JPS62177945A - 半導体装置の配線接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は半導体装置の配線接続構造に係わり、詳しくは
、マスク合せの誤差によりコンタクトホールが下層配線
上に穿設されなくても、コンタクトホールのエツチング
時に下層配線下の絶縁膜に損傷を与えることのない半導
体装置の配線接続構造に関する。

〈従来の技術〉 第４図は従来の半導体装置の配線接続構造を示す断面図
であり、図中１は半導体基板を、２はＭｏＳトランジス
タ３の形成された活性領域を規定する二酸化シリコンの
フィールド酸化膜をそれぞれ示している。ＭｏＳトラン
ジスタ３のゲート４はフィールド酸化膜２の上に延在し
ており、ゲート４上の二酸化シリコンの層間絶縁膜５に
穿設されたコンタクト孔６にて層間絶縁膜５を貫通する
上層配線７に接続されている。

〈発明の解決しようとする問題点〉 上記従来の配線接続構造にあっては、層間絶縁膜５にコ
ンタクト孔６を穿設するとき、層間絶縁膜５を被うレジ
ストにコンタクト孔６のパターンを光学的に転写し、層
間絶縁膜５を選択的に露出させ、この露出した層間絶縁
膜５髪ふっ酸系のエッチャントで除去しなければならな
い。しかしながら、レジス１〜にコンタクト孔６のパタ
ーンを光学的に転写する際、ホトマスクの位置合せ誤差
に起因して、レジストに転写されるコンタクト孔６のパ
ターンは本来コンタクト孔を穿設すべき位置から不可避
的にずれてしまう。かかる位置のずれが甚だしいときに
は、層間絶縁膜５とフィールド酸化膜２とが同一の材質
であることから、フィールド酸化膜２もエツチングされ
てしまい、第４図に示されているように、上層配線７が
フィールド酸化膜２に達してしまうことがあった。この
ようにフィールド酸化膜２に達してしまった上層配線７
は半導体基板１との間で大きな寄生容量を形成し、ＭＯ
Ｓトランジスタ３のゲート４に印加される信号の遅延、
波形の崩れを生じさせるという問題点を生じさせていた
。

また、通常エツチングの終了判定は、エツチングによる
反応生成物の濃度、あるいはプラズマスペクトルの変化
に基づきなされるのであるが、フイールド酸化膜２もエ
ツチングされている間は、かかる反応生成物の′ａ度、
あるいけプラズマスペクトルが変化しないので、エツチ
ングの終了判定ができず、オーバーエツチングによる素
子の損傷が生じるという問題点もあった。

したがって本発明の目的は、マスク合せに誤差があって
もコンタクト孔の穿設時にフィールド酸化膜がエツチン
グされるのを防１トし、上層配線がフィールド酸化膜！
−で下層配線と接続される゛１′４導体装置の配線接続
構造を提供することである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、第１絶縁膜上に敷設された第１配線と、該第
１配線を覆う１−記第１絶縁膜と同一材質の第２絶縁膜
と、該第２絶縁膜を貫通して上記第１配線に接続された
第２配線とを含む半導体装置の配線接続構造において、
Ｊ−、記第１絶縁膜と第１配線との間に第１絶縁膜とは
顕なる材質のエツヂング防市層を介在させ、上記第２配
線と接続される第１配線を−１−、記エツチング防市層
の中央部に位Ａ− 置させたことを要旨とする。

〈作用および効果〉 本発明による半導体装置の配線接続構造にあっては、第
２絶縁膜にコンタクト孔を穿設すべく第２絶縁膜を選択
的に露出させる際、マスク合せの誤差に起因して本来露
出させるべき位置と実際露出された位置とにずれが生じ
ても、第２絶縁膜に穿設されるコンタクト孔は、第１絶
縁膜とは異なる材質のエツチング防ＩＬ層で明止され、
第１絶縁膜に達することがない。その結果、第１絶縁膜
下の材質にかかわらず第２配線が一方の電極となって寄
生容量を形成することがなく、第１配線を伝播する信号
に遅延、あるいは波形の崩れが生じることがない。

加えて、第］絶縁膜とエツチング防ＩＥ層とは材質が異
なるので、反応生成物の濃度またはプラズマスペクトル
によりエツチングの終了を確実に判別でき、オーバーエ
ツチングによる素子の破壊等が発生することもない。

〈実施例〉 第１図と第２図とは本発明の一実施例の断面図および平
面図であり、半導体基板１−１は、その表面に成長した
一酸化シリコンで活性領域とフィールド酸化膜１２とに
区分されており、活性領域には多数のＭＯ８Ｉ−ランジ
スタ１３が形成され、これらＭＯＳトランジスタ１−３
により集積回路が構成されている。ＭＯＳトランジスタ
１３のゲート１４はフィールド酸化膜１２上に延在して
おり、二酸化シリコンの層間絶縁膜】５に被われている
。

フィールド酸化膜１２とフィールド酸化膜上のゲート１
４との間には薄い窒化シリコン膜Ｊ６が介在しており、
この窒化シリコン膜１６の幅は第２図から明らかなよう
に、ゲート］４の幅より大きく、その結果、ゲー１−１
４は窒化シリコン膜１６の中央部に位置することになる
。窒化シリコン膜１６の幅は、ゲート］４の幅よりマス
ク合せの誤差の２倍以上大きければよい。

層間絶縁膜１５にはコンタクト孔１７が穿設されており
、上層配線１８はこのコンタク１〜孔１７にて層間絶縁
膜］５を貫通し、ゲート１４に電気的に接続されている
。

次に、ゲート１４と」二層配線１８との接続方法につい
て説明する。層間絶縁膜１５の形成後、該層間絶縁膜１
５にホトレジストを塗布し、マスクを重ねて露光する。

露光後、ホトレジストを選択的に除去してコンタクト孔
１７の穿設予定領域を露出させる。しかる後、ふっ酸系
のエッチャントで層間絶縁膜１５を選択的に除去してコ
ンタクト孔１７を穿設し、層間絶縁膜１５上にアルミニ
ウムを全面的に被着して、これをパターニングする。

アルミニウムはコンタクト孔１７内にも充填されるので
、上層配線１８はゲート１４に電気的に接続される。

ここで、コンタクト孔１７がマスク合せの誤差に基づき
ゲート１４上からずれても、窒化シリコン膜１６上には
必ず位置しているので、層間絶縁膜１５のエツチング時
には、コンタクト孔１７が窒化知シリコン膜１６に達し
た時、反応生成物、あるいはプラズマスペクトルに変化
が生じ、エツチングの終了を直ちに判別できる。したが
って、コンタクト孔１７がフィールド酸化膜１５に達す
ることはなく、」二層配線１８と半導体基板１１とで寄
生容量が形成されることはない。また、エツチングの終
了判別が正確であるので、オーバーエツチングによる素
子等の損傷も生じない。

第３図は本発明の他の実施例を示す断面図であり、この
他の実施例はフィールド酸化膜以外における多層配線構
造に本発明を適用したものである。

第３図において、二酸化シリコンの第１層間絶縁膜２１
の全面には窒化シリコン膜２２が積層されており、この
窒化シリコン膜２２の上に形成された下層配線２３は第
２層間絶縁膜２４で被われている。上層配線２５はこの
第２層間絶縁膜２５を貫通して上記下層配線２３に接続
されている。第１Ｍ間絶縁膜２１の表面は全面的に窒化
シリコン膜２２により被われているので、コンタクト孔
穿設時のオーバーエツチングの防市だけでなく、半導体
基板に形成される素子の保護を強化することができる。

なお、上記エツチング防止層は、いずれも窒化シリコン
膜で形成されているが、エツチング防止層をポリイミド
等の樹脂で形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は一実施例
の平面図、第３図は本発明の他の実施例の断面図、第４
図は従来例の断面図である。 １２．２１・・・・・・・第１絶縁膜、１４．２３・・
・・・・・第１配線、 １５．２４・・・・・・・第２絶縁膜、１６．２２・・
・・・・・エツチング防止層、１８．２５・・・・・・
・第２配線。 特許出願人　　　　　　ローム株式会社代理人　　　弁
理士　　桑　井　清　−第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　第１絶縁膜上に敷設された第１配線と、該第１配線を
   覆う上記第１絶縁膜と同一材質の第２絶縁膜と、該第２
   絶縁膜を貫通して上記第１配線に接続された第２配線と
   を含む半導体装置の配線接続構造において、上記第１絶
   縁膜と第１配線との間に第１絶縁膜とは異なる材質のエ
   ッチング防止層を介在させ、上記第２配線と接続される
   第１配線を上記エッチング防止層の中央部に位置させた
   ことを特徴とする半導体装置の配線接続構造。