JPH01278043A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPH01278043A JPH01278043A JP10728888A JP10728888A JPH01278043A JP H01278043 A JPH01278043 A JP H01278043A JP 10728888 A JP10728888 A JP 10728888A JP 10728888 A JP10728888 A JP 10728888A JP H01278043 A JPH01278043 A JP H01278043A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の概要〕
半導体装置の製造方法に関し、
AIピラー法を安定にかつ再現性よく実現することを目
的とし、
下層配線上にアルミニウムのピラーを置き、該ピラー上
に上層配線を設けた半導体装置の製造方法において、下
層配線を銅として、該銅の層上にアルミニウム層を被着
し、ピラー用マスクとなるレジストパターンを形成して
該レジストを介してアルミニウム層をリアクティブ イ
オン エツチングしてピラーを形成し、次いで下層配線
用マスクとなるレジストパターンを形成して該レジスト
を介して銅層をエツチングして下層配線を形成する工程
を有するように構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary of the Invention] Regarding a method for manufacturing a semiconductor device, with the aim of realizing the AI pillar method stably and with good reproducibility, an aluminum pillar is placed on the lower layer wiring, and an aluminum pillar is placed on the pillar. In a method for manufacturing a semiconductor device with upper layer wiring, the lower layer wiring is copper, an aluminum layer is deposited on the copper layer, a resist pattern is formed as a mask for pillars, and the aluminum layer is formed through the resist. The method is structured to include the steps of forming pillars by reactive ion etching, then forming a resist pattern to serve as a mask for lower-layer wiring, and etching the copper layer through the resist to form lower-layer wiring.
本発明は半導体装置の製造方法、特に多層配線の平坦化
を行なうためのピラーの立て方に関する。The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method of erecting pillars for planarizing multilayer wiring.
近年、半導体装置の高集積化の要求にともない、多層配
線技術が注目され、その平坦化技術の開発が要求されて
いる。平坦化技術の1つとしてA1ピラー法がある。In recent years, with the demand for higher integration of semiconductor devices, multilayer wiring technology has attracted attention, and there has been a demand for the development of planarization technology. One of the flattening techniques is the A1 pillar method.
ピラーは第1図、第3図(C1の2がそれで、下層配線
lと上層配線3を接続する導体である。ピラーを作るに
は第3図(alに示すように、下地絶縁層9上に下層配
線用の金属一般にはアルミニウム(Al)を被着(蒸着
、スパッタリングなど)し、その上にピラー用の金属一
般には同じAlを被着しく共にA1なら被着工程は1回
)、その上にフォトレジストを塗布し、ピラー用マスク
で露光し、現像してパターニングした該フォトレジスト
5をマスクにエツチングする。こうして第3図(b)に
示すようにピラー2を作ったら、図示しないが再びフォ
トレジストを塗布し、下層配線用マスクで露光し現像し
てパターニングしたフォトレジストをマスクにエツチン
グして下層配線1を作る。The pillar is the conductor that connects the lower layer wiring l and the upper layer wiring 3. In general, aluminum (Al) is deposited (vapor deposition, sputtering, etc.) for the metal for lower layer wiring, and on top of that, the same Al is deposited for the metal for pillars (if both are A1, the deposition process is done once), and A photoresist is applied on top, exposed to light using a pillar mask, developed and patterned, and the photoresist 5 is etched into the mask.In this way, pillars 2 are formed as shown in FIG. 3(b). A photoresist is applied again, exposed to light using a lower wiring mask, developed and patterned, and the photoresist is etched into the mask to form the lower wiring 1.
このように従来のANピラー法においては下層配線とピ
ラーを同種の金属(A1)で形成しており、この場合は
エツチングが問題になる。即ち同種金属では、エツチン
グをどんなに精度よく行なっても、下層配線の膜厚に過
不足が生じ、また第3図1b)に示すように下層配線1
の上面1aが平坦にならず第3図(C)に示すようにエ
ッチャントに晒されて荒れた状61bになったりする。As described above, in the conventional AN pillar method, the lower wiring and the pillar are formed of the same type of metal (A1), and in this case, etching becomes a problem. In other words, with the same type of metal, no matter how precise the etching is, there will be excess or deficiency in the film thickness of the lower layer wiring, and as shown in FIG.
The upper surface 1a is not flat and becomes rough 61b when exposed to the etchant, as shown in FIG. 3(C).
下層配線にはモリブデン(Mo)やタングステン(W)
などの高融点金属あるいはそのシリサイドを用い、AI
ピラーとは異種金属とする方法もあるが、これでも程度
の差はあるが同様の問題が生じる。Molybdenum (Mo) and tungsten (W) are used for the lower layer wiring.
Using high melting point metal such as or its silicide, AI
There is also a method of using a metal different from the pillar, but this also causes the same problem, albeit to a different degree.
上述のように従来技術では、AIピラー法を用いた半導
体装置を安定にかつ再現性よく量産することができず、
出来上り形状も好ましくないといった問題を有する。As mentioned above, with conventional technology, semiconductor devices using the AI pillar method cannot be mass-produced stably and with good reproducibility.
There is also a problem that the finished shape is not desirable.
本発明はこの点を改善し、A1ピラ一方法を安定にかつ
再現性よく実現することを目的とするものである。The present invention aims to improve this point and realize the A1 pillar method stably and with good reproducibility.
〔課題を解決するための手段)
第1図は本発明の製造方法による半導体装置の完成図で
ある。前述の如く1は下層配線、2aはピラー、3は上
層配線、9は下地絶縁層であり、4は眉間絶縁層である
。[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a diagram of a completed semiconductor device manufactured by the manufacturing method of the present invention. As mentioned above, 1 is a lower layer wiring, 2a is a pillar, 3 is an upper layer wiring, 9 is a base insulating layer, and 4 is an insulating layer between the eyebrows.
本発明では下層配線1を銅(Cu)にする。ピラー2は
下層配線1とは異種の金属例えば従来と同様アルミニウ
ムとし、上層配線3も例えばアルミニウムとする。層間
絶縁層4には例えばポリイミドを用いる。In the present invention, the lower layer wiring 1 is made of copper (Cu). The pillar 2 is made of a metal different from that of the lower layer wiring 1, for example, aluminum as in the prior art, and the upper layer wiring 3 is also made of, for example, aluminum. For example, polyimide is used for the interlayer insulating layer 4.
Allピラー2は、前述のパターニングされたフォトレ
ジスト5をマスクにRIE(リアクティブイオン エツ
チング)で形成されるのが一般的であるが、この塩素系
ガスを用いたRIEでは銅は殆んどエツチングされない
。従ってCu層iA1層2と積んでその積層体を、レジ
スト5をマスクにRIEでAiのエツチングをして行っ
て、00層が現われた所でエツチングを停止すれば予定
通り正確にAlピラー2を作ることができ、Cu層lの
膜厚の過不足、表面荒れなどは生じない。The All pillar 2 is generally formed by RIE (reactive ion etching) using the patterned photoresist 5 as a mask, but in this RIE using chlorine gas, almost no copper is etched. Not done. Therefore, by stacking the Cu layer iA1 layer 2 and etching the resulting stack with RIE using the resist 5 as a mask, and stopping the etching when the 00 layer appears, the Al pillar 2 can be precisely etched as planned. The thickness of the Cu layer 1 will not be excessive or insufficient, and the surface will not be rough.
第2図に、本発明の製造方法の工程例を示す。 FIG. 2 shows a process example of the manufacturing method of the present invention.
第2図(a)に示すように下地絶縁層9に銅(Cu)を
スパッタし、全面に銅層1を形成する。次に1iJ (
blに示すようにアルミニウムをスパッタし、A1層2
を形成する。次に同(C1に示すようにフォトレジスト
を塗布し、ピラー用マスクを通して露光し、現像してパ
ターニングしたレジスト5を作る。次は同+d)に示す
ようにレジスト5をマスクにRIEによりA4層をエツ
チングしてピラー2を作り、レジスト5を除去する。次
は同(e)に示すように再びフォトレジストを塗布し、
下層配線用マスクを通して露光し、現像して、パターニ
ングしたレジスト6を作る。次は同(f)に示すように
レジスト6をマスクに例えばイオンミリングなどの方法
で00層をパターニングし、下層配線1を形成する。As shown in FIG. 2(a), copper (Cu) is sputtered onto the base insulating layer 9 to form a copper layer 1 over the entire surface. Next, 1iJ (
Sputter aluminum as shown in bl to form A1 layer 2.
form. Next, as shown in the same figure (C1), photoresist is applied, exposed through a pillar mask, and developed to form a patterned resist 5.Next, as shown in the same figure +d), an A4 layer is formed by RIE using the resist 5 as a mask. Pillar 2 is formed by etching, and resist 5 is removed. Next, as shown in (e), photoresist is applied again.
A patterned resist 6 is produced by exposing to light through a mask for lower layer wiring and developing. Next, as shown in FIG. 6(f), the 00 layer is patterned by, for example, ion milling using the resist 6 as a mask to form the lower wiring 1.
その後、全面に例えばポリイミドを厚く塗布し、続いて
ピラー上部までエッチバックし、然るのち例えばアルミ
ニウムをスパッタし、パターニングして上層配線3を形
成する。こうして同(glの素子が得られ、これは第1
図と同じである。Thereafter, polyimide, for example, is thickly applied to the entire surface, and then etched back to the top of the pillar, and then, for example, aluminum is sputtered and patterned to form the upper layer wiring 3. In this way, an element of the same (gl) is obtained, which is the first
Same as the figure.
寸法例を挙げると下層配線1の厚みは0.5〜0゜7μ
m1ピラー2の厚みは0.5〜0.7μm、上層配線3
の厚みは0.7〜1.0μm程度である。To give an example of dimensions, the thickness of the lower layer wiring 1 is 0.5 to 0°7μ.
The thickness of m1 pillar 2 is 0.5 to 0.7 μm, and the upper layer wiring 3
The thickness is about 0.7 to 1.0 μm.
下地絶縁層9は一般には二酸化シリコン(S i 02
)またはシリコン(Si)であるが、銅(Cu)層lは
これらと容易に反応するという問題がある。しかしこれ
に対しては、チタンナイトライド(TiN )などのバ
リャメクルを層1.9間に介在させればよい。The base insulating layer 9 is generally made of silicon dioxide (S i 02
) or silicon (Si), but there is a problem in that the copper (Cu) layer l easily reacts with these. However, to counter this, a barrier metal such as titanium nitride (TiN 2 ) can be interposed between the layers 1.9.
銅はアルミニウムより抵抗が低く、エレクトロマイグレ
ーションにも強いので、これらの点では集積回路用配線
材料として有望である。Copper has lower resistance than aluminum and is more resistant to electromigration, so it is a promising material for interconnects in integrated circuits.
以上説明した様に本発明によれば、下層配線層に銅を用
いたので、Alピラーを形成する際のエツチングを容易
に再現性よく行えるという効果を奏することができ、下
層配線の厚み減少や表面荒れをなくすことができ、多層
配線を持つ半導体装置の量産性向上に寄与するところが
大きい。As explained above, according to the present invention, since copper is used for the lower wiring layer, etching when forming Al pillars can be easily performed with good reproducibility, and the thickness of the lower wiring can be reduced. It can eliminate surface roughness and greatly contributes to improving the mass productivity of semiconductor devices with multilayer wiring.
第1図は本発明により製造された半導体装置の説明図、
第2図は本発明の実施例を示す製造工程図、第3図は従
来例の説明図である。
第1図で1は下層配線層、2はピラー、3は上層配線層
、4は眉間絶縁層である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a semiconductor device manufactured according to the present invention, FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional example. In FIG. 1, 1 is a lower wiring layer, 2 is a pillar, 3 is an upper wiring layer, and 4 is an insulating layer between the eyebrows.
Claims (1)
ー上に上層配線を設けた半導体装置の製造方法において
、 下層配線を銅として、該銅の層上にアルミニウム層を被
着し、ピラー用マスクとなるレジストパターンを形成し
て該レジスト(5)を介してアルミニウム層をリアクテ
ィブイオンエッチングしてピラー(2)を形成し、次い
で下層配線用マスクとなるレジストパターンを形成して
該レジスト(6)を介して銅層をエッチングして下層配
線(1)を形成する工程を有することを特徴とする半導
体装置の製造方法。[Claims] 1. A method for manufacturing a semiconductor device in which an aluminum pillar is placed on a lower layer wiring and an upper layer wiring is provided on the pillar, wherein the lower layer wiring is copper and an aluminum layer is covered on the copper layer. Then, form a resist pattern that will serve as a mask for the pillar, perform reactive ion etching on the aluminum layer through the resist (5) to form the pillar (2), and then form a resist pattern that will serve as a mask for the lower layer wiring. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of etching the copper layer through the resist (6) to form a lower wiring (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10728888A JPH01278043A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10728888A JPH01278043A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01278043A true JPH01278043A (en) | 1989-11-08 |
Family
ID=14455295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10728888A Pending JPH01278043A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01278043A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100452315B1 (en) * | 1997-12-31 | 2004-12-17 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor device manufacturing method |
| US8186049B2 (en) | 2008-05-23 | 2012-05-29 | Unimicron Technology Corp. | Method of making a circuit structure |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP10728888A patent/JPH01278043A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100452315B1 (en) * | 1997-12-31 | 2004-12-17 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor device manufacturing method |
| US8186049B2 (en) | 2008-05-23 | 2012-05-29 | Unimicron Technology Corp. | Method of making a circuit structure |
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