JPS6337640A - 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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- JPS6337640A JPS6337640A JP18131086A JP18131086A JPS6337640A JP S6337640 A JPS6337640 A JP S6337640A JP 18131086 A JP18131086 A JP 18131086A JP 18131086 A JP18131086 A JP 18131086A JP S6337640 A JPS6337640 A JP S6337640A
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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、半導体集積回路装置において、金属配線が２
層以上であるいわゆる多層配線構造の製造方法に関する
。
層以上であるいわゆる多層配線構造の製造方法に関する
。
従来より、半導体集積回路装置に於いて金属配線材料と
してアルミニウム膜が広く用いられていることから多層
配線構造における配線材料としてアルミニウム膜を用い
る検討がなされている。しかしアルミニウム膜は耐熱性
に乏しく、形成後は約５００℃以下の低温にて処理され
る必要がある。
してアルミニウム膜が広く用いられていることから多層
配線構造における配線材料としてアルミニウム膜を用い
る検討がなされている。しかしアルミニウム膜は耐熱性
に乏しく、形成後は約５００℃以下の低温にて処理され
る必要がある。
このため層間絶縁膜として、無機膜に比較して、低温に
て形成でき、かつ、十分な耐熱性があり、機械的化学的
強度にも優れているポリイミド系樹脂を用いるだめの検
討がなされている。
て形成でき、かつ、十分な耐熱性があり、機械的化学的
強度にも優れているポリイミド系樹脂を用いるだめの検
討がなされている。
しかしながら、上述したポリイミド系樹脂による層間絶
縁膜形成後上層に成長したアルミニウム膜との密着性が
悪い欠点がある。この理由については、次の解釈がなさ
れている。ポリイミド系樹脂は前駆体がポリアミド酸を
主成分としたポリマーであり層間絶縁膜として使用する
には、上記前駆体溶液を基板にスピンコードした後熱処
理を行って溶媒の揮発と前駆体のイミド閉環をさせポリ
イミド系樹脂を形成する。この際下地にあるアルミニウ
ム膜との密着性について問題が無い。なぜならばアミド
基の脱水イミド閉環と同時に、下地アルミニウムと樹脂
の間で化学的な結合が生じるためである。しかしながら
イミド形成後は、すべの結合基はポリマーどうしのＭ甘
に使用される為上層のアルミニウム族とｗｕ′＃膜の間
では化学的な結合が行なわれずこのためお互いの密着性
が悪いのである。具体的には上層アルミニウムをボンデ
ング電極として使用すれば、ボンデングワイアによる張
力のためにポンディング電極が樹脂から容易に剥れてし
まうという大きな問題が生じる。
縁膜形成後上層に成長したアルミニウム膜との密着性が
悪い欠点がある。この理由については、次の解釈がなさ
れている。ポリイミド系樹脂は前駆体がポリアミド酸を
主成分としたポリマーであり層間絶縁膜として使用する
には、上記前駆体溶液を基板にスピンコードした後熱処
理を行って溶媒の揮発と前駆体のイミド閉環をさせポリ
イミド系樹脂を形成する。この際下地にあるアルミニウ
ム膜との密着性について問題が無い。なぜならばアミド
基の脱水イミド閉環と同時に、下地アルミニウムと樹脂
の間で化学的な結合が生じるためである。しかしながら
イミド形成後は、すべの結合基はポリマーどうしのＭ甘
に使用される為上層のアルミニウム族とｗｕ′＃膜の間
では化学的な結合が行なわれずこのためお互いの密着性
が悪いのである。具体的には上層アルミニウムをボンデ
ング電極として使用すれば、ボンデングワイアによる張
力のためにポンディング電極が樹脂から容易に剥れてし
まうという大きな問題が生じる。
上述した様に、ポリイミド系樹脂膜を層間絶縁膜とした
多層配線構造に於いては、樹脂膜と上層のアルミニウム
配線との密着が悪い欠点について特にボンデング電極部
のアルミニウム膜がボンデングの後に剥れ易いという問
題を解決する為に、従来よりボンディング電極を下層ア
ルミニウム膜とする手段を取っている。従って基本的に
は密着性の改善は行われていない。
多層配線構造に於いては、樹脂膜と上層のアルミニウム
配線との密着が悪い欠点について特にボンデング電極部
のアルミニウム膜がボンデングの後に剥れ易いという問
題を解決する為に、従来よりボンディング電極を下層ア
ルミニウム膜とする手段を取っている。従って基本的に
は密着性の改善は行われていない。
本発明は樹脂膜と上層アルミニウム膜との密着性を改善
するためにアミド基のイミド閉環化を上層アルミニウム
膜との結合に利用するという独創的内容を有する。
するためにアミド基のイミド閉環化を上層アルミニウム
膜との結合に利用するという独創的内容を有する。
本発明は、多層配線構造としてポリイミド系樹脂膜を層
間絶縁膜とし上層金属配線としてアルミニウム膜を使用
した構造の製造方法についてポリイミド系樹脂膜と上層
アルミニウム膜との密着性を改善する方法を提供するも
のであシ、塗布樹脂膜が完全にイミド閉環する前に薄い
アルミニウム膜をつけること、薄いアルミニウム膜をつ
けた後３００℃から４００℃程度の熱処理を行うこと、
その後に上層アルミニウム膜をつけることを有している
。
間絶縁膜とし上層金属配線としてアルミニウム膜を使用
した構造の製造方法についてポリイミド系樹脂膜と上層
アルミニウム膜との密着性を改善する方法を提供するも
のであシ、塗布樹脂膜が完全にイミド閉環する前に薄い
アルミニウム膜をつけること、薄いアルミニウム膜をつ
けた後３００℃から４００℃程度の熱処理を行うこと、
その後に上層アルミニウム膜をつけることを有している
。
第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図である。（ａ
）基板１上に下層アルミニウム配線層２を通常の方法で
形成する。（ｂ）ポリアミド酸を主成分とするポリイミ
ド系樹脂前駆体をスピンコードするこの際の塗布膜厚は
特に規定しないが、下地段差の被覆性及びスルーホール
部での上層配線層の被覆性を考慮して１〜２ミクロンの
膜厚が良い。
）基板１上に下層アルミニウム配線層２を通常の方法で
形成する。（ｂ）ポリアミド酸を主成分とするポリイミ
ド系樹脂前駆体をスピンコードするこの際の塗布膜厚は
特に規定しないが、下地段差の被覆性及びスルーホール
部での上層配線層の被覆性を考慮して１〜２ミクロンの
膜厚が良い。
次に空気中又は窒素中にて約２００℃までの熱処理を行
い、溶媒成分の揮発及び膜の硬化をする。
い、溶媒成分の揮発及び膜の硬化をする。
このとき完全には塗布樹脂膜のイミド化は完了していな
い。（Ｃ）次にスルーホールの開孔をする。開孔径が約
３μｍ以上のスルーホールである集積回路装置について
は、スルーホールはホトレジストをマスクとしてヒドラ
ジンヒトラードを主成分とする溶液にて開孔することが
できる。（ｄ）薄い１０００Ａ程度のアルミニウム膜を
つける。この後窒素中で３００〜４００℃程度の熱処理
を行う。
い。（Ｃ）次にスルーホールの開孔をする。開孔径が約
３μｍ以上のスルーホールである集積回路装置について
は、スルーホールはホトレジストをマスクとしてヒドラ
ジンヒトラードを主成分とする溶液にて開孔することが
できる。（ｄ）薄い１０００Ａ程度のアルミニウム膜を
つける。この後窒素中で３００〜４００℃程度の熱処理
を行う。
これにより樹脂が完全にイミド化すると共にアミド基と
上記アルミニウム薄膜が結合することによって強固な密
着性が得られる。また上記熱処理によって熱処理によっ
て脱水分離した水分子は、アルミニウム薄膜を抜けて発
散するため問題はない。
上記アルミニウム薄膜が結合することによって強固な密
着性が得られる。また上記熱処理によって熱処理によっ
て脱水分離した水分子は、アルミニウム薄膜を抜けて発
散するため問題はない。
（ｅ）厚い１ミクロン程度のアルミニウム膜をつけ通常
の寸法にて上層配線を形成する。
の寸法にて上層配線を形成する。
第２図は本発明の第２の実施例の縦断面図である。実施
例１よりもさらに微細なスルーホール開孔を行う際の例
を示す。（尋ポリイミド前駆体をスピンコードし約２０
０℃までの熱処理を行った後、薄い１０００オングスト
ローム以下のアルミニウム配線ヲつける。この後３００
〜４００℃程度の熱処理を行い樹脂の完全なイミド化と
樹脂とアルミニウム膜との密着性を強固にする。さらに
ホトレジスト７をつけ通常のリソグラフィー法により開
孔する。次にこのホトレジストをマスクとして塩素系ガ
スを用いたりアクティブイオンエッチ法によりスルーホ
ール部のアルミニウム膜全除去する。
例１よりもさらに微細なスルーホール開孔を行う際の例
を示す。（尋ポリイミド前駆体をスピンコードし約２０
０℃までの熱処理を行った後、薄い１０００オングスト
ローム以下のアルミニウム配線ヲつける。この後３００
〜４００℃程度の熱処理を行い樹脂の完全なイミド化と
樹脂とアルミニウム膜との密着性を強固にする。さらに
ホトレジスト７をつけ通常のリソグラフィー法により開
孔する。次にこのホトレジストをマスクとして塩素系ガ
スを用いたりアクティブイオンエッチ法によりスルーホ
ール部のアルミニウム膜全除去する。
（ｂ）通常用いられる有機溶剤を用いて、ホトレジスト
７を除去する（Ｃ）アルミニウム膜６をマスクとして酸
素ガスを用いたりマクティブイオンエッチによシ、樹脂
膜３の開孔を行う。上記した方法により１ミクロン程度
の微細なスルーホールを開孔することができる。（ｄ）
厚い１ミクロン程度のアルミニウムをつけ通常の方法に
よって上層配線全形成する。
７を除去する（Ｃ）アルミニウム膜６をマスクとして酸
素ガスを用いたりマクティブイオンエッチによシ、樹脂
膜３の開孔を行う。上記した方法により１ミクロン程度
の微細なスルーホールを開孔することができる。（ｄ）
厚い１ミクロン程度のアルミニウムをつけ通常の方法に
よって上層配線全形成する。
以上説明したように不発ｅ、ｆｉ （はポリイミド系樹
脂前駆体を塗布した後約２００°Ｃ程度以下の熱処理全
行い塗布膜の溶媒成分の揮発及び膜の硬化が行われるも
のの完全にイミド閉環化まで至っていない状態に於いて
薄い１０００オングストローム程度のアルミニウム膜を
つけこの後３００９Ｃ〜４００℃程度の熱処理を行うこ
とにより樹脂の完全なイミド化と共に樹脂とアルミニウ
ム膜との密着を強固なものにできる効果がある。またア
ルミニウム膜を１０００オングストローム程屁の薄い膜
とすることによ）熱処理による脱水離脱した水分子がア
ルミニウム膜を抜けて発散することを可能としアルミニ
ウム族のバブリングや剥れの発生しない効果がある。
脂前駆体を塗布した後約２００°Ｃ程度以下の熱処理全
行い塗布膜の溶媒成分の揮発及び膜の硬化が行われるも
のの完全にイミド閉環化まで至っていない状態に於いて
薄い１０００オングストローム程度のアルミニウム膜を
つけこの後３００９Ｃ〜４００℃程度の熱処理を行うこ
とにより樹脂の完全なイミド化と共に樹脂とアルミニウ
ム膜との密着を強固なものにできる効果がある。またア
ルミニウム膜を１０００オングストローム程屁の薄い膜
とすることによ）熱処理による脱水離脱した水分子がア
ルミニウム膜を抜けて発散することを可能としアルミニ
ウム族のバブリングや剥れの発生しない効果がある。
さらに、本発明はポリイミド系樹脂膜と上層アルミニウ
ム膜との缶蓋性を基本的に改善するために上層アルミニ
ウム膜とボンディング′電極とすることが可能となるた
め集積回路装置の設計に於いて制約を受けることの無い
効果がある。
ム膜との缶蓋性を基本的に改善するために上層アルミニ
ウム膜とボンディング′電極とすることが可能となるた
め集積回路装置の設計に於いて制約を受けることの無い
効果がある。
第１図は本発明の昆１実施例の縦断面図、第２図は本発
明の第２実施例の縦断面図である。第１図第２図とも符
号は共通でありその説明を以下にて行う。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・下層アル
ミニウム配線、３・・・・・・ポリイミド系樹脂あるい
は、ポリイミド系樹脂前駆体、４・・パ°・薄いアルミ
ニウム族、５・・・・−・上層アルミニウム膜、６・・
・・・・ホトレジスト。 代理人 弁理士 内 原 晋 （α） フ （ｂ） Ｃｄ） 牟 １ ■ （α） ＜ｂ） （Ｃ）
明の第２実施例の縦断面図である。第１図第２図とも符
号は共通でありその説明を以下にて行う。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・下層アル
ミニウム配線、３・・・・・・ポリイミド系樹脂あるい
は、ポリイミド系樹脂前駆体、４・・パ°・薄いアルミ
ニウム族、５・・・・−・上層アルミニウム膜、６・・
・・・・ホトレジスト。 代理人 弁理士 内 原 晋 （α） フ （ｂ） Ｃｄ） 牟 １ ■ （α） ＜ｂ） （Ｃ）
Claims (1)
- 半導体基板上にポリイミド系樹脂の前駆体溶液を塗布し
約２００℃までの熱処理を行なった後薄い約１０００オ
ニグストローム以下のアルミニウム膜をつけ３００℃か
ら４００℃程度の熱処理を行なうことを特徴とする半導
体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18131086A JPS6337640A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18131086A JPS6337640A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6337640A true JPS6337640A (ja) | 1988-02-18 |
Family
ID=16098440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18131086A Pending JPS6337640A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6337640A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01228132A (ja) * | 1988-03-08 | 1989-09-12 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2003092348A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-03-28 | Sony Corp | 配線形成方法及び表示素子の形成方法、画像表示装置の製造方法 |
| KR100422445B1 (ko) * | 2001-06-01 | 2004-03-12 | 삼성전자주식회사 | 선택적 배속동작 모드를 갖는 불휘발성 반도체 메모리 장치 |
-
1986
- 1986-07-31 JP JP18131086A patent/JPS6337640A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01228132A (ja) * | 1988-03-08 | 1989-09-12 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| KR100422445B1 (ko) * | 2001-06-01 | 2004-03-12 | 삼성전자주식회사 | 선택적 배속동작 모드를 갖는 불휘발성 반도체 메모리 장치 |
| JP2003092348A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-03-28 | Sony Corp | 配線形成方法及び表示素子の形成方法、画像表示装置の製造方法 |
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