JPS59100298A - パタ−ン化されたＡｌ−Ｃｕ合金層を形成する方法 - 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】 未発明は、絶縁性基□板上□にパターン化され□た△ｌ
−’Ｃ’ｕ合金層を形成する方法に関し、特に半１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。

？Ｖ−導体集積回路装置の配線層を、種々の理由で、Ａ
ｌ−Ｃｕ合金層でなるものとする必要がある場合がある
１、 丁導体集槓回路１’ｉ：ｒｔの、配線層をＡＩ−ｃｔ１
合金層（′７３る（Ｊのどじ（形成りるにど）−さ、従
来は、半導体Ｊｏｌｔ板１１Ｌ−パターン化されるへさ
Δ１−（１：ｕ合Ｑｔ’ｃ形成し、次（Ｊ、−ｆ（７）
Ａｌ−Ｃｕ合金１ｉ’／ｉ＋にパターン化されにノ４１
ヘレシスｌ−ＭＪ、るマスクを形成し、然る１す、パタ
ーン化されるべ、〜Δｌ−に１１合金層に対する、１記
ンスクを−・ン・スフどし／（＝化学十ツブングをりる
Ｊと１．：Ｊ、っ（、パターン化された△１−（殉合金
囮を、配線層どじ−Ｃ形成りるのを光通どしＣいｌ、二
。

然し４ｆがら、このＪこ）な従来の方法の１４Ａ合、パ
ターン化ｌ！られイ）へき△１−ｃｕ合舎ｓｉに対ｊｌ
る、パターン化されたマスク層を・ｌスフどし１、、′
、化学十ツｆングをりる工程におい−Ｃ−、パターン化
（きれｌこ△ｌ−Ｃｕ合金層が、側方がら十ツブングさ
れたもの印ら所謂］ノイドＪ−ツヂングされ！ごものと
（）（１ツられるのを余儀’３＜される。

このＩ、：め、パターン化され１．：△１−ＣＩＪ合金
層が、マスク層のパターンより１ノイドエッチ−されＩ
５吊だＬＪ、−周り小さ４（パターンを右づる４）のと
しＣ形成される。

ところ（・、パターン化された△１−Ｃｕ合金層１よ、
）７スクＦσンパターンと１０１じパターンＣｉ！？ら
れるのが望；Ｌしい。

その理由は、マスク層を、形成せんとづるパターン化さ
＋また△１−Ｃｕ合金層の所期のパターンと同しパター
ンに形成し置くＩご（）で、パターン化されたＡＩ−Ｃ
１４合金層を、所期のパターンを右する１）のと１ノで
形成することが出来るから−（゛ある。

然しなから、パターン化された△１−ＣＬＩ合金層が、
マスク層のパターンよりサイド−［ツブングされた吊だ
（〕、−周り小さ４１パターンを右づるものとしく形成
さ才′ヒ（わ、１−述した化学−Ｌップングをりる工程
にＪメい（、サイド」ツヂングされる吊が、予測され−
（いれば、マスク層のパターンを、１］−でド１ツブン
グされる量を見込んで、形成ｌ！、／νどづ−るパター
ン化された△１−０１１合金層の所期のパターンより一
周り大きなパターンに、−ｒめ形成しくｄ、−）りこと
により、パターン化された△１−Ｃｕ合金層を、所期の
バ々−ンを（ｊりるしのどしＣ形成することが出ヌこる
３、 然しイ「がら、十；４ｉシた従来の方法にＪ、る場合、
１述１．、／、：化学■−ツブングを４る丁稈にＪ３い
（、主述り、／ｓリサイ十ツーｆ−ングされるｆ７ｉを
１−測づるのが恢めＵ困デＩｆＴ”あった３゜ このＩＪめ、ｔｉｆｆＬ／、二を吊来のプｊ）人の坪４
合、パターン化さｆ’ｔＩＪＡｌ−Ｃｕ合金にｊを、所
期のパ′ノーンを石りる（つのとしＣ，微細に、高精度
に形成ｉするのが極め（困腎Ｃ゛あった等の欠点をイ１
シフｉ１．（１）ｉ：（、。

。１、）（一本ΣＬ明は、−１−述した欠員のない新規
４にパターン化され／−二Ａｌ−Ｃｏ合金層を形成りる
ｊ））人を提案１．んどりるｂのて゛ある。

本発明名は、第１Ｎへに承りような、例えば。

シリ）ン−１”１３る基板１土に例えば酸化シリ−１ン
（ＳｉＯ）で−なる絶縁層２を形成している絶縁（／ｌ
１ｉｔ板３を予め用意し、イし−Ｌ、その絶縁性ＩＪ扱
３の絶縁層２Ｆ−に、第１図１３に承りように、パター
ン化されるべきＡｍ−Ｃｌ合金層４を、それ自体は公知
の例えば熱着にＪ、つＣ形成り、、次に、そのパターン
化されるべき△１−Ｃ１１合金層４上に、第１図Ｃに示
すＪ、うに、パターン化されＩこ例えば）Ａトレジスト
でなるマスク層ｔ）を、絶縁性草根３十のＡｌ−０１１
合金層４ににノ第１−レジス１〜層を形成し、そのフＡ
（−１ノシンス１〜層に対する）Ａ１−７スクを用いた
露光、統く埠像をＩＪ７７という、それ自体は公知の１
ｊ法（、二Ｊ、って形成し、かくて、絶縁性基板：’、
ｌ−にパターン化されるべき△１−Ｃｕ合金層４が形成
され、そのＡｌ−Ｃｌ合金層４４−１にパターン化され
たマスク層５が形成されでいる基板体（ｊを青た。

そしく、その基板体６を、第２図に承りよ−）に、燐酸
（ＨＰＯ）を溶質の主体としＣいる水１− 溶液でなる電解′ａ１１を収容している槽１２内に、△
１−Ｃ１１合金層４が略々型直面ｌに延長Ｊるように、
浸漬させ、また、ぞの槽１２内に、例えば白金でなる電
極１３を、Ｌ４４体６の△１−Ｃｕ合金層１と対向づる
」２らに、）交情さ□せ、然して、基板法′６に、ｌ１
３けるパタニン化されるべきＡｌｃｕｍ金層４を、マ″
皮り層５ｋ：、Ｊ：”ッＴマスクされ−（いない領域１
こおいて、直流電源１４の正（か側に１＆続し、また、
電極１３′を、直流電源１４の負極側に接続して□、Ａ
ｌ−Ｃｕ合金層４に対輸る、マスク層５をマ肋とし、■
つｒＩ４酸を溶質の１体としている水溶液でなる電解液
を用いた電解□エツチングをなしｌこ。

ろ水溶液でなる電解液１１を、５′○〜８５％淵度゛の
燐酸液Ｃ′なる溶質のみの水溶液でなる□ものとした。

然るときは、△ｌ−Ｃ”ｕ合金層４のマスク層５によっ
てマスクされていない領ｍｌが、陽極として作用し、そ
し−Ｃ′、その陽極側′？Ｊ２Δ１−〉２△１１→＋６
０− で表される化学反応が生じ、また糸−液１１中て′、 ：２．ＡＩ”＋２．Ｈ，３ＰＯ，Ｆ”２Ａ。

め化学反応が生じ、さらに、電極１３が陰４１１として
作用して、その陰極側で １６、Ｈ”＋６’ｅ−→３１］２↑ で表される化学反応が生づ゛ると（ ”ｌ’−Ｃｕ合金層４７Ｊ、’、ＡＩとＣＩＪも拘記ら
ず、マス多層′５によってマスクされてい□ない′□領
域１．Ｊ３い”’Ｕｙ’Ｉ”’３図え９．示、エッチア
ゲされていな□い状態から、第３図Ｂで一般的に示□す
に′−″３な、表面からエツチングさ□れつつある状態
を経て、硲３図Ｃ“で一般的に示すように、全厚さにＵ
ってエツチングされて□ されたＡ’ｌ’−’Ｃ１合金’Ｅ”７が、マスク層５下
に□形成さ□れるこ１とを確認するに到った。但し、こ
の□場合、電極１３”””ｔｅ”金□でなるものとした
。

□またＪ本発明者″ｉよ、上述゛したｉ着ツチングを、
上述した燐酸を溶□質の□主体とし′ている水溶１でｄ
る電解□液１１に、硝ＩＮ！’（ＨＮへ）を溶質として
添加して行なっても、上述したと同様に、パ□りＬン化
されＱＣＡＩ−Ｃ”ｕｈ金層７が、マスク層５下に形成
されることを確認するに到２だ。

但し、この場合、燐酸（５０〜８５％濶度の燐酸液でな
る）′を溶質としてい□る水溶液でなる電解液１１に溶
質として添加する（ｉｒｌ酸を、３．０〜６０％数ＩＩ
ｚ）、（，１１ｍ液でなるらのとし、そしてその１Ｉ１
１１′１液を、燐酸液の１５へ・２０容ω部（こ対し、
１〜／Ｉ容用部でなるものとした。

さらに、□本発明者は、上述した電解エツチングを、上
］ボした燐酸を溶質の主体としている水溶液でなる電解
液１１に、硝酸（＋−ＩＮＯ，３＞と＾１酸（ＣＩ−Ｉ
０００１−１＞とを溶質として添加して行なっても、□
十）ホしたと同様に、パターン化さｆした△＋−Ｏｕ合
金層７が、マスク層５下に形成されることを確認するに
到った。

但し、この場合、燐酸（５０〜８５％濃度の燐酸液でな
るΣを溶質としＣいる水溶液でなる電解液１１に溶質と
して添加づ゛る硝酸を、３０〜６０％＊１度のｌ１Ｔ４
酸液でなるものとし、また酢酸を、７０〜１００％濃度
の酢酸液でなるものとし、そしてそれＷＩｉｒＩ酸液及
び酢酸液を、燐酸液の１５〜２Ｏｔｆｆｉ部に対し、と
も、に１〜４容量部でなる□も・のとした。

さらに、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Δ１−ＣＩＪ合金層４と電極１３との
間に接続している直流電源１４を直流定′電流源とし、
そしてΔ１−Ｃ１１合金１４の、マスク層５によってマ
スクさ才Ｌ”ｉｃｔ＋）ない領域と、電１ｆｉ１３との
間の電・圧Ｖ（、ＩＣ／し１へ）を、電、圧計１５を用
いて測定しなからｔｌつＩこ。

□然るときは、時間ｔ（分）に対づる電Ｂ：Ｖの」ｖＪ
′係が・、第４図に示すように、時点を−て′の間にお
いては、電圧■が時、間１と共に僅ｈＸづつ」１胃づ°
るが、時点暖から電圧■が急激番こ大になるものどじて
得られた。。

さらに、本発明者は、上述した時間しに３ｄする電圧■
の関係と、Ａ’！’７（１合金層４の、マスク層５によ
ってマスクされていなり）ｆｉＩｔＬのエツチングの状
態とを調べた結果、電圧Ｖｌｆｉ時１１ｆ１１、と共に
僅かづつ上昇している時点を−でのｉηにおいては、Δ
１−ＣＩ’合金層４の、マスク層５）ににっ−Ｃマスク
（＼れ（い４Ｉ：い領域が、時間１ど共に表面から王ツ
ブングされるが、時点ｔえに’ｒ、Ｚ：ｊれば、Δ１−
Ｃ１１合金層１の、マスク層５）によ−）−（マスクさ
れ（い４１い領［ＩΣが、−ぞの全厚さにｊ〕−）−（
−、’−１ツヂングされ、第３図Ｃｒ一般的に示りＪ、
うに、パターン化されたＡｌＣｕ合金層７が１１１ら１
シ（いることを確認りるに到った。

イ本おさらに、本ブｅ明者は、ｌ−述した電解］ニツＪ
ングを、上述１．／ｊ電圧Ｖが、急激に人になる＋＋７
＋７、ｊｉｔ、即らΔ１−ＣＬＩ合金層４の、Ｎ７スフ
ｆｆ！５によ−、）でマスクさ４ｔ（−いない領域が、
ぞの金片さに〔１っＣ−１−ツノ′ングされる１侍点ま
で行っ（、に述１刀コーパターン化されたΔ１−ＣＬＩ
合金層７を形成ｌ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（゛マス
ク層５の側面にり内側にあるものとして示されＣいるよ
−うに、４ノイｌ’−Ｌツチングされ／こものとしく１
に１られていることを確認する（ご到っｌこ。

土ｌＺ二、木梵明者は、上述した電解−“１−ツブング
を、パターン化されるぺさＡｔ−０ｕ合金層４ど電極１
３どの間に接続しているＶｊ流電源１４を自流定電Ｌ１
−源とし、そしてその直流定電圧源から、ＡＩ＝ＣＬＩ
合金層４を通って流れる電流１（ｍ△）を、電流泪１０
を用い（−測定（〕ながら行った。

然るどきは、時間ｔ（分）に対（る電流Ｉの関係が、第
５図に丞づ−ように、ｌｋ’ｊｒ：λ（、−′までの間
においては、電流Ｉが時間１ど共に僅かづつ減少するが
、時点ｔ、１から電流ｌが急激に小（、二なるしのとし
で得られた。

ざらに、本弁明名は、Ｖ述した１侍間（に対リ−る電流
１の関係と、Δ１−ＣＬＩ合金層４の、マスク層５にＪ
、ってマスクされていない領１或の土ツーｆングの状態
どを調べた結果、電流Ｉがｌｌｉ間（と共）こ僅かづつ
減少している口）点１え′ま（゛の間にｄ３いで−は、
Δ１−ＣＩＪ合金層４の、マスク層５によってマスクさ
れていない領域が、時間ｔと共に表向から１ツヂングさ
れるが、時点１え′に達すれば、Ａｌ−Ｃｕ合金層４の
、マスク層；−）によ−）（ｆｆｉ７スクされＣいない
領域か、εの仝Ｉｉ７さく；ニーｉ−１つ−ＣＩツブン
グされ、第３図Ｃで一般的に示すＪ、ｉ＋Ｌ、パターン
化され）こＡｌ−Ｃ（１合金層７が１１１られ−Ｃいる
ことをｎ、ｒｉｖｙりるに到′、）１．’−，、 ’、、ｒ＋１３さら（こ、木腎明右は、上述した電解−
【−ツヂングを、１）ボしＩ、：電流１が、急激に小（
、二なる＋１．’ｌ貞ｔ、’即Ｉ）Ａｌ−（’、ｕ合金
層４の、７メク層（５によ−）（マスクされ（い４ｃい
領ｊ或が、−この令厚さに白つ（１−ツヂンクされる１
Ｆ）点よ（−１−ｊつく、１、−ｉ４ｉＬだパターン化
されたＡｌ−Ｃｕ合金層７を形成する場合、そのパター
ン化されに△１−〇１１合企Ｋ・ｒ合金４；Ｌ、−１１
＋Ｊｆｔ＝、その側面が、電）３３図ＣＣマスク層５の
側面より内側にあるものどじ（示され−（いるように、
サイド土ツチングされｌ、−らのどしｌ４！Ｊられ−Ｃ
いることを？ｉＴ認づるに到−）だ。

ま／ｊ、本’ｆＮ明石は、上述した電解Ｔツｆングを、
電Ｆｉｌ”ｄｋ１１の洛１度−１１）を一定温麿１ｅ（
Ｃ）どし−で、直流電源１４から基板体６にお（ジるＡ
ｔ−Ｃｕ合金層４、及び電極′１３を通つ一℃、電解１
ａ１１に流れる電流１を変え、従−）て、Δ＋−ＣＵ合
金層４に流れる電流の密度Ｊ（ｍＡ／Ｃｍ′）を変え（
、直流電源１４が直流低電流源く・ある場合、上述した
電汀Ｖが、急激に人に４する時Ｉ；１［まＣ゛、まｔＪ
、直流電源１４が直；ん定電ｙ−１−源（ある場合、−
１述した電流１が、急激に小になるロー１点ｔ′まで゛
、即らΔ１−ｃｕ合金）呂４の、マスク層５によつ（マ
スクされＣいない領ｊ或が、イの全厚さに〔１つ（土ツ
ヂングされる時点よ（゛行って、上達したパターン化さ
れた△１−Ｃｕ合金層７を形成し、そして、イの△１−
Ｑｕ合金層７１ｆｉ’ナイト１ツｙングされている組部
らリーイドエッチングωＹ（μｍ）を測定した。

、然るときは、電解液の温１１ＪＩ−Ｔをパラメータと
ηる電流密庶Ｊに対する上述したザイド土ツブングＩＱ
Ｙの関係が、第６図に示す−Ｊ、うに冑られた。

但し、第６図は、電Ｍ液１１が、ε３５５％澗度で４Ｔ
る燐酸液でな、る燐酸のみを溶質とした水溶液でなり、
また、電解液１１♀温度−Ｆｅ（、、’Ｃ）が３３，０
°Ｃであり、さらにΔ１．．７’、Ｃ，ｕ合金層４が、
１μｎ１の、νさを有している揚會の測定結果である。

また、上述した測定を、」二連した電解液１１に、その
溶質としての燐酸を、８５％澗度の燐酸液の１６容ω部
と１．るとき、６５％’ｌＦＪ度の硝酸液の１容Δ部で
゛なる硝酸を添加して行な９て−ｂ、第６図に示すと同
様の測定、結果が１！スられた。

さらに、上述した測定弁、上述した電解液１１に、その
溶質どしての燐酸を、８５％澗、度ノ燐酸液の１６容（
６）部とするとき、６５％濃、、度の硝酸液の１８量部
でなる硝酸と、９６％濃度の酢酸液の１古都部でなる酢
酸と今添加して行なっても、第６図に示すと同様の測定
結果が冑られｌこ。

よって、第６図に示、り測定結果から、電解、竺１１の
温度Ｔを一定温度Ｔｅ（℃、）とした場合、電流密度Ｊ
を人と覆れば、上述した１ノ、イドエツヂング司Ｙが小
に、な、るこ、とを確認するに到った。

また、、このよりに電流密度Ｊが大になるように、電解
液１１に塗れ条電、流を、大とづれば、Ｖイ、ドエッチ
ング♀Ｙ、が小となるものとして得られるの：は、電流
密度口を大とづれば、アルミニウム層４件、電極１３と
の間５の電界強度が、主□として、Ａ５−ＱＵ重金属、
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９ため、Δ＋７Ｃｕ合金層
４のマスク層５によっ′てマス、りされていない領域が
、厚、さ方向に工、ツヂングさ、れる速度、と、、、面
方向にエッチ。

ングさ、れる速葭仁の比が大に、なるからであることも
確認準るに到った。

さらに、電流密度Ｊを一定どした場合、電解液、１１：
の温度Ｔを低くすれば、」−述し、、たサイドエツチ−
ン、グΦＹが小になるこ、とを確認り゛るに到つｌこ。

なシ３さらに、上述したシイド、エツチングｆｆｔＹを
同じ値で得るにつき、電解液１１の温度１゛を高くすれ
ば、これに応じて電灼、密度Ｊを犬にずればよいことも
確Ｒ’ｌ−るに到った。

また、第６図に示す測定結果から、上述した４ノイド土
ツヂングｆｆ１Ｙの値が零になるときの、電解液１１の
温度１に対する電流密度Ｊの関係が、第７図に示Ｊよう
に得られること、及び上ｊホしたＪｚうに、電解液１１
の温度Ｔを一定とした場合、電流密度Ｊを人とり−れは
゛、上述したりイドエツヂングｆｒｉＹが小になること
から、上）ホした電解上ツヂングを、電Ｍ液１１の温度
−１を温度Ｔ’ｃ＜’Ｃ）にし、ま／ニアｆｉ流密度Ｊ
を、−Ｔ−ｅ＝ａ−Ｊｅ−１１１−−−・−−−−−−
−−＝−（１ａ）ａ＝＝２．４（、ｉ±０．１）−・−
−−−（１１１）ｂ＝１８−５（１±０．１）・・・・
・・・・・（、、’ｌ）で力えられる電流密度Ｊｅ（ｍ
Δ／ｃｍ’、）以上の電流密度にして行えば、上）ホし
たパターン化されたＡｌ−Ｃｕ合金層７が、第８図に示
ずように、上述したサイドエッチングｍＹが略々零であ
るものとじて形成される。こ、とも確ｇするに到った。

さらに、電解１１１の温度に対する電流密度Ｊの関係が
、第７図に示すように得られること、及び、上）ボした
ように、電流密度Ｊを一□定電流密＋１ｅ（ｍΔ／ａｍ
’）とした場合、電＠液１１の温度Ｔを低くづれば、上
述したす・イドコーツヂング吊Ｙが小になることから、
」上述した電解エシチングを、電流密度ＪをＪｅ（ｍＡ
／ｃｍ’）にし、電・解散１１の温度Ｔを、 Ｔｅ＝ａ−Ｊｅ→−ｂ・・・・・・・・・・・・・・・
（２ａ）ａ＝２．４（１±０．１）・−・−（２ｂ）ｂ
＝ｉａ、ｓ、（ｉ±０！１）・・・・・・・・・（２Ｃ
）で与えられる温度“ｒｅ（℃）以下の温度にして行え
ば、上述したパターン化されたＡｌ−Ｃｕ合金層７が、
第８図に示すよデに、上述したサイドエツチング量Ｙが
略□々零であびものとして形成されることも確認するに
到った。

よって、本発明者は、特許請求の範囲記載の発明を、＊
発明による発明として提案するに到った。

以上で、本発明ににるパターン化されたＡＩ−ＣＩＪ合
金層を形成する方法が明らかとなった。

このよ−）りｌ゛本光明による方法（、ｌよれば、パタ
ーン化されるべきＡｌ−Ｃ１１合金層に対りる、パター
ン化された一ｌスク層をマスクとしｌ、電解１ツｆンク
を４る上程にＪＪい（、形成されるバ！〕−ン化されノ
ζＡ１−（−：’、ｕ合金層の＋Ｊ−（トＵツｆングＨ
Ｈ１ｙを、第（３図ｃ十ｉｕｉシたどころから明ｔうか
な、Ｊ、うに、電解液のｉＡ、ｌｌσ−１と７（ｉ流密
度、ノと（ＪＪ、−）”Ｃ，１Ｓ測りることがＣ′さる
４、（二のｌ、め、パターン化されるｌ＼きＡｌ−Ｃｕ
合金層］」こパターン化されたマスク層を形成する一１
’、Ｖｌ＋１においＣ１−ぞのパターン化されたンス【
ノを、Ｆｉｌ！’Ｉｊ’５４’ｔル’Ｊイト−１ｉッ’
ｆン’ｊｆｎ）／ヲ見込／ｖ（形成りる２−とにＪ、す
、パターン化され）ご△１−（殉合金層を、所１１’Ｊ
のパターンを右４るものどし−Ｃ１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４右伏る。

また、Ｉｊボし！、電解Ｊ−ツヂングをする■程（こお
いＣ，ぞの電解エツチングを、電解液の温度（を温度ｒ
ｅ（℃）にし、電流密度、Ｊを、上述しｌこ（１ａ）・
−＝（ｉｃ）式ｐ−！ｊえられる電流密度Ｊｃ（ｍ△／
Ｃｍ’）以上の電流密度にし−Ｃ行えば、まＩｃ二は、
電流密度、ノを電流密度、、Ｊｅ（ｍ△／Ｃｎｌ’）に
し、電解液の温度Ｆを、土）ホした（２ａ）−（２ｃ）
式Ｃ！ｊえられる温度ｉｃ（℃）以下の温度にしく’ｔ
＋えは、パターン化された△１−ＣＬＩ合金層が、サイ
ドニ［ツブング吊Ｙが略々零−Ｃあるｂのとし−Ｃ形成
される。

このため、パターン化されたマスク層を形成−する上程
にａ３いて、そのマスク層を、形成１！んとりるパター
ン化された△１−ＣＵ合金層の所期のパターンと同じパ
ターン【こ形成し、また、］二述した°電解エツチング
の４−稈（こおい℃、電解液の温度Ｉ−を温度１ｅとす
るどさ、電流密ＩＪ％Ｊを上述した＜１ａ）−＜１ｃ）
式ｒりえＪうれる電流密度Ｊｅ以十の電流密度にし、ま
たは、電流密度、Ｊを電流密度Ｊｅどづるどさ、電解液
の温度−［を−上述した（２ａ）−・（２Ｃ）式ぐ！ｊ
えられる温Ｕｌ−１−ｃ以下の温度にすることによっ（
、パターン化されたＡｌ−Ｃｕ合金層を、所期のパター
ンを右するものとしＣ，＠細に、高精度ｉ、二、容易に
形成４ることがＣ゛さるとい・）１）徴をイｊマＪる、
。

さらし、１述しＩｃ電解−１−ツブングを、直流７ｈ源
としくｉｉ′、直流定電流源を用いてＢな′う鳴合、ｉ
の電Ｖｆ（、、ｌ−ツＬングをりるＴ稈（Ｊお（］る、
−その電カフ、Ｊ−ツヂングの終了時点が、陽（〜とし
くのバター４ン化されるべきＡｌ−０ヒ合金層と、これ
にλ１する陰１ｊｊｆｎ極との間の電圧が急激に人にな
る１１１Ｉ点（３ニス・〕応し−（いるの（゛、１−述
しＩｃ電解」ツＪング４、陽ｔ〜どじ（のパターン１ヒ
されるべき△１−（、；ｕ合金層と、これに対する陰極
電極との間の電ＩＬか急激に人になる＋＋、ｌｒ貞ま℃
行うことにＪ、っＣ、パターン化されたΔ１〜Ｃ１１合
金囮を、所ＨｙＩｊのパターンを石り−るｂのとして、
再現性良く、微ξＩ１１に、高精度に、容易に形成−り
ることが（′きる持１１ｔを右ンノる。

’ｃＩ：Ｊ３、さらに、電ＦＮ−１ツブングを、直流電
源どしく自流定電流源を用いてｔｒなう場合、」−ｊボ
した、陽極どし−Ｃのパターン化されるべさＡ１−ＣＬ
Ｉ合合層と、これに苅りる陰極電極との間の亀１］−が
急激に人になる時点Ｃよ、これを、種々の電圧検出器に
よつＣ１容易に検出し１！−７、：ｔた、イの電圧検出
器の出力によって、陽を引としくのＡｔ−Ｃｕ合金層と
、これに対−リ−る陰極電極どの間に接続し℃いる直流
定電流源をＡｌにしたり、直流定電流源と、陽極として
のＡｌ−Ｃｕ合金層または陰極電極との間の線路を切断
したすするという簡易な手段にＪ、っＵ、Ｊ−述【ノた
電解エツチングを、陽極としてのパターン化されるべさ
△１−Ｃｕ合金層と、これに対りる陰極電極との間の電
圧が急激に人になる時点−Ｃ゛、直ちに［Ｉつ容易に終
了さぜることがＣきる。

ま）、＝、１述した電解エツチングを、直流電源とし−
Ｃ直流定電汁源を用いて行なう場合、その電解エツチン
グをする■稈におＬＪる、イの電解−１ツヂングの終了
時点が、直流定電Ｉｆ源から、陽極としＣのパターン化
されるべきＡｌ−Ｃ１１合金層を通って流れる電流が急
激に小になる］１．１点に対応（ノー（いるのＣ１上述
した電解−Ｆツｆングを、直流定電圧源から、陽極とし
てのパターン化されるべきＡｌ’Ｃｕ合金層を通って流
れる電流が急激【ご小になる時点まで行うことによつ−
Ｃ、パターン化されたΔｌ’−Ｃｕ合金層を、所期のパ
ターンを右するものとして、再現性良く、微細に、＾１
７ｉ度に、容易に形成づることができる１旧攻をイｉす
る。□ なＪ３さらに、電解エツチングを、直流電源として直流
定電圧源を用いて行なう場合、直流定電圧源から、上述
した陽極としてめパターン化され兆べきＡｌ’−Ｃ１１
合金層を通って流れる電流が急激に小になる時点は、こ
れを、仲々の電流検出器にＪ：つで、容易に検出し得、
また、その電流検出器の出力によって、陽極としての△
ＩＬ−ＣＬＩ合金層と、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ラにしたり、直流加電圧
−と、陽極としての△１−ＬＣｊ合金層または陰極電極
との間の線路を切断したりするという簡易な手段によっ
て、上述した電解エツチングを□、直流定電圧源から、
陽極としてのパターン化さ１シるべき△Ｉ″−Ｃｕ合金
層を通つて流れる電流が急激□に小に入る時点でζ直ち
に且つ容易に終了させることがモ′きる。

従って、上述した本発明の特徴を、確実、容易に発揮す
ることができる、という特徴を右する。

また、本発明によるパターン化されたＡＩ−Ｃｕ合金層
を形成する方法によって形成される、パターン化された
Ａ”ｉ−Ｑｕ合金層は、配線層として機能する。

従って□、本発明は；これを、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。

次に、本発明の実流例を述べよう。

実施例１ 第１図Ａで上述したと曲様に、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。イＯし、この
場合、基板１′を、表面積が約４０、Ｏｂ’ｍ’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
（ＳｉＯ）でなるものとした。□ 然し゛Ｃ１絶縁性基板３の絶縁層２上に、第１図ＢでＪ
：ｉＪｉしたと同様に、パターン化されるべき△１−Ｃ
ｕ合金層４を形成した。□但し、この場合、Δ１−Ｃ１
合金層４を蒸着によって、１μｍの厚さ板石するものと
して形成した。□次に、△Ｉｆ−Ｃｕ合金層４上に・、
第１図Ｃで上述したと同様に、パターン化きれたマ・ス
フ囮５を形成しＬ５但し、この場合、マスク層５を、Ａ
ｌ−Ｃｕ合金層４上に、フ７Ｉｒ＝＊ジス［・１を形成
し、その）Ａ１〜レジスｌ〜層に苅りるフＡ１〜マスク
を用いｔｍ露光、続く現象処理をなすこ・とにＪ、って
、フＡトレジストでなるものとして形成した。

このようにして、第１図Ｃそ上述したと同様に、絶縁性
基板３上にパターン化されるべき△１−Ｃｕ合金層４が
形成され、そのＡｌ−Ｃ１１合金層４上にパターン化さ
れたヤスク層５か形成され−Ｃいる基板体６を得た。

次に、基板体ｄ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、Ａｌ−Ｃｌ合
金Ｒ４が、略々垂直面上に延長づるように浸漬さけ、ま
た、その槽１２内に、白金でなる電極１３を、基板体６
のＡＩ’−にｕ合金層４と対向するように浸漬さけ、然
して、基板体６におりるパターン化されるべきΔｌ’−
Ｃｕ合金層４を、マスク層５によってマスクされていな
い領域において、自流定電流源でなる直流電源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、ＡＩ＝ＩＣ’Ｕ合金層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、１
１を用いた電解エツチングを、Ａｌ−Ｃｕ合金層４及び
電極１３間の電圧■が急激に大になる時点までなし、パ
ターン化されたＡ１−Ｃｕ合金、層７を１４だ。

この場合、電解液１１の渇瓜を３３．０℃とし、１□ま
た１解液１１に通ずる電流を２４０．０ｍＡとし、従ゲ
てΔｌ−Ｑ、ｕ合金層４に通ずる電流密度を、□６．０
０＝２４０．ＯｍＡ／４０．０ｃｍ’）ｒａｌΔ／Ｃ１
とした。

然るどきは、パターン化された△１−ＣＩＪ合金層７が
、サイド土ツーｆ−ングｈ１が略／Ｚ零Ｕ＋３５るｂの
としＣ形成された、。

実施例２ 一１述し人一本発明の実施例′１の場合ど同様に、♂１
４１図Ｃ（”１．１（Ｉｉシたと同様の、絶縁ｆ１阜仮
３３１−にパターン化されるへさΔ１−Ｃｕ合金層４が
形成さ４し、−ｆ、−（Ｊ）／＼ｌ−（：Ｕ合金層４−
１−にパターン化されｌ、Ｘマス９層Ｊが形成されてい
る基板体６をｉｓｊｋ：。

次（ご、−１述（］７．．：＄発明の実施例′１の場合
にＡ３（］る電解液１１を、８５）％温石の燐酸液の１
０容員部（゛なる燐酸と、６０％ｉＴ１度の硝酸液の１
容ＩＦ部でなる硝酸とを溶質どじた水溶：１にでなる０
のに変更したことを除い（は、Ｌ１ｆｆｌシた本発明の
実施１！ｉｌｌ１の場合ど同様の電）Ｒｒツブングを、
１ｉｉ！ｉｔ、に本発明の実施例１の場合と同様になし
く、パターン化され１．、、ｌＡｌ−Ｃ，ｕ合金層７を
＋’７１５３゜ 然るとぎは、上述した本発明の実施例１の場合と同様に
、パターン化されたＡＩ−（、Ｊ合金層７が、サイド１
−ツヂングｆｆｉが喧々零で・あるｔ）のとしく形成さ
れた。

実り角１列３ 上述Ｉノだ本発明の実施例１の揚台ど同様に、第１図Ｃ
′Ｃ用−述したと同様の、絶縁性基恢３１−にパターン
化されるべきＡｌ−（、Ｌ１重金属４が形成され、ぞの
Ａｌ−Ｃｕ合金層４１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←３を１６Ｉこ。

次に、上述ｌ）！ご本発明の実施例１の場合にお【ノる
電解液１１を、８５％濃度の燐酸液の１６容ｎ部でなる
燐酸と、６０％濃度の硝酸液の１容量部でなる硝酸と、
ｒ）６％濃度の酢酸液の１育苗部′ｃ′なる酢酸とを溶
質どした水溶液Ｃｈるものに変更したことを除いＣは、
上述した本発明の実施例′１の場合と同様の電解］−ツ
ブングを、上述した本発明の実施例１の場合と同様に％
Ｌ／て、パターン化されたＡＩＣｕ合金層７を１１？ノ
５ｏ１ 然るどきは、十兆しＩこ本発明の実施例１の場合と同様
に、パターン化され７ｊＡｌ−（−？、ｕ合金に・１７
が、すｆド十ツｆンクｔ１１が略々零であるものとしｃ
Ｈｑ成された。

実施例１ ［−）小Ｌ・ノ、゛本発明の実施例゛１のｊ！、！合に
お（ｊる直流電源１４を、自流定電Ｉｔ源とし、（これ
（、ｌ応し：（電解１ツｆングを、直流定電１−１源か
ら、Ａ１−ＣＬ１合合金・ｊイ・通）（）Ａと４１る電
流１が、急！（に小になる１１２１点よＣ′なし、７）
、−ことを除い（は、１ｊ］（し！５本発明の実施例１
０１月合と同様の−［（“Ｉ＋をと−）（、パターン化
され１．Ｉ△１−Ｃｕ合金層ｌをＩＩＶｌ、−、。

然るとＥ＼は、−（二連しｌ５、ボッと明の実施例１の
場合と同様に、パターン化されたＡｌ−Ｃｕ合舎層−７
が、リイＨニーｒツチンク早が略々零であるしのと１．
、−Ｃ形成されＩ、−３゜ 実施例５ｊ −１述しＩこ本発明の実施例２の場合におしＪる直流電
源１４を−、直流定電Ｌｆ源どし、これに応じＣ電ｈ’
ｒ王ツブ−ングを、直流定電１−１源から、Δ１−ＣＬ
Ｉ合金層を通って流れる電流Ｉが、急激（こ小に４ｙる
時点までなしたことを除いＣは、ｌ−ｉ４’＝した本発
明の実施例２の場合と同様のＩ稈をとつく、パターン化
されたＡｌ−Ｃｕ合金層７をｔ！７７こ。

然るときは、上述した本発明の実施例２の場合と同様に
、パターン化され／ｊ△＋−（ＥＬ１合金層“７が、リ
イト土ツヂングｍが略々零であるしのとしく形成された
。

実施例０ 一上述しｋＸＸ本孔明の実施例３３の場合に（ｔ３ｔｊ
る１Ｅ１）Ａｔ電源１４を、直流定電圧源とし、これに
応じ（電解１ツヂングを、直流定電Ｌｆ源から、Δ１−
〇０合金囮を合金層流れる電流Ｉが、急激に小になる１
１．）点まで４１ニジたことを除いでは、［−述した本
発明の実施例３の場合と同様の上程をとっ（、パターン
化（されたＡＩ−Ｃｕ合金層７を１慰１］こ。

然るときは、土）ボした本発明の実施例３の場合と同様
に、パターン化されたＡＩ−、Ｃｕ合金層７が、ザイド
エンヂングｍが略々零であるものどじで形成された。

【図面の簡単な説明】

第１図Δ、Ｂ及びＣは、本発明によるパターン化された
Δｌ、−Ｃｕ合金層を形成する方法のν２明に供りる、
パターン化されるべぎ△Ｉ−Ｃ（」合金廠上に、パター
ン化されたマスク層を形成す゛る順次の工程にお【）る
、路線的断面図である。 第２図は、同様に、本発明によるパターン化されたＡｊ
、−ＣＵ合金層を形成覆る方法の説明に伊りる、パター
ン化されるべきＡＩ−Ｃ；ｕ合金層に刻する電解エツチ
ングによって、バタ、−ン化された△１−Ｑｕ合金層を
形成す゛る工程を示ず、路線図である。、。 第３図は、同、様・に、本発明によるパターン化された
Δｌ、−ＣＬＩ合金層を形成する・方法・の説明に供り
る、パターン化されるべきＡｌ＝Ｑｕ合金層に対する電
解エツチングによって、パターン化されたへｌ−Ｃ’ｕ
合金層を形成する工程における、路線的断面図である。 第４図は、同様に、本発明によるパターン化された△１
−ＣＩＪ合金層を形成する方法の説明に供する、直流定
電流源でなる直流電源を用いたパターン化されるべきＡ
ｌ−Ｃｕ合金層に対づる電解エツチングによって、パタ
ーン化されたＡｌ−Ｃｕ合金層を形成り′る工程におけ
る、時間［（分）に対する、基板体にお（プる陽極とし
てのＡｌ−Ｃｕ合金層と、これに対する陰極電極との間
の電圧Ｖ（ボルト）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きれたＡｌ
−Ｃｕ合金層を形成する方法の説明に供する、直流定電
圧源でなる直流電源を用いたパターン化されるべき△＋
−’ｃｕ合金層に対する電解エツチングによって、パタ
ーン化されたＡｌ−Ｃｕ合金層を形成する工程にａ３け
る、時間ｔ（分）に対する、直流定電圧源から、基板体
にＪ３Ｇノる陽極としてのＡ”１−Ｃ１１合金層を通っ
Ｃ流れる電流［（ｍＡ）の関係を示す図である。□ 第６図は、同様に、本発明にＪ：る□パターン化された
Ａｌ−Ｃｕ□合金層を）ヒ成づ゛る方法の説明に供り“
る、パターン化されるべき△１−Ｃｕ合金層に対する電
解］エツチングによって、パターン化ぎれたΔ１−′Ｃ
ｕ合金層を形成′する工程にお（）る、電解液の温度を
パラメータｔした、電流密度Ｊ（ｍＡ／Ｃｌ１１２）に
９４する、本発明１こ′Ｊ：って形成されるパターン化
されたＡｌ−Ｃｕ合金層の（ＪイドエツチングｍＹ（μ
ｍ）の関係を示す図である。 第７図は、同様に、本発明にＪ：るパターン化されたＡ
Ｉ’−’Ｃ’ｕ合金層を□形成りる方□法の説明に供す
る、パターン化されるべきΔｌ−’Ｃｕ合金層に対する
雷′醒」”−ツチングによって、□パターン化されたＡ
ｌ−Ｃｕ合金層を形成づ゛る′工程におりる、本発明に
よって形成されるパターン化された△１−Ｃｕ含金層の
サイドエラチン’／’ｆｆ１Ｙが零となるときの、電解
液の湿度Ｔ（℃）に３ｉ１’？ｌル、電流密１１Ｊ％Ｊ
’（ｍＡ／ｃｍ”’）の関係を示Ｊ図である。 第８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って得られる、・１ターン化され
たＡｌ−Ｃｌ合金層の一例を示。 づ略ｉ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△１−Ｃｕ合金層 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ＡＩ−Ｃ
Ｕ合金層 １１・・・・・・・・・・・・・・・電解液１２・・・
・・・・・・・・・・・・槽１３・・・・・・・・・・
・・・・・電極１１１・・・・・・・・・・・・・・・
直流電源１５）・・・・・・・・・・・・・・・電斤訂
１Ｇ・・・・・・・・・・・・・・・電流請出願人東（
；ミ電気化学−■業株ｊ（会ン！第１図 第３図 べ １に４図 ’ｔ（分） 第５図 一〉ｔ（夢） ｍ−→ｉ（ｍＡ／ｃｍ２） ０１０２０３０４０ ′□丁（０Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ′１．絶縁（／ｌｌｉｔ板上にパターン化されるべ（＼
   △１−Ｃ（１合金層へ形成し、該△ｉ−にＬ１合金層１
   −にパターン化されたマスク層を形成し、然る１（、ｌ
   記△１−Ｃｕ合金層にス・１りる、−１−記マスク層を
   マスクどし、■４つ煩ｎつ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ｆ１′］−ツヂングをＩ−ｉ
   うことによつ−（、パターン化された△ｔ−（、ｕ合金
   層を形成りることを１１■徴とｉｆるパターン化され！
   （Ａｌ＝Ｃ１，１合金層を形成りる方法。 ’；’、’Ｍｌｉｉ’ｌ’１ｌｉ−求の範囲第１項記載
   のパターン化されたＡＩ−ＣＩＪ合金層を形成りるブｊ
   沫（にｄ３いＣ１−１記電解Ｉツヂングを、上記電Ｗｌ
   液の渇ｒ、ｌ［’Ｔ’＜ＡＣ）を１’ｅ（℃）とし、電
   流密１ｕＪ（ｍへ、、、、’ＯｍＩ）を、 １ｅ−・ａ−Ｊｅ＋ｂ ａ＝２．４（ｉ十０．１） ｂ−１１３゜５（１±０．１） で！ｊえられるＪｅ（ｎｌへ、”ｃｍ’）以−［、の電
   流密度で行うことを特徴とりるパターン化された△１−
   Ｃｕ合金層を形成りる方法。 ３、特許請求の範囲第１項記載のパターン化され！、：
   Ａｌ−Ｃｕ合金層を形成する方法におい−（、上記電解
   Ｊ−ツヂングを、電流密ＩＪ（ｍへ、／’Ｃｌ１１’）
   をＪｅ（ｍ△／Ｃ１１ｌ’）とし、■−記電解液の＋Ｆ
   ｉａ度１（℃）を、 Ｔ’ｅ−−ａ−Ｊａ＋１） ａ−２，４（１±Ｏｌｌ〉 ｂ−１８，５＜１＋Ｏｉ） てｈえられる一ｒｅ＜”Ｃ）以下の渇反で゛行うことを
   特徴と覆るパターン化されたＡｌ−Ｃｌ合金層を形成す
   るｙｊ法。 ４、絶縁性基板」にパターン化されるべき△１〜Ｃｕ合
   金層を形成し、該ＡＩ−ＣＬＩ合金層−１−１にパター
   ン化されたマスク層を形成１ノ、然る後、上記Δ１−Ｃ
   ｕ合金層に対する、−［記マスク層をマスクとし、月つ
   燐酸を溶質の主体としているλく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不、、
   。 Δ１−ＣＩ合金層を陽極とし、該陽極としてのパターン
   化され乞べきΔｌ−’Ｃｕ合金層どこれに対ηる陰極型
   （〜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ＡＩ−ＣＬＩ合金層と上記陰極
   電極との間の電ローが、急激に人になる時点まで行うこ
   とによって、Ｊ＜ターン化されたＡＩ−Ｃ！１合金層を
   形成りることを特徴とづるパターン化されたΔｌ−”Ｃ
   ｕ合金層を形成づる方法。 ５、特許請求の範囲第４項記載のパターン化されたＡｌ
   −Ｃ１合金層を形成する方法において、上記電解コニツ
   ブングを、上記電解液の）開度−■−（℃）を１−ｅ（
   ’Ｃ）とし、電流密度Ｊ（ｍΔ／ａｍ’）を、 Ｔ’Ｑ＝ａ−Ｊｅ＋ｂ ａ＝２．４（ｉ±０．１） ｂ＝ｉａ、ｓ＜ｉ±０．１） 園ぐ与、えられるＪｅ（印Ａ／ｃｎ＋’）以上の電流Ｍ
   ’ｒｍ’ｃ行うことを特徴とするパターン化され□′７
   こ入１にＣｕ合金層を形成する方法。 ６、特許請求の範囲第う項記載のパターン化さＵたＡｔ
   −Ｃｌ合金層を形成り＝る方法において：上記電解エツ
   チングを、電流密度Ｊ（’ｍＡ／Ｃｍ”）をＪｅ（ｍＡ
   ／Ｃｍ’）とし、」１記電解液の温度Ｔ（℃）を、 １“ｅ＝’ａ−’Ｊｅ→−ｂ ａ＝”２．４（１±０．１・） ｂ＝１８．５’（１±０．１） で与えられるＴｅ（℃）以下の温度で行うことを特徴と
   するパターン化きれたＡｌ−Ｃｕ合金層を形成１゛る方
   法。、、。 ７、、、、ｑ縁付Ｉ上にパ？−ン化され玩べきＡ１−０
   Ｌ１合金層を形成し、該△１−Ｃｕ合金層上にパターン
   化されたマスク層を形成し、然る後、上記Ａ’１−Ｃｕ
   合金層に対する、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
   解エツブーングを、上記パターン化されるべきＡｌ−Ｃ
   ｕ合金層を陽極どし、該陽極としてのパターン化される
   べぎΔｌ−にｕ合金層とこれに対重る陰・極電極との間
   に直流定電圧源を接続して、該直流定電Ｊｌ源から上記
   陽極としてのパターン□化されるべきΔＩ−ＣＬＩ合金
   層を通って流れる電流が、急激に小になる時点よ夕行う
   ことににって、パターン化されたＡｌ−Ｃｕ合金層を形
   成づることを特徴とづるパターン化されたＡｌ−Ｃｕ合
   金層を形成りる方法。 ８、特許請求の範囲ｆＡ７項記載のパターン化された△
   １−ＣＵ合金層を形成する方法において、上記電解エツ
   チングを□、上記電解液の温度−ｒ（℃）をｌ−ｅ’（
   ℃）とし、電流密度Ｊ（ｍΔ／ａｍ’）を、 Ｔｅ＝ａ−Ｊ□０４−ｂ ａ＝２．４（’１±０．１・〉□ ｂ’＝１８．５（１十０．１．）’ で！ｊえられるＪｅ（’ＦＡ／ａｍ”）以」二の電□流
   密度で行うことを特徴とするパターン化された入１−Ｃ
   ｕ合金層を形成する方法。 ９、特許請求の範囲第７項記載のパターン化されたＡｌ
   −Ｃｕ合金層を形成する方法において、」二記恰解エツ
   ヂングを、電流密度Ｊ（ｍＡ／Ｃ１１ｌ’）をＪｅ（ｍ
   Ａ／ｃｍ’）とし、」１記電解液の湿度Ｔ（℃）を； Ｔｅ＝”（ｌΦＪｅ＋ｂ ”′ａ＝＝２．４（１±０．１） ｂ−１”８．５（１±０．１〉 でｂえられるＴｅ（℃）以Ｆの温度で行うことを特徴と
   するパターン化されたＡＩ−Ｃｕ合金層を形成する方法
   。