JPS6251242A - 多層配線の製造方法 - Google Patents
多層配線の製造方法Info
- Publication number
- JPS6251242A JPS6251242A JP18991885A JP18991885A JPS6251242A JP S6251242 A JPS6251242 A JP S6251242A JP 18991885 A JP18991885 A JP 18991885A JP 18991885 A JP18991885 A JP 18991885A JP S6251242 A JPS6251242 A JP S6251242A
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- Japan
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- wiring layer
- insulating film
- film
- polyimide film
- contact hole
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- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、集積回路等においてポリイミド膜を層間絶縁
膜として多層配線を製造する方法に関する。
膜として多層配線を製造する方法に関する。
ＬＳＩにおいては、特性の向上、チップサイズの縮小の
ために配線の多層化が必須となっている。
ために配線の多層化が必須となっている。
多層配線の層間絶縁膜としては最近、ＣＶＤ酸化膜に代
ってポリイミド膜がしばしば用いられる。
ってポリイミド膜がしばしば用いられる。
ポリイミド膜は厚く、シかもピンホールがない鉢態で形
成することができ、また表面の平坦化が容易にできるか
らである。
成することができ、また表面の平坦化が容易にできるか
らである。
第２図（ａ）〜（Ｃ）は、ポリイミド膜を層間絶縁膜と
して用いた従来の多層配線製造工程例を示す。第２図（
ａ）に示すように、素子形成されたＳｔなどの半導体基
板２１に熱酸化膜等の絶縁膜２２が形成され、この絶縁
膜２２にコンタクト孔を開けて例えばＡＩからなる第１
の配線層２３（２３１，２３２）が形成される。この後
スピンナにより全面にポリイミド膜２４が形成される。
して用いた従来の多層配線製造工程例を示す。第２図（
ａ）に示すように、素子形成されたＳｔなどの半導体基
板２１に熱酸化膜等の絶縁膜２２が形成され、この絶縁
膜２２にコンタクト孔を開けて例えばＡＩからなる第１
の配線層２３（２３１，２３２）が形成される。この後
スピンナにより全面にポリイミド膜２４が形成される。
ポリイミド膜は加熱処理しないと十分な耐熱性。
耐薬品性１機械強度が得られない。加熱処理は通常、プ
リキュア（１００〜１５０℃、３０分＋２００〜３００
℃、３０分）とフルキュア（３５０〜４５０°Ｃ９３０
分）というように２〜３回に分けて処理温度を」二げて
いく。次に第２図（ｂ）に示すようにポリイミド膜２４
にコンタクト孔を形成する。コンタクト孔の形成は、フ
ルキュア後に酸素プラズマなどでドライエツチングする
か、またはプリキュア後にヒドラジンなとでケミカルエ
ツチングする。ケミカルエツチングの場合はエツチング
後にフルキュアされる。図の２５（２５１，２５２）は
第１の配線層２３表面に形成された絶縁膜である。次に
第２図（ｃ）に示すように、例えばＡノを蒸着、パター
ニングして第２の配線層２６を形成する。続いて第１の
配線層２３と第２の配線層２６の低抵抗接触を実現する
ため、４００℃〜４５０℃でシンターする。
リキュア（１００〜１５０℃、３０分＋２００〜３００
℃、３０分）とフルキュア（３５０〜４５０°Ｃ９３０
分）というように２〜３回に分けて処理温度を」二げて
いく。次に第２図（ｂ）に示すようにポリイミド膜２４
にコンタクト孔を形成する。コンタクト孔の形成は、フ
ルキュア後に酸素プラズマなどでドライエツチングする
か、またはプリキュア後にヒドラジンなとでケミカルエ
ツチングする。ケミカルエツチングの場合はエツチング
後にフルキュアされる。図の２５（２５１，２５２）は
第１の配線層２３表面に形成された絶縁膜である。次に
第２図（ｃ）に示すように、例えばＡノを蒸着、パター
ニングして第２の配線層２６を形成する。続いて第１の
配線層２３と第２の配線層２６の低抵抗接触を実現する
ため、４００℃〜４５０℃でシンターする。
この様な従来法においては、ポリイミド膜２４を熱処理
する時に出る水分と溶剤等により第１の配線層２３表面
にできる絶縁膜２５が非常に強固なものとなる。このた
め、４００°Ｃ〜４５０°Ｃでシンターしているにも拘
らず、第１の配線層２３と第２の配線層２６の接触抵抗
を十分に小さくすることができない。この点を改善する
ため、第２の配線層２６を形成する前に、ポリイミド膜
２４にコンタクト孔を形成した状態でこのコンタクト孔
に露出した第１の配線層２３表面を例えばリン酸の５０
％水溶液で表面処理することが行われる。
する時に出る水分と溶剤等により第１の配線層２３表面
にできる絶縁膜２５が非常に強固なものとなる。このた
め、４００°Ｃ〜４５０°Ｃでシンターしているにも拘
らず、第１の配線層２３と第２の配線層２６の接触抵抗
を十分に小さくすることができない。この点を改善する
ため、第２の配線層２６を形成する前に、ポリイミド膜
２４にコンタクト孔を形成した状態でこのコンタクト孔
に露出した第１の配線層２３表面を例えばリン酸の５０
％水溶液で表面処理することが行われる。
しかしこれでも十分な低抵抗接触が得られない。
これは、層間絶縁膜としてポリイミド膜を用いた場合、
第１の配線層２３の表面に形成される絶縁膜２５が単な
る酸化膜ではなく、何らかの有機物質を含む強固な（＝
Ｉ着強度の絶縁膜になっているためと思われる。
第１の配線層２３の表面に形成される絶縁膜２５が単な
る酸化膜ではなく、何らかの有機物質を含む強固な（＝
Ｉ着強度の絶縁膜になっているためと思われる。
本発明は−に記した点に鑑みなされたもので、層間絶縁
膜としてポリイミド膜を用いた場合に多層配線相互間で
十分な低抵抗接触を実現するようにした多層配線の製造
方法を提供することを目的とする。
膜としてポリイミド膜を用いた場合に多層配線相互間で
十分な低抵抗接触を実現するようにした多層配線の製造
方法を提供することを目的とする。
本発明は、層間絶縁膜としてポリイミド膜を形成し、こ
れにコンタクト孔を形成した後、このコンタクト孔に露
出した下部配線層表面を無水クロム酸、リン酸及び水の
混合液で表面処理することを特徴とする。
れにコンタクト孔を形成した後、このコンタクト孔に露
出した下部配線層表面を無水クロム酸、リン酸及び水の
混合液で表面処理することを特徴とする。
本発明によれば、下部配線層と上部配線層の接触抵抗を
十分に小さくすることができる。またその結果としてそ
の後の熱処理温度を従来よりも低くすることができる。
十分に小さくすることができる。またその結果としてそ
の後の熱処理温度を従来よりも低くすることができる。
従って本発明によれば、優れた特性の多層配線を備えた
信頼性の高い集積回路等を実現することができる。
信頼性の高い集積回路等を実現することができる。
以下本発明の詳細な説明する。
第１図（ａ）〜（ｆ）は一実施例の集積回路の多層配線
形成工程を示す。先ず第１図（ａ）に示すようにトラン
ジスタ等の素子が形成されたＳＬなどの半導体基板１１
の表面に形成された酸化膜等の絶縁膜１２にコンタクト
孔を形成し、下部配線層として第１のＡノ配線層 １３
（１３１゜１３２）を形成し、この」二にスピンナによ
りポリイミド膜１４を形成する。この後第１図（ｂ）に
示すようにポリイミド膜１４にコンタクト孔を形＝ ５
− 成する。次に３５０〜４５０℃でフルキュアする。
形成工程を示す。先ず第１図（ａ）に示すようにトラン
ジスタ等の素子が形成されたＳＬなどの半導体基板１１
の表面に形成された酸化膜等の絶縁膜１２にコンタクト
孔を形成し、下部配線層として第１のＡノ配線層 １３
（１３１゜１３２）を形成し、この」二にスピンナによ
りポリイミド膜１４を形成する。この後第１図（ｂ）に
示すようにポリイミド膜１４にコンタクト孔を形＝ ５
− 成する。次に３５０〜４５０℃でフルキュアする。
これにより第１のＡノ配線層１３の表面には強固な絶縁
膜１５ （１５＋ 、 １５２ ）が形成される。
膜１５ （１５＋ 、 １５２ ）が形成される。
次いで無水クロム酸、リン酸及び水の混合液により表面
処理を行なうことにより、第１図（ｃ）に示すようにコ
ンタクト孔に露出する第１のＡ、ｆ？配線層１３の表面
の絶縁膜１５を除去する。この後第１図（ｄ）に示すよ
うに上部配線層として、第２のＡノ配線層１６ （１６
１，１６２）を形成する。そして３５０〜４００℃でシ
ンター処理を行なうと、第１のＡ、＆配線層表面に形成
された自然酸化膜の影響がなくなり、第１のＡノ配線層
１３と第２のＡ、１１’配線層１６の接触抵抗は十分に
小さいものとなる。この加熱処理により、第１図（ｅ）
に示すように第２のＡノ配線層１６の表面には酸化膜１
７ （１７＋ 、 １７２ ）が形成される。この実
施例ではこの第２の配線層１６」二に重ねて第３のＡ、
ｆｆ配線層を形成するために、再び無水クロム酸、リン
酸及び水の混合液により表面処理を行ない、第２のＡＩ
！配線層１６表面の酸化膜１７を除去して、第１図（ｆ
）に示すように第３のＡＩ！配線１８を形成する。そし
て再度３５０〜４００°Ｃのシンター処理を行なって配
線形成工程を完了する。
処理を行なうことにより、第１図（ｃ）に示すようにコ
ンタクト孔に露出する第１のＡ、ｆ？配線層１３の表面
の絶縁膜１５を除去する。この後第１図（ｄ）に示すよ
うに上部配線層として、第２のＡノ配線層１６ （１６
１，１６２）を形成する。そして３５０〜４００℃でシ
ンター処理を行なうと、第１のＡ、＆配線層表面に形成
された自然酸化膜の影響がなくなり、第１のＡノ配線層
１３と第２のＡ、１１’配線層１６の接触抵抗は十分に
小さいものとなる。この加熱処理により、第１図（ｅ）
に示すように第２のＡノ配線層１６の表面には酸化膜１
７ （１７＋ 、 １７２ ）が形成される。この実
施例ではこの第２の配線層１６」二に重ねて第３のＡ、
ｆｆ配線層を形成するために、再び無水クロム酸、リン
酸及び水の混合液により表面処理を行ない、第２のＡＩ
！配線層１６表面の酸化膜１７を除去して、第１図（ｆ
）に示すように第３のＡＩ！配線１８を形成する。そし
て再度３５０〜４００°Ｃのシンター処理を行なって配
線形成工程を完了する。
この実施例によれば、ポリイミド膜を層間絶縁膜とする
多層配線相互間の接触抵抗を十分に小さいものとするこ
とができる。また多層配線形成工程後の熱処理温度が低
くてすむため、信頼性の高い集積回路が実現する。
多層配線相互間の接触抵抗を十分に小さいものとするこ
とができる。また多層配線形成工程後の熱処理温度が低
くてすむため、信頼性の高い集積回路が実現する。
本発明は上記実施例に限られるものではない。
例えば基板は半導体基板の他、ガラス、石英等の無機利
料、プラスチックなどの有機刊料、金属利料等を基板と
して用いる場合にも本発明を適用することができる。ま
た配線層はＡ、ｆ２に限らず、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｔｉ
、Ｖ、Ｗ、Ｍｏなどの金属あるいはこれらの金属の組合
わせを用いることができる。また実施例では２層配線の
上に直接第３層配線を形成する場合を説明したが、第２
層配線の」二を更にポリイミド膜で覆って第３層配線を
形成する場合にも同様の処理を繰返せばよい。また本発
明の方法は配線層間のコンタクトのみに限らず、ポリイ
ミド膜下の配線層にワイヤボンディングを行なう場合に
も有効である。ワイヤボンディングの接触特性という点
に関して見れば、本発明の方法は必ずしも多層配線の場
合に限らず、一層の配線をポリイミド膜で覆ってこれに
ポンディングパッド用孔を開けてワイヤボンディングを
行なう際に応用しても効果が得られる。
料、プラスチックなどの有機刊料、金属利料等を基板と
して用いる場合にも本発明を適用することができる。ま
た配線層はＡ、ｆ２に限らず、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｔｉ
、Ｖ、Ｗ、Ｍｏなどの金属あるいはこれらの金属の組合
わせを用いることができる。また実施例では２層配線の
上に直接第３層配線を形成する場合を説明したが、第２
層配線の」二を更にポリイミド膜で覆って第３層配線を
形成する場合にも同様の処理を繰返せばよい。また本発
明の方法は配線層間のコンタクトのみに限らず、ポリイ
ミド膜下の配線層にワイヤボンディングを行なう場合に
も有効である。ワイヤボンディングの接触特性という点
に関して見れば、本発明の方法は必ずしも多層配線の場
合に限らず、一層の配線をポリイミド膜で覆ってこれに
ポンディングパッド用孔を開けてワイヤボンディングを
行なう際に応用しても効果が得られる。
第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例の多層配線形
成工程を示す図、第２図（ａ）〜（ｃ）は従来の多層配
線形成工程を示す図である。 １１・・・半導体基板、１２・・・酸化膜、１３・・・
第１のＡ、ｆｌ’配線層、１４・・・ポリイミド膜、１
５・・・絶縁膜、１６・・・第２のＡ、ＩＩ’配線層、
１７・・・絶縁膜、１８・・・第３のＡＪ配線層。
成工程を示す図、第２図（ａ）〜（ｃ）は従来の多層配
線形成工程を示す図である。 １１・・・半導体基板、１２・・・酸化膜、１３・・・
第１のＡ、ｆｌ’配線層、１４・・・ポリイミド膜、１
５・・・絶縁膜、１６・・・第２のＡ、ＩＩ’配線層、
１７・・・絶縁膜、１８・・・第３のＡＪ配線層。
Claims (2)
- （１）基板上にポリイミド膜を層間絶縁膜として配線層
を積層するに際して、下部配線層上にポリイミド膜を形
成してこれに下部配線層に対するコンタクト孔を形成し
、このコンタクト孔に露出する下部配線層を無水クロム
酸、リン酸及び水の混合液により表面処理した後、上部
配線層を形成し、その後熱処理を行なうことを特徴とす
る多層配線の製造方法。 - （２）基板は素子形成された半導体基板である特許請求
の範囲第１項記載の多層配線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60189918A JPH0669068B2 (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 多層配線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60189918A JPH0669068B2 (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 多層配線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6251242A true JPS6251242A (ja) | 1987-03-05 |
| JPH0669068B2 JPH0669068B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=16249386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60189918A Expired - Lifetime JPH0669068B2 (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 多層配線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669068B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0327551A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-05 | Nec Corp | 半導体装置の配線構造 |
| JPH03227021A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-08 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR20140117643A (ko) | 2012-01-30 | 2014-10-07 | 다이호야쿠힌고교 가부시키가이샤 | 신규 아세트산에스테르 화합물 또는 그의 염 |
| KR20160013148A (ko) | 2013-05-30 | 2016-02-03 | 다이호야쿠힌고교 가부시키가이샤 | 신규한 불소화 벤질산 에스테르 화합물 또는 그의 염 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52156555A (en) * | 1976-06-23 | 1977-12-27 | Hitachi Ltd | Production of organic resin insulated wiring |
| JPS5572059A (en) * | 1978-11-25 | 1980-05-30 | Toshiba Corp | Preparation of semiconductor device |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP60189918A patent/JPH0669068B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52156555A (en) * | 1976-06-23 | 1977-12-27 | Hitachi Ltd | Production of organic resin insulated wiring |
| JPS5572059A (en) * | 1978-11-25 | 1980-05-30 | Toshiba Corp | Preparation of semiconductor device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0327551A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-05 | Nec Corp | 半導体装置の配線構造 |
| JPH03227021A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-08 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR20140117643A (ko) | 2012-01-30 | 2014-10-07 | 다이호야쿠힌고교 가부시키가이샤 | 신규 아세트산에스테르 화합물 또는 그의 염 |
| KR20160013148A (ko) | 2013-05-30 | 2016-02-03 | 다이호야쿠힌고교 가부시키가이샤 | 신규한 불소화 벤질산 에스테르 화합물 또는 그의 염 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0669068B2 (ja) | 1994-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |