JP3166153B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JP3166153B2
JP3166153B2 JP21759798A JP21759798A JP3166153B2 JP 3166153 B2 JP3166153 B2 JP 3166153B2 JP 21759798 A JP21759798 A JP 21759798A JP 21759798 A JP21759798 A JP 21759798A JP 3166153 B2 JP3166153 B2 JP 3166153B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal wiring
resistance element
insulating film
semiconductor device
interlayer insulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP21759798A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000049284A (ja
Inventor
秀和 山戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP21759798A priority Critical patent/JP3166153B2/ja
Publication of JP2000049284A publication Critical patent/JP2000049284A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3166153B2 publication Critical patent/JP3166153B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

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、多結晶シリコン膜、アモルファスシリコン膜
等のシリコン系の膜からなる抵抗素子を備えた半導体装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置の微細化・高集積化に
伴い、わずかな寸法で大きな抵抗を実現できるように、
多結晶シリコン膜、アモルファスシリコン膜等のシリコ
ン系の膜を用いた抵抗素子が多く採用されている。
【0003】図5は、この種の従来の半導体装置を示す
断面図である。図5に示すように、シリコン基板等の半
導体基板20上に二酸化シリコン等の絶縁膜21が形成
され、その絶縁膜21上に抵抗素子22が形成される。
抵抗素子22は、例えば、多結晶シリコン膜、アモルフ
ァスシリコン膜等のシリコン系の膜に不純物をイオン注
入して形成される。抵抗素子22の抵抗値は、膜厚、膜
幅等の寸法とドーピングした不純物の含有量等によって
調整される。
【0004】抵抗素子22上には第1の層間絶縁膜23
が形成され、その第1の層間絶縁膜23上には所定間隔
を隔てて金属配線24が配置される。金属配線24と抵
抗素子22との間には接続孔29を介して電気的に接続
される。
【0005】金属配線24上には第2の層間絶縁膜25
が形成され、その第2の層間絶縁膜25上には窒化チタ
ン膜26が形成される。窒化チタン膜26上には第3の
層間絶縁膜27が形成される。
【0006】しかし、多結晶シリコン膜等からなる抵抗
素子22を備えた半導体装置では、層間絶縁膜に含まれ
る水素やトランジスタの特性安定化のために行う水素雰
囲気中での熱処理で生じる水素が多結晶シリコン中のダ
ングリングボンドと結合してダングリングボンドの密度
が変化するため、抵抗素子22の抵抗値等が変動して抵
抗素子の特性が不安定となる。
【0007】特に、図5に示すように、多結晶シリコン
膜等からなる抵抗素子の電極である金属配線24の間隔
28が広く、抵抗素子22への被り量が少なければ、多
結晶シリコン膜形成工程以降での熱処理やトランジスタ
特性安定化のために行われる水素雰囲気中での熱処理に
よって、層間絶縁膜中の水素が拡散してダングリングボ
ンドと結合しダングリングボンドの密度が変動する。こ
の密度変動により抵抗素子22の抵抗値も変動するた
め、高精度な抵抗素子を必要とする回路等に採用するこ
とは困難であった。
【0008】そこで、このような問題を解決するために
種々の技術が提案されている。例えば、特開平3ー89
549号公報(以下、従来例1という)には、図6に示
すように、半導体基板30上に多結晶半導体の抵抗素子
31が形成され、アルミニウム層からなる電極32が電
気的分離に必要な最小幅の分離領域を除いて抵抗素子3
1の実質的全面に覆われた半導体装置が開示されてい
る。なお、図6中、33は半導体基板30上に形成され
た絶縁層、34は二酸化シリコン膜、35は水素の拡散
係数が小さい物質の層である。この従来例1の半導体装
置によれば、多結晶半導体の抵抗素子31は、アルミニ
ウム層から発する水素によってほぼ飽和状態になるの
で、抵抗素子31の抵抗値は、水素で飽和した多結晶半
導体の抵抗率で決まる一定の値を保つ、としている。
【0009】また、特開平4−152562号公報(以
下、従来例2という)には、水素の多結晶シリコンへの
到達を防ぐために配線層とは別に抵抗素子の上部を完全
に覆う金属膜が形成された半導体装置が開示されてい
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来例1の半導体装置
では、アルミニウム層からなる電極32が抵抗素子31
の実質的全面を覆っているが、電気的に分離するため所
定間隔を隔てて分離部32aを備えている。そのため、
水素が分離部32aを通り、抵抗素子31中のダングリ
ングボンドと結合して、抵抗素子31の抵抗値が変動す
るおそれがある。そのため、従来例1の半導体装置で
は、抵抗素子31の周囲に水素の拡散係数が小さい物質
の層35を有するが、構造が複雑になり、製造コストが
増大する。
【0011】一方、従来例2の半導体装置では、金属層
が抵抗素子の上部を覆うだけのために用いられ、配線と
しては用いられないので、種々の電気的な接続形態を採
ることができない。また、抵抗素子上部を覆うためだけ
に金属層が形成されていると配線の発熱による熱を逃が
すことが難しくなり、熱の変動による抵抗値への変動も
出てくる。
【0012】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、抵抗値の変動を確実に低減でき、金属
配線を利用することにより種々の電気的な接続形態を採
ることができる半導体装置を提供することを目的とす
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体基板上にシリコン系の膜からなる抵抗素子を有す
る半導体装置であって、前記抵抗素子に電気的に接続さ
れた第1の金属配線と、その第1の金属配線の上部に層
間絶縁膜を介して配置され、前記第1の金属配線と電気
的に接続され、前記第1の金属配線の分離部を覆う上部
の金属配線と、を有することを特徴とするものである。
【0014】上記第1の金属配線によって抵抗素子のほ
ぼ上部全面を覆うのが好ましく、その場合、配線厚と間
隔の比が0.5以上になるように形成されるのが好まし
い。
【0015】上部の金属配線は、前記抵抗素子の上部全
面を覆ってもよく、互いに層間絶縁膜を介して絶縁され
た2以上の金属配線からなってもよい。
【0016】上記抵抗素子と第1の金属配線及び各金属
配線の間は、層間絶縁膜に成形された接続孔を介して電
気的に接続されるのが好ましい。
【0017】抵抗素子は、例えば多結晶シリコン膜又は
アモルファスシリコン膜からなる。
【0018】本発明によれば、第1の金属配線の上部に
第1の金属配線の分離部の上部を覆う金属配線が配置さ
れるので、層間絶縁膜に含まれる水素やトランジスタ特
性安定化のために行われる水素雰囲気中での熱処理時の
水素が第1の金属配線下の抵抗素子に到達するのを阻止
でき、ダングリングボンドの密度を安定化させ、抵抗素
子における抵抗値の変動を確実に低減させることができ
る。
【0019】また、金属配線を用いて抵抗素子の上部を
覆っているので、種々の電気的な接続形態を採ることが
でき、さらに熱の放熱も容易にすることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を、図面
を参照して説明する。図1(A)は本発明の第1の実施
の形態に係る半導体装置を示す断面図、(B)はその平
面図である。
【0021】図1に示すように、第1の実施の形態は、
シリコン基板からなる半導体基板1と、その半導体基板
1上に形成された二酸化シリコン等からなる絶縁膜2
と、その絶縁膜2上に形成され、多結晶シリコン膜、ア
モルファスシリコン膜等のシリコン系の膜からなる抵抗
素子3と、その抵抗素子3の上部に第1の層間絶縁膜4
を介して配置され、間隔を隔てた分離部9を備えた第1
の金属配線6と、その第1の金属配線6の上部に第2の
層間絶縁膜7を介して配置され、第1の金属配線6の分
離部9の上部を覆う第2の金属配線11と、を有する。
【0022】第1の金属配線6及び第2の金属配線11
は、例えば、アルミニウム、銅、チタン、窒化チタン、
アルミニウム及びシリコンの合金、アルミニウム、シリ
コン及び銅の合金、アルミニウム及び銅の合金等で作ら
れる。また、これらの金属配線6、11はスパッタリン
グや蒸着等によって堆積して形成される。
【0023】第1の金属配線6は、第1の層間絶縁膜4
に形成された第1の接続孔5を介して抵抗素子3に電気
的に接続され、抵抗素子3の電極になる。第2の金属配
線11は、第2の層間絶縁膜7に形成された第2の接続
孔10を介して第1の金属配線6に電気的に接続され
る。接続孔5、10の形状としては、粒コンタクトや遮
断面積の大きいスリットコンタクト等が用いられる。
【0024】また、第1の金属配線6の分離部9は、抵
抗素子3に到達する水素の量を低減するため、配線厚と
間隔の比(アスペクト比)が0.5以上に狭くなるよう
に形成されるのが好ましい。また、第2の金属配線11
は、少なくとも分離部9の上部の全面を覆い、できれば
抵抗素子3の上部の全面を覆っているのが好ましい。
【0025】なお、第2の金属配線11は、絶縁膜12
で覆われているが、絶縁膜12はさらに上部の金属配線
(図示せず)とを絶縁する層間絶縁膜でもよく、また、
最上層のパッシベーション膜でもよい。
【0026】本発明によれば、第1の金属配線6の分離
部9の上部を覆う第2の金属配線11が配置されるの
で、層間絶縁膜に含まれる水素やトランジスタ特性安定
化のために実施する水素雰囲気中での熱処理時に生じる
水素が、第1の金属配線6下の抵抗素子3に到達するの
を阻止でき、ダングリングボンドの密度を安定化させ、
抵抗素子3における抵抗値の変動を確実に低減させるこ
とができる。第1の金属配線6が第2の金属配線11と
電気的に接続されていることにより、熱の放熱が容易に
なり熱による抵抗値の変動も低減することができる。
【0027】また、金属配線を用いて抵抗素子3の上部
を覆っているので、種々の電気的な接続形態を採ること
ができ、半導体装置の用途を広げることができる。
【0028】図2は、本発明の第2の実施の形態に係る
半導体装置を示す断面図である。図2に示すように、第
2の実施の形態では、第2の金属配線11の上部に第3
の層間絶縁膜8を介して配置された第3の金属配線13
をさらに有し、第2の金属配線11の端部と第3の金属
配線13の端部が重なり合い、その重なった部分が第1
の金属配線6の分離部9の上部を覆うように配置され
る。
【0029】第3の金属配線13は、第3の層間絶縁膜
8に形成された第3の接続孔15及び第2の層間絶縁膜
7に形成された第2の接続孔10を介して第1の金属配
線6に電気的に接続される。第2の実施の形態に係る半
導体装置は積層しながら製造されるので、第3の接続孔
15及び第2の接続孔10の間には、第2の金属配線1
1と同一の物質で作られた台座部11aを有する。この
台座部11aは、電気的接続のために用いられ、確実な
電気的接続を得るために、接続孔15、10の径以上の
大きさを有するのが好ましい。このように分離部9を上
部配線で覆うために接続する場合、接続孔を分離部9の
近くに形成しておく方が抵抗素子3に到達する水素をよ
り阻止する事ができる。
【0030】なお、第3の金属配線13は、絶縁膜14
で覆われているが、絶縁膜14はさらに上部の金属配線
(図示せず)とを絶縁する層間絶縁膜でもよく、また、
最上層のパッシベーション膜でもよい。
【0031】図3は、本発明の第3の実施の形態に係る
半導体装置を示す断面図である。図3に示すように、第
3の実施の形態では、第2の金属配線11の端部と第3
の金属配線13の端部がそれぞれ第1の金属配線6の分
離部9の途中まで配置され、かつ、両者の端部により第
1の金属配線6の分離部9を覆うように配置される。
【0032】なお、第3の接続孔15及び第2の接続孔
10の間には、第2の金属配線11と同一の物質で作ら
れた台座部11aを有するが、確実な電気的接続を得る
ために、接続孔15、10の径以上の大きさが好まし
い。
【0033】図4は、本発明の第4の実施の形態に係る
半導体装置を示す断面図である。図4に示すように、第
4の実施の形態では、第2の金属配線11の端部と第3
の金属配線13の端部が重なり合い、その重なった部分
が第1の金属配線6の分離部9の上部を覆うように配置
される。また、第3の金属配線13は、第3の層間絶縁
膜8に形成された第3の接続孔15を介して第2の金属
配線11に電気的に接続される。
【0034】第2乃至第4の実施の形態によれば、第2
の金属配線11に加えて第3の金属配線13を用いて抵
抗素子3の上部を覆うので、抵抗素子3の抵抗値の変動
をより確実に防止することができる。また、第3の金属
配線13を用いることにより、第1の実施の形態以上
に、種々の電気的な接続形態を採ることができ、半導体
装置の用途が広がる。
【0035】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
とはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範
囲内において、種々の変更が可能である。例えば、配線
の積層数は図面に開示されたものに限らず、例えば5層
や6層の配線構造であってもよい。また、抵抗素子3が
容量素子やトランジスタ素子の一部を構成してもよく、
その場合、抵抗素子3は半導体基板1に不純物をイオン
注入して形成される。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、第1の金属配線の上部
に第1の金属配線の分離部の上部を覆う金属配線が配置
されるので、層間絶縁膜に含まれる水素やトランジスタ
特性安定化のために行われる水素雰囲気中での熱処理時
の水素が第1の金属配線下の抵抗素子に到達するのを阻
止でき、ダングリングボンドの密度を安定化させ、抵抗
素子における抵抗値の変動を確実に低減させることがで
きる。その結果、半導体装置の信頼性を高めることがで
きる。
【0037】また、金属配線を用いて抵抗素子の上部を
覆っているので、種々の電気的な接続形態を採ることが
でき、半導体装置の用途を広げることができる。
【0038】さらに、熱の放熱が容易になり熱による抵
抗値の変動も低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明の第1の実施の形態に係る半導
体装置を示す断面図、(B)はその平面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置を
示す断面図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態に係る半導体装置を
示す断面図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態に係る半導体装置を
示す断面図である。
【図5】従来の半導体装置を示す断面図である。
【図6】従来の他の半導体装置を示す断面図である。
【符号の説明】
1:半導体基板 2:絶縁膜 3:抵抗素子 4:第1の層間絶縁膜 5:第1の接続孔 6:第1の金属配線 7:第2の層間絶縁膜 8:第3の層間絶縁膜 9:分離部 10:第2の接続孔 11:第2の金属配線 12:絶縁膜 13:第3の金属配線 14:絶縁膜 15:第3の接続孔

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板上にシリコン系の膜からなる抵
    抗素子を有する半導体装置であって、前記抵抗素子上に
    第1の層間絶縁膜を介して配置され、前記抵抗素子に電
    気的に接続された第1の金属配線と、当該第1の金属配
    線の上部に第2の層間絶縁膜を介して配置され、前記第
    1の金属配線と電気的に接続され、前記第1の金属配線
    の前記抵抗素子上にある分離部を覆う上部の金属配線
    と、を有することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】前記上部の金属配線は、前記抵抗素子の上
    部全面を覆うことを特徴とする請求項1に記載の半導体
    装置。
  3. 【請求項3】前記上部の金属配線は、互いに第1又は第
    2の層間絶縁膜を介して絶縁された2以上の金属配線か
    らなることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体
    装置。
  4. 【請求項4】前記抵抗素子と前記第1の金属配線、及び
    前記第1の金属配線と前記上部の金属配線の間は、それ
    ぞれ前記第1の層間絶縁膜又は前記第2の層間絶縁膜に
    形成された接続孔を介して電気的に接続されることを特
    徴とする請求項1乃至3のいずれか1つの項に記載の半
    導体装置。
JP21759798A 1998-07-31 1998-07-31 半導体装置 Expired - Fee Related JP3166153B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21759798A JP3166153B2 (ja) 1998-07-31 1998-07-31 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21759798A JP3166153B2 (ja) 1998-07-31 1998-07-31 半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000049284A JP2000049284A (ja) 2000-02-18
JP3166153B2 true JP3166153B2 (ja) 2001-05-14

Family

ID=16706800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21759798A Expired - Fee Related JP3166153B2 (ja) 1998-07-31 1998-07-31 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3166153B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003243522A (ja) 2002-02-20 2003-08-29 Mitsubishi Electric Corp 抵抗素子を使用した半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000049284A (ja) 2000-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070284662A1 (en) Microelectronic structure including high current density resistor
JP3510576B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH10209375A (ja) 半導体素子の薄膜キャパシタ製造方法
US5471084A (en) Magnetoresistive element and manufacturing method therefor
US6333238B2 (en) Method for minimizing the temperature coefficient of resistance of passive resistors in an integrated circuit process flow
JP2004071927A (ja) 半導体装置
JPS6010673A (ja) 半導体装置
JP3166153B2 (ja) 半導体装置
JP3171323B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR0161379B1 (ko) 반도체 소자의 다층배선 및 그 제조방법
JP3013628B2 (ja) 半導体装置
JP2879894B2 (ja) アンチフューズ素子を具備した半導体集積回路装置及びその製造方法
US6417568B1 (en) Semiconductor device
JP2000332203A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3463961B2 (ja) 半導体装置
US6489198B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP3249071B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0290668A (ja) 半導体装置
JPH05121727A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JPH05347299A (ja) 半導体装置
JP3391447B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0680733B2 (ja) 半導体装置の配線接続部
KR100247911B1 (ko) 반도체장치 및 그 제조방법
JPH0342834A (ja) 半導体装置
JPH03116852A (ja) 半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080309

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090309

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100309

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100309

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309

Year of fee payment: 10

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309

Year of fee payment: 10

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120309

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130309

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130309

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140309

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees