JPS6042835A - 絶縁膜のパタ−ン形成法 - Google Patents
絶縁膜のパタ−ン形成法Info
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- JPS6042835A JPS6042835A JP15189583A JP15189583A JPS6042835A JP S6042835 A JPS6042835 A JP S6042835A JP 15189583 A JP15189583 A JP 15189583A JP 15189583 A JP15189583 A JP 15189583A JP S6042835 A JPS6042835 A JP S6042835A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は絶縁膜のパターン形成に関するもので、特に
リフト・オフ法を利用する形成技術に関するものである
。
リフト・オフ法を利用する形成技術に関するものである
。
［従来技術］
第１図は、従来のアルミニウムなどの電極配線パターン
のリフト・オフ法による形成過程を示す新面工程図であ
る。まず、第１図（ａ）のように基体１の上にフォトレ
ジスト２のパターンが形成され、次に電子ビーム蒸着法
などでアルミニウムなどの電極配線材料が第１図（ｂ）
のように堆積させられて１、その後、フォトレジストの
パターン ・に相当する部分がリフト・オフされて第１
図（Ｃ）のにうにｗｉ極極少ターン形成される。
のリフト・オフ法による形成過程を示す新面工程図であ
る。まず、第１図（ａ）のように基体１の上にフォトレ
ジスト２のパターンが形成され、次に電子ビーム蒸着法
などでアルミニウムなどの電極配線材料が第１図（ｂ）
のように堆積させられて１、その後、フォトレジストの
パターン ・に相当する部分がリフト・オフされて第１
図（Ｃ）のにうにｗｉ極極少ターン形成される。
しかし、このようなリフト・オフ法は、シリコン酸化膜
あるいはシリコン窒化膜のような絶縁膜のパターン形成
法としては確立されていない。シリコン酸化膜のような
絶縁膜は、通常、シリコンの直接熱酸化、あるいはシラ
ン−ガスと酸素ガスなどを気相で反応させるいわゆるＣ
ＶＤ法、さらにはプラズマ中での気相反応を利用するプ
ラズマＣＶＤＦｋなどでｉ！積させる。このとき、熱酸
化の場合には基板温度が９００℃以上、ＣＶＤ法の場合
には４００℃ないし９００’Ｃ，またプラズマＣＶＤＦ
＆の場合でも３００℃程度になる。一方、フォトレジス
トの耐熱濃度は約２００℃であるために、フォトレジス
トのパターンが形成された半導体基体上にはシリコン酸
化膜のような絶縁膜を堆積させることは不可能である。
あるいはシリコン窒化膜のような絶縁膜のパターン形成
法としては確立されていない。シリコン酸化膜のような
絶縁膜は、通常、シリコンの直接熱酸化、あるいはシラ
ン−ガスと酸素ガスなどを気相で反応させるいわゆるＣ
ＶＤ法、さらにはプラズマ中での気相反応を利用するプ
ラズマＣＶＤＦｋなどでｉ！積させる。このとき、熱酸
化の場合には基板温度が９００℃以上、ＣＶＤ法の場合
には４００℃ないし９００’Ｃ，またプラズマＣＶＤＦ
＆の場合でも３００℃程度になる。一方、フォトレジス
トの耐熱濃度は約２００℃であるために、フォトレジス
トのパターンが形成された半導体基体上にはシリコン酸
化膜のような絶縁膜を堆積させることは不可能である。
したがって、酸化シリコン−あるいは窒化シリコン膜の
ような絶縁膜をリフト・オフ法で形成するには、フォト
レジスｉをスペース材として用いることができないので
、一般的にはリフト・オフ法でのパターン形成は行なわ
れていない。
ような絶縁膜をリフト・オフ法で形成するには、フォト
レジスｉをスペース材として用いることができないので
、一般的にはリフト・オフ法でのパターン形成は行なわ
れていない。
［発明の概要］
この発明の目的は、フォトレジストを用いるリフト・オ
フ法で良好な膜質をもつ絶縁膜のパターンを形成するこ
とができる方法を提供することである。
フ法で良好な膜質をもつ絶縁膜のパターンを形成するこ
とができる方法を提供することである。
本発明の特徴は、クラスタ・イオン・ビーム蒸着法を用
いることにより、シリコン酸化膜などの絶縁膜のパター
ンをリフト・オフ法で形成することを可能したことであ
る。
いることにより、シリコン酸化膜などの絶縁膜のパター
ンをリフト・オフ法で形成することを可能したことであ
る。
〔発明の実施１１１１
以下にｌ＠１ｍを参照して、この発明の一実施例につい
て説明する。第２図は、クラスタ・イオン・ビーム蒸＠
装置の概略を示す構成図である。図において、気密容１
１０の内部は矢印１１の方向へ排気されている。その容
器中で、Ｉ化シリコンなどの蒸着物質１２はルツボ１３
内に入れられており、フィラメント１４によって加熱さ
れて気化する。気化した物質はルツボ１３のノズル先端
から噴出する際に断熱的膨張により冷却されτｍｉｏ〜
数１ｏｏｏａの原子集団（クラスタ）に、なり、クラス
タ・ビームとなって飛び出す。このクラスタ・ビームは
、途中でイオン化フィラメント１５＃３よび電子引出し
電極１６により発生した電子線と衝突しイオン化する。
て説明する。第２図は、クラスタ・イオン・ビーム蒸＠
装置の概略を示す構成図である。図において、気密容１
１０の内部は矢印１１の方向へ排気されている。その容
器中で、Ｉ化シリコンなどの蒸着物質１２はルツボ１３
内に入れられており、フィラメント１４によって加熱さ
れて気化する。気化した物質はルツボ１３のノズル先端
から噴出する際に断熱的膨張により冷却されτｍｉｏ〜
数１ｏｏｏａの原子集団（クラスタ）に、なり、クラス
タ・ビームとなって飛び出す。このクラスタ・ビームは
、途中でイオン化フィラメント１５＃３よび電子引出し
電極１６により発生した電子線と衝突しイオン化する。
こうしてイオ゛ン化されたクラスタ・ビームは、加速電
極１７により数ｋｅｖのエネルギに加速されて、半導体
基板２０に到達して（−１輪する。このようなりラスタ
・イオン・ビーム蒸易法により、種々の物質を蒸着する
ことが可能である。イオン化と、それに引き続く加速に
より、クラスタがある程度のエネルギをも・ｊて基板に
到達すること、および到達したクラスタが基板どの衝突
により分解して個々の蒸着物質が基板上でマイグレ゛−
卜する作用をもつことなどにより、クラスタ・イオンφ
ビーム蒸＠法゛は通常の蒸稿法に比べて、極めて密着力
の優れた膜を形成するこ゛とが可能である。また基板の
温度上昇も少なく、フォトレジストのパターンが形成さ
れた基板上にも蒸着膜を形成することが可能である。
極１７により数ｋｅｖのエネルギに加速されて、半導体
基板２０に到達して（−１輪する。このようなりラスタ
・イオン・ビーム蒸易法により、種々の物質を蒸着する
ことが可能である。イオン化と、それに引き続く加速に
より、クラスタがある程度のエネルギをも・ｊて基板に
到達すること、および到達したクラスタが基板どの衝突
により分解して個々の蒸着物質が基板上でマイグレ゛−
卜する作用をもつことなどにより、クラスタ・イオンφ
ビーム蒸＠法゛は通常の蒸稿法に比べて、極めて密着力
の優れた膜を形成するこ゛とが可能である。また基板の
温度上昇も少なく、フォトレジストのパターンが形成さ
れた基板上にも蒸着膜を形成することが可能である。
二酸化シリコン（Ｓｌｏｔ）を上記クラスタ・イオン・
ビーム蒸着法で堆積する場合、堆積した躾はｓｔ ０２
とならずに３ｉ ０ｘ （Ｘ ＝１．０〜１．５）とな
り、酸素の欠乏したシリコン過剰の酸化シリコン躾とな
る。このため、絶縁体圧が低くてリーク電流の多い躾と
なり、半導体製造にとっては許容できない膜質となる。
ビーム蒸着法で堆積する場合、堆積した躾はｓｔ ０２
とならずに３ｉ ０ｘ （Ｘ ＝１．０〜１．５）とな
り、酸素の欠乏したシリコン過剰の酸化シリコン躾とな
る。このため、絶縁体圧が低くてリーク電流の多い躾と
なり、半導体製造にとっては許容できない膜質となる。
上記の欠点を克服するために、クラスタ・イオン・ビー
ム蒸着の真空容器１０内に取入口１８から微量の酸素ガ
スを注入しながらクラスラダ・イオン・ビーム蒸着を行
なうと、過剰なシリコンが雰囲気中の酸素と反応しなが
ら堆積していくため、半導体基板上に堆積した膜は熱酸
化法で成長させた二酸化シリコン（Ｓ１０２）躾と同じ
ような性質をもつ良好な膜質のものとなる。第３図は、
上記の反応性クラスタ・イオン・ビーム蒸着法で蒸着容
器内に導入される酸素分圧を横軸とし、その分圧の下に
形成された０化シリコンの諸性質を縦軸に示したもので
ある。第３図（ａ ）はフン酸溶液（ＨＦ：’Ｎ８４Ｆ
−′１１５）によるエツヂング速度、第３図（ｂ）は屈
折率、第３図（０）は赤外吸収ピークの牛化幅、第３図
（（１）は赤外吸収のピーク値を示すが、いずれも１０
−’Ｐａ以上の酸素分圧で顕著に改善され、熱酸化法で
成長ざｔた＝酸化シリｂンＰＩＡ（図中、それに関する
値が破線で示されている）とほぼ同じｖＡ買が悼られて
いる。
ム蒸着の真空容器１０内に取入口１８から微量の酸素ガ
スを注入しながらクラスラダ・イオン・ビーム蒸着を行
なうと、過剰なシリコンが雰囲気中の酸素と反応しなが
ら堆積していくため、半導体基板上に堆積した膜は熱酸
化法で成長させた二酸化シリコン（Ｓ１０２）躾と同じ
ような性質をもつ良好な膜質のものとなる。第３図は、
上記の反応性クラスタ・イオン・ビーム蒸着法で蒸着容
器内に導入される酸素分圧を横軸とし、その分圧の下に
形成された０化シリコンの諸性質を縦軸に示したもので
ある。第３図（ａ ）はフン酸溶液（ＨＦ：’Ｎ８４Ｆ
−′１１５）によるエツヂング速度、第３図（ｂ）は屈
折率、第３図（０）は赤外吸収ピークの牛化幅、第３図
（（１）は赤外吸収のピーク値を示すが、いずれも１０
−’Ｐａ以上の酸素分圧で顕著に改善され、熱酸化法で
成長ざｔた＝酸化シリｂンＰＩＡ（図中、それに関する
値が破線で示されている）とほぼ同じｖＡ買が悼られて
いる。
ざらに、上記のクラスタ・イオン・ビーム蒸着法は、ル
ツボからの熱輻射によるわずかな温度１袢を省けば、は
ぼ室温に近い濃度で実行できるので、フォトレジスト・
パターンが形成された半導体基板上に、二酸化シリ」ン
膜が堆積してもフォトレジストの熱的食賀は全く問題に
ならない。本実施例では、上２記の反応性クラスタ・イ
オン・ビームＭ曾払の優れた特徴、すなわち低温で良質
の二酸化シリコン膜が形成し得るという利点を有する。
ツボからの熱輻射によるわずかな温度１袢を省けば、は
ぼ室温に近い濃度で実行できるので、フォトレジスト・
パターンが形成された半導体基板上に、二酸化シリ」ン
膜が堆積してもフォトレジストの熱的食賀は全く問題に
ならない。本実施例では、上２記の反応性クラスタ・イ
オン・ビームＭ曾払の優れた特徴、すなわち低温で良質
の二酸化シリコン膜が形成し得るという利点を有する。
第４ＷＵは、リフト・オフ法による二酸化シリコン膜の
パターン形成法を示す工程断面図である。
パターン形成法を示す工程断面図である。
まず第４図（ａ）のように、半導体基板２ｏの表面上に
フォトレジス［・２１のパターンを形成する。
フォトレジス［・２１のパターンを形成する。
フォトレジストの断面形状は、リフト・オフしやすいよ
うにソータ法などによりオーバ・ハング状にしておくの
が好ましい。次に第４図（ｂ）のように、反応性クラス
タ・イオン・ビーム蒸着法により二酸化シリコン膜２２
をフォトレジスト・パターンの形成された半導体基板２
ｏの主面に堆積させる。ｊｉ＆後に第４図（Ｃ）のよう
に、フォトレジストを剥離してノＡトレジスト上の二酸
化シリコン膜をリフト・オフすることにより、二酸化シ
リコン膜のパターンを形成する。
うにソータ法などによりオーバ・ハング状にしておくの
が好ましい。次に第４図（ｂ）のように、反応性クラス
タ・イオン・ビーム蒸着法により二酸化シリコン膜２２
をフォトレジスト・パターンの形成された半導体基板２
ｏの主面に堆積させる。ｊｉ＆後に第４図（Ｃ）のよう
に、フォトレジストを剥離してノＡトレジスト上の二酸
化シリコン膜をリフト・オフすることにより、二酸化シ
リコン膜のパターンを形成する。
なお上記の実［１では、Ｕ素分圧中での反応性クラスタ
・イオン・ビーム蒸着法を用いた二酸化シリコン躾のリ
フト・オフ法を例にと９て説明したが、窒化シリコンを
蒸掘物質として窒素分圧あるいはアンモニア分圧中での
反応性クラスタ・イオ〕／・ビーム蒸着法を用いて窒化
シリコン躾のり７ト・オフ法によるパターン形成を行な
ってもよい。
・イオン・ビーム蒸着法を用いた二酸化シリコン躾のリ
フト・オフ法を例にと９て説明したが、窒化シリコンを
蒸掘物質として窒素分圧あるいはアンモニア分圧中での
反応性クラスタ・イオ〕／・ビーム蒸着法を用いて窒化
シリコン躾のり７ト・オフ法によるパターン形成を行な
ってもよい。
［発明の効果］
以上のように、本発明によれば、低１ｃ良質の絶Ｉｉ膜
をＭ１積Ｉノ得る反応性クラスタ・イオン・ビーム蒸着
法を用いろことにより、従来困ＨＣありたり７１・・オ
フ法によるＭＡ縁膜のパターン形成が可能となる。
をＭ１積Ｉノ得る反応性クラスタ・イオン・ビーム蒸着
法を用いろことにより、従来困ＨＣありたり７１・・オ
フ法によるＭＡ縁膜のパターン形成が可能となる。
第１図は、１１７ト・オフ法による金属膜のパターン形
成法を示す図である。 第２図は、本発明の一実施例に用いた反応性クラスタ・
イオン・ビーム蒸着装置の構成概略図である。 第３図は、反応性クラスターイオン・ビーム蒸着におけ
る耐銀分圧と二酸化シリコン膜の膜質との関係を示す図
である。 第４図は、本発明の一実施例による反応性クラスタ・イ
オン・ビーム蒸着を用いたリフト−・オフ法を示す工程
断面図である。 図において、１０は密封容器、１２け蒸着物質、１３は
ルツボ、１４は加熱用フィラメント、１５はイオン化フ
ィラメント、１６は電子引出し電極、１７は加速電極、
１８はガス取入口、１９はヒータ、２０は半導体基板、
２１はフォトレジスト、２２は絶縁膜を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄 第２図 手続補正書（自発） １．事件の表示 特願昭５８−１５１８９５号２ 発明
の名称 把紗膜のメターン形成法 ：３ 補正をする者 代表者片１１１仁八部 ５、補正の対象。 明細−の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１、） 明細ｓｉｉ第４興第１７行の「可能した」を
［１ｌＩｌ能にした」に訂正する。 、（２） 明＠−第６員給１１行の１−絶縁体圧」を「
絶縁耐圧」に訂正する。 （８） 明１門第７真第８行の「単化幅」を「半値幅」
に訂正する。 以上
成法を示す図である。 第２図は、本発明の一実施例に用いた反応性クラスタ・
イオン・ビーム蒸着装置の構成概略図である。 第３図は、反応性クラスターイオン・ビーム蒸着におけ
る耐銀分圧と二酸化シリコン膜の膜質との関係を示す図
である。 第４図は、本発明の一実施例による反応性クラスタ・イ
オン・ビーム蒸着を用いたリフト−・オフ法を示す工程
断面図である。 図において、１０は密封容器、１２け蒸着物質、１３は
ルツボ、１４は加熱用フィラメント、１５はイオン化フ
ィラメント、１６は電子引出し電極、１７は加速電極、
１８はガス取入口、１９はヒータ、２０は半導体基板、
２１はフォトレジスト、２２は絶縁膜を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄 第２図 手続補正書（自発） １．事件の表示 特願昭５８−１５１８９５号２ 発明
の名称 把紗膜のメターン形成法 ：３ 補正をする者 代表者片１１１仁八部 ５、補正の対象。 明細−の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１、） 明細ｓｉｉ第４興第１７行の「可能した」を
［１ｌＩｌ能にした」に訂正する。 、（２） 明＠−第６員給１１行の１−絶縁体圧」を「
絶縁耐圧」に訂正する。 （８） 明１門第７真第８行の「単化幅」を「半値幅」
に訂正する。 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１＞ １！体の表面にフォトレジストのパターンを形
成する第１の工程と、 前記フォトレジスト・パターンの形成された前記基体の
表面にクラスタ・イオン・ビーム蒸着法で絶縁膜を堆積
する第２の工程と、 リフト・オフ法により前記フォトレジストを除去し、前
記フォトレジストで響われていなかった部分に前記絶縁
膜を残して絶縁膜のパターンを形成、する第３の工程と
、 からなることを特徴とする絶縁膜のパターン形成法。 （２） 前記絶縁膜としてシリコン酸化膜を用いること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の絶縁膜のパタ
ーン形成法。 （３） 前記クラスタ・イオン・ビーム蒸着法において
、熱酸化膜と同等の良質の膜質を得るのに適した所定の
酸素分圧の下でシリコン酸化膜のクラスタ・イオン・ビ
ーム蒸着を行なうことを特徴とする特許請求の範囲１１
１２項記載の絶縁膜のパターン形成法。 （４） 前記絶縁−として、シリコン窒化膜を用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の絶縁膜のパ
ターン形成法。 （５） 前記クラスタ・イオン・ビーム蒸着法←おいて
、安定な化学比のｓｒ ６ Ｎ４に近い膜質を得るため
に所定の窒素成分を含むガス圧の下で前記シリコン窒化
膜のクラスタ・イオン・ビーム蒸着を行なうことを特徴
とする特許請求の範囲第４項記載の絶縁膜のパターン形
成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15189583A JPS6042835A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 絶縁膜のパタ−ン形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15189583A JPS6042835A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 絶縁膜のパタ−ン形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6042835A true JPS6042835A (ja) | 1985-03-07 |
Family
ID=15528539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15189583A Pending JPS6042835A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 絶縁膜のパタ−ン形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042835A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4621415A (en) * | 1985-06-14 | 1986-11-11 | Litton Systems, Inc. | Method for manufacturing low resistance sub-micron gate Schottky barrier devices |
| JPH02102533A (ja) * | 1988-10-12 | 1990-04-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1983
- 1983-08-18 JP JP15189583A patent/JPS6042835A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4621415A (en) * | 1985-06-14 | 1986-11-11 | Litton Systems, Inc. | Method for manufacturing low resistance sub-micron gate Schottky barrier devices |
| JPH02102533A (ja) * | 1988-10-12 | 1990-04-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
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