半导体装置的制造方法_3

文档序号:9204360阅读:来源:国知局
层压而形成有保护环用导电层GRPl?GRP8。另夕卜,虽然在图4中仅示出I列保护环用导电层GRPl?GRP8,但是也可以如图2所示形成有多列(例如3列)保护环用导电层。
[0098]在半导体基板SB的表面上层压有蚀刻阻挡用绝缘膜ES和层间绝缘膜III。在这些绝缘膜ES、IIl上形成有保护环用孔GH1。该保护环用孔GHl以在俯视时包围元件形成区域的全周的方式形成,具有第I孔部分FHl和第2孔部分SH1。第I孔部分Hll以达到半导体基板SB的表面的方式形成。第2孔部分SHl以与第I孔部分Hll连通的方式位于第I孔部分FHl上,且具有比第I孔部分rai的宽度大的宽度。
[0099]在第I孔部分Hll内形成有保护环用导电层GRPl的第I部分FPl,在第2孔部分SHl内形成有保护环用导电层GRPl的第2部分SPl。
[0100]在层间绝缘膜IIl上层压有绝缘膜BLl和层间绝缘膜112。在这些绝缘膜BLl、112上形成有保护环用孔GH2。该保护环用孔GH2以在俯视时包围元件形成区域的全周的方式形成,具有第I孔部分FH2和第2孔部分SH2。第I孔部分Π12以到达保护环用导电层GRPl的表面的方式形成。第2孔部分SH2以与第I孔部分冊2连通的方式位于第I孔部分Π12上,且具有比第I孔部分Π12的宽度DlA大的宽度。
[0101]在第I孔部分??2内形成有保护环用导电层GRP2的第I部分FP2,在第2孔部分SH2内形成有保护环用导电层GRP2的第2部分SP2。由此,保护环用导电层GRP2与保护环用导电层GRPl连接。
[0102]与绝缘膜BLl、II2、保护环用孔GH2 (FH2、SH2)、保护环用导电层GRP2 (FP2、SP2)同样,形成有绝缘膜BL2?BL7、113?118、保护环用孔GH3?GH8 (FH3?FH8、SH3?SH8)、保护环用导电层GRP3?GRP8(FP3?FP8、SP3?SP8)。通过彼此在上下方向上层压的多个保护环用导电层GRP3?GRPl构成保护环层压体。
[0103]在上述的层间绝缘膜118上层压有绝缘膜BL8和层间绝缘膜119。在这些绝缘膜BL8、119上形成有保护环用孔GH9,在该保护环用孔GH9内形成有插头导电层PL。形成在层间绝缘膜Π9上的最上层导电层TCL隔着该插头导电层PL而与保护环用导电层GRP8电连接。
[0104]由此构成包含多个保护环用导电层GRPl?GRP8和最上层导电层TCL的保护环GR0
[0105]参照图3和图4,在元件形成区域(图3)和保护环区域(图4)中标上相同标号的层间绝缘膜IIl?119彼此由相同的层构成。另外,在元件形成区域(图3)和保护环区域(图4)中标上相同标号的绝缘膜ES、BLl?BL8彼此由相同的层构成。另外,在元件形成区域(图3)和保护环区域(图4)中形成在相同层间绝缘膜内的布线用导电层和保护环用导电层从相同的导电层彼此隔离而形成。
[0106]在本实施方式中,在元件形成区域(图3)和保护环区域(图4)中形成在相同层间绝缘膜Π3?116内的布线用导电层CL2?CL5与保护环用导电层GRP3?GRP6的比较中,保护环用导电层GRP3?GRP6的宽度的最小尺寸D2A?D5A的各自比布线用导电层CL2?CL5的宽度的最小尺寸D2B?D5B的各自大。
[0107]此处,保护环用导电层GRP3?GRP6的宽度是与保护环GR延伸的方向垂直的截面中的宽度。同样,布线用导电层CL2?CL5的宽度是与布线用导电层CL2?CL5的各自延伸的方向垂直的截面中的宽度。
[0108]具体地讲,保护环用导电层GRP3的宽度的最小尺寸D2A比布线用导电层CL2的宽度的最小尺寸D2B大。保护环用导电层GRP4的宽度的最小尺寸D3A比布线用导电层CL3的宽度的最小尺寸D3B大。保护环用导电层GRP5的宽度的最小尺寸D4A比布线用导电层CL4的宽度的最小尺寸D4B大。保护环用导电层GRP6的宽度的最小尺寸D5A比布线用导电层CL5的宽度的最小尺寸D5B大。
[0109]更具体地讲,布线用导电层CL2?CL5的宽度的最小尺寸D2B?D5B的各自为例如90nm。相对于此,保护环用导电层GRP3的宽度的最小尺寸D2A为例如llOnm。另外,保护环用导电层GRP4的宽度的最小尺寸D3A为例如130nm。另外,保护环用导电层GRP5的宽度的最小尺寸D4A为例如150nm。另外,保护环用导电层GRP6的宽度的最小尺寸D5A为例如 170nmo
[0110]另外,在本实施方式中,多层保护环用导电层GRP2?GRP6各自的宽度的最小尺寸中,靠上层侧的保护环用导电层变得较大。
[0111]具体地讲,保护环用导电层GRP3的宽度的最小尺寸D2A比保护环用导电层GRP2的宽度的最小尺寸DlA大。另外,保护环用导电层GRP4的宽度的最小尺寸D3A比保护环用导电层GRP3的宽度的最小尺寸D2A大。另外,保护环用导电层GRP5的宽度的最小尺寸D4A比保护环用导电层GRP4的宽度的最小尺寸D3A大。另外,保护环用导电层GRP6的宽度的最小尺寸D5A比保护环用导电层GRP5的宽度的最小尺寸D4A大。
[0112]更具体地讲,保护环用导电层GRP2、GRP3、GRP4、GRP5、GRP6的宽度的最小尺寸D1A、D2A、D3A、D4A、D5A 分别为例如 90nm、110nm、130nm、150nm、170nm。另外,保护环用导电层GRP3?GRP6的各个宽度的最小尺寸DlA?D5A只要在10nm?100nm的范围内即可。
[0113]另外,多个保护环用导电层GRP2?GRP6的各自的宽度也可以彼此相同。
[0114]另外,关于在保护环用导电层GRP2?GRP6的第I孔部分??2?FH6内埋入的第I部分FP2?FP6的各自,如在图7中以第I部分FP6为例所示,通常,具有在截面形状中尺寸比下侧小的锥形形状。此时,在上述中保护环用导电层GRP2?GRP6的宽度的最小尺寸DlA?D5A成为第I部分FP2?FP6的最下端的宽度。
[0115]另外,在本实施方式中,多层保护环用导电层GRP2?GRP6的各自的宽度的最小尺寸DlA?D5A,比形成各保护环用导电层GRP2?GRP6时的光掩膜的叠加偏差量大。
[0116]具体地讲,多层保护环用导电层GRP2?GRP6的各自的宽度的最小尺寸DlA?D5A,优选为形成各保护环用导电层GRP2?GRP6时的光掩膜的叠加偏差量的1.2倍以上10倍以下。
[0117]更具体地讲,保护环用导电层GRP3的光掩膜的叠加偏差量为例如lOOnm,保护环用导电层GRP3的宽度的最小尺寸D2A为例如llOnm。另外,保护环用导电层GRP4的光掩膜的叠加偏差量为例如120nm,保护环用导电层GRP4的宽度的最小尺寸D3A为例如130nm。另外,保护环用导电层GRP5的光掩膜的叠加偏差量为例如140nm,保护环用导电层GRP5的宽度的最小尺寸D4A为例如150nm。另外,保护环用导电层GRP6的光掩膜的叠加偏差量为例如160nm,保护环用导电层GRP6的宽度的最小尺寸D5A为例如170nm。另外,光掩膜的叠加偏差量通常比上层侧大。
[0118]参照图5,在本实施方式中,各保护环用导电层GRP(GRP2?GRP6)通过分割曝光而形成。因此,有时在通过使用了第I光掩膜的曝光形成的保护环用导电层GRP的第I图案部分GRL(图中左侧的部分)与通过使用了第2光掩膜的曝光形成的保护环用导电层GRP的第2图案部分GRR(图中右侧的部分)之间产生位置偏差。
[0119]即使在产生了上述的位置偏差的情况下,根据本实施方式也维持第I图案部分GRL与第2图案部分GRR的连接。但是,有时在第I图案部分GRL与第2图案部分GRR之间的边界部(区域R)上产生台阶ST。由于该台阶ST的存在,能够识别本实施方式的半导体装置是通过分割曝光而形成。
[0120]如图6的㈧所示,通过光掩膜的叠加偏差,在第I图案部分GRL中,彼此层压而形成的保护环用导电层GRPl?GRP6的各自彼此偏移(图中向左右方向偏移)而形成。另夕卜,如图6的(B)所示,在第I图案部分GRR中,也由于光掩膜的叠加偏差,彼此层压而形成的保护环用导电层GRPl?GRP6的各自彼此偏移(图中向左右方向偏移)而形成。
[0121]但是,在本实施方式中,由于如上所述构成保护环用导电层GRPl?GRP6的宽度,因此如图6的(C)所示,第I图案部分GRL中的保护环导电层GPRl?GPR6的各自与第2图案部分GRR中的保护环导电层GPRl?GPR6的各自彼此连接,双方之间不产生间隙。
[0122]接着,使用图8和图9对分割曝光进行说明。
[0123]参照图8,在分割曝光中,使用使用第I光掩膜仅对一个半导体芯片区域CHR的一部分的区域EXl(图8中用点划线包围的区域)进行曝光。
[0124]参照图9,之后,使用第2光掩膜对一个半导体芯片区域CHR的剩余区域EX2 (图9中用双点划线包围的区域)进行曝光。通过该多次曝光对一个半导体芯片区域CHR的全体进行曝光,曝光区域EXl的曝光图案与曝光区域EX2的曝光图案彼此连接。
[0125]之后,通过使施加上述曝光的光致抗蚀剂(未图示)显影而形成抗蚀图案。另外,在上述中对例如通过2次曝光使一个半导体芯片区域CHR的全体曝光的情况进行了说明,但是也可以通过3次以上的曝光而使一个半导体芯片区域CHR的全体曝光。
[0126]接着,使用图10?图22对使用上述的分割曝光在层间绝缘膜112内形成布线用导电层CLl和保护环用导电层GRP2的方法进行说明。
[0127]图10的㈧?图22的㈧示出通过图8和图9所示的第I光掩膜曝光的元件形成区域内的一部分的截面。另外,图10的⑶?图22的⑶示出通过图8和图9所示的第I光掩膜曝光的与沿着保护环区域内的XB-XB线的部分的截面对应的截面。另外,图10的(C)?图22的(C)示出通过图9所示的第2光掩膜曝光的与沿着保护环区域内的XC-XC线的部分的截面对应的截面。
[0128]参照图10的(A)?(C),首先例如由SiCO或SiCN构成的绝缘膜BLl和例如由Low-k膜构成的层间绝缘膜112以该顺序层
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1