JPH10247648A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH10247648A
JPH10247648A JP9050079A JP5007997A JPH10247648A JP H10247648 A JPH10247648 A JP H10247648A JP 9050079 A JP9050079 A JP 9050079A JP 5007997 A JP5007997 A JP 5007997A JP H10247648 A JPH10247648 A JP H10247648A
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insulating film
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layers
semiconductor device
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To flatten the surfaces of insulating layers between wiring layers and to reduce a parasitic capacitance between wirings within each wiring layer by a method wherein a plurality of the second wiring layers are electrically connected with first wiring structures via through holes formed in an insulating film. SOLUTION: First wiring layers 12 are formed on the surface of a semiconductor substrate 11 and the layers 12 are respectively connected electrically with device structures at prescribed positions on the surface of the substrate 11. Second wiring layers 22 are arranged on an interlayer insulating layer 21 and one part of the layers 22 is electrically connected with the layer 12 via a contact hole 23. Third wiring layers 32 are formed on an interlayer insulating layer 31. Some of the layers 32 are electrically connected with the layers 22 via contact holes 33 and 34. An insulating layer 41 is arranged on the upper surfaces of the layers 32 in such a way as to cover the whole body. In this three-layer structure, wirings within each wiring layer are separated from the wirings adjacent to each other by each air gap, the dielectric constant of the wirings is equal with that of a vacuum and is about 1/3 of that of a silicon oxide film. A parasitic capacitance between the wirings is reduced to about 1/3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高集積度の半導体
装置とその製造方法に関し、特に低製造コストで製造で
きる高速かつ低消費電力の高集積度半導体装置とその製
造方法に関する。
The present invention relates to a highly integrated semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a high-speed and low power consumption highly integrated semiconductor device which can be manufactured at a low manufacturing cost and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路装置の集積度の向上と共
に半導体チップ上に形成されるトランジスタ、キャパシ
タ等の回路素子の占有面積は減少する。回路素子の占有
面積減少は、その上に形成される電極構造や配線パター
ンの占有面積減少につながる。
2. Description of the Related Art As the degree of integration of a semiconductor integrated circuit device increases, the area occupied by circuit elements such as transistors and capacitors formed on a semiconductor chip decreases. The reduction in the area occupied by the circuit element leads to a reduction in the area occupied by the electrode structure and the wiring pattern formed thereon.

【0003】配線の幅を半分にして、同一の電流を流そ
うとする場合、電流密度の上昇による配線寿命の劣化を
避けるには配線の高さを2倍にすることになる。配線パ
ターン形成後の配線間隔が同一であっても、配線間の間
隙部のアスペクト比は2倍になる。配線間隔も半分にす
れば、間隙部のアスペクト比は4倍になる。
In order to reduce the width of the wiring to half and to pass the same current, the height of the wiring must be doubled in order to avoid deterioration of the wiring life due to an increase in current density. Even if the wiring intervals after forming the wiring patterns are the same, the aspect ratio of the gap between the wirings is doubled. If the wiring interval is also halved, the aspect ratio of the gap is quadrupled.

【0004】高集積度の半導体装置において、多層配線
は必須である。下層配線層に上層配線を形成する際に
は、下層配線表面を層間絶縁膜で覆う必要がある。層間
絶縁膜表面の凹凸が激しいと、リソグラフィが困難とな
るばかりでなく、電流を流した際、凹凸部での配線が、
マイグレーションにより断線し易くなり、上層配線の信
頼性が低下する。そこで、配線層の下地表面を平坦化す
るための種々の技術が開発されている。
[0004] In a highly integrated semiconductor device, multilayer wiring is indispensable. When forming an upper wiring in the lower wiring layer, it is necessary to cover the surface of the lower wiring with an interlayer insulating film. If the surface irregularities of the interlayer insulating film are severe, not only is lithography difficult, but when a current is applied, wiring at the irregularities is
The disconnection is easily caused by the migration, and the reliability of the upper layer wiring is reduced. Therefore, various techniques for flattening the underlying surface of the wiring layer have been developed.

【0005】図7、8を参照して従来技術の例を説明す
る。図7(A)において、半導体基板101には、既に
半導体デバイス構造が形成され、層間絶縁膜がその上に
設けられ、表面が平坦化されているとする。この半導体
基板101の上に、電極構造体102が形成される。
An example of the prior art will be described with reference to FIGS. In FIG. 7A, it is assumed that a semiconductor device structure is already formed on a semiconductor substrate 101, an interlayer insulating film is provided thereon, and the surface is planarized. An electrode structure 102 is formed on the semiconductor substrate 101.

【0006】図7(B)に示すように、電極構造体10
2を形成した基板101表面上に絶縁膜103が、たと
えばCVDによって形成される。この際、電極構造体1
02間の間隙部のアスペクトレシオが高いと、間隙部を
絶縁膜103で完全に埋め込むことができず、空洞10
4が生じることがある。また、電極構造体102表面上
形成される絶縁膜103は、下地形状を引継ぎ、その表
面に凹凸が生じる。
As shown in FIG. 7B, the electrode structure 10
An insulating film 103 is formed, for example, by CVD on the surface of the substrate 101 on which the substrate 2 is formed. At this time, the electrode structure 1
If the aspect ratio of the gap between the layers 02 is high, the gap cannot be completely filled with the insulating film 103, and the cavity 10
4 may occur. Further, the insulating film 103 formed on the surface of the electrode structure 102 takes over the underlying shape, and the surface thereof has irregularities.

【0007】図7(C)に示すように、絶縁膜103上
に配線層110を形成する。配線層110は、下地表面
の形状に倣って成長し、電極構造体102間の境界に対
応する位置に粒界が発生し、かつその表面にはくびれ部
分111を発生し易い。
As shown in FIG. 7C, a wiring layer 110 is formed on the insulating film 103. The wiring layer 110 grows according to the shape of the underlying surface, a grain boundary is generated at a position corresponding to a boundary between the electrode structures 102, and a constricted portion 111 is easily generated on the surface.

【0008】このような配線層110をパターニングし
て配線パターンを形成し、電流を流した場合、粒界部分
において抵抗が高く、エレクトロマイグレーションを発
生し易い。エレクトロマイグレーションにより配線パタ
ーン110内の原子が移動すると、配線の断線の原因と
なる。このような故障を解消するためには、絶縁層10
3表面を平坦化し、平坦化された表面上に配線層110
を形成することが望まれる。
When a wiring pattern is formed by patterning such a wiring layer 110 and a current is passed, electromigration is likely to occur due to a high resistance at a grain boundary portion. The movement of atoms in the wiring pattern 110 due to electromigration causes disconnection of the wiring. In order to eliminate such a failure, the insulating layer 10
3 flatten the surface, and form a wiring layer 110 on the flattened surface.
It is desired to form

【0009】CVD絶縁膜を形成する代わりに、または
CVD絶縁膜と共に塗布絶縁膜(SOG等)を用いる方
法がある。塗布絶縁膜は、液体であるため、段差のある
表面上に塗布しても平坦な表面を形成することができ
る。しかしながら、塗布絶縁膜により形成した酸化膜の
膜質はCVD絶縁膜に及ばない。また、厚い塗布絶縁膜
を形成すると、絶縁膜中にヒビ割れが入りやすい。この
ように、塗布絶縁膜のみで信頼性の高い絶縁膜を形成す
ることは困難である。
There is a method of using a coating insulating film (such as SOG) instead of forming the CVD insulating film or together with the CVD insulating film. Since the coating insulating film is a liquid, a flat surface can be formed even when applied on a surface having a step. However, the quality of the oxide film formed by the coating insulating film is lower than that of the CVD insulating film. Further, when a thick coating insulating film is formed, cracks are apt to be formed in the insulating film. As described above, it is difficult to form a highly reliable insulating film using only the applied insulating film.

【0010】図8は、表面を平坦化した絶縁膜上に上層
配線を形成する例を示す。図7(B)に示すように、絶
縁膜103を成長した半導体基板表面を、たとえば化学
機械研磨(CMP)によって研磨し、表面を平坦化し、
電極構造体102表面を露出させる。
FIG. 8 shows an example in which an upper wiring is formed on an insulating film having a planarized surface. As shown in FIG. 7B, the surface of the semiconductor substrate on which the insulating film 103 has been grown is polished by, for example, chemical mechanical polishing (CMP) to flatten the surface.
The surface of the electrode structure 102 is exposed.

【0011】図8(A)に示すように、この時、内部の
空洞104の上端が上面に露出することがある。
At this time, as shown in FIG. 8A, the upper end of the internal cavity 104 may be exposed on the upper surface.

【0012】図8(B)に示すように、空洞104の上
端が露出している場合、空洞104の内部をSOG10
6等で埋め込み、必要に応じさらに研磨を行い、表面を
平坦化すると共に電極構造体102を露出させる。
When the upper end of the cavity 104 is exposed, as shown in FIG.
The surface is flattened and the electrode structure 102 is exposed.

【0013】図8(C)に示すように、表面を平坦化し
た基板上に絶縁膜107を形成する。絶縁膜107は、
平坦化された表面上に平坦に形成できる。
As shown in FIG. 8C, an insulating film 107 is formed on a substrate whose surface is flattened. The insulating film 107 is
It can be formed flat on the flattened surface.

【0014】図8(D)に示すように、平坦な表面を有
する絶縁膜107上に配線層110を形成する。配線層
110は、平坦な下地上に形成されるため、平坦な表面
を有し、内部に粒界が発生することを防止することがで
きる。その後、配線層110をパターニングして配線パ
ターンを形成する。
As shown in FIG. 8D, a wiring layer 110 is formed on the insulating film 107 having a flat surface. Since the wiring layer 110 is formed on a flat base, it has a flat surface and can prevent generation of grain boundaries inside. After that, the wiring layer 110 is patterned to form a wiring pattern.

【0015】配線層110は平坦な表面上に形成される
ため、ホトリソグラフィにおける精度低下や使用中の断
線等の事故を防止することができる。
Since the wiring layer 110 is formed on a flat surface, it is possible to prevent an accident such as a decrease in accuracy in photolithography or a disconnection during use.

【0016】また、シリコン酸化膜中にボロン(B)お
よび燐(P)を含むBPSGは、加熱処理によってリフ
ローさせることができる。堆積直後のBPSG膜の表面
に凹凸があっても、たとえば850℃以上の温度で10
分間程度以上の熱処理を行なうことにより、凹凸を低減
化することができる。しかしながら、BPSGに含まれ
るボロンには、放射性を有する同位元素があり、中性子
が発生し、アルファ線同様のソフトエラーの原因になる
ことが報告されている。このため、Bを含むBPSGは
使用をさける方向にある。また、BPSGの使用は、高
融点材料を用いた配線の場合に限られ、Al等の低融点
材料では850℃の熱に耐えられないので使用すること
ができない。
BPSG containing boron (B) and phosphorus (P) in a silicon oxide film can be reflowed by a heat treatment. Even if the surface of the BPSG film immediately after the deposition has irregularities, for example, at a temperature of 850 ° C. or more,
By performing the heat treatment for about a minute or more, unevenness can be reduced. However, it has been reported that boron contained in BPSG has a radioactive isotope, generates neutrons, and causes a soft error similar to alpha rays. For this reason, BPSG containing B is in a direction of avoiding use. Further, the use of BPSG is limited to wiring using a high melting point material, and a low melting point material such as Al cannot be used because it cannot withstand 850 ° C. heat.

【0017】このように、絶縁層表面を平坦化すること
により、上層配線の形成が容易になる。しかしながら、
配線パターンの幅が狭く、高さが高くなるにつれ、表面
の段差とは別の問題も生じる。配線層の高さが2倍にな
ると、配線層の側面の面積も2倍となり、隣接する配線
間の寄生容量も増加する。寄生容量の増加は、集積回路
の高速動作と低消費電力化を妨げる。
As described above, by flattening the surface of the insulating layer, the formation of the upper wiring becomes easy. However,
As the width and height of the wiring pattern become narrower, a problem different from the surface step occurs. When the height of the wiring layer doubles, the area of the side surface of the wiring layer also doubles, and the parasitic capacitance between adjacent wirings also increases. The increase in parasitic capacitance hinders high-speed operation and low power consumption of the integrated circuit.

【0018】配線抵抗を低減させるため、Alに代わり
Cuを用いることが研究されている。しかし、Cuはシ
リコン酸化膜中を容易に拡散することが知られている。
配線間の絶縁膜としてシリコン酸化膜を用いる場合、C
u配線間の絶縁性が劣化するおそれが高い。Cu配線を
用い、かつ配線間の絶縁を良好に実現する技術が望まれ
ている。
In order to reduce the wiring resistance, studies have been made to use Cu instead of Al. However, it is known that Cu easily diffuses in the silicon oxide film.
When a silicon oxide film is used as an insulating film between wirings, C
There is a high possibility that the insulation between the u wirings is deteriorated. There is a demand for a technique using Cu wiring and realizing good insulation between the wirings.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】半導体装置の高集積化
と共に、配線層間の絶縁層の表面平坦化が要求され、か
つ配線間の寄生容量の減少が望まれる。
As semiconductor devices become more highly integrated, flattening of the surface of the insulating layer between wiring layers is required, and reduction in parasitic capacitance between wirings is desired.

【0020】本発明の目的は、配線層間の絶縁層の表面
を平坦化でき、かつ配線間の寄生容量を低減することの
できる半導体装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of planarizing the surface of an insulating layer between wiring layers and reducing the parasitic capacitance between wirings.

【0021】本発明の他の目的は、このような半導体装
置を効率的に製造することのできる製造方法を提供する
ことである。
Another object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of efficiently manufacturing such a semiconductor device.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、デバイス構造を有する半導体チップと、前記半導体
チップ上に形成され、同一レベルの上面を有し、空隙に
よって互いに分離されている複数の第1配線構造体と、
前記第1配線構造体の上面上に貼り付けられ、第1配線
構造の少なくとも一部の上面上に貫通孔を有する絶縁膜
と、前記絶縁膜上に形成され、一部前記貫通孔を介して
前記一部の第1配線構造体に電気的に接続された複数の
第2配線層とを有する半導体装置が提供される。
According to one aspect of the present invention, there is provided a semiconductor chip having a device structure and a plurality of semiconductor chips formed on the semiconductor chip and having the same level of upper surface and separated from each other by a gap. A first wiring structure of
An insulating film attached to an upper surface of the first wiring structure and having a through hole on at least a part of the upper surface of the first wiring structure; and an insulating film formed on the insulating film and partially through the through hole. A semiconductor device having a plurality of second wiring layers electrically connected to the first wiring structures is provided.

【0023】本発明の他の観点によれば、デバイス構造
を有する半導体チップ上に、同一レベルの上面を有し、
空隙によって分離される多数の第1配線構造体を形成す
る工程と、前記多数の第1配線構造体の上面上に絶縁膜
を貼り付け、隣接する第1配線構造体間に空洞を形成す
る平坦化工程と、前記絶縁膜上に第2配線を形成する配
線形成工程とを含む半導体装置の製造方法が提供され
る。
According to another aspect of the present invention, a semiconductor chip having a device structure has an upper surface at the same level,
Forming a plurality of first wiring structures separated by a gap; and attaching an insulating film on top surfaces of the plurality of first wiring structures to form cavities between adjacent first wiring structures. And a wiring forming step of forming a second wiring on the insulating film.

【0024】多数の第1配線構造体の上面を同一レベル
にし、その上面に絶縁膜を貼り付けることにより、絶縁
層の表面平坦化が実現できる。また、第1配線構造体間
は空隙によって分離されているため、寄生容量が減少す
る。
By making the upper surfaces of many first wiring structures the same level and attaching an insulating film to the upper surfaces, the surface of the insulating layer can be flattened. In addition, since the first wiring structures are separated by the air gap, the parasitic capacitance is reduced.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】図1(A)に示すように、デバイス構造を
形成した半導体基板1の絶縁表面上に、第1配線構造2
を形成する。第1配線構造2は、所定位置において半導
体基板1内の半導体デバイスと電気的に接続されてい
る。各第1配線構造の幅は、たとえば0.25μm以下
であり、高さは0.5μm以上である。特に高集積度の
半導体装置においては、第1配線構造2の幅は0.15
μm以下であり、高さは0.45μmである。これらの
配線構造においては、アスペクト比が2以上または3以
上となる。
As shown in FIG. 1A, a first wiring structure 2 is formed on an insulating surface of a semiconductor substrate 1 on which a device structure is formed.
To form The first wiring structure 2 is electrically connected to a semiconductor device in the semiconductor substrate 1 at a predetermined position. The width of each first wiring structure is, for example, 0.25 μm or less, and the height is 0.5 μm or more. In particular, in a highly integrated semiconductor device, the width of the first wiring structure 2 is 0.15.
μm or less, and the height is 0.45 μm. In these wiring structures, the aspect ratio is 2 or more or 3 or more.

【0027】図1(B)に示すように、半導体基板1と
は別に、支持基板3上に絶縁層4、接着層5を形成した
補助基盤を準備する。支持基板3は、たとえばAlやス
テンレス等の金属、あるいはシリコンやポリイミド等プ
ラスチック等の半導体または絶縁体で形成される。絶縁
層4は、たとえば厚さ100nm〜500nm程度のシ
リコン酸化膜であり、スパッタリング、CVD、SOG
等によって形成することができる。
As shown in FIG. 1B, an auxiliary substrate having an insulating layer 4 and an adhesive layer 5 formed on a supporting substrate 3 is prepared separately from the semiconductor substrate 1. The support substrate 3 is formed of, for example, a metal such as Al or stainless steel, or a semiconductor or an insulator such as plastic such as silicon or polyimide. The insulating layer 4 is, for example, a silicon oxide film having a thickness of about 100 nm to 500 nm, and is formed by sputtering, CVD, SOG, or the like.
And the like.

【0028】支持基板3と絶縁層4の材質は、支持基板
3が選択的にエッチング等によって除去できるように選
択する。また、支持基板3がプラスチック等の膜で形成
される場合には、絶縁層4から支持基板3を剥離できる
ものでもよい。接着層5は、必要に応じて設けられ、絶
縁層4を第1配線構造2に接着するためのものであり、
接着後絶縁層4と一体化して絶縁体となるもの等で形成
される。
The materials of the support substrate 3 and the insulating layer 4 are selected so that the support substrate 3 can be selectively removed by etching or the like. When the support substrate 3 is formed of a film such as a plastic, the support substrate 3 may be separated from the insulating layer 4. The adhesive layer 5 is provided as needed, and is for bonding the insulating layer 4 to the first wiring structure 2.
After bonding, it is formed of a material that becomes an insulator by being integrated with the insulating layer 4.

【0029】第1配線構造2は、たとえばAlやCu等
の配線パターンである。また、DRAMのキャパシタの
蓄積電極のような多結晶シリコン等の半導体材料であっ
てもよい。第1配線構造2は、その上面が同一レベルと
なるように平坦化処理されているものとする。平坦化処
理は、たとえば、化学機械研磨(CMP)等によって実
施できる。もちろん、特に平坦化処理をするまでもなく
同一レベルの上面を有するものであれば、そのままでよ
い。
The first wiring structure 2 is a wiring pattern of, for example, Al or Cu. Further, a semiconductor material such as polycrystalline silicon such as a storage electrode of a capacitor of a DRAM may be used. It is assumed that the first wiring structure 2 has been flattened so that its upper surface is at the same level. The flattening process can be performed by, for example, chemical mechanical polishing (CMP). Of course, as long as it has an upper surface of the same level without performing the flattening process, it may be used as it is.

【0030】図1(C)に示すように、補助基盤6を裏
返しにし、半導体基板1上の第1配線構造2上面上に配
置する。この状態で、補助基盤6を半導体基板1上の第
1配線構造に貼り合わせる(仮止め)。貼り合わせは、
静電吸着法、真空吸着法、接着剤による接着等によって
行なうことができる。
As shown in FIG. 1C, the auxiliary substrate 6 is turned upside down and arranged on the upper surface of the first wiring structure 2 on the semiconductor substrate 1. In this state, the auxiliary substrate 6 is bonded to the first wiring structure on the semiconductor substrate 1 (temporary fixing). For bonding,
It can be performed by an electrostatic adsorption method, a vacuum adsorption method, adhesion with an adhesive, or the like.

【0031】たとえば、支持基板3として金属基板を用
いる場合、半導体基板1と支持基板3との間に電圧を印
加し、両者を静電的に接着する。なお、その後の熱処理
等により強固な接着が得られる。
For example, when a metal substrate is used as the support substrate 3, a voltage is applied between the semiconductor substrate 1 and the support substrate 3, and the two are electrostatically bonded. Note that strong adhesion can be obtained by a subsequent heat treatment or the like.

【0032】支持基板3を、表面に酸化膜を形成したア
ルミニウム基板で形成し、その表面にSOG膜を塗布
し、このSOG膜を接着層として両基板を貼り合わせる
こともできる。
The support substrate 3 may be formed of an aluminum substrate having an oxide film formed on the surface, an SOG film applied on the surface, and the two substrates bonded together using the SOG film as an adhesive layer.

【0033】別の方法として、支持基板3としてアルミ
ニウム基板を用い、その上に絶縁層4としてSOG層を
用い、半乾きの状態とする。別個の接着層は用いない。
この半乾きのSOG層は、貼り合わせ後も平面形状を維
持できる程度の強度を有するが、圧力により接着できる
程度の柔らかさを有する状態とする。このような両基板
を貼り合わせることもできる。
As another method, an aluminum substrate is used as the support substrate 3, an SOG layer is used as the insulating layer 4 thereon, and a semi-dry state is obtained. No separate adhesive layer is used.
The semi-dried SOG layer has a strength enough to maintain a planar shape even after lamination, but has a softness enough to be bonded by pressure. Such two substrates can be bonded together.

【0034】両基板を重ねた後、両基板を含む環境を真
空状態とし、基板間の内部空間の圧力を下げ、その後外
気中に取り出す。内部の低圧と外気圧との差により両基
板は強く押しつけられ、貼り合わされる。さらに熱処理
を行い、界面のメルトを利用したり、OH結合等により
両基板を強く接合してもよい。
After the two substrates are stacked, the environment including both the substrates is evacuated, the pressure in the internal space between the substrates is reduced, and then the substrate is taken out to the outside air. Due to the difference between the low pressure inside and the outside air pressure, both substrates are strongly pressed and bonded. Further, heat treatment may be performed, and the two substrates may be strongly bonded by using an interface melt or by OH bonding or the like.

【0035】また、両基板を重ねた後、両側から圧力を
印加することにより、両者を圧着してもよい。
After the two substrates are stacked, pressure may be applied from both sides to press the substrates together.

【0036】貼り合わせ時には、両基板を弓型に反ら
せ、中央から徐々に貼り合わせれば、中央付近に気泡を
残す可能性を低減することができる。
At the time of bonding, if both substrates are bowed in an arc shape and bonded gradually from the center, the possibility of leaving air bubbles near the center can be reduced.

【0037】補助基盤6を半導体基板上に貼り合わせた
後、図1(D)に示すように、支持基板3を除去する。
支持基板がAlの場合、弗酸以外の酸を用いてAlを溶
解すれば、絶縁層4のみが残る。絶縁層4をシリコン酸
化膜で形成している場合、シリコン酸化膜は弗酸以外の
酸ではエッチングされない。
After bonding the auxiliary substrate 6 on the semiconductor substrate, the support substrate 3 is removed as shown in FIG.
When the supporting substrate is Al, dissolving Al using an acid other than hydrofluoric acid leaves only the insulating layer 4. When the insulating layer 4 is formed of a silicon oxide film, the silicon oxide film is not etched by an acid other than hydrofluoric acid.

【0038】なお、絶縁層4として、窒化膜を用いる場
合、シリコン窒化膜は耐弗酸性があるため、支持基板の
除去に弗酸を使用することもできる。また、支持基板に
プラスチック等を使用する場合、支持基板の耐熱性に合
わせ、絶縁層4はSOG法やスパッタ法等で作成するこ
とが好ましい。
When a nitride film is used as the insulating layer 4, hydrofluoric acid can be used for removing the supporting substrate because the silicon nitride film has resistance to hydrofluoric acid. In addition, when plastic or the like is used for the support substrate, the insulating layer 4 is preferably formed by an SOG method, a sputtering method, or the like in accordance with the heat resistance of the support substrate.

【0039】支持基板3として比較的柔らかいビニール
等の膜を使用し、表面にSOG膜を塗布し、外力によっ
て平坦な表面を保った状態で半導体基板1上の第1配線
構造に貼り合わせることも可能である。支持基板として
プラスチック等の有機材料を用いる場合、支持基板の除
去を有機溶剤等を用いて行なうこともできる。
A relatively soft film of vinyl or the like is used as the support substrate 3, an SOG film is applied to the surface, and the surface is adhered to the first wiring structure on the semiconductor substrate 1 while maintaining a flat surface by external force. It is possible. When an organic material such as plastic is used as the support substrate, the support substrate can be removed using an organic solvent or the like.

【0040】さらに、補助基盤6として支持基板のない
絶縁膜を用いることもできる。たとえば、ポリイミド等
の薄い絶縁膜を支持治具上に保持し、配線構造上にソフ
トに貼り合わせてもよい。
Further, an insulating film without a supporting substrate can be used as the auxiliary base 6. For example, a thin insulating film of polyimide or the like may be held on a support jig and softly bonded on the wiring structure.

【0041】補助基盤は、同一構造のものを種々の半導
体装置に用いることができるため、大量生産することが
可能である。大量生産によりコストダウンを図れば、補
助基盤を用いることによるコスト上昇は僅かなものとな
る。一方、平坦な表面を有する層間絶縁膜の形成が容易
となるため、製造コストの低減が可能である。
Since the auxiliary substrate having the same structure can be used for various semiconductor devices, it can be mass-produced. If the cost is reduced by mass production, the increase in cost due to the use of the auxiliary base will be slight. On the other hand, since an interlayer insulating film having a flat surface is easily formed, manufacturing costs can be reduced.

【0042】隣接する第1配線構造2間には、空洞7が
形成される。この空洞は、真空、低圧ガス雰囲気、空気
等で形成されるため、その誘電率は真空の誘電率と同等
であり、シリコン酸化膜の約1/3である。したがっ
て、配線間の寄生容量は約1/3になる。
A cavity 7 is formed between adjacent first wiring structures 2. Since this cavity is formed in a vacuum, low-pressure gas atmosphere, air, or the like, its dielectric constant is equivalent to that of a vacuum, and is about 1/3 of that of a silicon oxide film. Therefore, the parasitic capacitance between the wirings is reduced to about 1/3.

【0043】絶縁層4は、第1配線構造2上に平坦な絶
縁表面を提供する。このため、絶縁層4上に上層配線層
を容易に形成することができる。
The insulating layer 4 provides a flat insulating surface on the first wiring structure 2. Therefore, the upper wiring layer can be easily formed on the insulating layer 4.

【0044】なお、必要に応じ、絶縁層4(および接着
層5)を貫通してコンタクトホールを形成し、絶縁層4
上に形成する上層配線層と第1配線構造2との電気的接
触を形成する。
If necessary, a contact hole is formed through the insulating layer 4 (and the adhesive layer 5).
An electrical contact between the upper wiring layer formed thereon and the first wiring structure 2 is formed.

【0045】図2は、図1に示すような工程により多層
配線を形成した半導体装置の配線構造を概略的に示す。
図2(A)は断面図を示し、図2(B)は1層の配線構
造の一部平面構造を概略的に示す。
FIG. 2 schematically shows a wiring structure of a semiconductor device in which a multilayer wiring is formed by the steps shown in FIG.
FIG. 2A is a cross-sectional view, and FIG. 2B schematically shows a partial planar structure of a one-layer wiring structure.

【0046】図2(A)において、半導体基板11表面
上に第1配線層12が形成される。第1配線層12は、
Ti層12a、TiN層12b、Al合金層12cの積
層で形成される。第1配線層12は、所定位置において
半導体基板11表面上のデバイス構造に電気的に接続し
ている。
In FIG. 2A, a first wiring layer 12 is formed on the surface of a semiconductor substrate 11. The first wiring layer 12
It is formed by laminating a Ti layer 12a, a TiN layer 12b, and an Al alloy layer 12c. The first wiring layer 12 is electrically connected to a device structure on the surface of the semiconductor substrate 11 at a predetermined position.

【0047】第1配線層12上に、図1に説明した工程
により、層間絶縁層21が配置されている。層間絶縁層
21は、コンタクトホール23を有する。層間絶縁層2
1の上には、第2配線層22が配置されている。第2配
線の一部は、コンタクトホール23を介して第1配線層
12に電気的に接続されている。
An interlayer insulating layer 21 is arranged on the first wiring layer 12 by the process described with reference to FIG. The interlayer insulating layer 21 has a contact hole 23. Interlayer insulation layer 2
The second wiring layer 22 is disposed on the first wiring layer 22. Part of the second wiring is electrically connected to the first wiring layer 12 through the contact hole 23.

【0048】第2配線層22の上面には、層間絶縁層3
1が配置されている。層間絶縁層31には、コンタクト
ホール33、34が形成されている。
On the upper surface of the second wiring layer 22, an interlayer insulating layer 3
1 is arranged. Contact holes 33 and 34 are formed in the interlayer insulating layer 31.

【0049】層間絶縁層31の上には、第3配線層32
が形成されている。第2配線層32の一部はコンタクト
ホール33、34を介して第2配線層22に電気的に接
続されている。第3配線層32の上面には、全体を覆っ
て絶縁層41が配置されている。この絶縁層41も、図
1に示した工程によって形成することができる。
On the interlayer insulating layer 31, a third wiring layer 32
Are formed. Part of the second wiring layer 32 is electrically connected to the second wiring layer 22 via the contact holes 33 and 34. On the upper surface of the third wiring layer 32, an insulating layer 41 is disposed so as to cover the entire surface. This insulating layer 41 can also be formed by the process shown in FIG.

【0050】この3層配線構造において、各配線層内の
配線は隣接する配線とエアギャップによって分離されて
いる。したがって、同一間隔で配置された配線間の寄生
容量はシリコン酸化物によって絶縁分離されている場合
と較べ、寄生容量が1/3に低減する。
In this three-layer wiring structure, the wiring in each wiring layer is separated from the adjacent wiring by an air gap. Therefore, the parasitic capacitance between the wirings arranged at the same interval is reduced to 1 / as compared with the case where the wiring is insulated and separated by the silicon oxide.

【0051】各層間絶縁層表面は平坦化されているた
め、上層配線層を容易に形成することができる。
Since the surface of each interlayer insulating layer is flattened, the upper wiring layer can be easily formed.

【0052】図2(B)は、コンタクトホール下部分の
第1配線層の平面構造を概略的に示す。配線層12は、
コンタクトホール下に配置される部分で幅が広く形成さ
れている。この幅広部分の上にコンタクトホール23が
形成され、上層配線がコンタクトホール23を介して電
気的に接続される。
FIG. 2B schematically shows a planar structure of the first wiring layer below the contact hole. The wiring layer 12
The portion located below the contact hole has a wide width. A contact hole 23 is formed on the wide portion, and the upper wiring is electrically connected through the contact hole 23.

【0053】図3は、チップ周辺部の構成例を示す。図
3(A)はウエハの平面図を示し、図3(B)はウエハ
内のチップの平面図を示し、図3(C)はチップ端部で
の断面図を示す。
FIG. 3 shows an example of the configuration of a chip peripheral portion. 3A shows a plan view of the wafer, FIG. 3B shows a plan view of the chips in the wafer, and FIG. 3C shows a cross-sectional view at a chip end.

【0054】図3(A)に示すように、シリコンウエハ
51はその表面内に多数の半導体チップ52を含む。
As shown in FIG. 3A, the silicon wafer 51 includes a large number of semiconductor chips 52 on the surface thereof.

【0055】図3(B)は、1つの半導体チップ52を
拡大して示す。各チップ間にはスクライブ領域53が形
成されている。スクライブ領域53内において、スクラ
イブライン54に沿って半導体ウエハを切断することに
より、各チップ52が分離される。
FIG. 3B shows one semiconductor chip 52 in an enlarged manner. A scribe area 53 is formed between each chip. In the scribe area 53, each chip 52 is separated by cutting the semiconductor wafer along the scribe line 54.

【0056】図3(C)は、スクライブ領域周辺の断面
構造を示す。半導体基板11表面上には、図2に示した
ような3層配線構造が形成されている。スクライブ領域
53においては、全領域が配線層12、22、32によ
って占有されている。スクライブライン54に沿ってチ
ップを切断すると、チップ外周の側面は、配線層12、
22、32および層間絶縁層21、31、41によって
気密に封じられることになる。
FIG. 3C shows a sectional structure around the scribe region. On the surface of the semiconductor substrate 11, a three-layer wiring structure as shown in FIG. 2 is formed. In the scribe area 53, the entire area is occupied by the wiring layers 12, 22, and 32. When the chip is cut along the scribe line 54, the side surface of the outer periphery of the chip becomes the wiring layer 12,
22 and 32 and the interlayer insulating layers 21, 31 and 41 are hermetically sealed.

【0057】なお、スクライブ領域53に配置される配
線層12、22、32は、配線として用いられるもので
はなく、封止部材として用いられている。したがって、
実際に配線として用いられる配線層とは別の材料、たと
えば誘電体材料で形成してもよい。
The wiring layers 12, 22, and 32 arranged in the scribe area 53 are not used as wirings but are used as sealing members. Therefore,
It may be formed of a material different from the wiring layer actually used as the wiring, for example, a dielectric material.

【0058】また、実際に配線が配置される領域以外に
も、配線層と同一の高さを有するダミー配線層を配置
し、層間絶縁層の支持の役割を持たせてもよい。
Further, a dummy wiring layer having the same height as the wiring layer may be provided in a region other than the region where the wiring is actually provided, so as to support the interlayer insulating layer.

【0059】図3(C)において、スクライブ領域53
の配線層はチップ全周をループ状に囲っている。これに
より、チップ内部を気密に封じているが、さらにその内
側に複数のループ状ダミー配線層を形成し、多重シール
構造を形成してもよい。
In FIG. 3C, the scribe area 53
This wiring layer surrounds the entire periphery of the chip in a loop shape. Although the inside of the chip is hermetically sealed by this, a plurality of loop-shaped dummy wiring layers may be further formed inside the chip to form a multiple seal structure.

【0060】以上、配線層の上面を同一レベルに調整
し、その上に層間絶縁層を配置する場合を説明したが、
半導体基板上の配線層の代わりに、電極構造を利用する
こともできる。この意味で、本明細書において、配線構
造とは電極構造を含むものとする。
The case where the upper surface of the wiring layer is adjusted to the same level and the interlayer insulating layer is disposed thereon has been described above.
An electrode structure can be used instead of the wiring layer on the semiconductor substrate. In this sense, in this specification, the wiring structure includes an electrode structure.

【0061】図4は、DRAMに上述のエアーアイソレ
ーション型多層配線構造を適用した場合を示す。
FIG. 4 shows a case where the above-mentioned air isolation type multilayer wiring structure is applied to a DRAM.

【0062】図4(A)に示すように、半導体基板61
表面上に、フィールド酸化膜62を形成し、活性領域を
画定する。図中左側に示した部分がメモリセル領域に対
応し、右側に示した部分が周辺回路のコンタクト部に対
応する。
As shown in FIG. 4A, the semiconductor substrate 61
A field oxide film 62 is formed on the surface to define an active region. The portion shown on the left side in the figure corresponds to the memory cell region, and the portion shown on the right side corresponds to the contact portion of the peripheral circuit.

【0063】メモリセル領域においては、活性領域表面
上に絶縁ゲート電極構造63を形成する。ゲート電極6
3側壁には側壁スペーサ64が絶縁物等によって形成さ
れている。絶縁ゲート電極構造およびフィールド酸化膜
62をマスクとしてイオン注入を行い、不純物ドープ領
域65、66を形成する。不純物ドープ領域65は、メ
モリセル領域のソース/ドレイン領域となるものであ
り、不純物ドープ領域66は、周辺コンタクト部におけ
るコンタクト形成領域となる。
In the memory cell region, an insulated gate electrode structure 63 is formed on the surface of the active region. Gate electrode 6
Side wall spacers 64 are formed of an insulator or the like on the three side walls. Ion implantation is performed using the insulated gate electrode structure and the field oxide film 62 as a mask to form impurity-doped regions 65 and 66. The impurity-doped region 65 serves as a source / drain region of the memory cell region, and the impurity-doped region 66 serves as a contact formation region in a peripheral contact portion.

【0064】図4(B)に示すように、半導体基板61
表面上に絶縁膜67を形成し、その表面をCMP等によ
って平坦化する。
As shown in FIG. 4B, the semiconductor substrate 61
An insulating film 67 is formed on the surface, and the surface is planarized by CMP or the like.

【0065】図4(C)に示すように、絶縁膜67表面
上にレジストパターンを形成し、絶縁膜67を貫通する
コンタクトホール70を形成する。その後、レジストパ
ターンは除去する。コンタクトホールの形成により、コ
ンタクトホール内に不純物ドープ領域65、66が露出
される。
As shown in FIG. 4C, a resist pattern is formed on the surface of the insulating film 67, and a contact hole 70 penetrating the insulating film 67 is formed. After that, the resist pattern is removed. By forming the contact holes, the impurity doped regions 65 and 66 are exposed in the contact holes.

【0066】図4(D)に示すように、コンタクトホー
ル70内に埋込電極71を形成する。たとえば、金属層
または半導体層を表面上に堆積し、CMP等によって研
磨することにより絶縁膜67が露出した平坦な表面を形
成する。
As shown in FIG. 4D, a buried electrode 71 is formed in the contact hole 70. For example, a metal layer or a semiconductor layer is deposited on the surface and polished by CMP or the like to form a flat surface where the insulating film 67 is exposed.

【0067】図4(E)に示すように、平坦化された表
面上に金属等の導電層を形成し、レジストパターンを用
いてパターニングすることによりビット線72を形成す
る。
As shown in FIG. 4E, a bit line 72 is formed by forming a conductive layer of metal or the like on the flattened surface and patterning it using a resist pattern.

【0068】図4(F)に示すように、ビット線72を
覆って絶縁層73を形成し、CMP等により表面を平坦
化する。
As shown in FIG. 4F, an insulating layer 73 is formed to cover the bit line 72, and the surface is flattened by CMP or the like.

【0069】図5(G)に示すように、絶縁層73上に
レジストパターンを形成し、埋込電極71を露出するコ
ンタクトホール74を形成する。コンタクトホール形成
後、レジストパターンは除去する。
As shown in FIG. 5G, a resist pattern is formed on the insulating layer 73, and a contact hole 74 exposing the embedded electrode 71 is formed. After forming the contact hole, the resist pattern is removed.

【0070】図5(H)に示すように、半導体基板上に
第1ドープト多結晶シリコン層75を形成し、さらにそ
の上にシリコン窒化膜76をCVDにより形成する。シ
リコン窒化膜76表面上にレジストパターンを形成し、
シリコン窒化膜76、第1ドープト多結晶シリコン層7
5をパターニングし、メモリセル領域において蓄積電極
75a、周辺コンタクト領域において引出電極75bを
形成する。その後、表面にキャパシタ絶縁膜となる絶縁
層77をCVD等により堆積する。たとえば、キャパシ
タ絶縁膜77は窒化酸化シリコン膜によって形成する。
As shown in FIG. 5H, a first doped polycrystalline silicon layer 75 is formed on a semiconductor substrate, and a silicon nitride film 76 is formed thereon by CVD. Forming a resist pattern on the surface of the silicon nitride film 76;
Silicon nitride film 76, first doped polycrystalline silicon layer 7
5 is patterned to form a storage electrode 75a in the memory cell region and an extraction electrode 75b in the peripheral contact region. Thereafter, an insulating layer 77 serving as a capacitor insulating film is deposited on the surface by CVD or the like. For example, the capacitor insulating film 77 is formed using a silicon nitride oxide film.

【0071】図5(I)に示すように、基板表面上に薄
く(100nm程度に)第2ドープト多結晶シリコン層
78を堆積し、異方性エッチングを行い、第1ドープト
多結晶シリコン層75a、75bの外周にサイドウォー
ルとして残させる。セル部では、第1ドープト多結晶シ
リコン層75aの間隔は狭いので、図5(I)に示すよ
うに、第1ドープトシリコン層75aの間は完全に第2
ドープト多結晶シリコンにより埋められるが、周辺コン
タクト領域の75bの部分ではサイドウォールとなる。
第2ドープト多結晶シリコン層78は、メモリセル領域
において対向電極となる。
As shown in FIG. 5I, a second doped polycrystalline silicon layer 78 is deposited thinly (about 100 nm) on the substrate surface, anisotropically etched, and a first doped polycrystalline silicon layer 75a is formed. , 75b as sidewalls. In the cell portion, since the distance between the first doped polysilicon layers 75a is narrow, the distance between the first doped silicon layers 75a is completely the second as shown in FIG.
Although it is buried with doped polycrystalline silicon, it becomes a sidewall at a portion 75b of the peripheral contact region.
Second doped polycrystalline silicon layer 78 serves as a counter electrode in the memory cell region.

【0072】なお、ここまでの工程は特願平8−293
593号の実施例の欄に記載されている。次に、上述の
実施例において説明した補助基盤を上面上に貼り付け、
層間絶縁層を形成する。
The steps so far are described in Japanese Patent Application No. 8-293.
No. 593 in the column of Examples. Next, the auxiliary base described in the above embodiment is attached on the upper surface,
An interlayer insulating layer is formed.

【0073】図6(J)に示すように、基板表面上に貼
り付けた絶縁層80にコンタクトホール81を形成す
る。周辺コンタクト領域においては、コンタクトホール
81内に露出した窒化シリコン層76を除去する。この
ようにして、メモリセル領域において、対向電極78を
露出すると共に、周辺コンタクト領域において引出電極
75bを露出する。
As shown in FIG. 6J, a contact hole 81 is formed in the insulating layer 80 attached on the surface of the substrate. In the peripheral contact region, the silicon nitride layer 76 exposed in the contact hole 81 is removed. Thus, the counter electrode 78 is exposed in the memory cell region, and the extraction electrode 75b is exposed in the peripheral contact region.

【0074】その後、配線層80上にアルミニウム等の
配線層82を形成し、パターニングすることによって上
層配線層を形成する。なお、83は空洞のまま残る。
Thereafter, a wiring layer 82 of aluminum or the like is formed on the wiring layer 80, and is patterned to form an upper wiring layer. Note that 83 remains as a cavity.

【0075】なお、必要に応じ、さらに上層配線層82
表面を平坦化し、層間絶縁層、上層配線層を形成する。
If necessary, the upper wiring layer 82
The surface is flattened to form an interlayer insulating layer and an upper wiring layer.

【0076】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
配線層としてAl層の代わりにCu層を用いてもよい。
Cu層を用いる場合、その下層にCuの拡散バリアとな
るバリアメタルを用いることが好ましい。Cu配線の側
壁は、空隙によってアイソレーションされるため、側壁
部でのCu拡散の問題は生じない。
The present invention has been described in connection with the preferred embodiments.
The present invention is not limited to these. For example,
A Cu layer may be used as the wiring layer instead of the Al layer.
When a Cu layer is used, it is preferable to use a barrier metal serving as a Cu diffusion barrier as a lower layer. Since the side wall of the Cu wiring is isolated by the void, the problem of Cu diffusion in the side wall does not occur.

【0077】その他、種々の変更、改良、組み合わせ等
が可能なことは当業者に自明であろう。
It will be obvious to those skilled in the art that various changes, improvements, combinations, and the like can be made.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
隣接する配線間を空洞でアイソレーションすることによ
り、配線間の寄生容量を誘電体分離の場合と較べ、低減
することができる。たとえば、酸化シリコン絶縁体を用
いた場合と較べ、寄生容量は約1/3になる。
As described above, according to the present invention,
By isolating adjacent wirings with a cavity, the parasitic capacitance between the wirings can be reduced as compared with the case of dielectric isolation. For example, the parasitic capacitance is reduced to about 1/3 as compared with the case where a silicon oxide insulator is used.

【0079】上面を同一レベルに調整した多数の配線構
造上に平坦な表面を有する絶縁層を配置することによ
り、上層配線の形成が容易となる。このような配線層の
形成は、たとえば補助基盤の張り合わせ工程と支持基板
除去工程によって実現できるため、工程が単純化され
る。また、平坦な絶縁層を貼り合わせることにより、極
めて優れた平坦性を得ることができる。
By arranging an insulating layer having a flat surface on a large number of wiring structures whose upper surfaces are adjusted to the same level, formation of an upper wiring can be facilitated. Such a wiring layer can be formed by, for example, an auxiliary substrate bonding step and a support substrate removing step, so that the steps are simplified. Further, by bonding a flat insulating layer, extremely excellent flatness can be obtained.

【0080】汎用性の高い補助基盤を用いることによ
り、製造コストの低減が可能となる。
The use of the versatile auxiliary base makes it possible to reduce the manufacturing cost.

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

【図1】本発明の実施例による半導体装置の製造方法を
説明するための概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例による多層配線半導体装置の構
成を概略的に示す断面図および底面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view and a bottom view schematically showing a configuration of a multilayer wiring semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例による半導体ウエハおよびその
中の各半導体チップの構成を示す平面図および断面図で
ある。
FIGS. 3A and 3B are a plan view and a sectional view showing a configuration of a semiconductor wafer and each semiconductor chip therein according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例によるDRAMの製造工程を説
明するための断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the DRAM according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例によるDRAMの製造工程を説
明するための断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the DRAM according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例によるDRAMの製造工程を説
明するための断面図である。
FIG. 6 is a sectional view illustrating a manufacturing process of the DRAM according to the embodiment of the present invention;

【図7】従来技術の例を説明するための断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining an example of the related art.

【図8】従来技術の例を説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining an example of the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 第1配線構造 3 支持基板 4 絶縁層 5 接着層 6 補助基盤 7 空洞 11 半導体基板 12 第1配線層 21 層間絶縁層 22 第2配線層 31 層間絶縁層 32 第3配線層 41 絶縁層 23、33、34 コンタクトホール 53 スクライブ領域 54 スクライブライン 61 半導体基板 62 フィールド絶縁膜 63 絶縁ゲート電極 65、66 不純物ドープ領域 67 絶縁膜 71 埋込電極 72 ビット線 73 絶縁膜 75 第1ドープト多結晶シリコン 77 キャパシタ絶縁膜 78 第2ドープト多結晶シリコン層 80 層間絶縁層 82 上層配線層 REFERENCE SIGNS LIST 1 semiconductor substrate 2 first wiring structure 3 support substrate 4 insulating layer 5 adhesive layer 6 auxiliary base 7 cavity 11 semiconductor substrate 12 first wiring layer 21 interlayer insulating layer 22 second wiring layer 31 interlayer insulating layer 32 third wiring layer 41 insulation Layers 23, 33, 34 contact holes 53 scribe regions 54 scribe lines 61 semiconductor substrates 62 field insulating films 63 insulated gate electrodes 65, 66 impurity doped regions 67 insulating films 71 buried electrodes 72 bit lines 73 insulating films 75 first doped polycrystalline Silicon 77 Capacitor insulating film 78 Second doped polycrystalline silicon layer 80 Interlayer insulating layer 82 Upper wiring layer

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デバイス構造を有する半導体チップと、 前記半導体チップ上に形成され、同一レベルの上面を有
し、空隙によって互いに分離されている複数の第1配線
構造体と、 前記第1配線構造体の上面上に貼り付けられ、第1配線
構造の少なくとも一部の上面上に貫通孔を有する絶縁膜
と、 前記絶縁膜上に形成され、一部前記貫通孔を介して前記
一部の第1配線構造体に電気的に接続された複数の第2
配線層とを有する半導体装置。
A semiconductor chip having a device structure; a plurality of first wiring structures formed on the semiconductor chip, having upper surfaces at the same level, and separated from each other by a gap; An insulating film attached to the upper surface of the body and having a through hole on at least a part of the upper surface of the first wiring structure; and an insulating film formed on the insulating film and partially passing through the through hole. A plurality of second units electrically connected to one wiring structure
A semiconductor device having a wiring layer.
【請求項2】 前記複数の第2配線層が同一レベルの上
面を有し、空隙によって互いに分離されており、さらに
前記複数の第2配線層上に貼り付けられた他の絶縁膜を
有する請求項1記載の半導体装置。
2. The method according to claim 1, wherein the plurality of second wiring layers have upper surfaces at the same level, are separated from each other by a gap, and further have another insulating film attached on the plurality of second wiring layers. Item 2. The semiconductor device according to item 1.
【請求項3】 さらに、前記半導体チップ周辺部にルー
プ状に形成され、前記多数の第1配線構造と同一レベル
の上面を有するシール部材を有し、前記絶縁膜はシール
部材の全上面にも貼り付けられている請求項1または2
記載の半導体装置。
3. A sealing member formed in a loop around the semiconductor chip and having an upper surface at the same level as the plurality of first wiring structures, wherein the insulating film is formed on the entire upper surface of the sealing member. 3. The method according to claim 1, wherein the information is attached.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項4】 デバイス構造を有する半導体チップ上
に、同一レベルの上面を有し、空隙によって分離される
多数の第1配線構造体を形成する工程と、 前記多数の第1配線構造体の上面上に絶縁膜を貼り付
け、隣接する第1配線構造体間に空洞を形成する平坦化
工程と、 前記絶縁膜上に第2配線を形成する配線形成工程とを含
む半導体装置の製造方法。
Forming a plurality of first wiring structures having an upper surface at the same level and separated by a gap on a semiconductor chip having a device structure; and upper surfaces of the plurality of first wiring structures. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a flattening step of attaching an insulating film thereon to form a cavity between adjacent first wiring structures; and a wiring forming step of forming a second wiring on the insulating film.
【請求項5】 前記平坦化工程と前記配線形成工程との
間に、前記絶縁膜を貫通して前記第1配線構造体の少な
くとも一部に達するコンタクトホールを形成する工程を
含む請求項4記載の半導体装置の製造方法。
5. The method according to claim 4, further comprising a step of forming a contact hole penetrating through the insulating film and reaching at least a part of the first wiring structure between the planarizing step and the wiring forming step. Of manufacturing a semiconductor device.
【請求項6】 前記平坦化工程が、 支持基板上に絶縁膜を有する補助基盤を準備する工程
と、 前記半導体チップ上の第1配線構造体の上面に前記補助
基盤の絶縁膜を貼り付ける工程と、 前記補助基盤の支持基板を選択的に除去する工程とを含
む請求項4または5記載の半導体装置の製造方法。
6. The step of preparing an auxiliary substrate having an insulating film on a supporting substrate, and the step of attaching the insulating film of the auxiliary substrate to an upper surface of a first wiring structure on the semiconductor chip. 6. The method according to claim 4, further comprising the step of: selectively removing the supporting substrate of the auxiliary base.
【請求項7】 前記補助基盤が絶縁膜上に接着剤層を有
し、前記絶縁膜を貼り付ける工程が該接着剤層を用いる
ものである請求項6記載の半導体装置の製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the auxiliary substrate has an adhesive layer on an insulating film, and the step of attaching the insulating film uses the adhesive layer.
【請求項8】 前記絶縁膜が接着剤機能を有するもので
ある請求項6記載の半導体装置の製造方法。
8. The method according to claim 6, wherein the insulating film has an adhesive function.
【請求項9】 さらに、前記半導体チップの周辺上に、
前記多数の第1配線構造体と同一レベルの上面を有し、
ループ状の平面形状を有するシール部材を形成する工程
を含み、前記平坦化工程は該シール部材の上面全面上に
も絶縁膜を貼り付ける請求項4〜8のいずれかに記載の
半導体装置の製造方法。
9. Further, on the periphery of the semiconductor chip,
An upper surface at the same level as the plurality of first wiring structures;
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, further comprising a step of forming a sealing member having a loop-like planar shape, wherein said planarizing step includes attaching an insulating film also to the entire upper surface of said sealing member. Method.
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