JPS62150848A - 半導体装置の製造方法 - 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〕 本発明は絶縁膜に設けた開孔を通して上、下の導電層を
電気接続する配線構造を有する半導体装置の製造方法に
関するものである。

〔背景技術〕

一般に、多層配線構造を有する半導体装置では、半導体
基板上に設けた下側配線と、その上に設けた上側配線と
を相互に電気接続するために、再配線を絶縁している層
間絶縁膜に開孔を形成している。ところが、この開孔を
スパッタエツチング法を用いて開設する場合にはスパッ
タされた絶縁性物質が開孔底部に露呈されている下側配
線表面に付着し易く、この上に設けた上側配線との電気
接続が損なわれることがある。この現象は開孔の径寸法
が小さい程著しい。

このため、開孔を可能な限り大きくすることが望まれる
が、これでは次のような問題が生しることがある。すな
わち、第２図のように半導体基板１１の絶縁膜１２上に
下側アルミニウム配線１３を形成し、層間絶縁膜１４に
比較的大きな開孔１４ａを開設した後上側アルミニウム
配線１５を被着し開孔１４ａ内で両者を接続する。そし
て、この上側アルミニウム配線１５をフォトレジスト１
６をマスクにして所要のパターンにエツチングする際に
、マスク位置ずれが生じると、開孔１４ａの径寸法が大
きいためにマスクずれが開孔内の一部に掛かる状態とな
る。このため、このままの状態でエツチングを行うと同
図のように上側アルミニウム配線１５とともに下側アル
ミニウム配線１３が同時にエツチングされ、下側アルミ
ニウム配線１３の断線を招くことになる。

したがって、開孔を大きくした場合にはマスクの位置合
わせ精度を極めて高いものに維持する必要があり、半導
体装置の製造効率の低下及び歩留の低下を招く原因にな
っている。

〔発明の目的〕

゛　本発明の目的は開孔を大きくして上、下記線間での
電気接続を確実に行うのはもとより、上側配線のパター
ン形成時における下側配線の断線を防止して信頼性の高
い多層配線構造を有する半導体装置の製造方法を提供す
ることにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を節単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、比較的に径寸法を大きく形成した開孔上に上
側配線を被着した後、開孔内に樹脂材を埋設する工程と
、この上にレジストを用いて上側配線パターンにマスク
を形成する工程と、これら樹脂材及びレジストを共にマ
スクに用いて前記上側配線をパターンエツチングする工
程とを含むことにより、少なくとも下側配線を前記樹脂
材でマスクし、上側配線のエツチングによっても下側配
線のエツチングを防止してその断線を防止することがで
きる。

〔実施例〕

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を工程順に示
す断面図である。

先ず、同図（ａ）のように半導体基板１の表面の絶縁膜
２上に下側アルミニウム配線３を所要のパターンに形成
し、かつその上にスパッタシリコン酸化膜からなる層間
絶縁膜４を形成する。更に、この層間絶縁膜４の所要箇
所には比較的大きな径寸法の開孔４ａを開設し、かつこ
の開孔４ａを含む層間絶縁膜４の全面に上側アルミニウ
ム膜５Ａを被着し、前記下側アルミニウム配線３と電気
接続を行っている。

次いで、同図（ｂ）のように少なくとも開孔４ａよりも
十分厚い状態で全面にネガ型のフォトレジスト６を塗布
形成し、その上でこれを異方性エツチング法によってエ
ッチハックする。これにより、フォトレジスト６は前記
開孔４ａ内にのみフォトレジスト６ａとして残される。

このとき、フォトレジスト６ａは開孔４ａ内おいて下側
アルミニウム配線３を平面方向に覆っている状態とされ
ることは言うまでもない。

次に、同図（Ｃ）のように全面にポジ型のフォトレジス
ト７を塗布した後、これを写真技術を用いて上側アルミ
ニウム配線のパターン形状に形成する。しかる上でこの
フォトレジスト７及び前記フォトレジスト６ａをともに
マスクとして前記上側アルミニウム膜５Ａをパターンエ
ツチングすることにより、同図（ｄ）のように所要パタ
ーンの上側アルミニウム配線５を形成することができる
。

この方法によれば、上側アルミニウム配線５のエツチン
グ時のマスクは開孔４ａ内においてはフォトレジスト７
及びフォトレジスト６ａがともに機能することになるた
め、フォトレジスト７に位置ずれが生じていても開孔４
ａ内において下側アルミニウム配線３を覆うフォトレジ
スト６ａのマスク作用によって下側アルミニウム配線３
をエツチングしてしまうことはない。特に、このフォト
レジスト６ａは自己整合的に開孔４ａ内に形成されるた
め、開孔４ａとの間に位置ずれが生しることは全くなり
、確実に開孔４ａ内において下側アルミニウム配線３を
覆うことができる。

このため、開孔４ａを大きくしても下側アルミニウム配
線３の断線を確実に防止でき、また開孔を大きくするこ
とによって下側アルミニウム配線３表面における導通不
良を抑制するごともでき、良好な接続構造を得ることが
できる。

〔効果〕

（１）開孔内に形成したネガ型のレジストと、上側配線
パターンに構成したポジ型のレジストとをマスクとして
上側配線の形成を行っているので、開孔内における下側
配線のエツチングを前記ネガ型のレジストで防止でき、
下側配線の断線を防止できる。

（２）前記ネガ型のレジストは自己整合的に形成してい
るので、位置ずれが生じることは全くなく、確実に下側
配線を覆うことができる。

（３）開孔を大きくしても下側配線の断線が生じること
がないので、開孔形成時における下側配線上への絶縁材
の被着を抑制でき、上側配線との電気接続を良好なもの
にする。

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、ポジ又はネ
ガのレジストは逆に利用してもよい。また、前記ネガ型
のレジストに変えてポリイミド樹脂やその他の樹脂材を
利用してもよい。ただし、この場合には上層に形成する
ポジ又はネガのレジストのパターン形成工程を経ても損
傷されることのない材質で構成することが肝要である。

また、配線材料にアルミニウム以外の物を用いた場合も
同様である。

〔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装置の多層配
線構造に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、たとえば基板とその上に形成する
配線層との間の接続を行う構造の半導体装置に適用する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明を製造工程順に示す断面
図、 第２図は従来の不具合を説明するための断面図である。 、１１・・・半導体基板、２，１２・・・絶縁膜、３゜
１３・・・下側配線、４．１４・・・層間絶縁膜、４ａ
。 １４ａ・・・開孔、５，１５・・・上側配線、６・・・
ネガ型レジスト（樹脂）、７・・・ポジ型レジスト、１
６・・・フォトレジスト。 一＼、 代理人　弁理士　　小　川　勝　男　２．１ハ　　　　
　　？ 第　　　１　　図 、Ｓ 第　　２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下側配線を層間絶縁膜で被覆し、この層間絶縁膜に
   形成した開孔を通して上側配線と前記下側配線との接続
   を行う半導体装置の製造方法において、比較的に径寸法
   を大きく形成した前記開孔上に上側配線膜を被着した後
   、開孔内に樹脂材を埋設する工程と、この上にレジスト
   を用いて上側配線パターン形状にマスクを形成する工程
   と、これら樹脂材及びレジストを共にマスクに用いて前
   記上側配線をパターンエッチングする工程とを含むこと
   を特徴とする半導体装置の製造方法。 ２、樹脂材をネガ型フォトレジストで構成し、この上に
   形成するレジストをポジ型フォトレジストで構成してな
   る特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。 ３、樹脂材は層間絶縁膜上に塗布した後にこれをエッチ
   ングバックして開孔内に残存させ、レジストは写真技術
   を用いて所要パターンに形成してなる特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の半導体装置の製造方法。