JPH04314353A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- JPH04314353A JPH04314353A JP7941691A JP7941691A JPH04314353A JP H04314353 A JPH04314353 A JP H04314353A JP 7941691 A JP7941691 A JP 7941691A JP 7941691 A JP7941691 A JP 7941691A JP H04314353 A JPH04314353 A JP H04314353A
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- Japan
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- film
- wiring
- aluminum film
- electrode wiring
- aluminum
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- Pending
Links
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- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置（以
下ＩＣという）に関し、特に電極配線の構造に関する。
下ＩＣという）に関し、特に電極配線の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来ＩＣの電極配線は図５，図６に示す
様になっている。すなわちシリコン基板１の表面に絶縁
膜２を形成し、その上に配線用のアルミニウム膜３を形
成し、パターニングを行なって電極配線とする。しかる
後に保護膜としてのカバー絶縁膜４を形成する。通常、
絶縁膜２はシリコン熱酸化膜，配線用金属はアルミニウ
ム，保護膜としてはプラズマ窒化膜を使用する。また図
示したものは配線が一層のみになっているが、絶縁膜４
にスルーホールを開孔した後、二目の配線を形成しパタ
ーニングしさらに保護膜を形成することにより二層配線
パターンのＩＣとなる。
様になっている。すなわちシリコン基板１の表面に絶縁
膜２を形成し、その上に配線用のアルミニウム膜３を形
成し、パターニングを行なって電極配線とする。しかる
後に保護膜としてのカバー絶縁膜４を形成する。通常、
絶縁膜２はシリコン熱酸化膜，配線用金属はアルミニウ
ム，保護膜としてはプラズマ窒化膜を使用する。また図
示したものは配線が一層のみになっているが、絶縁膜４
にスルーホールを開孔した後、二目の配線を形成しパタ
ーニングしさらに保護膜を形成することにより二層配線
パターンのＩＣとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の電極配線に
おいて、カバー絶縁膜もしくは１層目と２層目の配線の
間の絶縁膜は内部応力を有し、この応力により配線用の
金属膜に張力が加わっている。
おいて、カバー絶縁膜もしくは１層目と２層目の配線の
間の絶縁膜は内部応力を有し、この応力により配線用の
金属膜に張力が加わっている。
【０００４】一方配線用のアルミニウ膜は蒸着あるいは
スパッタ法によりウェハーの表面に形成されるが、形成
時もしくは、その後の温度履歴により局部的な単結晶の
粒界構造を有している。このような状態ではいわゆるス
トレスマイグレーションが問題になる。すなわちアルミ
ニウム膜に加わっている張力は粒界の界面部にボイドが
発生することにより緩和されるが、このボイドがスリッ
ト状に配線の全断面を横断してしまうと配線は電気的に
断線してしまい、ＩＣは故障してしまう。
スパッタ法によりウェハーの表面に形成されるが、形成
時もしくは、その後の温度履歴により局部的な単結晶の
粒界構造を有している。このような状態ではいわゆるス
トレスマイグレーションが問題になる。すなわちアルミ
ニウム膜に加わっている張力は粒界の界面部にボイドが
発生することにより緩和されるが、このボイドがスリッ
ト状に配線の全断面を横断してしまうと配線は電気的に
断線してしまい、ＩＣは故障してしまう。
【０００５】特に、配線の全断面を横断するような粒界
５（図７）が存在する場合は容易に断線の原因となるス
リット状のボイド６（図８）が発生し易い。
５（図７）が存在する場合は容易に断線の原因となるス
リット状のボイド６（図８）が発生し易い。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
装置は、電極配線が材質を同じくする複数の薄膜からな
る多層膜で構成されているというものである。
装置は、電極配線が材質を同じくする複数の薄膜からな
る多層膜で構成されているというものである。
【０００７】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【０００８】図１，図２を参照して一実施例は次のよう
にして製造される。
にして製造される。
【０００９】シリコン基板１の表面に絶縁膜２を形成し
、その上にまず配線用の第１のアルミニウム膜３１（例
えば厚さ約０．５μｍ）を蒸着あるいはスパッタ法によ
り形成する。この時点で第１のアルミニウム膜３１は固
有の粒界構造を形成する。次に、一度真空を破って空気
にさらしたのち、再度蒸着あるいはスパッタ法により第
２のアルミニウム膜３２を形成する。第２のアルミニウ
ム膜３２はやはり固有の粒界構造を形成する。パターニ
ングして２層膜の電極配線としたのちにカバー絶縁膜４
としてプラズマ窒化膜（例えば厚さ約１．５μｍ）を形
成する。
、その上にまず配線用の第１のアルミニウム膜３１（例
えば厚さ約０．５μｍ）を蒸着あるいはスパッタ法によ
り形成する。この時点で第１のアルミニウム膜３１は固
有の粒界構造を形成する。次に、一度真空を破って空気
にさらしたのち、再度蒸着あるいはスパッタ法により第
２のアルミニウム膜３２を形成する。第２のアルミニウ
ム膜３２はやはり固有の粒界構造を形成する。パターニ
ングして２層膜の電極配線としたのちにカバー絶縁膜４
としてプラズマ窒化膜（例えば厚さ約１．５μｍ）を形
成する。
【００１０】この様な構造では、図３に示すように、そ
れぞれのアルミニウム膜の全断面を横断する粒界界面５
１，５２が存在してもこれらが重なる確率は極めて低い
ことは明らかである。この結果、図４に示すように小規
模のスリット状ボイド６１，６２が発生しても、電極配
線の断線を引き起こすようなスリット状ボイドは極めて
発生しにくいためＩＣは故障しなくなる。
れぞれのアルミニウム膜の全断面を横断する粒界界面５
１，５２が存在してもこれらが重なる確率は極めて低い
ことは明らかである。この結果、図４に示すように小規
模のスリット状ボイド６１，６２が発生しても、電極配
線の断線を引き起こすようなスリット状ボイドは極めて
発生しにくいためＩＣは故障しなくなる。
【００１１】以上説明した一実施例では２層アルミニウ
ム膜であるが、３層アルミニウム膜としても良い（アル
ミニウム全体の厚さは同じになるようにそれぞれのアル
ミニウム膜の厚さを設定する。こうすると保護膜により
アルミニウム膜全体に加わる張力は一定である）。この
場合一定の張力は多数の小規模スリット状ボイドで吸収
（緩和）される。換言すると、残されたアルミニウム膜
の断面積はより大きくなり電流密度を小さくでき、エレ
クトロマイグレーションモードに対しても有利である。
ム膜であるが、３層アルミニウム膜としても良い（アル
ミニウム全体の厚さは同じになるようにそれぞれのアル
ミニウム膜の厚さを設定する。こうすると保護膜により
アルミニウム膜全体に加わる張力は一定である）。この
場合一定の張力は多数の小規模スリット状ボイドで吸収
（緩和）される。換言すると、残されたアルミニウム膜
の断面積はより大きくなり電流密度を小さくでき、エレ
クトロマイグレーションモードに対しても有利である。
【００１２】以上、金属配線が全体では１層の単層配線
の場合について説明したが最近のＬＳＩのように多層配
線の場合でも任意の層の金属配線に本発明の構造が適用
できかつ有効であることは明らかである。
の場合について説明したが最近のＬＳＩのように多層配
線の場合でも任意の層の金属配線に本発明の構造が適用
できかつ有効であることは明らかである。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、金属配線
を複数の同質な薄膜により形成したので、金属配線の全
断面を横切るスリット状ボイドが発生せず（断線せず）
、ＩＣのストレスマイグレーションによる故障を防止で
きる効果がある。
を複数の同質な薄膜により形成したので、金属配線の全
断面を横切るスリット状ボイドが発生せず（断線せず）
、ＩＣのストレスマイグレーションによる故障を防止で
きる効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す半導体チップの断面図
である。
である。
【図２】本発明の一実施例を示す半導体チップの断面図
で、図１と直交する方向に切断した断面図である。
で、図１と直交する方向に切断した断面図である。
【図３】本発明の一実施例における電極配線を抜き出し
て示す斜視図である。
て示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施例における電極配線のストレス
マイグレーションの様子を示す斜視図である。
マイグレーションの様子を示す斜視図である。
【図５】従来例を示す半導体チップの断面図である。
【図６】従来例を示す半導体チップの断面図で、図５と
直交する方向に切断した断面図である。
直交する方向に切断した断面図である。
【図７】従来例における電極配線を抜き出して示す斜視
図である。
図である。
【図８】従来例における電極配線のストレスマイグレー
ションの様子を示す斜視図である。
ションの様子を示す斜視図である。
１ シリコン基板
２ 絶縁膜
３，３１，３２ アルミニウム膜４ カバ
ー絶縁膜 ５，５１，５２ 粒界界面
ー絶縁膜 ５，５１，５２ 粒界界面
Claims (2)
- 【請求項１】 電極配線が材質を同じくする複数の薄
膜からなる多層膜で構成されていることを特徴とする半
導体集積回路装置。 - 【請求項２】 電極配線の材質がアルミニウムである
請求項１記載の半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7941691A JPH04314353A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7941691A JPH04314353A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04314353A true JPH04314353A (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=13689268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7941691A Pending JPH04314353A (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04314353A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103066091A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-04-24 | 陆伟 | 一种降低影像传感器小丘的方法 |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP7941691A patent/JPH04314353A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103066091A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-04-24 | 陆伟 | 一种降低影像传感器小丘的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000118 |