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発明の名称 半導体集積回路装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−224196
公開日 平成6年(1994)8月12日
出願番号 特願平5−12804
出願日 平成5年(1993)1月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】筒井 大和
発明者 前原 正明 / 大鋸谷 薫
要約 目的
接続孔の下にダミー配線を設けることによって、接続孔の深さを浅く、かつ、均一にすることができ、前記接続孔の歩留りを向上させる。

構成
絶縁膜の上下の導電層の導通をとるための接続孔を備えた半導体集積回路装置であって、前記半導体集積回路装置は、Si基板20の上部に形成された酸化シリコン膜12と、前記酸化シリコン膜12において、ゲート電極11と第1層配線14とをつなぐためにパターンカットされた接続孔13と、層間絶縁膜15において、第1層配線14と第2層配線17とをつなぐためにパターンカットされた接続孔16と、層間絶縁膜18において、第2層配線17と第3層配線とをつなぐためにパターンカットされた接続孔19a,19b,19cと、前記層間絶縁膜15において、接続孔19a,19bの直下に設けられたダミー配線14a,14bとから構成されるものである。
特許請求の範囲
【請求項1】 基体部に被着された絶縁膜を貫通して形成された接続孔の表面に導電膜を堆積して、前記絶縁膜の上下の導電層の導通をとる構造を備えた半導体集積回路装置であって、前記接続孔の下にダミー配線が設けられたことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項2】 前記ダミー配線は、導電材料から成ることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造技術における半導体集積回路装置に関して、特に、多層配線構造を備える半導体集積回路装置における絶縁膜中の接続孔の形成技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体集積回路装置の多層配線構造の形成過程において、絶縁膜に形成されたコンタクトホールやスルーホールなどの接続孔の形成に関する技術としては、ホトリソグラフィー技術やドライ/ウェットエッチング技術等が公知である。
【0003】また、半導体集積回路装置の多層配線構造の形成過程において、絶縁膜の平坦性を向上させる技術としては、SOG(スピンオングラス)法、SOGとエッチバックとの組合せ法、レジストエッチバック法、石英スパッタ法、研磨法等が公知である。
【0004】図3は従来の半導体集積回路装置の構造の一例を示す部分断面図である。
【0005】まず、図3を用いて、前記半導体集積回路装置の構造を説明すると、Si基板10の上部には、拡散層であるゲート電極1が設けられ、さらに、パッシベーション膜として機能する酸化シリコン膜2が形成されている。
【0006】また、前記酸化シリコン膜2の上部には、第1層配線4が設けられた層間絶縁膜5が形成され、さらに、前記層間絶縁膜5の上部には、層間絶縁膜8が形成されている。ここで、前記層間絶縁膜8には、第2層配線6が設けられ、さらに、該第2層配線6と第3層配線7とを接続する接続孔9a,9b,9cが形成されている。
【0007】また、前記接続孔9bの下部に位置する酸化シリコン膜2の凹部2aや、前記層間絶縁膜5の凹部5aにおける接続孔9bの周辺は、SOG3が溜まった状態となっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、半導体集積回路装置の微細化、高速化、配線構造の多層化に伴い、前記従来技術の限界が、明確になりつつある。
【0009】まず、図3に示した接続孔9a,9b,9cの微細化に伴い、微細加工(ホトリソグラフィーやエッチング等)がますます困難になってきている。これは、配線構造の微細化、多層化に伴い、酸化シリコン膜2や層間絶縁膜5に示したような段差が急峻化(高アスペクト比化)することにも起因している。したがって、前記段差を平坦化する必要が生じる。
【0010】また、前記酸化シリコン膜2や層間絶縁膜5を平坦化する場合、各膜において逐次平坦化を行えば問題は生じないが、工程が複雑になるなど種々の理由から平坦化を必要最小限で済ませることが多い。そのため、前記接続孔9a,9b,9cの深さは下の層間絶縁膜5の凹凸により大きくばらつくことになる。
【0011】つまり、前記接続孔9a,9b,9cの深さのばらつきが電気信号の速度のばらつきを発生させることになり、そのため、前記接続孔9a,9b,9cの歩留りや信頼度に大きく影響を及ぼすことになる。
【0012】また、平坦化法として、SOG3を使用する場合、層間絶縁膜5の凹部5aにSOG3が溜まることがあり、そのため、接続孔9bの形成がしにくくなる。
【0013】さらに、接続孔9bの側面付近にSOG3による層が形成されることがあるため、前記層間絶縁膜8と前記SOG3による層とが分断され易くなって、接続孔9bの金属膜が切断されてしまうことがある。
【0014】そこで、本発明の目的は、接続孔の下にダミー配線を設けることによって、接続孔の深さを浅く、かつ、均一にすることであり、さらに、SOGを使用して平坦化を行う時に、前記接続孔の形成を容易にする半導体集積回路装置を提供することにある。
【0015】本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【0016】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【0017】すなわち、絶縁膜を貫通して形成された接続孔の下に下層配線によるダミー配線が設けられるものである。
【0018】また、前記ダミー配線は導電材料から成るものである。
【0019】
【作用】前記した手段によれば、接続孔の下に下層配線によるダミー配線が設けられることによって、前記接続孔が配置される場所の近傍を周囲より高くすることができるため、前記接続孔の深さを浅く、かつ均一にすることが可能となる。
【0020】また、SOG材等の塗布膜を使用して平坦化を実施する場合においても、接続孔が形成される領域が平坦か、あるいは凸状になっているために、SOG材が接続孔付近に厚く溜まることがなくなる。
【0021】
【実施例】図1は本発明の一実施例である半導体集積回路装置の構造の一例を示す部分断面図である。
【0022】まず、図1を用いて、本実施例の半導体集積回路装置の構成を説明すると、Si基板20の上部には拡散層であるゲート電極11と、パッシベーション膜として機能する酸化シリコン膜12とが形成されている。
【0023】また、前記酸化シリコン膜12には、ゲート電極11と第1層配線14とを接続する接続孔13がパターンカットされて形成されている。
【0024】さらに、前記酸化シリコン膜12の上の層間絶縁膜15には、第1層配線14と第2層配線17とを接続する接続孔16がパターンカットされて形成されており、また、前記層間絶縁膜15の上の層間絶縁膜18には、第2層配線17と図示しない第3層配線とを接続する接続孔19a,19b,19cがパターンカットされて形成されている。
【0025】なお、前記接続孔13,16,19a,19b,19cの表面には、それぞれの上下の各配線間の導通をとるための図示しない金属膜が堆積されている。
【0026】ここで、前記層間絶縁膜15には、前記接続孔19aおよび19bの直下に、それぞれダミー配線14aおよび14bが設けられている。
【0027】このため、層間絶縁膜15の表面におけるダミー配線14aおよび14bが設けられた場所を、周囲と同等もしくは、周囲より高くし、凸状態とすることができる。したがって、前記接続孔19a,19b,19cの深さを浅く、かつ、均一にすることが可能となる。
【0028】また、層間絶縁膜15の平坦化をSOG3を用いて実施する場合においても、接続孔19aおよび19bの直下は平坦か、あるいは凸状態となっているため、接続孔19aおよび19bの直下に前記SOG3が残ることはなく、エッチバック法により前記SOG3を容易に除去することができる。
【0029】以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【0030】例えば、本実施例においては、ダミー配線が設けられる場所は接続孔の直下である場合を説明したが、図2に示すように、層間絶縁膜21に設けられるダミー配線14cが接続孔19dの下であれば、該ダミー配線14cが規格内の最小スペースを開けて形成される場合であっても同様の効果が得られる。
【0031】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0032】(1).接続孔の下にダミー配線が設けられることによって、接続孔の深さを浅く、かつ、均一にすることができるため、前記接続孔の歩留りを向上させることができる。
【0033】(2).接続孔の下にダミー配線が設けられることによって、接続孔の深さを浅く、かつ、均一にすることができるため、マイグレーション耐性などの信頼度設計を容易にすることができる。
【0034】(3).SOGなどの塗布膜を使用して平坦化を行う場合において、エッチバックが容易になるため、接続孔の歩留りを向上させることができ、また、マイグレーション耐性などの信頼度設計を容易にすることができる。
【0035】(4).SOGなどの塗布膜を使用して平坦化を行う場合において、接続孔の周辺にSOGが残らなくなるため、前記接続孔の加工を容易にすることができる。
【0036】(5).接続孔の下にダミー配線が設けられることによって、接続孔の深さを浅くすることができるため、電気信号の速度を向上させることができる。
【0037】(6).接続孔の下に設けられるダミー配線をメタルなどの導電材料にすることによって、第1層配線を形成する工程と同じ工程において、前記ダミー配線を形成することができる。




 

 


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