JPH0127588B2 - - Google Patents

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JPH0127588B2
JPH0127588B2 JP55176672A JP17667280A JPH0127588B2 JP H0127588 B2 JPH0127588 B2 JP H0127588B2 JP 55176672 A JP55176672 A JP 55176672A JP 17667280 A JP17667280 A JP 17667280A JP H0127588 B2 JPH0127588 B2 JP H0127588B2
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Hikotaro Masunaga
Shinji Emori
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Fujitsu Ltd
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    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体集積回路の半導体基板表面に
形成される抵抗拡散層と金属配線層とのコンタク
ト抵抗値を一定に保つことができる新規な構造に
関するものである。
半導体集積回路を設計する場合、回路中の抵抗
を一定の抵抗比で厳密に形成するような必要性を
生じることがしばしばある。例えば第1図に示す
カレントミラー回路がそれである。L2,L3は所
定の負荷回路でトランジスタT2,T3等よりなる
電流源から電流I2,I3が供給されている。VCC
電源、GNDは接地を示す。トランジスタT1
T2,T3のベースエミツタ間の耐圧VBEや電流増幅
率hFE等が同一になるように設計すると、電流値
I1,I2,I3の関係は低抗R1,R2,R3により決定す
る。すなわちI1,I2,I3はR1,R2,R3に依存す
る。従つてI2,I3を所定の比にするためには、R2
とR3の比が適当な値とし、その比は常に保たれ
るようにしなければならない。
第1図のT1,T2,T3,R1,R2,R3の部分が
実際に半導体基板に形成された場合の従来の平面
図を第2図に示す。第2図ではトランジスタT1
T2,T3及び抵抗R1,R2,R3はいずれも同一にな
るよう設計されている。
トランジスタT1,T2,T3は分離領域ISOに囲ま
れた島の中に形成され、CはN型のコレクタ領域
でコレクタコンタクト窓CCWより金属配線層
MCに導通されている。BはP型のベース領域
で、ベースコンタクト窓BCWを介して金属配線
層MBにより共通接続されている。Eはベース領
域B内に設けられたN型のエミツタ領域で、エミ
ツタコンタクト窓ECWより金属配線層MET1に
接続されている。抵抗R1,R2,R3も分離領域ISO
に囲まれた島であるN型領域RES内に形成され、
P型の抵抗拡散層REDよりなる。抵抗拡散層
REDは抵抗コンタクト窓RCより、一端は金属配
線層MET1を介してトランジスタT1,T2,T3
のエミツタに、他端は接地用の金属配線層MET
2に接続されている。
この様な回路において、電流I1,I2,I3を等し
くするためには、前述した様にR1,R2,R3を等
しく形成する必要がある。そこで設計者は通常抵
抗拡散層REDの大きさや、抵抗コンタクト窓RC
の大きさ等をすべて等しく設計する。しかしなが
ら実質的な抵抗値は、抵抗拡散層REDでの抵抗
とコンタクト部でのコンタクト抵抗との直列抵抗
の値で決まるものである。抵抗拡散層REDで抵
抗値は通常安定で、一担形成されるとほとんど変
化しないが、コンタクト抵抗は、通常製造工程に
おける熱処理時の経時変化により基板のSiと金属
配線層のAlとの間の反応が進みSiがAlの中に拡
散するため変化してしまう。従つていかに正確に
パターンが設計されても、上記の如きコンタクト
抵抗の変動により抵抗R1,R2,R3が所定の比に
保たれなくなるという問題があつた。
この点について第3図、第4図によりさらに詳
述する。第3図は第2図の部分平面図で抵抗R2
の部分である。そして第4図は第3図のX―
X′の断面図である。1はP型のSi半導体基板で、
2にその表面のN型半導体層である。そしてその
表面にはP型の不純物拡散層よりなる抵抗拡散層
REDが形成され、絶縁膜3に形成されたコンタ
クト窓RCより金属配線層MET1,MET2に接
続されている。
回路動作に実質的に作用する抵抗は、拡散層
REDの拡散抵抗DRとコンタクト部のコンタクト
抵抗である。そしてコンタクト抵抗はAlとSiの
反応により変化し、特に接地用の配線層MET2
の如き大量のAlが存在すると、SiのAl中への拡
散はいつそう活発に進み、その変化は重要な問題
になる。ところでコンタクト部のコンタクト抵抗
は電流が集中するコンタクト窓の縁端部4での反
応の進みぐあいにより決まる。これは拡散層
REDの抵抗が金属配線層MET2の抵抗に比べて
非常に大きいため、電流集中がコンタクト窓RC
の拡散層REDの延長部側の縁端部4に生じるた
めである。
そこで本発明は上記従来の欠点に鑑み、コンタ
クト抵抗が変化しないような新規な構造を提供す
ることを目的とし、その特徴は、一導電型の半導
体基板の表面に設けられた反対導電型の拡散層
と、該拡散層上に設けられ該拡散層の一部を露出
するコンタクト窓を有する絶縁層と、該絶縁層上
に設けられ該コンタクト窓を介して該拡散層に接
続される金属配線層を有する半導体装置におい
て、該コンタクト窓の近傍で該コンクタト窓と該
金属配線層の延長部との間に該拡散層の一部を露
出するダミーコンタクト窓を有し、該金属配線層
が前記コンタクト窓及び該ダミーコンタクト窓を
介して該拡散層に接続されてなることにある。
以下本発明の一実施例を図面に従つて詳細に説
明する。
第5図は第3図に本実施例を適用した場合の部
分平面図で、第6図は、第5図のY―Y′の断面
図である。第5,6図の各部には第3,4図のそ
れぞれと同じ符号を付した。
本実施例の第1の要点は、コンタクト窓RCの
近傍でコンタクト窓RCと金属配線層の延長部
MET2,MET2′とのダミーコンタクト窓DRC
を設けたところにある。こうすることにより基板
表面のSiと配線層のAlとの反応はコンタクト窓
RCと共にダミーコンタクト窓DRCでも起こる。
通常Al中へのSiの拡散はAl中のSiの量が1%程
度になると飽和しそれ以上進まない。従つてダミ
ーコンタクト窓DRCからのSiの拡散のため、コ
ンタクト窓RCからのSiの拡散はその拡散に要す
るAlの量が少なくなり、すぐに飽和してしまう。
そこで製造工程において、所定の熱処理を施こし
てコンタクト窓RCからAl中へのSiの拡散を飽和
させておけば、コンタクト抵抗に実質的な影響を
及ぼす縁端部4での拡散はそれ以上進まず、コン
タクト抵抗が変化することはない。
さらに本実施例での第2の要点は、コンタクト
窓RC上の金属配線層とダミーコンタクト窓DRC
上の金属配線層との間の金属配線層DMETが細
幅に形成されている点である。つまりコンタクト
窓RCからのSiの拡散は、ダミーコンタクト窓
DRCからのSiの拡散により金属配線層MET2側
へは拡散できずに飽和してしまうが、金属配線層
DMETを細幅にすることにより、コンタクトRC
からのSiの拡散はなおいつそう進みにくくなる。
本実施例での第3の要点は、第3図の従来例で
は大量のAlよりなる接地用の配線層MET2が直
接コンタクト窓RCに接続されていたが、ここで
はMET2に細幅の配線層MET2′を介して接続
している。こうすることにより、接地用の配線層
MET2の大量のAlがコンタクト窓RC及びダミ
ーコンタクト窓DRCより遠くなり、コンタクト
部でのAlとSiの反応に必要なAlの供給効率が下
がり、ますます反応が起こりにくくなり、よりコ
ンタクト抵抗は安定化する。
第7図は本発明の他の実施例の部分平面図で、
コンタクト窓RC及びダミーコンタクト窓DRCの
部分のみを示している。前述の実施例ではダミー
コンタクト窓DRCはコンタクト窓RCと別に離融
して設けられていたが、本実施例の如くダミーコ
ンタクト窓DRCがコンタクト窓RCと一体化して
も良い。すなわちコンタクト抵抗に実質的に影響
を与える縁端部4でのAlとSiの反応が進まなけ
ればよいのであるから、ダミーコンタクト窓
DRCからのSiの拡散によりコンタクト窓RCから
金属配線層MET2′側へのSiの拡散が阻止されれ
ば良く、ダミーコンタクト窓DRCの形状は適宜
選択できる。
以上説明した様に本発明によれば、コンタクト
抵抗の変動がほとんどなく、実質的な抵抗値(拡
散抵抗+コンタクト抵抗)がほとんど変化しない
抵抗を正確に設計できるので、特に抵抗値の正確
さが厳しく要求されるような回路に適用するとは
なはだ有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なカレントミラー回路、第2図
は従来の設計パターンの平面図、第3図は第2図
の部分平面図、第4図は第3図のX―X′の断面
図、第5図は本発明の一実施例の平面図、第6図
は第5図のY―Y′の断面図、第7図は本発明の
他の実施例の部分平面図である。 図中、1,2…半導体基板、RED…拡散層
(抵抗拡散層)、RC…コンタクト窓、DRC…ダミ
ーコンタクト窓、3…絶縁層、MET1,MET
2,MET2′…金属配線層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一導電型の半導体基板の表面に設けられた反
    対導電型の拡散層と、該拡散層上に設けられた該
    拡散層の一部を露出するコンタクト窓を有する絶
    縁層と、該絶縁層上に設けられる該コンタクト窓
    を介して該拡散層に接続される第一の金属配線層
    と、該第一の金属配線層に接続されかつ該第一の
    金属配線層よりも太く形成されてなる第二の金属
    配線層とを有する半導体装置において、 該コンタクト窓の近傍で該コンタクト窓と該第
    一の金属配線層の延長部との間に該拡散層の一部
    を露出するダミーコンタクト窓を有し、該第一の
    金属配線層が前記コンタクト窓及び該ダミーコン
    タクト窓を介して該拡散層に接続されてなり、該
    コンタクト窓上の該第一の金属配線層と該ダミー
    コンタクト窓上の該第一の金属配線層との間及
    び、該ダミーコンタクト窓上の該第一の金属配線
    層と該第二の金属配線層との間に延在する金属配
    線層が両窓の幅よりも細く形成されてなることを
    特徴とする半導体装置。
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