JP2002270776A - 半導体装置の配線構造 - Google Patents

半導体装置の配線構造

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JP2002270776A
JP2002270776A JP2001069917A JP2001069917A JP2002270776A JP 2002270776 A JP2002270776 A JP 2002270776A JP 2001069917 A JP2001069917 A JP 2001069917A JP 2001069917 A JP2001069917 A JP 2001069917A JP 2002270776 A JP2002270776 A JP 2002270776A
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Japan
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wiring
polysilicon
dummy
semiconductor device
wirings
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Takashi Nawata
崇 縄田
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体集積回路における細長形状のポリシリ
コン配線の長手方向の各区間の抵抗が不均一となる。 【解決手段】 ポリシリコン配線20の長辺に隣接し
て、同一のポリシリコン層で構成されるダミー配線22
を設ける。ポリシリコン配線20には複数のコンタクト
部24が一定間隔で設けられ、隣接するコンタクト部2
4間のポリシリコン配線20がそれぞれ一定の抵抗値を
有する抵抗10として用いられる。この構成において、
ダミー配線22には、ポリシリコン配線20の各コンタ
クト部24に並んで、すなわちポリシリコン配線20と
同じ長手方向位置に配置されるダミーコンタクト部26
が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関
し、特にポリシリコン等を用いた配線の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体基板に構成される集積回路におい
ては、配線材料としてアルミニウム等の金属のほか、ポ
リシリコン(poly-Si)が用いられる。これら配線材料
は半導体基板上に成膜される。その導電膜はフォトリソ
グラフィ技術を用い、不要部分をエッチングにより除去
されて、基本的に細長形状の配線が形成される。
【0003】ポリシリコンで構成される配線は一般に
は、その長手方向の端部において上層のアルミニウム
(Al)等の電極とコンタクト構造により接続される。
その一方で、ポリシリコン配線を抵抗体として用いる場
合、配線の長手方向の途中位置にコンタクト構造を設
け、Al等の他の配線に接続することも行われる。図5
は、長手方向の端部及び途中位置にAl配線が接続され
た細長形状のポリシリコン配線の模式的な平面図であ
る。この図において、配線2はポリシリコンで形成さ
れ、その端部及び途中位置にAlの配線4とのコンタク
ト6が設けられている。
【0004】図5に示すような配線構造は、例えば、図
6に示すような回路に用いられる。図6はデジタル−ア
ナログ変換器(Digital-to-Analog Converter:DA
C)の回路図である。この回路において、複数の抵抗1
0の直列接続部分12が図5に示す構造で形成され得
る。すなわち、Alの配線4はそれぞれトランジスタス
イッチ14のエミッタに接続され、ポリシリコンの配線
2の隣接する配線4間の部分がそれぞれ図6の抵抗10
を構成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】導電膜をエッチングし
て配線をパターニングする際に、エッチングレートが場
所によって異なるため、細長い配線を形成した場合、長
手方向に関し配線の中央部に向かって配線の幅が狭くな
り、抵抗が大きくなる傾向がある。特に上述の配線2の
ように、ポリシリコン等の比較的高抵抗の材料を用い、
途中に他の配線とのコンタクトを設け、細長配線を長手
方向に複数の区間に区分して利用する場合には、各区間
の抵抗が不均一となるという問題があった。
【0006】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、細長形状の配線の幅の均一化が図られた半
導体装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
の配線構造は、導電体又は半導体からなる膜が細長形状
にパターニングされた配線が基板上に形成され、前記配
線の長手方向の途中位置に他の導電膜とのコンタクト構
造が形成される半導体装置において、前記配線に対して
平行に隣接して配置され、前記配線と同一の工程にて形
成される疑似配線を備えたものである。
【0008】本発明の好適な態様は 前記疑似配線が、
前記配線の両側に隣接してそれぞれ設けられ、前記疑似
配線のそれぞれは前記配線に対して互いに等しい間隔で
配置されることを特徴とする半導体装置の配線構造であ
る。
【0009】本発明の他の好適な態様は、複数の前記配
線が互いに平行に隣接して配置され、複数の前記疑似配
線が前記複数の配線を挟むように前記配線に対して平行
に隣接して配置されるものである。
【0010】さらに好適な態様は、前記配線及び前記疑
似配線が、等間隔に配置されることを特徴とするもので
ある。
【0011】他の本発明に係る半導体装置の配線構造
は、前記疑似配線が、前記疑似配線の長手方向の途中位
置に前記コンタクト構造と同一の工程にて形成される疑
似コンタクト構造を備え、前記疑似コンタクト構造が、
前記長手方向に関して前記コンタクト構造と同じ位置に
形成されるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【0013】[実施形態1]図1は、本発明の第1の実
施形態である半導体装置における本発明の主要部の模式
的な平面図であり、DAC回路に用いられるはしご型抵
抗回路網を構成する細長形状のポリシリコン配線を示し
ている。この図には、ポリシリコン配線20、ダミー配
線22、コンタクト部24、ダミーコンタクト部26、
Al配線28が表されている。ポリシリコン配線20、
及びダミー配線22は互いに同一のポリシリコン層で構
成される。すなわち、半導体基板上にポリシリコン層が
CVD(Chemical Vapor Deposition)法等により成膜
され、次にポリシリコン層の上にフォトリソグラフィ技
術によりマスクが形成され、ポリシリコン配線20とな
るべき部分及びダミー配線22となるべき部分が覆われ
る。そして、ウェットエッチング法、またはドライエッ
チング法により、ポリシリコン配線20とダミー配線2
2との間隙等のマスクされていない部分のポリシリコン
層が除去される。
【0014】ポリシリコン配線20は細長形状を有し、
その両側にそれぞれ1つずつダミー配線22が配置され
る。ダミー配線22は細長形状を有し、ポリシリコン配
線20の長辺に隣接して細長形状に形成される。設計
上、すなわちマスクのパターンとしては、ポリシリコン
配線20とダミー配線22との互いに対向する長辺同士
は基本的に平行とされる。ポリシリコン配線20とダミ
ー配線22との間隙の幅は、例えばエッチングの加工最
小寸法を考慮して定められ、基本的にポリシリコン配線
20やダミー配線22の幅に比べて小さく定められる。
【0015】ポリシリコン配線20のコンタクト部24
は、その長手方向の端部のみならず、ポリシリコン配線
20の長手方向の途中位置にも設けられ、Al配線28
とポリシリコン配線20とを電気的に接続する。Al配
線28は、DAC回路を構成する図6のトランジスタス
イッチ14のエミッタにつながる配線である。図6に示
すDAC回路は、同一抵抗値の抵抗10の直列接続部分
12を有するが、この直列接続部分12がポリシリコン
配線20で構成される。すなわち、隣接するコンタクト
部24間のポリシリコン配線20がそれぞれ抵抗10と
して用いられ、各コンタクト部24間の抵抗値が一定値
となるように複数のコンタクト部24がポリシリコン配
線20の長手方向に一定間隔で配置される。
【0016】一方、ダミー配線22にも複数のダミーコ
ンタクト部26が設けられる。ダミーコンタクト部26
は、基本的にポリシリコン配線20の各コンタクト部2
4に並んで、すなわちポリシリコン配線20と同じ長手
方向位置に配置される。
【0017】図2は、本半導体装置のコンタクト部2
4、ダミーコンタクト部26を通る模式的な断面図であ
る。コンタクト部24では、ポリシリコン配線20とそ
の上に形成される第1Al配線40とが、層間膜41に
開けられたコンタクトホール42を介して電気的に接続
されると共に、第1Al配線40とその上に形成される
第2Al配線であるAl配線28とが、層間膜43に開
けられたコンタクトホール44を介して電気的に接続さ
れ、これによりポリシリコン配線20とAl配線28と
の電気的接続が実現されている。一方、ダミーコンタク
ト部26では、ダミー配線22とその上に形成される第
1Al配線46とが、層間膜41に開けられたコンタク
トホール48を介して電気的に接続される。しかしダミ
ーコンタクト部26では、第1Al配線46とその上の
第2Al配線とは電気的に接続されず、また第1Al配
線40,46は互いに同一のAl層から形成されるがパ
ターン上、分断されているので、ダミー配線22はポリ
シリコン配線20とは基本的に電気的に接続されない。
なお、このことはダミー配線22が電気的にフローティ
ングの状態にあることを必ずしも意味しない。ダミー配
線22を例えば接地するなどして、所定電位に保つこと
は任意である。
【0018】さて、細長形状のポリシリコン配線は、そ
の幅がマスク上は一定であっても、実際に製造すると中
央部が端部より細くなることは従来技術の課題として上
述した。これは例えば、エッチング等のプロセス条件が
配線の長手方向位置に応じて微妙に相違することに起因
すると思われる。これを解決する本発明の本実施形態の
構成は、ポリシリコン配線20の両脇にダミー配線22
が設けられる点で、従来の構成と相違している。本構成
によれば、ポリシリコン配線20の長手方向端部におけ
るコンタクト部24間の抵抗値と中央部におけるコンタ
クト部24間の抵抗値との差異が抑制される。これは、
ポリシリコン配線20と同一工程にて形成されるダミー
配線22を、ポリシリコン配線20に近接して配置する
ことにより、ポリシリコン配線20の長手方向位置に応
じたエッチングレートの不均一が緩和されるからである
と解される。このように、ポリシリコン配線20の各コ
ンタクト部24間の抵抗値の均一化が図られることによ
り、例えば、上述したDAC回路ではデジタル−アナロ
グ変換の精度が向上する。
【0019】なお、上述の構成では、ポリシリコン配線
20とダミー配線22とのマスク上での間隙の幅は長手
方向の位置に依らずに一定とした。ここで、ポリシリコ
ン配線20に近接してダミー配線22を配したことによ
り、ポリシリコン配線20の長手方向中央部での電極幅
の細りが緩和される効果が確認されたことは、この間隙
の幅がポリシリコン配線20の長辺に対するエッチング
レートに影響を与えると考えるのが妥当である。よっ
て、ポリシリコン配線20の幅が長手方向の位置に依ら
ずに一定となるように、ポリシリコン配線20とダミー
配線22との間隙の幅をポリシリコン配線20の長手方
向位置に応じて変化させることも可能である。例えば、
ポリシリコン配線20が、その端部より中央部で太くな
る場合、両者の間隙幅が小さくなるように、ダミー配線
22のポリシリコン配線20に対向する長辺を曲線等に
構成してもよい。
【0020】[実施形態2]図3は、本発明の第2の実
施形態である半導体装置における本発明の主要部の模式
的な平面図であり、第1の実施形態と同様、DAC回路
に用いられるはしご型抵抗回路網を構成する細長形状の
ポリシリコン配線を示している。図3において上記実施
形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明の簡
略化を図る。本構成は、ダミー配線22がポリシリコン
配線20の両脇に設けられる点で、上記実施形態の構成
と共通するが、ダミー配線22にコンタクト部が設けら
れない点で相違する。
【0021】[実施形態3]図4は、本発明の第3の実
施形態である半導体装置における本発明の主要部の模式
的な平面図であり、第1の実施形態と同様、DAC回路
に用いられるはしご型抵抗回路網を構成する細長形状の
ポリシリコン配線を示している。図4において上記実施
形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明の簡
略化を図る。本構成では、ポリシリコン配線20が2本
隣接して配置される。このような構成は、はしご型抵抗
回路網の段数が多く、1本のポリシリコン配線20では
足りないときなどに用いられ、隣接するポリシリコン配
線20は図に示すようにAl配線60で連結される。
【0022】この構成では、2つのポリシリコン配線2
0を互いに近接して配置することにより、一方のポリシ
リコン配線20が他方のポリシリコン配線20に対する
ダミー配線22の役目を果たす。よって、ダミー配線2
2は各ポリシリコン配線20の2つの長辺のうち、他の
ポリシリコン配線20に対向しない長辺側にのみ隣接配
置される。すなわち、2本のポリシリコン配線20に対
して設けられるダミー配線22は2本で済み、各ポリシ
リコン配線20それぞれに2本ずつダミー配線22を設
ける構成に比べて、半導体チップ面積の有効利用が図れ
る。
【0023】
【発明の効果】本発明の半導体装置によれば、ポリシリ
コン等で構成された細長形状の配線に隣接して類似構成
のダミー配線を配置することにより、長手方向の位置に
応じた電極抵抗の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態であるDAC回路に
用いられるはしご型抵抗回路網を構成する細長形状のポ
リシリコン配線の構造を示す模式的な平面図である。
【図2】 ポリシリコン配線及びダミー配線それぞれの
コンタクト部を通る模式的な断面図である。
【図3】 本発明の第2の実施形態であるDAC回路に
用いられるはしご型抵抗回路網を構成する細長形状のポ
リシリコン配線の構造を示す模式的な平面図である。
【図4】 本発明の第3の実施形態であるDAC回路に
用いられるはしご型抵抗回路網を構成する細長形状のポ
リシリコン配線の構造を示す模式的な平面図である。
【図5】 長手方向の端部及び途中位置にAl配線が接
続された細長形状のポリシリコン配線の模式的な平面図
である。
【図6】 DACの概略の回路図である。
【符号の説明】
20 ポリシリコン配線、22 ダミー配線、24 コ
ンタクト部、26 ダミーコンタクト部、28,60
Al配線、40,46 第1Al配線。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電体又は半導体からなる膜が細長形状
    にパターニングされた配線が基板上に形成され、前記配
    線の長手方向の途中位置に他の導電膜とのコンタクト構
    造が形成される半導体装置において、 前記配線に対して平行に隣接して配置され、前記配線と
    同一の工程にて形成される疑似配線を備えたことを特徴
    とする半導体装置の配線構造。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置の配線構造に
    おいて、 前記疑似配線は、前記配線の両側に隣接してそれぞれ設
    けられ、前記疑似配線のそれぞれが前記配線に対して互
    いに等しい間隔で配置されることを特徴とする半導体装
    置の配線構造。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の半導体装置の配線構造に
    おいて、 複数の前記配線が互いに平行に隣接して配置され、複数
    の前記疑似配線が前記複数の配線を挟むように前記配線
    に対して平行に隣接して配置されることを特徴とする半
    導体装置の配線構造。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の半導体装置の配線構造に
    おいて、 前記配線及び前記疑似配線は、等間隔に配置されること
    を特徴とする半導体装置の配線構造。
  5. 【請求項5】 請求項1から請求項4のいずれかに記載
    の半導体装置の配線構造において、 前記疑似配線は、前記疑似配線の長手方向の途中位置に
    前記コンタクト構造と同一の工程にて形成される疑似コ
    ンタクト構造を備え、 前記疑似コンタクト構造は、前記長手方向に関して前記
    コンタクト構造と同じ位置に形成されることを特徴とす
    る半導体装置の配線構造。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005096364A1 (ja) * 2004-03-31 2005-10-13 Nec Corporation 半導体装置及びその製造方法
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US8039968B2 (en) 2008-03-11 2011-10-18 Panasonic Corporation Semiconductor integrated circuit device

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