專利名稱：集成電路及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成在半導(dǎo)體基板等基體的表面上的集成電路及其 制造方法，特別是涉及配線層和層疊其上的層間絕緣膜的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體基板上集成電路的半導(dǎo)體裝置(集成電路)中，通過(guò)形成在 半導(dǎo)體基板上的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域和層疊在該基板上的多晶硅等而形成晶體 管、電阻、電容器等電路元件。另外，在該電路元件上隔著絕緣層而形成 金屬膜作為配線層，并構(gòu)圖該金屬膜，形成連接電路元件間等的配線等。
設(shè)置配線圖案時(shí)，例如從提高集成度的目的出發(fā)，多個(gè)配線緊縮相互
間隔配置。圖6是表示具有相互接近的部分的多個(gè)配線的以往的圖案例子 的平面圖。圖6所示的兩根配線2分別在途中以直角變換延伸方向。這些 配線2的水平部分2h相互接近平行配置。另一方面，各配線2的垂直部 2v例如根據(jù)各配線2的連接頭的位置的不同等，而在彼此間隔開(kāi)大的空間 配置。配線層通過(guò)例如蒸鍍鋁(Al)而形成。
圖7是表示具有相互接近的部分的多個(gè)配線的以往的圖案的另一例子 的平面圖。圖7所示的兩根配線4 (4a、 4b)相互接近平行配置。在其一 的配線4a的途中，另一配線4b經(jīng)由觸點(diǎn)6與半導(dǎo)體基板的擴(kuò)散層或下層 的配線(未圖示)連接而構(gòu)成終端。
當(dāng)配線層的構(gòu)圖完成，則形成覆蓋配線層的層間絕緣膜或鈍化膜(本 發(fā)明中總稱這些為層間絕緣膜)。例如層間絕緣膜通過(guò)TEOS (Tetra-ethoxy-silane四乙氧基硅)、BPSG (Borophosphosilicate Glass:硼 磷硅玻璃)、硅氮化膜(SiN)等材料通過(guò)CVD (Chemical Vapor Deposition: 化學(xué)氣相沉淀)法等堆積形成。另外，在層間絕緣膜的堆積后，例如出于 回流的平坦化等目的，而可實(shí)施熱處理。
另外，在層間絕緣膜之上還層疊其他配線層以形成配線，從而能夠形成多層配線結(jié)構(gòu)。
圖6、圖7中以虛線的圓包圍的部分8為兩根配線2或配線4相互接 近的部分結(jié)束的部分。圖8例如為放大圖7中的一部分8的平面圖。在配 線4a、 4b接近配置的部分設(shè)置有通過(guò)構(gòu)圖除去配線層的狹窄的槽即間隙 部10。另一方面，接近配置的兩個(gè)配線的一方如圖6所示，改變朝向，或 如圖7所示，與終端的部分鄰接，形成配線層被廣泛除去的開(kāi)口部12。
以往，若在層間絕緣膜的堆積后，實(shí)施熱處理，則在間隙部10和開(kāi) 口部12的連接部分出現(xiàn)層間絕緣膜破裂，平坦性受損等問(wèn)題。
并且，該現(xiàn)象如圖9所示，起因于層間絕緣膜14與間隙部10的位置 處的凹凸對(duì)應(yīng)所能夠形成的空間16。另外，圖9為沿著圖8的線A-A'的 層間絕緣膜和配線層的垂直剖面圖。作為產(chǎn)生這樣的空間16的原因而考 慮有與間隙部IO的凹凸對(duì)應(yīng)地，在層間絕緣膜14也產(chǎn)生凹凸；以及層 間絕緣膜14難以堆積在狹窄的間隙部10的內(nèi)部，但在間隙部10的頂部 的邊緣附近能夠比較迅速地成長(zhǎng)。另一方面，在開(kāi)口部12中，層間絕緣 膜14覆蓋在開(kāi)口部12的邊緣產(chǎn)生的臺(tái)階，能夠密封面對(duì)間隙部10的間 隙部12的端部上出現(xiàn)的小的空間16。對(duì)于上述問(wèn)題相關(guān)的現(xiàn)象，可認(rèn)為 是熱處理使空洞16內(nèi)的氣壓上升導(dǎo)致該端部破壞的結(jié)果。對(duì)于不是空洞 16的任意部分而是在端部產(chǎn)生破壞的原因，推測(cè)是與封閉該端部的層間絕 緣膜14的厚度、基于空洞16的形狀等的強(qiáng)度有關(guān)。
專利文獻(xiàn)特開(kāi)2001—210808號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種集成電路，其具有配線層，該配線層層疊在基體之 上，并具有形成了形成狹窄的槽的間隙部以及與該間隙部相連的寬的開(kāi)口 部的圖案；覆蓋所述配線層而堆積的層間絕緣膜，其中，在所述間隙部和
所述開(kāi)口部的連接部分產(chǎn)生的所述配線層的所述圖案的角部被倒角，所述 間隙部的端部形成朝向所述開(kāi)口部而末端變寬的形狀。
根據(jù)本發(fā)明，可抑制在間隙部IO和開(kāi)口部12的連接部分產(chǎn)生層間絕 緣膜的破裂。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的集成電路的示意垂直剖面圖。
圖2是示意表示相互接近配置的多個(gè)配線的圖案的一例的平面圖。 圖3是示意表示相互接近配置的多個(gè)配線的圖案的另一例的平面圖。 圖4是放大表示圖3的配線圖案的一部分的平面圖。 圖5A是沿著圖4的線A-A'的層間絕緣膜及金屬配線層的垂直剖面圖。
圖5B是沿著圖4的線B-B'的層間絕緣膜及金屬配線層的垂直剖面圖。
圖5C是沿著圖4的線C-C'的層間絕緣膜及金屬配線層的垂直剖面圖。
圖6是表示相互接近配置的多個(gè)配線的以往的圖案的一例的平面圖。 圖7是表示相互接近配置的多個(gè)配線的以往的圖案的另一例的平面圖。
圖8是放大圖6或圖7所示的配線圖案的一部分的平面圖。
圖9是沿著圖8的線A-A'的層間絕緣膜及配線層的垂直剖面圖。
附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明
2、 4配線
10間隙部
12開(kāi)口部
30集成電路
32半導(dǎo)體基板
34硅氧化膜
36電極
38、 42、 46層間絕緣膜 40、 44、 48金屬配線層 50鈍化膜 62端部 64空洞
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施方式(以下稱為實(shí)施方式)。本實(shí)
施方式是其基體為半導(dǎo)體基板的集成電路，圖1是實(shí)施方式的集成電路30 的示意垂直剖面圖。在半導(dǎo)體基板32上通過(guò)離子注入等形成擴(kuò)散層(未 圖示)，之后，在半導(dǎo)體基板32的表面上形成柵極氧化膜或LOCOS (local oxidation of silicon:硅的局部氧化)膜等硅氧化膜34。在硅氧化膜34的 表面形成由多晶硅層構(gòu)成的電極36，并在其上層疊有層間絕緣膜38。
另外，在層間絕緣膜38之上順次層疊金屬配線層40、層間絕緣膜42、 金屬配線層44、層間絕緣膜46、金屬配線層48、鈍化膜50。金屬配線層 40、 44、 48分別通過(guò)由蒸鍍形成的Al膜構(gòu)成。各金屬配線層使用光刻技 術(shù)加工成配線等所希望的圖案。層間絕緣層42、 46通過(guò)CVD法來(lái)堆積 TEOS、 BPSG等而形成。鈍化膜50通過(guò)CVD法或旋涂法層疊SiN或聚 酰亞胺等材料而形成。
圖2、圖3是示意表示例如使用金屬配線層40形成的、具有相互接近 的部分的多個(gè)配線的圖案例子的平面圖。在此，為了與上述以往的結(jié)構(gòu)對(duì) 比，圖2、圖3中分別表示本發(fā)明適用于圖6、圖7所示的以往的配線的 布置中的圖案，為了方便對(duì)比和簡(jiǎn)化說(shuō)明，與圖6、圖7相同的結(jié)構(gòu)使用 相同的附圖標(biāo)記。
圖2、圖3所示的配線圖案與圖6、圖7的圖案不同的點(diǎn)是，其存在 于由虛線的圓包圍的一部分8內(nèi)。如上所述，該一部分8為兩根配線2或 配線4相互接近的部分結(jié)束的部分。該一部分中存在配線層的圖案的角部 52，但在本發(fā)明中，該角部52被倒角。
圖4例如是放大圖3中的一部分8的平面圖。在間隙部10和開(kāi)口部 12的連接部分產(chǎn)生的配線4b的角部被倒角，在配線4b上，在與配線4a 相對(duì)的側(cè)面60h和構(gòu)成配線4b的開(kāi)口部12的邊境的側(cè)面60v之間設(shè)置分 別相對(duì)于這些側(cè)面60h、 60v傾斜交叉的側(cè)面60s。
通過(guò)該側(cè)面60s，在間隙部10上形成朝向開(kāi)口部12末端變寬的形狀 的端部62。間隙部10的端部62的擴(kuò)展角度由相對(duì)于側(cè)面60h的側(cè)面60s 的折曲角度(配線4b的平面形狀中的外角)e賦予。例如，e能夠設(shè)定 為45° 。圖5A—圖5C為沿著圖4的線A-A' 、 B-B' 、 C-C'的層間絕緣膜42、 38和金屬配線層40的垂直剖面圖，圖5A表示配線4a、 4b平行相對(duì)的位置(線A-A')的剖面、圖5B表示端部62的里面位置(線B-B')的剖面、圖5C表示端部62的靠近開(kāi)口部12的位置(線C-C')的剖面。通過(guò)設(shè)置端部62，從而作為間隙部10形成在配線4a、 4b之間的槽的寬度w越靠近開(kāi)口部12越大。隨著槽的寬度w變大，與間隙部10對(duì)應(yīng)形成的層間絕緣膜42內(nèi)的空洞64寬度也擴(kuò)大，若槽的寬度w進(jìn)一步變大，則層間絕緣膜42變得無(wú)法關(guān)閉空洞64的上部，如圖5C所示，層間絕緣膜42在間隙部10內(nèi)形成凹陷66 (凹部)。該凹陷與形成在開(kāi)口部12內(nèi)的層間絕緣膜42的凹部相連。
這樣，通過(guò)在間隙部10上設(shè)置末端變寬的端部62，從而間隙部10和開(kāi)口部12的不連續(xù)性被緩和，空洞64難以被密封。其結(jié)果是，因?qū)娱g絕緣膜42的層疊后的熱處理，難以產(chǎn)生空洞64的破裂，層間絕緣膜42的平坦性得以提高。
在間隙部10上是否形成層間絕緣膜42的空洞64，如上述的圖5A所示，受到間隙部10的長(zhǎng)寬比(槽的深度d/槽的寬度w)的影響。另外，層間絕緣膜42的膜厚t也對(duì)其有影響。將堵塞間隙部10的上部的層間絕緣膜42的膜厚t的下限值設(shè)為tmin，則比該tmin厚的層間絕緣膜42堵塞間隙部10的上部，將間隙部10埋入其下，并且存在形成空洞64的可能性。另外，推測(cè)出tmin大概為寬度w的一半左右。
從提高集成電路的集成度的觀點(diǎn)來(lái)看，寬度w大多被設(shè)定成微細(xì)的情況，因此，可認(rèn)為長(zhǎng)寬比變大的情況居多。長(zhǎng)寬比(d/w)越高，則tmin/d越小。
堆積在開(kāi)口部12上的層間絕緣膜42的膜厚基本上為t，相對(duì)于此，空洞64距離開(kāi)口部10的底面的高度在膜厚超過(guò)tmin以后，基本上不變。因此，隨著t變大，空洞64的底部和開(kāi)口部12之間的層間絕緣膜42的高低差變大。該高低差能夠起到使層間絕緣膜42容易密封空洞64的作用。通過(guò)使端部62增長(zhǎng)，并且減小端部62的擴(kuò)展角度(圖4所示例的角度9 )，降低端部62的兩端間的膜厚的梯度，能夠緩和該作用。
倒角不限于側(cè)面60s那樣的直線型結(jié)構(gòu)，例如，也能夠形成在俯視的情況下為圓弧那樣的曲線。
在上述的實(shí)施方式中，說(shuō)明了關(guān)于第一層金屬配線層40和堆積其上的層間絕緣膜42的本發(fā)明的適用例子，但是本發(fā)明也能夠適用于其它金
屬配線層。具體地，通過(guò)適用于金屬配線層44，能夠抑制層間絕緣膜46的破裂，若適用于金屬配線層48，則能夠抑制通過(guò)CVD法作為鈍化膜50堆積的SiN膜的破裂。另外，本發(fā)明適用于形成電極36的多晶硅層的圖案，能夠抑制層間絕緣膜38的破裂。本發(fā)明對(duì)基體沒(méi)有任何限制，例如基體可以是藍(lán)寶石基板(sapphire substrate)等。另外，本發(fā)明也能夠廣泛適用于通過(guò)CVD法等在具有微細(xì)的間隙部和寬廣的開(kāi)口部的連接部的層上堆積其他層的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1、一種集成電路，其特征在于，具有配線層，其層疊在基體之上，并具有圖案，該圖案形成了形成狹窄的槽的間隙部以及與該間隙部相連的寬的開(kāi)口部；覆蓋所述配線層而堆積的層間絕緣膜，其中，產(chǎn)生于所述間隙部和所述開(kāi)口部的連接部分的所述配線層的所述圖案的角部被倒角，所述間隙部的端部形成朝向所述開(kāi)口部而末端變寬的形狀。
2、 如權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，所述層間絕緣膜堆積成在其下埋入所述端部以外的所述間隙部的膜厚。
3、 如權(quán)利要求2所述的集成電路，其特征在于， 所述間隙部的所述端部的所述開(kāi)口部側(cè)擴(kuò)大至所述層間絕緣膜在所述間隙部?jī)?nèi)形成凹陷而堆積的寬度。
4、 如權(quán)利要求l所述的集成電路，其特征在于， 在與所述端部以外的所述間隙部對(duì)應(yīng)的位置上，空洞形成于所述層間絕緣膜內(nèi)。
5、 如權(quán)利要求4所述的集成電路，其特征在于， 所述層間絕緣膜在所述間隙部的所述端部的寬幅的部分上形成凹陷部，所述空洞朝向所述間隙部的所述端部延伸， 在該端部的途中，該空洞的頂部打開(kāi)而變?yōu)樗霭枷莶俊?br> 6、 一種集成電路的制造方法，該集成電路具有層疊在基體之上， 并具有形成了形成狹窄的槽的間隙部以及與該間隙部相連的寬的開(kāi)口部 的圖案的配線層；覆蓋所述配線層而堆積的層間絕緣膜，所述集成電路的制造方法的特征在于，具有配線層構(gòu)圖工序，其構(gòu)圖在所述基體上層疊的所述配線層，將在 所述間隙部和所述開(kāi)口部的連接部分產(chǎn)生的所述配線層的所述圖案的角部倒角，從而形成所述間隙部的端部成為朝向所述開(kāi)口部末端變寬的形狀 的所述圖案。
7、 如權(quán)利要求6所述的集成電路的制造方法，其特征在于， 具有層間絕緣膜堆積工序，其在構(gòu)圖好的所述配線層上堆積具有埋入所述端部以外的所述間隙部的膜厚的所述層間絕緣膜。
8、 如權(quán)利要求7所述的集成電路的制造方法，其特征在于，所述間隙部的所述端部的所述開(kāi)口部側(cè)擴(kuò)大至所述層間絕緣膜在所 述間隙部?jī)?nèi)形成凹陷而堆積的寬度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種集成電路及其制造方法，當(dāng)在配線層之上堆積層間絕緣膜的集成電路中實(shí)施熱處理時(shí)，在配線間狹窄的間隙部和與其相連的開(kāi)口部的連接部分，難以產(chǎn)生形成于層間絕緣膜的空洞的破裂。將位于間隙部(10)和開(kāi)口部(12)的連接部分的配線(4b)的角部倒角，使間隙部(10)的端部(62)形成朝向開(kāi)口部(12)末端變寬的形狀。這樣，在構(gòu)圖了的配線層之上堆積層間絕緣膜。通過(guò)設(shè)置端部(62)，對(duì)于層間絕緣膜的堆積，可緩和間隙部(10)和開(kāi)口部(12)的連接部分的不連續(xù)性。由此，形成于間隙部(10)的空洞的端部難以被層間絕緣膜密封，從而能夠抑制伴隨熱處理中的空洞的氣壓上升導(dǎo)致的層間絕緣膜的破裂。
文檔編號(hào)H01L23/52GK101527296SQ20091011857
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者松田克志 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社;三洋半導(dǎo)體株式會(huì)社