JPH01122140A - 多層配線の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置、電子装置等に用いられる多層配
線の形成方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、多層配線の形成は、例えば第２図に示すような製
造工程を経て行なわれていた。

（ａ）　　第２図（ａ）に示すように、段差のある絶縁
膜を有する半導体基板１上に所定形状のアルミニウム配
線２ｙＦｃ形成する。

Φ）　第２図（ｂ）に示すように、前記基板上にポリイ
ミド膜７を形成する。

（Ｃ）　　第２−（ｃ）に示すように、ポリイミド膜７
上に配線層間接続孔（以下スルーホール）のパターンを
有する７ｔトレジスト嗅８を形成する。

（ｄ）第２図け）に示すように、７オトレジスト膜８を
マスクとしてエツチングを行ない、スルーホールを有す
るポリイミド層間膜７′を形成する。

（ｅ）　　第２図（ｅ）／こ示すようｌこ、フォトレジ
スト膜８を除去後、アルミニウム＠、６′を蒸着ま几は
スパッタによシ形成する。

（ｆ）　　第２図（ｆ）に示すように、通常のフォトエ
ツチングによりアルミニウム配線を形成する。

以上の工程によシ、多層配線構造が形成される。

前記従来の多ノー配線の形成方法は、第２図σ）に示す
ようにポリイミド層間膜７′のスルーホールの開孔が十
分でなく、上下配線層の接触が良好に行なわれないこと
がある。ま友、スルーホールの上端部において、アルミ
ニウム配線６の膜が薄くなシ、断線する欠点も有してい
る。

一方、前記従来方法の問題点を解決する方法として、特
開昭６１−２３９６４４号に記載のような多層配線の形
成方法が提案されている。

この提案方法について、第３図を参照しながら説明する
。第３図は特開昭６１−２５９６４６号に開示される発
明の一実施例の工程順縦断面図である。

ｔｌｌ　　第５図（ａ）に示すように、表面段差のある
基板１上に所定形状のアルミニウム配線２を形成する。

（２）第３図（ｂ）に示すように、アルミニウム配＠２
を含む基板１上にタングステン３を、アルミニウム配線
の表面段差の値と層間絶縁膜（ポリイミド）に最低限必
要とされる膜厚の値との和の膜厚となるように成膜する
。

（３ン　　第３図（ｃ）　ｌζ示すように、タングステ
ン３の配＃Ｍ層間の接続を行なう部分を７オトレジスト
４でマスクする。

（４）　　第３図０）に示すように、フッ素系のガスを
用いた異方性のドライエツチングにより、配線層間を接
続する部分にのめタングステン膜を残す。

（６）　　第３図（ｅ）に示すように、フォトレジスト
４ｔ−除去し几後、ポリイミド７を、その表面かほぼ平
坦になるように厚く塗布する。

（６）タングステン５′とポリイミド７のエツチング速
度が等しい条件で全面エツチングを行ない、すべての配
線層間を接続する部分でタングステン５′の上端がポリ
イミド７によって債われなくな−）を時点でエツチング
を終了させる。

（７）　　第５図σ）に示すように、所定形状のアルミ
ニウム配線６を形成する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来技術には、０）ポリイミド膜と
タングステン膜を同時にエツチングする工程において、
ポリイミド膜の膜厚を最低限必要とされる膜厚に制限す
ることが、ポリイミド膜の膜厚の変動等によ〕困難であ
ること；←）また、エツチング終了時点において、ポリ
イミド膜、タングステン膜の膜厚の変動等により【、タ
ングステンの上端が露出しないことがあるとと；←）さ
らに、ポリイミド膜とタングステン＠の膜厚を厚く形成
する必要があることから、成膜時間が長くな九エツチン
グ時間も長くなるとと：に）また、ポリイミドとタング
ステンのエツチング速度を等しくするエツチング条件の
制御か困難であること；ａ）エツチング速夏が制約され
エツチング時間が長くなる点について配慮がされておら
ず、製品の歩留が悪く、製造工数が太き（なること、等
の問題があり几Ｏ 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決すること
にある。

〔問題点を解決する之めの手段〕

上記目的は、基板上に形成された下層配線表面の所定領
域Ｉこ所定形状の配線層間接続部を形成する工程と、前
記下層配線上に感光性絶縁膜のプリベーク膜を形成する
工程と、前記感光性絶縁膜を露光、現像、キュアして前
記配線層間接続部上端を露出させる工程と、所定形状の
上゛層配線を形成する工程によシ多層配線を形成するこ
とにより、達成される。

〔作用〕 感光性絶縁膜のプリベーク膜は、露光、現像条件によっ
て、スルーホールを途中まで孔あけすることが容易にで
きる。これによシ、前に形成し次配線層間接続部上端を
露出させることが容易にできるようになる。この結果、
上層配線と上層配線の接続が確実にできるようになり、
接続部が断線することがない。また、感光性絶縁膜の加
工は、露光、現像によシ行なうことができ、ドライエツ
チングか不要となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図は本発明の一実施例の工程順断面図である。

まず、第１図（ａ）に示すように、表面段差のある基板
１上に所定形状のアルミニウム配線２を形成する。

次に、第１図（ｂ）に示すように、アルミニウム配？＃
１を含む基板１上にタングステン６を絶縁膜の厚さと同
程度になるようにｇ換する。

次に、第１図（Ｃ）に示すように、タングステン５の配
線接続を行な５部分をフォトレジスト４でマスクして、
フッ素系のガスを用い几異方性のドライエツチングによ
り、配線層間を接続する部分にのみタングステン３′を
残す。

次に、第１図（ｄ）に示すように、フォトレジスト４を
除去した後、感光性絶縁膜として、感光性ポリイミド５
のプリベーク膜を、現像、キュア後の膜厚が層間絶縁膜
に最小限必要とされる膜厚以上になるように形成する。

次に、前記感光性ポリイミドのプリベークＩｌ！Ｉ５を
露光、現像、キュアして、タングステンダの上端部を露
光させ、第１図（ｅ）に示すようなポリイミド層間膜５
′を形成する。

次に、前記ポリイミド層間＠５′上にアルミニウムを成
膜し、その上に７オトレジストにより所定のパターンを
形成し、フォトレジストをマスクとし之エツチングを行
なり之後、フォトレジストを除去して第１１Ｎ（ｆ）に
示すようなアルミニウム配線６を形成する。

以上の工程により、本発明の一実施例の多層配線構造が
得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、第１の配線上に、接続に用いる配線ｊ
＃間間接郡部形成し、次にその上に感光性絶縁換金用い
て、前記配線層間接続部の上端を露出させた層間絶縁膜
を形成し、次にその上に第２の配線を形成することによ
り第１の配線と第２の配線とを確実に接続できる。

し友がって、配線層間を接続する開孔部での層間絶縁模
残シで生ずる接続不良や、開孔部上端で第２の配機材が
薄くなることによる断線が問題とならず、配線の微細化
、製造歩留および信頼性の向上を達成することができる
。

ま几、本発明は、層間絶縁膜として感光性絶縁膜を用い
ているので、露光、現像、キュアによシ容易に加工をす
ることができる。

このため、厚い絶縁膜をドライエツチングすることが不
要となり、ｍＡコストの低減の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜σ）は本発明の一実施例の多層配線形成
の工程順断面図、第２図（ａ）〜（ｆ＞は従来技術によ
る多層配線の工程順断面図、第６図（ａ）〜（ｆ）は則
従来技術の改良例による多層配線形成の工程順断面図で
ある。 １・・・基板 ２・・・アルミニウム配線 ６・・・タングステン ３′・・・タングステン ４・・・フォトレジスト ５・・・感光性ポリイミド ５′・・・ポリイミド層間膜 ６・・・アルミニウム配線 ６′・・・アルミニウム膜 ７・・・ポリイミド膜 ７′・・・ポリイミド層間膜 ８・・・フォトレジスト映 羊　１　図 萬２　図 ７　、↑−リイミド　δ美］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に形成された下層配線表面の所定領域に所定
   形状の配線層間接続部を形成する工程と、前記下層配線
   上に感光性絶縁膜のプリベーク膜を形成する工程と、前
   記感光性絶縁膜のプリベーク膜を露光、現像、キュアし
   て前記配線層間接続部上端を露出させる工程と、所定形
   状の上層配線を形成する工程とを含む多層配線の形成方
   法。 ２、上記感光性絶縁膜として感光性ポリイミドを用いる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多層配線
   の形成方法。 ３、上記配線層間接続部の材質が上記下層配線および上
   層配線の材質と異なることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の多層配線の形成方法。