JPH0575179B2 - - Google Patents

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JPH0575179B2
JPH0575179B2 JP61250104A JP25010486A JPH0575179B2 JP H0575179 B2 JPH0575179 B2 JP H0575179B2 JP 61250104 A JP61250104 A JP 61250104A JP 25010486 A JP25010486 A JP 25010486A JP H0575179 B2 JPH0575179 B2 JP H0575179B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体集積回路装置における配線
構造に関し、さらに詳しくは、ゲートアレイなど
の固定配線領域をもつ半導体集積回路装置におけ
る多層配線構造の改良に係るものである。
〔従来の技術〕
従来例によるこの種の半導体集積回路装置の配
線構造として、こゝでは2層金属配線構造を第7
図、および第8図に示す。第7図は同2層金属配
線構造の平面図、第8図は同上−線部の断面
図である。
すなわち、これらの従来例各図に示す2層金属
配線構造において、符号1は半導体集積回路を形
成する半導体基板、2はこの半導体基板1上に形
成された、酸化珪素あるいは窒化珪素などからな
る第1層絶縁膜であり、また、3はこの第1層絶
縁膜2上にあつて、初期通り選択的にパターニン
グ形成される、アルミニウムなどを用いた第1層
金属配線、4はこの第1金属配線3を覆う、同様
に酸化珪素あるいは窒化珪素などからなる第2層
絶縁膜、5はこの第2層絶縁膜4上にあつて、所
期通り選択的にパターニング形成され、かつ所定
部分でスルーホール6を通して第1層金属配線3
に接続される、同様にアルミニウムなどを用いた
第2層金属配線である。
しかして、この従来例による2層金属配線構造
の場合には、よく知られているように、まず、半
導体基板1上にあつて、第1層絶縁膜2を形成し
た後、こゝでは、図示省略したが、一般的に、半
導体着板1の主面上に形成されるトランジスタ素
子などの回路構成要素の端子とコンタクトをとる
ために、フオトレジスト技術を用い、この第1層
絶縁膜2に対して適宜、コンタクトホールを開孔
する。
ついで、その全面に配線金属を付着形成した上
で、フオトレジスト技術により、第1層金属配線
3を初期通り選択的パターニング形成し、さら
に、これらを覆う第2層絶縁膜4を形成した後、
第1層金属配線3とのコンタクトをとるために、
こゝでも、フオトレジスト技術を用い、この第2
層絶縁膜4に対して適宜、スルーホール6を開孔
し、続いて同様にその全面に配線金属を付着形成
した上で、フオトレジスト技術により、第2層金
属配線5を初期通り選択的にパターニング形成し
て、これらの第1層金属配線3と第2層金属配線
5間を相互に接続させるのである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従つて、前記のように構成される、従来例での
半導体集積回路装置における2層金属配線構造で
は、その2層金属配線の形成に際して、少なくと
も4回に亘るフオトレジスト工程を経なければな
らず、しかもこれらの工程毎にそれぞれ異なつた
4枚のフオトマスクを必要としており、この結
果、個々のフオトマスク費用がそれぞれに高価で
あることから、この種の半導体集積回路の開発費
が嵩むと共に、ウエハプロセス工程期間が長くな
ると云う問題点があり、これらの各問題点は、特
にゲートアレイを始めとするセミカスタイムLSI
などの特長であるところの、短い工期での少量多
品種生産などに対して大きな障害となるものであ
つた。
この発明は、従来例装置における多層配線構造
での、このような問題点を改善するためになされ
たものであつて、その目的とするところは、ゲー
トアレイなどのセミカスタムLSIでの、カストマ
イズのための配線プロセス工程に用いるフオトマ
スク枚数を、可及的に少なく、例えば1枚だけを
用いれば済むようにした、この種の半導体集積回
路装置の配線構造を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、この発明に係る半
導体集積回路装置の配線構造は、ゲートアレイな
どの固定配線領域をもつ多層配線において、絶縁
膜を介して形成された下層配線とを格子状に有
し、下層配線の配線格子を、上層配線の配線格子
間の中間点で個々に切断し、かつこの下層配線の
両切断端を、両配線格子の交点以外の部分で絶縁
膜に開孔させたスルーホール内に露出しておき、
この状態で上層配線の配線格子の形成に併せて、
所定部分のスルーホールを、所定の接続配線部で
適宜に埋めることにより、必要とする上層、下層
の各配線間、それに個々に切断された下層配線間
をそれぞれに接続し得るようにしたものである。
〔作用〕
従つて、この発明の場合には、上層配線の配線
格子の形成時にあつて、上層配線の配線格子に連
続する所定の接続配線部により、スルーホールを
適宜に埋めてこれらの上層、下層の各配線間を接
続させ、かつ上層配線の配線格子に連続しない独
立した所定の接続配線部により、スルーホールを
埋めて個々に切断された下層配線間を接続し得る
もので、その結果として、1枚のフオトマスクを
用いるのみで、初期のカストマイズ配線をなし得
るのである。
〔実施例〕
以下、この発明に係る半導体集積回路装置の配
線構造の一実施例につき、第1図ないし第6図を
参照して詳細に説明する。
第1図および第2図、第3図は、その実施例構
造を適用した第2層金属配線形成前の態様を示す
平面図および同上−,−線部のそれぞれ
断面図であり、また、第4図および第5図、第6
図は、同第2層金属配線完成後の態様を示す平面
図および同上−,−線部のそれぞれ断面
図である。
これらの実施例各図に示す2層金属配線構造に
おいても、符号11は適宜、半導体集積回路を形
成する半導体基板、12はこの半導体基板11上
に形成された、酸化硅素あるいは窒化硅素などか
らなる第1層絶縁膜であり、また、13はこの第
1層絶縁膜12上に、所期通りの配線格子によつ
て選択的に形成される、アルミニウムなどを用い
た第1金属配線、14はこの第1層金属配線13
を覆う、同様に酸化硅素あるいは窒化硅素などか
らなる第2層絶縁膜、15はこの第2層絶縁膜1
4上に、同様に所期通りの配線格子によつて選択
的に形成され、かつ所定部分でスルーホール16
を通して第1層金属配線13に接続される、アル
ミニウムなどを用いた第2層金属配線、17はこ
の第2層金属配線15のための配線格子基線、1
8は上層、下層の各金属配線13,15間のスル
ーホール内接続配線部、19は個々の下層配線1
3相互間のスルーホール内接続配線部である。
しかして、この実施例による2層金属配線構造
の場合には、まず、第1図ないし第3図に示すよ
うに、半導体基板11上にあつて、第1層絶縁膜
12を形成した後、この半導体基板11の主面上
に形成されるトランジスタ素子などの回路構成要
素の端子とコンタクトをとるために、この第1層
絶縁膜12に対して、適宜、コンタクトホールを
開孔させておく。
ついで、各回路構成要素と所定部分でコンタク
トをとり、かつ個々に切断されて矩形状をなす第
1層金属配線13の配線格子を、第2層金属配線
15の配線格子基板17と交差する部分毎に、そ
れぞれ所期通り選択的に並ぶ状態で形成させる。
さらに、これらの各部を覆う第2層絶縁膜14
を形成した後、第1層金属配線13と次に形成さ
れる第2層金属配線15とのコンタクト、ならび
に個々の第1層金属配線13の隣接する相互間の
コンタクトを、必要とされる要所々々で適宜とに
より得るようにするために、こゝでも、この第2
層絶縁膜14に対して、前記列状とされた個々の
第1層金属配線13の相互間、つまりこゝでは、
配線格子基線17と交差しない部分毎に、それぞ
れの第1層金属配線13の両端が露出するように
してスルーホール16を開孔させ、これによつて
第2層金属配線形成前の構造態様を得るのであ
る。
すなわち、前記のように第1層絶縁膜12上に
形成される個々の第1層金属配線13の配線格子
は、必要とされる要所々々にあつて、基板主面の
回路構成要素とコンタクトをとつた部分を含ん
で、相互に規律正しく並列させると共に、これを
覆う第2層絶縁膜14の各スルーホール16内で
は、配線個々の両切断端が露出状態で位置される
ことになる。
そしてまた、これらの個々の第1層金属配線1
3の列方向の長さ、ひいては次に形成される第2
層金属配線15のための配線格子基板17に直交
する軸方向の長さについては、こゝでも、後述す
る第2層金属配線15を交差する方向に形成させ
たとき、この第2層金属配線15が、そのまゝで
は、各スルーホール16を介して第1層金属配線
13に接続されないだけの長さに設定される。
次に、前記した第1図ないし第3図に示した第
2層金属配線形成前の構造態様に対しては、第4
図ないし第6図に示すように、前記各スルーホー
ル16をそれぞれに開孔させた第2層絶縁膜14
上にあつて、前記配線格子基線17に対応して第
2層金属配線15の配線格子を形成する。
こゝで、この第4図ないし第6図に示す第2層
金属配線完成後の構造態様としては、この場合、
前記した第7図および第8図に示す従来例での回
路配線形態に対応して表わしてある。
すなわち、こゝでは、前記第2層金属配線15
の配線格子を形成する際に、この第2層金属配線
15に対して、所定部分で連続する接続配線部1
8を設け、この接続配線部18により、該当する
スルーホール16の全部(第4図、第6図のA相
当部)、もしくは必要に応じて一部(第4図、第
6図のB相当部)を適宜に埋め込んで、その内部
に露出されている個々の第1層金属配線13の両
端部(同上A相当部)、もしくは必要に応じて一
端部(同上B相当部)を接続させることにより、
同該当部での第1層、第2応層の各金属配線1
3,15間を接続させ得るのである。
そしてまた同時に、前記第2層金属配線15の
配線格子に連続しない所定の接続配線部19、つ
まり別に独立して設けられる所定の接続配線部1
9により、この第2層金属配線15の形成とは別
に、該当するスルーホール16の全部(第6図の
C相当部)を埋め込んで、その内部に露出されて
いる個々の第1層金属配線13の両端部(同上C
相当部)を接続させることにより、同該当部での
個々に切断された第1層金属配線13の相互間
を、第2層金属配線15とは短絡させずに、任意
に延長接続させ得るのである。
従つて、この実施例による2層金属配線構造で
は、第1層金属配線の形成後、1回だけの単なる
第2層金属配線の形成によつて、2層金属配線と
同等の配線構造を得られるもので、結果的には、
1枚だけのフオトマスクによつて、初期の目的を
達成できるのである。
なお、前記実施例においては、第1層(下層)、
および第2層(上層)からなる金属配線構造につ
いて述べたが、より以上の多層配線構造の場合に
も、ほゞ同様に適用できる。また、この実施例構
造では、第1層(下層)、および第2層(上層)
の各配線層として金属層を用いているが、少なく
とも何れか一方に金属層、他方にその他の同効
層、例えば、特に第1層(下層)には、拡散層、
あるいはポリシリコン層などを用いるようにして
も、同等の作用、および効果が得られる。さら
に、この実施例構造の場合、第1層(下層)金属
配線の線幅に対して、スルーホールの幅を小さく
しているが、これを反対にしても何ら問題を生ず
る惧れはない。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、この発明によれば、ゲー
トアレイなどの固定配線領域をもつ多層配線にお
いて、下層配線の配線格子を、上層配線の配線格
子間の中間点で個々に切断して形成させ、かつこ
の下層配線の両切断端を、両配線格子の交差部以
外の部分で、両配線間を隔てる絶縁膜に開孔させ
たスルーホール内に露出させておき、上層配線の
配線格子の形成に際し、この上層配線の配線格子
に連続する所定の接続配線部、および連続しない
で独立させた所定の接続配線部により、それぞれ
所定のスルーホールを適宜に埋めるようにしたの
で、前者での上層配線の配線格子に連続する接続
配線部によつては、これらの上層、下層の各配線
間を接続させ、かつ後者での独立させた接続配線
部によつては、個々に切断された下層配線の相互
間を延長接続させ得られ、単に1回だけの上層配
線の形成によるのみで、通常の従来工程による多
層配線と同等の機能をもつ構造を簡単かつ効果的
に得ることができ、従つて、結果的には、1枚だ
けのフオトマスクによつて、所期のゲートアレイ
などのカストマイズが可能になり、この種の多層
配線構造、ひいては集積回路装置を少ないプロセ
ス工程で容易に構成できるなどの優れた特長を有
するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第6図は、この発明に係る半導体
集積回路装置の配線構造の一実施例を示し、第1
図および第2図、第3図は、第2層金属配線形成
前の態様を示す平面図および同上−,−
線部のそれぞれ断面図、第4図および第5図、第
6図は、同第2層金属配線完成後の態様を示す平
面図および同上−,−線部のそれぞれ断
面図であり、また、第7図、および第8図は、従
来例による半導体集積回路装置の2層金属配線構
造を示し、第7図は、同装置の2層金属配線構造
の平面図、第8図は、同上−線部の断面図で
ある。 11……半導体基板、12……第1層絶縁膜、
13……第1層金属配線、14……第2層絶縁
膜、15……第2層金属配線、16……スルーホ
ール、17……配線格子基板、18,19……ス
ルーホール内接続配線部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 絶縁膜を介して形成された下層配線と上層配
    線とを格子状に備える半導体集積回路装置の多層
    配線構造であつて、前記下層配線の配線格子を、
    上層配線の配線格子間の中間点で個々に切断さ
    せ、かつこの下層配線の両切断端を、両配線格子
    の交差部以外の部分で、前記絶縁膜に開孔させた
    スルーホール内に露出させると共に、前記上層配
    線の配線格子に連続する所定の接続配線部を、所
    定のスルーホールを介してこれらの上層、下層の
    各配線間と接続させ、かつ上層配線の配線格子に
    連続しない独立した所定の接続配線部を所定のス
    ルーホールを介して個々に切断された下層配線間
    に接続させたことを特徴とする半導体集積回路装
    置の配線構造。 2 下層、上層配線の少なくとも一方が、金属配
    線によつて形成されることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項に記載の半導体集積回路装置の配線
    構造。 3 下層、上層配線の少なくとも一方が、拡散層
    によつて形成されることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載の半導体集積回路装置の配線構
    造。 4 下層、上層配線の少なくとも一方が、ポリシ
    リコン層によつて形成されることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路装置
    の配線構造。 5 上層配線の配線格子に連続する接続配線部に
    よる埋め込みが、スルーホール内に露出した下層
    配線の双方の切断端に対してなされることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項ないし第4項の何れ
    かに記載の半導体集積回路装置の配線構造。 6 上層配線の配線格子に連続する接続配線部に
    よる埋め込みが、スルーホール内に露出した下層
    配線の一方の切断端に対してなされることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項ないし第4項の何れ
    かに記載の半導体集積回路装置の配線構造。 7 下層配線の線幅を、スルーホールの幅よりも
    大きくしたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項ないし第6項の何れかに記載の半導体集積回路
    装置の配線構造。 8 下層配線の線幅を、スルーホールの幅よりも
    小さくしたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項ないし第6項の何れかに記載の半導体集積回路
    装置の配線構造。
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