JPS59135748A - 多層配線用層間絶縁膜を有する半導体装置 - Google Patents
多層配線用層間絶縁膜を有する半導体装置Info
- Publication number
- JPS59135748A JPS59135748A JP873283A JP873283A JPS59135748A JP S59135748 A JPS59135748 A JP S59135748A JP 873283 A JP873283 A JP 873283A JP 873283 A JP873283 A JP 873283A JP S59135748 A JPS59135748 A JP S59135748A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- semiconductor device
- interlayer insulating
- multilayer wiring
- polymer resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
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】
本発明は多層配線用層間絶縁膜を有する半導体装置に関
するものにして、特に、耐熱性が２５０Ｃ以下である構
造の多層配線用層間絶縁膜を有する半導体装置に関する
ものである。
するものにして、特に、耐熱性が２５０Ｃ以下である構
造の多層配線用層間絶縁膜を有する半導体装置に関する
ものである。
従来の半導体装置における多層配線は、下層である第１
層導体と上層である第２１＠導体を分離する絶縁膜の材
料として、Ｓ ’ ０：などの無機物質が主として使わ
れていた。この材料を用いた膜ｔゴ、スパッタリングも
しくは然着法等で形成されるが、欠点とし２てピンホー
ルが多いという問題があった。
層導体と上層である第２１＠導体を分離する絶縁膜の材
料として、Ｓ ’ ０：などの無機物質が主として使わ
れていた。この材料を用いた膜ｔゴ、スパッタリングも
しくは然着法等で形成されるが、欠点とし２てピンホー
ルが多いという問題があった。
このものの通常の欠陥密度げ約３７ｍ２であった。−力
、ビンポールの少ない絶縁膜としては有機樹脂の１〕Ｉ
Ｑが使われており、この場合の欠陥密度は０．０１
／ｃｍ”程度と極めて小で・ろる。しかしながらこの利
料Ｃ−１硬化ＬＭＡ度が３５０ｒ？以上であり、多層配
線部を形成する以前にそ１１．以下の温度にしか銅えな
い構造物がある場合には１史用できぬものであつ／こ。
、ビンポールの少ない絶縁膜としては有機樹脂の１〕Ｉ
Ｑが使われており、この場合の欠陥密度は０．０１
／ｃｍ”程度と極めて小で・ろる。しかしながらこの利
料Ｃ−１硬化ＬＭＡ度が３５０ｒ？以上であり、多層配
線部を形成する以前にそ１１．以下の温度にしか銅えな
い構造物がある場合には１史用できぬものであつ／こ。
一方、薄膜半導体材料としＣ非晶′ｔｊ水素化シリコン
が川Ｉのデバイスに１吏用されており、これを使って２
層配線構造を必要とするものの一例に、マトリクス駆動
形リニアセンサがある。このものの構造は第１図に示す
ようなものであるが、非晶質水素化シリコンダイオード
１ｏのエツジ部分を絶縁膜９で絶縁することが必要であ
り、２層配線用絶縁膜９とエツジ部絶縁膜を同時に形成
するためには、２層配線構造は非晶質水素化シリコンを
形成した後で形成することになる。非晶質水素化シリコ
ンの耐熱性ば２５０７：迄であるため、絶縁膜としては
ピンホールの多い５ｈｏ２スパツタ膜ヲ使用せざる全得
ないという問題があった。
が川Ｉのデバイスに１吏用されており、これを使って２
層配線構造を必要とするものの一例に、マトリクス駆動
形リニアセンサがある。このものの構造は第１図に示す
ようなものであるが、非晶質水素化シリコンダイオード
１ｏのエツジ部分を絶縁膜９で絶縁することが必要であ
り、２層配線用絶縁膜９とエツジ部絶縁膜を同時に形成
するためには、２層配線構造は非晶質水素化シリコンを
形成した後で形成することになる。非晶質水素化シリコ
ンの耐熱性ば２５０７：迄であるため、絶縁膜としては
ピンホールの多い５ｈｏ２スパツタ膜ヲ使用せざる全得
ないという問題があった。
本発明の目的は、ｌＩＩ′を熱性２５０Ｕ以トの構成体
を形成した後で、２層配線構造を形成する際に、ピンホ
ールの少ない、低温で硬化し、かつ、ｆｆ１ｉ４熱性は
２５０Ｕｔで確保できる有機絶縁層よりなる多層配線用
層間絶縁膜を有する半導体装置を提供することにある。
を形成した後で、２層配線構造を形成する際に、ピンホ
ールの少ない、低温で硬化し、かつ、ｆｆ１ｉ４熱性は
２５０Ｕｔで確保できる有機絶縁層よりなる多層配線用
層間絶縁膜を有する半導体装置を提供することにある。
有機物（は、微細なパターンを形成した基板トに塗布し
、加熱硬化することによりビンホー ル等の欠陥の少な
い絶縁膜を形成できること＆ｊ、すでに知られている。
、加熱硬化することによりビンホー ル等の欠陥の少な
い絶縁膜を形成できること＆ｊ、すでに知られている。
しかしながら、熱硬化性樹脂においては、一般的に、耐
熱性の良好なものｒａｔ硬化加熱温度が高く、硬化力日
熱温度の低いものは耐熱性も低温度である。一般的に知
られている有機樹脂、例えばエポキシ系樹脂等は、室温
から１．００ ｒ以下の温度で硬化するが、１ｏｏｃ以
十での接着性の急激な低下、もしくは融解等の現象が生
ずＺ）ため、多層配線用絶縁膜としては使用できない。
熱性の良好なものｒａｔ硬化加熱温度が高く、硬化力日
熱温度の低いものは耐熱性も低温度である。一般的に知
られている有機樹脂、例えばエポキシ系樹脂等は、室温
から１．００ ｒ以下の温度で硬化するが、１ｏｏｃ以
十での接着性の急激な低下、もしくは融解等の現象が生
ずＺ）ため、多層配線用絶縁膜としては使用できない。
（ｉ’Ｔ故ならば、多層配線においては、上記配＃ｉ＋
を有機樹脂上げもとより、基板（例えば、ガラス）や、
下層導体（例えば、Ａｔ、Ｃｒ、Ｍｏ）などと強固に接
着する必要性があり、そのためには、基板温度を１５０
Ｃ以上に上げて上部配線を堆積することが必要となるか
らである。
を有機樹脂上げもとより、基板（例えば、ガラス）や、
下層導体（例えば、Ａｔ、Ｃｒ、Ｍｏ）などと強固に接
着する必要性があり、そのためには、基板温度を１５０
Ｃ以上に上げて上部配線を堆積することが必要となるか
らである。
本発明者等は、非晶質水素化シリコンを使用した密着読
み取り形リニアセンサ用の２層配線構造を実現するにあ
たり、種々の有機高分子樹脂を、硬化剤により硬化させ
た膜が２層配線用絶縁膜として有望であり、特に、ポリ
グリシジルメタクリレート（以下、ＰＧＭＡと略称する
）に、２・２′、４・４′−テトラヒドロキシベンゾフ
ェノン（以下、ＴＨＢＰと略称する）を加えた樹脂が、
常温では少なくとも１′ｒ月は混合状態で液体のまま変
質せず、塗布後１４０Ｃ以上に加熱することにより著し
く硬化し、２層配線用絶縁膜として最適であることを見
出し、本発明を達成するに至った。
み取り形リニアセンサ用の２層配線構造を実現するにあ
たり、種々の有機高分子樹脂を、硬化剤により硬化させ
た膜が２層配線用絶縁膜として有望であり、特に、ポリ
グリシジルメタクリレート（以下、ＰＧＭＡと略称する
）に、２・２′、４・４′−テトラヒドロキシベンゾフ
ェノン（以下、ＴＨＢＰと略称する）を加えた樹脂が、
常温では少なくとも１′ｒ月は混合状態で液体のまま変
質せず、塗布後１４０Ｃ以上に加熱することにより著し
く硬化し、２層配線用絶縁膜として最適であることを見
出し、本発明を達成するに至った。
上記による本発明の多層配線用層間絶縁膜を有する半導
体装置の特徴とするところは、２５０Ｃ以下の温度で多
層配線絶縁膜と上部配線を形成することを必要とする多
層配線構造において、高分子樹脂と架橋剤の混合物のＩ
ｖ！を形成し加′＃Ａ車合（（よｐ形成する絶縁膜を有
してなることにある。
体装置の特徴とするところは、２５０Ｃ以下の温度で多
層配線絶縁膜と上部配線を形成することを必要とする多
層配線構造において、高分子樹脂と架橋剤の混合物のＩ
ｖ！を形成し加′＃Ａ車合（（よｐ形成する絶縁膜を有
してなることにある。
本発明における鍋分子樹脂と架橋剤の混合物の好ましい
ものは、エポキシ基またはグリシジル基に’ｆｆする高
分子樹脂とベンゾフェノン系化合物よりなる架橋剤の混
合物にして２５０Ｃ以下の硬化温度を有するものである
。その−例としてに、ポリグリシジルメタクリレートと
、重量比で２〜２０％の２・２’、４−４’−テトラヒ
ドロキシベンゾフェノンとの混合物を挙げることができ
る。
ものは、エポキシ基またはグリシジル基に’ｆｆする高
分子樹脂とベンゾフェノン系化合物よりなる架橋剤の混
合物にして２５０Ｃ以下の硬化温度を有するものである
。その−例としてに、ポリグリシジルメタクリレートと
、重量比で２〜２０％の２・２’、４−４’−テトラヒ
ドロキシベンゾフェノンとの混合物を挙げることができ
る。
以下に本発明を一実施例につき、構造は従来例と同じで
あるため、第１図を参照して詳細に説明する。
あるため、第１図を参照して詳細に説明する。
ガラス基板７上に、Ｃｒよりなる下部電榛８金蒸着法も
しくはスパッタリング法で厚さ０．２μ［１１に堆積し
、ホトエツチング法によりパターン化ｊ７た。その後、
非晶質水素化シリコンのｐ −ｉ −ｎダ・イメ−ド（
各層の膜厚は、それぞれ２００人。
しくはスパッタリング法で厚さ０．２μ［１１に堆積し
、ホトエツチング法によりパターン化ｊ７た。その後、
非晶質水素化シリコンのｐ −ｉ −ｎダ・イメ−ド（
各層の膜厚は、それぞれ２００人。
５０００人、３００人）１０を形成した後、やはりホト
エツチング法によりパターン化した。その」−に、平均
分子量８〜９万のＰＧＭＡ （１２％溶液、ｇ媒ｉエチ
ルセルソルブアセテート）に重量比で１０％のＴ ＨＢ
Ｐを混合した液体を同転塗布法により塗布して膜厚２
μＩｌｌの有機薄膜よりなる絶縁膜９を形成した。この
ものにつき、２００Ｃ３０分間の加熱処理による架橋反
応を行った後、ホトレジストを塗布（７、ホトレジスト
膜を露光・現像した後、ボストベークを行ない、所定の
スルーホール部に穴を開けたホトレジストパターンを作
製しまた。その後、酸素プラズマにより、スルーポール
部のＰＧＭＡ−ＴＨＢＰ膜をガス化し除去した。その後
、Ｐ（）ＭＡ−ＴＨＢＰ膜−ヒのホトレジストをホトレ
ジスト剥離液（Ｊ−１００）により除去しまた。
エツチング法によりパターン化した。その」−に、平均
分子量８〜９万のＰＧＭＡ （１２％溶液、ｇ媒ｉエチ
ルセルソルブアセテート）に重量比で１０％のＴ ＨＢ
Ｐを混合した液体を同転塗布法により塗布して膜厚２
μＩｌｌの有機薄膜よりなる絶縁膜９を形成した。この
ものにつき、２００Ｃ３０分間の加熱処理による架橋反
応を行った後、ホトレジストを塗布（７、ホトレジスト
膜を露光・現像した後、ボストベークを行ない、所定の
スルーホール部に穴を開けたホトレジストパターンを作
製しまた。その後、酸素プラズマにより、スルーポール
部のＰＧＭＡ−ＴＨＢＰ膜をガス化し除去した。その後
、Ｐ（）ＭＡ−ＴＨＢＰ膜−ヒのホトレジストをホトレ
ジスト剥離液（Ｊ−１００）により除去しまた。
その後、通常の方法（特願昭５６−１５３７２４号記載
）によって、透明電極１２、および上部電極ｉｉ、ｉｉ
’の形成を行ない、密着形リニアセンサを莞成した。
）によって、透明電極１２、および上部電極ｉｉ、ｉｉ
’の形成を行ない、密着形リニアセンサを莞成した。
本実７Ａ例による、ｌ）ＧＭＡ−ＴＨＢＰ膜はピンホー
ルが、はとんどなく、シたがって、２を脅配線の短絡事
故率は零であった。また、絶縁膜の７ＪＯＩ熱架橋温度
も２００Ｃであるため、非晶質水素化シリコンダイオー
ドの特性劣化も認められず、セン４ノの特性にはなんら
悪影響をおよほさないことが確認された。
ルが、はとんどなく、シたがって、２を脅配線の短絡事
故率は零であった。また、絶縁膜の７ＪＯＩ熱架橋温度
も２００Ｃであるため、非晶質水素化シリコンダイオー
ドの特性劣化も認められず、セン４ノの特性にはなんら
悪影響をおよほさないことが確認された。
なお、この実施例では、’Ｉ” ＨＢ ＰのＩ） （）
Ｍ Ａに対する重量比を１０％としたが、１％以下で
は架橋個所が少ないため光分な硬度となり得す、上部電
極配線の鍋精度が形成不可能であり、２５％以−にでは
、室幅での架橋反応が進行して、混合液のポットライフ
が著しく短くなることが確認さｔｌている。したがって
、ＴＨＢＰの濃度は、重１ｉ比で２％〜２０％の範囲が
使用可能範囲である。
Ｍ Ａに対する重量比を１０％としたが、１％以下で
は架橋個所が少ないため光分な硬度となり得す、上部電
極配線の鍋精度が形成不可能であり、２５％以−にでは
、室幅での架橋反応が進行して、混合液のポットライフ
が著しく短くなることが確認さｔｌている。したがって
、ＴＨＢＰの濃度は、重１ｉ比で２％〜２０％の範囲が
使用可能範囲である。
以上の説明に明らかなように、本発明によれば、低温（
２００ｔｒ以下）で硬化させた櫓機樹脂膜により、２０
０ｔＴまでの温度に耐える、欠陥の極めて少ない絶縁膜
が形成できる。したがって、特に非晶質水素化シリコン
膜を形成したデノ；イスの上で配線を行なう場合の絶縁
膜として極めて有効である。
２００ｔｒ以下）で硬化させた櫓機樹脂膜により、２０
０ｔＴまでの温度に耐える、欠陥の極めて少ない絶縁膜
が形成できる。したがって、特に非晶質水素化シリコン
膜を形成したデノ；イスの上で配線を行なう場合の絶縁
膜として極めて有効である。
上記の実施例では、高温に耐えない半導体素子と１−て
非晶質水素化シリコン膜を使用したが、この絶縁膜がそ
れ以外の素子上でも、特に後工程で２００Ｃ以上の加熱
工程を必要としない場合に使用できることは言うまでも
ない。
非晶質水素化シリコン膜を使用したが、この絶縁膜がそ
れ以外の素子上でも、特に後工程で２００Ｃ以上の加熱
工程を必要としない場合に使用できることは言うまでも
ない。
上記の実施例では、ホトレジストのポストベーク後プラ
ズマ加工する方法を述べたが、ポストベーク処理しなく
とも加工は可能である。さらに、Ｐ Ｇ Ｍ Ａは電子
線に対してイ、ガ形の感応性を有し、さらに遠紫外線に
対してポジ形の感光性を有している。架橋剤の添加量が
０〜１％位の膜を形成し、電子線あるいは遠紫外線でパ
ターン化した後、架橋剤を０．５〜３％含むアルコール
溶液に浸して架橋剤を浸透させてＰＧＭＡ膜に架橋剤を
含ませる方法もある。すなわち、ＰＧＭＡをパターン化
した後、あらためて架橋剤を含ませ加熱して所望の強度
の絶縁膜とすることもできる。
ズマ加工する方法を述べたが、ポストベーク処理しなく
とも加工は可能である。さらに、Ｐ Ｇ Ｍ Ａは電子
線に対してイ、ガ形の感応性を有し、さらに遠紫外線に
対してポジ形の感光性を有している。架橋剤の添加量が
０〜１％位の膜を形成し、電子線あるいは遠紫外線でパ
ターン化した後、架橋剤を０．５〜３％含むアルコール
溶液に浸して架橋剤を浸透させてＰＧＭＡ膜に架橋剤を
含ませる方法もある。すなわち、ＰＧＭＡをパターン化
した後、あらためて架橋剤を含ませ加熱して所望の強度
の絶縁膜とすることもできる。
以上に説明したように、本発明の効果は極めて著しいも
のがある。
のがある。
第１図は、密着形リニアセンサの構造図で（ａ）は上面
図、（ｂ）は断面図である。 ７・・・ガラス基板、８・・・下部電極、９・・・絶縁
膜、１０・・・非晶質水素化シリコンダイオード、１１
゜牙°ｊ １ 灰１ （（１−） （脚 第１頁の続き ヴ■発 明 者 ぽ１中利広 国分寺市東恋ケ窪１丁ＩＪ ２８０番 地株式会社［１立製作所中央研究 所内 薙発 明 者 塚田浚久 国分寺市東、恋ケ窪１ ｆ’ＶＪ２８０番地株式会社Ｌ
］立製作所中央研究 所内
図、（ｂ）は断面図である。 ７・・・ガラス基板、８・・・下部電極、９・・・絶縁
膜、１０・・・非晶質水素化シリコンダイオード、１１
゜牙°ｊ １ 灰１ （（１−） （脚 第１頁の続き ヴ■発 明 者 ぽ１中利広 国分寺市東恋ケ窪１丁ＩＪ ２８０番 地株式会社［１立製作所中央研究 所内 薙発 明 者 塚田浚久 国分寺市東、恋ケ窪１ ｆ’ＶＪ２８０番地株式会社Ｌ
］立製作所中央研究 所内
Claims (1)
- １．２５０Ｕ以下の温度で多層配線絶縁膜と上部配線を
形成することを必要とする多層配線構造において、高分
子樹脂と架橋剤の混合物の層を形成し加熱重合により形
成する絶縁膜を有してなることを特徴とする多層配線用
層間絶縁膜を南する半導体装置。 ２、上記の多層配線構造は非晶質水素化シリコン膜を含
むものにして上記の高分子樹脂と架橋剤の混合物の加熱
重合の温度は非晶質水素化シリコンの師１！ｌＡ温度で
ある特許請求の範囲第１項記載の多層配線用層間絶縁膜
を有する半導体装置。 ３、上記の高分子樹脂はエポキシ基を有するものである
特許請求の範囲第１項または第２項記載の多層配線用層
間絶縁膜を有する半導体装置。 ４、上記の高分子樹脂はグリシジル基を肩するものであ
る特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれにか記載の
多層配線用層間絶縁膜をイエする半導体装置。 ５、上記の架橋剤はベンゾフェノン系化合物である特許
請求の範囲第１項乃至第４項のいずれ（Ｃか記載の多層
配線用層間絶縁膜を有する半導体装置。 ６、上記の高分子樹脂と架橋剤の混合物はポリグリシジ
ルメタクリレートと２−２’、４・４′−テトラヒドロ
キシベンゾフェノンの混合物である特許請求の範囲第１
項捷たは第２項記載の多層配線用層間絶縁膜を有する半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP873283A JPS59135748A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 多層配線用層間絶縁膜を有する半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP873283A JPS59135748A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 多層配線用層間絶縁膜を有する半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59135748A true JPS59135748A (ja) | 1984-08-04 |
Family
ID=11701122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP873283A Pending JPS59135748A (ja) | 1983-01-24 | 1983-01-24 | 多層配線用層間絶縁膜を有する半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59135748A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498748A (en) * | 1993-07-20 | 1996-03-12 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Anthracene derivatives |
| US5576359A (en) * | 1993-07-20 | 1996-11-19 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Deep ultraviolet absorbent composition |
-
1983
- 1983-01-24 JP JP873283A patent/JPS59135748A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498748A (en) * | 1993-07-20 | 1996-03-12 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Anthracene derivatives |
| US5576359A (en) * | 1993-07-20 | 1996-11-19 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Deep ultraviolet absorbent composition |
| US5677112A (en) * | 1993-07-20 | 1997-10-14 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Process for forming a pattern on a semiconductor substrate using a deep ultraviolet absorbent composition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3989610A (en) | Photosensitive epoxy-acrylate resin compositions | |
| US4163072A (en) | Encapsulation of circuits | |
| GB1579468A (en) | X-ray mask structures and to methods of forming the same | |
| DE2656139A1 (de) | Zusammensetzung zur herstellung eines hermetisch abdichtenden ueberzugs auf elektronischen schaltkreisen | |
| JPS58147416A (ja) | エポキシ樹脂組成物 | |
| JPS59202636A (ja) | 微細パタ−ン形成方法 | |
| JPS59135748A (ja) | 多層配線用層間絶縁膜を有する半導体装置 | |
| DE2457882C3 (ja) | ||
| US4072524A (en) | Mixture yielding thermally stable photo-cross-linkable layers and foils | |
| JPH02225580A (ja) | 等倍光センサーの保護ガラス板用接着剤 | |
| JPS60217230A (ja) | 熱硬化性組成物 | |
| JPH05202228A (ja) | 平坦化材料及び平坦化方法 | |
| JPS61502079A (ja) | ポリ（メタクリル酸無水物）レジストを半導体に適用する方法 | |
| JP4701561B2 (ja) | 表示素子及びその製造方法 | |
| JP2003048293A (ja) | 多層樹脂シート | |
| EP0144661B1 (en) | Method for forming a film of a polyimide dielectric material on an electronic component and the resulting component | |
| JPS6180236A (ja) | ソルダ−レジスト形成用感光性フイルム | |
| JPS5915418A (ja) | 感光性樹脂 | |
| JPH0428132B2 (ja) | ||
| JPS61289345A (ja) | リソグラフイ用レジスト | |
| JPS6256947A (ja) | 二層構造レジスト用平坦化層組成物 | |
| JPH09265186A (ja) | レジスト材料及び薄膜多層回路基板の製造方法 | |
| JPS62154793A (ja) | パタ−ン印刷基材の製法 | |
| JPH0495962A (ja) | 感光性樹脂組成物 | |
| JPS60208239A (ja) | 透明導電性フイルム |