[发明专利]半导体器件和半导体器件的制造方法

说明书

通过引用并入

本申请基于并且要求2009年4月24日提交的日本专利申请No.2009-106207的优选权，其内容通过引用整体并入在此。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，尤其涉及具有其中布线相互交叉的交叉布线部分的半导体器件。

背景技术

当包括晶体管的集成电路和晶体管以高于10GHz的频率带进行操作时，必须尽可能多地减少栅电极周围的寄生电容以确保诸如晶体管中的增益或者特性的需要的性能。

在如上所述的在高频率带中使用的晶体管中，尤其在使用诸如GaAs的化合物半导体器件的晶体管中，氧化膜和氮化膜被形成为保护膜以稳定晶体管的操作。然而，要求诸如氧化膜和氮化膜的保护膜具有等于或者小于0.2μm的厚度以减少寄生电容，通常没有应用层间膜。在如上所述的晶体管和集成电路中，广泛地应用了下述技术，其中没有通过层间膜支撑交叉布线部分并且用被其间插入的空气分隔布线。此结构被称为空气桥结构。

空气桥结构具有下述问题，由于制造工艺期间被施加给布线结构的外力、布线层之间的机械振动以及热应力导致上层布线变形，从而接触下层布线。日本未经审查的申请公开No.11-186381和10-12722公布一种半导体器件，该半导体器件具有防止由于上层布线的变形导致布线相互接触的结构。

图9是示出在日本未经审查的申请公开No.11-186381中公布的半导体器件的构造的图。在日本未经审查的申请公开No.11-186381中公布的半导体器件中，在图纸的纵向方向上延伸的下层布线71被形成在半导体基板70上。交叉下层布线71的上层布线74形成为横跨下层布线71并且其间插有间隔73。此外，绝缘膜的支撑柱72被形成在下层布线71上以防止由于上层布线74和下层布线71之间的接触导致出现短路。

然而，在日本未经审查的专利申请公开No.11-186381中公布的半导体器件中，支撑柱72部分地支撑上和下层布线但是不足以防止出现短路。具体地，在用于后表面的抛光工艺和在空气桥结构形成之后执行的烧结工艺中晶圆表面接触支撑柱72。当在上述工艺中将外力施加到半导体器件时，位于没有形成支撑柱72的区域中的上层布线74被按压，从而由于上层布线74和下层布线71之间的接触偶然引起短路。

此外，即使没有出现短路，那么布线之间的电容变大，从而当布线之间的距离被减少到大约0.1μm时引起晶体管的相位偏离所设计的相位。因此，不能满足设计阶段中的相位匹配条件。此外，因为由上述因素引起的上层布线的变形的量变化到很大程度，所以相位的变化量也变化到很大程度。结果，不能够获得所想要的性能并且产品的吞吐量减少。

另一方面，日本未经审查的专利申请公开No.10-12722公布一种技术，其中具有大的厚度的绝缘膜75被形成在下层布线71上以确保布线之间的距离，并且具有小的厚度的绝缘膜76形成在下层布线71和半导体衬底70上以防止由于上层布线74和下层布线71之间的接触导致出现短路。

发明内容

本发明人已经发现下述问题。在日本未经审查的专利申请公开No.10-12722中公布的半导体器件中，当在其中通过CVD(化学气相沉积)沉淀绝缘材料的沉淀工艺之后通过其中以与下层布线71相同的轮廓蚀刻绝缘膜75的图案化工艺制造被形成在下层布线71上的绝缘膜75时，例如，在蚀刻期间下层布线71被损坏。因此，存在不能够获得所想要的性能的问题。

本发明的第一示例性实施例是一种半导体器件，其包括：半导体基板；第一布线，该第一布线被形成在半导体基板上；第二布线，该第二布线被形成为与第一布线交叉并且在其中第一布线和第二布线相互交叉的交叉部分处在其间插入间隔；保护膜，该保护膜被形成在半导体基板上以覆盖第一布线的至少一部分，该部分位于交叉部分中的第二布线的下方；以及绝缘膜，该绝缘膜以岛状被形成在交叉部分中第二布线的下方的保护膜上以位于保护膜的边缘之间并且覆盖交叉部分中的第一布线。

如上所述，在包括空气桥结构的半导体器件中，具有岛状的绝缘膜被形成在第二布线的下方的保护膜上以位于保护膜的边缘之间并且覆盖交叉部分中的第一布线。因此，保护膜保护绝缘膜下方的下层的第一布线并且防止在形成绝缘膜时损坏第一布线。