JPH08306775A - Semiconductor device and its fabrication - Google Patents

Semiconductor device and its fabrication

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JPH08306775A
JPH08306775A JP7107188A JP10718895A JPH08306775A JP H08306775 A JPH08306775 A JP H08306775A JP 7107188 A JP7107188 A JP 7107188A JP 10718895 A JP10718895 A JP 10718895A JP H08306775 A JPH08306775 A JP H08306775A
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JP
Japan
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insulating film
semiconductor device
wiring
forming
interlayer insulating
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Application number
JP7107188A
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Japanese (ja)
Inventor
Masafumi Suefuji
政文 末藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a technology for enhancing the device performance by reducing the interconnection crosstalk capacity. CONSTITUTION: A multilayer interconnection is constituted of a lower layer interconnection 4 and an upper layer interconnection 8 through an interlayer insulating film 10 comprising a laminate of a first insulating film 5, a third insulating film 7 and a space region 9 (formed by removing a second insulating film 6). Since the space region 9 is present at a part of the interlayer insulating film 10 and the permittivity of the air is low (about 1.0), the interconnection crosstalk capacity is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置及びその製
造方法に関し、特に、層間絶縁膜を介して配置される配
線間に形成される配線間クロストーク容量を減少する半
導体装置に適用して有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor device for reducing inter-wiring crosstalk capacitance formed between wirings arranged via an interlayer insulating film. It relates to effective technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIで代表される最近の半導体装置
は、より多機能化、小形化が要求されるにつれて、集積
度はますます高くなる傾向にある。このように高集積化
が図られると、半導体基板上に平面的に隣接して配置さ
れる複数の配線も、より一層微細ピッチで形成しなけれ
ばならない。さらに、これだけでなく配線を基板の厚さ
方向に多段に形成するようにした、多層配線が採用され
ている。
2. Description of the Related Art Recent semiconductor devices typified by LSIs tend to have a higher degree of integration as more functions and smaller sizes are required. With such a high degree of integration, a plurality of wirings that are arranged adjacent to each other in a plane on the semiconductor substrate must be formed at a finer pitch. Furthermore, not only this but multilayer wiring in which the wiring is formed in multiple stages in the thickness direction of the substrate is adopted.

【0003】このように複数の配線を隣接して微細ピッ
チで形成する場合、あるいは多層配線を形成する場合
は、隣接している各配線間あるいは多層配線を構成して
いる下層配線と上層配線間を層間絶縁膜で絶縁する必要
がある。
When a plurality of wirings are formed adjacent to each other with a fine pitch, or when a multilayer wiring is formed, between adjacent wirings or between a lower layer wiring and an upper layer wiring constituting the multilayer wiring. Must be insulated with an interlayer insulating film.

【0004】この場合、層間絶縁膜を構成する材料は、
優れた絶縁性を得るために、あるいは上層配線を形成す
る場合の断切れを防止する等の観点から、単一層ではな
く複数の異なった材料を組み合わせて積層した構造が採
用されることが多くなっている。
In this case, the material forming the interlayer insulating film is
In order to obtain excellent insulation properties or to prevent breakage when forming upper layer wiring, a structure in which a plurality of different materials are laminated instead of a single layer is often adopted. ing.

【0005】一例として、この層間絶縁膜は第1の絶縁
膜乃至第3の絶縁膜が順次に積層された3層から構成さ
れている。例えば、第1の絶縁膜としてはプラズマCV
D法(Chemical Vapor Deposit
ion法)によって酸化膜(SiO2膜)を形成して複
数の配線からなる下層配線を覆い、第2の絶縁膜として
は第1の絶縁膜上に回転塗布法によって平坦性に優れた
SOG(Spin On Glass)膜を形成し、第
3の絶縁膜としては第2の絶縁膜上にプラズマCVD法
によって酸化膜を形成することが行われている。
As an example, the interlayer insulating film is composed of three layers in which a first insulating film to a third insulating film are sequentially laminated. For example, plasma CV is used as the first insulating film.
D method (Chemical Vapor Deposition)
ion method) to form an oxide film (SiO 2 film) to cover the lower wiring composed of a plurality of wirings, and the second insulating film is formed on the first insulating film by SOT (excellent flatness) by spin coating. A spin on glass) film is formed, and an oxide film is formed as a third insulating film on the second insulating film by a plasma CVD method.

【0006】このように、半導体基板上に複数の絶縁膜
を積層する技術は、例えば(株)工業調査会発行、「V
LSIプロセス装置ハンドブック」、1990年6月1
0日発行、P48に記載されている。
A technique for laminating a plurality of insulating films on a semiconductor substrate as described above is disclosed in, for example, "V.
"LSI Process Equipment Handbook", June 1, 1990
Issued on 0th, p. 48.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】LSIの高集積化に伴
って配線の微細ピッチの要求がより進むと、配線間に形
成される配線間クロストーク容量が増加する傾向にある
ので、デバイス性能に多大な影響を与えるという問題が
ある。
As the demand for fine wiring pitch increases with the high integration of LSIs, the crosstalk capacitance between wirings formed between wirings tends to increase. There is a problem of having a great influence.

【0008】すなわち、配線の微細ピッチがより進む
と、層間絶縁膜を介して隣接している配線間によって形
成される配線間容量に、層間絶縁膜を介して対向してい
る下層配線と上層配線間によって形成される配線間容量
を加えた配線間クロストーク容量が増加する傾向にある
ので、各配線間でクロストークが発生して、LSIの動
作に影響するようになる。
That is, when the fine pitch of the wiring is further advanced, the inter-wiring capacitance formed by the wirings adjacent to each other via the interlayer insulating film is opposed to the lower wiring and the upper wiring which are opposed to each other via the interlayer insulating film. Since the inter-wiring crosstalk capacitance including the inter-wiring capacitance formed between the wirings tends to increase, crosstalk occurs between the wirings, which affects the operation of the LSI.

【0009】本発明の目的は、配線間クロストーク容量
を減少してデバイス性能の向上を図ることが可能な技術
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing crosstalk capacitance between wirings and improving device performance.

【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
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。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下
記の通りである。
Among the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

【0012】(1)本発明の半導体装置は、半導体基板
の表面に形成された下層配線上に層間絶縁膜を介して上
層配線が形成されてなる半導体装置であって、前記層間
絶縁膜の一部に空間領域が形成されている。
(1) A semiconductor device of the present invention is a semiconductor device in which an upper wiring is formed on a lower wiring formed on the surface of a semiconductor substrate with an interlayer insulating film interposed therebetween. A space region is formed in the part.

【0013】(2)本発明の半導体装置の製造方法は、
半導体基板の表面に下層配線を形成する工程と、前記下
層配線を覆うように層間絶縁膜を形成する工程と、前記
層間絶縁膜上に上層配線を形成する工程と、前記層間絶
縁膜の一部を除去して空間領域を形成する工程とを含ん
でいる。
(2) The semiconductor device manufacturing method of the present invention is
A step of forming a lower layer wiring on the surface of the semiconductor substrate, a step of forming an interlayer insulating film so as to cover the lower layer wiring, a step of forming an upper layer wiring on the interlayer insulating film, and a part of the interlayer insulating film Is removed to form a spatial region.

【0014】(3)本発明の他の半導体装置の製造方法
は、半導体基板の表面に複数の下層配線を隣接して配置
するように形成する工程と、前記下層配線を覆うように
第1の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の絶縁膜上に
軟化性を有する材料からなる第2の絶縁膜を積層するよ
うに形成する工程と、前記第2の絶縁膜上に第3の絶縁
膜を積層するように形成する工程と、前記第3の絶縁膜
上に上層配線を形成する工程と、前記第2の絶縁膜を除
去して空間領域を形成する工程とを含んでいる。
(3) In another method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, a step of forming a plurality of lower layer wirings adjacent to each other on the surface of a semiconductor substrate, and a first step of covering the lower layer wirings A step of forming an insulating film, a step of forming a second insulating film made of a softening material so as to be stacked on the first insulating film, and a step of forming a third insulating film on the second insulating film. The method includes a step of forming films so as to be stacked, a step of forming an upper wiring on the third insulating film, and a step of removing the second insulating film to form a space region.

【0015】[0015]

【作用】上述した(1)の手段によれば、本発明の半導
体装置は、半導体基板の表面に形成された下層配線上に
層間絶縁膜を介して上層配線が形成されてなる半導体装
置であって、前記層間絶縁膜の一部に空間領域が形成さ
れているので、配線間クロストーク容量を減少してデバ
イス性能の向上を図ることが可能となる。
According to the above-mentioned means (1), the semiconductor device of the present invention is a semiconductor device in which the upper layer wiring is formed on the lower layer wiring formed on the surface of the semiconductor substrate via the interlayer insulating film. Since the space region is formed in a part of the interlayer insulating film, it is possible to reduce the crosstalk capacitance between wirings and improve the device performance.

【0016】上述した(2)の手段によれば、本発明の
半導体装置の製造方法は、半導体基板の表面に下層配線
を形成する工程と、前記下層配線を覆うように層間絶縁
膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜上に上層配線を形
成する工程と、前記層間絶縁膜の一部を除去して空間領
域を形成する工程と、を含んでいるので、配線間クロス
トーク容量を減少してデバイス性能の向上を図ることが
可能となる。
According to the above-mentioned means (2), in the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the step of forming the lower layer wiring on the surface of the semiconductor substrate and the step of forming the interlayer insulating film so as to cover the lower layer wiring. Since it includes a step, a step of forming an upper layer wiring on the interlayer insulating film, and a step of removing a part of the interlayer insulating film to form a space region, the crosstalk capacitance between wirings is reduced. It is possible to improve device performance.

【0017】上述した(3)の手段によれば、本発明の
他の半導体装置の製造方法は、半導体基板の表面に複数
の下層配線を隣接して配置するように形成する工程と、
前記下層配線を覆うように第1の絶縁膜を形成する工程
と、前記第1の絶縁膜上に軟化性を有する材料からなる
第2の絶縁膜を積層するように形成する工程と、前記第
2の絶縁膜上に第3の絶縁膜を積層するように形成する
工程と、前記第3の絶縁膜上に上層配線を形成する工程
と、前記第2の絶縁膜を除去して空間領域を形成する工
程と、を含んでいるので、配線間クロストーク容量を減
少してデバイス性能の向上を図ることが可能となる。
According to the above-described means (3), another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a step of forming a plurality of lower layer wirings adjacent to each other on the surface of a semiconductor substrate,
Forming a first insulating film so as to cover the lower wiring, forming a second insulating film made of a softening material on the first insulating film, and forming a second insulating film. Forming a third insulating film so as to be laminated on the second insulating film; forming an upper wiring on the third insulating film; and removing the second insulating film to form a space region. Since the step of forming is included, it is possible to reduce the crosstalk capacitance between wirings and improve the device performance.

【0018】以下、本発明について、図面を参照して実
施例とともに詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings along with embodiments.

【0019】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same function are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0020】[0020]

【実施例】図1は本発明の実施例による半導体装置を示
す断面図である。本実施例の半導体装置1は、所望の素
子領域が形成されている例えばシリコン単結晶基板から
なる半導体基板2の表面の保護膜3上に、例えばAlか
らなる複数の下層配線4が隣接して配置されるように形
成されている。各下層配線4は基板2内の所望の素子領
域に接続されており、一例として約3〜5μmのピッチ
で、厚さ約1μmに形成されている。
1 is a sectional view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. In the semiconductor device 1 of the present embodiment, a plurality of lower layer wirings 4 made of, for example, Al are adjacent to each other on the protective film 3 on the surface of the semiconductor substrate 2 made of, for example, a silicon single crystal substrate in which a desired element region is formed. It is formed so as to be arranged. Each lower layer wiring 4 is connected to a desired element region in the substrate 2, and is formed with a pitch of about 3 to 5 μm and a thickness of about 1 μm as an example.

【0021】下層配線4は例えばプラズマCVD法、T
EOS法(Tetra EthylOrtho Sil
icate;珪酸エチル法)等によって形成された、一
例として厚さ約0.05〜0.1μmの酸化膜(SiO
2膜)からなる第1の絶縁膜5によって覆われて、この
第1の絶縁膜5上には同様に例えばプラズマCVD法、
TEOS法等による、一例として厚さ約0.1〜0.3
μmの酸化膜からなる第3の絶縁膜7が部分的に積層さ
れるように形成され、この第3の絶縁膜7上には例えば
Alからなる一例として厚さ約1μmの上層配線8が形
成されている。
The lower wiring 4 is formed by plasma CVD method, T
EOS method (Tetra Ethyl Ortho Sil
an oxide film (SiO) having a thickness of about 0.05 to 0.1 μm formed by, for example,
The first insulating film 5 composed of two films) is covered with the first insulating film 5, and similarly, for example, a plasma CVD method,
By the TEOS method or the like, for example, the thickness is about 0.1 to 0.3.
A third insulating film 7 made of an oxide film having a thickness of μm is formed so as to be partially laminated, and an upper layer wiring 8 made of, for example, Al having a thickness of about 1 μm is formed on the third insulating film 7. Has been done.

【0022】第1の絶縁膜5と第3の絶縁膜7間で、主
として各下層配線4間には一例として高さ約2〜4μm
の空間領域9が形成されている。この空間領域9は、後
述するように予め第2の絶縁膜が第1の絶縁膜5上に形
成された後に、除去されることによって形成される。互
いに積層されている第1の絶縁膜5、第3の絶縁膜7及
び空間領域9によって層間絶縁膜10が構成され、この
層間絶縁膜10を介して下層配線4と上層配線8により
多層配線が構成されている。なお、図示してある各配
線、絶縁膜等の相対的な厚さ関係は説明を理解し易くす
るために概略的に示しており、実際の相対的な厚さ関係
は反映していない。以下の説明においても同様である。
As an example, the height between the first insulating film 5 and the third insulating film 7 and mainly between the lower wirings 4 is about 2 to 4 μm.
The space region 9 of is formed. The space region 9 is formed by removing the second insulating film after the second insulating film is formed on the first insulating film 5 in advance, as described later. The first insulating film 5, the third insulating film 7 and the space region 9 which are laminated on each other form an interlayer insulating film 10, and the lower layer wiring 4 and the upper layer wiring 8 form a multilayer wiring via the interlayer insulating film 10. It is configured. It should be noted that the relative thickness relationships of the respective wirings, insulating films, etc. shown in the figure are schematically shown for easy understanding of the description, and the actual relative thickness relationships are not reflected. The same applies to the following description.

【0023】次に、本実施例の半導体装置1の製造方法
を、図2乃至図10を参照して工程順に説明する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device 1 of this embodiment will be described in the order of steps with reference to FIGS.

【0024】まず、図2に示すように、例えばシリコン
単結晶基板からなる半導体基板2を用意して、周知のプ
ロセス処理によって所望の素子領域を形成した後、表面
の保護膜3上に例えばAlからなる複数の下層配線4
を、一例として約3〜5μmのピッチで、厚さ約1μm
に隣接して形成する。この下層配線4の形成方法は、例
えばAlのような導電膜をCVD法、PVD法(Pys
ical VaporDeposition法)等によ
って全面に形成した後、フォトリソグラフィ法によって
所望の形状にパターニングする。
First, as shown in FIG. 2, a semiconductor substrate 2 made of, for example, a silicon single crystal substrate is prepared, a desired element region is formed by a well-known process, and then, for example, Al is formed on the surface protective film 3. Lower layer wiring 4 consisting of
As an example, the pitch is about 3 to 5 μm, and the thickness is about 1 μm.
Is formed adjacent to. The method of forming the lower wiring 4 is, for example, a CVD method, a PVD method (Pys) using a conductive film such as Al.
After being formed on the entire surface by the chemical vapor deposition method) or the like, it is patterned into a desired shape by the photolithography method.

【0025】次に、図3に示すように、例えばプラズマ
CVD法、TEOS法等によって、一例として厚さ約
0.05〜0.1μmの酸化膜からなる第1の絶縁膜5
を形成して、複数の下層配線4を覆う。この第1の絶縁
膜5は、下層配線4あるいは保護膜3との付着性に優れ
るとともに、それらに対して悪影響を与えないような材
料が選ばれる。
Next, as shown in FIG. 3, the first insulating film 5 made of, for example, an oxide film having a thickness of about 0.05 to 0.1 μm is formed by, for example, a plasma CVD method, a TEOS method, or the like.
Are formed to cover the plurality of lower layer wirings 4. For the first insulating film 5, a material is selected that has excellent adhesion to the lower layer wiring 4 or the protective film 3 and does not adversely affect them.

【0026】続いて、図4に示すように、例えば回転塗
布法によって、第1の絶縁膜5上に一例として厚さ約3
〜5μmのフォトレジストからなる第2の絶縁膜6を形
成する。この第2の絶縁膜6は、軟化性を有するととも
に、平坦性に優れた材料が選ばれる。すなわち、この第
2の絶縁膜6は後程除去して空間領域を形成する際に除
去が容易となるように軟化し易い材料が望ましく、ま
た、後程上層配線を形成する際に断切れが生じないよう
に平坦に塗布できる材料が望ましい。塗布後、この第2
の絶縁膜6であるフォトレジストをベーク処理して固化
させる。
Subsequently, as shown in FIG. 4, a thickness of about 3 is formed on the first insulating film 5 by, for example, a spin coating method.
A second insulating film 6 made of a photoresist having a thickness of ˜5 μm is formed. A material having softness and excellent flatness is selected for the second insulating film 6. That is, the second insulating film 6 is preferably made of a material that is easily softened so as to be easily removed when the space region is formed later by removing it, and a break does not occur when the upper layer wiring is formed later. A material that can be applied evenly is desirable. After application, this second
The photoresist which is the insulating film 6 is baked and solidified.

【0027】次に、図5に示すように、例えばプラズマ
エッチ法のようなドライエッチ法によって、第2の絶縁
膜6をバックエッチして、下層配線4上の第1の絶縁膜
5の位置とほぼ同じ高さとなるようにエッチ処理する。
この時点でも第2の絶縁膜6の表面は平坦に保たれてい
る。なお、図示した断面構造では各第2の絶縁膜6は分
離されているように見えるが、実際には紙面に垂直方向
で互いに連続した関係になっている。
Next, as shown in FIG. 5, the second insulating film 6 is back-etched by a dry etching method such as a plasma etching method to position the first insulating film 5 on the lower wiring 4. Etching is performed so that the height is almost the same as.
Even at this point, the surface of the second insulating film 6 is kept flat. Although the second insulating films 6 appear to be separated in the illustrated cross-sectional structure, they are actually in a continuous relationship in the direction perpendicular to the paper surface.

【0028】続いて、図6に示すように、例えばプラズ
マCVD法、TEOS法等によって、第2の絶縁膜6上
に一例として厚さ約0.1〜0.3μmの酸化膜からな
る第3の絶縁膜7を形成する。この第3の絶縁膜7の表
面は、この直下の第2の絶縁膜6の表面が平坦に保たれ
ていることにより、同様に平坦に形成される。この第3
の絶縁膜7は、第2の絶縁膜6あるいは後程形成される
上層配線との付着性に優れるとともに、それらに対して
悪影響を与えないような材料が選ばれる。
Then, as shown in FIG. 6, a third oxide film having a thickness of, for example, about 0.1 to 0.3 μm is formed on the second insulating film 6 by, for example, the plasma CVD method or the TEOS method. The insulating film 7 is formed. The surface of the third insulating film 7 is similarly formed flat because the surface of the second insulating film 6 immediately below the third insulating film 7 is kept flat. This third
The insulating film 7 is selected from a material that is excellent in adhesiveness to the second insulating film 6 or an upper wiring formed later and does not adversely affect them.

【0029】次に、図7に示すように、例えばCVD
法、PVD法(Pysical Vapor Depo
sition法)等によって、第3の絶縁膜7上に一例
として厚さ約1μmの例えばAlからなる上層配線8を
形成する。この上層配線8は、予め全面に形成した後、
フォトリソグラフィ法によって所望の形状にパターニン
グする。
Next, as shown in FIG. 7, for example, CVD
Method, PVD method (Physical Vapor Depo)
The upper wiring 8 made of, for example, Al and having a thickness of about 1 μm is formed on the third insulating film 7 by the method such as the position method). After the upper wiring 8 is formed on the entire surface in advance,
It is patterned into a desired shape by photolithography.

【0030】続いて、図8に示すように、第1の絶縁膜
5と第3の絶縁膜7間で、主として各下層配線4間に形
成されている第2の絶縁膜6を除去して、この跡に一例
として高さ約2〜4μmの空間領域9を形成する。この
空間領域9の形成は次のようにして行う。
Then, as shown in FIG. 8, the second insulating film 6 formed between the first insulating film 5 and the third insulating film 7 and mainly between the lower wirings 4 is removed. As an example, a space region 9 having a height of about 2 to 4 μm is formed on this trace. The space area 9 is formed as follows.

【0031】例えば、図9及び図10の部分斜視図に示
すように、半導体基板2上の上層配線8が形成されてい
る位置を迂回した第3の絶縁膜7の位置に、フォトリソ
グラフィ法によって複数の貫通孔11を形成する。次
に、これら貫通孔11の一部からフォトレジスト除去液
を矢印12のように注入して、この注入の圧力によって
他部の貫通孔11から矢印13のように、第2の絶縁膜
6であるフォトレジストを排出させて除去する。これに
よって、空間領域9を形成する。この空間領域9は第2
の絶縁膜6が前述したように連続して形成されているた
め、空洞状に連続して形成される。続いて、ベーク処理
を行って注入されたフォトレジスト除去液を除去する。
For example, as shown in the partial perspective views of FIGS. 9 and 10, a photolithography method is applied to the position of the third insulating film 7 that bypasses the position where the upper layer wiring 8 is formed on the semiconductor substrate 2. A plurality of through holes 11 are formed. Next, a photoresist removing solution is injected from a part of these through holes 11 as shown by an arrow 12, and the pressure of this injection causes the second insulating film 6 to be removed from the through holes 11 of the other part as shown by an arrow 13. Eject and remove a photoresist. Thereby, the space area 9 is formed. This space area 9 is the second
Since the insulating film 6 is continuously formed as described above, it is continuously formed in a hollow shape. Then, a baking treatment is performed to remove the injected photoresist removing liquid.

【0032】以上によって、図1に示した半導体装置1
を製造することができる。層間絶縁膜10上の上層配線
8は必要に応じて、さらに他の絶縁膜で保護するように
しても良い。
As described above, the semiconductor device 1 shown in FIG.
Can be manufactured. The upper wiring 8 on the interlayer insulating film 10 may be protected by another insulating film, if necessary.

【0033】このように、互いに積層されている第1の
絶縁膜5、第3の絶縁膜7及び空間領域9によって構成
された層間絶縁膜10を介して、下層配線5と上層配線
8により多層配線が構成されている本実施例の半導体装
置1によれば、層間絶縁膜10の一部に空間領域9が存
在しているために、配線間クロストーク容量を減少する
ことができる。すなわち、従来の半導体装置のように層
間絶縁膜がすべて酸化膜(SiO2)を主成分として構
成されている場合は、酸化膜の誘電率がほぼ3.9であ
るのに対して、本実施例の半導体装置のように層間絶縁
膜10の一部が空間領域9で構成されている場合は、空
気の誘電率がほぼ1.0であるので、結果的に配線間ク
ロストーク容量は減少されるようになる。これにより、
LSIの高集積化に伴って配線の微細ピッチがより進ん
でも、デバイス性能が多大な影響を受けることはなくな
る。
In this way, the lower layer wiring 5 and the upper layer wiring 8 are multilayered through the interlayer insulating film 10 constituted by the first insulating film 5, the third insulating film 7 and the space region 9 which are laminated on each other. According to the semiconductor device 1 of this embodiment in which the wiring is formed, the inter-wiring crosstalk capacitance can be reduced because the space region 9 exists in a part of the interlayer insulating film 10. That is, when the interlayer insulating film is composed mainly of an oxide film (SiO 2 ) as in the conventional semiconductor device, the dielectric constant of the oxide film is approximately 3.9, whereas When a part of the interlayer insulating film 10 is composed of the space region 9 as in the semiconductor device of the example, the dielectric constant of air is approximately 1.0, and as a result, the inter-wiring crosstalk capacitance is reduced. Become so. This allows
Even if the fine pitch of the wiring is further advanced with the high integration of the LSI, the device performance will not be greatly affected.

【0034】このような本実施例によれば次のような効
果が得られる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.

【0035】一部に空間領域9を含んだ層間絶縁膜10
を介して複数の下層配線4及び上層配線8が配置される
ので、配線間クロストーク容量を減少してデバイス性能
の向上を図ることが可能となる。
Interlayer insulating film 10 partially including a space region 9
Since the plurality of lower layer wirings 4 and the upper layer wirings 8 are arranged through the wirings, it is possible to reduce the inter-wiring crosstalk capacitance and improve the device performance.

【0036】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。
As described above, the inventions made by the present inventor are
Although the present invention has been specifically described based on the above-mentioned embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

【0037】例えば、前記実施例では絶縁膜を除去して
空間領域を形成する方法としては、フォトレジスト除去
液を貫通孔に注入して絶縁膜を排出して行う例で説明し
たが、これとは逆に貫通孔から絶縁膜を真空吸引等の方
法で吸引して空間領域を形成することも可能である。
For example, in the above-described embodiment, the method of removing the insulating film to form the space region has been described by taking the example of injecting the photoresist removing liquid into the through hole and discharging the insulating film. On the contrary, it is also possible to form the space region by sucking the insulating film from the through hole by a method such as vacuum suction.

【0038】また、空間領域を形成するために予め絶縁
膜としてフォトレジストを用いて塗布する例で説明した
が、これに限らずSOGのような他の材料を用いること
も可能である。
Further, although an example of applying a photoresist as an insulating film in advance to form a space region has been described, the present invention is not limited to this, and other materials such as SOG can be used.

【0039】さらに、多層配線としては2層配線を形成
する例で説明したが、3層以上の多層配線を形成する場
合にも同様に適用することができる。
Furthermore, although an example of forming a two-layer wiring as the multilayer wiring has been described, the present invention can be similarly applied to the case of forming a multilayer wiring of three layers or more.

【0040】さらにまた、層間絶縁膜は3層構造に形成
する例で説明したが、何らこれに限ることはない。
Furthermore, although an example of forming the interlayer insulating film in a three-layer structure has been described, the invention is not limited to this.

【0041】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である半導体
装置の技術に適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではない。本発明は、少なくとも層間絶
縁膜を介して多層配線を形成する条件のものには適用で
きる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the technology of the semiconductor device which is the field of application which is the background of the invention has been described, but the invention is not limited thereto. The present invention can be applied to the condition that the multilayer wiring is formed at least through the interlayer insulating film.

【0042】[0042]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0043】一部に空間領域を含んだ層間絶縁膜を介し
て複数の下層配線及び上層配線が配置されるので、配線
間クロストーク容量を減少してデバイス性能の向上を図
ることが可能となる。
Since a plurality of lower layer wirings and upper layer wirings are arranged via the interlayer insulating film including a space area in a part, it is possible to reduce the crosstalk capacitance between wirings and improve the device performance. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例による半導体装置を示す断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例による半導体装置の製造方法の
一工程を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a step in the semiconductor device fabrication method of the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例による半導体装置の製造方法の
他の工程を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例による半導体装置の製造方法の
その他の工程を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例による半導体装置の製造方法の
その他の工程を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例による半導体装置の製造方法の
その他の工程を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例による半導体装置の製造方法の
その他の工程を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例による半導体装置の製造方法の
その他の工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例による半導体装置の製造方法の
その他の工程を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例による半導体装置の製造方法
のその他の工程を示す部分斜視図である。
FIG. 10 is a partial perspective view showing another step of the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体装置、2…半導体基板、3…保護膜、4…下
層配線、5…第1の絶縁膜、6…第2の絶縁膜(フォト
レジスト)、7…第3の絶縁膜、8…上層配線、9…空
間領域、、10…層間絶縁膜、11…貫通孔、12…フ
ォトレジスト除去液を注入する方向、13…第2の絶縁
膜を除去する方向。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor device, 2 ... Semiconductor substrate, 3 ... Protective film, 4 ... Lower wiring, 5 ... 1st insulating film, 6 ... 2nd insulating film (photoresist), 7 ... 3rd insulating film, 8 ... Upper layer wiring, 9 ... Space region, 10 ... Interlayer insulating film, 11 ... Through hole, 12 ... Direction of injecting photoresist removing liquid, 13 ... Direction of removing second insulating film.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板の表面に形成された下層配線
上に層間絶縁膜を介して上層配線が形成されてなる半導
体装置であって、前記層間絶縁膜の一部に空間領域が形
成されたことを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device in which an upper wiring is formed on a lower wiring formed on the surface of a semiconductor substrate via an interlayer insulating film, and a space region is formed in a part of the interlayer insulating film. A semiconductor device characterized by the above.
【請求項2】 前記下層配線は、隣接して配置された複
数の配線からなることを特徴とする請求項1に記載の半
導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the lower layer wiring includes a plurality of wirings arranged adjacent to each other.
【請求項3】 前記層間絶縁膜は、積層された複数の絶
縁膜からなる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。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the interlayer insulating film includes a plurality of stacked insulating films.
【請求項4】 半導体基板の表面に下層配線を形成する
工程と、前記下層配線を覆うように層間絶縁膜を形成す
る工程と、前記層間絶縁膜上に上層配線を形成する工程
と、前記層間絶縁膜の一部を除去して空間領域を形成す
る工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
4. A step of forming a lower layer wiring on a surface of a semiconductor substrate, a step of forming an interlayer insulating film so as to cover the lower layer wiring, a step of forming an upper layer wiring on the interlayer insulating film, and the interlayer insulating film. A step of removing a part of the insulating film to form a spatial region, the method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項5】 半導体基板の表面に複数の下層配線を隣
接して配置するように形成する工程と、前記下層配線を
覆うように第1の絶縁膜を形成する工程と、前記第1の
絶縁膜上に軟化性を有する材料からなる第2の絶縁膜を
積層するように形成する工程と、前記第2の絶縁膜上に
第3の絶縁膜を積層するように形成する工程と、前記第
3の絶縁膜上に上層配線を形成する工程と、前記第2の
絶縁膜を除去して空間領域を形成する工程と、を含むこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. A step of forming a plurality of lower layer wirings adjacent to each other on a surface of a semiconductor substrate, a step of forming a first insulating film so as to cover the lower layer wirings, and a first insulating layer. A step of forming a second insulating film made of a material having a softening property on the film so as to be stacked, a step of forming a third insulating film on the second insulating film, and 3. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of forming an upper wiring on the insulating film 3; and a step of removing the second insulating film to form a space region.
【請求項6】 前記第2の絶縁膜はフォトレジストから
なり、前記第3の絶縁膜に形成した貫通孔を通じてフォ
トレジスト除去液を注入することにより、前記フォトレ
ジストを除去して空間領域を形成することを特徴とする
請求項5に記載の半導体装置の製造方法。
6. The second insulating film is made of photoresist, and a photoresist removing solution is injected through a through hole formed in the third insulating film to remove the photoresist and form a spatial region. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein
【請求項7】 前記第3の絶縁膜の形成は、前記第2の
絶縁膜を形成してこの第2の絶縁膜をバックエッチした
後に行うことを特徴とする請求項5または6に記載の半
導体装置の製造方法。
7. The method according to claim 5, wherein the third insulating film is formed after the second insulating film is formed and the second insulating film is back-etched. Manufacturing method of semiconductor device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08306784A (en) * 1995-05-11 1996-11-22 Nec Corp Semiconductor device and its fabrication
US7786589B2 (en) 2006-12-06 2010-08-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device

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