JPS61131531A - 超微細線の形成方法 - 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】 この発明は、例えばｊＡ’Ｒ型磁気へ・ソド、ＳＡＷデ
バイス、ＶＬＳ　Ｉ等の半導体装置などに必要な超微細
線の形成技術に関するものである。

従来の技術 一般にＭＲ型磁気へ・１ド、ＳＡＴデバイス、ＶＬＳＩ
等の半導体装置などは、素子が極めて微細化できること
に特徴がある。そこでこれらの素子は、最近では、サブ
ミクロン領域の微細パターンが製作されるに至っている
。この程度の微細パターンを得るためには、以前より採
用されてきたフォトリングラフィ技術では不満足となり
、ｘｍリソグラフィや電子線リングラフィが奨励されつ
つあり、特に電子ビーム露光技術が実用化の域に達して
いる。すなわち、この技術は、テレビジョンのプワウン
管で行われているように、画像を走査線に分解して、レ
ジスト上に露光するラスタ走査やベクトル走査を行わせ
る方式、或いは、フォトリソグラフィ技術で用いられる
レティクル作製の７’ｃ／）のパターンジェファレータ
と同様に、ヒームバ〜ヌを形成するためにアパーチャを
使用する面積露光方式があり、いずれも電子ビームによ
って、微細パターンを、描画するものである。

ところが、上述の電子ビーム露光技術は、具体的な電子
線描画装置を用いて実施しようとすると、次の問題が生
じる欠点がある。つまり、装置としては、電子放出を行
う電子銃、ビーム照射レンズ、ビーム成形レンズ、アパ
ーチャ及び投影レンズ等Ｏ複雑な機構を要し、著しく高
価なものとなり、設備投資上不利である。また、原理的
に電子光学系のレンズと、機械的可変成形用のアパーチ
ャを重ねるためのレンズとが必要となるので、制御回路
がより複雑で、電子線制御精度として０．４μ鴬程度が
限界である。

この発明は、以上の従来の欠点解消の目的で提唱するも
のである。

問題点を解決するための手段 この発明は、従来の上記問題点を解決する手段として、
基板上に、超微細線設定間隔に等しい広′　がり幅寸法
の段部を形成し、その段部側壁を含む１　　　全面に、
線材層を付着形成せしめて後、イオンミリング技術によ
って側壁以外の線材層を除去し、バイアススバ・フタリ
ング法にて、所望設定間隔の超微＃線を形成することを
特徴としている。つまり、この発明は、基板に設ける段
部側壁上に、超１１細線が形成される点に、顕著な特色
があり、しかも電子ビーム露光技術に換る手段にて実現
できるものである。

作用 １□ この発明では、段部１１ｊ１壁上に超ｇＩｔ細線パター
ンを描くに際して、理想的な異方性工・フチング技術で
あるイオンミリングと、好適な薄膜形成、或いは薄膜修
正が可能なスパーフタリングとを繰り返えすので、描画
精度は、薄膜の形成又は修正精度によって決まり、従来
よりも著しく向上する。しかも、この発明では、超微細
線が、絶縁層中に埋込み形成され、複雑なパターンやよ
り微細加工が必要な場合でも、工、ツチングレートやス
パッタ率の制御を行えば実現できる利点がある。

実施例 第１図は、この発明の一実施例に関して得られ九超微細
線形成基板の斜視図で、１は、例えばサファイアやガラ
ス等の絶縁基板で、その上部には、□所定絶縁間隔寸法
ｔの広がり幅を持ち、段差寸法がｋの矩形凸形段部２が
設けられ九ものである。

そして、８．８は、段部２の側壁４．４上に形成された
、例えばＡｕ　、　Ｍｌ等の導体リードパターンとなる
超微細線である。５．５は、その上面が、段部２の上面
６と同一平面に揃い、平坦面を構成するように設けられ
た、８ｉ０．等の絶縁保護膜であろう さて上述した超微細線形成基板７を形成するには、・次
、に示す工程を経る。まず第２図に示すように、絶縁基
板ｌ上に、幅寸法ｔのレジスト８を付着させる。つぎに
絶縁基板１のレジスト８を含む全面に、イオンミリング
を施し、第８図に示す通り、段部２を形成する。次に第
４図の通り、高周波スバ、フタリングにより、Ａｕ等の
材料９を、段部２の側壁４．４、上面６を含む基板ｌ全
面に薄膜付着させる。この場合Ｍ等の薄ａｌ１９の膜厚
８は、最終的に形成する超微細線の線幅に等しく設定す
る。そしてスパーフタリング条件としては、真空度１．
１ｊ　〜１８８Ｘ１０″″４ｐａで、１８．５６ＭＨｚ
数百Ｗの電力を供給し、雰囲就ガスとしてＡｒを用いる
と適切である。それから、Ａｕ等の薄膜９０側１！４．
４上の部分に平行かっ、大部分の平坦面に垂直な方向に
沿って、第５図のようにイオンシャ’７＝１０．１０．
・・・・・・を浴びせて、イオンミリング処理する。す
ると、イオンミリングによる垂直方向にて、異方性ニー
Ｉチング作用が起り、側壁４゜４上の条体Ａｕ等の薄膜
８．８を除く平坦面上の薄膜、９が除去され超微細線が
実現で、きる。

さて、それから、条体Ａｕ等の薄膜９，９を絶縁埋怜込
みするために、この実施例では、次に述べる高周波２段
階バイアススパッタリング法を採用する。まず第６図に
示すように、Ｓｉｎ、膜５及び５′を絶縁基板７上に、
全面スバ・フタリング付着させる。この時、８１０．膜
５及び５′の膜厚を、段部２の段差寸法りに等しくする
と、Ｓｉｎ、７１Ｉ５’か段部２の上面２に突出付着さ
れる。この時点で、第１段階のバイアススパ、ツタリン
グを次の仕様で実行する。つまり、Ａｒ圧力、０．４　
Ｐａ、真空度ＩＸｘｏｐａ　として、絶縁基板７を固定
するアノードと、Ｓ１０！をターゲ、フトとして取付け
ているカソード間の距＃１１を９５ｍ程度として、絶縁
基板７を保持するホルダに、アノードに対して約１８０
Ｖのバイアス電圧を印加しながら、数十分間スバ・フタ
リングする。すると、第７図に示すように、Ｓｉｎ、膜
５′は、僅かではあるが、凸部広がり幅寸法ｔ′が減少
する。そこで第２段階として、バイアス電圧を数倍例え
ば約４００ｖに設定変更して更に数十分間スパッタリン
グを続行すると、第１図の通りに、Ｓ　ｉ　Ｏ，膜５′
が完璧に工、ソチング除去されるのである。このように
、凸部を形成している５ｉｏｔｌｌ１５’のみが著しく
除去される根拠は、高周波グロー放電中にて、Ａｒ＋が
、Ｓｉｎ、膜５′に衝突するエネルギが、バイアス電圧
によって変化するものと考えられる。

）尚　以上説明した実施例は　単に平行条体予の超微細
線を形成する場合につき、高周波２段階バ、　イアヌス
パフタリング法を採択したが、この発明は、超微細線の
形状、材質、寸法等によっては、より多段バイアス電圧
・フタリングを施すようにしいてもよく、同様な結果が
期待できる。

：１ 発明の効果 この発明によれば、イオンミリングによる異方性工・ソ
チングと、薄膜修正が可能なスパッタリングとを繰り返
えすことにより、超微細線の形成精度を、薄膜形成時の
膜厚精度にほぼ等しくすることができ、サブミクロン領
域のパターン形成が良好に行える。さらに、この発明で
は、イオンミリング装置やスパッタリング装置を、一般
的な使用方法で使うにもかかわらず、高価な電子線描画
装置を用いるよりも好適に超微細線が得られ、設備第１
図は、この発明の一実施例に関して得られた超微細＃！
形成基板の斜視図、第２図〜第７図は、その基板の形成
各工程における斜視図である。

１・・・・・・基板、　　　　２・・・・・・段部、８
・・・・・・超ｇＬ１細線、　　４・・・・・・側壁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板上に、超微細線設定間隔に等しい広がり幅寸法の
   段部を形成し、その段部側壁を含む全面に、線材層を付
   着形成せしめて後、イオンミリング技術によって側壁以
   外の上記線材層を除去し、バイアススパッタリング法に
   て、所望設定間隔の超微細線を形成することを特徴とす
   る超微細線の形成方法。