JPH08186121A - 配線の形成方法 - Google Patents
配線の形成方法Info
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- JPH08186121A JPH08186121A JP33693994A JP33693994A JPH08186121A JP H08186121 A JPH08186121 A JP H08186121A JP 33693994 A JP33693994 A JP 33693994A JP 33693994 A JP33693994 A JP 33693994A JP H08186121 A JPH08186121 A JP H08186121A
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- Japan
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- metal film
- film
- wiring
- etching
- resist pattern
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、フォトリソグラフィ工程の解像限
界を高め、レジストが剥離，転倒を抑制し、かつオーバ
ーエッチングによる欠陥の発生を防止することを主要な
目的とする。 【構成】層間絶縁膜(31)上に形成された金属膜(32)上に
レジストパターン(34)を形成する工程と、このレジスト
パターン(34)を用いて前記金属膜(32)を該金属膜(32)の
一部が残存するように湿式エッチングする工程と、前記
レジストパターン(34)を用いて前記金属膜(32)を異方性
エッチングし、配線(35)を形成する工程とを具備するこ
とを特徴とする配線の形成方法。
界を高め、レジストが剥離，転倒を抑制し、かつオーバ
ーエッチングによる欠陥の発生を防止することを主要な
目的とする。 【構成】層間絶縁膜(31)上に形成された金属膜(32)上に
レジストパターン(34)を形成する工程と、このレジスト
パターン(34)を用いて前記金属膜(32)を該金属膜(32)の
一部が残存するように湿式エッチングする工程と、前記
レジストパターン(34)を用いて前記金属膜(32)を異方性
エッチングし、配線(35)を形成する工程とを具備するこ
とを特徴とする配線の形成方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は配線の形成方法に関
し、特に湿式エッチングと異方性エッチングを組み合わ
せて配線を形成する方法に関する。
し、特に湿式エッチングと異方性エッチングを組み合わ
せて配線を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属配線を形成する方法は、例え
ば図１（Ａ）〜（Ｄ）に示すように行われていた。
ば図１（Ａ）〜（Ｄ）に示すように行われていた。
【０００３】まず、Ｓｉ基板１上の厚み０．８μｍの層
間絶縁膜２上に厚さ０．５〜１．５μｍの金属膜３を物
理蒸着，化学蒸着等の金属膜成膜法により形成する（図
１（Ａ）参照）。つづいて、写真蝕刻法により前記金属
膜３上にノボラック系樹脂のレジストからなるパターン
４を形成する（図１（Ｂ）参照）。次いで、このレジス
トパターン４をマスクとして前記金属膜３を反応性イオ
ンエッチングにより選択的に除去し、金属膜パターン
（配線）３ａを形成する（図１（Ｃ）参照）。この後、
前記レジストパターン４を除去する（図１（Ｄ）参
照）。
間絶縁膜２上に厚さ０．５〜１．５μｍの金属膜３を物
理蒸着，化学蒸着等の金属膜成膜法により形成する（図
１（Ａ）参照）。つづいて、写真蝕刻法により前記金属
膜３上にノボラック系樹脂のレジストからなるパターン
４を形成する（図１（Ｂ）参照）。次いで、このレジス
トパターン４をマスクとして前記金属膜３を反応性イオ
ンエッチングにより選択的に除去し、金属膜パターン
（配線）３ａを形成する（図１（Ｃ）参照）。この後、
前記レジストパターン４を除去する（図１（Ｄ）参
照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、金属膜３の形成は等方的である。従って、基板表面
に図２（Ａ）に示すように下地21に段差がある場合、段
差部の垂直方向の膜厚（Ｔ1 ）は平坦部に比べ厚くな
る。従って、図２（Ａ）において下地21上の金属膜３の
厚み（Ｔ2 ）を例えば１μｍとし、レジストパターン４
をマスクとして金属膜３を反応性イオンエッチングによ
りエッチングすると、平坦部ではエッチングが終了して
も、段差部では金属膜３が残存する（図２（Ｂ）参
照）。しかして、残存した金属膜３を除去するにはオー
バーエッチングが必要となる。
て、金属膜３の形成は等方的である。従って、基板表面
に図２（Ａ）に示すように下地21に段差がある場合、段
差部の垂直方向の膜厚（Ｔ1 ）は平坦部に比べ厚くな
る。従って、図２（Ａ）において下地21上の金属膜３の
厚み（Ｔ2 ）を例えば１μｍとし、レジストパターン４
をマスクとして金属膜３を反応性イオンエッチングによ
りエッチングすると、平坦部ではエッチングが終了して
も、段差部では金属膜３が残存する（図２（Ｂ）参
照）。しかして、残存した金属膜３を除去するにはオー
バーエッチングが必要となる。
【０００５】ところで、配線材料としては一般にＡｌが
用いられる。これをエッチングするためには通常Ｃｌ2
が用いられる。図１（Ｂ）で用いられるノボラック系樹
脂のレジストもＣｌ2 と反応するため、Ａｌがエッチン
グされる過程で略同等の速度でレジストもエッチングさ
れてしまい、通常用いられるレジスト膜厚（１．０〜
１．１μｍ）ではオーバーエッチング中にレジストが消
失してしまう。
用いられる。これをエッチングするためには通常Ｃｌ2
が用いられる。図１（Ｂ）で用いられるノボラック系樹
脂のレジストもＣｌ2 と反応するため、Ａｌがエッチン
グされる過程で略同等の速度でレジストもエッチングさ
れてしまい、通常用いられるレジスト膜厚（１．０〜
１．１μｍ）ではオーバーエッチング中にレジストが消
失してしまう。
【０００６】これを避けるため、金属膜をエッチングす
る時のレジストの膜厚は、通常、配線膜の２倍以上
（１．５〜２．５μｍ）となる。このため、配線形成工
程において、以下の問題が発生する。
る時のレジストの膜厚は、通常、配線膜の２倍以上
（１．５〜２．５μｍ）となる。このため、配線形成工
程において、以下の問題が発生する。
【０００７】1)レジストの解像度は膜厚増加に伴い低下
する。フォトリソグラフィ工程の解像限界が他の工程に
比べ低い。
する。フォトリソグラフィ工程の解像限界が他の工程に
比べ低い。
【０００８】2)Ａｌに対するレジストの密着性が低い上
に、パターン寸法（パターン幅）がレジストの膜厚に比
べ小さいため、レジストが剥離、又は転倒しやすい。
に、パターン寸法（パターン幅）がレジストの膜厚に比
べ小さいため、レジストが剥離、又は転倒しやすい。
【０００９】3)強くオーバーエッチングをかけることに
より欠陥が発生しやすい。
より欠陥が発生しやすい。
【００１０】この発明はこうした事情を考慮してなされ
たもので、異方性エッチングの前に湿式エッチングを行
なうことにより、フォトリソグラフィ工程の解像限界を
高めるとともに、レジストの剥離，転倒を抑制し、かつ
オーバーエッチングによる欠陥の発生を防止しえる配線
の形成方法を提供することを目的とする。
たもので、異方性エッチングの前に湿式エッチングを行
なうことにより、フォトリソグラフィ工程の解像限界を
高めるとともに、レジストの剥離，転倒を抑制し、かつ
オーバーエッチングによる欠陥の発生を防止しえる配線
の形成方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、絶縁体上に
形成された金属膜上にマスク材を形成する工程と、この
マスク材を用いて前記金属膜を該金属膜の一部が残存す
るように湿式エッチングする工程と、前記マスク材を用
いて前記金属膜を異方性エッチングし、配線を形成する
工程とを具備することを特徴とする配線の形成方法であ
る。
形成された金属膜上にマスク材を形成する工程と、この
マスク材を用いて前記金属膜を該金属膜の一部が残存す
るように湿式エッチングする工程と、前記マスク材を用
いて前記金属膜を異方性エッチングし、配線を形成する
工程とを具備することを特徴とする配線の形成方法であ
る。
【００１２】この発明において、金属膜の材料としては
Ａｌ又はＡｌを含む合金等の金属が挙げられる。この発
明において、マスク材としては例えばレジストパターン
が挙げられる。
Ａｌ又はＡｌを含む合金等の金属が挙げられる。この発
明において、マスク材としては例えばレジストパターン
が挙げられる。
【００１３】この発明において、前記金属膜を湿式エッ
チングするときは、金属膜の膜厚がマスク材の膜厚の２
０〜６０％になるまでエッチングすることにより、金属
膜をより精度よくパターニングして、制御性のよい配線
を形成することができる。
チングするときは、金属膜の膜厚がマスク材の膜厚の２
０〜６０％になるまでエッチングすることにより、金属
膜をより精度よくパターニングして、制御性のよい配線
を形成することができる。
【００１４】この発明において、湿式エッチングする時
は、マスク材としてレジストパターンを用い、このレジ
ストパターンを形成する際の現像液をそのまま用いるこ
とにより、もともと処分すべき現像液を有効に利用でき
る。また、新たな処理液を使用することがないため、工
程数も少なくなりコスト低減を図ることができる。
は、マスク材としてレジストパターンを用い、このレジ
ストパターンを形成する際の現像液をそのまま用いるこ
とにより、もともと処分すべき現像液を有効に利用でき
る。また、新たな処理液を使用することがないため、工
程数も少なくなりコスト低減を図ることができる。
【００１５】
【作用】この発明によれば、金属膜上にマスク材を形成
し、このマスク材を用いて前記金属膜を該金属膜の一部
が残存するように湿式エッチングした後、前記マスク材
を用いて前記金属膜を異方性エッチングして配線を形成
することにより、フォトリソグラフィ工程の解像限界を
高めるとともに、レジストの剥離，転倒を抑制し、かつ
オーバーエッチによる欠陥の発生を防止できる。
し、このマスク材を用いて前記金属膜を該金属膜の一部
が残存するように湿式エッチングした後、前記マスク材
を用いて前記金属膜を異方性エッチングして配線を形成
することにより、フォトリソグラフィ工程の解像限界を
高めるとともに、レジストの剥離，転倒を抑制し、かつ
オーバーエッチによる欠陥の発生を防止できる。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の一実施例に係る配線の形成
方法を図３（Ａ）〜（Ｃ）を参照して工程順に説明す
る。 （１）まず、Ｓｉ基板31上に段差部を有した厚み０．８
４μｍの層間絶縁膜32を形成した後、この層間絶縁膜32
上に厚み０．８０μｍのＡｌ−1.0 ％Ｓｉ−0.5 ％Ｃｕ
膜（金属膜）33を形成した。つづいて、フォトリソグラ
フィ技術を用いて前記金属膜33上に厚み１．０５μｍの
レジストパターン（マスク材）34を形成した（図３
（Ａ）参照）。ここで、フォトリソグラフィ工程中の現
像処理においては、現像液としてＴＭＡＨ（テトラメチ
ルアンモニウムハイドレート）2.38％水溶液（アルカリ
性）を用いた。
方法を図３（Ａ）〜（Ｃ）を参照して工程順に説明す
る。 （１）まず、Ｓｉ基板31上に段差部を有した厚み０．８
４μｍの層間絶縁膜32を形成した後、この層間絶縁膜32
上に厚み０．８０μｍのＡｌ−1.0 ％Ｓｉ−0.5 ％Ｃｕ
膜（金属膜）33を形成した。つづいて、フォトリソグラ
フィ技術を用いて前記金属膜33上に厚み１．０５μｍの
レジストパターン（マスク材）34を形成した（図３
（Ａ）参照）。ここで、フォトリソグラフィ工程中の現
像処理においては、現像液としてＴＭＡＨ（テトラメチ
ルアンモニウムハイドレート）2.38％水溶液（アルカリ
性）を用いた。
【００１７】（２）次に、フォトリソグラフィ工程中の
現像処理が終了した後も、レジストパターン34等を形成
した前記基板31をひきつづき現像液中に５分間浸漬し
た。これにより、レジストパターン34をマスクとして前
記金属膜33の湿式エッチングが、レジストパターン34の
下部のみならず他の個所でも金属膜33の一部が残存する
ように行なわれた。この際、湿式エッチング後の金属膜
33の膜厚は、段差部の垂直方向では０．５μｍ（膜厚Ｔ
1 ）であり、平坦部では０．４μｍ（膜厚Ｔ2 ）であっ
た。なお、Ａｌは酸にもアルカリにも可溶な両性金属で
あるので、これによりＡｌが現像液中に溶出した（図３
（Ｂ）参照）。
現像処理が終了した後も、レジストパターン34等を形成
した前記基板31をひきつづき現像液中に５分間浸漬し
た。これにより、レジストパターン34をマスクとして前
記金属膜33の湿式エッチングが、レジストパターン34の
下部のみならず他の個所でも金属膜33の一部が残存する
ように行なわれた。この際、湿式エッチング後の金属膜
33の膜厚は、段差部の垂直方向では０．５μｍ（膜厚Ｔ
1 ）であり、平坦部では０．４μｍ（膜厚Ｔ2 ）であっ
た。なお、Ａｌは酸にもアルカリにも可溶な両性金属で
あるので、これによりＡｌが現像液中に溶出した（図３
（Ｂ）参照）。
【００１８】（３）次に、前記レジストパターン34をマ
スクとして残存する金属膜33を反応性イオンエッチング
（Ｒeacting Ｉon Ｅtching：ＲＩＥ）によりエッチン
グし、配線35を形成した（図３（Ｃ）参照）。この後、
前記レジストパターン34を剥離した。
スクとして残存する金属膜33を反応性イオンエッチング
（Ｒeacting Ｉon Ｅtching：ＲＩＥ）によりエッチン
グし、配線35を形成した（図３（Ｃ）参照）。この後、
前記レジストパターン34を剥離した。
【００１９】上記実施例によれば、以下に述べる効果を
有する。
有する。
【００２０】（１）金属膜33を湿式エッチングによりエ
ッチングして金属膜33の一部を残存させた後、この残存
金属膜33を反応性イオンエッチングによりエッチングす
るため、段差部と平坦部の垂直方向の膜厚差を従来と比
べ緩和できる。この結果、レジストパターン34の膜厚を
他工程と同等程度まで薄くすることができ、フォトリソ
グラフィ工程の解像限界を高めるとともに、レジストが
剥離，転倒するのを抑制できる。また、従来に比べ膜厚
差が小さくなる為、オーバエッチング量を少なく設定で
き、その結果オーバーエッチングによる欠陥の発生を防
止できる。
ッチングして金属膜33の一部を残存させた後、この残存
金属膜33を反応性イオンエッチングによりエッチングす
るため、段差部と平坦部の垂直方向の膜厚差を従来と比
べ緩和できる。この結果、レジストパターン34の膜厚を
他工程と同等程度まで薄くすることができ、フォトリソ
グラフィ工程の解像限界を高めるとともに、レジストが
剥離，転倒するのを抑制できる。また、従来に比べ膜厚
差が小さくなる為、オーバエッチング量を少なく設定で
き、その結果オーバーエッチングによる欠陥の発生を防
止できる。
【００２１】（２）レジストパターン34を形成する際の
現像液をそのまま用いて湿式エッチングを行なうため、
処分すべき現像液を有効に利用できる。また、新たな処
理液を使用することがないため、工程数も少なくなり、
コスト低減を図ることができる。
現像液をそのまま用いて湿式エッチングを行なうため、
処分すべき現像液を有効に利用できる。また、新たな処
理液を使用することがないため、工程数も少なくなり、
コスト低減を図ることができる。
【００２２】（３）また、湿式エッチング後の金属膜33
の膜厚を、段差部の垂直方向で０．５μｍで、平坦部で
Ｔ2 が０．４μｍとするため、金属膜33をより精度よく
パターニングして、制御性のよい配線を形成することが
できる。
の膜厚を、段差部の垂直方向で０．５μｍで、平坦部で
Ｔ2 が０．４μｍとするため、金属膜33をより精度よく
パターニングして、制御性のよい配線を形成することが
できる。
【００２３】なお、上記実施例では、湿式エッチング後
の金属膜の膜厚がエッチング前のレジストパターンの膜
厚（１．０５μｍ）に対し、段差部の垂直方向の膜厚Ｔ
1 が０．５μｍであり、平坦部で厚みＴ2 が０．４μｍ
である場合について述べたが、これに限らず、金属膜の
膜厚がレジストパターンの膜厚の２０〜６０％になるま
でエッチングすればより制御性のよいエッチングを行な
うことができる。
の金属膜の膜厚がエッチング前のレジストパターンの膜
厚（１．０５μｍ）に対し、段差部の垂直方向の膜厚Ｔ
1 が０．５μｍであり、平坦部で厚みＴ2 が０．４μｍ
である場合について述べたが、これに限らず、金属膜の
膜厚がレジストパターンの膜厚の２０〜６０％になるま
でエッチングすればより制御性のよいエッチングを行な
うことができる。
【００２４】上記実施例では、湿式エッチングにおいて
レジストパターンを形成する際の現像液をそのまま用い
た場合について述べたが、これに限らず、ＨＣｌ，Ｈ2
ＳＯ4 等の他のエッチング液を用いても良い。
レジストパターンを形成する際の現像液をそのまま用い
た場合について述べたが、これに限らず、ＨＣｌ，Ｈ2
ＳＯ4 等の他のエッチング液を用いても良い。
【００２５】上記実施例では、層間絶縁膜に段差部があ
る場合について述べたが、これに限定され図、いずれの
個所で段差部を有している場合にも適用できる。また、
段差部が存在しない個所における金属膜のエッチングに
有効である。
る場合について述べたが、これに限定され図、いずれの
個所で段差部を有している場合にも適用できる。また、
段差部が存在しない個所における金属膜のエッチングに
有効である。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述した如くこの発明によれば、異
方性エッチングの前に湿式エッチングを行なうことによ
り、フォトリソグラフィ工程の解像限界を高めるととも
に、レジストが剥離，転倒を抑制し、かつオーバーエッ
チによる欠陥の発生を防止でき、制御性のよい配線を低
コストで形成する方法を提供できる。
方性エッチングの前に湿式エッチングを行なうことによ
り、フォトリソグラフィ工程の解像限界を高めるととも
に、レジストが剥離，転倒を抑制し、かつオーバーエッ
チによる欠陥の発生を防止でき、制御性のよい配線を低
コストで形成する方法を提供できる。
【図１】従来の配線の形成方法を工程順に示す断面図。
【図２】従来の配線の形成方法におけるエッチング残渣
を説明するための断面図。
を説明するための断面図。
【図３】この発明に係る配線の形成方法を工程順に示す
断面図であり、図３（Ａ）は金属膜上にレジストパター
ンを形成した状態の断面図、図３（Ｂ）はレジストパタ
ーンを用いて金属膜を湿式エッチングした状態の断面
図、図３（Ｃ）は残存金属膜をＲＩＥによりエッチング
した状態の断面図。
断面図であり、図３（Ａ）は金属膜上にレジストパター
ンを形成した状態の断面図、図３（Ｂ）はレジストパタ
ーンを用いて金属膜を湿式エッチングした状態の断面
図、図３（Ｃ）は残存金属膜をＲＩＥによりエッチング
した状態の断面図。
31…Ｓｉ基板、 32…層間絶縁膜、
33…金属膜、34…レジストパターン、 35…配線。
33…金属膜、34…レジストパターン、 35…配線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｆ
Claims (2)
- 【請求項１】 絶縁体上に形成された金属膜上にマスク
材を形成する工程と、このマスク材を用いて前記金属膜
を該金属膜の一部が残存するように湿式エッチングする
工程と、前記マスク材を用いて前記金属膜を異方性エッ
チングし、配線を形成する工程とを具備することを特徴
とする配線の形成方法。 - 【請求項２】 前記金属膜を湿式エッチングする際、金
属膜の膜厚がマスク材の膜厚の２０〜６０％になるまで
エッチングすることを特徴とする請求項１記載の配線の
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33693994A JPH08186121A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 配線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33693994A JPH08186121A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 配線の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08186121A true JPH08186121A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18304031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33693994A Pending JPH08186121A (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 配線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08186121A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10261636A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Asahi Kasei Micro Syst Kk | 半導体装置の製造方法 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP33693994A patent/JPH08186121A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10261636A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Asahi Kasei Micro Syst Kk | 半導体装置の製造方法 |
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