DE2901697B2

DE2901697B2 - Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen auf einem Substrat

Info

Publication number: DE2901697B2
Application number: DE2901697A
Authority: DE
Inventors: Tokio Hachioji; Seiki Harada; Yoshio Hachioji Tokio Homma; Hisao Tokio Nozawa; Akira Sato
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-01-17
Filing date: 1979-01-17
Publication date: 1980-09-04
Also published as: GB2012490A; DE2901697A1; NL7900379A; FR2414792B1; JPS5622158B2; GB2012490B; DE2901697C3; JPS5496775A; FR2414792A1; US4208257A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung von Verbindun^sleitungen eines vorgegebenen Musters auf einem Substrat für eine Verbindungsleitung-Metallisierung (dieses Substrat wird nachfolgend als »Metallisierungssubstrat« bezeichnet). Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen eines vorgegebenen Musters auf einem Metallisierungssubstrat mittels des sogenannten Lift-Off- bzw. Abheb-Verfahrens.

Zunächst soll ein herkömmliches Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen beschrieben werden, das auf dem sogenannten Abheb-Verfahren beruht.

Fig. 1 azeigt einen Zustand, bei chm eine Schicht 2 zum Abheben aus beispielsweise einem Polyimidharz auf einem Substrat 1 ausgebildet ^;st, und auf dieser Schicht 2 ist eine Maskenschicht 3 aus Chrom, Aluminium oder dergleichen ausgebildet. Das Muster der Maskenschicht weist eine zum Muster der zu bildenden Verbindungslcitung komplementäre Form auf. Wie Fig. Ib zeigt, wird die Abhebschicht 2 danach geätzt und in eine Form gebracht, die mit dei Maskenschicht 3 übereinstimmt. Als Ätzverfahren wird beispielsweise das sogenannte Hochfrequenz-Sputter-Ätzen verwendet. Danach werden Metallschichten 4a und 4b für die Verbindungsleitungen, die aus Aluminium, Kupfer, Silizium oder einer Legierung oder Verbindung dieser Elemente bestehen, aufgebracht. Wie Fig. 1 c zeigt, wird die unter der Abhebschicht 2 liegende Maske durch Verwendung von Sauerstoffplasma 5 oder dergleichen abgeätzt. Gleichzeitig fallen die Maskenschicht 3 und die darüberliegende Metallschicht 4b ab und werden auf diese Weise entfernt. Dann ergibt sich der in Fig. Id dargestellte Zustand, d. h. es sind Verbindungsleitungen mit einem vorgegebenen Muster gebildet worden.

Bei diesem herkömmlichen Verfahren ist jedoch der Bereich der geätzten Oberfläche der Abhebschicht 2 klein (vgl. Fig. Ic), und die Dicke, die in Querrichtung abgeätzt werden soll, ist groß. Daher ist ein relativ langer Zeitraum erforderlich, um die Abhebschicht 2 mit dem Sauerstoffplasma 5 zu entfernen. Beispielsweise ist beim Abätzen der Abheb-

schicht 2 mit Sauerstoffplasma die Geschwindigkeit, mit der das Ätzen in Querrichtung fortschreitet, etwa 50 um/Stunde, wenn ein Sauerstoffdruck von 5 bis 10 Torr und eine Hochfrequenzleistung von 300 bis 500 Watt verwendet wird. Wenn die Breite s der Abhebschicht 2 (vgl. Fig. Ib) 300 μια beträgt, so sind zum Entfernen der Abziehschicht drei Stunden erforderlich. Es ist jedoch nicht nur im Hinblick auf eine geringe Produktionsausbeute unvorteilhaft und nachteilig, die Metallschicht Aa über einen so langen Zeitraum von drei Stunden hinweg dem Sauerstoffplasma auszusetzen. Dadurch oxidiert nämlich auch die Oberfläche der Metallschicht Aa, es entstehen Karbide oder Verunreinigungen aufgrund von anhaftenden, nicht flüchtigen Substanzen. Dieses herkömmliche Verfahren ist in den JP-OS Nr. 50-86984 und 50-104870 beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen zu schaffen, bei dem die zuvor beschriebenen Schwierigkeiten herkömmlicher Verfahren, die darin bestehen, daß ein langer Iieitraum erforderlich ist, um die Abhebschicht 2, die Maskenschicht 3 und die über der Maskenschicht 3 liegende Metallschicht Ab zu entfernen, vermieden werden, und mit dem die Maskenschicht 3 und die Metallschicht Ab auf der Abhebschicht 2 sehr schnell entfernt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem in Anspruch 1 angegebenen Verfahren gelöst.
Als Metallisierungssubstrat kann
i) irgendein Halbleitersubstrat (auch eines bei dem Elemente in seinem Oberflächenbereich vorhanden sind),

ii) ein Halbleitersubstrat, auf dem wenigstens eine isolierende Schicht oder Siliziumschicht, beispielsweise eine Siliziumoxidschicht, eine Phosphorsilikatglasschicht, eine Borsilikatglasschicht, eine Siliziumnitridschicht und/oder eine nicht photoen.pfindliche Polymerschicht ausgebildet ist,

iii) ein isolierendes Substrat für die Verbirdungsleitungs-Metallisierung, das aus einem isolierenden Material, beispielsweise Glas oder Siliziumdioxid, besteht,

oder dergleichen verwendet werdeii. Das heißt, das Metallisierungssubstrat kann ein Substrat zur Verbindungsleitungsmetallisierung sein, bei dem wenigstens eine Oberfläche aus einer Substanz besteht, die Siliziumdioxid, Phosphorsiliktiglas, Borsilikatglas, Siliziumnitrid, Silizium und/oder ein nicht lichtempfindliches Polymer ist. Darüber hinaus kann irgendwie Substrat zur Verbindungslcitung-Metallisierung insoweit verwendet werden, als wenigstens eine Oberfläche dieses Substrats aus einem Metall besteht, das durch das sogenannte Sputter- oder Plasma-Ätzen ohne Schwierigkeiten abgeätzt werden kann.

Als nicht empfindliches Polymer wird ein Polyamidharz, ein Polyimid-Isoinro-Chinanzolindion-Harz (nachfolgend als »PII-Harz« abgekürzt), Cyclo-Kautschuk- bzw. Gummi, ein Polyamidharz, ein Polyamidimidharz und dergleichen verwendet. Zur Isolierung einer Halbleiteranordnung bzw. eines Halbleiterelemcntes kann ein nicht lichtempfindlicher Polymer verwendet werden.

Obgleich das Fotoätzen üblicherweise zur Ausbildung der Maske beim Vc. iahrcnsschritt a) verwendet wird, kann auch das sogenannte Plasma-Ätzen verwendet werden· Wenn Molybdän als Maskenmaterial verwendet wird, ist es manchmal schwierig, den Ätzvorgang zu steuern, nämlich wegen der außergewöhn lich hohen Ätzgeschwindigkeit. In diesem Falle kann

eine Molybdänlegierung, die höchstens etwa 10 Gew.-% Titan oder Wolfram enthält, verwendet werden. Ein Gehalt an Titan oder Wolfram über 10 Gew.-% hinaus ist unvorteilhaft, weil beim Waschen der Substratoberfläche mit einer Fluorsäurelö-

>o sung die metallische Maske gelöst wird oder das Rei nigen der Substratoberfläche nicht möglich ist. Eine Molybdänschicht oder eine Schicht aus einer Molyb dänlegierung zur Ausbildung der Maske wird durch Vakuumaufdampfen, Zerstäubungs-Aufdampfung,

Ionenstrahlaufbringung oder dergleichen aufgebracht. Die Dicke der Maske beträgt vorzugsweise 0,08 bis 0,4 um und insbesondere 0,1 bis 0,2 um. Wenn die Dicke der Maske kleiner als 0,08 um ist, werden die Defekte bzw. die kleinen Löcher, die soge-

nannten »pinholes«, größer, und wer· ; die Maske dikkcr als 0,4 μπι ist, ist die Maskenmusicr- Genauigkeii gering. Beides ist von Nachteil.

Zum Ätzen des Metallisierungssubstrats beim Verfahrensschritt b) wird das Plasma-Ätzen oder das so-

2'< genannte Sputter-Ätzen verwendet, wobei das letztere im Hinblick auf die Genauigkeit der Abmessungen vorteilhafter ist. Das sogenannte Sputter-Ätzen und das Plasma-Ätzen sind bei der Herstellung von Halbleiterelementen an sich bekannt Beim erfin-

)" dungsgemäßen Verfahren kann irgendeine Atmosphäre beim Ätzen verwendet werden, die auch beim Ätzen eines Materials benutzt wird, aus dem die Oberfläche des Metallisierungssubstrats besteht.
Das Muster der beim Verfahrensschritt b) auszu-

;■> bildenden Ausnehmungen entspricht dem Muster der Verbindungsleitungen.

Das Material der Verbindungsleitungen kann irgendein metallisches Material sein, das bis jetzt juch schon für Mikro-Verbindungsleitungen verwendet

in wurde, und das eine ausreichend kleinere Ätzgeschwi ,digkeit beim elektrolytischen Ätzen als Molybdän aufweist. Als Material für die Vt-rbindungsleilungen kann also beispielsweise Aluminium, Kupfer, Silizium, Chrom, Wolfram, Gold oder eine Legierung

r, bzw. Verbindung dieser Elemente verwendet werden.

Um die Metallschicht für die Verbindungsleitungsmetallisierung aufzubringen, wird vorteilhafterweise ein Verfahren mit einem Dampf verwendet. Üblicher-

1(1 weise wird ein Aufdampfen im Vakuum, das sogenannte Vakuum-Aurdampfen, verwendet. Es kann jedoch auch das Aufbringen mit einem Laserstrahl oder das sogenannte Sputtering-Verfahren, oder auch das Aufbringen mit einem Ionenstrahl oder derglei-

v, chen, benutzt werden.

Das Muster der Verbindungsleitungcn kann irgendeine gewünschte bzw. erforderliche Form aufweisen, so daß auch die Metallmaske eine entsprechende Form haben wird. Dabei sind zweckmäßiger-

wi weise sämtliche Bereiche der Metallmaske elektrisch miteinander verbunden, damit diese Bereiche vlektrolytisch durch Ätzen entfernt werden körnen. In den Fällen, wu die Metallmaske ausnahmsweise nicht einstückig ausgebildet ist, sondern mehrere voneinander

:, ■ getrennte Bereiche besitzt, wird man die voneinander getrennten Bereiche der Metallmaske gesondert an die Spannungsversorgung anschließen, die /um elektrolytischen Ätzen verwendet wird. In der Praxis wer-

den jedoch derartige Muster von Verbindungsleitungen und entsprechenden, dazu erforderlichen Metallmasken mit getrennten Bereichen selten sein, so daß man in den meisten Fällen mit einer einstückigen Metallmaske auskommen wird, bei der sämtliche Bereiche elektrisch miteinander verbunden sind. Üblicherweise ist die Metallschicht 0,3 bis 2,2 μιη hoch. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese genannten Werte beschränkt.

Als Elektrolyt für das elektrolytische Verfahren der aus Molybdän oder einer Molybdänlegierung bestehenden Maske wird häufig eine wäßrige Lösung von Oxalsäure, Borsäure, Sulfamidsäure, Ammoniumtetraborat, Chromsäure, Malonsäure oder dergleichen, Phosphorsäure, eine Lösung mit Chromsäure oder Wasser, die der Phosphorsäure zugesetzt wird, oder dergleichen verwendet. In vielen Fällen wird die Konzentration der wäßrigen Lösung auf 0,5 Gew.-% der Sättigungskonzentration eingestellt, und die Stromdichte wird auf etwa 1 bis 50 mA/cm^: eingestellt. Was die anodische Oxidation von Molybdän betrifft, so sind zahlreiche Untersuchungen durchgeführt worden, die auch zahlreiche elektrolytische Bedingungen und Zustände ergeben haben.

Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen sind alle Zustände und Bedingungen geeignet, soweit nur Molybdän oder die Molybdänlegierung durch eine anodische Oxidation oxidiert wird und schnell herausgelöst wird. Es ist schwierig, die elektrolytischen Zustände, beispielsweise die Zusammensetzung des Elektrolyten, die Temperatur des Elektrolyten und die Stromdichte beim elektrolytischen Ätzvorgang speziell einzuschränken. Gold oder Platin wird oft als Kathodenmaterial verwendet. Es kann jedoch auch irgendein anderes Material benutzt werden, das die Aufgab·: als Kathode erfüllt, wobei jedoch dieses Material sich jedoch nicht im Elektrolyten lösen soll. Auch hier sind darüber hinaus keine besonderen Einschränkungen bei der Auswahl des Materials erforderlich.

Das Metallisierungssubstrat ist nach Abschluß des Verfahrensschritts d) mit einer Metallschicht versehen, die das vorgegebene Muster aufweist. Dieses Metallisierungssubstrat kann nach Aufbringen einer Schutzschicht aus SiO₂, Phosphorsilikatglas oder dergleichen, in Benutzung genommen werden.

Wenn der Verfahrensschritt d) abgeschlossen ist, steht ein Bereich, der unter der entfernten Maske gelegen hat, über die beim Verfahrensschritt b) gebildeten Ausnehmungen ab, weil dieser Bereich beim Verfahrensschritl b) nicht geätzt worden ist. Nach Abschluß des Verfahrensschritts d) wird der vorstehende Teil des Metallisierungssubstrats in einem Verfahrensschritt e) entfernt, so daß dieser Bereich im wesentlichen mit der Fläche oder Höhe der Ausnehmung in Übereinstimmung gebracht wird. Dann ergibt sich ein Aufbau, bei dem die das vorgegebene Muster aufweisende Metallschicht auf dem im wesentlichen flachen Metallisierungssubstrat vorhanden ist, wie dies Fig. Id zeigt. Zum Entfernen des vorstehenden Teils kann ein Atzverfahren angewandt werden, mit dem die Ätzgeschwindigkeit des vorstehenden Teils höher als die Ätzgeschwindigkeit für das Verbindungsleitungsmaterial ist. Obgleich das Plasmaätzen üblicherweise verwendet wird, kann auch das sogenannte Sputter-Ätzen angewandt werden. Wenn der vorstehende Teil aus Polyimid-Harz oder Pü-Harz besteht, kann ein nasser Ätzvorang unter Verwendung

von Hydrazinhydrat benutzt werden.

Bei der vorausgegangenen Beschreibung wurde über die Art und die Substanz des Metallisierungssubstrats keine Aussage gemacht. Wenn ein Metallisierungssubstrat mit einer Isolierschicht oder einer Halbleiterschicht, beispielsweise einer Siliziumschicht (die als Abhcb-Schicht dient) verwendet wird, ist es oft der Fall, daß die Isolierschicht oder die Halbleiterschicht in spezieller Weise so auf ein Substrat aufgebracht wird, daß sie der Ausbildung der Verbindungsleitungen genügt, und daß das sich ergebende Substrat als Metallisierungssubstrat für den Verfahrensschritt a) verwendet wird. In diesem Falle wird das Aufbringen der Abhebschicht auf das Substrat vor dem Verfahrensschritt a) durchgeführt. Als Abhebschicht wird - wie dies bereits erwähnt wurde - Siliziumdioxid, Phosphorsilikatglas, Borsilikatglas, Siliziumnitrid, nicht lichtempfindliches Polymer, Silizium oder dergleichen verwendet. Obgleich das Verfahren zum Aufbringen der Abhebschicht in Abhängigkeit von dem verwendeten Material unterschiedlich ist, kann in jedem Fall ein an sich bekanntes Verfahren dazu benutzt werden. Die Dicke der aufzubringenden Abhebschicht beträgt für beispielsweise Siliziumdioxid oder Phosphorsilikatglas üblicherweise 0,3 bis 2,2 (im. Wenn die Abhebschicht dünner als 0,3 μπι ist. ergeben sich Defekte bzw. es entstehen sogenannte »Piriiwles«. und wenn die Abhebschicht dicker als 2,2 um ist, ist die Gefahr, daß Risse oder Sprünge entstehen, groß. Bei Verwendung von nicht lichtempfindlichem Harz ist die Abhebschicht oft etwa 0,5 μιη dick oder dicker. Eine Dicke von weniger als 0.5 μπι ist nachteilig, weil dabei viele Defekte bzw. sogenannte »Pinholes« vorliegen. Üblicherweise wird die aufzubringende Abhebschicht etwa gleich dick wie das Material der Verbindungsleitungen oder die Metallschicht gewählt. Wenn ein solches Metallisierungssubstrat mit der auf dem Substrat aufgebrachten Abhebschicht verwendet wird, sind die Atzbedingungen für das Substrat und die Abhebschicht häufig unterschiedlich. In einem solchen Fall kann die Abhebschicht selektiv zufriedenstellend abgeätzt werden, ohne daß das Substrat aufgrund des Abätzens der Abhebschicht beschädigt wird.

Beim Verfahrensschritt des elektrolytischen Ätzens für die anodische Oxidation und des Inlösunggehen der Maske wird häufig auf der Oberfläche der Metallschicht eine Oxidschicht gebildet. Diese Oxidschicht kann ohne Schwierigkeiten mit einer wäßrigen Lösung von Sulfamidsäure oder dergleichen entfernt werden, und es ergibt sich eine Verbindung mit einer sauberen Oberfläche.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen kann der Zeitraum, der zur Entfernung der Maske oder zur Entfernung der unnötigen Metallschicht erforderlich ist, wesentlich verkürzt werden, und die Entfernung der Abhebschicht unter der Maske, die erforderlichenfalls vorgesehen ist, kann sehr schnell durchgeführt werden, so daß die eingangs beschriebenen Nachteile der herkömmlichen Verfahren umgangen werden bzw. nicht auftreten. Der Grund für das schnelle Entfernen der Abhebschicht oder der Maske besteht darin, daß der Bereich der zu ätzenden bzw. geätzten Fläche größer als die entsprechende Fläche bei herkömmlichen Verfahren ist, weil das Abätzen der Abhebschicht ohne das Vorhandensein der Maske durchgeführt wird, und daß die abzuätzende Dicke der Dicke der

Abhebschicht entspricht, wodurch das Abätzen der Abhebschicht wesentlich schneller als beim herkömmlichen Verfahren durchgeführt werden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also eine sogenannte Lift-Off- bzw. Abhebschicht, die aus einem nicht lichtempfindlichen Kunstharz oder dergleichen besteht und auf einem Substrat aufgebracht ist, vnter Verwendung einer Molybdänmaske durch Ätzen in ein Muster gebracht, das dem Muster der Verbindungsleitungen komplementär ist. Auf der gesamten Oberfläche der Abhebschicht wird eine Metallschicht für die Verbindungsleitung-Metallisierung ausgebildet und die Molybdänmaske wird durch elektrolytisches Ätzen entfernt, wobei gleichzeitigdie über der Maske liegende Metallschicht abfällt und entfernt wird. Dadurch werden die Verbindungsleitungen gebildet. Diese Vcrbindungsleitungen können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in wesentlich kürzerer Zeit als bei dem herkömmlichen Lift-Off- bzw. Abhebverfahren ausgebildet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Fig. Ia₁Ib und Id Querschnitte, anhand denen die Verfahrensschritte zur Ausbildung von Verbindungsleitungen gemäß einem herkömmlichen Verfahren und der vorliegenden Erfindung erläutert werden.

Fig. Ic einen Querschnitt, anhand dem der Verfahrensschritt zum Ätzen einer Abhebschicht gemäß de.·* herkömmlichen Verfahrens zur Ausbildung von Verbindungsleitungen erläutert wird,

Fig. 2a eine schematische Darstellung der Vorrichtung zum elektrolytischen Ätzen gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ausbildung von Verbindungsleitungen,

Fig. 2b eine schematische Darstellung, anham.: derer der Verfahrensschritt zum elektrolytischen Abätzen einer Maske gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ausbildung von Verbindup.gsleitungen erläutert wird, und

Fig. 2c bis 2e Querschnitte, anhand denen die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ausbildung von Verbindungsleitungen beschrieben werden.

Ausführungsbeispiel 1

Wie Fig. 1 a zeigt, wurde ein Pll·Harz (das von der Firma Hitachi unter dem Handelsnamen »PIQ« vertrieben wird) mit einer Dicke von 0,5 bis 2,5 μηη als Abhebschicht 2 auf einem Substrat 1 aufgebracht. Die genaue Bezeichnung des PII-Harzes lautet Polyimid-Isoindrochinazolindion-Harz. Molybdän wurde auf diese Abhebschicht 2 mit einer Dicke von 0,08 bis 0,3 μπι aufgedampft, und es wurde eine Maskenschicht 3 mit einem Muster, das dem vorgegebenen Leitungsmuster invers ist, durch Fotoätzen ausgebildet. Danach wurde die Abhebschicht 2 geätzt und entsprechend der Maskenschicht 3 mit dem Hochfrequenz-Sputter-Ätzen bearbeitet. Weiterhin wurde Aluminium Aa, Ab mit einer Dicke von 0,3 bis 2,2 um über die gesamte Oberfläche des Metallisierungssubstrats aufgebracht. Dieser Zustand ist in Fig. Id dargestellt.

Wie Fig. 2a zeigt, wurde das in Fig. 1 b dargestellte Metallisierungssubstrat in einem Elektrolyten 25 oder eine 4 gew.%ige Lösung von Oxalsäure in Wasser bei einer Temperatur von 24—26° C zusammen mit einer

Gegenelektrode 29 aus Platin eingetaucht. Unter Verwendung der Maskenschicht des Metallisierungssubstrats 21 als Anode und der Gegenelektrode 29 als Kathode wurde eine Spannung von 3 bis 5 V mit einer veränderlichen Spannungsquelle 27 angelegt, um den elektrolytischen Ätzvorgang durchzuführen. Die geeignete angelegte Spannung hängt vom Elektrolyten oder der Musterkonfiguration der Maskenschicht ab, üblicherweise ist diese angelegte Spannung jedoch zwischen 1 bis 10 Volt. Als Elektrolyt wird üblicherweise eine wäßrige Lösung verwendet, die Oxalsäure, Sulfamidsäure, Chromsäure oder dergleichen enthält, und die üblicherweise für die anodische Oxidation von Aluminium benutzt wird.

Durch den elektrolytischen Ätzvorgang wird die Maskenschicht 23 aus Molybdän, die für die Leitungsmetallisierung 24b unter der Metallschicht liegt, schnell oxidiert und im Elektrolyten 25 gelöst, wie dies in Fig. 2b dargestellt ist. Gleichzeitig bilden sich auf den Oberflächen der Metallschichten 24« und 24b dünne Oxidschichten 26 aus. Wenn der elektrolytischc Ätzvorgang während einer vorgegebenen Zeit, bis die Maskenschicht 23 entfernt ist, durchgeführt wird, fällt die Metallschicht 24b ab, wie dies in Fig. 2c dargestellt ist. Die Oxidations- und Lösungsgeschwindigkeit der Maskenschicht 23 beim elektrolytischen Ätzvorgang betrug 75 μπι/Γηΐη, und die Metallschicht 24b, die bis zu 2 mm breit war, konnte innerhalb von 15 Minuten durch den elektrolytischen Ätzvorgang entfernt werden. Die Abhebschicht 22 konnte leicht dadurch entfernt werden, daß sie 5 bis 15 Minuten lang einem Sauerstoffplasma ausgesetzt wurde, und es ergab sich die in Fig. 2d dargestellte Leitung b2w. Leitungsverbindung.

Wie zuvor beschrieben, konnten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Leitungen innerhalb eines Zeitraums ausgebildet werden, der nur V₁₀ oder kurzer als V₁₀ des Zeitraumes war, der beim herkömmlichen Verfahren erforderlich ist.

Die auf der Oberfläche der Metallschicht 24a bein elektrolytischen Ätzvorgang ausgebildete Oxidschicht 26 kann erforderlichenfalls leicht mit einer wäßrigen Lösung von Sulfonamidsäure entfernt werden, wenn dies erforderlich ist. Wenn diese Oxidschicht 26 entfernt wird, ergibt sich ein Leitungsmuster mit einer sauberen Oberfläche.

Ausführungsbeispiel 2

Ein in Fig. 2c dargestelltes Leitungsmuster wurde unter denselben Bedingungen wie beim Ausführungsbeispiel 1 auf einem Metallisierungssubstrat ausgebildet, jedoch mit dem Unterschied, daß SiO₂- oder Phosphorsilikat-Glas mit einer Dicke von 0,3 bis 2,2 um im wesentlichen gleich dick wie die Metallschichten für die Leitungsmetallisierung 24a und TAb als Abhebschicht 22 verwendet wird, daß das Sprühbzw. Sputter-Ätzen in einer Atmosphäre eines Gasgemisches aus Freongas und Helium für das Ätzen der Abhebschicht verwendet wurde, und daß eine wäßrige Lösung von 5 Gew.-% Sulfamidsäure als ylektrolyt verwendet wurde. Dae Oxidations- und Lösungsgeschwindigkeit der Maskenschicht 23 war etwa halb so groß wie beim Ausführungsbeispiel 1. Auf dem Metallisierungssubstrat mit dem in Fig. 2c dargestellten Aufbau wurde eine Schutzschicht 28 aus SiO₂, Phosphorsilikatglas oder dergleichen mit dem sogenannten CVD-Verfahren, d. h. einer chemischen Gasphasenabscheidung ausgebildet. Es ergab sich

eine Leitung, wie sie in Fig. 2e dargestellt ist.

Auch wenn eine Mo-Ti-Legierung oder eine Mo-W-Legierung, die 1 Gew.-% Titan, 5 Gew.-% Titan, 10Gew.-% Titan, 1 Gew.-% Wolfram, 5 Gew.-% Wolfram oder 10 Gew.-% Wolfram enthält, als Mate-

10

rial für die Maskpnschicht 23 verwendet wird, erhält man dasselbe Ergebnis wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem Unterschied, daß die Ätzgeschwindigkeit zur Bildung des Musters der Maskenschicht 23 geringer ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Ausbildung von Vevbindungsleitungen auf einem Substrat, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfabrensschritte;

a) Ausbilden einer aus Molybdän oder einer Molybdänverbindung bestehenden Maske auf einem Metallisierungssubstrat,

b) Ätzen des Metallisierungssubstrats mit dieser Maske, so daß sich Ausnehmungen mit vorgegebenem Muster in einer Oberfläche des Metallisierungssubstrats bilden,

c) Aufbringen einer Metallschicht für die Leitungsmetallisierung auf die Oberfläche des Metallisierungssubstrats, und

d) elektrolytisches Ätzen der Maske, wobei die Maske oxidiert und sich löst, so daß die Metallschicht auf der Maske abfällt und entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Oberfläche des MetaUisierungssubstrats beim Verfahrensschritt a) aus einer Substanz besteht, die Siliziumdioxid, Phosphorsilikatglas, Borsilikatglas, Siliziumnitrid, Silizium und/oder nicht lichtempfindliches Polymer ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Oberfläche des Metallisierun^ubstrats beim Verfahrensschritt a) aus einem nicht lichtempfindlichen Polymer besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht lichtempfindliche Polymer Polyimid-Harz, Polyimid-Isoindro-Chinazolindion-Harz, Cyclo-Kautschuk bzw. Gummiharz, Polyamid-Harz und/oder Polyamid-Imid-Harz ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt a) eine aus Molybdän bestehende Maske gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt a) eine Maske aus einer Molybdänlegierung gebildet wird, die höchstens etwa 10 Gew.-% Titan oder Wolfram enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt b) Sputter-Ätzen oder Plasma-Ätzen zum Ätzen des Metallisierungssubstrates verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt d) als Elektrolyt für das elektrolytische Ätzen eine wäßrige Lösung von Oxalsäure, Borsäure, Sulfamidsäure, Ammoniumtetraborat, Chromsäure und/oder Malonsäure verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt für das clektrolytische Ätzen beim Verfahrensschritt d) Phosphorsäure, eine wäßrige Lösung von Phosphorsäure, und/oder eine gemischte wäßriiic Lösung aus Phosphorsäure und Chromsäure verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis V, dadurch gekennzeichnet, daß nachdem Verfah-

rensscbritt d) ein Verfahrensschritt e) vorgesehen ist, mit dem ein Teil des Metallisierungssubstrats, das; unter der Maske liegt, entfernt wird, und dieses teils in Übereinstimmung mit der Höhe der Ausnehmungen gebracht wird, die mit dem Verfahrensschritt b) ausgebildet ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,. dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Metallisierungssubstrats, der unter der Maske liegt, beim Verfahrensschritte) durch Plasma-Ätzen oder Sputterätzen entfernt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11₁, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verfahrensschritt a) eine Abheb-Schicht, die aus einem isolierenden Material oder einem Halbleitermaterial besteht, auf einem Substrat aufgebracht wird, und auf diese Weise das Metallisierungssubstrat hergestellt wird.