JPH11186387A

JPH11186387A - 半導体装置

Info

Publication number: JPH11186387A
Application number: JP35260597A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Yamaguchi; 哲史山口; Takami Nagata; 貴美永田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】拡散層上に形成された一箇所のコンタクトホ
ールに２本の配線を接続する共通コンタクトにおいて、
アライメントずれが起きてもコンタクト抵抗が増大する
ことのないようにする。【構成】シリコン基板５上のフィールド酸化膜６に囲
まれた活性領域に拡散層３が形成され、フィールド酸化
膜６上に敷設された第１の配線層１の一端は拡散層３上
に直線状に延在している。基板上にはこの第１の配線層
１を覆って層間絶縁膜８が形成されており、層間絶縁膜
８には第１の配線層１と拡散層３の表面を露出させるコ
ンタクトホール４が開口される。層間絶縁膜８上には、
コンタクトホール４の底部において第１の配線層１と拡
散層３とに接触する第２の配線層２が形成される。

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に関し、
特に拡散層と２種の配線層とを同一箇所で接続するコン
タクトを有する半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＲＡＭなどの半導体装置の記憶ノード
では、拡散層の一箇所において２種類の配線層を共通に
接続するコンタクト、いわゆる共通コンタクトが形成さ
れる。図４は、この種共通コンタクトを示す平面図であ
る。同図に示されるように、フィールド酸化膜（図示な
し）に囲まれた活性領域のシリコン基板の表面領域内に
拡散層３が形成され、この拡散層の一部領域上に重なる
ようにゲート電極などから延びる第１の配線層１が形成
され、その上に層間絶縁膜（図示なし）が形成されてい
る。この層間絶縁膜には、拡散層３と第１の配線層１の
表面を露出させるコンタクトホール４が開口され、層間
絶縁膜上には、このコンタクトホール４を介して第１の
配線層１と拡散層３に接続された第２の配線層２が形成
されている。コンタクトホール４内にはタングステンプ
ラグなどのコンタクトプラグが形成されることもある。
ここで、コンタクトホール４の底部において、第２の配
線層２は、領域Ｖにおいて拡散層３と接続され、領域Ｗ
において第１の配線層１と接続されている。第１の配線
層１と拡散層３との間には、シリコン酸化膜などの絶縁
膜が介在していることにより、第１の配線層１は直接拡
散層３には接続されないが、第２の配線層２を介して間
接的に接続される。通常、第１の配線層１の先端部がコ
ンタクトホール４の中間を通るようになされる。

【０００３】この種共通コンタクトは以下のように形成
される。シリコン基板上にＬＯＣＯＳ法などにより、活
性領域を画定するフィールド酸化膜を形成し、活性領域
上にゲート絶縁膜を形成する。ポリシリコンを堆積して
これをパターニングすることにより、ゲート電極を形成
するとともにこれから延在する第１の配線層１を形成す
る。活性層中に不純物をイオン注入することにより拡散
層３を形成する。続いて、層間絶縁膜を堆積し、コンタ
クトホール４を開孔する。次に、ポリシリコンを堆積
し、これをパターニングして第２の配線層２を形成す
る。あるいは、コンタクトホール４内にタングステンプ
ラグを形成した後、層間絶縁膜上にアルミニウムを堆積
し、これをパターニングして第２の配線層２を形成す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の共通コ
ンタクト構造では、アライメントずれによりコンタクト
抵抗が著しく変動するという問題があった。すなわち、
第１の配線層１およびコンタクトホール４のアライメン
トずれにより、コンタクトホール４の相対的位置が図の
上側に移動した場合には、領域Ｗの面積が狭くなり第１
−第２の配線層間の接触抵抗が著しく増大する。また、
アライメントずれにより、コンタクトホールが逆に図の
下側に移動した場合には領域Ｖの面積が狭くなり、拡散
層−第２の配線層間の接触抵抗が著しく増大する。その
ため、従来の共通コンタクト構造では、安定した特性の
素子を歩留り高く製造することが困難であった。本発明
の課題は、上述した従来例の問題点を解決することであ
って、その目的は、アライメントずれがあってもコンタ
クト抵抗が増大することのない共通コンタクト構造を提
案することであり、これにより特性の安定した製品を歩
留り高く製造しうるようにすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、半導体基板（５）の表面領域内に
形成された拡散層（３）と、前記拡散層上に形成された
第１の配線層（１）と、前記拡散層および前記第１の配
線層上に形成された、前記拡散層および前記第１の配線
層の一部表面を露出させる前記第１の配線層の長手方向
と直交する方向の辺の長さが前記第１の配線層の幅以上
であるコンタクトホール（４）が開口された層間絶縁膜
（８）と、前記コンタクトホールを介して前記拡散層お
よび前記第１の配線層と接触すると共に前記層間絶縁膜
上に延在する第２の配線層（２）と、を有する半導体装
置、が提供される。

【０００６】［作用］本発明の共通コンタクト構造にお
いては、第１の配線層は概ね同一の幅で、コンタクトホ
ール底部の中央部を横切っている。そして、第１の配線
層の両サイドにおいて、第２の配線層は拡散層と接触し
ている。この構造によれば、アライメントずれによりコ
ンタクトホールの相対的位置がずれて形成されることが
あっても、コンタクトホールの底部に露出される第１の
配線層の面積は変わらない。したがって、コンタクトホ
ールの底部に露出される拡散層の面積もアライメントず
れの影響を受けることはなくなる。そのため、第２の配
線層の拡散層および第１の配線層との接触面積は常にほ
ぼ一定となり、その結果それらの間の接触抵抗もほぼ一
定に維持される。すなわち、本発明によれば、アライメ
ントずれによりコンタクト抵抗が増大する不都合を回避
することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の実
施の形態を説明するための共通コンタクト部の平面図で
あり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ′線での断面図である。
図１に示されるように、シリコン基板５上には、ＬＯＣ
ＯＳ法などにより形成されたフィールド酸化膜６が形成
されており、フィールド酸化膜６により囲まれた活性領
域には拡散層３が形成されている。

【０００８】フィールド酸化膜６上に敷設された第１の
配線層１の一端は拡散層３上に延在している。第１の配
線層１はゲート電極に接続された配線であって、この配
線層と拡散層３との間にはゲート絶縁膜と同時に形成さ
れたシリコン酸化膜７が形成されている。基板上にはこ
の第１の配線層１を覆って層間絶縁膜８が形成されてお
り、層間絶縁膜８には第１の配線層１の表面をＹの領域
で、また拡散層３の表面をＸおよびＺの領域で露出させ
るコンタクトホール４が開口されている。そして、層間
絶縁膜８上には、コンタクトホール４の底部において第
１の配線層１と拡散層３とに接触する第２の配線層２が
形成されている。

【０００９】ここで、第１の配線層１はコンタクトホー
ル内ではほぼ一定の幅ａでコンタクトホールを横断して
おり、この幅ａはコンタクトホール４の第１の配線層１
の長手方向と直交する方向の辺の長さｂに対し、ａ＝ｂ／３〜２ｂ／３程度であることが望ましい。コンタクトホールの底部に
おいて、第１の配線層１の両側はｃおよびｄの幅で拡散
層３が露出するがアライメントずれのない状態では、ｃ
＝ｄになされる。第１の配線層１の幅ａの部分のコンタ
クトホール４の外側に延在する長さｅおよびｆは、その
製品のアライメントずれ許容量より長いことが望まし
い。

【００１０】第２の配線層２のコンタクトホール４内の
部分は、タングステンプラグなどのコンタクトプラグに
よって構成することができる。また、第１の配線層１は
ポリサイド膜によって形成することができる。さらに、
第２の配線層２もポリシリコン膜またはポリサイド膜に
より形成することができる。

【００１１】次に、本発明の効果について図２、図３を
参照して説明する。図２に示されるように、コンタクト
ホール４が第１の配線層１に対して本来開孔されるべき
位置より図面で上方向にｇだけアライメントずれを起こ
して形成されても、コンタクトホール４の底面部におい
て露出された領域Ｘ、ＹおよびＺのそれぞれの面積はア
ライメントずれが発生していない場合と同等である。ま
た、図３に示すように、コンタクトホール４が第１の配
線層１に対し図面で右側にｈだけアライメントずれを起
こして形成された場合、第１の配線層１の左側の領域Ｘ
はアライメントずれｈに相当する面積だけ小さくなるが
右側の領域Ｚはアライメントずれｈ分に相当する面積だ
け大きくなり、領域ＸおよびＺの面積和は変わらず拡散
層の接触面積は変化しない。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の一実施例について説明する。
図１において、ｐ型のシリコン基板１上にｎ型の拡散層
３を形成し、第１の配線層１にはリンドープのゲート用
ポリシリコン、第２の配線層２もリンドープのポリシリ
コンを用いて形成した。最近の半導体装置においてアラ
イメントずれ量は０．１μｍ程度であることが知られて
いる。そこで、本実施例おいては、第１の配線層１の幅
ａは０．３μｍ、またコンタクトホールの一辺の長さを
０．６μｍ程度とし、第１の配線層１の突き出し部分の
長さｅおよびｆを０．２μｍとした。

【００１３】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明はこの実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲のに記載された範囲内において適宜の変更が可
能なものである。例えば、第１の配線層のコンタクトホ
ール内での平面形状は必ずしも直線状に形成する必要は
なく、波型でもよくまた中央部において突起部を有する
形状であってもよい。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による共通
コンタクトは、第１の配線層をコンタクトホールの中央
部を横断するように形成するものであるので、アライメ
ントずれが生じた場合でも、第２の配線層と拡散層およ
び第１の配線層との接触面積が変化することのないよう
にすることができる。したがって、本発明によれば、ア
ライメントずれがあっても常に一定のコンタクト抵抗を
維持することができ、アライメントずれに起因する半導
体装置の電気的特性の劣化を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態および一実施例を示す平面
図と断面図。

【図２】本発明の効果を説明するための平面図。

【図３】本発明の効果を説明するための平面図。

【図４】従来例の平面図。

【符号の説明】

１第１配線層２第２配線層３拡散層４コンタクトホール５シリコン基板６フィールド酸化膜７シリコン酸化膜８層間絶縁膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板の表面領域内に形成された拡
散層と、前記拡散層上に形成された第１の配線層と、前
記拡散層および前記第１の配線層上に形成された、前記
拡散層および前記第１の配線層の一部表面を露出させる
前記第１の配線層の長手方向と直交する方向の辺の長さ
が前記第１の配線層の幅以上であるコンタクトホールが
開口された層間絶縁膜と、前記コンタクトホールを介し
て前記拡散層および前記第１の配線層と接触すると共に
前記層間絶縁膜上に延在する第２の配線層と、を有する
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】前記第１の配線層は直線的に前記コンタ
クトホールの底部を横断していることを特徴とする請求
項１記載の半導体装置。
【請求項３】前記第１の配線層の先端部の前記コンタ
クトホールよりはみ出している長さは、第１の配線層お
よびコンタクトホールを形成する際のアライメント公差
の和以上であることを特徴とする請求項１または２記載
の半導体装置。
【請求項４】前記第１の配線層の幅は、前記コンタク
トホールの前記第１の配線層の長手方向と直交する方向
の辺の長さの１／３〜２／３であることを特徴とする請
求項１または２記載の半導体装置。
【請求項５】前記第２の配線層の前記コンタクトホー
ル内の部分は、金属プラグとして構成されていることを
特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】前記第１の配線層、または、前記第１の
配線層および前記第２の配線層がポリシリコンまたはポ
リサイドにより形成されていることを特徴とする請求項
１記載の半導体装置。