DE2746778A1 - Verfahren zur herstellung von mehrlagen-leitungssystemen fuer integrierte halbleiteranordnungen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von mehrlagen-leitungssystemen fuer integrierte halbleiteranordnungenInfo
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Description
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Arroonk, N.Y. 10504 gg/bm
Verfahren zur Herstellung von Mehrlagen-Leitungssystemen für integrierte Halbleiteranordnungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrlagen-Leitungssystemen für integrierte Halbleiteranordnungen
, wobei Verbindungslöcher in einer ein Leitungsmuster tragendes Substrat bedeckenden Isolationsschicht erzeugt
werden.
Durch die in der modernen Halbleitertechnologie erzielten Fortschritte besteht die Möglichkeit, auf einem einzelnen
Halbleiterchip eine immer größer werdende Anzahl von Bauelementen und Schaltungen zu integrieren. Das hat zur Folge,
daß die Miniaturisierung sowohl der Halbleiterbauelemente als auch des Leitungssystems, über das die einzelnen Bauelemente
innerhalb des Chips zu Schaltungen verbunden werden, weiter erhöht werden muß. Die Miniaturisierung bewirkt eine
Kostensenkung und eine Erhöhung der erzielbaren Funktionstüchtigkeit der integrierten Anordnungen, es werden jedoch
immer höhere Ansprüche an die Herstellungsverfahren gestellt, insbesondere was die photolithographischen Techniken und die
Ätztechnik zur Herstellung des Leitungssystems betrifft.
Beim Entwurf integrierter Logik- und Speicherschaltungen werden beispielsweise tausende von dotierten Halbleiterzonen
in einem Halbleiterchip integriert. Diese Zonen bilden Transistoren, Dioden, Widerstände und weitere Bauelemente, die
dann über ein auf das Halbleiterchip aufgebrachtes Leitungssystem miteinander verbunden werden. Dieses Leitungssystem
auf dem Halbleiterchip ist äußerst komplex und besteht normalerweise aus zwei'oder drei getrennten Lagen von Leitungsmustern
in Dünnschichttechnik. Die einzelnen Lagen sind
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jeweils durch eine Schicht aus Isolationsmaterial voneinander getrennt. Dabei verbindet das Leitungsmuster der ersten
Lage auf den Chip die Bauelemente zu den gewünschten Schaltungen und liefert gleichzeitig die Verbindungen zwischen den
einzelnen Schaltungen. Bei den in Betracht gezogenen Logik- und Speicherschaltungen besteht die erste Lage gewöhnlich aus
parallelen Leitungszügen. Das zweite Leitungsmuster in einer zweiten Lage stellt die erforderlichen weiteren Bindungen
zwischen den einzelnen Schaltungen her und führt zu den erforderlichen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen. Die zweite
Lage besteht wiederum aus parallel angeordneten Leitungszügen, die aber zu den Leitungszügen der ersten Lage senkrecht
verlaufen. Bei bestimmten Anwendungen sind dritte und sogar vierte Lagen von Leitungsmustern erforderlich, über
die beispielsweise die Stromversorgung und Ein- und Ausgangsverbindungen hergestellt werden.
Die die Bauelemente bildenden Halbleiterzonen nehmen im Halbleitertyp eine wesentlich geringere Fläche ein als insgesamt
zur Verfügung steht. Diese das Leitungssystem erforderliche Fläche auf den Halbleiterchip stellt dabei den
begrenzenden Faktor dar und bestimmt, wieviele Schaltungen auf einem Chip unterzubringen sind.
Beim gegenwärtigen Stand der Technologie wird die untere Grenze der Breite der Leiterzüge in erster Linie durch die
Möglichkeiten der Photolithographie festgelegt. Die Breiten jder Leiterzüge liegen gegenwärtig in der Größenordnung von
drei bis vier \aa, wobei die Zwischenräume zwischen einzelnen
Leiterzügen ebenfalls in dieser Größenordnung anzunehmen sind. Mit den bekannten Methoden hergestellte Mehrlagen-Leitungssysteme
sind jedoch noch strengeren Anforderungen unterworfen. Es ist erforderlich, in die Isolationsschicht zwischen zwei
Lagen von Leitungszügen Verbindungslöcher zu ätzen, über die dann eine leitende Querverbindung herstellbar ist. Das übliche
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Verfahren zur Herstellung dieser leitenden Querverbindungen besteht darin, daß auf die erste Lage von Leitungszügen, die
auf einein Substrat angeordnet ist, eine beispielsweise aus Siliciumdioxid bestehende Isolationsschicht aufgebracht wird.
Gewöhnlich geschieht dies auf pyrolytischem Wege, geeigneter ist jedoch ein Zerstäubungsverfahren, wie es beispielsweise
im US-Patent 3 983 022 beschrieben ist. Anschließend wird eine Photolackschicht aufgebracht, belichtet und entwickelt,
so daß über der Isolationsschicht eine Maske gebildet wird, die an den für Querverbindungen vorgesehenen Stellen Maskenfenster
aufweist. Im Bereich dieser Maskenfenster wird die Isolationsschicht durch Ätzen entfernt, wobei die Verbindungslöcher
zu den Leitungszügen der ersten Lage entstehen. Anschließend wird eine zweite Lage von Leitungszügen aufgebracht,
die im Bereich der Verbindungslöcher die gewünschten Querverbindungen herstellen.
Einen kritischen Schritt in diesem Prozeß stellt die Ausrichtung der Photolackmaske auf die erste Lage von Leitungszügen
dar. Fehlausrichtungen der Maske können zur Folge haben, daß das isolierende Substrat neben der Isolationsschicht geätzt
wird, was man gewöhnlich als Oberätzen bezeichnet. Das Uberätzen kann außerdem zur Folge haben, daß die Isolationsschicht
zwischen den Leiterzügen entfernt wird. Um diese Folgen zu verhindern, verbreitert man die Leitungszüge an den Stellen,
an denen eine Querverbindung herzustellen ist. Die dadurch entstehenden Leiterflecken verhindern das Uberätzen, sie
erhöhen jedoch auch die für das Leitungssystem erforderliche Chipfläche.
Gewöhnlich ist die Möglichkeit vorzusehen, zwei leitende Querverbindungen sich gegenüberliegend in zwei parallelen
Leiterzügen zu verwirklichen. Die photolithographische Maskierungs- und Ätztechnik macht es erforderlich, daß der
Durchmesser eines Verbindungsloches an der Oberfläche der
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Isolationsschicht mindestens 6 μΐη beträgt. Ein üblicher
Leiterfleck, der zwei Lagen von Leitzügen miteinander verbindet, muß das Verbindungsloch überlappen und somit einen
Durchmesser von mindestens etwa 10 um aufweisen, da sonst scharfe, nach oben gerichtete Kanten entstehen, die die
Maske zerstören. Außerdem wäre es schwierig, auf einem derartigen Leiterfleck eine Metall- oder Isolationsschicht
aufzubringen. Das bedeutet aber, daß die Leiterflecken einen
Durchmesser von mindestens 16 um haben müssen. Da benachbarte
Leiterflecken mindestens 5 pm voneinander entfernt sein
müssen, beträgt der Mindestabstand zwischen zwei parallelen, benachbarten Leitungszügen, gemessen von Mitte zu Mitte,
etwa 21 um. Dieser Abstand könnte in einer idealen Struktur, d.h., in einer Struktur, bei der keine Leiterflecken über
den Verbindungslöchern erforderlich sind, etwa 11 um. Außerdem
könnten die Querverbindungen ebenso breit oder etwas breiter als die Leiterzüge sein, die sie miteinander verbinden
.
Eine Lösung dieser Problerne ist bereits im US-Patent 3 844
angegeben. Dabei werden Isolationsschichten unterschiedlicher Ätzcharakteristik verwendet, so daß ein Ätzmittel, das die
eine Isolationsschicht ätzt, die andere Isolationsschicht nicht nennenswert angreift. Dieses bekannte Verfahren erfordert
jedoch mehr und kompliziertere Verfahrensschritte als das übliche Verfahren.
Ein weiteres, aus dem US-Patent 3 804 738 bekanntes Verfahren besteht darin, die auf die schmalen Leitungszüge durch Zerstäubung
aufgebrachte Isolationsschicht einzuebnen und dann die Verbindungslöcher zu den Leitungszügen zu ätzen. Obwohl
bei dieser Methode die Zuverlässigkeitsprobleme vermindert werden, hat sie den Nachteil, daß der Einebnungsprozeß zeitaufwendig
ist und daß normalerweise eine gewisse Überätzung ι
[erforderlich ist, um Fehlausrichtungen der Maske zu kompen-
[erforderlich ist, um Fehlausrichtungen der Maske zu kompen-
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Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein vereinfachtes
Verfahren zur Herstellung von Mehrlagen-Leitungssystemen anzugeben, das im Bereich der zu bildenden Verbindungslöcher
keine Überlappungen erforderlich macht, das insbesondere die automatisch selbstausrichtende Bildung der
Verbindungslöcher gewährleistet und damit außerordentlich platzsparend ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen niedergelegt. Die Erfindung wird im folgenden anhand
eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Fign. 1A schematische Schnittansichten einer nach dem
bis 1G erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Struktur und
Fign. 2A entsprechende Ansichten einer nach dem bis 2G erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Struktur, wobei eine Fehlausrichtung der Photolackmaske angenommen ist.
Zunächst sei die Fig. 1A betrachtet. Die scheraatische Schnittansicht
zeigt dünne metallische Schichten 6 und 7 einer Dicke von etwa 1 Mikron, die auf ein isolierendes Substrat 2 aufgebracht
und mit einer dielektrischen Isolationsschicht 4 einer Dicke von beispielsweise etwa 2 bis 2,5 Mikron abgedeckt sind.
Die metallischen Schichten 6 und 7 bilden Leitungszüge einer ersten Lage eines Leitungsmusters, das üblicherweise durch
das Substrat 2 hindurch leitende Verbindungen zu dotierten
Zonen innerhalb eines nicht dargestellten Halbleiterchips aufweist. Die Leitungszüge 6 und 7 sind mit anderen Leitungszügen
in diesem Leitungsmuster der ersten Lage verbunden und bilden so die elektrische Zwischenverbindung zwisehen
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Die Anordnung derartiger Leitungsmuster ist in der integrierten Halbleitertechnik weit verbreitet.
Ein Verfahren zum Aufbringen der Leitungszüge 6 und 7 auf einem Substrat 2 ist beispielsweise im US-Patent 3 873 361 beschrieben.
Eine Reihe anderer bekannter, gängiger Verfahren sind
selbstverständlich ebenfalls geeignet. Ein im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugtes Verfahren ist beispielsweise in der DT-OS 26 17 914 beschrieben. Dieses Verfahren beinhaltet das Aufbringen einer ersten organischen, polymeren
Maskierungsschicht auf dem Substrat 2, das dann zur Verbesserung der Adhäsion und der thermischen Stabilität einem Wärmezyklus unterworfen wird. Anschließend wird eine Polydimethylsiloxan-Harζschicht, bei der Si-O-Bindungen im Vergleich zu
Si-CH3-Bindungen vorherrschen, auf die polymere Schicht aufgesponnen. Auf diese Lackschicht wird eine zweite, beispielsweise aus einer Elektronenstrahl- oder Photolack bestehende
Maskierungsschicht aufgebracht. In dieser Maskierungsschicht wird in üblicher Weise das gewünschte Maskenmuster erzeugt,
so daß entsprechende Bereiche der Lackschicht freigelegt werden, über diese zweite Maske werden in der Lackschicht entsprechende Fenster freigeätzt. In einem weiteren Ätzprozeß werden im
Bereich dieser Fenster entsprechende Fenster in der ersten
Maske freigeätzt. Ober der ersten Maske wird nun eine durchgehende Metallschicht aufgebracht. Anschließend wird die
erste Maske entfernt, wobei Teile der Metallschicht, die
{auf der verbliebenen Lackschicht verlaufen, abgehoben werden. Durch Überätzen der ersten Maske erhält man überhängende Fenster in der darüberliegenden Harzschicht, was das Abheben der licht benötigten Teile der Metallschicht erleichtert. Auf
iiese Weise erhält man die Leitungszüge 6 und 7.
selbstverständlich ebenfalls geeignet. Ein im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugtes Verfahren ist beispielsweise in der DT-OS 26 17 914 beschrieben. Dieses Verfahren beinhaltet das Aufbringen einer ersten organischen, polymeren
Maskierungsschicht auf dem Substrat 2, das dann zur Verbesserung der Adhäsion und der thermischen Stabilität einem Wärmezyklus unterworfen wird. Anschließend wird eine Polydimethylsiloxan-Harζschicht, bei der Si-O-Bindungen im Vergleich zu
Si-CH3-Bindungen vorherrschen, auf die polymere Schicht aufgesponnen. Auf diese Lackschicht wird eine zweite, beispielsweise aus einer Elektronenstrahl- oder Photolack bestehende
Maskierungsschicht aufgebracht. In dieser Maskierungsschicht wird in üblicher Weise das gewünschte Maskenmuster erzeugt,
so daß entsprechende Bereiche der Lackschicht freigelegt werden, über diese zweite Maske werden in der Lackschicht entsprechende Fenster freigeätzt. In einem weiteren Ätzprozeß werden im
Bereich dieser Fenster entsprechende Fenster in der ersten
Maske freigeätzt. Ober der ersten Maske wird nun eine durchgehende Metallschicht aufgebracht. Anschließend wird die
erste Maske entfernt, wobei Teile der Metallschicht, die
{auf der verbliebenen Lackschicht verlaufen, abgehoben werden. Durch Überätzen der ersten Maske erhält man überhängende Fenster in der darüberliegenden Harzschicht, was das Abheben der licht benötigten Teile der Metallschicht erleichtert. Auf
iiese Weise erhält man die Leitungszüge 6 und 7.
Die Leitungszüge 6 und 7 bestehen vorzugsweise aus Aluminium, Vluminium-Kupferverbindungen oder Aluminium-Kupfer-Silicium. i
ändere leitende Materialien sind ebenfalls brauchbar.
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Die Isolationsschicht 4 besteht vorzugsweise aus Glas, das
in einem konventionellen Zerstäubungsverfahren aufgebracht, wobei sie sich topologisch dem Leitungsmuster auf dem
Substrat anpaßt. Es bilden sich also Erhebungen 3 und 5 über den Leitungszügen 7 und 6 und diese Erhebungen weisen
eine Dicke auf/ die der Dicke der Leitungszüge entspricht. Die Bildung dieser Erhebungen ist für das erfindungsgemäße
Verfahren von wesentlicher Bedeutung. Wird die beispielsweise aus Glas bestehende Isolationsschicht nicht durch Zerstäubung
aufgebracht, sondern aufgedampft, so sind diese Erhebungen weniger ausgeprägt. Das Aufdampfverfahren ist also unter Umständen
weniger für das erfindungsgemäße Verfahren brauchbar. In den in den Fign. dargestellten Strukturen ist die Breite
der Erhebungen geringer als die Breite der entsprechenden Leitungsstreifen. Diese Konfiguration erhält man als Folge
eines Rückzerstäubungsverfahrens, wie es bereits in dem US-Patent
3 983 022 beschrieben ist. Diese Verringerung der Breite der Erhebungen durch Rückzerstäuben der Isolationsschicht
erweist sich als vorteilhaft, da dadurch eine genauere Kontrolle der Ausdehnung der anschließend gebildeten Verbindungslöcher
gewährleistet wird.
Die obere Oberfläche der Erhebungen 3 und 5 muß nicht unbedingt flach verlaufen, sie kann auch eine Kucke bilden, was
wiederum durch Rückzerstäuben erreicht werden kann.
Es ist nicht erforderlich, daß die Höhe der Erhebungen gleich
der Dicke der Leitungszüge 6 und 7 ist. Es hat sich gezeigt, daß sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Verbindungslöcher
herstellen lassen, wenn die Höhe der Erhebungen geringer als 0,5 um ist.
Nach dem Aufbringen der Isolationsschicht eines ersten Materialk
wird darauf eine Deckschicht 8 eines zweiten Materials, beispielsweise
eines Polymers aufgebracht, die im Gegensatz zu
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der Isolationsschicht 4 eine mehr planare Oberfläche erhält. Dies ist in Fig. 1B dargestellt. Als Deckschicht wird an
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein kommerziell erhältlicher
Photolack aufgesponnen, wobei sich über den Erhebungen
3 und 5 weniger Material aufbaut als in den Bereichen zwischen diesen Erhebungen. Anschließend wird die aus Photolack
bestehende Deckschicht 8 erhitzt, so daß sie nicht mehr belichtungsempfindlich
ist.
Ein wesentliches Merkmal im Hinblick auf die Topologie der Deckschicht 8, besteht in der unterschiedlichen Dicke dieser
Schicht über den Erhebungen 3 und 5 und in den Gebieten zwischen diesen Erhebungen. In einem typischen Beispiel beträgt
die Dicke in Gebieten 21 etwa 0,4 um und in Gebieten 20 weniger als 0,1 pm. Generell läßt sich feststellen, daß die Dickenunterschiede
der Deckschicht 8 um so größer sind, je höher die Erhebungen 3 und 5 in der Isolationsschicht 4 sind.
Anschließend wird eine Photolackschicht aufgebracht, die durch Belichtung und Entwicklung zu einer Maske für die nachfolgenden
Verfahrensschritte ausgebildet wird. Diese Maske erhält Fenster entsprechend der über dem Leitungsmuster bestehend
aus den Leitunyszügen 6 und 7 zu erzeugenden Verbindungslöchern. Die Maske 10 wird durch Anwendung üblicher Photooder
Elektronenstrahllithographie erzeugt. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1C zeigt ein entsprechendes Maskenzenter,
über das durch die Deckschicht 8 und die Isolationsschicht 4 hindurch ein Verbindungsloch zu dem Leitungszug 7 herstellbar
ist. Dazu wird zunächst der dünne Bereich 20 der Deckschicht 8 über der Erhebung 3 entfernt, wobei das Material der Maske
! 10 nicht angegriffen wird und die dickeren Bereiche 21 der !Deckschicht 8 nicht vollständig entfernt werden. Dieser Prozeßschritt
kann beispielsweise durch Plasmaätzen in einer Zerstäubung
skammer durchgeführt werden. Wichtig ist, wie die Pig. 1E zeigt, daß Oberflächenbereiche der Maske 10 und der
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Deckschicht 8 außerhalb der Erhebung 3 nur soweit entfernt werden, daß dort die Maskierungseigenschaften erhalten bleiben.
Durch diesen Prozeßschritt wird die Oberfläche der Erhebung der beispielsweise aus Glas bestehenden Isolationsschicht 4
freigelegt. In einem konventionellen nassen Ätzprozeß wird nun das Durchgangsloch 14 über dem Leitungszug 7 in der Isolationsschicht
4 erzeugt, wie es der Fig. 1E zu entnehmen ist. Dabei ist zu beachten, daß ein Ätzmittel verwendet wird, das
das Material der Isolationsschicht 4 ätzt, jedoch das Material der Deckschicht 8 oder der Maske 10 nicht wesentlich umkreist.
Besteht die Isolationsschicht 4 beispielsweise aus Glas, so ist gepufferte Flußsäure kein geeignetes Ätzmittel.
Die verbleibenden Teile der Deckschicht 8 und der Maske 10, die aus Polymer und Photolack bestehen, werden in einem konventionellen
Prozeß abgelöst, so daß, wie in Fig. 1F gezeigt, das Verbindungsloch 14 über dem Leiterzug 7 völlig freigelegt
wird. In einem nachfolgenden zweiten Metallisierungsprozeß wird das Verbindungsloch 14 metallisiert und dabei entsteht,
wie in Fig. 1G gezeigt eine leitende Querverbindung zwischen der ersten, durch den Leiterzug 7 und der zweiten, durch den
Leiterzug 9 repräsentierten Lage des Mehrlagen-Leitungssystems. Der die leitende Querverbindung herstellende Leiterzug
9 kann entweder durch den bereits geschriebenen Abhebprozeß oder durch Ätzen einer durchgehenden Metallschicht gebildet
werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist damit abgeschlossen.!
Es ist festzustellen, daß sich die Leitungszüge 9 und 7 an
ihrer Kontaktstelle nicht überlappen. Außerdem sind an der Umgebung der Leitungszüge keine Kriechströme zu befürchten.
Außerdem ergibt sich eine beträchtliche Verminderung von Masken fehlern, da die Deckschicht 8 eine zusätzliche Schutzschicht
!gegen Fremdpartikel und Maskenfehler darstellt. Der wesentliche
i *
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß
°Τϊ 8 098 18/074
die Durchgangslöcher automatisch exakt auf die ihnen zugeordneten
Leitungszüge ausgerichtet sind und zwar unabhängig davon, ob die Maske 10 waagemäßig genau ausgerichtet ist. Dies sei
anhand der Fign. 2A bis 2G deutlich gemacht. Die in den Fign. 2A bis 2G gezeigten Strukturen sind identisch mit den Strukturen
der Fign. 1A bis 1G mit der Ausnahme, daß die Maske 10 fehlausgerichtet
ist. Die einzelnen Strukturelemente sind mit denselben Bezugszeichen wie in den Fign. 1A bis 1G jedoch mit einem
zusätzlichen Index versehen.
Entsprechend Fig. 2A sind Leitungszüge 61 und 71 auf einem
isolierenden Substrat 2 angeordnet und insgesamt mit einer Isolationsschicht 4' aus Glas abgedeckt. Auf die Isolationsschicht
41 ist, wie die Fig. 2B zeigt, eine Deckschicht 8'
aus Polymer aufgebracht, die in den Gebieten 21' zwischen den
Erhebungen 3' und 5' eine größere Dicke aufweist als in den
Gebieten 20' über diesen Erhebungen. Auf diese Deckschicht ist, wie in Fig. 2C dargestellt, eine Maske 10 aus Photolack aufgebracht.
Diese Maske ist jedoch relativ stark fehlausgerichtet, so daß die Maskenfenster nicht exakt über den Erhebungen angeordnet
sind. Die beispielsweise in der Größenordnung von 2,5 pm liegende Fehlausrichtung ist nicht ungewöhnlich und führt oft
zu Produkten unterschiedlicher Qualität. Ohne das Vorhandensein der Deckschicht 81, kann diese Fehlausrichtung beim Mtzen
der Isolationsschicht 4' zu einer vollständigen Entfernung der
Isolationsschicht 4' zwischen den Leitungszügen 6' und 7'
führen.
Der freigelegte dünne Bereich 20' der Deckschicht 8' über der
Erhebung 3' kann durch reaktives Zerstäubungsätzen entfernt
werden, so daß ein Teil der Erhebung 3' freigelegt wird. Das inur teilweise Freilegen der Erhebung, wie es in Fig. 2D gezeigt
ist, reicht aus, um beim nachfolgenden chemischen Ätzen ein Verbindungsloch 14' innerhalb der Isolationsschicht 41 bis
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zvun Leitungszug 7' zu erzeugen. Dies ist in Fig. 2E dargestellt.
Die verbleibenden Teile der Schichten 81 und 10' v/erden in
einen konventionellen Verfahrensschritt vollständig entfernt, so daß das Verbindungsloch 14' über dem Leitungszug 71 völlig
freigelegt wird. Die entsprechende Struktur ist in Fig. 2F dargestellt. Anschließend wird eine zweite Lage 9' des Leitungssystems
im Bereich des Verbindungsloches 14' aufgebracht. Diese zweite Lage steht, wie in Fig. 2G dargestellt, über das
Durchgangsloch 14' mit der ersten Lage des Leitungssystems in leitender Verbindung.
Bei deni hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel
besteht die Isolationsschicht 4 aus Glas oder Siliciumdioxid, es sind jedoch auch andere der bekannten dielektrischen Materialien,
wie beispielsweise Siliciumnitrid, für diese Schicht verwendbar. Außerdem ist darauf hinzuweisen, daß als Maske
offensichtlich nicht nur die konventionellen Photolackrnasken verwendbar sind.
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Claims (8)
- PATENTANSPRÜCHEVerfahren zur Herstellung von Mehrlagen-Leitungssystemen für integrierte Halbleiteranordnungen, wobei Verbindungslöcher in einer ein Leitungsmuster tragendes Substrat bedeckenden Isolationsschicht erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst auf das Leitungsmuster (6, 7) und das dieses tragende Substrat (2) die Isolationsschicht (4) eines ersten Materials aufgebracht wird, deren Oberfläche jeweils über den Leitungszügen (6,7) entsprechende Erhebungen (3, 5) aufweist, daß auf die Isolationsschicht (4) eine Deckschicht (8) eines zweiten Materials aufgebracht wird, deren Dicke über den Leitungszügen geringer ist als zwischen oder neben diesen, daß eine die herzustellenden Verbindungslöcher definierende Fenster auf v/eisende Maske (10) aufgebracht wird, mit deren Hilfe jeweils das Material der Deckschicht (8) über den Leitungszügen (6, 7) entfernt wird, jedoch zwischen oder neben den Leitungszügen infolge der größeren Dicke erhalten bleibt, und daß schließlich die Isolationsschicht (4) im Bereich der dabei in der Deckschicht (8) gebildeten Fenster mit einem die Deckschicht nicht beeinflussenden Ätzmittel abgeätzt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Deckschicht (8) Polymer in flüssiger Form auf die Isolationsschicht (4) aufgebracht und dann einem Wärmezyklus unterworfen wird, bei dem es belichtungsunempfindlich wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer Photolack ist und mittels der Maske (10) im Bereich der zu bildenden Verbindungslöcher (14) über den Erhebungen (3, 5) durch Plasmaätzen entfernt wird.Fi 976 034 8 0 9 8 18/0747
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (10) aus Photolack gebildet wird.
- 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (4) durch Kathodenzerstäubung aufgebracht wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Kathodenzerstäubung eine Rückzerstäubung erfolgt, bei der die Breite der Erhebungen (3, 5) gegenüber der der Leitungszüge (6, 7) verringert wird.
- 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach Herstellung der Verbindungslöcher (14) die restlichen Teile der Maske (10) und der Deckschicht (8) entfernt werden und eine zweite Metallisierung zur Bildung einer zweiten Lage von Leitungszügen zumindest im Bereich der Verbindungslöcher (14) erfolgt.
- 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Verbindungslöcher (14) mindestens gleich der der Leitungszüge (6, 7) gewählt wird.FI 976 034 8098 18/07 47
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/736,615 US4070501A (en) | 1976-10-28 | 1976-10-28 | Forming self-aligned via holes in thin film interconnection systems |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2746778A1 true DE2746778A1 (de) | 1978-05-03 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772746778 Withdrawn DE2746778A1 (de) | 1976-10-28 | 1977-10-18 | Verfahren zur herstellung von mehrlagen-leitungssystemen fuer integrierte halbleiteranordnungen |
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Country | Link |
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US (1) | US4070501A (de) |
JP (1) | JPS5360191A (de) |
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