JPH0427144A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0427144A JPH0427144A JP2753890A JP2753890A JPH0427144A JP H0427144 A JPH0427144 A JP H0427144A JP 2753890 A JP2753890 A JP 2753890A JP 2753890 A JP2753890 A JP 2753890A JP H0427144 A JPH0427144 A JP H0427144A
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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】
１、
産業上の利用分野
本発明は半導体装置、特にスルーホールに関するもので
ある。
ある。
従来の技術
近年、半導体装置の微細化に伴いスルーホールのサイズ
は１．０μｍ前後のサイズになっている。前記のような
微細スルーホールでは、スパッタリング法等で蒸着した
金属配線のカバレッジが悪く、スルーホール部分での金
属配線の配線や、ストレスマイグレーション及びエレク
トロマイグレーション等の金属配線の信頼性不良を引越
し易かった。
は１．０μｍ前後のサイズになっている。前記のような
微細スルーホールでは、スパッタリング法等で蒸着した
金属配線のカバレッジが悪く、スルーホール部分での金
属配線の配線や、ストレスマイグレーション及びエレク
トロマイグレーション等の金属配線の信頼性不良を引越
し易かった。
以下に従来の配線の配置方法及び半導体装置について説
明する。
明する。
第４図は従来の配線の配置方法及び半導体装置を示すも
ので特にスルーホールに関するものである。
ので特にスルーホールに関するものである。
第４図において１は基板、２は絶縁膜、３は第１の金属
配線、４は第２の金属配線、５は前記第１の金属配線と
前記第２の金属配線とを接続するためのスルーホールで
、下地の平坦である場所に配置されている。
配線、４は第２の金属配線、５は前記第１の金属配線と
前記第２の金属配線とを接続するためのスルーホールで
、下地の平坦である場所に配置されている。
なお第４図において断面図は平面図をＸ−Ｙ方向で切っ
た断面である。
た断面である。
前記第１の金属配線と前記第２の金属配線は公知のスパ
ッタリング法等による蒸着により形成されるが、スルー
ホール側壁での第２の金属配線の膜厚をＢとし、平坦な
場所における第２の金属配線の膜厚をＡとするとＡ＞Ｈ
の関係がある。
ッタリング法等による蒸着により形成されるが、スルー
ホール側壁での第２の金属配線の膜厚をＢとし、平坦な
場所における第２の金属配線の膜厚をＡとするとＡ＞Ｈ
の関係がある。
第５図は第２金属配線をスパッタリング法で蒸着した場
合のカバレッジを（カバレッジ）−Ｂ×１００／Ａ （
（４）と定義したときのスルーホール直径とカバレッジ
との関係を実測により求めたもので、Ａ ＝ １．０μ
ｍの場合である。
合のカバレッジを（カバレッジ）−Ｂ×１００／Ａ （
（４）と定義したときのスルーホール直径とカバレッジ
との関係を実測により求めたもので、Ａ ＝ １．０μ
ｍの場合である。
発明が解決しようとする課題
前述したように、従来のスルーホールの配置方法力およ
び従来構成のスルーホールを備えた半導体装置では、微
細スルーホールで、スパッタリング法等で蒸着した金属
配線のカバレッジが悪く、スルーホール部分での金属配
線の断線や、ストレスマイグレーション及びエレクトロ
マイグレーション等の金属配線の信頼性不良を引き起こ
し易かった。
び従来構成のスルーホールを備えた半導体装置では、微
細スルーホールで、スパッタリング法等で蒸着した金属
配線のカバレッジが悪く、スルーホール部分での金属配
線の断線や、ストレスマイグレーション及びエレクトロ
マイグレーション等の金属配線の信頼性不良を引き起こ
し易かった。
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、微細スル
ーホールでの金属配線のカバレッシカ良好で、スルーホ
ール部分での金属配線の断線や、ストレスマイグレーシ
ョン及びエレクトロマイグレーション等の金属配線の信
頼性不良を引き起こしにくいスルーホールを備えた半導
体装置を実現することを目的としている。
ーホールでの金属配線のカバレッシカ良好で、スルーホ
ール部分での金属配線の断線や、ストレスマイグレーシ
ョン及びエレクトロマイグレーション等の金属配線の信
頼性不良を引き起こしにくいスルーホールを備えた半導
体装置を実現することを目的としている。
課題を解決するための手段
半導体基板上に形成された段差と、前記半導体基板上に
形成された第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上に形成
された第１の金属配線と、前記第１の金属配線上に形成
された第２の絶縁膜と、前記段差によって生じる前記第
１の金属配線の傾斜領域上の少なくとも一部に前記第２
の絶縁膜に形成されたスルーホールの少なくとも一端が
位置している。
形成された第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上に形成
された第１の金属配線と、前記第１の金属配線上に形成
された第２の絶縁膜と、前記段差によって生じる前記第
１の金属配線の傾斜領域上の少なくとも一部に前記第２
の絶縁膜に形成されたスルーホールの少なくとも一端が
位置している。
作用
前記スルーホールの配置方法および前記スルーホールを
備えた半導体装置ではスルーホール底部に傾斜がつき、
傾斜の上部は傾斜の下部にくらべ金属配線のカバレッジ
が良好で、スルーホール部分での金属配線の断線や、ス
トレスマイグレーション及びエレクトロマイグレーショ
ン等の金属配線の信頼性不良を引き起こしにくい。また
仮にカバレッジの悪い傾斜の下部で部分的に断線が生じ
ても傾斜の上部で金属配線のカバレッジが良いので完全
断線が起こりにくい。
備えた半導体装置ではスルーホール底部に傾斜がつき、
傾斜の上部は傾斜の下部にくらべ金属配線のカバレッジ
が良好で、スルーホール部分での金属配線の断線や、ス
トレスマイグレーション及びエレクトロマイグレーショ
ン等の金属配線の信頼性不良を引き起こしにくい。また
仮にカバレッジの悪い傾斜の下部で部分的に断線が生じ
ても傾斜の上部で金属配線のカバレッジが良いので完全
断線が起こりにくい。
実施例
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。
する。
第１図は本発明の第１の実施例におけるスルーホールの
配置とスルーホールを備えた半導体装置である。
配置とスルーホールを備えた半導体装置である。
第１図において１は基板、２は絶縁膜で膜厚０．５μｍ
ｓ３は第１の金属配線で膜厚０．７μｍ１４は第２の金
属配線で膜厚１．０μｍ、５は第１の金属配線と第２の
金属配線とを接続するためのスルーホールで、直径１．
０μｍの円筒形である。
ｓ３は第１の金属配線で膜厚０．７μｍ１４は第２の金
属配線で膜厚１．０μｍ、５は第１の金属配線と第２の
金属配線とを接続するためのスルーホールで、直径１．
０μｍの円筒形である。
多結晶シリコン６は膜厚０．４μｍで、これにより第１
の金属配線は最大３０度の傾斜が生じていてスルーホー
ルはこの傾斜部分に配置されている。
の金属配線は最大３０度の傾斜が生じていてスルーホー
ルはこの傾斜部分に配置されている。
なお第１図において断面図は平面図をＸ−Ｙ方向で切っ
た断面である。
た断面である。
本実施例におけるスルーホールを備えた半導体装置では
スルーホール底部に最大３０度の傾斜がつき、傾斜の上
部の第２の金属配線の膜厚Ｃは傾斜の下部の第２の金属
配線の膜厚Ｂにくらべ厚くＣＡＢの関係がある。
スルーホール底部に最大３０度の傾斜がつき、傾斜の上
部の第２の金属配線の膜厚Ｃは傾斜の下部の第２の金属
配線の膜厚Ｂにくらべ厚くＣＡＢの関係がある。
第２図は第２の金属配線をスパッタリング法で１．０μ
ｍの厚さで蒸着した場合の傾斜の上部でのカバレッジを
（カバレッジ）Ｃ−Ｘ１００／Ａ（％）と定義し、傾斜
の下部でのカバレッジを（カバレッジ） −ＢｘｌＯＯ
／Ａ（％）と定義したときのスルーホール直径とカバレ
ッジとの関係を実測により求めたもので、Ａ＝１．０μ
ｍの場合である。
ｍの厚さで蒸着した場合の傾斜の上部でのカバレッジを
（カバレッジ）Ｃ−Ｘ１００／Ａ（％）と定義し、傾斜
の下部でのカバレッジを（カバレッジ） −ＢｘｌＯＯ
／Ａ（％）と定義したときのスルーホール直径とカバレ
ッジとの関係を実測により求めたもので、Ａ＝１．０μ
ｍの場合である。
第３図で本実施例においてスルーホール底部に傾斜がつ
く事にともない、傾斜の上部の第２の金属配線の膜厚Ｃ
が傾斜の下部の第２の金属配線の膜厚Ｂにくらべ厚＜
Ｃ＞Ｈの関係となる理由を説明する。７はスルーホール
側壁最下部での見込み角である。
く事にともない、傾斜の上部の第２の金属配線の膜厚Ｃ
が傾斜の下部の第２の金属配線の膜厚Ｂにくらべ厚＜
Ｃ＞Ｈの関係となる理由を説明する。７はスルーホール
側壁最下部での見込み角である。
第３図（ａｌはスルーホールを下地の平坦である場所に
配置した場合の見込み角、第３図（ｂ）はスルーホール
を下地の平坦でない場所に配置した場合の見込み角であ
る。
配置した場合の見込み角、第３図（ｂ）はスルーホール
を下地の平坦でない場所に配置した場合の見込み角であ
る。
スパッタリング等によって基板に飛来してくる金属粒子
は方向性を有していて基板に対して直角方向の成分が最
も多いが基板に対して斜め方向に入射する金属粒子も有
るためスルーホール側壁にも金属膜が堆積される。
は方向性を有していて基板に対して直角方向の成分が最
も多いが基板に対して斜め方向に入射する金属粒子も有
るためスルーホール側壁にも金属膜が堆積される。
スルーホール内に堆積する金属膜の膜厚は堆積点での見
込み角が大きいほど入射してくる金属粒子が多くなるの
で厚くなる。その結果第３図（ｂ）の如く傾斜を有する
場所にスルーホールを配置した場合、傾斜の上部での見
込み角は傾斜の下部の見込み角にくらべ大きく。傾斜の
上部に堆積する金属配線の膜厚は傾斜の下部の金属配線
にくらべ厚くなる。
込み角が大きいほど入射してくる金属粒子が多くなるの
で厚くなる。その結果第３図（ｂ）の如く傾斜を有する
場所にスルーホールを配置した場合、傾斜の上部での見
込み角は傾斜の下部の見込み角にくらべ大きく。傾斜の
上部に堆積する金属配線の膜厚は傾斜の下部の金属配線
にくらべ厚くなる。
したがってスルーホール部分での金属配線の断線や、ス
トレスマイグレーション及びエレクトロマイグレーショ
ン等の金属配線の信頼性不良を引き起こしにくい。また
仮にカバレッジの悪い傾斜の下部で部分的に断線が生じ
ても傾斜の上部で金属配線のカバレッジが良いので完全
断線が起こりにくい。
トレスマイグレーション及びエレクトロマイグレーショ
ン等の金属配線の信頼性不良を引き起こしにくい。また
仮にカバレッジの悪い傾斜の下部で部分的に断線が生じ
ても傾斜の上部で金属配線のカバレッジが良いので完全
断線が起こりにくい。
以上のように本実施例によれば、第１．第２の金属配線
間の絶縁膜層に形成するスルーホールを前記第１の金属
配線表面が下地の多結晶シリコンの段差により傾斜する
領域に配置し、スルーホール底部が傾斜を有しているこ
とにより、傾斜の上部の第２の金属配線の膜厚が傾斜の
下部の第２の金属配線の膜厚にくらべ厚くなるため、ス
ルーホール部分での金属配線の断線や、ストレスマイグ
レーション及ヒエレクトロマイグレーション等の金属配
線の信頼性不良を引き起こしにくい。
間の絶縁膜層に形成するスルーホールを前記第１の金属
配線表面が下地の多結晶シリコンの段差により傾斜する
領域に配置し、スルーホール底部が傾斜を有しているこ
とにより、傾斜の上部の第２の金属配線の膜厚が傾斜の
下部の第２の金属配線の膜厚にくらべ厚くなるため、ス
ルーホール部分での金属配線の断線や、ストレスマイグ
レーション及ヒエレクトロマイグレーション等の金属配
線の信頼性不良を引き起こしにくい。
次に第２の実施例について述べる。
膜厚０．６μｍの第１の金属配線と第１の金属配線上の
厚さ０．５μｍの絶縁膜層により第２の金属配線表面が
最大４０度傾斜する領域に第２゜第３の金属配線間を接
続するスルーホールを配置する。スルーホールは直径１
．０μｍの円筒形である。なお第２の金属配線の膜厚は
０．７μｍ１第２の金属配線と第３の金属配線間の絶縁
膜層は膜厚０．５μｍ１第３の金属配線の膜厚は１．０
μｍである。
厚さ０．５μｍの絶縁膜層により第２の金属配線表面が
最大４０度傾斜する領域に第２゜第３の金属配線間を接
続するスルーホールを配置する。スルーホールは直径１
．０μｍの円筒形である。なお第２の金属配線の膜厚は
０．７μｍ１第２の金属配線と第３の金属配線間の絶縁
膜層は膜厚０．５μｍ１第３の金属配線の膜厚は１．０
μｍである。
以上のような本実施例によれば、第２．第３の金属配線
間の絶縁膜層に形成するスルーホールを前記第２の金属
配線表面が下地の第１の金属配線の段差により傾斜する
領域に配置し、スルーホール底部が傾斜を有しているこ
とにより、傾斜の上部の第３の金属配線の膜厚が傾斜の
下部の第３の金属配線の膜厚にくらべ厚くなるため、ス
ルーホール部分での金属配線の断線や、ストレスマイグ
レーション及びエレクトロマイグレーション等の金属配
線の信頼性不良を引き起こしにくい。
間の絶縁膜層に形成するスルーホールを前記第２の金属
配線表面が下地の第１の金属配線の段差により傾斜する
領域に配置し、スルーホール底部が傾斜を有しているこ
とにより、傾斜の上部の第３の金属配線の膜厚が傾斜の
下部の第３の金属配線の膜厚にくらべ厚くなるため、ス
ルーホール部分での金属配線の断線や、ストレスマイグ
レーション及びエレクトロマイグレーション等の金属配
線の信頼性不良を引き起こしにくい。
なお、第１の実施例及び第２の実施例に於ては多結晶シ
リコンによって第１の金属配線に傾斜が生ずる領域に、
第１の金属配線と第２の金属配線を接続するスルーホー
ルを配置した場合と、第１の金属配線によって第２の金
属配線に傾斜が生ずる領域に、第２の金属配線と第３の
金属配線を接続するスルーホールを配置した場合につい
て述べたが、第２の金属配線によって第３の金属配線に
傾斜が生ずる領域に、第３の金属配線と第４の金属配線
を接続するスルーホールを配置した場合や、第３の金属
配線によって第４の金属配線に傾斜が生ずる領域に、第
４の金属配線と第５の金属配線を接続するスルーホール
を配置した場合のように複数段のものについても適用で
きることは言うまでもない。
リコンによって第１の金属配線に傾斜が生ずる領域に、
第１の金属配線と第２の金属配線を接続するスルーホー
ルを配置した場合と、第１の金属配線によって第２の金
属配線に傾斜が生ずる領域に、第２の金属配線と第３の
金属配線を接続するスルーホールを配置した場合につい
て述べたが、第２の金属配線によって第３の金属配線に
傾斜が生ずる領域に、第３の金属配線と第４の金属配線
を接続するスルーホールを配置した場合や、第３の金属
配線によって第４の金属配線に傾斜が生ずる領域に、第
４の金属配線と第５の金属配線を接続するスルーホール
を配置した場合のように複数段のものについても適用で
きることは言うまでもない。
発明の効果
本発明では、上、下２層の金属配線間の絶縁膜層に形成
するスルーホールを前記下層の金属配線表面が下地の段
差により傾斜する領域に配置し、スルーホール底部が傾
斜を有していることによリ、傾斜の上層の金属配線の膜
厚が傾斜の下部の上層の金属配線の膜厚にくらべ厚くな
るため、スルーホール部分での金属配線の断線や、スト
レスマイグレーション及びエレクトロマイグレーション
等の金属配線の信頼性不良を引き起こしにくい。また仮
にカバレッジの悪い傾斜の下部で部分的に断線が生じて
も傾斜の上部で金属配線のカバレッジが良いので完全断
線が起こりにくい。
するスルーホールを前記下層の金属配線表面が下地の段
差により傾斜する領域に配置し、スルーホール底部が傾
斜を有していることによリ、傾斜の上層の金属配線の膜
厚が傾斜の下部の上層の金属配線の膜厚にくらべ厚くな
るため、スルーホール部分での金属配線の断線や、スト
レスマイグレーション及びエレクトロマイグレーション
等の金属配線の信頼性不良を引き起こしにくい。また仮
にカバレッジの悪い傾斜の下部で部分的に断線が生じて
も傾斜の上部で金属配線のカバレッジが良いので完全断
線が起こりにくい。
第１図は本発明の第１の実施例半導体装置の平面図およ
び断面図、第２図は本発明の第１の実施例における第２
の金属配線のカバレッジを説明するための特性図、第３
図は本発明の第１の実施例におけるスルーホールの断面
図、第４図は従来例半導体装置の平面図および断面図、
第５図は従来の実施例におけるスルーホールの説明のた
めの特性図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・絶縁膜、３・・・
・・・第１の金属配線、４・・・・・・第２の金属配線
、５・・・・・・スルーホール、６・・・・・・多結晶
シリコン、７・・・・・・見込み角。 第２図 スルーネール通独 第３図 ７・・・先込み＾ 第５図 コンタクトネールＬＩＬｆｔｉ： Ｅ）ｉＡｍ〕手 続 補 正 書（方式） ％式％ 発明の名称 半導体装置 補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 任 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名 称
（５８４） 松下電子工業株式会社代表者
檀 上 −馬 代 理 人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地［連絡先 電話 （東京）３４３４ 知釣財！黴センター］ 補正命令の日付
び断面図、第２図は本発明の第１の実施例における第２
の金属配線のカバレッジを説明するための特性図、第３
図は本発明の第１の実施例におけるスルーホールの断面
図、第４図は従来例半導体装置の平面図および断面図、
第５図は従来の実施例におけるスルーホールの説明のた
めの特性図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・絶縁膜、３・・・
・・・第１の金属配線、４・・・・・・第２の金属配線
、５・・・・・・スルーホール、６・・・・・・多結晶
シリコン、７・・・・・・見込み角。 第２図 スルーネール通独 第３図 ７・・・先込み＾ 第５図 コンタクトネールＬＩＬｆｔｉ： Ｅ）ｉＡｍ〕手 続 補 正 書（方式） ％式％ 発明の名称 半導体装置 補正をする者 事件との関係 特 許 出 願 人 任 所 大阪府門真市大字門真１００６番地名 称
（５８４） 松下電子工業株式会社代表者
檀 上 −馬 代 理 人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地［連絡先 電話 （東京）３４３４ 知釣財！黴センター］ 補正命令の日付
Claims (1)
- 金属配線と、前記第１の金属配線上に形成された第２
の絶縁膜と、前記第１の金属配線の傾斜領域上の少なく
とも一部に前記第２の絶縁膜に形成されたスルーホール
の少なくとも一端が位置している構造を複数段備えてい
ることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2753890A JPH0427144A (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2753890A JPH0427144A (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0427144A true JPH0427144A (ja) | 1992-01-30 |
Family
ID=12223872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2753890A Pending JPH0427144A (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0427144A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9451778B2 (en) | 2010-06-11 | 2016-09-27 | Novozymes A/S | Enzymatic flour correction |
-
1990
- 1990-02-07 JP JP2753890A patent/JPH0427144A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9451778B2 (en) | 2010-06-11 | 2016-09-27 | Novozymes A/S | Enzymatic flour correction |
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