JPH08293547A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH08293547A JPH08293547A JP9914395A JP9914395A JPH08293547A JP H08293547 A JPH08293547 A JP H08293547A JP 9914395 A JP9914395 A JP 9914395A JP 9914395 A JP9914395 A JP 9914395A JP H08293547 A JPH08293547 A JP H08293547A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring layer
- hole
- withstand voltage
- semiconductor device
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】層間絶縁膜の絶縁耐圧の値を予測することが可
能な半導体装置を提供する。 【構成】第１の層間絶縁膜５ａを間にして第１の配線層
１および第２の配線層２ならびに第１の絶縁耐圧測定用
配線層６および第２の絶縁耐圧測定用配線層７を有し、
第２の層間絶縁膜５ｂの第２の配線層２および第２の絶
縁耐圧測定用配線層７と反対側に第３の配線層３および
第３の絶縁耐圧測定用配線層８を有し、第２の層間絶縁
膜５ｂに形成された第１のスルーホール４の底部が第２
の配線層２に位置し、第２のスルーホール９の底部の一
部が第２の絶縁耐圧用配線層７からはみ出した部分９ａ
を有する。
能な半導体装置を提供する。 【構成】第１の層間絶縁膜５ａを間にして第１の配線層
１および第２の配線層２ならびに第１の絶縁耐圧測定用
配線層６および第２の絶縁耐圧測定用配線層７を有し、
第２の層間絶縁膜５ｂの第２の配線層２および第２の絶
縁耐圧測定用配線層７と反対側に第３の配線層３および
第３の絶縁耐圧測定用配線層８を有し、第２の層間絶縁
膜５ｂに形成された第１のスルーホール４の底部が第２
の配線層２に位置し、第２のスルーホール９の底部の一
部が第２の絶縁耐圧用配線層７からはみ出した部分９ａ
を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置に関する
ものである。
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の集積度および特性を
向上するため、２層配線や、３層配線などの多層配線が
広く用いられている。以下、従来の半導体装置について
説明する。図３は従来の半導体装置の断面図であり、１
は膜厚0.6 μm の1%のSiと0.5%のCuを添加したAl合金膜
（以下ではAlSiCu膜と記す）と反射率抑制のためその上
層に形成した膜厚0.03μm のTiN 膜よりなる１層目のメ
タル配線である第１の配線層、２は膜厚0.6 μm のAlSi
Cu膜とその上層の膜厚0.03μm のTiN 膜よりなる２層目
のメタル配線である第２の配線層、３は膜厚0.6 μm の
AlSiCu膜とその上層の膜厚0.03μm のTiN 膜よりなる３
層目のメタル配線である第３の配線層、５は酸化シリコ
ン膜よりなる層間絶縁膜であり、第１の配線層１と第２
の配線層２間の第１の層間絶縁膜および第２の配線層２
と第３の配線層３間の第２の層間絶縁膜の膜厚はともに
0.7 μm である。４は第２の層間絶縁膜５に形成した第
２の配線層２と第３の配線層３間のスルーホールであ
る。
向上するため、２層配線や、３層配線などの多層配線が
広く用いられている。以下、従来の半導体装置について
説明する。図３は従来の半導体装置の断面図であり、１
は膜厚0.6 μm の1%のSiと0.5%のCuを添加したAl合金膜
（以下ではAlSiCu膜と記す）と反射率抑制のためその上
層に形成した膜厚0.03μm のTiN 膜よりなる１層目のメ
タル配線である第１の配線層、２は膜厚0.6 μm のAlSi
Cu膜とその上層の膜厚0.03μm のTiN 膜よりなる２層目
のメタル配線である第２の配線層、３は膜厚0.6 μm の
AlSiCu膜とその上層の膜厚0.03μm のTiN 膜よりなる３
層目のメタル配線である第３の配線層、５は酸化シリコ
ン膜よりなる層間絶縁膜であり、第１の配線層１と第２
の配線層２間の第１の層間絶縁膜および第２の配線層２
と第３の配線層３間の第２の層間絶縁膜の膜厚はともに
0.7 μm である。４は第２の層間絶縁膜５に形成した第
２の配線層２と第３の配線層３間のスルーホールであ
る。
【０００３】図３に基づいて、従来の半導体装置の構造
を説明する。第１の配線層１と第２の配線層２、第２の
配線層２と第３の配線層３は、それぞれスルーホールを
介して電気的に結合するが、図では一例として、第２の
配線層２と第３の配線層３間のスルーホール４を示して
いる。このスルーホール４の形成のためのエッチング工
程では、スルーホール４の内部における抵抗を低減する
ため第２の配線層２を構成する膜厚0.03μm のTiN 膜も
同時に除去する必要がある。TiN 膜は酸化シリコン膜に
比べエッチング速度が小さいため、TiN 膜を除去するた
めには酸化シリコン膜で換算して1.4 μm に相当する量
のエッチングを行う。
を説明する。第１の配線層１と第２の配線層２、第２の
配線層２と第３の配線層３は、それぞれスルーホールを
介して電気的に結合するが、図では一例として、第２の
配線層２と第３の配線層３間のスルーホール４を示して
いる。このスルーホール４の形成のためのエッチング工
程では、スルーホール４の内部における抵抗を低減する
ため第２の配線層２を構成する膜厚0.03μm のTiN 膜も
同時に除去する必要がある。TiN 膜は酸化シリコン膜に
比べエッチング速度が小さいため、TiN 膜を除去するた
めには酸化シリコン膜で換算して1.4 μm に相当する量
のエッチングを行う。
【０００４】ただし、第２の配線層２の配線幅は0.6 μ
m 、スルーホール径は0.5 μm であり、第２の配線層２
とスルーホール４のマスクアライメントが合っている場
合にはスルーホール４の底面は２層目のメタル配線２の
上面に位置し、1.4 μm に相当する量のオーバーエッチ
ングを行ってもなんら問題がない。
m 、スルーホール径は0.5 μm であり、第２の配線層２
とスルーホール４のマスクアライメントが合っている場
合にはスルーホール４の底面は２層目のメタル配線２の
上面に位置し、1.4 μm に相当する量のオーバーエッチ
ングを行ってもなんら問題がない。
【０００５】
【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、何らかのトラブルによって第２の配線
層２とスルーホール４のマスクアライメントに、図４に
示すように0.25μm のずれが発生した場合には、スルー
ホール４を形成する際のエッチングにより層間絶縁膜５
に第２の配線層２の下面よりも深い、幅0.25μm の溝４
ａが形成される。
半導体装置では、何らかのトラブルによって第２の配線
層２とスルーホール４のマスクアライメントに、図４に
示すように0.25μm のずれが発生した場合には、スルー
ホール４を形成する際のエッチングにより層間絶縁膜５
に第２の配線層２の下面よりも深い、幅0.25μm の溝４
ａが形成される。
【０００６】この結果、図４に示すように、第３の配線
層３と第１の配線層１の層間絶縁膜厚の薄い部分が形成
され、絶縁距離が短くなって層間絶縁膜の絶縁耐圧が劣
化するので、半導体装置の信頼性を図る上で問題を引き
起こす。一方、このようなトラブルが発生しても、スル
ーホールの内部における抵抗値には異常ないため、トラ
ブルの発生を検出することが困難である。またエッチン
グによる溝４ａの深さはマスクのずれ量に依存して変化
するため、層間絶縁膜５の絶縁耐圧の値を予測すること
は困難である。
層３と第１の配線層１の層間絶縁膜厚の薄い部分が形成
され、絶縁距離が短くなって層間絶縁膜の絶縁耐圧が劣
化するので、半導体装置の信頼性を図る上で問題を引き
起こす。一方、このようなトラブルが発生しても、スル
ーホールの内部における抵抗値には異常ないため、トラ
ブルの発生を検出することが困難である。またエッチン
グによる溝４ａの深さはマスクのずれ量に依存して変化
するため、層間絶縁膜５の絶縁耐圧の値を予測すること
は困難である。
【０００７】この発明は、従来のトラブルの検出が困難
であるという課題を解決するもので、層間絶縁膜の絶縁
耐圧の値を予測することが可能な半導体装置を提供する
ことである。
であるという課題を解決するもので、層間絶縁膜の絶縁
耐圧の値を予測することが可能な半導体装置を提供する
ことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の半導体装置
は、第１の配線層と、第１の層間絶縁膜を間にして第１
の配線層に対向する第２の配線層と、第２の層間絶縁膜
を間にして第２の配線層に対向する第３の配線層と、第
１の層間絶縁膜の第１の配線層と同じ側に形成された第
１の絶縁耐圧測定用配線層と、この第１の絶縁耐圧測定
用配線層に対向するように第１の層間絶縁膜の第２の配
線層と同じ側に形成された第２の絶縁耐圧測定用配線層
と、この第２の絶縁耐圧測定用配線層に対向するように
第２の層間絶縁膜の第３の配線層と同じ側に形成された
第３の絶縁耐圧測定用配線層とを備え、第２の層間絶縁
膜に第２の配線層と第３の配線層とを接続する第１のス
ルーホールおよび第２の絶縁耐圧測定用配線層と第３の
絶縁耐圧測定用配線層とを接続する第２のスルーホール
を有し、第２のスルーホールの底部の一部が第２の絶縁
耐圧用配線層からはみ出した部分を有することを特徴と
するものである。
は、第１の配線層と、第１の層間絶縁膜を間にして第１
の配線層に対向する第２の配線層と、第２の層間絶縁膜
を間にして第２の配線層に対向する第３の配線層と、第
１の層間絶縁膜の第１の配線層と同じ側に形成された第
１の絶縁耐圧測定用配線層と、この第１の絶縁耐圧測定
用配線層に対向するように第１の層間絶縁膜の第２の配
線層と同じ側に形成された第２の絶縁耐圧測定用配線層
と、この第２の絶縁耐圧測定用配線層に対向するように
第２の層間絶縁膜の第３の配線層と同じ側に形成された
第３の絶縁耐圧測定用配線層とを備え、第２の層間絶縁
膜に第２の配線層と第３の配線層とを接続する第１のス
ルーホールおよび第２の絶縁耐圧測定用配線層と第３の
絶縁耐圧測定用配線層とを接続する第２のスルーホール
を有し、第２のスルーホールの底部の一部が第２の絶縁
耐圧用配線層からはみ出した部分を有することを特徴と
するものである。
【０００９】請求項２の半導体装置は、請求項１におい
て、第１のスルーホールおよび第２のスルーホールが同
じ穴の大きさであり、第２のスルーホールのはみ出した
部分は、第２のスルーホールを第２の絶縁耐圧用配線層
に対して位置をずらすことにより形成しているものであ
る。請求項３の半導体装置は、請求項２において、第２
のスルーホールが４個有し、第２の絶縁耐圧測定用配線
層に対して互いに層平面の４方向のずれているものであ
る。
て、第１のスルーホールおよび第２のスルーホールが同
じ穴の大きさであり、第２のスルーホールのはみ出した
部分は、第２のスルーホールを第２の絶縁耐圧用配線層
に対して位置をずらすことにより形成しているものであ
る。請求項３の半導体装置は、請求項２において、第２
のスルーホールが４個有し、第２の絶縁耐圧測定用配線
層に対して互いに層平面の４方向のずれているものであ
る。
【００１０】請求項４の半導体装置は、請求項１におい
て、第２のスルーホールの穴が第２の絶縁耐圧測定用配
線層の配線幅よりも大きいものである。
て、第２のスルーホールの穴が第２の絶縁耐圧測定用配
線層の配線幅よりも大きいものである。
【００１１】
【作用】請求項１の半導体装置によれば、第１のスルー
ホールおよび第２のスルーホールをエッチングすると
き、第２のスルーホールは底部の一部に第２の絶縁耐圧
測定用配線層からはみ出した部分を有するため、そのは
み出した部分にエッチングによる溝が形成される。この
場合、何らかのトラブルによって第２の配線層と第１の
スルーホールのマスクアライメントに異常が生じて、第
１のスルーホールの底部が第２の配線層からずれて第２
の配線層からはみ出した部分ができると、第１のスルー
ホールの底部のはみ出した部分にもエッチングによる溝
が形成されると同時に、第２のスルーホールの溝のマス
クアライメントのずれた方向の溝幅が拡大する。
ホールおよび第２のスルーホールをエッチングすると
き、第２のスルーホールは底部の一部に第２の絶縁耐圧
測定用配線層からはみ出した部分を有するため、そのは
み出した部分にエッチングによる溝が形成される。この
場合、何らかのトラブルによって第２の配線層と第１の
スルーホールのマスクアライメントに異常が生じて、第
１のスルーホールの底部が第２の配線層からずれて第２
の配線層からはみ出した部分ができると、第１のスルー
ホールの底部のはみ出した部分にもエッチングによる溝
が形成されると同時に、第２のスルーホールの溝のマス
クアライメントのずれた方向の溝幅が拡大する。
【００１２】プラズマエッチング技術を用いたスルーホ
ールの形成工程では一般に、マイクロローディング効果
と呼ばれるホール径の拡大とともにエッチレートが増加
する現象がある。このため、第２のスルーホールの底部
に形成される溝は第１のスルーホールの底部に形成され
る溝よりも深く形成され、第１の配線層と第３の配線層
間の絶縁耐圧の低下よりも、第１の絶縁耐圧測定用配線
層と第３の絶縁耐圧測定用配線層間の絶縁耐圧の低下が
さらに顕著となる。したがって、感度の高いスルーホー
ル形状の検査を実現することができ、層間絶縁膜の絶縁
耐圧の値を予測することが可能になる。
ールの形成工程では一般に、マイクロローディング効果
と呼ばれるホール径の拡大とともにエッチレートが増加
する現象がある。このため、第２のスルーホールの底部
に形成される溝は第１のスルーホールの底部に形成され
る溝よりも深く形成され、第１の配線層と第３の配線層
間の絶縁耐圧の低下よりも、第１の絶縁耐圧測定用配線
層と第３の絶縁耐圧測定用配線層間の絶縁耐圧の低下が
さらに顕著となる。したがって、感度の高いスルーホー
ル形状の検査を実現することができ、層間絶縁膜の絶縁
耐圧の値を予測することが可能になる。
【００１３】請求項２の半導体装置によれば、請求項１
において、第１のスルーホールおよび第２のスルーホー
ルが同じ穴の大きさであり、第２のスルーホールのはみ
出した部分は、第２のスルーホールを第２の絶縁耐圧用
配線層に対して位置をずらすことにより形成しているた
め、請求項１の作用のほか、第１のスルーホールおよび
第２のスルーホールに関するエッチング特性が同等にな
る。
において、第１のスルーホールおよび第２のスルーホー
ルが同じ穴の大きさであり、第２のスルーホールのはみ
出した部分は、第２のスルーホールを第２の絶縁耐圧用
配線層に対して位置をずらすことにより形成しているた
め、請求項１の作用のほか、第１のスルーホールおよび
第２のスルーホールに関するエッチング特性が同等にな
る。
【００１４】請求項３の半導体装置によれば、請求項２
において、第２のスルーホールが４個有し、第２の絶縁
耐圧測定用配線層に対して互いに層平面の４方向のずれ
ているため、請求項２の作用のほか、あらゆる方向のず
れを検出することができる。請求項４の半導体装置によ
れば、請求項１において、第２のスルーホールは第２の
絶縁耐圧測定用配線層の配線幅よりも大きいため、請求
項１の作用のほか、１つのスルーホールで４方向のずれ
を検出することができる。
において、第２のスルーホールが４個有し、第２の絶縁
耐圧測定用配線層に対して互いに層平面の４方向のずれ
ているため、請求項２の作用のほか、あらゆる方向のず
れを検出することができる。請求項４の半導体装置によ
れば、請求項１において、第２のスルーホールは第２の
絶縁耐圧測定用配線層の配線幅よりも大きいため、請求
項１の作用のほか、１つのスルーホールで４方向のずれ
を検出することができる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の半導体装置の第１の実施例
について、図１を参照しながら説明する。図１はこの発
明の第１の実施例の半導体装置の断面図であり、１は膜
厚0.6 μm の1%のAlSiCu膜とその上層の膜厚0.03μm の
TiN 膜よりなる１層目のメタル配線である第１の配線
層、２は膜厚0.6 μm のAlSiCu膜とその上層の膜厚0.03
μm のTiN 膜よりなる２層目のメタル配線である第２の
配線層、３は膜厚0.6μm のAlSiCu膜とその上層の膜厚
0.03μm のTiN 膜よりなる３層目のメタル配線である第
３の配線層、４は２層目のメタル配線と３層目のメタル
配線間のスルーホール、５は酸化シリコン膜よりなる層
間絶縁膜であり、第１の配線層１と第２の配線層２との
間の第１の層間絶縁膜５ａおよび第２の配線層２および
第３の配線層３との間の第２の層間絶縁膜５ｂからな
る。これらはいずれも従来例と同様である。さらに、６
は第１の層間絶縁膜５ａの第１の配線層１と同じ側に形
成された１層目のメタル配線である第１の絶縁耐圧測定
用配線層、７は第１の絶縁耐圧測定用配線層６に対向す
るように第１の層間絶縁膜５ａの第２の配線層２と同じ
側に形成された２層目のメタル配線である第２の絶縁耐
圧測定用配線層、８は第２の絶縁耐圧測定用配線層７に
対向するように第２の層間絶縁膜５ｂの第３の配線層３
と同じ側に形成された３層目のメタル配線である第３の
絶縁耐圧測定用配線層、９はあらかじめ0.1 μm オフセ
ットされた位置に配置された第２の絶縁耐圧測定用配線
層７と第３の絶縁耐圧測定用配線層８間の第２のスルー
ホールであり、これらにより絶縁耐圧測定素子を構成し
ている。
について、図１を参照しながら説明する。図１はこの発
明の第１の実施例の半導体装置の断面図であり、１は膜
厚0.6 μm の1%のAlSiCu膜とその上層の膜厚0.03μm の
TiN 膜よりなる１層目のメタル配線である第１の配線
層、２は膜厚0.6 μm のAlSiCu膜とその上層の膜厚0.03
μm のTiN 膜よりなる２層目のメタル配線である第２の
配線層、３は膜厚0.6μm のAlSiCu膜とその上層の膜厚
0.03μm のTiN 膜よりなる３層目のメタル配線である第
３の配線層、４は２層目のメタル配線と３層目のメタル
配線間のスルーホール、５は酸化シリコン膜よりなる層
間絶縁膜であり、第１の配線層１と第２の配線層２との
間の第１の層間絶縁膜５ａおよび第２の配線層２および
第３の配線層３との間の第２の層間絶縁膜５ｂからな
る。これらはいずれも従来例と同様である。さらに、６
は第１の層間絶縁膜５ａの第１の配線層１と同じ側に形
成された１層目のメタル配線である第１の絶縁耐圧測定
用配線層、７は第１の絶縁耐圧測定用配線層６に対向す
るように第１の層間絶縁膜５ａの第２の配線層２と同じ
側に形成された２層目のメタル配線である第２の絶縁耐
圧測定用配線層、８は第２の絶縁耐圧測定用配線層７に
対向するように第２の層間絶縁膜５ｂの第３の配線層３
と同じ側に形成された３層目のメタル配線である第３の
絶縁耐圧測定用配線層、９はあらかじめ0.1 μm オフセ
ットされた位置に配置された第２の絶縁耐圧測定用配線
層７と第３の絶縁耐圧測定用配線層８間の第２のスルー
ホールであり、これらにより絶縁耐圧測定素子を構成し
ている。
【００１６】実施例の第１のスルーホール４および第２
のスルーホール９は同じ穴の大きさであり、ともに第２
の層間絶縁膜５ｂにエッチングされ、第１のスルーホー
ル４は第２の配線層２と第３の配線層３とを接続し、第
２のスルーホール９は第２の絶縁耐圧測定用配線層７と
第３の絶縁耐圧測定用配線層８とを接続する。また第２
のスルーホール９があらかじめオフセットされているた
め、第１のスルーホール４の底部が第２の配線層２の周
縁部の内側に位置する状態（たとえば図３参照）で、第
２のスルーホール９の底部の一部が第２の絶縁耐圧用配
線層７に対して位置がずれることにより第２の絶縁耐圧
用配線層７からはみ出した部分９ａを有する。
のスルーホール９は同じ穴の大きさであり、ともに第２
の層間絶縁膜５ｂにエッチングされ、第１のスルーホー
ル４は第２の配線層２と第３の配線層３とを接続し、第
２のスルーホール９は第２の絶縁耐圧測定用配線層７と
第３の絶縁耐圧測定用配線層８とを接続する。また第２
のスルーホール９があらかじめオフセットされているた
め、第１のスルーホール４の底部が第２の配線層２の周
縁部の内側に位置する状態（たとえば図３参照）で、第
２のスルーホール９の底部の一部が第２の絶縁耐圧用配
線層７に対して位置がずれることにより第２の絶縁耐圧
用配線層７からはみ出した部分９ａを有する。
【００１７】ここで、図１は、何らかのトラブルによっ
て第２の配線層２と第１のスルーホール４のマスクアラ
イメントに0.25μm のずれが発生することにより、第１
のスルーホール４に第２の配線層２の周縁部からのはみ
出した部分４ａが形成された場合を示している。このず
れは図からも明らかなように、第２の絶縁耐圧測定用配
線層７と第２のスルーホール９との間にも生じる。
て第２の配線層２と第１のスルーホール４のマスクアラ
イメントに0.25μm のずれが発生することにより、第１
のスルーホール４に第２の配線層２の周縁部からのはみ
出した部分４ａが形成された場合を示している。このず
れは図からも明らかなように、第２の絶縁耐圧測定用配
線層７と第２のスルーホール９との間にも生じる。
【００１８】この場合、第１のスルーホール４を形成す
る際に層間絶縁膜５ｂが第２の配線層２の下面よりも深
い、幅0.25μm の溝４ｂが形成される。一方、第２のス
ルーホール９はあらかじめ第２の絶縁耐圧用配線層７か
ら0.1 μm オフセットされているため、第２のスルーホ
ール９に形成される溝９ｂの幅は半導体装置本体側の第
１のスルーホール４の溝４ｂよりも大きい0.35μm とな
っている。前述したようにホール径の拡大とともにエッ
チレートが増加するマイクロローディング効果が存在す
るため、絶縁耐圧測定素子の第２のスルーホール９内に
形成される溝９ｂは本体の第１のスルーホール４内に形
成される溝４ｂの深さ0.3 μm よりも深く、0.5 μm 以
上となる。この結果、絶縁耐圧測定素子では図１に示す
ように第１の絶縁耐圧測定用配線層６と第３の絶縁耐圧
測定用配線層８が導通するか、または導通しなくても、
溝４ｂの底部と第１の配線層１との間の距離よりも溝９
ｂの底部と第１の絶縁耐圧測定用配線層６との間の距離
が小さくなるため、本体側よりも絶縁耐圧測定素子の絶
縁耐圧がはるかに低下する。
る際に層間絶縁膜５ｂが第２の配線層２の下面よりも深
い、幅0.25μm の溝４ｂが形成される。一方、第２のス
ルーホール９はあらかじめ第２の絶縁耐圧用配線層７か
ら0.1 μm オフセットされているため、第２のスルーホ
ール９に形成される溝９ｂの幅は半導体装置本体側の第
１のスルーホール４の溝４ｂよりも大きい0.35μm とな
っている。前述したようにホール径の拡大とともにエッ
チレートが増加するマイクロローディング効果が存在す
るため、絶縁耐圧測定素子の第２のスルーホール９内に
形成される溝９ｂは本体の第１のスルーホール４内に形
成される溝４ｂの深さ0.3 μm よりも深く、0.5 μm 以
上となる。この結果、絶縁耐圧測定素子では図１に示す
ように第１の絶縁耐圧測定用配線層６と第３の絶縁耐圧
測定用配線層８が導通するか、または導通しなくても、
溝４ｂの底部と第１の配線層１との間の距離よりも溝９
ｂの底部と第１の絶縁耐圧測定用配線層６との間の距離
が小さくなるため、本体側よりも絶縁耐圧測定素子の絶
縁耐圧がはるかに低下する。
【００１９】したがって、この絶縁耐圧測定素子は耐圧
劣化のマスクずれの依存性が半導体装置本体より大き
く、本体の絶縁耐圧は絶縁耐圧測定素子の耐圧よりも大
きくなる。このため、絶縁耐圧測定素子の耐圧を検査す
ることにより、感度の高いスルーホール形状の検査を実
現することができ、層間絶縁膜の絶縁耐圧の値を予測す
ることができる等、第２の配線層２と第１のスルーホー
ル４のマスクアライメントのずれによって生じる半導体
装置の信頼性における問題の解消が可能となる。
劣化のマスクずれの依存性が半導体装置本体より大き
く、本体の絶縁耐圧は絶縁耐圧測定素子の耐圧よりも大
きくなる。このため、絶縁耐圧測定素子の耐圧を検査す
ることにより、感度の高いスルーホール形状の検査を実
現することができ、層間絶縁膜の絶縁耐圧の値を予測す
ることができる等、第２の配線層２と第１のスルーホー
ル４のマスクアライメントのずれによって生じる半導体
装置の信頼性における問題の解消が可能となる。
【００２０】また第１のスルーホール４および第２のス
ルーホール９が同じ穴の大きさであり、第２のスルーホ
ール９のはみ出した部分９ａは、第２のスルーホール９
を第２の絶縁耐圧用配線層５ｂに対して位置をずらすこ
とにより形成しているため、第１のスルーホール４およ
び第２のスルーホール９に関するエッチング特性が同等
になり、半導体装置本体と同等のエッチング特性が絶縁
耐圧測定素子でも再現され、エッチング特性の変動も検
出できる。
ルーホール９が同じ穴の大きさであり、第２のスルーホ
ール９のはみ出した部分９ａは、第２のスルーホール９
を第２の絶縁耐圧用配線層５ｂに対して位置をずらすこ
とにより形成しているため、第１のスルーホール４およ
び第２のスルーホール９に関するエッチング特性が同等
になり、半導体装置本体と同等のエッチング特性が絶縁
耐圧測定素子でも再現され、エッチング特性の変動も検
出できる。
【００２１】この第１の実施例の変形例として、第２の
スルーホール９を４個設け、第２の絶縁耐圧測定用配線
層７に対して互いに層平面の４方向のずらせ、これによ
りあらゆる方向のずれを検出することが可能となる。こ
の発明の第２の実施例を図２に示す。すなわち、この半
導体装置は、第２のスルーホール１０の穴が第２の絶縁
耐圧測定用配線層７の配線幅0.6 μm よりも寸法の大き
い幅0.8 μm として、はみ出した部分１０ａを形成して
いる。
スルーホール９を４個設け、第２の絶縁耐圧測定用配線
層７に対して互いに層平面の４方向のずらせ、これによ
りあらゆる方向のずれを検出することが可能となる。こ
の発明の第２の実施例を図２に示す。すなわち、この半
導体装置は、第２のスルーホール１０の穴が第２の絶縁
耐圧測定用配線層７の配線幅0.6 μm よりも寸法の大き
い幅0.8 μm として、はみ出した部分１０ａを形成して
いる。
【００２２】第１の実施例の場合と同様に、何らかのト
ラブルによって第２の配線層２と第１のスルーホール４
のマスクアライメントに0.25μm のずれが発生してはみ
出した部分４ａが形成された場合には、第１のスルーホ
ール４を形成する際に層間絶縁膜５ｂに第２の配線層２
の下面よりも深い、幅0.25μm の溝４ｂが形成される。
一方、絶縁耐圧測定素子の第２のスルーホール１０の寸
法は0.8 μm と第２の絶縁耐圧測定用配線層７の配線幅
0.6 μm よりも大きいため、第２のスルーホール１０に
形成される溝１０ｂの幅は本体側よりも大きい0.35μm
となる。前述したようにホール径の拡大とともにエッチ
レートが増加するマイクロローディング効果が存在する
ため、絶縁耐圧測定素子の第２のスルーホール１０内に
形成される溝１０ｂは本体の第１のスルーホール４内に
形成される溝４ｂの深さ0.3 μmよりも深く、0.5um 以
上となる。この結果、第１の実施例と同様に絶縁耐圧測
定素子では第１の絶縁耐圧測定用配線層６と第３の絶縁
耐圧測定用配線層８が導通する。あるいは導通しなくて
も、絶縁耐圧測定素子の絶縁耐圧が本体に比べてはるか
に低下する。
ラブルによって第２の配線層２と第１のスルーホール４
のマスクアライメントに0.25μm のずれが発生してはみ
出した部分４ａが形成された場合には、第１のスルーホ
ール４を形成する際に層間絶縁膜５ｂに第２の配線層２
の下面よりも深い、幅0.25μm の溝４ｂが形成される。
一方、絶縁耐圧測定素子の第２のスルーホール１０の寸
法は0.8 μm と第２の絶縁耐圧測定用配線層７の配線幅
0.6 μm よりも大きいため、第２のスルーホール１０に
形成される溝１０ｂの幅は本体側よりも大きい0.35μm
となる。前述したようにホール径の拡大とともにエッチ
レートが増加するマイクロローディング効果が存在する
ため、絶縁耐圧測定素子の第２のスルーホール１０内に
形成される溝１０ｂは本体の第１のスルーホール４内に
形成される溝４ｂの深さ0.3 μmよりも深く、0.5um 以
上となる。この結果、第１の実施例と同様に絶縁耐圧測
定素子では第１の絶縁耐圧測定用配線層６と第３の絶縁
耐圧測定用配線層８が導通する。あるいは導通しなくて
も、絶縁耐圧測定素子の絶縁耐圧が本体に比べてはるか
に低下する。
【００２３】よって、第１の実施例と同様な作用効果が
得られるほか、１つの第２のスルーホール１０で層平面
の４方向のずれを検出することができる。なお、各実施
例では、配線層および絶縁耐圧測定用配線層がそれぞれ
３層であったが３層以上でもよい。この場合、第１の配
線層および第１の絶縁耐圧測定用配線層が下層となり、
第２の配線層および第２の絶縁耐圧測定用配線層が中間
層となり、第３の配線層および第３の絶縁耐圧測定用配
線層が上層となり、中間層と上層間にスルーホールが形
成される関係を満たせば、この発明と同効果を得ること
ができる。
得られるほか、１つの第２のスルーホール１０で層平面
の４方向のずれを検出することができる。なお、各実施
例では、配線層および絶縁耐圧測定用配線層がそれぞれ
３層であったが３層以上でもよい。この場合、第１の配
線層および第１の絶縁耐圧測定用配線層が下層となり、
第２の配線層および第２の絶縁耐圧測定用配線層が中間
層となり、第３の配線層および第３の絶縁耐圧測定用配
線層が上層となり、中間層と上層間にスルーホールが形
成される関係を満たせば、この発明と同効果を得ること
ができる。
【００２４】また、この発明において、第２のスルーホ
ールのはみ出した部分は、第１のスルーホールの底部が
第２の配線層の周縁部の内側に位置する状態に限らず、
第１のスルーホールの底部が第２の配線層に対して許容
範囲内のはみ出し部分がある状態でもよい。
ールのはみ出した部分は、第１のスルーホールの底部が
第２の配線層の周縁部の内側に位置する状態に限らず、
第１のスルーホールの底部が第２の配線層に対して許容
範囲内のはみ出し部分がある状態でもよい。
【００２５】
【発明の効果】請求項１の半導体装置によれば、第２の
スルーホールは底部の一部に第２の絶縁耐圧測定用配線
層からはみ出した部分を有するため、マスクアライメン
トに異常が生じてエッチングの際に第１のスルーホール
の底部に溝が形成されても、第２のスルーホールの底部
に形成される溝は第１のスルーホールの溝よりも深く形
成されるので、第１の配線層と第３の配線層間の絶縁耐
圧の低下よりも、第１の絶縁耐圧測定用配線層と第３の
絶縁耐圧測定用配線層間の絶縁耐圧の低下がさらに顕著
となる。したがって、感度の高いスルーホール形状の検
査を実現することができ、層間絶縁膜の絶縁耐圧の値を
予測することが可能になるという効果がある。
スルーホールは底部の一部に第２の絶縁耐圧測定用配線
層からはみ出した部分を有するため、マスクアライメン
トに異常が生じてエッチングの際に第１のスルーホール
の底部に溝が形成されても、第２のスルーホールの底部
に形成される溝は第１のスルーホールの溝よりも深く形
成されるので、第１の配線層と第３の配線層間の絶縁耐
圧の低下よりも、第１の絶縁耐圧測定用配線層と第３の
絶縁耐圧測定用配線層間の絶縁耐圧の低下がさらに顕著
となる。したがって、感度の高いスルーホール形状の検
査を実現することができ、層間絶縁膜の絶縁耐圧の値を
予測することが可能になるという効果がある。
【００２６】請求項２の半導体装置によれば、請求項１
において、第１のスルーホールおよび第２のスルーホー
ルが同じ穴の大きさであり、第２のスルーホールのはみ
出した部分は、第２のスルーホールを第２の絶縁耐圧用
配線層に対して位置をずらすことにより形成しているた
め、請求項１の効果のほか、第１のスルーホールおよび
第２のスルーホールに関するエッチング特性が同等にな
る。
において、第１のスルーホールおよび第２のスルーホー
ルが同じ穴の大きさであり、第２のスルーホールのはみ
出した部分は、第２のスルーホールを第２の絶縁耐圧用
配線層に対して位置をずらすことにより形成しているた
め、請求項１の効果のほか、第１のスルーホールおよび
第２のスルーホールに関するエッチング特性が同等にな
る。
【００２７】請求項３の半導体装置によれば、請求項２
において、第２のスルーホールが４個有し、第２の絶縁
耐圧測定用配線層に対して互いに層平面の４方向のずれ
ているため、請求項２の効果のほか、あらゆる方向のず
れを検出することができる。請求項４の半導体装置によ
れば、請求項１において、第２のスルーホールは第２の
絶縁耐圧測定用配線層の配線幅よりも大きいため、請求
項１の効果のほか、１つのスルーホールで４方向のずれ
を検出することができる。
において、第２のスルーホールが４個有し、第２の絶縁
耐圧測定用配線層に対して互いに層平面の４方向のずれ
ているため、請求項２の効果のほか、あらゆる方向のず
れを検出することができる。請求項４の半導体装置によ
れば、請求項１において、第２のスルーホールは第２の
絶縁耐圧測定用配線層の配線幅よりも大きいため、請求
項１の効果のほか、１つのスルーホールで４方向のずれ
を検出することができる。
【図１】この発明の第１の実施例の半導体装置の第１の
スルーホールおよび第２のスルーホールが第２の配線層
および第２の絶縁耐圧測定用配線層に対してずれた状態
の断面図である。
スルーホールおよび第２のスルーホールが第２の配線層
および第２の絶縁耐圧測定用配線層に対してずれた状態
の断面図である。
【図２】第２の実施例の半導体装置の第１のスルーホー
ルおよび第２のスルーホールが第２の配線層および第２
の絶縁耐圧測定用配線層に対してずれた状態の断面図で
ある。
ルおよび第２のスルーホールが第２の配線層および第２
の絶縁耐圧測定用配線層に対してずれた状態の断面図で
ある。
【図３】従来例の半導体装置の断面図である。
【図４】従来例の半導体装置のスルーホールがずれた状
態の断面図である。
態の断面図である。
１ 第１の配線層 ２ 第２の配線層 ３ 第３の配線層 ４ 第１のスルーホール ５ａ 第１の層間絶縁膜 ５ｂ 第２の層間絶縁膜 ６ 第１の絶縁耐圧測定用配電層 ７ 第２の絶縁耐圧測定用配電層 ８ 第３の絶縁耐圧測定用配電層 ９，１０ 第２のスルーホール
Claims (4)
- 【請求項１】 第１の配線層と、第１の層間絶縁膜を間
にして前記第１の配線層に対向する第２の配線層と、第
２の層間絶縁膜を間にして前記第２の配線層に対向する
第３の配線層と、前記第１の層間絶縁膜の前記第１の配
線層と同じ側に形成された第１の絶縁耐圧測定用配線層
と、この第１の絶縁耐圧測定用配線層に対向するように
前記第１の層間絶縁膜の前記第２の配線層と同じ側に形
成された第２の絶縁耐圧測定用配線層と、この第２の絶
縁耐圧測定用配線層に対向するように前記第２の層間絶
縁膜の前記第３の配線層と同じ側に形成された第３の絶
縁耐圧測定用配線層とを備え、前記第２の層間絶縁膜に
前記第２の配線層と前記第３の配線層とを接続する第１
のスルーホールおよび前記第２の絶縁耐圧測定用配線層
と前記第３の絶縁耐圧測定用配線層とを接続する第２の
スルーホールを有し、前記第２のスルーホールの底部の
一部が前記第２の絶縁耐圧用配線層からはみ出した部分
を有することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 第１のスルーホールおよび第２のスルー
ホールは同じ穴の大きさであり、第２のスルーホールの
はみ出した部分は、第２のスルーホールを第２の絶縁耐
圧用配線層に対して位置をずらすことにより形成してい
る請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項３】 第２のスルーホールは４個有し、第２の
絶縁耐圧測定用配線層に対して互いに層平面の４方向の
ずれている請求項２記載の半導体装置。 - 【請求項４】 第２のスルーホールの穴は第２の絶縁耐
圧測定用配線層の配線幅よりも大きい請求項１記載の半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9914395A JPH08293547A (ja) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9914395A JPH08293547A (ja) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08293547A true JPH08293547A (ja) | 1996-11-05 |
Family
ID=14239487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9914395A Pending JPH08293547A (ja) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08293547A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105720039A (zh) * | 2014-12-04 | 2016-06-29 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 互连结构及其形成方法 |
-
1995
- 1995-04-25 JP JP9914395A patent/JPH08293547A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105720039A (zh) * | 2014-12-04 | 2016-06-29 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 互连结构及其形成方法 |
| CN105720039B (zh) * | 2014-12-04 | 2020-05-08 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 互连结构及其形成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100213606B1 (ko) | 반도체장치 및 그 본딩패드구조 | |
| KR101297022B1 (ko) | 반도체 장치 | |
| KR100964263B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
| EP0831529B1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| CN101419948A (zh) | 半导体装置及其制造方法 | |
| KR100267108B1 (ko) | 다층배선을구비한반도체소자및그제조방법 | |
| JP2001217310A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPH08293547A (ja) | 半導体装置 | |
| KR940002757B1 (ko) | 바이폴라형 반도체장치 | |
| JP3270863B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH06260554A (ja) | 半導体装置 | |
| JP3216124B2 (ja) | 半導体薄膜装置とその製造方法 | |
| JP4770841B2 (ja) | 半導体装置 | |
| KR100510937B1 (ko) | 반도체 장치 | |
| JP3167455B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3124085B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH02161755A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH07106514A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPS61184847A (ja) | 多層配線構造 | |
| JPH07283306A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP3666401B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04188753A (ja) | 多層配線半導体装置 | |
| JPH09162290A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| KR980011998A (ko) | 스텝 커버리지(step coverage) 개선을 위한 다단계 에칭 방법 | |
| KR100475734B1 (ko) | 와이어본딩충격에대한완충특성을갖는반도체장치의패드및그제조방법 |