JP2008016638A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実パターンが形成されている領域においても配線の酸化や腐食を抑制して配線の信頼性を高めることができる半導体装置を提供する。
【解決手段】基板に第１配線３０が形成され、第１配線３０に接続して第１配線３０の上層に第１コンタクト層３１が形成され、第１コンタクト層３１の外周において第１コンタクト層３１から離間してリング形状に第２コンタクト層３２が形成され、第１コンタクト層３１に接続して第１コンタクト層３１及び第２コンタクト層３２の上層に第２配線３３が形成され、第１配線３０、第１コンタクト層３１、第２コンタクト層３２、及び第２配線３３の間隙に、酸化シリコンより誘電率が低い絶縁材料を含む絶縁層が形成されている構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は半導体装置に関し、特に配線間などにコンタクトが形成された半導体装置に関する。

半導体装置において、高速化や高集積化のために半導体素子などの微細化が進んでおり、それに伴って半導体素子間を接続する配線の微細化及び多層化による高集積化も進んでいる。
配線の微細化や高集積化が進められたことに伴い、配線における電圧降下やＲＣ遅延の問題が無視できない大きさになってきており、その対策として配線材料の低抵抗化や配線間容量の低減が望まれている。

従来、配線材料としてはアルミニウム、配線間の絶縁膜としては酸化シリコンが主に用いられてきたが、上述の問題を抑制するため、例えば配線材料としては銅、配線間の絶縁膜としては誘電率が酸化シリコンより低い低誘電率膜（いわゆるＬｏｗ−ｋ膜）の組み合わせが用いられるようになってきた。
銅とＬｏｗ−ｋ膜を用いた多層配線は、例えば、Ｌｏｗ−ｋ膜に配線用の溝を形成し、溝内壁に銅拡散防止層を形成し、銅拡散防止層上において溝を埋め込んで銅を成膜し、溝の外部に成膜された余剰の銅を化学的機械研磨（Chemical Mechanical Polishing；ＣＭＰ）により除去する、いわゆるダマシン法により形成することができる。
さらに、溝の底面にコンタクトホールを形成しておき、配線とコンタクトを一体に形成するデュアルダマシン法で形成することもできる。
上記の工程を適宜繰り返すことにより多層配線を形成することが可能である。

ここで、上記のＬｏｗ−ｋ膜は低誘電率化に伴って透湿性や吸湿性が高まってきているため、その後の加熱工程などにより水分が配線部に達し、配線を酸化、腐食させてしまい、配線の信頼性を低下させるという問題が生じていた。

非特許文献１には、上記のＬｏｗ−ｋ膜中での配線の酸化や腐食の問題の対策として、Ｌｏｗ−ｋ膜の脱ガスを十分に行うべく、実際には使用しないダミー配線を実際に使用する配線（実配線）の周辺に配置するという方法が開示されており、特許文献１にはダミー配線やダミーコンタクトを形成する方法が開示されている。

コンタクトは上記の酸化や腐食が与える影響が大きいため、より多くのダミーコンタクトを形成する検討もされているが、実パターンが形成されている領域においてはダミーコンタクトを配置することが事実上困難であるという新たな問題が引き起こされている。
特開２００５−１６７１２０号公報 International Interconnect Technology Conference (IITC)2005, P.6-8

本発明の目的は、実パターンが形成されている領域においても配線の酸化や腐食を抑制して配線の信頼性を高めることができる半導体装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、本発明の半導体装置は、基板に形成された第１配線と、前記第１配線に接続して前記第１配線の上層に形成された第１コンタクト層と、前記第１コンタクト層の外周において前記第１コンタクト層から離間してリング形状に形成された第２コンタクト層と、前記第１コンタクト層に接続して前記第１コンタクト層及び第２コンタクト層の上層に形成された第２配線と、前記第１配線、前記第１コンタクト層、前記第２コンタクト層、及び前記第２配線の間隙に形成された、酸化シリコンより誘電率が低い絶縁材料を含む絶縁層とを有する。

上記の本発明の半導体装置は、基板に第１配線が形成され、第１配線に接続して第１配線の上層に第１コンタクト層が形成され、第１コンタクト層の外周において第１コンタクト層から離間してリング形状に第２コンタクト層が形成され、第１コンタクト層に接続して第１コンタクト層及び第２コンタクト層の上層に第２配線が形成され、第１配線、第１コンタクト層、第２コンタクト層、及び第２配線の間隙に、酸化シリコンより誘電率が低い絶縁材料を含む絶縁層が形成されている。

本発明の半導体装置は、第１コンタクト層の外周にリング形状の第２コンタクト層が形成されており、これによって絶縁膜中から第１コンタクト層に到達する水分の量が低減され、実パターンが形成されている領域においても配線の酸化や腐食を抑制して配線の信頼性を高めることができる。

以下、本発明の実施形態に係る半導体装置について図面を参照して説明する。

第１実施形態
図１は本実施形態に係る半導体装置の平面図である。
例えば、基板に第１配線３０が形成されており、その上方において第２配線３３が形成されている。
第１配線３０と第２配線３３は重なり領域を有しており、この重なり領域において第１配線３０と第２配線３３を接続する第１コンタクト層３１が形成されており、第１コンタクト層３１の外周において第１コンタクト層３１から離間してリング形状に第２コンタクト層３２が形成されている。
例えば、第１コンタクト層３１は１００ｎｍ×１００ｎｍ程度のサイズであり、第２コンタクト層３２は第１コンタクト層３１から１００ｎｍの間隔をあけて、幅１００ｎｍのリング形状とする。

例えば、上記の第１配線３０及び第２配線３３は、それぞれ絶縁膜に形成された配線用の溝Ｔ１，Ｔ２内に埋め込まれて形成された配線であり、また、第１コンタクト層３１及び第２コンタクト層３２は、それぞれ絶縁膜に形成されたコンタクトホールＣ１，Ｃ２内に埋め込まれて形成されたプラグ形状のコンタクト層である。

また、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’における断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’における断面図である。
例えば、シリコン基板１０上に酸化シリコンなどの第１絶縁膜２０が形成されており、その上層に窒化シリコンからなる第２絶縁膜２１が形成されており、その上層に、例えばＳｉＯＣ膜、ＭＳＱ（Methyl Silses Quioxane）膜、ＨＳＱ（Hydrogen Silses Quioxane）膜、ＭＳＱまたはＨＳＱのポーラス膜、あるいはポーラスシリカ膜などからなる低誘電率絶縁膜２２ａと、酸化シリコン膜２２ｂの積層体からなる第３絶縁膜２２が形成されており、第１配線のパターンに沿って第２絶縁膜２１の上面に達する第１配線用溝Ｔ１が形成されている。

例えば、第１配線用溝Ｔ１の内壁に、タンタルなどからなるバリアメタル層３０ａが形成され、その上層を被覆して銅のシード層３０ｂが形成され、その上層において第１配線用溝Ｔ１を埋め込んで銅層３０ｃが形成され、第１配線３０が形成されている。

さらに、第１配線３０及び第３絶縁膜２２の上層に、窒化シリコンからなる第４絶縁膜２３が形成されており、その上層に、例えば上記と同様の低誘電率絶縁膜２４ａと、酸化シリコン膜２４ｂの積層体からなる第５絶縁膜２４が形成されており、第１コンタクト層と第２コンタクト層のパターンに沿って第１配線３０及び第３絶縁膜２２の上面に達する第１コンタクトホールＣ１及び第２コンタクトホールＣ２が形成されている。
ここで、第２コンタクトホールＣ２は、図１に示すように、第１コンタクトホールＣ１の外周において第１コンタクトホールＣ１から離間してリング形状に開口して形成されている。

さらに、例えば、第１コンタクトホールＣ１内がタンタルなどからなるバリアメタル層３１ａ、銅のシード層３１ｂ及び銅層３１ｃで埋め込まれて、第１コンタクト層３１が形成されている。

同様に、第２コンタクトホールＣ２内においても、バリアメタル層３２ａ、銅のシード層３２ｂ及び銅層３２ｃで埋め込まれて、第２コンタクト層３２が形成されている。

また、第１コンタクト層３１、第２コンタクト層３２及び第５絶縁膜２４の上層に、窒化シリコンからなる第６絶縁膜２５が形成されており、その上層に、例えば上記と同様の低誘電率絶縁膜２６ａと、酸化シリコン膜２６ｂの積層体からなる第７絶縁膜２６が形成されており、第２配線のパターンに沿って第１コンタクト層３１、第２コンタクト層３２及び第５絶縁膜２４の上面に達する第２配線用溝Ｔ２が形成されている。

例えば、第２配線用溝Ｔ２内がタンタルなどからなるバリアメタル層３３ａ、銅のシード層３３ｂ及び銅層３３ｃで埋め込まれて、第２配線３３が形成されている。
さらに、例えば、第２配線３３及び第７絶縁膜２６の上層に、窒化シリコンからなる第８絶縁膜２７が形成されている。

上記の本実施形態の半導体装置は、基板に第１配線が形成され、第１配線に接続して第１配線の上層に第１コンタクト層が形成され、第１コンタクト層の外周において第１コンタクト層から離間してリング形状に第２コンタクト層が形成され、第１コンタクト層に接続して第１コンタクト層及び第２コンタクト層の上層に第２配線が形成され、第１配線、第１コンタクト層、第２コンタクト層、及び第２配線の間隙に、酸化シリコンより誘電率が低い絶縁材料を含む絶縁層が形成されている構成である。

本実施形態の半導体装置は、第１コンタクト層の外周にリング形状の第２コンタクト層が形成されており、これによって絶縁膜中から第１コンタクト層に到達する水分の量が低減され、実パターンが形成されている領域においても配線の酸化や腐食を抑制して配線の信頼性を高めることができる。
また、ストレスマイグレーション耐性も向上する。これにより第２コンタクト層の配置による回路部などの配線間容量、配線間リーク電流量の増加を阻止できる。

本実施形態の半導体装置においては、第２コンタクト層３２が、第１配線３０及び／または第２配線３３に接続して形成されている。第２コンタクト層３２は、第１配線３０と第２配線３３を接続する実コンタクトとして機能できる。
また、第２コンタクト層３２は必ずしも第１配線３０及び／または第２配線３３に接続している必要はなく、完全なダミーのコンタクトとしもよい。

また、本実施形態の半導体装置においては、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第２コンタクト層３２のリング形状の内側の領域を密閉するように、第２コンタクト層３２に第１配線３０及び第２配線３３が接続して形成されていることが好ましい。
これにより、第２コンタクト層３２の外側から第１コンタクト層３１が形成されている第２コンタクト層３２の内側への水分の浸入が妨げられ、第１コンタクト層３１の酸化や腐食を効果的に抑制することができる。

あるいは、本実施形態の半導体装置においては、第２コンタクト層３２の上層に水分遮蔽性の絶縁層が形成されていることが好ましい。
本実施形態においては、第２コンタクト層３２の上層の絶縁膜からの水分の浸入を妨げ、第１コンタクト層３１の酸化や腐食を効果的に抑制することができる。第１配線３０及び第２配線３３によって第２コンタクト層３２のリング形状の内側の領域が密閉されていないような構成の場合でも、第２コンタクト層３２の外側からの水分の浸入を抑制できる。

次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。ここでは、図２（ｂ）に相当する断面において各工程を示す断面図である図３（ａ）〜図６（ｂ）を参照する。
まず、図３（ａ）に示すように、例えば、シリコン基板１０上に、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などにより５００ｎｍの膜厚で酸化シリコンなどからなる第１絶縁膜２０を形成する。
次に、例えば、第１絶縁膜２０の上層に、ＣＶＤ法などにより５０ｎｍの膜厚で窒化シリコンなどからなる第２絶縁膜２１を形成し、さらに、その上層に、例えばＳｉＯＣ膜、ＭＳＱ（Methyl Silses Quioxane）膜、ＨＳＱ（Hydrogen Silses Quioxane）膜、ＭＳＱまたはＨＳＱのポーラス膜、あるいはポーラスシリカ膜などからなる低誘電率絶縁膜２２ａを１５０ｎｍの膜厚で形成し、その上層に酸化シリコン膜２２ｂを１５０ｎｍの膜厚で形成し、これらの積層体からなる第３絶縁膜２２を形成する。
次に、フォトリソグラフィ工程により、第１配線のパターンで開口するレジスト膜４０を形成する。

次に、図３（ｂ）に示すように、例えば、レジスト膜４０をマスクとして低誘電率絶縁膜２２ａと酸化シリコン膜２２ｂの積層体からなる第３絶縁膜２２にプラズマエッチングなどのエッチング処理を施し、第１配線のパターンに沿って第２絶縁膜２１の上面に達する第１配線用溝Ｔ１を形成する。この後、レジスト膜４０を除去する。

次に、図４（ａ）に示すように、例えば、スパッタリングなどの物理蒸着法により、第１配線用溝Ｔ１の内壁面を被覆してタンタルなどを３０ｎｍの膜厚で堆積させ、バリアメタル層３０ａを形成する。

次に、例えば銅のターゲットを用いたスパッタリングなどの物理蒸着法により、バリアメタル層３０ａの上層に全面に銅のシード層３０ｂを５０ｎｍの膜厚で形成する。

次に、例えばシード層３０ｂを一方の電極とする電解メッキ処理により、１μｍの膜厚で銅を堆積させ、シード層３０ｂの上層に第１配線用溝Ｔ１を埋め込んで、銅層３０ｃを形成する。

次に、図４（ｂ）に示すように、例えばＣＭＰ（Chemical Mechamical Polishing）法により、第１配線用溝Ｔ１の外部における銅層３０ｃ（シード層３０ｂを含む）を除去し、さらに引き続いてＣＭＰ処理を行ってバリアメタル層３０ａまでを除去する。
これにより、バリアメタアル層と銅層からなり、第１配線用溝Ｔ１内に埋め込まれた第１配線３０が形成される。

次に、図５（ａ）に示すように、上記と同様にして、第１配線３０及び第３絶縁膜２２上に窒化シリコンなどからなる第４絶縁膜２３を形成し、低誘電率絶縁膜２４ａと酸化シリコン膜２４ｂの積層体からなる第５絶縁膜２４を形成し、第１コンタクト層と第２コンタクト層のパターンで開口するレジスト膜を形成する。
次に、第１コンタクト層と第２コンタクト層のパターンでエッチング処理し、第１配線３０及び第３絶縁膜２２の上面に達する第１コンタクトホールＣ１及び第２コンタクトホールＣ２を形成する。この後、レジスト膜を除去する。
ここで、第２コンタクトホールＣ２は、図１に示すように、第１コンタクトホールＣ１の外周において第１コンタクトホールＣ１から離間してリング形状に開口して形成する。

次に、図５（ｂ）に示すように、上記と同様にして、第１コンタクトホールＣ１及び第２コンタクトホールＣ２の内壁面を被覆してバリアメタル層３１ａ，３２ａを形成し、全面に銅のシード層３１ｂ，３２ｂを形成し、シード層３１ｂ，３２ｂの上層に第１コンタクトホールＣ１及び第２コンタクトホールＣ２を埋め込んで銅層３１ｃ，３２ｃを形成し、さらにＣＭＰ法などにより第１コンタクトホールＣ１及び第２コンタクトホールＣ２の外部における銅層（シード層を含む）とバリアメタル層を除去する。
これにより、バリアメタアル層と銅層からなり、第１コンタクトホールＣ１に埋め込まれた第１コンタクト層３１が形成される。また、同様に、第２コンタクトホールＣ２に埋め込まれた第２コンタクト層３２が形成される。

次に、図６（ａ）に示すように、上記と同様にして、第１コンタクト層３１、第２コンタクト層３２及び第５絶縁膜２４上に窒化シリコンなどからなる第６絶縁膜２５を形成し、低誘電率絶縁膜２６ａと酸化シリコン膜２６ｂの積層体からなる第７絶縁膜２６を形成し、第２配線のパターンで開口するレジスト膜を形成する。
次に、第２配線のパターンでエッチング処理し、第１コンタクト層３１、第２コンタクト層３２及び第５絶縁膜２４の上面に達する第１配線用溝Ｔ２を形成する。この後、レジスト膜を除去する。

次に、図６（ｂ）に示すように、上記と同様にして、第２配線用溝Ｔ２の内壁面を被覆してバリアメタル層３３ａを形成し、全面に銅のシード層３３ｂを形成し、シード層３３ｂの上層に第２配線用溝Ｔ２を埋め込んで銅層３３ｃを形成し、さらにＣＭＰ法などで第２配線用溝Ｔ２の外部における銅層（シード層を含む）とバリアメタル層を除去する。
これにより、バリアメタアル層と銅層からなり、第２配線用溝Ｔ２に埋め込まれた第２配線３３が形成される。

さらに、第２配線３３及び第７絶縁膜２６上に窒化シリコンなどからなる第８絶縁膜２７を形成する。
以上で、図１と図２（ａ）及び（ｂ）に示す構造の配線を有する半導体装置を製造することができる。

上記の本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、第１コンタクト層の外周にリング形状の第２コンタクト層を形成することにより、絶縁膜中から第１コンタクト層に到達する水分の量が低減され、実パターンが形成されている領域においても配線の酸化や腐食を抑制して配線の信頼性を高めた半導体装置を製造することができる。

第２実施形態
図７は本実施形態に係る半導体装置の平面図である。
例えば、基板に第１配線３０が形成されており、その上方において第２配線３３が形成されている。
第１配線３０と第２配線３３は重なり領域を有しており、この重なり領域において第１配線３０と第２配線３３を接続する第１コンタクト層３１が形成されており、第１コンタクト層３１の外周において第１コンタクト層３１から離間してリング形状に第２コンタクト層３２が形成されている。ここでは、本実施形態においては、１６角形形状の第２コンタクト層３２が形成された構成である。

例えば、上記の第１配線３０及び第２配線３３は、それぞれ絶縁膜に形成された配線用の溝Ｔ１，Ｔ２内に埋め込まれて形成された配線であり、また、第１コンタクト層３１及び第２コンタクト層３２は、それぞれ絶縁膜に形成されたコンタクトホールＣ１，Ｃ２内に埋め込まれて形成されたプラグ形状のコンタクト層である。

第２コンタクト層３２の形状は特に限定されず、リング形状であれば上記の１６角形形状などの様々な形状とすることができる。例えば円形形状としてもよい。

本実施形態の半導体装置は、第１コンタクト層の外周にリング形状の第２コンタクト層が形成されており、これによって絶縁膜中から第１コンタクト層に到達する水分の量が低減され、実パターンが形成されている領域においても配線の酸化や腐食を抑制して配線の信頼性を高めることができる。

第３実施形態
図８は本実施形態に係る半導体装置の平面図である。
例えば、下層の第１配線Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃが形成され、上層の第２配線Ｔ２ａ，Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃが形成されている。
ここで、第１配線Ｔ１ａと第２配線Ｔ２ａが重なり領域を有しており、この重なり領域において第１配線Ｔ１ａと第２配線Ｔ２ａを接続する第１コンタクト層ＣＬ１が形成されており、第１コンタクト層ＣＬ１の外周において第１コンタクト層ＣＬ１から離間してリング形状（図面状は１６角形形状）に第２コンタクト層ＣＬ２が形成されている。
また、第１配線Ｔ１ｂと第２配線Ｔ２ｂが重なり領域を有して、両配線を接続するコンタクト層ＣＬ３が形成されている。

本実施形態の半導体装置においては、第１配線と第１配線に隣接する配線との距離が所定の値以上である領域に設けられた第１コンタクト層に対して、第２コンタクト層が形成された構成とする。
即ち、第１配線Ｔ１ａ及び第２配線Ｔ２ａと、第１配線Ｔ１ａ及び第２配線Ｔ２ａに隣接する配線である第１配線Ｔ１ｃが、所定の距離として例えば５μｍ、好ましくは１０μｍ以上離れている場合、第１配線Ｔ１ａと第２配線Ｔ２ａを接続する第１コンタクト層ＣＬ１の外周に、第２コンタクト層ＣＬ２を設けるレイアウトとしている。
一方、第１コンタクト層ＣＬ３が接続する第１配線Ｔ１ｂと第２配線Ｔ２ｂには、どの方向にも５μｍ以下の近い領域に配線が存在するので、第１配線Ｔ１ｂと第２配線Ｔ２ｂを接続する第１コンタクト層ＣＬ３の外周には第２コンタクト層を設けない。

上記のように、第１配線及び第２配線の近くに他の配線が存在する場合、水分が上記他の配線にも到達するので、第１コンタクト層に到達する水分の量が低減され、上記ように第２コンタクト層により保護する必要は必ずしもない。
第１配線及び第２配線の近く、例えば５μｍ以内に他の配線が存在しない場合、水分の影響が大きくなるので、第２コンタクト層による保護効果が大きくなる。

第４実施形態
図９は本実施形態に係る半導体装置の平面図である。
例えば、下層の第１配線Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｄ，Ｔ１ｅが形成され、上層の第２配線Ｔ２ａ，Ｔ２ｂが形成されている。
ここで、第１配線Ｔ１ａと第２配線Ｔ２ａが重なり領域を有しており、この重なり領域において第１配線Ｔ１ａと第２配線Ｔ２ａを接続する第１コンタクト層ＣＬ１が形成されており、第１コンタクト層ＣＬ１の外周において第１コンタクト層ＣＬ１から離間してリング形状（図面状は１６角形形状）に第２コンタクト層ＣＬ２が形成されている。
また、第１配線Ｔ１ｃ，Ｔ１ｄ，Ｔ１ｅと第２配線Ｔ２ｂが重なり領域を有して、両配線を接続するコンタクト層ＣＬ３，ＣＬ４，ＣＬ５が形成されている。

本実施形態の半導体装置においては、第１コンタクト層が複数設けられており、最近接の第１コンタクト層との距離が所定の値以上である第１コンタクト層に対して、第２コンタクト層が形成された構成とする。
即ち、第１コンタクト層ＣＬ１と、最近接である第１コンタクト層ＣＬ３が、所定の距離として例えば５μｍ、好ましくは１０μｍ以上離れている場合、第１コンタクト層ＣＬ１の外周に第２コンタクト層ＣＬ２を設けるレイアウトとしている。
一方、第１コンタクト層ＣＬ３にとっては、最近接である第１コンタクト層ＣＬ４との距離が短いので、第１コンタクト層ＣＬ３の外周には第２コンタクト層を設けない。他の第１コンタクト層ＣＬ４，ＣＬ５も同様である。

上記のように、第１コンタクト層の近くに他の第１コンタクト層が存在する場合、水分が各第１コンタクト層にも到達するので、第１コンタクト層１つあたりに到達する水分の量が低減され、上記ように第２コンタクト層により保護する必要は必ずしもない。
第１コンタクト層の近く、例えば５μｍ以内に他の第１コンタクト層が存在しない場合、水分の影響が大きくなるので、第２コンタクト層による保護効果が大きくなる。

図１０は、第３及び第４実施形態において、第２コンタクト層を設ける基準となる、隣接配線間距離あるいは第１コンタクト層間距離Ｓと、層間絶縁膜に適用する絶縁材料の誘電率ｋの関係を示すグラフである。
例えば、誘電率が約２．４のとき、隣接配線間距離が１０μｍ以上である配線に形成された第１コンタクト層、または、第１コンタクト層間距離が１０μｍ以上である第１コンタクト層に、第２コンタクト層を設ける基準とする。

本発明は上記の実施形態に限定されない。
例えば、本実施形態は一例であり、プロセス、デザインルールにより変化する。
また第２コンタクト層の形状は、実施形態において、正方形、１６角形形状としたがこの限りでは無い。
また、本発明は実回路パターン以外にダミーパターン(配線層単独あるいは配線層＋コンタクト層）が存在する場合にも適用できる。その場合はダミーパターンを実パターンと見なして上記実施形態に適用することにより代用される。
その他、本発明の観点を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

本発明の半導体装置は、配線間にコンタクトが形成された半導体装置などに適用できる。

図１は本発明の第１実施形態に係る半導体装置の平面図である。 図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’における断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’における断面図である。 図３（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。 図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。 図５（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。 図６（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る半導体装置の製造方法の製造工程を示す断面図である。 図７は本発明の第２実施形態に係る半導体装置の平面図である。 図８は本発明の第３実施形態に係る半導体装置の平面図である。 図９は本発明の第４実施形態に係る半導体装置の平面図である。 図１０は隣接配線間距離あるいは第１コンタクト層間距離Ｓと層間絶縁膜に適用する絶縁材料の誘電率ｋの関係を示すグラフである。

符号の説明

１０…シリコン基板、２０…第１絶縁膜、２１…第２絶縁膜、２２…第３絶縁膜、２２ａ…低誘電率絶縁膜、２２ｂ…酸化シリコン膜、２３…第４絶縁膜、２４…第５絶縁膜、２４ａ…低誘電率絶縁膜、２４ｂ…酸化シリコン膜、２５…第６絶縁膜、２６…第７絶縁膜、２６ａ…低誘電率絶縁膜、２６ｂ…酸化シリコン膜、２７…第８絶縁膜、３０…第１配線、３０ａ…バリアメタル層、３０ｂ…シード層、３０ｃ…銅層、３１…第１コンタクト層、３１ａ…バリアメタル層、３１ｂ…シード層、３１ｃ…銅層、３２…第２コンタクト層、３２ａ…バリアメタル層、３２ｂ…シード層、３２ｃ…銅層、３３…第２配線、３３ａ…バリアメタル層、３３ｂ…シード層、３３ｃ…銅層、４０…レジスト膜、Ｃ１…第１コンタクトホール、Ｃ２…第２コンタクトホール、Ｔ１…第１配線用溝、Ｔ２…第２配線用法溝、Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｄ，Ｔ１ｅ…第１配線、Ｔ２ａ，Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃ…第２配線、ＣＬ１，ＣＬ３，ＣＬ４，ＣＬ５…第１コンタクト層、ＣＬ２…第２コンタクト層

Claims (6)

1. 基板に形成された第１配線と、
   前記第１配線に接続して前記第１配線の上層に形成された第１コンタクト層と、
   前記第１コンタクト層の外周において前記第１コンタクト層から離間してリング形状に形成された第２コンタクト層と、
   前記第１コンタクト層に接続して前記第１コンタクト層及び第２コンタクト層の上層に形成された第２配線と、
   前記第１配線、前記第１コンタクト層、前記第２コンタクト層、及び前記第２配線の間隙に形成された、酸化シリコンより誘電率が低い絶縁材料を含む絶縁層と
   を有する半導体装置。
2. 前記第２コンタクト層が、前記第１配線及び／または前記第２配線に接続して形成されている
   請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記第２コンタクト層のリング形状の内側の領域を密閉するように、前記第２コンタクト層に前記第１配線及び前記第２配線が接続して形成されている
   請求項１に記載の半導体装置。
4. 前記第２コンタクト層の上層に水分遮蔽性の絶縁層が形成されている
   請求項１に記載の半導体装置。
5. 前記第１配線及び前記第２配線と前記第１配線及び第２配線に隣接する配線との距離が所定の値以上である領域に設けられた第１コンタクト層に対して、前記第２コンタクト層が形成されている
   請求項１に記載の半導体装置。
6. 前記第１コンタクト層が複数設けられており、
   最近接の前記第１コンタクト層との距離が所定の値以上である前記第１コンタクト層に対して、前記第２コンタクト層が形成されている
   請求項１に記載の半導体装置。
   

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