JP2000183043A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents
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Landscapes
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法、特にチャージングダメージを低減するため
の配線構造に係る半導体装置及びその製造方法に関す
る。The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a semiconductor device having a wiring structure for reducing charging damage and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造においては、しばしば
RIE等のプラズマによるチャージングダメージが発生
し、問題となっている。チャージングダメージの発生原
因にはいくつかのものがあるが、その中の一つとして次
のような機構がある。すなわち、ゲート電極につながる
配線、コンタクト、ビア等がプラズマから電荷を受けて
ゲート絶縁膜に帯電が生じ、その結果、ゲート電位の上
昇により高電界がゲート絶縁膜に印加されてFN電流が
流れ、ゲート絶縁膜にダメージを与えるというものであ
る。2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor devices, charging damage due to plasma such as RIE often occurs, which is a problem. There are several causes of charging damage, one of which is the following mechanism. That is, wiring, contacts, vias, and the like connected to the gate electrode receive charges from the plasma and charge is generated in the gate insulating film. As a result, a high electric field is applied to the gate insulating film due to a rise in gate potential, and FN current flows. This is to damage the gate insulating film.
【0003】図16は、Al等の配線をRIEによって
パターニングするときのダメージングメカニズムを説明
するための図である。51はシリコン基板(図示せず)
上に形成された層間絶縁膜、52はAl等を用いた配線
用の金属膜、53はレジストである。FIG. 16 is a view for explaining a damaging mechanism when wiring such as Al is patterned by RIE. 51 is a silicon substrate (not shown)
An interlayer insulating film formed thereon, 52 is a metal film for wiring using Al or the like, and 53 is a resist.
【0004】図16(a)はエッチングの途中の段階を
示したものであるが、配線用の金属膜52は連続膜とな
っており、MOSトランジスタ(図示せず)のゲートは
金属膜52を通して基板に接続されているため、ゲート
部にはチャージングダメージは生じない。FIG. 16A shows a stage in the middle of etching. The metal film 52 for wiring is a continuous film, and the gate of the MOS transistor (not shown) passes through the metal film 52. Since it is connected to the substrate, no charging damage occurs in the gate portion.
【0005】図16(b)はさらにエッチングが進行し
た段階を示したものである。RIEの特性上、パターン
が疎な領域では密な領域に比べてエッチングが早く進行
するため、エッチングの途中の段階であっても配線パタ
ーンの疎密に応じて島状のパターンが形成される。この
とき島状の金属膜のパターンが基板に接続されていれば
チャージングダメージは生じないが、基板に接続されて
いない場合にはMOSトランジスタのゲート絶縁膜に電
荷が蓄積されることになる。したがって、蓄積された電
荷によってゲートの電位が上昇し、高電界ストレスがゲ
ート絶縁膜にかかることになる。FIG. 16B shows a stage where the etching has further progressed. Due to the characteristics of RIE, etching progresses faster in a region with a sparse pattern than in a region with a high density. Therefore, even in the middle of etching, an island-shaped pattern is formed according to the density of the wiring pattern. At this time, if the island-shaped metal film pattern is connected to the substrate, no charging damage occurs, but if it is not connected to the substrate, charges are accumulated in the gate insulating film of the MOS transistor. Therefore, the potential of the gate is increased by the accumulated charges, and high electric field stress is applied to the gate insulating film.
【0006】図16(c)はさらにエッチングが進行
し、金属膜52のパターンが完全に分離された段階を示
したものである。この段階では分離された金属膜52の
パターンの側壁部分から電荷を受け、ゲート電位の上昇
によって高電界ストレスがゲート絶縁膜にかかることに
なる。FIG. 16C shows a stage in which the etching has further progressed and the pattern of the metal film 52 has been completely separated. At this stage, charges are received from the side wall portions of the separated pattern of the metal film 52, and a high electric field stress is applied to the gate insulating film due to an increase in the gate potential.
【0007】上記の例は、RIE等による配線加工時の
チャージングダメージについて説明したものであるが、
チャージングダメージは埋め込み配線構造を作製する場
合のRIE等による接続孔や配線溝の形成の際にも問題
となる。すなわち、RIE等によって層間絶縁膜に接続
孔や配線溝を形成する際、電荷の蓄積によってMOSト
ランジスタのゲートと基板との間に電位差が生じ、その
ため高電界ストレスがゲート絶縁膜にかかることにな
る。The above example describes charging damage during wiring processing by RIE or the like.
Charging damage also poses a problem when forming connection holes and wiring grooves by RIE or the like when fabricating a buried wiring structure. That is, when a connection hole or a wiring groove is formed in an interlayer insulating film by RIE or the like, a potential difference is generated between the gate of the MOS transistor and the substrate due to accumulation of electric charges, so that high electric field stress is applied to the gate insulating film. .
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来は、配線加工時のRIE等のプラズマ工程においてM
IS構造にチャージングダメージが生じ、ゲート絶縁膜
の劣化の原因となっていた。また、埋め込み配線構造に
おいても、接続孔や配線溝加工時のRIE等のプラズマ
工程においてMIS構造にチャージングダメージが生
じ、ゲート絶縁膜の劣化の原因となっていた。As described above, in the prior art, M is not used in a plasma process such as RIE at the time of wiring processing.
Charging damage occurred in the IS structure, causing deterioration of the gate insulating film. Also, in the buried wiring structure, charging damage occurs in the MIS structure in a plasma process such as RIE at the time of forming a connection hole or a wiring groove, causing deterioration of the gate insulating film.
【0009】本発明の目的は、RIE等のプラズマ工程
におけるチャージングダメージを防止することが可能な
配線構造を有する半導体装置及びその製造方法を提供す
ることにある。An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a wiring structure capable of preventing charging damage in a plasma process such as RIE, and a method of manufacturing the same.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明における半導体装
置は、半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁膜の膜
厚が所定の膜厚よりも厚いMIS構造の第1の半導体素
子と、半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁膜の膜
厚が所定の膜厚よりも薄いMIS構造の第2の半導体素
子と、少なくとも1層以上の層間絶縁膜と、前記層間絶
縁膜の接続孔内に形成された第1の機能配線部及び層間
絶縁膜上に形成された第2の機能配線部からなり、少な
くとも前記第1の半導体素子のゲートに接続された回路
動作に使用される機能配線と、前記機能配線と離間した
領域に設けられ、前記第1の半導体素子が形成されたウ
エルに対して選択的に接続された回路動作には使用しな
いダミー配線とを有することを特徴とする(構成Aとす
る)。A semiconductor device according to the present invention comprises: a first semiconductor element having a MIS structure formed on a main surface side of a semiconductor substrate and having a gate insulating film having a thickness larger than a predetermined thickness; A second semiconductor element having a MIS structure formed on the main surface side of the substrate and having a gate insulating film having a thickness smaller than a predetermined thickness, at least one or more interlayer insulating films, and a connection hole of the interlayer insulating film. A first functional wiring portion formed on the substrate and a second functional wiring portion formed on the interlayer insulating film, wherein at least a functional wiring connected to a gate of the first semiconductor element and used for a circuit operation is provided; A dummy wiring provided in a region separated from the functional wiring and selectively used for a circuit operation and selectively connected to a well in which the first semiconductor element is formed. A).
【0011】前記構成Aにおいて、ダミー配線は機能配
線の近傍に設けられていることが好ましい(構成Bとす
る)。In the configuration A, it is preferable that the dummy wiring is provided near the functional wiring (referred to as configuration B).
【0012】また、前記構成Aにおいて、機能配線とダ
ミー配線との間に1以上の中間配線を設け、ダミー配線
及び機能配線がそれぞれ前記1以上の中間配線の近傍に
設けられてるようにしてもよい(構成Cとする)。In the above-described configuration A, one or more intermediate wirings may be provided between the functional wiring and the dummy wiring, and the dummy wiring and the functional wiring may be provided near the one or more intermediate wirings. Good (referred to as configuration C).
【0013】このように、ダミー配線を形成することに
より、配線加工の際のRIE等のプラズマ工程のほとん
どの時間において、ゲートの電位とウエルの電位とを同
電位に保つことができる。したがって、配線加工の際の
RIE等のプラズマ工程におけるチャージングダメージ
を防止することができ、ゲート絶縁膜の劣化を防止する
ことができる。特に、前記構成B或いはCとすることに
より、RIEの終了直前まで、より高い確率で機能配線
とダミー配線とを接続しておくことができ、チャージン
グダメージをより一層防止することができる。As described above, by forming the dummy wiring, the gate potential and the well potential can be kept at the same potential during most of the plasma process such as RIE in wiring processing. Therefore, charging damage in a plasma process such as RIE at the time of wiring processing can be prevented, and deterioration of the gate insulating film can be prevented. In particular, by adopting the configuration B or C, the functional wiring and the dummy wiring can be connected with a higher probability until immediately before the end of RIE, and the charging damage can be further prevented.
【0014】ダミー配線を第1の半導体素子(ゲート絶
縁膜の膜厚が所定の膜厚よりも厚い半導体素子)が形成
されたウエルに対してのみ選択的に接続するのは、以下
に示す理由による。The reason that the dummy wiring is selectively connected only to the well in which the first semiconductor element (the semiconductor element in which the gate insulating film is thicker than a predetermined thickness) is formed is as follows. by.
【0015】図8は、ゲート絶縁膜の膜厚と良品率の関
係を模式的に示したものであるが、ゲート絶縁膜の膜厚
が40Å程度以下になると良品率が上昇する。すでに述
べたように、ゲート絶縁膜はプラズマ工程においてチャ
ージングダメージを受けるが、ゲート絶縁膜の膜厚が4
0Å程度以下になると、ゲート電極のチャージはダイレ
クトトンリングによってゲート絶縁膜に損傷を与えるこ
となくゲート絶縁膜を通過する。そのため、ゲート絶縁
膜の膜厚が40Å程度よりも薄い場合には、プラズマ工
程におけるゲート電極への電荷の蓄積が大幅に抑制さ
れ、チャージングダメージを低減することができる。FIG. 8 schematically shows the relationship between the thickness of the gate insulating film and the non-defective product rate. When the thickness of the gate insulating film becomes about 40 ° or less, the non-defective product rate increases. As described above, the gate insulating film suffers from charging damage in the plasma process, but the gate insulating film has a thickness of 4 μm.
When the temperature becomes about 0 ° or less, the charge of the gate electrode passes through the gate insulating film without damaging the gate insulating film by direct ton ring. Therefore, when the thickness of the gate insulating film is smaller than about 40 °, accumulation of charges in the gate electrode in the plasma process is significantly suppressed, and charging damage can be reduced.
【0016】したがって、プラズマによるチャージング
ダメージに対しては、ゲート絶縁膜厚が厚い第1の半導
体素子のみをダミー配線によって保護すればよい。この
ように、第1の半導体素子のみをダミー配線によって保
護すれば、余分なダミー配線(第2の半導体素子を保護
するためのダミー配線)を設ける必要がない。これによ
り、レイアウト上の自由度が増大する、チップサイズが
減少する、空きスペースに第1の半導体素子を保護する
ためのダミー配線を配置できる、といった効果を奏する
ことができる。Therefore, only the first semiconductor element having a thick gate insulating film needs to be protected by the dummy wiring against charging damage due to plasma. In this way, if only the first semiconductor element is protected by the dummy wiring, there is no need to provide an extra dummy wiring (dummy wiring for protecting the second semiconductor element). As a result, effects such as an increase in the degree of freedom in layout, a decrease in the chip size, and a possibility of disposing a dummy wiring for protecting the first semiconductor element in an empty space can be obtained.
【0017】なお、前述した観点から見て、ゲート絶縁
膜の「所定の膜厚」は、代表的には40Åとすることが
できるが、30〜50Åの範囲から選択された膜厚であ
ればよい。また、ゲート絶縁膜として代表的には、シリ
コン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン窒化酸化膜、酸
化タンタル膜等の比誘電率が3.9以上の絶縁膜があげ
られる。From the viewpoint described above, the “predetermined film thickness” of the gate insulating film can be typically set to 40 °, but if the film thickness is selected from the range of 30 to 50 °. Good. A typical example of the gate insulating film is an insulating film having a relative dielectric constant of 3.9 or more, such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon nitride oxide film, and a tantalum oxide film.
【0018】前記構成A〜Cのより具体的な構成は以下
の通りである。The more specific structures of the above structures A to C are as follows.
【0019】ダミー配線が少なくとも1層以上の層間絶
縁膜の接続孔内に形成された第1のダミー配線部及び少
なくとも1層以上の層間絶縁膜上に形成された第2のダ
ミー配線部からなる(構成Dとする)。The dummy wiring comprises a first dummy wiring portion formed in a connection hole of at least one interlayer insulating film and a second dummy wiring portion formed on at least one interlayer insulating film. (Constitution D).
【0020】ダミー配線が層間絶縁膜の接続孔内に形成
された第1のダミー配線部のみからなる(構成Eとす
る)。The dummy wiring consists only of the first dummy wiring portion formed in the connection hole of the interlayer insulating film (referred to as configuration E).
【0021】ダミー配線が複数の層間絶縁膜の各接続孔
内に形成された複数の第1のダミー配線部及び最上層の
層間絶縁膜以外の層間絶縁膜上に形成された1以上の第
2のダミー配線部からなる(構成Fとする)。A plurality of first dummy wiring portions formed in each connection hole of the plurality of interlayer insulating films and one or more second dummy wiring portions formed on an interlayer insulating film other than the uppermost interlayer insulating film. (The configuration F).
【0022】構成E及びFは、最上層の層間絶縁膜(層
間絶縁膜が単層の場合は該単層の層間絶縁膜)上には第
2のダミー配線部を設けず、第1のダミー配線部によっ
てダミー配線を終端させるというものである。第2のダ
ミー配線部がないことから、最上層の第1の機能配線が
ショートを生じる確率が低減されるとともに、配線間容
量を低減できるという効果もある。この場合、第1のダ
ミー配線部と第2の機能配線部とを互いに異なった材料
で構成すれば、第2の機能配線部を第1のダミー配線部
に対して選択的にエッチングすることにより、第1のダ
ミー配線部はエッチングされず接続孔内に残すことがで
きる。In the structures E and F, the second dummy wiring portion is not provided on the uppermost interlayer insulating film (if the interlayer insulating film is a single layer, the single dummy interlayer insulating film is not provided). The dummy wiring is terminated by the wiring part. Since there is no second dummy wiring portion, there is an effect that the probability of occurrence of a short circuit in the first functional wiring in the uppermost layer is reduced and the capacitance between wirings can be reduced. In this case, if the first dummy wiring portion and the second functional wiring portion are made of different materials, the second functional wiring portion is selectively etched with respect to the first dummy wiring portion. The first dummy wiring portion can be left in the connection hole without being etched.
【0023】なお、機能配線とダミー配線との間隔、機
能配線と中間配線との間隔或いはダミー配線と中間配線
との間隔は、少なくとも一部の箇所において、最小設計
配線間距離ルールの5倍以内の距離、或いは1μm以下
の距離で隣接していることが好ましい。The distance between the functional wiring and the dummy wiring, the distance between the functional wiring and the intermediate wiring, or the distance between the dummy wiring and the intermediate wiring is at least partly within five times the minimum design wiring distance rule. Or a distance of 1 μm or less.
【0024】また、本発明における半導体装置は、半導
体基板の主面側に形成されゲート絶縁膜の膜厚が所定の
膜厚よりも厚いMIS構造の第1の半導体素子と、半導
体基板の主面側に形成されゲート絶縁膜の膜厚が所定の
膜厚よりも薄いMIS構造の第2の半導体素子と、少な
くとも1層以上の層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の接続
孔内に形成された第1の機能配線部及び層間絶縁膜の配
線溝内に埋め込まれた第2の機能配線部からなり、少な
くとも前記第1の半導体素子のゲートに接続された回路
動作に使用される機能配線と、前記機能配線と離間した
領域に設けられ、前記第1の半導体素子が形成されたウ
エルに対して選択的に接続された回路動作には使用しな
いダミー配線とを有することを特徴とする(構成Gとす
る)。The semiconductor device according to the present invention has a first semiconductor element having a MIS structure formed on a main surface side of a semiconductor substrate and having a gate insulating film having a thickness larger than a predetermined thickness, and a main surface of the semiconductor substrate. A second semiconductor element having a MIS structure and a gate insulating film having a thickness smaller than a predetermined thickness formed on the second side, at least one or more interlayer insulating films, and formed in connection holes of the interlayer insulating film. A first functional wiring portion and a second functional wiring portion embedded in a wiring groove of the interlayer insulating film, the functional wiring being used for a circuit operation connected to at least a gate of the first semiconductor element; A dummy wiring provided in a region separated from the functional wiring and selectively used for a circuit operation and selectively connected to a well in which the first semiconductor element is formed (Configuration G) And).
【0025】前記構成Gのより具体的な構成は次の通り
である。ダミー配線が少なくとも1層以上の層間絶縁膜
のダミー接続孔内に形成された第1のダミー配線部及び
少なくとも1層以上の層間絶縁膜のダミー配線溝内に埋
め込まれた第2のダミー配線部からなる(構成Hとす
る)。The more specific configuration of the configuration G is as follows. A first dummy wiring portion in which a dummy wiring is formed in a dummy connection hole of at least one or more layers of an interlayer insulating film and a second dummy wiring portion embedded in a dummy wiring groove of at least one or more layers of an interlayer insulating film (Referred to as configuration H).
【0026】前記構成によれば、最終的にダミー配線が
形成されるダミーとなる領域(ダミー接続孔、ダミー配
線溝)が、接続孔や配線溝を加工する際のRIE等のプ
ラズマ工程において同時に形成されることになる。その
ため、プラズマ工程において、電荷がゲートのみならず
ダミー領域を通してウエルにも供給され、ゲートの電位
とウエルの電位との電位差を小さくすることができる。
したがって、接続孔や配線溝の加工の際のRIE等のプ
ラズマ工程におけるチャージングダメージを防止するこ
とができ、ゲート絶縁膜の劣化を防止することができ
る。According to the above configuration, the dummy regions (dummy connection holes and dummy wiring grooves) where the dummy wirings are to be finally formed are simultaneously formed in the plasma process such as RIE for processing the connection holes and the wiring grooves. Will be formed. Therefore, in the plasma process, charge is supplied not only to the gate but also to the well through the dummy region, and the potential difference between the gate potential and the well potential can be reduced.
Therefore, charging damage in a plasma process such as RIE when processing a connection hole or a wiring groove can be prevented, and deterioration of the gate insulating film can be prevented.
【0027】なお、ダミー配線を第1の半導体素子(ゲ
ート絶縁膜の膜厚が所定の膜厚よりも厚い半導体素子)
が形成されたウエルに対してのみ選択的に接続する理由
は、先に述べた理由と同様である。また、ゲート絶縁膜
の「所定の膜厚」、ゲート絶縁膜の種類についても、先
に述べた事項と同様である。Note that the dummy wiring is connected to the first semiconductor element (a semiconductor element having a gate insulating film having a thickness larger than a predetermined thickness).
The reason for selectively connecting only to the well in which is formed is the same as the reason described above. The “predetermined film thickness” of the gate insulating film and the type of the gate insulating film are the same as those described above.
【0028】前記構成A〜Hにおいて、前記ダミー配線
は、第2の半導体素子が形成されたウエル上部の領域に
まで延伸していてもよい(構成Iとする)。In any of the above structures A to H, the dummy wiring may extend to a region above the well in which the second semiconductor element is formed (referred to as structure I).
【0029】すでに述べたように、ダミー配線を第1の
半導体素子が形成されたウエルに対してのみ選択的に接
続することにより、ゲート絶縁膜厚の薄い第2の半導体
素子を保護するための余分なダミー配線を設ける必要が
ない。したがって、第2の半導体素子が形成されたウエ
ル上部に空きスペースができる場合があるが、この空き
スペースにまでダミー配線を延伸させることにより、ダ
ミー配線の面積を大きくすることができる。その結果、
プラズマのチャージをより多く基板に注入することがで
き、ゲート電位と基板電位との電位差をより少なくする
ことできるため、チャージングダメージをより低減する
ことが可能となる。また、空きスペースをダミー配線で
埋めることにより、配線パターンの粗密を均一化するこ
とができ、配線の加工時間のばらつきを低減することが
できるため、チャージングダメージをより低減すること
が可能となる。As described above, the dummy wiring is selectively connected only to the well in which the first semiconductor element is formed, thereby protecting the second semiconductor element having a thin gate insulating film. There is no need to provide extra dummy wiring. Therefore, an empty space may be formed above the well where the second semiconductor element is formed. By extending the dummy wiring to this empty space, the area of the dummy wiring can be increased. as a result,
Since a larger amount of plasma charge can be injected into the substrate and the potential difference between the gate potential and the substrate potential can be reduced, charging damage can be further reduced. Further, by filling the empty space with the dummy wiring, the density of the wiring pattern can be made uniform, and the variation in the wiring processing time can be reduced, so that the charging damage can be further reduced. .
【0030】前記構成A〜Iにおいて、ダミー配線の半
導体基板への接続の仕方としては以下のものがあげられ
る。In the above structures A to I, the method of connecting the dummy wiring to the semiconductor substrate is as follows.
【0031】ダミー配線がウエルに設けられた不純物拡
散層(P+ 拡散層又はN+ 拡散層)を介して該不純物拡
散層の導電型と同一又は逆の導電型の領域に接続されて
いる。A dummy wiring is connected to a region of the same or opposite conductivity type as that of the impurity diffusion layer via an impurity diffusion layer (P + diffusion layer or N + diffusion layer) provided in the well.
【0032】ダミー配線が半導体素子のソース又はドレ
インを構成する不純物拡散層(P+拡散層又はN+ 拡散
層)を介してウエルに接続されている。このようにダミ
ー配線をソース又はドレイン領域に接続することによ
り、占有面積の低減をはかることができる。A dummy wiring is connected to the well via an impurity diffusion layer (P + diffusion layer or N + diffusion layer) constituting a source or a drain of the semiconductor element. By connecting the dummy wiring to the source or drain region in this manner, the occupied area can be reduced.
【0033】前記構成D及びFにおいて、第2の機能配
線部の配線パターン及び第2のダミー配線部の配線パタ
ーンの短辺どうしが対向している、或いは、第2の機能
配線部の配線パターン及び第2のダミー配線部の配線パ
ターンの一方の短辺と他方の長辺とが対向しているよう
にすれば、第2の機能配線部と第2のダミー配線部との
間の配線間容量を低減することができる。In the structures D and F, the short sides of the wiring pattern of the second functional wiring portion and the wiring pattern of the second dummy wiring portion are opposed to each other, or the wiring pattern of the second functional wiring portion is If one short side and the other long side of the wiring pattern of the second dummy wiring section are opposed to each other, the wiring between the second functional wiring section and the second dummy wiring section is reduced. The capacity can be reduced.
【0034】本発明における半導体装置の製造方法は、
半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁膜の膜厚が所
定の膜厚よりも厚いMIS構造の第1の半導体素子と、
半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁膜の膜厚が所
定の膜厚よりも薄いMIS構造の第2の半導体素子と、
少なくとも1層以上の層間絶縁膜と、この少なくとも1
層以上の層間絶縁膜を通して少なくとも前記第1の半導
体素子のゲートに接続され、回路動作に使用される機能
配線の一部となる下部機能配線部と、前記少なくとも1
層以上の層間絶縁膜を通して前記第1の半導体素子が形
成されたウエルに対して選択的に接続され、回路動作に
は使用しないダミー配線の一部となる下部ダミー配線部
とを有する下部構造上に導電膜を形成する工程と、プラ
ズマを用いたエッチングで前記導電膜を選択的に除去す
ることにより、前記機能配線の一部となり前記下部機能
配線部に接続される上部機能配線部を形成するととも
に、前記ダミー配線の一部となり前記下部ダミー配線部
に接続される上部ダミー配線部を形成する工程とを有す
ることを特徴とする。The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises:
A first semiconductor element having a MIS structure formed on the main surface side of the semiconductor substrate and having a gate insulating film having a thickness larger than a predetermined thickness;
A second semiconductor element having a MIS structure formed on the main surface side of the semiconductor substrate and having a gate insulating film having a thickness smaller than a predetermined thickness;
At least one or more interlayer insulating films;
A lower function wiring portion connected to at least a gate of the first semiconductor element through at least one layer of an interlayer insulating film and serving as a part of a function wiring used for a circuit operation;
A lower dummy wiring portion selectively connected to a well in which the first semiconductor element is formed through at least one interlayer insulating film and serving as a part of a dummy wiring not used for a circuit operation; Forming a conductive film on the substrate and selectively removing the conductive film by etching using plasma to form an upper function wiring portion which becomes a part of the function wiring and is connected to the lower function wiring portion. And forming an upper dummy wiring portion which becomes a part of the dummy wiring and is connected to the lower dummy wiring portion.
【0035】これは、前記構成Dに概ね対応した製造方
法であり、先に述べた作用効果と同様の作用効果を奏す
るものである。This is a manufacturing method generally corresponding to the above-described configuration D, and has the same operation and effect as those described above.
【0036】また、本発明における半導体装置の製造方
法は、半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁膜の膜
厚が所定の膜厚よりも厚いMIS構造の第1の半導体素
子と、半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁膜の膜
厚が所定の膜厚よりも薄いMIS構造の第2の半導体素
子と、少なくとも1層以上の層間絶縁膜と、この少なく
とも1層以上の層間絶縁膜を通して少なくとも前記第1
の半導体素子のゲートに接続され、回路動作に使用され
る機能配線の一部となる下部機能配線部と、前記少なく
とも1層以上の層間絶縁膜を通して前記第1の半導体素
子が形成されたウエルに対して選択的に接続され、回路
動作には使用しないダミー配線の少なくとも一部となる
下部ダミー配線部とを有する下部構造上に導電膜を形成
する工程と、プラズマを用いたエッチングで前記下部ダ
ミー配線部上を含む前記導電膜を選択的に除去すること
により、前記機能配線の一部となり前記下部機能配線部
に接続される上部機能配線部を形成する工程とを有する
ことを特徴とする。Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a first semiconductor element having an MIS structure formed on a main surface side of a semiconductor substrate and having a gate insulating film having a thickness larger than a predetermined thickness is provided. A second semiconductor element having a MIS structure formed on the main surface of the semiconductor device and having a gate insulating film having a thickness smaller than a predetermined thickness, at least one or more interlayer insulating films, and at least one or more interlayer insulating films Through at least the first
A lower function wiring portion connected to the gate of the semiconductor device and serving as a part of a function wiring used for circuit operation; and a well in which the first semiconductor device is formed through the at least one or more interlayer insulating films. Forming a conductive film on a lower structure having a lower dummy wiring portion which is selectively connected to the semiconductor device and is at least a part of a dummy wiring not used for a circuit operation; and etching the lower dummy by using plasma. Forming an upper function wiring portion which becomes a part of the function wiring and is connected to the lower function wiring portion by selectively removing the conductive film including the upper portion of the wiring portion.
【0037】これは、前記構成E及びFに概ね対応した
製造方法であり、先に述べた作用効果と同様の作用効果
を奏するものである。This is a manufacturing method generally corresponding to the above-described configurations E and F, and has the same operation and effects as those described above.
【0038】また、本発明における半導体装置の製造方
法は、半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁膜の膜
厚が所定の膜厚よりも厚いMIS構造の第1の半導体素
子と、半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁膜の膜
厚が所定の膜厚よりも薄いMIS構造の第2の半導体素
子とが形成された半導体基板の主面側に層間絶縁膜を形
成する工程と、プラズマを用いたエッチングにより、少
なくとも前記第1の半導体素子のゲートに接続され回路
動作に使用される機能配線を形成するための接続孔及び
配線溝を前記層間絶縁膜に形成するとともに、前記第1
の半導体素子が形成されたウエルに対して選択的に接続
され回路動作には使用しないダミー配線を形成するため
のダミー接続孔及びダミー配線溝を前記層間絶縁膜に形
成する工程と、前記接続孔内及び配線溝内に前記機能配
線を形成するともに、前記ダミー接続孔内及びダミー配
線溝内に前記ダミー配線を形成する工程とを有すること
を特徴とする。Further, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a first semiconductor element having a MIS structure formed on a main surface side of a semiconductor substrate and having a gate insulating film having a thickness larger than a predetermined thickness is provided. Forming an interlayer insulating film on the main surface side of a semiconductor substrate on which a second semiconductor element having a MIS structure formed with a gate insulating film having a thickness smaller than a predetermined thickness and formed on the main surface side of A connection hole and a wiring groove for forming a functional wiring connected to at least a gate of the first semiconductor element and used for a circuit operation are formed in the interlayer insulating film by etching using plasma, and
Forming a dummy connection hole and a dummy wiring groove in the interlayer insulating film for forming a dummy wiring which is selectively connected to the well in which the semiconductor element is formed and which is not used for a circuit operation; Forming the functional wiring in the inside and the wiring groove, and forming the dummy wiring in the dummy connection hole and the dummy wiring groove.
【0039】これは、前記構成Hに概ね対応した製造方
法であり、先に述べた作用効果と同様の作用効果を奏す
るものである。This is a manufacturing method generally corresponding to the above-described configuration H, and has the same functions and effects as those described above.
【0040】[0040]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態について説明する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0041】(実施形態1)図1は、本発明の第1の実
施形態を示したものである。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
【0042】11はシリコン基板内に形成されたPウエ
ルであり、Pウエル11にはゲート絶縁膜13、ゲート
14、ソース又はドレインとなる不純物拡散層15から
なるNチャネルのMOSトランジスタが形成されてい
る。ゲート絶縁膜13の厚さは例えば50Åであり、所
定の膜厚(例えば40Å)よりも厚くなっている。12
は素子分離絶縁膜、16は層間絶縁膜である。Reference numeral 11 denotes a P well formed in the silicon substrate. The P well 11 is formed with an N-channel MOS transistor including a gate insulating film 13, a gate 14, and an impurity diffusion layer 15 serving as a source or a drain. I have. The thickness of the gate insulating film 13 is, for example, 50 °, which is larger than a predetermined thickness (for example, 40 °). 12
Denotes an element isolation insulating film, and 16 denotes an interlayer insulating film.
【0043】ゲート14には実際の回路動作に使用され
る機能配線が接続されており、この機能配線は層間絶縁
膜16の接続孔内に形成された配線部(以下、層間接続
機能配線部と呼ぶ)17及び層間絶縁膜上に形成された
配線部(以下、層上機能配線部と呼ぶ)18から構成さ
れている。Pウエル11の不純物拡散層19には、実際
の回路動作には使用されない(機能配線等から電気的に
分離されている)ダミー配線が接続されており、このダ
ミー配線は層間絶縁膜16の接続孔内に形成された配線
部(以下、層間接続ダミー配線部と呼ぶ)20及び層間
絶縁膜上に形成された配線部(以下、層上ダミー配線部
と呼ぶ)21から構成されている。層上機能配線部18
と層上ダミー配線部21とは、少なくとも一部の箇所に
おいて互いに隣接して配置されている(最小設計配線間
距離ルールの5倍以内の距離、或いは1μm以下の距離
で隣接していることが好ましい。)。The gate 14 is connected to a functional wiring used for an actual circuit operation. The functional wiring is formed in a wiring portion formed in a connection hole of the interlayer insulating film 16 (hereinafter referred to as an interlayer connection functional wiring portion). 17) and a wiring portion (hereinafter, referred to as an on-layer functional wiring portion) 18 formed on the interlayer insulating film. To the impurity diffusion layer 19 of the P well 11, a dummy wiring which is not used for an actual circuit operation (is electrically separated from a functional wiring or the like) is connected. This dummy wiring is connected to the interlayer insulating film 16. A wiring portion (hereinafter, referred to as an interlayer connection dummy wiring portion) 20 formed in the hole and a wiring portion (hereinafter, referred to as an on-layer dummy wiring portion) 21 formed on the interlayer insulating film. On-layer functional wiring section 18
And the on-layer dummy wiring section 21 are arranged adjacent to each other at least in some places (a distance within 5 times the minimum design wiring distance rule, or a distance of 1 μm or less. preferable.).
【0044】同一のシリコン基板内にはNウエル111
が設けてあり、Nウエル111にはゲート絶縁膜11
3、ゲート114、ソース又はドレインとなる不純物拡
散層115からなるPチャネルのMOSトランジスタが
形成されている。ゲート絶縁膜113の厚さは例えば3
0Åであり、所定の膜厚(例えば40Å)よりも薄くな
っている。ゲート114には実際の回路動作に使用され
る機能配線が接続されており、この機能配線は、層間絶
縁膜16の接続孔内に形成された配線部(層間接続機能
配線部)117及び層間絶縁膜上に形成された配線部
(層上機能配線部)118から構成されている。なお、
同一基板上の全てのウエル111にはウエル11とは異
なりダミー配線は接続されていない。In the same silicon substrate, an N well 111 is provided.
The N well 111 has a gate insulating film 11
3, a P-channel MOS transistor including a gate 114 and an impurity diffusion layer 115 serving as a source or a drain is formed. The thickness of the gate insulating film 113 is, for example, 3
0 °, which is smaller than a predetermined film thickness (for example, 40 °). The function wiring used for the actual circuit operation is connected to the gate 114. The function wiring includes a wiring part (interlayer connection function wiring part) 117 formed in the connection hole of the interlayer insulating film 16 and an interlayer insulating film. The wiring section (functional wiring section on a layer) 118 is formed on the film. In addition,
Unlike the well 11, the dummy wiring is not connected to all the wells 111 on the same substrate.
【0045】層上機能配線部18及び118は、層間絶
縁膜16上に配線金属を成膜した後これをRIEを用い
て加工することにより得られるが、このRIE工程にお
いて層上機能配線部18のパターンの近傍に層上ダミー
配線部21のパターンが形成されるようにしている。こ
のように層上機能配線部18の近傍に層上ダミー配線部
21を形成することにより、RIE工程のほとんどの時
間にわたって、Pウエル11に形成されたMOSトラン
ジスタのゲート14の電位と、Pウエル11の電位とを
導電位に保つことができる。したがって、ゲート酸化膜
13には高電界が印加されず、チャージングダメージを
抑制することができる。The on-layer functional wiring portions 18 and 118 can be obtained by forming a wiring metal on the interlayer insulating film 16 and then processing it using RIE. In this RIE step, the on-layer functional wiring portions 18 and 118 are obtained. The pattern of the on-layer dummy wiring portion 21 is formed in the vicinity of this pattern. By forming the on-layer dummy wiring portion 21 in the vicinity of the on-layer functional wiring portion 18 in this manner, the potential of the gate 14 of the MOS transistor formed in the P well 11 and the P well 11 can be maintained at a conductive potential. Therefore, a high electric field is not applied to the gate oxide film 13, and charging damage can be suppressed.
【0046】なお、Nウエル111に形成されたMOS
トランジスタは、ゲート絶縁膜113の厚さが薄いの
で、RIE工程で生じる電荷はダイレクトトンリングに
よってゲート絶縁膜113を通過する。したがって、ゲ
ート酸化膜113には高電界が印加されない。したがっ
て、Nウエル111にはダミー配線を接続しなくてもチ
ャージングダメージを防止することができる。The MOS formed in the N well 111
Since the gate insulating film 113 of the transistor has a small thickness, electric charges generated in the RIE process pass through the gate insulating film 113 by direct ton ring. Therefore, no high electric field is applied to gate oxide film 113. Therefore, charging damage can be prevented without connecting a dummy wiring to the N well 111.
【0047】なお、層上ダミー配線部21の長さはでき
るだけ短くした方が、層上ダミー配線部21と層上機能
配線部18とで形成される配線間容量が低減でき、回路
動作の点からは好ましいが、回路動作の点で配線間容量
の増大があまり問題にならない場合には、層上ダミー配
線部21の長さを長くした方が、チャージングダメージ
の抑制の点からは好ましい。If the length of the on-layer dummy wiring section 21 is made as short as possible, the capacitance between the wirings formed by the on-layer dummy wiring section 21 and the on-layer functional wiring section 18 can be reduced, and the circuit operation is reduced. However, if the increase in inter-wiring capacitance does not cause a significant problem in terms of circuit operation, it is preferable to increase the length of the on-layer dummy wiring portion 21 from the viewpoint of suppressing charging damage.
【0048】(実施形態2)図2は、本発明の第2の実
施形態を示したものである。図1に示した第1の実施形
態と実質的に同一或いは対応する構成要素には同一の番
号を付してあり、詳細な説明は省略する(他の実施形態
も同様)。(Embodiment 2) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. Components that are substantially the same as or correspond to those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted (the same applies to other embodiments).
【0049】図1に示した第1の実施形態では、ダミー
配線を層間接続ダミー配線部20及び層上ダミー配線部
21によって構成していたが、本実施形態では、ダミー
配線を層間接続ダミー配線部20のみによって構成し、
図1に示した層上ダミー配線部21は設けていない。層
上機能配線部18と層間接続ダミー配線部20とは、少
なくとも一部の箇所において互いに隣接して配置されて
いる。このように、層上ダミー配線部21を省くことに
より、層上機能配線部18のショートが低減されるとと
もに、配線間容量を低減することができる。In the first embodiment shown in FIG. 1, the dummy wiring is constituted by the interlayer connection dummy wiring section 20 and the on-layer dummy wiring section 21. In the present embodiment, however, the dummy wiring is formed by the interlayer connection dummy wiring section. Composed only of the part 20,
The on-layer dummy wiring section 21 shown in FIG. 1 is not provided. The on-layer function wiring section 18 and the interlayer connection dummy wiring section 20 are arranged adjacent to each other at least in some places. By omitting the on-layer dummy wiring section 21 as described above, the short-circuit of the on-layer functional wiring section 18 can be reduced, and the capacitance between wirings can be reduced.
【0050】層上機能配線部18及び118は、層間絶
縁膜16上に配線金属を成膜した後これをRIEを用い
て加工することにより得られるが、このRIE工程にお
いて層上機能配線部18及び118のパターンのみが形
成されるようにしている。第1の実施形態とは異なり層
上ダミー配線部21は形成されないが、RIE工程の終
了間際までは層間絶縁膜16上に配線金属が残っている
ため、第1の実施形態と同様、RIE工程のほとんどの
時間にわたってMOSトランジスタのゲート14の電位
とPウエル11の電位とを導電位に保つことができる。
したがって、第1の実施形態と同様、ゲート酸化膜13
には高電界が印加されず、チャージングダメージを抑制
することができる。The on-layer functional wiring portions 18 and 118 can be obtained by forming a wiring metal on the interlayer insulating film 16 and then processing it using RIE. In this RIE step, the on-layer functional wiring portions 18 and 118 are obtained. And 118 only. Unlike the first embodiment, the on-layer dummy wiring portion 21 is not formed, but the wiring metal remains on the interlayer insulating film 16 until immediately before the end of the RIE process. For most of the time, the potential of the gate 14 of the MOS transistor and the potential of the P well 11 can be maintained at the conductive potential.
Therefore, similarly to the first embodiment, the gate oxide film 13
Is not applied with a high electric field, and charging damage can be suppressed.
【0051】なお、層間接続ダミー配線部20と層上機
能配線部18及び118とを互いに異なった材料で構成
すれば(例えば、層間接続ダミー配線部20にはタング
ステン、層上機能配線部18及び118にはアルミニウ
ム)、層上機能配線部18及び118を層間接続ダミー
配線部20に対して選択的にエッチングすることによ
り、層間接続ダミー配線部20はエッチングされずに接
続孔内に残すことができる。If the interlayer connection dummy wiring section 20 and the on-layer function wiring sections 18 and 118 are made of different materials (for example, tungsten is used for the interlayer connection dummy wiring section 20 and the on-layer function wiring section 18 and 118). By selectively etching the on-layer function wiring portions 18 and 118 with respect to the interlayer connection dummy wiring portion 20, the interlayer connection dummy wiring portion 20 is left in the connection hole without being etched. it can.
【0052】(実施形態3)図3は、本発明の第3の実
施形態を示したものである。(Embodiment 3) FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
【0053】本実施形態は、多層配線構造に本発明を適
用してものである。すなわち、層間絶縁膜16の上層側
に層間絶縁膜31が形成されており、Pウエル11の領
域では、機能配線は層間接続機能配線部17、層上機能
配線部18、層間接続機能配線部32及び層上機能配線
部33から構成され、ダミー配線は層間接続ダミー配線
部20、層上ダミー配線部21、層間接続ダミー配線部
34及び層上ダミー配線部35から構成されている。ま
た、Nウエル111の領域では、機能配線は層間接続機
能配線部117、層上機能配線部118、層間接続機能
配線部132及び層上機能配線部133から構成されて
いる。In this embodiment, the present invention is applied to a multilayer wiring structure. That is, the interlayer insulating film 31 is formed on the upper layer side of the interlayer insulating film 16, and in the region of the P well 11, the function wirings are the interlayer connection function wiring portion 17, the on-layer function wiring portion 18, the interlayer connection function wiring portion 32 The dummy wiring includes an interlayer connection dummy wiring section 20, an interlayer dummy wiring section 21, an interlayer connection dummy wiring section 34, and a layer dummy wiring section 35. In the region of the N-well 111, the function wiring is composed of an interlayer connection function wiring section 117, an on-layer function wiring section 118, an inter-layer connection function wiring section 132, and an on-layer function wiring section 133.
【0054】図3に示した例では、層上機能配線部18
と層上ダミー配線部21とが少なくとも一部の箇所にお
いて互いに隣接して配置されるとともに、層上機能配線
部33と層上ダミー配線部35とが少なくとも一部の箇
所において互いに隣接して配置されている。したがっ
て、層上機能配線部18を形成するためのRIE工程及
び層上機能配線部33を形成するためのRIE工程それ
ぞれにおいて、チャージングダメージを抑制することが
できる。In the example shown in FIG.
And the on-layer dummy wiring portion 21 are arranged adjacent to each other at least in some places, and the on-layer functional wiring portion 33 and the on-layer dummy wiring portion 35 are arranged adjacent to each other in at least some places. Have been. Therefore, charging damage can be suppressed in each of the RIE step for forming the on-layer function wiring section 18 and the RIE step for forming the on-layer function wiring section 33.
【0055】(実施形態4)図4は、本発明の第4の実
施形態を示したものである。(Embodiment 4) FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention.
【0056】本実施形態も上記第3の実施形態と同様、
多層配線構造に本発明を適用したものである。本実施形
態では、最上層の層間絶縁膜31上には図3に示した層
上ダミー配線部35は設けられていない。層上機能配線
部33と層間接続ダミー配線部34とは、少なくとも一
部の箇所において互いに隣接して配置されている。この
ように、層上ダミー配線部35を省くことにより、図2
に示した第2の実施形態と同様に、層上機能配線部33
のショートが低減されるとともに、配線間容量を低減す
ることができる。This embodiment is similar to the third embodiment described above.
The present invention is applied to a multilayer wiring structure. In the present embodiment, the on-layer dummy wiring portion 35 shown in FIG. 3 is not provided on the uppermost interlayer insulating film 31. The on-layer function wiring portion 33 and the interlayer connection dummy wiring portion 34 are arranged adjacent to each other at least in some places. As described above, by omitting the on-layer dummy wiring portion 35, FIG.
As in the second embodiment shown in FIG.
Can be reduced, and the capacitance between wirings can be reduced.
【0057】(実施形態5)図5は、本発明の第5の実
施形態を示したものである。(Fifth Embodiment) FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention.
【0058】第1の実施形態等では、ダミー配線がP+
不純物拡散層を介してPウエルに接続されており、不純
物拡散層とウエルとは同一導電型のものであった。本実
施形態では、ダミー配線がN+ 不純物拡散層19bを介
してPウエル11に接続されており、不純物拡散層とウ
エルとが逆の導電型となっている。したがって、ダミー
配線はダイオードを介してPウエル11に接続されるこ
とになるが、このような接続であっても第1の実施形態
等と同様の効果を得ることができる。ダイオードはRI
E時のチャージアップの極性によって順方向或いは逆方
向接続となる。なお、逆方向接続であっても、配線の電
位はRIE時には通常数十ボルト以上にチャージアップ
し得るため、逆方向降伏電流によって電荷をPウエル1
1に逃がすことが可能である。In the first embodiment and the like, the dummy wiring is P +
The impurity diffusion layer was connected to the P well via the impurity diffusion layer, and the impurity diffusion layer and the well were of the same conductivity type. In this embodiment, the dummy wiring is connected to the P well 11 via the N + impurity diffusion layer 19b, and the impurity diffusion layer and the well have the opposite conductivity types. Therefore, the dummy wiring is connected to the P-well 11 via the diode. Even with such connection, the same effect as that of the first embodiment and the like can be obtained. Diode is RI
Depending on the polarity of the charge-up at the time of E, the connection is made in the forward or reverse direction. Note that even in the reverse connection, the potential of the wiring can normally be charged up to several tens of volts or more during RIE, so that the charge is transferred to the P well 1 by the reverse breakdown current.
It is possible to escape to 1.
【0059】(実施形態6)図6は、本発明の第6の実
施形態を示したものである。(Embodiment 6) FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention.
【0060】第1の実施形態等では、ダミー配線はMO
Sトランジスタのソース、ドレインとは別個に設けた不
純物拡散層を介してウエルに接続されていたが、本実施
形態では、MOSトランジスタのソース又はドレインを
構成する不純物拡散層15を介してダミー配線がPウエ
ル11に接続されている。このように、ダミー配線をソ
ース又はドレインを構成する不純物拡散層に接続するこ
とにより、占有面積の低減をはかることができる。In the first embodiment and the like, the dummy wiring is
Although the well is connected via an impurity diffusion layer provided separately from the source and drain of the S transistor, in the present embodiment, the dummy wiring is connected via the impurity diffusion layer 15 constituting the source or drain of the MOS transistor. Connected to P well 11. As described above, by connecting the dummy wiring to the impurity diffusion layer forming the source or the drain, the occupied area can be reduced.
【0061】(実施形態7)図7は、本発明の第7の実
施形態を示したものである。(Embodiment 7) FIG. 7 shows a seventh embodiment of the present invention.
【0062】第1の実施形態等では、ダミー配線を機能
配線の近傍に配置したが、本実施形態では、ダミー配線
と機能配線との間に少なくとも1以上の中間配線22を
配置し、ダミー配線及び機能配線をそれぞれ中間配線2
2の近傍に配置したものである。中間配線が複数ある場
合には、隣り合った中間配線どうしがそれぞれの近傍に
配置されるようにする。ここでいう中間配線とは、実際
の回路動作に使用されるもの(例えば回路動作に使用さ
れる素子に接続されているもの)でもよいし、実際の回
路動作に使用されないもの(例えば素子等から電気的に
分離されているもの)でもよい。In the first embodiment and the like, the dummy wiring is arranged near the functional wiring. In the present embodiment, at least one or more intermediate wirings 22 are arranged between the dummy wiring and the functional wiring, and the dummy wiring is arranged. And intermediate wiring 2 respectively
2 is disposed in the vicinity. When there are a plurality of intermediate wirings, adjacent intermediate wirings are arranged near each other. The term “intermediate wiring” as used herein may mean a wire used for actual circuit operation (for example, a wire connected to an element used for circuit operation) or a wire not used for actual circuit operation (for example, Electrically isolated).
【0063】層上機能配線部18及び118は、第1の
実施形態等と同様、層間絶縁膜16上に配線金属を成膜
した後これをRIEを用いて加工することにより得られ
るが、このRIE工程において層上ダミー配線部21及
び中間配線22のパターンが形成されるようにしてい
る。このようにダミー配線と機能配線との間に中間配線
22を形成した場合にも、RIE工程のほとんどの時間
にわたってダミー配線と機能配線とが中間配線22を介
して接続されることになり、MOSトランジスタのゲー
ト14の電位とウエル11の電位とを導電位に保つこと
ができる。したがって、ゲート酸化膜13には高電界が
印加されず、チャージングダメージを抑制することがで
きる。The on-layer functional wiring portions 18 and 118 can be obtained by forming a wiring metal on the interlayer insulating film 16 and processing it by RIE as in the first embodiment. In the RIE process, the patterns of the on-layer dummy wiring portion 21 and the intermediate wiring 22 are formed. Even when the intermediate wiring 22 is formed between the dummy wiring and the functional wiring in this manner, the dummy wiring and the functional wiring are connected via the intermediate wiring 22 for most of the time of the RIE process. The potential of the gate 14 of the transistor and the potential of the well 11 can be maintained at the conductive potential. Therefore, a high electric field is not applied to the gate oxide film 13, and charging damage can be suppressed.
【0064】(実施形態8)図9は、本発明の第8の実
施形態を示したものである。同図(a)は第1〜第7の
実施形態と同様にデバイス構造の断面構成を示した図で
あり、同図(b)はダミー配線の平面的な配置パターン
を模式的に示したものである。(Embodiment 8) FIG. 9 shows an eighth embodiment of the present invention. FIG. 7A is a diagram showing a cross-sectional configuration of the device structure as in the first to seventh embodiments, and FIG. 7B is a diagram schematically showing a planar arrangement pattern of dummy wirings. It is.
【0065】第1〜第7の実施形態では、層上ダミー配
線部21はPウエル領域11(ゲート絶縁膜13の膜厚
が厚いMOSトランジスタが形成されているウエル領
域)の上部にのみ形成されているが、本実施形態では、
層上ダミー配線部21がNウエル領域111(ゲート絶
縁膜13の膜厚が薄いMOSトランジスタが形成されて
いるウエル領域)の上部の領域にまで延伸している。In the first to seventh embodiments, the on-layer dummy wiring portion 21 is formed only above the P-well region 11 (the well region where the MOS transistor having the thick gate insulating film 13 is formed). However, in this embodiment,
The on-layer dummy wiring portion 21 extends to a region above the N-well region 111 (a well region where a MOS transistor having a thin gate insulating film 13 is formed).
【0066】このように、Nウエル領域111上部の空
きスペースをダミー配線で埋めることにより、ウエハ上
のほとんど全ての領域に配線パターンが形成されること
になる。したがって、配線パターンの粗密を均一化する
ことができ、ウエハ面内における配線の加工時間のばら
つきを低減することができ、チャージングダメージをよ
り低減することが可能となる。As described above, by filling the empty space above the N-well region 111 with the dummy wiring, a wiring pattern is formed in almost all regions on the wafer. Accordingly, the density of the wiring pattern can be made uniform, the variation in the wiring processing time in the wafer surface can be reduced, and the charging damage can be further reduced.
【0067】なお、以上述べた第1〜第8の実施形態で
は、ゲート絶縁膜厚の厚いトランジスタをNMOSと
し、このNMOSトランジスタが形成されたウエルをP
ウエルとして説明したが、もちろんトランジスタやウエ
ルの導電型が上記各実施形態とは逆であってもよい。す
なわち、ゲート絶縁膜厚の厚いトランジスタをPMOS
とし、PMOSトランジスタが形成されたウエルをNウ
エルとしてもよい。また、第1〜第8の実施形態で説明
したそれぞれの構成を相互に組み合わせてもよいことは
いうまでもない。In the first to eighth embodiments described above, the transistor having a thick gate insulating film is an NMOS, and the well in which the NMOS transistor is formed is P-type.
Although the well has been described, the conductivity types of the transistor and the well may be opposite to those of the above embodiments. That is, a transistor having a thick gate insulating film is replaced with a PMOS transistor.
The well in which the PMOS transistor is formed may be an N well. Needless to say, the respective configurations described in the first to eighth embodiments may be combined with each other.
【0068】次に、上記第1〜第8の実施形態で示した
機能配線とダミー配線との平面的な位置関係、特に層上
機能配線部18(33)と層上ダミー配線部21(3
5)との平面的な配置関係について、図10及び図11
を参照して説明する。Next, the planar positional relationship between the functional wiring and the dummy wiring shown in the first to eighth embodiments, particularly, the functional wiring part 18 (33) on the layer and the dummy wiring part 21 (3
FIGS. 10 and 11 show the planar arrangement relationship with 5).
This will be described with reference to FIG.
【0069】図10(a)は、層上機能配線部18(3
3)と層上ダミー配線部21(35)とが平行で、層上
ダミー配線部21(35)の長さを短くしたものであ
る。このように層上ダミー配線部21(35)の長さを
短くすることにより、層上ダミー配線部21(35)と
層上機能配線部18(33)とで形成される配線間容量
を低減することができる。FIG. 10A shows the on-layer functional wiring portion 18 (3
3) and the on-layer dummy wiring section 21 (35) are parallel, and the length of the on-layer dummy wiring section 21 (35) is shortened. By reducing the length of the on-layer dummy wiring section 21 (35) in this way, the capacitance between wirings formed by the on-layer dummy wiring section 21 (35) and the on-layer functional wiring section 18 (33) is reduced. can do.
【0070】図10(b)は、層上機能配線部18(3
3)と層上ダミー配線部21(35)とが平行で、層上
ダミー配線部21(35)の長さを長くしたものであ
る。このように層上ダミー配線部21(35)の長さを
長くすることにより、RIEの終了直前まで、より高い
確率で機能配線とダミー配線とを接続しておくことがで
きる。FIG. 10B shows the function wiring portion 18 (3
3) and the on-layer dummy wiring portion 21 (35) are parallel, and the length of the on-layer dummy wiring portion 21 (35) is increased. By increasing the length of the on-layer dummy wiring section 21 (35) in this manner, the functional wiring and the dummy wiring can be connected with a higher probability until immediately before the end of RIE.
【0071】図10(c)は、層上機能配線部18(3
3)と層上ダミー配線部21(35)のそれぞれの短辺
どうしを対向させたものであり、層上ダミー配線部21
(35)と層上機能配線部18(33)とで形成される
配線間容量を低減できる。FIG. 10C shows the function wiring portion 18 (3
3) and short sides of the on-layer dummy wiring section 21 (35) are opposed to each other.
The inter-wiring capacitance formed by (35) and the on-layer functional wiring portion 18 (33) can be reduced.
【0072】図10(d)は、層上機能配線部18(3
3)と層上ダミー配線部21(35)の一方の短辺と他
方の長辺とが対向しているものであり、層上ダミー配線
部21(35)と層上機能配線部18(33)とで形成
される配線間容量を低減することができる。FIG. 10D shows the on-layer functional wiring portion 18 (3
3) and one short side and the other long side of the on-layer dummy wiring portion 21 (35) are opposed to each other, and the on-layer dummy wiring portion 21 (35) and the on-layer functional wiring portion 18 (33) ) Can be reduced.
【0073】図11は、層上機能配線部18(33)と
層上ダミー配線部21(35)との間に中間配線を設け
た場合の構成例である。この例では、実際の回路動作に
使用される中間配線22a(例えば回路動作に使用され
る素子に接続されているもの)及び実際の回路動作に使
用されない中間配線22b(例えば素子等から電気的に
分離されているもの)を設けている。FIG. 11 shows a configuration example in which an intermediate wiring is provided between the on-layer functional wiring section 18 (33) and the on-layer dummy wiring section 21 (35). In this example, the intermediate wiring 22a used for actual circuit operation (for example, one connected to an element used for circuit operation) and the intermediate wiring 22b not used for actual circuit operation (for example, Separated).
【0074】次に、ダミー配線の適用例(適用箇所等)
について説明する。Next, application examples of dummy wirings (application locations, etc.)
Will be described.
【0075】ダミー配線の適用箇所としては、例えば、
CMOSインバ−タの入力に接続される配線の近傍、S
RAMのワード線の近傍、乗算器のデータ線の近傍等を
あげることができる。特に、クロック信号線、ワード
線、アドレスバス線等のように配線が長く(アンテナ比
が高く)、RIE等のプラズマ工程においてゲートと基
板との間の電位差が生じ易い配線の近傍に配置すると効
果的である。As the application places of the dummy wiring, for example,
Near the wiring connected to the input of the CMOS inverter, S
The vicinity of the word line of the RAM, the vicinity of the data line of the multiplier, and the like can be given. In particular, it is effective to arrange the wiring near a wiring such as a clock signal line, a word line, an address bus line, which is long (has a high antenna ratio) and in which a potential difference between a gate and a substrate is likely to occur in a plasma process such as RIE. It is a target.
【0076】図12は、SRAMの基本セル内にダミー
配線を配置し、この基本セルを繰り返し用いてSRAM
アレーを構成したものである。すなわち、ワード線WL
の近傍にダミー配線DMを配置して基本セルを構成し
(図12(a))、これを繰り返し配列してSRAMア
レーを構成している(図12(b))。このように、基
本セルの繰り返しで回路が構成される場合には、ダミー
配線を基本セル毎又は複数の基本セル毎に設ければ、回
路設計の手間を大幅に省くことができる。FIG. 12 shows that a dummy wiring is arranged in a basic cell of an SRAM, and the basic cell is repeatedly used.
It constitutes an array. That is, the word line WL
, A basic cell is configured by arranging a dummy wiring DM in the vicinity of (FIG. 12 (a)), and this is repeatedly arranged to form an SRAM array (FIG. 12 (b)). As described above, when a circuit is configured by repeating basic cells, providing a dummy wiring for each basic cell or for each of a plurality of basic cells can greatly reduce the circuit design work.
【0077】(実施形態9)次に、本発明の第9の実施
形態について図13を参照して説明する。本実施形態
は、埋め込み配線構造に対して本発明を適用したもので
ある。なお、図1に示した第1の実施形態等と実質的に
同一或いは対応する構成要素には同一の番号を付してあ
り、詳細な説明は省略する(以下、同様)。(Embodiment 9) Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the present invention is applied to an embedded wiring structure. Components that are substantially the same as or correspond to those of the first embodiment and the like illustrated in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted (the same applies hereinafter).
【0078】図13(a)は、MOSトランジスタ等が
形成された基板上に層間絶縁膜61を形成し、この層間
絶縁膜61にいわゆるデュアルダマシン構造の配線を形
成するための接続孔62、162及び配線溝63、16
3をRIE工程によって形成した状態を示したものであ
るが、このときダミー接続孔64及びダミー配線溝65
も上記RIE工程によって同時に形成される。FIG. 13A shows an interlayer insulating film 61 formed on a substrate on which a MOS transistor or the like is formed, and connection holes 62 and 162 for forming a wiring having a so-called dual damascene structure in the interlayer insulating film 61. And wiring grooves 63, 16
3 shows a state formed by the RIE process. At this time, the dummy connection hole 64 and the dummy wiring groove 65 are formed.
Are simultaneously formed by the RIE process.
【0079】従来は、RIE工程によってゲート14及
び114表面が露出したときに電荷がゲート14にのみ
蓄積されるため、ゲート14と基板(Pウエル11)と
の間に大きな電位差が生じ、ゲート絶縁膜13に高電界
ストレスが印加されるという問題があった。本実施形態
では、RIE工程においてダミー接続孔64及びダミー
配線溝65も同時に形成するため、電荷がゲートのみな
らずウエルに形成されたP+ 不純物拡散層19にも供給
され、ゲートの電位とウエルの電位との電位差を小さく
することができる。したがって、ゲート絶縁膜13に印
加される電界を弱めることができ、チャージングダメー
ジを抑制することができる。Conventionally, charges are accumulated only in the gate 14 when the surfaces of the gates 14 and 114 are exposed by the RIE process, so that a large potential difference occurs between the gate 14 and the substrate (P well 11), and the gate insulation There is a problem that a high electric field stress is applied to the film 13. In the present embodiment, since the dummy connection holes 64 and the dummy wiring grooves 65 are also formed simultaneously in the RIE process, charges are supplied not only to the gate but also to the P + impurity diffusion layer 19 formed in the well, and the potential of the gate and the well Can be reduced. Therefore, the electric field applied to the gate insulating film 13 can be reduced, and charging damage can be suppressed.
【0080】RIE工程が終了した後、所定の配線用金
属を全面に堆積し、RIE或いはCMPによって配線用
金属を形成する。このようにして、図13(b)に示す
ように、接続孔62、162内に埋め込まれた配線部6
6、166(以下、孔内機能配線部と呼ぶ)及び配線溝
63、163内に埋め込まれた配線部67、167(以
下、溝内機能配線部と呼ぶ)が形成されるとともに、ダ
ミー接続孔64内に埋め込まれた配線部68(以下、孔
内ダミー配線部と呼ぶ)及びダミー配線溝65内に埋め
込まれた配線部69(以下、溝内ダミー配線部と呼ぶ)
が形成されることになる。After the RIE process is completed, a predetermined wiring metal is deposited on the entire surface, and the wiring metal is formed by RIE or CMP. In this manner, as shown in FIG. 13B, the wiring portion 6 embedded in the connection holes 62 and 162
6, 166 (hereinafter, referred to as a functional wiring portion in a hole) and wiring portions 67, 167 (hereinafter, referred to as a functional wiring portion in a groove) embedded in the wiring grooves 63, 163, and a dummy connection hole. A wiring portion 68 buried in 64 (hereinafter referred to as a dummy wiring portion in a hole) and a wiring portion 69 buried in a dummy wiring groove 65 (hereinafter referred to as a dummy wiring portion in a groove).
Is formed.
【0081】(実施形態10)次に、本発明の第10の
実施形態について図14を参照して説明する。本実施形
態も、第9の実施形態と同様、埋め込み配線構造の多層
配線に対して本発明を適用したものである。(Embodiment 10) Next, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, as in the ninth embodiment, the present invention is applied to a multilayer wiring having an embedded wiring structure.
【0082】図14(a)は、例えば図13の工程によ
って形成した下部構造上に層間絶縁膜71を形成し、こ
の層間絶縁膜71にデュアルダマシン構造の配線を形成
するための接続孔72、172及び配線溝73、173
をRIE工程によって形成した状態を示したものであ
る。このとき、ダミー接続孔74及びダミー配線溝75
も上記RIE工程によって同時に形成される。FIG. 14A shows an example in which an interlayer insulating film 71 is formed on the lower structure formed by the process of FIG. 13, and a connection hole 72 for forming a wiring of a dual damascene structure is formed in the interlayer insulating film 71. 172 and wiring grooves 73 and 173
Are formed by the RIE process. At this time, the dummy connection holes 74 and the dummy wiring grooves 75
Are simultaneously formed by the RIE process.
【0083】従来は、RIE工程によって下部配線表面
(溝内機能配線部67、167表面)が露出したとき
に、電荷が下部配線(孔内機能配線部66、溝内機能配
線部67)を通してゲート14にのみ蓄積される。した
がって、ゲート14と基板(Pウエル11)との間に大
きな電位差が生じ、ゲート絶縁膜13に高電界ストレス
が印加されるという問題があった。本実施形態では、R
IE工程においてダミー接続孔74及びダミー配線溝7
5も同時に形成するため、電荷が下部配線(孔内ダミー
配線部68、溝内ダミー配線部69)を通してウエルに
形成されたP+ 不純物拡散層19にも供給され、ゲート
の電位とウエルの電位との電位差を小さくすることがで
きる。したがって、ゲート絶縁膜13に印加される電界
を弱めることができ、チャージングダメージを抑制する
ことができる。Conventionally, when the surface of the lower wiring (surfaces of the functional wiring portions 67 and 167 in the groove) is exposed by the RIE process, charges are transferred through the lower wiring (the functional wiring portion 66 in the hole and the functional wiring portion 67 in the groove) to form a gate. 14 only. Therefore, there is a problem that a large potential difference occurs between the gate 14 and the substrate (P well 11), and a high electric field stress is applied to the gate insulating film 13. In the present embodiment, R
In the IE process, the dummy connection hole 74 and the dummy wiring groove 7 are formed.
5 is also formed at the same time, the charge is also supplied to the P + impurity diffusion layer 19 formed in the well through the lower wiring (the dummy wiring section 68 in the hole and the dummy wiring section 69 in the groove), and the potential of the gate and the potential of the well are supplied. Can be reduced. Therefore, the electric field applied to the gate insulating film 13 can be reduced, and charging damage can be suppressed.
【0084】RIE工程が終了した後、所定の配線用金
属を全面に堆積し、RIE或いはCMPによって配線用
金属を形成する。このようにして、図14(b)に示す
ように、接続孔72、172内に埋め込まれた孔内機能
配線部76、176及び配線溝73、173内に埋め込
まれた溝内機能配線部77、177が形成されるととも
に、ダミー接続孔74内に埋め込まれた孔内ダミー配線
部78及びダミー配線溝75内に埋め込まれた溝内ダミ
ー配線部79が形成されることになる。After the RIE process is completed, a predetermined wiring metal is deposited on the entire surface, and the wiring metal is formed by RIE or CMP. In this way, as shown in FIG. 14B, the functional wiring portions 76 and 176 embedded in the connection holes 72 and 172 and the functional wiring portion 77 embedded in the wiring grooves 73 and 173 are formed. , 177 are formed, and a dummy wiring portion 78 buried in the dummy connection hole 74 and a dummy wiring portion 79 buried in the dummy wiring groove 75 are formed.
【0085】(実施形態11)次に、本発明の第11の
実施形態について図15を参照して説明する。本実施形
態も、第9の実施形態等と同様、埋め込み配線構造の多
層配線に対して本発明を適用したものである。なお、図
15ではNウエルについては示していないが、第9の実
施形態等と同様、Nウエル領域にはゲート絶縁膜厚の薄
いMOSトランジスタが形成されている。(Embodiment 11) Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, as in the ninth embodiment and the like, the present invention is applied to a multilayer wiring having a buried wiring structure. Although the N well is not shown in FIG. 15, a MOS transistor having a thin gate insulating film is formed in the N well region as in the ninth embodiment.
【0086】本実施形態では、図15に示すように、同
一ウエル内に複数のダミー配線領域を設けている。ゲー
ト絶縁膜のチャージングダメージを低減するためには、
同一ウエル内においてRIE中にゲートが受ける電荷量
とウエルが受ける電荷量とが均衡することが好ましい。
しかしながら、ゲート上の接続孔の個数が多数で、ゲー
トが受ける電荷量とウエルが受ける電荷量とが著しく異
なるような場合もある。そこで、同一ウエル11内おい
て、ゲート14上の接続孔の総面積とウエル上(P+ 拡
散層19上)のダミー接続孔の総面積とができるだけ等
しくなるようにしている。例えば、ゲート14上の接続
孔とP+ 拡散層19上のダミー接続孔の1個あたりの面
積が等しい場合には、両者の個数を等しくすればよい。In this embodiment, as shown in FIG. 15, a plurality of dummy wiring regions are provided in the same well. In order to reduce the charging damage of the gate insulating film,
It is preferable that the amount of charge received by the gate during RIE and the amount of charge received by the well be balanced in the same well.
However, there are cases where the number of connection holes on the gate is large and the amount of charge received by the gate is significantly different from the amount of charge received by the well. Therefore, in the same well 11, the total area of the connection holes on the gate 14 and the total area of the dummy connection holes on the well (on the P + diffusion layer 19) are made as equal as possible. For example, when the area of one connection hole on the gate 14 and the area of one dummy connection hole on the P + diffusion layer 19 are equal, the numbers of both may be equal.
【0087】なお、上記第9〜第11の実施形態におい
ても、図9に示した第8の実施形態と同様、溝内ダミー
配線部69や79を、Pウエル領域11(ゲート絶縁膜
13の膜厚が厚いMOSトランジスタが形成されている
ウエル領域)の上部のみならず、Nウエル領域111
(ゲート絶縁膜13の膜厚が薄いMOSトランジスタが
形成されているウエル領域)の上部の領域にまで延伸さ
せてもよい。In the ninth to eleventh embodiments, similarly to the eighth embodiment shown in FIG. 9, the in-groove dummy wiring portions 69 and 79 are connected to the P-well region 11 (of the gate insulating film 13). N well region 111 as well as above the well region where the thick MOS transistor is formed).
It may be extended to a region above a (well region where a MOS transistor having a thin gate insulating film 13 is formed).
【0088】このように、Nウエル領域上部の空きスペ
ースをダミー配線で埋めることにより、ダミー配線の面
積を大きくすることができる。これにより、プラズマの
チャージをより多く基板に注入することができるため、
ゲート電位と基板電位との電位差をより少なくすること
でき、チャージングダメージをより低減することが可能
となる。As described above, by filling the empty space above the N well region with the dummy wiring, the area of the dummy wiring can be increased. This allows more plasma charge to be injected into the substrate,
The potential difference between the gate potential and the substrate potential can be further reduced, and charging damage can be further reduced.
【0089】また、上記第9〜第11の実施形態(埋め
込み配線構造に対して本発明を適用した例)では、デュ
アルダマシン構造の配線に対して説明したが、シングル
ダマシン構造の配線に対しても適用可能である。In the ninth to eleventh embodiments (an example in which the present invention is applied to a buried wiring structure), a description has been given of a wiring having a dual damascene structure. Is also applicable.
【0090】また、上記第9〜第11の実施形態では、
図1に示した第1の実施形態等に対応して、Pウエルに
NMOSトランジスタを作製し、ダミー配線をP+ 拡散
層に接続した例を示したが、図5或いは図6に示したよ
うな構成を採用することも可能である。In the ninth to eleventh embodiments,
According to the first embodiment and the like shown in FIG. 1, an example is shown in which an NMOS transistor is manufactured in a P well and a dummy wiring is connected to a P + diffusion layer, as shown in FIG. 5 or FIG. It is also possible to employ a simple configuration.
【0091】また、上記第9〜第11の実施形態では、
第1〜第8の実施形態とは異なり、必ずしもダミー配線
を機能配線の近傍に設ける必要はないが、配線金属を埋
め込む際にRIEを用いるような場合には、第1〜第8
の実施形態と同様、配線加工の際のチャージングダメー
ジの問題が生じ得る。したがって、機能配線とダミー配
線との平面的な位置関係について、例えば図10及び図
11に示すような構成を採用してもよい。In the ninth to eleventh embodiments,
Unlike the first to eighth embodiments, it is not always necessary to provide a dummy wiring near the functional wiring. However, in the case where RIE is used when embedding the wiring metal, the first to eighth wirings may be used.
As in the first embodiment, a problem of charging damage during wiring processing may occur. Therefore, for the planar positional relationship between the functional wiring and the dummy wiring, for example, a configuration as shown in FIGS. 10 and 11 may be adopted.
【0092】以上、種々の実施形態について説明した
が、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではな
く、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して
実施可能である。Although various embodiments have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
【0093】[0093]
【発明の効果】本発明によれば、RIE等のプラズマ工
程において、ゲートの電位とウエルの電位との電位差を
小さくすることができる。したがって、RIE等のプラ
ズマ工程におけるチャージングダメージを抑制すること
ができ、ゲート絶縁膜の劣化を防止することができる。According to the present invention, the potential difference between the gate potential and the well potential can be reduced in a plasma process such as RIE. Therefore, charging damage in a plasma process such as RIE can be suppressed, and deterioration of the gate insulating film can be prevented.
【0094】また、ダミー配線をゲート絶縁膜の膜厚が
所定の膜厚よりも厚い半導体素子が形成されたウエルに
対して選択的に接続することにより、余分なダミー配線
(ゲート絶縁膜の膜厚が所定の膜厚よりも薄い半導体素
子を保護するためのダミー配線)を設ける必要がない。
その結果、レイアウト上の自由度が増大し、チップサイ
ズを減少させることが可能となる。Further, by selectively connecting the dummy wiring to the well in which the semiconductor element in which the thickness of the gate insulating film is larger than a predetermined thickness is formed, an extra dummy wiring (film of the gate insulating film) is formed. It is not necessary to provide a dummy wiring for protecting a semiconductor element having a thickness smaller than a predetermined thickness.
As a result, the degree of freedom in layout increases, and the chip size can be reduced.
【図1】本発明の第1の実施形態の断面構成を示した
図。FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施形態の断面構成を示した
図。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施形態の断面構成を示した
図。FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第4の実施形態の断面構成を示した
図。FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a fourth embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第5の実施形態の断面構成を示した
図。FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a fifth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第6の実施形態の断面構成を示した
図。FIG. 6 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a sixth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第7の実施形態の断面構成を示した
図。FIG. 7 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a seventh embodiment of the present invention.
【図8】ゲート絶縁膜の膜厚とゲート絶縁膜の絶縁破壊
等に起因する不良率の関係を模式的に示した図。FIG. 8 is a diagram schematically showing a relationship between a film thickness of a gate insulating film and a defect rate caused by dielectric breakdown or the like of the gate insulating film.
【図9】本発明の第8の実施形態について示した図。FIG. 9 is a view showing an eighth embodiment of the present invention.
【図10】第1〜第6の実施形態で示した機能配線とダ
ミー配線との平面的な位置関係について示した図。FIG. 10 is a diagram illustrating a planar positional relationship between the functional wiring and the dummy wiring described in the first to sixth embodiments.
【図11】第7の実施形態で示した機能配線、ダミー配
線及び中間配線の平面的な位置関係について示した図。FIG. 11 is a diagram showing a planar positional relationship among a functional wiring, a dummy wiring, and an intermediate wiring shown in the seventh embodiment.
【図12】SRAMの回路にダミー配線を適用したとき
の構成例を示した図。FIG. 12 is a diagram showing a configuration example when a dummy wiring is applied to an SRAM circuit;
【図13】本発明の第9の実施形態における製造工程例
を示した工程断面図。FIG. 13 is a process sectional view showing an example of a manufacturing process according to a ninth embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第10の実施形態における製造工程
例を示した工程断面図。FIG. 14 is a process sectional view showing an example of a manufacturing process according to the tenth embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第11の実施形態の断面構成を示し
た図。FIG. 15 is a diagram showing a cross-sectional configuration of an eleventh embodiment of the present invention.
【図16】従来技術の問題点を説明するための図。FIG. 16 is a diagram for explaining a problem of the related art.
11…Pウエル 12…素子分離絶縁膜 13、113…ゲート絶縁膜 14、114…ゲート 15、115…ソース、ドレイン(不純物拡散層) 16、31、61、71…層間絶縁膜 17、32、117、132…層間接続機能配線部(第
1の機能配線部) 18、33、118、133…層上機能配線部(第2の
機能配線部) 19…P+ 不純物拡散層 19a、19b…N+ 不純物拡散層 20、34…層間接続ダミー配線部(第1のダミー配線
部) 21、35…層上ダミー配線部(第2のダミー配線部) 22a、22b…中間配線 62、72、162、172…接続孔 63、73、163、173…配線溝 64、74…ダミー接続孔 65、75…ダミー配線溝 66、76、166、176…孔内機能配線部(第1の
機能配線部) 67、77、167、177…溝内機能配線部(第2の
機能配線部) 68、78…孔内ダミー配線部(第1のダミー配線部) 69、79…溝内ダミー配線部(第2のダミー配線部) 111…NウエルDESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... P well 12 ... Element isolation insulating film 13, 113 ... Gate insulating film 14, 114 ... Gate 15, 115 ... Source and drain (impurity diffusion layer) 16, 31, 61, 71 ... Interlayer insulating film 17, 32, 117 , 132 ... interlayer connection function wiring section (first function wiring section) 18, 33, 118, 133 ... layer function wiring section (second function wiring section) 19 ... P + impurity diffusion layers 19a, 19b ... N + Impurity diffusion layers 20, 34 ... Dummy wiring part (first dummy wiring part) between layers 21, 35 ... Dummy wiring part on layer (second dummy wiring part) 22a, 22b ... Intermediate wiring 62, 72, 162, 172 ... Connection holes 63, 73, 163, 173. Wiring grooves 64, 74. Dummy connection holes 65, 75 .. Dummy wiring grooves 66, 76, 166, 176. In-hole functional wiring portion (first functional wiring portion) 67. 7 7, 167, 177: In-groove functional wiring portion (second functional wiring portion) 68, 78 ... In-hole dummy wiring portion (first dummy wiring portion) 69, 79 ... In-groove dummy wiring portion (second dummy) Wiring section) 111 ... N well
Claims (6)
膜の膜厚が所定の膜厚よりも厚いMIS構造の第1の半
導体素子と、 半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁膜の膜厚が所
定の膜厚よりも薄いMIS構造の第2の半導体素子と、 少なくとも1層以上の層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜の接続孔内に形成された第1の機能配線
部及び層間絶縁膜上に形成された第2の機能配線部から
なり、少なくとも前記第1の半導体素子のゲートに接続
された回路動作に使用される機能配線と、 前記機能配線と離間した領域に設けられ、前記第1の半
導体素子が形成されたウエルに対して選択的に接続され
た回路動作には使用しないダミー配線とを有することを
特徴とする半導体装置。A first semiconductor element having a MIS structure formed on a main surface of the semiconductor substrate and having a gate insulating film having a thickness larger than a predetermined thickness; and a gate insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate. A second semiconductor element having a MIS structure whose film thickness is smaller than a predetermined film thickness; at least one or more interlayer insulating films; a first functional wiring portion formed in a connection hole of the interlayer insulating film; A second functional wiring portion formed on the interlayer insulating film, provided at least in a functional wiring used for a circuit operation connected to a gate of the first semiconductor element, and in a region separated from the functional wiring; And a dummy wiring which is selectively connected to a well in which the first semiconductor element is formed and is not used for a circuit operation.
膜の膜厚が所定の膜厚よりも厚いMIS構造の第1の半
導体素子と、 半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁膜の膜厚が所
定の膜厚よりも薄いMIS構造の第2の半導体素子と、 少なくとも1層以上の層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜の接続孔内に形成された第1の機能配線
部及び層間絶縁膜の配線溝内に埋め込まれた第2の機能
配線部からなり、少なくとも前記第1の半導体素子のゲ
ートに接続された回路動作に使用される機能配線と、 前記機能配線と離間した領域に設けられ、前記第1の半
導体素子が形成されたウエルに対して選択的に接続され
た回路動作には使用しないダミー配線とを有することを
特徴とする半導体装置。2. A first semiconductor element having a MIS structure formed on a main surface side of a semiconductor substrate and having a gate insulating film having a thickness larger than a predetermined film thickness, and a gate insulating film formed on a main surface side of the semiconductor substrate. A second semiconductor element having a MIS structure whose film thickness is smaller than a predetermined film thickness; at least one or more interlayer insulating films; a first functional wiring portion formed in a connection hole of the interlayer insulating film; A function wiring used for a circuit operation connected to at least a gate of the first semiconductor element, comprising a second function wiring portion embedded in a wiring groove of the interlayer insulating film, and a region separated from the function wiring And a dummy wiring which is selectively connected to a well in which the first semiconductor element is formed and which is not used for a circuit operation.
が形成されたウエル上部の領域にまで延伸していること
を特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the dummy wiring extends to a region above the well in which the second semiconductor element is formed.
膜の膜厚が所定の膜厚よりも厚いMIS構造の第1の半
導体素子と、半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁
膜の膜厚が所定の膜厚よりも薄いMIS構造の第2の半
導体素子と、少なくとも1層以上の層間絶縁膜と、この
少なくとも1層以上の層間絶縁膜を通して少なくとも前
記第1の半導体素子のゲートに接続され、回路動作に使
用される機能配線の一部となる下部機能配線部と、前記
少なくとも1層以上の層間絶縁膜を通して前記第1の半
導体素子が形成されたウエルに対して選択的に接続さ
れ、回路動作には使用しないダミー配線の一部となる下
部ダミー配線部とを有する下部構造上に導電膜を形成す
る工程と、 プラズマを用いたエッチングで前記導電膜を選択的に除
去することにより、前記機能配線の一部となり前記下部
機能配線部に接続される上部機能配線部を形成するとと
もに、前記ダミー配線の一部となり前記下部ダミー配線
部に接続される上部ダミー配線部を形成する工程とを有
することを特徴とする半導体装置の製造方法。4. A first semiconductor element having a MIS structure formed on a main surface of a semiconductor substrate and having a gate insulating film having a thickness larger than a predetermined thickness, and a gate insulating film formed on a main surface of the semiconductor substrate. A second semiconductor element having a MIS structure whose film thickness is smaller than a predetermined thickness, at least one or more interlayer insulating films, and at least a gate of the first semiconductor element through at least one or more interlayer insulating films. And a lower functional wiring portion which is connected to the first functional element and serves as a part of a functional wiring used for circuit operation, and a well in which the first semiconductor element is formed through the at least one or more interlayer insulating films. A step of forming a conductive film on a lower structure having a lower dummy wiring portion which is connected and becomes a part of a dummy wiring not used for a circuit operation; and selectively removing the conductive film by etching using plasma. This Forming an upper function wiring portion which becomes a part of the function wiring and is connected to the lower function wiring portion, and forms an upper dummy wiring portion which becomes a part of the dummy wiring and is connected to the lower dummy wiring portion And a method of manufacturing a semiconductor device.
膜の膜厚が所定の膜厚よりも厚いMIS構造の第1の半
導体素子と、半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁
膜の膜厚が所定の膜厚よりも薄いMIS構造の第2の半
導体素子と、少なくとも1層以上の層間絶縁膜と、この
少なくとも1層以上の層間絶縁膜を通して少なくとも前
記第1の半導体素子のゲートに接続され、回路動作に使
用される機能配線の一部となる下部機能配線部と、前記
少なくとも1層以上の層間絶縁膜を通して前記第1の半
導体素子が形成されたウエルに対して選択的に接続さ
れ、回路動作には使用しないダミー配線の少なくとも一
部となる下部ダミー配線部とを有する下部構造上に導電
膜を形成する工程と、 プラズマを用いたエッチングで前記下部ダミー配線部上
を含む前記導電膜を選択的に除去することにより、前記
機能配線の一部となり前記下部機能配線部に接続される
上部機能配線部を形成する工程とを有することを特徴と
する半導体装置の製造方法。5. A first semiconductor element having a MIS structure formed on a main surface side of a semiconductor substrate and having a gate insulating film thicker than a predetermined film thickness, and a gate insulating film formed on a main surface side of the semiconductor substrate. A second semiconductor element having a MIS structure whose film thickness is smaller than a predetermined thickness, at least one or more interlayer insulating films, and at least a gate of the first semiconductor element through at least one or more interlayer insulating films. And a lower functional wiring portion which is connected to the first functional element and serves as a part of a functional wiring used for circuit operation, and a well in which the first semiconductor element is formed through the at least one or more interlayer insulating films. A step of forming a conductive film on a lower structure having a lower dummy wiring portion connected to and serving as at least a part of a dummy wiring not used for a circuit operation; and etching the lower dummy wiring portion by using plasma. Forming an upper function wiring portion which becomes a part of the function wiring and is connected to the lower function wiring portion by selectively removing the conductive film including the upper portion. Production method.
膜の膜厚が所定の膜厚よりも厚いMIS構造の第1の半
導体素子と、半導体基板の主面側に形成されゲート絶縁
膜の膜厚が所定の膜厚よりも薄いMIS構造の第2の半
導体素子とが形成された半導体基板の主面側に層間絶縁
膜を形成する工程と、 プラズマを用いたエッチングにより、少なくとも前記第
1の半導体素子のゲートに接続され回路動作に使用され
る機能配線を形成するための接続孔及び配線溝を前記層
間絶縁膜に形成するとともに、前記第1の半導体素子が
形成されたウエルに対して選択的に接続され回路動作に
は使用しないダミー配線を形成するためのダミー接続孔
及びダミー配線溝を前記層間絶縁膜に形成する工程と、 前記接続孔内及び配線溝内に前記機能配線を形成すると
もに、前記ダミー接続孔内及びダミー配線溝内に前記ダ
ミー配線を形成する工程とを有することを特徴とする半
導体装置の製造方法。6. A first semiconductor element having a MIS structure formed on a main surface side of a semiconductor substrate and having a gate insulating film having a thickness larger than a predetermined thickness, and a gate insulating film formed on a main surface side of the semiconductor substrate. Forming an interlayer insulating film on the main surface side of a semiconductor substrate on which a second semiconductor element having a MIS structure having a thickness smaller than a predetermined film thickness is formed; A connection hole and a wiring groove for forming a functional wiring connected to a gate of the first semiconductor element and used for a circuit operation are formed in the interlayer insulating film, and a well in which the first semiconductor element is formed is formed. Forming a dummy connection hole and a dummy wiring groove in the interlayer insulating film for forming a dummy wiring selectively connected and not used for a circuit operation; and forming the functional wiring in the connection hole and the wiring groove. Formation Rutomoni method of manufacturing a semiconductor device characterized by a step of forming the dummy wiring to the dummy connection hole and the dummy wiring groove.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10360717A JP2000183043A (en) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Semiconductor device and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10360717A JP2000183043A (en) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Semiconductor device and its manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000183043A true JP2000183043A (en) | 2000-06-30 |
Family
ID=18470617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10360717A Pending JP2000183043A (en) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Semiconductor device and its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000183043A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003188174A (en) * | 2001-12-19 | 2003-07-04 | Denso Corp | Semiconductor device and its fabricating method |
US7705393B2 (en) | 2006-05-31 | 2010-04-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor storage device having silicide in control gate electrode |
JP2014127601A (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device |
US9093642B2 (en) | 2013-01-25 | 2015-07-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Non-volatile memory device and method of manufacturing the same |
US9257484B2 (en) | 2013-01-30 | 2016-02-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Non-volatile memory device and method of manufacturing the same |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP10360717A patent/JP2000183043A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014127601A (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device |
US9093642B2 (en) | 2013-01-25 | 2015-07-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Non-volatile memory device and method of manufacturing the same |
US9257484B2 (en) | 2013-01-30 | 2016-02-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Non-volatile memory device and method of manufacturing the same |
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