JPH0330428A

JPH0330428A - 半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH0330428A
Application number: JP16749289A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kurokawa; 敦黒川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-06-28
Filing date: 1989-06-28
Publication date: 1991-02-08
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JP3067135B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、配線形成技術に関し、特に、■構成はｒｂ族
の金属又はこの金属を主成分とした化合物を配線材料と
する配線形成技術に適用して有効な技術に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

ＧａＡｓ（ガリウム・ヒ素）からなる半絶縁性基板の主
面にＭＥＳＦＥＴを集積した所１１０ａＡｓＩＣの開発
が行われている。このＧａＡｓ　ＩＣはＳｉ　ＩＣに比
べて電子の移動度が大きいので高速性に優れている。

ＧａＡｓ　ＩＣはＭＥＳＦＥＴ間を接続する配線がＡｕ
又はＡｕを主体として形成されている。、ＭＥＳＦＥＴ
のソース電極、ドレイン電極には一般的にＡｕＧｅが使
用されており、前記配線は前記電極に対してオーミック
接続するためにＡｕで形成されている。また、前記電極
はＭＥＳＦＥＴのソース領域、ドレイン領域（ＧａＡｓ
）に対してオーミック接続するためにＡｕＧｅで形成さ
れている。なお、この種のＧａＡｓ　ＩＣについては、
例えば、ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ　ＯＦ　ＴＨＥ　ＩＥ
ＥＥ、ＶＯＬ７６、ＮＯ，７，ＪＵＬＹ（１９８８）、
ｐｐ７９２−８１５．　”ＭａｋｉｎｇＧａＡｓ　Ｉｎ
ｔｅｇｒａｔａｄ　Ｃ１ｒｃｕｉｔｓ”に記載されてい
る。

本発明者が開発中のＧａＡｓ　ＩＣのＡｕ配線は、公知
技術ではないが、第８図及び第９図（各製造工程毎に示
す要部断面図）に示す、以下の形成方法により形成され
ている。

まず、第８図に示すように、ＭＥＳＦＥＴ等の素子を覆
う眉間絶縁膜（下地絶縁膜）１上に配線２を形成する。

この配線２は層間絶縁膜１の表面からＭｏ膜２Ａ、Ａｕ
膜２Ｂ、Ｍｏ膜２Ｃの夫々を順次積層した３層構造の積
層膜で構成される。配置１２の下層のＭｏ膜２Ａは層間
絶縁膜１とＡｕ膜２Ｂとの接着性を高める目的で形成さ
れる。上層のＭＯ膜２Ｃはその上層の眉間絶縁膜（３）
とＡｕ膜２Ｂとの接着性を高める目的で形成される。Ａ
ｕ　３Ｉ２　Ｂは、配線２の主体として構成され、例え
ばＩＣμｍ］Ｃμｍ間厚で形成される。

この配線２の加工（パターンニング）はエツチングマス
ク５を用いてエツチングを施すことで行われる。エツチ
ングマスク５は、フォトリソグラフィ技術で形成された
フォトレジストＩＩ（感光性樹脂膜）を使用し１例えば
１．０〜２．０［μｍｌ程度の膜厚で形成される。配線
２の下層のＭ　ｏ　ｖＡ２　Ａ、上層のＭｏ膜２Ｃの夫
々は反応性イオンエツチング（ＲＩＥ）＠：用いて加工
される。これに対して、Ａｕ膜２Ｂは、化学的反応性に
乏しいために、イオンミリング法等のスパッタエツチン
グを用いて加工される。この配線２のＡｕ膜２Ｂの加工
に際して、同第８図に示すように、スパッタエツチング
によりエツチングマスク５の側壁にＡｕ及びＭＯの再付
着層２Ｄが生成される。

前記再付着層２Ｄは、第９図に示すように、エツチング
マスク５を除去すると突起物（パリ）２ｄになる。この
突起物２ｄは、エツチングマスク５の膜厚に対応したサ
イズで生成され、配線２からその高さ方向に約０．３〜
１．５０μｍ］程度のサイズで生成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のＧａＡｓ　ＩＣの配線２に形成された突起物２ｄ
は、第１０図（要部断面図）に示すように、配線２上の
層間絶縁膜３の堆積時等に変形され、同一層の配線２間
に短絡を生じる。また、層間絶縁膜３上に上層の配線４
を設けた２層配線構造の場合において、下層の配線２の
突起物２ｄは、層間絶縁膜３をつき破り、下層の配線２
と上層の配線４との間に短絡を生じる。上層の配線４は
、例えば下層の配！２と同様に、Ｍｏ膜４Ａ、Ａｕ膜４
Ｂ、Ｍｏ膜４Ｃの夫々を順次積層した３層構造の積層膜
で形成される。このため、ＧａＡｓ　ＩＣの電気的信頼
性が低下するという問題点があった。

本発明の目的は、前述の配線形成技術において、配線間
の短絡を防止し、電気的信頼性を向上することが可能な
技術を提供することにある。

本発明の目的は、配線に生じる突起物（パリ）を縮小化
し、前記目的を達成することが可能な技術を提供するこ
とにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

配線形成技術において、前記基板上の下地絶縁膜上の全
面に、ＩＶａ族、Ｖａ族或はＶＩａ族の金属又はこの金
属を主成分とした化合物で形成された第１金属嘆、■構
成はＩｂ族の金属又はこの金属を主成分とした化合物で
形成された第２金属膜の夫々を順次積層する工程と、該
第２金属膜上に、前記第１金属膜をエツチングする際に
使用される第１マスク及びその上に形成された前記第２
金属膜をエツチングする際に使用される、前記第１マス
クと同一パターンの第２マスクを有する積層マスクを形
成する工程と、該積層マスクの第２マスクを用い、それ
以外の領域の第２金属膜を物理的にエツチングし、第１
マスクを用い、それ以外の第１金属膜を化学的にエツチ
ングし、残存する第１金属膜及び第２金属膜で形成され
た配線を形成する工程とを備える。前記配線の第１金属
膜の■ａ族の金属はＴｉ、Ｖａ族の金属はＴａ、ＶＩａ
族の金属はＣｒ、Ｍｏ、Ｗである。配線の第２金属瞑の
■族の金属はＰｔ、Ｎｉ、Ｉｂ族の金属はＡｕ、Ｃｕで
ある。

また、前記積層マスクの第１マスクは■族（Ｐｔ、Ｎｉ
）、Ｉｂ族（Ａｕ、Ｃｕ）或はＩＩＩｂ族（Ａｆｌ）の
金属又はこの金属を主成分とした化合物又は酸化珪素で
形成され、前記第２マスクはＩＶａ族（Ｔｉ）、Ｖａ族
（Ｔａ）戒はＶＩａ族（Ｃｒ　、　Ｍ　ｏ　、　Ｗ）の
金属又はこの金属を主成分とした化合物で形成される。

〔作　　用〕

上述した手段によれば、前記積層マスクの第１マスクは
第１金属膜に対してエツチングレートを充分に確保し、
第１マスクの膜厚を薄くすることができ、第２マスクは
第２金属膜に対してエツチングレートを充分に確保し、
第２マスクの膜厚を薄くすることができ、結果的に積層
マスクの膜厚を薄膜化することができるので、前記第２
金属膜の物理的エツチングの際に積層マスクの側壁に付
着する突起物（３１月の高さ方向のサイズを小さくする
ことができる。したがって、前記突起物に基づく、同一
配線間の短絡、異なる配線間の短絡を防止することがで
きるので、配線形成技術の電気的信頼性を向上すること
ができる。

以下、本発明の構成について、ＧａＡｓ　ＩＣの配線形
成技術に本発明を適用した一実施例とともに説明する。

なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。

〔発明の実施例〕

（実施例Ｉ）本発明の実施例ＩであるＧａＡｓ　ＩＣの構成を第１図
（要部断面図）で示す。

第１図に示すように、ＧａＡｓ　ＩＣはＧａＡｓ基板か
らなる半絶縁性基板１０の主面にＭＥＳＦＥＴＱ等の素
子を集積化し構成される。

ＭＥＳＦＥＴＱはｎ型半導体領域１１、一対のｎ。

型半導体領域１２及びゲート電極１３で構成される。

ｎ型半導体領域１１はチャネル形成領域を構成する。

一対のゴ型半導体領域１２はソース領域及びドレイン電
極を構成する。ゲート電極１３は、例えばＷ、ＷＳｉｘ
等の金属で形成される。

このＭＥＳＦＥＴＱのソース領域であるイ型半導体領域
１２の主面上にはソース電極１４、ドレイン領域である
ゴ型半導体領域１２の主面上にはドレイン電極１４の夫
々が設けられる。ソース電極１４、ドレイン電極１４の
夫々は例えばｎ°型半導体領域１２の表面側からＡｕＧ
ｅ膜１４Ａ、Ｎｉ膜１４Ｂ、Ａｕ膜１４Ｃの夫々を順次
積層した３層構造の積層膜で構成される。ソース電極１
４、ドレイン電極１４の夫々の下層のＡ　ｕ　Ｇ　ｅ　
１１１４Ａは主にｄ型半導体領域１２とオーミック接続
する目的で構成される。上層のＡｕ膜１４Ｃはソース電
極１４、ドレイン電極１４の夫々に接続される第１層目
配線（１７）とオーミック接続する目的で構成される。

前記ソース電極１４、ドレイン電極１４の夫々は、層間
絶縁膜（下地絶縁膜）１５に形成された接続孔１６を通
して、前記層間絶縁膜１５上を延在する第１層目配線１
７に接続される。眉間絶縁膜１５は例えば酸化珪素膜を
主体として構成される。

前記第１層目配線１７は層間絶縁膜１５の表面側からＭ
ｏ膜１７Ａ、Ａｕ膜１７Ｂ、Ｍｏ膜１７Ｃの夫々を順次
積層した３層構造の積層膜で構成される。配線１７の下
層のＭｏ１ｌ１７Ａはその下地の層間絶縁膜１５との接
着性を高める目的で構成される。上層のＭｏ１ｌ１７Ａ
はその上層の眉間絶縁膜（１８）との接着性を高める目
的で構成される。中間層のＡｕ１ｌ１７Ｂは配線１７の
主体として構成される。配線１７は、ソース電極１４、
ドレイン電極１４の夫々と合金化された場合においても
、オーミックな接続ができるように特に中間層をＡｕ膜
１７Ｂで形成する。

また、前記配線１７の下層、上層の夫々は他の金属材料
で形成することができる０例えば、下層、上層の夫々は
ＩＶａ族のＴｉ、Ｖａ族のＴａ、ＶＩａ族の前記Ｍｏ以
外のＣｒ或はＷ、又はこれら金属の化合物例えばＴｉＷ
で形成できる。

また、前記配線１７の中間層は同様に他の金属材料で形
成することができる。例えば、中間層は■族のＮｉ、Ｐ
ｔ或はＩｂ族の前記Ａｕ以外のＣｕ、又はこれら金属の
化合物で形成できる。

前記第１層目配線１７は、層間絶縁膜１８に形成された
接続孔１９を通して１．二の眉間絶縁膜１８上を延在す
る第２層目配線２０に接続される。層間絶縁膜１８は層
間絶縁膜１５と同様に酸化珪素膜を主体として構成され
る。

前記第２層目配線２０は、第１層目配線１７と同様に１
層間絶縁膜１８の表面側からＭｏ膜２０Ａ、Ａｕ１［２
０Ｂ　、　Ｍ　ｏ膜２０Ｃの夫々を順次積層した３層構
造の積層膜で構成される。

第１層目配！！２０の上層にはパッシベーション膜２１
が設けられる。パッシベーション膜２１は、酸化珪素膜
或は窒化珪素膜、又はそれらを組合せた積層膜で形成さ
れる。

本実施例のＧａＡｓ　ＩＣは、これに限定されないが、
第１層目配線１７及び第２層目配線２０で構成される２
層配線構造で構成される。

次に、前記ＧａＡｓ　ＩＣの配線の具体的な形成方法に
ついて、第２図乃至第６１！ｌ（各製造工程毎に示す要
部断面図）を用いて簡単に説明する。

まず、層間絶縁膜１５の表面上の全面に、第１層目配線
１７（又は第２層目配線２０）を形成する。Ｍ。

膜１７Ａ、Ａｕ膜１７Ｂ、Ｍｏ膜１７Ｇの夫々を順次積
層する。下層のＭｏ膜１７Ａは１例えばスパッタ法によ
り堆積し、約２００［ｎｍ］の膜厚で形成される。中間
層のＡｕ膜１７Ｂは、例えばスパッタ法により堆積し、
約　１゜０［μｍ］の膜厚で形成される。

上層のＭｏ１ｍ１１７Ｃは１例えばスパッタ法により堆
積し、約１００［ｎｍ］の膜厚で形成される。

次に、第２図に示すように、上層のＭＯ膜１７Ｃ上に積
層マスク３０を形成する。積層マスク３０は上層のＭｏ
膜１７Ｇの表面上から第１マスク形成膜３０Ａ、第２マ
スク形成膜３０Ｂ、第３マスク３０Ｃの夫々を順次積層
した積層膜で形成される。

積層マスク３０の下層の第１マスク形成膜３０Ａは、前
記第１層目配４１１１７の下層のＭ　ＯＩ［１７Ａのエ
ツチングマスクを形成するために形成される。第１マス
ク形成膜３０Ａは例えばスパッタ法により堆積したＡｕ
膜で形成する。　Ａｕ１ｌｌ［は、前記Ｍｏ膜１７Ａの
化学的エツチングに対して充分にエツチングレートを確
保できるので、約５０［ｎｍ］程度の薄膜で形成するこ
とができる。また、第１マスク形成膜３０Ａは、Ａｕ膜
膜外外、■族のＮｉ、Ｐｔ成はＩｂ族のＣｕ、又はこれ
ら金属の化合物で形成してもよい、また、第１マスク形
成１１Ｅ３０Ａは、ＩＩＩｂ族の／１１膜で形成しても
よい、また、第１マスク形成嘆３０Ａは酸化珪素膜で形
成してもよい。

積層マスク３０の中間層の第２マスク形成膜３０Ｂは、
前記第１層目配線１７の中間層のＡ　ｕ　１ｌ１１１７
Ｂのエツチングマスクを形成するために形成される。

第２マスク形成膜３０Ｂは例えばスパッタ法により堆積
したＷ膜で形成する。Ｗ膜は、前記Ａｕ膜１７Ｂの物理
的エツチングに対して充分にエツチングレートを確保で
きるので、約Ｌｏｏｔ：ｎｍ］程度の薄膜で形成するこ
とができる。また、第２マスク形成ｖＡ３ＯＢは、前記
Ｗ膜外外に、■ａ族のＴｉ、Ｖａ族のＴａ、Ｖｌａ族の
ＭＯ或はＣｒ、又はこれら金属の化合物例えばＴｉＷで
形成してもよい。

積層マスク３０の上層の第３マスク３０Ｂは例えばフォ
トリソグラフィ技術で形成したフォトレジスト嗅（感光
性樹脂膜）で形成される。第３マスク３０Ｃは、積層マ
スク３０の中間層の第２マスク形成膜３０Ｂ及び下層の
第１マスク形成＠３０Ａをパターンニングし、かつ第１
層目配線１７の上層のＭｏ膜１７Ｃをパターンニングす
る程度の膜厚で少なくとも形成する。第３マスク３０Ｃ
は例えば１．５［μｍ］程度の膜厚で形成される。この
第３マスク３０Ｃは第１層目配線１７の形状にパターン
ニングされた状態にある。

次に、第３図に示すように、前記積層マスク３０の上層
の第３マスク３０Ｃを用い、この積層マスク３０の中間
層の第２マスク形成膜３０Ｂ、第１マスク形成１１１３
０Ａ、第１層目配線１７の上層のＭｏ膜１７Ｃの夫々を
順次パターンニングする。前記第２マスク形成Ｉ！ｌ！
３０Ｂのパターンニングにより、第３マスク３０Ｃ下の
残存する第２マスク形成膜３０Ｂで第２マスク３０Ｂが
形成される。また、第１マスク形成膜３０Ａのパターン
ニングにより、第２マスク３０Ｂ下の残存する第１マス
ク形成膜３０Ａで第１マスク３０Ａが形成される。

前記積層マスク３０の中間層である第２マスク形成膜３
０Ｂ、第１層目配線１７１７の上層のＭｏ膜１７Ｃの夫
々は主に化学的エツチングでパターンニングされる。こ
こで、主に化学的エツチングとは、反応性スパッタエツ
チングのような化学的モードと物理的モード（スパッタ
エツチング）とが同時に進行する方法を含むものとする
。エツチングは例えばＣＦ、ガス及びｏ８ガスを混合し
たＦ系ガスによる反応性スパッタエツチングを使用する
。また、エツチングガスとしてはＮＦ、、ＳＦ、等のＦ
系ガス、或はＣＣ０２Ｆ２．ＣＱ２．ＣＣＵ、等のＣＱ
系ガスを使用してもよい。Ｍｏ、Ｗ等はＦ、ＣＱの夫々
と反応し蒸発するので、再付着は起こらない。

積層マスク３０の下層の第１マスク形成膜３０Ａは物理
的エツチングでパターンニングされる。物理的エツチン
グは、例えばＡ、　ｒガスによるスパッタエツチングを
使用する。第１マスク形成膜３０Ａのスパッタエツチン
グの際に、この第１マスク形成膜３０ＡのＡｕ、第２マ
スク３０ＢのＷ及び第１層目配線１７の上層のＭＯ膜１
７ＣのＭｏが第３マスク３０Ｃの側壁に若干再付着され
るが、第１マスク形成膜３０ＡのＡｕが薄い膜厚で形成
されるので、前記再付着層はほとんど生じない。

次に、前記積層マスク３０の上層の第３マスク３０Ｃを
除去する。この第３マスク３０の除去は例えばｏ２ガス
によるドライエツチングで行われる。

次に、積層マスク３０の中間層の第２マスク３０Ｂを用
い、第４図に示すように、第１層目配線１７の中間層の
Ａｕ膜１７Ｂをパターンニングする。Ａｕ１１１７Ｂは
化学的エツチングが使用できないので物理的エツチング
で行う。物理的エツチングは例えばＡｒガス及び６２ガ
スの混在ガスによるスパッタエツチングを使用する。こ
のスパッタエツチングは、Ａｕ膜１７Ｂ＝第２マスク３
０Ｂのエツチングレートを１０〜２０：１に設定できる
ので、第２マスク３０Ｂの膜厚は充分に薄くすることが
できる。

同第４図に示すように、前記Ａｕｔｔ１１７Ｂのスパッ
タエツチングの際には、このＡｕ膜１７ＢのＡｕ、その
上層のＭＯ膜１７ＣのＭｏ等が積層マスク３０の第１マ
スク３０Ａ、第２マスク３０Ｂの夫々の側壁に再付着し
、突起物（パリ）１７ｄを生成する。この突起物１７ｄ
は、第１マスク３ＯＡ、第２マスク３０Ｂの夫々の膜厚
が薄いので、この第１マスク３０Ａ、第２マスク３０Ｂ
の夫々の膜厚に対応した小さいサイズで形成される。突
起物１７ｄは、第２マスク３０Ｂはスパッタエツチング
で若干膜厚が後退されることを考慮すると、積層マスク
３０の膜厚方向に約５０〜１２０［：ｎｍ］程度の高さ
を持つ小さいサイズで形成される。

次に、第５図に示すように、基板全面に主に化学的エツ
チングを施し、積層マスク３０の第２マスク３０Ｂを除
去すると共に、第１層目配線１７の下層のＭｏ膜１７Ａ
をパターンニングする。この下層のＭｏ膜１７Ａのパタ
ーンニングにより、Ｍｏ膜１７Ａ、Ａ　ｕ嘆１７Ｂ及び
Ｍｏ膜１７Ｇからなる３層構造の第１層目配線１７が完
成する。前記化学的エツチングは前記上層のＭｏ＠１７
Ｃをパターンニングした化学的エツチングと同様にドラ
イエツチング（反応性スパッタエツチング）を使用する
。また、前記下層のＭｏ膜１７Ａのパターンユング中に
、第２マスク３０Ｂがエツチングにより消失しても、そ
の下層の第１マスク３０Ａがエツチングマスクとして働
く。

次に、第６図に示すように、積層マスク３０の終後に残
った第１マスク３０を物理的エツチングにより除去する
。この物理的エツチングは前記第１層目配線１７の中間
層のＡｕｌ［１７Ｂをパターンニングする物理的エツチ
ングと同様にスパッタエツチングを使用する。この第１
マスク３０の除去により、第１層目配線１７に生成され
た小さな突起物１７ｄがさらに小さくなる。

本実施例のＧａＡｓ　ＩＣは２層配線構造であり。

第２層目配、１！２０は前述の第１層目配線１７と実質
的に同様の形成方法により形成されるので、第２Ｎ目配
線２０の形成方法については省略する。

このように、配線形成技術において、前記半絶縁性基ｉ
Ｆ！ｉ１０上の眉間絶縁１１１１５（又は１８）上の全
面に、Ｍｏ膜１７Ａ（又は２０Ａ）、Ａｕ＠１７Ｂ（又
は２０Ｂ）の夫々を順次積層する工程と、このＡｕ膜１
７Ｂ上に、前記Ｍｏ膜１７Ａをエツチングする際に使用
される第１マスク３０Ａ及びその上に形成された前記Ａ
ｕ膜１７Ｂをエツチングする際に使用される、前記第１
マスク３０Ａと同一パターンの第２マスク３０Ｂを有す
る積層マスク３０を形成する工程と、この積層マスク３
０の第２マスク３０Ｂを用い、それ以外の領域のＡｕ膜
１７Ｂを物理的にエツチングし、第１マスク３０Ａを用
い、それ以外のＭｏ膜１７Ａを主に化学的にエツチング
し、残存するＭｏ膜１７Ａ及びＡｕ１ｌ１７Ｂで形成さ
れた第１層目配線１７を形成する工程とを備える。この
構成により、前記積層マスク３０の第１マスク３０Ａは
Ｍｏ膜１７Ａに対してエツチングレートを充分に確保し
、第１マスク３０Ａの膜厚を薄くすることができ、第２
マスク３０ＢはＡＵ膜１７Ｂに対してエツチングレート
を充分に確保し、第２マスク３０Ｂの膜厚を薄くするこ
とができ、結果的に積層マスク３０の膜厚を薄膜化する
ことができるので、前記Ａｕ膜１７Ｂの物理的エツチン
グの際に積層マスク３０の側壁に付着する突起物（パリ
）１７ｄの高さ方向のサイズ、を小さくすることができ
る。したがって、前記突起物１７ｄに基づく、同−第１
層目配８１７（又は２０）間の短絡、第１層目配８１７
と第２層目配線２０との間の短絡を防止することができ
るので、配線形成技術の電気的信頼性を向上することが
できる。

（実施例■）本実施例■は、前述の実施例Ｉにおいて、ＧａＡｓＩＣ
の配線の形成工程数を低減した１本発明の第２実施例で
ある。

本実施例■は、前記実施例■の形成方法の第３図に示す
工程の後に、積層マスク３０の上層の第３マスク３０Ｃ
を除去せずに、この第３マスク３０Ｃを用いて第１層目
配線１７の中間層のＡｕ膜１７Ｂをパターンニングする
。このＡｕ１ｌ１１７ＢはＡｒガス及び０．ガスの混合
ガスによるスパッタエツチング（物理的エツチング）で
パターンニングされるので、Ａｕ１ｌｌ［１７Ｂのエツ
チングと共に第３マスク３０Ｃがエツチングされる。ス
パッタエツチングはＡｕ膜１７Ｂのパターンニングが終
了する前に第３マスク３０Ｃが消失する条件に設定する
。

この形成方法によれば、前記スパッタエツチング中に第
３マスク３０が消失するので、第３マスク３０の側壁に
突起物１７ｄが生成されることを防止することができる
と共に、第３マスク３０を除去する工程をＡｕ膜１７Ｂ
のパターンニング工程で兼用することができるので、第
１層目配線１７の形成工程数を低減することができる。

（実施例■）本実施例■は、前述の実施例■において、ＧａＡｓ　Ｉ
Ｃの配線の加工に使用されるマスクの構造を変えた、本
発明の第２実施例である。

本実施例■であるＧａＡｓ　ＩＣの形成方法について、
第７図（所定の製造工程における要部断面図）を用いて
簡単に説明する。

第７図に示すＧａＡｓ　ＩＣの第１層目配線１７はパタ
ーンニングされた状態にある。この第１層目配線１７の
パターンニングは単層マスク３１で行われる。単層マス
ク３１は例えば酸化珪素膜で形成される。この酸化珪素
膜とＡｕとのエツチングレートは約１：３であるので、
単層マスク３１は第１層目配線１７の中間層のＡ　ｕ膜
１７Ｂの膜厚の少なくとも１／３以上の膜厚で形成され
る。単層マスク３１のパターンニングは例えばＣＨＦ、
ガスによる主に化学的エツチング（反応性スパッタエツ
チング）で行う。

前記単層マスク３１は第１層目配線１７がパターンニン
グされた後において基本的に除去されない。

つまり、ＧａＡｓ　ＩＣが完成された段階において残存
する。しかし、必要があれば、マスク３１は除去しても
よい。

このように、第１層目配線１７を単層マスク３１でパタ
ーンニングすることにより、第１層目配線１７をパター
ンニングするマスクを形成する工程数を低減することが
できる。また、第１層目配線１７上に単層マスク３１を
残存させることにより、第１層目配ＮｌＡ１７と上層の
眉間絶縁膜１８との接着性を向上することができる。

（実施例■）本実施例■は、前述の実施例Ｉにおいて形成された突起
物１７ｄを除去する方法である。

前記実施例１と同様に前記第３図に示す工程までを行い
、第１１図（所定の製造工程における要部拡大断面図）
に示すように、マスク３０Ｃを除去する。この後、前記
第４図に示すように、さらにＡｒガス及び０□ガスによ
るスパッタエツチングを行う、この第４図に示す突起物
１７ｄが形成された部分を第１２図（要部拡大断面図）
に示す、マスク３０Ｂの上部にはスパッタによる再付着
よりも。

エツチングが進行する面１７ｅが現われる。また、エツ
チングが進行する面１７ｅの下部には再付着する突起物
１７ｄが現われる。前記実施例Ｉに比べて。

Ａｕ膜１７Ｂのエツチング時間を増加させる（或はマス
ク３０Ｂの膜厚を薄くする）ことにより、突起物１７ｄ
を除去することができる。

この条件でスパッタエツチングされた具体的な配線１７
及びマスク３０の断面構造を第１３図（要部断面図）に
示す、つまり、エツチングの進行と共にエツチング面１
７ｓが増大し、突起物１７ｄは逆に減少し無くなる。

そして、前記Ａｕ膜１７Ｂのエツチング後、前記実施例
Ｉと同様に加工すると、第１４図に示す断面形状の配ｌ
ｌＡ１７が形成される。前記実施例■の第６図に示す工
程においては配線１７に突起物１７ｄが残存するが、本
実施例においては突起物１７ｄは存在しない。逆に配線
１７の上部がマスク３０Ｂの後退により削れて傾斜面１
７ｆが形成される。この傾斜面１７ｆと層間絶縁膜１５
（又は半絶縁性基板１０）の表面とのなす角度αは、エ
ツチング膜、マスク等により若干具なるが、例えば２０
〜６０度となる。

配線１７の下部には傾斜面１７ｇが形成される。この傾
斜面１７ｇと層間絶縁膜１５（又は半絶縁性基板１０）
の表面とのなす角度βは例えば６０〜８０度となる。つ
まり、角度αは角度βに比べて小さい角度となる。

このように、本実施例■によれば、配線１７に突起物１
７ｄが存在しないので、層間絶縁膜１８、上層の配線２
０の夫々のステップカバレッジが改善される。また、前
記突起物１７ｄに基づく不良を防止することができる。

なお、前記Ａｒガス及び０２ガスによるスパッタエツチ
ング時間を長くすると。

配、ｉ＠１７は傾斜面１７ｇがなくなり傾斜面１７ｆの
み存在する。このように構成される配線１７は前述のス
テップカバレッジのより改善を行うことができる。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は。

前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

例えば、本発明は、第１層目配線１７（又は２０）をＭ
　ｏ　１１１７Ａ　、　Ａ　ｕ膜１７Ｂの夫々を順次積
層した２層構造で構成してもよい、つまり、第１層目配
線１７は下地の層間絶縁膜１５との間に少なくとも接着
性を有していればよい。

また、本発明は、前記第１層目配線１７、第２層目配［
２０の夫々を、Ｔｉ／Ａｕ／Ｔｉ、Ｔｉ／Ａｕ／Ｔｉｅ
、Ｗ／Ａｕ／Ｗ、Ｔｉ／Ｃｕ／Ｔｉ。

Ｃｒ　／　Ｃｕ　／　Ｃｒ　、　Ｔ　ｉ　Ｗ　／　Ｃｕ
　／　Ｔ　ｉ　Ｗ又はＴｉ　／　Ｎ　ｉ　／　Ｔ　ｉの
多層構造で構成することができる。

また、本発明は、ＧａＡｓ　ＩＣに限定されず、■族或
はＩｂ族の金属又はその化合物を主体に形成された配線
を有する配線基板例えばプリント配線基板に適用するこ
とができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

配線形成技術において、配線間の短絡を防止し、電気的
信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例ＩであるＧａＡｓ　ＩＣの要
部断面図、第２図乃至第６図は、前記ＧａＡｓ　ＩＣを各製造工程
毎に示す要部新面図。第７図は、本発明の実施例■であるＧａＡｓ　ＩＣの所
定の製造工程における要部断面図、第８図乃至第１０図
は、従来のＧａＡｓ　ＩＣを各製造工程毎に示す要部断
面図、第１１図乃至第１４図は１本発明の実施例■であるＧａ
Ａｓ　ＩＣの所定の製造工程における要部断面図である
。図中、１０・・・半絶縁性基板、Ｉｓ、　１Ｂ・・・層
間絶縁膜、１７・・・第１層目配線、１７Ａ、１７Ｃ，
２０Ａ、２０Ｃ・・・ＭＯ膜、１７Ｂ　、　２０Ｂ　−
Ａ　ｕ膜、２０・・・第２層目配線、３０・・・積層マ
スク、３０Ａ・・・第１マスク、３０Ｂ・・・第２マス
ク、３０Ｃ・・・第３マスク、３１・・・単層マスクで
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

１．基板上の下地絶縁膜上に、IVａ族、Ｖａ族或はVIａ
族の金属又はこの金属を主成分とした化合物で形成され
た第１金属膜、VIII族或は I ｂ族の金属又はこの金属
を主成分とした化合物で形成された第２金属膜の夫々を
順次積層した配線を設けた配線基板の形成方法であって
、前記基板上の下地絶縁膜上の全面に、前記第１金属膜
、第２金属膜の夫々を順次積層する工程と、該第２金属
膜上に、前記第１金属膜をエッチングする際に使用され
る第１マスク及びその上に形成された前記第２金属膜を
エッチングする際に使用される、前記第１マスクと同一
パターンの第２マスクを有する積層マスクを形成する工
程と、該積層マスクの第２マスクを用い、それ以外の領
域の第２金属膜を主に物理的にエッチングし、第１マス
クを用い、それ以外の第１金属膜を主に化学的にエッチ
ングし、残存する第１金属膜及び第２金属膜で形成され
た配線を形成する工程とを備えたことを特徴とする配線
基板の形成方法。
２．前記積層マスクの第１マスクはVIII族、 I ｂ族或
はIIIｂ族の金属又はこの金属を主成分とした化合物又
は酸化珪素で形成され、前記第２マスクはIVａ族、Ｖａ
族或はVIａ族の金属又はこの金属を主成分とした化合物
で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の配線基
板の形成方法。
３．前記積層マスクは酸化珪素膜で形成されたことを特
徴とする請求項１に記載の配線基板の形成方法。
４．前記配線は、第２金属膜上に第１金属膜と同種の金
属で形成された第３金属膜が設けられた積層膜で形成さ
れたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の夫
々の配線基板の形成方法。
５．前記配線はその膜厚の３分の１以下の高さの突起物
を有し、この突起物は前記配線の上部端側に形成される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の夫々の
配線基板の形成方法。
６．前記配線の側面は前記基板表面とのなす角度が側面
下側と側面上側とで異なる２段階に形成され、前記側面
下側と基板表面とのなす角度が側面上側と基板表面との
なす角度に比べて大きく、前記側面下側と基板表面との
なす角度は９０度以下に形成されることを特徴とする請
求項１乃至請求項４に記載の配線基板の形成方法。