(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板上に塗布された半田をリフローさせることにより該配線基板に実装された半導体装置と、
を具備し、
前記半導体装置は、
略長方形の面を有するチップに形成されており、
前記チップは、
第１の配線上に形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に形成され、前記第１の配線上に位置する接続孔と、
前記接続孔内に埋め込まれたバイアコンタクト部材と、
前記バイアコンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に形成され、前記バイアコンタクト部材によって前記第１の配線に接続された第２の配線と、
が形成された能動領域と、
前記能動領域の前記チップの長手方向の端側で、前記能動領域に隣接する位置にのみ形成されたダミー領域とを具備しており、
前記ダミー領域には、
前記層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に形成されたダミー接続孔と、
前記ダミー接続孔内に埋め込まれたダミーコンタクト部材と、
前記ダミーコンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に位置しているダミー導電膜と
が形成され、前記ダミーコンタクト部材及び前記ダミー導電膜は、前記能動領域に形成された配線及び素子には接続しておらず、
さらに、前記層間絶縁膜は少なくとも一層形成されており、すべての前記層間絶縁膜には、前記ダミー接続孔、前記ダミーコンタクト部材及び前記ダミー導電膜が形成されており、前記ダミー導電膜それぞれは、前記ダミーコンタクト部材により互いに接続されている電子回路装置。
【請求項２】
配線基板と、
前記配線基板上に塗布された半田をリフローさせることにより該配線基板に実装された半導体装置と、
を具備し、
前記半導体装置は、
略長方形の面を有するチップに形成されており、
前記チップは、
半導体基板に形成された半導体素子と、
前記半導体素子及び前記半導体基板の上に形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に形成され、前記半導体素子上に位置する接続孔と、
前記接続孔内に埋め込まれ、前記半導体素子上に位置するコンタクト部材と、
前記コンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に形成され、前記コンタクト部材によって前記半導体素子に接続された配線と、
が形成された能動領域と、
前記能動領域の前記チップの長手方向の端側で、前記能動領域に隣接する位置にのみ形成されたダミー領域とを具備しており、
前記ダミー領域には、
前記層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に形成されたダミー接続孔と、
前記ダミー接続孔内に埋め込まれたダミーコンタクト部材と、
前記ダミーコンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に形成されたダミー導電膜と
が形成され、前記ダミーコンタクト部材及び前記ダミー導電膜は、前記能動領域に形成された配線及び素子には接続しておらず、
さらに、前記層間絶縁膜は少なくとも一層形成されており、すべての層間絶縁膜には、前記ダミー接続孔、前記ダミーコンタクト部材及び前記ダミー導電膜が形成されており、前記ダミー導電膜それぞれは、前記ダミーコンタクト部材により互いに接続されている電子回路装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電子回路装置を製造する方法であって、
ウェハ状の半導体基板に設けられており、複数の略長方形の面を有するチップ領域それぞれにおいて、前記能動領域に前記第１の配線を形成する工程と、
前記第１の配線上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記複数のチップ領域それぞれにおいて、前記能動領域の前記層間絶縁膜に前記第１の配線上に位置する接続孔を形成するとともに、前記ダミー領域の前記層間絶縁膜に前記ダミー接続孔を形成する工程と、
前記接続孔に、前記第１の配線に接続するバイアコンタクト部材を埋め込むとともに、前記ダミー接続孔に前記ダミーコンタクト部材を埋め込む工程と、
前記層間絶縁膜及び前記バイアコンタクト部材の上に前記第２の配線を形成するとともに、前記層間絶縁膜及び前記ダミーコンタクト部材の上に前記ダミー導電膜を形成する工程と、
前記各工程を経て製造され、前記チップ領域を前記半導体基板から切り出した半導体装置を、配線基板に塗布された半田をリフローさせることにより、前記配線基板に実装する工程を具備する電子回路装置の製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の電子回路装置を製造する方法であって、
ウェハ状の半導体基板に設けられており、複数の略長方形の面を有するチップ領域それぞれにおいて、前記能動領域に半導体素子を形成する工程と、
前記半導体素子上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記複数のチップ領域それぞれにおいて、前記能動領域の前記半導体素子上に位置する前記層間絶縁膜に接続孔を形成するとともに、前記ダミー領域の前記層間絶縁膜に前記ダミー接続孔を形成する工程と、
前記接続孔に、前記半導体素子に接続する前記コンタクト部材を埋め込むとともに、前記ダミー接続孔に前記ダミーコンタクト部材を埋め込む工程と、
前記層間絶縁膜及び前記コンタクト部材の上に配線を形成するとともに、前記層間絶縁膜及び前記ダミーコンタクト部材の上に位置する前記ダミー導電膜を形成する工程と、
前記各工程を経て製造され、前記チップ領域を前記半導体基板から切り出した半導体装置を、配線基板に塗布された半田をリフローさせることにより、前記配線基板に実装する工程を具備する電子回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、電子回路装置、及びこれらの製造方法に関する。特に本発明は、コンタクト部材と配線の接続部分を乖離しにくくした半導体装置、電子回路装置、及びこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は従来の一般的な半導体装置のチップ端部２００ａの構造を示す断面図である。シリコン基板２０１の上には複数の層間絶縁膜２０２，・・・，２１０，２２０が積層されている。これら層間絶縁膜の間には配線（例えば配線２１４，２２４）が形成されている。各配線は、層間絶縁膜に埋め込まれたバイアコンタクト部材（例えばバイアコンタクト部材２２２）により、他の配線に接続している。そして最上層の配線２２４及び層間絶縁膜２２０はパッシベーション膜２３０により被覆されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
層間絶縁膜の主成分は酸化シリコンであるため、その熱膨張係数はシリコン基板の熱膨張係数と異なる。このため半導体装置を配線基板に半田付けによって実装する場合、半導体装置に熱応力が生じる場合がある。また実装後に配線基板から物理的な応力が加わる場合もある。これらの場合、半導体装置が上下に湾曲する。半導体装置が上下に湾曲した場合、半導体装置の端に近い領域のバイアコンタクトの密度が低いと、その領域においてコンタクト部材と配線の接合部分が乖離し、隙間（例えば図１０において符号２２４ａで示す）が形成されることがある。隙間が形成されると導通不良が生しやすくなるため、半導体装置の信頼性が低下する。この傾向は、半導体装置が細長い場合や、配線の細線化が進んでコンタクト部材の径が小さくなる場合、特に顕著になる。
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、コンタクト部材と配線の接合部分を乖離しにくくした半導体装置、電子回路装置、及びこれらの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明にかかる半導体装置は、略長方形の面を有するチップに形成された半導体装置であって、
第１の配線上に形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に形成され、前記第１の配線上に位置する接続孔と、
前記層間絶縁膜に形成され、前記接続孔の隣かつ前記接続孔より前記チップの長手方向の端側に位置するダミー接続孔と、
前記接続孔内に埋め込まれたバイアコンタクト部材と、
前記ダミー接続孔内に埋め込まれたダミーコンタクト部材と、
前記バイアコンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に形成され、前記バイアコンタクト部材によって前記第１の配線に接続された第２の配線と、
前記ダミーコンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に形成されたダミー導電膜と
を具備する。
【０００５】
この半導体装置によれば、第２の配線及びバイアコンタクト部材の隣には、ダミー導電膜及びダミーコンタクト部材が、それぞれ第２の配線及びバイアコンタクト部材と同一の層に形成されている。このためアンカー効果が増大し、第２の配線とバイアコンタクト部材との接続部分は剥離しにくくなる。従って半導体装置の信頼性は高くなる。
【０００６】
本発明にかかる他の半導体装置は、略長方形の面を有するチップに形成された半導体装置であって、
複数の第１の配線上に形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に形成され、前記複数の第１の配線上に位置する複数の接続孔と、
前記複数の接続孔内それぞれに埋め込まれた複数のバイアコンタクト部材と、
前記層間絶縁膜の上かつ前記複数のバイアコンタクト部材それぞれの上に形成され、前記バイアコンタクト部材によって前記複数の第１の配線に接続された複数の第２の配線と、
を具備し、
前記チップには、
前記バイアコンタクト部材を高密度に有するコンタクト高密度領域と、
前記チップの長手方向について前記コンタクト高密度領域と重なる位置に形成され、前記バイアコンタクト部材の密度が前記コンタクト高密度領域より低いコンタクト低密度領域と
が形成されており、
さらに、
前記層間絶縁膜に形成され、前記低密度コンタクト領域において前記接続孔の隣かつ前記接続孔より前記チップの長手方向の端側に位置するダミー接続孔と、
前記ダミー接続孔内に埋め込まれたダミーコンタクト部材と、
前記ダミーコンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に形成されたダミー導電膜と
を具備する。
【０００７】
この半導体装置によれば、コンタクト低密度領域において、第２の配線及びバイアコンタクト部材の隣には、ダミー導電膜及びダミーコンタクト部材が、それぞれ第２の配線及びバイアコンタクト部材と同一の層に形成されている。このためコンタクト低密度領域において、アンカー効果が増大して第２の配線とバイアコンタクト部材との接続部分は剥離しにくくなる。従って半導体装置の信頼性は高くなる。
【０００８】
ダミー導電膜は第２の配線と同一の材料で形成され、ダミーコンタクト部材はバイアコンタクト部材と同一の材料で形成されていてもよい。この場合、第２の配線及びダミー導電膜は、下面にチタン膜及び窒化チタン膜の少なくとも一つを具備しており、バイアコンタクト部材及びダミーコンタクト部材は、第２の配線又はダミー導電膜との接続部分がタングステンで形成されていてもよい。
【０００９】
チップの幅に対する長手方向の長さは、８倍以上である場合、本発明は特に効果的である。また半導体装置がシリコン基板を有しており、層間絶縁膜が酸化シリコン膜である場合も、本発明は特に効果的である。
【００１０】
本発明にかかる他の半導体装置は、
半導体基板に形成された半導体素子と、
前記半導体素子及び前記半導体基板の上に形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に形成され、前記半導体素子上に位置する接続孔と、
前記層間絶縁膜に形成され、前記接続孔の隣かつ前記チップの長手方向の端側に位置するダミー接続孔と、
前記接続孔内に埋め込まれ、前記半導体素子上に位置するコンタクト部材と、
前記ダミー接続孔内に埋め込まれたダミーコンタクト部材と、
前記コンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に形成され、前記コンタクト部材によって前記半導体素子に接続された配線と、
前記ダミーコンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に形成されたダミー導電膜と
を具備する。
【００１１】
この半導体装置によれば、配線及びコンタクト部材の隣には、ダミー導電膜及びダミーコンタクト部材が、それぞれ配線及びコンタクト部材と同一の層に形成されている。このためアンカー効果が増大し、配線とコンタクト部材との接続部分は剥離しにくくなる。従って半導体装置の信頼性は高くなる。
【００１２】
本発明にかかる電子回路装置は、
配線基板と、
前記配線基板に実装された半導体装置と、
を具備し、
前記半導体装置は、
略長方形の面を有するチップに形成されており、
第１の配線上に形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に形成され、前記第１の配線上に位置する接続孔と、
前記層間絶縁膜に形成され、前記接続孔の隣かつ前記接続孔より前記チップの長手方向の端側に位置するダミー接続孔と、
前記接続孔内に埋め込まれたバイアコンタクト部材と、
前記ダミー接続孔内に埋め込まれたダミーコンタクト部材と、
前記バイアコンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に形成され、前記バイアコンタクト部材によって前記第１の配線に接続された第２の配線と、
前記ダミーコンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に形成されたダミー導電膜と
を具備する。
この電子回路装置によれば、半導体装置において第２の配線とバイアコンタクト部材との接続部分は剥離しにくくなる。従って電子回路装置の信頼性は高くなる。
【００１３】
本発明にかかる他の電子回路装置は、
配線基板と、
前記配線基板に実装された半導体装置と、
を具備し、
前記半導体装置は、
略長方形の面を有するチップに形成されており、
半導体基板に形成された半導体素子と、
前記半導体素子及び前記半導体基板の上に形成された層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜に形成され、前記半導体素子上に位置する接続孔と、
前記層間絶縁膜に形成され、前記接続孔の隣かつ前記チップの長手方向の端側に位置するダミー接続孔と、
前記接続孔内に埋め込まれ、前記半導体素子上に位置するコンタクト部材と、
前記ダミー接続孔内に埋め込まれたダミーコンタクト部材と、
前記コンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に形成され、前記コンタクト部材によって前記半導体素子に接続された配線と、
前記ダミーコンタクト部材及び前記層間絶縁膜の上に形成されたダミー導電膜と
を具備する。
この電子回路装置によれば、半導体装置において配線とコンタクト部材との接続部分は剥離しにくくなる。従って電子回路装置の信頼性は高くなる。
【００１４】
上記した電子回路装置において、半導体装置は前記配線基板上に塗布された半田をリフローさせることにより該配線基板に実装されていてもよい。
【００１５】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、
ウェハ状の半導体基板に設けられた複数の略長方形の面を有するチップ領域それぞれに第１の配線を形成する工程と、
前記第１の配線上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜に、前記第１の配線上に位置する接続孔を形成するとともに、前記第1の配線の隣かつ前記第1の配線より前記チップ領域の長手方向の端側に位置するダミー接続孔を前記複数のチップ領域それぞれに形成する工程と、
前記接続孔に、前記第１の配線に接続するバイアコンタクト部材を埋め込むとともに、
前記ダミー接続孔にダミーコンタクト部材を埋め込む工程と、
前記層間絶縁膜及び前記バイアコンタクト部材の上に第２の配線を形成するとともに、
前記層間絶縁膜及び前記ダミーコンタクト部材の上にダミー導電膜を形成する工程と
を具備する。
【００１６】
本発明にかかる他の半導体装置の製造方法は、
ウェハ状の半導体基板に設けられた複数の略長方形の面を有するチップ領域それぞれに半導体素子を形成する工程と、
前記半導体素子上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜に、前記半導体素子上に位置する接続孔を形成するとともに、前記半導体素子の隣、かつ前記半導体素子より前記チップ領域の長手方向の端側に位置するダミー接続孔を前記複数のチップ領域それぞれに形成する工程と、
前記接続孔に、前記半導体素子に接続するコンタクト部材を埋め込むとともに、前記ダミー接続孔にダミーコンタクト部材を埋め込む工程と、
前記層間絶縁膜及び前記コンタクト部材の上に配線を形成するとともに、前記層間絶縁膜及びダミーコンタクト部材の上に位置するダミー導電膜を形成する工程と
を具備する。
【００１７】
上記した半導体装置の製造方法において、バイアコンタクト部材及びダミーコンタクト部材を埋め込む工程は、接続孔中及びダミー接続孔中ならびに層間絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、層間絶縁膜上から導電膜をＣＭＰで研磨削除する工程であってもよい。
【００１８】
本発明にかかる電子回路装置の製造方法は、
ウェハ状の半導体基板に設けられた複数の略長方形の面を有するチップ領域それぞれに第１の配線を形成する工程と、
前記第１の配線上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜に、前記第１の配線上に位置する接続孔を形成するとともに、前記第1の配線の隣かつ前記第1の配線より前記チップ領域の長手方向の端側に位置するダミー接続孔を前記複数のチップ領域それぞれに形成する工程と、
前記接続孔に、前記第１の配線に接続するバイアコンタクト部材を埋め込むとともに、
前記ダミー接続孔にダミーコンタクト部材を埋め込む工程と、
前記層間絶縁膜及び前記バイアコンタクト部材の上に第２の配線を形成するとともに、
前記層間絶縁膜及び前記ダミーコンタクト部材の上にダミー導電膜を形成する工程と
を経て製造された半導体装置を用いた電子回路装置の製造方法であって、
前記半導体装置を配線基板に実装する工程を具備する。
【００１９】
本発明にかかる他の電子回路装置の製造方法は、
ウェハ状の半導体基板に設けられた複数の略長方形の面を有するチップ領域それぞれに半導体素子を形成する工程と、
前記半導体素子上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜に、前記半導体素子上に位置する接続孔を形成するとともに、前記半導体素子の隣、かつ前記半導体素子より前記チップ領域の長手方向の端側に位置するダミー接続孔を前記複数のチップ領域それぞれに形成する工程と、
前記接続孔に、前記半導体素子に接続するコンタクト部材を埋め込むとともに、前記ダミー接続孔にダミーコンタクト部材を埋め込む工程と、
前記層間絶縁膜及び前記コンタクト部材の上に配線を形成するとともに、前記層間絶縁膜及びダミーコンタクト部材の上に位置するダミー導電膜を形成する工程と
を経て製造された半導体装置を用いた電子回路装置の製造方法であって、
前記半導体装置を配線基板に実装する工程を具備する。
【００２０】
なお上記した各半導体装置、電子回路装置、及びこれらの製造方法それぞれにおいて、第１の配線及び第２の配線は、それぞれ第１層目の配線及び第２層目の配線に限定されるものではなく、ｎ層目の配線及びｎ＋１層目の配線にも該当する。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１（ａ）は第１の実施形態にかかる電子回路装置の要部の平面図であり、図１（ｂ）は（ａ）に示した電子回路装置の要部側面図である。本実施形態にかかる電子回路装置において、配線基板１００には半導体装置１０が実装されている。半導体装置１０は細長いチップに形成されている。このチップは例えば長手方向の長さが幅の８倍以上である。また半導体装置１０はフェイスマウント型の半導体装置であり、パターン状に塗布した半田をリフローさせることにより配線基板１００に実装されている。半導体装置１０は例えばロジックである。電子回路装置が液晶表示装置である場合、半導体装置１０は液晶表示装置のドライバである。また配線基板１００は例えばポリイミドフィルムからなるフレキシブル基板に配線パターンを形成したものである。
【００２２】
図２は図１（ａ）において破線Ａで囲んだ領域すなわち半導体装置１０の長手方向端部を拡大した図である。半導体装置１０の縁には、半導体装置１０を配線基板１００に接続するパッド１０６が複数形成されている。また半導体装置１０の一部分には能動領域１０４が形成されている。能動領域１０４には、複数の層間絶縁膜（図示せず）及びこれら層間絶縁膜の間それぞれに位置する複数の配線（図示せず）が形成されている。各配線は、層間絶縁膜に埋め込まれたバイアコンタクト部材により他の配線に接続している。
【００２３】
また能動領域１０４より長手方向の端側には、ダミー領域１０８が、能動領域１０４に隣接する位置に形成されている。ダミー領域１０８には、各配線と同一層それぞれにダミー導電膜の一例であるダミーＡｌ合金膜（図示せず）が形成されている。各ダミーＡｌ合金膜それぞれは、層間絶縁膜に埋め込まれたダミーコンタクト部材（図示せず）により互いに接続している。ダミーＡｌ合金膜及びダミーコンタクト部材は能動領域１０４の配線や半導体素子には接続しておらず、能動領域１０４の配線とバイアコンタクト部材とを乖離しにくくする。
【００２４】
次に、図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ）〜（ｃ）及び図５（ａ）及び（ｂ）を用いて半導体装置１０の製造方法について説明する。図３、図４及び図５の各図は、図２のＡ−Ａ断面に相当する断面図である。
まず図３（ａ）に示すようにウェハ状のシリコン基板に設けられた細長いチップ領域に、層間絶縁膜及び配線を一つ又は複数形成する。このとき表面には、層間絶縁膜２０が露出している。層間絶縁膜２０は主成分が酸化シリコンである。なおシリコン基板は半導体基板の一例である。
【００２５】
そして層間絶縁膜２０の上にフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光及び現像することによりレジストパターンを形成する。次いでこのレジストパターンをマスクとして層間絶縁膜２０をエッチングすることにより、能動領域１０４に接続孔（図示せず）を形成するとともに、ダミー領域にダミー接続孔２０ｃを形成する。
【００２６】
次いで層間絶縁膜２０の上、接続孔及びダミー接続孔２０ｃの内面に、バリア層（図示せず）及びタングステン膜からなる導電膜８を形成する。このとき導電膜８は一部が接続孔及びダミー接続孔２０ｃそれぞれに埋め込まれる。
【００２７】
次いで図３（ｂ）に示すようにＣＭＰにより層間絶縁膜２０上から導電膜８を研磨除去する。これにより、接続孔の中にはタングステン及びバリア層からなるバイアコンタクト部材（図示せず）が形成され、ダミー接続孔２０ｃの中にはタングステン及びバリア層からなるダミーコンタクト部材５１が形成される。バイアコンタクト部材は層間絶縁膜２０の下に形成されている配線（図示せず）に接続しているが、ダミーコンタクト部材５１は配線には接続していない。
【００２８】
次いで図３（ｃ）に示すように層間絶縁膜２０、バイアコンタクト部材及びダミーコンタクト部材５１の上に、Ｔｉ膜及びＴｉＮ膜を積層したバリア層を形成する。次いでバリア層の上にＡｌ合金膜をスパッタリング法により形成する。次いでこのＡｌ合金膜の上にフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光及び現像することによりレジストパターンを形成する。次いでこのレジストパターンをマスクとしてＡｌ合金膜及びバリア層をエッチングすることにより、能動領域１０４にバリア層及びＡｌ合金膜からなるＡｌ合金配線２４を形成し、ダミー領域１０８にバリア層及びＡｌ合金膜からなるダミーＡｌ合金膜５２を形成する。Ａｌ合金配線２４は、下面のバリア層が、図示していない部分で層間絶縁膜２０に埋め込まれたバイアコンタクト部材の上端面すなわちタングステンと接合している。またダミーＡｌ合金膜５２は、下面のバリア層がダミーコンタクト部材５１の上端面すなわちタングステンと接合している。
【００２９】
次いで図４（ａ）に示すように層間絶縁膜２０、Ａｌ合金配線２４及びダミーＡｌ合金膜５２の上に層間絶縁膜３０を例えばＣＶＤ法により形成する。層間絶縁膜３０は主成分が酸化シリコンである。次いで層間絶縁膜３０に、Ａｌ合金配線２４の上に位置する接続孔３０ａを形成するとともに、ダミーＡｌ合金膜５２の上に位置するダミー接続孔３０ｂを形成する。接続孔３０ａ及びダミー接続孔３０ｂの形成方法は、層間絶縁膜２０に接続孔及びダミー接続孔２０ｃを形成する方法と同一である。
【００３０】
次いで接続孔３０ａの中にタングステン及びバリア層からなるバイアコンタクト部材３２を埋め込むとともに、ダミー接続孔３０ｂの中にタングステン及びバリア層からなるダミーコンタクト部材５３を埋め込む。バイアコンタクト部材３２及びダミーコンタクト部材５３の埋め込み方法は、層間絶縁膜２０にバイアコンタクト部材及びダミーコンタクト部材５１を埋め込む方法と同じである。バイアコンタクト部材３２は下端面がＡｌ合金配線２４に接合し、ダミーコンタクト部材５３の下端面はダミーＡｌ合金膜５２に接合している。
【００３１】
次いで図４（ｂ）に示すように、層間絶縁膜３０の上に、能動領域１０４に位置するＡｌ合金配線３４を形成するとともに、ダミー領域１０８に位置するダミーＡｌ合金膜５４を形成する。Ａｌ合金配線３４は、下面のバリア層がバイアコンタクト部材３２の上端面すなわちタングステンに接合しており、ダミーＡｌ合金膜５４は、下面のバリア層がダミーコンタクト部材５３の上端面すなわちタングステンに接合している。なおＡｌ合金配線３４及びダミーＡｌ合金膜５４の形成方法は、Ａｌ合金配線２４及びダミーＡｌ合金膜５２の形成方法と同一である。
【００３２】
次いで図４（ｃ）に示すように層間絶縁膜３０、配線３４及びダミーＡｌ合金膜５４の上に層間絶縁膜４０を例えばＣＶＤ法により形成する。層間絶縁膜４０の主成分は酸化シリコンである。次いで層間絶縁膜４０に、Ａｌ合金配線３４の上に位置する接続孔４０ａを形成するとともに、ダミーＡｌ合金膜５４の上に位置するダミー接続孔４０ｂを形成する。接続孔４０ａ及びダミー接続孔４０ｂの形成方法は、層間絶縁膜２０に接続孔及びダミー接続孔２０ｃを形成する方法と同一である。
【００３３】
次いで接続孔４０ａの中にタングステン及びバリア層からなるバイアコンタクト部材４２を埋め込むとともに、ダミー接続孔４０ｂの中にタングステン及びバリア層からなるダミーコンタクト部材５５を埋め込む。バイアコンタクト部材４２及びダミーコンタクト部材５５の埋め込み方法は、バイアコンタクト部材３２及びダミーコンタクト部材５３の埋め込み方法と同一である。バイアコンタクト部材４２の下端面はＡｌ合金配線３４に接合し、ダミーコンタクト部材５５の下端面はダミーＡｌ合金膜５４に接合している。
【００３４】
次いで図５（ａ）に示すように、層間絶縁膜４０の上に、能動領域１０４に位置するＡｌ合金配線４４を形成するとともに、ダミー領域１０８に位置するダミーＡｌ合金膜５６を形成する。Ａｌ合金配線４４は、下面のバリア層がバイアコンタクト部材４２の上端面すなわちタングステンに接合しており、ダミーＡｌ合金膜５６は、下面のバリア層がダミーコンタクト部材５５の上端面すなわちタングステンに接合している。Ａｌ合金配線４４及びダミーＡｌ合金膜５６の形成方法は、Ａｌ合金配線２４及びダミーＡｌ合金膜５２の形成方法と同一である。なおＡｌ合金配線４４、ダミーＡｌ合金膜５６と同時に図１に示したパッド１０６が形成される。
【００３５】
次いで図５（ｂ）に示すように、層間絶縁膜４０、Ａｌ合金配線４４及びダミーＡｌ合金膜５６の上に、窒化シリコン膜又は酸化シリコンと窒化シリコンの積層膜からなるパッシベーション膜４６を例えばＣＶＤ法により
形成する。
次いで図示しないが、パッシベーション膜４６に、図１に示したパッド１０６上に位置する開口部を形成し、電気特性試験を行った後、ダイシングによりウェハ状のシリコン基板をチップに分割する。
【００３６】
このようにして形成された半導体装置１０は、シリコン基板上に以下の構造を有する。すなわち能動領域１０４において、Ａｌ合金配線２４，３４，４４が、層間絶縁膜３０，４０に埋め込まれたタングステンからなるバイアコンタクト部材３２，４２により互いに接続している。また能動領域１０４より半導体装置１０の長手方向端側に位置するダミー領域１０８には、ダミーＡｌ合金膜５２，５４，５６それぞれがＡｌ合金配線２４，３４，４４それぞれと同一層に形成されている。ダミーＡｌ合金膜５２，５４，５６は、層間絶縁膜３０，４０に埋め込まれたダミーコンタクト部材５３，５５に接合している。またダミーＡｌ合金膜５２の下面は層間絶縁膜２０に埋め込まれたダミーコンタクト部材５１に接合している。なおダミーＡｌ合金膜５２，５４，５６の幅は、ダミーコンタクト部材５１，５３，５５の幅より広い。
【００３７】
そして電子回路装置を製造するときには、配線基板１００に半田を塗布してから配線基板１００の上に半導体装置１０を載置する。そして塗布した半田をリフローさせることにより、配線基板１００上に半導体装置１０を実装する。このとき半導体装置１０に熱が加わる。半導体装置１０において層間絶縁膜は主成分が酸化シリコンであるため、シリコン基板とその上に形成された膜とでは熱膨張係数が異なる。従って半導体基板１０はリフロー時に熱応力が生じて反る場合がある。また実装後に配線基板１００から半導体装置１０に力が加わり、半導体装置１０が反る場合もある。
この場合においても、半導体装置１０は、ダミー領域１０８にダミーＡｌ合金膜５２，５４，５６及びダミーコンタクト部材５１，５３，５５を形成したためアンカー効果が増し、ダミー領域１０８より長手方向内側に位置するＡｌ合金配線２４，３４，４４とバイアコンタクト部材３２，４２は剥離しにくくなる。従って半導体装置の長手方向端部においてＡｌ合金配線とバイアコンタクト部材との導通不良は生じにくくなり、半導体装置及びこれを使用した電子回路装置の信頼性は高くなる。
【００３８】
次に第２の実施形態について説明する。本実施形態は半導体装置１０の構成が第１の実施形態と異なる。図６は第２の実施形態にかかる半導体装置１０の長手方向端部の平面図である。第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
半導体装置１０は細長いチップに形成されている。半導体装置１０の能動領域１０４には、バイアコンタクト部材が高密度に形成されているコンタクト高密度領域１０４ａと、コンタクト高密度領域１０４ａよりバイアコンタクト部材の密度が低いコンタクト低密度領域１０４ｂが、チップの長手方向において互いに重なる位置に形成されている。コンタクト高密度領域１０４ａには、シリコン基板上にＭＯＳトランジスタ等の半導体素子が形成されている。そしてダミー領域１０８は、コンタクト低密度領域１０４ｂに隣接する領域にのみ形成されている。
【００３９】
次に、図７及び図８を用いて半導体装置１０の製造方法を説明する。図７及び図８の各図は、図６のＡ−Ａ断面に相当する断面図である。
まず図７（ａ）に示すようにウェハ状のシリコン基板１の上に、ＬＯＣＯＳ法により素子分離膜２を形成する。このときコンタクト高密度領域１０４ａには素子領域開口部２ａが形成され、ダミー領域１０８にはダミー用開口部２ｂが形成される。次いで素子領域開口部２ａの内側にゲート絶縁膜３を例えば熱酸化法により形成する。このときダミー用開口部２ｂの内側には絶縁膜３ａが形成される。
【００４０】
次いで、ゲート絶縁膜３を含む領域の上に、ポリシリコン膜を例えばＣＶＤ法により形成する。そしてこのポリシリコン膜の上にフォトレジスト膜（図示せず）を塗布し、このフォトレジスト膜を露光、現像することによりレジストパターンを形成する。次いでこのレジストパターンをマスクとしてポリシリコン膜をエッチングすることにより、ゲート絶縁膜３の上に、ポリシリコン膜からなるゲート電極４を形成する。そしてレジストパターンを除去する。
【００４１】
次いで素子分離膜２及びゲート電極４をマスクとしてシリコン基板１に不純物イオンをイオン注入し、その後所定の熱処理を施す。これにより、素子領域開口部２ａにはトランジスタのソース/ドレインとなる拡散層５が形成されるとともに、ダミー用開口部２ｂにはダミー拡散層５７が形成される。
【００４２】
次いで素子分離膜２、ゲート絶縁膜３、絶縁膜３ａ、ゲート電極４、拡散層５を含む全面上に層間絶縁膜２０を形成する。次いで層間絶縁膜２０の上にフォトレジスト膜（図示せず）を塗布し、このフォトレジスト膜を露光、現像することによりレジストパターンを形成する。次いでこのレジストパターンをマスクとして、層間絶縁膜２０をエッチングすることによりゲート電極４上に位置する接続孔２０ａを形成するとともに、層間絶縁膜２０及びゲート絶縁膜３をエッチングすることにより拡散層５上に位置する接続孔２０ｂを形成する。このとき、層間絶縁膜２０及び絶縁膜３ａがエッチングされ、ダミー用開口部２ｂ上に位置するダミー接続孔２０ｃが形成される。
次いでレジストパターンを除去した後、層間絶縁膜２０の上、接続孔２０ａ，２０ｂそれぞれの中及びダミー接続孔２０ｃの中に導電膜８を形成する。
【００４３】
次いで図７（ｂ）に示すように、層間絶縁膜２０の上に位置する導電膜８をＣＭＰ法により研磨削除することにより、接続孔２０ａ，２０ｂの中には、バリア層及びタングステンからなるコンタクト部材８ａ，８ｂが形成される。このときダミー接続孔２０ｃの中にはバリア層及びタングステンからなるダミーコンタクト部材５１が形成される。コンタクト部材８ａはゲート電極４に接続し、コンタクト部材８ｂは拡散層５に接続する。またダミーコンタクト部材５１は、下端がダミー用開口部２ｂ内でシリコン基板１に接合する。
【００４４】
次いで図８（ａ）に示すように層間絶縁膜２０の上、コンタクト部材８ａ，８ｂの上及びダミーコンタクト部材５１の上にＴｉ膜及びＴｉＮ膜を積層したバリア層（図示せず）を形成した後、バリア層の上にＡｌ合金膜を形成する。次いでこのＡｌ合金膜の上にフォトレジスト膜（図示せず）を塗布し、このフォトレジスト膜を露光、現像することによりレジストパターンを形成する。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、コンタクト高密度領域１０４ａにはＡｌ合金配線２４が複数形成され、ダミー領域１０８にはダミーコンタクト部材５１の上端面に接合するダミーＡｌ合金膜５２が形成される。なお一部のＡｌ合金配線２４は、下面のバリア層がコンタクト部材８ａの上端面すなわちタングステンに接合することによりゲート電極４に接続し、また他のＡｌ合金配線２４は、下面のバリア層がコンタクト部材８ｂの上端面すなわちタングステンを介して拡散層５に接続する。
【００４５】
次いで図８（ｂ）に示すように、層間絶縁膜２０，Ａｌ合金配線２４及びダミーＡｌ合金膜５２の上に、層間絶縁膜３０、バイアコンタクト部材３２及びダミーコンタクト部材５３、Ａｌ合金配線３４及びダミーＡｌ合金膜５４、層間絶縁膜４０、バイアコンタクト部材４２及びダミーコンタクト部材５５、Ａｌ合金配線４４及びダミーＡｌ合金膜５６、ならびにパッシベーション膜４６をこの順に形成する。これらの形成方法は第１の実施形態と同一である。
次いで図示しないが、パッシベーション膜４６に、パッド１０６上に位置する開口部を形成し、電気特性試験を行った後、ダイシングによりウェハ状のシリコン基板をチップに分割する。
【００４６】
このように形成された半導体装置１０は、以下の構造を有する。すなわちシリコン基板１の上には層間絶縁膜２０，３０、４０及びパッシベーション膜４６が形成されている。層間絶縁膜２０，３０，４０それぞれの上にはＡｌ合金配線２４，３４，４４が形成されている。またＡｌ合金配線２４，３４，４４は、層間絶縁膜３０，４０に埋め込まれたバイアコンタクト部材３２，４２により互いに接続している。能動領域１０４のうちコンタクト高密度領域１０４ａには、ゲート絶縁膜３、ゲート電極４及び拡散層５を備えるＭＯＳトランジスタがシリコン基板に形成されている。ＭＯＳトランジスタは、層間絶縁膜２０に埋め込まれたコンタクト部材８ａ，８ｂによりＡｌ合金配線２４に接続している。コンタクト低密度領域１０４ｂは、バイアコンタクト部材３２，４２の密度がコンタクト高密度領域１０４ａより低い。
【００４７】
またコンタクト低密度領域１０４ｂに隣接するダミー領域１０８には、ダミーＡｌ合金膜５２，５４，５６及びダミーコンタクト部材５１，５３，５５が形成されている。
本実施形態においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。またコンタクト高密度領域１０４ａでは、バイアコンタクト部材が高密度に形成されているためダミー領域１０８を設けなくてもＡｌ合金配線とバイアコンタクト部材が乖離しにくい。
【００４８】
次に第３の実施形態について説明する。本実施形態は半導体装置１０の構成が第２の実施形態と異なる。本実施形態において、ダミー接続孔、ダミーコンタクト部材及びダミー導電膜はＭＯＳトランジスタに隣接して形成されている。図９は第３の実施形態にかかる半導体装置１０の長手方向端部の断面図である。第２の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４９】
半導体装置１０の能動領域１０４及びダミー領域１０８には、層間絶縁膜２０，３０、４０及びパッシベーション膜４６が形成されている。層間絶縁膜２０，３０，４０それぞれの上にはＡｌ合金配線２４，３４，４４が形成されている。またＡｌ合金配線２４，３４，４４は、層間絶縁膜３０，４０に埋め込まれたバイアコンタクト部材３２，４２により互いに接続している。また能動領域１０４には、ゲート絶縁膜３、ゲート電極４及び拡散層５を備えるＭＯＳトランジスタがシリコン基板１に形成されている。ＭＯＳトランジスタのゲート電極４及び拡散層５それぞれは、層間絶縁膜２０に埋め込まれたコンタクト部材８ａ，８ｂによりＡｌ合金配線２４に接続している。
そしてダミー領域１０８には、ダミーＡｌ合金膜５２，５４，５６及びダミーコンタクト部材５１，５３，５５が形成されている。
本実施形態にかかる半導体装置１０の製造方法は、各レジストパターンの形状を変更する点を除いては、第２の実施形態にかかる半導体装置１０の製造方法と同一である。
【００５０】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。またコンタクト部材８ａ，８ｂの隣にダミーコンタクト部材５１が形成されており、ダミーコンタクト部材５１の上端はダミーＡｌ合金膜５２に接続している。このためコンタクト部材８ａ，８ｂとＡｌ合金配線２４は乖離しにくい。従ってＭＯＳトランジスタとＡｌ合金配線２４の間で接続不良は生じにくい。
【００５１】
なお、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。例えばＡｌ合金配線２４，３４，４４の代わりにＣｕ合金配線やＣｏＳｉ配線、ＮｉＳｉ配線を形成してもよい。Ｃｕ合金配線を形成する場合、配線はダマシン法により形成される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】（ａ）は第１の実施形態にかかる電子回路装置の要部の平面図、（ｂ）は（ａ）に示した電子回路装置の要部側面図。
【図２】図１（ａ）において破線Ａで囲んだ領域すなわち半導体装置１０の長手方向端部を拡大した図。
【図３】（ａ）は、半導体装置１０の製造工程を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の次工程を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）の次工程を示す断面図。
【図４】（ａ）は、図３（ｃ）の次工程を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の次工程を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）の次工程を示す断面図。
【図５】（ａ）は、図４（ｃ）の次工程を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の次工程を示す断面図。
【図６】第２の実施形態にかかる半導体装置１０の長手方向端部の平面図。
【図７】（ａ）は、半導体装置１０の製造工程を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の次工程を示す断面図。
【図８】（ａ）は、図７（ｂ）の次工程を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の次工程を示す断面図。
【図９】第３の実施形態にかかる半導体装置１０の長手方向端部の平面図。
【図１０】従来の半導体装置のチップ端部２００ａの構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００５３】
１…シリコン基板、２…素子分離膜、２ａ…素子領域開口部、２ｂ…ダミー用開口部、３…ゲート絶縁膜、３ａ…絶縁膜、４…ゲート電極、５…拡散層、８…タングステン膜、８ａ，８ｂ…コンタクト部材、１０…半導体装置、２０，３０，４０…層間絶縁膜、２０ａ，２０ｂ，３０ａ，４０ａ…接続孔、２０ｃ，３０ｂ，４０ｂ…ダミー接続孔、２４，３４，４４…Ａｌ合金配線、３２，４２…バイアコンタクト部材、４６…パッシベーション膜、５１，５３，５５…ダミーコンタクト部材、５２，５４，５６…ダミーＡｌ合金膜、５７…ダミー拡散層、１００…配線基板、１０４…能動領域、１０４ａ…コンタクト高密度領域、１０４ｂ…コンタクト低密度領域、１０６…パッド、１０８…ダミー領域、２００ａ…チップ端部、２０１…シリコン基板、２０２，２１０，２２０…層間絶縁膜、２１４，２２４…配線、２２２…コンタクト部材、２２４ａ…隙間、２３０…パッシベーション膜
【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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【図６】
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【図７】
0004608208.tif 000008
【図８】
0004608208.tif 000009
【図９】
0004608208.tif 000010
【図１０】
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