JPS6233444A - 多層配線の形成方法 - Google Patents
多層配線の形成方法Info
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- JPS6233444A JPS6233444A JP17465585A JP17465585A JPS6233444A JP S6233444 A JPS6233444 A JP S6233444A JP 17465585 A JP17465585 A JP 17465585A JP 17465585 A JP17465585 A JP 17465585A JP S6233444 A JPS6233444 A JP S6233444A
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Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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〕
本発明は多層配線の形成方法に関し、さらに詳しくは集
積回路に有用な平坦化を施した多層配線ｉ）耳イＩ：ｔ
Ｆ１〒ン辷１／ｒ 聞→ト ム え ｉ）ヤ 甑 入
−〔従来の技術〕 従来から、異方性ドライエツチングによる導体の加工と
リフトオフを用いた絶縁体の埋め込みとを組合せた多層
配線の形成方法は、異方性ドライエツチングにより高密
度のバターニングが可能なこと、す７トオ７によルセル
ファラインメントで平坦化が可能であることから、集積
回路に適した方法として注目を集めている。この方法を
第２図（−）〜（、）を用いて工程順に説明する。第２
図（、）に示すように、絶縁基板上２１上に蒸着法やス
ノ々ツタ法により第１の導体２２を被着する。次に、第
２図［有］）に示すように、通常の７オトレゾストエ程
により形成したエツチングマスク２３を用いて反応性ス
パッタエツチング法により第１の導体２２を加工し、下
部配線を形成する。次に、第２図（ｃ）に示すように、
エツチングマスク２３を残したまま第１の絶縁体２４を
第１の導体２２と同一の高さまで蒸着し、引き続きリフ
トオフすると第２図（ｄ）に示すような平坦化された下
部配線が得られる。次に、第２図（、）に示すように、
基板表面に蒸着法やスパッタ法で第２の絶縁体２５を被
着した後、下部配線の場合と同様な方法で第２の導体２
６からなる上部配線を形成する。この方法では、第２図
（ｃ）に示した第１の絶縁体２４の蒸着の工程で、基板
に入射する絶縁体分子が基板の法線に対して角度分散を
もつために、エツチングマスク２３およびこの上に成長
する第１の絶縁体２４のシャドー効果を受けて第１の導
体２２の周囲に溝を生じる。そのため、第２図（ｅ）に
示すように第２の絶縁体２５、第２の導体２６のステソ
プカパレーソが不完全となり、第１の導体２２と第２の
導体２６との間で電気的にショートしたり、第２の導体
２６が断線するという問題が生じる。
積回路に有用な平坦化を施した多層配線ｉ）耳イＩ：ｔ
Ｆ１〒ン辷１／ｒ 聞→ト ム え ｉ）ヤ 甑 入
−〔従来の技術〕 従来から、異方性ドライエツチングによる導体の加工と
リフトオフを用いた絶縁体の埋め込みとを組合せた多層
配線の形成方法は、異方性ドライエツチングにより高密
度のバターニングが可能なこと、す７トオ７によルセル
ファラインメントで平坦化が可能であることから、集積
回路に適した方法として注目を集めている。この方法を
第２図（−）〜（、）を用いて工程順に説明する。第２
図（、）に示すように、絶縁基板上２１上に蒸着法やス
ノ々ツタ法により第１の導体２２を被着する。次に、第
２図［有］）に示すように、通常の７オトレゾストエ程
により形成したエツチングマスク２３を用いて反応性ス
パッタエツチング法により第１の導体２２を加工し、下
部配線を形成する。次に、第２図（ｃ）に示すように、
エツチングマスク２３を残したまま第１の絶縁体２４を
第１の導体２２と同一の高さまで蒸着し、引き続きリフ
トオフすると第２図（ｄ）に示すような平坦化された下
部配線が得られる。次に、第２図（、）に示すように、
基板表面に蒸着法やスパッタ法で第２の絶縁体２５を被
着した後、下部配線の場合と同様な方法で第２の導体２
６からなる上部配線を形成する。この方法では、第２図
（ｃ）に示した第１の絶縁体２４の蒸着の工程で、基板
に入射する絶縁体分子が基板の法線に対して角度分散を
もつために、エツチングマスク２３およびこの上に成長
する第１の絶縁体２４のシャドー効果を受けて第１の導
体２２の周囲に溝を生じる。そのため、第２図（ｅ）に
示すように第２の絶縁体２５、第２の導体２６のステソ
プカパレーソが不完全となり、第１の導体２２と第２の
導体２６との間で電気的にショートしたり、第２の導体
２６が断線するという問題が生じる。
これらの問題を改善する方法として、ニス・コサ力（Ｓ
、 Ｋｏｓａｋａ ）等によって１９８５年３月に発表
されたアイ・イー・イー・イーートランズアクションズ
・オフ ｅ マグネティックス（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ
ａｃｔｌｏｎｓｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ ）の第ＭＡ
Ｇ−２１巻第２号１０２〜ｌｏ９頁で示された提案など
がある。この方法の主要工程を第３図（、）〜（ｄ）を
用いて説明する。捷ず、第３図（、）に示すように第２
図（、）〜（ｄ）と基本的に同じ方法を用いて絶縁基板
３１上に第１の絶縁体３２で平坦化された第１の導体３
３からなる下部配線を形成する。次に、第３図（ｂ）に
示すように基板上に５ＯＧ３４（東京応化製ＳｔＯ□系
被膜形成用塗布液）をスピン塗布し、窒素雰囲気中２０
０℃で３０分間熱処理する。引き続き、反応性スパッタ
エツチング法でＳＯＧ ３４を第１の導体３３表面まで
エツチング除去すると、第１の絶縁体３２と第１の導体
３３との間の溝がＳＯＧ ３４で埋め込まれた第３図（
ｃ）に示すような構造が得られる。次に、第３図（ｄ）
に示すように、ＩＥ（次第２の絶縁体３５、第２の導体
３６をそれぞれ蒸着、スフ４ツタし、その後第２の導体
３６をパターニングして上部配線を形成する。この方法
によるときには、第３図（Ｃ）に示すように第１の導体
３３の周囲の溝は第２図（ｄ）の場合と比べである程度
緩和される。
、 Ｋｏｓａｋａ ）等によって１９８５年３月に発表
されたアイ・イー・イー・イーートランズアクションズ
・オフ ｅ マグネティックス（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ
ａｃｔｌｏｎｓｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ ）の第ＭＡ
Ｇ−２１巻第２号１０２〜ｌｏ９頁で示された提案など
がある。この方法の主要工程を第３図（、）〜（ｄ）を
用いて説明する。捷ず、第３図（、）に示すように第２
図（、）〜（ｄ）と基本的に同じ方法を用いて絶縁基板
３１上に第１の絶縁体３２で平坦化された第１の導体３
３からなる下部配線を形成する。次に、第３図（ｂ）に
示すように基板上に５ＯＧ３４（東京応化製ＳｔＯ□系
被膜形成用塗布液）をスピン塗布し、窒素雰囲気中２０
０℃で３０分間熱処理する。引き続き、反応性スパッタ
エツチング法でＳＯＧ ３４を第１の導体３３表面まで
エツチング除去すると、第１の絶縁体３２と第１の導体
３３との間の溝がＳＯＧ ３４で埋め込まれた第３図（
ｃ）に示すような構造が得られる。次に、第３図（ｄ）
に示すように、ＩＥ（次第２の絶縁体３５、第２の導体
３６をそれぞれ蒸着、スフ４ツタし、その後第２の導体
３６をパターニングして上部配線を形成する。この方法
によるときには、第３図（Ｃ）に示すように第１の導体
３３の周囲の溝は第２図（ｄ）の場合と比べである程度
緩和される。
しかしながら、反応性スパッタエツチングにおけるエツ
チング深さの制御性が充分でないことから、エツチング
後にＳＯＧ ３４を第１の導体３３と同じ高さまで残す
のは難しい。また、第１の絶縁体３２が一般によく用い
られる５１０２や８１０の場合、５ＯＧ３４の第１の絶
縁体３２に対するエツチング選択性が小さく、多少のオ
ーバーエツチングにより第１の絶縁体３２もかなシエッ
チングされる。特に、この問題は第１の導体３３の膜厚
が大きい配線の構造で顕著である。
チング深さの制御性が充分でないことから、エツチング
後にＳＯＧ ３４を第１の導体３３と同じ高さまで残す
のは難しい。また、第１の絶縁体３２が一般によく用い
られる５１０２や８１０の場合、５ＯＧ３４の第１の絶
縁体３２に対するエツチング選択性が小さく、多少のオ
ーバーエツチングにより第１の絶縁体３２もかなシエッ
チングされる。特に、この問題は第１の導体３３の膜厚
が大きい配線の構造で顕著である。
本発明の目的は、このような従来の欠点を取り除いた多
層配線の形成方法を提供することにある。
層配線の形成方法を提供することにある。
本発明は絶縁基板上に第１の導体を被着した後、この第
１の導体をエツチングマスクを用いて異方性ドライエツ
チング法でパターニングし、前記エツチングマスクを残
したまま第１の絶縁体を前記第１の導体と同じ膜厚だけ
被着してこれをリフトオンする工程と、前記第１の導体
および前記第１の絶縁体上に感光性有機物を塗布し、プ
リベークした後、全面露光と現像処理により前記第１の
導体の周囲に発生した溝の前記感光性有機物を残して前
記感光性有機物を完全に除去する工程とを行うことを特
徴とする多層配線の形成方法である。
１の導体をエツチングマスクを用いて異方性ドライエツ
チング法でパターニングし、前記エツチングマスクを残
したまま第１の絶縁体を前記第１の導体と同じ膜厚だけ
被着してこれをリフトオンする工程と、前記第１の導体
および前記第１の絶縁体上に感光性有機物を塗布し、プ
リベークした後、全面露光と現像処理により前記第１の
導体の周囲に発生した溝の前記感光性有機物を残して前
記感光性有機物を完全に除去する工程とを行うことを特
徴とする多層配線の形成方法である。
次に本発明の一実施例を示す。
まず、第１図（、）に示すように表面を二酸化ケイ素Ｓ
ｔＯ□などの絶縁体で被覆した絶縁基板１１上に、蒸着
法やスノ臂、タ法にょシアルミニウム（Ａｔ） 。
ｔＯ□などの絶縁体で被覆した絶縁基板１１上に、蒸着
法やスノ臂、タ法にょシアルミニウム（Ａｔ） 。
Ａｔ合金などからなる第１の導体１２を４００ ｎｍ被
着する。次に、第１図伽）に示すように通常の７オトレ
ジストエ程で形成したＡＺ１３５０Ｊ （シラプレー社
製２ジ型フォトレジスト）１．２μｍからなるエツチン
グマスク１３を用いて、四塩化炭素（ＣＣ２４）をエツ
チングガスとする反応性スパッタエツチング法により第
１の導体１２を異方性エツチングして下部配線を形成す
る。引き続き、第１図（ｃ）に示すようにエツチングマ
スク１３を残したまま５ｉ０２、−酸化ケイ素（ＳｔＯ
）などからなる第１の絶縁体１４を４００ ｎｍ蒸着な
どの指向性の良い成膜法で被着し、エツチングマスク１
３ヲアセトン中の超音波処理でリフトオフすると第１図
（ｄ）に示すような平坦化された下部配貌が得ちれふ７
次に、筺１１！６ｒｓ）に云寸ようにＡＺ１３５０Ｊ
１．０μｍからなる感光性有機物１５を基板表面にスピ
ン塗布し、その後窒素雰囲気中８０℃で３０分間プリベ
ークする。感光性有機材料１５全面に紫外光を適切な光
量だけ照射し、引き続き現像して感光性有機物１５を第
１の導体１２の表面まで除去すると、第１の導体１２の
周囲の溝が感光性有機物１５で埋め込まれた第１図（ｆ
）に示すような構造が得られる。窒素雰囲気中２００℃
で３０分間ポストベークした後、第１図（ｇ）に示すよ
うに順次５ＩＯ２１Ｓ１０すどからなる第２の絶縁体１
６を４００ｎｍ、Ａｔ、に１合金などからなる第２の導
体１７を５０Ｑ ｎｍ蒸着やスパッタ法により被着し、
第１図（ｂ）と同様な方法で第２の導体１７をノ４ター
ニングして上部配線を形成する。この方法により、第１
図（ｆ）の工程の後、第１の導体１２の周囲の溝は感光
性有機物１５によってほぼ完全に埋め込まれた。種た、
感光性有機物１５を現像液で除去する際、多少のオーバ
ー現像条件でも下地の第１の導体１２および第１の絶縁
体１４のエツチングは起こらなかった。
着する。次に、第１図伽）に示すように通常の７オトレ
ジストエ程で形成したＡＺ１３５０Ｊ （シラプレー社
製２ジ型フォトレジスト）１．２μｍからなるエツチン
グマスク１３を用いて、四塩化炭素（ＣＣ２４）をエツ
チングガスとする反応性スパッタエツチング法により第
１の導体１２を異方性エツチングして下部配線を形成す
る。引き続き、第１図（ｃ）に示すようにエツチングマ
スク１３を残したまま５ｉ０２、−酸化ケイ素（ＳｔＯ
）などからなる第１の絶縁体１４を４００ ｎｍ蒸着な
どの指向性の良い成膜法で被着し、エツチングマスク１
３ヲアセトン中の超音波処理でリフトオフすると第１図
（ｄ）に示すような平坦化された下部配貌が得ちれふ７
次に、筺１１！６ｒｓ）に云寸ようにＡＺ１３５０Ｊ
１．０μｍからなる感光性有機物１５を基板表面にスピ
ン塗布し、その後窒素雰囲気中８０℃で３０分間プリベ
ークする。感光性有機材料１５全面に紫外光を適切な光
量だけ照射し、引き続き現像して感光性有機物１５を第
１の導体１２の表面まで除去すると、第１の導体１２の
周囲の溝が感光性有機物１５で埋め込まれた第１図（ｆ
）に示すような構造が得られる。窒素雰囲気中２００℃
で３０分間ポストベークした後、第１図（ｇ）に示すよ
うに順次５ＩＯ２１Ｓ１０すどからなる第２の絶縁体１
６を４００ｎｍ、Ａｔ、に１合金などからなる第２の導
体１７を５０Ｑ ｎｍ蒸着やスパッタ法により被着し、
第１図（ｂ）と同様な方法で第２の導体１７をノ４ター
ニングして上部配線を形成する。この方法により、第１
図（ｆ）の工程の後、第１の導体１２の周囲の溝は感光
性有機物１５によってほぼ完全に埋め込まれた。種た、
感光性有機物１５を現像液で除去する際、多少のオーバ
ー現像条件でも下地の第１の導体１２および第１の絶縁
体１４のエツチングは起こらなかった。
以上実施例では、感光性有機物としてＡＺ１３５０Ｊを
使用したが、他のフォトレジストや電子ビームレジスト
なども用いることができる。
使用したが、他のフォトレジストや電子ビームレジスト
なども用いることができる。
また、第１、第２の導体１２ 、１７としてＭ。
Ａｔ合金などの常伝導体を用いた場合について説明した
が、Ｎｂ 、 Ｎｂ合金などの超伝導体でも同様な結果
が得られる。ただし、導体材料に依存して最適な異方性
ドライエツチング法およびエツチングガスが必要である
ことは言うまでもない。さらに、本発明の基本的な工程
はジョセフソン接合の形成にも適用できる。たとえば、
第１図（、）の工程で、絶縁基板ｌｌ上に下部電極、ト
ンネルバリヤおよびここで第１の導体１２に相当する上
部電極からなる三層構造の接合構成層を形成し、第１図
伽）の工程で上部電極を選択的にエツチングする。第１
図（Ｃ）〜（ｆ）の工程を経て、上部電極を真空中でス
フ９ツタクリーニングした後、真空を保持したまま超伝
導体を被着し、第１スミ）に示す第２の導体１７と同様
にノやターニングして上部配線を形成する。
が、Ｎｂ 、 Ｎｂ合金などの超伝導体でも同様な結果
が得られる。ただし、導体材料に依存して最適な異方性
ドライエツチング法およびエツチングガスが必要である
ことは言うまでもない。さらに、本発明の基本的な工程
はジョセフソン接合の形成にも適用できる。たとえば、
第１図（、）の工程で、絶縁基板ｌｌ上に下部電極、ト
ンネルバリヤおよびここで第１の導体１２に相当する上
部電極からなる三層構造の接合構成層を形成し、第１図
伽）の工程で上部電極を選択的にエツチングする。第１
図（Ｃ）〜（ｆ）の工程を経て、上部電極を真空中でス
フ９ツタクリーニングした後、真空を保持したまま超伝
導体を被着し、第１スミ）に示す第２の導体１７と同様
にノやターニングして上部配線を形成する。
本発明によれば、第１の導体および第１の絶縁体上に塗
布した感光性有機物を適切な露光量で露光することによ
り、現像液に対して深くなるほど溶解度が小さくなるよ
うに溶解度の深さ勾配をもたせることができるため、第
１の導体の周囲の溝を制御性よく感光性有機物で埋め込
んだ下部配線の平坦化を実現できる。
布した感光性有機物を適切な露光量で露光することによ
り、現像液に対して深くなるほど溶解度が小さくなるよ
うに溶解度の深さ勾配をもたせることができるため、第
１の導体の周囲の溝を制御性よく感光性有機物で埋め込
んだ下部配線の平坦化を実現できる。
したがって本発明によれば、簡単で制御性に優れた下部
配線の平坦化方法により上部、下部配線間のショートや
上部配線の断線のない多層配線を形成することができる
効果を有する。
配線の平坦化方法により上部、下部配線間のショートや
上部配線の断線のない多層配線を形成することができる
効果を有する。
第１図（、）〜０）は本発明の多層配線の形成方法を工
程順に示す配線の断面図、第２図（、）〜（、）は従来
の多層配線の形成方法を工程順に示す断面図、第３図（
、）〜（ｄ）は従来の改善された多層配線の形成方法の
主要工程を工程順に示す断面図である。 図において、１１は絶縁基板、１２は第１の導体、１３
Ｙ′ｉエツチングマスク、１４は第１の絶縁体、１５は
感光性有機物、１６は第２の絶縁体、１７は笛２の連休
〒あふ、 第１図 第１図 （ｅ） 第２図 （ｄ） （ｂ） （Ｃ） 第２図 第３図 第３図 （ｂ）
程順に示す配線の断面図、第２図（、）〜（、）は従来
の多層配線の形成方法を工程順に示す断面図、第３図（
、）〜（ｄ）は従来の改善された多層配線の形成方法の
主要工程を工程順に示す断面図である。 図において、１１は絶縁基板、１２は第１の導体、１３
Ｙ′ｉエツチングマスク、１４は第１の絶縁体、１５は
感光性有機物、１６は第２の絶縁体、１７は笛２の連休
〒あふ、 第１図 第１図 （ｅ） 第２図 （ｄ） （ｂ） （Ｃ） 第２図 第３図 第３図 （ｂ）
Claims (1)
- （１）絶縁基板上に第１の導体を被着した後、この第１
の導体をエッチングマスクを用いて異方性ドライエッチ
ング法でパターニングし、前記エッチングマスクを残し
たまま第１の絶縁体を前記第１の導体と同じ膜厚だけ被
着してこれをリフトオフする工程と、前記第１の導体お
よび前記第１の絶縁体上に感光性有機物を塗布し、プリ
ベークした後、全面露光と現像処理により前記第１の導
体の周囲に発生した溝の前記感光性有機物を残して前記
感光性有機物を完全に除去する工程とを行うことを特徴
とする多層配線の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17465585A JPS6233444A (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | 多層配線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17465585A JPS6233444A (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | 多層配線の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6233444A true JPS6233444A (ja) | 1987-02-13 |
Family
ID=15982383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17465585A Pending JPS6233444A (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | 多層配線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6233444A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023504051A (ja) * | 2020-10-15 | 2023-02-01 | テンセント・テクノロジー・（シェンジェン）・カンパニー・リミテッド | エアブリッジ構造及びその製造方法、並びに超伝導量子チップ及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-08-07 JP JP17465585A patent/JPS6233444A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023504051A (ja) * | 2020-10-15 | 2023-02-01 | テンセント・テクノロジー・（シェンジェン）・カンパニー・リミテッド | エアブリッジ構造及びその製造方法、並びに超伝導量子チップ及びその製造方法 |
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