JP2013251306A - Semiconductor device and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、例えば、光半導体装置に好適に利用できるものである。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and can be suitably used for an optical semiconductor device, for example.
光半導体で代表的なフォトダイオード、フォトトランジスタ、赤外線センサー等では、光検知を行う受光部と内部信号処理回路等が同一シリコン基板上に形成されるのが一般的となっている。 In photodiodes, phototransistors, infrared sensors, and the like, which are typical optical semiconductors, a light receiving portion that performs light detection and an internal signal processing circuit are generally formed on the same silicon substrate.
フォトダイオードでは、受光部の上方には上層メタル配線は配置されず、光の入射が容易となっている。一方、内部信号処理回路の上方には、内部信号処理回路への光の入射による光電効果を抑制する為に上層メタル配線が全面に配置されている。配線シールド効果を期待して、上層メタル配線はGND電位等に接続されている。 In the photodiode, the upper layer metal wiring is not disposed above the light receiving portion, and light is easily incident. On the other hand, above the internal signal processing circuit, an upper metal wiring is arranged on the entire surface in order to suppress the photoelectric effect caused by the incidence of light on the internal signal processing circuit. In anticipation of the wiring shield effect, the upper metal wiring is connected to the GND potential or the like.
近年、半導体装置の微細プロセス化や多層配線化が進んでいる。多層配線の半導体装置では、低層のメタル配線で信号処理回路の論理を構成し、上層のメタル配線を電源配線やGND配線として使うことが一般的である。これは、上層のメタル配線は低層のメタル配線より配線膜厚が厚い為、容易にインピーダンスを低減させることが期待できるからである。 In recent years, microfabrication and multilayer wiring of semiconductor devices have been advanced. In a multi-layered semiconductor device, the logic of a signal processing circuit is generally constituted by a low-layer metal wiring, and the upper-layer metal wiring is generally used as a power supply wiring or a GND wiring. This is because the upper metal wiring is thicker than the lower metal wiring, so that the impedance can be easily reduced.
遮光のために最上層メタル配線を全面に配置することが望ましいが、微細プロセスにおけるメタル配線密度等の制限により、最上層メタル配線は櫛型配線やメッシュ配線構造が一般的となっている。 Although it is desirable to dispose the uppermost layer metal wiring on the entire surface for light shielding, the uppermost layer metal wiring is generally a comb-shaped wiring or a mesh wiring structure due to the limitation of the metal wiring density in a fine process.
特許文献1には、トランジスタ素子等が設けられた被遮光領域を遮光する複数の第1配線層、第2配線層を有する半導体装置が開示されている。複数の第1配線層は、配線密度等を考慮して所定の間隔で配置されている。第2配線層は、層間絶縁膜を介して第1配線層の上層に形成されている。第2配線層は、隣り合う第1配線層の間に位置し、その一部が第1配線層に重なるパターンを有する。
第1配線層と第2配線層とが重なる位置において、第1配線層は層間絶縁膜に形成されたビアを介して第2配線層と接続されている。被遮光領域は、第1配線層及び第2配線層の少なくともいずれか一方により覆われている。また、横方向からの光の入射を防ぐ為、第1配線層と第2配線層を接続するビアを遮光壁として用いている。また、特許文献2、3にも特許文献1に記載の半導体装置と類似の構造が記載されている。
At the position where the first wiring layer and the second wiring layer overlap, the first wiring layer is connected to the second wiring layer through a via formed in the interlayer insulating film. The light shielding region is covered with at least one of the first wiring layer and the second wiring layer. In order to prevent the incidence of light from the lateral direction, a via connecting the first wiring layer and the second wiring layer is used as a light shielding wall.
特許文献1に記載の半導体装置では、信号処理回路の誤動作が発生する可能性があるという問題がある。その理由について説明する。多層配線プロセスでは、レイアウト設計時にメタル配線密度の最適化やパターンの均一化、デバイス製造時に配線のCMP(Chemical Mechanical Polishing)による平坦化等が必要となっており、多くの制限がある。
The semiconductor device described in
特許文献1では、ビアで接続された上層の2層の配線層で光の遮光を行う。このため、この2層の配線層が全て同電位のメタル配線となる。これにより、電源電位又はGND電位のメタル配線が信号処理回路の上部に極端に偏る可能性がある。電源電圧の電圧降下やGND電位の浮きが発生すると、信号処理回路の特性に影響を及ぼす可能性がある。
In
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
一実施の形態によれば、半導体装置は、被遮光領域を有する半導体層の上方に設けられた、第1、第2、第3配線層を有する。第1配線層は、第1スリットを有する。第2配線層は、第2スリットを有し、第1配線層の下方に、第1スリットを覆うように設けられている。第3配線層は、第3スリットを有し、第2配線層の下方に、第2スリットを覆うように設けられている。第1配線層と第3配線層とは、第1ビアにより接続されており、第1配線層及び第3配線層の電位と、第2配線層の電位は異なる。 According to one embodiment, a semiconductor device has first, second, and third wiring layers provided above a semiconductor layer having a light-shielded region. The first wiring layer has a first slit. The second wiring layer has a second slit, and is provided below the first wiring layer so as to cover the first slit. The third wiring layer has a third slit, and is provided below the second wiring layer so as to cover the second slit. The first wiring layer and the third wiring layer are connected by the first via, and the potentials of the first wiring layer and the third wiring layer are different from the potential of the second wiring layer.
前記一実施の形態によれば、積層して配置された複数の配線層を用いて遮光する場合でも、信号処理回路の特性に影響を及ぼすことがない半導体装置を提供することが可能となる。 According to the embodiment, it is possible to provide a semiconductor device that does not affect the characteristics of the signal processing circuit even when light shielding is performed using a plurality of wiring layers arranged in a stacked manner.
以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、以下では、複数の実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description will be omitted. In addition, the following description will be divided into a plurality of embodiments, but unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other, and one is a modification, details, and supplements of a part or all of the other. There is a relationship such as explanation.
実施の形態は、半導体装置(LSI:Large Scale Integration)の配線構造に関し、特に、フォトダイオード、フォトトランジスタ、赤外線センサー等の光半導体装置の配線構造に関する。実施の形態は、光半導体装置の光センサー等の受光部に入射される光が内部信号処理回路へ達しないように遮光する技術に関する。 Embodiments relate to a wiring structure of a semiconductor device (LSI: Large Scale Integration), and more particularly to a wiring structure of an optical semiconductor device such as a photodiode, a phototransistor, an infrared sensor, or the like. The embodiment relates to a technique for shielding light incident on a light receiving unit such as an optical sensor of an optical semiconductor device so as not to reach an internal signal processing circuit.
実施の形態に係る半導体装置は、被遮光領域を有する半導体層の上方に設けられた、第1、第2、第3配線層を有する。第1配線層は、第1スリットを有する。第2配線層は、第2スリットを有し、第1配線層の下方に、第1スリットを覆うように設けられている。第3配線層は、第3スリットを有し、第2配線層の下方に、第2スリットを覆うように設けられている。第1配線層と第3配線層とは、第1ビアにより接続されており、第1配線層及び第3配線層の電位と、第2配線層の電位は異なる。 The semiconductor device according to the embodiment includes first, second, and third wiring layers provided above a semiconductor layer having a light-shielded region. The first wiring layer has a first slit. The second wiring layer has a second slit, and is provided below the first wiring layer so as to cover the first slit. The third wiring layer has a third slit, and is provided below the second wiring layer so as to cover the second slit. The first wiring layer and the third wiring layer are connected by the first via, and the potentials of the first wiring layer and the third wiring layer are different from the potential of the second wiring layer.
配線密度等の制約により、配線層にスリットが設けられている場合でも、他の配線層によりスリットを覆うことができるため、被遮光領域を確実に遮光することが可能となる。また、第1配線層と第3配線層とをビアにより接続することにより、斜め方向から入射する光を遮光することができる。さらに、異なる電位の配線層を交互に配置することで、信号処理回路の特性与える影響を抑制することが可能となる。 Even when a slit is provided in the wiring layer due to restrictions on the wiring density or the like, the slit can be covered with another wiring layer, so that the light-shielded region can be reliably shielded from light. Further, by connecting the first wiring layer and the third wiring layer with vias, it is possible to block light incident from an oblique direction. Furthermore, by alternately arranging wiring layers having different potentials, it is possible to suppress the influence on the characteristics of the signal processing circuit.
実施の形態1.
実施の形態1に係る半導体装置100について、図1を参照して説明する。図1は、実施の形態1に係る半導体装置100の構成を示す断面図である。半導体装置100は、基板10、第1配線層1〜第8配線層8、第1層間絶縁層11〜第7層間絶縁層17、カバー絶縁層18、第1ビア21〜第7ビア27、トランジスタ形成領域30、不純物領域31、ゲート電極32、P型ウェル領域33、N型ウェル領域34を有している。
A
P型のシリコン基板である基板10には、被遮光領域であるトランジスタ形成領域30が形成されている。トランジスタ形成領域30内には、3つの不純物領域31が形成されている。基板10上の不純物領域31間に対応する位置には、ゲート電極32がそれぞれ設けられている。また、基板10には、トランジスタ形成領域30と離れた領域にP型ウェル領域33、N型ウェル領域34が互いに独立して形成されている。
A
実施の形態1では、配線層が8層設けられている例を示している。基板10上には、第1配線層1〜第8配線層8と、第1層間絶縁層11〜第7層間絶縁層17が交互に積層されている。基板10のP型ウェル領域33、N型ウェル領域34、不純物領域31が形成された領域上に、第1配線層1が形成されている。第1配線層1上には、第1層間絶縁層11が形成されている。第1層間絶縁層11上には第2配線層2が形成されている。第1配線層1と第2配線層2とは第1層間絶縁層11に設けられた第1ビア21により接続されている。
The first embodiment shows an example in which eight wiring layers are provided. On the
第2配線層2上には第2層間絶縁層12が形成されている。第2層間絶縁層12上には第3配線層3が形成されている。第2配線層2と第3配線層3とは、第2層間絶縁層12に設けられた第2ビア22により接続されている。第3配線層3上には第3層間絶縁層13が形成されている。第3層間絶縁層13上には第4配線層4が形成されている。第3配線層3と第4配線層4とは、第3層間絶縁層13に設けられた第3ビア23により接続されている。第4配線層4上には第4層間絶縁層14が形成されている。第4層間絶縁層14上には第5配線層5が形成されている。第4配線層4と第5配線層5とは、第4層間絶縁層14に設けられた第4ビア24により接続されている。
A second
実施の形態1に係る半導体装置100では、少なくとも被遮光領域であるトランジスタ形成領域30が遮光されるように、第8配線層8、第7配線層7、第6配線層6、第5配線層5が配置されている。配線密度等の設計上の制約により、第8配線層8にはスリットが形成されている。第8配線層8の下層には、第7層間絶縁層17を介して第7配線層7が設けられている。
In the
第7配線層7は、遮光層7a、接続層7bを含む。遮光層7aと接続層7bとは、同一の工程で形成され、横方向に交互に配置されている。遮光層7aと接続層7bとの間にはスリットが形成されている。通常、第8配線層8のスリットから光の入射があった場合、第7層間絶縁層17は光の透過率が高いため、光は第7配線層7まで到達する。実施の形態1では、遮光層7aは、第8配線層8のスリットを覆うように配置されている。
The
第8配線層8のスリットの寸法及び第8配線層8の膜厚により、下位の配線層に届く光の入射角が決まる。第8配線層8のスリットの下に配置される遮光層7aは、第8配線層8のスリットから入射する光の入射角に応じて、当該光を遮断できる大きさで形成される。
The incident angle of light reaching the lower wiring layer is determined by the size of the slit of the
接続層7bは、第8配線層8の下に配置されている。接続層7bと第8配線層8とは、第7層間絶縁層17に設けられた第7ビア27により電気的に接続されている。遮光層7aは、第8配線層8とは接続されていない。
The
第7配線層7の下層には、第6層間絶縁層16を介して第6配線層6が設けられている。第6配線層6は、遮光層6a、接続層6bを含む。遮光層6aと接続層6bとは、同一の工程で形成され、横方向に交互に配置されている。遮光層6aと接続層6bとの間にはスリットが形成されている。
A
第8配線層8のスリットから光の入射があった場合、第7層間絶縁層17、第7配線層7のスリット、第6層間絶縁層16を介して、光が第6配線層6まで到達する場合がある。実施の形態1では、この光を遮光するために、遮光層6aは、第7配線層7のスリットを覆うように配置されている。遮光層6aは、第7配線層7のスリットから入射する光の入射角に応じて、当該光を遮断できる大きさで形成される。
When light enters from the slit of the
接続層6bは遮光層7aの下に配置されている。接続層6bと遮光層7aとは、第6層間絶縁層16に設けられた第6ビア26により電気的に接続されている。遮光層6aは、接続層7bと接続されている。従って、遮光層6aは、第7ビア27、接続層7b、第6ビア26を介して第8配線層8と接続されている。
The
第6配線層6の下層には、第5層間絶縁層15を介して第5配線層5が設けられている。第5配線層5は、遮光層5a、接続層5bを含む。遮光層5aと接続層5bとは、同一の工程で形成され、横方向に交互に配置されている。遮光層5aと接続層5bとの間にはスリットが形成されている。
A
第8配線層8のスリットから光の入射があった場合、光が第6配線層6まで到達する場合がある。実施の形態1では、この光を遮光するために、遮光層5aは第6配線層6のスリットを覆うように配置されている。遮光層5aは、第6配線層6のスリットから入射する光の入射角に応じて、当該光を遮断できる大きさで形成される。
When light enters from the slit of the
接続層5bは遮光層6aの下に配置されている。接続層5bと遮光層6aとは、第5層間絶縁層15に設けられた第5ビア25により電気的に接続されている。遮光層5aは、接続層6bと接続されている。従って、遮光層5aは、第6ビア26、接続層6b、第5ビア25を介して遮光層7aと接続されている。
The
ここで、図2〜4を参照して、実施の形態1に係る半導体装置100の上面から見た構造について説明する。図2は、図1の半導体装置100の第8配線層8、第7層間絶縁層17、第7ビア27、第7配線層7の部分(IA)を上面からみた図である。図2のIA−IA切断線における断面図が図1に示されている。図2に示すように、第8配線層8間のスリットは、遮光層7aにより塞がれている。接続層7b上には、長手方向に沿って複数の第7ビア27が設けられている。第8配線層8と接続層7bとは第7ビア27により接続されている。
Here, with reference to FIGS. 2 to 4, the structure viewed from the top surface of the
図3は、図1の半導体装置の第7配線層7、第6層間絶縁層16、第6ビア26、第6配線層6の部分(IB)を上面からみた図である。図3のIB−IB切断線における断面図が図1に示されている。図3に示すように、遮光層7aと接続層7bとの間のスリットは、遮光層6aにより塞がれている。接続層6b上には、長手方向に沿って複数の第6ビア26が設けられている。遮光層7aと接続層6bとは第6ビア26により接続されている。また、遮光層6a上にも、その長手方向に沿って配置された複数の第6ビア26が設けられている。接続層7bと遮光層6aとは、第6ビア26により接続されている。
FIG. 3 is a top view of the
図4は、図1の半導体装置の第6配線層6、第5層間絶縁層15、第5ビア25、第5配線層5の部分(IC)を上面からみた図である。図4のIC−IC切断線における断面図が図1に示されている。図4に示すように、遮光層6aと接続層6bとの間のスリットは、遮光層5aにより塞がれている。接続層5b上には、長手方向に沿って複数の第5ビア25が設けられている。遮光層6aと接続層5bとは第5ビア25により接続されている。また、遮光層5a上にも、その長手方向に沿って配置された複数の第5ビア25が設けられている。接続層6bと遮光層5aとは、第5ビア25により接続されている。
FIG. 4 is a top view of a portion (IC) of the
実施の形態1によれば、上層の配線層に形成されたスリットからの光は、その下層に配置されている遮光層により遮られる。また、第7ビア27、第6ビア26、第5ビア25は、斜め方向から入射する光を遮ることができる。これにより、トランジスタ形成領域30に形成される素子の光による特性の変動を抑制することができる。
According to the first embodiment, the light from the slit formed in the upper wiring layer is blocked by the light shielding layer disposed in the lower layer. Further, the seventh via 27, the sixth via 26, and the fifth via 25 can block light incident from an oblique direction. Thereby, fluctuations in characteristics due to light of elements formed in the
上層の配線層は、低層の配線層よりも配線膜厚が厚いため、GND電位(接地電位)、VDD電位(電源電位)を供給することにより、インピーダンスを低減させ、配線シールド効果を得ることができる。例えば、最上層の第8配線層8にGND電位を供給することができる。第8配線層8は、第7ビア27を介して、接続層7bに接続される。また、接続層7bは、第6ビア26を介して、遮光層6aに接続される。このため、遮光層6aはGND電位となる。
Since the upper wiring layer is thicker than the lower wiring layer, by supplying a GND potential (ground potential) and a VDD potential (power supply potential), impedance can be reduced and a wiring shielding effect can be obtained. it can. For example, the GND potential can be supplied to the uppermost
遮光層7aには、VDD電位を供給することができる。遮光層7aは、第6ビア26を介して接続層6bに接続される。接続層6bは、第5ビア25を介して遮光層5aに接続されるこのため、遮光層5aは、VDD電位となる。このように、実施の形態1に係る第1配線層1では、VDD電位が供給される配線層と、GND電位が供給される配線層とが交互に配置される。
A VDD potential can be supplied to the
通常、信号処理回路等は高速動作した場合、動作電流が上がり更に配線インピーダンスの偏りがあると電圧降下が顕著に起こり回路特性へ影響を与える。しかしながら、実施の形態1によれば、電源電位又はGND電位の配線が信号処理回路の上部に極端に偏ることがなくなり、インピーダンスの偏りによる誤動作の発生を防止する事ができる。 Normally, when a signal processing circuit or the like operates at a high speed, if the operating current rises and the wiring impedance is biased, a voltage drop is noticeable and the circuit characteristics are affected. However, according to the first embodiment, the wiring of the power supply potential or the GND potential is not extremely biased to the upper part of the signal processing circuit, and it is possible to prevent a malfunction due to the impedance bias.
さらに、第7ビア27、接続層7b、第6ビア26により接続された第8配線層8と第6配線層6と、第7配線層7との間には寄生容量が形成される。また、第6ビア26、接続層6b、第5ビア25により接続された遮光層7aと遮光層5aと、第6配線層6との間には寄生容量が形成される。これにより、VDD、GNDの電圧降下を抑制することができる。
Further, parasitic capacitance is formed between the
また、遮光層5aと接続層5bには異なる電位(VDD、GND)が供給されている。遮光層5aと接続層5bとは、横方向に交互に並んで配置されている。このため、遮光層5aと接続層5bを用いることにより、第5配線層5の下層の配線層によって構成される回路に、VDD電位、GND電位を容易に供給することが可能となる。例えば、図1に示すように、遮光層5aを用いて、VDD電位をその下層の配線層、ビアを介してN型ウェル領域34に供給することができる。また、接続層5bを用いて、GND電位をその下層の配線層、ビアを介してP型ウェル領域33に供給することができる。
Further, different potentials (VDD, GND) are supplied to the
なお、実施の形態1では、光を遮断する配線層を、第8配線層8、第7配線層7、第6配線層6、第5配線層5の4層構成としているが、この例に限定されるものではない。
In the first embodiment, the wiring layer that blocks light has a four-layer structure of the
実施の形態2.
実施の形態2に係る半導体装置100Aについて、図5〜7を参照して説明する。図5は、実施の形態2に係る半導体装置100Aの構成を示す断面図である。図6は、図5の半導体装置100Aの第4配線層4と第3ビア23の部分(VA)を上面からみた図であり、図7は、第3配線層3、第2ビア22の部分(VB)を上面からみた図である。実施の形態2では、4層の配線層が形成されている例を示している。なお、図5〜7において、前述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。
A
図6に示すように、最上層の第4配線層4は、半導体装置100Aの略全面に配置されている。配線密度の関係上、第4配線層4は所々くり貫かれている。すなわち、第4配線層4には複数の開口部が形成されている。図6に示す例では、横方向に4つ、縦方向に4つの開口部なマトリクス状に並ぶように形成されている。第4配線層4は、半導体装置100Aの全体にわたって同電位となる。第3ビア23は、第4配線層4に設けられた開口部の長手方向に沿って配置されている。
As shown in FIG. 6, the uppermost
図7に示すように、第3配線層3も、半導体装置100Aの略全面に配置されている。第3配線層3も所々くり貫かれており、複数の開口部が形成されている。第4配線層4の開口部が形成された部分は、第3配線層3が形成されており、第4配線層4の開口部からの光を遮光する。第3配線層3の開口部内には、第3配線層3と同一の工程で形成された接続層3bが形成されている。接続層3bは、当該接続層3b上に形成された第2ビア22を介して第4配線層4に接続される。このような例においても実施の形態1と同様に、信号処理回路の誤動作を抑制することができるとともに、GND電位、VDD電位の安定化を図ることが可能となる。
As shown in FIG. 7, the
実施の形態3.
実施の形態3に係る半導体装置について、図8〜10を参照して説明する。図8は、実施の形態3に係る半導体装置の構成を示す断面図である。図9は、図8の半導体装置の第4配線層4と第3ビア23の部分(XA)を上面からみた図であり、図10は、第3配線層3、第2ビア22の部分(XB)を上面からみた図である。実施の形態3では、4層の配線層が形成されている例を示している。
A semiconductor device according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the semiconductor device according to the third embodiment. 9 is a top view of the
実施の形態3において、実施の形態2と異なる点は、最上層の第4配線層4の開口部内に接続層4bが設けられている点である。他の構成は、実施の形態3と同一である。接続層4bは、当該接続層4bの下に設けられた第3ビア23を介して、第3配線層3に接続されている。図9、10を参照すると、第4配線層4と第3配線層3は、その開口部の形成位置が、反転した構造となっている。すなわち、第4配線層4の開口部が形成された位置は、第3配線層3により遮断されている。
The third embodiment is different from the second embodiment in that a
このように、第4配線層4を分割して接続層4bを設けることにより、例えば第4配線層4にVDD電位を供給し、第3配線層3にGND配線を供給した際に、実施の形態2よりもVDD−GND間の寄生容量値を大きくすることができる。
Thus, by dividing the
以上説明したように、実施の形態に係る半導体装置によれば、GND電位の配線層と電源電位の配線を交互に配置する事により、内部信号処理回路へ接続される電源配線、GND配線の配線インピーダンスの差を揃えることができ、信号処理回路を安定して動作させることができ、誤動作を防止することができる。 As described above, according to the semiconductor device according to the embodiment, by alternately arranging the GND potential wiring layer and the power supply potential wiring, the power supply wiring connected to the internal signal processing circuit and the wiring of the GND wiring are arranged. The impedance difference can be made uniform, the signal processing circuit can be operated stably, and malfunction can be prevented.
また、GND電位の配線層と電源電位の配線を交互に配置する事で、電源GND間に絶縁膜を介してVDD電位の配線層とGND電位の配線層間の寄生容量を大きくすることができる。これにより、電圧降下を抑制することができ、GND電位とVDD電位の変動を小さくすることが出来る。 Further, by alternately arranging the GND potential wiring layer and the power supply potential wiring, the parasitic capacitance between the VDD potential wiring layer and the GND potential wiring layer can be increased between the power supply GND via an insulating film. As a result, voltage drop can be suppressed, and fluctuations in the GND potential and the VDD potential can be reduced.
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
1 第1配線層
2 第2配線層
3 第3配線層
3b 接続層
4 第4配線層
4b 接続層
5 第5配線層
5a 遮光層
5b 接続層
6 第6配線層
6a 遮光層
6b 接続層
7 第7配線層
7a 遮光層
7b 接続層
8 第8配線層
10 基板
11 第1層間絶縁層
12 第2層間絶縁層
13 第3層間絶縁層
14 第4層間絶縁層
15 第5層間絶縁層
16 第6層間絶縁層
17 第7層間絶縁層
18 カバー絶縁層
21 第1ビア
22 第2ビア
23 第3ビア
24 第4ビア
25 第5ビア
26 第6ビア
27 第7ビア
30 トランジスタ形成領域
31 不純物領域
32 ゲート電極
33 P型ウェル領域
34 N型ウェル領域
100 半導体装置
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記半導体層の上方に設けられた、第1スリットを有する第1配線層と、
前記第1配線層の下方に、前記第1スリットを覆うように設けられた、第2スリットを有する第2配線層と、
前記第2配線層の下方に、前記第2スリットを覆うように設けられた、第3スリットを有する第3配線層と、
前記第1配線層と前記第3配線層とを接続する第1ビアと、を備え、
前記第1配線層と前記第3配線層の電位と前記第2配線層の電位は異なる半導体装置。 A semiconductor layer having a light-shielded region;
A first wiring layer having a first slit provided above the semiconductor layer;
A second wiring layer having a second slit provided below the first wiring layer so as to cover the first slit;
A third wiring layer having a third slit provided below the second wiring layer so as to cover the second slit;
A first via that connects the first wiring layer and the third wiring layer;
A semiconductor device in which a potential of the first wiring layer and the third wiring layer is different from a potential of the second wiring layer.
前記第1配線層と前記第3配線層とは、前記第1ビア及び前記第1接続層を介して接続される請求項1に記載の半導体装置。 A first connection layer provided in the second slit and formed in the same step as the second wiring layer;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first wiring layer and the third wiring layer are connected through the first via and the first connection layer.
前記第3配線層は、前記第2スリットから入射する光を遮断する大きさで形成される請求項1に記載の半導体装置。 The second wiring layer is formed with a size that blocks light incident from the first slit,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the third wiring layer is formed with a size that blocks light incident from the second slit.
前記第2配線層は、前記第1配線層と前記第3配線層とは異なる電源電位又は接地電位に接続される請求項1に記載の半導体装置。 The first wiring layer and the third wiring layer are connected to a power supply potential or a ground potential,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second wiring layer is connected to a power supply potential or a ground potential different from that of the first wiring layer and the third wiring layer.
前記第2配線層と前記第4配線層とを接続する第2ビアと、
をさらに備える、請求項1に記載の半導体装置。 A fourth wiring layer having a fourth slit provided below the third wiring layer so as to cover the third slit;
A second via connecting the second wiring layer and the fourth wiring layer;
The semiconductor device according to claim 1, further comprising:
前記第2配線層と前記第4配線層とは、前記第2ビア及び前記第2接続層を介して接続される請求項5に記載の半導体装置。 A second connection layer formed in the third slit and formed in the same step as the third wiring layer;
The semiconductor device according to claim 5, wherein the second wiring layer and the fourth wiring layer are connected via the second via and the second connection layer.
前記第3接続層は、前記第3配線層に接続されている請求項5に記載の半導体装置。 A third connection layer formed in the fourth slit and formed in the same step as the fourth wiring layer;
The semiconductor device according to claim 5, wherein the third connection layer is connected to the third wiring layer.
前記第1配線層の下方に、前記第1スリットを覆うように設けられた、第2スリットを有する第2配線層を形成し、
前記第2配線層の下方に、前記第2スリットを覆うように設けられた、第3スリットを有する第3配線層を形成し、
前記第1配線層と前記第3配線層とを第1ビアで接続し、
前記第1配線層と前記第3配線層を第1電位に接続し、前記第2配線層を前記第1電位と異なる第2電位に接続する、半導体装置の製造方法。 Forming a first wiring layer having a first slit above the semiconductor layer having the light-shielded region;
Forming a second wiring layer having a second slit provided below the first wiring layer so as to cover the first slit;
Forming a third wiring layer having a third slit provided below the second wiring layer so as to cover the second slit;
Connecting the first wiring layer and the third wiring layer with a first via;
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the first wiring layer and the third wiring layer are connected to a first potential, and the second wiring layer is connected to a second potential different from the first potential.
前記第1配線層と前記第3配線層とを、前記第1ビア及び前記第1接続層を介して接続する請求項8に記載の半導体装置の製造方法。 In the second slit, further forming a first connection layer in the same process as the second wiring layer,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the first wiring layer and the third wiring layer are connected through the first via and the first connection layer.
前記第3配線層は、前記第2スリットから入射する光を遮断する大きさで形成される請求項8に記載の半導体装置の製造方法。 The second wiring layer is formed with a size that blocks light incident from the first slit,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the third wiring layer is formed with a size that blocks light incident from the second slit.
前記第2配線層を、前記第1配線層と前記第3配線層とは異なる電源電位又は接地電位に接続する請求項8に記載の半導体装置の製造方法。 Connecting the first wiring layer and the third wiring layer to a power supply potential or a ground potential;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the second wiring layer is connected to a power supply potential or a ground potential different from that of the first wiring layer and the third wiring layer.
前記第2配線層と前記第4配線層とを第2ビアで接続する、
請求項8に記載の半導体装置。 Forming a fourth wiring layer having a fourth slit below the third wiring layer so as to cover the third slit;
Connecting the second wiring layer and the fourth wiring layer with a second via;
The semiconductor device according to claim 8.
前記第2配線層と前記第4配線層とを、前記第2ビア及び前記第2接続層を介して接続する請求項12に記載の半導体装置の製造方法。 In the third slit, a second connection layer is formed in the same process as the third wiring layer,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein the second wiring layer and the fourth wiring layer are connected through the second via and the second connection layer.
前記第3接続層を、前記第3配線層に接続する請求項12に記載の半導体装置の製造方法。 In the fourth slit, a third connection layer is formed in the same process as the fourth wiring layer,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein the third connection layer is connected to the third wiring layer.
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JP2012123026A JP2013251306A (en) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | Semiconductor device and manufacturing method of the same |
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JP2018125568A (en) * | 2018-05-16 | 2018-08-09 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Semiconductor device and IO cell |
WO2020004012A1 (en) * | 2018-06-25 | 2020-01-02 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Circuit board, semiconductor device, and electric device |
WO2020153129A1 (en) * | 2019-01-22 | 2020-07-30 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Circuit board, semiconductor device, and electronic device |
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- 2012-05-30 JP JP2012123026A patent/JP2013251306A/en active Pending
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