專利名稱：半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置，尤其涉及具有源極區(qū)域和漏極區(qū)域、以及包含多條指狀配線的第1配線層的半導(dǎo)體，其中，所述源極區(qū)域和漏極區(qū)域在半導(dǎo)體基板上延伸，具有規(guī)定間隔而交替配置，所述指狀配線通過接觸孔與該源極區(qū)域或漏極區(qū)域連接。
背景技術(shù)：
以往，人們所知的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成為多個輸入端、控制端和輸出端排列配置， 具有多個由輸入端、控制端和輸出端構(gòu)成的晶體管排列在一起的晶體管集合部，并且，全部的輸入端都通過細長的近似直角三角形的第1導(dǎo)電層而被共同連接，另外，全部的輸出端也都通過與第1導(dǎo)電層組合的細長的近似直角三角形的第2導(dǎo)電層而被共同連接，第1導(dǎo)電層具有第1焊盤，第2導(dǎo)電層具有第2焊盤；就這種半導(dǎo)體裝置而言，為了使全部的晶體管中所流入的電流密度均勻，而使用于連接輸入端和第1導(dǎo)體層的第1導(dǎo)通孔的分布和用于連接輸出端和第2導(dǎo)體層的第2導(dǎo)通孔的分布為如下構(gòu)成，即，各自在第1和第2焊盤的附近部分上的分布與其他部分上的分布相比較為稀落，通過制成這種構(gòu)成，防止第1和第2 焊盤附近的電流集中，使電流密度固定(例如，參照專利文獻1)。
專利文獻1 日本特開2006-278677號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述專利文獻1所述的構(gòu)成中，第1導(dǎo)電層和第2導(dǎo)電層的形狀是細長的相互對角線組合的直角三角形的形狀，因此，第1導(dǎo)電層和第2導(dǎo)電層自身的電流密度不固定，實際上，存在不能對半導(dǎo)體裝置的全部器件均勻供給電流的問題。另外，即使能夠降低電流的集中，在配線層的寄生電阻大的情況下，也起不到任何作用，存在難以發(fā)揮晶體管本來的特性的問題。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有能夠發(fā)揮晶體管本來的特性的配線圖案的第1配線層的半導(dǎo)體裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，第1發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具有在半導(dǎo)體基板 (10)的表面上延伸，具有規(guī)定間隔而交替配置的源極區(qū)域(20)和漏極區(qū)域(30)；包含多條與該源極區(qū)域(20)或該漏極區(qū)域(30)通過導(dǎo)通孔(60，60a)連接的指狀配線(75，75a， 75b)的第1配線層(70，70a)；與該第1配線層(70，70a)通過導(dǎo)通孔(80，80a)連接的第2 配線層(90)；前述第1配線層(70，70a)包含前述指狀配線(75，75a，75b)，前述指狀配線 (75, 75a, 75b)中，沒有形成前述導(dǎo)通孔(80,80a)的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域(74, 74a, 74b)的配線寬度比在形成前述導(dǎo)通孔(80，80a)的導(dǎo)通孔形成區(qū)域(73，73a，73b)的配線寬度寬。
由此，能夠降低第1配線層中的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域的寄生電阻，發(fā)揮半導(dǎo)體裝置本來的特性。
第2發(fā)明為，根據(jù)第1發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，前述導(dǎo)通孔形成區(qū)域 (73，73a, 73b)的配線寬度是能形成導(dǎo)通孔的最低限度的配線寬度，前述導(dǎo)通孔非形成區(qū)域(74, 74a, 74b)的配線寬度是在存在于兩側(cè)的配線的限制下所能確保的最大的配線寬度。
由此，能夠提高第1配線層的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域的寄生電阻的降低效率，能在空間限制的范圍內(nèi)得到寄生電阻最大限度降低的效果。
第3發(fā)明為，根據(jù)第1或第2發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，前述第2配線層(90)包含以將前述第1配線層(70，70a)的前述指狀配線的延伸方向分成兩部分的方式而配置的第2源極配線層(91)和第2漏極配線層(92)。
由此，通過將第2配線層制成簡單的形狀，而不易產(chǎn)生電流密度的不均衡，能夠降低寄生電阻，同時使半導(dǎo)體裝置的配線形成變得容易。
第4發(fā)明為，根據(jù)第1 3中的任一發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，前述接觸孔(60，60a)和前述導(dǎo)通孔(80，80a)被設(shè)置在平面上不一致的位置上。
由此，能夠降低接觸孔中流通的電流和導(dǎo)通孔中流通的電流的干涉，使半導(dǎo)體中流通的電流均勻化。
第5發(fā)明為，根據(jù)第1 4中任一發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，前述第1 配線層(70，70a)包含連接于前述源極區(qū)域(20)的第1源極配線(71，71a)和連接于前述漏極區(qū)域(30)的第1漏極配線(72，72a)，前述第1源極配線(71，71a)和前述第1漏極配線(72，72a)的前述指狀配線(75)包含前述導(dǎo)通孔形成區(qū)域(73，73a，73b)彼此間以及前述導(dǎo)通孔非形成區(qū)域(74，74a，74b)彼此間的配線寬度相等的配線。
由此，不僅可以實現(xiàn)在第1源極配線和第1漏極配線中流動的電流的均勻化，而且可以將第1配線層的形狀簡化，使半導(dǎo)體裝置的制造變得容易。
第6發(fā)明為，根據(jù)第1 4中任一發(fā)明所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，前述第1 配線層(70，70a)包含連接于前述源極區(qū)域(20)的第1源極配線(71，71a)和連接于前述漏極區(qū)域(30)的第1漏極配線(72，72a)，前述第1源極配線(71，71a)和前述第1漏極配線(72,72a)的前述指狀配線(75a, 75b)中，前述導(dǎo)通孔形成區(qū)域(73, 73a, 73b)彼此間以及前述導(dǎo)通孔非形成區(qū)域(74，74a，74b)彼此間的配線寬度不同。
由此，即使是為應(yīng)對半導(dǎo)體裝置的各種限制或用途的要求，而使得第1源極配線和第1漏極配線的形狀不能形成統(tǒng)一的形狀的情況下，也能夠降低第1配線層的寄生電阻， 發(fā)揮半導(dǎo)體裝置本來的特性。
上述括號內(nèi)的參照符號是為便于理解而標注的符號，不過是一個例子而已，并不受限于圖示的形態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，能夠降低第1配線層的寄生電阻，發(fā)揮半導(dǎo)體裝置本來的特性。


圖1是表示實施例1的半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體基板10的整體構(gòu)成的一個實例的圖； 圖2是表示圖1的AA’剖面的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成的一個實例的圖； 圖3是表示圖1的BB’剖面的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成的一個實例的圖； 圖4是表示實施例1的半導(dǎo)體裝置的第1配線層70的平面構(gòu)成的一個實例的圖； 圖5是表示實施例1的半導(dǎo)體裝置的第2配線層90的平面構(gòu)成的一個實例的圖； 圖6是表示作為參考例的以往的半導(dǎo)體裝置的第1配線層170的整體構(gòu)成的圖； 圖7是表示實施例2的半導(dǎo)體裝置的第1配線層70a的示意構(gòu)成的圖。
4 符號說明 10 半導(dǎo)體基板 20 源極區(qū)域 30 漏極區(qū)域 40:柵極 50 后柵極區(qū)域 60、60a 接觸孔 70、7(^:第1布線層 71、71￡1:第1源極布線層 72,72a 第1漏極布線層 73、73a、73b 導(dǎo)通孔形成區(qū)域 74、74a、74b 導(dǎo)通孔非形成區(qū)域 75、75a、75b 指狀配線 80、80a:導(dǎo)通孔 90:第2配線層 91:第2源極配線層 92 第2漏極配線層 93、94 焊盤 100、101、102、103 絕緣層
具體實施例方式下面，參照附圖對用于實施本發(fā)明的方式加以說明。
實施例1 圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明的實施例1的半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體基板10的表面的整體構(gòu)成一個例子的圖。在圖1中，實施例1的半導(dǎo)體裝置具備半導(dǎo)體基板10、源極(Source) 區(qū)域20、漏極(Drain)區(qū)域30、柵極40、后柵極區(qū)域50和接觸孔60。
半導(dǎo)體基板10是形成本實施例的半導(dǎo)體裝置的區(qū)域，例如，可以應(yīng)用硅基板等。 另外，本實施例的半導(dǎo)體裝置，具體來說，是M0S晶體管(Metal OxideSemiconductor 金屬氧化物半導(dǎo)體)。
源極區(qū)域20是作為M0S晶體管的源極起作用的區(qū)域，在半導(dǎo)體基板10的表面附近以擴散層的方式形成。根據(jù)用途，擴散層可以是n型的擴散層，也可以是P型的擴散層。 源極區(qū)域20具有指狀延伸的平面形狀。在一個半導(dǎo)體裝置內(nèi)，多個源極區(qū)域20以具有規(guī)定間隔的方式被大致平行地配置，在圖1中，設(shè)置有7個源極區(qū)域20。
漏極區(qū)域30是作為M0S晶體管的漏極起作用的區(qū)域，與源極區(qū)域20同樣地，在半導(dǎo)體基板10的表面附近以擴散層的方式形成。擴散層與源極區(qū)域匹配，可以采用能夠作為 M0S晶體管起作用的導(dǎo)電型的擴散層。漏極區(qū)域30與源極區(qū)域20同樣地指狀地延伸，與源極區(qū)域20大致平行地形成在半導(dǎo)體基板10上。漏極區(qū)域30也具有多個，以具有規(guī)定間隔的方式被配置。
源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30互相大致平行地，在與延伸方向垂直的方向上以具有
5規(guī)定間隔的方式被交替配置。
柵極40是作為MOS晶體管的柵極起作用的部分，輸入控制半導(dǎo)體裝置驅(qū)動的信號。柵極40隔著形成于半導(dǎo)體基板10的表面上的絕緣膜，立體地形成在半導(dǎo)體基板10上。 另外，柵極40在平面上，在源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30之間，與源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30 大致平行地延伸，形成為指狀。
源極區(qū)域20、漏極區(qū)域30和柵極40，形成1個晶體管單元。就源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30而言，除了配置在端部的以外，與鄰接的晶體管單元共用，因此，晶體管單元僅與柵極40的數(shù)量相應(yīng)地存在于半導(dǎo)體裝置內(nèi)。在圖1的例子中，示出了 12根柵極40，因此， 示出了具有12個晶體管單元的半導(dǎo)體裝置，但是，晶體管單元的數(shù)量可根據(jù)用途適當?shù)卦O(shè)置，與此對應(yīng)，柵極40的根數(shù)也可適當變更，因此，在圖1中，將柵極根數(shù)通式化，表示成m 根。另外，與此對應(yīng)，也可以考慮將源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30通式化。
后柵極區(qū)域50是供給規(guī)定電位，作為MOS晶體管的后柵極起作用的區(qū)域。通常， 后柵極區(qū)域50供給與源極區(qū)域20相同的電位。另外，后柵極區(qū)域50配置在半導(dǎo)體裝置的外周，表示晶體管單元集合而形成的MOS晶體管的1個區(qū)域。
在上述構(gòu)成要素中，源極區(qū)域20、漏極區(qū)域30和后柵極區(qū)域50包含半導(dǎo)體基板 10的表面而形成，柵極40形成在半導(dǎo)體基板10的表面更上部。
接觸孔60是用于將形成于半導(dǎo)體基板10的表面上的源極區(qū)域20、漏極區(qū)域30以及后柵極區(qū)域50、在半導(dǎo)體基板10的更上方層狀形成的第1配線層進行連接的孔。第1配線層是用鋁等金屬形成的金屬層，隔著絕緣層形成在半導(dǎo)體基板10的更上層。因而，接觸孔60是形成在半導(dǎo)體基板10和第1配線層之間的絕緣層上的細長的孔，通過在其內(nèi)部填充金屬材料，對半導(dǎo)體基板10和第1配線層進行電連接。圖1所示的接觸孔60表示要配置接觸孔60的位置，表示在其鉛垂方向上方形成接觸孔60。接觸孔60通常以在鉛垂方向上延伸的孔的方式來形成。這是因為，在鉛垂方向上形成孔在加工上是容易的，能以最短距離連接上層和下層，能使電阻最小化。
在形成于半導(dǎo)體基板10的表面上的源極區(qū)域20、漏極區(qū)域30以及后柵極區(qū)域50 所存在的位置上，設(shè)置足夠的數(shù)量的接觸孔60，以便對全部的獨立的各個擴散層供給電流。 這是因為，對形成于半導(dǎo)體基板10的表面的區(qū)域的通電，完全通過第1配線層進行，因此， 對形成于半導(dǎo)體基板10的表面的各區(qū)域進行充分的電流供給。對柵極40的通電，通過另外的配線來進行。
就接觸孔60而言，對于后柵極區(qū)域50，以幾乎相等的間隔和平均分散度來設(shè)置接觸孔60 ；對于源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30，存在稀疏地設(shè)置接觸孔60的區(qū)域和密集地設(shè)置接觸孔60的區(qū)域。就是說，在源極區(qū)域20的遠側(cè)，接觸孔60的配置密集，接觸孔60間的間隔狹窄，在近側(cè)上，接觸孔60的配置稀疏，接觸孔60間的間隔變寬。另一方面，就漏極區(qū)域30而言，遠側(cè)的接觸孔60稀疏，接觸孔60間的間隔變寬，近側(cè)的接觸孔60密集，接觸孔 60間的間隔變窄。這是因為，考慮到與存在于第1配線層更上方的第2配線層的關(guān)系，關(guān)于這一點，在后面有所敘述。
接下來，對圖1的AA’剖面的構(gòu)成以及BB’剖面的構(gòu)成，連同第1配線層和第2配線層，進行說明。
圖2是表示圖1的AA’剖面的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成的一個例子的圖。圖2中，實施例1的半導(dǎo)體裝置具有源極區(qū)域20、漏極區(qū)域30、絕緣層100、柵極40、接觸孔60、第1配線層70、導(dǎo)通孔80和第2配線層90。絕緣層100具有柵極絕緣層101、第1絕緣層102和第 2絕緣層103。
在圖2中，在半導(dǎo)體基板10的表面附近，形成源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30。包含源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30的半導(dǎo)體基板10的表面整體由柵極絕緣層101覆蓋。柵極絕緣層101上的源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30之間的位置上，形成柵極40。另外，參照圖1可知， 就AA’剖面而言，是在源極區(qū)域20上沒有形成接觸孔60，而僅在漏極區(qū)域30上形成接觸孔60的位置。這點，如圖2所示，源極區(qū)域20上，被柵極絕緣層101和第1絕緣層102所覆蓋，在漏極區(qū)域30之上形成接觸孔60。接觸孔60與填充有金屬材料的第1配線層70連接，對第1配線層70和漏極區(qū)域30進行電連接。另一方面，在源極區(qū)域20的正上方，也存在有第1配線層70。在表示AA’剖面的圖2中，源極區(qū)域20和正上方的第1配線層70沒有連接，但在接觸孔60所存在的其他剖面上，源極區(qū)域20和第1配線層70通過接觸孔60 電連接。
在第1配線層70的上方，隔著第2絕緣層103，形成第2配線層90。形成的第2 配線層90覆蓋整個半導(dǎo)體基板10。在源極區(qū)域20的正上方的位置上，在第1配線層70和第2配線層90之間的第2絕緣層103中，形成導(dǎo)通孔80，連接第1配線層70和第2配線層 90。導(dǎo)通孔80中填充金屬材料，對第1配線層70和第2配線層90進行電連接。
這樣，對形成于半導(dǎo)體基板10的表面的源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30的通電，就通過第2配線層90、導(dǎo)通孔80、第1配線層70、接觸孔60來進行。在本實施例中，將用于從半導(dǎo)體基板10引出電極的連接用的孔稱作接觸孔60，將用于使金屬層間電連接的連接用的孔稱作導(dǎo)通孔80。
另外，在圖2中，構(gòu)成方式為在形成接觸孔60的位置上，不形成導(dǎo)通孔80，在形成導(dǎo)通孔80的位置上，不形成接觸孔60。這是因為，希望導(dǎo)通孔60和導(dǎo)通孔80不在相同平面位置上重疊形成。當接觸孔60和導(dǎo)通孔80形成于平面上相同的位置上時，在半導(dǎo)體基板10和第1配線層70之間的流過的電流和在第1配線層70和第2配線層90之間的流過的電流，有可能在上下發(fā)生干涉。因而，本實施例的半導(dǎo)體裝置可以構(gòu)成為不在平面上相同的位置上設(shè)置接觸孔60和導(dǎo)通孔80。
接觸孔60、第1配線層70、導(dǎo)通孔80和第2配線層90，例如可以用鋁、銅、金、銀等配線用的金屬材料來形成。另外，絕緣層100可以使用各種絕緣材料，例如，由SiO2(二氧化硅)等絕緣氧化膜來形成。
圖3是表示圖1的BB’剖面的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成的一個實例的圖。參照圖1可知， BB'剖面是源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30這兩者都形成有接觸孔60的部分的剖面。
圖3所示的構(gòu)成要素與圖2相同，因此，對標有同一參考符號的部分省略對其說明。在圖3中，在源極區(qū)域20的上方與漏極區(qū)域30的上方同樣地形成接觸孔60，不存在導(dǎo)通孔80，在這兩點上，與圖2所述的剖面構(gòu)成不同。這樣，在源極區(qū)域20或者漏極區(qū)域30 的形成有接觸孔60的位置上，源極區(qū)域20或者漏極區(qū)域30與第1配線層70的連接通過接觸孔60進行。另外，成為在形成有接觸孔60的位置上不重疊形成導(dǎo)通孔80的結(jié)構(gòu)，防止出現(xiàn)電流上下混亂的狀態(tài)。因而，在圖3的剖面構(gòu)成圖中，沒有示出用于電連接第1配線層70和第2配線層90的導(dǎo)通孔80，但在其他位置上設(shè)置導(dǎo)通孔80，能夠?qū)Φ?配線層70和第2配線層80實施電連接。
這樣，如圖2和圖3所示，對源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30的電力供給，雙方都通過接觸孔60、第1配線層70、導(dǎo)通孔80和第2配線層90的配線路線來進行。因而，為了充分發(fā)揮半導(dǎo)體裝置的性能，需要降低上述配線路線的電力損耗，它們的構(gòu)成如何形成是重要的。 在本實施例的半導(dǎo)體裝置中，提出降低第1配線層70的寄生電阻、降低電力損耗的構(gòu)成。
圖4是表示實施例1的半導(dǎo)體裝置的第1配線層70的平面構(gòu)成的一個實例的圖。 在圖4中，實施例1的半導(dǎo)體裝置的第1配線層70包含第1源極配線層71和第1漏極配線層72。第1配線層70中，第1源極配線層71和第1漏極配線層72這兩者都具有細長的延伸形狀的指狀配線75。這是因為，形成于半導(dǎo)體基板10的源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30 制成指狀的延伸的形狀，因此，設(shè)置在其上方的第1配線層70也與之對應(yīng)制成指狀配線75， 在第1源極配線層71和第1漏極配線層72的正下方設(shè)置接觸孔60，由此能夠容易實施與源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30的連接。
就第1源極配線層71而言，延伸的指狀配線75形成遠側(cè)被連接的梳形的形狀，就第1漏極配線層72而言，指狀配線75像單獨的島一樣各自獨立而形成。在圖4中，舉出了將第1源極配線層71制成指狀配線75在根部連接而成的梳形，以及將第1漏極配線層72 構(gòu)成為島這樣的指狀配線75的例子，但它們的形狀只要是含有指狀的延伸的形狀，就可以制成各種形狀。例如，可以是以下的形狀將第1源極配線層71作為獨立的島狀的指狀配線75來構(gòu)成，將第1漏極配線層制成指狀配線75在根部連接而成的梳形形狀；也可以是以下的形狀將第1源極配線層71和第1漏極配線層72這兩者制成獨立的指狀配線75。另夕卜，也可以是以下的形狀將第1源極配線層71和第1漏極配線層72這兩者制成指狀配線 75在根部連接而成的梳形的形狀。
另外，第1源極配線層71和第2漏極配線層72中，都示出導(dǎo)通孔80的位置。第1 源極配線層71的導(dǎo)通孔80都配置在近側(cè)，第1漏極配線層72的導(dǎo)通孔80都配置在遠側(cè)。 第1源極配線層71和第1漏極配線層72均為，在1個指狀配線75內(nèi)具有形成有導(dǎo)通孔80 的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73和沒形成導(dǎo)通孔80的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74。導(dǎo)通孔80的配置根據(jù)第2配線層90的配置來確定。
圖5是表示實施例1的半導(dǎo)體裝置的第2配線層90的平面構(gòu)成的一個實例的圖。 在圖5中，第2配線層90具備第2源極配線層91、第2漏極配線層92、源極焊盤93和漏極焊盤94。
第2源極配線層91和第2漏極配線層92的構(gòu)成為，作為近側(cè)和遠側(cè)，在大致平分的位置上分成兩部分，由兩者覆蓋整個半導(dǎo)體裝置。對第2源極配線層91的電力的供給由源極焊盤93進行，所述源極焊盤93被設(shè)計成在形成于圖1所示的半導(dǎo)體基板10的半導(dǎo)體裝置的右側(cè)突出。同樣地，對第2漏極配線層92的電力的供給，由漏極焊盤94進行，所述漏極焊盤94的形成方式為，在形成于圖1的半導(dǎo)體基板10的半導(dǎo)體裝置的左側(cè)突出。
就第2配線層90的構(gòu)成而言，第2源極配線層91和第2漏極配線層92這兩者， 從源極焊盤93和漏極焊盤94側(cè)來看，寬度是一定的，并且是寬的配線層，因此，寄生電阻也少，電力供給的損耗也少。因而，只要是這樣的簡單且配線寬度一定的形狀，第2配線層的寄生電阻和電力損耗就不是大問題。
另外，第2源極配線層91配置在近側(cè)，第2漏極配線層92配置在遠側(cè)，因此，導(dǎo)通孔80與其對應(yīng)地配置。就是說，連接第2源極配線層91和第1源極配線層71的導(dǎo)通孔80 配置在近側(cè)，連接第2漏極配線層92和第1漏極配線層72的導(dǎo)通孔80配置在遠側(cè)。
再看圖4。如圖5中說明的那樣，第1源極配線層71的導(dǎo)通孔80配置在近側(cè)，使得能夠與配置在近側(cè)的第2源極配線層91電連接。同樣地，第1漏極配線層72的導(dǎo)通孔 80配置在遠側(cè)，使得能夠與配置在遠側(cè)的第2漏極配線層92電連接。
這里，注意一下第1源極配線層71的構(gòu)成，其構(gòu)成形狀為遠側(cè)的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74的配線寬W2，比近側(cè)的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73的配線寬Wl寬。同樣地，注意一下第1漏極配線層72的構(gòu)成，近側(cè)的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74的配線寬W2，以比遠側(cè)的導(dǎo)通孔形成區(qū)域 73的配線寬Wl寬的配線寬來形成。
這樣，在第1配線層70中，構(gòu)成的配線寬的形狀為不具有導(dǎo)通孔80的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74的配線寬W2，比具有導(dǎo)通孔80的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73的配線寬Wl寬。這么做是因為考慮到，形成導(dǎo)通孔80的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73和沒有形成導(dǎo)通孔80的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74，與作為電力供給源的導(dǎo)通孔80的距離不同，寄生電阻不同。就是說，配線的纏繞越長，寄生電阻就增加得越多，因此，在配線的纏繞短的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73中，其構(gòu)成方式為配線寬Wl比導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74的配線寬W2窄。另一方面，在導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74 中，由于配線的纏繞加長，因此為了降低寄生電阻，其構(gòu)成方式為配線寬W2比導(dǎo)通孔形成區(qū)域73的配線寬Wl寬。通過制成這樣的構(gòu)成，能夠降低由配線纏繞所帶來的寄生電阻的影響，充分發(fā)揮半導(dǎo)體裝置的本來的性能。
這里優(yōu)選的是，第1配線層70的第1源極配線層71和第1漏極配線層72的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73的配線寬W1，構(gòu)成為用于形成導(dǎo)通孔80所必需的最低限度的配線寬W1，導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74的配線寬W2，在存在于兩側(cè)的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73的限制下，制成能夠確保的盡可能寬的最大限度的配線寬W2。由此，能夠最有效地降低導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74的寄生電阻，能夠?qū)⒂膳渚€的纏繞所產(chǎn)生的寄生電阻減小至最低限度，能夠最大限度地發(fā)揮半導(dǎo)體裝置本來的特性。
圖6是表示作為參考例的以往的半導(dǎo)體裝置的第1配線層170的整體的圖。在圖6中，以往的半導(dǎo)體裝置的第1配線層170具有第1源極配線層171和第1漏極配線層 172，在各個指形上形成導(dǎo)通孔180。關(guān)于導(dǎo)通孔80的配置位置，第1源極配線層171在近側(cè)，第1漏極配線層172在遠側(cè)，從這點來看，與本實施例涉及的半導(dǎo)體裝置的第1導(dǎo)體層 70相同，但是，第1源極布線層171和第1漏極布線層172這兩者的配線寬W0，不管有無導(dǎo)通孔80常常是一定的，從這點來看，與本實施例涉及的半導(dǎo)體裝置的第1配線層70不同。 通過這樣的構(gòu)成，當金屬配線的纏繞變長時，寄生電阻的增加變大，難以發(fā)揮半導(dǎo)體裝置本來的特性。
在圖6中，在第1配線層170由鋁配線構(gòu)成的情況下，將柵極寬度設(shè)為Wg，將第1 配線層鋁片電阻設(shè)為Pal，將第1配線層170的一個指的配線寬設(shè)為W0，將柵極根數(shù)設(shè)為 m時，通過下式(1)求出第1配線層170的整體的寄生電阻Rml。
[數(shù)學(xué)式1] Rml = (((ffg/WO) X P al)/2)/m ... (1) Rml :M1鋁配線寄生電阻，Wg 柵極寬，P al =Ml鋁薄層電阻， WO =Ml鋁配線寬，m 柵極根數(shù) 在式⑴中，當制成圖4所示的本實施例涉及的半導(dǎo)體裝置的第1配線層70的構(gòu)成時，能將WO擴大至W2，因此，能夠?qū)⒌?配線層70的寄生電阻Rml減少至(W0/W2)倍(W0 < W2)。
式(1)中，例舉了第1配線層70為鋁配線的情況，但是，即使為其他的銅等配線的情況下，通過與其對應(yīng)地變化薄層電阻，也能夠同樣地應(yīng)用于其他的金屬材料。
再看圖4。在圖4中，第1源極配線層71和第1漏極配線層72的指狀配線75的構(gòu)成方式為，在導(dǎo)通孔形成區(qū)域73彼此間和導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74彼此間，配線寬W1、W2相等。當使形成有導(dǎo)通孔80的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73的配線寬Wl為最低限度，使導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74的配線寬W2為最大限度時，在形成于半導(dǎo)體基板10的源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30 具有相同寬度的情況下，成為圖4所示的構(gòu)成。這是最有效率的形狀，在源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30的寬度大致相同的情況下，也可以制成這樣的構(gòu)成。在能夠配置導(dǎo)通孔80的位置的制約下，最能夠降低導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74的寄生電阻，能夠?qū)⒌?配線層70的寄生電阻最小化。
另外，圖4所示的第1配線層70的導(dǎo)通孔80的位置是以等間隔規(guī)則地配置，但其被配置在不與連接半導(dǎo)體基板10和第1配線層70的接觸孔60重合的位置上。考慮到圖 1所示的半導(dǎo)體基板10上的構(gòu)成，在圖1中，存在接觸孔60稀疏的區(qū)域和密集的區(qū)域。就是說，在源極區(qū)域20中，近側(cè)稀疏地形成接觸孔60，遠側(cè)密集集形成接觸孔60。相反，在漏極區(qū)域30中，在近側(cè)密集地形成接觸孔60，在遠側(cè)稀疏地形成接觸孔60。并且，在第1漏極層71中，遠側(cè)的接觸孔60密集的區(qū)域與導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74對應(yīng)，近側(cè)的接觸孔60稀疏的區(qū)域與導(dǎo)通孔形成區(qū)域73對應(yīng)。同樣地，在第1漏極層72中，近側(cè)的接觸孔60密集的區(qū)域與導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74對應(yīng)，遠側(cè)的接觸孔60稀疏的區(qū)域與導(dǎo)通孔形成區(qū)域73對應(yīng)。
這樣，接觸孔60密集的區(qū)域與導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74連接，其構(gòu)成方式為接觸孔60 和導(dǎo)通孔80的位置不一致。另外，接觸孔60稀疏的區(qū)域與導(dǎo)通孔形成區(qū)域73連接，但是， 接觸孔60的位置配置成處于導(dǎo)通孔80之間，其構(gòu)成方式仍熱為，接觸孔60和導(dǎo)通孔80的位置不一致。通過制成這樣的構(gòu)成，能夠避免在第1配線層70相同的位置上電流上下地流入和流出而相混雜的狀態(tài)，能夠使半導(dǎo)體裝置更穩(wěn)定工作。
這樣，根據(jù)實施例1涉及的半導(dǎo)體裝置，關(guān)于第1配線層70的指狀的第1源極配線層71和第1漏極配線層72，導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74的配線寬W2比導(dǎo)通孔形成區(qū)域73的配線寬Wl寬，通過含有這種形狀的指狀的第1配線層70，能夠降低寄生電阻Rml，發(fā)揮半導(dǎo)體裝置本來的性能。此外，通過使接觸孔60和導(dǎo)通孔80的位置不同，能夠制成能進行穩(wěn)定工作的半導(dǎo)體裝置。
實施例2 圖7是表示實施例2涉及的半導(dǎo)體裝置的第1配線層70a的示意構(gòu)成的圖。另外， 在圖7中，透視地表示實施例2涉及的半導(dǎo)體裝置的柵極40和接觸孔60a的位置。在實施例2涉及的半導(dǎo)體裝置中，第2配線層90的構(gòu)成與實施例1涉及的半導(dǎo)體裝置的圖5所示的構(gòu)成一樣，因此，重復(fù)的部分就不圖示。
在圖7中，實施例2涉及的半導(dǎo)體裝置的第1配線層70a具備第1源極配線層71a 和第1漏極配線層72a。第1源極配線層71a含有延伸的指狀配線75a，第2漏極配線層72a含有延伸指狀配線75b。另外，第1配線層70a中，示出了配置導(dǎo)通孔80a的位置和配置接觸孔60a的位置。第1源極配線層71a含有形成導(dǎo)通孔80a的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73a和沒有形成導(dǎo)通孔80a的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74a。另外，第1漏極配線層72a含有形成導(dǎo)通孔80a 的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73b和沒有形成導(dǎo)通孔80a的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74b。
導(dǎo)通孔實施例2涉及的半導(dǎo)體裝置的第1配線層70a，在第1源極配線層71a和第1漏極配線層72a的指狀配線75a、75b中，導(dǎo)通孔形成區(qū)域73a和導(dǎo)通孔73b彼此間的配線寬以及導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74a和導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74b彼此間的配線寬不同，在這一點，與實施例1涉及的半導(dǎo)體裝置的第1配線層70不同。就是說，第1源極配線層71a的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73a與第1漏極配線層72a的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73b相比，配線寬度大，配線寬度變大了的部分，導(dǎo)通孔80形成2列，與形成1列導(dǎo)通孔80a的第1漏極配線層72a的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73b不同。
這樣，第1源極配線層71a和第1漏極配線層的指狀配線75a，也可以不必在導(dǎo)通孔形成區(qū)域73a、73b彼此間和導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74a、74b彼此間形成為相等的配線寬度。 即使是這樣的情況下，通過在第1源極配線層71a的同一指狀配線75a內(nèi)，制成導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74a的配線寬比導(dǎo)通孔形成區(qū)域73a的配線寬大的構(gòu)成，也能夠降低導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74a的寄生電阻。同樣地，在第1漏極配線層72a的同一指狀配線75b內(nèi)，通過制成導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74b的配線寬比導(dǎo)通孔形成區(qū)域73b的配線寬大的構(gòu)成，能夠降低導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74b的寄生電阻。
在實施例2涉及的半導(dǎo)體裝置中，就半導(dǎo)體基板10的構(gòu)成而言，源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30在柵極40的兩側(cè)的半導(dǎo)體基板10的表面延伸而交替地配置，在這點上，與實施例1涉及的圖1 一樣，例如，源極區(qū)域20的構(gòu)成為，與漏極區(qū)域30相比，在柵極長度方向 (與延伸方向垂直的方向)寬。在圖7中，第1漏極配線層72a的接觸孔60a以1列來形成，與此相對，第1源極配線層71a的接觸孔60a由多列構(gòu)成，對應(yīng)于更寬的源極區(qū)域20，設(shè)置導(dǎo)通孔60a。
這樣，由于半導(dǎo)體基板10上的源極區(qū)域20和漏極區(qū)域30的形成寬度不相同等原因，使得即使在第1源極配線層71a的指狀配線75a和第1漏極配線層72a的指狀配線75b 的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73a、73b彼此間以及導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74a、74b彼此間的配線寬不相同的情況下，在相同的指狀配線75a、75b內(nèi)，通過使第1配線層70a的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73a、 73b的配線寬度成為比導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74a、74b的配線寬度寬的配線寬，從而能夠降低導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74a的寄生電阻，能夠降低整個第1配線層70a的電力損耗。
另外，就實施例2涉及的半導(dǎo)體裝置而言，不管半導(dǎo)體基板10上的擴散層的構(gòu)成如何，都可以根據(jù)用途適當變更第1配線層70a的自身構(gòu)成。對于多種形狀的第1源極配線層71a和第1漏極配線層72a的組合，能夠降低第1配線層70a的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74a、 74b的寄生電阻，因此，在第1配線層70a具有設(shè)計上的限制的情況下，或者在用途上，最好使第1源極配線層71a和第1漏極配線層72a的指狀配線75的形狀不同的情況下，能夠合適地應(yīng)用本發(fā)明。
在實施例2涉及的半導(dǎo)體裝置中，優(yōu)選的是，使第1配線層70a的第1源極配線層 71a和第1漏極配線層72a的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73a、73b的配線寬為用于形成導(dǎo)通孔80a所必需的最低限度的配線寬，使導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74a、74b的配線寬度，在兩側(cè)的導(dǎo)通孔形成區(qū)域73b的限制下，構(gòu)成為擴大至最大限度。由此，能夠最有效地抑制導(dǎo)通孔非配線區(qū)域 74a、74b的寄生電阻，最大限度地發(fā)揮半導(dǎo)體裝置的特性。
另外，在實施例2涉及的半導(dǎo)體裝置中，優(yōu)選形成以下的構(gòu)成在形成有導(dǎo)通孔 80a的位置上，不形成平面上重疊的接觸孔60a。在圖7中，導(dǎo)通孔80a配置在不與接觸孔 60a在平面上重疊的位置上。由此，第1配線層70a和第2配線層90之間的電流的流動不復(fù)雜，能夠使在半導(dǎo)體裝置中流動的電流穩(wěn)定。
這樣，根據(jù)實施例2涉及的半導(dǎo)體裝置，即使在第1源極配線層71a和第1漏極配線層72a的指狀配線75a、75b彼此間的配線寬度不相等的情況下，也能夠降低第1配線層 70a的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域74a、74b的寄生電阻，充分發(fā)揮半導(dǎo)體裝置本來的特性。
以上，對本發(fā)明優(yōu)選的實施例進行了詳細說明，但本發(fā)明并不限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以對上述實施例加入各種變形和置換。
尤其是，在實施例1和實施例2涉及的半導(dǎo)體裝置中，對于第2配線層90的構(gòu)成， 舉例說明了近側(cè)為第2源極配線91、遠側(cè)為第2漏極配線層92的例子，但這些也可以相反配置，與之對應(yīng)地改變第1配線層70、70a的構(gòu)成。另外，對于第2 配線層90，舉例說明了將柵極寬方向以近似直角兩分的構(gòu)成，但第2配線層90自身的形狀可以制成別的形狀，與之對應(yīng)地改變第1配線層70、70a的導(dǎo)通孔80、80a的配置。
產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用性 本發(fā)明可用于MOS晶體管、功率MOS晶體管等形成于半導(dǎo)體基板上的晶體管，以及包含其的集成電路裝置等半導(dǎo)體裝置。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，其具有在半導(dǎo)體基板的表面上延伸、具有規(guī)定間隔 而交替配置的源極區(qū)域和漏極區(qū)域；包含多條與該源極區(qū)域或該漏極區(qū)域通過接觸孔連接 的指狀配線的第1配線層；與該第1配線層通過導(dǎo)通孔連接的第2配線層，所述第1配線層包含所述指狀配線，所述指狀配線中，沒有形成所述導(dǎo)通孔的導(dǎo)通孔 非形成區(qū)域的配線寬度比形成所述導(dǎo)通孔的導(dǎo)通孔形成區(qū)域的配線寬度寬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述導(dǎo)通孔形成區(qū)域的配線寬度 是能形成導(dǎo)通孔的最低限度的配線寬度，所述導(dǎo)通孔非形成區(qū)域的配線寬度是在存在于兩 側(cè)的配線的限制下所能確保的最大的配線寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第2配線層包含以將所述 第1配線層的所述指狀配線的延伸方向分成兩部分的方式而配置的第2源極配線層和第2 漏極配線層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述接觸孔和所述導(dǎo)通孔被設(shè)置 在平面上不一致的位置上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第1配線層包含連接于所述源 極區(qū)域的第1源極配線和連接于所述漏極區(qū)域的第1漏極配線，所述第1源極配線和所述第1漏極配線的所述指狀配線包含所述導(dǎo)通孔形成區(qū)域彼此 間以及所述導(dǎo)通孔非形成區(qū)域彼此間的配線寬度相等的配線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述第1配線層包含連接于所述源 極區(qū)域的第1源極配線和連接于所述漏極區(qū)域的第1漏極配線，所述第1源極配線和所述第1漏極配線的所述指狀配線中，所述導(dǎo)通孔形成區(qū)域彼此 間以及所述導(dǎo)通孔非形成區(qū)域彼此間的配線寬度不同。
全文摘要
本發(fā)明為一種半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的目的在于提供一種具有能夠發(fā)揮晶體管本來的特性的配線圖案的第1配線層的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的特征在于，具有源極區(qū)域和漏極區(qū)域、第1配線層、以及第2配線層，所述源極區(qū)域和漏極區(qū)域在半導(dǎo)體基板的表面上延伸，彼此間具有規(guī)定的間隔而交替配置，所述第1配線層含有多條與該源極區(qū)域或者該漏極區(qū)域通過接觸孔連接的指狀配線，所述第2配線層通過導(dǎo)通孔與該第1配線層連接；所述第1配線層包含所述指狀配線，所述指狀配線的沒有形成所述導(dǎo)通孔的導(dǎo)通孔非形成區(qū)域的配線寬度，比形成所述導(dǎo)通孔的導(dǎo)通孔形成區(qū)域的配線寬度寬。
文檔編號H01L29/78GK101847618SQ20101014319
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者笠原正樹 申請人:三美電機株式會社