JPS62291944A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS62291944A JPS62291944A JP13504886A JP13504886A JPS62291944A JP S62291944 A JPS62291944 A JP S62291944A JP 13504886 A JP13504886 A JP 13504886A JP 13504886 A JP13504886 A JP 13504886A JP S62291944 A JPS62291944 A JP S62291944A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring
- semiconductor device
- metal
- electromigration
- mechanical strength
- Prior art date
- 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
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- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- 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】
３、発明の詳細な説明
〔概 要〕
集積回路（ＩＣ）、大規模集積回路（ＬＳＩ）等の半導
体装置において有用な改良された配線構造が発明された
０本発明による配線構造をもった半導体装置は、熱処理
やエレクトロマイグレーション等に原因してひきおこさ
れる断線を伴わない。
体装置において有用な改良された配線構造が発明された
０本発明による配線構造をもった半導体装置は、熱処理
やエレクトロマイグレーション等に原因してひきおこさ
れる断線を伴わない。
本発明は半導体装置に関する。本発明は、さらに詳しく
述べると、例えばＩＣ，ＬＳＩなどのような、例えばア
ルミニウム及びその合金などのような金属配線が複合構
造を有している半導体装置に関する。
述べると、例えばＩＣ，ＬＳＩなどのような、例えばア
ルミニウム及びその合金などのような金属配線が複合構
造を有している半導体装置に関する。
上記したような半導体装置において、アルミニウムやそ
の合金が配線用金属として多用されていることは周知の
通りである。ところで、このような装置の配線は、その
製造工程で種々の熱処理、例えば電極形成以後ではシン
タリング、パッシベーション膜の形成、チップのグイボ
ンディング、セラミックパッケージ封止用樹脂のキユア
リング、その他を被ることの結果、突起の発生や応力の
集中などによる断線、ショートを生じることが屡々であ
る。このような断線、ショートはまた、エレクトロマイ
グレーションに原因して発生することもある。
の合金が配線用金属として多用されていることは周知の
通りである。ところで、このような装置の配線は、その
製造工程で種々の熱処理、例えば電極形成以後ではシン
タリング、パッシベーション膜の形成、チップのグイボ
ンディング、セラミックパッケージ封止用樹脂のキユア
リング、その他を被ることの結果、突起の発生や応力の
集中などによる断線、ショートを生じることが屡々であ
る。このような断線、ショートはまた、エレクトロマイ
グレーションに原因して発生することもある。
エレクトロマイグレーションは、配線中を流れる電子が
熱的に活性化された金属イオンと運動量の交換を行ない
、金属イオンをしだいに正側に押しやるために発生する
と考えられる。このような現象があると、電極の電位の
低い側はボイド（空孔）が発生し、局部的な電流密度の
増大のために断線がひきおこされる。エレクトロマイグ
レーションの発生を防止するため、アルミニウムのグレ
インサイズの増大、アルミニウムー銅合金の使用、アル
ミニウム配線上への保護膜の形成、Ａβ−３ｉＯ□（Ｐ
ＳＧ）反応の抑制等の解決策がとられているというもの
の、未だ満足し得る結果が得られていない。
熱的に活性化された金属イオンと運動量の交換を行ない
、金属イオンをしだいに正側に押しやるために発生する
と考えられる。このような現象があると、電極の電位の
低い側はボイド（空孔）が発生し、局部的な電流密度の
増大のために断線がひきおこされる。エレクトロマイグ
レーションの発生を防止するため、アルミニウムのグレ
インサイズの増大、アルミニウムー銅合金の使用、アル
ミニウム配線上への保護膜の形成、Ａβ−３ｉＯ□（Ｐ
ＳＧ）反応の抑制等の解決策がとられているというもの
の、未だ満足し得る結果が得られていない。
本発明の目的は、機械的強度にすぐれかつ熱処理やエレ
クトロマイグレーションに原因して断線、ショートがひ
きおこされることのない高信頼性の配線をもった半導体
装置を提供することにある。
クトロマイグレーションに原因して断線、ショートがひ
きおこされることのない高信頼性の配線をもった半導体
装置を提供することにある。
本発明者は、金属配線層間に酸化膜が介在せしめられて
なる複合配線構造を半導体装置に通用することによって
上述の目的を達成し得るということを見い出した。
なる複合配線構造を半導体装置に通用することによって
上述の目的を達成し得るということを見い出した。
本発明の実施において、配線用金属としてこの技術分野
において常用されている材料を使用して金属配線層を形
成することができる。特にアルミニウム及びその合金、
例えばＡＪ −３ｉ、 Ａｆ −Ｃｕ、 Ａ１−３ｉ−
Ｃｉが有用な配線用金属であり、そして顕著な効果を期
待することができる。
において常用されている材料を使用して金属配線層を形
成することができる。特にアルミニウム及びその合金、
例えばＡＪ −３ｉ、 Ａｆ −Ｃｕ、 Ａ１−３ｉ−
Ｃｉが有用な配線用金属であり、そして顕著な効果を期
待することができる。
金属配線層でサンドイッチされる酸化膜として有用な材
料は、好ましくは、Ａ ｆ 、０．及び５ｉ（ｈである
。ｋｌｔｃｈは陽極酸化によって、またＳｉＯ□はスパ
ッタリングによって、それぞれ有利に成膜することがで
きる。酸化膜の膜厚は、その材料の特質、同時に使用す
る金属配線層間 する結果等に応じているいろに変更することができる。
料は、好ましくは、Ａ ｆ 、０．及び５ｉ（ｈである
。ｋｌｔｃｈは陽極酸化によって、またＳｉＯ□はスパ
ッタリングによって、それぞれ有利に成膜することがで
きる。酸化膜の膜厚は、その材料の特質、同時に使用す
る金属配線層間 する結果等に応じているいろに変更することができる。
本発明の複合配線構造は三層構造もしくはそれ以上の多
層構造をとることができる。しかし、プロセスの複雑化
の防止等を考慮した場合、金属配線層＋酸化膜十金属配
線層の三層構造がとりわけ有利であり、また、この構造
でも本発明の効果を十分に達成することができる。
層構造をとることができる。しかし、プロセスの複雑化
の防止等を考慮した場合、金属配線層＋酸化膜十金属配
線層の三層構造がとりわけ有利であり、また、この構造
でも本発明の効果を十分に達成することができる。
第１図は、本発明の半導体装置の配線構造の一例を略示
した断面図である。シリコン基板１上にはＳｉＯ□膜２
が、そしてＳ ｉｏｚ膜２上にはＰＳＧ膜３が、それぞ
れ形成されている。配線は、図示の通りに三層構造で、
中央の膜厚５００人の酸化膜（Ａ ＩＩ ｚＯｚ、 Ｓ
ｉＯｔ等）５と、それをはさみ込んだ２つの膜厚５０
００人の金属配線（Ａ７り４とからなる０図中の６はコ
ンタクトホールである０図中の配線構造の場合、酸化膜
を含まない対照の配線構造に較べて機械的強度が大であ
りかつエレクトロマイグレーションをおこさないという
ことが実験的にｆ１１１認された。
した断面図である。シリコン基板１上にはＳｉＯ□膜２
が、そしてＳ ｉｏｚ膜２上にはＰＳＧ膜３が、それぞ
れ形成されている。配線は、図示の通りに三層構造で、
中央の膜厚５００人の酸化膜（Ａ ＩＩ ｚＯｚ、 Ｓ
ｉＯｔ等）５と、それをはさみ込んだ２つの膜厚５０
００人の金属配線（Ａ７り４とからなる０図中の６はコ
ンタクトホールである０図中の配線構造の場合、酸化膜
を含まない対照の配線構造に較べて機械的強度が大であ
りかつエレクトロマイグレーションをおこさないという
ことが実験的にｆ１１１認された。
本発明によれば、金属酸化物を金属配線でサントイフチ
した多層構造を採用しているので、ストレスに対するメ
カニカルな強度が非常に大きく、また、配線が少なくと
も上下に２分されているため、もしも一方の配線にエレ
クトロマイグレーションによる断線が発生しても残った
配線によりそれを補完することができる。
した多層構造を採用しているので、ストレスに対するメ
カニカルな強度が非常に大きく、また、配線が少なくと
も上下に２分されているため、もしも一方の配線にエレ
クトロマイグレーションによる断線が発生しても残った
配線によりそれを補完することができる。
第１図は、本発明による配線構造の好ましい一例を示し
た断面図である。 図中、１はシリコン基板、２はＳｉＯ□膜、３はＰＳＧ
膜、４はアルミニウム配線、そして５は酸化膜である。
た断面図である。 図中、１はシリコン基板、２はＳｉＯ□膜、３はＰＳＧ
膜、４はアルミニウム配線、そして５は酸化膜である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属配線層間に酸化膜が介在せしめられてなる複合
配線構造を有していることを特徴とする半導体装置。 ２、前記金属配線がアルミニウム又はその合金からなる
、特許請求の範囲第１項記載の半導体装置。 ３、前記酸化膜がＡｌ＿２Ｏ＿３からなる、特許請求の
範囲第１項又は第２項に記載の半導体装置。 ４、前記酸化膜がＳｉＯ＿２からなる、特許請求の範囲
第１項又は第２項に記載の半導体装置。 ５、前記配線構造が三層構造である、特許請求の範囲第
１項〜第４項のいずれか１項に記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13504886A JPS62291944A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13504886A JPS62291944A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62291944A true JPS62291944A (ja) | 1987-12-18 |
Family
ID=15142713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13504886A Pending JPS62291944A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62291944A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6602782B2 (en) * | 2000-05-31 | 2003-08-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods for forming metal wiring layers and metal interconnects and metal interconnects formed thereby |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP13504886A patent/JPS62291944A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6602782B2 (en) * | 2000-05-31 | 2003-08-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods for forming metal wiring layers and metal interconnects and metal interconnects formed thereby |
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