JPS6217373B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6217373B2
JPS6217373B2 JP1729978A JP1729978A JPS6217373B2 JP S6217373 B2 JPS6217373 B2 JP S6217373B2 JP 1729978 A JP1729978 A JP 1729978A JP 1729978 A JP1729978 A JP 1729978A JP S6217373 B2 JPS6217373 B2 JP S6217373B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoresist
pattern
film
semiconductor substrate
conductive film
Prior art date
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Expired
Application number
JP1729978A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS54109775A (en
Inventor
Hiroshi Kuroda
Hideaki Shimoda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1729978A priority Critical patent/JPS54109775A/ja
Publication of JPS54109775A publication Critical patent/JPS54109775A/ja
Publication of JPS6217373B2 publication Critical patent/JPS6217373B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置の製造方法に関し、集積回
路が高密度化した場合の微細電極配線パターンを
高歩留りに形成する方法を提供するものである。
本出願人は特願昭50−43969号にて特に表面段
差を有する半導体基板上に微細な電極配線パター
ンを形成するに有効な方法を提案した。まずこの
内容ならびにその後見い出された問題点を第1図
をみながら説明する。
半導体基板(例えばシリコン)1に絶縁膜(例
えばシリコン酸化膜)2が形成され、さらに第1
の保護膜(例えばポジタイプフオトレジスト商品
名AZ−1350J、膜厚1.5ミクロン)3が塗布され
ている状態で、フオトマスク4を第1のフオトレ
ジスト3の表面にコンタクト方式あるいはノンコ
ンタクト方式で合わせ例えば紫外光線5を照射し
a、現像処理して第1のフオトレジストパターン
6を形成するb。これは電極配線領域の第1のフ
オトレジスト3を選択的に除去したパターンであ
る。
ところがポジレジストの性質として微細加工が
容易ということ以外にパターンのコントラストが
良好ということがある。つまりパターンエツジが
非常に急峻(基板表面からの角度が通常80〜85度
程度)ということから、次の電極金属7(例えば
Al膜、膜厚1.2ミクロン)を真空蒸着した場合、
特に蒸着に方向性があると斜め蒸着により上記第
1のフオトレジストパターン6の片方のエツジに
は厚く蒸着され、もう一方は非常に薄く、cに示
すごとくところどころピンホール8ができる。7
a1,7a2はレジストパターン6間の配線となる金
属膜、7bは同パターン6上の後に除去されるべ
き金属膜である。
この状態で第2のフオトレジスト(例えばネガ
タイプフオトレジスト商品名KTFR)9を全面に
塗布するとピンホール8から第2のフオトレジス
ト9であるネガレジストの溶剤(例えばキシレ
ン)が溶け込み上記第1のフオトレジストパター
ン6であるポジレジストの一部を溶解するため、
第2のフオトレジスト9中に第1のフオトレジス
トパターン6が溶けだし異常パターン10が第1
のフオトレジストパターン6上の金属膜7b上に
まで形成されることが明らかとなつた。この状態
で先回用いたフオトマスク4を第1のフオトレジ
ストパターン6にマスク合わせし、露光、現像処
理するとd、異常パターン10はそのまま残り第
2のフオトレジストパターン11,122は異常
パターン10により短絡状態に形成されるe。
次に例えばリン酸系のエツチング液で露出され
たAl膜7bをエツチングオフしても異常パター
ン10の下のAl膜7bの一部はエツチングオフ
されないf。最後に上記第1、第2のフオトレジ
ストパターン6,11,12及び上記異常パター
ンを適当な方法で除去してもgのごとく電極配線
7a1,7a2は相互に7b1の一部で短絡した状態で
形成されることになる。
第1図cに示すごとく第1のフオトレジストパ
ターンのエツジに蒸着されるAl膜にピンホール
が生じるいまひとつの原因は、Al膜7を例えば
電子ビーム法あるいは抵抗加熱法で1.2ミクロン
の厚さに被着させる場合Al粒子の衝突、ボート
からの熱の対流により第1のフオトレジストパタ
ーンの温度が、軟化点以上たとえば約150℃以上
に上昇するため、第1のフオトレジストパターン
中の溶剤がガス化して外部に出ようとするからで
あると思われる。すなわち第1フオトレジストパ
ターンの周辺はAl膜でおおわれているため、エ
ツジに被着されている非常にうすいAl膜を膨張
により溶剤が破る形となり結果としてピンホール
が発生する。
このように第1図の方法では第1のフオトレジ
ストパターンにポジレジストを用い、現像後、
Al膜を蒸着していたためレジストパターンエツ
ジにピンホールが生じ、ポジレジストが流出して
結果的にAl電極配線パターンの短絡が起り、微
細パターンの高歩留り形成が非常に困難であつ
た。なお、第1図の方法において、蒸着方法の改
良によりピンホールの発生を防ぐことも考えられ
るが、Al膜が第1のフオトレジストパターンよ
り薄い場合には非常に困難であつた。
本発明はこのような問題点の認識の結果なされ
たもので、半導体基板上に第1のフオトレジスト
パターンを形成したのち、このフオトレジストパ
ターンを軟化させる方法を適用することにより、
第1図の方法で発生した不都合を除去できる微細
パターンの形成方法を実現したものである。すな
わち、本発明の方法により、高密度集積回路にお
ける電極相互間の短絡をなくし微細パターンを高
歩留りで形成することができる。
第3図は本発明の一実施例にかかる電極配線パ
ターンの形成工程を示す。
まず、半導体シリコン基板31上のシリコン酸
化膜32の表面に電極配線領域以外にフオトマス
クを用いて第1のフオトレジスト(例えばポジタ
イプフオトレジスト商品名AZ−1350J、膜厚1.5
ミクロン)のパターン33を形成した後a、上記
第1のフオトレジスト33をそのフオトレジスト
の軟化点以上にて熱処理をする(例えば150℃、
10分)b。
そうすると第1のフオトレジスト33のパター
ンエツジ33′が熱により傾斜する。この熱処理
温度に対する第1のフオトレジスト33の傾斜角
度34の関係を第4図の曲線Iに示す(但し上記
第1のフオトレジスト33のパターン巾は3ミク
ロンである)。つづいて全面に真空蒸着法により
Al膜35を例えば1.2ミクロンの厚さに蒸着する
c。ここでAl膜35a1,35a2は第1のレジスト
パターン33間に形成された後の配線となる部
分、35bは後に除去される第1のレジストパタ
ーン上のAl膜、35cはパターンエツジ33′の
傾斜部に被着したAl膜である。ここで、第1の
フオトレジストパターン33の傾斜部のAl膜3
5cと平面部に形成されたAl膜35a1,35a2
35bの膜厚比と熱処理温度の関係を同じく第4
図の曲線に示す。この図からわかるように熱処
理温度がポジレジストの軟化温度110℃前後より
高くなると上記傾斜角度34が小さくなり、また
それにともなつて傾斜部に蒸着されるAl膜35
cの膜厚も厚くなる。このように例えば第1のフ
オトレジスト33の膜厚を1.5ミクロン、熱処理
温度を150℃にすると上記傾斜角度34は約50度
となり傾斜部に付着するAl膜35cの膜厚は0.77
ミクロンと非常に厚くなる。ここで真空蒸着の方
向性が多少あつても第1図のごとくピンホールが
生じて第1のフオトレジスト33の表面が一部露
出することはない。また軟化点以上の熱処理によ
り第1のフオトレジスト33中の溶剤はほとんど
蒸発しているため、Al蒸着時に第1のフオトレ
ジスト33が膨張することなく、Al膜35にピ
ンホールを発生させることがない。
ついで全面に第2のフオトレジスト(例えばネ
ガタイプフオトレジスト商品名KTFR)を塗布し
d、第1のフオトレジスト33を形成したと同一
のフオトマスクを用いてマスク合わせ、露光、現
像処理をして第1のフオトレジスト33と反転の
位置に第2のフオトレジストパターン36を形成
e、上記第1、第2のフオトレジスト33,36
をエツチングマスクとして例えばリン酸系のエツ
チング液にてAl膜35の露出部をエツチングオ
フし、Al膜35bを選択的に除去しAl膜パター
ン35a1,35a2を得る。最後に第1、第2のフ
オトレジスト33,36を除去するf。こうして
半導体基板上にAl膜パターン35a1,35a2を選
択的に形成することができる。
ちなみに熱処理温度を上げすぎると第1のフオ
トレジストの傾斜角度が小さくなり、そこに被着
されるAl膜が厚くなつてAl膜をエツチングオフ
する際サイドエツチングによりAlパターンがせ
まくなつてAl断線の可能性があるため、熱処理
温度としては110〜160℃が適当と思われる。また
微細加工になれば第2のフオトレジスト36がう
すいフオトレジストでブリツジすることがある
が、その場合は、上記第2のフオトレジスト36
の表面全体をうすくプラスマエツチあるいはスパ
ツタエツチしてやればブリツジを除去することは
容易である。
以上の説明から明らかなごとく、本発明のよう
にたとえば第1のフオトレジストパターン形成後
にそのフオトレジストの軟化点以上の温度で熱処
理することにより、第1のフオトレジストパター
ンのエツジに適当な傾斜をもたせ、また、レジス
ト中の溶剤を蒸発させてしまうため、電極金属を
被着させた場合、多少蒸着に方向性が生じても傾
斜部に蒸着される金属膜にピンホールを生ずるこ
とがない。このことから従来のように第2のフオ
トレジストを塗布した際に、金属膜のピンホール
から第1のフオトレジストが溶出してパターン短
絡を起こすことがなく微細電極配線のパターン形
成歩留りを向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図a〜gは特願昭50−43969号にて提案さ
れた微細配線パターンの工程断面図、第2図は第
1図の工程gの平面図で第1図gはI−I′線断面
図、第3図a〜fは本発明の一実施例にかかる微
細電極配線パターンの形成工程断面図、第4図は
本発明における熱処理温度とレジスト傾斜角度お
よびレジスト傾斜部への付着Al膜厚の関係を示
す曲線図である。 31…シリコン半導体基板、32…シリコン酸
化膜、33…第1のフオトレジスト(ポジタイプ
フオトレジスト)、35…Al膜、35a1,35a2
…Al膜パターン、36,37…第2のフオトレ
ジスト(ネガタイプフオトレジスト)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 半導体基板上の電極配線領域以外にポジタイ
    プの第1のフオトレジストを設置する工程と、該
    第1のフオトレジストの軟化点以上の温度で該半
    導体基板を熱処理する工程と、該半導体基板上及
    び該第1のフオトレジスト上に導体膜を被着する
    工程と、前記導体膜上にネガタイプの第2のフオ
    トレジストを塗布し、前記第1のフオトレジスト
    と反転の位置にフオトエツチング技術により第2
    のフオトレジストを残す工程と、前記工程で露出
    された前記導体膜を、前記第1、第2のフオトレ
    ジストをエツチングマスクとしてエツチング除去
    し、前記第1のフオトレジスト表面を露出させる
    工程と、前記第1、第2のフオトレジストを除去
    することにより前記半導体基板上に選択的に前記
    導体膜のパターンを形成する工程とを備え、前記
    第1のフオトレジストは、前記第2のフオトレジ
    ストの溶剤に可溶である半導体装置の製造方法。
JP1729978A 1978-02-16 1978-02-16 Manufacture of semiconductor device Granted JPS54109775A (en)

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JPS54109775A JPS54109775A (en) 1979-08-28
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JPS60140735A (ja) * 1983-12-28 1985-07-25 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
US6177337B1 (en) 1998-01-06 2001-01-23 International Business Machines Corporation Method of reducing metal voids in semiconductor device interconnection

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