JP2000200818A - エレクトロマイグレ―ション評価用teg - Google Patents
エレクトロマイグレ―ション評価用tegInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワイヤボンディング時のボンディング用パッ
ドの劣化を防止してエレクトロマイグレーション耐量を
正確に評価することができるようにする。 【解決手段】 開示されているエレクトロマイグレーシ
ョン評価用TEGは、アルミニウムを主成分とする導電
性材料からなるエレクトロマイグレーション評価用配線
3と、この評価用配線3の両端部に形成された一対のボ
ンディング用パッド4、5とが、例えば互いに並列接続
された第1分岐配線7A、第2分岐配線7B、第3分岐
配線7C、第4分岐配線7D及び第5分岐配線7Eから
なる分岐配線7を通じて接続され、各分岐配線7A〜7
Eとエレクトロマイグレーション評価用配線3との接続
部の断面積S1は、エレクトロマイグレーション評価用
配線3自身の断面積S2よりも大きく形成されている。
ドの劣化を防止してエレクトロマイグレーション耐量を
正確に評価することができるようにする。 【解決手段】 開示されているエレクトロマイグレーシ
ョン評価用TEGは、アルミニウムを主成分とする導電
性材料からなるエレクトロマイグレーション評価用配線
3と、この評価用配線3の両端部に形成された一対のボ
ンディング用パッド4、5とが、例えば互いに並列接続
された第1分岐配線7A、第2分岐配線7B、第3分岐
配線7C、第4分岐配線7D及び第5分岐配線7Eから
なる分岐配線7を通じて接続され、各分岐配線7A〜7
Eとエレクトロマイグレーション評価用配線3との接続
部の断面積S1は、エレクトロマイグレーション評価用
配線3自身の断面積S2よりも大きく形成されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、エレクトロマイ
グレーション評価用TEG(テスト・エレメント・グル
ープ(Test Element Group))に係り、詳しくは、エレク
トロマイグレーション評価用配線の両端部に一対のボン
ディング用パッドが接続されたエレクトロマイグレーシ
ョン評価用TEGに関する。
グレーション評価用TEG(テスト・エレメント・グル
ープ(Test Element Group))に係り、詳しくは、エレク
トロマイグレーション評価用配線の両端部に一対のボン
ディング用パッドが接続されたエレクトロマイグレーシ
ョン評価用TEGに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の代表としてメモリ、プロセ
ッサなどのLSI(大規模集積回路)が知られている
が、最近のLSIのようにより一層の高集積化が図られ
ると、半導体基板上に形成される配線は益々微細化され
る傾向になってきている。LSIを含めた半導体装置の
配線材料としては例えばアルミニウムを主成分とする導
電性材料が広く用いられている。
ッサなどのLSI(大規模集積回路)が知られている
が、最近のLSIのようにより一層の高集積化が図られ
ると、半導体基板上に形成される配線は益々微細化され
る傾向になってきている。LSIを含めた半導体装置の
配線材料としては例えばアルミニウムを主成分とする導
電性材料が広く用いられている。
【0003】ところで、アルミニウムを主成分とする導
電性材料を用いて微細化配線を形成した場合、配線に流
れる電流密度が大きくなると、アルミニウムの粒子界面
(粒界)に沿ってアルミニウム原子が移動する現象が生
じ、いわゆるエレクトロマイグレーションが生ずる。エ
レクトロマイグレーションの発生の度合いが大きくなる
と、最悪の場合配線は断線に至るので、半導体装置の信
頼性を著しく低下させることになる。
電性材料を用いて微細化配線を形成した場合、配線に流
れる電流密度が大きくなると、アルミニウムの粒子界面
(粒界)に沿ってアルミニウム原子が移動する現象が生
じ、いわゆるエレクトロマイグレーションが生ずる。エ
レクトロマイグレーションの発生の度合いが大きくなる
と、最悪の場合配線は断線に至るので、半導体装置の信
頼性を著しく低下させることになる。
【0004】したがって、上述したような微細化配線を
形成する場合はその配線のエレクトロマイグレーション
耐量(エレクトロマイグレーションレベル)を評価する
ために、エレクトロマイグレーション評価用TEGが実
施されている。このエレクトロマイグレーション評価用
TEGは、実際の配線の形成条件と同じ条件で半導体基
板上にエレクトロマイグレーション評価用配線を形成し
て、この評価用配線の平均寿命を算出することにより本
来の製品の配線の寿命、いわゆるエレクトロマイグレー
ション耐量を評価するものである。ここで、上述のエレ
クトロマイグレーション評価用配線の平均寿命tは次式
のように表される。 t=A/Jnexp(EA/kT) 但し、A:定数 J:電流密度 n:電流密度依存係数(1<n<3) EA:活性化エネルギー k:ボルツマン定数 T:絶対温度
形成する場合はその配線のエレクトロマイグレーション
耐量(エレクトロマイグレーションレベル)を評価する
ために、エレクトロマイグレーション評価用TEGが実
施されている。このエレクトロマイグレーション評価用
TEGは、実際の配線の形成条件と同じ条件で半導体基
板上にエレクトロマイグレーション評価用配線を形成し
て、この評価用配線の平均寿命を算出することにより本
来の製品の配線の寿命、いわゆるエレクトロマイグレー
ション耐量を評価するものである。ここで、上述のエレ
クトロマイグレーション評価用配線の平均寿命tは次式
のように表される。 t=A/Jnexp(EA/kT) 但し、A:定数 J:電流密度 n:電流密度依存係数(1<n<3) EA:活性化エネルギー k:ボルツマン定数 T:絶対温度
【0005】図10は、従来のエレクトロマイグレーシ
ョン評価用TEGを示す平面図である。同図において、
半導体基板上に絶縁膜を介してアルミニウムを主成分と
する導電性材料からなるエレクトロマイグレーション評
価用配線51が形成されている。この評価用配線51の
幅Wは、アルミニウム粒子(グレイン)52のサイズ以
下である略8μm以下のバンブー(Bamboo)構造に形成
されている。この評価用配線51の両端部にはこれと同
一材料からなる、正方形状で評価用配線51より大面積
(略100μm×100μm)の一対のボンディング用
パッド53、54が接続されるように形成されている。
ここで、各ボンディング用パッド53、54の面積は大
きいので、それには多くのアルミニウム粒子52が存在
しており、各粒子52間には粒子界面55が存在してい
る。そして、各ボンディング用パッド53、54間にボ
ンディングワイヤ(図示せず)を通じて電流を流すこと
により、上述の式に基づいて平均寿命が算出されること
になる。
ョン評価用TEGを示す平面図である。同図において、
半導体基板上に絶縁膜を介してアルミニウムを主成分と
する導電性材料からなるエレクトロマイグレーション評
価用配線51が形成されている。この評価用配線51の
幅Wは、アルミニウム粒子(グレイン)52のサイズ以
下である略8μm以下のバンブー(Bamboo)構造に形成
されている。この評価用配線51の両端部にはこれと同
一材料からなる、正方形状で評価用配線51より大面積
(略100μm×100μm)の一対のボンディング用
パッド53、54が接続されるように形成されている。
ここで、各ボンディング用パッド53、54の面積は大
きいので、それには多くのアルミニウム粒子52が存在
しており、各粒子52間には粒子界面55が存在してい
る。そして、各ボンディング用パッド53、54間にボ
ンディングワイヤ(図示せず)を通じて電流を流すこと
により、上述の式に基づいて平均寿命が算出されること
になる。
【0006】しかしながら、上述のエレクトロマイグレ
ーション評価用TEGでは、一対のボンディング用パッ
ド53、54には多くのアルミニウム粒子52及び粒子
界面55が存在しているので、前述したように粒子界面
55に沿って多くのアルミニウム原子が移動するように
なる。したがって、ボンディング用パッド53、54の
電流密度が大きくなるので、このボンディング用パッド
53、54のエレクトロマイグレーション耐量は低下す
る。一方、エレクトロマイグレーション評価用配線51
の幅Wはバンブー構造となる値以下に設定されているの
で、電流密度は小さいのでそのエレクトロマイグレーシ
ョン耐量は高くなっている。この結果、エレクトロマイ
グレーション評価配線51よりも先に、ボンディング用
パッド53、54がその根本部分53A、54Aでボイ
ドが発生して断線するという現象が生ずる。したがっ
て、エレクトロマイグレーション評価配線51の平均寿
命を算出できないことになる。
ーション評価用TEGでは、一対のボンディング用パッ
ド53、54には多くのアルミニウム粒子52及び粒子
界面55が存在しているので、前述したように粒子界面
55に沿って多くのアルミニウム原子が移動するように
なる。したがって、ボンディング用パッド53、54の
電流密度が大きくなるので、このボンディング用パッド
53、54のエレクトロマイグレーション耐量は低下す
る。一方、エレクトロマイグレーション評価用配線51
の幅Wはバンブー構造となる値以下に設定されているの
で、電流密度は小さいのでそのエレクトロマイグレーシ
ョン耐量は高くなっている。この結果、エレクトロマイ
グレーション評価配線51よりも先に、ボンディング用
パッド53、54がその根本部分53A、54Aでボイ
ドが発生して断線するという現象が生ずる。したがっ
て、エレクトロマイグレーション評価配線51の平均寿
命を算出できないことになる。
【0007】上述したようにエレクトロマイグレーショ
ン評価配線51よりも先に、ボンディング用パッド5
3、54が断線するいう欠点を防止するようにしたエレ
クトロマイグレーション評価用TEGが、例えば特開平
9−8091号公報に開示されている。図11は、同公
報に示されているエレクトロマイグレーション評価用T
EGを示す平面図である。同図において、エレクトロマ
イグレーション評価用配線61の両端部に形成された一
対のボンディング用パッド63、64は、エレクトロマ
イグレーション評価用配線61の径W(略8μm以下)
より狭い幅(略6μm以下)の配線62により格子状に
形成されている。
ン評価配線51よりも先に、ボンディング用パッド5
3、54が断線するいう欠点を防止するようにしたエレ
クトロマイグレーション評価用TEGが、例えば特開平
9−8091号公報に開示されている。図11は、同公
報に示されているエレクトロマイグレーション評価用T
EGを示す平面図である。同図において、エレクトロマ
イグレーション評価用配線61の両端部に形成された一
対のボンディング用パッド63、64は、エレクトロマ
イグレーション評価用配線61の径W(略8μm以下)
より狭い幅(略6μm以下)の配線62により格子状に
形成されている。
【0008】上述のようなエレクトロマイグレーション
評価用TEGによれば、ボンディング用パッド63、6
4のエレクトロマイグレーション耐量をエレクトロマイ
グレーション評価用配線61のそれよりも高めることが
できるので、エレクトロマイグレーション評価用配線6
1よりも先にボンディング用パッド63、64が断線す
るのを防止することができるため、本来の配線のエレク
トロマイグレーション耐量を評価することができる。
評価用TEGによれば、ボンディング用パッド63、6
4のエレクトロマイグレーション耐量をエレクトロマイ
グレーション評価用配線61のそれよりも高めることが
できるので、エレクトロマイグレーション評価用配線6
1よりも先にボンディング用パッド63、64が断線す
るのを防止することができるため、本来の配線のエレク
トロマイグレーション耐量を評価することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報記
載の従来のエレクトロマイグレーション評価用TEGで
は、ボンディング用パッドが狭い幅の配線により格子状
に形成されているので、ワイヤボンディング時にボンデ
ィング用パッドが劣化し易いため、エレクトロマイグレ
ーション耐量を正確に評価するのが困難になる、という
問題がある。すなわち、図11に示されているようにボ
ンディング用パッド63、64は狭い幅の配線62によ
り格子状に形成されているために、そのトータルの面積
が小さくなっているだけでなく機械的強度も弱くなって
いる。したがって、このようなボンディング用パッド6
2、63にワイヤボンディングを行うことは、ボンディ
ング時の圧力によりボンディング用パッド62、63を
部分的に断線させたり、変形させたりするのが避けられ
なくなるので、ワイヤボンディングが良好に行われにく
くなる。この結果、エレクトロマイグレーション評価用
配線への通電不良が生じるので、エレクトロマイグレー
ション評価用配線の平均寿命を算出するのが不可能にな
る。
載の従来のエレクトロマイグレーション評価用TEGで
は、ボンディング用パッドが狭い幅の配線により格子状
に形成されているので、ワイヤボンディング時にボンデ
ィング用パッドが劣化し易いため、エレクトロマイグレ
ーション耐量を正確に評価するのが困難になる、という
問題がある。すなわち、図11に示されているようにボ
ンディング用パッド63、64は狭い幅の配線62によ
り格子状に形成されているために、そのトータルの面積
が小さくなっているだけでなく機械的強度も弱くなって
いる。したがって、このようなボンディング用パッド6
2、63にワイヤボンディングを行うことは、ボンディ
ング時の圧力によりボンディング用パッド62、63を
部分的に断線させたり、変形させたりするのが避けられ
なくなるので、ワイヤボンディングが良好に行われにく
くなる。この結果、エレクトロマイグレーション評価用
配線への通電不良が生じるので、エレクトロマイグレー
ション評価用配線の平均寿命を算出するのが不可能にな
る。
【0010】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、ワイヤボンディング時のボンディング用パッド
の劣化を防止してエレクトロマイグレーション耐量を正
確に評価することができるようにしたエレクトロマイグ
レーション評価用TEGを提供することを目的としてい
る。
もので、ワイヤボンディング時のボンディング用パッド
の劣化を防止してエレクトロマイグレーション耐量を正
確に評価することができるようにしたエレクトロマイグ
レーション評価用TEGを提供することを目的としてい
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、基板上に絶縁膜を介して形
成されたエレクトロマイグレーション評価用配線の両端
部に一対のボンディング用パッドが接続されてなるエレ
クトロマイグレーション評価用TEGであって、上記エ
レクトロマイグレーション評価用配線と上記ボンディン
グ用パッドとの接続部の断面積が、上記エレクトロマイ
グレーション評価用配線自身のそれよりも大きく形成さ
れていることを特徴としている。
に、請求項1記載の発明は、基板上に絶縁膜を介して形
成されたエレクトロマイグレーション評価用配線の両端
部に一対のボンディング用パッドが接続されてなるエレ
クトロマイグレーション評価用TEGであって、上記エ
レクトロマイグレーション評価用配線と上記ボンディン
グ用パッドとの接続部の断面積が、上記エレクトロマイ
グレーション評価用配線自身のそれよりも大きく形成さ
れていることを特徴としている。
【0012】請求項2記載の発明は、基板上に絶縁膜を
介して形成されたエレクトロマイグレーション評価用配
線の両端部に一対のボンディング用パッドが接続されて
なるエレクトロマイグレーション評価用TEGであっ
て、上記エレクトロマイグレーション評価用配線と上記
ボンディング用パッドとが複数の分岐配線を通じて接続
され、該分岐配線と上記エレクトロマイグレーション評
価用配線との接続部の断面積が、上記エレクトロマイグ
レーション評価用配線自身のそれよりも大きく形成され
ていることを特徴としている。
介して形成されたエレクトロマイグレーション評価用配
線の両端部に一対のボンディング用パッドが接続されて
なるエレクトロマイグレーション評価用TEGであっ
て、上記エレクトロマイグレーション評価用配線と上記
ボンディング用パッドとが複数の分岐配線を通じて接続
され、該分岐配線と上記エレクトロマイグレーション評
価用配線との接続部の断面積が、上記エレクトロマイグ
レーション評価用配線自身のそれよりも大きく形成され
ていることを特徴としている。
【0013】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載のエレクトロマイグレーション評価用TEGに係り、
上記エレクトロマイグレーション評価用配線は下層配線
からなる一方、上記ボンディング用パッドは上記下層配
線上にスルーホール配線を通じて形成された上層配線か
らなることを特徴としている。
載のエレクトロマイグレーション評価用TEGに係り、
上記エレクトロマイグレーション評価用配線は下層配線
からなる一方、上記ボンディング用パッドは上記下層配
線上にスルーホール配線を通じて形成された上層配線か
らなることを特徴としている。
【0014】請求項4記載の発明は、請求項1、2又は
3記載のエレクトロマイグレーション評価用TEGに係
り、上記下層配線からなるエレクトロマイグレーション
評価用配線は、第1層配線と該第1層配線上にスルーホ
ール配線を通じて形成された第2層配線とから構成され
ていることを特徴としている。
3記載のエレクトロマイグレーション評価用TEGに係
り、上記下層配線からなるエレクトロマイグレーション
評価用配線は、第1層配線と該第1層配線上にスルーホ
ール配線を通じて形成された第2層配線とから構成され
ていることを特徴としている。
【0015】請求項5記載の発明は、請求項1乃至4の
いずれか1に記載のエレクトロマイグレーション評価用
TEGに係り、上記エレクトロマイグレーション評価用
配線の幅は、該評価用配線がバンブー構造となる値以下
に設定されていることを特徴としている。
いずれか1に記載のエレクトロマイグレーション評価用
TEGに係り、上記エレクトロマイグレーション評価用
配線の幅は、該評価用配線がバンブー構造となる値以下
に設定されていることを特徴としている。
【0016】請求項6記載の発明は、請求項5記載のエ
レクトロマイグレーション評価用TEGに係り、上記エ
レクトロマイグレーション評価用配線の幅は、略2μm
以下に設定されていることを特徴としている。
レクトロマイグレーション評価用TEGに係り、上記エ
レクトロマイグレーション評価用配線の幅は、略2μm
以下に設定されていることを特徴としている。
【0017】請求項7記載の発明は、請求項1乃至6の
いずれか1に記載のエレクトロマイグレーション評価用
TEGに係り、上記エレクトロマイグレーション評価用
配線及び上記ボンディング用パッドは、アルミニウムを
主成分とする導電性材料から構成されていることを特徴
としている。
いずれか1に記載のエレクトロマイグレーション評価用
TEGに係り、上記エレクトロマイグレーション評価用
配線及び上記ボンディング用パッドは、アルミニウムを
主成分とする導電性材料から構成されていることを特徴
としている。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は実施例を用いて
具体的に行う。 ◇第1実施例 図1は、この発明の第1実施例であるエレクトロマイグ
レーション評価用TEGの構成を示す平面図、図2は図
1のA−A矢視断面図、図3は図1のB−B矢視断面
図、また、図4(a)〜(c)は同エレクトロマイグレ
ーション評価用TEGの製造方法を工程順に示す工程図
である。この例のエレクトロマイグレーション評価用T
EGは、図1〜図3に示すように、半導体基板1上にシ
リコン酸化膜などの絶縁膜2を介してアルミニウムを主
成分とする導電性材料からなるエレクトロマイグレーシ
ョン評価用配線3が形成されている。この評価用配線3
の幅Wは、アルミニウム粒子のサイズ以下である略2μ
m以下のバンブー構造に形成されている。この評価用配
線3の両端部にはこれと同一材料からなる、正方形状で
評価用配線3より大面積(略100μm×100μm)
の一対のボンディング用パッド4、5が形成されてい
る。
の実施の形態について説明する。説明は実施例を用いて
具体的に行う。 ◇第1実施例 図1は、この発明の第1実施例であるエレクトロマイグ
レーション評価用TEGの構成を示す平面図、図2は図
1のA−A矢視断面図、図3は図1のB−B矢視断面
図、また、図4(a)〜(c)は同エレクトロマイグレ
ーション評価用TEGの製造方法を工程順に示す工程図
である。この例のエレクトロマイグレーション評価用T
EGは、図1〜図3に示すように、半導体基板1上にシ
リコン酸化膜などの絶縁膜2を介してアルミニウムを主
成分とする導電性材料からなるエレクトロマイグレーシ
ョン評価用配線3が形成されている。この評価用配線3
の幅Wは、アルミニウム粒子のサイズ以下である略2μ
m以下のバンブー構造に形成されている。この評価用配
線3の両端部にはこれと同一材料からなる、正方形状で
評価用配線3より大面積(略100μm×100μm)
の一対のボンディング用パッド4、5が形成されてい
る。
【0019】エレクトロマイグレーション評価用配線3
と各ボンディング用パッド4、5とは、例えば互いに並
列接続された第1分岐配線7A、第2分岐配線7B、第
3分岐配線7C、第4分岐配線7D及び第5分岐配線7
Eからなる分岐配線7を通じて接続され、各分岐配線7
A〜7Eとエレクトロマイグレーション評価用配線3と
の接続部の断面積S1は、エレクトロマイグレーション
評価用配線3自身の断面積S2よりも大きく(断面積S
1>断面積S2)形成されている。ここで、上述の断面
積S1は、図3に示すように、第1分岐配線7Aの断面
積Saと、第2分岐配線7Bの断面積Sbと、第3分岐
配線7Cの断面積Scと、第4分岐配線7Dの断面積S
dと、第5分岐配線7Dの断面積Seとの総断面積によ
り決定されている。
と各ボンディング用パッド4、5とは、例えば互いに並
列接続された第1分岐配線7A、第2分岐配線7B、第
3分岐配線7C、第4分岐配線7D及び第5分岐配線7
Eからなる分岐配線7を通じて接続され、各分岐配線7
A〜7Eとエレクトロマイグレーション評価用配線3と
の接続部の断面積S1は、エレクトロマイグレーション
評価用配線3自身の断面積S2よりも大きく(断面積S
1>断面積S2)形成されている。ここで、上述の断面
積S1は、図3に示すように、第1分岐配線7Aの断面
積Saと、第2分岐配線7Bの断面積Sbと、第3分岐
配線7Cの断面積Scと、第4分岐配線7Dの断面積S
dと、第5分岐配線7Dの断面積Seとの総断面積によ
り決定されている。
【0020】エレクトロマイグレーション評価用配線
3、一対のボンディング用パッド4、5及び各分岐配線
7A〜7Eの膜厚は等しく、0.5〜1.5μmに形成
されている。そして、各ボンディング用パッド4、5に
は金線、アルミニウム線などからなるワイヤ8がボンデ
ィングされている。このワイヤ8間には、エレクトロマ
イグレーション評価用配線3に通電するための電流源が
接続される。符号11はシリコン酸化膜、シリコン窒化
膜などからなる層間絶縁膜、符号12は層間絶縁膜11
に形成されて各ボンディング用パッド4、5を露出して
いる窓である。なお、図1では説明を理解し易くするた
めに、層間絶縁膜11を省略したパターンで示してい
る。
3、一対のボンディング用パッド4、5及び各分岐配線
7A〜7Eの膜厚は等しく、0.5〜1.5μmに形成
されている。そして、各ボンディング用パッド4、5に
は金線、アルミニウム線などからなるワイヤ8がボンデ
ィングされている。このワイヤ8間には、エレクトロマ
イグレーション評価用配線3に通電するための電流源が
接続される。符号11はシリコン酸化膜、シリコン窒化
膜などからなる層間絶縁膜、符号12は層間絶縁膜11
に形成されて各ボンディング用パッド4、5を露出して
いる窓である。なお、図1では説明を理解し易くするた
めに、層間絶縁膜11を省略したパターンで示してい
る。
【0021】上述のように、この例の構成によれば、各
分岐配線7A〜7Eとエレクトロマイグレーション評価
用配線3との接続部の断面積S1を、エレクトロマイグ
レーション評価用配線3自身の断面積S2よりも大きく
形成することにより、一対のボンディング用パッド4、
5の電流密度を小さくすることができるので、各ボンデ
ィング用パッド4、5のエレクトロマイグレーション耐
量を高めることができる。そして、そのボンディング用
パッド4、5のエレクトロマイグレーション耐量は、エ
レクトロマイグレーション評価用配線3がバンブー構造
になっていてエレクトロマイグレーション耐量が大きく
なっていても、エレクトロマイグレーション評価用配線
3のそれよりも大きくすることができる。この結果、エ
レクトロマイグレーション評価用配線3よりも先にボン
ディング用パッド4、5が断線するのを防止することが
できるようになる。しかも、各ボンディング用パッド
4、5は全面積にわたって導電層が形成されているの
で、ワイヤボンディング時にボンディング用パッドが劣
化することがなくなる。
分岐配線7A〜7Eとエレクトロマイグレーション評価
用配線3との接続部の断面積S1を、エレクトロマイグ
レーション評価用配線3自身の断面積S2よりも大きく
形成することにより、一対のボンディング用パッド4、
5の電流密度を小さくすることができるので、各ボンデ
ィング用パッド4、5のエレクトロマイグレーション耐
量を高めることができる。そして、そのボンディング用
パッド4、5のエレクトロマイグレーション耐量は、エ
レクトロマイグレーション評価用配線3がバンブー構造
になっていてエレクトロマイグレーション耐量が大きく
なっていても、エレクトロマイグレーション評価用配線
3のそれよりも大きくすることができる。この結果、エ
レクトロマイグレーション評価用配線3よりも先にボン
ディング用パッド4、5が断線するのを防止することが
できるようになる。しかも、各ボンディング用パッド
4、5は全面積にわたって導電層が形成されているの
で、ワイヤボンディング時にボンディング用パッドが劣
化することがなくなる。
【0022】次に、図4(a)〜(c)を参照して、同
エレクトロマイグレーション評価用TEGの製造方法に
ついて工程順に説明する。まず、図4(a)に示すよう
に、半導体基板1上にシリコン酸化膜などの絶縁膜2を
介して、スパッタ法などによりアルミニウムを主成分と
する導電性材料からなる膜厚が0.5〜1.5μmの配
線膜9を形成する。次に、周知のリソグラフィ法によ
り、エレクトロマイグレーション評価用配線、一対のボ
ンディング用パッド及び分岐配線を形成する領域にレジ
スト膜10を塗布する。
エレクトロマイグレーション評価用TEGの製造方法に
ついて工程順に説明する。まず、図4(a)に示すよう
に、半導体基板1上にシリコン酸化膜などの絶縁膜2を
介して、スパッタ法などによりアルミニウムを主成分と
する導電性材料からなる膜厚が0.5〜1.5μmの配
線膜9を形成する。次に、周知のリソグラフィ法によ
り、エレクトロマイグレーション評価用配線、一対のボ
ンディング用パッド及び分岐配線を形成する領域にレジ
スト膜10を塗布する。
【0023】次に、図4(b)に示すように、レジスト
膜10を耐エッチング性マスクとして用いて、エッチン
グ処理を施して配線膜9をパターニングして図1に示し
たように、エレクトロマイグレーション評価用配線3、
一対のボンディング用パッド4、5及び第1分岐配線7
A、第2分岐配線7B、第3分岐配線7C、第4分岐配
線7D及び第5分岐配線7Eからなる分岐配線7を形成
する。
膜10を耐エッチング性マスクとして用いて、エッチン
グ処理を施して配線膜9をパターニングして図1に示し
たように、エレクトロマイグレーション評価用配線3、
一対のボンディング用パッド4、5及び第1分岐配線7
A、第2分岐配線7B、第3分岐配線7C、第4分岐配
線7D及び第5分岐配線7Eからなる分岐配線7を形成
する。
【0024】次に、レジスト膜10を除去した後、図4
(c)に示すように、CVD(Chemical Vapor Depositi
on)法などにより、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜な
どからなる層間絶縁膜11を形成する。次に、リソグラ
フィ法により層間絶縁膜11をパターニングして一対の
ボンディング用パッド4、5を露出するように窓12を
形成する。次に、窓12を通じてワイヤボンディングを
行うことにより、この例のエレクトロマイグレーション
評価用TEGを完成させる。
(c)に示すように、CVD(Chemical Vapor Depositi
on)法などにより、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜な
どからなる層間絶縁膜11を形成する。次に、リソグラ
フィ法により層間絶縁膜11をパターニングして一対の
ボンディング用パッド4、5を露出するように窓12を
形成する。次に、窓12を通じてワイヤボンディングを
行うことにより、この例のエレクトロマイグレーション
評価用TEGを完成させる。
【0025】このように、この例の構成によれば、アル
ミニウムを主成分とする導電性材料からなるエレクトロ
マイグレーション評価用配線3と、この評価用配線3の
両端部に形成された一対のボンディング用パッド4、5
とが、例えば互いに並列接続された第1分岐配線7A、
第2分岐配線7B、第3分岐配線7C、第4分岐配線7
D及び第5分岐配線7Eからなる分岐配線7を通じて接
続され、各分岐配線7A〜7Eとエレクトロマイグレー
ション評価用配線3との接続部の断面積S1は、エレク
トロマイグレーション評価用配線3自身の断面積S2よ
りも大きく形成されているので、マイグレーション評価
用配線3よりも先にボンディング用パッド4、5が断線
するのを防止することができる。したがって、ワイヤボ
ンディング時のボンディング用パッドの劣化を防止して
エレクトロマイグレーション耐量を正確に評価すること
ができる。
ミニウムを主成分とする導電性材料からなるエレクトロ
マイグレーション評価用配線3と、この評価用配線3の
両端部に形成された一対のボンディング用パッド4、5
とが、例えば互いに並列接続された第1分岐配線7A、
第2分岐配線7B、第3分岐配線7C、第4分岐配線7
D及び第5分岐配線7Eからなる分岐配線7を通じて接
続され、各分岐配線7A〜7Eとエレクトロマイグレー
ション評価用配線3との接続部の断面積S1は、エレク
トロマイグレーション評価用配線3自身の断面積S2よ
りも大きく形成されているので、マイグレーション評価
用配線3よりも先にボンディング用パッド4、5が断線
するのを防止することができる。したがって、ワイヤボ
ンディング時のボンディング用パッドの劣化を防止して
エレクトロマイグレーション耐量を正確に評価すること
ができる。
【0026】◇第2実施例 図5は、この発明の第2実施例であるエレクトロマイグ
レーション評価用TEGの構成を示す平面図、図6は図
5のC−C矢視断面図である。この例のエレクトロマイ
グレーション評価用TEGの構成が、上述した第1実施
例の構成と大きく異なるところは、エレクトロマイグレ
ーション評価用配線と一対のボンディング用パッドと
を、高さ位置の異なる配線層で形成するようにした点で
ある。この例のエレクトロマイグレーション評価用TE
Gは、図5及び図6に示すように、絶縁膜2を介して下
層配線からなるエレクトロマイグレーション評価用配線
13が形成されている一方、この評価用配線13の両端
部には層間絶縁膜11にそれぞれ形成されたスルーホー
ル配線16を通じて上層配線からなる一対のボンディン
グ用パッド14、15が形成されている。また、下層配
線のエレクトロマイグレーション評価用配線13の両端
部には、分岐配線17が形成されている。
レーション評価用TEGの構成を示す平面図、図6は図
5のC−C矢視断面図である。この例のエレクトロマイ
グレーション評価用TEGの構成が、上述した第1実施
例の構成と大きく異なるところは、エレクトロマイグレ
ーション評価用配線と一対のボンディング用パッドと
を、高さ位置の異なる配線層で形成するようにした点で
ある。この例のエレクトロマイグレーション評価用TE
Gは、図5及び図6に示すように、絶縁膜2を介して下
層配線からなるエレクトロマイグレーション評価用配線
13が形成されている一方、この評価用配線13の両端
部には層間絶縁膜11にそれぞれ形成されたスルーホー
ル配線16を通じて上層配線からなる一対のボンディン
グ用パッド14、15が形成されている。また、下層配
線のエレクトロマイグレーション評価用配線13の両端
部には、分岐配線17が形成されている。
【0027】この例の構成においても、複数の分岐配線
7A〜7Eからなる分岐配線17とエレクトロマイグレ
ーション評価用配線13との接続部の断面積S1は、エ
レクトロマイグレーション評価用配線13自身の断面積
S2よりも大きく形成されている。これ以外は、上述し
た第1実施例と略同じである。それゆえ、図5及び図6
において、図1〜図3の構成部分と対応する各部には、
同一の番号を付してその説明を省略する。
7A〜7Eからなる分岐配線17とエレクトロマイグレ
ーション評価用配線13との接続部の断面積S1は、エ
レクトロマイグレーション評価用配線13自身の断面積
S2よりも大きく形成されている。これ以外は、上述し
た第1実施例と略同じである。それゆえ、図5及び図6
において、図1〜図3の構成部分と対応する各部には、
同一の番号を付してその説明を省略する。
【0028】このように、この例の構成によっても、第
1実施例において述べたのと略同様な効果を得ることが
できる。
1実施例において述べたのと略同様な効果を得ることが
できる。
【0029】◇第3実施例 図7は、この発明の第3実施例であるエレクトロマイグ
レーション評価用TEGの構成を示す平面図、図8は図
7の主要部Aを拡大して示す平面図、図9は図7のD−
D矢視断面図である。この例のエレクトロマイグレーシ
ョン評価用TEGの構成が、上述した第1実施例の構成
と大きく異なるところは、エレクトロマイグレーション
評価用配線をスルーホール配線を通じて下層配線と上層
配線とにより一体に形成するようにした点である。この
例のエレクトロマイグレーション評価用TEGは、図7
〜図9に示すように、一対のボンディング用パッド4、
5間に形成されているエレクトロマイグレーション評価
用配線23は、絶縁膜2を介して形成された下層配線か
らなる第1層配線24と、この第1層配線24の両端部
に層間絶縁膜11にそれぞれ形成されたスルーホール配
線26、27を通じて形成された上層配線からなる第2
層配線25とにより一体に構成されている。
レーション評価用TEGの構成を示す平面図、図8は図
7の主要部Aを拡大して示す平面図、図9は図7のD−
D矢視断面図である。この例のエレクトロマイグレーシ
ョン評価用TEGの構成が、上述した第1実施例の構成
と大きく異なるところは、エレクトロマイグレーション
評価用配線をスルーホール配線を通じて下層配線と上層
配線とにより一体に形成するようにした点である。この
例のエレクトロマイグレーション評価用TEGは、図7
〜図9に示すように、一対のボンディング用パッド4、
5間に形成されているエレクトロマイグレーション評価
用配線23は、絶縁膜2を介して形成された下層配線か
らなる第1層配線24と、この第1層配線24の両端部
に層間絶縁膜11にそれぞれ形成されたスルーホール配
線26、27を通じて形成された上層配線からなる第2
層配線25とにより一体に構成されている。
【0030】第1層配線24、スルーホール配線26、
27及び第2層配線25からなるエレクトロマイグレー
ション評価用配線23は、この両端部には第1実施例に
おける分岐配線7を介して各ボンディング用パッド4、
5に接続されている。
27及び第2層配線25からなるエレクトロマイグレー
ション評価用配線23は、この両端部には第1実施例に
おける分岐配線7を介して各ボンディング用パッド4、
5に接続されている。
【0031】このように、この例の構成によっても、第
1実施例において述べたのと略同様な効果を得ることが
できる。加えて、この例の構成によれば、スルーホール
配線を含めたエレクトロマイグレーション評価用配線の
評価が行われるので、多層配線構造に適用して効果的と
なる。
1実施例において述べたのと略同様な効果を得ることが
できる。加えて、この例の構成によれば、スルーホール
配線を含めたエレクトロマイグレーション評価用配線の
評価が行われるので、多層配線構造に適用して効果的と
なる。
【0032】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更などがあってもこの発明に含まれる。例えば、配線材
料としてはアルミニウムにシリコン、銅などの材料を含
ませたアルミニウムを主成分とする導電性材料に限ら
ず、金を主成分とする導電性材料のように他の導電性材
料を用いた場合にも適用することができる。
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更などがあってもこの発明に含まれる。例えば、配線材
料としてはアルミニウムにシリコン、銅などの材料を含
ませたアルミニウムを主成分とする導電性材料に限ら
ず、金を主成分とする導電性材料のように他の導電性材
料を用いた場合にも適用することができる。
【0033】また、エレクトロマイグレーション評価用
配線と一対のボンディング用パッドとを接続する分岐配
線は、5つを並列接続した例で示したが、この数は評価
用配線自身の断面積よりもボンディング用パッドとの接
続部の断面積が大きくなる条件を満足していれば任意に
設定することができる。また、第3実施例で用いたエレ
クトロマイグレーション評価用配線は、複数個をチェー
ン状に接続して用いるようにすることができる。また、
その評価用配線は第2実施例と組み合わせて用いること
ができる。
配線と一対のボンディング用パッドとを接続する分岐配
線は、5つを並列接続した例で示したが、この数は評価
用配線自身の断面積よりもボンディング用パッドとの接
続部の断面積が大きくなる条件を満足していれば任意に
設定することができる。また、第3実施例で用いたエレ
クトロマイグレーション評価用配線は、複数個をチェー
ン状に接続して用いるようにすることができる。また、
その評価用配線は第2実施例と組み合わせて用いること
ができる。
【0034】また、絶縁膜、層間絶縁膜などはシリコン
酸化膜、シリコン窒化膜に限らず、例えばBSG(Boro-
Silicate Glass)膜、PSG(Phospho-Silicate Glas
s)膜、BPSG(Boro-Phospho-Silicate Glass)膜な
ど、他の絶縁膜を用いることができる。また、エレクト
ロマイグレーション評価用配線の形成は、半導体基板上
に限ることなく、セラミックス基板などの絶縁性基板上
に形成することもできる。
酸化膜、シリコン窒化膜に限らず、例えばBSG(Boro-
Silicate Glass)膜、PSG(Phospho-Silicate Glas
s)膜、BPSG(Boro-Phospho-Silicate Glass)膜な
ど、他の絶縁膜を用いることができる。また、エレクト
ロマイグレーション評価用配線の形成は、半導体基板上
に限ることなく、セラミックス基板などの絶縁性基板上
に形成することもできる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のエレク
トロマイグレーション評価用TEGによれば、エレクト
ロマイグレーション評価用配線とボンディング用パッド
との接続部の断面積が、エレクトロマイグレーション評
価用配線自身のそれよりも大きく形成されているので、
マイグレーション評価用配線よりも先にボンディング用
が断線するのを防止することができる。また、この発明
のエレクトロマイグレーション評価用TEGによれば、
エレクトロマイグレーション評価用配線とボンディング
用パッドとが複数の分岐配線を通じて接続され、この分
岐配線とエレクトロマイグレーション評価用配線との接
続部の断面積が、エレクトロマイグレーション評価用配
線自身のそれよりも大きく形成されているので、マイグ
レーション評価用配線よりも先にボンディング用が断線
するのを防止することができる。したがって、ワイヤボ
ンディング時のボンディング用パッドの劣化を防止して
エレクトロマイグレーション耐量を正確に評価すること
ができる。
トロマイグレーション評価用TEGによれば、エレクト
ロマイグレーション評価用配線とボンディング用パッド
との接続部の断面積が、エレクトロマイグレーション評
価用配線自身のそれよりも大きく形成されているので、
マイグレーション評価用配線よりも先にボンディング用
が断線するのを防止することができる。また、この発明
のエレクトロマイグレーション評価用TEGによれば、
エレクトロマイグレーション評価用配線とボンディング
用パッドとが複数の分岐配線を通じて接続され、この分
岐配線とエレクトロマイグレーション評価用配線との接
続部の断面積が、エレクトロマイグレーション評価用配
線自身のそれよりも大きく形成されているので、マイグ
レーション評価用配線よりも先にボンディング用が断線
するのを防止することができる。したがって、ワイヤボ
ンディング時のボンディング用パッドの劣化を防止して
エレクトロマイグレーション耐量を正確に評価すること
ができる。
【図1】この発明の第1実施例であるエレクトロマイグ
レーション評価用TEGの構成を示す平面図である。
レーション評価用TEGの構成を示す平面図である。
【図2】図1のA−A矢視断面図である。
【図3】図1のB−B矢視断面図である。
【図4】同エレクトロマイグレーション評価用TEGの
製造方法を工程順に示す工程図である。
製造方法を工程順に示す工程図である。
【図5】この発明の第2実施例であるエレクトロマイグ
レーション評価用TEGの構成を示す平面図である。
レーション評価用TEGの構成を示す平面図である。
【図6】図5のC−C矢視断面図である。
【図7】この発明の第3実施例であるエレクトロマイグ
レーション評価用TEGの構成を示す平面図である。
レーション評価用TEGの構成を示す平面図である。
【図8】図7の主要部を拡大して示す平面図である。
【図9】図7のD−D矢視断面図である。
【図10】従来のエレクトロマイグレーション評価用T
EGの概略構成を示す平面図である。
EGの概略構成を示す平面図である。
【図11】従来のエレクトロマイグレーション評価用T
EGの概略構成を示す平面図である。
EGの概略構成を示す平面図である。
1 半導体基板 2 絶縁膜 3、13、23 エレクトロマイグレーション評価
用配線 4、5、14、15 ボンディング用パッド 7、7A、7B、7C、7D、7E 分岐配線 8 ボンディングワイヤ 9 配線膜 10 レジスト膜 11 層間絶縁膜 12 窓 16、26、27 スルーホール配線 24 第1層配線 S1 分岐配線とエレクトロマイグレーション評価
用配線との接続部の断面積 S2 エレクトロマイグレーション評価用配線自身
の断面積
用配線 4、5、14、15 ボンディング用パッド 7、7A、7B、7C、7D、7E 分岐配線 8 ボンディングワイヤ 9 配線膜 10 レジスト膜 11 層間絶縁膜 12 窓 16、26、27 スルーホール配線 24 第1層配線 S1 分岐配線とエレクトロマイグレーション評価
用配線との接続部の断面積 S2 エレクトロマイグレーション評価用配線自身
の断面積
Claims (7)
- 【請求項1】 基板上に絶縁膜を介して形成されたエレ
クトロマイグレーション評価用配線の両端部に一対のボ
ンディング用パッドが接続されてなるエレクトロマイグ
レーション評価用TEGであって、 前記エレクトロマイグレーション評価用配線と前記ボン
ディング用パッドとの接続部の断面積が、前記エレクト
ロマイグレーション評価用配線自身のそれよりも大きく
形成されていることを特徴とするエレクトロマイグレー
ション評価用TEG。 - 【請求項2】 基板上に絶縁膜を介して形成されたエレ
クトロマイグレーション評価用配線の両端部に一対のボ
ンディング用パッドが接続されてなるエレクトロマイグ
レーション評価用TEGであって、 前記エレクトロマイグレーション評価用配線と前記ボン
ディング用パッドとが複数の分岐配線を通じて接続さ
れ、該分岐配線と前記エレクトロマイグレーション評価
用配線との接続部の断面積が、前記エレクトロマイグレ
ーション評価用配線自身のそれよりも大きく形成されて
いることを特徴とするエレクトロマイグレーション評価
用TEG。 - 【請求項3】 前記エレクトロマイグレーション評価用
配線は下層配線からなる一方、前記ボンディング用パッ
ドは前記下層配線上にスルーホール配線を通じて形成さ
れた上層配線からなることを特徴とする請求項1又は2
記載のエレクトロマイグレーション評価用TEG。 - 【請求項4】 前記下層配線からなるエレクトロマイグ
レーション評価用配線は、第1層配線と該第1層配線上
にスルーホール配線を通じて形成された第2層配線とか
ら構成されていることを特徴とする請求項1、2又は3
記載のエレクトロマイグレーション評価用TEG。 - 【請求項5】 前記エレクトロマイグレーション評価用
配線の幅は、該評価用配線がバンブー構造となる値以下
に設定されていることを特徴とする請求項1乃至4のい
ずれか1に記載のエレクトロマイグレーション評価用T
EG。 - 【請求項6】 前記エレクトロマイグレーション評価用
配線の幅は、略2μm以下に設定されていることを特徴
とする請求項5記載のエレクトロマイグレーション評価
用TEG。 - 【請求項7】 前記エレクトロマイグレーション評価用
配線及び前記ボンディング用パッドは、アルミニウムを
主成分とする導電性材料から構成されていることを特徴
とする請求項1乃至6のいずれか1に記載のエレクトロ
マイグレーション評価用TEG。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11000745A JP2000200818A (ja) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | エレクトロマイグレ―ション評価用teg |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11000745A JP2000200818A (ja) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | エレクトロマイグレ―ション評価用teg |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000200818A true JP2000200818A (ja) | 2000-07-18 |
Family
ID=11482246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11000745A Pending JP2000200818A (ja) | 1999-01-05 | 1999-01-05 | エレクトロマイグレ―ション評価用teg |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000200818A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005508080A (ja) * | 2001-10-26 | 2005-03-24 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 半導体のエレクトロマイグレーション特性の加速決定のための方法および装置 |
| CN103809062A (zh) * | 2012-11-07 | 2014-05-21 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 电迁移测试结构 |
| JP2025061534A (ja) * | 2020-07-16 | 2025-04-10 | キヤノン株式会社 | 半導体装置 |
-
1999
- 1999-01-05 JP JP11000745A patent/JP2000200818A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005508080A (ja) * | 2001-10-26 | 2005-03-24 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 半導体のエレクトロマイグレーション特性の加速決定のための方法および装置 |
| CN103809062A (zh) * | 2012-11-07 | 2014-05-21 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 电迁移测试结构 |
| CN103809062B (zh) * | 2012-11-07 | 2016-07-06 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 电迁移测试结构 |
| JP2025061534A (ja) * | 2020-07-16 | 2025-04-10 | キヤノン株式会社 | 半導体装置 |
| JP7802975B2 (ja) | 2020-07-16 | 2026-01-20 | キヤノン株式会社 | 半導体装置 |
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