JP2001156069A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置のチップ上の屈曲部のある配線の
ＥＭ耐性を向上させながら、配線面積の増加や信号伝達
特性の劣化がなく、且つＥＭ耐性を向上させるための製
造工程の追加が最小限になる配線構造を備えた半導体装
置を提供する。 【解決手段】 幅がＷ１の第１の方向の第１直線部１１
と幅がＷ２の第２の方向の第２直線部１２とが内角側屈
曲点Ｐ０と外角側屈曲点Ｑ０とを結ぶ仮想的な接合部２
で直角に屈曲している配線１で、内角側屈曲点Ｐ０をな
す縁端部上で第１直線部１１側にＷ１の距離の位置Ｐ１
を通り第１直線部１１を直角に横断する第１の直線１６
と第２直線部１２側にＷ２の距離の位置Ｐ２を通り第２
直線部１２を直角に横断する第２の直線１７で囲まれた
領域を屈曲部３とし、この屈曲部３の配線膜厚ｔ（ｔ＝
ｓ＋Δｓ）を基準膜厚部１０の膜厚ｓよりもΔｓだけ上
層側に突出させて膜厚を厚くした膜厚補強部とし、断面
積を増大させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の導電
性薄膜で形成された配線に関し、特に同一配線層内で屈
曲している屈曲配線の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の大規模化、高性能化に伴
い、半導体装置のチップにおける必要な配線領域面積が
ますます増加してきている。従って、チップ面積の増加
を抑制しながら更なる大規模化、高性能化を進めるため
には、配線の多層化と微細化が必須であり、色々な技術
開発が進められている。

【０００３】しかし、配線パターンの微細化は、エレク
トロマイグレーション（以下、ＥＭとする）による配線
寿命の劣化という別の大きな問題を引き起こす。特に、
微細な信号配線において形状が変化する屈曲部が存在す
る配線のＥＭ耐性は、屈曲部においてこの配線を流れる
電流の流路に偏りが生じ、直線部のみの配線のＥＭ耐性
よりも低下するという問題もある。

【０００４】図１０は、この屈曲部における問題を説明
するための図で、屈曲した配線パターンとその配線中の
電流の流路を模式的に示す平面図である。

【０００５】図１０を参照すると、この配線１０１のＭ
点からＮ点に電流を流した場合、屈曲部１０２の内角側
屈曲点Ｋ側に偏って電流が流れることになる。このた
め、配線１０１が直線部１０２，１０３で所定の電流密
度基準を満足する配線幅を有していても、屈曲部１０４
においてＥＭによる配線故障を生じることがある。

【０００６】これらの問題の解決策の一つとして、特開
昭６２−２３７７４７号公報（以下、公知例１とする）
に配線面積の増大なしでＥＭ耐性を向上させる方法が開
示されている。

【０００７】図１１はこの公知例１に開示された半導体
集積回路の電源配線部と信号配線部を含む配線の模式的
な断面図で、（ａ），（ｂ）はそれぞれ従来の方法によ
る配線及びこの公知例１で提案された方法による配線の
断面図である。

【０００８】図１１（ａ），（ｂ）を参照すると、従来
電源配線１１６のように大電流が流れる配線の場合には
ＥＭ対策として断面積を大きくするために、電源配線幅
を単純に広げていた。しかし、これでは半導体集積回路
のチップ面積に対する電源配線面積の占める割合が大き
くなり、高集積化への障害となっていた。そのため、信
号配線１１２と同一の配線幅で電源配線に必要な断面積
を得られるように配線の膜厚を厚くして、配線面積を増
加させることなく電源配線１１６の断面積と同じ断面積
の電源配線１１１を形成している。

【０００９】また、特開昭６３−１６４３３７号公報
（以下、公知例２とする）には、配線形状が大きく変化
する部位に緩やかな曲率を持たせて、ＥＭ不良を抑制す
る方法が開示されている。

【００１０】図１２は、公知例２に開示された配線パタ
ーンの平面図で，（ａ），（ｂ）はそれぞれ複数の引込
み配線が接続された電源配線及び屈曲部のある配線のパ
ターンを示している。

【００１１】図１２（ａ），（ｂ）を参照すると、電源
配線１２１に接続された複数の引込み配線１２２との分
岐部１２３において配線輪郭形状に緩やかな曲率（具体
的には、引込み配線１２２の幅と開口をそれぞれｗ及び
ｚ、分岐部１２３の曲率半径をｒとしたとき、ｒ＝２
ｗ，ｚ＝５ｗ）が設けられ、また配線１２５の屈曲部１
６の配線輪郭形状に緩やかな曲率（例えば、ｒ＝３ｗ）
を与えている。これにより、電流ストレスによる配線中
のボイド形成を抑制し配線のＥＭ耐性を向上させてい
る。

【００１２】また、図１３のように配線方向がＬ字に９
０°曲がる部分で例えば４５°ずつ２回に分けて方向を
変化させ、屈曲部での電流集中を緩和する手法もある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】公知例１に開示された
方法を用いれば、配線面積の縮小に効果が見られる。し
かし、この方法を例えばバスラインのような複数の長い
配線が隣接して克つ平行に引き回される信号配線に適用
した場合、別の問題が生じる。

【００１４】図１４は、この問題を説明するための隣接
する信号配線の任意の位置の断面を示す図で，（ａ），
（ｂ）は、それぞれ配線膜厚を増加させた場合と、増加
させていない場合の断面図である。

【００１５】図１４を参照すると、公知例１に開示され
た方法では、配線の断面積を増加させるための膜厚増加
が、当該配線全体に一律に適用されるため、信号配線同
士は、（ａ）の信号配線１４１，信号配線１４２のよう
な状態となる。（尚、配線膜厚を増加させた場合、増加
させていない場合いずれにおいても配線幅及び隣接配線
間距離は一定とする。）配線膜厚を増加させていない信
号配線１４３，信号配線１４４の断面図（ｂ）と比較す
ると、両者の間では、チップ上に占める配線面積に違い
はないが、配線膜厚を増すことにより信号配線間の対向
する面積が増えることになる。このため、配線１４１，
１４２の間の配線間容量Ｃ１、配線１４３，１４４の間
の配線間容量Ｃ２よりも大きくなってしまい、信号伝達
特性上の問題（例えば、信号の遅延や信号線間の相互干
渉等）を生じることがある。

【００１６】また、多層配線構造を用いた半導体装置に
おいて、膜厚の異なる信号配線を最上層以外の同一配線
層内に混在させたときには、製造上の問題も生じる。

【００１７】図１５は、最上層以外の同一配線層内に膜
厚の異なる配線を混在させたときの模式的な断面図であ
る。

【００１８】図１５を参照すると、配線１５１と配線１
５２は同一配線層に形成された配線で、例えば、配線１
５１の膜厚が通常の膜厚の配線１５２よりも膜厚をより
も増加させてあるものとする。また、配線１５３，１５
４は配線１５１，１５２よりも上層に形成された配線
で、配線１５１と配線１５３，配線１５２と配線１５４
がそれぞれ信号を伝達するために、接続開口１５５，１
５６を介して接続されているものとする。

【００１９】この配線１５１と配線１５３或いは配線１
５２と配線１５４の接続には、さまざまな手法の製造工
程が考えられるが、接続開口１５５，１５６の深さが異
なるため、接続開口１５５の形成と、接続開口１５６の
形成は、別々又は少なくとも２段階の製造工程で行われ
るのが通常である。

【００２０】従って、同一配線層内に膜厚の異なる配線
を混在させることにより、少なくとも後工程の上層の配
線との接続のための開口を形成する工程を一括で処理す
ることが困難になり、製造工程の更なる追加或いは複雑
化を引き起こすという問題がある。

【００２１】また、公知例２或いはそれに関連する方法
を用いた場合については、屈曲部の電流集中を緩和する
という点については、一応の効果をもたらしているが、
これらは、いずれも屈曲部においてある程度の曲率或い
は角度で曲線部分或いは斜めの部分を形成しなければな
らず、電流集中を緩和しなければならない信号配線の周
囲に少なからず、影響を与えてしまう。

【００２２】図１６は、この公知例２或いはそれに関連
する方法を用いた場合の問題を説明するための図で、
（ａ），（ｂ）は、それぞれ配線方向がＬ字に９０°曲
がる部分で、例えば４５°ずつ２回に分けて方向を変化
させた場合と単純に１回で９０°変化させた場合の内角
側素子配置領域１６４と（１６７＋１６８）を模式的に
示す概略平面図である。

【００２３】図１６を参照すると、（ａ）の配線１６
１，１６２のように４５°ずつ２回に分けて方向をＬ字
に９０°曲げた場合の素子配置領域１６４は、斜め配線
部１６３が内角側に入り込むため、（ｂ）の配線１６
５，１６６のように単純に１回で９０°変化させた場合
の素子配置領域１６７，１６８のうち素子配置領域１６
８が使用できなくなり、素子配置領域が狭くなるか或い
は素子配置領域を確保するには屈曲部での配線面積が増
大することになる。

【００２４】本発明の主な目的の一つは、半導体装置の
チップ上の屈曲部のある配線のＥＭ耐性を、配線面積を
増加させることなく向上させた半導体装置を提供するこ
とにある。

【００２５】また、本発明の他の目的は、屈曲部のＥＭ
耐性を向上させることによる信号伝達特性の劣化がな
く、且つＥＭ耐性を向上させるための製造工程の追加が
最小限になる配線構造を備えた半導体装置を提供するこ
とにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
同一層内の連続した配線であって、第１の導電性薄膜で
形成された所定の膜厚の基準膜厚部と、少なくとも前記
第１の導電性薄膜を含んで形成され且つ膜厚が前記基準
膜厚部の膜厚よりも厚い，他の配線層との接続のための
接続開口部とは異なる補強膜厚部とを備えた配線を有し
ている。

【００２７】また、同一層内で配線方向が変化する屈曲
部を備えた配線の屈曲部を、補強膜厚部とすることがで
きる。

【００２８】また、配線の平面形状が、第１の方向で幅
がＷ１の第１直線部と，この第１直線部と連続し且つ前
記第１の方向と異なる第２の方向に屈曲した幅がＷ２の
第２直線部と，前記配線の幅を画定する縁端部が第１の
方向から第２の方向に屈曲する屈曲点であって内角側に
前記第１直線部及び前記第２直線部を含む外角側屈曲点
と含まない内角側屈曲点を備え、前記内角側屈曲点を通
り前記第１直線部及び前記第２直線部をそれぞれ直角に
横断する直線で囲まれ且つ前記内角側屈曲点と前記外角
側屈曲点とを結ぶ接合部が存在する領域を少なくとも含
むように屈曲部を画定することができる。

【００２９】また、屈曲部は、第１直線部及び第２直線
部の内角側屈曲点をなす縁端部上の内角側屈曲点からの
距離がそれぞれＷ１及びＷ２の位置を通り第１直線部及
び第２直線部それぞれを直角に横断する直線で囲まれ且
つ接合部を含む領域とすることもできる。

【００３０】或いは、第１直線部及び第２直線部の内角
側屈曲点をなす縁端部上の内角側屈曲点からの距離がそ
れぞれＷ２及びＷ１の位置を通り接合部に平行な直線で
囲まれ且つ接合部を含む領域を屈曲部としてもよい。

【００３１】また、内角側屈曲点を通り第１直線部，第
２直線部それぞれを直角に横断する直線と第１直線部及
び第２直線部の外角側屈曲点をなす縁端部との交点と、
外角側屈曲点との間の距離をそれぞれｈ１，ｈ２とする
とき、第１直線部及び第２直線部の内角側屈曲点をなす
縁端部上の内角側屈曲点からの距離がそれぞれｈ１，ｈ
２の位置を通りそれぞれ第１直線部，第２直線部を直角
に横断する直線で囲まれ且つ接合部を含む領域を、屈曲
部としてもよい。

【００３２】更に、内角側屈曲点を通り第１直線部，第
２直線部それぞれを直角に横断する直線と第１直線部及
び第２直線部の外角側屈曲点をなす縁端部との交点と、
外角側屈曲点との間の距離をそれぞれｈ１，ｈ２とする
とき、第１直線部及び第２直線部の内角側屈曲点をなす
縁端部上の内角側屈曲点からの距離がそれぞれｈ１，ｈ
２の位置を通り接合部に平行な直線で囲まれ且つ接合部
を含む領域を、屈曲部としてもよい。

【００３３】また、補強膜厚部は、基準膜厚部よりも上
層側に突出させて形成する、或いは、下層側に突出させ
て形成し少なくとも突出部を下層側層間絶縁膜中に埋没
させて形成することもできる。尚、補強膜厚部を、基準
膜厚部よりも上層側に突出させて形成した場合、この配
線と上層の配線との接続は、屈曲部を避けた位置で行う
のが好ましい。

【００３４】また、補強膜厚部は、少なくとも基準膜厚
部を形成する第１の導電性薄膜を含むが、この第１の導
電性薄膜と異なる第２の導電性薄膜を更に含んで形成す
ることもできる。

【００３５】これらの構成による配線断面積の増加は、
屈曲部での電流集中を緩和するという役目を果たす。従
って、屈曲部の電流集中によるエレクトロマイグレーシ
ョン耐性を向上させるという効果が得られる。

【００３６】これらの構成による効果は、微細化の進ん
だ信号配線に適用したときに、特に顕著に表れる。

【００３７】

【発明の実施の形態】次に、本発明について、図を参照
して説明する。

【００３８】図１は、本発明の第１の実施形態の半導体
装置のチップの配線の屈曲部を模式的に示す斜視図であ
り、図２（ａ），（ｂ）は、それぞれ図１の配線の模式
的な平面図と（ａ）のＡ−Ａ’線断面を模式的に示す断
面図である。

【００３９】図１，２を参照すると、本実施形態の半導
体装置の配線１は、幅がＷ１で第１の方向の第１直線部
１１と幅がＷ２で第２の方向の第２直線部１２とが内角
側屈曲点Ｐ０と外角側屈曲点Ｑ０とを結ぶ仮想的な接合
部２で例えば直角に屈曲し、この接合部２から内角側屈
曲点をなす縁端部上で第１直線部１１側にＷ１の距離の
位置Ｐ１を通り第１直線部１１を直角に横断する第１の
直線１６と第２直線部１２側にＷ２の距離の位置Ｐ２を
通り第２直線部１２を直角に横断する第２の直線１７で
囲まれた領域を屈曲部３としている。

【００４０】この屈曲部３は、第１の導電性薄膜を用い
て形成された配線膜厚ｓの基準膜厚部１０の上に膜厚Δ
ｓの膜厚追加部１３を形成して配線膜厚ｔ（ｔ＝ｓ＋Δ
ｓ）を基準膜厚部１０の膜厚ｓよりもΔｓだけ上層側に
凸状に厚くして断面積を増大させている。すなわち、屈
曲部３は、基準膜厚部１０よりも膜厚の厚い、基準膜厚
部よりも上層側に突出した膜厚補強部となっている。

【００４１】尚、膜厚補強の確実な効果を得るには、ｔ
／ｓ≧１．１が望ましい。また、Ｗ１とＷ２の関係は、
Ｗ１＝Ｗ２となるのが通常であるが、Ｗ１≠Ｗ２であっ
てもよい。

【００４２】次に、本実施形態の半導体装置の配線１の
製造方法の一例の概略を説明する。

【００４３】図３は、この製造方法を説明するための主
要工程での断面概略を模式的に示す断面図で、（ａ１）
〜（ａ４）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線断面に相当する部
分であり、（ｂ１）〜（ｂ４）は同一配線層内に形成さ
れる通常配線部である。

【００４４】図３を参照すると、本実施形態の半導体装
置は、まず、周知の素子形成方法により素子が形成され
た半導体チップの基板２０上の第１の絶縁膜２１の上に
所定の膜厚ｓの例えばアルミニウム（Ａｌ）のような第
１の導電性薄膜２２を堆積し（ａ１，ｂ１）、フォトリ
ソグラフィ技術を用いて配線１の基準膜厚部１０及び所
望の通常配線１１０パターンを形成した後、全面に第２
の絶縁膜２３を基準膜厚部１０，通常配線１１０の表面
が被覆されるように堆積する（ａ２，ｂ２）。

【００４５】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて配
線１の屈曲部３の上部のみ第２の絶縁膜２３を除去して
開口部２４を形成し、全面に例えば第１の導電性薄膜と
同じＡｌのような第２の導電性薄膜２５を所定の膜厚Δ
ｓだけ堆積し開口部２４の部分での導電性薄膜の膜厚
（第１及び第２の導電性薄膜の膜厚の和）が所望の膜厚
ｔになるようにする（ａ３，ｂ３）。

【００４６】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて開
口部２４の部分以外の第２の導電性薄膜２５を除去し、
第３の絶縁膜２６を全面に堆積する（ａ４，ｂ４）こと
により、屈曲部３の部分の膜厚ｔが基準膜厚部１０の膜
厚ｓよりもΔｓだけ厚く且つ基準膜厚部よりも上層側に
突出する補強膜厚部となった配線１が形成される。

【００４７】以後は、周知の多層配線技術を用いて上層
の配線を形成することは容易であるので説明は省略す
る。尚、このとき上層の配線と接続するためのスルーホ
ールは、屈曲部３を避けて配置するのが望ましい。これ
により、スルーホールの深さがほぼ一定になり、スルー
ホール開口工程の複雑化が避けられる。

【００４８】上述の通り、本実施形態の半導体装置の配
線１は、接合部２を含む屈曲部３の配線膜厚ｔが基準膜
厚部１０と同じ膜厚の直線領域の配線膜厚ｓよりもΔｓ
だけ厚くなっており、屈曲部３における電流の集中があ
っても屈曲部３の電流密度を緩和して、ＥＭ耐性を向上
させることができる。

【００４９】また、膜厚追加部１３により配線膜厚を増
加させた膜厚補強部を、電流の集中によってＥＭ耐性に
問題が生じやすい部分に限定しているので、隣接する配
線間容量の増加は最小限に抑制されており、信号伝達特
性等への影響も実質的に検知されない範囲に抑制されて
いる。

【００５０】尚、上述の実施形態の配線１の製造方法で
は、屈曲部３の配線膜厚を厚くするための膜厚追加部１
３を形成する第２の導電性薄膜２５に、基準膜厚部１０
を形成する第１の導電性薄膜２２と同じ材料のＡｌを用
いた例で説明したが、製造方法はこれに限定されるもの
でなく、材料・成膜方法を含めて種々変更が可能であ
る。例えば、導電性薄膜材料としては、銅（Ｃｕ）等の
低抵抗金属膜でもよく、また、第１の導電性薄膜２２と
第２の導電性薄膜２５とを一体で膜厚補強部の所望膜厚
まで成膜し、エッチングにより通常配線１１０や配線１
の基準膜厚部１０と同じ膜厚の直線部分等の膜厚を制御
して形成することもできる。更に、膜厚追加部１３形成
する第２の導電性薄膜２５は、例えばタングステン
（Ｗ）等の高融点金属のように第１の導電性薄膜２２と
異なる材料であってもよい。

【００５１】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。

【００５２】本実施形態の半導体装置の配線も平面形状
は第１の実施形態と同様になるので、平面図については
図２（ａ）を参照する。図４は、本実施形態の半導体装
置の配線を説明するための図で、（ａ）は配線の屈曲部
を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は図２（ａ）にお
けるＡ−Ａ’線断面を模式的に示す断面図である。

【００５３】尚、本実施形態の屈曲配線５は、平面形状
とともに屈曲部の領域定義も第１の実施形態と同様にな
るので、屈曲部の領域定義の説明は省略する。

【００５４】図２（ａ），図４を参照すると、本実施形
態の半導体装置の配線５も、第１の方向の第１直線部４
１と第１の方向と異なる第２の方向の第２直線部４２と
が接合部２で直角に屈曲し、屈曲部３は同一配線層内に
形成される通常配線（図示せず）と同じ配線材料・配線
膜厚ｓで形成された基準膜厚部４０の下に膜厚Δｓの膜
厚追加部４３を備えており、配線膜厚ｔ（但し、ｔ＝ｓ
＋Δｓ）を基準膜厚部４０の膜厚ｓよりもΔｓだけ下層
側に凸状に厚くして断面積を増大させている。

【００５５】すなわち、本実施形態の半導体装置の配線
５の屈曲部３は、第１の実施形態と異なり、膜厚追加部
４３を基準膜厚部４０の下層側に凸状に設けて配線膜厚
を厚くしており、基準膜厚部４０よりも下層側に突出し
た膜厚補強部となっている。

【００５６】次に、本実施形態の半導体装置の配線５の
製造方法の一例の概略を説明する。

【００５７】図５は、この製造方法を説明するための主
要工程での断面概略を模式的に示す断面図で、（ａ１）
〜（ａ４）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線断面に相当する部
分であり、（ｂ１）〜（ｂ４）は同一配線層内に形成さ
れる通常配線部である。。

【００５８】図５を参照すると、本実施形態の半導体装
置は、まず、第１の実施形態の場合と同様、周知の素子
形成方法により素子が形成された半導体チップの基板５
０上の第１の絶縁膜５１の上であって、配線５の膜厚を
厚くしたい屈曲部３が配置される部分にフォトリソグラ
フィ技術等を用いて深さΔｓの凹部５２を形成する（ａ
１，ｂ１）。

【００５９】次に、所定の膜厚ｔ’（ｔ’＞ｔが望まし
い）の例えばアルミニウム（Ａｌ）のような導電性薄膜
５３を堆積する（ａ２，ｂ２）。

【００６０】次に、例えばエッチバック技術或いは化学
機械研磨（ＣＭＰ）技術等を用いて、基準膜厚部４０及
び通常配線部の膜厚がｓになるように導電性薄膜５３を
エッチング或いは研磨した後、フォトリソグラフィ技術
等を用いて配線５及び所望の通常配線１２０を含むパタ
ーンを形成（ｃ）した後、全面に層間絶縁膜となる第４
の絶縁膜５４を所定の膜厚だけ堆積して（ｄ）本実施形
態の半導体装置の配線５が形成される。

【００６１】以後は、第１の実施形態の場合と同様、周
知の多層配線技術を用いて容易に上層の配線を形成する
ことができるので説明は省略する。

【００６２】上述の通り、本実施形態の半導体装置は、
第１の絶縁膜５１の所定の領域（配線５の屈曲部３が配
置される領域）に深さがΔｓの凹部５２を予め形成した
後、導電性薄膜５３を膜厚ｔ’だけ堆積し、通常配線１
２０及び配線５の基準膜厚部４０の配線膜厚が所望の膜
厚ｓになるようにエッチング或いは研磨しているので、
表面が平坦化されるとともに屈曲部３の膜厚ｔが基準膜
厚部４０の配線膜厚ｓよりもΔｓだけ厚くなる。

【００６３】すなわち、本実施形態の半導体装置の配線
５は、屈曲部３が基準膜厚部４０よりも膜厚の厚い且つ
基準膜厚部４０よりも下層側に突出した膜厚補強部とな
っている。

【００６４】従って、屈曲部３における電流の集中があ
っても屈曲部３の電流密度を緩和して、第１の実施形態
と同様にＥＭ耐性を向上させている。

【００６５】また、膜厚追加部４３により配線膜厚を増
加させた膜厚補強部を、電流の集中によってＥＭ耐性に
問題が生じやすい部分に限定しているので、隣接する配
線間容量の増加は最小限に抑制されており、信号伝達特
性等への影響が実質的に検知されない範囲に抑制されて
いる点も第１の実施形態と同様である。

【００６６】更に、本実施形態の場合、膜厚追加部４３
が下層の第１の絶縁膜５１中に埋設された形状となって
いるので、チップ表面の凹凸を緩和でき、後工程の処理
が容易になるという効果もある。

【００６７】次に本発明の第３の実施形態について説明
する。

【００６８】本実施形態の半導体装置の配線も平面図
は、第１，第２の実施形態と同様になるので、平面図に
ついては図２（ａ）を参照する。図６は、本実施形態の
半導体装置の配線を説明するための図で、（ａ）は配線
の屈曲部を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は図２
（ａ）におけるＡ−Ａ’線断面を模式的に示す断面図で
ある。

【００６９】本実施形態の配線７も、屈曲部の領域定義
を含めて平面形状が第１，第２の実施形態と同様になる
ので、屈曲部の領域定義の説明は省略する。

【００７０】図２（ａ），図６を参照すると、本実施形
態の半導体装置の配線７も第１の方向の第１直線部６１
と第１の方向と異なる第２の方向の第２直線部６２とが
接合部２で直角に屈曲し、屈曲部３には膜厚ｓの基準膜
厚部６０の上層側と下層側にそれぞれが例えば膜厚Δｓ
／２の上層側膜厚追加部６３と下層側膜厚追加部６４を
設けている。従って、屈曲部３の配線膜厚ｔが、基準膜
厚部６０の膜厚ｓよりもΔｓだけ厚くなっており、屈曲
部３が、基準膜厚部６０よりも膜厚の厚い膜厚補強部と
なっている。

【００７１】すなわち、本実施形態の半導体装置の配線
７は、屈曲部３の配線膜厚を厚くする際に、第１の実施
形態では上層側に突出させ，第２の実施形態では下層側
に突出させて厚くしたのに対し、上層側・下層側双方に
突出させて厚くしている点が第１，第２の実施形態との
違いである。

【００７２】尚、上述の実施形態の説明では、屈曲部３
の膜厚を厚くする上層側膜厚追加部６３と下層側膜厚追
加部６４の膜厚を等しくした例で説明したが、これらの
膜厚追加部の膜厚は上層側・下層側で異なっていてもよ
く、それぞれどのように配分するかは、製造の容易性等
他の要因も考慮して適宜定めればよい。また、本実施形
態の半導体装置の配線７は、第１の実施形態と第２の実
施形態の製造方法を組み合わせれば容易に製造できるの
で、製造方法の説明は省略する。

【００７３】また、上述の第１，第２，第３の実施形態
のいずれの場合も、基準膜厚部よりも配線膜厚を厚くし
た膜厚補強部である屈曲部領域を、図２（ａ）の所定位
置Ｐ１，Ｐ２を通りそれぞれの直線部を直角に横断する
直線で囲まれた接合部を含む領域としたが、図７のよう
に所定位置Ｐ１，Ｐ２を通る接合部２に平行な第３の直
線７６と第４の直線７７で囲まれた接合部２を含む領域
としてもよい。

【００７４】また、上述の第１，第２，第３の実施形態
のいずれの場合も屈曲部がＬ字状に９０度屈曲した例で
説明したが、これに限定されるものでなく、任意角度で
屈曲していてもよい。

【００７５】例えば、図８（ａ）のように、配線８の幅
がＷ１の第１直線部８１に対し幅がＷ２の第２直線部８
２が直角でない任意角度で屈曲している場合も、内角側
屈曲点Ｐ０からこの内角側屈曲点Ｐ０をなす縁端部上で
第１直線部８１側に距離がＷ１の位置Ｐ１と第２直線部
８２側に距離がＷ２の位置Ｐ２を通りそれぞれ第１直線
部８１を直角に横断する第１の直線８６と第２直線部８
２を直角に横断する第２の直線８７とで囲まれた接合部
２を含む領域を屈曲部８３として配線膜厚を厚くした膜
厚補強部にすればよい。

【００７６】また、図８（ｂ）のようにこのＰ１，Ｐ２
を通る接合部２に平行な第３の直線８８，第４の直線８
９で囲まれた接合部２を含む領域を屈曲部８４とし配線
膜厚を厚くしてもよい。

【００７７】更に、これまでの説明では、屈曲部の屈曲
角度に関わらず、いずれの場合も所定位置Ｐ１は、内角
側屈曲点Ｐ０から第１直線部の幅Ｗ１の距離の位置と
し、所定位置Ｐ２は、内角側屈曲点から第２直線部の幅
Ｗ２の距離の位置としたが、少なくとも内角側屈曲点Ｐ
０を通り第１直線部及び第２直線部をそれぞれ直角に横
断する直線で囲まれた接合部が存在する領域を含んでい
れば、配線間容量その他の要因を考慮して適宜定めても
よい。

【００７８】例えば図９のように、配線９の内角側屈曲
点Ｐ０を通り第１直線部９１及び第２直線部９２それぞ
れを直角に横断する直線と第１直線部９１及び第２直線
部９２の外角側屈曲点Ｑ０をなす縁端部との交点をそれ
ぞれＱ１，Ｑ２とし、Ｑ０とＱ１，Ｑ２との間の距離を
それぞれｈ１，ｈ２として、内角側屈曲点Ｐ０からこの
内角側屈曲点Ｐ０をなす縁端部上で第１直線部９１側に
ｈ１，第２直線部９２側にｈ２の距離の位置をそれぞれ
所定位置Ｐ１，Ｐ２とすることもできる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の導電性薄
膜で形成され、同一層内に屈曲部がある連続した配線を
有する半導体装置は、所望の屈曲部が配線を構成してい
る基準膜厚部の配線膜厚より厚い膜厚追加部となってい
るので断面積が増大しており、屈曲部における電流の集
中があっても配線面積を増大させることなく屈曲部の電
流密度を緩和して、ＥＭ耐性を向上させることができる
という効果が得られる。

【００８０】しかも、このとき配線膜厚を増加させた膜
厚追加部を、電流の集中によってＥＭ耐性に問題が生じ
やすい部分に限定しているので、隣接する配線間容量の
増加は最小限に抑制されており、信号伝達特性等への影
響が実質的に検知されない範囲に抑制されるという効果
も得られる。

【００８１】また、配線膜厚の増加を屈曲部のみに限定
しているので、多層配線構造を用いる半導体装置に適用
した場合、上層の配線と接続するためのスルーホールを
屈曲部を避けて配置することにより、製造工程のいっそ
うの追加や複雑化を抑制できるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の半導体装置のチップ
の屈曲部を備えた配線の屈曲部を模式的に示す斜視図で
ある。

【図２】図１の配線の模式的な平面図（ａ）と、（ａ）
のＡ−Ａ’線断面を模式的に示す断面図（ｂ）である。

【図３】本発明の第１の実施形態の半導体装置の配線の
製造方法の一例を説明するための主要工程での断面概略
を模式的に示す断面図である。

【図４】本発明の第２の実施形態の半導体装置の配線を
説明するための図で、（ａ）は配線の屈曲部を模式的に
示す斜視図であり、（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−
Ａ’線断面を模式的に示す断面図である。

【図５】本発明の第２の実施形態の半導体装置の配線の
製造方法の一例を説明するための主要工程での断面概略
を模式的に示す断面図である。

【図６】本発明の第３の実施形態の半導体装置の配線を
説明するための図で、（ａ）は配線の屈曲部を模式的に
示す斜視図であり、（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−
Ａ’線断面を模式的に示す断面図である。

【図７】屈曲部を定義する境界線の設定方法の他の一例
を説明するための模式的な平面図である。

【図８】任意角度で屈曲している場合の屈曲部の例を模
式的に示す平面図である。

【図９】屈曲部を定義する境界線の位置の設定方法の他
の一例を説明するための模式的な平面図である。

【図１０】任意角度で屈曲している場合の屈曲部の他の
例を模式的に示す平面図である。

【図１１】特開昭６２−２３７７４７号公報に開示され
た半導体集積回路の電源配線部と信号配線部を含む配線
の模式的な断面図である。

【図１２】特開昭６３−１６４３３７号公報に開示され
た配線パターンを示す図で、（ａ），（ｂ）はそれぞれ
複数の引込み配線が接続された電源配線及び屈曲部のあ
る配線パターンの平面図である。

【図１３】屈曲部での電流集中を緩和する手法の例を説
明するための図で、配線方向を４５°ずつ２回に分けて
方向を変化させ、Ｌ字に９０°曲げた部分の模式的な平
面図である。

【図１４】特開昭６２−２３７７４７号公報に開示され
た方法により配線断面積を増加させた際の隣接する信号
配線の任意の位置の断面を示す図で，（ａ），（ｂ）
は、それぞれ配線膜厚を増加させた場合と、増加させて
いない場合の断面図である。

【図１５】最上層以外の同一配線層内に膜厚の異なる配
線を混在させたときの模式的な断面図である。

【図１６】配線方向がＬ字に９０°曲がる部分で、４５
°ずつ２回に分けて方向を変化させた場合の素子配置領
域への影響を説明するための模式的な概略平面図であ
る。

【符号の説明】

１，５，７，８，９ 配線 ２ 接合部 ３，８３ 屈曲部 １０，４０，６０ 基準膜厚部 １１，４１，６１，８１，９１ 第１直線部 １２，４２，６２，８２，９２ 第２直線部 １３，４３ 膜厚追加部 １６，８６ 第１の直線 １７，８７ 第２の直線 ２０，５０ 基板 ２１，５１ 第１の絶縁膜 ２２ 第１の導電性薄膜 ２３ 第２の絶縁膜 ２４ 開口部 ２５ 第２の導電性薄膜 ２６ 第３の絶縁膜 ５２ 凹部 ５３ 導電性薄膜 ５４ 第４の絶縁膜 ６３ 上層側膜厚追加部 ６４ 下層側膜厚追加部 ７６，８８ 第３の直線 ７７，８９ 第４の直線 １１０，１２０ 通常配線

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一層内の連続した配線を有する半導体
   装置であって、前記配線が、第１の導電性薄膜で形成さ
   れた所定の膜厚の基準膜厚部と、少なくとも前記第１の
   導電性薄膜を含んで形成され且つ膜厚が前記基準膜厚部
   の膜厚よりも厚い，他の配線層との接続のための接続開
   口部とは異なる補強膜厚部と、を備えることを特徴とす
   る半導体装置。
2. 【請求項２】 配線が、配線方向が変化する屈曲部を備
   え、この屈曲部が補強膜厚部である請求項１記載の半導
   体装置。
3. 【請求項３】 配線が、第１の方向で幅がＷ１の第１直
   線部と，この第１直線部と連続し且つ前記第１の方向と
   異なる第２の方向に屈曲した幅がＷ２の第２直線部と，
   前記配線の幅を画定する縁端部が第１の方向から第２の
   方向に屈曲する屈曲点であって内角側に前記第１直線部
   及び前記第２直線部を含む外角側屈曲点と含まない内角
   側屈曲点を含む平面形状を備え、前記配線の屈曲部が、
   前記内角側屈曲点を通り前記第１直線部及び前記第２直
   線部をそれぞれ直角に横断する直線で囲まれ且つ前記内
   角側屈曲点と前記外角側屈曲点とを結ぶ接合部が存在す
   る領域を少なくとも含むことを特徴とする請求項２記載
   の半導体装置。
4. 【請求項４】 屈曲部が、第１直線部及び第２直線部の
   内角側屈曲点をなす各縁端部上の前記内角側屈曲点から
   の距離がそれぞれＷ１及びＷ２の位置を通り前記第１直
   線部及び前記第２直線部それぞれを直角に横断する直線
   で囲まれた接合部を含む領域である請求項２記載の半導
   体装置。
5. 【請求項５】 屈曲部が、第１直線部及び第２直線部の
   内角側屈曲点をなす縁端部上の前記内角側屈曲点からの
   距離がそれぞれＷ１及びＷ２の位置を通り接合部に平行
   な直線で囲まれた前記接合部を含む領域である請求項２
   記載の半導体装置。
6. 【請求項６】 屈曲部が、内角側屈曲点を通り第１直線
   部，第２直線部それぞれを直角に横断する直線と前記第
   １直線部及び前記第２直線部の外角側屈曲点をなす縁端
   部との交点と、前記外角側屈曲点との間の距離をそれぞ
   れｈ１，ｈ２とするとき、前記第１直線部及び前記第２
   直線部の前記内角側屈曲点をなす縁端部上の前記内角側
   屈曲点からの距離がそれぞれｈ１，ｈ２の位置を通り接
   合部に平行な直線で囲まれた前記接合部を含む領域であ
   る請求項２記載の半導体装置。
7. 【請求項７】 屈曲部が、内角側屈曲点を通り第１直線
   部，第２直線部それぞれを直角に横断する直線と前記第
   １直線部及び前記第２直線部の外角側屈曲点をなす縁端
   部との交点と前記外角側屈曲点との間の距離をそれぞれ
   ｈ１，ｈ２とするとき、前記第１直線部及び前記第２直
   線部の前記内角側屈曲点をなす縁端部上の前記内角側屈
   曲点からの距離がそれぞれｈ１，ｈ２の位置を通り前記
   第１直線部及び前記第２直線部それぞれを直角に横断す
   る直線で囲まれた接合部を含む領域である請求項２記載
   の半導体装置。
8. 【請求項８】 補強膜厚部が基準膜厚部よりも上層側に
   突出している請求項１乃至７いずれか１項に記載の半導
   体装置。
9. 【請求項９】 補強膜厚部が基準膜厚部よりも下層側に
   突出している請求項１乃至７いずれか１項に記載の半導
   体装置。
10. 【請求項１０】 上層の配線との接続が、屈曲部でない
    位置で行われている請求項１乃至８いずれか１項に記載
    の半導体装置。
11. 【請求項１１】 基準膜厚部と補強膜厚部とが、いずれ
    も第１の導電性薄膜で形成されている請求項１乃至１０
    いずれか１項に記載の半導体装置。
12. 【請求項１２】 補強膜厚部が第１の導電性薄膜と異な
    る第２の導電性薄膜を含む請求項１乃至１０いずれか１
    項に記載の半導体装置。
13. 【請求項１３】 配線が信号配線である請求項１乃至１
    ２いずれか１項に記載の半導体装置。