JP2001024155A - Ｍｉｍキャパシタ、その製造方法、半導体装置、エアブリッジ金属配線、およびその製造方法 - Google Patents
Ｍｉｍキャパシタ、その製造方法、半導体装置、エアブリッジ金属配線、およびその製造方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Abstract
(57)【要約】
【課題】高湿度雰囲気中でもイオンマイグレーションが
生じにくく耐久性に優れたＭＩＭキャパシタ、およびそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】本発明におけるＭＩＭキャパシタは、基板
１上に形成された下層電極２と、下層電極２上に形成さ
れた絶縁膜３と、絶縁膜３上に形成された上層電極４
と、上層電極４に電気的に接続されたエアブリッジ構造
の引き出し配線５とを有する。引き出し配線のエアブリ
ッジ部７には貫通孔が設けられており、エアブリッジ部
７下側の中空部９の内壁に前記貫通孔を通じて絶縁保護
膜が形成されている。
生じにくく耐久性に優れたＭＩＭキャパシタ、およびそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】本発明におけるＭＩＭキャパシタは、基板
１上に形成された下層電極２と、下層電極２上に形成さ
れた絶縁膜３と、絶縁膜３上に形成された上層電極４
と、上層電極４に電気的に接続されたエアブリッジ構造
の引き出し配線５とを有する。引き出し配線のエアブリ
ッジ部７には貫通孔が設けられており、エアブリッジ部
７下側の中空部９の内壁に前記貫通孔を通じて絶縁保護
膜が形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＩＭキャパシ
タ、および、その製造方法に関し、特に、ＭＭＩＣや薄
膜受動素子、薄膜ハイブリッドＩＣ等に用いられるエア
ブリッジ配線を有するＭＩＭキャパシタ、およびその製
造方法に関する。
タ、および、その製造方法に関し、特に、ＭＭＩＣや薄
膜受動素子、薄膜ハイブリッドＩＣ等に用いられるエア
ブリッジ配線を有するＭＩＭキャパシタ、およびその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】下層電極上に絶縁膜を形成し、さらにそ
の上に上層電極を形成してなるＭＩＭキャパシタは、Ｍ
ＭＩＣやハイブリッドＩＣ等において広く用いられてい
る。従来のＭＩＭキャパシタとして、特開平５−３４０
３号公報に開示されている構造が知られている。この構
造を有するＭＩＭキャパシタを図１０、１１に示す。図
１０は従来のＭＩＭキャパシタの上面図、図１１は図１
０のＶ−Ｖ断面における断面図を表すものである。図１
０、１１に示すように、従来のＭＩＭキャパシタは上層
電極２４と基板２１上に形成される他の金属パターン
（図示せず）との接続配線である引き出し配線２５に、
エアブリッジ構造を有するエアブリッジ引き出し配線が
用いられている。従来のＭＩＭキャパシタでは、このよ
うに引き出し配線２５のエアブリッジ部２７の下に中空
部２９を設けることによって、上層電極２４と下層電極
２２の短絡を防ぐこととしていた。
の上に上層電極を形成してなるＭＩＭキャパシタは、Ｍ
ＭＩＣやハイブリッドＩＣ等において広く用いられてい
る。従来のＭＩＭキャパシタとして、特開平５−３４０
３号公報に開示されている構造が知られている。この構
造を有するＭＩＭキャパシタを図１０、１１に示す。図
１０は従来のＭＩＭキャパシタの上面図、図１１は図１
０のＶ−Ｖ断面における断面図を表すものである。図１
０、１１に示すように、従来のＭＩＭキャパシタは上層
電極２４と基板２１上に形成される他の金属パターン
（図示せず）との接続配線である引き出し配線２５に、
エアブリッジ構造を有するエアブリッジ引き出し配線が
用いられている。従来のＭＩＭキャパシタでは、このよ
うに引き出し配線２５のエアブリッジ部２７の下に中空
部２９を設けることによって、上層電極２４と下層電極
２２の短絡を防ぐこととしていた。
【０００３】しかし、従来のＭＩＭキャパシタはその表
面に保護膜が形成されておらず、電極や配線が露出した
状態であったため、耐湿性等の点で問題があった。そこ
で、上層電極や引き出し配線等の外表面に保護膜を形成
したＭＩＭキャパシタが提案されている。ＭＩＭキャパ
シタの外表面に形成された保護膜の構造を図１２に示
す。このＭＩＭキャパシタは、下層電極３２、絶縁膜３
３、上層電極３４、および、引き出し配線３５の形成後
に、これらの上から、例えばＣＶＤ法等の手法によって
ＳｉＮ等からなる保護膜３６が形成されている。
面に保護膜が形成されておらず、電極や配線が露出した
状態であったため、耐湿性等の点で問題があった。そこ
で、上層電極や引き出し配線等の外表面に保護膜を形成
したＭＩＭキャパシタが提案されている。ＭＩＭキャパ
シタの外表面に形成された保護膜の構造を図１２に示
す。このＭＩＭキャパシタは、下層電極３２、絶縁膜３
３、上層電極３４、および、引き出し配線３５の形成後
に、これらの上から、例えばＣＶＤ法等の手法によって
ＳｉＮ等からなる保護膜３６が形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図１２に示す
従来のＭＩＭキャパシタは、その外表面には保護膜３６
が形成されているが、引き出し配線３５のエアブリッジ
部３７下側の中空部３９にはエアブリッジ部３７の側方
から保護膜３６が十分に回り込むことができないため、
中空部３９の内壁には完全には保護膜３６が形成されて
いない。したがって、引き出し配線３５、上層電極３
４、絶縁膜３３の一部が保護膜３６によって被覆されず
に露出したままになっている。このようなＭＩＭキャパ
シタを高湿度雰囲気中で使用した場合、上記上層電極３
４、絶縁膜３３、および、引き出し配線３５の露出部分
でイオンマイグレーションが容易に起こり、短絡が生じ
る等の恐れがあった。
従来のＭＩＭキャパシタは、その外表面には保護膜３６
が形成されているが、引き出し配線３５のエアブリッジ
部３７下側の中空部３９にはエアブリッジ部３７の側方
から保護膜３６が十分に回り込むことができないため、
中空部３９の内壁には完全には保護膜３６が形成されて
いない。したがって、引き出し配線３５、上層電極３
４、絶縁膜３３の一部が保護膜３６によって被覆されず
に露出したままになっている。このようなＭＩＭキャパ
シタを高湿度雰囲気中で使用した場合、上記上層電極３
４、絶縁膜３３、および、引き出し配線３５の露出部分
でイオンマイグレーションが容易に起こり、短絡が生じ
る等の恐れがあった。
【０００５】本発明は上述の問題を鑑みてなされたもの
であり、これらの問題を解決し、高湿度雰囲気中でもイ
オンマイグレーションが生じにくく耐久性に優れたＭＩ
Ｍキャパシタ、およびその製造方法を提供することを目
的としている。
であり、これらの問題を解決し、高湿度雰囲気中でもイ
オンマイグレーションが生じにくく耐久性に優れたＭＩ
Ｍキャパシタ、およびその製造方法を提供することを目
的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、基板上に形成された下層電極と、下層電極上
に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成された上層電極
と、上層電極に電気的に接続されたエアブリッジ引き出
し配線を有するＭＩＭキャパシタにおいて、引き出し配
線のエアブリッジ部に貫通孔が設けられており、前記エ
アブリッジ部下側の中空部の内壁に絶縁保護膜が形成さ
れていることを特徴とする。
本発明は、基板上に形成された下層電極と、下層電極上
に形成された絶縁膜と、絶縁膜上に形成された上層電極
と、上層電極に電気的に接続されたエアブリッジ引き出
し配線を有するＭＩＭキャパシタにおいて、引き出し配
線のエアブリッジ部に貫通孔が設けられており、前記エ
アブリッジ部下側の中空部の内壁に絶縁保護膜が形成さ
れていることを特徴とする。
【０００７】このように、エアブリッジ部下側の中空部
の内壁に絶縁保護膜を形成することによって、上層電
極、絶縁膜、下層電極、引き出し配線の全ての部分が保
護膜で覆われることとなり、高湿度雰囲気中で使用した
場合でもイオンマイグレーションが生じにくく耐久性に
優れたＭＩＭキャパシタを得ることができる。
の内壁に絶縁保護膜を形成することによって、上層電
極、絶縁膜、下層電極、引き出し配線の全ての部分が保
護膜で覆われることとなり、高湿度雰囲気中で使用した
場合でもイオンマイグレーションが生じにくく耐久性に
優れたＭＩＭキャパシタを得ることができる。
【０００８】また、本発明のＭＩＭキャパシタの製造方
法は、基板上に下層電極を形成する工程と、下層電極上
に絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜上に上層電極を形成
する工程と、上層電極に電気的に接続されエアブリッジ
部に貫通孔が設けられたエアブリッジ引き出し配線を形
成する工程と、貫通孔を通じてエアブリッジ部下側の中
空部の内壁に絶縁保護膜を形成する工程と、を有するこ
とを特徴とする。
法は、基板上に下層電極を形成する工程と、下層電極上
に絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜上に上層電極を形成
する工程と、上層電極に電気的に接続されエアブリッジ
部に貫通孔が設けられたエアブリッジ引き出し配線を形
成する工程と、貫通孔を通じてエアブリッジ部下側の中
空部の内壁に絶縁保護膜を形成する工程と、を有するこ
とを特徴とする。
【０００９】このように、エアブリッジ部に貫通孔を設
けた引き出し配線の上から絶縁保護膜を形成することに
よって、上層電極や引き出し配線の外表面だけでなく、
エアブリッジ部下側の中空部の内壁にも貫通孔を通じて
保護膜が形成される。その結果、上層電極、絶縁膜、下
層電極、引き出し配線の全ての部分が保護膜で覆われる
こととなり、上記のようなイオンマイグレーションが生
じにくく耐久性に優れたＭＩＭキャパシタを製造するこ
とができる。また、上記ＭＩＭキャパシタの引き出し配
線は上層電極と一体的に形成することもできる。
けた引き出し配線の上から絶縁保護膜を形成することに
よって、上層電極や引き出し配線の外表面だけでなく、
エアブリッジ部下側の中空部の内壁にも貫通孔を通じて
保護膜が形成される。その結果、上層電極、絶縁膜、下
層電極、引き出し配線の全ての部分が保護膜で覆われる
こととなり、上記のようなイオンマイグレーションが生
じにくく耐久性に優れたＭＩＭキャパシタを製造するこ
とができる。また、上記ＭＩＭキャパシタの引き出し配
線は上層電極と一体的に形成することもできる。
【００１０】さらに、本発明のＭＩＭキャパシタの基板
としては、半導体基板を用いることが望ましい。このよ
うにＭＩＭキャパシタを半導体基板上に形成することに
よって、ＭＭＩＣやハイブリッドＩＣ等の一部として用
いることができる。
としては、半導体基板を用いることが望ましい。このよ
うにＭＩＭキャパシタを半導体基板上に形成することに
よって、ＭＭＩＣやハイブリッドＩＣ等の一部として用
いることができる。
【００１１】なお、本発明のエアブリッジ配線、および
その製造方法はＭＩＭキャパシタの引き出し配線に限ら
れるものではなく、例えばダイオード等の引き出し配線
のように、その他のエアブリッジ金属配線にも適用する
ことができる。
その製造方法はＭＩＭキャパシタの引き出し配線に限ら
れるものではなく、例えばダイオード等の引き出し配線
のように、その他のエアブリッジ金属配線にも適用する
ことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下の実施例では、本発明のＭＩ
Ｍキャパシタを半導体基板上に形成する場合について説
明する。
Ｍキャパシタを半導体基板上に形成する場合について説
明する。
【００１３】（実施例１）本実施例におけるＭＩＭキャ
パシタを図１〜６に基づいて説明する。図１は本実施例
におけるＭＩＭキャパシタの上面図、図２は図１のＸ−
Ｘ断面における断面図、図３は図１のＹ−Ｙ断面におけ
る断面図、図４〜６は本実施例におけるＭＩＭキャパシ
タの製造工程図を示し、図４は図１のＸ−Ｘ断面および
Ｙ−Ｙ断面における製造工程、５は図１のＸ−Ｘ断面に
おける製造工程、図６は図１のＹ−Ｙ断面における製造
工程を示す。
パシタを図１〜６に基づいて説明する。図１は本実施例
におけるＭＩＭキャパシタの上面図、図２は図１のＸ−
Ｘ断面における断面図、図３は図１のＹ−Ｙ断面におけ
る断面図、図４〜６は本実施例におけるＭＩＭキャパシ
タの製造工程図を示し、図４は図１のＸ−Ｘ断面および
Ｙ−Ｙ断面における製造工程、５は図１のＸ−Ｘ断面に
おける製造工程、図６は図１のＹ−Ｙ断面における製造
工程を示す。
【００１４】本実施例におけるＭＩＭキャパシタは図１
〜３に示すように、ＧａＡｓ半導体基板１上に形成され
た下層電極２、基板１および下層電極２を覆うように形
成された絶縁膜３、下層電極２上に絶縁膜３を介して形
成された上層電極４、基板１上に形成された他の金属パ
ターン（図示せず）と上層電極４とを接続する引き出し
配線５を備え、上記絶縁膜３、上層電極４、引き出し配
線５の露出部分に絶縁保護膜６が形成されている。
〜３に示すように、ＧａＡｓ半導体基板１上に形成され
た下層電極２、基板１および下層電極２を覆うように形
成された絶縁膜３、下層電極２上に絶縁膜３を介して形
成された上層電極４、基板１上に形成された他の金属パ
ターン（図示せず）と上層電極４とを接続する引き出し
配線５を備え、上記絶縁膜３、上層電極４、引き出し配
線５の露出部分に絶縁保護膜６が形成されている。
【００１５】下層電極２と上層電極４は、金属膜で形成
され、例えば、Ａｕ−Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｔｉ、Ｔｉ／
Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ等の積層構造や、Ｔｉ、Ａｕ、
ＷＳｉＮｘ等の単層構造を有する。下層電極２と上層電
極４は、同一の金属であっても異なる金属であってもよ
い。絶縁膜３は、例えば、ＳｉＮｘ、ＳｉＯ2、ＳｉＯ
Ｎ、ＳｒＴｉＯ3、ＢａＳｒＴｉＯ3、ＴａＯ等の絶縁薄
膜で形成される。
され、例えば、Ａｕ−Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｔｉ、Ｔｉ／
Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ等の積層構造や、Ｔｉ、Ａｕ、
ＷＳｉＮｘ等の単層構造を有する。下層電極２と上層電
極４は、同一の金属であっても異なる金属であってもよ
い。絶縁膜３は、例えば、ＳｉＮｘ、ＳｉＯ2、ＳｉＯ
Ｎ、ＳｒＴｉＯ3、ＢａＳｒＴｉＯ3、ＴａＯ等の絶縁薄
膜で形成される。
【００１６】引き出し配線５は、エアブリッジ構造を有
するエアブリッジ引き出し配線であり、エアブリッジ部
７では、その下方に位置する上層電極４、絶縁膜３、お
よび、下層電極２との間に空隙が設けられている。ま
た、エアブリッジ部７は幅Ｗ1が約２００μｍであり、
約５０μｍの間隔Ｗ2をおいて貫通孔８が設けられてい
る。この引き出し配線５は、例えば、ＡｕやＣｕを用い
て形成される。
するエアブリッジ引き出し配線であり、エアブリッジ部
７では、その下方に位置する上層電極４、絶縁膜３、お
よび、下層電極２との間に空隙が設けられている。ま
た、エアブリッジ部７は幅Ｗ1が約２００μｍであり、
約５０μｍの間隔Ｗ2をおいて貫通孔８が設けられてい
る。この引き出し配線５は、例えば、ＡｕやＣｕを用い
て形成される。
【００１７】下層電極２、絶縁膜３、上層電極４、引き
出し配線５の露出部分、すなわち、これらの外表面、お
よび、引き出し配線５のエアブリッジ部７下側の中空部
９の内壁と貫通孔８の内壁には絶縁保護膜６が形成され
ている。絶縁保護膜６は、例えばＳｉＮｘ、ＳｉＯ2、
ＳｉＯＮで形成される。このように、上層電極４、絶縁
膜３、下層電極２、引き出し配線５の全ての部分が保護
膜で覆われることにより、高湿度雰囲気中で使用した場
合でもイオンマイグレーションが生じにくく耐久性に優
れたＭＩＭキャパシタを得ることができる。
出し配線５の露出部分、すなわち、これらの外表面、お
よび、引き出し配線５のエアブリッジ部７下側の中空部
９の内壁と貫通孔８の内壁には絶縁保護膜６が形成され
ている。絶縁保護膜６は、例えばＳｉＮｘ、ＳｉＯ2、
ＳｉＯＮで形成される。このように、上層電極４、絶縁
膜３、下層電極２、引き出し配線５の全ての部分が保護
膜で覆われることにより、高湿度雰囲気中で使用した場
合でもイオンマイグレーションが生じにくく耐久性に優
れたＭＩＭキャパシタを得ることができる。
【００１８】次に、本実施例におけるＭＩＭキャパシタ
の製造方法を図４〜６を用いて説明する。まず、ＧａＡ
ｓ半導体基板１上にリフトオフ法を用いて下層電極２を
形成する（図４（ａ））。下層電極２は蒸着法やスパッ
タリング法により形成することができる。次いで、基板
１および下層電極２を覆うように絶縁膜３を形成する
（図４（ｂ））。絶縁膜３の形成は、ＣＶＤ法やスパッ
タリング法により行う。続いて、リフトオフ法により下
層電極２上に絶縁膜３を介して上層電極４を形成する
（図４（ｃ））。上層電極４は蒸着法やスパッタリング
法により形成することができる。
の製造方法を図４〜６を用いて説明する。まず、ＧａＡ
ｓ半導体基板１上にリフトオフ法を用いて下層電極２を
形成する（図４（ａ））。下層電極２は蒸着法やスパッ
タリング法により形成することができる。次いで、基板
１および下層電極２を覆うように絶縁膜３を形成する
（図４（ｂ））。絶縁膜３の形成は、ＣＶＤ法やスパッ
タリング法により行う。続いて、リフトオフ法により下
層電極２上に絶縁膜３を介して上層電極４を形成する
（図４（ｃ））。上層電極４は蒸着法やスパッタリング
法により形成することができる。
【００１９】次いで、引き出し配線５を形成する。ま
ず、エアブリッジ部７形成用のレジスト１０を形成し、
その上から後に行う電解めっきのためのめっき用給電膜
（図示せず）を形成する（図４（ｄ））。次に、引き出
し配線５形成用のレジスト１２をパターニングし（図５
（ａ）、図６（ａ））、開口部１３に電解めっきを行う
ことによって引き出し配線５を形成する（図５（ｂ）、
図６（ｂ））。電解めっきが終了すると、引き出し配線
５形成用のレジスト１２と、エアブリッジ部８形成用の
レジスト１０を除去する（図５（ｃ）、図６（ｃ））。
ず、エアブリッジ部７形成用のレジスト１０を形成し、
その上から後に行う電解めっきのためのめっき用給電膜
（図示せず）を形成する（図４（ｄ））。次に、引き出
し配線５形成用のレジスト１２をパターニングし（図５
（ａ）、図６（ａ））、開口部１３に電解めっきを行う
ことによって引き出し配線５を形成する（図５（ｂ）、
図６（ｂ））。電解めっきが終了すると、引き出し配線
５形成用のレジスト１２と、エアブリッジ部８形成用の
レジスト１０を除去する（図５（ｃ）、図６（ｃ））。
【００２０】最後に、絶縁保護膜６を形成する（図５
（ｄ）、図６（ｄ））。絶縁保護膜６は、ＣＶＤ法やス
パッタリング法により形成することができる。本実施例
では、引き出し配線５のエアブリッジ部７に貫通孔８が
設けられているため、絶縁保護膜６は下層電極２、絶縁
膜３、上層電極４、引き出し配線５の外表面に形成され
るだけでなく、エアブリッジ部７の側方、および、貫通
孔８を通じてエアブリッジ部７下側の中空部９にも十分
に周り込み、中空部９の内壁、および、貫通孔８の内壁
にも保護膜６が形成される。その結果、上層電極４、絶
縁膜３、下層電極２、引き出し配線５の全ての部分が保
護膜で覆われることとなり、上記のようなイオンマイグ
レーションが生じにくく耐久性に優れたＭＩＭキャパシ
タを製造することができる。
（ｄ）、図６（ｄ））。絶縁保護膜６は、ＣＶＤ法やス
パッタリング法により形成することができる。本実施例
では、引き出し配線５のエアブリッジ部７に貫通孔８が
設けられているため、絶縁保護膜６は下層電極２、絶縁
膜３、上層電極４、引き出し配線５の外表面に形成され
るだけでなく、エアブリッジ部７の側方、および、貫通
孔８を通じてエアブリッジ部７下側の中空部９にも十分
に周り込み、中空部９の内壁、および、貫通孔８の内壁
にも保護膜６が形成される。その結果、上層電極４、絶
縁膜３、下層電極２、引き出し配線５の全ての部分が保
護膜で覆われることとなり、上記のようなイオンマイグ
レーションが生じにくく耐久性に優れたＭＩＭキャパシ
タを製造することができる。
【００２１】次に、本実施例におけるＭＩＭキャパシタ
と従来のＭＩＭキャパシタの耐久性の比較を行った。従
来のキャパシタとしては、図１１に示すように絶縁保護
膜が全く形成されておらず、絶縁膜２３、上層電極２
４、引き出し配線２５の一部が露出しているもの（比較
例１）、図１２に示すように外表面には絶縁保護膜３６
が形成されているが、エアブリッジ部３７に貫通孔が設
けられていないため、エアブリッジ部３７下側の中空部
３９の内壁には完全には絶縁保護膜３６が形成されてお
らず、中空部３９において、絶縁膜３３、上層電極３
４、引き出し配線３５の一部が露出しているもの（比較
例２）を用いた。
と従来のＭＩＭキャパシタの耐久性の比較を行った。従
来のキャパシタとしては、図１１に示すように絶縁保護
膜が全く形成されておらず、絶縁膜２３、上層電極２
４、引き出し配線２５の一部が露出しているもの（比較
例１）、図１２に示すように外表面には絶縁保護膜３６
が形成されているが、エアブリッジ部３７に貫通孔が設
けられていないため、エアブリッジ部３７下側の中空部
３９の内壁には完全には絶縁保護膜３６が形成されてお
らず、中空部３９において、絶縁膜３３、上層電極３
４、引き出し配線３５の一部が露出しているもの（比較
例２）を用いた。
【００２２】これらのＭＩＭキャパシタを１１０℃、
１．２気圧、湿度８５％、印加電圧１０Ｖの条件下で使
用し、寿命を測定した。その結果を表１に示す。このよ
うに、絶縁保護膜が全く形成されていない場合（比較例
１）、エアブリッジ部下側の中空部３９の内壁の一部に
絶縁保護膜が形成されていない場合（比較例２）に比
べ、本実施例におけるＭＩＭキャパシタでは、寿命が著
しく延び、耐久性が向上していることがわかる。すなわ
ち、下層電極、絶縁膜、上層電極、引き出し配線の全て
の部分を保護膜で被覆することで、高湿度雰囲気中で使
用した場合のイオンマイグレーションの発生を低下させ
ることが確認できた。
１．２気圧、湿度８５％、印加電圧１０Ｖの条件下で使
用し、寿命を測定した。その結果を表１に示す。このよ
うに、絶縁保護膜が全く形成されていない場合（比較例
１）、エアブリッジ部下側の中空部３９の内壁の一部に
絶縁保護膜が形成されていない場合（比較例２）に比
べ、本実施例におけるＭＩＭキャパシタでは、寿命が著
しく延び、耐久性が向上していることがわかる。すなわ
ち、下層電極、絶縁膜、上層電極、引き出し配線の全て
の部分を保護膜で被覆することで、高湿度雰囲気中で使
用した場合のイオンマイグレーションの発生を低下させ
ることが確認できた。
【００２３】
【表１】 （実施例２）本発明における別のＭＩＭキャパシタを図
７〜９を用いて説明する。図７は本実施例におけるＭＩ
Ｍキャパシタの上面図、図８は図７のＺ−Ｚ断面におけ
る断面図、図９は図７のＷ−Ｗ断面における断面図を示
す。実施例１におけるＭＩＭキャパシタと同じ構造を有
する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
７〜９を用いて説明する。図７は本実施例におけるＭＩ
Ｍキャパシタの上面図、図８は図７のＺ−Ｚ断面におけ
る断面図、図９は図７のＷ−Ｗ断面における断面図を示
す。実施例１におけるＭＩＭキャパシタと同じ構造を有
する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
【００２４】本実施例におけるＭＩＭキャパシタは、Ｇ
ａＡｓ半導体基板１上に形成された下層電極２、基板１
および下層電極２を覆うように形成された絶縁膜３、下
層電極２上に絶縁膜３を介して形成された上層電極１
４、基板１上に形成された他の金属パターン（図示せ
ず）と上層電極１４とを接続する引き出し配線５を備え
る。引き出し配線５はエアブリッジ構造を有するエアブ
リッジ引き出し配線であり、上記絶縁膜３、上層電極１
４、引き出し配線５の露出部分に絶縁保護膜６が形成さ
れている。引き出し配線５のエアブリッジ部７には貫通
孔８が設けられ、エアブリッジ部７下側の中空部９の内
壁および貫通孔８の内壁にも絶縁保護膜６が形成されて
いる。
ａＡｓ半導体基板１上に形成された下層電極２、基板１
および下層電極２を覆うように形成された絶縁膜３、下
層電極２上に絶縁膜３を介して形成された上層電極１
４、基板１上に形成された他の金属パターン（図示せ
ず）と上層電極１４とを接続する引き出し配線５を備え
る。引き出し配線５はエアブリッジ構造を有するエアブ
リッジ引き出し配線であり、上記絶縁膜３、上層電極１
４、引き出し配線５の露出部分に絶縁保護膜６が形成さ
れている。引き出し配線５のエアブリッジ部７には貫通
孔８が設けられ、エアブリッジ部７下側の中空部９の内
壁および貫通孔８の内壁にも絶縁保護膜６が形成されて
いる。
【００２５】本実施例では、引き出し配線５と上層電極
１４は一体的に形成される。すなわち、絶縁膜３の形成
後に、実施例１の製造方法における上層電極４の形成工
程を省略して、絶縁膜３上に直接引き出し配線５を形成
する。このようにして形成された引き出し配線５の一部
は上層電極１４を兼ねることとなる。本実施例では、引
き出し配線５を形成するために用いるめっき用給電膜
（図示せず）を、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌの積層
構造やＴｉ、Ａｕ、ＷＳｉＮｘの単層構造とすることが
できる。
１４は一体的に形成される。すなわち、絶縁膜３の形成
後に、実施例１の製造方法における上層電極４の形成工
程を省略して、絶縁膜３上に直接引き出し配線５を形成
する。このようにして形成された引き出し配線５の一部
は上層電極１４を兼ねることとなる。本実施例では、引
き出し配線５を形成するために用いるめっき用給電膜
（図示せず）を、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌの積層
構造やＴｉ、Ａｕ、ＷＳｉＮｘの単層構造とすることが
できる。
【００２６】本発明では、エアブリッジ部７の幅Ｗ1、
およびエアブリッジ部７に設ける貫通孔８同士の間隔Ｗ
2は、本実施例に記載されたものに限られるものではな
い。特に、貫通孔８同士の間隔Ｗ2は、１００μｍ以下
であれば、絶縁保護膜６は貫通孔８を通じて引き出し配
線のエアブリッジ部７下側の中空部９内部にも十分に周
り込み、中空部９の内壁、および、貫通孔８の内壁の全
ての部分を絶縁保護膜６で被覆することができる。した
がって、貫通孔８同士の間隔Ｗ2は１００μｍ以下であ
れば本発明の目的は達成できる。また、エアブリッジ部
７の側部からエアブリッジ部７の最も端に位置する貫通
孔８までの距離も、同様に１００μｍ以下であればよ
い。なお、貫通孔８の数および形状は、本実施例に記載
のものには限られない。
およびエアブリッジ部７に設ける貫通孔８同士の間隔Ｗ
2は、本実施例に記載されたものに限られるものではな
い。特に、貫通孔８同士の間隔Ｗ2は、１００μｍ以下
であれば、絶縁保護膜６は貫通孔８を通じて引き出し配
線のエアブリッジ部７下側の中空部９内部にも十分に周
り込み、中空部９の内壁、および、貫通孔８の内壁の全
ての部分を絶縁保護膜６で被覆することができる。した
がって、貫通孔８同士の間隔Ｗ2は１００μｍ以下であ
れば本発明の目的は達成できる。また、エアブリッジ部
７の側部からエアブリッジ部７の最も端に位置する貫通
孔８までの距離も、同様に１００μｍ以下であればよ
い。なお、貫通孔８の数および形状は、本実施例に記載
のものには限られない。
【００２７】さらに、本発明のエアブリッジ配線、およ
びその製造方法は、本実施例のようにＭＩＭキャパシタ
の引き出し配線に限られるものではなく、例えばダイオ
ードの引き出し配線のように、その他のエアブリッジ金
属配線にも適用することができる。
びその製造方法は、本実施例のようにＭＩＭキャパシタ
の引き出し配線に限られるものではなく、例えばダイオ
ードの引き出し配線のように、その他のエアブリッジ金
属配線にも適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、エアブリ
ッジ部下側の中空部の内壁に絶縁保護膜を形成すること
によって、上層電極、絶縁膜、下層電極、引き出し配線
の全ての部分が保護膜で覆われることとなり、高湿度雰
囲気中で使用した場合でもイオンマイグレーションが生
じにくく耐久性に優れたＭＩＭキャパシタを得ることが
できる。
ッジ部下側の中空部の内壁に絶縁保護膜を形成すること
によって、上層電極、絶縁膜、下層電極、引き出し配線
の全ての部分が保護膜で覆われることとなり、高湿度雰
囲気中で使用した場合でもイオンマイグレーションが生
じにくく耐久性に優れたＭＩＭキャパシタを得ることが
できる。
【００２９】また、引き出し配線のエアブリッジ部に貫
通孔を設け、絶縁保護膜を形成することによって、上層
電極や引き出し配線の外表面だけでなく、エアブリッジ
部下側の中空部の内壁にも貫通孔を通じて保護膜が形成
される。その結果、上層電極、絶縁膜、下層電極、引き
出し配線の全ての部分が保護膜で覆われることとなり、
上記のようなイオンマイグレーションが生じにくく耐久
性に優れたＭＩＭキャパシタを製造することが可能にな
る。
通孔を設け、絶縁保護膜を形成することによって、上層
電極や引き出し配線の外表面だけでなく、エアブリッジ
部下側の中空部の内壁にも貫通孔を通じて保護膜が形成
される。その結果、上層電極、絶縁膜、下層電極、引き
出し配線の全ての部分が保護膜で覆われることとなり、
上記のようなイオンマイグレーションが生じにくく耐久
性に優れたＭＩＭキャパシタを製造することが可能にな
る。
【図１】本発明の第一の実施例におけるＭＩＭキャパシ
タの構造を示す上面図である。
タの構造を示す上面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面における断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ断面における断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第一の実施例にお
けるＭＩＭキャパシタの製造工程を示す断面図であり、
図１のＸ−Ｘ断面、およびＹ−Ｙ断面における製造工程
を示す。
けるＭＩＭキャパシタの製造工程を示す断面図であり、
図１のＸ−Ｘ断面、およびＹ−Ｙ断面における製造工程
を示す。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、図４（ａ）〜（ｄ）の工程
に続く製造工程を示す断面図であり、図１のＸ−Ｘ断面
における製造工程を示す。
に続く製造工程を示す断面図であり、図１のＸ−Ｘ断面
における製造工程を示す。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、図４（ａ）〜（ｄ）の工程
に続く製造工程を示す断面図であり、図１のＹ−Ｙ断面
における製造工程を示す。
に続く製造工程を示す断面図であり、図１のＹ−Ｙ断面
における製造工程を示す。
【図７】本発明の第二の実施例におけるＭＩＭキャパシ
タの構造を示す上面図である。
タの構造を示す上面図である。
【図８】図７のＺ−Ｚ断面における断面図である。
【図９】図７のＷ−Ｗ断面における断面図である。
【図１０】第一の従来例におけるＭＩＭキャパシタの構
造を示す上面図である。
造を示す上面図である。
【図１１】図１０のＶ−Ｖ断面における断面図である。
【図１２】第二の従来例におけるＭＩＭキャパシタの構
造を示す上面図である。
造を示す上面図である。
１、２１、３１ ＧａＡｓ半導体基板 ２、２２、３２ 下層電極 ３、２３、３３ 絶縁膜 ４、１４、２４、３４ 上層電極 ５、２５、３５ 引き出し配線 ６、３６ 絶縁保護膜 ７、２７、３７ エアブリッジ部 ８ 貫通孔 ９、２９、３９ 中空部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E082 AB03 BB10 BC19 BC36 BC40 EE05 EE37 EE41 FG03 FG42 HH21 HH25 KK01 5F038 AC05 AC15 AZ09 CA02 CD18 DF02 EZ02 EZ14 EZ15 EZ20
Claims (7)
- 【請求項１】基板上に形成された下層電極と、 下層電極上に形成された絶縁膜と、 絶縁膜上に形成された上層電極と、 上層電極に電気的に接続されたエアブリッジ引き出し配
線とを有するＭＩＭキャパシタにおいて、 引き出し配線のエアブリッジ部に貫通孔が設けられてお
り、 前記エアブリッジ部下側の中空部の内壁に絶縁保護膜が
形成されていることを特徴とするＭＩＭキャパシタ。 - 【請求項２】前記引き出し配線は前記上層電極と一体的
に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の
ＭＩＭキャパシタ。 - 【請求項３】前記基板として半導体基板を用いたことを
特徴とする、請求項１または２に記載の半導体装置。 - 【請求項４】基板上に下層電極を形成する工程と、 下層電極上に絶縁膜を形成する工程と、 絶縁膜上に上層電極を形成する工程と、 上層電極に電気的に接続され、エアブリッジ部に貫通孔
が設けられたエアブリッジ引き出し配線を形成する工程
と、 貫通孔を通じてエアブリッジ部下側の中空部の内壁に絶
縁保護膜を形成する工程と、を有することを特徴とする
ＭＩＭキャパシタの製造方法。 - 【請求項５】前記上層電極は前記引き出し配線と一体的
に形成することを特徴とする、請求項４に記載のＭＩＭ
キャパシタの製造方法。 - 【請求項６】エアブリッジ金属配線であって、エアブリ
ッジ部に貫通孔が設けられており、エアブリッジ部下側
の中空部の内壁に絶縁保護膜が形成されていることを特
徴とする、エアブリッジ金属配線。 - 【請求項７】基板上に、エアブリッジ部に貫通孔が設け
られたエアブリッジ金属配線を形成する工程と、 貫通孔を通じてエアブリッジ部下側の中空部の内壁に絶
縁保護膜を形成する工程と、を有することを特徴とする
エアブリッジ金属配線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11190925A JP2001024155A (ja) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | Ｍｉｍキャパシタ、その製造方法、半導体装置、エアブリッジ金属配線、およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11190925A JP2001024155A (ja) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | Ｍｉｍキャパシタ、その製造方法、半導体装置、エアブリッジ金属配線、およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001024155A true JP2001024155A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16265980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11190925A Pending JP2001024155A (ja) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | Ｍｉｍキャパシタ、その製造方法、半導体装置、エアブリッジ金属配線、およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001024155A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100929626B1 (ko) * | 2002-11-25 | 2009-12-03 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 엠아이엠 캐패시터 형성방법 |
| JP2010135731A (ja) * | 2008-10-30 | 2010-06-17 | Sony Corp | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| JP2011192836A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| US8030691B2 (en) | 2007-03-19 | 2011-10-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
| JP2012160748A (ja) * | 2001-06-11 | 2012-08-23 | Cree Inc | コンデンサ及びその製造方法 |
| US8587094B2 (en) | 2007-03-19 | 2013-11-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device using a compound semiconductor subtrate |
| EP2924752A1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-09-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | MIM capacitor and method of manufacturing MIM capacitor |
| CN109860147A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-06-07 | 福建省福联集成电路有限公司 | 一种叠状电容制作方法及半导体器件 |
-
1999
- 1999-07-05 JP JP11190925A patent/JP2001024155A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012160748A (ja) * | 2001-06-11 | 2012-08-23 | Cree Inc | コンデンサ及びその製造方法 |
| KR100929626B1 (ko) * | 2002-11-25 | 2009-12-03 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 엠아이엠 캐패시터 형성방법 |
| US8030691B2 (en) | 2007-03-19 | 2011-10-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and manufacturing method therefor |
| US8587094B2 (en) | 2007-03-19 | 2013-11-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device using a compound semiconductor subtrate |
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| EP2924752A1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-09-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | MIM capacitor and method of manufacturing MIM capacitor |
| JP2015192037A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社東芝 | Ｍｉｍキャパシタ |
| CN109860147A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-06-07 | 福建省福联集成电路有限公司 | 一种叠状电容制作方法及半导体器件 |
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