DE2901697B2 - Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen auf einem Substrat - Google Patents
Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen auf einem SubstratInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung von Verbindun^sleitungen eines vorgegebenen
Musters auf einem Substrat für eine Verbindungsleitung-Metallisierung (dieses Substrat wird nachfolgend
als »Metallisierungssubstrat« bezeichnet). Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Ausbildung
von Verbindungsleitungen eines vorgegebenen Musters auf einem Metallisierungssubstrat mittels des
sogenannten Lift-Off- bzw. Abheb-Verfahrens.
Zunächst soll ein herkömmliches Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen beschrieben
werden, das auf dem sogenannten Abheb-Verfahren beruht.
Fig. 1 azeigt einen Zustand, bei chm eine Schicht 2
zum Abheben aus beispielsweise einem Polyimidharz auf einem Substrat 1 ausgebildet ;st, und auf dieser
Schicht 2 ist eine Maskenschicht 3 aus Chrom, Aluminium oder dergleichen ausgebildet. Das Muster der
Maskenschicht weist eine zum Muster der zu bildenden Verbindungslcitung komplementäre Form auf.
Wie Fig. Ib zeigt, wird die Abhebschicht 2 danach geätzt und in eine Form gebracht, die mit dei Maskenschicht
3 übereinstimmt. Als Ätzverfahren wird beispielsweise das sogenannte Hochfrequenz-Sputter-Ätzen
verwendet. Danach werden Metallschichten 4a und 4b für die Verbindungsleitungen, die aus Aluminium,
Kupfer, Silizium oder einer Legierung oder Verbindung dieser Elemente bestehen, aufgebracht.
Wie Fig. 1 c zeigt, wird die unter der Abhebschicht 2 liegende Maske durch Verwendung von Sauerstoffplasma
5 oder dergleichen abgeätzt. Gleichzeitig fallen die Maskenschicht 3 und die darüberliegende Metallschicht
4b ab und werden auf diese Weise entfernt. Dann ergibt sich der in Fig. Id dargestellte Zustand,
d. h. es sind Verbindungsleitungen mit einem vorgegebenen Muster gebildet worden.
Bei diesem herkömmlichen Verfahren ist jedoch der Bereich der geätzten Oberfläche der Abhebschicht
2 klein (vgl. Fig. Ic), und die Dicke, die in Querrichtung abgeätzt werden soll, ist groß. Daher
ist ein relativ langer Zeitraum erforderlich, um die
Abhebschicht 2 mit dem Sauerstoffplasma 5 zu entfernen. Beispielsweise ist beim Abätzen der Abheb-
schicht 2 mit Sauerstoffplasma die Geschwindigkeit,
mit der das Ätzen in Querrichtung fortschreitet, etwa
50 um/Stunde, wenn ein Sauerstoffdruck von 5 bis 10 Torr und eine Hochfrequenzleistung von 300 bis
500 Watt verwendet wird. Wenn die Breite s der Abhebschicht 2 (vgl. Fig. Ib) 300 μια beträgt, so sind
zum Entfernen der Abziehschicht drei Stunden erforderlich. Es ist jedoch nicht nur im Hinblick auf eine
geringe Produktionsausbeute unvorteilhaft und nachteilig, die Metallschicht Aa über einen so langen Zeitraum von drei Stunden hinweg dem Sauerstoffplasma
auszusetzen. Dadurch oxidiert nämlich auch die Oberfläche der Metallschicht Aa, es entstehen Karbide oder Verunreinigungen aufgrund von anhaftenden, nicht flüchtigen Substanzen. Dieses herkömmliche Verfahren ist in den JP-OS Nr. 50-86984 und
50-104870 beschrieben.
Der vorliegenden Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen zu schaffen, bei dem die zuvor beschriebenen
Schwierigkeiten herkömmlicher Verfahren, die darin bestehen, daß ein langer Iieitraum
erforderlich ist, um die Abhebschicht 2, die Maskenschicht 3 und die über der Maskenschicht 3 liegende
Metallschicht Ab zu entfernen, vermieden werden, und mit dem die Maskenschicht 3 und die Metallschicht
Ab auf der Abhebschicht 2 sehr schnell entfernt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem in Anspruch 1 angegebenen Verfahren gelöst.
Als Metallisierungssubstrat kann
i) irgendein Halbleitersubstrat (auch eines bei dem Elemente in seinem Oberflächenbereich vorhanden sind),
Als Metallisierungssubstrat kann
i) irgendein Halbleitersubstrat (auch eines bei dem Elemente in seinem Oberflächenbereich vorhanden sind),
ii) ein Halbleitersubstrat, auf dem wenigstens eine isolierende Schicht oder Siliziumschicht, beispielsweise
eine Siliziumoxidschicht, eine Phosphorsilikatglasschicht, eine Borsilikatglasschicht,
eine Siliziumnitridschicht und/oder eine nicht photoen.pfindliche Polymerschicht ausgebildet
ist,
iii) ein isolierendes Substrat für die Verbirdungsleitungs-Metallisierung,
das aus einem isolierenden Material, beispielsweise Glas oder Siliziumdioxid, besteht,
oder dergleichen verwendet werdeii. Das heißt, das
Metallisierungssubstrat kann ein Substrat zur Verbindungsleitungsmetallisierung sein, bei dem wenigstens
eine Oberfläche aus einer Substanz besteht, die Siliziumdioxid, Phosphorsiliktiglas, Borsilikatglas, Siliziumnitrid,
Silizium und/oder ein nicht lichtempfindliches Polymer ist. Darüber hinaus kann irgendwie
Substrat zur Verbindungslcitung-Metallisierung insoweit verwendet werden, als wenigstens eine Oberfläche
dieses Substrats aus einem Metall besteht, das durch das sogenannte Sputter- oder Plasma-Ätzen
ohne Schwierigkeiten abgeätzt werden kann.
Als nicht empfindliches Polymer wird ein Polyamidharz, ein Polyimid-Isoinro-Chinanzolindion-Harz
(nachfolgend als »PII-Harz« abgekürzt), Cyclo-Kautschuk-
bzw. Gummi, ein Polyamidharz, ein Polyamidimidharz und dergleichen verwendet. Zur
Isolierung einer Halbleiteranordnung bzw. eines Halbleiterelemcntes kann ein nicht lichtempfindlicher
Polymer verwendet werden.
Obgleich das Fotoätzen üblicherweise zur Ausbildung der Maske beim Vc. iahrcnsschritt a) verwendet
wird, kann auch das sogenannte Plasma-Ätzen verwendet werden· Wenn Molybdän als Maskenmaterial
verwendet wird, ist es manchmal schwierig, den Ätzvorgang zu steuern, nämlich wegen der außergewöhn
lich hohen Ätzgeschwindigkeit. In diesem Falle kann
eine Molybdänlegierung, die höchstens etwa 10 Gew.-% Titan oder Wolfram enthält, verwendet
werden. Ein Gehalt an Titan oder Wolfram über 10 Gew.-% hinaus ist unvorteilhaft, weil beim Waschen der Substratoberfläche mit einer Fluorsäurelö-
>o sung die metallische Maske gelöst wird oder das Rei
nigen der Substratoberfläche nicht möglich ist. Eine Molybdänschicht oder eine Schicht aus einer Molyb
dänlegierung zur Ausbildung der Maske wird durch Vakuumaufdampfen, Zerstäubungs-Aufdampfung,
Ionenstrahlaufbringung oder dergleichen aufgebracht. Die Dicke der Maske beträgt vorzugsweise
0,08 bis 0,4 um und insbesondere 0,1 bis 0,2 um. Wenn die Dicke der Maske kleiner als 0,08 um ist,
werden die Defekte bzw. die kleinen Löcher, die soge-
nannten »pinholes«, größer, und wer· ; die Maske dikkcr
als 0,4 μπι ist, ist die Maskenmusicr- Genauigkeii
gering. Beides ist von Nachteil.
Zum Ätzen des Metallisierungssubstrats beim Verfahrensschritt b) wird das Plasma-Ätzen oder das so-
2'< genannte Sputter-Ätzen verwendet, wobei das letztere
im Hinblick auf die Genauigkeit der Abmessungen vorteilhafter ist. Das sogenannte Sputter-Ätzen
und das Plasma-Ätzen sind bei der Herstellung von Halbleiterelementen an sich bekannt Beim erfin-
)" dungsgemäßen Verfahren kann irgendeine Atmosphäre
beim Ätzen verwendet werden, die auch beim Ätzen eines Materials benutzt wird, aus dem die
Oberfläche des Metallisierungssubstrats besteht.
Das Muster der beim Verfahrensschritt b) auszu-
Das Muster der beim Verfahrensschritt b) auszu-
;■> bildenden Ausnehmungen entspricht dem Muster der
Verbindungsleitungen.
Das Material der Verbindungsleitungen kann irgendein metallisches Material sein, das bis jetzt juch
schon für Mikro-Verbindungsleitungen verwendet
in wurde, und das eine ausreichend kleinere Ätzgeschwi
,digkeit beim elektrolytischen Ätzen als Molybdän aufweist. Als Material für die Vt-rbindungsleilungen
kann also beispielsweise Aluminium, Kupfer, Silizium, Chrom, Wolfram, Gold oder eine Legierung
r, bzw. Verbindung dieser Elemente verwendet werden.
Um die Metallschicht für die Verbindungsleitungsmetallisierung
aufzubringen, wird vorteilhafterweise ein Verfahren mit einem Dampf verwendet. Üblicher-
1(1 weise wird ein Aufdampfen im Vakuum, das sogenannte
Vakuum-Aurdampfen, verwendet. Es kann jedoch auch das Aufbringen mit einem Laserstrahl
oder das sogenannte Sputtering-Verfahren, oder auch das Aufbringen mit einem Ionenstrahl oder derglei-
v, chen, benutzt werden.
Das Muster der Verbindungsleitungcn kann irgendeine gewünschte bzw. erforderliche Form aufweisen,
so daß auch die Metallmaske eine entsprechende Form haben wird. Dabei sind zweckmäßiger-
wi weise sämtliche Bereiche der Metallmaske elektrisch
miteinander verbunden, damit diese Bereiche vlektrolytisch
durch Ätzen entfernt werden körnen. In den Fällen, wu die Metallmaske ausnahmsweise nicht einstückig
ausgebildet ist, sondern mehrere voneinander
:, ■ getrennte Bereiche besitzt, wird man die voneinander
getrennten Bereiche der Metallmaske gesondert an die Spannungsversorgung anschließen, die /um elektrolytischen
Ätzen verwendet wird. In der Praxis wer-
den jedoch derartige Muster von Verbindungsleitungen
und entsprechenden, dazu erforderlichen Metallmasken mit getrennten Bereichen selten sein, so
daß man in den meisten Fällen mit einer einstückigen Metallmaske auskommen wird, bei der sämtliche Bereiche
elektrisch miteinander verbunden sind. Üblicherweise ist die Metallschicht 0,3 bis 2,2 μιη hoch.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese genannten Werte beschränkt.
Als Elektrolyt für das elektrolytische Verfahren der
aus Molybdän oder einer Molybdänlegierung bestehenden Maske wird häufig eine wäßrige Lösung von
Oxalsäure, Borsäure, Sulfamidsäure, Ammoniumtetraborat, Chromsäure, Malonsäure oder dergleichen,
Phosphorsäure, eine Lösung mit Chromsäure oder Wasser, die der Phosphorsäure zugesetzt wird, oder
dergleichen verwendet. In vielen Fällen wird die Konzentration der wäßrigen Lösung auf 0,5 Gew.-% der
Sättigungskonzentration eingestellt, und die Stromdichte wird auf etwa 1 bis 50 mA/cm: eingestellt. Was
die anodische Oxidation von Molybdän betrifft, so sind zahlreiche Untersuchungen durchgeführt worden,
die auch zahlreiche elektrolytische Bedingungen und Zustände ergeben haben.
Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen sind alle Zustände
und Bedingungen geeignet, soweit nur Molybdän oder die Molybdänlegierung durch eine anodische
Oxidation oxidiert wird und schnell herausgelöst wird. Es ist schwierig, die elektrolytischen Zustände, beispielsweise
die Zusammensetzung des Elektrolyten, die Temperatur des Elektrolyten und die Stromdichte
beim elektrolytischen Ätzvorgang speziell einzuschränken. Gold oder Platin wird oft als Kathodenmaterial
verwendet. Es kann jedoch auch irgendein anderes Material benutzt werden, das die Aufgab·: als
Kathode erfüllt, wobei jedoch dieses Material sich jedoch nicht im Elektrolyten lösen soll. Auch hier sind
darüber hinaus keine besonderen Einschränkungen bei der Auswahl des Materials erforderlich.
Das Metallisierungssubstrat ist nach Abschluß des Verfahrensschritts d) mit einer Metallschicht versehen,
die das vorgegebene Muster aufweist. Dieses Metallisierungssubstrat kann nach Aufbringen einer
Schutzschicht aus SiO2, Phosphorsilikatglas oder dergleichen,
in Benutzung genommen werden.
Wenn der Verfahrensschritt d) abgeschlossen ist, steht ein Bereich, der unter der entfernten Maske gelegen
hat, über die beim Verfahrensschritt b) gebildeten Ausnehmungen ab, weil dieser Bereich beim Verfahrensschritl
b) nicht geätzt worden ist. Nach Abschluß des Verfahrensschritts d) wird der vorstehende
Teil des Metallisierungssubstrats in einem Verfahrensschritt e) entfernt, so daß dieser Bereich im
wesentlichen mit der Fläche oder Höhe der Ausnehmung in Übereinstimmung gebracht wird. Dann ergibt
sich ein Aufbau, bei dem die das vorgegebene Muster aufweisende Metallschicht auf dem im wesentlichen
flachen Metallisierungssubstrat vorhanden ist, wie dies Fig. Id zeigt. Zum Entfernen des vorstehenden
Teils kann ein Atzverfahren angewandt werden, mit dem die Ätzgeschwindigkeit des vorstehenden Teils
höher als die Ätzgeschwindigkeit für das Verbindungsleitungsmaterial ist. Obgleich das Plasmaätzen
üblicherweise verwendet wird, kann auch das sogenannte Sputter-Ätzen angewandt werden. Wenn der
vorstehende Teil aus Polyimid-Harz oder Pü-Harz besteht, kann ein nasser Ätzvorang unter Verwendung
von Hydrazinhydrat benutzt werden.
Bei der vorausgegangenen Beschreibung wurde über die Art und die Substanz des Metallisierungssubstrats
keine Aussage gemacht. Wenn ein Metallisierungssubstrat mit einer Isolierschicht oder einer Halbleiterschicht,
beispielsweise einer Siliziumschicht (die als Abhcb-Schicht dient) verwendet wird, ist es oft
der Fall, daß die Isolierschicht oder die Halbleiterschicht in spezieller Weise so auf ein Substrat aufgebracht
wird, daß sie der Ausbildung der Verbindungsleitungen genügt, und daß das sich ergebende Substrat
als Metallisierungssubstrat für den Verfahrensschritt a) verwendet wird. In diesem Falle wird das
Aufbringen der Abhebschicht auf das Substrat vor dem Verfahrensschritt a) durchgeführt. Als Abhebschicht
wird - wie dies bereits erwähnt wurde - Siliziumdioxid, Phosphorsilikatglas, Borsilikatglas, Siliziumnitrid,
nicht lichtempfindliches Polymer, Silizium oder dergleichen verwendet. Obgleich das Verfahren
zum Aufbringen der Abhebschicht in Abhängigkeit von dem verwendeten Material unterschiedlich ist,
kann in jedem Fall ein an sich bekanntes Verfahren dazu benutzt werden. Die Dicke der aufzubringenden
Abhebschicht beträgt für beispielsweise Siliziumdioxid oder Phosphorsilikatglas üblicherweise 0,3 bis
2,2 (im. Wenn die Abhebschicht dünner als 0,3 μπι
ist. ergeben sich Defekte bzw. es entstehen sogenannte »Piriiwles«. und wenn die Abhebschicht dicker als
2,2 um ist, ist die Gefahr, daß Risse oder Sprünge entstehen, groß. Bei Verwendung von nicht lichtempfindlichem
Harz ist die Abhebschicht oft etwa 0,5 μιη dick oder dicker. Eine Dicke von weniger als 0.5 μπι
ist nachteilig, weil dabei viele Defekte bzw. sogenannte »Pinholes« vorliegen. Üblicherweise wird die
aufzubringende Abhebschicht etwa gleich dick wie das Material der Verbindungsleitungen oder die Metallschicht
gewählt. Wenn ein solches Metallisierungssubstrat mit der auf dem Substrat aufgebrachten Abhebschicht
verwendet wird, sind die Atzbedingungen für das Substrat und die Abhebschicht häufig unterschiedlich.
In einem solchen Fall kann die Abhebschicht selektiv zufriedenstellend abgeätzt werden,
ohne daß das Substrat aufgrund des Abätzens der Abhebschicht beschädigt wird.
Beim Verfahrensschritt des elektrolytischen Ätzens für die anodische Oxidation und des Inlösunggehen
der Maske wird häufig auf der Oberfläche der Metallschicht eine Oxidschicht gebildet. Diese Oxidschicht
kann ohne Schwierigkeiten mit einer wäßrigen Lösung von Sulfamidsäure oder dergleichen entfernt werden,
und es ergibt sich eine Verbindung mit einer sauberen Oberfläche.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen kann der Zeitraum,
der zur Entfernung der Maske oder zur Entfernung
der unnötigen Metallschicht erforderlich ist, wesentlich verkürzt werden, und die Entfernung der
Abhebschicht unter der Maske, die erforderlichenfalls
vorgesehen ist, kann sehr schnell durchgeführt werden, so daß die eingangs beschriebenen Nachteile der
herkömmlichen Verfahren umgangen werden bzw. nicht auftreten. Der Grund für das schnelle Entfernen
der Abhebschicht oder der Maske besteht darin, daß der Bereich der zu ätzenden bzw. geätzten Fläche größer als die entsprechende Fläche bei herkömmlichen
Verfahren ist, weil das Abätzen der Abhebschicht ohne das Vorhandensein der Maske durchgeführt
wird, und daß die abzuätzende Dicke der Dicke der
Abhebschicht entspricht, wodurch das Abätzen der Abhebschicht wesentlich schneller als beim herkömmlichen
Verfahren durchgeführt werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also eine sogenannte Lift-Off- bzw. Abhebschicht, die aus
einem nicht lichtempfindlichen Kunstharz oder dergleichen besteht und auf einem Substrat aufgebracht
ist, vnter Verwendung einer Molybdänmaske durch Ätzen in ein Muster gebracht, das dem Muster der
Verbindungsleitungen komplementär ist. Auf der gesamten Oberfläche der Abhebschicht wird eine Metallschicht
für die Verbindungsleitung-Metallisierung ausgebildet und die Molybdänmaske wird durch elektrolytisches
Ätzen entfernt, wobei gleichzeitigdie über der Maske liegende Metallschicht abfällt und entfernt
wird. Dadurch werden die Verbindungsleitungen gebildet. Diese Vcrbindungsleitungen können mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren in wesentlich kürzerer Zeit als bei dem herkömmlichen Lift-Off- bzw. Abhebverfahren
ausgebildet werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen
Fig. Ia1Ib und Id Querschnitte, anhand denen
die Verfahrensschritte zur Ausbildung von Verbindungsleitungen gemäß einem herkömmlichen Verfahren
und der vorliegenden Erfindung erläutert werden.
Fig. Ic einen Querschnitt, anhand dem der Verfahrensschritt
zum Ätzen einer Abhebschicht gemäß de.·* herkömmlichen Verfahrens zur Ausbildung von
Verbindungsleitungen erläutert wird,
Fig. 2a eine schematische Darstellung der Vorrichtung
zum elektrolytischen Ätzen gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Ausbildung von Verbindungsleitungen,
Fig. 2b eine schematische Darstellung, anham.: derer
der Verfahrensschritt zum elektrolytischen Abätzen einer Maske gemäß einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ausbildung von Verbindup.gsleitungen erläutert wird, und
Fig. 2c bis 2e Querschnitte, anhand denen die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Ausbildung von Verbindungsleitungen beschrieben werden.
Ausführungsbeispiel 1
Wie Fig. 1 a zeigt, wurde ein Pll·Harz (das von der
Firma Hitachi unter dem Handelsnamen »PIQ« vertrieben
wird) mit einer Dicke von 0,5 bis 2,5 μηη als Abhebschicht 2 auf einem Substrat 1 aufgebracht. Die
genaue Bezeichnung des PII-Harzes lautet Polyimid-Isoindrochinazolindion-Harz.
Molybdän wurde auf diese Abhebschicht 2 mit einer Dicke von 0,08 bis 0,3 μπι aufgedampft, und es wurde eine Maskenschicht
3 mit einem Muster, das dem vorgegebenen Leitungsmuster invers ist, durch Fotoätzen ausgebildet.
Danach wurde die Abhebschicht 2 geätzt und entsprechend der Maskenschicht 3 mit dem Hochfrequenz-Sputter-Ätzen
bearbeitet. Weiterhin wurde Aluminium Aa, Ab mit einer Dicke von 0,3 bis 2,2 um
über die gesamte Oberfläche des Metallisierungssubstrats aufgebracht. Dieser Zustand ist in Fig. Id dargestellt.
Wie Fig. 2a zeigt, wurde das in Fig. 1 b dargestellte
Metallisierungssubstrat in einem Elektrolyten 25 oder eine 4 gew.%ige Lösung von Oxalsäure in Wasser bei
einer Temperatur von 24—26° C zusammen mit einer
Gegenelektrode 29 aus Platin eingetaucht. Unter Verwendung der Maskenschicht des Metallisierungssubstrats 21 als Anode und der Gegenelektrode 29
als Kathode wurde eine Spannung von 3 bis 5 V mit einer veränderlichen Spannungsquelle 27 angelegt,
um den elektrolytischen Ätzvorgang durchzuführen. Die geeignete angelegte Spannung hängt vom Elektrolyten
oder der Musterkonfiguration der Maskenschicht ab, üblicherweise ist diese angelegte Spannung
jedoch zwischen 1 bis 10 Volt. Als Elektrolyt wird üblicherweise eine wäßrige Lösung verwendet, die
Oxalsäure, Sulfamidsäure, Chromsäure oder dergleichen enthält, und die üblicherweise für die anodische
Oxidation von Aluminium benutzt wird.
Durch den elektrolytischen Ätzvorgang wird die Maskenschicht 23 aus Molybdän, die für die Leitungsmetallisierung 24b unter der Metallschicht liegt,
schnell oxidiert und im Elektrolyten 25 gelöst, wie dies in Fig. 2b dargestellt ist. Gleichzeitig bilden sich
auf den Oberflächen der Metallschichten 24« und 24b dünne Oxidschichten 26 aus. Wenn der elektrolytischc
Ätzvorgang während einer vorgegebenen Zeit, bis die Maskenschicht 23 entfernt ist, durchgeführt wird, fällt
die Metallschicht 24b ab, wie dies in Fig. 2c dargestellt ist. Die Oxidations- und Lösungsgeschwindigkeit
der Maskenschicht 23 beim elektrolytischen Ätzvorgang betrug 75 μπι/Γηΐη, und die Metallschicht 24b,
die bis zu 2 mm breit war, konnte innerhalb von 15 Minuten durch den elektrolytischen Ätzvorgang entfernt
werden. Die Abhebschicht 22 konnte leicht dadurch entfernt werden, daß sie 5 bis 15 Minuten lang
einem Sauerstoffplasma ausgesetzt wurde, und es ergab sich die in Fig. 2d dargestellte Leitung b2w. Leitungsverbindung.
Wie zuvor beschrieben, konnten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Leitungen innerhalb eines
Zeitraums ausgebildet werden, der nur V10 oder
kurzer als V10 des Zeitraumes war, der beim herkömmlichen
Verfahren erforderlich ist.
Die auf der Oberfläche der Metallschicht 24a bein
elektrolytischen Ätzvorgang ausgebildete Oxidschicht 26 kann erforderlichenfalls leicht mit einer wäßrigen
Lösung von Sulfonamidsäure entfernt werden, wenn dies erforderlich ist. Wenn diese Oxidschicht 26 entfernt
wird, ergibt sich ein Leitungsmuster mit einer sauberen Oberfläche.
Ausführungsbeispiel 2
Ein in Fig. 2c dargestelltes Leitungsmuster wurde unter denselben Bedingungen wie beim Ausführungsbeispiel 1 auf einem Metallisierungssubstrat ausgebildet,
jedoch mit dem Unterschied, daß SiO2- oder Phosphorsilikat-Glas mit einer Dicke von 0,3 bis
2,2 um im wesentlichen gleich dick wie die Metallschichten für die Leitungsmetallisierung 24a und TAb
als Abhebschicht 22 verwendet wird, daß das Sprühbzw. Sputter-Ätzen in einer Atmosphäre eines Gasgemisches
aus Freongas und Helium für das Ätzen der Abhebschicht verwendet wurde, und daß eine
wäßrige Lösung von 5 Gew.-% Sulfamidsäure als ylektrolyt verwendet wurde. Dae Oxidations- und Lösungsgeschwindigkeit
der Maskenschicht 23 war etwa halb so groß wie beim Ausführungsbeispiel 1. Auf dem Metallisierungssubstrat mit dem in Fig. 2c dargestellten
Aufbau wurde eine Schutzschicht 28 aus SiO2, Phosphorsilikatglas oder dergleichen mit dem
sogenannten CVD-Verfahren, d. h. einer chemischen Gasphasenabscheidung ausgebildet. Es ergab sich
eine Leitung, wie sie in Fig. 2e dargestellt ist.
Auch wenn eine Mo-Ti-Legierung oder eine Mo-W-Legierung,
die 1 Gew.-% Titan, 5 Gew.-% Titan, 10Gew.-% Titan, 1 Gew.-% Wolfram, 5 Gew.-%
Wolfram oder 10 Gew.-% Wolfram enthält, als Mate-
10
rial für die Maskpnschicht 23 verwendet wird, erhält man dasselbe Ergebnis wie bei dem zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel, jedoch mit dem Unterschied, daß die Ätzgeschwindigkeit zur Bildung des
Musters der Maskenschicht 23 geringer ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Verfahren zur Ausbildung von Vevbindungsleitungen
auf einem Substrat, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfabrensschritte;
a) Ausbilden einer aus Molybdän oder einer Molybdänverbindung bestehenden Maske
auf einem Metallisierungssubstrat,
b) Ätzen des Metallisierungssubstrats mit dieser Maske, so daß sich Ausnehmungen mit vorgegebenem
Muster in einer Oberfläche des Metallisierungssubstrats bilden,
c) Aufbringen einer Metallschicht für die Leitungsmetallisierung
auf die Oberfläche des Metallisierungssubstrats, und
d) elektrolytisches Ätzen der Maske, wobei die Maske oxidiert und sich löst, so daß die Metallschicht
auf der Maske abfällt und entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Oberfläche des
MetaUisierungssubstrats beim Verfahrensschritt a) aus einer Substanz besteht, die Siliziumdioxid,
Phosphorsilikatglas, Borsilikatglas, Siliziumnitrid, Silizium und/oder nicht lichtempfindliches
Polymer ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Oberfläche des
Metallisierun^ubstrats beim Verfahrensschritt a) aus einem nicht lichtempfindlichen Polymer
besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das nicht lichtempfindliche Polymer Polyimid-Harz, Polyimid-Isoindro-Chinazolindion-Harz,
Cyclo-Kautschuk bzw. Gummiharz, Polyamid-Harz und/oder Polyamid-Imid-Harz
ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt a) eine aus Molybdän bestehende Maske
gebildet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt a) eine Maske aus einer Molybdänlegierung
gebildet wird, die höchstens etwa 10 Gew.-% Titan oder Wolfram enthält.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt b) Sputter-Ätzen oder Plasma-Ätzen zum
Ätzen des Metallisierungssubstrates verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verfahrensschritt d) als Elektrolyt für das elektrolytische Ätzen
eine wäßrige Lösung von Oxalsäure, Borsäure, Sulfamidsäure, Ammoniumtetraborat, Chromsäure
und/oder Malonsäure verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolyt für
das clektrolytische Ätzen beim Verfahrensschritt d) Phosphorsäure, eine wäßrige Lösung
von Phosphorsäure, und/oder eine gemischte wäßriiic Lösung aus Phosphorsäure und Chromsäure
verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis V, dadurch gekennzeichnet, daß nachdem Verfah-
rensscbritt d) ein Verfahrensschritt e) vorgesehen
ist, mit dem ein Teil des Metallisierungssubstrats, das; unter der Maske liegt, entfernt wird, und dieses
teils in Übereinstimmung mit der Höhe der Ausnehmungen gebracht wird, die mit dem Verfahrensschritt
b) ausgebildet ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,. dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Metallisierungssubstrats,
der unter der Maske liegt, beim Verfahrensschritte) durch Plasma-Ätzen
oder Sputterätzen entfernt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 111, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verfahrensschritt
a) eine Abheb-Schicht, die aus einem isolierenden Material oder einem Halbleitermaterial
besteht, auf einem Substrat aufgebracht wird, und auf diese Weise das Metallisierungssubstrat
hergestellt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP279678A JPS5496775A (en) | 1978-01-17 | 1978-01-17 | Method of forming circuit |
Publications (3)
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