JPS63244628A - 表面保護膜 - Google Patents
表面保護膜Info
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- JPS63244628A JPS63244628A JP7913287A JP7913287A JPS63244628A JP S63244628 A JPS63244628 A JP S63244628A JP 7913287 A JP7913287 A JP 7913287A JP 7913287 A JP7913287 A JP 7913287A JP S63244628 A JPS63244628 A JP S63244628A
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- dielectric constant
- silicon oxide
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 28
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 19
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 16
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 27
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Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は表面保護膜に関するものであり、特に、半導
体装置の表面保護膜に関するものである。
体装置の表面保護膜に関するものである。
［従来の技術］
半導体装置の表面には、通常、半導体基板の上に絶縁膜
を介して形成された金属配線を保護するために、表面保
護膜が形成されている。
を介して形成された金属配線を保護するために、表面保
護膜が形成されている。
第２Ａ図は半導体装置の第１の従来例の断面図である。
シリコン基板１の上に絶縁膜であるシリコン酸化膜２が
形成されている。シリコン酸化８１２の上には、金属配
線であるアルミニウム配線２が形成されている。アルミ
ニウム配線２の表面を保護するために、さらに表面保護
膜であるシリコン窒化膜４あるいはシリコン酸化膜５が
形成されている。
形成されている。シリコン酸化８１２の上には、金属配
線であるアルミニウム配線２が形成されている。アルミ
ニウム配線２の表面を保護するために、さらに表面保護
膜であるシリコン窒化膜４あるいはシリコン酸化膜５が
形成されている。
次に該半導体製造装置の製造方法について説明する。
シリコン基板１の上にシリコン酸化膜２を形成する。次
いで、アルミニウム配線３を行なう。その後、プラズマ
Ｃ，Ｖ、Ｄ、法によりシリコン窒化膜４（以下、プラズ
マ窒化膜と略す）またはＣ０Ｖ、 Ｄ法によりシリコン
酸化膜５を堆積する。
いで、アルミニウム配線３を行なう。その後、プラズマ
Ｃ，Ｖ、Ｄ、法によりシリコン窒化膜４（以下、プラズ
マ窒化膜と略す）またはＣ０Ｖ、 Ｄ法によりシリコン
酸化膜５を堆積する。
第２Ｂ図は半導体装置の第２の従来例の断面図である。
シリコン基板１の上にシリコン酸化８２が形成されてい
る。シリコン酸化膜２の上にアルミニウム配線３が行な
われ、その上にプラズマ窒化膜５が形成されている。さ
らにその上にシリコン酸化膜４が形成されている。第２
Ａ図に示した第１の従来例は表面保護膜が１層構造であ
るのに対して、第２Ｂ図に示す第２の従来例は表面保護
膜が２層構造になっている。プラズマ窒化膜５の上にシ
リコン酸化膜４を形成し、２層構造にすることにより、
プラズマ窒化膜５のストレスを緩和することができる。
る。シリコン酸化膜２の上にアルミニウム配線３が行な
われ、その上にプラズマ窒化膜５が形成されている。さ
らにその上にシリコン酸化膜４が形成されている。第２
Ａ図に示した第１の従来例は表面保護膜が１層構造であ
るのに対して、第２Ｂ図に示す第２の従来例は表面保護
膜が２層構造になっている。プラズマ窒化膜５の上にシ
リコン酸化膜４を形成し、２層構造にすることにより、
プラズマ窒化膜５のストレスを緩和することができる。
また、２ｍ構造にすることによりピンホールを少なくす
ることができる。
ることができる。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の半導体装置の表面保護膜は、第２Ａ図および第２
Ｂ図に示したように、シリコン酸化膜４゜プラズマ窒化
膜５から構成されているので、アルミニウム配線３が微
細パターン化されると、アルミニウム配線３の線間の容
量が大きくなり問題となる。
Ｂ図に示したように、シリコン酸化膜４゜プラズマ窒化
膜５から構成されているので、アルミニウム配線３が微
細パターン化されると、アルミニウム配線３の線間の容
量が大きくなり問題となる。
図を用いて詳細に説明する。
第２Ｃ図は、アルミニウム配線が微細パターン化された
、半導体装置の断面図である。シリコン基板１の上にシ
リコン酸化膜２が形成され、シリコン酸化膜２の上に微
細パターンのアルミニウム配線３が形成されている。そ
の上をシリコン酸化膜４が覆って、該アルミニウム配線
３を保護している。
、半導体装置の断面図である。シリコン基板１の上にシ
リコン酸化膜２が形成され、シリコン酸化膜２の上に微
細パターンのアルミニウム配線３が形成されている。そ
の上をシリコン酸化膜４が覆って、該アルミニウム配線
３を保護している。
線間容量は、アルミニウム配線３の表面積と誘電率に比
例し、線間の距離に反比例する。したがりて、アルミニ
ウム配線３が、その断面において、厚さ１μｍ１幅１μ
ｍ、線間１μｍ程度の微細パターンになってくると、線
間の容量が半導体集積回路に重大な影響を及ぼす。
例し、線間の距離に反比例する。したがりて、アルミニ
ウム配線３が、その断面において、厚さ１μｍ１幅１μ
ｍ、線間１μｍ程度の微細パターンになってくると、線
間の容量が半導体集積回路に重大な影響を及ぼす。
特に、第２Ａ図のごとき構造の半導体製造装置において
、表面保護膜にプラズマ窒化膜４を用いた場合、シリコ
ン窒化膜の誘電率は約７．５程度なので、線間の容量は
大きくなり、問題となる。
、表面保護膜にプラズマ窒化膜４を用いた場合、シリコ
ン窒化膜の誘電率は約７．５程度なので、線間の容量は
大きくなり、問題となる。
また第２Ａ図に示す半導体装置において、表面保護膜に
シリコン酸化膜５を用いた場合、シリコン酸化膜の誘電
率は約３．８程度なので、線間の容量はかなり小さくな
るが、プラズマ窒化膜４に比較して、耐湿性に劣る。
シリコン酸化膜５を用いた場合、シリコン酸化膜の誘電
率は約３．８程度なので、線間の容量はかなり小さくな
るが、プラズマ窒化膜４に比較して、耐湿性に劣る。
さらに、半導体集積回路において、コンタクトホールが
微細化され、コンタクトホールが１μｍφ程度になり、
直径と深さの比が同程度に、あるいは深さの方が大きく
なってくると、次のような問題点が生じてくる。図を用
いて、その問題点を説明する。
微細化され、コンタクトホールが１μｍφ程度になり、
直径と深さの比が同程度に、あるいは深さの方が大きく
なってくると、次のような問題点が生じてくる。図を用
いて、その問題点を説明する。
第２Ｄ図は、シリコン酸化膜が形成された半導体装置の
コンタクトホール部の断面図である。
コンタクトホール部の断面図である。
シリコン基板１の上にシリコン酸化膜２が形成されてい
る。シリコン酸化膜２を介してアルミニウム配線３が形
成されている。アルミニウム配線３にはコンタクトホー
ル３゛が形成されている。
る。シリコン酸化膜２を介してアルミニウム配線３が形
成されている。アルミニウム配線３にはコンタクトホー
ル３゛が形成されている。
そして、コンタクトホール３゛を十分に埋めることなく
シリコン酸化膜４が形成されている。このようにコンタ
クトホール３゛に空隙が生じるのは、コンタクトホール
３゛が深いから、中まで蒸着が進まないためである。
シリコン酸化膜４が形成されている。このようにコンタ
クトホール３゛に空隙が生じるのは、コンタクトホール
３゛が深いから、中まで蒸着が進まないためである。
コンタクトホール３′に空隙を残したまま、これを半導
体装置に使用すると、該半導体装置の耐湿性は悪くなる
。
体装置に使用すると、該半導体装置の耐湿性は悪くなる
。
以上のような問題点は、第２Ｂ図に示したような２層構
造を有する半導体装置であっても同様に生じる。
造を有する半導体装置であっても同様に生じる。
すなわち、第２Ｂ図に示す第２の従来例の場合では、表
面保護膜の下層にシリコン酸化膜を使用するので線間の
容量は小さくなるが、コンタクトホールが深くなってく
ると、コンタクトホール３″に第２Ｄ図に示したような
空洞ができてしまう。
面保護膜の下層にシリコン酸化膜を使用するので線間の
容量は小さくなるが、コンタクトホールが深くなってく
ると、コンタクトホール３″に第２Ｄ図に示したような
空洞ができてしまう。
コンタクトホールに空洞を残したまま、さらにシリコン
窒化膜を堆積しても、コンタクトホールを完全に被覆し
きれない。そのため、これを用いて作った半導体装置の
耐湿性は悪くなる。
窒化膜を堆積しても、コンタクトホールを完全に被覆し
きれない。そのため、これを用いて作った半導体装置の
耐湿性は悪くなる。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、アルミニウム配線間の線間容量が小さくてか
つ耐湿性を有する半導体装置を与える、表面保護膜を提
供することを目的とする。
たもので、アルミニウム配線間の線間容量が小さくてか
つ耐湿性を有する半導体装置を与える、表面保護膜を提
供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明は、半導体基板の上に絶縁膜を介して形成され
た金属配線を保護する表面保護膜に係るものであって、
その下層を低誘電率材料の膜で形成し、その上層を窒化
膜で形成してなることを特徴とする。
た金属配線を保護する表面保護膜に係るものであって、
その下層を低誘電率材料の膜で形成し、その上層を窒化
膜で形成してなることを特徴とする。
［作用］
この発明に係る表面保護膜は、その下層が、低誘電率材
料の膜で形成されているので、アルミニウム配線間の線
間容量は小さくなる。また、その上層が窒化膜で形成さ
れているので耐湿性が向上する。
料の膜で形成されているので、アルミニウム配線間の線
間容量は小さくなる。また、その上層が窒化膜で形成さ
れているので耐湿性が向上する。
［実施例］
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１Ａ図はこの発明の一実施例の断面図である。
シリコン基板１の上にシリコン酸化膜２が形成されてい
る。シリコン酸化膜２を介してアルミニウム配線３が形
成されている。アルミニウム配線３を保護するために、
その上に低誘電率材料の膜であるポリイミド膜６が形成
されている。さらに、その上に耐湿性を向上させるため
にプラズマ窒化膜５が形成されている。
る。シリコン酸化膜２を介してアルミニウム配線３が形
成されている。アルミニウム配線３を保護するために、
その上に低誘電率材料の膜であるポリイミド膜６が形成
されている。さらに、その上に耐湿性を向上させるため
にプラズマ窒化膜５が形成されている。
次に製造方法について説明する。
シリコン基板１の上にＣ，Ｖ、Ｄ法によりシリコン酸化
膜２を形成する。次いで、アルミニウム配線３を行なう
。その後ポリイミド膜６を形成する。ポリイミド膜６の
形成は、ポリイミドを有機溶剤に溶かした溶液を、アル
ミニウム配線３の後スピン塗布方式により塗布し、１５
０℃で３０分間程度キュアすることによって行なわれる
。
膜２を形成する。次いで、アルミニウム配線３を行なう
。その後ポリイミド膜６を形成する。ポリイミド膜６の
形成は、ポリイミドを有機溶剤に溶かした溶液を、アル
ミニウム配線３の後スピン塗布方式により塗布し、１５
０℃で３０分間程度キュアすることによって行なわれる
。
次いで、写真製版技術により、外部端子用のポンディン
グパッドのみを開口した後、３５０℃で３０分間キュア
する。次に、プラズマＣ，Ｖ、Ｄ技術により、プラズマ
窒化膜５を堆積し、写真製版技術により外部端子用のポ
ンディングパッドを開口する。
グパッドのみを開口した後、３５０℃で３０分間キュア
する。次に、プラズマＣ，Ｖ、Ｄ技術により、プラズマ
窒化膜５を堆積し、写真製版技術により外部端子用のポ
ンディングパッドを開口する。
以上のようにして、ポリイミド膜６とプラズマ窒化膜５
からなる表面保護膜でその表面を保護した、半導体装置
を得る。
からなる表面保護膜でその表面を保護した、半導体装置
を得る。
ポリイミドは誘電率が３〜３．４であるので、線間容量
はシリコン酸化膜を用いた場合よりも小さくなる。そし
て、プラズマ窒化膜でその上を被覆しているので、耐湿
性の向上が図れる。
はシリコン酸化膜を用いた場合よりも小さくなる。そし
て、プラズマ窒化膜でその上を被覆しているので、耐湿
性の向上が図れる。
第１Ｂ図はこの実施例に係る表面保護膜を用いて得た半
導体装置のコンタクトホール部の断面図である。
導体装置のコンタクトホール部の断面図である。
シリコン基板１の上に、シリコン酸化１１２を介してア
ルミニウム配線３が形成されている。アルミニウム配線
３にはコンタクトホール３′が形成されている。アルミ
ニウム配線３の上にポリイミド膜６が形成されている。
ルミニウム配線３が形成されている。アルミニウム配線
３にはコンタクトホール３′が形成されている。アルミ
ニウム配線３の上にポリイミド膜６が形成されている。
ポリイミド膜６の上にプラズマ窒化膜５が形成されてい
る。第１Ｂ図は従来例である第２Ｄ図に対応するもので
あり、第１Ｂ図と第２Ｄ図を比較すると明らかなように
、ポリイミド膜６はコンタクトホール３′を隙間なく充
填している。これは、ポリイミドの有機溶媒溶液を塗布
する方式で、膜形成を行なっているためである。コンタ
クトホール３′が隙間なく充填されると、これを用いて
作製した半導体装置の耐湿性は向上する。
る。第１Ｂ図は従来例である第２Ｄ図に対応するもので
あり、第１Ｂ図と第２Ｄ図を比較すると明らかなように
、ポリイミド膜６はコンタクトホール３′を隙間なく充
填している。これは、ポリイミドの有機溶媒溶液を塗布
する方式で、膜形成を行なっているためである。コンタ
クトホール３′が隙間なく充填されると、これを用いて
作製した半導体装置の耐湿性は向上する。
なお、上記実施例では表面保護膜をポリイミド膜とプラ
ズマ窒化膜により形成したが、本発明はこれに限られる
ものでなく、ポリイミドの代わりに他の低誘電率材料を
用いてもよい。たとえば、誘電率２〜３のシリコン等は
好ましく用い得る。
ズマ窒化膜により形成したが、本発明はこれに限られる
ものでなく、ポリイミドの代わりに他の低誘電率材料を
用いてもよい。たとえば、誘電率２〜３のシリコン等は
好ましく用い得る。
また、上記実施例では半導体基板にシリコン基板を用い
た場合を例示して説明したが本発明はこれに限られるも
のでなく、他の半導体基板を用いても実施例と同様の効
果を実現する。
た場合を例示して説明したが本発明はこれに限られるも
のでなく、他の半導体基板を用いても実施例と同様の効
果を実現する。
［発明の効果］
以上説明したようにこの発明に係る表面保護膜によれば
、その下層を低誘電率材料の膜で形成しているので、ア
ルミニウム配線の線間容量を小さくでき、回路の高速化
、電圧動作マージンの拡大が図れる。また、その上層を
窒化膜で形成しているので、耐湿性の高い半導体装置を
提供することができる。
、その下層を低誘電率材料の膜で形成しているので、ア
ルミニウム配線の線間容量を小さくでき、回路の高速化
、電圧動作マージンの拡大が図れる。また、その上層を
窒化膜で形成しているので、耐湿性の高い半導体装置を
提供することができる。
第１Ａ図、第１Ｂ図は本発明の一実施例の断面図、第２
Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図、第２Ｄ図は従来の表面保護
膜を用いた半導体装置の断面図である。 図において、１はシリコン基板、２はシリコン酸化膜、
３はアルミニウム配線、５はシリコン窒化膜、６はポリ
イミド膜である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図、第２Ｄ図は従来の表面保護
膜を用いた半導体装置の断面図である。 図において、１はシリコン基板、２はシリコン酸化膜、
３はアルミニウム配線、５はシリコン窒化膜、６はポリ
イミド膜である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）半導体基板の上に絶縁膜を介して形成された金属
配線を保護する表面保護膜において、その下層を低誘電
率材料の膜で形成し、その上層を窒化膜で形成してなる
ことを特徴とする表面保護膜。 - （２）前記低誘電率材料の膜はポリイミド膜である特許
請求の範囲第１項記載の表面保護膜。 - （３）前記ポリイミド膜はポリイミドの溶液を塗布する
ことによって形成される特許請求の範囲第２項記載の表
面保護膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7913287A JPS63244628A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 表面保護膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7913287A JPS63244628A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 表面保護膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63244628A true JPS63244628A (ja) | 1988-10-12 |
Family
ID=13681423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7913287A Pending JPS63244628A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 表面保護膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63244628A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6888183B1 (en) | 1999-03-03 | 2005-05-03 | Yamaha Corporation | Manufacture method for semiconductor device with small variation in MOS threshold voltage |
| JP2018067633A (ja) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | 株式会社村田製作所 | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP7913287A patent/JPS63244628A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6888183B1 (en) | 1999-03-03 | 2005-05-03 | Yamaha Corporation | Manufacture method for semiconductor device with small variation in MOS threshold voltage |
| JP2018067633A (ja) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | 株式会社村田製作所 | 半導体装置およびその製造方法 |
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