JPH05291256A - 薄膜導体パターンの製造方法 - Google Patents
薄膜導体パターンの製造方法Info
- Publication number
- JPH05291256A JPH05291256A JP8583292A JP8583292A JPH05291256A JP H05291256 A JPH05291256 A JP H05291256A JP 8583292 A JP8583292 A JP 8583292A JP 8583292 A JP8583292 A JP 8583292A JP H05291256 A JPH05291256 A JP H05291256A
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- Japan
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- film
- conductor pattern
- thin film
- etching
- thickness
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 薄膜導体パターンの製造方法に関し、アンダ
ーカットの抑制を目的とする。 【構成】 基板上に形成した金属膜に、写真蝕刻技術を
用いてウエットエッチングを行い、導体パターンを形成
する際に、金属膜８，９，１０，１１を上層ほどエッチ
ング速度の小さな複数の膜で形成することを特徴として
薄膜導体パターンの製造方法を構成する。
ーカットの抑制を目的とする。 【構成】 基板上に形成した金属膜に、写真蝕刻技術を
用いてウエットエッチングを行い、導体パターンを形成
する際に、金属膜８，９，１０，１１を上層ほどエッチ
ング速度の小さな複数の膜で形成することを特徴として
薄膜導体パターンの製造方法を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアンダーカットの少ない
薄膜導体パターンの製造方法に関する。大量の情報を迅
速の処理する必要から情報処理装置の主体を構成する半
導体装置を初めとする電子装置は小形化と集積化が進め
られており、これにより大容量回路素子が実用化されて
いる。
薄膜導体パターンの製造方法に関する。大量の情報を迅
速の処理する必要から情報処理装置の主体を構成する半
導体装置を初めとする電子装置は小形化と集積化が進め
られており、これにより大容量回路素子が実用化されて
いる。
【０００２】こゝで、電子装置の小形化と集積化には薄
膜形成技術と写真蝕刻技術（フォトリソグラフィ）に負
うところが大きい。すなわち、スパッタ法，真空蒸着
法，気相成長法などにより被処理基板上に金属膜，絶縁
膜，半導体膜などを形成し、これにポジ型レジストある
いはネガ型レジストを塗布して後、マスクを通じて紫外
線或いは電子線，Ｘ線などを照射し、前者を使用する場
合は露光部が現像液に可溶性となり、後者の場合は不溶
性となるのを利用してレジストパターンを作り、このレ
ジスト膜をマスクとしてドライエッチングを行なって金
属膜，絶縁膜，半導体膜などよりなる薄膜パターンが作
られている。
膜形成技術と写真蝕刻技術（フォトリソグラフィ）に負
うところが大きい。すなわち、スパッタ法，真空蒸着
法，気相成長法などにより被処理基板上に金属膜，絶縁
膜，半導体膜などを形成し、これにポジ型レジストある
いはネガ型レジストを塗布して後、マスクを通じて紫外
線或いは電子線，Ｘ線などを照射し、前者を使用する場
合は露光部が現像液に可溶性となり、後者の場合は不溶
性となるのを利用してレジストパターンを作り、このレ
ジスト膜をマスクとしてドライエッチングを行なって金
属膜，絶縁膜，半導体膜などよりなる薄膜パターンが作
られている。
【０００３】
【従来の技術】従来、薄膜集積回路の導体の形成材料と
しては銅（Cu),金(Au), アルミニウム（Al) などが使用
されている。
しては銅（Cu),金(Au), アルミニウム（Al) などが使用
されている。
【０００４】こゝで、Cuは抵抗率が1.55Ω・ｍ（20℃)
と少なく、また価格が安いために、薄膜材料として優れ
ており、配線などに使用されている。こゝで、写真蝕刻
技術において使用するエンチング法にはドライエッチン
グ法とウエットエッチング法とがある。
と少なく、また価格が安いために、薄膜材料として優れ
ており、配線などに使用されている。こゝで、写真蝕刻
技術において使用するエンチング法にはドライエッチン
グ法とウエットエッチング法とがある。
【０００５】こゝで、ドライエッチングは真空装置を用
いて行なうもので、プラズマエッチングや反応性イオン
エッチングなど各種の種類があり、アンダーカットの少
ない良好なエッチングができるものゝ、エッチング速度
が小さい。
いて行なうもので、プラズマエッチングや反応性イオン
エッチングなど各種の種類があり、アンダーカットの少
ない良好なエッチングができるものゝ、エッチング速度
が小さい。
【０００６】すなわち、何れの方法を用いてもCuのエッ
チング速度は0.1 μm ／分以下であることから、例えば
厚さが５μm のCu膜をドライエッチングするには１時間
以上の時間を要することになり、実用的ではない。
チング速度は0.1 μm ／分以下であることから、例えば
厚さが５μm のCu膜をドライエッチングするには１時間
以上の時間を要することになり、実用的ではない。
【０００７】そこで、数μm ／分の速度でエッチングが
可能な化学薬品を用いるウエットエッチングが行なわれ
ているが、アンダーカットを生じることが問題である。
図３はこの状態を示す断面図であって、基板１の上に例
えばCuの薄膜２を５μm の厚さに形成し、この上に幅10
μm のレジスト膜３をパターン形成して後、このレジス
ト膜３をマスクとし、例えば過酸化水素−硫酸−水系
（H2O2・H2SO4 ・H2O ）のエンチング液を使用してウエ
ットエッチングを行なうと、Cuの薄膜２とレジスト膜と
の界面部にアンダーカット４が進行する結果、導体線路
５の断面形状は富士山型となると云う問題がある。
可能な化学薬品を用いるウエットエッチングが行なわれ
ているが、アンダーカットを生じることが問題である。
図３はこの状態を示す断面図であって、基板１の上に例
えばCuの薄膜２を５μm の厚さに形成し、この上に幅10
μm のレジスト膜３をパターン形成して後、このレジス
ト膜３をマスクとし、例えば過酸化水素−硫酸−水系
（H2O2・H2SO4 ・H2O ）のエンチング液を使用してウエ
ットエッチングを行なうと、Cuの薄膜２とレジスト膜と
の界面部にアンダーカット４が進行する結果、導体線路
５の断面形状は富士山型となると云う問題がある。
【０００８】そこで、従来はCuの薄膜２の厚さをできる
だけ薄くしてアンダーカットの影響を少なくしている
が、そのために配線抵抗の増加が避けられなかった。
だけ薄くしてアンダーカットの影響を少なくしている
が、そのために配線抵抗の増加が避けられなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】基板上に薄膜集積回路
を形成する際に配線やアースなどを構成する導体パター
ンはCuの薄膜を数μm の厚さに形成した後、ウエットエ
ッチングを行なって形成しているが、この際に生ずるア
ンダーカットによって微細な配線が精度よくできないと
云う問題がある。
を形成する際に配線やアースなどを構成する導体パター
ンはCuの薄膜を数μm の厚さに形成した後、ウエットエ
ッチングを行なって形成しているが、この際に生ずるア
ンダーカットによって微細な配線が精度よくできないと
云う問題がある。
【００１０】そこで、厚さが数μm のCuの薄膜について
アンダーカットをできるだけ抑制してウエットエッチン
グすることが課題である。
アンダーカットをできるだけ抑制してウエットエッチン
グすることが課題である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題は基板上に形
成した金属膜に、写真蝕刻技術を用いてウエットエッチ
ングを行い、導体パターンを形成する際に、この金属膜
を上層ほどエッチング速度の小さな複数の膜で形成する
ことを特徴として薄膜導体パターンの製造方法を構成す
ることにより解決することができる。
成した金属膜に、写真蝕刻技術を用いてウエットエッチ
ングを行い、導体パターンを形成する際に、この金属膜
を上層ほどエッチング速度の小さな複数の膜で形成する
ことを特徴として薄膜導体パターンの製造方法を構成す
ることにより解決することができる。
【００１２】
【作用】アンダーカットはレジスト膜の窓開け部よりエ
ッチング液が浸透して金属薄膜をエッチングする段階
で、エッチングに方向性がないことから、レジスト膜の
裏側にもエッチングが進むのである。
ッチング液が浸透して金属薄膜をエッチングする段階
で、エッチングに方向性がないことから、レジスト膜の
裏側にもエッチングが進むのである。
【００１３】こゝで、図３に示すようにアンダーカット
はレジスト膜に近い程進行することから、発明者はレジ
スト膜に近づくほどエッチング速度が小さくなる膜組成
にすることにより解決できると考えた。
はレジスト膜に近い程進行することから、発明者はレジ
スト膜に近づくほどエッチング速度が小さくなる膜組成
にすることにより解決できると考えた。
【００１４】このことは、Cuの合金度を上にゆくに従っ
て大きくなるように形成することにより解決することが
できるが、この場合に抵抗率の増加を抑制することが必
要である。
て大きくなるように形成することにより解決することが
できるが、この場合に抵抗率の増加を抑制することが必
要である。
【００１５】発明者はかゝる金属材料を調査した結果、
Al,Sn やＷ，Moなどの高融点金属が適することを見出し
た。図２はかゝる金属をCuに添加して形成した合金薄膜
についてエッチング速度と抵抗率との関係を示してい
る。
Al,Sn やＷ，Moなどの高融点金属が適することを見出し
た。図２はかゝる金属をCuに添加して形成した合金薄膜
についてエッチング速度と抵抗率との関係を示してい
る。
【００１６】すなわち、Cuの抵抗率は当初約２μΩ・cm
( 厳密には０℃で1.55μΩ・cm）であるが、合金化によ
りエッチング速度は減少し（逆にCu／Cu合金のエッチン
グ速度比は増加し) 、また、抵抗率は上昇する。
( 厳密には０℃で1.55μΩ・cm）であるが、合金化によ
りエッチング速度は減少し（逆にCu／Cu合金のエッチン
グ速度比は増加し) 、また、抵抗率は上昇する。
【００１７】そこで、本発明はエッチング速度が純Cuの
約半分に減少するが、抵抗率の増加は２倍以下程度とす
るCu合金を上層としてCuの薄膜を形成するものである。
こゝで、二元蒸着を行い、下が純Cuで上に行くに従って
合金の割合が増すような薄膜を形成するのが理想的であ
るが、厚さが数μm の金属膜については純Cuよりなる膜
の上に単層または二層の合金膜を形成してもアンダーカ
ットを抑制することができる。
約半分に減少するが、抵抗率の増加は２倍以下程度とす
るCu合金を上層としてCuの薄膜を形成するものである。
こゝで、二元蒸着を行い、下が純Cuで上に行くに従って
合金の割合が増すような薄膜を形成するのが理想的であ
るが、厚さが数μm の金属膜については純Cuよりなる膜
の上に単層または二層の合金膜を形成してもアンダーカ
ットを抑制することができる。
【００１８】すなわち、本発明は下に行くほどエッチン
グ速度が大きくなるように形成したCu薄膜を用いてウエ
ットエッチングを行なうことによりアンダーカットを抑
制するものである。
グ速度が大きくなるように形成したCu薄膜を用いてウエ
ットエッチングを行なうことによりアンダーカットを抑
制するものである。
【００１９】
【実施例】図１は本発明の実施例を示す断面図である。
まず、合金とする金属としてAlを選び、エッチング速度
が純Cuの40％となる合金を用いた。
まず、合金とする金属としてAlを選び、エッチング速度
が純Cuの40％となる合金を用いた。
【００２０】この組成の合金の抵抗率は図２より約3.9
μΩ・cmで純Cuの約２倍である。まず、ガラス基板７の
上に密着性を向上するためにスパッタ法により0.1 μm
の厚さのクローム(Cr)膜８を形成した後、スパッタ法に
より2.5 μm の厚さの純Cu膜９を形成し、更にその上に
上記の合金ターゲットを用い、スパッタ法により2.5 μ
m の厚さの合金膜10を形成し、また、この上に先と同様
にCr膜11を形成した。
μΩ・cmで純Cuの約２倍である。まず、ガラス基板７の
上に密着性を向上するためにスパッタ法により0.1 μm
の厚さのクローム(Cr)膜８を形成した後、スパッタ法に
より2.5 μm の厚さの純Cu膜９を形成し、更にその上に
上記の合金ターゲットを用い、スパッタ法により2.5 μ
m の厚さの合金膜10を形成し、また、この上に先と同様
にCr膜11を形成した。
【００２１】また、比較として純Cu膜９と合金膜10の代
わりに厚さが５μm の純Cu膜よりなる試料を形成した。
そして、両者について、従来と同様にスピンコート法に
よりレジストを被覆した後、紫外線を選択照射して現像
し、レジスト膜12を形成した。( 以上同図Ａ） 次に、フエリシアン化カリ[K3Fe(CN)6] と水酸化ナトリ
ウム(NaOH)の水溶液よりなるエッチング液を用いて露出
しているCr膜11を溶解除去し、合金膜10を露出させた。
( 以上同図Ｂ） 次に、H2O2(6％）・H2SO4(8 ％) 水溶液よりなるエッチ
ング液に浸漬すると、まず、合金膜10がエッチングさ
れ、この際に幾分アンダーカット13が生じるものゝ( 以
上同図Ｃ）、純Cu膜９のエッチングが急速に進むため
に、アンダーカット13はあまり進行しない。
わりに厚さが５μm の純Cu膜よりなる試料を形成した。
そして、両者について、従来と同様にスピンコート法に
よりレジストを被覆した後、紫外線を選択照射して現像
し、レジスト膜12を形成した。( 以上同図Ａ） 次に、フエリシアン化カリ[K3Fe(CN)6] と水酸化ナトリ
ウム(NaOH)の水溶液よりなるエッチング液を用いて露出
しているCr膜11を溶解除去し、合金膜10を露出させた。
( 以上同図Ｂ） 次に、H2O2(6％）・H2SO4(8 ％) 水溶液よりなるエッチ
ング液に浸漬すると、まず、合金膜10がエッチングさ
れ、この際に幾分アンダーカット13が生じるものゝ( 以
上同図Ｃ）、純Cu膜９のエッチングが急速に進むため
に、アンダーカット13はあまり進行しない。
【００２２】なお、この際、先端部のイの位置は下から
もエッチングされ、垂直に近づく。一方、点線14は全部
が純Cuよりなる試料についてアンダーカットの進行状態
を示している。（以上同図Ｄ） 次に、先と同じエッチング液を用いてCr膜11，８を除く
ことによりアンダーカットの少ないCu膜を形成すること
ができる。( 以上同図Ｅ）
もエッチングされ、垂直に近づく。一方、点線14は全部
が純Cuよりなる試料についてアンダーカットの進行状態
を示している。（以上同図Ｄ） 次に、先と同じエッチング液を用いてCr膜11，８を除く
ことによりアンダーカットの少ないCu膜を形成すること
ができる。( 以上同図Ｅ）
【００２３】
【発明の効果】本発明の実施によりアンダーカットの少
ない導体パターンを形成することができ、これによりパ
ターン精度が高く、低抵抗の薄膜集積回路を形成するこ
はができる。
ない導体パターンを形成することができ、これによりパ
ターン精度が高く、低抵抗の薄膜集積回路を形成するこ
はができる。
【図１】本発明の実施法を示す断面図である。
【図２】Cu合金のエッチング特性図である。
【図３】アンダーカットを説明する断面図である。
４，13 アンダーカット ８，11 Cr膜 ９ 純Cu膜 10 合金膜 12 レジスト膜
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上に形成した金属膜に、写真蝕刻技
術を用いてウエットエッチングを行い、導体パターンを
形成する際に、該金属膜を上層ほどエッチング速度の小
さな複数の膜で形成することを特徴とする薄膜導体パタ
ーンの製造方法。 - 【請求項２】 前記金属膜が銅を主成分とし、アルミニ
ウム，錫或いは高融点金属の何れか、或いは複数の成分
を加えてなることを特徴とする請求項１記載の薄膜導体
パターンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8583292A JPH05291256A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 薄膜導体パターンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8583292A JPH05291256A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 薄膜導体パターンの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291256A true JPH05291256A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=13869830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8583292A Withdrawn JPH05291256A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 薄膜導体パターンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05291256A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6259119B1 (en) | 1997-12-18 | 2001-07-10 | Lg. Philips Lcd Co, Ltd. | Liquid crystal display and method of manufacturing the same |
| US6288414B1 (en) | 1997-03-05 | 2001-09-11 | Lg Electronics, Inc. | Liquid crystal display and a double layered metal contact |
| US6949417B1 (en) | 1997-03-05 | 2005-09-27 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Liquid crystal display and method of manufacturing the same |
| KR100987754B1 (ko) * | 2008-05-16 | 2010-10-13 | 삼성전기주식회사 | 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
-
1992
- 1992-04-08 JP JP8583292A patent/JPH05291256A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6288414B1 (en) | 1997-03-05 | 2001-09-11 | Lg Electronics, Inc. | Liquid crystal display and a double layered metal contact |
| KR100307385B1 (ko) * | 1997-03-05 | 2001-12-15 | 구본준, 론 위라하디락사 | 액정표시장치의구조및그제조방법 |
| US6949417B1 (en) | 1997-03-05 | 2005-09-27 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Liquid crystal display and method of manufacturing the same |
| US7462516B2 (en) | 1997-03-05 | 2008-12-09 | Lg Display Co., Ltd. | Liquid crystal display and method of manufacturing the same |
| US6259119B1 (en) | 1997-12-18 | 2001-07-10 | Lg. Philips Lcd Co, Ltd. | Liquid crystal display and method of manufacturing the same |
| KR100987754B1 (ko) * | 2008-05-16 | 2010-10-13 | 삼성전기주식회사 | 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |