JPS6314452A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPS6314452A
JPS6314452A JP61158554A JP15855486A JPS6314452A JP S6314452 A JPS6314452 A JP S6314452A JP 61158554 A JP61158554 A JP 61158554A JP 15855486 A JP15855486 A JP 15855486A JP S6314452 A JPS6314452 A JP S6314452A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
wiring conductor
conductor layer
acid ester
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61158554A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0727966B2 (ja
Inventor
Hiroshi Suzuki
宏 鈴木
Shunichiro Uchimura
内村　俊一郎
Nintei Sato
任廷 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP61158554A priority Critical patent/JPH0727966B2/ja
Priority to KR1019870007149A priority patent/KR900005120B1/ko
Priority to DE87305975T priority patent/DE3787500T2/de
Priority to EP87305975A priority patent/EP0251828B1/en
Publication of JPS6314452A publication Critical patent/JPS6314452A/ja
Priority to US07/348,151 priority patent/US5132386A/en
Publication of JPH0727966B2 publication Critical patent/JPH0727966B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02118—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer carbon based polymeric organic or inorganic material, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1057—Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain
    • C08G73/106—Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain containing silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/312—Organic layers, e.g. photoresist
    • H01L21/3121—Layers comprising organo-silicon compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Bipolar Transistors (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。

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に関し、さらに詳しくは高集積化に
通した信頼性の高い多層配線構造を有する半導体装置に
関する。
（従来の技術） 従来二層配線を主体とする多層配線構造を有する半導体
装置を製造するには、まず半導体基板上に第１の配線導
体層を形成後、絶縁膜を形成し、次いで公知のホトエツ
チング法により絶縁膜の所定の部分に開口を形成して第
１の配線導体層の一部を露出し、次いで第２の配線導体
層となるべき金属膜を真空蒸着またはスパッタリング法
により形成し、さらにこれをホトエツチングして第２の
配線導体層を形成している。この際配線導体層としては
アルミニウムを主体とする金属膜が最も多く用いられて
おり、また絶縁膜材料としては、５ｉ０２膜を主体とす
る無機絶縁膜、またはポリイミドもしくはポリイミド系
樹脂の有機樹脂絶縁膜が多く用いられている。
配線導体層がアルミニウムを主体としているので、アル
ミニウムの融解およびアルミニウムの半導体接合部への
突き抜けを防止するため、配線導体層上の絶縁膜の形成
温度は４５０°Ｃ以下にする必要があり、このため５ｉ
０２、窒化シリコン等の無機絶縁膜は、４００℃程度の
比較的低温で化学気相成長法、高周波スパッタリング法
等により形成しなければならない。しかしながら、化学
気相成長法による場合にはＳｉＣ２股はクラックが発生
しやすく、せいぜい１μｍ以下の厚さでしか形成するこ
とができず、またスパッタリング法による場合には無機
絶縁膜は生成速度が小さいという欠点があった。
また無機絶縁膜は下部の配線導体層の凹凸（段差）をそ
のまま忠実に再現して形成されるので段差被覆性が悪く
、上部配線導体層が段差の側面において断線しやすくな
り、信頼性に欠けるという欠点があった。
このような無機絶縁膜の欠点を改良するため、流動性を
有し、段差被覆性の良好なポリイミドまたはポリイミド
系樹脂の有機樹脂膜を配線導体上の絶縁膜として形成し
、下部配線導体層の凹凸を平坦にし、段差を解消するこ
とが行なわれている。
これらのポリイミド（芳香族ジアミンと芳香族テトラカ
ルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミック
酸ポリマーの硬化物）またはポリイミド系樹脂（例えば
芳香族ジアミン、芳香族テトラカルボン酸二無水物およ
び芳香族ジアミノカルボンアミド等を反応させて得られ
るポリアミック酸ポリマーの硬化物）の材料としては、
例えば日立化成工業（株）製のＰＩＱ（登録商標）等が
用いられ、このＰＩＱフェスを下部配線導体上に回転塗
布し、溶媒成分を揮散させた後、２００〜４００°Ｃで
加熱してＰＩＱの硬化被膜を形成させる。
これらの材料は、通常樹脂分濃度１０〜２０重量％、粘
度５〜５０ポアズに調整されている。
第１図に示すように、半導体基板１および二酸化シリコ
ン膜２上に形成した配線導体層３の厚みをｔａ、有機樹
脂絶縁膜４を形成した後に一残存している段差部の厚み
をｔｂとしたときの定義すると、ポリイミドまたはポリ
イミド系樹脂を用いる場合の平坦性は０．１５〜０．４
である。
有機樹脂絶縁膜を形成した後、下部の配線導体層と上部
配線導体層間を接続するため、樹脂絶縁膜の所定の部分
に開口（スルーホール）を形成する際にはヒドラジンを
含む塩基性のエツチング液を用いる湿式エツチング法が
行なわれる。この湿式エツチング法は縦・横方向とも同
速度で進行する等方性エツチングであるため、ポリイミ
ドまたはポリイミド系樹脂の０．１５〜０．４という平
坦性で一応実用上は問題ない。しかしながら、平坦性０
．１５〜０．４の場合には平坦部上と段差部上の有機樹
脂絶縁膜の膜厚差がまだあり、かつ湿式エツチング法で
は平坦部と段差部上で適正エツチング時間が異なる（段
差部上の膜厚が薄いので段差部上のエツチングが適正状
態になったときは、段差部上はオーバーエツチングにな
る）ため、エツチング精度が悪くなり、従来のポリイミ
ドまたはポリイミド系樹脂を絶縁膜材料とする場合には
実用上５μｍ角のスルーホールを形成するのが限界とさ
れている。
一方、現在半導体装置の高集積化に伴い、微細配線化が
年々進められ、これにしたがって配線導体層のパターニ
ングおよび樹脂絶縁膜を開口するのに湿式エツチング法
から微細エツチングが可能なプラズマまたは反応式イオ
ンエツチング法等の乾式エツチング法へと変化してきて
いる。これらの乾式エツチングにより２μｍ以下の微細
な開口エツチングを行なうためには、ホトレジストを高
解像に露光する必要があり、下地の配線導体層形成で生
じた段差を有機樹脂絶縁膜により平坦にする必要がある
。このためには従来のポリイミドまたはポリイミド系樹
脂の形成膜厚は同程度に保持し、段差被覆性（平坦性）
を高めるために樹脂分濃度を高め、かつ粘度（分子量）
を下げることが要求される。
しかしながら、従来のポリアミック酸ポリマータイプの
ポリイミドまたはポリイミド系樹脂では製造上樹脂分濃
度を高め、かつ粘度を下げることに限界があり、適当な
平坦性を有する）１（脂は得られなかった。この結果、
従来のポリイミドまたはポリイミド系樹脂を配線導体層
上に形成し、その後乾式エツチングで樹脂絶縁膜を開口
エツチングする場合には、エツチング精度が悪く、微細
エツチングが安定してできず、より高集積化された多層
配線構造の半導体装置を得ることは困難であった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、前記従来技術の欠点を除去し、下地配
線導体層に対する段差被覆性に優れ、かつ乾式エツチン
グ法による微細開口エツチング性にも優れた多層配線構
造を有する半導体装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、ポリアミック酸エステルオリゴマーの硬
化物を多層配線構造の半導体装置の絶縁膜材料として使
用することにより、下地配線導体層の有する段差が平坦
化され、そのため上部配線導体層と下部配線導体層との
段差側面で断線不良の心配がなく、かつ微細な絶縁膜の
開口エツチングが可能となり、微細配線および微細スル
ーホールを有する高集積化に通した信頼性の高い多層配
線構造を有する半導体装置が得られることを見出し、本
発明に至った。
本発明は、配線導体層上の絶縁膜材料に有機ＩＨ脂を用
いた多層配線構造を有する半導体装置において、該有機
樹脂として、芳香族テトラカルボン酸二無水物とアルコ
ールおよび／またはアルコール誘導体とを反応させて得
られる芳香族テトラカルボン酸エステルに、芳香族ジア
ミンおよび／またはジアミノシロキサンを反応させて得
られるポリアミック酸エステルオリゴマーの硬化物を用
いた半導体装置に関する。
本発明において配線導体上の絶縁膜材料として用いられ
るポリアミック酸エステルオリゴマーは、必要に応じて
溶媒の存在下に芳香族テトラカルボン酸二無水物とアル
コールおよび／またはアルコール誘導体とを反応させて
得られる芳香族テトラカルボン酸エステルに、芳香族テ
トラカルボン酸エステルと好ましくはほぼ等モルの芳香
族ジアミンおよび／またはジアミノシロキサンを反応さ
せて得られる。この際用いられる溶媒としては、ブチル
セロソルブ等のエーテルグリコール系溶媒、Ｎ−メチル
−２−ピロリドン、Ｎ、Ｎ−ジエチルホルムアミド、ジ
メチルスルホキサイドなどが挙げられる。これらは、１
種または２種以上が用いられる。
芳香族テトラカルボン酸二無水物は、一般式（式中Ｒ１
は４価の芳香族炭化水素基を意味する）で表わされ、例
えば３，３°、４．４′−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３．３’、４
．４”−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、シクロ
ペンクンテトラカルボン酸二無水物、１，２．５．６−
ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６゜７
−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２゜３．５．
６−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、１．４．５．
８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９
．１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、４．　４
　′−スルホニルシフタル酸二無水物等が用いられる。
これらは、１種または２種以上が用いられる。
芳香族テトラカルボン酸二無水物をエステル化するアル
コールまたはアルコール誘導体としては、例えばメタノ
ール、エタノール、プロパツール、イソプロピルアルコ
ール、ブタノール等の１価アルコール、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロ
ールプロパン等の多価アルコール、セロソルブ類、カル
ピトール類などが用いられる。これらは、１種または２
種以上が用いられる。アルコールとアルコール誘導体と
を併用してもよい。
本発明に用いられる芳香族ジアミンは一般弐Ｈ２Ｎ−Ｒ
２ＮＨ２ （式中Ｒ２は２価の芳香族炭化水素基を意味する）で表
わされ、例えば４．４゛−ジアミノジフェニルエーテル
、４．４’−ジアミノジフェニルメタン、４．４′−ジ
アミノジフェニルスルホン、４．４′−ジアミノジフェ
ニルサルファイド、ベンジジン、メクフエニレンジアミ
ン、パラフエニレンジアミン、１，５−ナフタレンジア
ミン、２゜６−ナフタレンジアミン等が用いられる。こ
れらは、１種または２種以上が用いられる。
本発明に用いられるジアミノシロキサンは一般式 （式中Ｒ３は炭素数１〜１０の２価の炭化水素基、Ｒ４
、Ｒ１ｌ５Ｒ６およびＲ？は炭素数１〜１０の１価の炭
化水素基を意味し、これらは同一でも異なっていてもよ
く、ｎは１〜１０の整数を意味する）で表わされ、例え
ば下記式で表わされる化合物が用いられる。これらは、
１種または２種以上が用いられる。
ＣＨ３ＣＨ３ 芳香族ジアミンとジアミノシロキサンとは併用してもよ
い。
本発明における芳香族テトラカルボン酸二無水物のエス
テル化は、芳香族テトラカルボン酸二無水物１モルに対
し、アルコールおよび／またはアルコール誘導体を等モ
ルないしは過剰モル用いて行なわれる。反応温度は使用
する溶媒、アルコールおよびアルコール誘導体により異
なり、特に制限はないが、例えば３．３’、４．４°−
ベンゾフェノンテトラカルポン酸二無水物をＮ−メチル
−２−ピロリドン中でエタノールを用いてエステル化す
る場合には、８０−１５０℃が好ましい。
またエステル化の後、濃度を調整するため過剰のアルコ
ールまたはアルコール誘導体を除去することも可能であ
るが、その場合、そのアルコールまたはアルコール誘導
体の沸点以上の温度とすることが好ましい。
芳香族テトラカルボン酸エステルと芳香族ジアミンおよ
び／またはジアミノシロキサンとの反応は、生成する硬
化物の耐熱性を最良とするため、芳香族テトラカルボン
酸エステルと芳香族ジアミンおよび／またはジアミノシ
ロキサンとを、はぼ等モルとして行なうことが好ましい
。またこの芳香族テトラカルボン酸エステルと芳香族ジ
アミンおよび／またはジアミノシロキサンとの反応は、
反応温度が高すぎると生成するボリアミンク酸エステル
オリゴマーがイミド化し、溶解性が落ちて析出してしま
うため、高（とも９０℃までの反応温度で行なうことが
好ましい。
こうして生成したポリアミック酸エステルオリゴマーに
ついて２００〜４００°Ｃ１好ましくは２５０〜３５０
℃で熱処理を行なうと、耐熱性に優れたポリイミド樹脂
膜が形成される。
ポリアミック酸エステルオリゴマーは、＋３４　脂分濃
度を４０〜６０重量％、粘度を０．５〜５０ポアズの間
で変化させることができ、下地配線導体層の膜厚に合わ
せて適切な樹脂分濃度および粘度を設定することができ
る。
上記のポリアミック酸エステルオリゴマーは、配線導体
層上にスピンナ等を用いて塗布し、１００〜２００℃、
好ましくは１２０〜１８０　”Ｃの温度で好ましくは１
〜２時間乾燥後、３００〜４００°Ｃ好ましくは３２０
〜３８０℃の温度で好ましくは１〜２時間硬化されて有
機樹脂とされる。
（実施例） 以下に図面を用いて本発明の半導体装置の製造の実施例
について詳細に説明する。
第２〜６図は、本発明の多層配線構造を有する半導体装
置において、第１配線導体層上に眉間絶縁膜および第２
配線導体層を形成する場合の一実施例を工程順に示す概
略断面図である。
本発明の半導体装置を製造するには、第２図に示すよう
に、まずコレクク領域Ｃ、ベース領域Ｂおよびエミッタ
領域Ｅからなる半導体素子が形成されている半導体基板
１１の表面に、化学気相成長法により、例えば二酸化シ
リコン膜１２を形成させる。次いで電極引出し部分とな
る所定部分を、ホトエツチング法により除去し、二酸化
シリコン膿１２にスルーホール（窓）１３を設け、前記
エミ・ツタ領域Ｅおよびベース領域Ｂの一部を露出させ
る。さらに前記スルーホール１３上にアルミニウムを蒸
着またはスパッタリング法により形成させ、ホトエツチ
ングを行ない、第１配線導体層１４を形成させる。この
配線導体層は１μｍの厚さと２〜５μｍの幅を有してい
た。
次いで、ポリアミック酸エステルオリゴマーを用いてそ
の硬化物の膜１５である絶縁膜材料を形成させる。この
際用いられるポリアミック酸エステルオリゴマーは、３
．３’、４．４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物１６１．１ｇとピロメリット酸二無水物１０９．
１　ｇとを、Ｎ、　Ｎ−ジエチルホルムアミド７００ｇ
に添加し、８０°Ｃまで加熱して溶解し、次いでこれに
エタノール８０ｇを加え、１２０°Ｃで３時間反応させ
た後、過剰のアルコールを除去し、得られた溶液を８０
°Ｃまで冷却し、この溶液に４．４′−ジアミノジフェ
ニルエーテル１９０ｇと１．３ビス（アミノプロピル）
テトラメチルジシロキサン１２．４　ｇとを添加後、８
０℃で３時間反応させることにより得られた。得られた
ポリアミック酸エステルオリゴマー溶液は樹脂分濃度（
２００℃−２時間）が４０重量％、粘度が２５°Ｃで２
ポアズであった。
このようにして得られたポリアミック酸エステルオリゴ
マーを３０００μｍで３０秒間スピナー塗布し、１００
℃で１時間、さらに２００℃で１時間さらに３５０℃で
１時間の熱硬化処理を行ない、第３図に示すようにポリ
アミック酸エステルオリゴマーの硬化物の膜１５を形成
させる。得られた樹脂膜の膜厚は、配線導体層１４のな
い二酸化シリコン膜上の平坦部で２．０μｍであり、膜
厚１μｍの配線導体層１４上に形成した樹脂膜の平坦性
は０．８５〜０．９０であった。これは従来のポリイミ
ド樹脂またはポリイミド系樹脂を用いた場合の樹脂膜で
は平坦性が０．１５〜０．４であるのに比べて、大幅に
改良されており、第１配線導体層１４および半導体素子
からの電極引出し部分のスルーホール１３により形成さ
れた凹凸を平坦なものとして段差がほぼ解消しているこ
とを示している。
次いで第４図に示すように、前記硬化物の膜１５上にク
ロムを蒸着し、得られるクロム蒸着膜１６の所定部分、
すなわち、第１配線導体層１４と電気的接続をすべき所
定部分上を、ノボラック系感光樹脂を用いるホトエツチ
ング法により除去して２〜５μｍ角のスルーホール形成
用エツチングマスクを形成させる。さらに反応性イオン
エツチング装置（Ｃ３Ｅ２１２０、日本真空技術社製）
を用いて酸素ガスにより圧力５ｍｍＴｏｒｒ、パワー１
００Ｗ、酸素ガス流量１１０３ＣＣの条件下に前記クロ
ム蒸着膜１６を除去し、露出している硬化物の膜１５を
選択的に異方エツチングして除去し、第１配線導体層１
４の所定部分を露出させたスルーホール（窓）１７を設
置する。次いで、残存するクロム蒸着膜１６を、例えば
硝酸セリウムアンモニウム等の水溶液からなるクロムの
エツチング液により、前記硬化物の膜層、二酸化シリコ
ン膜およびアルミニウムの配線導体層を腐食することな
く、第５図に示すように除去する。このようにして得ら
れた前記硬化物膜１５のスルーホール（窓）１７は、テ
ーパー角が６５〜７０度で、開口寸法が２μｍ角のエツ
チングマスク部では２μｍ角に、また５μｍ角のエツチ
ングマスク部では５μｍ角になっており、スルーホール
寸法の大きさに依存せず、エツチングマスクの設計寸法
どおりに極めて精度よく形成されていた。
このようにポリアミック酸エステルオ±ゴマ−を用いて
得られる硬化物の膜の平坦性は極めて優れており、第１
配線導体眉１４と第２配線導体層１８との電気的接続用
として樹脂膜にスルーホールを形成する際に、エツチン
グマスク用のクロム蒸着膜の形成が極めて均一かつ平坦
にできる。この結果、クロム蒸着膜上にノボラック系感
光樹脂等のホトレジストが均一かつ平坦に形成され、露
光が均一に行なわれ、ホトレジストの解像度をいかした
状態で微細パターンを形成することができ、微細な２μ
ｍ角のスルーホールエツチングマスクが形成される。さ
らに反応性イオンエツチングを行なうことにより樹脂膜
の２μｍμｍシスルーホールエツチング度よく形成され
る。また高い解像度のホトレジストを用いれば２μｍ以
下のスルーホールエツチングを行なうこともできる。
次いで第６図に示すように、アルミニウムの蒸着または
スパッタリングとホトエツチング法とにより、第２配線
導体１ｉｉ１８を形成させ、さらにポリアミック酸エス
テルオリゴマーを用いて第２配線導体層１８上に硬化物
の膜を形成させ、前記のように樹脂膜のスルーホールエ
ツチング法によりスルーホールを形成させる。この工程
を繰り返すことにより本発明の多層配線構造の半導体装
置が得られる。この際使用するポリアミック酸エステル
オリゴマーの樹脂分濃度および粘度を適宜選択し、配線
導体層の膜厚を変化させ、平坦性のよい樹脂膜を形成す
ることができる。
（発明の効果） 本発明の半導体装置は、配線導体層上の絶縁膜材料とし
て上記のポリアミック酸エステルオリゴマーを用いたも
のであり、下地配線導体層に対する段差被覆性（平坦性
）に優れ、かつ乾式エツチング法による微細開口エツチ
ング性にも優れ、微細配線および微細スルーホールを有
する、高集積化に通した信頼性の高い多層配線構造を有
するものである。
本発明の半導体装置は、ハイブリッドＩＣ、モノリシッ
クＩＣ，ＬＳＩ等の半導体装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、平坦性の説明に用いた図、第２〜６図は、本
発明の半導体装置において、第１配線導体層上に眉間絶
縁膜および第２配線導体層を形成する場合の一実施例を
工程、順に示す概略断面図である。 １・・・半導体基板、２・・・二酸化シリコン膜、３・
・・配線導体層、４・・・有機樹脂絶縁膜、１１・・・
半導体基板、１２・・・二酸化シリコン膜、１３・・・
スルーホール（窓）、１４・・・第１配線導体層、１５
・・・硬化物の膜、１６・・・クロム蒸着膜、１７・・
・スルーボール（窓）、１８・・・第２配線導体屡。 カ　１　ロ 第２ｆ；ｄ カ　３　図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、配線導体層上の絶縁膜材料に有機樹脂を用いた多層
    配線構造を有する半導体装置において、該有機樹脂とし
    て、芳香族テトラカルボン酸二無水物とアルコールおよ
    び／またはアルコール誘導体とを反応させて得られる芳
    香族テトラカルボン酸エステルに、芳香族ジアミンおよ
    び／またはジアミノシロキサンを反応させて得られるポ
    リアミック酸エステルオリゴマーの硬化物を用いてなる
    半導体装置。
JP61158554A 1986-07-04 1986-07-04 半導体装置 Expired - Lifetime JPH0727966B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61158554A JPH0727966B2 (ja) 1986-07-04 1986-07-04 半導体装置
KR1019870007149A KR900005120B1 (ko) 1986-07-04 1987-07-04 반도체 장치용 절연수지조성물 및 반도체장치
DE87305975T DE3787500T2 (de) 1986-07-04 1987-07-06 Isolierharz-Zusammensetzung und Halbleitervorrichtung unter deren Verwendung.
EP87305975A EP0251828B1 (en) 1986-07-04 1987-07-06 Insulating resin composition and semiconductor device using the same
US07/348,151 US5132386A (en) 1986-07-04 1989-05-02 Insulating resin composition and semiconductor device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61158554A JPH0727966B2 (ja) 1986-07-04 1986-07-04 半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6314452A true JPS6314452A (ja) 1988-01-21
JPH0727966B2 JPH0727966B2 (ja) 1995-03-29

Family

ID=15674242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61158554A Expired - Lifetime JPH0727966B2 (ja) 1986-07-04 1986-07-04 半導体装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5132386A (ja)
EP (1) EP0251828B1 (ja)
JP (1) JPH0727966B2 (ja)
KR (1) KR900005120B1 (ja)
DE (1) DE3787500T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5310862A (en) * 1991-08-20 1994-05-10 Toray Industries, Inc. Photosensitive polyimide precursor compositions and process for preparing same
JP2009111333A (ja) * 2007-10-12 2009-05-21 Panasonic Corp 半導体装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4692205A (en) * 1986-01-31 1987-09-08 International Business Machines Corporation Silicon-containing polyimides as oxygen etch stop and dual dielectric coatings
US5268193A (en) * 1988-06-28 1993-12-07 Amoco Corporation Low dielectric constant, low moisture uptake polyimides and copolyimides for interlevel dielectrics and substrate coatings
US5094919A (en) * 1988-06-30 1992-03-10 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. Polyimide copolymers and process for preparing the same
US5120573A (en) * 1988-09-28 1992-06-09 Hitachi, Ltd. Process for producing metal/polyimide composite article
JPH07102646B2 (ja) * 1988-09-30 1995-11-08 株式会社日立製作所 金属とポリイミドの複合成形体
DE58909529D1 (de) * 1988-12-21 1996-01-18 Gore W L & Ass Gmbh Elektrischer Leiter, der mit einem Polymer isoliert ist.
FR2650828B1 (fr) * 1989-08-08 1991-10-31 Etu Mat Organ Technol Ava Cent Compositions de precurseurs de polyimides et leurs applications
US5252703A (en) * 1990-06-01 1993-10-12 Ube Industries, Ltd. Polyimidosiloxane resin and composition thereof and method of applying same
US6294799B1 (en) * 1995-11-27 2001-09-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of fabricating same
US5940732A (en) * 1995-11-27 1999-08-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Method of fabricating semiconductor device
FR2751962B1 (fr) * 1996-08-02 1998-09-11 Rhone Poulenc Fibres Procede de purification de lactames
US8716548B2 (en) 2002-02-20 2014-05-06 The Procter & Gamble Company Disposable absorbent article designed to facilitate an easy change
US20030158532A1 (en) 2002-02-20 2003-08-21 Magee Luke R. Disposable absorbent article designed to facilitate an easy intuitive change
JP2014159551A (ja) * 2013-01-28 2014-09-04 Jnc Corp 熱硬化性組成物、硬化膜および電子部品

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53107285A (en) * 1977-03-02 1978-09-19 Hitachi Ltd Production of wiring structural body
JPS6183261A (ja) * 1984-09-14 1986-04-26 イー・アイ・デユポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニー ポリイミド被膜を適用する方法および組成物

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3338859A (en) * 1966-06-30 1967-08-29 Dow Corning Silicone polyimides
US3492270A (en) * 1969-01-21 1970-01-27 Du Pont Crosslinked polyamide-acid and polyimide polymers
US3740305A (en) * 1971-10-01 1973-06-19 Gen Electric Composite materials bonded with siloxane containing polyimides
US4030948A (en) * 1975-07-21 1977-06-21 Abe Berger Polyimide containing silicones as protective coating on semiconductor device
US4051163A (en) * 1975-07-21 1977-09-27 Abe Berger Polyimide containing silicones
US4299750A (en) * 1979-05-03 1981-11-10 Gulf Oil Corporation Novel partially acetylene end-capped polyimide oligomers
JPS56118421A (en) * 1980-02-25 1981-09-17 Nitto Electric Ind Co Ltd Heat-shrinkable polyimide film and production thereof
US4332708A (en) * 1980-02-27 1982-06-01 General Electric Company Polycarboxylic acid/ester-diamine aqueous coating composition
US4405770A (en) * 1981-08-12 1983-09-20 National Starch And Chemical Corporation Novel polyimides, and polyamic acid and ester intermediates thereof
US4485140A (en) * 1983-09-21 1984-11-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Melt-fusible polyimides
US4467000A (en) * 1983-03-29 1984-08-21 International Business Machines Corporation Process for coating a substrate with polyimide
US4520075A (en) * 1983-09-02 1985-05-28 Nitto Electric Industrial Co., Ltd. Siloxane-modified polyimide precursor and polyimide
US4535099A (en) * 1984-04-03 1985-08-13 Imi-Tech Corporation Polyimide foam from mixture of silicon containing diamine and different aromatic diamine
US4524171A (en) * 1984-08-20 1985-06-18 Gulf Oil Corporation Preparation of an aromatic polyimide acid by solution polymerization using propylene glycol methyl ether
US4535115A (en) * 1984-08-20 1985-08-13 Gulf Oil Corporation Method of preparation of polyimide acids
US4689391A (en) * 1984-12-21 1987-08-25 General Electric Company Process for making polyetherimides
JPS62129316A (ja) * 1985-07-16 1987-06-11 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ポリイミド前駆体を部分的に閉環させた薄膜
JPH0768347B2 (ja) * 1985-09-25 1995-07-26 株式会社日立製作所 有機ケイ素末端ポリイミド前駆体とポリイミドの製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53107285A (en) * 1977-03-02 1978-09-19 Hitachi Ltd Production of wiring structural body
JPS6183261A (ja) * 1984-09-14 1986-04-26 イー・アイ・デユポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニー ポリイミド被膜を適用する方法および組成物

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5310862A (en) * 1991-08-20 1994-05-10 Toray Industries, Inc. Photosensitive polyimide precursor compositions and process for preparing same
JP2009111333A (ja) * 2007-10-12 2009-05-21 Panasonic Corp 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0251828B1 (en) 1993-09-22
EP0251828A1 (en) 1988-01-07
JPH0727966B2 (ja) 1995-03-29
KR900005120B1 (ko) 1990-07-19
DE3787500D1 (de) 1993-10-28
US5132386A (en) 1992-07-21
DE3787500T2 (de) 1994-02-24
KR880002254A (ko) 1988-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6314452A (ja) 半導体装置
US5137751A (en) Process for making thick multilayers of polyimide
JP4618075B2 (ja) ネガ型感光性樹脂組成物及びパターン形成方法
US5962113A (en) Integrated circuit device and process for its manufacture
EP1760774A1 (en) Laminated body and semiconductor device
US5165957A (en) Process for producing multilayer wiring structure
JP2000007783A (ja) ポリイミド前駆体樹脂組成物及びその製造方法
JP2625910B2 (ja) ポリイミド積層膜の製造方法
JPH03157427A (ja) ポリイミド樹脂前駆体
WO2013111241A1 (ja) ポリイミド前駆体及びそれを用いた樹脂組成物
JP2664902B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05222195A (ja) ポリイミド系樹脂前駆体の製造法および樹脂組成物
JPH05230213A (ja) ポリイミド及びそれを用いた配線構造体
US20210223699A1 (en) Method of removing photoresist, laminate, method of forming metallic pattern, polyimide resin and stripper
KR102074200B1 (ko) 저온경화 가능한 유기절연체 조성물 및 이를 이용한 유기절연막 제조방법
JPH06132409A (ja) 多層配線構造の製造法および半導体装置
JPH0637459A (ja) 多層配線構造の製造法
JPH0766501B2 (ja) 薄膜磁気ヘッドの製造方法
JPH04171607A (ja) 多層配線構造体の製造法および多層配線構造体
JPH05224418A (ja) 感光性重合体組成物
TW202128842A (zh) 形成金屬圖案的方法
JP2594545B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH08195565A (ja) 多層配線構造の製造法および半導体装置
JPH02158625A (ja) フツ素含有ポリアミツク酸エステルオリゴマーの製造法，絶縁膜用組成物，フツ素含有ポリイミド系樹脂の製造法および絶縁膜の製造法
JPH0827418A (ja) 絶縁用ポリイミド前駆体ワニスおよびこれを用いた電子装置

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term