(57)【要約】【課題】従来の製造方法と比べて、少ない工程数で形成可能であり、また、高精度の位置合わせ技術を必要としない、配線構造とその製造方法を提供する。【解決手段】基板１０の主表面１０ａ上に、スペーサ絶縁膜２０を形成する。次に、スペーサ絶縁膜をパターニングして、下部配線形成領域４２の基板の主表面を露出させる。次に、露出した基板の主表面上、及び、スペーサ絶縁膜２２の上側表面２２ａ上に配線材料を堆積させて、基板の主表面上に下部配線５２を形成するとともに、スペーサ絶縁膜の上側表面上に上部配線５０を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板の一方の主表面上に、一定の間隔で形成された下部配線と、
前記基板の前記主表面上に、前記下部配線を露出して形成されたスペーサ絶縁膜と、
前記スペーサ絶縁膜上に形成された上部配線と
を備える高密度配線構造
【請求項２】
前記下部配線を挟む位置に形成された前記スペーサ絶縁膜の側壁面間には、前記主表面に沿った方向での間隔が、前記スペーサ絶縁膜の上面における間隔よりも大きい部分があることを特徴とする請求項１に記載の高密度配線構造。
【請求項３】
前記スペーサ絶縁膜の側壁面が、凹状の湾曲面である
ことを特徴とする請求項２に記載の高密度配線構造。
【請求項４】
基板の一方の主表面上に、スペーサ絶縁膜を形成する工程と、
該スペーサ絶縁膜をパターニングして、下部配線形成領域の前記基板の主表面を露出させる工程と、
露出した前記基板の主表面上、及び、前記スペーサ絶縁膜の上側表面上に配線材料を堆積させて、前記基板の主表面上に下部配線を形成するとともに、前記スペーサ絶縁膜の上側表面上に上部配線を形成する工程と
を備え、
前記下部配線を挟む位置に形成された前記スペーサ絶縁膜の側壁面間には、前記主表面に沿った方向での間隔が、前記スペーサ絶縁膜の上面における間隔よりも大きい部分があることを特徴とする高密度配線構造の製造方法。
【請求項５】
前記スペーサ絶縁膜の側壁面が、凹状の湾曲面として形成される
ことを特徴とする請求項４に記載の高密度配線構造の製造方法。
【請求項６】
前記スペーサ絶縁膜は、等方性エッチングによりパターニングされる
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の高密度配線構造の製造方法。
【請求項７】
前記上部配線及び前記下部配線を樹脂で埋め込む工程を備える
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の高密度配線構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高密度配線構造とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の微細化に伴い、配線構造を高密度化する技術に対する要求が高まっている。半導体基板上に配線構造を高密度で形成する技術として、例えば特許文献１に開示されている技術がある。
【０００３】
図３を参照して、特許文献１に開示されている従来の配線構造の製造方法について説明する。図３は、従来の配線構造の製造方法を説明するための工程図である。
【０００４】
先ず、第１基板１２１の主表面１２１ａ上に、等間隔に第１配線１５１を形成する。次に、第１配線１５１を覆う第１保護絶縁膜１６１を形成する（図３（Ａ））。同様に、第２基板１２２に対しても、主表面１２２ａ上に等間隔に第２配線１５２を形成した後、第２配線１５２を覆う第２保護絶縁膜１６２を形成する（図３（Ｂ））。
【０００５】
その後、第１基板１２１及び第２基板１２２を、主表面１２１ａ及び１２２ａを対向させて貼りあわせる。このとき、一方の基板（例えば、第１基板１２１）に形成された配線（第１配線１５１）が、他方の基板（例えば、第２基板１２２）に形成された配線（第２配線１５２）間に収まるように位置合わせする。その結果、基板の主表面に沿って、第１配線１５１及び第２配線１５２が繰り返し配列された配線構造が形成される（図３（Ｃ））。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２３６０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の従来例の配線構造の製造方法では、２つの基板のそれぞれに同様の配線構造を形成した後、これらを貼り合わせる。このため、通常の２倍の工程が必要になる。
【０００８】
また、２つの基板を貼りあわせるにあたり、一方の基板に形成された配線を他方の基板に形成された配線の間に収めるために、高精度の位置合わせの技術が要求される。
【０００９】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、従来の製造方法と比べて、少ない工程数で形成可能であり、また、高精度の位置合わせ技術を必要としない、配線構造とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するために、この発明の高密度配線構造は、基板と、下部配線と、スペーサ絶縁膜と、上部配線とを備えて構成される。下部配線は、基板の一方の主表面上に、一定の間隔で形成されている。スペーサ絶縁膜は、基板の主表面上に、下部配線を露出して形成されている。上部配線は、スペーサ絶縁膜上に形成されている。
【００１１】
また、この発明の配線構造の製造方法は、以下の工程を備えて構成される。
【００１２】
先ず、基板の一方の主表面上に、スペーサ絶縁膜を形成する。次に、スペーサ絶縁膜をパターニングして、下部配線形成領域の基板の主表面を露出させる。このとき、下部配線を挟む位置に形成されたスペーサ絶縁膜の側壁面間には、主表面に沿った方向での間隔が、スペーサ絶縁膜の上面における間隔よりも大きい部分がある。
【００１３】
次に、露出した基板の主表面上、及び、スペーサ絶縁膜の上側表面上に配線材料を堆積させて、基板の主表面上に下部配線を形成するとともに、スペーサ絶縁膜の上側表面上に上部配線を形成する。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の配線構造によれば、基板の主表面上に下部配線を設け、基板の主表面上に形成されたスペーサ絶縁膜上に上部配線を設けている。このように、配線を２層に設けているので、１層の構造に比べて、より高密度で金属配線を設けることが可能になる。
【００１５】
また、この発明の配線構造の製造方法によれば、スペーサ絶縁膜の形成、パターニング、配線材料の蒸着の工程で、配線構造を形成することができる。従来の２つの基板にそれぞれ配線を設けて、これら基板を貼りあわせる技術に比べて、少ない工程で２層の配線を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】配線構造の製造方法を説明するための工程図（１）である。
【図２】配線構造の製造方法を説明するための工程図（２）である。
【図３】従来の配線構造の製造方法を説明するための工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。
【００１８】
図１及び図２を参照して、配線構造の製造方法について説明する。図１及び図２は、配線構造の製造方法を説明するための工程図であり、断面の切り口で示してある。
【００１９】
先ず、基板１０を用意する。基板１０として、例えば、シリコン基板（Ｓｉ基板）あるいは、炭化ケイ素基板（ＳｉＣ基板）を用いることができる。なお、基板１０の材質は、後述する工程で行われるエッチングに対する耐性を有していればよく、Ｓｉ基板やＳｉＣ基板に限定されない。
【００２０】
次に、基板１０の一方の主表面１０ａ上に、スペーサ絶縁膜２０を形成する。スペーサ絶縁膜２０は、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）又はシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）として形成される。スペーサ絶縁膜２０の形成は、例えば、プラズマ励起化学気相成長法（ＰＥ−ＣＶＤ法）で行われる（図１（Ａ））。
【００２１】
次に、スペーサ絶縁膜２０のパターニングを行う。この工程では、先ず、従来周知のフォトリソグラフィ技術を用いて、スペーサ絶縁膜２０の上側表面２０ａ上にレジストパターン３０を形成する。このレジストパターン３０は、後述する工程で形成する上部配線及び下部配線の形成領域に対応してパターニングされている。レジストパターン３０は、下部配線が形成される下部配線形成領域４２のスペーサ絶縁膜２０を露出し、上部配線が形成される上部配線形成領域４０のスペーサ絶縁膜２０を覆う（図１（Ｂ））。レジストパターン３０の側面３０ａは、スペーサ絶縁膜２０の上側表面２０ａに対して直角に近い角度であるのが好ましい。
【００２２】
次に、このレジストパターン３０をマスクとして用いたエッチングを行うことにより、スペーサ絶縁膜２０のパターニングを行う。このエッチングは、例えば、誘導結合プラズマイオンエッチング（ＩＣＰ−ＲＩＥ）法などのドライエッチングとすることができる。パターニングされたスペーサ絶縁膜２２は、下部配線形成領域４２の基板１０の主表面１０ａを露出し、上部配線形成領域４０の基板１０の主表面１０ａを覆う（図１（Ｃ））。
【００２３】
この工程で行われるエッチングは、エッチング条件が調整されて、等方性エッチングとして行われる。等方的なエッチングにより、下部配線形成領域４２におけるスペーサ絶縁膜２２の側壁面２２ｂは凹状に湾曲した湾曲面として形成される。すなわち、下部配線形成領域４２を挟む部分でのスペーサ絶縁膜２２の、基板１０の主表面１０ａに沿った方向での間隔Ｗ１には、スペーサ絶縁膜２２の上面２２ａにおける間隔Ｗ２よりも大きい部分がある。
【００２４】
なお、このエッチングは、等方的なエッチングであれば良く、ドライエッチングに限定されない。例えば、フッ酸を用いたウェットエッチングなどで行っても良い。
【００２５】
スペーサ絶縁膜２２のパターニングを行った後、上部配線５０及び下部配線５２を形成する。この工程では、基板１０の主表面１０ａに直交する方向（図中、矢印Ｉで示す。）に、金属配線材料の静止蒸着を行う。この金属配線材料は、例えば、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）及び金（Ａｕ）など、任意好適な従来周知の金属を用いればよい。
【００２６】
この静止蒸着により、スペーサ絶縁膜２２の上側表面２２ａ上に上部配線５０が形成されるとともに、下部配線形成領域４２内に露出している基板１０の主表面１０ａ上に、下部配線５２が形成される。なお、スペーサ絶縁膜２２は、側壁面２２ｂが凹状に形成されているなど、下部配線形成領域４２を挟む部分でのスペーサ絶縁膜２２の、基板１０の主表面１０ａに沿った方向での間隔Ｗ１には、スペーサ絶縁膜２２の上側表面２２ａにおける間隔Ｗ２よりも大きい部分がある。このため、蒸着の際に、配線材料は、いわゆる段切れを起こし、上部配線５０と下部配線５２とに分かれて生成される（図１（Ｄ））。
【００２７】
上述した工程を経て形成された配線構造では、下部配線５２は、一定の間隔で周期的に形成されている。また、下部配線５２に挟まれる領域にスペーサ絶縁膜２２が形成されている。このスペーサ絶縁膜２２は、下部配線５２を露出している。また、スペーサ絶縁膜２２の上側表面２２ａ上に、上部配線５０が形成されている。
【００２８】
このように、上述した製造方法により製造された配線構造では、基板の主表面上に下部配線を設け、基板の主表面上に形成されたスペーサ絶縁膜上に上部配線を設けている。
【００２９】
例えば、特許文献１に開示されている技術では、隣り合う配線間には、少なくとも絶縁膜の厚みの分だけの間隔が必要である。これに対し、この実施形態の配線構造では、隣り合う上部配線５０と下部配線５２とは、基板１０の主表面１０ａに直交する方向に離間している。このため、上部配線５０と下部配線５２の水平位置が重なっていても良い。従って、この実施形態の配線構造では、特許文献１に開示されている構造よりもさらに、高密度の配線構造を実現することができる。
【００３０】
また、この製造方法では、スペーサ絶縁膜の形成、パターニング、配線材料の蒸着の工程で、２層の配線構造を形成することができる。このため、従来の２つの基板にそれぞれ配線を設けて、これら基板を貼りあわせる技術に比べて、少ない工程で形成することができる。
【００３１】
上部配線５０及び下部配線５２を備える配線構造が形成された後、上部配線５０及び下部配線５２に対して、従来周知のワイヤボンディング技術を用いて、ワイヤ配線５４を接続する。さらに、上部配線５０及び下部配線５２を覆う樹脂層６０を設ける、すなわち、樹脂封止を行う。この樹脂封止については、従来周知の技術を用いて行うことができるので、説明を省略する。
【００３２】
また、図２では、ワイヤ配線が、上部配線及び下部配線の長手方向に対して同じ位置に接続される例が示されているが、この例に限定されない。すなわち、ワイヤ配線５４の、上部配線５０及び下部配線５２の長手方向に対する位置は異なっていても良い。
【符号の説明】
【００３３】
１０    基板
１０ａ    主表面
２０、２２    スペーサ絶縁膜
２２ａ    上側表面
２２ｂ    側壁面
３０    レジストパターン
４０    上部配線形成領域
４２    下部配線形成領域    
５０    上部配線    
５２    下部配線
５４    ワイヤ配線
６０    樹脂層    
【図１】
2012209441.tif 000003
【図２】
2012209441.tif 000004
【図３】
2012209441.tif 000005