JPH06204467A - Semiconductor integrated circuit device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and its manufacture

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JPH06204467A
JPH06204467A JP34747592A JP34747592A JPH06204467A JP H06204467 A JPH06204467 A JP H06204467A JP 34747592 A JP34747592 A JP 34747592A JP 34747592 A JP34747592 A JP 34747592A JP H06204467 A JPH06204467 A JP H06204467A
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JP
Japan
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wiring
metal wiring
layer
gate electrode
aluminum wiring
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Application number
JP34747592A
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Japanese (ja)
Inventor
Norihiko Tamaoki
徳彦 玉置
Yasuhiro Tomita
泰弘 冨田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent deterioration of a gate oxide film without connecting a protecting diode to a metal wiring connected to the gate electrode of a MOS semiconductor element. CONSTITUTION:A first first layer aluminum wiring 7 which is a metal wiring connected to the gate electrode 3 of a MOS semiconductor element and is not connected to a homogeneously diffused layer is set to have a prescribed wire length which does not permit charged particles which are generated by plasma process and incident on the first first layer aluminum wiring 7 to deteriorate the gate oxide film 2 of the MOS semiconductor element. The first first layer aluminum wiring 7 is permitted to pass through a second layer aluminum wiring 13, which is the topmost layer metal wiring connected to the diffused layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置及
びその製造方法に関し、特に、MOS型半導体集積回路
装置の製造工程におけるプラズマプロセス中のチャージ
アップによるゲート酸化膜劣化の防止対策に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a measure for preventing deterioration of a gate oxide film due to charge-up during a plasma process in a manufacturing process of a MOS type semiconductor integrated circuit device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の高密度化、低消費電力
化が進み、MOS素子のゲート酸化膜が薄膜化するにつ
れ、プラズマプロセス中の荷電粒子(イオン・電子)に
よるチャージアップに起因するゲート酸化膜の劣化が問
題になってきている。すなわち、ドライエッチング法や
プラズマCVD法等のプラズマプロセス中では、プラズ
マで発生した荷電粒子が半導体基板に入射してくるが、
ゲート電極に接続され拡散層に接続されていない長い金
属配線があると、該金属配線が入射してくる荷電粒子を
集め、該金属配線に接続されている微小な面積のゲート
酸化膜を劣化させるのである。
2. Description of the Related Art As semiconductor integrated circuits become higher in density and lower in power consumption and the gate oxide film of a MOS device becomes thinner, a gate caused by charge-up due to charged particles (ions / electrons) in a plasma process. Deterioration of the oxide film is becoming a problem. That is, during a plasma process such as a dry etching method or a plasma CVD method, charged particles generated by plasma enter the semiconductor substrate.
If there is a long metal wiring that is connected to the gate electrode and is not connected to the diffusion layer, the charged particles that are incident on the metal wiring are collected, and the gate oxide film of a minute area connected to the metal wiring is deteriorated. Of.

【0003】図5はゲート酸化膜の劣化を模式的に示し
ている。同図において、51はシリコン基板、52はシ
リコン基板51の表面に形成されたLOCOS酸化膜、
53はLOCOS酸化膜52同士の間に形成されたゲー
ト酸化膜、54はゲート酸化膜53の上に形成されたゲ
ート電極、55はLOCOS酸化膜52及びゲート電極
54の上に形成されたBPSG層間膜、56はBPSG
層間膜55及びゲート電極54の上に形成されたアルミ
ニウム配線、57は図示しないプラズマ発生装置により
発生したプラズマ気相、58はプラズマ気相57で発生
しシリコン基板51に入射する荷電粒子である。同図に
示すように、荷電粒子58はアルミニウム配線57に入
射した後、ゲート電極54に至り、ゲート酸化膜53を
劣化させる。荷電配線(アルミニウム配線56)の面積
とゲート(ゲート電極54)の面積との比が大きくなる
と、ゲート酸化膜53の劣化が著しくなる現象は”アン
テナ効果”と呼ばれている。
FIG. 5 schematically shows the deterioration of the gate oxide film. In the figure, 51 is a silicon substrate, 52 is a LOCOS oxide film formed on the surface of the silicon substrate 51,
53 is a gate oxide film formed between the LOCOS oxide films 52, 54 is a gate electrode formed on the gate oxide film 53, and 55 is a BPSG interlayer formed on the LOCOS oxide film 52 and the gate electrode 54. Membrane, 56 is BPSG
Aluminum wiring formed on the interlayer film 55 and the gate electrode 54, 57 is a plasma vapor phase generated by a plasma generator (not shown), and 58 is charged particles generated in the plasma vapor phase 57 and incident on the silicon substrate 51. As shown in the figure, after the charged particles 58 enter the aluminum wiring 57, they reach the gate electrode 54 and deteriorate the gate oxide film 53. A phenomenon in which the gate oxide film 53 is significantly deteriorated when the ratio of the area of the charged wiring (aluminum wiring 56) and the area of the gate (gate electrode 54) becomes large is called "antenna effect".

【0004】ゲート酸化膜の劣化に関しては、現在のと
ころ、配線形成("Gate Oxide Charging and its Elimi
nation for Metal Antenna Capacitor and Transistor
in VLSI CMOS Double Layer Metal Technology" F.Shon
e et al.;1989 Symposium onVLSI Technology pp73-7
4)や層間膜形成("Thin Oxide Charging Current Duri
ng Plasma Etching of Aluminum" H.Shin et al.;IEEE
Electron Devices Lett.,Vol.12,No.8,p404,Aug.1991
)に関して多く報告されているが、コンタクト穴形成
においても同様である。ゲート電極に接続され拡散層に
接続されていない金属配線に多くのコンタクト穴を形成
する場合、ドライエッチング法或いはスパッタ法等のプ
ラズマプロセスにおいて発生した荷電粒子が多くのコン
タクトに集められ、金属配線に接続されている微小な面
積のゲート酸化膜を劣化させる。
Regarding the deterioration of the gate oxide film, at present, the wiring formation (“Gate Oxide Charging and its Elimi
nation for Metal Antenna Capacitor and Transistor
in VLSI CMOS Double Layer Metal Technology "F.Shon
e et al.; 1989 Symposium onVLSI Technology pp73-7
4) and interlayer film formation ("Thin Oxide Charging Current Duri
ng Plasma Etching of Aluminum "H. Shin et al.; IEEE
Electron Devices Lett., Vol.12, No.8, p404, Aug.1991
However, the same applies to the formation of contact holes. When many contact holes are formed in the metal wiring that is connected to the gate electrode and not connected to the diffusion layer, charged particles generated in the plasma process such as dry etching or sputtering are collected in many contacts and It deteriorates the gate oxide film of a small area connected.

【0005】上記の問題に対し、プロセス側及び回路設
計側の双方においてさまざまな対策が考慮されている。
プロセス側からチャージアップを防止しようとするアプ
ローチもあるが、プラズマを用いる限りにおいては、ゲ
ート酸化膜の劣化防止対策としては限界がある。
For the above problems, various measures are taken into consideration on both the process side and the circuit design side.
There is an approach to prevent charge-up from the process side, but as long as plasma is used, there is a limit as a measure for preventing deterioration of the gate oxide film.

【0006】一方、回路設計側からは、層間膜形成に関
する報告で述べられており、図6に示すように、保護ダ
イオードをアルミニウム配線56に付加・接続させる手
段が提案されている。同図において、59はn+ 拡散
層、60は第1のアルミニウム配線、61はp−TEO
S層間膜、62は第2のアルミニウム配線である。
On the other hand, from the circuit design side, as described in the report on the interlayer film formation, as shown in FIG. 6, means for adding / connecting the protection diode to the aluminum wiring 56 has been proposed. In the figure, 59 is an n + diffusion layer, 60 is a first aluminum wiring, and 61 is p-TEO.
An S interlayer film, 62 is a second aluminum wiring.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
にアルミニウム配線に保護ダイオードを付加すると、保
護ダイオードの容量により回路動作のスピードが劣化す
るという問題がある。
However, when the protection diode is added to the aluminum wiring as described above, there is a problem that the circuit operation speed is deteriorated due to the capacitance of the protection diode.

【0008】上記に鑑み、本発明は、MOS型半導体素
子のゲート電極に接続される金属配線に保護ダイオード
を接続することなく、ゲート酸化膜の劣化を防止するこ
とを目的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to prevent the deterioration of the gate oxide film without connecting a protection diode to the metal wiring connected to the gate electrode of the MOS type semiconductor device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1の発明は、半導体集積回路装置を、MOS
型半導体素子のゲート電極に接続されている一方拡散層
には接続されていない金属配線は、プラズマプロセスに
おいて発生し当該金属配線に入射する荷電粒子が上記M
OS型半導体素子のゲート酸化膜を劣化させない所定の
配線長に設定されていると共に、最上層の金属配線を経
由している構成とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 provides a semiconductor integrated circuit device comprising a MOS
Type metal element connected to the gate electrode of the type semiconductor element but not connected to the diffusion layer, the charged particles generated in the plasma process and incident on the metal wiring are M
The wiring length is set so as not to deteriorate the gate oxide film of the OS type semiconductor device, and the metal wiring of the uppermost layer is used.

【0010】請求項2の発明は、請求項1の発明に係る
半導体集積回路装置を製造する方法であって、MOS型
半導体素子のゲート電極に接続される一方拡散層には接
続されない金属配線を、プラズマプロセスにおいて発生
し当該金属配線に入射する荷電粒子が上記MOS型半導
体素子のゲート酸化膜を劣化させない所定の配線長に形
成した後、該金属配線を最上層の金属配線を経由させる
ものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the first aspect of the present invention, wherein metal wiring connected to a gate electrode of a MOS type semiconductor element but not connected to a diffusion layer is formed. The charged particles generated in the plasma process and incident on the metal wiring are formed into a predetermined wiring length that does not deteriorate the gate oxide film of the MOS type semiconductor device, and then the metal wiring is passed through the uppermost metal wiring. is there.

【0011】請求項3の発明は、それぞれが複数のトラ
ンジスタにより構成される複数の標準セルからなる標準
セル群を自動配置配線法によって接続する半導体集積回
路装置の製造方法を対象とし、上記複数の標準セルの各
入力部であるゲート電極に接続される金属配線を該標準
セル内において最上層の金属配線を経由させておいた
後、各金属配線を自動配置配線法によって接続するもの
である。
A third aspect of the present invention is directed to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device in which a standard cell group including a plurality of standard cells each formed of a plurality of transistors is connected by an automatic placement and wiring method. After the metal wiring connected to the gate electrode which is each input portion of the standard cell is passed through the uppermost metal wiring in the standard cell, the metal wiring is connected by the automatic placement and wiring method.

【0012】[0012]

【作用】請求項1及び2の発明の構成により、MOS型
半導体素子のゲート電極に接続されている金属配線は、
プラズマプロセスにおいて発生する荷電粒子がゲート酸
化膜を劣化させない配線長に設定され、且つ拡散層に接
続される最上層の金属配線を経由しているため、最終的
には同じ回路構成でありながらプラズマプロセスにおい
ては配線長が短く且つ開口されるコンタクト穴の数が少
ないので、金属配線やコンタクト部が入射してくる荷電
粒子を集め金属配線に接続されている微小な面積のゲー
ト酸化膜を劣化させる”アンテナ効果”は発生しない。
According to the structure of the first and second aspects of the invention, the metal wiring connected to the gate electrode of the MOS type semiconductor element is
The charged particles generated in the plasma process are set to a wiring length that does not deteriorate the gate oxide film and pass through the uppermost metal wiring connected to the diffusion layer, so that the plasma is ultimately the same circuit configuration. In the process, since the wiring length is short and the number of contact holes opened is small, the charged particles entering the metal wiring or the contact portion are collected and the gate oxide film of a minute area connected to the metal wiring is deteriorated. The "antenna effect" does not occur.

【0013】また、請求項3の発明の構成により、複数
の標準セルの各入力部であるゲート電極に接続される金
属配線は、配線長が短いと共に標準セル内において最上
層の金属配線を経由しているため、最終的には同じ回路
構成でありながらプラズマプロセスにおいては配線長が
短く且つ開口されるコンタクト穴の数が少ないので、”
アンテナ効果”は発生しない。
According to the third aspect of the invention, the metal wiring connected to the gate electrode which is each input portion of the plurality of standard cells has a short wiring length and is routed through the uppermost metal wiring in the standard cell. Therefore, in the plasma process, the wiring length is short and the number of contact holes to be opened is small in the plasma process.
"Antenna effect" does not occur.

【0014】[0014]

【実施例】(第1実施例)図1は、本発明の第1実施例
に係る半導体集積回路装置の製造方法の工程を示す断面
図であって、該製造方法により製造される半導体集積回
路装置は2層構造のアルミニウム配線を有しており、以
下のような方法により製造される。
(First Embodiment) FIG. 1 is a cross-sectional view showing the steps of a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention, which is a semiconductor integrated circuit manufactured by the manufacturing method. The device has a two-layer aluminum wiring and is manufactured by the following method.

【0015】まず、図1(a)に示すように、p型のシ
リコン基板1上に、公知の方法により膜厚10nmのゲ
ート酸化膜2、ポリシリコン膜からなるゲート長0.5
μmのゲート電極3、n+ 拡散層で構成されるMOS型
nチャネルトランジスタを形成する。同図はソース・ド
レイン方向に垂直なゲート電極面の断面図であるため、
拡散層は図示されていない。また、同図において、4は
素子分離のためのLOCOS酸化膜である。
First, as shown in FIG. 1A, a gate oxide film 2 having a film thickness of 10 nm and a gate length 0.5 made of a polysilicon film are formed on a p-type silicon substrate 1 by a known method.
A MOS n-channel transistor composed of the gate electrode 3 having a thickness of μm and an n + diffusion layer is formed. Since this figure is a cross-sectional view of the gate electrode surface perpendicular to the source / drain direction,
The diffusion layer is not shown. Further, in the figure, 4 is a LOCOS oxide film for element isolation.

【0016】次に、図1(b)に示すように、LOCO
S酸化膜4及びゲート電極3の上に第1の層間絶縁膜と
してのBPSG膜5を堆積した後、該BPSG膜5にお
けるゲート電極3の上側にコンタクト穴6を開口する。
その後、BPSG膜5の上に第1の第1層アルミニウム
配線7及び第2の第2層アルミニウム配線8を形成した
後、該第1及び第2の第1層アルミニウム配線7,8の
上に第2の層間絶縁膜としてのシリコン酸化膜9をプラ
ズマCVD法により堆積する。
Next, as shown in FIG. 1 (b), the LOCO
After depositing a BPSG film 5 as a first interlayer insulating film on the S oxide film 4 and the gate electrode 3, a contact hole 6 is opened above the gate electrode 3 in the BPSG film 5.
Then, after forming the first first-layer aluminum wiring 7 and the second second-layer aluminum wiring 8 on the BPSG film 5, the first and second first-layer aluminum wirings 7 and 8 are formed on the first and second first-layer aluminum wirings 7 and 8. A silicon oxide film 9 as a second interlayer insulating film is deposited by the plasma CVD method.

【0017】ゲート電極3に接続されている第1の第1
層アルミニウム配線7の長さは10μm、後述する第2
層アルミニウム配線群14により他のブロックと接続さ
れる第2の第1層アルミニウム配線8の長さは10m
m、第1の第1層アルミニウム配線7と第2の第1層ア
ルミニウム配線8との間隔は5μmである。ゲート電極
3に接続されている第1の第1層アルミニウム配線7の
長さは10μmと短く、第1層アルミニウム配線形成時
及び第2の層間絶縁膜堆積時のアンテナ効果によるゲー
ト酸化膜2の劣化は、第1の第1層アルミニウム配線7
の長さが10mmの場合の千分の1でしかない。
The first first connected to the gate electrode 3
The length of the layer aluminum wiring 7 is 10 μm, which will be described later.
The length of the second first layer aluminum wiring 8 connected to another block by the layer aluminum wiring group 14 is 10 m.
The distance between the first first-layer aluminum wiring 7 and the second first-layer aluminum wiring 8 is 5 μm. The length of the first first layer aluminum wiring 7 connected to the gate electrode 3 is as short as 10 μm, and the gate oxide film 2 is formed by the antenna effect at the time of forming the first layer aluminum wiring and depositing the second interlayer insulating film. The deterioration is caused by the first first layer aluminum wiring 7
Is only one thousandth of that when the length is 10 mm.

【0018】次に、図1(c)に示すように、シリコン
酸化膜9における第1及び第2の第1層アルミニウム配
線7,8の上側にコンタクト穴10,11及び50個の
コンタクト穴からなるコンタクト穴群12を開口した
後、第1の第1層アルミニウム配線7と第2の第1層ア
ルミニウム配線8とを電気的に接続する長さ8μmの第
2層アルミニウム配線13、及び第2の第1層アルミニ
ウム配線8と他のブロックとを電気的に接続する50本
のアルミニウム配線からなる第2層アルミニウム配線群
14を形成する。
Next, as shown in FIG. 1C, contact holes 10, 11 and 50 contact holes are formed above the first and second first layer aluminum wirings 7, 8 in the silicon oxide film 9. After the contact hole group 12 is formed, the second layer aluminum wiring 13 having a length of 8 μm for electrically connecting the first first layer aluminum wiring 7 and the second first layer aluminum wiring 8 and the second A second layer aluminum wiring group 14 consisting of 50 aluminum wirings for electrically connecting the first layer aluminum wiring 8 to other blocks is formed.

【0019】ゲート電極3は、50個のコンタクト穴が
開口される第2の第1層アルミニウム配線8とは第2層
アルミニウム配線13を介して電気的に接続されること
になるが、コンタクト穴形成時にはゲート電極3は第1
の第1層アルミニウム配線7にしか接続されていないた
め、コンタクト穴形成時のアンテナ効果によるゲート酸
化膜2の劣化は、第1の第1層アルミニウム配線7の上
に50個のコンタクト穴が開口される場合の50分の1
でしかない。
The gate electrode 3 is electrically connected to the second first-layer aluminum wiring 8 in which 50 contact holes are opened through the second-layer aluminum wiring 13, but the contact hole When forming, the gate electrode 3 is the first
Since the gate oxide film 2 is connected only to the first-layer aluminum wiring 7 of the above, deterioration of the gate oxide film 2 due to the antenna effect at the time of forming the contact hole is caused by opening 50 contact holes on the first first-layer aluminum wiring 7. 1 / 50th of what is done
There is nothing.

【0020】以上のように、本第1実施例によると、ゲ
ート電極3に接続されている一方拡散層には接続されて
いない金属配線である第1の第1層アルミニウム配線7
は、プラズマプロセスにおいて発生し当該第1の第1層
アルミニウム配線7に入射する荷電粒子が上記ゲート酸
化膜2を劣化させない長さである10μmの長さに設定
されており、また拡散層に接続される最上層の金属配線
である第2アルミニウム配線13及び第2アルミニウム
配線群14に接続されているため(必要であれば、本第
1実施例のように、第2アルミニウム配線13及び第2
アルミニウム配線群14を第2の第1層アルミニウム金
属配線8に接続することができる)、最終的には同じ回
路構成でありながらプラズマプロセスにおいては配線長
が短く且つ開口されるコンタクト穴の数が少ないので、
金属配線やコンタクト部が入射してくる荷電粒子を集め
金属配線に接続されている微小な面積のゲート酸化膜を
劣化させるアンテナ効果が発生することはない。
As described above, according to the first embodiment, the first first-layer aluminum wiring 7 which is a metal wiring connected to the gate electrode 3 but not connected to the diffusion layer 7 is used.
Is set to a length of 10 μm, which is a length that does not deteriorate the gate oxide film 2 by charged particles generated in the plasma process and incident on the first first-layer aluminum wiring 7, and is connected to the diffusion layer. Since it is connected to the second aluminum wiring 13 and the second aluminum wiring group 14 which are the uppermost metal wirings (if necessary, like the first embodiment, the second aluminum wiring 13 and the second aluminum wiring 13
The aluminum wiring group 14 can be connected to the second first-layer aluminum metal wiring 8), and finally, in the plasma process, the wiring length is short and the number of contact holes to be opened is small even though the circuit configuration is the same. Because there are few
The antenna effect that collects the charged particles entering the metal wiring or the contact portion and deteriorates the gate oxide film of a minute area connected to the metal wiring does not occur.

【0021】このため、本第1実施例によると、回路動
作スピードを劣化させる保護ダイオードを付加すること
なく、信頼性の高い半導体集積回路装置を製造すること
ができる。
Therefore, according to the first embodiment, a highly reliable semiconductor integrated circuit device can be manufactured without adding a protection diode that deteriorates the circuit operation speed.

【0022】なお、SRAMセル等のように、ゲート電
極が金属配線を介して拡散層に接続されるものについて
は、拡散層が保護ダイオードとなるため、第1層の金属
配線の長さが上記所定の長さ以上であっても、該第1層
の金属配線を最上層の金属配線を経由させる必要はな
い。
In a SRAM cell or the like whose gate electrode is connected to the diffusion layer through a metal wiring, the diffusion layer serves as a protection diode, and therefore the length of the metal wiring in the first layer is the above. Even if it is a predetermined length or more, it is not necessary to pass the metal wiring of the first layer through the metal wiring of the uppermost layer.

【0023】また、上記第1実施例においては、金属配
線群が2層構造のアルミニウム配線である場合について
説明したが、金属配線群が3層構造のアルミニウム配線
である場合には、ゲート電極3に接続されるアルミニウ
ム配線を、上記所定の配線長以下(上記第1実施例では
10μm以内)に設定すると共に最上層の金属配線であ
る第3層アルミニウム配線を経由させることにより、同
様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the case where the metal wiring group is the aluminum wiring having the two-layer structure has been described. However, when the metal wiring group is the aluminum wiring having the three-layer structure, the gate electrode 3 is used. The same effect can be obtained by setting the aluminum wiring to be connected to the wiring to a length equal to or less than the predetermined wiring length (within 10 μm in the first embodiment) and passing through the third layer aluminum wiring which is the uppermost metal wiring. Obtainable.

【0024】(第2実施例)図2は、本発明の第2実施
例に係る半導体集積回路装置の製造方法を示すレイアウ
ト図であって、該製造方法は以下に説明するように、自
動配置配線法によって3層構造のアルミニウム配線を形
成するものである。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a layout diagram showing a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to a second embodiment of the present invention. The manufacturing method is automatically arranged as described below. An aluminum wiring having a three-layer structure is formed by a wiring method.

【0025】自動配置配線法を用いて半導体集積回路を
設計する場合には、それぞれ複数のトランジスタから構
成され所定の機能を有する標準セル21,22,23が
配置され、これら標準セル21,22,23間の信号を
やりとりするための複数の第2層アルミニウム配線から
なる第1の信号線群24及び複数の第3層アルミニウム
配線からなる第2の信号線群25が自動配置配線法によ
り配線される。
When designing a semiconductor integrated circuit using the automatic placement and routing method, standard cells 21, 22 and 23 each of which are composed of a plurality of transistors and have a predetermined function are arranged, and these standard cells 21, 22 and 22 are arranged. A first signal line group 24 made up of a plurality of second layer aluminum wirings and a second signal line group 25 made up of a plurality of third layer aluminum wirings for exchanging signals between 23 are wired by the automatic placement and routing method. It

【0026】各標準セル21,22,23はチップサイ
ズに比べ十分に小さく、通常は50μm角程度の大きさ
であるため、各標準セル21,22,23内には数mm
長の配線は存在しない。しかしながら、信号線は自動配
置配線法により発生させられるため、どのような長さの
アルミニウム配線が標準セル21,22,23に接続さ
れるのかは配線の配置が終了してからでないと分からな
い。
Since each standard cell 21, 22, 23 is sufficiently smaller than the chip size and usually has a size of about 50 μm square, each standard cell 21, 22, 23 has a size of several mm.
There are no long wires. However, since the signal lines are generated by the automatic placement and routing method, it is not possible to know what length aluminum wiring is connected to the standard cells 21, 22, and 23 until the wiring placement is completed.

【0027】標準セル21には、第1の信号線群24の
信号線から信号を取り入れる第1入力線26及び第2入
力線27と、第1の信号線群24の信号線に信号を送る
第1出力線28及び第2出力線29とがそれぞれ接続さ
れるが、第1の入力線26にはゲート電極のみが接続さ
れている。
The standard cell 21 sends signals to the first input line 26 and the second input line 27 which take in signals from the signal lines of the first signal line group 24 and the signal lines of the first signal line group 24. The first output line 28 and the second output line 29 are connected to each other, but only the gate electrode is connected to the first input line 26.

【0028】図3は本発明の第2実施例に係る半導体装
置の製造方法を示す断面図であって、第1実施例と同様
の部位については第1実施例と同じ符号を付すことによ
り説明は省略する。
FIG. 3 is a sectional view showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in the first embodiment. Is omitted.

【0029】図3において、13Aは第1の第2層アル
ミニウム配線、13Bは第2の第2層アルミニウム配
線、31は第1の信号線群24を構成する信号線、32
は第3の層間絶縁膜としてのシリコン酸化膜、33は標
準セル内の最上層の金属配線である第3層アルミニウム
配線、34は第1及び第2の第2層アルミニウム配線1
3A,13Bと第3層アルミニウム配線33とを接続す
るためのコンタクト穴であって、第1の入力線26は、
最上層の金属配線である第3アルミニウム配線34に接
続される。本第2実施例において、第1の入力線26は
第1の第1層アルミニウム配線7であり、該第1の第1
層アルミニウム配線7は、第1の第2層アルミニウム配
線13A、第3層アルミニウム配線34及び第2の第2
層アルミニウム配線13Bを介して第2の第1層アルミ
ニウム配線8に接続されている。
In FIG. 3, 13A is a first second layer aluminum wiring, 13B is a second second layer aluminum wiring, 31 is a signal line constituting the first signal line group 24, and 32 is a signal line.
Is a silicon oxide film as a third interlayer insulating film, 33 is a third layer aluminum wiring which is the uppermost metal wiring in the standard cell, and 34 is a first and second second layer aluminum wiring 1.
The first input line 26 is a contact hole for connecting the 3A and 13B and the third-layer aluminum wiring 33.
It is connected to the third aluminum wiring 34 which is the uppermost metal wiring. In the second embodiment, the first input line 26 is the first first-layer aluminum wiring 7, and the first first line
The layer aluminum wiring 7 includes the first second layer aluminum wiring 13A, the third layer aluminum wiring 34, and the second second layer aluminum wiring 13A.
It is connected to the second first layer aluminum wiring 8 through the layer aluminum wiring 13B.

【0030】上記のように本第2実施例においても、最
終的には同じ回路構成でありながら、ゲート電極に接続
される第1の入力線26である第1の第1層アルミニウ
ム配線7はプラズマプロセスにおいては配線長が短く且
つ開口されるコンタクト穴の数が少ないので、金属配線
やコンタクト部が入射してくる荷電粒子を集め金属配線
に接続されている微小な面積のゲート酸化膜を劣化させ
る”アンテナ効果”が発生することはない。
As described above, also in the second embodiment, the first first-layer aluminum wiring 7 which is the first input line 26 connected to the gate electrode has the same circuit configuration as described above. In the plasma process, the wiring length is short and the number of contact holes to be opened is small. Therefore, the gate oxide film of a minute area connected to the metal wiring is collected by collecting charged particles entering the metal wiring or the contact portion. There is no "antenna effect" that causes it.

【0031】このため、本第2実施例によると、回路動
作スピードを劣化させる保護ダイオードを付加すること
なく、信頼性の高い半導体集積回路装置を製造すること
ができる。
Therefore, according to the second embodiment, a highly reliable semiconductor integrated circuit device can be manufactured without adding a protection diode that deteriorates the circuit operation speed.

【0032】尚、上記第2実施例においては、第1の第
1層アルミニウム配線7と第2の第1層アルミニウム配
線8とを第1及び第2の第2層アルミニウム配線13
A,B並びに第3層アルミニウム配線34を介して接続
し、第2の第1層アルミニウム配線8を信号線31に接
続したが、これに代えて、図4(a)に示すように、第
2の第2層アルミニウム配線13Bを信号線31に接続
してもよいし、図4(b)に示すように、第2の第1層
アルミニウム配線8、第2の第2層アルミニウム配線1
3B及び第3層アルミニウム配線34のいずれもが信号
線31に対して接続可能にしてもよい。
In the second embodiment, the first first layer aluminum wiring 7 and the second first layer aluminum wiring 8 are connected to the first and second second layer aluminum wirings 13.
Although the second first layer aluminum wiring 8 was connected to the signal line 31 by connecting A, B and the third layer aluminum wiring 34, instead of this, as shown in FIG. The second second layer aluminum wiring 13B may be connected to the signal line 31. Alternatively, as shown in FIG. 4B, the second first layer aluminum wiring 8 and the second second layer aluminum wiring 1 may be connected.
Both 3B and the third layer aluminum wiring 34 may be connectable to the signal line 31.

【0033】尚、上記第2実施例では50μm角程度の
標準セルの入力線に関して言及したが、例えば数mmの
配線においてゲート酸化膜の劣化が発生しない場合は、
図5に示すように、複数の標準セルによって構成された
ブロック間を接続するブロック間配線35のブロックの
入力線を最上層の金属配線を経由する構成とすることに
より、標準セルのすべての入力線を最上層の金属配線を
経由させる上記第2実施例の方法を採る必要はない。
In the second embodiment described above, the input line of the standard cell of about 50 μm square is referred to. However, for example, when the deterioration of the gate oxide film does not occur in the wiring of several mm,
As shown in FIG. 5, the input line of the block of the inter-block wiring 35 connecting between the blocks constituted by a plurality of standard cells is configured to pass through the metal wiring of the uppermost layer, whereby all the inputs of the standard cell are input. It is not necessary to use the method of the second embodiment in which the wire is routed through the uppermost metal wiring.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よると、MOS型半導体素子のゲート電極に接続されて
いる金属配線は、最終的には同じ回路構成でありながら
プラズマプロセスにおいては配線長が短く且つ開口され
るコンタクト穴の数が少ないため、金属配線やコンタク
ト部が入射してくる荷電粒子を集め金属配線に接続され
ている微小な面積のゲート酸化膜を劣化させる”アンテ
ナ効果”が発生しないので、回路動作スピードを劣化さ
せる保護ダイオードを付加することなく、信頼性の高い
半導体集積回路装置を実現することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the metal wiring connected to the gate electrode of the MOS type semiconductor device has the same circuit configuration in the end, but the wiring is used in the plasma process. "Antenna effect", which is short and has a small number of contact holes, which collects charged particles from metal wires and contact parts and deteriorates a small area gate oxide film connected to metal wires. Therefore, a highly reliable semiconductor integrated circuit device can be realized without adding a protection diode that deteriorates the circuit operation speed.

【0035】また、請求項2の発明に係る半導体集積回
路装置の製造方法によると、MOS型半導体素子のゲー
ト電極に接続される金属配線を、プラズマプロセスにお
いて発生し当該金属配線に入射する荷電粒子がゲート酸
化膜を劣化させない所定の配線長に形成した後、該金属
配線を最上層の金属配線を経由させるため、請求項1の
発明に係る半導体集積回路装置を確実に製造することが
できる。
According to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the second aspect of the present invention, charged particles which are generated in a plasma process and are incident on the metal wiring connected to the gate electrode of the MOS semiconductor element are charged particles. After forming the gate oxide film to a predetermined wiring length that does not deteriorate the metal wiring, the metal wiring is routed through the uppermost metal wiring. Therefore, the semiconductor integrated circuit device according to the first aspect of the invention can be reliably manufactured.

【0036】さらに、請求項3の発明に係る半導体集積
回路装置の製造方法によると、複数の標準セルの各入力
部であるゲート電極に接続される金属配線を該標準セル
内において最上層の金属配線を経由させておいた後、ゲ
ート電極に接続される金属配線のそれぞれを自動配置配
線法によって接続するため、該金属配線は、配線長が短
いと共に標準セル内において最上層の金属配線を経由し
ているので、最終的には同じ回路構成でありながらプラ
ズマプロセスにおいては配線長が短く且つ開口されるコ
ンタクト穴の数が少なく”アンテナ効果”が発生しな
い。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device in accordance with the third aspect of the present invention, the metal wiring connected to the gate electrode which is each input portion of the plurality of standard cells has the uppermost metal in the standard cell. After passing through the wiring, each of the metal wirings connected to the gate electrode is connected by the automatic placement and wiring method. Therefore, the metal wiring has a short wiring length and is routed through the uppermost metal wiring in the standard cell. Therefore, in the plasma process, the wiring length is short and the number of contact holes to be opened is small so that the "antenna effect" does not occur in the plasma process.

【0037】このため、請求項3の発明によると、回路
動作スピードを劣化させる保護ダイオードを付加するこ
となく、信頼性の高い半導体集積回路装置を確実に製造
することができる。
Therefore, according to the third aspect of the present invention, a highly reliable semiconductor integrated circuit device can be reliably manufactured without adding a protection diode that deteriorates the circuit operation speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る半導体集積回路装置
及び該半導体集積回路装置の製造方法の工程を示す断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a step of a semiconductor integrated circuit device and a method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例に係る半導体集積回路装置
の製造方法を示すレイアウト図である。
FIG. 2 is a layout diagram showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to a second embodiment of the invention.

【図3】上記第2実施例に係る半導体集積回路装置の製
造方法を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment.

【図4】上記第2実施例の第1変形例に係る半導体集積
回路装置の製造方法を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the first modification of the second embodiment.

【図5】上記第2実施例の第2変形例に係る半導体集積
回路装置の製造方法を示すレイアウト図である。
FIG. 5 is a layout diagram showing a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to a second modification of the second embodiment.

【図6】プラズマプロセスにおいて発生するゲート酸化
膜の劣化現象を説明する模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a deterioration phenomenon of a gate oxide film that occurs in a plasma process.

【図7】従来の半導体集積回路装置を示す断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional semiconductor integrated circuit device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 p型シリコン基板 2 ゲート酸化膜 3 ゲート電極 7 第1の第1層アルミニウム配線(ゲート電極に接続
される金属配線) 8 第2の第1層アルミニウム配線 10,11 コンタクト穴 13 第2層アルミニウム配線(最上層の金属配線) 13A 第1の第2層アルミニウム配線 13B 第2の第2層アルミニウム配線 34 第3層アルミニウム配線(最上層の金属配線)
1 p-type silicon substrate 2 gate oxide film 3 gate electrode 7 first first layer aluminum wiring (metal wiring connected to the gate electrode) 8 second first layer aluminum wiring 10, 11 contact hole 13 second layer aluminum Wiring (uppermost metal wiring) 13A First second-layer aluminum wiring 13B Second second-layer aluminum wiring 34 Third-layer aluminum wiring (uppermost metal wiring)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/90 B 7514−4M 9169−4M H01L 21/82 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number FI Technical indication H01L 21/90 B 7514-4M 9169-4M H01L 21/82 B

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 MOS型半導体素子のゲート電極に接続
されている一方拡散層には接続されていない金属配線
は、プラズマプロセスにおいて発生し当該金属配線に入
射する荷電粒子が上記MOS型半導体素子のゲート酸化
膜を劣化させない所定の配線長に設定されていると共
に、最上層の金属配線を経由していることを特徴とする
半導体集積回路装置。
1. A metal wiring, which is connected to a gate electrode of a MOS type semiconductor element and is not connected to a diffusion layer, has charged particles which are generated in a plasma process and are incident on the metal wiring. A semiconductor integrated circuit device characterized in that a predetermined wiring length is set so as not to deteriorate the gate oxide film, and the metal wiring of the uppermost layer is provided.
【請求項2】 MOS型半導体素子のゲート電極に接続
される一方拡散層には接続されない金属配線を、プラズ
マプロセスにおいて発生し当該金属配線に入射する荷電
粒子が上記MOS型半導体素子のゲート酸化膜を劣化さ
せない所定の配線長に形成した後、該金属配線を最上層
の金属配線を経由させることを特徴とする半導体集積回
路装置の製造方法。
2. A gate oxide film of the MOS type semiconductor device, in which charged particles generated in a plasma process generate a metal line connected to a gate electrode of the MOS type semiconductor device but not connected to a diffusion layer and incident on the metal line. Is formed to a predetermined wiring length that does not deteriorate the metal wiring, and the metal wiring is passed through the uppermost metal wiring.
【請求項3】 それぞれが複数のトランジスタにより構
成される複数の標準セルからなる標準セル群を自動配置
配線法によって接続する半導体集積回路装置の製造方法
であって、上記複数の標準セルの各入力部であるゲート
電極に接続される金属配線を該標準セル内において最上
層の金属配線を経由させておいた後、上記ゲート電極に
接続される金属配線のそれぞれを自動配置配線法によっ
て接続することを特徴とする半導体集積回路装置の製造
方法。
3. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising connecting a standard cell group composed of a plurality of standard cells each composed of a plurality of transistors by an automatic placement and routing method, wherein each input of the plurality of standard cells. After the metal wiring connected to the gate electrode, which is a part of the standard cell, is routed through the uppermost metal wiring in the standard cell, each of the metal wiring connected to the gate electrode is connected by the automatic placement and wiring method. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
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