JPS6074437A - 半導体装置の微細加工方法 - 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】

本発明は表面に凹凸もしくは段差（以下まとめて段差と
いう）を有する半導体基板もしくは配線基板（以下まと
めて配線基板という）に列して、ホｊ−エツチングによ
って表面にエノチンタ′加圧を行う際に、配線ノル板表
面の段差の影響によってエツチングの加工精度が低下す
ることを防ぎ、平坦な配線基板に対する場合と同程度の
加１−精度を保つ方法を提供するものである。 第１図によって本発明の方法なｌ？）びにその効果を説
明する配線基板２１の−１−に熱酸化θミ、ｆヒ学恭着
、真空蒸着、スパッタ法などによって形成された絶縁物
もしくは導体の層２２の表面に、その上表面が平坦にな
るような一１分Ｉグい塗布被膜２７を加工層として形成
する。塗布被膜２７ど、してばｉｌ’ｌ＋分子樹脂や低
融点ガラス、シリカフィル１１などかある。 次いで第１図（ｂ）の如く、ハα、Ｃ丁、ＭＯ。 １゛１など゛の薄い金属もしくはその酸化物なとからな
る光を透過しにくい層２８　（以下遮光層という）を形
成し、さらにそのトにホ１〜１ノジストなどか１゛。 なるマスク層２３を被着した後に、ホ１−マスタ２４を
通して露光する。このとき遮光層２８０表面は平坦であ
り、かつ光を透過しにくいため、下地配線基板表面の段
差による光の反射などの悪影響もなく、マスク層２３は
ホｌ−マスタ２４のパターンに忠実に露光さ４する。従
って、竿１図（ｃ）に示すように、現象処理によって形
成されるマスク層２３の開１コ部の幅は、ホ１〜マスク
２４の黒部２５の幅Ｗ、にほぼ等しい値となる。さらに
このマスク層２３をマスクとして遮光層２８をエツチン
グして開口を形成するが、遮光層は薄いために、加工精
度は低下せず、開１」の幅はやはりＷｌとなる。遮光層
２８をマスクとして、プラズマエツチングによって塗布
被膜２７をエツチングして開口を形成する。プラズマエ
ツチングの方法としては特にイオンビー１１エツチング
もしくはスパッタエツチング（逆スパツタリングともい
う）が適当である。これらのエツチング方法によ九ば、
塗布被膜２７に開「１を形成する際に、アンダーカッ１
−の生ずることもなく、開

【コの側壁は遮光層２８の表
面に対してほぼ垂直となる。従−って、塗布被膜２７に
形成された開口の幅Ｗ２はホ１−マスク２４の黒部２５
の幅Ｗ１に非常に近い値となる。この後塗布被膜２７を
マスクとして絶縁物もしくは導体の層２２をエツチング
すると、形成される開１１１の幅Ｗ、はＷ２に近く、し
たがってホ１〜マスク２／ｌの黒部２５の幅Ｗ、にほぼ
等しくなる３１次いて塗布被膜２７を除去す２しばよい
。 以上のように本発明の方法を用いて、ボ１〜エツチング
法によって配線基板２１の表面の微細加、１ニを行うと
、従来法のような配線基板２Ｊの表面の段差による悪影
響を受けることもなく、平坦な配線基板表面に対するの
と同程度の加二り精度を保つことができる。すなわち、
遮光層を用いないも゛Ｃ未来法は段差を有する配線基板
に２１する加工を行う場合は、段差部に入射した光か、
配線基板表面に斜に入射し、ホ１〜マスク１４の黒部１
５のドのマスク層１３を感光させ、たとえばネガ型フォ
１〜にジストの場合、開「Ｊ部寸法はパターンｖｌ法よ
り小さくなる。この状態を第２図に示す。このことがら
、たとえばＳｉウェハー上でＫＴＦＲ（商品名）を用い
ての開口寸法は５〜６μ幅が限度であり、本発明の方法
ではＷ、は２〜３μ以」二でよく、加」二精度はほぼ２
倍に向」ニする。なお、１２はマスク層下部の絶縁物も
しくは導体層である。本発明で塗布被膜２７が光を通し
にくい場合は遮光層２８は必ずしも必要でない。 また、マスク層２３として用いた場合もほぼ同様の効果
が得られる。 次に一つの実施例によりさらに具体的説明をする。第１
図を参照する。表面に段差を有する配線基板２１」二に
被若さノしたＡＱ、Ｍｏ、Ｐ　Ｌ　、　］’　ｉなとの
金属またはその合金などからなる導体層２２をホ１−エ
ツチングによって加工するために、ボリイミ１〜樹脂や
ボ１−レジストなどの高分子樹脂もしくは低融点ガラス
などの塗布被膜２７を形成した状態を示す。平坦部での
塗布被膜２７の厚さは配線基板の段差の高さと同等以上
の値が適当である。次に第１図の１．ｌｌ　＜　１００
０〜８０００人程度の厚さのΔＱ、　Ｔｉ、Ｍｏ、Ｎｉ
、Ｗなどの金属もしくはその酸化物からなる遮光層２８
を被着し、さらにその」二にＫＴＦＲ，ＯＭＲ（いずれ
も商品名）などのホ１ヘレジストからなるマスク層２３
を形成し、ホ１ヘマスク２４勺重ねて露光、現像する。 次に（ｃ）の如く、マスク層２３によって遮光層２８を
エツチングし加工する。次に（ｄ）に示すようにスパッ
タエツチングもしくはイオンビー１１エツチングによっ
て、塗布被膜２７をエツチングする。エツチング゛のた
めのガスは塗布被膜２７が高分子樹脂である場合、圧力
が５　Ｘ　Ｉ　Ｏ”　’、Ｉ’ｏｒ＋−５Ｘ　］、　Ｏ
−’丁ＯｒＴ’のハｒもしくは０５．あるいはその混合
ガスが適ｙ４てあり、塗布被膜２７が低融点ガラスであ
る場合は圧力が５Ｘ　Ｉ　Ｏ′Ｔｏｒ−ｒ−５Ｘ　１．
　Ｏ−”　’−ｒｏｒｒのΔ「もしくばルＡ−ンガスも
しくはその混合ガスが適当である。次に（ｅ）に示すよ
うに塗布被膜２７をマスクとして導体層２２をエツチン
グする。従来法では第２図に示すようにホ１〜マスクｊ
４患部ｊ５の幅Ｉ−７，が５〜６μ以」二でないと、導
体層】２に開に１をあけることは困難であり、かつ加Ｉ
精度も低かったが本“発明の方法によればホトマスク２
４の黒部２５の幅Ｗ１は塗布被膜２７の厚さの１．５倍
以上であればよく、通常は２〜３μ以上であれば開孔２
９の形成は可能で、かつ加工精度も高い。 マスク層２３どしてポジタイブホ１へレジストを用いる
とホ１へマスクのパターンに対する開Ｌ１とそうでない
部分との関係が、ネガタイブホトレジストを用いた場合
と逆になるたけであってやはり同じ動床が得らノする。 また導体Ｍ２２のかわりに絶縁層をエツチング加工する
場合も同様である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する図、第２図は従来法の
欠、ｄζを示す図である。 第　／　図 ｑ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面に段差を有する半導体基板もしくは配線基板」二に
   、少なくとも」二記段差の高さに等しい膜厚を有する加
   工層を形成して表面を平坦化する工程と、上記加工層よ
   りも耐ドライエツチング性の大きな材料からなる膜を上
   記加工層上に形成する工程と、所望の形状を有するレジ
   スＩ−パターンを」二記膜−にに形成する工程と、」二
   記しジストパターンをマスクにして上記膜の露出された
   部分を除去してマスク層を形成する工程と、上記マスク
   層をマスクにして上記加工層の露出された部分を１−ラ
   イエツチングによって除去する工程と、上記半導体基板
   もしくは配線基板の露出さオした部分をエッチする工程
   を含むことを腸゛徴とする半導体装置の微細加工力ｄ（
   。