JPS61237450A - 半導体装置の製造方法 - 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〉 この発明は半導体装置の製造方法に関し、特には多層配
線が施こされてなる半導体装置の製造方法に関する。

〈発明の概要〉 この発明は、層間絶縁膜を介して多層配線を形成した半
導体装置の製造において、第２層の上部導体を形成する
場合に、第１層の下部導体周辺の　。

半導体基板及びその保護膜を損傷させることなく導体を
形成するため、第１層の導体が形成された半導体基板表
面に下地絶縁膜を被着した後これを予め平坦化処理し、
この平坦化された上に上部絶縁膜を介して第２の導体を
形成して半導体装置を製造する。

〈従来の技術〉 半導体装置は近年のように高集積化が進むに伴って回路
網を構成するため配線の多層化が必要になっている。多
層配線を施すにあたっては、導体間を絶縁するために層
間絶縁膜が介挿されるが、この層間絶縁膜としては現在
まぜ覧、主として低温成長ＣＶＤ膜とポリイミド樹脂膜
の２系統が最も広く検討されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記低温成長ＣＶＤ膜は、低温で形成できる、比較的硬
質な膜を得ることができる及び耐湿等のパフシベーシ画
ン効果にすぐれている等の利点があってかなり高い評価
を受けている。しかしステップカバレッジが完全に行わ
れないという問題があシ、実用化のためには平坦化等の
検討が依然として求められている。これに対してポリイ
ミド樹脂膜は、厚膜の形成が容易で良好なカバレッジが
行えるものの、カバーガラスとしての保護機能に対する
評価が低く、また微細化に適していないという欠点があ
った。

更に上記低温ＣＶＤ膜とポリイミド樹脂膜を積層して多
層化を図ることによシ、夫々の欠点を解消し保護機能を
高めることも試みられている。しかし多層絶縁膜を使用
する構造では、特に配線間を相互に電気的接続するため
のスルーホールを作成することが難かしく、高集積化さ
れたＬＳＩ等には未だ実用化には至っていない。

く問題点を解決するための手段〉 上記従来の多層配線半導体装置を製造する方法がもつ欠
点を除去し、高信頼性を保持しながら高集積化にも対応
できる半導体装置の製造方法を提供する。そのため本発
明は、第１の導体が形成された後、半導体基板上に下地
絶縁膜を形成して配線等の導体によって凹凸が生じた基
板上の平坦化を図シ、平坦化された後に上部絶縁膜を積
層して、この上部絶縁膜に接続用の開口を形成した後筒
２の導体を形成して多層配線構造をもつ半導体装置を製
造する。

く作　用〉 第２の導体を第１の導体に電気的接続するために、第１
の導体を被う絶縁膜に開口を形成することが必要になる
が、半導体基板表面は、第１の導体の周囲においても下
地絶縁膜によって保護されているため、第１の導体を被
う上部絶縁膜をエツチングする過程で半導体基板及びパ
ッジベージ。

ン膜をエツチング雰囲気に晒す必要がなく、半導体基板
等を損うことなく開口を形成することができる。

〈実施例〉 第１図において、半導体基板１には従来公知の半導体製
造技術を駆使してトランジスタ等からなる回路素子が作
成され、基板表面は５ｔ（ｈからなる保護膜２で被われ
、保護膜２で被われた基板１上にはＡｔによってパッド
や配線等となる第１の導体３１１３２１３３が形成され
ている。次に上記第１の導体３ｔ＋　３２．３３等によ
って凹凸が生じた基板表面を平坦化するため、まず５ｉ
（ｈ或いはＳ　ｉ　ｓ　Ｎ４等からなるプラズマＣＶＤ
膜４が上記導体膜の膜厚よりも少し厚＜（＋２０％程度
）形成され、続いてレジスト５が十分に厚く塗布される
。厚い塗布層によって上面がほぼ平坦化されたレジスト
５は、ＣＶＤ膜４とレジスト５のエツチング選択比がｌ
：ｌとなるようなガス組成を用いて、全面がＲＩＥ（リ
アクティブエツチング）される。エッチフグ処理は、第
２図に示す如く上記第１の導体３１＋　３ｚｅ　３３の
表面が露出する程度、せいぜい導体３１，３２，３３の
上半分が露出する程度に留め、導体の作成後に生じてい
る半導体基板の凹凸を均して平坦化する。従って半導体
基板表面の上記導体が形成されていない領域は、下部絶
縁層となるＣｖＤ膜４で被われたことになる。

上記平坦化された半導体基板上にポリイミド樹脂膜６が
、第３図の如く第１の導体の厚さとほぼ同程度の厚さに
塗布される。次に第１の導体３１゜３３に電気的接続す
るためのスルーホールをポリイミド樹脂膜６に形成する
ため、８４図の如くレジストアが塗布されて周知のホト
リングラフィ技術ニよりパターニングされる。レジスト
７から露出したポリイミド樹脂膜部分をヒドラジン系の
エツチング液もしくは酸素プラズマ等によってエツチン
グ除去し、レジストを剥離して第５図に示す如く開口８
１，８ｓを形成する。

第５図において、導体３１は例えばパッドとして形成さ
れ充分広い面積に設計されているが、導体３３は配線の
一部を占め、形状はパッド部に比べて小さい。このよう
な小さ込導体３３に対しても、本実施例では導体３３の
面積以上の開口８３が形成されるが、導体３３の周囲は
予め下部絶縁膜４によって被われているため、半導体基
板ｌ或いは保護膜２が直接エツチング雰囲気に晒される
ことはない。

上述のように開口８１．８３が形成された後、第２の導
体９としてＡ／、が蒸着、スパッタリング法等により形
成され、ホトエツチング処理されて配線形状等にバター
二／グされ、絶縁膜を介して２層配線された半導体装置
を作成する。第７図は上記第６図に示した断面構造を有
する半導体装置の平面図を示し、特にスルーホール８３
については、第１の導体３３の線幅よシも長い寸法の開
口８３が形成されている〇 上記工程を経て作成された半導体は、ガラス系絶縁膜及
び高分子樹脂の２層で被われ、表面のパッシベーション
はより一層確実に行われる。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、線幅の狭い導体上を被う層間絶縁
膜にも下地導体やパッシベーション膜を損うことなく第
２の導体を形成するための開口を形成することができ、
従来装置のようにスルーホールの形成が必要になる第１
導体を予め広面積に形成する必要がなく、従って高集積
化を図ることができる。更に半導体基板上は一層平坦化
が図られるため、２層目配線及びスルーホール等の作成
が容易で微細加工された半導体装置を得ることができ、
表面のパッシベーション効果のすぐれた信頼性の高い半
導体装置を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図及至第６図は本発明の〜実施例の製造工程を説明
するための断面図、第７図は第６図に対応する平面図で
ある。 １：半導体基板　２：保護膜　３１１３２１３ａ　：第
１導体　４：下部絶縁膜　６：ポリイミド樹脂膜　８１
１８３＠開口　９：第２導体 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）真４図 ７！！、６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）半導体基板上に層間絶縁膜を介して導体を多層配線
   してなる半導体装置の製造方法において、保護膜で被覆
   された半導体基板上に第１の導体を形成する工程と、 上記第１の導体間の半導体基板上に下地絶縁膜を形成し
   て半導体基板上を平坦化する工程と、平坦化された半導
   体基板上に上部絶縁膜を形成する工程と、 上部絶縁膜をエッチングして上記第１の導体に達する開
   口を形成する工程と、 上部絶縁膜上に第１の導体と電気的接続された第２の導
   体を形成する工程とからなることを特徴とする半導体装
   置の製造方法。 ２）前記下部絶縁膜は低温ＣＶＤ膜からなり、上部絶縁
   膜は高分子樹脂絶縁膜からなることを特徴とする請求の
   範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。