JP2000311941A - Method and apparatus for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing semiconductor device

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JP2000311941A
JP2000311941A JP11120457A JP12045799A JP2000311941A JP 2000311941 A JP2000311941 A JP 2000311941A JP 11120457 A JP11120457 A JP 11120457A JP 12045799 A JP12045799 A JP 12045799A JP 2000311941 A JP2000311941 A JP 2000311941A
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conductor
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喜宏 林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a multilayer interconnection semiconductor device which uses a low dielectric constant inter-layer film without the use of a photoresist mask. SOLUTION: On a semiconductor substrate 1, a first wiring 48 and a first alignment wiring 49 embedded in a first low dielectric constant film 47 are formed, and a substrate 30, where a conductor protruding pattern comprising an alignment electrode 45 and a wiring original mold 46 is formed, faces a substrate where a polymer film 50, on which a low dielectric constant film resin is formed, is formed, for rough alignment. Based on the electric characteristics provided, when a protruding pattern alignment conductor part contacts the alignment wiring, a position where the protruding pattern is press- fitted is decided, so that a conductor is embedded in the low dielectric constant film resin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法及び製造装置に関し、さらに詳しくは、半導体基板
に形成されたトランジスタを接続するための配線の構造
およびその製造方法に関する製造方法及び製造装置であ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a wiring method for connecting transistors formed on a semiconductor substrate and a method and an apparatus for manufacturing the same. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、微細加工技術の進展により、シリ
コン基板表面層に最小寸法0.1μmからなる極微小ト
ランジスタの形成が可能となっている。また、これらの
極微小トランジスタ数千万個からなる超大規模集積回路
(ULSI)の形成が検討されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the advance of microfabrication technology, it has become possible to form ultra-small transistors having a minimum size of 0.1 μm on a silicon substrate surface layer. Further, formation of an ultra-large-scale integrated circuit (ULSI) including tens of millions of these extremely small transistors has been studied.

【0003】このようなULSIを実現するには、数千
万個ものトランジスタを接続する配線が必要となる。と
ころで、単体トランジスタ自体の性能は微細化による寄
生容量の減少で向上するが、 配線の信号伝達性能(配
線遅延)は劣化する。配線遅延が増大する原因として
は、配線微細化による配線幅の縮小に従って発生する配
線抵抗の増加と、隣接配線間隔の減少による配線容量の
増大が挙げられる。
[0003] To realize such an ULSI, wiring for connecting tens of millions of transistors is required. By the way, the performance of a single transistor itself is improved by reducing the parasitic capacitance due to miniaturization, but the signal transmission performance of wiring (wiring delay) is degraded. The causes of the increase in the wiring delay include an increase in the wiring resistance caused by the reduction in the wiring width due to the miniaturization of the wiring, and an increase in the wiring capacitance due to a decrease in the distance between adjacent wirings.

【0004】配線性能を劣化を防ぐには、低抵抗金属膜
や低誘電率層間絶縁膜の導入が有効である。また他に、
配線幅や間隔を多少緩く(広く)する代わりに、多層化
して2次元平面内の実効配線密度を向上させることも有
効である。例えば、最小寸法0.1μmの極微小トラン
ジスタが用いられる0.1μm世代のULSIでは、8
〜10層もの配線が必要と計算されている。
In order to prevent the wiring performance from deteriorating, it is effective to introduce a low resistance metal film or a low dielectric constant interlayer insulating film. In addition,
It is also effective to increase the effective wiring density in a two-dimensional plane by forming a multilayer structure, instead of slightly loosening (widening) the wiring width and interval. For example, in a 0.1 μm generation ULSI in which a micro transistor having a minimum dimension of 0.1 μm is used,
It has been calculated that wiring of up to 10 layers is required.

【0005】配線を形成するには、1層あたり配線パタ
ン形成と下地配線層と接続するためのビアホール形成に
2回のフォトリソグラフィー工程とドライエッチング工
程が必要となる。この工程によると、10層配線を形成
するには、フォトリソグラフィ工程が20回と、ドライ
エッチング工程が20回必要となる。まさに、ULSI
デバイス形成の製造工程の大半を、多層配線形成に費や
してしまうのである。
In order to form a wiring, two photolithography steps and a dry etching step are required for forming a wiring pattern and forming a via hole for connecting to an underlying wiring layer per layer. According to this step, forming a 10-layer wiring requires 20 photolithography steps and 20 dry etching steps. Exactly ULSI
Most of the manufacturing process of device formation is spent on forming multilayer wiring.

【0006】さらに、配線層間絶縁膜に低誘電率層間絶
縁膜を用いた場合には、ドライエッチングによるパター
ニングに手間がかかる。これは、フォトレジストと低誘
電率層間絶縁膜との化学的性質が似ているため、フォト
レジストをマスクとして用いた低誘電率層間絶縁膜のド
ライエッチングが困難なことによる。
Furthermore, when a low dielectric constant interlayer insulating film is used as the wiring interlayer insulating film, it takes time to perform patterning by dry etching. This is because it is difficult to dry-etch the low-k interlayer insulating film using the photoresist as a mask because the chemical properties of the photoresist and the low-k interlayer insulating film are similar.

【0007】ここで、フォトリソグラフィー工程を用い
る第1の従来例が、1997年 国際電子デバイス会議
(1997 International Electron Device Meeting)のテ
クニカルダイジェスト、p777において開示されている。
この技術は、低誘電率層間膜への銅ダマシン配線形成プ
ロセスであって、そのプロセスを図25(a)から
(f)を参照して以下に示す。ここでは、低誘電率層間
絶縁膜に水素化シリカ膜(HSQ膜)を用いた場合の従
来例である。
Here, a first conventional example using a photolithography process is disclosed in the technical digest, p777, of the 1997 International Electron Device Meeting.
This technique is a process of forming a copper damascene wiring on a low dielectric constant interlayer film, and the process will be described below with reference to FIGS. Here, a conventional example in which a hydrogenated silica film (HSQ film) is used as the low dielectric constant interlayer insulating film.

【0008】まず、図25(a)に示すように、半導体
基板1上に酸化シリコン膜2を形成し、酸化シリコン膜
2上に、スピン塗布法により低誘電率層間膜(水素化シ
リカ膜)3を成長させる。
First, as shown in FIG. 25A, a silicon oxide film 2 is formed on a semiconductor substrate 1, and a low dielectric constant interlayer film (hydrogenated silica film) is formed on the silicon oxide film 2 by spin coating. Grow 3.

【0009】さらに、水素化シリカ膜3上に、配線溝パ
タンを形成するためのエッチングマスク層を成長させ
る。ここでは、第1マスク膜4として厚さ100nmの
酸化シリコン膜と、第2マスク膜5として第1マスク膜
4上に厚さ100nmの窒化チタン膜(TiN膜)を成
長させる。
Further, an etching mask layer for forming a wiring groove pattern is grown on the hydrogenated silica film 3. Here, a 100-nm-thick silicon oxide film is grown as the first mask film 4, and a 100-nm-thick titanium nitride film (TiN film) is grown on the first mask film 4 as the second mask film 5.

【0010】この第2マスク膜5上にフォトレジスト6
を塗布成膜し、露光・現像工程によりフォトレジスト6
の配線溝パタン7を形成する。
A photoresist 6 is formed on the second mask film 5.
Is applied and formed into a film.
The wiring groove pattern 7 is formed.

【0011】次に、フォトレジスト6をマスクとして、
塩素プラズマガスで第2マスク膜5である窒化チタン膜
にドライエッチングを行い、第2マスク膜5に配線溝パ
タン7aを形成する(図25(b))。この際、第1マ
スク膜4である酸化シリコン膜はエッチング停止層とし
て作用する。
Next, using the photoresist 6 as a mask,
Dry etching is performed on the titanium nitride film as the second mask film 5 with a chlorine plasma gas to form a wiring groove pattern 7a in the second mask film 5 (FIG. 25B). At this time, the silicon oxide film serving as the first mask film 4 functions as an etching stop layer.

【0012】この第2マスク膜5に配線溝パタン7aを
パターニングした後、酸素プラズマによりフォトレジス
ト6を除去する(図25(c))。この時、低誘電率層
間膜3は第1マスク膜4で覆われているので、酸素プラ
ズマによる低誘電率層間膜3に対する分解反応は生じな
い。
After patterning the wiring groove pattern 7a in the second mask film 5, the photoresist 6 is removed by oxygen plasma (FIG. 25C). At this time, since the low dielectric constant interlayer film 3 is covered with the first mask film 4, no decomposition reaction to the low dielectric constant interlayer film 3 due to oxygen plasma occurs.

【0013】その後、第2マスク膜5をマスクとして、
酸素添加フッ素系プラズマガスを用いたドライエッチン
グを行い、第1マスク膜4と低誘電率層間膜3に配線溝
パタン7bを形成する(図25(d))。
Thereafter, using the second mask film 5 as a mask,
Dry etching using an oxygen-added fluorine-based plasma gas is performed to form a wiring groove pattern 7b in the first mask film 4 and the low dielectric constant interlayer film 3 (FIG. 25D).

【0014】その後、バリア膜としてTiN膜(図示ぜ
ず)を形成後、MOCVD(MetalOrganic Chemical Va
por Deposition)法でCu膜8を成長させる(図25
(e))。
Then, after forming a TiN film (not shown) as a barrier film, MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor) is performed.
A Cu film 8 is grown by a por deposition method (FIG. 25).
(E)).

【0015】アルミナスラリーを用いたCMP(Chemic
al Mechanical Polishing)を行って、第1マスク膜4
上の第2マスク膜5(TiN膜)とCu膜8を除去する
(図25(f))。その結果、低誘電率層間膜3の表面
が第1マスク膜(酸化シリコン膜)4で覆われた構造体
に形成された配線溝7bに、Cu膜の埋め込まれたCu
ダマシン配線9が形成される。
[0015] CMP using an alumina slurry (Chemic
al Mechanical Polishing) to perform the first mask film 4
The upper second mask film 5 (TiN film) and the Cu film 8 are removed (FIG. 25F). As a result, the Cu film in which the Cu film is embedded is formed in the wiring groove 7b formed in the structure in which the surface of the low dielectric constant interlayer film 3 is covered with the first mask film (silicon oxide film) 4.
The damascene wiring 9 is formed.

【0016】このように、特に低誘電率層間膜への配線
形成に、従来のフォトリソグラフィー工程を用いる場合
は、単層配線形成だけでも工程数が増大し、多層配線化
する際の大きな障害となる。
As described above, particularly when a conventional photolithography process is used to form a wiring on an interlayer film having a low dielectric constant, the number of steps is increased only by forming a single-layer wiring, which is a great obstacle in forming a multilayer wiring. Become.

【0017】一方、以下に示す第2の従来例から第4の
従来例において、フォトリソグラフィー工程を用いない
方法も提案されている。
On the other hand, in the following second to fourth conventional examples, methods not using a photolithography step have been proposed.

【0018】第2の従来例として、S.Y.Chouら、”Impr
int of 25nm vias and trenches in polymers”, Appl
ied Physics Lettter, Vol. 67(21), 20, November, 19
95,p3114-3116.において開示されている従来技術があ
り、そのプロセスを図26(a)から(g)を参照して
以下に示す。
As a second conventional example, SYChou et al., "Impr
int of 25nm vias and trenches in polymers ”, Appl
ied Physics Lettter, Vol. 67 (21), 20, November, 19
There is a prior art disclosed in U.S. Pat. No. 95, p3114-3116. The process is described below with reference to FIGS. 26 (a) to (g).

【0019】まず金型10に凸パタン11を形成する
(図26(a))。表面に酸化シリコン膜2の形成され
た半導体基板1上には、酸化シリコン膜2上に、熱可塑
性樹脂層12であるポリメチルメタクリレート(PMM
A)膜をスピン塗布する。
First, a convex pattern 11 is formed on a mold 10 (FIG. 26A). On the semiconductor substrate 1 on which the silicon oxide film 2 is formed, a polymethyl methacrylate (PMM) which is a thermoplastic resin layer 12 is formed on the silicon oxide film 2.
A) Spin coat the film.

【0020】その後、PMMA膜のガラス転移温度の摂
氏105度を上回る、摂氏200度に昇温し、金型10
と半導体基板1とを対向させる(図26(b))。
Thereafter, the temperature of the PMMA film is raised to 200 ° C., which is higher than the glass transition temperature of 105 ° C.
And the semiconductor substrate 1 are made to face each other (FIG. 26B).

【0021】そして、金型10をPMMA膜12に密着
させて、10MPa程度の圧力をかける(図26
(c))。
Then, the mold 10 is brought into close contact with the PMMA film 12, and a pressure of about 10 MPa is applied (FIG. 26).
(C)).

【0022】その後、冷却して金型10をはずすと、金
型10に形成されたと凸パタンがPMMA膜12に凹パ
タン13として転写される(図26(d))。
Thereafter, when the mold 10 is removed by cooling, the convex pattern formed on the mold 10 is transferred to the PMMA film 12 as a concave pattern 13 (FIG. 26D).

【0023】さらに、PMMA膜に形成された凹部の底
に残存するPMMA膜を酸素プラズマで除去する(図2
6(e))。
Further, the PMMA film remaining at the bottom of the recess formed in the PMMA film is removed by oxygen plasma (FIG. 2).
6 (e)).

【0024】ついで、金属膜14をPMMA膜12上に
成膜し(図26(f))、溶剤中でPMMA膜12をそ
の上の金属膜14を共に除去して、金属膜パタン15を
形成する(図26(g))。
Next, a metal film 14 is formed on the PMMA film 12 (FIG. 26F), and the PMMA film 12 is removed together with the metal film 14 in a solvent to form a metal film pattern 15. (FIG. 26 (g)).

【0025】また、第3の従来例として、特開平10−
96808号公報に、「微細パタン形成法」という発明
が開示されている。この発明は、シリコンカーバイト板
16に形成されたパタンを転写する方式であり、そのプ
ロセスを図27(a)から(d)を参照して以下に示
す。
As a third conventional example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Japanese Patent Application Publication No. 96808 discloses an invention called “fine pattern forming method”. The present invention is a method of transferring a pattern formed on a silicon carbide plate 16, and the process is described below with reference to FIGS. 27 (a) to 27 (d).

【0026】ここでは、上面に酸化シリコン膜2の形成
された半導体基板1上に、金、銀、アルミニウム等の金
属膜14を直接成膜し、凸パタン11の形成されたシリ
コンカーバイト板16を対向させる(図27(a))。
Here, a metal film 14 of gold, silver, aluminum or the like is directly formed on the semiconductor substrate 1 on which the silicon oxide film 2 is formed on the upper surface, and the silicon carbide plate 16 on which the convex pattern 11 is formed. Are opposed to each other (FIG. 27A).

【0027】そして、シリコンカーバイト板を40〜5
0MPaの圧力で密着させる(図27(b))。
Then, the silicon carbide plate is set to 40 to 5
It is brought into close contact with a pressure of 0 MPa (FIG. 27B).

【0028】その後、シリコンカーバイト板を取り外す
と、金属膜14に凹パタン17が形成される(図27
(c))。
Thereafter, when the silicon carbide plate is removed, a concave pattern 17 is formed on the metal film 14 (FIG. 27).
(C)).

【0029】金属膜14に形成された凹パタン17の底
に残存する金属膜14を、イオンミリング法で除去する
ことで、酸化シリコン膜2上に金属膜パタン15が形成
される(図27(d))。
The metal film 14 remaining on the bottom of the concave pattern 17 formed on the metal film 14 is removed by ion milling to form a metal film pattern 15 on the silicon oxide film 2 (FIG. 27 ( d)).

【0030】また、第4の従来例として、特開平5−4
1572号公報に、「印刷配線板の製造方法および多層
印刷配線板の製造方法」という発明が開示されている。
この発明は、印刷配線板を銅が溶解された多量の廃液を
発生させることなく簡単な工程で製造する方法を提供す
るものである。そのプロセスを、図28(a)から
(d)を参照して以下に示す。
As a fourth conventional example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Japanese Patent No. 1572 discloses an invention called "a method for manufacturing a printed wiring board and a method for manufacturing a multilayer printed wiring board".
The present invention provides a method for manufacturing a printed wiring board in a simple process without generating a large amount of waste liquid in which copper is dissolved. The process is described below with reference to FIGS.

【0031】まず、真空容器内で、弗素樹脂基板18の
表面に銅箔19を貼着した銅箔つき弗素樹脂基板20
に、表面に凸パタン11の形成された金型10を対向さ
せる(図28(a))。
First, in a vacuum vessel, a fluorine resin substrate 20 with a copper foil having a copper foil 19 adhered to the surface of a fluorine resin substrate 18 is provided.
Next, the mold 10 having the convex pattern 11 formed on the surface thereof is opposed to the mold 10 (FIG. 28A).

【0032】次に、真空容器内を圧力10torrに減圧
し、金型10を摂氏270度に加熱すると共に、金型1
0を銅箔つき弗素樹脂基板20側に下降させて接触さ
せ、圧力3kg/cmの条件で、金型10を銅箔つき
弗素樹脂基板20に20秒間加熱加圧する(図28
(b))。
Next, the pressure inside the vacuum vessel is reduced to 10 torr, and the mold 10 is heated to 270 ° C.
0 is lowered to the fluororesin substrate 20 with copper foil and brought into contact therewith, and the mold 10 is heated and pressed on the fluororesin substrate 20 with copper foil for 20 seconds under the condition of a pressure of 3 kg / cm 2 (FIG. 28).
(B)).

【0033】その結果、金型10の凸パタンが、当接す
る銅箔19が弗素樹脂基板18に埋め込まれた銅箔凹パ
タン21が形成される。
As a result, a copper foil concave pattern 21 is formed in which the copper foil 19 in contact with the convex pattern of the mold 10 is embedded in the fluorine resin substrate 18.

【0034】その後、金型10を上昇させ、真空容器か
ら銅箔凹パタン21が形成された銅箔つき弗素樹脂基板
20を取り出す(図28(c))。
Thereafter, the mold 10 is raised, and the fluorine resin substrate 20 with the copper foil on which the copper foil concave pattern 21 is formed is taken out of the vacuum vessel (FIG. 28 (c)).

【0035】その後、銅箔形成面側に水を流しながら、
銅箔つき弗素樹脂基板20の凸部となる銅箔部22を、
サンドペーパーを巻装したドラムにより研削、除去する
ことで、銅箔回路パタン23の埋め込まれた弗素樹脂基
板18が形成される(図28(d))。
Then, while flowing water on the copper foil forming surface side,
The copper foil part 22 which becomes the convex part of the fluororesin substrate 20 with copper foil,
Grinding and removing with a drum around which sandpaper is wound, the fluorine resin substrate 18 in which the copper foil circuit pattern 23 is embedded is formed (FIG. 28D).

【0036】また、第5の従来例として、特開昭57−
60890号公報に、「プリント配線板の製法」という
発明が開示されている。この発明は、プリント配線板の
製造における銅の有効利用およびエッチング工程の削減
を目的としたものであり、無電解メッキ法による配線形
成の例である。そのプロセスを、図29(a)から
(f)を参照して以下に示す。
As a fifth conventional example, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
Japanese Patent No. 60890 discloses an invention called “a method for manufacturing a printed wiring board”. The present invention aims at effective use of copper and reduction of etching steps in the manufacture of a printed wiring board, and is an example of wiring formation by an electroless plating method. The process is described below with reference to FIGS.

【0037】ここでは、まず金型10の凸パタン11の
表面に化学メッキ用触媒核24と接着剤(図示せず)を
配合したインクを塗布する(図29(a))。
Here, first, an ink containing a chemical plating catalyst core 24 and an adhesive (not shown) is applied to the surface of the convex pattern 11 of the mold 10 (FIG. 29A).

【0038】次に、樹脂基板25に金型10を押し当
て、金型10の凸パタンと当接する部分の樹脂基板25
に凹パタン13を形成する(図29(b))。
Next, the mold 10 is pressed against the resin substrate 25, and a portion of the resin substrate 25 that comes into contact with the convex pattern of the mold 10.
Then, a concave pattern 13 is formed (FIG. 29B).

【0039】その後、金型10を上昇させると、樹脂基
板25の凹パタン13の底に選択的に化学メッキ用触媒
核24が形成される(図29(c))。
Thereafter, when the mold 10 is raised, the catalyst nuclei 24 for chemical plating are selectively formed on the bottom of the concave pattern 13 of the resin substrate 25 (FIG. 29C).

【0040】この樹脂基板を銅の化学メッキ液26中に
沈め、化学メッキ用触媒核24により樹脂基板25の凹
パタン13内部に選択的に銅膜を成長させる(図29
(d))。
The resin substrate is immersed in a copper chemical plating solution 26, and a copper film is selectively grown inside the concave pattern 13 of the resin substrate 25 by the chemical plating catalyst core 24 (FIG. 29).
(D)).

【0041】この際、凹パタン13内部以外の樹脂基板
25表面の一部にも不要な銅膜27が析出する。
At this time, an unnecessary copper film 27 is deposited on a part of the surface of the resin substrate 25 other than inside the concave pattern 13.

【0042】その後、樹脂基板上の不要な銅膜27をブ
レード28で除去することで(図29(e))、樹脂基
板25の凹パタン部13のみに銅膜が埋め込まれた銅回
路パタン29を得る(図29(f))。
Thereafter, unnecessary copper film 27 on the resin substrate is removed by blade 28 (FIG. 29 (e)), whereby copper circuit pattern 29 in which the copper film is embedded only in concave pattern portion 13 of resin substrate 25. (FIG. 29 (f)).

【0043】他に、関連する従来技術としては、特公平
8−31522号公報に、「感光性ポリイミドポリマー
組成物を用いる多層導体/絶縁体共平面薄膜の形成方
法」という発明が開示されている。この発明は、基板上
に多層の金属絶縁体共平面薄膜を形成するための方法を
提供するものである。
As another related art, Japanese Patent Publication No. Hei 8-31522 discloses an invention called "a method for forming a multilayer conductor / insulator coplanar thin film using a photosensitive polyimide polymer composition". . The present invention provides a method for forming a multilayer metal insulator coplanar thin film on a substrate.

【0044】また他に、特開平8−186376号公報
に、「高密度薄膜多層配線基板並びにその実装構造体及
びその製造方法」という発明が開示されている。この発
明は、伝送速度を低下させることなく、配線密度を高
め、信頼性を確保して簡素化された構成の高密度薄膜多
層配線基板を提供するものである。
In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-186376 discloses an invention entitled "High-density thin-film multilayer wiring board, its mounting structure and its manufacturing method". An object of the present invention is to provide a high-density thin-film multilayer wiring board having a simplified configuration with a high wiring density and a high reliability without lowering the transmission speed.

【0045】[0045]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の、1997年 国際電子デバイス会議(1997 Interna
tional Electron Device Meeting) のテクニカルダイ
ジェスト、p777に示される従来例、S.Y.Chouら、”Impr
int of 25nm vias and trenches in polymers”,Appli
ed Physics Lettter, Vol. 67(21), 20, November, 199
5, p3114-3116. に示される従来例、また、特開平10
−96808号公報、特開平5−41572号公報、特
開昭57−60890号公報の従来例による配線の形成
方法には、以下に述べる課題があった。
However, the above-mentioned 1997 International Electronic Device Conference (1997 Interna
SIG Electron Device Meeting) Technical Digest, p777, SYChou et al., “Impr
int of 25nm vias and trenches in polymers ”, Appli
ed Physics Lettter, Vol. 67 (21), 20, November, 199
5, p3114-3116.
The conventional wiring forming methods disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication Nos. 9-96808, 5-41572 and 57-60890 have the following problems.

【0046】まず、1997年 国際電子デバイス会議
(1997 International Electron Device Meeting) の
テクニカルダイジェスト、p777に示される第1の従来例
は、低誘電率層間膜への銅ダマシン配線を形成する場合
の従来例であるが、フォトレジスト膜で直接低誘電率層
間膜をドライエッチングできないことから、酸化シリコ
ン膜(第1のマスク膜)と窒化チタン膜(第2のマスク
膜)からなる積層構造マスク膜を用いており、この積層
構造マスク膜の成長やドライエッチングによるパターニ
ングのため大幅に製造工程数が増大している。
First, the first conventional example shown in p777, a technical digest of the 1997 International Electron Device Meeting, is a conventional example in which a copper damascene wiring is formed on a low dielectric constant interlayer film. However, since the low dielectric constant interlayer film cannot be dry-etched directly with the photoresist film, a laminated mask film composed of a silicon oxide film (first mask film) and a titanium nitride film (second mask film) is used. Therefore, the number of manufacturing steps is greatly increased due to the growth of the multilayer structure mask film and the patterning by dry etching.

【0047】0.1μm世代のULSIでは10層程度
の多層配線化が必要とされ、少なくとも各配線層の製造
工程数を少なくすることが必須であり、この第1の従来
例はこの技術要請に反する。
In the 0.1 μm generation ULSI, multilayer wiring of about 10 layers is required, and it is essential to reduce at least the number of manufacturing steps of each wiring layer. This first conventional example meets this technical requirement. Contrary.

【0048】フォトリソグラフィー工程を直接使用しな
い、S.Y.Chouら、”Imprint of 25nm vias and trenche
s in polymers”, Applied Physics Lettter, Vol. 67
(21),20, Novemberr, 1995, p3114-3116.に示される第
2の従来例においては、マスク材として熱可塑性樹脂膜
12(PMMA膜)に凸パタン11形成されている金型
10を押し当てることで、PMMA膜12をパターニン
グしている。その後、金属膜14をPMMA膜12上に
成膜し(図26(f))、溶剤中でPMMA膜12をそ
の上の金属膜14を共に除去して、金属膜パタン15を
形成している。
SYChou et al., “Imprint of 25 nm vias and trenche, which does not directly use a photolithography process.
s in polymers ”, Applied Physics Lettter, Vol. 67
(21), 20, Novemberr, 1995, p3114-3116. In a second conventional example, a mold 10 having a convex pattern 11 formed on a thermoplastic resin film 12 (PMMA film) as a mask material is pressed. By applying, the PMMA film 12 is patterned. Thereafter, a metal film 14 is formed on the PMMA film 12 (FIG. 26 (f)), and the PMMA film 12 is removed together with the metal film 14 thereon in a solvent to form a metal film pattern 15. .

【0049】この場合、露光・現像によるフォトレジス
トによるパターニング工程を金型圧着によるPMMA膜
パターニング工程に置き換えただけであり、実質的な工
程数削減にはつながらない。
In this case, the patterning process using a photoresist by exposure and development is merely replaced by a PMMA film patterning process by press-fitting a mold, which does not lead to a substantial reduction in the number of processes.

【0050】また、多層配線形成プロセスに適用するに
は下地配線層への目合わせ工程や下地配線層への接続孔
(ビアホール)形成が必要不可欠であるが、これらの工
程については一切記述がなく、多層配線形成への適用は
できない。
In order to apply the present invention to a multi-layer wiring forming process, it is necessary to perform a step of aligning the base wiring layer and forming a connection hole (via hole) in the base wiring layer, but these steps are not described at all. However, it cannot be applied to formation of a multilayer wiring.

【0051】特開平10−96808号公報に開示され
ている第3の従来例では、酸化シリコン膜上の金属膜1
4にシリコンカーバイト板16を直接圧着させること
で、金属膜14にパタン形成している。
In a third conventional example disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-96808, a metal film 1 on a silicon oxide film is used.
By pressing the silicon carbide plate 16 directly on the metal film 4, a pattern is formed on the metal film 14.

【0052】この場合、金属膜を直接圧縮変形させるた
め、圧力40〜50MPaもの大きな圧力を必要とし、
シリコンデバイス上の配線形成を想定した場合、この圧
力により下地シリコン単結晶にクラックや結晶転移欠陥
が発生してしまう。
In this case, a pressure as large as 40 to 50 MPa is required to directly compress and deform the metal film.
Assuming that wiring is formed on a silicon device, the pressure causes cracks and crystal transition defects in the underlying silicon single crystal.

【0053】また、本方法においても下地配線層への目
合わせ工程や下地配線層への接続孔(ビアホール)形成
が明らかでなく、多層配線形成プロセスに適用すること
はできない。仮に光学的手法により下地配線層への目合
わせ工程をするにしても、金属膜14を介して下地パタ
ン位置を検出しなければならず、極微細なパタンの目合
わせは難しい。
Also, in the present method, the step of aligning with the underlying wiring layer and the formation of connection holes (via holes) in the underlying wiring layer are not clear, and cannot be applied to the multilayer wiring forming process. Even if the step of aligning with the underlying wiring layer is performed by an optical method, the position of the underlying pattern must be detected via the metal film 14, and it is difficult to align an extremely fine pattern.

【0054】特開平5−41572号公報に開示されて
いる第4の従来例では、圧熱変形しやすい弗素樹脂基板
18上に、銅箔19を張りあわせた銅箔つき弗素樹脂基
板20を用いて、凸パタン11の形成された金型10を
押し当てることで、弗素樹脂が変形することを利用し
て、銅箔を弗素樹脂基板の凹部に押し込んでいる。
In a fourth conventional example disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-41572, a fluorine resin substrate 20 with a copper foil is used in which a copper foil 19 is laminated on a fluorine resin substrate 18 which is easily deformed by heat. Then, the copper foil is pushed into the concave portion of the fluororesin substrate by utilizing the fact that the fluororesin is deformed by pressing the mold 10 on which the convex pattern 11 is formed.

【0055】この場合、明らかに特開平10−9680
8号公報に開示されている第3の従来例と比較すると、
金型圧着に必要な圧力は少なくてすむ。
In this case, it is apparent that Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 8 discloses a third conventional example.
Less pressure is required for mold crimping.

【0056】ところで、第4の従来例である、特開平5
−41572号公報の段落[0166]の記載による
と、金型圧着により弗素樹脂基板に単層銅配線を形成
し、銅配線形成後に弗素樹脂基板を張り合わせ、スポッ
ト溶接で各銅配線層を接続している。
By the way, the fourth prior art, which is disclosed in
According to the description in paragraph [0166] of JP-A-41572, a single-layer copper wiring is formed on a fluororesin substrate by die pressing, the fluororesin substrate is bonded after the copper wiring is formed, and each copper wiring layer is connected by spot welding. ing.

【0057】このように、第4の従来例は弗素樹脂基板
に単層配線を形成するための技術であって、金型圧着に
より直接多層配線を形成するための技術ではない。従っ
て、下地配線層への目合わせ方法や下地配線層への接続
孔(ビアホール)形成についての記載はなく、ULSI
デバイスへの多層配線形成プロセスに適用することは困
難である。
As described above, the fourth conventional example is a technique for forming a single-layer wiring on a fluorine resin substrate, and is not a technique for directly forming a multi-layer wiring by die compression. Therefore, there is no description about the method of alignment with the underlying wiring layer or the formation of a connection hole (via hole) in the underlying wiring layer.
It is difficult to apply to a process of forming a multilayer wiring on a device.

【0058】さらに、弗素樹脂基板上の不用な銅箔の除
去にサンドペーパーを巻装したドラムにより研削、除去
するのであるが、この際弗素樹脂表面や凹部に埋め込ま
れた銅配線表面に傷が発生して、サブミクロンオーダー
の配線形成が必要となるULSIデバイスへの多層配線
形成に適用することはできない。
Further, in order to remove unnecessary copper foil on the fluororesin substrate, it is ground and removed by a drum around which sandpaper is wound. At this time, scratches are made on the surface of the fluororesin or the surface of the copper wiring embedded in the concave portion. It cannot be applied to the formation of multi-layer wiring for ULSI devices that need to form wiring on the order of submicrons.

【0059】特開昭57−60890号公報に開示され
ている第5の従来例では、金型10の凸パタン11に接
着剤を配合した化学メッキ用触媒核24を塗布した後、
熱可塑性樹脂に押し当てて凹パタン形成とその底部に化
学メッキ用触媒核24を転写させることを特徴としてい
る。
In the fifth conventional example disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-60890, after a catalyst core 24 for chemical plating in which an adhesive is mixed with a convex pattern 11 of a mold 10 is applied,
It is characterized in that a concave pattern is formed by pressing against a thermoplastic resin, and the catalyst nuclei 24 for chemical plating are transferred to the bottom of the concave pattern.

【0060】この第5の従来例においても、下地配線層
への接続孔(ビアホール)形成方法が記載されていない
が、下記に示す課題が容易に推察される。すなわち、
0.1μm世代のULSIデバイスの多層配線では、下
地配線層とのビア孔は一辺0.25μm以下であり、こ
の部分での接触抵抗を極力小さくすることが必要不可欠
となっている。
Although the fifth conventional example does not disclose a method of forming a connection hole (via hole) in the underlying wiring layer, the following problem can be easily guessed. That is,
In the multilayer wiring of the 0.1 μm generation ULSI device, the via hole with the underlying wiring layer is 0.25 μm or less on each side, and it is indispensable to minimize the contact resistance in this part.

【0061】しかしながら、この従来例による方法で配
線層を形成する場合、化学メッキ用触媒核24中に配合
されている接着剤の一部が下地配線層表面に付着するこ
とは避けられないために、接触抵抗が増大してしまう。
下地配線層への目合わせ方法についても具体的な記載は
なく、0.1μm世代のULSIデバイスの多層配線へ
の適用は困難である。
However, when the wiring layer is formed by the method according to the conventional example, it is inevitable that a part of the adhesive compounded in the catalyst core 24 for chemical plating adheres to the surface of the underlying wiring layer. As a result, the contact resistance increases.
There is also no specific description on the method of alignment with the underlying wiring layer, and it is difficult to apply a 0.1 μm generation ULSI device to multilayer wiring.

【0062】本発明の目的は、フォトレジストマスクを
用いることなく、低誘電率層間膜を用いた多層配線を効
率よく形成する半導体装置の製造方法および多層配線構
造を提供するものである。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device and a multilayer wiring structure for efficiently forming a multilayer wiring using a low dielectric constant interlayer film without using a photoresist mask.

【0063】また、本発明の他の目的は、上記の半導体
製造方法に用いられる製造装置とその製造方法を提供す
るものである。
Another object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus and a manufacturing method used in the above-described semiconductor manufacturing method.

【0064】[0064]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によると、半導体基板上に、絶縁層を形成す
る絶縁層形成ステップと、絶縁層に、目合わせ用導体部
を含む配線層を埋め込む配線層埋め込みステップと、絶
縁層上に低誘電率層を形成し、凸型パタンを圧着させて
低誘電率層に凹型パタンを形成する凹型パタン形成ステ
ップと、ここで、凸型パタンは凸型パタン目合わせ導体
部を有し、凸型パタン目合わせ導体部と目合わせ用導体
部とが接触させられた時に得られる電気的特性に基づい
て、凸型パタンを圧着させる位置が定められ、また、低
誘電率層は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜より
も誘電率が低い低誘電率膜からなり、凹型パタンに導体
を埋め込む導体埋め込みステップとからなる半導体装置
の製造方法を提供する。
According to the present invention, there is provided an insulating layer forming step of forming an insulating layer on a semiconductor substrate, and a wiring including an alignment conductor in the insulating layer. A wiring layer embedding step of embedding the layer, a concave pattern forming step of forming a low dielectric layer on the insulating layer and pressing a convex pattern to form a concave pattern in the low dielectric layer, wherein the convex pattern is formed. Has a convex pattern alignment conductor, and determines the position where the convex pattern is to be crimped based on the electrical characteristics obtained when the convex pattern alignment conductor and the alignment conductor are brought into contact with each other. A low dielectric constant layer is formed of a low dielectric constant film having a lower dielectric constant than a silicon oxide film or a silicon nitride film, and a conductor embedding step of embedding a conductor in a concave pattern is provided. That.

【0065】上記の半導体装置の製造方法において、半
導体基板上に素子が設けられており、目合わせ用導体部
は、素子と電気的に接続されていることを特徴とするこ
とが可能である。
In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, the element may be provided on the semiconductor substrate, and the alignment conductor may be electrically connected to the element.

【0066】上記の半導体装置の製造方法において、絶
縁層は、低誘電率膜からなることを特徴とすることが可
能である。
In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, the insulating layer may be formed of a low dielectric constant film.

【0067】上記の半導体装置の製造方法において、凹
型パタン形成ステップは、絶縁層上に高分子化温度未満
の温度でプレポリマーを塗布する塗布ステップと、ここ
で、プレポリマーは、高分子化温度以上に加熱される
と、高分子化反応を起こして低誘電率ポリマーとなり、
凸型パタンを圧着させてプレポリマーに凹型パタンを形
成するパタン形成ステップと、ここで、凸型パタンを圧
着させる位置は、凸型パタン目合わせ導体部を目合わせ
用導体部と接触させられた時に得られる電気的特性に基
づいて定められ、パタン形成ステップによって凹型パタ
ンが形成されたプレポリマーを高分子化温度以上に加熱
して、低誘電率ポリマーからなる低誘電率膜を形成する
低誘電率膜形成ステップとからなり、ここで、低誘電率
膜はシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜よりも誘電率
が低いことを特徴とすることが可能である。
In the method of manufacturing a semiconductor device described above, the step of forming a concave pattern includes the step of applying a prepolymer on the insulating layer at a temperature lower than the polymerization temperature, wherein the prepolymer is a polymerized temperature. When heated as described above, a polymerization reaction occurs to become a low dielectric constant polymer,
A pattern forming step of crimping the convex pattern to form a concave pattern in the prepolymer, and the position at which the convex pattern is crimped was such that the convex pattern alignment conductor portion was brought into contact with the alignment conductor portion. The low dielectric constant film is formed based on the electrical characteristics obtained at times, and the prepolymer having the concave pattern formed by the pattern forming step is heated to a temperature higher than the polymerization temperature to form a low dielectric constant film made of a low dielectric constant polymer. Forming a low dielectric constant film, wherein the low dielectric constant film has a lower dielectric constant than a silicon oxide film or a silicon nitride film.

【0068】上記の半導体装置の製造方法において、凹
型パタン形成ステップは、絶縁層上に凸型パタンを配置
する配置ステップと、ここで、凸型パタンの配置は、凸
型パタン目合わせ導体部を目合わせ用導体部と接触させ
られた時に得られる電気的特性に基づいて定められ、配
置ステップによって配置された凸型パタンと絶縁層との
間隙に、高分子化温度未満の温度のプレポリマーを注入
する注入ステップと、ここで、プレポリマーは、高分子
化温度以上に加熱されると、高分子化反応を起こして低
誘電率ポリマーとなり、注入ステップによって注入され
たプレポリマーを高分子化温度以上に加熱して、低誘電
率ポリマーからなる低誘電率膜を形成する低誘電率膜形
成ステップとからなり、ここで、低誘電率膜はシリコン
酸化膜またはシリコン窒化膜よりも誘電率が低いことを
特徴とすることが可能である。
In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, the step of forming a concave pattern includes the step of arranging a convex pattern on an insulating layer, and the step of arranging the convex pattern includes the step of arranging a convex pattern alignment conductor. The prepolymer having a temperature lower than the polymerization temperature is determined based on the electrical characteristics obtained when the conductive layer is brought into contact with the alignment conductor, and is provided between the convex pattern and the insulating layer arranged in the arrangement step. When the prepolymer is heated to a temperature higher than the polymerization temperature, a polymerization reaction occurs to become a low dielectric constant polymer, and the prepolymer injected by the injection step is heated to a polymerization temperature. Heating to form a low-k film made of a low-k polymer, wherein the low-k film is a silicon oxide film or a silicon oxide film. Than emissions nitride film can be characterized in that the dielectric constant is low.

【0069】また、上記課題を解決するために、本発明
によると、素子が設けられた半導体基板上に低誘電率層
を形成し、凸型パタンを圧着させて低誘電率層に凹型パ
タンを形成する凹型パタン形成ステップと、ここで、凸
型パタンは凸型パタン目合わせ導体部を有し、凸型パタ
ン目合わせ導体部と素子とを接触させられた時に得られ
る電気的特性に基づいて、凸型パタンが圧着する位置が
定められ、また、低誘電率層は、シリコン酸化膜または
シリコン窒化膜よりも誘電率が低い低誘電率膜からな
り、凹型パタンに導体膜を埋め込む導体膜埋め込みステ
ップとからなる半導体装置の製造方法を提供する。
According to the present invention, a low dielectric constant layer is formed on a semiconductor substrate provided with elements, and a convex pattern is pressed to form a concave pattern on the low dielectric layer. A concave pattern forming step to be formed, wherein the convex pattern has a convex pattern alignment conductor, and based on the electrical characteristics obtained when the convex pattern alignment conductor and the element are brought into contact with each other. The position where the convex pattern is pressed is determined, and the low dielectric constant layer is made of a low dielectric constant film having a lower dielectric constant than a silicon oxide film or a silicon nitride film, and the conductive film is embedded in the concave pattern. And a method for manufacturing a semiconductor device.

【0070】上記の半導体装置の製造方法において、凹
型パタン形成ステップは、半導体基板上にプレポリマー
を塗布する塗布ステップと、ここで、プレポリマーは、
高分子化温度以上に加熱されると、高分子化反応を起こ
して低誘電率ポリマーとなり、凸型パタンを圧着させて
プレポリマーに凹型パタンを形成するパタン形成ステッ
プと、ここで、凸型パタンを圧着させる位置は、凸型パ
タン目合わせ導体部を目合わせ用導体部と接触させ、そ
の時に得られる電気的特性に基づいて定められ、パタン
形成ステップによって凹型パタンが形成されたプレポリ
マーを、高分子化温度以上に加熱して、低誘電率ポリマ
ーからなる低誘電率膜を形成する低誘電率膜形成ステッ
プとからなり、ここで、低誘電率膜はシリコン酸化膜ま
たはシリコン窒化膜よりも誘電率が低いことを特徴とす
ることが可能である。
In the above method for manufacturing a semiconductor device, the step of forming a concave pattern includes the step of applying a prepolymer on a semiconductor substrate, wherein the prepolymer comprises:
When heated to a temperature higher than the polymerization temperature, a polymerization reaction occurs to become a low dielectric constant polymer, and a convex pattern is pressed to form a concave pattern in the prepolymer. The crimping position is determined based on the electrical characteristics obtained by bringing the convex pattern alignment conductor into contact with the alignment conductor, and the prepolymer having the concave pattern formed by the pattern forming step. A low-k film forming step of forming a low-k film made of a low-k polymer by heating to a temperature higher than or equal to the polymerization temperature, wherein the low-k film is smaller than a silicon oxide film or a silicon nitride film. It can be characterized by a low dielectric constant.

【0071】上記の半導体装置の製造方法において、凹
型パタン形成ステップは、半導体基板上に凸型パタンを
配置する配置ステップと、ここで、凸型パタンの配置
は、凸型パタン目合わせ導体部を目合わせ用導体部と接
触させ、その時に得られる電気的特性に基づいて定めら
れ、配置ステップによって配置された凸型パタンと半導
体基板との間隙にプレポリマーを注入する注入ステップ
と、ここで、プレポリマーは、高分子化温度以上に加熱
されると、高分子化反応を起こして低誘電率ポリマーと
なり、注入ステップによって注入されたプレポリマーを
高分子化温度以上に加熱して、低誘電率ポリマーからな
る低誘電率膜を形成する低誘電率膜形成ステップとから
なり、ここで、低誘電率膜はシリコン酸化膜またはシリ
コン窒化膜よりも誘電率が低いことを特徴とすることが
可能である。
In the method of manufacturing a semiconductor device described above, the step of forming a concave pattern includes the step of arranging a convex pattern on a semiconductor substrate. An injection step of injecting a prepolymer into a gap between the convex pattern and the semiconductor substrate, which is determined based on electrical characteristics obtained at the time of contacting with the alignment conductor portion and is arranged by the arrangement step, When the prepolymer is heated to a temperature higher than the polymerization temperature, a polymerization reaction occurs to become a low dielectric constant polymer, and the prepolymer injected in the injection step is heated to a temperature higher than the polymerization temperature to have a low dielectric constant. Forming a low-k film made of a polymer, wherein the low-k film is more induced than a silicon oxide film or a silicon nitride film. It is possible, wherein the rate is low.

【0072】上記の半導体装置の製造方法において、プ
レポリマーは、常温以上、高分子化温度未満であって、
所定の温度幅を有する可塑性温度に加熱されると熱可塑
性を示し、パタン形成ステップは、プレポリマーを可塑
性温度に加熱する加熱ステップをさらに具備することが
可能である。
In the above method for manufacturing a semiconductor device, the prepolymer is not lower than room temperature and lower than the polymerization temperature, and
When heated to a plastic temperature having a predetermined temperature range, the resin exhibits thermoplasticity, and the pattern forming step may further include a heating step of heating the prepolymer to a plastic temperature.

【0073】上記の半導体装置の製造方法において、プ
レポリマーは、常温以上、高分子化温度未満であって、
所定の温度幅を有する可塑性温度に加熱されると熱可塑
性を示し、注入ステップは、プレポリマーを可塑性温度
に加熱する加熱ステップをさらに具備することが可能で
ある。
In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, the prepolymer is not lower than room temperature and lower than the polymerization temperature, and
When heated to a plastic temperature having a predetermined temperature range, the resin exhibits thermoplasticity, and the pouring step may further include a heating step of heating the prepolymer to a plastic temperature.

【0074】上記の半導体装置の製造方法において、プ
レポリマーは、ジビニルシロキサンベンゾシクロブテン
モノマー、ポリイミドモノマー、アリルエーテルモノマ
ーのいずれかからなることが可能である。
In the above method for manufacturing a semiconductor device, the prepolymer can be made of any of divinylsiloxane benzocyclobutene monomer, polyimide monomer and allyl ether monomer.

【0075】上記の半導体装置の製造方法において、プ
レポリマーは、ジビニルシロキサンベンゾシクロブテン
モノマーからなり、高分子化温度が摂氏150度である
ことが可能である。
In the above method for manufacturing a semiconductor device, the prepolymer may be made of divinylsiloxane benzocyclobutene monomer, and the polymerization temperature may be 150 degrees Celsius.

【0076】上記の半導体装置の製造方法において、凸
型パタンは、第1の凸パタンと、第1の凸パタン上に設
けられた第2の凸パタンからなる2層パタンを含むこと
が可能である。
In the method of manufacturing a semiconductor device described above, the convex pattern can include a two-layer pattern including a first convex pattern and a second convex pattern provided on the first convex pattern. is there.

【0077】上記の半導体装置の製造方法において、凸
型パタン目合わせ導体部は、2層パタンからなることが
可能である。
In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, the convex pattern alignment conductor can be formed of a two-layer pattern.

【0078】上記の半導体装置の製造方法において、電
気的特性は、凸型パタン目合わせ導体部に電圧を印加し
た時に得られる電流値であることを特徴とすることが可
能である。
In the above-described method for manufacturing a semiconductor device, the electrical characteristic may be characterized by a current value obtained when a voltage is applied to the convex pattern alignment conductor.

【0079】他に、上記課題を解決するために、本発明
によると、目合わせ用導体部を有する下層上に設けられ
た低誘電率層または絶縁層に、凹型パタンを形成するた
めの半導体装置の製造装置において、基板上に設けられ
た、互いに電気的に非接続である複数の凸部と、ここ
で、複数の凸部のうち、2つ以上の凸部からなる凸型パ
タン目合わせ導体部を少なくとも1つ含み、各凸型パタ
ン目合わせ導体部のうち1対の凸部に対して、個別に電
気的に接続する1対の引き出し配線と、ここで、凹型パ
タンを形成する位置が、目合わせ用導体部を介して目合
わせ部が電気的に接続され、1対の引き出し配線を介し
て測定される電気的特性に基づいて定められる半導体装
置の製造装置を提供する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device for forming a concave pattern in a low dielectric constant layer or an insulating layer provided on a lower layer having a matching conductor portion. A plurality of convex portions provided on the substrate and electrically disconnected from each other, and a convex pattern alignment conductor comprising two or more convex portions among the plurality of convex portions. And a pair of lead-out wirings that are electrically connected individually to a pair of protrusions of each of the convex pattern alignment conductors, and a position where the concave pattern is formed. The present invention also provides an apparatus for manufacturing a semiconductor device in which a matching portion is electrically connected via a matching conductor portion and is determined based on electrical characteristics measured via a pair of lead wirings.

【0080】上記の半導体装置の製造装置において、複
数の凸部は、基板上に設けられた第1の凸パタンと、第
1の凸パタン上に設けられた第2の凸パタンからなる2
層パタンを含むことが可能である。
In the above-described apparatus for manufacturing a semiconductor device, the plurality of projections include a first projection pattern provided on the substrate and a second projection pattern provided on the first projection pattern.
It is possible to include a layer pattern.

【0081】上記の半導体装置の製造装置において、目
合わせ部を構成する2つ以上の凸部は、2層パタンから
なることが可能である。
In the above-described apparatus for manufacturing a semiconductor device, the two or more projections forming the alignment portion may be formed of a two-layer pattern.

【0082】上記の半導体装置の製造装置において、基
板を貫通して、基板底部から凸部に至る孔をさらに具備
することが可能である。
In the above-described apparatus for manufacturing a semiconductor device, it is possible to further provide a hole penetrating the substrate and extending from the bottom of the substrate to the convex portion.

【0083】上記の半導体装置の製造装置において、基
板を加熱するための加熱部をさらに具備することが可能
である。
In the above-described apparatus for manufacturing a semiconductor device, a heating unit for heating the substrate may be further provided.

【0084】上記の半導体装置の製造装置において、前
記電気的特性は、1対の引き出し配線に電圧を印加した
時に得られる電流値であることを特徴とすることが可能
である。
In the above-described apparatus for manufacturing a semiconductor device, the electric characteristic may be a current value obtained when a voltage is applied to a pair of lead wirings.

【0085】さらに、上記課題を解決するために、本発
明によると、目合わせ用導体部を有する下層上に設けら
れた低誘電率層または絶縁層に、凹型パタンを形成する
ための半導体装置の製造装置において、基板上に形成さ
れた絶縁膜に開口部を形成する開口部形成ステップと、
開口部に導電体膜を埋め込む導体膜埋め込みステップ
と、絶縁膜を選択的に除去する除去ステップと、ここ
で、導電体膜は電気的に接続しない複数の凸部となり、
複数の凸部のうち、少なくとも1組の凸部からなる目合
わせ用導電凸部の各々に対して、基板下面から基板を貫
通して、目合わせ用導電凸部の各々に至る引き出し配線
を形成する引き出し配線形成ステップとからなる半導体
装置の製造装置の製造方法を提供する。
Further, according to the present invention, there is provided a semiconductor device for forming a concave pattern in a low dielectric constant layer or an insulating layer provided on a lower layer having a matching conductor portion. In the manufacturing apparatus, an opening forming step of forming an opening in the insulating film formed on the substrate,
A conductor film embedding step of embedding the conductor film in the opening, and a removing step of selectively removing the insulating film, wherein the conductor film becomes a plurality of protrusions that are not electrically connected,
For each of the alignment conductive projections formed of at least one set of the plurality of projections, a lead-out wiring is formed that penetrates the substrate from the lower surface of the substrate and reaches each of the alignment projections. And a method for manufacturing a semiconductor device manufacturing apparatus, comprising:

【0086】上記の半導体装置の製造装置の製造方法に
おいて、基板は、金属導体基板または半導体基板からな
り、導体膜埋め込みステップは、基板と電気的に接続さ
れないように導電体膜を埋め込むステップからなり、引
き出し配線形成ステップは、基板と電気的に接続されな
いように引き出し配線を形成することを特徴とすること
が可能である。
In the above method of manufacturing a semiconductor device manufacturing apparatus, the substrate is formed of a metal conductor substrate or a semiconductor substrate, and the step of embedding the conductor film includes embedding a conductor film so as not to be electrically connected to the substrate. In the drawing wiring forming step, the drawing wiring may be formed so as not to be electrically connected to the substrate.

【0087】また、上記課題を解決するために、本発明
によると、目合わせ用導体部を有する下層上に設けられ
た低誘電率層または絶縁層に、凹型パタンを形成するた
めの半導体装置の製造装置において、絶縁物からなる基
板上に配線用絶縁膜を形成する絶縁膜形成ステップと、
配線用絶縁膜に開口部を形成する開口部形成ステップ
と、開口部に導電体膜を埋め込む導体膜埋め込みステッ
プと、配線用絶縁膜を選択的に除去する除去ステップ
と、ここで、導電体膜は互いに電気的に接続されない複
数の凸部からなり、複数の凸部のうち、少なくとも1組
の凸部からなる目合わせ用導電凸部の各々に対して、基
板下面から基板を貫通して、目合わせ用導電凸部の各々
に至る引き出し配線を形成する引き出し配線形成ステッ
プとからなる半導体装置の製造装置の製造方法を提供す
る。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device for forming a concave pattern on a low dielectric constant layer or an insulating layer provided on a lower layer having a conductor portion for alignment. In a manufacturing apparatus, an insulating film forming step of forming an insulating film for wiring on a substrate made of an insulating material;
An opening forming step of forming an opening in the wiring insulating film, a conductor film embedding step of embedding a conductive film in the opening, and a removing step of selectively removing the wiring insulating film; Is composed of a plurality of protrusions that are not electrically connected to each other, and among the plurality of protrusions, for each of the alignment conductive protrusions formed of at least one set of protrusions, penetrates the substrate from the lower surface of the substrate, A method for manufacturing a semiconductor device manufacturing apparatus, comprising: a lead wiring forming step of forming lead wiring reaching each of the conductive protrusions for alignment.

【0088】上記の半導体装置の製造装置の製造方法に
おいて、絶縁膜と導電体膜を覆う上部絶縁膜を形成する
上部絶縁膜形成ステップと、上部絶縁膜に導電体膜に至
る上部開口部を形成する上部開口部形成ステップと、上
部開口部に上部導電体膜を埋め込むステップをさらに有
し、除去ステップは、絶縁膜と上部絶縁膜とを選択的に
除去するステップからなることが可能である。
In the above method of manufacturing a semiconductor device, an upper insulating film forming step of forming an upper insulating film covering the insulating film and the conductive film, and forming an upper opening reaching the conductive film in the upper insulating film. Forming an upper opening, and embedding an upper conductor film in the upper opening. The removing step may include a step of selectively removing the insulating film and the upper insulating film.

【0089】上記の半導体装置の製造装置の製造方法に
おいて、上部開口部形成ステップは、上部絶縁膜に導電
体膜に至る上部開口部を、目合わせ用導電凸部となるべ
き導電体膜上に形成することをさらに含むことが可能で
ある。
In the above-described method for manufacturing a semiconductor device manufacturing apparatus, the upper opening forming step includes the step of forming the upper opening reaching the conductor film on the upper insulating film on the conductor film to be the conductive protrusion for alignment. It can further include forming.

【0090】上記の半導体装置の製造装置の製造方法に
おいて、基板裏面から基板を貫通して凸型パタンに至る
孔を作成するステップをさらに有することが可能であ
る。
In the method of manufacturing a semiconductor device, it is possible to further include a step of forming a hole extending from the back surface of the substrate to the convex pattern through the substrate.

【0091】上記の半導体装置の製造装置の製造方法に
おいて、基板を加熱するための加熱部を形成する加熱部
形成ステップをさらに有することが可能である。
In the above-described method of manufacturing a semiconductor device manufacturing apparatus, it is possible to further include a heating unit forming step of forming a heating unit for heating the substrate.

【0092】[0092]

【発明の実施の形態】以下、本発明による半導体装置の
製造方法および製造装置によって、下地配線の形成され
たシリコン基板上の樹脂膜に、金属(導電体膜)を埋め
込んだ多層配線の形成に適用した例について、その実施
形態を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method and an apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described for forming a multilayer wiring in which a metal (conductor film) is embedded in a resin film on a silicon substrate on which a base wiring is formed. An embodiment will be described with respect to an applied example.

【0093】まず、本発明による半導体装置の製造装置
である、多層配線形成に用いる金型基板を、図1を参照
して以下に示す。
First, a mold substrate used for forming a multilayer wiring, which is an apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, will be described below with reference to FIG.

【0094】図1は、本発明による金型基板を示す。FIG. 1 shows a mold substrate according to the present invention.

【0095】図1を参照すると、本発明による金型基板
は以下に示す構成となっている。
Referring to FIG. 1, the mold substrate according to the present invention has the following configuration.

【0096】基板30上に表面絶縁膜31が形成されて
いる。ここで、基板30としては、シリコンからなる半
導体基板や、シリコン酸化膜などの絶縁体からなる絶縁
体基板や、金属からなる導体基板が可能である。
A surface insulating film 31 is formed on a substrate 30. Here, the substrate 30 may be a semiconductor substrate made of silicon, an insulator substrate made of an insulator such as a silicon oxide film, or a conductor substrate made of metal.

【0097】表面絶縁膜31上に下地電極32と電極絶
縁膜33が形成されている。下地電極32の一部は平坦
化処理されている電極絶縁膜33の上面の表面に至って
いる。
On the surface insulating film 31, a base electrode 32 and an electrode insulating film 33 are formed. Part of the base electrode 32 reaches the surface of the upper surface of the electrode insulating film 33 that has been subjected to the planarization process.

【0098】下地電極32と電極絶縁膜33上に、導電
体凸パタン42、42’が形成されている。ここで、導
電体凸パタン42、42’は、下地電極32と電極絶縁
膜33上に設けられた第1の凸パタン40、40’と、
その第1の凸パタン40、40’ 上に設けられた第2
の凸パタン41、41’から構成されている。また、第
1の凸パタン40、40’の一部40’は、下地電極3
2と電気的に接続されており、第2の凸パタン41、4
1’の一部41’は、第1の凸パタンの一部40’と電
気的に接続されている。
On the base electrode 32 and the electrode insulating film 33, conductor convex patterns 42 and 42 'are formed. Here, the conductor convex patterns 42 and 42 ′ are the same as the first convex patterns 40 and 40 ′ provided on the base electrode 32 and the electrode insulating film 33.
The second convex pattern provided on the first convex pattern 40, 40 '
Are formed from the convex patterns 41 and 41 ′. In addition, a part 40 ′ of the first convex pattern 40, 40 ′ is
2 and are electrically connected to the second convex patterns 41 and 4.
Part 41 ′ of 1 ′ is electrically connected to part 40 ′ of the first convex pattern.

【0099】また、基板30下面から、基板30と表面
絶縁膜31を貫通して下地電極32へ至る電極引出し孔
43が形成されている。
Further, an electrode lead-out hole 43 is formed from the lower surface of the substrate 30 to penetrate the substrate 30 and the surface insulating film 31 and reach the base electrode 32.

【0100】その電極引出し孔43の側面と基板30下
面を覆うように下面絶縁膜30aが形成されている。
A lower surface insulating film 30a is formed to cover the side surface of the electrode lead hole 43 and the lower surface of the substrate 30.

【0101】また、その電極引出し孔43を介して下地
電極32と電気的に接続する引き出し電極44a,44
bが形成されている。この引き出し電極44a,44b
は、基板30とは電気的に接続されていない構成を有す
る。また、この各引き出し電極44a,44bに対応し
て接続されている各下地電極32は、本金型基板内では
電気的に接続されていない。
Further, lead electrodes 44a, 44 electrically connected to base electrode 32 through electrode lead holes 43.
b is formed. The extraction electrodes 44a, 44b
Has a configuration not electrically connected to the substrate 30. Further, the respective base electrodes 32 connected to the respective lead electrodes 44a and 44b are not electrically connected in the mold substrate.

【0102】ここで、上記に示す表面絶縁膜31と下面
絶縁膜30aを有する構成は、基板30がシリコンから
なる半導体基板や、金属からなる導体基板である場合に
必須である。ただし、基板30と、下地電極32かつ引
き出し電極44a,44bとが電気的に接続されない構
成であれば、上記に示す表面絶縁膜31と下面絶縁膜3
0aを有する構成に限定されることはない。
Here, the configuration having the surface insulating film 31 and the lower surface insulating film 30a described above is indispensable when the substrate 30 is a semiconductor substrate made of silicon or a conductor substrate made of metal. However, if the substrate 30 is not electrically connected to the base electrode 32 and the lead electrodes 44a and 44b, the surface insulating film 31 and the lower insulating film 3
It is not limited to the configuration having 0a.

【0103】また、基板30がシリコン酸化膜などの絶
縁体からなる絶縁体基板からなる場合は、基板30自体
が絶縁性を有するために、上記に示す表面絶縁膜31や
下面絶縁膜30aを設けることが不要となる。
When the substrate 30 is made of an insulating substrate made of an insulator such as a silicon oxide film, the surface insulating film 31 and the lower surface insulating film 30a described above are provided because the substrate 30 itself has insulating properties. It becomes unnecessary.

【0104】また、図2は本発明による金型基板の変形
例を示す。
FIG. 2 shows a modification of the mold substrate according to the present invention.

【0105】図2に示すように、基板30下面に加熱板
75が設けられている構成または/かつ、金型基板を貫
通して、金型基板の下面から、導電体凸パタン42、4
2’へ至る貫通孔77が設けられている構成も可能であ
る。ここで、図では加熱板75と貫通孔77を共に有す
る構成が示されているが、加熱板75または貫通孔77
のいずれか1方のみを有する構成も可能である。
As shown in FIG. 2, the structure in which the heating plate 75 is provided on the lower surface of the substrate 30 or / and the conductor convex patterns 42, 4
A configuration in which a through hole 77 reaching 2 ′ is provided is also possible. Here, although a configuration having both the heating plate 75 and the through hole 77 is shown in the drawing, the heating plate 75 or the through hole 77 is used.
A configuration having only one of them is also possible.

【0106】この貫通孔77は、以下の実施形態で示す
ように、基板30下面からプレポリマーを導電体凸パタ
ン42、42’が設けられている上面に注入することが
可能となるように、全体を貫通する構成となっている。
As shown in the following embodiment, this through hole 77 is formed so that a prepolymer can be injected from the lower surface of the substrate 30 into the upper surface on which the conductor convex patterns 42 and 42 'are provided. It is configured to penetrate the whole.

【0107】更に、注入されるプレポリマーが所定の配
線形成領域から流出することを防止するために、導電体
凸パタン42、42’の一部からなる流出防止壁421
が設けられた構成となっている。この流出防止壁421
は、第1の凸パタン40、40’と、その第1の凸パタ
ン40、40’ 上に設けられた第2の凸パタン41、
41’から構成されている。特に、以下に示す低誘電率
膜に凹型パタンを形成する工程において、形成されるべ
き低誘電率膜の下層と密着し、注入されるプレポリマー
がその密着部を介して他方へ流出しないように構成され
ている。さらに、この流出防止壁421は、上記のプレ
ポリマー注入において、プレポリマーを真空注入法で注
入することが可能なほど、その密着部での密着性を高め
るように形成されることが望ましい。具体的には、流出
防止壁421がゴムなどのような弾性を有する構造であ
って、金型基板を低誘電率膜の下層と密着させた時に、
流出防止壁421の先端部がその密着部での密着性が高
まるように変形するような構成が望ましい。他に、流出
防止壁421が弾性を有し、かつ周囲の導電体凸パタン
42、42’の長さよりも長いなどの構成が望ましい。
Further, in order to prevent the injected prepolymer from flowing out of the predetermined wiring formation region, the outflow prevention wall 421 formed by a part of the conductor convex patterns 42 and 42 'is used.
Is provided. This outflow prevention wall 421
Is a first convex pattern 40, 40 ′, and a second convex pattern 41 provided on the first convex pattern 40, 40 ′.
41 '. In particular, in the step of forming a concave pattern in the low-k film shown below, the pre-polymer is adhered to the lower layer of the low-k film to be formed so that the injected prepolymer does not flow out to the other through the adhered portion. It is configured. Further, it is desirable that the outflow prevention wall 421 be formed such that in the above-mentioned prepolymer injection, the adhesion at the contact portion is increased so that the prepolymer can be injected by a vacuum injection method. Specifically, the outflow prevention wall 421 has a structure having elasticity such as rubber, and when the mold substrate is brought into close contact with the lower layer of the low dielectric constant film,
It is desirable that the tip of the outflow prevention wall 421 be deformed so as to increase the adhesion at the contact portion. In addition, it is desirable that the outflow prevention wall 421 has elasticity and is longer than the length of the surrounding conductor convex patterns 42 and 42 '.

【0108】加えて、この貫通孔77は1つに限定され
ることはなく、少なくとも1つ形成されておれば良い。
In addition, the number of the through holes 77 is not limited to one, and at least one through hole may be formed.

【0109】次に、本発明による金型基板の製造方法
を、図を参照して以下に示す。
Next, a method of manufacturing a mold substrate according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0110】図3(a)から図3(c)、図4(a)か
ら図4(c)は、本発明による金型基板の製造工程を示
す図である。
FIGS. 3 (a) to 3 (c) and FIGS. 4 (a) to 4 (c) are views showing steps for manufacturing a mold substrate according to the present invention.

【0111】本発明による金型基板の製造方法を図3
(a)から図3(c)、図4(a)から図4(c)を参
照して以下に示す。
FIG. 3 shows a method of manufacturing a mold substrate according to the present invention.
This is shown below with reference to FIGS. 3A to 3C and FIGS. 4A to 4C.

【0112】まず、図3(a)に示すように、表面絶縁
膜31の形成された基板30上に、下地電極32と電極
絶縁膜33を形成する。ここで、基板30としては、シ
リコンからなる半導体基板や、シリコン酸化膜などの絶
縁体からなる絶縁体基板や、金属からなる導体基板が可
能である。また、下地電極32の一部は平坦化処理され
ている電極絶縁膜33の上面の表面層に至っている。
First, as shown in FIG. 3A, a base electrode 32 and an electrode insulating film 33 are formed on a substrate 30 on which a surface insulating film 31 has been formed. Here, the substrate 30 may be a semiconductor substrate made of silicon, an insulator substrate made of an insulator such as a silicon oxide film, or a conductor substrate made of metal. Further, a part of the base electrode 32 reaches the surface layer on the upper surface of the electrode insulating film 33 which has been subjected to the planarization process.

【0113】次に、図3(b)に示すように、下地電極
32と電極絶縁膜33上に、第1の絶縁膜34を成長さ
せて形成し、形成した第1の絶縁膜34に第1の開口部
35を形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, a first insulating film 34 is formed by growing the first insulating film 34 on the base electrode 32 and the electrode insulating film 33, and the first insulating film 34 is formed on the first insulating film 34. One opening 35 is formed.

【0114】次に、全体を覆うように導電体膜を形成す
る。形成された導電体膜を、化学機械研磨法等によって
第1の絶縁膜34上の導電体膜を選択的に除去すること
で、図3(c)に示すような第1の開口部35に第1の
導電体膜36、36’が埋め込まれた構造を得る。第1
の導電体膜の一部36’は、下地電極32と電気的に接
続されている。
Next, a conductor film is formed so as to cover the whole. By selectively removing the formed conductive film on the first insulating film 34 by a chemical mechanical polishing method or the like, the first opening 35 as shown in FIG. A structure in which the first conductor films 36 and 36 'are embedded is obtained. First
A portion 36 ′ of the conductive film is electrically connected to the base electrode 32.

【0115】さらに、図4(a)に示すように、第1の
絶縁膜34と第1の導電体膜36、36’の上部に第2
の絶縁膜を形成し、第1の導電体膜36に至る第2の開
口部38を形成する。
Further, as shown in FIG. 4A, a second insulating film 34 and second conductive films 36 and 36 '
Is formed, and a second opening 38 reaching the first conductor film 36 is formed.

【0116】次に、全体を覆うように導電体膜を形成す
る。このとき、第2の開口部38に導電体膜が埋め込ま
れる。次に、化学機械研磨法等によって第2の絶縁膜3
7上の導電体膜を選択的に除去する。これによって、図
4(b)に示すような、第2の開口部38に第2の導電
体膜39、39’が埋め込まれた構造を得る。第2の導
電体膜の一部39’は、第1の導電体膜の一部36’を
介して下地電極32と電気的に接続されている。
Next, a conductor film is formed so as to cover the whole. At this time, the conductor film is embedded in the second opening 38. Next, the second insulating film 3 is formed by a chemical mechanical polishing method or the like.
7 is selectively removed. As a result, a structure in which the second conductor films 39 and 39 'are embedded in the second opening 38 as shown in FIG. 4B is obtained. A portion 39 'of the second conductor film is electrically connected to the base electrode 32 via a portion 36' of the first conductor film.

【0117】次に、図4(c)に示すように、第1の絶
縁膜34と第2の絶縁膜37を選択的に除去すると、基
板30の表面絶縁膜31上に、第1の導電体膜36、3
6’からなる第1の凸パタン40、40’と、第2の導
電体膜39、39’からなる第2の凸パタン41、4
1’によって構成された、導電体凸パタン42、42’
からなる構造が得られる。
Next, as shown in FIG. 4C, when the first insulating film 34 and the second insulating film 37 are selectively removed, a first conductive film is formed on the surface insulating film 31 of the substrate 30. Body membrane 36, 3
6 ′, and second convex patterns 41, 4 composed of the second conductive films 39, 39 ′.
1 ', the conductor convex patterns 42, 42'
Is obtained.

【0118】さらに、基板30の下面から、基板30と
表面絶縁膜31を貫通して下地電極32へ至る電極引出
し孔43を形成する。次に、基板30の下面から、全面
に下面絶縁膜30aを形成する。次に、電極引出し孔4
3底部にある下面絶縁膜30aを異方性エッチングなど
によって除去し、電極引出し孔43底部に下地電極32
を露出させる。次に、基板30の裏面に下地電極32と
電気的に接続する引き出し電極44a,44bを形成し
て、図1に示す金型基板を得る。ここで、導電体凸パタ
ンの一部42’は、下地電極32を介して引き出し電極
44a,44bと電気的に接続されている構造となって
いるが、基板30上では引き出し電極44aと引き出し
電極44b間が接続される経路はないことが特徴であ
る。この状態で引き出し電極44aと引き出し電極44
bとに電圧を印加しても電流は流れない。
Further, an electrode lead-out hole 43 is formed from the lower surface of the substrate 30 through the substrate 30 and the surface insulating film 31 to reach the base electrode 32. Next, a lower surface insulating film 30a is formed on the entire surface from the lower surface of the substrate 30. Next, the electrode extraction hole 4
3 The lower surface insulating film 30a at the bottom is removed by anisotropic etching or the like, and the base electrode 32 is
To expose. Next, lead electrodes 44a and 44b that are electrically connected to the base electrode 32 are formed on the back surface of the substrate 30, and the mold substrate shown in FIG. 1 is obtained. Here, a portion 42 ′ of the conductor convex pattern has a structure in which it is electrically connected to the lead electrodes 44 a and 44 b via the base electrode 32, but the lead electrode 44 a and the lead electrode 44 a are formed on the substrate 30. It is characterized in that there is no route connecting between 44b. In this state, the extraction electrode 44a and the extraction electrode 44
No current flows even if a voltage is applied to b.

【0119】ここで、基板30がシリコン酸化膜などの
絶縁体からなる絶縁体基板からなる場合は、基板30自
体が絶縁性を有するために、上記に示す表面絶縁膜31
や下面絶縁膜30aを設けることが不要となる。これ
は、基板30が絶縁体であるために、上記の状態におい
て、表面絶縁膜31や下面絶縁膜30aがなくても引き
出し電極44aと引き出し電極44bとに電圧を印加し
ても電流は流れないためである。
Here, when the substrate 30 is made of an insulating substrate made of an insulator such as a silicon oxide film, the surface insulating film 31 shown above is used because the substrate 30 itself has insulating properties.
It is not necessary to provide the lower surface insulating film 30a. Since the substrate 30 is an insulator, no current flows even when a voltage is applied to the extraction electrodes 44a and 44b without the surface insulating film 31 and the lower surface insulating film 30a in the above state. That's why.

【0120】図1では、基板30に電極引出し孔43を
形成したが、図5に示すように、基板30の側壁に引き
出し電極44a、44bを形成してもよい。この時、基
板30と引き出し電極44a、44bは、電気的に接続
しない構成である。その例として、基板30と引き出し
電極44a、44bとが、図示しない絶縁膜によって絶
縁されている。
In FIG. 1, the electrode lead-out holes 43 are formed in the substrate 30. However, as shown in FIG. 5, lead-out electrodes 44a and 44b may be formed on the side wall of the substrate 30. At this time, the substrate 30 and the lead electrodes 44a and 44b are not electrically connected. As an example, the substrate 30 and the extraction electrodes 44a and 44b are insulated by an insulating film (not shown).

【0121】ここで、引き出し電極44a,44bは、
金型基板上に形成された導電体凸パタン42’に電圧を
印加できる構造であれば、本実施形態に拘束されない。
Here, the extraction electrodes 44a and 44b are
The present embodiment is not limited as long as the structure can apply a voltage to the conductor convex pattern 42 'formed on the mold substrate.

【0122】このようにして、多層配線形成に用いる基
板30を製造するのであるが、引き出し電極44a,4
4bと接続されている導電体凸パタン42’を含む一連
のパタンは目合わせ電極45であり、その他の導電体凸
パタン42は配線元型46である。
In this way, the substrate 30 used for forming the multilayer wiring is manufactured.
A series of patterns including the conductor convex pattern 42 ′ connected to 4 b is the alignment electrode 45, and the other conductor convex patterns 42 are wiring base patterns 46.

【0123】また、図4(c)で示される製造工程終了
後に、基板30に電極引出し孔43を形成する前に、基
板全体を加熱するための加熱板75を形成する、または
取り付ける工程を含むことも可能である。更に、図4
(c)で示される製造工程終了後に、下面絶縁膜30a
から基板全体を貫通して基板上部の導電体凸パタン4
2、42’に至る貫通孔77を形成する工程を含むこと
も可能である。上記の工程が付加されて形成された金型
基板の例が、図2に示される。ここで、図示しないが、
加熱板75または貫通孔77のいずれか1方のみを形成
する製造工程を経て得られる金型基板も可能である。
Also, after the end of the manufacturing process shown in FIG. 4C, before forming the electrode lead holes 43 in the substrate 30, a step of forming or attaching a heating plate 75 for heating the entire substrate is included. It is also possible. Further, FIG.
After the end of the manufacturing process shown in FIG.
Through the entire substrate, and the conductive convex pattern 4 on the upper part of the substrate.
It is also possible to include a step of forming a through hole 77 reaching 2, 42 '. FIG. 2 shows an example of a mold substrate formed by adding the above steps. Here, although not shown,
A mold substrate obtained through a manufacturing process of forming only one of the heating plate 75 and the through hole 77 is also possible.

【0124】この貫通孔77は、以下の実施形態で示す
ように、基板30下面からプレポリマーを導電体凸パタ
ン42、42’が設けられている上面に注入することが
可能となるように、基板全体を貫通する構成となってい
る。
As shown in the following embodiment, this through hole 77 is formed so that a prepolymer can be injected from the lower surface of the substrate 30 into the upper surface on which the conductor convex patterns 42 and 42 'are provided. It is configured to penetrate the entire substrate.

【0125】さらに、基板30が貫通孔77を含む場
合、導電体凸パタン42、42’を形成する工程におい
て、導電体凸パタン42、42’の一部からなり、他の
導電体凸パタン42、42’の外周部を囲む流出防止壁
421が設けられる。この流出防止壁421は、第1の
凸パタン40、40’と、その第1の凸パタン40、4
0’ 上に設けられた第2の凸パタン41、41’から
構成されている。
Further, when the substrate 30 includes the through-hole 77, in the step of forming the conductor convex patterns 42 and 42 ', the substrate 30 is formed of a part of the conductor convex patterns 42 and 42' and the other conductor convex patterns 42 and 42 'are formed. , 42 'is provided with an outflow prevention wall 421 surrounding the outer peripheral portion. The outflow prevention wall 421 is composed of the first convex patterns 40 and 40 ′ and the first convex patterns 40 and 4 ′.
It is composed of second convex patterns 41, 41 'provided on 0'.

【0126】また、この流出防止壁421は、以下に示
す低誘電率膜形成工程において、凹型パタンが形成され
る領域へ貫通孔77からプレポリマー注入される時に、
そのプレポリマーがその凹型パタンが形成される領域か
ら流出することを防止する機能を有する。具体的には、
以下に示す低誘電率膜に凹型パタンを形成する工程にお
いて、まず、貫通孔77を含む基板30を圧着させる工
程において、この流出防止壁421は凹型パタンが形成
される領域を囲む。この時、流出防止壁421と形成さ
れるべき低誘電率膜の下層とが密着しており、次の工程
によって、凹型パタンを形成するために、その低誘電率
膜の下層と貫通孔77を含む基板30との間に注入され
るプレポリマーが、流出防止壁421とその低誘電率膜
の下層との密着部によって凹型パタンが形成されるべき
領域から外へ流出することを防止する。
The outflow prevention wall 421 is formed when the prepolymer is injected from the through hole 77 into the region where the concave pattern is formed in the low dielectric constant film forming step described below.
It has a function of preventing the prepolymer from flowing out of the region where the concave pattern is formed. In particular,
In the step of forming a concave pattern on the low dielectric constant film described below, first, in the step of pressing the substrate 30 including the through hole 77, the outflow prevention wall 421 surrounds a region where the concave pattern is formed. At this time, the outflow prevention wall 421 and the lower layer of the low dielectric constant film to be formed are in close contact with each other, and the lower layer of the low dielectric constant film and the through hole 77 are formed in the next step to form a concave pattern. This prevents the prepolymer injected between the substrate and the containing substrate 30 from flowing out of the region where the concave pattern is to be formed due to the close contact portion between the outflow prevention wall 421 and the lower layer of the low dielectric constant film.

【0127】加えて、この貫通孔77は1つに限定され
ることはなく、少なくとも1つ形成されておれば良い。
In addition, the number of the through holes 77 is not limited to one, and at least one through hole may be formed.

【0128】次に、本発明の半導体装置の製造方法にお
ける第1の実施形態を図面を参照して以下に示す。この
本発明の半導体装置の製造方法における第1の実施形態
は、上記の金型基板を利用した多層配線製造プロセスで
ある。
Next, a first embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a multilayer wiring manufacturing process using the above-described mold substrate.

【0129】図6(a)、(b)、図7(a)、
(b)、図8(a)、(b)、図9(a)、(b)と図
10は、本発明の半導体装置の製造方法における第1の
実施形態の製造工程を示した断面図である。
FIGS. 6A, 6B, 7A,
FIGS. 8B, 8A, 8B, 9A, 9B, and 10 are cross-sectional views showing the manufacturing steps of the first embodiment in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. It is.

【0130】図6(a)、(b)、図7(a)、
(b)、図8(a)、(b)、図9(a)、(b)、と
図10を参照して本発明の半導体装置の製造方法におけ
る第1の実施形態を以下に示す。
FIGS. 6A, 6B, 7A,
A first embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to (b), FIGS. 8 (a), (b), FIGS. 9 (a), (b), and FIG.

【0131】まず、図6(a)に示すように、トランジ
スタ(図示せず)が形成された半導体基板1上に、第1
の低誘電率膜47に埋め込まれた第1の配線48および
第1の目合わせ配線49を形成する。
First, as shown in FIG. 6A, a first substrate is formed on a semiconductor substrate 1 on which a transistor (not shown) is formed.
A first wiring 48 and a first alignment wiring 49 embedded in the low dielectric constant film 47 are formed.

【0132】かかる第1の低誘電率膜47上に、低誘電
率膜樹脂を形成するプレポリマー膜50を成長させる
(図6(b))。プレポリマー膜50を形成するプレポ
リマーは温度TLV以上で流動性(あるいは熱可塑性)
を示すが、温度T以上(T>TLV)で高分子化反
応が生じて、低誘電率膜樹脂に変化する性質を有する特
徴を持つ。プレポリマー膜50を通常揮発性溶剤に溶か
した状態の溶剤をスピン塗布し、温度TLV以下で溶剤
を揮発させることで、第1の低誘電率膜47上に成膜す
る。
On the first low dielectric constant film 47, a prepolymer film 50 for forming a low dielectric constant resin is grown (FIG. 6B). The prepolymer forming the prepolymer film 50 is fluid (or thermoplastic) at a temperature TLV or higher.
It is shown, but polymerization reaction occurs at a higher temperature T P (T P> T LV ), with features having the property of changing the low dielectric constant film resin. The prepolymer film 50 is usually spin-coated with a solvent in a state of being dissolved in a volatile solvent, and the solvent is volatilized at a temperature TLV or lower, thereby forming a film on the first low dielectric constant film 47.

【0133】次に、図7(a)に示すように、上面にプ
レポリマー膜50の形成された半導体基板1に、目合わ
せ電極45と配線元型46からなる導電体凸パタン4
2、42’の形成された基板30を、対向させた状態で
真空容器(図示せず)内に設置する。この際、光学的手
段等を用いて基板30と半導体基板1との粗目合わせを
行う。
Next, as shown in FIG. 7A, a conductor convex pattern 4 composed of an alignment electrode 45 and a wiring base 46 is placed on the semiconductor substrate 1 on which the prepolymer film 50 is formed.
The substrate 30 on which 2, 42 'is formed is placed in a vacuum vessel (not shown) in a state where the substrates 30 are opposed to each other. At this time, coarse alignment between the substrate 30 and the semiconductor substrate 1 is performed using an optical means or the like.

【0134】次に、プレポリマー膜50の流動性が増す
温度TLV以上の温度T(但し、TLV<T
)に半導体基板1を加熱し、基板30を圧着させ、
半導体基板1上に形成された第1の目合わせ配線49と
第1の配線48を、基板30上に形成された目合わせ電
極45と配線元型46とにそれぞれ接触させる。
Next, a temperature T S equal to or higher than the temperature T LV at which the fluidity of the prepolymer film 50 increases (provided that T LV <T S <
TP ), the semiconductor substrate 1 is heated, and the substrate 30 is pressed,
The first alignment wiring 49 and the first wiring 48 formed on the semiconductor substrate 1 are brought into contact with the alignment electrode 45 and the wiring base mold 46 formed on the substrate 30, respectively.

【0135】この状態で引出し電極間44a,44bに
電圧を印加して、引き出し電極44b→下地電極32→
目合わせ電極45→第1の目合わせ配線49→目合わせ
電極45→下地電極32→引出し電極44aに流れる電
流Aを測定する。
In this state, a voltage is applied between the extraction electrodes 44a and 44b, and the extraction electrode 44b → the underlying electrode 32 →
The current A flowing from the alignment electrode 45 → the first alignment wiring 49 → the alignment electrode 45 → the base electrode 32 → the extraction electrode 44a is measured.

【0136】この際、目ずれ(Δx)により、目合わせ
電極45と第1の目合わせ配線の接触面積が減少し、引
出し電極間44a,44bの抵抗値が変化する。すなわ
ち、電流Aは目ずれ量(Δx)の関数となるので、電流
値Aが最低値を示す位置が目ずれなしの位置関係となる
(図7(b))。
At this time, due to misalignment (Δx), the contact area between the alignment electrode 45 and the first alignment wiring is reduced, and the resistance between the extraction electrodes 44a and 44b changes. That is, since the current A is a function of the amount of misalignment (Δx), the position where the current value A shows the minimum value has a positional relationship without misalignment (FIG. 7B).

【0137】ここでは、半導体基板1側に形成された第
1の目合わせ配線49と、基板30に形成された目合わ
せ電極45との接触抵抗を測定したが、半導体基板1に
形成された半導体素子の特性を、基板30に形成された
目合わせ電極45を介して測定し、その測定結果に基づ
いて目ずれなしの位置関係を求めてもよい。
Here, the contact resistance between the first alignment wiring 49 formed on the semiconductor substrate 1 side and the alignment electrode 45 formed on the substrate 30 was measured. The characteristics of the element may be measured via the alignment electrode 45 formed on the substrate 30, and the positional relationship without misalignment may be obtained based on the measurement result.

【0138】肝要なことは、目合わせ時に基板30に形
成された目合わせ電極45を介して、半導体基板1側に
形成されている配線や半導体素子の電気特性を測定し、
目合わせ位置情報として用いることである。半導体素子
の測定結果を利用すれば、多層配線形成プロセスの途中
で、半導体素子の特性異常の有無の判定にも利用でき
る。この場合には、第1の目合わせ配線49の少なくと
も一部は、半導体基板1に形成された半導体素子(図示
せず)と接続されていなければならない。
It is important that the electrical characteristics of wirings and semiconductor elements formed on the semiconductor substrate 1 be measured via alignment electrodes 45 formed on the substrate 30 during alignment.
That is, it is used as eye alignment position information. If the measurement result of the semiconductor element is used, it can be used for determining whether or not there is a characteristic abnormality of the semiconductor element during the multilayer wiring forming process. In this case, at least a part of the first alignment wiring 49 must be connected to a semiconductor element (not shown) formed on the semiconductor substrate 1.

【0139】その後、金型基板を加熱して、プレポリマ
ー膜50の温度を温度Tとする。この温度Tにおい
て、プロポリマー膜50に高分子化反応が生じ、プレポ
リマー膜50の流動性が低下する。この状態で、基板3
0を半導体基板1から引き離すと、図8(a)のように
流動性の低下したプレポリマー膜50’に、金型基板に
形成された、第1の凸パタンに対応した配線溝パタン5
2と、第2の凸パタンに対応したビアホールパタン51
とが転写形成される。
[0139] Then, by heating the mold substrate, the temperature of the prepolymer film 50 and the temperature T P. At this temperature TP , a polymerization reaction occurs in the propolymer film 50, and the fluidity of the prepolymer film 50 decreases. In this state, the substrate 3
8 is separated from the semiconductor substrate 1, the wiring groove pattern 5 corresponding to the first convex pattern formed on the mold substrate is formed on the prepolymer film 50 ′ having reduced fluidity as shown in FIG.
2 and a via hole pattern 51 corresponding to the second convex pattern
Are transferred and formed.

【0140】基板30と半導体基板1とを真空容器から
取り出した後、シリコン基板をTp以上の温度に加熱し
て高分子化反応を生じさせて、流動性の低下したプレポ
リマー膜50’を第2の低誘電率膜53へと変化させる
(図8(b))。なお、ビアホールパタン51の底に、
プレポリマー膜50の変化した第2の低誘電率膜53の
一部が残存している場合もある。従って、プレポリマー
膜50に対する高分子化加熱後、ビアホールパタン51
の底に対するクリーニング工程を実行することが推奨さ
れる。
After the substrate 30 and the semiconductor substrate 1 are taken out of the vacuum vessel, the silicon substrate is heated to a temperature of Tp or higher to cause a polymerization reaction, and the prepolymer film 50 ′ having reduced fluidity is removed. 2 (see FIG. 8B). In addition, at the bottom of the via hole pattern 51,
A part of the changed second low dielectric constant film 53 of the prepolymer film 50 may remain. Therefore, after heating the prepolymer film 50 to polymerize, the via hole pattern 51 is formed.
It is recommended that a cleaning step be performed on the bottom of the bed.

【0141】その後、第2の低誘電率膜53上に、配線
溝パタン52とビアホールパタン51とを埋め込むよう
に第1の配線導電体膜54を成長させ、化学機械研磨法
等で選択研磨することで、第2の低誘電率膜53に第1
の配線導電体膜54の埋め込まれた第2の配線55と第
2の目合わせ配線56が形成される(図9(a))。第
2の配線55は下地に位置する第1の配線48の一部と
ビアホールパタン51を介して接続されており、第2の
目合わせ配線56は下地に位置する第1の目合わせ配線
49と接続されている。
Thereafter, a first wiring conductor film 54 is grown on the second low dielectric constant film 53 so as to embed the wiring groove pattern 52 and the via hole pattern 51, and is selectively polished by a chemical mechanical polishing method or the like. As a result, the first low dielectric constant film
The second wiring 55 in which the wiring conductor film 54 is embedded and the second alignment wiring 56 are formed (FIG. 9A). The second wiring 55 is connected to a part of the first wiring 48 located on the base via the via hole pattern 51, and the second alignment wiring 56 is connected to the first alignment wiring 49 located on the base. It is connected.

【0142】その後、必要に応じて、図9(b)に示す
ように、第2のプレポリマー膜57を成長させ、第2の
導電体凸パタン59の形成された第2の金型基板58を
圧着して、第2のプレポリマー膜57に、第2のビアホ
ールパタン60と第2の配線溝パタン61を形成する。
この際、第2の金型基板58に形成された引き出し電極
44a’、44b’間に電圧を印加して、第2の導電体
凸パタン59からなる目合わせ電極45’と第2の目合
わせ配線56との接触抵抗を測定し、その測定結果に基
づいて目合わせを行う。
Thereafter, if necessary, as shown in FIG. 9B, a second prepolymer film 57 is grown, and the second mold substrate 58 on which the second conductor convex pattern 59 is formed is formed. To form a second via hole pattern 60 and a second wiring groove pattern 61 in the second prepolymer film 57.
At this time, a voltage is applied between the extraction electrodes 44a 'and 44b' formed on the second mold substrate 58, and the alignment electrode 45 'made of the second conductor convex pattern 59 and the second alignment The contact resistance with the wiring 56 is measured, and alignment is performed based on the measurement result.

【0143】さらに、第2のビアホールパタン60と第
2の配線溝パタン61に、第2の配線導電体膜63を埋
め込むことで、第3の配線64と第3の目合わせ配線6
5を形成し、図10に示す半導体素子(図示せず)の形
成された半導体基板1上に多層配線が形成される。
Further, by embedding the second wiring conductor film 63 in the second via hole pattern 60 and the second wiring groove pattern 61, the third wiring 64 and the third alignment wiring 6 are formed.
5, and a multilayer wiring is formed on the semiconductor substrate 1 on which the semiconductor element (not shown) shown in FIG. 10 is formed.

【0144】なお、上述した実施の形態においては、目
合わせ配線49,56,65をシリコン基板の一ヶ所の
みを示したが、実際には図11に示すように、半導体基
板1の2ヶ所以上に目合わせ配線を形成し、基板30の
2ヶ所以上に形成された目合わせ電極との接触抵抗を測
定することで、2次元平面内の完全な目合わせが可能と
なる。この目合わせ配線の設置数には制限はないが、多
すぎると有効チップ面積が少なくなってしまうことか
ら、4辺形チップの3辺近傍にそれぞれ1ヶ所づつの合
計3ヶ所程度が推奨される。
In the above-described embodiment, the alignment wires 49, 56, and 65 are shown at only one location on the silicon substrate. However, as shown in FIG. By forming a matching wire on the substrate 30 and measuring the contact resistance with the matching electrodes formed at two or more places on the substrate 30, complete matching in a two-dimensional plane can be performed. There is no limitation on the number of the alignment wires, but if the number is too large, the effective chip area is reduced. Therefore, it is recommended that a total of about three locations are provided, one each near three sides of the quadrilateral chip. .

【0145】さらに、図12に示すように、配線形成に
用いられる金型基板の構成が、目合わせ電極45の先端
が配線元型46の先端よりも突出したものであることも
可能である。
Further, as shown in FIG. 12, the configuration of the mold substrate used for forming the wiring may be such that the tip of the alignment electrode 45 projects beyond the tip of the wiring base mold 46.

【0146】図12に示される金型基板は、図1に示さ
れる金型基板の第2の変形例であって、その製造方法を
以下に示す。
The mold substrate shown in FIG. 12 is a second modification of the mold substrate shown in FIG. 1, and a method of manufacturing the same will be described below.

【0147】図1に示される金型基板の製造方法におい
て、図4(b)に示される第2の開口部38に第2の導
電体膜39、39’が埋め込まれた構造が得られた後
に、全体を覆う第3の絶縁膜を形成する。次に、その第
3の絶縁膜に第2の導電体膜の一部39’に至る第3の
開口部を形成する。ここで、第2の導電体膜の一部3
9’は、目合わせ電極45となる部分を示す。次に、全
体を覆うように導電体膜を形成し、その形成した導電体
膜をCMP法やエッチバックなどを用いて選択的に除去
することによって、第3の開口部に埋め込まれた部分か
らなる第3の凸パタンのみを残す。次に、第1の絶縁膜
34と第2の絶縁膜37と第3の絶縁膜を選択的に除去
することによって、第1の導電体膜36、36’からな
る第1の凸パタン40、40’と、第2の導電体膜3
9、39’からなる第2の凸パタン41、41’と、第
3の導電体膜からなる第3の凸パタンによって構成され
た、導電体凸パタン42、42’からなる構造が得られ
る。ここで、目合わせ電極45となる部分が配線元型4
6となる部分より突出した構造が得られる。導電体凸パ
タン42、42’の形成以後の工程は、図1に示される
金型基板の製造方法と同じである。
In the method of manufacturing the mold substrate shown in FIG. 1, a structure in which the second conductor films 39 and 39 'are buried in the second openings 38 shown in FIG. 4B was obtained. Later, a third insulating film covering the whole is formed. Next, a third opening reaching a part 39 'of the second conductor film is formed in the third insulating film. Here, part 3 of the second conductor film
9 'indicates a portion to be the alignment electrode 45. Next, a conductive film is formed so as to cover the entirety, and the formed conductive film is selectively removed by a CMP method, an etch-back method, or the like, so that a portion embedded in the third opening is removed. Only the third convex pattern is left. Next, by selectively removing the first insulating film 34, the second insulating film 37, and the third insulating film, the first convex pattern 40 including the first conductive films 36 and 36 'is formed. 40 'and the second conductor film 3
As a result, there is obtained a structure composed of the conductor convex patterns 42, 42 'constituted by the second convex patterns 41, 41' composed of 9, 39 'and the third convex pattern composed of the third conductor film. Here, the portion to be the alignment electrode 45 is the wiring base mold 4.
A structure protruding from the portion 6 is obtained. The steps after the formation of the conductor convex patterns 42 and 42 'are the same as those in the method of manufacturing the mold substrate shown in FIG.

【0148】また、図12に示される金型基板の他の製
造方法のうち、目合わせ電極45となる部分が配線元型
46となる部分より突出した構造が得られる工程を以下
に示す。図1に示される金型基板の製造方法において、
図4(c)に示すように、導電体凸パタン42、42’
からなる構造が形成された後に、配線元型46となる導
電体凸パタン42に対して異方性エッチングを行うこと
により、目合わせ電極45となる部分が配線元型46と
なる部分より突出した構造が得られる。
In the other method of manufacturing the mold substrate shown in FIG. 12, a process for obtaining a structure in which the portion serving as the alignment electrode 45 protrudes from the portion serving as the wiring mold 46 will be described below. In the method for manufacturing a mold substrate shown in FIG.
As shown in FIG. 4C, the conductor convex patterns 42, 42 '
After the structure composed of is formed, the conductive convex pattern 42 serving as the wiring base mold 46 is subjected to anisotropic etching, so that the part serving as the alignment electrode 45 protrudes from the part serving as the wiring base mold 46. The structure is obtained.

【0149】さらに、図12に示される金型基板の他の
製造方法のうち、目合わせ電極45となる部分が配線元
型46となる部分より突出した構造が得られる工程を以
下に示す。図1に示される金型基板の製造方法におい
て、図4(a)に示すように、第1の絶縁膜34と第1
の導電体膜36、36’の上部に第2の絶縁膜を形成
し、第1の導電体膜36に至る第2の開口部38を形成
する。次に、全体を覆うように導電体膜を形成する。こ
のとき、第2の開口部38に導電体膜が埋め込まれる。
次に、化学機械研磨法等によって第2の絶縁膜37上の
導電体膜を選択的に除去する。このとき、第1の導電体
膜の一部36の上部を、第1の導電体膜の他の一部3
6’の上部より過度に研磨することにより、第1の導電
体膜の他の一部36’の上部が第1の導電体膜の一部3
6の上部よりも盛り上がった構造を得る。以後、図4
(c)に示すように、第1の絶縁膜34と第2の絶縁膜
37を選択的に除去すると、基板30の表面絶縁膜31
上に、第1の導電体膜36、36’からなる第1の凸パ
タン40、40’と、第2の導電体膜39、39’から
なる第2の凸パタン41、41’によって構成された、
導電体凸パタン42、42’であって、目合わせ電極4
5となる部分が配線元型46となる部分より突出した構
造が得られる。
Further, among the other methods of manufacturing the mold substrate shown in FIG. 12, a process for obtaining a structure in which the portion serving as the alignment electrode 45 protrudes from the portion serving as the wiring base mold 46 will be described below. In the method of manufacturing a mold substrate shown in FIG. 1, as shown in FIG.
A second insulating film is formed on the conductive films 36 and 36 ′, and a second opening 38 reaching the first conductive film 36 is formed. Next, a conductor film is formed so as to cover the whole. At this time, the conductor film is embedded in the second opening 38.
Next, the conductor film on the second insulating film 37 is selectively removed by a chemical mechanical polishing method or the like. At this time, the upper part of the part 36 of the first conductor film is connected to the other part 3 of the first conductor film.
Excessive polishing from the upper part of the first conductor film 6 ′ causes the upper part of the other part 36 ′ of the first conductor film to become part 3 of the first conductor film.
6 to obtain a raised structure. Thereafter, FIG.
As shown in (c), when the first insulating film 34 and the second insulating film 37 are selectively removed, the surface insulating film 31 of the substrate 30 is removed.
On the upper side, there are formed first convex patterns 40, 40 'composed of first conductive films 36, 36' and second convex patterns 41, 41 'composed of second conductive films 39, 39'. Was
The conductor convex patterns 42 and 42 ′
A structure is obtained in which the portion that becomes 5 protrudes from the portion that becomes the wiring base mold 46.

【0150】本発明の第2の実施形態として、この基板
30’ を利用した多層配線製造プロセスを、図13
(a)、(b)、図14(a)、(b)を参照して以下
に示す。
As a second embodiment of the present invention, a multi-layer wiring manufacturing process using this substrate 30 'is described with reference to FIG.
(A), (b) and FIGS. 14 (a), (b) are shown below.

【0151】まず、図13(a)に示すように、プレポ
リマー膜50に図12で示される基板30’を圧着させ
る。この場合、基板30’に形成された目合わせ電極4
5と、半導体基板1に形成された第1の目合わせ配線4
9とのみが接触する。この際、引き出し電極44間の電
流値が最小になるように、基板30’と半導体基板1と
の目合わせをするため微動させるのであるが、配線元型
46と第1の配線48は非接触であるため、配線表面に
傷が発生することがないといった特徴を有する。
First, as shown in FIG. 13A, the substrate 30 'shown in FIG. In this case, the alignment electrode 4 formed on the substrate 30 '
5 and the first alignment wiring 4 formed on the semiconductor substrate 1
Only 9 contacts. At this time, fine adjustment is performed to align the substrate 30 ′ with the semiconductor substrate 1 so that the current value between the extraction electrodes 44 is minimized. Therefore, there is a feature that no scratch is generated on the wiring surface.

【0152】次に、図13(b)に示すように、半導体
基板1から基板30’を離す。この時、プレポリマー膜
50にビアホールパタン51と配線溝パタン52が形成
されるが、ビアホールパタン51は第1の配線48には
達していない。
Next, as shown in FIG. 13B, the substrate 30 'is separated from the semiconductor substrate 1. At this time, a via hole pattern 51 and a wiring groove pattern 52 are formed in the prepolymer film 50, but the via hole pattern 51 does not reach the first wiring 48.

【0153】次に、図14(a)に示すように、半導体
基板1を加熱して、プレポリマー膜50を第2の低誘電
率膜53に高分子化させ、全面エッチバックすること
で、ビアホールパタン51が下地に位置する第1の配線
48に達するようになる。
Next, as shown in FIG. 14A, the semiconductor substrate 1 is heated to polymerize the prepolymer film 50 into the second low dielectric constant film 53, and the entire surface is etched back. The via hole pattern 51 reaches the first wiring 48 located on the base.

【0154】さらに、図14(b)に示すように、第2
の配線導体膜53を開口部に埋め込むことで、第2の低
誘電率53に第2の配線55と第2の目合わせ配線56
が形成される。
Further, as shown in FIG.
By embedding the wiring conductor film 53 in the opening, the second wiring 55 and the second alignment wiring 56 can be provided with the second low dielectric constant 53.
Is formed.

【0155】更に、本発明の半導体装置の製造方法にお
ける第3の実施形態を図面を参照して以下に示す。
Further, a third embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0156】本発明の半導体装置の製造方法における第
3の実施形態は、金型基板として、図2で示されるもの
を使用した場合の半導体装置の製造方法である。この半
導体装置の製造方法は、金型基板の圧着・目合わせを行
った後にプレポリマーを注入して、低誘電率膜を形成す
る工程からなることが特徴である。
The third embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device in the case where the mold substrate shown in FIG. 2 is used. This method of manufacturing a semiconductor device is characterized in that it includes a step of forming a low dielectric constant film by injecting a prepolymer after performing pressure bonding and alignment of a mold substrate.

【0157】図15(a)、(b)、図16は、本発明
の半導体装置の製造方法における第3の実施形態の製造
工程を示した図である。
FIGS. 15A, 15B, and 16 are views showing the manufacturing process of the third embodiment in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【0158】まず、基板1上に、第1の低誘電率膜47
を形成し、第1の低誘電率膜47中に第1の配線48お
よび第1の目合わせ配線49を形成する。
First, the first low dielectric constant film 47 is formed on the substrate 1.
Is formed, and a first wiring 48 and a first alignment wiring 49 are formed in the first low dielectric constant film 47.

【0159】しかる後、図2で示される、導電体凸パタ
ン42の形成された基板30を対向させる。導電体凸パ
タン42の一部は目合せ電極45であり、その他は配線
元型46である。さらに、本金型基板の外周部には流出
防止壁421が設けられており、後工程で基板30と形
成されるべき低誘電率膜の下層の間に、その低誘電率膜
を形成するために注入されるプレポリマーの流出を防止
する機能を有する。
Thereafter, the substrate 30 on which the conductor convex pattern 42 is formed as shown in FIG. A part of the conductor convex pattern 42 is a registration electrode 45, and the other is a wiring base mold 46. Further, an outflow prevention wall 421 is provided on the outer peripheral portion of the mold substrate to form the low dielectric constant film between the substrate 30 and a lower layer of the low dielectric constant film to be formed in a later step. It has the function of preventing the outflow of the prepolymer injected into the container.

【0160】基板30の目合せ電極45と、基板1上に
設けられた目合せ配線49との接触抵抗を、引き出し電
極44を介して測定し、その抵抗値が最小になるように
金型基板1を微動させて目合せを行う。
The contact resistance between the alignment electrode 45 of the substrate 30 and the alignment wiring 49 provided on the substrate 1 is measured via the lead-out electrode 44, and the mold substrate is set so that the resistance value is minimized. 1 is slightly moved to perform the alignment.

【0161】その後、図15(a)に示すように、基板
30と基板1間を減圧するために、貫通孔77を通して
基板30と基板1間にある空気の排気を行う。
Thereafter, as shown in FIG. 15A, air between the substrate 30 and the substrate 1 is exhausted through the through hole 77 to reduce the pressure between the substrate 30 and the substrate 1.

【0162】その空気の排気後、図15(b)に示すよ
うに、貫通孔77から、温度TLV以上であって、温度
未満に加熱することにより流動化したプレポリマー
を注入することで、基板30と基板1との間にプレポリ
マー膜50を形成する。ここで、注入されるプレポリマ
ーは、本発明の半導体装置の製造方法における第1の実
施形態で用いられているプレポリマー膜50を形成する
プレポリマーと同様に、温度TLV以上で流動性(ある
いは熱可塑性)を示すが、温度T以上(T
LV)で高分子化反応が生じて、低誘電率膜樹脂に変
化する性質を有する特徴を持つ。
[0162] After evacuation of the air, as shown in FIG. 15 (b), from the through-hole 77, there is above the temperature T LV, injecting prepolymer fluidized by heating to a temperature below T P Thus, a prepolymer film 50 is formed between the substrate 30 and the substrate 1. Here, the prepolymer to be injected has fluidity at a temperature TLV or higher, like the prepolymer forming the prepolymer film 50 used in the first embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention. Or thermoplastic), but at or above the temperature T P (T P >
T LV ), a polymerization reaction occurs, and the polymer has a property of changing to a low dielectric constant film resin.

【0163】また、貫通孔77が複数設けられている場
合には、上記の空気の排気工程と、プレポリマーの注入
工程を同時に行ってもよい。この時、貫通孔77毎に、
空気の排気工程に用いられるものと、プレポリマーの注
入工程に用いられるものとが定められる。
When a plurality of through holes 77 are provided, the above-described air exhausting step and the prepolymer injecting step may be performed simultaneously. At this time, for each through hole 77,
The one used in the air exhausting step and the one used in the prepolymer injecting step are defined.

【0164】プレポリマー膜50の形成後、基板30に
具備する加熱板で金型基板を加熱することで、プレポリ
マー膜50を高分子化させた後、基板30を剥離する。
After the formation of the prepolymer film 50, the mold substrate is heated by a heating plate provided on the substrate 30 to polymerize the prepolymer film 50, and then the substrate 30 is peeled off.

【0165】かかる一連の工程により、図16に示すよ
うに、低誘電率膜53に配線溝パタン52とビアホール
パタン51が転写形成される。
As shown in FIG. 16, the wiring groove pattern 52 and the via hole pattern 51 are transferred and formed on the low dielectric constant film 53 by the series of steps.

【0166】その後、かかる配線溝パタン52とビアホ
ールパタン51に、一括して銅を埋め込むことで多層配
線を形成する。
Thereafter, copper is buried in the wiring groove pattern 52 and the via hole pattern 51 at a time to form a multilayer wiring.

【0167】ここで、本発明の半導体装置の製造方法に
おける第3の実施形態では、かならずしも基板30と基
板1とを真空容器に入れる必要のないことから、製造設
備の簡略化が図れる。
Here, in the third embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, since the substrate 30 and the substrate 1 do not always need to be placed in a vacuum vessel, the manufacturing equipment can be simplified.

【0168】以上述べたように、本願発明では、導電体
凸パタンの形成された金型基板を、シリコン基板上の流
動性に富むプレポリマー膜に転写して、ビアホールパタ
ンと配線溝パタンを同時に一括して形成している。
As described above, according to the present invention, the mold substrate on which the conductor convex pattern is formed is transferred to the prepolymer film having high fluidity on the silicon substrate, and the via hole pattern and the wiring groove pattern are simultaneously formed. They are formed collectively.

【0169】従来のフォトリソグラフィー工程とドライ
エッチング工程を用いる従来法と比較して、大幅に工程
数が削減されている。また流動性に富むプレポリマー膜
を用いていることから、金型基板を圧着させる際に大き
な圧力は必要としないといった特徴を有する。
The number of steps is greatly reduced as compared with the conventional method using a conventional photolithography step and a dry etching step. In addition, since a prepolymer film having a high fluidity is used, a large pressure is not required when the mold substrate is pressed.

【0170】さらに、金型基板に形成された目合わせ電
極と、下地配線の一部である目合わせ配線との接触抵抗
を最小化させる方法により、金型基板とシリコン基板と
の目合わせ精度の向上が図られている。
Further, the method of minimizing the contact resistance between the alignment electrode formed on the mold substrate and the alignment wiring which is a part of the underlying wiring, by the method for adjusting the alignment accuracy between the die substrate and the silicon substrate. Improvements are being made.

【0171】すなわち、本願発明では、金型基板の圧着
時に下地基板の電気特性を測定しながら目合わせを行っ
ているといった際立った特徴を有する。
That is, the present invention has a remarkable feature that the alignment is performed while measuring the electrical characteristics of the base substrate when the die substrate is pressed.

【0172】以下に、本発明の第1の具体例を図面を用
いて説明する。ここでは、プレポリマー膜として、[化
1]に示されるジビニルシロキサンベンゾシクロブテン
(DVS−BCB)モノマー(以後、“DVS−BCB
モノマー”と記す)を用いた場合を示す。
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, as the prepolymer film, divinylsiloxane benzocyclobutene (DVS-BCB) monomer (hereinafter referred to as “DVS-BCB”) shown in Chemical Formula 1 is used.
Monomer ").

【0173】[0173]

【化1】 DVS−BCBモノマーからDVS−BCB樹脂膜への
化学構造変化を以下に示す。DVS−BCBモノマー
は、[化1]で示されるように、ベンゼン環と4員環
(シクロブテン基(化学式を[化2]に示す))からな
る2つのベンゾシクロブテン(化学式を[化5]に示
す)と、ビニル基(化学式を[化3]に示す)とシロキ
サン(化学式を[化4]に示す)とからなるビニルシロ
キサンとから構成される。このDVS−BCBモノマー
は室温で液体である。
Embedded image The chemical structure change from the DVS-BCB monomer to the DVS-BCB resin film is shown below. The DVS-BCB monomer is composed of two benzocyclobutenes each having a benzene ring and a four-membered ring (a cyclobutene group (a chemical formula is shown in [Chemical Formula 2])) as shown in [Chemical Formula 1]. And a vinyl siloxane comprising a vinyl group (chemical formula is represented by Chemical Formula 3) and a siloxane (chemical formula is represented by Chemical Formula 4). This DVS-BCB monomer is liquid at room temperature.

【0174】[0174]

【化2】 Embedded image

【0175】[0175]

【化3】 Embedded image

【0176】[0176]

【化4】 Embedded image

【0177】[0177]

【化5】 このDVS−BCBモノマーを加熱すると、まずシクロ
ブテンの4員環の開環反応が生じてベンゼン環に2つの
ビニル基が形成される(反応式を[化6]に示す)。次
に、このビニル基が別のDVS−BCBモノマーのビニ
ルシロキサン基と高分子化反応を起こしてテトラヒドロ
ナフタレンを形成しながら(反応式を[化7]に示
す)、3次元網状高分子構造となったDVS−BCB樹
脂膜が形成される(化学式を[化8]に示す)。DVS
−BCB樹脂膜の耐熱性は摂氏375度以上であり、そ
の比誘電率は2.7を示す低誘電率膜である。
Embedded image When the DVS-BCB monomer is heated, first, a ring-opening reaction of the 4-membered ring of cyclobutene occurs to form two vinyl groups on the benzene ring (reaction formula is shown in [Formula 6]). Next, the vinyl group causes a polymerization reaction with the vinylsiloxane group of another DVS-BCB monomer to form tetrahydronaphthalene (reaction formula is shown in [Chemical Formula 7]), and a three-dimensional network polymer structure is formed. The resulting DVS-BCB resin film is formed (chemical formula is shown in [Chemical Formula 8]). DVS
-The heat resistance of the BCB resin film is 375 degrees Celsius or higher, and the relative dielectric constant of the BCB resin film is 2.7.

【0178】[0178]

【化6】 Embedded image

【0179】[0179]

【化7】 Embedded image

【0180】[0180]

【化8】 図17は、DVS−BCBモノマーと、そのDVS−B
CBモノマーを加熱して部分的に高分子化反応処理した
部分架橋モノマーにおける、各モノマーの温度と粘度と
の関係、および各モノマーに加えられる温度と対応する
モノマーがゲル化されるために必要な時間を示すゲル化
時間との関係を示すグラフである。
Embedded image FIG. 17 shows DVS-BCB monomer and its DVS-B
The relationship between the temperature and the viscosity of each monomer in the partially crosslinked monomer that has been partially polymerized by heating the CB monomer, and the temperature required to be added to each monomer and the corresponding monomer are required to gel. It is a graph which shows the relationship with the gel time which shows time.

【0181】まず、DVS−BCBモノマーの場合、室
温において粘度は80cPの液体である。温度の上昇に
より粘度は低減し、摂氏100度で5cP程度の低粘性
流動液体へと変化する。さらなる温度上昇により粘度は
下がるが、摂氏150度以上では、高分子化反応の進行
により粘度が急上昇してゲル化(不動体化)する。
First, the DVS-BCB monomer is a liquid having a viscosity of 80 cP at room temperature. As the temperature rises, the viscosity decreases and changes to a low-viscosity flowing liquid of about 5 cP at 100 degrees Celsius. Although the viscosity decreases as the temperature further rises, at a temperature of 150 ° C. or more, the viscosity rapidly increases due to the progress of the polymerization reaction and gels (immobilizes).

【0182】このように、DVS−BCBモノマーは2
つの特性温度(TLV:流動化温度、T:ゲル化温
度)を有する。TLVおよびTはそれぞれ摂氏100
度と摂氏150度である。この2つの特性温度は、モノ
マーを加熱して部分架橋することで制御することができ
る。図17を参照すると、部分架橋化されたモノマー
は、TLVで示される温度が上昇するとともに粘度の絶
対値も上昇し、Tで示される温度はやや低下する。こ
こでは、DVS−BCBモノマーを用いた場合の実施例
について記載するが、プレポリマー膜としてTLVとT
とを適宜制御することが肝要である。
Thus, the DVS-BCB monomer is 2
It has two characteristic temperatures (T LV : fluidization temperature, T P : gelation temperature). T LV and T P are each 100 degrees Celsius
Degrees and 150 degrees Celsius. These two characteristic temperatures can be controlled by heating and partially cross-linking the monomer. Referring to FIG. 17, partially crosslinked monomers, the absolute value of viscosity with temperature as indicated by T LV increases also rises, the temperature indicated by T P is slightly reduced. Here, as described for Example in the case of using the DVS-BCB monomer, and T LV as a prepolymer film T
It is important to appropriately control P and P.

【0183】次に、DVS−BCBモノマーを用いて、
シリコン基板に形成されたMOSFET上への多層配線
形成に適用した場合の、本発明の半導体装置の製造方法
における第1の具体例を図18、図19(a)、
(b)、図20、図21、図22(a)、(b)を参照
して以下に示す。
Next, using the DVS-BCB monomer,
FIGS. 18 and 19A show a first specific example of a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention when applied to the formation of a multilayer wiring on a MOSFET formed on a silicon substrate.
(B), FIG. 20, FIG. 21, FIG. 22 (a), and FIG.

【0184】まず、半導体基板1上に素子分離酸化膜6
6で分離されたMOSFET67を形成する。次に、全
体を無機層間絶縁膜69として用いるBPSG膜で覆
い、その表面を化学機械研磨法(CMP法)を用いて平
坦化する。
First, an element isolation oxide film 6 is formed on a semiconductor substrate 1.
6 to form the MOSFET 67 separated. Next, the whole is covered with a BPSG film used as an inorganic interlayer insulating film 69, and its surface is flattened using a chemical mechanical polishing method (CMP method).

【0185】無機層間絶縁膜69を貫通して、MOSF
ET67に至るコンタクトホールを形成後、Ti(10
nm)/TiNバリア膜(50nm)をコリメートスパ
ッタ法で成長させ、熱CVD法でタングステン膜(60
0nm)を成長させ、さらにタングステン―CMP法で
BPSG膜表面のタングステンを選択除去することでコ
ンタクトプラグ68を形成する。
By penetrating the inorganic interlayer insulating film 69, the MOSF
After forming a contact hole reaching ET67, Ti (10
nm) / TiN barrier film (50 nm) is grown by a collimated sputtering method, and a tungsten film (60 nm) is formed by a thermal CVD method.
0 nm), and the contact plug 68 is formed by selectively removing tungsten on the surface of the BPSG film by a tungsten-CMP method.

【0186】無機層間絶縁膜69とコンタクトプラグ6
8上にローカル配線70を形成し、全体を覆うように無
機層間絶縁膜69’として用いられる1μm厚のSiO
F膜を成長後、CMP法を用いて無機層間絶縁膜69’
を平坦化する。平坦化を行った後のSiOF膜の膜厚は
0.6μm程度である。
Inorganic interlayer insulating film 69 and contact plug 6
A local wiring 70 is formed on the substrate 8 and a 1 μm thick SiO 2 used as an inorganic interlayer insulating film 69 ′ so as to cover the whole.
After growing the F film, the inorganic interlayer insulating film 69 ′ is formed by using the CMP method.
Is flattened. The thickness of the SiOF film after the planarization is about 0.6 μm.

【0187】この無機層間絶縁膜69’であるSiOF
膜に、ローカル配線70に至るタングステンからなる第
1のビアホールを形成する。形成された無機層間絶縁膜
69’のSiOF膜上に、スピン塗布法によりDBS−
BCBモノマー膜を成長後、摂氏300度で加熱して高
分子化し、第1の低誘電率膜47として厚さ0.6μm
程度のDVS−BCB樹脂膜73を得る。
The SiOF which is the inorganic interlayer insulating film 69 '
A first via hole made of tungsten reaching the local wiring 70 is formed in the film. On the SiOF film of the formed inorganic interlayer insulating film 69 ', a DBS-
After growing the BCB monomer film, it is heated at 300 degrees Celsius to polymerize, and the first low dielectric constant film 47 has a thickness of 0.6 μm.
The DVS-BCB resin film 73 of the degree is obtained.

【0188】しかる後、フォトリソグラフィ工程で配線
溝フォトレジストパタンを形成し、形成されたフォトレ
ジストとDVS−BCB膜73をCHF−Oプラズ
マガスによる等速エッチバックを行うことで、第1の配
線溝をDVS−BCB膜73に形成する。
Thereafter, a wiring groove photoresist pattern is formed in a photolithography process, and the formed photoresist and the DVS-BCB film 73 are etched back at a constant speed by a CHF 3 -O 2 plasma gas to obtain a first resist. Is formed in the DVS-BCB film 73.

【0189】さらに、全体を覆うように、TaN/Ta
バリア膜(10nm/5nm)をスパッタ法により成長
させた後、MOCVD法を用いてCu膜を膜厚0.8μ
mに成長させ、DVS−BCB膜73上のCu/Ta/
TaN膜をCMP法を用いて選択的に除去し、第1の配
線溝にCu膜(Ta/TaN膜は図示せず)を埋め込ん
だ第1の配線48と第1の目合わせ配線49を形成す
る。ここで用いられたCMP法は、アルミナスラリーを
50ml/minで滴下しながら、研磨圧力0.2kg
/cmで、基板回転40rpm、研磨パッド回転60
rpmとして実行した。そのCMP実行後、電解イオン
水を用いたスクラブ洗浄にてアルミナ研磨剤粒子を除去
した。
Further, TaN / Ta is applied so as to cover the whole.
After a barrier film (10 nm / 5 nm) is grown by sputtering, a Cu film is formed to a thickness of 0.8 μm by MOCVD.
m on the DVS-BCB film 73 and Cu / Ta /
The TaN film is selectively removed by using the CMP method to form a first wiring 48 and a first alignment wiring 49 in which a Cu film (Ta / TaN film is not shown) is embedded in the first wiring groove. I do. In the CMP method used here, the polishing pressure was 0.2 kg while the alumina slurry was dropped at 50 ml / min.
/ Cm 2 , substrate rotation 40 rpm, polishing pad rotation 60
rpm. After the execution of the CMP, alumina abrasive particles were removed by scrub cleaning using electrolytic ionized water.

【0190】その後、プレポリマー膜としてDVS−B
CBモノマー膜72をスピン塗布した。DVS−BCB
モノマー膜72の膜厚は1μm程度である。上記の工程
によって、図18で示される、本発明の半導体装置の製
造方法における第1の具体例の工程断面図で示される半
導体装置が得られる。
Then, DVS-B was used as a prepolymer film.
The CB monomer film 72 was spin-coated. DVS-BCB
The thickness of the monomer film 72 is about 1 μm. Through the above-described steps, the semiconductor device shown in the cross-sectional view of the first specific example in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention shown in FIG. 18 is obtained.

【0191】一方、図19(a)で示される、シリコン
基板上にタングステンの導電体凸パタンの形成された基
板30を形成した。
On the other hand, as shown in FIG. 19A, a substrate 30 having a tungsten conductive pattern formed on a silicon substrate was formed.

【0192】図19(a)で示される基板30の製造方
法を以下に示す。
A method for manufacturing the substrate 30 shown in FIG. 19A will be described below.

【0193】まず、シリコン基板上に表面絶縁膜31を
形成後、アルミ合金の下地電極32(厚さ1μm)を形
成し、厚さ1.5μmの電極絶縁膜33を成長させた。
First, after forming a surface insulating film 31 on a silicon substrate, a base electrode 32 (thickness: 1 μm) of an aluminum alloy was formed, and an electrode insulating film 33 having a thickness of 1.5 μm was grown.

【0194】その後、電極絶縁膜33の表面0.5μm
をCMP法を用いて平坦化すると同時に、下地電極32
の一部を露出させる。
Thereafter, the surface of the electrode insulating film 33 is set to 0.5 μm
Is flattened by the CMP method, and
Expose part of

【0195】その後、第1の絶縁膜として酸化シリコン
膜を膜厚0.5μmに成長させ、フォトリソグラフィー
とドライエッチングにより第1の絶縁膜に第1の開口部
を形成する。
Thereafter, a silicon oxide film is grown to a thickness of 0.5 μm as a first insulating film, and a first opening is formed in the first insulating film by photolithography and dry etching.

【0196】Ti/TiNスパッタ後、W−CVD法と
W−CMP法とにより、第1の導電体膜36であるタン
グステンを埋め込み、第1の導電体パタンを形成する。
この第1の導電体パタンは、図18で示されるDVS−
BCB膜72に形成する配線溝に対応した元型パタンと
なる。この配線溝には、後の工程によって導体が埋め込
まれる。この配線溝に埋め込まれた導体が第1の配線5
4となる。
After the Ti / TiN sputtering, tungsten as the first conductor film 36 is buried by W-CVD and W-CMP to form a first conductor pattern.
This first conductor pattern corresponds to DVS- shown in FIG.
An original pattern corresponding to the wiring groove formed in the BCB film 72 is obtained. A conductor is buried in this wiring groove in a later step. The conductor embedded in the wiring groove is the first wiring 5
It becomes 4.

【0197】その後、さらに第2の絶縁膜として酸化シ
リコンを膜厚0.5μmに成長させ、フォトリソグラフ
ィーとドライエッチングにより、第2の絶縁膜に第2の
開口部を形成する。
Thereafter, silicon oxide is further grown to a thickness of 0.5 μm as a second insulating film, and a second opening is formed in the second insulating film by photolithography and dry etching.

【0198】かかる第2の開口部の底面は、上記のタン
グステン埋め込みパタンの表面に達しており、Ti/T
iNスパッタ後、W−CVD法とW−CMP法により第
2の開口部に第2の導電体膜39であるタングステンを
埋め込み、第2の導電体パタンを形成する。この第2の
導電体パタンは、図18で示されるDVS−BCB膜7
2に形成するビアホールパタンに対応した元型パタンと
なる。ここで、第1の導電体パタンと第2の導電体パタ
ンとは電気的に接続されている。
The bottom surface of the second opening reaches the surface of the above-mentioned tungsten-embedded pattern, and the Ti / T
After the iN sputtering, tungsten as the second conductive film 39 is buried in the second opening by the W-CVD method and the W-CMP method to form a second conductive pattern. This second conductor pattern corresponds to the DVS-BCB film 7 shown in FIG.
2 is an original pattern corresponding to the via hole pattern to be formed. Here, the first conductor pattern and the second conductor pattern are electrically connected.

【0199】しかる後、かかるシリコン基板をCHF
プラズマ中に曝す。CHFプラズマガス中あるいはC
プラズマガス中では、酸化シリコンのエッチングが
選択的に生じる。その結果、第1の絶縁膜と第2の絶縁
膜が選択的にエッチングされ、第1の導電体膜36(タ
ングステン)からなる第1の凸パタン40上に、第2の
導電体膜39(タングステン)からなる第2の凸パタン
41が積層された、導電体凸パタン42が形成される。
本具体例において、第1の凸パタン40(タングステ
ン)の高さは0.5μm、第2の凸パタン41(タング
ステン)の高さは0.5μmからなる。ここで、形成さ
れる第1の凸パタン40の高さと、第2の凸パタン41
の高さは、本具体例に限定されるものではなく、後工程
で形成される配線の有するべき高さに対応して任意に定
められる。
Thereafter, the silicon substrate is placed on CHF 3
Expose in plasma. CHF 3 in plasma gas or C
F 4 in the plasma gas, the etching of the silicon oxide selectively occurs. As a result, the first insulating film and the second insulating film are selectively etched, and the second conductive film 39 (on the first convex pattern 40 made of the first conductive film 36 (tungsten)) is formed. The conductor convex pattern 42 is formed by stacking the second convex patterns 41 made of tungsten).
In this specific example, the height of the first convex pattern 40 (tungsten) is 0.5 μm, and the height of the second convex pattern 41 (tungsten) is 0.5 μm. Here, the height of the first convex pattern 40 to be formed and the second convex pattern 41
Is not limited to this specific example, and is arbitrarily determined in accordance with the height that the wiring to be formed in a later step should have.

【0200】その後、基板30であるシリコン基板の裏
面より500μm(平方)程度の電極引き出し孔43
を形成し、さらにアルミの引き出し電極を形成する。ま
た、かかる基板30を加熱するための加熱板75を張り
合わせておく。
[0200] Then, 500 [mu] m (square) from the back surface of the silicon substrate is a substrate 30 about electrode extraction port 43
Is formed, and an aluminum extraction electrode is further formed. Further, a heating plate 75 for heating the substrate 30 is attached.

【0201】なお、かかる導電体凸パタン42のうち、
下地電極32の周辺部に形成されているものは目合わせ
電極45であり、それ以外の領域に形成されているのは
配線元型46である。
Incidentally, among the conductor convex patterns 42,
What is formed on the periphery of the base electrode 32 is the alignment electrode 45, and what is formed in the other area is the wiring base mold 46.

【0202】次に、基板30とDVS−BCBモノマー
膜72を塗布した半導体基板1とを対向させた状態で真
空容器に入れる。その際、光学的手法により基板30と
半導体基板1との粗目合わせを行っておく。その後、真
空容器内を圧力1torr程度まで減圧し、半導体基板1を
摂氏120度程度まで加熱する。
Next, the substrate 30 and the semiconductor substrate 1 on which the DVS-BCB monomer film 72 has been applied are placed in a vacuum vessel in a state where they face each other. At this time, coarse adjustment of the substrate 30 and the semiconductor substrate 1 is performed by an optical method. Thereafter, the pressure inside the vacuum vessel is reduced to about 1 torr, and the semiconductor substrate 1 is heated to about 120 degrees Celsius.

【0203】図17に示したように、摂氏100度以上
ではDVS−BCBモノマー膜の粘度は10cP以下の
流動性を示ようになる。
As shown in FIG. 17, above 100 ° C., the viscosity of the DVS-BCB monomer film shows a fluidity of 10 cP or less.

【0204】その後、図19(b)に示すように、タン
グステンの導電体凸パタン42の形成された基板30を
圧着する。加える圧力は0.01〜0.5kg/cm
程度である。この際、基板30に形成されている目合わ
せ電極45と、半導体基板1に形成されている第1の目
合わせ配線49との接触抵抗を、引き出し電極44を介
して測定し、接触抵抗値が最小値を示すまで基板30と
半導体基板1を微動させて目合わせを行う。
Thereafter, as shown in FIG. 19B, the substrate 30 on which the tungsten conductive pattern 42 is formed is pressed. The applied pressure is 0.01 to 0.5 kg / cm 2
It is about. At this time, the contact resistance between the alignment electrode 45 formed on the substrate 30 and the first alignment wiring 49 formed on the semiconductor substrate 1 is measured via the extraction electrode 44, and the contact resistance value is determined. The alignment is performed by slightly moving the substrate 30 and the semiconductor substrate 1 until the minimum value is reached.

【0205】その後、加熱板75を介してDVS−BC
Bモノマー膜72を摂氏200度で数分間加熱し、基板
30を引き離す。図17に示したように、摂氏200度
では、DVS−BCBモノマー膜72は数分でゲル化
(不動体化)する。
Thereafter, the DVS-BC is passed through the heating plate 75.
The B monomer film 72 is heated at 200 degrees Celsius for several minutes, and the substrate 30 is separated. As shown in FIG. 17, at 200 degrees Celsius, the DVS-BCB monomer film 72 gels (immobilizes) in a few minutes.

【0206】その結果、図20に示すように、DVS−
BCBモノマー膜72に、第1の凸パタン40の転写さ
れた配線溝52と、第2の凸パタン41の転写されたビ
アホールパタン51が形成され、それが安定に保たれ
る。
As a result, as shown in FIG.
The wiring groove 52 to which the first convex pattern 40 is transferred and the via hole pattern 51 to which the second convex pattern 41 is transferred are formed in the BCB monomer film 72, and are stably maintained.

【0207】実際には、図21に示すように、基板30
の大きさは半導体基板1よりも小さく、かかる基板30
の圧着・目合わせ・剥離工程を繰り返して、複数の開口
パタンを転写する。
In practice, as shown in FIG.
The size of the substrate 30 is smaller than that of the semiconductor substrate 1.
Is repeated to transfer a plurality of opening patterns.

【0208】本具体例の場合、配線溝深さは0.5μm
となり、配線溝の底から第1の配線48に至るビアホー
ルの深さは0.5μmとなる。アスペクト比の大きい深
い配線溝あるいはビアホールを形成するには、基板30
に形成する導電体凸パタンの高さを高くするように形成
すればよいのである。
In the case of this specific example, the wiring groove depth is 0.5 μm
Thus, the depth of the via hole from the bottom of the wiring groove to the first wiring 48 is 0.5 μm. To form a deep wiring groove or via hole having a large aspect ratio, the substrate 30
In this case, the height of the conductor convex pattern to be formed may be increased.

【0209】ほぼ半導体基板1の全面に金型基板に形成
された凸パタンを転写した後、半導体基板1を摂氏30
0度程度まで加熱することで、DVS−BCBモノマー
膜72を完全に高分子化させて、DVS−BCB樹脂膜
からなる第2の低誘電率膜53を得る。この完全高分子
化反応は前記真空容器中で行ってもよいし、あるいは真
空容器から取り出した後に完全高分子化反応を行っても
よい。
After transferring the convex pattern formed on the mold substrate to almost the entire surface of the semiconductor substrate 1, the semiconductor substrate 1 is moved to 30 degrees Celsius.
By heating to about 0 degrees, the DVS-BCB monomer film 72 is completely polymerized, and the second low dielectric constant film 53 made of the DVS-BCB resin film is obtained. This complete polymerization reaction may be performed in the vacuum vessel, or may be performed after being taken out of the vacuum vessel.

【0210】その後、ECRプラズマRIE装置を用い
て、圧力10mtorrの酸素プラズマを数十秒照射して、
ビアホールパタン51の底に残存するDVS−BCB樹
脂膜を除去する。
Thereafter, oxygen plasma at a pressure of 10 mtorr was irradiated for several tens of seconds using an ECR plasma RIE apparatus.
The DVS-BCB resin film remaining on the bottom of the via hole pattern 51 is removed.

【0211】その後、基板を摂氏250度に加熱した状
態でHプラズマに曝して、銅からなる第1の配線48
表面の酸化膜を除去し、スパッタ法を用いてTaN/T
aバリア膜(厚さ10nm/5nm:図示せず)を成長
させ、MOCVD法でCu膜を厚さ1μm厚程度に成長
させる。
Thereafter, the substrate is exposed to H 2 plasma while the substrate is heated to 250 degrees Celsius, and the first wiring 48 made of copper is formed.
The oxide film on the surface is removed, and TaN / T
a Barrier film (thickness: 10 nm / 5 nm: not shown) is grown, and a Cu film is grown to a thickness of about 1 μm by MOCVD.

【0212】しかる後、DVS−BCB樹脂膜からなる
第2の低誘電率膜53上のCu/Ta/TaN膜をCM
P法を用いて選択的に除去し、銅の埋め込まれた第2の
配線55と第2の目合わせ配線56を形成する(図22
(a))。ここで用いられるCMP法は、アルミナスラ
リーを50ml/minで滴下しながら研磨圧力0.2
kg/cmで、基板回転40rpm、研磨パッド回転
60rpmで研磨する。この研磨実行後、電解イオン水
を用いたスクラブ洗浄にてアルミナ研磨剤粒子を除去し
た。
Thereafter, the Cu / Ta / TaN film on the second low dielectric constant film 53 made of a DVS-BCB resin film is
The second wiring 55 and the second alignment wiring 56 in which copper is embedded are selectively removed by using the P method (FIG. 22).
(A)). The CMP method used here employs a polishing pressure of 0.2 while dropping an alumina slurry at 50 ml / min.
Polishing is performed at a substrate rotation of 40 rpm and a polishing pad rotation of 60 rpm at kg / cm 2 . After this polishing, the alumina abrasive particles were removed by scrub cleaning using electrolytic ionized water.

【0213】さらに、DVS−BCBモノマー膜の塗布
成膜、金型基板の圧着・目合わせ・剥離工程を繰り返す
ことで、図22(b)に示すように、DVS−BCB樹
脂膜からなる第3の低誘電率膜62に、銅の埋め込まれ
た第3の配線64および第3の目合わせ配線65が形成
された多層配線を得ることが可能である。
Further, by repeating the steps of coating and forming a DVS-BCB monomer film and press-bonding, aligning and peeling steps of the mold substrate, as shown in FIG. 22B, a third film made of a DVS-BCB resin film is formed. It is possible to obtain a multilayer wiring in which a third wiring 64 and a third alignment wiring 65 in which copper is embedded are formed in the low dielectric constant film 62 of FIG.

【0214】なお、上記の具体例では、プレポリマーと
してDVS−BCBを用いているが、プレポリマーとし
て他にポリイミドモノマーやアリルエーテルモノマーを
用いることもできる。
In the above specific example, DVS-BCB is used as the prepolymer. However, a polyimide monomer or an allyl ether monomer may be used as the prepolymer.

【0215】次に、本発明の半導体装置の製造方法にお
ける第2の具体例を以下に示す。
Next, a second specific example of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described below.

【0216】第1の具体例では、シリコン基板上にプレ
ポリマー膜であるDVS−BCBモノマー膜を塗布成膜
後に、金型基板を圧着・目合わせ・剥離工程を行った。
In the first specific example, after a DVS-BCB monomer film, which is a prepolymer film, was formed on a silicon substrate by coating, a die substrate was subjected to pressure bonding / registration / separation steps.

【0217】第2の具体例では、図23(a)、
(b)、図24に示すように、金型基板の圧着・目合わ
せ工程を行った後にプレポリマーを注入することが特徴
である。
In the second specific example, FIG.
(B) As shown in FIG. 24, the prepolymer is injected after performing the press-fitting and aligning steps of the mold substrate.

【0218】まず、図23(a)に示すように、半導体
基板1上に、第1の低誘電率膜47であるDVS−BC
B樹脂膜を形成し、第1の低誘電率膜47中に銅を埋め
込んで形成した第1の配線48および第1の目合わせ配
線49を形成する。
First, as shown in FIG. 23A, a DVS-BC as a first low dielectric constant film 47 is formed on a semiconductor substrate 1.
A first wiring 48 and a first alignment wiring 49 are formed by forming a B resin film and embedding copper in a first low dielectric constant film 47.

【0219】しかる後、導電体凸パタン42の形成され
た基板30を対向させる。導電体凸パタン42の一部は
目合せ電極45であり、その他は配線元型46である。
さらに、本金型基板の最外周部は導電体凸パタン42で
囲いが形成されている。
After that, the substrate 30 on which the conductor convex pattern 42 is formed is made to face. A part of the conductor convex pattern 42 is a registration electrode 45, and the other is a wiring base mold 46.
Further, the outermost peripheral portion of the present mold substrate is surrounded by a conductor convex pattern 42.

【0220】基板30の目合せ電極45と、半導体基板
1上の第1の目合せ配線49との接触抵抗を、引き出し
電極44を介して測定し、その抵抗値が最小になるよう
に金型基板1を微動させて目合せを行う。
The contact resistance between the alignment electrode 45 of the substrate 30 and the first alignment wiring 49 on the semiconductor substrate 1 is measured via the lead-out electrode 44, and a metal mold is formed so that the resistance value is minimized. The alignment is performed by slightly moving the substrate 1.

【0221】その後、基板30に形成した貫通孔77か
ら排気して、基板30と半導体基板1間を減圧する。
Thereafter, air is exhausted from the through hole 77 formed in the substrate 30 to reduce the pressure between the substrate 30 and the semiconductor substrate 1.

【0222】その後、貫通孔77から、摂氏100度程
度に加熱することにより流動化したDBS−BCBモノ
マーを注入することで、図21(b)に示すように、基
板30と半導体基板1との間にDVS−BCBモノマー
膜72を充填する。
Thereafter, the DBS-BCB monomer fluidized by heating to about 100 degrees Celsius is injected from the through-hole 77, thereby forming the substrate 30 and the semiconductor substrate 1 as shown in FIG. The DVS-BCB monomer film 72 is filled in between.

【0223】その後、基板30に具備する加熱板で金型
基板を摂氏200度に加熱することで、DVS−BCB
モノマー膜72を高分子化させて、低誘電率膜であるD
VS−BCB樹脂膜73とした後、基板30を剥離す
る。
Thereafter, the DVS-BCB is heated by heating the mold substrate to 200 degrees Celsius with a heating plate provided on the substrate 30.
The monomer film 72 is polymerized to form a low dielectric constant film D
After forming the VS-BCB resin film 73, the substrate 30 is peeled off.

【0224】かかる一連の工程により、図24に示すよ
うに、DVS−BCB樹脂膜73に配線溝パタン52と
ビアホール51を転写形成できる。その後、かかる配線
溝パタン52とビアホールパタン51に、一括して銅を
埋め込むことで多層配線を形成する。
By the above series of steps, as shown in FIG. 24, the wiring groove pattern 52 and the via hole 51 can be transferred and formed on the DVS-BCB resin film 73. Thereafter, copper is buried in the wiring groove pattern 52 and the via hole pattern 51 at a time to form a multilayer wiring.

【0225】第2の具体例の場合、かならずしも基板3
0と半導体基板1とを真空容器に入れる必要のないこと
から、製造設備の簡略化が図れる。
In the case of the second specific example, the substrate 3
Since there is no need to put the semiconductor substrate 1 and the semiconductor substrate 1 in a vacuum container, the manufacturing equipment can be simplified.

【0226】上記に示されるように、本発明において
は、導電体凸パタンの形成された金型基板を、シリコン
基板上の流動性に富むプレポリマー膜に転写して、ビア
ホールパタンと配線溝パタンを同時一括して形成してい
る。従来のフォトリソグラフィー工程とドライエッチン
グ工程を用いる従来法と比較して、大幅に工程数が削減
されている。
As described above, in the present invention, the mold substrate on which the conductor convex pattern is formed is transferred to a fluid prepolymer film on a silicon substrate, and the via hole pattern and the wiring groove pattern are transferred. Are simultaneously and collectively formed. Compared with the conventional method using a conventional photolithography process and a dry etching process, the number of processes is greatly reduced.

【0227】また、流動性に富むプレポリマー膜を用い
ていることから、金型基板を圧着させる際に大きな圧力
を必要としないといった特徴を有する。このことから、
基板に対する損傷や破壊を減少させることが可能とな
る。
In addition, since a prepolymer film having a high fluidity is used, a large pressure is not required when the mold substrate is pressed. From this,
Damage and destruction to the substrate can be reduced.

【0228】さらに、金型基板に形成された目合わせ電
極と下地配線の一部である目合わせ配線との接触抵抗を
最小化させる方法により、金型基板とシリコン基板との
目合わせ精度の向上が図られている。
Further, the method of minimizing the contact resistance between the alignment electrode formed on the mold substrate and the alignment wiring which is a part of the underlying wiring, improves the alignment accuracy between the mold substrate and the silicon substrate. Is planned.

【0229】すなわち、本願発明では、金型基板の圧着
時に下地基板の電気特性を測定しながら目合わせを行っ
ているといった際立った特徴を有する。
That is, the present invention has a remarkable feature that the alignment is performed while measuring the electrical characteristics of the base substrate when the die substrate is pressed.

【0230】その結果、フォトレジストマスクを用いる
ことなく、低誘電率層間膜を用いた多層配線を効率よく
形成することが可能となり、多層配線の製造コストおよ
び接続信頼性を大幅に改善できる。
As a result, a multilayer wiring using a low dielectric constant interlayer film can be efficiently formed without using a photoresist mask, and the manufacturing cost and connection reliability of the multilayer wiring can be greatly improved.

【0231】[0231]

【発明の効果】本発明は、従来のフォトリソグラフィー
工程とドライエッチング工程を用いる従来法と比較し
て、工程数を削減させる効果を有する。
The present invention has the effect of reducing the number of steps as compared with the conventional method using a conventional photolithography step and a dry etching step.

【0232】また、金型基板とシリコン基板との目合わ
せ精度を向上させる効果を有する。
Further, it has the effect of improving the accuracy of alignment between the mold substrate and the silicon substrate.

【0233】さらに、フォトレジストマスクを用いるこ
となく、低誘電率層間膜を用いた多層配線を形成する効
果を有する。
Further, there is an effect that a multilayer wiring using a low dielectric constant interlayer film is formed without using a photoresist mask.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による半導体装置の製造装置である金型
基板を示す図である。
FIG. 1 is a view showing a mold substrate which is a semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明による半導体装置の製造装置である金型
基板の変形例を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a modified example of a mold substrate which is an apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図3】本発明による半導体装置の製造装置である金型
基板の製造工程を示す図であり、図3(a)から図3
(c)は、本発明による金型基板の製造工程断面図を示
す。
FIG. 3 is a view showing a manufacturing process of a mold substrate which is an apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
(C) is a cross-sectional view of the manufacturing process of the mold substrate according to the present invention.

【図4】本発明による半導体装置の製造装置である金型
基板の製造工程を示す図であり、図4(a)から図4
(c)は、本発明による金型基板の製造工程断面図を示
す。
FIG. 4 is a view showing a manufacturing process of a mold substrate which is a semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention, which is shown in FIGS.
(C) is a cross-sectional view of the manufacturing process of the mold substrate according to the present invention.

【図5】本発明による半導体装置の製造装置である金型
基板の変形例を示す図である。
FIG. 5 is a view showing a modified example of a mold substrate which is an apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図6】本発明の半導体装置の製造方法における第1の
実施形態による製造工程を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a manufacturing step according to the first embodiment in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図7】本発明の半導体装置の製造方法における第1の
実施形態による製造工程を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a manufacturing step according to the first embodiment in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図8】本発明の半導体装置の製造方法における第1の
実施形態による製造工程を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing step according to the first embodiment in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図9】本発明の半導体装置の製造方法における第1の
実施形態による製造工程を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a manufacturing step according to the first embodiment in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図10】本発明の半導体装置の製造方法における第1
の実施形態による製造工程を示す断面図である。
FIG. 10 shows a first example of the semiconductor device manufacturing method according to the present invention.
It is sectional drawing which shows the manufacturing process by 2nd Embodiment.

【図11】本発明による目合せ配線パタン形成位置を示
す半導体チップの上面図である。断面図である。
FIG. 11 is a top view of a semiconductor chip showing a position where a registration wiring pattern is formed according to the present invention. It is sectional drawing.

【図12】本発明による半導体装置の製造装置である金
型基板の第2の変形例を示す図である。
FIG. 12 is a view showing a second modified example of a mold substrate which is a semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention.

【図13】本発明の半導体装置の製造方法における第2
の実施形態による製造工程を示す断面図である。
FIG. 13 shows a second example of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
It is sectional drawing which shows the manufacturing process by 2nd Embodiment.

【図14】本発明の半導体装置の製造方法における第2
の実施形態による製造工程を示す断面図である。
FIG. 14 shows a second example of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
It is sectional drawing which shows the manufacturing process by 2nd Embodiment.

【図15】本発明の半導体装置の製造方法における第3
の実施形態による製造工程を示す断面図である。
FIG. 15 shows a third example of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
It is sectional drawing which shows the manufacturing process by 2nd Embodiment.

【図16】本発明の半導体装置の製造方法における第3
の実施形態による製造工程を示す断面図である。
FIG. 16 shows a third example of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
It is sectional drawing which shows the manufacturing process by 2nd Embodiment.

【図17】プレポリマー膜であるDVS−BCBモノマ
ー膜の温度特性を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing temperature characteristics of a DVS-BCB monomer film which is a prepolymer film.

【図18】本発明の半導体装置の製造方法における第1
の具体例の工程を示す断面図である。
FIG. 18 shows a first example of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
It is sectional drawing which shows the process of a specific example.

【図19】本発明の半導体装置の製造方法における第1
の具体例の工程を示す断面図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a first example of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention;
It is sectional drawing which shows the process of a specific example.

【図20】本発明の半導体装置の製造方法における第1
の具体例の工程を示す断面図である。
FIG. 20 shows a first example of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
It is sectional drawing which shows the process of a specific example.

【図21】本発明の半導体装置の製造方法における半導
体基板の上面図である。
FIG. 21 is a top view of a semiconductor substrate in a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

【図22】本発明の半導体装置の製造方法における第1
の具体例の工程を示す断面図である。
FIG. 22 shows a first example of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
It is sectional drawing which shows the process of a specific example.

【図23】本発明の半導体装置の製造方法における第2
の具体例の工程を示す断面図である。
FIG. 23 shows a second example of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention.
It is sectional drawing which shows the process of a specific example.

【図24】本発明の半導体装置の製造方法における第2
の具体例の工程を示す断面図である。
FIG. 24 shows a second example of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
It is sectional drawing which shows the process of a specific example.

【図25】第1の従来技術を説明する工程断面図であ
る。
FIG. 25 is a process sectional view illustrating the first related art.

【図26】第2の従来技術を説明する工程断面図であ
る。
FIG. 26 is a process cross-sectional view illustrating a second conventional technique.

【図27】第3の従来技術を説明する工程断面図であ
る。
FIG. 27 is a process cross-sectional view illustrating a third conventional technique.

【図28】第4の従来技術を説明する工程断面図であ
る。
FIG. 28 is a process cross-sectional view illustrating a fourth conventional technique.

【図29】第5の従来技術を説明する工程断面図であ
る。
FIG. 29 is a process cross-sectional view illustrating a fifth conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 酸化シリコン膜 3 低誘電率層間膜 4 第1マスク膜(酸化シリコン膜) 5 第2マスク膜(窒化チタン膜) 6 フォトレジスト 7,7a,7b,7c,7d 配線溝 8 Cu膜 9 Cuダマシン配線 10 金型 11 凸パタン 12 熱可塑性樹脂膜(PMMA膜) 13 凹パタン 14 金属膜 15 金属膜パタン 16 シリコンカーバイト板 17 金属膜に転写された凹パタン 18 弗素樹脂基板 19 銅箔 20 銅箔つき弗素樹脂基板 21 銅箔凹パタン 22 凸部となる銅箔部 23 銅箔回路パタン 24 化学メッキ用触媒核 25 樹脂基板 26 化学メッキ液 27 不要な銅膜 28 ブレード 29 銅回路パタン 30,30’ 基板 30a 下面絶縁膜 31 表面絶縁膜 32 下地電極 33 電極絶縁膜 34 第1の絶縁膜 35 第1の開口部 36,36’ 第1の導電体膜 37 第2の絶縁膜 38 第2の開口部 39,39’ 第2の導電体膜 40,40’ 第1の凸パタン 41,41’ 第2の凸パタン 42,42’ 導電体凸パタン 421 流出防止壁 43 電極引出し孔 44,44a,44b,44a’,44b’ 引き出し
電極 45,45’ 目合わせ電極 46 配線元型 47 第1の低誘電率膜 48 第1の配線 49 第1の目合わせ配線 50,50’ プレポリマー膜 51 ビアホールパタン 52 配線溝パタン 53 第2の低誘電率膜 54 第1の配線導電体膜 55 第2の配線 56 第2の目合わせ配線 57 第2のプレポリマー膜 58 第2の金型基板 59 第2の導電体凸パタン 60 第2のビアホールパタン 61 第2の配線溝パタン 62 第3の低誘電率膜 63 第2の配線導電体膜 64 第3の配線 65 第3の目合わせ配線 66 素子分離酸化膜 67 MOSFET 68 コンタクトプラグ 69,69’ 無機層間絶縁膜 70 ローカル配線 71 第1のビアホールプラグ 72 DVS−BCBモノマー膜 73 DVS−BCB樹脂膜 75 加熱板 76 金型基板の圧着・剥離工程により形成された開口
パタン 77 貫通孔
Reference Signs List 1 semiconductor substrate 2 silicon oxide film 3 low dielectric constant interlayer film 4 first mask film (silicon oxide film) 5 second mask film (titanium nitride film) 6 photoresist 7, 7a, 7b, 7c, 7d wiring groove 8 Cu film Reference Signs List 9 Cu damascene wiring 10 Mold 11 Convex pattern 12 Thermoplastic resin film (PMMA film) 13 Concave pattern 14 Metal film 15 Metal film pattern 16 Silicon carbide plate 17 Concave pattern transferred to metal film 18 Fluororesin substrate 19 Copper foil Reference Signs List 20 Fluororesin substrate with copper foil 21 Copper foil concave pattern 22 Copper foil part to be convex 23 Copper foil circuit pattern 24 Catalyst core for chemical plating 25 Resin substrate 26 Chemical plating solution 27 Unnecessary copper film 28 Blade 29 Copper circuit pattern 30 , 30 'substrate 30a lower surface insulating film 31 surface insulating film 32 base electrode 33 electrode insulating film 34 first insulating film 35 first opening 36, 36 ′ First conductive film 37 Second insulating film 38 Second opening 39, 39 ′ Second conductive film 40, 40 ′ First convex pattern 41, 41 ′ Second convex pattern 42, 42 'Conductor convex pattern 421 Outflow prevention wall 43 Electrode extraction hole 44, 44a, 44b, 44a', 44b 'Extraction electrode 45, 45' Coupling electrode 46 Wiring element type 47 First low dielectric constant film 48 First 1 wiring 49 first alignment wiring 50, 50 ′ prepolymer film 51 via hole pattern 52 wiring groove pattern 53 second low dielectric constant film 54 first wiring conductor film 55 second wiring 56 second eye Matching wiring 57 Second prepolymer film 58 Second mold substrate 59 Second conductor convex pattern 60 Second via hole pattern 61 Second wiring groove pattern 62 Third low dielectric constant film 63 Second wiring Conductor film 64 Third wiring 65 Third alignment wiring 66 Device isolation oxide film 67 MOSFET 68 Contact plug 69, 69 'Inorganic interlayer insulating film 70 Local wiring 71 First via hole plug 72 DVS-BCB monomer film 73 DVS-BCB resin film 75 Heating plate 76 Opening pattern formed by pressing and peeling process of mold substrate 77 Through hole

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Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に、絶縁層を形成する絶縁
層形成ステップと、 前記絶縁層に、目合わせ用導体部を含む配線層を埋め込
む配線層埋め込みステップと、 前記絶縁層上に低誘電率層を形成し、凸型パタンを圧着
させて前記低誘電率層に凹型パタンを形成する凹型パタ
ン形成ステップと、ここで、前記凸型パタンは凸型パタ
ン目合わせ導体部を有し、前記凸型パタン目合わせ導体
部と前記目合わせ用導体部とが接触させられた時に得ら
れる電気的特性に基づいて、前記凸型パタンを圧着させ
る位置が定められ、また、前記低誘電率層は、シリコン
酸化膜またはシリコン窒化膜よりも誘電率が低い低誘電
率膜からなり、 前記凹型パタンに導体を埋め込む導体埋め込みステップ
と、 からなる半導体装置の製造方法。
An insulating layer forming step of forming an insulating layer on a semiconductor substrate; a wiring layer embedding step of embedding a wiring layer including a matching conductor portion in the insulating layer; Forming a concave pattern, forming a concave pattern on the low dielectric constant layer by compressing a convex pattern, and wherein the convex pattern has a convex pattern alignment conductor portion, Based on the electrical characteristics obtained when the convex pattern alignment conductor portion and the alignment conductor portion are brought into contact, the position where the convex pattern is pressed is determined, and the low dielectric layer is A conductor embedding step of embedding a conductor in the concave pattern, the conductor embedding step being made of a low dielectric constant film having a lower dielectric constant than a silicon oxide film or a silicon nitride film.
【請求項2】 前記半導体基板上に素子が設けられてお
り、 前記目合わせ用導体部は、前記素子と電気的に接続され
ていることを特徴とする、 請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein an element is provided on the semiconductor substrate, and the alignment conductor is electrically connected to the element. Production method.
【請求項3】 前記絶縁層は、前記低誘電率膜からなる
ことを特徴とする、 請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the insulating layer is made of the low dielectric constant film.
【請求項4】 前記凹型パタン形成ステップは、 前記絶縁層上に高分子化温度未満の温度でプレポリマー
を塗布する塗布ステップと、ここで、前記プレポリマー
は、前記高分子化温度以上に加熱されると、高分子化反
応を起こして低誘電率ポリマーとなり、 凸型パタンを圧着させて前記プレポリマーに凹型パタン
を形成するパタン形成ステップと、ここで、前記凸型パ
タンを圧着させる位置は、前記凸型パタン目合わせ導体
部を前記目合わせ用導体部と接触させられた時に得られ
る電気的特性に基づいて定められ、 前記パタン形成ステップによって前記凹型パタンが形成
された前記プレポリマーを前記高分子化温度以上に加熱
して、低誘電率ポリマーからなる低誘電率膜を形成する
低誘電率膜形成ステップとからなり、ここで、前記低誘
電率膜はシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜よりも誘
電率が低いことを特徴とする、 請求項1から3のいずれかに記載の半導体装置の製造方
法。
4. The step of forming a concave pattern includes a step of applying a prepolymer on the insulating layer at a temperature lower than a polymerization temperature, wherein the prepolymer is heated to a temperature higher than the polymerization temperature. Then, a polymerizing reaction occurs to become a low dielectric constant polymer, a pattern forming step of pressing a convex pattern to form a concave pattern on the prepolymer, and a position where the convex pattern is pressed. Is determined based on the electrical characteristics obtained when the convex pattern alignment conductor is brought into contact with the alignment conductor, and the prepolymer in which the concave pattern is formed by the pattern forming step is Forming a low dielectric constant film made of a low dielectric constant polymer by heating to a temperature higher than the polymerization temperature, wherein the low dielectric constant film is formed. 4. The method according to claim 1, wherein the film has a lower dielectric constant than a silicon oxide film or a silicon nitride film. 5.
【請求項5】 前記凹型パタン形成ステップは、 前記絶縁層上に凸型パタンを配置する配置ステップと、
ここで、前記凸型パタンの配置は、前記凸型パタン目合
わせ導体部を前記目合わせ用導体部と接触させられた時
に得られる電気的特性に基づいて定められ、 前記配置ステップによって配置された前記凸型パタンと
前記絶縁層との間隙に、高分子化温度未満の温度のプレ
ポリマーを注入する注入ステップと、ここで、前記プレ
ポリマーは、前記高分子化温度以上に加熱されると、高
分子化反応を起こして低誘電率ポリマーとなり、 前記注入ステップによって注入された前記プレポリマー
を前記高分子化温度以上に加熱して、低誘電率ポリマー
からなる低誘電率膜を形成する低誘電率膜形成ステップ
とからなり、ここで、前記低誘電率膜はシリコン酸化膜
またはシリコン窒化膜よりも誘電率が低いことを特徴と
する、 請求項1から3のいずれかに記載の半導体装置の製造方
法。
5. The step of forming a concave pattern, the step of arranging a convex pattern on the insulating layer;
Here, the arrangement of the convex patterns is determined based on electrical characteristics obtained when the convex pattern alignment conductor is brought into contact with the alignment conductor, and is arranged by the arrangement step. Injecting a prepolymer at a temperature lower than the polymerization temperature into the gap between the convex pattern and the insulating layer, wherein the prepolymer is heated to the polymerization temperature or higher, A low dielectric constant polymer is formed by causing a polymerization reaction to form a low dielectric constant polymer, and heating the prepolymer injected by the injection step to a temperature higher than the polymerization temperature to form a low dielectric constant film made of the low dielectric constant polymer. 4. The method according to claim 1, further comprising the step of forming a low dielectric constant film, wherein the low dielectric constant film has a lower dielectric constant than a silicon oxide film or a silicon nitride film. The method of manufacturing a semiconductor device according.
【請求項6】 素子が設けられた半導体基板上に低誘電
率層を形成し、凸型パタンを圧着させて前記低誘電率層
に凹型パタンを形成する凹型パタン形成ステップと、こ
こで、前記凸型パタンは凸型パタン目合わせ導体部を有
し、前記凸型パタン目合わせ導体部と前記素子とを接触
させられた時に得られる電気的特性に基づいて、前記凸
型パタンが圧着する位置が定められ、また、前記低誘電
率層は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜よりも誘
電率が低い低誘電率膜からなり、 前記凹型パタンに導体膜を埋め込む導体膜埋め込みステ
ップと、 からなる半導体装置の製造方法。
6. A concave pattern forming step of forming a low dielectric constant layer on a semiconductor substrate provided with elements and pressing a convex pattern to form a concave pattern in the low dielectric constant layer; The convex pattern has a convex pattern alignment conductor, and a position where the convex pattern is crimped based on electrical characteristics obtained when the convex pattern alignment conductor and the element are brought into contact with each other. Wherein the low dielectric constant layer is made of a low dielectric constant film having a lower dielectric constant than a silicon oxide film or a silicon nitride film, and a conductive film burying step of burying a conductive film in the concave pattern. Device manufacturing method.
【請求項7】 前記凹型パタン形成ステップは、 前記半導体基板上にプレポリマーを塗布する塗布ステッ
プと、ここで、前記プレポリマーは、高分子化温度以上
に加熱されると、高分子化反応を起こして低誘電率ポリ
マーとなり、 凸型パタンを圧着させて前記プレポリマーに凹型パタン
を形成するパタン形成ステップと、ここで、前記凸型パ
タンを圧着させる位置は、前記凸型パタン目合わせ導体
部を前記目合わせ用導体部と接触させ、その時に得られ
る電気的特性に基づいて定められ、 前記パタン形成ステップによって前記凹型パタンが形成
された前記プレポリマーを、前記高分子化温度以上に加
熱して、低誘電率ポリマーからなる低誘電率膜を形成す
る低誘電率膜形成ステップとからなり、ここで、前記低
誘電率膜はシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜よりも
誘電率が低いことを特徴とする、 請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
7. The step of forming a concave pattern includes a step of coating a prepolymer on the semiconductor substrate, wherein the prepolymer is heated to a temperature higher than a polymerization temperature. And forming a concave pattern on the prepolymer by pressing a convex pattern to form a concave pattern, wherein a position at which the convex pattern is pressed is determined by the convex pattern registration conductor section. Is brought into contact with the alignment conductor portion, determined based on the electrical characteristics obtained at that time, and heating the prepolymer on which the concave pattern is formed by the pattern forming step to a temperature equal to or higher than the polymerization temperature. Forming a low-k film made of a low-k polymer, wherein the low-k film is a silicon oxide film or a low-k film. The method according to claim 6, wherein the semiconductor device has a lower dielectric constant than the silicon nitride film.
【請求項8】 前記凹型パタン形成ステップは、 前記半導体基板上に凸型パタンを配置する配置ステップ
と、ここで、前記凸型パタンの配置は、前記凸型パタン
目合わせ導体部を前記目合わせ用導体部と接触させ、そ
の時に得られる電気的特性に基づいて定められ、 前記配置ステップによって配置された前記凸型パタンと
前記半導体基板との間隙にプレポリマーを注入する注入
ステップと、ここで、前記プレポリマーは、高分子化温
度以上に加熱されると、高分子化反応を起こして低誘電
率ポリマーとなり、 前記注入ステップによって注入された前記プレポリマー
を前記高分子化温度以上に加熱して、低誘電率ポリマー
からなる低誘電率膜を形成する低誘電率膜形成ステップ
とからなり、ここで、前記低誘電率膜はシリコン酸化膜
またはシリコン窒化膜よりも誘電率が低いことを特徴と
する、 請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
8. The step of forming a concave pattern includes the step of arranging a convex pattern on the semiconductor substrate, and the step of arranging the convex pattern includes the step of aligning the convex pattern registering conductor portion with the semiconductor substrate. An injection step of injecting a prepolymer into a gap between the convex pattern and the semiconductor substrate, which is determined based on electrical characteristics obtained at the time of contact with the conductor portion, and When the prepolymer is heated to a polymerization temperature or higher, a polymerization reaction occurs to become a low dielectric constant polymer, and the prepolymer injected by the injection step is heated to the polymerization temperature or higher. Forming a low-k film made of a low-k polymer, wherein the low-k film is a silicon oxide film or a silicon oxide film. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the dielectric constant is lower than that of the con-nitride film.
【請求項9】 前記プレポリマーは、 常温以上、前記高分子化温度未満であって、所定の温度
幅を有する可塑性温度に加熱されると熱可塑性を示し、 前記パタン形成ステップは、前記プレポリマーを前記可
塑性温度に加熱する加熱ステップをさらに具備する、 請求項4、5、7、8のいずれかに記載の半導体装置の
製造方法。
9. The prepolymer exhibits thermoplasticity when heated to a plastic temperature having a predetermined temperature range from a room temperature or higher to a temperature lower than the polymerization temperature, and the pattern forming step includes: The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, further comprising a heating step of heating the semiconductor device to the plastic temperature.
【請求項10】 前記プレポリマーは、 常温以上、前記高分子化温度未満であって、所定の温度
幅を有する可塑性温度に加熱されると熱可塑性を示し、 前記注入ステップは、前記プレポリマーを前記可塑性温
度に加熱する加熱ステップをさらに具備する、 請求項4、5、7、8のいずれかに記載の半導体装置の
製造方法。
10. The prepolymer exhibits a thermoplasticity when heated to a plastic temperature having a predetermined temperature range from a room temperature or higher to a temperature lower than the polymerization temperature, and the injecting step includes: The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, further comprising a heating step of heating to the plastic temperature.
【請求項11】 前記プレポリマーは、 ジビニルシロキサンベンゾシクロブテンモノマー、ポリ
イミドモノマー、アリルエーテルモノマーのいずれかか
らなる請求項4、5、7、8、9、10のいずれかに記
載の半導体装置の製造方法。
11. The semiconductor device according to claim 4, wherein the prepolymer is made of any one of a divinylsiloxane benzocyclobutene monomer, a polyimide monomer, and an allyl ether monomer. Production method.
【請求項12】 前記プレポリマーは、ジビニルシロキ
サンベンゾシクロブテンモノマーからなり、前記高分子
化温度が摂氏150度である、 請求項4、5、7、8、9、10のいずれかに記載の半
導体装置の製造方法。
12. The prepolymer according to claim 4, wherein the prepolymer is composed of divinylsiloxane benzocyclobutene monomer, and the polymerization temperature is 150 degrees Celsius. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項13】 前記凸型パタンは、 第1の凸パタンと、前記第1の凸パタン上に設けられた
第2の凸パタンからなる2層パタンを含む、 請求項1から12のいずれかに記載の半導体装置の製造
方法。
13. The convex pattern according to claim 1, wherein the convex pattern includes a two-layer pattern including a first convex pattern and a second convex pattern provided on the first convex pattern. 13. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 5.
【請求項14】 前記凸型パタン目合わせ導体部は、前
記2層パタンからなる、 請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
14. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein the convex pattern registration conductor portion is formed of the two-layer pattern.
【請求項15】 前記電気的特性は、前記凸型パタン目
合わせ導体部に電圧を印加した時に得られる電流値であ
ることを特徴とする、 請求項1から14のいずれかに記載の半導体装置の製造
方法。
15. The semiconductor device according to claim 1, wherein the electric characteristic is a current value obtained when a voltage is applied to the convex pattern alignment conductor. Manufacturing method.
【請求項16】 目合わせ用導体部を有する下層上に設
けられた低誘電率層または絶縁層に、凹型パタンを形成
するための半導体装置の製造装置において、 基板上に設けられた、互いに電気的に非接続である複数
の凸部と、ここで、前記複数の凸部のうち、2つ以上の
凸部からなる凸型パタン目合わせ導体部を少なくとも1
つ含み、 前記各凸型パタン目合わせ導体部のうち1対の凸部に対
して、個別に電気的に接続する1対の引き出し配線と、
ここで、前記凹型パタンを形成する位置が、前記目合わ
せ用導体部を介して前記目合わせ部が電気的に接続さ
れ、前記1対の引き出し配線を介して測定される電気的
特性に基づいて定められる、 半導体装置の製造装置。
16. A semiconductor device manufacturing apparatus for forming a concave pattern on a low dielectric constant layer or an insulating layer provided on a lower layer having a conductor portion for alignment, comprising: A plurality of convex portions which are not connected to each other, and at least one of the plurality of convex portions has a convex pattern alignment conductor portion composed of two or more convex portions.
A pair of lead wires individually and electrically connected to a pair of protrusions of the respective convex pattern alignment conductors;
Here, the position at which the concave pattern is formed is based on the electrical characteristics of the mating portion electrically connected to the mating portion via the matching conductor portion and measured through the pair of lead-out wires. Defined semiconductor device manufacturing equipment.
【請求項17】 前記複数の凸部は、 前記基板上に設けられた第1の凸パタンと、前記第1の
凸パタン上に設けられた第2の凸パタンからなる2層パ
タンを含む、 請求項16に記載の半導体装置の製造装置。
17. The method according to claim 17, wherein the plurality of convex portions include a two-layer pattern including a first convex pattern provided on the substrate and a second convex pattern provided on the first convex pattern. An apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 16.
【請求項18】 前記目合わせ部を構成する前記2つ以
上の凸部は、前記2層パタンからなる、 請求項17に記載の半導体装置の製造装置。
18. The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein said two or more projections forming said alignment portion are made of said two-layer pattern.
【請求項19】 前記基板を貫通して、前記基板底部か
ら前記凸部に至る孔をさらに具備する、 請求項16から18のいずれかに記載の半導体装置の製
造装置。
19. The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 16, further comprising a hole penetrating the substrate and extending from the bottom of the substrate to the projection.
【請求項20】 前記基板を加熱するための加熱部をさ
らに具備する、 請求項16から19のいずれかに記載の半導体装置の製
造装置。
20. The semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 16, further comprising a heating unit for heating said substrate.
【請求項21】 前記電気的特性は、前記1対の引き出
し配線に電圧を印加した時に得られる電流値であること
を特徴とする、 請求項16から20のいずれかに記載の半導体装置の製
造装置。
21. The semiconductor device according to claim 16, wherein the electric characteristic is a current value obtained when a voltage is applied to the pair of lead wires. apparatus.
【請求項22】 目合わせ用導体部を有する下層上に設
けられた低誘電率層または絶縁層に、凹型パタンを形成
するための半導体装置の製造装置において、 基板上に形成された絶縁膜に開口部を形成する開口部形
成ステップと、 前記開口部に導電体膜を埋め込む導体膜埋め込みステッ
プと、 前記絶縁膜を選択的に除去する除去ステップと、ここ
で、前記導電体膜は電気的に接続しない複数の凸部とな
り、 前記複数の凸部のうち、少なくとも1組の凸部からなる
目合わせ用導電凸部の各々に対して、前記基板下面から
前記基板を貫通して、前記目合わせ用導電凸部の各々に
至る引き出し配線を形成する引き出し配線形成ステップ
と、 からなる半導体装置の製造装置の製造方法。
22. An apparatus for manufacturing a semiconductor device for forming a concave pattern on a low dielectric constant layer or an insulating layer provided on a lower layer having a conductor portion for alignment, comprising the steps of: forming an insulating film on a substrate; An opening forming step of forming an opening; a conductor film embedding step of embedding a conductive film in the opening; a removing step of selectively removing the insulating film; wherein the conductive film is electrically A plurality of projections that are not connected to each other; and among the plurality of projections, for each of the alignment conductive projections including at least one set of projections, the alignment is performed by penetrating the substrate from the lower surface of the substrate. A lead wiring forming step of forming a lead wiring reaching each of the conductive projections for use in a semiconductor device.
【請求項23】 前記基板は、金属導体基板または半導
体基板からなり、 前記導体膜埋め込みステップは、前記基板と電気的に接
続されないように導電体膜を埋め込むステップからな
り、 前記引き出し配線形成ステップは、前記基板と電気的に
接続されないように引き出し配線を形成することを特徴
とする、 請求項22に記載の半導体装置の製造装置の製造方法。
23. The substrate, comprising a metal conductor substrate or a semiconductor substrate, wherein the step of embedding the conductor film comprises a step of embedding a conductor film so as not to be electrically connected to the substrate. 23. The method of manufacturing a semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 22, wherein a lead wiring is formed so as not to be electrically connected to the substrate.
【請求項24】 目合わせ用導体部を有する下層上に設
けられた低誘電率層または絶縁層に、凹型パタンを形成
するための半導体装置の製造装置において、 絶縁物からなる基板上に配線用絶縁膜を形成する絶縁膜
形成ステップと、 前記配線用絶縁膜に開口部を形成する開口部形成ステッ
プと、 前記開口部に導電体膜を埋め込む導体膜埋め込みステッ
プと、 前記配線用絶縁膜を選択的に除去する除去ステップと、
ここで、前記導電体膜は互いに電気的に接続されない複
数の凸部からなり、 前記複数の凸部のうち、少なくとも1組の凸部からなる
目合わせ用導電凸部の各々に対して、前記基板下面から
前記基板を貫通して、前記目合わせ用導電凸部の各々に
至る引き出し配線を形成する引き出し配線形成ステップ
と、 からなる半導体装置の製造装置の製造方法。
24. An apparatus for manufacturing a semiconductor device for forming a concave pattern on a low dielectric constant layer or an insulating layer provided on a lower layer having a conductor portion for alignment, comprising the steps of: An insulating film forming step of forming an insulating film; an opening forming step of forming an opening in the wiring insulating film; a conductor film embedding step of embedding a conductor film in the opening; and selecting the wiring insulating film. A removing step for removing the target;
Here, the conductive film includes a plurality of protrusions that are not electrically connected to each other. Of the plurality of protrusions, each of the alignment conductive protrusions including at least one set of protrusions is A lead wiring forming step of forming a lead wiring extending from the lower surface of the substrate to each of the conductive protrusions for alignment by penetrating the substrate, and a method of manufacturing a semiconductor device manufacturing apparatus, comprising:
【請求項25】 前記絶縁膜と前記導電体膜を覆う上部
絶縁膜を形成する上部絶縁膜形成ステップと、 前記上部絶縁膜に前記導電体膜に至る上部開口部を形成
する上部開口部形成ステップと、 前記上部開口部に上部導電体膜を埋め込むステップをさ
らに有し、 前記除去ステップは、前記絶縁膜と前記上部絶縁膜とを
選択的に除去するステップからなる、 請求項22から24のいずれかに記載の半導体装置の製
造装置の製造方法。
25. An upper insulating film forming step for forming an upper insulating film covering the insulating film and the conductor film, and an upper opening forming step for forming an upper opening reaching the conductor film in the upper insulating film. 25. The method according to claim 22, further comprising: embedding an upper conductive film in the upper opening, wherein the removing step comprises a step of selectively removing the insulating film and the upper insulating film. 13. A method of manufacturing a semiconductor device manufacturing apparatus according to any one of
【請求項26】 前記上部開口部形成ステップは、 前記上部絶縁膜に前記導電体膜に至る上部開口部を、前
記目合わせ用導電凸部となるべき前記導電体膜上に形成
することをさらに含む、 請求項25に記載の半導体装置の製造装置の製造方法。
26. The step of forming an upper opening, further comprising: forming an upper opening reaching the conductor film in the upper insulating film on the conductor film to be the conductive protrusion for alignment. 26. The method of manufacturing a semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 25, comprising:
【請求項27】 前記基板裏面から前記基板を貫通して
前記凸型パタンに至る孔を作成するステップをさらに有
する、 請求項22から26のいずれかに記載の半導体装置の製
造装置の製造方法。
27. The method according to claim 22, further comprising a step of forming a hole extending from the back surface of the substrate to the convex pattern through the substrate.
【請求項28】 前記基板を加熱するための加熱部を形
成する加熱部形成ステップをさらに有する、 請求項22から27のいずれかに記載の半導体装置の製
造装置の製造方法。
28. The method of manufacturing a semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 22, further comprising a heating unit forming step of forming a heating unit for heating said substrate.
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