JP2017212248A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、半導体装置内部で異常が生じた際に容易に分解できる構造の有機保護膜を有する半導体装置に関する。【解決手段】有機保護膜の中に、他の領域より分子量の低い領域を平面視において環状に形成する。分子量の低い保護膜は、分子量の高い保護膜に比べてガス化しやすく、プラズマエッチングなどにおいて、エッチングレートが早い。この差を用いて分子量の高い有機保護膜でパターンを形成し、これをマスクにし、半導体装置内部における局所的なエッチングを可能にする。【選択図】図３

Description

本発明は、半導体装置の一部を容易に分解し得る構造の有機保護膜を有する半導体装置に関する。

半導体装置に特性異常が生じた場合、一部を分解し、異常個所を正確に短時間で特定するための技術が要求されている。

特開２０１１−９１１３０号公報

多層配線構造の半導体装置では、半導体装置の内部で特性異常が生じた場合、異常発生個所を確認するため半導体装置の一部分を分解する。しかし、このように一部の特定の箇所を分解することが技術的に困難であった。

本発明は、上記問題点を解決し、半導体装置内部で異常が生じた際に、容易に解析が必要な一部を分解できる構造の有機保護膜を有する半導体装置に関する。

半導体装置の表面に存在する、有機保護膜の中に、他の有機保護膜領域より分子量の低い有機保護膜領域を環状に形成する。

本発明によれば、半導体装置の一部を容易に分解できる。

従来の半導体装置の断面構造である。 従来の半導体装置の平面図である。 本発明の半導体装置の断面構造である。 本発明の半導体装置の平面図である。

以下、本発明の実施の形態となる構造について説明する。

従来の半導体装置の断面図を図１に、平面図を図２に示す。また、本発明の実施例1に係る構造の断面図を図３に、平面図を図4に示す。図１に示すように、従来構造では半導体装置の表面を均一な材質の有機保護膜１が覆っている。一方、本発明の構造においては、図３に示すように、有機保護膜１の中に、局所的に、有機保護膜１と比較して分子量の低い有機保護膜９が存在する。この有機保護膜９は、図４に示すように、環状の構造をしている。このように半導体装置の有機保護膜１内部に、局所的に、環状の、有機保護膜１と比較して、低分子量の有機保護膜９を設けることで、半導体装置を局所的に容易に分解できる。ここで、本発明の構造の半導体装置を用いて、局所的に低分子量の環状の有機保護膜で囲まれた領域を分解する方法について説明する。低分子量の有機保護膜９は、他の有機保護膜と比較して、ガス化しやすく、プラズマエッチングなどを行う場合、分子量の高い有機保護膜より、分子量の低い有機保護膜のほうが、エッチングが早く進むという特徴を有する。
従って本発明の半導体装置をプラズマエッチング法を用いて、例えばCF4ガス、CHF3ガス、O2ガスなどで一定時間エッチングする場合、エッチングレートの速い低分子量の有機保護膜９がすべてエッチングされ、下地の半導体層が露出し、有機保護膜９のみが残る。残った有機保護膜をマスクにして、半導体装置の一部の局所領域をエッチングできる。また、分子量の高い有機保護の分子量は、分子量の低い有機保護膜の分子量の1000倍以上であることが望ましい。1000倍以下だと、エッチング速度があまり変わらなく、パターンを形成できなくなる。尚、分子量の高い保護膜の中に分子量の低い保護膜領域を作るには、例えばレーザーを局所領域に照射する手法がある。また、有機保護膜として使う材料としては、加工がしやすく、半導体装置の保護膜として実績がある、ポリベンゾオキサゾールが好ましい。また、有機層間絶縁膜を有する多層配線構造の半導体装置を容易に分解するには、有機層間絶縁膜の中に気泡を入れて分解を速くしたり、有機層間絶縁膜と金属膜との接点において、接触する面積を少なくして半導体層の分解を速める方法がある。

１、有機保護膜（高分子量）
２、Au
３、Ni
４、Cu
５、Ti/Cu
６、層間絶縁膜
７、SiN
８、下部回路
９、有機保護膜（低分子量）

Claims (3)

1. 半導体装置表面の有機保護膜において、分子量の高い有機保護膜の中に分子量の低い有機保護膜の領域が平面視において環状に存在することを特徴とする半導体装置。
2. 前記分子量の高い有機保護膜の分子量が、前記分子量の低い有機保護膜の分子量の1000倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記有機保護膜が、ポリベンゾオキサゾールであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか1項に記載の半導体装置。

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