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JP2005303089A - Semiconductor device - Google Patents

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JP2005303089A
JP2005303089A JP2004118292A JP2004118292A JP2005303089A JP 2005303089 A JP2005303089 A JP 2005303089A JP 2004118292 A JP2004118292 A JP 2004118292A JP 2004118292 A JP2004118292 A JP 2004118292A JP 2005303089 A JP2005303089 A JP 2005303089A
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JP
Japan
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wiring
main
dummy
wirings
semiconductor device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004118292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Tsuda
浩嗣 津田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Electronics Corp
Original Assignee
NEC Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Electronics Corp filed Critical NEC Electronics Corp
Priority to JP2004118292A priority Critical patent/JP2005303089A/en
Publication of JP2005303089A publication Critical patent/JP2005303089A/en
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a wiring pattern whose wiring width and wiring interval are small almost to resolution limits of an exposure device by eliminating influence of proximity effect and micro-loading effect and suppressing resist fall. <P>SOLUTION: A semiconductor device which has a wiring pattern, including a main wire 111 and dummy wires 211 to 216 formed in an insulating film on a semiconductor substrate has the main wire 111 having a specified wire length L1 and the plurality of dummy wires arranged along the wire width W1 of the main wire 111, respective dummy wire arrays being formed by arranging the plurality of dummy wires 211 to 216 which have a wire width W2 of 0.5 to 2 time as large as the wire width W1 of the main wire 311 and have a wire length L2 of ≤50 μm along the wire length L1 of the main wire 111. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体基板上の絶縁膜内に本配線とダミー配線とを含む配線パターンが形成された半導体装置に係り、特に配線幅や配線間隔が露光装置の解像度限界程度に小さい配線パターンレイアウトを有する半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device in which a wiring pattern including a main wiring and a dummy wiring is formed in an insulating film on a semiconductor substrate, and in particular, a wiring pattern layout in which a wiring width and a wiring interval are as small as the resolution limit of an exposure apparatus. The present invention relates to a semiconductor device having the same.

半導体装置における配線の抵抗を測定する方法として、配線に接続された電流供給用端子間に電流Iを供給した際の電圧測定用端子間の電圧Vを測定し、電圧Vを電流Iで除することにより該配線の抵抗を求める方法がある。
しかしながら、リソグラフィ工程およびエッチング工程を経た後では、配線の配線長Lは設計値通りの寸法が維持されるものの、配線幅Wは近接効果やマイクロローディング効果の影響により寸法シフトを生じてしまう。このため、測定した抵抗が、同じ半導体装置内の配線密集部における設計配線幅Wの配線の抵抗と対応しないという問題点があった。そこで、配線の両脇にダミー配線を形成する提案がされている(例えば、特許文献1参照)。また、同特許文献1において、予め配線抵抗と配線幅のシフト量との検量線を作成しておき、配線抵抗から集積回路内の配線幅を求める手法が提案されている。
As a method of measuring the resistance of the wiring in the semiconductor device, the voltage V between the voltage measuring terminals when the current I is supplied between the current supplying terminals connected to the wiring is measured, and the voltage V is divided by the current I. There is a method for obtaining the resistance of the wiring.
However, after the lithography process and the etching process, the wiring length L of the wiring is maintained as designed, but the wiring width W is shifted due to the proximity effect and the microloading effect. For this reason, there is a problem that the measured resistance does not correspond to the resistance of the wiring having the design wiring width W in the wiring dense portion in the same semiconductor device. Therefore, a proposal has been made to form dummy wirings on both sides of the wiring (see, for example, Patent Document 1). Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133830 proposes a method of preparing a calibration curve between the wiring resistance and the shift amount of the wiring width in advance and obtaining the wiring width in the integrated circuit from the wiring resistance.

また、実パターンが形成されていない空き領域に、実パターンと同程度の幅を有するダミーパターンを配線幅方向に複数配置して、パターンの粗密の差を少なくする手法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, a technique has been proposed in which a plurality of dummy patterns having a width approximately the same as the actual pattern are arranged in the wiring width direction in an empty area where the actual pattern is not formed to reduce the difference in pattern density (for example, , See Patent Document 2).

特開平8−55892号公報(第3頁、図1)JP-A-8-55892 (page 3, FIG. 1) 特開平9−311432号公報(第3−4頁、図1−2)Japanese Patent Laid-Open No. 9-311432 (page 3-4, FIG. 1-2)

しかしながら、本発明者による鋭意検討の結果、上記特許文献1の方法では、0.14μm以下の配線幅を有する被測定配線を形成する場合には、以下に述べるような問題が発生し、被測定配線の抵抗と、実際の集積回路における配線密集部の配線抵抗とが対応させるのは難しいことが分かった。
0.14μm以下の配線幅を有する配線を形成する場合には、一般的に、Al合金よりも低抵抗であるCuを配線材料として用い、ダマシン法により配線を形成する。ダマシン法は、半導体基板上の絶縁膜にリソグラフィ工程およびエッチング工程により溝を形成し、溝内部にCuをPVD(Physical Vapor Deposition:物理的気相成膜)法やめっき法により埋め込み、溝内部以外の余分なCuをCMP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械的研磨)法により除去する方法である。なお、必要に応じて、溝内部の配線を絶縁膜により覆う場合もある。
このダマシン法を用いて配線パターンを形成する際、ダミー配線の配線幅が被測定配線の配線幅の2倍よりも小さく、かつ、ダミー配線が被測定配線の両脇に1本ずつしか存在しない場合には、リソグラフィ工程において近接効果によりレジストが解像しないという問題が発生した。この問題は、被測定配線の配線幅が、露光装置の孤立配線に対する解像限界に対応する値以下である場合に特に顕著であった。例えば、現状の開口数NA=0.75のArFエキシマレーザ露光装置を用いた場合には、被測定配線の配線幅が、孤立配線に対する解像限界に対応する値である0.12μm以下で特に顕著であった。ダミー配線のレジストが解像せず消失した場合には、たとえ被測定配線のレジストが残っていたとしても、その被測定配線は孤立配線と同等になってしまい、エッチング工程においてマイクロローディング効果が発生してしまい、集積回路における配線密集部の断面形状と、被測定配線の断面形状が著しく異なることになる。この結果、集積回路における配線密集部の抵抗と、上記被測定配線の抵抗とを対応させるのは難しくなる。
However, as a result of intensive studies by the present inventor, in the method of Patent Document 1 described above, when a wiring to be measured having a wiring width of 0.14 μm or less is formed, the following problems occur and the measured It has been found that it is difficult to make the resistance of the wiring correspond to the wiring resistance of the wiring dense part in the actual integrated circuit.
When forming a wiring having a wiring width of 0.14 μm or less, generally, Cu having a lower resistance than an Al alloy is used as a wiring material, and the wiring is formed by a damascene method. In the damascene method, a groove is formed in an insulating film on a semiconductor substrate by lithography and etching processes, and Cu is embedded in the groove by a PVD (Physical Vapor Deposition) method or a plating method. This excess Cu is removed by CMP (Chemical Mechanical Polishing). If necessary, the wiring inside the trench may be covered with an insulating film.
When forming a wiring pattern using this damascene method, the wiring width of the dummy wiring is smaller than twice the wiring width of the wiring to be measured, and there is only one dummy wiring on each side of the wiring to be measured. In some cases, the resist does not resolve due to the proximity effect in the lithography process. This problem is particularly remarkable when the wiring width of the wiring to be measured is equal to or smaller than the value corresponding to the resolution limit for the isolated wiring of the exposure apparatus. For example, when an ArF excimer laser exposure apparatus having a current numerical aperture NA = 0.75 is used, the wiring width of the wiring to be measured is 0.12 μm or less, which is a value corresponding to the resolution limit for an isolated wiring. It was remarkable. If the resist of the dummy wiring disappears without being resolved, the measured wiring becomes equivalent to the isolated wiring even if the resist of the measured wiring remains, and a microloading effect occurs in the etching process. As a result, the cross-sectional shape of the wiring dense part in the integrated circuit and the cross-sectional shape of the wiring to be measured are significantly different. As a result, it is difficult to make the resistance of the wiring dense part in the integrated circuit correspond to the resistance of the wiring to be measured.

そこで、本発明者は、上記特許文献2の方法を組み合わせることについて検討した。すなわち、被測定配線の配線長と同等の配線長を有するダミー配線を配線幅方向へ複数配置して、配線密集部のパターンの密度に近づける方法を試行した。しかし、被測定配線の配線長が100μm以上であり、露光量過多の場合には、ポジレジストの残し部分に対応するレジストパターンが倒壊したり、剥がれたりする頻度が増大するという問題が発生した。この問題は、被測定配線とダミー配線との間隔が、露光装置の孤立配線に対する解像限界に対応する値以下である場合に特に顕著であった。例えば、現状の開口数NA=0.75のArFエキシマレーザ露光装置を用いた場合には、被測定配線とダミー配線との間隔が、孤立配線に対する解像限界に対応する値である0.12μm以下で特に顕著であった。   Therefore, the present inventor examined combining the method of Patent Document 2. In other words, a method was attempted in which a plurality of dummy wirings having a wiring length equivalent to the wiring length of the wiring to be measured are arranged in the wiring width direction so as to approach the pattern density of the wiring dense portion. However, when the wiring length of the wiring to be measured is 100 μm or more and the exposure amount is excessive, there is a problem in that the frequency with which the resist pattern corresponding to the remaining portion of the positive resist collapses or peels off increases. This problem is particularly noticeable when the distance between the measured wiring and the dummy wiring is not more than a value corresponding to the resolution limit for the isolated wiring of the exposure apparatus. For example, when an ArF excimer laser exposure apparatus having a current numerical aperture NA = 0.75 is used, the interval between the wiring to be measured and the dummy wiring is 0.12 μm which is a value corresponding to the resolution limit for the isolated wiring. This was particularly noticeable below.

以上述べたように、今後ますます微細化が要求される半導体装置を製造するに当たり、露光装置の孤立配線に対する解像限界と同等の配線幅を有する配線を、近接効果やマイクロローディング効果の影響を排除し、レジスト倒壊やはがれを抑制して、集積回路における配線密集部と同等の形状・寸法を持つ配線を実現し、同等の電気特性(ここでは抵抗値)を得るのは非常に困難であった。   As described above, in the manufacture of semiconductor devices that will be increasingly required to be miniaturized in the future, wiring having the same wiring width as the resolution limit for the isolated wiring of the exposure device is affected by the proximity effect and microloading effect. It is very difficult to achieve the same electrical characteristics (in this case, resistance value) by eliminating and suppressing resist collapse and peeling, realizing a wiring with the same shape and dimensions as the densely packed portion of the integrated circuit. It was.

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、近接効果やマイクロローディング効果の影響を排除し、レジスト倒れを抑制し、配線幅や配線間隔が露光装置の解像度限界程度に小さい配線パターンを得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, eliminates the influence of the proximity effect and the microloading effect, suppresses the resist collapse, and the wiring width and the wiring interval are as small as the resolution limit of the exposure apparatus. An object is to obtain a wiring pattern.

本発明に係る半導体装置は、半導体基板上の絶縁膜内に本配線とダミー配線とを含む配線パターンが形成された半導体装置であって、
所定の配線長を有する本配線と、
前記本配線の配線幅方向に複数配置されたダミー配線列とを備え、
前記本配線の配線幅の0.5倍〜2倍の配線幅を有し、かつ、前記本配線の配線幅よりも長く前記本配線の配線長よりも短い配線長を有するダミー配線を前記本配線の配線長方向に複数配置することにより各ダミー配線列を構成したことを特徴とするものである。
A semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device in which a wiring pattern including a main wiring and a dummy wiring is formed in an insulating film on a semiconductor substrate,
A main wiring having a predetermined wiring length;
A plurality of dummy wiring rows arranged in the wiring width direction of the main wiring,
A dummy wiring having a wiring width of 0.5 to 2 times the wiring width of the main wiring and having a wiring length longer than the wiring width of the main wiring and shorter than the wiring length of the main wiring; Each dummy wiring row is configured by arranging a plurality of wirings in the wiring length direction.

本発明に係る半導体装置は、半導体基板上の絶縁膜内に本配線とダミー配線とを含む配線パターンが形成された半導体装置であって、
所定の配線長を有する本配線と、
前記本配線の配線幅方向に複数配置されたダミー配線列とを備え、
前記本配線の配線幅の0.5倍〜2倍の配線幅を有し、かつ、50μm以下の配線長を有するダミー配線を前記本配線の配線長方向に複数配置することにより各ダミー配線列を構成したことを特徴とするものである。
A semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device in which a wiring pattern including a main wiring and a dummy wiring is formed in an insulating film on a semiconductor substrate,
A main wiring having a predetermined wiring length;
A plurality of dummy wiring rows arranged in the wiring width direction of the main wiring,
By arranging a plurality of dummy wirings having a wiring width of 0.5 to 2 times the wiring width of the main wiring and having a wiring length of 50 μm or less in the wiring length direction of the main wiring, It is characterized by comprising.

本発明に係る半導体装置は、半導体基板上の絶縁膜内に本配線とダミー配線とを含む配線パターンが形成された半導体装置であって、
100μm以上の配線長を有する本配線と、
前記本配線の配線幅方向に複数配置されたダミー配線列とを備え、
前記本配線の配線幅の0.5倍〜2倍の配線幅を有し、かつ、50μm以下の配線長を有するダミー配線を前記本配線の配線長方向に複数配置することにより各ダミー配線列を構成したことを特徴とするものである。
A semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device in which a wiring pattern including a main wiring and a dummy wiring is formed in an insulating film on a semiconductor substrate,
A main wiring having a wiring length of 100 μm or more;
A plurality of dummy wiring rows arranged in the wiring width direction of the main wiring,
By arranging a plurality of dummy wirings having a wiring width of 0.5 to 2 times the wiring width of the main wiring and having a wiring length of 50 μm or less in the wiring length direction of the main wiring, It is characterized by comprising.

本発明に係る半導体装置において、前記本配線に最も近接するダミー配線列を含む複数のダミー配線列のダミー配線を接続する引き出し配線と、
前記引き出し配線により接続されたダミー配線の何れかと接続された端子とを更に備えることが好適である。
In the semiconductor device according to the present invention, a lead-out wiring that connects the dummy wirings of a plurality of dummy wiring rows including the dummy wiring row closest to the main wiring;
It is preferable to further include a terminal connected to any one of the dummy wirings connected by the lead wiring.

本発明に係る半導体装置において、前記本配線は、複数箇所で前記半導体基板の水平方向に屈曲した形状を有することが好適である。   In the semiconductor device according to the present invention, it is preferable that the main wiring has a shape bent in a horizontal direction of the semiconductor substrate at a plurality of locations.

本発明に係る半導体装置において、前記本配線は、下層に配置された第1の本配線と、該第1の本配線よりも上層に配置された第2の本配線と、該第1及び第2の本配線を接続するビアとを有し、
前記ダミー配線列は、前記第1及び第2の本配線の配線幅方向にそれぞれ複数配置されることが好適である。
In the semiconductor device according to the present invention, the main wiring includes a first main wiring arranged in a lower layer, a second main wiring arranged in an upper layer than the first main wiring, the first and first wirings. Vias for connecting the two main wirings,
It is preferable that a plurality of the dummy wiring rows are arranged in the wiring width direction of the first and second main wirings.

本発明に係る半導体装置において、前記本配線は、前記第1及び第2の本配線並びに前記ビアをそれぞれ複数有し、
前記ビアは異なる間隔で配置されることが好適である。
In the semiconductor device according to the present invention, the main wiring has a plurality of the first and second main wirings and the vias, respectively.
The vias are preferably arranged at different intervals.

本発明に係る半導体装置において、前記ビアに対して前記第1及び第2の本配線の反対側に、前記ダミー配線がそれぞれ配置されたことが好適である。   In the semiconductor device according to the present invention, it is preferable that the dummy wirings are respectively disposed on opposite sides of the first and second main wirings with respect to the via.

本発明によれば、近接効果やマイクロローディング効果の影響を排除し、レジスト倒れを抑制し、配線幅や配線間隔が露光装置の解像度限界程度に小さい配線パターンを得ることができる。   According to the present invention, it is possible to eliminate the influence of the proximity effect and the microloading effect, suppress resist collapse, and obtain a wiring pattern whose wiring width and wiring interval are as small as the resolution limit of the exposure apparatus.

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。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be simplified or omitted.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1による半導体装置を説明するための平面図である。
半導体基板上の絶縁膜に図1に示す配線パターンが形成されている。配線パターン間は絶縁膜により絶縁されている。図1に示すように、所定の配線長Lを有する本配線111が形成されている。本配線111は、例えば、抵抗のような電気特性が測定される被測定配線である。本配線111の両端は、電流供給用端子としてのパッド121,122と、電圧測定用端子としてのパッド131,132とに接続されている。本配線111の両脇には、複数のダミー配線211〜216の列が形成されている。各ダミー配線列は、本配線111の配線幅W1と同等、より詳細には、配線幅W1の0.5倍〜2倍の配線幅W2を有するダミー配線211〜216が配線長方向に複数配置されることにより構成されている。各ダミー配線列を構成するダミー配線211〜216は、本配線111の配線幅W1よりも長く、配線長L1よりも短い配線長L2を有する。本配線111の配線長L1が100μm以上の場合、ダミー配線211〜216の配線長L2は50μm以下とする(後述)。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a plan view for explaining a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
A wiring pattern shown in FIG. 1 is formed on the insulating film on the semiconductor substrate. The wiring patterns are insulated by an insulating film. As shown in FIG. 1, a main wiring 111 having a predetermined wiring length L is formed. The wiring 111 is a wiring to be measured in which electrical characteristics such as resistance are measured. Both ends of the wiring 111 are connected to pads 121 and 122 as current supply terminals and pads 131 and 132 as voltage measurement terminals. A row of a plurality of dummy wirings 211 to 216 is formed on both sides of the main wiring 111. Each dummy wiring row is equivalent to the wiring width W1 of the main wiring 111. More specifically, a plurality of dummy wirings 211 to 216 having a wiring width W2 that is 0.5 to 2 times the wiring width W1 are arranged in the wiring length direction. Is configured. The dummy wirings 211 to 216 constituting each dummy wiring row have a wiring length L2 that is longer than the wiring width W1 of the main wiring 111 and shorter than the wiring length L1. When the wiring length L1 of the main wiring 111 is 100 μm or more, the wiring length L2 of the dummy wirings 211 to 216 is set to 50 μm or less (described later).

言い換えれば、本配線111の配線幅方向に配置された複数のダミー配線列は、本配線111の配線幅W1よりも長く配線長L1よりも短い配線長L2を有し、本配線111の配線幅W1と同等(詳細には、配線幅W1の0.5倍〜2倍)の配線幅W2を有するダミーパターン211〜216にそれぞれ分割されている。   In other words, the plurality of dummy wiring rows arranged in the wiring width direction of the main wiring 111 has a wiring length L2 that is longer than the wiring width W1 of the main wiring 111 and shorter than the wiring length L1, and the wiring width of the main wiring 111 It is divided into dummy patterns 211 to 216 each having a wiring width W2 equivalent to W1 (specifically, 0.5 times to 2 times the wiring width W1).

本実施の形態1では、本配線111の配線長L1は100μmとし、本配線111の配線幅W1は0.10μmとし、ダミー配線211〜216の配線幅W2は0.10μmとした。さらに、本配線111とダミー配線211との間隔S1と、ダミー配線間の間隔S2とは、それぞれ0.10μmとした。   In the first embodiment, the wiring length L1 of the main wiring 111 is 100 μm, the wiring width W1 of the main wiring 111 is 0.10 μm, and the wiring width W2 of the dummy wirings 211 to 216 is 0.10 μm. Further, the distance S1 between the main wiring 111 and the dummy wiring 211 and the distance S2 between the dummy wirings were each 0.10 μm.

次に、上記半導体装置の製造方法について説明する。
図2は、本発明の実施の形態1による半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。
先ず、図2(a)に示すように、絶縁膜100aで覆われた半導体基板100上に別の絶縁膜101を形成する。そして、絶縁膜101上にポジ型レジスト膜102を形成する。
次に、図2(b)に示すように、図1に示す配線パターンに対応する開口が形成されたマスク10を介してレジスト膜102に対し露光光103を照射する。パターン露光には、例えば、開口数NA=0.75のArFエキシマレーザ露光装置を用いる。マスク10としては、例えば、透明基板10a上に半透明膜10bが形成されてなるハーフトーン型位相シフトマスクを用いることができる。該半透明膜10bには、上記開口が形成されている。その後、PEB(露光後ベーク)及び現像処理を行うことにより、図2(c)に示すようなレジストパターン104が形成される。
さらに、図2(c)に示すように、レジストパターン104をマスクとして絶縁膜101を異方性エッチングする。これにより、絶縁膜101内に配線パターンに対応する溝が形成される。
次に、溝の内部を含む基板100全面にバリアメタル(密着層)を薄く形成した後、Cu膜をPVD法及び電解めっき法により堆積させる。そして、溝の内部以外に堆積した不要なCu膜をCMP法により除去する。これにより、図2(d)に示すような配線パターン、すなわち本配線111及びダミー配線211〜216が形成される。なお、図2(d)に示す断面構造は、図1のA−A’断面に対応する。
Next, a method for manufacturing the semiconductor device will be described.
FIG. 2 is a process sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
First, as shown in FIG. 2A, another insulating film 101 is formed on the semiconductor substrate 100 covered with the insulating film 100a. Then, a positive resist film 102 is formed on the insulating film 101.
Next, as shown in FIG. 2B, the exposure light 103 is irradiated to the resist film 102 through a mask 10 in which openings corresponding to the wiring pattern shown in FIG. 1 are formed. For the pattern exposure, for example, an ArF excimer laser exposure apparatus having a numerical aperture NA = 0.75 is used. As the mask 10, for example, a halftone phase shift mask in which a translucent film 10b is formed on a transparent substrate 10a can be used. The opening is formed in the translucent film 10b. Thereafter, PEB (post-exposure baking) and development processing are performed to form a resist pattern 104 as shown in FIG.
Further, as shown in FIG. 2C, the insulating film 101 is anisotropically etched using the resist pattern 104 as a mask. Thereby, a groove corresponding to the wiring pattern is formed in the insulating film 101.
Next, after a thin barrier metal (adhesion layer) is formed on the entire surface of the substrate 100 including the inside of the groove, a Cu film is deposited by a PVD method and an electrolytic plating method. Then, an unnecessary Cu film deposited outside the inside of the groove is removed by a CMP method. Thereby, a wiring pattern as shown in FIG. 2D, that is, the main wiring 111 and the dummy wirings 211 to 216 are formed. The cross-sectional structure shown in FIG. 2D corresponds to the AA ′ cross section in FIG.

以上説明したように、本実施の形態1では、本配線111の配線幅方向に複数のダミー配線列を設けた。本配線111の配線幅W1と同等の配線幅W2を有し、かつ、本配線111の配線長L1よりも短い配線長L2を有するダミー配線211〜216を、配線長方向に複数配置することにより上記ダミー配線列を構成した。よって、露光装置の孤立配線に対する解像限界と同等以下の細い配線幅を有する本配線111を形成することができる。より詳細には、露光装置の孤立配線に対する解像限界が0.12μmであっても、近接効果やマイクロローディング効果の影響を排除し、レジスト非解像やレジスト倒壊の影響なく、配線幅W1が0.10μmである溝配線111を形成することが可能になる。
さらに、ダミー配線211〜216の配線長L2を50μm以下にすることにより、配線長L1が100μm以上である溝配線111を形成することが可能になる。つまり、本配線111の配線長L1が100μm以上と長くなってもレジスト倒壊に対して大きなマージンが得られる。これは、ポジ型レジストを使用した場合に、配線長方向においてダミー配線間の対応する箇所に残存するレジストが配線幅方向の支柱となるためである。
また、集積回路の配線密集部と同等の断面形状が得られるため、本配線111が被測定配線である場合には、配線密集部と同等の配線特性(ここでは抵抗値)を有する配線111が得られる。
As described above, in the first embodiment, a plurality of dummy wiring rows are provided in the wiring width direction of the main wiring 111. By arranging a plurality of dummy wirings 211 to 216 having a wiring width W2 equivalent to the wiring width W1 of the main wiring 111 and having a wiring length L2 shorter than the wiring length L1 of the main wiring 111 in the wiring length direction. The dummy wiring row was configured. Therefore, the main wiring 111 having a narrow wiring width equal to or smaller than the resolution limit for the isolated wiring of the exposure apparatus can be formed. More specifically, even if the resolution limit for the isolated wiring of the exposure apparatus is 0.12 μm, the influence of the proximity effect and the microloading effect is eliminated, and the wiring width W1 is reduced without the influence of resist non-resolution or resist collapse. It becomes possible to form the trench wiring 111 having a thickness of 0.10 μm.
Furthermore, by setting the wiring length L2 of the dummy wirings 211 to 216 to 50 μm or less, it is possible to form the groove wiring 111 having a wiring length L1 of 100 μm or more. That is, even if the wiring length L1 of the main wiring 111 is as long as 100 μm or more, a large margin for resist collapse can be obtained. This is because, when a positive resist is used, the resist remaining in the corresponding portion between the dummy wirings in the wiring length direction becomes a support in the wiring width direction.
In addition, since a cross-sectional shape equivalent to the wiring dense portion of the integrated circuit is obtained, when the wiring 111 is a wiring to be measured, the wiring 111 having wiring characteristics (here, resistance value) equivalent to that of the wiring dense portion is obtained. can get.

一方、本実施の形態1に対する比較例として、本配線111の両側にダミー配線として100μm長で0.10μm/0.10μmのライン・アンド・スペース・パターンを形成した。すなわち、L1=L2=100μm、W1=W2=0.10μm、S1=S2=0.10μmで、本配線及びダミー配線を形成した。本比較例では、本配線とダミー配線の両方とも、配線長方向の中央付近(50μm近傍)でレジストパターンが倒壊していた。   On the other hand, as a comparative example with respect to the first embodiment, a line-and-space pattern of 100 μm length and 0.10 μm / 0.10 μm was formed on both sides of the main wiring 111 as a dummy wiring. That is, the main wiring and the dummy wiring were formed with L1 = L2 = 100 μm, W1 = W2 = 0.10 μm, and S1 = S2 = 0.10 μm. In this comparative example, the resist pattern collapsed near the center in the wiring length direction (near 50 μm) in both the main wiring and the dummy wiring.

なお、本実施の形態1では、電流供給用端子121,122及び電圧測定用端子131,132として2個のパッドをそれぞれ設けたが、電流供給用端子121,122と電圧測定用端子131,132とを兼用してパッドの数を減らしてもよい(後述する実施の形態2,3,4,5についても同様)。   In the first embodiment, two pads are provided as the current supply terminals 121 and 122 and the voltage measurement terminals 131 and 132, respectively. However, the current supply terminals 121 and 122 and the voltage measurement terminals 131 and 132 are provided. May also be used to reduce the number of pads (the same applies to the second, third, fourth, and fifth embodiments described later).

また、ダミー配線列を本配線111の両側にそれぞれ3列ずつ設けたが、リソグラフィ用のマスク作成や電子ビーム直描露光のデータ処理等の制約を受けないならば、パターン密度を均一にするためにダミー配線列は多い方が好適である。ここで、ダミー配線列を本配線111の両側に少なくとも2列ずつ設ければ、本実施の形態1による効果が得られる(後述する実施の形態2,3,4,5についても同様)。   Further, although three dummy wiring lines are provided on both sides of the main wiring 111, in order to make the pattern density uniform if there are no restrictions such as masking for lithography and data processing for electron beam direct drawing exposure. In addition, it is preferable that there are many dummy wiring lines. Here, if at least two dummy wiring rows are provided on both sides of the main wiring 111, the effect of the first embodiment can be obtained (the same applies to the second, third, fourth, and fifth embodiments described later).

さらに、本実施の形態1では、本配線111は、抵抗を測定するための被測定配線に限らず、配線間の容量やリーク電流のような電気特性を測定するための配線であってもよく、通常の素子機能の一部としての配線であってもよい(後述する実施の形態2,3,4,5についても同様)。   Further, in the first embodiment, the main wiring 111 is not limited to a wiring to be measured for measuring resistance, but may be a wiring for measuring electrical characteristics such as capacitance between wirings and leakage current. The wiring may be a part of a normal element function (the same applies to the second, third, fourth, and fifth embodiments described later).

また、本実施の形態1では、本配線111の両側に同種の配線が存在しない場合に、本配線111の両側にダミー配線列を3列ずつ配置する例について説明したが、本配線111の片側に同種の配線が存在する場合には、その反対側にのみダミー配線列を配置すればよい。例えば、ダミー配線214〜216の側に同種配線が存在する場合、ダミー配線211〜213の列のみ形成すればよい(後述する実施の形態2,3,4,5についても同様)。   In the first embodiment, an example in which three dummy wiring rows are arranged on both sides of the main wiring 111 when the same type of wiring does not exist on both sides of the main wiring 111 has been described. If the same type of wiring exists, the dummy wiring row only needs to be arranged on the opposite side. For example, when the same kind of wiring exists on the dummy wirings 214 to 216 side, only the columns of the dummy wirings 211 to 213 may be formed (the same applies to the second, third, fourth, and fifth embodiments described later).

また、従来のゲート配線やAl合金配線のように、先に配線層を形成する配線材料膜を基板全面に形成して、その配線材料膜を加工することにより配線をパターニングしてもよい。さらに、分離絶縁膜で周囲を囲まれた拡散層の抵抗を測定するためのパターンに本発明を適用することができる(後述する実施の形態2−7についても同様)。   Alternatively, like a conventional gate wiring or Al alloy wiring, a wiring material film for forming a wiring layer may be formed on the entire surface of the substrate, and the wiring material film may be processed to pattern the wiring. Furthermore, the present invention can be applied to a pattern for measuring the resistance of a diffusion layer surrounded by an isolation insulating film (the same applies to Embodiment 2-7 described later).

実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2による半導体装置を説明するための平面図である。
図3に示すように、本配線111の両側に、実施の形態1と同様に、本配線111の配線幅W1の0.5倍〜2倍の配線幅W2を有し、本配線111の配線幅W1よりも長く配線長L1よりも短い配線長L2を有する複数のダミー配線211〜213,214〜216の列が形成されている。本配線111に最も近接するダミー配線211を含む複数列のダミー配線211〜213は引き出し配線217を介して接続され、さらにダミー配線213が引き出し配線218を介して電圧供給用端子221に接続されている。同様に、本配線111に最も近接するダミー配線214を含む複数列のダミー配線214〜216は引き出し配線219を介して接続され、さらにダミー配線216は引き出し配線220を介して電圧供給用端子222に接続されている。この電圧供給用端子221,222に電圧を供給することにより、本配線111に最も近接するダミー配線211,214に電圧が供給される。
本実施の形態2では、実施の形態1と同様に、本配線111の配線長L1は100μmとし、本配線111の配線幅W1は0.10μmとし、ダミー配線211〜216の配線幅W2は0.10μmとした。さらに、本配線111とダミー配線211,214との間隔S1と、ダミー配線間の間隔S2とは、それぞれ0.10μmとした。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a plan view for explaining the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the wiring 111 has a wiring width W2 that is 0.5 to 2 times the wiring width W1 of the main wiring 111 on both sides of the main wiring 111, as in the first embodiment. A row of a plurality of dummy wirings 211 to 213 and 214 to 216 having a wiring length L2 longer than the width W1 and shorter than the wiring length L1 is formed. A plurality of rows of dummy wirings 211 to 213 including the dummy wiring 211 closest to the main wiring 111 are connected via a lead wiring 217, and the dummy wiring 213 is connected to a voltage supply terminal 221 via a lead wiring 218. Yes. Similarly, a plurality of columns of dummy wirings 214 to 216 including the dummy wiring 214 closest to the main wiring 111 are connected via the lead wiring 219, and the dummy wiring 216 is connected to the voltage supply terminal 222 via the lead wiring 220. It is connected. By supplying a voltage to the voltage supply terminals 221 and 222, a voltage is supplied to the dummy wirings 211 and 214 that are closest to the main wiring 111.
In the second embodiment, as in the first embodiment, the wiring length L1 of the main wiring 111 is 100 μm, the wiring width W1 of the main wiring 111 is 0.10 μm, and the wiring width W2 of the dummy wirings 211 to 216 is 0. 10 μm. Further, the distance S1 between the main wiring 111 and the dummy wirings 211 and 214 and the distance S2 between the dummy wirings were each 0.10 μm.

以上説明したように、本実施の形態2では、実施の形態1と同様に、本配線111の配線幅方向に複数のダミー配線列を設けた。本配線111の配線幅W1と同等の配線幅W2を有し、本配線111の配線長L1よりも短い配線長L2を有するダミー配線211〜216を、配線長方向に複数配置することにより上記ダミー配線列を構成した。さらに、ダミー配線211〜213,214〜216を引き出し配線217,219を介して接続し、ダミー配線213,216を引き出し配線218,220を介して電圧供給用端子221,222と接続した。これにより、本配線111に最も近接するダミー配線211,214へ電圧を供給することができる。従って、実施の形態1で得られた効果に加え、ダミー配線211,214から絶縁膜を介して本配線111に流れる電流を測定することができる。よって、本配線111とダミー配線211,214間に存在する絶縁膜の特性や、パターン形成不良等について新規な知見を得ることができる。   As described above, in the second embodiment, a plurality of dummy wiring rows are provided in the wiring width direction of the main wiring 111 as in the first embodiment. By arranging a plurality of dummy wirings 211 to 216 having a wiring width W2 equivalent to the wiring width W1 of the main wiring 111 and having a wiring length L2 shorter than the wiring length L1 of the main wiring 111, the dummy wiring is arranged. A wiring line was constructed. Further, the dummy wirings 211 to 213 and 214 to 216 are connected via the lead wirings 217 and 219, and the dummy wirings 213 and 216 are connected to the voltage supply terminals 221 and 222 via the lead wirings 218 and 220. As a result, a voltage can be supplied to the dummy wirings 211 and 214 closest to the main wiring 111. Therefore, in addition to the effects obtained in the first embodiment, the current flowing from the dummy wirings 211 and 214 to the main wiring 111 through the insulating film can be measured. Therefore, new knowledge about the characteristics of the insulating film existing between the main wiring 111 and the dummy wirings 211 and 214, pattern formation defects, and the like can be obtained.

なお、本実施の形態2では、引き出し配線218,220を介してダミー配線213,216と端子221,222とを接続したが、本配線111に再近接のダミー配線211,214と端子221,222とを接続してもよく、該ダミー配線211,214と接続されたダミー配線212,215と端子221,222とを接続してもよい。   In the second embodiment, the dummy wirings 213 and 216 and the terminals 221 and 222 are connected via the lead-out wirings 218 and 220. However, the dummy wirings 211 and 214 and the terminals 221 and 222 which are close to the main wiring 111 are connected. Or the dummy wirings 212 and 215 connected to the dummy wirings 211 and 214 and the terminals 221 and 222 may be connected.

実施の形態3.
図4は、本発明の実施の形態3による半導体装置を説明するための平面図である。
図4に示すように、本配線112は、基板水平方向において、複数箇所で直角に屈曲した蛇行形状を有する。より詳細には、本配線112は、図中左右方向に延び、例えば、200μm長の配線112aと、図中上下方向に延び、例えば、2μm長の配線112bとが交互に接続されている。本配線112の総配線長(トータル配線長)は、例えば、20198μmである。本配線112の両端は、電流供給用端子としてのパッド123,124と、電圧測定用端子としてのパッド133,134とに接続されている。本配線112の両側には、実施の形態1と同様に、本配線112の配線幅W1と同等の配線幅W2を有し、本配線111の配線幅W1よりも長く配線長L1よりも短い配線長L2を有する複数のダミー配線231〜236の列を設けた。ダミー配線231〜236の列は、本配線112と平行に蛇行して配置されている。
本実施の形態3では、実施の形態1と同様に、本配線112の配線幅W1は0.10μmとし、ダミー配線231〜236の配線幅W2は0.10μmとした。さらに、本配線112とダミー配線231,234との間隔S1と、ダミー配線間の間隔S2とは、それぞれ0.10μmとした。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a plan view for explaining the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4, the main wiring 112 has a meandering shape bent at right angles at a plurality of positions in the horizontal direction of the substrate. More specifically, the main wiring 112 extends in the left-right direction in the drawing, for example, a wiring 112 a having a length of 200 μm and a wiring 112 b extending in the vertical direction in the drawing, for example, 2 μm in length. The total wiring length (total wiring length) of the main wiring 112 is, for example, 20198 μm. Both ends of the wiring 112 are connected to pads 123 and 124 as current supply terminals and pads 133 and 134 as voltage measurement terminals. Similar to the first embodiment, both sides of the main wiring 112 have a wiring width W2 equivalent to the wiring width W1 of the main wiring 112, and are longer than the wiring width W1 of the main wiring 111 and shorter than the wiring length L1. A row of a plurality of dummy wirings 231 to 236 having a length L2 is provided. The columns of the dummy wirings 231 to 236 are arranged to meander in parallel with the main wiring 112.
In the third embodiment, as in the first embodiment, the wiring width W1 of the main wiring 112 is 0.10 μm, and the wiring width W2 of the dummy wirings 231 to 236 is 0.10 μm. Further, the distance S1 between the main wiring 112 and the dummy wirings 231 and 234 and the distance S2 between the dummy wirings were each 0.10 μm.

以上説明したように、本実施の形態3では、本配線112が一直線ではなく、配線112a,112bを交互に接続して蛇行形状とした。そして、実施の形態1と同様に、本配線112の配線幅方向に複数のダミー配線列を設けた。本配線112の配線幅W1と同等の配線幅W2を有し、50μm以下の配線長L2を有するダミー配線231〜236を、本配線112の配線長方向に複数配置することにより上記ダミー配線列を構成した。従って、実施の形態1で得られた効果に加え、配線エレクトロマイグレーション評価(以下「EM評価」という。)のような本配線112の配線長が400μm以上であることを必要とされる電気特性測定を行うことができる。
また、本配線112を屈曲させることにより、コンパクトな配線パターンを形成することができる。つまり、同じ総配線長を有する本配線を屈曲しない一直線のパターンで形成すれば、本配線だけで例えば20mmを超える長さを占有するが、本実施の形態3により本配線だけで一辺が200μmの正方形を占有するにとどめることができる。よって、半導体基板上のスペースを有効に活用することができる。
なお、隣接する配線112a,112a間の間隔は、その間に2列のダミー配線列を間隔S1,S2で配置可能な間隔に縮小することができる。この場合、2列のダミー配線列を挟む配線112a,112aが、該2列のダミー配線列を共用することにより、本実施の形態3による効果が得られる。
As described above, in the third embodiment, the main wiring 112 is not a straight line, but the wirings 112a and 112b are alternately connected to form a meandering shape. As in the first embodiment, a plurality of dummy wiring rows are provided in the wiring width direction of the main wiring 112. By arranging a plurality of dummy wirings 231 to 236 having a wiring width W2 equal to the wiring width W1 of the main wiring 112 and having a wiring length L2 of 50 μm or less in the wiring length direction of the main wiring 112, the dummy wiring row is formed. Configured. Therefore, in addition to the effects obtained in the first embodiment, electrical characteristic measurement that requires the wiring length of the main wiring 112 to be 400 μm or more, such as wiring electromigration evaluation (hereinafter referred to as “EM evaluation”). It can be performed.
Further, by bending the main wiring 112, a compact wiring pattern can be formed. In other words, if the main wiring having the same total wiring length is formed in a straight line pattern that is not bent, the main wiring alone occupies a length exceeding 20 mm, for example. However, according to the third embodiment, only one side of the main wiring is 200 μm. Can only occupy a square. Therefore, the space on the semiconductor substrate can be effectively utilized.
It should be noted that the interval between the adjacent wirings 112a and 112a can be reduced to an interval at which two dummy wiring rows can be arranged at intervals S1 and S2. In this case, the wirings 112a and 112a sandwiching the two dummy wiring rows share the two dummy wiring rows, thereby obtaining the effect of the third embodiment.

実施の形態4.
図5は、本発明の実施の形態4による半導体装置を説明するための平面図である。
本配線113,114がビア311を介して2つの配線層にそれぞれ形成されている。すなわち、図5は、半導体基板(図示せず)上に配線パターンとして形成された2層Cu配線モジュールを示している。第1配線層には第1の本配線113が形成されている。該第1配線層よりも上層の第2配線層には、第2の本配線114、電流供給用端子125,126及び電圧測定用端子135,136が形成されている。第1配線層と第2配線層との間のビア層には、第1及び第2の本配線113,114を接続するビア311が形成されている。なお、端子125,126,135,136は、第2配線層に形成するのではなく、第2配線層よりも更に上層にAlパッドとして形成してもよい。
第1配線層において、本配線113の両側に、実施の形態1と同様に、本配線113の配線幅W1の0.5倍〜2倍の配線幅W2を有し、50μm以下の配線長L2を有する複数のダミー配線241〜243,244〜246の列が形成されている。同様に、第2配線層において、本配線114の両側に、複数のダミー配線251〜253,254〜256の列が形成されている。第1及び第2配線層において、ダミー配線241〜246,251〜256は、本配線113,114の両側だけでなく、上層又は下層の本配線114,113に対応する位置の両側にも形成されている。これにより、本配線113,114のビア311近傍において、配線長方向からの近接効果やマイクロローディング効果の影響を排除することができる。
本実施の形態4において、本配線113,114の配線長はそれぞれ100μm強とし、ビア311中心間の距離L3を100μmとした。また、本実施の形態4では、本配線113,114の配線幅W1は0.10μmとし、ダミー配線241〜246,251〜256の配線幅W2は0.10μmとした。さらに、本配線113,114とダミー配線241,244,251,254との間隔S1と、ダミー配線間の間隔S2とは、それぞれ0.10μmとした。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a plan view for explaining the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention.
The main wirings 113 and 114 are formed in two wiring layers through vias 311, respectively. That is, FIG. 5 shows a two-layer Cu wiring module formed as a wiring pattern on a semiconductor substrate (not shown). A first main wiring 113 is formed in the first wiring layer. In the second wiring layer above the first wiring layer, a second main wiring 114, current supply terminals 125 and 126, and voltage measurement terminals 135 and 136 are formed. A via 311 connecting the first and second main wirings 113 and 114 is formed in the via layer between the first wiring layer and the second wiring layer. The terminals 125, 126, 135, and 136 may not be formed in the second wiring layer, but may be formed as Al pads further above the second wiring layer.
In the first wiring layer, on both sides of the main wiring 113, as in the first embodiment, the wiring width W2 is 0.5 to 2 times the wiring width W1 of the main wiring 113, and the wiring length L2 is 50 μm or less. A plurality of rows of dummy wirings 241 to 243 and 244 to 246 are formed. Similarly, in the second wiring layer, columns of a plurality of dummy wirings 251 to 253 and 254 to 256 are formed on both sides of the main wiring 114. In the first and second wiring layers, the dummy wirings 241 to 246 and 251 to 256 are formed not only on both sides of the main wirings 113 and 114 but also on both sides at positions corresponding to the upper wiring or the lower wiring main wirings 114 and 113. ing. Thereby, in the vicinity of the via 311 of the main wirings 113 and 114, the influence of the proximity effect and the microloading effect from the wiring length direction can be eliminated.
In the fourth embodiment, the wiring lengths of the main wirings 113 and 114 are each slightly over 100 μm, and the distance L3 between the via 311 centers is 100 μm. In the fourth embodiment, the wiring width W1 of the main wirings 113 and 114 is 0.10 μm, and the wiring width W2 of the dummy wirings 241 to 246 and 251 to 256 is 0.10 μm. Further, an interval S1 between the main wirings 113 and 114 and the dummy wirings 241, 244, 251, and 254 and an interval S2 between the dummy wirings were set to 0.10 μm, respectively.

次に、図示は省略するが、上記半導体装置の製造方法について簡単に説明する。
図2で説明したダマシン法を用いて半導体基板上に本配線113及びダミー配線241〜246とを含む第1配線層を形成する。次に、ダマシン法を用いてビア311を含むビア層を形成する。さらに、ダマシン法を用いて本配線114及びダミー配線251〜256とを含む第2配線層を形成する。このような多層配線層を形成する手法は一般にシングルダマシン法と呼ばれる。この方法を用いることにより、上述したように本配線113,114がビア311を介して2つの配線層にまたがって配置される2層Cu配線モジュールが形成される。なお、パッド(端子)は、本配線114等と共に第2配線層に形成してもよく、第2配線層よりも上層にAl合金からなるパッドを有する上層モジュールとして形成してもよい。
Next, although not shown, a method for manufacturing the semiconductor device will be briefly described.
A first wiring layer including the main wiring 113 and the dummy wirings 241 to 246 is formed on the semiconductor substrate by using the damascene method described with reference to FIG. Next, a via layer including the via 311 is formed using a damascene method. Further, a second wiring layer including the main wiring 114 and the dummy wirings 251 to 256 is formed using a damascene method. A method for forming such a multilayer wiring layer is generally called a single damascene method. By using this method, as described above, a two-layer Cu wiring module in which the main wirings 113 and 114 are arranged across two wiring layers via the via 311 is formed. The pads (terminals) may be formed in the second wiring layer together with the main wiring 114 or the like, or may be formed as an upper layer module having a pad made of an Al alloy above the second wiring layer.

以上説明したように、本実施の形態4では、本配線113,114を同一層ではなく、ビア311を介して複数の配線層にまたがって形成した。また、ビア311の中心間の距離L3が50μm以上となるように、本配線113,114を配置した。そして、本配線113,114の両側に、ダミー配線241〜246,251〜256の列を配置した。よって、ビア311も直列に含めて、本配線113,114の抵抗を測定することにより、ビア中心間の距離が50μm以上であるパターンの抵抗測定が可能になった。従って、実施の形態1で得られる効果に加え、配線密集部と同等の特性を有し、ビア311を含むパターン113,114を得ることができ、ビア311を含むパターン113,114のEM評価も新たに実施可能になった。特に、ビア311の底に5nm以上の厚さでバリアメタルが埋設されている試料に対して、通常の試験条件でビアを含むパターンのEM評価を実施すると、ビア中心間の配線長が50μmよりも短い場合にはバックフロー効果でEM評価の寿命が本来の値よりも長くなってしまうことが一般に知られており、本実施の形態4による配線パターンを用いることにより、バックフロー効果を抑制したEM試験を実施することができる。   As described above, in the fourth embodiment, the main wirings 113 and 114 are formed not over the same layer but over a plurality of wiring layers via the via 311. Further, the wirings 113 and 114 are arranged so that the distance L3 between the centers of the vias 311 is 50 μm or more. Then, columns of dummy wirings 241 to 246 and 251 to 256 are arranged on both sides of the main wirings 113 and 114. Therefore, by measuring the resistance of the wirings 113 and 114 including the via 311 in series, it is possible to measure the resistance of the pattern in which the distance between the via centers is 50 μm or more. Therefore, in addition to the effects obtained in the first embodiment, it is possible to obtain the patterns 113 and 114 including the vias 311 having the same characteristics as those of the wiring dense portion, and the EM evaluation of the patterns 113 and 114 including the vias 311 is also performed. Newly implemented. In particular, when a EM evaluation of a pattern including a via is performed under a normal test condition on a sample in which a barrier metal is buried with a thickness of 5 nm or more at the bottom of the via 311, the wiring length between via centers is less than 50 μm. However, it is generally known that the lifetime of the EM evaluation becomes longer than the original value due to the backflow effect when it is short, and the backflow effect is suppressed by using the wiring pattern according to the fourth embodiment. An EM test can be performed.

なお、本実施の形態4においては、シングルダマシン法を用いて多層配線層を形成する場合について説明したが、ビア層のビア311部分と、第2配線層の溝配線部分(すなわち、本配線114、ダミー配線251〜256及び端子125,126,135,136)とに金属材料(Cu)を同時に埋め込むデュアルダマシン法を用いて形成してもよい(後述する実施の形態5−7についても同様)。   In the fourth embodiment, the case where the multilayer wiring layer is formed using the single damascene method has been described. However, the via 311 portion of the via layer and the groove wiring portion of the second wiring layer (that is, the main wiring 114). Alternatively, the dummy wirings 251 to 256 and the terminals 125, 126, 135, and 136) may be formed by using a dual damascene method in which a metal material (Cu) is simultaneously embedded (the same applies to Embodiment 5-7 described later). .

さらに、本実施の形態4では、本配線113,114が2つの配線層にまたがって配置される場合について説明したが、ビアを介して3つ以上の配線層にまたがって配置されてもよい(後述する実施の形態5−7についても同様)。
また、本実施の形態4では、本配線113,114を接続する箇所が2箇所で、各々の接続箇所にビア311を1個ずつ形成する例について説明したが、層間を接続する箇所は3箇所以上でも良く、さらに各々の接続箇所にビアを2個以上形成してもよい(後述する実施の形態5−7についても同様)。
Furthermore, although the case where the main wirings 113 and 114 are arranged over two wiring layers has been described in the fourth embodiment, the main wirings 113 and 114 may be arranged over three or more wiring layers through vias ( The same applies to Embodiment 5-7 described later).
Further, in the fourth embodiment, the example in which there are two locations where the main wirings 113 and 114 are connected and one via 311 is formed at each connection location has been described, but there are three locations where the layers are connected. Alternatively, two or more vias may be formed at each connection location (the same applies to Embodiment 5-7 described later).

次に、実施の形態4の変形例について説明する。
図6は、本発明の実施の形態4の変形例を説明するための平面図である。
図6に示すように、ビア311近傍の本配線113,114、すなわち、本配線113,114の接続箇所近傍の領域113a,114aを拡張している。このように、本配線113,114の接続箇所近傍領域113a,114aを拡張することにより、本配線113,114に対するビア311の合わせずれをなくすことができ、配線パターンの信頼性をより向上させることができる。
Next, a modification of the fourth embodiment will be described.
FIG. 6 is a plan view for explaining a modification of the fourth embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 6, the main wirings 113 and 114 in the vicinity of the via 311, that is, the regions 113 a and 114 a in the vicinity of the connection locations of the main wirings 113 and 114 are expanded. As described above, by expanding the connection portion vicinity regions 113a and 114a of the main wirings 113 and 114, misalignment of the via 311 with respect to the main wirings 113 and 114 can be eliminated, and the reliability of the wiring pattern is further improved. Can do.

実施の形態5.
図7は、本発明の実施の形態5による半導体装置において、本配線及びビアの配置を示す概略断面図である。
本実施の形態5では、実施の形態4と同様に、本配線113,114がビア311を介して2層の配線層にまたがって形成された2層Cu配線モジュールについて説明する。実施の形態4で説明したように、本配線114が形成された第2配線層、又は該第2配線層の上層には、図示しない端子(パッド)が形成されている。
実施の形態4との相違点は、図7に示すように、ビア311中心間の距離がそれぞれ、L11=2.4μm、L12=4.8μm、L13=9.6μm、L14=20μm、L15=49.6μm、L16=100μmとなるように、複数のビア311が配置されている点である。この複数のビア311に対応して、本配線113,114が交互に配置されている。それ以外の構造については、図5に示した実施の形態4の構造と同じである。本実施の形態5においても、実施の形態4と同様に、本配線113,114の両側に、本配線113,114の配線幅(W1)の0.5倍〜2倍の配線幅(W2)を有し、50μm以下の配線長(L2)を有する複数のダミー配線の列が形成されている。本実施の形態5では、実施の形態4と同様に、本配線113,114の配線幅(W1)は0.10μmとし、ダミー配線の配線幅(W2)は0.10μmとした。さらに、本配線113,114とダミー配線との間隔(S1)と、ダミー配線間の間隔(S2)とは、それぞれ0.10μmとした。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the arrangement of the main wirings and vias in the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention.
In the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, a two-layer Cu wiring module in which the main wirings 113 and 114 are formed across two wiring layers through vias 311 will be described. As described in the fourth embodiment, terminals (pads) (not shown) are formed on the second wiring layer where the main wiring 114 is formed or on the second wiring layer.
The difference from the fourth embodiment is that, as shown in FIG. 7, the distances between the centers of the vias 311 are L11 = 2.4 μm, L12 = 4.8 μm, L13 = 9.6 μm, L14 = 20 μm, L15 = A plurality of vias 311 are arranged so that 49.6 μm and L16 = 100 μm. The main wirings 113 and 114 are alternately arranged corresponding to the plurality of vias 311. Other structures are the same as those of the fourth embodiment shown in FIG. Also in the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, the wiring width (W2) is 0.5 to 2 times the wiring width (W1) of the main wirings 113 and 114 on both sides of the main wirings 113 and 114. And a plurality of dummy wiring columns having a wiring length (L2) of 50 μm or less. In the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, the wiring width (W1) of the main wirings 113 and 114 is 0.10 μm, and the wiring width (W2) of the dummy wiring is 0.10 μm. Further, the interval (S1) between the main wires 113 and 114 and the dummy wires and the interval (S2) between the dummy wires were set to 0.10 μm, respectively.

以上説明したように、本実施の形態5では、複数の本配線113,114を同一層ではなく、複数のビア311を介して複数の配線層にまたがって形成した。複数の本配線113,114を接続する複数のビア311の中心間距離L11〜L16を異なるようにした。そして、本配線113,114の両側に、複数のダミー配線の列を配置した。よって、EM評価試験を実施してボイド発生による不良箇所を解析することにより、実施の形態4で得られた効果に加え、ビア間隔に応じたボイド発生の頻度に関する知見を新たに得ることが可能となった。つまり、バックフロー効果が抑制される配線長さに関する知見も新たに得ることが可能となった。この知見は、試料構造や試料作成プロセスに固有のパラメータに関係しているため、試料構造や試料作成プロセスの改善にも迅速にフィードバックできる。   As described above, in the fifth embodiment, the plurality of main wirings 113 and 114 are formed not over the same layer but over a plurality of wiring layers via the plurality of vias 311. The center-to-center distances L11 to L16 of the plurality of vias 311 connecting the plurality of main wirings 113 and 114 are made different. A plurality of dummy wiring columns are arranged on both sides of the main wirings 113 and 114. Therefore, by conducting an EM evaluation test and analyzing the defective part due to the generation of voids, in addition to the effects obtained in the fourth embodiment, it is possible to obtain new knowledge regarding the frequency of void generation according to the via interval It became. In other words, it has become possible to newly obtain knowledge about the wiring length in which the backflow effect is suppressed. Since this knowledge is related to parameters specific to the sample structure and the sample preparation process, it can be quickly fed back to the improvement of the sample structure and the sample preparation process.

実施の形態6.
図8は、本発明の実施の形態6による半導体装置のビア近傍を説明するための平面図である。図9は、図8に示した半導体装置における第1配線層を示す平面図であり、図10は、該半導体装置における第2配線層を示す平面図である。
本実施の形態6では、実施の形態4と同様に、本配線115,116がビア311を介して2層の配線層にまたがって形成された2層Cu配線モジュールについて説明する。本配線115が第1配線層に形成され、本配線115が第2配線層に形成されている。第2配線層又はその上層には、図示しない端子(パッド)が形成されている。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 8 is a plan view for explaining the vicinity of the via of the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a plan view showing a first wiring layer in the semiconductor device shown in FIG. 8, and FIG. 10 is a plan view showing a second wiring layer in the semiconductor device.
In the sixth embodiment, as in the fourth embodiment, a two-layer Cu wiring module in which the main wirings 115 and 116 are formed over two wiring layers through vias 311 will be described. The main wiring 115 is formed in the first wiring layer, and the main wiring 115 is formed in the second wiring layer. Terminals (pads) (not shown) are formed on the second wiring layer or an upper layer thereof.

実施の形態4との相違点は、図8〜図10に示すように、本配線115,116のビア311近傍において、ビア311に対して本配線115,116とは反対側に、抵抗測定時には直列の電流経路とはならないダミー配線411,412がそれぞれ配置されている点である。
実施の形態4と同様に、本配線115,116の両側に、本配線115,116の配線幅W1の0.5倍〜2倍の配線幅W2を有し、50μm以下の配線長L2を有する複数のダミー配線261〜270,271〜280の列が形成されている。本実施の形態6では、実施の形態4と同様に、本配線115,116の配線幅W1は0.10μmとし、ダミー配線261〜270,271〜280の配線幅W2は0.10μmとした。さらに、本配線115,116とダミー配線261,266,271,276との間隔S1と、ダミー配線間の間隔S2とは、それぞれ0.10μmとした。
As shown in FIGS. 8 to 10, the difference from the fourth embodiment is that, in the vicinity of the via 311 of the main wirings 115 and 116, on the opposite side of the main wiring 115 and 116 with respect to the via 311, during resistance measurement. This is that dummy wirings 411 and 412 that are not in series current paths are respectively arranged.
As in the fourth embodiment, the main wirings 115 and 116 have a wiring width W2 that is 0.5 to 2 times the wiring width W1 of the main wirings 115 and 116 and a wiring length L2 that is 50 μm or less. A plurality of columns of dummy wirings 261 to 270 and 271 to 280 are formed. In the sixth embodiment, as in the fourth embodiment, the wiring width W1 of the main wirings 115 and 116 is 0.10 μm, and the wiring width W2 of the dummy wirings 261 to 270 and 271 to 280 is 0.10 μm. Further, the distance S1 between the main wirings 115 and 116 and the dummy wirings 261, 266, 271, and 276 and the distance S2 between the dummy wirings were set to 0.10 μm, respectively.

以上説明したように、本実施の形態6では、本配線115,116を同一層ではなく、ビア311を介して複数の配線層にまたがって形成した。そして、各配線層の本配線115,116の両脇に、本配線115,116の配線幅W1と同等の配線幅W2を有し、50μm以下の配線長L2を有する複数のダミー配線261〜270,271〜280の列を配置した。さらに、本配線115,116とビア311とが接続されている箇所で、ビア311に対して本配線115,116とは反対側に、抵抗測定時には直列の電流経路とはならないダミー配線411,412を形成した。従って、実施の形態4で得られる効果に加えて、実施の形態4よりもさらに精度が高く、密集配線部の配線と同等な立体的形状・特性を持つ配線パターンが得られる。特に、この配線パターンを用いて、ダミー配線411,412の長さに応じてEM試験を実施することにより、リザバーの効果による長寿命化を系統的に見積もることができる。   As described above, in the sixth embodiment, the main wirings 115 and 116 are formed not over the same layer but over a plurality of wiring layers via the via 311. A plurality of dummy wirings 261 to 270 having a wiring width W2 equivalent to the wiring width W1 of the main wirings 115 and 116 on both sides of the main wirings 115 and 116 in each wiring layer and having a wiring length L2 of 50 μm or less. , 271 to 280 are arranged. Further, dummy wirings 411 and 412 that do not form a series current path at the time of resistance measurement are provided on the opposite side of the via 311 from the wirings 115 and 116 where the main wirings 115 and 116 are connected to the via 311. Formed. Therefore, in addition to the effects obtained in the fourth embodiment, a wiring pattern with higher accuracy than that of the fourth embodiment and having the same three-dimensional shape and characteristics as the wiring of the dense wiring portion can be obtained. In particular, by using this wiring pattern and performing an EM test according to the lengths of the dummy wirings 411 and 412, it is possible to systematically estimate the life extension due to the effect of the reservoir.

次に、実施の形態6の変形例について説明する。
図11は、本発明の実施の形態6の変形例による半導体装置のビア近傍を説明するための平面図である。図12は、図11に示した半導体装置における第1配線層を示す平面図であり、図13は、該半導体装置における第2配線層を示す平面図である。
上記実施の形態6では、ビア311に対して本配線115,116とは反対側に配置され、かつ、抵抗測定時には直列の電流経路とはならないダミー配線411,412を形成した。また、本配線115,116の延長線上に形成されたダミー配線411,412と、本配線115,116とが電気的に短絡している。
これとは異なり、本変形例では、図11〜図13に示すように、ビア311に対して本配線115,116とは反対側に存在し、かつ、抵抗測定時には直列の電流経路とはならないダミー配線413,414と、本配線115,116とが電気的に絶縁されている。
Next, a modification of the sixth embodiment will be described.
FIG. 11 is a plan view for explaining the vicinity of a via of a semiconductor device according to a modification of the sixth embodiment of the present invention. 12 is a plan view showing a first wiring layer in the semiconductor device shown in FIG. 11, and FIG. 13 is a plan view showing a second wiring layer in the semiconductor device.
In the sixth embodiment, the dummy wirings 411 and 412 that are arranged on the opposite side of the vias 311 from the main wirings 115 and 116 and do not form a series current path when measuring resistance are formed. Further, the dummy wirings 411 and 412 formed on the extension lines of the main wirings 115 and 116 and the main wirings 115 and 116 are electrically short-circuited.
In contrast, in this modification, as shown in FIGS. 11 to 13, the via exists on the opposite side of the wirings 115 and 116 with respect to the via 311, and does not form a series current path when measuring resistance. The dummy wirings 413 and 414 and the main wirings 115 and 116 are electrically insulated.

本変形例では、実施の形態6と同様に、ダミー配線413,414の形状や、該ダミー配線413,414と本配線115,116との距離を、集積回路の密集配線部中に実際に存在しているレイアウトと等価に設定することができる。従って、リソグラフィ工程後だけではなく、エッチング工程後やCMP後であっても、本配線115,116の端部(ビア近傍)付近の立体的形状を、集積回路の密集配線部に実際に存在している配線端部での立体的形状と同等に再現することができる。言い換えれば、W1=0.14μm以下の微細なパターンを形成する場合に重要な、エッチング工程まで包含した光近接効果補正技術(Optical proximity correction:OPC)を簡単な形で実現できる。さらに、図11に示すパターンを用いてEM試験を実施することにより、精度の高いビアEM試験を実施することができる。   In this modification, as in the sixth embodiment, the shape of the dummy wirings 413 and 414 and the distance between the dummy wirings 413 and 414 and the main wirings 115 and 116 are actually present in the dense wiring portion of the integrated circuit. It can be set to be equivalent to the layout being done. Accordingly, not only after the lithography process but also after the etching process or CMP, the three-dimensional shape near the ends (near the vias) of the wirings 115 and 116 actually exists in the dense wiring part of the integrated circuit. It can be reproduced in the same manner as the three-dimensional shape at the wiring end. In other words, an optical proximity correction technique (Optical proximity correction: OPC) including the etching process, which is important when forming a fine pattern of W1 = 0.14 μm or less, can be realized in a simple form. Furthermore, by performing an EM test using the pattern shown in FIG. 11, a highly accurate via EM test can be performed.

なお、実施の形態6及びその変形例では、ダミー配線列を本配線115,116の両側にそれぞれ5列ずつ設けたが、リソグラフィ用のマスク作成や電子ビーム直描露光のデータ処理等の制約を受けないならば、パターン密度を均一にするためにダミー配線列は多い方が好適である。ここで、ダミー配線列を本配線115,116の両側に少なくとも2列ずつ設ければ、本実施の形態6による効果が得られる(後述する実施の形態7についても同様)。
また、抵抗を測定するための配線パターンについて説明したが、該配線パターンは配線間の容量やリーク電流のような電気特性を測定するための配線パターン、又は素子間に存在して電圧や電流を授受するために機能する配線パターンとして用いることができる(後述する実施の形態7についても同様)。
また、本実施の形態6及びその変形例では、本配線115,116の両側に同種の配線が存在しない場合に、本配線115,116の両側にダミー配線列261〜270,271〜280を配置する例について説明したが、本配線115,116の片側に同種の配線が存在する場合には、その反対側にのみダミー配線列を配置すればよい(後述する実施の形態7についても同様)。
また、実施の形態5のように、複数のビアを設けて、複数の本配線115,116を交互に配置してもよい(後述する実施の形態7についても同様)。
In the sixth embodiment and the modification thereof, five dummy wiring lines are provided on both sides of the main wirings 115 and 116. However, there are restrictions on mask processing for lithography and data processing for electron beam direct drawing exposure. If not, it is preferable that the number of dummy wiring rows is large in order to make the pattern density uniform. Here, if at least two dummy wiring rows are provided on both sides of the main wirings 115 and 116, the effect of the sixth embodiment can be obtained (the same applies to the seventh embodiment described later).
In addition, the wiring pattern for measuring the resistance has been described. However, the wiring pattern exists between the wiring pattern for measuring the electrical characteristics such as the capacitance between the wirings and the leakage current, or between the elements, and the voltage or current is present. It can be used as a wiring pattern that functions to give and receive (the same applies to Embodiment 7 described later).
In the sixth embodiment and its modification, dummy wiring rows 261 to 270 and 271 to 280 are arranged on both sides of the main wirings 115 and 116 when the same kind of wiring does not exist on both sides of the main wirings 115 and 116. However, if the same type of wiring exists on one side of the main wirings 115 and 116, a dummy wiring row may be arranged only on the opposite side (the same applies to the seventh embodiment described later).
Further, as in the fifth embodiment, a plurality of vias may be provided and a plurality of main wirings 115 and 116 may be alternately arranged (the same applies to the seventh embodiment described later).

実施の形態7.
図14は、本発明の実施の形態7による半導体装置のビア近傍を説明するための平面図である。図15は、図14に示した半導体装置における第1配線層を示す平面図であり、図16は、該半導体装置における第2配線層を示す平面図である。
本実施の形態7では、実施の形態4と同様に、本配線115,116がビア311を介して2層の配線層にまたがって形成された2層Cu配線モジュールについて説明する。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 14 is a plan view for explaining the vicinity of the via of the semiconductor device according to the seventh embodiment of the present invention. 15 is a plan view showing a first wiring layer in the semiconductor device shown in FIG. 14, and FIG. 16 is a plan view showing a second wiring layer in the semiconductor device.
In the seventh embodiment, as in the fourth embodiment, a two-layer Cu wiring module in which the main wirings 115 and 116 are formed across two wiring layers via the via 311 will be described.

実施の形態4との相違点は、図14〜図16に示すように、抵抗測定時には直列の電流経路とはならないように、ダミー配線261〜270とダミー配線271〜280とを接続するダミービア312が複数配置されている点である。すなわち、第1配線層と第2配線層との間のビア層には、第1の本配線115と第2の本配線116とを接続するビア311と、ダミー配線261〜270とダミー配線271〜280とを接続するダミービア312とが形成されている。第2配線層又はその上層には、図示しない端子(パッド)が形成されている。配線長方向に互いにずれている下層ダミー配線261〜270と上層ダミー配線271〜280とをダミービア312により接続することにより、配線長方向にダミー配線が交互に繋がるビアチェーンを構成している。なお、ビアパターン密度は、設計基準で設定される範囲で選べばよい。
本実施の形態7では、本配線115,116の配線幅W1は0.10μmとし、ダミー配線261〜270,271〜280の配線幅W2は0.10μmとした。さらに、本配線115,116とダミー配線261,266,271,276との間隔S1と、ダミー配線間の間隔S2とは、それぞれ0.10μmとした。
A difference from the fourth embodiment is that, as shown in FIGS. 14 to 16, dummy vias 312 for connecting dummy wirings 261 to 270 and dummy wirings 271 to 280 so as not to form a series current path at the time of resistance measurement. Is a plurality of points. That is, in the via layer between the first wiring layer and the second wiring layer, the via 311 that connects the first main wiring 115 and the second main wiring 116, the dummy wirings 261 to 270, and the dummy wiring 271. Dummy vias 312 that connect ˜280 are formed. Terminals (pads) (not shown) are formed on the second wiring layer or an upper layer thereof. By connecting the lower layer dummy wirings 261 to 270 and the upper layer dummy wirings 271 to 280 which are shifted from each other in the wiring length direction by the dummy vias 312, a via chain in which the dummy wirings are alternately connected in the wiring length direction is configured. The via pattern density may be selected within the range set by the design standard.
In the seventh embodiment, the wiring width W1 of the main wirings 115 and 116 is 0.10 μm, and the wiring width W2 of the dummy wirings 261 to 270 and 271 to 280 is 0.10 μm. Further, the distance S1 between the main wirings 115 and 116 and the dummy wirings 261, 266, 271, and 276 and the distance S2 between the dummy wirings were set to 0.10 μm, respectively.

以上説明したように、本実施の形態7では、本配線115,116を同一層ではなく、ビア311を介して複数の配線層にまたがって形成した。そして、各配線層の本配線115,116の両脇に、本配線115,116の配線幅W1と同等の配線幅W2を有し、50μm以下の配線長L2を有する複数のダミー配線261〜270,271〜280の列を配置した。さらに、抵抗測定時には直列の電流経路とはならないように、下層ダミー配線261〜270と、上層ダミー配線271〜280とを接続するダミービア312を複数配置した。これにより、実施の形態4で得られる効果に加えて、配線層だけではなくビア層においても素子中のビアパターン密集部と同等な環境を再現することができ、密集配線部と同等の立体的形状・特性を得ることができるようになった。すなわち、抵抗測定用パターン中の配線部のところだけでなく、ビア部分に関しても、集積回路の密集配線部中に実際に存在しているレイアウトと等価な立体的形状を再現することができるようになった。従って、ビアの疎密に起因した露光形状・エッチング形状・CMPでの削り込み形状の違い、あるいは、ビアの疎密に起因した剥離・洗浄効果の違い等を詳細に調べ上げる必要なく、実施の形態6よりも、素子中のビア密集部をさらに精度高く立体的形状・特性をシミュレートしたEM試験を実施することができる。   As described above, in the seventh embodiment, the main wirings 115 and 116 are formed not over the same layer but over a plurality of wiring layers via the via 311. A plurality of dummy wirings 261 to 270 having a wiring width W2 equivalent to the wiring width W1 of the main wirings 115 and 116 on both sides of the main wirings 115 and 116 in each wiring layer and having a wiring length L2 of 50 μm or less. , 271 to 280 are arranged. Furthermore, a plurality of dummy vias 312 connecting the lower layer dummy wirings 261 to 270 and the upper layer dummy wirings 271 to 280 are arranged so as not to form a series current path during resistance measurement. Thereby, in addition to the effects obtained in the fourth embodiment, not only the wiring layer but also the via layer can reproduce the environment equivalent to the via pattern dense part in the element, and the same three-dimensionality as the dense wiring part. Shapes and characteristics can be obtained. In other words, not only at the wiring portion in the resistance measurement pattern but also at the via portion, a three-dimensional shape equivalent to the layout actually existing in the dense wiring portion of the integrated circuit can be reproduced. became. Therefore, it is not necessary to investigate in detail the differences in the exposure shape, etching shape, and the etched shape due to CMP due to the density of vias, or the difference in peeling and cleaning effects due to the density of vias. In addition, it is possible to perform an EM test that simulates the three-dimensional shape and characteristics of the via dense portion in the element with higher accuracy.

次に、実施の形態7の変形例について説明する。
図17は、本発明の実施の形態7の第1変形例による半導体装置のビア近傍を説明するための平面図である。図17に示すように、本第1変形例では、第1配線層のダミー配線261〜270と、第2配線層のダミー配線271〜280とが平行に配置されている。そして、下層ダミー配線261〜270と、上層ダミー配線271〜280とがダミービア312により接続されている。すなわち、ダミービア312を介して上下層のダミー配線はユニットになっているだけで、実施の形態7のようなダミーチェーン(ビアチェーン)は構成していない。本第1変形例によっても、実施の形態7で得られた効果と同等の効果が得られる。
さらに、本第1変形例では、ビア311近傍の本配線115,116、すなわち、本配線115,116の接続箇所近傍の領域115a,115aを拡張している。よって、本配線115,116に対するビア311の合わせずれをなくすことができ、配線パターンの信頼性をより向上させることができる。
Next, a modification of the seventh embodiment will be described.
FIG. 17 is a plan view for explaining the vicinity of the via of the semiconductor device according to the first modification of the seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 17, in the first modification, the dummy wirings 261 to 270 of the first wiring layer and the dummy wirings 271 to 280 of the second wiring layer are arranged in parallel. Lower layer dummy wirings 261 to 270 and upper layer dummy wirings 271 to 280 are connected by dummy vias 312. That is, the upper and lower layers of dummy wiring are only unitized via the dummy via 312, and the dummy chain (via chain) as in the seventh embodiment is not configured. Also according to the first modification, an effect equivalent to the effect obtained in the seventh embodiment can be obtained.
Further, in the first modified example, the main wirings 115 and 116 near the via 311, that is, the regions 115 a and 115 a near the connection points of the main wirings 115 and 116 are expanded. Therefore, misalignment of the via 311 with respect to the main wirings 115 and 116 can be eliminated, and the reliability of the wiring pattern can be further improved.

図18は、本発明の実施の形態7の第2変形例による半導体装置のビア近傍を説明するための平面図である。図18に示すように、本第2変形例では、ビア311に対して本配線115,116とは反対側に、抵抗測定時には直列の電流経路とはならないダミー配線413,414が配置されている。そして、下層ダミー配線413と、上層ダミー配線414とを接続するダミービア313が複数配置されている。本第2変形例によっても、実施の形態7で得られた効果と同等の効果が得られる。   FIG. 18 is a plan view for explaining the vicinity of a via of a semiconductor device according to a second modification of the seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 18, in the second modification, dummy wirings 413 and 414 that do not form a series current path at the time of resistance measurement are arranged on the opposite side of the via 311 from the main wirings 115 and 116. . A plurality of dummy vias 313 for connecting the lower layer dummy wiring 413 and the upper layer dummy wiring 414 are arranged. Also according to the second modification, an effect equivalent to the effect obtained in the seventh embodiment can be obtained.

本発明の実施の形態1による半導体装置を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the semiconductor device by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である。It is process sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor device by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2による半導体装置を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the semiconductor device by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3による半導体装置を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the semiconductor device by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4による半導体装置を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the semiconductor device by Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4の変形例を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the modification of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5による半導体装置において、本配線及びビアの配置を示す概略断面図である。In the semiconductor device by Embodiment 5 of this invention, it is a schematic sectional drawing which shows arrangement | positioning of this wiring and via | veer. 本発明の実施の形態6による半導体装置のビア近傍を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the via | veer vicinity of the semiconductor device by Embodiment 6 of this invention. 図8に示した半導体装置における第1配線層を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a first wiring layer in the semiconductor device shown in FIG. 8. 図8に示した半導体装置における第2配線層を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a second wiring layer in the semiconductor device shown in FIG. 8. 本発明の実施の形態6の変形例による半導体装置のビア近傍を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the via | veer vicinity of the semiconductor device by the modification of Embodiment 6 of this invention. 図11に示した半導体装置における第1配線層を示す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing a first wiring layer in the semiconductor device shown in FIG. 11. 図11に示した半導体装置における第2配線層を示す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing a second wiring layer in the semiconductor device shown in FIG. 11. 本発明の実施の形態7による半導体装置のビア近傍を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the via | veer vicinity of the semiconductor device by Embodiment 7 of this invention. 図14に示した半導体装置における第1配線層を示す平面図である。FIG. 15 is a plan view showing a first wiring layer in the semiconductor device shown in FIG. 14. 図14に示した半導体装置における第2配線層を示す平面図である。FIG. 15 is a plan view showing a second wiring layer in the semiconductor device shown in FIG. 14. 本発明の実施の形態7の第1変形例による半導体装置のビア近傍を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the via | veer vicinity of the semiconductor device by the 1st modification of Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態7の第2変形例による半導体装置のビア近傍を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the via | veer vicinity of the semiconductor device by the 2nd modification of Embodiment 7 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 マスク
10a 透明基板
10b 半透明膜
100 半導体基板
100a 絶縁膜
101 絶縁膜
102 レジスト膜
103 露光光
104 レジストパターン
111,112,113,114,115,116 本配線
121,122,123,124,125,126 電流供給用端子
131,132,133,134,135,136 電圧測定用端子
211〜216,231〜236 ダミー配線
217〜220 引き出し配線
221,222 電圧供給用端子
241〜246,251〜256 ダミー配線
261〜270,271〜280 ダミー配線
311 ビア
312,313 ダミービア
411,412,413,414 ダミー配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mask 10a Transparent substrate 10b Translucent film 100 Semiconductor substrate 100a Insulating film 101 Insulating film 102 Resist film 103 Exposure light 104 Resist pattern 111,112,113,114,115,116 Main wiring 121,122,123,124,125, 126 Current supply terminals 131, 132, 133, 134, 135, 136 Voltage measurement terminals 211 to 216, 231 to 236 Dummy wirings 217 to 220 Drawer wirings 221 and 222 Voltage supply terminals 241 to 246, 251 to 256 Dummy wirings 261 to 270, 271 to 280 Dummy wiring 311 Via 312, 313 Dummy via 411, 412, 413, 414 Dummy wiring

Claims (8)

半導体基板上の絶縁膜内に本配線とダミー配線とを含む配線パターンが形成された半導体装置であって、
所定の配線長を有する本配線と、
前記本配線の配線幅方向に複数配置されたダミー配線列とを備え、
前記本配線の配線幅の0.5倍〜2倍の配線幅を有し、かつ、前記本配線の配線幅よりも長く前記本配線の配線長よりも短い配線長を有するダミー配線を前記本配線の配線長方向に複数配置することにより各ダミー配線列を構成したことを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device in which a wiring pattern including a main wiring and a dummy wiring is formed in an insulating film on a semiconductor substrate,
A main wiring having a predetermined wiring length;
A plurality of dummy wiring rows arranged in the wiring width direction of the main wiring,
A dummy wiring having a wiring width of 0.5 to 2 times the wiring width of the main wiring and having a wiring length longer than the wiring width of the main wiring and shorter than the wiring length of the main wiring; A semiconductor device characterized in that each dummy wiring row is configured by arranging a plurality of wirings in the wiring length direction.
半導体基板上の絶縁膜内に本配線とダミー配線とを含む配線パターンが形成された半導体装置であって、
所定の配線長を有する本配線と、
前記本配線の配線幅方向に複数配置されたダミー配線列とを備え、
前記本配線の配線幅の0.5倍〜2倍の配線幅を有し、かつ、50μm以下の配線長を有するダミー配線を前記本配線の配線長方向に複数配置することにより各ダミー配線列を構成したことを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device in which a wiring pattern including a main wiring and a dummy wiring is formed in an insulating film on a semiconductor substrate,
A main wiring having a predetermined wiring length;
A plurality of dummy wiring rows arranged in the wiring width direction of the main wiring,
By arranging a plurality of dummy wirings having a wiring width of 0.5 to 2 times the wiring width of the main wiring and having a wiring length of 50 μm or less in the wiring length direction of the main wiring, A semiconductor device comprising:
半導体基板上の絶縁膜内に本配線とダミー配線とを含む配線パターンが形成された半導体装置であって、
100μm以上の配線長を有する本配線と、
前記本配線の配線幅方向に複数配置されたダミー配線列とを備え、
前記本配線の配線幅の0.5倍〜2倍の配線幅を有し、かつ、50μm以下の配線長を有するダミー配線を前記本配線の配線長方向に複数配置することにより各ダミー配線列を構成したことを特徴とする半導体装置。
A semiconductor device in which a wiring pattern including a main wiring and a dummy wiring is formed in an insulating film on a semiconductor substrate,
A main wiring having a wiring length of 100 μm or more;
A plurality of dummy wiring rows arranged in the wiring width direction of the main wiring,
By arranging a plurality of dummy wirings having a wiring width of 0.5 to 2 times the wiring width of the main wiring and having a wiring length of 50 μm or less in the wiring length direction of the main wiring, A semiconductor device comprising:
請求項1から3の何れかに記載の半導体装置において、
前記本配線に最も近接するダミー配線列を含む複数のダミー配線列のダミー配線を接続する引き出し配線と、
前記引き出し配線により接続されたダミー配線の何れかと接続された端子とを更に備えたことを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3,
A lead-out wiring that connects dummy wirings of a plurality of dummy wiring rows including the dummy wiring row that is closest to the main wiring;
A semiconductor device further comprising a terminal connected to any one of the dummy wirings connected by the lead wiring.
請求項1から4の何れかに記載の半導体装置において、
前記本配線は、複数箇所で前記半導体基板の水平方向に屈曲した形状を有することを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The main wiring has a shape bent in the horizontal direction of the semiconductor substrate at a plurality of locations.
請求項1から5の何れかに記載の半導体装置において、
前記本配線は、下層に配置された第1の本配線と、該第1の本配線よりも上層に配置された第2の本配線と、該第1及び第2の本配線を接続するビアとを有し、
前記ダミー配線列は、前記第1及び第2の本配線の配線幅方向にそれぞれ複数配置されたことを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
The main wiring includes a first main wiring arranged in a lower layer, a second main wiring arranged in an upper layer than the first main wiring, and a via connecting the first and second main wirings. And
A plurality of dummy wiring rows are arranged in the wiring width direction of the first and second main wirings, respectively.
請求項6に記載の半導体装置において、
前記本配線は、前記第1及び第2の本配線並びに前記ビアをそれぞれ複数有し、
前記ビアは異なる間隔で配置されたことを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 6.
The main wiring has a plurality of the first and second main wirings and the vias, respectively.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the vias are arranged at different intervals.
請求項6又は7に記載の半導体装置において、
前記ビアに対して前記第1及び第2の本配線の反対側に、前記ダミー配線がそれぞれ配置されたことを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 6 or 7,
2. A semiconductor device according to claim 1, wherein the dummy wirings are arranged on opposite sides of the first and second main wirings with respect to the via.
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