JPH06326201A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH06326201A JPH06326201A JP13285693A JP13285693A JPH06326201A JP H06326201 A JPH06326201 A JP H06326201A JP 13285693 A JP13285693 A JP 13285693A JP 13285693 A JP13285693 A JP 13285693A JP H06326201 A JPH06326201 A JP H06326201A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- aluminum
- wiring layer
- semiconductor device
- aluminum wiring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム配線及び素子保護膜の膨張、収
縮の過程で、素子保護膜によりアルミニウム配線にクラ
ックや亀裂が生じる危険性が無く、損傷の無い信頼性の
高い半導体装置を提供する。 【構成】 目的にあった拡散層や酸化膜等を形成した半
導体基板１０上に、アルミニウム配線層１が形成されて
おり、該アルミニウム配線層１上に形成され該アルミニ
ウム配線層１を保護するための保護膜が、ポリイミド膜
２と、該ポリイミド膜２上に形成されたシリコン窒化膜
３とを有する。
縮の過程で、素子保護膜によりアルミニウム配線にクラ
ックや亀裂が生じる危険性が無く、損傷の無い信頼性の
高い半導体装置を提供する。 【構成】 目的にあった拡散層や酸化膜等を形成した半
導体基板１０上に、アルミニウム配線層１が形成されて
おり、該アルミニウム配線層１上に形成され該アルミニ
ウム配線層１を保護するための保護膜が、ポリイミド膜
２と、該ポリイミド膜２上に形成されたシリコン窒化膜
３とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム配線を有
する半導体装置に関し、特に該アルミニウム配線上に該
配線を保護する保護膜が形成された半導体装置に関す
る。
する半導体装置に関し、特に該アルミニウム配線上に該
配線を保護する保護膜が形成された半導体装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック封止を用いる半導体装置に
おいて素子保護膜は、素子への水分滲入や機械的な力に
よる素子の損傷を防止する重要な役割を果たす。従来の
半導体装置における素子保護膜は、図２（ａ）に示すよ
うに、半導体基板１０上に形成されたアルミニウム配線
１上にプラズマＣＶＤによるシリコン窒化膜３を形成し
たものか、或いは図２（ｂ）に示すように、常圧ＣＶＤ
またはプラズマＣＶＤによるシリコン酸化膜４を第一の
保護膜としてアルミニウム配線１上に形成し、該第一の
保護膜上に第二の保護膜としてシリコン窒化膜３を形成
したものであった。
おいて素子保護膜は、素子への水分滲入や機械的な力に
よる素子の損傷を防止する重要な役割を果たす。従来の
半導体装置における素子保護膜は、図２（ａ）に示すよ
うに、半導体基板１０上に形成されたアルミニウム配線
１上にプラズマＣＶＤによるシリコン窒化膜３を形成し
たものか、或いは図２（ｂ）に示すように、常圧ＣＶＤ
またはプラズマＣＶＤによるシリコン酸化膜４を第一の
保護膜としてアルミニウム配線１上に形成し、該第一の
保護膜上に第二の保護膜としてシリコン窒化膜３を形成
したものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来の素
子保護膜においては、アルミニウムの線膨張率が２．４
×１０-4Ｋ-1であるのに対し、プラズマＣＶＤで成膜し
たシリコン窒化膜の線膨張率は３×１０-6Ｋ-1、シリコ
ン酸化膜のそれは４×１０-6Ｋ-1と大きく異なるため、
成膜後の室温への冷却時或いはその後の熱処理時のアル
ミニウム配線及び素子保護膜の膨張、収縮の過程で、ア
ルミニウム配線１にクラックや亀裂が生じ、断線に至る
という問題があった。
子保護膜においては、アルミニウムの線膨張率が２．４
×１０-4Ｋ-1であるのに対し、プラズマＣＶＤで成膜し
たシリコン窒化膜の線膨張率は３×１０-6Ｋ-1、シリコ
ン酸化膜のそれは４×１０-6Ｋ-1と大きく異なるため、
成膜後の室温への冷却時或いはその後の熱処理時のアル
ミニウム配線及び素子保護膜の膨張、収縮の過程で、ア
ルミニウム配線１にクラックや亀裂が生じ、断線に至る
という問題があった。
【０００４】そこで本発明は、アルミニウムと同程度の
線膨張率を持つ素子保護膜を用いることにより、アルミ
ニウム配線の損傷を無くし、信頼性の高い半導体装置を
提供することを目的とする。
線膨張率を持つ素子保護膜を用いることにより、アルミ
ニウム配線の損傷を無くし、信頼性の高い半導体装置を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、アルミニウム配線層上に形成され該アルミニウム配
線層を保護するための保護膜が、上記アルミニウム配線
層上に形成されたポリイミド膜と、上記ポリイミド膜上
に形成されたシリコン窒化膜とを有する。
は、アルミニウム配線層上に形成され該アルミニウム配
線層を保護するための保護膜が、上記アルミニウム配線
層上に形成されたポリイミド膜と、上記ポリイミド膜上
に形成されたシリコン窒化膜とを有する。
【０００６】
【作用】本発明においては、素子保護膜として、アルミ
ニウムと同程度の線膨張率を持つポリイミド膜をまずア
ルミニウム配線層上に形成することにより、冷却または
熱処理時における該配線層及び素子保護膜の膨張、収縮
の際に、アルミニウム配線層とポリイミド膜との間にス
トレスが生じないので、アルミニウム配線層のクラック
や亀裂の発生を防止することができる。更に、上記ポリ
イミド膜上にシリコン窒化膜を形成することにより、素
子への水分の滲入やリーク電流を確実に防止することが
できる。また、前記膨張、収縮時にシリコン窒化膜から
アルミニウム配線層に及ぼす悪影響は、両膜の間に介在
するポリイミド膜が緩衝材となり吸収するので、下層の
アルミニウム配線層には及ばない。
ニウムと同程度の線膨張率を持つポリイミド膜をまずア
ルミニウム配線層上に形成することにより、冷却または
熱処理時における該配線層及び素子保護膜の膨張、収縮
の際に、アルミニウム配線層とポリイミド膜との間にス
トレスが生じないので、アルミニウム配線層のクラック
や亀裂の発生を防止することができる。更に、上記ポリ
イミド膜上にシリコン窒化膜を形成することにより、素
子への水分の滲入やリーク電流を確実に防止することが
できる。また、前記膨張、収縮時にシリコン窒化膜から
アルミニウム配線層に及ぼす悪影響は、両膜の間に介在
するポリイミド膜が緩衝材となり吸収するので、下層の
アルミニウム配線層には及ばない。
【０００７】
【実施例】以下、図１を用いて、本発明の一実施例を説
明する。図１は、本実施例に係る半導体装置の概略断面
図である。
明する。図１は、本実施例に係る半導体装置の概略断面
図である。
【０００８】本実施例の半導体装置は、通常の半導体製
造工程により目的にあった拡散層や酸化膜等を形成した
半導体基板１０上に、線膨張率が２．４×１０-4Ｋ-1で
あるアルミニウム（Ａｌ）からなる配線層１が形成され
ており、この配線層１上に、後に形成するポリイミド膜
２の接着性を向上するためにＡｌ等の金属キレート化合
物を塗布して１００〜４００℃で焼成し膜厚５０〜２０
０Åの膜を成膜し、然る後有機溶剤に溶解しているポリ
イミド化合物を上記金属キレート化合物膜上に塗布し１
００〜４００℃で焼成することにより第一の保護膜層と
なる、線膨張率が１．５〜３．５×１０-5Ｋ-1で膜厚
０．５〜１．５μｍのポリイミド膜２が形成されてい
る。そして、このポリイミド膜２上に、第二の保護膜と
して、公知のプラズマＣＶＤ法により形成された膜厚
０．３〜１．５μｍ、線膨張率３×１０-6Ｋ-1のシリコ
ン窒化膜３が形成されている。
造工程により目的にあった拡散層や酸化膜等を形成した
半導体基板１０上に、線膨張率が２．４×１０-4Ｋ-1で
あるアルミニウム（Ａｌ）からなる配線層１が形成され
ており、この配線層１上に、後に形成するポリイミド膜
２の接着性を向上するためにＡｌ等の金属キレート化合
物を塗布して１００〜４００℃で焼成し膜厚５０〜２０
０Åの膜を成膜し、然る後有機溶剤に溶解しているポリ
イミド化合物を上記金属キレート化合物膜上に塗布し１
００〜４００℃で焼成することにより第一の保護膜層と
なる、線膨張率が１．５〜３．５×１０-5Ｋ-1で膜厚
０．５〜１．５μｍのポリイミド膜２が形成されてい
る。そして、このポリイミド膜２上に、第二の保護膜と
して、公知のプラズマＣＶＤ法により形成された膜厚
０．３〜１．５μｍ、線膨張率３×１０-6Ｋ-1のシリコ
ン窒化膜３が形成されている。
【０００９】本構成によれば、配線層１はアルミニウム
であるため、線膨張率は２．４×１０-4Ｋ-1であり、配
線層１上に直接シリコン窒化膜３が形成されている場合
に比べて、両者間の線膨張率が接近しているため、熱に
よる膨張収縮の差が少ない。そのため、本構成によれ
ば、アルミニウム配線１にクラックや亀裂が生じる危険
性が少ない。また、シリコン窒化膜３は水分の透過性が
極めて低いため、素子への水分の浸透を確実に防止する
ことができる。
であるため、線膨張率は２．４×１０-4Ｋ-1であり、配
線層１上に直接シリコン窒化膜３が形成されている場合
に比べて、両者間の線膨張率が接近しているため、熱に
よる膨張収縮の差が少ない。そのため、本構成によれ
ば、アルミニウム配線１にクラックや亀裂が生じる危険
性が少ない。また、シリコン窒化膜３は水分の透過性が
極めて低いため、素子への水分の浸透を確実に防止する
ことができる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ルミニウム配線層上にアルミニウムと同程度の線膨張率
を有するポリイミド膜が形成されていると共にこのポリ
イミド膜上にシリコン窒化膜が形成されているので、成
膜後の室温への冷却時或いは熱処理時のアルミニウム配
線及び素子保護膜の膨張、収縮の過程で、素子保護膜に
よりアルミニウム配線にクラックや亀裂が生じる危険性
はなく、かつ、素子への水分の滲入やリーク電流を確実
に防止することができるから、損傷の無い信頼性の高い
半導体装置を実現することができる。
ルミニウム配線層上にアルミニウムと同程度の線膨張率
を有するポリイミド膜が形成されていると共にこのポリ
イミド膜上にシリコン窒化膜が形成されているので、成
膜後の室温への冷却時或いは熱処理時のアルミニウム配
線及び素子保護膜の膨張、収縮の過程で、素子保護膜に
よりアルミニウム配線にクラックや亀裂が生じる危険性
はなく、かつ、素子への水分の滲入やリーク電流を確実
に防止することができるから、損傷の無い信頼性の高い
半導体装置を実現することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る半導体装置の概略断面
図である。
図である。
【図２】従来の半導体装置の概略断面図である。
【符号の説明】 １ アルミニウム配線層 ２ ポリイミド保護膜 ３ シリコン窒化膜膜 １０ 半導体基板
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミニウム配線層を有する半導体装置
において、 該アルミニウム配線層上に形成され該アルミニウム配線
層を保護するための保護膜が、 該アルミニウム配線層上に形成されたポリイミド膜と、 上記ポリイミド膜上に形成されたシリコン窒化膜と、 を有することを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13285693A JPH06326201A (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13285693A JPH06326201A (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06326201A true JPH06326201A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=15091130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13285693A Withdrawn JPH06326201A (ja) | 1993-05-11 | 1993-05-11 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06326201A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008177527A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 窒化物半導体装置 |
| US8569843B2 (en) | 2008-10-21 | 2013-10-29 | Panasonic Corporation | Semiconductor device |
| US8748995B2 (en) | 2010-07-12 | 2014-06-10 | Panasonic Corporation | Nitride semiconductor device with metal layer formed on active region and coupled with electrode interconnect |
| US9082778B2 (en) | 2012-08-02 | 2015-07-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and manufacturing method of same |
-
1993
- 1993-05-11 JP JP13285693A patent/JPH06326201A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008177527A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 窒化物半導体装置 |
| US8569843B2 (en) | 2008-10-21 | 2013-10-29 | Panasonic Corporation | Semiconductor device |
| US8748995B2 (en) | 2010-07-12 | 2014-06-10 | Panasonic Corporation | Nitride semiconductor device with metal layer formed on active region and coupled with electrode interconnect |
| US9082778B2 (en) | 2012-08-02 | 2015-07-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and manufacturing method of same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000801 |