JPH04184935A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH04184935A JPH04184935A JP2315330A JP31533090A JPH04184935A JP H04184935 A JPH04184935 A JP H04184935A JP 2315330 A JP2315330 A JP 2315330A JP 31533090 A JP31533090 A JP 31533090A JP H04184935 A JPH04184935 A JP H04184935A
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- JP
- Japan
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- gold
- insulating film
- inorganic insulating
- film
- resist
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- Pending
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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。
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〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に金めつき法
を用いた微細金配線形成方法に関する。
を用いた微細金配線形成方法に関する。
近年、コンピュータ用ＬＳＩの高速化、高集積化に伴い
、マイグレーション耐性が優れた金を微細配線材料とし
て用いる検討が行なわれている。
、マイグレーション耐性が優れた金を微細配線材料とし
て用いる検討が行なわれている。
その中で金めつき法はパターン形成がめつき用マスクと
して使用されるレジストの解像性によって決定されるの
で比較的容易に微細化できる可能性がある。
して使用されるレジストの解像性によって決定されるの
で比較的容易に微細化できる可能性がある。
第２図に従来の金めつき法による配線パターン形成方法
を示す。第２図（ａ）は層間絶縁膜２０２上に金めつき
用電極となる金薄膜２０３を５００〜１０００人程度ス
パッタ蒸着した姿態を示す。
を示す。第２図（ａ）は層間絶縁膜２０２上に金めつき
用電極となる金薄膜２０３を５００〜１０００人程度ス
パッタ蒸着した姿態を示す。
次にめっき用マスクとなるポジ型レジスト２０４をめっ
きされる金の膜厚を考慮して１〜２μｍ回転塗布しく第
２図（ｂ））、さらに通常の露光、現像処理を行うと第
２図（ｃ）に示す姿態となる。
きされる金の膜厚を考慮して１〜２μｍ回転塗布しく第
２図（ｂ））、さらに通常の露光、現像処理を行うと第
２図（ｃ）に示す姿態となる。
次に亜硫酸金ナトリウム（Ａ ｕ Ｎ ａ Ｓ ０４）
等を含むめっき液中で金２０６を成長させた後（第２図
（ｄ））、レジストをレジスト剥離液あるいは酸素プラ
ズマにより剥離する（第２図（ｅ））。最後に金薄膜２
０３をミリング等により除去すると第２図（「）に示す
金配線パターン２０７が形成される。
等を含むめっき液中で金２０６を成長させた後（第２図
（ｄ））、レジストをレジスト剥離液あるいは酸素プラ
ズマにより剥離する（第２図（ｅ））。最後に金薄膜２
０３をミリング等により除去すると第２図（「）に示す
金配線パターン２０７が形成される。
この従来の金めつきによる金配線の形成方法では金薄膜
２０３上にレジストパターンを形成する際めっき液耐性
向上のためポジ型レジストの密着性を上げるとポジ型し
ジスト／金薄幕界面にレジストのスソ引きを生じやすい
という問題点があった。そのため前記レジストパターン
をマスクとして金めつき処理を行うと金めっき界面でく
びれを生じ、１μｍ前後の配線巾では密着性が低下しは
がれやすい、金配線上に層間絶縁膜をプラズマ成長ある
いは塗布する際にくびれ部に空間が生じ、後の信頼性上
の問題が生じやすい、という問題点があった。
２０３上にレジストパターンを形成する際めっき液耐性
向上のためポジ型レジストの密着性を上げるとポジ型し
ジスト／金薄幕界面にレジストのスソ引きを生じやすい
という問題点があった。そのため前記レジストパターン
をマスクとして金めつき処理を行うと金めっき界面でく
びれを生じ、１μｍ前後の配線巾では密着性が低下しは
がれやすい、金配線上に層間絶縁膜をプラズマ成長ある
いは塗布する際にくびれ部に空間が生じ、後の信頼性上
の問題が生じやすい、という問題点があった。
本発明の金配線パターンの形成方法は金薄膜とポジ型レ
ジスト間に無機絶縁膜を形成し前記スソ引きを解消する
ものである。
ジスト間に無機絶縁膜を形成し前記スソ引きを解消する
ものである。
無機絶縁膜としてはシリコン酸化膜あるいはシリコン窒
化膜を用いる。その際、無機絶縁膜の膜厚としてはレジ
スト／無機絶縁膜界面で多重干渉効果によりスカム残り
を生じない膜厚に設定する。
化膜を用いる。その際、無機絶縁膜の膜厚としてはレジ
スト／無機絶縁膜界面で多重干渉効果によりスカム残り
を生じない膜厚に設定する。
例えばシリコン酸化膜の場合、ｇ線（４３６ｎｍ）露光
で１５００人前後（あるいはその倍数）、ｉ線（３６５
ｎｍ）露光でおよそ１２６０人（あるいはその倍数）に
膜厚を調整する（シリコン窒化膜ではシリコン酸化膜の
約０．７倍）。この時レジスト／無機絶縁膜界面の露光
光強度が多重干渉効果により増大し、レジストスカム残
りは生じない。
で１５００人前後（あるいはその倍数）、ｉ線（３６５
ｎｍ）露光でおよそ１２６０人（あるいはその倍数）に
膜厚を調整する（シリコン窒化膜ではシリコン酸化膜の
約０．７倍）。この時レジスト／無機絶縁膜界面の露光
光強度が多重干渉効果により増大し、レジストスカム残
りは生じない。
また無機絶縁膜エツチング時、サイドエツチングが若干
はいる様等方性エツチングを加えればめっき界面の配線
巾を大きくとれるので密着性は向上する。さらに無機絶
縁膜のサイドエツチング後酸素プラズマ処理を行えば無
機絶縁膜界面部の凸部が除去されるので金めつき配線形
状は改善され密着性はさらに向上する。
はいる様等方性エツチングを加えればめっき界面の配線
巾を大きくとれるので密着性は向上する。さらに無機絶
縁膜のサイドエツチング後酸素プラズマ処理を行えば無
機絶縁膜界面部の凸部が除去されるので金めつき配線形
状は改善され密着性はさらに向上する。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の断面図である。第１図（ａ
）は層間絶縁膜１０２を堆積後、金薄膜１０３を５００
〜１０００人スパッタ蒸着しさらにその上にシリコン酸
化膜１０４を約１５００人（ｇ線露光の場合）プラズマ
化学気相成長あるいはスパッタ法により堆積した姿態を
示す。次にポジ型レジスト１０５を１〜２μｍ回転塗布
しく第１図（ｂ乃、ｇ線ステッパによる露光と現像処理
を行うと第１図（Ｃ）に示す姿態となる。この時ポジ型
レジスト／シリコン酸化膜界面の露光光強度は増大しポ
ジ型レジストの溶解性が増大するのでスカム残りが生じ
ない。さらにフッ酸緩衝液によるウェットエツチングあ
るいはＣＦ ４あるいはＳＦ、等の反応ガスプラズマに
よるドライエツチングによりシリコン酸化膜１０４をエ
ツチングする。その際配線巾寸法を考慮し、若干のサイ
ドエツチングを加える。例えば１μｍ巾の配線の場合両
側で０．２μｍ程度サイドエツチングを行う（第１図（
ｄ））。また金めっき前にシリコン酸化膜近傍のレジス
ト凸部１０８を酸素プラズマ処理により除去すればさら
に金配線形状は改善される（第１図（ｅ乃。
）は層間絶縁膜１０２を堆積後、金薄膜１０３を５００
〜１０００人スパッタ蒸着しさらにその上にシリコン酸
化膜１０４を約１５００人（ｇ線露光の場合）プラズマ
化学気相成長あるいはスパッタ法により堆積した姿態を
示す。次にポジ型レジスト１０５を１〜２μｍ回転塗布
しく第１図（ｂ乃、ｇ線ステッパによる露光と現像処理
を行うと第１図（Ｃ）に示す姿態となる。この時ポジ型
レジスト／シリコン酸化膜界面の露光光強度は増大しポ
ジ型レジストの溶解性が増大するのでスカム残りが生じ
ない。さらにフッ酸緩衝液によるウェットエツチングあ
るいはＣＦ ４あるいはＳＦ、等の反応ガスプラズマに
よるドライエツチングによりシリコン酸化膜１０４をエ
ツチングする。その際配線巾寸法を考慮し、若干のサイ
ドエツチングを加える。例えば１μｍ巾の配線の場合両
側で０．２μｍ程度サイドエツチングを行う（第１図（
ｄ））。また金めっき前にシリコン酸化膜近傍のレジス
ト凸部１０８を酸素プラズマ処理により除去すればさら
に金配線形状は改善される（第１図（ｅ乃。
第１図（「）は亜硫酸ナトリウム（Ａ ｕ Ｎ ａ Ｓ
Ｏ４）を含むめっき液中の液温を４０〜６０℃に保ち
レジスト開口部に金を成長した後の断面構造を示したも
のである。
Ｏ４）を含むめっき液中の液温を４０〜６０℃に保ち
レジスト開口部に金を成長した後の断面構造を示したも
のである。
次にレジストを剥離液あるいは酸素プラズマ処理により
剥離し、さらにシリコン酸化膜をフッ酸緩衝液により除
去する（第１図（ｇ））。最後にＡｒイオン等のミリン
グ処理により金薄膜１０３が除去されると第１図（ｈ）
に示す金配線パターン１０９が形成される。
剥離し、さらにシリコン酸化膜をフッ酸緩衝液により除
去する（第１図（ｇ））。最後にＡｒイオン等のミリン
グ処理により金薄膜１０３が除去されると第１図（ｈ）
に示す金配線パターン１０９が形成される。
斯くのごとく本発明を微細金配線形式に適用するとポジ
型レジストのスソ引きが解消されるため金配線のくびれ
部の発生が抑えられるとともに、シリコン酸化膜のサイ
ドエツチングおよび酸素プラズマ処理によるポジ型レジ
ストの凸部の除去により下地金薄膜との密着性および金
配線形状を向上させることが可能となる。
型レジストのスソ引きが解消されるため金配線のくびれ
部の発生が抑えられるとともに、シリコン酸化膜のサイ
ドエツチングおよび酸素プラズマ処理によるポジ型レジ
ストの凸部の除去により下地金薄膜との密着性および金
配線形状を向上させることが可能となる。
前実旅例はシリコン酸化膜を用いたが同様な効果はシリ
コン窒化膜を用いても得ることができる。
コン窒化膜を用いても得ることができる。
但しシリコン窒化膜を用いる場合多重緩衝効果によりポ
ジ型レジスト／シリコン窒化膜界面にスソ引きが生じな
い膜厚の条件は約１２６０人（およびその倍数）となる
。またＣ Ｆ ４あるいはＣＨ２Ｆ２等のドライエツチ
ング時に若干のサイドエツチングを加える。さらに酸素
プラズマ処理によりシリコン窒化膜界面近傍のレジスト
凸部を除去することにより金めつき配線の密着性、形状
をさらに向上させることができる。
ジ型レジスト／シリコン窒化膜界面にスソ引きが生じな
い膜厚の条件は約１２６０人（およびその倍数）となる
。またＣ Ｆ ４あるいはＣＨ２Ｆ２等のドライエツチ
ング時に若干のサイドエツチングを加える。さらに酸素
プラズマ処理によりシリコン窒化膜界面近傍のレジスト
凸部を除去することにより金めつき配線の密着性、形状
をさらに向上させることができる。
以上説明した様に本発明は金めつき時の電極用金薄膜と
金めっきマスクのポジ型レジストの間に無機絶縁膜を導
入することによりレシストスソ引きを無くし、金めつき
配線のくびれの問題を解消できるという効果をもつ。
金めっきマスクのポジ型レジストの間に無機絶縁膜を導
入することによりレシストスソ引きを無くし、金めつき
配線のくびれの問題を解消できるという効果をもつ。
さらに上記無機絶縁膜のサイドエツチング、酸素プラズ
マ処理によるレジスト開口底部の凸部の除去によって、
密着性、形状の優れた金配線を形成できるという効果が
ある。
マ処理によるレジスト開口底部の凸部の除去によって、
密着性、形状の優れた金配線を形成できるという効果が
ある。
第１図は本発明の一実旅例を、第２図は従来例を説明し
たものである。 １０１．２０１・・・・・・シリコン基板、１０２゜２
０２・・・・・・層間絶縁膜、１０３，２０３・・・・
・・金めつき時の電極となる金薄膜、１０４・・川・シ
リコン酸化膜、１０５，２０４・・・・・・ポジ型レジ
スト、１０６．２０５・・・・・・レジスト開口部、１
ｏ７・旧・・シリコン酸化膜のサイドエッチ部、１ｏ８
・旧・・ポジ型レジストの凸部、１０９，２０６・・川
・めっき処理により成長した金、１１０，２０７・・印
・金配線パターン。 代理人 弁理士 内 原 音 （ｂン （Ｃ〕 第１ 図 ｃｄン Ｃｅ） 第 ｌ 図 （、？） 第１ 図 （α） （ｂ） ＜Ｃ） 第２図 （ｄ） Ｃｅ＞ 第２ 図
たものである。 １０１．２０１・・・・・・シリコン基板、１０２゜２
０２・・・・・・層間絶縁膜、１０３，２０３・・・・
・・金めつき時の電極となる金薄膜、１０４・・川・シ
リコン酸化膜、１０５，２０４・・・・・・ポジ型レジ
スト、１０６．２０５・・・・・・レジスト開口部、１
ｏ７・旧・・シリコン酸化膜のサイドエッチ部、１ｏ８
・旧・・ポジ型レジストの凸部、１０９，２０６・・川
・めっき処理により成長した金、１１０，２０７・・印
・金配線パターン。 代理人 弁理士 内 原 音 （ｂン （Ｃ〕 第１ 図 ｃｄン Ｃｅ） 第 ｌ 図 （、？） 第１ 図 （α） （ｂ） ＜Ｃ） 第２図 （ｄ） Ｃｅ＞ 第２ 図
Claims (5)
- （１）金配線パターンをめっき法を用いて形成する工程
において金めっき電極用金薄膜を形成する工程と、その
上に無機絶縁膜を形成する工程と、ポジ型レジストを塗
布し配線パターン露光、現像する工程とポジ型レジスト
をマスクとして上記無機絶縁膜をエッチングする工程と
めっき法によりレジスト開口部に金を成長する工程とポ
ジ型レジストおよび無機絶縁膜をエッチング後、金めっ
き電極用金薄膜を除去する工程を含むことを特徴とする
半導体装置の製造方法。 - （２）前記無機絶縁膜としてシリコン酸化膜、シリコン
窒化膜を用いることを特徴とする請求項１の半導体装置
の製造方法。 - （３）前記無機絶縁膜の形成においてポジ型レジスト／
無機絶縁膜界面に多重干渉によるスカム残りが生じない
様に無機絶縁膜の膜厚を設定することを特徴とする請求
項１又は２の半導体装置の製造方法。 - （４）前記無機絶縁膜のエッチングにおいて等方性エッ
チングを加えて一定量のサイドエッチングを行うことを
特徴とする請求項１、２又は３の半導体装置の製造方法
。 - （５）前記無機絶縁膜のサイドエッチング後、ポジ型レ
ジスト／無機絶縁膜界面領域のポジ型レジストの凸部を
酸素プラズマ処理により除去することを特徴とする請求
項４の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2315330A JPH04184935A (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2315330A JPH04184935A (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04184935A true JPH04184935A (ja) | 1992-07-01 |
Family
ID=18064113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2315330A Pending JPH04184935A (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04184935A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6379871B1 (en) | 1998-06-10 | 2002-04-30 | Nec Corporation | Method for fabricating a mask for a LIGA process |
-
1990
- 1990-11-20 JP JP2315330A patent/JPH04184935A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6379871B1 (en) | 1998-06-10 | 2002-04-30 | Nec Corporation | Method for fabricating a mask for a LIGA process |
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