JP2797473B2 - 半導体装置の配線構造 - Google Patents
半導体装置の配線構造Info
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- JP2797473B2 JP2797473B2 JP17457789A JP17457789A JP2797473B2 JP 2797473 B2 JP2797473 B2 JP 2797473B2 JP 17457789 A JP17457789 A JP 17457789A JP 17457789 A JP17457789 A JP 17457789A JP 2797473 B2 JP2797473 B2 JP 2797473B2
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- wiring
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- semiconductor device
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の配線装置に関する。
従来、半導体装置の配線はほとんどの場合、アルミニ
ウムを主成分とする金属膜を用いた単一構造となってい
た。ところが、半導体装置の高速化および高密度化が進
むにつれて配線を流れる電流密度は増加の一途をたど
り、エレクトロマイグレーションによる配線の断線が大
きな問題となってきている。一般に、アルミニウムのよ
うな多結晶構造をもつ導電膜からなる配線は、配線幅が
結晶粒径よりも小さくなるとエレクトロマイグレーショ
ン耐性が向上することが知られている。そこで、第３図
（ａ），（ｂ）の配線パターン図及びそのＡ−Ａ断面図
に示すように、下層絶縁膜303上の配線301を配線幅が結
晶粒径以下である複数の細い配線302に分割し、これら
複数の細い配線を一体の配線として使用すればエレクト
ロマイグレーション耐性のすぐれた配線が得られるとい
う提案がある。
ウムを主成分とする金属膜を用いた単一構造となってい
た。ところが、半導体装置の高速化および高密度化が進
むにつれて配線を流れる電流密度は増加の一途をたど
り、エレクトロマイグレーションによる配線の断線が大
きな問題となってきている。一般に、アルミニウムのよ
うな多結晶構造をもつ導電膜からなる配線は、配線幅が
結晶粒径よりも小さくなるとエレクトロマイグレーショ
ン耐性が向上することが知られている。そこで、第３図
（ａ），（ｂ）の配線パターン図及びそのＡ−Ａ断面図
に示すように、下層絶縁膜303上の配線301を配線幅が結
晶粒径以下である複数の細い配線302に分割し、これら
複数の細い配線を一体の配線として使用すればエレクト
ロマイグレーション耐性のすぐれた配線が得られるとい
う提案がある。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上述した従来の配線構造においては、
配線を細い配線に分割しているために、電流が流れる実
効的な配線幅が小さくなっており、結果として配線を流
れる電流密度が大きくなりエレクトロマイグレーション
耐性の向上を阻害しているか、あるいは逆にエレクトロ
マイグレーション耐性を劣化させている。
配線を細い配線に分割しているために、電流が流れる実
効的な配線幅が小さくなっており、結果として配線を流
れる電流密度が大きくなりエレクトロマイグレーション
耐性の向上を阻害しているか、あるいは逆にエレクトロ
マイグレーション耐性を劣化させている。
本発明の目的は上記欠点を排除し、配線を流れる電流
密度を小さく抑えることができるエレクトロマイグレー
ション耐性の優れた配線構造を提供することである。
密度を小さく抑えることができるエレクトロマイグレー
ション耐性の優れた配線構造を提供することである。
本発明の配線構造は、配線方向に垂直な断面におい
て、第１導電膜あるいは多層導電膜からなる複数の主配
線が横並びに存在し、隣り合う主配線同志の間に第２導
電膜が存在し、これら複数の主配線および第２導電膜が
一体の配線を構成している。
て、第１導電膜あるいは多層導電膜からなる複数の主配
線が横並びに存在し、隣り合う主配線同志の間に第２導
電膜が存在し、これら複数の主配線および第２導電膜が
一体の配線を構成している。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施例を説明
するための工程順序断面図である。
するための工程順序断面図である。
まず図（ａ）において、下層絶縁膜101上にマグネト
ロンスパッタリング法によりアルミニウム膜102を約１
μｍ形成する。
ロンスパッタリング法によりアルミニウム膜102を約１
μｍ形成する。
次に、図（ｂ）のように、通常のレジスト工程により
アルミニウム膜102を約２μｍ程度の幅にパターニング
を行なった後にレジストを除去する。
アルミニウム膜102を約２μｍ程度の幅にパターニング
を行なった後にレジストを除去する。
次に図（ｃ）のように、六塩化モリブデンガスと水素
ガスを用いた減圧気相成長法によりモリブデン膜103を
約0.5μｍ形成する。
ガスを用いた減圧気相成長法によりモリブデン膜103を
約0.5μｍ形成する。
次に図（ｄ）のように、弗素系ガスを用いて表面のモ
リブデン膜103を等方的にエッチングする。このとき、
隣り合うアルミニウム膜102の間にはモリブデン膜103が
残る。
リブデン膜103を等方的にエッチングする。このとき、
隣り合うアルミニウム膜102の間にはモリブデン膜103が
残る。
このようにして形成された配線構造においては、アル
ミニウム膜102の幅が結晶粒径（５μｍ程度）よりも小
さいので、アルミニウム膜102のエレクトロマイグレー
ション耐性が優れた配線構造となっている。その上、隣
り合うアルミニウム膜102の間にモリブデン膜103が存在
するので配線を流れる電流密度を小さく抑えることがで
き、これら一体の配線はエレクトロマイグレーション耐
性の非常に優れた構造となっている。
ミニウム膜102の幅が結晶粒径（５μｍ程度）よりも小
さいので、アルミニウム膜102のエレクトロマイグレー
ション耐性が優れた配線構造となっている。その上、隣
り合うアルミニウム膜102の間にモリブデン膜103が存在
するので配線を流れる電流密度を小さく抑えることがで
き、これら一体の配線はエレクトロマイグレーション耐
性の非常に優れた構造となっている。
第２図（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施例を説明
するための工程順序断面図である。
するための工程順序断面図である。
まず図（ａ）のように、下層絶縁膜201上にマグネト
ロンスパッタリング法により窒化チタン膜202を約1000
Å形成し、続いて銅入りアルミニウム膜203を約5000Å
形成する。
ロンスパッタリング法により窒化チタン膜202を約1000
Å形成し、続いて銅入りアルミニウム膜203を約5000Å
形成する。
次に図（ｂ）のように、通常のレジスト工程により銅
入りアルミニウム膜203および窒化チタン膜202を約１μ
ｍ程度の幅にパターニングを行なった後にレジストを除
去する。
入りアルミニウム膜203および窒化チタン膜202を約１μ
ｍ程度の幅にパターニングを行なった後にレジストを除
去する。
次に図（ｃ）のように、六弗化タングステンガスとシ
ランガスを用いた選択気相成長法により、タングステン
膜204を約2000Å形成する。このとき下層絶縁膜201上に
はタングステン膜は成長しない。
ランガスを用いた選択気相成長法により、タングステン
膜204を約2000Å形成する。このとき下層絶縁膜201上に
はタングステン膜は成長しない。
このようにして形成された配線構造においては、銅入
りアルミニウム膜203の幅が結晶粒径（５μｍ程度）よ
りも小さいので、銅入りアルミニウム膜203のエレクト
ロマイグレーション耐性が優れた配線構造となってい
る。しかも、銅入りアルミニウム膜203のすべての表面
がタングステン膜204あるいは窒化チタン膜202により覆
われているので銅入りアルミニウム膜203の表面拡散が
抑えられ、銅入りアルミニウム膜203のエレクトロマイ
グレーション耐性はさらに優れたものとなっている。そ
の上、隣り合う銅入りアルミニウム膜203の間にタング
ステン膜204が存在し、かつ、銅入りアルミニウム膜203
の表面にもタングステン膜204が存在するので配線を流
れる電流密度を小さく抑えることができ、これら一体の
配線はエレクトロマイグレーション耐性の非常に優れた
構造となっている。
りアルミニウム膜203の幅が結晶粒径（５μｍ程度）よ
りも小さいので、銅入りアルミニウム膜203のエレクト
ロマイグレーション耐性が優れた配線構造となってい
る。しかも、銅入りアルミニウム膜203のすべての表面
がタングステン膜204あるいは窒化チタン膜202により覆
われているので銅入りアルミニウム膜203の表面拡散が
抑えられ、銅入りアルミニウム膜203のエレクトロマイ
グレーション耐性はさらに優れたものとなっている。そ
の上、隣り合う銅入りアルミニウム膜203の間にタング
ステン膜204が存在し、かつ、銅入りアルミニウム膜203
の表面にもタングステン膜204が存在するので配線を流
れる電流密度を小さく抑えることができ、これら一体の
配線はエレクトロマイグレーション耐性の非常に優れた
構造となっている。
以上説明したように本発明は、複数に分割された隣り
合う細い配線の間に異なる種類の導電膜を設けることに
より、これら一体の配線のエレクトロマイグレーション
耐性を大きく向上させる効果がある。したがって、本発
明の配線構造を用いれば半導体装置の高速化および高密
度化を促進することができその効果は大きい。
合う細い配線の間に異なる種類の導電膜を設けることに
より、これら一体の配線のエレクトロマイグレーション
耐性を大きく向上させる効果がある。したがって、本発
明の配線構造を用いれば半導体装置の高速化および高密
度化を促進することができその効果は大きい。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施例を説明す
るための工程順序断面図、第２図（ａ）〜（ｃ）は本発
明の第２の実施例を説明するための工程順序断面図、第
３図（ａ），（ｂ）は従来例を説明するためのパターン
図およびその断面図である。 101……下層絶縁膜、102……アルミニウム膜、103……
モリブデン膜、201……下層絶縁膜、202……窒化チタン
膜、203……銅入りアルミニウム膜、204……タングステ
ン膜、301……配線、302……細い配線、303……下層絶
縁膜。
るための工程順序断面図、第２図（ａ）〜（ｃ）は本発
明の第２の実施例を説明するための工程順序断面図、第
３図（ａ），（ｂ）は従来例を説明するためのパターン
図およびその断面図である。 101……下層絶縁膜、102……アルミニウム膜、103……
モリブデン膜、201……下層絶縁膜、202……窒化チタン
膜、203……銅入りアルミニウム膜、204……タングステ
ン膜、301……配線、302……細い配線、303……下層絶
縁膜。
Claims (2)
- 【請求項１】半導体装置の配線構造において、第１導電
膜からなる配線が複数の細い配線に分割され、分割され
た隣り合う細い配線の間に前記第１導電膜からなる配線
とは異なる第２導電膜が設けられ、前記第１及び第２導
電膜が一体の配線を構成していることを特徴とする半導
体装置の配線構造。 - 【請求項２】前記一体の配線の上面もしくは側面又はそ
の両面が前記第２導電膜により覆われている請求項
（１）記載の半導体装置の配線構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17457789A JP2797473B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 半導体装置の配線構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17457789A JP2797473B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 半導体装置の配線構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0338832A JPH0338832A (ja) | 1991-02-19 |
| JP2797473B2 true JP2797473B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=15980990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17457789A Expired - Lifetime JP2797473B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 半導体装置の配線構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2797473B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2742145B2 (ja) * | 1991-04-30 | 1998-04-22 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置 |
| US5470788A (en) * | 1994-02-28 | 1995-11-28 | International Business Machines Corporation | Method of making self-aligned, lateral diffusion barrier in metal lines to eliminate electromigration |
| KR100268900B1 (ko) * | 1997-08-14 | 2000-10-16 | 김영환 | 반도체소자의금속배선및그형성방법 |
-
1989
- 1989-07-05 JP JP17457789A patent/JP2797473B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0338832A (ja) | 1991-02-19 |
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