JPH01181447A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は下層配線層の上を越えるように上層配線層が形
成された半導体装置の製造方法に関し、特に詳細には、
上層配線層及び下層配線層を保護する保護膜を有する半
導体装置の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の一種として、いわゆるエアーブリッジを施
したものが知られている。これは、下層配線層の上に形
成された上層配線層が、一定の空隙をもって越えている
タイプのものである。ところが、このようなエアーブリ
ッジ構造では上層配線層は機械的な衝撃等に弱いため、
何らかの保護手段を講じることが必要になる。

そこで、プラズマＣＶＤ装置やスパッタ装置などを用い
ることにより、保護膜を半導体基板の上面に密着して形
成することが考えられる。このようにすれば、不安定な
エアーブリッジを機械的な衝撃から安定して保護するこ
とができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のようにして保護膜を形成すると、
保護膜を形成する絶縁物が上層配線層と下層配線層の間
に入り込んでしまい、その特性の劣化を招いてしまう。

そこで本発明は、上層配線層によるエアーブリッジを機
械的な衝撃等から保護しながら、しかも半導体装置の電
気的特性を劣化させないようにした半導体装置の製造方
法に提供する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る半導体装置の製造方法は、上面に下層配線
層が形成されると共に、この下層配線層を越えるように
当該下層配線層と所定の空隙をあけて上層配線層が形成
された半導体基板に、その上面を保護する保護膜を形成
する半導体装置の製造方法であって、前記半導体基板の
全面に所定の厚さで絶縁層を形成する第１の工程、前記
絶縁層をエツチングし、前記上層配線層下側の前記下層
配線層上に堆積した絶縁層を除去する第２の工程と、前
記第２の工程の後、更に前記半導体基板全面に所定の厚
さで絶縁層を形成し、前記下層配線層を越える前記上層
配線層の下側の空間を前記絶縁層と前記上層配線層と前
記下層配線層とにより囲う第３の工程と、前記第３の工
程の後、半導体基板全面に保護膜層を形成する第４の工
程と、を含むことを特徴とする。

〔作用〕

本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、絶縁層の
エツチング工程を介して２段階に絶縁層を堆積させ、下
層配線層を越える上層配線層下側の空間を絶縁層により
閉じ、その後、保護膜層を堆積させる。このようにして
、保護膜層が上層配線層下側に堆積するのを防止してい
る。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。な
お、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、
重複する説明を省略する。

第１図はいわゆるエアーブリッジ構造の２層配線層構造
を示す図であり、第２（ａ）図はそのＡ−Ａ線断面図で
ある。ここで、上層配線層５は下層配線層３を越えてエ
アーブリッジを形成している。以下、第２図の各図にお
いて、上層配線層５が、あたかも中空に浮いているよう
に示されているが、第１図からも判るように、その端部
は半導体基板上に支持されている。第２図の各図におい
ては、各工程の状態を判り易くするため、断面図の後ろ
側を描いていない。

第２（ａ）図から第２（ｅ）図は本発明に従う半導体装
置の製造方法の一実施例を説明するための工程を示す半
導体ウェーへの一部断面図である。

まず、第２（ａ）図は、半導体基板１の上に形成された
絶縁層２と回路パターンの一部として下層配線層３およ
び上層配線層５が形成された状態を示す。ここで、下層
配線層３と上層配線層５との離間間隔Ｗは５００ＯＡで
ある。

次に、半導体基板の全面に電子サイクロトロン共鳴プラ
ズマ装置（以下、ＥＣＲプラズマ装置と言う。）を用い
てＳ　ｉＯ２膜を３０００Ａの厚さに堆積させる。ここ
で、ＥＣＲプラズマ装置を使用するのは、この装置で膜
を堆積させると、堆積方向性が強く、上層配線層５の下
側にＳ　１０２膜が堆積しにくいからである。この堆積
された状態を第２（ｂ）図に示す。この状態で、上層配
線層５の下側の下層配線層３の上面に、Ｓ　ｉｏ　２膜
が僅かながら堆積する。これは、上層配線層５の側面下
側の隙間Ｈからプラズマが侵入し、ＳｉＯ２膜を形成し
てしまうからである。

そこで、次に、この半導体基板を緩衝弗酸液（ＨＦとＦ
ＮＨ４との混合液でその混合比が１：１５０であるもの
。）に浸し、３０秒間エツチングする。この緩衝弗酸液
は、上層配線層５の下の下層配線層の上面に堆積した膜
質の弱いＳ　ＸＯ２膜を除去するように作用するが゛ミ
ニ下配線層５及び３をエツチングしない。このエツチン
グ完了状態を第２（Ｃ）図に示す。

次に、ＥＣＲプラズマ装置を用いて半導体基板上にＳｉ
Ｏ□膜を２０００Ａの厚さに堆積する。

この堆積中は、上層配線層側面下側の隙間Ｈ′は小さい
ため、この隙間からプラズマは侵入しないため、上層配
線層下側の下層配線層の上面にはＳ　ｉＯ２膜は堆積し
ない。この堆積が完了した状態を第２（ｄ）図に示す。

この図からも判るように、上層配線層５の下側で下層配
線層３の上側の空間９は上下層配線層５及び３と絶縁層
６及び７の側面により囲われてしまう。

次に、プラズマＣＶＤ装置を用いて半導体基板全面にＳ
ｉＮ膜を３０００Ａの厚さに堆積させる。

この堆積の際、プラズマＣＶＤ装置を使用したのは、こ
の装置はあまり堆積方向性が強くないため、上層配線層
５の側面部及びこの上層配線層５上に堆積した絶縁層６
ａ及び７ａの側面にも保護膜が付着形成するからである
。

本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、種々
の変形が可能である。

具体的には、絶縁層形成の際、ＥＣＲプラズマ装置の代
わりにスパッタ装置を用いても良いし、また、保護膜形
成の際、プラズマＣＶＤ装置の代わり、通常のＣＶＤ装
置を用いてもよい。

更に、絶縁層及び保護膜形成の際、その膜厚を適宜変更
することも可能である。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した通り本発明に係る半導体装置の製
造装置によれば、上層配線層によるエアーブリッジはそ
の上方を覆う保護膜により保護され、かつ上層配線層と
下層配線層の間に保護膜が入り込むことなく、保護膜層
が形成できるので、上層配線層によるエアーブリッジを
機械的な衝撃等から保護しながら、しかも特性を劣化さ
せることのない効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の上層配線層及び下層配線層の構造を示
す斜視図、第２図は実施例に係る製造工程を示すウェー
ハの断面図である。 １・・・半導体基板、２・・・絶縁層、３・・・下層配
線層、５・・・上層配線層、６・・・第１の絶縁層、７
・・・第２の絶縁層、８・・・保護膜。 特許出願人　　住友電気工業株式会社 代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹間　　　　　　
　　　寺　　　嶋　　　史　　　朗各工程における半導
体装置断面 第２図 各工程における半導体装置断面 第２図 各工程における半導体装置断面 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上面に下層配線層が形成されると共に、この下層配
   線層を越えるように当該下層配線層と所定の空隙をあけ
   て上層配線層が形成された半導体基板に、その上面を保
   護する保護膜を形成する半導体装置の製造方法において
   、 前記半導体基板の全面に所定の厚さで絶縁層を形成する
   第１の工程、 前記絶縁層をエッチングし、前記上層配線層下側の前記
   下層配線層上に堆積した絶縁層を除去する第２の工程と
   、 前記第２の工程の後、更に前記半導体基板全面に所定の
   厚さで絶縁層を形成し、前記下層配線層を越える前記上
   層配線層の下側の空間を前記絶縁層と前記上層配線層と
   前記下層配線層とにより囲う第３の工程と、 前記第３の工程の後、半導体基板全面に保護膜層を形成
   する第４の工程と、 を含む半導体装置製造方法。 ２、前記第１及び第２の工程の絶縁層形成が電子サイク
   ロトロン共鳴プラズマ装置を使用して行われ、前記第２
   の工程のエッチングが緩衝弗酸液で行われ、前記第４の
   工程の保護膜形成がプラズマＣＶＤ装置を使用して行わ
   れる請求項１記載の半導体装置の製造方法。 ３、前記第１の工程で形成される絶縁層の厚さが前記上
   層配線層と下層配線層との離間間隔より小さい請求項１
   記載の半導体装置の製造方法。