(57)【要約】【課題】導電パターンにクラックが入ることを抑制できる半導体装置を提供する。【解決手段】本発明に係る半導体装置は、絶縁膜１０上に設けられた直線状の第１の導電パターン１２と、絶縁膜１０上に設けられ、第１の導電パターン１２の端部に、第１の導電パターン１２に対して９０°を成す向きで接合している直線状の第２の導電パターン１４と、第１の導電パターン１２と第２の導電パターン１４の接合部分の内角側に位置する絶縁膜１０上に設けられ、第１の導電パターン１２及び第２の導電パターン１４それぞれに接続する直角三角形状の補助パターン１６と、パッシベーション膜２０とを具備する。補助パターン１６は、直角部分を挟む２辺が、それぞれ第１の導電パターン１２及び第２の導電パターン１４に線接触している。【選択図】図１
2008306103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁膜上に設けられた直線状の第１の導電パターンと、
前記絶縁膜上に設けられ、前記第１の導電パターンの端部に、該第１の導電パターンに対して９０°を成す向きで接合している直線状の第２の導電パターンと、
前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンの接合部分の内角側に位置する前記絶縁膜上に設けられ、前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンそれぞれに接続する直角三角形状の補助パターンと、
前記絶縁膜上、前記第１の導電パターン上、及び前記補助パターン上に形成されたパッシベーション膜と、
を具備し、
前記補助パターンは、直角部分を挟む２辺が、それぞれ前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンに線接触している半導体装置。
【請求項２】
絶縁膜上に設けられた直線状の第１の導電パターンと、
前記絶縁膜上に設けられ、前記第１の導電パターンの端部に、該第１の導電パターンに対して９０°を成す向きで接合している直線状の第２の導電パターンと、
前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンの接合部分の内角側に位置する前記絶縁膜上に設けられ、前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンそれぞれに接続している補助パターンと、
前記絶縁膜上、前記第１の導電パターン上、及び前記補助パターン上に形成されたパッシベーション膜と、
を具備し、
前記補助パターンは、
前記第１の導電パターンに線接触しており、一端が前記接合部分の内角の角に位置する第１の辺と、
前記第２の導電パターンに線接触しており、一端が前記接合部分の内角の角に位置する第２の辺と、
前記第１の辺の他端と前記第２の辺の他端を繋ぎ、内側に向けて凹となっている第３の辺と、
を具備する半導体装置。
【請求項３】
前記第１の辺及び前記第２の辺は長さが互いに略等しい請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンは、長さが２μｍ以上であり、
前記補助パターン、前記第１の導電パターン、及び前記第２の導電パターンは厚さが４μｍ以上である請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
絶縁膜上の導電パターンを設計する導電パターン設計方法であって、
コンピュータを用いて、直線状の第１の導電パターンと、前記第１の導電パターンの端部に該第１の導電パターンに対して９０°を成す向きで接合している直線状の第２の導電パターンとを示すパターンデータを生成する工程と、
前記コンピュータが、前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンの接合部分の内角側に位置し、前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンそれぞれに接続する直角三角形状の補助パターンを発生させる工程と、
を具備し、
前記補助パターンは、直角部分を挟む２辺が、それぞれ前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンに線接触している導電パターン設計方法。
【請求項６】
絶縁膜上の導電パターンを設計する導電パターン設計方法であって、
コンピュータを用いて、直線状の第１の導電パターンと、前記第１の導電パターンの端部に該第１の導電パターンに対して９０°を成す向きで接合している直線状の第２の導電パターンとを示すパターンデータを生成する工程と、
前記コンピュータが、前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンの接合部分の内角側に位置し、前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンそれぞれに接続する直角三角形状の補助パターンを発生させる工程と、
を具備し、
前記補助パターンは、
前記第１の導電パターンに線接触しており、一端が前記接合部分の内角の角に位置する第１の辺と、
前記第２の導電パターンに線接触しており、一端が前記接合部分の内角の角に位置する第１の辺と、
前記第１の辺の他端と前記第２の辺の他端を繋ぎ、内側に向けて凹となっている第３の辺と、
を具備する導電パターン設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び導電パターン設計方法に関する。特に本発明は、導電パターンにクラックが入ることを抑制できる半導体装置及び導電パターン設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５（Ａ）は、従来の半導体装置が有する導電パターンを説明するための平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。本図に示す導電パターン１１２，１１４は最上層の配線層に属しており、最上層の層間絶縁膜１１０上に形成されている。導電パターン１１２，１１４は直線状のパターンであり、互いの端部が接合している。導電パターン１１２に対する導電パターン１１４の角度は９０°である。また導電パターン１１２，１１４上及び層間絶縁膜１１０上には、パッシベーション膜１２０が形成されている。パッシベーション膜１２０は、酸化シリコン膜１２０ｂと窒化シリコン膜１２０ａをこの順に積層した構造である（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
パッシベーション膜１２０は窒化シリコン膜１２０ａを有しているため、パッシベーション膜１２０から導電パターン１１２，１１４に応力が加わる。このため、導電パターン１１２，１１４の接合部分にクラック１１２ａが生じることがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４６８５号公報（図４、第６段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように最上層の配線層において、２つの直線状の導電パターンの端部が９０°の角度を成すように接合している場合、パッシベーション膜から加わる応力に起因して、接合部分にクラックが生じる場合があった。
【０００６】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、導電パターンにクラックが入ることを抑制できる半導体装置及び導電パターン設計方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置は、絶縁膜上に設けられた直線状の第１の導電パターンと、
前記絶縁膜上に設けられ、前記第１の導電パターンの端部に、該第１の導電パターンに対して９０°を成す向きで接合している直線状の第２の導電パターンと、
前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンの接合部分の内角側に位置する前記絶縁膜上に設けられ、前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンそれぞれに接続する直角三角形状の補助パターンと、
前記絶縁膜上、前記第１の導電パターン上、及び前記補助パターン上に形成されたパッシベーション膜と、
を具備し、
前記補助パターンは、直角部分を挟む２辺が、それぞれ前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンに線接触している。
【０００８】
この半導体装置によれば、前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンの接合部分の内角側は、前記補助パターンが形成されている。このため、パッシベーション膜から前記接合部分に応力が加わっても応力は分散され、該接合部分にクラックが入ることが抑制される。
【０００９】
本発明に係る半導体装置は、絶縁膜上に設けられた直線状の第１の導電パターンと、
前記絶縁膜上に設けられ、前記第１の導電パターンの端部に、該第１の導電パターンに対して９０°を成す向きで接合している直線状の第２の導電パターンと、
前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンの接合部分の内角側に位置する前記絶縁膜上に設けられ、前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンそれぞれに接続している補助パターンと、
前記絶縁膜上、前記第１の導電パターン上、及び前記補助パターン上に形成されたパッシベーション膜と、
を具備し、
前記補助パターンは、
前記第１の導電パターンに線接触しており、一端が前記接合部分の内角の角に位置する第１の辺と、
前記第２の導電パターンに線接触しており、一端が前記接合部分の内角の角に位置する第２の辺と、
前記第１の辺の他端と前記第２の辺の他端を繋ぎ、内側に向けて凹となっている第３の辺とを具備する。
前記第１の辺及び前記第２の辺は長さが互いに略等しいのが好ましい。
【００１０】
前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンは、長さが２μｍ以上であり、前記補助パターン、前記第１の導電パターン、及び前記第２の導電パターンは厚さが４μｍ以上である場合、前記パッシベーション膜に起因した応力は基準値より大きくなるため、本発明は特に効果を生じる。
【００１１】
本発明に係る導電パターン設計方法は、絶縁膜上の導電パターンを設計する導電パターン設計方法であって、
コンピュータを用いて、直線状の第１の導電パターンと、前記第１の導電パターンの端部に該第１の導電パターンに対して９０°を成す向きで接合している直線状の第２の導電パターンとを示すパターンデータを生成する工程と、
前記コンピュータが、前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンの接合部分の内角側に位置し、前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンそれぞれに接続する直角三角形状の補助パターンを発生させる工程と、
を具備し、
前記補助パターンは、直角部分を挟む２辺が、それぞれ前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンに線接触している。
【００１２】
本発明に係る他の導電パターン設計方法は、絶縁膜上の導電パターンを設計する導電パターン設計方法であって、
コンピュータを用いて、直線状の第１の導電パターンと、前記第１の導電パターンの端部に該第１の導電パターンに対して９０°を成す向きで接合している直線状の第２の導電パターンとを示すパターンデータを生成する工程と、
前記コンピュータが、前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンの接合部分の内角側に位置し、前記第１の導電パターン及び前記第２の導電パターンそれぞれに接続する直角三角形状の補助パターンを発生させる工程と、
を具備し、
前記補助パターンは、
前記第１の導電パターンに線接触しており、一端が前記接合部分の内角の角に位置する第１の辺と、
前記第２の導電パターンに線接触しており、一端が前記接合部分の内角の角に位置する第１の辺と、
前記第１の辺の他端と前記第２の辺の他端を繋ぎ、内側に向けて凹となっている第３の辺とを具備する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置を説明するための平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ´断面図である。この半導体装置は、最上層の層間絶縁膜１０上に、Ａｌ合金配線１２，１４を有する。Ａｌ合金配線１２，１４は直線状の配線であり、互いの端部が接合している。Ａｌ合金配線１２，１４が互いに成す角度は９０°である。層間絶縁膜１０上、及びＡｌ合金配線１２，１４上には、保護膜であるパッシベーション膜２０が形成されている。パッシベーション膜２０は、酸化シリコン膜２０ｂ及び窒化シリコン膜２０ａをこの順に積層した構造である。酸化シリコン膜２０ｂの厚さは例えば１５００ｎｍ以下であり、窒化シリコン膜２０ａの厚さは例えば３００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。
【００１４】
なお、層間絶縁膜１０の下方には、半導体基板（図示せず）、及び半導体基板に形成されたトランジスタ（図示せず）が位置している。このトランジスタは、Ａｌ合金配線１２，１４に電気的に接続している。
【００１５】
層間絶縁膜１０上には、Ａｌ合金配線１２，１４の接合部分の内角側に位置する補助パターン１６が形成されている。補助パターン１６の平面形状は直角二等辺三角形であり、直角部分を挟む２辺１６ａ，１６ｂが、それぞれＡｌ合金配線１２，１４に線接触している。
【００１６】
パッシベーション膜２０は窒化シリコン膜２０ａを有しているため、Ａｌ合金配線１２，１４の側壁には、パッシベーション膜２０に起因した応力が加わる。Ａｌ合金配線１２，１４は互いに直交する方向に延伸しているため、Ａｌ合金配線１２，１４の接合部分には、接合部分を切り裂く方向の応力が加わる。
【００１７】
これに対して本実施形態では、上記したようにＡｌ合金配線１２，１４の接合部分の内角側には、補助パターン１６が形成されている。このため、パッシベーション膜２０に起因した応力は、補助パターン１６とＡｌ合金配線１２，１４の接合部分１６ｃ，１６ｄの２箇所に分散して加わる。従って、従来と比較して、Ａｌ合金配線１２，１４の接合部分にクラックが生じることが抑制される。このような効果は、Ａｌ合金配線１２，１４の長さがそれぞれ２μｍ以上、かつＡｌ合金配線１２，１４の厚さが４μｍ以上の場合に、特に顕著になる。
【００１８】
このような半導体装置は、以下のようにして形成される。まず、層間絶縁膜１０上にＡｌ合金膜をスパッタリング法により形成する。次いで、Ａｌ合金膜上にフォトレジスト膜（図示せず）を形成し、レチクルを用いてこのフォトレジスト膜を露光し、その後現像する。これにより、Ａｌ合金膜上に位置するレジストパターンが形成される。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＡｌ合金膜をエッチングする。これにより、Ａｌ合金配線１２，１４及び補助パターン１６が形成される。その後、レジストパターンを除去する。次いで、酸化シリコン膜２０ｂ及び窒化シリコン膜２０ａをこの順に積層する。
【００１９】
図２は、図１に示したＡｌ合金配線１２，１４及び補助パターン１６のパターン設計方法を説明するためのフローチャートである。まず設計者は、コンピュータを用いて、Ａｌ合金配線１２，１４のパターンを示すパターンデータを生成する（Ｓ２）。次いでコンピュータが、Ａｌ合金配線１２，１４が互いに直線状であって端部同士が接合しており、かつ互いが成す角度が９０°であることを検出し、かつＡｌ合金配線１２，１４の長さ及び厚さが基準値以上であることを検出した場合、補助パターン１６を示すパターンデータを発生させ、このパターンデータを、Ａｌ合金配線１２，１４を示すパターンデータに合成する（Ｓ４）。このため、設計者に要求される労力を少なくすることができる。
【００２０】
以上、第１の実施形態によれば、Ａｌ合金配線１２，１４の接合部分の内角側には、補助パターン１６が形成されている。このため、従来と比較して、Ａｌ合金配線１２，１４の接合部分にクラックが生じることが抑制される。また配線パターンを設計する段階において、コンピュータが補助パターン１６に対応するパターンデータを自動で発生させ、Ａｌ合金配線１２，１４に対応するパターンデータに合成する。従って、設計者に要求される労力は小さい。
【００２１】
図３（Ａ）は、第２の実施形態に係る半導体装置の構成を説明するための平面図である。本実施形態に係る半導体装置は、補助パターン１６の平面形状を除いて、第１の実施形態と同様の構成である。以下、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
【００２２】
本実施形態において補助パターン１６は、第１の実施形態に示した補助パターン１６のうち斜辺１６ｅを内側に向けてなだらかに凹にした形状である。他の２つの辺１６ａ，１６ｂは、第１の実施形態と同様に、一端がＡｌ合金配線１２，１４の接合部分の内角の角に位置している。
本実施形態に係る半導体装置の製造方法、並びにＡｌ合金配線１２，１４及び補助パターン１６のパターン設計方法は、第１の実施形態と同様である。
【００２３】
図３（Ｂ）は、本実施形態で用いられるレチクルの開口パターンを説明するための平面図である。本実施形態においてレチクルの開口パターンは、Ａｌ合金配線１２，１４に対応する直線状の開口パターン３２，３４に、補助パターン１６に対応する開口パターン３６を合成した形状である。開口パターン３６のうち斜辺１６ｅに対応する部分は、階段形状になっている。このようにすると、露光及び現像時に階段形状は略円弧形状になり、図３（Ａ）に示した斜辺１６ｅが形成される。
以上、本実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
図４は、第３の実施形態に係る半導体装置の構成を説明するための平面図である。本実施形態に係る半導体装置は、Ａｌ合金配線１４がコイルとなっている点、Ａｌ合金配線１４の内周側の端部が、Ａｌ合金配線１４の一層下の配線層に属するＡｌ合金配線４０を介して、Ａｌ合金配線１４と同一層に位置するＡｌ合金配線１８に接続している点を除いて、第1の実施形態に係る半導体装置と同様の構成である。
【００２５】
Ａｌ合金配線１８は、コイルであるＡｌ合金配線１４の外部に位置している。Ａｌ合金配線４０とＡｌ合金配線１４，１８は、層間絶縁膜１０に埋め込まれたタングステンプラグ１１を介して相互に接続している。以下、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２６】
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお本実施形態において、補助パターン１６の形状を第２の実施形態と同様の形状にしても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（Ａ）は第１の実施形態に係る半導体装置を説明するための平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ´断面図。
【図２】図１に示したＡｌ合金配線１２，１４及び補助パターン１６のパターン設計方法を説明するためのフローチャート。
【図３】（Ａ）は第２の実施形態に係る半導体装置の構成を説明するための平面図、（Ｂ）は本実施形態で用いられるレチクルの開口パターンを説明するための平面図。
【図４】第３の実施形態に係る半導体装置の構成を説明するための平面図。
【図５】（Ａ）は従来の半導体装置を説明するための平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ´断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１０，１１０…層間絶縁膜、１１…タングステンプラグ、１２，１４，１８，４０…Ａｌ合金配線、１６ａ，１６ｂ…辺、１６ｃ，１６ｄ…接合部分、１６ｅ…斜辺、２０，１２０…パッシベーション膜、２０ａ，１２０ａ…窒化シリコン膜、２０ｂ，１２０ｂ…酸化シリコン膜、３２，３４，３６…開口パターン、１１２，１１４…導電パターン、１１２ａ…クラック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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