JPS5955038A - 多層配線形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （′１）発明め技術分郵　　□ 本発明は多層配線形成方法、詳しくは基板の上に微細パ
ターンで多層配線を靜成す葛際に、□有機物と無機物と
の複ＭｉｉＲ造ｉもつ眉間絶縁膜をｉ成しそれにスルー
ホールを設ける方法に関する。

（２）技術の背景　　′− （］） 例えば半導体装置において、集積−を高めるために配置
を２層、３層１９．と多層に加酸する技術が准め５れて
いる。２層蘭線を例にとらで第１図を参照己で説明する
：と、基ｉ１上にアルミニろム（Ａｎ！＞：の第１１ｉ
ｌ配線含をｉ成し、全面に眉間絶縁膜として例えば嶋ん
□；シリ□ケート・ガラス（ＰＳＧ　）′膜３を化学気
相成長法で成長し、第２層配線との接続をとるん９にＰ
’ＳＧ膜３にスルーホール４を開口し：１ξ次いで例え
ＬｊＡｍの第２Ｎ配置５をところで、スルーホール４を
形□成ず慕工ｉを第２−を参″照して説明す名と、ＰＳ
（、膜３の上にホトレジスト膜ｄ４塗布−一し、□マス
ク番□用いる露光、’＊ｎｒ：”’ｍによ我侭ターユ、
グしエボトいシスト膜６に窓７を窓開けする（第２図（
ａ））。灰いで、未トルシスト膜６をマス多にしてＰＳ
Ｇ膜３をエッ≠ジグ：してスルー基−ル４を形成口、次
いモ１第２膚配置線らを形成する（第２図（ｂ））。

（ａｉ従来技術と薗題点 上記の従来技術において、スルーホール４め（２） 形成におけるマス冬の位置合せに位置ずれρ即題、、、
。

中　　　　　　１１．：、・　・　　′：′：、、−□
がある。スルーホール４が第１図に示される如く第１・
―配、―：、２．の中央、にイ宴碑するところ←設け、
’、Ｉ←、、・　−。

ると問題はないが、第２図（ｂ）に示されるようにマス
クの位置オれが・あ１′っｔスルニ゛永ニル４が第１Ｍ
　　　□配線２からずれるこ碍、すな、、わ、塾、、第
１層配線２の縁部分２ａがスノに一ホール４内、に出る
ことがある。

そのとき、図に５８で示す如＜　　ｌの不連続面が形成
され、そこに亀裂が生じることがある。バイポニラＩＣ
においては第１層配線上にかな炉の電流が　　　１流れ
・るためミ使用においで第１層配線２は不連続面５ａで
断線することが、あ岐、□：バイボーラＩＣの信頼性を
損なう。それ防・止する。た、め、□第１図に示す第　
。

１層配線２′を広、り１−ることか提案され、第３図の
平面図に示される如く、・１第１層配線２の接碑をとる
部分は接続パッドとして寸法を大に形成し、このパッド
の部分で眉間接続をとることによってマスク合せの位置
ずれに対応している。

現在の技術では、一般に第１Ｎ配線は１゜０μｍの厚さ
、２〜３μｍの幅に、またパッドの部（３） １　　分は４〜５μｍ角に形成する。そうなると、第１
層配線２の集積度を決定する要素はその幅２〜３、、Ｉ
Ｉ、、　、Ｉｌｌ、、■々：、ｆ：寸□はなくて、パッ
ドの１辺の長さ４〜５μｍであり、このパッドの寸法が
第１層配線の集積度・を決定する要素であ”ネ。

：′□■　　また、前記した第１層配線′□！の断線は
″承２層””＊線５の不連続面でのエレクトロマイグレ
ーション（ｅｌｅｃｔｒｏｍｉｇｒａｔｌｏｎ）によっ
て発生するものであるが、それは第１層配線上の眉間絶
縁膜の段差、□すなわ□ち第２図（１１）に□示される
如く眉間絶□縁膜””）ｉ＜乎−坦でないところでも発
生ずる□ものであり′：、・ｌ”’ＩＩＡ＜勢＜２”□
不連続面５ｂの発生防止のための眉間絶縁膜の平坦化カ
ー要望されている：。　・：　　　　１・　、□、　　
　　　′□′（４）発明の目的・ｌ　　：ｌ”ｌ””、
　、、　　”’ｌ　’ｌ　”ｌ　　１ｌｌｌ’ｌｌ”　
ＩＩ　Ｉ・：、、・本発明は上記従来ｅ問題・点に鑑み
、多層配線の形成において、それを、集積度を高め、か
つ、配線層の断線を防止する如くに形成する方法を提供
するにある。

（５）発明の構成 そしてこの目的は本発明によれば、基板」二に（４） 互いに接続奪とられ力？？層間聞納！葵で絶縁膜れた炙
層配碑を形成する方法において、￥栂害に型底された第
１層−線李厚って耐讐性有機ｌ！Ａ９！年縁！蓼を形成
シ、該！搬物や膜９表甲！ｉ−第遍層配郷の老面が露出
するまで呻去する１些、全面に無、載物の絶縁膜を形感
し、Ｈμ無機搬物輯膜に第１シ配線【こ達する不ルーホ
ニ、　／Ｌ／を、形感大る１隼、該スルーホールを埋め
て第２！配線をｈｈする。工程を含むことを特徴とする
冬！配線形成方法を提供大やこ生によって達成される。

　　　　　　　　　　　　。

（６）発明の実施、例　　　　　　。

、　以下、±発明、実施例を図面Ｇ÷よっ、７．４￥述
烹、る。

第４．、図に本発明の査侍、を実施する。工程における
第１！と第２層の配線の響続部分、、が：、断興甲、で
示される。、、、、、、：、。

先ず、第４．図＋ａｌに示さ１れる。、如く、基板１１
（それは半導体４４であっても、末、た璧絶、、縁性基
板であってもよい）、上に、１．通常９辣術で例、え１
ば、アルミニウム（八１）の層をスパッタ法または蒸箸
法で成長し、それをバターニングして早さ１．０．．８
．ｍ、（５） 幅２〜３μｍの第１層配線１２を形成する。

次いで、同図ｆｂ）に示される如く１．全面に有機物、
例えばポリイミドの如き耐熱性高置、子樹脂映１３を１
．２μｍの膜厚に塗布する。：、、、、、。

盗、に、同図（Ｃ１に示される如く酸素（９２）プラズ
マを用いるエッチ、ングで、、第１層配線１２の表面が
鱒出するま、でポリ、イミド膜１３を灰化する。任の工
程によ、、て、竿、１．ｒｐ配線１２０？表面とボリイ
３゜ド膜１３Φ表面とは平坦イリれる。、。

次りで１．同図＋ｄ）にヂされる坤く、無機：物、すな
わちＰ、ＳＧを、化学気相成長法（ＣＶＤ法）で１μｍ
ノｌｉｔ厚に盛、長、伜て邸Ｇ膜１４を形成する。ｅＳ
Ｇに代えてニー化、、シ、リコンでもよく、またはＳ４
０．を。

スパッターで成長させてもよい。前記した。仲≦、第１
層配線１２とポリイミド膜１３との表面鵜平坦化されて
いるので、ＰＳＧｌｉ１４の表卯も平坦化される。

引続き、全面（こ、ホトレ、ｖ、ｘト膜１５を塗布し、
それをバターニング！Ｊて窓１６を窓開けする。、ホト
レジスト膜１．５の老面もま些平坦化きれているので、
すれのバターニングは正確になされ得る。。

（６） 次いで、同図ｆｉ＋に示される如く、ホトレジスト膜１
５をマスクにしてＰＳＧ膜工４をエツチングしてスルー
ホール１７を形成し、ホトレジスト膜１５を除去する。

前記のエツチングにおいて、ＰＳＧ　　（または二酸化
シリコンもしくはＳｊＯ）は無機物であり、ポリイミド
は有機物であるので、ＰＳＧ膜１４のエツチングにおい
てポリイミド膜はストッパーとして働き、エツチングは
ポリイミド膜１３で止ってそれ以上進むことはなく、制
御性の点から良好な結果が得られる。かくして１、第１
層配線の縁部分１２ａが、第２図（ｂ）に示される如く
スルーホール１７内に出ることはない。

最後に、同図ｆｆ＋に示される如く、第２Ｎ配線１８を
例えばＡβを用いて形成すると、第２層配線　・１８は
、第１層配線１２と接続をとられ、かつ、有機物と無機
物の２Ｎ構造の眉間絶縁ｌｌ１ｉｌ！（ポリイミドＩｔ
契ｔａとＰＳＧ膜１４）で十分に絶縁をとら□れている
。

以上の如くにして形成された多層配線は第５図の平面図
に示される。同図から理解される如く、く７） 、本発明の方法によると、従来例の如く第１層配線の接
続のためにそれよりも幅の大なるバッドを設、　　ける
必要がないので、第１Ｎ配線の集積度を決定する要素は
その線幅だけになり、それに応じ゛ζ集積度が高められ
ることになる。

（７）発明の効果 以上、詳細に説明したように、本発明の方法によるとき
は、ポリイミド膜と１）ＳＧ　　（または二酸化シリコ
ンもしくはＳｉＯ）を用いることにより眉間絶縁膜の平
坦化が実現され、また、ｌｌ５Ｇをエツチングする際、
ポリイミドがス］・ソバ−となり、第１層配線の縁部分
がスルーポール内に出ること□がなく、第１層配線の線
幅をスルーボールの大きさと同程度にすることができ、
集積度を」二げることが可能となるだけでなく、第２層
配線の断線が防止される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第４図と第２図は従来技術による２層配線の接続部の断
面図、第３図は第１図の配線の平面図、第４図は本発明
の方法を実施する工程における第（８） １層配線と第２Ｎ配線の接続部分の断面図、第５図は第
４図（ｆｌの構造の平面図である。 １１−・一基板、１２−第１層ヘー、１３−ポリイミド
膜、１４−・−ＰＳＧ膜、１５・・・ホトレジスト膜、
１６・−・窓、１７−・ｘ　′ｖ−ｊ７　′ｖ・１１１
−　′、２．Ｆｉ、配１１′（９） 第１図 第２閃 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に互いに接続をとられ麻う層間絶縁膜で絶縁きれ
   た多層配線を形成する方法において、基板上に形成され
   た第１屓艷線をｌ１４そｉ熱性折機物の絶縁Ｉｉ形ｍｔ
   ＪＭ：有機物め■１表面萎第１１ｉｔ配線の表面がｉ出
   す葛ま÷隙ｆ子菖至桓ミ全面に蕪−物の絶縁膜を形成し
   、□該無機物絶縁膜に第１Ｍ配線に達するズルニ糸□−
   ルを瘤晟子る工程、該スルーホールを坤めて紹２層配線
   を形成する工程を含６・ことを特徴とする多層配線形□
   成方法６　□