JPH06349825A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
- Publication number
- JPH06349825A JPH06349825A JP14104593A JP14104593A JPH06349825A JP H06349825 A JPH06349825 A JP H06349825A JP 14104593 A JP14104593 A JP 14104593A JP 14104593 A JP14104593 A JP 14104593A JP H06349825 A JPH06349825 A JP H06349825A
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- JP
- Japan
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- wiring
- slit
- integrated circuit
- circuit device
- semiconductor integrated
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体基板上に形成した配線のエレクトロマ
イグレーション耐性を向上させる。 【構成】 電源用Ａｌ配線８の延在方向に沿って微細な
幅のスリット１０を形成し、このスリット１０によって
分離された領域の配線の線幅を、この配線を構成するＡ
ｌ結晶の平均粒径と同等あるいはそれ以下とすることに
より、スリット１０によって分離された領域の配線をバ
ンブー構造にする。
イグレーション耐性を向上させる。 【構成】 電源用Ａｌ配線８の延在方向に沿って微細な
幅のスリット１０を形成し、このスリット１０によって
分離された領域の配線の線幅を、この配線を構成するＡ
ｌ結晶の平均粒径と同等あるいはそれ以下とすることに
より、スリット１０によって分離された領域の配線をバ
ンブー構造にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置に
関し、特に、配線のエレクトロマイグレーション耐性の
向上に適用して有効な技術に関するものである。
関し、特に、配線のエレクトロマイグレーション耐性の
向上に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、シリコン（Ｓｉ）の半導体基
板上に形成される配線材料としては、電気抵抗が低い、
酸化珪素膜との密着性が良い、加工が容易であるなどの
理由からアルミニウム（Ａｌ）系の金属が使用されてい
る。
板上に形成される配線材料としては、電気抵抗が低い、
酸化珪素膜との密着性が良い、加工が容易であるなどの
理由からアルミニウム（Ａｌ）系の金属が使用されてい
る。
【０００３】しかし、Ａｌはエレクトロマイグレーショ
ン耐性が低いという問題があり、特に配線幅が２μｍ程
度まで太くなると、配線中にＡｌの結晶粒界が増えて粒
界拡散が生じ易くなるため、大電流が流れる電源配線で
はエレクトロマイグレーションが発生し易くなる。
ン耐性が低いという問題があり、特に配線幅が２μｍ程
度まで太くなると、配線中にＡｌの結晶粒界が増えて粒
界拡散が生じ易くなるため、大電流が流れる電源配線で
はエレクトロマイグレーションが発生し易くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、Ａｌ配線のエレ
クトロマイグレーションに起因する断線を防止する対策
として、Ａｌの上下にＴｉＮ、ＴｉＷなどの高融点金属
層を積層し、万一Ａｌにエレクトロマイグレーションが
発生した場合でも、高融点金属層で配線の信頼性を確保
するという方法が採られてきた。しかし、上記の対策を
施してもなお、配線の信頼性を充分に確保することは困
難であるのが現状である。
クトロマイグレーションに起因する断線を防止する対策
として、Ａｌの上下にＴｉＮ、ＴｉＷなどの高融点金属
層を積層し、万一Ａｌにエレクトロマイグレーションが
発生した場合でも、高融点金属層で配線の信頼性を確保
するという方法が採られてきた。しかし、上記の対策を
施してもなお、配線の信頼性を充分に確保することは困
難であるのが現状である。
【０００５】本発明の目的は、配線のエレクトロマイグ
レーション耐性を向上させることのできる技術を提供す
ることにある。
レーション耐性を向上させることのできる技術を提供す
ることにある。
【０００６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、下記の
とおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、下記の
とおりである。
【０００８】請求項１記載の発明は、配線の延在方向に
沿って微細な幅のスリットを形成し、このスリットによ
って分離された領域の配線の線幅を、この配線を構成す
る金属結晶の平均粒径と同等あるいはそれ以下にしたも
のである。
沿って微細な幅のスリットを形成し、このスリットによ
って分離された領域の配線の線幅を、この配線を構成す
る金属結晶の平均粒径と同等あるいはそれ以下にしたも
のである。
【０００９】
【作用】上記した手段によれば、スリットによって分離
された領域の配線は、結晶粒界が配線の幅方向に沿って
連続した状態（バンブー構造）になるので、配線のエレ
クトロマイグレーション耐性が大幅に向上する。
された領域の配線は、結晶粒界が配線の幅方向に沿って
連続した状態（バンブー構造）になるので、配線のエレ
クトロマイグレーション耐性が大幅に向上する。
【００１０】
【実施例】図２は、本発明の一実施例である半導体集積
回路装置を示す半導体基板の要部断面図である。
回路装置を示す半導体基板の要部断面図である。
【００１１】半導体基板１の主面上のフィールド絶縁膜
２で囲まれた活性領域には、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体
素子３が形成されている。フィールド絶縁膜２および半
導体素子３の上層には酸化シリコンの絶縁膜４が形成さ
れ、この絶縁膜４に開孔したコンタクトホール５を通じ
て、絶縁膜４上の信号用Ａｌ配線６と半導体素子３とが
電気的に接続されている。
２で囲まれた活性領域には、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体
素子３が形成されている。フィールド絶縁膜２および半
導体素子３の上層には酸化シリコンの絶縁膜４が形成さ
れ、この絶縁膜４に開孔したコンタクトホール５を通じ
て、絶縁膜４上の信号用Ａｌ配線６と半導体素子３とが
電気的に接続されている。
【００１２】信号用Ａｌ配線６の上層には、酸化シリコ
ンの層間絶縁膜７が形成され、この層間絶縁膜７上に
は、線幅が２μｍ程度の太い電源用Ａｌ配線８が形成さ
れている。また、この電源用Ａｌ配線８の上層、すなわ
ち半導体基板１の表面には、酸化シリコンまたは窒化シ
リコンのパッシベーション膜９が形成されている。
ンの層間絶縁膜７が形成され、この層間絶縁膜７上に
は、線幅が２μｍ程度の太い電源用Ａｌ配線８が形成さ
れている。また、この電源用Ａｌ配線８の上層、すなわ
ち半導体基板１の表面には、酸化シリコンまたは窒化シ
リコンのパッシベーション膜９が形成されている。
【００１３】上記電源用Ａｌ配線８には、その延在方向
に沿って延在する微細なスリット１０が幅方向に所定の
間隔を置いて複数本形成されている。すなわち、この電
源用Ａｌ配線８は、これらのスリット１０によって分離
された複数本の微細な配線の束として構成されている。
スリット１０によって分離されたそれぞれの微細な配線
の線幅は、電源用Ａｌ配線８を構成するＡｌ結晶粒の平
均粒径（0.７〜0.９μｍ程度）と同じかそれよりも狭く
なるようにスリット１０の幅や本数が調整してある。
に沿って延在する微細なスリット１０が幅方向に所定の
間隔を置いて複数本形成されている。すなわち、この電
源用Ａｌ配線８は、これらのスリット１０によって分離
された複数本の微細な配線の束として構成されている。
スリット１０によって分離されたそれぞれの微細な配線
の線幅は、電源用Ａｌ配線８を構成するＡｌ結晶粒の平
均粒径（0.７〜0.９μｍ程度）と同じかそれよりも狭く
なるようにスリット１０の幅や本数が調整してある。
【００１４】図１は、上記スリット１０を形成した電源
用Ａｌ配線８の部分拡大斜視図である。同図に示すよう
に、スリット１０によって分離されたそれぞれの微細な
配線部分は、Ａｌ結晶粒界が微細な配線部分の幅方向に
沿って連続した状態（バンブー構造）になっているの
で、電源用Ａｌ配線８のエレクトロマイグレーション耐
性が大幅に向上する。
用Ａｌ配線８の部分拡大斜視図である。同図に示すよう
に、スリット１０によって分離されたそれぞれの微細な
配線部分は、Ａｌ結晶粒界が微細な配線部分の幅方向に
沿って連続した状態（バンブー構造）になっているの
で、電源用Ａｌ配線８のエレクトロマイグレーション耐
性が大幅に向上する。
【００１５】また、本実施例によれば、電源用Ａｌ配線
８に形成するスリット１０の幅や本数を調整することに
より、電源用Ａｌ配線８に流れる電流の密度を設計上の
許容値内に制御することが容易になるという効果もあ
る。
８に形成するスリット１０の幅や本数を調整することに
より、電源用Ａｌ配線８に流れる電流の密度を設計上の
許容値内に制御することが容易になるという効果もあ
る。
【００１６】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００１７】前記実施例では、図３に示すように、電源
用Ａｌ配線８をスリット１０によって複数本の微細な配
線部分に分割したが、図４に示すように、スリット１０
が電源用Ａｌ配線８の下端部まで達していない場合でも
同様の効果を得ることができる。
用Ａｌ配線８をスリット１０によって複数本の微細な配
線部分に分割したが、図４に示すように、スリット１０
が電源用Ａｌ配線８の下端部まで達していない場合でも
同様の効果を得ることができる。
【００１８】また、前記実施例では、電源用Ａｌ配線に
スリットを形成した例を説明したが、信号用配線にスリ
ットを形成してもよい。
スリットを形成した例を説明したが、信号用配線にスリ
ットを形成してもよい。
【００１９】また、本発明は、Ａｌ以外の金属材料で構
成された配線に適用することも可能であり、特に幅の広
い配線に適用した場合に大きな効果を得ることができ
る。
成された配線に適用することも可能であり、特に幅の広
い配線に適用した場合に大きな効果を得ることができ
る。
【００２０】以上の説明では、半導体基板上に形成され
る配線に適用した場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、１個の半導体素子、例えばパワー
トランジスタを搭載した単体構造の半導体装置や磁気セ
ンサーなどの信号変換装置の配線に適用することもでき
る。
る配線に適用した場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、１個の半導体素子、例えばパワー
トランジスタを搭載した単体構造の半導体装置や磁気セ
ンサーなどの信号変換装置の配線に適用することもでき
る。
【００２１】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００２２】配線の延在方向に沿って微細な幅のスリッ
トを形成し、このスリットによって分離された領域の配
線の線幅を、この配線を構成する金属結晶の平均粒径と
同等あるいはそれ以下にすることにより、スリットによ
って分離された領域の配線は、結晶粒界が配線の幅方向
に沿って連続したバンブー構造になるので、エレクトロ
マイグレーション耐性が大幅に向上し、配線の寿命が向
上する。
トを形成し、このスリットによって分離された領域の配
線の線幅を、この配線を構成する金属結晶の平均粒径と
同等あるいはそれ以下にすることにより、スリットによ
って分離された領域の配線は、結晶粒界が配線の幅方向
に沿って連続したバンブー構造になるので、エレクトロ
マイグレーション耐性が大幅に向上し、配線の寿命が向
上する。
【図１】本発明の一実施例である電源用配線を示す部分
拡大斜視図である。
拡大斜視図である。
【図２】本発明の一実施例である半導体集積回路装置を
示す半導体基板の要部断面図である。
示す半導体基板の要部断面図である。
【図３】本発明の一実施例である電源用配線を示す断面
図である。
図である。
【図４】本発明の他の実施例である電源用配線を示す断
面図である。
面図である。
１ 半導体基板 ２ フィールド絶縁膜 ３ 半導体素子 ４ 絶縁膜 ５ コンタクトホール ６ 信号用Ａｌ配線 ７ 層間絶縁膜 ８ 電源用Ａｌ配線 ９ パッシベーション膜 １０ スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 貴子 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 久保田 勝彦 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 奥山 幸祐 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 鈴木 爾 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 石田 素子 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 吉田 省史 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 川嶋 泰彦 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 日紫喜 雅信 東京都小平市上水本町５丁目22番１号 株 式会社日立マイコンシステム内
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体素子を形成した半導体基板の上層
に金属配線を設けた半導体集積回路装置であって、前記
金属配線にはその延在方向に沿ってスリットが形成さ
れ、前記スリットによって分離された領域の線幅が、前
記金属配線を構成する金属結晶の平均粒径と同等あるい
はそれ以下であることを特徴とする半導体集積回路装
置。 - 【請求項２】 前記金属配線を構成する金属は、アルミ
ニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする
請求項１記載の半導体集積回路装置。 - 【請求項３】 電源用配線にスリットを形成したことを
特徴とする請求項１または２記載の半導体集積回路装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14104593A JPH06349825A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14104593A JPH06349825A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349825A true JPH06349825A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15282972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14104593A Withdrawn JPH06349825A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06349825A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009528705A (ja) * | 2006-03-02 | 2009-08-06 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 金属エレクトロマイグレーション設計を有するｒｆパワートランジスタデバイス、及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-06-14 JP JP14104593A patent/JPH06349825A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009528705A (ja) * | 2006-03-02 | 2009-08-06 | フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド | 金属エレクトロマイグレーション設計を有するｒｆパワートランジスタデバイス、及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |