JPH11168101A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁膜の平坦性を保持しかつワイヤボンディ
ングの際の超音波による衝撃に耐え得る配線部を実現で
きるようにする。 【解決手段】 基体２上に絶縁膜である第１層間膜３
ａ，第２層間膜３ｂ，第３層間膜３ｃと、配線（図示省
略）が設けられた第１配線層４ａ，第２配線層４ｂ，第
３配線層４ｃとが交互に積層形成されるとともに、最上
層の第３配線層４ｃの配線を避けた位置にボンディング
用のパッド５が設けられた配線部１を備えてなる半導体
装置において、第２配線層４ｂ，第１配線層４ａにおけ
るパッド５下の位置に、上下面間を貫通した貫通部７ａ
を有するダミーパターン７が設けられ、ダミーパターン
７が設けられた第２配線層４ｂ，第１配線層４ａの上下
層の第１層間膜３ａ，第２層間膜３ｂ，第３層間膜３ｃ
が貫通部７ａ通して連続した状態で形成されている構成
となっている。
ングの際の超音波による衝撃に耐え得る配線部を実現で
きるようにする。 【解決手段】 基体２上に絶縁膜である第１層間膜３
ａ，第２層間膜３ｂ，第３層間膜３ｃと、配線（図示省
略）が設けられた第１配線層４ａ，第２配線層４ｂ，第
３配線層４ｃとが交互に積層形成されるとともに、最上
層の第３配線層４ｃの配線を避けた位置にボンディング
用のパッド５が設けられた配線部１を備えてなる半導体
装置において、第２配線層４ｂ，第１配線層４ａにおけ
るパッド５下の位置に、上下面間を貫通した貫通部７ａ
を有するダミーパターン７が設けられ、ダミーパターン
７が設けられた第２配線層４ｂ，第１配線層４ａの上下
層の第１層間膜３ａ，第２層間膜３ｂ，第３層間膜３ｃ
が貫通部７ａ通して連続した状態で形成されている構成
となっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関し、
特にボンディング用のパッドを有する配線部を備えた半
導体装置に関する。
特にボンディング用のパッドを有する配線部を備えた半
導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の製造分野では、半導
体装置の高集積化に伴って、内部配線の微細化、多層化
が進展している。そしてこの配線の微細化、多層化が、
層間絶縁膜の段差を大きくかつ急峻にして配線の加工精
度や電気的信頼性の低下を招いている。特にアルミニウ
ム（Ａｌ）を用いた配線の多層化では、ウエハ表面から
層間絶縁膜表面までの距離の差が増加し、これがリソグ
ラフィに用いる露光用の光の微細化に伴う短波長化と相
まって焦点深度の不足をもたらすことにより、配線の加
工精度や電気的信頼性を低下させている。
体装置の高集積化に伴って、内部配線の微細化、多層化
が進展している。そしてこの配線の微細化、多層化が、
層間絶縁膜の段差を大きくかつ急峻にして配線の加工精
度や電気的信頼性の低下を招いている。特にアルミニウ
ム（Ａｌ）を用いた配線の多層化では、ウエハ表面から
層間絶縁膜表面までの距離の差が増加し、これがリソグ
ラフィに用いる露光用の光の微細化に伴う短波長化と相
まって焦点深度の不足をもたらすことにより、配線の加
工精度や電気的信頼性を低下させている。
【０００３】そこで従来では、上記問題を解決するため
の絶縁膜の形成技術および平坦化技術が検討され、例え
ばスピンオングラス（Spin on Glass;ＳＯＧ）のような
技術が開発されている。ところが、配線を多層化した配
線部の層間絶縁膜の形成にこのような技術を適用して
も、配線間隔が広い場合には、絶対段差の差、いわゆる
グローバル段差を十分に低減することができない。この
ため、シリコンウエハのような基板を鏡面研磨する技術
である化学的機械研磨（以下、単にＣＭＰと記す）法を
応用して配線部の層間絶縁膜を研磨し、グローバル段差
を低減する試みがなされている。
の絶縁膜の形成技術および平坦化技術が検討され、例え
ばスピンオングラス（Spin on Glass;ＳＯＧ）のような
技術が開発されている。ところが、配線を多層化した配
線部の層間絶縁膜の形成にこのような技術を適用して
も、配線間隔が広い場合には、絶対段差の差、いわゆる
グローバル段差を十分に低減することができない。この
ため、シリコンウエハのような基板を鏡面研磨する技術
である化学的機械研磨（以下、単にＣＭＰと記す）法を
応用して配線部の層間絶縁膜を研磨し、グローバル段差
を低減する試みがなされている。
【０００４】一般的なＣＭＰ法による層間絶縁膜の平坦
化例を図５に示す。図５（ａ）に示すように、シリコン
ウエハからなる基体５１上には、例えばボロン−ホスホ
シリケートガラス（以下、ＢＰＳＧ膜と記す）等からな
る層間絶縁膜５２が形成されている。そして層間絶縁膜
５２上には、段差を生じさせる要素であるＡｌ等の配線
５３ａを備えた配線層５３が形成されている。配線５３
ａは、デザインルールの範囲で自由に配置可能なもので
あり、したがって配線層５３には、例えば配線５３が密
集する箇所（以下、密集配線部と記す）と孤立する箇所
（以下、孤立配線部と記す）とが存在する。
化例を図５に示す。図５（ａ）に示すように、シリコン
ウエハからなる基体５１上には、例えばボロン−ホスホ
シリケートガラス（以下、ＢＰＳＧ膜と記す）等からな
る層間絶縁膜５２が形成されている。そして層間絶縁膜
５２上には、段差を生じさせる要素であるＡｌ等の配線
５３ａを備えた配線層５３が形成されている。配線５３
ａは、デザインルールの範囲で自由に配置可能なもので
あり、したがって配線層５３には、例えば配線５３が密
集する箇所（以下、密集配線部と記す）と孤立する箇所
（以下、孤立配線部と記す）とが存在する。
【０００５】さらに層間絶縁膜５２上には、図５（ｂ）
に示すように配線５３を覆う状態に被研磨膜５４が形成
されている。被研磨膜５４は、例えば、ＴＥＯＳ（Ｓｉ
（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ）をシリコンソースとし、かつプラズ
マを用いた化学的気相成長法（以下、ＣＶＤ法と記す）
によって形成された酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）系の膜か
らなる。
に示すように配線５３を覆う状態に被研磨膜５４が形成
されている。被研磨膜５４は、例えば、ＴＥＯＳ（Ｓｉ
（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ）をシリコンソースとし、かつプラズ
マを用いた化学的気相成長法（以下、ＣＶＤ法と記す）
によって形成された酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）系の膜か
らなる。
【０００６】そして、上記の被研磨膜５４に対してＣＭ
Ｐ法による平坦化を行う。この際、例えば、ＣＭＰ装置
の研磨プレートの回転数を２０ｒｐｍ、基体５１を保持
する試料台の回転数を２０ｒｐｍ、研磨圧力を５００ｇ
ｆ／ｃｍ2 とし、また研磨液にシリカ粒子（１４ｗｔ
％）と水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液との混合液を用
いた条件にてＣＭＰを行うと、密集配線部上および孤立
配線部上には、図５（ｃ）に示すような被研磨膜５４か
らなる層間絶縁膜５５が形成される。
Ｐ法による平坦化を行う。この際、例えば、ＣＭＰ装置
の研磨プレートの回転数を２０ｒｐｍ、基体５１を保持
する試料台の回転数を２０ｒｐｍ、研磨圧力を５００ｇ
ｆ／ｃｍ2 とし、また研磨液にシリカ粒子（１４ｗｔ
％）と水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液との混合液を用
いた条件にてＣＭＰを行うと、密集配線部上および孤立
配線部上には、図５（ｃ）に示すような被研磨膜５４か
らなる層間絶縁膜５５が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体装置では、その層間絶縁膜を形成するに際して平
坦化特性に優れているＣＭＰ法を用いても、図５（ｃ）
に示すようにＣＭＰ後に得た層間絶縁膜５５に、同図中
ｘで示すグローバル段差が残るという不具合が発生す
る。
半導体装置では、その層間絶縁膜を形成するに際して平
坦化特性に優れているＣＭＰ法を用いても、図５（ｃ）
に示すようにＣＭＰ後に得た層間絶縁膜５５に、同図中
ｘで示すグローバル段差が残るという不具合が発生す
る。
【０００８】例えば図５に示した配線層５３の配線５３
ａが１μｍの厚みのＡｌ配線からなる場合、この配線層
５３上の被研磨膜５４をＣＭＰ法によって研磨し、ＣＭ
Ｐ後に配線５３ａからその周辺にかけてのグローバル段
差を測定する。すると、この測定結果を示す図８から明
らかなように、初期段差１μｍがほとんど低減されない
のである。しかもＣＭＰ法では、それ以前の従来技術と
異なり、段差の変動する範囲が数ｍｍ程度の広い領域に
及んでいる。なお、ＣＭＰの研磨条件を変更することに
より平坦性を改善することは可能であるが、その一方で
研磨速度のウエハ面内均一性が悪化するため、この方法
を採用することはできない。
ａが１μｍの厚みのＡｌ配線からなる場合、この配線層
５３上の被研磨膜５４をＣＭＰ法によって研磨し、ＣＭ
Ｐ後に配線５３ａからその周辺にかけてのグローバル段
差を測定する。すると、この測定結果を示す図８から明
らかなように、初期段差１μｍがほとんど低減されない
のである。しかもＣＭＰ法では、それ以前の従来技術と
異なり、段差の変動する範囲が数ｍｍ程度の広い領域に
及んでいる。なお、ＣＭＰの研磨条件を変更することに
より平坦性を改善することは可能であるが、その一方で
研磨速度のウエハ面内均一性が悪化するため、この方法
を採用することはできない。
【０００９】そこで、配線が疎に配置された部分に、ダ
ミーパターンを配置してＣＭＰ法によるグローバル段差
の増加を抑制することが検討されている。しかしなが
ら、実際には１ｍｍ程度の領域にダミーパターンを配置
できないため、平坦性を確保できない場所が存在する。
特にこのようなことが問題となるのは、スクライブライ
ンと、多層配線部の最上層の配線層に形成されるボンデ
ィング用のＩ／Ｏパッド（以下、単にパッドと記す）と
が存在するチップの周辺である。ダミーパターンとし
て、工程簡略化が可能なＡｌのダミーパターンを採用す
る場合には、上記スクライブライン内と最上層以外の配
線層の上記したパッドの位置にダミーパターンを配置で
きないたために、チップの周辺はグローバル段差が大き
い。
ミーパターンを配置してＣＭＰ法によるグローバル段差
の増加を抑制することが検討されている。しかしなが
ら、実際には１ｍｍ程度の領域にダミーパターンを配置
できないため、平坦性を確保できない場所が存在する。
特にこのようなことが問題となるのは、スクライブライ
ンと、多層配線部の最上層の配線層に形成されるボンデ
ィング用のＩ／Ｏパッド（以下、単にパッドと記す）と
が存在するチップの周辺である。ダミーパターンとし
て、工程簡略化が可能なＡｌのダミーパターンを採用す
る場合には、上記スクライブライン内と最上層以外の配
線層の上記したパッドの位置にダミーパターンを配置で
きないたために、チップの周辺はグローバル段差が大き
い。
【００１０】スクライブライン（幅１００μｍ〜１５０
μｍ）内にダミーパターンを配置できない理由は、もし
スクライブライン内にＡｌが多く存在すると、ダイシン
グの際、Ａｌによってダイサーが目詰まりを起こすため
である。また、最上層以外の配線層で上記パッド（幅〜
１００μｍ）の位置にダミーパターンを配置できない理
由は、例えば図７に示すようにパッド５９の下方にパッ
ド５９の大きさと略同じ大きさのダミーパターン５７を
配置すると、ワイヤボンディングの際にパッド５９とダ
ミーパターン５７との間の層間絶縁膜５８にクラックが
生じるためである。
μｍ）内にダミーパターンを配置できない理由は、もし
スクライブライン内にＡｌが多く存在すると、ダイシン
グの際、Ａｌによってダイサーが目詰まりを起こすため
である。また、最上層以外の配線層で上記パッド（幅〜
１００μｍ）の位置にダミーパターンを配置できない理
由は、例えば図７に示すようにパッド５９の下方にパッ
ド５９の大きさと略同じ大きさのダミーパターン５７を
配置すると、ワイヤボンディングの際にパッド５９とダ
ミーパターン５７との間の層間絶縁膜５８にクラックが
生じるためである。
【００１１】すなわち、パッド５９とダミーパターン５
７との間の層間絶縁膜５８は、ダミーパターン５７の存
在により薄く形成されている。しかも、比較的大きい面
積に形成されるパッド５９と、これと略同じ大きさのダ
ミーパターン５７とが柔らかいＡｌで形成されることか
ら、これらの影響をそのまま受けるような状態で存在し
ている。よって、ワイヤボンディングの際にパッド５９
に超音波が印加されると、層間絶縁膜５８はパッド５９
およびダミーパターン５７とともに超音波の衝撃を受け
て機械強度的に耐えられなくなり、クラックが生じてし
まうのである。
７との間の層間絶縁膜５８は、ダミーパターン５７の存
在により薄く形成されている。しかも、比較的大きい面
積に形成されるパッド５９と、これと略同じ大きさのダ
ミーパターン５７とが柔らかいＡｌで形成されることか
ら、これらの影響をそのまま受けるような状態で存在し
ている。よって、ワイヤボンディングの際にパッド５９
に超音波が印加されると、層間絶縁膜５８はパッド５９
およびダミーパターン５７とともに超音波の衝撃を受け
て機械強度的に耐えられなくなり、クラックが生じてし
まうのである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために本発明は、基体上に絶縁膜と配線が設けられた
配線層とが交互に積層形成されるとともに、最上層の配
線層の配線を避けた位置にボンディング用のパッドが設
けられた配線部を備えてなる半導体装置において、最上
層の配線層よりも下層の配線層におけるパッド下の位置
に、上下面間を貫通した貫通部を有するダミーパターン
が設けられ、ダミーパターンが設けられた配線層の上下
層の絶縁膜が、ダミーパターンの貫通部を通して連続し
た状態で形成されている構成となっている。
るために本発明は、基体上に絶縁膜と配線が設けられた
配線層とが交互に積層形成されるとともに、最上層の配
線層の配線を避けた位置にボンディング用のパッドが設
けられた配線部を備えてなる半導体装置において、最上
層の配線層よりも下層の配線層におけるパッド下の位置
に、上下面間を貫通した貫通部を有するダミーパターン
が設けられ、ダミーパターンが設けられた配線層の上下
層の絶縁膜が、ダミーパターンの貫通部を通して連続し
た状態で形成されている構成となっている。
【００１３】本発明では、最上層の配線層よりも下層の
配線層におけるパッド下の位置にダミーパターンが設け
られているため、ダミーパターンが設けられた配線層の
上層の絶縁膜は、その下層の配線層にダミーパターンを
設けた後に形成されたものである。よって、上層の絶縁
膜を形成するに際しては、すでにダミーパターンが存在
しているため、上層の絶縁膜は例えばＣＭＰ法を用いた
平坦化技術によってグローバル段差が低減されたものと
なる。またダミーパターンが上下面間を貫通した貫通部
を有し、上下層の絶縁膜がこの貫通部内を通して連続し
た状態で形成されているため、ダミーパターンが設けら
れた配線層の上下層の絶縁膜によってダミーパターンが
支持されている状態になっている。よってこの半導体装
置の配線部のパッド下は、たとえパッドおよびダミーパ
ターンが柔らかいＡｌで形成されていても、上下層の絶
縁膜によって、その後のワイヤボンディングの際に印加
される超音波の衝撃に耐え得るだけの機械的な強度が確
保された部分となる。
配線層におけるパッド下の位置にダミーパターンが設け
られているため、ダミーパターンが設けられた配線層の
上層の絶縁膜は、その下層の配線層にダミーパターンを
設けた後に形成されたものである。よって、上層の絶縁
膜を形成するに際しては、すでにダミーパターンが存在
しているため、上層の絶縁膜は例えばＣＭＰ法を用いた
平坦化技術によってグローバル段差が低減されたものと
なる。またダミーパターンが上下面間を貫通した貫通部
を有し、上下層の絶縁膜がこの貫通部内を通して連続し
た状態で形成されているため、ダミーパターンが設けら
れた配線層の上下層の絶縁膜によってダミーパターンが
支持されている状態になっている。よってこの半導体装
置の配線部のパッド下は、たとえパッドおよびダミーパ
ターンが柔らかいＡｌで形成されていても、上下層の絶
縁膜によって、その後のワイヤボンディングの際に印加
される超音波の衝撃に耐え得るだけの機械的な強度が確
保された部分となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体装置の
実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の半
導体装置の一実施形態を示す要部側断面図であり、特に
本発明の特徴である配線部を示したものである。この実
施形態では、配線部が３層の配線層を備えている場合を
例にとって説明する。
実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の半
導体装置の一実施形態を示す要部側断面図であり、特に
本発明の特徴である配線部を示したものである。この実
施形態では、配線部が３層の配線層を備えている場合を
例にとって説明する。
【００１５】図１に示すように、この半導体装置の配線
部１は、基体２上に絶縁膜である第１層間膜３ａ，第２
層間膜３ｂ，第３層間膜３ｃと、配線（図示省略）が設
けられた第１配線層４ａ，第２配線層４ｂ，第３配線層
４ｃとが交互に積層形成された多層配線部からなってい
る。第３配線層４ｃには、この層の配線を避けた位置、
例えば第３配線層４ｃの配線に対して電気的に影響のな
いチップの周辺位置にボンディング用のパッド５が設け
られている。さらに第３配線層４ｃ上には、パッド５上
を開口した状態にパッシベーション膜６が形成されてい
る。なお、基体２は、例えばシリコン基板からなり、ま
た図示しないが基体２上には、素子分離膜やトランジス
タ等が形成されている。
部１は、基体２上に絶縁膜である第１層間膜３ａ，第２
層間膜３ｂ，第３層間膜３ｃと、配線（図示省略）が設
けられた第１配線層４ａ，第２配線層４ｂ，第３配線層
４ｃとが交互に積層形成された多層配線部からなってい
る。第３配線層４ｃには、この層の配線を避けた位置、
例えば第３配線層４ｃの配線に対して電気的に影響のな
いチップの周辺位置にボンディング用のパッド５が設け
られている。さらに第３配線層４ｃ上には、パッド５上
を開口した状態にパッシベーション膜６が形成されてい
る。なお、基体２は、例えばシリコン基板からなり、ま
た図示しないが基体２上には、素子分離膜やトランジス
タ等が形成されている。
【００１６】基体２上に形成された第１層間膜３ａは、
例えば、４５０ｎｍ程度の厚みのＢＰＳＧ膜からなる。
また第２層間膜３ｂおよび第３層間膜３ｃは、例えば、
高密度プラズマを用いたＣＶＤ法によって形成された９
００ｎｍ程度の厚みのＳｉＯ 2 膜で形成されている。一
方、第１配線層４ａ，第２配線層４ｂは、例えば、５０
ｎｍ程度の厚みの窒化シリコン（ＴｉＮ）膜上に２０ｎ
ｍ程度の厚みのチタン（Ｔｉ）膜と、８００ｎｍ程度の
厚みのＡｌおよび銅（Ｃｕ）の合金層と、２０ｎｍ程度
の厚みのＴｉＮ膜とがこの順に積層された積層体で構成
されている。また第３配線層４ｃおよびパッド５は、上
記のＡｌ−Ｃｕ合金層が８００ｎｍ程度の厚みである以
外は上記と同様の積層体で構成されている。さらにパッ
ド５は、例えば一辺が１００μｍの正方形に形成されて
おり、パッシベーション６は、例えば７００ｎｍ程度の
厚みの窒化シリコン（ＳｉＮ）膜で形成されている。
例えば、４５０ｎｍ程度の厚みのＢＰＳＧ膜からなる。
また第２層間膜３ｂおよび第３層間膜３ｃは、例えば、
高密度プラズマを用いたＣＶＤ法によって形成された９
００ｎｍ程度の厚みのＳｉＯ 2 膜で形成されている。一
方、第１配線層４ａ，第２配線層４ｂは、例えば、５０
ｎｍ程度の厚みの窒化シリコン（ＴｉＮ）膜上に２０ｎ
ｍ程度の厚みのチタン（Ｔｉ）膜と、８００ｎｍ程度の
厚みのＡｌおよび銅（Ｃｕ）の合金層と、２０ｎｍ程度
の厚みのＴｉＮ膜とがこの順に積層された積層体で構成
されている。また第３配線層４ｃおよびパッド５は、上
記のＡｌ−Ｃｕ合金層が８００ｎｍ程度の厚みである以
外は上記と同様の積層体で構成されている。さらにパッ
ド５は、例えば一辺が１００μｍの正方形に形成されて
おり、パッシベーション６は、例えば７００ｎｍ程度の
厚みの窒化シリコン（ＳｉＮ）膜で形成されている。
【００１７】このような配線部１において、最上層の第
３配線層４ｃより下層に形成された第２配線層４ｂ，第
１配線層４ａにはそれぞれ、パッド５下の位置に、ダミ
ーパターン７が設けられている。この２つのダミーパタ
ーン７は、第２配線層４ｂの配線，第１配線層４ａの配
線に対して電気的に影響のない位置に形成されている。
また２つのダミーパターン７はそれぞれ、上下面間を貫
通した貫通部７ａを有するもので、少なくとも上記パッ
ド５の大きさに形成されている。なお、本明細書中にお
いてパッドやダミーパターンの大きさとは、パッド，ダ
ミーパターンの片面の面積を意味している。
３配線層４ｃより下層に形成された第２配線層４ｂ，第
１配線層４ａにはそれぞれ、パッド５下の位置に、ダミ
ーパターン７が設けられている。この２つのダミーパタ
ーン７は、第２配線層４ｂの配線，第１配線層４ａの配
線に対して電気的に影響のない位置に形成されている。
また２つのダミーパターン７はそれぞれ、上下面間を貫
通した貫通部７ａを有するもので、少なくとも上記パッ
ド５の大きさに形成されている。なお、本明細書中にお
いてパッドやダミーパターンの大きさとは、パッド，ダ
ミーパターンの片面の面積を意味している。
【００１８】そしてダミーパターン７は、例えばパッド
５と同じ大きさに形成されている場合、平面視した状態
でパッド５に略一致するように設けられ、またパッド５
より大きく形成されている場合には、パッド５を含んで
重なるように設けられている。しかも２つのダミーパタ
ーン７は、平面視した状態で互いに貫通部７ａの位置が
略一致して重なるように設けられている。
５と同じ大きさに形成されている場合、平面視した状態
でパッド５に略一致するように設けられ、またパッド５
より大きく形成されている場合には、パッド５を含んで
重なるように設けられている。しかも２つのダミーパタ
ーン７は、平面視した状態で互いに貫通部７ａの位置が
略一致して重なるように設けられている。
【００１９】したがって、ダミーパターン７が設けられ
た第２配線層４ｂおよび第１配線層４ａの上下層にあた
る第３層間膜３ｃ，第２層間膜３ｂ，第１層間膜３ａ
は、各ダミーパターン７の貫通部７ａ内を通して連続し
た状態で形成されている。これにより、最上層の第３配
線層４ｃの下層の第３層間膜３ｃから基体２上に形成さ
れた第１配線層４ａまでの第１，第２，第３層間膜３
ａ，３ｂ，３ｃは、２つのダミーパターン７の貫通部７
ｂ内を通って柱状または壁状の支持部８を形成した状態
になっている。
た第２配線層４ｂおよび第１配線層４ａの上下層にあた
る第３層間膜３ｃ，第２層間膜３ｂ，第１層間膜３ａ
は、各ダミーパターン７の貫通部７ａ内を通して連続し
た状態で形成されている。これにより、最上層の第３配
線層４ｃの下層の第３層間膜３ｃから基体２上に形成さ
れた第１配線層４ａまでの第１，第２，第３層間膜３
ａ，３ｂ，３ｃは、２つのダミーパターン７の貫通部７
ｂ内を通って柱状または壁状の支持部８を形成した状態
になっている。
【００２０】この実施形態においては、ダミーパターン
７は、例えば、第２配線層４ｂおよび第１配線層４ａに
設けられた配線と同様の構成材料で同様の厚み、同様の
大きさに形成されている。また、例えば図２に示す平面
形状を有したものからなっている。すなわち、パッド５
よりも小さい島パターン７ｂの複数が、島パターン７ｂ
間に所定の間隙を有した状態で配置されて、この間隙に
より貫通部７ａを形成したものからなる。
７は、例えば、第２配線層４ｂおよび第１配線層４ａに
設けられた配線と同様の構成材料で同様の厚み、同様の
大きさに形成されている。また、例えば図２に示す平面
形状を有したものからなっている。すなわち、パッド５
よりも小さい島パターン７ｂの複数が、島パターン７ｂ
間に所定の間隙を有した状態で配置されて、この間隙に
より貫通部７ａを形成したものからなる。
【００２１】また、島パターン７ｂは一辺が２μｍ程度
の正方形のパターンからなり、パッド５と同じ一辺が１
００μｍ程度の正方形の領域に、その縦横に４μｍピッ
チで縦横に敷き詰められた状態に配置されている。この
ため２つのダミーパターン７は、ライン状の貫通部７ｂ
を縦横に有して構成されており、このような貫通部７ｂ
が平面視した状態で略一致して重なるように設けられて
いる。よって、第１，第２，第３層間膜３ａ，３ｂ，３
ｃは、２つのダミーパターン７の貫通部７ｂ内を通って
壁状の支持部８を形成した状態に設けられ、いわゆる架
橋構造を構築している。
の正方形のパターンからなり、パッド５と同じ一辺が１
００μｍ程度の正方形の領域に、その縦横に４μｍピッ
チで縦横に敷き詰められた状態に配置されている。この
ため２つのダミーパターン７は、ライン状の貫通部７ｂ
を縦横に有して構成されており、このような貫通部７ｂ
が平面視した状態で略一致して重なるように設けられて
いる。よって、第１，第２，第３層間膜３ａ，３ｂ，３
ｃは、２つのダミーパターン７の貫通部７ｂ内を通って
壁状の支持部８を形成した状態に設けられ、いわゆる架
橋構造を構築している。
【００２２】次に、このような配線部１の形成法の一例
を説明する。配線部１を形成するにあたっては、まず、
予め素子分離膜やトランジスタを形成しておいた基体２
上に、ＣＶＤ法によってＢＰＳＧ膜を４５０ｎｍ程度の
厚みに堆積する。次いで、約８５０℃で１０分程度の熱
処理を行ってＢＰＳＧ膜からなる第１層間膜３ａを形成
する。次に、上記のパッド５を形成する領域の下方を避
けた位置の第１層間膜３ａに、接続孔（図示省略）を形
成し、ＣＶＤ法によって例えばタングステンを接続孔内
に埋め込んでコンタクト部を形成する。
を説明する。配線部１を形成するにあたっては、まず、
予め素子分離膜やトランジスタを形成しておいた基体２
上に、ＣＶＤ法によってＢＰＳＧ膜を４５０ｎｍ程度の
厚みに堆積する。次いで、約８５０℃で１０分程度の熱
処理を行ってＢＰＳＧ膜からなる第１層間膜３ａを形成
する。次に、上記のパッド５を形成する領域の下方を避
けた位置の第１層間膜３ａに、接続孔（図示省略）を形
成し、ＣＶＤ法によって例えばタングステンを接続孔内
に埋め込んでコンタクト部を形成する。
【００２３】続いて真空蒸着法やスパッタリング法等の
ＰＶＤ法によって、第１層間膜３ａ上に５０ｎｍの厚み
のＴｉＮ膜，２０ｎｍ程度の厚みのＴｉ膜，５００ｎｍ
程度の厚みのＡｌ−Ｃｕ合金膜，２０ｎｍ程度の厚みの
ＴｉＮ膜をこの順に堆積してこれらの積層体を得る。次
に、リソグラフィおよびエッチングによってこの積層体
をパターニングすることにより、第１層間膜３ａ上に配
線を形成して第１配線層４ａを得る。これとともに、パ
ッド５を形成する領域の下方位置の第１配線層４ａにダ
ミーパターン７を形成する。
ＰＶＤ法によって、第１層間膜３ａ上に５０ｎｍの厚み
のＴｉＮ膜，２０ｎｍ程度の厚みのＴｉ膜，５００ｎｍ
程度の厚みのＡｌ−Ｃｕ合金膜，２０ｎｍ程度の厚みの
ＴｉＮ膜をこの順に堆積してこれらの積層体を得る。次
に、リソグラフィおよびエッチングによってこの積層体
をパターニングすることにより、第１層間膜３ａ上に配
線を形成して第１配線層４ａを得る。これとともに、パ
ッド５を形成する領域の下方位置の第１配線層４ａにダ
ミーパターン７を形成する。
【００２４】次いで、高密度プラズマを用いたＣＶＤ法
によって、第１配線層４ａ上にＳｉＯ2 膜を９００ｎｍ
程度の厚みに堆積する。その後、ＣＭＰ法によって、Ｓ
ｉＯ 2 膜を２００ｎｍ程度研磨して平坦化して第２層間
膜３ｂを得る。続いて第２層間膜３ｂに、前述した第１
層間膜３ａへのコンタクト部の形成法と同様の方法によ
って、コンタクト部を形成する。
によって、第１配線層４ａ上にＳｉＯ2 膜を９００ｎｍ
程度の厚みに堆積する。その後、ＣＭＰ法によって、Ｓ
ｉＯ 2 膜を２００ｎｍ程度研磨して平坦化して第２層間
膜３ｂを得る。続いて第２層間膜３ｂに、前述した第１
層間膜３ａへのコンタクト部の形成法と同様の方法によ
って、コンタクト部を形成する。
【００２５】続いてＰＶＤ法によって、第２層間膜３ｂ
上に５０ｎｍの厚みのＴｉＮ膜，２０ｎｍ程度の厚みの
Ｔｉ膜，５００ｎｍ程度の厚みのＡｌ−Ｃｕ合金膜，２
０ｎｍ程度の厚みのＴｉＮ膜をこの順に堆積してこれら
の積層体を得る。その後、リソグラフィおよびエッチン
グによってこの積層体をパターニングすることにより、
第２層間膜３ｂ上に配線を形成して第２配線層４ｂを得
る。これとともにパッド５を形成する領域の下方位置の
第２配線層４ｂに、第１配線層４ａのダミーパターン７
と同様の形状のダミーパターン７を形成する。
上に５０ｎｍの厚みのＴｉＮ膜，２０ｎｍ程度の厚みの
Ｔｉ膜，５００ｎｍ程度の厚みのＡｌ−Ｃｕ合金膜，２
０ｎｍ程度の厚みのＴｉＮ膜をこの順に堆積してこれら
の積層体を得る。その後、リソグラフィおよびエッチン
グによってこの積層体をパターニングすることにより、
第２層間膜３ｂ上に配線を形成して第２配線層４ｂを得
る。これとともにパッド５を形成する領域の下方位置の
第２配線層４ｂに、第１配線層４ａのダミーパターン７
と同様の形状のダミーパターン７を形成する。
【００２６】その際、平面視した状態で第１配線層４ａ
のダミーパターン７と第２配線層４ｂのダミーパターン
７とが完全に一致して重なるとともに、これらのダミー
パターン７の貫通部７ａの位置も一致して重なるように
第２配線層４ｂ上にダミーパターン７を形成する。
のダミーパターン７と第２配線層４ｂのダミーパターン
７とが完全に一致して重なるとともに、これらのダミー
パターン７の貫通部７ａの位置も一致して重なるように
第２配線層４ｂ上にダミーパターン７を形成する。
【００２７】さらに、高密度プラズマを用いたＣＶＤ法
によって、第２配線層４ｂ上にＳｉＯ2 膜を９００ｎｍ
程度の厚みに堆積する。その後、ＣＭＰ法によって、Ｓ
ｉＯ 2 膜を２００ｎｍ程度研磨して平坦化して第３層間
膜３ｃを得る。続いて第３層間膜３ｃに、前述した第１
層間膜３ａへのコンタクト部の形成法と同様の方法によ
って、コンタクト部を形成する。
によって、第２配線層４ｂ上にＳｉＯ2 膜を９００ｎｍ
程度の厚みに堆積する。その後、ＣＭＰ法によって、Ｓ
ｉＯ 2 膜を２００ｎｍ程度研磨して平坦化して第３層間
膜３ｃを得る。続いて第３層間膜３ｃに、前述した第１
層間膜３ａへのコンタクト部の形成法と同様の方法によ
って、コンタクト部を形成する。
【００２８】次にＰＶＤ法によって、第３層間膜３ｃ上
に５０ｎｍの厚みのＴｉＮ膜，２０ｎｍ程度の厚みのＴ
ｉ膜，８００ｎｍ程度の厚みのＡｌ−Ｃｕ合金膜，２０
ｎｍ程度の厚みのＴｉＮ膜をこの順に堆積してこれらの
積層体を得る。その後、リソグラフィおよびエッチング
によってこの積層体をパターニングすることにより、第
３層間膜３ｃ上に配線を形成して第３配線層４ｃを得る
とともに配線を避けた位置にパッド５を形成する。
に５０ｎｍの厚みのＴｉＮ膜，２０ｎｍ程度の厚みのＴ
ｉ膜，８００ｎｍ程度の厚みのＡｌ−Ｃｕ合金膜，２０
ｎｍ程度の厚みのＴｉＮ膜をこの順に堆積してこれらの
積層体を得る。その後、リソグラフィおよびエッチング
によってこの積層体をパターニングすることにより、第
３層間膜３ｃ上に配線を形成して第３配線層４ｃを得る
とともに配線を避けた位置にパッド５を形成する。
【００２９】この際、平面視した状態でパッド５と２つ
のダミーパターン７とが完全に一致して重なるようにパ
ッド５を形成する。また、第３配線層４ｃの配線に対し
て影響を与えない位置にパッド５を形成する。またパッ
ド５の形成位置は、先に形成した２つのダミーパターン
７がそれぞれ、第１配線層４ａ，第２配線層４ｂの配線
に影響のない位置に形成されよう配慮して設定されるこ
とになる。その後は、ＣＶＤ法によって第３配線層４ｃ
上にＳｉＮ膜を７００ｎｍ程度の厚みに堆積し、続いて
リソグラフィおよびエッチングによってＳｉＮ膜にパッ
ド５の上面を露出させる開口を形成してパッシベーショ
ン膜６を得る。以上の工程によって、配線部１が形成さ
れる。
のダミーパターン７とが完全に一致して重なるようにパ
ッド５を形成する。また、第３配線層４ｃの配線に対し
て影響を与えない位置にパッド５を形成する。またパッ
ド５の形成位置は、先に形成した２つのダミーパターン
７がそれぞれ、第１配線層４ａ，第２配線層４ｂの配線
に影響のない位置に形成されよう配慮して設定されるこ
とになる。その後は、ＣＶＤ法によって第３配線層４ｃ
上にＳｉＮ膜を７００ｎｍ程度の厚みに堆積し、続いて
リソグラフィおよびエッチングによってＳｉＮ膜にパッ
ド５の上面を露出させる開口を形成してパッシベーショ
ン膜６を得る。以上の工程によって、配線部１が形成さ
れる。
【００３０】上記のように形成される配線部１では、ダ
ミーパターン７を有する第１配線層４ａ上の第２層間膜
３ｂは、第１配線層４ａにダミーパターン７を形成した
後に形成される。このため、ＣＭＰ法を用いた平坦化に
よって、グローバル段差が低減した平坦性の高い第２層
間膜３ｂを形成することができる。同様に、ダミーパタ
ーン７を有する第２配線層４ｂ上の第３層間膜３ｃは、
第２配線層４ｂにダミーパターン７を形成した後に形成
されるので、ＣＭＰ法を用いた平坦化によって、グロー
バル段差が低減した平坦性の高い第３層間膜３ｃを形成
することができる。よって、各配線層４ａ，４ｂ，４ｃ
の配線の微細化を図ることができるとともに、さらなる
配線層の多層化を実現することができる。
ミーパターン７を有する第１配線層４ａ上の第２層間膜
３ｂは、第１配線層４ａにダミーパターン７を形成した
後に形成される。このため、ＣＭＰ法を用いた平坦化に
よって、グローバル段差が低減した平坦性の高い第２層
間膜３ｂを形成することができる。同様に、ダミーパタ
ーン７を有する第２配線層４ｂ上の第３層間膜３ｃは、
第２配線層４ｂにダミーパターン７を形成した後に形成
されるので、ＣＭＰ法を用いた平坦化によって、グロー
バル段差が低減した平坦性の高い第３層間膜３ｃを形成
することができる。よって、各配線層４ａ，４ｂ，４ｃ
の配線の微細化を図ることができるとともに、さらなる
配線層の多層化を実現することができる。
【００３１】また第１配線層４ａの配線とともにダミー
パターン７を形成し、第２配線層４ｂの配線とともにダ
ミーパターン７を形成しているため、ダミーパターン７
を設けたことによる工程数の増加もない。
パターン７を形成し、第２配線層４ｂの配線とともにダ
ミーパターン７を形成しているため、ダミーパターン７
を設けたことによる工程数の増加もない。
【００３２】さらに各ダミーパターン７が貫通部７ａを
有しており、ダミーパターン７の上下層の第３層間膜３
ｃ，第２層間膜３ｂ，第１層間膜３ａが、各ダミーパタ
ーン７の貫通部７ａ内を通して連続した状態で形成され
ている。またダミーパターン７は、第１配線層４ａ，第
２配線層４ｂのパッド５下の位置に設けられている。こ
のため配線部１は、パッド５下にて、第３層間膜３ｃ，
第２層間膜３ｂ，第１層間膜３ａが、ダミーパターン７
を支持する架橋構造を構築したものとなるので、これに
よりパッド５下の機械的強度が向上したものとなる。
有しており、ダミーパターン７の上下層の第３層間膜３
ｃ，第２層間膜３ｂ，第１層間膜３ａが、各ダミーパタ
ーン７の貫通部７ａ内を通して連続した状態で形成され
ている。またダミーパターン７は、第１配線層４ａ，第
２配線層４ｂのパッド５下の位置に設けられている。こ
のため配線部１は、パッド５下にて、第３層間膜３ｃ，
第２層間膜３ｂ，第１層間膜３ａが、ダミーパターン７
を支持する架橋構造を構築したものとなるので、これに
よりパッド５下の機械的強度が向上したものとなる。
【００３３】しかも、各ダミーパターン７は、パッド５
と略同じ大きさで平面視した状態でパッド５に略一致す
るように設けられているため、パッド５の大きさにわた
ってパッド５下の機械的強度が向上した配線部１を実現
できる。さらにこの実施形態では、各ダミーパターン７
が、平面視した状態で貫通部７ａが略一致して重なるよ
うに設けられて壁状の支持部８を形成しているので、パ
ッド５下が、後のワイヤボンディングの際に印加される
超音波の衝撃に耐え得る強固な機械的強度を有したもの
となる。
と略同じ大きさで平面視した状態でパッド５に略一致す
るように設けられているため、パッド５の大きさにわた
ってパッド５下の機械的強度が向上した配線部１を実現
できる。さらにこの実施形態では、各ダミーパターン７
が、平面視した状態で貫通部７ａが略一致して重なるよ
うに設けられて壁状の支持部８を形成しているので、パ
ッド５下が、後のワイヤボンディングの際に印加される
超音波の衝撃に耐え得る強固な機械的強度を有したもの
となる。
【００３４】実施形態の配線部１と、ダミーパターン７
を設けていない以外は実施形態と同様に構成された図６
に示す従来の配線部とに対して同じ条件でワイヤボンデ
ィングを行い、層間膜におけるキズ、クラックの発生数
を調べたところ、実施形態では従来に比較してキズの発
生数が大幅に低減し、またクラックの発生が防止された
結果が得られた。しかも、実施形態の配線部１では、超
音波のパワーを上げかつワイヤボンディング温度を高め
ても、キズの発生数の変化がなかった。
を設けていない以外は実施形態と同様に構成された図６
に示す従来の配線部とに対して同じ条件でワイヤボンデ
ィングを行い、層間膜におけるキズ、クラックの発生数
を調べたところ、実施形態では従来に比較してキズの発
生数が大幅に低減し、またクラックの発生が防止された
結果が得られた。しかも、実施形態の配線部１では、超
音波のパワーを上げかつワイヤボンディング温度を高め
ても、キズの発生数の変化がなかった。
【００３５】以上の結果からも明らかなように実施形態
の配線部１では、パッド５およびダミーパターン７が柔
らかいＡｌを含む材料で形成されているものの、第３層
間膜３ｃ，第２層間膜３ｂ，第１層間膜３ａによる非常
に強固な架橋構造によってパッド５およびダミーパター
ン７を支持しているため、後のワイヤボンディングの際
に超音波が印加されても、パッド５とダミーパターン７
との間の第３層間膜３ｃやダミーパターン７間の第２層
間膜２ｂへのクラックの発生を防止することができる。
したがって、上記実施形態によれば、配線部１の配線の
微細化と配線層の多層化を図ることができ、しかも配線
部１の信頼性の高い半導体装置を実現できる。
の配線部１では、パッド５およびダミーパターン７が柔
らかいＡｌを含む材料で形成されているものの、第３層
間膜３ｃ，第２層間膜３ｂ，第１層間膜３ａによる非常
に強固な架橋構造によってパッド５およびダミーパター
ン７を支持しているため、後のワイヤボンディングの際
に超音波が印加されても、パッド５とダミーパターン７
との間の第３層間膜３ｃやダミーパターン７間の第２層
間膜２ｂへのクラックの発生を防止することができる。
したがって、上記実施形態によれば、配線部１の配線の
微細化と配線層の多層化を図ることができ、しかも配線
部１の信頼性の高い半導体装置を実現できる。
【００３６】なお、上記実施形態では、本発明のダミー
パターンとして、１辺が１００μｍのパッドの形成領域
に対して、１辺が２μｍの島パターンを４μｍのピッチ
で縦横に配置した例を述べたが、貫通部を有して絶縁膜
の架橋構造を構築できるようなものであればよく、これ
らの寸法および形状に限定されないのはもちろんであ
る。ただし、この場合にはグローバル段差の低減を図れ
る寸法および形状に形成することが必要である。
パターンとして、１辺が１００μｍのパッドの形成領域
に対して、１辺が２μｍの島パターンを４μｍのピッチ
で縦横に配置した例を述べたが、貫通部を有して絶縁膜
の架橋構造を構築できるようなものであればよく、これ
らの寸法および形状に限定されないのはもちろんであ
る。ただし、この場合にはグローバル段差の低減を図れ
る寸法および形状に形成することが必要である。
【００３７】例えば、ＣＭＰで平坦化した後の絶縁膜の
グローバル段差と絶縁膜の平均段差密度（島パターンの
密度）との関係を調べた結果、図３に示すように平均段
差密度が低くなるにつれてグローバル段差が増加する傾
向が知見される。よって、例えば、最上層の配線層を形
成するためのリソグラフィの露光において焦点深度が１
μｍであり、この焦点深度を満たすグローバル段差の値
が２５０ｎｍ以内である場合には、図３からグローバル
段差を抑えるために平均段差密度を５０％以上とする必
要があることが確認される。このように、貫通部を有し
て絶縁膜の架橋構造を構築できるダミーパターンとして
は、グローバル段差の低減を図れる寸法および形状に設
定することが必要になる。
グローバル段差と絶縁膜の平均段差密度（島パターンの
密度）との関係を調べた結果、図３に示すように平均段
差密度が低くなるにつれてグローバル段差が増加する傾
向が知見される。よって、例えば、最上層の配線層を形
成するためのリソグラフィの露光において焦点深度が１
μｍであり、この焦点深度を満たすグローバル段差の値
が２５０ｎｍ以内である場合には、図３からグローバル
段差を抑えるために平均段差密度を５０％以上とする必
要があることが確認される。このように、貫通部を有し
て絶縁膜の架橋構造を構築できるダミーパターンとして
は、グローバル段差の低減を図れる寸法および形状に設
定することが必要になる。
【００３８】ダミーパターンの形状の変形例を図４
（ａ），（ｂ）に示す。図４（ａ）に示すダミーパター
ン９は略正方形状をなすとともに、その内部に上下面間
を貫通した貫通部９ａを備えたものからなっている。貫
通部９ａは、例えば、正方形状に形成されているととも
に互いに対称となるように４つ設けられている。このよ
うなダミーパターン９を最上層の配線層より下層の配線
層のパッド下の位置に設けた配線部では、配線層の上下
層の絶縁膜が、ダミーパターン９の貫通部９ａを通して
連続した状態で形成されている。
（ａ），（ｂ）に示す。図４（ａ）に示すダミーパター
ン９は略正方形状をなすとともに、その内部に上下面間
を貫通した貫通部９ａを備えたものからなっている。貫
通部９ａは、例えば、正方形状に形成されているととも
に互いに対称となるように４つ設けられている。このよ
うなダミーパターン９を最上層の配線層より下層の配線
層のパッド下の位置に設けた配線部では、配線層の上下
層の絶縁膜が、ダミーパターン９の貫通部９ａを通して
連続した状態で形成されている。
【００３９】さらに配線部が多層配線部である場合に
は、ダミーパターン９が、平面視した状態で貫通部９ａ
が略一致して重なるように設けられて柱状の支持部を形
成した架橋構造が構築される。よって、上記実施形態と
同様に、絶縁膜の平坦性を保持し、かつ後のワイヤボン
ディングの際に印加される超音波の衝撃に耐え得る機械
的強度を確保した配線部を実現できる。
は、ダミーパターン９が、平面視した状態で貫通部９ａ
が略一致して重なるように設けられて柱状の支持部を形
成した架橋構造が構築される。よって、上記実施形態と
同様に、絶縁膜の平坦性を保持し、かつ後のワイヤボン
ディングの際に印加される超音波の衝撃に耐え得る機械
的強度を確保した配線部を実現できる。
【００４０】また図４（ｂ）に示すダミーパターン１０
は、例えば、略正方形状のダミーパターン１０の周縁か
ら内側に向けて切欠いた状態に貫通部１０ａを備えたも
のからなっている。上記実施形態と同様に、貫通部１０
ａはダミーパターン１０の上下面間を貫通するもので、
ここでは２つの貫通部１０ａが互いに平行に設けられて
貫通部１０ａを除いた部分が櫛歯状に形成されている。
このようなダミーパターン１０を最上層の配線層より下
層の配線層のパッド下の位置に設けた配線部では、配線
層の上下層の絶縁膜が、ダミーパターン１０の貫通部１
０ａを通して連続した状態で形成されている。
は、例えば、略正方形状のダミーパターン１０の周縁か
ら内側に向けて切欠いた状態に貫通部１０ａを備えたも
のからなっている。上記実施形態と同様に、貫通部１０
ａはダミーパターン１０の上下面間を貫通するもので、
ここでは２つの貫通部１０ａが互いに平行に設けられて
貫通部１０ａを除いた部分が櫛歯状に形成されている。
このようなダミーパターン１０を最上層の配線層より下
層の配線層のパッド下の位置に設けた配線部では、配線
層の上下層の絶縁膜が、ダミーパターン１０の貫通部１
０ａを通して連続した状態で形成されている。
【００４１】さらに配線部が多層配線部である場合に
は、ダミーパターン１０が、平面視した状態で貫通部１
０ａが略一致して重なるように設けられて壁状の支持部
を形成した架橋構造が構築される。よって、この場合に
も上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
は、ダミーパターン１０が、平面視した状態で貫通部１
０ａが略一致して重なるように設けられて壁状の支持部
を形成した架橋構造が構築される。よって、この場合に
も上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】また上記実施形態では、例えば３層の配線
層を備えた多層配線部に対して本発明を適用したが、１
層の配線層を備えた配線部あるいは４層以上の多層配線
部に対しても本発明を適用でき、かつ上記実施形態と同
様の効果が得られるのはもちろんである。さらに、ダミ
ーパターンがＡｌを含む材料で形成されている場合につ
いて述べたが、この材料に限定されるものでなく、種々
の材料で形成することが可能である。ただし、配線層の
配線と同じ材料を用いることによって、工程の簡略化を
図ることができる。
層を備えた多層配線部に対して本発明を適用したが、１
層の配線層を備えた配線部あるいは４層以上の多層配線
部に対しても本発明を適用でき、かつ上記実施形態と同
様の効果が得られるのはもちろんである。さらに、ダミ
ーパターンがＡｌを含む材料で形成されている場合につ
いて述べたが、この材料に限定されるものでなく、種々
の材料で形成することが可能である。ただし、配線層の
配線と同じ材料を用いることによって、工程の簡略化を
図ることができる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る半導体
装置では、パッド下の位置にダミーパターンが設けられ
ているため、ダミーパターンを有する配線層の上層の絶
縁膜を形成するに際してＣＭＰ法を用いた平坦化を行う
ことにより、この絶縁膜のグローバル段差の低減を図る
ことができる。またダミーパターンが上下面間を貫通し
た貫通部を有し、上下層の絶縁膜がこの貫通部内を通し
て連続して形成されていることから、パッド下に、パッ
ドおよびダミーパターンを支持して後のワイヤボンディ
ングの際に印加される超音波の衝撃に耐え得る機械的に
強固な構造を構築している。よって、たとえパッドおよ
びダミーパターンが柔らかいＡｌで形成されていても、
ワイヤボンディングの際に超音波の衝撃によるクラック
の発生を防止できる。したがって、配線部の配線の微細
化と配線層の多層化を図ることができ、しかも配線部の
信頼性の高い半導体装置を実現できる。
装置では、パッド下の位置にダミーパターンが設けられ
ているため、ダミーパターンを有する配線層の上層の絶
縁膜を形成するに際してＣＭＰ法を用いた平坦化を行う
ことにより、この絶縁膜のグローバル段差の低減を図る
ことができる。またダミーパターンが上下面間を貫通し
た貫通部を有し、上下層の絶縁膜がこの貫通部内を通し
て連続して形成されていることから、パッド下に、パッ
ドおよびダミーパターンを支持して後のワイヤボンディ
ングの際に印加される超音波の衝撃に耐え得る機械的に
強固な構造を構築している。よって、たとえパッドおよ
びダミーパターンが柔らかいＡｌで形成されていても、
ワイヤボンディングの際に超音波の衝撃によるクラック
の発生を防止できる。したがって、配線部の配線の微細
化と配線層の多層化を図ることができ、しかも配線部の
信頼性の高い半導体装置を実現できる。
【図１】本発明に係る半導体装置の一実施形態を示す要
部側断面図である。
部側断面図である。
【図２】ダミーパターンの一例を示す平面図である。
【図３】ＣＭＰ後の基体からの絶縁膜上面までの高さと
絶縁膜の下地の平均段差密度との関係を示すグラフであ
る。
絶縁膜の下地の平均段差密度との関係を示すグラフであ
る。
【図４】（ａ），（ｂ）はそれぞれダミーパターンの変
形例を示す平面図である。
形例を示す平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は一般的なＣＭＰ法による平坦
化工程を工程順に示す説明図である。
化工程を工程順に示す説明図である。
【図６】従来の半導体装置の一例を示す要部側断面図で
ある。
ある。
【図７】本発明の課題を説明するための図である。
【図８】ＣＭＰ後の基体からの絶縁膜上面までの高さと
配線部端部からの距離との関係を示す説明図である。
配線部端部からの距離との関係を示す説明図である。
１…配線部、２…基体、３ａ…第１層間膜、３ｂ…第２
層間膜、３ｃ…第３層間膜、４ａ…第１配線層、４ｂ…
第２配線層、４ｃ…第３配線層、５…パッド、７，９，
１０…ダミーパターン、７ａ，９ａ，１０ａ…貫通部、
７ｂ…島パターン、８…支持部
層間膜、３ｃ…第３層間膜、４ａ…第１配線層、４ｂ…
第２配線層、４ｃ…第３配線層、５…パッド、７，９，
１０…ダミーパターン、７ａ，９ａ，１０ａ…貫通部、
７ｂ…島パターン、８…支持部
Claims (12)
- 【請求項１】 基体上に絶縁膜と配線が設けられた配線
層とが交互に積層形成されるとともに、最上層の配線層
の配線を避けた位置にボンディング用のパッドが設けら
れた配線部を備えてなる半導体装置において、 前記最上層の配線層より下層の配線層における前記パッ
ド下の位置には、上下面間を貫通した貫通部を有するダ
ミーパターンが設けられ、 前記ダミーパターンが設けられた配線層の上下層の絶縁
膜は、前記ダミーパターンの貫通部内を通して連続した
状態で形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記ダミーパターンは、少なくとも前記
パッドの大きさを有したもので、前記最上層の配線層よ
り下層の配線層における前記パッド下の位置には、平面
視した状態で前記パッドに略一致するようにまたは該パ
ッドを含んで重なるように設けられていることを特徴と
する請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 前記ダミーパターンは、前記パッドより
も小さい島パターンの複数が該島パターン間に所定の間
隙を有した状態で配置されて該間隙により前記貫通部を
形成したものからなることを特徴とする請求項１記載の
半導体装置。 - 【請求項４】 前記ダミーパターンは、前記パッドより
も小さい島パターンの複数が該島パターン間に所定の間
隙を有した状態で配置されて該間隙により前記貫通部を
形成したものからなることを特徴とする請求項２記載の
半導体装置。 - 【請求項５】 前記ダミーパターンは、その内部に前記
貫通部を備えたものまたは前記ダミーパターンの周縁か
ら内側に向けて切欠いた状態に前記貫通部を備えたもの
からなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項６】 前記ダミーパターンは、その内部に前記
貫通部を備えたものまたは前記ダミーパターンの周縁か
ら内側に向けて切欠いた状態に前記貫通部を備えたもの
からなることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。 - 【請求項７】 前記配線部は、基体上に絶縁膜と配線層
とが交互に積層形成されかつ最上層の配線層に前記パッ
ドが設けられた多層配線部からなり、 前記ダミーパターンは、多層配線部に複数、平面視した
状態で互いに前記貫通部の位置が略一致して重なるよう
に設けられ、 前記最上層の配線層の下層の絶縁膜から基体上に形成さ
れた絶縁膜までの絶縁膜は、前記複数のダミーパターン
の貫通部内を通って柱状または壁状の支持部を形成した
状態に設けられていることを特徴とする請求項１記載の
半導体装置。 - 【請求項８】 前記配線部は、基体上に絶縁膜と配線層
とが交互に積層形成されかつ最上層の配線層に前記パッ
ドが設けられた多層配線部からなり、 前記ダミーパターンは、多層配線部に複数、平面視した
状態で互いに前記貫通部の位置が略一致して重なるよう
に設けられ、 前記最上層の配線層の下層の絶縁膜から基体上に形成さ
れた絶縁膜までの絶縁膜は、前記複数のダミーパターン
の貫通部内を通って柱状または壁状の支持部を形成した
状態に設けられていることを特徴とする請求項２記載の
半導体装置。 - 【請求項９】 前記配線部は、基体上に絶縁膜と配線層
とが交互に積層形成されかつ最上層の配線層に前記パッ
ドが設けられた多層配線部からなり、 前記ダミーパターンは、多層配線部に複数、平面視した
状態で互いに前記貫通部の位置が略一致して重なるよう
に設けられ、 前記最上層の配線層の下層の絶縁膜から基体上に形成さ
れた絶縁膜までの絶縁膜は、前記複数のダミーパターン
の貫通部内を通って柱状または壁状の支持部を形成した
状態に設けられていることを特徴とする請求項３記載の
半導体装置。 - 【請求項１０】 前記配線部は、基体上に絶縁膜と配線
層とが交互に積層形成されかつ最上層の配線層に前記パ
ッドが設けられた多層配線部からなり、 前記ダミーパターンは、多層配線部に複数、平面視した
状態で互いに前記貫通部の位置が略一致して重なるよう
に設けられ、 前記最上層の配線層の下層の絶縁膜から基体上に形成さ
れた絶縁膜までの絶縁膜は、前記複数のダミーパターン
の貫通部内を通って柱状または壁状の支持部を形成した
状態に設けられていることを特徴とする請求項４記載の
半導体装置。 - 【請求項１１】 前記配線部は、基体上に絶縁膜と配線
層とが交互に積層形成されかつ最上層の配線層に前記パ
ッドが設けられた多層配線部からなり、 前記ダミーパターンは、多層配線部に複数、平面視した
状態で互いに前記貫通部の位置が略一致して重なるよう
に設けられ、 前記最上層の配線層の下層の絶縁膜から基体上に形成さ
れた絶縁膜までの絶縁膜は、前記複数のダミーパターン
の貫通部内を通って柱状または壁状の支持部を形成した
状態に設けられていることを特徴とする請求項５記載の
半導体装置。 - 【請求項１２】 前記配線部は、基体上に絶縁膜と配線
層とが交互に積層形成されかつ最上層の配線層に前記パ
ッドが設けられた多層配線部からなり、 前記ダミーパターンは、多層配線部に複数、平面視した
状態で互いに前記貫通部の位置が略一致して重なるよう
に設けられ、 前記最上層の配線層の下層の絶縁膜から基体上に形成さ
れた絶縁膜までの絶縁膜は、前記複数のダミーパターン
の貫通部内を通って柱状または壁状の支持部を形成した
状態に設けられていることを特徴とする請求項６記載の
半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33521797A JP3632725B2 (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33521797A JP3632725B2 (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11168101A true JPH11168101A (ja) | 1999-06-22 |
| JP3632725B2 JP3632725B2 (ja) | 2005-03-23 |
Family
ID=18286078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33521797A Expired - Lifetime JP3632725B2 (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3632725B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002324798A (ja) * | 2001-04-25 | 2002-11-08 | Nissan Motor Co Ltd | 電極構造 |
| KR100390045B1 (ko) * | 2001-06-27 | 2003-07-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 패드 형성 방법 |
| KR100400047B1 (ko) * | 2001-11-19 | 2003-09-29 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자의 본딩패드 구조 및 그 형성방법 |
| JP2004363255A (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2005175152A (ja) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2006148046A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の製造方法 |
| JP2006313824A (ja) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| JP2006339406A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
| JP2007067332A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| JP2011066459A (ja) * | 2010-12-28 | 2011-03-31 | Panasonic Corp | 半導体装置 |
| JP2012015516A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Micronas Gmbh | 半導体基板上のボンディングコンタクト |
| JP2013105921A (ja) * | 2011-11-15 | 2013-05-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置用多層配線基板 |
| US9064707B2 (en) | 2011-09-14 | 2015-06-23 | Micronas Gmbh | Bonding contact area on a semiconductor substrate |
-
1997
- 1997-12-05 JP JP33521797A patent/JP3632725B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7893536B2 (en) | 2005-05-09 | 2011-02-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
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| JP2007067332A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
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| US8102056B2 (en) | 2005-09-02 | 2012-01-24 | Panasonic Corporation | Semiconductor device having pads and which minimizes defects due to bonding and probing processes |
| US8810039B2 (en) | 2005-09-02 | 2014-08-19 | Panasonic Corporation | Semiconductor device having a pad and plurality of interconnects |
| JP2012015516A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Micronas Gmbh | 半導体基板上のボンディングコンタクト |
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|---|---|
| JP3632725B2 (ja) | 2005-03-23 |
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