JPH0349227A - 微細金属配線パターンの形成方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、微細金属配線パターンの形成方法に関する
。さらに詳しくは、基板の凹部に形成する金属配線パタ
ーンの形成方法の改善に関する。

（ロ）従来の技術 従来、集積回路素子における金属配線パターンは、第９
図に示すように、予め凹凸を有するパターンＩ２が形成
された基板１１に第１０図に示すように金属膜１３を堆
積する。次に、第＋１図に示すように金属膜１３のうえ
に、レジスト膜１４を塗布する。次に第１２図に示すよ
うにマスク１５を用いてエネルギー線を露光する。次に
第１３図に示すようにフォトレジストの現像を行い、パ
ターン化されたレジスト膜１４Ａを形成する。次に第８
図に示すようにパターン化されたレジスト膜１４Ａをマ
スクにリアクティブイオンエツチング（ＲＩ　Ｅ）工程
を行い、金属配線１３Ａを形成して行われている。尚１
３Ｂは、金属配線のくびれを示す。

（ハ）発明が解決しようとする課題 この従来の方法においては、金属膜を堆積した凹凸を有
するパターンからの強い反射光（通常用いられる金属膜
、例えばＡ１等は高い反射率を有する）のため、現像後
のレジストパターンにくびれを生じ、このレジストパタ
ーンをマスクとして金属膜をエツチングすると、エツチ
ング後の金属配線パターンにくびれができ金属配線パタ
ーンが断線する等の開運がある。この点を解決すべく露
光時のエネルギー線の波長に対する吸光度を高めるため
の吸光剤（染料＝ダイ）を多く含んだレジストがしばし
ば用いられ、金属膜からの強い反射光を防ぐ点において
効果をあげている。しかしこうした吸光剤を含んだグイ
レジストは、通常のレノストに比べて解像度が低下する
という問題がある。

この発明は、前記問題を解決するためになされたもので
あって、基板の凹部に、断線がなく解像度の高い金属配
線を形成しうる微細金属配線パターンの形成方法を提供
しようとするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明によれば、予め凹凸を有するパターンが形成さ
れた基板上に、金属膜を積層し、この上にレジスト膜を
形成しこのレジスト膜に所定のパターンでエネルギー線
を露光した後現像する前に熱処理を施してパターン化し
、このレジスト膜をマスクとして前記金属膜をエツチン
グして基板表面の凹部に金属配線を形成することを特徴
とする微細金属配線パターンの形成方法が提供される。

この発明においては、凹凸を有するパターンが形成され
た基板の凹部に金属配線を形成する。

この金属配線は、前記基板上に金属膜を積層し、この金
属膜をエツチングして形成することかできる。この金属
膜は、エネルギー線を反射してレジストパターンにくび
れを生じるような物質、例えばアルミニウム、銅、アル
ミニウム基合金、高融点金属又はその合金等を原料に用
い、例えばスパッタ法、蒸着法等によって、通ｇｏ、ｓ
〜ｆ、ｏ／、ｔｍの膜厚に形成するのが適している。前
記エツチングは、前記金属膜の上にレジスト膜を形成し
てパターン化しこのレジスト膜をマスクとしてこの金属
膜を、例えばリアクティブイオンエツチング（ＲＹＥ）
法等によって行うことができる。前記レジスト膜は、レ
ジスト材料を、例えばスピンオン法等によって前記金属
膜の上に塗布し、乾燥して、通常１．５〜２．５μ−の
膜厚にして用いることができる。このレジスト材料は、
ネガ型ホトレジスト、ポジ型ホトレジスト、電子線レジ
スト等を用いることができるが・ポジ型ホトレジストに
ついて具体的に述べると、例えばノボラックレノン−〇
−キノンジアジド化合物をベースとし、溶剤で希釈して
適宜粘度を調節して用いることができる。

前記レジスト膜のパターン化は、レジスト膜に所定のパ
ターンでエネルギー線を露光した後熱処理を施し、この
後に現像して行うことができる。

この熱処理は、くびれのない高精度の金属配線を形成す
るために高精度の端面を有するパターン化されたレジス
ト膜を形成するためのものであって、所定のパターンで
エネルギー線が露光されたレジスト膜を有する基板を例
えばホットプレート、クリーンオーブン等を用いて、通
常１００〜１２０℃で、通常３０〜９０秒間（ホットプ
レート）又は１５〜３０分間（クリーンオーブン）加熱
して行うことができる。このエネルギー線は、例えば可
視光線、紫外線、Ｘ線、電子線等から、用いるレジスト
材料の分光感度に対応して適宜選定することができ、例
えば所定のパターンのマスク材を介在さけてレジスト膜
に露光して用いることができる。この熱処理後、現像液
を用いて前記露光部（又は非露光部）を除去して高精度
の端面を存するパターン化されたレジスト膜を形成する
ことができる。更に、この高精度の端面を有するパター
ン化されたレジスト膜をマスクとして、前記金属膜をエ
ツチングしてくびれのない高精度の金属配線を形成する
ことができる。

（ホ）作用 エネルギー線の露光の際に金属膜の凸部からの反射によ
って、マスクの内側にあるレジストが部分的に露光され
るが、その感光基が熱処理によって拡散されレジストが
不溶化される。

（へ）実施例 この発明の実施例を図を用いて説明する。

まず、第２図に示すようにシリコン基板！の上に膜厚１
．０μ−の５ｉＯｙ膜２を酸化法によって形成し、ホト
リソグラフィ法によってエツチングして幅５，０μ−１
深さ１．０μｍの溝状の凹部を形成する。

次に、第３図に示すように、この基板上にスパッタ法に
よって膜厚１．０μＩのＡｌ膜３を堆積する。

次に、第４図に示すようにＡｌ膜３の上に、スピンオン
法によってノボラックレジン−０−キノンジアジド化合
物をベースとしたレジストの溶液を塗布し、乾燥させ、
前記凹部の膜厚が２．０μｍのレジスト膜４を形成する
。

次に、第５図に示すように前記四部の上に遮光部が配置
されるように基板の上にマスク板５を設置し、レノスト
Ｈ４に所定のパターンでＵＶ光を露光する。

次に、第６図に示すように、この基板をホットプレート
６の上に載置して１００℃に１分間加熱して熱処理を行
う。

次に、この基板をアルカリ液に浸漬して現像を行い第７
図に示すように前記凹部にパターン化されたレジスト膜
４Ａを形成する。

次に、第１図に示すようにレジスト膜４Ａをマスクとし
てリアクティブイオンエツチング（ＲＩＥ）工程によっ
てＡｌ膜３のエツチングを行いＡ１配置３Ａを形成する
。

得られたＡＩ配線３Ａは、端面（側面）のくびれがなく
、断線故障が解消することが認められた。

（ト）発明の効果 この発明によれば、金属膜が形成された基板の凹部に、
パターンくびれのない高精度な微細レノストパターンの
形成が可能となり、断線がなく、解像度の高い微細な金
属配線を形成しうる微細金属配線パターンの形成方法を
提供することができる。また、この発明の方法を用いる
ことにより、断線故障が少なく信頼性の高いＬＳＩを作
製することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例で作製した微細金属配線パ
ターンの説明図、第２図〜第７図は、この発明の実施例
で作製した微細金属配線パターンの製造工程説明図、第
８図は、従来の微細金属配線パターンの説明図、第９図
〜第１３図は、従来の微細金属配線パターンの製造工程
説明図である。 １・・・・・・シリコン基板、 ２・・・・・・凹凸を有するパターン（ＳｉＯｚ膜）、
３−−−・−Ａｌｍｌ、　　３Ａ・・・−ＡｌｉａＩＩ
Ａ、３Ｂ・・・・・・金属配線のくびれ、 ４・・・・・・レジスト膜、 ４Ａ・・・・・・パターン化されたレジスト膜、５・・
・・・・マスク板、　　６・・・・・・ホットプレート
。 γ２　阿 第６　階 第 ８ 図 頷 薗 清１０　Ｍ Ｊ１１ 図 第 ２Ｗ 肩 １３　！！Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、予め凹凸を有するパターンが形成された基板上に、
   金属膜を積層し、この上にレジスト膜を形成しこのレジ
   スト膜に所定のパターンでエネルギー線を露光した後現
   像する前に熱処理を施してパターン化し、このレジスト
   膜をマスクとして前記金属膜をエッチングして基板表面
   の凹部に金属配線を形成することを特徴とする微細金属
   配線パターンの形成方法。