JPH0338832A - 半導体装置の配線構造 - Google Patents
半導体装置の配線構造Info
- Publication number
- JPH0338832A JPH0338832A JP17457789A JP17457789A JPH0338832A JP H0338832 A JPH0338832 A JP H0338832A JP 17457789 A JP17457789 A JP 17457789A JP 17457789 A JP17457789 A JP 17457789A JP H0338832 A JPH0338832 A JP H0338832A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- wiring
- molybdenum
- aluminum
- adjacent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 22
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 abstract description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- DBGPLCIFYUHWKA-UHFFFAOYSA-H hexachloromolybdenum Chemical compound Cl[Mo](Cl)(Cl)(Cl)(Cl)Cl DBGPLCIFYUHWKA-UHFFFAOYSA-H 0.000 abstract description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 9
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- NXHILIPIEUBEPD-UHFFFAOYSA-H tungsten hexafluoride Chemical compound F[W](F)(F)(F)(F)F NXHILIPIEUBEPD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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構造に関する〔従来の技術〕
従来、半導体装置の配線はほとんどの場合、アルミニム
を主成分とする金属膜を用いた単一構造となっていた。
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」ニ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３０Ｂ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。
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」ニ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３０Ｂ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。
しかしなから、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
る電流密度か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
イクレージョン耐性を劣化させている。
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
る電流密度か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
イクレージ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Ｉ・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。
度を小さく抑えることができるエレクＩ・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。
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。
るための工程順序断面図である。
ます図（ａ）において、下層絶縁膜］０］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
１μｍ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
１μｍ形成する。
次に、図（１））のように、通常のレジスト工程により
アルミニウム８１０２を約２μｍ程度の幅にバターニン
グを行なった後にレジストを除去する。
アルミニウム８１０２を約２μｍ程度の幅にバターニン
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形戒形成。
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形戒形成。
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を等方向にエツチングする。このとき、
隣り合うアルミニウムＭ １．０２の間にはモリブデン
膜１０３が残る。
ブデン膜１０３を等方向にエツチングする。このとき、
隣り合うアルミニウムＭ １．０２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１．０２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１、０２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。
ニウム膜１．０２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１、０２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。
るための工程順序断面図である。
ます図（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１
０００Ａ形成し、続いて銅入りアルミニウム膜２０３を
約５０００Δ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１
０００Ａ形成し、続いて銅入りアルミニウム膜２０３を
約５０００Δ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
りアルミニム膜２０３および窒化チタンＩＥＪ ２０２
を約３／１ｍ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。
りアルミニム膜２０３および窒化チタンＩＥＪ ２０２
を約３／１ｍ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
ンカ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２００ＯＡ形成する。
ンカ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２００ＯＡ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。
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
アルミニウ膜１０Ｂの幅が結晶粒径一 （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、銅入りアルミニラ１＼原
２０３のず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のエレクトロマイクレージョン耐性はさら
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艙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。
アルミニウ膜１０Ｂの幅が結晶粒径一 （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、銅入りアルミニラ１＼原
２０３のず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のエレクトロマイクレージョン耐性はさら
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艙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。
〔発明の効果〕
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クレーション耐
性を大きく向上させる効果がある。したかって、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
化を促進することかできその効果は大きい。
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クレーション耐
性を大きく向上させる効果がある。したかって、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
化を促進することか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・・・モリブテン膜、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・・・モリブテン膜、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)
- （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。 - （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 true JPH0338832A (ja) | 1991-02-19 |
| JP2797473B2 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) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04328832A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-17 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPH07245307A (ja) * | 1994-02-28 | 1995-09-19 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 相互接続配線構造およびその形成方法 |
| KR100268900B1 (ko) * | 1997-08-14 | 2000-10-16 | 김영환 | 반도체소자의금속배선및그형성방법 |
-
1989
- 1989-07-05 JP JP17457789A patent/JP2797473B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04328832A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-17 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPH07245307A (ja) * | 1994-02-28 | 1995-09-19 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 相互接続配線構造およびその形成方法 |
| KR100268900B1 (ko) * | 1997-08-14 | 2000-10-16 | 김영환 | 반도체소자의금속배선및그형성방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2797473B2 (ja) | 1998-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2860258B2 (ja) | 相互接続配線の形成方法 | |
| JPH0360055A (ja) | 集積回路の製造方法 | |
| JPS6343349A (ja) | 多層薄膜配線及びその形成方法 | |
| JPH07307385A (ja) | 半導体素子の多層金属配線の形成方法 | |
| JPH0338832A (ja) | 半導体装置の配線構造 | |
| JPS61242039A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS6115350A (ja) | 半導体装置 | |
| US5260517A (en) | Interconnect lead with stress joint | |
| JP2998454B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH04206528A (ja) | 半導体装置における配線構造 | |
| JPH0856024A (ja) | 集積回路の製造方法 | |
| JPH02183536A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS62241373A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH04359452A (ja) | 配線の形成方法 | |
| JP2000323477A (ja) | 半導体装置の配線構造 | |
| JPH07161720A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JPS62104138A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH11297697A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH03296219A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0334545A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH043428A (ja) | 集積回路装置の製造方法 | |
| JPS63164315A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH05152299A (ja) | 配線構造体 | |
| JPH04348054A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH03280431A (ja) | 多層配線の製造方法および装置 |