JPS60236248A - 多層配線形成方法 - Google Patents
多層配線形成方法Info
- Publication number
- JPS60236248A JPS60236248A JP59092340A JP9234084A JPS60236248A JP S60236248 A JPS60236248 A JP S60236248A JP 59092340 A JP59092340 A JP 59092340A JP 9234084 A JP9234084 A JP 9234084A JP S60236248 A JPS60236248 A JP S60236248A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- forming
- light
- resin
- multilayer wiring
- multilayer
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
- H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
- H10P50/28—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials
- H10P50/286—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of organic materials
- H10P50/287—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of organic materials by chemical means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/01—Manufacture or treatment
- H10W20/071—Manufacture or treatment of dielectric parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/01—Manufacture or treatment
- H10W20/071—Manufacture or treatment of dielectric parts thereof
- H10W20/081—Manufacture or treatment of dielectric parts thereof by forming openings in the dielectric parts
Landscapes
- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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。
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
本発明は半導体集積回路等の多層配線構造に関する。
従来例の構成とその問題点
従来、熱硬化性耐熱高分子のパターン形成は次のような
方法で行なわれてきた。
方法で行なわれてきた。
（１）樹脂を塗布し溶媒を除去した後、ノオトレジスト
をマスクとしてウェットエツチングする方法。
をマスクとしてウェットエツチングする方法。
（２）樹脂を塗布し、溶媒を除去した後、半硬化させて
フォトレジストをマスクとしＣＦ４１０２プラズマエツ
チング等の方法を用いてドライエツチングする方法。
フォトレジストをマスクとしＣＦ４１０２プラズマエツ
チング等の方法を用いてドライエツチングする方法。
（３）樹脂に感光性機能を付与し、溶媒を除いた後、光
を用いて硬化させ現像によってコンタクト孔を形成する
方法。
を用いて硬化させ現像によってコンタクト孔を形成する
方法。
（１）〜（３）の方法についてポリイミドを例に挙げ各
々第１図、第２図、第３図を用いて説明する。
々第１図、第２図、第３図を用いて説明する。
（１）基板１上にポリアミック酸３をスプレー法または
スダンコート法を有いて塗布する。低温熱処理（８０°
Ｃ〜１００°Ｃ）Ｌ溶媒を除く。塗膜上に通常のホトソ
工程を用いて、マスク４を形成する（第１図（ａ））。
スダンコート法を有いて塗布する。低温熱処理（８０°
Ｃ〜１００°Ｃ）Ｌ溶媒を除く。塗膜上に通常のホトソ
工程を用いて、マスク４を形成する（第１図（ａ））。
これを、ポジレジスト剥離液やヒドラジン等のアルカリ
溶液を用いてウェットエツチングしく第１図申））、レ
ジストを除去する（第１図（Ｃ））。
溶液を用いてウェットエツチングしく第１図申））、レ
ジストを除去する（第１図（Ｃ））。
り２）樹脂を塗布し、溶媒を除いた後さらに熱処理を行
なって樹脂を半硬化状態にする。この上部にレジストマ
スク４を形成しく第２図（ａ））、ＣＦ４と０２ の混
合ガスを用いて５Ｔｏｒｒ以下の圧力下でプラズマエツ
チングを行なう（第２図（ｂ） 、 （Ｃ） ’）。
なって樹脂を半硬化状態にする。この上部にレジストマ
スク４を形成しく第２図（ａ））、ＣＦ４と０２ の混
合ガスを用いて５Ｔｏｒｒ以下の圧力下でプラズマエツ
チングを行なう（第２図（ｂ） 、 （Ｃ） ’）。
０）樹脂３を基板１に塗布し溶媒を除いた（第３図（ａ
） ） 、マスク５を介して紫外線を照射しく第３図中
））、現像によりコンタクト孔を形成する（第３図（Ｃ
））。
） ） 、マスク５を介して紫外線を照射しく第３図中
））、現像によりコンタクト孔を形成する（第３図（Ｃ
））。
（１）の方法では、ウェットエツチング特有の横方向へ
のエツチングによりコンタクト孔サイズが大きくなる欠
点がある。また３方法ともコンタクト孔形成後に熱硬化
工程が入るため、体積収縮によるクラックやコンタクト
孔寸法の変化を生じやすくなり、そのため、断線やショ
ートをおこしやすく微細化が困難となる。
のエツチングによりコンタクト孔サイズが大きくなる欠
点がある。また３方法ともコンタクト孔形成後に熱硬化
工程が入るため、体積収縮によるクラックやコンタクト
孔寸法の変化を生じやすくなり、そのため、断線やショ
ートをおこしやすく微細化が困難となる。
発明の目的
本発明は耐熱性高分子樹脂の有する優れた平坦化特性、
簡略な製造工程という長所を活かし、上記のような欠点
をなくした層間絶縁膜を形成し、安定したコンタクトを
形成できる多層配線形成方法を捺供する。
簡略な製造工程という長所を活かし、上記のような欠点
をなくした層間絶縁膜を形成し、安定したコンタクトを
形成できる多層配線形成方法を捺供する。
発明の構成
本発明は層間絶縁膜に耐熱性高分子樹脂を用い、熱処理
によって完全に熱硬化が終了した安定な膜を形成した後
、樹脂の結合を切断し低沸点化合物を生成するに有効な
光を用いてコンタクト孔を形成することを特徴とする・ 実施例の説明 ポリアミック酸は熱によって（１）式に示す工つな、・
、・ ・・・（１） 脱水反応がおこりポリイミドになり、筐だオルガノンロ
キサン樹脂は熱によりラダー構造から網目構造となって
、電気特性、耐熱特性、耐溶媒特性、機械特性にすぐれ
た安定した膜となる。しかし、一方その優れた安定性に
より従来のエツチング方法が困難となる。
によって完全に熱硬化が終了した安定な膜を形成した後
、樹脂の結合を切断し低沸点化合物を生成するに有効な
光を用いてコンタクト孔を形成することを特徴とする・ 実施例の説明 ポリアミック酸は熱によって（１）式に示す工つな、・
、・ ・・・（１） 脱水反応がおこりポリイミドになり、筐だオルガノンロ
キサン樹脂は熱によりラダー構造から網目構造となって
、電気特性、耐熱特性、耐溶媒特性、機械特性にすぐれ
た安定した膜となる。しかし、一方その優れた安定性に
より従来のエツチング方法が困難となる。
本発明は熱硬化により安定構造となった耐熱性高分子樹
脂を微細加工するため、耐熱性高分子樹脂結合を切断す
るに有効な光エネルギーを利用した。
脂を微細加工するため、耐熱性高分子樹脂結合を切断す
るに有効な光エネルギーを利用した。
使用する光の活用方法としては■光化学反応（転位反応
、ラジカル反応等）を起こさせる方法Ｃ■光を熱に変換
し部分加熱によυ熱分解させる方法。
、ラジカル反応等）を起こさせる方法Ｃ■光を熱に変換
し部分加熱によυ熱分解させる方法。
０分子の共鳴吸収エネルギーを与え電子を励起させて結
合を切断する方法がある。
合を切断する方法がある。
捷だ、分解反応を促進する条件下で光を照射すれば、さ
らに工程の効率化に役立つ。反応を促進する方法として
は具体的に次のような方法が挙げらｉ１ル。■ＣＦ４．
ＣＣｆ１４．ＣＨＦ３．ＣＨ（４３，０２ＣＲ２゜Ｆ２
などの活性なガス中で光を照射することにより、光エネ
ルギーだけでなく、光によって分解した活性ガスの粒子
の衝突も利用して樹脂の結合を切断する方法。■エステ
ル結合、イミド結合、など加水分解されやすい結合を有
する樹脂には、水蒸気中で光を照射することにまゆ、光
分解反応だけでなく加水分解反応を利用して結合を切断
する方法。■基板を加熱し、分子の運動を活発にして光
エネルギーによる結合の切断を容易ならしめる方法。■
減圧にして分解反応生成物である低沸点化合物を反応系
外へ取り除きやすくし、つねに新しい界面が光にさらさ
れるようにする方法。
らに工程の効率化に役立つ。反応を促進する方法として
は具体的に次のような方法が挙げらｉ１ル。■ＣＦ４．
ＣＣｆ１４．ＣＨＦ３．ＣＨ（４３，０２ＣＲ２゜Ｆ２
などの活性なガス中で光を照射することにより、光エネ
ルギーだけでなく、光によって分解した活性ガスの粒子
の衝突も利用して樹脂の結合を切断する方法。■エステ
ル結合、イミド結合、など加水分解されやすい結合を有
する樹脂には、水蒸気中で光を照射することにまゆ、光
分解反応だけでなく加水分解反応を利用して結合を切断
する方法。■基板を加熱し、分子の運動を活発にして光
エネルギーによる結合の切断を容易ならしめる方法。■
減圧にして分解反応生成物である低沸点化合物を反応系
外へ取り除きやすくし、つねに新しい界面が光にさらさ
れるようにする方法。
次に１本発明の詳細な説明する。
第１配線２を形成した半導体基板１上にポリアミック酸
（ＰＩＱ、日立化成）を塗布し熱処理（１００°ＣＸ１
ｈ−１−２０σＣＸ１ｈ＋３５０℃Ｘ １ ｈ ｌｎ
Ｎ２ ） により硬化させてポリイミド３とする。この
ポリイミドに所定のマスク５を介してエキシマレーザ−
を照射しコンタクト孔を形成する。このときのエツチン
グ速度は、１１００人／ｍｉｎ であった。この上部に
蒸着により八２ を形成し、通常のホトン工程を用いて
レジストマスクをした後、ＣＣ２４を用いてエツチング
し、第２配線６を形成する。
（ＰＩＱ、日立化成）を塗布し熱処理（１００°ＣＸ１
ｈ−１−２０σＣＸ１ｈ＋３５０℃Ｘ １ ｈ ｌｎ
Ｎ２ ） により硬化させてポリイミド３とする。この
ポリイミドに所定のマスク５を介してエキシマレーザ−
を照射しコンタクト孔を形成する。このときのエツチン
グ速度は、１１００人／ｍｉｎ であった。この上部に
蒸着により八２ を形成し、通常のホトン工程を用いて
レジストマスクをした後、ＣＣ２４を用いてエツチング
し、第２配線６を形成する。
同様の樹脂を用いて、水蒸気中で行なうとエツチング速
度は、２４６０人／ｒｕｉｎ となり、ＣＦ４中で行な
うと３０１０人／ｍｉｎ となった。
度は、２４６０人／ｒｕｉｎ となり、ＣＦ４中で行な
うと３０１０人／ｍｉｎ となった。
発明の効果
本発明により、層間絶縁膜に熱硬化性耐熱高分子材料を
用いた多層配線における従来の問題点であった、コンタ
クト孔形成後の熱硬化に伴う体積収縮によって生じるコ
ンタクト孔寸法の変化やクラックの発生を防止し、高分
子材料の平坦化特性や工程の簡略さを活かした歩留りの
高い、微細加工の容易な多層配線を形成することができ
る。また、コンタクト孔形成工程を前述した条件下で行
なうことにより作業の効率を向上させることができる。
用いた多層配線における従来の問題点であった、コンタ
クト孔形成後の熱硬化に伴う体積収縮によって生じるコ
ンタクト孔寸法の変化やクラックの発生を防止し、高分
子材料の平坦化特性や工程の簡略さを活かした歩留りの
高い、微細加工の容易な多層配線を形成することができ
る。また、コンタクト孔形成工程を前述した条件下で行
なうことにより作業の効率を向上させることができる。
第１図ｉａ） −ｆｃ） 、第２図ｔａ） −ｆｃ）、
第３図（ａ） −ｆｃ）Ｖｉ従来のコンタクト孔形成工
程断面図、第４図（−）〜（Ｃ１は本発明の一実施例の
多層配線形成工程断面図である。 １・・・・・基板、２・・・・・第１配線、３・・・・
層間絶縁膜、６・・・マスク、６・・・・第２配線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ 図 （（］ 第２図 第３図 １ｂ） ／ 第４図 二］ヨヨ代 □□−−／ （ａ） ＮＪＪＪ −と ｙ’ ２ 一二亮６ □−（ ｔｃ） ９〇八 Ｗ″ ！ ／ 」 ！ Ｌ″
第３図（ａ） −ｆｃ）Ｖｉ従来のコンタクト孔形成工
程断面図、第４図（−）〜（Ｃ１は本発明の一実施例の
多層配線形成工程断面図である。 １・・・・・基板、２・・・・・第１配線、３・・・・
層間絶縁膜、６・・・マスク、６・・・・第２配線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ 図 （（］ 第２図 第３図 １ｂ） ／ 第４図 二］ヨヨ代 □□−−／ （ａ） ＮＪＪＪ −と ｙ’ ２ 一二亮６ □−（ ｔｃ） ９〇八 Ｗ″ ！ ／ 」 ！ Ｌ″
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）多層配線構造を形成するに際し、配線間を分離す
る層間絶縁膜に熱硬化性耐熱高分子材料を用い、前期樹
脂を基板上に塗布する工程、前記樹脂を加熱硬化させる
工程、硬化後の耐熱高分子材料の結合を切断し低沸点化
合物を生成するに有効な波長を有する光を用いて前期層
間絶縁膜に：ｊノンタクト孔形成する工程を有すること
を特徴とする多層配線形成方法。 ？）層間絶縁膜に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項記載の多層配線形成方法。 （３ン 層ｒ！１ｊＪｅ縁膜にオルガノシロキサン樹脂
またはシリコン樹脂を用いることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の多層配線形成方法。 （４）所定のマスクを介して光を照射することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の多層配線形成方法。 （６）光を掃引照射することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の多層配線形成方法。 向 複数の異なる波長の光を用いたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の多層配線形成方法。 （′７）多層配線構造を形成するに際し、層間絶縁膜と
なる熱硬化性耐熱高分子材料を基板に塗布する工程、前
記塗布膜を加熱し硬化させ、る工程、前記樹脂の結合を
切断し低沸点化合物を生成させるに有効な光を分解反応
が促進される条件下で照射し、コンタクト孔を形成する
工程を有することを特徴とする多層配線形成方法。 ＠）活性ガス中で光を照射することを特徴とする特許請
求の範囲第７負記載の多層配線形成方法。 枠）水蒸気雰囲気中で、光を照射することを特徴とする
特許請求の範囲第７項記載の多層配線形成方法。 ０ （勃）基板を加熱しながら光を照射することを特徴とす
る特許請求の範囲第７項記載の多層配線形成方法。 （１１）減圧下で光を照射することを特徴とする特許請
求の範囲第７項記載の多層配線形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59092340A JPS60236248A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 多層配線形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59092340A JPS60236248A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 多層配線形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60236248A true JPS60236248A (ja) | 1985-11-25 |
Family
ID=14051662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59092340A Pending JPS60236248A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 多層配線形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60236248A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4855252A (en) * | 1988-08-22 | 1989-08-08 | International Business Machines Corporation | Process for making self-aligned contacts |
| JPH02102071A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Olympus Optical Co Ltd | イオン流記録ヘッドの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5969931A (ja) * | 1982-10-07 | 1984-04-20 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | ポリイミドを遠紫外線で食刻する方法 |
-
1984
- 1984-05-09 JP JP59092340A patent/JPS60236248A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5969931A (ja) * | 1982-10-07 | 1984-04-20 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | ポリイミドを遠紫外線で食刻する方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4855252A (en) * | 1988-08-22 | 1989-08-08 | International Business Machines Corporation | Process for making self-aligned contacts |
| JPH02102071A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-13 | Olympus Optical Co Ltd | イオン流記録ヘッドの製造方法 |
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