JPS594858B2 - 半導体装置の電極，配線層形成方法 - Google Patents
半導体装置の電極，配線層形成方法Info
- Publication number
- JPS594858B2 JPS594858B2 JP12882178A JP12882178A JPS594858B2 JP S594858 B2 JPS594858 B2 JP S594858B2 JP 12882178 A JP12882178 A JP 12882178A JP 12882178 A JP12882178 A JP 12882178A JP S594858 B2 JPS594858 B2 JP S594858B2
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- Japan
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- photosensitive resin
- aluminum
- etching
- coating layer
- forming
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体装置の電極、配線層形成方法に関する
ものである。
ものである。
１５半導体装置の製造に際しては、電極およびこの電極
に連なる配線層を形成することは必要不可欠のものであ
る。
に連なる配線層を形成することは必要不可欠のものであ
る。
従来、この種の電極、配線層は、半導体基板上に絶縁膜
を施すと共に、この絶縁膜の所定部分を２０穴あけして
半導体活性領域の一部を露出させておき、この半導体活
性領域を含む絶縁膜の全表面にアルミニウム層を、蒸着
法あるいはスパッタ法などによつて形成させ、かつこの
アルミニウム層をフォトエッチング技術により選択的に
除去するこ２５とにより形成するようにしている。
を施すと共に、この絶縁膜の所定部分を２０穴あけして
半導体活性領域の一部を露出させておき、この半導体活
性領域を含む絶縁膜の全表面にアルミニウム層を、蒸着
法あるいはスパッタ法などによつて形成させ、かつこの
アルミニウム層をフォトエッチング技術により選択的に
除去するこ２５とにより形成するようにしている。
しかして前記フォトエッチング法は、まずアルミニウム
層上に感光性樹脂膜を塗布した上で、別に用意した所定
のフォトマスクを介して感光性樹脂膜を部分的に露光、
現像し、一旦、感光性樹脂３０によるパターンを形成す
る。
層上に感光性樹脂膜を塗布した上で、別に用意した所定
のフォトマスクを介して感光性樹脂膜を部分的に露光、
現像し、一旦、感光性樹脂３０によるパターンを形成す
る。
ついでこのパターニングされた感光性樹脂膜をマスクと
して、リン酸、硝酸および酢酸などを主成分とするエッ
チング溶液により、露出されているアルミニウム層部分
をエッチング除去し、続いてパターニングされた感３５
光性樹脂膜を除去することによつて、残されたアルミニ
ウム層で電極、配線パターンを得るのである。 一 こ＼で近年は、半導体素子の高密度化、高性能化が進む
につれて、より一層微細なパターンの必要性が強く要請
されているのであるが、前記したような従来の方法では
、ネガタイプの感光性樹脂を使用した場合にはネガレジ
ストのメインポリマーが、現像ポジ型に比較して一桁以
上大きいために、鮮明なネガ像を得ることができず、微
細パターンの形成が不可能であつた。
して、リン酸、硝酸および酢酸などを主成分とするエッ
チング溶液により、露出されているアルミニウム層部分
をエッチング除去し、続いてパターニングされた感３５
光性樹脂膜を除去することによつて、残されたアルミニ
ウム層で電極、配線パターンを得るのである。 一 こ＼で近年は、半導体素子の高密度化、高性能化が進む
につれて、より一層微細なパターンの必要性が強く要請
されているのであるが、前記したような従来の方法では
、ネガタイプの感光性樹脂を使用した場合にはネガレジ
ストのメインポリマーが、現像ポジ型に比較して一桁以
上大きいために、鮮明なネガ像を得ることができず、微
細パターンの形成が不可能であつた。
また一方、ポジレジストの場合は、感光性樹脂膜の微細
パターン形成こそ可能ではあるが、下地金属であるアル
ミニウム層との接着強度が低く、パターニングされた感
光性樹脂膜の剥離とか、あるいはエツチング時のアンダ
カツトがはげしく、同様に微細な電極、配線パターンの
形成が極めて困難なものであつた。この発明は従来のこ
のような不都合を改善しようとするものであつて、その
目的とするところは、簡単な工程によつて微細パターン
のアルミニウム電極、配線層を容易に形成するための方
法を提供することである。この目的を達成するためにこ
の発明では、半導体活性領域に接続され、かつ半導体基
板上に絶縁膜を介してアルミニウム表面層を形成させた
のち、このアルミニウム表面層上にＷ，ＭＯ，Ｓｂ，Ｔ
ｉなどのアルミニウムに比してその酸化物がガスプラズ
マエツチングに対して選択性を有しかつその塩化物が低
沸点である元素あるいはこれらの酸化物を含有するアル
ミニウム被覆層を形成させ、さらにこのアルミニウム被
覆層の表面に感光性樹脂によるパターンを形成し、つい
でこのパターニングされた感光性樹脂で覆われた部分の
アルミニウム被覆層および表面層をガスプラズマにより
エツチング除去して電極、配線層を得るものであり、以
下この発明方法の一実施例につき、添付図面を参照して
詳細に説明する。
パターン形成こそ可能ではあるが、下地金属であるアル
ミニウム層との接着強度が低く、パターニングされた感
光性樹脂膜の剥離とか、あるいはエツチング時のアンダ
カツトがはげしく、同様に微細な電極、配線パターンの
形成が極めて困難なものであつた。この発明は従来のこ
のような不都合を改善しようとするものであつて、その
目的とするところは、簡単な工程によつて微細パターン
のアルミニウム電極、配線層を容易に形成するための方
法を提供することである。この目的を達成するためにこ
の発明では、半導体活性領域に接続され、かつ半導体基
板上に絶縁膜を介してアルミニウム表面層を形成させた
のち、このアルミニウム表面層上にＷ，ＭＯ，Ｓｂ，Ｔ
ｉなどのアルミニウムに比してその酸化物がガスプラズ
マエツチングに対して選択性を有しかつその塩化物が低
沸点である元素あるいはこれらの酸化物を含有するアル
ミニウム被覆層を形成させ、さらにこのアルミニウム被
覆層の表面に感光性樹脂によるパターンを形成し、つい
でこのパターニングされた感光性樹脂で覆われた部分の
アルミニウム被覆層および表面層をガスプラズマにより
エツチング除去して電極、配線層を得るものであり、以
下この発明方法の一実施例につき、添付図面を参照して
詳細に説明する。
添付図面はこの実施例による電極、配線層の形成方法を
、工程順に示した断面図であり、まず図ａに示したよう
に、半導体活性領域４を形成したシリコン半導体基板１
の表面にシリコン酸化膜による絶縁膜２を形成させると
共に、その活性領域上の一部を穴あけし、この穴あけに
よつて露出された活性領域４を含む絶縁膜２の全表面に
、例えばスパツタ法によりアルミニウム表面層３を１２
，０００λの厚みに形成する。
、工程順に示した断面図であり、まず図ａに示したよう
に、半導体活性領域４を形成したシリコン半導体基板１
の表面にシリコン酸化膜による絶縁膜２を形成させると
共に、その活性領域上の一部を穴あけし、この穴あけに
よつて露出された活性領域４を含む絶縁膜２の全表面に
、例えばスパツタ法によりアルミニウム表面層３を１２
，０００λの厚みに形成する。
ついで図ｂにみられるように、このアルミニウム表面層
３の表面にイオン注入法により、注入条件として加速電
圧４０ＫｅＶ１注入濃度２×１０１６個？−２でＳｂを
注入してγルミニウム被覆層５を形成させる。こ＼でＳ
ｂの注入深さをＨｅ＋後方散乱法により測定した結果、
２００八であることを確認した。次に図ｃに示したよう
に、前記のＳｂを注入して得たアルミニウム被覆層５上
に、感光性樹脂、例えば米国シツプレ一社製商品名ＡＺ
−１３５０を塗布し、別に用意したフオトマスクを介し
て感光性樹脂を部分的に露光、現像することにより、感
光性樹脂によるパターン６を形成する。さらにこれを高
周波出力１６０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）、ガス圧０．３
Ｔ０ｒｒ１ガス組成ＣＣｌ４：Ｎ２：０２＝１：２：７
の条件によりガスプラズマエツチングを行ない、感光性
樹脂パターン６に覆われたアルミニウム被覆層および表
面層を除去して、図ｄに示すように残されたアルミニウ
ム表面層３による電極、配線層を得ることができた。こ
＼で前記ガスプラズマにより、感光性樹脂パターン６に
覆われたアルミニウム被覆層、表面層の部分のエツチン
グのみが進み、覆われていない、すなわち露出されてい
る部分のエツチングが進まない理由については、次のよ
うに考えることができる。
３の表面にイオン注入法により、注入条件として加速電
圧４０ＫｅＶ１注入濃度２×１０１６個？−２でＳｂを
注入してγルミニウム被覆層５を形成させる。こ＼でＳ
ｂの注入深さをＨｅ＋後方散乱法により測定した結果、
２００八であることを確認した。次に図ｃに示したよう
に、前記のＳｂを注入して得たアルミニウム被覆層５上
に、感光性樹脂、例えば米国シツプレ一社製商品名ＡＺ
−１３５０を塗布し、別に用意したフオトマスクを介し
て感光性樹脂を部分的に露光、現像することにより、感
光性樹脂によるパターン６を形成する。さらにこれを高
周波出力１６０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）、ガス圧０．３
Ｔ０ｒｒ１ガス組成ＣＣｌ４：Ｎ２：０２＝１：２：７
の条件によりガスプラズマエツチングを行ない、感光性
樹脂パターン６に覆われたアルミニウム被覆層および表
面層を除去して、図ｄに示すように残されたアルミニウ
ム表面層３による電極、配線層を得ることができた。こ
＼で前記ガスプラズマにより、感光性樹脂パターン６に
覆われたアルミニウム被覆層、表面層の部分のエツチン
グのみが進み、覆われていない、すなわち露出されてい
る部分のエツチングが進まない理由については、次のよ
うに考えることができる。
すなわち、Ｓｂを含むアルミニウム被覆層５の表面では
、ＳｂがＮａｔｕｒａｌＯｘｉｄｅとして融点の極めて
高いＳｂ２Ｏ３（融点６５６ｄＣ）を形成し、この表面
を頗るエツチングし難い状態とするが、感光性樹脂に覆
われている部分では、この樹脂の分解生成物であるＣＯ
などの還元性物質によつて、同表面のＳｂ２Ｏ３の還元
反応が進み、ＳｂはＣｌと反応してＳｂＣｌ３（融点７
３．４、Ｃ）などの揮発性物質を生成し、このためにエ
ツチングが進行するのである。そしてこのような作用は
、前記ＳｂのほかにＷ，ＭＯ，Ｔｉなどの酸化物として
高融点化合物を構成する元素、あるいはそれらの酸化吻
によつても同様な結果を得られる。
、ＳｂがＮａｔｕｒａｌＯｘｉｄｅとして融点の極めて
高いＳｂ２Ｏ３（融点６５６ｄＣ）を形成し、この表面
を頗るエツチングし難い状態とするが、感光性樹脂に覆
われている部分では、この樹脂の分解生成物であるＣＯ
などの還元性物質によつて、同表面のＳｂ２Ｏ３の還元
反応が進み、ＳｂはＣｌと反応してＳｂＣｌ３（融点７
３．４、Ｃ）などの揮発性物質を生成し、このためにエ
ツチングが進行するのである。そしてこのような作用は
、前記ＳｂのほかにＷ，ＭＯ，Ｔｉなどの酸化物として
高融点化合物を構成する元素、あるいはそれらの酸化吻
によつても同様な結果を得られる。
例えばＷを注入濃度１×１０１６個？−２以上でイオン
注入した場合にも、前記Ｓｂと同様の効果を得られるこ
とを確認した。従つてこの発明方法では、通常、マスク
材として使用される感光性樹脂膜が、反対にエツチング
を促進させる材料となるのである。なお前記実施例では
、アルミニウム表面層に酸化物として高融点化合物を構
成する元素、あるいはその酸化物をイオン注入法により
混入させてアルミニウム被覆層を得る方法の例を述べた
が、アルミニウム表面層の形成時あるいは形成後に、ス
パツタ法、真空蒸着法などにより混入させてもよいこと
は勿論である。
注入した場合にも、前記Ｓｂと同様の効果を得られるこ
とを確認した。従つてこの発明方法では、通常、マスク
材として使用される感光性樹脂膜が、反対にエツチング
を促進させる材料となるのである。なお前記実施例では
、アルミニウム表面層に酸化物として高融点化合物を構
成する元素、あるいはその酸化物をイオン注入法により
混入させてアルミニウム被覆層を得る方法の例を述べた
が、アルミニウム表面層の形成時あるいは形成後に、ス
パツタ法、真空蒸着法などにより混入させてもよいこと
は勿論である。
そしてまたこの発明方法によるときは、感光性樹脂塗布
層と下地金属であるアルミニウム被覆層との接着強度は
、感光性樹脂の露光、現像処理に耐え得る強度をもてば
充分であり、このために感光性樹脂としては、一般に接
着強度の弱いポジ型レジストで充分その効果を得られる
もので、ポジ型レジストに特有の高解像度パターンの形
成が可能となる利点を有しており、かつ前記したエツチ
ング反応機構上から、エツチング時のアンダーカツトが
少なく、これによつてアルミニウム表面層の微細パター
ン形成が可能となる。
層と下地金属であるアルミニウム被覆層との接着強度は
、感光性樹脂の露光、現像処理に耐え得る強度をもてば
充分であり、このために感光性樹脂としては、一般に接
着強度の弱いポジ型レジストで充分その効果を得られる
もので、ポジ型レジストに特有の高解像度パターンの形
成が可能となる利点を有しており、かつ前記したエツチ
ング反応機構上から、エツチング時のアンダーカツトが
少なく、これによつてアルミニウム表面層の微細パター
ン形成が可能となる。
さらにまた前記のように感光性樹脂膜は、エツチング時
に分解されてしまうために、エツチング終了時にあらた
めて感光性樹脂の除去工程を必要とせず、これによつて
工程の簡略化を図り得るなどの特長をも有するものであ
る。
に分解されてしまうために、エツチング終了時にあらた
めて感光性樹脂の除去工程を必要とせず、これによつて
工程の簡略化を図り得るなどの特長をも有するものであ
る。
添付図面ａないしｄは、この発明方法の一実施例を工程
順に示す断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・絶縁膜、３
・・・・・・アルミニウム表面層、４・・・・・・半導
体活性領域、５・・・・・゜アルミニウム被覆層、６・
・・・・・感光性樹脂パターン。
順に示す断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・絶縁膜、３
・・・・・・アルミニウム表面層、４・・・・・・半導
体活性領域、５・・・・・゜アルミニウム被覆層、６・
・・・・・感光性樹脂パターン。
Claims (1)
- １ 半導体活性領域に接続され、かつ半導体基板上に絶
縁膜を介してアルミニウム表面層を形成する工程と、ア
ルミニウム表面上にＷ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｔｉなどアルミニ
ウムに比してその酸化物がガスプラズマエッチングに対
して選択性を有しかつその塩化物が低沸点である元素、
あるいはこれらの酸化物を含有するアルミニウム被覆層
を形成する工程と、アルミニウム被覆層の表面に感光性
樹脂によるパターンを形成する工程と、この感光性樹脂
を被着したアルミニウム被覆層および表面層にガスプラ
ズマエッチングを施す工程とからなり、上記アルミニウ
ム被覆層のうち感光性樹脂により被覆されていない領域
の上記元素を酸化しもしくはその含有酸化物を維持せし
めてプラズマエッチングのマスクとするとともに、感光
性樹脂により被覆された領域を当該感光性樹脂のエッチ
ングの際の還元性分解生成物による還元性条件下でプラ
ズマガス中の塩素により上記元素もしくはその酸化物を
低沸点の塩化物として揮発せしめて除去し下層のアルミ
ニウム表面層をエッチング除去することを特徴とする半
導体装置の電極、配線層形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12882178A JPS594858B2 (ja) | 1978-10-17 | 1978-10-17 | 半導体装置の電極，配線層形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12882178A JPS594858B2 (ja) | 1978-10-17 | 1978-10-17 | 半導体装置の電極，配線層形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5555547A JPS5555547A (en) | 1980-04-23 |
| JPS594858B2 true JPS594858B2 (ja) | 1984-02-01 |
Family
ID=14994240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12882178A Expired JPS594858B2 (ja) | 1978-10-17 | 1978-10-17 | 半導体装置の電極，配線層形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS594858B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59154027A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 金属パタ−ンの形成方法 |
-
1978
- 1978-10-17 JP JP12882178A patent/JPS594858B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5555547A (en) | 1980-04-23 |
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