JP2008153549A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の配線層と、第1の配線層の上に形成された第2の配線層とを含み、第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設された第1の導体パターンと、第2の導体パターンとを含み、第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設された第3の導体パターンを含み、第3の導体パターンは同一層中を延出する延出部を有し、第1の導体パターンに、延出部の第1の領域において第1のビアプラグにより電気的に接続され、延出部は第2の導体パターンに、第1の領域よりも第3の導体パターンからより遠い第2の領域において、第2の、より小径のビアプラグを介してコンタクトし、第3の導体パターンの延出部、第1のビアプラグ、および第2のビアプラグは、第2の層間絶縁膜と共に、デュアルダマシン構造を形成する。
【選択図】図7
Description
図6(A)〜(C)は本発明の原理を示す図である。
[第1の実施形態]
図7(A)〜(C)は、本発明の第1の実施形態による多層配線構造を有する半導体装置の構成を示す。ただし図7(A)は前記多層配線構造の平面図であり、図7(B)は図7(A)中、点線で囲んだ領域の拡大図、図7(C)は図7(B)の断面図を示す。
[第2の実施形態]
図10(A)〜(C)は本発明の第2の実施形態による多層配線構造を有する半導体装置の構成を示す。ただし図10(A)は前記多層配線構造の平面図を、図10(B)は図10(A)中、点線で囲んだ領域の拡大図を、図10(C)は図10(B)の断面図を示す。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
[第3の実施形態]
図11(A)〜(C)は本発明の第3の実施形態による多層配線構造を有する半導体装置の構成を示す。ただし図11(A)は前記多層配線構造の平面図を、図11(B)は図11(A)中、点線で囲んだ領域の拡大図を、図11(C)は図11(B)の断面図を示す。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
[第4の実施形態]
図12(A)〜(C)は本発明の第4の実施形態による多層配線構造を有する半導体装置の構成を示す。ただし図12(A)は前記多層配線構造の平面図を、図12(B)は図12(A)中、点線で囲んだ領域の拡大図を、図12(C)は図12(B)の断面図を示す。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
[第5の実施形態]
図13(A)〜(C)は本発明の第4の実施形態による多層配線構造を有する半導体装置の構成を示す。ただし図13(A)は前記多層配線構造の平面図を、図13(B)は図13(A)中、点線で囲んだ領域の拡大図を、図13(C)は図13(B)中、線A−A'に沿った断面図を示す。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
[第6の実施形態]
図14は、本発明の第6の実施形態による多層配線構造を有する半導体装置のレイアウトを示す平面図である。本実施形態においても多層配線構造は先の各実施形態と同様にデュアルダマシン構造を有しており、断面図は省略する。
[第7の実施形態]
図15は、本発明の第7の実施形態による多層配線構造を有する半導体装置のレイアウトを示す平面図である。ただし図15中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。本実施形態においても多層配線構造は先の各実施形態と同様にデュアルダマシン構造を有しており、断面図は省略する。
[第8の実施形態]
図16は、本発明の第8の実施形態による多層配線構造を有する半導体装置のレイアウトを示す平面図である。ただし図16中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。本実施形態においても多層配線構造は先の各実施形態と同様にデュアルダマシン構造を有しており、断面図は省略する。
[第9の実施形態]
前記第3〜第8の実施形態では、ダミービアプラグ47D,47D3〜47D5,47Dc〜47Dfを、コンタクトコンタクトビアプラグ47Cと同じ径で形成していたが、先の第1および第2の実施形態のように、より小さい径で形成することも可能である。
[第10の実施形態]
図18は、本発明の第10の実施形態による多層配線構造を有する半導体装置のレイアウトを示す平面図である。ただし図18中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。本実施形態においても多層配線構造は先の各実施形態と同様にデュアルダマシン構造を有しており、断面図は省略する。
[第11の実施形態]
図19(A),(B)は、本発明の第11の実施形態による多層配線構造を示すそれぞれ平面図および断面図である。ただし図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
[第12の実施形態]
図21(A),(B)は、本発明の第12の実施形態による多層配線構造を示すそれぞれ平面図および断面図である。ただし図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
[第13の実施形態]
図22は、上記本発明の多層配線構造を有する本発明の第13の実施形態による半導体装置50の構成を示す。図示の例では多層配線構造は、前記第1の実施形態で説明したものになっているが、前記半導体装置50では、前記第1〜第10の実施形態のいずれの多層配線構造を使ってもよい。
前記多層配線構造は少なくとも第1の配線層と、前記第1の配線層の上に形成された第2の配線層とを含み、
前記第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第1の導体パターンと、前記第1の層間絶縁膜中に埋設された第2の、別の導体パターンとを含み、
前記第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第3の導体パターンを含み、
前記第3の導体パターンはその一部に、同一層中を延出する延出部を有し、
前記第3の導体パターンは前記第1の導体パターンに、前記延出部の第1の領域において第1のビアプラグにより電気的に接続され、
前記延出部は前記第2の導体パターンに、前記第1の領域よりも前記第3の導体パターンからより遠い、又はより近い第2の領域において、第2の、より小径のビアプラグを介してコンタクトし、
前記第3の導体パターンの前記延出部、前記第1のビアプラグ、および前記第2のビアプラグは、前記第2の層間絶縁膜と共に、デュアルダマシン構造を形成する半導体装置。
前記多層配線構造は少なくとも第1の配線層と、前記第1の配線層の上又は下に形成された第2の配線層を含み、
前記第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第1の導体パターンを含み、
前記第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第2の導体パターンを含み、
前記第2の導体パターンは、同一層中を延出する延出部を有し、
前記第2の導体パターンは前記第1の導体パターンに、前記延出部の第1の部分においてビアプラグにより電気的に接続され、
前記延出部は、前記ビアプラグを超えて延在する第2の部分を有し、
前記延出部は、前記第1の領域において第1の幅を有し、前記第2の領域において、前記第1の幅よりも狭い第2の幅を有し、
前記第2の導体パターン、前記延出部、前記ビアプラグの各々は、ダマシン構造を形成する半導体装置。
前記多層配線構造は少なくとも第1の配線層と、前記第1の配線層の上又は下に形成された第2の配線層とを含み、
前記第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第1の導体パターンと、前記第1の層間絶縁膜中に埋設された第2の、別の導体パターンとを含み、
前記第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第3の導体パターンを含み、
前記第3の導体パターンは主要部と、前記主要部から同一層中を延出する延出部を有し、
前記第3の導体パターンは前記第1の導体パターンに、前記延出部の第1の領域において、第1のビアプラグにより電気的に接続され、
前記延出部は、前記第1の領域よりも前記第3の導体パターンの前記主要部に近い第2の領域において同一層中を分岐する分岐パターンを有し、
前記分岐パターンは前記第2の導体パターンと第2のビアプラグを介してコンタクトし、
前記第3の導体パターンの前記主要部、前記分岐パターンを含む前記延出部、前記第1のビアプラグおよび前記第2のビアプラグの各々は、ダマシン構造を形成する半導体装置。
前記多層配線構造は少なくとも第1の配線層と、前記第1の配線層の上又は下に形成された第2の配線層とを含み、
前記第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第1の導体パターンと、前記第1の層間絶縁膜中に埋設された第2の、別の導体パターンとを含み、
前記第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第3の導体パターンを含み、
前記第3の導体パターンは、前記第3の導体パターンと同一層中を延出する延出部を有し、
前記第3の導体パターンは前記第1の導体パターンに、前記延出部において第1のビアプラグにより電気的に接続され、
さらに前記第3の導体パターンは、前記延出部が延出する縁部に一又は複数のダミー延出部を有し、
前記一又は複数のダミー延出部の各々は、前記第2の導体パターンに、第2のビアプラグを介してコンタクトし、
前記第3の導体パターン、前記延出部、および前記一又は複数のダミー延出部、前記第1のビアプラグ、および前記第2のビアプラグの各々は、ダマシン構造を形成する半導体装置。
前記多層配線構造は少なくとも第1の配線層と、前記第1の配線層の上又は下に形成された第2の配線層とを含み、
前記第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第1の導体パターンと、前記第1の層間絶縁膜中に埋設された第2の、別の導体パターンとを含み、
前記第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第3の導体パターンを含み、
前記第3の導体パターンはその一部に、同一層中を延出する延出部を有し、前記第3の導体パターンは前記第1の導体パターンに、前記延出部において第1のビアプラグにより電気的に接続され、
前記第3の導体パターンは、その内側領域にカットアウト部と、前記カットアウト部中を延出するダミー延在部を有し、前記ダミー延出部は前記第2の導体パターンに、第2のビアプラグを介してコンタクトし、
前記第3の導体パターン、前記延出部、前記第1のビアプラグ、および前記第2のビアプラグの各々は、ダマシン構造を形成する半導体装置。
前記多層配線構造は少なくとも第1の配線層と、前記第1の配線層の上又は下に形成された第2の配線層を含み、
前記第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第1の導体パターンを含み、
前記第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第2の導体パターンを含み、
前記第2の導体パターンはその一部に、同一層中を延出する延出部を有し、
前記第2の導体パターンは前記第1の導体パターンに、前記延出部においてビアプラグにより電気的に接続され、
さらに前記第2の導体パターンは、前記延出部が延出する縁部に一又は複数のダミー延出部を有し、前記一又は複数のダミー延出部の先端部にはボイドが形成されており、
前記延出部、前記一又は複数のダミー延出部、および前記ビアプラグの各々は、ダマシン構造を形成する半導体装置。
12,14,16,18,42,44,46,48 エッチングストッパ膜
13,15,17,19,43,45,47,49 層間絶縁膜
13A,17A,21,31,43A,47A Cu配線パターン
13a,17a,43a,47b バリアメタル膜
17B Cuビアプラグ
22A,22B,32A,32B,47B 延出部
22a,22b,32b,47C,47C3〜47C5 コンタクトビアプラグ
43B,43B3〜43B5,43Ba〜43Bf ダミーCuパターン
47Ac カットアウト
47D,47D3〜47D5,47Da〜47Df ダミービアプラグ
47E,47F,47E3〜47E5,47Ea〜47Ef ダミー延出部
47X,47Ex ボイド
50 半導体装置
51 シリコン基板
51A 素子領域
51B 素子分離領域
51a,51b 拡散領域
52 ゲート絶縁膜
53 ゲート電極
53a,53b 側壁絶縁膜
54 絶縁膜
54P,54Q コンタクトプラグ
55,56,57 低誘電率層間絶縁膜
55A,55B,56A,56B,56C,56D Cu配線パターン
55C,55D,56C,56D Cuダミーパターン
55P,55Q,56P,56Q,57P,57Q Cuビアプラグ
56p,56q,57p,57q ダミーCuプラグ
58,59,60,61 層間絶縁膜
58A,59A,60A 配線パターン
Claims (10)
- 多層配線構造を有する半導体装置であって、
前記多層配線構造は少なくとも第1の配線層と、前記第1の配線層の上に形成された第2の配線層とを含み、
前記第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第1の導体パターンと、前記第1の層間絶縁膜中に埋設された第2の、別の導体パターンとを含み、
前記第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第3の導体パターンを含み、
前記第3の導体パターンはその一部に、同一層中を延出する延出部を有し、
前記第3の導体パターンは前記第1の導体パターンに、前記延出部の第1の領域において第1のビアプラグにより電気的に接続され、
前記延出部は前記第2の導体パターンに、前記第1の領域よりも前記第3の導体パターンからより遠い、又はより近い第2の領域において、第2の、より小径のビアプラグを介してコンタクトし、
前記第3の導体パターンの前記延出部、前記第1のビアプラグ、および前記第2のビアプラグは、前記第2の層間絶縁膜と共に、デュアルダマシン構造を形成する半導体装置。 - 多層配線構造を有する半導体装置であって、
前記多層配線構造は少なくとも第1の配線層と、前記第1の配線層の上又は下に形成された第2の配線層を含み、
前記第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第1の導体パターンを含み、
前記第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第2の導体パターンを含み、
前記第2の導体パターンは、同一層中を延出する延出部を有し、
前記第2の導体パターンは前記第1の導体パターンに、前記延出部の第1の部分においてビアプラグにより電気的に接続され、
前記延出部は、前記ビアプラグを超えて延在する第2の部分を有し、
前記延出部は、前記第1の領域において第1の幅を有し、前記第2の領域において、前記第1の幅よりも狭い第2の幅を有し、
前記第2の導体パターン、前記延出部、前記ビアプラグの各々は、ダマシン構造を形成する半導体装置。 - 前記第1の配線層には、第3の、別の導体パターンが埋設されており、前記延出部は前記第3の導体パターンと、前記第1の領域よりも前記第2の導体パターンの前記主要部からより遠い、あるいはより近い第2の領域において第2のビアプラグを介してコンタクトし、前記延出部は、前記第1の領域において第1の幅を有し、前記第2の領域において、前記第1の幅よりも狭い第2の幅を有する請求項2記載の半導体装置。
- 前記第2の配線層は前記第1の配線層の上に形成され、前記第2の導体パターンの前記主要部、前記延出部、前記第1のビアプラグ、および前記第2のビアプラグは、前記第2の層間絶縁膜と共に、デュアルダマシン構造を形成する請求項3記載の半導体装置。
- 多層配線構造を有する半導体装置であって、
前記多層配線構造は少なくとも第1の配線層と、前記第1の配線層の上又は下に形成された第2の配線層とを含み、
前記第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第1の導体パターンと、前記第1の層間絶縁膜中に埋設された第2の、別の導体パターンとを含み、
前記第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第3の導体パターンを含み、
前記第3の導体パターンは主要部と、前記主要部から同一層中を延出する延出部を有し、
前記第3の導体パターンは前記第1の導体パターンに、前記延出部の第1の領域において、第1のビアプラグにより電気的に接続され、
前記延出部は、前記第1の領域よりも前記第3の導体パターンの前記主要部に近い第2の領域において同一層中を分岐する分岐パターンを有し、
前記分岐パターンは前記第2の導体パターンと第2のビアプラグを介してコンタクトし、
前記第3の導体パターンの前記主要部、前記分岐パターンを含む前記延出部、前記第1のビアプラグおよび前記第2のビアプラグの各々は、ダマシン構造を形成する半導体装置。 - 多層配線構造を有する半導体装置であって、
前記多層配線構造は少なくとも第1の配線層と、前記第1の配線層の上又は下に形成された第2の配線層とを含み、
前記第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第1の導体パターンと、前記第1の層間絶縁膜中に埋設された第2の、別の導体パターンとを含み、
前記第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第3の導体パターンを含み、
前記第3の導体パターンは、前記第3の導体パターンと同一層中を延出する延出部を有し、
前記第3の導体パターンは前記第1の導体パターンに、前記延出部において第1のビアプラグにより電気的に接続され、
さらに前記第3の導体パターンは、前記延出部が延出する縁部に一又は複数のダミー延出部を有し、
前記一又は複数のダミー延出部の各々は、前記第2の導体パターンに、第2のビアプラグを介してコンタクトし、
前記第3の導体パターン、前記延出部、および前記一又は複数のダミー延出部、前記第1のビアプラグ、および前記第2のビアプラグの各々は、ダマシン構造を形成する半導体装置。 - 前記延出部において前記第3の導体パターンから前記第1のビアプラグに至る距離は、前記一又は複数のダミー延出部において、前記第3の導体パターンから前記第2のビアプラグに至る距離よりも長い、請求項6記載の半導体装置。
- 多層配線構造を有する半導体装置であって、
前記多層配線構造は少なくとも第1の配線層と、前記第1の配線層の上又は下に形成された第2の配線層とを含み、
前記第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第1の導体パターンと、前記第1の層間絶縁膜中に埋設された第2の、別の導体パターンとを含み、
前記第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第3の導体パターンを含み、
前記第3の導体パターンはその一部に、同一層中を延出する延出部を有し、前記第3の導体パターンは前記第1の導体パターンに、前記延出部において第1のビアプラグにより電気的に接続され、
前記第3の導体パターンは、その内側領域にカットアウト部と、前記カットアウト部中を延出するダミー延在部を有し、前記ダミー延出部は前記第2の導体パターンに、第2のビアプラグを介してコンタクトし、
前記第3の導体パターン、前記延出部、前記第1のビアプラグ、および前記第2のビアプラグの各々は、ダマシン構造を形成する半導体装置。 - 前記第2の配線層は前記第1の配線層の上に形成され、前記第3の導体パターン、前記延出部、前記第1のビアプラグ、および前記第2のビアプラグは、前記第2の層間絶縁膜と共に、デュアルダマシン構造を形成する請求項1〜8のうち、いずれか一項記載の半導体装置。
- 多層配線構造を有する半導体装置であって、
前記多層配線構造は少なくとも第1の配線層と、前記第1の配線層の上又は下に形成された第2の配線層を含み、
前記第1の配線層は、第1の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第1の導体パターンを含み、
前記第2の配線層は、第2の層間絶縁膜中に埋設され配線パターンの一部を構成する第2の導体パターンを含み、
前記第2の導体パターンはその一部に、同一層中を延出する延出部を有し、
前記第2の導体パターンは前記第1の導体パターンに、前記延出部においてビアプラグにより電気的に接続され、
さらに前記第2の導体パターンは、前記延出部が延出する縁部に一又は複数のダミー延出部を有し、前記一又は複数のダミー延出部の先端部にはボイドが形成されており、
前記延出部、前記一又は複数のダミー延出部、および前記ビアプラグの各々は、ダマシン構造を形成する半導体装置。
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