JPS6329951A - 微細配線パタ−ン形成法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＬＳＩ、［ＬＳＩ　　などの装置における、
半導体素子間の電気的接続のための金属配線パターンの
形成方法に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造においては、半導体基板面に素子を形
成後、素子間お工び外部へのリード線引出し用ポンディ
ングパッドとの間を、電気的に接続するため、以下に示
す工程で配線全形成する。

先ず、コンタクト穴全所定の場所にあけた絶縁膜によっ
ておおわれた半導体基板上に、真空蒸着法・スパッタ法
などにニジ約１μ程度の厚さの金属薄膜を全面に付着さ
せる。金属薄膜は例えばＡｔ　で、このＡｔ薄膜にホト
レジストによる配線のためのパターンを形成する。この
レジストパターンは、例えばポジレジスト材０ＦＰＲ−
８００，５０ＣＰ（商品名、東京応化工業製造）を約２
．０μ　の厚さに塗布し、露光・現１家などの処理によ
って選択的に除去して作成する。

次に、上記のレジストパターンをマスクトシて、平行平
板型反応性イオンエツチング装置を用い、ＣＣ６４のよ
うなハロゲン系ガス中で、半導体基板を処理し、　Ａ４
薄膜の所定の部分を除去する。最後にレジストパターン
をレジストパターンで処理して除去し、Ａｔ　配線パタ
ーンが完成する。

〔発明が解決しようとする向題点〕

ＬＳＩ、超ＬＳＩのように集積度が極めて大きくなると
、素子および配線パターンの微細化の要求も格段と厳し
くなる。しかし、従来のように、ホトレジストとして０
ＦＰＲｓ　ｏ　ｏのようなフェノールノボラック系のポ
ジレジストを用いると、反応性イオンエツチング（プラ
ズマエツチング）でＡｔ　Ｈ膜全エツチングする際、ホ
トレジストも約１０〜１．２μも削られてしまう。その
之め現行よりもレジスト塗布膜厚を薄くすることができ
ず、したがってレジストパターンの現行以上の微細化が
困難であった。

本発明の目的は、上記の問題点を解決し、従来に比して
格段と微細な配線パターンの形成法を提供することにあ
る。

〔問題点全解決するための手段〕

本発明でに、半導体基板の一工面上に付層した金属薄膜
上に、感光性シリコーン樹脂材を選択的に形成し、該感
光性シリコーン樹脂材をマスクとして、ハロゲン系ガス
による反応性イオンエツチングにより、前記金属薄課を
選択的に除去し、金属配線パターンを形成する。

こ＼で感光性シリコーン樹脂について説明する。シリコ
ーン樹脂は、分子構造の骨格として、７０キサン結甘−
８ｉ−０−８ｉ−０−から出来ており、／リコン原子に
アルキル、アリールまたはそれらの訪導基が結合した側
鎖をもつ高分子と定義され１合底にはクロルシラン誘導
体ＲｎＳｉ　Ｃ６（４−ｎ）（ｎ＝１〜３＊　Ｒ：フル
キル基）を加水分解して有機シロキ酸にし、これを酸塩
基触媒で加熱重合すると鎖状高分子が得られる。

従ってこの様にして得られたシリコーン樹脂中のシリコ
ン原子に感光基を付与すれば容易に感光性高分子を合成
することが可能となる。

例えばメチルトリクロロシラン（ＣＨ３Ｓ　ｉ　ＣＬ５
　）を所定条件で加水分解して加熱重合すると下記の様
な梯子型シリコーン高分子が得られる。

この梯子型シリコーン高分子の側鎖部分のメチルｌｒ所
定の割合で、アソトラキノンスルホン酸塩頌、ジフエニ
ススルホンキシド、まｅｈベンゾフェノチアジン類等の
感光基で買換し酢酸ノルマルブチル族に所定の濃度に溶
かしたものは、感光性シリコーン樹脂液の一例となる。

〔実　施　例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。第１図が工程順に示した断面図である。第１図（、）
に示すように、Ｓｉ基板１上に熱酸化法で形成された、
厚さ１０００〜１２００ＡのＳ　ｉ　０２膜１１の所定
の位置に、コンタクト用の窓明はパターン２全開口して
から、Ａｔ膜１２ヲ約ｔＯμの厚さに真空、Ａ漕法もし
くはスパッタ法により形成する。

次に第１図（ｂ）に示すように、Ａｔ膜１２上に感光性
シリコーン樹脂液をＦＪｌ、２μの厚さに血布し、９０
Ｃ，６０秒間ベータして、感光性シリコーン樹脂族１３
全形底する。次いで、第１図（Ｃ）に示すように、選択
的露光？行なった後、酢酸ノルマルブチルを三成分とす
る現像液で処理すると、露光部分は架橋反応をおこし、
分子量が増大しているために、現像故に溶けず、一方未
露元部のみ現像故に溶けて除去され、レジストパターン
１３ａが形成される。

次に第１Ｎ（ｄ）に示すように、Ｓｉ基板１　ｆ　Ｎ２
ガス中で２００℃１時間加熱処理して、レジストパター
ン１３ａとＡ／Ｓ膜１膜上２そ層性を強化した後、レジ
ストパターン１３ａｔ−マスクとして、平行平板型反応
性イオンエツチング族［ｆｌ用い、ＣＣｔ４の工つなハ
ロゲン系ガスでＳｉ基板１を処理し、Ａｔ配線パターン
１２ａを形成する。

【１こ、真空中で３５０℃、１時間加熱処理すると、レ
ジストパターン１３ａ中の有機物成分が３発して、第１
図（ｃ）に示すように、厚さ０．５〜０．６μの酸化シ
リコン族（成分としてＳｉＯ□とＳｉＯとの混合物’ｋ
Ｖする）パターン１４ａが形成される。この膜は無峨物
であって、Ａｔ配線パターン１２ａの沫謹換として作用
する。

〔発明の効来〕

シリコーン樹脂レジストは、反応性イオンエツチングに
対する耐性が極めて大きい。従来の７エノールノボラツ
ク系ポジ型レジストではＣＣｔ４ガスを用いたエツチン
グにおいて、ｔｏ〜１２μ程度レジスト膜が削られるの
に対し、同一条件で０，１μ程度しか削られない。した
がって、従来は、レジストとして最低２．０μの厚さに
する必要があ）、そのためレジス）ｕｉ）ｗｉ像度から
１５μ以下の微細配線パターンは実現不可能であったが
、本発明ではレジストとして１．０μの厚さＶこするこ
とができ、配線パターンとして、０．８〜ｔｏμ程度と
することができる。さらに、配線パターン形成後、加熱
処理により残存レジストの有機物灰分が揮発し、酸化シ
リコン膜となり、配線パターンを保護する効果がある。

このように、従来、実現困難であった０、　８〜１．０
μ程度の微細アルミニウム配線パターンが形成可能とな
り、ＬＳ１．超ＬＳＩの製造に極めて有用である。

瓜　図面の簡単７２：説明 第１図は本発明の一実施例全工程順に示す断面図である
。

１・・・Ｓｉ基板、　　２・・・フンタクト窓明はパタ
ーン、１１・・・５ｉ０２課、　　　　１２・・・Ａｔ
膜、１３・・・感光性シリコーン樹脂膜、１３ａ・・・
レジストパターン。

１２ａ・・・Ｍ配線パターン、１４ａ・・・酸化シリコ
ン膜パターン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体基板の一主面上に付着した金属薄膜上に、感光
   性シリコーン樹脂材を選択的に形成し、該感光性シリコ
   ーン樹脂材をマスクとして、ハロゲン系ガスによる反応
   性イオンエッチングにより、前記金属薄膜を選択的に除
   去し、金属配線パターンを形成することを特徴とする微
   細配線パターン形成法。