JPS606098B2 - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
- Publication number
- JPS606098B2 JPS606098B2 JP2878777A JP2878777A JPS606098B2 JP S606098 B2 JPS606098 B2 JP S606098B2 JP 2878777 A JP2878777 A JP 2878777A JP 2878777 A JP2878777 A JP 2878777A JP S606098 B2 JPS606098 B2 JP S606098B2
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- Japan
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- wiring
- film
- polycrystalline silicon
- multilayer
- integrated circuit
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は多層配線を施した半導体集積回路に関する。
高密度集積回路においては、基板上の配線が複雑になる
ため多層配線技術が各所で研究されているが、禾だ十分
満足できる多層配線構造は実現されていない。例えば、
半導体装置に広く用いられているアルミニゥム蒸着膜配
線を多層構造にしようとすると、一旦アルミニウム蒸着
膜をつけた後は高温熱処理を施すことができず、製造工
程上大きな制約を受ける。そこで発明者らは、多層配線
材料として熱的に安定な多結晶シリコン膜を用いること
を考えている。
ため多層配線技術が各所で研究されているが、禾だ十分
満足できる多層配線構造は実現されていない。例えば、
半導体装置に広く用いられているアルミニゥム蒸着膜配
線を多層構造にしようとすると、一旦アルミニウム蒸着
膜をつけた後は高温熱処理を施すことができず、製造工
程上大きな制約を受ける。そこで発明者らは、多層配線
材料として熱的に安定な多結晶シリコン膜を用いること
を考えている。
しかしながら、この場合にもいくつかの問題がある。ま
ず、多結晶シリコン膜はアルミニウム蒸着膜に比べて比
抵抗が高い。従って多結晶シリコン膜のみで多層配線構
造を得ようとすると、電源線やアース線等の大きい電流
を流す部分での電圧降下が大きくなり、良好な特性を実
現することが難しくなる。また、多結晶シリコン膜から
なる多層配線相互間を電気的に接続する場合、発明者ら
は試験的に第１図ａ，ｂに示す方法を探った。即ち、素
子が形成された基板１の上に酸化膜２，３で互いに分離
された多結晶シリコンからなる第１の配線４、第２の配
線５を設け、更にその上に酸化膜６を被覆した後、図示
のように２個所ィ，ロでコンタクト用穴あげをして、第
１，第２の配線４，５の表面を露出させアルミニウム蒸
着等による金属膜７をつけて配線の相互綾続をとった。
しかしこのような接続法では、図から明らかなように多
層配線相互間の接続のためにかなり大きな面積を必要と
するため、高集積化の妨げとなり、集積回路の高速動作
を難しくする原因となる。この発明は上記した点に鑑み
てなされたもので多層配線材料の選択的組合せによって
製造工程上の制約をなくし、かつ良好な特性の実現と高
集積化、高速化を図った多層配線構造の半導体集積回路
を提供するものである。この発明においては、まず半導
体素子を配列した基板上の絶縁膜内に、半導体膜からな
る多層配線相互間は直接電気的に接続する。
ず、多結晶シリコン膜はアルミニウム蒸着膜に比べて比
抵抗が高い。従って多結晶シリコン膜のみで多層配線構
造を得ようとすると、電源線やアース線等の大きい電流
を流す部分での電圧降下が大きくなり、良好な特性を実
現することが難しくなる。また、多結晶シリコン膜から
なる多層配線相互間を電気的に接続する場合、発明者ら
は試験的に第１図ａ，ｂに示す方法を探った。即ち、素
子が形成された基板１の上に酸化膜２，３で互いに分離
された多結晶シリコンからなる第１の配線４、第２の配
線５を設け、更にその上に酸化膜６を被覆した後、図示
のように２個所ィ，ロでコンタクト用穴あげをして、第
１，第２の配線４，５の表面を露出させアルミニウム蒸
着等による金属膜７をつけて配線の相互綾続をとった。
しかしこのような接続法では、図から明らかなように多
層配線相互間の接続のためにかなり大きな面積を必要と
するため、高集積化の妨げとなり、集積回路の高速動作
を難しくする原因となる。この発明は上記した点に鑑み
てなされたもので多層配線材料の選択的組合せによって
製造工程上の制約をなくし、かつ良好な特性の実現と高
集積化、高速化を図った多層配線構造の半導体集積回路
を提供するものである。この発明においては、まず半導
体素子を配列した基板上の絶縁膜内に、半導体膜からな
る多層配線相互間は直接電気的に接続する。
例えば多結晶シリコン膜を用いた場合を第１図ａ，ｂに
対応させて示すと第２図ａ，ｂのようになる。即ち〜素
子が形成されている基板２１の上に、酸化膜２２，２３
により互いに分離された例えば多結晶シリコンからなる
第１の配線２４、第２の配線２５を施し、更にその上に
酸化膜２６を被覆してなるものにおいて、第２の配線２
５を形成する際に、予め酸化膜２３に穴あげを行って第
１の配線２４の表面を露出させておき、第２の配線２５
の形成と同時に第１，第２の配線２４，２５相互間を電
気的に接続したものである。そしてこの発明においては
、上記したように多結晶シリコンからなる多層配線を形
成した基板上に、更に酸化膜等の絶縁膜を介してルミニ
ウム蒸着膜等による低抵抗金属配線を設ける。
対応させて示すと第２図ａ，ｂのようになる。即ち〜素
子が形成されている基板２１の上に、酸化膜２２，２３
により互いに分離された例えば多結晶シリコンからなる
第１の配線２４、第２の配線２５を施し、更にその上に
酸化膜２６を被覆してなるものにおいて、第２の配線２
５を形成する際に、予め酸化膜２３に穴あげを行って第
１の配線２４の表面を露出させておき、第２の配線２５
の形成と同時に第１，第２の配線２４，２５相互間を電
気的に接続したものである。そしてこの発明においては
、上記したように多結晶シリコンからなる多層配線を形
成した基板上に、更に酸化膜等の絶縁膜を介してルミニ
ウム蒸着膜等による低抵抗金属配線を設ける。
この最上層の低抵抗金属膜配線は例えば電源線やアース
線等、大きい電流を流す配線とするのである。この発明
の一実施例の製造工程を第３図ａ〜ｂを用いて説明する
。まず、素子を配列した基板２１の上に酸化膜２２を被
覆し、その上に多結晶シリコン膜を成長させパターニン
グして第１の配線２４を形成するａ。そして、全面に再
び酸化膜２３を被覆するｂ。その後、酸化膜２３に穴あ
げを行って、第１の配線２４の所定表面を露出させて、
再び多結晶シリコン膜を成長させパターニングして第２
の配線２５を形成するｃ。この工程で既に第１の配線２
４と第２の配線２５とは電気的に接続される。そして全
面に酸化膜２６を被覆してｄ、更にその表面に電源線、
アース線など、比較的大きい電流を流す配線についてア
ルミニウム等の蒸着膜からなる第３の配線（図示せず）
を周知の方法に従って配設して完成する。のように、第
１，第２の配線に多結晶シリコン膜を用い、最上層の第
３の配線にアルミニウム等の金属膜を用いることにより
次のような効果が得られる。
線等、大きい電流を流す配線とするのである。この発明
の一実施例の製造工程を第３図ａ〜ｂを用いて説明する
。まず、素子を配列した基板２１の上に酸化膜２２を被
覆し、その上に多結晶シリコン膜を成長させパターニン
グして第１の配線２４を形成するａ。そして、全面に再
び酸化膜２３を被覆するｂ。その後、酸化膜２３に穴あ
げを行って、第１の配線２４の所定表面を露出させて、
再び多結晶シリコン膜を成長させパターニングして第２
の配線２５を形成するｃ。この工程で既に第１の配線２
４と第２の配線２５とは電気的に接続される。そして全
面に酸化膜２６を被覆してｄ、更にその表面に電源線、
アース線など、比較的大きい電流を流す配線についてア
ルミニウム等の蒸着膜からなる第３の配線（図示せず）
を周知の方法に従って配設して完成する。のように、第
１，第２の配線に多結晶シリコン膜を用い、最上層の第
３の配線にアルミニウム等の金属膜を用いることにより
次のような効果が得られる。
まず、多結晶シリコンが熱的に安定であるため多層配線
形成過程に熱工程を含めることができ、例えば多層配線
をアルミニウム膜のみで実現する場合に比べて各種集積
回路の製造工程上の制約が大幅に減少する。また、電源
線やアース線のように大きい電流を流す配線については
最上層に設ける低比抵抗のアルミニウム膜等の金属膜を
用いることにより、例えば多層配線を比抵抗の高い多結
晶シリコン膜のみで形成する場合に比べて、良好な回路
特性を維持しながら高密度集積化を実現することができ
る。更に、内部に多結晶シリコン膜からなる多層配線を
設けるから、２層多結晶シリコンゲート構造をもつアク
ティブ素子をも製造工程を増すことなく容易に同一チッ
プ内に集積することが可能となる。更にまた、多結晶シ
リコン膜かなる多層配線相互間を直接電気的に接続する
ことにより〜例えば第１図に示したような接続法を用い
る場合に比べて、相互接続に要する面積は小さくて済む
ため、高集積化、高速化が図られ「またコンタクト穴が
減ることにより歩留り向上、信頼性向上が図られる。ま
た第１図の構造では、最上層に第３の配線を設ける場合
、第１，第２の配線の相互接続部を避けなければならな
いが、第２図のように第１，第２の配線相互間を直接接
続した構造とすることにより、最上層の第３の配線のパ
ターン設計の自由度は大きいものとなる。なお、上記実
施例では絶縁膜内部の多層配線用材料として多結晶シリ
コンを用いたが、他の半導体膜を用いることもできる。
形成過程に熱工程を含めることができ、例えば多層配線
をアルミニウム膜のみで実現する場合に比べて各種集積
回路の製造工程上の制約が大幅に減少する。また、電源
線やアース線のように大きい電流を流す配線については
最上層に設ける低比抵抗のアルミニウム膜等の金属膜を
用いることにより、例えば多層配線を比抵抗の高い多結
晶シリコン膜のみで形成する場合に比べて、良好な回路
特性を維持しながら高密度集積化を実現することができ
る。更に、内部に多結晶シリコン膜からなる多層配線を
設けるから、２層多結晶シリコンゲート構造をもつアク
ティブ素子をも製造工程を増すことなく容易に同一チッ
プ内に集積することが可能となる。更にまた、多結晶シ
リコン膜かなる多層配線相互間を直接電気的に接続する
ことにより〜例えば第１図に示したような接続法を用い
る場合に比べて、相互接続に要する面積は小さくて済む
ため、高集積化、高速化が図られ「またコンタクト穴が
減ることにより歩留り向上、信頼性向上が図られる。ま
た第１図の構造では、最上層に第３の配線を設ける場合
、第１，第２の配線の相互接続部を避けなければならな
いが、第２図のように第１，第２の配線相互間を直接接
続した構造とすることにより、最上層の第３の配線のパ
ターン設計の自由度は大きいものとなる。なお、上記実
施例では絶縁膜内部の多層配線用材料として多結晶シリ
コンを用いたが、他の半導体膜を用いることもできる。
また、上言己実施例で示した素子を配列した基板は、通
常の半導体集積回路基板だけでなく、いわゆるＳＯＳ（
ＳｉｉｉｃｏｎｏｎＳａｐｐｈｉｒｅ）構造の集積回路
基板をも含むものである。更に、多層配線間を分離する
膜は酸化膜に限らず、他の絶縁膜であってもよい。
常の半導体集積回路基板だけでなく、いわゆるＳＯＳ（
ＳｉｉｉｃｏｎｏｎＳａｐｐｈｉｒｅ）構造の集積回路
基板をも含むものである。更に、多層配線間を分離する
膜は酸化膜に限らず、他の絶縁膜であってもよい。
第１図ａは発明者らが試験的に行った多結晶シリコンに
よる多層配線相互間の接続部の要部平面図、同図ｂはそ
のＡ−Ａ′断面図、第２図はこの発明に係る集積回路の
一例における絶縁膜内部の多層配線相互間の接続部の要
部平面図、同図ｂはそのＢ−Ｂ′断面図、第３図ａ〜ｄ
は同じくその具体的な製造工程を説明するための図であ
る。 ２１・・’基板「 ２２，２３，２６・・・酸化膜、２
４・・・第１の配線「 ２５…第２の配線。 第１図 第２図 第３図
よる多層配線相互間の接続部の要部平面図、同図ｂはそ
のＡ−Ａ′断面図、第２図はこの発明に係る集積回路の
一例における絶縁膜内部の多層配線相互間の接続部の要
部平面図、同図ｂはそのＢ−Ｂ′断面図、第３図ａ〜ｄ
は同じくその具体的な製造工程を説明するための図であ
る。 ２１・・’基板「 ２２，２３，２６・・・酸化膜、２
４・・・第１の配線「 ２５…第２の配線。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- １ 半導体素子を配列した基板上に絶縁膜を介して半導
体膜からなる多層配線を設け、前記多層配線相互間は直
接電気的に接続してなり、前記多層配線が形成された基
板上に更に絶縁膜を介して大きい電流を流す低抵抗の金
属膜からなる配線を設けてなることを特徴とする半導体
集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2878777A JPS606098B2 (ja) | 1977-03-16 | 1977-03-16 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2878777A JPS606098B2 (ja) | 1977-03-16 | 1977-03-16 | 半導体集積回路 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16727579A Division JPS5612752A (en) | 1979-12-22 | 1979-12-22 | Manufacture of semiconductor integrated circuit |
| JP16727679A Division JPS5612753A (en) | 1979-12-22 | 1979-12-22 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52103983A JPS52103983A (en) | 1977-08-31 |
| JPS606098B2 true JPS606098B2 (ja) | 1985-02-15 |
Family
ID=12258130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2878777A Expired JPS606098B2 (ja) | 1977-03-16 | 1977-03-16 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606098B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5437504A (en) * | 1977-08-30 | 1979-03-20 | Pioneer Electronic Corp | Electronic tuning receiver |
| JPS5437505A (en) * | 1977-08-30 | 1979-03-20 | Pioneer Electronic Corp | Electronic tuning receiver |
-
1977
- 1977-03-16 JP JP2878777A patent/JPS606098B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52103983A (en) | 1977-08-31 |
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