JPH0563095A - 多層配線の形成方法 - Google Patents
多層配線の形成方法Info
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- JPH0563095A JPH0563095A JP26741691A JP26741691A JPH0563095A JP H0563095 A JPH0563095 A JP H0563095A JP 26741691 A JP26741691 A JP 26741691A JP 26741691 A JP26741691 A JP 26741691A JP H0563095 A JPH0563095 A JP H0563095A
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】平坦性の優れたポリイミド樹脂からなる層間絶
縁膜上に、アルミニウム−シリコン−銅合金配線または
アルミニウムの上に高融点金属を覆う積層配線を実現す
る。 【構成】ポリイミド７にテーパースルーホール９ａを形
成したのち、窒化シリコン膜６を形成する。つぎに窒化
シリコン膜６およびポリイミド７にスルーホール９を開
口する。つぎにアルミニウム−シリコン−銅１０ａを堆
積したのち、レジスト１３をパターニングし、ＵＶトリ
ートメントで硬化してからドライエッチングする。つぎ
に硬化したレジスト１３をＯ2 プラズマで酸化除去した
のち、シリコン残渣１２をドライエッチングで除去す
る。
縁膜上に、アルミニウム−シリコン−銅合金配線または
アルミニウムの上に高融点金属を覆う積層配線を実現す
る。 【構成】ポリイミド７にテーパースルーホール９ａを形
成したのち、窒化シリコン膜６を形成する。つぎに窒化
シリコン膜６およびポリイミド７にスルーホール９を開
口する。つぎにアルミニウム−シリコン−銅１０ａを堆
積したのち、レジスト１３をパターニングし、ＵＶトリ
ートメントで硬化してからドライエッチングする。つぎ
に硬化したレジスト１３をＯ2 プラズマで酸化除去した
のち、シリコン残渣１２をドライエッチングで除去す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路に用いら
れる多層配線の形成方法に関するものである。
れる多層配線の形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多層配線の層間絶縁膜としては、平坦性
に優れたポリイミド樹脂膜が用いられている。
に優れたポリイミド樹脂膜が用いられている。
【０００３】従来の多層配線の形成方法について、図６
（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。
（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。
【０００４】はじめに図６（ａ）に示すように、半導体
基板１上に形成されたリンガラス層４を介してにアルミ
ニウム・１％シリコン合金からなる下層配線５を形成す
る。つぎに窒化シリコン膜６を堆積してから、全面にポ
リイミド樹脂膜７を回転塗布し、熱処理する。
基板１上に形成されたリンガラス層４を介してにアルミ
ニウム・１％シリコン合金からなる下層配線５を形成す
る。つぎに窒化シリコン膜６を堆積してから、全面にポ
リイミド樹脂膜７を回転塗布し、熱処理する。
【０００５】つぎに図６（ｂ）に示すように、レジスト
（図示せず）をマスクとして、ドライエッチングしてス
ルーホール９を開口する。
（図示せず）をマスクとして、ドライエッチングしてス
ルーホール９を開口する。
【０００６】つぎに図６（ｃ）に示すように、全面に上
層配線となるアルミニウム−１％シリコン合金１０を堆
積する。
層配線となるアルミニウム−１％シリコン合金１０を堆
積する。
【０００７】つぎに図６（ｄ）に示すように、レジスト
１３をマスクとして異方性ドライエッチングを行なっ
て、アルミニウム−１％シリコン合金からなる上層配線
１０ｂを形成する。このときシリコン残渣１２が生じ
る。
１３をマスクとして異方性ドライエッチングを行なっ
て、アルミニウム−１％シリコン合金からなる上層配線
１０ｂを形成する。このときシリコン残渣１２が生じ
る。
【０００８】最後に図６（ｅ）に示すように、有機系の
剥離剤でレジスト１３を除去し、ドライエッチングによ
りシリコン残渣１２を除去して多層配線が完成する。
剥離剤でレジスト１３を除去し、ドライエッチングによ
りシリコン残渣１２を除去して多層配線が完成する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】半導体集積回路の高速
化・高集積化にともない配線の微細化が進んでいる。エ
レクトロマイグレーションやストレスマイグレーション
の対策としてアルミニウム−シリコン−銅合金やアルミ
ニウム合金上に高融点金属を覆った積層配線の適用が要
請されている。従来の技術では微細加工が困難であるの
で、上層アルミニウム配線としてアルミニウム−シリコ
ン−銅合金や積層配線を適用することができなかった。
化・高集積化にともない配線の微細化が進んでいる。エ
レクトロマイグレーションやストレスマイグレーション
の対策としてアルミニウム−シリコン−銅合金やアルミ
ニウム合金上に高融点金属を覆った積層配線の適用が要
請されている。従来の技術では微細加工が困難であるの
で、上層アルミニウム配線としてアルミニウム−シリコ
ン−銅合金や積層配線を適用することができなかった。
【００１０】アルミニウム−シリコン−銅合金の場合
は、ドライエッチングの前にレジストの変形を防止する
ためＵＶトリートメントを行なう必要がある。さらに腐
食対策のためドライエッチングの直後にレジストを残し
たまま熱処理する必要がある。
は、ドライエッチングの前にレジストの変形を防止する
ためＵＶトリートメントを行なう必要がある。さらに腐
食対策のためドライエッチングの直後にレジストを残し
たまま熱処理する必要がある。
【００１１】アルミニウム合金上に高融点シリサイドを
覆った積層配線においては、ドライエッチングのあとに
生じるシリコン残渣を除去するとき、シリサイドを保護
するためレジストを残したままドライエッチングする必
要がある。
覆った積層配線においては、ドライエッチングのあとに
生じるシリコン残渣を除去するとき、シリサイドを保護
するためレジストを残したままドライエッチングする必
要がある。
【００１２】ＵＶトリートメント、熱処理、ドライエッ
チングによってレジストが硬化すると有機剥離液では除
去できない。Ｏ2 プラズマで酸化除去（灰化）すると、
ポリイミド樹脂膜がエッチングされるという膜減りの問
題がある。
チングによってレジストが硬化すると有機剥離液では除
去できない。Ｏ2 プラズマで酸化除去（灰化）すると、
ポリイミド樹脂膜がエッチングされるという膜減りの問
題がある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の多層配線の形成
方法は、半導体基板の一主面上に第１の金属配線を形成
する工程と、全面にポリイミド樹脂膜を塗布したのち３
００〜４００℃で熱処理する工程と、前記ポリイミド樹
脂膜に断面がテーパースルーホールを形成する工程と、
全面に無機絶縁膜を形成する工程と、前記ポリイミド膜
および前記無機絶縁膜を選択エッチングしてスルーホー
ルを開口する工程と、前記無機絶縁膜上に第２の金属配
線を形成する工程とを含むものである。
方法は、半導体基板の一主面上に第１の金属配線を形成
する工程と、全面にポリイミド樹脂膜を塗布したのち３
００〜４００℃で熱処理する工程と、前記ポリイミド樹
脂膜に断面がテーパースルーホールを形成する工程と、
全面に無機絶縁膜を形成する工程と、前記ポリイミド膜
および前記無機絶縁膜を選択エッチングしてスルーホー
ルを開口する工程と、前記無機絶縁膜上に第２の金属配
線を形成する工程とを含むものである。
【００１４】もう１つの多層配線の形成方法は、半導体
基板の一主面上に第１の金属配線を形成する工程と、化
学式（１）で表わされる芳香族テトラカルボン酸二無水
物と、化学式（２）で表わされるジアミンと、化学式
（３）で表わされるアミノシリコン化合物とを混合反応
させることによって形成したポリアミド酸シリコン型中
間体を含む溶液を塗布し、１５０〜２００℃で熱処理す
ることによって樹脂膜を全面に形成する工程と、前記樹
脂膜を３００〜４００℃で熱処理する工程と、前記樹脂
膜上に無機絶縁膜膜を全面に形成する工程と、前記樹脂
膜および前記無機絶縁膜膜を選択エッチングしてスルー
ホールを開口する工程と、前記無機絶縁膜上に第２の金
属配線を形成する工程とを含むものである。
基板の一主面上に第１の金属配線を形成する工程と、化
学式（１）で表わされる芳香族テトラカルボン酸二無水
物と、化学式（２）で表わされるジアミンと、化学式
（３）で表わされるアミノシリコン化合物とを混合反応
させることによって形成したポリアミド酸シリコン型中
間体を含む溶液を塗布し、１５０〜２００℃で熱処理す
ることによって樹脂膜を全面に形成する工程と、前記樹
脂膜を３００〜４００℃で熱処理する工程と、前記樹脂
膜上に無機絶縁膜膜を全面に形成する工程と、前記樹脂
膜および前記無機絶縁膜膜を選択エッチングしてスルー
ホールを開口する工程と、前記無機絶縁膜上に第２の金
属配線を形成する工程とを含むものである。
【００１５】また第２の金属膜がアルミニウム−シリコ
ン−銅合金配線またはアルミニウム−シリコン−銅合金
上に高融点金属シリサイドを積層した配線であるもので
ある。
ン−銅合金配線またはアルミニウム−シリコン−銅合金
上に高融点金属シリサイドを積層した配線であるもので
ある。
【００１６】
【化１】
【００１７】Ｒ1 は４価の炭素環式芳香族基を表わし、
Ｒ2は炭素数６〜３０個の炭素環式芳香族基Ｒ3 および
Ｒ4は独立に炭素数１〜６のアルキル基またはフェニル
基であり、Ｋは１≦Ｋ≦３の値である。
Ｒ2は炭素数６〜３０個の炭素環式芳香族基Ｒ3 および
Ｒ4は独立に炭素数１〜６のアルキル基またはフェニル
基であり、Ｋは１≦Ｋ≦３の値である。
【００１８】
【実施例】本発明の第１の実施例について、図１（ａ）
〜（ｅ）および図２（ａ）〜（ｅ）を参照して説明す
る。
〜（ｅ）および図２（ａ）〜（ｅ）を参照して説明す
る。
【００１９】はじめに図１（ａ）に示すように、拡散工
程済みの半導体基板１に化学気相成長によるリンガラス
層４を堆積し、スパッタにより厚さ１μｍのアルミニウ
ム−１％シリコン合金を堆積し、レジスト（図示せず）
をマスクとしてドライエッチングして下層配線５を形成
する。
程済みの半導体基板１に化学気相成長によるリンガラス
層４を堆積し、スパッタにより厚さ１μｍのアルミニウ
ム−１％シリコン合金を堆積し、レジスト（図示せず）
をマスクとしてドライエッチングして下層配線５を形成
する。
【００２０】つぎに図１（ｂ）に示すように、回転塗布
法により厚さ１．５μｍのポリイミド樹脂膜７を形成し
たのち、窒素ガス雰囲気で４００℃、１時間の熱処理を
行なう。
法により厚さ１．５μｍのポリイミド樹脂膜７を形成し
たのち、窒素ガス雰囲気で４００℃、１時間の熱処理を
行なう。
【００２１】つぎに図１（ｃ）に示すように、レジスト
（図示せず）をマスクとしてＣＦ4 およびＯ2 の混合ガ
スを用いて等方性ドライエッチングを行なってテーパー
スルーホール９を形成する。このときＣＦ4 の流量を１
２５ｓｃｃｍ、Ｏ2 の流量を５０ｓｃｃｍ、チャンバー
内の圧力を０．６Ｔｏｒｒ、印加電力を２００Ｗとし
た。
（図示せず）をマスクとしてＣＦ4 およびＯ2 の混合ガ
スを用いて等方性ドライエッチングを行なってテーパー
スルーホール９を形成する。このときＣＦ4 の流量を１
２５ｓｃｃｍ、Ｏ2 の流量を５０ｓｃｃｍ、チャンバー
内の圧力を０．６Ｔｏｒｒ、印加電力を２００Ｗとし
た。
【００２２】つぎに図１（ｄ）に示すように、Ｎ2 、Ｎ
Ｈ3 、ＳｉＨ4 の混合ガスを用いるプラズマ気相成長に
より、厚さ２００ｎｍの窒化シリコン膜８を堆積する。
このときＮ2 の流量を１ｓｌｍ、ＮＨ3 の流量を３００
ｓｃｃｍ、ＳｉＨ4 の流量を０．８７ｓｌｍとし、チャ
ンバー内圧力を０．３６Ｔｏｒｒ、ターゲット温度を３
００℃、印加電力を１ｋＷとした。
Ｈ3 、ＳｉＨ4 の混合ガスを用いるプラズマ気相成長に
より、厚さ２００ｎｍの窒化シリコン膜８を堆積する。
このときＮ2 の流量を１ｓｌｍ、ＮＨ3 の流量を３００
ｓｃｃｍ、ＳｉＨ4 の流量を０．８７ｓｌｍとし、チャ
ンバー内圧力を０．３６Ｔｏｒｒ、ターゲット温度を３
００℃、印加電力を１ｋＷとした。
【００２３】つぎに図１（ｅ）に示すように、レジスト
（図示せず）をマスクとしてＣＦ4 およびＯ2 の混合ガ
スを用いた異方性ドライエッチングにより、スルーホー
ル９を形成する。このときＣＦ4 の流量を２０ｓｃｃ
ｍ、Ｏ2 の流量を２０ｓｃｃｍとし、チャンバー内圧力
を５Ｐａ、印加圧力を３００Ｗとした。
（図示せず）をマスクとしてＣＦ4 およびＯ2 の混合ガ
スを用いた異方性ドライエッチングにより、スルーホー
ル９を形成する。このときＣＦ4 の流量を２０ｓｃｃ
ｍ、Ｏ2 の流量を２０ｓｃｃｍとし、チャンバー内圧力
を５Ｐａ、印加圧力を３００Ｗとした。
【００２４】つぎに図２（ａ）に示すように、スパッタ
により厚さ１μｍのアルミニウム−１％シリコン−０．
５％銅合金１０ａを堆積する。
により厚さ１μｍのアルミニウム−１％シリコン−０．
５％銅合金１０ａを堆積する。
【００２５】つぎに図２（ｂ）に示すように、レジスト
１３をパターニングしたのちＵＶトリートメントを行な
って重縮合し硬化させる。
１３をパターニングしたのちＵＶトリートメントを行な
って重縮合し硬化させる。
【００２６】つぎに図２（ｃ）に示すように、Ｃｌ2 、
ＣＦ4 、ＢＣｌ3 の混合ガスを用いた反応性イオンエッ
チングにより上層配線１０ｂを形成すると同時にシリコ
ン残渣１２が生じた。このときＣｌ2 の流量を２０ｓｃ
ｃｍ、ＣＦ4 の流量を２０ｓｃｃｍ、ＢＣｌ3 の流量を
１５０ｓｃｃｍとし、チャンバー内圧力を１５Ｐａ、印
加電力を８００Ｗとした。チャンバーから取り出したあ
と、アルミニウム−銅合金が腐食し易いので直ちに大気
中２００℃、３０分の熱処理を行ない、基板に残留した
塩素を除去した。
ＣＦ4 、ＢＣｌ3 の混合ガスを用いた反応性イオンエッ
チングにより上層配線１０ｂを形成すると同時にシリコ
ン残渣１２が生じた。このときＣｌ2 の流量を２０ｓｃ
ｃｍ、ＣＦ4 の流量を２０ｓｃｃｍ、ＢＣｌ3 の流量を
１５０ｓｃｃｍとし、チャンバー内圧力を１５Ｐａ、印
加電力を８００Ｗとした。チャンバーから取り出したあ
と、アルミニウム−銅合金が腐食し易いので直ちに大気
中２００℃、３０分の熱処理を行ない、基板に残留した
塩素を除去した。
【００２７】つぎに図２（ｄ）に示すように、Ｏ2 ガス
を用いたプラズマエッチングによりレジスト１３を酸化
除去（灰化）する。このときＯ2の流量を２００ｓｃｃ
ｍとし、チャンバー内圧力を０．６Ｗ、印加電力を６０
０Ｗとした。
を用いたプラズマエッチングによりレジスト１３を酸化
除去（灰化）する。このときＯ2の流量を２００ｓｃｃ
ｍとし、チャンバー内圧力を０．６Ｗ、印加電力を６０
０Ｗとした。
【００２８】つぎに図２（ｅ）に示すように、ＣＦ4 ガ
スを用いた反応性イオンエッチングによりシリコン残渣
１２を除去して、上層配線に銅が添加された２層アルミ
ニウム配線が完成する。このときＣＦ4 の流量を３０ｓ
ｃｃｍ、チャンバー内圧力を１２Ｐａとし、印加電力を
６００Ｗとした。
スを用いた反応性イオンエッチングによりシリコン残渣
１２を除去して、上層配線に銅が添加された２層アルミ
ニウム配線が完成する。このときＣＦ4 の流量を３０ｓ
ｃｃｍ、チャンバー内圧力を１２Ｐａとし、印加電力を
６００Ｗとした。
【００２９】つぎに本発明の第２の実施例について、図
３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。ストレスマイグ
レーション耐性向上のために、上層配線の上にタングス
テンシリサイドを形成したものである。
３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。ストレスマイグ
レーション耐性向上のために、上層配線の上にタングス
テンシリサイドを形成したものである。
【００３０】はじめに図３（ａ）に示すように、第１の
実施例と同様にして層間絶縁膜である窒化シリコン膜６
およびポリイミド７にスルーホールを開口する。つぎに
スパッタにより厚さ１μｍのアルミニウム−１％シリコ
ン合金１０および厚さ０．１μｍのタングステンシリサ
イド１１を堆積する。
実施例と同様にして層間絶縁膜である窒化シリコン膜６
およびポリイミド７にスルーホールを開口する。つぎに
スパッタにより厚さ１μｍのアルミニウム−１％シリコ
ン合金１０および厚さ０．１μｍのタングステンシリサ
イド１１を堆積する。
【００３１】つぎに図３（ｂ）に示すように、レジスト
１３をパターニングし、１３０℃で焼き締めたのち第１
の実施例と同じ条件でドライエッチングしてタングステ
ンシリサイド１１およびアルミニウム−１％シリコン１
０からなる上層配線１０ｂを形成すると同時にシリコン
残渣１２が生じた。
１３をパターニングし、１３０℃で焼き締めたのち第１
の実施例と同じ条件でドライエッチングしてタングステ
ンシリサイド１１およびアルミニウム−１％シリコン１
０からなる上層配線１０ｂを形成すると同時にシリコン
残渣１２が生じた。
【００３２】つぎに図３（ｃ）に示すように、タングス
テンシリサイド１３がエッチングされないよう、レジス
ト１３を残した状態で第１の実施例と同じ条件でシリコ
ン残渣１２を除去した。
テンシリサイド１３がエッチングされないよう、レジス
ト１３を残した状態で第１の実施例と同じ条件でシリコ
ン残渣１２を除去した。
【００３３】つぎに図３（ｄ）に示すように、ＣＦ4 ガ
スで硬化したレジスト１３を第１の実施例と同じ条件の
Ｏ2 プラズマで剥離することによって、２層配線が完成
する。
スで硬化したレジスト１３を第１の実施例と同じ条件の
Ｏ2 プラズマで剥離することによって、２層配線が完成
する。
【００３４】つぎに本発明の第３の実施例について、図
４（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
４（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００３５】本実施例ではアミノシリコン化合物として
【００３６】
【化２】
【００３７】で表わされるＰ−アミノフェニルトリメト
キシシランを用い、ジアミンとしてジアミノジフェニル
エーテルを用いる。芳香族テトラカルボン酸二無水化物
としてベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水化物を用
い、Ｐ−アミノフェニルトリメトキシシランのモル濃度
を４０％とした。溶媒はジメチルアセトアミドを用い、
この溶液の粘度を３００ｃｍ・ｐｏｉｓｅとした。
キシシランを用い、ジアミンとしてジアミノジフェニル
エーテルを用いる。芳香族テトラカルボン酸二無水化物
としてベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水化物を用
い、Ｐ−アミノフェニルトリメトキシシランのモル濃度
を４０％とした。溶媒はジメチルアセトアミドを用い、
この溶液の粘度を３００ｃｍ・ｐｏｉｓｅとした。
【００３８】はじめに図４（ａ）に示すように、拡散工
程済みの半導体基板１に化学気相成長によるリンガラス
層２を介してポリシリコン電極３が形成されている。全
面に化学気相成長によるリンガラス層４を堆積し、レジ
スト（図示せず）をマスクとしてドライエッチングして
ポリシリコン電極３と電気的導通をとるための開口を形
成する。つぎにスパッタ法により厚さ１μｍのアルミニ
ウムを堆積し、リソグラフィにより下層アルミニウム配
線５を形成する。
程済みの半導体基板１に化学気相成長によるリンガラス
層２を介してポリシリコン電極３が形成されている。全
面に化学気相成長によるリンガラス層４を堆積し、レジ
スト（図示せず）をマスクとしてドライエッチングして
ポリシリコン電極３と電気的導通をとるための開口を形
成する。つぎにスパッタ法により厚さ１μｍのアルミニ
ウムを堆積し、リソグラフィにより下層アルミニウム配
線５を形成する。
【００３９】つぎに図４（ｂ）に示すように、耐湿性を
改善するためプラズマ気相成長により厚さ１５００Ａの
窒化シリコン膜６を堆積した。このときＮ2の流量１ｓ
ｃｃｍ、ＮＨ3 の流量３００ｓｃｃｍ、ＳｉＨ4の流量
０．８７ｓｃｃｍの混合ガスを用いて、チャンバー内の
圧力を０．３６Ｔｏｒｒ、温度を３００℃、印加電力を
１ｋＷとした。
改善するためプラズマ気相成長により厚さ１５００Ａの
窒化シリコン膜６を堆積した。このときＮ2の流量１ｓ
ｃｃｍ、ＮＨ3 の流量３００ｓｃｃｍ、ＳｉＨ4の流量
０．８７ｓｃｃｍの混合ガスを用いて、チャンバー内の
圧力を０．３６Ｔｏｒｒ、温度を３００℃、印加電力を
１ｋＷとした。
【００４０】つぎにアミノシリコン化合物、ジアミン、
芳香族テトラカルボン酸二無水化物を混合反応させた塗
布溶液を２０００ｒｐｍで３０秒間、回転塗布した。つ
ぎに窒素ガス雰囲気、２００℃、３０秒間熱処理したの
ち、窒素ガス雰囲気で４００℃、１時間の熱処理により
ポリイミド樹脂膜７を形成する。
芳香族テトラカルボン酸二無水化物を混合反応させた塗
布溶液を２０００ｒｐｍで３０秒間、回転塗布した。つ
ぎに窒素ガス雰囲気、２００℃、３０秒間熱処理したの
ち、窒素ガス雰囲気で４００℃、１時間の熱処理により
ポリイミド樹脂膜７を形成する。
【００４１】つぎに厚さ２０００Ａの窒化シリコン膜８
を堆積する。
を堆積する。
【００４２】つぎにレジスト（図示せず）をマスクとし
て、ＣＦ4 およびＯ2 の混合ガスを用いた反応性イオン
エッチングにより下層アルミニウム配線５との電気的導
通をとるための開口１０を形成した。このときＣＦ4 の
流量を２０ｓｃｃｍ、Ｏ2 の流量を２０ｓｃｃｍ、チャ
ンバー内圧力を５Ｐａ、印加電力を３００Ｗとした。
て、ＣＦ4 およびＯ2 の混合ガスを用いた反応性イオン
エッチングにより下層アルミニウム配線５との電気的導
通をとるための開口１０を形成した。このときＣＦ4 の
流量を２０ｓｃｃｍ、Ｏ2 の流量を２０ｓｃｃｍ、チャ
ンバー内圧力を５Ｐａ、印加電力を３００Ｗとした。
【００４３】つぎに図４（ｃ）に示すように、スパッタ
法により厚さ１μｍのアルミニウム−１％シリコン−
０．５％銅合金を堆積する。つぎにレジスト１３をマス
クとしてＣｌ2 、ＣＦ4 、ＢＣｌ3 の混合ガスを用いた
反応性イオンエッチングにより、アルミニウム−シリコ
ン−銅からなる上層アルミニウム配線１０ａを形成する
と同時にシリコン残渣１２が形成される。このときＣｌ
2 の流量を２０ｓｃｃｍ、ＣＦ4 の流量を２０ｓｃｃ
ｍ、ＢＣｌ3 の流量を１５０ｓｃｃｍとして印加電力を
８００Ｗとした。
法により厚さ１μｍのアルミニウム−１％シリコン−
０．５％銅合金を堆積する。つぎにレジスト１３をマス
クとしてＣｌ2 、ＣＦ4 、ＢＣｌ3 の混合ガスを用いた
反応性イオンエッチングにより、アルミニウム−シリコ
ン−銅からなる上層アルミニウム配線１０ａを形成する
と同時にシリコン残渣１２が形成される。このときＣｌ
2 の流量を２０ｓｃｃｍ、ＣＦ4 の流量を２０ｓｃｃ
ｍ、ＢＣｌ3 の流量を１５０ｓｃｃｍとして印加電力を
８００Ｗとした。
【００４４】つぎに図４（ｄ）に示すように、レジスト
１３を除去したのちＣＦ4 ガスを用いた反応性イオンエ
ッチングにより、シリコン残渣１２を除去して、上層ア
ルミニウム配線１０ａに銅が添加された２層アルミニウ
ム配線構造が完成する。このときＣＦ4 の流量を３０ｓ
ｃｃｍとし、チャンバー内圧力を１２Ｐａ、印加電力を
６００Ｗとした。
１３を除去したのちＣＦ4 ガスを用いた反応性イオンエ
ッチングにより、シリコン残渣１２を除去して、上層ア
ルミニウム配線１０ａに銅が添加された２層アルミニウ
ム配線構造が完成する。このときＣＦ4 の流量を３０ｓ
ｃｃｍとし、チャンバー内圧力を１２Ｐａ、印加電力を
６００Ｗとした。
【００４５】つぎに本発明の第４の実施例について、図
５（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
５（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００４６】はじめに図５（ａ）に示すように第３の実
施例と同様にして、層間絶縁膜となるポリイミド７を回
転塗布し、開口９を形成する。つぎにスパッタ法により
厚さ１μｍのアルミニウム−１％シリコン合金１０およ
び厚さ０．１μｍのタングステンシリサイド１１を堆積
する。
施例と同様にして、層間絶縁膜となるポリイミド７を回
転塗布し、開口９を形成する。つぎにスパッタ法により
厚さ１μｍのアルミニウム−１％シリコン合金１０およ
び厚さ０．１μｍのタングステンシリサイド１１を堆積
する。
【００４７】つぎに図５（ｂ）に示すように、上層アル
ミニウム配線１０ｂおよびタングステンシリサイド１１
を形成する。
ミニウム配線１０ｂおよびタングステンシリサイド１１
を形成する。
【００４８】つぎに図５（ｃ）に示すように、レジスト
１３を残したまま、タングステンシリサイド１１がエッ
チングされない条件でシリコン残渣１２を除去する。
１３を残したまま、タングステンシリサイド１１がエッ
チングされない条件でシリコン残渣１２を除去する。
【００４９】つぎに図５（ｄ）に示すように、ＣＦ4 ガ
スで硬化したレジスト１３を第１の実施例と同じ条件の
Ｏ2 プラズマで剥離することによって、２層アルミニウ
ム配線構造が完成する。
スで硬化したレジスト１３を第１の実施例と同じ条件の
Ｏ2 プラズマで剥離することによって、２層アルミニウ
ム配線構造が完成する。
【００５０】本実施例では上層アルミニウム配線の上に
タングステンシリサイドを形成することにより、ストレ
スマイグレーション耐性が向上する。
タングステンシリサイドを形成することにより、ストレ
スマイグレーション耐性が向上する。
【００５１】
【発明の効果】ポリイミド樹脂膜上にＯ2 プラズマで酸
化除去されることのない無機絶縁膜を形成する。その結
果、上層アルミニウム配線形成時にＯ2 プラズマでレジ
ストを除去することが可能になる。
化除去されることのない無機絶縁膜を形成する。その結
果、上層アルミニウム配線形成時にＯ2 プラズマでレジ
ストを除去することが可能になる。
【００５２】第１および第３の実施例ではポリイミドの
表面損傷および配線の腐食なしに、アルミニウム−シリ
コン−銅合金を上層アルミニウム配線に適用できる。
表面損傷および配線の腐食なしに、アルミニウム−シリ
コン−銅合金を上層アルミニウム配線に適用できる。
【００５３】第２および第４の実施例ではポリイミドや
シリサイドの表面損傷なしに、アルミニウム合金上を高
融点金属シリサイドで覆う積層配線を上層配線に適用で
きるという効果がある。
シリサイドの表面損傷なしに、アルミニウム合金上を高
融点金属シリサイドで覆う積層配線を上層配線に適用で
きるという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例の前半工程を示す断面図
である。
である。
【図２】本発明の第１の実施例の後半工程を示す断面図
である。
である。
【図３】本発明の第２の実施例を工程順に示す断面図で
ある。
ある。
【図４】本発明の第３の実施例を工程順に示す断面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第４の実施例を工程順に示す断面図で
ある。
ある。
【図６】従来技術による２層配線構造を工程順に示す断
面図である。
面図である。
１ 半導体基板 ２ リンガラス層 ３ ポリシリコン電極 ４ リンガラス層 ５ 下層アルミニウム配線 ６ 窒化シリコン膜 ７ ポリイミド樹脂膜 ８ 窒化シリコン膜 ９ スルーホール（開口） ９ａ テーパースルーホール １０ アルミニウム−１％シリコン合金 １０ａ アルミニウム−１％シリコン−０．５％銅合
金 １０ｂ 上層アルミニウム配線 １１ タングステンシリサイド １２ シリコン残渣 １３ レジスト １４ 最上層アルミニウム配線
金 １０ｂ 上層アルミニウム配線 １１ タングステンシリサイド １２ シリコン残渣 １３ レジスト １４ 最上層アルミニウム配線
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板の一主面上に第１の金属配線
を形成する工程と、全面にポリイミド樹脂膜を塗布した
のち３００〜４００℃で熱処理する工程と、前記ポリイ
ミド樹脂膜に断面がテーパースルーホールを形成する工
程と、全面に無機絶縁膜を形成する工程と、前記ポリイ
ミド膜および前記無機絶縁膜を選択エッチングしてスル
ーホールを開口する工程と、前記無機絶縁膜上に第２の
金属配線を形成する工程とを含む多層配線の形成方法。 - 【請求項２】 半導体基板の一主面上に第１の金属配線
を形成する工程と、化学式（１）で表わされる芳香族テ
トラカルボン酸二無水物と、化学式（２）で表わされる
ジアミンと、化学式（３）で表わされるアミノシリコン
化合物とを混合反応させることによって形成したポリア
ミド酸シリコン型中間体を含む溶液を塗布し、１５０〜
２００℃で熱処理することによって樹脂膜を全面に形成
する工程と、前記樹脂膜を３００〜４００℃で熱処理す
る工程と、前記樹脂膜上に無機絶縁膜膜を全面に形成す
る工程と、前記樹脂膜および前記無機絶縁膜膜を選択エ
ッチングしてスルーホールを開口する工程と、前記無機
膜上に第２の金属配線を形成する工程とを含む多層配線
の形成方法。 - 【請求項３】 第２の金属配線がアルミニウム−シリコ
ン−銅合金配線またはアルミニウム−シリコン−銅合金
上に高融点金属シリサイドを積層した配線である請求項
１記載の多層配線の形成方法。 【化１】 Ｒ1 は４価の炭素環式芳香族基を表わし、Ｒ2 は炭素数
６〜３０個の炭素環式芳香族基Ｒ3 およびＲ4 は独立に
炭素数１〜６のアルキル基またはフェニル基であり、Ｋ
は１≦Ｋ≦３の値である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3267416A JP2917610B2 (ja) | 1991-07-02 | 1991-10-16 | 多層配線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16125991 | 1991-07-02 | ||
| JP3-161259 | 1991-07-02 | ||
| JP3267416A JP2917610B2 (ja) | 1991-07-02 | 1991-10-16 | 多層配線の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0563095A true JPH0563095A (ja) | 1993-03-12 |
| JP2917610B2 JP2917610B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=26487451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3267416A Expired - Lifetime JP2917610B2 (ja) | 1991-07-02 | 1991-10-16 | 多層配線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2917610B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61140150A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-27 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS62254446A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-06 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS62261149A (ja) * | 1986-05-08 | 1987-11-13 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0357219A (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-12 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
-
1991
- 1991-10-16 JP JP3267416A patent/JP2917610B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61140150A (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-27 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS62254446A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-06 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| JPS62261149A (ja) * | 1986-05-08 | 1987-11-13 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0357219A (ja) * | 1989-07-26 | 1991-03-12 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2917610B2 (ja) | 1999-07-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990323 |