JPS61128546A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野〕 本発明は半導体装置に関し、特に多層配線構造の改良に
係る。

〔発明の技術的背景〕

ＩＣ等の半導体装置では素子の微細化による高集積化の
進展に伴い、配線層についても多層配線構造が一般に採
用されるようになった。第２図は従来の半導体装置にお
ける多層配線構造の一例を示している。

同図において、１はシリコン基板である。該シリコン基
板にはトランジスタ等の素子を構成する種々の不純物領
域が形成されている。しかし、素子が全く形成されてい
ないダイシング領域２が設けられており、ウニハーニ程
を終了した後、このダイシングライン領域に沿って切断
することにより個々の半導体チップに分割されるように
なっている。シリコン基板１の表面は酸化膜３で覆われ
、該酸化膜上に多結晶シリコンからなる第一層配線パタ
ーン４が形成されている。この第一層配線パターンの上
に第二層配線パターンを積層形成するために、第一層配
線パターン４を覆うシリコン窒化膜５が層間絶縁膜とし
て形成されている。更に、このシリコン窒化膜５を覆う
ポリイミド樹脂膜６が形成され、該ポリイミド樹脂膜６
の上にアルミニウムからなる第二層配線パターン７が形
成されている。ポリイミド樹脂１１６を介在させる理由
は、ＣＶＤ法で形成されたシリコン窒化膜５には第一層
配線パターン４の８９部分において急峻な段差を有して
いるため、その上に直接第二Ｍ配線パターンを形成する
と所謂段切れを生じてしまうからである。そこで、シリ
コン窒化膜５を覆うポリイミド膜６を形成することによ
り前記の段差部分を平坦上し、その上に第二層配線パタ
ーン７を形成するようにしたものである。該第二層配線
パターン７の上の最外層には、シリコン窒化膜等からな
るパッシベーション［１８が形成されている。

なお、シリコン基板１に形成された各素子は、コンタク
トホールを介して第一層配線パターン４及び第二層配線
パターン７に接続されることにより所定の機能を奏する
ように相互に結合されている。

また、ダイシングライン領域２の表面は露出されており
、この上には配線パターン４，７、絶縁膜３．５，６．
８は形成されていない。

ところで、従来の多層配線構造による半導体装置では、
図示のように酸化膜３、層間絶縁１１１５゜６およびパ
ッシベーション膜８は何れもダイシングライン領域２の
端部で終端し、従ってその端面が露出された構造になっ
ている。

〔背景技術の問題点〕

上記のように、従来の半導体装置における多層配線構造
では第二層配線パターンの段切れを防止するために層間
絶縁膜としてポリイミド樹脂膜６を併用し、且つ該ポリ
イミド樹脂膜６の終端面はダイシングライン領域２の端
部上に露出した構造になっているため、次のような問題
を生じていた。

即ち、ポリイミド樹脂８Ｉ６は吸湿性が大きいため、チ
ップ周縁部のダイシングライン領域における終端面から
吸湿し、電気的特性の劣化、配線の腐蝕、配線と絶縁膜
の密着力の低下等を生じている。

なお、例えば高濃度の燐を含有するＳｉＯ２膜等の吸湿
性の高い他の絶縁膜をポリイミド樹脂膜６の代りに層間
絶縁膜として用いることもあり、この場合にも上記と同
様の問題を生じることになる。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、従来の多層
配線構造を改良し、吸湿性の高い絶縁膜を層間絶縁膜と
して用いた場合にも、良好な耐湿性と高い信頼性を１専
ることかできる半導体装置を提供するものである。

（発明の概要） 本発明による半導体装置は、素子が形成されている半導
体基板上に絶縁膜を介して積層形成された二層以上の配
線パターンと、各層の配線パターン間に介在させて形成
された層間絶縁膜と、最上層の配線パターンを覆ってそ
の上から形成されたパッシベーション膜とを具備し、前
記層間絶縁膜の少なくとも一層が吸湿性の高い絶縁膜を
含む半導体装置において、前記吸湿性の高い絶縁膜をダ
イシングライン領域よりも内側でＩＩ端させ、この吸湿
性の高い絶縁膜よりも上層にある吸湿性の低い層間絶縁
膜または前記パッシベーション膜により当該吸湿性の高
い絶縁膜の終端面を覆ったことを特徴とするものである
。

上記本発明の構造では、例えば表面の平坦化のためにポ
リイミド樹脂等のような吸湿性の高い１間絶縁膜を用い
た場合にも、該吸湿性の高い絶縁膜はその上の吸湿性の
低い絶縁膜で完全に覆われ、終端面がダイシングライン
領域に露出することがない。従って、従来のように吸湿
性の高い層間絶縁膜がその終端面から吸湿し、措置の信
頼性が低下するのを防止することができる。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例になる半導体装置の主要部を
示す断面図である。同図において、第２図の従来の半導
体装置と同じ部分には同一の参照番号を付し、その説明
は省略する。即ち、１はシリコン基板、２はダイシング
ライン１１．３はフィールド酸化膜、４は多結晶シリコ
ンからなる第一層配線パターン、５はシリコン窒化膜、
６はポリイミド樹脂膜、７はアルミニウムからなる第二
層配線パターン、８はシリコン窒化膜からなるパッシベ
ーション膜である。因みに、上記第１図の半導体装置の
製造工程について説明すると、まず、定法に従って第一
層配線パターンを形成し、次いでＮａイオンや水等に対
するブロッキング効果の高いＳｉＮ膜５を１．０μ程度
の膜厚で形成する。

ここで膜厚４０００人程度０ポリイミド樹脂膜６を塗布
して表面を平坦化した後、第一層配線パターン４と第二
層配線７との間に所定の接続を得るため層間絶縁Ｊ！５
．６にコンタクトホールを開孔する。その際、層間絶縁
膜５，６はダイシングライン領域２に達せず、その内側
で終端する所定の寸法にパターンニングする。続いて第
二層配線パターンを形成し、更にパッシベーション膜８
を形成する。その後、ＰＥＰによりボンディング窓の開
孔を行ない、同時にダイシングライン上のパッシベーシ
ョン［１８を除去して第１図の構造を得る。

上述のように、第１図の実施例ではシリコン窒化Ｍ５お
よびポリイミド樹脂膜６からなる層間絶縁膜がダイシン
グライン領域２の周縁部上にまで達せず、これよりも内
側で終端している。そして、この層間絶縁膜５，６はそ
の上面にみならず終端面もパッシベーションｊ１８によ
り覆われ、従来のようにダイシングライン領域２に面し
て露出されてはいない。その他の構成は第２図の従来の
半導体装置と同じである。

上記実施例の半導体装置では、吸湿性の高いポリイミド
樹脂１１６が吸湿性の低いパッシベーション膜８で完全
に覆われているから、ポリイミド樹脂膜８が吸湿するの
を防止することができる。従って、配線パターンの腐蝕
、層間絶縁膜と配線パターンとの密着不良、リーク等の
電気的特性の劣化といった多層配線構造の半導体装置に
おける問題を顕著に改善することができる。

なお、本発明は上記実施例におけるポリイミド樹脂ｇ１
６の代りに、例えばＰＳＧＩＩ等のように高濃度の燐を
含有した吸湿性の高い絶縁膜を層間絶縁膜として用いた
半導体装置についても同様に適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明による半導体装置は吸湿性
の高い絶縁膜を層間絶縁膜として多層配線構造とした場
合にも、良好な耐湿性と高い信頼性を得ることができる
等、顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になる半導体装置の要部構造
を示す断面図、第２図は従来の半導体装置における多層
配線構造およびその問題点を示す断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・ダイシングライン領域
、３・・・フィールド酸化膜、４・・・第一層配線パタ
ーン、５・・・シリコン窒化膜、６・・・ポリイミド樹
脂膜、７・・・第二層配線パターン、８・・・パッシベ
ーション膜。 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）素子が形成されている半導体基板上に絶縁膜を介
   して積層形成された二層以上の配線パターンと、各層の
   配線パターン間に介在させて形成された層間絶縁膜と、
   最上層の配線パターンを覆つてその上から形成されたパ
   ッシベーション膜とを具備し、前記層間絶縁膜の少なく
   とも一層が吸湿性の高い絶縁膜を含む半導体装置におい
   て、前記吸湿性の高い絶縁膜をダイシングライン領域よ
   りも内側で終端させ、この吸湿性の高い絶縁膜よりも上
   層にある吸湿性の低い層間絶縁膜または前記パッシベー
   ション膜により当該吸湿性の高い絶縁膜の終端面を覆つ
   たことを特徴とする半導体装置。
2. （２）前記吸湿性の高い絶縁膜が高濃度の燐を含む無機
   質の絶縁膜であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の半導体装置。
3. （３）前記吸湿性の高い絶縁膜が有機合成樹脂膜である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装
   置。