WO1999017366A1 - Semiconductor component and method for the production thereof - Google Patents

Semiconductor component and method for the production thereof Download PDF

Info

Publication number
WO1999017366A1
WO1999017366A1 PCT/DE1998/002862 DE9802862W WO9917366A1 WO 1999017366 A1 WO1999017366 A1 WO 1999017366A1 DE 9802862 W DE9802862 W DE 9802862W WO 9917366 A1 WO9917366 A1 WO 9917366A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
polymer
semiconductor component
metal
solution
Prior art date
Application number
PCT/DE1998/002862
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Recai Sezi
Michael Sebald
Gerhard Gross
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to EP98954227A priority Critical patent/EP1021832A1/en
Publication of WO1999017366A1 publication Critical patent/WO1999017366A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
    • H01L23/5329—Insulating materials
    • 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
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76802—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12044—OLED

Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor component with an insulation layer which contains a polymer based on polybenzoxazole and a process for its production.
  • an insulation layer is required.
  • This insulation layer must have good electrical insulation properties, adhere well to the adjacent layers and be compatible with the subsequent processes.
  • AlSi, AlSiCu or AlCu is sputtered, etched and annealed in subsequent processes for the production of the conductor tracks.
  • Cl 2 , BC1 3 , SiCl 4 or HBr can be used as etching media.
  • Annealing requires temperatures of around 450 ° C.
  • the areas that are not to be etched are protected by a structured photoresist that is stripped (removed) after the etching process.
  • barrier layers below and above the insulation layer, which are also sputtered and etched.
  • An example of a schematic layer sequence can be configured as follows: Metal 3
  • the insulator can planarize the surface.
  • the resist that is applied to the insulation layer can be structured on a planarized surface with higher resolution, better dimensional accuracy and thus better process tolerances. This is particularly important.
  • B. in the structuring of the contact holes their fineness and process tolerances clearly influence the achievable integration density or yield.
  • the structures produced in the resist are then transferred into the insulation layer or into the layers below using conventional etching techniques.
  • BPSG Borophosphosilicate glass
  • BPSG Borophosphosilicate glass
  • BPSG Borophosphosilicate glass
  • BPSG is then coated with a photoresist and processed further as indicated above.
  • a special complex system is necessary for the BPSG separation.
  • the high temperature load when the BPSG flows over affects the yield of semiconductor components.
  • complex and expensive photo techniques such as a multi-layer system, phase masks and DUV are required to produce the fine contact holes required for a high integration density.
  • a reliable structuring of the overlying thin photoresist e.g. in the production of contact hole structures should be possible.
  • the objects of the present invention are achieved by a semiconductor component according to claim 1 and a method for producing a semiconductor component according to claim 8.
  • the subclaims relate to preferred embodiments of the semiconductor component according to the invention or of the method according to the invention.
  • the semiconductor component according to the invention thus has a layer structure composed of a substrate, an insulation layer made of a polymer based on polybenzoxazole and at least one metal layer.
  • the substrate in the semiconductor component according to the invention consists of a material which is usually used as a substrate in microelectronics.
  • Organic as well as inorganic substrate materials can be used become.
  • Materials such as Si, doped Si, BPSG, WSi x , poly-Si, TEOS and Si nitride can be mentioned as examples.
  • front-end processing has been carried out on the surface of the substrate.
  • the front-end processing encompasses the entire processing of the semiconductor element up to the creation of the first insulating layer (e.g. BPSG or polybenzoxazole) for overlying metallic conductor tracks.
  • the first insulating layer e.g. BPSG or polybenzoxazole
  • the insulation layer which is provided on the substrate or on the front-end machined substrate, contains a highly heat-resistant polymer based on polybenzoxazole.
  • the polymer includes polymers containing benzoxazole units.
  • the insulation layer is suitable as an interlayer dielectric (ILD), e.g. B. as an insulation layer between the substrate and metal.
  • ILD inter-metal dielectric
  • IMD inter-metal dielectric
  • the insulation layer in the semiconductor component according to the invention has a thickness in the range from 0.3 to 20 ⁇ m, a range from 0.5 to 2 ⁇ m being preferred.
  • the semiconductor component according to the invention can also have a photoresist layer.
  • Suitable as photoresist material are silicon-containing or silylatable resists, which show high resolution and are very stable in oxygen plasma.
  • Photoresist materials known from EP-A-0 388 484 or EP-A-0 394 740 are particularly suitable.
  • Anhydride-based polymers are used, the resist structures using the CARL process (Chemical Amplifica- tion of resist lines).
  • the layer thickness is at least preferably 0.2 to 0.5 ⁇ m.
  • At least one metal layer is provided as a conductor track above the insulation layer in the semiconductor component according to the invention. At least one further metal layer is preferably present, in which case one of the aforementioned insulation layers made of the organic polymer is then applied again between the first and the second metal layer.
  • the metal layer (s) is / are preferably selected from a metal alloy from the group AlSi, AlSiCu and AlCu. It can also be a metal layer made of a metal, e.g. B. copper may be provided.
  • the semiconductor component according to the invention can be used in a variety of ways in microelectronics, it being preferably used as a chip.
  • the method according to the invention for producing a semiconductor component comprises the following steps:
  • a well planarizing, high-temperature stable, organic dielectric is used as the insulation layer.
  • Suitable organic dielectrics are highly heat-resistant polymers based on polybenzoxazole.
  • the polymer includes polymers containing benzoxazole units.
  • the dielectric is applied to a substrate via soluble precursors or in soluble form.
  • Polybenzoxazole precursors according to the descriptions from EP 23662, EP 264678, EP 25506, US Pat. No. 4,849,051 or US Pat. No. 5,376,499 are preferably used.
  • the substrate can consist of an organic or inorganic material and is usually front-end machined on a surface.
  • the solution from the polymer can be applied by conventional methods, the solution preferably being applied by centrifuging.
  • the dielectric is then dried by annealing to form a film of the polymer. Annealing is carried out in a temperature range from 250 ° C. to 450 ° C., preferably in a range from 350 ° C. to 450 ° C.
  • the organic polymer film should have a thickness in the range of 0.3 to 20 ⁇ m, with a range of 0.5 to 2 ⁇ m being preferred.
  • a solution of a photoresist material is applied. Silicon-containing or silylatable photoresist materials are suitable which show high resolution and are very stable in oxygen plasma. Photoresist materials known from EP 388 484, 89P1309DE or EP 394 740 are particularly suitable.
  • Anhydride-based polymers are preferably used which are used according to the CARL process for the production of resist structures.
  • the solution can be applied by conventional methods, with the centrifugal technique being preferred.
  • the applied photoresist material is then dried or preferably annealed to form a photoresist layer.
  • the thickness of the photoresist layer should be in the range from 0.2 to 0.5 ⁇ m.
  • the photo resist layer is made according to conventional
  • the structuring is carried out by exposing the photoresist layer to light using a mask, z. B. the image of a contact hole mask with suitable contact hole sizes is used in the manufacture of a chip. The latent image in the photoresist layer is then developed using conventional methods to form a structured relief image.
  • the silylation is also carried out according to conventional methods. For example, a solution of a siloxane in a suitable solvent can be used. The silylation is carried out within a period of time sufficient to increase the silicon content of the photoresist layer in the desired manner and to enlarge or reduce the structure on the photoresist layer (one Web structure is enlarged, a gap or contact hole structure is reduced). For a high etching selectivity, the silicon content in the silylated resist structures should be significantly above 15% by weight, preferably above 20% by weight.
  • the structures or the relief image are transferred into the film from the polymer.
  • the transfer is preferably carried out by reactive ion etching in oxygen plasma a (0RIE). If necessary, the photoresist layer is removed.
  • the subsequent process steps e.g. B. the structure transfer into the lower layers or the application of the metal conductor tracks are carried out according to conventional methods.
  • metal alloys such as AlSi, AlSiCu and AlCu can be sputtered on.
  • metal conductor tracks e.g. B. copper can be provided.
  • the upper silicon-containing resist layer is oxidized at 0 2 RIE. During the etching of the barrier layer
  • the oxidized resist is also removed.
  • the dielectric remains in the system as an insulator.
  • a top resist consisting of an anhydride-containing polymer, a photoactive component and a solvent, for example methoxypropyl acetate (for example AZ CP-365-A from Hoechst) is at 1500-5000, preferably 2500 revolutions / 10-50 seconds, preferably 20 seconds spun on.
  • the top resist is then dried on the hotplate at 70 to 140 ° C., preferably 100 ° C. for 20-120 seconds, preferably 60 seconds.
  • the top resist structures are in an alkaline developer, e.g. B.
  • AZ 726 MIF from Hoechst developed within 15 to 120 seconds, preferably 60 seconds, after which it is then rinsed with water and spun dry.
  • the silylation of the top resist structures with a silylation solution, e.g. B. AZ CS-2,5-51 from Hoechst takes place within 15 to 120 seconds, preferably 60 seconds, after which it is then rinsed with isopropanol and spun dry. Further drying takes place on the hotplate at 70 to 140 ° C., preferably 100 ° C. in a period of 20 to 120 seconds, preferably 60 seconds.
  • the temperature load when annealing the dielectric (max. 450 ° C) is at least 300 ° C lower than that of
  • the method according to the invention is particularly suitable for the production of chips. Furthermore, this method can be used for the production of ILD layers and also for the production of IMD layers.
  • the solution of a polybenzoxaxol precursor is spun onto a silicon wafer at 3000 rpm.
  • the resulting ILD film is first dried on a hot plate at 120 ° C. for 120 s and then heated in an oven under nitrogen to 400 ° C. within 60 minutes, annealed at this temperature for 30 minutes and allowed to cool. sen.
  • the thickness of the annealed polybenzoxazole film is 1.1 ⁇ m.
  • a 0.27 ⁇ m thick layer of a photosensitive, anhydride-containing photoresist (AZ CP-365-A, Hoechst) is applied to the polybenzoxazole film by spinning on at 5000 rpm and then drying on a hotplate at 100 ° C./60 s.
  • the image of a contact hole mask with contact hole sizes of 0.50 ⁇ m is exposed on this layer using an i-line exposure device and a dose of 200 mJ / cm 2 .
  • the contact holes are obtained as a relief image.
  • the diameter of the holes produced in this way in the 0.27 ⁇ m thick photoresist layer is 0.5 ⁇ m.
  • silylation of the photoresist layer with a solution of 2.5% bisaminopropyl oligodimethylsiloxane in a mixture of 5 parts by weight of isopropanol and 1 part by weight of water (AZ CS-2.5-51, Hoechst) and a silylation time of 45 s the silicon content of the photoresist layer is increased to approx. 30% by weight and the contact hole diameter is reduced from 0.5 ⁇ m to 0.4 ⁇ m.
  • the contact hole structures in the photoresist layer are made in a commercial plasma etching system (OMEGA 201, Trikon) by anisotropic etching with an oxygen plasma (40 cm 3 0 2 , 45 cm 3 S0 2 , 7 mTorr, 50 W platen-RF, 500 WICP-RF) transferred into the underlying polybenzoxazole film for 116 s.
  • OEGA 201 commercial plasma etching system
  • an oxygen plasma 40 cm 3 0 2 , 45 cm 3 S0 2 , 7 mTorr, 50 W platen-RF, 500 WICP-RF
  • the diameter of the contact hole structures in the 1.1 ⁇ m thick polybenzoxazole layer is 0.4 ⁇ m.
  • a titanium / titanium nitride layer is then sputtered on in a conventional manner.
  • metal layers made of aluminum or titanium / titanium nitride can then be sputtered on, with a polybenzoxalzolfiIm in between in the manner described above is applied.
  • the metal layer is structured using photoresist technology and etching.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a semiconductor element with a polybenzoxalole-based polymer insulating layer. The invention also relates to a method for producing a semiconductor component whereby a polybenzoxalole-based polymer is used as a dielectric.

Description

Beschreibungdescription
Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner HerstellungSemiconductor component and method for its production
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement mit einer Isolationsschicht, die ein Polymer auf Polyben- zoxazol-Basis enthält und ein Verfahren zu seiner Herstellung .The present invention relates to a semiconductor component with an insulation layer which contains a polymer based on polybenzoxazole and a process for its production.
In der Mikroelektronik wird bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen, wie z. B. bei der Chipherstellung, zur Isolation zwischen dem Substrat, das mittels Front-End- Technologie auf einer Oberfläche bearbeitet worden ist, und den metallischen Leiterbahnen, das heißt, der Aluminium- Ebene, eine Isolationsschicht benötigt. Diese Isolationsschicht muß gute elektrische Isolationseigenschaften besitzen, an den angrenzenden Schichten gut haften und mit den Folgeprozessen kompatibel sein. So wird in Folgeprozessen zur Herstellung der Leiterbahnen zum Beispiel AlSi, AlSiCu oder AlCu aufgesputtert , geätzt und getempert. Als Ätzmedien können beispielsweise Cl2, BC13, SiCl4 oder HBr verwendet werden .In microelectronics is used in the manufacture of semiconductor devices such. B. in chip manufacture, for insulation between the substrate, which has been processed by means of front-end technology on a surface, and the metallic conductor tracks, that is, the aluminum level, an insulation layer is required. This insulation layer must have good electrical insulation properties, adhere well to the adjacent layers and be compatible with the subsequent processes. For example, AlSi, AlSiCu or AlCu is sputtered, etched and annealed in subsequent processes for the production of the conductor tracks. For example, Cl 2 , BC1 3 , SiCl 4 or HBr can be used as etching media.
Das Tempern erfordert Temperaturen von etwa 450°C. Die Be- reiche, die nicht geätzt werden sollen, werden dabei durch einen strukturierten Fotoresist geschützt, der nach dem Ätzvorgang gestrippt (entfernt) wird. Unterhalb und oberhalb der Isolationsschicht können auch Barriereschichten sein, die ebenfalls gesputtert und geätzt werden. Ein Bei- spiel für eine schematische Schichtfolge kann folgendermaßen ausgestaltet sein: Metall 3Annealing requires temperatures of around 450 ° C. The areas that are not to be etched are protected by a structured photoresist that is stripped (removed) after the etching process. There can also be barrier layers below and above the insulation layer, which are also sputtered and etched. An example of a schematic layer sequence can be configured as follows: Metal 3
Isolationsschicht Metall 2Insulation layer metal 2
Isolationsschicht Metall 1 Front End SubstratInsulation layer metal 1 front end substrate
Während der Aufbringung der Schichten unterhalb des Isola- tors entstehen in der Regel deutliche Höhenunterschiede, die die weitere Prozessierung, z. B. lithographische Erzeugung von feinen Resiststrukturen, erschweren. Aus diesem Grund ist es sehr vorteilhaft, wenn der Isolator die Oberfläche planarisieren kann. So kann der Resist, der auf die Isolationsschicht aufgebracht wird, auf planarisiertem Untergrund mit höherer Auflösung, besserer Maßhaltigkeit und damit besseren Prozesstoleranzen strukturiert werden. Besonders wichtig ist dies z. B. bei der Strukturierung der Kontaktlöcher, deren Feinheit und Prozesstoleranzen die er- reichbare Integrationsdichte bzw. Ausbeute deutlich beeinflussen. Die im Resist erzeugten Strukturen werden dann mittels gängiger Ätztechniken in die Isolationsschicht bzw. in die darunterliegenden Schichten übertragen.During the application of the layers below the insulator, there are usually significant differences in height, which further processing, eg. B. lithographic production of fine resist structures, complicate. For this reason, it is very advantageous if the insulator can planarize the surface. In this way, the resist that is applied to the insulation layer can be structured on a planarized surface with higher resolution, better dimensional accuracy and thus better process tolerances. This is particularly important. B. in the structuring of the contact holes, their fineness and process tolerances clearly influence the achievable integration density or yield. The structures produced in the resist are then transferred into the insulation layer or into the layers below using conventional etching techniques.
Derzeit verwendet man als Material der Isolationsschicht das Borophosphosilikatglas (BPSG) , das aus einer bei der Abscheidung mit Bor und Phosphor dotierten Siliziumdioxidschicht besteht . Nach der Abscheidung wird BPSG bei Temperaturen von > 750°C verflossen, um die bei den vorangegan- genen Prozessschritten entstandenen Höhenunterschiede der darunterliegenden Strukturen zu entschärfen, d. h. die Oberfläche zu planarisieren. Danach wird BPSG mit einem Fotoresist beschichtet und wie oben angegeben weiter prozessiert . Die Verwendung von BPSG bringt allerdings erhebliche Nachteile mit sich. So ist für die BPSG-Abscheidung eine spezielle aufwendige Anlage notwendig. Des weiteren beeinträchtigt die hohe Temperaturbelastung beim Verfließen des BPSG die Ausbeute von Halbleiterbauelementen. Schließlich sind zur Herstellung der für eine hohe Integrationsdichte benötigten feinen Kontaktlöcher komplexe und teure Fototechniken, wie ein Mehrlagensystem, Phasenmasken und DUV, erforderlich.Borophosphosilicate glass (BPSG), which consists of a silicon dioxide layer doped with boron and phosphorus during deposition, is currently used as the material of the insulation layer. After the deposition, BPSG is flowed at temperatures of> 750 ° C in order to defuse the height differences of the structures below that occurred in the previous process steps, ie to planarize the surface. BPSG is then coated with a photoresist and processed further as indicated above. However, the use of BPSG has considerable disadvantages. A special complex system is necessary for the BPSG separation. Furthermore, the high temperature load when the BPSG flows over affects the yield of semiconductor components. Finally, complex and expensive photo techniques such as a multi-layer system, phase masks and DUV are required to produce the fine contact holes required for a high integration density.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Halbleiterbauelement und ein Verfahren zum verbesserten Herstellen eines solchen Halbleiterbauelementes anzugeben. Dabei soll eine sichere Strukturierung des über- liegenden, dünnen Fotoresists (z.B. bei der Herstellung von Kontaktlochstrukturen) möglich sein.It is therefore an object of the present invention to provide an improved semiconductor component and a method for the improved production of such a semiconductor component. A reliable structuring of the overlying thin photoresist (e.g. in the production of contact hole structures) should be possible.
Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch ein Halbleiterbauelement gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfah- ren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements gemäß Patentanspruch 8 gelöst.The objects of the present invention are achieved by a semiconductor component according to claim 1 and a method for producing a semiconductor component according to claim 8.
Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements bzw. des erfin- dungsgemäßen Verfahrens.The subclaims relate to preferred embodiments of the semiconductor component according to the invention or of the method according to the invention.
Das erfindungsgemäße Halbleiterbauelement weist also eine Schichtstruktur aus einem Substrat, einer Isolationsschicht aus einem Polymer auf Polybenzoxazol-Basis und mindestens einer Metallschicht auf.The semiconductor component according to the invention thus has a layer structure composed of a substrate, an insulation layer made of a polymer based on polybenzoxazole and at least one metal layer.
Das Substrat in dem erfindungsgemäßen Halbleiterbauelement besteht aus einem Material, das üblicherweise in der Mikroelektronik als Substrat verwendet wird. Es können organi- sehe wie auch anorganische Substratmaterialien verwendet werden. Als Beispiele können Materialien, wie Si, dotiertes Si, BPSG, WSix, Poly-Si, TEOS und Si-Nitrid, genannt werden.The substrate in the semiconductor component according to the invention consists of a material which is usually used as a substrate in microelectronics. Organic as well as inorganic substrate materials can be used become. Materials such as Si, doped Si, BPSG, WSi x , poly-Si, TEOS and Si nitride can be mentioned as examples.
Es ist vorteilhaft, wenn an dem Substrat auf einer Oberfläche eine Front-End-Bearbeitung vorgenommen worden ist. Die Front-End-Bearbeitung umaßt die gesamte Prozessierung des Halbleiterlelement bis ausschließlich zur Erzeugung der ersten Isolierschicht (z.B. BPSG oder Polybenzoxazol) für überliegende metallische Leiterbahnen.It is advantageous if front-end processing has been carried out on the surface of the substrate. The front-end processing encompasses the entire processing of the semiconductor element up to the creation of the first insulating layer (e.g. BPSG or polybenzoxazole) for overlying metallic conductor tracks.
Die Isolationsschicht, die auf dem Substrat, bzw. auf dem Front-End-bearbeiteten Substrat vorgesehen ist, enthält ein hoch wärmebeständiges Polymer auf Polybenzoxazol-Basis . Das Polymer umfaßt Polymere, die Benzoxazol-Einheiten enthalten.The insulation layer, which is provided on the substrate or on the front-end machined substrate, contains a highly heat-resistant polymer based on polybenzoxazole. The polymer includes polymers containing benzoxazole units.
Die Isolationsschicht eignet sich als Interlayer- Dielektrikum (ILD), z. B. als Isolationsschicht zwischen Substrat und Metall. Sie kann allerdings auch als Interme- tall-Dielektrikum (IMD) vorliegen, wobei sie dann als Isolationsschicht zwischen zwei Metallebenen f ngiert.The insulation layer is suitable as an interlayer dielectric (ILD), e.g. B. as an insulation layer between the substrate and metal. However, it can also be present as an inter-metal dielectric (IMD), in which case it then acts as an insulation layer between two metal levels.
Die Isolationsschicht in dem erfindungsgemäßen Halbleiter- bauelement besitzt eine Dicke im Bereich von 0,3 bis 20 um, wobei ein Bereich von 0,5 bis 2 μm bevorzugt ist.The insulation layer in the semiconductor component according to the invention has a thickness in the range from 0.3 to 20 μm, a range from 0.5 to 2 μm being preferred.
Das erfindungsgemäße Halbleiterbauelement kann auch eine Fotoresistschicht aufweisen. Als Fotoresistmaterial eignen sich siliziuinhaltige oder silylierbare Resists, die eine hohe Auflösung zeigen und im Sauerstoffplasma sehr stabil sind. Besonders gut eignen sich Fotoresistmaterialien, die aus EP-A-0 388 484 oder EP-A-0 394 740 bekannt sind. Es werden Polymere auf Anhydridbasis verwendet, wobei die Re- siststrukturen nach dem CARL-Verfahren (Chemical Amplifica- tion of Resist Lines) hergestellt werden. Die Schichtdicke beträgt wenigstens vorzugsweise 0,2 bis 0,5 μm.The semiconductor component according to the invention can also have a photoresist layer. Suitable as photoresist material are silicon-containing or silylatable resists, which show high resolution and are very stable in oxygen plasma. Photoresist materials known from EP-A-0 388 484 or EP-A-0 394 740 are particularly suitable. Anhydride-based polymers are used, the resist structures using the CARL process (Chemical Amplifica- tion of resist lines). The layer thickness is at least preferably 0.2 to 0.5 μm.
Über der Isolationsschicht im erfindungsgemäßen Halbleiter- bauelement ist mindestens eine Metallschicht als Leiterbahn vorgesehen. Vorzugsweise ist mindestens noch eine weitere Metallschicht vorhanden, wobei dann zwischen der ersten und der zweiten Metallschicht wieder eine der vorgenannten Isolationsschicht aus dem organischen Polymer aufgetragen ist. Die Metallschicht (en) ist/sind vorzugsweise aus einer Metalllegierung der Gruppe AlSi, AlSiCu und AlCu gewählt. Es kann auch eine Metallschicht aus einem Metall, z. B. Kupfer, vorgesehen sein.At least one metal layer is provided as a conductor track above the insulation layer in the semiconductor component according to the invention. At least one further metal layer is preferably present, in which case one of the aforementioned insulation layers made of the organic polymer is then applied again between the first and the second metal layer. The metal layer (s) is / are preferably selected from a metal alloy from the group AlSi, AlSiCu and AlCu. It can also be a metal layer made of a metal, e.g. B. copper may be provided.
Das erfindungsgemäße Halbleiterbauelement kann in der Mikroelektronik vielseitig verwendet werden, wobei es bevorzugt als Chip eingesetzt wird.The semiconductor component according to the invention can be used in a variety of ways in microelectronics, it being preferably used as a chip.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Halb- leiterbauelements umfaßt folgende Schritte:The method according to the invention for producing a semiconductor component comprises the following steps:
Auftragen einer Lösung aus einem Polymer auf Polyben- zoxazol-Basis auf ein Substrat,Applying a solution of a polymer based on polybenzoxazole to a substrate,
- Tempern der Lösung in einem Temperaturbereich von 250°C bis 450°C unter Bildung eines Films aus dem Polymer,Annealing the solution in a temperature range from 250 ° C. to 450 ° C. to form a film from the polymer,
Auftragen einer Lösung aus einem Fotoresistmaterial,Applying a solution of a photoresist material,
- Trocknen des Fotoresistmaterials unter Bildung einerDrying the photoresist material to form a
Fotoresistschicht ,Photoresist layer,
Belichten der Fotoresistschicht unter Verwendung einer Maske, Entwickeln des latenten Bildes in der Fotoresistschicht unter Bildung eines Reliefbildes,Exposing the photoresist layer using a mask, Developing the latent image in the photoresist layer to form a relief image,
Siliylierung der Fotoresistschicht,Silylation of the photoresist layer,
Übertragen des Reliefbildes in den Film aus dem Polymer, ggf. Entfernen der Fotoresistschicht undTransfer the relief image into the film made of the polymer, if necessary removing the photoresist layer and
Auftragen mindestens einer Metallschicht zur Bildung einer Leiterbahn.Apply at least one metal layer to form a conductor track.
Als Isolationsschicht wird ein gut planarisierendes, hochtemperaturstabiles , organisches Dielektrikum verwendet. Geeignete organische Dielektrika sind hoch wärmebeständige Polymere auf Polybenzoxazol-Basis. Das Polymer umfaßt Polymere, die Benzoxazol-Einheiten enthalten.A well planarizing, high-temperature stable, organic dielectric is used as the insulation layer. Suitable organic dielectrics are highly heat-resistant polymers based on polybenzoxazole. The polymer includes polymers containing benzoxazole units.
Das Dielektrikum wird über lösliche Vorstufen oder auch in löslicher Form auf ein Substrat aufgebracht. Vorzugsweise werden Polybenzoxazol-Vorstufen entsprechend den Beschreibungen aus den EP 23662, EP 264678, EP 25506, US-A 4 849 051 oder US-A 5 376 499 eingesetzt. Das Substrat kann aus einem organischen oder anorganischen Material bestehen und ist in der Regel auf einer Oberfläche Front-End-bearbeitet . Das Auftragen der Lösung aus dem Polymer kann nach herkömmlichen Verfahren erfolgen, wobei die Lösung bevorzugt durch Schleudern aufgetragen wird. Danach wird das Dielektrikum durch Tempern unter Bildung eines Films aus dem Polymer getrocknet . Das Tempern erfolgt in einem Temperaturbereich von 250°C bis 450°C, vorzugsweise in einem Bereich von 350°C bis 450°C.The dielectric is applied to a substrate via soluble precursors or in soluble form. Polybenzoxazole precursors according to the descriptions from EP 23662, EP 264678, EP 25506, US Pat. No. 4,849,051 or US Pat. No. 5,376,499 are preferably used. The substrate can consist of an organic or inorganic material and is usually front-end machined on a surface. The solution from the polymer can be applied by conventional methods, the solution preferably being applied by centrifuging. The dielectric is then dried by annealing to form a film of the polymer. Annealing is carried out in a temperature range from 250 ° C. to 450 ° C., preferably in a range from 350 ° C. to 450 ° C.
Der Film aus dem organischen Polymer soll eine Dicke im Bereich von 0,3 bis 20 um aufweisen, wobei ein Bereich von 0,5 bis 2 μm bevorzugt ist. Nach der Bildung des organischen Dielektrikumfilms wird eine Lösung aus einem Fotoresistmaterial aufgetragen. Es eignen sich siliziumhaltige oder silylierbare Fotoresistmate- rialien, die eine hohe Auflösung zeigen und im Sauerstoffplasma sehr stabil sind. Besonders gut eignen sich Fotoresistmaterialien, die aus den EP 388 484, 89P1309DE oder EP 394 740 bekannt sind. Bevorzugt werden Polymere auf Anhydridbasis verwendet, die nach dem CARL-Verfahren zur Her- Stellung von Resiststrukturen eingesetzt werden.The organic polymer film should have a thickness in the range of 0.3 to 20 µm, with a range of 0.5 to 2 µm being preferred. After the formation of the organic dielectric film, a solution of a photoresist material is applied. Silicon-containing or silylatable photoresist materials are suitable which show high resolution and are very stable in oxygen plasma. Photoresist materials known from EP 388 484, 89P1309DE or EP 394 740 are particularly suitable. Anhydride-based polymers are preferably used which are used according to the CARL process for the production of resist structures.
Die Lösung kann nach herkömmlichen Verfahren aufgetragen werden, wobei die Schleudertechnik bevorzugt ist.The solution can be applied by conventional methods, with the centrifugal technique being preferred.
Das aufgetragene Fotoresistmaterial wird dann unter Bildung einer Fotoresistschicht getrocknet oder vorzugsweise getempert. Die Dicke der Fotoresistschicht soll im Bereich von 0,2 bis 0,5 μm liegen.The applied photoresist material is then dried or preferably annealed to form a photoresist layer. The thickness of the photoresist layer should be in the range from 0.2 to 0.5 μm.
Anschließend wird die Fotoresistschicht nach herkömmlichenThen the photo resist layer is made according to conventional
Verfahren strukturiert und silyliert. Die Strukturierung erfolgt durch Belichten der Fotoresistschicht mit Licht unter Verwendung einer Maske, wobei z. B. bei der Herstellung eines Chips das Bild einer Kontaktlochmaske mit geeigneten Kontaktlochgrößen verwendet wird. Danach wird das latente Bild in der Fotoresistschicht nach herkömmlichen Verfahren unter Bildung eines strukturierten Reliefbildes entwickelt.Process structured and silylated. The structuring is carried out by exposing the photoresist layer to light using a mask, z. B. the image of a contact hole mask with suitable contact hole sizes is used in the manufacture of a chip. The latent image in the photoresist layer is then developed using conventional methods to form a structured relief image.
Die Silylierung wird ebenfalls nach herkömmlichen Verfahren durchgeführt. Beispielsweise kann eine Lösung aus einem Si- loxan in einem geeigneten Lösungsmittel verwendet werden. Die Silylierung wird innerhalb eines Zeitraums vorgenommen, der ausreicht, um den Siliziumgehalt der Fotoresistschicht in gewünschter Weise zu erhöhen und die Struktur auf der Fotoresistschicht zu vergrößern bzw. zu verkleinern (Eine Stegstruktur wird vergrößert, eine Spalt- bzw. Kontaktloch- Struktur wird verkleinert) . Für eine hohe Ätzselektivität sollte der Siliziumgehalt in den silylierten Resiststruktu- ren deutlich über 15 Gew.-% , vorzugsweise über 20 Gew.-% liegen.The silylation is also carried out according to conventional methods. For example, a solution of a siloxane in a suitable solvent can be used. The silylation is carried out within a period of time sufficient to increase the silicon content of the photoresist layer in the desired manner and to enlarge or reduce the structure on the photoresist layer (one Web structure is enlarged, a gap or contact hole structure is reduced). For a high etching selectivity, the silicon content in the silylated resist structures should be significantly above 15% by weight, preferably above 20% by weight.
Danach werden die erzeugten Strukturen, bzw. das Reliefbild in den Film aus dem Polymer übertragen. Die Übertragung erfolgt bevorzugt durch reaktives Ionenätzen im Sauerstoff- plas a (0RIE) . Gegebenfalls wird die Fotoresistschicht entfernt .Then the structures or the relief image are transferred into the film from the polymer. The transfer is preferably carried out by reactive ion etching in oxygen plasma a (0RIE). If necessary, the photoresist layer is removed.
Die darauffolgenden Prozessschritte, z. B. die Strukturübertragung in die unteren Schichten oder die Aufbringung der Metallleiterbahnen werden nach herkömmlichen Verfahren durchgeführt. Beispielsweise können Metalllegierungen, wie AlSi, AlSiCu und AlCu, aufgesputtert werden. Es können auch Leiterbahnen aus Metall, z. B. Kupfer, vorgesehen werden. Die obere siliziumhaltige Resistschicht wird bei 02RIE oxi- diert. Während der Ätzung der BarriereschichtThe subsequent process steps, e.g. B. the structure transfer into the lower layers or the application of the metal conductor tracks are carried out according to conventional methods. For example, metal alloys such as AlSi, AlSiCu and AlCu can be sputtered on. There can also be metal conductor tracks, e.g. B. copper can be provided. The upper silicon-containing resist layer is oxidized at 0 2 RIE. During the etching of the barrier layer
(Siliziumdioxid) wird auch der oxidierte Resist entfernt. Das Dielektrikum bleibt als Isolator im System.(Silicon dioxide) the oxidized resist is also removed. The dielectric remains in the system as an insulator.
Zur Veranschaulichung sei beispielhaft die Prozessierung des Resists nach dem Tempern der Polymer-Isolationsschicht erläutert.The processing of the resist after the tempering of the polymer insulation layer is explained by way of example.
Ein Topresist aus einem anhydridhaltigen Polymer, einer photoaktiven Komponente und einem Lösemittel, z.B Methoxy- propylacetat (z. B. AZ CP-365-A von Hoechst) wird bei 1500 - 5000, vorzugsweise 2500 Umdrehungen/10-50 Sekunden, vorzugsweise 20 Sekunden aufgeschleudert . Der Topresist wird dann auf der Hotplate bei 70 bis 140°C, vorzugsweise 100°C für 20-120 Sekunden, vorzugsweise 60 Sekunden getrocknet. Anschließend wird der Topresist mit Licht der Wellenlänge 365 n (436 nm, 248 n oder 193 nm) oder mit Elektronenstrahlen bzw. Röntgenstrahlen strukturierend belichtet. Die Topresiststrukturen werden in einem alkalischen Entwickler, z. B. AZ 726 MIF von Hoechst, innerhalb von 15 bis 120 Se- künden, vorzugsweise 60 Sekunden entwickelt, wonach dann mit Wasser gespült und trockengeschleudert wird. Die Silylierung der Topresiststrukturen mit einer Silylierlösung, z. B. AZ CS-2,5-51 von Hoechst erfolgt innerhalb von 15 bis 120 Sekunden, vorzugsweise 60 Sekunden, wonach dann mit Isopropanol gespült und trockengeschleudert wird. Eine weitere Trocknung erfolgt auf der Hotplate bei 70 bis 140°C, vorzugsweise 100°C in einem Zeitraum von 20 bis 120 Sekunden, vorzugsweise 60 Sekunden. Das Ätzen der Polymer- Isolationsschicht (Schichtdicke = 1,1 μm) im Sauerstoffhal- tigen Plasma (z. B. mit einem Plasmaätzer OMEGA 201 von Trikon) kann beispielsweise bei folgenden Bedingungen durchgeführt werden: 40 cm302, 45 cm3S02, 7 mTorr, 50 W pla- ten-RF, 500 W ICP-RF und 116 s.A top resist consisting of an anhydride-containing polymer, a photoactive component and a solvent, for example methoxypropyl acetate (for example AZ CP-365-A from Hoechst) is at 1500-5000, preferably 2500 revolutions / 10-50 seconds, preferably 20 seconds spun on. The top resist is then dried on the hotplate at 70 to 140 ° C., preferably 100 ° C. for 20-120 seconds, preferably 60 seconds. Then the top resist with light of the wavelength 365 n (436 nm, 248 n or 193 nm) or structurally exposed with electron beams or X-rays. The top resist structures are in an alkaline developer, e.g. B. AZ 726 MIF from Hoechst, developed within 15 to 120 seconds, preferably 60 seconds, after which it is then rinsed with water and spun dry. The silylation of the top resist structures with a silylation solution, e.g. B. AZ CS-2,5-51 from Hoechst takes place within 15 to 120 seconds, preferably 60 seconds, after which it is then rinsed with isopropanol and spun dry. Further drying takes place on the hotplate at 70 to 140 ° C., preferably 100 ° C. in a period of 20 to 120 seconds, preferably 60 seconds. The etching of the polymer insulation layer (layer thickness = 1.1 μm) in oxygen-containing plasma (eg with a plasma etcher OMEGA 201 from Trikon) can be carried out, for example, under the following conditions: 40 cm 3 0 2 , 45 cm 3 S0 2 , 7 mTorr, 50 W plate RF, 500 W ICP RF and 116 s.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet folgende Vorteile:The method according to the invention offers the following advantages:
a) Zum Aufbringen und Tempern des organischen Dielektrikums werden vor vorhandene Schleuderanlagen (Schleuder + Heizplatten) und ggf. ein Ofen benötigt. Solche Anla- gen gehören zur Standardausrüstung einer Fertigungslinie und stellen somit keine wesentliche Zusatzinvestition dar. Die Kosten für eine BPSG-Anlage entfallen.a) In order to apply and temper the organic dielectric, existing centrifugal systems (centrifuge + heating plates) and, if necessary, an oven are required. Such systems are part of the standard equipment of a production line and therefore do not represent a significant additional investment. The costs for a BPSG system are eliminated.
b) Die Temperaturbelastung beim Tempern des Dielektrikums (max. 450°C) ist mindestens um 300°C niedriger als beimb) The temperature load when annealing the dielectric (max. 450 ° C) is at least 300 ° C lower than that of
BPSG-Verfahren. Die Gefahr einer Ausbeuteeinbuße ist geringer .BPSG procedure. The risk of a loss in yield is lower.
c) Zur Herstellung der Kontaktlöcher ist keine zusätzliche komplexe Resisttechnik erforderlich, da der beschriebe- ne Aufbau (Dielektrikum + Resist) bereits die Vorteile eines "Zweilagensystems" hat. Durch die im Vergleich zu BPSG bessere Planarisierung mit dem organischen Dielektrikum kann der daraufliegene Resist sehr fein mit großen Prozeßtoleranzen strukturiert werden. Die Verwendung eines Resists auf Anhydridbasis hat außerdem das Potential zu einer weiteren Kontaktlochverengung und ermöglicht gemäß 89 P 1309 eine einfache Steuerung der Kontaktlochfeinheit über die Silylierungszeit .c) No additional complex resist technology is required to produce the contact holes, since the described ne structure (dielectric + resist) already has the advantages of a "two-layer system". Due to the better planarization with the organic dielectric compared to BPSG, the resist on it can be structured very finely with large process tolerances. The use of an anhydride-based resist also has the potential for further contact hole narrowing and, according to 89 P 1309, enables simple control of the contact hole fineness over the silylation time.
d) Performance-Gewinn durch low-ε-Dielektrikumskonstante .d) Performance gain through low-ε dielectric constant.
e) Einsparung von Prozeßschritten (Rückätzung, Re- siststrippen, CMP (=Chemical Mechanical Polishing) , ARC (=Antireflect Coating) ) .e) Saving of process steps (etching back, resist stripping, CMP (= Chemical Mechanical Polishing), ARC (= Antireflect Coating)).
Das erfindungsgemäße Verfahren ist speziell zur Herstellung von Chips geeignet. Des weiteren ist dieses Verfahren für die Herstellung von ILD-Schichten und auch für die Herstel- lung von IMD-Schichten anwendbar.The method according to the invention is particularly suitable for the production of chips. Furthermore, this method can be used for the production of ILD layers and also for the production of IMD layers.
Nachfolgend wird anhand des Beispiels die vorliegende Erfindung näher erläutert.The present invention is explained in more detail below on the basis of the example.
Beispielexample
Herstellung eines HalbleiterbauelementsManufacture of a semiconductor device
Im Anschluß an die Front-End-Technologie mit oberer Si02- Barriere wird die Lösung einer Polybenzoxaxol-Vorstufe bei 3000 Upm auf ein Siliziumwafer aufgeschleudert . Der entstandene ILD-Film wird zuerst für 120 s auf einer Heizplatte bei 120°C getrocknet und anschließend in einem Ofen unter Stickstoff innerhalb von 60 Min. auf 400°C aufgeheizt, 30 Min. bei dieser Temperatur getempert und abkühlen gelas- sen. Die Dicke des getemperten Polybenzoxazol-Films beträgt 1, 1 μm.Following the front-end technology with an upper Si0 2 barrier, the solution of a polybenzoxaxol precursor is spun onto a silicon wafer at 3000 rpm. The resulting ILD film is first dried on a hot plate at 120 ° C. for 120 s and then heated in an oven under nitrogen to 400 ° C. within 60 minutes, annealed at this temperature for 30 minutes and allowed to cool. sen. The thickness of the annealed polybenzoxazole film is 1.1 μm.
Auf den Polybenzoxazol-Film wird durch Aufschleudern bei 5000 Up und anschließender Trocknung auf einer Heizplatte bei 100°C/60 s eine 0,27 μm dicke Schicht eines lichtempfindlichen, anhydridhaltigen Fotoresists (AZ CP-365-A, Hoechst) aufgebracht. Auf diese Schicht wird mit einem i- line-Belichtungsgerät und einer Dosis von 200 mJ/cm2 das Bild einer Kontaktlochmaske mit Kontaktlochgrößen von 0,50 μm belichtet. Nach Entwicklung des latenten Bildes in der Fotoresistschicht mit einem kommerziellen 0,26 n Tetrame- thylammoniumhydroxid-Entwickler und einer Entwicklungszeit von 55 s werden die Kontaktlöcher als Reliefbild erhalten. Der Durchmesser der so erzeugten Löcher in der 0,27 μm dik- ken Fotoresistschicht beträgt 0,5 μm. Durch anschließende Silylierung der Fotoresistschicht mit einer Lösung von 2,5 % Bisaminopropyl-oligodimethylsiloxan in einer Mischung aus 5 Gew. -teilen Isopropanol und 1 Gew. -teil Wasser (AZ CS- 2,5-51, Hoechst) und einer Silylierzeit von 45 s wird der Siliziumgehalt der Fotoresistschicht auf ca. 30 Gew.-% erhöht und der Kontaktlochdurchmesser von 0 , 5 μm auf 0 , 4 μm verkleinert. Die Kontaktlochstrukturen in der Fotoresistschicht werden in einer kommeriziellen Plasmaätzanlage (OMEGA 201, Trikon) durch anisotropes Ätzen mit einem Sau- erstoffplasma (40 cm302, 45 cm3S02, 7mTorr, 50 W platen-RF, 500 WICP-RF) für 116 s in den unterliegenden Polybenzoxa- zolfilm übertragen. Der Durchmesser der Kontaktlochstrukturen in der 1,1 μm dicken Polybenzoxazolschicht beträgt 0,4 μm. Eine Titan/Titannitridschicht wird dann auf herkömmliche Weise aufgesputtert . Gegebenenfalls können dann noch weitere Metallschichten aus Aluminium bzw. Titan/Titannitrid aufgesputtert werden, wobei dazwischen ein PolybenzoxalzolfiIm nach der vorstehend beschriebenen Weise aufgetragen wird. Die Strukturierung der Metallschicht erfolgt mittels Photolacktechnik und Ätzen. A 0.27 μm thick layer of a photosensitive, anhydride-containing photoresist (AZ CP-365-A, Hoechst) is applied to the polybenzoxazole film by spinning on at 5000 rpm and then drying on a hotplate at 100 ° C./60 s. The image of a contact hole mask with contact hole sizes of 0.50 μm is exposed on this layer using an i-line exposure device and a dose of 200 mJ / cm 2 . After development of the latent image in the photoresist layer with a commercial 0.26 N tetramethylammonium hydroxide developer and a development time of 55 s, the contact holes are obtained as a relief image. The diameter of the holes produced in this way in the 0.27 μm thick photoresist layer is 0.5 μm. Subsequent silylation of the photoresist layer with a solution of 2.5% bisaminopropyl oligodimethylsiloxane in a mixture of 5 parts by weight of isopropanol and 1 part by weight of water (AZ CS-2.5-51, Hoechst) and a silylation time of 45 s, the silicon content of the photoresist layer is increased to approx. 30% by weight and the contact hole diameter is reduced from 0.5 μm to 0.4 μm. The contact hole structures in the photoresist layer are made in a commercial plasma etching system (OMEGA 201, Trikon) by anisotropic etching with an oxygen plasma (40 cm 3 0 2 , 45 cm 3 S0 2 , 7 mTorr, 50 W platen-RF, 500 WICP-RF) transferred into the underlying polybenzoxazole film for 116 s. The diameter of the contact hole structures in the 1.1 μm thick polybenzoxazole layer is 0.4 μm. A titanium / titanium nitride layer is then sputtered on in a conventional manner. If necessary, further metal layers made of aluminum or titanium / titanium nitride can then be sputtered on, with a polybenzoxalzolfiIm in between in the manner described above is applied. The metal layer is structured using photoresist technology and etching.

Claims

Patentansprüche claims
1. Halbleiterbauelement mit einer Schichtstruktur aus einem Substrat, einer darüber liegenden Isolationsschicht aus ei- nem Polymer auf Polybenzoxazol-Basis und mindestens einer hierüber liegenden Metallschicht.1. Semiconductor component with a layer structure made of a substrate, an insulation layer lying above it made of a polymer based on polybenzoxazole and at least one metal layer lying over it.
2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Poly- mer auf Polybenzoxazol-Basis Polymere darstellt, die Ben- zoxazol-Einheiten enthalten.2. The semiconductor component as claimed in claim 1, which also means that the polymer based on polybenzoxazole is a polymer which contains benzoxazole units.
3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß de Dicke der Isolationsschicht im Bereich von 0,3 bis 20 μm liegt.3. The semiconductor device as claimed in claim 1 or 2, so that the thickness of the insulation layer is in the range from 0.3 to 20 μm.
4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dicke der Isolationsschicht im Bereich von 0,5 bis 2 μm liegt.4. Semiconductor component according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the thickness of the insulation layer is in the range of 0.5 to 2 microns.
5. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß es mindestens noch eine weitere Metallschicht aufweist, wobei zwischen der ersten und zweiten Metallschicht wieder eine Iso- lationsschicht aus einem Polymer auf Polybenzoxazol-Basis vorgesehen ist.5. Semiconductor component according to one of claims 1 to 4, so that it has at least one further metal layer, wherein an insulation layer made of a polymer based on polybenzoxazole is again provided between the first and second metal layers.
6. Halbleiterbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Metallschicht (en) aus einem Metall oder einer Metalllegierung der Gruppe AlSi, AlSiCu und AlCu gewählt ist/sind.6. Semiconductor component according to one of the preceding claims, that the metal layer (s) is / are selected from a metal or a metal alloy from the group AlSi, AlSiCu and AlCu.
7. Halbleiterbauelement nach einem der vorangegangenen An- sprüche , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß es ein integrierter Chip ist.7. Semiconductor component according to one of the preceding claims, characterized in that it is an integrated chip.
8. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements mit folgenden Schritten:8. A method for producing a semiconductor component comprising the following steps:
- Auftragen einer Lösung aus einem Polymer auf Polybenzoxazol-Basis auf ein Substrat,Applying a solution of a polymer based on polybenzoxazole to a substrate,
- Tempern der Lösung in einem Temperaturbereich von 250°C bis 450°C unter Bildung eines Films aus dem Polymer,Annealing the solution in a temperature range from 250 ° C. to 450 ° C. to form a film from the polymer,
- Auftragen einer Lösung aus einem Fotoresistmaterial ,Applying a solution of a photoresist material,
- Trocknen des Fotoresistmaterials unter Bildung einer Fo- toresistSchicht,Drying the photoresist material to form a photoresist layer,
- Belichten der Fotoresistschicht unter Verwendung einer Maske ,Exposing the photoresist layer using a mask,
- Entwickeln des latenten Bildes in der Fotoresistschicht unter Bildung eines Reliefbildes,Developing the latent image in the photoresist layer to form a relief image,
- Silylierung der Fotoresistschicht,- silylation of the photoresist layer,
- Übertragen des Reliefbildes in den Film aus dem Polymer, ggf. Entfernen der Fotoresistschicht und- Transfer the relief image into the film from the polymer, if necessary removing the photoresist layer and
- Auftragen mindestens einer Metallschicht zur Bildung ei- ner Leiterbahn.- Applying at least one metal layer to form a conductor track.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lösung aus einem Polymer auf Polybenzoxazol-Basis Polymere umfaßt, die Benzoxazol-Einheiten enthalten. 9. The method according to claim 8, characterized in that the solution of a polymer based on polybenzoxazole comprises polymers containing benzoxazole units.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lösung durch Schleudern aufgetragen wird.10. The method according to claim 8 or 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the solution is applied by spinning.
11. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Film aus dem Polymer eine Dicke im Bereich von 0,3 bis 20 μm aufweist .11. The method according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the film made of the polymer has a thickness in the range of 0.3 to 20 microns.
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Film aus dem Polymer eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 2 μm aufweist .12. The method according to claim 11, so that the film of the polymer has a thickness in the range from 0.5 to 2 μm.
13. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lösung aus einem Fotoresistmaterial ein Polymer auf Anhydridbasis enthält .13. The method of claim 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the solution of a photoresist material contains an anhydride-based polymer.
14. Verfahren nach Anspruch 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lösung aus dem Fotoresistmaterial durch Schleudern aufgetragen wird.14. The method according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the solution of the photoresist material is applied by spinning.
15. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Übertragung des Reliefbildes in den Film aus einem Polymer durch reaktives Ionenätzen erfolgt.15. The method according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the transfer of the relief image into the film from a polymer is carried out by reactive ion etching.
16. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 8 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mindestens noch eine weitere Metallschicht aufgetragen wird und zwi- sehen der ersten und zweiten Metallschicht wieder ein Film aus einem Polymer auf Polybenzoxazol-Basis vorgesehen wird.16. The method according to any one of the preceding claims 8 to 15, characterized in that at least one further metal layer is applied and between see the first and second metal layers, a film made of a polymer based on polybenzoxazole is provided.
17. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 8 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Metallschicht (en) aus einem Metall oder einer Metalllegierung der Gruppe AlSi, AlSiCu und AlCu gewählt wird/werden.17. The method according to any one of the preceding claims 8 to 16, so that the metal layer (s) is / are selected from a metal or a metal alloy from the group AlSi, AlSiCu and AlCu.
18. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 8 bis 17 zur Herstellung eines Chips. 18. The method according to any one of the preceding claims 8 to 17 for producing a chip.
PCT/DE1998/002862 1997-09-29 1998-09-25 Semiconductor component and method for the production thereof WO1999017366A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98954227A EP1021832A1 (en) 1997-09-29 1998-09-25 Semiconductor component and method for the production thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742929 1997-09-29
DE19742929.7 1997-09-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999017366A1 true WO1999017366A1 (en) 1999-04-08

Family

ID=7843976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1998/002862 WO1999017366A1 (en) 1997-09-29 1998-09-25 Semiconductor component and method for the production thereof

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1021832A1 (en)
WO (1) WO1999017366A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117866200A (en) * 2023-12-18 2024-04-12 上海交通大学 Polybenzoxazole precursor, process for producing the same, and photosensitive resin composition

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4965134A (en) * 1987-05-18 1990-10-23 Siemens Aktiengesellschaft Method for manufacturing highly heat-resistant dielectrics
JPH05102125A (en) * 1991-10-08 1993-04-23 Hitachi Chem Co Ltd Semiconductor device, interlayer insulating film for semiconductor multilayer wiring and/or surface protective film composition
US5356511A (en) * 1992-07-21 1994-10-18 Basf Aktiengesellschaft Production of a polymer/metal or polymer/semiconductor composite
US5556812A (en) * 1994-06-27 1996-09-17 Siemens Aktiengesellschaft Connection and build-up technique for multichip modules

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4965134A (en) * 1987-05-18 1990-10-23 Siemens Aktiengesellschaft Method for manufacturing highly heat-resistant dielectrics
JPH05102125A (en) * 1991-10-08 1993-04-23 Hitachi Chem Co Ltd Semiconductor device, interlayer insulating film for semiconductor multilayer wiring and/or surface protective film composition
US5356511A (en) * 1992-07-21 1994-10-18 Basf Aktiengesellschaft Production of a polymer/metal or polymer/semiconductor composite
US5556812A (en) * 1994-06-27 1996-09-17 Siemens Aktiengesellschaft Connection and build-up technique for multichip modules

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AHNE H ET AL: "Photopatternable insulating materials", SECOND INTERNATIONAL CONFERENCE ON PHOTO-EXCITED PROCESSES AND APPLICATIONS, JERUSALEM, ISRAEL, 17-21 SEPT. 1995, ISSN 0169-4332, APPLIED SURFACE SCIENCE, OCT. 1996, ELSEVIER, NETHERLANDS, PAGE(S) 311 - 315, XP002094368 *
J. LABADIE AND J. HEDRICK: "RECENT ADVANCES IN HIGH TEMPERATURE POLYMERS FOR MICROELECTRONIC APPLOCATIONS", SAMPE JOURNAL, vol. 25, no. 4, August 1989 (1989-08-01), pages 18 - 22, XP002094367 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 450 (E - 1416) 18 August 1993 (1993-08-18) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117866200A (en) * 2023-12-18 2024-04-12 上海交通大学 Polybenzoxazole precursor, process for producing the same, and photosensitive resin composition

Also Published As

Publication number Publication date
EP1021832A1 (en) 2000-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3687409T2 (en) METHOD FOR PRODUCING NARROW, CONDUCTING LINES, PATTERNS AND CONNECTORS.
EP0008359B1 (en) Process for making a thin-film structure
DE3685906T2 (en) HIGH TEMPERATURE LIFTING METHOD WITHOUT INTERLAYER FOR A STRUCTURED INTERLAYER LAYER.
DE69114759T2 (en) Method of making multilayer coplanar conductor / insulator layers using photosensitive polyimides.
DE102016100766B4 (en) STRUCTURING OF CONTACT THROUGH MULTI-PHOTOLITHOGRAPHY AND MULTILATERALITY
EP1444724B1 (en) Method for photolithographic structuring by means of a carbon hard mask layer which has a diamond-like hardness and is produced by means of a plasma-enhanced deposition method
DE69220393T2 (en) Double-layer metallization hood for photolithography
DE2754396C2 (en)
DE3689371T2 (en) A method of manufacturing a semiconductor device including the formation of a multi-layer interconnection layer.
DE69531244T2 (en) SIMPLIFIED DOUBLE DAMASCEN PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A MULTIPLE LAYER METALIZATION AND A CONNECTING STRUCTURE
DE69025300T2 (en) Integrated circuit with a planarized dielectric layer
EP0012859B1 (en) Process for the deposition of a thin-film pattern on a substrate
DE2832740C2 (en) Method for manufacturing a semiconductor device with multilevel wiring
DE10392412T5 (en) Method of manufacturing a semiconductor device and semiconductor device
DE3203898C2 (en)
DE2617914A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING PATTERNS OF THIN FILM USING RELEASABLE MASKS
DE69627233T2 (en) A method of manufacturing a semiconductor device having a multilayer interconnect structure, with an improved step of manufacturing an interlayer dielectric
DE69708787T2 (en) METHOD FOR PRODUCING FILM PATTERNS USING LIFTING TECHNOLOGY
DE4102422A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A LADDER STRUCTURE OF A SEMICONDUCTOR DEVICE ARRANGED IN MULTIPLE LEVELS
DE69114346T2 (en) Process for making multilayer coplanar line / insulator layers using photosensitive polyimide.
DE69221430T2 (en) Method for forming a metal conductor for a semiconductor device
DE2709933C2 (en) Process for the production of conductive connections between metallization layers arranged one above the other
EP0690494A2 (en) Connection and build-up-process for multi-chip-modules
DE69834686T2 (en) Metallization in semiconductor devices
EP0002669A1 (en) Method for the removal of matter from a substrate by selective dry etching and application of this method to the manufacture of conductive patterns

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1998954227

Country of ref document: EP

Ref document number: 09509598

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1998954227

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1998954227

Country of ref document: EP