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JPH09260375A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPH09260375A
JPH09260375A JP8061138A JP6113896A JPH09260375A JP H09260375 A JPH09260375 A JP H09260375A JP 8061138 A JP8061138 A JP 8061138A JP 6113896 A JP6113896 A JP 6113896A JP H09260375 A JPH09260375 A JP H09260375A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
wiring
conductive layer
insulating
metal layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8061138A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Shimooka
義明 下岡
Tadashi Iijima
匡 飯島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8061138A priority Critical patent/JPH09260375A/en
Publication of JPH09260375A publication Critical patent/JPH09260375A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高周波に強い配線構造を提供すること。 【解決手段】配線構造として、信号配線としての金属層
16の側面および底面が絶縁層15を介して接地電位に
設定された金属層14により囲まれた構造のものを使用
する。
(57) Abstract: To provide a wiring structure that is resistant to high frequencies. As a wiring structure, a structure in which a side surface and a bottom surface of a metal layer 16 as a signal wiring is surrounded by a metal layer 14 set to a ground potential via an insulating layer 15 is used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、配線構造に特徴が
ある半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device characterized by a wiring structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、ロジックLSI、SRAM、CM
OS、バイポーラ・トランジスタ等の半導体装置(半導
体素子)の動作周波数は数百MHz〜数GHzに達して
おり、近い将来には数十GHz〜数百GHzになるもの
と思われる。
2. Description of the Related Art Currently, logic LSI, SRAM, CM
The operating frequency of a semiconductor device (semiconductor element) such as an OS or a bipolar transistor has reached several hundred MHz to several GHz, and is expected to reach several tens GHz to several hundred GHz in the near future.

【0003】このとき問題となるのが高周波信号の影響
である。具体的には、動作周波数が10GHzになった
場合には高周波信号の波長は3cm程度になるため、例
えば、通信装置等の高周波信号が用いられる装置におい
ては、高周波信号による装置内の配線以外の他の部分
(他デバイス)への影響が懸念される。
At this time, a problem is the influence of the high frequency signal. Specifically, when the operating frequency is 10 GHz, the wavelength of the high-frequency signal is about 3 cm. Therefore, for example, in a device using a high-frequency signal such as a communication device, wiring other than wiring in the device by the high-frequency signal is used. There is concern about the effect on other parts (other devices).

【0004】さらに、動作周波数が100GHzになっ
た場合には高周波信号の波長は3mm程度になるため、
高周波信号による装置内の他デバイスの影響に加えて、
配線自身もその周囲からの高周波の影響を受けるものと
思われる。
Further, when the operating frequency becomes 100 GHz, the wavelength of the high frequency signal becomes about 3 mm.
In addition to the influence of other devices in the equipment due to high frequency signals,
The wiring itself is also likely to be affected by high frequencies from its surroundings.

【0005】高周波の影響を受けた場合、信号電流が変
化して、デバイスが誤作動する可能性がある。現在、L
SIの配線は多層化する傾向にあるため、今後、高周波
の影響は顕在化していくと考えられる。
Under the influence of high frequency, the signal current may change and the device may malfunction. Currently, L
Since the wiring of SI tends to be multi-layered, it is considered that the influence of high frequency will become apparent in the future.

【0006】現在、半導体装置に用いられている断面が
単層の配線構造では、高周波信号による影響を受け易
く、その対策としてはこれまでは配線間距離や絶縁膜の
誘電率を調整する方法が取られてきた。
At present, a wiring structure having a single-layer cross section used in a semiconductor device is easily affected by a high-frequency signal. As a countermeasure against this, a method of adjusting a distance between wirings or a dielectric constant of an insulating film has hitherto been used. It has been taken.

【0007】しかし、今後さらにLSIの寸法が縮小し
た場合、配線間距離を調整する対策方法は、配線設計の
自由度が低下し、現実的な対策とはなり得ない。一方、
誘電率を調整する対策方法は、絶縁膜の厚みや材料の変
更等を行なわなければならず、大きな研究開発費と労力
が必要となり、同様に、現実的な対策とはなり得ない。
However, when the size of the LSI is further reduced in the future, the countermeasure method for adjusting the distance between wirings cannot be a practical countermeasure because the degree of freedom in wiring design decreases. on the other hand,
As a countermeasure method for adjusting the dielectric constant, the thickness and material of the insulating film must be changed, which requires a large amount of R & D cost and labor, and similarly cannot be a realistic countermeasure.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、高周波信
号の影響を低減する対策として、配線間距離や絶縁膜の
誘電率を調整するという方法が取られていた。しかし、
この種の方法は、今後さらにLSIの寸法が縮小した場
合、配線設計の自由度が低下したり、大きな研究開発費
と労力が必要となるため、現実的な対策とはなり得な
い。
As described above, a method of adjusting the distance between wirings and the dielectric constant of the insulating film has been taken as a measure for reducing the influence of high frequency signals. But,
This type of method cannot be a practical countermeasure because the degree of freedom in wiring design is reduced and a large amount of R & D cost and labor are required when the size of the LSI is further reduced in the future.

【0009】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、今後さらにLSIの寸
法が縮小しても、高周波信号の影響を容易に低減できる
配線構造を有する半導体装置を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to provide a semiconductor having a wiring structure capable of easily reducing the influence of a high frequency signal even if the size of the LSI is further reduced in the future. To provide a device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

[概要]上記目的を達成するために、本発明に係る半導
体装置(請求項1)は、 信号配線としての第1の導電
層と、この第1の導電層の周囲に、絶縁層を介して前記
周囲を部分的に囲むように形成された第2の導電層とを
有し、前記第1の導電層の電位と前記第2の導電層の電
位とが互いに異なる配線構造を具備してなることを特徴
とする。
[Outline] In order to achieve the above object, a semiconductor device (claim 1) according to the present invention comprises: a first conductive layer as a signal wiring; and an insulating layer around the first conductive layer. A second conductive layer formed so as to partially surround the periphery, and a wiring structure in which a potential of the first conductive layer and a potential of the second conductive layer are different from each other. It is characterized by

【0011】また、本発明に係る他の半導体装置(請求
項2)は、上記半導体装置(請求項1)の配線構造が層
間絶縁膜を介して2層以上積層形成されていることを特
徴とする。
Another semiconductor device according to the present invention (claim 2) is characterized in that the wiring structure of the semiconductor device (claim 1) is formed by laminating two or more layers via an interlayer insulating film. To do.

【0012】また、本発明に係る他の半導体装置(請求
項3)は、上記半導体装置(請求項1)の配線構造(第
1の配線構造)上にこれとは別の上記半導体装置(請求
項1)の配線構造(第2の配線構造)が層間絶縁膜を介
して設けられ、前記第2の配線構造の信号配線としての
第1の導電層が、前記第1の配線構造の信号配線として
の第1の導電層上の前記層間絶縁膜に形成された開孔部
を介して、前記第1の配線構造の第1の導電層に導通し
ていることを特徴とする。
Another semiconductor device according to the present invention (claim 3) is the same as the semiconductor device (claim 1) above the wiring structure (first wiring structure) of the semiconductor device (claim 1). The wiring structure (second wiring structure) according to item 1) is provided via an interlayer insulating film, and the first conductive layer as the signal wiring of the second wiring structure is the signal wiring of the first wiring structure. Is electrically connected to the first conductive layer of the first wiring structure through an opening formed in the interlayer insulating film on the first conductive layer.

【0013】また、本発明に係る他の半導体装置(請求
項4)は、信号配線としての第1の導電層と、この第1
の導電層の周囲に、絶縁層を介して前記周囲を部分的に
囲むように形成された第2の導電層とを有し、かつ前記
第1の導電層の電位と前記第2の導電層の電位とが互い
に異なる配線構造が層間絶縁膜を介して2層以上積層形
成され、前記第1の導電層とは絶縁され、前記第2の導
電層に共通して導通するように、所定の電位に設定され
た第3の導電層が設けられていることを特徴とする。
According to another semiconductor device of the present invention (claim 4), there is provided a first conductive layer as a signal wiring and the first conductive layer.
A second conductive layer formed around the conductive layer so as to partially surround the conductive layer via an insulating layer, and the potential of the first conductive layer and the second conductive layer. A wiring structure having two or more potentials different from each other is formed by stacking two or more layers with an interlayer insulating film interposed therebetween. The wiring structure is insulated from the first conductive layer and is electrically connected to the second conductive layer in a predetermined manner. A third conductive layer set to a potential is provided.

【0014】ここで望ましくは、全ての前記第2の導電
層の表面が露出し、かつ全ての前記第1の導電層の表面
層が露出していない面に、全ての前記第2の導電層に接
続するように、接地電位に設定された第3の導電層が設
けられていると良い。
Here, it is desirable that all the second conductive layers are provided on the surfaces where the surfaces of all the second conductive layers are exposed and the surface layers of all the first conductive layers are not exposed. It is preferable that a third conductive layer set to the ground potential be provided so as to be connected to.

【0015】本発明の好ましい形態は以下の通りであ
る。 (1)第2の導電層の電位を基板電位と同じにする。 (2)第2の導電層の電位を接地電位と同じにする。 (3)第3の導電層の電位を接地電位と同じにする。 (4)第2の導電層は、前記第1の導電層の周囲下部を
囲むように形成されている。 (5)第1の導電層、絶縁層、第2の導電層、その周囲
に形成される層間絶縁膜は、これらの上面が概略同一平
面内にある。 (6)第1の導電層、第2の導電層の材料としては、T
i、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、C
u、Ag、Au、AlおよびSiから選ばれる一つの元
素または二つ以上の元素の化合物を用いる。 (7)層間絶縁膜としては、SiO2 膜、SiN膜、ポ
リイミド膜、あるいはこれら絶縁膜の積層膜を用いる。 (8)本発明の配線構造が形成される半導体基板として
は、Si基板、Ge基板、GaAs基板、ZnSe基
板、CdTe基板、InGaP基板を用いる。
Preferred modes of the present invention are as follows. (1) Make the potential of the second conductive layer the same as the substrate potential. (2) Make the potential of the second conductive layer the same as the ground potential. (3) Make the potential of the third conductive layer the same as the ground potential. (4) The second conductive layer is formed so as to surround the lower peripheral portion of the first conductive layer. (5) The upper surfaces of the first conductive layer, the insulating layer, the second conductive layer, and the interlayer insulating film formed around them are substantially in the same plane. (6) The material of the first conductive layer and the second conductive layer is T
i, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W, C
A compound of one element or two or more elements selected from u, Ag, Au, Al and Si is used. (7) As the interlayer insulating film, a SiO 2 film, a SiN film, a polyimide film, or a laminated film of these insulating films is used. (8) As the semiconductor substrate on which the wiring structure of the present invention is formed, a Si substrate, a Ge substrate, a GaAs substrate, a ZnSe substrate, a CdTe substrate, or an InGaP substrate is used.

【0016】[作用]本発明に係る配線構造は実質的に
同軸ケーブルと同じ線構造になっている。このため、本
発明に係る配線構造は、高速動作する部分に設けられて
も、高周波の影響を受け難い。同時に、本発明に係る配
線構造に高周波の信号を流しても、他の部分は上記高周
波の影響を受けにくい。
[Operation] The wiring structure according to the present invention has substantially the same line structure as the coaxial cable. Therefore, the wiring structure according to the present invention is unlikely to be affected by high frequencies even if it is provided in a portion that operates at high speed. At the same time, even if a high-frequency signal is passed through the wiring structure according to the present invention, the other parts are not easily affected by the high frequency.

【0017】また、本発明に係る配線構造は、簡単なプ
ロセスにより形成することができるので、従来の配線間
距離や絶縁膜の誘電率を調整する高周波対策の場合とは
異なり、配線設計の自由度が低下したり、コストや労力
がかかるという問題は生じない。
Further, since the wiring structure according to the present invention can be formed by a simple process, unlike the case of the conventional high frequency measure for adjusting the distance between wirings or the dielectric constant of the insulating film, the wiring design is free. There will be no problems such as diminished degree, cost and labor.

【0018】したがって、本発明によれば、今後さらに
LSIの寸法が縮小しても、高周波信号の影響を容易に
低減できる配線構造を有する半導体装置を提供できるよ
うになる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device having a wiring structure capable of easily reducing the influence of a high frequency signal even if the size of the LSI is further reduced in the future.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態(以下、実施形態という)を説明する。 (第1の実施形態)図1、図2は、本発明の第1の実施
形態に係る同軸型配線の形成方法を示す工程断面図であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIGS. 1 and 2 are process sectional views showing a method for forming a coaxial wiring according to a first embodiment of the present invention.

【0020】まず、図1(a)に示すように、絶縁膜あ
るいは半導体基板10上に第1の絶縁層11、第2の絶
縁層12を順次形成する。絶縁層11,12としては、
例えば、SiO2 層、SiN層、ポリイミド層、あるい
はこれら絶縁層の積層膜を用いる。
First, as shown in FIG. 1A, a first insulating layer 11 and a second insulating layer 12 are sequentially formed on an insulating film or a semiconductor substrate 10. As the insulating layers 11 and 12,
For example, a SiO 2 layer, a SiN layer, a polyimide layer, or a laminated film of these insulating layers is used.

【0021】次に図1(b)に示すように、第2の絶縁
層12に配線用の溝13を反応性イオンエッチング(R
IE:Reactive Ion Etching)等
の異方性エッチングを用いて形成する。
Next, as shown in FIG. 1B, a wiring groove 13 is formed in the second insulating layer 12 by reactive ion etching (R).
It is formed by using anisotropic etching such as IE (Reactive Ion Etching).

【0022】このとき、第1の絶縁層11は、溝13の
形成時のストッパーとして用いられており、同様の加工
が可能であれば特に設ける必要はない。次に図1(c)
に示すように、スパッタリング法や気相化学成長法(C
VD:Chemical Vapor Deposit
ion)等の成膜法により、アース線としての第1の金
属層14を全面に形成する。
At this time, the first insulating layer 11 is used as a stopper at the time of forming the groove 13, and if the same processing can be performed, it is not particularly necessary to provide it. Next, FIG.
As shown in, the sputtering method and the chemical vapor deposition method (C
VD: Chemical Vapor Deposit
The first metal layer 14 as a ground wire is formed on the entire surface by a film forming method such as ion.

【0023】この金属層14の材料としては、Ti、
V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wなどの高
融点金属、Cu、Ag、Auの貴金属、従来の配線材料
であるAlおよびSiからなる選ばれる1つの元素また
は2つ以上の元素の化合物を用いることができる。
The material of the metal layer 14 is Ti,
One or more elements selected from refractory metals such as V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta and W, precious metals such as Cu, Ag and Au, and conventional wiring materials Al and Si. Compounds of the elements can be used.

【0024】次に図(d)に示すように、LP−CVD
(Low Pressure−Chemical Va
por Deposition)等の被覆率の良い成膜
方法により、第1の金属層14上に第3の絶縁層15を
形成する。
Next, as shown in FIG. 3D, LP-CVD is performed.
(Low Pressure-Chemical Va
The third insulating layer 15 is formed on the first metal layer 14 by a film forming method having a good coverage such as por deposition.

【0025】この絶縁層15としては、例えば、SiO
2 層、SiN層、ポリイミド層、あるいはこれら絶縁層
の積層膜を用いることができる。次に図2(a)に示す
ように、スパッタリング法やCVD法等の成膜法によ
り、全面に信号配線としての第2の金属層16を形成す
る。
The insulating layer 15 is, for example, SiO.
A two- layer, a SiN layer, a polyimide layer, or a laminated film of these insulating layers can be used. Next, as shown in FIG. 2A, a second metal layer 16 as a signal wiring is formed on the entire surface by a film forming method such as a sputtering method or a CVD method.

【0026】この金属層16の材料としては、Ti、
V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wなどの高
融点金属、Cu、Ag、Auの貴金属、従来の配線材料
であるAlおよびSiからなる選ばれた材料を用いるこ
とができる。通常は、第1の金属層16と同じ材料を用
いる。
The material of the metal layer 16 is Ti,
A high melting point metal such as V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta or W, a noble metal such as Cu, Ag or Au, or a conventional wiring material such as Al or Si can be used. Usually, the same material as the first metal layer 16 is used.

【0027】次に図2(b)に示すように、熱処理ある
いはレーザアニールによるリフロー等で、溝13内に金
属層16を十分に埋め込む。なお、このリフロー工程
は、図2(a)の工程で、金属層16の埋込みが十分に
行なわれた場合には、省くことができる。
Next, as shown in FIG. 2B, the metal layer 16 is sufficiently embedded in the groove 13 by heat treatment or reflow by laser annealing. Note that this reflow step can be omitted if the metal layer 16 is sufficiently embedded in the step of FIG.

【0028】次に図2(c)に示すように、溝13部分
以外の金属層14,16および絶縁層15を化学機械研
磨法(CMP:Chemical Mechanica
lPolishing)、あるいはレジストエッチバッ
ク法等の平坦化技術により除去して同軸型配線が完成す
る。
Next, as shown in FIG. 2C, the metal layers 14 and 16 and the insulating layer 15 other than the groove 13 portion are chemically mechanically polished (CMP: Chemical Mechanical).
(1Polishing) or a flattening technique such as a resist etch back method to remove and complete the coaxial wiring.

【0029】最後に、図2(d)に示すように、第1の
金属層14を接地することにより、この第1の金属層1
4がアース線としての役割を果たすようにする。このた
め、第2の金属層16を信号配線(心線)として用い、
該金属層16に高周波信号を流しても、第1の金属層1
4で取り囲まれている方向、つまり、第2の金属層16
の左、右、下への電界の漏れは無い。逆に、第2の金属
層16はその左、右、下からの電界の影響を遮断でき
る。
Finally, as shown in FIG. 2D, by grounding the first metal layer 14, the first metal layer 1 is grounded.
4 acts as a ground wire. Therefore, the second metal layer 16 is used as a signal wire (core wire),
Even if a high frequency signal is applied to the metal layer 16, the first metal layer 1
4, the second metal layer 16
There is no electric field leakage to the left, right or bottom. On the contrary, the second metal layer 16 can block the influence of the electric field from the left, right, and bottom.

【0030】すなわち、本実施形態の同軸型配線は、実
質的に同軸ケーブルと同じ線構造になっているため、高
周波の信号を流しても他の部分は影響を受けず、また、
高速動作する部分を設けても、高周波の影響を受け難
い。
That is, since the coaxial type wiring of the present embodiment has substantially the same line structure as the coaxial cable, other portions are not affected even when a high frequency signal is passed, and
Even if a part that operates at high speed is provided, it is not easily affected by high frequencies.

【0031】また、本実施形態の配線構造は、簡単なプ
ロセスにより形成することができるので、従来の配線間
距離や絶縁膜の誘電率を調整する高周波対策の場合とは
異なり、配線設計の自由度が低下したり、コストや労力
がかかるという問題は生じない。
Further, since the wiring structure of the present embodiment can be formed by a simple process, unlike the conventional case of high frequency measures for adjusting the distance between wirings or the dielectric constant of the insulating film, the wiring design is free. There will be no problems such as diminished degree, cost and labor.

【0032】なお、第2の金属層16の上方向へ漏れる
電界の影響は、上部の配線が本実施形態の配線と同様の
構造を有していれば、遮断することができる。 (第2の実施形態)図3、図4は、本発明の第2の実施
形態に係る同軸型配線の形成方法を示す工程断面図であ
る。本実施形態は、同軸型配線を多層化する例である。
The influence of the electric field leaking upward in the second metal layer 16 can be blocked if the upper wiring has the same structure as the wiring of this embodiment. (Second Embodiment) FIGS. 3 and 4 are process sectional views showing a method for forming a coaxial wiring according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which the coaxial wiring is multilayered.

【0033】まず、図3(a)に示すように、第1層目
の同軸型配線を第1の実施形態と同様の方法により形成
する。次に同図(a)に示すように、配線間絶縁層2
0、第1の絶縁層(エッチングストッパ)21、第2の
絶縁層22を順次形成する。絶縁層20、21、22
(層間絶縁膜)としては、例えば、SiO2 膜、SiN
膜、ポリイミド膜、あるいはこれら絶縁層の積層膜を用
いる。
First, as shown in FIG. 3A, the coaxial wiring of the first layer is formed by the same method as in the first embodiment. Next, as shown in FIG.
0, the first insulating layer (etching stopper) 21, and the second insulating layer 22 are sequentially formed. Insulating layers 20, 21, 22
As the (interlayer insulating film), for example, SiO 2 film, SiN
A film, a polyimide film, or a laminated film of these insulating layers is used.

【0034】次に図3(b)に示すように、第2の絶縁
層22に配線用の溝23を所望のパターンに形成する。
このとき、第1の絶縁層21は、溝23を形成する際の
エッチングストッパーとして用いており、同様の加工が
可能であれば特に設ける必要はない。
Next, as shown in FIG. 3B, wiring grooves 23 are formed in the second insulating layer 22 in a desired pattern.
At this time, the first insulating layer 21 is used as an etching stopper when forming the groove 23, and if the same processing is possible, it is not particularly necessary to provide it.

【0035】次に図3(c)に示すように、スパッタリ
ング法やCVD法等の成膜法により、アース線としての
金属層24を形成する。金属層24の材料としては、T
i、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wなど
の高融点金属、Cu、Ag、Auの貴金属、従来の配線
材料であるAlおよびSiからなる選ばれる1つの元素
または2つ以上の元素の化合物を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 3C, a metal layer 24 as an earth wire is formed by a film forming method such as a sputtering method or a CVD method. The material of the metal layer 24 is T
One or two elements selected from refractory metals such as i, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta and W, precious metals such as Cu, Ag and Au, and conventional wiring materials Al and Si. Compounds of the above elements can be used.

【0036】次に信号配線のコンタクトを取るために、
図3(d)に示すように、ヴィアホール25をRIE法
等を用いて形成する。ここで、第1層目の同軸型配線で
信号配線とアース線の分離に使われている絶縁層15の
エッチング速度が、配線間絶縁層20のそれと比較して
遅くなるように、絶縁層15、配線間絶縁層20の材料
を選んでおいた場合には、信号配線とヴィアホールの合
わせずれが生じても、絶縁層15がエッチングストッパ
としての役割を果たすことになる。すなわち、絶縁層1
5がエッチングされ、信号配線としての金属層16の埋
込み形状が劣化することはない。
Next, in order to contact the signal wiring,
As shown in FIG. 3D, the via hole 25 is formed by using the RIE method or the like. Here, the insulating layer 15 is used so that the etching rate of the insulating layer 15 used for separating the signal wiring and the ground wire in the first-layer coaxial wiring is slower than that of the inter-wiring insulating layer 20. When the material of the inter-wiring insulating layer 20 is selected, the insulating layer 15 functions as an etching stopper even if misalignment between the signal wiring and the via hole occurs. That is, the insulating layer 1
5, the buried shape of the metal layer 16 as the signal wiring is not deteriorated.

【0037】次に図3(e)に示すように、信号配線と
しての金蔵層16とアース線としての金属層24の電気
的絶縁を取るために、LP−CVD法などの被覆率の良
い方法により、SiO2 層、SiN層、ポリイミド層
膜、あるいはこれら絶縁層の積層膜からなる絶縁層26
を形成する。
Next, as shown in FIG. 3E, in order to electrically insulate the metal layer 16 as a signal wire and the metal layer 24 as a ground wire, a method with a good coverage such as an LP-CVD method. As a result, the insulating layer 26 including a SiO 2 layer, a SiN layer, a polyimide layer film, or a laminated film of these insulating layers is formed.
To form

【0038】次に図4(a)に示すように、Arによる
バイアスクリーニングあるいはRIE法等でコンタクト
底の絶縁層26を除去する。次に図4(b)に示すよう
に、スパッタリング法あるいはCVD法等により、信号
配線としての金属層27を全面に形成する。この金属層
27は溝を介して直接金属層と接続する。
Next, as shown in FIG. 4A, the insulating layer 26 at the bottom of the contact is removed by bias cleaning with Ar or RIE. Next, as shown in FIG. 4B, a metal layer 27 as a signal wiring is formed on the entire surface by a sputtering method, a CVD method or the like. The metal layer 27 is directly connected to the metal layer via the groove.

【0039】金属層27の材料としては、Ti、V、C
r、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wなどの高融点金
属、Cu、Ag、Auの貴金属、従来の配線材料である
AlおよびSiから選ばれる1つの元素または2つ以上
の元素の化合物を用いることができる。通常は、金属層
24と同じ材料を用いる。
Materials for the metal layer 27 include Ti, V, and C.
High melting point metals such as r, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta and W, noble metals such as Cu, Ag and Au, and one element or a compound of two or more elements selected from conventional wiring materials Al and Si. Can be used. Usually, the same material as the metal layer 24 is used.

【0040】次に図4(c)に示すように、熱処理ある
いはレーザアニールによるリフロー等で、溝内に金属層
27を十分に埋め込む。なお、このリフロー工程は、図
4(b)の工程で、金属層27の埋込みが十分に行なわ
れた場合には、省くことができる。
Next, as shown in FIG. 4C, the metal layer 27 is sufficiently embedded in the groove by heat treatment or reflow by laser annealing. Note that this reflow step can be omitted if the metal layer 27 is sufficiently embedded in the step of FIG. 4B.

【0041】最後に、図4(d)に示すように、溝部分
以外の金属層24,27、絶縁層26をCMP法、レジ
ストエッチバック法等の平坦化技術により除去して2層
目の同軸型配線が完成する。
Finally, as shown in FIG. 4D, the metal layers 24 and 27 and the insulating layer 26 other than the groove portions are removed by a flattening technique such as a CMP method or a resist etch back method to remove the second layer. The coaxial wiring is completed.

【0042】なお、3層以上の多層配線を形成する場合
には、図3、図4に示した工程を繰り返すことによりで
きる。このとき、第2層目以上の上下の各同軸型配線間
において、信号配線とアース線の分離に使われている絶
縁層は、層間絶縁層と比較してエッチング速度の遅いも
のを用いることが望ましい。
In the case of forming a multi-layer wiring having three or more layers, it is possible to repeat the steps shown in FIGS. At this time, between the upper and lower coaxial wirings of the second layer and above, the insulating layer used for separating the signal wiring and the ground wire should have a slower etching rate than the interlayer insulating layer. desirable.

【0043】本実施形態でも第2の実施形態と同様の効
果が得られる。また、上下の同軸型配線間のコンタクト
を容易に取ることができる。 (第3の実施形態)図5、図6は、本発明の第3の実施
形態に係る同軸型配線の形成方法を示す工程断面図であ
る。本実施形態は、同軸型配線を多層化した他の例であ
る。
In this embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Further, it is possible to easily make contact between the upper and lower coaxial wirings. (Third Embodiment) FIGS. 5 and 6 are process sectional views showing a method of forming a coaxial wiring according to a third embodiment of the present invention. This embodiment is another example in which the coaxial wiring is multilayered.

【0044】まず、図5(a)に示すように、第1層目
の同軸型配線を第1の実施形態と同様の方法により形成
する。次に図5(b)に示すように、スパッタリング法
やCVD法等の成膜法により、配線間絶縁層40を形成
する。配線間絶縁層40としては、例えば、SiO
2層、SiN層、ポリイミド層、あるいはこれら絶縁層
の積層膜を用いることができる。
First, as shown in FIG. 5A, the coaxial wiring of the first layer is formed by the same method as in the first embodiment. Next, as shown in FIG. 5B, the inter-wiring insulating layer 40 is formed by a film forming method such as a sputtering method or a CVD method. As the inter-wiring insulating layer 40, for example, SiO
A two- layer, a SiN layer, a polyimide layer, or a laminated film of these insulating layers can be used.

【0045】次に信号配線のコンタクトを取るため、図
5(c)に示すように、ヴィアホール41をRIE法等
を用いて形成する。ここで、第1層目の配線で信号配線
とアース線の分離に使われている絶縁層15のエッチン
グ速度が、配線間絶縁層40のそれと比較して遅くなる
ように、絶縁層15、配線間絶縁層40の材料を選んで
おいた場合には、信号配線とヴィアホールの合わせずれ
が生じても、絶縁層15がエッチングストッパとしての
役割を果たすことになる。すなわち、絶縁層15がエッ
チングされ、金属層16の埋込み形状が劣化することは
ない。
Next, in order to make contact with the signal wiring, as shown in FIG. 5C, a via hole 41 is formed by using the RIE method or the like. Here, the insulating layer 15 and the wiring are arranged so that the etching rate of the insulating layer 15 used for separating the signal wiring and the ground wire in the wiring of the first layer is slower than that of the inter-wiring insulating layer 40. When the material of the inter-insulating layer 40 is selected, the insulating layer 15 functions as an etching stopper even if misalignment between the signal wiring and the via hole occurs. That is, the insulating layer 15 is not etched and the embedded shape of the metal layer 16 is not deteriorated.

【0046】次に図5(d)に示すように、第1層目の
同軸型配線の信号配線から信号を取り出すために、スパ
ッタリング法やCVD法等の成膜法を用いて、引き出し
配線としての金属層42を形成する。
Next, as shown in FIG. 5D, in order to extract a signal from the signal wiring of the coaxial wiring of the first layer, a film forming method such as a sputtering method or a CVD method is used to form a lead wiring. To form the metal layer 42.

【0047】金属層42の材料としては、Ti、V、C
r、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wといった高融点
金属、Cu、Ag、Auの貴金属、従来の配線材料であ
るAlおよびSiから選ばれる1つの元素または2つ以
上の元素の化合物を用いることができる。
The material of the metal layer 42 is Ti, V, C.
One element or a compound of two or more elements selected from refractory metals such as r, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta and W, precious metals such as Cu, Ag and Au, and conventional wiring materials Al and Si. Can be used.

【0048】次に図5(e)に示すように、金属層42
をRIE法等のエッチング方法を用いて所望のパターン
に加工した後、全面に層間の第1絶縁層43、第2絶縁
層(ストッパ層)44を順次形成する。
Next, as shown in FIG. 5E, the metal layer 42
Is processed into a desired pattern using an etching method such as the RIE method, and then an interlayer first insulating layer 43 and a second insulating layer (stopper layer) 44 are sequentially formed on the entire surface.

【0049】次に図6(a)に示すように、全面に絶縁
層48を形成した後、第1の実施形態と同様の方法を用
いて、第2層目の同軸型配線(金属層45、絶縁層4
6、金属層47)を形成する。次いで同図(a)に示す
ように、全面に絶縁層49を形成する。
Next, as shown in FIG. 6A, after forming an insulating layer 48 on the entire surface, the second layer coaxial wiring (metal layer 45) is formed by using the same method as in the first embodiment. , Insulating layer 4
6, a metal layer 47) is formed. Next, as shown in FIG. 4A, the insulating layer 49 is formed on the entire surface.

【0050】これら絶縁層43,44,49としては、
例えば、SiO2 膜、SiN膜、ポリイミド膜、あるい
はこれら絶縁層の積層膜を用いることができる。また、
成膜法としては、例えば、スパッタリング法やCVD法
を用いることができる。
As these insulating layers 43, 44 and 49,
For example, a SiO 2 film, a SiN film, a polyimide film, or a laminated film of these insulating layers can be used. Also,
As the film forming method, for example, a sputtering method or a CVD method can be used.

【0051】このとき、第2の絶縁層44は、第2層目
の同軸配線を形成する際のエッチングストッパーとして
用いており、同様の加工が可能であれば特に設ける必要
はない。
At this time, the second insulating layer 44 is used as an etching stopper when forming the coaxial wiring of the second layer, and if the same processing is possible, it is not particularly necessary to provide it.

【0052】次に図6(b)に示すように、信号配線の
コンタクトを取るためにヴィアホール50,51をRI
E法等を用いて形成する。ここで、第2層目の配線で信
号配線とアース線の分離に使われている絶縁層46のエ
ッチング速度が、絶縁層49のそれと比較して遅くなる
ように、絶縁層46、層間絶縁膜49の材料を選んでお
いた場合には、信号配線とヴィアホールの合わせずれが
生じても、絶縁層46がエッチングストッパとしての役
割を果たすことになる。すなわち、絶縁層46がエッチ
ングされ、金属層47の埋込み形状が劣化することはな
い。
Next, as shown in FIG. 6B, the via holes 50 and 51 are formed with RI in order to make contact with the signal wiring.
It is formed by using the E method or the like. Here, the insulating layer 46 and the interlayer insulating film are formed so that the etching rate of the insulating layer 46 used for separating the signal line and the ground line in the second layer wiring is slower than that of the insulating layer 49. When the material of No. 49 is selected, the insulating layer 46 functions as an etching stopper even if misalignment between the signal wiring and the via hole occurs. That is, the insulating layer 46 is not etched and the embedded shape of the metal layer 47 is not deteriorated.

【0053】次に図6(c)に示すように、第2層目の
同軸型配線の信号配線から信号を取り出すために、スパ
ッタリング法やCVD法等の成膜法を用いて、接続配線
としての金属層52を形成する。
Next, as shown in FIG. 6C, in order to extract a signal from the signal wiring of the coaxial wiring of the second layer, a film forming method such as a sputtering method or a CVD method is used to form a connection wiring. To form the metal layer 52.

【0054】金属層52の材料としては、Ti、V、C
r、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wなどの高融点金
属、Cu、Ag、Auの貴金属、従来の配線材料である
AlおよびSiからなる1つの元素または2以上の元素
の化合物を用いることができる。
Materials for the metal layer 52 include Ti, V, and C.
A refractory metal such as r, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta or W, a noble metal such as Cu, Ag or Au, or one element or a compound of two or more elements made of conventional wiring materials Al and Si is used. be able to.

【0055】このとき、ヴィアホール50,51内に金
属層52を充分埋め込めない場合には、熱処理あるいは
レーザアニールによるリフロー等で、ヴィアホール5
0,51内に金属層52を十分に埋め込む。
At this time, if the metal layer 52 cannot be sufficiently embedded in the via holes 50 and 51, the via hole 5 is subjected to heat treatment or reflow by laser annealing.
The metal layer 52 is sufficiently embedded in 0, 51.

【0056】最後に、図6(d)に示すように、金属層
52をRIE等のエッチングを用いて所望のパターンに
加工することにより、2層目の同軸型配線が完成する。
なお、3層以上の多層配線を形成する場合には、図5,
図6の工程を繰り返せば良い。本実施形態でも第3の実
施形態と同様な効果が得られる。 (第4の実施形態)図7、図8、図9は、本発明の第4
の実施形態に係る同軸型配線の形成方法を示す工程断面
図である。本実施形態は、同軸型配線を多層化した他の
例である。
Finally, as shown in FIG. 6D, the metal layer 52 is processed into a desired pattern by etching such as RIE to complete the coaxial wiring of the second layer.
In addition, in the case of forming a multilayer wiring of three layers or more, FIG.
The process of FIG. 6 may be repeated. In this embodiment, the same effect as the third embodiment can be obtained. (Fourth Embodiment) FIGS. 7, 8 and 9 show a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a process cross-sectional view showing the method for forming the coaxial wiring according to the embodiment of FIG. This embodiment is another example in which the coaxial wiring is multilayered.

【0057】まず、図7(a)に示すように、絶縁膜あ
るいは半導体基板30上に第1の絶縁層(エッチングス
トッパ)31、第2の絶縁層32からなる積層構造の絶
縁層を2層形成する。
First, as shown in FIG. 7A, two insulating layers having a laminated structure consisting of a first insulating layer (etching stopper) 31 and a second insulating layer 32 are formed on an insulating film or a semiconductor substrate 30. Form.

【0058】絶縁層31,32としては、例えば、Si
2 層、SiN層、ポリイミド層、あるいはこれら絶縁
層の積層膜を用いることができる。次に図7(b)に示
すように、第2の絶縁層32に配線用の溝33をRIE
等を用いて形成する。
As the insulating layers 31 and 32, for example, Si
An O 2 layer, a SiN layer, a polyimide layer, or a laminated film of these insulating layers can be used. Next, as shown in FIG. 7B, a wiring groove 33 is formed in the second insulating layer 32 by RIE.
And the like.

【0059】次に図7(c)に示すように、第2の絶縁
層32にコンタクトパット用の溝34を形成する。この
とき、第1の絶縁層31は、溝33,34の形成時のエ
ッチングストッパーとして用いられており、同様の加工
が可能であれば特に設ける必要はない。
Next, as shown in FIG. 7C, a contact pad groove 34 is formed in the second insulating layer 32. At this time, the first insulating layer 31 is used as an etching stopper at the time of forming the grooves 33 and 34, and it is not particularly necessary to provide it if similar processing can be performed.

【0060】次に図7(d)に示すように、スパッタリ
ング法あるいはCVD法により、アース線としての金属
層35を形成した後、LP−CVD法等の被覆率の良い
成膜法を用いて、絶縁層36を形成する。
Next, as shown in FIG. 7D, a metal layer 35 as a ground wire is formed by a sputtering method or a CVD method, and then a film forming method with a good coverage such as an LP-CVD method is used. The insulating layer 36 is formed.

【0061】絶縁層36としては、例えば、SiO2
層、SiN層、ポリイミド層、あるいはこれら絶縁層の
積層膜を用いることができる。次に同図(d)に示すよ
うに、スパッタリング法やCVD法等の成膜法により、
信号配線としての金属層37を形成する。
As the insulating layer 36, for example, SiO 2
A layer, a SiN layer, a polyimide layer, or a laminated film of these insulating layers can be used. Next, as shown in FIG. 3D, by a film forming method such as a sputtering method or a CVD method,
A metal layer 37 as a signal wiring is formed.

【0062】金属層37の材料としては、Ti、V、C
r、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wなどの高融点金
属、Cu、Ag、Auの貴金属、従来の配線材料である
AlおよびSiからなる選ばれた1つの元素または2つ
以上の元素の化合物を用いることができる。
Materials for the metal layer 37 include Ti, V, and C.
One or more elements selected from refractory metals such as r, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta and W, precious metals such as Cu, Ag and Au, and conventional wiring materials Al and Si. Can be used.

【0063】次に図7(e)に示すように、熱処理ある
いはレーザアニールによるリフロー等で、溝33,34
内に金属層37を十分に埋め込む。なお、このリフロー
工程は、図7(d)の工程で、金属層37の埋込みが十
分に行なわれた場合には、省くことができる。
Next, as shown in FIG. 7E, the grooves 33, 34 are formed by reflowing by heat treatment or laser annealing.
The metal layer 37 is sufficiently embedded therein. Note that this reflow step can be omitted if the metal layer 37 is sufficiently embedded in the step of FIG. 7D.

【0064】次に図8(a)に示すように、溝33,3
4部分以外の金属層35,37、絶縁層36をCMP法
あるいはレジストエッチバック法等の平坦化技術により
除去する。この段階で第1層目の同軸型配線は完成す
る。
Next, as shown in FIG. 8A, the grooves 33, 3 are formed.
The metal layers 35 and 37 and the insulating layer 36 other than the four portions are removed by a flattening technique such as a CMP method or a resist etch back method. At this stage, the coaxial wiring of the first layer is completed.

【0065】次に2層目の同軸型配線を形成するため
に、まず、図8(b)に示すように、配線間絶縁膜38
を形成する。次に同図(b)に示すように、配線間絶縁
膜38上に第1の絶縁層31、第2の絶縁層32からな
る積層構造の絶縁層を2層形成する。
Next, in order to form the coaxial wiring of the second layer, first, as shown in FIG. 8B, the inter-wiring insulating film 38 is formed.
To form Next, as shown in FIG. 2B, two insulating layers having a laminated structure including the first insulating layer 31 and the second insulating layer 32 are formed on the inter-wiring insulating film 38.

【0066】次に図8(c)に示すように、絶縁層3
1,32をRIE等を用いて加工し、配線用の溝33を
形成する。このとき、二つの第1の絶縁層31のうち下
のほうは配線間絶縁膜38に対するエッチングストッパ
として用いられる。ただし、同様の加工が可能であれば
特に設ける必要はない。
Next, as shown in FIG. 8C, the insulating layer 3
1, 32 are processed by RIE or the like to form wiring grooves 33. At this time, the lower one of the two first insulating layers 31 is used as an etching stopper for the inter-wiring insulating film 38. However, if similar processing is possible, it is not particularly necessary to provide it.

【0067】次に図8(d)に示すように、絶縁層32
にコンタクトパット用の溝34を形成する。このとき、
二つの第1の絶縁層31のうち上のほうは、二つの第2
の絶縁層32のうちの上のほうに対するエッチングスト
ッパとして用いられる。ただし、同様の加工が可能であ
れば特に設ける必要はない。
Next, as shown in FIG. 8D, the insulating layer 32 is formed.
A groove 34 for a contact pad is formed in. At this time,
The upper one of the two first insulating layers 31 is the two second insulating layers 31.
Is used as an etching stopper for the upper one of the insulating layers 32. However, if similar processing is possible, it is not particularly necessary to provide it.

【0068】次に図9(a)に示すように、アース線の
コンタクトを取るため、絶縁層31,32、配線間絶縁
膜38をエッチングして、コンタクトホール39を形成
する。
Next, as shown in FIG. 9A, in order to make contact with the ground line, the insulating layers 31 and 32 and the inter-wiring insulating film 38 are etched to form a contact hole 39.

【0069】次に同図(a)に示すように、スパッタリ
ング法やCVD法等の成膜法により、アース線としての
金属層35を形成した後、信号配線とアース線の電気的
絶縁を取るために、LP−CVD法等の被覆率の良い成
膜法により絶縁層36を形成する。
Next, as shown in FIG. 9A, after the metal layer 35 as the ground wire is formed by the film forming method such as the sputtering method or the CVD method, the signal wiring and the ground wire are electrically insulated. Therefore, the insulating layer 36 is formed by a film forming method having a good coverage such as an LP-CVD method.

【0070】絶縁層36としては、例えば、SiO2
層、SiN層、ポリイミド層、あるいはこれら絶縁層の
積層膜を用いる。次に図9(b)に示すように、スパッ
タリング法やCVD法等の成膜法により、信号配線とし
ての金属層37を形成する。
As the insulating layer 36, for example, SiO 2 is used.
A layer, a SiN layer, a polyimide layer, or a laminated film of these insulating layers is used. Next, as shown in FIG. 9B, a metal layer 37 as a signal wiring is formed by a film forming method such as a sputtering method or a CVD method.

【0071】次に図9(c)に示すように、熱処理ある
いはレーザアニールによるリフロー等で、溝内に金属層
37を十分に埋め込む。なお、このリフロー工程は、図
9(b)の工程で、金属層37の埋込みが十分に行なわ
れた場合には、省くことができる。
Next, as shown in FIG. 9C, the metal layer 37 is sufficiently buried in the groove by heat treatment or reflow by laser annealing. Note that this reflow step can be omitted if the metal layer 37 is sufficiently embedded in the step of FIG. 9B.

【0072】最後に、図9(d)に示すように、絶縁層
32に形成した溝部より上の部分の金属層35,37、
絶縁層36をCMP法あるいはレジストエッチバック法
等の平坦化技術により除去して2層目の同軸型配線が完
成する。
Finally, as shown in FIG. 9D, the metal layers 35, 37 in the portion above the groove formed in the insulating layer 32,
The insulating layer 36 is removed by a planarization technique such as a CMP method or a resist etch back method to complete the coaxial wiring of the second layer.

【0073】なお、3層以上の多層配線を形成する場合
には、図7、図8、図9の工程を繰り返せば良い。本実
施形態でも第1の実施形態と同様な効果が得られる。ま
た、上下のアース線としての金属層35は、コンタクト
ホール39を介して互いに接続しているので、一方の金
属層35を接地電位に設定すれば残りの金属層35も同
時に接地電位に設定されることになる。すなわち、1つ
の金属層35を接地電位に設定するだけで十分である。
3層以上の場合も同様である。 (第5の実施形態)図10、図11は、本発明の第5の
実施形態に係る同軸型配線の形成方法を示す工程断面図
である。本実施形態は、同軸型配線を多層化した他の例
である。
In the case of forming a multi-layer wiring having three or more layers, the steps of FIGS. 7, 8 and 9 may be repeated. In the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, since the upper and lower metal layers 35 serving as ground lines are connected to each other through the contact holes 39, if one metal layer 35 is set to the ground potential, the remaining metal layers 35 are simultaneously set to the ground potential. Will be. That is, it is sufficient to set one metal layer 35 to the ground potential.
The same applies to the case of three or more layers. (Fifth Embodiment) FIGS. 10 and 11 are process sectional views showing a method of forming a coaxial wiring according to a fifth embodiment of the present invention. This embodiment is another example in which the coaxial wiring is multilayered.

【0074】まず、図10(a)に示すように、ウェハ
またはウェハ上に形成された絶縁膜上に第1の絶縁層
(エッチングストッパ)61、第2の絶縁層62を順次
形成する。
First, as shown in FIG. 10A, a first insulating layer (etching stopper) 61 and a second insulating layer 62 are sequentially formed on a wafer or an insulating film formed on the wafer.

【0075】絶縁層61,62としては、例えば、Si
2 層、SiN層、ポリイミド層、あるいはこれら絶縁
層の積層膜を用いることができる。次に図10(b)に
示すように、第2の絶縁層62に配線用の溝63をRI
E等を用いて形成する。このとき、第1の絶縁層61
は、溝63の形成時のストッパーとして用いており、同
様の加工が可能であれば特に設ける必要はない。
As the insulating layers 61 and 62, for example, Si
An O 2 layer, a SiN layer, a polyimide layer, or a laminated film of these insulating layers can be used. Next, as shown in FIG. 10B, a wiring groove 63 is formed in the second insulating layer 62 by RI.
It is formed using E or the like. At this time, the first insulating layer 61
Is used as a stopper at the time of forming the groove 63, and it is not particularly necessary to provide it if similar processing is possible.

【0076】次に同図(b)に示すように、スパッタリ
ング法やCVD法等の成膜法により、アース線としての
第1の金属層64を形成する。金属層64の材料として
は、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、
Wなどの高融点金属、Cu、Ag、Auの貴金属、従来
の配線材料であるAlおよびSiからなる選ばれた1つ
の元素または2つ以上の元素の化合物を用いることがで
きる。
Next, as shown in FIG. 9B, a first metal layer 64 as a ground wire is formed by a film forming method such as a sputtering method or a CVD method. As the material of the metal layer 64, Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta,
It is possible to use a high melting point metal such as W, a noble metal such as Cu, Ag, and Au, or one element selected from Al and Si, which are conventional wiring materials, or a compound of two or more elements.

【0077】次に同図(b)に示すように、LP−CV
D法等の被覆率の良い成膜法により絶縁層65を形成す
る。絶縁層65としては、例えば、SiO2 層、SiN
層、ポリイミド層、あるいはこれら絶縁層の積層膜を用
いることができる。
Next, as shown in FIG.
The insulating layer 65 is formed by a film forming method having a good coverage such as the D method. As the insulating layer 65, for example, a SiO 2 layer, SiN
A layer, a polyimide layer, or a stacked film of these insulating layers can be used.

【0078】次に同図(b)に示すように、スパッタリ
ング法やCVD法等の成膜法により、信号配線としての
第2の金属層66を形成する。第2の金属層66の材料
としては、第1の金属層64のそれと同じものがあげら
れる。
Next, as shown in FIG. 9B, a second metal layer 66 as a signal wiring is formed by a film forming method such as a sputtering method or a CVD method. The material of the second metal layer 66 may be the same as that of the first metal layer 64.

【0079】次に図10(c)に示すように、熱処理あ
るいはレーザアニールによるリフロー等で、溝63内に
金属層66を十分に埋め込む。なお、このリフロー工程
は、図10(b)の工程で、金属層66の埋込みが十分
に行なわれた場合には、省くことができる。
Next, as shown in FIG. 10C, the metal layer 66 is sufficiently embedded in the groove 63 by heat treatment or reflow by laser annealing. Note that this reflow step can be omitted if the metal layer 66 is sufficiently embedded in the step of FIG. 10B.

【0080】次に図10(d)に示すように、溝部分以
外の金属層66をCMP法、レジストエッチバック法等
の平坦化技術により除去して信号配線を形成する。この
段階で第1層目の同軸型配線が完成する。
Next, as shown in FIG. 10D, the metal layer 66 other than the groove portion is removed by a flattening technique such as a CMP method or a resist etch back method to form a signal wiring. At this stage, the coaxial wiring of the first layer is completed.

【0081】次に第1層目の同軸配線と同様にして2層
目の同軸型配線を形成するために、まず、図10(e)
に示すように、配線間絶縁膜67、絶縁層68,69を
順次形成する。
Next, in order to form the coaxial wiring of the second layer in the same manner as the coaxial wiring of the first layer, first, as shown in FIG.
As shown in, the inter-wiring insulating film 67 and the insulating layers 68 and 69 are sequentially formed.

【0082】絶縁層67,68,69(層間絶縁膜)と
しては、例えば、SiO2 層、SiN層、ポリイミド膜
層あるいはこれら絶縁層の積層膜を用いることができ
る。次に図11(a)に示すように、絶縁層69に配線
用の溝70をRIE等を用いて形成する。
As the insulating layers 67, 68, 69 (interlayer insulating film), for example, a SiO 2 layer, a SiN layer, a polyimide film layer or a laminated film of these insulating layers can be used. Next, as shown in FIG. 11A, a wiring groove 70 is formed in the insulating layer 69 by using RIE or the like.

【0083】このとき、絶縁層68は、溝70の形成時
のストッパーとして用いられており、同様の加工が可能
であれば特に設ける必要はない。次に同図(a)に示す
ように、スパッタリング法やCVD法等の成膜法によ
り、第1の金属層71を形成した後、LP−CVD法等
の被覆率の良い成膜法により、絶縁層72を形成する。
At this time, the insulating layer 68 is used as a stopper at the time of forming the groove 70, and if the same processing is possible, it is not particularly necessary to provide it. Next, as shown in FIG. 6A, after forming the first metal layer 71 by a film forming method such as a sputtering method or a CVD method, a film forming method with a good coverage such as an LP-CVD method is performed. The insulating layer 72 is formed.

【0084】金属層71の材料としては、Ti、V、C
r、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wなどの高融点金
属、Cu、Ag、Auの貴金属、従来の配線材料である
AlおよびSiからなる選ばれた材料を用いることがで
きる。
The material of the metal layer 71 is Ti, V, C.
A material selected from high melting point metals such as r, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta and W, precious metals such as Cu, Ag and Au, and conventional wiring materials Al and Si can be used.

【0085】また、絶縁層72としては、例えば、Si
2 層、SiN層、ポリイミド層、あるいはこれら絶縁
層の積層膜を用いることができる。次に図11(b)に
示すように、スパッタリング法やCVD法等の成膜法に
より、第2の金属層73を全面に形成する。このとき、
溝内に金属層73を充分埋め込めない場合には、熱処理
あるいはレーザアニールによるリフロー等による埋め込
みを行なう。第2の金属層73の材料としては、第1の
金属層71のそれと同じものがあげられる。
As the insulating layer 72, for example, Si
An O 2 layer, a SiN layer, a polyimide layer, or a laminated film of these insulating layers can be used. Next, as shown in FIG. 11B, the second metal layer 73 is formed on the entire surface by a film forming method such as a sputtering method or a CVD method. At this time,
When the metal layer 73 cannot be sufficiently filled in the groove, it is filled by heat treatment or reflow by laser annealing. The material of the second metal layer 73 may be the same as that of the first metal layer 71.

【0086】次に図11(c)に示すように、溝部分以
外の金属層73をCMP法、レジストエッチバック法等
により除去して信号配線を形成して、2層目の同軸型配
線が完成する。
Next, as shown in FIG. 11C, the metal layer 73 other than the groove portion is removed by the CMP method, the resist etch back method or the like to form the signal wiring, and the second layer of coaxial type wiring is formed. Complete.

【0087】最後に、図11(d)に示すように、金属
層64,71を接続してアース線とするために、ウェハ
をチップに切り出す際に形成される劈開面、つまり、ア
ース線としての金属層の64,71の表面が露出し、か
つ信号配線としの金属層66,731の表面が露出して
いない面に、第3の金属層74を形成するとともに、こ
の導電層74を接地する。
Finally, as shown in FIG. 11D, in order to connect the metal layers 64 and 71 to form a ground wire, a cleavage surface formed when the wafer is cut into chips, that is, a ground wire. The third metal layer 74 is formed on the surface where the surfaces of the metal layers 64 and 71 are exposed and the surfaces of the metal layers 66 and 731 as the signal wiring are not exposed, and the conductive layer 74 is grounded. To do.

【0088】金属層74は、CVD法等の成膜法により
形成しても良いし、あるいは導電ペースト等の導電材料
を塗布して形成しても良い。なお、3層以上の多層配線
を形成する場合には、図10、図11の工程を繰り返せ
ば良い。
The metal layer 74 may be formed by a film forming method such as a CVD method, or may be formed by applying a conductive material such as a conductive paste. It should be noted that in the case of forming a multilayer wiring of three layers or more, the steps of FIGS. 10 and 11 may be repeated.

【0089】本実施形態でも第4の実施形態と同様な効
果が得られる。さらに、本実施形態によれば、引き出し
配線や、接続配線の形成が不要になるため、第4の実施
形態より簡単なプロセスにより全てのアース線を接地で
きるようになる。
Also in this embodiment, the same effect as in the fourth embodiment can be obtained. Further, according to the present embodiment, since it is not necessary to form the lead wiring or the connection wiring, it becomes possible to ground all the ground wires by a simpler process than the fourth embodiment.

【0090】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。例えば、上記実施形態では、アース
線としての金属層の電位を接地電位に設定した場合につ
いて説明したが、必ずしも接地電位に設定する必要はな
い。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the case where the potential of the metal layer as the ground wire is set to the ground potential has been described, but it is not always necessary to set it to the ground potential.

【0091】すなわち、アース線としての金属層の電位
は、信号配線としての金属層の電位と異なっていれば、
接地電位である必要はない。これは、例えば、アース線
としての金属層の電位を基板電位(通常は接地電位)に
設定すれば達成される。
That is, if the potential of the metal layer as the ground wire is different from the potential of the metal layer as the signal wiring,
It need not be at ground potential. This is achieved, for example, by setting the potential of the metal layer as the ground wire to the substrate potential (usually the ground potential).

【0092】また、上記実施形態では、同軸型配線が形
成される基板の種類については特に言及しなかったが、
例えば、Si基板、Ge基板、GaAs基板、ZnSe
基板、CdTe基板、InGaAsP基板等の半導体基
板を用いることができる。その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施できる。
Further, in the above embodiment, the type of the substrate on which the coaxial wiring is formed is not particularly mentioned.
For example, Si substrate, Ge substrate, GaAs substrate, ZnSe
A semiconductor substrate such as a substrate, a CdTe substrate or an InGaAsP substrate can be used. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、実
質的に同軸ケーブル状の配線構造を用いることにより、
今後さらにLSIの寸法が縮小しても、高周波信号の影
響を容易に低減できるようになる。
As described in detail above, according to the present invention, by using a wiring structure substantially in the form of a coaxial cable,
Even if the size of the LSI is further reduced in the future, the influence of high frequency signals can be easily reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る単層の同軸型配
線の前半の形成方法を示す工程断面図
FIG. 1 is a process sectional view showing a method for forming a first half of a single-layer coaxial wiring according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態に係る多層の同軸型配
線の後半の形成方法を示す工程断面図
2A to 2C are process cross-sectional views showing a method of forming the latter half of the multilayer coaxial wiring according to the first embodiment of the invention.

【図3】本発明の第2の実施形態に係る多層の同軸型配
線の前半の形成方法を示す工程断面図
FIG. 3 is a process sectional view showing a method of forming a first half of a multilayer coaxial wiring according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施形態に係る多層の同軸型配
線の後半の形成方法を示す工程断面図
FIG. 4 is a process sectional view showing a method of forming the latter half of the multilayer coaxial wiring according to the second embodiment of the invention.

【図5】本発明の第3の実施形態に係る多層の同軸型配
線の前半の形成方法を示す工程断面図
FIG. 5 is a process sectional view showing a method of forming the first half of a multilayer coaxial wiring according to a third embodiment of the invention.

【図6】本発明の第3の実施形態に係る多層の同軸型配
線の後半の形成方法を示す工程断面図
FIG. 6 is a process sectional view showing a method of forming the latter half of a multilayer coaxial wiring according to a third embodiment of the invention.

【図7】本発明の第4の実施形態に係る多層の同軸型配
線の前半の形成方法を示す工程断面図
FIG. 7 is a process cross-sectional view showing the method for forming the first half of the multilayer coaxial wiring according to the fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施形態に係る多層の同軸型配
線の中半の形成方法を示す工程断面図
FIG. 8 is a process cross-sectional view showing the method for forming the middle half of the multilayer coaxial wiring according to the fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施形態に係る多層の同軸型配
線の後半の形成方法を示す工程断面図
FIG. 9 is a process sectional view showing a method of forming the latter half of the multilayer coaxial wiring according to the fourth embodiment of the invention.

【図10】本発明の第5の実施形態に係る多層の同軸型
配線の前半の形成方法を示す工程断面図
FIG. 10 is a process sectional view showing the method of forming the first half of the multilayer coaxial wiring according to the fifth embodiment of the invention.

【図11】本発明の第5の実施形態に係る多層の同軸型
配線の後半の形成方法を示す工程断面図
FIG. 11 is a process cross-sectional view showing the method of forming the latter half of the multilayer coaxial wiring according to the fifth embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…基板 11,12…絶縁層 13…溝 14…金属層(第2の導電層) 15…絶縁層 16…金属層(第1の導電層) 20…配線間絶縁層 21,22…絶縁層 23…溝 24…金属層(第2の導電層) 25…ヴィアホール 26…絶縁層 27…金属層(第1の導電層) 30…基板 31,32…絶縁層 33,34…溝 35…金属層(第2の導電層) 36…絶縁層 37…金属層(第1の導電層) 38…配線間絶縁膜 40…配線間絶縁膜 41…ヴィアホール 42…金属層 43,44…絶縁層 45…金属層(第2の導電層) 46…絶縁層 47…金属層(第1の導電層) 48,49…絶縁層 50,51…ヴィアホール 52…金属層 61,62…絶縁層 63…溝 64…金属層(第2の導電層) 65…絶縁層 66…金属層(第1の導電層) 67…配線間絶縁膜 68,69…絶縁層 71…金属層(第2の導電層) 72…絶縁層 73…金属層(第1の導電層) 73…金属層(第3の導電層) 10 ... Substrate 11, 12 ... Insulating layer 13 ... Groove 14 ... Metal layer (second conductive layer) 15 ... Insulating layer 16 ... Metal layer (first conductive layer) 20 ... Inter-wiring insulating layer 21, 22 ... Insulating layer 23 ... Groove 24 ... Metal layer (second conductive layer) 25 ... Via hole 26 ... Insulating layer 27 ... Metal layer (first conductive layer) 30 ... Substrate 31, 32 ... Insulating layer 33, 34 ... Groove 35 ... Metal Layer (second conductive layer) 36 ... Insulating layer 37 ... Metal layer (first conductive layer) 38 ... Inter-wiring insulating film 40 ... Inter-wiring insulating film 41 ... Via hole 42 ... Metal layers 43, 44 ... Insulating layer 45 Metal layer (second conductive layer) 46 ... Insulating layer 47 ... Metal layer (first conductive layer) 48, 49 ... Insulating layer 50, 51 ... Via hole 52 ... Metal layer 61, 62 ... Insulating layer 63 ... Groove 64 ... Metal layer (second conductive layer) 65 ... Insulating layer 66 ... Metal layer (first conductive layer) 67 ... Inter-wiring insulating film 68, 69 ... Insulating layer 71 ... Metal layer (second conductive layer) 72 ... Insulating layer 73 ... Metal layer (first conductive layer) 73 ... Metal layer (third conductive layer)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】信号配線としての第1の導電層と、この第
1の導電層の周囲に、絶縁層を介して前記周囲を部分的
に囲むように形成された第2の導電層とを有し、前記第
1の導電層の電位と前記第2の導電層の電位とが互いに
異なる配線構造を具備してなることを特徴とする半導体
装置。
1. A first conductive layer as a signal wiring, and a second conductive layer formed around the first conductive layer so as to partially surround the first conductive layer via an insulating layer. A semiconductor device having a wiring structure having a potential of the first conductive layer and a potential of the second conductive layer different from each other.
【請求項2】請求項1に記載の配線構造が層間絶縁膜を
介して2層以上積層形成されていることを特徴とする半
導体装置。
2. A semiconductor device, wherein the wiring structure according to claim 1 is formed by laminating two or more layers with an interlayer insulating film interposed therebetween.
【請求項3】第1の請求項1に記載の配線構造上に層間
絶縁膜を介して第2の請求項1に記載の配線構造が設け
られ、 前記第2の配線構造の信号配線としての第1の導電層
が、前記第1の配線構造の信号配線としての第1の導電
層上の前記層間絶縁膜に形成された開孔部を介して、前
記第1の配線構造の第1の導電層に導通していることを
特徴とする半導体装置。
3. The wiring structure according to claim 2 is provided on the wiring structure according to claim 1 through an interlayer insulating film, and the wiring structure as a signal wiring of the second wiring structure is provided. A first conductive layer of the first wiring structure is formed through an opening formed in the interlayer insulating film on the first conductive layer as a signal wiring of the first wiring structure. A semiconductor device, which is electrically connected to a conductive layer.
【請求項4】信号配線としての第1の導電層と、この第
1の導電層の周囲に、絶縁層を介して前記周囲を部分的
に囲むように形成された第2の導電層とを有し、かつ前
記第1の導電層の電位と前記第2の導電層の電位とが互
いに異なる配線構造が層間絶縁膜を介して2層以上積層
形成され、 前記第1の導電層とは絶縁され、前記第2の導電層に共
通して導通するように、所定の電位に設定された第3の
導電層が設けられていることを特徴とする半導体装置。
4. A first conductive layer as a signal wiring, and a second conductive layer formed around the first conductive layer so as to partially surround the first conductive layer via an insulating layer. And a wiring structure in which the potential of the first conductive layer and the potential of the second conductive layer are different from each other is formed by laminating two or more layers via an interlayer insulating film, and is insulated from the first conductive layer The semiconductor device is provided with a third conductive layer set to a predetermined potential so as to be conducted in common with the second conductive layer.
【請求項5】前記第2の導電層は、前記第1の導電層の
周囲下部を囲むように形成されたことを特徴とする請求
項1、請求項2、請求項および請求項4のいずれかに記
載の半導体装置。
5. The method according to claim 1, wherein the second conductive layer is formed so as to surround a lower peripheral portion of the first conductive layer. The semiconductor device according to 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010003207A (en) * 1999-06-22 2001-01-15 김영환 Method for forming metal wiring semiconductor device
KR100524350B1 (en) * 2000-11-17 2005-10-28 간지 오쯔까 Wiring structure for transmission line
US6995457B2 (en) 2002-01-10 2006-02-07 Sanyo Electric Co., Ltd. Wiring structure and manufacturing method therefor, semiconductor device including wiring structure and wiring board
CN107424974A (en) * 2016-05-24 2017-12-01 胡迪群 Packaging substrate with embedded noise shielding wall

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010003207A (en) * 1999-06-22 2001-01-15 김영환 Method for forming metal wiring semiconductor device
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