JP2558128B2 - 金属配線の形成方法 - Google Patents
金属配線の形成方法Info
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- JP2558128B2 JP2558128B2 JP62291737A JP29173787A JP2558128B2 JP 2558128 B2 JP2558128 B2 JP 2558128B2 JP 62291737 A JP62291737 A JP 62291737A JP 29173787 A JP29173787 A JP 29173787A JP 2558128 B2 JP2558128 B2 JP 2558128B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体装置の金属配線パターンの形成方法に関し、 種々の金属配線材料を使って少量多品種の配線パター
ンを短時間で形成することが可能な金属配線の形成方法
を提供することを目的とする。
ンを短時間で形成することが可能な金属配線の形成方法
を提供することを目的とする。
基板上に形成した金属層にエネルギービームを選択的
に照射し、該エネルギービームが照射された金属層表面
を雰囲気ガスと反応させてエッチング耐性を備えた変質
層を形成し、該変質層をマスクとして前記金属層を選択
的にエッチング除去して配線パターンを形成することを
特徴とする金属配線の形成方法を含み構成する。
に照射し、該エネルギービームが照射された金属層表面
を雰囲気ガスと反応させてエッチング耐性を備えた変質
層を形成し、該変質層をマスクとして前記金属層を選択
的にエッチング除去して配線パターンを形成することを
特徴とする金属配線の形成方法を含み構成する。
本発明は、半導体装置の金属配線パターンの形成方法
に関する。
に関する。
従来の金属配線の形成方法は、例えば配線材料にAl等
が用いられ、これをフォトリソグラフィー技術によって
所望の配線パターンを形成していた。
が用いられ、これをフォトリソグラフィー技術によって
所望の配線パターンを形成していた。
このフォトリソグラフィー技術は、設計したパターン
を持つガラスマスクを予め用意しておき、これを通して
金属薄膜（ここではAl膜）上に塗布したレジストを感光
せしめることによりレジストパターンを形成し、これを
マスクとして金属薄膜をエッチングするものである。
を持つガラスマスクを予め用意しておき、これを通して
金属薄膜（ここではAl膜）上に塗布したレジストを感光
せしめることによりレジストパターンを形成し、これを
マスクとして金属薄膜をエッチングするものである。
また上記以外にもレーザやイオンビームを照射した所
だけ金属を堆積させて、配線パターンを直接描画する方
法が研究されている。
だけ金属を堆積させて、配線パターンを直接描画する方
法が研究されている。
前述したように、フォトリソグラフィー技術を用いた
金属配線の形成方法は、同一配線パターンの半導体装置
を大量に製造するのに適した方法ではあるが、近年の傾
向である小量多品種のカスタマーライズICについては効
率の良い方法とは言えず、完成するまでに要する時間が
非常に長くかかるという問題がある。
金属配線の形成方法は、同一配線パターンの半導体装置
を大量に製造するのに適した方法ではあるが、近年の傾
向である小量多品種のカスタマーライズICについては効
率の良い方法とは言えず、完成するまでに要する時間が
非常に長くかかるという問題がある。
他方、レーザやイオンビームなどを使った配線パター
ンの直接描画方法は、金属の堆積に非常に長時間を要す
ると共に、堆積できる金属が限られるという問題があ
る。例えばAlは非常に酸化されやすいため、実用的なAl
膜配線はこの方法では実現されていない。
ンの直接描画方法は、金属の堆積に非常に長時間を要す
ると共に、堆積できる金属が限られるという問題があ
る。例えばAlは非常に酸化されやすいため、実用的なAl
膜配線はこの方法では実現されていない。
この方法を使って良質の膜を比較的高速に堆積できる
材料として多結晶シリコンが挙げられるが、これは抵抗
が高く、このまま配線に使用することはできない。
材料として多結晶シリコンが挙げられるが、これは抵抗
が高く、このまま配線に使用することはできない。
本発明は上記の問題点を解決するべく、種々の金属配
線材料を使って小量多品種の配線パターンを短時間で形
成することが可能な金属配線の形成方法を提供すること
を目的とする。
線材料を使って小量多品種の配線パターンを短時間で形
成することが可能な金属配線の形成方法を提供すること
を目的とする。
上記問題点は、基板上に形成した金属層にエネルギー
ビームを選択的に照射し、該エネルギービームが照射さ
れた金属層表面を雰囲気ガスと反応させてエッチング耐
性を備えた変質層を形成し、該変質層をマスクとして前
記金属層を選択的にエッチング除去して配線パターンを
形成することを特徴とする金属配線の形成方法によって
解決される。
ビームを選択的に照射し、該エネルギービームが照射さ
れた金属層表面を雰囲気ガスと反応させてエッチング耐
性を備えた変質層を形成し、該変質層をマスクとして前
記金属層を選択的にエッチング除去して配線パターンを
形成することを特徴とする金属配線の形成方法によって
解決される。
本発明においては、金属層にエネルギービームを選択
的に照射してエッチング耐性を備えた変質層を形成する
ため、個々に照射位置を変更するだけで少量多品種の配
線パターンを形成することができる。
的に照射してエッチング耐性を備えた変質層を形成する
ため、個々に照射位置を変更するだけで少量多品種の配
線パターンを形成することができる。
また、エネルギービームが照射された金属層表面を雰
囲気ガスと反応させてエッチング耐性を備えた変質層を
形成し金属層をエッチングするため、種々の金属配線材
料が選択できる。
囲気ガスと反応させてエッチング耐性を備えた変質層を
形成し金属層をエッチングするため、種々の金属配線材
料が選択できる。
さらに、金属層表面に形成した変質層をマスクとして
金属層を選択的にエッチング除去して配線パターンを形
成するため、短時間での形成が可能である。
金属層を選択的にエッチング除去して配線パターンを形
成するため、短時間での形成が可能である。
以下、本発明を図示の実施例により具体的に説明す
る。
る。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本実施例の形成方法を説明す
る工程断面図である。図において、11は基板、12は金属
層、13はエネルギービーム、14は雰囲気ガス、15は変質
層、16は配線パターン、17はエッチングを示す。
る工程断面図である。図において、11は基板、12は金属
層、13はエネルギービーム、14は雰囲気ガス、15は変質
層、16は配線パターン、17はエッチングを示す。
本実施例の金属配線の形成方法は、第１図（ａ）に示
される如く、シリコンからなる基板11上に約１μｍの厚
さで金属層12（ここではAlを使用）を形成する。Alの金
属層12は、通常のスパッタリングによって堆積させるた
め、実用上配線として使用しても問題はない。
される如く、シリコンからなる基板11上に約１μｍの厚
さで金属層12（ここではAlを使用）を形成する。Alの金
属層12は、通常のスパッタリングによって堆積させるた
め、実用上配線として使用しても問題はない。
次に第１図（ｂ）に示す如く、雰囲気ガス14としてア
ンモニア（NH3）ガスをノズルから噴出しながら金属層1
2表面の配線パターン位置にエネルギービーム13を照射
する。ここではエネルギービームに約１μｍ径に絞った
Arレーザビームを使用した。この他イオンビーム等のエ
ネルギービームを用いることもできる。
ンモニア（NH3）ガスをノズルから噴出しながら金属層1
2表面の配線パターン位置にエネルギービーム13を照射
する。ここではエネルギービームに約１μｍ径に絞った
Arレーザビームを使用した。この他イオンビーム等のエ
ネルギービームを用いることもできる。
第１図（ｃ）に示す如く、Arレーザビーム13を照射し
たAl金属層12の表面部分では、雰囲気ガス14のNH3ガス
と反応を起こして変質層15とパターンが形成される。こ
の変質層15は実質的にはAlNであり、厚さは数nmと薄
い。このAlNの変質層15をエッチングマスクとして金属
層12を選択的にエッチング17により除去する。変質層15
のAlNはエッチング耐性を持つ必要があるため、エッチ
ングガスにCCl4を用いて反応性イオンエッチングを行っ
た。またこれ以外にもH3PO4溶液などでウエットエッチ
ングを行うこともできる。
たAl金属層12の表面部分では、雰囲気ガス14のNH3ガス
と反応を起こして変質層15とパターンが形成される。こ
の変質層15は実質的にはAlNであり、厚さは数nmと薄
い。このAlNの変質層15をエッチングマスクとして金属
層12を選択的にエッチング17により除去する。変質層15
のAlNはエッチング耐性を持つ必要があるため、エッチ
ングガスにCCl4を用いて反応性イオンエッチングを行っ
た。またこれ以外にもH3PO4溶液などでウエットエッチ
ングを行うこともできる。
これにより、第１図（ｄ）の如く形成したAlの配線パ
ターン16は、変質層15のパターン形状とほぼ同形状の配
線パターン16を形成することができる。
ターン16は、変質層15のパターン形状とほぼ同形状の配
線パターン16を形成することができる。
エネルギービームの照射は、実際には予め設計された
パターンのプログラムに従って金属層12表面上を走査さ
せて行うため、短時間で所望の形状の変質層を形成し、
配線パターン16を形成することができる。
パターンのプログラムに従って金属層12表面上を走査さ
せて行うため、短時間で所望の形状の変質層を形成し、
配線パターン16を形成することができる。
なお、第１図（ｄ）において、変質層15を除去するこ
とも可能であるが、除去せずに保護膜として残して置く
ことにより、配線パターン16の信頼性を高めることもで
きる。
とも可能であるが、除去せずに保護膜として残して置く
ことにより、配線パターン16の信頼性を高めることもで
きる。
本実施例では、Alの金属層とNH3の雰囲気ガスとを反
応させた変質層をその後のエッチングマスクとして用い
たが、これに限定されるものではなく、O2やF2などとの
反応層や他の物質との合金層（例えばAl合金層など）を
変質層として用いるこもできる。また金属層もまたAlに
限定されない。
応させた変質層をその後のエッチングマスクとして用い
たが、これに限定されるものではなく、O2やF2などとの
反応層や他の物質との合金層（例えばAl合金層など）を
変質層として用いるこもできる。また金属層もまたAlに
限定されない。
このように、本実施例では半導体装置の金属配線パタ
ーンを従来からの実用的なAlを用いて容易かつ短時間で
形成できると共に、小量多品種のカスタマーライズICの
製造に有用である。
ーンを従来からの実用的なAlを用いて容易かつ短時間で
形成できると共に、小量多品種のカスタマーライズICの
製造に有用である。
以上のように本発明の金属配線の形成方法によって、
種々の金属配線材料を使い、少量多品種の配線パターン
を短時間で容易に形成することができるようになった。
種々の金属配線材料を使い、少量多品種の配線パターン
を短時間で容易に形成することができるようになった。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本実施例の形成方法を説明する
工程断面図である。 図において、 11は基板、 12は金属層、 13はエネルギービーム、 14は雰囲気ガス、 15は変質層、 16は配線パターン、 17はエッチング を示す。
工程断面図である。 図において、 11は基板、 12は金属層、 13はエネルギービーム、 14は雰囲気ガス、 15は変質層、 16は配線パターン、 17はエッチング を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】基板（11）上に形成した金属層（12）にエ
ネルギービーム（13）を選択的に照射し、 該エネルギービーム（13）が照射された金属層（12）表
面を雰囲気ガス（14）と反応させてエッチング耐性を備
えた変質層（15）を形成し、 該変質層（15）をマスクとして前記金属層（12）を選択
的にエッチング除去して配線パターン（16）を形成する
ことを特徴とする金属配線の形成方法。 - 【請求項２】上記の雰囲気ガス（14）にアンモニアを含
むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属配
線の形成方法。 - 【請求項３】上記の雰囲気ガス（14）に酸素を含むこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属配線の形
成方法。 - 【請求項４】上記の雰囲気ガス（14）にフッ素を含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属配線の
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291737A JP2558128B2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 金属配線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291737A JP2558128B2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 金属配線の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01134951A JPH01134951A (ja) | 1989-05-26 |
| JP2558128B2 true JP2558128B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=17772746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62291737A Expired - Lifetime JP2558128B2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 金属配線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558128B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4945176B2 (ja) * | 2006-06-30 | 2012-06-06 | 株式会社マキタ | 電動工具 |
-
1987
- 1987-11-20 JP JP62291737A patent/JP2558128B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01134951A (ja) | 1989-05-26 |
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