NL8003539A - Werkwijze voor het fotoetsen. - Google Patents

Werkwijze voor het fotoetsen. Download PDF

Info

Publication number
NL8003539A
NL8003539A NL8003539A NL8003539A NL8003539A NL 8003539 A NL8003539 A NL 8003539A NL 8003539 A NL8003539 A NL 8003539A NL 8003539 A NL8003539 A NL 8003539A NL 8003539 A NL8003539 A NL 8003539A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
layer
silicon
aluminum
photoresist
etching
Prior art date
Application number
NL8003539A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of NL8003539A publication Critical patent/NL8003539A/nl

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • H01L21/0276—Photolithographic processes using an anti-reflective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0332—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their composition, e.g. multilayer masks, materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/018—Compensation doping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/02—Contacts, special
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00—Metal treatment
    • Y10S148/106—Masks, special
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/942—Masking
    • Y10S438/948—Radiation resist
    • Y10S438/952—Utilizing antireflective layer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Description

* 303151/Ar/E3 ^
-U
Korts aanduiding: Werkwijze voor het fotoetsen.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het fotoetsen, waardoor bijvoorbeeld microscopische verbindingen van halfgeleiderinrichtingen gevormd kunnen worden zonder de bindings-5 eigenschappen aan te tasten.
Zoals bekend wordt aluminium zeer veel toegepast als ver-bindingsmateriaal voor verschillende halfgeleiders. De redenen hiervoor zijn een groot geleidend vermogen, geringe kosten, een laag kookpunt, waardoor een dunne laag gemakkelijk gevormd kan worden 10 door vacuum-cpdampen, gemakkelijke etsbaarheid, enz. Een verbinding onder toepassing van aluminium wordt gewoonlijk gevormd door middel van fotolithografie, zoals hierna beschreven zal worden.
Een aluminium-laag wordt afgezet door vacuum-opdampen op het gehele oppervlak van een silicium-substraat, een isolerende laag of 15 dergelijke, waarop de verbinding gevormd moet worden, wa'arna een fotolakiaag wordt afgezet. De fotolcklaag wordt met de gewenste gedeelten blootgesteld aan licht door een hulpmiddel zoals een masker en wordt vervolgens ontwikkeld ter vorming van een fotolak-pa-troon. Onder toepassing van het fotoiak-patroon als masker worden 20 de belichte delen van de aluminiumlaag verwijderd door droog of nat etsen. Tenslotte wordt het fotoiak-patroon verwijderd. Aldus wordt een verbinding volgens het gewenste patroon gevormd.
V.'anneer de verbinding van een halfgeleiderinrichting of dergelijke echter van aluminium wordt vervaardigd, doen zich de vol-25 gende problemen voor.
’.Janneer een legeringsbehandeling uitgevoerd wordt door verhitting voor het tot stand brengen van het elektrische kontakt tussen het aluminium en het silicium-substraat dringt het aluminium door in het silicium-substraat ten gevolge van een diffusiereaktie in vaste 30 fase tussen het silicium-substraat en het aluminium. Wanneer een gediffundeerde laag in het silicium-substraat dun is, dringt het binnengedrongen aluminium gsmckkelijk door de gediffundeerde laag en geeft aanleiding tot een overgangs-kortsluiting. Bovendien neemt de doorsnede van het oppervlak van de aluminlum-verbinding af, zcdcr 35 gemakkelijk elektromigratie optreedt.
Aluminium bezit een groot reflektsrend vermogen voor licht, 800 35 39 y* 4 -2- r
Wcnneer het derhalve bedekt wordt met de fotolaklaag en vervolgens bestraald met ultraviolette straling, worden in de fotolaklaag staande golven opgewekt door door de aluminiumlaag teruggekaatst licht. Dientengevolge neemt de scherpte van het te verkrijgen patroon 5 aanzienlijk af, waardoor het moeilijk wordt om het microscopische verbindingspatroon nauwkeurig te vormen.
Cm dergelijke problemen op te lossen is een werkwijze voorgesteld, waarbij een siliciumlaag afgezet wordt op het gehele oppervlak van een aluminiumlaag, de siliciumlaag en de aluminiumlaag 10 selektief verwijderd worden door fotoetsen ter vorming van een patroon en de verkregen struktuur vervolgens wordt verhit (Japanse octrooiaanvrage nr. 49-84788).
Aldus wordt door de verhitting na de vorming van het patroon de boven de aluminiumlaag liggende siliciumlaag thermisch in deze 15 aluminiumlaag gediffundeerd en wordt de vaste oplosbaarheidsgrens van silicium in aluminium bereikt, zodat het aluminium niet in het silicium-substraat dringt. Daarnaast wordt de reflektie bij blootstelling aan licht verminderd.
Cm de vaste oplosbaarheidsgrens van silicium in aluminium te 20 bereiken moet de dikte van de op de aluminiumlaag afgezette siliciumlaag echter tenminste 100 nm bedragen. Wanneer een dergelijke dikke siliciumlaag wordt afgezet en vervolgens verhit wordt de dichtheid ven silicium aan het oppervlak van de aluminiumlaag zeer hoog, zelfs na voltooiing van de thermische diffusie. Dientengevolge komt bij 25 bevestiging van de verbinding in een later stadium van de vervaardiging van de halfgeleiderinrichting een zeer slechte binding tot stand.
Ter voorkoming van een dergelijke achteruitgang van de bindingseigenschappen kan de op de aluminiumlaag af te zetten silicium-30 laag dunner gemaakt worden om de dichtheid van silicium in het oppervlak van de aluminiumlaag te verlagen.
Bij een dunne siliciumlaag wordt deze echter volledig in de aluminiumlaag gediffundeerd door verhitting (op 1C0-300°C) voor het aanbrengen van de fotolak ter verhoging van de hechting van de foto-35 laklaag en een voorverhitting (bij 100-30.0°C) van de fotolaklaag alvorens de belichting uit te voeren, zodat de siliciumlaag niet dient ter voorkoming van de reflektie tijdens de belichting.
Wanneer een defekt is ontstaan bij het fotoetsen worden het 8003539 * β w " -3- aanhrengen van de fotolaklaag en de dccrop Volgende bewerkingen opnieuw uitgevoerd. In dat geval wordt de verwijdering van de beschadigde fotolaklaag gewoonlijk uitgevoerd door etsen met zuurstof-plastna. Wanneer de siiiciumlaag dun is, wordt deze volledig in de 5 aluminiumlaag gediffundeerd tengevolge van de temperatuurstijging bij deze bewerking en dient de siiiciumlaag evenmin voor het voorkomen van de reflektie.
Anderzijds is ter voorkoming van de diffusie van aluminium in een silicium-substraat een werkwijze voorgesteld, waarbij een 10 verbinding gevormd wordt door toepassing van een aluminium-siiicium-legering, die 2 gew.$ silicium bevat, in plaats van aluminium (Amerikaans octrooischrift 3.382.563).
De aluminium-silicium-Jgering bezit echter een zeer groot reflekterend vermogen voor ultraviolette straling van 50-95%.
15 Wanneer de legering derhalve bedekt wordt met een fotolaklaag en de verkregen struktuur bestraald wordt met ultraviolette straling, ontstaan staande golven en wordt de nauwkeurige vorming” van een microscopisch patroon zeer moeilijk.
De onderhavige uitvinding beoogt nu de problemen van deze 20 bekende werkwijzen op te lossen en een fotoetsmethode te verschaffen, waardoor reflektie bij blootstelling aan licht voorkomen kan worden en een microscopische verbinding nauwkeurig gevormd kan worden zonder de bindingseigenschappen aan te tasten.
Dit oogmerk wordt volgens de werkwijze der uitvinding 25 bereikt door de vorming van een verbinding onder toepassing van een aluminium-siliciumlegering als materiaal dacrvcor en afzetting van een dunne laag silicium daarop.
De uitvinding zal nader toegelicht worden aan de hand van de bijgevoegde tekening, waarin 30 Fig. 1 een routeschema ter toelichting van een uitvoerings vorm volgens de uitvinding en
Fig. 2 microfoto’s ter toelichting van een effekt van de uitvinding toont.
Hoewel fig. 1 een gedeelte toelicht, waarin een verbinding 35 gevormd wordt op een isolerende laag, spreekt het vanzelf, dat de verbinding op sommige andere plaatsen in direkt kontakt staat met een silicium-substraat.
Zoals toegelicht in (a) in fig. 1 wordt eerst een SiC^-lccg 800 35 39 i ir -4- 2 met een dikte van ongeveer 500 nm afgezet op een silicium-sub-straat 1 volgens een gebruikelijke methode, zoals thermische oxyda-tie, en wordt daarop een aluminium-silicium-legeringslaag 3 met een dikte van SCO nm afgezet met behulp van de gewoonlijk toege-5 paste methode van opdampen in vacuum. Bij voorkeur bedraagt de hoeveelheid silicium in de aluminium-silicium-legeringslaag 3 ],0-3,0%, hetgeen de vaste oplosbaarheidsgrens bij een verhittings-temperatuur tijdens de vorming van een kontakt is. Een dergelijke aluminium-silicium-legeringslaag kan evenals een aluminiumlaag 10 zeer gemakkelijk gevormd worden door toepassing van een aluminium-silicium-legering met 1,0-3,0^ silicium en door het gebruikelijke opdampen in vacuum.
Zoals weergegeven in (b) in fig. 1 wordt een siliciumlaag 4 met een dikte van 50 nm afgezet met behulp van een gebruikelijke 15 methode zoals verdampen en verstuiven. Deze siliciumlaag 4 is een rsflektie-verminderende laag ter voorkoming van de reflektie van ultraviolette straling door het oppervlak van de aluminium-silicium-legeringslaag 3 tijdens de belichting. Dientengevolge behoeft deze siliciumlaag 4 slechts in staat te zijn om de reflektie van het 20 geprojekteerde licht te voorkomen, zodat deze laag niet zeer dik behoeft te zijn en een dikte van ongeveer 20 nm o;f meer voldoende is.
Voor het canbrengen van de fotolak wordt het substraat 20 minuten op 2C0°C verhit. De fotolak (door Shipley Inc. in de handel 25 gebracht "AZISSOJ") wordt op het gehele oppervlak van het substraat aangebracht en vcorverhit op ongeveer 100°C. Vervolgens worden de belichting en ontwikkeling uitgevoerd volgens een gebruikelijke methode. Aldus wordt een in (c) in fig. 1 weergegeven fotolak-patroon 5 gevormd. In di-t geval werkt de siliciumlaag 4 doelmatig 30 als reflektie-verminderende laag. Bijvoorbeeld wordt het reflekte- rend vermogen voor ultraviolette stralen in het geval van de alumi-nium-silicium-legeringslaag 3 van 50-95% verlaagd tot ongeveer 105 tengevolge van de siliciumlaag 4. Met betrekking tot de op de aluminium-silicium-legeringslacg 3 af te zetten siliciumlacg 4 35 zijn zowel een polykristallijne laag als een amorfe laag doelmatig.
Onder toepassing van het aldus gevormde fotolakpatroon 5 als masker worden belichte delen van de siliciumlaag 4 en de aluminium-silicium-legeringiaag 3 geëtst en verwijderd zoals weergegeven in (d) in fig. 1. Het etsen kan in dit geval zeer goed uitgevoerd 8003539 -5- /order» met behulp von een natte chemische etsmethode onder toepassing van een etsmiddel, doch het etsen door middel ven reaktieve kathodeverstuiving is gunstiger, cangezien het etsen met een grotere betrouwbaarheid uitgevoerd kan worden. Het etsen door reaktieve 5 kathodeverstuiving kan zonder bezwcar uitgevoerd worden door toepassing van een bekende plasma-reaktor met parallelle platen zoals bijvoorbeeld beschreven door T.O. Herdon et al; "Plasma Etching of Aluminum", Kodak Microelectronics Seminar Proceedings, Interface 1977, biz. 33-41.
10 Na verwijdering van het fotolakpatroon 5 volgens een ge bruikelijke methode wordt de siliciumlaag 4 verwijderd. Aldus wordt het van de aluminium-silicium-legeringslaag vervaardigde verbin-dingspatrocn 3 gevormd zoals weergegeven in (e) in fig. 1. Hoewel voor de verwijdering van de siliciumlaag 4 gebruik gemaakt kan 15 worden van een natte chemische etsmethode onder toepassing van een etsmiddel op basis van HF-HNOg, wordt de voorkeur gegeven aan plas-ma-etsen, waarbij de atmosfeer bestaat uit een freon-bevattend gas of aan etsen door reaktieve kathodeverstuiving.
'danneer de siliciumlaag 4 dun gemaakt wordt, behoeft deze 20 niet altijd verwijderd te worden door etsen of dergelijke, nadat de aiuminium-silicium-legeringslacg 3 is geëtst. In een· dergelijk geval kan na de etsing van de aluminium-silicium-legeringslaag 3 het substraat verhit worden op ongeveer 400°C om het silicium in de aluminium-silicium-legeringslcag te laten diffunderen. Zelfs in 25 dit geval is, mits de siliciumlaag 4 dun is, de hoeveelheid silicium die in de aluminium-siiicium-iegeringslacg 3 binnendringt, gering, en wordt geen overmaat silicium-bevattende laag op het oppervlak gevormd. Dientengevolge behoeft niet gevreesd te worden, dat de bindingseigenschappen achteruit zullen gaan.
30 Zoals blijkt uit de voorafgaande beschrijving vermindert de volgens de werkwijze der uitvinding op de aluminium-silicium-lgerings-lacg afgezette siliciumlaag de reflektie van ultraviolette straling tijdens de belichting aanzienlijk en wordt daardoor de oplossing bij het fotoetsen vergroot, zodat een zeer goed patroon wordt 35 gevormd.
Meer in het bijzonder toont (a) in fig. 2 een microfoto van een fotolakpatroon, dat volgens de uitvinding is verkregen. Het is duidelijk te zien, dat fotolckpctronen 10 met elk een breedte van 8003539 -6- 1 ym op afstanden ven 1 ym op uitstekende wijze zijn gevormd en c!at zelfs bij acnv/ezigheid van een convex gedeelte in de onderliggende laag zich in-siet geheel geen loskoppeling of soortgelijk probleem voordeed, terwijl in het geheel geen hinder werd ondervon-5 den.
Anderzijds toont (b) in fig. 2 een geval, waarin een fotolak-laag direkt zonder afzetting van een siliciumlacg op een aluminium-silicium-legeringslaag is afgezet en waarin fotolakpatronen met elk een breedte van 1 jum op afstanden van 1 ym zijn gevormd.
10 Zoals blijkt uit (b) van fig. 2 doen zich bij de zonder af zetting van de siliciumlacg gevormde fotolakpatronen 11 kontakten tussen de naburige patronen en een loskoppeling op een convex of getrapt gedeelte voor. Het spreekt vanzelf, dat dergelijke fotolakpatronen niet in de praktijk toegepast kunnen worden, en het op-15 merkelijke voordeel van de reflektie-verminderende laag tijdens de belichting is duidelijk.
Nadat een fotolaklaag aangebracht is op het oppervlak van een te etsen materiaal wordt gewoonlijk een verhitting bij ongeveer 100-300°C uitgevoerd voor het belichten ter bevordering van de 20 hechting tussen de fotolaklaag en het materiaaloppervlak en de sterkte van de fotolaklaag.
Deze verhittingsbehandeling wordt vóórverhitting genoemd, k'anneer een op aluminium afgezette siiiciumlaag dun is, wordt deze onbruikbaar als reflektie-verminderende laag, aangezien het silicium 25 tijdens het voorverhitten in het aluminium wordt gediffundeerd. Dientengevolge kan de siiiciumlaag niet zeer dun gemaakt worden.
Ter verkrijging van een doelmatig als reflektie-verminderende laag werkzame siiiciumlaag bij toepassing van aluminium als laag voor een verbinding, moet de dikte van de op het aluminium afgezette 30 siiiciumlaag ongeveer 100 nm of meer zijn. Bij een dergelijke dikke siiiciumlaag wordt het silicium echter niet volledig gediffundeerd, zelfs niet bij een later uit te voeren verhitting voor het legeren en wordt een laag met een zeer hoog siliciumgehalte aan het oppervlak gevormd. De aanwezigheid van een dergelijke oppervlakte-laag 35 maakt de bindingseigenschappen zeer slecht en de aluminiumlaag ongeschikt als verbinding.
Dat wil zeggen, wanneer aluminium toegepast wordt als materiaal voor de verbinding en de siliciumlacg daarop afgezet is, is het 8003539 -7- zeer moeilijk om zcwel goede resultaten te verkrijgen met betrekking tot het voorkomen van devreflektie tijdens de belichting en de hechting voor de vorming van de verbinding. Zelfs wanneer de dikte van de siliciumlacg gevarieerd wordt, kunnen niet tegelijker-5 tijd goede resultaten verkregen worden met betrekking tot het voorkomen van de reflektie en de bindingseigenschappen.
Daarentegen wordt volgens de uitvinding de siliciumlacg afgebet op de aluminium-silicium-legeringsiaag en vindt dientengevolge de diffusie van de siliciumlaag in de aluminium-silicium-lege-10 ringslaag ten gevolge van de voorverhitting bij ongeveer 10Q-300°C niet plaats. De op het oppervlak van de aluminium-silicium-iegerings-laag afgezette siliciumlacg verdwijnt derhalve niet door de voorverhitting en is doelmatig werkzaam als reflektie-verminderende laag.
Aangezien geen gevaar bestaat voor de diffusie van de voor 15 het voorkomen van de reflektie af te zetten siliciumlaag ten gevolge van de voorverhitting, kan deze dun zijn en is een dikte van ongeveer 20 nm of meer voldoende. V.'anneer de siliciumlaag en de aluminium-silicium-legeringslaag in een gewenste vorm gebracht zijn door het fotoetsen en de verhitting op ongeveer 4C0°C wordt uitge-20 voerd om het kontaktoppervlak tussen de verbinding en het substraat . te legeren en de hechting van de verbinding aan het substraat te vergroten, wordt de siliciumlacg dankzij zijn geringe dikte volledig in de aluminium-silicium-legeringslaag gediffundeerd. Dientengevolge wordt geen enkele laag met een grote hoeveelheid silicium 25 op het oppervlak van de verbinding gevormd en kan de elektrische verbinding zonder belemmeringen tot stand gebracht worden.
Hierdoor is de onderhavige uitvinding veel beter dan de bekende werkwijze, waarbij de siliciumlaag aangebracht wordt op de aluminiumlaag of waarbij alleen een aluminium-silicium-legeringslaag 30 wordt toegepast.
Het spreekt vanzelf, dat de siliciumlaag verwijderd kan worden door etsen nadat het verbindingspatroon is gevormd. Aangezien de volgens de werkwijze der uitvinding toegepaste siliciumlaag zeer dun kan zijn, kan deze ook door etsen zeer gemckkelijk verwijderd 35 worden.
Ter verlaging van het reflekterend vermogen voor ultraviolette straling tijdens de belichting is bij de vervaardiging van een 800 35 39 t r -8- magnetisch bellengeheugen voorgesteld om een lacg chroomoxyde af te zetten op een lacg permalloy en een pexmalloy-patroon te vormen door middel van ionen-etsen.
Wanneer bij de onderhavige uitvinding een dergelijke chroom-5 oxydelaag toegepast wordt als reflektie-verminderende laag in plaats van de siliciumlaag, moet de chroomoxydelaag volledig verwijderd worden na belichting om achteruitgang van de bindingseigenschappen te voorkomen. De volledige verwijdering van het chroomoxyde is echter moeilijk. Dientengevolge is niet alleen de achteruitgang van 10 de elektrische bindingseigenschappen onvermijdelijk doch bestaat tevens gevaar voor een nadelige aantasting van de eigenschappen van de halfgeleiderinrichting in verschillende opzichten door het achtergebleven chroom. Op grond hiervan is het ongunstig om een chroomoxydelaag als reflektie-verminderende laag toe te passen.
15 In tegenstelling tot de chroomoxydelaag kan de volgens de onderhavige uitvinding toegepaste siliciumlaag zeer gemakkelijk gevormd v/orden door opdampen in vacuum. Bovendien behoeft de siliciumlaag, aangezien deze dun kan zijn, niet 'altijd verwijderd te worden door etsen nadat het verbindingspatroon is gevormd en kan 20 deze verhit’ worden op ongeveer 400°C om in het verbindingspatroon gediffundeerd te worden. Aldus wordt de vervaardiging zeer eenvoudig en bestaat geen gevaar voor achteruitgang van de elektrische bindingseigenschappen, aangezien de in het verbindingspatroon te diffunderen hoeveelheid silicium zeer gering is door de dunheid van 25 de siliciumlaag. Het is duidelijk, dat zelfs wanneer het silicium in enige mate achterblijft, het geheel geen invloed uitoefent op de eigenschappen van de halfgeleiderinrichting in tegenstelling tot zware metalen zoals chroom. De werkwijze der uitvinding is derhalve zeer veel beter dan de verschillende tot nu toe voorgestelde me-20 thoden.
Bij de onderhavige uitvinding bedraagt het siliciumgehalte van de aluminium-silicium-legering bij voorkeur ongeveer 1,0-3,0 gew. $. Wanneer het siliciumgehalte kleiner is dan 1,0$ vindt diffusie van aluminium in het substraat en de daaraan toe te schrijven over-25 gangs-kortsluiting plaats. Wanneer het gehalte meer dan 3,0$ bedraagt treden verschijnselen op, die ongunstig zijn voor de verbinding, zoals een toename van ee elektrische weerstand en het optreden van barsten.
8003539 % -9-
De dikte van het verbindingspatroon bedraagt ongeveer 4C0 nm- 1,5 jjm bij gewone geïntegreerde haifgeleiderschakelingen en op grote schaal geïntegreerde haifgeleiderschakelingen. Volgens de uitvinding kunnen verbindingen met elk een breedte van 1 urn op af-5 standen van 1 ^m zonder problemen gevormd worden door toepassing van aluminium-silicium-legeringslagen met dikten binnen de eerdergenoemde grenzen.
Aangezien de op de aluminium-silicium-legeringsiaag aan te brengen siliciumlaag afgezet wordt ter voorkoming van de reflektie, 10 behoeft deze laag geen grote dikte te bezitten en zijn dikten van ongeveer 20 nm of meer voldoende. Wanneer de siliciumlaag te dik is (meer dan ongeveer ICO nm), wordt het moeilijk om deze volledig te diffunderen zelfs bij verhitting op ongeveer 400°C na de vorming van het verbindingspatroon, zodat het bij voorkeur vermeden moet 15 worden om de dikte meer dan 100 nm te maken. Wanneer de dikte ligt tussen 20 en 100 nm worden de vorming van het verbindingspatroon en de daaropvolgende elektrische verbinding in het geheel niet gehinderd en wordt een uitstekende verbinding gevormd.
8003539

Claims (4)

1. Werkwijze voor het fotoetsen, met het kenmerk, dot men (o) een aiuminium-silicium-legeringslaag, een silicrumicag en een fotolaklaag achtereenvolgens afzet op een oppervlak, waarop 5 een patroon gevormd moet worden, (b) gewenste delen van de fotolaklacg blootstelt aan licht en de fotolaklaag vervolgens ontwikkelt ter vorming van een fotolak-patroon, (c) de belichte delen van de siliciumlaag en de onderliggende aluminium-silicium-legeringslaag onder toepassing van het fotolakpatroon ais masker etst en verwij-]0 dert en (d) het fotolakpatroon verwijdert.
2. Werkwijze volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat het siliciumgehalte in de aluminium-silicium-legeringslaag ongeveer 1,0-3,0 gew.% bedraagt.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, m e t het k e n- 15 merk, dat de dikte van de aluminium-silicium-legeriagslcag ongeveer 400 nm tot 1,5 pm bedraagt.
4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de dikte van de siliciumlaag ongeveer 10-100 nm bedrcagt. 8003539
NL8003539A 1979-06-18 1980-06-18 Werkwijze voor het fotoetsen. NL8003539A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7571479A JPS561533A (en) 1979-06-18 1979-06-18 Method of photoetching
JP7571479 1979-06-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8003539A true NL8003539A (nl) 1980-12-22

Family

ID=13584183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8003539A NL8003539A (nl) 1979-06-18 1980-06-18 Werkwijze voor het fotoetsen.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4321104A (nl)
JP (1) JPS561533A (nl)
DE (1) DE3022748C2 (nl)
NL (1) NL8003539A (nl)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5731144A (en) * 1980-07-31 1982-02-19 Fujitsu Ltd Mamufacture of semiconductor device
JPS5747876A (en) * 1980-09-03 1982-03-18 Toshiba Corp Plasma etching apparatus and method
JPS5812328A (ja) * 1981-07-16 1983-01-24 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS596540A (ja) * 1982-07-05 1984-01-13 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JPS6029748A (ja) * 1983-07-28 1985-02-15 Nec Corp 写真蝕刻方法
GB2145243B (en) * 1983-08-18 1987-08-26 Gen Electric Optical lithographic processes
DE3435750A1 (de) * 1984-09-28 1986-04-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum erzielen einer konstanten masshaltigkeit von leiterbahnen in integrierten schaltkreisen
US4924287A (en) * 1985-01-20 1990-05-08 Avner Pdahtzur Personalizable CMOS gate array device and technique
DE3534600A1 (de) * 1985-09-27 1987-04-02 Siemens Ag Integrierte schaltung mit elektrischen leiterbahnen und verfahren zu ihrer herstellung
JPS63205930A (ja) * 1987-02-21 1988-08-25 Ricoh Co Ltd 半導体集積回路装置の製造方法
IL82113A (en) * 1987-04-05 1992-08-18 Zvi Orbach Fabrication of customized integrated circuits
US4810619A (en) * 1987-08-12 1989-03-07 General Electric Co. Photolithography over reflective substrates comprising a titanium nitride layer
DE3930655A1 (de) * 1988-09-13 1990-03-22 Mitsubishi Electric Corp Halbleitervorrichtung mit vielschichtig gestapelter verbindungsschicht und verfahren zu deren herstellung
US5219788A (en) * 1991-02-25 1993-06-15 Ibm Corporation Bilayer metallization cap for photolithography
US5480748A (en) * 1992-10-21 1996-01-02 International Business Machines Corporation Protection of aluminum metallization against chemical attack during photoresist development
US5358574A (en) * 1993-11-22 1994-10-25 Midwest Research Institute Dry texturing of solar cells
US5429985A (en) * 1994-01-18 1995-07-04 Midwest Research Institute Fabrication of optically reflecting ohmic contacts for semiconductor devices
US6562544B1 (en) * 1996-11-04 2003-05-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for improving accuracy in photolithographic processing of substrates
US5897331A (en) * 1996-11-08 1999-04-27 Midwest Research Institute High efficiency low cost thin film silicon solar cell design and method for making
DE19828969A1 (de) * 1998-06-29 1999-12-30 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen
US6191046B1 (en) * 1999-03-11 2001-02-20 Advanced Micro Devices, Inc. Deposition of an oxide layer to facilitate photoresist rework on polygate layer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3382568A (en) * 1965-07-22 1968-05-14 Ibm Method for providing electrical connections to semiconductor devices
US3609470A (en) * 1968-02-19 1971-09-28 Ibm Semiconductor devices with lines and electrodes which contain 2 to 3 percent silicon with the remainder aluminum
US3881971A (en) * 1972-11-29 1975-05-06 Ibm Method for fabricating aluminum interconnection metallurgy system for silicon devices
US4062720A (en) * 1976-08-23 1977-12-13 International Business Machines Corporation Process for forming a ledge-free aluminum-copper-silicon conductor structure

Also Published As

Publication number Publication date
JPS561533A (en) 1981-01-09
DE3022748C2 (de) 1984-01-26
US4321104A (en) 1982-03-23
DE3022748A1 (de) 1981-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8003539A (nl) Werkwijze voor het fotoetsen.
JP2842692B2 (ja) はんだバンプの製造方法および相互接続システム
US4652336A (en) Method of producing copper platforms for integrated circuits
EP0395560B1 (en) Multilayered intermetallic connection for semiconductor devices
JPH08512435A (ja) 高周波反応性スパッタリングされたタリウム、タングステンおよび金を備えたマイクロ回路用配線のための耐エレクトロマイグレーション金属被覆構造体
JPS606537B2 (ja) 金属層を形成するためのリフト・オフ法
EP0611121A2 (en) Systems for patterning dielectrics and structures therefrom
JP2000040671A (ja) チタニウムアルミニウムナイトライド反射防止膜を利用した半導体素子の金属配線の形成方法
US5360697A (en) Forming self-aligned diffusion barriers in solid state devices using lift-off process
EP0488540A1 (en) Method for etching a pattern in a layer of gold
TWI227046B (en) Process of metal interconnects
FR2466102A1 (fr) Procede de fabrication d'elements composites pour circuits integres
FR2574570A1 (fr) Procede de photolithographie d'une couche epaisse de pate deposee sur un substrat
JP4495863B2 (ja) 半微量幅金属線を形成するのに適するパターンの製造方法
JPH0393253A (ja) 集積回路およびその製造方法
JP3378505B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP3750231B2 (ja) 積層配線の形成方法
GB2286721A (en) Method for fabricating semiconductor device
JP3366002B2 (ja) エッチング液及びそれを使用したエッチング方法
JP2792088B2 (ja) 半導体装置
KR960015489B1 (ko) 반도체의 금속배선 형성방법
RU2084988C1 (ru) Способ изготовления омических контактов к планарной стороне структуры с локальными областями низколегированных полупроводников группы а3в5
JPH07249611A (ja) 積層配線のドライエッチング方法
JPH08111401A (ja) 積層配線のパターニング方法
JP3729437B2 (ja) 化合物半導体素子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed