JP2018129481A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体装置の動作特性を向上させる。【解決手段】半導体装置は、半導体基板ＳＵＢ上に形成されたコンタクトプラグＰＬと、コンタクトプラグＰＬの上面に接続するメタル配線ＭＬａと、メタル配線ＭＬａに形成されたスリットＳＬと、を有している。そして、平面視におけるＸ方向において、コンタクトプラグＰＬはメタル配線ＭＬａの端部に形成され、かつ、スリットＳＬはコンタクトプラグＰＬから離れた位置に形成されており、メタル配線ＭＬａの端部の上面の端からスリットＳＬの上面までのＸ方向の距離Ｌ２は、コンタクトプラグＰＬの上面のＸ方向の第１プラグ径Ｐ１の１倍以上、かつ、２倍以下である。【選択図】図２

Description

本発明は半導体装置に関し、例えばダマシンプロセス（Damascene Process）により形成されるメタル配線を有する半導体装置に好適に利用できるものである。

コンタクトプラグの下面と反対側の端部である上面は、層間絶縁膜の主面から突出しており、コンタクトプラグの上部には、コンタクトプラグの突出部を覆うようにキャパシタ下部電極が中心をずらして配設された半導体集積回路が特開２００２−３４３８６１号公報（特許文献１）に記載されている。

特開２００２−３４３８６１号公報

ダマシンプロセスにより形成されるメタル配線では、大規模集積回路（Large Scale Integration：ＬＳＩ）の微細化に伴い、メタル配線と、そのメタル配線の端部に位置するコンタクトプラグとの接触面積の確保が難しくなり、コンタクト抵抗が増加して、半導体装置の動作特性が劣化するという課題がある。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

一実施の形態による半導体装置は、半導体基板上に形成されたコンタクトプラグと、コンタクトプラグの上面に接続するメタル配線と、メタル配線に形成されたスリットと、を有している。そして、平面視における第１方向において、コンタクトプラグはメタル配線の端部に形成され、かつ、スリットはコンタクトプラグから離れた位置に形成されており、メタル配線の端部の上面の端からスリットの上面までの第１方向の距離は、コンタクトプラグの上面の第１方向の第１径の１倍以上、かつ、２倍以下である。

一実施の形態によれば、半導体装置の動作特性を向上することができる。

実施の形態による半導体装置の断面図である。 （ａ）は、実施の形態による設計上のメタル配線およびコンタクトプラグを示す平面図、（ｂ）は、実施の形態による仕上がり上のメタル配線の上面およびコンタクトプラグの上面を示す平面図、（ｃ）は、（ｂ）のＡ−Ａ´線に沿った断面図である。 （ａ）は、実施の形態の変形例１による設計上のメタル配線およびコンタクトプラグを示す平面図、（ｂ）は、実施の形態の変形例１による仕上がり上のメタル配線の上面およびコンタクトプラグの上面を示す平面図である。 （ａ）は、実施の形態の変形例２による設計上のメタル配線およびコンタクトプラグを示す平面図、（ｂ）は、実施の形態の変形例２による仕上がり上のメタル配線の上面およびコンタクトプラグの上面を示す平面図である。 （ａ）は、比較例による設計上のメタル配線およびコンタクトプラグを示す平面図、（ｂ）は、比較例による仕上がり上のメタル配線およびコンタクトプラグを示す断面図である。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、応用例、詳細説明、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等（個数、数値、量、範囲等を含む）についても同様である。

以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、複数の類似の部材（部位）が存在する場合には、総称の符号に記号を追加し個別または特定の部位を示す場合がある。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。

また、断面図および平面図において、各部位の大きさは実デバイスと対応するものではなく、図面を分かりやすくするため、特定の部位を相対的に大きく表示する場合がある。また、断面図と平面図が対応する場合においても、図面を分かりやすくするため、特定の部位を相対的に大きく表示する場合がある。

また、以下の実施の形態において、窒化シリコンというときは、Ｓｉ_３Ｎ_４は勿論であるが、それのみではなく、シリコンの窒化物で類似組成（例えば化学量論的組成からずれた組成）を含むものとする。また、酸化シリコンというときは、ＳｉＯ_２は勿論であるが、それのみでなく、シリコンの酸化物で類似組成（例えば化学量論的組成からずれた組成）を含むものとする。他の材料についても同様に類似組成（例えば化学量論的組成からずれた組成）を含むものとする。また、以下の実施の形態においては、窒化シリコンを「ＳｉＮ」、酸化シリコンを「ＳｉＯ_２」と記載する。他の材料についても同様に化学記号で記載し、例えば銅を「Ｃｕ」、タングステンを「Ｗ」、シリコンを「Ｓｉ」、チタンを「Ｔｉ」、タンタルを「Ｔａ」、窒化チタンを「ＴｉＮ」、窒化タンタルを「ＴａＮ」などと記載する場合もある。

また、以下の実施の形態においては、説明上の方向として、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向を用いる。Ｘ方向はメタル配線の配線幅方向であり、Ｙ方向はメタル配線の配線長方向であり、Ｘ方向とＹ方向とは互いに直交し、水平面を構成する方向である。Ｚ方向は水平面に対して鉛直の方向である。

（課題の詳細）
本実施の形態によるメタル配線の特徴および効果がより明確となると思われるため、まず、本発明者によって見出されたダマシンプロセスにより形成されたメタル配線の改善の余地について、図５（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図５（ａ）は、比較例による設計上のメタル配線およびコンタクトプラグを示す平面図である。図５（ｂ）は、比較例による仕上がり上のメタル配線およびコンタクトプラグを示す断面図であり、図５（ａ）のＢ−Ｂ´線に沿った断面図に相当する。

図５（ａ）および（ｂ）を用いて説明するメタル配線ＭＲａ，ＭＲｂとは、シングルダマシン法により形成され、下層に位置するコンタクトプラグ（プラグ、プラグ電極、埋め込みプラグなどとも言う。）ＰＬと電気的に接続する配線であって、例えば後述の図１に示す半導体装置においては、第１層目の配線Ｍ１に相当する。

ところで、メタル配線ＭＲａ，ＭＲｂおよびコンタクトプラグＰＬを実際に形成すると、設計上の形状と仕上がり上の形状とが互いに異なることがある。例えば設計上の平面視におけるコンタクトプラグＰＬの形状は四角形であるが、実際にコンタクトプラグＰＬを形成すると、ラウンディング現象によりコンタクトプラグＰＬが埋め込まれる接続孔ＣＴ１の角部が丸くなるため、仕上がり上の平面視におけるコンタクトプラグＰＬの形状は円形になる。また、例えばメタル配線ＭＲａ，ＭＲｂが埋め込まれる配線溝ＬＴ１およびコンタクトプラグＰＬが埋め込まれる接続孔ＣＴ１は鉛直に加工することが難しく、実際に配線溝ＬＴ１および接続孔ＣＴ１を形成すると、これらの側壁は傾斜を有する。

そこで、図５（ａ）では、平面視における設計上のメタル配線ＭＲａ，ＭＲｂおよびコンタクトプラグＰＬを示し、図５（ｂ）では、断面視における仕上がり上のメタル配線ＭＲａ，ＭＲｂおよびコンタクトプラグＰＬを示している。

なお、平面視における設計上のメタル配線ＭＲａ，ＭＲｂの側面位置と、断面視における仕上がり上のメタル配線ＭＲａ，ＭＲｂのＺ方向（メタル配線ＭＲａ，ＭＲｂの上面に対して鉛直の方向）の側面中間位置とがほぼ一致することから、図５（ａ）に示すメタル配線ＭＲａ，ＭＲｂは、図５（ｂ）に示すメタル配線ＭＲａ，ＭＲｂのＺ方向の中間位置を平面に切断した図とも言える。同様に、平面視における設計上のコンタクトプラグＰＬの側面位置と、断面視における仕上がり上のコンタクトプラグＰＬのＺ方向（コンタクトプラグＰＬの上面に対して鉛直の方向）の側面中間位置とがほぼ一致することから、図５（ａ）に示すコンタクトプラグＰＬは、図５（ｂ）に示すコンタクトプラグＰＬのＺ方向の中間位置を平面に切断した図とも言える。

また、各寸法には、設計寸法と仕上がり寸法とがあるが、特に、そうでない旨明示された場合を除き、各寸法は、仕上がり寸法のことを言う。

図５（ａ）および（ｂ）に示すように、半導体基板ＳＵＢの主面に形成された半導体素子（図示は省略）を覆うように層間絶縁膜ＩＦ１が形成されており、層間絶縁膜ＩＦ１の上面から下面まで貫通して、半導体素子などと電気的に接続するコンタクトプラグＰＬが形成されている。コンタクトプラグＰＬは、層間絶縁膜ＩＦ１に形成された接続孔ＣＴ１の内部に埋め込まれた、例えばＷを主成分とする導電膜からなる。

さらに、層間絶縁膜ＩＦ１上には、ストッパ絶縁膜ＩＦ２および配線形成用の絶縁膜ＩＦ３が順次形成されている。ストッパ絶縁膜ＩＦ２は、Ｃｕの拡散を防止する保護膜としての機能を有する材料である。絶縁膜ＩＦ３は、メタル配線ＭＲａ，ＭＲｂを絶縁分離する機能を有する材料である。

絶縁膜ＩＦ３の上面からストッパ絶縁膜ＩＦ２の下面まで貫通して、ダマシンプロセスにより、コンタクトプラグＰＬと電気的に接続するメタル配線ＭＲａ，ＭＲｂが形成されている。メタル配線ＭＲａ，ＭＲｂは、ストッパ絶縁膜ＩＦ２および絶縁膜ＩＦ３に形成された配線溝ＬＴ１の内部に埋め込まれた、例えばＣｕを主成分とする導電膜からなる。

しかしながら、ダマシンプロセスにより形成されるメタル配線ＭＲａ，ＭＲｂには、以下に説明する改善の余地が存在する。

すなわち、メタル配線ＭＲａ，ＭＲｂの配線幅が大きくなるに従って、そのメタル配線ＭＲａ，ＭＲｂが形成される、配線長方向（Ｙ方向）に沿った配線溝ＬＴ１の側壁の仕上がり上のテーパー角が大きくなる傾向がある。さらに、配線幅方向（Ｘ方向）に互いに隣り合うメタル配線ＭＲａとメタル配線ＭＲｂとの間の分離部が孤立パターンに近づくと、リソグラフィの焦点深度が減少して、分離部の配線幅方向の幅の仕上がり寸法がその設計寸法よりも大きくなる傾向がある。

このため、配線幅が大きく、かつ、配線幅方向に隣接する分離部の幅が小さいメタル配線ＭＲａでは、配線長方向に沿った側面の仕上がり上のテーパー角が大きくなり（図５（ｂ）に示す課題１）、さらに、配線幅方向に隣接する分離部の仕上がり上の幅が大きくなる（図５（ｂ）に示す課題２）。特に、メタル配線ＭＲａの設計上の配線幅が、例えば１７５ｎｍ程度以上、メタル配線ＭＲａと配線幅方向に隣接する分離部の設計上の幅が、例えば６０ｎｍ〜７０ｎｍ程度において、上記課題１、２は顕著に現れてくる。なお、半導体装置では、配線幅が小さいメタル配線ＭＲｂのみを用いることもできるが、この場合、寄生抵抗が増加するという課題が生じる。寄生抵抗を減らすためには、配線幅が大きいメタル配線ＭＲａが必要となる。

このように、メタル配線ＭＲａの配線長方向に沿った側面の仕上がり上のテーパー角が大きくなり、かつ、メタル配線ＭＲａと配線幅方向に隣接する分離部の仕上がり上の幅が大きくなると、メタル配線ＭＲａの配線幅方向の端部にコンタクトプラグＰＬを形成した場合、メタル配線ＭＲａとコンタクトプラグＰＬとの接触面積が減少して、コンタクト抵抗の増大が生じてしまう。本発明者が検討したところ、設計上でコンタクトプラグＰＬの上面はメタル配線ＭＲａと１００％の接触面積が得られても、仕上がり上ではコンタクトプラグＰＬの上面はメタル配線ＭＲａと３０％程度の接触面積しか得られない場合もあり、オープン不良の虞があった。そこで、本実施の形態では、メタル配線ＭＲａの構造に工夫を施すことにより、上記課題１、２を解決して、メタル配線ＭＲａとコンタクトプラグＰＬとの接触面積の確保を図った。

（実施の形態）
＜半導体装置の構造＞
本実施の形態による半導体装置の構造の一例について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態による半導体装置の断面図である。半導体装置には、電界効果トランジスタ、抵抗素子、容量素子等の種々の半導体素子が形成されるが、本実施の形態では、ＣＭＩＳ（Complementary Metal Insulator Semiconductor）デバイスを例示する。以下では、ＣＭＩＳデバイスを構成するｎチャネル型のＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）は、ｎＭＩＳと略し、ｐチャネル型のＭＩＳＦＥＴは、ｐＭＩＳと略す。

図１に示すように、半導体装置は、単結晶シリコンからなる半導体基板（ウェハと称する平面略円形状の半導体の薄板）ＳＵＢを有し、その主面に形成された分離溝に絶縁膜が埋め込まれた素子分離部ＳＴＩによって、活性領域が規定されている。

ｎＭＩＳが形成される領域（ｎＭＩＳ形成領域）の半導体基板ＳＵＢにｐ型ウェルＰＷが形成され、ｐＭＩＳが形成される領域（ｐＭＩＳ形成領域）の半導体基板ＳＵＢにｎ型ウェルＮＷが形成されている。

半導体基板ＳＵＢの主面（ｐ型ウェルＰＷおよびｎ型ウェルＮＷのそれぞれの表面）には、ゲート絶縁膜ＧＩが形成されており、ｎＭＩＳ形成領域のゲート絶縁膜ＧＩ上にｎＭＩＳのゲート電極ＧＥｎが形成され、ｐＭＩＳ形成領域のゲート絶縁膜ＧＩ上にｐＭＩＳのゲート電極ＧＥｐが形成されている。ゲート絶縁膜ＧＩは、例えば熱酸化法により形成されるＳｉＯ_２膜とすることができ、ゲート電極ＧＥｎ，ＧＥｐは、たとえばＣＶＤ（chemical vapor deposition）法により形成される多結晶Ｓｉ膜とすることができる。多結晶Ｓｉ膜の表面には、電気抵抗低減のためのシリサイド層が形成されていてもよい。また、ゲート電極ＧＥｎ，ＧＥｐは活性領域から素子分離部ＳＴＩ上に延在するように形成されている。

ｎＭＩＳのゲート電極ＧＥｎおよびｐＭＩＳのゲート電極ＧＥｐのそれぞれの側壁にはサイドウォールスペーサＳＷが形成されている。このサイドウォールスペーサＳＷは、例えばＳｉＯ_２膜またはＳｉＮ膜とすることができる。また、ｎＭＩＳのゲート電極ＧＥｎの両側のｐ型ウェルＰＷにはチャネル領域を挟んでソース・ドレインとして機能するｎ型半導体領域ＤＲｎが形成されている。同様に、ｐＭＩＳのゲート電極ＧＥｐの両側のｎ型ウェルＮＷにはチャネル領域を挟んでソース・ドレインとして機能するｐ型半導体領域ＤＲｐが形成されている。ｎＭＩＳのソース・ドレインおよびｐＭＩＳのソース・ドレインはそれぞれ、いわゆるＬＤＤ（lightly doped drain）構造をなしていてもよい。

ｎＭＩＳおよびｐＭＩＳは層間絶縁膜ＩＦ１により覆われており、この層間絶縁膜ＩＦ１にはｎ型半導体領域ＤＲｎ、ｐ型半導体領域ＤＲｐおよびゲート電極ＧＥｎ，ＧＥｐなどに達する接続孔ＣＴ１が形成されている。層間絶縁膜ＩＦ１は、例えばＳｉＯ_２膜とすることができ、その表面はエッチバック法またはＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法により平坦化されている。

接続孔ＣＴ１の内部には、例えばＷを主成分とする導電膜からなるコンタクトプラグＰＬが形成されている。具体的には、接続孔ＣＴ１の側面および底面に、例えばＴｉ、Ｔａ、ＴｉＮまたはＴａＮなどからなるバリアメタル膜が形成されており、このバリアメタル膜を介して接続孔ＣＴ１の内部にＷを主成分とする導電膜が埋め込まれている。本実施の形態では、バリアメタル膜および導電膜を含めてコンタクトプラグＰＬと言う。

層間絶縁膜ＩＦ１上には、ストッパ絶縁膜ＩＦ２および配線形成用の絶縁膜ＩＦ３が順次形成されている。

ストッパ絶縁膜ＩＦ２は絶縁膜ＩＦ３への溝加工の際のエッチングストッパとなる膜であり、絶縁膜ＩＦ３に対してエッチング選択比を有する材料が用いられている。また、ストッパ絶縁膜ＩＦ２は第１層目の配線Ｍ１を構成するＣｕの拡散を防止する保護膜としての機能を有している。ストッパ絶縁膜ＩＦ２は、例えばプラズマＣＶＤ法により形成されるＳｉＮ膜とし、絶縁膜ＩＦ３は、例えばプラズマＣＶＤ法により形成されるＳｉＯ_２膜とすることができる。

ストッパ絶縁膜ＩＦ２および絶縁膜ＩＦ３に配線溝ＬＴ１が形成されている。配線溝ＬＴ１の内部には、例えばＣｕを主成分とする導電膜からなる第１層目の配線Ｍ１が形成されている。具体的には、配線溝ＬＴ１の側面および底面に、例えばＴｉ、Ｔａ、ＴｉＮまたはＴａＮなどからなるバリアメタル膜が形成されており、このバリアメタル膜を介して配線溝ＬＴ１の内部にＣｕを主成分とする導電膜が埋め込まれている。本実施の形態は、バリアメタル膜および導電膜を含めて第１層目の配線Ｍ１と言う。

第１層目の配線Ｍ１は、いわゆるシングルダマシン法により形成され、例えば以下の製造方法により形成することができる。まず、配線溝ＬＴ１の内部を含む半導体基板ＳＵＢの主面上にバリアメタル膜を形成する。続いて、ＣＶＤ法またはスパッタリング法によりバリアメタル膜上にＣｕのシード層を形成した後、電解めっき法を用いてシード層上にＣｕめっき膜を形成し、Ｃｕめっき膜により配線溝ＬＴ１の内部を埋め込む。続いて、配線溝ＬＴ１の内部以外の余分なＣｕめっき膜、シード層およびバリアメタル膜をＣＭＰ法により除去し、配線溝ＬＴ１の内部のみに、Ｃｕめっき膜、シード層およびバリアメタル膜を残す。これにより、第１層目の配線Ｍ１を形成することができる。なお、Ｃｕを主成分とする金属は、電解めっき法のみでなく、例えばＣＶＤ法、スパッタリング法またはスパッタリフロー法などにより形成してもよい。

本実施の形態による半導体装置では、設計上の配線幅が、例えば１７５ｎｍ程度以上の第１層目の配線Ｍ１にはスリットＳＬが形成されており、そのスリットＳＬの内部には、ストッパ絶縁膜ＩＦ２および絶縁膜ＩＦ３が形成されている。その詳細は、後述する＜本実施の形態によるメタル配線の特徴および効果＞において説明する（図２（ａ）および（ｂ）参照）。

第１層目の配線Ｍ１上および絶縁膜ＩＦ３上には、キャップ絶縁膜ＩＦ４、層間絶縁膜ＩＦ５、ストッパ絶縁膜ＩＦ６および配線溝形成用の絶縁膜ＩＦ７が順次形成されている。

キャップ絶縁膜ＩＦ４は層間絶縁膜ＩＦ５への孔加工の際のエッチングストッパとなる膜であり、層間絶縁膜ＩＦ５に対してエッチング選択比を有する材料が用いられている。また、キャップ絶縁膜ＩＦ４は第２層目の配線Ｍ２を構成するＣｕの拡散を防止する保護膜としての機能を有している。キャップ絶縁膜ＩＦ４は、例えばプラズマＣＶＤ法により形成されるＳｉＮ膜とし、層間絶縁膜ＩＦ５は、例えばプラズマＣＶＤ法により形成されるＬｏｗ−ｋ膜、例えばＳｉＯＮ膜とすることができる。

ストッパ絶縁膜ＩＦ６は絶縁膜ＩＦ７への溝加工の際のエッチングストッパとなる膜であり、層間絶縁膜ＩＦ５および絶縁膜ＩＦ７に対してエッチング選択比を有する材料が用いられている。ストッパ絶縁膜ＩＦ６は、例えばプラズマＣＶＤ法により形成されるＳｉＮ膜とし、絶縁膜ＩＦ７は、例えばプラズマＣＶＤ法により形成されるＬｏｗ−ｋ膜、例えばＳｉＯＮ膜とすることができる。

キャップ絶縁膜ＩＦ４、層間絶縁膜ＩＦ５およびストッパ絶縁膜ＩＦ６に接続孔ＣＴ２が形成され、絶縁膜ＩＦ７に配線溝ＬＴ２が形成されている。接続孔ＣＴ２および配線溝ＬＴ２の内部には、例えばＣｕを主成分とする導電膜からなる第２層目の配線Ｍ２が形成されている。上層配線である第２層目の配線Ｍ２と下層配線である第１層目の配線Ｍ１とを接続する接続部材は、第２層目の配線Ｍ２と一体に形成される。具体的には、接続孔ＣＴ２および配線溝ＬＴ２の側面および底面に、例えばＴｉ、Ｔａ、ＴｉＮまたはＴａＮなどからなるバリアメタル膜が形成されており、このバリアメタル膜を介して接続孔ＣＴ２および配線溝ＬＴ２の内部にＣｕを主成分とする導電膜が埋め込まれている。本実施の形態では、バリアメタル膜および導電膜を含めて第２層目の配線Ｍ２と言う。

第２層目の配線Ｍ２は、いわゆるデュアルダマシン法により形成され、例えば以下の製造方法により形成することができる。まず、接続孔ＣＴ２および配線溝ＬＴ２の内部を含む半導体基板ＳＵＢの主面上にバリアメタル膜を形成する。続いて、ＣＶＤ法またはスパッタリング法によりバリアメタル膜上にＣｕのシード層を形成した後、電解めっき法を用いてシード層上にＣｕめっき膜を形成し、Ｃｕめっき膜により接続孔ＣＴ２および配線溝ＬＴ２の内部を埋め込む。続いて、接続孔ＣＴ２および配線溝ＬＴ２の内部以外の余分なＣｕめっき膜、シード層およびバリアメタル膜をＣＭＰ法により除去し、接続孔ＣＴ２および配線溝ＬＴ２の内部のみに、Ｃｕめっき膜、シード層およびバリアメタル膜を残す。これにより、第２層目の配線Ｍ２を形成することができる。なお、Ｃｕを主成分とする金属は、電解めっき法のみでなく、例えばＣＶＤ法、スパッタリング法またはスパッタリフロー法などにより形成してもよい。

第２層目の配線Ｍ２上には、さらに、多層配線が形成されている。図１では、第３層目〜第６層目の配線Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６を形成した半導体装置を例示している。さらに、第６層目の配線Ｍ６上に、外部からの水分や不純物の侵入防止およびα線の透過の抑制を行うパッシベーション膜ＰＦが形成されている。

＜本実施の形態によるメタル配線の特徴および効果＞
本実施の形態によるメタル配線の特徴および効果について、図２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を用いて説明する。図２（ａ）は、本実施の形態による設計上のメタル配線およびコンタクトプラグを示す平面図である。図２（ｂ）は、本実施の形態による仕上がり上のメタル配線の上面およびコンタクトプラグの上面を示す平面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ´線に沿った断面図である。

図２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を用いて説明するメタル配線ＭＬａ，ＭＬｂとは、シングルダマシン法により形成され、下層に位置するコンタクトプラグＰＬと電気的に接続する配線であって、例えば前述の図１に示した半導体装置においては、第１層目の配線Ｍ１に相当する。

比較例と同様に、メタル配線ＭＬａ，ＭＬｂおよびコンタクトプラグＰＬを実際に形成すると、設計上の形状と仕上がり上の形状とが互いに異なることがある。例えば設計上の平面視におけるコンタクトプラグＰＬの形状は四角形であるが、実際にコンタクトプラグＰＬを形成すると、ラウンディング現象によりコンタクトプラグＰＬが埋め込まれる接続孔ＣＴ１の角部が丸くなるため、仕上がり上の平面視におけるコンタクトプラグＰＬの形状は円形になる。また、例えばメタル配線ＭＬａ，ＭＬｂが埋め込まれる配線溝ＬＴ１およびコンタクトプラグＰＬが埋め込まれる接続孔ＣＴ１は鉛直に加工することが難しく、実際に配線溝ＬＴ１および接続孔ＣＴ１を形成すると、これらの側壁は傾斜を有する。

そこで、図２（ａ）では、平面視における設計上のメタル配線ＭＬａ，ＭＬｂおよびコンタクトプラグＰＬを示し、図２（ｂ）では、平面視における仕上がり上のメタル配線ＭＬａ，ＭＬｂの上面およびコンタクトプラグＰＬの上面を示し、図２（ｃ）では、断面視における仕上がり上のメタル配線ＭＬａ，ＭＬｂおよびコンタクトプラグＰＬを示している。

なお、平面視における設計上のメタル配線ＭＬａ，ＭＬｂの側面位置と、断面視における仕上がり上のメタル配線ＭＬａ，ＭＬｂのＺ方向（メタル配線ＭＬａ，ＭＬｂの上面に対して鉛直の方向）の側面中間位置とがほぼ一致することから、図２（ａ）に示すメタル配線ＭＬａ，ＭＬｂは、図２（ｃ）に示すメタル配線ＭＬａ，ＭＬｂのＺ方向の中間位置を平面に切断した図とも言える。同様に、平面視における設計上のコンタクトプラグＰＬの側面位置と、断面視における仕上がり上のコンタクトプラグＰＬのＺ方向（コンタクトプラグＰＬの上面に対して鉛直の方向）の側面中間位置とがほぼ一致することから、図２（ａ）に示すコンタクトプラグＰＬは、図２（ｃ）に示すコンタクトプラグＰＬのＺ方向の中間位置を平面に切断した図とも言える。

また、各寸法には、設計寸法と仕上がり寸法とがあるが、特に、そうでない旨明示された場合を除き、各寸法は、仕上がり寸法のことを言う。

図２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示すように、半導体基板ＳＵＢの主面に形成された半導体素子（図示は省略）を覆うように層間絶縁膜ＩＦ１が形成されており、層間絶縁膜ＩＦ１の上面から下面まで貫通して、半導体素子などと電気的に接続するコンタクトプラグＰＬが形成されている。コンタクトプラグＰＬは、層間絶縁膜ＩＦ１に形成された接続孔ＣＴ１の内部に埋め込まれた、例えばＷを主成分とする導電膜からなる。

さらに、層間絶縁膜ＩＦ１上には、ストッパ絶縁膜ＩＦ２および配線形成用の絶縁膜ＩＦ３が順次形成されている。

ストッパ絶縁膜ＩＦ２は、Ｃｕの拡散を防止する保護膜としての機能を有する材料であり、例えばＳｉＮ膜、ＳｉＣ膜、ＳｉＣＮ膜、ＳｉＯＣ膜またはＳｉＯＣＨ膜とるすことができる。あるいは、スパッタ絶縁膜ＩＦ２は、例えば有機物を含んだＳｉＮ膜、有機物を含んだＳｉＣ膜、有機物を含んだＳｉＣＮ膜、有機物を含んだＳｉＯＣ膜、有機物を含んだＳｉＯＣＨ膜、有機物を主成分とする膜またはＳｉＯを含む有機物を主成分とする膜とすることができる。

絶縁膜ＩＦ３は、メタル配線ＭＬａ，ＭＬｂを絶縁分離する機能を有する材料であり、配線間の容量を低減するため、膜内に空孔を含む膜であってもよい。絶縁膜ＩＦ３は、例えばＳｉＯ_２膜、ＳｉＯＣＨ膜またはＳｉＯＣ膜とすることができる。あるいは、絶縁膜ＩＦ３は、例えば有機物を含んだＳｉＯ_２膜、有機物を含んだＳｉＯＣＨ膜、有機物を含んだＳｉＯＣ膜、ＨＳＱ（Hydrogen Silsesqioxane）膜、ＭＳＱ（Methyl Silsesquioxane）膜、有機ポリマー膜または環状有機シリカ原料を用いた分子ポア膜とすることができる。

絶縁膜ＩＦ３の上面からストッパ絶縁膜ＩＦ２の下面まで貫通して、ダマシンプロセスにより、コンタクトプラグＰＬと電気的に接続するメタル配線ＭＬａ，ＭＬｂが形成されている。メタル配線ＭＬａ，ＭＬｂは、ストッパ絶縁膜ＩＦ２および絶縁膜ＩＦ３に形成された配線溝ＬＴ１の内部に埋め込まれた、例えばＣｕを主成分とする導電膜からなる。

メタル配線ＭＬａとメタル配線ＭＬｂとは、ストッパ絶縁膜ＩＦ２および絶縁膜ＩＦ３の積層膜からなる分離部を挟んでＸ方向（配線幅方向、第１方向）に互いに隣り合っている。分離部の上面のＸ方向の仕上がり上の幅は、メタル配線ＭＬａ，ＭＬｂの上面のＸ方向の仕上がり上の幅よりも小さく、そして、コンタクトプラグＰＬの上面のＸ方向の仕上がり上の寸法（後述する第１プラグ径Ｐ１）の１倍以下であり、例えば７０ｎｍ以下である。また、メタル配線ＭＬａ，ＭＬｂは、Ｘ方向と直交するＹ方向（配線長方向、第２方向）に延在しており、メタル配線ＭＬａ，ＭＬｂの厚さは、例えば９０ｎｍ〜１４０ｎｍ程度である。

本実施の形態によるメタル配線ＭＬａは、下層に位置するコンタクトプラグＰＬと電気的に接続しており、平面視におけるメタル配線ＭＬａのＸ方向の一方の端部にコンタクトプラグＰＬが位置している。

図２（ｂ）に示すように、コンタクトプラグＰＬの上面のＸ方向の仕上がり寸法を第１プラグ径（第１径）Ｐ１とし、コンタクトプラグＰＬの上面のＹ方向の仕上がり寸法を第２プラグ径（第２径）Ｐ２とする。ここで、第１プラグ径Ｐ１とは、コンタクトプラグＰＬの上面のＸ方向の両側に接する２本の平行線の間の最長距離として定義する。また、第２プラグ径Ｐ２とは、コンタクトプラグＰＬの上面のＹ方向の両側に接する２本の平行線の間の最長距離として定義する。第１プラグ径Ｐ１は、例えば７０ｎｍ以下である。

図２（ｂ）では、第１プラグ径Ｐ１と第２プラグ径Ｐ２とが同じコンタクトプラグＰＬを記載しているが、第１プラグ径Ｐ１と第２プラグ径Ｐ２とが互いに異なるコンタクトプラグＰＬであってもよい。また、Ｘ方向におけるメタル配線ＭＬａの上面の一方の端から他方の端までの仕上がり上の配線幅Ｌ１は、第１プラグ径Ｐ１の２．５倍以上であり、例えば１７５ｎｍ以上である。

さらに、本実施の形態によるメタル配線ＭＬａには、スリットＳＬが形成されている。スリットＳＬは、平面視においてメタル配線ＭＬａによって囲まれた領域であり、かつ、ストッパ絶縁膜ＩＦ２および絶縁膜ＩＦ３が残された領域である。また、スリットＳＬは、メタル配線ＭＬａのコンタクトプラグＰＬが配置された側の端部からＸ方向に離れた位置に形成されている。なお、スリットＳＬは、平面視においてコンタクトプラグＰＬと重ならない位置に形成されていることが望ましい。

図２（ｂ）に示すように、Ｘ方向におけるメタル配線ＭＬａのコンタクトプラグＰＬが配置された側の端部の上面の端からスリットＳＬの上面までの仕上がり上の距離Ｌ２は、第１プラグ径Ｐ１の１倍以上、かつ、２倍以下であり、例えば７０μｍ以上、かつ、１４０ｎｍ以下である。

スリットＳＬの上面のＸ方向の仕上がり寸法（スリット幅）を第１スリット寸法Ｓ１とし、スリットＳＬの上面のＹ方向の仕上がり寸法（スリット長）を第２スリット寸法Ｓ２とする。第１スリット寸法Ｓ１は、第１プラグ径Ｐ１と同じ、または第１プラグ径Ｐ１以上である。また、第２スリット寸法Ｓ２は、第２プラグ径Ｐ２の２．５倍以上であり、例えば１７５ｎｍ以上である。

このように、メタル配線ＭＬａのコンタクトプラグＰＬが配置された側の端部からＸ方向に離れた位置にスリットＳＬを形成することにより、メタル配線ＭＬａの一部に、配線幅の小さい領域が設けられたことになる。図２（ａ）に示すように、この配線幅の小さい領域では、Ｘ方向におけるメタル配線ＭＬａの一方の端からスリットＳＬまでを設計上の擬似的な配線幅（以下、擬似配線幅と言う。）ＬＡ２とすることができ、擬似配線幅ＬＡ２は、Ｘ方向におけるメタル配線ＭＬａの一方の端から他方の端までの設計上の配線幅ＬＡ１よりも当然に小さくなる。

メタル配線ＭＬａの設計上の配線幅ＬＡ１が大きくなるに従って、そのメタル配線ＭＬａが形成される、Ｙ方向に沿った配線溝ＬＴ１の側壁の仕上がり上のテーパー角が大きくなる傾向がある。しかし、スリットＳＬを形成することにより、擬似配線幅ＬＡ２を有する配線幅の小さい領域が形成されるので、この領域では、配線溝ＬＴ１の側壁の仕上がり上のテーパー角を小さくすることができる。すなわち、擬似配線幅ＬＡ２を有する配線幅の小さい領域（スリットＳＬが形成された領域）におけるメタル配線ＭＬａのＹ方向に沿った側面の仕上がり上のテーパー角は、設計上の配線幅ＬＡ１を有する配線幅の大きい領域におけるメタル配線ＭＬａのＹ方向に沿った側面の仕上がり上のテーパー角よりも小さくなる。

さらに、Ｘ方向に互いに隣り合うメタル配線ＭＬａとメタル配線ＭＬｂとの間の分離部が孤立パターンに近づくと、リソグラフィの焦点深度が減少して、分離部のＸ方向の幅の仕上がり寸法がその設計寸法よりも大きくなる傾向がある。しかし、スリットＳＬを形成することにより、スリットＳＬが分離部となり、孤立パターンの解消につながるので、リソグラフィの焦点深度の減少が回避されて、分離部のＸ方向の幅の仕上がり寸法をその設計寸法またはそれに近い寸法とすることができる。

従って、配線幅が大きく、かつ、Ｘ方向に隣接する分離部の幅が小さいメタル配線ＭＬａであっても、スリットＳＬが形成され、擬似配線幅ＬＡ２を有する配線幅の小さい領域では、メタル配線ＭＬａのＹ方向に沿った側面の仕上がり上のテーパー角は小さくなり、さらに、分離部のＸ方向の幅の仕上がり寸法は設計寸法またはそれに近い寸法となる。

図２（ｃ）に示すように、メタル配線ＭＬａのＹ方向に沿った仕上がり上の側面は、メタル配線ＭＬａの上面から下面にかけて、Ｘ方向におけるメタル配線ＭＬａの配線幅が縮小するように傾斜する。しかし、スリットＳＬが形成され、擬似配線幅ＬＡ２を有する配線幅の小さい領域では、メタル配線ＭＬａのＹ方向に沿った側面の仕上がり上のテーパー角は小さくなり、さらに、分離部のＸ方向の幅の仕上がり寸法は設計寸法またはそれに近い寸法となることから、コンタクトプラグＰＬの上面の半分以上がメタル配線ＭＬａと接触することができる。

さらに、ストッパ絶縁膜ＩＦ２および絶縁膜ＩＦ３に配線溝ＬＴ１を形成する際に、層間絶縁膜ＩＦ１に形成される窪みの深さ（リセス量）を調整して、コンタクトプラグＰＬの上面が、メタル配線ＭＬａの下面の位置よりも、メタル配線ＭＬａの上面側に位置するようにすれば、コンタクトプラグＰＬの側面の一部もメタル配線ＭＬａと接触させることができる。

このように、配線幅が大きく、かつ、Ｘ方向に隣接する分離部の幅が小さいメタル配線ＭＬａであっても、メタル配線ＭＬａの一部にスリットＳＬを形成して、擬似配線幅ＬＡ２を有する配線幅の小さい領域にコンタクトプラグＰＬを配置することによって、メタル配線ＭＬａとコンタクトプラグＰＬとの接触面積を確保することができる。これにより、メタル配線ＭＬａとコンタクトプラグＰＬとのコンタクト抵抗の低下を実現することができて、半導体装置の動作特性の向上を図ることができる。

なお、平面視におけるスリットＳＬの設計上の形状は、四角形（長方形）が望ましいが、特に、これに限定されるものではない。

（変形例１）
本実施の形態の変形例１によるメタル配線について、図３（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）は、本実施の形態の変形例１による設計上のメタル配線およびコンタクトプラグを示す平面図である。図３（ｂ）は、本実施の形態の変形例１による仕上がり上のメタル配線の上面およびコンタクトプラグの上面を示す平面図である。

前述の実施の形態によるメタル配線ＭＬａと、変形例１によるメタル配線ＭＬ１ａとは、配線形状が互いに異なるが、その他の構成はほぼ同様であるので、相違点について説明する。

図３（ａ）および（ｂ）に示すように、変形例１によるメタル配線ＭＬ１ａは、平面視においてメタル配線ＭＬ１ｂに対向するＹ方向に沿った一方の端部にＸ方向に突出する突起部（凸部）ＰＲを有しており、この突起部ＰＲにおいて、メタル配線ＭＬ１ａのＸ方向の一方の端部に、下層に位置するコンタクトプラグＰＬが電気的に接続している。突出部ＰＲの上面のＸ方向の仕上がり上の長さは、例えばコンタクトプラグＰＬの上面のＸ方向の仕上がり上の寸法（第１プラグ径Ｐ１）の１倍以下である。また、メタル配線ＭＬ１ａは、分離部を挟んでメタル配線ＭＬ１ｂとＸ方向に隣り合っており、突起部ＰＲとメタル配線ＭＬ１ｂとの間の分離部の上面のＸ方向の仕上がり上の幅は、コンタクトプラグＰＬの上面のＸ方向の仕上がり上の寸法（第１プラグ径Ｐ１）の１倍以下であり、例えば７０ｎｍ以下である。

突起部ＰＲでは、メタル配線ＭＬ１ａのＹ方向に沿った側面の仕上がり上のテーパー角が大きくなること（課題１）およびメタル配線ＭＬ１ａがＸ方向に隣接する分離部の仕上がり上の幅が大きくなること（課題２）に加えて、メタル配線ＭＬ１ａを形成する際のレジストパターンのエッチング後退量が大きくなりやすく、さらに、ラウンディングの影響による角部の削れが生じやすいという問題がある。このため、メタル配線ＭＬ１ａとコンタクトプラグＰＬとの接触面積の減少は、前述した突起部ＰＲを有しない、メタル配線ＭＬａよりも厳しくなると考えられる。

しかし、突起部ＰＲを有するメタル配線ＭＬ１ａにおいても、メタル配線ＭＬ１ａの突出部ＰＲの端部からＸ方向に離れた位置に、スリットＳＬが形成されている。スリットＳＬを形成することにより、擬似的に配線幅の小さい領域を設けることができる。なお、スリットＳＬは、平面視においてコンタクトプラグＰＬと重ならない位置に形成されていることが望ましい。

図３（ｂ）に示すように、Ｘ方向におけるメタル配線ＭＬ１ａの突起部ＰＲの端部の上面の端からスリットＳＬの上面までの仕上がり上の距離Ｌ２は、第１プラグ径Ｐ１の１倍以上、かつ、２倍以下であり、例えば７０μｍ以上、かつ、１４０ｎｍ以下である。

スリットＳＬの上面のＸ方向の仕上がり寸法（スリット幅）を第１スリット寸法Ｓ１とし、スリットＳＬの上面のＹ方向の仕上がり寸法（スリット長）を第２スリット寸法Ｓ２とする。第１スリット寸法Ｓ１は、第１プラグ径Ｐ１と同じまたは第１プラグ径Ｐ１以上である。また、第２スリット寸法Ｓ２は、第２プラグ径Ｐ２の２．５倍以上であり、例えば１７５ｎｍ以上である。

このように、配線幅が大きく、かつ、Ｘ方向に隣接する分離部の幅が小さく、さらに、突起部ＰＲを有するメタル配線ＭＬ１ａであっても、スリットＳＬが形成されて、擬似的に配線幅の小さい領域では、メタル配線ＭＬ１ａのＹ方向に沿った側面の仕上がり上のテーパー角は小さくなり、さらに、分離部のＸ方向の幅の仕上がり寸法は設計寸法またはそれに近い寸法となる。従って、突起部ＰＲにおいて、メタル配線ＭＬ１ａを形成する際のレジストパターンのエッチング後退量が大きくなり、さらに、ラウンディングの影響による角部の削れが生じたとしても、メタル配線ＭＬ１ａとコンタクトプラグＰＬとの接触面積を確保することができるので、メタル配線ＭＬ１ａとコンタクトプラグＰＬとのコンタクト抵抗の低下を実現することができる。

（変形例２）
本実施の形態の変形例２によるメタル配線について、図４（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図４（ａ）は、本実施の形態の変形例２による設計上のメタル配線およびコンタクトプラグを示す平面図である。図４（ｂ）は、本実施の形態の変形例２による仕上がり上のメタル配線の上面およびコンタクトプラグの上面を示す平面図である。

前述の実施の形態によるメタル配線ＭＬａと、変形例２によるメタル配線ＭＬ２ａとは、スリットの配置が互いに異なるが、その他の構成はほぼ同様であるので、相違点について説明する。

図４（ａ）および（ｂ）に示すように、変形例２によるメタル配線ＭＬ２ａには、複数のスリットＳＬが、Ｙ方向に沿って所定の間隔を空けて形成されている。平面視におけるメタル配線ＭＬ２ａのＸ方向の一方の端部に、下層に位置するコンタクトプラグＰＬが電気的に接続しているが、Ｙ方向に互いに隣り合うスリットＳＬの間隔が形成される箇所は、コンタクトプラグＰＬのＸ方向における延長上にある。これにより、平面視においてコンタクトプラグＰＬとスリットＳＬとの重なりを回避することができる。また、メタル配線ＭＬ２ａは、分離部を挟んでメタル配線ＭＬ２ｂとＸ方向に隣り合っており、分離部の上面のＸ方向の仕上がり上の幅は、コンタクトプラグＰＬの上面のＸ方向の仕上がり上の寸法（第１プラグ径Ｐ１）の１倍以下であり、例えば７０ｎｍ以下である。

図４（ｂ）に示すように、Ｙ方向に互いに隣り合うスリットＳＬの上面の仕上がり上の間隔ＳＡは、第１プラグ径Ｐ１の１倍以上、かつ、２倍以下である。また、Ｘ方向におけるメタル配線ＭＬ２ａのコンタクトプラグＰＬが配置された側の端部の上面の端からスリットＳＬの上面までの仕上がり上の距離Ｌ２は、第１プラグ径Ｐ１の１倍以上、かつ、２倍以下であり、例えば７０μｍ以上、かつ、１４０ｎｍ以下である。

スリットＳＬの上面のＸ方向の仕上がり寸法（スリット幅）を第１スリット寸法Ｓ１とすると、第１スリット寸法Ｓ１は、第１プラグ径Ｐ１と同じまたは第１プラグ径Ｐ１以上である。

このように、配線幅が大きく、かつ、Ｘ方向に隣接する分離部の幅が小さいメタル配線ＭＬ２ａに、複数のスリットＳＬを形成することによっても、メタル配線ＭＬ２ａのＹ方向に沿った側面の仕上がり上のテーパー角は小さくなり、さらに、分離部のＸ方向の幅の仕上がり寸法は設計寸法またはそれに近い寸法となる。これに加えて、平面視においてコンタクトプラグＰＬとスリットＳＬとの重なりを回避することができるので、スリットＳＬに起因するメタル配線ＭＬ２ａとコンタクトプラグＰＬとの接触抵抗の低下を防止することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

ＣＴ１，ＣＴ２ 接続孔
ＤＲｎ ｎ型半導体領域
ＤＲｐ ｐ型半導体領域
ＧＥｎ，ＧＥｐ ゲート電極
ＧＩ ゲート絶縁膜
ＩＦ１ 層間絶縁膜
ＩＦ２ ストッパ絶縁膜
ＩＦ３ 絶縁膜
ＩＦ４ キャップ絶縁膜
ＩＦ５ 層間絶縁膜
ＩＦ６ ストッパ絶縁膜
ＩＦ７ 絶縁膜
ＬＴ１，ＬＴ２ 配線溝
Ｍ１ 第１層目の配線
Ｍ２ 第２層目の配線
Ｍ３ 第３層目の配線
Ｍ４ 第４層目の配線
Ｍ５ 第５層目の配線
Ｍ６ 第６層目の配線
ＭＬａ，ＭＬｂ，ＭＬ１ａ，ＭＬ１ｂ，ＭＬ２ａ，ＭＬ２ｂ メタル配線
ＭＲａ，ＭＲｂ メタル配線
ＮＷ ｎ型ウェル
ＰＦ パッシベーション膜
ＰＬ コンタクトプラグ（プラグ、プラグ電極、埋め込みプラグ）
ＰＲ 突起部（凸部）
ＰＷ ｐ型ウェル
ＳＬ スリット
ＳＴＩ 素子分離部
ＳＵＢ 半導体基板
ＳＷ サイドウォールスペーサ

Claims (16)

1. 半導体基板上に形成されたコンタクトプラグと、
   前記コンタクトプラグの上面に接続する第１配線と、
   前記第１配線に形成されたスリットと、
   を有し、
   上面視における第１方向において、前記コンタクトプラグは前記第１配線の端部に形成され、かつ、前記スリットは前記コンタクトプラグから離れた位置に形成されており、
   上面視において、前記第１配線の前記端部の端から前記スリットの前記コンタクトプラグ側の端までの前記第１方向における距離は、前記コンタクトプラグの上面の前記第１方向における第１径の１倍以上、かつ、２倍以下である、半導体装置。
2. 請求項１記載の半導体装置において、
   前記第１配線の側面は、前記第１配線の上面から前記第１配線の下面にかけて、前記第１方向における前記第１配線の幅が縮小するように傾斜し、
   前記コンタクトプラグの上面の半分以上が、前記第１配線と接触している、半導体装置。
3. 請求項２記載の半導体装置において、
   前記第１配線の下面は、前記コンタクトプラグの上面よりも低い位置まで形成されており、
   前記コンタクトプラグの側面の一部は、前記第１配線と接触している、半導体装置。
4. 請求項１記載の半導体装置において、
   上面視において、前記第１方向と上面視において直交する第２方向における前記スリットの長さは、前記コンタクトプラグの上面の前記第２方向における第２径の２．５倍以上である、半導体装置。
5. 請求項１記載の半導体装置において、
   前記第１配線の側面は、前記第１配線の上面から前記第１配線の下面にかけて、前記第１方向における前記第１配線の幅が縮小するように傾斜し、
   前記コンタクトプラグの上面の半分以上が、前記第１配線と接触しており、
   上面視において、前記第１方向と上面視において直交する第２方向における前記スリットの長さは、前記コンタクトプラグの上面の前記第２方向における第２径の２．５倍以上であり、
   前記第１配線の側面は、前記第１方向において前記スリットが形成されている第１領域と、前記第１方向において前記スリットが形成されていない第２領域と、を有し、
   前記第１領域における前記第１配線の側面の傾斜は、前記第２領域における前記第１配線の側面の傾斜よりも小さい、半導体装置。
6. 請求項１記載の半導体装置において、
   前記第１方向における前記第１配線の上面の幅は、前記第１径の２．５倍以上である、半導体装置。
7. 請求項１記載の半導体装置において、
   前記第１径は、７０ｎｍ以下である、半導体装置。
8. 請求項１記載の半導体装置において、
   上面視において、前記第１方向における前記スリットの幅は、前記第１径と同じ、または前記第１径以上である、半導体装置。
9. 請求項１記載の半導体装置において、
   前記第１配線は、前記第１方向に前記第１配線の前記端部から突出する突起部を有し、
   前記コンタクトプラグは、前記突起部において前記第１配線と接続する、半導体装置。
10. 請求項９記載の半導体装置において、
    前記第１方向における前記突起部の上面の長さは、前記第１径の１倍以下である、半導体装置。
11. 請求項１記載の半導体装置において、
    前記半導体基板上に形成された第１絶縁膜と、
    前記第１絶縁膜に形成され、かつ、前記半導体基板に達するコンタクトホールと、
    前記第１絶縁膜上に形成された第２絶縁膜と、
    前記第２絶縁膜に形成された配線溝と、
    をさらに有し、
    前記コンタクトプラグは、前記コンタクトホールに第１導電膜を埋め込むことで形成され、
    前記第１配線は、前記配線溝に第２導電膜を埋め込むことで形成され、
    前記スリットは、前記第２絶縁膜が残された領域であり、かつ、平面視において前記第２導電膜で囲まれた領域である、半導体装置。
12. 請求項１１記載の半導体装置において、
    前記第１導電膜はタングステンを含み、
    前記第２導電膜は銅を含む、半導体装置。
13. 請求項１記載の半導体装置において、
    前記第１方向において前記第１配線の前記端部と分離部を介して設けられた、前記第１配線と同層の第２配線をさらに有し、
    前記第１方向において、前記第２配線の上面の幅は、前記第１配線の上面の幅よりも小さく、かつ、前記第１配線の上面と前記第２配線の上面との間の距離よりも大きい、半導体装置。
14. 請求項１記載の半導体装置において、
    前記第１方向において前記第１配線の前記端部と分離部を介して設けられた、前記第１配線と同層の第２配線をさらに有し、
    前記第１方向において、前記第１配線の上面と前記第２配線の上面との間の距離は、７０ｎｍ以下である、半導体装置。
15. 請求項１記載の半導体装置において、
    複数の前記スリットが、前記第１方向と平面視において直交する第２方向に沿って、第１間隔を空けて形成され、かつ、前記第１間隔が形成される箇所は、前記コンタクトプラグの前記第１方向における延長上である、半導体装置。
16. 請求項１５記載の半導体装置において、
    上面視において、前記第２方向に互いに隣り合う一方の前記スリットと他方の前記スリットとの間の距離は、前記コンタクトプラグの上面の前記第２方向における第２径の１倍以上、かつ、２倍以下である、半導体装置。

Images