【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法にかかり、特にめっきによって形成する金属配線の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多層の金属めっき配線を有する半導体装置の製造方法は、図３（Ａ）の様に、所要の素子形成工程を終了した半導体基板４１に、下地膜との密着力を強化し、かつ、めっきを行う際の電流路となる第１
の金属導電膜４２を被着し、さらにその上層に金属めっき配線を形成させるための下地膜として第１のめっき下地膜４３を形成する。 その後、図３（Ｂ）のように、第１のフォトレジストパターン４４をマスクとして電解めっきを行い第１のめっき下地膜４３上に第１の金属めっき配線４５を形成する。 その後、図３（Ｃ）の様に、第１のフォトレジストパターン４４を剥離した後、第１の金属めっき配線４５をマスクとして第１の金属導電膜４
２の不要となった部分をエッチング除去し、各々の金属めっき配線を絶縁分離する。 その後、図３（Ｄ）の様に、第１の金属めっき配線４５とその上層に形成する層間絶縁膜の密着力を強化するために、どちらの材料とも密着性の強い第１の金属接着膜４６を表面全面に被着した後、第２のフォトレジストパターン４７をマスクとしたエッチング法で第１の金属めっき配線４５の表面部のみにこの第１の金属接着膜４６を形成する。 その後、図３（Ｅ）のように、第２のフォトレジストパターン４７
を剥離した後、層間絶縁膜４８を形成し、第１の金属めっき配線４５と第２の金属めっき配線５１を連結するための開口窓を通常のエッチング法により形成し、前述と同様にして、第２の金属導電膜４９，第２のめっき下地膜５０，第２の金属めっき配線５１及び第２の金属接着膜５２を形成する。 以下、同様にして多層金属めっき配線を形成し、半導体装置を製造していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半導体装置の製造方法は、金属めっき配線と層間絶縁膜との密着性を強化するための金属接着膜を、フォトレジストパターンを用いたエッチング法で形成しているため、隣接する金属めっき配線の間隔が非常に狭い箇所などは、下層配線等で生じた段下部にエッチング残りが発生しやすく各々の金属めっき配線が電気的に短絡したままの状態になりやすいという問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板に対する所要の素子形成工程を終了した後、第１のフォトレジストに第１の開口窓をパターニング形成してめっきで金属を成長させる領域の下地膜を露呈させる工程と、前記第１のフォトレジストパターンを残したままポリイミド樹脂を塗布し表面の平坦化を行った後、その上層部をエッチング除去して前記第１
の開口窓にポリイミド樹脂を残す工程と、第２のフォトレジストパターンを塗布形成し、第１の開口窓より小さい領域に第２の開口窓を形成してポリイミド樹脂を露呈する工程と、第２のフォトレジストパターンをマスクとしてポリイミド樹脂を全て除去する工程と、めっきにより第１の開口窓内に金属めっき配線を形成する工程と、
金属めっき配線と層間絶縁膜との密着力を強化するための金属接着膜を第２のフォトレジストパターンを残したまま基板表面全体に被着する工程と、金属接着膜の不要部分、第１及び第２のフォトレジストパターンを除去し金属めっき配線の表面部のみに金属膜を形成する工程とを有している。

【０００５】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する。

【０００６】図１（Ａ）〜（Ｆ）は本発明をテープキャリア式集積回路の金属めっき配線に適用した第１の実施例を製造工程順に示した断面図である。 即ち、この実施例では所要の素子を形成した半導体基板１に素子チップを形成し、各素子には複数の金属めっき配線、ここでは金を用いた金属めっき配線を配設している。 先ず、図１
（Ａ）のように、素子（図示せず）を形成した後の半導体基板１の表面全体にはめっきを行う際の電流路となる第１の金属導電膜２である膜厚約０．３μｍのチタン膜が被着されている。 また、このチタン膜上には、選択エッチング法又はリフトオフ法等で形成しためっきの際の下地膜となる第１のめっき下地膜３が形成されており、
それは下地との密着強度を高めるためのチタン膜（膜厚０．１μｍ）と金の拡散を防止し、かつ、金めっき配線を成長させるための白金膜（膜厚０．１μｍ）の２層構造になっている。 次に、図２（Ｂ）のように、常法のパターニングにより第１のめっき下地膜３を露呈させた（膜厚約３．０μｍ）の第１のフォトレジストパターン４を形成した後、膜厚約８．０μｍにポリイミド樹脂を塗布し基板表面を平坦化した後、エッチバック法により第１のフォトレジストパターン４の膜厚までポリイミド樹脂を均一にエッチングし、第１のフォトレジストパターン４の開口領域のみにポリイミド樹脂５を形成する。
その後、図１（Ｃ）のように、常法によりパターニング形成した膜厚約３．０μｍの第２のフォトレジストパターン６をマスクとしてポリイミド樹脂５を全てエッチング除去し、第１のめっき下地膜３を露呈させる。 ここで、第２のフォトレジストパターン６の開口領域は、第１のフォトレジストパターン４の開口領域より小さく、
その断面形状はオーバーハング状となる。 その後、図１
（Ｄ）のように半導体基板１を金めっき液中に浸漬し、
第１の金属導電膜２を電流路としてめっき装置側の陽極電極板との間に電流を流してめっきを行うことにより、
第１のめっき下地膜３上に金めっき層即ち膜厚約１．０
μｍの金属めっき配線７を形成し、第１のフォトレジストパターン４及び第２のフォトレジストパターン６を残したまま表面全体に上層の層間絶縁膜との接着層となる金属接着膜８を被着する。 ここで金属接着膜には、金属めっき配線と層間絶縁膜との両方と極めて密着力の強いチタン膜（膜厚約０．１μｍ）を用いる。 また、ここで第１のフォトレジストパターン４と第２のフォトレジストパターン６の断面部が、オーバーハング状となっているため、金属接着膜８は、第１の金属めっき配線７上と第２のフォトレジストパターン６上に分断された状態で被着される。 次に、図１（Ｅ）のように金属接着膜８が分断されていることを利用し、その不要部分を第１のフォトレジストパターン４及び第２のフォトレジストパターン６と共にリフトオフ法により除去し、第１の金属接着膜８を形成する。 ここで、第１の金属接着膜８は、第１の金属めっき配線７上にのみ形成されるため、従来のフォトレジストパターンを用いたエッチング法で形成する方法に較べエッチング残りが発生することがないため隣接する金属めっき配線が電気的に短絡することはない。 その後、図１（Ｆ）のように、第１の金属導電膜２
をエッチング除去し、各々の金属めっき配線を絶縁分離させ、層間絶縁膜であるシリコン酸化膜９を形成し、第１の金属めっき配線７と第２の金属めっき配線１２を連結するための開口窓を通常のエッチング方法により形成する。 その後、前述と同様にして第２の金属導電膜１
０，第２のめっき下地膜１１，第２の金属めっき配線１
２，第２の金属接着膜１３を形成すれば本発明を用いた半導体装置が完成する。 従って、この方法によれば、金属接着膜を金属めっき配線上にのみ簡単に信頼性よく形成することができる。

【０００７】ここで、金属導電膜，めっき下地膜，金属接着膜には他の金属を使用してもよく、また、金属めっき配線は金以外の金属も使用することができる。

【０００８】図２（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明の第２の実施例を製造工程順に示した断面図である。 図２（Ａ）
は、図外の素子を完成した後の半導体基板２１の表面全体に下地との密着力を強化し、かつ、めっきを行う際の電流路となる膜厚約０．３μｍのチタン膜が第１の金属導電膜２２として被着されており、さらにその上層には、金属めっき配線を形成させるための下地膜として膜厚約０．１μｍの金膜が第１のめっき下地膜２３として被着されている。 また、その上層には、めっきを行う際のマスクの一部となる膜厚約３．０μｍの第１のポジ型フォトレジストパターン２４が形成されており、金属めっき配線を形成する領域に窓が開口され、第１のめっき下地膜２３の一部が露呈している。 次に図２（Ｂ）のように、膜厚約８．０μｍのポリイミド樹脂を塗布し、基板表面を平坦化した後、エッチバック法により第１のポジ型フォトレジストパターン２４の膜厚までポリイミド樹脂を均一にエッチングし、第１のポジ型フォトレジストパターン２４の開口領域のみにポリイミド樹脂２５を形成する。 その後、図２（Ｃ）のように、常法により第２のポジ型フォトレジストパターン２６を形成する。 ここで、ポリイミド樹脂のポジ型フォトレジストの現像液に対する溶解性を利用して、その現像工程において、ポリイミド樹脂２５も同時にエッチング除去し、第１のめっき下地膜２３を露呈させる。

【０００９】また、ここで第２のポジ型フォトレジストパターン２６の開口領域は、第１のポジ型フォトレジストパターン２４の開口領域より小さく、その断面形状はオーバーハング状となっている。 その後、図２（Ｄ）のように半導体基板２１を金めっき液中に浸漬し、第１の金属導電膜２２を電流路としてメッキ装置側の陽極電気板との間に電流を流してめっきを行うことにより、第１
のめっき下地膜２３が露呈している領域に金めっき層、
即ち膜厚約１．０μｍの第１の金属めっき配線２７を形成する。 その後、第１のフォトレジストパターン２４及び第２のフォトレジストパターン２６を残したまま表面全体に層間絶縁膜との接着膜となる金属接着膜２８を被着させる。 ここに、金属接着膜２８には金属めっき配線と層間絶縁膜との両方と極めて密着力の強いチタンとタングステンの混合膜（膜厚約０．１μｍ）を用いる。 またここで、第１のポジ型フォトレジストパターン２４と第２のポジ型フォトレジストパターン２６の断面部がオーバーハング状となっているため、金属接着膜２８は、
第１の金属めっき配線２７と第２のポジ型フォトレジストパターン２６上に分断された状態で被着される。 その後、図２（Ｅ）のように第１の実施例と同様にしてリフトオフ法を用いて第１の金属接着膜２８を第１の金属めっき配線２７上にのみ形成する。 その後、第１の金属めっき配線２７をマスクとして、不要となった第１のめっき下地膜２３を王水水溶液で、また第１の金属導電膜２
２をフッ酸系水溶液でエッチング除去し、各々の金属めっき配線を電気的に絶縁分離する。 その後層間絶縁膜であるシリコン酸化膜２９を形成し、第１の金属めっき配線２７と第２の金属めっき配線３１を連結するための開口窓を通常のエッチング法により形成する。 その後、前述と全く同様にして第１の金属導電膜３０，第２のめっき下地膜３１，第２の金属めっき配線３２，第２の金属接着膜３３を形成すれば本発明を用いた半導体装置が完成する。

【００１０】従って、この方法によれば、金属接着膜を金属めっき配線上にのみ簡単に信頼性よく形成することができる。 又、ここで金属導電膜，めっき下地膜，金属接着膜には、他の金属を使用してもよく、また金属めっき配線は金以外の金属も使用することができる。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、金属めっき配線とその上層の層間絶縁膜の密着力を強化するための金属接着膜を、めっきを行う際に用いたフォトレジストを用いたリフトオフ法で形成するために、金属めっき配線上にしか形成されず、さらにフォトレジストがオーバーハング状となっているため不要部分の金属接着膜を容易に除去することが可能となり、各々隣接した金属めっき配線間に金属接着膜が残って電気的に短絡する不良を防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を製造工程順に示した断面図。

【図２】本発明の第２の実施例を製造工程順に示した断面図。

【図３】従来技術を製造工程順に示した断面図。

【符号の説明】

１ 素子形成済の半導体基板 ２ 第１の金属導電膜 ３ 第１のめっき下地膜 ４ 第１のフォトレジストパターン ５ ポリイミド樹脂 ６ 第２のフォトレジストパターン ７ 第１の金めっき配線 ８ 第１の金属接着膜 ９ シリコン酸化膜 １０ 第２の金属導電膜 １１ 第２のめっき下地膜 １２ 第２の金属めっき配線 １３ 第２の金属接着膜 ２１ 素子形成済みの半導体基板 ２２ 第１の金属導電膜 ２３ 第１のめっき下地膜 ２４ 第１のポジ型フォトレジストパターン ２５ ポリイミド樹脂 ２６ 第２のポジ型フォトレジストパターン ２７ 第２のめっき下地膜 ２８ 第１の金属接着膜 ２９ シリコン酸化膜 ３０ 第２の金属導電膜 ３１ 第２のめっき下地膜 ３２ 第２の金属めっき配線 ３３ 第２の金属接着膜 ４１ 素子形成済みの半導体基板 ４２ 第１の金属導電膜 ４３ 第１のめっき下地膜 ４４ 第１のフォトレジストパターン ４５ 第１の金属めっき配線 ４６ 第１の金属接着膜 ４７ 第２のフォトレジストパターン ４８ 層間絶縁膜 ４９ 第２の金属導電膜 ５０ 第２のめっき下地膜 ５１ 第２の金属めっき配線 ５２ 第２の金属接着膜