JP2002198373A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Abstract
あるいは予防すること可能な半導体装置の製造方法を提
供する。 【解決手段】 半導体装置の製造方法であって,所定回
路が形成された半導体基板100表面上に配線102,
108を形成する工程と,前記配線上に,その表面が略
平坦な樹脂層112を形成する工程と,前記樹脂層11
2を形成した後,前記半導体基板100の裏面を加工す
る工程と,を有する。
Description
方法に関し,さらに詳細には,所定回路が形成された半
導体基板表面上に配線を形成した後,半導体基板裏面を
加工する半導体装置の製造方法に関する。
の製造方法を,図9に基づいて説明する。
が形成された半導体基板800上に,例えば蒸着法ある
いはメッキ方法などにより下層配線802を形成する。
次いで,図9(b)に示すように,下層配線802上に
絶縁膜804を形成した後,例えばホトリソグラフィ法
及びエッチング法により,上層配線とのコンタクト領域
にコンタクトホール806を形成する。さらに,図9
(c)に示すように,絶縁膜804上及びコンタクトホ
ール806内に,例えば蒸着法あるいはメッキ方法など
により上層配線808を形成し,下層配線802と電気
的に接続させる。
線808上に保護膜810を形成する。その後,半導体
基板800の裏面を研磨又は研削して,所望の組立厚さ
にした後,例えばメタル812を蒸着する。
に,高周波化に伴う寄生容量を低減するため,いわゆる
エアーブリッジ構造の多層配線を使用する場合もある。
かかるエアーブリッジ構造では,半導体基板900とし
て,化合物半導体基板を使用する場合には,下層配線9
02と上層配線906の間に絶縁膜を挟まずに空洞90
4が形成される。
構造では,半導体基板裏面の研磨,研削工程や半導体基
板裏面のメタル蒸着工程などでは半導体基板表面を保持
しなければならないので,外力により上層配線が歪んだ
り,あるいは断線するという問題がある。特に,上記エ
アーブリッジ構造を有する半導体装置の場合には,上層
配線と下層配線との間は空洞化されているので,外力に
対する強度が弱く,半導体装置の製造歩留が低下すると
いう問題があった。
に形成された配線の損傷を低減あるいは予防すること可
能な新規かつ改良された半導体装置の製造方法を提供す
ることにある。
め,請求項1に記載の発明では,所定回路が形成された
半導体基板表面上に配線を形成する工程と,前記配線上
に,その表面が略平坦な樹脂層を形成する工程と,前記
樹脂層を形成した後,前記半導体基板裏面を加工する工
程と,を有することを特徴とする半導体装置の製造方法
が提供される。
半導体基板表面上には略平坦な樹脂層が形成されている
ので,半導体基板裏面の処理工程で半導体基板表面に加
わる外力を広範囲に分散させることができる。この結
果,例えば(上層)配線の歪みや断線を低減することが
でき,製造歩留が向上する。
の発明では,所定回路が形成された半導体基板表面上に
配線を形成する工程と,少なくとも前記配線よりも高
く,かつ,略均一高さの樹脂壁を,前記半導体基板表面
の周囲部に形成する工程と,前記樹脂壁を形成した後,
半導体基板裏面を加工する工程と,を有することを特徴
とする半導体装置の製造方法が提供される。
理工程で半導体基板表面に加わる外力が,半導体基板周
囲に形成された樹脂壁に分散させることができる。この
結果,例えば(上層)配線の歪みや断線を低減すること
ができ,製造歩留が向上する。
の発明のように,前記樹脂壁は,前記半導体基板の切断
線に沿って形成される,如く構成すれば,半導体基板裏
面の処理工程で,(上層)配線に外力が加わらない。
の発明では,所定回路が形成された半導体基板表面上
に,相互に交差する下層配線と上層配線とを形成する工
程と,前記下層配線と前記上層配線を形成した後,前記
配線の交差により区分けされる各領域の前記各交差部近
傍に,前記交差部の高さよりも高く,かつ,略均一高さ
の樹脂柱を形成する工程と,前記樹脂柱を形成した後,
半導体基板裏面を加工する工程と,を有することを特徴
とする半導体装置の製造方法が提供される。
理工程で半導体基板表面に加わる外力は樹脂柱に分散さ
れるので,上層配線に加わる外力を低減することができ
る。この結果,例えば上層配線の歪みや断線を低減する
ことができ,製造歩留が向上する。
の発明のように,前記樹脂壁は,ポリイミド樹脂であ
る,如く構成するのが好ましい。
の発明では,所定回路が形成された半導体基板表面上
に,相互に交差する下層配線と上層配線とが形成される
半導体装置の製造方法であって,前記配線交差部で区分
けされた各領域の前記各交差部近傍には,前記下層配線
と前記上層配線との交差部の形成工程と同一工程によ
り,前記交差部と同一構造の突起部が形成される,こと
を特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
の交差部の近傍に,メタル,絶縁膜を積層した柱状のダ
ミーパターンが形成されているので,半導体基板裏面の
処理工程で半導体基板表面に加わる外力をダミーパター
ンに分散させることができる。この結果,実際の回路と
して使用される上層配線の歪みや断線を低減することが
でき,製造歩留が向上する。
の発明では,前記半導体装置の製造方法は,さらに,前
記半導体基板を,前記突起部形成領域が他の領域よりも
高い領域となるように予め処理する工程を有しており,
前記突起部は,前記配線交差部よりも高い形状に形成さ
れる,如く構成すれば,上層配線と下層配線の交差部の
近傍に,メタル,絶縁膜を積層した柱状のダミーパター
ンが交差部よりも高くなるように形成されるので,半導
体基板裏面の処理工程で半導体基板表面に加わる外力を
より効果的にダミーパターンに分散させることができ
る。この結果,実際の回路として使用される上層配線の
歪みや断線を低減することができ,さらに製造歩留が向
上する。
の発明では,所定回路が形成された半導体基板表面上
に,相互に交差する下層配線と上層配線とが形成される
半導体装置の製造方法であって,前記半導体基板表面の
前記下層配線形成領域に,所定深さの略凹部溝を形成す
る工程と,前記略凹部溝内を含む下層配線形成領域に前
記下層配線を形成する工程と,前記配線交差部で前記下
層配線上を通過するように,略平坦な上層配線を前記半
導体基板表面上に形成する工程と,前記半導体基板裏面
を加工する工程と,を有することを特徴とする半導体装
置の製造方法が提供される。
成されているので,半導体基板裏面の処理工程で半導体
基板表面に加わる外力が上層配線全体に分散させること
ができる。この結果,上層配線の歪みや断線を低減する
ことができ,さらに製造歩留が向上する。
の発明では,所定回路が形成された半導体基板表面上
に,相互に交差する下層配線と上層配線とが形成される
半導体装置の製造方法であって,前記半導体基板表面の
前記下層配線形成領域に,所定深さの略凹部溝を形成す
る工程と,前記略凹部溝内を含む下層配線形成領域に前
記下層配線を形成する工程と,前記配線交差部では前記
略凹部溝内に窪む形状を有するように,略平坦な上層配
線を前記半導体基板表面上に形成する工程と,前記半導
体基板裏面を加工する工程と,を有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法が提供される。
線の交差部で凹状に形成されるので,半導体基板裏面の
処理工程で上層配線と下層配線の交差部に外力が加わる
ことがない。この結果,例えば上層配線の歪みや断線を
低減することができ,製造歩留が向上する。
について,添付図面を参照しながら詳細に説明する。
尚,以下の説明及び添付図面において,同一の機能及び
構成を有する構成要素については,同一符号を付するこ
とにより,重複説明を省略する。
ながら,第1の実施の形態について説明する。なお,図
1は,本実施形態にかかる半導体装置の製造方法を説明
するための断面工程図である。
が形成された半導体基板100上の所定領域に,例えば
蒸着法あるいはメッキ方法などにより下層配線102を
形成する。次いで,図1(b)に示すように,下層配線
102上に絶縁膜104を形成した後,ホトリソグラフ
ィ法及びエッチング法により,上層配線とのコンタクト
領域にコンタクトホール106を形成する。さらに,図
1(c)に示すように,例えば蒸着法あるいはメッキ方
法などにより,絶縁膜104上及びコンタクトホール1
06内に上層配線108を形成し,下層配線102と電
気的に接続させる。次いで,図1(d)に示すように,
上層配線108上に保護膜110を形成する。
形態においては,保護膜110を形成した上層配線10
8上に,さらにポリイミドなどの樹脂層112を形成
し,その表面を平坦化させる。
層配線上に表面が平坦な樹脂層が形成されるので,半導
体基板裏面の処理工程で半導体基板表面に加わる外力
を,例えば上層配線の凸状部以外の領域に分散させるこ
とができる。
基板裏面を研磨又は研削して,所望の組立厚さにした
後,例えばメタル114を蒸着する。
の樹脂層が,その後の工程で不都合がある場合や半導体
装置の特性,信頼性に影響を与える場合には,半導体基
板裏面にメタルを蒸着した後,選択的に,樹脂層を除去
する工程を付加することができる(図示せず)。
層が上層配線上に形成されるので,半導体基板裏面の処
理工程で半導体基板表面に加わる外力を樹脂層を介して
広範囲に分散させることができる。この結果,例えば上
層配線の歪みや断線を低減することができ,製造歩留が
向上する。
態では半導体基板表面に表面が平坦なポリイミドなどの
樹脂を塗布法などにより形成する構成を採用したが,樹
脂層に加わる外力が上層配線に伝達されることを完全に
排除できないため,上層配線のゆがみ,断線を完全にな
くすことはできない。本実施形態においては,半導体基
板裏面を処理する前に,半導体基板の外周部あるいはダ
イシングラインに例えばポリイミドなどの樹脂壁を形成
する。
施の形態を説明する。なお,図2は,本実施形態にかか
る半導体装置の製造方法を説明するための断面工程図で
ある。なお,図2(d)までの工程は,第1の実施の形
態の図1(d)までの工程と同様なので,その説明は省
略する。
上に保護膜を形成した後,本実施形態においては,半導
体基板の周囲部に(例えばダイシングラインに沿っ
て),例えば,ホトグラフィ法及びエッチング法によ
り,例えばポリイミドなどの樹脂壁212を形成する。
に,半導体基板の周囲部に(例えばダイシングラインに
沿って),例えばポリイミドなどの樹脂壁212が形成
されているので,従来と異なり,半導体基板裏面の処理
工程で半導体基板表面に加わる外力は,半導体基板の周
囲に形成された樹脂壁部に分散させることができる。
基板裏面を研磨又は研削して,所望の組立厚さにした
後,例えばメタル214を蒸着する。
の樹脂壁が,その後の工程で不都合がある場合や半導体
装置の特性,信頼性に影響を与える場合には,半導体基
板裏面にメタルを蒸着した後,選択的に,樹脂壁を除去
する工程を付加することができる(図示せず)。
処理工程で半導体基板表面に加わる外力を,半導体基板
の周囲に形成した樹脂壁部に分散させることができる。
この結果,例えば上層配線の歪みや断線を低減すること
ができ,製造歩留が向上する。
態では半導体基板の周囲部あるいはダイシングライン上
に例えばポリイミドからなる樹脂壁を形成した構成を採
用したが,かかる樹脂壁は,最も高く突出している配線
交差部と離れて形成されるため,配線交差部が接触して
外力が加わる可能性がある。このため,本実施形態で
は,上層配線が下層配線との交差部近傍にポリイミドな
どの樹脂柱を複数形成する。
を説明する。なお,図4は,本実施形態にかかる半導体
装置の製造方法を説明するための説明図である。なお,
第1の実施の形態の図1(d)までの工程は同様なの
で,その説明は省略する。
上に保護膜310を形成した後,本実施形態において
は,配線302,308の交差部で分割される各4つの
領域における公差部の近傍に,例えばホトグラフィ法及
びエッチング法により,例えばポリイミドなどの樹脂柱
312を形成する。このとき,突出している配線公差部
の高さよりも高い樹脂柱を形成する。
処理工程では,外力が樹脂柱に加わるので,上層配線に
加わる外力を低減することができる。
て,所望の組立厚さにした後,例えばメタル314を蒸
着する。
の樹脂柱が,その後の工程で不都合がある場合や半導体
装置の特性,信頼性に影響を与える場合には,半導体基
板裏面にメタルを蒸着した後,選択的に,樹脂柱を除去
する工程を付加することができる(図示せず)。
処理工程で半導体基板表面に加わる外力は樹脂柱に分散
される,上層配線に加わる外力を低減することができ
る。この結果,例えば上層配線の歪みや断線を低減する
ことができ,製造歩留が向上する。
態では上層配線と下層配線の交差部近傍にポリイミドな
どの樹脂柱を形成したが,樹脂柱を形成する工程が新た
に必要となる。本実施形態においては,上層配線と下層
配線との交差部近傍に従来と同一の製造工程で突起部を
形成する。
を説明する。なお,図5は,本実施形態にかかる半導体
装置の製造方法を説明するための説明図である。
00上の所定領域に,例えば蒸着法あるいは塗布法など
により下層配線402aを形成する。なお,このとき,
突起部の形成領域にもダミーの下層配線402bを形成
する。これは,例えば通常の下層配線領域のほか,突起
部形成領域にも下層配線が形成可能なマスキングパター
ンを使用して下層配線402を形成することにより,通
常の工程と同一工程で突起部形成領域に下層配線402
bが形成される
に形成された下層配線402上に絶縁膜404を形成し
た後,ホトリソグラフィ法及びエッチング法により,下
層配線領域の下層配線402a上の絶縁膜404上であ
って上層配線とのコンタクト領域にコンタクトホールを
形成する。
により,上層配線形成領域及び突起部形成領域の絶縁膜
404上に,コンタクトホール内に上層配線408を形
成する。本実施形態においては,従来と異なり,上層配
線領域に上層配線402aを形成すると共に,突起部形
成領域にもダミーの上層配線408bを形成する。これ
は,例えば通常の上層配線領域のほか,突起部形成領域
にも上層層配線が形成可能なマスキングパターンを使用
して上層配線408を形成することにより,通常の工程
と同一工程で突起部形成領域に上層配線408が形成さ
れる。なお,コンタクトホール内に上層配線408を形
成することにより,上層配線408は下層配線402と
電気的に接続される。
体基板の全面に保護膜410を形成する。
配線408と下層配線402の交差部412近傍に下層
配線402b,絶縁膜404,上層配線408bが積層
された柱状ダミーパターン(突起部)414が形成され
る。このことにより,半導体基板裏面の処理の際に加わ
る外力を柱状ダミーパターン(突起部)414に分散さ
せることができる。
て,所望の組立厚さにした後,例えばメタルを蒸着する
(図示せず)。
けることなく,上層配線と下層配線の交差部分近傍に下
層配線,絶縁膜,上層配線が積層された柱状ダミーパタ
ーン(突起部)が形成されるので,半導体基板裏面の処
理の際に加わる外力を柱状ダミーパターン(突起部)に
分散させることができる。この結果,実際の回路として
使用される上層配線の歪みや断線を低減することがで
き,製造歩留が向上する。
態では上層配線と下層配線との交差部近傍にメタル及び
絶縁膜を積層した柱状ダミーパターン(突起部)を形成
する構成を採用したが,上層配線と下層配線との交差部
と略同一の高さの柱状ダミーパターンしか形成できな
い。このため,交差部にも少なからず外力が加わること
になる。特にエアーブリッジ構造を採用する場合には,
交差部の高さがダミーパターン柱の高さよりも高くなる
という問題がある。本実施形態においては,上層配線と
下層配線との交差部近傍以外の基板部分をあらかじめエ
ッチングにより除去する構成を採用する。
を説明する。なお,図6は,本実施形態にかかる半導体
装置の製造方法を説明するための断面図である。
8と下層配線502の交差部512近傍の突起部形成領
域514以外の領域を,例えばフォトリソグラフィ法及
びエッチング法により予め除去する。このことにより,
半導体基板500の突起部形成領域514は,他の領域
よりも高くなるように形成される。次いで,上記第4の
実施の形態と同様の工程で,下層配線502,絶縁層5
04,上層配線508,保護膜510を順次形成する。
は研削して,所望の組立厚さにした後,例えばメタルを
蒸着する(図示せず)。
けることなく,上層配線508と下層配線502の交差
部512近傍に下層配線502b,絶縁膜504,上層
配線508bが積層された柱状ダミーパターン(突起
部)514が,交差部512よりも高くなるように形成
されるので,半導体基板裏面の処理の際に加わる外力を
柱状ダミーパターン(突起部)514に分散させること
ができる。この結果,実際の回路として使用される上層
配線の歪みや断線を低減することができ,さらに製造歩
留が向上する。
層配線に加わる外力を上層配線よりも突出したパターン
に分散する構成を採用したが,本実施形態では,下層配
線を半導体基板に形成した溝部に埋め込んで,突出部を
設けずに外力を分散させる構成を採用する。
を説明する。なお,図7は,本実施形態にかかる半導体
装置の製造方法を説明するための断面工程図である。
が形成された半導体基板600上の下層配線形成領域を
例えばフォトリソグラフィ法及びエッチング法により除
去して溝部602を形成する。次いで,溝部602が形
成された半導体基板600上に絶縁膜604を形成し,
さらに,例えば蒸着法あるいはメッキ方法などにより下
層配線606を形成する。このとき,半導体基板600
の溝部602にも,下層配線606が形成される。
塗布法によりレジスト膜608を形成する。さらに,図
7(c)に示すように,例えば蒸着法あるいはメッキ方
法などにより上層配線610を形成した後,さらに保護
膜612を形成する
て,所望の組立厚さにした後,例えばメタルを蒸着する
(図示せず)。
導体基板裏面の処理工程で半導体基板表面に加わる外力
が上層配線全体に分散させることができる。この結果,
上層配線の歪みや断線を低減することができ,さらに製
造歩留が向上する。
態では上層配線が平坦となるように構成したが,例えば
エアーブリッジ構造などのように,上層配線と下層配線
との交差部で空隙が形成されている場合には,交差部が
外力により変形しやすいという問題がある。本実施形態
では,交差部のレジストを薄くした後上層配線を形成す
る構成を採用する。
を説明する。なお,図8は,本実施形態にかかる半導体
装置の製造方法を説明するための断面工程図である。
が形成された半導体基板700上の下層配線形成領域
を,例えばフォトリソグラフィ法及びエッチング法によ
り除去して溝部702を形成する。次いで,溝部702
が形成された半導体基板700上に絶縁膜704を形成
し,さらに,例えば蒸着法あるいはメッキ方法などによ
り下層配線706を形成する。このとき,半導体基板7
00の溝部702にも,下層配線706が形成される。
塗布法によりレジスト膜708を形成する。さらに,図
8(c)に示すように,第6の実施の形態と異なり,例
えばアッシング法などによりレジスト膜708の表面を
除去して薄くなるように形成する。
蒸着法あるいはメッキ方法などにより上層配線710を
形成する。このとき,レジスト膜708は薄く形成され
ているので,上層配線710は,交差部(溝部)702
で窪むように形成される。その後,図8(e)に示すよ
うに,保護膜712を形成する。
て,所望の組立厚さにした後,例えばメタルを蒸着する
(図示せず)。
上層配線が凹状に形成されるので,半導体基板裏面の処
理工程で上層配線と下層配線の交差部に外力が加わるこ
とがない。この結果,例えば上層配線の歪みや断線を低
減することができ,製造歩留が向上する。
いて説明したが,本発明はかかる構成に限定されない。
当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術思想
の範囲内において,各種の修正例および変更例を想定し
得るものであり,それらの修正例および変更例について
も本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
いては,多層配線を採用した構成を例を挙げて説明した
が,単層配線であっても実施することができる。
なる多層配線を採用した構成を例を挙げて説明したが,
3層以上の配線であっても実施することができる。
表面に加わる外力を,上層配線以外のの領域に分散させ
ることができるので,例えば上層配線の歪みや断線を低
減することができ,製造歩留が向上する。
法を説明するための断面工程図である。
法を説明するための断面工程図である。
法を説明するための上面図である。
法を説明するための説明図である。
法を説明するための説明図である。
法を説明するための断面図である。
法を説明するための断面工程図である。
法を説明するための断面工程図である。
ための断面工程図である。
を説明するための断面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 所定回路が形成された半導体基板表面上
に配線を形成する工程と,前記配線上に,その表面が略
平坦な樹脂層を形成する工程と,前記樹脂層を形成した
後,前記半導体基板裏面を加工する工程と,を有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 所定回路が形成された半導体基板表面上
に配線を形成する工程と,少なくとも前記配線よりも高
く,かつ,略均一高さの樹脂壁を,前記半導体基板表面
の周囲部に形成する工程と,前記樹脂壁を形成した後,
半導体基板裏面を加工する工程と,を有することを特徴
とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記樹脂壁は,前記半導体基板の切断線
に沿って形成される,ことを特徴とする請求項2に記載
の半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 所定回路が形成された半導体基板表面上
に,相互に交差する下層配線と上層配線とを形成する工
程と,前記下層配線と前記上層配線を形成した後,前記
配線の交差により区分けされる各領域の前記各交差部近
傍に,前記交差部の高さよりも高く,かつ,略均一高さ
の樹脂柱を形成する工程と,前記樹脂柱を形成した後,
半導体基板裏面を加工する工程と,を有することを特徴
とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 前記樹脂は,ポリイミド樹脂である,こ
とを特徴とする請求項1,2,3あるいは4項のうちい
ずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 所定回路が形成された半導体基板表面上
に,相互に交差する下層配線と上層配線とが形成される
半導体装置の製造方法であって,前記配線交差部で区分
けされた各領域の前記各交差部近傍には,前記下層配線
と前記上層配線との交差部の形成工程と同一工程によ
り,前記交差部と同一構造の突起部が形成される,こと
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 前記半導体装置の製造方法は,さらに,
前記半導体基板を,前記突起部形成領域が他の領域より
も高い領域となるように予め処理する工程を有してお
り,前記突起部は,前記配線交差部よりも高い形状に形
成される,ことを特徴とする請求項6に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項8】 所定回路が形成された半導体基板表面上
に,相互に交差する下層配線と上層配線とが形成される
半導体装置の製造方法であって,前記半導体基板表面の
前記下層配線形成領域に,所定深さの略凹部溝を形成す
る工程と,前記略凹部溝内を含む下層配線形成領域に前
記下層配線を形成する工程と,前記配線交差部で前記下
層配線上を通過するように,略平坦な上層配線を前記半
導体基板表面上に形成する工程と,前記半導体基板裏面
を加工する工程と,を有することを特徴とする半導体装
置の製造方法。 - 【請求項9】 所定回路が形成された半導体基板表面上
に,相互に交差する下層配線と上層配線とが形成される
半導体装置の製造方法であって,前記半導体基板表面の
前記下層配線形成領域に,所定深さの略凹部溝を形成す
る工程と,前記略凹部溝内を含む下層配線形成領域に前
記下層配線を形成する工程と,前記配線交差部では前記
略凹部溝内に窪む形状を有するように,略平坦な上層配
線を前記半導体基板表面上に形成する工程と,前記半導
体基板裏面を加工する工程と,を有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
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