專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
本申請是申請日為1997年4月18日的中國專利申請97190579.7的分案申請。


圖13是用來說明這樣的半導(dǎo)體器件中的布線構(gòu)造的說明圖，圖13(a)是平面圖，圖13(b)是其XIII b-XIII b線剖面圖。在圖中，250是已在硅襯底5上邊形成的布線構(gòu)造。該布線構(gòu)造250具有沿第1方向D1延伸的、以與第1方向D1垂直的第2方向為布線寬度方向的下層布線(第1布線)1和沿該第1方向延伸的、已電連到該下層布線1上的上層布線(第2布線)2a、2b。
即，在該硅襯底5上邊介以基底絕緣膜6已形成了下層布線1，該下層布線1已用層間絕緣膜7覆蓋起來。在層間絕緣膜7上邊形成有上層布線(第2布線)2a、2b，該上層布線2a的頂端2a1通過已在該層間絕緣膜7上形成的接觸孔7a連接到上述下層布線1的頂端1a上，該上層布線2b的頂端2b1通過在該層間絕緣膜7上形成的接觸孔7b連接到了上述下層布線1的另一頂端1b上。
在這里，作為上層布線2a、2b的構(gòu)成材料，用了比較便宜的鋁等的低熔點金屬材料，此外，作為上述下層布線1的構(gòu)成材料使用了白金或鎢等的高熔點金屬，因為在該下層布線形成之后，通常要進行種種的高溫處理。
然而，作為具有上述那樣的多層布線構(gòu)造的現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件，已開發(fā)出了從例如已搭載有放大電路、振蕩電路和電源電路等的規(guī)模比較小的集成電路，到作為微處理器或存儲器件的大規(guī)模的集成電路的各種器件。特別是近些年來，作為非易失性存儲器件的一種，人們提出了一種備有作為構(gòu)成存儲器單元的電容器的強電介質(zhì)電容器的強電介質(zhì)存儲器件。
上述強電介質(zhì)電容器由相向的一對電極和由被夾在該兩電極之間的強電介質(zhì)材料構(gòu)成的電介質(zhì)層構(gòu)成，對于上述兩電極間的外加電壓與強電介質(zhì)材料的極化率之間的對應(yīng)關(guān)系具有滯后特性。即，強電介質(zhì)電容器的構(gòu)成為即使在電場(外加電壓)為零的時候，在強電介質(zhì)層內(nèi)也會剩下與外加電壓的滯后現(xiàn)象相對應(yīng)的極性的剩余極化，在上述強電介質(zhì)存儲器件中，采用用強電介質(zhì)電容器的剩余極化來表示存儲數(shù)據(jù)的辦法，實現(xiàn)了存儲數(shù)據(jù)的非易失性。
圖14和圖15是用來說明現(xiàn)有的強電介質(zhì)存儲器件的說明圖。圖14的平面圖示出了該強電介質(zhì)存儲器件的存儲單元陣列。圖15(a)是該圖14中的XVa-XVa線部分的剖面圖。圖15(b)是圖14中的XVb-XVb線部分的剖面圖，圖15(c)是圖14中的XVc-XVc線部分的剖面圖。
在圖中，200是構(gòu)成強電介質(zhì)存儲器件的存儲單元陣列，在其硅襯底201上邊，沿第1方向D1排列有多個晶體管區(qū)域220a，該硅襯底201的晶體管區(qū)域200a以外的部分上已形成了器件隔離絕緣膜202。
此外，在沿著第1方向D1的一列晶體管區(qū)域220a的兩側(cè)，介以第1層間絕緣膜203在器件隔離膜202上邊作為單元板(Cellplate)電極形成有下部電極(第1電極)211。該下部電極211由白金、銥、鎢、鈦等的高熔點金屬材料構(gòu)成，具有沿上述第1方向延伸的帶狀平面形狀。在該下部電極的表面上已形成了強電介質(zhì)層213。
此外，在下部電極211表面的強電介質(zhì)層213上邊，與上述各晶體管區(qū)域220a對應(yīng)地形成了由白金，銥，鎢，鈦等的高熔點金屬材料構(gòu)成的上部電極(第2電極)212。即，在上述強電介質(zhì)層213上邊，沿上述第1方向D1配置有多個上部電極212。各上部電極212的平面形狀已變成為以上述第1方向D1為長邊的長方形形狀，此外，由圖14可知，該各上部電極212的面積已變得比下部電極211的面積小。在這里，強電介質(zhì)電容器210，由上述下部電極211、上部電極212以及位于它們之間的強電介質(zhì)層213構(gòu)成，上述強電介質(zhì)層213的表面和上述下部電極211的表面已被第2層間絕緣膜204覆蓋。
此外，在這里，為了減小該強電介質(zhì)電容器210的特性離散，即為了減小強電介質(zhì)層的極化率的離散，且為了減小特性變動，即減小極化率的隨時間性變化，考慮在下部電極211內(nèi)所產(chǎn)生的熱應(yīng)力等，來設(shè)定上述相鄰的上部電極212間的距離或上部電極212在下部電極211上所占的面積。
此外，在把上述晶體管220a夾在中間相向的一對下部電極211之間，把一對字線(第2布線)223a、223b配置為跨于排成為一列的多個晶體管區(qū)域220a上邊。在該各晶體管區(qū)域220a中的該字線223a、223b的兩側(cè)，已形成了構(gòu)成存儲單元的存儲器晶體管220的源擴散區(qū)域222和漏擴散區(qū)域221。位于上述字線223a和223b的各晶體管區(qū)域220a上邊的部分，已構(gòu)成了上述存儲器晶體管220的柵極電極，介以柵絕緣膜202a位于襯底表面上邊。上述擴散區(qū)域221、222和字線223a、223b的表面已被上述第1和第2層間絕緣膜203和204覆蓋。此外，在圖14中，這些層間絕緣膜已被略去。
上述各晶體管區(qū)域202a中的位于一對字線223a和223b之間的源擴散區(qū)域222，通過已在上述第1、第2層間絕緣膜203、204上形成的接觸孔205b，連接到沿與上述第1方向D1垂直的第2方向延伸的位線233b上。此外，位于上述各晶體管區(qū)域220a中的相向的字線223a、223b的外側(cè)的漏擴散區(qū)域221，已被用連接布線233a連接到上述上部電極212上。即，上述連接布線233a的一個頂端介以在上述第2絕緣膜204上形成的接觸孔204a連接到上述上部電極212上，上述連接布線233a的另一頂端側(cè)通過在上述第1、第2絕緣膜203、204上形成的接觸孔205a連接到漏擴散區(qū)域221上。
另外，上述下部電極211的兩個頂端211a和211b，通過在上述各層間絕緣膜203、204上形成的接觸孔208a、208b，連接到上層布線206a、206b上。還有，在上述下部電極211的表面形成的強電介質(zhì)層213，在下部電極211的、與上述上層布線206a、206b相連的部分上已被除去。
在這里，上述上部電極211和強電介質(zhì)層213是在上述層間絕緣膜203上邊依次形成鈦或白金等的金屬材料、和強電介質(zhì)材料的膜，然后使該膜形成圖形而構(gòu)成的。上述上部電極212則是在上述強電介質(zhì)層213上邊形成鈦或白金等的金屬材料的膜，然后使該膜形成圖形而構(gòu)成的。此外，上述位線233b和連接布線233a，以及上層布線206a和206b是使已在上述層間絕緣膜204上邊形成的鋁等的金屬膜圖形化而構(gòu)成的。上述字線223a、223b，則是使在柵絕緣膜202a和器件隔離絕緣膜202上形成的多晶硅膜圖形化而構(gòu)成的。
上述第1層間絕緣膜203由NSG(氧化硅系)或BPSG(硼磷摻雜氧化硅)等的絕緣材料構(gòu)成，第2層間絕緣膜204，由例如PSG(摻磷氧化硅)構(gòu)成。
此外，作為構(gòu)成上述強電介質(zhì)電容器的強電介質(zhì)層213的強電介質(zhì)材料，大家知道有KNO3、PbLa2O3-ZrO2-TiO2和PbTiO3-PbZrO3等。此外，在PCT國際公開第WO93/12542號公報中，公布了適合于強電介質(zhì)存儲器件的、與PbTiO3-PbZrO3相比疲勞極端之小的強電介質(zhì)材料。
即使在這樣的強電介質(zhì)存儲器件中，在存儲單元陣列以外的外圍電路部分中也采用了示于圖13(a)，(b)的布線構(gòu)造250。但是，在用與上述的那種存儲單元陣列200的下部電極211相同的構(gòu)成材料，比如白金等構(gòu)成該布線構(gòu)造250的下層布線1的情況下，若從簡化加工工藝的觀點來看，則如圖13(c)所示，在下層布線1的表面的、與上層布線2a、2b之間的連接部分以外的區(qū)域上，維持剩下將成為強電介質(zhì)電容器的電介質(zhì)層的強電介質(zhì)材料3不變是有利的。
其次，簡單地對動作進行說明。
在這樣構(gòu)成的強電介質(zhì)存儲器件中，當(dāng)選擇例如字線223a，接著驅(qū)動下部電極211之一(例如，圖14所示的最上邊的下部電極)使其電壓電平變成為與邏輯電壓“H”對應(yīng)的電平時，已在該下部電極上邊形成的強電介質(zhì)電容器210的數(shù)據(jù)將通過連接布線233a和晶體管220，對各位線進行讀出。而與已讀出到各位線233b上的存儲數(shù)據(jù)被讀出放大器(沒有畫出來)放大后輸往到強電介質(zhì)存儲器件的外部。之后，使上述下部電極211的電壓電平變成為邏輯電壓“L”對應(yīng)的電平，使上述字線223a變成為非被選狀態(tài)結(jié)束讀出。
然而，如圖13的現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件所示，若在多層構(gòu)造中的下層布線1是用白金等的熱膨脹系數(shù)大的導(dǎo)電性材料構(gòu)成的話，由于用高溫處理工藝形成的下層布線1在常溫下進行收縮，故結(jié)果將變成為對已連接到它上邊的上層布線2a、2b加上大的拉力。特別是在上述下層布線1的平面形狀為細(xì)長形狀的情況下，加在與上述上層布線2a、2b之間連接部分上的下層布線1的熱應(yīng)力將變得非常大，存在著在該下層布線1與上層布線2a，2b之間的連接部分處將會產(chǎn)生斷線，或者上層布線2a、2b斷線的危險。就存在著象這樣地在上述下層布線1上所產(chǎn)生的熱應(yīng)力將變成在得到半導(dǎo)體器件中的高可靠性方面的障礙的問題。
此外，即使應(yīng)用了示于圖14和圖15的現(xiàn)有的強電介質(zhì)電容器的強電介質(zhì)器件中，由于本身為單元板電極的下部電極211是帶狀平面形狀，所以加在與上述上層布線206a、206b之間的連接部分上的下部電極211的熱應(yīng)力將變得非常大，存在著在該下層布線211與上層布線206a，206b之間的連接部分處將會產(chǎn)生斷線，或者上層布線206a、206b斷線的危險。此外，在強電介質(zhì)存儲器件中，除因上述那樣的斷線而引起的可靠性降低的問題之外，還存在著下述問題上述下部電極211的熱應(yīng)力對其上邊的強電介質(zhì)層213也有影響，起因于這種影響有時會產(chǎn)生強電介質(zhì)電容器的特性的離散和特性的劣化，從而將招致強電介質(zhì)存儲器件的性能或可靠性降低。
為達到上述目的，第1方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件具備沿第1方向伸展且具有以與該第1方向垂直的第2方向為布線寬度方向的內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1布線；與該第1布線電連接，受該第1布線應(yīng)力的影響的第2布線，且把上述第2布線的與上述第1布線相連的頂端彎曲成與對上述第1方向成規(guī)定角度的方向平行。
第2方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在第1方面所述的半導(dǎo)體器件中，把上述第2布線的與上述第1布線相連的頂端彎曲成與對上述第1方向垂直的第2方向平行。
第3方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件具備沿第1方向伸展且具有以與該第1方向垂直的第2方向為布線寬度方向的內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1布線；與該第1布線的頂端電連接，受該第1布線的應(yīng)力的影響的第2布線，且把上述第2布線的與上述第1布線相連的頂端配置為沿著上述第1布線且朝向該第1方向的內(nèi)側(cè)延伸。
第4方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件具備內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1布線；與該第1布線電連接，受該第1布線的應(yīng)力的影響的第2布線，并具有在其一部分上已形成了彎曲部分的構(gòu)造。
第5方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在第4方面所述的半導(dǎo)體器件中，把上述第1布線的除已與上述第2布線相連的頂端之外的本體，使之成為鋸齒狀的平面形狀那樣地做成為在多個部位彎曲的構(gòu)造。
第6方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在第5方面所述的半導(dǎo)體器件中，僅用與除和上述第1方向垂直的方向之外的方向平行的斜布線部分，或者僅用該斜布線部分和與上述第1方向平行的布線部分構(gòu)成。
第7方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件具備沿第1方向伸展且具有以與該第1方向垂直的第2方向為布線寬度方向的內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1布線；與該第1布線電連接，受該第1布線的應(yīng)力的影響的第2布線，并把上述第1布線做成為將其全體分割成多個布線部分的構(gòu)造，使上述第1布線的各個布線部分進行電連接，使之形成從該第1布線的一端一側(cè)到另一端一側(cè)的規(guī)定的電流路徑。
第8方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件具備沿第1方向伸展且具有以與該第1方向垂直的第2方向為布線寬度方向的內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1布線；與該第1布線電連接，受該第1布線的應(yīng)力的影響的第2布線，做成為具有把除已與上述第2布線連接的頂端之外的本體的一部分切掉形成了上述第1布線的、與另一部分比，布線寬度狹窄的窄布線寬度部分的構(gòu)造。
第9方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在第8方面所述的半導(dǎo)體器件中，把上述狹窄布線寬度部分形成為在其布線路徑上的規(guī)定位置上，從其兩側(cè)把上述第1布線本體切一切口。
第10方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在第9方面所述的半導(dǎo)體器件中，使上述狹窄布線部分的側(cè)邊和與上述第1方向垂直的方向之外的方向平行。
第11方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在第8方面所述的半導(dǎo)體器件中，把上述第1布線本體做成為下述構(gòu)造分別具有至少一個把該本體從其一方的側(cè)邊一側(cè)切除一部分而形成的第1狹窄部分和把該本體從其另一方的側(cè)邊一側(cè)切除一部分而形成的第2狹窄部分。
第12方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在第11方面所述的半導(dǎo)體器件中，把上述第1、第2狹窄布線部分的布線寬度做成為比上述第1布線的本體中的該狹窄布線部分以外的部分的布線寬度的1/2還小，并用該第1、第2狹窄部分的切口截斷沿著該第1布線的中心線的電流路徑。
第13方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在第11方面所述的半導(dǎo)體器件中，使上述第1、第2狹窄布線部分中的切口所處的一側(cè)的側(cè)邊，與除和上述第1方向垂直的方向以外的方向平行。
第14方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，具備沿第1方向伸展且具有以與該第1方向垂直的第2方向為布線寬度方向的內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1布線；與該第1布線電連接，受該第1布線的應(yīng)力的影響的第2布線，并把上述第1布線做成為具有如下構(gòu)造在除已與上述第2布線連接的頂端之外的本體上形成的貫通開口。
第15方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在第14方面所述的半導(dǎo)體器件中，把上述貫通開口的平面形狀做成為在上述第1方向上的尺寸比與該第1方向垂直的第2方向上的尺寸短的長方形形狀。
第16方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在第1～15的任一方面的半導(dǎo)體器件中，用白金，銥，鈦，或鎢構(gòu)成上述第1布線，并在該第1布線的表面上已形成由強電介質(zhì)構(gòu)成的絕緣層。
第17方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是一種具有多個由晶體管和強電介質(zhì)電容器構(gòu)成的存儲單元的存儲器件，該強電介質(zhì)電容器由內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1電極，位于與第1電極相向處的第2電極，和位于該第1、第2電極之間的強電介質(zhì)層構(gòu)成，并使上述第1電極具有在其一部分上已形成了彎曲部分的構(gòu)造。
第18方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是一種具有多個由晶體管和強電介質(zhì)電容器構(gòu)成的存儲單元的存儲器件，該強電介質(zhì)電容器由沿第1方向上延伸的、內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1電極，位于與第1電極相向處的第2電極，和位于該第1、第2電極之間的強電介質(zhì)層構(gòu)成，且把該第1電極構(gòu)成為將其全體分割成多個電極部分，使各個電極部分都進行電連接，以形成從該第1電極的一端一側(cè)到另一端一側(cè)的規(guī)定的路徑。
第19方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在第17方面所述的半導(dǎo)體器件中，把上述第1電極的除去兩頂端之外的本體，做成為在多個部位彎曲使之成為鋸齒狀的平面形狀的構(gòu)造。
第20方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，是在第19方面所述的半導(dǎo)體器件中，具備分別由多個存儲單元構(gòu)成的第1、第2存儲單元群；與上述第1、第2存儲單元群對應(yīng)的第1、第2位線群；由設(shè)置為與上述第1、第2存儲單元群對應(yīng)，用于開關(guān)控制構(gòu)成對應(yīng)的存儲單元群的存儲單元的晶體管的多個字線構(gòu)成的第1、第2字線群；連接到和上述第1、第2位線群中的各個位線上，讀出該位線上的存儲數(shù)據(jù)的讀出放大器，并構(gòu)成為把構(gòu)成上述各存儲單元的強電介質(zhì)電容器的第1電極連接到用來把規(guī)定的驅(qū)動電壓加到該電極上的單元板線上，把構(gòu)成上述第1存儲單元群的存儲單元的強電介質(zhì)電容器的第2電極，通過上述第1存儲單元群的晶體管，連接到上述第1位線群的對應(yīng)的位線上，把構(gòu)成上述第2存儲單元群的存儲單元的強電介質(zhì)電容器的第2電極，通過上述第2存儲單元群的晶體管，連接到上述第2位線群的對應(yīng)的位線上，同時選擇上述第1字線群的一條字線和上述第2字線群的一條字線，把互補數(shù)據(jù)讀出到上述兩位線群的對應(yīng)的位線上。
圖2(a)的平面圖示出了本發(fā)明的實施例2的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造，圖2(b)是其剖面圖。
圖3的平面圖示出了本發(fā)明的實施例3的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。
圖4的平面圖示出了本發(fā)明的實施例4的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。
圖5(a)的平面圖示出了本發(fā)明的實施例5的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。圖5(b)的平面圖示出的是本發(fā)明的實施例5的變形例的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。
圖6的平面圖示出了本發(fā)明的實施例6的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。
圖7(a)的平面圖示出了本發(fā)明的實施例7的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。圖7(b)的平面圖示出的是本發(fā)明的實施例7的變形例的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。
圖8(a)的平面圖示出了本發(fā)明的實施例8的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。圖8(b)的平面圖示出的是本發(fā)明的實施例8的變形例1的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。圖8(c)的平面圖示出的是本發(fā)明的實施例8的變形例2的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。
圖9(a)的平面圖示出了本發(fā)明的實施例9的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。圖9(b)的平面圖示出的是本發(fā)明的實施例9的變形例的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。
圖10的平面圖示出的是本發(fā)明的實施例10的強電介質(zhì)存儲器件的存儲單元陣列。
圖11(a)示出了圖10中的XIa-XIa線的剖面圖部分；圖11(b)示出了圖10中的XIb-XIb線的剖面圖部分；圖11(c)示出了圖10中的XIc-XIc線的剖面圖部分。
圖12(a)是用來說明本發(fā)明的實施例10的強電介質(zhì)存儲器件動作的圖，圖12(b)是用來說明本發(fā)明的實施例10的變形例的強電介質(zhì)存儲器件動作的圖。
圖13(a)的平面圖示出了現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。圖13(b)的平面圖示出的是其剖面圖。
圖14是現(xiàn)有的強電介質(zhì)存儲器件器件的存儲單元陣列的平面圖。
圖15(a)是圖14的XVa-XVa線部分的剖面圖；圖15(b)是圖14的XVb-XVb線部分的剖面圖；圖15(c)是圖14的XVc-XVc線部分的剖面圖。
圖1是用于說明本發(fā)明的實施例1的半導(dǎo)體器件的圖，圖1(a)的平面圖示出了本發(fā)明的實施例1的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造，圖1(b)是其Ib-Ib線剖面圖。
在圖中，10是半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。該布線構(gòu)造10具有沿第1方向伸展且以與該第1方向垂直的第2方向為布線寬度方向的，內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)11，和與該下層布線11電連接，受該下層布線11的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)12a、12b。
其中，上述下層布線11是使在硅襯底5上邊介以基底絕緣膜6形成的白金層圖形化后構(gòu)成的，上層布線12a、12b，則把介以層間絕緣膜7在該白金層上邊形成的鋁層刻制成圖形后構(gòu)成。此外，上層布線12a、12b的構(gòu)造是使其頂端12a1、12b1相對于該頂端以外的本體12a2、12b2已垂直地彎曲。該本體12a2、12b2位于與沿上述第1方向D1延伸的下層布線11平行，而上述已彎曲的頂端12a1、12b1則位于與和上述第1方向D1垂直的第2方向D2平行。
上述上層布線12a的頂端12a1位于上述下層布線11的一個頂端11a上邊，并通過已形成在上述層間絕緣膜7上的接觸孔7a與該下層布線11的一個頂端11a相連。此外，上述上層布線12b的頂端12b1位于上述下層布線11的另一頂端11b上邊，并通過已形成于上述層間絕緣膜7上的接觸孔7b與該下層布線11的另一頂端11b相連。還有，在圖1(a)中，基底絕緣膜6和層間絕緣膜7皆已略去。
在這樣構(gòu)成的實施例1中，由于已把上述上層布線12a、12b的與下層布線11相連的頂端12a1、12b1彎曲成使得對于該下層布線11所延伸的第1方向D1垂直的第2方向D2變成為平行，所以，借助于在上述下層布線11上發(fā)生的上述第1方向D1的拉伸應(yīng)力使上述第2布線的頂端12a1、12b1變形使該應(yīng)力變得緩和。因此，可以抑制因上述熱應(yīng)力引起的下層布線11和上層布線12a、12b之間的連接部分或上層布線12a、12b的一部分產(chǎn)生斷線，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
此外，在上述實施例1中，作為下層布線11，雖然示出的是把在襯底表面的絕緣膜上邊形成的白金層制成圖形后構(gòu)成的，但在下層布線11的一部分構(gòu)成強電介質(zhì)電容器等的下部電極的情況下，下層布線11也可以是使在襯底表面的絕緣膜上邊順次形成的白金層和強電介質(zhì)制成圖形后構(gòu)成。即，也可使下層布線11做成為在構(gòu)成它的白金層的表面上除去與上層布線12a、12b之間的連接部分之外形成了強電介質(zhì)層的構(gòu)造。
還有，在本實施例1中，作為半導(dǎo)體器件的多層布線構(gòu)造，雖然示出的是示于圖1的布線構(gòu)造10，但本實施例1的半導(dǎo)體器件，除該布線構(gòu)造10外，也可以是具有示于圖12的現(xiàn)有的布線構(gòu)造250的構(gòu)造。例如，即使在本實施例1的半導(dǎo)體器件中，在下層布線的長度短等波及到連接該下層布線的其它布線上的下層布線的熱應(yīng)力的影響小的部分中，作為多層布線構(gòu)造也可以用現(xiàn)有的布線構(gòu)造250。
實施例2圖2是用于說明本發(fā)明的實施例2的半導(dǎo)體器件的圖，圖2(a)的平面圖示出了本發(fā)明的實施例2的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造，圖2(b)是其IIb-IIb線剖面圖。
在圖中，20是本實施例2的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。該布線構(gòu)造20，與上述實施例1一樣，具備沿第1方向D1伸展且以與該第1方向垂直的第2方向為布線寬度方向的，內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)11，和與該下層布線11電連接，受該下層布線11的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)22a、22b。
其中，上述上層布線22a、22b，則是使介以層間絕緣膜7在構(gòu)成該下層布線11的白金層上邊形成的鋁層制成圖形后構(gòu)成的。此外，上述上層布線22a的構(gòu)造是使其頂端22a1相對于該頂端以外的本體22a2已垂直地彎曲。該本體22a2位于與沿上述第1方向D1垂直的第2方向D2平行，而上述已彎曲的頂端22a1則位于與和上述第1方向D1平行，且向著該下層布線11的內(nèi)側(cè)延伸。該頂端22a1位于上述下層布線11的一個頂端11a上邊，并通過已在上述層間絕緣膜7上形成的接觸孔7a與該下層布線11的一個頂端11a相連。
上述上層122b已變成為使其頂端22b1相對于該頂端以外的本體22b2已彎回去的構(gòu)造，該本體22b2位于與上述第1方向D1平行。此外，上述已彎回去的頂端22b1由上述與第1方向D1平行的頂端部分22b11和垂直于第1方向D1的第2方向D2平行的部分22b12構(gòu)成。上述部分22b11位于上述下層布線11的另一頂端11b上邊，并通過已在上述層間絕緣膜7上形成的接觸孔7b與該下層布線11的的另一頂端11b相連。還有，在圖2(a)中，基底絕緣膜6和層間絕緣膜7已略去。
在這樣構(gòu)成的實施例2中，把上述上層布線22a、22b的與下層布線11相連的頂端22a1配置為使其頂端部分22b11沿該下層布線11向著下層布線的內(nèi)側(cè)延伸，所以，結(jié)果就變成為連到上述上層布線22a的頂端22a1上的本體部分22a2以及連到上層布線22b的頂端部分22b11上的部分22b12對于上述下層布線11所延伸出來的第1方向D1變成為規(guī)定的角度。因此，上述上層布線22a的本體22a2和上層布線22b的一部分22b12，借助于在上述下層布線11上發(fā)生的上述第1方向D1的拉伸應(yīng)力發(fā)生變形使該應(yīng)力變得緩和。結(jié)果是，可以抑制因上述應(yīng)力而引起的下層布線11和上層布線22a、22b之間的連接部分等產(chǎn)生斷線，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
還有，在本實施例2中，雖然作為半導(dǎo)體器件的多層布線構(gòu)造，示出的是圖2所示的布線構(gòu)造20，但本實施例2的半導(dǎo)體器件，除該布線構(gòu)造20外，也可以是具有示于圖1的布線構(gòu)造10和示于圖12的現(xiàn)有的布線構(gòu)造250之中的所希望的構(gòu)造的布線構(gòu)造。
此外，在上述實施例1、2中，雖然用連到它上邊的上層布線使在下層布線11中發(fā)生的熱應(yīng)力得到緩和，但也可以使在下層布線中發(fā)生的熱應(yīng)力在該布線內(nèi)部進行緩和。以下，作為實施例3對這樣的構(gòu)成的布線構(gòu)造進行說明。
實施例3圖3是用來說明本發(fā)明的實施例3的半導(dǎo)體器件的平面圖，并示出了該半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。
在圖中，30是本實施例3的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。其剖面構(gòu)造和現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造250中的布線構(gòu)造一樣。該布線構(gòu)造30，具有內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)31，和與該下層布線31電連接，受該下層布線31的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)2a、2b。
其中，上述下層布線31是把介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的白金層制成圖形而構(gòu)成的，其一個頂端31a通過已形成于層間絕緣膜上的接觸孔7a連接到上述上層布線2a的頂端2a1上，其另一頂端31b則通過已形成于層間絕緣膜上的接觸孔7b連接到上述上層布線2b的頂端2b1上。
上述下層布線31在上述兩個接觸孔7a、7b間的中間部位上有兩個彎曲部分32a、32b。即，上述下層布線31由從其一個頂端31a沿上述第1方向D1延伸到布線中央部分的第1橫邊部分31c，從其另一頂端31b沿上述第1方向D1延伸到布線中央部分、與上述第1橫邊部分31c平行的第2橫邊部分31d，位于該下層布線的中央，與上述兩橫邊部分31c、31d相連且和與上述第1方向D1垂直的第2方向平行的縱邊部分31e構(gòu)成。該縱邊部分31e與上述第1橫邊部分31c之間的連接部分和該縱邊31e和與上述第2橫邊部分31d之間的連接部分分別已變成上述彎曲部分32a、32b。除此之外的構(gòu)成與現(xiàn)有的布線構(gòu)造250相同。
在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的實施例3中，由于已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力的下層布線31已變成為在其中央具有2個彎曲部分32a、32b的構(gòu)造，所以結(jié)果變成為該彎曲部分將因發(fā)生在該下層布線31的長邊方向D1上的拉伸應(yīng)力而變形。因此，該拉伸應(yīng)力得以緩和，可以抑制因上述應(yīng)力使下層布線31與上層布線2a、2b之間的連接部分或上層布線的一部分等發(fā)生斷線的現(xiàn)象，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
此外，在本實施例3中，作為半導(dǎo)體器件的多層布線構(gòu)造，雖然示出的是示于圖3的布線構(gòu)造30，但本實施例3的半導(dǎo)體器件，除該布線構(gòu)造30外，也可以是示于圖1的布線構(gòu)造10，示于圖2的布線構(gòu)造20以及示于圖12的現(xiàn)有的布線構(gòu)造250的構(gòu)造中的所希望的構(gòu)造。
實施例4圖4是用來說明本發(fā)明的實施例4的半導(dǎo)體器件的平面圖，示出的是該半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造。
該實施例4的布線構(gòu)造做成為使得借助于該下層布線的彎曲部分使在下層布線(第1布線)的內(nèi)部產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力緩和，而且，取決于將被加上上述拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的上層布線(第2布線)的引出方向，還將緩和波及到該上層布線中的上述應(yīng)力的影響，可以說從原理上說是把上述實施例1的布線構(gòu)造10與實施例2的布線構(gòu)造20組合了起來。
以下，用圖4簡單地進行說明。圖中，40是本實施例4的半導(dǎo)體器件中的布線構(gòu)造，與圖1、圖3相同的標(biāo)號表示與上述實施例1、3中的部分是相同的部分。
該布線構(gòu)造40，具有內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)41，和與該下層布線41電連接，受該下層布線41的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)12a、12b。其中，上述下層布線41，是把介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的白金層制成圖形而構(gòu)成的，上述上層布線12a、12b是把介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的鋁層制成圖形而構(gòu)成的。此外，上述上層布線12a已成為使其頂端12a1相對于除該頂端外的本體12a2垂直地進行了彎曲的構(gòu)造。
上述上層布線12a的頂端12a1位于上述下層布線41的一個頂端41a上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7a連接到下層布線41a的頂端41a上，而上述上層布線2b的頂端2b1則位于上述下層布線41的另一頂端41b上，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7b連接到上述下層布線41的頂端41b上。
上述下層布線41在上述兩接觸孔7b的近旁部位上有一個彎曲部分42a。即，上述下層布線41具有從其一端41a沿上述第1方向D1一直延伸到另一端41b的近旁的橫邊部分41c和從上述另一端41b沿與上述第1方向D1垂直的第2方向D2延伸且與上述橫邊部分41c相連的縱邊部分41d。該縱邊部分41d和上述橫邊部分41c之間的連接部分變成了上述彎曲部分42a。
在上述這樣的構(gòu)成的實施例4中，加在上述上層布線12a上的拉伸應(yīng)力，因該布線12a的彎曲部分12a1的變形而被緩和，而加在上述上層布線2b上的拉伸應(yīng)力則因下層布線41的彎曲部分42a的變形而得以緩和。這樣一來，與上述各實施例一樣，可以抑制因在上述下層布線41上所產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力而引起的上層布線12a、12b與下層布線41之間的連接部分或該上層布線的一部分等發(fā)生斷線，可以提高半導(dǎo)體器件中的可靠性。
在實施例4中，作為下層布線雖然示出的是具有一個彎曲部分，但下層布線也可以是在2個部位上有彎曲部分。
在上述實施例4中，雖然示出的是把實施例1中的上層布線的構(gòu)造和實施例3中的下層布線的構(gòu)造進行組合后的構(gòu)造，但是，也可以把實施例1中的下層布線構(gòu)造與實施例2中的布線構(gòu)造組合起來實現(xiàn)緩和下層布線的應(yīng)力的布線構(gòu)造。
在本實施例4中，作為半導(dǎo)體器件的多層布線構(gòu)造，雖然示出的是圖4的布線構(gòu)造40，但本實施例4的半導(dǎo)體器件，除該布線構(gòu)造40外，也可以是示于圖1的布線構(gòu)造10，示于圖2的布線構(gòu)造20，示于圖3的布線構(gòu)造30，以及示于圖12的現(xiàn)有的布線構(gòu)造250的構(gòu)造中所希望的構(gòu)造。
實施例5圖5是用來說明本發(fā)明的實施例5的半導(dǎo)體器件的平面圖，示出的是該半導(dǎo)體器件中的布線構(gòu)造。
示于本圖5的布線構(gòu)造，是發(fā)展了實施例3的布線構(gòu)造30的布線構(gòu)造，把上述下層布線31做成為在其6個部位上有彎曲部分的構(gòu)造，因此，更有效地緩和在下層布線上所產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力。在這種構(gòu)成的下層布線中，在已把上述第1方向D1上的接觸孔7a、7b間的距離做成為恒定的情況下，與上述各實施例中的下層布線比布線長度將變長。
以下，用圖5簡單地進行說明。圖中，50是本實施例5的半導(dǎo)體器件中的布線構(gòu)造，其剖面構(gòu)造與現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造250中的剖面構(gòu)造相同。
該布線構(gòu)造50具備在內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)51，和與該下層布線51電連接，受該下層布線51的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)2a、2b。上述上層布線2a的頂端2a1位于上述下層布線51的一個頂端51a上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7a連接到上述下層布線51的頂端51a上，而上述上層布線2b的頂端2b1則位于上述下層布線51的另一頂端51b上，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7b連接到上述下層布線51的頂端51b上。
其中，上述下層布線51是把介以絕緣膜在硅襯底上邊形成的白金層制成圖形后構(gòu)成的，在上述兩接觸孔7a、7b間的部位具有6個彎曲部分52a～52f。即，上述下層布線51的除去兩端51a、51b之外的本體51c，由與第1方向D1平行的第1～第4橫邊部分51c11～51c14及和與第1方向D1垂直的第2方向D2平行的第1～第3縱邊部分51c21～51c23構(gòu)成，變成為使上述各縱邊部分與橫邊部分交互聯(lián)結(jié)的構(gòu)造。相鄰的縱邊部分和橫邊部分之間的連接部分則分別變成上述彎曲部分52a～52f，結(jié)果，上述下層布線51作為全體來說其平面形狀變成為鋸齒形狀。
此外，該下層布線51的上述兩接觸孔7a、7b間的長度L51與鋸齒形狀的擺幅W51之間的比率(L51/W51)做成為2。從實驗結(jié)果已經(jīng)證實，在滿足L51/W51≤10的條件下，應(yīng)力緩和的效果將變得顯著。
在這樣構(gòu)成的實施例5中，由于在下層布線51上，與實施例3的下層布線31比已形成了更多的彎曲部分52a～52f，所以結(jié)果將變成為下層布線中的橫方向的拉伸應(yīng)力因上述6個彎曲部分的變形而被緩和，與上述實施例3比，該應(yīng)力緩和可以進行得更充分。
還有，使上述實施例5中的鋸齒狀的下層布線的構(gòu)造與實施例1或?qū)嵤├?中的上層布線構(gòu)造進行組合也是可能的，在這種情況下，可以更有效地抑制因上層布線中的拉伸應(yīng)力引起的斷線等的發(fā)生。
下層布線51的本體51c的鋸齒形狀，并不限于(如圖5(a)所示)橫邊部分與第1方向，縱邊部分與第2方向平行的形狀。
圖5(b)示出了本實施例5的變形例的布線構(gòu)造，在該變形例的布線構(gòu)造中，代替上述實施例5的下層布線51的縱邊部分51c21～51c23，在第1和第2方向間的方向上，下層布線具有平行的多條斜邊部分。
在圖5(b)中，55是實施例5的變形例的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造，與圖5(a)相同的標(biāo)號表示與上述實施例5中的部分相同的部分。
該布線構(gòu)造55具有沿第1方向D1伸展的內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)56，和與該下層布線56電連接，受該下層布線56的熱應(yīng)力影響的上層布線(第2布線)2a、2b。上述上層布線2a的頂端2a1位于上述下層布線56的一端56a上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7a連接到上述下層布線56的頂端56a上，而上述上層布線2b的頂端2b1則位于上述下層布線56的另一端56b上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7b連接到上述下層布線56的端部56b上。
其中，上述下層布線56是把介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的白金層制成圖形而構(gòu)成的，在上述兩接觸孔7a、7b間的部位上有8個彎曲部分57a～57h。即，上述下層布線56的本體56c由與第1方向D1平行的第1～第5橫邊部分56c11～56c15，與對于第1方向D1約成+45°的方向平行的第2、第3縱邊部分56c22、56c23，與對于第1方向D1約成-45°的方向平行的第1、第4縱邊部分56c21、56c24構(gòu)成，變成為上述各橫邊部分與斜邊部分交互聯(lián)結(jié)的構(gòu)造。相鄰的縱邊部分和橫邊部分之間的連接部分則分別變成上述彎曲部分57a～57h，結(jié)果，上述下層布線56作為全體來說其平面形狀變成為鋸齒形狀。
在這樣構(gòu)成的實施例5的變形例中，由于已把具有鋸齒狀的平面形狀的下層布線56構(gòu)成為使平行于第1方向D1的橫邊部分和對于第1方向D1成45°角的斜邊部分交互地排列，所以可以減小具有鋸齒狀的平面形狀的下層布線56的、與上述第1方向D1垂直的第2方向上的尺寸，且與上述實施例5的相應(yīng)面積比，該下層布線56在基板上所占的面積得以減小。
另外，在本實施例5中，作為半導(dǎo)體器件的多層布線構(gòu)造，雖然示出的是圖5(a)的布線構(gòu)造50和作為其變形例的布線構(gòu)造55(參看圖5(b))，但是，本實施例5及其變形例的半導(dǎo)體器件，除上述布線構(gòu)造50和55之外，也可以是示于上述各實施例1～4中的布線構(gòu)造10、20、30、40，以及示于圖12中的現(xiàn)有的構(gòu)造250中的具有所要的構(gòu)造的布線構(gòu)造。此外，作為本實施例5的變形例也可以考慮具有上述布線構(gòu)造50和55兩者的布線構(gòu)造。
實施例6圖6是用來說明本發(fā)明的實施例6的半導(dǎo)體器件的平面圖，示出的是該半導(dǎo)體器件中的布線構(gòu)造。
圖6所示的布線構(gòu)造，是一種把下層布線分割成多個布線部分并把每一布線部分彼此間用另外的布線進行連接的布線構(gòu)造，是使在上述下層布線中所發(fā)生的拉伸應(yīng)力分散緩和的布線構(gòu)造。其中，基本上下層布線的長度及其拉伸應(yīng)力處于一種比例關(guān)系，必須在其應(yīng)力可以容許的范圍內(nèi)決定下層布線的分割后的長度。
以下，用圖6簡單地進行說明。圖中，60是本實施例6的半導(dǎo)體器件中的布線構(gòu)造，其剖面構(gòu)造與現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造250中的構(gòu)造相同。
該布線構(gòu)造60具備沿第1方向D1延伸、以與該第1方向D1垂直的第2方向D2的方向為布線寬度方向的、內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)61，和與該下層布線61電連接，受該下層布線61的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)2a、2b。
其中，上述下層布線61是把介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的白金層制成圖形而構(gòu)成的，其構(gòu)造為全體被分割成兩個布線部分，即分割成第1、第2布線部分61a、61b，且用連接布線2c把它們電連接起來。
上述上層布線2a、2b和連接布線2c是使介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的鋁層制成圖形而構(gòu)成的，上述上層布線2a的頂端2a1位于上述第1布線部分61a的一個頂端61a1上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7a連接到上述一個頂端61a1上，而上述上層布線2b的頂端2b1則位于上述第2布線部分61b的另一頂端61b2上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7b連接到該另一頂端61b2上。上述上層布線2a從上述接觸孔開始沿與第1方向相反的方向延伸，而上述上層布線2b則從上述接觸孔7b開始沿第1方向D1延伸。
上述上層布線2c的一端2c1位于上述第1布線部分61a的另一端61a2上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7c連接到上述另一端61a2上，上述上層布線2c的頂端2c2位于上述第2布線部分61b的一端61b1上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7d連接到該一端61b1上。
在這樣構(gòu)成的實施例6中，由于把已發(fā)生了熱應(yīng)力的下層布線61做成為把全體分割成兩個布線部分61a、61b的構(gòu)造，所以可以使上述下層布線層61中的熱應(yīng)力分散，減小波及上層布線2a、2b的熱應(yīng)力。
此外，從實驗等可知，第1、第2布線部分的布線長度L61和布線寬度W61之比(L61/W61)，在滿足L61/W61≤20的時候，應(yīng)力緩和的效果變得顯著。采用把上述各布線部分設(shè)定為這樣的尺寸比率的辦法就可以有效地緩和下層布線中的熱應(yīng)力。此外，采用把上述各布線部分的平面形狀做成圖5所示的那種鋸齒狀的平面形狀的辦法，還可以加大上述布線長度與布線寬度的比率(L61/W61)。
在本實施例6中，不需要在下層布線61和上層布線2a、2b上形成彎曲部分，因此，上述布線構(gòu)造60即使在襯底上的狹窄的區(qū)域上也可以實現(xiàn)，與上述各實施例比，可以減小在襯底上的占有面積。
此外，把本實施例6中的下層布線的構(gòu)造與實施例1、2的上層布線的構(gòu)造或?qū)嵤├?、5的下層布線的構(gòu)造進行組合也是可能的。
在上述實施例6中，雖然示出的是對于把已形成在層間絕緣膜上的同一鋁層制成圖形后構(gòu)成上述上層布線2a、2b和連接布線2c的情況，但是上述上層布線2a、2b和上述連接布線2c也可以把不同層的鋁層制成圖形后形成。
還有，雖然在本實施例6中，作為半導(dǎo)體器件的多層布線構(gòu)造示出了圖6的布線構(gòu)造60，但本實施例6的半導(dǎo)體器件，除上述布線構(gòu)造60之外，也可以是示于上述各實施例1～5中的布線構(gòu)造10、20、30、40、50、55以及示于圖12中的現(xiàn)有的構(gòu)造250中的具有所要的構(gòu)造的布線構(gòu)造。
實施例7圖7是用來說明本發(fā)明的實施例7的半導(dǎo)體器件的說明圖，圖7(a)示出的是該實施例7的半導(dǎo)體器件中的布線構(gòu)造。
圖中，70是本實施例7的半導(dǎo)體器件中的布線構(gòu)造，其剖面構(gòu)造與現(xiàn)有的布線構(gòu)造中的剖面構(gòu)造是一樣的。該布線構(gòu)造70具備沿第1方向D1延伸、以與該第1方向D1垂直的第2方向D2的方向為布線寬度方向的、內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)71，和與該下層布線71電連接，受該下層布線71的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)2a、2b。上述上層布線2a的頂端2a1位于上述下層布線71的一個頂端71a上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7a連接到下層布線71的頂端71a上，而上述上層布線2b的頂端2b1則位于上述下層布線71的另一頂端71b上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7b連接到上述下層布線71的頂端71b上。
其中，上述下層布線71是把介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的白金層制成圖形而構(gòu)成的，具有除已與上述上層布線2a、2b連接的頂端71a、71b之外的本體71c的一部分切掉而形成的、與其它部分比布線寬度狹窄的窄布線寬度部分71c10、71c20、71c30、71c40。該各窄布線部分71c10～71c40是把上述下層布線71的本體71c在其布線路徑的規(guī)定位置處從其兩側(cè)切掉一部分而形成的。此外，71c11、71c22、71c33、71c44是各狹窄部分71c10～71c40中的矩形切口部分。
在這樣構(gòu)成的實施例7中，由于已把產(chǎn)生熱應(yīng)力的下層布線71做成為在其一部分上具有與其它部分比布線寬度狹窄的窄布線寬度部分71c10～71c40的構(gòu)成，故該下層布線71在窄布線部分處就易于產(chǎn)生伸長變形，已在該下層布線71中發(fā)生的熱應(yīng)力就將因上述窄布線部分的變形而得以更充分緩和。因此，就可以抑制因在上述下層布線71中產(chǎn)生拉伸應(yīng)力而使上層布線2a、2b或它們與下層布線71之間的連接部分等產(chǎn)生斷線，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
此外，下層布線的窄布線部分的切口部分的形狀，不限于圖7(a)所示的那樣的矩形形狀。
例如，圖7(b)示出了本實施例7的變形例的布線構(gòu)造，在該布線構(gòu)造中，下層布線的窄布線寬度部分的切口部分的形狀是V字形狀。
即，在圖7(b)中，75是實施例7的變形例的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造，與圖7(a)相同的標(biāo)號示出的是與上述實施例7的布線構(gòu)造70中的部分相同的部分。
該布線構(gòu)造75，具備沿第1方向D1延伸、以與該第1方向D1垂直的第2方向D2的方向為布線寬度方向的、內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)76，和與該下層布線76電連接，受該下層布線76的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)2a、2b。上述上層布線2a的頂端2a1位于上述下層布線76的一個頂端76a上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7a連接到下層布線76的頂端76a上，而上述上層布線2b的頂端2b1則位于上述下層布線76的另一頂端76b上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7b連接到上述下層布線76的頂端76b上。
其中，上述下層布線76是把介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的白金層制成圖形而構(gòu)成的，具有除已與上述上層布線2a、2b連接的頂端76a、76b之外的本體76c的一部分切掉而形成的、與其它部分比布線寬度狹窄的窄布線寬度部分76c10、76c20、76c30、76c40。該各窄布線部分76c10～76c40是把上述下層布線76的本體76c在其布線路徑上的規(guī)定位置處從其兩側(cè)切掉一部分而形成的。此外，76c11、76c22、76c33、76c44是各狹窄部分76c10～76c40中的V字形切口部分。
在這樣構(gòu)成的實施例7的變形例中，由于已把窄布線寬度部分76c10～76c40的切口部分76c11～76c44的形狀做成為V字形狀，故與上述實施例7的矩形形狀的切口部分71c11～71c44比，則可以減小下層布線76中的切口部分的面積，對于在該下層布線76上邊配置電容器等的元件的情況是有利的。
在本實施例7中，雖然作為半導(dǎo)體器件的多層布線構(gòu)造示出了圖7(a)的布線構(gòu)造70和作為其變形例的布線構(gòu)造75(參看圖7(b))，但本實施例7及其變形例的半導(dǎo)體器件，除上述布線構(gòu)造70或75之外，也可以是示于上述各實施例1～6中的布線構(gòu)造10、20、30、40、50、55、60以及示于圖12中的現(xiàn)有的構(gòu)造250中的具有所要的構(gòu)造的布線構(gòu)造。作為本實施例7的變形例也可以考慮具有上述布線構(gòu)造70和75這兩者的布線構(gòu)造。
實施例8圖8是用來說明本發(fā)明的實施例8的半導(dǎo)體器件的說明圖，圖8(a)示出的是該實施例8的半導(dǎo)體器件中的布線構(gòu)造。
圖中，80是本實施例8的半導(dǎo)體器件中的布線構(gòu)造，其剖面構(gòu)造與現(xiàn)有的布線構(gòu)造250中的剖面構(gòu)造是一樣的。
該布線構(gòu)造80具備沿第1方向D1延伸、以與該第1方向D1垂直的第2方向D2的方向為布線寬度方向的、內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)81，和與該下層布線81電連接，受該下層布線81的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)2a、2b。
其中，上述下層布線81是把介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的白金層圖形化而構(gòu)成的，具有除已與上述上層布線2a、2b連接的頂端81a、81b之外的本體81c從其一方的側(cè)邊一側(cè)切掉該本體81c的一部分而形成的、與其它部分比布線寬度狹窄的第1窄布線寬度部分81c10、81c30和從其另一方側(cè)邊一側(cè)切掉該本體81c的一部分而形成的，與其它部分比布線寬度狹窄的第2窄布線寬度部分8120、81c40。上述第1窄布線寬度部分81c10、81c30和第2窄布線寬度部分8120、81c40沿上述第1方向D1交互地排列。此外，81c11、81c22、81c33、81c44是各狹窄部分81c10～81c40中的矩形形狀切口部分。
在這樣構(gòu)成的實施例8中，由于已把產(chǎn)生熱應(yīng)力的下層布線81做成為在其一部分上具有與其它部分比布線寬度狹窄的窄布線寬度部分81c10～81c40的構(gòu)成，故該下層布線81在窄布線部分處就易于產(chǎn)生伸長變形，已在該下層布線81上發(fā)生的熱應(yīng)力就將因上述窄布線部分的變形而得以充分緩和。因此，就可以抑制因在上述下層布線81上產(chǎn)生拉伸應(yīng)力而使上層布線2a、2b或它們與下層布線81之間的連接部分等產(chǎn)生斷線，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
此外，在本實施例8中，由于使下層布線81的一個側(cè)邊一側(cè)的切口部分81c11、81c33和下層布線81的另一側(cè)邊一側(cè)的切口部分81c22、81c44沿布線路徑交互配置，故上述下層布線81在因其拉伸應(yīng)力在上述窄布線寬度部分81c10～81c40處伸長變形的同時，切口部分81c11～81c44也進行彎曲變形，使得其開口展寬。因為上述伸長變形和上述彎曲變形，故大大緩和了下層布線中的拉伸應(yīng)力。其結(jié)果是，連接到該下層布線81上的上層布線2a、2b或下層布線與上層布線之間的連接處的斷線的發(fā)生可以大大地降低。
還有，下層布線的窄布線寬度部分的切口部分的形狀不限于圖8(a)中所示的矩形形狀。
圖8(b)示出了本實施例8的變形例1的布線構(gòu)造，在該布線構(gòu)造中，下層布線的窄布線寬度部分的切口部分的形狀是V字形狀。
即，在圖8(b)中，85是實施例8的變形例1的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造，與圖8(a)相同的標(biāo)號示出的是與上述實施例8的布線構(gòu)造80中的部分相同的部分。
該布線構(gòu)造85，具備沿第1方向D1延伸、以與該第1方向D1垂直的第2方向D2的方向為布線寬度方向的、內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)86，和與該下層布線86電連接，受該下層布線86的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)2a、2b。上述上層布線2a的頂端2a1位于上述下層布線86的一個頂端86a上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7a連接到下層布線86的頂端86a上，而上述上層布線2b的頂端2b1則位于上述下層布線86的另一頂端86b上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7b連接到上述下層布線86的頂端86b上。
其中，上述下層布線86是把介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的白金層制成圖形而構(gòu)成的。具有除把該下層布線86的、已與上述上層布線2a、2b連接的頂端86a、86b之外的本體86c從其一方的側(cè)邊一側(cè)切掉該本體86c的一部分而形成的、與其它部分比布線寬度狹窄的第1窄布線寬度部分86c10、86c30和從其另一方側(cè)邊一側(cè)切掉該本體86c一部分而形成的、與其它部分比布線寬度狹窄的第2窄布線寬度部分8620、86c40。上述第1窄布線寬度部分86c10、86c30和第2窄布線寬度部分8620、86c40沿上述第1方向D1交互地排列。此外，86c11、86c22、86c33、86c44是各狹窄部分86c10～86c40中的V字形切口部分。
在這樣的構(gòu)成的實施例8的變形例中，由于已把窄布線寬度部分86c10～86c40的切口部分86c11～86c44的形狀做成為V字形狀，故與上述實施例8的矩形形狀的切口部分81c11～81c44比，則可以減小下層布線86中的切口部分的面積，對于在該下層布線86上邊配置電容器等的元件的情況是有利的。
此外，圖8(c)示出了本實施例8的變形例2的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造，在該布線構(gòu)造中，下層布線的第1、第2窄布線寬度部分中的布線寬度，比該下層布線本體的窄布線寬度部分以外的部分的布線寬度的1/2還小。
即，在圖8(c)中，87是實施例8的變形例2的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造，與圖8(a)相同的標(biāo)號示出的是與上述實施例8的布線構(gòu)造80中的部分相同的部分。
該布線構(gòu)造87，具備沿第1方向D1延伸、以與該第1方向D1垂直的第2方向D2的方向為布線寬度方向的、內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)88，和與該下層布線88電連接，受該下層布線88的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)2a、2b。上述上層布線2a的頂端2a1位于上述下層布線88的一個頂端88a上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7a連接到下層布線88的頂端88a上，而上述上層布線2b的頂端2b1則位于上述下層布線88的另一頂端88b上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7b連接到上述下層布線88的頂端88b上。
其中，上述下層布線88是把介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的白金層制成圖形而構(gòu)成的，具有把除已與上述上層布線2a、2b連接的頂端88a、88b之外的本體88c從其一方的側(cè)邊一側(cè)切掉該本體88c的一部分而形成的、與其它部分比布線寬度狹窄的第1窄布線寬度部分88c10、88c30和從其另一方側(cè)邊一側(cè)切掉該本體88c一部分而形成的、與其它部分比布線寬度狹窄的第2窄布線寬度部分88c20、88c40。上述第1窄布線寬度部分88c10、88c30和第2窄布線寬度部分8820、88c40沿上述第1方向D1交互地排列。在該各窄布線寬度部分88c10～88c40中的布線寬度，比該下層布線本體88c的該窄布線寬度部分以外的部分的布線寬度的1/2還小的尺寸。換句話說，沿上述下層布線88的中心線的電流路徑，被上述各窄布線寬度部分88c10、88c20、88c30、88c40中的矩形形狀切口部分88c11、88c22、88c33、88c44分割開來。
在這樣構(gòu)成的實施例8的變形例2中，由于已把該各窄布線寬度部分88c10～88c40中的布線寬度做成為比上述布線本體88的、該窄布線寬度部分以外部分的布線寬度的1/2還小，故結(jié)果將變成在已形成了切口部分的窄布線寬度部分中，不僅將因上述下層布線的熱應(yīng)力會產(chǎn)生伸長變形，還會產(chǎn)生彎曲變形。即，與上述實施例8的布線構(gòu)造比，將變成為非常易于因上述下層布線的熱應(yīng)力而產(chǎn)生變形，因該熱應(yīng)力所引起的上層布線或其與下層布線之間的連接部分的斷線可以進一步得到抑制。
在本實施例8中，雖然作為半導(dǎo)體器件的多層布線構(gòu)造示出了圖8(a)的布線構(gòu)造80和作為其變形例1的布線構(gòu)造85(參看圖8(b))及作為其變形例2的布線構(gòu)造87(參看圖8(c))，但本實施例8及其變形例1、2的半導(dǎo)體器件，除上述布線構(gòu)造80、85和87之外，也可以是示于上述各實施例1～7中的布線構(gòu)造10、20、30、40、50、55、60、70、75以及示于圖12中的現(xiàn)有的構(gòu)造250中的具有所要的構(gòu)造的布線構(gòu)造。作為本實施例8的變形例也可以考慮具有上述布線構(gòu)造80、85和87中的任意兩種或者它們3種的全部布線構(gòu)造的布線構(gòu)造。
實施例9圖9是用來說明本發(fā)明的實施例9的半導(dǎo)體器件的說明圖，圖9(a)示出的是該實施例9的半導(dǎo)體器件中的布線構(gòu)造。
圖中，90是本實施例9的半導(dǎo)體器件中的布線構(gòu)造，其剖面構(gòu)造與現(xiàn)有的布線構(gòu)造250中的剖面構(gòu)造是一樣的。
該布線構(gòu)造90，具備沿第1方向D1延伸、以與該第1方向D1垂直的第2方向D2的方向為布線寬度方向的、內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)91，和與該下層布線91電連接，受該下層布線91的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)2a、2b。上述上層布線2a的頂端2a1位于上述下層布線91的一個頂端91a上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7a連接到下層布線91的頂端91a上，而上述上層布線2b的頂端2b1則位于上述下層布線91的另一頂端91b上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7b連接到上述下層布線91的頂端91b上。
其中，上述下層布線91是把介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的白金層制成圖形而構(gòu)成的，在除去與上述上層布線2a、2b相連的頂端91a、91b之外的本體91c上，沿上述第1方向D1以規(guī)定的間隔形成了多個貫通開口91c1～91c4。該貫通開口91c1～91c4做成為長方形形狀，其長邊方向與上述第1方向D1一致。
在這樣構(gòu)成的實施例9中，由于把產(chǎn)生熱應(yīng)力的下層布線91做成為具有沿其布線長度方向(第1方向)D1配置的多個貫通開口91c1～91c4，所以下層布線91的本體91c的、已形成了該貫通開口的部分，將變得易于因在該下層布線91中發(fā)生的熱應(yīng)力而伸長變形。因此，就可以抑制因在上述下層布線91上產(chǎn)生拉伸應(yīng)力而使上層布線2a、2b或它們與下層布線91之間的連接部分等產(chǎn)生斷線，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
下層布線的貫通開口的形狀，并不限于(如圖9(a)所示)以第1方向D1為長邊方向的長方形形狀。
例如，圖9(b)示出了本實施例9的變形例的布線構(gòu)造，在該布線構(gòu)造中，下層布線的貫通開口變成為以與上述第1方向D1垂直的第2方向D2為長邊方向的長方形形狀。
即，在圖9(b)中，95是實施例9的變形例的半導(dǎo)體器件的布線構(gòu)造之一，與圖9(a)相同的標(biāo)號表示與上述實施例9中的部分相同的部分。
該布線構(gòu)造95，具備沿第1方向D1延伸、以與該第1方向D1垂直的第2方向D2的方向為布線寬度方向的、內(nèi)部已產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)的下層布線(第1布線)96，和與該下層布線96電連接，受該下層布線96的熱應(yīng)力的影響的上層布線(第2布線)2a、2b。上述上層布線2a的頂端2a1位于上述下層布線96的一個頂端96a上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7a連接到下層布線96的頂端96a上。而上述上層布線2b的頂端2b1則位于上述下層布線96的另一頂端96b上邊，并通過已在層間絕緣膜上形成的接觸孔7b連接到上述下層布線96的頂端96b上。
其中，上述下層布線96是把介以絕緣膜在硅襯底5上邊形成的白金層制成圖形而構(gòu)成的，在除去與上述上層布線2a、2b相連的頂端96a、96b之外的本體96c上，沿上述第1方向D1以規(guī)定的間隔形成了多個貫通開口96c1～96c4。該貫通開口96c1～96c4做成為長方形形狀，其長邊方向和與上述第1方向D1垂直的第2方向D2一致。
在這樣構(gòu)成的實施例9的變形例中，由于把產(chǎn)生熱應(yīng)力的下層布線96做成為具有沿其布線長度方向(第1方向)D1配置的多個貫通開口96c1～96c4，而且，使該長方形形狀的貫通開口96c1～96c4的長邊方向和與上述下層布線96的布線方向(第1方向)D1垂直的第2方向D2一致，所以該下層布線96的本體96c的、已形成了該貫通開口的部分，與上述實施例9的相應(yīng)部分比，實質(zhì)上的布線寬度變小，變得更加易于因在該下層布線96中發(fā)生的熱應(yīng)力而更進一步容易伸長變形。因此，結(jié)果就變成使該下層布線96內(nèi)的熱應(yīng)力得以非常有效地緩和，可以進一步抑制因上述下層布線96的熱應(yīng)力而使上層布線2a、2b或它們與下層布線96之間的連接部分等產(chǎn)生斷線，可以進一步提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
在本實施例9中，雖然作為半導(dǎo)體器件的多層布線構(gòu)造示出了圖9(a)的布線構(gòu)造90和作為其變形例的布線構(gòu)造95(參看圖9(b))，但本實施例9及其變形例的半導(dǎo)體器件，除上述布線構(gòu)造90、95之外，也可以是示于上述各實施例1～8中的布線構(gòu)造10、20、30、40、50、55、60、70、75、80、85、87以及示于圖12中的現(xiàn)有的構(gòu)造250中的具有所要的構(gòu)造的布線構(gòu)造。作為本實施例9的變形例也可以考慮具有上述布線構(gòu)造90、95兩者的布線構(gòu)造的布線構(gòu)造。
在上述實施例1～9中，雖然下層布線是由白金構(gòu)成的，但下層布線的構(gòu)成材料并不限于白金，例如，也可以是銥，鈦，鎢等高熔點的金屬材料。
此外，在上述實施例1～9中，雖然示出的是在下層布線內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，上層布線受該熱應(yīng)力的影響的布線構(gòu)造，但也可以是在上層布線內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，下層布線受該熱應(yīng)力影響的布線構(gòu)造。
在上述實施例1～9中，雖然說明的是在下層布線中產(chǎn)生拉伸應(yīng)力的情況，但下層布線也可以是在內(nèi)部發(fā)生膨脹應(yīng)力的布線。
還有，在上述實施例1～9中，作為下層布線雖然僅示出了由單一金屬材料構(gòu)成的布線，但在下層布線和例如構(gòu)成強電介質(zhì)存儲器件的強電介質(zhì)電容器的下部電極(單元板電極)是把同一金屬層制成圖形后形成的半導(dǎo)體器件中，如圖13(c)所示，也可以把上述下層布線做成為已在其表面上形成了強電介質(zhì)層的構(gòu)造。
在上述實施例1～9中，雖然示出的是半導(dǎo)體器件的具有上層布線和下層布線的布線構(gòu)造，但上述各實施例3～9的布線構(gòu)造中的下層布線構(gòu)造也可以應(yīng)用到構(gòu)成強電介電容器的下部電極或上部電極中去。
例如，上述實施例7、8中的下層布線的構(gòu)造，在把該下層布線用作強電介質(zhì)電容器的下部電極，并在該下層布線的窄布線寬度部分以外的區(qū)域上，配置強電介質(zhì)電容器的強電介質(zhì)層和上部電極，在下層布線上邊構(gòu)成多個強電介質(zhì)電容器的情況下，是有效的布線構(gòu)造。另外，即使對于實施例9的下層布線的構(gòu)造，也可以把該下層布線用作強電介質(zhì)電容器的下部電極，在該下層布線的已形成了貫通開口的部分之外的區(qū)域上，配置強電介質(zhì)電容器的強電介質(zhì)層和上部電極，在下層布線上邊構(gòu)成多個強電介質(zhì)電容器。
在實施例1和2的布線構(gòu)造中的上層布線還可以用作連接到構(gòu)成強電介質(zhì)存儲器件的強電介質(zhì)電容器的下部電極的兩端上的上層布線。
實施例10以下，作為本發(fā)明的實施例10，把上述實施例5、6的下層布線構(gòu)造應(yīng)用到構(gòu)成強電介質(zhì)存儲器件中的強電介質(zhì)電容器的下部電極中去，把上述實施例1的上層布線構(gòu)造應(yīng)用到用來連接強電介質(zhì)存儲器件中的下部電極的分割部分的上層布線中去。
圖10是用于說明本實施例10的強電介質(zhì)存儲器件的平面圖，示出的是該強電介質(zhì)存儲器件中的存儲單元陣列。圖11(a)示出了圖10中的XIa-XIa線的剖面圖部分；圖11(b)示出了圖10中的XIb-XIb線的剖面圖部分；圖11(c)示出了圖10中的XIc-XIc線的剖面圖部分。圖12是用來說明該強點介質(zhì)存儲器件的動作的時間圖。
在圖中，100是構(gòu)成強電介質(zhì)存儲器件的的存儲單元陣列，在硅襯底101上邊，沿第1方向D1和與之垂直的第2方向D2矩陣狀地配置晶體管區(qū)域(在圖10中，僅示出了晶體管區(qū)域120a1、120b1、120b2、120c1)，在該硅襯底101的各晶體管區(qū)域以外的表面區(qū)域上形成了器件隔離絕緣膜102。
另外，與沿第1方向D1的各列的晶體管區(qū)域相鄰，作為單元板電極設(shè)有下部電極(第1電極)(在圖10中，僅示出了111a、111b)。該下部電極111a、111b在把鈦或白金等的金屬膜制成圖形后形成，并介以第1層間隔離絕緣膜103配置于器件隔離絕緣膜102上邊。此外，上述下部電極具有沿上述第1方向D1伸展，以與該第1方向垂直的第2方向為布線寬度方向的帶狀平面形狀，并在該表面上形成了強電介質(zhì)層113。
此外，在上述各下部電極111a的表面的強電介質(zhì)層113上邊借助于把由白金，銥，鎢和鈦等的高熔點金屬膜制成圖形形成了上部電極(第2電極)(在圖10中，僅示出了上部電極112a1、112a2、112a3、112b1、112b2、112b3)。即在上述各下部電極的強電介質(zhì)層113上邊，沿上述第1方向D1配置有多個上部電極。另外，各上部電極的平面形狀已變成為以上述第1方向D1為長邊方向的長方形形狀，而且，該上部電極的面積已變得比下部電極的面積小。上述強電介質(zhì)層113的表面和上部電極的表面已被第2層間絕緣膜104覆蓋。
其中，強電介質(zhì)電容器110a1、110a2、110a3由上述下部電極111a，位于其上方的上部電極112a1、112a2、112a3和該下部電極與上部電極之間的強電介質(zhì)層113構(gòu)成。強電介質(zhì)電容器110b1、110b2、110b3由上述下部電極111b、位于其上方的上部電極112b1、112b2、112b3和該下部電極與上部電極之間的強電介質(zhì)層113構(gòu)成。強電介質(zhì)電容器110a1與上述晶體管區(qū)域120a1對應(yīng)，強電介質(zhì)電容器110a2、110b2與上述晶體管區(qū)域120b1對應(yīng)，強電介質(zhì)電容器110a3、110b3與上述晶體管區(qū)域120b2對應(yīng)。
在本實施例10中，為了減少上述各強電介質(zhì)電容器110的特性的離散，即減少強電介質(zhì)層的極化率的離散，且為了減小特性變動，即極化率的隨時間變化，考慮到在下部電極內(nèi)產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力(熱應(yīng)力)已使上述相鄰的上部電極的距離或在下部電極上上部電極所占面積最佳化。
此外，在把上述晶體管區(qū)域夾在中間相向的兩下部電極之間，配置由多晶硅構(gòu)成的一對字線(在圖10中，僅示出了123a、123b、123c、123d、123e、123f)，使之跨過被排列成一列的多條晶體管區(qū)域。在該各晶體管區(qū)域中的該字線的兩側(cè)，形成了構(gòu)成存儲單元的晶體管的源擴散區(qū)域122和漏擴散區(qū)域121。位于上述字線的各晶體管區(qū)域上邊的的部分，構(gòu)成了上述晶體管的柵極，介以柵極絕緣膜102a位于襯底101的表面區(qū)域上邊。上述擴散區(qū)域121、122和字線1的表面已被上述第1、第2層間絕緣膜103、104覆蓋。
位于上述各晶體管120a中的一對字線的內(nèi)側(cè)的源擴散區(qū)域122通過在上述第1、第2絕緣膜103、104上形成的接觸孔105b，連接到沿與上述第1方向D1垂直的第2方向延伸的位線(在圖10中，僅示出了113b1、113b2、113b3)上。此外，位于上述各晶體管區(qū)域中的一對字線的外側(cè)的漏擴散區(qū)域121借助于連接布線113a電連到與各晶體管區(qū)域?qū)?yīng)的強電介質(zhì)電容器的上部電極上。即上述連接布線113a的一個頂端通過在上述第2層間絕緣膜104上形成的接觸孔104a連接到上述上部電極上，上述連接布線113a的另一頂端則通過在上述第1、第2層間絕緣膜103、104上形成的接觸孔105a被連接到漏擴散區(qū)域121上。
在這里，上述第1層間絕緣膜103由NSG(氧化硅系)或BPSG(硼磷摻雜氧化硅)等的絕緣材料構(gòu)成，第2層件絕緣膜104由例如PSG(摻磷氧化硅)等的材料構(gòu)成。
另外，作為構(gòu)成上述強電介質(zhì)電容器113的強電介質(zhì)材料，人們知道有KNO3、PbLa2O3-ZrO2-TiO2、和PbTiO3-PbZrO3等。此外，根據(jù)PCT國際公開第WO93/12542號公報，人們還知道適合于作強電介質(zhì)存儲器件的、與PbTiO3-PbZrO3相比疲勞極端之小的強電介質(zhì)材料。
在該實施例10的存儲單元陣列100中，已把上邊說過的實施例5和6中的下層布線的構(gòu)造應(yīng)用到了下部電極(單元板電極)中去。即，各下部電極111a、111b變成了已分割成了多個電極部分(在圖10中，僅示出了布線部分111a1、111a2、111b1、111b2)，而且，各電極的平面形狀已變成為鋸齒形狀。下部電極的相鄰的每一電極部分，已用把在層間絕緣膜104上邊形成的鋁層制成圖形后構(gòu)成的平面U字形的連接布線113c進行電連接。即，該連接布線113c通過在層間絕緣膜104上形成的接觸孔104b連接到對應(yīng)的下部電極的電極部分上。
上述各下部電極的兩個頂端，具體地說示于圖10的下部電極111a的兩個頂端111a11、111a22通過在層間絕緣膜104上形成的接觸孔104c連接到把鋁層制成圖形后構(gòu)成的上層布線106a1、106a2上，下部電極111b的兩個頂端111b11、111b22通過在層間絕緣膜104上形成的接觸孔104c連接到把鋁層制成圖形后構(gòu)成的上層布線106b1、106b2上。
還有，該實施例10的強電介質(zhì)存儲器件被構(gòu)成為使得1T1C構(gòu)成的存儲器動作，即把1位的信息存儲到由1個晶體管和1個電容器構(gòu)成的存儲單元中。
此外，上述連接布線113a、113c和上層布線106a1、106a2、106b1、106b2可以把同一鋁層制成圖形后形成，而連接布線和上層布線也可以分別使不同的鋁層制成圖形形成。
其次，用圖12(a)對應(yīng)用了該存儲單元陣列構(gòu)成的強電介質(zhì)存儲器件的動作簡單地進行說明。
首先，在時刻t1選擇字線123b，在時刻t2驅(qū)動強電介質(zhì)電容器的下部電極(單元板線)111a，使該下部電極的電壓電平變成與邏輯電壓“H”對應(yīng)的電平。這樣一來，就把存儲單元電容器(強電介質(zhì)電容器)110a1的數(shù)據(jù)讀出到位線113b1上。這時，變成為參考電壓被讀出到位線113b2上。
在時刻t3，使單元板線111a的電位電平變成與邏輯電壓“L”對應(yīng)的電平，在時刻t4使字線123b變成非選擇，結(jié)束讀出動作。
同樣，在時刻t5，選擇字線123c，在時刻t6驅(qū)動強電介質(zhì)電容器的下部電極(單元板線)111a，使該下部電極的電壓電平變成與邏輯電壓“H”對應(yīng)的電平。這樣一來，就把存儲單元電容器(強電介質(zhì)電容器)110a2的數(shù)據(jù)讀出到位線113b2上。這時，參考電壓被讀出到位線113b1上。在時刻t7，使單元板線111a的電位電平變成與邏輯電壓“L”對應(yīng)的電平，在時刻t8使字線123c變成未被選擇，結(jié)束讀出動作。1T1C構(gòu)成的存儲器動作就象上述那樣地進行。
在這樣構(gòu)成的強電介質(zhì)存儲器件中，把下部電極(單元板線)111a、111b做成為已分割成多個電極部分111a1、111a2、111b1、111b2的構(gòu)造，且已把該各電極部分的平面形狀做成為鋸齒狀的平面形狀，所以，可以使該熱應(yīng)力分散到各個電極部分上去，同時，還可以緩和在其鋸齒狀的平面形狀的彎曲部分處在該電極部分上所產(chǎn)生的熱應(yīng)力。因此，波及到下部電極上的強電介質(zhì)層上的下部電極的熱應(yīng)力減小，且強電介質(zhì)層本身所產(chǎn)生的熱應(yīng)力也減小，可以抑制強電介質(zhì)電容器的特性的離散或特性的劣化。
另外，因為波及到連接到該下部電極111a和111b的兩個頂端上的上層布線106a1、106a2和106b1、106b2上的下部電極的熱應(yīng)力變小，故可以抑制上述上層布線的斷線和該上層布線與下部電極之間的連接部分的斷線等的發(fā)生。
結(jié)果是可以得到特性良好且可靠性高的強電介質(zhì)存儲器件。
此外，在本實施例10中，因為上述上部電極的布線部分已變成鋸齒形狀，故構(gòu)成強電介質(zhì)電容器的上部電極易于配置成鋸齒狀，所以還具有在相鄰的上部電極間易于進行確保電隔離區(qū)域的加工等的效果。
在上述實施例10中，雖然示出的是1T1C構(gòu)成的存儲器動作，但存儲器動作并不限于此，例如，也可以使之進行，例如2T2C(2晶體管2電容器)構(gòu)成的存儲器動作。
圖12(b)作為上述實施例10的變形例是用來說明2T2C(2晶體管2電容器)構(gòu)成的強電介質(zhì)存儲器件的說明圖，示出的是2T2C(2晶體管2電容器)構(gòu)成的存儲器動作的時間圖。
用圖12(b)和圖10簡單地說明其動作。在時刻t1，同時選擇字線123b和123c，在時刻t2，驅(qū)動強電介質(zhì)電容器的下部電極(單元板線)111a，使該下部電極的電壓電平變成與邏輯電壓“H”對應(yīng)的電平。這樣一來，就把存儲單元電容器(強電介質(zhì)電容器)110a1的數(shù)據(jù)讀出到位線113b1上，把存儲單元電容器(強電介質(zhì)電容器)110a2的數(shù)據(jù)讀出到位線113b2上。采用用讀出放大器放大從該兩個存儲單元電容器中讀出來的互補數(shù)據(jù)的辦法，讀出一位的數(shù)據(jù)。
在時刻t3，使單元板線111a的電位電平變成與邏輯電壓“L”對應(yīng)的電平，在時刻t4，使字線123b和字線123c同時變成未被選擇，結(jié)束讀出動作。同樣，在時刻t5～t8也可采用使之動作的辦法，與上述情況相同地讀出存儲單元的數(shù)據(jù)。
這樣一來，在具有下部電極的熱應(yīng)力的影響已緩和了的存儲單元陣列的強電介質(zhì)存儲器件中，采用同時選擇2條字線123b、123c的辦法，就可以進行2T2C構(gòu)成的存儲器動作。
還有，在上述實施例中，雖然對由白金等的收縮應(yīng)力大的材料構(gòu)成的下層布線或下部電極，對用來減小波及到連接到它上邊的布線或在其上邊形成的電介質(zhì)層的熱應(yīng)力進行了說明，但這些構(gòu)造并不僅可以用到收縮應(yīng)力中去，也可以應(yīng)用到加有膨脹應(yīng)力的布線或電極中去。
倘采用第1方面的半導(dǎo)體器件，則由于具備沿第1方向伸展且內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1布線和已與該第1布線相連接的第2布線，且把上述第2布線的與上述第1布線相連接的頂端彎曲成與對上述第1方向成規(guī)定的角度的方向平行，所以，上述第2布線的頂端易于因在第1布線上產(chǎn)生的第1方向的熱應(yīng)力而變形，結(jié)果變成為得以有效地緩和上述熱應(yīng)力。因此，可以抑制因在上述第1布線中產(chǎn)生的熱應(yīng)力使第1、第2這兩布線部分發(fā)生斷線，或第2布線斷線，具有可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性的效果。
倘采用第2方面的半導(dǎo)體器件，則由于是在第1方面的半導(dǎo)體器件中，把上述第2布線的頂端彎曲成與對上述第1方向垂直的第2方向平行，所以將變成第2布線的頂端最易于因第1方向的熱應(yīng)力而變形的配置，具有可以進一步抑制該熱應(yīng)力所引起的布線等發(fā)生斷線的效果。
倘采用第3方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則由于具備沿第1方向伸展且內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1布線和已與該第1布線相連的第2布線，且把上述第2布線的與上述第1布線相連接的頂端配置為沿著上述第1布線且朝向該第1方向的內(nèi)側(cè)延伸，所以，結(jié)果將變成在上述第2布線的頂端上作為收縮力作用有在第1布線上產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力，可以避免在第2布線頂端處的斷線。此外，由于在這種情況下，把第2布線配置為從第1布線的上側(cè)或其下側(cè)引出來，把第2布線的本體配置為與其頂端形成規(guī)定的角度，所以該本體對上述應(yīng)力變得易于變形，結(jié)果將變成為有效地緩和上述應(yīng)力。因此，可以抑制因在上述第1布線上產(chǎn)生的應(yīng)力而引起的第1、第2兩布線的連接部分?jǐn)嗑€或第2布線斷線，具有提高半導(dǎo)體器件的可靠性的效果。
倘采用第4方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為具備內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1布線和已與該第1布線相連的第2布線，并把第1布線做成為至少在其一部分上已形成了彎曲部分的構(gòu)造，所以在第1布線上所產(chǎn)生的應(yīng)力，結(jié)果變成為在該彎曲部分處被分散到2個方向上去，而且，由于有該彎曲部分，故第1布線變得易于因該應(yīng)力而變形。因此，具有可以抑制因該第1布線的應(yīng)力而引起的第2布線等發(fā)生斷線，提高半導(dǎo)體器件的可靠性的效果。
由于可以把與第1布線連接的第2布線配置成與第1布線平行，在把多條布線并排配置的布線布局中可以有效地把襯底上布線的占用區(qū)域面積抑制到較小。
倘采用第5方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為是在第4方面的半導(dǎo)體器件中，把上述第1布線做成為具有鋸齒狀的平面形狀、在多個部位彎曲的構(gòu)造，所以結(jié)果將變成為因在第1布線中產(chǎn)生的應(yīng)力的分散而產(chǎn)生的緩和得以更為有效地進行，所以具有可以進一步減小第1布線的應(yīng)力對第2布線的影響的效果。
倘采用第6方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則由于是在第5方面的半導(dǎo)體器件中，使上述第1布線的彎曲部分中的側(cè)邊和與第1方向垂直的方向之外的方向平行，所以可以減小具有鋸齒狀的平面形狀的第1布線的與上述第1方向垂直的方向上的尺寸，減小該第1布線在襯底上所占的區(qū)域。
倘采用第7方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為具備內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1布線和已與該第1布線相連的第2布線，并把上述第1布線做成為將其全體分割成多個布線部分的構(gòu)造，使上述第1布線的各個布線部分進行電連接，使之形成從該第1布線的一端側(cè)到另一端側(cè)的規(guī)定的電流路徑，所以在第1布線上所產(chǎn)生的應(yīng)力被分散到各個布線部分上去，就可以緩和第1布線的應(yīng)力。因此，具有可以抑制因第1布線的應(yīng)力而引起的第2布線等的斷線的發(fā)生，提高半導(dǎo)體器件的可靠性的效果。
倘采用第8方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則由于具備沿第1方向伸展且內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1布線和已與該第1布線相連的第2布線，并做成為使上述第1布線具有與另一部分比布線寬度狹窄的窄布線寬度部分，所以在上述第1布線中，上述窄布線部分與其它的部分比變得更易于隨第1方向的應(yīng)力而變形，結(jié)果將變成為該應(yīng)力得以有效地緩和。因此，可以抑制因上述第1布線上所產(chǎn)生的應(yīng)力使第1、第2這兩個布線的連接部分?jǐn)嗑€或使第2布線斷線，可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
此外，還可以使連接到第1布線上的第2布線配置為與第1布線平行，在把多個布線并列配置的布線布局中，還具有可以有效地把在襯底上的布線所占的區(qū)域的面積抑制得很小的效果。
倘采用第9面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為是在第8方面的半導(dǎo)體器件中，把上述狹窄布線寬度部分形成為在其布線路徑上的規(guī)定位置上，從其兩側(cè)把上述第1布線本體切一切口，所以結(jié)果就變成為可以應(yīng)用在第1布線上所產(chǎn)生的應(yīng)力積極地使窄布線寬度部分變形，抑制在第1布線中的窄布線寬度部分以外的部分上的變形。
倘采用第10方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則由于是在第9方面的半導(dǎo)體器件中，使上述第1布線中的狹窄布線寬度部分的側(cè)邊和與上述第1方向垂直的方向之外的方向平行，所以可以減小切口部分的面積，以確保在第1布線中的相鄰的窄布線寬度部分之間的區(qū)域上廣闊的面積。例如，在該相鄰的窄布線寬度部分間的區(qū)域上配置電容器等的器件構(gòu)成構(gòu)件的情況下，可以實現(xiàn)電容值大的電容器。
倘采用第11方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為是在第8方面的半導(dǎo)體器件中，把第1布線本體做成為下述構(gòu)造分別具有至少一個把該本體從其一方的側(cè)邊一側(cè)切除一部分而形成的第1狹窄部分和把該本體從其另一方的側(cè)邊一側(cè)切除一部分而形成的第2狹窄部分，所以在因上述第1布線上所產(chǎn)生的應(yīng)力引起的窄布線寬度部分變形之際，由于該窄布線寬度部分將變得向與切口部分相反側(cè)彎曲，所以結(jié)果將變成為上述應(yīng)力因該窄布線寬度部分的變形而大大地緩和。為此，可以進一步抑制因第1布線的應(yīng)力所引起的第2布線的斷線，具有可以進一步提高半導(dǎo)體器件的可靠性的效果。
倘采用第12方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為是在第11方面的半導(dǎo)體器件中，把上述第1布線中的第1、第2狹窄布線部分的布線寬度做成為比上述第1布線的本體中的該窄布線部分以外的部分的布線寬度的1/2還小，并用該第1、第2狹窄部分的切口分?jǐn)嗟?布線的中心線，所以在用切口所形成的窄布線寬度部分處，易于產(chǎn)生因上述第1布線的應(yīng)力而引起的彎曲變形。即，窄布線寬度部分易于變形，因此，可以進一步抑制因第1布線的應(yīng)力所引起的第2布線等的斷線，具有可以大大地提高半導(dǎo)體器件的可靠性的效果。
倘采用第13方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為是在第11方面的半導(dǎo)體器件中，使上述第1布線中的狹窄布線部分的切口所處的一側(cè)的側(cè)邊，與除和上述第1方向垂直的方向以外的方向平行，所以可以減小切口部分的面積，以確保在第1布線中的相鄰的窄布線寬度部分間的區(qū)域上廣闊的面積。例如，在該相鄰的窄布線寬度部分間的區(qū)域上配置電容器等的元件構(gòu)成構(gòu)件的情況下，可以實現(xiàn)電容值大的電容器。
倘采用第14方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為具備沿第1方向伸展且內(nèi)部已產(chǎn)生了應(yīng)力的第1布線和已與該第1布線相連接的第2布線，并把上述第1布線做成為至少在一部分上有貫通開口的構(gòu)造，所以上述第1布線的已形成了貫通開口的部分，變得比其它部分易于因第1方向的應(yīng)力而變形，結(jié)果變成為得以有效地緩和上述應(yīng)力。因此，可以抑制隨第1布線的應(yīng)力所引起的第2布線等的斷線，具有可以提高半導(dǎo)體器件的可靠性的效果。
倘采用第15方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為是在第14方面的半導(dǎo)體器件中，把上述貫通口的平面形狀做成為在上述第1方向上的尺寸比與該第1方向垂直的第2方向上的尺寸短的長方形形狀，所以上述第1布線上的已形成了貫通開口的部分變得更容易變形，因此，可以進一步抑制因第1布線的應(yīng)力所引起的第2布線等的斷線，具有可以大大地提高半導(dǎo)體器件的可靠性的效果。
倘采用第16方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為是在第1～15的任一方面的半導(dǎo)體器件中，周白金，銥，鈦，或鎢構(gòu)成上述第1布線，并在該第1布線的表面上已形成有由強電介質(zhì)構(gòu)成的絕緣性層，所以，即使用熱膨脹系數(shù)大的金屬材料構(gòu)成第1布線的情況下，也可以抑制因在第1布線上所產(chǎn)生的熱應(yīng)力而引起的第2布線的斷線或第1和第2布線的連接部分處的斷線。此外，在把已在第1布線的表面上形成的絕緣層用作構(gòu)成強電介質(zhì)存儲器件的強電介質(zhì)電容器的電介質(zhì)層的情況下，可以抑制第1布線中的應(yīng)力所引起的強電介質(zhì)電容器的特性離散或特性劣化，即可以抑制在強電介質(zhì)層上的極化率的離散或因使用(方法)的不同而引起的極化率的降低。
倘采用第17方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為把構(gòu)成強電介質(zhì)存儲器件的強電介質(zhì)電容器的第1電極做成為至少在其一部分上已形成了彎曲部分的構(gòu)造，所以結(jié)果就變成為在第1電極上產(chǎn)生的應(yīng)力在該彎曲部分上被分散到2個方向上去，而且，由于有該彎曲部分第1電極變得易于隨該應(yīng)力而變形。因此，可以緩和緊貼到第1電極上形成的強電介質(zhì)層中的應(yīng)力，抑制強電介質(zhì)電容器的特性的離散或特性劣化。并且，減小第1電極的熱應(yīng)力對與做成單元板線而構(gòu)成的第1電極連接的布線的影響，可抑制該布線等發(fā)生斷線，具有提高強電介質(zhì)存儲器件可靠性的效果。
倘采用第18方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為把構(gòu)成強電介質(zhì)存儲器件的強電介質(zhì)電容器的第1電極構(gòu)成為將其全體分割成多個電極部分，使各個電極部分都進行電連接，以形成從該第1電極的一端側(cè)到另一端側(cè)的規(guī)定的路徑，所以在第1電極上產(chǎn)生的熱應(yīng)力被分散到各個電極部分上去，可以緩和第1電極的應(yīng)力。因此，和上述第17方面一樣，具有可以抑制強電介質(zhì)電容器的特性的離散或特性劣化，同時，可以抑制連接到上述第1電極上的布線等發(fā)生斷線，可以提高強電介質(zhì)存儲器件的可靠性的效果。
倘采用第19方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為是在第17方面的半導(dǎo)體器件中，把上述第1電極做成為具有鋸齒狀的平面形狀的、在多個部位彎曲的構(gòu)造，所以，結(jié)果就變成為因第1電極上所產(chǎn)生的應(yīng)力的分散所造成的緩和得以更有效地進行，具有可以進一步減小加往連接到該第1電極上的布線上的該第1電極的應(yīng)力的影響的效果。
倘采用第20方面的發(fā)明的半導(dǎo)體器件，則因為是在第19方面的半導(dǎo)體器件中，具備與上述第1、第2存儲單元群對應(yīng)的第1、第2字線群和與上述第1、第2存儲單元群對應(yīng)的第1、第2位線群，并構(gòu)成為同時選擇第1字線群的一條字線和上述第2字線群的一條字線，把互補數(shù)據(jù)讀出到上述兩位線群的對應(yīng)的位線上，所以可以抑制因強電介質(zhì)電容器的特性離散或特性變動所引起的錯誤數(shù)據(jù)的讀出。結(jié)果是可以得到強電介質(zhì)電容器的特性離散或特性劣化等的特性變動少的2T2C互補型動作穩(wěn)定的強電介質(zhì)存儲器件。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于包括沿第一方向延伸并把與該第1方向垂直的第2方向作為布線寬度方向的、內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力的第1布線；和與該第1布線電連接，受該第1布線的應(yīng)力影響的、形成在與該第1布線不同的層上的第2布線；所述第2布線在與所述第1布線連接的端部或其附近彎曲成與相對于所述第1方向形成給定角度的方向平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述第2布線的與所述第1布線連接的端部彎曲成與相對于所述第1方向形成給定角度的方向平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述第2布線的與所述第1布線連接的端部彎曲成與垂直于所述第1方向的第2方向平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述第2布線的與所述第1布線連接的端部沿著所述第1布線向該第1布線的內(nèi)側(cè)延伸，在所述端部附近彎曲成與相對于所述第1方向形成給定角度的方向平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意1項所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于所述第1布線由白金、銥、鈦或鎢構(gòu)成，在該第1布線的表面上形成有由強電介質(zhì)材料構(gòu)成的絕緣層。
全文摘要
本發(fā)明是在強電介質(zhì)存儲器件中，可以緩和構(gòu)成強電介質(zhì)電容器110a1～110a3，110b1～110b3的下部電極111a，111b及該下部電極的熱應(yīng)力對在其上邊形成的強電介質(zhì)層113的影響，并以此來抑制連接到上述下部電極上的其它的布線106a1、106a2等因該下部電極的熱應(yīng)力而產(chǎn)生斷線或者下部電極加在上述強電介質(zhì)層上的熱應(yīng)力而引起的強電介質(zhì)電容器的特性離散或特性變動。其方案是把上述下部電極111a和111b做成為如下的構(gòu)造在多個部位進行彎曲使得其平面形狀變成為鋸齒狀，而且，分割成多個布線部分111a1、111a2和111b1、111b2。
文檔編號H01L21/02GK1474452SQ0314259
公開日2004年2月11日 申請日期1997年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月19日
發(fā)明者平野博茂, 本多利行, 行 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社