JP2003060174A - Semiconductor integrated circuit manufacturing method and reticle, and semiconductor integrated circuit device - Google Patents
Semiconductor integrated circuit manufacturing method and reticle, and semiconductor integrated circuit deviceInfo
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Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マスタスライス方式によるIC設計/製造を
適用する際、新規マスクセット作製時の製作マスク枚数
をより削減できる半導体集積回路の製造方法及びレチク
ル及び半導体集積回路装置を提供する。
【解決手段】 例えばCMOSゲートアレイに対するマ
スタ工程では、マスタチップが予め準備される。ユーザ
ーの要求する回路仕様を多層配線によって実現するスラ
イス工程では、素子のコンタクト形成に関する専用マス
ク一つ、その後の多層配線層の配線層間における全ての
ビアホール配置が共通化される固定的なマスクパターン
1つ、各多層配線それぞれの配線層専用マスク、及び保
護膜の専用マスクが準備される。これらにより、固定的
なビアホールを選択的に利用してユーザーの要求する回
路仕様に応じた多層配線を構築する。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit manufacturing method, a reticle, and a semiconductor integrated circuit device capable of further reducing the number of manufacturing masks at the time of manufacturing a new mask set when applying IC design / manufacturing by a master slice method. I do. For example, in a master process for a CMOS gate array, a master chip is prepared in advance. In the slicing process for realizing the circuit specifications required by the user by the multi-layer wiring, one dedicated mask for element contact formation, and a fixed mask pattern 1 in which all via hole arrangements between the wiring layers of the multi-layer wiring layer are shared thereafter First, a dedicated mask for the wiring layer of each multilayer wiring and a dedicated mask for the protective film are prepared. With these, a fixed via hole is selectively used to construct a multilayer wiring according to a circuit specification required by a user.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路製
造に係り、特にゲートアレイ等、予め標準チップを準備
しておき配線工程により完成させるマスタスライス方式
の半導体集積回路の製造方法及びレチクル及び半導体集
積回路装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to manufacturing of a semiconductor integrated circuit, and more particularly, to a master slice type semiconductor integrated circuit manufacturing method, reticle and semiconductor in which a standard chip such as a gate array is prepared in advance and completed by a wiring process. The present invention relates to an integrated circuit device.
【0002】[0002]
【従来の技術】ゲートアレイ等のセミカスタムICに適
用される設計/製造方式に、マスタスライスが知られて
いる。マスタという、所望の集積規模に応じてトランジ
スタを標準的に配置したチップ(標準チップ)を予め準
備し、スライス工程においてユーザの要求機能に合わせ
てトランジスタ間の電気的接続、変更を達成することで
専用の集積回路を実現する。2. Description of the Related Art A master slice is known as a design / manufacturing method applied to a semi-custom IC such as a gate array. By preparing in advance a chip called a master (standard chip) in which transistors are standardly arranged according to the desired integration scale, and achieving electrical connection and change between the transistors in accordance with the user's required function in the slicing process. Realize a dedicated integrated circuit.
【0003】すなわち、マスタチップは数個のトランジ
スタなどの素子からなる基本セルあるいはCMOSゲー
トアレイを規則的に配置した部分と入出力部からなり、
製造プロセス的にはトランジスタの形成まで完了してい
る。スライス工程ではメタル配線とトランジスタを接続
するコンタクト、メタル配線の形成を行なう。That is, the master chip consists of a basic cell consisting of several elements such as transistors or a portion in which a CMOS gate array is regularly arranged and an input / output portion.
In terms of the manufacturing process, formation of transistors is completed. In the slicing step, a contact connecting the metal wiring and the transistor and a metal wiring are formed.
【0004】作り込まれたトランジスタをできるだけ有
効に使用するためと、CADを用いた自動配置配線を行
なうために、多層メタル配線が用いられる。配線層数が
多いほどトランジスタの使用効率は向上し、自動配置配
線の時間が短くなる傾向にある。しかし、スライス工程
の製造期間が増加し、コストも上昇するので、通常は2
〜3層の配線層で形成する構成が望ましいとされてい
る。To use the built-in transistor as effectively as possible and to perform automatic placement and wiring using CAD, multi-layer metal wiring is used. The larger the number of wiring layers, the higher the transistor use efficiency and the shorter the time for automatic placement and wiring tends to be. However, since the manufacturing period of the slicing process increases and the cost also increases, it is usually 2
It is said that a structure formed by three to three wiring layers is desirable.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】マスタスライス方式の
半導体集積回路に関し、周知のようにスライス工程では
トランジスタ素子等の拡散層に対するビアコンタクト
(ビアホール)、第1層配線、第1層配線へのビアホー
ル、第2層配線…の各種専用マスクが必要である。Regarding a master slice type semiconductor integrated circuit, as is well known, in a slicing step, a via contact (via hole) to a diffusion layer such as a transistor element, a first layer wiring, and a via hole to a first layer wiring. , Various second-layer wirings are required.
【0006】近年、要求される集積回路はより複雑化さ
れ、マスタチップにおけるトランジスタ素子の集積数も
大容量化が進んでいる。また、自動配置配線の技術も向
上したこともあって、スライス工程での配線層数もより
多層(4〜5,6層)になる傾向が強い。これにより、
素子の使用率もいっそう高められる集積回路装置が実現
される。In recent years, the required integrated circuits have become more complicated, and the number of integrated transistor elements in the master chip has been increasing. In addition, there is a strong tendency that the number of wiring layers in the slicing process becomes more (4-5, 6 layers) because the technique of automatic placement and routing has improved. This allows
An integrated circuit device in which the usage rate of elements is further increased is realized.
【0007】このように、配線層数がより多層になって
くると、上述したようなビアホール、配線層…の各種専
用マスクがその分必要である。従って、予想外の設計変
更ともなると、全てのマスクについて再度レチクルから
製作していかなければならない状況に陥る。各々のマス
クに関する変更の費用は総合して莫大なものとなり、経
済的に好ましくない。As described above, as the number of wiring layers increases, the above-described various dedicated masks for via holes, wiring layers, etc. are required. Therefore, if there is an unexpected design change, all masks must be manufactured again from the reticle. The total cost of changes for each mask is enormous and is economically unfavorable.
【0008】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたもので、マスタスライス方式によるIC設計/製造
を適用する際、新規マスクセット作製時の製作マスク枚
数をより削減できる半導体集積回路の製造方法及びレチ
クル及び半導体集積回路装置を提供しようとするもので
ある。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and when applying the IC design / manufacturing by the master slice method, it is possible to further reduce the number of manufacturing masks when manufacturing a new mask set. An object of the present invention is to provide a manufacturing method, a reticle, and a semiconductor integrated circuit device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体集積
回路の製造方法は、予めシリコンウェハ上に規則的に並
べた基本素子群が敷設され、ユーザーの要求する回路仕
様を多層配線によって実現するマスタスライス方式の適
用に関し、少なくとも前記多層配線の一部または全てに
ついてビアホール配置が共通化される固定的なマスクパ
ターンを用い、形成された固定的なビアホールを選択的
に利用して前記回路仕様に応じた多層配線を構築するこ
とを特徴とする。In the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention, a group of basic elements which are regularly arranged in advance on a silicon wafer are laid, and a circuit specification required by a user is realized by multilayer wiring. Regarding the application of the master slice method, at least a part or all of the multilayer wiring uses a fixed mask pattern in which the via hole arrangement is made common, and the formed fixed via holes are selectively utilized to meet the circuit specifications. It is characterized by constructing a multi-layered wiring corresponding to it.
【0010】本発明に係る半導体集積回路装置は、予め
シリコンウェハ上に規則的に並べた基本素子群が敷設さ
れ、ユーザーの要求する回路仕様を多層配線によって実
現するマスタスライス製品に関し、少なくとも前記多層
配線の構成中に各配線層間で前記回路仕様に関係なく固
定的なビアホールが配され前記回路仕様に応じた多層配
線が構築されていることを特徴とする。A semiconductor integrated circuit device according to the present invention relates to a master slice product in which a group of basic elements regularly arranged in advance on a silicon wafer is laid and a circuit specification required by a user is realized by multilayer wiring. It is characterized in that a fixed via hole is arranged between the respective wiring layers regardless of the circuit specifications during the construction of the wiring to construct a multilayer wiring according to the circuit specifications.
【0011】上記本発明に係る半導体集積回路の製造方
法及び半導体集積回路装置によれば、固定的なマスクパ
ターンを用い、ビアホール配置が共通化された固定的な
ビアホールが形成されることになる。新規設計や変更に
は配線層のマスク変更だけで応じる。これにより、固定
的なビアホールを選択的に利用して回路仕様に応じた多
層配線を構築する。According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit and the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a fixed mask pattern is used to form a fixed via hole having a common via hole arrangement. New designs and changes can be made by simply changing the wiring layer mask. As a result, the fixed via holes are selectively used to construct the multilayer wiring according to the circuit specifications.
【0012】また、上記本発明に係る半導体集積回路の
製造方法において、固定的なマスクパターンを利用し
て、リソグラフィ技術によりビアホールを少なくとも上
記基本素子群が敷設される領域全体に均一的に配設する
ことを特徴とする。また、上記本発明に係る半導体集積
回路装置において、固定的なビアホールは、少なくとも
上記基本素子群が敷設される領域全体に均一的に規則性
を持って配設されていることを特徴とする。これによ
り、上記ビアホール形成面内におけるそれぞれのビアホ
ール加工に対する偏向を抑え、加工精度、加工の安定性
が向上する。Further, in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention, a fixed mask pattern is used to uniformly dispose via holes by lithography in at least the entire region where the basic element group is laid. It is characterized by doing. Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the fixed via holes are uniformly and regularly arranged in at least the entire region where the basic element group is laid. As a result, it is possible to suppress the deviation of each via hole processing within the via hole formation surface and improve the processing accuracy and processing stability.
【0013】さらに、加工精度、加工の安定性の向上に
関し、上記本発明に係る半導体集積回路の製造方法で
は、多層配線層の形成は、上記ビアホールへの配線用金
属の埋め込み及び配線層間の平坦化工程を含んでいるこ
とを特徴とする。上記本発明に係る半導体集積回路装置
では、固定的なビアホールにより、上記多層配線の配線
層間において、配線に関係するプラグ及び配線に関係の
ない孤立したプラグ形状の結果物が混在していることを
特徴とする。つまり、配線に必要なプラグ形成以外にも
ウェハ面内で均一的にプラグ形状を構成することによっ
てウェハ面内加工はビアホール形成及び平坦化工程の実
施を含め均一化される。Further, regarding the improvement of processing accuracy and processing stability, in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention, the formation of the multilayer wiring layer is performed by embedding the wiring metal in the via hole and flattening the wiring layers. It is characterized by including a chemical conversion step. In the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, due to the fixed via hole, the plugs related to the wiring and the isolated plug-shaped result not related to the wiring are mixed between the wiring layers of the multilayer wiring. Characterize. In other words, in addition to forming the plugs necessary for wiring, by forming the plug shape uniformly within the wafer surface, the in-wafer processing is uniformized including the formation of via holes and the planarization process.
【0014】本発明に係るレチクルは、予めシリコンウ
ェハ上に規則的に並べた基本素子群が敷設され、ユーザ
ーの要求する回路仕様を多層配線によって実現するマス
タスライス方式の適用に関し、少なくとも前記多層配線
の配線層間において、前記回路仕様に対し共通化される
ビアホール配置のマスクパターンを与えることを特徴と
する。The reticle according to the present invention relates to the application of the master slice method in which basic element groups regularly arranged in advance on a silicon wafer are laid and the circuit specifications required by the user are realized by multilayer wiring. Between the wiring layers, a mask pattern of via hole arrangement common to the circuit specifications is provided.
【0015】本発明に係るレチクルによれば、回路仕様
に対し共通化されるビアホール配置のマスクパターンを
与えることになる。多層配線の配線層間の要求されるビ
ア接続は最低1枚のレチクル仕様で実現するようにすれ
ば、レチクルの使用枚数削減に寄与する。新規設計や変
更には配線層のマスク変更だけで応じるようにすればよ
い。なお、好ましくは、上記マスクパターンは、基本素
子群が敷設される領域全体に均一的な規則性をもったビ
アホール配置を有することを特徴とする。汎用性が増す
とともにリソグラフィ技術の精度、安定性の向上に寄与
する。According to the reticle of the present invention, it is possible to provide a mask pattern of via hole arrangement which is made common to circuit specifications. If the required via connection between the wiring layers of the multilayer wiring is realized with at least one reticle specification, it contributes to the reduction of the number of reticle used. It is sufficient to respond to a new design or change only by changing the mask of the wiring layer. In addition, preferably, the mask pattern has a via hole arrangement having a uniform regularity over the entire region where the basic element group is laid. The versatility will be increased and the accuracy and stability of the lithography technology will be improved.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態に係
る半導体集積回路の製造方法を示す流れ図であり、マス
タスライス方式のCMOSゲートアレイを例にとったプ
ロセスフローである。1 is a flow chart showing a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention, and is a process flow taking a master slice type CMOS gate array as an example.
【0017】マスタ工程では、予めシリコンウェハ上に
規則的に並べた基本素子群、CMOSゲートアレイが敷
設される。すなわち、シリコン基板上のウェル形成、素
子分離パターン(素子分離絶縁膜)の形成、しきい値制
御の不純物導入、ゲート電極の形成及びソース・ドレイ
ン領域形成(低濃度エクステンション領域含む)が通
常、共通のマスクで構成される。これが予め準備される
マスタチップである。In the master process, a basic device group and a CMOS gate array which are regularly arranged on a silicon wafer are laid in advance. That is, well formation on a silicon substrate, element isolation pattern (element isolation insulating film) formation, threshold control impurity introduction, gate electrode formation, and source / drain region formation (including low-concentration extension regions) are usually common. It consists of a mask. This is a master chip prepared in advance.
【0018】次に、ユーザーの要求する回路仕様を多層
配線によって実現するスライス工程に入る。この実施形
態の方法では、CMOSゲートアレイに対するゲートや
ソース・ドレインコンタクトの形成に関する専用マスク
が一つと、その後の多層配線層の配線層間における全て
のビアホール配置が共通化されるマスクパターンを固定
とする共通化専用マスクが1つ、各多層配線、最上層金
属配線までそれぞれの配線層専用マスク、及び保護膜の
専用マスクが準備される。これらにより、固定的なビア
ホールを選択的に利用してユーザーの要求する回路仕様
に応じた多層配線を構築する。Next, a slicing process for realizing the circuit specifications required by the user by the multilayer wiring is started. In the method of this embodiment, one dedicated mask for forming gates and source / drain contacts for the CMOS gate array and a mask pattern for commonizing all via hole arrangements between wiring layers of the subsequent multilayer wiring layer are fixed. One common dedicated mask, each multilayer wiring, each wiring layer dedicated mask up to the uppermost metal wiring, and the dedicated mask for the protective film are prepared. As a result, the fixed via holes are selectively used to construct the multilayer wiring according to the circuit specifications required by the user.
【0019】すなわち、新規設計や変更には配線層専用
マスクの変更だけで応じる。つまり、各層間のビアホー
ル・コンタクトはマスクパターン固定であり、マスクは
共通の1枚のレチクルで構成される。仮に基本素子のト
ランジスタに支障なく適合させることができるとすれ
ば、上記拡散層とのコンタクト部における専用マスクを
も、この多層配線層間における固定的なマスクパターン
で共通化する可能性もある。That is, a new design or change can be made only by changing the mask for the wiring layer. In other words, the via hole contact between each layer has a fixed mask pattern, and the mask is composed of one common reticle. If it can be adapted to the transistor of the basic element without any trouble, there is a possibility that the dedicated mask in the contact portion with the diffusion layer may be shared by the fixed mask pattern between the multilayer wiring layers.
【0020】上記実施形態の方法によれば、ビアホール
・コンタクトについては配線層毎のレチクルは必要な
く、経済的である。これにより、固定的なビアホールを
選択的に利用して回路仕様に応じた多層配線を構築する
ことができるようになる。自動配置配線の技術も向上し
たこともあり、スライス工程での配線層数がより多層
(4〜5,6層)のマスタスライス製品に好適である。According to the method of the above embodiment, a via hole contact does not require a reticle for each wiring layer, which is economical. As a result, it becomes possible to construct a multi-layer wiring according to the circuit specification by selectively using the fixed via hole. Since the technique of automatic placement and wiring has also improved, it is suitable for a master slice product having a larger number of wiring layers in the slicing process (4 to 5, 6 layers).
【0021】なお、固定的なマスクパターンを利用する
にあたり、ビアホール配置は、新規設計や変更に広く対
応させるため、基本素子群が敷設される領域全体に均一
的に配設することが望ましい。When using a fixed mask pattern, it is desirable that the via holes are arranged uniformly over the entire area where the basic element group is laid in order to widely correspond to new designs and changes.
【0022】また、リソグラフィ技術によりビアホール
を形成するため、基本素子群が敷設される領域全体に均
一的に配設することにより、ビアホールパターン形状の
偏向が低減され、精度の高い均一的なビアホールパター
ン形状の形成に寄与する。Further, since the via hole is formed by the lithography technique, the basic element group is uniformly arranged in the entire region to be laid, so that the deviation of the shape of the via hole pattern is reduced and the uniform via hole pattern is highly accurate. Contributes to shape formation.
【0023】さらに、多層配線層において、ビアホール
への配線用金属の埋め込み及び配線層間の平坦化工程を
含むダマシン技術を用いるなら、基本素子群が敷設され
る領域全体に均一的に配設する形態が平坦化に好影響を
与える。つまり、ダミーも含まれるようになるウェハ面
内に均一的なビアホールとその配線用金属残存によっ
て、ウェハ面内の平坦化誤差を低減させる。Further, in the multi-layer wiring layer, if the damascene technology including the step of burying the wiring metal in the via hole and the flattening step between the wiring layers is used, the basic element group is uniformly arranged in the entire area. Has a positive effect on flattening. That is, the planarization error in the wafer surface is reduced by the uniform via hole and the remaining metal for wiring in the wafer surface that also includes the dummy.
【0024】図2は、本発明の一実施形態に係る多層配
線層の配線層間における固定的なマスクパターンを形成
するレチクルのパターン平面図である。多層配線層それ
ぞれの配線層間における全てのビアホール配置がこの規
則性を伴うパターン21で共通化され、基本素子群が敷
設される領域全体に均一的に設けられる。自動配置配線
に関係する配線グリッド22を破線で示し参照する。FIG. 2 is a pattern plan view of a reticle for forming a fixed mask pattern between wiring layers of a multilayer wiring layer according to an embodiment of the present invention. All via hole arrangements in the wiring layers of the multi-layered wiring layers are shared by the pattern 21 with this regularity, and are uniformly provided in the entire area where the basic element group is laid. The wiring grid 22 related to automatic placement and wiring is shown by a broken line and referred to.
【0025】この実施形態ではマトリクス状のビアホー
ル配置パターン21であり、ビアホール配置ピッチは少
なくとも配線グリッド22の配置間隔よりも大きい。最
低、ビアホール配置間に配線グリッド一つは必要である
(ここでは2つ)。また、ビアホール配置とグリッドの
一つが重なるようにする(23)もしくはグリッド間を
通る(24)、つまり配線が通るようにする。設計変更
などに際し、有利な共通なビアホール配置とグリッドの
位置関係はこの他にも様々考えられる。一点鎖線にて一
部の配線例を示す。In this embodiment, the via hole arranging pattern 21 has a matrix shape, and the via hole arranging pitch is at least larger than the arranging interval of the wiring grid 22. At a minimum, one wiring grid is required between the via hole arrangements (two here). Also, the via hole arrangement and one of the grids are overlapped (23) or they are passed between the grids (24), that is, the wiring is passed. In the case of design changes, various other common common via hole arrangements and positional relationships between grids are conceivable. A part of the wiring example is shown by a chain line.
【0026】図3は、図2と同様の多層配線層の配線層
間における固定的なマスクパターンを形成するレチクル
の他の例を示すパターン平面図である。多層配線層それ
ぞれの配線層間における全てのビアホール配置がこの規
則性を伴うパターン31で共通化され、基本素子群が敷
設される領域全体に均一的に設けられる。自動配置配線
に関係する配線グリッド32を破線で示し参照する。FIG. 3 is a pattern plan view showing another example of a reticle for forming a fixed mask pattern between wiring layers of a multilayer wiring layer similar to FIG. All via hole arrangements in the wiring layers of the multilayer wiring layers are shared by the pattern 31 having this regularity, and are uniformly provided in the entire region where the basic element group is laid. The wiring grid 32 related to automatic placement and wiring is shown by a broken line and referred to.
【0027】この実施形態では千鳥格子状のビアホール
配置パターン31であり、ビアホール配置ピッチは少な
くとも配線グリッド32の配置間隔よりも大きい。ま
た、ビアホール配置とグリッドの一つが重なるようにす
る(33)もしくはグリッド間を通る(34)、つまり
配線が通るようにする。設計変更などに際し、有利な共
通なビアホール配置とグリッドの位置関係はこの他にも
様々考えられる。一点鎖線にて一部の配線例を示す。In this embodiment, the via hole arrangement pattern 31 has a zigzag pattern, and the via hole arrangement pitch is at least larger than the arrangement interval of the wiring grid 32. Further, the layout of via holes and one of the grids are made to overlap (33) or pass between the grids (34), that is, the wiring is made to pass. In the case of design changes, various other common common via hole arrangements and positional relationships between grids are conceivable. A part of the wiring example is shown by a chain line.
【0028】上記各レチクルのパターン例によれば、回
路仕様に対し共通化されるビアホール配置のマスクパタ
ーンを与えることになる。多層配線の配線層間の要求さ
れるビア接続は最低1枚のレチクル仕様で実現するよう
にすれば、レチクルの使用枚数削減に寄与する。なお、
基本素子群が敷設される領域全体に均一的な規則性をも
ったビアホール配置を有するようにしたので、汎用性が
増すとともにリソグラフィ技術の精度、安定性の向上に
寄与する。According to the pattern example of each reticle described above, a mask pattern of via hole arrangement that is common to circuit specifications is provided. If the required via connection between the wiring layers of the multi-layer wiring is realized with at least one reticle specification, it will contribute to the reduction of the number of reticle used. In addition,
Since the via holes having a uniform regularity are provided in the entire region where the basic element group is laid, the versatility is increased and the accuracy and stability of the lithography technique are improved.
【0029】なお、各レチクルのパターン例において、
図示しない入出力部やパッド部にももちろん各配線層で
共通のビアホール配置を提供することになるが、必ずし
も基本素子群が敷設される領域全体と同等のピッチでビ
アホール配置を敷設する必要はない。入出力部、パッド
部各領域において使用し易いビアホール配置を与えるよ
うにすればよい。In the pattern example of each reticle,
Of course, a common via hole arrangement is provided for each wiring layer to the input / output section and the pad section (not shown), but it is not always necessary to lay the via hole arrangement at the same pitch as the entire area where the basic element group is laid. . It is sufficient to provide a via hole arrangement that is easy to use in each area of the input / output section and the pad section.
【0030】図4は、本発明の一実施形態に係る半導体
集積回路装置であり、マスタスライス製品の特徴部分を
示す断面図である。マスタ工程を経てCMOSゲートア
レイ(標準チップ)の一部が敷設された素子領域上に層
間絶縁膜41が形成されている。ゲート電極やソース・
ドレイン拡散層への所定のコンタクト部CONが形成さ
れている。コンタクト部CONに第1層金属配線ML1
が形成されている。この第1層金属配線ML1上の層間
絶縁膜42上において、以降の配線層間でも全て共通化
されるビアホール配置が備えられる。FIG. 4 is a semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention and is a sectional view showing a characteristic portion of a master slice product. An interlayer insulating film 41 is formed on the element region where a part of the CMOS gate array (standard chip) is laid through the master process. Gate electrode and source
A predetermined contact part CON to the drain diffusion layer is formed. The first layer metal wiring ML1 is formed on the contact portion CON.
Are formed. On the interlayer insulating film 42 on the first-layer metal wiring ML1, there is provided a via hole arrangement that is common to all subsequent wiring layers.
【0031】すなわち、回路仕様に関係なく固定的なビ
アホールFVIAが配されており、第1層金属配線ML
1との接続に関係するプラグPG及び配線に関係のない
孤立したプラグ形状NPGの結果物が混在している。第
1層金属配線ML1は、回路接続に関係のないプラグ形
状NPGの結果物上を通って配置配線される場合、敢え
て避けて迂回する配置配線が考えられる。That is, fixed via holes FVIA are arranged regardless of the circuit specifications, and the first layer metal wiring ML is formed.
The plug PG related to the connection with 1 and the result of the isolated plug shape NPG not related to the wiring are mixed. When the first-layer metal wiring ML1 is placed and routed on the resultant product of the plug-shaped NPG that is unrelated to the circuit connection, it is possible to intentionally avoid the placement and routing.
【0032】次の、第2層金属配線ML2は上記固定的
なビアホールFVIA上に選択的に形成され、またビア
ホールFVIAの配置間を通過するなどして、第1層金
属配線ML1との所定の電気的接続がなされている。第
2層金属配線ML2についても、回路接続に関係のない
プラグ形状NPGの結果物上を通って配置配線される場
合、敢えて避けて迂回する配置配線が考えられる。Next, the second layer metal wiring ML2 is selectively formed on the fixed via hole FVIA, and passes through between the arrangement of the via holes FVIA. Electrical connection is made. Also regarding the second-layer metal wiring ML2, when the wiring is arranged and routed over the result of the plug-shaped NPG that is not related to the circuit connection, it is possible to intentionally avoid and detour.
【0033】さらに、第2層金属配線ML2上に層間絶
縁膜43が形成され、層間絶縁膜43上において、上述
の共通化されたビアホール配置が備えられる。すなわ
ち、回路仕様に関係なく固定的なビアホールFVIAが
配されており、第2層金属配線ML2との接続に関係す
るプラグPG及び配線に関係のない孤立したプラグ形状
NPGの結果物が混在している。Further, an interlayer insulating film 43 is formed on the second layer metal wiring ML2, and the above-mentioned common via hole arrangement is provided on the interlayer insulating film 43. That is, fixed via holes FVIA are arranged regardless of the circuit specifications, and the plug PG related to the connection with the second layer metal wiring ML2 and the result of the isolated plug shape NPG not related to the wiring are mixed. There is.
【0034】次の、第3層金属配線ML3は上記固定的
なビアホールFVIA上に選択的に形成され、またビア
ホールFVIAの配置間を通過するなどして、第2層金
属配線ML2との所定の電気的接続がなされている。第
3層金属配線ML3の配置配線も回路接続に関係のない
プラグ形状NPGの結果物との関係は上記と同様であ
る。Next, the third-layer metal wiring ML3 is selectively formed on the fixed via hole FVIA, and passes through between the via holes FVIA. Electrical connection is made. The arrangement and wiring of the third-layer metal wiring ML3 also have the same relationship with the result of the plug-shaped NPG that is not related to circuit connection.
【0035】次の、第4層金属配線ML4や図示しない
がさらなる上層の配線層も上述と同様である。すなわ
ち、固定的なビアホールFVIA上に選択的に形成さ
れ、またビアホールFVIAの配置間を通過するなどし
て、下層の配線層との所定の電気的接続がなされてい
る。The next fourth layer metal wiring ML4 and an upper wiring layer (not shown) are the same as those described above. That is, it is selectively formed on the fixed via hole FVIA, and a predetermined electrical connection with the lower wiring layer is made by passing between the arrangement of the via holes FVIA.
【0036】このように、所定の層数の金属配線ML
1,ML2,ML3,…は、全て共通の固定的なビアホ
ールFVIAを用い、要求する回路仕様に応じた選択的
なプラグPGとの接続によって多層配線による所望の集
積回路を実現する。In this way, the metal wiring ML having a predetermined number of layers is formed.
1, ML2, ML3, ... Use common fixed via holes FVIA, and realize a desired integrated circuit by multilayer wiring by connecting with a selective plug PG according to required circuit specifications.
【0037】なお、ビアホールFVIAにおいて接続に
関係する配線層上のもの(プラグPG)及び配線に関係
のないもの(孤立したプラグ形状NPG)は、異方性エ
ッチングによって同時にホール形成される。このとき、
各配線層の(ML1,ML2,ML3,…)の高さが5
00〜800nmあるので、プラグPGとなるホールが
配線層への到達を検出してエッチング停止すれば、プラ
グ形状NPGを作るホールだとしてもショート等危険性
がないものができる。In the via hole FVIA, the one on the wiring layer related to the connection (plug PG) and the one not related to the wiring (isolated plug shape NPG) are simultaneously formed by anisotropic etching. At this time,
The height of (ML1, ML2, ML3, ...) Of each wiring layer is 5
Since the thickness is from 00 to 800 nm, if the holes that will be the plugs PG reach the wiring layer when they are detected and etching is stopped, even if the holes are to form the plug-shaped NPG, there is no danger such as a short circuit.
【0038】上記実施形態によれば、ビアホール・コン
タクトについては配線層毎にそれぞれ共通で、回路設計
が変更になっても、あるいは新規に回路設計する際にお
いても変更することなく使用され、経済的である。これ
により、固定的なビアホールが配線層側で選択的に利用
され回路仕様に応じた多層配線が構成されている。自動
配置配線の技術も向上したこともあり、スライス工程で
の配線層数がより多層(4〜5,6層)のマスタスライ
ス製品として、トランジスタ使用率の高い構成にも適応
できる。According to the above-described embodiment, the via hole contact is common to each wiring layer and is used without change even when the circuit design is changed or when a new circuit is designed, which is economical. Is. As a result, the fixed via holes are selectively used on the wiring layer side to form a multilayer wiring according to the circuit specifications. Since the technique of automatic placement and wiring has also improved, it can be applied to a structure having a high transistor usage rate as a master slice product having a larger number of wiring layers in the slicing process (4 to 5, 6 layers).
【0039】なお、ビアホール配置は、新規設計や変更
に広く対応させるため、基本素子群が敷設される領域全
体に標準プラグパターンとして均一的に配設される。配
線の引き回しに支障のないよう規則的に配されることが
望ましい。このようなビアホール配置により、ビアホー
ルパターン形状、プラグ形状の偏向が低減され、精度の
高い均一的なビアホールパターン形状、プラグ形状の形
成に寄与する。The via hole arrangement is uniformly arranged as a standard plug pattern over the entire area where the basic element group is laid in order to widely support new designs and changes. It is desirable to arrange the wiring regularly so as not to hinder the wiring. With such a via hole arrangement, the deflection of the via hole pattern shape and the plug shape is reduced, which contributes to the formation of a highly accurate and uniform via hole pattern shape and plug shape.
【0040】上記多層配線層において、例えばビアホー
ルへのプラグ金属形成にダマシン技術を用いている。す
なわち、ビアホールに埋め込んだ金属をCMP(化学的
機械的研磨)により平坦化し層間絶縁膜にプラグ形状と
して残すものである。ダミーのプラグ形状も含め、基本
素子群が敷設される領域全体に均一的にプラグ形状が配
設されることによって、ウェハ面内の平坦化誤差を低減
させる利点もある。In the above-mentioned multilayer wiring layer, a damascene technique is used for forming a plug metal in a via hole, for example. That is, the metal embedded in the via hole is flattened by CMP (chemical mechanical polishing) and left as a plug shape in the interlayer insulating film. By uniformly disposing the plug shape in the entire area where the basic element group is laid, including the dummy plug shape, there is also an advantage of reducing the planarization error in the wafer surface.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スライス工程において配線層間の接続に関し固定的なマ
スクパターンを用い、ビアホール配置が共通化された固
定的なビアホールが形成されることになる。新規設計や
変更には配線層のマスク変更だけで応じる。これによ
り、固定的なビアホールを選択的に利用して回路仕様に
応じた多層配線を構築する。ビアホールは、基本素子群
が敷設される領域全体に均一的に配設することで変更に
有利になり、かつビアホール形成面内におけるそれぞれ
のビアホール加工に対する偏向を抑え、加工精度、加工
の安定性を高めることができる。この結果、マスタスラ
イス方式によるIC設計/製造を適用する際、新規マス
クセット作製時の製作マスク枚数をより削減できる半導
体集積回路の製造方法及びレチクル及び半導体集積回路
装置を提供することができる。As described above, according to the present invention,
In the slicing process, a fixed mask pattern for connection between wiring layers is used to form a fixed via hole with a common via hole arrangement. New designs and changes can be made by simply changing the wiring layer mask. As a result, the fixed via holes are selectively used to construct the multilayer wiring according to the circuit specifications. By arranging the via holes uniformly over the entire area where the basic element group is laid, it is advantageous to change, and it suppresses the deviation of each via hole processing in the via hole formation surface, thereby improving the processing accuracy and processing stability. Can be increased. As a result, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit manufacturing method, a reticle, and a semiconductor integrated circuit device that can further reduce the number of manufacturing masks when manufacturing a new mask set when applying IC design / manufacturing by the master slice method.
【図1】本発明の一実施形態に係る半導体集積回路の製
造方法を示す流れ図であり、マスタスライス方式のCM
OSゲートアレイを例にとったプロセスフローである。FIG. 1 is a flow chart showing a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention, which is a CM of a master slice system.
It is a process flow taking the OS gate array as an example.
【図2】本発明の一実施形態に係る多層配線層の配線層
間における固定的なマスクパターンを形成するレチクル
のパターン平面図である。FIG. 2 is a pattern plan view of a reticle that forms a fixed mask pattern between wiring layers of a multilayer wiring layer according to an embodiment of the present invention.
【図3】図2と同様の多層配線層の配線層間における固
定的なマスクパターンを形成するレチクルの他の例を示
すパターン平面図である。3 is a pattern plan view showing another example of a reticle that forms a fixed mask pattern between wiring layers of a multilayer wiring layer similar to FIG.
【図4】本発明の一実施形態に係る半導体集積回路装置
であり、マスタスライス製品の特徴部分を示す断面図で
ある。FIG. 4 is a sectional view showing a characteristic portion of a master slice product, which is a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.
21,31…レチクルのビアホール配置パターン 22,32…配線グリッド 41,42,43…層間絶縁膜 CON…コンタクト部 FVIA…固定的なビアホール ML1,ML2,ML3…金属配線 PG…プラグ NPG…孤立したプラグ形状 21, 31 ... Reticle via hole arrangement pattern 22, 32 ... Wiring grid 41, 42, 43 ... Interlayer insulating film CON ... contact part FVIA ... Fixed via hole ML1, ML2, ML3 ... Metal wiring PG ... plug NPG: isolated plug shape
Claims (8)
基本素子群が敷設され、ユーザーの要求する回路仕様を
多層配線によって実現するマスタスライス方式の適用に
関し、 少なくとも前記多層配線の一部または全てについてビア
ホール配置が共通化される固定的なマスクパターンを用
い、形成された固定的なビアホールを選択的に利用して
前記回路仕様に応じた多層配線を構築することを特徴と
する半導体集積回路の製造方法。1. An application of a master slice system in which basic element groups regularly arranged in advance on a silicon wafer are laid and circuit specifications required by a user are realized by multilayer wiring, and at least a part or all of the multilayer wiring is applied. Regarding a semiconductor integrated circuit characterized by using a fixed mask pattern in which the via hole arrangement is made common, and using the formed fixed via holes selectively to construct a multilayer wiring according to the circuit specifications. Production method.
て、リソグラフィ技術により前記ビアホールを少なくと
も前記基本素子群が敷設される領域全体に均一的に配設
することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路の
製造方法。2. The fixed mask pattern is used to uniformly dispose the via holes at least in the entire region where the basic element group is laid by a lithography technique. Manufacturing method of semiconductor integrated circuit.
ルへの配線用金属の埋め込み及び配線層間の平坦化工程
を含んでいることを特徴とする請求項1または2記載の
半導体集積回路の製造方法。3. The manufacturing of a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the formation of the multi-layer wiring layer includes a step of burying a wiring metal in the via hole and a planarization step between wiring layers. Method.
基本素子群が敷設され、ユーザーの要求する回路仕様を
多層配線によって実現するマスタスライス方式の適用に
関し、 少なくとも前記多層配線の配線層間において、前記回路
仕様に対し共通化されるビアホール配置のマスクパター
ンを与えることを特徴とするレチクル。4. An application of a master slice method in which basic element groups regularly arranged in advance on a silicon wafer are laid, and a circuit specification required by a user is realized by multilayer wiring, and at least between wiring layers of the multilayer wiring. A reticle that provides a mask pattern of via hole arrangement common to the circuit specifications.
が敷設される領域全体に均一的な規則性をもったビアホ
ール配置を有することを特徴とする請求項4記載のレチ
クル。5. The reticle according to claim 4, wherein the mask pattern has a via hole arrangement having a uniform regularity over the entire region where the basic element group is laid.
基本素子群が敷設され、ユーザーの要求する回路仕様を
多層配線によって実現するマスタスライス製品に関し、 少なくとも前記多層配線の構成中に各配線層間で前記回
路仕様に関係なく固定的なビアホールが配され前記回路
仕様に応じた多層配線が構築されていることを特徴とす
る半導体集積回路装置。6. A master slice product in which basic element groups regularly arranged in advance on a silicon wafer are laid and a circuit specification required by a user is realized by multi-layer wiring. In the semiconductor integrated circuit device, fixed via holes are arranged regardless of the circuit specifications, and multilayer wiring is constructed according to the circuit specifications.
前記基本素子群が敷設される領域全体に規則性を伴なっ
て配設されていることを特徴とする請求項6記載の半導
体集積回路装置。7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein the fixed via hole is arranged with regularity in at least the entire region where the basic element group is laid.
層配線の配線層間において、配線に関係するプラグ及び
配線に関係のない孤立したプラグ形状の結果物が混在し
ていることを特徴とする請求項6または7記載の半導体
集積回路装置。8. The fixed via hole allows a plug related to wiring and an isolated plug-shaped resultant not related to wiring to be mixed between wiring layers of the multilayer wiring. 6. The semiconductor integrated circuit device according to 6 or 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001244849A JP2003060174A (en) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | Semiconductor integrated circuit manufacturing method and reticle, and semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001244849A JP2003060174A (en) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | Semiconductor integrated circuit manufacturing method and reticle, and semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003060174A true JP2003060174A (en) | 2003-02-28 |
Family
ID=19074712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001244849A Withdrawn JP2003060174A (en) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | Semiconductor integrated circuit manufacturing method and reticle, and semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003060174A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005347335A (en) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Nec Electronics Corp | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US7365431B2 (en) | 2004-02-18 | 2008-04-29 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device having multilayer structure and method for manufacturing thereof |
| US7525132B2 (en) | 2003-10-28 | 2009-04-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor integrated circuit wiring design method and semiconductor integrated circuit |
| JP2011258975A (en) * | 2004-02-18 | 2011-12-22 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
-
2001
- 2001-08-10 JP JP2001244849A patent/JP2003060174A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7365431B2 (en) | 2004-02-18 | 2008-04-29 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device having multilayer structure and method for manufacturing thereof |
| JP2011258975A (en) * | 2004-02-18 | 2011-12-22 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| JP2005347335A (en) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Nec Electronics Corp | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
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