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【発明の名称】 半導体装置及びその製造方法
【発明者】 【氏名】筒井 立美
【目的】
【構成】
【特許請求の範囲】
【請求項１】電気的に分離して形成された下層金属配線及び上層金属配線に於ける対向領域に周辺を絶縁膜で覆った空洞領域が生成された溶融接続スイッチング素子を備えてなることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】絶縁膜上に在る下層金属配線の一部を選択的に表出させる第一の開口をもった層間絶縁膜を形成する工程と、次いで、該第一の開口内に空洞領域生成用被膜を形成する工程と、次いで、該空洞領域生成用被膜の一部を選択的に表出させる第二の開口をもった上層金属配線を形成する工程と、次いで、該第二の開口を介して前記空洞領域生成用被膜を溶解及び除去して空洞領域を生成させる工程と、次いで、該第二の開口内の少なくとも一部を埋めて該空洞領域を密閉する絶縁膜を形成する工程とが含まれてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】絶縁膜上に下層金属配線及び空洞領域生成用被膜を順に形成する工程と、次いで、該空洞領域生成用被膜の一部を選択的に表出させる第一の開口をもった層間絶縁膜を形成する工程と、次いで、該空洞領域生成用被膜の一部を選択的に表出させる第二の開口をもった上層金属配線を形成する工程と、次いで、該第二の開口を介して前記空洞領域生成用被膜を溶解及び除去して空洞領域を生成させる工程と、次いで、該第二の開口内の少なくとも一部を埋めて該空洞領域を密閉する絶縁膜を形成する工程とが含まれてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プログラマブル・ロジック・デバイス（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）に好適な半導体装置及びそれを製造する方法に関する。
【０００２】ＰＬＤは、半導体装置として作成した後で論理回路を組んだり、或いは、変更することができ、広く実用化されている。
【０００３】論理回路を組んだり、或いは、変更するには、半導体装置内に予め形成されているスイッチング素子を外部からの制御で選択的に接続するようにし、それに依って、所望の機能をもった半導体装置を実現することができる。
【０００４】然しながら、このような半導体装置に於いて、前記スイッチング素子に種々と欠点があるので、それを解消しなければならず、本発明は、その一手段を提供するものである。
【０００５】
【従来の技術】一般に、ＰＬＤに於ける論理を組んだり、又は、変更する為のスイッチング素子としてＥＰＲＯＭ（ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）やＳＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）に於けるメモリ素子を用いることが広く行われている。
【０００６】然しながら、前記従来の技術に於いては、接続部分に於けるトランジスタなどの接続抵抗が高い為、集積度を向上させたり、或いは、動作速度を向上させることが困難であり、また、スイッチング素子を半導体チップ内に作り込むことが必要であるから、面積が増大し、また、コストが高くなる旨の問題がある。
【０００７】前記のような問題を解消するスイッチング素子として、アルミニウムなどを材料とする金属配線を選択的に溶融して直接接続することでスイッチングする技術が注目されている。
【０００８】この金属配線を直接接続してスイッチングする手段は、接触部分の抵抗が極めて低いので、高速動作に有利である。
【０００９】また、スイッチングする際のコントロールは、外部からのレーザ・ビームや電子ビームを用いた加熱に依って行うものであるから、半導体装置内にスイッチングを行う為の余分な回路を設ける必要がない。
【００１０】従って、金属配線を溶融してスイッチングするＰＬＤは、微細化及び高速動作に有利であって、その実用化が期待されているところである。
【００１１】金属配線を溶融して接続する技術自体は広く知られ（要すれば、特開昭５８−１４３５５２号公報を参照）、その場合、溶融した金属が流動可能であるようにする為、金属配線は半導体装置表面に形成する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】前記公知の技術に於いて、金属配線は半導体装置表面に形成されるので、金属配線の表面は酸化され易く、また、水分の影響で腐食が起こり易い。
【００１３】また、そのように金属配線を溶融することに依るスイッチング素子を集積化して形成した場合、溶融金属の流動に依る接続を安定に実現することが難しく、信頼性に乏しい旨の問題があり、高集積化した半導体装置は実現されていない。
【００１４】然しながら、金属配線を溶融するスイッチング素子は、その信頼性を向上することができさえすれば、高速動作が可能であること、また、高い集積性が得られることなどから、ＰＬＤの性能を飛躍的に向上することができ、甚だ魅力ある存在である。
【００１５】本発明は、金属配線を溶融するスイッチング素子の表面を保護膜で覆うことを可能にすることで、信頼性と安定性を確保し、また、高集積化も可能にしようとする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理を解説する為の工程要所に於ける半導体装置を表す要部説明図であり、（Ａ）は要部切断側面、（Ｂ）は要部平面である。
【００１７】図に於いて、２は半導体基板上に形成された絶縁膜、３は第一の金属配線、４は層間絶縁膜、５は第二の金属配線、６は密閉空洞領域、７は保護絶縁膜をそれぞれ示している。
【００１８】図は、溶融接続スイッチング素子の近傍を表し、第一の金属配線３上には、密閉空洞領域６を介して第二の金属配線５が対向していて、この対向部分に例えばレーザ・ビームを照射すると、金属が溶融されて密閉空洞領域６に入り込み、その結果、第一の金属配線３と第二の金属配線５とを接続することができる。
【００１９】第二の金属配線５及び第一の金属配線３は絶縁膜７で覆われ、外部から密閉空洞領域６へ酸素や水分が侵入することを抑止している。
【００２０】図２は本発明の原理を解説する為の工程要所に於ける半導体装置を表す要部説明図であり、（Ａ）並びに（Ｂ）は、それぞれ異なる半導体装置の要部平面であり、図１に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００２１】（Ａ）に於いては、図上で横方向に延在する第一の金属配線３と、同じく縦方向に延在する第二の金属配線５との各交差部分がスイッチング素子になっているので、スイッチング素子はマトリクス状に配設されていることになる。
【００２２】従って、各交差部分の近傍で第一の金属配線３と第二の金属配線５とに跨がって例えば能動素子を配設しておけば、該能動素子を選択的に動作可能状態にしたり、或いは、動作不能状態に設定することができる。
【００２３】（Ｂ）に於いては、（Ａ）に見られる第一の金属配線３に代えて、配線層の下方に作り込まれた能動素子の引き出し金属配線８が配列されていて、第一の金属配線３と引き出し金属配線８とを選択的に接続することに依り、それに連なる能動素子を動作可能状態にしたり、或いは、動作不能状態にするものである。
【００２４】図３乃至図５は図１に見られる半導体装置を製造する工程を解説する為の工程要所に於ける半導体装置の要部切断側面図であり、以下、これらの図を参照しつつ説明する。尚、図１及び図２に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００２５】図３（Ａ）参照３−（１）
通常の技法を適用して論理回路を構成する能動素子などが作り込まれた半導体基板１に絶縁膜２を形成する。
【００２６】尚、図に見られる１１はゲート絶縁膜、１２はゲート電極、１３及び１４は電極コンタクト用不純物拡散領域をそれぞれ示している。
【００２７】３−（２）
絶縁膜２に電極コンタクト・ホール２Ａを形成してから、金属配線層を形成し、それをパターニングして第一の金属配線３を形成する。
【００２８】図３（Ｂ）参照３−（３）
全面を覆う層間絶縁膜４を形成してから、表面から第一の金属配線３に達するビア・ホール（ｖｉａ−ｈｏｌｅ）４Ａを形成する。
【００２９】３−（４）
ビア・ホール４Ａの底に密閉空洞領域生成用被膜９を形成するが、図示のように形成するには、被膜９を選択的に形成するか、或いは、全面に形成してから、何らかの手段でビア・ホール４Ａ以外の部分に於ける被膜９を除去する。
【００３０】尚、被膜９の材料は、そのエッチャントが第一の金属配線３、第二の金属配線、層間絶縁膜４などのエッチャントと異なるか、或いは、エッチング・レートが著しく相違するものを選択する。
【００３１】図４（Ａ）参照４−（１）
金属配線層を形成してから、そのエッチングを行って、第二の金属配線５を形成すると共にビア・ホール４Ａ内に位置する開口５Ａを形成する。
【００３２】図４（Ｂ）参照４−（２）
被膜９をエッチングするエッチャント中に浸漬し、ビア・ホール４Ａ及び開口５Ａを介して被膜９の溶解・除去を行う。
【００３３】これに依って、第二の金属配線５と第一の金属配線３とが対向する領域には密閉空洞領域６となるべき空所が生成されるのであるが、この段階では、未だ密閉状態にはない。
【００３４】図５参照５−（１）
ビア・ホール４Ａや開口５Ａも含めた全面に絶縁膜７を形成する。この際、形成技術として、プラズマＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やスパッタリング法を適用すれば、絶縁膜７は密閉空洞領域６内に若干入り込むものの、密閉空洞領域６の機能が損なわれる程ではない。
【００３５】前記のような工程を経ることで、図１について説明した半導体装置を製造することができ、この後、レーザ・ビームなどを用い、選択的に第二の金属配線５を溶融して密閉空洞領域６に充満させ、第二の金属配線５と第一の金属配線３とを接続する。
【００３６】前記したところから、本発明に依る半導体装置及びその製造方法に於いては、（１）電気的に分離して形成された下層金属配線（例えば第一の金属配線２８）及び上層金属配線（例えば第二の金属配線３１或いは第三の金属配線３４）に於ける対向領域に周辺を絶縁膜（例えば層間絶縁膜２９及び絶縁膜３３）で覆った空洞領域（例えば密閉空洞領域３２）が生成された溶融接続スイッチング素子を備えてなることを特徴とするか、或いは、【００３７】（２）絶縁膜（例えばＰＳＧからなる絶縁膜２７）上に在る下層金属配線（例えば第一の金属配線２８）の一部を選択的に表出させる第一の開口（例えばビア・ホール２９Ａ）をもった層間絶縁膜（例えば層間絶縁膜２９）を形成する工程と、次いで、該第一の開口内に空洞領域生成用被膜（例えば空洞領域生成用被膜３０）を形成する工程と、次いで、該空洞領域生成用被膜の一部を選択的に表出させる第二の開口（例えば開口３１Ａ）もった上層金属配線（例えば第二の金属配線３１）を形成する工程と、次いで、該第二の開口を介して前記空洞領域生成用被膜を溶解及び除去して空洞領域（例えば密閉空洞領域３２）を生成させる工程と、次いで、該第二の開口内の少なくとも一部を埋めて該空洞領域を密閉する絶縁膜（例えば窒化酸化膜からなる絶縁膜３３）を形成する工程とが含まれてなることを特徴とするか、或いは、【００３８】（３）絶縁膜上に下層金属配線及び空洞領域生成用被膜を順に形成する工程と、次いで、該空洞領域生成用被膜の一部を選択的に表出させる第一の開口をもった層間絶縁膜を形成する工程と、次いで、該空洞領域生成用被膜の一部を選択的に表出させる第二の開口もった上層金属配線を形成する工程と、次いで、該第二の開口を介して前記空洞領域生成用被膜を溶解及び除去して空洞領域を生成させる工程と、次いで、該第二の開口内の少なくとも一部を埋めて該空洞領域を密閉する絶縁膜を形成する工程とが含まれてなることを特徴とする。
【００３９】前記手段を採ることに依り、下層金属配線と上槽金属配線との少なくとも対向部分は絶縁膜で完全に覆われ、外部と遮断されているので、金属配線表面の酸化や腐食は防止され、従って、接触抵抗が低いスイッチを実現することができ、半導体装置の動作速度の向上、及び、スイッチング素子のオン・オフ制御に於ける信頼性を格段に向上することができる。
【００４０】また、スイッチングを行う為、金属配線を溶融した場合、溶融金属が流動できる範囲は、少なくとも周囲が絶縁膜で囲まれた密閉空洞領域内に限定される為、溶融金属が四方八方に流れ出ることは皆無であり、上層金属配線の溶融金属は確実に下層金属配線に流れ、上層及び下層各金属配線間を確実に接続する役割を果たすことができる。
【００４１】更にまた、スイッチング素子は、下層電極配線と上槽電極配線との交差部分に形成するものであって、その占有領域は微細なもので済むから、集積度は高く維持することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】図６は本発明に依る第一の実施の形態を説明する為の半導体装置を表す要部切断側面図である。
【００４３】図に於いて、２１はＳｉ半導体基板、２２はＳｉＯ2 からなるフィールド絶縁膜、２３はＳｉＯ2 からなるゲート絶縁膜、２４は多結晶Ｓｉからなるゲート電極、２５はソース領域、２６はドレイン領域、２７はＰＳＧ（ｐｈｏｓｐｈｏ−ｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）からなる絶縁膜、２８はＡｌ系合金からなる第一の金属配線、２９はＳｉＯ2 からなる層間絶縁膜、３１はＡｌ系合金からなる第二の金属配線、３２は密閉空洞領域、３３は窒化酸化膜からなる絶縁膜をそれぞれ示している。
【００４４】図示の状態では、第一の金属配線２８と第二の金属配線３１とは、その間に介在する密閉空洞領域３２に依って電気的に分離されているが、密閉空洞領域３２に対向する第二の金属配線３１の部分にレーザ・ビームを照射して、局部的に加熱・溶融することに依り、溶融した金属が密閉空洞領域３２に流れ込み、第一の金属配線２８と第二の金属配線３１とを接続する。
【００４５】図７乃至図９は本発明に依る第二の実施の形態を説明する為の工程要所に於ける半導体装置を表す要部切断側面図であり、以下、これ等の図を参照しつつ説明する。尚、各図では、図６に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとし、また、必要部分のみ、即ち、第一の金属配線２８及び第二の金属配線３１の近傍のみを表してある。
【００４６】図７（Ａ）及び図６参照７−（１）
通常の技法を適用し、Ｓｉ半導体基板２１に能動素子を形成する。
【００４７】即ち、■ 選択的酸化（ｌｏｃａｌ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ：ＬＯＣＯＳ）法を適用したフィールド絶縁膜２２の形成、■ 熱酸化法を適用したゲート絶縁膜２３の形成、■ ＣＶＤ法を適用した多結晶Ｓｉ膜の形成、■ リソグラフィ技術のレジスト・プロセス、及び、反応性イオン・エッチング（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｉｏｎ ｅｔｃｈｉｎｇ：ＲＩＥ）法を適用したゲート電極２４の形成、■ イオン注入法を適用したソース領域２５及びドレイン領域２６の形成、などが主な工程である。
【００４８】７−（２）
ＣＶＤ法を適用することに依り、厚さが例えば５０００〔Å〕のＰＳＧからなる絶縁膜２７を形成する。
【００４９】７−（３）
リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、エッチング・ガスをＣＦ4 ＋Ｈ2 とするＲＩＥ法を適用することに依り、絶縁膜２７のエッチングを行い、ソース領域２５上に電極コンタクト・ホール２７Ａを形成する。
【００５０】７−（４）
スパッタリング法を適用することに依り、厚さが例えば５０００〔Å〕であるＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金からなる第一の金属配線層を形成してから、リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、エッチング・ガスをＢＣｌ3 とするＲＩＥ法を適用することに依り、第一の金属配線層のパターニングを行って第一の金属配線２８を形成する。
【００５１】図７（Ｂ）参照７−（５）
■ プラズマＣＶＤ法に依る厚さが例えば２０００〔Å〕であるＳｉＯ2 からなる層間絶縁膜の形成、【００５２】■ ＴＥＯＳ（テトラエチル・オキシシリケート（Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ）及びオゾンをソース・ガスとする常圧ＣＶＤ法を適用することに依り、厚さが例えば５０００〔Å〕であるＳｉＯ2 からなる層間絶縁膜の形成、のそれぞれを実施して、全部で７０００〔Å〕の厚さをもつＳｉＯ2 からなる層間絶縁膜２９を形成する。
【００５３】７−（６）
リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセスを適用することに依り、大きさが例えば２〔μｍ〕□である開口４１Ａをもつレジスト膜４１を形成する。
【００５４】７−（７）
エッチング・ガスをＣＦ4 ＋Ｈ2 とするＲＩＥ法を適用し、また、レジスト膜４１をマスクとして、層間絶縁膜２９のエッチングを行って、表面から第一の金属配線２８の表面に達するビア・ホール２９Ａを形成する。
【００５５】７−（８）
スパッタリング法を適用することに依り、厚さが例えば１０００〔Å〕であるＳｉからなる密閉空洞領域生成用被膜３０を形成する。
【００５６】図８（Ａ）参照８−（１）
レジスト剥離液中に浸漬することに依り、レジスト膜４１の溶解・除去を行い、密閉空洞領域生成用被膜３０をリフト・オフに依って除去する。
【００５７】図８（Ｂ）参照８−（２）
スパッタリング法を適用することに依り、厚さが例えば５０００〔Å〕であるＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金からなる第二の金属配線層を形成する。
【００５８】リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、エッチング・ガスをＢＣｌ3 とするＲＩＥ法を適用することに依って、第二の金属配線層のパターニングを行い、第二の金属配線３１及びビア・ホール２９Ａ内に位置する開口３１Ａを形成する。
【００５９】図９（Ａ）参照９−（１）
Ｓｉエッチング液中に浸漬することに依り、開口３１Ａ並びにビア・ホール２９Ａを介して密閉空洞領域生成用被膜３０の除去を行う。
【００６０】これに依って、第二の金属配線３１と第一の金属配線２８とが対向する領域には密閉空洞領域３２が生成されるのであるが、この段階では、未だ、密閉状態になっていないことは明らかである。
【００６１】図９（Ｂ）参照９−（２）
プラズマＣＶＤ法を適用することに依り、厚さが例えば５０００〔Å〕である窒化酸化膜、例えばＳｉＯＮ膜である絶縁膜３３を形成する。
【００６２】ここで、窒化酸化膜３３の形成にプラズマＣＶＤ法を適用する理由は、プラズマが空洞の奥まで届き難い為、成長される絶縁膜３３が空洞の奥まで侵入しないことに依る。
【００６３】この工程を経ることで、密閉空洞領域３２は絶縁膜３３に依って完全に外部と遮断されて密閉される。
【００６４】図１０は本発明に依る第三の実施の形態を説明する為の工程要所に於ける半導体装置を表す要部切断側面図であり、図６乃至図９に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００６５】図１０（Ａ）参照１０−（１）
スパッタリング法を適用することに依り、電極コンタクト・ホール２７ＡをもつＰＳＧからなる絶縁膜２７上に厚さが例えば５０００〔Å〕のＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金からなる第一の金属配線層を形成する。
【００６６】１０−（２）
スパッタリング法を適用することに依り、第一の金属配線層上に厚さが例えば１０００〔Å〕のＳｉからなる密閉空洞領域生成用被膜３０を形成する。
【００６７】図１０（Ｂ）参照１０−（３）
リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、エッチング・ガスをＣＣｌ4 ＋Ｏ2 （Ｓｉ用）及びＢＣｌ3 （Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金用）とするＲＩＥ法を適用することに依り、密閉空洞領域生成用被膜３０及び第一の金属配線層を配線パターンとなるようにエッチングし、第一の金属配線２８を形成する。
【００６８】１０−（４）
リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、エッチング・ガスをＣＣｌ4 ＋Ｏ2 とするＲＩＥ法を適用することに依り、密閉空洞領域生成用被膜３０のエッチングを行って、密閉空洞領域を生成させるのに適合する大きさ及び形状にする。
【００６９】１０−（５）
■ プラズマＣＶＤ法に依る厚さが例えば２０００〔Å〕であるＳｉＯ2 からなる層間絶縁膜の形成、【００７０】■ ＴＥＯＳ及びオゾンをソース・ガスとする常圧ＣＶＤ法を適用することに依り、厚さが例えば５０００〔Å〕であるＳｉＯ2 からなる層間絶縁膜の形成、のそれぞれを実施して、全部で７０００〔Å〕の厚さをもつＳｉＯ2 からなる層間絶縁膜２９を形成する。
【００７１】１０−（６）
リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、エッチング・ガスをＣＦ4 ＋Ｈ2 とするＲＩＥ法を適用し、層間絶縁膜２９のエッチングを行い、表面から密閉空洞領域用被膜３０に達するビア・ホール２９Ａを形成する。
【００７２】前記説明した工程に依って得られた構成は、図８（Ａ）に見られる構成と略同じであるから、後は同様にして半導体装置を完成させれば良い。
【００７３】図１１は本発明に依る第四の実施の形態を説明する為の半導体装置を表す要部切断側面図であり、図６乃至図１０に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００７４】図に於いて、３４は第三の金属配線、３５は密閉空洞領域、３６は絶縁膜をそれぞれ示し、第三の金属配線３４の材料としては、他の実施の形態と同様、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金を、また、絶縁膜３６の材料としては、ＳｉＯＮなどの窒化酸化膜を用いて良い。
【００７５】図に見られるように、第四の実施の形態では、金属配線が三層になっているものであり、これは、本発明が二層以上の多層配線についても適用できることを明らかにしている。
【００７６】第四の実施の形態では、第一の金属配線２８と第二の金属配線３１、及び、第二の金属配線３１と第三の金属配線３４のそれぞれを接続することが可能であって、このように、複数の層間絶縁膜に密閉空洞領域を設けることに依り、多層配線の接続に溶融スイッチング素子を用いることが可能となり、集積度、及び、ＰＬＤの性能を向上することができる。
【００７７】特に、第一の金属配線２８と第二の金属配線３１との接続で基板２１に作り込まれた素子を選択し、第二の金属配線３１と第三の金属配線３４との接続で配線間の接続を行うようにすれば、複雑な論理回路を実現することができる。
【００７８】また、更に多くの層を使用すれば、平面的には交差するような配線の引き回しも実現することが可能である。
【００７９】図１２は本発明に依る第五の実施の形態を説明する為の半導体装置を表す要部切断側面図であり、図６乃至図１１に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００８０】本実施の形態は、多層配線間の接続について、図１１に示した実施の形態と異なる構成を採ったものであり、第一の金属配線２８を第二の金属配線３１と接続することなく、第二の金属配線３１の上層配線である第三の金属配線３４と接続する構成にした例である。
【００８１】このようにすると、配線が交差するような複雑な構成の配線パターン、即ち、回路をもち、機能が多岐に亙る半導体装置を実現することが可能になる。
【００８２】本発明に於いては、前記説明した実施の形態に限られず、他に多くの改変を実現することができる。
【００８３】例えば、密閉空洞領域を生成する為、空洞をＳｉＯＮなどの窒化酸化膜を閉塞したが、その材料としては、酸化膜や窒化膜などの被膜を用いることができ、要は、空洞内に水分や酸素の侵入を防止することができれば良い。
【００８４】また、密閉空洞領域を生成させる為、形成後に溶解に依って除去する被膜の材料としてＳｉを用いたが、これは、層間絶縁膜や金属配線との間で充分な選択比をもって等方的にエッチングできる材料からなる被膜であれば良く、例えば、カーボン膜や有機系の塗布膜を用いることができる。
【００８５】更にまた、層間絶縁膜を窒化膜で構成し、密閉空洞領域を生成させる為の被膜として酸化膜を用いるなど、選択的に除去可能な材料であれば、適宜に組み合わせて用いることができる。
【００８６】
【発明の効果】本発明に依る半導体装置及びその製造方法に於いては、電気的に分離した下層金属配線及び上層金属配線が形成され、その対向領域には周辺が絶縁膜で覆われた空洞領域が生成され、溶融接続スイッチング素子をなしている半導体装置が得られる。
【００８７】前記構成を採ることに依り、下層金属配線と上槽金属配線との少なくとも対向部分は絶縁膜で完全に覆われ、外部と遮断されているので、金属配線表面の酸化や腐食は防止され、従って、接触抵抗が低いスイッチを実現することができ、半導体装置の動作速度の向上、及び、スイッチング素子のオン・オフ制御に於ける信頼性を格段に向上することができる。
【００８８】また、スイッチングを行う為、金属配線を溶融した場合、溶融金属が流動できる範囲は、少なくとも周囲が絶縁膜で囲まれた密閉空洞領域内に限定される為、溶融金属が四方八方に流れ出ることは皆無であり、上層金属配線の溶融金属は確実に下層金属配線に流れ、上層及び下層各金属配線間を確実に接続する役割を果たすことができる。
【００８９】更にまた、スイッチング素子は、下層電極配線と上層電極配線との交差部分に形成するものであって、その占有領域は微細なもので済むから、集積度は高く維持することができる。
【出願人】 【識別番号】０００００５２２３
【氏名又は名称】富士通株式会社
【識別番号】０００２３７６１７
【氏名又は名称】富士通ヴィエルエスアイ株式会社
【出願日】 平成８年（１９９６）６月１３日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】柏谷 昭司 （外２名）
【公開番号】 特開平９−３３１０２８
【公開日】 平成９年（１９９７）１２月２２日
【出願番号】 特願平８−１５２０９１