多層配線構造
【課題】 上層配線の線幅面積を減少させて、上下配線間の相互干渉による不具合を低減する。
【解決手段】 半導体基板１上に形成された第１の配線７を覆うＴＥＯＳ膜から成る第１の層間絶縁膜８と、該第１の層間絶縁膜８を隔てて前記第１の配線７にコンタクトする第２の配線９と、該第２の配線９を覆うＴＥＯＳ膜から成る第２の層間絶縁膜１０と、該第２の層間絶縁膜１０を隔てて前記第２の配線９にコンタクトする第３の配線１１と、該第３の配線１１を覆うシリコン窒化膜１３とポリイミド系絶縁膜１４から成るパッシベーション膜１２とを具備し、前記第３の配線１１には相互干渉を起こし易い映像信号に用いられているクロマ系信号や同期信号やシリアルコントロール信号等が流れていることを特徴とするものである。
【解決手段】 半導体基板１上に形成された第１の配線７を覆うＴＥＯＳ膜から成る第１の層間絶縁膜８と、該第１の層間絶縁膜８を隔てて前記第１の配線７にコンタクトする第２の配線９と、該第２の配線９を覆うＴＥＯＳ膜から成る第２の層間絶縁膜１０と、該第２の層間絶縁膜１０を隔てて前記第２の配線９にコンタクトする第３の配線１１と、該第３の配線１１を覆うシリコン窒化膜１３とポリイミド系絶縁膜１４から成るパッシベーション膜１２とを具備し、前記第３の配線１１には相互干渉を起こし易い映像信号に用いられているクロマ系信号や同期信号やシリアルコントロール信号等が流れていることを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の多層配線構造に関し、さらに詳しく言えば、下層配線と上層配線との間の相互干渉による不具合を低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の大規模集積回路の微細化、特に回路を構成する素子の微細化によって、大規模集積回路全体に占める配線の面積は相対的に増大する傾向にあり、多層配線構造が採用されてきている。
【０００３】図２は従来の多層配線構造を示す断面図である。２１は半導体基板、２２は拡散領域であり、２３は基板表面を被覆するシリコン酸化膜で、ＣＶＤ酸化膜、熱酸化膜などから成る。酸化膜２３には拡散領域２２表面の一部を露出するコンタクトホールが設けられており、酸化膜２３上を延在する第１の配線２４が前記コンタクトホールを介して拡散領域２２表面にオーミックコンタクトする。
【０００４】前記第１の配線２４の上部は第１の層間絶縁膜２５で被覆されている。第１の層間絶縁膜２５は膜厚が１００００Å程度のＣＶＤ酸化膜としてのＴＥＯＳ（Tetra ethy1 orthosilicate）膜から成り、該第１の層間絶縁膜２５には第１の配線２４の表面を露出するコンタクトホールが設けられており、第１の層間絶縁膜２５上を延在する第２の配線２６が前記コンタクトホールを介して第１の配線２４とコンタクトしている。
【０００５】また、第２の配線２６の上部は第２の層間絶縁膜２９で被覆されている。第２層間絶縁膜２９は、膜厚５０００Å程度のシリコン窒化膜２７と、膜厚２００００Å程度のポリイミド系絶縁膜２８から成り、該第２の層間絶縁膜２９には第２の配線２６の表面を露出するコンタクトホールが設けられており、第２の層間絶縁膜２９上を延在する第３の配線３０が前記コンタクトホールを介して第２の配線２６とコンタクトしている。
【０００６】そして、前記第３の配線３０の上部を被覆するようにパッシベーション膜３１が形成されている。該パッシベーション膜３１は膜厚２００００Å程度のポリイミド系絶縁膜から成り、パッシベーション膜３１にはボンディングパッド部分の開口が設けられ、樹脂モールドされて、半導体装置が形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上層配線の下地として用いられたポリイミド系絶縁膜は高絶縁性と低誘電率とを兼ね備えた良質の絶縁体で、しかも材料費が安いという理由から多層配線構造の層間絶縁膜として広く使用されている。しかし、前記上層配線をパターニング形成する際に、下地がドライエッチングに耐えられないポリイミド系絶縁膜であるのでウェット手法によってエッチングしている。そのため、ウェット手法であるから下層配線よりも線幅が必要以上に広くなっていた。そのため、上下配線間の交差面積が広くなっており、上下配線間の相互干渉による結合容量が増大するといった不具合が発生していた。
【０００８】従って、本発明は上層配線の線幅面積を減少させて、上下配線間の相互干渉による不具合を低減する多層配線構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の多層配線構造は上記の課題に鑑みてなされたものであり、半導体基板１上に形成された第１の配線７を覆うＴＥＯＳ膜から成る第１の層間絶縁膜８と、該第１の層間絶縁膜８を隔てて前記第１の配線７にコンタクトする第２の配線９と、該第２の配線９を覆うＴＥＯＳ膜から成る第２の層間絶縁膜１０と、該第２の層間絶縁膜１０を隔てて前記第２の配線９にコンタクトする第３の配線１１と、該第３の配線１１を覆うシリコン窒化膜１３とポリイミド系絶縁膜１４から成るパッシベーション膜１２とを具備し、前記第３の配線１１には、相互干渉を起こし易い映像信号に用いられているクロマ系信号や同期信号やシリアルコントロール信号等が流れていることを特徴とするものである。また、下地の層間絶縁膜として軟質なポリイミド系絶縁膜に代えて硬質なＣＶＤ酸化膜が用いられたことで、第３の配線１１のパターニング時に、従来のウエット手法に代えてドライ手法によるエッチングが可能になり、配線線幅を適正化することができ、上下配線間の交差面積が減少し、結合容量の低減化が図られたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の多層配線構造の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】なお、本実施形態の特徴は、配線のパターニング時にドライエッチングに耐えられないポリイミド絶縁膜を含まない層間絶縁膜を用いることで、上層配線の線幅を最適化でき、上下配線間の交差面積を減少させ、上下配線間の相互干渉による不具合を低減するものである。また、このような最適化された上層配線には、映像信号に用いられているクロマ系信号（３．５８ＭＨｚ，４．４３ＭＨｚ）等の比較的高い周波数の信号を流すことで、この高い周波数の漏れによる特性劣化を抑制するものである。
【００１２】図１において、１は一導電型、例えばＰ型の半導体基板、２は半導体基板１の表面に形成したＮ型の工ピタキシャル層、３はＮ＋埋め込み層、４はＰ＋分離領域、５はＰ型又はＮ型の拡散領域である。分離領域４で囲まれたエピタキシャル層２には各々にトランジスタなどの回路素子が形成されている。
【００１３】６はエピタキシャル層２表面を被覆するシリコン酸化膜で、ＣＶＤ酸化膜、熱酸化膜などから成る。酸化膜６には拡散領域５表面の一部を露出するコンタクトホールが設けられており、酸化膜６上を延在する第１の配線７が前記コンタクトホールを介して拡散領域５表面にオーミックコンタクトする。
【００１４】前記第１の配線７の上部は第１の層間絶縁膜８で被覆されている。第１の層間絶縁膜８は膜厚が１００００Å程度のＣＶＤ酸化膜としてのＴＥＯＳ（Tetra ethy1 orthosilicate）膜から成り、該第１の層間絶縁膜８には第１の配線７の表面を露出するコンタクトホールが設けられており、第１の層間絶縁膜８上を延在する第２の配線９が前記コンタクトホールを介して第１の配線７とコンタクトしている。
【００１５】また、第２の配線９の上部は第２の層間絶縁膜１０で被覆されている。第２の層間絶縁膜１０は、膜厚１００００Å程度のＴＥＯＳ膜から成り、該第２の層間絶縁膜１０には第２の配線９の表面を露出するコンタクトホールが設けられており、第２の層間絶縁膜１０上を延在する第３の配線１１が前記コンタクトホールを介して第２の配線９とコンタクトしている。
【００１６】そして、前記第３の配線１１の上部を被覆するようにパッシベーション膜１２が形成されている。該パッシベーション膜１２は膜厚５０００Å程度のシリコン窒化膜１３と、膜厚２００００Å程度のポリイミド系絶縁膜１４から成り、パッシベーション膜１２にはボンディングパッド部分の開口が設けられ、樹脂モールドされて、半導体装置が完成する。
【００１７】ここで、前記第３の配線１１の下地膜としての層間絶縁膜１０がドライエッチングに耐えられないポリイミド絶縁膜ではなく、硬質のＴＥＯＳ膜であるため、第３の配線１１のパターニングがドライエッチングで耐えられるようになり、従来のポリイミド絶縁膜に対応したウェット手法に比してパターニング後の線幅を適正化し易いため、上下配線間の交差面積を減少させることができ、上下配線間の相互干渉による不具合の低減化を図ることができる。
【００１８】また、このような最適化された第３の配線１１に対して、映像信号に用いられているクロマ系信号（３．５８ＭＨｚ，４．４３ＭＨｚ）等の比較的高い周波数の信号を流すことで、この高い周波数の漏れによる特性劣化を抑制することができる。
【００１９】更に、第３の配線１１に対して、映像系の同期信号やシリアルコントロール等の高周波成分を多く含むパルス信号を流すものでも良い。
【００２０】
【発明の効果】以上、本発明によれば、下地に軟質なポリイミド絶縁膜を用いないＣＶＤ酸化膜から成る層間絶縁膜構造としたことで、上層配線のパターニング形成をウエット手法からドライ手法のエッチングで行えるため、上層配線の線幅を適正化でき、下層配線との交差面積を減少させることができ、相互干渉による不具合の低減化が図れる。そして、このような最適化された上層配線に対して、映像信号に用いられているクロマ系信号や同期信号、更にはシリアルコントロール信号等の比較的高い周波数の信号を流すことで、この高い周波数の漏れによる特性劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線構造の一実施形態を示す断面図である。
【図２】従来の多層配線構造の断面図である。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の多層配線構造に関し、さらに詳しく言えば、下層配線と上層配線との間の相互干渉による不具合を低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の大規模集積回路の微細化、特に回路を構成する素子の微細化によって、大規模集積回路全体に占める配線の面積は相対的に増大する傾向にあり、多層配線構造が採用されてきている。
【０００３】図２は従来の多層配線構造を示す断面図である。２１は半導体基板、２２は拡散領域であり、２３は基板表面を被覆するシリコン酸化膜で、ＣＶＤ酸化膜、熱酸化膜などから成る。酸化膜２３には拡散領域２２表面の一部を露出するコンタクトホールが設けられており、酸化膜２３上を延在する第１の配線２４が前記コンタクトホールを介して拡散領域２２表面にオーミックコンタクトする。
【０００４】前記第１の配線２４の上部は第１の層間絶縁膜２５で被覆されている。第１の層間絶縁膜２５は膜厚が１００００Å程度のＣＶＤ酸化膜としてのＴＥＯＳ（Tetra ethy1 orthosilicate）膜から成り、該第１の層間絶縁膜２５には第１の配線２４の表面を露出するコンタクトホールが設けられており、第１の層間絶縁膜２５上を延在する第２の配線２６が前記コンタクトホールを介して第１の配線２４とコンタクトしている。
【０００５】また、第２の配線２６の上部は第２の層間絶縁膜２９で被覆されている。第２層間絶縁膜２９は、膜厚５０００Å程度のシリコン窒化膜２７と、膜厚２００００Å程度のポリイミド系絶縁膜２８から成り、該第２の層間絶縁膜２９には第２の配線２６の表面を露出するコンタクトホールが設けられており、第２の層間絶縁膜２９上を延在する第３の配線３０が前記コンタクトホールを介して第２の配線２６とコンタクトしている。
【０００６】そして、前記第３の配線３０の上部を被覆するようにパッシベーション膜３１が形成されている。該パッシベーション膜３１は膜厚２００００Å程度のポリイミド系絶縁膜から成り、パッシベーション膜３１にはボンディングパッド部分の開口が設けられ、樹脂モールドされて、半導体装置が形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上層配線の下地として用いられたポリイミド系絶縁膜は高絶縁性と低誘電率とを兼ね備えた良質の絶縁体で、しかも材料費が安いという理由から多層配線構造の層間絶縁膜として広く使用されている。しかし、前記上層配線をパターニング形成する際に、下地がドライエッチングに耐えられないポリイミド系絶縁膜であるのでウェット手法によってエッチングしている。そのため、ウェット手法であるから下層配線よりも線幅が必要以上に広くなっていた。そのため、上下配線間の交差面積が広くなっており、上下配線間の相互干渉による結合容量が増大するといった不具合が発生していた。
【０００８】従って、本発明は上層配線の線幅面積を減少させて、上下配線間の相互干渉による不具合を低減する多層配線構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の多層配線構造は上記の課題に鑑みてなされたものであり、半導体基板１上に形成された第１の配線７を覆うＴＥＯＳ膜から成る第１の層間絶縁膜８と、該第１の層間絶縁膜８を隔てて前記第１の配線７にコンタクトする第２の配線９と、該第２の配線９を覆うＴＥＯＳ膜から成る第２の層間絶縁膜１０と、該第２の層間絶縁膜１０を隔てて前記第２の配線９にコンタクトする第３の配線１１と、該第３の配線１１を覆うシリコン窒化膜１３とポリイミド系絶縁膜１４から成るパッシベーション膜１２とを具備し、前記第３の配線１１には、相互干渉を起こし易い映像信号に用いられているクロマ系信号や同期信号やシリアルコントロール信号等が流れていることを特徴とするものである。また、下地の層間絶縁膜として軟質なポリイミド系絶縁膜に代えて硬質なＣＶＤ酸化膜が用いられたことで、第３の配線１１のパターニング時に、従来のウエット手法に代えてドライ手法によるエッチングが可能になり、配線線幅を適正化することができ、上下配線間の交差面積が減少し、結合容量の低減化が図られたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の多層配線構造の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】なお、本実施形態の特徴は、配線のパターニング時にドライエッチングに耐えられないポリイミド絶縁膜を含まない層間絶縁膜を用いることで、上層配線の線幅を最適化でき、上下配線間の交差面積を減少させ、上下配線間の相互干渉による不具合を低減するものである。また、このような最適化された上層配線には、映像信号に用いられているクロマ系信号（３．５８ＭＨｚ，４．４３ＭＨｚ）等の比較的高い周波数の信号を流すことで、この高い周波数の漏れによる特性劣化を抑制するものである。
【００１２】図１において、１は一導電型、例えばＰ型の半導体基板、２は半導体基板１の表面に形成したＮ型の工ピタキシャル層、３はＮ＋埋め込み層、４はＰ＋分離領域、５はＰ型又はＮ型の拡散領域である。分離領域４で囲まれたエピタキシャル層２には各々にトランジスタなどの回路素子が形成されている。
【００１３】６はエピタキシャル層２表面を被覆するシリコン酸化膜で、ＣＶＤ酸化膜、熱酸化膜などから成る。酸化膜６には拡散領域５表面の一部を露出するコンタクトホールが設けられており、酸化膜６上を延在する第１の配線７が前記コンタクトホールを介して拡散領域５表面にオーミックコンタクトする。
【００１４】前記第１の配線７の上部は第１の層間絶縁膜８で被覆されている。第１の層間絶縁膜８は膜厚が１００００Å程度のＣＶＤ酸化膜としてのＴＥＯＳ（Tetra ethy1 orthosilicate）膜から成り、該第１の層間絶縁膜８には第１の配線７の表面を露出するコンタクトホールが設けられており、第１の層間絶縁膜８上を延在する第２の配線９が前記コンタクトホールを介して第１の配線７とコンタクトしている。
【００１５】また、第２の配線９の上部は第２の層間絶縁膜１０で被覆されている。第２の層間絶縁膜１０は、膜厚１００００Å程度のＴＥＯＳ膜から成り、該第２の層間絶縁膜１０には第２の配線９の表面を露出するコンタクトホールが設けられており、第２の層間絶縁膜１０上を延在する第３の配線１１が前記コンタクトホールを介して第２の配線９とコンタクトしている。
【００１６】そして、前記第３の配線１１の上部を被覆するようにパッシベーション膜１２が形成されている。該パッシベーション膜１２は膜厚５０００Å程度のシリコン窒化膜１３と、膜厚２００００Å程度のポリイミド系絶縁膜１４から成り、パッシベーション膜１２にはボンディングパッド部分の開口が設けられ、樹脂モールドされて、半導体装置が完成する。
【００１７】ここで、前記第３の配線１１の下地膜としての層間絶縁膜１０がドライエッチングに耐えられないポリイミド絶縁膜ではなく、硬質のＴＥＯＳ膜であるため、第３の配線１１のパターニングがドライエッチングで耐えられるようになり、従来のポリイミド絶縁膜に対応したウェット手法に比してパターニング後の線幅を適正化し易いため、上下配線間の交差面積を減少させることができ、上下配線間の相互干渉による不具合の低減化を図ることができる。
【００１８】また、このような最適化された第３の配線１１に対して、映像信号に用いられているクロマ系信号（３．５８ＭＨｚ，４．４３ＭＨｚ）等の比較的高い周波数の信号を流すことで、この高い周波数の漏れによる特性劣化を抑制することができる。
【００１９】更に、第３の配線１１に対して、映像系の同期信号やシリアルコントロール等の高周波成分を多く含むパルス信号を流すものでも良い。
【００２０】
【発明の効果】以上、本発明によれば、下地に軟質なポリイミド絶縁膜を用いないＣＶＤ酸化膜から成る層間絶縁膜構造としたことで、上層配線のパターニング形成をウエット手法からドライ手法のエッチングで行えるため、上層配線の線幅を適正化でき、下層配線との交差面積を減少させることができ、相互干渉による不具合の低減化が図れる。そして、このような最適化された上層配線に対して、映像信号に用いられているクロマ系信号や同期信号、更にはシリアルコントロール信号等の比較的高い周波数の信号を流すことで、この高い周波数の漏れによる特性劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線構造の一実施形態を示す断面図である。
【図２】従来の多層配線構造の断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 半導体基板上の下層配線を被覆するＣＶＤ酸化膜から成る下層の層間絶縁膜と、前記下層の層間絶縁膜を隔てて前記下層配線にコンタクトする上層配線と、前記上層配線を被覆するシリコン窒化膜とポリイミド系絶縁膜から成るパッシベーション膜とを具備した多層配線構造において、前記上層配線には映像信号に用いられているクロマ系信号等の比較的高い周波数の信号が流れていることを特徴とする多層配線構造。
【請求項２】 半導体基板上の下層配線を被覆するＣＶＤ酸化膜から成る下層の層間絶縁膜と、前記下層の層間絶縁膜を隔てて前記下層配線にコンタクトする上層配線と、前記上層配線を被覆するシリコン窒化膜とポリイミド系絶縁膜から成るパッシベーション膜とを具備した多層配線構造において、前記上層配線には、映像系の同期信号やシリアルコントロール信号等の高周波成分を含むパルス系信号が流れていることを特徴とする多層配線構造。
【請求項１】 半導体基板上の下層配線を被覆するＣＶＤ酸化膜から成る下層の層間絶縁膜と、前記下層の層間絶縁膜を隔てて前記下層配線にコンタクトする上層配線と、前記上層配線を被覆するシリコン窒化膜とポリイミド系絶縁膜から成るパッシベーション膜とを具備した多層配線構造において、前記上層配線には映像信号に用いられているクロマ系信号等の比較的高い周波数の信号が流れていることを特徴とする多層配線構造。
【請求項２】 半導体基板上の下層配線を被覆するＣＶＤ酸化膜から成る下層の層間絶縁膜と、前記下層の層間絶縁膜を隔てて前記下層配線にコンタクトする上層配線と、前記上層配線を被覆するシリコン窒化膜とポリイミド系絶縁膜から成るパッシベーション膜とを具備した多層配線構造において、前記上層配線には、映像系の同期信号やシリアルコントロール信号等の高周波成分を含むパルス系信号が流れていることを特徴とする多層配線構造。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０００−１１４３７１（Ｐ２０００−１１４３７１Ａ）
【公開日】平成１２年４月２１日（２０００．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−２８５１８２
【出願日】平成１０年１０月７日（１９９８．１０．７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年４月２１日（２０００．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年１０月７日（１９９８．１０．７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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