(57)【要約】【課題】保護膜の平坦化を図ると共に、保護膜から第１及び第２の抵抗層に導入される水素イオンの量を同じにして、両者の抵抗値を同じにする。【解決手段】半導体基板１０上に、互いに隣接して線状に延びる第１及び第２の抵抗層１２Ａ，１２Ｂが形成され、それらを覆って、層間絶縁膜１３が形成されている。層間絶縁膜１３上には、複数のダミーメタル１５が形成され、それらを覆って水素イオンを含むプラズマ窒化膜１６が形成されている。ダミーメタル１５と第１の抵抗層１２Ａのオーバーラップ部ＯＬＡと、ダミーメタル１５と第２の抵抗層１２Ｂのオーバーラップ部ＯＬＢは同一パターンとなっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に互いに隣接して第１の方向に延びる第１及び第２の抵抗層と、
前記第１及び第２の抵抗層を覆って形成された層間絶縁膜と、
前記第１及び第２の抵抗層上に前記層間絶縁膜を介して形成され、前記第１及び第２の抵抗層とオーバーラップした縞状の複数のダミーメタルと、
前記第１及び第２の抵抗層と前記複数のダミーメタルを覆って形成された水素イオンを含む保護膜と、を備え、前記複数のダミーメタルと前記第１の抵抗層とのオーバーラップ部と、前記複数のダミーメタルと前記第２の抵抗層とのオーバーラップ部を同一パターンにしたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１の方向と直交する第２の方向に沿った前記ダミーメタルの幅は、前記第１及び第２の抵抗層の幅より広いことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記複数のダミーメタルは、前記第１及び第２の抵抗層と交差して延びていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記複数のダミーメタルは、前記第１の方向に沿って互いに等間隔で離間して配置され、前記第１の方向に沿った前記ダミーメタルの幅は、０．９μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記複数のダミーメタルの中、一部のダミーメタルは、前記半導体基板上の信号配線と接続されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、抵抗層と、抵抗層上に形成されたダミーメタルを備える半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アナログ回路では、例えば差動アンプのように２本の抵抗層がペアで用いられる。このペア抵抗層は、アナログ回路を適切に動作させるために同じ抵抗値又は一定の抵抗比を持つことが要求される。
【０００３】
一方、このようなアナログ回路を含んで形成された半導体装置において、その表面の保護膜（パッシベーション膜）の平坦化を図るために、その下層の層間絶縁膜上に複数のダミーメタルをタイル状に配置する技術が知られている。この場合、ペア抵抗層上にも複数のダミーメタルが配置される。
【０００４】
前記保護膜が水素イオンを含んでいる場合には、保護膜形成後の熱処理工程により、保護膜中の水素イオンが抵抗層に導入されて、その抵抗値が変化する。この場合、抵抗層上に配置されたダミーメタルは、平坦化と共に、その大きさに応じて水素イオンの導入を抑制する働きをすることになる（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５０７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、デザインルールによって決められた一定のサイズとピッチを有する複数のダミーメタルを自動設計により自動配置すると、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、ダミーメタル５５と第１の抵抗層５２Ａとのオーバーラップ部ＯＬＡと、ダミーメタル５５と第２の抵抗層５２Ｂとのオーバーラップ部ＯＬＢは、同一パターン（つまり、同一形状、同一面積、同一位置関係）にならない場合があった。
【０００７】
このため、第１の抵抗層５２Ａと第２の抵抗層５２Ｂとでは、オーバーラップ部ＯＬＡ，ＯＬＢのパターンが異なると、熱処理により保護膜から抵抗層に導入される水素イオンの量も異なるので、両者の抵抗値が同じにならないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、半導体基板上に互いに隣接して第１の方向に延びる第１及び第２の抵抗層と、前記第１及び第２の抵抗層を覆って形成された層間絶縁膜と、前記第１及び第２の抵抗層上に前記層間絶縁膜を介して形成され、前記第１及び第２の抵抗層とオーバーラップした縞状の複数のダミーメタルと、前記第１及び第２の抵抗層と前記複数のダミーメタルを覆って形成された水素イオンを含む保護膜と、を備え、前記複数のダミーメタルと前記第１の抵抗層とのオーバーラップ部と、前記複数のダミーメタルと前記第２の抵抗層とのオーバーラップ部を同一パターンにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ダミーメタルの配置により、保護膜の平坦化を図ると共に、保護膜から第１及び第２の抵抗層に導入される水素イオンの量を同じにして、両者の抵抗値を同じにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態による半導体装置の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による半導体装置の断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による半導体装置の平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による半導体装置の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態による半導体装置の平面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による半導体装置の断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態による半導体装置の平面図である。
【図８】従来例による半導体装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態による半導体装置について図面を参照して説明する。図１（Ａ）、図１（Ｂ）は、この半導体装置の平面図である。図２（Ａ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図２（Ｂ）は、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００１２】
図１（Ａ）に示すように、第１の抵抗層１２Ａと第２の抵抗層１２Ｂは、アナログ回路で用いられるペア抵抗層である。第１の抵抗層１２Ａと第２の抵抗層１２Ｂは、同じ長さと幅の長方形の形状を有し、Ｐ１の間隔を持ってＹ方向に延びている。そして、第１の抵抗層１２Ａと第２の抵抗層１２Ｂとオーバーラップした縞状の複数のダミーメタル１５が配置されている。
【００１３】
ダミーメタル１５と第１の抵抗層１２Ａとのオーバーラップ部ＯＬＡと、ダミーメタル１５と第２の抵抗層１２Ｂとのオーバーラップ部ＯＬＢは同一パターンになっている。即ち、オーバーラップ部ＯＬＡ、ＯＬＢは同一形状と同一面積を有しており、オーバーラップ部ＯＬＡの第１の抵抗層１２Ａとの相対的な位置関係は、オーバーラップ部ＯＬＢの第２の抵抗層１２Ｂとの相対的な位置関係と同じ（同一位置関係）となっている。
【００１４】
また、図１（Ｂ）に示す例では、第１の抵抗層１２Ａと第２の抵抗層１２Ｂとの間隔はＰ２であり、図１（Ａ）とは異なるが、ダミーメタル１５と第１の抵抗層１２Ａとのオーバーラップ部ＯＬＡと、ダミーメタル１５と第２の抵抗層１２Ｂとのオーバーラップ部ＯＬＢは同一パターンになっている。本実施形態では、ダミーメタル１５は長方形であり、そのＸ方向の幅Ｗ２は、第１の抵抗層１２Ａと第２の抵抗層１２ＢのＸ方向の幅Ｗ１と同じになっている（Ｗ１＝Ｗ２）。
【００１５】
このようにダミーメタル１５を配置することにより、その上層のプラズマ窒化膜１６の平坦化を図ると共に、プラズマ窒化膜１６から第１及び第２の抵抗層１２Ａ，１２Ｂに導入される水素イオンの量を同じにして、両者の抵抗値を同じにすることができる。
【００１６】
半導体装置の断面構造を図２に基づいて説明する。半導体基板１０上に、例えばＳｉＯ２からなる絶縁膜１１が形成されている。絶縁膜１１上に、ポリシリコン等からなる第１の抵抗層１２Ａ及び第２の抵抗層１２Ｂが形成されている。絶縁膜１１、第１の抵抗層１２Ａ、第２の抵抗層１２ＢはＢＰＳＧ等の層間絶縁膜１３によって覆われている。層間絶縁膜１３上には、コンタクトＣＴを介して第１の抵抗層１２Ａ及び第２の抵抗層１２Ｂの各端部とそれぞれ接続された抵抗配線層１４が形成されている。
【００１７】
そして、層間絶縁膜１３上に、第１の抵抗層１２Ａ及び第２の抵抗層１２Ｂとオーバーラップした複数のダミーメタル１５が形成されている。各ダミーメタル１５は、例えばアルミニウム又はアルミニウムを含む金属からなる。これらのダミーメタル１５は、保護膜としてプラズマＣＶＤ法により形成されたプラズマ窒化膜１６によって覆われている。
【００１８】
プラズマ窒化膜１６は水素イオンを含んでおり、プラズマ窒化膜１６の形成後には熱処理工程が施され、プラズマ窒化膜１６中の水素イオンは、熱拡散により層間絶縁膜１３を介して、第１の抵抗層１２Ａ及び第２の抵抗層１２Ｂに導入される。
【００１９】
この時、ダミーメタル１５は、その大きさに応じて水素イオンの導入を抑制するが、上述のようにダミーメタル１５のオーバーラップ部ＯＬＡ，ＯＬＢは同一パターンであるため、第１の抵抗層１２Ａ及び第２の抵抗層１２Ｂには同じように水素イオンが導入されることになり、両者の抵抗値は同じになる。
【００２０】
この場合、ダミーメタル１５のＹ方向の幅Ｗ３は約０．９μｍ以下に設定され、かつＹ方向で隣り合うダミーメタル１５は等間隔（例えば幅Ｗ３と等しい間隔）で互いに離間して配置されていることが好ましい。このように設定すると、ダミーメタル１５のＹ方向の両端から層間絶縁膜１３の下に回りこんだ水素イオンがダミーメタル１５の幅Ｗ３の中心まで到達し、第１の抵抗層１２Ａ及び第２の抵抗層１２Ｂに導入されるからである。
【００２１】
つまり、ダミーメタル１５を設けたことによる水素イオン導入への影響がほとんど無くなるので、第１の抵抗層１２Ａ及び第２の抵抗層１２Ｂに導入された水素イオンの分布は均一になる。これにより、第１の抵抗層１２Ａ及び第２の抵抗層１２Ｂの抵抗値は同じになり、その抵抗値の分布も均一になる。
【００２２】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態による半導体装置について図面を参照して説明する。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、この半導体装置の平面図を示している。図４は、図３（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図であり、図３（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面構成については図２（Ｂ）と同様である。
【００２３】
この半導体装置では、ダミーメタル２５のＸ方向の幅Ｗ４は、第１の抵抗層１２Ａ及び第２の抵抗層１２ＢのＸ方向の幅Ｗ１よりも広く形成されている。その他の構成については、第１の実施形態と同じである。
【００２４】
本実施形態によれば、ダミーメタル２５と第１の抵抗層１２Ａ及び第２の抵抗層１２Ｂとの間である程度のマスク合わせずれが生じても、オーバーラップ部ＯＬＡ，ＯＬＢを同一パターンにすることができる。
【００２５】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態による半導体装置について図面を参照して説明する。図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、この半導体装置の平面図を示している。図６は、図５（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿った断面図であり、図５（Ａ）のＦ−Ｆ線に沿った断面構成は図２（Ｂ）と同様である。
【００２６】
この半導体装置では、複数のダミーメタル３５は、それぞれＸ方向に直線状に延びて、第１の抵抗層１２Ａ及び第２の抵抗層１２Ｂと交差している。その他の構成については、第１の実施形態と同じである。
【００２７】
本実施形態によれば、第２の実施形態に比べてマスクずれに対する余裕度が大きいという利点がある。また、ダミーメタル３５を自動設計により自動配置する場合にも、第１の抵抗層１２Ａと第２の抵抗層１２Ｂとの間隔Ｐ１，Ｐ２によらず、オーバーラップＯＬＡ，ＯＬＢを同一パターンに設計しやすいという利点もある。
【００２８】
［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態による半導体装置について図面を参照して説明する。図７は、この半導体装置の平面図を示している。この半導体装置では、第３の実施形態の複数のダミーメタル３５の一部を、そのダミーメタル３５と同層の配線４５と接続している。この配線４５は、半導体装置の信号線として用いられると共に、上述したダミーメタル３５としても機能させることができる。その他の構成及び効果については、第３の実施形態と同様である。
【００２９】
なお、上記各実施形態におけるダミーメタル１５，２５，３５及び配線４５は、必要に応じて様々な組み合わせで形成されてもよい。例えば、第１の実施形態の複数のダミーメタル１５の一部を、第４の実施形態におけるダミーメタル３５と配線４５に置き換えて形成してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１０ 半導体基板
１１ 絶縁膜
１２Ａ，１２Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ  抵抗層
１３  層間絶縁膜
１４  抵抗配線
１５，２５，３５，５５  ダミーメタル
１６  プラズマ窒化膜
４５  配線
ＣＴ  コンタクト
【図１】
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【図２】
2011146520.tif 000004
【図３】
2011146520.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011146520.tif 000007
【図６】
2011146520.tif 000008
【図７】
2011146520.tif 000009
【図８】
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