JP2000150419A - Method for depositing metallic film, forming of wiring pattern, and structure thereof - Google Patents

Method for depositing metallic film, forming of wiring pattern, and structure thereof

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JP2000150419A
JP2000150419A JP10314887A JP31488798A JP2000150419A JP 2000150419 A JP2000150419 A JP 2000150419A JP 10314887 A JP10314887 A JP 10314887A JP 31488798 A JP31488798 A JP 31488798A JP 2000150419 A JP2000150419 A JP 2000150419A
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metal film
resist
forming
metal
depositing
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JP10314887A
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Japanese (ja)
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Yuji Toyoda
祐二 豊田
Yoshihiro Koshido
義弘 越戸
Masayuki Hasegawa
正幸 長谷川
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method by which projecting eave sections are formed on the edges of metallic films at the time of forming the metallic films by vapor deposition, sputtering, etc., and to make a resist having no inversely tapered shape to work similarly to a resist having an inversely tapered shape by utilizing this method. SOLUTION: A resist pattern 12 having a rectangular cross section is formed on a substrate 11. Then projecting eave sections 13a are formed on the edges of Al films 13 formed on the pattern 12 by making Al particles 15 fly to the edges from an oblique direction while the substrate 11 is rotated. When the rotation of the substrate 11 is stopped and the particles 15 are made to perpendicularly enter the openings 12a of the pattern 12 thereafter, wiring patterns 14 having line widths which are narrower than the widths of the openings 12a are formed in the openings 12a, because the particles 15 are interrupted by the eave-like projecting sections 13a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属膜の堆積方
法、配線パターンの形成方法及び配線パターンの構造に
関する。
The present invention relates to a method of depositing a metal film, a method of forming a wiring pattern, and a structure of a wiring pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】(第1の従来例)微細配線の形成方法の
一つとしては、図1(a)〜(f)に示すようなリフト
オフ法が知られている。この手法においては、微細配線
を形成しようとする基板1の表面にレジスト2を塗布し
た[図1(a)(b)]後、レジスト2の上にフォトマ
スク3を重ねて紫外線を照射し、フォトマスク3の開口
3aを通してレジスト2に露光する[図1(c)]。つ
いで、現像液でレジスト2を現像すると、紫外線の照射
されなかった領域のレジスト2が溶解除去されてフォト
マスク3の開口3aと同じパターンのレジストパターン
4が得られる[図1(d)]。
2. Description of the Related Art (First Conventional Example) As one method of forming fine wiring, a lift-off method as shown in FIGS. 1A to 1F is known. In this method, after a resist 2 is applied to the surface of a substrate 1 on which fine wiring is to be formed [FIGS. 1A and 1B], a photomask 3 is superposed on the resist 2 and irradiated with ultraviolet light. The resist 2 is exposed through the opening 3a of the photomask 3 (FIG. 1C). Next, when the resist 2 is developed with a developing solution, the resist 2 in a region not irradiated with the ultraviolet rays is dissolved and removed, and a resist pattern 4 having the same pattern as the opening 3a of the photomask 3 is obtained (FIG. 1D).

【0003】金属材料を成膜した後のレジストパターン
4の剥離性を確保するためには、できるだけレジストパ
ターン4と微細配線6との密着性は低いほうが望まし
く、またレジストパターン4上の金属膜5と基板1上の
金属膜5はつながらないよう切り離す必要があるのでの
で、図1(d)に示すように、この段階でレジストパタ
ーン4は上方で広くなった(開口4aが開口端で狭くな
った)逆テーパー形状に成形される。レジストパターン
4を逆テーパー形状にするには、ネガ型レジストやSi
含有レジストを用いる方法やイメージリバース法などが
用いられる。
In order to ensure the removability of the resist pattern 4 after forming the metal material, it is desirable that the adhesion between the resist pattern 4 and the fine wiring 6 be as low as possible. Since the resist pattern 4 must be separated from the metal film 5 on the substrate 1 so as not to be connected, the resist pattern 4 becomes wider at this stage (the opening 4a becomes narrower at the opening end, as shown in FIG. 1D). ) Molded into a reverse taper shape. To form the resist pattern 4 into an inverse tapered shape, a negative resist or Si
A method using a contained resist, an image reverse method, or the like is used.

【0004】こうしてレジストパターンが逆テーパー形
状に成形されると、蒸着や低圧遠隔スパッタリングな
ど、粒子の垂直入射性の高い手法により、レジストパタ
ーン4及び基板1の上に金属膜5を堆積させる[図1
(e)]。このときレジストパターン4の開口4aを通
して基板1上には所定パターンに金属膜5が堆積する
が、レジストパターン4が逆テーパー形状をしているの
で、垂直入射により基板1上に堆積させられた金属膜5
の寸法はレジストパターン4の開口寸法で決まり、内部
で広くなったレジストパターンの開口4a内に堆積した
金属膜5とレジストパターン4の側面は密着せず隙間が
生じる。よって、これを有機溶剤に浸漬してレジスト剥
離を行うと、レジストパターン4の上の金属膜5がリフ
トオフによってレジストパターン4と共に剥離し、基板
1上に精度よく所望の微細配線6が得られる[図1
(f)]。
When the resist pattern is formed in a reverse tapered shape in this way, a metal film 5 is deposited on the resist pattern 4 and the substrate 1 by a technique having high perpendicular incidence of particles, such as vapor deposition or low-pressure remote sputtering [FIG. 1
(E)]. At this time, a metal film 5 is deposited in a predetermined pattern on the substrate 1 through the opening 4a of the resist pattern 4. However, since the resist pattern 4 has an inversely tapered shape, the metal film 5 deposited on the substrate 1 by vertical incidence. Membrane 5
Is determined by the size of the opening of the resist pattern 4, and the metal film 5 deposited in the opening 4a of the resist pattern which has become wider inside and the side surface of the resist pattern 4 do not adhere to each other, so that a gap is formed. Therefore, when this is immersed in an organic solvent and the resist is stripped, the metal film 5 on the resist pattern 4 is stripped together with the resist pattern 4 by lift-off, and the desired fine wiring 6 can be obtained on the substrate 1 with high precision. FIG.
(F)].

【0005】従来のリフトオフ法では、レジストパター
ン4の剥離性を確保しようとすれば、逆テーパー形状の
レジストパターン4を形成する必要があるが、上記のよ
うな従来のレジストパターニング手法では、レジストパ
ターン4を逆テーパー形状にしようとすれば、例えばネ
ガ型レジストを用いる方法やイメージリバース法では、
レジストの種類が限定されるという問題があり、Si含
有レジストを用いる方法では、プロセスが複雑になると
いう問題があった。また、逆テーパ形状のレジストパタ
ーンでは根元が細くなるので、幅の狭い領域ではレジス
ト倒れの問題があり、微細なレジストパターンの形成
は、極めて困難である。
In the conventional lift-off method, it is necessary to form an inversely tapered resist pattern 4 in order to ensure the releasability of the resist pattern 4. For example, in order to make 4 a reverse tapered shape, in a method using a negative resist or an image reverse method,
There is a problem that the type of resist is limited, and the method using a Si-containing resist has a problem that the process is complicated. In addition, since the root of an inversely tapered resist pattern becomes narrow, there is a problem that the resist falls down in a narrow region, and it is extremely difficult to form a fine resist pattern.

【0006】一方、レジストパターン形状を矩形や順テ
ーパーにすれば、基板上に堆積した金属膜がレジストパ
ターンに密着するので、レジスト剥離が困難になる。ま
た、たとえレジスト剥離ができたとしても、レジスト剥
離の際に微細配線がレジストパターンに付着して部分的
に剥がれるという問題が発生しやすくなる。
On the other hand, if the shape of the resist pattern is rectangular or forward tapered, the metal film deposited on the substrate comes into close contact with the resist pattern, making it difficult to remove the resist. Further, even if the resist can be stripped, the problem that the fine wiring adheres to the resist pattern and is partially stripped during the stripping of the resist is likely to occur.

【0007】(第2の従来例)また、半導体素子の電極
では、配線抵抗を小さくするために下層電極の上に上層
電極を形成すると共に電極元素の拡散を防止するために
下層電極と上層電極の間に拡散バリア層等の中間電極を
設けたものがある。このような3層以上の電極構造で
は、中間電極の膜厚が薄いと、上層電極成膜時に上層電
極と下層電極の間にブリッジが発生し、短絡によって不
良が発生することがあった。
(Second Conventional Example) In an electrode of a semiconductor device, an upper electrode is formed on a lower electrode in order to reduce wiring resistance, and a lower electrode and an upper electrode are formed in order to prevent diffusion of electrode elements. In some cases, an intermediate electrode such as a diffusion barrier layer is provided between them. In such an electrode structure having three or more layers, if the thickness of the intermediate electrode is small, a bridge may be generated between the upper electrode and the lower electrode when the upper electrode is formed, and a short circuit may cause a failure.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の技術的
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
とするところは、蒸着やスパッタ等により金属膜を形成
するに際して、金属膜に庇状の凸部を形成する方法を提
供することにある。さらに、この庇状の凸部を利用して
逆テーパー形状を有しないレジストに逆テーパー形状を
したレジストと同様な働きをさせることにある。また、
この庇状の凸部を利用して3層以上の金属層において隣
接しない金属層間で短絡が発生するのを防止することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problems, and an object of the present invention is to provide a method for forming a metal film by vapor deposition or sputtering. To provide a method for forming an eaves-shaped convex portion on the surface. Another object of the present invention is to make the resist having no reverse taper shape work the same as the resist having the reverse taper shape by using the eave-shaped convex portion. Also,
The object of the present invention is to prevent occurrence of a short circuit between non-adjacent metal layers in three or more metal layers by using the eave-shaped convex portions.

【0009】[0009]

【発明の開示】請求項1に記載の金属膜の堆積方法は、
蒸着やスパッタ等の物理的蒸着法によって金属膜を堆積
させる方法であって、堆積面へ斜め入射する飛来金属粒
子の入射方向を変化させることにより、堆積する金属膜
に庇状の凸部を形成することを特徴としている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The method for depositing a metal film according to claim 1 is characterized in that:
A method of depositing a metal film by a physical vapor deposition method such as vapor deposition or sputtering, and forming an eaves-like convex portion on the deposited metal film by changing the incident direction of flying metal particles obliquely incident on the deposition surface. It is characterized by doing.

【0010】金属膜の堆積面、例えばパターニングされ
たレジストや既に堆積している金属膜の上面などに斜め
方向から金属粒子を入射させると、金属粒子は堆積面の
側面や堆積した金属膜の側面にも付着するので、金属膜
は横方向にも成長する。そして、飛来金属粒子の入射方
向を変化させることによって、堆積面の各方向に金属膜
を成長させて庇状の凸部を形成することができる。
When metal particles are incident on a deposition surface of a metal film, for example, a patterned resist or an upper surface of an already deposited metal film from an oblique direction, the metal particles are deposited on the side surface of the deposition surface or the side surface of the deposited metal film. Therefore, the metal film also grows in the lateral direction. Then, by changing the incident direction of the flying metal particles, a metal film can be grown in each direction of the deposition surface to form an eave-shaped projection.

【0011】飛来金属粒子の堆積面への入射方向を変化
させる方法としては、種々考えることができるが、例え
ば請求項2の実施態様で表現しているように、金属膜を
堆積させるための堆積面に対して垂直な回転軸の回りに
当該堆積面と金属粒子の飛来方向とを相対的に回転させ
ながら回転軸より傾いた方向から金属粒子を飛来させる
方法、金属膜を堆積させるための堆積面に対して垂直で
ない回転軸の回りに当該堆積面と金属粒子の飛来方向と
を相対的に回転させる方法、金属膜を堆積させるための
堆積面と金属の飛来方向とを相対的に揺動させる方法、
前記金属膜を成膜する際の成膜真空度を変化させる方
法、金属粒子を出射する成膜源と金属膜を堆積させるた
めの堆積面との距離を変化させる方法などが考えられ
る。これらの方法によれば、均一な凸部を簡単に形成す
ることができる。
Various methods can be considered as a method of changing the incident direction of the flying metal particles on the deposition surface. For example, as described in the second embodiment, a deposition method for depositing a metal film is described. A method of causing metal particles to fly from a direction inclined from the rotation axis while relatively rotating the deposition surface and the flying direction of the metal particles around a rotation axis perpendicular to the surface, deposition for depositing a metal film A method of relatively rotating the deposition surface and the flying direction of the metal particles around a rotation axis that is not perpendicular to the surface, and relatively oscillating the deposition surface for depositing the metal film and the flying direction of the metal. How to make
A method of changing the degree of vacuum for forming the metal film, a method of changing a distance between a film forming source for emitting metal particles and a deposition surface for depositing the metal film, and the like are considered. According to these methods, uniform convex portions can be easily formed.

【0012】請求項3に記載の配線パターンの形成方法
は、基板の表面に塗布されたレジストを所定パターンに
パターニングする工程と、蒸着やスパッタ等の物理的蒸
着法により、基板表面もしくは基板上方の金属膜形成面
に飛来金属粒子を斜め入射させることによって金属粒子
を金属膜形成面に堆積させ、金属膜形成面に堆積した金
属膜の縁に庇状の凸部を形成する工程とを備えたことを
特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of forming a wiring pattern, comprising the steps of: patterning a resist applied on the surface of a substrate into a predetermined pattern; and performing physical vapor deposition such as vapor deposition or sputtering. Depositing the metal particles on the metal film formation surface by obliquely entering the flying metal particles on the metal film formation surface, and forming an eaves-like convex portion at the edge of the metal film deposited on the metal film formation surface. It is characterized by:

【0013】この配線パターンの形成方法によれば、請
求項1に記載した金属膜の堆積方法の原理により、配線
パターンもしくは配線パターンの中間形態において配線
パターンに庇状の凸部を形成することができる。従っ
て、この庇状の凸部を利用して断面逆テーパー状のレジ
ストパターンを用いることなく、レジストパターンの幅
よりも細幅の配線パターンを形成したり、中間部分の側
面で庇状に凸部が出た配線パターンなどを製作すること
が可能になる。
According to this method of forming a wiring pattern, it is possible to form an eaves-like projection on the wiring pattern in the wiring pattern or in an intermediate form of the wiring pattern by the principle of the method of depositing a metal film according to claim 1. it can. Therefore, it is possible to form a wiring pattern having a width narrower than the width of the resist pattern without using a resist pattern having a reverse tapered cross section by using the eave-shaped convex portion, or to form an eave-shaped convex portion on the side surface of the intermediate portion. It becomes possible to manufacture a wiring pattern having a dark spot.

【0014】請求項4に記載の配線パターンの形成方法
は、基板の表面に塗布されたレジストを所定パターンに
パターニングする工程と、蒸着やスパッタ等の物理的蒸
着法により、レジストの上に飛来金属粒子を斜め入射さ
せることによってレジストの上に堆積した金属膜の縁に
庇状の凸部を形成する工程と、レジストの開口内にほぼ
垂直に金属粒子を堆積させることによってレジストの開
口内に金属膜を堆積させる工程と、基板上のレジストを
レジスト上に堆積した金属膜と共に除去する工程とを備
えたことを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for forming a wiring pattern, comprising: a step of patterning a resist applied on a surface of a substrate into a predetermined pattern; Forming an eaves-like projection on the edge of the metal film deposited on the resist by obliquely incident particles, and depositing metal particles almost vertically in the resist opening by depositing metal particles in the resist opening. The method is characterized by comprising a step of depositing a film and a step of removing the resist on the substrate together with the metal film deposited on the resist.

【0015】この配線パターンの形成方法によれば、レ
ジストの上に堆積した金属膜の上に庇状の凸部が生じる
ので、レジストの断面が逆テーパー状でなくても、レジ
ストとその上の金属膜によって逆テーパー状のレジスト
と同様な働きをすることができる。すなわち、金属膜の
庇状の凸部によってレジストの開口が狭められて、レジ
ストの開口内にはレジストの開口幅よりも狭い配線パタ
ーンが生成する。
According to this method of forming a wiring pattern, an eaves-like convex portion is formed on the metal film deposited on the resist, so that even if the cross section of the resist is not reverse-tapered, the resist and the The metal film can perform the same function as the reverse tapered resist. That is, the opening of the resist is narrowed by the eave-shaped protrusions of the metal film, and a wiring pattern smaller than the opening width of the resist is generated in the opening of the resist.

【0016】従って、従来の逆テーパー状のレジストパ
ターンを用いる方法のように、レジストの種類が制限さ
れたり、製造プロセスが複雑になったりすることなく、
線幅の微細な配線パターンを得ることができる。
Therefore, unlike the conventional method using a reverse-tapered resist pattern, the type of resist is not limited and the manufacturing process is not complicated.
A wiring pattern with a fine line width can be obtained.

【0017】請求項5に記載の配線パターンの構造は、
電極材料を複数層に積層した配線パターンの構造であっ
て、いずれかの電極材料層の縁が、その下層の電極材料
層及びその上層の電極材料層の側面より突出したことを
特徴としている。
The structure of the wiring pattern according to the fifth aspect is
A wiring pattern structure in which electrode materials are stacked in a plurality of layers, wherein an edge of any one of the electrode material layers protrudes from a side surface of a lower electrode material layer and an upper electrode material layer.

【0018】この配線パターンの構造は、請求項1によ
る庇状の凸部の形成方法を応用したものであって、例え
ば請求項3の方法によって製造される。この配線パター
ンでは、中央の電極材料層の縁が側面から庇状に突出し
ているので、その分だけ上層の電極材料層と下層の電極
材料層との沿面距離が長くなり、中央の電極材料層が薄
くても上下の電極材料層間でブリッジが発生したりしに
くくなり、配線パターンにおける層間の短絡不良を防止
することができる。
The structure of the wiring pattern is obtained by applying the method of forming the eaves-shaped projections according to the first aspect, and is manufactured by, for example, the method of the third aspect. In this wiring pattern, since the edge of the central electrode material layer protrudes from the side surface in an eaves shape, the creepage distance between the upper electrode material layer and the lower electrode material layer becomes longer by that amount, and the central electrode material layer Even if it is thin, it is difficult for a bridge to be generated between the upper and lower electrode material layers, and a short circuit between layers in the wiring pattern can be prevented.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図2(a)〜
(d)に本発明の第1の実施形態による微細配線パター
ンの形成方法を示す。これは、矩形ポジ型レジストを用
いたリフトオフ法による微細配線形成の実施形態であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIGS.
(D) shows a method for forming a fine wiring pattern according to the first embodiment of the present invention. This is an embodiment of forming fine wiring by a lift-off method using a rectangular positive resist.

【0020】まず、アルミナ基板11上にポジ型レジス
ト(PFI−26;住友化学製)を回転塗布した後、フ
ォトリソグラフィーによりレジストをパターニングし、
図2(a)に示すような(断面)矩形状のレジストパタ
ーン12を形成した。レジストパターン12はライン・
アンド・スペース(L/S)がW1=0.5μmのパタ
ーンで、レジスト膜厚はT1=1μmに設定した。そし
て、このレジストパターン12を用いて、つぎの条件で
スパッタリングにより膜厚500nmのAl膜13を形
成した[図2(b)(c)]。
First, after a positive resist (PFI-26; manufactured by Sumitomo Chemical) is spin-coated on the alumina substrate 11, the resist is patterned by photolithography.
A rectangular (cross-sectional) resist pattern 12 as shown in FIG. 2A was formed. The resist pattern 12 is a line
The pattern was such that AND and space (L / S) were W1 = 0.5 μm, and the resist film thickness was set to T1 = 1 μm. Then, using this resist pattern 12, an Al film 13 having a thickness of 500 nm was formed by sputtering under the following conditions [FIGS. 2 (b) and 2 (c)].

【0021】このときAl膜13の成膜開始から3分間
は基板11を90rpmで回転(自転)させながらAl
膜13を堆積させた[図2(b)]後、成膜終了までは
基板11の回転を停止させてAl膜13を堆積させた
[図2(c)]。成膜開始からの3分間(初期過程)にお
いては、図3(a)に示すように、基板11を回転させ
ると共に飛来するAl粒子15の基板11の回転軸Rに
対する入射角αを大きくしてAl膜13の回り込みを大
きくし、図3(b)のように矩形のレジストパターン1
2の上面にAl膜13の庇13aを形成する。この庇1
3aは、レジストパターン12の開口内に張り出してい
るから、逆テーパー形状のレジストパターン12と同様
の効果をもつレジストパターン12及びAl膜13を形
成できたことになる。この後、基板11の回転を停止
し、Al粒子15の入射角αを小さくして(Al粒子1
5を垂直入射させて)Al膜13の回り込みをなくす
と、Al膜13の庇13aがAl粒子15を遮蔽するの
で、レジストパターン12の開口内に堆積するAl膜1
3(微細配線)の幅はレジストパターン12の開口幅よ
りも狭くなり、図2(c)のようにレジストパターン1
2の開口内ではレジストパターン12とAl膜13との
間に隙間が生じる。
At this time, the substrate 11 is rotated (rotated) at 90 rpm for 3 minutes from the start of the formation of the Al film 13 while the Al film is formed.
After the film 13 was deposited [FIG. 2 (b)], the rotation of the substrate 11 was stopped until the film formation was completed, and the Al film 13 was deposited [FIG. 2 (c)]. For three minutes (initial process) from the start of film formation, as shown in FIG. 3A, the substrate 11 is rotated and the incident angle α of the flying Al particles 15 with respect to the rotation axis R of the substrate 11 is increased. The wraparound of the Al film 13 is increased, and the rectangular resist pattern 1 is formed as shown in FIG.
An eave 13a of the Al film 13 is formed on the upper surface of the substrate 2. This eaves 1
Since 3a protrudes into the opening of the resist pattern 12, the resist pattern 12 and the Al film 13 having the same effect as the reverse tapered resist pattern 12 can be formed. Thereafter, the rotation of the substrate 11 is stopped and the incident angle α of the Al particles 15 is reduced (Al particles 1
When the Al film 13 is prevented from sneaking around the Al film 13, the eaves 13a of the Al film 13 shield the Al particles 15, so that the Al film 1 deposited in the opening of the resist pattern 12 is formed.
3 (fine wiring) is narrower than the opening width of the resist pattern 12, and as shown in FIG.
A gap is formed between the resist pattern 12 and the Al film 13 in the opening 2.

【0022】この後、基板11をアセトンに浸漬してレ
ジストパターン12を剥離させると、レジストパターン
12の上のAl膜13がレジストパターン12と共に剥
離し、リフトオフによって基板11上には所望のAl配
線パターン14(微細配線)を得ることができた。
Thereafter, when the substrate 11 is immersed in acetone to peel off the resist pattern 12, the Al film 13 on the resist pattern 12 is peeled off together with the resist pattern 12, and a desired Al wiring is formed on the substrate 11 by lift-off. A pattern 14 (fine wiring) was obtained.

【0023】この実施形態の方法にあっては、基板11
を回転させることによって、飛来するAl粒子15の配
線形成面への入射方向を変化させながらAl膜13を堆
積させ、レジストパターン12の上にAl膜13の庇1
3aを形成しているので、レジストパターン12を逆テ
ーパー形状に形成することなく、逆テーパー形状のレジ
ストパターン12と同様な機能を持たせることができ
る。従って、レジストパターン12を逆テーパー状に形
成しなくてもリフトオフ法によって微細配線を形成する
ことができる。よって、従来の逆テーパー形状のレジス
トパターン12を用いる方法と比較すると、レジスト材
料の制限がなく選択肢が今までよりも多くなり、また微
細配線の形成プロセスも簡略化することができる。
In the method of this embodiment, the substrate 11
Is rotated, the Al film 13 is deposited while changing the incident direction of the flying Al particles 15 on the wiring formation surface, and the eaves 1 of the Al film 13 are formed on the resist pattern 12.
Since the resist pattern 3a is formed, the same function as that of the resist pattern 12 having the reverse tapered shape can be provided without forming the resist pattern 12 in the reverse taper shape. Therefore, fine wiring can be formed by the lift-off method without forming the resist pattern 12 in a reverse taper shape. Therefore, as compared with the conventional method using the inversely tapered resist pattern 12, there is no limitation on the resist material, the number of options is larger than before, and the process of forming fine wiring can be simplified.

【0024】(第2の実施形態)図4は本発明の第2の
実施形態による微細配線パターン(微細配線)の形成方
法を示す。これは金属層の庇を作る技術を利用したもの
であって、逆テーパー形状のレジストパターンを用いた
リフトオフ法により多層多線微細配線を形成するもので
ある。
(Second Embodiment) FIG. 4 shows a method for forming a fine wiring pattern (fine wiring) according to a second embodiment of the present invention. This utilizes a technique of forming an eaves of a metal layer, and forms a multilayer multi-line fine wiring by a lift-off method using an inversely tapered resist pattern.

【0025】まず、サファイア基板21上に化学増幅型
ネガレジスト(TLOR:東京応化製)を回転塗布し、
縮小投影露光方式により多線型構造の逆テーパー形状レ
ジストパターン22を形成した[図4(a)]。このレ
ジストパターン22の開口22aの幅W2は50μm
で、レジスト膜厚T2は4μmとした。
First, a chemically amplified negative resist (TLOR: manufactured by Tokyo Ohka) is spin-coated on a sapphire substrate 21.
An inversely tapered resist pattern 22 having a multi-line structure was formed by a reduced projection exposure method (FIG. 4A). The width W2 of the opening 22a of the resist pattern 22 is 50 μm.
The resist film thickness T2 was 4 μm.

【0026】そして、EB(電子ビーム)蒸着により、
基板21側から順次Ti(膜厚50nm)→Au(膜厚
1μm)→Ti(膜厚30nm)→SiO2(膜厚20
0nm)→Al(膜厚2μm)を成膜した[図4(b)
(c)(d)]。このとき基板加熱および基板回転は行
っていない。ここで、Ti、Au、Tiからなる下層電
極23の成膜時[図4(b)]には、ガス圧力を2×1
-4〜6×10-4Paとし、SiO2からなる中間電極
24の成膜時[図4(c)]のみO2ガスを導入して2
×10-1Paの圧力下で成膜を行い、Alからなる上層
電極25の成膜時[図4(d)]には、再度ガス圧力を
2×10-4〜6×10-4Paとした。
Then, by EB (electron beam) evaporation,
From the substrate 21 side, Ti (film thickness 50 nm) → Au (film thickness 1 μm) → Ti (film thickness 30 nm) → SiO 2 (film thickness 20
0 nm) → Al (film thickness 2 μm) was formed [FIG. 4 (b)
(C) (d)]. At this time, substrate heating and substrate rotation were not performed. Here, when the lower electrode 23 made of Ti, Au, and Ti is formed (FIG. 4B), the gas pressure is set to 2 × 1.
0 -4 to 6 × 10 -4 Pa, and O 2 gas was introduced only when the intermediate electrode 24 made of SiO 2 was formed (FIG. 4C).
Film formation is performed under a pressure of × 10 -1 Pa, and when forming the upper electrode 25 made of Al (FIG. 4D), the gas pressure is again increased to 2 × 10 -4 to 6 × 10 -4 Pa. And

【0027】こうしてSiO2からなる中間電極24の
成膜時のみ圧力を上げると、ブラウン運動(ガス粒子と
の衝突)によって粒子の入射角のばらつきが大きくな
り、その結果粒子の入射角αが大きくなるので、中間電
極24だけ回り込みが大きい状態で成膜され、レジスト
パターン22の開口22a内及びレジストパターン22
の上面では下層電極23(Ti/Au/Ti)の上に形
成された中間電極24の縁が庇状に突出する。そして、
レジストパターン22の上面で中間電極24の縁に形成
された庇状の凸部24aのためにレジストパターン22
の開口22a内では、中間電極24の上に形成される上
層電極25の幅が中間電極24の幅よりも狭くなり、こ
の結果、中間電極の縁は下層電極23と上層電極25の
間で庇状に突出して凸部24aが形成される。
If the pressure is increased only during the formation of the intermediate electrode 24 made of SiO 2 , the Brownian motion (collision with gas particles) increases the variation in the incident angle of the particles, and as a result, the incident angle α of the particles increases. Therefore, the film is formed in such a manner that the intermediate electrode 24 has a large amount of wraparound, and the inside of the opening 22a of the resist pattern 22 and the resist pattern 22
Of the intermediate electrode 24 formed on the lower electrode 23 (Ti / Au / Ti) protrudes like an eave. And
Due to the eaves-like projections 24a formed on the upper surface of the resist pattern 22 at the edge of the intermediate electrode 24, the resist pattern 22
In the opening 22a, the width of the upper electrode 25 formed on the intermediate electrode 24 is smaller than the width of the intermediate electrode 24. As a result, the edge of the intermediate electrode is eaves between the lower electrode 23 and the upper electrode 25. A projection 24a is formed to protrude in a shape.

【0028】Ti/Au/Tiからなる下層電極23、
SiO2からなる中間電極24、Alからなる上層電極
25を成膜した後、基板21をアセトンに浸漬してリフ
トオフを行って所望の多層多線微細配線パターン26を
得た[図4(e)]。
A lower electrode 23 made of Ti / Au / Ti,
After forming the intermediate electrode 24 made of SiO 2 and the upper electrode 25 made of Al, the substrate 21 is immersed in acetone and lifted off to obtain a desired multilayer multi-line fine wiring pattern 26 (FIG. 4E). ].

【0029】このような多層配線では、中間電極24の
膜厚が薄いために、下層電極23(Ti/Au/Ti)
と上層電極25(Al)との間で短絡が発生し易かった
が、この実施形態では、中間電極24を庇状に形成して
周囲に張り出させているので、下層電極23と上層電極
25の間のブリッジによる短絡を防止でき、信頼性が高
く、不良率の低い多層電極を作製できるようになった。
In such a multilayer wiring, since the thickness of the intermediate electrode 24 is small, the lower electrode 23 (Ti / Au / Ti)
A short-circuit easily occurs between the upper electrode 25 and the upper electrode 25 (Al). However, in this embodiment, since the intermediate electrode 24 is formed in an eaves shape and protrudes to the periphery, the lower electrode 23 and the upper electrode 25 are formed. A short circuit due to a bridge between them can be prevented, and a multilayer electrode having high reliability and a low defect rate can be manufactured.

【0030】なお、飛来粒子の入射方向もしくは堆積粒
子の飛来方向を変化させる方法としては、図3に示した
ように、飛来粒子15の入射方向を基板11に垂直な方
向(回転軸方向)から傾けた状態で基板11を回転(自
転、公転)させる方法や、第2の実施形態のように成膜
真空度(チャンバ内のガス圧)を制御する方法以外に
も、種々の方法が考えられる。例えば、図5に示すよう
に、基板11を回転軸Rに対して傾けて配置し、飛来粒
子15を基板11の回転軸Rと平行に入射させるように
してもよい。
As a method of changing the incident direction of the flying particles or the flying direction of the deposited particles, as shown in FIG. 3, the incident direction of the flying particles 15 is changed from the direction perpendicular to the substrate 11 (the rotation axis direction). Various methods are conceivable besides a method of rotating (spinning, revolving) the substrate 11 in an inclined state, and a method of controlling a film forming vacuum degree (gas pressure in a chamber) as in the second embodiment. . For example, as shown in FIG. 5, the substrate 11 may be arranged to be inclined with respect to the rotation axis R, and the flying particles 15 may be made incident parallel to the rotation axis R of the substrate 11.

【0031】また、図6に示すように、蒸着源やターゲ
ット等の成膜源と基板との距離を変化させてもよい。す
なわち、成膜源と基板11との距離を大きくすると、基
板11へ入射する飛来粒子15aの入射方向はほぼ平行
となるのに対し、成膜源と基板11との距離が短くなる
と、基板11へ入射する飛来粒子15bの入射方向のば
らつきが大きくなるので、庇状の凸部が大きくなる。ま
た、図7に示すように、基板11を静止させ、蒸着源や
ターゲット等の成膜源の位置を変化させることにより、
飛来粒子15の方向を変化させ、庇状の凸部を形成する
ようにしてもよい。また、線状の配線の場合のように、
庇状の凸部が配線の両側面にのみ形成できればよい場合
には、図8に示すように、基板11をシーソー状に揺動
させてもよい。
As shown in FIG. 6, the distance between the substrate and a film forming source such as an evaporation source or a target may be changed. That is, when the distance between the film formation source and the substrate 11 is increased, the incident direction of the flying particles 15a incident on the substrate 11 is substantially parallel, whereas when the distance between the film formation source and the substrate 11 is reduced, the substrate 11 Since the variation in the incident direction of the flying particles 15b incident on the surface becomes large, the eave-shaped convex portion becomes large. Further, as shown in FIG. 7, by stopping the substrate 11 and changing the position of a film forming source such as an evaporation source and a target,
The direction of the flying particles 15 may be changed to form an eave-shaped convex portion. Also, as in the case of linear wiring,
When it is sufficient that the eaves-shaped protrusions can be formed only on both side surfaces of the wiring, the substrate 11 may be swung in a seesaw shape as shown in FIG.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(f)は従来の微細配線の形成方法を
示す概略断面図である。
FIGS. 1A to 1F are schematic sectional views showing a conventional method for forming a fine wiring.

【図2】(a)〜(d)は本発明の一実施形態による微
細配線の形成方法を示す概略断面図である。
FIGS. 2A to 2D are schematic cross-sectional views illustrating a method for forming a fine wiring according to an embodiment of the present invention.

【図3】(a)はAl粒子を斜めに打込んでいるようす
を示す断面図、(b)はレジストパターンの上に堆積し
た金属層を示す断面図である。
FIG. 3A is a cross-sectional view showing that Al particles are obliquely implanted, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing a metal layer deposited on a resist pattern.

【図4】(a)〜(e)は本発明の別な実施形態による
微細配線の形成方法を示す概略断面図である。
4A to 4E are schematic cross-sectional views illustrating a method for forming a fine wiring according to another embodiment of the present invention.

【図5】Al粒子を斜め入射させる別な方法を説明する
断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating another method for obliquely entering Al particles.

【図6】Al粒子を斜め入射させるさらに別な方法を説
明する断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating still another method for obliquely entering Al particles.

【図7】Al粒子を斜め入射させるさらに別な方法を説
明する断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating still another method for obliquely entering Al particles.

【図8】Al粒子を斜め入射させるさらに別な方法を説
明する断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating still another method for obliquely entering Al particles.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 アルミナ基板 12 レジストパターン 13 Al膜 13a Al膜の庇 14 Al配線パターン 15 Al粒子(飛来粒子) 21 サファイア基板 22 逆テーパー形状のレジストパターン 23 下層電極 24 中間電極 25 上層電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Alumina substrate 12 Resist pattern 13 Al film 13a Al film eave 14 Al wiring pattern 15 Al particles (flying particles) 21 Sapphire substrate 22 Reverse tapered resist pattern 23 Lower electrode 24 Intermediate electrode 25 Upper electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 正幸 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Fターム(参考) 4K029 AA07 BA01 BA03 BA05 BA17 BA46 BB02 BB03 BD02 CA01 CA05 EA00 EA03 EA07 HA07 JA02 4M104 AA10 BB02 BB14 DD34 DD35 DD37 DD68 FF13 5F033 HH08 HH13 HH18 JJ13 JJ18 MM08 PP15 PP19 PP21 QQ41 RR04 SS08 SS10 SS17 XX31 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Masayuki Hasegawa 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto F-term in Murata Manufacturing Co., Ltd. 4K029 AA07 BA01 BA03 BA05 BA17 BA46 BB02 BB03 BD02 CA01 CA05 EA00 EA03 EA07 HA07 JA02 4M104 AA10 BB02 BB14 DD34 DD35 DD37 DD68 FF13 5F033 HH08 HH13 HH18 JJ13 JJ18 MM08 PP15 PP19 PP21 QQ41 RR04 SS08 SS10 SS17 XX31

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 蒸着やスパッタ等の物理的蒸着法によっ
て金属膜を堆積させる方法であって、 堆積面へ斜め入射する飛来金属粒子の入射方向を変化さ
せることにより、堆積する金属膜に庇状の凸部を形成す
ることを特徴とする金属膜の堆積方法。
1. A method of depositing a metal film by a physical vapor deposition method such as vapor deposition or sputtering, in which an incident direction of flying metal particles obliquely incident on a deposition surface is changed to form an eaves-like shape on the deposited metal film. Forming a convex portion of the metal film.
【請求項2】 金属膜を堆積させるための堆積面に対し
て垂直な回転軸の回りに当該堆積面と金属粒子の飛来方
向とを相対的に回転させながら回転軸より傾いた方向か
ら金属粒子を飛来させる方法、金属膜を堆積させるため
の堆積面に対して垂直でない回転軸の回りに当該堆積面
と金属粒子の飛来方向とを相対的に回転させる方法、金
属膜を堆積させるための堆積面と金属の飛来方向とを相
対的に揺動させる方法、前記金属膜を成膜する際の成膜
真空度を変化させる方法、金属粒子を出射する成膜源と
金属膜を堆積させるための堆積面との距離を変化させる
方法のうち、少なくとも1つの方法により飛来金属粒子
の堆積面への入射方向を変化させるようにしたことを特
徴とする、請求項1に記載の金属膜の堆積方法。
2. The method according to claim 1, further comprising: rotating the deposition surface and the flying direction of the metal particles around a rotation axis perpendicular to the deposition surface for depositing the metal film, while rotating the deposition surface and the metal particles in a direction inclined from the rotation axis. A method of rotating the deposition surface relative to a rotation axis that is not perpendicular to the deposition surface for depositing the metal film, and a direction in which the metal particles fly, and a deposition method for depositing the metal film. A method of relatively oscillating the plane and the flying direction of the metal, a method of changing the degree of vacuum for film formation when forming the metal film, a method for depositing a film formation source for emitting metal particles and a metal film. The method for depositing a metal film according to claim 1, wherein the direction of incidence of the flying metal particles on the deposition surface is changed by at least one of the methods for changing the distance from the deposition surface. .
【請求項3】 基板の表面に塗布されたレジストを所定
パターンにパターニングする工程と、 蒸着やスパッタ等の物理的蒸着法により、基板表面もし
くは基板上方の金属膜形成面に飛来金属粒子を斜め入射
させることによって金属粒子を金属膜形成面に堆積さ
せ、金属膜形成面に堆積した金属膜の縁に庇状の凸部を
形成する工程と、を備えた配線パターンの形成方法。
3. A step of patterning a resist applied on the surface of the substrate into a predetermined pattern, and obliquely entering flying metal particles on the surface of the substrate or a metal film forming surface above the substrate by physical vapor deposition such as vapor deposition or sputtering. And depositing the metal particles on the metal film forming surface by forming the metal particles, and forming an eaves-like projection on the edge of the metal film deposited on the metal film forming surface.
【請求項4】 基板の表面に塗布されたレジストを所定
パターンにパターニングする工程と、 蒸着やスパッタ等の物理的蒸着法により、レジストの上
に飛来金属粒子を斜め入射させることによってレジスト
の上に堆積した金属膜の縁に庇状の凸部を形成する工程
と、 レジストの開口内にほぼ垂直に金属粒子を堆積させるこ
とによってレジストの開口内に金属膜を堆積させる工程
と、 基板上のレジストをレジスト上に堆積した金属膜と共に
除去する工程と、を備えた配線パターンの形成方法。
4. A step of patterning a resist applied on the surface of the substrate into a predetermined pattern, and a step of obliquely entering flying metal particles onto the resist by physical vapor deposition such as vapor deposition or sputtering. Forming an eaves-shaped projection on the edge of the deposited metal film; depositing a metal film in the opening of the resist by depositing metal particles substantially vertically in the opening of the resist; And removing the metal film together with the metal film deposited on the resist.
【請求項5】 電極材料を複数層に積層した配線パター
ンの構造であって、いずれかの電極材料層の縁が、その
下層の電極材料層及びその上層の電極材料層の側面より
突出していることを特徴とする配線パターンの構造。
5. A wiring pattern structure in which electrode materials are stacked in a plurality of layers, wherein an edge of any one of the electrode material layers protrudes from side surfaces of a lower electrode material layer and an upper electrode material layer. A wiring pattern structure characterized by the above-mentioned.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100603261B1 (en) * 2002-09-10 2006-07-20 삼성코닝 주식회사 Pattern forming method of metal film
JP2010011436A (en) * 2008-05-28 2010-01-14 Onkyo Corp Speaker diaphragm, and electrodynamic loudspeaker using the same

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