JPH04206638A - 配線構造体とその製造方法 - Google Patents
配線構造体とその製造方法Info
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- JPH04206638A JPH04206638A JP2330515A JP33051590A JPH04206638A JP H04206638 A JPH04206638 A JP H04206638A JP 2330515 A JP2330515 A JP 2330515A JP 33051590 A JP33051590 A JP 33051590A JP H04206638 A JPH04206638 A JP H04206638A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本Rj明は半導体集積回路その池の薄膜配線回路素子の
コーティング用樹脂利と」−記コーティングの形成方法
に関し、とくに上記配線用金属と同程瓜の熱1彫張係数
をイJし、コーテイング後の表面を平JLlにすること
のできるコーティング用樹脂キイと」二配コーティング
の形成方法に係る。
コーティング用樹脂利と」−記コーティングの形成方法
に関し、とくに上記配線用金属と同程瓜の熱1彫張係数
をイJし、コーテイング後の表面を平JLlにすること
のできるコーティング用樹脂キイと」二配コーティング
の形成方法に係る。
[従来技術]
従来の半導体集積回路においては表面部配線膜のコーテ
ィング用樹脂利として特公昭51−44871号公報に
記載のような式(1)に示す加熱脱水環化反応により生
成される縮合型ポリイミド系の有機絶縁膜が広く用いら
れていた。
ィング用樹脂利として特公昭51−44871号公報に
記載のような式(1)に示す加熱脱水環化反応により生
成される縮合型ポリイミド系の有機絶縁膜が広く用いら
れていた。
ただし、A r 、 A r ’は芳香環また、特開昭
55−150254号公報には式(2)に示すように、
末端基にエチニル基或いはシアノ基を有する付加重合型
ポリイミドを加熱硬化して半導体装置の多重配線のコー
テイング膜を生成することが記載されている。
55−150254号公報には式(2)に示すように、
末端基にエチニル基或いはシアノ基を有する付加重合型
ポリイミドを加熱硬化して半導体装置の多重配線のコー
テイング膜を生成することが記載されている。
また、特開昭61−60725号公報には低熱膨張性の
ポリイミドとして、式(3)に示すような剛直構造の縮
合型ポリイミドが記載されている。
ポリイミドとして、式(3)に示すような剛直構造の縮
合型ポリイミドが記載されている。
[発明が解決しようとする課題]
上記従来技術におけるポリイミド系利料は式(1)〜(
2)に示した加熱硬化反応により、溶媒や水分が蒸発し
て下地の凹凸に沿って収縮するので、第3図に示すよう
シリコン基板1表面の凹凸に沿って絶縁膜100が形成
されるので平坦化することが困難であり、さらに、膜内
にボイド101やピンホール102等が発生して絶縁性
を劣化させるという問題があった。
2)に示した加熱硬化反応により、溶媒や水分が蒸発し
て下地の凹凸に沿って収縮するので、第3図に示すよう
シリコン基板1表面の凹凸に沿って絶縁膜100が形成
されるので平坦化することが困難であり、さらに、膜内
にボイド101やピンホール102等が発生して絶縁性
を劣化させるという問題があった。
また、上記絶縁膜は上記ポリイミド利をポリアミド酸溶
液、あるいはポリイミド溶液化して塗布加熱するので、
−回塗りでは所要の膜厚が得られず、塗布乾燥等の工程
数が多いという問題があった。
液、あるいはポリイミド溶液化して塗布加熱するので、
−回塗りでは所要の膜厚が得られず、塗布乾燥等の工程
数が多いという問題があった。
さらに、分子中に含まれる極性イミド基が吸湿性を有す
るため、耐湿信頼性が低いという問題もあった。
るため、耐湿信頼性が低いという問題もあった。
さらに、上記イミド基が配線層の生成時に用いる強アル
カリ性メツキ液により分解し、耐湿信頼性を低めるとい
う問題もあった。
カリ性メツキ液により分解し、耐湿信頼性を低めるとい
う問題もあった。
本発明の目的は、上記の問題点を解消した配線構造体と
その製造方法およびICチップの製造方法を提供するこ
とにある。
その製造方法およびICチップの製造方法を提供するこ
とにある。
さらに、絶!1lryAの熱膨張係数を低めて配線相と
の熱膨張係数の不整合による断線等の事故を低減し、さ
らに、誘電率を低めて信号の伝播速度を早めることので
きる配線構造体とその製造方法およびICチップの製造
方法を提供することにある。
の熱膨張係数の不整合による断線等の事故を低減し、さ
らに、誘電率を低めて信号の伝播速度を早めることので
きる配線構造体とその製造方法およびICチップの製造
方法を提供することにある。
[111題を解決するための手段]
本発明は上記課題を解決するために、半導体装置、配線
基板等の配線構造体の薄膜配線膜表面部のコーテイング
材、または配線膜間の絶縁膜材として、ポリ(ベンゾシ
クロブテン)系ポリマ材を用いるようにする。
基板等の配線構造体の薄膜配線膜表面部のコーテイング
材、または配線膜間の絶縁膜材として、ポリ(ベンゾシ
クロブテン)系ポリマ材を用いるようにする。
さらに詳しくは上記コーテイング膜、および層間絶縁膜
を、分子内に一個以上のベンゾシクロブテン骨格を有す
る180℃以下の温度では溶剤無添加で液状であるベン
ゾシクロブテン系モノマ、または上記ベンゾシクロブテ
ン系モノマとそのオリゴマとの混合物、またはベンゾシ
クロブテン系オリゴマを上記配線構造体に塗布し、これ
を加熱硬化して生成するようにする。
を、分子内に一個以上のベンゾシクロブテン骨格を有す
る180℃以下の温度では溶剤無添加で液状であるベン
ゾシクロブテン系モノマ、または上記ベンゾシクロブテ
ン系モノマとそのオリゴマとの混合物、またはベンゾシ
クロブテン系オリゴマを上記配線構造体に塗布し、これ
を加熱硬化して生成するようにする。
または上記コーテイング膜、および層間絶縁膜を、分子
内に一個以上のベンゾシクロブテン1′1格を有するベ
ンゾンクロブテン系モノマと、ジェノフィルとなりうる
分子団を一個以上イイする剛直な分子構造のコモノマと
を混合して得られる180℃以下の温度では溶剤無添加
で液状であるモノマ混合物、または七ツマとオリゴマの
混a物、またはオリゴマ混合物を上記配線構造体に塗布
し、これを加熱硬化して生成するようにする。
内に一個以上のベンゾシクロブテン1′1格を有するベ
ンゾンクロブテン系モノマと、ジェノフィルとなりうる
分子団を一個以上イイする剛直な分子構造のコモノマと
を混合して得られる180℃以下の温度では溶剤無添加
で液状であるモノマ混合物、または七ツマとオリゴマの
混a物、またはオリゴマ混合物を上記配線構造体に塗布
し、これを加熱硬化して生成するようにする。
[作用コ
上記ベンゾシクロブテン系モノマ、または上記ベンゾシ
クロブテン系モノマとそのオリゴマとの混合物、または
ベンゾシクロブテン系オリゴマ、或いは上記ベンゾシク
ロブテン系モノマと、ジェノフィルとなりうる分子団を
一個以上有する剛直な分子構造のコモノマとの混合物は
、180℃以下の温度で液状となるので、溶媒を用いず
に塗布することができ、これにより加熱硬化処理におい
て収縮少なく、また、その内部にボイドやピンホール等
を発生ずることなく、平坦面に硬化する。
クロブテン系モノマとそのオリゴマとの混合物、または
ベンゾシクロブテン系オリゴマ、或いは上記ベンゾシク
ロブテン系モノマと、ジェノフィルとなりうる分子団を
一個以上有する剛直な分子構造のコモノマとの混合物は
、180℃以下の温度で液状となるので、溶媒を用いず
に塗布することができ、これにより加熱硬化処理におい
て収縮少なく、また、その内部にボイドやピンホール等
を発生ずることなく、平坦面に硬化する。
また、上記塗布時の粘度の調節により、−回の塗布で所
要の膜厚が得られる。
要の膜厚が得られる。
また、上記本発明による絶縁膜は配線膜と同程度以下の
熱rle張係数を示すので配線構造体製造時の熱履歴に
よる絶縁膜と配#@間の残留応力は少な(機械的ストレ
スを与えない。
熱rle張係数を示すので配線構造体製造時の熱履歴に
よる絶縁膜と配#@間の残留応力は少な(機械的ストレ
スを与えない。
また、上記本発明による混合物は強い耐アルカリ性を有
し、配線膜のめっき処理により変質しない。
し、配線膜のめっき処理により変質しない。
[実施例コ
第1図はアルミニウム配線M3を有するシリコン基板l
上に本発明による絶縁膜4を設けた半導体チップの断面
図である。なお、2は2酸化シリコン膜である。
上に本発明による絶縁膜4を設けた半導体チップの断面
図である。なお、2は2酸化シリコン膜である。
第1図では本発明の原理や効果を明確に表現するために
簡単な断面構造を示したが、多層配線化され断面構造が
複雑であるメモリ素子のようになチップにも本発明は同
様に適用することができる。
簡単な断面構造を示したが、多層配線化され断面構造が
複雑であるメモリ素子のようになチップにも本発明は同
様に適用することができる。
本発明では、粉、或いは粒土のポリマnう厘体(モノマ
または、およびオリゴマ)を例えば150’C程度の比
較的低い温度で直接加熱して溶融させたものを例えばス
ピンコード笠の方法によりシリコン基板lの表面に塗η
jし、粉状あるいは粒土のポリマ前駆体を直接シリコン
基板1の表面に散布後加熱溶融させて塗布する。
または、およびオリゴマ)を例えば150’C程度の比
較的低い温度で直接加熱して溶融させたものを例えばス
ピンコード笠の方法によりシリコン基板lの表面に塗η
jし、粉状あるいは粒土のポリマ前駆体を直接シリコン
基板1の表面に散布後加熱溶融させて塗布する。
次いで、温度を例えば250〜300℃に上げてこれを
加熱硬化する。
加熱硬化する。
1記m融したポリマ前駆体には、従来のポリアミド酸溶
液のように溶剤が含まれないので加熱硬化による収縮が
なく、このため加熱硬化した絶縁膜4の表面を平坦にす
ることができる。
液のように溶剤が含まれないので加熱硬化による収縮が
なく、このため加熱硬化した絶縁膜4の表面を平坦にす
ることができる。
さらに、溶剤の蒸発や反応時にできる水分の蒸発がない
ので絶縁膜内にボイドやピンホール等が発生することを
防止することができる。
ので絶縁膜内にボイドやピンホール等が発生することを
防止することができる。
また上記オリゴマ化した絶縁材料の粘性を加熱温度や加
熱時間等により適宜設定できるので、−回塗りで所要の
膜厚を得ることもできる。
熱時間等により適宜設定できるので、−回塗りで所要の
膜厚を得ることもできる。
また、上記本発明の絶縁材料は被覆する金属配線層とほ
ぼ同等以下の熱膨張率を示すので、配線構造体製造時の
熱処理サイクルにより絶縁膜と配線の間に残留する熱応
力が殆どなく、このため絶縁膜と配線の剥離、配線の変
形、断線等がない。
ぼ同等以下の熱膨張率を示すので、配線構造体製造時の
熱処理サイクルにより絶縁膜と配線の間に残留する熱応
力が殆どなく、このため絶縁膜と配線の剥離、配線の変
形、断線等がない。
以下、上記本発明に用いる絶縁材料とその処理条件につ
いて説明する。
いて説明する。
本発明においては上記絶縁材料として、熱膨張係数がア
ルミニウム或いは銅等の金属配線膜利と同程度の低い値
を有するポリ(ベンゾシクロブテン)系ポリマ材を用い
る。
ルミニウム或いは銅等の金属配線膜利と同程度の低い値
を有するポリ(ベンゾシクロブテン)系ポリマ材を用い
る。
上記ポリ(ベンゾシクロブテン)系ポリマ拐の一つは、
分子内に一個以上のベンゾシクロブテン骨格を有し、1
80℃以下の温度にて1ないし2種類以上のモノマある
いはオリゴマを有する液状モノマを加熱硬化して生成す
る。
分子内に一個以上のベンゾシクロブテン骨格を有し、1
80℃以下の温度にて1ないし2種類以上のモノマある
いはオリゴマを有する液状モノマを加熱硬化して生成す
る。
また、上記ポリ(ベンゾシクロブテン)系ポリマ材の二
つめは、分子内に一個以上のベンゾシクロブテン骨格を
有するIFII或いは2種類以上のベンゾシクロブテン
系モノマに対してジェノフィルとなりうる分子団を一個
以上有する剛直な分子構造のコモノマを1種類、或いは
2種類以上をモル比で0.1〜99.9の範囲内に混合
した180℃以下で液状となるモノマ混合物より生成さ
れるオリゴマ混合物より生成される(ベンゾシクロブテ
ン−ジェノフィル)系コポリマ材である。
つめは、分子内に一個以上のベンゾシクロブテン骨格を
有するIFII或いは2種類以上のベンゾシクロブテン
系モノマに対してジェノフィルとなりうる分子団を一個
以上有する剛直な分子構造のコモノマを1種類、或いは
2種類以上をモル比で0.1〜99.9の範囲内に混合
した180℃以下で液状となるモノマ混合物より生成さ
れるオリゴマ混合物より生成される(ベンゾシクロブテ
ン−ジェノフィル)系コポリマ材である。
上記ポリ(ベンゾシクロブテン)系ポリマを生成するモ
ノマとしては式(4)に示す一般化学構造式の化合物を
用いる。
ノマとしては式(4)に示す一般化学構造式の化合物を
用いる。
CH。
−C−、−CF、−1−CF、CF、−1CH。
CF。
CF。
−5−1−0−1あるいは直接結合。
また、上記無溶剤ワニスは式(4)に示したビス(ベン
ゾシクロブテン)類の中の一種或いは二種類以上の組成
物であり、これらは式(4)%式% あるいは直接結合であり、さらにRが F s CF t CF t−1−C−、 あるいは直接結合であることが好ましい。
ゾシクロブテン)類の中の一種或いは二種類以上の組成
物であり、これらは式(4)%式% あるいは直接結合であり、さらにRが F s CF t CF t−1−C−、 あるいは直接結合であることが好ましい。
上記無溶剤タイプのポリ(ベンゾシクロブテン)ポリマ
単独では低熱膨張率を示さない場合には、このポリ(ベ
ンゾシクロブテン)ポリマを生成する180℃以下では
液状のモノマにジェノフィルとなりうる分子団を分子内
に一個以上有する剛直な分子構造のコモノマを溶解させ
た無溶剤ワニスを用いるようにする。
単独では低熱膨張率を示さない場合には、このポリ(ベ
ンゾシクロブテン)ポリマを生成する180℃以下では
液状のモノマにジェノフィルとなりうる分子団を分子内
に一個以上有する剛直な分子構造のコモノマを溶解させ
た無溶剤ワニスを用いるようにする。
また、このようなコポリマは単独では低熱膨張率を示さ
ない上記ポリ(ベンゾシクロブテン)ポリマを生成する
180℃以下では固体のモノマをジェノフィルとなりう
る分子団を分子内に一個以上有する剛直な分子構造の1
80℃以下ではコモノマに溶解させた無溶剤ワニスであ
ってもよく、また、単独で低熱膨張性ポリ(ベンゾシク
ロブテン)ポリマを与えるモノマと1−記剛直分子構造
のコモノマから得られるものでもよい。
ない上記ポリ(ベンゾシクロブテン)ポリマを生成する
180℃以下では固体のモノマをジェノフィルとなりう
る分子団を分子内に一個以上有する剛直な分子構造の1
80℃以下ではコモノマに溶解させた無溶剤ワニスであ
ってもよく、また、単独で低熱膨張性ポリ(ベンゾシク
ロブテン)ポリマを与えるモノマと1−記剛直分子構造
のコモノマから得られるものでもよい。
このような剛直構造のコモノマよりなる絶縁族は耐熱性
に優れ、同時に優れた可どう性も得られるので機械的強
度が向上する。
に優れ、同時に優れた可どう性も得られるので機械的強
度が向上する。
上記ジェノフィルコモノマは式(5)に示すような分子
構造のものであることが好ましい。
構造のものであることが好ましい。
Y−X−Y’ (5)
mは1〜4の整数、nは1以上の整数、Rは水素原子、
アルキル基、アリール基)、 (nは1以上の整数、Rは水素原子、アルキル基、アリ
ール基) 、−(CI−1= C)I+TR(nは1以
上の整数、Rは水素原子、アルキル基、アリール基)か
ら任意の組合せが選ばれる。
アルキル基、アリール基)、 (nは1以上の整数、Rは水素原子、アルキル基、アリ
ール基) 、−(CI−1= C)I+TR(nは1以
上の整数、Rは水素原子、アルキル基、アリール基)か
ら任意の組合せが選ばれる。
この中、とくに好ましいのは
ti c = c−◎−CミCつ
である。
上記可どう性が向上する理由は、ビス(ベンゾシクロブ
テン)類とこれらのビス(ジェノフィル)類とが加熱反
応する際に、それぞれの単独重合、すなわち架橋反応の
他に、ベンゾシクロブテンが異性化して生成された0−
キノジメタンがジェノフィル部位とディールス・アルー
ダ反応して式(6)に示゛した直線状分子構造の共重合
成分が生成され、これが硬化膜中に混入して耐熱性を保
持しつつ架橋密度を低下させるためと思われる。
テン)類とこれらのビス(ジェノフィル)類とが加熱反
応する際に、それぞれの単独重合、すなわち架橋反応の
他に、ベンゾシクロブテンが異性化して生成された0−
キノジメタンがジェノフィル部位とディールス・アルー
ダ反応して式(6)に示゛した直線状分子構造の共重合
成分が生成され、これが硬化膜中に混入して耐熱性を保
持しつつ架橋密度を低下させるためと思われる。
本発明では上記液状ビス(ベンゾシクロブテン)に一種
または2種厘以上のビス(ジェノフィル)Wを溶解させ
た無溶剤ワニスを用いる。
または2種厘以上のビス(ジェノフィル)Wを溶解させ
た無溶剤ワニスを用いる。
また、上記無溶剤ワニスを所定時間加熱して融点が18
0℃以下のオリゴマタイプの無溶剤ワニスを用いてもよ
い。“ 実施例1; 4,4°−ビスベンゾシクロブテンと1.4−ビス(フ
ェニルエチニル)ベンゼンとをモル比55に混合した無
溶剤ワニスを窒素下において200℃、20分間加熱し
て反応させてオリゴマ化した後、これを100℃にてア
ルミニウム配線層3上に200Orpmの速度で回転す
るシリコン基板1のアルミニウム配線層3上に30秒間
スピンコード法により塗布し、300℃の窒素雰囲気で
1時間加熱して、厚みが8μmの絶縁WIA4を生成し
た。
0℃以下のオリゴマタイプの無溶剤ワニスを用いてもよ
い。“ 実施例1; 4,4°−ビスベンゾシクロブテンと1.4−ビス(フ
ェニルエチニル)ベンゼンとをモル比55に混合した無
溶剤ワニスを窒素下において200℃、20分間加熱し
て反応させてオリゴマ化した後、これを100℃にてア
ルミニウム配線層3上に200Orpmの速度で回転す
るシリコン基板1のアルミニウム配線層3上に30秒間
スピンコード法により塗布し、300℃の窒素雰囲気で
1時間加熱して、厚みが8μmの絶縁WIA4を生成し
た。
上記4,4゛−ビスベンゾシクロブテンは式(4)のR
(結合基)がなくベンゾシクロブテンが直接結合したも
のである。
(結合基)がなくベンゾシクロブテンが直接結合したも
のである。
また、上記1.4−ビス(フェニルエチニル)ベンゼン
は式(5)において、Xをベンゼン環、YとYoを +
C=C?−Rのnを1.Rをベンゼン環としたものであ
る。
は式(5)において、Xをベンゼン環、YとYoを +
C=C?−Rのnを1.Rをベンゼン環としたものであ
る。
実施例2;
絶縁層4として、4.4′−ビスベンゾシクロブテンと
1.4−ジフェニルブタジインとのモル比8.2共重合
体を用いた。
1.4−ジフェニルブタジインとのモル比8.2共重合
体を用いた。
上記4.4°−ビスベンゾシクロブテンは実施例1にお
いて用いたものと同一である。
いて用いたものと同一である。
また、1.4−ジフェニルブタジェンは式(5)におい
て、Xを直接結合とし、YとY。
て、Xを直接結合とし、YとY。
を実施例1と同一にしたものである。
実施例3:
実施例1における絶縁層4として、4,4゛−ビスベン
ゾシクロブテンと4−エチニルフェニルフェニルアセチ
レンとのモル比7:3共重合体を用いた。
ゾシクロブテンと4−エチニルフェニルフェニルアセチ
レンとのモル比7:3共重合体を用いた。
上記4,4゛−ビスベンゾシクロブテンは実施例1にお
いて用いたものと同一である。
いて用いたものと同一である。
また、上記4−エチニルフェニルフェニルアセチレンは
式(5)において、Xをベンゼン環とし、Yを 六〇=
C+−T−Rのnを1.Rを水素原子とし、Yoを→c
=c+−iRのnを1゜Rをベンゼン環としたものであ
る。
式(5)において、Xをベンゼン環とし、Yを 六〇=
C+−T−Rのnを1.Rを水素原子とし、Yoを→c
=c+−iRのnを1゜Rをベンゼン環としたものであ
る。
実施例4:
実施例1における絶縁層4として、1.4−ビス(ベン
ゾシクロブテニル)ベンゼンと1゜4−ジフェニルブタ
ジインとのモル比5,5共重合体を用いた。
ゾシクロブテニル)ベンゼンと1゜4−ジフェニルブタ
ジインとのモル比5,5共重合体を用いた。
なお、上記1,4−ビス(ベンゾシクロブテニル)ベン
ゼンは、式(4)のRをベンゼン環としたものであり、
また、1.4−ジフェニルブタジインは実施例2に用い
たものと同一である。
ゼンは、式(4)のRをベンゼン環としたものであり、
また、1.4−ジフェニルブタジインは実施例2に用い
たものと同一である。
実施例5;
実施例1における絶縁層4として、1.4−ビス(ベン
ゾシクロブテニル)ベンゼンとビス(フェニルエチニル
)アセチレンとのモル比7:3共重合体を用いた。
ゾシクロブテニル)ベンゼンとビス(フェニルエチニル
)アセチレンとのモル比7:3共重合体を用いた。
なお、1.4−ビス(ベンゾシクロブテニル)ベンゼン
は式(4)のRをベンゼン環としたものであり、また、
ビス(フェニルエチニル)アセチレンは、式(5)のX
を直接結合とし、Yを −←C:C+7Rのnをl、R
をベンゼン環とし、Yoを+C=Cす7Rのnを2.R
をベンゼン環としたものである。
は式(4)のRをベンゼン環としたものであり、また、
ビス(フェニルエチニル)アセチレンは、式(5)のX
を直接結合とし、Yを −←C:C+7Rのnをl、R
をベンゼン環とし、Yoを+C=Cす7Rのnを2.R
をベンゼン環としたものである。
実施例6:
多層配線膜を生成する場合には絶縁層内にスルーホール
をもうけて各配線1摸間を導体により接続するようにす
る。
をもうけて各配線1摸間を導体により接続するようにす
る。
このような場合には第2図(a)〜(f)に示すような
プロセスにより絶縁膜4内にスルーホール導体5を設け
、次いでその上に第2層目の配線を設け、同様なプロセ
スを繰り返して多層配線層を形成するようにする。
プロセスにより絶縁膜4内にスルーホール導体5を設け
、次いでその上に第2層目の配線を設け、同様なプロセ
スを繰り返して多層配線層を形成するようにする。
第2図(a)において、シリコン基板l上にクロム薄膜
7、銅薄膜8およびクロム薄膜9を順次積層して配線膜
21を生成する。
7、銅薄膜8およびクロム薄膜9を順次積層して配線膜
21を生成する。
次いで第2図(b)に示すように、配#IM21をドラ
イエツチングなどにより所要の配線パターンに成形し、
その上に実施例1〜5にしめした絶縁膜41の何れかを
生成後、ピアホール10を形成する。
イエツチングなどにより所要の配線パターンに成形し、
その上に実施例1〜5にしめした絶縁膜41の何れかを
生成後、ピアホール10を形成する。
次いで第2図(C)に示すように、絶縁膜41をマスク
としてクロムR[9をフエリシアン化カリウム/水酸化
カリウム溶液により選択的にエツチングして除去する。
としてクロムR[9をフエリシアン化カリウム/水酸化
カリウム溶液により選択的にエツチングして除去する。
次いで第2図(d)に示すように、絶縁膜41をめっき
レジストとして選択的無電界めっきにより銅めっき屑1
1を形成する。
レジストとして選択的無電界めっきにより銅めっき屑1
1を形成する。
次いで第2図(e)に示すように、絶縁膜41をめっき
レジストとして銅めっき層ll上に無電界めっきにより
クロームめっき層12を形成後、第2図(b)と同様の
方法により同じ絶縁膜41を積み上げて生成しピアホー
ル13を形成する。 次いで第2図(f)に示すように
、絶縁膜41をマスクとしてクロム薄膜12を選択的に
エツチングして除去し、ピアホール13内に選択的無電
界めっきにより銅めっき層14を積み上げて形成する。
レジストとして銅めっき層ll上に無電界めっきにより
クロームめっき層12を形成後、第2図(b)と同様の
方法により同じ絶縁膜41を積み上げて生成しピアホー
ル13を形成する。 次いで第2図(f)に示すように
、絶縁膜41をマスクとしてクロム薄膜12を選択的に
エツチングして除去し、ピアホール13内に選択的無電
界めっきにより銅めっき層14を積み上げて形成する。
第2図(f)のように形成したものの上部表面は平坦な
ので、次の配線膜と絶縁膜を上記と同様のプロセスによ
り繰り返し積み上げて形成することができる。
ので、次の配線膜と絶縁膜を上記と同様のプロセスによ
り繰り返し積み上げて形成することができる。
[発明の効果コ
上記本発明の配線構造体(絶縁膜4)を形成した上記実
施例1〜6の各ウェハは、2気圧、121℃、水蒸気下
の150時間のプレッシャー クツカーテスト後におい
ても配線膜の腐食を認めることが出来ず、耐湿性は極め
て良好であだ。
施例1〜6の各ウェハは、2気圧、121℃、水蒸気下
の150時間のプレッシャー クツカーテスト後におい
ても配線膜の腐食を認めることが出来ず、耐湿性は極め
て良好であだ。
これに対し、従来のPIQ材を絶縁膜としたウェハは同
様なプレッシャー クツカーテストを行ったところ約8
0時間後に配線腐食が発生した。
様なプレッシャー クツカーテストを行ったところ約8
0時間後に配線腐食が発生した。
これより、本発明の配線構造体を用いることによりIC
:、LSIその他の薄膜多層配線膜を有する装置の耐湿
信頼性性を著しく向上できることがわかる。
:、LSIその他の薄膜多層配線膜を有する装置の耐湿
信頼性性を著しく向上できることがわかる。
さらに、本発明の配線構造体はその加熱硬化温度におい
て配線膜と同程度以下の熱膨張係数を有し配線膜に機械
的ストレスを与えることがないので、配線構造体製造時
に配線膜を変形、断線させることがない。
て配線膜と同程度以下の熱膨張係数を有し配線膜に機械
的ストレスを与えることがないので、配線構造体製造時
に配線膜を変形、断線させることがない。
さらに、本発明の配線構造体は非極性の分子構造を有し
強い耐アルカリ性を有するので、多層構造の各配#lH
のめっき処理時に既に形成済みの配線構造体が犯されて
変賀することがなく、これにより多層配l5Jls%を
容易に生成することができ、同時に高い信頼度の多層配
m膜を得ることができる。 さらに、本発明のオリゴマ
化した配線膜前駆体はその粘度を必要に応じた値に設定
することができるので、−回の塗布で所要厚みの膜を生
成することができるので製造工程を効率化することがで
きる。
強い耐アルカリ性を有するので、多層構造の各配#lH
のめっき処理時に既に形成済みの配線構造体が犯されて
変賀することがなく、これにより多層配l5Jls%を
容易に生成することができ、同時に高い信頼度の多層配
m膜を得ることができる。 さらに、本発明のオリゴマ
化した配線膜前駆体はその粘度を必要に応じた値に設定
することができるので、−回の塗布で所要厚みの膜を生
成することができるので製造工程を効率化することがで
きる。
さらに、本発明のオリゴマ化した配線膜前駆体は加熱硬
化処理により収縮せず、平坦性の高い仕上表面を得るこ
とができるので、その上に形成する他の配amならびに
絶縁膜等の製造を容易化し、同時にその信頼性を向上す
ることができる。
化処理により収縮せず、平坦性の高い仕上表面を得るこ
とができるので、その上に形成する他の配amならびに
絶縁膜等の製造を容易化し、同時にその信頼性を向上す
ることができる。
さらに、本発明の絶l#膜材はその内部にボイドやピン
ホール等を発生しないので高い信頼度の多層配線膜を得
ることができる。
ホール等を発生しないので高い信頼度の多層配線膜を得
ることができる。
第1図は本発明による絶縁膜を備えたシリコン基板の断
面図、第2図(a)〜(f)はそれぞれ本発明による絶
縁膜を備えたシリコン基板の各製造工程を示す図、第3
図は従来の絶縁膜を備えたシリコン基板の断面図である
。 l・・・シリコン基板、2・・・保護膜、3・・・アル
ミニウム配aha、4.41・・・各ポリ(ベンゾシク
ロブテン)系ポリマ絶縁j漢、7.9.12・・・各ク
ロム膜、8・・・銅薄膜、10.13・・・ピアホール
、11・・・銅めっき層、100・・・絶縁膜、101
・・・ボイド、102・・・ピンホール。
面図、第2図(a)〜(f)はそれぞれ本発明による絶
縁膜を備えたシリコン基板の各製造工程を示す図、第3
図は従来の絶縁膜を備えたシリコン基板の断面図である
。 l・・・シリコン基板、2・・・保護膜、3・・・アル
ミニウム配aha、4.41・・・各ポリ(ベンゾシク
ロブテン)系ポリマ絶縁j漢、7.9.12・・・各ク
ロム膜、8・・・銅薄膜、10.13・・・ピアホール
、11・・・銅めっき層、100・・・絶縁膜、101
・・・ボイド、102・・・ピンホール。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、表面部に薄膜配線膜、または薄膜多層配線膜を有す
る半導体装置、配線基板等の配線構造体において、上記
薄膜配線膜の上部、または上記薄膜多層配線膜の配線膜
間とその最上部にポリ(ベンゾシクロブテン)系ポリマ
材の絶縁膜を設けたことを特徴とする配線構造体。 2、請求項1において、上記絶縁膜を、分子内に一個以
上のベンゾシクロブテン骨格を有する180℃以下の温
度では溶剤無添加で液状であるベンゾシクロブテン系モ
ノマを加熱硬化して生成したポリ(ベンゾシクロブテン
)系ポリマ材の膜としたことを特徴とする配線構造体。 3、請求項1において、上記絶縁膜を、分子内に一個以
上のベンゾシクロブテン骨格を有するベンゾシクロブテ
ン系のモノマとそのオリゴマとを含む180℃以下の温
度では溶剤無添加で液状である混合物を加熱硬化して生
成したポリ(ベンゾシクロブテン)系ポリマ材の膜とし
たことを特徴とする配線構造体。 4、請求項1において、上記絶縁膜を、分子内に一個以
上のベンゾシクロブテン骨格を有する180℃以下の温
度では溶剤無添加で液状であるベンゾシクロブテン系モ
ノマから生成したオリゴマを加熱硬化して生成したポ( ベンゾシクロブテン)系ポリマ材の膜としたことを特徴
とする配線構造体。 5、請求項1において、上記絶縁膜を、分子内に一個以
上のベンゾシクロブテン骨格を有するベンゾシクロブテ
ン系モノマと、ジェノフィルとなりうる分子団を分子内
に一個以上有する剛直な分子構造のコモノマとを混合し
て得られる180℃以下の温度では溶剤無添加で液状で
ある混合物を加熱硬化して生成したポリ(ベンゾシクロ
ブテン)系ポリマの膜としたことを特徴とする配線構造
体。 6、請求項5において、上記液状の混合物は分子内に一
個以上のベンゾシクロブテン骨格を有するベンゾシクロ
ブテン系モノマとジェノフィルとなりうる分子団を一個
以上有する剛直な分子構造のコモノマとの混合物のオリ
ゴマを含むものであることを特徴とする配線構造体。 7、請求項5および6において、上記絶縁膜を、分子内
に一個以上のベンゾシクロブテン骨格を有する1種また
は複数種類のベンゾシクロブテン系モノマと、ジェノフ
ィルとなりうる分子団を一個以上有する剛直な分子構造
の1種または複数種類のコモノマとをモル比で0.1〜
99.9の範囲内に混合して得られる180℃以下では
溶剤無添加で液状であるモノマ混合物、またはモノマと
オリゴマとの混合物、またはオリゴマ混合物より生成さ
れる (ベンゾシクロブテン−ジェノフィル)系ポリマ材等を
加熱硬化して生成したポリ(ベンゾシクロブテン)系ポ
リマ材としたことを特徴とする配線構造体。 8、請求項1ないし6において、上記ベンゾシクロブテ
ン系モノマを、下記の式に示す化学構造のものとしたこ
とを特徴とする配線構造体。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、Rは−CH_2−、−CH_2CH_2−、
▲数式、化学式、表等があります▼、−CF_2−、−
CF_2CF_2−、▲数式、化学式、表等があります
▼、−CH=CH−、−C≡C−、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、(nは1以上の整数) ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
、 −S、−O−、あるいは直接結合) 9、請求項4ないし7において、上記コモノマを、下記
の式に示す化学構造のものとしたことを特徴とする配線
構造体。 Y−X−Y′ ただし、Xは直接結合、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (mは1〜4の整数)であり、Y、Y′は −C≡N、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式
、化学式、表等があります▼ (Rは水素原子、アルキル基、アリール基、nは1以上
の整数)、▲数式、化学式、表等があります▼ (Rは水素原子、アルキル基、アリール基、nは1以上
の整数)から任意の組合せが選ばれる。 10、表面部に薄膜配線膜、または薄膜多層配線膜を有
する半導体装置、配線基板等の配線構造体の絶縁膜の製
造方法において、分子内に一個以上のベンゾシクロブテ
ン骨格を有する180℃以下の温度では溶剤無添加で液
状であるベンゾシクロブテン系モノマ、または上記ベン
ゾシクロブテン系モノマとそのオリゴマとの混合物、ま
たはベンゾシクロブテン系オリゴマを上記配線構造体に
塗布し、これを加熱硬化して上記絶縁膜を生成するよう
にしたことを特徴とする配線構造体の製造方法。 11、表面部に薄膜配線膜、または薄膜多層配線膜を有
する半導体装置、配線基板等の配線構造体の絶縁膜の製
造方法において、分子内に一個以上のベンゾシクロブテ
ン骨格を有するベンゾシクロブテン系モノマと、ジェノ
フィルとなりうる分子団を一個以上有する剛直な分子構
造のコモノマとを混合して得られる180℃以下の温度
では溶剤無添加で液状であるモノマ混合物、またはモノ
マとオリゴマの混合物、またはオリゴマ混合物を上記配
線構造体に塗布し、これを加熱硬化して上記絶縁膜を生
成するようにしたことを特徴とする配線構造体の製造方
法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02330515A JP3126726B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 配線構造体とその製造方法 |
DE4108986A DE4108986A1 (de) | 1990-03-19 | 1991-03-19 | Zusammengeschaltete, mehrschichtige platten und verfahren zu ihrer herstellung |
KR1019910004319A KR930010063B1 (ko) | 1990-03-19 | 1991-03-19 | 다층배선기판 및 그 제조 방법 |
JP3055029A JPH10135634A (ja) | 1990-03-19 | 1991-03-19 | 多層配線基板及びその製造方法 |
US08/037,543 US5300735A (en) | 1990-03-19 | 1993-03-22 | Interconnected multilayer boards and fabrication processes thereof |
US08/187,546 US5388328A (en) | 1990-03-19 | 1994-01-28 | Process for fabricating an interconnected multilayer board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02330515A JP3126726B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 配線構造体とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04206638A true JPH04206638A (ja) | 1992-07-28 |
JP3126726B2 JP3126726B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=18233493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08124919A (ja) * | 1994-10-27 | 1996-05-17 | Nec Corp | 半導体保護膜材料およびこれを用いた半導体装置 |
JPH0955429A (ja) * | 1995-08-10 | 1997-02-25 | Nec Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
JPH1041519A (ja) * | 1996-03-26 | 1998-02-13 | Lg Electron Inc | 液晶表示装置の製造方法及びその製造方法による液晶表示装置 |
JP2008545251A (ja) * | 2005-06-28 | 2008-12-11 | インテル・コーポレーション | 応力緩衝カラーを備えるシリコン貫通ビアを形成する方法およびその装置 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP02330515A patent/JP3126726B2/ja not_active Expired - Fee Related
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