JPH04320049A - 多層配線構造体およびその製造方法 - Google Patents
多層配線構造体およびその製造方法Info
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Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高集積化された多層配
線構造体およびその製造方法に関するものである。
線構造体およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体記憶装置等のＬＳＩの高速
化、高集積化に伴い、多層配線技術がますます重要にな
っている。集積回路装置の配線を多層化することによっ
て、配線に要する基板上の面積を実質的に減少させ、高
集積化した場合でも、チップ面積がその集積度の割合で
増大するのを防ぐことができる。
化、高集積化に伴い、多層配線技術がますます重要にな
っている。集積回路装置の配線を多層化することによっ
て、配線に要する基板上の面積を実質的に減少させ、高
集積化した場合でも、チップ面積がその集積度の割合で
増大するのを防ぐことができる。
【０００３】また、多層化することによって、配線の長
さが長大化するのを防ぐことができ、配線中の信号の伝
送遅延を抑制することができる。従来、上記の配線中の
信号の伝送遅延を抑制する方法の一つとして、配線層を
空間を保って架橋し配線の静電容量を低減するエアブリ
ッジ配線が提案され実用化されている。
さが長大化するのを防ぐことができ、配線中の信号の伝
送遅延を抑制することができる。従来、上記の配線中の
信号の伝送遅延を抑制する方法の一つとして、配線層を
空間を保って架橋し配線の静電容量を低減するエアブリ
ッジ配線が提案され実用化されている。
【０００４】このエアブリッジ配線においては、多層配
線層間に比誘電率が３を超える層間絶縁膜を介在させる
多層配線構造体に比較すると、多層配線層間に比誘電率
が１の空気が存在することになるため、配線の静電容量
を大幅に低減することができる。このように、エアブリ
ッジ配線による多層配線は、ＬＳＩの高速化の手段とし
て極めて有効である。
線層間に比誘電率が３を超える層間絶縁膜を介在させる
多層配線構造体に比較すると、多層配線層間に比誘電率
が１の空気が存在することになるため、配線の静電容量
を大幅に低減することができる。このように、エアブリ
ッジ配線による多層配線は、ＬＳＩの高速化の手段とし
て極めて有効である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エアブリッジ法による多層配線構造体においては、１種
類の金属の単一層構造または２種類以上の薄い金属の積
層構造を用いて形成していた。ところが、配線層を１種
類の金属の単一層構造で形成した場合は、配線層の機械
的強度が不十分となるため、配線層がその支持点の間で
断線するおそれがあった。また、配線層を２種類以上の
薄い金属の積層構造によって形成した場合は、必要な配
線層の機械的強度を得るためには、かなりの層数が必要
であり、製造工程数が多く、かつ、複雑になる欠点があ
って実用的ではなかった。
エアブリッジ法による多層配線構造体においては、１種
類の金属の単一層構造または２種類以上の薄い金属の積
層構造を用いて形成していた。ところが、配線層を１種
類の金属の単一層構造で形成した場合は、配線層の機械
的強度が不十分となるため、配線層がその支持点の間で
断線するおそれがあった。また、配線層を２種類以上の
薄い金属の積層構造によって形成した場合は、必要な配
線層の機械的強度を得るためには、かなりの層数が必要
であり、製造工程数が多く、かつ、複雑になる欠点があ
って実用的ではなかった。
【０００６】他方、エアブリッジ配線においては、層間
絶縁膜が存在しないために、上層配線層と下層配線層の
間で短絡が発生することがあった。したがって、本発明
は、配線層の機械的強度が大きくて断線が発生すること
なく、上層配線層と下層配線層の間で短絡が発生するこ
とがない多層配線構造体を、比較的簡単な工程により提
供し、また、配線層に断線等の接続不良箇所が存在して
いても補修することが可能な多層配線構造体の製造方法
を提供することを目的とする。
絶縁膜が存在しないために、上層配線層と下層配線層の
間で短絡が発生することがあった。したがって、本発明
は、配線層の機械的強度が大きくて断線が発生すること
なく、上層配線層と下層配線層の間で短絡が発生するこ
とがない多層配線構造体を、比較的簡単な工程により提
供し、また、配線層に断線等の接続不良箇所が存在して
いても補修することが可能な多層配線構造体の製造方法
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる多層配線
構造体においては、配線基板と、配線基板上に形成され
た第１配線層と、第１配線層の上にエアブリッジ状に形
成された第２配線層と、第２配線層の下部に形成された
絶縁膜と、第２配線層の下部以外の残りの表面に形成さ
れた金属層とからなる構成を採用した。また、本発明に
かかる多層配線構造体の製造方法においては、配線基板
上の第１配線層の上にエアブリッジ法によって形成され
た第２配線層の下部に絶縁膜を形成する工程と、第２配
線層の下部以外の残りの表面に金属を形成する工程を含
む構成を採用した。
構造体においては、配線基板と、配線基板上に形成され
た第１配線層と、第１配線層の上にエアブリッジ状に形
成された第２配線層と、第２配線層の下部に形成された
絶縁膜と、第２配線層の下部以外の残りの表面に形成さ
れた金属層とからなる構成を採用した。また、本発明に
かかる多層配線構造体の製造方法においては、配線基板
上の第１配線層の上にエアブリッジ法によって形成され
た第２配線層の下部に絶縁膜を形成する工程と、第２配
線層の下部以外の残りの表面に金属を形成する工程を含
む構成を採用した。
【０００８】
【作用】図１は、本発明の多層配線構造体の原理説明図
である。この図において、１は配線基板、２は第１配線
層、３はエアブリッジ法により形成した第２配線層、４
は配線金属層絶縁用の絶縁膜、５は配線金属補強および
補修用の金属層である。
である。この図において、１は配線基板、２は第１配線
層、３はエアブリッジ法により形成した第２配線層、４
は配線金属層絶縁用の絶縁膜、５は配線金属補強および
補修用の金属層である。
【０００９】図示されたように、本発明の多層配線構造
体は、配線基板１の上に第１配線層が形成され、その上
にエアブリッジ法により第２配線層３が形成され、この
第２配線層３の下部に絶縁膜４が形成され、第２配線層
３の下部以外の残りの表面に金属層５が形成されている
。このように、第２配線層３の下部に絶縁膜４が形成さ
れているため、その下に形成される配線層との間で短絡
を生じることがない。
体は、配線基板１の上に第１配線層が形成され、その上
にエアブリッジ法により第２配線層３が形成され、この
第２配線層３の下部に絶縁膜４が形成され、第２配線層
３の下部以外の残りの表面に金属層５が形成されている
。このように、第２配線層３の下部に絶縁膜４が形成さ
れているため、その下に形成される配線層との間で短絡
を生じることがない。
【００１０】また、第２配線層の下部以外の残りの表面
に金属層５が形成されているため、第２配線層の機械的
強度を大きくすることができ、機械的衝撃が加わっても
変形や断線を生じる恐れがない。そしてまた、第１配線
層あるいは第２配線層に半断線状態が生じていても、金
属層５が形成されることによって補修される利点もある
。また、この多層配線構造体は、既存のフォトリソグラ
フィー技術、金属ＣＶＤ法、メッキ法等の技術を適用す
ることによって、比較的簡単に製造することができる。
に金属層５が形成されているため、第２配線層の機械的
強度を大きくすることができ、機械的衝撃が加わっても
変形や断線を生じる恐れがない。そしてまた、第１配線
層あるいは第２配線層に半断線状態が生じていても、金
属層５が形成されることによって補修される利点もある
。また、この多層配線構造体は、既存のフォトリソグラ
フィー技術、金属ＣＶＤ法、メッキ法等の技術を適用す
ることによって、比較的簡単に製造することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図２（Ａ
）〜（Ｃ）、図３（Ｄ）、（Ｅ）は、本発明の実施例の
製造工程説明図である。この図において、１１は半導体
基板、１２は第１配線層、１３は有機材料膜、１４はＳ
ｉＯ２ 膜、１５、１７はレジスト膜、１６はＴｉ／Ａ
ｕ層、１８は第２配線層、１９は配線金属保護用の金属
層である。この工程図によって本実施例を説明する。
）〜（Ｃ）、図３（Ｄ）、（Ｅ）は、本発明の実施例の
製造工程説明図である。この図において、１１は半導体
基板、１２は第１配線層、１３は有機材料膜、１４はＳ
ｉＯ２ 膜、１５、１７はレジスト膜、１６はＴｉ／Ａ
ｕ層、１８は第２配線層、１９は配線金属保護用の金属
層である。この工程図によって本実施例を説明する。
【００１２】第１工程（図２（Ａ）参照）半導体基板１
１上に、例えば、Ｔｉ、Ａｕを連続的に蒸着してＴｉ／
Ａｕ（３００Å／１μｍ）積層膜を形成し、フォトリソ
グラフィー技術によってパターニングし第１配線層１２
を形成する。その上に、例えば、ポリイミド等の有機材
料膜１３を全面に例えば厚さ８０００Å程度塗布する。 その上に、例えば、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ２
膜１４を厚さ２０００Å程度形成する。その上に、レジ
スト膜１５を塗布し、パターニングし、これをマスクに
して、例えば、ＣＦ４ 等のガスを用いたＲＩＥ法によ
り上層配線層と下層配線層を接続するための接続孔を形
成する。
１上に、例えば、Ｔｉ、Ａｕを連続的に蒸着してＴｉ／
Ａｕ（３００Å／１μｍ）積層膜を形成し、フォトリソ
グラフィー技術によってパターニングし第１配線層１２
を形成する。その上に、例えば、ポリイミド等の有機材
料膜１３を全面に例えば厚さ８０００Å程度塗布する。 その上に、例えば、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ２
膜１４を厚さ２０００Å程度形成する。その上に、レジ
スト膜１５を塗布し、パターニングし、これをマスクに
して、例えば、ＣＦ４ 等のガスを用いたＲＩＥ法によ
り上層配線層と下層配線層を接続するための接続孔を形
成する。
【００１３】第２工程（図２（Ｂ）参照）レジスト膜１
５を除去した後、ＳｉＯ２ 膜１４の上と接続孔に例え
ば、スパッタ法を用いてメッキのたね金属としてＴｉ／
Ａｕ層１６を厚さ３００Å／１０００Å程度堆積する。 その上に形成したレジスト膜１７によって第２配線層の
開口パターンを形成した後、電解メッキ法により例えば
、Ａｕ層を１００００Å形成して第２配線層１８を形成
する。
５を除去した後、ＳｉＯ２ 膜１４の上と接続孔に例え
ば、スパッタ法を用いてメッキのたね金属としてＴｉ／
Ａｕ層１６を厚さ３００Å／１０００Å程度堆積する。 その上に形成したレジスト膜１７によって第２配線層の
開口パターンを形成した後、電解メッキ法により例えば
、Ａｕ層を１００００Å形成して第２配線層１８を形成
する。
【００１４】第３工程（図２（Ｃ）参照）レジスト膜１
７を除去した後、Ａｒイオンを用いたイオンミリング法
によりエッチングして露出しているＴｉ／Ａｕ層１６と
ＳｉＯ２ 膜１４を除去する。
７を除去した後、Ａｒイオンを用いたイオンミリング法
によりエッチングして露出しているＴｉ／Ａｕ層１６と
ＳｉＯ２ 膜１４を除去する。
【００１５】第４工程（図３（Ｄ）参照）次いで、例え
ば、酸素プラズマ処理によりポリイミド等の有機材料膜
１３を除去し、エアブリッジ配線構造体を得る。
ば、酸素プラズマ処理によりポリイミド等の有機材料膜
１３を除去し、エアブリッジ配線構造体を得る。
【００１６】第５工程（図３（Ｅ）参照）次に、第２配
線層１８の下部以外の残りの表面に配線金属保護用の金
属層１９例えば、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｔ、
Ａｇ、Ｃｕ層をメタルＣＶＤ法によって厚さ１０００Å
程度形成する。なお、この配線金属保護用金属層１９は
、電界メッキ法や無電界メッキ法によっても同様に形成
することができる。上記の実施例においては、２層の配
線について説明したが、本発明は、３層以上の多層配線
構造体についても適用でき、その場合は、第１配線層と
第２配線層は、下層配線層と上層配線層の関係に対応す
る。また、本発明は、配線基板の上に形成された第１配
線層が、層間絶縁膜を介して形成された複数層の配線層
によって構成されている場合にも同様に適用することが
できる。
線層１８の下部以外の残りの表面に配線金属保護用の金
属層１９例えば、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｔ、
Ａｇ、Ｃｕ層をメタルＣＶＤ法によって厚さ１０００Å
程度形成する。なお、この配線金属保護用金属層１９は
、電界メッキ法や無電界メッキ法によっても同様に形成
することができる。上記の実施例においては、２層の配
線について説明したが、本発明は、３層以上の多層配線
構造体についても適用でき、その場合は、第１配線層と
第２配線層は、下層配線層と上層配線層の関係に対応す
る。また、本発明は、配線基板の上に形成された第１配
線層が、層間絶縁膜を介して形成された複数層の配線層
によって構成されている場合にも同様に適用することが
できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エアブリッジ法により形成した上層配線層の下部に絶縁
膜を形成したため、上層配線層と下層配線層の間の短絡
を防ぎ、また上層配線金属層の下部以外の残りの表面に
配線金属層保護用の金属層を形成したため、上層配線金
属層の機械的強度を高くすることができ、また、上層金
属層あるいは下層金属層に半断線等導通不完全な部分が
存在する場合でも、配線金属層保護用の金属層によって
補修され、信頼性が高い多層配線構造体を製造すること
ができる。
エアブリッジ法により形成した上層配線層の下部に絶縁
膜を形成したため、上層配線層と下層配線層の間の短絡
を防ぎ、また上層配線金属層の下部以外の残りの表面に
配線金属層保護用の金属層を形成したため、上層配線金
属層の機械的強度を高くすることができ、また、上層金
属層あるいは下層金属層に半断線等導通不完全な部分が
存在する場合でも、配線金属層保護用の金属層によって
補修され、信頼性が高い多層配線構造体を製造すること
ができる。
【図１】本発明の多層配線構造体の原理説明図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施例の製造工程
説明図（１）である。
説明図（１）である。
【図３】（Ｄ）、（Ｅ）は、本発明の実施例の製造工程
説明図（２）である。
説明図（２）である。
１ 配線基板
２ 第１配線層
３ エアブリッジ法により形成した第２配線層４
配線金属層絶縁用の絶縁膜
配線金属層絶縁用の絶縁膜
Claims (5)
- 【請求項１】 配線基板と、該配線基板上に形成され
た第１配線層と、該第１配線層の上にエアブリッジ状に
形成された第２配線層と、該第２配線層の下部に形成さ
れた絶縁膜と、該第２配線層の下部以外の残りの表面に
形成された金属層とからなることを特徴とする多層配線
構造体。 - 【請求項２】 配線基板上に第１配線層を形成し、該
第１配線層上にエアブリッジ法により第２配線層を形成
する方法において、該第２配線層の下部に絶縁膜を形成
する工程と、該第２配線層の下部以外の残りの表面に金
属層を形成する工程を含むことを特徴とする多層配線構
造体の製造方法。 - 【請求項３】 第２配線層の下部以外の残りの表面に
金属層を形成する工程として、メタルＣＶＤ法を用いる
ことを特徴とする請求項２記載の多層配線構造体の製造
方法。 - 【請求項４】 第２配線層の下部以外の残りの表面に
金属層を形成する工程として、電解メッキ法を用いるこ
とを特徴とする請求項２記載の多層配線構造体の製造方
法。 - 【請求項５】 第２配線層の下部以外の残りの表面に
金属層を形成する工程として、無電解メッキ法を用いる
ことを特徴とする請求項２記載の多層配線構造体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11226291A JPH04320049A (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 多層配線構造体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11226291A JPH04320049A (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 多層配線構造体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04320049A true JPH04320049A (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=14582303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11226291A Withdrawn JPH04320049A (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 多層配線構造体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04320049A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5413962A (en) * | 1994-07-15 | 1995-05-09 | United Microelectronics Corporation | Multi-level conductor process in VLSI fabrication utilizing an air bridge |
| JP2012104647A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Fujitsu Ltd | 配線基板の製造方法及び配線基板 |
-
1991
- 1991-04-18 JP JP11226291A patent/JPH04320049A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5413962A (en) * | 1994-07-15 | 1995-05-09 | United Microelectronics Corporation | Multi-level conductor process in VLSI fabrication utilizing an air bridge |
| JP2012104647A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Fujitsu Ltd | 配線基板の製造方法及び配線基板 |
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