JP2000200818A - Teg for electromigration evaluation - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent bonding pads from deteriorating at the time of wire bonding and accurately evaluate electromigration breakdown strength. SOLUTION: In this TEG(Test Element Group), a wiring 3 for electromigration evaluation, which consists of a conductive material containing aluminium as its main component, and one pair of bonding pads 4 and 5 formed on both end parts of this wiring 3 are connected with each other through branch wirings 7, which respectively consist of first, second, third, fourth and fifth branch wirings 7A, 7B, 7C, 7D and 7E parallel-connected with each other, for example. The sectional areas of the connection parts of the wirings 7A to 7E with the wiring 3 are formed wider than the sectional area of the wiring 3 itself.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromigration evaluation TEG (Test Element Group), and more particularly, to a pair of bonding pads connected to both ends of an electromigration evaluation wiring. The TEG for evaluation of electromigration.

【０００２】[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。2. Description of the Related Art LSIs (large-scale integrated circuits) such as memories and processors are known as representatives of semiconductor devices. However, if higher integration is to be achieved as in recent LSIs, they will be formed on a semiconductor substrate. The wiring to be formed has been increasingly miniaturized. As a wiring material of a semiconductor device including an LSI, for example, a conductive material mainly containing aluminum is widely used.

【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。In the case where a fine wiring is formed using a conductive material containing aluminum as a main component, when the current density flowing through the wiring increases, aluminum atoms move along the aluminum grain boundaries (grain boundaries). A phenomenon occurs, so-called electromigration occurs. If the degree of electromigration increases, the wiring will be broken in the worst case, and the reliability of the semiconductor device will be significantly reduced.

【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[0004] Therefore, when forming the above miniaturized wiring, a TEG for evaluating electromigration is implemented in order to evaluate the electromigration withstand capability (electromigration level) of the wiring. The electromigration evaluation TEG is formed by forming an electromigration evaluation wiring on a semiconductor substrate under the same conditions as the actual wiring formation conditions, and calculating the average life of the evaluation wiring to obtain the original product wiring. The life, that is, the so-called electromigration resistance is evaluated. Here, the average life t of the above-mentioned wiring for evaluating electromigration is expressed by the following equation. t = A / Jnexp (EA / kT) where A: constant J: current density n: current density dependent coefficient (1 <n <3) EA: activation energy k: Boltzmann constant T: absolute temperature

【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。FIG. 10 is a plan view showing a conventional electromigration evaluation TEG. In the figure,
An electromigration evaluation wiring 51 made of a conductive material containing aluminum as a main component is formed on a semiconductor substrate via an insulating film. The width W of the evaluation wiring 51 is not more than the size of the aluminum particles (grains) 52 and is formed in a Bamboo structure of about 8 μm or less. A pair of bonding pads 53, 54 of the same material and having a larger area (about 100 μm × 100 μm) than the evaluation wiring 51 are formed at both ends of the evaluation wiring 51. ing.
Here, since the area of each of the bonding pads 53 and 54 is large, many aluminum particles 52 exist therein, and a particle interface 55 exists between the particles 52. Then, by flowing a current between the bonding pads 53 and 54 through a bonding wire (not shown), the average life is calculated based on the above equation.

【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。However, in the above-described electromigration evaluation TEG, since a large number of aluminum particles 52 and particle interfaces 55 exist on the pair of bonding pads 53 and 54, as described above, along the particle interfaces 55. Many aluminum atoms move. Therefore, the current density of the bonding pads 53 and 54 increases, and the electromigration resistance of the bonding pads 53 and 54 decreases. On the other hand, the wiring 51 for evaluating electromigration
Is set to be equal to or less than the value that results in a bamboo structure, and the current density is small, so that the electromigration resistance is high. As a result, prior to the electromigration evaluation wiring 51, the bonding pads 53 and 54 are broken at the roots 53A and 54A due to voids. Therefore, the average life of the electromigration evaluation wiring 51 cannot be calculated.

【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。As described above, before the electromigration evaluation wiring 51, the bonding pad 5
An electromigration evaluation TEG designed to prevent the disadvantage that the wires 3 and 54 are disconnected is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-8091. FIG. 11 shows a T for electromigration evaluation disclosed in the publication.
It is a top view showing EG. In the figure, a pair of bonding pads 63 and 64 formed at both ends of the electromigration evaluation wiring 61 are formed with a diameter W (about 8 μm or less) of the electromigration evaluation wiring 61.
The wirings 62 are formed in a lattice shape by the wirings 62 having a smaller width (about 6 μm or less).

【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。According to the electromigration evaluation TEG described above, the bonding pads 63, 6
4 can increase the electromigration withstand capability of the electromigration evaluation wiring 61 more than that of the electromigration evaluation wiring 61.
Since it is possible to prevent the bonding pads 63 and 64 from being disconnected prior to 1, the original electromigration resistance of the wiring can be evaluated.

【０００９】[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。However, in the conventional electromigration evaluation TEG described in the above publication, the bonding pads are formed in a grid pattern with narrow wiring, so that the bonding pads deteriorate during wire bonding. Therefore, it is difficult to accurately evaluate the electromigration resistance. That is, as shown in FIG. 11, since the bonding pads 63 and 64 are formed in a lattice shape by the wirings 62 having a small width, not only the total area is reduced but also the mechanical strength is reduced. It is getting weaker. Therefore, such bonding pads 6
When wire bonding is performed on the bonding pads 2 and 63, it is inevitable that the bonding pads 62 and 63 are partially disconnected or deformed due to the pressure at the time of bonding. . As a result, an energization failure occurs in the electromigration evaluation wiring, so that it becomes impossible to calculate the average life of the electromigration evaluation wiring.

【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。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made in consideration of the above circumstances. An electromigration evaluation TEG capable of preventing deterioration of a bonding pad during wire bonding and accurately evaluating an electromigration resistance. It is intended to provide.

【００１１】[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。According to a first aspect of the present invention, a pair of bonding pads are provided at both ends of an electromigration evaluation wiring formed on a substrate via an insulating film. Are connected, and the cross-sectional area of the connection portion between the electromigration evaluation wiring and the bonding pad is formed larger than that of the electromigration evaluation wiring itself. It is characterized by:

【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。According to a second aspect of the present invention, there is provided an electromigration evaluation TEG in which a pair of bonding pads are connected to both ends of an electromigration evaluation wiring formed on a substrate via an insulating film, The electromigration evaluation wiring and the bonding pad are connected through a plurality of branch wirings, and a cross-sectional area of a connection portion between the branch wiring and the electromigration evaluation wiring is smaller than that of the electromigration evaluation wiring itself. Are also formed to be large.

【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。The invention according to claim 3 relates to the electromigration evaluation TEG according to claim 1 or 2,
The wiring for evaluating electromigration is formed of a lower wiring, while the bonding pad is formed of an upper wiring formed through a through-hole wiring on the lower wiring.

【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。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electromigration evaluation TEG according to the first, second, or third aspect, wherein the lower layer wiring for electromigration evaluation comprises a first layer wiring and the first layer wiring. And a second layer wiring formed through a through-hole wiring thereon.

【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。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the electromigration evaluation TEG according to any one of the first to fourth aspects, wherein the width of the electromigration evaluation wiring is such that the evaluation wiring has a bamboo structure. It is characterized in that it is set below the value.

【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。The invention according to claim 6 relates to the electromigration evaluation TEG according to claim 5, wherein the width of the electromigration evaluation wiring is approximately 2 μm.
It is characterized in that it is set as follows.

【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。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the electromigration evaluation TEG according to any one of the first to sixth aspects, wherein the electromigration evaluation wiring and the bonding pad are mainly composed of aluminum. It is characterized by being made of a conductive material.

【００１８】[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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The description will be made specifically using an embodiment. First Embodiment FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an electromigration evaluation TEG according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 4 (a) to 4 (c) are process drawings showing a method of manufacturing the electromigration evaluation TEG in the order of steps. T for evaluation of electromigration in this example
As shown in FIGS. 1 to 3, the EG has an electromigration evaluation wiring 3 made of a conductive material containing aluminum as a main component formed on a semiconductor substrate 1 via an insulating film 2 such as a silicon oxide film. I have. This evaluation wiring 3
Is about 2 μm, which is equal to or less than the size of the aluminum particles.
m is formed in a bamboo structure. Both ends of the evaluation wiring 3 are made of the same material and have a square area larger than that of the evaluation wiring 3 (approximately 100 μm × 100 μm).
Are formed.

【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。Electromigration evaluation wiring 3
And the bonding pads 4 and 5 are connected to, for example, a first branch wiring 7A, a second branch wiring 7B, a third branch wiring 7C, a fourth branch wiring 7D, and a fifth branch wiring 7 connected in parallel with each other.
E, each of the branch wirings 7
The cross-sectional area S1 of the connection portion between A to 7E and the electromigration evaluation wiring 3 is larger than the cross-sectional area S2 of the electromigration evaluation wiring 3 itself (cross-sectional area S
1> cross-sectional area S2) Here, as shown in FIG. 3, the cross-sectional area S1 is the cross-sectional area Sa of the first branch wiring 7A, the cross-sectional area Sb of the second branch wiring 7B, and the cross-sectional area Sc of the third branch wiring 7C. Cross-sectional area S of fourth branch wiring 7D
It is determined by the total cross-sectional area of d and the cross-sectional area Se of the fifth branch wiring 7D.

【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。The thickness of the electromigration evaluation wiring 3, the pair of bonding pads 4, 5 and each of the branch wirings 7A to 7E are equal to each other and are 0.5 to 1.5 μm. A wire 8 made of a gold wire, an aluminum wire, or the like is bonded to each of the bonding pads 4 and 5. A current source for supplying electricity to the electromigration evaluation wiring 3 is connected between the wires 8. Reference numeral 11 denotes an interlayer insulating film made of a silicon oxide film, a silicon nitride film or the like, and reference numeral 12 denotes an interlayer insulating film 11.
And a window exposing each of the bonding pads 4 and 5. Note that FIG. 1 shows a pattern in which the interlayer insulating film 11 is omitted for easy understanding of the description.

【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。As described above, according to the configuration of this example, the cross-sectional area S1 of the connection portion between each of the branch wirings 7A to 7E and the electromigration evaluation wiring 3 is changed to the cross-sectional area S2 of the electromigration evaluation wiring 3 itself. By forming it larger than the pair of bonding pads 4,
Since the current density of the bonding pads 5 can be reduced, the electromigration resistance of each of the bonding pads 4 and 5 can be increased. The electromigration resistance of the bonding pads 4 and 5 is larger than that of the electromigration evaluation wiring 3 even if the electromigration evaluation wiring 3 has a bamboo structure and the electromigration resistance is large. be able to. As a result, it is possible to prevent the bonding pads 4 and 5 from being disconnected earlier than the electromigration evaluation wiring 3. In addition, since the bonding pads 4 and 5 have a conductive layer formed over the entire area, the bonding pads do not deteriorate during wire bonding.

【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。Next, a method of manufacturing the electromigration evaluation TEG will be described in the order of steps with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 4A, a film made of a conductive material containing aluminum as a main component is formed on a semiconductor substrate 1 through an insulating film 2 such as a silicon oxide film by a sputtering method or the like. A wiring film 9 of .about.1.5 .mu.m is formed. Next, a resist film 10 is applied to a region where an electromigration evaluation wiring, a pair of bonding pads, and a branch wiring are to be formed by a known lithography method.

【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。Next, as shown in FIG. 4B, using the resist film 10 as an etching-resistant mask, an etching process is performed to pattern the wiring film 9, and as shown in FIG. Evaluation wiring 3,
A pair of bonding pads 4 and 5 and a first branch wiring 7
A, a branch wiring 7 including a second branch wiring 7B, a third branch wiring 7C, a fourth branch wiring 7D, and a fifth branch wiring 7E is formed.

【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。Next, after removing the resist film 10, FIG.
As shown in (c), CVD (Chemical Vapor Depositi
On), an interlayer insulating film 11 made of a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like is formed. Next, the window 12 is formed by exposing the pair of bonding pads 4 and 5 by patterning the interlayer insulating film 11 by lithography. Next, by performing wire bonding through the window 12, the electromigration evaluation TEG of this example is completed.

【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。As described above, according to the configuration of this example, the electromigration evaluation wiring 3 made of a conductive material containing aluminum as a main component, and the pair of bonding wires formed at both ends of the evaluation wiring 3 are formed. Pads 4, 5
Are, for example, first branch wirings 7A connected in parallel with each other,
Second branch wiring 7B, third branch wiring 7C, fourth branch wiring 7
D and the fifth branch wiring 7E are connected through a branch wiring 7, and a cross-sectional area S1 of a connection portion between each of the branch wirings 7A to 7E and the electromigration evaluation wiring 3 is a cross-sectional area S2 of the electromigration evaluation wiring 3 itself. The bonding pads 4 and 5 can be prevented from being disconnected earlier than the migration evaluation wiring 3 because they are formed larger. Therefore, deterioration of the bonding pad during wire bonding can be prevented, and the electromigration resistance can be accurately evaluated.

【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。Second Embodiment FIG. 5 is a plan view showing the configuration of an electromigration evaluation TEG according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view taken along the line CC of FIG. The configuration of the electromigration evaluation TEG of this example is significantly different from the configuration of the first embodiment described above. The electromigration evaluation wiring and the pair of bonding pads are formed by wiring layers having different height positions. It is the point which did so. TE for electromigration evaluation of this example
G, as shown in FIGS. 5 and 6, an electromigration evaluation wiring 13 composed of a lower layer wiring is formed via an insulating film 2, and an interlayer insulating film 11 is formed at both ends of the evaluation wiring 13. A pair of bonding pads 14 and 15 composed of upper layer wirings are formed through through hole wirings 16 formed respectively. Further, branch wirings 17 are formed at both ends of the electromigration evaluation wiring 13 of the lower wiring.

【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。Also in the configuration of this example, the cross-sectional area S1 of the connecting portion between the branch wiring 17 composed of the plurality of branch wirings 7A to 7E and the electromigration evaluation wiring 13 is equal to the cross-sectional area S2 of the electromigration evaluation wiring 13 itself. It is formed larger than. Other than this, it is substantially the same as the first embodiment described above. Therefore, FIGS. 5 and 6
In each part corresponding to the components of FIGS. 1 to 3,
The same reference numerals are given and the description is omitted.

【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。As described above, according to the structure of this embodiment, substantially the same effects as those described in the first embodiment can be obtained.

【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。Third Embodiment FIG. 7 is a plan view showing a configuration of an electromigration evaluation TEG according to a third embodiment of the present invention, FIG. 8 is a plan view showing an enlarged main part A of FIG. FIG. 9 shows D- in FIG.
It is arrow D sectional drawing. The configuration of the electromigration evaluation TEG of this example is significantly different from the configuration of the first embodiment described above. The electromigration evaluation wiring is formed integrally with the lower layer wiring and the upper layer wiring through through-hole wiring. Is a point. The electromigration evaluation TEG of this example is shown in FIG.
As shown in FIG. 9, a pair of bonding pads 4,
The electromigration evaluation wiring 23 formed between the first and second wirings 5 includes a first-layer wiring 24 formed of a lower-layer wiring formed via the insulating film 2 and an interlayer insulating film 11 on both ends of the first-layer wiring 24. A second upper layer wiring formed through through-hole wirings 26 and 27 formed respectively;
It is integrally formed with the layer wiring 25.

【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。The first layer wiring 24, the through-hole wiring 26,
The electromigration evaluation wiring 23 composed of the wiring 27 and the second layer wiring 25 has bonding pads 4 at both ends thereof via the branch wiring 7 in the first embodiment.
5 is connected.

【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。As described above, according to the configuration of this embodiment, substantially the same effects as those described in the first embodiment can be obtained. In addition, according to the configuration of this example, since the wiring for evaluating electromigration including the through-hole wiring is evaluated, it is effective when applied to a multilayer wiring structure.

【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。Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the design may be changed without departing from the scope of the present invention. Is also included in the present invention. For example, the wiring material is not limited to a conductive material containing aluminum as a main component in which aluminum, a material such as silicon or copper is included, and other conductive materials such as a conductive material containing gold as a main component are used. It can be applied even if there is.

【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。In addition, the example in which five branch wirings for connecting the electromigration evaluation wiring and the pair of bonding pads are connected in parallel is shown, but the number is larger than the cross-sectional area of the evaluation wiring itself. Any condition can be set as long as the condition for increasing the cross-sectional area of the connection portion with the pad is satisfied. Further, a plurality of wirings for evaluating electromigration used in the third embodiment can be used by connecting a plurality of them in a chain. Also,
The evaluation wiring can be used in combination with the second embodiment.

【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。The insulating film and the interlayer insulating film are not limited to the silicon oxide film and the silicon nitride film.
Silicate Glass film, PSG (Phospho-Silicate Glas)
Other insulating films such as an s) film and a BPSG (Boro-Phospho-Silicate Glass) film can be used. In addition, the formation of the electromigration evaluation wiring is not limited to being performed on the semiconductor substrate, but may be performed on an insulating substrate such as a ceramic substrate.

【００３５】[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。As described above, according to the electromigration evaluation TEG of the present invention, the cross-sectional area of the connection between the electromigration evaluation wiring and the bonding pad is smaller than that of the electromigration evaluation wiring itself. Is also large,
It is possible to prevent the disconnection of the bonding wire prior to the migration evaluation wiring. According to the electromigration evaluation TEG of the present invention,
The electromigration evaluation wiring and the bonding pad are connected through a plurality of branch wirings, and the cross-sectional area of the connection between the branch wiring and the electromigration evaluation wiring is formed larger than that of the electromigration evaluation wiring itself. Therefore, it is possible to prevent the bonding wire from breaking before the migration evaluation wire. Therefore, deterioration of the bonding pad during wire bonding can be prevented, and the electromigration resistance can be accurately evaluated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an electromigration evaluation TEG according to a first embodiment of the present invention.

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 1;

【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。FIG. 4 is a process chart showing a method of manufacturing the electromigration evaluation TEG in the order of steps.

【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。FIG. 5 is a plan view showing a configuration of an electromigration evaluation TEG according to a second embodiment of the present invention.

【図６】図５のＣ−Ｃ矢視断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 5;

【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。FIG. 7 is a plan view showing a configuration of an electromigration evaluation TEG according to a third embodiment of the present invention.

【図８】図７の主要部を拡大して示す平面図である。FIG. 8 is an enlarged plan view showing a main part of FIG. 7;

【図９】図７のＤ−Ｄ矢視断面図である。9 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 7;

【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。FIG. 10 shows a conventional electromigration evaluation T.
It is a top view which shows the schematic structure of EG.

【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。FIG. 11 shows a conventional electromigration evaluation T.
It is a top view which shows the schematic structure of EG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 Insulating film 3, 13, 23 Electromigration evaluation wiring 4, 5, 14, 15 Bonding pad 7, 7A, 7B, 7C, 7D, 7E Branch wiring 8 Bonding wire 9 Wiring film 10 Resist film 11 Interlayer Insulating film 12 Window 16, 26, 27 Through-hole wiring 24 First layer wiring S1 Cross-sectional area of connection between branch wiring and electromigration evaluation wiring S2 Cross-sectional area of electromigration evaluation wiring itself

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。1. An electromigration evaluation TEG comprising a pair of bonding pads connected to both ends of an electromigration evaluation wiring formed on a substrate via an insulating film, wherein the electromigration evaluation wiring is A cross-sectional area of a connection portion between the TEG and the bonding pad is formed larger than that of the electromigration evaluation wiring itself. 【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。2. An electromigration evaluation TEG comprising a pair of bonding pads connected to both ends of an electromigration evaluation wiring formed on a substrate via an insulating film, wherein the electromigration evaluation wiring is And the bonding pad are connected through a plurality of branch wirings, and a cross-sectional area of a connection portion between the branch wiring and the electromigration evaluation wiring is formed larger than that of the electromigration evaluation wiring itself. A TEG for evaluating electromigration, comprising: 【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。3. The electromigration evaluation wiring comprises a lower wiring, and the bonding pad comprises an upper wiring formed on the lower wiring through a through-hole wiring.
The TEG for evaluation of electromigration described. 【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。4. The wiring for evaluating electromigration composed of the lower layer wiring is composed of a first layer wiring and a second layer wiring formed on the first layer wiring through a through hole wiring. Claim 1, 2, or 3
The TEG for evaluation of electromigration described. 【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。5. The electromigration according to claim 1, wherein the width of the electromigration evaluation wiring is set to be smaller than or equal to a value at which the evaluation wiring has a bamboo structure. Evaluation 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。6. The TEG for evaluating electromigration according to claim 5, wherein the width of the wiring for evaluating electromigration is set to approximately 2 μm or less. 【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。7. The electro-device according to claim 1, wherein the electro-migration evaluation wiring and the bonding pad are made of a conductive material containing aluminum as a main component. TEG for migration evaluation.