JPS59188127A - 多層配線を有する電子回路装置とその製造法 - Google Patents
多層配線を有する電子回路装置とその製造法Info
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- JPS59188127A JPS59188127A JP6074783A JP6074783A JPS59188127A JP S59188127 A JPS59188127 A JP S59188127A JP 6074783 A JP6074783 A JP 6074783A JP 6074783 A JP6074783 A JP 6074783A JP S59188127 A JPS59188127 A JP S59188127A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
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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】
〔技術分野〕
木発明は多層配線を有する電子回路装置、特に半導体基
板やセラミック基板上に多層配線を有し、配線層間の絶
縁膜にポリイミド系樹脂等の有機樹脂を用いた電子回路
装置の構造及びその製造技術に関する。
板やセラミック基板上に多層配線を有し、配線層間の絶
縁膜にポリイミド系樹脂等の有機樹脂を用いた電子回路
装置の構造及びその製造技術に関する。
〔背景技術）
半導体集積回路装置（以下ＩＣと略称する）においては
半導体基体表面に形成された素子間をＡｌ等による多層
配線により連結して電子回路を構成するが、配線層間の
絶縁膜をして大きい耐熱性を有し、かつ表面の平担化に
有利なポリイミド系樹脂が広く使用されている。
半導体基体表面に形成された素子間をＡｌ等による多層
配線により連結して電子回路を構成するが、配線層間の
絶縁膜をして大きい耐熱性を有し、かつ表面の平担化に
有利なポリイミド系樹脂が広く使用されている。
第１図はＡｌ２層配線の構造の一例を示し、１は半導体
基板、２は表面酸化膜、３は第１層のＡｌ配線、４はポ
リイミド系樹脂からなる層間絶縁膜、５は第２層のＡｌ
配線である。
基板、２は表面酸化膜、３は第１層のＡｌ配線、４はポ
リイミド系樹脂からなる層間絶縁膜、５は第２層のＡｌ
配線である。
このような２層配線を形成するにあたっては、（１）素
子の形成された半導体基板１上に酸化膜２の一部を開口
し、（２）第１上記配線３を形成し、（３）その上にポ
リイミド系樹脂を層間絶縁膜４として形成し、（４）そ
の後ホトエッチングによりスルーホール（透孔）を形成
し、（５）その上に第２層Ａｌ配線５を形成し、（６）
最上部にポリイミド系樹脂を保護用絶縁膜６として形成
するプロセスとなるものである。しかし配線が高密度化
してぐると、スルーホール部ＴＨにおいてＡｌ配線の一
部が断線する事故が生じ問題となっている。これは、第
２図で示すように、第１層のＡｌ配線３の上に層間絶縁
膜４を介して第２層のＡｌ配線となるＡｌ膜５を形成し
、これをホトレジスト７を使ってバターニングし、エツ
チングが完了した段階において、高密度配線のためにス
ルーホール部ＴＨでのレジストパターンの合せ余裕が小
さくなり、時にはスルーホール部と第２層配線のレジス
トとの間にいわゆる「目あき」と称するオーバヲソプさ
れていない部分８が発生し、第２屓Ａｌ配線のエッチン
グの際に第１層のＡｌ配線の露出部分がエッチングされ
、甚だしいときには第１層配線が断線してしまうことで
あり、軽度の場合でもＡｌ配線の一部が消失し信頼性が
低下する。高密度配線を形成するためにはこの「目あき
」の発生は不可避となり、したがってこのような目あき
が生じても第１層配線が正常に保たれる配線構造ないし
製造法が必要とされる。なお、第３図は２層配線とスル
ーオールの関係を平面図で示し、第４図は高密度化した
配線のために「目あき」８の生じる場合の例を平面図で
示している。
子の形成された半導体基板１上に酸化膜２の一部を開口
し、（２）第１上記配線３を形成し、（３）その上にポ
リイミド系樹脂を層間絶縁膜４として形成し、（４）そ
の後ホトエッチングによりスルーホール（透孔）を形成
し、（５）その上に第２層Ａｌ配線５を形成し、（６）
最上部にポリイミド系樹脂を保護用絶縁膜６として形成
するプロセスとなるものである。しかし配線が高密度化
してぐると、スルーホール部ＴＨにおいてＡｌ配線の一
部が断線する事故が生じ問題となっている。これは、第
２図で示すように、第１層のＡｌ配線３の上に層間絶縁
膜４を介して第２層のＡｌ配線となるＡｌ膜５を形成し
、これをホトレジスト７を使ってバターニングし、エツ
チングが完了した段階において、高密度配線のためにス
ルーホール部ＴＨでのレジストパターンの合せ余裕が小
さくなり、時にはスルーホール部と第２層配線のレジス
トとの間にいわゆる「目あき」と称するオーバヲソプさ
れていない部分８が発生し、第２屓Ａｌ配線のエッチン
グの際に第１層のＡｌ配線の露出部分がエッチングされ
、甚だしいときには第１層配線が断線してしまうことで
あり、軽度の場合でもＡｌ配線の一部が消失し信頼性が
低下する。高密度配線を形成するためにはこの「目あき
」の発生は不可避となり、したがってこのような目あき
が生じても第１層配線が正常に保たれる配線構造ないし
製造法が必要とされる。なお、第３図は２層配線とスル
ーオールの関係を平面図で示し、第４図は高密度化した
配線のために「目あき」８の生じる場合の例を平面図で
示している。
木発明の目的は高密度化した多層配線において第１層配
線と第２層配線とが接触する部分での第２層配線のホト
エッチの際の第１層配線の断線や損傷をなくし信頼性の
ある多層配線構造および多層配線形成法の提供にある。
線と第２層配線とが接触する部分での第２層配線のホト
エッチの際の第１層配線の断線や損傷をなくし信頼性の
ある多層配線構造および多層配線形成法の提供にある。
第５図〜第７圀は本発明による多層配線の一実施例をそ
の製造プロセスにそって示す一部工程断面図である。
の製造プロセスにそって示す一部工程断面図である。
第５図に示すように選択拡散等により素子の形成が完了
した半導体基板１の表面酸化膜２の一部をホトエッチン
グにより除去し、第１暦Ａｌ配線３を１μｍ厚さに形成
する。その後、ポリイミド系樹脂、例えばポリイミド・
イソインドロキナゾリンジオンのワニスをスピンナ塗布
し、Ｎ２雰囲気中で２００℃３０分及び３５０℃３０分
の勢処理を行ない、２μｍ厚さのポリイミド膜４を形成
する。
した半導体基板１の表面酸化膜２の一部をホトエッチン
グにより除去し、第１暦Ａｌ配線３を１μｍ厚さに形成
する。その後、ポリイミド系樹脂、例えばポリイミド・
イソインドロキナゾリンジオンのワニスをスピンナ塗布
し、Ｎ２雰囲気中で２００℃３０分及び３５０℃３０分
の勢処理を行ない、２μｍ厚さのポリイミド膜４を形成
する。
第１層配線３と第２層配線の礪気的接続をうるためのス
ルーホール（透孔）をあけるため、スルーホール部以外
にレジストを被着し、ポリイミド膜をヒドラジンヒトラ
ード：エチレンジアン＝７：３の混合液で３０℃１５分
エッチングして、スルーホール部のポリイミドを除去す
ることによりスルーホールＴＨを形成する。レジスト除
去後、電子ビーム蒸着法あるいはスパッタリング法によ
り、まず１５０ｎｍ厚にＣｒ膜１０を形成し、引きつづ
き１０μｍ厚のＡｌ膜５を形成する。
ルーホール（透孔）をあけるため、スルーホール部以外
にレジストを被着し、ポリイミド膜をヒドラジンヒトラ
ード：エチレンジアン＝７：３の混合液で３０℃１５分
エッチングして、スルーホール部のポリイミドを除去す
ることによりスルーホールＴＨを形成する。レジスト除
去後、電子ビーム蒸着法あるいはスパッタリング法によ
り、まず１５０ｎｍ厚にＣｒ膜１０を形成し、引きつづ
き１０μｍ厚のＡｌ膜５を形成する。
この後、第６図に示すように第２層Ａｌ配線パターニン
グ用の新たなレジスト９を形成する。第２層Ａｌ配線の
パターニングにあたっては、まずＡｌエッチング液（例
えばリン酸：硝酸：氷酢酸：水＝７６：３：１５：５）
で４０℃、４分エッチングして上部のＡｌ膜（５）の不
要部を除去する。
グ用の新たなレジスト９を形成する。第２層Ａｌ配線の
パターニングにあたっては、まずＡｌエッチング液（例
えばリン酸：硝酸：氷酢酸：水＝７６：３：１５：５）
で４０℃、４分エッチングして上部のＡｌ膜（５）の不
要部を除去する。
引き続き、Ｃｒエッチング液（例えば硝酸セリウム・ア
ンモニウム：過塩素酸＝水＝１６５：５５７８０）で２
５℃、５〜１０分エッチングすることによりＣｒの蕗出
部分を取り除き第７図に示すように第２層配線５を形成
する。
ンモニウム：過塩素酸＝水＝１６５：５５７８０）で２
５℃、５〜１０分エッチングすることによりＣｒの蕗出
部分を取り除き第７図に示すように第２層配線５を形成
する。
この後、レジスト９を除去し、保護用のポリイミド樹脂
膜を層間絶縁膜と同様の工程で形成しＡｌｚ層配線を完
了する。
膜を層間絶縁膜と同様の工程で形成しＡｌｚ層配線を完
了する。
本発明の実施例で述べたように、第２層配線を形成テる
工程で、上部のＡｌ膜をエッチングする際に下部のＣｒ
膜はＡｌエッチング液ではほとんどおかされることなく
、Ａｌ膜を多少オーバエッチしてもＣｒ膜が目あき部の
第１層Ａｌ配線がおかされることを阻止する、この後Ｃ
ｒ膜を除去するがこの場合Ｃｒエッチング液ではＡｌは
ほとんどエッチングされず、目あき部の第１層のＡｌ配
線は損傷されない。このように本発明によれば第２層配
線の上部金属膜と下部金属膜とを異ならしめそれぞれの
エッチング液を適当に選択することにより、上部金属膜
をエッチングする際下部金属膜が第１層配線のエッチン
グ阻止膜となり、第１層配線を損傷なく保持できる。し
たがって本発明により高い信頼度を有する高密度配線（
例えばスルーホール径７μｍとし、最大幅８μｍ程度以
下の配線）が可能となる。
工程で、上部のＡｌ膜をエッチングする際に下部のＣｒ
膜はＡｌエッチング液ではほとんどおかされることなく
、Ａｌ膜を多少オーバエッチしてもＣｒ膜が目あき部の
第１層Ａｌ配線がおかされることを阻止する、この後Ｃ
ｒ膜を除去するがこの場合Ｃｒエッチング液ではＡｌは
ほとんどエッチングされず、目あき部の第１層のＡｌ配
線は損傷されない。このように本発明によれば第２層配
線の上部金属膜と下部金属膜とを異ならしめそれぞれの
エッチング液を適当に選択することにより、上部金属膜
をエッチングする際下部金属膜が第１層配線のエッチン
グ阻止膜となり、第１層配線を損傷なく保持できる。し
たがって本発明により高い信頼度を有する高密度配線（
例えばスルーホール径７μｍとし、最大幅８μｍ程度以
下の配線）が可能となる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば第２層配線の
下部金属膜としてＣｒの他にＡｌエッチング液でエッチ
ングされにくく、かつポリイミド系樹脂との接着性の良
好な金属であるＮｉ，Ｔａ、又はＴｉ等を用いて同様の
効果を挙げることができる。本発明は樹脂封止型半導体
装置への適用において優れた効果を有する。なぜならば
かかる半導体装置におい又は、樹脂（エポキシ）とリー
ドとの界面から水分が浸入し半導体ベレットのアルミ配
線を腐食させるからである。
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば第２層配線の
下部金属膜としてＣｒの他にＡｌエッチング液でエッチ
ングされにくく、かつポリイミド系樹脂との接着性の良
好な金属であるＮｉ，Ｔａ、又はＴｉ等を用いて同様の
効果を挙げることができる。本発明は樹脂封止型半導体
装置への適用において優れた効果を有する。なぜならば
かかる半導体装置におい又は、樹脂（エポキシ）とリー
ドとの界面から水分が浸入し半導体ベレットのアルミ配
線を腐食させるからである。
本発明の説明にあたってはポリイミド系樹脂な層間絶縁
膜として用いたＡｌ２層配線構造の場合を例として説明
したが、これに限定されるものでない。例えば、ポリイ
ミド系樹脂以外の有機性樹脂を肋間絶縁膜とする場合、
Ａｌが２層以上の多層配線構造の場合、Ａｌ以外にＭＯ
等を含む場合等であって、「目あき」を生じる可能性の
ある構造の微細配線を有する半導体装置、あるいはセラ
ミック基板において多層配線を有する電子回路装置等に
も同様に適用できるものである。
膜として用いたＡｌ２層配線構造の場合を例として説明
したが、これに限定されるものでない。例えば、ポリイ
ミド系樹脂以外の有機性樹脂を肋間絶縁膜とする場合、
Ａｌが２層以上の多層配線構造の場合、Ａｌ以外にＭＯ
等を含む場合等であって、「目あき」を生じる可能性の
ある構造の微細配線を有する半導体装置、あるいはセラ
ミック基板において多層配線を有する電子回路装置等に
も同様に適用できるものである。
第１図はＡｌ２層配線構造の一例を示す断面図である。
第２図はこれまでのＡｌ２層配線プロセスにおける欠陥
を説明するための断面図である。 第３図及び第４図はＡｌ２層配線におけるスルーホール
の位置関係を示す平面図である。 第５図〜第７図は本発明によるＡｌ２層配線をうるため
のプロセスの一部を示す工程断面図である。 １・・半導体基板、２・・酸化膜、３・・第１層Ａｌ配
線、４・・層間絶縁膜（ポリイミド系樹脂膜）、５・・
第２暦Ａｌ配線、６・保護用絶縁膜、７・・ホトレジス
ト、８・・目あき部、９・・ホトレジスト、１０・・下
部金属膜。 代理人弁理士 高橋明夫
を説明するための断面図である。 第３図及び第４図はＡｌ２層配線におけるスルーホール
の位置関係を示す平面図である。 第５図〜第７図は本発明によるＡｌ２層配線をうるため
のプロセスの一部を示す工程断面図である。 １・・半導体基板、２・・酸化膜、３・・第１層Ａｌ配
線、４・・層間絶縁膜（ポリイミド系樹脂膜）、５・・
第２暦Ａｌ配線、６・保護用絶縁膜、７・・ホトレジス
ト、８・・目あき部、９・・ホトレジスト、１０・・下
部金属膜。 代理人弁理士 高橋明夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多層配線を有し、配線層間の絶縁膜として有機性樹
脂を用いた電子回路装置であって、上記多層配線のうち
少なくとも下層配線と上層配線の電気的接続のために上
記層間の絶縁膜の開口部分及びその近傍における上層配
線が少なくとも２種以上の金属を重ねた膜から成り、そ
の最下層の金属膜は前記絶縁膜との接着性が良く、かつ
、下層の配線をエツチングする際のエツチング液によっ
ておかされにくい金属であることを特徴とする多層配線
を有する電子回路装置。 ２ 上記有機性絶縁膜はポリイミド系樹脂から成る特許
請求の範囲第１項に記載の多層配線を有する電子回路装
置。 ３ 基板上に多層配線の一部としてＡｌまたけＡｌ合金
により下層配線を形成し、この上にポリイミド系樹脂か
ら成る層間絶縁膜を形成する工程と、下層配線との電気
的接続を得るための開口部を上記層間絶縁膜に形成する
工程と、ポリイミド系樹脂と接着性が良好でしかもＡｌ
またはＡｌ合金膜のエツチング液によりおかされにくい
下部金属膜を形成し引き緯きその上にＡｌまたはＡｌ合
金膜を形成する工程と、所定パターニングを行なうため
のホトレジストパターンを形成してまずＡｌエッチング
を行ない、引き続いて下部金属膜をエッチングすること
により上記開口部の下層配線に損傷なく上層配線を得る
ことを特徴とする多層配線を有する電子回路装置の製造
法。 ４ 上記Ａｌ等のエッチング液によりおかされにくい下
部金属膜としてＴｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａのうちから選ば
れた一種又は２種の金属を使用する特許請求の範囲第３
項に記載の＠層配線を有する電子回路装置の装造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6074783A JPS59188127A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 多層配線を有する電子回路装置とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6074783A JPS59188127A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 多層配線を有する電子回路装置とその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59188127A true JPS59188127A (ja) | 1984-10-25 |
Family
ID=13151167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6074783A Pending JPS59188127A (ja) | 1983-04-08 | 1983-04-08 | 多層配線を有する電子回路装置とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59188127A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5502002A (en) * | 1992-05-21 | 1996-03-26 | Hughes Aircraft Company | Polyimide passivation of GaAs microwave monolithic integrated circuit flip-chip |
-
1983
- 1983-04-08 JP JP6074783A patent/JPS59188127A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5502002A (en) * | 1992-05-21 | 1996-03-26 | Hughes Aircraft Company | Polyimide passivation of GaAs microwave monolithic integrated circuit flip-chip |
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