JPS6057620A - 半導体装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の技術分野１ この発明は半導体装置に関し、特に線幅が非Ｉ；（に小
さいｇ電体パターンを有する６７、＋ｊ密度半導体装置
に８！、１りるものである。

［発明の技Ｖｉ的背附１ 従来製造されている半導体装置にｄ３いＣは、配線の幅
がミクロンオー夕のしのＣあり、その配線の幅と配線の
高み０９み）どの比（−配線幅／配線高）が１〜２の１
１Ｑ囲にあり、前記の比が前記範囲内にあるＪ：つな半
導体装］ζ７−’Ｃは配線の機械的剛性が高く、従って
、半導体装置のｉ３１！Ｉ造工程にＪ５いて配線不良が
発生慢る率は低く、製造歩留りｂ　ｉ！％かった。

ところで最近の半導体技術の進歩に（’Ｉ’って半導体
装１醒の高密度化も更に推進される傾向にあるが、半導
体装置の高密度化及び高１１能化が図られるにつれで配
線幅も縮小されるため、配線の機械的剛性が問題どなっ
てきＣいる。

［青用技術の問題点ｊ 最近の半導体技術の進歩により、゛１′導体装置の配線
の幅もサブミクロンオーダｔこまて′低減さＵることが
可能となってきている。

このように配線の幅が小さくなると、（配線幅／配線高
）の伯が　１Ｊ、りも小さくなる場合も生じるが、特に
前記の値が０，５よりし小さくなると、配線は横方向か
ら作用Ｊる外ノＪに対して極めて脆弱となつ−（倒壊し
やすくなる。　従って前記の値が０．５よりも小さく、
月つ配線の幅が１μｍ０以下の場合には配線倒壊に基因
する歩留り低下が急増す゛ることになる。　それ故、従
来４７．３造の半導体装『ｉで１は更に高束梢度の半導
体装置を実現覆ることはできなくなる。

また配線の幅が前記のように小さくなると配線抵抗が大
きくなって配線が延が問題になるうえ、多層配線４１４
造においては−Ｌガトの配線の接続が困ｔＩＩになると
いう問題点があった。

［発明の目的Ｊ この発明の［］的は、前記問題点を解決し、配線幅の狭
い割に機械的剛性が高く、配線倒壊が起こらない高密度
半導体装置を提供づることであり、また別の目的は、多
層構造の配線におい−（、配線倒壊を起こさず、加えて
、に下の配線の接続が容易であるとともｔこ全体的な配
線抵抗か比較的小さい高密度半導体装ｉ６を提供りるこ
とＣ″ある１゜［発明の概要１ この発明にＪ、る半導体装１行（ま艮十ｆＪ向に沿い所
定間隔をおいて二部所以１−の幅広部分を具備した半導
体パターン（りなわち配線パターン）をイラしているこ
とを特徴とりる。　この発明の崖導体装置においＣは、
配線の長手方向に冶つ−（所々に幅広部分が形成されて
いるため、配ワＪ）の幅が非１；３に秋り−（も配線の
全抵抗が比較的小さく、まｌこ配線の機械的剛性が高い
という特徴があり、また配線抵抗の比較的小さい多層配
線が形成−Ｃさるどい−うｒ■徴もあり、イれ数本発明
の半導体装置は高密１ｉ（半導体装置として極め−７：
’　ＩＩ　Ｊ”（ある。　また、この発明によれば高い
歩留りて生産Ｊることのできる高密度半導体装置が提供
される。

［発明の実施例１ 以下に本発明を適用したＱａ　ＡＳ十尋休体置の実施例
について説明する。

第１図は本発明を適用し−（構成されたＧａＡｓＭ　Ｅ
　Ｓ　Ｆ　Ｌ−＋の一部の平面図であり、第２図は第１
図のＪｌ−Ｉｆ矢祝断面図である。

第２図におい（１はＧａ　Ａｓの非ドープ型の基板であ
り、該基板１の表面にはＮ型不純物を低濃度にドープし
た領域２が形成されている。　３は領域２の上にジノ１
〜オフ法によって形成されたゲート電極パターンであり
、このゲート電極パターン３は下層が−）：で上層がΔ
１で構成されてＪ３す、その線幅Ｗ、は０，３μｍであ
る。　また下層の一口の層厚は３５００人、上層のΔ１
の層厚は１μｎｌである。　従ってそのｍ高１１は１．
３５μｍである。

この場合へｉ！線幅／配線高の比は約０．２２である。

グー］・電極パターン３は第′１図ｔこ示づようにその
長手方向に治って所々に幅広部分３Ａを有し−（おり、
該幅広部分３Ａの幅Ｗ、は２　（ｔ　ｍである。

グー１〜電１〜パターン３の上には、プラズマｃＶ。

法で形成きれたプラズマ窒化シリコン膜４　（Ｐ−８ｉ
Ｎ膜と略記覆る）が２０００人の厚さに被着されている
。　該１クーｓｉＮ膜４に形成された開口４ａを通って
△１から成る配線すが該ゲート電極パターン３の幅広部
分３△の頂面に接触してａ５す、該配ＦＡ５はＰ−８ｉ
ＮＩＩ分４の十に延在しＣいる１゜第１図及び第２図に
示した実施例Ｃは、グー１〜電極パターン３に幅広部分
ご３△が設（）られ（いるため、グー１へ電極パターン
３の機械的剛性が幅広部分がない場合にくらへＣ強化さ
れており、従ってその倒壊が起こりにくくなっている。

　この効果は線幅１μｍ以−Ｆ−’ｒあり、配線幅、／
配線列の比が０．５以下の場合にはつぎつと、認められ
る。　また幅広部分におい（配線５との”」ンタク１〜
が形成されているためゲート電極パターンＪ３の他の部
分の線幅が小さくても、配線すどの接続は従来の半導体
装置の製造技術で行うことか（さる。　この幅広部分の
線幅は現・在の技１小」の−ｂど（・′は２μｍ程度に
りるのがｊ、い。

なお、第１図及び第２図の実施例−（は、幅広部分３Ａ
が一箇所のみの場合を示したが、函幅広部分３Ａをパタ
ーン長手方向に沿い所定間隔毎に設ｃノられる。　本発
明者の実験によれば、幅広部分３Δを段りる間隔と該グ
ー１〜金属パターンの倒壊率との間には第３図のごとき
関係があることがわかっている。

第３図にｄ３いＣ，縦軸は倒壊率［（（％）、横軸は幅
広部分相り間の間隔１０（μｍ）で゛ある。　この図１
ｅ目ら明らかなように、線長に沿って複数の幅広部分を
設置ノる場合には、幅広部分の相互間隔１つを２０μｍ
以下に覆れば、倒壊率［くはほは零になることがわかる
１、　線幅１　ｌ１ｍ　、＃！ｉｌ高２Ｉ１ｍのパター
ンについでは約５０μｍ間隔とりることにより倒壊率［
り（％）がほぼ零になることもわかっている。

本発明のごどさ配線ｉ、ｌ、Ｌ造は、多層（１４造の高
密度半導体装置には特に好適（・・ある。　リなわら、
多層構造の高密度半導体装置においでは幅広部分におい
一〇上下の配線の接Ｎｒｊｔ部分を設置Ｊることにより
、」−下配線の接続が容易と４１つ、従って、配線の幅
をかなり小さくＬ’ｒも製造技術面で著しい困り・「性
及び障害に遭遇Ｊることはなく、比較的容易に製造が＋
ｇ能である。　そしＣ−）Ｉ　Ｈ’％の配線と二部ノブ
ｒ以上の幅広部分において接続りる下層の０．３ル川幅
のグー１〜パターンは配線抵抗を１／（Ｅに低−１・さ
ぜることがぐぎた。

なＪ３、前記実施例ては、ＧａＡｓｔｖ！ＩｓににＩの
グー１〜電極パターンを例としく説明１）たが、本発明
が他の配線にし）両川し得ること（ま１（１］らかであ
る。、従って本発明の半導体装置ｔｊ　＋、Ｉ図示実施
例以外の６のも含まれることは当然−Ｃある。

［発明の効果１ １：／、　ｌの説明り目）明ｔ）かイｆ、］、・）に、
（二の分明に」、れば、線幅がＪＩＥ常に小さく′（シ
配線ｈｐの（？ｕ壊を７１しる恐れがなく、１１つ比較
的容易に１ルｇ造りることのＣぎる高密度半導体装置を
１ｊｔ供りることかＣ′さ−る。　狛に、この発明によ
れば、西１１線抵抗が１４メめて小さいリーブミクロン
オータの微小線幅を有りる多層配線４１４造の高密度半
導体装１ｒ１１としく　ｔｘｒ適＜ｒ　２１’心体装置
が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部を示づ平「１１図、第
２図は第１図の■−■矢視断面図、第３図は本発明装置
におりる配線楊造の配線倒Ｉａ率と配線の幅広部分の間
隔との関係を示リグラフである。 １・・・基板、　２・・・低温度領域、　３・・・ゲー
ト電極パターン、　４・・・プラズマ窒化シリコン膜、
３Ａ・・・幅広部分、　５・・・配線。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　配線幅が１μｍ以下でありかつ配線幅／配線高が０
   ，５以］（の導電体パターンを有する半導体装｛賀にお
   いて、それ自身の長手方向に沿い所定間隔をおいて二筒
   所以上の幅広部分を具備した少なくとも一層の導電イイ
   ーパターンを有し℃いることを特徴とする半導体装置。 ２　二部所以−１−の幅広部分を具備した導電体パター
   ンの上層に絶縁膜を挾んで第二の導電体パターンが形成
   されＣおり、該絶縁膜に（Ｊ上記幅広部分上にａ３いて
   コンタクトホールが形成され−（おり、上記幅広部分を
   具備した＞４’４ＴＣ体パターンと上記第二の導電体パ
   ターンとｈ；上記幅広部分において相１ｊに接続されζ
   いイ特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。