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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung
mit einer Vielzahl von Leitungen, die in naher Nachbarschaft
zueinander angeordnet sind, und insbesondere eine
Halbleitervorrichtung mit einem Feinleitungsmuster.
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Im allgemeinen ist es notwendig, daß das Leitungsmuster einer
Halbleitervorrichtung so entworfen ist, daß die Leitungen
unter Mininalintervallen angeordnet sind, und zwar in
Übereinstimmung mit Designregeln, da die Größe eines Chips
limitiert ist.
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Bei einer herkömmlichen Halbleitervorrichtung ist eine
Vielzahl stukturierter Leitungen unter Minimalintervallen
angeordnet, und zwar bevor und nachdem sie an ihren
Krümmungsabschnitten gekrümmt sind. Mit anderen Worten ist
das Intervall zwischen benachbarten Leitungen dasselbe in
jeglichem Abschnitt des Leitungsmusters.
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Ein CVD-Oxidfilm ist auf dem gesamten Leitungsmuster
gebildet, mit Ausnahme der Bonding-Kissen, um die Oberfläche
des Chips zu schützen. Insbesondere wird, nachdem das
Leitungsmuster gebildet ist, ein CVD-Oxidfilm abgeschieden
auf dem Chip, und Öffnungen werden dann ausgebildet in
erwünschten Abschnitten des CVD-Films mittels folgender
Schritte: einem CVD-Film-Abscheidungsschritt, einem
Reinigungsschritt, einem Trocknungsschritt, einem Photolack-
Auftragungsschritt, einem Lack-Vorheizschritt, einem
Musterdruckschritt, einem Entwicklungsschritt und einem CVD-
Film-Ätzschritt.
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Falls das Intervall zwischen benachbarten Leitungen zu klein
ist, gibt es eine Tendenz, daß sich Poren bilden zwischen den
benachbarten Leitungen, wenn der CVD-Film gebildet wird, und
zwar aufgrund eines Überhangs des CVD-Films.
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Falls Poren in dem CVD-Oxydfilm gebildet werden, wie oben
beschrieben, gibt es eine Tendenz, daß eine Flüssigkeit, die
in dem nachfolgenden Reinigungsschritt benutzt wird, die
Poren in dem Krümmungsabschnitt des Leitungsmusters aufgrund
des Kapillaritätsphänomens füllt. Die Flüssigkeit, welche die
Poren füllt, trocknet nicht hinreichend im Trocknungsschritt
und bleibt im Krümmungsabschnitt. Dann explodiert, wenn die
Flüssigkeit im Photolack-Vorheizschritt verdampft wird, der
Photolackfilm, der auf den CVD-Film aufgebracht worden ist,
um dadurch ein Loch zu bilden. Demzufolge wird ein Abschnitt,
welcher durch den Photolackfilm bedeckt gewesen sein sollte,
freigelegt, und unerwünschtes Ätzen wird an diesem Abschnitt
durchgeführt, was in einer defekten Vorrichtung resultiert.
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Sogar falls die Poren in dem CVD-Film nicht mit Flüssigkeit
gefüllt werden, können sie sich mit Gas füllen, wobei das Gas
sich im Photolack-Vorheizschritt ausdehnen wird, was wiederum
ein Loch bildet.
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IBM-Technical Disclosure Bulletin, Band 31, Nr. 10, März
1989, Seiten 213 bis 215 offenbart eine
Halbleitervorrichtung, welche erste und zweite
Verdrahtungsleitungen, angeordnet auf einer
Isolationsschicht, zeigt, wobei die jeweiligen Endabschnitte
der ersten und zweiten Leitungen miteinander verbunden sind
und die zweiten Leitungen eine Breite haben, die größer ist
als die der ersten Leitungen.
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Patent Abstracts of Japan, Band 12, Nr. 287 (E-643),
5. August 1988 und JP-A-63 064 399 offenbaren, daß
strukturierte Leitungen durch einen CVD-Oxydfilm bedeckt
sind.
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Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Halbleitervorrichtung zu schaffen, in der ein CVD-
Oxydfilm abgeschieden wird auf einem Leitungsmuster mit einem
Krümmungsabschnitt und eine Vielzahl strukturierter Leitungen
unter vorbestimmten Intervallen angeordnet sind, wobei ein
unerwünschtes Atzen des CVD-Oxydfilms verhindert wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst gemäß Patentsanspruch 1 der
vorliegenden Erfindung.
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Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen
Ansprüchen ausgeführt.
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Die Erfindung kann vollständiger verstanden werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit der
begleitenden Zeichnung.
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Die Figuren zeigen im einzelnen:
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Figur 1A eine ebene Ansicht zum Zeigen eines linienmusters
einer herkömmlichen Halbleitervorrichtung;
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Figur 1B eine Querschnittsansicht der in Figur 1A gezeigten
Vorrichtung;
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Figur 2A eine ebene Ansicht zum Zeigen eines Leitungmusters
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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Figur 2B eine Querschnitsansicht der in Figur 2A gezeigten
Vorrichtung, aufgenommen entlang der Linie II-II;
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Figur 3 eine ebene Ansicht zum Zeigen eines Leitungsmusters
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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Figur 4 eine Querschnittsansicht zum Erklären der ersten und
zweiten Ausführungs formen; und
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Figur 5 eine ebene Ansicht zum Zeigen eines Leitungsmusters
einer Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Im allgemeinen ist es notwendig, daß das Leitungsmuster einer
Halbleitervorrichtung so entworfen ist, daß die Leitungen
unter Minimalintervallen angeordnet sind, und zwar in
Übereinstimmung mit Designregeln, da die Größe eines Chips
limitiert ist.
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Bei einer herkömmlichen Halbleitervorrichtung ist eine
Vielzahl strukturierter Leitungen angeordnet unter
Minimalintervallen, und zwar bevor und nachdem.sie an ihren
Krümmungabschnitten gekrümmt sind.
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Zum Beispiel sind, wie gezeigt in Figur 1A, drei Leitungen 1,
1, 1, welche aus Aluminium oder dergleichen hergestellt sind
und sich in einer horizontalen Richtung erstrecken,
angeordnet unter Minimalintervallen λ1 gemäß Designregeln.
Drei weitere Leitungen 2, 2, 2, hergestellt aus Aluminium
oder dergleichen, erstrecken sich senkrecht zu den Leitungen
1, 1, 1 und sind mit den Endabschnitten der Leitungen 1, 1, 1
verbunden. Die Leitungen 2, 2, 2 sind ebenfalls unter
Minimalintervallen angeordnet. Die Leitungen 1, 1, 1 und 2,
2, 2 haben Minimalbreiten gemäß den Designregeln.
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Bei einem herkömmlichen Verfahren zum Herstellen der
Halbleitervorrichtung wird ein CVD-Oxydfilm gebildet auf dem
gesamten Linienmuster zum Schützen der Oberfläche des Chips.
Insbesondere wird, nachdem das Leitungsmuster gebildet ist,
ein CVD-Oxydfilm abgeschieden auf dem Chip, und Öffnungen
werden dann gebildet in erwünschten Abschnitten des CVD-Films
mittels der folgenden Schritte: einem CVD-Film-
Abscheidungsschritt, einem Reinigungsschritt, einem
Trocknungsschritt, einem Photolack-Auftragungsschritt, einem
Photolack-Vorheizschritt, einem Musterdruckschritt, einem
Entwicklungsschritt und einem CVD-Atzschritt.
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Falls das Intervall zwischen benachbarten Leitungen zu klein
ist, gibt es eine Tendenz, daß sich Poren ausbilden zwischen
den benachbarten Leitungen, wenn der CVD-Film gebildet wird,
und zwar aufgrund eines Überhängens des CVD-Films. Dies tritt
insbesondere hervor in den Krümmungsabschnitt A des
Leitungsmusters, wie in Figur 1A gezeigt, d.h. einem
Abschnitt, in dem die Leitungen 1, 1, 1 mit den Leitungen 2,
2, 2 verbunden sind.
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Figur 1B zeigt einen Zustand, in dem Poren 4 in den CVD-
Oxydfilm 3 gebildet sind. Im allgemeinen werden die Leitungen
1, 1, 1 und 2, 2, 2 auf einem Isolationsfilm 5 gebildet.
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Falls Poren 4 in dem GVD-Oxydfilm 3 gebildet sind, wie oben
beschrieben, gibt es eine Tendenz, daß eine Flüssigkeit die
im folgenden Reinigungsschritt benutzt wird, die Poren in dem
Krümmungsabschnitt des Linienmusters aufgrund des
Kapillaritätsphänomens füllt. Die Flüssigkeit, welche die
Poren füllt, trocknet nicht hinreichend im Trocknungsschritt
und bleibt insbesondere im Krümmungsabschnitt. Dann
explodiert, wenn die Flüssigkeit im Photolack-Vorheizschritt
verdampft, der Photolackfilm, der auf den CVD-Film
aufgetragen worden ist, und dadurch ein Loch bilden.
Dementsprechend wird ein Abschnitt, der durch den Lackfilm
bedeckt gewesen sein sollte, freigelegt, und ein
unerwünschtes Atzen wird durchgeführt an dem Abschnitt, was
in einer defekten Vorrichtung resultiert.
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Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
jetzt beschrieben werden mit Bezug auf Figuren 2A und 2B.
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Wie in Figur 2A gezeigt, sind drei erste stukturierte Linien
1, 1, 1, hergestellt aus Aluminium oder dergleichen, welche
sich in einer horizontalen Richtung der Zeichnung erstrecken,
angeordnet unter Minimalintervallen λ1 gemäß Designregeln.
Drei zweite strukturierte Leitungen, 2, 2, 2, hergestellt aus
Aluminium oder dergleichen, erstrecken sich senkrecht zu den
Leitungen 1, 1, 1, und ihre Endabschnitte sind jeweils
verbunden mit den Endabschnitten der Leitungen 1, 1, 1. Die
Leitungen 2, 2, 2 sind angeordnet unter Intervallen λ2,
welche breiter als die Minimalintervalle λ1 sind. Alle der
Leitungen 1, 1, 1, und 2, 2, 2 haben minimale Breiten
innerhalb der Grenzen ihrer Designregeln.
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Figur 2B zeigt einen Querschnitt des Leitungsmusters,
aufgenommen entlang der Linie II-II von Figur 2A. Der
Querschnitt, aufgenommen entlang der Linie I-I, ist derselbe
wie derjenige, der in Figur 1B gezeigt ist. Ein CVD-Oxydfilm
3 ist abgeschieden auf den Leitungen 1, 1, 1 und 2, 2, 2,
welche auf einen Isolationsfilm 5 gebildet sind.
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Da bei dieser Ausführungsform die Leitungen 1, 1, 1 unter
Minimalintervallen λ1 auf der linken Seite eines
Krümmungsabschnitts A von Figur 2A angeordnet sind, können
Poren in diesem Abschnitt des CVD-Films 3 gebildet werden. Da
jedoch das Intervall λ2 breiter ist als das Minimalintervall
λ1, wird, sogar falls eine Flüssigkeit, die in dem
Reinigungsschritt benutzt wird, die die Poren aufgrund des
Kapillaritätsphänomens füllt, nämlich wie bei der
herkömmlichen Vorrichtung, die Flüssigkeit entladen aus den
Poren durch den breiteren Intervallabschnitt eines CVD-Films
3. Daher wird eine Explosion des Photolackfilms aufgrund
einer Verdampfung der Flüssigkeit im Vorheizschritt
verhindert, und keine Löcher werden in dem Photolackfilm
ausgebildet.
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Figur 3 zeigt eine Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser
Ausführungsform verbinden mittlere Leitungen 6, 6, 6 zwei
Satze strukturierter Leitungen 1, 1, 1 und 2, 2, 2, welche
unter rechten Winkeln zueinander angeordnet sind, und zwar im
Gegensatz zur ersten Ausführungsform, bei der die ersten
strukturierten Leitungen 1, 1, 1, direkt verbunden sind mit
den zweiten strukturierten Leitungen 2, 2, 2. Die mittleren
Leitungen 6, 6, 6 bilden einen Winkel θ (θ = 135º) mit den
Leitungen 1, 1, 1 und 2, 2, 2.
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Bei einer integrierten Schaltung dürfen im allgemeinen zwei
Leitungen einen Winkel von 90º oder 135º bilden. Die zweite
Ausführungsform entspricht dem Fall, in dem zwei Leitungen
einen Winkel von 135º bilden. Die vorliegende Erfindung kann
angewendet werden auf eine Vorrichtung, bei der Leitungen
unter beliebigen Winkeln gekrümmt sind.
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Da ebenfalls bei der zweiten Ausführungform das Intervall λ2
zwischen den zweiten strukturierten Linien 2, 2 breiter ist
als das Intervall λ1 zwischen den ersten strukturierten
Linien 1, 1, wird eine Explosion des Photolackfilms aufgrund
einer Verdampfung der Flüssigkeit in dem Vorheizschritt
verhindert, und deshalb werden keine Löcher in dem
Photolackfilm gebildet.
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Die Beziehung zwischen den Intervallen λ1 und λ2 bei der
ersten und zweiten Ausführungsform wird jetzt beschrieben
werden.
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Figur 4 ist eine Querschnittsansicht des Leitungsmusters an
einem Abschnitt, wo die Leitungen unter Intervallen λ
(entsprechend λ2) angeordnet sind, welches größer ist als das
Minimalintervall λ1. Der CVD-Film 3, der gebildet ist aus den
Leitungen 2, hergestellt aus Aluminium, hat eine Dicke T1.
Die Dicke T2 des überhängenden Abschnitts der Schulter der
Leitung 2 ist etwa 0,9 x T1. Der Abstand T3 zwischen dem Rand
der Bodenoberfläche des gestuften Abschnitts des CVD-Films 3
und dem Rand der Leitung 2 ist etwa 0,8 x T1. Poren werden in
dem CVD-Film 3 aufgrund der Tatsache gebildet, daß die Dicke
T3 kleiner ist als die Dicke T2. Falls die Leitungen 2, 2, 2
parallel zueinander sind, liegt ein überhängender Abschnitt
des CVD-Films 3, der auf einer Leitung 2 gebildet ist, nahe
dem gegenüber, der auf einer benachbarten Leitung 2 gebildet
ist. Daher reduziert sich ein Abstand T4, der erhalten wird
durch Subtrahieren von 2 x T2 ( die Dicken der überhängenden
Abschnitte, gebildet auf beiden Schultern einer Leitung 2)
von λ ( der Abstand zwischen zwei benachbarten Leitungen)
umgekehrt proportional zu T1 (die Dicke des CVD-Films 3).
Falls T4 = 0 ist, wird eine Pore ausgebildet in dem CVD-Film
3 zwischen 2 benachbarten Leitungen, wenn λ = 1,8 x T1 oder
weniger ist.
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Das obige Verhalten wird beschrieben werden unter Benutzung
spezifischer Werte. Es sei angenommen, daß das Linienmuster
so entworfen ist, daß das Minimalintervall λ1 der
Aluminiumleitungen 1 um ist, und daß die Dicke des CVD-Films
auf den Aluminiumleitungen im wesentlichen 0,9 um ist. Da der
kritische Wert des Intervalls λ, der das Intervall T4 des
überhängenden Abschnitts des CVD-Films zu Null macht, 1,8 mal
der Dicke T1 des CVD-Films ist, ist das Intervall λ
(entsprechend λ2 in Figuren 2A und 3) 0.9 x um x 1,8 = 1,62
um. Daher ist es zum Verhindern, daß sich eine Pore ausbildet
im CVD-Oxydfilm (auf dem Verbindungsabschnitt zwischen den
Leitungen 1 und 2 und der Leitung 2), notwendig die Leitungen
2, 2, 2 unter Intervallen von mehr als 1,62 um,
beispielsweise 1,8 um anzuordnen.
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Eine dritte Ausführungsform der Erfindung wird jetzt
beschrieben werden mit Bezug auf Figur 5. Bei dieser
Ausführungsform haben erste strukturierte Linien 1, 1, 1 eine
Breite W1, die breiter ist als die Mionimalbreite gemäß
Designregeln, während zweite strukturierte Leitungen 2, 2, 2
eine Breite W2 haben, welches die Minimalbreite gemäß den
Designregeln ist. Ein Intervall zwischen benachbarten
Leitungen 1, 1, 1 ist λ1, welches das Minimalintervall
innerhalb der Grenzen der Designregeln ist. Ein Intervall
zwischen benachbarten Leitungen 2, 2, 2 ist λ2 und ist
breiter als λ1. Derselbe Effekt wie bei den oben erwähnten
Ausführungsformen wird erhalten durch dritte Ausführungsform,
in der die Leitungen 1, 1, 1 eine Breite haben, die
verschieden ist von der der Leitungen 2, 2, 2.
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Die Erfindung ist nicht begrenzt auf die oben beschriebene
Ausführungsform, kann aber in mannigfaltiger Weise
modifiziert werden. Beispielsweise brauchen, obwohl die
Leitungen 2, 2, 2 unter regulären Intervallen λ2 in den
obigen Ausführungsformen angeordnet sind, die Intervalle
nicht dieselben zu sein. Zusätzlich brauchen die Leitungen
nicht aus Aluminium hergestellt zu sein, sondern können
beispielsweis aus Wolfram, Kupfer oder Polysilizium
hergestellt sein.
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Wie oben beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Halbleitervorrichtung geschaffen, bei der ein CVD-
Oxydfilm abgeschieden ist auf einem Leitungsmuster mit einer
Vielzahl von Leitungen, die unter vorbestimmten Intervallen
angeordnet sind, und einen Krümmungsabschnitt, wobei keine
Flüssigkeit zurückbleibt in dem Krümmungsabschnitt und ein
unerwünschtes Atzen des CVD-Oxydfilms an dem
Krümmungsabschnitt des Leitungsmusters verhindert wird.
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Bezugszeichen in den Patentansprüchen sollen dem besseren
Verständnis dienen und den Schutzumfang nicht beschränken.