JPH0191434A - 配線の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はモノリシックＴＯに用いる配線の形成方法に関
するものである。

［従来の技術］ ＩＣに用いる配線としては、加工性と密着性に優れたア
ルミニウムが最も一般的である。

従来、アルミニウム配線の形成方法としては、例えば第
３図に示す工程で行うものがあった。

以下、この図に従って製造工程を説明する。

まず、＜ａ）図に示すように、シリコン基板１上にシリ
コン酸化膜２を形成し、さらにその上に配線層となるア
ルミニウム層３を形成する。

次に、アルミニウム層３上にレジスト層を形成し、（ｂ
）図に示すように、このレジスト層４を選択的に除去す
る。

そのＩＬ（１図に示すように、残ったレジスト層４をマ
スクにしてアルミニウム層３をリン酸系のエツチング液
を用いて選択的に除去する。

次に、（ｄ）図に示すように、マスクにしたしシスト層
４を除去すると、残ったアルミニウム層３が配線層とな
る。

しかし、この方法では、（Ｃ）図にあるように、レジス
ト層４をマスクにしてアルミニウムｍ３をエツチングし
たときに、アルミニウム層３の残りパターンのサイドが
大きくエツチングで取られるために、アルミニウムの微
細パターンの形成が極めて困難である。このために、ア
ルミニウムの塩素系ガスを用いたドライエツチングによ
り、微細パターンを形成すると、ｔＢ系ガスによるアル
ミニウム配線パターン装置の腐蝕対策や同じく塩素系ガ
スによる￥５置の腐蝕対策を施す必要がでてきて装置が
高価になる。

このような欠点を解決するためのものとして、第４図に
示すようにリフトオフ法を用いて配線を形成する方法が
あった。

第４図で、まず（ａ）図に示すように、基板１上にシリ
コン酸化ｇ！２を形成し、さらにレジスト層４を形成す
る。

次に、（ｂ）図に示すように、レジスト層４に溝を形成
する。

その後、（Ｃ）図に示すように、アルミニウム層５を全
面に形成する。このとき、アルミニウム層５は、溝内に
形成されたちの５．と、レジスト層４上に形成されたち
の５２に分断される。

その後、（ｄ）図に示すように、レジスト層４をエツチ
ングにより除去し、配線層となるアルミニウム層５．だ
けを残す。

［発明が解決しようとする問題点］ 第４図の方法は極めて微細なアルミニウムパターンを形
成できるが、第４図（Ｃ）のように、アルミニウム層を
５１と５２に分断するためにステップカバレジの悪いア
ルミニウム層が必要であることから、現在は品質、コス
トにおいて最も優れたマグネト０ンスバツタよるアルミ
ニウム層の形成技術は使用できなくて、真空蒸着技術を
使わざるを得ない。また、アルミニウム層５１の厚さは
レジスト層４の厚さに比して相当に薄クシなければなら
ない。これは大電流を流す配線パターンには適さないこ
とになる。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、パターンが微細でしかも大電流を流せる配線
の形成方法を実現することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、次に示す配線の形成方法である。

（１）次の工程を有する配線の形成方法。

■基板上の誘電体層に溝を形成する工程。

■前記溝を含む全面にわたってつながった導電体の配線
層を形成する工程。

■前記配ｔＱ層を、溝の中にあるもののみを残して除去
する工程。

（２）次の工程を有する配線の形成方法。

■基板上の誘電体層上にレジスト層を形成する工程。

■前記誘電体層とレジスト層を選択的に除去して溝を形
成する工程。

■導電体の配線層を、前記溝内にあるものと表面にある
ものが分断されるように形成する工程。

■リフトオフ法により前記表面に形成された配線層を前
記レジスト層とともに除去し、溝内の配線層のみを残寸
工程。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明を説明する。

第１図は本発明にかかる配線の形成方法の一実施例の工
程図である。

第１図で、まず（ａ）図に示すように、シリコン手導体
の基板１０上に第１のシリコン酸化層１１を、その上に
シリコン窒化層１２を、さらにその上に第２のシリコン
酸化層１３を気相成長によってそれぞれ形成する。

次に、（ｂ）図に示すように、第２のシリコン層１３に
、フォトリソグラフ技術とＲＩＥ（リアクティブイオン
エッチ）によるシリコン酸化層のエツチング技術を用い
て溝１４を形成する。これらの技術を用いれば、幅が１
μｍ以下の溝を形成することも十分可能である。

その後、（Ｃ）図に示すように、いわゆるステップカバ
レジに優れたマグネトロンスパッタを用いてアルミニウ
ム層１５を形成する。

ここで、（ｄ）図に示すように、凹凸状のアルミニウム
層１５の上に７オトレジストを適切な条件で塗布づれば
、レジスト層１６ができて表面がほぼ平坦になる。

次に、レジスト層１６のエツチングをＲ度の良いドライ
エッチにより行い、〈ｅ）図のようにアルミニウム層１
５の凹部にレジスト層１６が残っている段階でエツチン
グを中断する。

その後、残ったレジス１−層１６をマスクにしてアルミ
ニウム層１５をエツチングし、（ｆ）図に示すように、
溝１４内のアルミニウム層１５が未だエツチングされな
い段階でエツチングを止める。

これは精度の良いドライエッチが最適であるが、ウェッ
トエッチでもある程度可能である。

次に、（９）図に示すように、マスクにしたレジスト層
１６を除去してアルミニウム層の配線が完成する。

この配線の上に２Ｂ目、３層目の配線を形成していくこ
とも可能である。もちろん、〈９ン図の段階で表面に保
ｖ１膜を形成して終りとすることも可能である。

なお、レジスト饗１６に代えて他の物質例えばシリコン
酸化層をスピンコード塗布によって形成することも可能
である。また、シリコン酸化層１４に換えてポリイミド
等を使用することも可能である。

第２図に本発明にかかる配線の形成方法の他の実施例の
工程図を示す。この実施例はリフトオフ法を用いて配線
を形成するものである。

この方法では、まず（ａ＞図に示すように、第２の酸化
層１３上にレジストＩｔ！１６を形成する。

次に、（ｂ）図に示すように、レジスト層１６を選択的
に除去する。

その後、（Ｃ）図に示すように、残ったレジスト層１６
をマスクにして第２のシリコン酸化層１３を選択的に除
去して溝１７を形成する。

ここで、（ｄ）図に示すようにステップカバレジの悪い
アルミニウムの蒸着技術を利用してアルミニウム層１８
を形成する。このアルミニウム層は１８、溝１７内に形
成されたちの１８．と、レジスト層１６上に形成された
ちの１８２に分断される。このとき、第４図の実施例と
比較して溝が深いため、溝内のアルミニウム層の厚さを
相当厚くすることが可能になる。

次に、レジストの剥離専用液に浸すと、レジスト層１６
上のアルミニウム層１８２も同時に除去されて（６）図
に示すように配線層となるアルミニウム層１８゜が残る
。

なお、層１１と１３はシリコン酸化層以外の誘電体層例
えばシリコン窒化層等であってもよい。

［効果コ 本発明によれば、次のような効果が得られる。

現在の技術では、導電体の微細パターンを形成するより
も、ｍｆＪ体に９！細パターンを形成する方が、はるか
に確実で容易である。また、誘電体に形成する方がより
微細なパターンを形成できる。

本発明では、誘電体に形成した溝に配線層を埋め込むと
ともに、第１図の実施例では配線層は溝の深さ一杯まで
埋め込み、第２図の実施例のように溝内の配線層と表面
の配線層を分断しなければならないときは、溝の深さを
十分とっている。これによって、本発明では、微細なパ
ターンでしかも十分な厚さの配線パターンを形成できる
。

また、配線パターンの表面はほぼ平坦であるため、この
上に形成する配線層は！′！Ｉｉ線が少なく信頼性の高
いものになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる配線の形成方法の一実施例の工
程図、第２図は本発明にかかる配線の形成方法の他の実
施例の工程図、第３図及び第４図は従来における配線の
形成方法の工程例を示した図である。 １０・・・基板、１１．１３・・・誘電体層、１４゜１
７・・・溝、１５，１８．１８＋　、１８２・・・配線
層、１６・・・レジスト層。 ５米 １図 ル ２図 第３　区 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）次の工程を有する配線の形成方法。 〔１〕基板上の誘電体層に溝を形成する工程。 〔２〕前記溝を含む全面にわたつてつながつた導電体の
   配線層を形成する工程。 〔３〕前記配線層を、溝の中にあるもののみを残して除
   去する工程。
2. （２）次の工程を有する配線の形成方法。 〔１〕基板上の誘電体層上にレジスト層を形成する工程
   。 〔２〕前記誘電体層とレジスト層を選択的に除去して溝
   を形成する工程。 〔３〕導電体の配線層を、前記溝内にあるものと表面に
   あるものが分断されるように形成する工程。 〔４〕リフトオフ法により前記表面に形成された配線層
   を前記レジスト層とともに除去し、溝内の配線層のみを
   残す工程。