(57)【要約】【課題】ラインパターンの屈曲部から発生するクラックの拡がりを抑制し、歩留り及び信頼性の低下を防止する。【解決手段】図１で示される平面図のように、ホールパターン２が、ラインパターン１の側壁１１に沿って側壁１２とは反対側の絶縁膜１０中に、形成される。このとき、ホールパターン２は、その中心と側壁１１との距離ｄ２がほぼ一定となるように、配列される。ホールパターン２は、絶縁膜１０に形成される円柱状の溝であり、絶縁膜１０の表面上で円形を呈して開口する。ラインパターン１も絶縁膜１０の表面で開口する。ラインパターン１及びホールパターン２を形成する各々の溝は、中空の状態にある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁膜と、
第一の側壁及び第二の側壁を有して前記絶縁膜中に形成されて前記絶縁膜の表面に開口し、前記第一の側壁及び前記第二の側壁のいずれの上端もが前記絶縁膜の表面に露出して屈曲部を形成する、中空のラインパターンと、
前記屈曲部近傍において円柱状で前記表面に開口し、その中心が第一の距離で前記第一の側壁と離れて、前記第二の側壁とは反対側の前記絶縁膜中に形成される中空の第一ホールパターンと
を備える半導体装置。
【請求項２】
前記第一ホールパターンを基準として、前記第一の側壁と反対側の前記絶縁膜中に形成され、円柱状で前記表面に開口する中空の第二ホールパターン
を更に備える、請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第二ホールパターンが前記表面で呈する円形の寸法は、前記第一ホールパターンが前記表面で呈する円形の寸法よりも大きい、請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記屈曲部近傍において円柱状で前記表面に開口し、その中心が第二の距離で前記第二の側壁と離れて、前記第一の側壁とは反対側の前記絶縁膜中に形成される中空の第二ホールパターン
を更に備える、請求項１記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はホールパターンを備える半導体装置に関し、例えばＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などの半導体デバイスに適用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来から半導体装置を製造する過程において、絶縁膜内にラインパターンが形成されている。ラインパターンは、絶縁膜内に形成された線上の溝で、これらの溝を組み合わせたものも含む。ラインパターンは、検査用マークとして用いられている。
【０００３】
なお、コンタクトホールからクラックが発生することを防止するために、コンタクトホールの周りに垣ホールを備えた半導体素子の製造技術が、特許文献１に開示されている。
【０００４】
また、分割のためのミシン目からクラックが発生することを防止するために、ミシン目の周りにクラック防止パターンを設ける技術が、特許文献２に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１９９９８０号公報
【特許文献２】特開平１０−２９４５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体装置の製造過程の中で熱処理を施す工程がある。熱処理によって絶縁膜は収縮するため、絶縁膜中に熱応力が発生する。例えば絶縁膜内にラインパターンが形成されていると、熱応力によってラインパターンからクラックが生じる。特にラインパターンの屈曲部では、熱応力が集中するためクラックが生じやすく、屈曲部が角張るほど顕著である。よって、クラックが拡がることによるデバイス不良が発生し、歩留り及び信頼性の低下といった問題が生じていた。
【０００７】
問題の原因となるクラックの発生を抑制するために、ラインパターンの屈曲部の形状を曲線状にすることや、ラインパターンの周りにそれを囲むように垣ホールを形成することなどによって、熱応力を分散させることが考えられる。しかし、これらの技術はクラックの発生を顕著に防止するものではなく、よってクラックの拡がりを抑制することが望まれる。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ラインパターンの屈曲部から発生するクラックの拡がりを抑制し、歩留り及び信頼性の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる半導体装置は、絶縁膜と、第一の側壁及び第二の側壁を有して前記絶縁膜中に形成されて前記絶縁膜の表面に開口し、前記第一の側壁及び前記第二の側壁のいずれの上端もが前記絶縁膜の表面に露出して屈曲部を形成する、中空のラインパターンと、前記屈曲部近傍において円柱状で前記表面に開口し、その中心が第一の距離で前記第一の側壁と離れて、前記第二の側壁とは反対側の前記絶縁膜中に形成される中空の第一ホールパターンとを備える。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかる半導体装置によれば、ラインパターンの屈曲部から発生するクラックの拡がりを抑制し、歩留り及び信頼性の低下が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
本実施の形態では、ラインパターンに沿ってホールパターンが形成される。図１は、ホールパターンの構成を概念的に示した平面図である。図２は、図１の位置Ａ−Ａにおける断面図である。図３は、クラックの状態を概念的に示した平面図である。
【００１２】
ラインパターン１は、側壁１１、１２を有して絶縁膜１０中に形成され、絶縁膜１０の表面に開口する溝である。側壁１１、１２の上端は、絶縁膜１０の表面上に露出して直線状に伸び、屈曲部１３を有する。側壁１１、１２は屈曲部１３の外側及び内側にそれぞれ位置している。ホールパターン２は、絶縁膜１０に形成される円柱状の溝であり、絶縁膜１０の表面上で円形を呈して開口する。ラインパターン１及びホールパターン２を形成する各々の溝は、中空の状態にある。図２で示される断面図のように、例えば絶縁膜１０が基板上に設けされている場合には、それぞれのパターンの底面は基板まで達しており、それぞれのパターンの深さもほぼ等しくなっている。しかし、それぞれのパターンの底面が基板まで達していなくてもよいし、それぞれのパターンの深さが異なっていてもよい。
【００１３】
図１で示される平面図のように、ホールパターン２が、ラインパターン１の側壁１１に沿って側壁１２とは反対側の絶縁膜１０内に、形成される。このとき、ホールパターン２は、その中心と側壁１１との距離ｄ２がほぼ一定となるように、直線状に配列される。よって、屈曲部１３と正対する位置のホールパターン２は、屈曲部１３における側壁１１との距離がほぼ√２×（ｄ２）となる。
【００１４】
図３に示される平面図のように、例えばラインパターン１の屈曲部１３で、側壁１１から外側へ向かってクラック２１が発生しても、クラック２１はホールパターン２に到達し、更にクラック２１が拡がることは抑制される。これは、ホールパターン２が絶縁膜表面で呈する形状が円形であり、絶縁膜１０中の熱応力が分散することに起因する。すなわち、クラック２１がホールパターン２を貫通して更に拡がるということは生じにくい。
【００１５】
本実施の形態では、図１で示されるように、屈曲部１３の近傍だけにホールパターン２の形成を限定しているが、屈曲部１３以外のラインパターン１の側壁１１からクラックが発生することが懸念される場合には、ホールパターン２の形成を屈曲部１３近傍に限る必要はない。
【００１６】
上述されたホールパターン２の形成により、ラインパターン１の屈曲部１３で、側壁１１から外側へ向かって発生したクラック２１の拡がりが抑制される。よって、デバイス不良が減少し、歩留り及び信頼性の低下が防止される。
【００１７】
実施の形態２．
本実施の形態では、ラインパターンに沿ってホールパターンが二列に形成される。図４は、以下に説明されるホールパターンの構成を概念的に示した平面図である。図５、図６は、本実施の形態で例示されるクラックの状態を概念的に示した平面図である。ホールパターン３は、絶縁膜１０中に形成される溝であり、絶縁膜１０の表面上で円形を呈して開口する。この円形の寸法は、ホールパターン２のそれと同じである。ホールパターン３を形成する溝は、中空の状態にある。
【００１８】
図４で示される平面図のように、ホールパターン２が、実施の形態１と同様に、ラインパターン１の側壁１１に沿って側壁１２とは反対側の絶縁膜１０に、形成される。ホールパターン３は、ホールパターン２を基準としてラインパターン１とは反対側に、ラインパターン１の側面１１に沿って形成される。このとき、ホールパターン３は、その中心と側壁１１との距離ｄ３がほぼ一定となり、ホールパターン２と重ならないように、直線状に配列される。よって、屈曲部１３と正対する位置のホールパターン３は、屈曲部１３における側壁１１との距離がほぼ√２×（ｄ３）となる。
【００１９】
図５、図６で示される平面図のように、例えばラインパターン１の屈曲部１３で、側壁１１の外側からクラック２２が発生し、ホールパターン２がクラック２２の拡がりを抑制できなくても、ホールパターン３が形成されていることで、クラック２２の拡がりが抑制される。ホールパターン２がクラック２２の拡がりを抑制できなかった場合として、図５にクラック２２がホールパターン２を貫通した場合が、図６にクラック２２が隣接する二つのホールパターン２の間を通り抜けた場合が示される。
【００２０】
本実施の形態では、同じ形状のホールパターン２、３を二列に形成しているが、同じ形状のホールパターンをより多くの列で形成することも考えられる。
【００２１】
また、図４で示されるように、屈曲部１３の近傍だけにホールパターン２、３の形成を限定しているが、屈曲部１３以外のラインパターン１の側壁１１からクラックが発生することが懸念される場合には、ホールパターン２、３の形成を屈曲部１３近傍に限る必要はない。
【００２２】
上述の内容により、ラインパターン１の屈曲部１３で、側壁１１から外側へ向かって発生するクラック２２の拡がりが抑制される。よって、デバイス不良が減少し、歩留り及び信頼性の低下が防止される。また、ラインパターン３の存在によって、実施の形態１に比べてクラック２２の拡がりがより効果的に抑制される。
【００２３】
実施の形態３．
本実施の形態では、ラインパターンに沿って半径の異なるホールパターンが二列に形成される。図７は、以下に説明されるホールパターンの構成を概念的に示した図である。図８、図９は、本実施の形態で例示されるクラックの状態を概念的に示した図である。ホールパターン４は、絶縁膜１０中に形成される溝であり、絶縁膜１０の表面状で円形を呈して開口する。ホールパターン４の円形の寸法は、ホールパターン２のそれよりも大きい。ホールパターン４を形成する溝は、中空の状態にある。
【００２４】
図７で示される平面図のように、ホールパターン２が、実施の形態１と同様に、ラインパターン１の側壁１１に沿って側壁１２とは反対側の絶縁膜１０に、形成される。ホールパターン４は、ホールパターン２を基準としてラインパターン１とは反対側に、ラインパターン１の側面１１に沿って形成される。このとき、ホールパターン４は、その中心と側壁１１との距離ｄ４がほぼ一定となり、ホールパターン２と重ならないように、直線状に配列される。よって、屈曲部１３と正対する位置のホールパターン４は、屈曲部１３における側壁１１との距離がほぼ√２×（ｄ４）となる。
【００２５】
図８、図９に示される平面図のように、ホールパターン２を貫通するクラック２３が発生した場合（図８）、隣接する二つのホールパターン２の間を通り抜けるクラック２３が発生した場合（図９）、ホールパターン４によりクラック２３の拡がりが抑制される。クラック２３は、ラインパターン１の屈曲部１３で、側壁１１から外側へ向かって発生している。
【００２６】
ホールパターン４が絶縁膜１０の表面上で呈する円形の半径を、ホールパターン２のそれよりも大きくすることで、隣接する二つのホールパターン４の間にできる絶縁膜１０の部分が小さくなる。よって、クラック２３が隣接する二つのホールパターン４の間を通りぬける可能性が減少する。
【００２７】
本実施の形態では、半径の異なるホールパターン２、４を二列に形成しているが、半径の異なるホールパターンをより多くの列で形成し、ラインパターン１から離れる方向に向かって、ホールパターンの半径を大きくすることも考えられる。
【００２８】
また、図７で示されるように、屈曲部１３の近傍だけにホールパターン２、４の形成を限定しているが、屈曲部１３以外のラインパターン１の側壁１１からクラックが発生することが懸念される場合には、ホールパターン２、４の形成を屈曲部１３近傍に限る必要はない。
【００２９】
上述の内容により、ラインパターン１の屈曲部１３で、側壁１１から外側へ向かって発生するクラック２３の拡がりが抑制される。よって、デバイス不良が減少し、歩留り及び信頼性の低下が防止される。また、ホールパターン４を基準としたラインパターン１とは反対側へ、クラックが拡がることも顕著に抑制される。
【００３０】
実施の形態４．
実施の形態１から３では、ラインパターン１の屈曲部１３で、側壁１１から外側へ向かってクラックが発生することだけを想定していた。しかし、ラインパターン１の屈曲部１３で、側壁１２から内側へ向かってクラックが発生する場合も考えられる。
【００３１】
これに鑑みて、本実施の形態ではラインパターンの両側にホールパターンが形成される。図１０は、以下に説明されるホールパターンの構成を概念的に示した図である。図１１は、本実施の形態で例示されるクラックの状態を概念的に示した図である。ホールパターン５は、絶縁膜１０に形成される溝であり、絶縁膜１０の表面上で円形を呈して開口する。ホールパターン５の円形の寸法は、ホールパターン２のそれと同じである。ホールパターン５を形成する溝は、中空の状態にある。
【００３２】
図１０で示される平面図のように、ホールパターン２が側壁１１に沿って側壁１２とは反対側の絶縁膜１０に形成され、ホールパターン５が側壁１２に沿って側壁１１とは反対側の絶縁膜１０に形成される。このとき、ホールパターン２はその中心と側壁１１との距離ｄ２がほぼ一定となるように、直線状に配列され、ホールパターン５もその中心と側壁１２との距離ｄ５がほぼ一定となるように、直線状に配列される。よって、屈曲部１３と正対する位置のホールパターン２、５は、屈曲部１３における側壁１１、１２との距離がほぼ√２×（ｄ２）、√２×（ｄ５）となる。
【００３３】
図１１で示される平面図のように、ラインパターン１の屈曲部１３で、側壁１１から外側へ向かってクラック２１が発生することに加えて、ラインパターン１の屈曲部１３で、側壁１２から内側へ向かってクラック２４が発生した場合、クラック２４の拡がりはホールパターン５によって抑制される。
【００３４】
本実施の形態では、ラインパターン１の側壁１２に沿ってホールパターン５を一列だけ配列したが、実施の形態２、３を適用して、ラインパターン１の側壁１２に沿ってホールパターンを二列さらには多くの列で形成すること、ラインパターン１から離れる方向に向かって、ホールパターンの半径を大きくすることも考えられる。
【００３５】
また、図１０で示されるように、屈曲部１３の近傍だけにホールパターン２、５の形成を限定しているが、屈曲部１３以外のラインパターン１の側壁１１、１２からクラックが発生することが懸念される場合には、ホールパターン２、５の形成を屈曲部１３近傍に限る必要はない。
【００３６】
上述の内容により、ラインパターン１の屈曲部１３で、側壁１１から外側へ向かって発生するクラック２１の拡がりを抑制することに加えて、ラインパターン１の屈曲部１３で、側壁１２から内側へ向かって発生するクラック２４の拡がりをも抑制することができる。よって、デバイス不良が減少し、歩留り及び信頼性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施の形態１の説明で用いた、ホールパターンを示す平面図である。
【図２】実施の形態１の説明で用いた、ホールパターンを示す断面図である。
【図３】実施の形態１の説明で用いた、クラックを示す平面図である。
【図４】実施の形態２の説明で用いた、ホールパターンを示す平面図である。
【図５】実施の形態２の説明で用いた、クラックを示す平面図である。
【図６】実施の形態２の説明で用いた、クラックを示す平面図である。
【図７】実施の形態３の説明で用いた、ホールパターンを示す平面図である。
【図８】実施の形態３の説明で用いた、クラックを示す平面図である。
【図９】実施の形態３の説明で用いた、クラックを示す平面図である。
【図１０】実施の形態４の説明で用いた、ホールパターンを示す平面図である。
【図１１】実施の形態４の説明で用いた、クラックを示す平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  ラインパターン、２〜５  ホールパターン、１１，１２  側壁、１３  屈曲部。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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