多層配線構造の形成方法
【目的】 樹脂で構成された層間絶縁膜の比誘電率を多層配線構造を形成する際に制御できる方法を提供する。
【構成】 ポリイミド樹脂にナフトキノンジアジド化合物３３を混入させたものの膜３５を、基板３１上に形成する。この試料を２５０〜４００℃の温度で加熱してポリイミド樹脂の層３５を硬化させる。
【効果】 ポリイミド樹脂の膜３５を硬化させるための熱処理においてナフトキノンジアジド化合物が分解し窒素ガスを発するのでこれによりポリイミド樹脂の膜３５は発泡する。この結果、空隙３７ａを有する層間絶縁膜３７が得られる。ナフトキノンジアジド化合物３３の添加量を制御することで空隙３７ａの数を制御して層間絶縁膜３７の比誘電率を制御する。
【構成】 ポリイミド樹脂にナフトキノンジアジド化合物３３を混入させたものの膜３５を、基板３１上に形成する。この試料を２５０〜４００℃の温度で加熱してポリイミド樹脂の層３５を硬化させる。
【効果】 ポリイミド樹脂の膜３５を硬化させるための熱処理においてナフトキノンジアジド化合物が分解し窒素ガスを発するのでこれによりポリイミド樹脂の膜３５は発泡する。この結果、空隙３７ａを有する層間絶縁膜３７が得られる。ナフトキノンジアジド化合物３３の添加量を制御することで空隙３７ａの数を制御して層間絶縁膜３７の比誘電率を制御する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、多層配線構造の形成方法に関するものであり、特に層間絶縁膜の比誘電率の制御を行い得る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体集積回路（ＩＣ）をはじめとする種々の電子部品が実装されるプリント基板や、このようなプリント基板に実装されるＩＣにおいては、配線を層間絶縁膜を介し何層にも重ね、これら配線間は層間絶縁膜に設けた貫通孔を利用して接続する、いわゆる多層配線構造が多用される。そうすることにより、プリント基板や半導体基板に所望の構成成分を高密度に実装若しくは形成でき、また、電子装置やＩＣの動作速度の向上が図れるからである。
【０００３】このような多層配線構造を利用する分野において、近年、層間絶縁膜を樹脂、特に耐熱性熱硬化性樹脂で構成することが行われている。それは、層間絶縁膜を真空装置などを利用して形成する方法に比べ層間絶縁膜の形成が簡易であるなどの利点が得られるからである。
【０００４】樹脂で構成された層間絶縁膜を有する多層配線構造を形成する場合、従来は一般に以下に説明するような方法がとられていた。図４及び図５はその説明に供する工程図である。いずれの図も多層配線構造を形成する工程中の主な工程での試料をその厚さ方向と平行な方向に沿って切った断面で示したものである。
【０００５】先ず、多層配線構造を形成したい下地１１上に、層間絶縁膜形成用の樹脂として例えば熱硬化性の樹脂の膜が、例えばスピンコート法やスプレー法などの好適な方法で形成される。次に、この試料に対し所定の温度の熱処理がなされ、樹脂で構成される第１層目の層間絶縁膜１３が得られる（図４（Ａ））。ここで、下地とは例えばセラミック基板、アルミナ基板、或いは半導体基板などのような多層配線構造を形成したい種々のものである。また、層間絶縁膜形成用の樹脂とは、例えば、ポリイミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、ポリキノリン（Ｍａｘｄｅｍ社製）、パイレーン（ＣＮＥＴ社製）、サイトップ（旭硝子製）、テフロンＡＦ（デュポン社製）、ＰＴＥＦ、ＰＦＡ等種々の好適な樹脂である。
【０００６】次に、層間絶縁膜１３上に導体層１５としてクロム、銅、チタンまたはアルミニウムなどの好適な薄膜が好適な方法により形成される（図４（Ｂ））。なお、場合によっては、層間絶縁膜１３と導体層１５との密着力を高めるために導体層１５を形成する前に層間絶縁膜１３の表面がプラズマや薬品によって処理される場合もある。
【０００７】次に、導体層１５上に、この導体層の所定部分のみを露出する開口１７ａを有するレジストパターン１７が公知のリソグラフィ技術により形成される（図４（Ｃ））。
【０００８】次に、導体層１５のレジスト開口１７ａから露出している部分上に電解めっき或いは無電解めっき法によりコンタクト配線用の導体膜１９いわゆるビヤポスト１９が形成される（図４（Ｄ））。
【０００９】次に、レジストパターン１７が除去される（図５（Ａ））。
【００１０】次に、この試料上に再び層間絶縁膜形成用の熱硬化性の樹脂の膜２１が形成され（図５（Ｂ））、さらに、この試料に所定の熱が加えられてこの樹脂膜２１の硬化が行われる。
【００１１】次に、この硬化された樹脂膜が、ビヤポスト１９の表面が露出されるまで除去されて、第２の層間絶縁膜２１ａが得られる（図５（Ｃ））。その後、必要な層数に応じて図４（Ｂ）〜図５（Ｃ）を用いて説明した手順を繰り返すことにより所望の多層配線構造が得られる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の従来の多層配線構造の形成方法では、層間絶縁膜の形成を、単に樹脂の膜を形成しこの膜を硬化させることで行っていた。このため、この層間絶縁膜の比誘電率はこの層間絶縁膜を構成している樹脂が有する比誘電率で決まってしまうので、樹脂を購入し単に使用する側では層間絶縁膜の比誘電率を制御することが困難であるという問題点があった。プリント配線基板やＩＣでは、伝送特性などを向上させるなどの都合上、層間絶縁膜の比誘電率を変化させたい場合が多々あるので、樹脂で構成される層間絶縁膜の比誘電率をこの膜の製造段階で制御できる技術が望まれる。
【００１３】この発明はこのような点に鑑みなされたものであり、従ってこの発明の目的は樹脂で構成された層間絶縁膜を有する多層配線構造を形成する際に層間絶縁膜の比誘電率を製造段階で制御し得る方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るため、この発明によれば、樹脂で構成された層間絶縁膜を有する多層配線構造を形成するに当たり、層間絶縁膜の形成を以下の（ａ）〜（ｃ）の工程を含む工程により行うことを特徴とする。
【００１５】（ａ）層間絶縁膜を形成するための樹脂中に、該樹脂を硬化させるために後に該樹脂に印加されるエネルギの作用により分解する発泡剤を、混入する工程。
【００１６】（ｂ）該発泡剤を混入させた樹脂の膜を層間絶縁膜を形成するための下地上に形成する工程。
【００１７】（ｃ）該樹脂の膜が形成された下地に前述のエネルギを加え該樹脂の膜を硬化させると共に該硬化膜中に前述の発泡剤に起因した空隙を形成する工程。
【００１８】ここで、層間絶縁膜を形成するための樹脂は、目的とする多層配線構造に適した種々のものとでき特に限定はされない。例えば、ポリイミド樹脂をはじめとする上述の例示樹脂は好適である。
【００１９】また、樹脂を硬化させるために該樹脂に後に印加するエネルギは、たとえば熱が好適である。しかし、場合によっては光など他のエネルギ源でも良い。
【００２０】また、層間絶縁膜を形成するための下地とは、層間絶縁膜を形成したい各種の下地であることができる。例えば、ガラスエポキシ基板、セラミックス基板、ガラス基板、若しくは半導体基板などの種々の基板、これら基板に１層若しくは何層かの多層配線構造が既に形成されたものなどである。
【００２１】また、前述の発泡剤としては、これに限定されないが、例えば芳香族ビスアジド例えばナフトキノンジアジド化合物を挙げることができる。
【００２２】
【作用】この発明の構成によれば、樹脂で構成され、かつ、内部に空隙を多数有する層間絶縁膜（多孔質状の層間絶縁膜）が得られる。空隙部分の誘電率は層間絶縁膜形成用の樹脂の誘電率と異なるから、この発明の方法で形成された層間絶縁膜の比誘電率は単に樹脂のみで層間絶縁膜を構成した場合とは異なる値になる。例えば、空隙内が空気であるとすると、この層間絶縁膜の比誘電率は樹脂のみで層間絶縁膜を構成した場合より小さくなる方向に制御できる。また、空隙の大きさや密度により層間絶縁膜の比誘電率を変えることができ、さらにこの空隙の密度は、例えば、層間絶縁膜形成用の樹脂への発泡剤の混合量を調整することにより制御できるので、層間絶縁膜の比誘電率制御が行える。
【００２３】
【実施例】以下、図１〜図３を参照してこの発明の多層配線構造の形成方法の実施例について説明する。なお、これら図は多層配線構造を形成する工程中の主な工程での試料をその厚さ方向と平行な方向に沿って切った断面で示したものである。しかしながら、これら図はこの発明を理解できる程度に各構成成分の寸法、形状及び配置関係を概略的に示してあるにすぎない。
【００２４】先ず、多層配線構造を形成したい下地例えばガラス基板、セラミックス基板などを用意し、これを有機溶剤等を用い洗浄する。一方、層間絶縁膜を形成するための樹脂としてのこの場合ポリイミド樹脂中に、該樹脂を硬化させるために後に該樹脂に印加されるエネルギ（この実施例では熱としている。）の作用により分解する発泡剤としてのこの場合ナフトキノンジアジド化合物を、適当量混入しておく。
【００２５】次に、発泡剤を混入させた上記ポリイミド樹脂を基板上に例えばスピナ、ロールコータ若しくはバーコータなどの好適な装置を用い塗布して、基板３１上に発泡剤３３を含有する樹脂の膜３５を形成する（図１（Ａ））。
【００２６】次に、この樹脂の膜３５を硬化させるためにこの試料を好適な加熱装置を用いて加熱する。この加熱は、これに限られないが例えば、ハーフキュアと称される工程（たとえば８０〜１３０℃の温度とされる工程）と、この工程に続くフルキユアと称される工程（たとえば２００〜４５０℃の温度とされる工程）とにより行える。ナフトキノンジアジド化合物は１４０℃以上に加熱すると分解し窒素（Ｎ2 ）ガスを発することが知られている。そして、ポリイミド樹脂を硬化させる温度は、上述のごとく２００〜４５０℃の高温を含むので、ナフトキノンジアジド化合物がＮ2 ガスを発する温度に比べ充分高い。このため、ポリイミド樹脂の膜３５を硬化させるための工程ではこの膜３５中のナフトキノンジアジド化合物がＮ2 ガスを発するのでこの影響でこのポリイミド樹脂の膜３５が発泡し、この結果、空隙３７ａを有する層間絶縁膜３７が得られる（図１（Ｂ））。ここで、層間絶縁膜３７中の空隙３７ａの密度（数）によりこの層間絶縁膜３７の比誘電率を変えられる。そして、空隙３７ａの密度（数）は、樹脂へのナフトキノンジアジド化合物の添加量で調整できる。
【００２７】次に、層間絶縁膜３７の表面を平坦化する目的で、この層間絶縁膜３７上に、今度は層間絶縁膜形成用の樹脂（説明上、平坦化用樹脂ともいう。）のみ（ナフトキノンジアジド化合物を含まないもの）を好適な方法で塗布し、ついで、これを熱硬化させ平坦化層３９を得る（図１（Ｃ））。この平坦化層３９は勿論、層間絶縁膜の一部を構成する。ただし、層間絶縁膜３７の表面が実用上問題の無い平坦性を有している場合はこの平坦化層３９は必ずしも設ける必要はない。反面、平坦化用樹脂の塗布では平坦化ができないような場合は、研磨処理やエッチバック処理を実施するのが良い。
【００２８】次に、層間絶縁膜３７上（平坦化層３９を設けた場合はこの上）に、導体層（図示せず）としてクロム、銅、チタンまたはアルミニウムなどの好適な薄膜を蒸着法、スパッタ法等の好適な方法で形成する。なお、場合によっては、層間絶縁膜３７とこの導体層との密着力を高めるために導体層を形成する前に層間絶縁膜３７の表面をプラズマや薬品によって処理しても良い。次に、この導体層の形成された試料上にこの導体層の所定部分のみを露出する開口を有するレジストパターン（図示せず）を形成する。次に、この導体層のレジスト開口から露出している部分上に電解めっき或いは無電解めっき法により金属膜を形成し下側配線４１を得る（図１（Ｄ））。次に、下側配線４１形成済みの試料上に下側配線４１の所定部分のみを露出する開口４３ａを有するレジストパターン４３を公知のリソグラフィ技術により形成する（図１（Ｄ））。
【００２９】次に、配線形成用の薄膜４１のレジスト開口４３ａから露出している部分上に電解めっき或いは無電解めっき法によりコンタクト配線用の導体膜４５いわゆるビヤポスト４５を形成する（図２（Ａ））。次に、レジストパターン４３を除去する（図２（Ｂ））。
【００３０】次に、この試料上に発泡剤３５を含有させた層間絶縁膜形成用の樹脂の膜３５を再び例えば図１（Ａ）を用い説明した方法により形成する（図２（Ｃ））。
【００３１】次に、例えば図２（Ｂ）を用い説明した方法によりこの樹脂の膜３５を硬化させると共に発泡させて空隙３７ａを形成する（図３（Ａ））。
【００３２】次に、必要に応じ図１（Ｃ）を用い説明した方法により平坦化層（図示せず）を形成し、次に、この試料表面を、ビヤポスト４５の表面が露出されるまでエッチングする。これにより空隙３７ａを有する層間絶縁膜４７が得られる（図３（Ｂ））。
【００３３】次に、この層間絶縁膜４７上に上側配線形成用の薄膜たとえばクロム、金、或いは銅などの薄膜（図示せず）を好適な方法により形成し、さらにこの薄膜を公知の方法によりパターニングして上側配線４９を得る（図３（Ｃ））。
【００３４】その後、必要な層数に応じて図１（Ｄ）〜図３（Ｃ）を用いて説明した手順を繰り返すことにより所望の多層配線構造が得られる。
【００３５】上述においてはこの発明の多層配線構造の実施例について説明したがこの発明は上述の実施例に限られない。たとえば、下側配線や上側配線の形成手順は単なる例示にすぎない。また、多層配線の構造も単なる例示にすぎない。
【００３６】
【発明の効果】上述した説明から明らかなようにこの発明によれば、樹脂で構成され、かつ、内部に空隙を多数有する多孔質状の層間絶縁膜を、多層配線構造の形成途中で形成できる。したがって、単に樹脂のみで層間絶縁膜を構成する場合とは異なる比誘電率の層間絶縁膜が容易に得られる。しかも、層間絶縁膜形成用の樹脂への発泡剤の混合量を調整することにより比誘電率を制御できるので、層間絶縁膜の比誘電率制御が行える。このため、所望の比誘電率の層間絶縁膜が得やすくなるので電子装置やＩＣにおける伝送特性の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の説明に供する工程図である。
【図２】実施例の説明に供する図１に続く工程図である。
【図３】実施例の説明に供する図２に続く工程図である。
【図４】従来技術の説明に供する工程図である。
【図５】従来技術の説明に供する図４に続く工程図である。
【符号の説明】
３１：基板
３３：発泡剤
３５：層間絶縁膜形成用樹脂の膜
３７，４７：空隙を有する層間絶縁膜
３７ａ：空隙
４１：下側配線
４５：ビヤポスト
４９：上側配線
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、多層配線構造の形成方法に関するものであり、特に層間絶縁膜の比誘電率の制御を行い得る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体集積回路（ＩＣ）をはじめとする種々の電子部品が実装されるプリント基板や、このようなプリント基板に実装されるＩＣにおいては、配線を層間絶縁膜を介し何層にも重ね、これら配線間は層間絶縁膜に設けた貫通孔を利用して接続する、いわゆる多層配線構造が多用される。そうすることにより、プリント基板や半導体基板に所望の構成成分を高密度に実装若しくは形成でき、また、電子装置やＩＣの動作速度の向上が図れるからである。
【０００３】このような多層配線構造を利用する分野において、近年、層間絶縁膜を樹脂、特に耐熱性熱硬化性樹脂で構成することが行われている。それは、層間絶縁膜を真空装置などを利用して形成する方法に比べ層間絶縁膜の形成が簡易であるなどの利点が得られるからである。
【０００４】樹脂で構成された層間絶縁膜を有する多層配線構造を形成する場合、従来は一般に以下に説明するような方法がとられていた。図４及び図５はその説明に供する工程図である。いずれの図も多層配線構造を形成する工程中の主な工程での試料をその厚さ方向と平行な方向に沿って切った断面で示したものである。
【０００５】先ず、多層配線構造を形成したい下地１１上に、層間絶縁膜形成用の樹脂として例えば熱硬化性の樹脂の膜が、例えばスピンコート法やスプレー法などの好適な方法で形成される。次に、この試料に対し所定の温度の熱処理がなされ、樹脂で構成される第１層目の層間絶縁膜１３が得られる（図４（Ａ））。ここで、下地とは例えばセラミック基板、アルミナ基板、或いは半導体基板などのような多層配線構造を形成したい種々のものである。また、層間絶縁膜形成用の樹脂とは、例えば、ポリイミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、ポリキノリン（Ｍａｘｄｅｍ社製）、パイレーン（ＣＮＥＴ社製）、サイトップ（旭硝子製）、テフロンＡＦ（デュポン社製）、ＰＴＥＦ、ＰＦＡ等種々の好適な樹脂である。
【０００６】次に、層間絶縁膜１３上に導体層１５としてクロム、銅、チタンまたはアルミニウムなどの好適な薄膜が好適な方法により形成される（図４（Ｂ））。なお、場合によっては、層間絶縁膜１３と導体層１５との密着力を高めるために導体層１５を形成する前に層間絶縁膜１３の表面がプラズマや薬品によって処理される場合もある。
【０００７】次に、導体層１５上に、この導体層の所定部分のみを露出する開口１７ａを有するレジストパターン１７が公知のリソグラフィ技術により形成される（図４（Ｃ））。
【０００８】次に、導体層１５のレジスト開口１７ａから露出している部分上に電解めっき或いは無電解めっき法によりコンタクト配線用の導体膜１９いわゆるビヤポスト１９が形成される（図４（Ｄ））。
【０００９】次に、レジストパターン１７が除去される（図５（Ａ））。
【００１０】次に、この試料上に再び層間絶縁膜形成用の熱硬化性の樹脂の膜２１が形成され（図５（Ｂ））、さらに、この試料に所定の熱が加えられてこの樹脂膜２１の硬化が行われる。
【００１１】次に、この硬化された樹脂膜が、ビヤポスト１９の表面が露出されるまで除去されて、第２の層間絶縁膜２１ａが得られる（図５（Ｃ））。その後、必要な層数に応じて図４（Ｂ）〜図５（Ｃ）を用いて説明した手順を繰り返すことにより所望の多層配線構造が得られる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の従来の多層配線構造の形成方法では、層間絶縁膜の形成を、単に樹脂の膜を形成しこの膜を硬化させることで行っていた。このため、この層間絶縁膜の比誘電率はこの層間絶縁膜を構成している樹脂が有する比誘電率で決まってしまうので、樹脂を購入し単に使用する側では層間絶縁膜の比誘電率を制御することが困難であるという問題点があった。プリント配線基板やＩＣでは、伝送特性などを向上させるなどの都合上、層間絶縁膜の比誘電率を変化させたい場合が多々あるので、樹脂で構成される層間絶縁膜の比誘電率をこの膜の製造段階で制御できる技術が望まれる。
【００１３】この発明はこのような点に鑑みなされたものであり、従ってこの発明の目的は樹脂で構成された層間絶縁膜を有する多層配線構造を形成する際に層間絶縁膜の比誘電率を製造段階で制御し得る方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るため、この発明によれば、樹脂で構成された層間絶縁膜を有する多層配線構造を形成するに当たり、層間絶縁膜の形成を以下の（ａ）〜（ｃ）の工程を含む工程により行うことを特徴とする。
【００１５】（ａ）層間絶縁膜を形成するための樹脂中に、該樹脂を硬化させるために後に該樹脂に印加されるエネルギの作用により分解する発泡剤を、混入する工程。
【００１６】（ｂ）該発泡剤を混入させた樹脂の膜を層間絶縁膜を形成するための下地上に形成する工程。
【００１７】（ｃ）該樹脂の膜が形成された下地に前述のエネルギを加え該樹脂の膜を硬化させると共に該硬化膜中に前述の発泡剤に起因した空隙を形成する工程。
【００１８】ここで、層間絶縁膜を形成するための樹脂は、目的とする多層配線構造に適した種々のものとでき特に限定はされない。例えば、ポリイミド樹脂をはじめとする上述の例示樹脂は好適である。
【００１９】また、樹脂を硬化させるために該樹脂に後に印加するエネルギは、たとえば熱が好適である。しかし、場合によっては光など他のエネルギ源でも良い。
【００２０】また、層間絶縁膜を形成するための下地とは、層間絶縁膜を形成したい各種の下地であることができる。例えば、ガラスエポキシ基板、セラミックス基板、ガラス基板、若しくは半導体基板などの種々の基板、これら基板に１層若しくは何層かの多層配線構造が既に形成されたものなどである。
【００２１】また、前述の発泡剤としては、これに限定されないが、例えば芳香族ビスアジド例えばナフトキノンジアジド化合物を挙げることができる。
【００２２】
【作用】この発明の構成によれば、樹脂で構成され、かつ、内部に空隙を多数有する層間絶縁膜（多孔質状の層間絶縁膜）が得られる。空隙部分の誘電率は層間絶縁膜形成用の樹脂の誘電率と異なるから、この発明の方法で形成された層間絶縁膜の比誘電率は単に樹脂のみで層間絶縁膜を構成した場合とは異なる値になる。例えば、空隙内が空気であるとすると、この層間絶縁膜の比誘電率は樹脂のみで層間絶縁膜を構成した場合より小さくなる方向に制御できる。また、空隙の大きさや密度により層間絶縁膜の比誘電率を変えることができ、さらにこの空隙の密度は、例えば、層間絶縁膜形成用の樹脂への発泡剤の混合量を調整することにより制御できるので、層間絶縁膜の比誘電率制御が行える。
【００２３】
【実施例】以下、図１〜図３を参照してこの発明の多層配線構造の形成方法の実施例について説明する。なお、これら図は多層配線構造を形成する工程中の主な工程での試料をその厚さ方向と平行な方向に沿って切った断面で示したものである。しかしながら、これら図はこの発明を理解できる程度に各構成成分の寸法、形状及び配置関係を概略的に示してあるにすぎない。
【００２４】先ず、多層配線構造を形成したい下地例えばガラス基板、セラミックス基板などを用意し、これを有機溶剤等を用い洗浄する。一方、層間絶縁膜を形成するための樹脂としてのこの場合ポリイミド樹脂中に、該樹脂を硬化させるために後に該樹脂に印加されるエネルギ（この実施例では熱としている。）の作用により分解する発泡剤としてのこの場合ナフトキノンジアジド化合物を、適当量混入しておく。
【００２５】次に、発泡剤を混入させた上記ポリイミド樹脂を基板上に例えばスピナ、ロールコータ若しくはバーコータなどの好適な装置を用い塗布して、基板３１上に発泡剤３３を含有する樹脂の膜３５を形成する（図１（Ａ））。
【００２６】次に、この樹脂の膜３５を硬化させるためにこの試料を好適な加熱装置を用いて加熱する。この加熱は、これに限られないが例えば、ハーフキュアと称される工程（たとえば８０〜１３０℃の温度とされる工程）と、この工程に続くフルキユアと称される工程（たとえば２００〜４５０℃の温度とされる工程）とにより行える。ナフトキノンジアジド化合物は１４０℃以上に加熱すると分解し窒素（Ｎ2 ）ガスを発することが知られている。そして、ポリイミド樹脂を硬化させる温度は、上述のごとく２００〜４５０℃の高温を含むので、ナフトキノンジアジド化合物がＮ2 ガスを発する温度に比べ充分高い。このため、ポリイミド樹脂の膜３５を硬化させるための工程ではこの膜３５中のナフトキノンジアジド化合物がＮ2 ガスを発するのでこの影響でこのポリイミド樹脂の膜３５が発泡し、この結果、空隙３７ａを有する層間絶縁膜３７が得られる（図１（Ｂ））。ここで、層間絶縁膜３７中の空隙３７ａの密度（数）によりこの層間絶縁膜３７の比誘電率を変えられる。そして、空隙３７ａの密度（数）は、樹脂へのナフトキノンジアジド化合物の添加量で調整できる。
【００２７】次に、層間絶縁膜３７の表面を平坦化する目的で、この層間絶縁膜３７上に、今度は層間絶縁膜形成用の樹脂（説明上、平坦化用樹脂ともいう。）のみ（ナフトキノンジアジド化合物を含まないもの）を好適な方法で塗布し、ついで、これを熱硬化させ平坦化層３９を得る（図１（Ｃ））。この平坦化層３９は勿論、層間絶縁膜の一部を構成する。ただし、層間絶縁膜３７の表面が実用上問題の無い平坦性を有している場合はこの平坦化層３９は必ずしも設ける必要はない。反面、平坦化用樹脂の塗布では平坦化ができないような場合は、研磨処理やエッチバック処理を実施するのが良い。
【００２８】次に、層間絶縁膜３７上（平坦化層３９を設けた場合はこの上）に、導体層（図示せず）としてクロム、銅、チタンまたはアルミニウムなどの好適な薄膜を蒸着法、スパッタ法等の好適な方法で形成する。なお、場合によっては、層間絶縁膜３７とこの導体層との密着力を高めるために導体層を形成する前に層間絶縁膜３７の表面をプラズマや薬品によって処理しても良い。次に、この導体層の形成された試料上にこの導体層の所定部分のみを露出する開口を有するレジストパターン（図示せず）を形成する。次に、この導体層のレジスト開口から露出している部分上に電解めっき或いは無電解めっき法により金属膜を形成し下側配線４１を得る（図１（Ｄ））。次に、下側配線４１形成済みの試料上に下側配線４１の所定部分のみを露出する開口４３ａを有するレジストパターン４３を公知のリソグラフィ技術により形成する（図１（Ｄ））。
【００２９】次に、配線形成用の薄膜４１のレジスト開口４３ａから露出している部分上に電解めっき或いは無電解めっき法によりコンタクト配線用の導体膜４５いわゆるビヤポスト４５を形成する（図２（Ａ））。次に、レジストパターン４３を除去する（図２（Ｂ））。
【００３０】次に、この試料上に発泡剤３５を含有させた層間絶縁膜形成用の樹脂の膜３５を再び例えば図１（Ａ）を用い説明した方法により形成する（図２（Ｃ））。
【００３１】次に、例えば図２（Ｂ）を用い説明した方法によりこの樹脂の膜３５を硬化させると共に発泡させて空隙３７ａを形成する（図３（Ａ））。
【００３２】次に、必要に応じ図１（Ｃ）を用い説明した方法により平坦化層（図示せず）を形成し、次に、この試料表面を、ビヤポスト４５の表面が露出されるまでエッチングする。これにより空隙３７ａを有する層間絶縁膜４７が得られる（図３（Ｂ））。
【００３３】次に、この層間絶縁膜４７上に上側配線形成用の薄膜たとえばクロム、金、或いは銅などの薄膜（図示せず）を好適な方法により形成し、さらにこの薄膜を公知の方法によりパターニングして上側配線４９を得る（図３（Ｃ））。
【００３４】その後、必要な層数に応じて図１（Ｄ）〜図３（Ｃ）を用いて説明した手順を繰り返すことにより所望の多層配線構造が得られる。
【００３５】上述においてはこの発明の多層配線構造の実施例について説明したがこの発明は上述の実施例に限られない。たとえば、下側配線や上側配線の形成手順は単なる例示にすぎない。また、多層配線の構造も単なる例示にすぎない。
【００３６】
【発明の効果】上述した説明から明らかなようにこの発明によれば、樹脂で構成され、かつ、内部に空隙を多数有する多孔質状の層間絶縁膜を、多層配線構造の形成途中で形成できる。したがって、単に樹脂のみで層間絶縁膜を構成する場合とは異なる比誘電率の層間絶縁膜が容易に得られる。しかも、層間絶縁膜形成用の樹脂への発泡剤の混合量を調整することにより比誘電率を制御できるので、層間絶縁膜の比誘電率制御が行える。このため、所望の比誘電率の層間絶縁膜が得やすくなるので電子装置やＩＣにおける伝送特性の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の説明に供する工程図である。
【図２】実施例の説明に供する図１に続く工程図である。
【図３】実施例の説明に供する図２に続く工程図である。
【図４】従来技術の説明に供する工程図である。
【図５】従来技術の説明に供する図４に続く工程図である。
【符号の説明】
３１：基板
３３：発泡剤
３５：層間絶縁膜形成用樹脂の膜
３７，４７：空隙を有する層間絶縁膜
３７ａ：空隙
４１：下側配線
４５：ビヤポスト
４９：上側配線
【特許請求の範囲】
【請求項１】 樹脂で構成された層間絶縁膜を有する多層配線構造を形成するに当たり、層間絶縁膜の形成を以下の（ａ）〜（ｃ）の工程を含む工程により行うことを特徴とする多層配線構造の形成方法。
（ａ）層間絶縁膜を形成するための樹脂中に、該樹脂を硬化させるために後に該樹脂に印加されるエネルギの作用により分解する発泡剤を、混入する工程。
（ｂ）該発泡剤を混入させた樹脂の膜を層間絶縁膜を形成するための下地上に形成する工程。
（ｃ）該樹脂の膜が形成された下地に前記エネルギを加え該樹脂の膜を硬化させると共に該硬化膜中に前記発泡剤に起因した空隙を形成する工程。
【請求項２】 請求項１に記載の多層配線構造の形成方法において、前記発泡剤をナフトキノンジアジド化合物としたことを特徴とする多層配線構造の形成方法。
【請求項１】 樹脂で構成された層間絶縁膜を有する多層配線構造を形成するに当たり、層間絶縁膜の形成を以下の（ａ）〜（ｃ）の工程を含む工程により行うことを特徴とする多層配線構造の形成方法。
（ａ）層間絶縁膜を形成するための樹脂中に、該樹脂を硬化させるために後に該樹脂に印加されるエネルギの作用により分解する発泡剤を、混入する工程。
（ｂ）該発泡剤を混入させた樹脂の膜を層間絶縁膜を形成するための下地上に形成する工程。
（ｃ）該樹脂の膜が形成された下地に前記エネルギを加え該樹脂の膜を硬化させると共に該硬化膜中に前記発泡剤に起因した空隙を形成する工程。
【請求項２】 請求項１に記載の多層配線構造の形成方法において、前記発泡剤をナフトキノンジアジド化合物としたことを特徴とする多層配線構造の形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開平６−２８３８６４
【公開日】平成６年（１９９４）１０月７日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−６８６１７
【出願日】平成５年（１９９３）３月２６日
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【公開日】平成６年（１９９４）１０月７日
【国際特許分類】
【出願日】平成５年（１９９３）３月２６日
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
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