[发明专利]半导体装置、摄像装置及半导体装置制造方法

说明书

[问题]为了提供：半导体装置，其中保持机械强度和可靠性，同时通过空隙减小配线间电容；摄像装置；及半导体装置制造方法。[解决方案]公开了半导体装置，其设置有：多层配线层，在所述多层配线层中，绝缘层和防扩散层交替层叠着，并且所述多层配线层内设置有配线；通孔，所述通孔是通过从所述多层配线层的一个表面穿透一个或多个绝缘层而被设置的，并且所述通孔的内侧覆盖有保护侧壁；及空隙，所述空隙被设置在一个或多个绝缘层中，所述空隙设置在所述通孔正下方。

技术领域

本发明涉及半导体装置、摄像装置及半导体装置制造方法。

背景技术

近年来，随着半导体装置的小型化，因配线而引起的信号延迟作为降低半导体装置的操作速度的因素而受到关注。具体地，因为配线的截面积因半导体装置的小型化而减小，并且配线电阻增大，所以与配线电阻和配线电容之间的乘积成比例的延迟(也称为RC延迟)增加。

为了降低因配线而引起的这种信号延迟，已经考虑使配线之间的层间膜具有较低的介电常数。然而，尚未发现能实现足够低的介电常数的层间膜材料。

因此，已经考虑通过去除配线之间的材料并在配线之间设置具有特定的介电常数1的中空层(也称为气隙)来进一步减小配线之间的介电常数。

例如，下面列出的专利文献1公开提供了一种当去除配线之间的绝缘层以形成气隙结构时不会损坏配线的结构。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2006-19401A

发明内容

技术问题

然而，因为根据专利文献1中公开的技术，机械强度低的薄膜突出到形成气隙的空间中，所以突出的薄膜可能会塌陷。而且，根据专利文献1中公开的技术，在配线之间的间隔宽的情况下，因为整个半导体装置的机械强度会因气隙而降低，所以半导体装置的可靠性可能会降低。

因此，本发明提出了能够通过使用空隙来减小配线电容并能够保持机械强度和可靠性的新颖且改进的半导体装置、摄像装置及半导体装置制造方法。

解决问题的技术方案

根据本发明，提供了半导体装置，其包括：多层配线层，在所述多层配线层中绝缘层和防扩散层交替层叠着，并且所述多层配线层内设置有配线层；通孔，所述通孔被设置成从所述多层配线层的一个表面穿透至少一个或多个绝缘层，并且所述通孔的内部覆盖有保护侧壁；以及空隙，所述空隙被设置在位于所述通孔正下方的至少一个或多个绝缘层中。

此外，根据本发明，提供了摄像装置，其包括：多层配线层，在所述多层配线层中绝缘层和防扩散层交替层叠着，并且所述多层配线层内设置有配线层；通孔，所述通孔被设置成从所述多层配线层的一个表面穿透至少一个或多个绝缘层，并且所述通孔的内部覆盖有保护侧壁；以及空隙，所述空隙被设置在位于所述通孔正下方的至少一个或多个绝缘层中。

此外，根据本发明，提供了半导体装置制造方法，所述制造方法包括以下步骤：形成多层配线层的步骤，在所述多层配线层中绝缘层和防扩散层交替层叠着，并且所述多层配线层内设置有配线层；从所述多层配线层的一个表面穿透至少一个或多个绝缘层，形成通孔的步骤；在所述通孔内侧形成保护侧壁的步骤；以及蚀刻所述通孔正下方的至少一个或多个绝缘层，形成空隙的步骤。

根据本发明，可以在作为自形成半导体装置的多层配线层的表面起的第二层和后续层的绝缘层中形成空隙。据此，因为可以在配线之间设置具有特定的介电常数1的中空同时保持半导体装置的机械强度，所以可以减小半导体装置的配线电容。

本发明的有利效果

根据本发明，可以通过空隙减小配线电容，并且可以保持半导体装置的机械强度和可靠性。