JPH10172927A - Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same

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JPH10172927A
JPH10172927A JP8333364A JP33336496A JPH10172927A JP H10172927 A JPH10172927 A JP H10172927A JP 8333364 A JP8333364 A JP 8333364A JP 33336496 A JP33336496 A JP 33336496A JP H10172927 A JPH10172927 A JP H10172927A
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JP
Japan
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film
integrated circuit
semiconductor
insulating film
semiconductor integrated
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Pending
Application number
JP8333364A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyoshi Kobayashi
伸好 小林
Junji Ogishima
淳史 荻島
Naokatsu Suwauchi
尚克 諏訪内
Shinji Nishihara
晋治 西原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8333364A priority Critical patent/JPH10172927A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高濃度のホウ素を含むBPSG膜を用いて平
坦な層間絶縁膜を形成し、かつ配線のコンタクトもしく
は接続孔の一部にプラグを形成するデバイスにおいて、
BPSG膜と他の絶縁膜との界面に発生したクラックを
通じて水分等の異物がチップ内部に達するのを防止す
る。 【解決手段】 半導体チップ1の主面の外周部に沿って
形成されたガ−ドリングGRのさらに外側に、その底部
が少なくとも層間絶縁膜23とその下層のBPSG膜2
0との界面より深い位置まで達し、かつその幅がプラグ
径の20倍以上であるスリットSを形成し、高濃度のホ
ウ素を含むBPSG膜20と層間絶縁膜23との界面に
発生したクラックがこの界面に沿ってチップ内部へと進
行するのをスリットSにより阻止する。
(57) [PROBLEMS] To form a flat interlayer insulating film using a BPSG film containing a high concentration of boron and to form a plug in a part of a contact or a connection hole of a wiring,
Foreign substances such as moisture are prevented from reaching the inside of the chip through cracks generated at the interface between the BPSG film and another insulating film. SOLUTION: Further outside a guard ring GR formed along an outer peripheral portion of a main surface of a semiconductor chip 1, a bottom portion has at least an interlayer insulating film 23 and a BPSG film 2 thereunder.
A slit S that reaches a position deeper than the interface with 0 and has a width of 20 times or more the plug diameter is formed, and cracks generated at the interface between the BPSG film 20 containing high-concentration boron and the interlayer insulating film 23 are generated. Advancing along the interface to the inside of the chip is prevented by the slit S.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置およびその製造技術に関し、特に、層間絶縁膜の一部
にBPSG(Boron-doped Phospho Silicate Glass)膜お
よび配線の一部に多結晶シリコンあるいはタングステン
等の金属を用いたプラグを用いるデバイスに適用して有
効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a manufacturing technique thereof, and more particularly, to a BPSG (Boron-doped Phospho Silicate Glass) film as a part of an interlayer insulating film and a polycrystalline silicon or a polycrystalline silicon as a part of a wiring. The present invention relates to a technique which is effective when applied to a device using a plug using a metal such as tungsten.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIの微細化、高集積化に伴って、半
導体素子上の配線段差が増大している。たとえば、近年
のDRAM(Dynamic Random Access Memory)は、情報蓄
積用容量素子をメモリセル選択用MISFETの上部に
配置するスタックキャパシタ構造を採用しているので、
メモリアレイと周辺回路との間にほぼ情報蓄積用容量素
子の高さ分に相当する段差が生ずる。また、メモリアレ
イの領域内および周辺回路の領域内にも段差が発生す
る。このような段差上に配線を形成すると、フォトリソ
グラフィ時に露光光の焦点ずれが生じたり、段差部にエ
ッチング残りが生じたりするために配線を精度良く形成
することができず、短絡や断線などの不良が生ずる。ま
た、段差の増加は微細化と相まって、配線のコンタクト
孔および接続孔のアスペクト比(孔の深さ/孔の直径)
が増大するために、配線の被覆性が低下しマイグレ−シ
ョン耐性等の信頼性が低下する。
2. Description of the Related Art With the miniaturization and high integration of LSIs, wiring steps on semiconductor elements are increasing. For example, a recent DRAM (Dynamic Random Access Memory) adopts a stack capacitor structure in which an information storage capacitor is arranged above a memory cell selection MISFET.
A step is generated between the memory array and the peripheral circuit, which is substantially equivalent to the height of the information storage capacitor. Also, steps occur in the memory array area and the peripheral circuit area. If a wiring is formed on such a step, the exposure light may be defocused at the time of photolithography, or an etching residue may be left on the step, so that the wiring cannot be formed with high accuracy, and short-circuiting, disconnection, etc. Failure occurs. In addition, the increase in the level difference is accompanied by the miniaturization, and the aspect ratio of the contact hole and the connection hole of the wiring (hole depth / hole diameter).
, The coverage of the wiring is reduced, and the reliability such as migration resistance is reduced.

【0003】上記の問題を解決するためには、下層の配
線と上層の配線とを絶縁する層間絶縁膜を平坦化する技
術が不可欠となる。層間絶縁膜の平坦化については、リ
フロ−性が高いBPSG膜やスピンオングラス(Spin On
Glass)膜を用いる方法が広く用いられる。BPSG膜
は、ホウ素(B)およびリン(P)をそれぞれ数モル%
ずつ含んだ酸化シリコンからなり、CVD法で成膜を行
った後、アニ−ルによるリフロ−で表面を平坦化する。
スピンオングラス膜を使用する場合は、まずプラズマC
VD法で酸化シリコン膜を堆積し、その上に回転塗布法
でスピンオングラス膜を被着する。次に、このスピンオ
ングラス膜をベ−クして膜を緻密化した後、エッチバッ
クでその表面を平坦化し、さらにその上にプラズマCV
D法で酸化シリコン膜を堆積して平坦な層間絶縁膜とす
る。このような層間絶縁膜の平坦化と並んで、アスペク
ト比の高いコンタクトおよび接続孔における配線の平坦
化を進めるために、コンタクトおよび接続孔にプラグを
形成する。通常、プラグ形成には、スパッタ法により窒
化チタン(TiN)等の薄い接着層を堆積させた後にC
VD法によりタングステン(W)膜の成膜を行い、コン
タクトおよび接続孔をWで埋め込む。さらに、エッチバ
ックによりコンタクトおよび接続孔内にWを残してプラ
グを形成する。この後に、スパッタ法によりアルミニウ
ム(Al)配線を形成する。
In order to solve the above problem, a technique for planarizing an interlayer insulating film that insulates a lower wiring from an upper wiring is indispensable. For the planarization of the interlayer insulating film, a BPSG film having a high reflow property or a spin-on-glass
A method using a (glass) film is widely used. The BPSG film contains boron (B) and phosphorus (P) each in a mole%.
After the film is formed by the CVD method, the surface is flattened by reflow with annealing.
When using a spin-on-glass film, the plasma C
A silicon oxide film is deposited by the VD method, and a spin-on glass film is deposited thereon by a spin coating method. Next, after the spin-on-glass film is baked to densify the film, the surface is flattened by etch back, and the plasma CV
A silicon oxide film is deposited by the method D to form a flat interlayer insulating film. Along with such flattening of the interlayer insulating film, plugs are formed in the contacts and connection holes in order to promote the flattening of the wiring in the contacts and connection holes having a high aspect ratio. Usually, a plug is formed by depositing a thin adhesive layer such as titanium nitride (TiN) by a sputtering method, and then forming a C
A tungsten (W) film is formed by the VD method, and the contacts and the connection holes are filled with W. Further, a plug is formed by etching back while leaving W in the contact and the connection hole. Thereafter, an aluminum (Al) wiring is formed by a sputtering method.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】LSIの製造プロセス
では、LSIを形成した半導体ウエハをダイシングして
半導体チップに分割し、これらを一個ずつリ−ドフレイ
ムに取付け(ペレット付け)、ワイヤボンディングを行
った後、モ−ルド樹脂で封止することが行われている。
上記の半導体ウエハのダイシングは、ダイヤモンドブレ
−ド等を使って機械的に行われるため、半導体チップの
側壁に微細なクラックが発生し、そこからチップ内部に
水分または異物が侵入して配線腐食を引き起こすことが
ある。
In the LSI manufacturing process, a semiconductor wafer on which an LSI is formed is diced and divided into semiconductor chips, which are mounted one by one on a lead frame (pelleting) and wire-bonded. Thereafter, sealing with a mold resin is performed.
Since the dicing of the semiconductor wafer is performed mechanically using a diamond blade or the like, fine cracks are generated on the side walls of the semiconductor chip, from which moisture or foreign substances enter the chip and cause corrosion of wiring. May cause.

【0005】これを防止するために、通常、半導体チッ
プの周辺部にガ−ドリングが設けられる。ガ−ドリング
は、半導体チップの周辺部に沿って形成した溝の内部に
回路の配線材料(Al合金やW)を埋め込んだもので、
チップの側壁から侵入した水分または異物がチップ内部
に侵入するのをこの配線材料で遮断する。ところが、層
間絶縁膜の一部に前記BPSG膜を使用した場合、膜中
のホウ素が高濃度であると、チップ端部で発生したクラ
ックがガ−ドリングを貫通してチップ内部まで達するよ
うになり、その結果、このクラックを通じてチップ内部
に水分などが侵入して配線腐食を引き起こす。これは、
ホウ素を含有したBPSG膜は吸湿性が高いために、B
PSG膜上に絶縁膜を堆積すると、これらの膜の界面の
接着性が低下し、チップ端部で発生した微小なクラック
がこの界面に沿って成長するために起こる。
In order to prevent this, a guard ring is usually provided around the semiconductor chip. The guard ring is formed by embedding a wiring material (Al alloy or W) for a circuit in a groove formed along a peripheral portion of a semiconductor chip.
This wiring material blocks moisture or foreign matter that has entered from the side wall of the chip from entering the inside of the chip. However, when the BPSG film is used as a part of the interlayer insulating film, if the concentration of boron in the film is high, cracks generated at the end of the chip penetrate through the guard ring and reach the inside of the chip. As a result, moisture or the like penetrates into the inside of the chip through the cracks to cause wiring corrosion. this is,
Since the BPSG film containing boron has high hygroscopicity,
When an insulating film is deposited on the PSG film, the adhesiveness of the interface between these films is reduced, and a small crack generated at the end of the chip occurs because it grows along the interface.

【0006】これを防止するために、このBPSG膜と
その上層および下層に堆積された層間絶縁膜との界面よ
りも深いスリットを前記半導体チップの周辺部に形成す
る方法がある。この方法によれば、BPSG膜とその上
層および下層の絶縁膜との界面に発生したクラックがこ
の界面に沿ってチップ内部へと進行するのをスリットで
阻止することができるので、このクラックを通じて外部
から侵入する水分による配線腐食を確実に防止できる。
しかしながら、配線のコンタクトおよび接続孔にプラグ
を形成した場合には、このスリットもプラグにより埋め
込まれるために、チップ端部で発生した微小なクラック
の界面での成長をスリットにより阻止できずに、チップ
内部に水分などが侵入して配線腐食を引き起こすことが
本発明者の検討によって明らかになった。
In order to prevent this, there is a method in which a slit deeper than the interface between the BPSG film and the interlayer insulating film deposited thereon and below is formed in the periphery of the semiconductor chip. According to this method, cracks generated at the interface between the BPSG film and the upper and lower insulating films can be prevented from progressing along the interface into the chip by the slits. Wiring corrosion due to moisture entering from the wire can be reliably prevented.
However, when plugs are formed in the contact and connection holes of the wiring, these slits are also filled with the plugs, so that growth at the interface of minute cracks generated at the chip end cannot be prevented by the slits. It has been clarified by the study of the present inventor that moisture and the like enter the inside and cause wiring corrosion.

【0007】また、スリット部にプラグ材料が存在した
場合でも、適当な化学薬品を用いて選択的にスリット部
のプラグ材料のみを除去する方法が提案されている(特
開平6−232256)。しかしながら、この方法を用
いると工程数が増加するだけでなく、化学薬品による選
択エッチが可能な材料の組合せはタングステンとアルミ
ニウム等に限定されるために、DRAM等の高集積メモ
リ等の汎用プロセスに用いるのが困難であるといった問
題がある。
Further, even when a plug material is present in the slit portion, a method has been proposed in which only a plug material in the slit portion is selectively removed by using an appropriate chemical (JP-A-6-232256). However, the use of this method not only increases the number of steps but also limits the combination of materials that can be selectively etched by chemicals to tungsten and aluminum, so that it can be used in general-purpose processes such as highly integrated memories such as DRAMs. There is a problem that it is difficult to use.

【0008】本発明の目的は、高濃度のホウ素を含んだ
BPSG膜を用いて層間絶縁膜を平坦化し、かつ配線の
コンタクトおよび接続孔にプラグを用いたデバイスにお
いて、BPSG膜とその上に堆積した絶縁膜との界面に
発生したクラックがチップ内部に達するのを有効に防止
することのできる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to planarize an interlayer insulating film using a BPSG film containing a high concentration of boron, and to deposit a BPSG film and a device on the device in a device using plugs for wiring contacts and connection holes. It is an object of the present invention to provide a technique capable of effectively preventing a crack generated at the interface with the insulating film from reaching the inside of the chip.

【0009】本発明の他の目的は、デバイスの製造工程
を増やすことなく上記目的を達成することのできる汎用
的な技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a versatile technique capable of achieving the above object without increasing the number of device manufacturing steps.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
装置は、半導体チップ上に堆積した層間絶縁膜の一部を
ホウ素を含有する酸化シリコン膜で構成し、かつ配線の
コンタクトあるいは接続孔にプラグを形成し、前記ホウ
素を含有する酸化シリコン膜とその上層または下層に堆
積された層間絶縁膜との界面よりも深く、かつその幅が
前記プラグの直径の2倍よりも大きいスリットを前記半
導体チップの周辺部に沿って設けたものである。このよ
うな幅のスリットを設けると、エッチバックによるプラ
グ形成時において、スリット内では主としてプラグ材料
による連続的な埋め込みが阻止されるために、チップ端
部から発生したクラックが内部に進行するのをスリット
により防止できる。しかも、スリットの側壁部にプラグ
形成材料の薄膜が堆積された構造の場合にはクラックの
進行を阻止する効果が増大する。
In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a part of an interlayer insulating film deposited on a semiconductor chip is constituted by a silicon oxide film containing boron, and is formed in a contact or a connection hole of a wiring. A plug is formed, and the slit is formed deeper than the interface between the boron-containing silicon oxide film and the interlayer insulating film deposited thereon or below and having a width larger than twice the diameter of the plug. This is provided along the periphery of the chip. When a slit having such a width is provided, when a plug is formed by etch-back, continuous embedding by a plug material is mainly prevented in the slit, so that a crack generated from an end portion of the chip is prevented from progressing inside. Can be prevented by slits. In addition, in the case of a structure in which a thin film of the plug forming material is deposited on the side wall of the slit, the effect of preventing the progress of the crack increases.

【0011】本発明の半導体集積回路装置は、前記スリ
ットをガ−ドリングの外側に設けたものである。
In the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the slit is provided outside a guard ring.

【0012】本発明の半導体集積回路装置は、メモリセ
ル選択用MISFETの上部に情報蓄積用容量素子を配
置したスタック構造のメモリセルを備えたDRAMであ
り、かつ前記ホウ素を含有する酸化シリコン膜は、前記
メモリセルの上層の層間絶縁膜の一部を構成し、かつ前
記プラグは前記メモリセルの上層の一部の配線の接続孔
の埋め込みに用いられている。
A semiconductor integrated circuit device according to the present invention is a DRAM including a memory cell having a stack structure in which an information storage capacitance element is disposed above a memory cell selection MISFET, and the boron-containing silicon oxide film is The plug constitutes a part of an interlayer insulating film in an upper layer of the memory cell, and the plug is used for filling a connection hole of a part of a wiring in an upper layer of the memory cell.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0014】図1は、本発明の一実施例であるDRAM
を形成した半導体チップの外観を示す平面図である。図
示のように、単結晶シリコンからなる半導体チップ1の
主面には、X方向(半導体チップ1の長辺方向)および
Y方向(半導体チップ1の短辺方向)にそって多数のメ
モリアレイMAがマトリクス状に配置されている。
FIG. 1 shows a DRAM according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing the appearance of a semiconductor chip on which a semiconductor chip is formed. As shown in the figure, a large number of memory arrays MA are arranged on the main surface of the semiconductor chip 1 made of single crystal silicon along the X direction (long side direction of the semiconductor chip 1) and the Y direction (short side direction of the semiconductor chip 1). Are arranged in a matrix.

【0015】X方向に沿って互いに隣接するメモリアレ
イMAの間にはセンスアンプ列SAが配置されており、
Y方向に沿って互いに隣接するメモリアレイMAの間に
はワ−ドシャント部WSが配置されている。半導体チッ
プ1の主面の中央部には、ワ−ド線駆動回路、デ−タ線
選択回路などの制御回路や、入出力回路、ボンディング
パッド等が配置されている(図には示さない)。また、
半導体チップ1の主面の外周部には、水分や汚染物質あ
るいは周囲の電気的外乱から回路を保護するためのガ−
ドリングGRが上記した回路を取り囲むように、切れ目
なく連続的に配置されている。
A sense amplifier array SA is arranged between memory arrays MA adjacent to each other along the X direction.
A word shunt portion WS is arranged between memory arrays MA adjacent to each other along the Y direction. At the center of the main surface of the semiconductor chip 1, control circuits such as a word line drive circuit and a data line selection circuit, input / output circuits, bonding pads, and the like are arranged (not shown). . Also,
An outer peripheral portion of the main surface of the semiconductor chip 1 is provided with a guard for protecting the circuit from moisture, contaminants or surrounding electric disturbance.
The dring GR is continuously arranged without a break so as to surround the above-described circuit.

【0016】本実施例の半導体チップ1の特徴は、後述
するBPSG膜とその上部の絶縁膜との界面に発生した
クラックがチップ内部に達するのを防止するために、半
導体チップ1の主面の最外周部、すなわち上記ガ−ドリ
ングGRのさらに外側に、後述するプラグの直径の2倍
以上の幅のスリット(溝)Sを設けたことによる。この
スリットSは、ガ−ドリングGRを取り囲むように、切
れ目なく連続的に配置されている。
A feature of the semiconductor chip 1 of the present embodiment is that a crack generated at an interface between a BPSG film described later and an insulating film thereon is prevented from reaching the inside of the chip. This is because a slit (groove) S having a width twice or more the diameter of a plug described later is provided at the outermost peripheral portion, that is, further outside the guard ring GR. The slits S are continuously arranged without a break so as to surround the guard ring GR.

【0017】次に、上記メモリアレイMAの構成と、チ
ップ外周部に形成されたガ−ドリングGRおよびスリッ
トSの構成を図2を用いて説明する。同図の左側はメモ
リアレイMAの断面図、右側はチップ外周部の断面図で
ある。
Next, the configuration of the memory array MA and the configurations of the guard ring GR and the slit S formed on the outer peripheral portion of the chip will be described with reference to FIG. The left side of the figure is a cross-sectional view of the memory array MA, and the right side is a cross-sectional view of the outer peripheral portion of the chip.

【0018】P−型の単結晶シリコンからなる半導体基
板1の主面には、p型ウエル2が形成されている。p型
ウエル2の非活性領域の主面には、素子分離用のフィ−
ルド酸化膜3が形成されており、フィ−ルド酸化膜3の
下部を含むp型ウエル2内には、p型のチャネルストッ
パ層4が形成されている。
A p-type well 2 is formed on a main surface of a semiconductor substrate 1 made of P- type single crystal silicon. The main surface of the non-active region of the p-type well 2 is provided with a field for element isolation.
A field oxide film 3 is formed, and a p-type channel stopper layer 4 is formed in a p-type well 2 including a lower portion of the field oxide film 3.

【0019】DRAMのメモリセルは、フィ−ルド酸化
膜3で周囲を囲まれたp型ウエル2の活性領域の主面上
に形成されている。メモリセルは、nチャネル型で構成
でされたメモリセル選択用MISFETQtと、その上
部に配置された情報蓄積用容量素子Cとで構成されてい
る。メモリセル選択用MISFETQtは、ゲ−ト酸化
膜5、ゲ−ト電極6および一対のn+型半導体領域7、
7(ソ−ス、ドレイン領域)で構成されている。ゲ−ト
電極6はワ−ド線WLと一体に構成されている。ゲ−ト
電極6およびワ−ド線WLは、第1層目の多結晶シリコ
ン膜で構成されている。この多結晶シリコン膜には、そ
の抵抗値を低減するためにn型の不純物(P等)が導入
されている。なお、ゲ−ト電極6(ワ−ド線WL)は、
多結晶シリコン膜の上部にWSix,MoSix,Ti
Six,TaSixなどの高融点金属シリサイド膜を積
層したポリサイド膜、あるいはW,Moなどの高融点金
属膜を積層したポリメタル膜で構成してもよい。
A memory cell of the DRAM is formed on a main surface of an active region of a p-type well 2 surrounded by a field oxide film 3. The memory cell includes an n-channel type MISFET Qt for memory cell selection and an information storage capacitive element C disposed on the MISFET Qt. The memory cell selecting MISFET Qt includes a gate oxide film 5, a gate electrode 6, and a pair of n + type semiconductor regions 7,
7 (source, drain region). Gate electrode 6 is formed integrally with word line WL. Gate electrode 6 and word line WL are formed of a first-layer polycrystalline silicon film. An n-type impurity (P or the like) is introduced into this polycrystalline silicon film in order to reduce its resistance value. The gate electrode 6 (word line WL)
WSix, MoSix, Ti on top of the polycrystalline silicon film
A polycide film formed by laminating a high-melting metal silicide film such as Six or TaSix or a polymetal film formed by laminating a high-melting metal film such as W or Mo may be used.

【0020】ゲ−ト電極6の側壁には、酸化シリコンの
サイドウォ−ルスペ−サ8が形成されている。また、ゲ
−ト電極6の上部には酸化シリコン膜9が形成されてい
る。サイドウォ−ルスペ−サ8および酸化膜シリコン9
の上部には酸化シリコン膜10が形成されており、この
酸化シリコン膜10の上部には窒化シリコン膜12が形
成されている。
On the side wall of the gate electrode 6, a side wall spacer 8 of silicon oxide is formed. On the gate electrode 6, a silicon oxide film 9 is formed. Side wall spacer 8 and oxide silicon 9
A silicon oxide film 10 is formed on the upper surface of the substrate, and a silicon nitride film 12 is formed on the silicon oxide film 10.

【0021】上記窒化シリコン膜12の上部には、情報
蓄積用容量素子Cの蓄積電極11が形成されている。蓄
積電極11は、第1層のフィン11aとその上部に形成
された第2層目のフィン11bとを備えている。フィン
11a,11bを構成するこれらの多結晶シリコン膜に
は、その抵抗値を低減するためにn型の不純物が導入さ
れている。情報蓄積用容量素子Cの蓄積電極11は、窒
化シリコン膜12、酸化シリコン膜10および酸化シリ
コン膜に開孔された接続孔13を通じて、メモリセル選
択用MISFETQtの一方の半導体領域7に接続され
ている。
Above the silicon nitride film 12, the storage electrode 11 of the information storage capacitor C is formed. The storage electrode 11 includes a first-layer fin 11a and a second-layer fin 11b formed thereon. N-type impurities are introduced into these polycrystalline silicon films constituting the fins 11a and 11b in order to reduce their resistance. The storage electrode 11 of the information storage capacitor C is connected to one semiconductor region 7 of the memory cell selection MISFET Qt through the silicon nitride film 12, the silicon oxide film 10, and the connection hole 13 formed in the silicon oxide film. I have.

【0022】蓄積電極11の上部には、誘電体膜14を
挟んで情報蓄積用容量素子Cのプレ−ト電極15が形成
されている。誘電体膜14は、窒化シリコン膜と酸化シ
リコン膜とを積層した絶縁膜で構成されている。プレ−
ト電極15は、第4層目の多結晶シリコン膜で構成され
ている。この多結晶シリコン膜には、その抵抗値を低減
するためにn型の不純物が導入されている。
Above the storage electrode 11, a plate electrode 15 of the information storage capacitor C is formed with a dielectric film 14 interposed therebetween. The dielectric film 14 is formed of an insulating film in which a silicon nitride film and a silicon oxide film are stacked. Play
The gate electrode 15 is formed of a fourth-layer polycrystalline silicon film. An n-type impurity is introduced into the polycrystalline silicon film in order to reduce its resistance.

【0023】メモリセルの情報蓄積用容量素子Cの上層
には、BPSG膜17および酸化シリコン膜27を介し
てデ−タ線DLが形成されている。また、チップ外周部
の酸化シリコン膜27上には、ガ−ドリングGRの一部
を構成する配線18が形成されている。上記BPSG膜
17は、情報蓄積用容量素子Cとその上層のデ−タ線D
Lとを電気的に分離すると共に、メモリセル選択用MI
SFETQtの上部に情報蓄積用容量素子Cを配置した
ことによって生じたメモリアレイMA内の段差と周辺回
路内の段差とを緩和するために設けられている。このB
PSG膜17には、そのリフロ−性を向上させるために
10モル%以上のホウ素が含有されている。
A data line DL is formed above the information storage capacitor C of the memory cell via a BPSG film 17 and a silicon oxide film 27. On the silicon oxide film 27 on the outer periphery of the chip, a wiring 18 constituting a part of the guard ring GR is formed. The BPSG film 17 is composed of an information storage capacitor C and an upper data line D.
L and the memory cell selection MI.
It is provided to reduce a step in the memory array MA and a step in the peripheral circuit caused by disposing the information storage capacitive element C above the SFET Qt. This B
The PSG film 17 contains 10 mol% or more of boron in order to improve the reflow property.

【0024】上記デ−タ線DLおよび配線18は、多結
晶シリコン膜の上にタングステンシリサイド膜(WSi
x)膜を積層したポリサイド膜で構成されている。デ−
タ線DLは、酸化シリコン膜27およびBPSG膜17
に開孔された接続孔19を通じてメモリセル選択用MI
SFETの一方の半導体領域7と電気的に接続されてい
る。また、配線18は、酸化シリコン膜27およびBP
SG膜17に開孔された接続孔29を通じてp型ウェル
2の半導体領域7と電気的に接続されている。
The data line DL and the wiring 18 are formed on a polysilicon film by a tungsten silicide film (WSi).
x) It is composed of a polycide film in which films are stacked. Date
The data line DL is composed of the silicon oxide film 27 and the BPSG film 17.
Memory cell selecting MI through connection hole 19 opened in
It is electrically connected to one semiconductor region 7 of the SFET. The wiring 18 is formed of the silicon oxide film 27 and the BP
It is electrically connected to the semiconductor region 7 of the p-type well 2 through a connection hole 29 opened in the SG film 17.

【0025】デ−タ線DLの上層には、酸化シリコン膜
28およびBPSG膜20を介してYセレクト線YSが
形成されている。また、チップ外周部のBPSG膜20
上には、ガ−ドリングGRの一部を構成する配線21が
形成されている。BPSG膜20は、デ−タ線DLとそ
の上層のYセレクト線YSとを電気的に分離すると共
に、情報蓄積用容量素子Cの上層にデ−タ線DLを配置
したことによって生じたメモリアレイMA内の段差と周
辺回路内の段差とを緩和するために設けられている。こ
のBPSG膜20には、前記BPSG膜17と同様、そ
のリフロ−性を向上させるために10モル%以上のホウ
素が含有されている。
On the upper layer of the data line DL, a Y select line YS is formed via a silicon oxide film 28 and a BPSG film 20. Further, the BPSG film 20 on the outer peripheral portion of the chip
Above, a wiring 21 forming a part of the guard ring GR is formed. The BPSG film 20 electrically separates the data line DL from the Y select line YS thereabove, and forms a memory array formed by arranging the data line DL above the information storage capacitor C. It is provided to reduce a step in the MA and a step in the peripheral circuit. As in the case of the BPSG film 17, the BPSG film 20 contains 10 mol% or more of boron in order to improve the reflow property.

【0026】Yセレクト線YSおよび配線21は、タン
グステン(W)膜で構成されている。配線21は、BP
SG膜20および酸化シリコン膜28に開孔された接続
孔22を通じて下層の配線18と接続されている。な
お、図示しない周辺回路領域には、Yセレクト線YSお
よび配線21と同層のW膜で構成された配線が形成され
ている。
The Y select line YS and the wiring 21 are formed of a tungsten (W) film. Wiring 21 is BP
It is connected to a lower wiring 18 through a connection hole 22 formed in the SG film 20 and the silicon oxide film 28. In a peripheral circuit region (not shown), a wiring made of a W film in the same layer as the Y select line YS and the wiring 21 is formed.

【0027】Yセレクト線YSの上層には、層間絶縁膜
23を介してシャント用ワ−ド線SWLが形成されてい
る。また、チップ外周部の層間絶縁膜23上には、ガ−
ドリングGRの一部を構成する配線24が形成されてい
る。層間絶縁膜23は、酸化シリコン膜、スピンオング
ラス膜および酸化シリコン膜を積層した3層の絶縁膜で
構成されている。シャント用ワ−ド線SWLおよび配線
24は、チタンタングステン(TiW)膜あるいはチタ
ンナイトライド(TiN)膜、Al膜およびTiW膜あ
るいはTiN膜を積層した3層の導電膜で構成されてい
る。
A shunt word line SWL is formed above the Y select line YS via an interlayer insulating film 23. In addition, on the interlayer insulating film 23 around the chip,
The wiring 24 forming a part of the dring GR is formed. The interlayer insulating film 23 is composed of a three-layer insulating film in which a silicon oxide film, a spin-on-glass film, and a silicon oxide film are stacked. The shunt word line SWL and the wiring 24 are formed of a three-layer conductive film in which a titanium tungsten (TiW) film or a titanium nitride (TiN) film, an Al film, and a TiW film or a TiN film are laminated.

【0028】上記配線24は、層間絶縁膜23に開孔さ
れた接続孔25を通じて下層の配線21と接続されてい
る。つまり、半導体チップ1の外周部に設けられたガ−
ドリングGRは、酸化シリコン膜27およびBPSG膜
17に開孔された接続孔29と、BPSG膜20および
酸化シリコン膜28に開孔された接続孔22と、層間絶
縁膜23に開孔された接続孔25とを通じて互いに接続
された3層の配線18、21、24で構成されており、
半導体チップ1の側壁から侵入した水分などがチップ内
部に侵入するのをこれらの配線18、21、24で遮蔽
している。
The wiring 24 is connected to the lower wiring 21 through a connection hole 25 formed in the interlayer insulating film 23. That is, the garbage provided on the outer peripheral portion of the semiconductor chip 1
The drilling GR includes a connection hole 29 formed in the silicon oxide film 27 and the BPSG film 17, a connection hole 22 formed in the BPSG film 20 and the silicon oxide film 28, and a connection hole formed in the interlayer insulating film 23. And three layers of wirings 18, 21, and 24 connected to each other through the hole 25.
These wirings 18, 21, 24 shield moisture or the like entering from the side wall of the semiconductor chip 1 from entering the inside of the chip.

【0029】シャント用ワ−ド線SWLおよび配線24
の上層には、半導体チップ1の表面を保護するパッシベ
−ション膜26が形成されている。パッシベ−ション膜
26は、プラズマCVD法で堆積した酸化シリコン膜2
6aおよび窒化シリコン膜26bを積層した2層の絶縁
膜で構成されている。
Shunt word line SWL and wiring 24
On the upper layer, a passivation film 26 for protecting the surface of the semiconductor chip 1 is formed. The passivation film 26 is a silicon oxide film 2 deposited by a plasma CVD method.
6a and a silicon nitride film 26b.

【0030】半導体チップ1の最外周部には、パッシベ
−ション膜26の表面からBPSG膜17に達する深い
スリットSが形成されている。このスリットの幅は前述
のプラグの直径の2倍以上である。このために、このス
リット内部はプラグ材料で連続的に充たされることはな
い。スリット内部のプラグ材料を非連続にするには、原
理的にはプラグ材料膜厚の2倍以上(したがって直径以
上の)のスリット幅があれば可能であるが、エッチバッ
クのプロセスマ−ジンを考えると、現実的には2倍以上
のスリット幅が望ましい。このスリットSの底部は、少
なくとも層間絶縁膜23とその下層の高濃度のホウ素を
含むBPSG膜20との界面を貫通している必要がある
が、さらにBPSG膜17やその下層の絶縁膜を貫通し
て半導体基板1の表面にまで達していても支障がない。
A deep slit S extending from the surface of the passivation film 26 to the BPSG film 17 is formed in the outermost peripheral portion of the semiconductor chip 1. The width of this slit is at least twice the diameter of the plug described above. For this reason, the inside of the slit is not continuously filled with the plug material. In order to make the plug material inside the slit discontinuous, it is possible in principle to have a slit width that is at least twice the film thickness of the plug material (thus, more than the diameter). Considering this, a slit width of twice or more is actually desirable. The bottom of the slit S needs to penetrate at least the interface between the interlayer insulating film 23 and the underlying BPSG film 20 containing high-concentration boron, and further penetrates the BPSG film 17 and the underlying insulating film. There is no problem even if it reaches the surface of the semiconductor substrate 1.

【0031】このように、本実施例のDRAMは、半導
体チップ1の主面の外周部に沿って形成されたガ−ドリ
ングGRのさらに外側に、その底部が少なくとも層間絶
縁膜23とその下層のBPSG膜20との界面よりも深
い位置までに達するスリットSを形成する。
As described above, in the DRAM of the present embodiment, the bottom is formed at least outside the guard ring GR formed along the outer peripheral portion of the main surface of the semiconductor chip 1 and has at least the interlayer insulating film 23 and the lower layer. A slit S is formed to reach a position deeper than the interface with the BPSG film 20.

【0032】この構成により、高濃度のホウ素を含むB
PSG膜20と層間絶縁膜23との界面に発生したクラ
ックがこの界面に沿ってチップ内部へと成長した場合で
も、スリットSによってその進行が停止されるので、こ
のクラックによってガ−ドリングGRが切断されること
はない。したがって、このクラックを通じて外部から侵
入した水分や汚染物質はガ−ドリングGRによって阻止
され、それ以上チップ内部に侵入することがないので、
このクラックに起因する配線腐食が確実に防止される。
With this configuration, B containing a high concentration of boron
Even if a crack generated at the interface between the PSG film 20 and the interlayer insulating film 23 grows along the interface into the inside of the chip, the progress is stopped by the slit S, so that the gardening GR is cut by the crack. It will not be done. Therefore, moisture and contaminants that have entered from the outside through the cracks are blocked by the guard ring GR, and do not enter the inside of the chip any more.
Wiring corrosion caused by the crack is reliably prevented.

【0033】次に、上記スリットSを形成する方法の一
実施例を図3−図10を用いて説明する。
Next, an embodiment of a method for forming the slit S will be described with reference to FIGS.

【0034】まず、半導体基板1上にDRAMのメモリ
セルを構成するメモリセル選択用MISFETQtを形
成し、次いでその上部に情報蓄積用容量素子Cを形成し
た後、図3に示すように、情報蓄積用容量素子Cのプレ
−ト電極15の上層に13モル%程度のホウ素を含んだ
BPSG膜17をCVD法で堆積する。BPSG膜17
の膜厚は500nm程度である。続いて、850℃、2
0分程度のアニ−ルを行ってBPSG膜17をリフロ−
する。
First, a MISFET Qt for selecting a memory cell which constitutes a memory cell of a DRAM is formed on a semiconductor substrate 1, and a capacitor C for storing information is formed thereon. Then, as shown in FIG. A BPSG film 17 containing about 13 mol% of boron is deposited on the plate electrode 15 of the capacitive element C for use by CVD. BPSG film 17
Has a thickness of about 500 nm. Subsequently, at 850 ° C., 2
Anneal for about 0 minutes to reflow the BPSG film 17.
I do.

【0035】次に、図4に示すように、BPSG膜17
上にCVD法で酸化シリコン膜27を堆積し、酸化シリ
コン膜27およびBPSG膜17をエッチングしてメモ
リセル選択用MISFETの一方の半導体領域7に達す
る接続孔19、チップ外周部の半導体領域7に達する接
続孔29をそれぞれ形成した後、酸化シリコン膜27上
にCVD法で堆積したポリサイド膜をパタ−ニングして
デ−タ線DLおよび配線18を形成する。
Next, as shown in FIG.
A silicon oxide film 27 is deposited thereon by a CVD method, and the silicon oxide film 27 and the BPSG film 17 are etched to form a connection hole 19 reaching one semiconductor region 7 of the memory cell selecting MISFET and a semiconductor region 7 on the outer peripheral portion of the chip. After forming the contact holes 29 which reach each other, the polycide film deposited by the CVD method on the silicon oxide film 27 is patterned to form the data lines DL and the wirings 18.

【0036】次に、図5に示すよううに、デ−タ線DL
および配線18の上層に酸化シリコン膜28および13
モル%程度のホウ素を含んだBPSG膜20をCVD法
で堆積する。BPSG膜20の膜厚は400nm程度で
ある。続いて、850℃、20程度のアニ−ルを行って
BPSG膜20をリフロ−する。
Next, as shown in FIG.
And silicon oxide films 28 and 13
A BPSG film 20 containing about mol% of boron is deposited by a CVD method. The thickness of the BPSG film 20 is about 400 nm. Subsequently, annealing is performed at 850 ° C. for about 20 to reflow the BPSG film 20.

【0037】次に、図6に示すように、BPSG膜20
および酸化シリコン膜28をエッチングして配線18に
達する接続孔22を形成した後、BPSG膜20の上層
にスパッタ法でTiN膜を堆積させた後CVD法でW膜
をパタ−ニングしてYセレクトYSおよび配線21を形
成する。ホウ素を高濃度に含有したBPSG膜20の表
面は、接続孔22を形成する工程や、W膜をパタ−ニン
グしてYセレクトYSおよび配線21を形成する工程で
水分にさらされて吸湿する。そのため、このBPSG膜
20上に層間絶縁膜23を堆積すると、これらの膜の界
面の接着力が非常に小さいことから、この界面でクラッ
クが発生しやすくなる。
Next, as shown in FIG.
After the silicon oxide film 28 is etched to form a connection hole 22 reaching the wiring 18, a TiN film is deposited on the BPSG film 20 by a sputtering method, and then a W film is patterned by a CVD method to select Y. YS and wiring 21 are formed. The surface of the BPSG film 20 containing boron at a high concentration is exposed to moisture and absorbed by the process of forming the connection holes 22 and the process of forming the Y select YS and the wiring 21 by patterning the W film. Therefore, when the interlayer insulating film 23 is deposited on the BPSG film 20, cracks are easily generated at the interface because the adhesive force at the interface between these films is very small.

【0038】次に、図7に示すように、Yセレクト線Y
Sおよび配線21の上層に酸化シリコン膜、スピンオン
グラス膜および酸化シリコン膜を順次堆積して層間絶縁
膜23を形成した後、この層間絶縁膜23をエッチング
して配線21に達する接続孔25とスリットSaを同時
に形成する。接続孔の直径は0.4μmである。酸化シ
リコン膜はプラズマCVD法で堆積し、スピンオングラ
ス膜は回転塗布法で堆積する。この場合、スリットSa
の直径は1μmである。
Next, as shown in FIG.
A silicon oxide film, a spin-on-glass film, and a silicon oxide film are sequentially deposited on the S and the wiring 21 to form an interlayer insulating film 23. Then, the interlayer insulating film 23 is etched to form a connection hole 25 and a slit reaching the wiring 21. Sa is simultaneously formed. The diameter of the connection hole is 0.4 μm. The silicon oxide film is deposited by a plasma CVD method, and the spin-on-glass film is deposited by a spin coating method. In this case, the slit Sa
Has a diameter of 1 μm.

【0039】次に、図8に示すように、層間絶縁膜23
の上層にスパッタ法でTiN膜を50nm程度堆積した
後に、CVD法でW膜を厚さ500nmを積層させた
後、エッチバック工程で接続孔にW膜を埋め込みプラグ
Pを形成する。スリットSaには側壁部にTiN膜とW
膜との積層膜が残る。この後、スパッタ法で堆積した3
層の導電膜(TiN膜、Al膜、TiN膜)をパタ−ニ
ングしてシャント用ワ−ド線SWLおよび配線24を形
成することにより、ガ−ドリングGRが完成する。
Next, as shown in FIG.
After a TiN film is deposited to a thickness of about 50 nm on the upper layer by a sputtering method, a W film is laminated to a thickness of 500 nm by a CVD method, and the W film is buried in the connection hole by an etch-back process to form a plug P. In the slit Sa, a TiN film and W
A laminated film with the film remains. Thereafter, 3 deposited by sputtering is used.
By patterning the conductive films (TiN film, Al film, TiN film) of the layers to form the shunt word line SWL and the wiring 24, the guard ring GR is completed.

【0040】次に、図9に示すように、シャント用ワ−
ド線SWLおよび配線24の上層にパッシベ−ション膜
26の一部を構成する酸化シリコン膜26aをプラズマ
CVD法で堆積する。続いて、図には示さない領域の酸
化シリコン膜26aをエッチングしてシャント用ワ−ド
線SWLと同層の配線(周辺回路の配線)の一部を露出
させ、プロ−ブ検査用のパッドを形成する。このとき、
スリットSaの内部に埋め込まれた酸化シリコン膜26
aを除去するためのエッチングを同時に行い、新たにス
リットSbを形成する。スリットSbは、スリットSa
と同じ位置に形成するので、フォトマスクの合わせずれ
を考慮してスリットSaよりも大きい径(12μm径)
で形成する。この工程でスリットSaの側壁部に堆積し
ていたTiN膜とW膜との積層膜は一部エッチングさ
れ、スリットSbの側壁部にはTiN膜とW膜との積層
膜は除去される。この次に、プロ−ブ検査用のパッドに
プロ−ブを当てて回路の特性試験を行った後、酸化シリ
コン膜26a上にもう一度酸化シリコン膜26aを堆積
してプロ−ブ検査用のパッドを被覆する。
Next, as shown in FIG.
A silicon oxide film 26a forming a part of the passivation film 26 is deposited on the drain line SWL and the wiring 24 by a plasma CVD method. Subsequently, the silicon oxide film 26a in a region not shown in the figure is etched to expose a part of the wiring (wiring of the peripheral circuit) in the same layer as the shunt word line SWL, and a pad for probe inspection is formed. To form At this time,
Silicon oxide film 26 buried inside slit Sa
Etching for removing a is simultaneously performed to newly form a slit Sb. The slit Sb is the slit Sa
Is formed at the same position as that of the slit Sa in consideration of misalignment of the photomask (diameter of 12 μm).
Formed. In this step, the laminated film of the TiN film and the W film deposited on the side wall of the slit Sa is partially etched, and the laminated film of the TiN film and the W film is removed on the side wall of the slit Sb. Next, after applying a probe to the probe inspection pad to perform a characteristic test of the circuit, a silicon oxide film 26a is deposited again on the silicon oxide film 26a, and the probe inspection pad is removed. Cover.

【0041】次に、図10に示すように、酸化シリコン
膜26aの上部にパッシベ−ション膜26の一部を構成
する窒化シリコン膜26bをプラズマCVD法で堆積し
た後、図には示さない領域の窒化シリコン膜26bおよ
びその下層の酸化シリコン膜26aをエッチングしてワ
イヤ接続用のボンディングパッドを形成する。このと
き、スリットSbの内部に埋め込まれた酸化シリコン膜
26aおよび窒化シリコン膜26bを除去するためのエ
ッチングを同時に行うことにより、スリットSが完成す
る。スリットSは、スリットSbと同じ位置に形成する
ので、フォトマスクの合わせずれを考慮してスリットS
bよりも大きい径(14μm程度)で形成する。
Next, as shown in FIG. 10, a silicon nitride film 26b constituting a part of the passivation film 26 is deposited on the silicon oxide film 26a by a plasma CVD method. The silicon nitride film 26b and the underlying silicon oxide film 26a are etched to form bonding pads for wire connection. At this time, the slit S is completed by simultaneously performing etching for removing the silicon oxide film 26a and the silicon nitride film 26b embedded in the slit Sb. Since the slit S is formed at the same position as the slit Sb, the slit S is formed in consideration of misalignment of the photomask.
It is formed with a diameter (about 14 μm) larger than b.

【0042】このように、上記した方法では、ガ−ドリ
ングGRの一部を形成するためのエッチング工程でスリ
ットSaを形成し、ボンディングパッドを形成するため
のエッチング工程でスリットSbを形成し、ボンディン
グパッドを形成するためのエッチング工程でスリットS
を形成するので、DRAMの製造工程を増やすことなく
スリットSを形成することができる。
As described above, in the above method, the slit Sa is formed in the etching step for forming a part of the guard ring GR, and the slit Sb is formed in the etching step for forming the bonding pad. In the etching process for forming the pad, the slit S
Is formed, the slit S can be formed without increasing the number of manufacturing steps of the DRAM.

【0043】先の実施例の図7において、スリットSa
の幅を、0.4μmから2μmの範囲で0.2μm毎に
増加させて不良率の変化を調べた。プラグ直径の2倍よ
り小さい場合には(0.4,0.6μm幅)、後述する
ようにBPSG膜と上層の層間絶縁膜との間のクラック
の進行を十分に防ぐことができず不良率が高かったが、
2倍以上の場合には不良率が著しく減少した。不良率と
スリット幅との関係を図11に示す。不良率が減少した
のは、スリット内部にプラグ材料が連続的に残存しない
ためにクラックの進行がスリットにより防止されたため
と考えられる。この検討結果から、スリット幅をプラグ
直径の2倍以上に設定することがクラック不良を防止す
る上で有効であることがわかる。
In FIG. 7 of the previous embodiment, the slit Sa
Was increased every 0.2 μm in the range of 0.4 μm to 2 μm, and the change in the defect rate was examined. If the diameter is smaller than twice the plug diameter (0.4, 0.6 μm width), as described later, the progress of cracks between the BPSG film and the upper interlayer insulating film cannot be sufficiently prevented, and the defect rate Was high,
In the case of twice or more, the defective rate was significantly reduced. FIG. 11 shows the relationship between the defect rate and the slit width. It is probable that the reason why the defective rate was reduced was that the progress of cracks was prevented by the slit because the plug material did not continuously remain inside the slit. From this examination result, it is understood that setting the slit width to twice or more the plug diameter is effective in preventing crack failure.

【0044】前記実施例では、情報蓄積用容量素子の上
部にデ−タ線を配置するDRAMに適用した場合につい
て説明したが、これに限定されるものではなく、デ−タ
線の上部に情報蓄積用容量素子を配置するDRAMに適
用することもできる。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a DRAM in which a data line is arranged above an information storage capacitor is described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a DRAM in which a storage capacitor is arranged.

【0045】また、本発明はDRAMのみに適用される
ものではなく、高濃度のホウ素を含んだBPSG膜を層
間絶縁膜の一部に、かつ配線のコンタクトもしくは接続
孔の一部にプラグを使用するSRAM,FRAM,ロジ
ック等すべてのデバイスに適用することができる。
Further, the present invention is not applied only to a DRAM, but a BPSG film containing a high concentration of boron is used as a part of an interlayer insulating film and a plug is used as a part of a contact or a connection hole of a wiring. It can be applied to all devices such as SRAM, FRAM, logic, and the like.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明によれば、高濃度のホウ素を含む
酸化シリコン膜と他の層間絶縁膜との界面に発生したク
ラックがこの界面に沿ってチップ内部へと成長した場合
でも、スリットによってその進行が停止されるので、こ
のクラックに起因する配線腐食を確実に防止することが
できる。
According to the present invention, even if a crack generated at the interface between the silicon oxide film containing high concentration boron and another interlayer insulating film grows along the interface into the inside of the chip, the slit is used. Since the progress is stopped, it is possible to reliably prevent the wiring corrosion caused by the crack.

【0047】また、本発明によれば、ガ−ドリングを形
成するためのエッチング工程と、半導体チップの表面を
被うパッシベ−ション膜を開孔してパッドを形成するた
めのエッチング工程とを利用してスリットを形成するこ
とにより、製造工程を増やすことなくスリットを形成す
ることができる。
Further, according to the present invention, an etching step for forming a guard ring and an etching step for forming a pad by opening a passivation film covering the surface of a semiconductor chip are utilized. By forming the slits, the slits can be formed without increasing the number of manufacturing steps.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例であるDRAMを形成した半
導体チップの外観を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing the appearance of a semiconductor chip on which a DRAM according to one embodiment of the present invention is formed.

【図2】本発明の一実施例であるDRAMを示す半導体
チップの要所断面図である。
FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor chip showing a DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図3】本発明の一実施例であるDRAMの製造方法を
示す半導体チップの要所断面図である。
FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor chip showing a method of manufacturing a DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図4】本発明の一実施例であるDRAMの製造方法を
示す半導体チップの要所断面図である。
FIG. 4 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor chip showing a method of manufacturing a DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図5】本発明の一実施例であるDRAMの製造方法を
示す半導体チップの要所断面図である。
FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor chip showing a method of manufacturing a DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図6】本発明の一実施例であるDRAMの製造方法を
示す半導体チップの要所断面図である。
FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor chip showing the method of manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図7】本発明の一実施例であるDRAMの製造方法を
示す半導体チップの要所断面図である。
FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor chip showing the method of manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図8】本発明の一実施例であるDRAMの製造方法を
示す半導体チップの要所断面図である。
FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor chip showing a method of manufacturing a DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図9】本発明の一実施例であるDRAMの製造方法を
示す半導体チップの要所断面図である。
FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view of the semiconductor chip showing the method of manufacturing the DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図10】本発明の一実施例であるDRAMの製造方法
を示す半導体チップの要所断面図である。
FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor chip showing a method of manufacturing a DRAM according to one embodiment of the present invention;

【図11】本発明の一実施例であるDRAMの製造方法
におけるスリット幅とクラックによる不良率との関係を
示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a slit width and a defect rate due to a crack in a DRAM manufacturing method according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板(チップ) 2 p型ウエル 3 フィ−ルド酸化膜 4 チャネルストッパ層 5 ゲ−ト酸化膜 6 ゲ−ト電極 7 半導体領域(ソ−ス、ドレイン領域) 8 サイドウォ−ルスペ−サ 9 酸化シリコン膜 10 酸化シリコン膜 11 蓄積電極 11a フィン 11b フィン 12 窒化シリコン膜 13 接続孔 14 誘電体膜 15 プレ−ト電極 17 BPSG膜 18 配線 19 接続孔 20 BPSG膜 21 配線 22 接続孔 23 層間絶縁膜 24 配線 25 接続孔 26 パッシベ−ション膜 26a 酸化シリコン膜 26b 窒化シリコン膜 27 酸化シリコン膜 28 酸化シリコン膜 29 接続孔 C 情報蓄積用容量素子 DL デ−タ線 GR ガ−ドリング MA メモリアレイ P プラグ Qt メモリセル選択用MISFET S スリット(溝) SA センスアンプ列 SWL シャント用ワ−ド線 T タ−ゲットパタ−ン WL ワ−ド線 WS ワ−ドシャント YS Yセレクト線。 Reference Signs List 1 semiconductor substrate (chip) 2 p-type well 3 field oxide film 4 channel stopper layer 5 gate oxide film 6 gate electrode 7 semiconductor region (source, drain region) 8 side wall spacer 9 oxidation Silicon film 10 silicon oxide film 11 storage electrode 11a fin 11b fin 12 silicon nitride film 13 connection hole 14 dielectric film 15 plate electrode 17 BPSG film 18 wiring 19 connection hole 20 BPSG film 21 wiring 22 connection hole 23 interlayer insulating film 24 Wiring 25 Connection hole 26 Passivation film 26a Silicon oxide film 26b Silicon nitride film 27 Silicon oxide film 28 Silicon oxide film 29 Connection hole C Information storage capacitance element DL Data line GR Guard ring MA Memory array P Plug Qt Memory MISFET for cell selection S Slit (groove) SA Sense amplifier row SWL shunt word line T target pattern WL word line WS word shunt YS Y select line.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西原 晋治 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor Shinji Nishihara 5-2-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo In the semiconductor division of Hitachi, Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体チップ上に堆積した層間絶縁膜の一
部を高濃度のホウ素を含有する酸化シリコン膜で構成
し、かつ配線とシリコン基板とのコンタクトあるいは配
線と配線との接続孔の一部に半導体材料あるいは金属材
料によるプラグを有する半導体装置であって、前記ホウ
素を含有する酸化シリコン膜とその上層に堆積された層
間絶縁膜との界面よりも深く、かつその最小の幅が上記
プラグ直径の2倍以上の幅を有するスリットを前記半導
体チップの周辺部に沿って設けたことを特徴とする半導
体集積回路装置。
A part of an interlayer insulating film deposited on a semiconductor chip is composed of a silicon oxide film containing high concentration of boron, and a contact hole between a wiring and a silicon substrate or a connection hole between a wiring and a wiring is formed. A semiconductor device having a plug made of a semiconductor material or a metal material at a portion thereof, wherein the plug has a depth smaller than an interface between the boron-containing silicon oxide film and an interlayer insulating film deposited thereover, and a minimum width of the plug. A semiconductor integrated circuit device, wherein a slit having a width of at least twice the diameter is provided along a peripheral portion of the semiconductor chip.
【請求項2】請求項1記載の半導体集積回路装置であっ
て、前記半導体チップの周辺部には、前記半導体チップ
の側壁から侵入する水分を遮断するためのガ−ドリング
が設けられており、前記スリットは、前記ガ−ドリング
の外側にもうけられていることを特徴とする半導体集積
回路装置。
2. A semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a guard ring is provided at a peripheral portion of said semiconductor chip to block moisture entering from a side wall of said semiconductor chip. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the slit is provided outside the guard ring.
【請求項3】請求項1記載の半導体集積回路装置であっ
て、前記スリットはその側壁にのみ前記プラグ材料の薄
膜が堆積されていることを特徴とする半導体集積回路。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said slit has a thin film of said plug material deposited only on a side wall thereof.
【請求項4】請求項1記載の半導体集積回路装置であっ
て、前記スリットは、前記半導体チップの周辺部に沿っ
て連続的に設けられていることを特徴とする半導体集積
回路。
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said slit is provided continuously along a peripheral portion of said semiconductor chip.
【請求項5】請求項1記載の半導体集積回路装置であっ
て、前記酸化シリコン膜中のホウ素濃度が10モル%以
上であることを特徴とする半導体集積回路。
5. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the concentration of boron in the silicon oxide film is 10 mol% or more.
【請求項6】請求項1記載の半導体集積回路装置であっ
て、前記プラグを形成する半導体材料として不純物を含
有した導電性の多結晶シリコンを用いたことを特徴とす
る半導体集積回路。
6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said plug is made of conductive polycrystalline silicon containing impurities as a semiconductor material.
【請求項7】請求項1記載の半導体集積回路装置であっ
て、前記プラグを形成する金属材料としてタングステ
ン、窒化チタン、アルミニウム、銅、およびそれらの金
属を積層させた材料を用いたことを特徴とする半導体集
積回路。
7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein tungsten, titanium nitride, aluminum, copper, or a material obtained by laminating these metals is used as a metal material for forming said plug. Semiconductor integrated circuit.
【請求項8】請求項1記載の半導体集積回路装置であっ
て、前記プラグを形成する金属材料としてタングステ
ン、窒化チタン、アルミニウム、銅、およびそれらの金
属を積層させた材料を用いたことを特徴とする半導体集
積回路。
8. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein tungsten, titanium nitride, aluminum, copper, or a material obtained by laminating these metals is used as a metal material for forming said plug. Semiconductor integrated circuit.
【請求項9】請求項1記載の半導体集積回路装置であっ
て、前記半導体集積回路装置は、メモリセル選択用MI
SFETの上部に情報蓄積用容量素子を配置したスタッ
ク構造のメモリセルを備えたDRAMであり、前記ホウ
素を含有する酸化シリコン膜は前記メモリセルの上層の
層間絶縁膜の一部を構成し、かつ前記プラグは前記メモ
リセルの上層の配線間の接続孔に用いられていることを
特徴とする半導体集積回路。
9. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said semiconductor integrated circuit device has a memory cell selecting MI.
A DRAM including a memory cell having a stacked structure in which an information storage capacitor is disposed above an SFET, wherein the boron-containing silicon oxide film forms a part of an interlayer insulating film above the memory cell, and The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the plug is used in a connection hole between wirings in an upper layer of the memory cell.
【請求項10】半導体基板の主面上に第1の絶縁膜を形
成する工程と、前記第1の絶縁膜上に第1の配線を形成
する工程と、前記第1の配線上にホウ素を含有する酸化
シリコン膜からなる第2の絶縁膜を形成する工程と、前
記第2の絶縁膜上に第2の配線層を形成する工程と、前
記第2の配線上にホウ素を含有しない酸化シリコン膜を
形成する工程と、 前記第3の絶縁膜に前記第2の配線層を露出する接続孔
を開孔すると共に、前記半導体基板の主面の周辺部に前
記第3の絶縁膜と前記第2の絶縁膜との界面に達し、か
つ幅が前記接続孔の直径の2倍以上の溝を開孔する工程
と、 前記第3の絶縁膜上に膜厚が接続孔の直径の2倍以上の
半導体膜あるいは金属膜を堆積させた後に全面をドライ
エッチングして接続孔内部にのみ半導体あるいは金属の
プラグを形成し、さらに前記プラグ上に第3の配線層を
形成する工程を含むことを特徴とする半導体集積回路の
製造方法。
10. A step of forming a first insulating film on a main surface of a semiconductor substrate, a step of forming a first wiring on the first insulating film, and a step of forming boron on the first wiring. Forming a second insulating film made of a silicon oxide film containing silicon, a step of forming a second wiring layer on the second insulating film, and a silicon oxide containing no boron on the second wiring Forming a film; opening a connection hole exposing the second wiring layer in the third insulating film; and forming the third insulating film and the third hole in a peripheral portion of a main surface of the semiconductor substrate. Forming a groove reaching the interface with the second insulating film and having a width of at least twice the diameter of the connection hole; and forming a film on the third insulating film having a thickness of at least twice the diameter of the connection hole. After the semiconductor film or metal film is deposited, dry etching is performed on the entire surface and semiconductor or Forming a genus plug, method of manufacturing a semiconductor integrated circuit which comprises a step of forming a third wiring layer on the plug.
【請求項11】請求項8記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記溝を前記半導体基板野周辺部に沿
って連続的に開孔することを特徴とする半導体集積回路
装置の製造方法。
11. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8, wherein said groove is continuously opened along a peripheral portion of said semiconductor substrate. Method.
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