JPH0334545A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0334545A JPH0334545A JP16954789A JP16954789A JPH0334545A JP H0334545 A JPH0334545 A JP H0334545A JP 16954789 A JP16954789 A JP 16954789A JP 16954789 A JP16954789 A JP 16954789A JP H0334545 A JPH0334545 A JP H0334545A
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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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に多層金属配
線の形成工程の改良に関する。
線の形成工程の改良に関する。
(従来の技術)
従来より、高密度集積回路においては多層構造のAfI
配線が多く用いられている。近年のサブミクロン・ルー
ルで形成される微細幅のAg配線では、電流密度の増大
によるエレクトロ・マイグレーションが大きい問題とな
っている。
配線が多く用いられている。近年のサブミクロン・ルー
ルで形成される微細幅のAg配線では、電流密度の増大
によるエレクトロ・マイグレーションが大きい問題とな
っている。
A[配線のエレクトロ・マイグレーション対策として、
例えば粒界拡散を抑制するためにCuを混合する方法、
Aρ膜に代ってWなどの高融点金属膜を用いる方法など
、種々提案されている。
例えば粒界拡散を抑制するためにCuを混合する方法、
Aρ膜に代ってWなどの高融点金属膜を用いる方法など
、種々提案されている。
Cuを数%含むAl−Cu合金は純A、Q膜に比べてか
なり大きい改善効果を示すことが知られているが、最近
の高密度集積回路の微細配線ではまだ問題が残る。Wな
どの高融点金属膜を用いる方法は、エレクトロ・マイグ
レーション対策としては有効である。しかし、Al配線
は、Siとの良好なオーミックコンタクト性、5in2
との密着性、加工の容易性など極めて優れた特性を有す
るから、Aj7配線を例えばW配線で代替することは考
えられない。
なり大きい改善効果を示すことが知られているが、最近
の高密度集積回路の微細配線ではまだ問題が残る。Wな
どの高融点金属膜を用いる方法は、エレクトロ・マイグ
レーション対策としては有効である。しかし、Al配線
は、Siとの良好なオーミックコンタクト性、5in2
との密着性、加工の容易性など極めて優れた特性を有す
るから、Aj7配線を例えばW配線で代替することは考
えられない。
(発明が解決しようとする課題)
以上のように高密度半導体集積回路においては、Afi
配線が微細化するにしたがってエレクトロ・マイグレー
ションが大きい問題となっている。
配線が微細化するにしたがってエレクトロ・マイグレー
ションが大きい問題となっている。
本発明は、この様な点に鑑みなされたもので、簡単な工
程で極めて効果的にエレクトロ・マイグレーションを抑
制するようにした半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。
程で極めて効果的にエレクトロ・マイグレーションを抑
制するようにした半導体装置の製造方法を提供すること
を目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明は、半導体基板上に第1の金属配線と第2の金属
配線を積層形成するに当たって、第2の金属配線で覆わ
れていない領域において、第2の金属配線の形成と同時
に第1の金属配線にコンタクトして実効的に第1の金属
配線の断面積を増大させるダミー配線を形成することを
特徴とする。
配線を積層形成するに当たって、第2の金属配線で覆わ
れていない領域において、第2の金属配線の形成と同時
に第1の金属配線にコンタクトして実効的に第1の金属
配線の断面積を増大させるダミー配線を形成することを
特徴とする。
(作用)
本発明によれば、多層金属配線の下層配線について、実
効的にその断面積を増大させることにより、エレクトロ
・マイグレーションを抑制することができる。配線形成
工程は、通常の多層配線形成の工程のマスクを変更する
のみであって、マイグレーション対策として格別の工程
を必要としない。配線材料の変更も必要なく、従来のA
ρ配線(Aj!−3i合金膜やAN−Cu合金膜を含む
)を用いて効果的にエレクトロ・マイグレーションを抑
制して、信頼性の高い微細配線を得ることができる。
効的にその断面積を増大させることにより、エレクトロ
・マイグレーションを抑制することができる。配線形成
工程は、通常の多層配線形成の工程のマスクを変更する
のみであって、マイグレーション対策として格別の工程
を必要としない。配線材料の変更も必要なく、従来のA
ρ配線(Aj!−3i合金膜やAN−Cu合金膜を含む
)を用いて効果的にエレクトロ・マイグレーションを抑
制して、信頼性の高い微細配線を得ることができる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図(a) (b)は、一実施例による半導体装置の
二層AI配線構造を示す平面図とそのA−A′断面図で
ある。所望の素子が形成されたSt基板1の表面はシリ
コン酸化膜2(第1の絶縁膜)で覆われ、これに必要な
コンタクト孔が開けられて第1のAl配線3が形成され
ている。第1のAN配線3が形成された基板上にはシリ
コン酸化膜(第2の絶縁膜)が形成され、これに必要な
コンタクト孔が開けられて第2のAρ配線5.が形成さ
れている。第2のAjl配線5Iで覆われていない領域
の第1のAII配線3上には、これに重ねて第2のAρ
配線51と同時に形成されたダミー配線52が形成され
ている。ダミー配線5□は、少なくともその両端部でシ
リコン酸化膜4に開けられたコンタクト孔を通して第1
のAll配線3にコンタクトさせている。
二層AI配線構造を示す平面図とそのA−A′断面図で
ある。所望の素子が形成されたSt基板1の表面はシリ
コン酸化膜2(第1の絶縁膜)で覆われ、これに必要な
コンタクト孔が開けられて第1のAl配線3が形成され
ている。第1のAN配線3が形成された基板上にはシリ
コン酸化膜(第2の絶縁膜)が形成され、これに必要な
コンタクト孔が開けられて第2のAρ配線5.が形成さ
れている。第2のAjl配線5Iで覆われていない領域
の第1のAII配線3上には、これに重ねて第2のAρ
配線51と同時に形成されたダミー配線52が形成され
ている。ダミー配線5□は、少なくともその両端部でシ
リコン酸化膜4に開けられたコンタクト孔を通して第1
のAll配線3にコンタクトさせている。
第2図(a)〜(e)は、その配線製造工程を第1図(
b)の断面について示している。素子形成されたシリコ
ン基板上に熱酸化により或いはCVD法により0.5μ
m程度のシリコン酸化膜2を形成し、この上にマグネト
ロン・スパッタ法によって0.8μm程度のAfI膜を
堆積し、通常のPEPと反応性イオンエツチング法によ
りパターン形成して、第1のAll配線3を形成する(
第2図(a))。次いでプラズマCVD法によって0.
8μm程度のシリコン酸化膜4を堆積し、この上にレジ
ストマスク5をパターン形成する(第2図(b))。そ
して反応性イオンエツチング法によってシリコン酸化膜
4にコンタクト孔を形成する(第2図(C))。この後
全面にマグネトロン・スパッタ法によって0.8μm程
度のAI膜5を堆積し、この上にレジスト・マスク7を
パターン形成する(第2図(d))。そしてAfi膜5
を反応性イオンエツチング法によって選択エツチングし
て、第2のAl配線51と、ダミー配線5□とを同時に
形成する(第2図(e))。
b)の断面について示している。素子形成されたシリコ
ン基板上に熱酸化により或いはCVD法により0.5μ
m程度のシリコン酸化膜2を形成し、この上にマグネト
ロン・スパッタ法によって0.8μm程度のAfI膜を
堆積し、通常のPEPと反応性イオンエツチング法によ
りパターン形成して、第1のAll配線3を形成する(
第2図(a))。次いでプラズマCVD法によって0.
8μm程度のシリコン酸化膜4を堆積し、この上にレジ
ストマスク5をパターン形成する(第2図(b))。そ
して反応性イオンエツチング法によってシリコン酸化膜
4にコンタクト孔を形成する(第2図(C))。この後
全面にマグネトロン・スパッタ法によって0.8μm程
度のAI膜5を堆積し、この上にレジスト・マスク7を
パターン形成する(第2図(d))。そしてAfi膜5
を反応性イオンエツチング法によって選択エツチングし
て、第2のAl配線51と、ダミー配線5□とを同時に
形成する(第2図(e))。
この実施例によれば、ダミー配線52は第1のAl配線
3と並列に接続されており、実効的に第1の配線として
働く。すなわち第1のAl配線3の断面積がこの部分で
実効的に大きくなり、電流密度の増大を抑えることがで
きる。同時にこのダミー配線52によって第1のAll
配線3の抵抗が実質的に低くなり、信号遅延が小さいも
のとなる。
3と並列に接続されており、実効的に第1の配線として
働く。すなわち第1のAl配線3の断面積がこの部分で
実効的に大きくなり、電流密度の増大を抑えることがで
きる。同時にこのダミー配線52によって第1のAll
配線3の抵抗が実質的に低くなり、信号遅延が小さいも
のとなる。
第3図(a) (b)は、他の実施例の二層配線構造を
示す平面図とそのA−A’断面図である。第1図と対応
する部分には第1図と同一符号を付して詳細な説明は省
略する。この実施例では、ダミー配線52の下のシリコ
ン酸化膜4に大きく一つのコンタクト孔を開けて、ダミ
ー配線52が略全面で第1のAl配線3にコンタクトす
るようにしている。
示す平面図とそのA−A’断面図である。第1図と対応
する部分には第1図と同一符号を付して詳細な説明は省
略する。この実施例では、ダミー配線52の下のシリコ
ン酸化膜4に大きく一つのコンタクト孔を開けて、ダミ
ー配線52が略全面で第1のAl配線3にコンタクトす
るようにしている。
この実施例によっても先の実施例と同様の効果が得られ
る。
る。
本発明は上記実施例に限られない。例えば実施例では、
配線材料としてAII膜を用いたが、Cu。
配線材料としてAII膜を用いたが、Cu。
Mo、W、P t、Auなと他の金属或いは金属のシリ
サイド膜を用いた場合、多結晶シリコン膜を用い場合、
更にこれらの積層膜を用いた場合にも本発明は有効であ
る。層間絶縁膜もシリコン酸化膜に限られず、シリコン
窒化膜やシリコン酸化膜とシリコン窒化膜の複合膜、更
にリンやボロンを含むシリコン酸化膜を用いることもで
きる。
サイド膜を用いた場合、多結晶シリコン膜を用い場合、
更にこれらの積層膜を用いた場合にも本発明は有効であ
る。層間絶縁膜もシリコン酸化膜に限られず、シリコン
窒化膜やシリコン酸化膜とシリコン窒化膜の複合膜、更
にリンやボロンを含むシリコン酸化膜を用いることもで
きる。
[発明の効果]
以上述べたように本発明によれば、多層金属配線構造に
おいて、微細化による配線断面積の縮小を、格別の工程
を付加することなく緩和して効果的にエレクトロ・マイ
グレーションを抑制することができ、金属配線の信頼性
向上を図った半導体装置を得ることができる。
おいて、微細化による配線断面積の縮小を、格別の工程
を付加することなく緩和して効果的にエレクトロ・マイ
グレーションを抑制することができ、金属配線の信頼性
向上を図った半導体装置を得ることができる。
第1図(a) (b)は、本発明の一実施例による半導
体装置の配線構造を示す平面図とそのA−A’断面図、 第2図(a)〜(e)はその製造工程を示す断面図、第
3図(a) (b)は他の実施例による半導体装置の配
線構造を示す平面図とそA−A’断面図である。 1・・・シリコン基板、2・・・シリコン酸化膜(第1
の絶縁膜)、3・・・第1のAg配線、4・・・シリコ
ン酸化膜(第2の絶縁膜)、51・・・第2のAfi配
線、5゜・・・ダミー配線。
体装置の配線構造を示す平面図とそのA−A’断面図、 第2図(a)〜(e)はその製造工程を示す断面図、第
3図(a) (b)は他の実施例による半導体装置の配
線構造を示す平面図とそA−A’断面図である。 1・・・シリコン基板、2・・・シリコン酸化膜(第1
の絶縁膜)、3・・・第1のAg配線、4・・・シリコ
ン酸化膜(第2の絶縁膜)、51・・・第2のAfi配
線、5゜・・・ダミー配線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板上に第1の絶縁膜を介して第1の金属配線を
形成する工程と、 前記第1の金属配線が形成された基板上に第2の絶縁膜
を堆積する工程と、 前記第2の絶縁膜上に第2の金属配線を形成すると同時
に、第2の金属配線で覆われていない領域の前記第1の
金属配線上にこれとコンタクトするダミー配線を形成す
る工程と、 を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16954789A JPH0334545A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16954789A JPH0334545A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0334545A true JPH0334545A (ja) | 1991-02-14 |
Family
ID=15888502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16954789A Pending JPH0334545A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0334545A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19527368C2 (de) * | 1994-07-26 | 2001-09-13 | Toshiba Kawasaki Kk | Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung mit Einkristall-Verdrahtungsschichten |
US7301236B2 (en) | 2005-10-18 | 2007-11-27 | International Business Machines Corporation | Increasing electromigration lifetime and current density in IC using vertically upwardly extending dummy via |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP16954789A patent/JPH0334545A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19527368C2 (de) * | 1994-07-26 | 2001-09-13 | Toshiba Kawasaki Kk | Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung mit Einkristall-Verdrahtungsschichten |
US7301236B2 (en) | 2005-10-18 | 2007-11-27 | International Business Machines Corporation | Increasing electromigration lifetime and current density in IC using vertically upwardly extending dummy via |
US7439173B2 (en) | 2005-10-18 | 2008-10-21 | International Business Machines Corporation | Increasing electromigration lifetime and current density in IC using vertically upwardly extending dummy via |
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