JPH0492430A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0492430A JPH0492430A JP20981590A JP20981590A JPH0492430A JP H0492430 A JPH0492430 A JP H0492430A JP 20981590 A JP20981590 A JP 20981590A JP 20981590 A JP20981590 A JP 20981590A JP H0492430 A JPH0492430 A JP H0492430A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体装置の特に配線構造に関する。
従来の半導体装置及びその配線構造は、第３図の様な構
造をしていて、配線の線幅が太くなるに従って、Ａｇ原
子の粒界拡散が起こりやすく、エレクトロマイグレーシ
ョン耐性が劣化した。
造をしていて、配線の線幅が太くなるに従って、Ａｇ原
子の粒界拡散が起こりやすく、エレクトロマイグレーシ
ョン耐性が劣化した。
この事を従来の工程を追って説明すると、まずＳｉ基板
３０］上に、酸化膜（ＳｉＯ２）３０２を全面に形成す
る。
３０］上に、酸化膜（ＳｉＯ２）３０２を全面に形成す
る。
さらに、高融点金属化合物とＡ、Ｑ合金膜を含む多層配
線３０３〜３０５を形成し、フォトエッチする。
線３０３〜３０５を形成し、フォトエッチする。
最後に、保護膜３０６を形成する。
以上が従来の工程である。
しかし、前述の従来技術では、配線の線幅が太くなるに
つれて、エレクトロマイグレーションの原因である、Ａ
ｇ原子の粒界拡散が起こりゃすくなり、信頼性が劣化す
るという課題点があった。
つれて、エレクトロマイグレーションの原因である、Ａ
ｇ原子の粒界拡散が起こりゃすくなり、信頼性が劣化す
るという課題点があった。
そこで、本発明はこのような課題点を解決するもので、
その目的とするところは、配線の線幅を常に２μｍ以下
になる様にすることによって、Ａｇ原子の粒界拡散を抑
制し、よりエレクトロマイグレーションに強い配線を提
供するところにある。
その目的とするところは、配線の線幅を常に２μｍ以下
になる様にすることによって、Ａｇ原子の粒界拡散を抑
制し、よりエレクトロマイグレーションに強い配線を提
供するところにある。
本発明の半導体装置は、Ａ、Ｑ合金または高融点金属化
合物とＡΩ合金を含む配線層を有する半導体装置におい
て、 ａ、該配線の線幅が、常に２μｍ以下であること、ｂ、
上記該配線以上の線幅を用いる場合は、スリット等を用
いて、２μｍ以下の配線を複数用いることによって所望
の配線幅にすること、ｃ、下部半導体装置と接続する部
分を除いたａまたはｂｌまたは、ａ＋ｂの配線を含むこ
とを特徴とする。
合物とＡΩ合金を含む配線層を有する半導体装置におい
て、 ａ、該配線の線幅が、常に２μｍ以下であること、ｂ、
上記該配線以上の線幅を用いる場合は、スリット等を用
いて、２μｍ以下の配線を複数用いることによって所望
の配線幅にすること、ｃ、下部半導体装置と接続する部
分を除いたａまたはｂｌまたは、ａ＋ｂの配線を含むこ
とを特徴とする。
本発明の上記の構成によれば、配線の線幅を、常に２μ
ｍ以下にすることによって、エレクトロマイグレーショ
ンの原因であるＡ、９原子の粒界拡散を抑制し、より信
頼性の高い配線を備えた半導体装置を構成できる。
ｍ以下にすることによって、エレクトロマイグレーショ
ンの原因であるＡ、９原子の粒界拡散を抑制し、より信
頼性の高い配線を備えた半導体装置を構成できる。
〔実 施 例〕
本発明の半導体装置は、第１図に示される構造をしてい
る。
る。
１０１はＳ１基板、］Ｃ０は酸化膜の二酸化ケイ素Ａｌ
０３は窒化チタンＡｌ０４はアルミ合金膜Ａｌ０５は窒
化チタンＡｌ０６は保護膜のＳｉ３Ｎ４である。
０３は窒化チタンＡｌ０４はアルミ合金膜Ａｌ０５は窒
化チタンＡｌ０６は保護膜のＳｉ３Ｎ４である。
以下、詳細は工程を追いながら説明していく。
（第２図（ａ）〜（Ｃ））
ます、Ｓｉ基板２０１の表面全体に絶縁膜として酸化膜
（ＳｉＯ２）２０２を４ （−４００人形成する。（第
２図（ａ）） 次いで、配線層を形成する工程として、ます、スパッタ
リンク装置内に窒素ガスを導入し、アルゴンと窒素の混
合カスにより、基板温度２００℃の条件下で、反応性ス
パッタを行い、膜厚１０００Ａの窒化チタン膜（ＴｊＮ
）２０３を形成する。
（ＳｉＯ２）２０２を４ （−４００人形成する。（第
２図（ａ）） 次いで、配線層を形成する工程として、ます、スパッタ
リンク装置内に窒素ガスを導入し、アルゴンと窒素の混
合カスにより、基板温度２００℃の条件下で、反応性ス
パッタを行い、膜厚１０００Ａの窒化チタン膜（ＴｊＮ
）２０３を形成する。
更にその上層に、アルミ合金（Ａｇ−０，５％Ｃｕ）を
スパッタし、膜厚５０００人のアルミ合金膜２０４を得
る。
スパッタし、膜厚５０００人のアルミ合金膜２０４を得
る。
さらに、もう１度反応性スパッタにより、膜厚４００人
の窒化チタン膜２０５を形成し、ＴｉＮ／ Ａ Ｉｌ
０ 、 ５９６ Ｃｕ ／ Ｔ ｉ Ｎの三層構造を
得る。
の窒化チタン膜２０５を形成し、ＴｉＮ／ Ａ Ｉｌ
０ 、 ５９６ Ｃｕ ／ Ｔ ｉ Ｎの三層構造を
得る。
この際、線幅（Ｂ）１０μｍの配線に対して、常に線幅
が２μｍ以下となる様に、配線方向にそってスリットを
入れ（第１図（ａ））フォトエッチによって同時に、バ
ターニングする。（第２図（ｂ）） 次に、該多層配線の上層に保護膜として、Ｓｉ ３Ｎ４
ｌ！２０６を形成する。（第２図（Ｃ））この際、保
護膜の形成方法としては、ＳｉＨ４ガス６００ｃｃ／ｃ
ｒ？＋ＳＮＨ，ガス６４００ｃｃ／ ｃ ｍの混合ガス
により、圧力２５００ｍｔ ｏ ｒ「、温度３５０℃の
条件下で、Ｓｉ、Ｎ４膜を８０００人得る０ 上述の工程を経て、できあかった本発明、半導体装置は
、従来の半導体装置に比べると該多層配線の線幅を常に
、２μｍ以下になる様に、配線方向にそってスリットを
入れることによって、エレクトロマイグレーションの原
因であるＡｌ原子の粒界拡散を抑制させ、より信頼性の
高い多層配線が得られる。
が２μｍ以下となる様に、配線方向にそってスリットを
入れ（第１図（ａ））フォトエッチによって同時に、バ
ターニングする。（第２図（ｂ）） 次に、該多層配線の上層に保護膜として、Ｓｉ ３Ｎ４
ｌ！２０６を形成する。（第２図（Ｃ））この際、保
護膜の形成方法としては、ＳｉＨ４ガス６００ｃｃ／ｃ
ｒ？＋ＳＮＨ，ガス６４００ｃｃ／ ｃ ｍの混合ガス
により、圧力２５００ｍｔ ｏ ｒ「、温度３５０℃の
条件下で、Ｓｉ、Ｎ４膜を８０００人得る０ 上述の工程を経て、できあかった本発明、半導体装置は
、従来の半導体装置に比べると該多層配線の線幅を常に
、２μｍ以下になる様に、配線方向にそってスリットを
入れることによって、エレクトロマイグレーションの原
因であるＡｌ原子の粒界拡散を抑制させ、より信頼性の
高い多層配線が得られる。
また、上記該多層配線を用いて、線幅依存性によるエレ
クトロマイグレーション試験を行った結果、線幅３〜４
μｍにかけ、一番エレクトロマイグレーション耐性か劣
化することがわかったので、線幅は、エレクトロマイグ
レーションに強い２μｍ以下が良いと考えられる。
クトロマイグレーション試験を行った結果、線幅３〜４
μｍにかけ、一番エレクトロマイグレーション耐性か劣
化することがわかったので、線幅は、エレクトロマイグ
レーションに強い２μｍ以下が良いと考えられる。
さらに、スリットを入れる箇所は、電源線、信号線を問
わず、いかなる線幅の該多層配線にも當に２μｍ以下と
なる様に用いることとする。
わず、いかなる線幅の該多層配線にも當に２μｍ以下と
なる様に用いることとする。
以上に述べた本発明によれば、従来の構造に比べて、配
線を形成する際、配線の線幅を當に２μｍ以下になる様
にすることによって、エレクトロマイグレーションの原
因であるＡ、Ｑ原子の粒界拡散を抑制させ、より信頼性
の優れた半導体装置を提供できる。
線を形成する際、配線の線幅を當に２μｍ以下になる様
にすることによって、エレクトロマイグレーションの原
因であるＡ、Ｑ原子の粒界拡散を抑制させ、より信頼性
の優れた半導体装置を提供できる。
第１図（ａ）は、本発明の半導体装置を示す、主要平面
図。 第１図（ｂ）は、本発明の半導体装置を示す、主要断面
図。 第２図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の半導体装置の製造工
程の断面図。 第３図は、従来の半導体装置を示す断面図。 １０］、２０１、 ］ ０２．２０２． １０３．２０３． １０４．２０４． １０５．２０５． １０６．２０６． ３０１・Ｓｉ基板 ３０２・酸化膜（５１０２） ３０３・窒化チタン（Ｔ ｉ Ｎ） ３０４・Ａ、Ｑ合金膜（Ａｆｆ −０゜５９６ Ｃｕ
） ３０５・窒化チタン（Ｔ ｉ Ｎ） ３０６・保護膜（Ｓ１３Ｎ４） 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 ｐ三部（他１名）（（１＞ （し） 芥 出
図。 第１図（ｂ）は、本発明の半導体装置を示す、主要断面
図。 第２図（ａ）〜（ｃ）は、本発明の半導体装置の製造工
程の断面図。 第３図は、従来の半導体装置を示す断面図。 １０］、２０１、 ］ ０２．２０２． １０３．２０３． １０４．２０４． １０５．２０５． １０６．２０６． ３０１・Ｓｉ基板 ３０２・酸化膜（５１０２） ３０３・窒化チタン（Ｔ ｉ Ｎ） ３０４・Ａ、Ｑ合金膜（Ａｆｆ −０゜５９６ Ｃｕ
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Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ａｌ合金または高融点金属化合物とＡｌ合金を含む配
線層を有する半導体装置において、 ａ、該配線の線幅が、常に２μｍ以下であること、ｂ、
該配線に上記（１）以上の線幅を用いる場合は、スリッ
ト等を用いて、２μｍ以下の配線を複数用いることによ
って所望の配線幅にすることｃ、下部半導体装置と接続
する部分を除いたａまたは、ｂまたは、ａとｂの配線を
含むことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20981590A JPH0492430A (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20981590A JPH0492430A (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0492430A true JPH0492430A (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=16579074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20981590A Pending JPH0492430A (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0492430A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7045399B2 (en) | 1992-12-09 | 2006-05-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic circuit |
-
1990
- 1990-08-08 JP JP20981590A patent/JPH0492430A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7045399B2 (en) | 1992-12-09 | 2006-05-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic circuit |
| US7061016B2 (en) | 1992-12-09 | 2006-06-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic circuit |
| US7105898B2 (en) | 1992-12-09 | 2006-09-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic circuit |
| US7547916B2 (en) | 1992-12-09 | 2009-06-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic circuit |
| US7897972B2 (en) | 1992-12-09 | 2011-03-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic circuit |
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