JPH0144014B2 - - Google Patents
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- JPH0144014B2 JPH0144014B2 JP22355282A JP22355282A JPH0144014B2 JP H0144014 B2 JPH0144014 B2 JP H0144014B2 JP 22355282 A JP22355282 A JP 22355282A JP 22355282 A JP22355282 A JP 22355282A JP H0144014 B2 JPH0144014 B2 JP H0144014B2
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- aluminum layer
- patterned
- layer
- forming
- etching
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
- B24B37/013—Devices or means for detecting lapping completion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
- C25F3/02—Etching
- C25F3/14—Etching locally
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
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- H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
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- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、絶縁性基板上にパターン化されたア
ルミニウム層を形成する方法に関し、特に半導体
集積回路装置の配線層を形成する場合に適用して
好適なものである。
ルミニウム層を形成する方法に関し、特に半導体
集積回路装置の配線層を形成する場合に適用して
好適なものである。
半導体集積回路装置の配線層は、種々の理由で
アルミニウム（Al）層でなるのを普通とする。
アルミニウム（Al）層でなるのを普通とする。
半導体集積回路装置のアルミニウム層でなる配
線層を形成したりするにつき、従来は、半導体基
板上にパターン化されるべきアルミニウム層を形
成し、次に、そのアルミニウム層上にパターン化
されたフオトレジストによるマスク層を形成し、
しかる後、パターン化されるべきアルミニウム層
に対する、上記マスク層をマスクとした、パター
ン化されるべきアルミニウム層をエツチングする
ことができるエツチング液を用いた化学エツチン
グを、予定の一定時間だけ行うことによつて、パ
ターン化されたアルミニウム層を、配線層として
形成するのを普通としていた。
線層を形成したりするにつき、従来は、半導体基
板上にパターン化されるべきアルミニウム層を形
成し、次に、そのアルミニウム層上にパターン化
されたフオトレジストによるマスク層を形成し、
しかる後、パターン化されるべきアルミニウム層
に対する、上記マスク層をマスクとした、パター
ン化されるべきアルミニウム層をエツチングする
ことができるエツチング液を用いた化学エツチン
グを、予定の一定時間だけ行うことによつて、パ
ターン化されたアルミニウム層を、配線層として
形成するのを普通としていた。
しかしながら、このような従来の方法の場合、
パターン化せられるべきアルミニウム層に対す
る、パターン化されたマスク層をマスクとした、
パターン化されるべきアルミニウム層をエツチン
グすることができるエツチング液を用いた化学エ
ツチングを行う工程において、パターン化された
アルミニウム層が、側方から、上述した予定の一
定時間に応じた量エツチングされたもの即ち所謂
サイドエツチングされたものとして得られるのを
余儀なくされる。このため、パターン化されたア
ルミニウム層が、マスク層のパターンよりもサイ
ドエツチされた量だけ、一周り小さなパターンを
有するものとして形成される。
パターン化せられるべきアルミニウム層に対す
る、パターン化されたマスク層をマスクとした、
パターン化されるべきアルミニウム層をエツチン
グすることができるエツチング液を用いた化学エ
ツチングを行う工程において、パターン化された
アルミニウム層が、側方から、上述した予定の一
定時間に応じた量エツチングされたもの即ち所謂
サイドエツチングされたものとして得られるのを
余儀なくされる。このため、パターン化されたア
ルミニウム層が、マスク層のパターンよりもサイ
ドエツチされた量だけ、一周り小さなパターンを
有するものとして形成される。
ところで、パターン化されたアルミニウム層
は、マスク層のパターンと同じパターンで得られ
るのが望ましい。
は、マスク層のパターンと同じパターンで得られ
るのが望ましい。
その理由は、マスク層を、形成せんとするパタ
ーン化されたアルミニウム層の所期のパターンと
同じパターンに形成し置くだけで、パターン化さ
れたアルミニウム層を、所期のパターンを有する
ものとして形成することが出来るからである。
ーン化されたアルミニウム層の所期のパターンと
同じパターンに形成し置くだけで、パターン化さ
れたアルミニウム層を、所期のパターンを有する
ものとして形成することが出来るからである。
しかしながら、パターン化されたアルミニウム
層が、マスク層のパターンよりもサイドエツチン
グされた量だけ、一周り小さなパターンを有する
ものとして形成されても、上述した化学エツチン
グを行う工程において、アルミニウム層がサイド
エツチングされる量が予側されていれば、マスク
層を、予側されているサイドエツチングされる量
を見込んで、形成せんとするパターン化されたア
ルミニウム層の所期のパターンよりも一周り大き
なパターンに、予め形成しておくことにより、パ
ターン化されたアルミニウム層を、所期のパター
ンを有するものとして形成することが出来る。
層が、マスク層のパターンよりもサイドエツチン
グされた量だけ、一周り小さなパターンを有する
ものとして形成されても、上述した化学エツチン
グを行う工程において、アルミニウム層がサイド
エツチングされる量が予側されていれば、マスク
層を、予側されているサイドエツチングされる量
を見込んで、形成せんとするパターン化されたア
ルミニウム層の所期のパターンよりも一周り大き
なパターンに、予め形成しておくことにより、パ
ターン化されたアルミニウム層を、所期のパター
ンを有するものとして形成することが出来る。
しかしながら、上述した従来の方法による場
合、上述した化学エツチングを、上述した予定の
一定時間行うにしても、上述した化学エツチング
を行う工程において、上述したサイドエツチング
される量が、化学エツチングに用いるエツチング
液の温度、エツチング液のパターン化されるべき
アルミニウム層に対する流れ具合などに依存する
ため、上述したサイドエツチングされる量を予測
するのが極めて困難であつた。
合、上述した化学エツチングを、上述した予定の
一定時間行うにしても、上述した化学エツチング
を行う工程において、上述したサイドエツチング
される量が、化学エツチングに用いるエツチング
液の温度、エツチング液のパターン化されるべき
アルミニウム層に対する流れ具合などに依存する
ため、上述したサイドエツチングされる量を予測
するのが極めて困難であつた。
このため、上述した従来の方法の場合、パター
ン化されたアルミニウム層を、所期のパターンを
有するものとして、再現性良く、微細に、高精度
に形成するのが極めて困難であつた、などの欠点
を有していた。
ン化されたアルミニウム層を、所期のパターンを
有するものとして、再現性良く、微細に、高精度
に形成するのが極めて困難であつた、などの欠点
を有していた。
よつて本発明は、上述した欠点のない、新規な
パターン化されたアルミニウム層を形成する方法
を提供せんとするものである。
パターン化されたアルミニウム層を形成する方法
を提供せんとするものである。
本発明者は、第１図Ａに示すような、例えば、
シリコンでなる基板１上に例えば酸化シリコン
（SiO2）でなる絶縁層２を形成している絶縁性基
板３を予め用意し、そして、その絶縁性基板３の
絶縁層２上に、第１図Ｂに示すように、パターン
化されるべきアルミニウム層４を、それ自体は公
知の例えば蒸着によつて形成し、次に、そのパタ
ーン化されるべきアルミニウム層４上に、第１図
Ｃに示すように、パターン化された例えばフオト
レジストでなるマスク層５を、絶縁性基板３上の
アルミニウム層４上にフオトレジスト層を形成
し、そのフオトレジスト層に対するフオトマスク
を用いた露光、続く現像を行うという、それ自体
は公知の方法によつて形成し、絶縁性基板３上に
パターン化されるべきアルミニウム層４が形成さ
れ、そのアルミニウム層４上にパターン化された
マスク層５が形成されている基板体６を得た。
シリコンでなる基板１上に例えば酸化シリコン
（SiO2）でなる絶縁層２を形成している絶縁性基
板３を予め用意し、そして、その絶縁性基板３の
絶縁層２上に、第１図Ｂに示すように、パターン
化されるべきアルミニウム層４を、それ自体は公
知の例えば蒸着によつて形成し、次に、そのパタ
ーン化されるべきアルミニウム層４上に、第１図
Ｃに示すように、パターン化された例えばフオト
レジストでなるマスク層５を、絶縁性基板３上の
アルミニウム層４上にフオトレジスト層を形成
し、そのフオトレジスト層に対するフオトマスク
を用いた露光、続く現像を行うという、それ自体
は公知の方法によつて形成し、絶縁性基板３上に
パターン化されるべきアルミニウム層４が形成さ
れ、そのアルミニウム層４上にパターン化された
マスク層５が形成されている基板体６を得た。
そして、その基板体６を、第２図に示すよう
に、燐酸を溶質の主体としている水溶液でなる電
解液１１を収容している槽１２内に、アルミニウ
ム層４が略々垂直面上に延長するように浸漬さ
せ、また、その槽１２内に、例えば白金でなる電
極１３を、基板体６のアルミニウム層４と対向す
るように浸漬させ、そして、基板体６におけるパ
ターン化されるべきアルミニウム層４を、マスク
層５によつてマスクされていない領域において、
直流電源１４の正極側に接続し、また、電電極１
３を、直流電源１４の負極側に接続して、アルミ
ニウム層４に対する、マスク層５をマスクとし、
且つ燐酸を溶質の主体としている水溶液でなる電
解液１１を用いた電解エツチングを行つた。
に、燐酸を溶質の主体としている水溶液でなる電
解液１１を収容している槽１２内に、アルミニウ
ム層４が略々垂直面上に延長するように浸漬さ
せ、また、その槽１２内に、例えば白金でなる電
極１３を、基板体６のアルミニウム層４と対向す
るように浸漬させ、そして、基板体６におけるパ
ターン化されるべきアルミニウム層４を、マスク
層５によつてマスクされていない領域において、
直流電源１４の正極側に接続し、また、電電極１
３を、直流電源１４の負極側に接続して、アルミ
ニウム層４に対する、マスク層５をマスクとし、
且つ燐酸を溶質の主体としている水溶液でなる電
解液１１を用いた電解エツチングを行つた。
但し、この場合、燐酸を溶質の主体としている
水溶液でなる電解液１１を、50〜80％濃度の燐酸
を溶質の主体としている水溶液でなるものとし
た。
水溶液でなる電解液１１を、50〜80％濃度の燐酸
を溶質の主体としている水溶液でなるものとし
た。
しかるときは、アルミニウム層４のマスク層５
によつてマスクされていない領域が陽極として作
用し、また、電極１３が陰極として作用して、ア
ルミニウム層４が、マスク層５によつてマスクさ
れていない領域において、第３図Ａに示すエツチ
ングされていない状態から、第３図Ｂで一般的に
示すような、表面からエツチングされつつある状
態を経て、第３図Ｃで一般的に示すように、全厚
さに亘つてエツチングされて、パターン化された
アルミニウム層７が、マスク層５下に形成される
ことを確認するに到つた。但し、この場合、電極
１３を白金でなるものとした。
によつてマスクされていない領域が陽極として作
用し、また、電極１３が陰極として作用して、ア
ルミニウム層４が、マスク層５によつてマスクさ
れていない領域において、第３図Ａに示すエツチ
ングされていない状態から、第３図Ｂで一般的に
示すような、表面からエツチングされつつある状
態を経て、第３図Ｃで一般的に示すように、全厚
さに亘つてエツチングされて、パターン化された
アルミニウム層７が、マスク層５下に形成される
ことを確認するに到つた。但し、この場合、電極
１３を白金でなるものとした。
また、本発明者は、上述した電解エツチング
を、パターン化されるべきアルミニウム層４と電
極１３との間に接続している直接電源１４を直流
定電圧源とし、そしてその直流定電圧源から、パ
ターン化されるべきアルミニウム層４を通つて流
れる電流ｌ（mA）を、電流計１６を用いて測定
しながら行つた。
を、パターン化されるべきアルミニウム層４と電
極１３との間に接続している直接電源１４を直流
定電圧源とし、そしてその直流定電圧源から、パ
ターン化されるべきアルミニウム層４を通つて流
れる電流ｌ（mA）を、電流計１６を用いて測定
しながら行つた。
しかるときは、時間ｔ（分）に対する電圧Ｖの
関係が、第４図に示すように、時点ta′までの間
においては、電流Ｉが時間ｔと共に僅かづつ上昇
するが、時点ta′から電流Ｉが急激に小になるも
のとして得られた。
関係が、第４図に示すように、時点ta′までの間
においては、電流Ｉが時間ｔと共に僅かづつ上昇
するが、時点ta′から電流Ｉが急激に小になるも
のとして得られた。
さらに、本発明者は、上述した時間ｔに対する
電流Ｉの関係と、アルミニウム層４の、マスク層
５によつてマスクされていない領域のエツチング
の状態とを調べた結果、電流Ｉが時間ｔと共に僅
かづつ下降し始める時点ta′までの間においては、
アルミニウム層４の、マスク層５によつてマスク
されていない領域が、時間ｔと共に表面からエツ
チングされるが、時点ta′に達すれば、アルミニ
ウム層４の、マスク層５によつてマスクされてい
ない領域が、その全厚さに亘つてエツチングさ
れ、第３図Ｃで一般的に示すように、パターン化
されたアルミニウム層７が得られていることを確
認するに到つた。
電流Ｉの関係と、アルミニウム層４の、マスク層
５によつてマスクされていない領域のエツチング
の状態とを調べた結果、電流Ｉが時間ｔと共に僅
かづつ下降し始める時点ta′までの間においては、
アルミニウム層４の、マスク層５によつてマスク
されていない領域が、時間ｔと共に表面からエツ
チングされるが、時点ta′に達すれば、アルミニ
ウム層４の、マスク層５によつてマスクされてい
ない領域が、その全厚さに亘つてエツチングさ
れ、第３図Ｃで一般的に示すように、パターン化
されたアルミニウム層７が得られていることを確
認するに到つた。
なおさらに、本発明者は、上述した電解エツチ
ングを、上述した電流Ｉが、急激に小になる時点
ta′即ちアルミニウム層４の、マスク層５によつ
てマスクされていない領域が、その全厚さに亘つ
てエツチングされる時点まで行つて、上述したパ
ターン化されたアルミニウム層７を形成する場
合、そのパターン化されたアルミニウム層７は、
一般に、その側面が、第３図Ｃでマスク層５の側
面より内側にあるものとして示されているよう
に、サイドエツチングされたものとして得られて
いることを確認するに到つた。
ングを、上述した電流Ｉが、急激に小になる時点
ta′即ちアルミニウム層４の、マスク層５によつ
てマスクされていない領域が、その全厚さに亘つ
てエツチングされる時点まで行つて、上述したパ
ターン化されたアルミニウム層７を形成する場
合、そのパターン化されたアルミニウム層７は、
一般に、その側面が、第３図Ｃでマスク層５の側
面より内側にあるものとして示されているよう
に、サイドエツチングされたものとして得られて
いることを確認するに到つた。
また、本発明者は、上述した電解エツチング
を、直流電源１４を上述したように直流定電圧源
とし、また電解液１１の温度Ｔ（℃）を一定温度
Te（℃）として、直流電源１４から基板体６にお
けるアルミニウム層４、及び電極１３を通つて、
電解液１１に流れる電流Ｉ（mA）を変え、従つ
て、アルミニウム層４に流れる電流の密度Ｊ
（mA／cm2）を変えて、上述した電流が、急激に
小になる時点ta′まで、即ちアルミニウム層４の、
マスク層５によつてマスクされていない領域が、
その全厚さに亘つてエツチングされる時点まで行
つて、上述したパターン化されたアルミニウム層
７を形成し、そして、そのアルミニウム層７がサ
イドエツチングされている量即ちサイドエツチン
グ量Ｙ（μｍ）を測定した。
を、直流電源１４を上述したように直流定電圧源
とし、また電解液１１の温度Ｔ（℃）を一定温度
Te（℃）として、直流電源１４から基板体６にお
けるアルミニウム層４、及び電極１３を通つて、
電解液１１に流れる電流Ｉ（mA）を変え、従つ
て、アルミニウム層４に流れる電流の密度Ｊ
（mA／cm2）を変えて、上述した電流が、急激に
小になる時点ta′まで、即ちアルミニウム層４の、
マスク層５によつてマスクされていない領域が、
その全厚さに亘つてエツチングされる時点まで行
つて、上述したパターン化されたアルミニウム層
７を形成し、そして、そのアルミニウム層７がサ
イドエツチングされている量即ちサイドエツチン
グ量Ｙ（μｍ）を測定した。
しかるときは、電解液１１の温度Ｔをパラメー
タとする電流密度Ｊに対する上述したサイドエツ
チング量Ｙの関係が、一般に、第５図に示すよう
に得られた。なお、第５図に示されている温度
T1及びT2は、T1＜T2なる関係を有する。
タとする電流密度Ｊに対する上述したサイドエツ
チング量Ｙの関係が、一般に、第５図に示すよう
に得られた。なお、第５図に示されている温度
T1及びT2は、T1＜T2なる関係を有する。
よつて、第５図に示す測定結果から、電解液１
１の温度Ｔを一定温度Te（℃）とした場合、電流
密度Ｊを大とすれば、上述したサイドエツチング
量Ｙが小になることを確認するに到つた。
１の温度Ｔを一定温度Te（℃）とした場合、電流
密度Ｊを大とすれば、上述したサイドエツチング
量Ｙが小になることを確認するに到つた。
また、このように電流密度Ｊが大になるよう
に、電解液１１に流れる電流を大とすれば、サイ
ドエツチング量Ｙが小となるものとして得られる
のは、電流密度Ｊを大とすれば、アルミニウム層
４と電極１３との間の電界強度が、主として、ア
ルミニウム層４と電極１３とを結ぶ方向に関し、
他の方向に比し格段的に強くなり、このため、ア
ルミニウム層４のマスク層５によつてマスクされ
ていない領域が厚さ方向にエツチングされる速度
と、面方向にエツチングされる速度との比が大に
なるからであることも確認するに到つた。
に、電解液１１に流れる電流を大とすれば、サイ
ドエツチング量Ｙが小となるものとして得られる
のは、電流密度Ｊを大とすれば、アルミニウム層
４と電極１３との間の電界強度が、主として、ア
ルミニウム層４と電極１３とを結ぶ方向に関し、
他の方向に比し格段的に強くなり、このため、ア
ルミニウム層４のマスク層５によつてマスクされ
ていない領域が厚さ方向にエツチングされる速度
と、面方向にエツチングされる速度との比が大に
なるからであることも確認するに到つた。
さらに、電流密度Ｊを一定とした場合、電解液
１１の温度Ｔを低くすれば、上述したサイドエツ
チング量Ｙが小になることを確認するに到つた。
１１の温度Ｔを低くすれば、上述したサイドエツ
チング量Ｙが小になることを確認するに到つた。
なおさらに、上述したサイドエツチング量Ｙを
同じ値で得るにつき、電解液１１の温度Ｔを高く
すれば、これに応じて電流密度Ｊを大にすればよ
いことも確認するに到つた。
同じ値で得るにつき、電解液１１の温度Ｔを高く
すれば、これに応じて電流密度Ｊを大にすればよ
いことも確認するに到つた。
また、第５図に示す測定結果から、上述したサ
イドエツチング量Ｙの値が零になるときの、電解
液１１の温度Ｔに対する電流密度Ｊの関係が、第
６図に示すように、温度ＴがT1及びT2でなる場
合において、電流密度Ｊが、それぞれJ1及びJ2の
値で得られること、及び上述したように、電解液
１１の温度Ｔを一定とした場合、電流密度Ｊを大
とすれば、上述したサイドエツチング量Ｙが小に
なることから、上述した電解エツチングを、電解
液１１の温度Ｔを温度Te（℃）にし、また電流密
度Ｊを、 Te＝ａ・Je＋ｂ ……（1a） ａ＝｛（T2−T1）／（J2−J1）｝ ×（１±0.1） ……（1b） ｂ＝｛（T1J2−T2J1）／（J2−J1）｝ ×（１±0.1） ……（1c） で与えられる電流密度Je（mA／cm2）以上の電流
密度にして行えば、上述したパターン化されたア
ルミニウム層７が、第７図に示すように、上述し
たサイドエツチング量Ｙが略々零であるものとし
て形成されることも確認するに到つた。
イドエツチング量Ｙの値が零になるときの、電解
液１１の温度Ｔに対する電流密度Ｊの関係が、第
６図に示すように、温度ＴがT1及びT2でなる場
合において、電流密度Ｊが、それぞれJ1及びJ2の
値で得られること、及び上述したように、電解液
１１の温度Ｔを一定とした場合、電流密度Ｊを大
とすれば、上述したサイドエツチング量Ｙが小に
なることから、上述した電解エツチングを、電解
液１１の温度Ｔを温度Te（℃）にし、また電流密
度Ｊを、 Te＝ａ・Je＋ｂ ……（1a） ａ＝｛（T2−T1）／（J2−J1）｝ ×（１±0.1） ……（1b） ｂ＝｛（T1J2−T2J1）／（J2−J1）｝ ×（１±0.1） ……（1c） で与えられる電流密度Je（mA／cm2）以上の電流
密度にして行えば、上述したパターン化されたア
ルミニウム層７が、第７図に示すように、上述し
たサイドエツチング量Ｙが略々零であるものとし
て形成されることも確認するに到つた。
さらに、電解液１１の温度Ｔに対する電流密度
Ｊの関係が、第６図の示すように得られること、
及び、上述したように、電流密度Ｊを一定電流密
度Je（mA／cm2）とした場合、電解液１１の温度
Ｔを低くすれば、上述したサイドエツチング量Ｙ
が小になることから、上述した電解エツチング
を、電流密度ＪをJe（mA／cm2）にし、電解液１
１の温度Ｔを、 Te＝ａ・Je＋ｂ ……（2a） ａ＝｛（T2−T1）／（J2−J1）｝ ×（１±0.1） ……（2b） ｂ＝｛（T1J2−T2J1）／（J2−J1）｝ ×（１±0.1） ……（2c） で与えられる温度Te（℃）以下の温度にして行え
ば、上述したパターン化されたアルミニウム層７
が、第７図に示すように、上述したサイドエツチ
ング量Ｙが略々零であるものとして形成されるこ
とも確認するに到つた。
Ｊの関係が、第６図の示すように得られること、
及び、上述したように、電流密度Ｊを一定電流密
度Je（mA／cm2）とした場合、電解液１１の温度
Ｔを低くすれば、上述したサイドエツチング量Ｙ
が小になることから、上述した電解エツチング
を、電流密度ＪをJe（mA／cm2）にし、電解液１
１の温度Ｔを、 Te＝ａ・Je＋ｂ ……（2a） ａ＝｛（T2−T1）／（J2−J1）｝ ×（１±0.1） ……（2b） ｂ＝｛（T1J2−T2J1）／（J2−J1）｝ ×（１±0.1） ……（2c） で与えられる温度Te（℃）以下の温度にして行え
ば、上述したパターン化されたアルミニウム層７
が、第７図に示すように、上述したサイドエツチ
ング量Ｙが略々零であるものとして形成されるこ
とも確認するに到つた。
よつて、本発明者は、特許請求の範囲に記載の
方法を、本発明による発明として提案するに到つ
た。
方法を、本発明による発明として提案するに到つ
た。
以上で、本発明によるパターン化されたアルミ
ニウム層を形成する方法が明らかとなつた。
ニウム層を形成する方法が明らかとなつた。
このような本発明による方法によれば、パター
ン化されるべきアルミニウム層に対する、パター
ン化されたマスク層をマスクとした電解工ツチン
グをする工程において、電解エツチングを、直流
定電圧源からパターン化されるべきアルミニウム
層を通つて流れる電流が急激に小になる時点まで
行なつているので、形成されるパターン化された
アルミニウム層のサイドエツチング量を、第５図
で上述したところから明らかなように、電解液の
温度Ｔと電流密度Ｊとによつて、予測することが
できる。
ン化されるべきアルミニウム層に対する、パター
ン化されたマスク層をマスクとした電解工ツチン
グをする工程において、電解エツチングを、直流
定電圧源からパターン化されるべきアルミニウム
層を通つて流れる電流が急激に小になる時点まで
行なつているので、形成されるパターン化された
アルミニウム層のサイドエツチング量を、第５図
で上述したところから明らかなように、電解液の
温度Ｔと電流密度Ｊとによつて、予測することが
できる。
一方、直流定電圧源から、パターン化されるべ
きアルミニウム層を通つて流れる電流が急激に小
になる時点は、これを、種々の電流検出器によつ
て、容易に検出し得、また、その電流検出器の出
力によつて、陽極としてのアルミニウム層と、こ
れに対する陰極電極との間に接続している直流定
電圧源をオフにしたり、直流定電圧源と、陽極と
してのアルミニウム層または陰極電極との間の線
路を切断したりするという簡易な手段によつて、
上述した電解エツチングを、直流定電圧源からパ
ターン化されるべきアルミニウム層を通つて流れ
る電流が、急激に小になる時点で、直ちに且つ容
易に終了させることができる。
きアルミニウム層を通つて流れる電流が急激に小
になる時点は、これを、種々の電流検出器によつ
て、容易に検出し得、また、その電流検出器の出
力によつて、陽極としてのアルミニウム層と、こ
れに対する陰極電極との間に接続している直流定
電圧源をオフにしたり、直流定電圧源と、陽極と
してのアルミニウム層または陰極電極との間の線
路を切断したりするという簡易な手段によつて、
上述した電解エツチングを、直流定電圧源からパ
ターン化されるべきアルミニウム層を通つて流れ
る電流が、急激に小になる時点で、直ちに且つ容
易に終了させることができる。
従つて、本発明によるパターン化されたアルミ
ニウム層を形成する方法によれば、パターン化さ
れるべきアルミニウム層上にパターン化されたマ
スク層を形成する工程において、そのパターン化
されたマスクを、予測されるサイドエツチング量
Ｙを見込んで形成することにより、パターン化さ
れたアルミニウム層を、所期のパターンを有する
ものとして再現性良く、微細に、高精度に、容易
に形成することが出来る、という特徴を有する。
ニウム層を形成する方法によれば、パターン化さ
れるべきアルミニウム層上にパターン化されたマ
スク層を形成する工程において、そのパターン化
されたマスクを、予測されるサイドエツチング量
Ｙを見込んで形成することにより、パターン化さ
れたアルミニウム層を、所期のパターンを有する
ものとして再現性良く、微細に、高精度に、容易
に形成することが出来る、という特徴を有する。
また、本発明によるパターン化されたアルミニ
ウム層を形成する方法によれば、上述した電解エ
ツチングを行う工程において、その電解エツチン
グを、電解液の温度Ｔを温度Te（℃）にし、電流
密度Ｊを、上述した（1a）〜（1c）式で与えら
れる電流密度Je（mA／cm2）以上の電流密度にし
て行えば、または、電流密度Ｊを電流密度Je
（mA／cm2）にし、電解液の温度Ｔを、上述した
（2a）〜（2c）式で与えられる温度Te（℃）以下
の温度にして行えば、パターン化されたアルミニ
ウム層が、サイドエツチング量Ｙが略々零である
ものとして形成される。
ウム層を形成する方法によれば、上述した電解エ
ツチングを行う工程において、その電解エツチン
グを、電解液の温度Ｔを温度Te（℃）にし、電流
密度Ｊを、上述した（1a）〜（1c）式で与えら
れる電流密度Je（mA／cm2）以上の電流密度にし
て行えば、または、電流密度Ｊを電流密度Je
（mA／cm2）にし、電解液の温度Ｔを、上述した
（2a）〜（2c）式で与えられる温度Te（℃）以下
の温度にして行えば、パターン化されたアルミニ
ウム層が、サイドエツチング量Ｙが略々零である
ものとして形成される。
このため、本発明によるパターン化されたアル
ミニウム層を形成する方法によれば、パターン化
されたマスク層を形成する工程において、そのマ
スク層を、形成せんとするパターン化されたアル
ミニウム層の所期のパターンと同じパターンに形
成し、また、上述した電解エツチングの工程にお
いて、電解液の温度Ｔを温度Teとするとき、電
流密度Ｊを上述した（1a）〜（1c）式で与えら
れる電流密度Je以上の電流密度にし、または、電
流密度Ｊを電流密度Jeとするとき、電解液の温度
Ｔを上述した（2a）〜（2c）式で与えられる温
度Te以下の温度にすることによつて、パターン
化されたアルミニウム層を、所期のパターンを有
するものとして、再現性良く、微細に、高精度
に、容易に形成することができるという特徴を有
する。
ミニウム層を形成する方法によれば、パターン化
されたマスク層を形成する工程において、そのマ
スク層を、形成せんとするパターン化されたアル
ミニウム層の所期のパターンと同じパターンに形
成し、また、上述した電解エツチングの工程にお
いて、電解液の温度Ｔを温度Teとするとき、電
流密度Ｊを上述した（1a）〜（1c）式で与えら
れる電流密度Je以上の電流密度にし、または、電
流密度Ｊを電流密度Jeとするとき、電解液の温度
Ｔを上述した（2a）〜（2c）式で与えられる温
度Te以下の温度にすることによつて、パターン
化されたアルミニウム層を、所期のパターンを有
するものとして、再現性良く、微細に、高精度
に、容易に形成することができるという特徴を有
する。
また、本発明によるパターン化されたアルミニ
ウム層を形成する方法によつて形成される、パタ
ーン化されたアルミニウム層は、配線層として機
能する。
ウム層を形成する方法によつて形成される、パタ
ーン化されたアルミニウム層は、配線層として機
能する。
従つて、本発明は、半導体集積回路装置の配線
層を形成する場合に適用して極めて好適である、
という特徴を有する。
層を形成する場合に適用して極めて好適である、
という特徴を有する。
次に、本発明の実施例を述べよう。
実施例
第１図Ａで上述したと同様に、基板１上に絶縁
層２を形成している絶縁性基板３を予め用意し
た。但し、この場合、基板１を、表面積が約40.0
cm2のシリコンでなるものとした。また、絶縁層２
を酸化シリコン（SiO2）でなるものとした。
層２を形成している絶縁性基板３を予め用意し
た。但し、この場合、基板１を、表面積が約40.0
cm2のシリコンでなるものとした。また、絶縁層２
を酸化シリコン（SiO2）でなるものとした。
そして、絶縁性基板３の絶縁層２上に、第１図
Ｂで上述したと同様に、パターン化されるべきア
ルミニウム層４を形成した。但し、この場合、ア
ルミニウム層４を蒸着によつて、1μｍの厚さに
形成した。
Ｂで上述したと同様に、パターン化されるべきア
ルミニウム層４を形成した。但し、この場合、ア
ルミニウム層４を蒸着によつて、1μｍの厚さに
形成した。
次に、このアルミニウム層４上に、第１図Ｃで
上述したと同様に、パターン化されたマスク層５
を形成した。但し、この場合、マスク層５を、ア
ルミニウム層４上に、フオトレジスト層を形成
し、そのフオトレジスト層に対するフオトマスク
を用いた露光、続く現像処理を行うことによつ
て、フオトレジストであるものとして形成した。
上述したと同様に、パターン化されたマスク層５
を形成した。但し、この場合、マスク層５を、ア
ルミニウム層４上に、フオトレジスト層を形成
し、そのフオトレジスト層に対するフオトマスク
を用いた露光、続く現像処理を行うことによつ
て、フオトレジストであるものとして形成した。
このようにして、第１図Ｃで上述したと同様
に、絶縁性基板３上にパターン化されるべきアル
ミニウム層４が形成され、そのアルミニウム層４
上にパターン化されたマスク層５が形成されてい
る基板体６を得た。
に、絶縁性基板３上にパターン化されるべきアル
ミニウム層４が形成され、そのアルミニウム層４
上にパターン化されたマスク層５が形成されてい
る基板体６を得た。
次に、基板体６を、第２図で上述したと同様
に、85％濃度の燐酸液でなる燐酸のみを溶質とし
た水溶液でなる電解液１１を収容している槽１２
内に、アルミニウム層４が、略々垂直面上に延長
するように浸漬させ、また、その槽１２内に、白
金でなる電極１３を、基板体６のアルミニウム層
４と対向するように浸漬させ、そして、基板体６
におけるパターン化されるべきアルミニウム層４
を、マスク層５によつてマスクされていない領域
において、直流定電圧源でなる直流電源１４の正
極側に接続し、また、電極１３を、直流電源１４
の負極側に接続して、アルミニウム層４に対す
る、上述した燐酸を溶質としている水溶液でなる
電解液１１を用いた電解エツチングを、直流電源
１４からアルミニウム層４を通つて流れる電流１
が急激に小になる時点まで行い、パターン化され
たアルミニウム層７を得た。
に、85％濃度の燐酸液でなる燐酸のみを溶質とし
た水溶液でなる電解液１１を収容している槽１２
内に、アルミニウム層４が、略々垂直面上に延長
するように浸漬させ、また、その槽１２内に、白
金でなる電極１３を、基板体６のアルミニウム層
４と対向するように浸漬させ、そして、基板体６
におけるパターン化されるべきアルミニウム層４
を、マスク層５によつてマスクされていない領域
において、直流定電圧源でなる直流電源１４の正
極側に接続し、また、電極１３を、直流電源１４
の負極側に接続して、アルミニウム層４に対す
る、上述した燐酸を溶質としている水溶液でなる
電解液１１を用いた電解エツチングを、直流電源
１４からアルミニウム層４を通つて流れる電流１
が急激に小になる時点まで行い、パターン化され
たアルミニウム層７を得た。
但し、この場合、電解液１１の温度を20.0℃と
し、また電解液１１に通ずる電流を50.0mAとし、
従つて、アルミニウム層４に通ずる電流密度を、
1.25（＝50.0mA／40.0cm2）mA／cm2とした。
し、また電解液１１に通ずる電流を50.0mAとし、
従つて、アルミニウム層４に通ずる電流密度を、
1.25（＝50.0mA／40.0cm2）mA／cm2とした。
しかるときは、パターン化されたアルミニウム
層７が、サイドエツチング量が略々零であるもの
として形成された。
層７が、サイドエツチング量が略々零であるもの
として形成された。
第１図Ａ，Ｂ及びＣは、本発明によるパターン
化されたアルミニウム層を形成する方法の説明に
供する、パターン化されるべきアルミニウム層上
に、パターン化されたマスク層を形成する順次の
工程における、略線的断面図である。第２図は、
同様に、本発明によるパターン化されたアルミニ
ウム層を形成する方法の説明に供する、パターン
化されるべきアルミニウム層に対する電解エツチ
ングによつて、パターン化されたアルミニウム層
を形成する工程に示す、略線図である。第３図
は、同様に、本発明によるパターン化されたアル
ミニウム層を形成する方法の説明に供する、パタ
ーン化されるべきアルミニウム層に対する電解エ
ツチングによつて、パターン化されたアルミニウ
ム層を形成する工程における、略線的断面図であ
る。第４図は、同様に、本発明によるパターン化
されたアルミニウム層を形成する方法の説明に供
する、パターン化されるべきアルミニウム層に対
する電解エツチングによつて、パターン化された
アルミニウム層を形成する工程における、時間ｔ
（分）に対する、直流定電圧源からパターン化さ
れるべきアルミニウム層を通つて流れる電流Ｉ
（mA）の関係を示す図である。第５図は、同様
に、本発明によるパターン化されたアルミニウム
層を形成する方法の説明に供する、パターン化さ
れるべきアルミニウム層に対する電解エツチング
によつて、パターン化されたアルミニウム層を形
成する工程における、電解液の温度をパラメータ
とした、電流密度Ｊ（mA／／cm2）に対する、本
発明によつて形成されるパターン化されたアルミ
ニウム層のサイドエツチング量Ｙ（μｍ）の関係
を示す図である。第６図は、同様に、本発明によ
るパターン化されたアルミニウム層を形成する方
法の説明に供する、パターン化されるべきアルミ
ニウム層に対する電解エツチングによつて、パタ
ーン化されたアルミニウム層を形成する工程にお
ける、本発明によつて形成されるパターン化され
たアルミニウム層のサイドエツチング量Ｙが零と
なるときの、電解液の温度Ｔ（℃）に対する、電
流密度Ｊ（mA／cm2）の関係を示す図である。第
７図は、本発明によるパターン化されたアルミニ
ウム層を形成する方法によつて得られる、パター
ン化されたアルミニウム層の一例を示す略線的断
面図である。 １……基板、２……絶縁層、３……絶縁性基
板、４……パターン化されるべきアルミニウム層
金属、５……パターン化されたマスク層、６……
基板体、７……パターン化されたアルミニウム
層、１１……電解液、１２……槽、１３……電
極、１４……直流電源、１６……電流計。
化されたアルミニウム層を形成する方法の説明に
供する、パターン化されるべきアルミニウム層上
に、パターン化されたマスク層を形成する順次の
工程における、略線的断面図である。第２図は、
同様に、本発明によるパターン化されたアルミニ
ウム層を形成する方法の説明に供する、パターン
化されるべきアルミニウム層に対する電解エツチ
ングによつて、パターン化されたアルミニウム層
を形成する工程に示す、略線図である。第３図
は、同様に、本発明によるパターン化されたアル
ミニウム層を形成する方法の説明に供する、パタ
ーン化されるべきアルミニウム層に対する電解エ
ツチングによつて、パターン化されたアルミニウ
ム層を形成する工程における、略線的断面図であ
る。第４図は、同様に、本発明によるパターン化
されたアルミニウム層を形成する方法の説明に供
する、パターン化されるべきアルミニウム層に対
する電解エツチングによつて、パターン化された
アルミニウム層を形成する工程における、時間ｔ
（分）に対する、直流定電圧源からパターン化さ
れるべきアルミニウム層を通つて流れる電流Ｉ
（mA）の関係を示す図である。第５図は、同様
に、本発明によるパターン化されたアルミニウム
層を形成する方法の説明に供する、パターン化さ
れるべきアルミニウム層に対する電解エツチング
によつて、パターン化されたアルミニウム層を形
成する工程における、電解液の温度をパラメータ
とした、電流密度Ｊ（mA／／cm2）に対する、本
発明によつて形成されるパターン化されたアルミ
ニウム層のサイドエツチング量Ｙ（μｍ）の関係
を示す図である。第６図は、同様に、本発明によ
るパターン化されたアルミニウム層を形成する方
法の説明に供する、パターン化されるべきアルミ
ニウム層に対する電解エツチングによつて、パタ
ーン化されたアルミニウム層を形成する工程にお
ける、本発明によつて形成されるパターン化され
たアルミニウム層のサイドエツチング量Ｙが零と
なるときの、電解液の温度Ｔ（℃）に対する、電
流密度Ｊ（mA／cm2）の関係を示す図である。第
７図は、本発明によるパターン化されたアルミニ
ウム層を形成する方法によつて得られる、パター
ン化されたアルミニウム層の一例を示す略線的断
面図である。 １……基板、２……絶縁層、３……絶縁性基
板、４……パターン化されるべきアルミニウム層
金属、５……パターン化されたマスク層、６……
基板体、７……パターン化されたアルミニウム
層、１１……電解液、１２……槽、１３……電
極、１４……直流電源、１６……電流計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 絶縁性基板上にパターン化されるべきアルミ
ニウム層を形成し、 該アルミニウム層上にパターン化されたマスク
層を形成し、 しかる後、上記アルミニウム層に対する、上記
マスク層をマスクとし、且つ燐酸を溶質の主体と
している水溶液でなる電解液を用いた電解エツチ
ングを、上記パターン化されるべきアルミニウム
層を陽極とし、該陽極としてのパターン化される
べきアルミニウム層とこれに対する陰極電極との
間に直流定電圧源を接続して、上記陽極としての
パターン化されるべきアルミニウム層と上記陰極
電極との間の電流が、急激に小になる時点まで行
うことによつて、パターン化されたアルミニウム
層を形成することを特徴とするパターン化された
アルミニウム層を形成する方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22355282A JPS59113627A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | パタ−ン化されたアルミニウム層を形成する方法 |
| US06/511,403 US4629539A (en) | 1982-07-08 | 1983-07-07 | Metal layer patterning method |
| US06/642,429 US4642168A (en) | 1982-07-08 | 1984-08-20 | Metal layer patterning method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22355282A JPS59113627A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | パタ−ン化されたアルミニウム層を形成する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59113627A JPS59113627A (ja) | 1984-06-30 |
| JPH0144014B2 true JPH0144014B2 (ja) | 1989-09-25 |
Family
ID=16799941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22355282A Granted JPS59113627A (ja) | 1982-07-08 | 1982-12-20 | パタ−ン化されたアルミニウム層を形成する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59113627A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0322434A (ja) * | 1989-06-19 | 1991-01-30 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1982
- 1982-12-20 JP JP22355282A patent/JPS59113627A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59113627A (ja) | 1984-06-30 |
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