JPH0513412A - Wiring for semiconductor integarted circuit - Google Patents

Wiring for semiconductor integarted circuit

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JPH0513412A
JPH0513412A JP16176491A JP16176491A JPH0513412A JP H0513412 A JPH0513412 A JP H0513412A JP 16176491 A JP16176491 A JP 16176491A JP 16176491 A JP16176491 A JP 16176491A JP H0513412 A JPH0513412 A JP H0513412A
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JP
Japan
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wiring
crystal grain
thin film
substrate
grain size
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JP16176491A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichiro Kawamura
光一郎 河村
Yukihiro Oketa
幸宏 桶田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To suppress the deterioration of wiring due to electromigration, and to improve reliability of the wiring by a method wherein a wiring is composed of at least two parts in parallel, and the crystal grain size of the metal consisting of the above-mentioned two parts are made different from each other. CONSTITUTION:After a desired element structure is formed on a substrate and contact patterning is provided, the temperature of the substrate is set at T2, the first metal thin film of crystal grains of R2 formed on the whole surface of the substrate by the method such as vacuum deposition, sputtering and vapor growth and the like. After the first metal thin film has been formed, the substrate temperature is set at T1 which is lower than T2, and the second metal thin film, having the crystal grain size of R1 which is smaller than R2, is formed on the upper part of the first metal thin film. Then, a mask is formed based on the ordinary method, etching is conducted, and the desired pattern is formed. The semiconductor integrated circuit obtained as above has less detdrioration and the connected of wire caused by electromigration and reliability can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、LSI、VLSI等の
半導体集積回路における配線技術に関するものであり、
特にアルミニウム配線における信頼性向上のための技術
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring technique in a semiconductor integrated circuit such as LSI and VLSI.
In particular, it relates to a technique for improving reliability in aluminum wiring.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体基板上に多くの回路素子を回路と
して集積させた半導体集積回路の分野においては、近
年、ますます高集積化が要求されており、それに伴ない
配線幅の微細化が必要となってきている。
2. Description of the Related Art In the field of semiconductor integrated circuits in which many circuit elements are integrated as a circuit on a semiconductor substrate, higher integration has been required in recent years, and in line with this, miniaturization of wiring width is required. Is becoming.

【0003】しかしながら、配線幅の微細化された半導
体集積回路においては、その作動時に配線に断線が生じ
てしまい、製品としての信頼性が著しく損なわれるとい
う問題が生じている。
However, in a semiconductor integrated circuit having a fine wiring width, the wiring is broken during its operation, which causes a problem that the reliability as a product is significantly impaired.

【0004】このような問題は、エレクトロマイグレー
ション、すなわち、配線金属がキャリアと運動量を交換
して動き出す現象によって生じるものと考えられてお
り、金属原子が移動した結果、金属が少なくなった部分
にボイドができ、最悪の場合、断線が生じるものであ
る。
It is considered that such a problem is caused by electromigration, that is, a phenomenon in which the wiring metal starts to move by exchanging momentum with the carrier. As a result of the movement of metal atoms, voids are formed in the portion where the metal is reduced. Can occur, and in the worst case, wire breakage will occur.

【0005】従来、半導体集積回路の配線材料としては
アルミニウムが主として用いられているが、このような
エレクトロマイグレーションによる断線を抑制する方法
として、アルミニウムに対し例えば銅などの他の金属を
添加することが有効であることが知られている。しかし
ながら、アルミニウムに銅を添加、特に高い割合で添加
した合金を配線金属として用いた場合、配線パターニン
グの際、エッチング剤による配線金属とマスク材との選
択性が低くなり、エッチングが難しくなるといった問題
が生じるものであった。
Conventionally, aluminum has been mainly used as a wiring material for semiconductor integrated circuits, but as a method of suppressing disconnection due to such electromigration, addition of other metal such as copper to aluminum is performed. It is known to be effective. However, when copper is added to aluminum, especially when an alloy with a high proportion is used as a wiring metal, the selectivity between the wiring metal and the mask material by the etching agent becomes low during wiring patterning, which makes etching difficult. Was caused.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、半
導体集積回路の信頼性向上をもたらす新規な配線構造を
提供することを目的とするものである。本発明はまた、
エレクトロマイグレーションによる配線劣化を有効に抑
制することのできる配線構造を提供することを目的とす
るものである。本発明はさらに、半導体集積回路の高集
積化に伴なう配線幅の微細化において高い信頼性をもっ
て対応することのできる配線構造を提供することを目的
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, it is an object of the present invention to provide a novel wiring structure which improves the reliability of a semiconductor integrated circuit. The present invention also provides
An object of the present invention is to provide a wiring structure capable of effectively suppressing wiring deterioration due to electromigration. A further object of the present invention is to provide a wiring structure capable of dealing with the miniaturization of the wiring width accompanying the high integration of semiconductor integrated circuits with high reliability.

【0007】[0007]

【課題を解決しようとするための手段】上記諸目的は、
半導体集積回路に形成される配線において、1つの配線
を並列する少なくとも2つの部分により構成し、この各
部分を構成する金属の結晶粒径をそれぞれ異なるものと
することによって達成される。
[Means for Solving the Problems]
In the wiring formed in the semiconductor integrated circuit, it is achieved by forming one wiring in parallel with at least two portions and making the crystal grain sizes of the metals forming the respective portions different from each other.

【0008】なお、本明細書中において金属の「結晶粒
径」とは、配線ないし配線の各部分を構成する金属にお
いて存在する結晶粒の粒径分布における略最頻値を指す
ものである。
In the present specification, the "crystal grain size" of a metal refers to the approximately mode value in the grain size distribution of the crystal grains existing in the wiring or the metal forming each portion of the wiring.

【0009】[0009]

【作用】エレクトロマイグレーションは、前記したよう
に配線金属がキャリアと運動量を交換して動き出す現象
であるために、電流密度が増大するほどその程度は大き
なものとなる傾向がある。配線に流れる電流がIであ
り、この電流に垂直な面における配線の幅をW、配線の
高さをhとした場合、電流密度iは、i=I/(W×
h)で表されるものである。従って例えば図3に示すよ
うに、配線幅がW1 である配線L1 と、このW1 よりも
小さい配線幅W2 を有する配線L2 では、配線幅の小さ
い配線L2 の方がエレクトロマイグレーションしやすい
傾向がある。
The electromigration is a phenomenon in which the wiring metal starts to move by exchanging momentum with the carrier as described above, and thus the degree tends to increase as the current density increases. When the current flowing through the wiring is I, the width of the wiring on the plane perpendicular to this current is W, and the height of the wiring is h, the current density i is i = I / (W ×
h). Thus, for example, as shown in FIG. 3, the wiring L 1 wiring width is W 1, the wiring L 2 has a smaller wiring width W 2 than the W 1, smaller electromigration towards wiring L 2 of the wiring width Tends to do.

【0010】一方で、この現象において金属原子は、配
線金属の結晶粒界に沿って移動する傾向があると見られ
る。このため配線金属の結晶粒径がR1 の場合、図4に
示すように配線幅がこの結晶粒径R1 よりも大きいWa
である配線La においては、電流方向における結晶粒界
に沿ってが金属原子が移動しやすいが、配線幅がこの結
晶粒径R1 よりも小さいWa となった配線Lb において
は、配線の幅方向には1つの結晶粒しか存在せず電流方
向における結晶粒界が消失してしまうために、エレクト
ロマイグレーションが起りにくくなる傾向がある。
On the other hand, in this phenomenon, it is considered that the metal atoms tend to move along the crystal grain boundaries of the wiring metal. Therefore, when the crystal grain size of the wiring metal is R 1 , as shown in FIG. 4, the wiring width W a is larger than the crystal grain size R 1
In the wiring L a , the metal atoms easily move along the crystal grain boundaries in the current direction, but in the wiring L b in which the wiring width is W a smaller than the crystal grain size R 1 , the wiring is Since only one crystal grain exists in the width direction and the crystal grain boundary in the current direction disappears, electromigration tends to be less likely to occur.

【0011】本発明者らは、このようなエレクトロマイ
グレーションの配線幅に関する2つの傾向から、ある結
晶粒径R1 の金属を用いた配線においてエレクトロマイ
グレーションによる劣化と配線幅とには、図2(b)に
概略示すように、ある配線幅を極小点とするほぼ2次曲
線状の関係があるとの知見を得た。すなわち、配線幅が
細くなると、電流密度が増大することによりエレクトロ
マイグレーションが起りやすくなる傾向と、逆に結晶粒
界がなくなることによりエレクトロマイグレーションが
抑制される傾向の双方が組合せられることにより、エレ
クトロマイグレーションによる劣化と配線幅とには、あ
る配線幅を極小点とする略2次曲線状の関係が生じ、こ
の極小点は配線金属の結晶粒径の大きさに依存して横軸
(配線幅)方向に変動するものであることがわかった。
エレクトロマイグレーションによる劣化が生じにくい、
換言すれば良品の得られる配線幅の範囲は、この極小点
前後の限られた部分であり、従って、半導体配線を例え
ば図2(a)に模式するようにある結晶粒径R1 の金属
のみで構成した従来例においては、1つの半導体集積回
路において必要とされる配線幅の範囲がこの結晶粒径R
1 の金属における良品範囲を越えるものであると、著し
くその製品信頼性を損なう虞れが生じる。
The inventors of the present invention have the following two tendencies regarding the wiring width of electromigration. Therefore, in the wiring using a metal having a certain crystal grain size R 1 , deterioration due to electromigration and the wiring width are shown in FIG. As schematically shown in b), it was found that there is an almost quadratic curve-like relationship with a certain wiring width as a minimum point. That is, when the wiring width becomes narrow, the tendency that electromigration easily occurs due to the increase in current density and the tendency that electromigration is suppressed due to the absence of crystal grain boundaries are combined, whereby electromigration Deterioration and wiring width have a relationship of a quadratic curve with a certain wiring width as a minimum point, and this minimum point depends on the crystal grain size of the wiring metal and the horizontal axis (wiring width). It turned out that it fluctuates in the direction.
Less likely to deteriorate due to electromigration,
In other words, the range of the wiring width in which the non-defective product can be obtained is a limited portion before and after this minimum point, and therefore, the semiconductor wiring is limited to the metal having the crystal grain size R 1 as shown in FIG. 2A, for example. In the conventional example configured by, the range of the wiring width required in one semiconductor integrated circuit is the crystal grain size R
If it exceeds the non-defective range of the metal of 1 , the product reliability may be significantly impaired.

【0012】本発明者らは、このような知見をもとに、
1つの配線を異なる結晶粒径を有する複数の部分を組合
せて構成することで、エレクトロマイグレーションによ
る配線劣化を有効に抑制することを見い出したものであ
る。例えば、図1に示すように結晶粒径R1 の金属薄膜
と結晶粒径R2 の金属薄膜とを積層して配線を形成した
場合、この配線においては、図1(b)に示すように結
晶粒径R1 の金属薄膜での良品範囲と結晶粒径R2 の金
属薄膜での良品範囲とが組合せられ、その使用範囲が広
がるものである。
The present inventors, based on such knowledge,
It has been found that by constructing one wiring by combining a plurality of portions having different crystal grain sizes, wiring deterioration due to electromigration can be effectively suppressed. For example, when a wiring is formed by laminating a metal thin film having a crystal grain size R 1 and a metal thin film having a crystal grain size R 2 as shown in FIG. 1, in this wiring, as shown in FIG. The range of good products in the metal thin film having the crystal grain size R 1 and the range of good products in the metal thin film having the crystal grain size R 2 are combined to broaden the range of use.

【0013】以下、本発明を実施態様に基づきより詳細
に説明する。本発明においては、それぞれ異なる結晶粒
径を有する金属薄膜により構成される少なくとも2つの
並列する部分により配線を形成する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on embodiments. In the present invention, the wiring is formed by at least two parallel portions formed of metal thin films having different crystal grain sizes.

【0014】このように1つの配線において存在する並
列する複数の部分は、例えば図1(a)に示す例におけ
るように、配線の厚さ方向に積層される形態のものであ
っても、また配線の幅方向に隣接される形態のものであ
ってもよいが、形成の容易さからは前者の形態であるこ
とが望まれる。
The plurality of parallel portions existing in one wiring as described above may be laminated in the thickness direction of the wiring, as in the example shown in FIG. 1A, for example. Although the wirings may be adjacent to each other in the width direction of the wiring, the former shape is desirable from the viewpoint of easy formation.

【0015】また、配線の上記各部分を構成する金属と
しては、特に限定されるものではなく、Al、あるいは
Al−Cu合金、Al−Si−Cu合金、Al−Pd合
金などのAl合金などが用いられる。なお、本発明の配
線においては、Cu、Pdなどを添加していないアルミ
ニウム材を用いても、十分なエレクトロマイグレーショ
ン耐性が得られるものであり、このような態様において
は良好な加工性が期待できる。また配線の上記各部分を
構成する金属は、それぞれ同一のものであってもあるい
は異なるものであってもよい。
The metal forming each of the above-mentioned portions of the wiring is not particularly limited, and Al or Al alloys such as Al-Cu alloys, Al-Si-Cu alloys and Al-Pd alloys are used. Used. In addition, in the wiring of the present invention, sufficient electromigration resistance can be obtained even if an aluminum material to which Cu, Pd, or the like is not added is used. In such an aspect, good workability can be expected. . Further, the metals forming the above respective portions of the wiring may be the same or different.

【0016】本発明において配線の上記各部分を構成す
る金属薄膜は、それぞれ異なる結晶粒径を有するものと
されるが、この結晶粒径の組合せは、例えば図1(b)
に示したように結晶粒径の大きさに依存して横軸方向に
変動する各結晶粒径における良品範囲がなるべく違うも
の同士を組合せ、これによって半導体集積回路の配線設
計上で必要とされる配線幅の範囲全体を良品範囲として
網羅することが望まれる。このような組合せであれば、
配線を構成する上記各部分の数が、2ないし3程度であ
っても十分なエレクトロマイグレーション耐性が得られ
るものである。一方、良品範囲がかなりの部分において
重複するものを組合せた場合においては、仮に配線を構
成する上記各部分の数が相当多くなっても十分な効果は
得られず、さらにこのように不必要に配線を構成する上
記各部分を構成する数を多くすることは、集積回路の微
細化、高集積化の上から好ましくない。
In the present invention, the metal thin films forming the above-mentioned respective portions of the wiring are assumed to have different crystal grain sizes, and the combination of the crystal grain sizes is shown in FIG. 1 (b), for example.
As shown in Fig. 2, the non-defective range in each crystal grain size that fluctuates in the horizontal axis direction depending on the crystal grain size is combined as much as possible, and this is required in the wiring design of the semiconductor integrated circuit. It is desired to cover the entire wiring width range as a non-defective product range. With such a combination,
Sufficient electromigration resistance can be obtained even if the number of each of the above-mentioned parts constituting the wiring is about 2 to 3. On the other hand, in the case where the non-defective product ranges are overlapped in a considerable part, the sufficient effect cannot be obtained even if the number of the above-mentioned parts constituting the wiring is considerably increased. It is not preferable to increase the number of each of the above-mentioned parts forming the wiring in view of miniaturization and high integration of the integrated circuit.

【0017】なお、配線金属の有する結晶粒径を制御す
る方法としては、種々の方法が考えられるが、例えば、
基板上に該配線となる金属薄膜を形成する際における基
板温度を変化させる、あるいは一端基板上にこのように
金属薄膜を形成させた後、基板に熱処理を加えるなどの
方法により容易に行なうことができる。図5には、スパ
ッタリングにより基板上にAl薄膜を形成した際におけ
る基板温度と結晶粒径との関係の一例を示す。従って、
一般に、半導体集積回路における配線形成は、基板上に
所望の素子構造を形成しコンタクト・パターニングした
後、基板表面全体に真空蒸着、スパッタリング、気相成
長などの方法により金属膜を被着させ、その後、この上
部に所定の配線パターンを有するマスクを形成し、エッ
チングによりマスクに覆われていない不要部分の金属膜
を除去することで行なわれるが、本発明に係わる構成を
有する配線の形成も、このような従来方法にわずかな変
更を与えるのみで容易に行ない得るものである。
Various methods are conceivable for controlling the crystal grain size of the wiring metal.
It can be easily performed by changing the substrate temperature when forming the metal thin film to be the wiring on the substrate, or after forming the metal thin film on the substrate in this way and then performing heat treatment on the substrate. it can. FIG. 5 shows an example of the relationship between the substrate temperature and the crystal grain size when an Al thin film is formed on the substrate by sputtering. Therefore,
Generally, in the wiring formation in a semiconductor integrated circuit, after forming a desired element structure on a substrate and contact-patterning it, a metal film is deposited on the entire surface of the substrate by a method such as vacuum deposition, sputtering, and vapor phase growth, and thereafter. This is performed by forming a mask having a predetermined wiring pattern on this and removing an unnecessary portion of the metal film which is not covered with the mask by etching. It can be easily carried out by making a slight modification to the conventional method.

【0018】すなわち、例えば図1(a)に示すよう
に、それぞれ結晶粒径の異なる2つの金属層を積層した
構造の配線を形成しようとする場合、まず従来の場合と
同様に、基板上に所望の素子構造を形成しコンタクト・
パターニングした後、基板温度をT2 に設定して、真空
蒸着、スパッタリング、気相成長などの方法により基板
表面全体に、結晶粒径R2 の第1の金属薄膜を形成す
る。第1の金属薄膜の形成終了後、基板温度を前記T2
よりも低いT1 に設定し、再度同様の方法により、前記
第1の金属薄膜の上部に前記R2 よりも小さな結晶粒径
1 の第2の金属薄膜を形成する。その後常法に基づい
てマスク形成、エッチングを行ない所望の配線パターン
とするものである。あるいはまた、このような第1およ
び第2の金属薄膜形成時における基板温度をT1 で一定
とし、第1の金属薄膜の形成後、該基板をT1 よりも高
い温度T2 で熱処理して第1の金属薄膜の結晶粒径をR
1 からR2 へと成長させ、その後、第1の金属薄膜の上
部に結晶粒径R1 の第2の金属薄膜を形成することも可
能である。しかしながら、もちろん本発明に係わる配線
の形成方法としては、上記したような結晶粒径に関する
所望の構成が得られる限りにおいては、これらの方法に
何ら限定されるものではない。
That is, for example, as shown in FIG. 1A, when a wiring having a structure in which two metal layers having different crystal grain sizes are laminated is formed, first, as in the conventional case, the wiring is formed on the substrate. Form the desired element structure and contact
After patterning, the substrate temperature is set to T 2 , and a first metal thin film having a crystal grain size R 2 is formed on the entire surface of the substrate by a method such as vacuum deposition, sputtering and vapor phase growth. After the formation of the first metal thin film, the substrate temperature is adjusted to T 2
Then, the second metal thin film having a crystal grain size R 1 smaller than R 2 is formed on the first metal thin film again by setting the T 1 to a lower value than the above. Thereafter, a mask is formed and etching is performed according to a conventional method to form a desired wiring pattern. Alternatively, the substrate temperature during the formation of such first and second metal thin films is kept constant at T 1 , and after the formation of the first metal thin film, the substrate is heat-treated at a temperature T 2 higher than T 1. R is the crystal grain size of the first metal thin film
It is also possible to grow from 1 to R 2 and then form a second metal thin film having a crystal grain size R 1 on top of the first metal thin film. However, as a matter of course, the method for forming the wiring according to the present invention is not limited to these methods as long as the above-mentioned desired configuration regarding the crystal grain size is obtained.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。本発明に係わる配線による半導体集積回路に
おける信頼性の向上を確認するために、実際に半導体集
積回路を作製した。なお、この際の配線パターニング
は、次の方法により行なわれた。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. In order to confirm the improvement in reliability of the semiconductor integrated circuit due to the wiring according to the present invention, the semiconductor integrated circuit was actually manufactured. The wiring patterning at this time was performed by the following method.

【0020】まず所望の素子構造を形成されコンタクト
・パターニングされた基板をスパッタ処理室へと搬入
し、スパッタ処理室内を1×10-6Torrに減圧した
後、基板を加熱し基板温度が500℃に保持されたら、
処理室内へArガス導入して系内圧力を4×10-2To
rrとし、高周波誘導によりスパッタリングを行ない基
板表面に厚さ2500オングストロームの第1のAl薄
膜を形成し、所望の肉厚の薄膜が形成されたら、一旦ス
パッタリングを終了して基板温度を下げ、基板温度が3
00℃に保持されたら、再びスパッタリングを行ない、
前記第1のAl薄膜上にさらに2500オングストロー
ムの厚さを有する第2のAl薄膜を形成した。その後、
常法に基づき、基板上にフォトレジストによる写真蝕刻
法を使って、配線パターンを形成し、フォトレジストを
マスクにして、ドライエッチングを行い、最後にレジス
トを除去した。得られた集積回路における最小配線幅は
1.0μmであった。なお、別途行なった電子顕微鏡に
よるスパッタ膜の組織検査から、前記第1のAl薄膜の
結晶粒径は5.0μmであり、また第2のAl薄膜の結
晶粒径は0.1μmであると判断された。
First, a substrate on which a desired element structure is formed and which is contact-patterned is carried into a sputtering processing chamber, the pressure in the sputtering processing chamber is reduced to 1 × 10 -6 Torr, and then the substrate is heated to a substrate temperature of 500 ° C. Once held in
Ar gas was introduced into the processing chamber to increase the system pressure to 4 × 10 -2 To.
rr, sputtering is performed by high frequency induction to form a first Al thin film having a thickness of 2500 angstroms on the substrate surface, and once a thin film having a desired thickness is formed, the sputtering is terminated to lower the substrate temperature. Is 3
Once kept at 00 ° C, do the sputtering again,
A second Al thin film having a thickness of 2500 Å was further formed on the first Al thin film. afterwards,
A wiring pattern was formed on the substrate by a photolithography method using a photoresist based on a conventional method, dry etching was performed using the photoresist as a mask, and finally the resist was removed. The minimum wiring width in the obtained integrated circuit was 1.0 μm. Incidentally, from the structure inspection of the sputtered film by an electron microscope which was separately performed, it was determined that the crystal grain size of the first Al thin film was 5.0 μm and the crystal grain size of the second Al thin film was 0.1 μm. Was done.

【0021】一方比較のために、前記スパッタリング工
程を基板温度300℃で厚さ5000オングストローム
の1層のAl薄膜を形成するものに変更し、この薄膜に
よって配線を形成した以外は上記と同様にして比較製品
を作製した。
On the other hand, for comparison, the sputtering process was changed to the one in which a single-layer Al thin film having a thickness of 5000 Å was formed at a substrate temperature of 300 ° C., and the wiring was formed by this thin film in the same manner as described above. A comparative product was made.

【0022】このようにして得られた半導体集積回路に
対し、加速寿命試験を行なったところ、本発明に係わる
配線を行なった製品は、いずれも比較製品と比べてエレ
クトロマイグレーションに起因すると見られる劣化、断
線が少なく、いずれのロットにおいても3〜5倍程度の
信頼性の向上が見られた。
When the semiconductor integrated circuit thus obtained was subjected to an accelerated life test, all the products to which the wiring according to the present invention was applied were deteriorated due to electromigration as compared with the comparative products. The number of disconnections was small, and the reliability was improved about 3 to 5 times in any lot.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上述べたように本発明は、半導体集積
回路に形成される配線をそれぞれ異なる結晶粒径を有す
る複数の並列する金属薄膜により構成したものであるの
で、エレクトロマイグレーションに起因する配線の劣
化、断線を有効に防止することができ、半導体集積回路
の信頼性向上に寄与することができる。
As described above, according to the present invention, the wiring formed in the semiconductor integrated circuit is composed of a plurality of parallel metal thin films having different crystal grain sizes. It is possible to effectively prevent the deterioration and disconnection of the semiconductor integrated circuit and contribute to the improvement of the reliability of the semiconductor integrated circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】において(a)は、本発明に係わる配線構造の
一実施態様を示す模式図、(b)は同構造を有する配線
におけるエレクトロマイグレーションによる劣化と配線
幅との関係を示す図、
1A is a schematic diagram showing an embodiment of a wiring structure according to the present invention, and FIG. 1B is a diagram showing a relationship between deterioration due to electromigration and wiring width in a wiring having the same structure;

【図2】において(a)は、従来の配線構造例を示す模
式図、(b)は同構造を有する配線におけるエレクトロ
マイグレーションによる劣化と配線幅との関係を示す
図、
2A is a schematic diagram showing an example of a conventional wiring structure, and FIG. 2B is a diagram showing a relationship between deterioration due to electromigration and wiring width in a wiring having the same structure;

【図3】は配線幅の減少による電流密度の増大を説明す
る図、
FIG. 3 is a diagram for explaining an increase in current density due to a decrease in wiring width,

【図4】は配線幅の減少による電流方向における結晶粒
界の消失を説明する図であり、また
FIG. 4 is a diagram for explaining disappearance of crystal grain boundaries in the current direction due to a decrease in wiring width;

【図5】はスパッタリングにより基板上にAl薄膜を形
成した際における基板温度と結晶粒径との関係を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between substrate temperature and crystal grain size when an Al thin film is formed on a substrate by sputtering.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ,W2 ,Wa ,Wb …配線幅、 L1 ,L2 ,La ,Lb …配線、 R1 ,R2 …結晶粒径。 W 1, W 2, W a , W b ... wire width, L 1, L 2, L a, L b ... wire, R 1, R 2 ... grain size.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体集積回路に形成される配線であっ
て、1つの配線を少なくとも2つの部分により構成し、
前記各部分を形成する金属の結晶粒径をそれぞれ異なる
ものとしたことを特徴とする半導体集積回路の配線。
1. A wiring formed in a semiconductor integrated circuit, wherein one wiring is composed of at least two parts,
A wiring of a semiconductor integrated circuit, wherein the crystal grain sizes of the metals forming the respective portions are different from each other.
【請求項2】 前記各部分を形成する金属に少なくとも
アルミニウムないしアルミニウム合金を含む請求項1に
記載の半導体集積回路の配線。
2. The wiring of the semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the metal forming each of the portions includes at least aluminum or an aluminum alloy.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012128140A1 (en) 2011-03-24 2012-09-27 富士フイルム株式会社 Method for forming copper wiring, method for manufacturing wiring substrate, and wiring substrate

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