JPH06326373A - Magneto resistance semiconductor device - Google Patents
Magneto resistance semiconductor deviceInfo
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- JPH06326373A JPH06326373A JP5108546A JP10854693A JPH06326373A JP H06326373 A JPH06326373 A JP H06326373A JP 5108546 A JP5108546 A JP 5108546A JP 10854693 A JP10854693 A JP 10854693A JP H06326373 A JPH06326373 A JP H06326373A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は磁気抵抗半導体装置に係
り、詳しくは電極配線層に接続される磁気抵抗層に断線
が発生しても電気的接続を確保する磁気抵抗半導体装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetoresistive semiconductor device, and more particularly to a magnetoresistive semiconductor device which ensures electrical connection even if a wire break occurs in a magnetoresistive layer connected to an electrode wiring layer. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、図２に示すような磁気抵抗半導体
装置３１が提案されている。この磁気抵抗半導体装置３
１の基板３２の両端にはリソグラフ技術によりアルミ配
線層３３ａ，３３ｂが形成されている。又、アルミ配線
層３３ａ，３３ｂの間には、アルミ配線層３３ａ，３３
ｂの厚さの約半分程度となるポリイミド層３４が形成さ
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, a magnetoresistive semiconductor device 31 as shown in FIG. 2 has been proposed. This magnetoresistive semiconductor device 3
Aluminum wiring layers 33a and 33b are formed on both ends of the first substrate 32 by a lithographic technique. Further, between the aluminum wiring layers 33a and 33b, there are aluminum wiring layers 33a and 33b.
A polyimide layer 34 having a thickness of about half the thickness of b is formed.
【０００３】そして、ポリイミド層３４の上面にはアル
ミ配線層３３ｂと離間するように磁気抵抗（ＭＲＥ）層
３５が形成されている。この磁気抵抗層３５はポリイミ
ド層３４とアルミ配線層３３ａとにより形成された段差
部３６を介してアルミ配線層３３ａの上面にも形成され
ている。A magnetoresistive (MRE) layer 35 is formed on the upper surface of the polyimide layer 34 so as to be separated from the aluminum wiring layer 33b. The magnetoresistive layer 35 is also formed on the upper surface of the aluminum wiring layer 33a via a step portion 36 formed by the polyimide layer 34 and the aluminum wiring layer 33a.
【０００４】又、段差部３６を覆う磁気抵抗層３５の上
面にはＡｕ−Ｃｒ層３７ａが形成されている。同様に、
磁気抵抗層３５の先端上面及びアルミ配線層３３ｂの上
面にはＡｕ−Ｃｒ層３７ｂが形成されている。そして、
前記Ａｕ−Ｃｒ３７ａ，３７ｂ間には保護用のシリコン
酸化膜３８が形成されている。An Au—Cr layer 37a is formed on the upper surface of the magnetoresistive layer 35 covering the step portion 36. Similarly,
An Au—Cr layer 37b is formed on the top surface of the tip of the magnetoresistive layer 35 and the top surface of the aluminum wiring layer 33b. And
A protective silicon oxide film 38 is formed between the Au-Cr 37a and 37b.
【０００５】従って、上記の構成となる磁気抵抗半導体
装置３１においては、ポリイミド層３４をアルミ配線層
３３ａ，３３ｂの間に形成したので段差部３６が小さく
なる。そのため、この段差部３６を覆う磁気抵抗層３５
は、該段差部３６の影響によって断線しないように防止
されている。又、段差部３６を覆う磁気抵抗層３５の上
面に形成されるＡｕ−Ｃｒ層３７ａによって更に、磁気
抵抗層３５が断線しないような構造となっている。Therefore, in the magnetoresistive semiconductor device 31 having the above structure, since the polyimide layer 34 is formed between the aluminum wiring layers 33a and 33b, the step portion 36 becomes small. Therefore, the magnetoresistive layer 35 covering the step portion 36 is formed.
Are prevented from being broken due to the influence of the step portion 36. Further, the Au-Cr layer 37a formed on the upper surface of the magnetoresistive layer 35 covering the step portion 36 has a structure that prevents the magnetoresistive layer 35 from being further broken.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁気抵
抗層３５が段差部３６の影響によって断線しないように
するため、磁気抵抗層３５の上面にＡｕ−Ｃｒ層３７ａ
を形成している。このＡｕ−Ｃｒ層３７ａは磁気抵抗層
３５以上に重金属を含むので、他の半導体装置の汚染の
危険性があるため、別の場所となるクリーンルームで前
記Ａｕ−Ｃｒ層３７ａを形成する必要がある。従って、
アルミ配線層３３ａ、ポリイミド層３４及び磁気抵抗層
３５等を形成する工程の場所と別の場所となるため、製
造工程に合わせて場所を変更しなければならないという
問題がある。However, in order to prevent the magnetoresistive layer 35 from being broken due to the influence of the step portion 36, the Au-Cr layer 37a is formed on the upper surface of the magnetoresistive layer 35.
Is formed. Since the Au-Cr layer 37a contains a heavy metal in the magnetoresistive layer 35 and above, there is a risk of contamination of other semiconductor devices. Therefore, it is necessary to form the Au-Cr layer 37a in a separate clean room. . Therefore,
Since the location is different from the location of the step of forming the aluminum wiring layer 33a, the polyimide layer 34, the magnetoresistive layer 35, etc., there is a problem that the location must be changed according to the manufacturing process.
【０００７】又、磁気抵抗層３５が段差部３６の影響に
よって断線しないようにするため、ポリイミド層３４を
形成して段差部３６の段差を緩和している。しかし、こ
のポリイミド層３４を形成する分、工程が多くなってし
まうという問題がある。Further, in order to prevent the magnetoresistive layer 35 from being broken due to the influence of the step portion 36, the polyimide layer 34 is formed to alleviate the step of the step portion 36. However, there is a problem that the number of steps is increased due to the formation of the polyimide layer 34.
【０００８】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は製造工程に合わせて場所
を変更することなく、同一の場所で製造することがで
き、工程数を削減することができる磁気抵抗半導体装置
を提供することにある。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the purpose thereof is to enable manufacturing at the same place without changing the place according to the manufacturing process, and reduce the number of processes. An object of the present invention is to provide a magnetoresistive semiconductor device.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、請求項１記載の発明は、基板上に電極配線
層を形成し、この電極配線層の端部と基板とにより形成
された段差部を覆うように磁気抵抗層を形成して電気的
に接続し、前記段差部を覆う磁気抵抗層の上部には段差
部にて磁気抵抗層が断線しても該磁気抵抗層の電気的接
続を確保する電極層を電極配線層と同一材料にて形成し
たことをその要旨とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention according to claim 1 forms an electrode wiring layer on a substrate, and forms the end portion of the electrode wiring layer and the substrate. The magnetoresistive layer is formed so as to cover the stepped portion and electrically connected, and even if the magnetoresistive layer is disconnected at the stepped portion above the magnetoresistive layer covering the stepped portion, The gist of the invention is that the electrode layer for ensuring electrical connection is formed of the same material as the electrode wiring layer.
【００１０】請求項２記載の発明は、前記電極配線層及
び電極層はアルミにて形成されたことをその要旨とす
る。The gist of the invention according to claim 2 is that the electrode wiring layer and the electrode layer are formed of aluminum.
【００１１】[0011]
【作用】請求項１記載の発明の作用は、基板上に形成さ
れた電極配線層の端部と基板とにより段差部が形成さ
れ、この段差部を覆うように磁気抵抗層が形成され、電
極配線層と磁気抵抗層が電気的に接続される。そして、
段差部を覆う磁気抵抗層の上部には電極配線層と同一材
料で電極層が形成されている。すると、段差部の影響に
より磁気抵抗層が断線しても、磁気抵抗層の上面に形成
された電極層により電気的接続を確保するため、断線不
良が無くなる。According to the present invention, the step portion is formed by the end portion of the electrode wiring layer formed on the substrate and the substrate, and the magnetoresistive layer is formed so as to cover the step portion. The wiring layer and the magnetoresistive layer are electrically connected. And
An electrode layer made of the same material as the electrode wiring layer is formed on the magnetoresistive layer covering the step portion. Then, even if the magnetoresistive layer is broken due to the influence of the step portion, the electrode layer formed on the upper surface of the magnetoresistive layer ensures the electrical connection, so that the disconnection defect is eliminated.
【００１２】従って、電極配線層と磁気抵抗層の断線に
よる導通不良を防止する電極層とを同一材料で形成した
ので、電極配線層を形成する工程と電極層を形成する工
程とを同じ場所で行うことができる。Therefore, since the electrode wiring layer and the electrode layer for preventing the conduction failure due to the disconnection of the magnetoresistive layer are formed of the same material, the step of forming the electrode wiring layer and the step of forming the electrode layer are performed at the same place. It can be carried out.
【００１３】更に、電極配線層と基板とにより形成され
る段差部を小さくするための工程を必要としない。請求
項２記載の発明の作用は、電極配線層と電極層とをアル
ミにて形成したことにより、通常、半導体製造において
配線はアルミにて行われるので、既存の半導体製造ライ
ンにて対応させることが可能となる。Further, there is no need for a step for reducing the stepped portion formed by the electrode wiring layer and the substrate. The operation of the invention according to claim 2 is that the wiring is usually made of aluminum in the semiconductor manufacturing because the electrode wiring layer and the electrode layer are formed of aluminum, so that the existing semiconductor manufacturing line can deal with it. Is possible.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１に
基づいて説明する。ＩＣ基板１上には約１．０μｍの厚
さとなるＰＳＧ膜２が形成され、ＩＣ基板１内に形成さ
れている図示しないデバイスの保護及び絶縁を行ってい
る。このＩＣ基板１とＰＳＧ膜２とにより基板が構成さ
れている。ＰＳＧ膜２にはコンタクトホール３が形成さ
れている。ＰＳＧ膜２の上面及びコンタクトホール３に
は約１．０μｍの厚さとなるアルミ電極配線層４が接続
されている。尚、コンタクトホール３に対応するアルミ
電極配線層４には窪み部４ａが形成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. A PSG film 2 having a thickness of about 1.0 μm is formed on the IC substrate 1 to protect and insulate a device (not shown) formed in the IC substrate 1. The IC substrate 1 and the PSG film 2 form a substrate. A contact hole 3 is formed in the PSG film 2. An aluminum electrode wiring layer 4 having a thickness of about 1.0 μm is connected to the upper surface of the PSG film 2 and the contact hole 3. A recess 4a is formed in the aluminum electrode wiring layer 4 corresponding to the contact hole 3.
【００１５】従って、アルミ電極配線層４はコンタクト
ホール３を介してＩＣ基板１内に形成された図示しない
デバイスと電気的に接続されている。又、アルミ電極配
線層４の先端部４ｂとＰＳＧ膜２とにより鈍角となる段
差部５が形成されている。Therefore, the aluminum electrode wiring layer 4 is electrically connected to a device (not shown) formed in the IC substrate 1 through the contact hole 3. Further, a step portion 5 having an obtuse angle is formed by the tip portion 4b of the aluminum electrode wiring layer 4 and the PSG film 2.
【００１６】アルミ電極配線層４における窪み部４ａの
一部から先端部４ｂの上面、段差部６を介してＰＳＧ膜
２の上面に０．０３μｍの厚さとなるＮｉ−Ｆｅの磁気
抵抗層６が形成されている。従って、磁気抵抗層６によ
り段差部５が覆われている。又、磁気抵抗層６とアルミ
電極配線層４とは電気的に接続される。尚、ＰＳＧ膜２
の上面に形成された磁気抵抗層６は図示しない他の回路
等に接続されている。A Ni—Fe magnetoresistive layer 6 having a thickness of 0.03 μm is formed on a portion of the recess 4a of the aluminum electrode wiring layer 4 to the upper surface of the tip 4b and the step 6 on the upper surface of the PSG film 2. Has been formed. Therefore, the step portion 5 is covered with the magnetoresistive layer 6. Further, the magnetoresistive layer 6 and the aluminum electrode wiring layer 4 are electrically connected. The PSG film 2
The magnetoresistive layer 6 formed on the upper surface of is connected to other circuits (not shown).
【００１７】又、ＰＳＧ膜２の上面に形成された磁気抵
抗層６の上面には絶縁層７ａが形成されている。同様
に、窪み部４ａに形成された磁気抵抗層６の一部上面及
び窪み部４ａを介してアルミ電極配線層４の上面に絶縁
層７ｂが形成されている。An insulating layer 7a is formed on the upper surface of the magnetoresistive layer 6 formed on the upper surface of the PSG film 2. Similarly, an insulating layer 7b is formed on the upper surface of the aluminum electrode wiring layer 4 via the partial upper surface of the magnetoresistive layer 6 formed in the recess 4a and the recess 4a.
【００１８】更に、絶縁層７ａの先端上面から段差部５
を覆う磁気抵抗層６上面、絶縁層７ｂの先端上面に亘っ
て０．５μｍとなるアルミ電極層８が形成されている。
従って、このアルミ電極層８は段差部５を覆う磁気抵抗
層６の上面が覆われるとともに、電気的に接続されてい
る。Further, the step portion 5 is formed from the upper surface of the tip of the insulating layer 7a.
An aluminum electrode layer 8 having a thickness of 0.5 μm is formed over the upper surface of the magnetoresistive layer 6 and the upper surface of the tip of the insulating layer 7b.
Therefore, the aluminum electrode layer 8 covers the upper surface of the magnetoresistive layer 6 covering the step portion 5 and is electrically connected.
【００１９】そして、これらの上面には絶縁保護膜９が
形成されている。尚、絶縁保護膜９にはコンタクトホー
ル１０が形成され、このコンタクトホール１０を介して
アルミ電極配線層４にボンディングパットが接続され
る。An insulating protective film 9 is formed on the upper surfaces of these. A contact hole 10 is formed in the insulating protective film 9, and a bonding pad is connected to the aluminum electrode wiring layer 4 through the contact hole 10.
【００２０】さて、磁気抵抗層６が段差部５の影響によ
り断線又は接続不良を起こすと、アルミ電極配線層４の
上面に形成された磁気抵抗層６と、ＰＳＧ膜２の上面の
上面に形成された磁気抵抗層６とが独立してしまう。そ
のため、アルミ電極配線層４と、ＰＳＤ膜２の上面に形
成された磁気抵抗層６との電気的接続が確保されなくな
ってしまい、アルミ電極配線層４と磁気抵抗層６との導
通不良が発生することになる。これは、たとえアルミ電
極配線層４の加工時にテーパを形成しても断線の可能性
がある。When the magnetoresistive layer 6 is broken or has a connection failure due to the influence of the step portion 5, the magnetoresistive layer 6 formed on the upper surface of the aluminum electrode wiring layer 4 and the upper surface of the upper surface of the PSG film 2 are formed. The separated magnetoresistive layer 6 becomes independent. Therefore, the electrical connection between the aluminum electrode wiring layer 4 and the magnetoresistive layer 6 formed on the upper surface of the PSD film 2 cannot be secured, and the conduction failure between the aluminum electrode wiring layer 4 and the magnetoresistive layer 6 occurs. Will be done. Even if a taper is formed at the time of processing the aluminum electrode wiring layer 4, there is a possibility of disconnection.
【００２１】しかし、本実施例においては、段差部５を
覆う磁気抵抗層６の上面にアルミ電極層８が形成されて
いるため、アルミ電極配線層４の上面に形成された磁気
抵抗層６と、ＰＳＧ膜２の上面の上面に形成された磁気
抵抗層６との電気的接続が確実に確保される。この結
果、アルミ電極配線層４と、ＰＳＧ膜２の上面に形成さ
れた磁気抵抗層６との電気的接続が確保されるので、導
通不良の発生を防止することができ、磁気抵抗半導体装
置の製造歩溜まりを改善することができる。However, in the present embodiment, since the aluminum electrode layer 8 is formed on the upper surface of the magnetoresistive layer 6 covering the step portion 5, the magnetic resistance layer 6 formed on the upper surface of the aluminum electrode wiring layer 4 is not formed. , The electrical connection with the magnetoresistive layer 6 formed on the upper surface of the PSG film 2 is reliably ensured. As a result, the electrical connection between the aluminum electrode wiring layer 4 and the magnetoresistive layer 6 formed on the upper surface of the PSG film 2 is secured, so that the occurrence of conduction failure can be prevented and the magnetoresistive semiconductor device can be manufactured. The manufacturing yield can be improved.
【００２２】又、本実施例においては、磁気抵抗層６が
断線してもその電気的接続を確保するアルミ電極層８と
アルミ電極配線層４とを同一のアルミによって形成した
ので、アルミ電極配線層４とアルミ電極層８を形成する
工程を同じ場所にて行うことができる。この結果、アル
ミ電極配線層４を形成する工程とアルミ電極層８を形成
する工程とを別々の場所で行う必要がない。即ち、製造
工程に合わせて場所を変更する必要が無いので、磁気抵
抗半導体装置を製造する工程を簡素化することができ
る。Further, in the present embodiment, the aluminum electrode layer 8 and the aluminum electrode wiring layer 4 which secure the electrical connection even if the magnetoresistive layer 6 is broken are formed of the same aluminum, so that the aluminum electrode wiring is formed. The steps of forming the layer 4 and the aluminum electrode layer 8 can be performed at the same place. As a result, it is not necessary to perform the step of forming the aluminum electrode wiring layer 4 and the step of forming the aluminum electrode layer 8 in different places. That is, since it is not necessary to change the place according to the manufacturing process, the process of manufacturing the magnetoresistive semiconductor device can be simplified.
【００２３】更に、従来はポリイミド層３４を形成して
段差部３６の段差を小さくしているが、本実施例におい
ては段差部５の段差を小さくすることは何もしていな
い。この結果、従来とは異なり、段差部５の段差を小さ
くするための特別な工程を設ける必要がないので、その
分、磁気抵抗半導体装置の製造工程を少なくすることが
できる。Further, although the step of the step portion 36 is made small by forming the polyimide layer 34 in the related art, the step of the step portion 5 is not made small in this embodiment. As a result, unlike the prior art, it is not necessary to provide a special step for reducing the step of the step portion 5, so that the manufacturing steps of the magnetoresistive semiconductor device can be reduced accordingly.
【００２４】本実施例においては、アルミ電極配線層４
とアルミ電極層８とにより磁気抵抗層６の断線を防止す
るように構成したので、既存の半導体製造ラインにて容
易にアルミ電極配線層４とアルミ電極層８を形成するこ
とができる。この結果、既存の半導体製造ラインを使用
して本実施例の磁気抵抗半導体装置を製造することがで
きる。In this embodiment, the aluminum electrode wiring layer 4
Since the magnetic resistance layer 6 is prevented from being broken by the aluminum electrode layer 8 and the aluminum electrode layer 8, the aluminum electrode wiring layer 4 and the aluminum electrode layer 8 can be easily formed in the existing semiconductor manufacturing line. As a result, the magnetoresistive semiconductor device of this embodiment can be manufactured using the existing semiconductor manufacturing line.
【００２５】本実施例においては、アルミ電極配線層４
及びアルミ電極層８に代えて金、銀、銅、ポリシリコン
等を使用することも可能である。要は、アルミ電極配線
層４とアルミ電極層８とを同一の材料にて形成すれば他
の導電材料であってもよい。In this embodiment, the aluminum electrode wiring layer 4
It is also possible to use gold, silver, copper, polysilicon or the like instead of the aluminum electrode layer 8. In short, other conductive materials may be used as long as the aluminum electrode wiring layer 4 and the aluminum electrode layer 8 are made of the same material.
【００２６】更に、アルミ電極配線層４とアルミ電極層
８とをそれぞれ電気的に接続されない独立した回路構造
にすれば、アルミ電極層８を他の回路の配線層に使用す
ることも可能であるため、磁気抵抗半導体装置の集積化
を図ることができる。Furthermore, if the aluminum electrode wiring layer 4 and the aluminum electrode layer 8 have independent circuit structures which are not electrically connected to each other, the aluminum electrode layer 8 can be used as a wiring layer for other circuits. Therefore, the magnetoresistive semiconductor device can be integrated.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、製
造工程に合わせて場所を変更することなく、同一の場所
で製造することができ、工程数を削減することができる
優れた効果がある。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to manufacture in the same place without changing the place according to the manufacturing process, and it is possible to reduce the number of processes. There is.
【図１】本発明に係る磁気抵抗半導体装置の断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view of a magnetoresistive semiconductor device according to the present invention.
【図２】従来の磁気抵抗半導体装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional magnetoresistive semiconductor device.
１…基板を構成するＩＣ基板、２…基板を構成するＰＳ
Ｇ膜、４…（アルミ）電極配線層、４ｂ…先（端部）、
５…段差部、６…磁気抵抗層、８…（アルミ）電極層DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... IC board which comprises a board, 2 ... PS which comprises a board
G film, 4 ... (aluminum) electrode wiring layer, 4b ... Tip (end),
5 ... step portion, 6 ... magnetoresistive layer, 8 ... (aluminum) electrode layer
Claims (2)
配線層の端部と基板とにより形成された段差部を覆うよ
うに磁気抵抗層を形成して電気的に接続し、前記段差部
を覆う磁気抵抗層の上部には段差部にて磁気抵抗層が断
線しても該磁気抵抗層の電気的接続を確保する電極層を
電極配線層と同一材料にて形成した磁気抵抗半導体装
置。1. An electrode wiring layer is formed on a substrate, and a magnetoresistive layer is formed so as to cover an end portion of the electrode wiring layer and a step portion formed by the substrate and electrically connected to each other. A magnetoresistive semiconductor device in which an electrode layer for ensuring electrical connection of the magnetoresistive layer is formed of the same material as the electrode wiring layer even if the magnetoresistive layer is broken at the stepped portion above the magnetoresistive layer covering the portion .
形成された請求項１の磁気抵抗半導体装置。2. The magnetoresistive semiconductor device according to claim 1, wherein the electrode wiring layer and the electrode layer are made of aluminum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5108546A JPH06326373A (en) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | Magneto resistance semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5108546A JPH06326373A (en) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | Magneto resistance semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06326373A true JPH06326373A (en) | 1994-11-25 |
Family
ID=14487575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5108546A Pending JPH06326373A (en) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | Magneto resistance semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06326373A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8505480B2 (en) | 2008-03-12 | 2013-08-13 | Alytus Corporation S.A. | Plasma system |
-
1993
- 1993-05-10 JP JP5108546A patent/JPH06326373A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8505480B2 (en) | 2008-03-12 | 2013-08-13 | Alytus Corporation S.A. | Plasma system |
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