JPH1197530A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH1197530A
JPH1197530A JP25203697A JP25203697A JPH1197530A JP H1197530 A JPH1197530 A JP H1197530A JP 25203697 A JP25203697 A JP 25203697A JP 25203697 A JP25203697 A JP 25203697A JP H1197530 A JPH1197530 A JP H1197530A
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JP
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film
conductor
air gap
dielectric film
semiconductor device
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JP25203697A
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Tsutomu Nakajima
務 中島
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層ダマシン配線構造を有する半導体装置の
上下配線間の静電容量を低減させる。 【解決手段】 第2の誘電体膜3の溝の中に設けられた
第1の導体膜4からなる第1のダマシン配線層と、第5
の誘電体膜9の中の溝に設けられた第4の導体膜10か
らなる第2のダマシン配線層との間の、誘電体膜5の中
にエアーギャップ7を設ける。エアーギャップ7により
第1と第2のダマシン配線層の間の静電容量を低減する
ことができる。エアーギャップ7の機械的強度を増すた
めにエアーギャップの中に複数の島状の支柱を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路の構
造およびその製造方法に関し、特に多層ダマシン配線構
造の上下配線層間の静電容量を小ならしめる構造および
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年半導体集積回路は高性能化を目指す
上で微細化の一途をたどり、そのため従来問題とならな
かった上下配線層間の誘電体膜と配線との間のキャパシ
タ構造による信号遅延が問題になってきた。そこで配線
間静電容量を低減させるため、図7に示すように、半導
体基板31の表面に形成された絶縁膜32の表面に金属
膜を被着形成した後パターニングして、金属膜33a及
び33bを形成し、全面を覆う第1の絶縁膜34及び第
2の絶縁膜35を被着形成し、第1の絶縁膜34を露出
しかつ表面がほぼ平坦になるように第2の絶縁膜35の
全面をエッチングし、金属膜33aと33bとの間の第
2の絶縁膜35の表面を選択的に露出させるための開口
36aを有する第3の絶縁膜36を被着形成し、開口3
6aから第2の絶縁膜35を選択的にエッチングして第
3の絶縁膜36の下面が部分的に露出した空洞38を形
成した後開口36aを閉じて、閉じた空洞38aを形成
することにより、金属膜33aと33bとを配線とする
とき、配線間が絶縁材料で埋められるよりも容量を小さ
くすることが可能となる半導体装置が開示されている
(特開平5−21617号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体
装置は、左右すなわち水平面に配設された金属膜からな
る配線間に空洞を形成するようになっているため、水平
に配設された配線間の静電容量を低減することができる
が、上下に存在する多層配線間の容量を低減できないと
いう欠点があり、さらにまた、ドライエッチングによっ
て導体膜から配線形状を形成する、いわゆる縦型配線に
適用できるものであるが、溝に導体を埋め込んで配線を
行なうダマシン配線に適用できないという欠点がある。
【0004】本発明の目的は、多層ダマシン配線構造を
有する半導体装置において、上下配線間の静電容量を小
さくすることができ、かつ上下配線間の接続を容易に行
うことのできる半導体装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
多層ダマシン配線構造を具備する半導体装置において、
上下配線層間にエアーギャップを有している。ここで述
べるダマシン(damascene)配線とは、誘電体
膜上にレジストマスクを形成して誘電体膜に溝を形成
し、導体膜を溝内に埋め込んだ後、化学的・機械的研磨
法(Chemical Mechanical Pol
ishing、以下CMP法という)等によって金属を
平坦化すると同時に、溝内の導体膜以外を除去して溝配
線を形成する方法をいう。
【0006】上述のエアーギャップによる集積回路の機
械的強度の低下を補うために、エアーギャップの上下の
間を支持する誘電体膜からなる複数の島状の支柱を設け
ることが好適である。
【0007】上下のダマシン配線層の間を連結する導体
(コンタクトともいう)が、エアーギャップを貫通しな
い位置に設けられるか、又はエアーギャップを貫通する
位置に設けられる。
【0008】上述のダマシン配線層間を連結する導体
(コンタクト)が、エアーギャップを形成する過程で使
用されたスルーホールを利用して設けることが好適であ
り、これによりリソグラフィ工程を節減することができ
る。
【0009】本発明の半導体装置を製造する方法は、次
に示す通りである。すなわち、基板上に第1の誘電体
膜、第1のストッパー膜および第2の誘電体膜を逐次形
成し、第2の誘電体膜に所定のダマシン配線用の溝を形
成し、その溝を第1の導体膜で埋め込んだ後、上面を平
坦化して第1のダマシン配線層を形成し、配線層の上に
第3の誘電体膜および第2の導体膜を形成し、第2の導
体膜のうちエアーギャップを形成するための所定の部分
を残して導体膜を除去し、第3の誘電体膜および第2の
導体膜の残りの部分の上に、第4の誘電体膜を形成し、
第4の誘電体膜に、第2の導体膜の残りの部分まで達す
る第1のスルーホールを開口し、第1のスルーホールを
経由して、エッチングにより第2の導体膜の残りの部分
を除去して、第4の誘電体膜の中に所定のエアーギャッ
プを形成し、第1のスルーホールを閉じた後、第2のス
ルーホールを第1の導体膜まで開口して、第2のスルー
ホールを第3の導体膜で埋め込んでコンタクトを形成
し、次に第2のストッパー膜を形成した後、ストッパー
膜のコンタクトパターン部を除去し、その上に第5の誘
電体膜を形成し、第5の誘電体膜の中にダマシン配線の
為の所定の溝を形成して、その溝に第4の導体膜を埋め
込み、上面を平坦化して第2のダマシン配線層を形成す
るようになっている。
【0010】また、第2の導体膜のうちのエアーギャッ
プを形成するための所定の部分を残して、第2の導体膜
を除去する工程において、第2の導体膜の除去される部
分に、複数の島状の支柱を形成するための凹パターンを
設けることにより、エアーギャップを形成した際、エア
ーギャップによる集積回路の機械的強度を補うための複
数の島状の支柱が得られる。
【0011】さらにまた、第4の誘電体膜に、第2の導
体膜の残りの部分まで達する第1のスルーホールを開口
する工程において、第1のスルーホールを第1の導体膜
まで貫通させておけば、そのスルーホールに導体を埋め
込んで上下配線層間のコンタクトを形成することによ
り、リソグラフィー工程を節減することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明の半導体装置
の第1の実施の形態の断面図である。
【0013】半導体装置20は、不図示の基板上に、第
1の誘電体膜1および第1のストッパー膜2が形成され
ており、その上に設けられた第2の誘電体膜3には、そ
の中に形成された溝の中に埋め込まれた溝配線すなわち
ダマシン配線をなす第1の導体膜4が形成されている。
これら第1の誘電体膜1、第1のストッパー膜2、第2
の誘電体膜3および第1の導体膜4が第1のダマシン配
線層を形成している。
【0014】上下配線層の間の中間層を形成する誘電体
膜5の中には、真空空洞をなすエアーギャップ7と、上
下の配線を接続するための導体で形成されたコンタクト
(導体)6が設けられている。エアーギャップ7の位置
は、第1の導体膜4の配線領域と対応する位置に設けら
れ、コンタクト6が形成された領域および配線が形成さ
れていない領域上には設けられない。
【0015】中間層の上には、第2のストッパー膜8、
溝が形成された第5の誘電体膜9および第5の誘電体膜
9の溝の中に形成された第4の導体膜10とが設けられ
て第2のダマシン配線層を形成している。コンタクト6
の上端部分の第2のストッパー膜8は、コンタクトパタ
ーンを形成するために除去されていて、第4の導体膜1
0とコンタクト6とは接続され、したがって第1のダマ
シン配線層の第1の導体膜4と第2のダマシン配線層の
第4の導体膜10とが、コンタクト6によって接続され
ている。
【0016】次に図2により、本発明の半導体装置20
の第1の実施の形態の形成工程を工程順に説明する。
【0017】図2(a):不図示の基板上に第1の誘電
体膜1を形成して化学的・機械的研磨法(以後CMP法
と略す)を用いて表面を平坦化し、その上に第1のスト
ッパー膜2を厚さ0.2μmに形成する。次に第2の誘
電体膜3をプラズマ分解法によるCVDを用いて厚さ
0.5μmに形成し、その第2の誘電体膜3にダマシン
配線に用いる所定の形状の溝を第1のストッパー膜2に
達するまでドライエッチング技術によって形成する。
【0018】上述の第1のストッパー膜2および第2の
誘電体膜3が、それぞれプラズマ分解法によるCVDを
用いて形成されたSi34 およびSiO2 から成る膜
の場合には、CHF3 にCO2 ガスを添加した選択ドラ
イエッチング法を用いて溝配線用の所定の溝を第2の誘
電体膜3に形成する。続いてその上に第1の導体膜4例
えばAl膜をCVDによって形成する。Al膜の形成に
は、例えば水素還元の有機Al混合ガスを用い、ガス流
量を約300sccmとし、基板温度を150℃に加熱
して熱分解によりAl膜を形成する。PVD法を用いる
場合には、ガス圧力を4×10-3Torrとし、基板温
度を350℃、出力を10kwとする。
【0019】第1の導体膜4には単層のAlを用いても
良いが、エレクトロ マイグレーション(Electr
o Migration,EM)およびストレス マイ
グレーション(Stress Migration,S
M)の発生を抑えるために、例えばTi(0.05μ
m)またはTi(0.05μm)/TiN(0.1μ
m)をバリアメタルとして、Al/TiN/Ti膜から
なる多層構造の配線を用いることもできる。
【0020】第1の導体膜4が第2の誘電体膜3に形成
された溝に埋め込まれた後、CMP法を用いて溝内以外
の第1の導体膜4を除去する。このようにして第1のダ
マシン配線層が形成される。
【0021】CMP法に用いる装置には、1ヘッド(プ
ラテン)、1定盤(パッド)タイプの装置を用い、研磨
圧力を0.4kg/cm2 、回転数35rpm、研磨液
滴下量を60ml/minとする。研磨パッドには有機
硬質化パッドを用い、仕上研磨には有機軟質化パッドを
用いる。研磨液は10%のコロイダルシリカスラリーに
アミン水溶液2%を加えたものが好適である。
【0022】図2(b):上述のようにして形成された
第1のダマシン配線層の上に、第3の誘電体膜5aをプ
ラズマ分解によるCVDによって厚さ0.2μm程度形
成し、次に第2の導体膜11を上述の導体膜形成法例え
ばPVDによって厚さ0.1μm程度形成する。
【0023】図2(c):次に第2の導体膜11を、静
電容量を小さくしたい領域すなわち第1のダマシン配線
層に形成した配線の上部領域を残して、ドライエッチン
グによって除去する。このとき同時に、第1のダマシン
配線層のコンタクトパターン(目合わせマージン)部分
も含めて除去する。
【0024】図2(d):次にその上に第4の誘電体膜
5bをプラズマ分解法CVDによって厚さ0.3μm形
成する。次に表面に生じた段差をCMP法により平坦化
する。このようにして誘電体膜5a、5bからなる中間
層が形成される。
【0025】図2(e):次に第4の誘電体膜5b上に
おいて、RIE法による異方性ドライエッチングにより
直径0.2μm程度の第1のスルーホール12を、第2
の導体膜11に達するまで開口する。
【0026】図2(f):次に塩素ガスなどを用いた等
方性ドライエッチング、または液温65℃に調整した塩
酸等のウエットエッチングによって、第2の導体膜11
を除去し、エアーギャップ7が得られる。エアーギャッ
プ7の寸法は、例えば0.5μm角となる。第3の誘電
体膜5aを形成する工程は、あらかじめピンホールチェ
ックを行なっておく。
【0027】図2(g):次に誘電体膜を形成してスル
ーホール12を閉じた後、第2のスルーホール6aを第
1の導体膜4まで開口し、第2のスルーホール6aに導
体膜例えばCVDによりタングステンを埋め込み、ドラ
イエッチングのエッチバック法やCMP法によってコン
タクト(導体)6を形成する。
【0028】図2(h):次に第2のストッパー膜8を
形成し、 図2(i):コンタクトパターン部6cの第2のストッ
パー膜8をエッチングによって除去し、 図2(j):その上に第5の誘電体膜9を形成する。
【0029】図2(k):次に、第5の導電体膜9の中
に第4の導体膜10を埋め込むための所定の溝をエッチ
ングして第4の導体膜10を埋め込み、CMP法によっ
て溝以外の第4の導体膜10を除去して、第2のダマシ
ン配線層を形成する。
【0030】このようにして、第1と第2のダマシン配
線層の間の第3と第4の誘電体膜5a、5bの中に設け
られた、エアーギャップ7を含む多層ダマシン配線構造
が得られる。
【0031】上述の説明は、第1と第2の2層のダマシ
ン配線構造について述べたが、3層以上のダマシン配線
構造についても同様の方法によって層間にエアーギャッ
プが設けられた半導体装置20が得られる。
【0032】次に本発明の半導体装置の第2の実施の形
態について、図3、図4を用いて説明する。図3は断面
図、図4は斜視図である。
【0033】図3に示す半導体装置21は、図2に示し
た本発明の第1の実施の形態と下記の点について同一で
ある。すなわち、第1の導体膜4を含む第1のダマシン
配線層と第4の導体膜10を含む第2のダマシン配線層
との間にコンタクト6を含む誘電体膜5からなる中間層
が設けられ、誘電体膜5の中にはエアーギャップ7が設
けられている点が同一である。
【0034】しかしながら本発明の第2の実施の形態に
おいては、エアーギャップ7の中にギャップの強度を保
つための島状の複数の支柱パターン13が、例えば0.
2μm間隔で配置されている点が相違している。
【0035】次に図4により、本発明の半導体装置21
の第2の実施の形態の形成工程を工程順に説明する。
【0036】図4(a):不図示の基板上に第1の誘電
体膜1を形成して化学的・機械的研磨法(以後CMP法
と略す)を用いて表面を平坦化し、その上に第1のスト
ッパー膜2を厚さ0.2μmに形成する。次に第2の誘
電体膜3をプラズマ分解法によるCVDを用いて厚さ
0.5μmに形成し、第2の誘電体膜3にダマシン配線
に用いる所定の形状の溝を第1のストッパー膜2に達す
るまでドライエッチング技術によって形成する。
【0037】上述の第1のストッパー膜2および第2の
誘導体膜3が、それぞれプラズマ分解法によるCVDを
用いて形成されたSi34 およびSiO2 から成る膜
の場合には、CHF3 にCO2 ガスを添加した選択ドラ
イエッチング法を用いて溝配線用の所定の溝を形成す
る。続いてその上に第1の導体膜4例えばAl膜をCV
Dによって形成する。Al膜の形成には、例えば水素還
元の有機Al混合ガスを用い、ガス流量を約300sc
cmとし、基板温度を150℃に加熱して熱分解により
Al膜を形成する。PVD法を用いる場合には、ガス圧
力を4×10-3Torrとし、基板温度を350℃、出
力を10kwとする。
【0038】第1の導体膜4には単層のAlを用いても
良いが、エレクトロ マイグレーション(Electr
o Migration,EM)およびストレス マイ
グレーション(Stress Migration,S
M)の発生を抑えるために、例えばTi(0.05μ
m)またはTi(0.05μm)/TiN(0.1μ
m)をバリアメタルとして、Al/TiN/Ti膜から
なる多層構造の配線を用いることもできる。
【0039】第1の導体膜4が第2の誘電体膜3に形成
された溝に埋め込まれた後、CMP法を用いて溝内以外
の第1の導体膜4を除去する。このようにして第1のダ
マシン配線層が形成される。
【0040】CMP法に用いる装置には、1ヘッド(プ
ラテン)、1定盤(パッド)タイプの装置を用い、研磨
圧力を0.4kg/cm2 、回転数35rpm、研磨液
滴下量を60ml/minとする。研磨パッドには有機
硬質化パッドを用い、仕上研磨には有機軟質化パッドを
用いる。研磨液は10%のコロイダルシリカスラリーに
アミン水溶液2%を加えたものが好適である。
【0041】図4(b):上述のようにして形成された
第1のダマシン配線層の上に、第3の誘電体膜5aをプ
ラズマ分解によるCVDによって厚さ0.2μm程度形
成し、次に第2の導体膜11を上述の導体膜形成法例え
ばPVDによって厚さ0.1μm程度形成する。
【0042】図4(c):次に第2の導体膜11を、静
電容量を小さくしたい領域すなわち第1のダマシン配線
層を形成した配線の上部領域を残して、ドライエッチン
グによって除去する。このとき、例えば正方形断面を有
する支柱を形成するための凹パターン13aを形成す
る。このとき同時に、配線領域内の凹コンタクトパター
ン(目合わせマージン)部分も形成する。
【0043】図4(d):次にその上に第4の誘電体膜
5bをプラズマ分解CVDによって厚さ0.3μm形成
する。次に表面に生じた段差をCMP法により平坦化す
る。このようにして誘電体膜5a、5bからなる中間層
が形成される。
【0044】図4(e):次に誘電体膜5b上におい
て、RIE法による異方性ドライエッチングにより直径
0.2μm程度の複数の第1のスルーホール12を凹パ
ターン13aを避けて等間隔に分布させて第2の導体膜
11に達するまで開口する。
【0045】図4(f):次に塩素ガスなどを用いた等
方性ドライエッチング、または液温65℃に調整した塩
酸等のウエットエッチングによって、第2の導体膜11
を除去し、エアーギャップ7が得られる。エアーギャッ
プ7の中には、島状の支柱パターン13が形成されてい
る。第3の誘電体膜5aを形成する工程は、あらかじめ
ピンホールチェックを行なっておく。
【0046】図4(g):次に誘電体膜を形成して第1
のスルーホール12を閉じた後、第2のスルーホール6
aを第1の導体膜4まで開口し、第2のスルーホール6
aに導体膜例えばCVDによりタングステンを埋め込
み、ドライエッチングのエッチバック法やCMP法によ
ってコンタクト(導体)6を形成する。
【0047】図4(h):次に第2のストッパー膜8を
形成し、 図4(i):コンタクトパターン部6cの第2のストッ
パー膜8をエッチングによって除去した後、 図4(j):その上に第5の誘電体膜9を形成する。
【0048】図4(k):次に、第5の導電体膜9の中
に第4の導体膜10を埋め込むための所定の溝およびコ
ンタクトパターン部をエッチングして第4の導体膜10
を埋め込み、CMP法によって溝以外の第4の導体膜1
0を除去して、第2のダマシン配線層を形成する。
【0049】このようにして、第1と第2のダマシン配
線層の間の第3と第4の誘電体膜5a、5bの中に設け
られたエアーギャップ7が、島状の支柱パターン13を
有する多層ダマシン配線構造が得られる。
【0050】上述の説明は、第1と第2の2層のダマシ
ン配線構造に於て述べたが、3層以上のダマシン配線構
造についても同様の方法によって層間に島状の支柱パタ
ーンを有するエアーギャップが設けられた半導体装置2
1が得られる。
【0051】次に、本発明の半導体装置の第3の実施の
形態について、図5、図6に示す断面図を用いて説明す
る。
【0052】図5に示す半導体装置22は、図2に示し
た本発明の第1の実施の形態と、下記の点を除き同一で
ある。すなわち、相違点は、第1の実施の形態における
コンタクト6が、誘電体膜5の中に設けられており、し
たがってエアーギャップ7の中に露出していないのに対
し、本第3の実施の形態におけるコンタクト6は、エア
ーギャップ7の中に露出して設けられていることであ
る。
【0053】次に図6により、本発明の半導体装置22
の第3の実施の形態の形成工程を工程順に説明する。
【0054】図6(a)、(b)に示す工程は、第1の
実施の形態の図2(a)、(b)に示す工程と全く同一
であるからこれを省略し、図6(c)に示す工程以下に
ついて説明する。
【0055】図6(c):次に第2の導体膜11を、コ
ンタクト6を設ける領域も含めた配線領域上を残して、
RIE法を用いて除去する。
【0056】図6(d):次にその上に第4の誘電体膜
5bをプラズマ分解CVDによって厚さ0.4μmに形
成する。次に表面に生じた段差をCMP法によって平坦
化する。このようにして第3、第4の誘電体膜5a、5
bからなる中間層が形成される。
【0057】図6(e):次に第4の誘電体膜5b上に
おいて、RIE法による異方性ドライエチングにより直
径0.2μm程度の第1のスルーホール12を、第2の
導体膜11に達するまで開口する。
【0058】図6(f):次に塩素ガスなどを用いた等
方性ドライエッチングまたは液温65℃に調整した塩酸
等のウエットエッチングによって、第2の導体膜11を
除去し、エアーギャップ7が設けられる。第3の誘電体
膜5aを形成する工程は、あらかじめピンホールチェッ
クを行なっておく。
【0059】図6(g):次に第1のスルーホール12
を利用して、異方性エッチングによって第3の誘電体膜
5aに第1の導体膜4まで達するコンタクトスルーホー
ル6bを開口する。
【0060】図6(h):コンタクトスルーホール6b
に、CVDにより導体膜例えばタングステンを埋め込
み、ドライエッチングのエッチバック法やCMPによっ
てコンタクト(導体)6を形成したあと、第2のストッ
パー膜8を形成する。
【0061】図6(i):コンタクトパターン部6cの
ストッパー膜8をエッチングによって除去したあと、 図6(j):その上に第5の誘電体膜9を形成する。
【0062】図6(k):次に、第5の導電体膜9に第
4の導体膜10を埋め込むための溝をエッチングして第
4の導体膜10を埋め込み、CMP法によって溝以外の
第4の導体膜10を除去して、第2のダマシン配線層を
形成する。
【0063】このようにして、第1と第2のダマシン配
線層の間の誘電体膜5a、5bの中に設けられたエアー
ギャップ7を含む多層ダマシン配線構造が得られる。
【0064】上述の説明は、第1と第2の2層のダマシ
ン配線構造に於て述べたが、3層以上のダマシン配線構
造についても同様の方法によって層間にエアーギャップ
が設けられた半導体装置22が得られる。
【0065】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、多層ダマ
シン配線構造を有する半導体装置において、上下の配線
層間にエアーギャップを設けたため、上下配線間の静電
容量を、上下配線間に絶縁物を用いた場合よりも低減で
きるので、信号遅延の問題が解決されて集積回路の高性
能化に効果がある。さらにまた、エアーギャップの中に
上下を支持する複数の島状の支柱を設けることにより、
集積回路の機械的強度が補われるため、エアーギャップ
の領域を大きくできるので、線間の静電容量を広範囲に
低減できる。
【0066】また上下配線間のコンタクトを形成するに
際し、エアーギャップを形成する過程によってできるス
ルーホールを利用することにより、リソグラフィー工程
の節減に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の第1の実施の形態の断面
図である。
【図2】図1に示す装置の製造方法を工程順を示した断
面略図である。
【図3】本発明の半導体装置の第2の実施の形態の断面
図である。
【図4】図3に示す装置の製造方法を工程順を示した斜
視略図である。
【図5】本発明の半導体装置の第3の実施の形態の断面
図である。
【図6】図5に示す装置の製造方法を工程順を示した断
面略図である。
【図7】従来の技術による多層配線構造を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 第1の誘電体膜 2 第1のストッパー膜 3 第2の誘電体膜 4 第1の導体膜 5 誘電体膜 5a 第3の誘電体膜 5b 第4の誘電体膜 6 第3の導体膜/コンタクト(導体) 6a 第2のスルーホール 6b コンタクトスルーホール 6c コンタクトパターン部 7 エアーギャップ 8 第2のストッパー膜 9 第5の誘電体膜 10 第4の導体膜 11 第2の導体膜 12 第1のスルーホール 13 支柱パターン 13a 凹パターン 20、21、22 半導体装置 31 半導体基板 32 絶縁膜 33a,33b 金属膜 34 第1の絶縁膜 35 第2の絶縁膜 36 第3の絶縁膜 36a 開口 38a 閉じた空洞

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多層ダマシン配線構造を具備する半導体
    装置において、上下配線層間にエアーギャップを有する
    ことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記エアーギャップによる集積回路の機
    械的強度の低下を補うために、該エアーギャップの上下
    間を支持する誘電体膜からなる複数の島状の支柱を有す
    る、請求項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記上下の配線層の間を連結する導体
    が、前記エアーギャップを貫通しない位置に設けられ
    る、請求項1又は2に記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記上下の配線層の間を連結する導体
    が、前記エアーギャップを貫通して設けられる、請求項
    1又は2に記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記上下の配線層の間を連結する導体
    が、前記エアーギャップを形成する際に使用したスルー
    ホールに設けられる、請求項4に記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 基板上に第1の誘電体膜、第1のストッ
    パー膜および第2の誘電体膜を逐次形成し、 第2の誘電体膜に所定のダマシン配線用の溝を形成し、 該溝を第1の導体膜で埋め込んだ後、上面を平坦化して
    第1のダマシン配線層を形成し、 該層の上に第3の誘電体膜および第2の導体膜を形成
    し、 第2の導体膜のうちエアーギャップを形成するための所
    定の部分を残して該導体膜を除去し、 第3の誘電体膜および第2の導体膜の残りの部分の上
    に、第4の誘電体膜を形成し、 第4の誘電体膜に、第2の導体膜の残りの部分まで達す
    る第1のスルーホールを開口し、 第1のスルーホールを経由してエッチングにより第2の
    導体膜の残りの部分を除去して、第4の誘電体膜の中に
    所定のエアーギャップを形成し、 第1のスルーホールを閉じた後、第2のスルーホールを
    第1の導体膜まで開口して、該第2のスルーホールを第
    3の導体膜で埋め込んでコンタクトを形成し、 次に第2のストッパー膜を形成した後、該ストッパー膜
    のコンタクトパターン部を除去し、その上に第5の誘電
    体膜を形成し、 第5の誘電体膜の中にダマシン配線の為の所定の溝を形
    成して、該溝に第4の導体膜を埋め込み、上面を平坦化
    して第2のダマシン配線層を形成する、半導体装置の製
    造方法。
  7. 【請求項7】 前記第2の導体膜のうち、エアーギャッ
    プを形成するための所定の部分を残して第2の導体膜を
    除去する工程において、前記第2の導体膜の除去される
    部分に、複数の島状の支柱を形成するための凹パターン
    を設ける、請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記第1のスルーホールを経由してエッ
    チングにより第2の導体膜を除去してエアーギャップを
    形成した後、第1のスルーホールを利用して、エッチン
    グにより第3の誘電体膜に、第1の導体膜までコンタク
    トスルーホールを開口し、該コンタクトスルーホールに
    導体を埋め込んで上下配線層間のコンタクトを形成す
    る、請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6191467B1 (en) * 1998-05-08 2001-02-20 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Semiconductor device and method for fabricating the same
JP2003045989A (ja) * 2001-08-02 2003-02-14 Sony Corp 半導体装置及び半導体の製造方法
US9018672B2 (en) 2012-11-26 2015-04-28 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor device comprising a semiconductor element having two electrodes
WO2020066841A1 (ja) * 2018-09-27 2020-04-02 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 半導体装置、固体撮像装置及び半導体装置の製造方法

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