JPS63283042A - 半導体素子 - Google Patents
半導体素子Info
- Publication number
- JPS63283042A JPS63283042A JP11785687A JP11785687A JPS63283042A JP S63283042 A JPS63283042 A JP S63283042A JP 11785687 A JP11785687 A JP 11785687A JP 11785687 A JP11785687 A JP 11785687A JP S63283042 A JPS63283042 A JP S63283042A
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- JP
- Japan
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- insulating film
- film
- interconnection
- contact hole
- wiring
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
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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、半導体基板上にそれぞれ絶縁膜を介して少な
くとも下側の配線がＭ材料からなる複数の配線が積層さ
れ、各層配線間の接続が絶縁膜の１開口部を通じて行わ
れる多層配線構造をもつ半導体素子に関する。
くとも下側の配線がＭ材料からなる複数の配線が積層さ
れ、各層配線間の接続が絶縁膜の１開口部を通じて行わ
れる多層配線構造をもつ半導体素子に関する。
半導体素子、特に半導体集積回路において半導体基板面
上の電極間あるいは電極と端子間の接続のための配線を
絶縁膜を介して多層化した多層配線構造はよく知られて
いる。
上の電極間あるいは電極と端子間の接続のための配線を
絶縁膜を介して多層化した多層配線構造はよく知られて
いる。
このような多層配線構造において、配線材料として用い
られるＭあるいはに！−３ｉの半導体基板のシリコンあ
るいは絶縁膜としてのシリコン酸化物との熱膨張係数の
差に基づく配線中の残留応力により、例えば第２図に示
すように、シリコン基板１の上にシリコン酸化膜２を介
して形成された第１層目の配線膜３とさらに絶縁膜４を
介して形成された第２層目の配線膜５との間の接続のた
めのコンタクトホール部６から、Ｍヒルロックと呼ばれ
る突起７が生長し、このＭヒルロックが上層の配線膜５
に凸状の隆起８を生じ、上層配線膜５あるいはその上の
絶縁保護膜９に亀裂などの欠陥１゜を形成することもよ
く知られている。このＭヒルロックの生長抑制のために
、Ｍ配線材料にに！−３ｉ−Ｔｉ合金を用いることも提
案されている。しかし、現在の時点ではその効果は定か
でない。また、Ｍ配線上に絶縁膜を形成するときに昇温
プロセスを適用してＭヒルロック生長を抑制できたとの
報告が雑誌「セミコンダクタ・ワールド（Ｓｅｍｉｃｏ
ｎｄｕｃｔｏｒＷｏｒｌｄ） Ｊ １９８６年９月、１
０５〜１０８ページに記載されているが、多層配線構造
では、絶縁膜形成後さらに比較的高温での熱処理を少な
くとも２〜３回行う必要があるため、その際の熱応力に
よるりヒルロックの生長を阻止できない。
られるＭあるいはに！−３ｉの半導体基板のシリコンあ
るいは絶縁膜としてのシリコン酸化物との熱膨張係数の
差に基づく配線中の残留応力により、例えば第２図に示
すように、シリコン基板１の上にシリコン酸化膜２を介
して形成された第１層目の配線膜３とさらに絶縁膜４を
介して形成された第２層目の配線膜５との間の接続のた
めのコンタクトホール部６から、Ｍヒルロックと呼ばれ
る突起７が生長し、このＭヒルロックが上層の配線膜５
に凸状の隆起８を生じ、上層配線膜５あるいはその上の
絶縁保護膜９に亀裂などの欠陥１゜を形成することもよ
く知られている。このＭヒルロックの生長抑制のために
、Ｍ配線材料にに！−３ｉ−Ｔｉ合金を用いることも提
案されている。しかし、現在の時点ではその効果は定か
でない。また、Ｍ配線上に絶縁膜を形成するときに昇温
プロセスを適用してＭヒルロック生長を抑制できたとの
報告が雑誌「セミコンダクタ・ワールド（Ｓｅｍｉｃｏ
ｎｄｕｃｔｏｒＷｏｒｌｄ） Ｊ １９８６年９月、１
０５〜１０８ページに記載されているが、多層配線構造
では、絶縁膜形成後さらに比較的高温での熱処理を少な
くとも２〜３回行う必要があるため、その際の熱応力に
よるりヒルロックの生長を阻止できない。
本発明の目的は、Ｍ配線形成時あるいはその後の工程で
の熱処理の際の配線中に生ずる応力を小さくして、Ｍヒ
ルロックの生長を防ぐことのできる半導体素子を提供す
ることにある。
の熱処理の際の配線中に生ずる応力を小さくして、Ｍヒ
ルロックの生長を防ぐことのできる半導体素子を提供す
ることにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、最初に述べた
多層配線構造をもつ半導体素子において、絶縁膜の開口
部内に部分的に絶縁膜が存在して開口部が実質的に複数
の領域に分けられているものとする。
多層配線構造をもつ半導体素子において、絶縁膜の開口
部内に部分的に絶縁膜が存在して開口部が実質的に複数
の領域に分けられているものとする。
絶縁膜の開口部内に部分的に存在して開口部を複数の小
さい領域に分割していることにより、下層の配線膜の横
方向への膨張を上面で制約するため、半導体基板あるい
は絶縁膜との熱膨張係数の差によって生ずる応力が小さ
くなって下層の配線におけるＭヒルロックの生長が阻止
される。
さい領域に分割していることにより、下層の配線膜の横
方向への膨張を上面で制約するため、半導体基板あるい
は絶縁膜との熱膨張係数の差によって生ずる応力が小さ
くなって下層の配線におけるＭヒルロックの生長が阻止
される。
第１図は本発明の一実施例を示し、第２図と共通の部分
に同一の符号が付されている。第２図と異なる点は、第
１層目の配線膜３と第２層目の配線膜５との間の絶縁膜
４に開けられたコンタクトホール６の中に絶縁膜４１が
残されていることである。これにより、第２図に示した
りヒルロックの生長が避けられ、欠陥１０が生ずること
がない。第３図はコンタクトホール６の上に下地金属層
１１を介してバンプ電極１２を形成した実施例で、コン
タクトホールの絶縁膜４１によって配線膜３のＭヒルロ
ックによる下地金属層１１の表面に隆起が発生せず、バ
ンプ電極１２の下地金属層との接合面に欠陥が生ずるこ
とがない。
に同一の符号が付されている。第２図と異なる点は、第
１層目の配線膜３と第２層目の配線膜５との間の絶縁膜
４に開けられたコンタクトホール６の中に絶縁膜４１が
残されていることである。これにより、第２図に示した
りヒルロックの生長が避けられ、欠陥１０が生ずること
がない。第３図はコンタクトホール６の上に下地金属層
１１を介してバンプ電極１２を形成した実施例で、コン
タクトホールの絶縁膜４１によって配線膜３のＭヒルロ
ックによる下地金属層１１の表面に隆起が発生せず、バ
ンプ電極１２の下地金属層との接合面に欠陥が生ずるこ
とがない。
第４図＋ａ）〜（ｆｌはコンタクトホール６の中に残さ
れるｖＡ縁膜４１の形状の例を示し、第４図（ａ）、（
ｂ”ｌはコンタクトホール６が方形の場合、ＦＣ１〜［
ｆ）は円形の場合である。第４図（ａ）、 （ｅｌは絶
縁膜４１が十字状であり、（ｂｌ、（ｄｌはコンタクト
ホール６が複数の円形の小さいコンタクトホール６１に
分散され、その間及び周囲に絶縁膜４１が残されている
。第４図（Ｃ１においては、環状の絶縁膜４１がコンタ
クトホールを二つの領域に分けている。いずれにしても
、コンタクトホールを絶縁膜４１が分断していて、その
中に露出する下層配線膜３の各露出領域の面積を小さく
し、シリコン基板１．酸化膜２あるいは絶縁膜３との熱
膨張係数差に基づく応力を制限する。
れるｖＡ縁膜４１の形状の例を示し、第４図（ａ）、（
ｂ”ｌはコンタクトホール６が方形の場合、ＦＣ１〜［
ｆ）は円形の場合である。第４図（ａ）、 （ｅｌは絶
縁膜４１が十字状であり、（ｂｌ、（ｄｌはコンタクト
ホール６が複数の円形の小さいコンタクトホール６１に
分散され、その間及び周囲に絶縁膜４１が残されている
。第４図（Ｃ１においては、環状の絶縁膜４１がコンタ
クトホールを二つの領域に分けている。いずれにしても
、コンタクトホールを絶縁膜４１が分断していて、その
中に露出する下層配線膜３の各露出領域の面積を小さく
し、シリコン基板１．酸化膜２あるいは絶縁膜３との熱
膨張係数差に基づく応力を制限する。
しかし、第４図（ｆｌに示すように絶縁膜４１がコンタ
クトホール６内に分散して残され、配線膜露出面が狭い
部分でつながるだけであるようにしても熱応力の低減に
有効である。
クトホール６内に分散して残され、配線膜露出面が狭い
部分でつながるだけであるようにしても熱応力の低減に
有効である。
本発明によれば、多層配線構造の眉間接続のために設け
られる絶縁膜の開口部内に絶縁膜を部分的に残すことに
より、下層の配線膜の熱膨張を制約し、熱膨張係数差に
より発生する能力を小さくして、応力解放のために生長
するりヒルロックの発生を阻止することができ、後工程
の熱処理によるりヒルロック発生のおそれもない半導体
素子を得ることができる。
られる絶縁膜の開口部内に絶縁膜を部分的に残すことに
より、下層の配線膜の熱膨張を制約し、熱膨張係数差に
より発生する能力を小さくして、応力解放のために生長
するりヒルロックの発生を阻止することができ、後工程
の熱処理によるりヒルロック発生のおそれもない半導体
素子を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は従来の半
導体素子の要部断面図、第３図は本発明の別の実施例の
要部断面図、第４図（ａ＋〜（ｆ）は本発明による絶縁
膜開口部の種々の実施例を示す平面図である。 １：シリコン基板、２二酸化膜、３：第１層目配線膜、
４．４１：絶縁膜、５：第２層目配線膜、６：コンタク
トホール、１１：バンプ下地金属膜、１２：バンプ電極
。 第１図 第２図 （Ｇ） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） （ｅ）
（ｆン第３図
導体素子の要部断面図、第３図は本発明の別の実施例の
要部断面図、第４図（ａ＋〜（ｆ）は本発明による絶縁
膜開口部の種々の実施例を示す平面図である。 １：シリコン基板、２二酸化膜、３：第１層目配線膜、
４．４１：絶縁膜、５：第２層目配線膜、６：コンタク
トホール、１１：バンプ下地金属膜、１２：バンプ電極
。 第１図 第２図 （Ｇ） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） （ｅ）
（ｆン第３図
Claims (1)
- １）それぞれ絶縁膜を介して少なくとも下側の配線がア
ルミニウム材料からなる複数の配線が積層され、各層配
線間の接続が絶縁膜の開口部を通じて行われるものにお
いて、前記絶縁膜の開口部に部分的に絶縁膜が存在して
開口部が実質的に複数の領域に分けられたことを特徴と
する半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11785687A JPS63283042A (ja) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | 半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11785687A JPS63283042A (ja) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | 半導体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63283042A true JPS63283042A (ja) | 1988-11-18 |
Family
ID=14721986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11785687A Pending JPS63283042A (ja) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | 半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63283042A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01243552A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Hitachi Ltd | 多層配線構造 |
| JP2006100530A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Toyota Motor Corp | 半導体装置とその製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59169154A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-25 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS60160121A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6220352A (ja) * | 1985-07-18 | 1987-01-28 | Nec Corp | 半導体装置 |
| JPS6312837B2 (ja) * | 1978-09-22 | 1988-03-22 | Trw Inc |
-
1987
- 1987-05-14 JP JP11785687A patent/JPS63283042A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6312837B2 (ja) * | 1978-09-22 | 1988-03-22 | Trw Inc | |
| JPS59169154A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-25 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS60160121A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6220352A (ja) * | 1985-07-18 | 1987-01-28 | Nec Corp | 半導体装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01243552A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Hitachi Ltd | 多層配線構造 |
| JP2006100530A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Toyota Motor Corp | 半導体装置とその製造方法 |
| JP4604633B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2011-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置とその製造方法 |
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