JPS6246531A - 金属層のエツチング終点の検出方法 - 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】 −のｌ　＼ この発明は、金属層を電解エツチングによりバターニン
グするに際してエツチングの終点を検出する方法に関す
る。

従来例技監 一般に、半導体装置の配線パターンを形成するに際して
、エツチングの終点を確実に確認することが重要である
。このエツチング終点の検出方法はエツチングの種類に
より種々提案実施されている。

そこで、電解エツチングで配線パターンを形成する場合
におけるエツチング終点の検出方法を従来技術として説
明する。

電解エツチングを行うには、エツチングすべき金属層が
被着され、かつマスクとしてのレジストがパターン付け
されたウェハのファセット部にアノード電極を接続し、
別途用意した白金プレートにカソード電極を接続する。

この両電極をエツチング槽内に浸漬させる。この状態に
おいて、前記両電極間に電流を流して、金属層のエツチ
ングレートをコントロールしつつ当該金属層をバターニ
ングする。ところで、エツチングの終点を検出させるた
めに、前記両電極間に電流計を接続し、前記金属層のエ
ツチング量を電流値として検出するようにしていた。つ
まり、電流値がエツチングの進行に伴い小さくなるので
、電流値が最小のとき、これをエツチングの終点として
判断するようにしていた。なお、前記金属層のエツチン
グ終点から後においては、レジストで覆った金属層つま
りパターンとして残った金属層が、サイドエツチングさ
れて電流値が０にならず略一定の電流値になる。

この電流値の当初をエツチングの終点と定めていた。

く”しよ゛と　るい　占 ところで、電解エツチングにおいては、ウェハの周縁か
ら中心に向かって金属層がエツチングされてくることか
ら、アノード電極を取付けたファセット部付近の金属層
がエツチングされていても、ウェハの中心付近に金属層
が残っていることがある。この中心付近に残った金属層
はアノード電極と導通していないため、結局ウェハのフ
ァセット部付近の金属層がエツチングされたときに電流
値が最小となり、この時点がエツチング終点となる。

このように従来の方法では、エツチングの終点を確認し
ても、ウェハの中心付近につぶつぶ状にエツチング残り
が存在することから、真の終点を検出しているとは言え
ず、前記終点検出後に、前記エツチング残りをエツチン
グするための見込時間を余分に設けなければならなかっ
た。しかも、この見込時間の間においては電解エツチン
グが単なる’ｔ＋　？Ｒエツチングつまりケミカル的な
エツチングに変わるので、非能率的であると言える。

この発明は上記事情により創案されたもので、ウェハの
中心付近の金属層がエツチングされたときにエツチング
の終点が検出でき、従来のようにエツチング残りをエツ
チングするための見込時間を設ける必要のない金属層の
エツチング終点の検出方法を提供することを目的として
いる。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため、この発明では、エツチングし
ようとするウェハ全てに、エツチングしようとする金属
層と異種類の異種金属層を形成した。この異種金属層は
、前記ウェハに被着された金ｍＮの直下に配設する。そ
して、ウェハのファセット部にアノード電極を取付け、
別途用意した白金プレートにカソード電極を取付け、前
記両者をエツチング槽内に浸漬する。この状態にて、前
記両電極間に電流を流し、ウェハの金属層のエツチング
レートをコントロールしながら、当該金属層をエツチン
グさせる。しかも、前記アノード電極およびカソード電
極間には電流計を接続しておき、前記金属層のエツチン
グ量を電流として検出し、この電流値が最小となったと
きをエツチングの終点として判断するようにした。

作■ ウェハのファセット部付近つまりアノード電極が取付け
られた部分がエツチングされて、ウェハの中心付近の金
属層が残った状態においても、前記中心付近の金属層は
その直下の異種金属層を介してアノード電極と導通して
いるから、中心付近の金属層は最後までそのエツチング
レートがコントロールされると共に、電流値は前記金属
層がエツチングされるまでさらに小さくなる。

去庄凱 第１図はこの発明の一実施例の概要を示す説明図である
。

同図において、１はエツチング液が充虜されるエツチン
グ槽である。このエツチング槽１内には、ウェハキャリ
ア２に収納された複数枚のウェハ３が浸漬される。この
ウェハ３のファセット部には、クリップ状に形成された
アノード電極４が取付られている。５は白金プレートで
あって、この実施例においてはウェハ３と同一形状に形
成されている。この白金プレート５にはカソード電極６
が取付られていて、カソード電極６と前記アノード電極
４との間に可変電源７が接続されていると共に、電流計
８が接続されている。

第１図に示す各ウェハ３は第２図に示すような構成にな
っている。つまり、ウェハ３の表面には、Ｔ　ｉ　−Ｗ
等の異種金属層３１が１０００人程度形成されていて、
この異種金属層３１の表面にはアルミニウム等の金属層
３２が１μｍ程度形成されている。この金属層３２の表
面にはマスクとしてのレジスト３３がパターン付けされ
ている。即ち、異種金属層３１は、金属層３２の直下に
設けられている。上述したように、異種金属層３１の膜
厚は非常に薄くなされており、金属層３２のパターニン
グ後に当該パターニングされた金属層３２をマスクとし
てエツチングされる。最終的には配線パターンは、異種
金属層３１と金属層３２とからなる多層構造となる。

しかして、ウェハ３と、白金プレート５とをエツチング
槽１内に浸漬する。アノード電極４とカソード電極６と
の間にエツチング槽１内のエツチング液を介して電流が
流れる。この電流量を可変電源７で適宜設定することに
より、ウェハ３の金ｆｉｉ３２のエツチングレートをコ
ントロールしつつ当該金属層３２をエツチングする。

このエツチングの進行状態を第３図および第４図に従っ
て説明する。まず、浸漬時間１（、−１゜間では、第４
図（ａｌに示すように金属層３２のエツチングが進行し
、そのときのエツチング量に基づく電流値は１２で一定
となる。浸漬時間Ｌ１〜ｔ２間では、第４図（ｂｌに示
すように金泥層３２がツブツブ状に残る状態となり、電
流値は１２から１１まで徐々に小さくなる。そして、？
ｉ　？７４時間ｔ２になると、第４図（Ｃ）に示すよう
に金属層３２のエツチングが終了し、電流値は１１で最
小値となる。従って、電流値ｉ、をエツチング終点の電
流値として設定しておき、この電流値ｉ、を確認してエ
ツチングを終了させるように予め設定しておけば、エツ
チングの真の終点が検出されていると言える。

なお、浸漬時間Ｌ２から後の電流値は、最小値ｉ、のま
ま略一定になるが、０は示さない。なぜなら、残すべき
金属層３２つまり配線パターンとなる部分のサイドエツ
チングが僅かに進むからである。

しかして、各ウェハ３のレジスト３３で覆われていない
金属層３２の一部が当該ウェハ３の中心付近で残ってい
る場合には、前記残りの金属層３２がその直下に設けた
異種金属層３１を介してアノード電極４に導通している
から、電流値１２〜１１の間の値になっており、まだエ
ツチングの終点の電流値を示していない。ところが、従
来ではこの時点でエツチングの終点を示していたから、
この後前記残りの金属層３２のエツチングを行うための
見込時間を必要としていた。

発匪例班果 以上説明したように、この発明によれば、ウェハの中心
付近に金属層の一部が残っているときにおいて、当該残
った金属層がその直下の異種金属層を介してアノード電
極に導通しているから、電流計の電流値はさらに小さく
なる。つまり、金属層のエツチングすべき部分が残らな
いようにエツチングされるまで、電流計が最小値を示さ
ないから、従来のようにエツチング終点を検出した後に
おいてエツチングの残りをエツチングするための見込み
時間をわざわざ設ける必要がなくなる。

また、従来では見込時間におけるエツチングはケミカル
的なエツチングに変わることを余儀なくされていたが、
この発明では、ウェハの金ｍＮのエツチングレートを最
後まで確実にコントロールしつつエツチングできるから
、能率的であると言える。

これらのことに基づいて、この発明は、再現性の良い配
線パターンを容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概要を示す説明図、第２
図はウェハ３の断面説明図、第３図は浸漬時間と電流値
との関係図、第４図はエツチングの進行状態を示すウェ
ハ３の断面説明図である。 １・・・エツチング槽 ３・・・ウェハ ３１・・・異種金属層 ３２・・・金属層 ４・・・アノード電極 ６・・・カソード電極 ８・・・電流計 特許出願人　　　　ローム株式会社 代理人　弁理士　　大　西　孝　治 第１図 第２図 第３図 ｔｏ　　　　　　ｔｌｔ　Ｚ １１すｔ　ノ’）”　　＊　ｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）まず、エッチングしようとするウエハ全ての金属
   層の直下に、当該金属層と異種類の異種金属層を形成し
   てから、このウエハのファセット部にアノード電極を取
   付けてエッチング槽内に浸漬すると共に、カソード電極
   をも前記エッチング槽内に浸漬し、前記両電極間に電流
   を流して、前記ウェハの金属層のエッチングレートをコ
   ントロールしつつ当該金属層をエッチングさせ、前記エ
   ッチングすべき金属層が、前記異種金属層が露出するま
   でエッチングされたとき、そのエッチング量に基づく電
   流値をエッチングの終点として判断することを特徴とす
   る金属層のエッチング終点の検出方法。