(57)【要約】【課題】層間絶縁膜に感光性有機膜を用いた際にその膜剥がれを無くして適正にＡｌ配線の多層化を行うこと。【解決手段】Ａｌ配線層１３の層間絶縁膜に感光性有機膜を用いてシリコン基板上に多層配線を製造する際に、Ａｌ配線層１３を形成する際のスパッタリングによるＡｌ膜の成膜条件である成膜圧力、基板加熱、成膜後の熱処理の何れかを、当該Ａｌ膜の表面がこの表面積が増大する凹凸状の粗さとなるように制御する。これによって、Ａｌ配線層１３の上に感光性有機膜を形成した際に双方の接触面積が増大し、双方の密着性が向上することで、感光性有機膜の膜剥がれを無くす。【選択図】      図１
2007189095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属配線層の層間絶縁膜に感光性有機膜を用いてシリコン基板上に多層配線を製造するシリコン多層配線基板の製造方法において、
前記金属配線層を形成する際のスパッタリングによる金属膜の成膜条件である成膜圧力、基板加熱、成膜後の熱処理の何れかを、当該金属膜の表面がこの表面積が増大する凹凸状の粗さとなるように制御することを特徴とするシリコン多層配線基板の製造方法。
【請求項２】
金属配線層の層間絶縁膜に感光性有機膜を用いてシリコン基板上に多層配線を製造する際に、金属配線層の表面の凹凸状の粗さの適正性を評価するシリコン多層配線基板の評価方法において、
前記表面に光を照射して得られる反射率と前記光の波長との特性曲線と、前記表面の粗さとの関係から当該表面の粗さの適正性を評価することを特徴とするシリコン多層配線基板の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体分野に代表されるシリコン基板を用いた集積回路やＳｉＰ(System in Package)向けのシリコンインターポーザ基板の層間絶縁膜に感光性有機膜を用いたシリコン多層配線基板の製造方法及びシリコン多層配線基板の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＳｉＰにおいては、抵抗器やコンデンサ、ダイオード等の受動素子をプリント基板に内蔵して実現され、機能ＬＳＩ(Large Scale Integrated circuit)においては、従来のようなＱＦＰ(Quad Flat Package)のような大きな部品から、ＣＳＰ(Chip size Package)のような小型な部品の開発が進むなど、プリント基板、搭載部品の双方から小型化が図られている。
【０００３】
しかし、更なる小型化を実現するために、フォト精度やエッチング工程の制約から、新しい技術が必要となってきている。このため、従来のプリント基板に代わり、機能ＬＳＩをＣＳＰやベアチップの状態で、シリコンインターポーザ基板に搭載する技術が開発されている。
シリコンインターポーザ基板は、ＬＳＩプロセスと同様な工程で製造されているため、抵抗器・コンデンサ・ダイオードの搭載が可能である。配線にはＡｌ（アルミニュウム）系の導電材料を用いており、層間絶縁膜にはプラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法により形成するＳｉ０2（酸化シリコン膜）を採用している。
【０００４】
Ｓｉ０2は、Ｐ−Ｓｉ０2とも称す。しかし、Ｐ−Ｓｉ０2は比誘電率εｒが４．０〜４．２と大きいため、今後主流となる高Ｑ(Quality Factor)値が求められるようなＲＦ(Radio Frequency)コイルの搭載や、数十ＧＨｚ帯の高周波デバイスへの適用が困難である。
この対策として、一般的に、シリコン酸化膜にＮ（窒素原子）やＦ（弗素原子）、Ｃ（炭素原子）を添加することにより、誘電率を２．９〜３．５に低下させたＳｉＯＸ系の材料が用いられている。
【０００５】
従来のＰ−ＳｉＯ2やＳｉＯＸ系の材料は、既存のＬＳＩ工程にフィットしやすい利点を有するが、図７の従来のシリコン多層配線基板の製造工程図に示すように、大きく分けて（ａ）〜（ｃ）の成膜工程、（ｄ）のフォト工程、（ｅ）〜（ｈ）のエッチング工程の３つの工程が必要となる。この製造工程を説明する。
まず、成膜工程において、（ａ）は層間膜成膜工程であり、Ｓｉ基板１１の上にＴ−ＳｉＯ2層１２、Ａｌ配線層１３、ＣＶＤ−ＳｉＯ2層１４を順次積層する。（ｂ）はレジスト塗布工程であり、ＣＶＤ−ＳｉＯ2層１４の上にレジストを塗布し、（ｃ）のプリベーク工程にてプリベークを行う。そして、フォト工程において、（ｄ）で露光・現像工程でレジスト層１５の所定位置１６に露光・現像を行う。
【０００６】
次に、エッチング工程において、（ｅ）ポストベーク工程にてポストベークを行い、（ｆ）の層間膜ウエットエッチング工程にてＣＶＤ−ＳｉＯ2層１４に対して所定深さ１７までウエットエッチングを行う。（ｇ）層間膜ドライエッチング工程にてＣＶＤ−ＳｉＯ2層１４のウエットエッチング処理の箇所１７にドライエッチング１８を行い、（ｈ）のレジストアッシング工程にてレジスト層１５を剥離する。
【０００７】
このように多くの工程が必要となるので、既存設備で製造可能であって、図８に示すように製造工程を短縮できる感光性有機膜（感光性ポリイミド膜）の適用を検討した。
まず、（ａ）の層間膜塗布工程にて、Ｓｉ基板１１の上にＴ−ＳｉＯ2１２、Ａｌ配線層１３と順次積層し、この上に感光性有機膜２１を塗布する。そして、（ｂ）のプリベーク工程にてプリベークを行い、（ｃ）のフォト工程にて感光性有機膜２１の所定位置２２に露光・現像を行い、（ｄ）のキュア工程によって加熱処理で硬化させる。
【０００８】
感光性有機膜は、ＬＳＩの表面保護膜として用いられていたが、材料の性質が優れている点から、近年、ＭＥＭＳ(Mechan1ca1 E1ectric Machining System)を中心とした、Ｓｉ機能デバイスへの表面保護膜や層間絶縁膜として応用される例が増えている。
また、感光性有機膜は従来のＰ‐ＳｉＯ2と比較し、比誘電率εｒが２．６〜２．９と低いこと、応力が１桁程低いので厚膜塗布が可能である。また、上記の図７に示したように、従来のＰ‐ＳｉＯ2の工程と比較し、工程数を約１／２に削減できることから、高機能且つ低コストで高周波デバイスや多層配線デバイスの層間膜として適用が期待できる材料である。
【０００９】
この種の従来のシリコン多層配線基板の製造方法として、例えば特許文献１に記載のものがある。
【特許文献１】特開平５−３０４３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上述した従来のシリコン多層配線基板の製造に用いられる感光性有機膜は、金属表面との密着性がＰ−ＳｉＯ2と比較すると格段に悪く、この点が次に説明するように、感光性有機膜を用いたシリコン多層配線基板を製造する上での問題となっている。
感光性有機膜２１は、図８（ｃ）に示したフォト工程では図９（ａ−１）及び（ａ−２）に示すように、Ａｌ配線層１３の基板と密着している。図８（ｄ）に示したキュア工程では、脱水反応によって生じる水分や感光基成分が除去されるため、材料にも依存するが、感光性有機膜２１で１０〜５０％の膜収縮（膜減り）が生じる。
【００１１】
この膜収縮によって、特に、図９（ｂ−１）及び（ｂ−２）に示すように、Ａｌ配線層１３の膜厚の薄いコンタクトホール３２の部分において、金属表面と有機膜との界面でｇａｐで示すような膜剥がれが発生し易くなる。
この部分については、剥離がない場合、図１０（ａ）に示すように、感光性有機膜２１の上にＡｌ配線層３３を形成した際に層間絶縁膜（感光性有機膜）２１をカバレッジすることが可能である。
【００１２】
しかし、図１０（ｂ）に示すように、界面に剥離が発生すると、Ａｌ配線層３３を形成した際に、○３４内に示すようにコンタクトホール３２の段差部分において層間絶縁膜２１へのＡｌ配線のカバレッジ性が劣化し、断線又はルーズコンタクトの状態が発生する。このため、コンタクト抵抗がオープン又は高抵抗状態となるので、Ａｌ配線の多層化を行うことが出来なくなる。
【００１３】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、層間絶縁膜に感光性有機膜を用いた際にその膜剥がれを無くして適正にＡｌ配線の多層化を行うことができるシリコン多層配線基板の製造方法及びシリコン多層配線基板の評価方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１によるシリコン多層配線基板の製造方法は、金属配線層の層間絶縁膜に感光性有機膜を用いてシリコン基板上に多層配線を製造するシリコン多層配線基板の製造方法において、前記金属配線層を形成する際のスパッタリングによる金属膜の成膜条件である成膜圧力、基板加熱、成膜後の熱処理の何れかを、当該金属膜の表面がこの表面積が増大する凹凸状の粗さとなるように制御することを特徴とする。
この方法によれば、感光性有機膜を形成する際の下地金属膜の表面積が多数の凹凸によって増大するので、金属膜上に感光性有機膜を形成した際に金属膜との接触面積が増大し、双方の膜の密着性が向上する。この結果、従来のような感光性有機膜の膜剥がれがなくなる。
【００１５】
また、本発明の請求項２によるシリコン多層配線基板の評価方法は、金属配線層の層間絶縁膜に感光性有機膜を用いてシリコン基板上に多層配線を製造する際に、金属配線層の表面の凹凸状の粗さの適正性を評価するシリコン多層配線基板の評価方法において、前記表面に光を照射して得られる反射率と前記光の波長との特性曲線と、前記表面の粗さとの関係から当該表面の粗さの適正性を評価することを特徴とする。
この方法によれば、従来のように金属表面粗さ計を用いず、金属配線層の表面に光を照射し、この反射率を測定してその表面の粗さの良／不良を評価するので、従来よりも大幅に測定時間が短く、表面接触による金属配線層の欠陥も発生しないので、製品を欠陥品とすることなく短時間で評価することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、層間絶縁膜に感光性有機膜を用いた際にその膜剥がれを無くして適正にＡｌ配線の多層化を行うことができるという効果がある。また、金属配線層の表面の粗さの良／不良の評価を、当該評価品を欠陥品とすることなく短時間で評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。
図１は、本発明の実施の形態に係るシリコン多層配線基板の製造方法によって各種条件のもとに成膜されたＡｌ配線層の表面の粗さを断面で示し、（ａ）は標準条件、（ｂ）所定圧力条件、（ｃ）所定アニール条件、（ｄ）所定基板加熱条件で得られたＡｌ配線層の断面図である。
【００１８】
本発明の特徴は、図８（ａ）に示した層間膜塗布工程において感光性有機膜２１を形成する際の下地金属膜であるＡｌ配線層１３の表面を図１に示すように凹凸形状とする。この凹凸による表面粗さを最適化することにより、Ａｌ配線層１３と感光性有機膜２１との接触面積を増大させるアンカー効果を利用し、感光性有機膜２１の密着性を向上させるようにした。
そのアンカー効果を発生させるためのＡｌ膜表面粗さを改善する方法として、Ａｌスパッタリング（スパッタとも略す）の条件において、成膜圧力の変更と基板加熱の追加、また、成膜後の熱処理工程の追加を行い、それらの効果について検証した。
【００１９】
本実施の形態では、図２に示すようなＡｌスパッタの実験条件で第１層目のＡｌ配線層１３の成膜を行った。この際、圧力が０．２Ｐａの場合の条件のサンプル名を「Ｎｏｍａｌ」とし、圧力が０．５Ｐａの場合の条件を「Ｐｒｅｓｕｒｅ」、基板加熱温度が７５℃の場合の条件を「Ｓｕｂ．−ｈｅａｔｉｎｇ１」、基板加熱温度が１５０℃の場合の条件を「Ｓｕｂ．−ｈｅａｔｉｎｇ２」、アニール温度が３５０℃の場合の条件を「Ａｎｎｅａｌｅｄ」とした。
また、圧力０．２Ｐａで基板加熱無しの条件を、Ａｌの膜質及び配線膜厚バラツキについて最適化を行っている標準条件（現最適条件）とした。
【００２０】
Ａｌ表面の粗さを大きくするには、大きく分けて次の（１）と（２）で説明する２つの方法が考えられる。
（１）加熱によるＡｌ結晶粒の変化を利用する方法。
これは、Ａｌ膜成長時に熱エネルギーを与えて異常成長させた際に、結晶粒が粗大化する現象を利用する方法である。Ａｌ層の成膜時に、基板加熱を行うと、スパッタされたＡｌ原子が基板に到達した際に、基板から熱エネルギーを受ける。
これを、基板加熱無しの場合と比較すると、熱エネルギーを得た分、基板表面の拡散長が長くなるため、結晶核へのＡｌ原子の付着確率が上がって結晶粒が粗大化する。このメカニズムを利用して凹凸面を形成し、アンカー効果を得る。
【００２１】
また、Ａｌ成膜後に熱エネルギーを与えることによって、結晶の異常成長を利用する。成膜後、Ａｌ膜をアニールすると膜中の結晶が近隣の結晶と再結晶を起こす。温度や温度勾配の条件によって、結晶粒の粗大化だけでなく、膜中の残留応力を吸収して、結晶が凹凸に異常成長したもの（ヒロック）が発生する。
このメカニズムを利用することで、凹凸面を形成し、アンカー効果を得る。これらの効果を検証するため、図２に示すように基板加熱温度を７５℃、１５０℃と設定した。また、成膜後のアニール温度を３５０℃に設定した。
【００２２】
（２）Ａｌ成膜時に粗密な針状や柱状晶の結晶構造を実現させることにより凹凸表面を形成する方法。
成膜圧力を上げると、Ａｒ（アルゴン）イオンの数が増加するため、成膜電力一定とした条件下では、電力＝電圧×電流の関係から、Ａｒイオン１個当りに加わる電圧が低くなる。
つまり、Ａｒイオン１個当りの運動エネルギーが低くなってＡｒイオンの個数が増えるため、スパッタされたＡｌ原子はエネルギーが低く、数が多い状態となる。上記の基板加熱とは逆の現象となり、結晶核が成長する前に、膜厚方向の成長が進むため、結果として粗密な針状や柱状晶の膜が形成される。この場合、非常に細かい凹凸面が形成される。また、図２に示すように成膜圧力を０．２Ｐａ（圧力変更無し）、０．５Ｐａとした。
【００２３】
上記の各条件にて作成したＡｌ配線層１３のサンプルの表面粗さを図３に示す。
その表面粗さは、ＪＩＳ規格より、Ｒａ（算術平均粗さ）、Ｒｙ（最大高さ）、Ｒｚ（１０点平均粗さ）、Ｓｍ（凹凸の平均間隔）、Ｓ（局部山頂の平均間隔）、Ｔｐ（負荷長さ率）の６項目を、各サンプルで２点ずつ光学式３次元表面形状測定器にて測定した。測定距離は７０μｍ、適用した測定器の光の波長のメインは４０８ｎｍである。
【００２４】
これらの図３の測定結果に基づき表した各サンプルの表面構造が、図１に示した各モデルである。但し、図１では、Ｒｙ、Ｓｍの寸法位置は（ａ）に代表して示した。
「Ｎｏｍａｌ」の測定結果に基づき表した図１（ａ）の標準条件では、Ｒａ、Ｒｙ、Ｒｚが測定箇所に依存せず小さく、Ｓｍが大きいことから、凹凸が小さく、凹凸間隔が周期的に広く存在する表面状態を有することが分かる。
【００２５】
「Ｐｒｅｓｕｒｅ」の測定結果に基づき表した図１（ｂ）の圧力０．５Ｐａの成膜条件では、Ｒａ、Ｒｙ、Ｒｚが測定箇所によらず比較的大きく、凹凸間隔が通常条件に比べ、周期的に狭く存在する表面状態を有することが分かる。
「Ａｎｎｅａｌｅｄ」の測定結果に基づき表した図１（ｃ）の成膜後のアニールでは、Ｒａ、Ｒｙ、Ｒｚが位置によって大小に差があり、Ｓｍが大きいことから、凹凸が大きく、凹凸間隔が非周期的に広く存在する表面を有する。
【００２６】
「Ｓｕｂ．−ｈｅａｔｉｎｇ１及び２」の測定結果に基づき表した図１（ｄ）の成膜中の基板加熱では、Ｒａ、Ｒｙ、Ｒｚは比較的大きいが場所による差がなく、Ｓｍが小さいことから、凹凸が通常条件に比べ大きく、凹凸間隔が周期的に狭く存在する表面を有することが分かる。
次に、これらのサンプルについて、Ａｌ表面の光の反射率を用いた評価を実施した。この場合、表面粗さ計は用いない。
Ａｌ表面の反射率測定は、前述の単波長の光学式測定器と異なり、入射光源の波長は２３０ｎｍ〜８００ｎｍ（紫外線及び可視光線領域）を用いている。これは、各波長帯において、光のエネルギーが異なる性質、特に、高エネルギー帯の光は、表面の凹凸によって散乱・減衰しやすい特徴があるため、表面粗さの評価として適用できると考えた。
【００２７】
図４に、各サンプルの各波長帯１００ｎｍ〜９００ｎｍにおける反射率０〜１の測定結果の曲線を示す。
Ｓａ１は「Ｎｏｍａｌ」、Ｓａ２は「Ａｎｎｅａｌｅｄ」、Ｓａ３は「Ｓｕｂ．−ｈｅａｔｉｎｇ１」、Ｓａ４は「Ｓｕｂ．−ｈｅａｔｉｎｇ２」、Ｓａ５は「Ｐｒｅｓｕｒｅ」の反射率測定結果の曲線である。
Ｓａ１の標準条件では、殆ど、どの波長帯においても、高い反射率を有しており、表面粗さは小さいことがわかる。
【００２８】
Ｓａ５の圧力０．５Ｐａでは、低エネルギー側では、ある程度高い反射率を有しているが、エネルギーが高くなるにつれて、低い凹凸での散乱・減衰が生じるため、反射率が低下している。
Ｓａ２の成膜後のアニールでは、低エネルギー側では、大きな高い反射率を有するが、エネルギーが高くなるにつれて、大きな凹凸での散乱・減衰が発生するため、反射率が低下している。
【００２９】
Ｓａ３，Ｓａ４の基板加熱では、２条件とも、凹凸のある程度の高さと、間隔の狭さから、低エネルギーから高エネルギーの光に対し、ほぼ、一定の割合で減衰するため、直線的な反射率の低下が生じている。
これらの測定結果から、反射率測定では、Ａｌ表面粗さの凹凸の差と、凹凸の間隔に関係した結果が得られることがわかった。
【００３０】
従来の光学式表面粗さ測定器では、表面粗さの測定に数十分かかり、換言すれば測定時間が長くかかり、また、接触式の表面粗さ測定器では、接触によるサンプルの欠陥発生が生じていた。
しかし、本実施の形態の光の反射率を利用した測定では、測定時間が短く、また、接触しないので接触によるサンプルの欠陥も発生しない。
【００３１】
なお、このような測定による評価方法の利用用途としては、実測値による評価ではないため、工程検査への適用を検討している。
また、上述のように実験からアンカー効果を利用するために必要な表面粗さを制御する方法を得たので、その結果を反映し、実際に感光性有機膜のコンタクトホール部分における膜剥れ防止効果についても下記の様に検証した。膜剥れの有無は、コンタクトホール端部でのＡｌ膜カバレッジ状態により変化する抵抗値を測定することにより評価することができる。
【００３２】
このため、図５に示すようなテストパターンモデルを用いて、コンタクト抵抗の評価を実施した。但し、図５（ａ）はモデルの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ１−Ｂ２断面図である。
表面粗さを制御した第１層目のＡｌベタ膜（Ａｌ配線層）１３上に感光性有機膜２１を形成し、２箇所にコンタクトホール３２ａ，３２ｂを開口する。この上に第２層目のＡｌ配線層３３及び電極３４ａ，３４ｂを形成し、この２つの電極３４ａ，３４ｂ間における抵抗値を測定した。
【００３３】
但し、２つの電極３４ａ，３４ｂの寸法は、縦横Ｌ１，Ｌ２＝３００μｍ、各コンタクトホール３２ａ，３２ｂの中心間隔Ｌ３＝１０００μｍである。
第１層目のＡｌ配線層１３は、各製膜条件でベタ成膜を行った後、電極距離Ｌ３分の抵抗値の測定を事前に行い、抵抗値が３１〜３９ｍΩであることが分かっている。このべタ膜１３の抵抗値と、テストパターンモデルの寸法とから、テストパターンモデルの理想的な抵抗値を算出し、この理想抵抗値を比較対象とした。理想抵抗値は３８１ｍｇである。
【００３４】
このテストパターンモデルでは、第１層目をベタ膜としているため、一方のコンタクトホール３２ａから他方のコンタクトホール３２ｂまでの第１層のみの抵抗値は、３１〜３９ｍΩと低く、ほぼ無視できる値としている。
抵抗値を測定するに当たって、図６（ａ）に示すように、シリコンウエハ上に形成した第１〜第９のサンプルＰ１〜Ｐ９について抵抗値の測定を行い、この結果を同図（ｂ）に示すように表で表した。但し、その表に示すＮｏ．１は図１（ａ）に示す標準条件でのＡｌ成膜時の抵抗値であり、Ｎｏ．２は図１（ｃ）に示す成膜後にアニールした条件下での抵抗値、Ｎｏ．３は図１（ｂ）に示す圧力０．５Ｐａでの成膜時の抵抗値、Ｎｏ．４は図１（ｄ）に示す成膜後にアニールした条件下での抵抗値である。
【００３５】
図６（ｂ）に示すように、まず、Ｎｏ．１に示す従来条件で成膜を行ったサンプルＰ１〜Ｐ９と、Ｎｏ．２に示す成膜後のアニールしたサンプルＰ１〜Ｐ９との抵抗値は、６８Ω（最小値）〜６１１Ω（最大値）程度と全体的に抵抗値が高く、コンタクトホール３２ａ，３２ｂでの配線の接続状態が悪い。
つまり、図１（ａ）に示した表面粗さが小さいものや、同図（ｃ）に示した凹凸が大きく且つ間隔が広いものは、略平坦な状態と変わらないため、感光性有機膜２１とＡｌ配線層１３との密着性が悪いと考えられる。
【００３６】
Ｎｏ．３に示す圧力０．５Ｐａで成膜を行ったサンプルＰ１〜Ｐ９は、抵抗値が７３０ｍΩ〜１２６Ωと先の２サンプルと比較して低い。これは、図１(ｂ)に示したように凹凸が比較的小さく、間隔が狭いものは、実質、接触面積が増加し、密着性が改善されたと考えられる。
Ｎｏ．４に示す成膜時の基板加熱を行ったサンプルＰ１〜Ｐ９については、Ｎｏ．３に比べ、図１（ｄ）のように凹凸の差を大きくし、間隔を狭くした状態では、表面粗さの抵抗値が４１０ｍΩ〜５６０ｍΩと低い上、バラツキが少ない最良の結果が得られた。
【００３７】
これらの結果から、Ａｌ配線層１３の凹凸の差とその間隔がアンカー効果を向上させる重要なパラメータであることが確認できた。
以上説明したように本実施の形態のシリコン多層配線基板の製造方法によれば、Ａｌ成膜条件の最適化によってＡｌ表面粗さを制御することが可能となり、これによって感光性有機膜２１の膜剥れを防止することができるので、Ａｌ配線の多層化を実現することができる。
【００３８】
特に、Ａｌ成膜中に基板加熱を行うと、Ａｌ表面の凹凸が標準条件に比べ大きく且つ凹凸間隔が周期的に狭く存在するようになるので、より感光性有機膜２１の膜剥れを防止することができる。
また、シリコン多層配線基板の評価方法において、従来のようにＡｌ表面粗さ計を用いず、Ａｌ表面の反射率を測定して良／不良を評価するようにした。この評価時の光の反射率を利用したＡｌ表面の測定では、測定時間が短く、表面接触によるサンプルの欠陥も発生しないので、被測定対象品を欠陥品とすることなく短時間で評価することができる。
従来、光学式表面粗さ測定器では数十分かかっていた測定時間の問題や、接触式の表面粗さ測定器では接触によるサンプルの欠陥発生といった問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係るシリコン多層配線基板の製造方法によって各種条件のもとに成膜されたＡｌ配線層の表面の粗さを断面で示し、（ａ）は標準条件、（ｂ）所定圧力条件、（ｃ）所定アニール条件、（ｄ）所定基板加熱条件で得られたＡｌ配線層の断面図である。
【図２】シリコン多層配線基板のＡｌ配線層の成膜を行う際のＡｌスパッタの実験条件を示す図である。
【図３】上記実験条件にて作成した各サンプルのＡｌ配線層の表面粗さを示す図である。
【図４】各サンプルの波長帯における光の反射率の測定結果の曲線を示す図である。
【図５】シリコン多層配線基板のテストパターンモデルを示し、（ａ）はモデルの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ１−Ｂ２断面図である。
【図６】（ａ）シリコンウエハ上に形成したシリコン多層配線基板の各サンプル採取位置を示す図、（ｂ）各サンプルの測定抵抗値の集計表を示す図である。
【図７】従来のシリコン多層配線基板の製造工程図である。
【図８】従来の感光性有機膜を適用したシリコン多層配線基板の製造工程図である。
【図９】従来の感光性有機膜を適用したシリコン多層配線基板のコンタクトホール付近の断面図であり、（ａ−１）及び（ａ−２）は金属表面（Ａｌ配線層）と有機膜（感光性有機膜）との界面が密着した状態、（ｂ−１）及び（ｂ−２）は金属表面と有機膜界面との間で膜剥がれが生じた状態を示す図である。
【図１０】（ａ）感光性有機膜上に２層目のＡｌ配線層が適正に形成された状態、（ｂ）不適正に形成された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１１  Ｓｉ基板
１２  Ｔ−ＳｉＯ2層
１３  １層目のＡｌ配線層
１４  ＣＶＤ−ＳｉＯ2層
１５  レジスト層
２１  感光性有機膜
３２，３２ａ，３２ｂ  コンタクトホール
３３  ２層目のＡｌ配線層
３４ａ，３４ｂ  電極
【図１】
2007189095.tif 000003
【図２】
2007189095.tif 000004
【図３】
2007189095.tif 000005
【図４】
2007189095.tif 000006
【図５】
2007189095.tif 000007
【図６】
2007189095.tif 000008
【図７】
2007189095.tif 000009
【図８】
2007189095.tif 000010
【図９】
2007189095.tif 000011
【図１０】
2007189095.tif 000012