JPS62133799A - 多層配線の形成方法 - Google Patents

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 集積回路やマトリックス配線等に用いられてい２１・−
７ る多層配線の際における上部配線と下部配線を結線する
ためのコンタクトホールの形成方法に関する０ 従来の技術 絶縁基板上に設けられた配線等の土に絶縁層を形成しさ
らにその絶縁層の上に配線する場合、ある部分において
は、構成上絶縁層の下部の配線と上部の配線を絶縁層に
穴（コンタクトホールと呼ぶ）をあけて電気的に結線す
る必要性が生じることがしばしばある。たとえば、基板
上に非常にたくさんの同一機能素子が形成されてお９そ
れらの素子のうち１つあるいは複数個選択して電気信号
を入出力するような場合に用いられるマトリックス配線
や薄膜トランジスタの集積回路を絶縁基板上に構成する
場合がそうである。従来、以上に述べた様な場合におい
て、コンタクトホールを形成する１つの方法として、第
３図に示したようなフォトエツチング技術を用いて、コ
ンタクトホールの部分をエツチングする方法がとられて
いる。すなわち、第３図ａに示した図をδ−δ′で切断
した３　ページ 断面を第３図すに示しているが、コンタクトホールを形
成する部分を除いて絶縁層４の上にフォトレジスト５を
形成し、そのパターンをマスクとして絶縁層４をエツチ
ングしたあとフォトレジスト６を除去すると第３図Ｃに
示したようなコンタクトホールが形成できる。

しかし、以上に述べたような方法は、エツチングプロセ
スにおいて、下部配線２を侵すことなく絶縁層４だけが
選択的にエツチングできるということが前提である０ 以上のような前提がない場合や化学的に加工することが
容易でないＡ１２ｏ３やＴａ２０６等を絶縁層３として
用いている場合、近年集積回路等の微細パターンのエツ
チングにおいてよく用いられている異方性であるが選択
性があまりないイオンビームを用いたドライエツチング
プロセスを導入することが好適である。従来選択性のあ
まりないドライエツチング技術を用いる場合には、第４
図に示したような方法でコンタクトホールを形成してい
た。すなわち、第４図ａに示したα−α′で切断した断
面を第４図すに示しているが、下部配線２を形成したあ
と、あらかじめコンタクトホールの位置に下部配線２の
保護のためにフォトレジストパターン３を形成しておき
、そのあと絶縁層４及び、コンタクトホール穴あけ用フ
ォトレジストパターン５を形成して、そのフォトレジス
トパターン５をマスクにイオンビーム了等によって絶縁
層４をエツチングし、レジスト５，３をはく離すること
によって第４図Ｃのようにコンタクトホールが形成でき
る。

発明が解決しようとする問題点 先に述べた第４図の従来技術においては、第３図に示し
た方法に比べ、コンタクトホールを形成する際、エツチ
ングにおける下部配線２と絶縁層４の選択性を考慮する
必要がなく、下部配線の材料と絶縁層の材料がどのよう
なものであっても用いることができる用途の広い技術で
ある。しかし、第４図の方法における問題点は、第４図
のＣに示したように、絶縁層４が下部配線２にオーバー
ハングしたような断面形状となシ、第４図ｄに示し６ベ
ーノ たように、下部電極２との接続部８ａおよび配線部８ｂ
よりなる上部電極８を形成してもＡで示したような段部
の部分は、段差のために切れやすく、８ａ〜８ｂ間の電
気的結線は、信頼性の点で大きな問題である。

本発明においては、以上のような問題点を解決しようと
するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、絶縁基板上に第１の電気配線を形成する工程
と、前記第１の電気配線の上でコンタクトホールを設け
る位置にあらかじめ第１のレジストパターンを配置する
工程と、前記第１の電気配線が形成された前記絶縁基板
上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に第２のレ
ジストパターンが、第１のレジストパターンの一部とだ
け重なるように形成する工程と、前記第２のレジストパ
ターンをマスクとして前記絶縁層をエツチングし、前記
第１のレジスト及び第２のレジストをはく離することに
よってコンタクトホールを形成する工程と、前記絶縁層
」二に第２の電気配線を形成する６　ページ 工程とを備えてなる多層配線の形成方法である。

作　　用 本発明によれば、オーバーハングのない絶縁層を有する
コンタクトホールを形成することが可能となり、下部配
線と上部配線の信頼性の良いコンタクトを得ることが可
能となる。

実施例 第１図に本発明におけるコンタクトホールの形成方法を
示している。第１図ａは、エツチングプロセスにはいる
前のコンタクトホール部の平面図であり、同じくｂ及び
Ｃはそれぞれ第１図ａにおけるβ−β′及びγ−γ′で
切断した断面図を示している。本発明の特徴としては、
従来技術のパターン（第４図参照）と比較すれば明らか
なように、下部配線保護用フォトレジストパターン３の
一部が、コンタクトホール穴あけ用フォトレジストパタ
ーン５のたとえば内側にはいっているような形状になっ
ていることである。このようなパターン形状にすること
が先に述べた問題点を解決するための手段である。また
、第２図も第１図ａに相当７へ−７ する図で、あらかじめ下部配線のコンタクトホール部に
形成するフォトレジストパターン３が第１図ａとは異な
る形状しているが、本発明の１例であり、β−β′及び
γ−γ′で切断した断面はそれぞれ第１図す及びＣとま
ったく同様である。

以下、具体的な説明を行う。第１図ａ及びす。

Ｃに示した本発明の下部配線保護用フォトレジストパタ
ーン３及びコンタクＩ・ホール穴あけ用フォトレジスト
パターン５を用いてリアクティブイオンビームエツチン
グやイオンビームエツチングを下部配線に達するまで行
い、レジスト除去すると第１図す、ｃはそれぞれ第１図
ｄ、ｅに示したようになる。

第１図ｄの部分は、第４図に従来技術として示した場合
の断面と同様な形状となっているが、第１図ｅに示すよ
うに絶縁層４の一部はオーバーハングがない形状となる
。すなわち、第１図ａに示した様なパターンで選択性の
ないエツチングを行なった場合、ＡＩ）間及びＣＤ間は
、第１図ｄに示したような形状となり、それ以外のＡＢ
間、ＥＨ間、ＤＨ間、ＢＦ間、ＦＧ間及び００間は、第
１図ｅに示したよう外形状となる。したがって、こうし
た形状のコンタクトホールに上部配線８を形成すれば、
ＡＢ間及びＣＤ間を除いて、上部配線８の段切れが少な
く信頼性の高い上部電極配線との電気的結線が可能とな
る。その様子を第１図’ｒｑに示している。

本発明における具体例を第１図を用いて説明する。

１ず、絶縁基板１上に真空蒸着によってＡμを５００人
〜１ｏ０〇への厚さに蒸着し、フォトエツチングによっ
て下部配線２を形成し、あらかじめコンタクトホールを
形成する位置にフォトレジストパターン３を配置する。

次に絶縁層４としてたとえばＡＩ！、２０３あるいはＴ
　ａ　２０　、を３ｏｏＯ人−５０００人の厚さにスパ
ッター蒸着して、下部配線と上部配線との電気的絶縁を
はかり、さらにコンタクトホール部を除いてフォ）Ｌ／
レジストを形成する。その結果、コンタクトホール部は
第１図ａ及びその断面図である第１９ヘージ 図す、ｃに示したようになる。絶縁層Ａのエツチングは
、アルゴンイオンビームで行なうが、多少オーバーエツ
チングをほどこすようにした方がフォトレジスト３のは
く離が容易である。フォトレジスト６及び３を順次はぐ
離したあと（第１図ｄ。

ｅに断面図を示している）、アルミニウムを真空蒸着で
３０００人程度０厚さに蒸着しフォトエツチングによっ
て上部配線８を形成すれば、コンタクトホールを通じて
、下部配線２と上部配線８が結線できる。

発明の効果 本発明によれば、絶縁層に下部配線と上部配線とを電気
的に短絡するだめのコンタクトホールを形成するに際し
、確実にかつ信頼性の高いコンタクトが下部配線と上部
配線とにおいてとれ、前記のようなコンタクトホールを
有する薄膜機能素子（ＴＰＴ等）の集積回路やマトリッ
クス配線の歩留り向上に大きく貢献する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明−実施の多層配線形成法にお１０ペー
ノ けるエツチング工程前の平面図、第１図す、ｃはそれぞ
れ第１図ａのβ−ｒ及びγ−ビで切断した断面図、第１
図ｄ、ｅは絶縁層をエツチングし、レジストをはく離し
てコンタクトホールを開けた場合の断面図、第１図ｆ、
ｑはさらに上部配線を形成した場合の断面図、第２図は
本発明の他の実施例の多層配線する場合におけるエツチ
ング工程前の平面図、第３図ａ−Ｃは従来の絶縁層だけ
が選択的にエツチングできる場合のコンタクトホールの
形成方法を示した工程図、第４図ａ−ｄは従来方法にお
ける絶縁層３のエツチングが下部電極２と選択性がない
場合の多層配線形成法の工程図である。 １・・・・・・絶縁基板、２・・・・・・下部配線、４
・・・・・・絶縁層、５・・・・・・コンタクトホール
の穴あけレジストパターン、３・・・・・・下部配線保
護用レジスト、８・・・・・・上部配線。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 ヒイ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　絶縁基板上に第１の電気配線を形成する工程と、前記
   第１の電気配線の上でコンタクトホールを設ける位置に
   あらかじめ第１のレジストパターンを配置する工程と、
   前記第１の電気配線が形成された前記絶縁基板上に絶縁
   層を形成する工程と、前記絶縁層上に第２のレジストパ
   ターンが、第１のレジストパターンの一部とだけ重なる
   ように形成する工程と、前記第２のレジストパターンを
   マスクとして前記絶縁層をエッチングし、前記第１のレ
   ジスト及び第２のレジストをはく離することによってコ
   ンタクトホールを形成する工程と、前記絶縁層上に第２
   の電気配線を形成する工程とを備えてなる多層配線の形
   成方法。