DE4300355A1 - - Google Patents

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Shigeru Harada
Kazuhito Matsukawa
Akira Ohhisa
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitervorrichtung sowie ein Herstellungsverfahren. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Halbleitervorrichtungen mit einer gleich­ mäßigen Oberfläche eines Zwischenschichtisolationsfilmes zum Trennen und Isolieren einer daraufliegenden und einer darun­ terliegenden Verbindungsschicht voneinander.
Die Fig. 6 ist eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung mit einer herkömmlichen Mehrschicht-Verbindungsstruktur. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist ein Element 20 über einem Halbleitersub­ strat 1 gebildet. Ein unterliegender Isolationsfilm 2 ist über dem Halbleitersubstrat 1, das Element 20 bedeckend, gebildet. Der unterliegende Isolationsfilm 2 ist aus einem Isolationsfilm vom Siliziumtyp gebildet und weist eine durch Schmelzen (Reflow, thermische Behandlung bei etwa 900°C oder darüber) geglättete Oberfläche auf. Ein Gate, das Teil des Element 20 ist, ist aus Polysilizium gebildet und weist eine große Wärmewiderstands­ fähigkeit auf. Daher kann die Oberfläche des unterliegenden Isolationsfilmes 2 durch das Schmelzen geglättet werden. Wenn die Isolationsschicht aus Aluminium gebildet ist, was eine schwache Wärmewiderstandsfähigkeit aufweist, kann eine derartige Schmelzbehandlung nicht eingesetzt werden.
Eine untere Aluminiumverbindung 6 (mit schlechter Wärmewider­ standsfähigkeit) ist auf dem unterliegenden Isolationsfilm ge­ bildet und weist ein Muster aus abgestuften Bereichen auf. Ein unterer Zwischenschichtisolationsfilm 3 ist über dem Halblei­ tersubstrat 1, die Aluminiumverbindung 6 bedeckend, gebildet. Der untere Zwischenschichtisolationsfilm 3 ist ein Silizium­ oxidfilm und durch ein Chemical-Vapor-Deposition-Verfahren (nachfolgend als CVD bezeichnet) gebildet. Der untere Zwischen­ schichtisolationsfilm 3 ist vorgesehen, um einen Riß in einem schleuderbeschichteten Glasfilm (SOG-Film) vermeiden, der später gebildet wird.
Ein SOG-Film 4 ist auf dem unteren Zwischenschichtisolationsfilm 3 gebildet, zum Glätten der Oberfläche des unteren Zwi­ schenschichtisolationsfilmes 3. Ein oberer Zwischenschichtiso­ lationsfilm 5 ist auf dem SOG-Film 4 gebildet. Der obere Zwi­ schenschichtisolationsfilm 5 ist ein Siliziumoxidfilm und durch CVD gebildet.
Ein durchgehendes Loch 23 ist in dem unteren Zwischenschicht­ isolationsfilm 3, dem SOG-Film 4 und dem oberen Zwischen­ schichtisolationsfilm 5 gebildet, zum Freilegen eines Teiles der Oberfläche der unteren Aluminiumverbindung 6.
Eine obere Aluminiumverbindungsschicht 22, die elektrisch mit der unteren Aluminiumverbindung 6 über das durchgehende Loch 22 verbunden ist, ist auf dem oberen Zwischenschichtisolationsfilm 5 vorgesehen.
Bei der oben unter Bezug auf Fig. 6 beschriebenen herkömmlichen Halbleitervorrichtung wurde die Oberfläche mit dem Muster von ausgesparten Bereichen ausgeglichen, wodurch eine glatte Oberfläche des Isolationszwischenschichtfilmes 5 erhalten wurde, indem die ausgesparten Bereiche des Musters mit dem SOG-Film 4 gefüllt wurden.
Wenn allerdings, wie in Fig. 7 gezeigt, der SOG-Film 4 dick gemacht wird, um den Grad der Glattheit zu verbessern, wird ein Spalt (Riß) 4a im SOG-Film 4 bewirkt. Wenn ein Riß 4a im SOG- Film 4 entsteht, wird eine Senke (Einbuchtung) 5a auf der Ober­ fläche des oberen Isolationszwischenschichtfilmes 5 auf dem SOG- Film 4 gebildet. Eine Aluminiumverbindungsschicht wird auf dem oberen Zwischenschichtisolationsfilm 5 gebildet, und dann wird die Aluminiumverbindungsschicht unter einer solchen Bedingung bemustert, so daß ein Rückstand 22a aus Aluminium in der Senke 5a verbleibt.
Der Aluminiumrückstand 22a war der Grund für einen Kurzschluß. Außerdem führte der Riß 4a im SOG-Film 4 zu dem Problem, daß die Oberfläche des oberen Zwischenschichtisolationsfilmes 5 nicht gleichmäßig hergestellt wurde.
Folglich konnte bei der herkömmlichen Halbleitervorrichtung der SOG-Film 4 nicht dick gebildet werden. Wenn dies aber nicht möglich ist, führt dies zu den folgenden Problemen.
Wenn, wie in Fig. 7 gezeigt, der Abstand zwischen Aluminium­ verbindungen 6 lang ist (im allgemeinen 10 µm oder darüber), kann die Oberfläche des Isolationszwischenschichtfilmes 5 nicht ausgeglichen werden. Als Ergebnis wird die Arbeitsgenauigkeit der oberen Aluminiumverbindung 22 herabgesetzt, was zu einem Kurzschluß oder dergleichen führen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Halbleitervor­ richtung zu schaffen, bei der die Oberfläche eines Zwischen­ schichtisolationsfilmes zum Isolieren und Trennen einer oberen Verbindungsschicht und einer unteren Verbindungsschicht vonein­ ander ausgeglichen ist. Dabei soll das Ausgleichen der Ober­ fläche eines Zwischenschichtisolationsfilmes ohne Benutzung eines SOG-Filmes erfolgen. Ferner ist ein Verfahren zum Ausgleichen der Oberfläche eines Zwischenschichtisolationsfilmes zu schaffen, das selbst für den Fall anwendbar ist, daß der Abstand zwischen unteren Verbindungen lang ist.
Ferner soll durch das Verfahren eine Verminderung der Abmes­ sungsgenauigkeit eines durchgehenden Lochs durch Haloeffekt von ultravioletten Strahlen vermindert werden, selbst wenn eine untere Verbindungsschicht aus einem Licht reflektierenden Film gebildet ist.
Die Aufgabe wird durch die Halbleitervorrichtung nach den Patentansprüchen 1, 3, 4 sowie das Verfahren nach den Patentan­ sprüchen 8, 12, 15, 18 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen be­ schrieben.
Eine Halbleitervorrichtung entsprechend einer ersten Ausfüh­ rungsform umfaßt einen Zwischenschichtisolationsfilm zum Iso­ lieren und Trennen einer unteren Verbindung und einer oberen Verbindung, der auf der unteren Verbindung gebildet ist, von­ einander. Die Halbleitervorrichtung umfaßt ein Halbleitersub­ strat mit einem darauf gebildeten Element. Eine untere Verbin­ dungsschicht, die elektrisch mit diesem Element verbunden ist, ist auf dem Halbleitersubstrat gebildet und weist ein Muster mit abgestuften Bereichen auf. Ein Isolationsfilm vom Siliziumtyp ist so auf dem Halbleitersubstrat vorgesehen, daß er die untere Verbindungsschicht bedeckt. Bereiche mit Aussparungen existieren auf der Oberfläche des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp, ober­ halb von Abschnitten zwischen abgestuften Bereichen des Musters. Ein Siliziumketten-Harzfilm mit der folgenden Strukturformel (1) wird in die ausgesparten Bereiche des Isolationsfilmes vom Si­ liziumtyp eingefüllt, zum Glätten der Oberfläche des Isola­ tionsfilmes vom Siliziumtyp:
wobei R1 mindestens eine aus einer Phenylgruppe und einer niederen Alkylgruppe ist, R2 mindestens eins aus einem Wasser­ stoffatom und einer niederen Alkylgruppe ist, sowie n eine ganze Zahl zwischen 20 und 1000 ist.
Ein durchgehendes Loch ist in dem Isolationsfilm vom Siliziumtyp vorgesehen, zum Freilegen eines Teiles der Oberfläche der oben beschriebenen unteren Verbindungsschicht. Eine obere Ver­ bindungsschicht, die elektrisch mit der unteren Verbindungs­ schicht über das durchgehende Loch verbunden ist, ist auf dem Isolationsfilm vom Siliziumtyp vorgesehen.
Eine Halbleitervorrichtung entsprechend einer zweiten Ausfüh­ rungsform umfaßt einen Zwischenschichtisolationsfilm zum Iso­ lieren und Trennen einer unteren Verbindungsschicht und einer oberen Verbindungsschicht voneinander. Die Vorrichtung umfaßt ein Halbleitersubstrat mit einem Element. Eine untere Verbin­ dungsschicht, die elektrisch mit dem Element verbunden ist, ist auf dem Halbleitersubstrat gebildet. Ein Isolationsfilm vom Si­ liziumtyp ist so auf dem Halbleitersubstrat vorgesehen, daß er die untere Verbindungsschicht bedeckt. Es ist ein Siliziumket­ ten-Harzfilm mit einem zugefügten UV-Absorptionsmittel entspre­ chend der in Formel (1) gezeigten Strukturformel zum Bedecken des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp geschaffen, zum Ausgleichen der Oberfläche des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp. Ein durch­ gehendes Loch ist sich durch den Siliziumketten-Harzfilm und den Isolationsfilm vom Siliziumtyp erstreckend gebildet, zum Frei­ legen eines Teiles der Oberfläche der unteren Verbindungs­ schicht. Eine obere Verbindungsschicht, die über das durchge­ hende Loch elektrisch mit der unteren Verbindungsschicht ver­ bunden ist, ist auf dem Siliziumketten-Harzfilm vorgesehen.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung mit einem Zwischenschichtisolationsfilm zum Isolieren und Trennen einer unteren Verbindung und einer oberen Verbindung, der auf der unteren Verbindung gebildet ist, voneinander, mit einem im Zwischenschichtisolationsfilm vorgesehen durchgehenden Loch zum Verbinden der unteren Verbindung mit der oberen Verbindung, um­ faßt die folgenden Schritte: zuerst wird ein Halbleitersubstrat mit einem Element vorbereitet. Eine elektrisch mit dem Element verbundene untere Verbindungsschicht wird auf dem Halbleiter­ substrat gebildet und weist ein Muster von abgestuften Bereichen auf. Ein Isolationsfilm vom Siliziumtyp wird über dem Halblei­ tersubstrat gebildet und bedeckt die untere Verbindungsschicht. Auf der Oberfläche des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp exi­ stieren ausgesparte Bereiche oberhalb von Abschnitten zwischen den abgestuften Bereichen des Musters. Der Isolationsfilm vom Siliziumtyp wird mit einem Siliziumketten-Harzfilm beschichtet, mit der Strukturformel (1) wie oben, so daß der Siliziumketten- Harzfilm komplett in zumindest die ausgesparten Bereiche in der Oberfläche des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp gefüllt wird. Der Siliziumketten-Harzfilm wird zurückgeätzt, so daß der Sili­ ziumketten-Harzfilm in den ausgesparten Bereichen auf der Ober­ fläche des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp verbleibt, wodurch die Oberfläche dieses Isolationsfilmes ausgeglichen wird. Das durchgehende Loch wird im Isolationsfilm vom Siliziumtyp gebil­ det. Eine obere Verbindungsschicht, die elektrisch mit der un­ teren Verbindungsschicht über das durchgehende Loch verbunden ist, wird auf dem Isolationsfilm vom Siliziumtyp gebildet.
Ein Verfahren entsprechend einer weiteren Ausführungsform betrifft die Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit einem Zwischenschichtisolationsfilm zum Isolieren und Trennen einer unteren Verbindungsschicht und einer oberen Verbindungsschicht, der auf der unteren Verbindungsschicht gebildet ist, voneinan­ der. Bei diesem Verfahren wird zuerst ein ein Element aufwei­ sendes Halbleitersubstrat vorbereitet. Eine elektrisch mit dem Element verbundene untere Verbindungsschicht wird auf dem Halb­ leitersubstrat gebildet, mit einem Muster von abgestuften Be­ reichen. Ein Isolationsfilm vom Siliziumtyp wird auf dem Halb­ leitersubstrat abgelagert, die untere Verbindungsschicht be­ deckend. Der Isolationsfilm vom Siliziumtyp weist eine Dicke auf, die ausreichend ist, um die untere Verbindung und die obere Verbindung voneinander mindestens oberhalb der abgestuften Be­ reiche des Musters zu isolieren. Auf der Oberfläche des Isola­ tionsfilmes vom Siliziumtyp existieren abgesenkte Bereiche oberhalb von Abschnitten zwischen den gestuften Bereichen des Musters. Der Isolationsfilm vom Siliziumtyp ist mit einem Sili­ ziumketten-Harzfilm entsprechend der Strukturformel (1) be­ schichtet, so daß der Siliziumketten-Harzfilm vollständig in zumindest die oben beschriebenen abgesenkten Bereiche eingefüllt ist. Der Siliziumketten-Harzfilm wird zurückgeätzt, und ferner wird der Isolationsfilm vom Siliziumtyp zurückgeätzt, in dem Maße, daß die Dicke des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp gerade noch groß genug ist, um die untere Verbindung und die obere Verbindung voneinander zu isolieren, wodurch ein Isolationsfilm vom Siliziumtyp mit glatter Oberfläche gebildet wird. Ein durchgehendes Loch wird im Isolationsfilm vom Siliziumtyp ge­ bildet, zum Freilegen eines Teiles der Oberfläche der unteren Verbindungsschicht. Eine mit der unteren Verbindungsschicht elektrisch verbundene obere Verbindungsschicht wird auf dem Isolationsfilm vom Siliziumtyp gebildet.
Ein Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit einem Zwischen­ schichtisolationsfilm zum Isolieren und Trennen einer unteren Verbindungsschicht und einer oberen Verbindungsschicht, der auf der unteren Verbindungsschicht gebildet ist, voneinander, sowie mit einem durchgehenden Loch, das in dem Zwischenschichtiso­ lationsfilm gebildet ist, zum Verbinden der unteren Verbin­ dungsschicht und der oberen Verbindungsschicht. Bei diesen Verfahren wird zuerst ein Halbleitersubstrat mit einem Element vorbereitet. Eine elektrisch mit dem Element verbundene untere Verbindungsschicht wird auf dem Halbleitersubstrat gebildet. Ein Isolationsfilm vom Siliziumtyp wird so auf dem Halbleitersub­ strat gebildet, daß er die untere Verbindungsschicht bedeckt. Ein Siliziumketten-Harzfilm mit der obigen Strukturformel (1) einschließlich einem UV-Absorptionsmittel wird zum Bedecken des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp gebildet, um die Oberfläche des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp auszugleichen. Ein Photoresist ist auf dem Siliziumketten-Harzfilm gebildet. Das Photoresist wird selektiv mit ultravioletten Strahlen durchstrahlt, so daß ein zum Bilden des durchgehenden Loches benötigter Öffnungsbe­ reich im Photoresist gebildet werden kann. Das Photoresist wird dann entwickelt, wodurch der Öffnungsabschnitt gebildet wird. Der Siliziumketten-Harzfilm und der Isolationsfilm vom Sili­ ziumtyp werden dann unter Benutzung des Photoresist mit dem darin gebildeten Öffnungsbereich als Maske geätzt, wodurch das durchgehende Loch gebildet wird, welches sich durch den Sili­ ziumketten-Harzfilm und den Isolationsfilm vom Siliziumtyp er­ streckt. Eine über das durchgehende Loch elektrisch mit der unteren Verbindungsschicht verbundene obere Verbindungsschicht wird auf dem Siliziumketten-Harzfilm gebildet.
Bei der Halbleitervorrichtung entsprechend der ersten Ausfüh­ rungsform wird der Siliziumketten-Harzfilm mit der Strukturfor­ mel (1) in die ausgesparten Bereiche des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp eingefüllt, wodurch die Oberfläche dieses Isola­ tionsfilmes geglättet wird. Da die Oberfläche des Isolations­ filmes vom Siliziumtyp, die als Zwischenschichtisolationsfilm dient, ausgeglichen wird, wird die Bearbeitungsgenauigkeit der oberen Verbindungsschicht verbessert, so daß eine zuverlässige Halbleitervorrichtung erhalten werden kann.
Bei der Halbleitervorrichtung entsprechend der zweiten Ausfüh­ rungsform wird der Siliziumketten-Harzfilm mit der Struktur­ formel (1) auf dem Isolationsfilm vom Siliziumtyp gebildet. Da der Zwischenschichtisolationsfilm aus diesen Filmen (dem Iso­ lationsfilm vom Siliziumtyp und dem Siliziumketten-Harzfilm) gebildet ist, wird die Oberfläche des Isolationszwischen­ schichtfilmes glatt. Da das Uv-Absorptionsmittel dem Silizium­ ketten-Harzfilm hinzugefügt wird, wird ebenfalls keine Vermin­ derung der Abmessungsgenauigkeit des durchgehenden Loches durch den Haloeffekt von ultravioletten Strahlen bewirkt, selbst wenn die untere Verbindung ein hochreflektierender Film ist, wie ein Aluminiumverbindungsfilm oder dergleichen. Als Ergebnis wird eine hochgradig zuverlässige Halbleitervorrichtung erhalten.
Bei dem ersten Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrich­ tung wird der Siliziumketten-Harzfilm mit der Strukturformel (1) in die ausgesparten Bereiche in der Oberfläche des Isolations­ filmes vom Siliziumtyp eingefüllt und eine glatte Oberfläche des Isolationsfilmes (Zwischenschichtisolationsfilm) wird erreicht.
Entsprechend dem zweiten Verfahren zum Herstellen der Halblei­ tervorrichtung werden der Siliziumketten-Harzfilm und der Iso­ lationsfilm vom Siliziumtyp, die dick geformt worden sind, zu­ rückgeätzt, wobei der Vorteil ihrer gleichen Ätzraten vorteil­ haft ausgenutzt wird. Als Ergebnis wird ein Zwischenschicht­ isolationsfilm mit einer ausgeglichenen Oberfläche erhalten.
Bei dem weiteren Verfahren zum Herstellen der Halbleitervor­ richtung weist der Siliziumketten-Harzfilm das hinzugefügte UV- Absorptionsmittel auf. Selbst wenn ein hochreflektierender Film, wie eine Aluminiumverbindungsschicht, unter dem Siliziumketten- Harzfilm existiert, tritt daher keine Lichthofbildung (Halo­ effekt) von ultravioletten Strahlen beim Bilden des durchge­ henden Loches auf. Als Ergebnis kann das durchgehende Loch mit hoher Abmessungsgenauigkeit gebildet werden.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1a-d teilweise Schnittansichten einer Halbleiter­ vorrichtung mit jedem Prozeßschritt in der Reihenfolge eines Herstellungsverfahrens entsprechend einer Ausführungsform;
Fig. 2a-e teilweise Schnittansichten einer Halbleiter­ vorrichtung mit jedem Prozeßschritt in der Reihenfolge eines Herstellungsverfahrens entsprechend einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 3 eine Schnittansicht einer Halbleitervorrich­ tung zum Beschreiben eines Problems beim Bilden eines durchgehenden Loches bei einem herkömmlichen Verfahren;
Fig. 4a-g teilweise Schnittansichten einer Halbleiter­ vorrichtung mit jedem Prozeßschritt in der Reihenfolge eines Herstellungsverfahrens entsprechend einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 5a-f teilweise Schnittansichten einer Halbleiter­ vorrichtung mit jedem Prozeßschritt in der Reihenfolge eines Herstellungsverfahrens entsprechend einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 6 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Halbleitervorrichtung; und
Fig. 7 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Halbleitervorrichtung zum Beschreiben eines Problems, das entsteht, wenn ein SOG-Film dick gebildet wird.
Ausführungsform 1
Fig. 1 ist eine teilweise Schnittansicht einer Halbleitervor­ richtung mit jeder Prozeßstufe in der Reihenfolge eines Her­ stellungsverfahrens entsprechend einer Ausführungsform.
Wie in Fig. 1(a) gezeigt, wird ein Halbleitersubstrat 1 mit einem Element (nicht gezeigt) vorbereitet. Ein unterliegender Isolationsfilm 2 wird auf dem Halbleitersubstrat 1 zum Bedecken des Elements gebildet. Eine untere Verbindungsschicht (Alumi­ nium) 6, die elektrisch mit dem Element verbunden ist, ist auf dem unterliegenden Isolationsfilm 2 gebildet, mit einem Muster 30 aus abgestuften Bereichen. Die Dicke der unteren Verbin­ dungsschicht 6 beträgt etwa 1 µm. Ein Isolationsfilm vom Si­ liziumtyp 7, wie Siliziumoxidfilm, wird durch CVD abgelagert, zum Bedecken der unteren Verbindungsschicht 6. Bei dieser Aus­ führungsform dient der Isolationsfilm 7 vom Siliziumtyp als Zwischenschichtisolationsfilm. Der Isolationsfilm vom Sili­ ziumtyp 7 wird so abgelagert, daß seine Dicke t1 oberhalb der abgestuften Bereiche des Musters 1 µm oder mehr beträgt. Die Dicke von 1 µm wird zum Isolieren der unteren Verbindungsschicht 6 und einer oberen Verbindungsschicht benötigt, die später gebildet wird. Der Isolationsfilm vom Siliziumtyp 7 umfaßt einen ausgesparten Bereich 7a oberhalb eines Bereiches 30a zwischen den gestuften Bereichen des Musters 30.
Wie in Fig. 1(b) gezeigt, wird der Isolationsfilm vom Sili­ ziumtyp 7 mit einem Siliziumketten-Harzfilm 8 so bedeckt, daß der Siliziumketten-Harzfilm komplett in die ausgesparten Be­ reiche auf der Oberfläche des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp 7 gefüllt ist.
Der Siliziumketten-Harzfilm 8 umfaßt ein Harz mit der allge­ meinen Strukturformel (1):
wobei R1 mindestens eine aus einer Phenylgruppe und einer niederen Alkylgruppe ist, R2 mindestens eins aus einem Wasser­ stoffatom und einer niederen Alkylgruppe ist, und n eine ganze Zahl von 20 bis 1000 ist.
Ein Siliziumketten-Harzfilm wird vorzugsweise aus Polyphenyl- Silsesquioxan (-Silasesquioxane) (PPSQ), Polyphenyl-Vinyl- Silsesguioxane, Poly-Phenyl-Methyl-Silsesquioxane, Poly-Methyl- Vinyl-Silsesquioxane, Poly-Methyl-Silsesquioxane, Poly-Vinyl- Silsesquioxane oder Poly-Aryl-Silsesquioxane, als Beispiele, gebildet. Wenn bei der Formel n kleiner als 20 ist, wird der Film nicht gut gebildet, während, wenn n jenseits von 1000 liegt, der Film nach der Bildung schlechte Naßätzcharakteri­ stiken aufweist.
Ein Siliziumketten-Harzfilm 8 wird auf dem Isolationsfilm vom Siliziumtyp 7 mit einer Dicke von mindestens 2 µm oberhalb der ausgesparten Bereiche 7a des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp 7 gebildet. Dann wird der Siliziumketten-Harzfilm 8 bei einer Temperatur von etwa 250°C ausgehärtet. Durch dieses Aushärten wird die Oberfläche des Siliziumketten-Harzfilmes 8 glatt.
Wie in den Fig. 1(b) und (c) gezeigt, wird der Siliziumket­ ten-Harzfilm 8 durch anisotropes Ätzen zurückgeätzt, so daß der Siliziumketten-Harzfilm 8 in den ausgesparten Bereichen 7a des Isolationfilmes 7 vom Siliziumtyp verbleibt, und kein Silizium­ ketten-Harzfilm auf den Stufenabschnitten 7b des Isolations­ filmes vom Siliziumtyp 7 verbleibt. Die Oberfläche des Isola­ tionsfilmes 7 vom Siliziumtyp wird dadurch ausgeglichen.
Wie in Fig. 1(d) gezeigt, wird ein durchgehendes Loch 7c im Isolationsfilm 7 vom Siliziumtyp gebildet. Dann wird eine obere Verbindungsschicht 22 auf dem Isolationsfilm 7 vom Siliziumtyp gebildet, die mit der unteren Verbindungsschicht 6 über das durchgehende Loch 7c verbunden ist.
Da bei dieser Ausführungsform die Oberfläche des Isolations­ filmes vom Siliziumtyp 7, der als Isolationszwischenschichtfilm dient, flach (plan) ist, wird die Bearbeitungsgenauigkeit der oberen Aluminiumverbindung 22 verbessert.
Obwohl eine Beschreibung für den Fall vorgenommen wurde, bei dem eine Aluminiumverbindung als untere Verbindung in der obigen Ausführungsform benutzt wurde, ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt, und eine Polysiliziumverbindung oder eine Metallverbindung mit hohen Schmelzpunkt kann benutzt werden.
Obwohl der Siliziumoxidfilm als Beispiel für den Isolationsfilm von Siliziumtyp bei der obigen Ausführungsform gezeigt wurde, ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt, und ein Siliziumnitridfilm oder ein Silizium-Oxy-Nitridfilm könnte be­ nutzt werden.
Ausführungsform 2
Obwohl ein Fall beschrieben worden ist, bei dem das anisotrope Trockenätzen zum Zurückätzen des Siliziumketten-Harzfilmes bei der Ausführungsform 1 benutzt worden ist, ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt. Ein Siliziumketten-Harzfilm 8 mit einer Dicke von 2 µm oder mehr kann angewendet werden, dann bei einer Temperatur von 250°C oder niedriger gehärtet werden und danach durch Naßätzen zurückgeätzt werden, wobei ein organisches Lösungsmittel wie Anisolsystem, Toluolsystem, Xy­ lolsystem oder Tetrahydrofuransystem benutzt wird.
Beim Naßätzen ist ein wichtiger Faktor die Temperatur, bei welcher der Siliziumketten-Harzfilm vor dem Zurückätzen gehärtet wird. Die Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse beim Ätzen des Siliziumketten-Harzfilmes, der bei verschiedenen Temperaturen gehärtet worden ist, unter Benutzung eines Anisol/Xylol-Gemisch- Lösungsmittels als organischem Lösungsmittel. Harzfilme (PPSQ), die bei einer Temperatur von 250°C, 300°C oder 350°C ausgehärtet worden sind, wurden als zurückzuätzende Siliziumketten-Harzfilme benutzt. In Tabelle 1 steht der Wert von beispielsweise 10 am/min für eine Ätzrate. Anisol/Xylol-Gemisch- Lösungsmittel wurde mit Volumenverhältnissen von Anisol zu Xylol mit 1 : 2 und 1 : 3 benutzt.
Wie aus Tabelle 1 deutlich hervorgeht, wurde festgestellt, daß je höher die Aushärttemperatur ist, desto niedriger die Ätzrate wird, und wenn die Aushärttemperatur 350°C beträgt, wird die Ätzrate zu 0 µm/min. Folglich sollte die Temperatur, bei welcher der Siliziumketten-Harzfilm ausgehärtet wird (Cure) 350°C oder niedriger sein, vorzugsweise 250°C oder niedriger.
Ausführungsform 3
Fig. 2 ist eine teilweise Schnittansicht einer Halbleitervor­ richtung mit jedem Prozeßschritt bei einem Herstellungsverfahren entsprechend einer weiteren Ausführungsform.
Wie in Fig. 2(a) gezeigt, wird ein Halbleitersubstrat 1 mit einem Element (nicht gezeigt) präpariert. Ein unterliegender Isolationsfilm 2 wird auf dem Halbleitersubstrat 1 das Element bedeckend gebildet. Eine untere Verbindungsschicht 6, die eine Aluminiumverbindung darstellt und elektrisch mit dem Element zu verbinden ist, wird auf dem unterliegenden Isolationsfilm 2 ge­ bildet und weist ein Muster 30 von abgestuften Bereichen auf. Ein Siliziumoxidfilm als unterer Zwischenschichtisolationsfilm 3 wird auf dem unterliegenden Isolationsfilm 2 durch CVD abgela­ gert, zum Bedecken des Musters 30 der unteren Verbindungsschicht 6. Ein SOG-Film 4 wird so angewendet, daß er die ausgesparten Bereiche auf der Oberfläche des unteren Zwischenschichtisola­ tionsfilmes 3 ausfüllt.
Danach wird ein Siliziumoxidfilm als oberer Zwischenschicht­ isolationsfilm 5 durch CVD abgelagert. Der obere Zwischen­ schichtisolationsfilm 5 weist eine Höhe h1 (1 µm, wenn die Höhe der unteren Verbindungsschicht 6 1 µm beträgt) relativ zur Oberfläche des abgestuften Bereiches des Musters 30 auf, die zum Isolieren der unteren Verbindungsschicht 6 und einer später zu bildenden oberen Verbindungsschicht notwendig ist. Der obere Zwischenschichtisolationsfilm 5 weist eine Höhe h2 von 2 µm oder mehr relativ zur Oberfläche des unterliegenden Isolationsfilmes 2 auf. In diesem Fall wird der Ausdruck "höher" anstelle "dicker" benutzt, um die Dicke des oberen Zwischenschichtiso­ lationsfilmes 5 auf der Basis der Oberfläche des abgestuften Bereiches und des unterliegenden Isolationsfilmes 2 anzuzeigen, unabhängig von der Gegenwart des unterliegenden Isolationsfilmes 3 und SOG-Filmes 4, die auch als Zwischenschichtisolationsfilme dienen, zum Isolieren der oberen Verbindung und der unteren Verbindung voneinander.
Wie in Fig. 2(b) gezeigt, ist der obere Zwischenschichtisola­ tionsfilm 5 mit einem Siliziumketten-Harzfilm 8 mit der Strukturformel (1) beschichtet, so daß er die ausgesparten Bereiche in der Oberfläche des oberen Isolationszwischen­ schichtfilmes ausfüllt. Der Siliziumketten-Harzfilm 8 wird bei einer Temperatur von etwa 250°C ausgehärtet. Dieses Aushärten erzeugt eine glatte Oberfläche des Siliziumketten-Harzfilmes 8.
Wie in den Fig. 2(b), (c) und (d) gezeigt, wird das Zurück­ ätzen durch anisotropes Trockenätzen (Plasmaätzen unter Benutzung von CHF3 + O2) durchgeführt. Das Zurückätzen wird durchgeführt, bis der obere Zwischenschichtisolationsfilm 5 eine minimale Höhe h1 erreicht, d. h. 1 µm, die zum Isolieren der unteren Verbindungsschicht 6 und der oberen Verbindungsschicht, die später zu bilden ist, benötigt wird. Da die Ätzraten des Siliziumketten-Harzfilmes 8 und des oberen Zwischenschichtiso­ lationsfilmes 5 dieselben sind, wird eine ausgeglichene Ober­ fläche des oberen Zwischenschichtisolationsfilmes 5 nach dem Zurückätzen erhalten.
Wie in Fig. 2(e) gezeigt, wird ein durchgehendes Loch 31 zum Frei legen eines Teiles der Oberfläche der unteren Verbindungs­ schicht 6 in den Isolationsfilmen vom Siliziumtyp (3, 4 und 5) gebildet, die als Zwischenschichtisolationsfilme dienen. Eine obere Verbindungsschicht 22, die elektrisch mit der unteren Verbindungsschicht 6 verbunden ist, wird auf den Isolations­ filmen vom Siliziumtyp (3, 4 und 5) gebildet. Da die Oberfläche des Zwischenschichtisolationsfilmes flach ist, wird die Genau­ igkeit der oberen Verbindungsschicht 22 verbessert.
Ausführungsformen 4 und 5
Die Ausführungsformen 4 und 5 werden für Fälle benutzt, bei denen ein Siliziumketten-Harzfilm für einen Teil oder den ge­ samten Bereich eines Zwischenschichtisolationsfilmes benutzt wird, und sie wurden zum Lösen der folgenden Probleme im Stand der Technik entwickelt.
Die Fig. 3 ist eine teilweise Schnittansicht einer Halbleiter­ vorrichtung zum Beschreiben eines Problem beim Bilden eines durchgehenden Lochs im Stand der Technik.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist eine untere Aluminiumverbindungs­ schicht 6 auf einem unterliegenden Isolationsfilm 2 gebildet. Ein unterer Isolationszwischenschichtfilm 3 ist auf dem unter­ liegenden Isolationsfilm 2 so gebildet, daß er die untere Alu­ miniumverbindungsschicht 6 bedeckt. Ein SOG-Film 4 ist zum Füllen der Aussparungsbereiche des unteren Zwischenschicht­ isolationsfilm 3 vorgesehen. Ein oberer Zwischenschichtisola­ tionsfilm 5 ist auf dem SOG-Film 4 vorgesehen. Ein Photoresist 32 vom positiven Typ ist auf den oberen Zwischenschichtisola­ tionsfilm 5 vorgesehen. 33 beschreibt eine Photomaske. Die Fig. 3 zeigt die Bildung des Öffnungsbereiches im Positiv-Photoresist 32, der zum Bilden eines durchgehenden Loches in den Zwischen­ schichtisolationsfilmen (3, 4 und 5) benötigt wird.
Bei der herkömmlichen Technik treten ultraviolette Strahlen 34, die in das positive Photoresist 32 durch die Photomaske 33 ein­ gedrungen sind, in die Zwischenschichtisolationsfilme 3, 4 und 5 ein und werden von der unteren Aluminiumverbindungsschicht 6 reflektiert, die ein hochreflektierender Film ist. Dieses Phänomen der Reflexion wird "Halation" (Lichthofbildung, Halo­ effekt) von ultravioletten Strahlen genannt. Es trat das Problem auf, daß, wenn ein Öffnungsbereich mit einem Durchmesser von ⌀1 zu bilden war, ein Öffnungsbereich mit einem Durchmesser von ⌀2 größer als ⌀1 unter dem Einfluß des Haloeffekts von ultravio­ letten Strahlen erzielt wurde, so daß eine Abmessungsgenauigkeit eines fertiggestellten Loches vermindert wurde.
Die Ausführungsformen 4 und 5 wurden zum Lösen eines derartigen Problemes konzepiert.
(Ausführungsform 4)
Die Ausführungsform 4 wird auf einem Fall angewandt, bei dem ein Siliziumketten-Harzfilm für den gesamten Zwischenschichtisola­ tionsfilm benutzt wird.
Die Fig. 4 ist eine teilweise Schnittansicht einer Halbleiter­ vorrichtung mit jedem Prozeßschritt in der Reihenfolge eines Verfahrens zum Herstellen der Halbleitervorrichtung entsprechend einer weiteren Ausführungsform.
Wie in Fig. 4(a) gezeigt, wird eine Sperrmetallschicht 41 mit Titannitridfilm durch Sputtern oder einen RTP-Prozeß auf einem Siliziumsubstrat (oder einem unterliegenden Isolationsfilm vom Siliziumtyp) 40 mit einem darauf gebildeten Halbleiterelement (nicht gezeigt) abgelagert. Die Sperrmetallschicht 41 ist ge­ bildet, um das Ablagern von Si eines Al-Si-Cu-Legierungsfilmes 42, der danach gebildet werden soll, auf der Oberfläche des Siliziumsubstrates 1 zu verhindern. Der Al-Si-Cu-Verbindungsfilm 42 wird auf der Sperrmetallschicht 41 durch Sputtern aufge­ bracht. Dann werden die Sperrmetallschicht 41 und der Al-Si-Cu- Legierungsfilm 42 durch Photolithographie bemustert.
Wie in Fig. 4(b) gezeigt, ist ein Zwischenschichtisolationsfilm 43 auf dem Siliziumsubstrat 1 zum Bedecken des Al-Si-Cu-Legie­ rungsfilmes 42 gebildet. Als Zwischenschichtisolationsfilm 43 wurde ein Siliziumketten-Harzfilm benutzt, mit 20 bis 120 Ge­ wichtsprozent von hinzugefügtem UV-Absorptionsmittel, und mit der nachfolgenden Strukturformel. Wenn die Menge von UV- Absorptionsmittel 20 Gewichtsprozent oder weniger beträgt, ist die Fähigkeit zum Vermindern des Durchtretens von ultravioletten Strahlen vermindert, während, wenn die Menge von enthaltenem UV- Absorptionsmittel oberhalb von 120 Gewichtsprozent liegt, keine gleichmäßige Dicke erzielt werden kann.
wobei R1 mindestens eine aus einer Phenylgruppe und einer niederen Alkylgruppe ist, R2 mindestens eins aus einem Wasser­ stoffatom und einer niederen Alkylgruppe ist, und n eine ganze Zahl zwischen 20 und 1000 ist.
Vorzugsweise wird als Uv-Absorptionsmittel ein Farbstoff wie PC- Red-212P, PC-Yellow-2P oder ein Pigment wie CROMOPHTAL-Scarlet- R, CROMOPHTAL-Scarlet-RN, CROMOPHTAL-RED-G, CROMOPHTAL-Scarlet- BR, CROMOPHTAL-Yellow-A2R, CROMOPHTAL-Orange-2G, CROMOPHTAL- orange-4R, CROMOPHTAL-Brown-5R, CROMOPHTAL-Yellow-3G, CROMOPHTAL-Yellow-GR, IRGAZIN-Yellow-2RLT, IRGAZIN-Yellow-3RLTN, IRGAZIN-Yellow-2GLT, IRGAZIN-Yellow-2GLTS, CROMOPHTAL-Yellow-8G, CROMOPHTAL-Yellow-6G.
Der Zwischenschichtisolationsfilm 43 wird bei einer Temperatur von etwa 250°C ausgehärtet, wodurch seine Oberfläche glatt gemacht wird.
Wie in Fig. 4(c) gezeigt, wird ein Photoresistfilm 44 vom positiven Typ auf dem Isolationszwischenschichtfilm 43 gebildet.
Wie in den Fig. 4(c) und (d) gezeigt, wird ein Öffnungsbe­ reich (Apertur) 44a, der zum Bilden eines durchgehenden Loches notwendig ist, im Positiv-Photoresist 44 durch Photolithographie gebildet, unter Benutzung einer Maske 33.
Wie in den Fig. 4(d) und (e) gezeigt, wird der Zwischen­ schichtisolationsfilm 43 selektiv geätzt, unter Benutzung des Musters des Positiv-Photoresists 44 als Maske, durch eine Kom­ bination von Naßätzen mit einer wäßrigen Lösung von Fluorwas­ serstoffsäure und reaktivem Ionenätzen unter Benutzung von CHF3 und O2 als Hauptkomponentengase. Dieses selektive Ätzen bildet ein durchgehendes Loch 45 zum Freilegen eines Teiles der Ober­ fläche des Al-Si-Cu-Legierungsfilmes 42 im Zwischenschichtiso­ lationsfilm 43. Danach werden das verbleibende Photoresist und ein Reaktionsprodukt, das beim Ätzen des Zwischenschichtiso­ lationsfilmes 43 erzeugt wurde, durch eine naßchemische Be­ handlung mit organischen Alkalien und durch Abspülen mit Wasser entfernt.
Wie in Fig. 4(e) gezeigt, weist zum Zeitpunkt des Ätzens die Oberfläche des Al-Si-Cu-Legierungsfilmes 42 eine angegriffene Al-Schicht auf, die durch Ausgesetzsein von Plasma der CHF3 und O2-Gase gebildet wurde. Um die angegriffene Al-Schicht zu ent­ fernen, wird die Oberfläche des Al-Si-Cu-Legierungsfilmes 42 durch Ar-Ionen sputtergeätzt.
Wie in Fig. 4(f) gezeigt, wird ein Al-Si-Cu-Legierungsfilm 46 auf dem Zwischenschichtisolationsfilm 43 durch Sputtern abge­ lagert, zum Füllen des durchgehenden Loches 45.
Wie in Fig. 4(g) gezeigt, wird ein Photoresistfilm (nicht ge­ zeigt) auf dem Al-Si-Cu-Legierungsfilm 46 gebildet und durch Photolithographie bemustert. Der Al-Si-Cu-Legierungsfilm 46 wird beispielsweise durch Plasmaätzen mit dem erhaltenen Resistmu­ ster als Maske bemustert. Danach wird der Photoresistfilm zum Erhalten eines Musters des Al-Si-Cu-Legierungsfilmes 46 ent­ fernt, der als obere Verbindungsschicht dient. Dann wird der gesamte Wafer bei 400 bis 450°C thermisch behandelt. Der Al-Si- Cu-Legierungsfilm 42 als untere Verbindungsschicht wird elek­ trisch mit dem als obere Verbindungsschicht dienenden Al-Si-Cu- Legierungsfilm 46 über ein durchgehendes Loch 45 durch diese thermische Behandlung verbunden. Danach wird ein Passivierungs­ film 47 über dem Siliziumsubstrat 40 durch CVD aufgebracht.
Wie in Fig. 4(c) gezeigt, da bei dieser Ausführungsform das UV- Absorptionsmittel zum Siliziumketten-Harzfilm des Zwischen­ schichtisolationsfilmes 43 hinzugefügt ist, werden die durch das positive Photoresist 44 hindurchlaufenden Ultraviolettstrahlen 34 durch das Uv-Absorptionsmittel im Zwischenschichtisolations­ film 43 absorbiert und erreichen nicht den Al-Si-Cu-Legierungs­ film 42 des hochreflektierenden Filmes. Folglich kann der Halo­ effekt der ultravioletten Strahlen effektiv vermieden werden. Zusätzlich, wie in Fig. 4(d) gezeigt, können Öffnungsbereiche 44a mit demselben Durchmesser wie der Öffnungsbereich der Photomaske 33 im positiven Photoresist 44 gebildet werden. Außerdem kann, wie in Fig. 4(e) gezeigt, ein durchgehendes Loch 45 mit hoher Abmessungsgenauigkeit erhalten werden.
(Ausführungsform 5)
Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, die auf einen Fall angewendet wird, bei welchem ein Siliziumketten-Harzfilm mit einem Uv-Absorptionsmittel als Teil eines Zwischenschichtiso­ lationsfilm benutzt wird.
Wie in Fig. 5(a) gezeigt, ist ein Al-Si-Cu-Legierungsfilm 42 (untere Verbindungsschicht) über einem Siliziumsubstrat 40 mit einer dazwischenliegenden Sperrmetallschicht 41 gebildet. Ein als unterer Zwischenschichtisolationsfilm 49 dienender Sili­ ziumoxidfilm ist so gebildet, daß er den Al-Si-Cu-Legierungsfilm 42 bedeckt. Ein Siliziumketten-Harzfilm 48 mit dem oben erwähn­ ten hinzugefügten Uv-Absorptionsmittel wird zum Auffüllen der Aussparungsbereiche in der Oberfläche des unteren Zwischen­ schichtisolationsfilmes 47 benutzt. Zu diesem Zeitpunkt ist es wichtig, den Siliziumketten-Harzfilm 48 anzuwenden, so daß er auch oberhalb des Al-Si-Cu-Legierungsfilmes 42 verbleibt.
Ein oberer Isolationszwischenschichtfilm 49 eines Siliziumoxid­ filmes wird auf dem Siliziumketten-Harzfilm 48 gebildet.
Wie in Fig. 5(b) gezeigt, wird ein Resist 44 auf dem oberen Isolationszwischenschichtfilm 49 gebildet.
Wie in den Fig. 5(b) und (c) gezeigt, wird ein Aperturbereich 44a (Öffnungsbereich), der zum Bilden eines durchgehenden Loches notwendig ist, im Photoresist 44 durch Lithographie unter Be­ nutzung einer Photomaske 33 gebildet.
Wie in den Fig. 5(c) und (d) gezeigt, werden die Isolations­ zwischenschichtfilme (47, 48 und 49) durch Benutzung des Photo­ resists 44 geätzt, mit einem Öffnungsbereich 44a als Maske, zum Bilden eines durchgehenden Loches 50 zum Freilegen eines Teiles der Oberfläche des Al-Si-Cu-Legierungsfilmes 42. Das Photoresist 44 wird dann entfernt.
Wie in Fig. 5(e) gezeigt, wird eine obere Aluminiumverbin­ dungsschicht 51, die elektrisch mit dem Al-Si-Cu-Legierungsfilm 42 über das durchgehende Loch 50 zu verbinden ist, auf dem obe­ ren Isolationszwischenschichtfilm 49 gebildet.
Wie in Fig. 5(f) gezeigt, wird die obere Aluminiumverbindungs­ schicht 51 bemustert, und dann wird ein Passivierungsfilm 52 auf dem oberen Isolationszwischenschichtfilm 49 gebildet, zum Be­ decken der oberen Aluminiumverbindungsschicht 51.
Wie in Fig. 5(b) gezeigt, laufen bei dieser Ausführungsform ultraviolette Strahlen 34, die auf das Photoresist 44 gerichtet werden, durch das Photoresist 44 und den oberen Isolationszwi­ schenschichtfilm 49 und treffen auf den Siliziumketten-Harzfilm 48 mit dem UV-Absorptionsmittel. Zu diesem Zeitpunkt werden die ultravioletten Strahlen 34 durch das im Siliziumketten-Harzfilm 48 enthaltene UV-Absorptionsmittel absorbiert und erreichen nicht den Al-Si-Cu-Legierungsfilm 42. Daher wird der Haloeffekt der ultravioletten Strahlen vermindert und die Abmessungsgenau­ igkeit des Durchmessers des durchgehenden Loches nicht ver­ schlechtert. Als Ergebnis kann eine hochzuverlässige Halblei­ tervorrichtung erreicht werden.
Da bei der oben beschriebenen Halbleitervorrichtung ein Isola­ tionszwischenschichtfilm zum Isolieren und Trennen einer unteren Verbindungsschicht und einer oberen Verbindungsschicht, der auf der unteren Verbindungsschicht gebildet ist, eine ausgeglichene Oberfläche aufweist, kann die obere Verbindungsschicht mit hoher Herstellungsgenauigkeit erhalten werden, wodurch die Halblei­ tervorrichtung zuverlässig wird.
Entsprechendes gilt für das Verfahren zum Herstellen der Halb­ leitervorrichtung, wobei der Zwischenschichtisolationsfilm mit einer ausgeglichenen Oberfläche erhalten werden kann.

Claims (20)

1. Halbleitervorrichtung mit einem Isolationszwischenschichtfilm zum Trennen und Isolieren einer unteren Verbindung und einer oberhalb der unteren Verbindung gebildeten oberen Verbindung, mit
einem ein Element aufweisenden Halbleitersubstrat (1),
einer unteren Verbindungsschicht (6), die auf dem Halbleiter­ substrat (1) gebildet ist, mit einem Muster von abgestuften Be­ reichen, und die elektrisch mit dem Element verbunden ist,
einem Isolationsfilm vom Siliziumtyp (7), der auf dem Halblei­ tersubstrat (1) zum Bedecken der unteren Verbindungsschicht (6) gebildet ist, wobei die Oberfläche des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp (7) Aussparungsbereiche oberhalb von Abschnitten zwischen den abgestuften Bereichen des Musters aufweist,
einem Siliziumketten-Harzfilm (8), der in die ausgesparten Bereiche des Isolationfilmes vom Siliziumtyp (7) eingefüllt ist, zum Ausgleichen der Oberfläche des Isolationsfilmes vom Siliziumtyp (7),
einem durchgehenden Loch (7c), das im Isolationsfilm (7) vom Siliziumtyp gebildet ist, zum Freilegen eines Teiles der Ober­ fläche der unteren Verbindungsschicht (6), und
einer oberen Verbindungsschicht (12), die auf dem Isolationsfilm vom Siliziumtyp (7) vorgesehen ist und elektrisch mit der unteren Verbindungsschicht (6) über das durchgehende Loch (7c) verbunden ist,
wobei der Siliziumketten-Harzfilm (8) die folgende Struktur­ formel aufweist: wobei R1 mindestens eine aus einer Phenylgruppe und einer niederen Alkylgruppe ist, R2 mindestens eins aus einem Wasser­ stoffatom und einer niederen Alkylgruppe ist, und n eine ganze Zahl zwischen 20 und 1000 ist.
2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die untere Verbindungsschicht (6) eine Aluminiumverbindungs­ schicht aufweist.
3. Halbleitervorrichtung mit einem Isolationszwischenschichtfilm zum Trennen und Isolieren einer unteren Verbindung und einer oberen Verbindung, der auf der unteren Verbindung gebildet ist, mit
einem ein Element aufweisenden Halbleitersubstrat (1),
einer unteren Verbindungsschicht (6), die auf dem Halbleiter­ substrat (1) gebildet ist, und elektrisch mit dem Element ver­ bunden ist,
einem auf dem Halbleitersubstrat (1) gebildeten Siliziumtyp- Isolationsfilm (7) zum Bedecken der unteren Verbindungsschicht (6),
einem Siliziumketten-Harzfilm (8), der zum Bedecken des Sili­ ziumtyp-Isolationsfilmes (7) vorgesehen ist und ein hinzugefüg­ tes UV-Absorptionsmittel aufweist, zum Ausgleichen der Ober­ fläche des Siliziumtyp-Isolationsfilmes (7),
einem durchgehenden Loch (7c), das den Siliziumketten-Harzfilm (8) und den Siliziumtyp-Isolationsfilm (7) durchdringt, zum Freilegen eines Teiles der Oberfläche der unteren Verbindungs­ schicht (6), und
einer oberen Verbindungsschicht (22), die auf dem Siliziumket­ ten-Harzfilm (8) vorgesehen ist und elektrisch mit der oberen Verbindungsschicht (6) über das durchgehende Loch (7c) verbunden ist,
wobei der Siliziumketten-Harzfilm die folgende allgemeine Strukturformel aufweist: wobei R1 mindestens eine aus einer Phenylgruppe und einer niederen Alkylgruppe ist, R2 mindestens eins aus einem Wasser­ stoffatom und einer niederen Alkylgruppe ist, und n eine ganze Zahl zwischen 20 und 1000 ist.
4. Halbleitervorrichtung mit einem Zwischenschichtisolationsfilm zum Trennen und Isolieren einer unteren Verbindung und einer oberen Verbindung, der auf der unteren Verbindung gebildet ist, mit
einem ein Element aufweisenden Halbleitersubstrat (1),
einer unteren Verbindungsschicht (6), die auf den Halbleiter­ substrat (1) gebildet ist und mit dem Element elektrisch ver­ bunden ist, einem Siliziumketten-Harzfilm (8), der auf dem Halbleitersubstrat (1) so gebildet ist, daß er die untere Ver­ bindungsschicht (6) bedeckt und ein UV-Absorptionsmittel hinzugefügt aufweist, einem durchgehenden Loch (7c), das in dem Siliziumketten-Harzfilm (8) vorgesehen ist, zum Freilegen eines Teiles der Oberfläche der unteren Verbindungsschicht (6), und einer oberen Verbindungsschicht (22), die auf dem Siliziumket­ ten-Harzfilm (8) vorgesehen ist und elektrisch mit der unteren Verbindungsschicht (6) über das durchgehende Loch (7c) verbunden ist,
wobei der Siliziumketten-Harzfilm (8) die allgemeine Struktur­ formel aufweist: wobei R1 mindestens eine aus einer Phenylgruppe und einer niederen Alkylgruppe ist, R2 mindestens eins aus einem Wasser­ stoffatom und einer niederen Alkylgruppe ist, und n eine ganze Zahl von 20 bis 1000 ist.
5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Uv-Absorptionsmittel ein Farbstoff ist, der ultraviolettes Licht im Bereich von 200 bis 500 nm absorbiert.
6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das UV-Absorptionsmittel ein Pigment ist, das ultraviolettes Licht im Bereich von 200 bis 500 nm absorbiert.
7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Menge von enthaltenem UV-Absorptionsmittel im Bereich von 20 bis 120 Gewichtsprozent liegt.
8. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung mit einem Zwischenschichtisolationsfilm zum Trennen und Isolieren einer unteren Verbindungsschicht und einer oberen Verbindungs­ schicht, der über der unteren Verbindungsschicht gebildet ist und ein durchgehendes Loch aufweist, zum Verbinden der unteren Verbindungsschicht und der oberen Verbindungsschicht, mit den Schritten:
Vorbereiten eines Halbleitersubstrates (1) mit einem Element Bilden einer unteren Verbindungsschicht (6), die elektrisch mit dem Element auf dem Halbleitersubstrat (1) verbunden ist und ein Muster mit abgestuften Bereichen aufweist,
Bilden eines Siliziumtyp-Isolationsfilmes (7) auf dem Halblei­ tersubstrat (1) zum Bedecken der unteren Verbindungsschicht (6), wobei die Oberfläche des Siliziumtyp-Isolationsfilmes (7) Aussparungsbereiche oberhalb von Abschnitten zwischen den abge­ stuften Bereichen des Musters aufweist,
Beschichten des Siliziumtyp-Isolationsfilmes (7) mit einem Siliziumketten-Harzfilm (8), so daß der Siliziumketten-Harzfilm (8) vollständig zumindest in die Aussparungsbereiche der Ober­ fläche des Siliziumtyp-Isolationsfilmes (7) eingefüllt ist,
Zurückätzen des Siliziumketten-Harzfilmes (8), so daß der Sili­ ziumketten-Harzfilm (8) in den Aussparungsbereichen des Sili­ ziumtyp-Isolationsfilmes (7) verbleibt, wodurch die Oberfläche des Siliziumtyp-Isolationsfilmes (7) ausgeglichen wird,
Bilden des durchgehenden Loches (7c) im Siliziumtyp-Isolations­ film (7), und
Bilden einer oberen Verbindungsschicht (22), die elektrisch mit der unteren Verbindungsschicht (6) über das durchgehende Loch (7c) im Siliziumtyp-Isolationsfilm (7) ist,
wobei der Siliziumketten-Harzfilm die folgende allgemeine Strukturformel aufweist: wobei R1 mindestens eine aus einer Phenylgruppe und einer niederen Alkylgruppe ist, R2 mindestens eins aus einem Wasser­ stoffatom und einer niederen Alkylgruppe ist, und n eine ganze Zahl von 20 bis 1000 ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliziumketten-Harzfilm auf dem Siliziumtyp-Isolationsfilm so gebildet ist, daß er eine Dicke von mindestens 2 µm in den Aussparungsbereichen des Isolationszwischenschichtfilmes auf­ weist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zurückätzen durch anisotropes Trockenätzen durchgeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zurückätzen durch Trockenätzen mit einem organischen Lö­ sungsmittel eines Anisol-Systems, eines Toluol-Systems, eines Xylol-Systems oder eines Tetrahydrofuran-Systems durchgeführt wird.
12. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung mit einem Isolationszwischenschichtfilmes zum Isolieren und Trennen einer unteren Verbindung und einer oberen Verbindung, der auf der unteren Verbindung gebildet ist, mit den Schritten
Vorbereiten eines Halbleitersubstrates (1) mit einem Element,
Bilden einer unteren Verbindungsschicht (6), die elektrisch mit dem Element auf dem Halbleitersubstrat (1) verbunden ist und ein Muster mit abgestuften Bereichen aufweist,
Bilden eines Siliziumtyp-Isolationsfilmes (7) auf dem Halblei­ tersubstrat (1) zum Bedecken der unteren Verbindungsschicht (6), wobei der Siliziumtyp-Isolationsfilm (7) eine Dicke aufweist, die groß genug ist, um die untere Verbindung und die obere Ver­ bindung mindestens auf den abgestuften Bereichen des Musters voneinander zu trennen und zu isolieren, und
die Oberfläche des Siliziumtyp-Isolationsfilmes (7) Ausspa­ rungsbereiche oberhalb von Abschnitten zwischen den abgestuften Bereichen des Musters aufweist,
Beschichten des Siliziumtyp-Isolationsfilmes (7) mit einem Siliziumketten-Harzfilm (8), so daß der Siliziumketten-Harzfilm (8) vollständig in zumindest die ausgesparten Bereiche des Mu­ sters eingefüllt ist,
Zurückätzen des Siliziumketten-Harzfilmes (8) und ferner Zurückätzen des Siliziumtyp-Isolationsfilmes (7) in dem Maße, daß der Siliziumtyp-Isolationsfilm (7) eine Minimaldicke er­ reicht, die zum Trennen und Isolieren der unteren Verbindung und der oberen Verbindung voneinander oberhalb der abgestuften Be­ reiche des Musters benötigt ist, wodurch eine ausgeglichene Oberfläche des Siliziumtyp-Isolationsfilmes (7) entsteht,
Bilden eines durchgehenden Loches (7c) im Siliziumtyp-Isola­ tionsfilm (7) zum Freilegen eines Teiles der Oberfläche der unteren Verbindungsschicht (6), und
Bilden einer oberen Verbindungsschicht (22), die elektrisch mit der unteren Verbindungsschicht (6) verbunden ist, auf dem Siliziumtyp-Isolationsfilm (7),
wobei der Siliziumketten-Harzfilm die folgende allgemeine Strukturformel aufweist: wobei R1 mindestens eine aus einer Phenylgruppe und einer niederen Alkylgruppe ist, R2 mindestens eine aus einem Wasser­ stoffatom und einer niederen Alkylgruppe ist, und n eine ganze Zahl von 20 bis 1000 ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliziumtyp-Isolationsfilm (7) so aufgebracht wird, daß er eine Dicke von mindestens 1 µm oberhalb der abgestuften Bereiche des Musters aufweist, und eine Dicke von mindestens 2 µm oberhalb der Abschnitte zwischen den abgestuften Bereichen des Musters aufweist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliziumketten-Harzfilm (8) und der Siliziumtyp-Isolations­ film (7) zurückgeätzt werden, so daß die Dicke des Siliziumtyp- Isolationsfilmes (7) oberhalb von 1 µm liegt, über den abgestuf­ ten Bereichen des Musters.
15. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung mit einem Zwischenschichtisolationsfilm zum Trennen und Isolieren einer unteren Verbindung und einer oberen Verbindung, der ober­ halb der unteren Verbindung gebildet ist, wobei ein durchge­ hendes Loch im Zwischenschichtisolationsfilm zum Verbinden der unteren Verbindung und der oberen Verbindung gebildet ist, mit den Schritten:
Vorbereiten eines Halbleitersubstrates (40) mit einem Element,
Bilden einer unteren Verbindungsschicht (42), die elektrisch mit dem Element auf dem Halbleitersubstrat (40) verbunden ist,
Bilden eines Siliziumketten-Harzfilmes (43) mit einem UV- Absorptionsmittel auf dem Halbleitersubstrat (40), so daß die untere Verbindungsschicht (42) bedeckt ist,
Aufbringen eines Photoresists (44) auf den Siliziumketten-Harz­ film (43),
selektives Durchstrahlen des Photoresists (44) mit Ultravio­ lettstrahlen (34), so daß ein Öffnungsbereich, der zum Bilden des durchgehenden Loches notwendig ist, im Photoresist (44) ge­ bildet werden kann,
Entwickeln des Photoresists (44), wodurch der Öffnungsbereich (44a) im Photoresist gebildet wird,
Ätzen des Siliziumketten-Harzfilmes (43) unter Benutzung des Photoresists (44) mit dem darin gebildeten Öffnungsbereich (44a) als Maske, wodurch das durchgehende Loch (45) im Siliziumketten- Harzfilm (43) gebildet wird, und
Bilden einer oberen Verbindungsschicht (46), die elektrisch mit der unteren Verbindungsschicht (42) über das durchgehende Loch (45) verbunden ist, auf dem Siliziumketten-Harzfilm (43),
wobei der Siliziumketten-Harzfilm die folgende allgemeine Strukturformel aufweist: wobei R1 mindestens eine aus einer Phenylgruppe und einer niederen Alkylgruppe ist, Rr2 mindestens eins aus einem Wasser­ stoffatom und einer niederen Alkylgruppe ist, und n eine ganze Zahl zwischen 20 und 1000 ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die enthaltene Menge von UV-Absorptionsmittel im Bereich von 20 bis 120 Gewichtsprozent liegt.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das UV-Absorptionsmittel ein Pigment oder ein Farbstoff ist, das ultraviolette Strahlen im Bereich von 200 bis 500 nm absorbiert.
18. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung mit einem Zwischenschichtisolationsfilm zum Trennen und Isolieren einer unteren Verbindung und einer oberen Verbindung, der oberhalb der unteren Verbindung gebildet ist, wobei ein durch­ gehendes Loch im Zwischenschichtisolationsfilm zum Verbinden der unteren Verbindung und der oberen Verbindung gebildet ist, mit den Schritten:
Vorbereiten eines ein Element aufweisenden Halbleitersubstrates (40),
Bilden einer unteren Verbindungsschicht (42), die elektrisch mit dem Element verbunden ist, auf dem Halbleitersubstrat,
Bilden eines Siliziumtyp-Isolationsfilmes (47) auf dem Halblei­ tersubstrat (40) zum Bedecken der unteren Verbindungsschicht (42),
Bilden eines Siliziumketten-Harzfilmes (48) mit einem UV- Absorptionsmittel, so daß der Siliziumtyp-Isolationsfilm (47) bedeckt ist, zum Ausgleichen der Oberfläche des Siliziumtyp- Isolationsfilmes (47),
Bilden eines Photoresists (44) auf dem Siliziumketten-Harzfilm (48),
selektives Durchstrahlen des Photoresists (44) mit ultraviolet­ ten Strahlen (34), so daß ein Öffnungsbereich, der zum Bilden des durchgehenden Loches notwendig ist, im Photoresist (44) ge­ bildet werden kann,
Entwickeln des Photoresists (44) und dadurch Bilden des Öffnungsbereiches (44a) im Photoresist (44),
Ätzen des Siliziumketten-Harzfilmes und des Siliziumtyp-Isola­ tionsfilmes unter Benutzung des Photoresists (44) mit dem Öff­ nungsbereich (44a) darin als Maske, dadurch Herstellen des durchgehenden Loches (50), das den Siliziumketten-Harzfilm (48) und den Siliziumtyp-Isolationsfilm (47) durchdringt, und
Bilden einer oberen Verbindungsschicht (51), die elektrisch mit der unteren Verbindungsschicht (52) über das durchgehende Loch (50) verbunden ist, auf dem Siliziumketten-Harzfilm (48),
wobei der Siliziumketten-Harzfilm die folgende allgemeine Strukturformel aufweist: wobei R1 mindestens eine aus einer Phenylgruppe und einer niederen Alkylgruppe ist, R2 mindestens eins aus einem Wasser­ stoffatom und einer niederen Alkylgruppe ist, und n eine ganze Zahl zwischen 20 und 1000 ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge von enthaltenem UV-Absorptionsmittel im Bereich von 20 bis 120 Gewichtsprozent liegt.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das UV-Absorptionsmittel ein Pigment oder ein Farbstoff ist, der ultraviolette Strahlen im Bereich von 200 bis 500 nm absorbiert.
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