JPS62102545A - 導体パタ−ンの形成方法 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は微細な線、パターン及びコネクタを形成する方
法に関する。この方法は電子装置の製造に特に有用であ
る。

Ｂ、従来技術 ミクロン及びサブミクロンの寸法の電子装置の製造は微
細な導体線、パターン及びコネクタの形成に高度の正確
さを要求する。これ等の微細な線及びパターンは個々の
電子装置構造体の一部でもよく、一つの大きな構造体も
しくはパッケージ内に含まれる多くの電子装置間を接続
する線でもよい。

微細な導体線及びパターンを形成するための最も良く知
られ、最もしばしば使用されている技法はリフト・オフ
（剥離）技法である。リフト・オフ方法では、基板を重
合体の放射線感応層（レジスト層）で覆い、その上面を
照射して層内に溶解度に差のある即ち耐エッチ性のある
パターンを形成する。パターンの現像は照射したレジス
ト層を照射部分を溶解する溶剤に露らすか（ポジティブ
・レジスト）非照射部分を溶解する溶剤に露らす（ネガ
ティブ・レジスト）事によって行われる。

レジストを現像する他の方法は照射したレジストをレジ
ストの照射部分と反応する有機金属試剤と反応させ、次
にレジスト層を酸素のプラズマの様なエッチャントに露
らし、レジスト層のより耐工ッチ性の非照射部分を除去
する方法である。パターン化したレジスト層を形成した
後に、パターン化したレジストの表面上に導体層を付着
し、パターン化したレジスト層中の開孔に導体材料を下
の基板に接する様に充填する。その後重合体のレジスト
を熱的にもしくは溶剤で処理して重合体材料を蒸発もし
くは溶解し、同時に上の導体材料を剥離する。パターン
化したレジスト層中の開孔を充填した導体材料の部分が
基板上に残る。このリフト・オフ方法の欠点はパターン
化したレジスト中の開孔を充填している導体材料の部分
がしばしばパターン化したレジスト上の導体材料と一緒
に除去される点にある。この様にして不完全な線もしく
はパターンが残り、しばしば導体線に沿って孔が形成さ
れる事もあり、電子装置が機能しなくなる。

最近、半導体ウェハの化学機械的ポリッシングによって
研摩してウェハの平坦性を正確にする技術が開発された
。この方法は米国特許第４４５０６５２号に開示されて
いる。さらに、化学機械的方法を使用して表面の部分と
化学的に反応させ、化学的に反応している部分に機械的
な力を加えて、表面の平坦でない部分の除去を増強する
方法は米国特許第４４３５２４７号に開示されている。

現在使用されているリフト・オフ技術よりも信頼性があ
り、安価な微細導体線の形成方法があればマイクロエレ
クトロニクス工業の分野で望ましい事は云うまでもない
。さらに、内部で微細線及びコネクタ（水平及び垂直方
向の）の様な導体部分が他の導体部分と絶縁している重
合体の絶縁体より成る構造体を形成する簡単な方法が望
まれる。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 本発明の目的はリフト・オフ技術よりも信頼性があり、
しかも安価な、微細な導体パターンの形成方法を与える
事にある。

Ｄ０問題点を解決するための手段 本発明の方法は次の段階より成る。（ａ）重合体材料を
基板に付着する。（ｂ）上記重合体材料をパターン化し
て該重合体に開口を形成する。（Ｃ）パターン化した重
合体材料に導体（導電性）材料を付着して、少なくとも
重合体材料に存在する開孔を充填する。（ｄ）重合体材
料の外側主表面上に重畳している余分の導体材料を化学
機械的ポリッシングによって除去し、少なくとも重合体
材料の外側主表面を露出する。

この様にして形成した構造体は平坦な外部表面を有し、
パターン化した重合体材料中の開口を充填している導体
材料が、パターン化した重合体材料によって囲まれた微
細線、パターン及びコネクタの様な導体部分となる。最
初に重合体材料をパターン化する際の開口の深さに依存
して、導体材料は化学機械的に研摩した平坦な表面から
重合体材料の下の基板の表面まで貫通して延びることが
出来、もしくは平坦な研摩表面から重合体材料内の特定
の中間深さまで遮びる事が出来る。

重合体材料が電子装置にとって適切な絶縁体である時は
、重合体材料を絶縁体としてそのまま残す事が有用であ
る。開口の深さが基板表面に達し、重合体材料を他の異
なる材料で置換えたい時は、重合体材料を標準の溶剤も
しくは酸素プラズマを使用して除去し、基板の表面上に
微ａ線、パターン及びコネクタなどの導体部分だけを残
す。

本発明に従い、２層以上の重合体材料を使用する事が可
能である。この時重合体材料の少なくとも下の一層は絶
縁体にし、最上部の層はホトレジストにする。最上部の
ホトレジスト層は活性線に露らし１次に溶剤によって現
像するといった標準の方法によってパターン化する。次
にこのパターンを反応性イオン・エツチングもしくは酸
素プラズマ・エツチングの様なドライ・エッチ技術を使
用してパターン化したホトレジストの最上部層から下の
重合体材料層に転写する。この転写方法ではホトレジス
トのエツチング速度は下の重合体材料よりも十分遅く、
もしくはホトレジストの層が十分厚くて下の重合体の絶
縁体を効率的にエツチングできる事が必要である。次に
導体材料をホトレジストのパターン化した層及び下のパ
ターン化した重合体材料層に付着して１重合体層の開口
を充填する。次にホトレジストに重畳する導体材料を化
学機械的ポリッシングによって除去して少なくともホト
レジストの上の外部主表面を露出する。

その後、ホトレジストを溶剤もしくはドライ・エッチ法
を使用して除去する。必要ならば重合体の絶縁体の追加
の層を露出した導体線、パターンもしくはコネクタを覆
う様に付着する。ホトレジス１へは化学機械的ポリッシ
ング中のホトレジストの除去速度が導体材料の除去速度
と略同じ様に選択される。これによって導体材料とホト
レジストが少なくともパターン化した絶縁体の上表面迄
同時に除去される。研摩後の構造体は平坦な表面をなし
、導体材料がパターン化した重合体絶縁体中の開口を充
填している。

代表的な導体材料は金属もしくは金属合金より成る。好
ましい導体材料は銅、アルミニウム、銅合金、アルミニ
ウム合金、特にアルミニウムー銅合金及び少なくとも１
０％に達するシリコンを含むアルミニウムーシリコン合
金である。導体材料が金属より成る時は、スパッタ付着
方法、化学的蒸着方法もしくはキャリア材料を使用して
付着される。キャリア材料はそのまま残しても良く、除
去しても良い。

化学機械的ポリッシングに使用するスラリか重合体ホト
レジストよりも導体材料に対して著しく高い除去速度を
示す時には、ホトレジストがエッチ・ストップ層として
使用されるという利点がある。この条件に対する例外は
重合体絶縁体をホトレジストの層に対する下の層として
使用し、導体材料及びホトレジスト材料を重合体の絶縁
層の表面から化学機械的研摩によって同時に除去する事
が望まれている場合である。この後者の場合の導体材料
及び重合体ホトレジストの除去速度は略等しく１重合体
絶縁体の除去速度は導体材料とホトレジストの除去速度
よりもかなり小さくなくてはならない。

研摩スラリは、該スラリが除去される材料と反応するが
そのまま残したい下の重合体材料とは反応しない成分よ
り成る事が好ましい。そのまま残す重合体材料はホトレ
ジストもしくはホトレジストの下の絶縁体である。

成る種のレジスト材料は導体材料の付着中の熱的安定性
並びに化学機械的ポリッシング中の熱的及び機械的安定
性の見地からより良く機能する事がわかっている。化学
機械的ポリッシング中には著しい機械的応力及び摩擦熱
が発生する。さらに、化学機械的ポリッシングには化学
的作用が増強される最適温度が存在する。有用なホトレ
ジスト材料は著しい変形を示す前に少なくとも約６０乃
至約１２０メガパスカルの機械的応力に耐える事が必要
とされる。有用なホトレジスト材料は少なくとも約１２
０℃の温度で熱的に安定であり、少なくとも約９０℃の
ガラス転位温度をもたなければならない。好ましいホト
レジスト材料は少なくとも１６０℃程度の高い温度で熱
的に安定で、少なくとも約１５０℃のガラス転位温度を
有さなければならない。上記の要件を満足する重合体ホ
トレジスト材料としては、例えばハード・ベークされた
ノボラック、ポリイミド・ホトレジスト、ポリグルタル
イミド・ホトレジスト、シリコンを含むホトレジスト、
シリル化（シリコン含有）試剤の様な有機金属化合物と
反応する官能基を有するホトレジスト材料を含む。ホト
レジストと反応する多官能性有機金属化合物の使用によ
って、架橋結合を与える事が出来、また金属をレジスト
中に組込む事が出来るという利点が生ずる。この結果高
温での熱的安定性が得られる。さらにホトレジスト材料
のシリル化によってホトレジストの誘電定数が減少し、
ホトレジストはこれを絶縁体としてその場に残したい時
により良好な絶縁体になる。

ホトレジストを絶縁体としてそのまま残す時の誘電定数
の好ましい範囲は約１００ＫＨｚの周波数で約２乃至約
５である。種々のホトレジスト材料を有機金属試剤と反
応させる事によって多くの異なるレジスト構造を与える
方法については、特願昭６０−２２１４２号、同６０−
２７０８７０号、同６０−２８３２０７号、同６０−２
８９５３８号、同６１−５５２０５号、及び同６１−８
８４０１号に開示されている。

Ｅ、実施例 本発明は微細な導体線、パターン及びコネクタを形成す
る方法を与える。本発明の方法に従えば。

以下に説明する実施例を含めて、多くの実施例が可能で
ある。

微細な導体線、パターン及びコネクタを形成する方法の
１つの好ましい実施例は次の段階を含む。

（ａ）ホトレジスト材料の層を基板の表面に付着する。

（ｂ）ホトレジスト材料をパターン化してホトレジスト
に基板表面に達する開口を形成する。

（ｃ）パターン化したホトレジストに導体材料を付着し
て、ホトレジスト中の開口を導体材料で充填する。

（ｄ）化学機械的ポリッシングを使用してホトレジスト
の外部主表面から余分の導体材料を除去し、ホトレジス
トの開口を充填している導体材料を残す。

上述の実施例を第１図（Ａ）乃至第１図（Ｄ）に示す。

第１図−（Ａ）はシリコン・ウェハ１０上の平坦でない
基板表面（例えば、２酸化シリコン店）１２上に付着し
たホトレジスト層１４を示す。

第１図（Ｂ）はパターン化して開口１６を形成した後の
ホトレジスト層１４を示す。開口１６は孔、溝などの任
意の形状で形成できる。第１図（Ｃ）はホトレジスト層
１４の表面に導体材料を付着した後の構造体を示す。第
１図（Ｄ）は化学機械的ポリッシングを行ってホトレジ
スト１４の外側主表面から余分な導体材料を除去した後
の結果の構造体を示す。

第２の実施例は上述の段階（ａ）乃至（ｄ）のすべてを
含み、そして重合体材料の開口の少なくとも一部が下の
基板まで延びており、さらに、パターン化したホトレジ
ストを溶剤もしくは酸素プラズマ・エッチを使用して除
去し、基板の表面と接する上記導体材料の部分を残す追
加の段階（ｅ）を含む。

第１図（Ｅ）は導体材料１８を基板１２の表面上に残す
この追加の段階を示す。

微細な導体線、パターン及びコネクタを形成する本発明
の方法の第３の実施例は次の段階より成る。

（ａ）ホトレジスト材料を基板の表面に付着する。

（ｂ）エツチング技法を使用してホトレジスト材料をパ
ターン化し、ホトレジストに基板表面に達しない開口の
パターンを形成する。

（ｃ）導体材料を層をホトレジストの表面に付着し、ホ
トレジストの開口を導体材料で充填する。

（ｄ）化学機械的ポリッシングを使用して、ホトレジス
トの外部主表面から導体材料を除去して、ホトレジスト
の開口を充填した導体材料を残す。

本発明の微細な導体線、パターン及びコネクタを形成す
る方法の第４の好ましい実施例は次の段階より成る。

（ａ）ホトレジスト材料を基板の表面に付着する。

（ｂ）ホトレジストをパターン化して、ホトレジスト中
に開口を形成する。

（Ｃ）ホトレジストを有機金属化合物で処理し、有機金
属化合物を少なくともホトレジストと有機金属化合物間
の接触表面に近いホトレジストの部分に導入する。

（ｄ）ホトレジストの処理表面に導体材料を付着し、処
理したホトレジストの開口を導体材料で充填する。

（ｅ）化学機械的ポリッシング手段を使用して、ホトレ
ジストの外部表面から少なくとも余分の導体材料を除去
する。

第４の好ましい実施例は第２図（Ａ）乃至第２図（Ｅ）
に示されている。第２図（Ａ）はシリコン・ウェハ２０
上の平坦でない基板表面２２上に付着したホトレジスト
材料２４の層を示す。第２図（Ｂ）はパターン化して開
口２６を形成した後のホトレジスト材料２４の層を示す
。開口２６は基板表面に達しても達しなくてもよい。第
２図（Ｃ）は有機金属化合物で処理し、有機金属化合物
をホトレジスト中にとり込んだ後のホトレジスト材料の
反応層２８を示す。第２図（Ｄ）は処理したホトレジス
ト層２８の表面に導体材料３ｏを付着した後の構造体を
示す。第２図（Ｅ）は化学機械的ポリッシングによって
ホトレジストの外部主表面３２から導体材料を除去した
後の構造体を示す。

第５の好ましい実施例は第４の好ましい実施例の段階（
ａ）乃至（ｅ）のすべて及びパターン化したホトレジス
トを除去して少なくとも一部が基板と接触する導体材料
を残す追加の段階（ｆ）を含む。

微細な導体線、パターン及びコネクタを形成する方法の
第６の実施例は次の段階より成る。

（ａ）ホトレジスト材料を基板の表面に付着する。

（ｂ）ホトレジスト材料をパターン化した放射線に露ら
して、ホトレジスト内に潜像を形成する。この潜像は有
機金属化合物と反応出来るか、有機金属化合物の侵透を
制御出来るものである。

（Ｃ）潜像を形成したホトレジストを有機金属化合物で
処理する。

（ｄ）酸素プラズマの様なドライ・エツチング技術を使
用して、露光されなかった部分（即ち、露光部分のよう
に有機金属化合物と反応し、有機金属化合物が侵透した
部分によって保護されていないホトレジストの部分）を
除去してホトレジスト中に開口を形成する。

（ａ）エッチしたホトレジストに導体材料を付着して、
ホトレジストの開口を導体材料で充填する。

（ｆ）化学機械的ポリッシングを使用した後に、ホトレ
ジストの外部主表面から少なくとも余分な導体材料を除
去して、ホトレジストの開口を充填した導体材料を残す
。

第６の好ましい実施例で説明した方法は、ホトレジスト
の開口がホトレジストの表面から基板表面まで延びるか
、もしくは基板表面まで達しない様に行われる。本発明
の方法の第７の実施例は第６の実施例の段階（ａ）乃至
（ｆ）より成り、ホトレジスト中に形成した開口の少な
くとも一部がホトレジストの下の基板迄延びる様に行わ
れるが、さらにホトレジストを除去して基板と接触する
導体材料の部分を残す追加の段階（ｇ）を含む。

微細な導線、パターン及びコネクタを形成する本発明の
第８の好ましい方法は次の段階より成る。

（ａ）重合体絶縁体を基板の表面に付着する。

（ｂ）ホトレジスト材料を重合体絶縁体の外部表面に付
着する。

（ｃ）ホトレジスト材料をパターン化してホトレジスト
に重合体絶縁体の表面に達する開口を形成する。

（ｄ）パターン化したホトレジストを有機金属化合物で
処理しホトレジストを耐エッチ性にする。

（ｅ）ホトレジストのパターンを重合体絶縁体に転写す
る。

（ｆ）導体材料をホトレジストの表面に付着して、少な
くともホトレジスト及び下の重合体絶縁体中の開口を導
体材料で充填する。

（ｇ）化学機械的ポリッシングを使用して、ホトレジス
トの外部主表面から余分な導体材料を除去し、ホトレジ
スト中の開口を充填した導体材料を残す。

（ｈ）パターン化したホトレジストを除去して１重合体
絶縁体の表面上に延びる導体材料を残す。

第８の好ましい実施例を第３図（Ａ）乃至第３図（Ｇ）
に示す。第３［１Ｕ（Ａ）はシリコン・ウェハ４ｏによ
って支持されている基板４２上に付着した重合体絶縁体
４４の層を示す。第３図（Ｂ）は重合体絶縁体４４の層
上に付着したホトレジスト４６の層を示す。第３図（Ｃ
）はホトレジスト４６をパターン化して開口４８を形成
した後に、パターン化ホトレジストと有機金属化合物を
反応させ、もしくはパターン化したホトレジストに有機
金属化合物を侵透させて形成した耐エッチ性のパターン
化したホトレジスト５０を示す。ホトレジスト５０は重
合体絶縁体４４を覆っている。第３図（Ｄ）は開口４８
のパターンを反応性イオン・エッチを使用して、パター
ン化した反応ホトレジスト５０から絶縁体層４４に転写
した後の多層パターン・レジスト構造体を示す。第３図
（Ｅ）は多層パターン化レジストの表面に付着し、パタ
ーン化したホトレジスト５ｏ及びパターン化した絶縁体
層４４を通る開口４８を充填した導体材料５２を示す。

第３図（Ｆ）は化学機械的ポリッシングによってパター
ン化したホトレジスト５０の表面から少なくとも余分な
導体材料を除去した後の構造体を示す。第３図（Ｇ）は
パターン化して反応したホトレジスト層５ｏを除去して
絶縁体の表面５４上の導電性の金属線及びパターン５２
を露呈したところを示す。

第９の実施例は第８の好ましい実施例の段階（ａ）乃至
（ｈ）のすべて、及び重合体絶縁体の第１の層の上に延
出している導体材料を少なくとも覆う追加の絶縁体を付
着する追加の段階（ｉ）を含む。この追加の絶縁体は無
機絶縁体もしくは重合体絶縁体でよい。

第１０の実施例は第８の好ましい実施例の段階（ａ）乃
至（ｆ）及び化学機械的ポリッシングを使用して重合体
絶縁体の外部主表面から導体材料とホトレジストの両方
を除去する追加の段階（ｇ′）を含む。

ここで導体材料と処理したホトレジスト材料の相対除去
速度は略等しくする。

本発明の実施に使用する代表的な導体材料はＡＱ、Ｃｕ
、ＡＩＡ−Ｃｕ、Ａｎ−８ｉの様な金属もしくは合金で
ある。

本発明の方法に使用するホトレジストはハード・ベイク
・ノボラック、ポリイミド・ホトレジスト、ポリグルタ
ルイミド・ホトレジスト、シリコンを含むホトレジスト
及び有機金属試剤と反応出来る官能基を有するホトレジ
ストである。

ハード・ベイク・ノボラックを使用する時は、このノボ
ラック・ホトレジストは代表的にはこれが感応する放射
線源に露らして潜像を形成する。

潜像はこの後標準の水溶性塩基現像剤を使用して現像す
る。現像後、パターン化したノボラック・レジストを少
なくとも約２１０℃でベークし、ハード・ベイクされた
パターン化したノボラック・レジストにする。本発明の
実施に使用する型の市販のノボラック・ホトレジストは
ＡＺ１３５０Ｊ及びコダック（Ｋｏｄａｋ）　８２０を
含む。

本発明の実施に使用出来る型の市販のポリイミド・ホト
レジストはチバ・ガイギイ・プロブイミド（Ｃｉｂａ−
Ｇｅｉｇｙ　Ｐｒｏｂｉｍｉｄｅ）　３００及びトレイ
・ホトニース（Ｔｏｒａｙ　Ｐｈｏｔｏｎｅａｃｅ）を
含む。

本発明の実施に使用出来る型のポリグルタルイミド・ホ
トレジストの例はポリ（ジメチルグルタルイミド）、及
びポリ（ジメチルグルタルイミド）を含むポリグルタル
イミドを含む。

シリコンを含むホトレジストの例はポリジアザシロキサ
ン、ポリ　（シラン・スルホン）、並びにアクリル酸、
メタクリル酸もしくはこれ等とメタクリル酸のシリコン
含有オキシム・エステルとのエステルの共重合体である
。

有機金属試剤と反応出来る官能基を有するホトレジスト
材料の例は限定するわけではないが。

（この分野で知られている）ジアゾ・ケトン増感剤を含
む事が出来る予備重合したフェノール・ホルムアルデヒ
ド重合体、○Ｈ，Ｃ０ＯＨ，ＮＨ及びＳＨの様な官能基
を有するホトレジスト、環を開放し○Ｈ基を形成する事
が出来るエポキシド官能基を有するホトレジスト重合体
を含む。必要な官能基を有する他のホトレジストの例は
ポリビニル・ピロリドン、ポリビニルアルコール、ｐ−
ヒドロオキシスチレンの重合体、メラミノ重合体、モノ
エチレン基不飽和酸のホモ重合体及び共重合体、アルキ
ル基に約１乃至４個の炭素原子を含むアルカリ・メタク
リレートとモノエチレン基不飽和酸の共重合体を含む。

照射によって官能基を発生する事が出来、その官能基が
有機金属試剤と反応出来るホトレジストの例はＯ−ニト
ロベンゼン誘導体及び光フリース反応を行い得る重合体
を含む。照射によって、これ等の材料内には反応性水素
を有する酸、アルコールもしくはアミンが発生する。有
機金属試剤と反応出来る官能基を有するホトレジストは
単独でもしくは適合性のある重合体材料との組合せで使
用出来る。

本発明の実施例で使用出来る有機金属化合物は有機金属
材料の適切な金属部分が第ＨＡ族の金属。

第１ＶＡ族の金属、第ｒＶＢ族の金属、第ＶＩＢ族の金
属より成る化合物を含む。第１ＩＩＡ族の金属の例はア
ルミニウムである。第１ＶＡ族の金属の例は錫、ゲルマ
ニウム及びシリコンである。第１ＶＢ族の金属の例はチ
タン及びジルコニウムである。第ＶＩＢ族の金属の例は
タングステン及びモリブデンである。好ましい金属の部
分はチタン、シリコン及び錫であり、最も好ましいのは
シリコンである。最も好ましい有機金属化合物はホトレ
ジストを架橋結合出来、同時に金属原子をとり込ませる
事が出来る多官能性の有機金属化合物である。多官能性
の有機金属化合物を使用する全体的な効果は反応したホ
トレジストの熱的安定性が増大し、反応したホトレジス
トの機械的安定性が改良され、反応したホトレジストの
誘電定数が低下する（より良好な絶縁体になる）点にあ
る。好ましい有機金属化合物の例は上山の特願昭６０−
２８９５３８号にあげられている。

ホトレジストの上に存在する導体材料を除去するのに使
用する化学機械的ポリッシング技術はこの分野で良く知
られていて既に説明した。本発明の実施にとって考慮し
なければならない点はポリッシングに使用するスラリで
ある。ポリッシングに使用するスラリはホトレジストに
対するよりも導体材料に対して著しく高い除去速度を示
す事が好ましい、これによってホトレジストをエッチ・
ストップ層として使用出来るという利点が生ずる。

さらに、ポリッシング用のスラリはポリッシングしてい
る表面上の導体材料と反応するが、ホトレジストとは反
応しない事が好ましい。導体材料がＡ　Ｑ　−Ｃｕの様
なアルミニウムをベースとする合金である場合には、ス
ラリはＰＨが約３以下である希釈酸（代表的にＨＮＯ，
溶液）中のアルミナ粉末より成る。他のポリッシング技
術は、１９８５年１０月２８日に出願された米国特許出
願第７９１８６０号に示されている。

ヌＪ１１１ 第１図（Ａ）に示した様に、ノボラック・ホトレジスト
１４の層を標準のスピン被覆技術を使用して、シリコン
のウェハ１ｏ上の表面１２をなす２酸化シリコン上に付
着した。次にノボラック被覆を約３０分かけて約８０℃
でベークし、約１゜５ミクロンの厚さの乾燥被覆にした
。ホトレジスト１４を活性線に露光し、潜像を形成し、
この潜像を水溶性塩基を使用して現像し、第１図（Ｂ）
に示した様に開口１６のパターンを形成した。パターン
化したノボラックをオーブン中で加熱し、約８０”Ｃか
ら始まって、毎分約１℃旦毎分約５℃の割合で、最大温
度２５０’Ｃまで温度を上げてベークする事によってハ
ード・ベーク状態にした。

次に第１図（Ｃ）に示した様に、電子ビー、ム付着を使
用してＡｌ２−Ｃｕ合金層１８をパターン化したノボラ
ック・ホトレジスト１４に付着し、開口を充填し、厚さ
が約２ミクロンの被覆をホトレジスト１４の表面上に残
した。次に第１図（Ｄ）に示した様に、ＡＱ□○、／Ｈ
ＮＯ３を使用する化学機械的ポリッシングによってホト
レジスト１４の外部から余分のＡ　Ｑ　−Ｃｕを除去し
た。その後、ホトレジスト１４を酸素プラズマによって
除去し、第１図（Ｅ）に示した構造体を得た。第１図（
Ｅ）では５幅が約１．５ミクロン及び高さが約１．５ミ
クロンの薄い線状のＡＱ−Ｃｕ１８が２酸化シリコンよ
り成る表面上に残されている。

夫に鮭主 第２図（Ａ）に示した様に、標準のスピン被覆技術を使
用して、ノボラック・ホトレジスト２４の層をシリコン
・ウェハ２０上の２酸化シリコンの表面２２上に付着し
た。次にノボラックの被覆を約８０℃で約１５分間ベー
クし、厚さ約１．５ミクロンの乾燥薄膜にした。次にノ
ボラック・ホトレジスト２４を活性線に露光してパター
ン潜像を形成し、水溶性塩基によって現像し、第２図（
Ｂ）に示した開口２６をホトレジスト２４中に形成した
。ノボラック・ホトレジスト２４を、キャリア溶剤中に
多官能性のシリル化剤を含む溶液、ここではキシレン・
キャリア溶剤中に約１０重量％のへキサメチルシクロト
リシラザンを含む溶液、を使用して室温で処理し、架橋
結合させ、シリコンをノボラック・ホトレジスト２４中
にとり込ませて、これを第２図（Ｃ）に示した様に、シ
リル化したホトレジスト２８にした。その後、第２図（
Ｄ）に示した様に、標準の金属スパッタリング技術を使
用してＡＱ−Ｃｕ合金３ｏをシリル化ホトレジスト２８
に付着し、開口２６を充填し、シリル化ホトレジスト２
８の表面上に約２．５ミクロンの被覆を残した。次に第
２図（Ｅ）に示し実施例１で説明した様に、ＡＱ２０３
／ＨＮＯ３スラリを使用する化学機械的ポリッシングを
使用して、シリル化ホトレジスト２８の外部主表面３２
がら余分のＡＱ−Ｃｕ３０を除去した。

叉皇■ユ 第３図（Ａ）に示した様に、ＰＭＤＡ−ＯＤＡポリイミ
ド４４の略５ミクロンの厚さの層を標準のスピン被覆技
術を使用してシリコン・ウェハ４０上の２酸化シリコン
の表面４２に付着した。次にポリイミドを約２３０℃で
約３０分間ベークし、続いて３５０℃で約３０分間ベー
クした。ノボラック・ホトレジスト４６の層をポリイミ
ド４４の表面に標準のスピン被覆を使用して付着し、約
８０℃の温度で約３０分間ベークし、第３図（Ｂ）で示
した様に約１．１ミクロンの厚さの乾燥薄膜にした。ノ
ボラック・ホトレジスト４６を活性線に露らし、水溶性
の塩基を使用して現像し、ノボラック・ホトレジスト４
６中に開口４８を形成する事によってパターン化した。

その後ノボラック・ホトレジスト４６を実施例２で説明
した様に多官能性シリル化剤であるヘキサメチルシクロ
トリシランで処理し、第３図（Ｃ）に示した様にパター
ン化したシリル化ホトレジスト５０を形成した。

その後酸素反応性イオン・エツチングを使用して第３図
（Ｄ）に示した様に、パターンをシリル化ホトレジスト
５０からポリイミド層４４に転写した。次に標準金属ス
パッタリング技術を使用して第３図（Ｅ）に示した様に
Ａｎ−Ｃｕ合金５２をシリル化ホトレジスト５０に付着
し、開口４８を充填し、シリル化ホトレジスト５０の表
面上に約８ミクロンの厚さのＡｎ−Ｃｕの被覆５２を残
した。Ａ　Ｑ　２０３　／　ＨＮ○３スラリを使用する
化学機械的ポリッシングによって第３図（Ｆ）に示した
様にシリル化ホトレジスト５０の表面から余分のＡ　Ｑ
−Ｃｕ　５２を除去した。シリル化したノボラック・ホ
トレジスト５０は誘電定数が３．５であるから、誘電定
数が３．８であるポリイミドと比較して良好な絶縁体で
あり、平坦な表面が望まれる時にはこの構造体をこの形
のまま残す事が出来る。しかしながら、シリル化ホトレ
ジスト５ｏはその後ＣＦ、−０２プラズマを使用して除
去出来、ＡＱ−Ｃｕ５２がポリイミド層の外部主表面５
４の上に延出している第３図（Ｇ）に示した構造体にす
る事が出来る。

Ｆ０発明の効果 本発明に従い、リフト・オフ技術よりも信頼性があり、
安価な、微細導体パターンの形成方法が与えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の製造工程図である。第
２図は本発明の他の実施例の製造工程図である。第３図
は本発明のさらに他の実施例の製造工程図である。 １０・・・・シリコン・ウェハ、１２・・・・基板表面
、１４・・・・ホトレジスト、１６・・・・開孔、１８
・・・・導体材料。 出願人　　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 代理人　　弁理士　　山　　本　　仁　　朗（外１名） 本発８ハの毛１の丈胞伊Ａ 第１図 一−−オ、トレジス１− −　レリフシウＬハ （Ａ） （Ｃ） 第２図 （Ｄ） （Ｅ） （Ａ） （Ｃ） 第３図 （Ｅ） （Ｆ） （Ｇ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）基板上に重合体材料を付着し。 （ｂ）上記重合体材料をパターン化して、該重合体材料
   に開口を形成し。 （ｃ）上記重合体材料に導体材料を付着して、少なくと
   も上記開口を充填し、 （ｄ）化学機械的ポリツシング手段を使用して、少なく
   とも上記重合体材料の外部主表面から余分な導体材料を
   除去する、 　導体パターンの形成方法。