JPS6050941A - 多層配線部材の製造方法 - 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】 〔技術分野〕 木発すＪは、配線技術、さらには多層配線技術に適用し
て有効な技術に関するものであり、特に、多層配線措造
を備えた半導体祭債回路装口に適用して有効な技術に関
するものである。

〔背景技術〕

本発明者は、多層配線技術、特に、半導体隼積回路装置
の多層配線技術について、以下に述べるような技術を開
発した。すなわち、基板上部に導電層と絶縁層とが交互
に重なり合い複数層をなす多層配線措造において、所定
の絶れ層に等方性エツチングと異方性エツチングとの組
合せによる急１浚な段差が緩和された接続孔を設け、該
接続孔によって下層配線と上層配線との電気的な接続を
施し、上層配線の被着性を向上するというものである。

しかしながら、かかる技術において、前記接続孔は、上
層配線の被着性を向上すべく等方性エンチングを使用す
るために、マスク寸法よりも大きな孔寸法上なり、高隼
積化における障害になるという問題点が本発明者によっ
て明らかにされた。

さらに、前記接続孔は、等方性エツチング、異方性エツ
チングの加工バラツキ、絶ｎｙ（ｘ々厚のバラツキ等に
よって、その傾斜角度を均一に制御することが困」［で
あり、上層配だ１の被着性の信頼性、さらには、多層配
線（１・！造をイＣつえた半導体集積回路装置の高倍ｍ
性の障害になるという問題点が本発明者に、Ｕっで明ら
かにさね、た。

〔発り］の目自勺〕

本発明の目的は、ａ！４性を向上することが可能な多Ｆ
ＬＵｉＬＷｇ月支術を提り（することにイ〕る。

本ゲこ明の他の目的は、集計ｉ度を向」−することが可
ηピな多層先約技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのイｔ１↓の目的と新銭な特徴
Ｕ１、本明細層の記述および添付図面によって明らかに
なるであろう。

〔発明の概要〕 水門において開示される発明のうち、代表的なものの〔
ｖ：を「ｊ単に説明すれば、下記のとおりである。

ず疫わち、基板上に形成された第１層目の配線上部に、
逆台形状のレジストを形成し、該レジメトの上面部が露
出するように全面にｒ２ｎ　膜を形成；７、前記レジス
トを選択的に除去することによって、第２層目の配線の
禎看性が良好な接続孔を形成することができ、第１層目
の配線と第２層目の配線との電気的な接続における信頼
性、さらには、多層配線技術における信頼性を向上する
ことである。また、前記レジストを形成することによっ
て、接続孔寸法の広がりを抑制することができ、多層配
線技術における集粘度を向上することである。

〔実施例〕

以下、本発明の措成について、一実施例とともに詳細に
説明する。

本実施例は、２層配覆９構造を備えた半導体集積回路装
置について説明する。

第１図〜第６図は、本発明の一実施例の製造方法を説明
するための各製造工程における半導体集積回路装置の要
部断面図である。

まず、シリコン単結晶からなる半導体基板ｌに、絶縁ゲ
ート型亀界効果トランジスタ、ノ（イポーラ・トランジ
スタ等の半導体素子（図示していない）を形成する。こ
の後に、前記半尋付素子とそれらを電気的に接続する第
１Ｊｆｆｉ日の配線とを電気的に分錐するために、全面
に絶縁ル）２を形成する。このｅ　緑１ｉパ＼２は、例
えばフォスフオーシリケートガラス（ＰＳＧ）Ｉ！□Ｗ
を用い、その層ＩＱを８０００〜１００００［人〕程度
にすればよい。そして、所定の半導体素子上部の絶ｊＺ
ＩＩ酋２を選択的に除去して′ｆ：続孔（図示していな
い）を形成した後に、第１層目の配線を形成するために
、絶を５屹２上ｆｔＢに第１ｉ目のえ５電層を形成する
１、この導電層は、り１］えばアルミニウム反を用い、
その膜ノー−を１〜２〔μｍ′３程度にすれはよい。こ
の後に、７４：■記：り電Ｆを選択的にバターニングし
、第１図に示すように、第１斤１目の配置３Ａ、３Ｉ３
を形成する。この配＋Ｉコ！３Ａ、３１１は、例えばそ
の庁、！幌を３〜４〔μｍ）程度に形成すればよい。

第１図に示す工程の後に、配６３Ａと後の工程によって
形成される第２層目の配？＋ＩＩとの電気的な接を分を
する接じ孔を形成するために、全面に例えは０５〜１〔
μｉｎ′ｌｌ程度の膜）！、′、を何するホトレジス）
　ｎｓｖを形成する。このホトレジスト船は、例えばフ
ェノール系でネガタイプのものを用い、特に、紫外線、
栓紫外に９などの光の吸収率が高いものを用いればよい
。この俵に、前記ホトレジスト厄を選択的にパターニン
グし、第２図に示すように、配線３Ａ上部にその断面が
逆台形状のレジスト４を形成する。このレジスト４は露
光用マスクの当該部分と略同−形状の底面を有する四角
錐台の形状である。このレジスト４の上面部は、その形
成のためのマスクにほぼ忠害に例えば配置３Ａ幅と同一
の寸法に形成できる。さらに、その下第１部は、レジス
トの光吸収率が高く入射光の相当量が上面部で吸収され
るため前記上面部に比べて光の到達する量が低く、パタ
ーニング糸件を適当に制御することによって、前記上面
部に比べて小さい寸法に形成することができる。また、
その制御が容易である。また、第３図に示すように、配
／Ｑ、３Ａとレジスト４とが製造プロセスにおけるマス
ク合せズレが生じても、レジスト４の逆台形状、特に、
上面部より小さく下面部の寸法を制御することによって
、接続孔４が下地の絶ｔ−厄２に達し急峻な段差ができ
７１（４（することができる８第２図に示す工程の後に
、第１層目の配線３Ａ。

３Ｂと後の工程によって形成される第２層目の配線との
電気的な分冊をするために、第４Ｎに示すように、はぼ
平坦化がなされる絶わ邑５を全面に形成する。この絶ｉ
′スｒ〜５は、比較的表面の平坦なＩｌ’＝＼例えば、
ポリイミド°（１１月行（ＰＩＱ）疋゛き、５ＯＧ（５
ｐｉｎ　Ｏｎ　Ｑｒａｓｓ）技術にヨル二〇化シＩＪ　
−ｙ　ｙ膜＋バイアススパッタ法による二酸化シリコン
ｒ、）、低圧のＣＶ　Ｄ　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐ
ｏｕｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）技術による二酸化シリ
コンだＩ等を用い、その膜厚を２〜４〔μｍ）程ｒ［に
すればよい。

第４図に示す工聯の後に、レジスト４の上面部が凡用す
るように、等方性エツチングによシ絶ｉ号ｒＮ５の」二
面部を除去する。この後に、前記レジスト４を除去し、
笛５図に示すように、部門３Ａ上部に接続孔６を形成す
る。この接続孔６は、前記レジスト４の形状に忠実に形
成されるために、後の工程によって形成される第２層目
の配線のゼｉ着性が向上される。

第５図に示す工程の後に、第６図に示すように、接続孔
６を介して配置！″Ｊ３Ａと電気的に接続するように、
選択的に第２層目の配０７を絶縁膜５上部に形成する。

この配線７は、例えばアルミニウム瞑を用い、その膜厚
を１〜２〔μｍ〕程度に形成すればよい。また、配線７
は、接続孔６における杭着性が向」二され、かつ、絶ａ
膜５上面部が平坦化されているために、その信頼性をよ
り向上することができる。

とｈ−ら一連の製造工程によって、本実施例の半導体県
殺回路装「、は完成する。なお、この後に、保静痕等の
処理を施してもよい。

〔効果〕

（１）第１層目の配線と第２層目の配線との間に設けら
れた絶縁膜に、その断面が逆台形状のレジストにより接
続孔を形成することによって、該接続孔が急峻な段差形
状金有さないという作用で、第２層目の配線の被着性が
良好となる。従って、多層配線部材の信頼性を向上する
ことができる。

（２）朽３１月目０ｒ己に帛と２１１２月目の月目１）
との間に設けられた絶縁片′１に、その断面が逆台形状
のレジストによυＪ９　Ｑ孔を形成することによって、
レジスト上面部はそのパターニング４ニスるためのマス
クとほぼ同一寸法に形成さｉｔ、その下面Ｉ：（〜はそ
７１よりも小さな寸法に形成されるという作用で、前記
接続孔寸法の不要な広がりを防止でき、多層配線部材の
集オ、“ｆｆ（’、：を向」ニすることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実用例にもとづ
き兵体的に説明しブこが、本発明は前ｎ；２実施例にｒ
ｌ１定されるものでわ１．右二り、その２？旨を／テ・
４脱しない厄囲においてｒｌ”Ｎ　ｋ液口可能であるこ
と（・よいう貫でもない。例えば、前記実雄（”Ｉ　ｌ
”−１第１層目の配線と＃＞　２Ｅｊ目の配線との電気
的な拌ｔ、；Ｈについて説明したが、半導体赤子とＴｌ
ｒ目の配線との電気的な升、′：廊であってもよい。寸
た、前記実施例は、２層配置？’：！　＜３造をイタ；
！えた半導体集積回路装Ｖ７について説明したが、３Ｌ
ゴ配憩ζγ造もしくはそれ以上の多Ｊ７；配置’ｊ！　
’！、’）造をイづ５えた半心体非ｆ°１回ＦＩｔ■°
亡であってもよい。

〔利用分野〕

以上の説明では、主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野である半導体集積回路装
置の多層配線技術に適用した場合につン・て説ｑりした
が、それに限定されるものではなく、例えば、配線基板
における多層配録技術などに適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は、本発明の一実施例の製造方法を説明
するための各製造工程における半導体隼積回路装「Ｌの
要部断面図である。 図中、１・・半導体基板、２，５・絶縁膜、３Ａ。 ３１３・・配置（第１層目）、４・レジスト、６・接続
孔、７・・・配線（第２層目）である。 代理人　弁理士　高　嬌　明　夫 第　１　図 第　２　１ 第　３　図 Δ 第　４　図 第　５　図 第　６　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に第１層目の第１配線を形成する工程と、該
   第１配置上１１Ｓに逆台形状のレジストを選択的に形成
   する工程と、該レジストの上面部が露出するように全面
   に泊緑欣を形成する工程と、前記レジストを選択的に除
   去して接続孔を形成する工程と、該接続孔を介して第１
   配舶と電気的に接続するように、前記絶縁股上部にｍ　
   ２　Ｆ！１目の第２配線を形成する工程とを備えたこと
   を特徴とする多層配線部材の製造方法。 ２、前記第２配線を形成する工程の後に、該第２配線上
   部に逆台形状のレジストを選択的に形成し、前記と同様
   な工程によって、第３層目の第３配線を形成することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多層配線部材の
   製造方法。