DE2901697C3 - Verfahren zur Ausbildung von Leitungsverbindungen auf einem Substrat - Google Patents

Verfahren zur Ausbildung von Leitungsverbindungen auf einem Substrat

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ausbildung von Leitungsverbindungen auf einem Substrat dessen Oberfläche entweder von sich aus ätzbar ist oder durch Aufbringen einer Abhebeschicht ätzbar gemacht ist bei welchem Verfahren zuerst auf dem Substrat eine Maske mit einem negativen Leitungsmuster aufgebracht ist bei welchem dann in der Folge die von der Maske nicht bedeckten Bereiche der Substratoberfläche durch Ätzung abgesenkt werden, bei welchem dann wiederum über die gesamte Substratoberfläche hinweg eine Leiterschicht, vorzugsweise aus Aluminium, aufgebracht wird, und bei welchem schließlich durch Wegätzen der Maske eine Ablösung der auf der Maske befindlichen Bereiche der Leiterschicht hervorgerufen wird.
Ein derartiges Verfahren ist bereits aufgrund der DE-OS 24 32 719 bekannt. Bei diesem Verfahren besteht die das negative Leitungsmuster aufweisende Maske aus Fotolack, welcher am Ende des Verfahrensablaufs mit Hilfe eines Ätz- oder Lösungsmittels bearbeitet wird, so daß es zu der gewünschten Ablösung der auf der Maske befindlichen Bereiche der Leiterschicht kommt.
Es zeigt sich jedoch, daß bei Verwendung einer derartigen Maske aus Fotolack die Temperatur des Substrati während des Aufdampfens der Leiterschicht auf Werten kleiner als 1000C gehalten werden muß, wodurch die Qualität der hergestellten Leitungsverbindungen leidet. Dies führt dann in der Folge zu einer relativ hohen Ausschußmenge.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Verfahren dahingehend weiterzubilden, daß auch bei sehr kleinen Leitungsabmessungen Leitungsverbindungen hoher Qualität und mit geringem Ausschuß herstellbar sind.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei Verwendung einer aus Molybdän oder einer Molybdänverbindung bestehenden Maske die Ablösung der auf der Maske befindlichen Bereiche der Leiterschicht durch elektrolytisches Wegätzen der Maske erfolgt.
Aufgrund der Tatsache, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Maske aus Molybdän oder einer Molybdänverbindung verwendet wird, kann der folgende Aufdampfvorgang der Leiterschicht bei relativ hohen Temperaturen bis oberhalb von 3500C durchgeführt werden, so daß wunschgemäß auch bei kleinen Leitungsabmessungen eine hohe Qualität der hergestellten Leitungsverbindungen zustandekommt. Die Ablösung erfolgt im Rahmen der Erfindung durch elektrolytisches Wegätzen der Maske, wobei dabei die Tatsache ausgenützt wird, daß es sich bei der Maske um ein negatives Leitungsmuster handelt, so daß die einzelnen Bereiche dieser Maske zwangsweise entlang der Ränder miteinander in Verbindung stehen. Zur Durchführung des elektrolytischen Ätzvorgangs kann somit die eine Leitungsverbindung sehr leicht an der Maske angeschlossen werden, wobei sichergestellt ist, daß die ganzen Maskenbereiche das gewünschte Elektrodenpotential erhalten. Mit Hilfe des auf diese Weise
durchführbaren elektrolytischen Ätzvorgangs kann die Ätzwirkung sehr gezielt auf die verschiedenen Stege der Maske gerichtet werden, so daß der Ablösevorgang der oberhalb der Maske befindlichen Bereiche der Leiterschicht innerhalb eines relativ kurzen Zeitraumes von beispielsweise 15 Minuten erreicht werden kann. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, daß die sonstigen Bereiche des Substrats während des notwendigen elektrolytischen Ätzvorgangs nur geringfügig ungewünschten Veränderungen ausgesetzt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der Unteransprüche.
Die Erfindung soll nunmehr näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen
Fi g. la bis 1d einzelne Verfahrensschritte eines bekannten Herstellungsverfahrens,
F i g. 2a eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Durchführung des im Rahmen de- vorliegenden Erfindung vorgenommenen elektrolytischen Ätzvorgangs,
F i g. 2b eine vergrößerte Teilansicht der Anordnung von F i g. 2a mit Darstellung des im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Ätzvorgangs anstelle des in Fig. Ic dargestellten bekannten Ätzvorgangs,
F i g. 2c bis 2e schematische Darstellungen von einzelnen Verfahrensschritten, welche im Anschluß an den in Fig.2d dargestellten elektrolytischen Ätzvorgang im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
Zunächst soll ein herkömmliches Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen beschrieben werden, das auf dem sogenannten Abheb-Verfahren beruht.
Fig. la zeigt einen Zustand, bei dem eine Schicht 2 zum Abheben aus beispielsweise einem Polyimidharz auf einem Substrat 1 ausgebildet ist, und auf dieser Schicht 2 ist eine Maskenschicht 3 aus Chrom, Aluminium oder dergleichen ausgebildet. Das Muster der j Maskenschicht weist eine zum Muster der zu bildenden Verbindungsleitung komplementäre Form auf. Wie Fig. Ib zeigt, wird die Abhebschicht 2 danach geätzt und in eine Form gebracht, die mit der Maskenschicht 3 übereinstimmt. Als Ätzverfahren wird bei- : spielsweise das sogenannte Hochfrequenz-Sputter-Ätzen verwendet. Danach werden Metallschichten 4a und 4b für die Vnrbindungsleitungen, die aus Aluminium, Kupfer, Silizium oder einer Legierung oder Verbindung dieser Elemente bestehen, aufgebracht. ■■ Wie Fig. Ic zeigt, wird die unter der Abhebschicht 2 !iegende Maske durch Verwendung von Sauerstoffplasma S 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 Abheb- h schicht 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- n 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 Hocn<requenzleistung von 300 bis ς00 Watt verwendet wird. Wenn die Breite s der Abhebschicht 2 (vgl. Fig. Ib) 300 μτπ beträgt, so sind zum Entfernen der Abhebschicht drei Stunden erforüerlich. Es ist jedoch nicht nur im Hinblick auf eine geringe Produktionsausbeute unvorteilhaft und nachteilig, die Metallschicht 4a über einen so langen Zeitraum von drei Stunden hinweg dem Sauerstoffplasma auszusetzen. Dadurch oxidiert nämlich auch die < Oberfläche der Metallschicht 4a, 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.
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 photoempfindliche Polymerschicht ausgebildet ist,
iii) ein isolierendes Substrat für die Verbindungsleitungs-Metallisierung, das aus einem isolierenden Material, beispielsweise Glas oder Siliziumdioxid, besteht,
oder dergleichen verwendet werden. Das heißt, das Metallisierungssubstrat kann ein Substrat zur Verbindungsleitungsmetallisierung sein, bei dem wenigstens eine Oberfläche aus einer Substanz besteht, die Siliziumdioxid, Phosphcrsilikatglas, Borsilikatglas, Siliziumnitrid, Silizium und/oder ein nicht lichtempfindliches Polymer ist. Darüber hinaus kann irgendein Substrat zur Ver'oindungsleitung-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 Halbleiterelementes kann ein nicht lichtempfindlicher Polymer verwendet werden.
Obgleich das Fotoätzen üblicherweise zur Ausbildung der Maske beim Verfahrensschritt 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 außergewöhnlich 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 Fluorsäurelösung die metallische Maske gelöst wird oder das Reinigen der Substratoberfläche nicht möglich ist. Eine Molybdänschicht oder eine Schicht aus einer Molybdänlegierung zur Ausbildung der Maske wird durch Vakuumaufdampfen, Zerstäubungs-Aufdampfung, Ionenstrahlaufbringung oder dergleichen aufgebracht. Die Dicke der Maske beträgt vorzugsweise
.0,08 bis 0,4 μιη und insbesondere 0,1 bis 0.2 μηι. Wenn die Dicke der Maske kleiner als 0,08 μιη isl, werden die Defekte bzw. die k leinen Löcher, die sogenannten »pinholes«, größer, und wenn die Maske dikker als 0,4 μηι ist, ist die Mas.kenmuster-Genauigkcit gering. Beides ist von Nachteil.
Zum Ätzen des Metallisierungssubstrats beim Veifahrensschritt b) wird das Plasma-Ätzen oder das sogenannte Sputter-Ätzen verwendet, wobei das letztere im Hinblick auf die Genauigkeit der Abmessun- » gen vorteilhafter ist. Das sogenannte Sputter-Ätzen und das Plasma-Ätzen sind bei der Herstellung von Halbleiterelementen an sich bekannt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann irgendeine Atmosphäre'beim Ätzen verwendet werden, die auch beim ι · Ätzen eines Materials benutzt wird, aus dem die Oberfläche des Metallisierungssubstrats besteht.
Das Muster der beim Verfahrensschritt b) auszubildenden Ausnehmungen entspricht dem Muster der Verbindungsleitungen. -'"
Das Material der Verbindungsleitungen kann irgendein metallisches Material sein, das bis jetzt auch schon für Mikro-Verbindungsleitungen verwendet wurde, und das eine ausreichend kleinere Ätzgeschwindigkeit beim elektrolyt ischen Ätzen als Molyb- ■ ■ dän aufweist. Als Material für die Verbindungsleitungen kann also beispielsweise Aluminium, Kupfer, Silizium, Chrom, Wolfram, Gold oder eine Legierung bzw. Verbindung dieser Elemente verwendet werden. "
Um die Metallschicht für die Verbindungsleitungsmetallisierung aufzubringen, wird vorteilhafterweise ein Verfahren mit einem Dampf verwendet. Üblicherweise wird ein Aufdampfen im Vakuum, das sogenannte Vakuum-Aufdampfen, verwendet. Es kann ; jedoch auch das Aufbringen mit einem Laserstrahl oder das sogenannte Sputtering-Verfahren, oder auch das Aufbringen mit einem Ionenstrahl oder dergleichen, benutzt werden.
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 -r, 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 Gxkiaikm von nioiybdan bcinffl, so sind zahlreiche Untersuchungen durchgeführt worden, die auch zahlreiche elektrolytische Bedingungen und Zustände ergeben haben.
Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur « Ausbildung von Verbindongsleitungen sind alle Zustände und Bedingungen geeignet, soweit nur Moh/bdän oder die Mctrybdinlegiening durch eine anodische Oxidation oxidiert wird and schnell herausgelöst wmL Es ist schwierig, die elektrolytischen Zustände, bei- «, spiefcweise die Zusammensetzung des Elektrolyten, die Temperatur des Elektrolyten and die Stromdichte beim etekrrolynschen Ätzvorgang speziell einzuschränken. Gokloder Platin wird oft als Karhodenmalerial verwendet. Es kann jedoch auch irgendein an- c5 deres Material benutzt werden, das die Aufgabe als Kathode erfüllt, wobei jedoch dieses Material sich jedoch nicht im Elektrolyten lösen sott. Auch Wer sind darüber hinaus keine besonderen Einschränkungen bei der Auswahl des Materials erforderlich.
Das Metallisicrungssubstrat ist nach Abschluß des Veifahrensschrittsd) mit einer Metallschicht verschen, 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 Verfahrensschritt b) nicht geätzt worden ist. Nach Abschluß des Verfahrensschritts d) wird der vorstehende Teii des Meiaiiisicrüfigssubsirais 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 PH-Harz besteht, kann ein nasser Ätzvorang unter Verwendung von Hydrazinhydrat benutzt werden.
Bei der vorausgegangenen Beschreibung wurde übet die Art und die Substanz des Metaüisserungssubstrats keine Aussage gemacht. Wenn ein Metallisierungssubstrat mit einer Isolierschicht oder einer Halbleiterschicht, beispielsweise einer Siliziumschicht (die als Abheb-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 yoK dem verwendeten Material unterschiedlich ist. kann in jedem Fall ein an sich bekanntes Verfahren dazu benutzt werden. Die Dicke der aufzubringenden 2,2 um. Wenn die Abhebschicht dünner als 0,3 um ist, ergeben sich Defekte bzw. es entstehen sogenannte »Pinholes«, und wenn die Abhebschicht dicker als Abhebschicht beträgt für beispielsweise Silizhnndioxid oder PhosphorsiHkatglas üblicherweise 0,3 bis 2^ am ist, ist die Gefahr, daß Risse oder Sprünge entstehen, groß. Bei Verwendung von nicht fachtempfmd&chem Harz ist die Abhebschicht oft etwa 0,5 μηι dick oder dicker. Eine Dicke von weniger als O^ pm ist nachteffig, wefl dabei viele Defekte bzw. sogenannte »Pinholes« vorliegen- Üblicherweise wird die aufzubringende Abhebschicht etwa gleich dick wie das Material der Verbindungsleitungen oder die Metallschicht gewarnt. Wenn ein solches MetalBsierungssubstrat mit der anf dem Substrat aufgebrachten Ab-
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hebsehiehi verwendet wird, sind die Ätzbedingungen 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 Sulfamidsäurc 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 Abhebschitht 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, unter 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 gleichzeitig die über der Maske liegende Metallschicht abfällt und entfernt wird. Dadurch werden die Verbindungsleitungen gebildet. Diese Verbindungsleitungen können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in wesentlich kürzerer Zeit als bei dem herkömmlichen Lift-Off- bzw. Abhebverfahren ausgebildet werden.
Ausführungsbeispiel 1
Wie Fig. 1 a zeigt, wurde ein ΡΠ-Haiz (das von der Firma Hitachi unter dem Handelsnamen »PIQc vertrieben wird) mit einer Dicke von 0,5 bis 2,5 um als Abfeetechkht 2 auf einem Substrat 1 aufgebracht. Die genaue Bezeichnung des ΡΠ-Harzes lautet Polymrid- · Isoindrodnnazolindion-Harz. Molybdän wurde auf diese Abhebschkht 2 mit einer Dicke von 0,08 bis 0,3 um amigedampft, and es wurde eine Maskensclüdit 3 mit einem Muster, das dem vorgegebenen Leitangsmuster invers ist, durch Fotoätzen ausgebildet. Danach wurde die Abhebschkfct 2 geätzt und entsprechend der Maskenschicht 3 nrit dem Hochfxequenz-Spntter-Ätzen bearbeitet. Weiterhin wurde Alu 4a, 46 nrit einer Dicke von 0,3 bis 2$. mn über die gesamte Oberfläche des Metallisierungssnb sttats aufgebracht. Dieser Zustand ist in Fig. 1 d dargestellt.
Wie Fig. 2azeigt, 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 Spannungsquellc 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 246 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 24a und 246 dünne Oxidschichten 26 aus. Wenn der elektrolytische Ätzvorgang während einer vorgegebenen Zeit, bis die Maskenschicht 23 entfernt ist, durchgeführt wird, fällt die Metallschicht 246 ab, wie dies in Fig. 2c dargestellt ist. Die Oxidations- und Lösungsgeschwindigkeit der Maskenschicht 23 beim elektrolytischen Ätzvorgang betrug 75 μπι/inin, und die Metallschicht 246, 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 bzw. Leitungsverbindung.
Wie zuvor beschrieben, konnten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Leitungen innerhalb eines Zeitraums ausgebildet werden, der nur '/,„ oder kürzer als V10 des Zeitraumes war, der beim herkömmlichen Verfahren erforderlich ist.
Die auf der Oberfläche der Metallschicht 24a beim 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 Lcitungsmustcr mit einer sauberen Oberfläche.
Ausführungsbeispiel 2
Ein in Fig. 2c dargestelltes Leitungsmuster wurde unter denselben Bedingtingen wie beim Ausführungsbeispiel -1 auf einem Metallisierungssubstrat ausgebildet, jedoch mit dem Unterschied, daß SiO2- oder Phosphorsflikat-Glas mit einer Dicke von 0,3 bis
«, 2J. um im wesentlichen gleich dick wie die Metallschichten for die Lertungsmetallisierung 24a und 246 als Abhebschicht 22 verwendet wird, daß das Sprühbzw. Spotter-Atzen 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 ylektroh/t verwendet wurde. Dae Oxidations- und Lösungsgeschwmdigkeit der Maskenschicht 23 war etwa
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halb so groß wie beim Ausführtingsbcispiel 1. Auf dem Metallisieruiigssubstrat mit dem in Fig. 2c dargestellten Aufbau wurde eine Schutzschicht 28 aus SiO2, l'hosphorsilikatglas oder dergleichen mit dem sogenannten CVD-Verfahren, d. h. einer chemischen Gasphasenabscheidung ausgebildet. Fs 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.-Vi Titan. 5 Gew.-'^ '"ilaii, l()Gew.-% Titan, 1 Gew.-% Wolfram, 5 Gew.-'/, Wolfram oder 10 Gew.-% Wolfram enthüll als Material für die Maskenschicht 23 verwendet wird, erhält man dasselbe Ergebnis wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem Unterschied, daß die Ätzgeschwindigkeit zur Uildung des Musters der Maskenschicht 23 geringer ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

29 Ol 697 Patentansprüche:
1. Verfahren zur Ausbildung von Leitungsverbindungen auf einem Substrat dessen Oberfläche entweder von sich aus ätzbar ist oder durch Aufbringen einer Abhebeschicht ätzbar gemacht ist, bei welchem Verfahren zuerst auf dem Substrat eine Maske mit einem negativen Leitungsmuster aufgebracht ist, bei welchem dann in der Folge die von der Maske nicht bedeckten Bereiche der Substratoberfläche durch Ätzung abgesenkt werden, bei welchem dann wiederum über die gesamte Substratoberfläche hinweg eine Leiterschicht, vorzugsweise aus Aluminium, aufgebracht wird, und bei welchem schließlich durch Wegätzen der Maske eine Ablösung der auf der Maske befindlichen Bereiche der Lederschicht hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer aus Molybdän oder einer Molybdänverbindung bestehenden Maske die Ablösung der auf der Maske befindlichen Bereiche der Lederschicht durch elektrolytisches Wegätzen der Maske erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Oberfläche des Substrats aus einer Substanz besteht, die Siliziumdioxid, Phosphorsilikatglas, Borsilikatglas, Siliziumnitrid. Silizium und/oder nicht lichtempfindliches Polymer ist.
3. V/rfuiüen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Oberfläche des Substrats 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-lmid-Harz ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maske aus einer Molybdänlegierung gebildet wird, die höchstens etwa 10 Gew.-% Titan oder Wolfram enthält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Sputter-Ätzen oder Plasma-Ätzen zum Ätzen des Substrates verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt für das elektrolytische Ät/.cn eine wäßrige Lösung von Oxalsäure, Borsäure, Sulfamidsäure, Ammoniumtetraborat, Chromsäure und/oder Malonsäure verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt für das elektrolytische Ätzen Phosphorsäure, eine wäßrige Lösung von Phosphorsäure und/oder eine gemischte wäßrige Lösung aus Phosphorsäure und Chromsäure verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem elektrolytisches Atzen ein Teii des Substnits, das unter der Maske liegt, entfernt wird, und dieses teils in Übereinstimmung mit der Höhe der Absenkungen gebracht wird, dio mit dem Ätzen der Substratoberflächc ausgebildet sind.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Substrats, der unter der Maske liegt, durch Plasma-Ätzen oder Sputterätzen entfernt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abheb-Schicht aus einem isolierenden Material oder einem Halbleitermaterial besteht
DE2901697A 1978-01-17 1979-01-17 Verfahren zur Ausbildung von Leitungsverbindungen auf einem Substrat Expired DE2901697C3 (de)

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