【0021】
【数2】
【0022】発明者は、このような第1図形10と第2
図形20が連結した形状を用いることにより、露光時の
光の回り込み量の低減や、現像時あるいはベーキング時
のホトレジストのダレの、コンタクトの長辺と短辺の間
の不均一を低減できることを見出している。
【0023】又、このような本発明のコンタクトの形状
によれば、コンタクトを配置可能なコンタクト領域の面
積を有効に利用して、該コンタクトによる電気抵抗を低
減し、論理ゲート等の電気的な特性の向上をも図ること
が可能である。
【0024】なお、本発明においては、第1図形の形状
や第2図形20の形状を、図1に示されるような正方形
あるいは長方形に限定するものではなく、五角形や六角
形等の多角形や、円形や楕円形等、曲線を一部含む図形
であってもよい。
【0025】即ち、第1図形10の幅方向の外形の寸法
W1と第1図形10の長手方向の外形の寸法L1とがほ
ぼ等しく、且つ、第2図形20の幅方向の外形の寸法W
2が、第1図形10の幅方向の外形の寸法W1よりも狭
くなっていればよい。
【0026】例えば、図2に示される如く、第1図形1
0は、八角形のような多角形であってもよい。
【0027】又、図3に示されるように、第1図形10
と第2図形20と更に他の図形40とを連結した形状を
含むコンタクトの形状であってもよい。即ち、1つのコ
ンタクトにおいて、加工精度を向上させる部分にのみ、
本発明のコンタクトの形状を用いるものであってもよ
い。
【0028】又、図4に示されるように、3種以上の図
形(図4では第1図形10と、第2図形20と、第3図
形50の3種の図形)を規則的に繰返して連結した形状
を含むコンタクトの形状であっても良い。図4では、寸
法的にほぼ同じ大きさで形状が異なる第1図形10又は
第3図形50が、これらに対して幅が狭い第2図形20
の間に交互に配置されている。
【0029】又、図5に示されるように、3種以上の図
形(図5では第1図形10と、第2図形20と、第3図
形50の3種類の図形)が他の順序(図5では一つ置き
に配置される第2図形20の間に2つの第1図形10と
一つの第3図形50を順に配置)で配置されていても良
い。
【0030】又、図6に示されるように、3種以上の図
形(図6では、第1図形10と、第2図形20と、第3
図形50の3種の図形)をランダムに配置した形状を含
むコンタクトの形状であっても良い。図6では、第1図
形10又は第3図形50と第2図形20は交互に配置さ
れているが、第1図形10と第3図形50は任意に配置
されている。
【0031】このように、本発明によれば、半導体集積
回路に用いられるコンタクトが微細なコンタクトであっ
ても、加工精度を向上することができると共に、該コン
タクトに係る電気抵抗を低減し、電気的な特性の向上を
も図ることが可能である。
【0032】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説
明する。
【0033】図7は、本発明の第1実施例の集積回路パ
ターン図である。
【0034】この図7の回路は、前述の図12のNAN
D論理ゲートの集積回路パターン図と同じ回路になって
いる。
【0035】この図7においては、合計9個のコンタク
トのうち、合計5個のコンタクトにおいて、本発明のコ
ンタクトが適用されている。即ち、電源線VDDとPチ
ャネルMOSトランジスタTP1のソースとの間の接続
と、電源線VDDとPチャネルMOSトランジスタTP
2のソースとの間の接続と、PチャネルMOSトランジ
スタTP1のドレインとPチャネルMOSトランジスタ
TP2のドレインとNチャネルMOSトランジスタTN
1のドレインとの間の接続と、NチャネルMOSトラン
ジスタTN2のソースとグランド線GNDとの間の接続
部分に用いられているコンタクトに、本発明のコンタク
トが適用されている。
【0036】これらの本発明が適用されたコンタクトに
おいては、前述の図10の従来の該当するコンタクトに
比べて、コンタクトの面積が、4割程度増加されてい
る。従って、これら図7に示される本発明が適用された
コンタクトにおいては、従来に比べて電気抵抗が低減さ
れている。従って、図7に示されるNAND論理ゲート
においては、出力特性の改善、即ち、出力端子Yから供
給可能な出力電流を増加することができるという改善が
図られている。
【0037】次に、図8を参照して、半導体チップ60
のコーナ部60AにおけるAl層(例えばAl2 )のク
ラックを防止するべく、該コーナ部60Aに配置される
他のAl層(例えばAl1 )との接続用コンタクト6
4、及び、該Al1 の半導体基板62への固定用コンタ
クト66に適用した、本発明の第2実施例について説明
する。
【0038】本実施例においては、接続用コンタクト6
4、固定用コンタクト66のいずれにおいても、正方形
の第1図形10が2次元のマトリックス状に配置され、
その間が長方形の第2図形20によって連結されてい
る。
【0039】図8において、68は拡散層、70は、I
/0セル、72は、ボンディングパッドである。
【0040】図9は、図8のA−A線に沿う断面図であ
る。
【0041】図9において、72A、72BはLOCO
S層、74、76は層間絶縁膜、78はパッシベーショ
ン膜である。
【0042】なお、、第1図形10の間隔が小さく、そ
の間のホトレジストが剥離する可能性がある場合には、
例えば図10に示す変形例の如く、コンタクトによって
周囲から完全に分離されてしまう領域が発生しないよう
に、第1図形10と第2図形20をジクザク状に連結す
ることもできる。
【0043】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、多
結晶シリコンや金属による配線層等の複数の層の積層構
造の、異なる層の間を電気的に接続する、幅方向の寸法
より長手方向の寸法の方が比較して長いコンタクトを用
いた半導体集積回路やその層間接続方法において、該コ
ンタクトが微細なコンタクトであっても、加工精度を向
上させると共に、該コンタクトによる電気抵抗を低減
し、電気的な特性の向上を図ることができるという優れ
た効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の要旨を示す第1の集積回路パ
ターン図である。
【図2】図2は、本発明の要旨を示す第2の集積回路パ
ターン図である。
【図3】図3は、本発明の要旨を示す第3の集積回路パ
ターン図である。
【図4】図4は、本発明の要旨を示す第4の集積回路パ
ターン図である。
【図5】図5は、本発明の要旨を示す第5の集積回路パ
ターン図である。
【図6】図6は、本発明の要旨を示す第6の集積回路パ
ターン図である。
【図7】図7は、本発明の第1実施例の集積回路パター
ン図である。
【図8】図8は、本発明の第2実施例の集積回路パター
ン図である。
【図9】図9は、図8のA−A線に沿う断面図である。
【図10】図10は、第2実施例の変形例の集積回路パ
ターン図である。
【図11】図11は、従来のNAND論理ゲートの集積
回路パターン図である。
【図12】図12は、NAND論理ゲートの回路図であ
る。
【符号の説明】
10…第1図形、 20…第2図形、 30、64、66…コンタクト、 40…他の図形、 50…第3図形、 W1…第1図形の幅方向の外形の寸法、 W2…第2図形の幅方向の外形の寸法、 L1…第1図形の長手方向の外形の寸法、 L2…第2図形の長手方向の外形の寸法、 VDD…電源(電源線)、 GND…グランド(グランド線)、 A、B…入力、 Y…出力、 TP1、TP2…PチャネルMOSトランジスタ、 TN1、TN2…NチャネルMOSトランジスタ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多結晶シリコンや金属による配線層等の複
    数の層の積層構造の、異なる層の間を電気的に接続す
    る、幅方向の寸法より長手方向の寸法の方が比較して長
    いコンタクトを備えた半導体集積回路において、 前記コンタクトが、 幅方向の外形の寸法W1と長手方向の外形の寸法L1と
    がほぼ等しい第1図形と、 幅方向の外形の寸法W2が、前記第1図形の幅方向の外
    形の寸法W1より短い第2図形と、 を連結した形状を含むことを特徴とする半導体集積回
    路。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記第1図形の幅方向
    の外形の寸法W1と前記第2図形の幅方向の外形の寸法
    W2が、次式の関係を満足することを特徴とする半導体
    集積回路。 【数1】
  3. 【請求項3】請求項2において、前記第1図形と前記第
    2図形が交互に配置されていることを特徴とする半導体
    集積回路。
  4. 【請求項4】請求項2において、前記コンタクトが、前
    記第1図形と前記第2図形に加えて、更に他の図形を含
    むことを特徴とする半導体集積回路。
  5. 【請求項5】多結晶シリコンや金属による配線層等の複
    数の層の積層構造の、異なる層の間を、幅方向の寸法に
    より長手方向の寸法の方が比較して長いコンタクトを用
    いて電気的に接続するための半導体集積回路の層間接続
    方法において、 幅方向の外形の寸法W1と長手方向の外形の寸法L1と
    がほぼ等しい第1図形と、 幅方向の外形の寸法W2が、前記第1図形の幅方向の外
    形の寸法W1より短い第2図形と、 を連結した形状を含むコンタクトを用いることを特徴と
    する半導体集積回路の層間接続方法。
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