DE3902693A1 - Integrierte halbleiterschaltungsanordnung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine integrierte Halbleiterschal­ tung mit in mehreren Ebenen angeordneten oder mehrlagi­ gen Verbindungsschichten, insbesondere eine derartige Halbleiterschaltungsanordnung mit einer mehrlagigen (multi-level) Verbindungsstruktur, bei der obere und un­ tere Verbindungsschichten einander schneiden.

Bei einer bisher integrierten Halbleiterschaltungsanord­ nung ist zur Verbesserung des Integrationsgrads eine mehrlagige Verbindungsstruktur mit in mehreren Ebenen liegenden bzw. mehrlagigen Verbindungsschichten vorge­ sehen. Fig. 1 veranschaulicht ein herkömmliches gitter­ artiges Verbindungsschema, bei dem eine untere Verbin­ dungsschicht längs vorgesehener Verbindungsleitungen auf einem Plättchen 10 ausgebildet ist. In Fig. 1 sind mit gestrichelten Linien 101-105 Gitterlinien ange­ deutet, längs denen die untere Verbindungsschicht aus­ gebildet werden kann, während strichpunktierte Linien 201-205 Gitterlinien bezeichnen, längs denen die obere Verbindungsschicht ausbildbar ist. In Fig. 1 ist nur die untere Verbindungsschicht, nicht aber die obere Ver­ bindungsschicht dargestellt.

Die untere Verbindungsschicht ist durch ein längs der Gitterlinie 101 geformtes Muster (bzw. "Bild") 11, längs der Gitterlinie 102 ausgebildete Muster 21 und 22, längs der Gitterlinie 103 geformte Muster 31 und 32, längs der Gitterlinie 104 erzeugte Muster 41 und 42 sowie ein längs der Gitterlinie 105 ausgebildetes Muster 51 gebildet. Auf den Gitterlinien 102, 103 und 104 sind die Muster teilweise voneinander getrennt bzw. unterbrochen.

Die beschriebene mehrlagige Verbindungsanordnung ist mit den folgenden drei Problemen behaftet.

Das erste Problem liegt in der Konfiguration bzw. Ausge­ staltung der Oberfläche eines auf der unteren Verbin­ dungsschicht erzeugten Isolierfilms. Ein Schnitt durch eine Struktur längs der Linie 201 ist in Fig. 2A darge­ stellt. Beim Ablagern oder Aufdampfen eines Isolierma­ terials auf der Oberfläche des Plättchens mit Stufen wird im allgemeinen ein Isolierfilm praktisch gleich­ mäßiger Dicke auf Oberseiten, Flanken und Sohlen der Stufen gebildet. Wenn daher gemäß Fig. 2A Muster 11, 21, 31, 41 und 51 auf dem Plättchen 10 mit gleichen Tei­ lungsabständen erzeugt werden, entsteht ein Isolierfilm mit einer Dicke entsprechend 1/2 oder mehr des Abstands zwischen den Mustern, so daß die Rillen in den Zwischen­ räumen der Muster durch den Isolierfilm ausgefüllt (buried) sind. Infolgedessen kann die Oberfläche des Isolierfilms im wesentlichen flach ausgebildet sein.

Wenn das Muster, wie beim Muster 31, teilweise unter­ brochen ist, sind z.B. in einer Struktur längs der Li­ nie 204 gemäß Fig. 2B in gleichen Abständen keine Muster vorhanden, vielmehr ist der Abstand oder Zwi­ schenraum zwischen den Mustern 21 und 41 größer als zwi­ schen anderen benachbarten Mustern. In dieser weiten Rille entsteht dabei in unerwünschter Weise in der Ober­ fläche des in der Rille erzeugten Isolierfilms eine Stu­ fe. Da diese Stufe praktisch senkrecht abfällt, kann bei der Ausbildung einer oberen Verbindungsschicht auf diesem Isolierfilm 60 eine Unterbrechung in der oberen Verbindungsschicht auftreten. Demzufolge ist ein Ferti­ gungs- oder Behandlungsschritt zum Abflachen oder Flach­ ausbilden (flattening) des Isolierfilms 60 erforder­ lich. In diesem Fall sind die Verhältnisse von Tiefe und Breite der Rillen, d.h. die Geometrieverhältnisse, in großen und kleinen (weiten und schmalen) Bereichen, in denen das Muster der unteren Verbindungsschicht nicht vorhanden ist, verschieden. Demzufolge muß unter Berücksichtigung des ungünstigsten Falls als Ausgangs­ punkt eine ausreichende Abflachung vorgenommen werden, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen.

Das zweite Problem ist ein Lade- oder Belastungseffekt beim Ätzen zur Ausbildung einer ersten Verbindungs­ schicht. Beim normalen anisotropen Ätzen wird ein poly­ merer Film aus Kohlenstoff, Sauerstoff, Fluor und dgl. an einer Seitenwand eines geätzten Abschnitts als Ätz­ schutzfilm angebracht, wodurch ein Flanken- bzw. Sei­ tenätzen verhindert und damit eine im wesentlichen ver­ tikale Form erreicht wird. Da hierbei Kohlenstoff von einem Resistmaterial zugeführt wird, kann ein Seiten­ ätzen nahe eines dichten Resistmusters verhindert wer­ den. In einem schwach besetzten Resistmuster wird je­ doch das Seitenätzen beschleunigt, weil nicht genügend Kohlenstoff zugeführt wird. Insbesondere ist in einem in der Nähe des Umfangsabschnitts eines Chips gelegenen Abschnitt einer niedrigen Verbindungsdichte der Abstand zwischen benachbarten Verbindungsmustern groß, wobei die Verbindungsmuster voneinander getrennt werden kön­ nen. Im ungünstigsten Fall kann eine Trennung oder Un­ terbrechung der Verbindungsschicht auftreten.

Das dritte Problem besteht darin, daß sich eine Kapazi­ tät eines Verbindungsmusters abhängig vom Vorhanden­ sein/Fehlen benachbarter Verbindungsmuster verändert. Bei neueren Halbleiterelementen variiert die Arbeitsge­ schwindigkeit stark in Abhängigkeit von der Größe der Verbindungskapazität. Diese Verbindungskapazitäten lassen sich grob in eine Kapazität gegenüber Masse und eine Ka­ pazität zwischen benachbarten Verbindungsmustern eintei­ len. Wenn sich der Abstand zwischen benachbarten (oder aneinander angrenzenden) Verbindungsmustern mit zuneh­ mender Miniaturisierung der Elemente verkleinert, er­ höht sich das Verhältnis der Kapazität zwischen benach­ barten Verbindungsmustern.

Die Verbindungskapazität und damit die Arbeitsgeschwin­ digkeit des Elements ändert sich in starkem Maße in Ab­ hängigkeit davon, ob ein benachbartes Verbindungsmuster vorhanden ist. Die Auslegung einer integrierten Halblei­ terschaltungsanordung muß deshalb unter Berücksichti­ gung dieses erwähnten Unterschieds erfolgen. Beim Ent­ wurf einer großintegrierten Schaltung, die ohne automa­ tische Plazierung und Verlegungsprogramme mittels eines Rechners nicht konstruiert werden kann, ist die genann­ te Berücksichtigung praktisch nicht möglich. Bei einer integrierten Schaltung gleichmäßiger oder gleichförmi­ ger Kapazitäten kann nämlich die Arbeitsgeschwindigkeit ohne weiteres abgeschätzt bzw. vorherbestimmt werden, und die Schaltung kann mit optimalen Schrittakten im Vergleich zu einer (einem) integrierten Schaltung oder Schaltkreis betrieben werden, bei der (dem) eine Schal­ tung einer großen Verbindungskapazität aufgrund benach­ barter Verbindungsmuster und eine Schaltung einer klei­ nen Verbindungskapazität ohne benachbarte Verbindungs­ muster kombiniert (mixed) sind.

Obgleich vorstehend beispielhaft eine Auslegungs- oder Anordnungsmethode beschrieben ist, bei der eine Verbin­ dungsschicht auf gitterartig angeordneten Verbindungs­ linien geformt ist, ist eine allgemeine Anordnungsmetho­ de ohne die Anwendung der gitterartigen Verbindungsli­ nien ebenfalls mit den gleichen Problemen behaftet. Ge­ nauer gesagt: bei Anwendung einer in Fig. 3 dargestell­ ten allgemeinen Anordnungsmethode besitzt in einem Ab­ schnitt, in welchem die unteren Verbindungsschichtmuster 11 a und 11 b in einem kleinen gegenseitigen Abstand ange­ ordnet sind d.h. in einem Abschnitt längs strichpunk­ tierter Linien 201 a, ein Isolierfilm 60 gemäß Fig. 4A eine flache Oberseite. In einem Abschnitt oder Bereich mit einem Teil einer kleinen Breite, d.h. im unteren Be­ reich des Verbindungsschichtmusters 11 a, und damit eines großen Abstands zwischen dem schmalen Teil des Musters 11 a und dem unteren Bereich des Verbindungs­ schichtmusters 11 b, d.h. im Bereich längs der strich­ punktierten Linie 201 b, ist dagegen die Oberseite oder Oberfläche des Isolierfilms 60 uneben (vgl. Fig. 4B). Aus diesem Grund ist dabei die Ausbildung der oberen Verbindungsschichtmuster 21 a und 21 b schwierig.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer in­ tegrierten Halbleiterschaltungsanordnung, die eine fla­ che, auf einer unteren Verbindungsschicht erzeugte Iso­ lierschicht aufweist und bei welcher die Trennung oder Unterbrechung einer oberen Verbindungsschicht verhin­ dert werden kann.

Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung eines Verfah­ rens zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschal­ tungsanordnung mit den oben angegebenen Eigenschaften.

Gegenstand der Erfindung ist eine integrierte Halblei­ terschaltungsanordnung, umfassend ein Halbleitersub­ strat, ein längs erster paralleler Linien auf dem Sub­ strat ausgebildetes unteres Verbindungsschichtmuster, eine auf diesem Muster erzeugte Isolierschicht und ein längs zweiter paralleler Linien auf dieser (Isolier-)- Schicht ausgebildetes oberes Verbindungsschichtmuster, wobei die zweiten parallelen Linien die ersten paralle­ len Linien senkrecht schneiden, die dadurch gekennzeich­ net ist, daß ein aus dem gleichen Werkstoff wie das un­ tere Verbindungsschichtmuster geformtes und mit den obe­ ren und unteren Verbindungsschichtmustern nicht elek­ trisch verbundenes (Hilfs- oder) Blindmuster in einem Bereich, der unter dem oberen Verbindungsschichtmuster angeordnet ist und in welchem die ersten parallelen Li­ nien die zweiten parallelen Linien senkrecht schneiden, ausgebildet ist, wobei das Blindmuster in derselben Ebe­ ne wie das untere Verbindungsschichtmuster liegt, kein unteres Verbindungsschichtmuster enthält und angrenzend an das untere Verbindungsschichtmuster und in einem vor­ bestimmten Abstand von diesem angeordnet ist.

Das untere Verbindungsschichtmuster kann längs erster paralleler Linien ausgebildet werden, und das obere Ver­ bindungsschichtmuster kann längs zweiter paralleler Li­ nien erzeugt werden, welche die ersten parallelen Lini­ en senkrecht schneiden oder kreuzen. Dabei kann das Hilfs- oder Blindmuster (bzw. "-bild") in einem Bereich ausgebildet werden, in welchem die ersten parallelen Li­ nien die zweiten parallelen Linien schneiden.

Das Blindmuster kann in einem Bereich erzeugt werden, der durch gleichmäßige Verkleinerung, um zumindest einen Trennabstand zwischen benachbarten unteren Verbin­ dungsschichtmustern, eines verbleibenden Bereichs erhal­ ten wird, der seinerseits durch Subtrahieren eines unte­ ren Verbindungsschichtmusterbereichs von einem Bereich für ein oberes Verbindungsschichtmuster festgelegt ist.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Her­ stellung einer integrierten Halbleiterschaltungsanord­ nung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein unteres Verbindungsschichtmuster längs erster paralleler Linien und ein (Hilfs- oder) Blindmuster, die nicht elektrisch miteinander verbunden sind, auf einem Halbleitersub­ strat ausgebildet werden, auf dem unteren Verbindungs­ schichtmuster und dem Blindmuster eine Isolierschicht geformt wird und ein oberes, mit dem Blindmuster nicht elektrisch verbundenes Verbindungsschichtmuster längs zweiter paralleler Linien, welche die ersten parallelen Linien senkrecht schneiden, auf der Isolierschicht er­ zeugt wird, wobei das Blindmuster in einem unterhalb des oberen Verbindungsschichtmusters gelegenen Bereich ausgebildet wird, in welchem die ersten parallelen Li­ nien die zweiten parallelen Linien senkrecht schneiden, und das Blindmuster in derselben Ebene wie das untere Verbindungsschichtmuster liegt, kein unteres Verbin­ dungsschichtmuster aufweist und neben dem unteren Ver­ bindungsschichtmuster mit einem vorbestimmten Abstand von diesem angeordnet ist.

Das (Hilfs- oder) Blindmuster kann dabei in einem Be­ reich ausgebildet werden, der durch Verkleinerung eines verbleibenden Bereichs infolge der Subtraktion eines un­ teren Verbindungsschichtmusterbereichs von einem Be­ reich für das obere Verbindungsschichtmuster erhalten oder festgelegt wird, so daß Seiten des verbleibenden oder Restbereichs, welche den unteren Verbindungs­ schichtmustern gegenüberliegen oder zugewandt sind, in den Restbereich mit einem Trennabstand zwischen benach­ barten unteren Verbindungsschichtmustern zurückversetzt (backed into) sind, und so daß die den unteren Verbin­ dungsschichtmustern nicht zugewandten Seiten um höch­ stens die Hälfte des Trennabstands zwischen benachbar­ ten unteren Verbindungsschichtmustern in den Restbe­ reich zurückversetzt sind.

Indem erfindungsgemäß ein (Hilfs- oder) Blindmuster in einem Bereich angeordnet wird, in welchem kein unteres Verbindungsschichtmuster vorhanden ist, können die un­ teren Verbindungsschichtmuster mit praktisch gleich­ mäßiger Dicke verteilt werden. Demzufolge können Zwi­ schenräume zwischen den unteren Verbindungsschichten längs der Bereiche, auf denen das obere Verbindungs­ muster geformt wird, einander praktisch gleich sein, so daß ein Zwischenschicht-Isolierfilm (d.h. ein Isolier­ film zwischen den Schichten) ohne weiteres flach ausge­ bildet werden kann.

Da die Verbindungsmuster nicht getrennt oder unterbro­ chen sind, wird ein anormales Ätzen der Verbindungs­ muster vermieden. Da zudem alle Verbindungsmuster je­ weils benachbarte oder angrenzende Verbindungsmuster aufweisen, können die Kapazitäten aller Verbindungs­ muster gleichmäßig als eine Funktion entsprechend der Länge des Verbindungsmusters behandelt (oder berücksich­ tigt) werden, so daß die Schaltungsauslegung verein­ facht wird und ein genauer Operations- oder Arbeits­ schrittakt erzielbar ist.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Anordnung von Verbin­ dungsmustern (oder "-bildern") bei einer bisherigen integrierten Halbleiterschaltung,

Fig. 2A einen Schnitt längs der Linie 201 in Fig. 1,

Fig. 2B einen Schnitt längs der Linie 203 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Anordnung von Verbin­ dungsmustern bei der bisherigen integrierten Halbleiterschaltung entsprechend einer nor­ malen Auslegungs- oder Anordnungsmethode,

Fig. 4A einen Schnitt längs der Linie 201 a in Fig. 1,

Fig. 4B einen Schnitt längs der Linie 201 b in Fig. 1,

Fig. 5 eine Aufsicht zur Darstellung von Verbin­ dungsmustern bei einer integrierten Halblei­ terschaltung gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel der Erfindung,

Fig. 6 eine Aufsicht zur Darstellung von Verbin­ dungsmustern bei einer integrierten Halblei­ terschaltung gemäß einem zweiten Ausführungs­ beispiel der Erfindung,

Fig. 7 eine Aufsicht zur Darstellung von Verbin­ dungsmustern bei einer integrierten Halblei­ terschaltung gemäß einem dritten Ausführungs­ beispiel der Erfindung,

Fig. 8 eine Aufsicht zur Darstellung von Verbin­ dungsmustern bei einer integrierten Halblei­ terschaltung gemäß einem vierten Ausführungs­ beispiel der Erfindung,

Fig. 9 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung der Schritte einer Rechnerverarbeitung zur Fest­ legung (obtaining) der Verbindungsmuster nach Fig. 8,

Fig. 10 eine Aufsicht zur Darstellung von Verbin­ dungsmustern bei einer integrierten Halblei­ terschaltung gemäß einem fünften Ausführungs­ beispiel der Erfindung und

Fig. 11 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung der Schritte einer Rechnerverarbeitung zur Fest­ legung (obtaining) der Verbindungsmuster nach Fig. 10.

Die Fig. 1 bis 4 sind eingangs bereits erläutert wor­ den.

Die Erfindung beruht auf folgendem Grundprinzip:

Die oben angegebenen drei Probleme beruhen darauf, daß die Muster (oder "Bilder") in einer unteren Verbindungs­ schicht auf einem Halbleiter-Chip nicht in gleichmäßi­ gen Abständen vorliegen. Insbesondere beruht das bisher größte Problem bezüglich der Schwierigkeit der Abfla­ chung oder Flachausbildung (flattening) der Oberfläche eines (zwischen den Schichten angeordneten) Zwischen­ schicht-Isolierfilms auf der Ungleichmäßigkeit des Geo­ metrieverhältnisses von zwischen benachbarten Mustern in der unteren Verbindungsschicht gebildeten Rillen. Wenn eine obere Verbindungsschicht auf einem Zwischen­ schicht-Isolierfilm mit Stufen erzeugt wird, kann in unerwünschter Weise eine Trennung oder Unterbrechung in der oberen Verbindungsschicht über der jeweiligen Stufe auftreten.

Die genannten Probleme wurden nun erfindungsgemäß unter­ sucht. Als Ergebnis hat es sich gezeigt, daß die obigen Probleme dadurch gelöst werden können, daß ein nicht elektrisch mit einer der Verbindungsschichten verbun­ denes Hilfs- oder Blindmuster (dummy pattern) auf einem Abschnitt vorgesehen wird, auf dem kein unteres Verbin­ dungsmuster vorhanden ist. Durch Anordnung des Blind­ musters kann insbesondere das Geometrieverhältnis der zwischen den benachbarten Mustern in der unteren Verbin­ dungsschicht geformten Rillen (oder Zwischenräume) ver­ gleichmäßigt werden. Infolgedessen wird die Oberseite des Zwischenschicht-Isolierfilms flach.

Da die genannte Anordnung nur auf Gitter-Linien vorge­ nommen wird, an denen obere Verbindungsschichtmuster vorgesehen werden, kann in praktischer Weise ein Verbin­ dungsmuster oder ein Blindmuster an allen Schnittpunk­ ten zwischen Gitterlinien der oberen und unteren Verbin­ dungsschichtmuster vorgesehen werden. Wenn zudem Gitter­ linien nicht nach einer Gittertyp-Anordnungsmethode, sondern nach einer normalen Auslegungs- oder Anordnungs­ methode geformt werden, kann mit der unteren Verbin­ dungsschicht ein Blindmuster geformt werden, das da­ durch erhalten oder gebildet wird, daß ein Bereich, der durch Subtrahieren eines oberen und unteren Verbindungs­ schichtmustern gemeinsamen Teilbereichs von einem Be­ reich für das obere Verbindungsschichtmuster erhalten oder festgelegt wird, verkleinert wird, um damit einen vorbestimmten Abstand vom unteren Verbindungsschicht­ muster einzuhalten.

Durch Anordnung des Blindmusters auf die oben angegebe­ ne Weise ist dieses Blindmuster in einem Abschnitt vor­ handen, in welchem die unteren Verbindungsschichtmuster nicht eng beabstandet ausgebildet sind. Infolgedessen wird die Dichte der unteren Verbindungsschichtmuster vergleichmäßigt, wodurch ein anormales Ätzen für die Ausbildung der Verbindungsschichtmuster verhindert wird. Da weiterhin stets ein Verbindungsmuster oder ein Blindmuster neben einem (gegebenen) Verbindungsmuster vorhanden ist, ist die Kapazität zwischen benachbarten Verbindungsmustern der Länge des Verbindungsmuster pro­ portional, wodurch eine einfache Vorherbestimmung der Schaltkreisoperation ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß werden Blindmuster an jedem Schnitt­ punkt zwischen oberen und unteren Verbindungsschichtgit­ tern vorgesehen, bevor die Verbindungsmuster der unte­ ren und oberen Ebene ausgebildet werden. Die Blind­ muster überlappen dabei tatsächliche Verbindungsmuster, so daß die gewünschten Verbindungsmuster und Blind­ muster erhalten werden können.

Nach der Ausbildung der Verbindungsschichten der oberen und unteren Ebene können die Blindmuster automatisch unter Verwendung der Auslegungs- oder Anordnungsdaten für obere und untere Verbindungsschichten im Rechner entsprechend einem Programm für die Ausführung einer geometrischen graphischen Operation bezüglich eines Zwi­ schenschicht-Anordnungsmusters und einer Größenkorrek­ tur des Musters erzeugt werden. Nach der tatsächlichen Ausbildung der Verbindungsschicht braucht daher kein unbelegter Raum oder Leerraum gesucht zu werden, um ein nicht mit irgendwelchen Abschnitten im Leerraum verbunde­ nes Verbindungsmuster zu erzeugen, so daß sich die Zahl der Konstruktionsschritte nicht erhöht.

In anderer Ausgestaltung der Erfindung können andere Blindmuster zwischen obersten Verbindungsmustern ge­ formt werden. Auf diese Weise können die obersten Ver­ bindungsmuster mit praktisch gleichmäßiger Dichte ver­ teilt werden.

Im folgenden ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Beispielen erläutert.

Beispiel 1

In einem Verbindungsplan einer integrierten Halbleiter­ schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 stehen gestrichelte Lini­ en 101-105 für Gitterlinien, längs denen untere Ver­ bindungsschichtmuster verlaufen. Bei 11, . . ., 51 ist eine detaillierte Auslegungs- oder Plananordnung unterer Verbindungsschichtmuster angegeben. Strichpunktierte Linien 201-205 stehen für Gitterlinien, längs denen obere Verbindungsschichtmuster verlaufen, die der Über­ sichtlichkeit halber nicht eingezeichnet sind. Die un­ teren und oberen Verbindungsschichtmuster schneiden ein­ ander orthogonal bzw. rechtwinklig.

Die beschriebene Anordnung nach Fig. 5 entspricht der Anordnung gemäß Fig. 1. Diese Ausführungsform unter­ scheidet sich von der herkömmlichen Technik dadurch, daß ein der Signalübertragung nicht zugeordnetes Blind­ muster auf einer Gitterlinie angeordnet ist, auf der kein Verbindungsmuster vorhanden ist. Genauer gesagt: das Blindmuster 20 ist in einem unbelegten oder Leerbe­ reich ausgebildet, in welchem Verbindungsmuster auf der Gitterlinie 102 voneinander getrennt sind; ein Blind­ muster 30 ist in einem Leerbereich auf der Gitterlinie 103 angeordnet, und ein Blindmuster 40 ist in einem Leerbereich auf der Gitterlinie 40 ausgebildet. Die Li­ nienbreiten der Blindmuster 20, 30 und 40 entsprechen denen der Verbindungsmuster. Der Abstand oder Zwischen­ raum B zwischen Verbindungs- und Blindmustern auf der gleichen Gitterlinie entspricht im wesentlichen dem Ver­ bindungsmusterabstand A.

Die Blindmuster 20, 30 und 40 sind aus demselben Materi­ al wie die Verbindungsmuster 11, . . ., 51 geformt; sie werden gleichzeitig mit der Herstellung der Verbindungs­ muster geformt. Genauer gesagt: bei der Formung der Ver­ bindungsmuster wird die Maske für das Blindmuster gleichzeitig auf einer Leiterfolie zusammen mit einer Resistmaske für das Verbindungsmuster erzeugt. Die Lei­ terfolie wird durch selektives Ätzen unter Verwendung der Resistmaske so gemustert, daß die Verbindungs- und Blindmuster gleichzeitig geformt oder ausgebildet wer­ den.

Bei der beschriebenen Anordnung ist stets ein Verbin­ dungsmuster oder ein Blindmuster an jedem Schnittpunkt zwischen oberen und unteren Verbindungsschichtgitterli­ nien vorhanden. Die Abstände zwischen den unteren Ver­ bindungsschichtmustern sind daher längs aller Gitterli­ nien 201, . . ., 205, längs welchen die oberen Verbin­ dungsschichtmuster verlaufen, konstant. Insbesondere entspricht dabei nicht nur die Form der Schnitte in den Abschnitten längs der Gitterlinien 201 und 205, sondern auch die Form der Schnitte von Abschnitten längs der Gitterlinien 202, 203 und 204 der Form gemäß Fig. 2A. Demzufolge kann ein auf der unteren Verbindungsschicht erzeugter Zwischenschicht-Isolierfilm ohne weiteres flach ausgebildet werden, wodurch eine Senkung der Fer­ tigungskosten realisiert wird. Da weiterhin der Zwi­ schenschicht-Isolierfilm flach ausgebildet bzw. abge­ flacht werden kann, kann eine Unterbrechung des oberen Verbindungsschichtmusters unter Verbesserung der Ferti­ gungs-Zuverlässigkeit von vornherein vermieden werden. Die (Verteilung-)Dichte der unteren Verbindungsschicht­ muster wird vergleichmäßigt, so daß ein anormales Ät­ zen des Verbindungsmusters, ein Unabgleich einer Verbin­ dungskapazität und dgl. verhindert werden können.

Beispiel 2

Der in Fig. 6 gezeigte Verbindungsplan unterscheidet sich von dem nach Fig. 5 dadurch, daß Blindmuster auf den benachbarten Gitterlinien unter Bildung eines ein­ zigen Blindmusters 70 miteinander verbunden sind. Dabei entspricht der Abstand B zwischen dem Blindmuster 70 und einem Verbindungsmuster auf der unteren Verbindungs­ schichtmustergitterlinie dem Verbindungsabstand A auf die gleiche Weise wie beim Beispiel 1. Außerdem ist der Abstand C zwischen dem Blindmuster 70 und einem Verbin­ dungsmuster auf der oberen Verbindungsschichtmustergit­ terlinie dem Verbindungsabstand A gleich.

Mit der beschriebenen Anordnung wird die gleiche Wir­ kung wie mit der Anordnung nach Beispiel 1 erzielt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sollten insbesondere die Ab­ stände (Zwischenräume) B und C zwischen dem Blindmuster und dem Verbindungsmuster dem Verbindungsabstand A gleich sein. Selbst wenn die Abstände B und C praktisch das Doppelte des Verbindungsabstands A betragen, läßt sich der Zwischenschicht-Isolierfilm jedoch ohne weite­ res flach ausbilden bzw. abflachen.

Beispiel 3

Das Verbindungsschema nach Fig. 7 unterscheidet sich von dem nach Fig. 5 dadurch, daß Blindmuster nur an den Schnittstellen zwischen oberen und unteren Verbindungs­ schichtmustergitterlinien vorgesehen sind. Genauer ge­ sagt: ein Blindmuster 20 ist in einem Leerbereich auf der Gitterlinie 102 ausgebildet; Blindmuster 30 a, 30 b und 30 c sind in einem Leerbereich auf der Gitterlinie 103 vorgesehen, und ein Blindmuster 40 ist in einem Leerbereich auf der Gitterlinie 104 erzeugt.

Bei der Auslegung einer unteren Verbindungsschicht wer­ den Blindmuster im voraus an den Schnittstellen zwi­ schen unteren und oberen Verbindungsschichtmustergitter­ linien vorgesehen, und die Verbindungsmuster werden darauf aufgebracht. Da die Gitterlinien in unteren und oberen Verbindungsschichten im voraus vorgegeben oder festgelegt sind, können Blindmuster an allen Schnitt­ stellen zwischen den Gitterlinien beider Schichten so geformt werden, daß sie voneinander beabstandet sind. Danach werden die Blindmuster unter Bildung eines ge­ wünschten Verbindungsmusters der tatsächlichen oder eigentlichen unteren Verbindungsschicht überlagert. Wenn dabei das für die Signalübertragung vorgesehene Verbindungsmuster auf dem Blindmuster geformt wird, ist letzteres vollständig in das Verbindungsmuster einge­ schlossen, oder es ragt geringfügig über das Verbin­ dungsmuster hinaus, um damit als Teil desselben zu die­ nen. Infolgedessen wird die Verbindungsmustererzeugung nicht behindert, und es tritt auch kein Kurzschluß auf.

Wenn ein Blindmuster am Schnittpunkt zwischen den bei­ den Gitterlinien im voraus ausgebildet wird und bei der eigentlichen Verbindungsmusterausbildung ein Fehler ge­ macht wird, kann nach der Korrektur des so ausgebilde­ ten Verbindungsmusters das korrigierte Muster wieder mit einem anderen, im voraus erzeugten Blindmuster kom­ biniert werden. Wie vorstehend beschrieben, wird (je) ein Blindmuster an jedem Schnittpunkt zwischen den Git­ terlinien in sowohl den unteren als auch den oberen Ver­ bindungsschichten im voraus erzeugt, so daß ein ge­ wünschtes unteres Verbindungsschichtmuster ohne Ver­ größerung der Zahl der Konstruktionsschritte erhalten werden kann. Zudem kann ein Blindmuster an der Schnitt­ stelle zwischen den beiden Gitterlinien in einem verbin­ dungsfreien Bereich vorgesehen werden. Demzufolge kann ein auf der Anordnung erzeugter Zwischenschicht-Isolier­ film einfach glatt ausgebildet werden, so daß eine Un­ terbrechung der oberen Verbindungsschichtmuster vermie­ den wird.

Mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird somit nicht nur dieselbe Wirkung wie bei der Anordnung nach Beispiel 1 erzielt, vielmehr braucht auch ein unbeleg­ ter oder Leerbereich des Verbindungsmusters nicht ge­ sucht zu werden, so daß sich die Herstellungskosten für die untere Verbindungsschicht entsprechend verringern.

Beispiel 4

Das Verbindungsschema gemäß Fig. 8 unterscheidet sich vom bisherigen nach Fig. 3 dadurch, daß dabei für Si­ gnalübertragung nicht vorgesehene Blindmuster und Ver­ bindungsmuster ausgebildet sind. Insbesondere ist dabei ein Blindmuster 310 in einem großen Bereich, in welchem kein unteres Verbindungsschichtmuster vorliegt, und un­ terhalb des oberen Verbindungsschichtmusters 21 a ausge­ bildet, während ein Blindmuster 320 in einem großen Be­ reich, in welchem kein unteres Verbindungsschichtmuster vorhanden ist, und unter dem oberen Verbindungsschicht­ muster 21 b vorgesehen ist. Blindmuster 310, 320 und dgl. werden so geformt, daß sie dem vorbestimmten Kon­ struktionsstandard für untere und obere Verbindungs­ schichten entsprechen, wobei die Abstände zwischen den zugewandten Mustern 11 a, 11 b, 310 und 320 im wesentli­ chen einer vorbestimmten Mindestgröße entsprechen.

Fig. 9 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer Programmverarbeitung für die Erzeugung von Daten für das untere Schichtmuster. Obere und untere Schicht­ musterdaten sind digitalisiert und in einem (elektro­ nischen) Rechner gespeichert. Dabei können obere und untere Schicht(muster) daten deutlich voneinander unter­ schieden werden. In einem ersten Schritt ST 1 zur Erzeu­ gung eines Blindmusters wird zunächst ein im unteren Schichtmuster nicht enthaltener Bereich aus dem oberen Schichtmuster ausgezogen. Diese Bereiche werden als (Hilfs- oder) Blindmuster bezeichnet. Sodann wird als Blindmuster in einem Schritt ST 2 zum Korrigieren der Größe des Blindmusters verkleinert. Dabei wird das Blindmuster um die Mindestgröße entsprechend dem vorbe­ stimmten Mindestabstand zwischen unteren Schichtmustern verkleinert, um damit den vorbestimmten Konstruktions­ standards zu entsprechen. Im nächsten Schritt ST 3 wer­ den die so korrigierten Daten für das Blindmuster mit den Daten für das untere Schichtmuster verknüpft, wobei das untere Schichtmuster unter Verwendung dieser ver­ knüpften Daten als Maskierungs-Arbeitsdaten erzeugt wird.

Beispiel 5

Der Verbindungsplan gemäß Fig. 10 unterscheidet sich von dem nach Fig. 8 dadurch, daß Blindmuster 310 a und 320 a in Breiten- oder Querrichtung von oberen Verbin­ dungsschichtmustern 21 a und 21 b verbreitert bzw. erwei.­ tert sind. Demzufolge kann der Bereich, in welchem kein Blindmuster und auch kein unteres Verbindungsschicht­ muster vorliegt, verkleinert sein, während die Blind­ muster konstante Abstände zu den unteren Verbindungs­ schichtmustern 11 a und 11 b einhalten und damit die Ab­ flachungswirkung weiter verbessert wird.

Diese Blindmuster 310 a und 320 a können in Übereinstim­ mung mit der in Fig. 11 dargestellten Rechnerverarbei­ tungsprozedur ausgebildet werden.

Ersichtlicherweise ist die Erfindung verschiedenen wei­ teren Änderungen und Abwandlungen zugänglich.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung kann durch Anordnung eines (Hilfs- oder) Blindmusters in einem Be­ reich, in welchem kein unteres Verbindungsschichtmuster vorliegt, ein Zwischenschicht-Isolierfilm einfach flach ausgebildet werden. Infolgedessen wird eine Unterbre­ chung von oberen Verbindungsschichtmustern von vornher­ ein vermieden, ohne den Kostenaufwand für die Abfla­ chung des Zwischenschicht-Isolierfilms zu erhöhen. Demzufolge wird die Fertigungszuverlässigkeit verbes­ sert.

Claims (12)

1. Integrierte Halbleiterschaltungsanordnung, umfas­ send ein Halbleitersubstrat, ein längs erster paral­ leler Linien auf dem Substrat ausgebildetes unteres Verbindungsschichtmuster, eine auf diesem Muster er­ zeugte Isolierschicht und ein längs zweiter paral­ leler Linien auf dieser (Isolier-)Schicht ausgebil­ detes oberes Verbindungsschichtmuster, wobei die zweiten parallelen Linien die ersten parallelen Linien senkrecht schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus dem gleichen Werkstoff wie das untere Verbindungsschichtmuster geformtes und mit den obe­ ren und unteren Verbindungsschichtmustern nicht elektrisch verbundenes (Hilfs- oder) Blindmuster in einem Bereich, der unter dem oberen Verbindungs­ schichtmuster angeordnet ist und in welchem die ersten parallelen Linien die zweiten parallelen Li­ nien senkrecht schneiden, ausgebildet ist, wobei das Blindmuster in derselben Ebene wie das untere Verbindungsschichtmuster liegt, kein unteres Verbin­ dungsschichtmuster enthält und angrenzend an das untere Verbindungsschichtmuster und in einem vor­ bestimmten Abstand von diesem angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten parallelen Linien Gitter­ linien (grids) sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen obersten Verbindungsmustern andere Blindmuster geformt sind.

4. Integrierte Halbleiterschaltungsanordnung, umfas­ send ein Halbleitersubstrat, ein auf diesem geform­ tes unteres Verbindungsschichtmuster, eine auf letz­ terem ausgebildete Isolierschicht und ein auf letz­ terer geformtes oberes Verbindungsschichtmuster, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Hilfs- oder Blind­ muster aus dem gleichen Werkstoff wie das untere Verbindungsschichtmuster ohne elektrische Verbin­ dung mit oberem und unterem Verbindungsschicht­ muster in einem unter dem oberen Verbindungsschicht­ muster befindlichen Bereich ausgebildet ist, und zwar durch um mindestens einen Trennabstand zwi­ schen benachbarten unteren Verbindungsschicht­ mustern erfolgende gleichmäßige Verkleinerung eines verbleibenden oder Restbereichs, der durch Subtra­ hieren eines Bereichs für das untere Verbindungs­ schichtmuster von einem Bereich für das obere Ver­ bindungsschichtmuster erhalten oder festgelegt wird, wobei das Blindmuster dieselbe Ebene wie das untere Verbindungsschichtmuster aufweist oder ein­ nimmt, kein unteres Verbindungsschichtmuster auf­ weist und neben dem unteren Verbindungsschicht­ muster in einem vorbestimmten Abstand von diesem an­ geordnet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Blindmuster in einem Bereich ausgebildet ist, der durch gleichmäßige Verkleinerung eines ver­ bleibenden oder Restbereichs erhalten oder bestimmt wird, welcher (seinerseits) durch Subtrahieren eines Bereichs für das untere Verbindungsschicht­ muster von einem Bereich für das untere Verbindungs­ schichtmuster erhalten oder festgelegt wird, so daß den unteren Verbindungsschichtmustern zugewandte Seiten des Restbereichs in den Restbereich um einen Trennabstand zwischen den benachbarten unteren Ver­ bindungsschichtmustern zurückverlegt oder zurückver­ setzt (backed into) sind, und daß den unteren Ver­ bindungsschichtmustern nicht zugewandte Seiten in den Restbereich um höchstens die Hälfte des Trennab­ stands zwischen den benachbarten unteren Verbin­ dungsschichtmustern zurückversetzt sind.

6. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halb­ leiterschaltungsanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß ein unteres Verbindungsschichtmuster längs erster paralleler Linien und ein (Hilfs- oder) Blindmuster, die nicht elektrisch miteinander ver­ bunden sind, auf einem Halbleitersubstrat ausgebil­ det werden, auf dem unteren Verbindungsschicht­ muster und dem Blindmuster eine Isolierschicht ge­ formt wird und ein oberes, mit dem Blindmuster nicht elektrisch verbundenes Verbindungsschicht­ muster längs zweiter paralleler Linien, welche die ersten parallelen Linien senkrecht schneiden, auf der Isolierschicht erzeugt wird, wobei das Blind­ muster in einem unterhalb des oberen Verbindungs­ schichtmusters gelegenen Bereich ausgebildet wird, in welchem die ersten parallelen Linien die zweiten parallelen Linien senkrecht schneiden, und das Blindmuster in derselben Ebene wie das untere Ver­ bindungsschichtmuster liegt, kein unteres Verbin­ dungsschichtmuster aufweist und neben dem unteren Verbindungsschichtmuster mit einem vorbestimmten Ab­ stand von diesem angeordnet ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten parallelen Linien Gitter­ linien sind.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen obersten Verbindungsschichtmustern an­ dere bzw. weitere Blindmuster ausgebildet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des Blindmusters in einem Bereich, in wel­ chem die ersten parallelen Linien die zweiten pa­ rallelen Linien senkrecht schneiden, ausgebildet und dann diese Teile des Blindmusters miteinander verbunden werden.

10. Verfahren zur Herstellung einer integrierten Halb­ leiterschaltungsanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß ein unteres Verbindungsschichtmuster und ein (Hilfs- oder) Blindmuster, die nicht elektrisch mit­ einander verbunden sind, auf einem Halbleitersub­ strat ausgebildet werden, auf diesen Mustern eine Isolierschicht geformt wird und auf der Isolier­ schicht ein mit dem Blindmuster nicht elektrisch verbundenes Verbindungsschichtmuster erzeugt wird, wobei das Blindmuster in einem unterhalb des oberen Verbindungsschichtmusters gelegenen Bereich ausge­ bildet wird, der durch um zumindest einen Trennab­ stand zwischen benachbarten unteren Verbindungs­ schichtmustern erfolgende gleichmäßige Verkleine­ rung eines verbleibenden oder Restbereichs erhalten oder bestimmt wird, welcher (seinerseits) durch Sub­ trahieren eines Bereichs für das untere Verbindungs­ schichtmuster von einem Bereich für das obere Ver­ bindungsschichtmuster erhalten oder festgelegt wird, wobei das Blindmuster in derselben Ebene wie das untere Verbindungsschichtmuster liegt, kein un­ teres Verbindungsmuster aufweist und neben diesem in einem vorbestimmten Abstand von ihm angeordnet ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Blindmuster in einem Bereich ausgebildet wird, der durch gleichmäßige Verkleinerung eines verbleibenden oder Restbereichs erhalten oder be­ stimmt wird, welcher (seinerseits) durch Subtrahie­ ren eines Bereichs für das untere Verbindungs­ schichtmuster von einem Bereich für das obere Ver­ bindungsschichtmuster erhalten oder festgelegt wird, so daß den unteren Verbindungsschichtmustern zugewandte Seiten des Restbereichs in den Restbe­ reich um einen Trennabstand zwischen den benachbar­ ten unteren Verbindungsschichtmustern zurückverlegt oder zurückversetzt (backed into) sind, und daß den unteren Verbindungsschichtmustern nicht zugewandte Seite in den Restbereich um höchstens die Hälfte des Trennabstands zwischen den benachbarten unteren Verbindungsschichtmustern zurückversetzt sind.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausbildungsbereich für das Blindmuster an­ hand von Daten bestimmt wird, die durch Verknüpfen von Daten, die wiederum durch Subtrahieren eines Ausbildungsbereichs für das untere Verbindungs­ schichtmuster von einem Ausbildungsbereich für das obere Verbindungsschichtmuster und durch Ausführung einer Größenverkleinerungsoperation eines durch die Subtraktion erhaltenen (obtained) Restbereichs er­ halten werden, und Musterdaten aus Daten für den Ausbildungsbereich des oberen Verbindungsschicht­ musters sowie Daten für den Ausbildungsbereich des unteren Verbindungsschichtmusters durch Rechnerver­ arbeitung erhalten werden.