JPS62115745A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS62115745A JPS62115745A JP25466585A JP25466585A JPS62115745A JP S62115745 A JPS62115745 A JP S62115745A JP 25466585 A JP25466585 A JP 25466585A JP 25466585 A JP25466585 A JP 25466585A JP S62115745 A JPS62115745 A JP S62115745A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に多層配線構
造の層間絶縁膜に有機高分子樹脂を用いた半導体装置の
製造方法に関する。
造の層間絶縁膜に有機高分子樹脂を用いた半導体装置の
製造方法に関する。
近年における半導体装置の高集積化の要求に伴って多層
配線構造が多用されているが、この多層配線構造を好適
に形成するためには層間絶縁膜の平坦化が必須の要件と
される。この平坦化を達成する一つの方法としては、有
機高分子樹脂からなる塗布剤を回転塗布熱処理によって
成膜する方法がある（電子通信学会論文 ＣＰＭ７５・
５８゜１９７５年８月）。しかし、この有機高分子樹脂
は多結晶シリコン膜やシリコン酸化膜等の無機物との接
着性が悪く、剥がれ易いという問題が生じている。
配線構造が多用されているが、この多層配線構造を好適
に形成するためには層間絶縁膜の平坦化が必須の要件と
される。この平坦化を達成する一つの方法としては、有
機高分子樹脂からなる塗布剤を回転塗布熱処理によって
成膜する方法がある（電子通信学会論文 ＣＰＭ７５・
５８゜１９７５年８月）。しかし、この有機高分子樹脂
は多結晶シリコン膜やシリコン酸化膜等の無機物との接
着性が悪く、剥がれ易いという問題が生じている。
このため、これら有機高分子樹脂と多結晶シリコンやシ
リコン酸化膜との間に酸化アルミニウム膜を形成して接
着性を改善する試みがなされている。
リコン酸化膜との間に酸化アルミニウム膜を形成して接
着性を改善する試みがなされている。
例えば、Ｊ、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ５ｏｃ
ｉｅｔｙ ５ｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ ５ｃｉｅｎｃｅ
Ｖｏｌ、１１６．Ｎｏ、７．１００８（１９６９）では
、アルミニウムアルコラード又は有機アルミニウム化合
物を主成分とする混合気体から酸化アルミニウム膜を化
学気相成長する方法が開示されている。
ｉｅｔｙ ５ｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ ５ｃｉｅｎｃｅ
Ｖｏｌ、１１６．Ｎｏ、７．１００８（１９６９）では
、アルミニウムアルコラード又は有機アルミニウム化合
物を主成分とする混合気体から酸化アルミニウム膜を化
学気相成長する方法が開示されている。
また他の方法としてアルミニウムアルコラードを主成分
とする溶液を回転塗布成膜する方法も提案されている。
とする溶液を回転塗布成膜する方法も提案されている。
上述した従来の半導体装置の製造方法では、アルミニウ
ムアルコラード又は有機アルミニウムを主成分とする混
合気体から化学気相成長によって酸化アルミニウム膜を
形成する前者の方法では、コストが高い上に生産性が悪
いという問題がある。
ムアルコラード又は有機アルミニウムを主成分とする混
合気体から化学気相成長によって酸化アルミニウム膜を
形成する前者の方法では、コストが高い上に生産性が悪
いという問題がある。
また、アルミニウムアルコラード溶液を回転塗布成膜す
る後者の方法は、低コストにできるものの溶液は非常に
加水分解が速く、湿気によって直ちに水酸化アルミニウ
ム若しくは酸化アルミニウムとなって白色粉末化するた
め、均一な成膜を形成することが難しく、接着性を改善
する目的を達成することは困難である。
る後者の方法は、低コストにできるものの溶液は非常に
加水分解が速く、湿気によって直ちに水酸化アルミニウ
ム若しくは酸化アルミニウムとなって白色粉末化するた
め、均一な成膜を形成することが難しく、接着性を改善
する目的を達成することは困難である。
本発明の半導体装置の製造方法は、有機高分子樹脂を層
間絶縁膜とした半導体装置における層間絶縁膜の接着性
を改善してその信頼性を向上し、かつ一方では低コスト
にしかも高い生産性で製造することのできる製造方法で
ある。
間絶縁膜とした半導体装置における層間絶縁膜の接着性
を改善してその信頼性を向上し、かつ一方では低コスト
にしかも高い生産性で製造することのできる製造方法で
ある。
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上に有機
高分子樹脂を層間絶縁膜として形成するに際し、これら
半導体基板と層間絶縁膜との間にジイソブチルイソブト
キシアルミニウムとジエチレングリコールジメチルエー
テルとからなる溶液塗布剤を回転塗布形成した酸化アル
ミニウム膜を形成するものである。
高分子樹脂を層間絶縁膜として形成するに際し、これら
半導体基板と層間絶縁膜との間にジイソブチルイソブト
キシアルミニウムとジエチレングリコールジメチルエー
テルとからなる溶液塗布剤を回転塗布形成した酸化アル
ミニウム膜を形成するものである。
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の効果を予備評価するために使用する試
料の作成工程を順を追って示すフローチャートである。
料の作成工程を順を追って示すフローチャートである。
半導体基板として（１）抵抗率１０〜１５ΩｃｍのＰ型
シリコン基板、（２）このシリコン基板上に約４５０人
の厚さのシリコン酸化膜を形成した基板、（３）同じく
シリコン基板上に約１μｍの厚さのアルミニウム膜をス
パッタ法により形成した基板、の３種類を用いた。
シリコン基板、（２）このシリコン基板上に約４５０人
の厚さのシリコン酸化膜を形成した基板、（３）同じく
シリコン基板上に約１μｍの厚さのアルミニウム膜をス
パッタ法により形成した基板、の３種類を用いた。
先ず、各基板表面の付着有機動を剥離し、水洗後１５０
℃で３０分間窒素雰囲気中で熱処理した基板表面上に、
ジイソブチルイソブトキシアルミニウム（（ｉＣ４Ｈｑ
）ｚ（ｉｃ、Ｈ，０）Ａｌ）とジエチレングリコールジ
メチルエーテル（ＣＩ＋、０・ＣＪ４０ＣｄｌｔＯＣＨ
ｉ ）とからなる粘度２ｃｍＰｏ１ｓｅの溶液塗布剤を
窒素ガス雰囲気中で４０００回転で１０秒間回転塗布す
る。その後、酸素を有効に取り込ませるために室温で空
気中に２時間放置し、次いで２４０℃で３０分間窒素ガ
ス又は空気中で熱処理して、約２００人工の酸化アルミ
ニウム（ＡＩ□０３）を主成分とする膜を形成する。
℃で３０分間窒素雰囲気中で熱処理した基板表面上に、
ジイソブチルイソブトキシアルミニウム（（ｉＣ４Ｈｑ
）ｚ（ｉｃ、Ｈ，０）Ａｌ）とジエチレングリコールジ
メチルエーテル（ＣＩ＋、０・ＣＪ４０ＣｄｌｔＯＣＨ
ｉ ）とからなる粘度２ｃｍＰｏ１ｓｅの溶液塗布剤を
窒素ガス雰囲気中で４０００回転で１０秒間回転塗布す
る。その後、酸素を有効に取り込ませるために室温で空
気中に２時間放置し、次いで２４０℃で３０分間窒素ガ
ス又は空気中で熱処理して、約２００人工の酸化アルミ
ニウム（ＡＩ□０３）を主成分とする膜を形成する。
次に、粘度５００ｃｍ Ｐｏ１ｓｅのポリイミド溶液塗
布剤を６０００回転で３０秒間回転塗布し、続いて２４
０℃で３０分間窒素ガス雰囲気中で熱処理し、更に窒素
ガス雰囲気中で３５０，４００，４５０，５００℃で各
１時間の熱処理を行って試料を作成した。
布剤を６０００回転で３０秒間回転塗布し、続いて２４
０℃で３０分間窒素ガス雰囲気中で熱処理し、更に窒素
ガス雰囲気中で３５０，４００，４５０，５００℃で各
１時間の熱処理を行って試料を作成した。
また、この酸化アルミニウム膜の代わりに、トリ・イソ
ブチルアルミニウム［ｉＣ４，Ｈ２Ｏ）３Ａ１ ）を主
成分とする溶液を回転塗布成膜アニールして約２００人
工の酸化アルミニウム膜を形成したもの。またトリイソ
ブチルアルミニウムを主成分とする混合気体から成長温
度４５０℃で化学気相成長によって約２００人工の酸化
アルミニウム膜を形成したものを夫々作成し、比較試料
どした。
ブチルアルミニウム［ｉＣ４，Ｈ２Ｏ）３Ａ１ ）を主
成分とする溶液を回転塗布成膜アニールして約２００人
工の酸化アルミニウム膜を形成したもの。またトリイソ
ブチルアルミニウムを主成分とする混合気体から成長温
度４５０℃で化学気相成長によって約２００人工の酸化
アルミニウム膜を形成したものを夫々作成し、比較試料
どした。
この方法により作成した試料で接着性の評価を行った結
果を第２図に示す。図にお６て、ａｌ＋ａ２＋ａ３は夫
々シリコン基板、シリコン酸化膜、アルミニウム基板に
本発明の酸化アルミニウム膜を用いた場合の特性を示し
、またｂｒ 、 ｂｇ、ｂ３は同じくシリコン基板、シ
リコン酸化膜、アルミニウム基板にトリイソブチルアル
ミニウム溶液を回転塗布成膜した酸化アルミニウム膜を
用いた場合の特性である。
果を第２図に示す。図にお６て、ａｌ＋ａ２＋ａ３は夫
々シリコン基板、シリコン酸化膜、アルミニウム基板に
本発明の酸化アルミニウム膜を用いた場合の特性を示し
、またｂｒ 、 ｂｇ、ｂ３は同じくシリコン基板、シ
リコン酸化膜、アルミニウム基板にトリイソブチルアル
ミニウム溶液を回転塗布成膜した酸化アルミニウム膜を
用いた場合の特性である。
これによると、本発明による酸化アルミニウムを主成分
とする膜を形成させた場合にはシリコン基板、シリコン
酸化膜基板２アルミニウム基板との接着性はポリイミド
樹脂膜のアニール温度が３５０〜５００℃の間で完全で
あり、これは気相成長による酸化アルミニウム膜を用い
た場合と同様な結果であった。
とする膜を形成させた場合にはシリコン基板、シリコン
酸化膜基板２アルミニウム基板との接着性はポリイミド
樹脂膜のアニール温度が３５０〜５００℃の間で完全で
あり、これは気相成長による酸化アルミニウム膜を用い
た場合と同様な結果であった。
一方、トリイソブチルアルミニウム溶液を主成分とする
溶液を回転塗布成膜アニールした酸化アルミニウム膜を
用いた場合は、同図から判るように剥がれ易いものであ
った。
溶液を回転塗布成膜アニールした酸化アルミニウム膜を
用いた場合は、同図から判るように剥がれ易いものであ
った。
以上の予備評価に続いて本発明を実際の多層配線構造に
適用した実施例を第３図（ａ）〜（ｆ）の製造工程順に
示す断面図で説明する。
適用した実施例を第３図（ａ）〜（ｆ）の製造工程順に
示す断面図で説明する。
先ず、同図（ａ）のように例えばＭＯ３型電界効果トラ
ンジスタ等の素子を既に形成した半導体基板１表面にシ
リコン酸化膜２を形成し、このシリコン酸化膜２上に第
１のアルミニウム配線３を所定のパターンに形成する。
ンジスタ等の素子を既に形成した半導体基板１表面にシ
リコン酸化膜２を形成し、このシリコン酸化膜２上に第
１のアルミニウム配線３を所定のパターンに形成する。
次いで、同図（ｂ）のように本発明によるイソブチルイ
ソブトキシアルミニウムとジエチレングリコールジメチ
ルエーテルとからなる溶液塗布剤を窒素ガス雰囲気中で
４０００回転で１０秒間回転塗布し、室温で空気中に２
時間放置し、その後２４０℃で３０分間空気中で熱処理
成膜して約２００人の厚さの酸化アルミニウム膜４を形
成する。
ソブトキシアルミニウムとジエチレングリコールジメチ
ルエーテルとからなる溶液塗布剤を窒素ガス雰囲気中で
４０００回転で１０秒間回転塗布し、室温で空気中に２
時間放置し、その後２４０℃で３０分間空気中で熱処理
成膜して約２００人の厚さの酸化アルミニウム膜４を形
成する。
次に、同図（ｃ）のように有機高分子樹脂として粘度５
ＱＱｃｍ Ｐｏ１ｓｅのポリイミド溶液塗布剤を６００
０回転で３０秒間回転塗布し、２４０’Ｃで３０分間窒
素ガス雰囲気中で熱処理し、更に窒素ガス雰囲気中で４
５０℃で１時間熱処理することによってポリイミド樹脂
の層間絶縁膜５を形成する。
ＱＱｃｍ Ｐｏ１ｓｅのポリイミド溶液塗布剤を６００
０回転で３０秒間回転塗布し、２４０’Ｃで３０分間窒
素ガス雰囲気中で熱処理し、更に窒素ガス雰囲気中で４
５０℃で１時間熱処理することによってポリイミド樹脂
の層間絶縁膜５を形成する。
しかる後、同図（ｄ）のように前記層間絶縁膜５及び酸
化アルミニウム膜４を通してスルーホール６を開設し、
更に同図（ｅ）のように第２のアルミニウム配線７を所
定パターンに形成し、その上にパッシベーション膜とし
て化学気相成長による厚さ約０．５μｍのシリコン酸化
膜８及びプラズマ気相成長による厚さ約０．３μｍのシ
リコン窒化膜９を形成し、最後にポンディングパッド部
分のシリコン酸化膜８及びシリコン窒化膜９をフォトエ
ツチングにより除去して同図（ｆ）のような２層配線構
造を完成する。
化アルミニウム膜４を通してスルーホール６を開設し、
更に同図（ｅ）のように第２のアルミニウム配線７を所
定パターンに形成し、その上にパッシベーション膜とし
て化学気相成長による厚さ約０．５μｍのシリコン酸化
膜８及びプラズマ気相成長による厚さ約０．３μｍのシ
リコン窒化膜９を形成し、最後にポンディングパッド部
分のシリコン酸化膜８及びシリコン窒化膜９をフォトエ
ツチングにより除去して同図（ｆ）のような２層配線構
造を完成する。
このように形成した２層配線構造の半導体装置を樹脂パ
ッケージ中に封入し、１２０温度、２気圧の飽和水蒸気
中で１ｏｏｏ時間の高温、高圧、高湿試験を行い、素子
、ここではＭＯ３型電界効果トランジスタの不良率を測
定した結果を第４図にａで示す。なお、図中すはトリイ
ソブチルアルミニウムを主成分とする溶液から回転塗布
成膜アニールして形成した酸化アルミニウム膜を用いた
場合のものである。
ッケージ中に封入し、１２０温度、２気圧の飽和水蒸気
中で１ｏｏｏ時間の高温、高圧、高湿試験を行い、素子
、ここではＭＯ３型電界効果トランジスタの不良率を測
定した結果を第４図にａで示す。なお、図中すはトリイ
ソブチルアルミニウムを主成分とする溶液から回転塗布
成膜アニールして形成した酸化アルミニウム膜を用いた
場合のものである。
これから判るように、図にａで示すイソブチルイソブト
キシアルミニウムとジエチレングリコールジメチルエー
テルとからなる溶液塗布剤を用いた酸化アルミニウム膜
を有する本発明のものは、図にｂで示すトリイソブチル
アルミニウムを主成分とする溶液から回転塗布成膜アニ
ールして形成した酸化アルミニウム膜を用いたものより
も全体の不良率において優れており、特に試験時間が長
くなる程本発明のものは格段に優れている。
キシアルミニウムとジエチレングリコールジメチルエー
テルとからなる溶液塗布剤を用いた酸化アルミニウム膜
を有する本発明のものは、図にｂで示すトリイソブチル
アルミニウムを主成分とする溶液から回転塗布成膜アニ
ールして形成した酸化アルミニウム膜を用いたものより
も全体の不良率において優れており、特に試験時間が長
くなる程本発明のものは格段に優れている。
ここで、本実施例では２層配線構造に本発明を適用した
場合を示したが、３層以上の配線構造における層間絶縁
膜としても同様に適用できることは言うまでもない。
場合を示したが、３層以上の配線構造における層間絶縁
膜としても同様に適用できることは言うまでもない。
以上説明したように本発明は、半導体基板上に有機高分
子樹脂を層間絶縁膜として形成するに際し、これら半導
体基板と層間絶縁膜との間にジイソブチルイソブトキシ
アルミニウムとジエチレングリコールジメチルエーテル
とからなる溶液塗布剤を回転塗布形成して酸化アルミニ
ウム膜を形成しているので、下地膜との接着性が良好で
かつ素子不良率の低い層間絶縁膜からなる信頼性の高い
半導体装置を低コストでしかも高い生産性で製造するこ
とができる。
子樹脂を層間絶縁膜として形成するに際し、これら半導
体基板と層間絶縁膜との間にジイソブチルイソブトキシ
アルミニウムとジエチレングリコールジメチルエーテル
とからなる溶液塗布剤を回転塗布形成して酸化アルミニ
ウム膜を形成しているので、下地膜との接着性が良好で
かつ素子不良率の低い層間絶縁膜からなる信頼性の高い
半導体装置を低コストでしかも高い生産性で製造するこ
とができる。
第１図は本発明の予備評価を行う試料を製造するための
フローチャート、第２図は予備評価における特性図、第
３図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例を工程順に示す
断面図、第４図はその特性試験結果を示す図である。 １・・・半導体基板、２・・・シリコン酸化膜、３・・
・第１のアルミニウム配線、４・・・酸化アルミニウム
膜、５・・・ポリイミド樹脂の層間絶縁膜、６・・・ス
ルーホール、７・・・第２のアルミニウム配線、７・・
・シリコン酸化膜、８・・・シリコン窒化膜。
フローチャート、第２図は予備評価における特性図、第
３図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例を工程順に示す
断面図、第４図はその特性試験結果を示す図である。 １・・・半導体基板、２・・・シリコン酸化膜、３・・
・第１のアルミニウム配線、４・・・酸化アルミニウム
膜、５・・・ポリイミド樹脂の層間絶縁膜、６・・・ス
ルーホール、７・・・第２のアルミニウム配線、７・・
・シリコン酸化膜、８・・・シリコン窒化膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、有機高分子樹脂を層間絶縁膜とした多層配線構造を
有する半導体装置を製造するに際し、前記層間絶縁膜を
形成する前に、前記半導体基板の主面上にジイソブチル
イソブトキシアルミニウムとジエチレングリコールジメ
チルエーテルとからなる溶液塗布剤を回転塗布形成した
酸化アルミニウム膜を形成し、この上に前記層間絶縁膜
を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 ２、有機高分子樹脂にポリイミド樹脂を用いてなる特許
請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25466585A JPS62115745A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25466585A JPS62115745A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62115745A true JPS62115745A (ja) | 1987-05-27 |
Family
ID=17268162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25466585A Pending JPS62115745A (ja) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62115745A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04125215U (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-16 | 株式会社椿本チエイン | 収納効率と出庫効率を高めた棚式物品保管装置 |
| JPH0659314U (ja) * | 1993-01-25 | 1994-08-19 | 平田機工株式会社 | パラレル型スタッカーシステム |
| JPH06286815A (ja) * | 1993-04-05 | 1994-10-11 | Hitachi Zosen Corp | 立体格納設備 |
| US5889573A (en) * | 1989-08-14 | 1999-03-30 | Hitachi, Ltd. | Thin film transistor substrate, manufacturing method thereof, liquid crystal display panel and liquid crystal display equipment |
| JP2012142528A (ja) * | 2011-01-06 | 2012-07-26 | Elpida Memory Inc | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-11-15 JP JP25466585A patent/JPS62115745A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5889573A (en) * | 1989-08-14 | 1999-03-30 | Hitachi, Ltd. | Thin film transistor substrate, manufacturing method thereof, liquid crystal display panel and liquid crystal display equipment |
| JPH04125215U (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-16 | 株式会社椿本チエイン | 収納効率と出庫効率を高めた棚式物品保管装置 |
| JPH0659314U (ja) * | 1993-01-25 | 1994-08-19 | 平田機工株式会社 | パラレル型スタッカーシステム |
| JPH06286815A (ja) * | 1993-04-05 | 1994-10-11 | Hitachi Zosen Corp | 立体格納設備 |
| JP2012142528A (ja) * | 2011-01-06 | 2012-07-26 | Elpida Memory Inc | 半導体装置の製造方法 |
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