JPH0573338B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

Ａ 産業上の利用分野 本発明は、二重露光によるフオトレジスト工程
および多段乾式エツチング工程を使用して、二重
層絶縁膜中にヴアイア・ホールを作成する方法に
関する。本発明に基づく方法は、特に、VLSI技
術で集積回路構造の第１メタラジーと第２メタラ
ジーの間の二重層絶縁中にヴアイア・ホールを作
成するのに用いられる。 Ｂ 従来技術およびその問題点 集積回路技術では、従来、個々の構造要素を接
合するためのメタラジー・パターンは、半導体基
板上に金属層をブランケツト付着し、それをフオ
トレジスト工程およびその後のエツチングで当該
のメタラジー・パターンに従つて構造にするよう
にして作成されていた。このパターンを絶縁層で
覆い、その上に、ヴアイア・ホールを通して最初
のメタラジーと連絡する別のメタラジー・パター
ンを付着させていた。集積回路の回路密度が増加
するにつれて、メタラジー・パターンをその寸法
に比べてますます小さくかつ高密度で配列しなけ
ればならなくなつた結果、メタラジー・パターン
上の絶縁層の不規則性とでこぼこが増大した。こ
のようなこぼこな絶縁層の上にさらにメタラジー
を付着させると、このメタラジーは下の基板の段
の上で薄くなり、そのためにこの領域で電流密度
が増加し、電気移動の不良も生じるという結果に
なつた。また、フオトレジスト工程に関しても、
フオトレジスト層の明確で精密な露光および現像
が表面のでこぼこの増大に応じて不可能のなると
いう問題が生じた。 回路構造が小型化する過程で、上記のサブトラ
クテイブ・エツチング工程は、より高密度のメタ
ラジー・パターンを作成するのに役立つ、いわゆ
る金属リフトオフ法で置き換えらえた。この種の
方法は、たとえば、米国特許第2559389号、第
3849136号、第3873361号明細書に記載されてい
る。しかし、メタラジー・パターンの作成にこの
リフトオフ法を使用しても、前記のでこぼこの問
題はなくならない。 こうした欠点を克服する方法が、米国特許第
3985597号明細書に記載されている。この方法に
よれば、基板上に次々に３つの層を付着する。初
めの２層は有機ポリマー材料からなり、第３の最
上層は酸素中での反応性イオン・エツチングに対
して抵抗性があるものである。その後で、フオト
レジスト層を付着し、当該のメタラジー・パター
ンの反転パターンを露光によつて作成する。フオ
トレジストを現像し、得られる第３層の露光領域
を除去した後、第２層と第１層の対応する領域を
反応性イオン・エツチングによつて除去し、層厚
が第１層の厚さにほぼ等しい導電性金属を付着
し、第２層を選択的に溶解する溶媒に基板にさら
して、第２層およびその後のすべての層を剥離す
る。このようにして、埋込み型メタラジー・パタ
ーンが得られる。次に、ポリイミド層を付着し、
工程段階の第２段階で、上記ポリイミド層内にヴ
アイア・ホールをあけ、ヴアイア用のメタラジ
ー・パターンを作成する。この方法はきわめて有
効であるものの、半導体素子の密度をさらにかな
り増すことに関連し、特に、メタラジー層の数が
増すことに関連して、難点があつた。基本原則を
守り、金属および絶縁体がすべての層を完全に覆
うようにするために、ヨーロツパ特許0046525号
の主題であるプレーナ法が開発された。この方法
に従つて得られる構造では、下側のポリイミド層
と上側の酸素プラズマに対して抵抗力をもつ無機
絶縁層からなる複合層が、導電性メタラジー・パ
ターンを備えた半導体基板上に絶縁のための配置
されている。複合層中にヴアイア・ホール、反応
性イオン・エツチング法によつて作成する。 さらに、ポリイミドとSiN、SiO₂、SiNxOyな
どプラズマ付着材料からなる二重層絶縁膜の場
合、約350ないし400℃の温度でポリイキドを気化
して除くと、上に載せたSiN、SiO₂、または
SiNxOy層およびその上に付着されたメタラジー
中に欠陥を生じることが判明している（IBMテ
クニカル・デイスクロージヤ・ブルテン、第24
巻、第10A号（1985年３月）、5835〜36ページ）。
半導体基板上に配列されたメタラジーの上にまず
窒化物層をプラズマ付着法によつて付着し、次に
ポリイミド性をスピン・オンによつて付着した二
重層絶縁体が、R.M.ゲフケン（Geffken）による
国際電子デバイス会議の会議報告諸（the
Conference Report of the International
Electron Devices Meeting）、ワシントン特別
区、1983年12月５、６、７日、542〜545ペーシに
記載されている。絶縁層中のヴアイア・ホールを
作成する場合、下側の層上にエツチ・ストツプの
ないこと、および第２のメタラジーが画定されな
いことが、これまで一層高密度のヴアイア・ホー
ルの配置を制限するフアクターとなつていた。し
たがつて、下側の層上にエツチ・ストツプを有す
る絶縁体を選択すれば、第２メタラジーと第１の
メタラジーの間にあるヴアイア・ホールをより密
接して配置し、第１メタラジーの線と重なり合う
ようにできるはずである。前記報告書中に記載の
両方の絶縁体では、これらの条件が満たされてい
る。すなわち、下側の表面構造上に適当なエツ
チ・ストツプのあるエツチング技術が知られてい
る。一例をあげると、プラズマ窒化物の場合、
CF₄を主成分とするいくつかの混合気体に関し
て、窒化物と下側のPSG／SiO₂基板とのエツチ
ング速度の比は10：１よりも大きい。同様に、ポ
リイミド用としては、アルカリを主成分とする湿
式エツチング法または酸素を主成分とする乾式エ
ツチング法が知られており、この場合、下側の酸
化物と第１メタラジーがエツチ・ストツプとして
働く。 今日まで通用している技術では、２枚のフオト
マスクを使用して二重層絶縁中にヴアイア・ホー
ルをあけ、窒化層中またはその後ポリイミド層中
に次々にヴアイア・ホールをあけていた。この方
法の欠点は、窒化物層とは別のマスクを使つてあ
けたポリイミド層中のヴアイア・ホールが窒化層
中のヴアイア・ホールと自己位置合せされないこ
とにある。ポリイミド層中のヴアイア・ホールが
窒化層中のヴアイア・ホールよりも大きいので、
数個の高い段が形成され、それを第２メタラジー
で覆わなければならない。一枚のフオトマスクを
用いて二重層中にヴアイア・ホールをあけること
ができれば、多数の工程段階が節減でき、より充
分な角度とより緩やかな輪郭（プロフイル）をも
つ自己位置合せられたホールが両方の層を貫いて
実現できるはずであり、そうすれば第２メタラジ
ーによる被覆に非常にプラスの影響が出る。 したがつて、一枚のフオトマスクだけを使用し
て二重層絶縁膜中にヴアイア・ボールをあける方
法を提供するのが、本発明の目的である。 Ｃ 問題点を解決するための手段 本発明は、窒化物とポリイミドからなる二重絶
縁膜中にヴアイア・ホールをあける方法に関す
る。 一枚のフオトマスクだけを使つて、二重露光に
よるフオトレジスト法と多段乾式エツチング法を
適用して、ヴアイア・ホールを作成する。二重露
光はイメージに従つた（image−wise）露光とそ
れに続くブランケツト照射からなり、露光時間比
に応じて、フオトレジスト中で約60度と70度の間
のエツジ角をもたらす。この角度が、乾式エツチ
ング工程で、ポリイミド層の転写される。CF₄を
エツチング・ガスとして用いる第１のエツチング
段階で、大部分のポリイミドが除去される。ヴア
イア・ホール中の残存ポリイミドを除去するため
に、次に酸素中でのエツチング段階を行なう。し
たがつて、エツチ・バイアスが非常に低いレベル
に保たれる。CF₄をエツチング・ガスとして用い
て窒化層を再びエツチングする。このエツチング
工程はｎ（ｎは２以上の整数）段階で行ない、各
工程の後にフオトレジストとポリイミドをレジス
ト角を介して横方向にシフトさせる酸素中でのエ
ツチング段階を行なう。段の高さを和らげること
により、より緩やかなヴアイア・ホールの輪郭が
得られ、したがつて第２メタラジーによる非常に
秀れた被覆が得られる。なお、以下の実施例では
ｎ＝２として説明している。 Ｄ 実施例 プラズマ窒化物は、その若干の特性によつて、
集積回路を不働態化（パツシベーシヨン）するの
に非常に適しており、また個々の金属層間の絶縁
体として非常に適している。絶縁の目的で使用す
る層の厚さでは、プラズマ窒化物膜はナトリウ
ム・イオンにとつて充分な障壁であり、したがつ
て下側の構成要素をイオンによる汚染から保護す
る。さらに、プラズマ窒化物は比較的耐湿性があ
り、この事実が集積回路の安定性を寄与してい
る。プラズマ窒化物は、他の多数の絶縁体と同様
に、高抵抗、低い電荷移動および電荷捕捉の値、
低レベルないし中レベルの応力などの特性をを備
えている。必要な当該の物理的特性および電子的
特性を有する窒化物膜の作成に適したプロセス・
ウインドーが存在する。プラズマ窒化物は、ウエ
ハ表面構造全体にわたつて層と厚さをまつたく均
一な共形膜を作るので、非常に精密な許容誤差と
エツチ・バイアスを有するヴアイア・ホールをあ
けることができる。 ここで、エツチ・バイアスは、エツチング中の
寸法の変化を示す尺度であり、エツチングを行な
う前の、（基板表面における）フオトレジスト・
イメージ幅と、エツチング後における、エツチン
グされた溝の、底部を測定した幅との比によつて
規定される。エツチングされた構造体が実質的に
垂直な側壁を持つ場合、エツチ・バイアスは実質
的にないことになる。 ポリイミドは、また、個々のイタラジー間の絶
縁体として適したいくつかの特徴を有する。プラ
ズマ窒化物とは逆に、ポリイミドは下側に表面構
造を平面化し、したがつて第２メタラジーを付着
するためのすぐれた出発点となることに留流され
たい。もうひとつの重要な特性は、その3.5とい
う低い誘電定数である。まず窒化物層、次にポリ
イミド層を付着するとき、非常に近接した第１メ
タラジーと第２メタラジーの間を絶縁するための
特に有利な条件が生じる。 従来技術（第８Ａ図および第８Ｂ図）によれ
ば、第１メタラジーM1を付けた半導体基板上に、
共形（コンフオーマブル）窒化シリコン層を周知
の方法で付着し、フオトリソグラフイとCF₄を主
成分とする乾式エツチング法を用いて、その基板
内にヴアイア・ホールをあける。その寸法が金属
１から金属２までのヴアイア表面を決定する。次
に、スピン・オンによつてポリイミド層を付着す
る。ポリイミド層中のヴアイア・ホールは、２番
目のマスクで画定されるので、窒化物層中のヴア
イア・ホールと自己位置合せされない。ポリイミ
ド層中のヴアイア・ホールを酸素を用いて反応性
イオン・エツチングする間に、いくつかの高い段
ができ（第８Ｂ図のΙ、）、それを第２メタラ
ジーで覆わなければならない。 本発明に基づく方法では、二重露光によるフオ
トレジスト法と多段階の独特の乾式エツチング法
を用いて、窒化物とポリイミドからなる二重層絶
縁膜中に自己位置合せられたヴアイア・ホールが
作成でき、そのヴアイア・ホールは当該の原則を
満足し、その輪郭が緩やかなので、室温での蒸着
でも第２メタラジーによる秀れた被覆ができる。
この方法の特定の利点は、１枚のフオトレジスト
だけを用いて二重層中にヴアイア・ホールをあけ
ることができる点にある。 まず第１図のフオトレジスト・マスク９の作成
について説明することにする。厚さが約３ないし
5μｍのレジスト層を上に付着したフオトリソグ
ラフイ用の基板は、ｐ型およびｎ型拡散領域（図
示せず）をもつ単結晶シリコンの基板１、半埋込
み型の熱成長酸化物SROX２、低圧下の化学蒸着
によつて付着された、トランジスタのチヤネル長
を決定するドープされたポリシリコン５、拡散領
域用に二酸化シリコン・スペーサ４、ホウリンケ
イ酸ガラスの絶縁膜３、ポジ型フオトレジストを
用いてリフトオフ法によつて画定したTaとAl−
Cu−Si合金の第１メタラジー６、厚さが通常約
0.2のないし0.8μｍで、ウエハ表面構造全体と共
形な、気圧約１ミリバール、電力100ワツト、付
着温度約300℃でシラン、アンモニア、アルゴン
を含む雰囲気からプラズマ付着によつて作成さえ
た窒化シリコンの第１絶縁層７から構成される。
最後に、スピン・オンによつて、厚さが通常0.8
ないし2.0μｍの第２の平面化用ポリイミド絶縁層
８を作成する。 ポリイミド層８上に、スピン・オンによりフオ
トレジスト層９を約3.0ないし5.0μｍの厚さに付
着する。フオトレジストとしては、ポジ型フオト
レジスト材料、たとえばシツプリー（Shipley）
社製のマイクロポジツト（Microposit）1450Jの
商名で市販されている、フエノール・ホルムアル
デヒド樹脂とジアゾナフトキノン抑制剤を含有す
るレジストが利用できる。通常、レジストを露光
前に約85℃で約20分間、そして露光後に約105℃
で約10分間ベークする。本発明によると、フオト
レジスト層を投射マスクを通してイメージ露光し
てから、ブランケツト露光する。実際上は、個々
のチツプ・フイールドを「ウエハ上で直接」段階
的にイメージ露光し、そのあとウエバをブランケ
ツト露光する。 ここで、イメージ露光（image−wise
exposure）とは、半導体ウエハを被うレジスト
層に、あるパターンを画定するために行なう露光
のことを言う。イメージ露光の中には、マスクを
介して行なう投影の他に、電子ビームによる描画
を含まれる、イメージ露光とは対照的に、レジス
ト層に対して全面的に行なう露光をブランケツト
露光と呼ぶ。 露光は、波長436μｍ以下の光線で実施する。
ブランケツト露光時間とイメージ露光時間の比
は、約１：2.0ないし１：５の範囲内にあり、約
１：2.5の比率が好ましい。いずれにしても露光
は、全体で約3.0秒である。本明細書で開示する
露光工程、すなわちイメージ露光とその後のブラ
ンケツト露光によつて、フオトレジストは、透明
な投射マスク領域によつて画定される領域で可溶
性になるだけでなく、その可溶性自体が上層で増
加する。その結果、現像するとフオトレジスト・
パターンにエツジ傾斜ができる、すなわちホール
の上部の方が下部の基板レベルよりも大きくな
る。二重露光工程の詳細は、ヨーロツパ特許出願
85−116430.1号明細書中に記載されている。二重
露光を用いないでも、個々のチツプ・フイールド
と段階的露光で原則通りの必要な小寸法を実現す
ることは可能であるが、第２メタラジーによる被
覆にとつて非常に重要にフオトレジスト・パター
ン中に必要なエツジ角を実現することは不可能で
ある。エツジ角は、ブランケツト露光とイメージ
露光の比に依存する。ブランケツト露光とイメー
ジ露光の比が前記の１：2.5の場合、レジストを
現像すると、約60度と70度の間の、好ましくは約
65度のエツジ角が得られる。上記のポジ型フオト
レジストを現像する場合、メタケイ酸ナトリウム
とリン酸ナトリウムを主成分とする現像剤、たと
えばシルプリー社製のAZ現像剤が使用できる。
二重露光によつて、フオトレジソト層は、現像の
間に初めの厚さの約30％ほどが減少する。 フオトレジスト・パターン中で所定のエツジ角
を設定するため、フオトレジスト・パターンを加
熱して、フオトレジストを流動化させフオトレジ
スト角を小さくすることが提案されている
（IBMテクニカル・デイスクロージヤ・ブルテ
ン、第28巻、第７号、1985年12月、3136〜3137ペ
ージ所載のA.ベルゲンダール（Bergendahl）等
の論文）。次に反応性イオン・エツチング
（RIE）・システム中で酸素による灰化（アツシン
グ）を行なつて、イメージ開口部からレジストを
完全に除去する。この方法の欠点は、開口部の大
きさと密度に応じて、異なるフオトレジスト輪郭
が得られることである。ホール開口部が小さくな
るにつれて、オーバーハングと急なレジスト角が
得られる。高いホール密度のときも、同様な結果
が得られる。したがつて、この方法は本発明と併
用できない。多段エツチングに関するIBMテク
ニカル・デイスクロージヤ・ブルテン所載の開示
を、後で参照する。 約65度というフオトレジスト・マスク中の角
（第１図）が、次のエツチング工程でポリイミド
層８中に転写される。エツチングの間、良好なエ
ツチング輪郭と低いエツチ・バイアスを同時に実
現することが重要である。エツチ・バイアスが低
いと、数μｍ平方の寸法と完成したヴアイア・ホ
ールが、ほんの少しの寸法増大（10分の数μｍ程
度）した示さない。ポリイミドの厚さは基板の形
態（トポロジー）に応じて変わるので、すべての
ヴアイア・ホールが開いていることも確認された
い。 従来技術（IBMテクニカル・デイスクロージ
ヤ・ブルテン、A.ベルゲンダール等）によると、
多段反応性イオン・エツチング工程でエツチング
深さが次々に少しずつ増加するように処理パラメ
ータを修正した、こうしてエツチングされた開口
部の所定の輪郭が得られるようにして、材質の異
なる層を異方的エツチングすることができる。一
例をあげると、CHF₃CO₂中でのエツチング段階
をO₂中でのレジストの灰化と交互に行なうよう
にして、SiO₂層を段階的にエツチングする。
SiO₂層の下のポリシリコン層も段階的にエツチ
ングするが、これはNF₃を主成分とするエツチン
グ・ガスを使つて行なう。 こうした従来技術とは対照的に、本発明による
と、ポリイミド層を複数の小さな段階でエツチン
グするのでなく、CF₄を主成分とするエツチン
グ・ガスを用いて、その2/3ないし3/4を一段階で
一気にエツチングする。ポリイミドと窒化物のエ
ツチングを分離するため、O₂エツチング段階を
加える。次に、窒化物を、O₂中での灰化と交互
に、CF₄を主成分とするエツチング・ガスを用い
て段階的にエツチングする。このようにして、最
小のエツチング・バイアスがポリイミドのエツチ
ングで得られ、その結果、二重層絶縁膜中のエツ
ジ輪郭が緩やかになる。 以下では、ポリイミドについては第２図および
第３図を参照して、窒化物については第４図ない
し第７図に参照して、エツチング工程を２段に分
けて説明することにする。ポリイミドは、その平
面化特性により、異なる形態の領域で異なる層厚
を示すので、ヴアイア・ホールがオーハーエツチ
ングされる時間は様々であり、ポリイミド層がよ
り薄い領域ではレジスト角によるエツチ・バイア
スがよる高くなる、このより高いエツチ・バイア
スが、次に、エツチング中に窒化層中にも転写さ
れることになる。この寸法の不正確さをできる限
り小さく保つため、ポリイミドを、前のように酸
素低ではなくCF₄中で（第２図）エツチする。ど
ちらのエツチング・ガスでも、レジストとポリイ
ミドのエツチング速度の比は約１：１：である。
しかし、CF₄の場合にはエツチ・バイアスがほと
んど存在せず、O₂の場合には等方性エツチング
による横方向エツチングのために約0.5μｍのエツ
チ・バイアスの存在することになる。 最初のエツチング段階、ポリイミドの層厚の2/
３ないし3/4を一段階でエツチングする。すなわ
ち、ポリイミドの一番薄い領域がエツチングによ
つて貫通するばかりのところまで（第２図、右側
のヴアイア・ホール）エツチングを続ける。エツ
チングの終点は、レーザ干渉によつて決定する。
第２のエツチング段階は、酸素中で行なう。この
エツチング段階では、窒化物がエツチ・ストツプ
になる。エツチ・ストツプは、窒化物が全ヴアイ
ア・ホール中に露出するような長さである（第３
図）。この酸素エツチング段階により、１ヴアイ
ア・ボール当たり最大0.2μｍのエツチ・バイアス
ができる。 これまで用いられてきた方法は、CF₄中での一
段階の反応性イオン・エツチングを含んでいた。
この方の欠点は、窒化物中に比較的高い段が形成
され、第２メタラジー中に中断が生じる点にあ
る。したがつて、本発明に基づく方法は、酸素中
での横方向灰化によつて中断された、少なくとも
２回の一連の垂直方向反応性イオン・エツチング
段階をもたらす（第４図、第５図および第６図）。
最終段階で、もう一回、酸素中での灰化を行ない
（第７図）、その結果、ポリイミドは窒化物段階に
比べて再び後退し、ヴアイア・ホール輪郭の鋭さ
がさらに緩やかになる。この一連のエツチング段
階でのエツチ・バイアスはきわめて低く、約0.1μ
ｍ未満の程度である。ポリイミおよび窒化物の反
応性イオン・エツチングでレジスト厚さの約半分
が消費され、その大半はポリイミド・エツチング
のエツチング中に、きわめて小部分が酸素による
灰化中に消費される。こうして、工程全体を通じ
て常に、盛り上がつた領域のポリイミドに対する
望ましくない浸食を防止するのに充分な残留フオ
トレジストが存在する。残留フオトレジストは、
Ｎ−メチルピロリドンを用いて剥がす。

【表】 具体的実施例： (A) フオトリソグラフイ工程 シツプリー社製の、ノヴオラク（Novolak）
を主成分としてジアゾナフトキノン抑制剤と
0.35％オラセト（Oracet）色素（Ciba−Geigy
社の商標）を含む厚4.8μｍの、ポジ型フオトレ
ジストTF20を使用する、ブランケツト露光と
イメージ露光の比な、１：2.5であり、ブラン
ケツト露光に0.8秒、イメージ露光に2.2秒かか
つた。露光されたウエハを105℃で約10分間後
ベークしてから、次にAZ現像液を用いて比率
１：１で終点プラス50％まで現像した。現像後
のレジスト層の厚さは約3μｍ、フオトレジス
トのエツジ角は約65度あつた（第１図）。ポリ
イミドと窒化物の層厚は、それぞれ0.85μｍお
よび0.4μｍであつた。 (B) エツチング工程 すべてのエツチング段階は、HAPRO並列プ
レート反応性イオン・エツチング・システム内
で次々に実行する。たとえば、AME8100など
の６極反応性イオン・エツチング・システムや
ワン・ウエハ・エツチング装置も、同様に適し
ている。下記の反応性イオン・エツチングのパ
ラメータは、経験に基づくもので、すぐれた結
果をもたらした。このパラメータを、別の反応
性イオン・エツチング・システムで使用する場
合には、修正しなければならないことがある。 ポリイミド（0.85μｍ） 第１段階： 第２図 エツチング媒体 CF₄ 流 量 30sccm 圧 力 65マイクロバール 電 力 300ワツト 約75％に当たる約0.7μｍのポリイミドが一気
にエツチングされる。レジストとポリイミドの
エツチング速度比は、１：１である。 第２段階： 第３図 エツチング媒体 O₂ 流 量 40sccm 圧 力 100マイクロバール 電 力 300ワツト 約0.3μｍがエツチングされる。そのうち
0.15μｍが終点までのエツチング、0.15μｍがオ
ーバーエツチングに相当する。 窒化物（0.4μｍ） 第１段階： 第４図 エツチング媒体 CF₄ 流 量 30sccm 圧 力 65マイクロバール 電 力 300ワツト 約60％の当たる約0.25μｍの窒化物が一気に
エツチングされる。 第２段階： 第５図 エツチング媒体 O₂ 流 量 40sccm 圧 力 100マイクロバール 電 力 200ワツト 垂直方向エツチングを適用して、レジスト角
を介してレジストとポリイミドの0.15μｍの横
方向シフトを実現する。 第３段階： 第６図 エツチング媒体 CF₄ 流 量 30sccm 圧 力 65マイクロバール 電 力 300ワツト 約0.25μｍがエツチングされる。そのうち
0.15μｍは終点までのエツチング、0.1μｍがオ
ーバーエツチングに相当する。 第４段階： 第７図 エツチング媒体 O₂ 流 量 40sccm 圧 力 100マイクロバール 電 力 200ワツト 垂直方向エツチングを適用して、レジスト角
を介してレジストとポリイミドの0.15μｍの横
方向シフト実現する。第２段階と第４段階での
それぞれ0.15μｍのポリイミドの横方向エツチ
ングに、0.3μｍの垂直方向レジスト除去がそれ
ぞれ対応している。 これらの走査型電子顕微鏡写真では、厳密に
制御されたエツチング工程の結果を示してい
る。フオトレジスト層中の約60度ないし70度の
角が、60度以下の角度でポリイミド層の転写さ
れ、すなわち輪郭がエツチングの間に低くなつ
ている。ヴアイア・ホールは、それぞれ緩やか
な輪郭、または低い段を有する。窒化物とポリ
イミドと開口部が自己位置合せされるため、こ
れまでに知られている方法よりも概して起状が
少ない（第８Ａ図および第８Ｂ図）。第１メタ
ラジーの共形被覆によつて実現された外側の窒
化物の段が失われている。内側の段の段高は、
２段に分割されることによつて弱められてい
る。本発明に基づくエツチング方法は、特に、
充分な金属被覆に関して、とりわけ金属リフト
オフ法を使用するとき、または常温でのTi−
Al−Cuなどの金属蒸着の際に有利である。本
発明の方法に基づいてあけたヴアイア・ホール
は、１ヴアイア・ホール当たり0.3Ω程度のす
ぐれた抵抗値を示す。 Ｅ 発明の効果 本発明によれば、１枚のフオトマスクだけを使
用して、２重絶縁層中に、緩やかな輪郭を持ち、
自己位置合せされた両絶縁層を貫くヴアイア・ホ
ールを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、二重層絶縁層中に1/2ホールをあけ
るためのレジスト・マスクを示す。第２図は、ポ
リイミド層を貫通する第１のエツチング段階を示
す。第３図は、ポリイミド層を貫通する第２のエ
ツチング段階を示す。第４図は、窒化層を貫通す
る第１のエツチング段階を示す。第５図はレジス
ト角を介してレジストとポリイミドを横方向にエ
ツチングする第２のエツチング段階を示す。第６
図は、窒化層を貫通する第３のエツチング段階を
示す。第７図は、レジスタ角を介してレジストと
ポリイミドを横方向にエツチングする第４のエツ
チング段階およびレジストの剥離を示す。第８Ａ
図は、従来技術に基づいて窒化層中にホールをエ
ツチングする様子を示す。第８Ｂ図は、第８Ａ図
に基づく窒化層の上に配置されたポリイミド層中
ホールをエツチングする様子を示す。 １……基板、２……熱成長酸化物、３……ホウ
リンケイ酸ガラス絶縁層、４……二酸化シリコン
スペーサ、５……ポリシリコン、６……第１メタ
ラジー、７……窒化シリコン第１絶縁層、８……
ポリイミド第２絶縁層、９……フオトレジスト
層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) メタラジー層が形成された基板の上に、
   無機材料からなる第１の絶縁層を形成し、 (b) 上記第１の絶縁層の上に、ポリマー材料から
   なる第２の絶縁層を形成し、 (c) 上記第２の絶縁層の上にポジ型フオトレジス
   トからなるフオトレジスト層を形成した後、プ
   レ・ベーキングを行ない、 (d) 上記フオトレジスト層を対して、まずイメー
   ジ露光を行ない、次にブランケツト露光を行な
   い、その後でポスト・ベーキングを行ない、 (e) 上記フオトレジスト層を現像して上記フオト
   ジスト層を貫通する傾斜のついた開口を設け、 (f) 第１のエツチング・ガスを用いる反応性イオ
   ン・エツチングによつて、上記開口部にある第
   ２の絶縁層を、その最も薄い部分での全厚みに
   ほぼ相当する深さにわたつて除去し、 (g) 第２のエツチング・ガスを用い、上記第１の
   絶縁層をエツチ・ストツプとする反応性イオ
   ン・エツチングによつて、上記開口部で残存し
   ている上記第２の絶縁層を完全に除去し、 (h) 上記第１のエツチング・ガスを用いる反応性
   イオン・エツチングによつて、上記開口部にあ
   る上記第１の絶縁層をその全厚みのほぼ１／ｎ
   （ｎは２以上の整数）の深さにわたつて除去し、 (i) 上記傾斜のついた開口を通じて行なう、上記
   第２のエツチング・ガスを用いる反応性イオ
   ン・エツチングによつて、上記開口の周囲の上
   記フオトレジスト層と上記第２の絶縁層を、上
   記基板表面と平行な方向に関して後退させ、 (j) 上記(h)、(i)のステツプのこの順でさらに（ｎ
   −１）回繰り返し、 (k) 残存している上記フオトレジストを除去する
   ことを特徴とする、２重絶縁層中にヴアイア・
   ホールを形成する方法。