JP3463961B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP3463961B2
JP3463961B2 JP06101495A JP6101495A JP3463961B2 JP 3463961 B2 JP3463961 B2 JP 3463961B2 JP 06101495 A JP06101495 A JP 06101495A JP 6101495 A JP6101495 A JP 6101495A JP 3463961 B2 JP3463961 B2 JP 3463961B2
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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、半導体装置に関し、特
に配線層内に熱的に誘起された応力(ストレス)を緩和
する手段を備えた半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device provided with a means for relaxing thermally induced stress in a wiring layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路装置において、相互接続
配線は極めて重要な役割を果たしている。現在、半導体
集積回路装置の相互接続配線の主材料としては、主にア
ルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられている。
将来は、現在のアルミニウム相互接続配線技術または銅
系の相互接続配線を用いた技術が利用されると期待され
ている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor integrated circuit device, interconnection wiring plays an extremely important role. At present, aluminum or aluminum alloy is mainly used as a main material for interconnection wiring of semiconductor integrated circuit devices.
In the future, it is expected that the current aluminum interconnection wiring technology or technology using copper-based interconnection wiring will be used.

【0003】半導体集積回路装置における集積度向上の
要求と共に、限られた面積内により多くの半導体素子を
集積化しようとすると、相互接続配線構造はより複雑化
し、配線密度は増加し、配線層の数は増加する傾向を有
し、配線幅は狭くなる傾向を有する。
With the demand for higher integration in a semiconductor integrated circuit device, when more semiconductor elements are integrated in a limited area, the interconnection wiring structure becomes more complicated, the wiring density increases, and the wiring layer The number tends to increase and the wiring width tends to narrow.

【0004】このように、半導体集積回路装置、特に加
工寸法を減少した高集積度半導体集積回路装置において
は、製造工程において相互接続配線に誘起される応力が
配線構造の極めて深刻な劣化を招くおそれが多い。相互
接続配線構造は、通常SiO 2 やSi3 4 のような絶
縁体材料中に埋め込まれている。この構造は、半導体装
置の製造を容易にし、相互接続配線相互間を絶縁し、金
属表面が露出した時に生じる種々の望ましくない金属表
面の影響を低減する。
Thus, semiconductor integrated circuit devices, especially
In highly integrated semiconductor integrated circuit devices with reduced work size
Is the stress induced in the interconnect wiring during the manufacturing process.
It often causes extremely serious deterioration of the wiring structure. Mutual
Connection wiring structure is usually SiO 2And Si3NFourLike
Embedded in the edging material. This structure is
It facilitates the manufacture of
Various undesirable metal surfaces that occur when metal surfaces are exposed
Reduce the effect of the surface.

【0005】しかしながら、この絶縁体の熱膨張係数
と、相互接続配線に用いられる金属の熱膨張係数とは通
常大きく異なる。たとえば、Alの熱膨張係数は23×
10-6/℃であるのに対し、プラズマTEOSのSiO
2 膜の膨張係数は0.55×10-6/℃である。
However, the coefficient of thermal expansion of this insulator is usually very different from the coefficient of thermal expansion of the metal used for the interconnection wiring. For example, the coefficient of thermal expansion of Al is 23 ×
10 -6 / ° C, whereas plasma TEOS SiO
The expansion coefficient of the two films is 0.55 × 10 -6 / ° C.

【0006】半導体装置の製造プロセスにおいては、常
温と高温間の温度サイクルが繰り返し行なわれる。この
ような温度サイクルにおいて、熱膨張係数の差に基づく
大きな応力が生じてしまう。たとえば、配線層を高温で
形成し、常温に降温させると熱膨張係数の差に基づく応
力が発生する。このような降温過程における応力の発生
は、配線層の堆積時のみでなく、パッシベーション膜な
どの絶縁膜の形成時等にも発生する。
In the semiconductor device manufacturing process, temperature cycles between normal temperature and high temperature are repeated. In such a temperature cycle, a large stress is generated due to the difference in thermal expansion coefficient. For example, when the wiring layer is formed at a high temperature and then cooled to room temperature, stress is generated due to the difference in thermal expansion coefficient. Such stress is generated not only during the deposition of the wiring layer but also during the formation of an insulating film such as a passivation film, etc. during the temperature lowering process.

【0007】相互接続配線と絶縁領域との間に生じる応
力は、相互接続金属配線におけるストレスマイグレーシ
ョンやボイド形成、異なる配線層の配線間を接続するた
めの導電性プラグ下部におけるボイド形成、半導体装置
使用時における応力で促進されたエレクトロマイグレー
ション等の原因となる。また、絶縁領域中の応力は、予
知不可能なクラックの原因ともなる。絶縁領域中のクラ
ックは、相互接続配線を横断する可能性も有する。
The stress generated between the interconnection wiring and the insulating region is caused by stress migration or void formation in the interconnection metal interconnection, void formation under the conductive plug for connecting interconnections of different interconnection layers, semiconductor device use. This may cause electromigration or the like promoted by the stress at the time. Moreover, the stress in the insulating region also causes an unpredictable crack. Cracks in the insulating region can also cross the interconnect wiring.

【0008】相互接続配線におけるストレスマイグレー
ションは、大きなバンブー型グレイン構造を形成するこ
とによって低減することができる。また、アルミニウム
を用いた配線構造においては、たとえばTiN/Al/
TiNの積層構造が一般的に用いられる。アルミニウム
をTiNの層でサンドイッチすると、応力によってAl
配線中にボイドが誘起された時にも、Al層の上下のT
iN層によって導電路が確保される。また、TiN層
は、アルミニウム配線と絶縁領域との間の接着力が増大
する。
Stress migration in interconnect wiring can be reduced by forming large bamboo grain structures. Further, in the wiring structure using aluminum, for example, TiN / Al /
A laminated structure of TiN is generally used. When aluminum is sandwiched by a layer of TiN, stress causes Al
Even when a void is induced in the wiring, T above and below the Al layer
A conductive path is secured by the iN layer. In addition, the TiN layer increases the adhesive force between the aluminum wiring and the insulating region.

【0009】また、配線層形成時における絶縁層表面平
坦化のために、コンタクト孔(ビア孔)中にWプラグを
形成することが行なわれる。しかしながら、WはSiO
2 等の絶縁膜に対し、極めて弱い接着力しか有さない。
ここで、Wプラグの表面にTiN層を形成すると、Wプ
ラグの接着力を大幅に増加することができる。TiN層
は、W層とAl層との間の接着力増強にも役立つ。Al
層とWプラグとの間にTiN層を介在させると、TiN
層が存在しない場合と較べ、Al層とWプラグとの間の
接着力は増大する。
Further, a W plug is formed in the contact hole (via hole) in order to flatten the surface of the insulating layer when the wiring layer is formed. However, W is SiO
It has a very weak adhesive force to the insulation film such as 2 .
Here, if a TiN layer is formed on the surface of the W plug, the adhesive force of the W plug can be significantly increased. The TiN layer also helps enhance adhesion between the W and Al layers. Al
If a TiN layer is interposed between the layer and the W plug, TiN
The adhesion between the Al layer and the W plug is increased compared to the absence of the layer.

【0010】また、絶縁層の厚さを薄く最適化すること
により、絶縁領域内の応力を低減化することもできる。
Al中にCuを微量混合すると、Al配線層中における
Al原子の拡散を低減することができ、応力によって誘
起されるボイド発生も低減することができる。
Further, the stress in the insulating region can be reduced by optimizing the thickness of the insulating layer to be thin.
When Cu is minutely mixed with Al, diffusion of Al atoms in the Al wiring layer can be reduced, and generation of voids induced by stress can be reduced.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】以上説明した技術は、
相互接続配線における応力の影響を低減することができ
るが、未だ十分ではない。銅を混合したAl合金の配線
層において、大きなグレインを形成しても、応力が大き
いとストレスマイグレーションによってボイドが発生す
ることがある。相互接続配線構造が複雑化し、多層配線
層を含み、熱サイクルが複雑化すると、より大きな応力
が生じる可能性がある。
The technique explained above is
It is possible to reduce the influence of stress on the interconnection wiring, but it is not sufficient yet. Even if a large grain is formed in a wiring layer of an Al alloy mixed with copper, a void may occur due to stress migration if the stress is large. Greater stresses may occur as interconnect wiring structures become more complex, including multiple layers of wiring, and more complex in thermal cycling.

【0012】Al配線上下にグルー金属層としてTiN
層を設け、Al導電路の両側に付加的導電路を設けても
総ての問題が解決するわけではない。なぜなら、主配線
層であるAl配線にボイドが発生すれば、配線の電気抵
抗は増大してしまう。
TiN as a glue metal layer above and below the Al wiring
Providing layers and providing additional conductive paths on either side of the Al conductive path does not solve all problems. This is because if a void occurs in the Al wiring that is the main wiring layer, the electrical resistance of the wiring will increase.

【0013】また、応力が強いと、ビアホールの導電性
プラグ下にボイドが発生することもある。このようなボ
イドは、コンタクト抵抗の上昇の原因となる。絶縁層の
厚さを最適化(最小の厚さとする)して、応力を減少し
ても、多層配線構造においては実用的でなくなることも
ある。また、これらの対策を講じても、絶縁層中のクラ
ックの解決とはならない。絶縁層中にクラックが発生す
ると、そのクラックは相互接続配線をも切断することが
ある。
Further, if the stress is strong, a void may occur under the conductive plug of the via hole. Such voids cause an increase in contact resistance. Even if the stress is reduced by optimizing the thickness of the insulating layer (making it the minimum thickness), it may not be practical in the multilayer wiring structure. Moreover, even if these measures are taken, the cracks in the insulating layer cannot be solved. If a crack occurs in the insulating layer, the crack may also cut the interconnect wiring.

【0014】図6(A)は、多層配線構造の一例を示
す。絶縁層54の上面に、TiN層57、Al(Al合
金)層58、TiN層59の下層配線層が形成され、層
間絶縁膜64で覆われている。この層間絶縁膜64にビ
アホールが形成され、ビアホールを埋め込むWプラグ6
6が形成される。
FIG. 6A shows an example of a multilayer wiring structure. A lower wiring layer of a TiN layer 57, an Al (Al alloy) layer 58, and a TiN layer 59 is formed on the upper surface of the insulating layer 54, and is covered with an interlayer insulating film 64. A via hole is formed in the interlayer insulating film 64, and the W plug 6 filling the via hole
6 is formed.

【0015】層間絶縁膜64の表面上に、TiN層6
7、Al層68、TiN層69が積層され、上層配線層
を形成している。両側の上層配線は、Wプラグ66を介
して下層配線に電気的に接続されている。上層配線層表
面は、上層層間絶縁膜74によって覆われている。
A TiN layer 6 is formed on the surface of the interlayer insulating film 64.
7, Al layer 68, and TiN layer 69 are stacked to form an upper wiring layer. The upper layer wiring on both sides is electrically connected to the lower layer wiring via the W plug 66. The surface of the upper wiring layer is covered with the upper interlayer insulating film 74.

【0016】このような多層配線構造において、熱的に
誘起される応力が大きくなると、多層配線中の強度の弱
い所に応力が集中し、相互接続配線中にボイドが発生し
たり、絶縁領域中にクラックが発生する。
In such a multi-layer wiring structure, when the thermally induced stress increases, the stress concentrates on the weak places in the multi-layer wiring, causing voids in the interconnection wiring and in the insulating region. Cracks occur.

【0017】図6(B)は、このようなボイドやクラッ
クの例を示す。下層配線と上層配線を接続する左側のW
プラグの底面に、ボイド80aが発生する。また、下層
配線のAl層58中にスリット型のボイド80bが発生
する。また、層間絶縁膜64中にクラック82が発生す
る。
FIG. 6B shows an example of such voids and cracks. W on the left side that connects the lower layer wiring and the upper layer wiring
A void 80a is generated on the bottom surface of the plug. Further, a slit type void 80b is generated in the Al layer 58 of the lower wiring. Further, cracks 82 occur in the interlayer insulating film 64.

【0018】図7は、実際のサンプルに発生したボイド
やクラックを示す透過型電子顕微鏡(TEM)写真であ
る。この多層配線構造は、Wの下層配線上にW/TiN
/Al/TiN型多レベル構造を用いている。絶縁領域
はSiO2 で形成されている。Al配線層におけるグレ
インサイズは十分大きく、Al配線層にはCuが添加さ
れている。写真中に2層のAl配線層が示されており、
下層Al配線層の右側配線中にスリット型ボイドが発生
し、その右側のWプラグの下面にボイドが2か所発生し
ている。また、左端の層間絶縁膜中にクラックが発生し
ている。
FIG. 7 is a transmission electron microscope (TEM) photograph showing voids and cracks generated in an actual sample. This multilayer wiring structure has a structure in which W / TiN is formed on the lower layer wiring of W.
/ Al / TiN type multilevel structure is used. The insulating region is made of SiO 2 . The grain size in the Al wiring layer is sufficiently large, and Cu is added to the Al wiring layer. Two Al wiring layers are shown in the photograph,
Slit-type voids are generated in the right wiring of the lower Al wiring layer, and two voids are generated on the lower surface of the W plug on the right side thereof. Also, cracks are generated in the leftmost interlayer insulating film.

【0019】本発明の目的は、配線と配線を埋め込む絶
縁領域との間の熱膨張係数の差に基づく応力の影響を低
減した半導体装置を提供することである。本発明の他の
目的は、発生する応力を緩和できる構造を有する半導体
装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device in which the influence of stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the wiring and the insulating region in which the wiring is embedded is reduced. Another object of the present invention is to provide a semiconductor device having a structure capable of relaxing the generated stress.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
半導体素子を形成した半導体基板と、前記半導体基板上
方に形成され、上面にグルー金属層を備え、回路の相互
接続配線に用いられる第1相互接続配線領域と、上面に
グルー金属層を備えず、回路の構成要素として用いられ
ない第1ダミー領域とを含む第1配線層と、前記第1配
線層を覆う第1絶縁層とを有する。
The semiconductor device of the present invention comprises:
A semiconductor substrate having a semiconductor element formed thereon, a glue metal layer formed on the semiconductor substrate and provided on an upper surface thereof, a first interconnection wiring region used for interconnection wiring of a circuit, and a glue metal layer not provided on an upper surface; It has a first wiring layer including a first dummy region that is not used as a component of the circuit, and a first insulating layer that covers the first wiring layer.

【0021】前記第1相互接続配線領域と第1ダミー領
域とは前記半導体基板の表面から同一レベルに存在する
ことが好ましい。前記第1ダミー領域と第1相互接続配
線領域とは互いに同一材料によって構成されることが好
ましい。さらに、前記第1配線層上方に形成され、上面
にグルー金属層を備え、回路の相互接続配線に用いられ
る第2相互接続配線領域と、上面にグルー金属層を備え
ず、回路の構成要素として用いられない第2ダミー領域
とを含む第2配線層と、前記第2配線層を覆う第2絶縁
層とを有してもよい。
It is preferable that the first interconnection wiring region and the first dummy region exist on the same level from the surface of the semiconductor substrate. It is preferable that the first dummy region and the first interconnect wiring region are made of the same material. Further, as a component of the circuit, a second interconnect wiring region formed above the first wiring layer and having a glue metal layer on the upper surface and used for interconnect wiring of the circuit and a glue metal layer on the upper surface are not provided. A second wiring layer including a second dummy region that is not used and a second insulating layer that covers the second wiring layer may be included.

【0022】さらに、前記第1配線層の第1相互接続配
線領域と前記第2配線層の第2相互接続配線領域との間
に配置され、両者を電気的に接続する導電性プラグを設
けてもよい。
Further, a conductive plug is provided between the first interconnection wiring region of the first wiring layer and the second interconnection wiring region of the second wiring layer to electrically connect the two. Good.

【0023】上述の構成において、前記グルー金属層は
TiNで形成され、前記相互接続配線領域はAl、Al
合金、CuまたはCu合金で形成され、前記ダミー領域
はAl、Al合金、W、CuまたはCu合金で形成され
ることができる。
In the above structure, the glue metal layer is made of TiN, and the interconnection wiring region is made of Al or Al.
The dummy region may be formed of Al, Al alloy, W, Cu or Cu alloy.

【0024】上記構造において、前記ダミー領域は同一
配線層内の前記相互接続配線領域から3D以内の距離に
配置され、ここでD=(H+W)/2、Hは相互接続配
線領域の高さ、Wは相互接続配線領域の幅であるように
してもよい。
In the above structure, the dummy region is arranged within a distance of 3D from the interconnection wiring region in the same wiring layer, where D = (H + W) / 2, where H is the height of the interconnection wiring region, W may be the width of the interconnect wiring region.

【0025】第2配線層を有する場合、前記第2配線層
の第2相互接続配線領域は、下面にもグルー金属層を備
えるようにしてもよい。上述の構造において、前記第1
配線層の第1相互接続配線領域は、下面にもグルー金属
層を備えてもよい。
In the case of having a second wiring layer, the second interconnection wiring region of the second wiring layer may be provided with a glue metal layer also on the lower surface. In the above structure, the first
The first interconnect wiring region of the wiring layer may also include a glue metal layer on the lower surface.

【0026】[0026]

【作用】回路の相互接続配線に用いられる第1相互接続
配線領域にはグルー金属層を設け、回路の構成要素とし
て用いられない第1ダミー領域にはグルー金属層を備え
ないことにより、構造上強度の弱い部分を選択的に形成
する。配線構造に応力が蓄積した時には強度の弱いダミ
ー領域界面において優先的に応力が解放される。ダミー
領域の近傍にボイドやクラックが発生しても、ダミー領
域は回路の構成要素として用いられていないため、悪影
響を与えない。
In the structure, the glue metal layer is provided in the first interconnection wiring region used for the interconnection wiring of the circuit, and the glue metal layer is not provided in the first dummy region which is not used as a component of the circuit. Selectively form weaker areas. When the stress is accumulated in the wiring structure, the stress is preferentially released at the interface of the dummy region where the strength is weak. Even if a void or a crack is generated in the vicinity of the dummy area, the dummy area is not used as a constituent element of the circuit and therefore does not have a bad influence.

【0027】第1相互接続配線領域と第1ダミー領域と
を半導体基板の表面から同一レベルに存在するようにす
れば、これらの領域を同一プロセスで形成するのに好適
である。製造プロセスを追加することなく、このような
構造を作成することができる。
If the first interconnection wiring region and the first dummy region are present at the same level from the surface of the semiconductor substrate, it is suitable to form these regions in the same process. Such a structure can be created without any additional manufacturing process.

【0028】第1配線層の上に、第2配線層を形成する
場合も、第2配線層内に第2相互接続配線領域と第2ダ
ミー領域とを設けることにより、構造上強度の弱い部分
を選択的に形成することができる。応力は、強度の弱い
ダミー領域界面において優先的に解放される。
Even when the second wiring layer is formed on the first wiring layer, by providing the second interconnection wiring region and the second dummy region in the second wiring layer, the structurally weak portion is formed. Can be selectively formed. The stress is preferentially released at the interface of the dummy area where the strength is weak.

【0029】第1相互接続配線領域と第2相互接続配線
領域とを導電性プラグで接続すれば、平坦性に優れた半
導体装置を得ることができる。グルー金属層をTiNで
形成すると、良好な接着力が得られる。相互接続配線領
域をAl、Al合金、CuまたはCu合金で形成する
と、良好な導電性が得られる。ダミー領域をAl、Al
合金、W、CuまたはCu合金で形成すると、絶縁層に
対し、接着力の弱いダミー領域が得られる。
By connecting the first interconnection wiring region and the second interconnection wiring region with a conductive plug, a semiconductor device having excellent flatness can be obtained. If the glue metal layer is made of TiN, good adhesion can be obtained. Good conductivity can be obtained by forming the interconnection wiring region with Al, Al alloy, Cu or Cu alloy. Dummy area is Al, Al
When formed of an alloy, W, Cu, or a Cu alloy, a dummy region having a weak adhesive force with respect to the insulating layer can be obtained.

【0030】ダミー領域と近接する相互接続配線領域と
の間の距離を3D以内に設定すると、応力解放に有効と
なる。第2相互接続配線領域の下面にもグルー金属層を
備えることにより、第2相互接続配線領域下面の接着力
を増加することができる。
Setting the distance between the dummy area and the adjacent interconnect wiring area within 3D is effective for stress relief. By providing the glue metal layer also on the lower surface of the second interconnect wiring area, the adhesive force on the lower surface of the second interconnect wiring area can be increased.

【0031】同様、第1相互接続配線領域の下面にもグ
ルー金属層を備えることにより、第1相互接続配線領域
下面の接着力を増大することができる。
Similarly, by providing a glue metal layer also on the lower surface of the first interconnect wiring area, the adhesive force on the lower surface of the first interconnect wiring area can be increased.

【0032】[0032]

【実施例】図1は、本発明の実施例による半導体装置の
断面構造を概略的に示す。Si基板1の表面上に下層絶
縁層2が形成されている。下層絶縁層2の表面上に、グ
ルー金属層3a、主配線層4a、グルー金属層5aの積
層構造からなる第1配線層が形成されている。
1 is a schematic diagram showing the cross-sectional structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. The lower insulating layer 2 is formed on the surface of the Si substrate 1. A first wiring layer having a laminated structure of a glue metal layer 3a, a main wiring layer 4a, and a glue metal layer 5a is formed on the surface of the lower insulating layer 2.

【0033】第1配線層は、図中3つの配線領域W1
a、W1b、W1cを含み、隣接する配線領域間には上
側のグルー金属層5aを除去したダミー配線領域D1
a、D1b、D1c、D1dが配置されている。ダミー
配線領域D1は、主配線層4aとグルー金属層3aで構
成され、回路の構成要素となる配線領域W1から3Dの
距離内に配置されている。ここで、D=(H+W)/2
であり、Hは相互接続配線W1の高さ、Wは相互接続配
線W1の幅である。
The first wiring layer has three wiring regions W1 in the figure.
A dummy wiring region D1 including a, W1b, and W1c and having the upper glue metal layer 5a removed between adjacent wiring regions.
a, D1b, D1c, and D1d are arranged. The dummy wiring region D1 is composed of the main wiring layer 4a and the glue metal layer 3a, and is arranged within a distance of 3D from the wiring region W1 which is a constituent element of the circuit. Where D = (H + W) / 2
Where H is the height of the interconnection wiring W1, and W is the width of the interconnection wiring W1.

【0034】ダミー領域D1は、配線領域W1の近傍に
配置されればその効果を有し、必ずしも距離3D内に配
置されなくてもよい。ただし、3D内の距離に配置され
た時その効果が高い。ダミー領域の形状は特に問わない
が、多数の立方体構造で形成することが好ましい。ダミ
ー領域の接着力の弱い表面を広くするのに有効である。
ただし、ダミー領域を他の形状とすることもできる。ま
た、これらのダミー領域がその後形成する層間絶縁膜の
表面平坦化に役立つように配置することもできる。
The dummy area D1 has its effect if it is arranged in the vicinity of the wiring area W1, and does not necessarily have to be arranged within the distance 3D. However, the effect is high when arranged at a distance within 3D. The shape of the dummy region is not particularly limited, but it is preferable to form the dummy region with a large number of cubic structures. This is effective in widening the surface of the dummy area where the adhesive strength is weak.
However, the dummy region may have another shape. Further, these dummy regions can be arranged so as to be useful for flattening the surface of the interlayer insulating film to be formed later.

【0035】下層配線層は、第1層間絶縁膜8aによっ
て覆われている。第1層間絶縁膜8aには、ビアホール
が設けられ、ビアホール内にはWのプラグ12が形成さ
れている。Wプラグ12の表面は、下層配線層8aの表
面とほぼ面一にされている。
The lower wiring layer is covered with the first interlayer insulating film 8a. A via hole is provided in the first interlayer insulating film 8a, and a W plug 12 is formed in the via hole. The surface of the W plug 12 is substantially flush with the surface of the lower wiring layer 8a.

【0036】第1層間絶縁膜8aの表面上に、グルー金
属層3b、主配線層4b、グルー金属層5bの積層構造
からなる第2配線層が形成され、その表面はさらに層間
絶縁膜8bによって覆われている。第2配線層は、図中
4つの配線領域W2a、W2b、W2c、W2dを含
み、隣接する各配線領域の間に第1配線層と同様のダミ
ー領域D2a、…D2fが形成されている。ダミー領域
においては、上面のグルー金属層5bが除去されてい
る。
A second wiring layer having a laminated structure of a glue metal layer 3b, a main wiring layer 4b and a glue metal layer 5b is formed on the surface of the first interlayer insulating film 8a, and the surface thereof is further formed by the interlayer insulating film 8b. Is covered. The second wiring layer includes four wiring regions W2a, W2b, W2c, W2d in the drawing, and dummy regions D2a, ... D2f similar to the first wiring layer are formed between adjacent wiring regions. In the dummy area, the glue metal layer 5b on the upper surface is removed.

【0037】以上の構成において、グルー金属層は、た
とえばTiNで形成され、主配線層4はたとえばAl、
Al合金、Cu、Cu合金等で形成される。AlやCu
を主成分とする主配線層は、層間絶縁膜に用いられるS
iO2 やSi3 4 との接着力が弱い。
In the above structure, the glue metal layer is made of, for example, TiN, and the main wiring layer 4 is made of, for example, Al.
It is formed of Al alloy, Cu, Cu alloy, or the like. Al and Cu
The main wiring layer whose main component is S is used as an interlayer insulating film.
Weak adhesion to iO 2 and Si 3 N 4 .

【0038】相互接続配線として用いられる主配線層の
下面および上面にはTiNのグルー金属層が設けられて
いるため、主配線層と絶縁領域との間の接着力は増進さ
れている。これに対して、グルー領域においては上面の
グルー金属層が除去されているため、絶縁領域との接着
力が弱く、強度の弱い部分を選択的に形成して絶縁領域
8とダミー領域Dとの界面に容易にボイドを発生させ
る。
Since the glue metal layer of TiN is provided on the lower surface and the upper surface of the main wiring layer used as the interconnection wiring, the adhesive force between the main wiring layer and the insulating region is enhanced. On the other hand, in the glue region, since the glue metal layer on the upper surface is removed, a portion having weak adhesion to the insulating region and weak strength is selectively formed to form the insulating region 8 and the dummy region D. Voids are easily generated at the interface.

【0039】本発明者らは、ボイドやクラックが発生す
ると、その近傍においては、他のボイドやクラックが極
めて発生しにくいことを実験的に確認した。ダミー領域
においてボイドが発生すると、その近傍において、主配
線層はボイドを発生しないこととなろう。ダミー領域と
配線領域との間の距離を3D以内とすれば、このボイド
防止効果が高い。
The present inventors experimentally confirmed that when a void or a crack is generated, other voids or cracks are extremely unlikely to occur in the vicinity thereof. When a void is generated in the dummy area, the main wiring layer will not generate a void in the vicinity thereof. If the distance between the dummy area and the wiring area is within 3D, this void prevention effect is high.

【0040】図1の構成においては、応力緩和のための
ダミー領域を配線領域と同一材料で形成している。この
ため、ダミー領域形成のための工程数増加が少ない。主
配線層の下面には、グルー金属層が存在するが、上面の
グルー金属層が除去されているため、積極的に強度を弱
めた個所を選択的に形成できる。
In the structure of FIG. 1, the dummy region for stress relaxation is formed of the same material as the wiring region. Therefore, the number of steps for forming the dummy region is small. Although the glue metal layer exists on the lower surface of the main wiring layer, the glue metal layer on the upper surface is removed, so that the portion where the strength is weakened can be selectively formed.

【0041】図2(A)〜(E)は、図1に示すような
配線領域とダミー領域とを有する配線構造の製造工程を
示す。図2(A)において、Si基板1の表面上に下層
絶縁層2が形成されており、その上にTiN層3、Al
層4、TiN層5の積層構造を堆積する。これらの堆積
工程は、たとえばスパッタリング(反応性スパッタリン
グを含む)により行なうことができる。なお、以下の図
においては、Si基板1の図示を省略する。
2A to 2E show a manufacturing process of a wiring structure having a wiring region and a dummy region as shown in FIG. In FIG. 2A, a lower insulating layer 2 is formed on the surface of a Si substrate 1, and a TiN layer 3 and Al are formed on the lower insulating layer 2.
A layered structure of layer 4 and TiN layer 5 is deposited. These deposition steps can be performed by, for example, sputtering (including reactive sputtering). The Si substrate 1 is not shown in the following figures.

【0042】図2(B)に示すように、配線層3、4、
5形成後、その表面上にホトレジスト層6を塗布し、ダ
ミー領域を形成すべき場所に開口を形成する。この工程
は、通常のホトリソグラフィ工程により行なうことがで
きる。このようにして形成したレジストパターン6をエ
ッチングマスクとし、上側のTiN層5をエッチングす
る。このエッチングは、ドライプロセスまたはウェット
プロセスにより行なうことができる。上側のTiN層5
のパターニング後、レジストパターン6はアッシング等
により除去する。その後、新たなレジスト膜を塗布す
る。
As shown in FIG. 2B, the wiring layers 3, 4,
After forming 5, the photoresist layer 6 is applied on the surface, and an opening is formed at a place where a dummy region is to be formed. This step can be performed by a normal photolithography step. Using the resist pattern 6 thus formed as an etching mask, the upper TiN layer 5 is etched. This etching can be performed by a dry process or a wet process. Upper TiN layer 5
After patterning, the resist pattern 6 is removed by ashing or the like. Then, a new resist film is applied.

【0043】図2(C)に示すように、新たなレジスト
膜を露光現像し、配線層およびダミー領域をパターニン
グするためのレジストパターン7を形成する。図2
(D)に示すように、レジストパターン7をエッチング
マスクとし、その下のTiN層5、Al層4、TiN層
3をエッチングする。このエッチングは、ドライプロセ
スにより行なうことが好ましい。ただし、ウェットプロ
セスを用いてもよい。TiN層5、Al層4、TiN層
3をエッチングした後、レジストパターン7は除去す
る。
As shown in FIG. 2C, a new resist film is exposed and developed to form a resist pattern 7 for patterning the wiring layer and the dummy region. Figure 2
As shown in (D), the TiN layer 5, the Al layer 4, and the TiN layer 3 underneath are etched using the resist pattern 7 as an etching mask. This etching is preferably performed by a dry process. However, a wet process may be used. After etching the TiN layer 5, the Al layer 4, and the TiN layer 3, the resist pattern 7 is removed.

【0044】図2(E)に示すように、このようにして
形成したダミー領域と配線領域とを含む配線層をSiO
2 等の絶縁層8で覆う。絶縁層8の形成は、CVD、プ
ラズマ促進CVD、SOGスピン塗布等の方法によって
行なうことができる。
As shown in FIG. 2 (E), the wiring layer including the dummy region and the wiring region thus formed is formed of SiO 2.
Cover with insulating layer 8 such as 2 . The insulating layer 8 can be formed by a method such as CVD, plasma-enhanced CVD, or SOG spin coating.

【0045】図2に示すような工程により、図1に示す
ダミー領域と配線領域とを有する第1配線層、第2配線
層を作成することができる。なお、Wプラグは、WF6
を原料ガスとし、還元反応を用いたCVD等によりブラ
ンケットW層を堆積し、その後エッチバック等を行なう
ことによって形成することができる。Wの選択成長を用
いてもよい。
By the steps as shown in FIG. 2, the first wiring layer and the second wiring layer having the dummy area and the wiring area shown in FIG. 1 can be formed. The W plug is WF 6
Can be formed by depositing a blanket W layer by CVD using a reduction reaction, and then performing etchback or the like. W selective growth may be used.

【0046】図1に示すような構成が配線構造における
有害なボイド発生の防止にどのように役立つかを以下に
説明する。図3(A)は、図1の多層配線構造の中央部
を抽出した図である。第1配線層の配線領域W1bの両
側に近接してダミー領域D1b、D1cが形成されてお
り、第2配線層の配線領域W2b、W2cの間の領域
に、ダミー領域D2c、D2dが形成されている。ダミ
ー領域D1a、D1b、D2c、2dの上面には、Ti
N層5a、5bが形成されていない。
How the structure shown in FIG. 1 helps prevent the generation of harmful voids in the wiring structure will be described below. FIG. 3A is a diagram in which the central portion of the multilayer wiring structure of FIG. 1 is extracted. Dummy areas D1b and D1c are formed close to both sides of the wiring area W1b of the first wiring layer, and dummy areas D2c and D2d are formed in the area between the wiring areas W2b and W2c of the second wiring layer. There is. Ti is formed on the upper surfaces of the dummy regions D1a, D1b, D2c, and 2d.
N layers 5a and 5b are not formed.

【0047】このような構造に熱サイクルを印加する
と、絶縁領域2、8と、配線層との間に大きな応力が発
生する。図3(B)は、蓄積された応力が大きくなり、
多層配線構造にボイドが発生した状態を示す。絶縁領域
と配線層との間に生じた応力がある程度以上大きくなる
と、ボイドVが発生しやすくなる。
When a thermal cycle is applied to such a structure, a large stress is generated between the insulating regions 2 and 8 and the wiring layer. In FIG. 3B, the accumulated stress becomes large,
A state where a void is generated in the multilayer wiring structure is shown. When the stress generated between the insulating region and the wiring layer becomes larger than a certain level, the void V is likely to occur.

【0048】この時、配線層W1b、W2b、W2cの
上面には、TiN層5a、5bが形成されているため、
接着力が強くボイドが比較的発生しにくい。これに対
し、ダミー領域D1b、D1c、D2c、D2dの上面
にはTiN層がないので、接着力は弱い。
At this time, since the TiN layers 5a and 5b are formed on the upper surfaces of the wiring layers W1b, W2b and W2c,
Strong adhesion and voids are relatively unlikely to occur. On the other hand, since there is no TiN layer on the upper surfaces of the dummy regions D1b, D1c, D2c, D2d, the adhesive strength is weak.

【0049】応力が高なると、接着力の弱い界面付近に
ボイドVが優先的に発生する。ダミー領域D1b、D1
c、D2c、D2dにボイドVが発生すれば、その周囲
における絶縁領域と配線層との間の応力はボイドによっ
て解放され、これ以上のボイドは発生しにくくなる。応
力が解放されると、応力によって誘起される前述の種々
の有害な現象は防止されるであろう。
When the stress is high, voids V are preferentially generated near the interface where the adhesive strength is weak. Dummy areas D1b and D1
When the void V is generated in c, D2c, and D2d, the stress between the insulating region and the wiring layer around the void V is released by the void, and further voids are less likely to occur. When the stress is released, the stress-induced various adverse phenomena mentioned above will be prevented.

【0050】このように、半導体集積回路装置の回路要
素と無関係の場所に優先的にボイドやクラックを発生さ
せることにより、多層配線構造自体を有害なボイドやク
ラックから防止し、多層配線構造の信頼性を高めること
ができる。
As described above, by preferentially generating voids or cracks at locations unrelated to the circuit elements of the semiconductor integrated circuit device, the multilayer wiring structure itself is prevented from harmful voids or cracks, and the reliability of the multilayer wiring structure is improved. You can improve your sex.

【0051】図1においては、半導体集積回路装置にお
ける2層配線構造を例示したが、配線構造は2層配線に
限らない。図4は、本発明の実施例を適用できる他の半
導体集積回路装置の構成を概略的に示す。Si基板1の
表面上には、選択的にフィールド酸化膜14が形成され
ている。フィールド酸化膜14で画定された活性領域内
にトランジスタTr1、Tr2が形成されている。
Although the two-layer wiring structure in the semiconductor integrated circuit device is illustrated in FIG. 1, the wiring structure is not limited to the two-layer wiring. FIG. 4 schematically shows the configuration of another semiconductor integrated circuit device to which the embodiment of the present invention can be applied. A field oxide film 14 is selectively formed on the surface of the Si substrate 1. Transistors Tr1 and Tr2 are formed in the active region defined by the field oxide film 14.

【0052】各トランジスタTrは、ゲート酸化膜1
5、多結晶Si(またはポリサイド)ゲート電極16で
形成された絶縁ゲート電極を有する。ゲート電極の側壁
上には、サイドウォールオキサイド領域17が形成さ
れ、ゲート電極両側にLDD構造のソース/ドレイン領
域18が形成されている。また、これらのソース/ドレ
イン領域表面上には、シリサイド電極19が形成されて
いる。
Each transistor Tr has a gate oxide film 1
5. It has an insulated gate electrode formed of a polycrystalline Si (or polycide) gate electrode 16. Sidewall oxide regions 17 are formed on the sidewalls of the gate electrode, and source / drain regions 18 having an LDD structure are formed on both sides of the gate electrode. A silicide electrode 19 is formed on the surface of these source / drain regions.

【0053】これらのトランジスタTr1、Tr2の表
面は、SiO2 等の絶縁層21によって覆われている。
絶縁層21にはコンタクトホールが形成され、バリア金
属層22、主配線層23の積層構造で形成された第1配
線層が形成され、ソース/ドレイン電極19と電気的に
接続している。
The surfaces of these transistors Tr1 and Tr2 are covered with an insulating layer 21 such as SiO 2 .
A contact hole is formed in the insulating layer 21, a first wiring layer formed of a laminated structure of a barrier metal layer 22 and a main wiring layer 23 is formed, and is electrically connected to the source / drain electrode 19.

【0054】バリア金属層22は、たとえばTi/Ti
N積層構造で形成される。配線層23は、たとえばA
l、W、シリサイド等で形成される。第1配線層の表面
を覆ってSiO2 等の第1層間絶縁膜24が形成され、
コンタクトホール(ビアホール)が第1層間絶縁膜24
を貫通して設けられる。コンタクトホールにはグルー金
属層25、W層26からなる導電性プラグが形成され
る。グルー金属層はたとえばTiN層である。
The barrier metal layer 22 is made of, for example, Ti / Ti.
It is formed with an N laminated structure. The wiring layer 23 is, for example, A
It is formed of 1, W, silicide or the like. A first interlayer insulating film 24 such as SiO 2 is formed so as to cover the surface of the first wiring layer,
The contact hole (via hole) is the first interlayer insulating film 24.
Is provided to penetrate. A conductive plug including a glue metal layer 25 and a W layer 26 is formed in the contact hole. The glue metal layer is, for example, a TiN layer.

【0055】第1層間絶縁膜24の表面上に第2配線層
が形成される。第2配線層は、第1配線層と同様、下側
グルー金属層27、主配線層28、上側グルー金属層2
9で形成される。なお、この第2配線層の近傍に上述の
ダミー領域を任意に配置する。第2配線層の表面は、S
iO2 等の第2層間絶縁膜34によって覆われる。
A second wiring layer is formed on the surface of the first interlayer insulating film 24. The second wiring layer, like the first wiring layer, includes the lower glue metal layer 27, the main wiring layer 28, and the upper glue metal layer 2.
9 is formed. The above-mentioned dummy area is arbitrarily arranged near the second wiring layer. The surface of the second wiring layer is S
It is covered with a second interlayer insulating film 34 such as iO 2 .

【0056】第2層間絶縁膜34にコンタクトホールが
形成され、グルー金属層35、W領域36で形成された
導電性プラグがコンタクトホールを埋める。第2層間絶
縁膜34の表面上に、下側グルー金属層、主配線層3
8、上側グルー金属層39で形成される第3配線層が形
成される。この第3配線層の周囲にも、任意に上述のダ
ミー領域を形成する。
A contact hole is formed in the second interlayer insulating film 34, and the conductive plug formed by the glue metal layer 35 and the W region 36 fills the contact hole. The lower glue metal layer and the main wiring layer 3 are formed on the surface of the second interlayer insulating film 34.
8. A third wiring layer formed of the upper glue metal layer 39 is formed. The above-mentioned dummy region is also arbitrarily formed around the third wiring layer.

【0057】第3配線層の表面は、第3層間絶縁膜44
によって覆われる。この第3層間絶縁膜にコンタクトホ
ールを形成し、グルー金属層45、W領域46からなる
導電性プラグを形成する。
The surface of the third wiring layer is formed on the third interlayer insulating film 44.
Covered by. A contact hole is formed in the third interlayer insulating film, and a conductive plug composed of the glue metal layer 45 and the W region 46 is formed.

【0058】このように、任意の多層配線構造を形成
し、所望の配線層において配線に近接してダミー領域を
設ける。以上、配線層の一部の材料を共通に利用し、配
線領域に近接してダミー領域を設ける場合を説明した。
ダミー領域の応力緩和効果をさらに高めるには、ダミー
領域は接着力の強いグルー金属層を有しないことが望ま
れる。
In this way, an arbitrary multilayer wiring structure is formed, and a dummy region is provided in the desired wiring layer close to the wiring. The case has been described above in which a part of the material of the wiring layer is commonly used and the dummy region is provided in the vicinity of the wiring region.
In order to further enhance the stress relaxation effect of the dummy area, it is desired that the dummy area does not have a glue metal layer having a strong adhesive force.

【0059】図5は、本発明の他の実施例による配線層
の製造工程を概略的に示す。図5(A)は、図2
(A)、(B)の工程により、レジストパターン6に従
って上側グルー金属層5をパターニングした後、さらに
主配線層4、下側グルー金属層3もパターニングした状
態を示す。下側グルー金属層3、主配線層4、上側グル
ー金属層5のパターニング後、レジストパターン6は除
去する。
FIG. 5 schematically shows a process of manufacturing a wiring layer according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 (A) is shown in FIG.
After the upper glue metal layer 5 is patterned according to the resist pattern 6 by the steps (A) and (B), the main wiring layer 4 and the lower glue metal layer 3 are also patterned. After patterning the lower glue metal layer 3, the main wiring layer 4, and the upper glue metal layer 5, the resist pattern 6 is removed.

【0060】図5(B)に示すように、このように形成
した配線層パターンの上面に、たとえばブランケットW
層をCVDにより堆積し、ダミー金属層9を形成する。
ダミー金属層9は、配線層に形成した孔を完全に埋め戻
すことが望ましい。
As shown in FIG. 5B, a blanket W, for example, is formed on the upper surface of the wiring layer pattern thus formed.
The layer is deposited by CVD to form a dummy metal layer 9.
It is desirable that the dummy metal layer 9 completely fills back the holes formed in the wiring layer.

【0061】図5(C)に示すように、ダミー金属層9
上面からエッチバックを行なうことにより、配線層表面
上に堆積したダミー金属層9を除去する。このようにし
て、孔部を埋め込むダミー金属層のプラグ領域9を形成
する。
As shown in FIG. 5C, the dummy metal layer 9
By performing etch back from the upper surface, the dummy metal layer 9 deposited on the surface of the wiring layer is removed. In this way, the plug region 9 of the dummy metal layer that fills the hole is formed.

【0062】図5(D)に示すように、平坦化した表面
上にレジストパターン10を形成し、レジストパターン
10の開口部に露出した領域をエッチングによって除去
する。ダミー金属領域9周辺のグルー金属層3、5、主
配線層4がこのようにして除去される。このパターニン
グ工程の後、レジストパターン10は除去する。なお、
ダミー領域9の形状、配置に関しては、前述の実施例と
同様である。
As shown in FIG. 5D, a resist pattern 10 is formed on the flattened surface, and the region exposed in the opening of the resist pattern 10 is removed by etching. The glue metal layers 3 and 5 and the main wiring layer 4 around the dummy metal region 9 are thus removed. After this patterning step, the resist pattern 10 is removed. In addition,
The shape and arrangement of the dummy area 9 are the same as those in the above-described embodiment.

【0063】図5(E)に示すように、パターニングし
た配線層表面上に層間絶縁膜8をCVD、プラズマCV
D、スピン塗布等によって形成する。層間絶縁膜との接
着力が著しく低いダミー領域9は、全くグルー金属層を
備えず、直接絶縁領域と接触する。ダミー領域9を絶縁
物との間の接着力が弱いW等により形成することによ
り、強度の弱い個所が積極的に形成される。
As shown in FIG. 5E, an interlayer insulating film 8 is formed on the surface of the patterned wiring layer by CVD and plasma CV.
D, spin coating, or the like. The dummy region 9, which has a significantly low adhesion to the interlayer insulating film, does not have a glue metal layer at all and directly contacts the insulating region. By forming the dummy region 9 with W or the like having a weak adhesive force between the dummy region 9 and the insulator, a weak portion is positively formed.

【0064】このようなダミー領域を任意に図1や図4
に示すような半導体装置に適用することができる。絶縁
層8と配線層との間に発生する応力が高くなると、優先
的にダミー領域9と絶縁領域8、2の界面にボイド等が
発生し、応力が緩和される。
Such a dummy area is arbitrarily set in FIG.
It can be applied to the semiconductor device as shown in FIG. When the stress generated between the insulating layer 8 and the wiring layer becomes high, voids and the like preferentially occur at the interface between the dummy region 9 and the insulating regions 8 and 2, and the stress is relaxed.

【0065】なお、アルミニウム配線層の場合を説明し
たが、CuまたはCuを主成分とする配線層の場合にも
同様の構造、方法を用いることができる。配線層の近傍
に接着力の弱いダミー領域を積極的に配置することによ
り、ボイドを優先的に発生させ、配線層におけるボイド
を防止することができる。
Although the case of the aluminum wiring layer has been described, the same structure and method can be used for the case of Cu or a wiring layer containing Cu as a main component. By positively arranging a dummy region having a weak adhesive force in the vicinity of the wiring layer, voids can be preferentially generated and the voids in the wiring layer can be prevented.

【0066】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
The present invention has been described above with reference to the embodiments.
The present invention is not limited to these. For example,
It will be apparent to those skilled in the art that various changes, improvements, combinations and the like can be made.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダミー領域に優先的にボイド等を発生させることによ
り、配線構造における有害なボイドを防止することがで
きる。
As described above, according to the present invention,
By generating voids and the like preferentially in the dummy region, it is possible to prevent harmful voids in the wiring structure.

【0068】ダミー領域において、応力緩和を行なうこ
とにより、半導体集積回路装置の信頼性を向上させるこ
とができる。
By relaxing the stress in the dummy region, the reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

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

【図1】本発明の実施例による半導体装置の断面構造を
概略的に示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a sectional structure of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す配線構造の主要製造プロセスを示す
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main manufacturing process of the wiring structure shown in FIG.

【図3】図1の構造におけるボイド低減効果を説明する
ための概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a void reduction effect in the structure of FIG.

【図4】半導体集積回路装置の他の構成例を示す概略断
面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another configuration example of the semiconductor integrated circuit device.

【図5】本発明の他の実施例による配線構造の製造プロ
セスを概略的に示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of a wiring structure according to another embodiment of the present invention.

【図6】従来技術による多層配線構造に発生するボイド
やクラックを説明するための概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining voids and cracks that occur in a conventional multi-layer wiring structure.

【図7】従来技術により作成した半導体集積回路装置の
薄膜の断面を示す電子顕微鏡写真である。
FIG. 7 is an electron micrograph showing a cross section of a thin film of a semiconductor integrated circuit device manufactured by a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 絶縁層 3、5 グルー金属層 4 主配線層 6、7 レジスト層(レジストパターン) 8 層間絶縁膜 9 Wダミー領域 12 Wプラグ W1、W2 配線層 D1、D2 ダミー領域 1 Semiconductor substrate 2 insulating layers 3,5 glue metal layer 4 Main wiring layer 6, 7 Resist layer (resist pattern) 8 Interlayer insulation film 9 W dummy area 12 W plug W1, W2 wiring layer D1, D2 dummy area

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体素子を形成した半導体基板と、 前記半導体基板上方に形成され、上面にグルー金属層を
備え、回路の相互接続配線に用いられる第1相互接続配
線領域と、上面にグルー金属層を備えず、回路の構成要
素として用いられない第1ダミー領域とを含む第1配線
層と、 前記第1配線層を覆う第1絶縁層とを有する半導体装
置。
1. A semiconductor substrate on which a semiconductor element is formed, a first interconnect wiring region formed above the semiconductor substrate and provided with a glue metal layer on an upper surface and used for interconnect wiring of a circuit, and a glue metal on the upper surface. A semiconductor device comprising: a first wiring layer that does not include a layer and includes a first dummy region that is not used as a component of a circuit; and a first insulating layer that covers the first wiring layer.
【請求項2】 前記第1相互接続配線領域と第1ダミー
領域とは前記半導体基板の表面から同一レベルに存在す
る請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first interconnection wiring region and the first dummy region are present at the same level from the surface of the semiconductor substrate.
【請求項3】 前記第1ダミー領域と第1相互接続配線
領域とは互いに同一材料によって構成されることを特徴
とする請求項1または2記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first dummy region and the first interconnection wiring region are made of the same material.
【請求項4】 さらに、前記第1配線層上方に形成さ
れ、上面にグルー金属層を備え、回路の相互接続配線に
用いられる第2相互接続配線領域と、上面にグルー金属
層を備えず、回路の構成要素として用いられない第2ダ
ミー領域とを含む第2配線層と、 前記第2配線層を覆う第2絶縁層とを有する請求項1〜
3のいずれか1項記載の半導体装置。
4. A second interconnect wiring region formed above the first wiring layer and having a glue metal layer on an upper surface thereof, which is used for interconnect wiring of a circuit, and a glue metal layer not provided on an upper surface, A second wiring layer including a second dummy region that is not used as a component of a circuit, and a second insulating layer that covers the second wiring layer.
4. The semiconductor device according to any one of 3 above.
【請求項5】 さらに、前記第1配線層の第1相互接続
配線領域と前記第2配線層の第2相互接続配線領域との
間に配置され、両者を電気的に接続する導電性プラグを
有する請求項4記載の半導体装置。
5. A conductive plug, which is arranged between the first interconnection wiring region of the first wiring layer and the second interconnection wiring region of the second wiring layer and electrically connects the two. The semiconductor device according to claim 4, which has.
【請求項6】 前記グルー金属層はTiNで形成され、
前記相互接続配線領域はAl、Al合金、CuまたはC
u合金で形成され、前記ダミー領域はAl、Al合金、
W、CuまたはCu合金で形成されている請求項1〜5
のいずれか1項に記載の半導体装置。
6. The glue metal layer is formed of TiN,
The interconnection wiring region is made of Al, Al alloy, Cu or C
u alloy, the dummy region is made of Al, Al alloy,
It is formed of W, Cu or a Cu alloy.
The semiconductor device according to claim 1.
【請求項7】 前記ダミー領域は同一配線層内の前記相
互接続配線領域から3D以内の距離に配置され、ここで
D=(H+W)/2、Hは相互接続配線領域の高さ、W
は相互接続配線領域の幅である請求項1〜6のいずれか
1項に記載の半導体装置。
7. The dummy region is arranged within a distance of 3D from the interconnection wiring region in the same wiring layer, where D = (H + W) / 2, where H is the height of the interconnection wiring region, W
7. The semiconductor device according to claim 1, wherein is a width of the interconnection wiring region.
【請求項8】 前記第2配線層の第2相互接続配線領域
は、下面にもグルー金属層を備える請求項4または5記
載の半導体装置。
8. The semiconductor device according to claim 4, wherein the second interconnection wiring region of the second wiring layer is also provided with a glue metal layer on the lower surface.
【請求項9】 前記第1配線層の第1相互接続配線領域
は、下面にもグルー金属層を備える請求項1〜8のいず
れか1項に記載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first interconnection wiring region of the first wiring layer also has a glue metal layer on the lower surface.
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