JP5412071B2 - Semiconductor device - Google Patents

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Description

この発明は、多層配線構造を有する半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device having a multilayer wiring structure.

従来から、LSIなどの半導体装置には、いわゆる多層配線構造が採用されている。多層配線構造では、半導体基板上に複数の配線層が積層され、各配線層間に層間絶縁膜が介在されている。   Conventionally, a so-called multilayer wiring structure has been adopted in a semiconductor device such as an LSI. In the multilayer wiring structure, a plurality of wiring layers are stacked on a semiconductor substrate, and an interlayer insulating film is interposed between the wiring layers.

各配線層に形成される配線のパターンが複雑なものでは、下層配線と上層配線との平面視における交差を回避することができない。上層配線が下層配線の所定部分と平面視で交差していると、その所定部分上において、下層配線と上層配線との間の距離が最短になる。したがって、上層配線が形成されている配線層と下層配線が形成されている配線層との間の層間絶縁膜は、下層配線の所定部分上において、下層配線と上層配線との間での絶縁状態を維持可能な膜厚(絶縁破壊が生じない膜厚)に形成しなければならない。   If the wiring pattern formed in each wiring layer is complicated, it is impossible to avoid the intersection of the lower layer wiring and the upper layer wiring in plan view. When the upper layer wiring intersects with a predetermined portion of the lower layer wiring in a plan view, the distance between the lower layer wiring and the upper layer wiring becomes the shortest on the predetermined portion. Therefore, the interlayer insulating film between the wiring layer in which the upper layer wiring is formed and the wiring layer in which the lower layer wiring is formed is in an insulating state between the lower layer wiring and the upper layer wiring on a predetermined portion of the lower layer wiring. Must be formed to a thickness that can maintain the thickness (thickness at which dielectric breakdown does not occur).

下層配線と上層配線との間での絶縁状態を維持可能な層間絶縁膜の膜厚は、層間絶縁膜の材料や下層配線と上層配線との間に生じる電位差によって決まる。そのため、高耐圧素子が備えられる半導体装置では、層間絶縁膜の膜厚が大きくなる。たとえば、層間絶縁膜の材料としてSiO(酸化シリコン)が用いられ、下層配線と上層配線との間に600Vの電位差が形成される場合、SiOの絶縁耐圧が6〜7MV/cm程度であるから、層間絶縁膜の膜厚としては、下層配線の所定部分上で1μm以上を確保しなければならない。層間絶縁膜の膜厚が大きいと、層間絶縁膜に微細なビアホールを形成することができず、ひいては素子の微細化が困難である。 The film thickness of the interlayer insulating film capable of maintaining the insulation state between the lower layer wiring and the upper layer wiring is determined by the material of the interlayer insulating film and the potential difference generated between the lower layer wiring and the upper layer wiring. Therefore, in a semiconductor device provided with a high breakdown voltage element, the thickness of the interlayer insulating film is increased. For example, when SiO 2 (silicon oxide) is used as the material of the interlayer insulating film and a potential difference of 600 V is formed between the lower layer wiring and the upper layer wiring, the dielectric breakdown voltage of SiO 2 is about 6 to 7 MV / cm. Therefore, the film thickness of the interlayer insulating film must be 1 μm or more on a predetermined portion of the lower layer wiring. If the thickness of the interlayer insulating film is large, fine via holes cannot be formed in the interlayer insulating film, and it is difficult to miniaturize the element.

図9は、多層配線構造が採用された半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。   FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a semiconductor device adopting a multilayer wiring structure.

半導体装置500では、半導体基板(図示せず)上に、第1層間絶縁膜52が積層されている。第1層間絶縁膜52上には、下層配線53が形成されている。また、第1層間絶縁膜52上には、下層配線53の両側に、ダミー配線54が下層配線53に対して間隔を空けて形成されている。第1層間絶縁膜52、下層配線53およびダミー配線54上には、第2層間絶縁膜55が形成されている。第2層間絶縁膜55上には、上層配線56が形成されている。   In the semiconductor device 500, a first interlayer insulating film 52 is stacked on a semiconductor substrate (not shown). On the first interlayer insulating film 52, a lower layer wiring 53 is formed. On the first interlayer insulating film 52, dummy wirings 54 are formed on both sides of the lower layer wiring 53 with a space from the lower layer wiring 53. A second interlayer insulating film 55 is formed on the first interlayer insulating film 52, the lower layer wiring 53, and the dummy wiring 54. An upper wiring 56 is formed on the second interlayer insulating film 55.

図10は、下層配線、ダミー配線および上層配線の配置を図解的に示す平面図である。   FIG. 10 is a plan view schematically showing the arrangement of the lower layer wiring, the dummy wiring, and the upper layer wiring.

下層配線53および上層配線56は、それぞれ平面視で互いに交差する部分を有している。すなわち、上層配線56は、下層配線53における所定部分531(図10でハッチングを付して示す部分)の上方において、所定方向Aに延び、平面視でその所定部分531と交差している。   The lower layer wiring 53 and the upper layer wiring 56 each have a portion that intersects with each other in plan view. That is, the upper layer wiring 56 extends in the predetermined direction A above the predetermined portion 531 (shown by hatching in FIG. 10) in the lower layer wiring 53 and intersects the predetermined portion 531 in plan view.

ダミー配線54は、所定部分531に対して所定方向Aの両側に、所定部分531と間隔を空けて配置されている。各ダミー配線54は、下層配線53に沿う方向に、上層配線56の配線幅よりも長く延びている。   The dummy wiring 54 is arranged on both sides of the predetermined portion 531 in the predetermined direction A with a space from the predetermined portion 531. Each dummy wiring 54 extends in a direction along the lower layer wiring 53 longer than the wiring width of the upper layer wiring 56.

図9に示すように、第2層間絶縁膜55の表面には、平面視で各ダミー配線54に対して下層配線53側とは反対側に、ダミー配線54の上面と第1層間絶縁膜52の上面とがなす段差によって、下層配線53上から第1層間絶縁膜52上に近づくように傾斜する傾斜部58が生じている。   As shown in FIG. 9, on the surface of the second interlayer insulating film 55, the upper surface of the dummy wiring 54 and the first interlayer insulating film 52 are opposite to the lower wiring 53 side with respect to each dummy wiring 54 in plan view. Due to the step formed by the upper surface, an inclined portion 58 is formed which is inclined so as to approach the first interlayer insulating film 52 from the lower wiring 53.

また、第2層間絶縁膜55の表面には、下層配線53およびダミー配線54の上面と第1層間絶縁膜52の上面とがなす段差によって、下層配線53およびダミー配線54の間の第1層間絶縁膜52に向かって凹む凹部57が生じている。下層配線53とダミー配線54とが大きく離れていると、凹部57の凹みは大きくなる。凹みが大きくなると、凹部57と下層配線53との間の最短距離が小さくなり、下層配線53と上層配線56との間での絶縁を確保できなくなってしまう。そのため、下層配線53とダミー配線54との間隔は、下層配線53と上層配線56との間の絶縁に影響を及ぼすような凹部57が形成されない間隔に設定される。   The surface of the second interlayer insulating film 55 has a first interlayer between the lower layer wiring 53 and the dummy wiring 54 due to a step formed by the upper surfaces of the lower layer wiring 53 and the dummy wiring 54 and the upper surface of the first interlayer insulating film 52. A recess 57 that is recessed toward the insulating film 52 is generated. If the lower layer wiring 53 and the dummy wiring 54 are greatly separated from each other, the recess of the recess 57 is increased. When the dent is increased, the shortest distance between the recess 57 and the lower layer wiring 53 is decreased, and insulation between the lower layer wiring 53 and the upper layer wiring 56 cannot be ensured. Therefore, the distance between the lower layer wiring 53 and the dummy wiring 54 is set to an interval at which the concave portion 57 that affects the insulation between the lower layer wiring 53 and the upper layer wiring 56 is not formed.

半導体基板に作り込まれる素子の微細化に伴い、下層配線53や上層配線56、第2層間絶縁膜55に形成されるビアホールも微細化してきている。微細なビアホールを形成するためには、第2層間絶縁膜55の膜厚を小さくしなければならない。そのため、第2層間絶縁膜55の膜厚は、下層配線53と上層配線56との絶縁耐圧を保つことができる最小の膜厚で形成されている。   Along with miniaturization of elements formed in the semiconductor substrate, via holes formed in the lower layer wiring 53, the upper layer wiring 56, and the second interlayer insulating film 55 have also been miniaturized. In order to form a fine via hole, the film thickness of the second interlayer insulating film 55 must be reduced. Therefore, the film thickness of the second interlayer insulating film 55 is formed with the minimum film thickness that can maintain the withstand voltage between the lower layer wiring 53 and the upper layer wiring 56.

ところが、第2層間絶縁膜55の傾斜部58では、その表面とダミー配線54の角部との最短距離Dが第2層間絶縁膜55の膜厚よりも小さいので、上層配線56の傾斜部58上に形成される部分とダミー配線54との間で絶縁破壊を生じるおそれがある。凹部57の凹みを小さくするために、下層配線53とダミー配線54との間隔が小さく設定されているので、ダミー配線54と上層配線56との間で絶縁破壊による短絡が生じると、ダミー配線54と下層配線53との間で絶縁破壊が生じ、その結果、下層配線53と上層配線56との間で短絡が生じてしまう。
特開2000−200905号公報 特開平11−312735号公報
However, since the shortest distance D between the surface of the inclined portion 58 of the second interlayer insulating film 55 and the corner portion of the dummy wiring 54 is smaller than the film thickness of the second interlayer insulating film 55, the inclined portion 58 of the upper layer wiring 56. There is a risk of causing dielectric breakdown between the portion formed above and the dummy wiring 54. Since the gap between the lower layer wiring 53 and the dummy wiring 54 is set to be small in order to reduce the recess of the concave portion 57, if a short circuit occurs due to dielectric breakdown between the dummy wiring 54 and the upper layer wiring 56, the dummy wiring 54. Dielectric breakdown occurs between the lower layer wiring 53 and the lower layer wiring 53, and as a result, a short circuit occurs between the lower layer wiring 53 and the upper layer wiring 56.
JP 2000-200955 A JP 11-31735 A

本発明の目的は、下層配線と上層配線との間に介在される層間絶縁膜を全体的に肥大化(厚膜化)させることなく、下層配線と上層配線との間の絶縁耐圧の向上を図ることができる、半導体装置を提供することである。   The object of the present invention is to improve the dielectric strength between the lower layer wiring and the upper layer wiring without enlarging (thickening) the interlayer insulating film interposed between the lower layer wiring and the upper layer wiring as a whole. It is to provide a semiconductor device that can be realized.

本発明の一の局面に係る半導体装置は、請求項1に記載のように、第1層間絶縁膜と、前記第1層間絶縁膜上に形成された下層配線と、前記下層配線上に形成された第2層間絶縁膜と、前記第2層間絶縁膜上に形成され、平面視で前記下層配線の所定部分と交差する上層配線と、前記下層配線の前記所定部分に対して前記所定部分上で前記上層配線が延びる方向の両側において、前記上層配線と対向する位置に形成されたダミー配線とを含む。前記第1層間絶縁膜には、平面視で前記所定部分を含む領域に、その上面から掘り下がった溝が形成されている。前記所定部分は、前記溝に入り込んでいる。そして、前記両側の前記ダミー配線の間の領域において、前記第2層間絶縁膜の上面は、平坦であり、前記ダミー配線は、平面視矩形状の複数の分割部分の集合により構成されるとともに、前記下層配線の延びる方向において前記複数の分割部分が前記上層配線と対向する位置に形成されている。 A semiconductor device according to an aspect of the present invention is formed on a first interlayer insulating film, a lower layer wiring formed on the first interlayer insulating film, and the lower layer wiring as described in claim 1. A second interlayer insulating film, an upper layer wiring formed on the second interlayer insulating film and intersecting the predetermined portion of the lower layer wiring in plan view, and on the predetermined portion with respect to the predetermined portion of the lower layer wiring And dummy wirings formed at positions facing the upper layer wirings on both sides in the direction in which the upper layer wirings extend. In the first interlayer insulating film, a groove dug from the upper surface is formed in a region including the predetermined portion in plan view. The predetermined portion enters the groove. Then, in a region between the sides of the dummy wiring, the upper surface of the second interlayer insulating film, Ri flat der, the dummy wiring together are constituted by a set of a plurality of divided portions of a rectangular shape as viewed in plane , the plurality of divided portions in an extending direction of the lower layer wiring is that is formed in a position facing the upper wiring.

そのため、下層配線の所定部分上における第2層間絶縁膜の膜厚は、下層配線の所定部分以外の部分上における第2層間絶縁膜の膜厚よりも溝の深さ分だけ大きい。すなわち、第2層間絶縁膜は、その全体が厚く形成されるのではなく、下層配線の所定部分上において部分的に厚く形成されている。よって、第2層間絶縁膜を全体的に肥大化(厚膜化)させることなく、下層配線と上層配線との間の絶縁耐圧を向上させることができる。   Therefore, the thickness of the second interlayer insulating film on the predetermined portion of the lower layer wiring is larger by the depth of the groove than the thickness of the second interlayer insulating film on the portion other than the predetermined portion of the lower layer wiring. That is, the entire second interlayer insulating film is not formed thick, but is formed partially thick on a predetermined portion of the lower layer wiring. Therefore, the withstand voltage between the lower layer wiring and the upper layer wiring can be improved without enlarging (thickening) the entire second interlayer insulating film.

別の観点から言えば、下層配線と上層配線との間の絶縁耐圧は、下層配線の所定部分上における第2層間絶縁膜の膜厚に依存するので、その膜厚を下層配線と上層配線との間での絶縁状態を維持可能な厚さにすることにより、下層配線と上層配線との絶縁状態を確保しつつ、下層配線の所定部分以外の部分上における第2層間絶縁膜の膜厚を小さくすることができる。
一方、前記第2層間絶縁膜における前記下層配線上に形成された部分の上面と前記第1層間絶縁膜上に形成された部分の上面とがそれぞれ平坦であり、かつ、請求項1に記載のようなダミー配線が形成されていない場合には、それらの上面が段差を形成していてもよい、とも考えられる。
しかし、このような段差が形成される場合、下層配線の角部(上面と側面との交差部)上において、第2層間絶縁膜の上面が傾斜する。そして、下層配線と第2層間絶縁膜の上面との直線距離が下層配線の角部と第2層間絶縁膜の上面の傾斜部分との間で最短となり、その直線距離が下層配線の所定部分上における第2層間絶縁膜の膜厚よりも小さくなる場合がある。
そのため、請求項1に記載のように、ダミー配線が形成されることにより、第2層間絶縁膜の上面が下層配線の角部上で傾斜することを防止でき、下層配線と第2層間絶縁膜の上面との直線距離が下層配線の所定部分上における第2層間絶縁膜の膜厚よりも小さくなることを防止できる。その結果、下層配線と上層配線との間の絶縁耐圧を向上させることができる。
From another viewpoint, the withstand voltage between the lower layer wiring and the upper layer wiring depends on the film thickness of the second interlayer insulating film on a predetermined portion of the lower layer wiring. The thickness of the second interlayer insulating film on the portion other than the predetermined portion of the lower layer wiring is ensured while ensuring the insulation state between the lower layer wiring and the upper layer wiring by making the thickness that can maintain the insulation state between Can be small.
On the other hand, the upper surface of the part formed on the lower layer wiring in the second interlayer insulating film and the upper surface of the part formed on the first interlayer insulating film are flat, respectively. When such dummy wiring is not formed, it is considered that the upper surface thereof may form a step.
However, when such a step is formed, the upper surface of the second interlayer insulating film is inclined on the corner portion (intersection of the upper surface and the side surface) of the lower layer wiring. The linear distance between the lower layer wiring and the upper surface of the second interlayer insulating film is the shortest between the corner of the lower layer wiring and the inclined portion of the upper surface of the second interlayer insulating film, and the linear distance is above the predetermined portion of the lower layer wiring. May be smaller than the thickness of the second interlayer insulating film.
Therefore, as described in claim 1, by forming the dummy wiring, it is possible to prevent the upper surface of the second interlayer insulating film from being inclined on the corner of the lower wiring, and the lower wiring and the second interlayer insulating film. It is possible to prevent the linear distance from the upper surface of the second wiring from becoming smaller than the film thickness of the second interlayer insulating film on a predetermined portion of the lower layer wiring. As a result, the withstand voltage between the lower layer wiring and the upper layer wiring can be improved.

請求項2に記載のように、前記半導体装置は、前記第1層間絶縁膜により表面が被覆された半導体基板を含み、前記第1層間絶縁膜には、前記下層配線と前記半導体基板とを電気的に接続するためのコンタクトホールが貫通して形成されていてもよい。この場合、前記半導体基板の表面には、前記溝に臨み、上面が前記溝の底面を提供する絶縁部が形成されていることが好ましい。   According to another aspect of the present invention, the semiconductor device includes a semiconductor substrate whose surface is covered with the first interlayer insulating film, and the lower interlayer wiring and the semiconductor substrate are electrically connected to the first interlayer insulating film. A contact hole for connection can be formed therethrough. In this case, it is preferable that an insulating portion that faces the groove and whose upper surface provides the bottom surface of the groove is formed on the surface of the semiconductor substrate.

半導体基板の表面に絶縁部が形成されているので、コンタクトホールが確実に形成されるようにエッチング時間が過剰に設定(オーバーエッチを考慮して設定)されても、溝が半導体基板に達するおそれがない。その結果、下層配線の溝に入り込んだ所定部分と半導体基板とが導通することを防止することができる。   Since the insulating part is formed on the surface of the semiconductor substrate, the trench may reach the semiconductor substrate even if the etching time is excessively set (setting considering overetching) so that the contact hole is surely formed. There is no. As a result, it is possible to prevent electrical conduction between the predetermined portion entering the groove of the lower layer wiring and the semiconductor substrate.

また、第1層間絶縁膜上にコンタクトホールおよび溝に対応する開口を有するマスクを形成し、このマスクを介して第1層間絶縁膜をエッチングすることにより、コンタクトホールと溝とを同時に形成することができる。そのため、第1層間絶縁膜にコンタクトホールが形成される構成では、プロセス工程数の増加を招くことなく、第1層間絶縁膜に溝を形成することができる。   Further, a contact hole and a groove are formed simultaneously by forming a mask having an opening corresponding to the contact hole and the groove on the first interlayer insulating film and etching the first interlayer insulating film through the mask. Can do. Therefore, in the configuration in which the contact hole is formed in the first interlayer insulating film, the groove can be formed in the first interlayer insulating film without increasing the number of process steps.

請求項3に記載のように、前記第2層間絶縁膜は、第1層間絶縁膜、前記ダミー配線、および前記下層配線に接し、一様な膜厚を有する基層膜と、前記基層膜の上面に前記溝および前記ダミー配線に対応して生じる凹部に埋設され、その上面が前記基層膜の前記凹部外の上面と面一をなす埋設体とを備えていてもよい。 According to a third aspect of the present invention, the second interlayer insulating film is in contact with the first interlayer insulating film , the dummy wiring, and the lower layer wiring, has a uniform thickness, and an upper surface of the base layer film. And a buried body that is buried in a concave portion corresponding to the groove and the dummy wiring and whose upper surface is flush with the upper surface of the base film outside the concave portion.

請求項4に記載のように、前記基層膜には、前記両側の前記ダミー配線の間の領域からその外側の領域に渡って傾斜面が形成されており、前記傾斜面に前記埋設体と同じ材料からなる被着体が形成されていてもよい。
また、前記第2層間絶縁膜の上面の全域が平坦であってもよい
According to a fourth aspect of the present invention, an inclined surface is formed in the base layer film from a region between the dummy wirings on both sides to a region outside thereof, and the inclined surface is the same as the embedded body. An adherend made of a material may be formed.
Also, the entire area of the upper surface of the second interlayer insulating film may be flat.

前記ダミー配線は、請求項に記載のように、前記所定部分に対する両側にそれぞれ複数ずつ設けられていることが好ましい。この場合、下層配線の所定部分から最も離れた位置のダミー配線(最外のダミー配線)の角部上において、第2層間絶縁膜の上面が傾斜し、上層配線における傾斜面上に配置される部分と最外のダミー配線との間で絶縁破壊による短絡が生じても、その最外のダミー配線と下層配線との間に別のダミー配線が介在されているので、すぐには、最外のダミー配線と下層配線との間の短絡を生じない。よって、下層配線と上層配線との間の絶縁破壊に対する信頼性を向上させることができる。 As described in claim 5 , it is preferable that a plurality of dummy wirings are provided on both sides of the predetermined portion. In this case, the upper surface of the second interlayer insulating film is inclined on the corner of the dummy wiring (outermost dummy wiring) farthest from the predetermined portion of the lower layer wiring, and is disposed on the inclined surface of the upper layer wiring. Even if a short circuit occurs due to dielectric breakdown between the outermost part and the outermost dummy wiring, another dummy wiring is interposed between the outermost dummy wiring and the lower layer wiring. No short circuit occurs between the dummy wiring and the lower layer wiring. Therefore, the reliability with respect to the dielectric breakdown between the lower layer wiring and the upper layer wiring can be improved.

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、第1の参考例に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a semiconductor device according to a first reference example .

半導体装置100は、半導体基板1を備えている。半導体基板1は、たとえば、Si(シリコン)からなる。半導体基板1の表層部には、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などの機能素子が作り込まれている。そして、半導体基板1の表面には、素子分離のためのLOCOS2が形成されている。   The semiconductor device 100 includes a semiconductor substrate 1. The semiconductor substrate 1 is made of, for example, Si (silicon). A functional element such as a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) is built in the surface layer portion of the semiconductor substrate 1. A LOCOS 2 for element isolation is formed on the surface of the semiconductor substrate 1.

半導体基板1上には、第1層間絶縁膜3が形成されている。第1層間絶縁膜3は、たとえば、SiOからなる。また、第1層間絶縁膜3は、ほぼ一様な膜厚に形成されている。 A first interlayer insulating film 3 is formed on the semiconductor substrate 1. The first interlayer insulating film 3 is made of, for example, SiO 2 . The first interlayer insulating film 3 is formed with a substantially uniform film thickness.

第1層間絶縁膜3上には、下層配線7が形成されている。下層配線7は、たとえば、Al(アルミニウム)からなる。下層配線7は、平面視でLOCOS2を横切り、LOCOS2により絶縁分離される領域間に跨っている。   On the first interlayer insulating film 3, a lower layer wiring 7 is formed. The lower layer wiring 7 is made of, for example, Al (aluminum). The lower layer wiring 7 crosses the LOCOS 2 in a plan view and straddles between the regions that are insulated and separated by the LOCOS 2.

第1層間絶縁膜3および下層配線7上には、第2層間絶縁膜8が形成されている。第1層間絶縁膜3および下層配線7は、第2層間絶縁膜8により被覆されている。   A second interlayer insulating film 8 is formed on the first interlayer insulating film 3 and the lower layer wiring 7. The first interlayer insulating film 3 and the lower layer wiring 7 are covered with a second interlayer insulating film 8.

第2層間絶縁膜8上には、上層配線13が形成されている。上層配線13は、たとえば、Alからなる。上層配線13は、平面視において、下層配線7の所定部分71とLOCOS2上で交差するように、そのパターンが設計されている。   An upper wiring 13 is formed on the second interlayer insulating film 8. The upper layer wiring 13 is made of Al, for example. The pattern of the upper layer wiring 13 is designed so as to intersect the predetermined portion 71 of the lower layer wiring 7 on the LOCOS 2 in plan view.

なお、下層配線7および上層配線13の材料として、Al以外の導電性材料を用いることもできる。Al以外の導電性材料としては、たとえば、Ti(チタン)、TiN(窒化チタン)などを例示することができる。   In addition, as a material of the lower layer wiring 7 and the upper layer wiring 13, a conductive material other than Al can be used. Examples of the conductive material other than Al include Ti (titanium) and TiN (titanium nitride).

そして、第1層間絶縁膜3には、平面視で所定部分71を含む領域に、溝4が形成されている。溝4は、第1層間絶縁膜3の上面からLOCOS2の上面まで掘り下がり、第1層間絶縁膜3を膜厚方向(半導体基板1の表面に直交する方向)に貫通している。そのため、LOCOS2の上面は、溝4に臨む部分が溝4の底面を提供している。下層配線7の所定部分71は、溝4に入り込み、溝4の底面をなすLOCOS2の上面に接触している。   In the first interlayer insulating film 3, a groove 4 is formed in a region including the predetermined portion 71 in plan view. The trench 4 is dug from the upper surface of the first interlayer insulating film 3 to the upper surface of the LOCOS 2 and penetrates the first interlayer insulating film 3 in the film thickness direction (direction perpendicular to the surface of the semiconductor substrate 1). Therefore, the portion of the top surface of the LOCOS 2 that faces the groove 4 provides the bottom surface of the groove 4. The predetermined portion 71 of the lower layer wiring 7 enters the groove 4 and is in contact with the upper surface of the LOCOS 2 that forms the bottom surface of the groove 4.

また、第1層間絶縁膜3には、コンタクトホール5が形成されている。コンタクトホール5は、第1層間絶縁膜3の上面からLOCOS2により絶縁分離される領域の表面まで掘り下がり、第1層間絶縁膜3を膜厚方向に貫通している。下層配線7は、コンタクトホール5に入り込み、半導体基板1(LOCOS2により絶縁分離される領域)と電気的に接続されている。   A contact hole 5 is formed in the first interlayer insulating film 3. The contact hole 5 is dug from the upper surface of the first interlayer insulating film 3 to the surface of the region that is insulated and separated by the LOCOS 2 and penetrates the first interlayer insulating film 3 in the film thickness direction. The lower layer wiring 7 enters the contact hole 5 and is electrically connected to the semiconductor substrate 1 (region isolated by LOCOS 2).

下層配線7が溝4およびコンタクトホール5に入り込んでいることにより、下層配線7の上面には、溝4およびコンタクトホール5と対向する部分に、それぞれ凹部14,15が生じている。   Since the lower layer wiring 7 enters the groove 4 and the contact hole 5, recesses 14 and 15 are formed on the upper surface of the lower layer wiring 7 at portions facing the groove 4 and the contact hole 5, respectively.

第2層間絶縁膜8は、第1層間絶縁膜3および下層配線7に接する基層膜9を備えている。基層膜9は、たとえば、SiOからなる。また、基層膜9は、ほぼ一様な膜厚に形成されている。そのため、基層膜9の上面には、凹部14,15および第1層間絶縁膜3の上面と下層配線7の上面とにより形成される段差に応じて、複数の凹部10が生じている。 The second interlayer insulating film 8 includes a base layer film 9 in contact with the first interlayer insulating film 3 and the lower layer wiring 7. The base layer film 9 is made of, for example, SiO 2 . The base layer film 9 is formed to have a substantially uniform film thickness. Therefore, a plurality of recesses 10 are formed on the upper surface of the base layer film 9 according to the steps formed by the recesses 14 and 15 and the upper surface of the first interlayer insulating film 3 and the upper surface of the lower layer wiring 7.

各凹部10は、埋設体11により埋め尽くされている。埋設体11は、たとえば、SiOからなる。埋設体11の上面は、平坦面であり、基層膜9の表面と面一をなしている。これにより、基層膜9および埋設体11からなる構造体は、その上面の全域が平坦になっている。 Each recess 10 is filled with a buried body 11. The buried body 11 is made of, for example, SiO 2 . The upper surface of the buried body 11 is a flat surface and is flush with the surface of the base layer film 9. As a result, the entire structure of the structure including the base film 9 and the embedded body 11 is flat.

さらに、第2層間絶縁膜8は、基層膜9および埋設体11上に積層される表層膜12を備えている。表層膜12は、たとえば、SiOからなる。また、表層膜12は、ほぼ一様な膜厚に形成されている。そして、基層膜9および埋設体11の各上面が平坦かつ面一であるので、表層膜12の上面(第2層間絶縁膜8の上面)は、その全域において平坦である。 Further, the second interlayer insulating film 8 includes a surface layer film 12 laminated on the base layer film 9 and the embedded body 11. The surface layer film 12 is made of, for example, SiO 2 . Further, the surface layer film 12 is formed in a substantially uniform film thickness. Since the upper surfaces of the base layer film 9 and the embedded body 11 are flat and flush with each other, the upper surface of the surface layer film 12 (the upper surface of the second interlayer insulating film 8) is flat in the entire region.

そのため、下層配線7の所定部分71上における第2層間絶縁膜8の膜厚は、下層配線7の所定部分71以外の部分上における第2層間絶縁膜8の膜厚よりも溝4の深さ分だけ大きい。すなわち、第2層間絶縁膜8は、その全体が厚く形成されるのではなく、下層配線7の所定部分71上において部分的に厚く形成されている。よって、第2層間絶縁膜8を全体的に肥大化(厚膜化)させることなく、下層配線7と上層配線13との間の絶縁耐圧を向上させることができる。   Therefore, the thickness of the second interlayer insulating film 8 on the predetermined portion 71 of the lower layer wiring 7 is deeper than the thickness of the second interlayer insulating film 8 on the portion other than the predetermined portion 71 of the lower layer wiring 7. Bigger than that. That is, the second interlayer insulating film 8 is not formed to be thick as a whole, but is formed to be partially thick on the predetermined portion 71 of the lower layer wiring 7. Therefore, it is possible to improve the withstand voltage between the lower layer wiring 7 and the upper layer wiring 13 without enlarging (thickening) the second interlayer insulating film 8 as a whole.

別の観点から言えば、下層配線7と上層配線13との間の絶縁耐圧は、下層配線7の所定部分71上における第2層間絶縁膜8の膜厚に依存するので、その膜厚を下層配線7と上層配線13との間での絶縁状態を維持可能な厚さにすることにより、下層配線7と上層配線13との絶縁状態を確保しつつ、下層配線7の所定部分71以外の部分上における第2層間絶縁膜8の膜厚を小さくすることができる。   From another point of view, the withstand voltage between the lower layer wiring 7 and the upper layer wiring 13 depends on the film thickness of the second interlayer insulating film 8 on the predetermined portion 71 of the lower layer wiring 7. A thickness other than the predetermined portion 71 of the lower layer wiring 7 while ensuring the insulation state between the lower layer wiring 7 and the upper layer wiring 13 by setting the thickness so as to maintain the insulation state between the wiring 7 and the upper layer wiring 13. The film thickness of the second interlayer insulating film 8 can be reduced.

なお、第1層間絶縁膜3、基層膜9および表層膜12の材料として、SiO以外の絶縁材料を用いることもできる。SiO以外の絶縁材料としては、たとえば、SiC(炭化シリコン)、SiCN(炭窒化シリコン)、SiN(窒化シリコン)などを例示することができる。 In addition, as a material for the first interlayer insulating film 3, the base layer film 9, and the surface layer film 12, an insulating material other than SiO 2 can be used. Examples of insulating materials other than SiO 2 include SiC (silicon carbide), SiCN (silicon carbonitride), SiN (silicon nitride), and the like.

図2A〜2Fは、図1に示す半導体装置の各製造工程における模式的な断面図である。   2A to 2F are schematic cross-sectional views in each manufacturing process of the semiconductor device shown in FIG.

半導体装置100の製造工程では、まず、図2Aに示すように、熱酸化により、半導体基板1の表面に、LOCOS2が選択的に形成される。その後、CVD(Chemical Vapor Deposition:化学的気相成長)法により、半導体基板1およびLOCOS2上に、第1層間絶縁膜3が形成される。   In the manufacturing process of the semiconductor device 100, first, as shown in FIG. 2A, LOCOS2 is selectively formed on the surface of the semiconductor substrate 1 by thermal oxidation. Thereafter, a first interlayer insulating film 3 is formed on the semiconductor substrate 1 and the LOCOS 2 by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

次いで、第1層間絶縁膜3上に、コンタクトホール5および溝4に対応する開口を有するマスク(図示せず)が形成される。そして、そのマスクを介して第1層間絶縁膜3がエッチングされることにより、図2Bに示すように、第1層間絶縁膜3に、溝4およびコンタクトホール5が同時に形成される。そのため、コンタクトホール5を形成する工程と別に工程を追加することなく、溝4を形成することができる。   Next, a mask (not shown) having openings corresponding to the contact holes 5 and the grooves 4 is formed on the first interlayer insulating film 3. Then, by etching the first interlayer insulating film 3 through the mask, a groove 4 and a contact hole 5 are simultaneously formed in the first interlayer insulating film 3 as shown in FIG. 2B. Therefore, the groove 4 can be formed without adding a step separately from the step of forming the contact hole 5.

また、半導体基板1の表面にLOCOS2が形成されているので、コンタクトホール5が確実に形成されるようにエッチング時間が過剰に設定(オーバーエッチを考慮して設定)されても、溝4が半導体基板1に達するおそれがない。その結果、下層配線7の溝4に入り込んだ所定部分71と半導体基板1とが導通することを防止することができる。   Further, since the LOCOS 2 is formed on the surface of the semiconductor substrate 1, even if the etching time is excessively set (set in consideration of overetching) so that the contact hole 5 is reliably formed, the groove 4 remains in the semiconductor. There is no risk of reaching the substrate 1. As a result, it is possible to prevent the predetermined portion 71 entering the groove 4 of the lower layer wiring 7 and the semiconductor substrate 1 from conducting.

その後、スパッタ法により、溝4およびコンタクトホール5内を含む第1層間絶縁膜3上に、Alからなる金属膜(図示せず)が形成される。その後、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、金属膜が選択的に除去(パターニング)される。これにより、図2Cに示すように、下層配線7が形成される。   Thereafter, a metal film (not shown) made of Al is formed on the first interlayer insulating film 3 including the inside of the trench 4 and the contact hole 5 by sputtering. Thereafter, the metal film is selectively removed (patterned) by photolithography and etching. Thereby, as shown in FIG. 2C, the lower layer wiring 7 is formed.

次いで、図2Dに示すように、CVD法により、第1層間絶縁膜3および下層配線7上に、基層膜9が形成される。   Next, as shown in FIG. 2D, a base layer film 9 is formed on the first interlayer insulating film 3 and the lower layer wiring 7 by the CVD method.

この後、図2Eに示すように、SOG(Spin On Glass:スピンオングラス)法およびエッチバックにより、基層膜9の上面に生じている凹部10に、埋設体11が埋設される。具体的には、Si(OH)(シラノール)を溶剤に溶かした液体が基層膜9上に回転塗布(スピンコート)される。その後、熱処理を行うことにより、基層膜9上にガラス膜(図示せず)が形成される。そして、そのガラス膜が基層膜9の表面が露出するまでエッチバックされることにより、基層膜9の上面と面一をなす上面を有する埋設体11が得られる。エッチバックに代えて、CMP(化学的機械的研磨)法により、凹部10外のガラス膜が除去されてもよい。 Thereafter, as shown in FIG. 2E, the embedded body 11 is embedded in the recess 10 formed on the upper surface of the base layer film 9 by SOG (Spin On Glass) method and etch back. Specifically, a liquid obtained by dissolving Si (OH) 4 (silanol) in a solvent is spin-coated on the base layer film 9. Thereafter, a glass film (not shown) is formed on the base layer film 9 by performing a heat treatment. The glass film is etched back until the surface of the base layer film 9 is exposed, so that an embedded body 11 having an upper surface that is flush with the upper surface of the base layer film 9 is obtained. Instead of the etch back, the glass film outside the recess 10 may be removed by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method.

次いで、図2Fに示すように、CVD法により、基層膜9および埋設体11上に、表層膜12が形成される。   Next, as shown in FIG. 2F, a surface layer film 12 is formed on the base layer film 9 and the embedded body 11 by the CVD method.

次に、スパッタ法により、表層膜12上に、金属膜(図示せず)が形成される。その後、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、金属膜が選択的に除去(パターニング)される。これにより、上層配線13が形成され、図1に示す半導体装置を得ることができる。   Next, a metal film (not shown) is formed on the surface film 12 by sputtering. Thereafter, the metal film is selectively removed (patterned) by photolithography and etching. Thereby, the upper layer wiring 13 is formed, and the semiconductor device shown in FIG. 1 can be obtained.

図3は、本発明の第の実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。図4は、図3に示す半導体装置を図3に示す断面と直交する断面で切断したときの断面図である。なお、図3および4において、図1に示す各部に相当する部分には、図1の場合と同一の参照符号を付している。また、以下では、図3および4に示す構造に関して、図1に示す構造との相違点を中心に説明し、図1に示す各部に相当する部分についての説明を省略する。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. 3 taken along a cross section orthogonal to the cross section shown in FIG. 3 and 4, parts corresponding to those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In the following, the structure shown in FIGS. 3 and 4 will be described with a focus on the differences from the structure shown in FIG. 1, and description of parts corresponding to the parts shown in FIG. 1 will be omitted.

図3および4に示す半導体装置200では、第1層間絶縁膜3上に、下層配線7と、下層配線7とほぼ同じ厚さを有するダミー配線21とが形成されている。ダミー配線21は、下層配線7の所定部分71に対して、上層配線13の延伸方向(図4の紙面における左右方向)の両側にそれぞれ2本ずつ設けられている。所定部分71に対する各側において、2本のダミー配線21は、それらの間に適当な間隔を空け、また、下層配線7との間に適当な間隔を空けて配置されている。   In the semiconductor device 200 shown in FIGS. 3 and 4, the lower layer wiring 7 and the dummy wiring 21 having substantially the same thickness as the lower layer wiring 7 are formed on the first interlayer insulating film 3. Two dummy wirings 21 are provided on each side of the predetermined portion 71 of the lower layer wiring 7 in the extending direction of the upper layer wiring 13 (left and right direction in the drawing of FIG. 4). On each side with respect to the predetermined portion 71, the two dummy wirings 21 are arranged with an appropriate interval between them and with an appropriate interval with the lower layer wiring 7.

なお、ダミー配線21は、図2Cに示す工程において、下層配線7と同時に形成される。   The dummy wiring 21 is formed simultaneously with the lower layer wiring 7 in the step shown in FIG. 2C.

第2層間絶縁膜8の基層膜9の上面には、複数の凹部10が生じている。凹部14,15に応じて生じている凹部10は、埋設体11により埋め尽くされている。一方、第1層間絶縁膜3の上面と外側(下層配線7から遠い方)のダミー配線21の上面との段差に応じて生じている凹部10は、基層膜9における凹部10外の上面と凹部10の底面とを連続させる傾斜面22を有している。   A plurality of recesses 10 are formed on the upper surface of the base layer film 9 of the second interlayer insulating film 8. The recess 10 generated according to the recesses 14 and 15 is completely filled with the embedded body 11. On the other hand, the recess 10 generated in accordance with the level difference between the upper surface of the first interlayer insulating film 3 and the upper surface of the dummy wiring 21 on the outer side (the far side from the lower layer wiring 7) It has the inclined surface 22 which makes a 10 bottom face continuous.

傾斜面22上には、埋設体11と同じ材料からなる被着体23が被着している。被着体23は、傾斜面22上にのみ形成され、基層膜9における凹部10外の上面と凹部10の底面との段差を解消しない。   On the inclined surface 22, an adherend 23 made of the same material as the embedded body 11 is attached. The adherend 23 is formed only on the inclined surface 22 and does not eliminate the step between the upper surface outside the recess 10 and the bottom surface of the recess 10 in the base layer film 9.

埋設体11および被着体23は、たとえば、基層膜9上に、ほぼ一様な膜厚を有する絶縁膜を形成し、この絶縁膜を第1層間絶縁膜3の上面が露出するまでエッチバックすることにより形成することができる。凹部14,15に応じて生じている凹部10は、サイズが比較的小さいので、絶縁膜を厚く形成することにより、絶縁膜の上面にその凹部10に起因する凹部が形成されることを防止できる。   For example, the buried body 11 and the adherend 23 are formed by forming an insulating film having a substantially uniform thickness on the base layer film 9 and etching back the insulating film until the upper surface of the first interlayer insulating film 3 is exposed. Can be formed. Since the concave portion 10 generated in accordance with the concave portions 14 and 15 is relatively small in size, it is possible to prevent the concave portion due to the concave portion 10 from being formed on the upper surface of the insulating film by forming the insulating film thick. .

そのため、第2層間絶縁膜8の表層膜12の上面は、下層配線7およびダミー配線21上において平坦であり、下層配線7の角部(上面と側面との交差部)上において傾斜していない。よって、下層配線7と第2層間絶縁膜8の上面との直線距離は、下層配線7の所定部分71上における第2層間絶縁膜の膜厚よりも小さくならない。   Therefore, the upper surface of the surface layer film 12 of the second interlayer insulating film 8 is flat on the lower layer wiring 7 and the dummy wiring 21 and is not inclined on the corner portion (intersection of the upper surface and the side surface) of the lower layer wiring 7. . Therefore, the linear distance between the lower layer wiring 7 and the upper surface of the second interlayer insulating film 8 is not smaller than the thickness of the second interlayer insulating film on the predetermined portion 71 of the lower layer wiring 7.

このように、ダミー配線21が設けられていることにより、第2層間絶縁膜8の上面が下層配線7の角部上で傾斜することを防止でき、下層配線7と上層配線13との間の絶縁耐圧をさらに向上させることができる。   Thus, by providing the dummy wiring 21, it is possible to prevent the upper surface of the second interlayer insulating film 8 from being inclined on the corner portion of the lower layer wiring 7, and between the lower layer wiring 7 and the upper layer wiring 13. The withstand voltage can be further improved.

また、下層配線7の所定部分71に対する各側において、2本のダミー配線21が形成されているので、外側のダミー配線21の角部上において、第2層間絶縁膜の上面が傾斜し、上層配線13における傾斜面22上に配置される部分と外側のダミー配線21との間で絶縁破壊による短絡が生じても、その外側のダミー配線21と下層配線7との間に別のダミー配線21が介在されているので、すぐには、外側のダミー配線21と下層配線7との間の短絡を生じない。よって、下層配線7と上層配線13との間の絶縁破壊に対する信頼性を一層向上させることができる。   Further, since the two dummy wirings 21 are formed on each side of the lower layer wiring 7 with respect to the predetermined portion 71, the upper surface of the second interlayer insulating film is inclined on the corner of the outer dummy wiring 21, and the upper layer Even if a short circuit occurs due to dielectric breakdown between a portion of the wiring 13 arranged on the inclined surface 22 and the outer dummy wiring 21, another dummy wiring 21 is provided between the outer dummy wiring 21 and the lower layer wiring 7. Therefore, there is no short circuit between the outer dummy wiring 21 and the lower layer wiring 7 immediately. Therefore, the reliability against dielectric breakdown between the lower layer wiring 7 and the upper layer wiring 13 can be further improved.

図5は、本発明の第の実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。なお、図5において、図4に示す各部に相当する部分には、図4の場合と同一の参照符号を付している。また、以下では、図5に示す構造に関して、図4に示す構造との相違点を中心に説明し、図4に示す各部に相当する部分についての説明を省略する。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, parts corresponding to those shown in FIG. 4 are given the same reference numerals as in FIG. In the following, the structure shown in FIG. 5 will be described with a focus on the differences from the structure shown in FIG. 4, and the description corresponding to the parts shown in FIG. 4 will be omitted.

図5に示す半導体装置300では、LOCOS2が下層配線7の所定部分71およびダミー配線21と対向するサイズに形成されている。また、溝4は、平面視で所定部分71およびダミー配線21を含む領域に形成されている。そして、下層配線7の所定部分71およびダミー配線21は、溝4に入り込み、溝4の底面をなすLOCOS2の上面に接触している。   In the semiconductor device 300 shown in FIG. 5, the LOCOS 2 is formed in a size facing the predetermined portion 71 of the lower layer wiring 7 and the dummy wiring 21. The groove 4 is formed in a region including the predetermined portion 71 and the dummy wiring 21 in plan view. The predetermined portion 71 of the lower layer wiring 7 and the dummy wiring 21 enter the groove 4 and are in contact with the upper surface of the LOCOS 2 that forms the bottom surface of the groove 4.

この構成では、ダミー配線21が溝4に入り込むことにより、ダミー配線21の上面と第1層間絶縁膜3の上面との段差が小さい。そのため、外側のダミー配線21の角部上において、第2層間絶縁膜8(表層膜12)の上面が平坦である。よって、外側のダミー配線21の角部と第2層間絶縁膜8の上面との間の距離を大きく確保することができ、上層配線13と外側のダミー配線21との間で絶縁破壊による短絡が生じることを防止できる。   In this configuration, when the dummy wiring 21 enters the groove 4, the step between the upper surface of the dummy wiring 21 and the upper surface of the first interlayer insulating film 3 is small. Therefore, the upper surface of the second interlayer insulating film 8 (surface layer film 12) is flat on the corner portion of the outer dummy wiring 21. Therefore, a large distance between the corner of the outer dummy wiring 21 and the upper surface of the second interlayer insulating film 8 can be secured, and a short circuit due to dielectric breakdown occurs between the upper wiring 13 and the outer dummy wiring 21. It can be prevented from occurring.

図6は、第2の参考例に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。 FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a semiconductor device according to a second reference example .

半導体装置400は、半導体基板(図示せず)を備えている。この半導体基板は、たとえば、Si基板からなる。半導体基板の表層部には、MOSFETなどの機能素子が作り込まれている。   The semiconductor device 400 includes a semiconductor substrate (not shown). This semiconductor substrate is made of, for example, a Si substrate. A functional element such as a MOSFET is formed in the surface layer portion of the semiconductor substrate.

半導体基板上には、第1層間絶縁膜41が形成されている。第1層間絶縁膜41は、たとえば、SiOからなり、CVD法によって形成される。 A first interlayer insulating film 41 is formed on the semiconductor substrate. The first interlayer insulating film 41 is made of, for example, SiO 2 and is formed by a CVD method.

第1層間絶縁膜41上には、下層配線42が形成されている。また、第1層間絶縁膜41上には、下層配線42の両側に、2本のダミー配線43が形成されている。下層配線42およびダミー配線43は、たとえば、Alからなり、スパッタ法により第1層間絶縁膜41上に形成される金属膜を選択的に除去(パターニング)することにより同時に形成される。金属膜の選択的な除去は、フォトリソグラフィおよびエッチングにより達成される。   On the first interlayer insulating film 41, a lower layer wiring 42 is formed. On the first interlayer insulating film 41, two dummy wirings 43 are formed on both sides of the lower layer wiring 42. The lower layer wiring 42 and the dummy wiring 43 are made of, for example, Al, and are simultaneously formed by selectively removing (patterning) a metal film formed on the first interlayer insulating film 41 by a sputtering method. Selective removal of the metal film is achieved by photolithography and etching.

第1層間絶縁膜41、下層配線42およびダミー配線43上には、第2層間絶縁膜44が積層されている。   On the first interlayer insulating film 41, the lower layer wiring 42 and the dummy wiring 43, a second interlayer insulating film 44 is laminated.

第2層間絶縁膜44上には、上層配線45が形成されている。上層配線45は、たとえば、Alからなり、スパッタ法により第2層間絶縁膜44上に形成される金属膜を選択的に除去(パターニング)することにより同時に形成される。金属膜の選択的な除去は、フォトリソグラフィおよびエッチングにより達成される。   An upper layer wiring 45 is formed on the second interlayer insulating film 44. The upper layer wiring 45 is made of, for example, Al, and is simultaneously formed by selectively removing (patterning) a metal film formed on the second interlayer insulating film 44 by a sputtering method. Selective removal of the metal film is achieved by photolithography and etching.

図7は、図6に示す下層配線、ダミー配線および上層配線の図解的な平面図である。   FIG. 7 is a schematic plan view of the lower layer wiring, dummy wiring, and upper layer wiring shown in FIG.

下層配線42および上層配線45は、それぞれ平面視で互いに交差する部分を有している。すなわち、上層配線45は、下層配線42における所定部分421(図中にハッチングを付して示す部分)の上方において、所定方向(下層配線42の延伸方向Cと交差する方向)Aに延び、平面視でその所定部分421と交差している。   The lower layer wiring 42 and the upper layer wiring 45 have portions that intersect each other in plan view. That is, the upper layer wiring 45 extends in a predetermined direction (direction intersecting with the extending direction C of the lower layer wiring 42) A above the predetermined portion 421 (the portion indicated by hatching in the drawing) in the lower layer wiring 42 and is planar. It visually intersects with the predetermined portion 421.

ダミー配線43は、下層配線42の延伸方向Cを長手方向とし、上層配線45の配線幅よりも長く延びる矩形状に形成されている。この実施形態では、ダミー配線43は、所定部分421に対する所定方向Aの両側にそれぞれ2本ずつ設けられている。各側において、2本のダミー配線43は、それらの間に適当な間隔を空け、また、下層配線42側(内側)のダミー配線43と下層配線42との間に適当な間隔を空けて配置されている。   The dummy wiring 43 is formed in a rectangular shape extending in the extending direction C of the lower layer wiring 42 in the longitudinal direction and extending longer than the wiring width of the upper layer wiring 45. In this embodiment, two dummy wirings 43 are provided on each side of the predetermined direction A with respect to the predetermined portion 421. On each side, the two dummy wirings 43 are arranged with an appropriate interval between them, and are arranged with an appropriate interval between the dummy wiring 43 on the lower layer wiring 42 side (inner side) and the lower layer wiring 42. Has been.

図6を参照して、第2層間絶縁膜44は、第1層間絶縁膜41、下層配線42およびダミー配線43に接する基層膜46を備えている。基層膜46は、たとえば、SiOからなり、CVD法により形成される。そして、基層膜46は、ほぼ一様な膜厚に形成されている。そのため、基層膜46の上面には、第1層間絶縁膜41の上面と下層配線42およびダミー配線43の上面とにより形成される段差に応じて、複数の凹部47が生じている。 Referring to FIG. 6, second interlayer insulating film 44 includes a base layer film 46 in contact with first interlayer insulating film 41, lower layer wiring 42 and dummy wiring 43. The base layer film 46 is made of, for example, SiO 2 and is formed by a CVD method. The base layer film 46 is formed to have a substantially uniform film thickness. Therefore, a plurality of concave portions 47 are formed on the upper surface of the base layer film 46 according to the step formed by the upper surface of the first interlayer insulating film 41 and the upper surfaces of the lower layer wiring 42 and the dummy wiring 43.

下層配線42とダミー配線43との間および隣り合うダミー配線43の間に向けて凹む凹部47は、埋設体48により埋め尽くされている。埋設体48は、たとえば、SiOからなる。埋設体48の上面は、平坦面であり、基層膜46の表面と面一をなしている。 The recessed portion 47 that is recessed between the lower layer wiring 42 and the dummy wiring 43 and between the adjacent dummy wirings 43 is filled with the embedded body 48. The buried body 48 is made of, for example, SiO 2 . The upper surface of the embedded body 48 is a flat surface and is flush with the surface of the base layer film 46.

また、第1層間絶縁膜41の上面と外側のダミー配線43の上面との段差に応じて生じている凹部47は、基層膜46における凹部47外の上面と凹部47の底面とを連続させる傾斜面471を有している。傾斜面471は、外側のダミー配線43上から第1層間絶縁膜41上に近づくように傾斜している。傾斜面471上には、埋設体48と同じ材料からなる被着体49が被着している。被着体49は、傾斜面471上にのみ形成され、基層膜46における凹部47外の上面と凹部47の底面との段差を解消しない。被着体49が設けられていることにより、外側のダミー配線43上における基層膜46の表面と第1層間絶縁膜41上における基層膜46の表面とが滑らかに(小さい傾斜で)連続している。   Further, the recess 47 generated in accordance with the level difference between the upper surface of the first interlayer insulating film 41 and the upper surface of the outer dummy wiring 43 is inclined so that the upper surface of the base film 46 outside the recess 47 and the bottom surface of the recess 47 are continuous. A surface 471 is provided. The inclined surface 471 is inclined so as to approach the first interlayer insulating film 41 from the outer dummy wiring 43. On the inclined surface 471, an adherend 49 made of the same material as the embedded body 48 is attached. The adherend 49 is formed only on the inclined surface 471 and does not eliminate the step between the upper surface outside the recess 47 and the bottom surface of the recess 47 in the base layer film 46. By providing the adherend 49, the surface of the base layer film 46 on the outer dummy wiring 43 and the surface of the base layer film 46 on the first interlayer insulating film 41 are smoothly (with a small inclination) continuously. Yes.

埋設体48および被着体49は、たとえば、基層膜46上に、ほぼ一様な膜厚を有する絶縁膜を形成し、この絶縁膜を第1層間絶縁膜41の上面が露出するまでエッチバックすることにより形成することができる。絶縁膜は、たとえば、Si(OH)を用いたSOG法により形成される。 The buried body 48 and the adherend 49 are formed by, for example, forming an insulating film having a substantially uniform thickness on the base layer film 46 and etching back this insulating film until the upper surface of the first interlayer insulating film 41 is exposed. Can be formed. The insulating film is formed, for example, by the SOG method using Si (OH) 4 .

さらに、第2層間絶縁膜44は、基層膜46、埋設体48および被着体49を被覆する表層膜50を備えている。表層膜50は、たとえば、SiOからなり、CVD法によって形成される。表層膜50の上面には、基層膜46の傾斜面471(被着体49の上面)に対応した傾斜面が形成されている。 Further, the second interlayer insulating film 44 includes a surface layer film 50 that covers the base layer film 46, the buried body 48, and the adherend 49. The surface layer film 50 is made of, for example, SiO 2 and is formed by a CVD method. On the upper surface of the surface layer film 50, an inclined surface corresponding to the inclined surface 471 of the base layer film 46 (the upper surface of the adherend 49) is formed.

このように、第1層間絶縁膜41上に下層配線42およびダミー配線43が形成され、この下層配線42およびダミー配線43は、第2層間絶縁膜44によって被覆されている。第2層間絶縁膜44上には、所定方向Aに延び、平面視で下層配線42の所定部分421と交差する上層配線45が形成されている。ダミー配線43は、所定部分421に対して所定方向Aの両側にそれぞれ2本ずつ設けられており、各側において、互いに間隔を隔てて配置されている。   Thus, the lower layer wiring 42 and the dummy wiring 43 are formed on the first interlayer insulating film 41, and the lower layer wiring 42 and the dummy wiring 43 are covered with the second interlayer insulating film 44. On the second interlayer insulating film 44, an upper layer wiring 45 extending in the predetermined direction A and intersecting with the predetermined portion 421 of the lower layer wiring 42 in plan view is formed. Two dummy wirings 43 are provided on each side of the predetermined direction A with respect to the predetermined portion 421, and are arranged at intervals on each side.

第2層間絶縁膜44の表面には、外側の各ダミー配線43の上面と第1層間絶縁膜41の上面とがなす段差に起因する傾斜面(基層膜46の傾斜面471)に対応した傾斜面が生じている。そのため、外側のダミー配線43と上層配線45との最短距離Dは、第2層間絶縁膜44の膜厚よりも小さく、上層配線45に高電圧(たとえば、100V以上)が印加されると、外側のダミー配線43と上層配線45との間で短絡が生じるおそれがある。しかしながら、外側のダミー配線43と下層配線42との間には、別のダミー配線43が介在されているので、たとえ外側のダミー配線43と上層配線45との間で短絡が生じても、すぐには、外側のダミー配線43と下層配線42との間の短絡を生じない。したがって、下層配線42と上層配線45との間の絶縁状態を維持することができる。よって、第2層間絶縁膜44を肥大化(厚膜化)させることなく、下層配線42と上層配線45との間の絶縁耐圧の向上を図ることができる。   On the surface of the second interlayer insulating film 44, an inclination corresponding to an inclined surface (an inclined surface 471 of the base layer film 46) caused by a step formed by the upper surface of each outer dummy wiring 43 and the upper surface of the first interlayer insulating film 41. A surface has arisen. Therefore, the shortest distance D between the outer dummy wiring 43 and the upper layer wiring 45 is smaller than the film thickness of the second interlayer insulating film 44, and when a high voltage (for example, 100 V or more) is applied to the upper layer wiring 45, May cause a short circuit between the dummy wiring 43 and the upper wiring 45. However, since another dummy wiring 43 is interposed between the outer dummy wiring 43 and the lower layer wiring 42, even if a short circuit occurs between the outer dummy wiring 43 and the upper layer wiring 45, Therefore, a short circuit between the outer dummy wiring 43 and the lower layer wiring 42 does not occur. Therefore, the insulation state between the lower layer wiring 42 and the upper layer wiring 45 can be maintained. Therefore, the withstand voltage between the lower layer wiring 42 and the upper layer wiring 45 can be improved without enlarging (thickening) the second interlayer insulating film 44.

また、傾斜面471上には、被着体49が被着されている。これにより、外側のダミー配線43と上層配線45との最短距離Dが大きくなるので、それらの間での絶縁耐圧を一層向上させることができる。   An adherend 49 is attached on the inclined surface 471. As a result, the shortest distance D between the outer dummy wiring 43 and the upper layer wiring 45 is increased, so that the dielectric strength between them can be further improved.

さらに、第2層間絶縁膜44の表面には、下層配線42およびダミー配線43の形状によって凹部47が形成されている。凹部47が埋設体48に埋め尽くされることによって、下層配線42上における第2層間絶縁膜44(表層膜50)の表面が平坦になっている。したがって、平面視で下層配線42と上層配線45とが交差する部分において、上層配線45を平坦に形成することができる。その結果、下層配線42と上層配線45との最短距離が大きくなるので、それらの間での絶縁耐圧を向上させることができる。   Further, a recess 47 is formed on the surface of the second interlayer insulating film 44 due to the shape of the lower layer wiring 42 and the dummy wiring 43. By filling the recessed portion 47 with the embedded body 48, the surface of the second interlayer insulating film 44 (surface layer film 50) on the lower layer wiring 42 is flattened. Therefore, the upper layer wiring 45 can be formed flat at a portion where the lower layer wiring 42 and the upper layer wiring 45 intersect in plan view. As a result, the shortest distance between the lower layer wiring 42 and the upper layer wiring 45 is increased, so that the withstand voltage between them can be improved.

なお、ダミー配線43は、下層配線42の所定部分421に対して所定方向Aの両側に、それぞれ3本以上設けられていてもよい。   Note that three or more dummy wirings 43 may be provided on both sides in the predetermined direction A with respect to the predetermined portion 421 of the lower layer wiring 42.

また、ダミー配線43は、図8に示すように、複数の平面視矩形状の分割部分431に分割されてもよい。分割部分431は、延伸方向Cにほぼ等間隔で配置される。すなわち、図8に示す構成では、所定部分421の両側において、複数の平面視矩形状の分割部分431が、所定方向Aおよび延伸方向Cにそれぞれ適当な間隔を隔てた行列状に配置されている。延伸方向Cに並んで配置される各列の分割部分431が、平面視矩形状のダミー配線43に相当し、この図8に示す構成によっても、図7に示す構成と同様の効果を得ることができる。   Further, as shown in FIG. 8, the dummy wiring 43 may be divided into a plurality of divided portions 431 having a rectangular shape in plan view. The divided portions 431 are arranged at substantially equal intervals in the extending direction C. That is, in the configuration shown in FIG. 8, a plurality of rectangular divided portions 431 in a plan view are arranged on both sides of the predetermined portion 421 in a matrix form with appropriate intervals in the predetermined direction A and the extending direction C, respectively. . The divided portions 431 in each row arranged side by side in the extending direction C correspond to the dummy wirings 43 having a rectangular shape in plan view, and the configuration shown in FIG. 8 can obtain the same effect as the configuration shown in FIG. Can do.

第1層間絶縁膜41、基層膜46および表層膜50の材料として、SiO以外の絶縁材料を用いることもできる。SiO以外の絶縁材料としては、たとえば、SiC、SiCN、SiNなどを例示することができる。 As materials for the first interlayer insulating film 41, the base layer film 46, and the surface layer film 50, insulating materials other than SiO 2 can be used. Examples of insulating materials other than SiO 2 include SiC, SiCN, SiN, and the like.

下層配線42、ダミー配線43および上層配線45の材料として、Al以外の導電性材料を用いることもできる。Al以外の導電性材料としては、たとえば、Ti、TiNなどを例示することができる。   As a material for the lower layer wiring 42, the dummy wiring 43 and the upper layer wiring 45, a conductive material other than Al can be used. Examples of conductive materials other than Al include Ti and TiN.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
この明細書および図面の記載から、特許請求の範囲に記載した発明以外にも、以下のような特徴が抽出され得る。
項1.第1層間絶縁膜と、前記第1層間絶縁膜上に形成された下層配線と、前記第1層間絶縁膜および前記下層配線上に形成された第2層間絶縁膜と、前記第2層間絶縁膜上に形成され、平面視で前記下層配線の所定部分と交差する上層配線とを含み、前記第1層間絶縁膜には、平面視で前記所定部分を含む領域に、その上面から掘り下がった溝が形成されており、前記所定部分は、前記溝に入り込み、前記第2層間絶縁膜における少なくとも前記下層配線上に形成された部分の上面が平坦である、半導体装置。
項2.前記第1層間絶縁膜により表面が被覆された半導体基板を含み、前記第1層間絶縁膜には、前記下層配線と前記半導体基板とを電気的に接続するためのコンタクトホールが貫通して形成されており、前記半導体基板の表面には、前記溝に臨み、上面が前記溝の底面を提供する絶縁部が形成されている、項1に記載の半導体装置。
項3.前記第2層間絶縁膜は、第1層間絶縁膜および前記下層配線に接し、一様な膜厚を有する基層膜と、前記基層膜の上面に前記溝に対応して生じる凹部に埋設され、その上面が前記基層膜の前記凹部外の上面と面一をなす埋設体とを備えている、項1または2に記載の半導体装置。
項4.前記第2層間絶縁膜の上面の全域が平坦である、項1〜3のいずれかに記載の半導体装置。
項5.前記所定部分に対して前記所定部分上で前記上層配線が延びる方向の両側において、前記上層配線と対向する位置に形成されたダミー配線を含む、項1または2に記載の半導体装置。
項6.前記ダミー配線は、前記所定部分に対する両側にそれぞれ複数設けられている、項5に記載の半導体装置。
項7.第1層間絶縁膜と、前記第1層間絶縁膜上に形成される下層配線と、前記第1層間絶縁膜上に形成されるダミー配線と、前記下層配線および前記ダミー配線を被覆する第2層間絶縁膜と、前記第2層間絶縁膜上に形成され、所定方向に延び、平面視で前記下層配線の所定部分と交差する上層配線とを含み、前記ダミー配線は、前記所定部分に対する前記所定方向の両側に、それぞれ複数設けられ、各側において、前記所定方向に間隔を空けて並べて配置されている、半導体装置。
本発明の一の局面に係る半導体装置は、項1に記載のように、第1層間絶縁膜と、前記第1層間絶縁膜上に形成された下層配線と、前記下層配線上に形成された第2層間絶縁膜と、前記第2層間絶縁膜上に形成され、平面視で前記下層配線の所定部分と交差する上層配線とを含む。前記第1層間絶縁膜には、平面視で前記所定部分を含む領域に、その上面から掘り下がった溝が形成されている。前記所定部分は、前記溝に入り込んでいる。そして、前記第2層間絶縁膜における少なくとも前記下層配線上に形成された部分の上面は、平坦である。
そのため、下層配線の所定部分上における第2層間絶縁膜の膜厚は、下層配線の所定部分以外の部分上における第2層間絶縁膜の膜厚よりも溝の深さ分だけ大きい。すなわち、第2層間絶縁膜は、その全体が厚く形成されるのではなく、下層配線の所定部分上において部分的に厚く形成されている。よって、第2層間絶縁膜を全体的に肥大化(厚膜化)させることなく、下層配線と上層配線との間の絶縁耐圧を向上させることができる。
別の観点から言えば、下層配線と上層配線との間の絶縁耐圧は、下層配線の所定部分上における第2層間絶縁膜の膜厚に依存するので、その膜厚を下層配線と上層配線との間での絶縁状態を維持可能な厚さにすることにより、下層配線と上層配線との絶縁状態を確保しつつ、下層配線の所定部分以外の部分上における第2層間絶縁膜の膜厚を小さくすることができる。
項2に記載のように、前記半導体装置は、前記第1層間絶縁膜により表面が被覆された半導体基板を含み、前記第1層間絶縁膜には、前記下層配線と前記半導体基板とを電気的に接続するためのコンタクトホールが貫通して形成されていてもよい。この場合、前記半導体基板の表面には、前記溝に臨み、上面が前記溝の底面を提供する絶縁部が形成されていることが好ましい。
半導体基板の表面に絶縁部が形成されているので、コンタクトホールが確実に形成されるようにエッチング時間が過剰に設定(オーバーエッチを考慮して設定)されても、溝が半導体基板に達するおそれがない。その結果、下層配線の溝に入り込んだ所定部分と半導体基板とが導通することを防止することができる。
また、第1層間絶縁膜上にコンタクトホールおよび溝に対応する開口を有するマスクを形成し、このマスクを介して第1層間絶縁膜をエッチングすることにより、コンタクトホールと溝とを同時に形成することができる。そのため、第1層間絶縁膜にコンタクトホールが形成される構成では、プロセス工程数の増加を招くことなく、第1層間絶縁膜に溝を形成することができる。
項3に記載のように、前記第2層間絶縁膜は、第1層間絶縁膜および前記下層配線に接し、一様な膜厚を有する基層膜と、前記基層膜の上面に前記溝に対応して生じる凹部に埋設され、その上面が前記基層膜の前記凹部外の上面と面一をなす埋設体とを備えていてもよい。
項4に記載のように、前記第2層間絶縁膜の上面の全域が平坦であってもよい。また、前記第2層間絶縁膜における前記下層配線上に形成された部分の上面と前記第1層間絶縁膜上に形成された部分の上面とがそれぞれ平坦であり、それらの上面が段差を形成していてもよい。
このような段差が形成される場合、下層配線の角部(上面と側面との交差部)上において、第2層間絶縁膜の上面が傾斜する。そして、下層配線と第2層間絶縁膜の上面との直線距離が下層配線の角部と第2層間絶縁膜の上面の傾斜部分との間で最短となり、その直線距離が下層配線の所定部分上における第2層間絶縁膜の膜厚よりも小さくなる場合がある。
そのため、項5に記載のように、前記半導体装置は、前記所定部分に対して前記所定部分上で前記上層配線が延びる方向の両側において、前記上層配線と対向する位置に形成されたダミー配線を含むことが好ましい。このダミー配線が形成されることにより、第2層間絶縁膜の上面が下層配線の角部上で傾斜することを防止でき、下層配線と第2層間絶縁膜の上面との直線距離が下層配線の所定部分上における第2層間絶縁膜の膜厚よりも小さくなることを防止できる。その結果、下層配線と上層配線との間の絶縁耐圧を向上させることができる。
前記ダミー配線は、項6に記載のように、前記所定部分に対する両側にそれぞれ複数ずつ設けられていることが好ましい。この場合、下層配線の所定部分から最も離れた位置のダミー配線(最外のダミー配線)の角部上において、第2層間絶縁膜の上面が傾斜し、上層配線における傾斜面上に配置される部分と最外のダミー配線との間で絶縁破壊による短絡が生じても、その最外のダミー配線と下層配線との間に別のダミー配線が介在されているので、すぐには、最外のダミー配線と下層配線との間の短絡を生じない。よって、下層配線と上層配線との間の絶縁破壊に対する信頼性を向上させることができる。
本発明の他の局面に係る半導体装置は、第1層間絶縁膜と、前記第1層間絶縁膜上に形成される下層配線と、前記第1層間絶縁膜上に形成されるダミー配線と、前記下層配線および前記ダミー配線を被覆する第2層間絶縁膜と、前記第2層間絶縁膜上に形成され、所定方向に延び、平面視で前記下層配線の所定部分と交差する上層配線とを含む。そして、前記ダミー配線は、前記所定部分に対する前記所定方向の両側に、それぞれ複数設けられ、各側において、前記所定方向に間隔を空けて並べて配置されている。
この構成では、第2層間絶縁膜の表面に、最外のダミー配線(所定部分から最も離れているダミー配線)の上面と第1層間絶縁膜の上面とがなす段差に起因する傾斜部が生じる。この傾斜部の表面と最外のダミー配線との最短距離は第2層間絶縁膜の膜厚よりも小さいため、上層配線に高電圧が印加されると、最外のダミー配線と上層配線との間で短絡が生じるおそれがある。
しかしながら、最外のダミー配線と下層配線との間に、別のダミー配線が介在されているので、たとえ最外のダミー配線と上層配線との間で短絡が生じても、すぐには、最外のダミー配線と下層配線との間の短絡を生じない。したがって、下層配線と上層配線との間の絶縁状態を維持することができる。よって、第2層間絶縁膜を肥大化(厚膜化)させることなく、下層配線と上層配線との間の絶縁耐圧の向上を図ることができる。
As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
In addition to the invention described in the claims, the following features can be extracted from the description of the specification and the drawings.
Item 1. A first interlayer insulating film; a lower layer wiring formed on the first interlayer insulating film; a second interlayer insulating film formed on the first interlayer insulating film and the lower layer wiring; and the second interlayer insulating film A groove formed on the first interlayer insulating film in a region including the predetermined portion in plan view, and formed in an upper surface of the first interlayer insulating film. And the predetermined portion enters the trench, and the upper surface of at least the portion of the second interlayer insulating film formed on the lower wiring is flat.
Item 2. The semiconductor device includes a semiconductor substrate whose surface is covered with the first interlayer insulating film, and a contact hole for electrically connecting the lower wiring and the semiconductor substrate is formed in the first interlayer insulating film. The semiconductor device according to claim 1, wherein an insulating portion is formed on a surface of the semiconductor substrate so as to face the groove and an upper surface provides a bottom surface of the groove.
Item 3. The second interlayer insulating film is in contact with the first interlayer insulating film and the lower layer wiring, and is embedded in a base film having a uniform thickness, and a recess formed on the upper surface of the base layer film corresponding to the groove, Item 3. The semiconductor device according to Item 1 or 2, further comprising an embedded body whose upper surface is flush with the upper surface of the base layer film outside the recess.
Item 4. Item 4. The semiconductor device according to any one of Items 1 to 3, wherein the entire upper surface of the second interlayer insulating film is flat.
Item 5. Item 3. The semiconductor device according to Item 1 or 2, further comprising dummy wirings formed at positions facing the upper layer wirings on both sides in a direction in which the upper layer wirings extend on the predetermined part with respect to the predetermined part.
Item 6. Item 6. The semiconductor device according to Item 5, wherein a plurality of the dummy wirings are provided on both sides of the predetermined portion.
Item 7. A first interlayer insulating film; a lower layer wiring formed on the first interlayer insulating film; a dummy wiring formed on the first interlayer insulating film; and a second interlayer covering the lower layer wiring and the dummy wiring An insulating film; and an upper layer wiring formed on the second interlayer insulating film, extending in a predetermined direction and intersecting a predetermined portion of the lower layer wiring in plan view, and the dummy wiring is in the predetermined direction with respect to the predetermined portion A plurality of semiconductor devices are provided on both sides of the semiconductor device, and the semiconductor devices are arranged side by side with an interval in the predetermined direction on each side.
A semiconductor device according to an aspect of the present invention is formed on a first interlayer insulating film, a lower layer wiring formed on the first interlayer insulating film, and the lower layer wiring as described in Item 1. A second interlayer insulating film; and an upper layer wiring formed on the second interlayer insulating film and intersecting a predetermined portion of the lower layer wiring in a plan view. In the first interlayer insulating film, a groove dug from the upper surface is formed in a region including the predetermined portion in plan view. The predetermined portion enters the groove. An upper surface of at least a portion formed on the lower wiring in the second interlayer insulating film is flat.
Therefore, the thickness of the second interlayer insulating film on the predetermined portion of the lower layer wiring is larger by the depth of the groove than the thickness of the second interlayer insulating film on the portion other than the predetermined portion of the lower layer wiring. That is, the entire second interlayer insulating film is not formed thick, but is formed partially thick on a predetermined portion of the lower layer wiring. Therefore, the withstand voltage between the lower layer wiring and the upper layer wiring can be improved without enlarging (thickening) the entire second interlayer insulating film.
From another viewpoint, the withstand voltage between the lower layer wiring and the upper layer wiring depends on the film thickness of the second interlayer insulating film on a predetermined portion of the lower layer wiring. The thickness of the second interlayer insulating film on the portion other than the predetermined portion of the lower layer wiring is ensured while ensuring the insulation state between the lower layer wiring and the upper layer wiring by making the thickness that can maintain the insulation state between Can be small.
As described in Item 2, the semiconductor device includes a semiconductor substrate whose surface is covered with the first interlayer insulating film, and the lower interlayer wiring and the semiconductor substrate are electrically connected to the first interlayer insulating film. A contact hole for connecting to may be formed through. In this case, it is preferable that an insulating portion that faces the groove and whose upper surface provides the bottom surface of the groove is formed on the surface of the semiconductor substrate.
Since the insulating part is formed on the surface of the semiconductor substrate, the trench may reach the semiconductor substrate even if the etching time is excessively set (setting considering overetching) so that the contact hole is surely formed. There is no. As a result, it is possible to prevent electrical conduction between the predetermined portion entering the groove of the lower layer wiring and the semiconductor substrate.
Further, a contact hole and a groove are formed simultaneously by forming a mask having an opening corresponding to the contact hole and the groove on the first interlayer insulating film and etching the first interlayer insulating film through the mask. Can do. Therefore, in the configuration in which the contact hole is formed in the first interlayer insulating film, the groove can be formed in the first interlayer insulating film without increasing the number of process steps.
As described in Item 3, the second interlayer insulating film is in contact with the first interlayer insulating film and the lower layer wiring, and has a base film having a uniform thickness, and corresponds to the groove on the upper surface of the base layer film. And a buried body whose upper surface is flush with the upper surface of the base layer film outside the concave portion.
As described in Item 4, the entire upper surface of the second interlayer insulating film may be flat. The upper surface of the portion formed on the lower wiring in the second interlayer insulating film and the upper surface of the portion formed on the first interlayer insulating film are flat, and the upper surface forms a step. It may be.
When such a step is formed, the upper surface of the second interlayer insulating film is inclined on the corner portion (intersection of the upper surface and the side surface) of the lower layer wiring. The linear distance between the lower layer wiring and the upper surface of the second interlayer insulating film is the shortest between the corner of the lower layer wiring and the inclined portion of the upper surface of the second interlayer insulating film, and the linear distance is above the predetermined portion of the lower layer wiring. May be smaller than the thickness of the second interlayer insulating film.
Therefore, as described in Item 5, the semiconductor device includes dummy wirings formed at positions facing the upper layer wirings on both sides in the direction in which the upper layer wirings extend on the predetermined part with respect to the predetermined part. It is preferable to include. By forming the dummy wiring, it is possible to prevent the upper surface of the second interlayer insulating film from being inclined on the corner of the lower wiring, and the linear distance between the lower wiring and the upper surface of the second interlayer insulating film is It can be prevented that the thickness is smaller than the thickness of the second interlayer insulating film on the predetermined portion. As a result, the withstand voltage between the lower layer wiring and the upper layer wiring can be improved.
As described in Item 6, it is preferable that a plurality of dummy wirings are provided on both sides of the predetermined portion. In this case, the upper surface of the second interlayer insulating film is inclined on the corner of the dummy wiring (outermost dummy wiring) farthest from the predetermined portion of the lower layer wiring, and is disposed on the inclined surface of the upper layer wiring. Even if a short circuit occurs due to dielectric breakdown between the outermost part and the outermost dummy wiring, another dummy wiring is interposed between the outermost dummy wiring and the lower layer wiring. No short circuit occurs between the dummy wiring and the lower layer wiring. Therefore, the reliability with respect to the dielectric breakdown between the lower layer wiring and the upper layer wiring can be improved.
A semiconductor device according to another aspect of the present invention includes a first interlayer insulating film, a lower layer wiring formed on the first interlayer insulating film, a dummy wiring formed on the first interlayer insulating film, A second interlayer insulating film covering the lower layer wiring and the dummy wiring; and an upper layer wiring formed on the second interlayer insulating film, extending in a predetermined direction and intersecting a predetermined portion of the lower layer wiring in plan view. A plurality of the dummy wirings are provided on both sides in the predetermined direction with respect to the predetermined portion, and are arranged side by side with an interval in the predetermined direction on each side.
In this configuration, an inclined portion is generated on the surface of the second interlayer insulating film due to a step formed by the upper surface of the outermost dummy wiring (dummy wiring furthest away from the predetermined portion) and the upper surface of the first interlayer insulating film. . Since the shortest distance between the surface of the inclined portion and the outermost dummy wiring is smaller than the film thickness of the second interlayer insulating film, when a high voltage is applied to the upper layer wiring, the outermost dummy wiring and the upper layer wiring There is a risk of short circuiting between the two.
However, since another dummy wiring is interposed between the outermost dummy wiring and the lower layer wiring, even if a short circuit occurs between the outermost dummy wiring and the upper layer wiring, No short circuit occurs between the outer dummy wiring and the lower layer wiring. Therefore, the insulation state between the lower layer wiring and the upper layer wiring can be maintained. Therefore, the withstand voltage between the lower layer wiring and the upper layer wiring can be improved without enlarging (thickening) the second interlayer insulating film.

図1は、第1の参考例に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a semiconductor device according to a first reference example . 図2Aは、図1に示す半導体装置の製造方法を説明するための模式的な断面図である。FIG. 2A is a schematic cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 図2Bは、図2Aの次の工程を示す模式的な断面図である。FIG. 2B is a schematic cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 2A. 図2Cは、図2Bの次の工程を示す模式的な断面図である。FIG. 2C is a schematic cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 2B. 図2Dは、図2Cの次の工程を示す模式的な断面図である。FIG. 2D is a schematic cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 2C. 図2Eは、図2Dの次の工程を示す模式的な断面図である。FIG. 2E is a schematic cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 2D. 図2Fは、図2Eの次の工程を示す模式的な断面図である。FIG. 2F is a schematic cross-sectional view showing a step subsequent to FIG. 2E. 図3は、本発明の第の実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. 図4は、図3に示す半導体装置を図3に示す断面と直交する断面で切断したときの断面図である。4 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. 3 taken along a cross section orthogonal to the cross section shown in FIG. 図5は、本発明の第の実施形態に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. 図6は、第2の参考例に係る半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a semiconductor device according to a second reference example . 図7は、図6に示す下層配線、ダミー配線および上層配線の図解的な平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view of the lower layer wiring, dummy wiring, and upper layer wiring shown in FIG. 図8は、ダミー配線の変形例を示す図解的な平面図である。FIG. 8 is a schematic plan view showing a modification of the dummy wiring. 従来の半導体装置の構造を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the conventional semiconductor device. 図9に示す下層配線および上層配線の図解的な平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view of a lower layer wiring and an upper layer wiring illustrated in FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体基板
2 LOCOS(絶縁部)
3 第1層間絶縁膜
4 溝
5 コンタクトホール
7 下層配線
8 第2層間絶縁膜
10 凹部
11 埋設体
12 表層膜
13 上層配線
41 第1層間絶縁膜
42 下層配線
43 ダミー配線
44 第2層間絶縁膜
45 上層配線
71 所定部分
100 半導体装置
200 半導体装置
300 半導体装置
400 半導体装置
421 所定部分
1 Semiconductor substrate 2 LOCOS (insulating part)
3 First interlayer insulating film 4 Groove 5 Contact hole 7 Lower layer wiring 8 Second interlayer insulating film 10 Recess 11 Embedded body 12 Surface layer 13 Upper layer wiring 41 First interlayer insulating film 42 Lower layer wiring 43 Dummy wiring 44 Second interlayer insulating film 45 Upper layer wiring 71 Predetermined part 100 Semiconductor device 200 Semiconductor device 300 Semiconductor device 400 Semiconductor device 421 Predetermined part

Claims (5)

第1層間絶縁膜と、
前記第1層間絶縁膜上に形成された下層配線と、
前記第1層間絶縁膜および前記下層配線上に形成された第2層間絶縁膜と、
前記第2層間絶縁膜上に形成され、平面視で前記下層配線の所定部分と交差する上層配線と、
前記下層配線の前記所定部分に対して前記所定部分上で前記上層配線が延びる方向の両側において、前記上層配線と対向する位置に形成されたダミー配線とを含み、
前記第1層間絶縁膜には、平面視で前記所定部分を含む領域に、その上面から掘り下がった溝が形成されており、
前記所定部分は、前記溝に入り込み、
前記両側の前記ダミー配線の間の領域において、前記第2層間絶縁膜の上面が平坦であり、
前記ダミー配線は、平面視矩形状の複数の分割部分の集合により構成されるとともに、前記下層配線の延びる方向において前記複数の分割部分が前記上層配線と対向する位置に形成されている、半導体装置。
A first interlayer insulating film;
A lower layer wiring formed on the first interlayer insulating film;
A second interlayer insulating film formed on the first interlayer insulating film and the lower layer wiring;
An upper layer wiring formed on the second interlayer insulating film and intersecting a predetermined portion of the lower layer wiring in plan view;
A dummy wiring formed at a position facing the upper layer wiring on both sides in the direction in which the upper layer wiring extends on the predetermined portion with respect to the predetermined portion of the lower layer wiring;
In the first interlayer insulating film, a groove dug from its upper surface is formed in a region including the predetermined portion in plan view,
The predetermined portion enters the groove,
In a region between the sides of the dummy wiring, Ri top flat der of the second interlayer insulating film,
The dummy wiring together are constituted by a set of a plurality of divided portions of the rectangular shape as viewed in plane, the plurality of divided portions in an extending direction of the lower layer wiring is that is formed in a position facing the upper wiring, a semiconductor device .
前記第1層間絶縁膜により表面が被覆された半導体基板を含み、
前記第1層間絶縁膜には、前記下層配線と前記半導体基板とを電気的に接続するためのコンタクトホールが貫通して形成されており、
前記半導体基板の表面には、前記溝に臨み、上面が前記溝の底面を提供する絶縁部が形成されている、請求項1に記載の半導体装置。
Including a semiconductor substrate having a surface coated with the first interlayer insulating film;
In the first interlayer insulating film, a contact hole for electrically connecting the lower wiring and the semiconductor substrate is formed,
The semiconductor device according to claim 1, wherein an insulating portion is formed on a surface of the semiconductor substrate so as to face the groove and an upper surface provides a bottom surface of the groove.
前記第2層間絶縁膜は、第1層間絶縁膜、前記ダミー配線、および前記下層配線に接し、一様な膜厚を有する基層膜と、前記基層膜の上面に前記溝および前記ダミー配線に対応して生じる凹部に埋設され、その上面が前記基層膜の前記凹部外の上面と面一をなす埋設体とを備えている、請求項1または2に記載の半導体装置。   The second interlayer insulating film is in contact with the first interlayer insulating film, the dummy wiring, and the lower layer wiring, and has a base layer film having a uniform thickness, and corresponds to the groove and the dummy wiring on the upper surface of the base layer film 3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a buried body embedded in a concave portion generated in such a manner that an upper surface thereof is flush with an upper surface of the base layer film outside the concave portion. 前記基層膜には、前記両側の前記ダミー配線の間の領域からその外側の領域に渡って傾斜面が形成されており、
前記傾斜面に前記埋設体と同じ材料からなる被着体が形成されている、請求項3に記載の半導体装置。
In the base layer film, an inclined surface is formed from a region between the dummy wirings on both sides to a region outside thereof,
The semiconductor device according to claim 3, wherein an adherend made of the same material as that of the embedded body is formed on the inclined surface.
前記ダミー配線は、前記所定部分に対する両側にそれぞれ複数設けられている、請求項
1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of the dummy wirings are provided on both sides of the predetermined part.
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