JPS6118341B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多層配線を持つ半導体装置に関す
る。

集積回路の集積度が上るにつれて配線は多層化
の傾向にあり、またPLA（プログラム可能論理
装置）などでは多層配線を設けておいてその配線
の切断、接続により論理回路を構成する。このよ
うな多層配線では下地の段差によるアルミ配線の
断線が問題である。

本発明はかゝる問題に対する一解決策を提供す
るものであり、その特徴とする所は第１層配線を
第１の絶縁膜で覆い、該配線の側面に接する該絶
縁膜部分に生じる段差部をポリイミドで埋めてな
だらかにし、その上を更に第２の絶縁膜で覆い、
該第２の絶縁膜上に第２層配線を形成してなる点
にある。次に実施例を参照しながらこれを詳細に
説明する。

第１図で１はアルミニウム配線、２はその下地
基板でシリコン半導体基板とその表面の酸化膜あ
るいは下層アルミニウム配線とそれを覆う絶縁膜
などからなる。従つてこゝでは配線１を第１層配
線と呼ぶが、場合によつては第何層目かの配線で
ある場合もある。

この第１層配線１に第２層配線をするには本発
明では第２図に示すように先ず第１層配線１およ
び基板２の露出表面を覆つて絶縁膜例えばPSG
（リンシリケートガラス）膜３を被着する。

次にこの絶縁膜３の表面にポリイミドを塗布か
つパターニングして第３図に示す如く、即ち配線
１の側面１ａおよび該側面に被着した絶縁膜部分
が作る段差部を埋めてなだらかにするようにポリ
イミド膜４を形成する。この膜４はその上端は配
線１の上面の周辺一部まで延び、下端は段差部を
上層配線の断線が生じないようになだらかに埋め
るに必要な程度延びるようにする。既知のように
ポリイミド膜はPSG膜と同様に液状のものをスピ
ンコートし、熱処理して形成する。図示の如き段
差を埋める形状のポリイミド膜４は、平面部で
5000（Å）程度の厚みにポリイミド樹脂をスピン
コートすれば得られる。

なお第２図から第３図の状態にする工程を詳し
く説明すると、第２図の状態でポリイミドを塗布
して第６図の状態とし、このポリイミド膜４ａの
上にホトレジストを塗布し、マスクを介して露光
し、現像することにより第７図に示すように配線
１の上面中央部および配線１の周囲以外の部分に
対応する部分を除去されたホトレジスト膜８を形
成する。次いでこのホトレジスト膜８をマスクに
してポリイミド膜４ａをエツチングして配線１の
上面中央部にあるポリイミド膜を除去して該上面
中央部の絶縁膜３を露出させ、かつ配線１の周囲
以外にあるポリイミド膜４ａを除去する。次いで
ホトレジスト膜８を除いた後400〜450℃でキユア
すると、第８図に示すように角がとれて滑らかに
なつたポリイミド膜４が得られる。この第８図は
第４図の状態に相当する。キユアのための熱処理
はPSG膜５の成長のための加熱と兼ねてもよい。

次に第４図に示すように再び全面に絶縁膜例え
ばPSG膜５を被着する。この結果ポリイミド膜４
は絶縁膜３，５で包まれた形になり、上層の絶縁
膜５は若干の凹凸はあるものの、深い急峻な段差
は持たない。

この第１層配線１上に第２層配線を該第１層配
線と接続させて形成するには第５図に示すように
配線１上の絶縁膜３，５に窓６をあけ、然るのち
全面にアルミニウムを蒸着し、かつパターニング
する。これにより該窓部６で第１層配線と接続し
た第２層配線７が形成され、この配線７の下地基
板には深い急峻な段差がないので断線の恐れはな
い。

絶縁膜３，４，５を一層のPSG膜にすると、
PSG膜は段差部を埋める効果が薄く、配線１の両
側部では深い急峻な段差を作つてしまう。絶縁膜
３，４，５をポリイミド膜で形成すると段差部を
なだらかにする点では効果があるが、ポリイミド
膜は吸湿性および基板との密着性で問題があり、
配線とポリイミド膜とが接触していると両者が反
応し、配線を形成している金属の腐蝕を招き、そ
れがはなはだしい場合は断線をまねくことがあ
る。この点本発明のようにPSG膜でポリイミド膜
を包み、ポリイミド膜は配線とは接触しない形に
すると、段差部の緩和はポリイミド膜でまた吸湿
性および密着性はPSG膜によりカバーされ、これ
らのどの点でも優れた絶縁膜が得られる。

またポリイミド膜４を第３図に示すように配線
１の上面で窓あけし、その上端が配線１の上面の
周縁一部まで延びる程度にすると、配線１の上面
の両端を除く大部分では絶縁膜は３，５のPSG膜
のみとなり、従つて第５図の工程で窓６をあける
とき、エツチングは一回で済む。またこの窓あけ
のとき行なうマスク合せの精度が悪くて一方にず
れた場合にはポリイミド膜４が保護層となり、配
線１の側面の絶縁膜３がエツチングされて該部分
に穴があくといつた欠陥が生じるのを避けること
ができる。

以上詳細に説明したように、本発明によればカ
バリツジがよく、吸湿、密着性の点でも問題がな
い絶縁層が得られ断線の恐れがない多層配線を持
つ半導体装置が得られる。なお実施例では第１層
配線と第２層配線とはスルーホール部で連結して
いるが、勿論接続なしで第２層配線が第１層配線
上に存在する場合にも本発明は利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明に係る半導体装置の製
造工程を説明する断面図、第６図〜第８図は第３
図の状態にする工程を詳細に示す図である。 図面で１は第１層配線、３は第１の絶縁膜、４
はポリイミド膜、５は第２の絶縁膜、７は第２層
配線である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１層配線と、該第１層配線を覆う第１の絶
   縁膜と、該第１層配線の周囲に選択的に形成さ
   れ、且つ該第１層配線の側面の段差部を埋めてな
   だらかにするポリイミド膜と、該ポリイミド膜を
   覆う第２の絶縁膜と、該第１、第２の絶縁膜に形
   成された開口を介して前記第１層配線に接続され
   た第２層配線とを具備し、前記第１配線と前記第
   ２層配線との接続部分で前記第２層配線が前記ポ
   リイミド膜に接触しない様に前記第１の絶縁膜と
   前記第２の絶縁膜とによつて前記ポリイミド膜が
   包み込まれた構造となつていることを特徴とする
   半導体装置。 ２ 第１層および第２層配線がアルミニウム配線
   であり、第１および第２の絶縁膜がP.S.G膜であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   半導体装置。 ３ 段差部を埋めるポリイミド膜が、第１層配線
   の露出表面を覆う第１の絶縁膜の前記第１層配線
   の上面の周縁部に対応する部分まで延びたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装
   置。