JPH01298746A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔斗Ｕ　　要〕 両端部に配線電極を有する抵抗体と、該抵抗体の上方に
その抵抗体を横断して配置された配線とを含んでなる半
導体装置に関し、 抵抗体の発熱に原因する配線の融解及び断線を防止する
ことを目的とし、 前記抵抗体の上方の配線が、設計ルール上許容され得る
限りに抵抗体の中央部より離れて配置されているように
構成するか、もしくは 前記抵抗体の上方の配線と同一の面上であって抵抗体の
中央部あるいはその近傍に他の配線とは独立したダミー
の配線をさらに有するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体装置及びその製造方法に関する。

本発明は、さらに詳しく述べると、両端部に配線電極を
有する抵抗体と、該抵抗体の上方にその抵抗体を横断し
て配置された配線とを含んでなる半導体装置、そしてそ
のような半導体装置を製造する方法に関する。本発明は
、特に大電流が流れる高抵抗を有する半導体集積回路の
ような半導体装置の製造において有利に利用することが
できる。

〔従来の技術〕

半導体装置は、機能や応用の面から、あるいは構造的な
面から、いろいろなものが公知である。

例えば、抵抗体の両端部に配線電極を設けるとともに、
その抵抗体を横断して配線を施した構造を有する半導体
装置が公知である。第５図は、この種の半導体装置の一
例を断面図（Ａ）及びパターン図（Ｂ）で示したもので
、基板１上に第１絶縁膜２、抵抗体３、スルーホール５
及び６を有する第２絶縁膜４、そして配線電極７及び８
及び配線９が図示の通りに作り込まれている。配線９は
下方の抵抗体９を横断して延在している。この半導体装
置を構成材料についてみると、基板１はシリコンなどの
半導体基板であり、その上方の第１絶縁膜２は絶縁性酸
化膜、例えば下地のシリコン基板の熱酸化によって形成
された５ｉ０２膜である。

Ｓ＋０２膜２上にはポリシリコンやシリコンカーバイド
（ＳｉＣ）からなる抵抗体３が形成される。このように
、酸化膜上に抵抗体を形成することは、特に寄生容量を
減少させるために１４行われている。

第２絶縁膜４は、例えば、ＣＶＤ法による５ｉｎ２膜な
どであることができ、コンタクトホール５及び６を常法
に従って形成した後、配線電極７及び８ならびに配線９
が被着せしめられる。これらの電極は、例えば、アルミ
ニウムのような配線膜を蒸着などによって全面的に形成
した後、任意の手法によってパターニングすることによ
って得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第５図に図示し、先に説明した半導体装置では、抵抗体
として用いるポリシリコン膜の発熱に原因して、抵抗体
の上方を横断する配線が融解し、断線する問題が屡々発
生している。このような配線の融解は、例えば、抵抗体
の部分が短くて、たとえ発熱がおこってもその熱が両端
部の配線電極から逃出し得るならば問題はないけれども
、実際には抵抗体が長くて、面配線電極間にかなりの間
隔があるのが現状である。本発明者の知見によれば、抵
抗体が長くなった時、その抵抗長の中央部における温度
の上昇が顕著である。このような抵抗体の発熱を防止す
ることは事実上不可能である。

本発明の目的は、したがって、両端部に配線電極を有す
る抵抗体と、該抵抗体の上方にその抵抗体を横断して配
置された配線とを含んでなる半導体装置において、抵抗
体の発熱に原因する配線の融解及び断線を防止すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的は、本発明（第１の発明）によれば、両端
部に配線電極を有する抵抗体と、該抵抗体の上方にその
抵抗体を横断して配置された配線とを含んでなる半導体
装置において、前記抵抗体の上方の配線が、設計ルール
上許容され得る限りに抵抗体の中央部より離れて配置さ
れていることを特徴とする半導体装置によって達成する
ことができる。

ここで、抵抗体は、上記したように、ポリシリコン膜が
一般的であるけれども、必要に応じてその他の膜、例え
ばシリコンカーバイド膜などであってもよい。同様に、
抵抗体の下地の絶縁膜は、５ｉＯ７膜が一般的であるけ
れども、必要に応じてその他の膜、例えば窒化シリコン
（Ｓｉ、Ｎ、）膜などであってもよい。また、抵抗体を
横断する例えばアルミニウム配線のよ・うな配線は、１
本でも、あるいは必要に応じて２本以上であってもよい
。

上記した目的は、また、本発明（第２の発明）によれば
、上記した第１の発明のように抵抗体の上方の配線を、
設計ルール上許容され得る限りに抵抗体の中央部より離
れて配置するとともに、前記抵抗体の上方の配線と同一
の面上であって抵抗体の中央部あるいはその近傍に、池
の配線とは独立したダミーの配線をさらに配置すること
を特徴とする半導体装置によって達成することができる
。

ここで、ダミーの配線は、プロセスの単純化の面などか
ら、その他の配線と同一の材料、例えばアルミニウムな
どから形成するのが好ましい。このダミー配線のパター
ンは特に限定されるものではないけれども、設計ルール
の許すかぎり幅広くかつ長くすることが好ましい。

また、この第２の発明による半導体装置は、本発明（第
３の発明）によれば、基板上に抵抗体を形成した後、前
記抵抗体を覆った絶縁膜を形成し、前記絶縁膜を選択的
に除去してコンタクトホールを形成し、前記絶縁膜を覆
った配線膜を形成し、そして前記配線膜を選択的に除去
して、前記抵抗体の両端部に前記コンタクトホールを介
して接続せる配線電極、前記抵抗体の上方にあってその
抵抗体を中央部より離れて横断せる配線、及び該配線と
同一の面上であって抵抗体の中央部あるいはその近傍を
横断せる他の配線とは独立したダミーの配線を形成する
ことを特徴とする製造方法によって提供することができ
る。

〔作　用〕

本発明では、抵抗体を横断して配線を形成する場合に、
抵抗体の中央部を避けて配線が行われる。

したがって、抵抗体の特に中央部において発熱がおこっ
ても、その熱の影響が配線にまで及ぶことは少い。また
、上記のような配線パターンに追加してダミー配線を形
成すると、たとえその抵抗体の発熱がはげしくても、よ
り効果的に放熱を行うことができ、同様に発熱の影響が
真の配線に及ぶことがない。

〔実施例〕

第１図は、本発明による半導体装置の好ましい一例を断
面図（Ａ）及びパターン図（Ｂ）で示したものである。

シリコン基板１はその酸化によって形成されたＳｉＯ□
膜２を第１絶縁膜として有する。

抵抗体３は、第１絶縁膜２上にポリシリコンを成長させ
た後、パターニングし、不純物を拡散させることによっ
て抵抗体となしたものである。第２絶縁膜（同じ（５ｉ
ｎ２膜）４はコンタクトホール５及び６を有する。配線
電極７及び８は、アルミニウムから、先ず全面にアルミ
ニウム配線膜を蒸着により形成し、次いでこれをパター
ニングすることによって形成したものである。このパタ
ーニングの際、アルミニウム配線９もあわせて形成する
。

配線９は、図示の通り、抵抗体３の中央部より離れてお
り、したがって、抵抗体３の発熱時にもその熱の影響を
回避することができる。抵抗体３から配線９までの距離
は、設計ルールの許すかぎり大であることが好ましい。

また、配線９の幅は、大であればあるほど熱の影響を回
避もしくは分散させることができるであろう。

第２図は、抵抗体３のほぼ中央部の上方位置にさらにダ
ミー配線ＩＯを有する点を除いて第１図に図示の半導体
装置に同じである。ここで、ダミー配線１０は、配線電
極７及び８ならびに配線９と同時に、アルミニウム配線
膜のパターニングによって形成することができる。ダミ
ー配線１０のパターンは、図示の例では直線状であるが
、任意に変更することができる。かかるダミー配線のパ
ターンは、しかし、設計ルールの許すかぎり幅広くかつ
長くするのが好ましい。なお、第２図（Ｂ）のような配
線パターンでは、抵抗体３の長さを１０７−とじ、その
中間部に幅２〜３−のダミー配線ＩＯを配置することが
一例としてあげられる。

第３図（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、本発明による半
導体装置の好ましい配線パターンを図示したものである
。第３図（Ａ）では、ダミー配線１０の抵抗体３を覆う
部分が幅広となっており、配線９に平行に延在せる部分
もかなり長い。第３図（Ｂ）では、２禾の配線９及び１
１の中間にダミー配線１０が配置された例が示されてい
る。本例のダミー配線１０も、抵抗体の中央部に対応す
る部分が幅広となっている。このようなダミー配線パタ
ーンを採用することにより、抵抗体３の中央部において
発生した熱を効率良く放散させることができる。

第２図に示した半導体装置は、例えば第４図（Ａ）〜（
Ｅ）に断面図で示すようなプロセスを使用して、製造す
ることができる。

先ず、第４図（Ａ）に示されるように、抵抗体３をポリ
シリコンから形成する。これは、シリコン基板ｌを酸化
してその表面にシリコン酸化膜（Ｓ１０゜膜）２を第１
絶縁膜として形成し、形成されたＳ１０□膜２の全面に
ポリシリコン膜を成長させ、このポリシリコン膜を所望
のパターンにエツチングし、さらにこれに不純物を例え
ばイオン注入（ＩＩ）により拡散して抵抗を形成するこ
とによって行う。

次いで、第４図（Ｂ）に示されるように、ポリシリコン
膜３上を第２絶縁膜形成のための絶縁膜１４で覆う。こ
の絶縁膜１４の形成は、例えば、ＣＶＤ法によるＳｌＯ
□膜の形成により行う。

引き続いてコンタクトホールを形成する。第４図（Ｃ）
に示されるように、先に形成した５ｉｎ２膜を選択的に
エツチングして、コンタクトホール５及び６を有する第
２絶縁膜（Ｓｉｔ］□膜ン４を形成する。

コンタクトホールの形成後、第４図（Ｄ）に示されるよ
うに、配線膜１７を全面的に形成する。

この膜１７は、例えば、アルミニウムを蒸着により被着
せしめることにより行うことができる。

最後に、配線形成のためのパターニングを行う。

これは、所望の配線パターンに対応するマスクを用いて
、アルミニウム配線膜の選択エツチングにより行うこと
ができる。エツチングの結果、第４図（Ｅ）に示される
ように、いずれもアルミニウムからなる、配線電極７及
び８、配線９、そしてダミー配線ｌＯが形成される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、配線の下方に位置する抵抗体からの熱
を逃げやすくすることにより、抵抗値の温度変化が小さ
くなり、また、抵抗体上を横断する配線の融解を防止す
ることができる。また、ダミー配線を形成する場合には
、それを他の配線と同時に形成することができるのでプ
ロセスを複雑化しないばかりか、段差をなくすことがで
きるので、デバイスの平坦化に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による半導体装置の好ましい一例を示
した断面図（Ａ）及びパターン図（Ｂ）、第２図は、本
発明による半導体装置のもう１つの好ましい例を示した
断面図（Ａ）及びパターン図（Ｂ）、 第３図（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明による半導体装置の
好ましい配線例を示したパターン図、第４図（Ａ）〜（
Ｅ）は、第２図の半導体装置の製造プロセスを順を追っ
て示した断面図、そして 第５図は、従来の半導体装置の一例を示した断面図（Ａ
）及びパターン図（Ｂ）である。 図中、１は基板、２は第１絶縁膜、３は抵抗体、４は第
２絶縁膜、５及び６はコンタクトホール、７及び８は配
線電極、９は配線、そして１０はダミー配線である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、両端部に配線電極を有する抵抗体と、該抵抗体の上
   方にその抵抗体を横断して配置された配線とを含んでな
   る半導体装置において、前記抵抗体の上方の配線が、設
   計ルール上許容され得る限りに抵抗体の中央部より離れ
   て配置されていることを特徴とする半導体装置。 ２、前記抵抗体の上方の配線と同一の面上であって抵抗
   体の中央部あるいはその近傍に他の配線とは独立したダ
   ミーの配線をさらに有することを特徴とする、請求項１
   に記載の半導体装置。 ３、請求項２に記載の半導体装置を製造するに当って、
   基板上に抵抗体を形成した後、前記抵抗体を覆った絶縁
   膜を形成し、前記絶縁膜を選択的に除去してコンタクト
   ホールを形成し、前記絶縁膜を覆った配線膜を形成し、
   そして前記配線膜を選択的に除去して、前記抵抗体の両
   端部に前記コンタクトホールを介して接続せる配線電極
   、前記抵抗体の上方にあってその抵抗体を中央部より離
   れて横断せる配線、及び該配線と同一の面上であって抵
   抗体の中央部あるいはその近傍を横断せる他の配線とは
   独立したダミーの配線を形成することを特徴とする、半
   導体装置の製造方法。