JP2000124217A - 配線パターンの構造及び配線パターンの形成方法 - Google Patents
配線パターンの構造及び配線パターンの形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セミアディティブ法により従来よりも一層微
細な線幅の配線を形成するための方法を提供する。 【解決手段】 基板１１の全面にタングステンからなる
給電膜１２を形成し、その上にフォトレジストパターン
１３を形成する。このフォトレジストパターン１３をマ
スクとして、基板１１全面に、電子ビーム蒸着でＣｕ／
Ｔｉからなるメッキ下地膜１４を形成する。ついで、給
電膜１２に通電して電解銅メッキを行ない、メッキ下地
膜１４の上にＣｕメッキ被膜１５を析出させる。この
後、フォトレジストパターン１３と共にその上のメッキ
下地膜１４もリフトオフする。ついで、反応性イオンエ
ッチングによりメッキ被膜１５から露出した領域の給電
膜１２を除去し、所望の配線パターン１６を得る。
細な線幅の配線を形成するための方法を提供する。 【解決手段】 基板１１の全面にタングステンからなる
給電膜１２を形成し、その上にフォトレジストパターン
１３を形成する。このフォトレジストパターン１３をマ
スクとして、基板１１全面に、電子ビーム蒸着でＣｕ／
Ｔｉからなるメッキ下地膜１４を形成する。ついで、給
電膜１２に通電して電解銅メッキを行ない、メッキ下地
膜１４の上にＣｕメッキ被膜１５を析出させる。この
後、フォトレジストパターン１３と共にその上のメッキ
下地膜１４もリフトオフする。ついで、反応性イオンエ
ッチングによりメッキ被膜１５から露出した領域の給電
膜１２を除去し、所望の配線パターン１６を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は配線パターンの構造
及び配線パターンの形成方法に関する。特に、半導体集
積回路、半導体デバイス、配線基板、電子部品等におい
て、セミアディティブ法により微細配線を形成する方法
とその方法によって形成された配線パターンの構造に関
する。
及び配線パターンの形成方法に関する。特に、半導体集
積回路、半導体デバイス、配線基板、電子部品等におい
て、セミアディティブ法により微細配線を形成する方法
とその方法によって形成された配線パターンの構造に関
する。
【０００２】
【従来の技術】セミアディティブ法による従来の微細配
線形成方法を図１（ａ）〜（ｄ）により説明する。ま
ず、半導体ウエハや配線基板等の基板１の表面全面に給
電膜２を成膜させる。ここで、給電膜２としては、Ｃｕ
メッキの場合には、一般に上層Ｃｕ／下層Ｔｉの２層膜
などが使用され、Ａｕメッキの場合には、上層Ｐｄ／下
層Ｔｉなどの多層膜が使用される。ついで、給電膜２の
上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術
によりフォトレジストをパターニングし、給電膜２の上
に選択的電解メッキ用レジストパターン３を形成する
［図１（ａ）］。
線形成方法を図１（ａ）〜（ｄ）により説明する。ま
ず、半導体ウエハや配線基板等の基板１の表面全面に給
電膜２を成膜させる。ここで、給電膜２としては、Ｃｕ
メッキの場合には、一般に上層Ｃｕ／下層Ｔｉの２層膜
などが使用され、Ａｕメッキの場合には、上層Ｐｄ／下
層Ｔｉなどの多層膜が使用される。ついで、給電膜２の
上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術
によりフォトレジストをパターニングし、給電膜２の上
に選択的電解メッキ用レジストパターン３を形成する
［図１（ａ）］。
【０００３】この後、基板１をメッキ浴に浸漬し、給電
膜２をメッキ用電極として給電膜２に通電すると、レジ
ストパターン３から露出した給電膜２の上には選択的に
メッキ金属（メッキ被膜４）が析出する［図１
（ｂ）］。こうして所定膜厚のメッキ被膜４が得られた
ら、剥離液に浸漬してレジストパターン３を除去する
［図１（ｃ）］。
膜２をメッキ用電極として給電膜２に通電すると、レジ
ストパターン３から露出した給電膜２の上には選択的に
メッキ金属（メッキ被膜４）が析出する［図１
（ｂ）］。こうして所定膜厚のメッキ被膜４が得られた
ら、剥離液に浸漬してレジストパターン３を除去する
［図１（ｃ）］。
【０００４】レジストパターン３が除去されると、レジ
ストパターン３に覆われていた給電膜２の領域が露出す
るので、メッキ被膜４をエッチング用マスクとして給電
膜２をウエットエッチングする。このとき、給電膜２が
ＣｕやＴｉである場合にはフッ酸などでエッチングし、
Ｐｄである場合には硝酸と塩酸などでエッチングする。
こうして図１（ｄ）に示すような微細線幅の配線パター
ン５がセミアディティブ法により得られる。
ストパターン３に覆われていた給電膜２の領域が露出す
るので、メッキ被膜４をエッチング用マスクとして給電
膜２をウエットエッチングする。このとき、給電膜２が
ＣｕやＴｉである場合にはフッ酸などでエッチングし、
Ｐｄである場合には硝酸と塩酸などでエッチングする。
こうして図１（ｄ）に示すような微細線幅の配線パター
ン５がセミアディティブ法により得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような微細配線形成方法にあっては、図１（ｄ）の給電
膜２をウエットエッチングする工程において、メッキ被
膜４から露出している給電膜２を完全に除去しようとす
ると、給電膜２のエッチングが基板１の表面と平行な方
向にも進むので、図２に示すように微細な配線パターン
５にアンダーカットが生じる。
ような微細配線形成方法にあっては、図１（ｄ）の給電
膜２をウエットエッチングする工程において、メッキ被
膜４から露出している給電膜２を完全に除去しようとす
ると、給電膜２のエッチングが基板１の表面と平行な方
向にも進むので、図２に示すように微細な配線パターン
５にアンダーカットが生じる。
【０００６】従来のセミアディティブ法による配線で
は、このアンダーカットのため、微細化に限界が生じ、
一般的な微細化限界はライン・アンド・スペース（以
下、Ｌ／Ｓと記す）で５〜１０μｍであった。
は、このアンダーカットのため、微細化に限界が生じ、
一般的な微細化限界はライン・アンド・スペース（以
下、Ｌ／Ｓと記す）で５〜１０μｍであった。
【０００７】本発明は上述の技術的問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、セ
ミアディティブ法により従来よりも一層微細な線幅の配
線を形成するための方法を提供することにある。
めになされたものであり、その目的とするところは、セ
ミアディティブ法により従来よりも一層微細な線幅の配
線を形成するための方法を提供することにある。
【０００８】
【発明の開示】上記のような問題は、ドライエッチング
によって給電膜をエッチングすることによって解決でき
るように思える。しかし、ドライエッチングのうちのイ
オンミリングでは、給電膜と共にメッキ配線もエッチン
グされてしまう。
によって給電膜をエッチングすることによって解決でき
るように思える。しかし、ドライエッチングのうちのイ
オンミリングでは、給電膜と共にメッキ配線もエッチン
グされてしまう。
【０００９】そこで、本発明の発明者らは、ドライエッ
チングのうち反応性イオンエッチングを用いてセミアデ
ィティブ法により給電膜をエッチングする方法を求め
た。しかし、過去に反応性イオンエッチングで給電膜を
エッチングした事例は見当たらず、鋭意研究の結果、以
下のような問題点が明らかとなった。
チングのうち反応性イオンエッチングを用いてセミアデ
ィティブ法により給電膜をエッチングする方法を求め
た。しかし、過去に反応性イオンエッチングで給電膜を
エッチングした事例は見当たらず、鋭意研究の結果、以
下のような問題点が明らかとなった。
【００１０】 反応性イオンエッチング可能な給電膜
の材料は、Ａｌ、Ｃｒ、Ｓｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉ
ｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、あるいはこれらの合
金や多層膜である。 これらの給電膜材料のうち、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ等で
は、表面に不動態を形成するので、電界メッキを行なっ
てもメッキ材料が析出しない。従って、そのままでは給
電膜として機能せず、給電膜として使用できない。 また、ＷやＭｏ等からなる給電膜では、辛うじてメ
ッキ材料が析出するもののこれらの給電膜とメッキ膜と
では密着性が極めて悪い。従って、これらの材料もその
ままでは給電膜として使用することができない。
の材料は、Ａｌ、Ｃｒ、Ｓｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉ
ｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、あるいはこれらの合
金や多層膜である。 これらの給電膜材料のうち、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ等で
は、表面に不動態を形成するので、電界メッキを行なっ
てもメッキ材料が析出しない。従って、そのままでは給
電膜として機能せず、給電膜として使用できない。 また、ＷやＭｏ等からなる給電膜では、辛うじてメ
ッキ材料が析出するもののこれらの給電膜とメッキ膜と
では密着性が極めて悪い。従って、これらの材料もその
ままでは給電膜として使用することができない。
【００１１】以上の結果、反応性イオンエッチングが可
能で給電膜として使用することができる（つまり、メッ
キ配線の下地として使用できる）材料は存在しないこと
が明らかとなった。
能で給電膜として使用することができる（つまり、メッ
キ配線の下地として使用できる）材料は存在しないこと
が明らかとなった。
【００１２】そこで、単層で給電膜として機能する反応
性イオンエッチング可能な材料が存在しないのであれ
ば、次ぎに考えられることは、反応性イオンエッチング
可能な材料とメッキを析出させる材料の積層構造とする
ことである。しかし、反応性イオンエッチング可能な材
料の上面にメッキを析出させる材料を積層して給電膜を
形成すれば、メッキ配線を形成することはできても給電
膜を全く反応性イオンエッチングすることができず、逆
に、メッキを析出させる材料の上面に反応性イオンエッ
チング可能な材料を積層して給電膜を形成すれば、メッ
キ配線を形成することができず、また、給電膜しかエッ
チングできずにメッキ析出材料が残ることになる。
性イオンエッチング可能な材料が存在しないのであれ
ば、次ぎに考えられることは、反応性イオンエッチング
可能な材料とメッキを析出させる材料の積層構造とする
ことである。しかし、反応性イオンエッチング可能な材
料の上面にメッキを析出させる材料を積層して給電膜を
形成すれば、メッキ配線を形成することはできても給電
膜を全く反応性イオンエッチングすることができず、逆
に、メッキを析出させる材料の上面に反応性イオンエッ
チング可能な材料を積層して給電膜を形成すれば、メッ
キ配線を形成することができず、また、給電膜しかエッ
チングできずにメッキ析出材料が残ることになる。
【００１３】そこで、本発明らの着想した配線パターン
の構造は、請求項１に記載しているように、反応性イオ
ンエッチング可能な材質によって形成された給電膜の上
に電解メッキ可能な材質によって形成されたメッキ下地
膜を部分的に形成し、メッキ下地膜の上にのみメッキ層
を形成したものである。
の構造は、請求項１に記載しているように、反応性イオ
ンエッチング可能な材質によって形成された給電膜の上
に電解メッキ可能な材質によって形成されたメッキ下地
膜を部分的に形成し、メッキ下地膜の上にのみメッキ層
を形成したものである。
【００１４】ここで、給電膜の膜厚は５ｎｍ〜５０００
ｎｍの範囲のものが望ましい。また、メッキ下地膜の膜
厚は、平均で０.１ｎｍ〜１０００ｎｍが望ましい。メ
ッキ下地膜の膜厚の下限領域では、メッキ被膜の析出に
差し支えなければ、メッキ下地膜は連続膜でなく斑にな
っていても差し支えない。
ｎｍの範囲のものが望ましい。また、メッキ下地膜の膜
厚は、平均で０.１ｎｍ〜１０００ｎｍが望ましい。メ
ッキ下地膜の膜厚の下限領域では、メッキ被膜の析出に
差し支えなければ、メッキ下地膜は連続膜でなく斑にな
っていても差し支えない。
【００１５】このような構造の配線パターンは、請求項
２に記載しているように、反応性イオンエッチング可能
な材質によって形成された給電膜の上に例えばレジスト
等を用いてマスクを形成する工程と、前記マスクを介し
て乾式成膜法により前記給電膜の上に選択的にメッキ下
地膜を形成する工程と、電解メッキにより前記メッキ下
地膜上にのみメッキ被膜を析出させる工程と、前記マス
クの上に成膜されたメッキ下地膜をマスクと共に前記給
電膜から除去する工程と、前記メッキ被膜から露出した
給電膜を反応性イオンエッチングによって選択的に除去
する工程とからなる方法によって形成される。
２に記載しているように、反応性イオンエッチング可能
な材質によって形成された給電膜の上に例えばレジスト
等を用いてマスクを形成する工程と、前記マスクを介し
て乾式成膜法により前記給電膜の上に選択的にメッキ下
地膜を形成する工程と、電解メッキにより前記メッキ下
地膜上にのみメッキ被膜を析出させる工程と、前記マス
クの上に成膜されたメッキ下地膜をマスクと共に前記給
電膜から除去する工程と、前記メッキ被膜から露出した
給電膜を反応性イオンエッチングによって選択的に除去
する工程とからなる方法によって形成される。
【００１６】ここで、反応性イオンエッチング可能な材
質、すなわち給電膜の材質は、Ｃｌ 2、ＢＣｌ3、ＳｉＣ
ｌ4、ＣＣｌ4、ＣＣｌＦ3、ＣＨＣｌＦ2、ＣＣｌ2Ｆ2、
ＣＨＣｌ2Ｆ、ＣＨＣｌ3、ＣＣｌ3Ｆ、ＣＨ2Ｃｌ2、Ｃ
Ｆ4、ＣＨＦ3、Ｆ2、ＮＦ3、ＣＣｌＦ3、Ｃ2Ｆ6、ＣＢ
ｒＦ3、ＣＨ2Ｆ2、ＣＨＣｌＦ2、Ｃ3Ｆ8、ＣＣｌ2Ｆ2、
Ｃ4Ｆ8、ＣＨＣｌ2Ｆ、ＣＢｒ2Ｆ2、ＣＣｌ3Ｆ、ＳＦ6
のうち少なくとも１種以上を含むガスで反応性イオンエ
ッチング可能な導電材料である（請求項３）。もちろ
ん、これらの導電材料の合金や多層膜も含む。
質、すなわち給電膜の材質は、Ｃｌ 2、ＢＣｌ3、ＳｉＣ
ｌ4、ＣＣｌ4、ＣＣｌＦ3、ＣＨＣｌＦ2、ＣＣｌ2Ｆ2、
ＣＨＣｌ2Ｆ、ＣＨＣｌ3、ＣＣｌ3Ｆ、ＣＨ2Ｃｌ2、Ｃ
Ｆ4、ＣＨＦ3、Ｆ2、ＮＦ3、ＣＣｌＦ3、Ｃ2Ｆ6、ＣＢ
ｒＦ3、ＣＨ2Ｆ2、ＣＨＣｌＦ2、Ｃ3Ｆ8、ＣＣｌ2Ｆ2、
Ｃ4Ｆ8、ＣＨＣｌ2Ｆ、ＣＢｒ2Ｆ2、ＣＣｌ3Ｆ、ＳＦ6
のうち少なくとも１種以上を含むガスで反応性イオンエ
ッチング可能な導電材料である（請求項３）。もちろ
ん、これらの導電材料の合金や多層膜も含む。
【００１７】より具体的には、前記給電膜は、Ａｌ、Ｃ
ｒ、Ｓｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、
Ｐｔ、Ｔｉもしくはこれらの元素の合金、もしくはこれ
らの元素や合金の多層膜からなるものである。また、下
地材料との接着層や拡散防止層等を含む多層膜であって
もよい（請求項４）。
ｒ、Ｓｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、
Ｐｔ、Ｔｉもしくはこれらの元素の合金、もしくはこれ
らの元素や合金の多層膜からなるものである。また、下
地材料との接着層や拡散防止層等を含む多層膜であって
もよい（請求項４）。
【００１８】マスクとしては、例えば電解メッキ用のフ
ォトレジスト、電子ビームレジスト等であるが、パター
ニング可能な有機材料や無機材料でメッキ液によって溶
解しないものである。
ォトレジスト、電子ビームレジスト等であるが、パター
ニング可能な有機材料や無機材料でメッキ液によって溶
解しないものである。
【００１９】また、乾式成膜法とは、蒸着やスパッタリ
ング等の成膜方法をさす。
ング等の成膜方法をさす。
【００２０】メッキ下地膜とは、給電膜上にメッキ被膜
を析出させるための導電膜であって、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎ
ｉ、Ｐｄ、Ｐｔもしくはこれらの元素の合金、もしくは
これらの元素や合金を最上層とする多層膜からなるもの
である（請求項５）。この場合も、下地材料との接着層
や拡散防止層等を含む多層膜であってもよい。
を析出させるための導電膜であって、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎ
ｉ、Ｐｄ、Ｐｔもしくはこれらの元素の合金、もしくは
これらの元素や合金を最上層とする多層膜からなるもの
である（請求項５）。この場合も、下地材料との接着層
や拡散防止層等を含む多層膜であってもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】図３は本発明の一実施形態による
配線パターンの形成方法を説明する断面図である。以
下、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）に従
い、この配線パターンの形成方法を説明する。まず、セ
ラミック基板、半導体ウエハ、プリント配線板等の基板
１１の表面に、スパッタリングや蒸着によって、Ａｌ、
Ｃｒ、Ｓｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、
Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ等の材質（これらの合金や多層膜でもよ
い）で膜厚５ｎｍ〜５０００ｎｍの給電膜１２を成膜す
る［図３（ａ）］。
配線パターンの形成方法を説明する断面図である。以
下、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）に従
い、この配線パターンの形成方法を説明する。まず、セ
ラミック基板、半導体ウエハ、プリント配線板等の基板
１１の表面に、スパッタリングや蒸着によって、Ａｌ、
Ｃｒ、Ｓｅ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、
Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ等の材質（これらの合金や多層膜でもよ
い）で膜厚５ｎｍ〜５０００ｎｍの給電膜１２を成膜す
る［図３（ａ）］。
【００２２】ついで、給電膜１２の上にフォトレジスト
を塗布し、フォトリソグラフィプロセスにより、微細な
フォトレジストパターン１３を形成する［図３
（ｂ）］。このフォトレジストパターン１３をマスクと
して、電子ビーム蒸着やスパッタリング等の乾式成膜法
により、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ等のメッキ金属
との密着性の良好な材質（これらの合金や多層膜でもよ
い）でメッキ下地膜１４を膜厚０.１ｎｍ〜１０００ｎ
ｍに形成する［図３（ｃ）］。このメッキ下地膜１４
は、メッキ金属を連続的に析出させることができればよ
く、斑になっていても差し支えない。
を塗布し、フォトリソグラフィプロセスにより、微細な
フォトレジストパターン１３を形成する［図３
（ｂ）］。このフォトレジストパターン１３をマスクと
して、電子ビーム蒸着やスパッタリング等の乾式成膜法
により、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ等のメッキ金属
との密着性の良好な材質（これらの合金や多層膜でもよ
い）でメッキ下地膜１４を膜厚０.１ｎｍ〜１０００ｎ
ｍに形成する［図３（ｃ）］。このメッキ下地膜１４
は、メッキ金属を連続的に析出させることができればよ
く、斑になっていても差し支えない。
【００２３】こうしてメッキ用のマスクとなるフォトレ
ジストパターン１３を形成した後にメッキ下地膜１４を
給電膜１２の上に蒸着させることにより、メッキ用マス
クを利用して給電膜１２の上にメッキ下地膜１４を選択
的に形成することができる。
ジストパターン１３を形成した後にメッキ下地膜１４を
給電膜１２の上に蒸着させることにより、メッキ用マス
クを利用して給電膜１２の上にメッキ下地膜１４を選択
的に形成することができる。
【００２４】この後、基板１１全体を電解メッキ液に浸
漬し、給電膜１２及びその上のメッキ下地膜１４に通電
してメッキ金属を析出させた。このメッキ工程により、
フォトレジストパターン１３の開口内には、メッキ被膜
１５が形成される［図３（ｄ）］。こうして、所望の膜
厚のメッキ被膜１５が得られた時点で通電を止め、基板
１１全体を純水で洗浄し、乾燥させる。
漬し、給電膜１２及びその上のメッキ下地膜１４に通電
してメッキ金属を析出させた。このメッキ工程により、
フォトレジストパターン１３の開口内には、メッキ被膜
１５が形成される［図３（ｄ）］。こうして、所望の膜
厚のメッキ被膜１５が得られた時点で通電を止め、基板
１１全体を純水で洗浄し、乾燥させる。
【００２５】メッキ工程が終了すると、基板１１全体を
溶剤に浸漬してフォトレジストパターン１３を基板１１
から剥離させる。このとき同時に、フォトレジストパタ
ーン１３上のメッキ下地膜１４もリフトオフにより除去
される［図３（ｅ）］。ついで、平行平板の反応性イオ
ンエッチング装置を使用し、メッキ被膜１５から露出し
た領域の給電膜１２を除去する［図３（ｆ）］。このと
き、給電膜１２は、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＣＣ
ｌ4、ＣＣｌＦ3、ＣＨＣｌＦ2、ＣＣｌ2Ｆ2、ＣＨＣｌ2
Ｆ、ＣＨＣｌ3、ＣＣｌ3Ｆ、ＣＨ2Ｃｌ2、ＣＦ4、ＣＨ
Ｆ3、Ｆ2、ＮＦ3、ＣＣｌＦ3、Ｃ2Ｆ6、ＣＢｒＦ3、Ｃ
Ｈ2Ｆ2、ＣＨＣｌＦ2、Ｃ3Ｆ8、ＣＣｌ2Ｆ 2、Ｃ4Ｆ8、
ＣＨＣｌ2Ｆ、ＣＢｒ2Ｆ2、ＣＣｌ3Ｆ、ＳＦ6のうち少
なくとも１種以上を含むガスにより反応性イオンエッチ
ングされる。これにより、基板１１上には、下から給電
膜１２、メッキ下地膜１４、メッキ被膜１５という積層
構造の配線パターン１６が得られる。
溶剤に浸漬してフォトレジストパターン１３を基板１１
から剥離させる。このとき同時に、フォトレジストパタ
ーン１３上のメッキ下地膜１４もリフトオフにより除去
される［図３（ｅ）］。ついで、平行平板の反応性イオ
ンエッチング装置を使用し、メッキ被膜１５から露出し
た領域の給電膜１２を除去する［図３（ｆ）］。このと
き、給電膜１２は、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＣＣ
ｌ4、ＣＣｌＦ3、ＣＨＣｌＦ2、ＣＣｌ2Ｆ2、ＣＨＣｌ2
Ｆ、ＣＨＣｌ3、ＣＣｌ3Ｆ、ＣＨ2Ｃｌ2、ＣＦ4、ＣＨ
Ｆ3、Ｆ2、ＮＦ3、ＣＣｌＦ3、Ｃ2Ｆ6、ＣＢｒＦ3、Ｃ
Ｈ2Ｆ2、ＣＨＣｌＦ2、Ｃ3Ｆ8、ＣＣｌ2Ｆ 2、Ｃ4Ｆ8、
ＣＨＣｌ2Ｆ、ＣＢｒ2Ｆ2、ＣＣｌ3Ｆ、ＳＦ6のうち少
なくとも１種以上を含むガスにより反応性イオンエッチ
ングされる。これにより、基板１１上には、下から給電
膜１２、メッキ下地膜１４、メッキ被膜１５という積層
構造の配線パターン１６が得られる。
【００２６】この実施形態にあっては、配線パターン１
６を形成する領域では、給電膜１２の上にメッキ下地膜
１４を形成している。給電膜１２は反応性イオンエッチ
ング可能な材質であるため、メッキ被膜１５が析出しな
かったり、メッキ被膜１５の密着性が悪かったりする
が、給電膜１２とメッキ下地膜１４の積層構造としてい
るから、配線パターン１６を形成する領域ではメッキ下
地膜１４の上にメッキ被膜１５を析出させて膜厚の大き
な配線パターン１６を形成することができる。
６を形成する領域では、給電膜１２の上にメッキ下地膜
１４を形成している。給電膜１２は反応性イオンエッチ
ング可能な材質であるため、メッキ被膜１５が析出しな
かったり、メッキ被膜１５の密着性が悪かったりする
が、給電膜１２とメッキ下地膜１４の積層構造としてい
るから、配線パターン１６を形成する領域ではメッキ下
地膜１４の上にメッキ被膜１５を析出させて膜厚の大き
な配線パターン１６を形成することができる。
【００２７】しかも、配線パターン１６を形成しない領
域では給電膜１２の単層構造とし、給電膜１２は反応性
イオンエッチング可能な材質によって形成されており、
メッキ被膜１５は反応性イオンエッチングにより損傷さ
れない材質や損傷の少ない材質によって形成することが
できるので、マスクを除去して給電膜１２を反応性イオ
ンエッチングすることにより、給電膜１２にアンダーカ
ットを生じさせることなくメッキ被膜１５から露出した
領域の給電膜１２だけを精密に除去することができる。
域では給電膜１２の単層構造とし、給電膜１２は反応性
イオンエッチング可能な材質によって形成されており、
メッキ被膜１５は反応性イオンエッチングにより損傷さ
れない材質や損傷の少ない材質によって形成することが
できるので、マスクを除去して給電膜１２を反応性イオ
ンエッチングすることにより、給電膜１２にアンダーカ
ットを生じさせることなくメッキ被膜１５から露出した
領域の給電膜１２だけを精密に除去することができる。
【００２８】この結果、従来のセミアディティブ法の微
細化限界を超えたＬ／Ｓ＝２μｍの微細配線を形成する
ことが可能になる。
細化限界を超えたＬ／Ｓ＝２μｍの微細配線を形成する
ことが可能になる。
【００２９】
【実施例】（第１の実施例）本発明の第１の実施例を説
明する。これは上記実施形態に対応するものである。ま
ず、直径３インチのＬｉＴａＯ3基板のようなセラミッ
ク基板を用意し、セラミック基板の表面に、給電膜とし
て、スパッタリングによりＷ（タングステン）を１００
ｎｍの膜厚に成膜した。次いで、このＷ膜（給電膜）の
上に、フォトリソグラフィプロセスにより、Ｌ／Ｓ＝２
μｍのフォトレジストパターンを５μｍの膜厚に形成し
た。このフォトレジストパターンをマスクとして、基板
全面に、電子ビーム蒸着によってＴｉ（チタン）を５０
ｎｍの膜厚に成膜し、ついで連続してＴｉ膜の上にＣｕ
（銅）を５０ｎｍ成膜した。この結果、Ｗ膜の露出面と
フォトレジストパターンの上には、Ｔｉ膜の上にＣｕ膜
の積層したＣｕ／Ｔｉ膜（メッキ下地膜）が形成され
た。
明する。これは上記実施形態に対応するものである。ま
ず、直径３インチのＬｉＴａＯ3基板のようなセラミッ
ク基板を用意し、セラミック基板の表面に、給電膜とし
て、スパッタリングによりＷ（タングステン）を１００
ｎｍの膜厚に成膜した。次いで、このＷ膜（給電膜）の
上に、フォトリソグラフィプロセスにより、Ｌ／Ｓ＝２
μｍのフォトレジストパターンを５μｍの膜厚に形成し
た。このフォトレジストパターンをマスクとして、基板
全面に、電子ビーム蒸着によってＴｉ（チタン）を５０
ｎｍの膜厚に成膜し、ついで連続してＴｉ膜の上にＣｕ
（銅）を５０ｎｍ成膜した。この結果、Ｗ膜の露出面と
フォトレジストパターンの上には、Ｔｉ膜の上にＣｕ膜
の積層したＣｕ／Ｔｉ膜（メッキ下地膜）が形成され
た。
【００３０】この後、基板全体を硫酸銅溶液に浸漬し、
給電膜に電流を流して電解銅メッキを行なった。このと
き、電源のマイナス端子を給電膜に接続し、プラス端子
を硫酸銅溶液中の銅電極に接続する。このメッキ工程に
より、フォトレジストパターンの開口内では、メッキ下
地膜であるＣｕ／Ｔｉ膜の上にＣｕメッキ膜が析出す
る。そして、所望の膜厚のＣｕメッキ膜が得られた時点
で通電を止め、基板全体を純水で洗浄し、乾燥させた。
給電膜に電流を流して電解銅メッキを行なった。このと
き、電源のマイナス端子を給電膜に接続し、プラス端子
を硫酸銅溶液中の銅電極に接続する。このメッキ工程に
より、フォトレジストパターンの開口内では、メッキ下
地膜であるＣｕ／Ｔｉ膜の上にＣｕメッキ膜が析出す
る。そして、所望の膜厚のＣｕメッキ膜が得られた時点
で通電を止め、基板全体を純水で洗浄し、乾燥させた。
【００３１】Ｗ膜（給電膜）だけではＣｕメッキ膜の密
着性が極めて弱いが、Ｗ膜の上にＣｕ／Ｔｉ膜（メッキ
下地膜１４）を形成したので、Ｃｕメッキ膜の密着性が
良好となった。
着性が極めて弱いが、Ｗ膜の上にＣｕ／Ｔｉ膜（メッキ
下地膜１４）を形成したので、Ｃｕメッキ膜の密着性が
良好となった。
【００３２】メッキ工程が終了すると、基板全体をアセ
トン中に浸漬して超音波を印加した。これによってフォ
トレジストパターンが基板から剥離し、それと共にフォ
トレジストパターン上のＣｕ／Ｔｉ膜もリフトオフされ
て除去される。ついで、平行平板の反応性イオンエッチ
ング装置を使用し、ＣＦ4プラズマによりＣｕメッキ膜
から露出した領域のＷ膜を完全に除去し、所望の配線パ
ターンを得た。
トン中に浸漬して超音波を印加した。これによってフォ
トレジストパターンが基板から剥離し、それと共にフォ
トレジストパターン上のＣｕ／Ｔｉ膜もリフトオフされ
て除去される。ついで、平行平板の反応性イオンエッチ
ング装置を使用し、ＣＦ4プラズマによりＣｕメッキ膜
から露出した領域のＷ膜を完全に除去し、所望の配線パ
ターンを得た。
【００３３】Ｗ膜の露出領域を反応性イオンエッチング
しても、Ｃｕメッキ膜はＣＦ4ガスで反応性イオンエッ
チングされないので、配線パターンが損傷を受けること
はなく、またＷ膜には、アンダーカットは生じなかっ
た。ＬｉＴａＯ３基板等は、ＣＦ4プラズマで化学的損
傷を受けないので、充分なオーバーエッチング処理によ
りＷ膜の残渣を完全に除去できた。
しても、Ｃｕメッキ膜はＣＦ4ガスで反応性イオンエッ
チングされないので、配線パターンが損傷を受けること
はなく、またＷ膜には、アンダーカットは生じなかっ
た。ＬｉＴａＯ３基板等は、ＣＦ4プラズマで化学的損
傷を受けないので、充分なオーバーエッチング処理によ
りＷ膜の残渣を完全に除去できた。
【００３４】これにより、セラミック基板上には、上側
からＣｕメッキ膜／Ｃｕ膜／Ｔｉ膜／Ｗ膜という積層構
造で、Ｌ／Ｓ＝２μｍの微細配線が得られた。
からＣｕメッキ膜／Ｃｕ膜／Ｔｉ膜／Ｗ膜という積層構
造で、Ｌ／Ｓ＝２μｍの微細配線が得られた。
【００３５】（第２の実施例）本発明の第２の実施例を
説明する。これも上記実施形態に対応するものである。
まず、直径３インチのセラミック基板を用意し、セラミ
ック基板の表面に、給電膜として、スパッタリングによ
りＡｌ（アルミニウム）を１００ｎｍの膜厚に成膜し
た。次いで、このＡｌ膜（給電膜）の上に、フォトリソ
グラフィプロセスにより、Ｌ／Ｓ＝２μｍのフォトレジ
ストパターンを５μｍの膜厚に形成した。このフォトレ
ジストパターンをマスクとして、基板全面に、電子ビー
ム蒸着によってＴｉ（チタン）を５０ｎｍの膜厚に成膜
し、ついで連続してＴｉ膜の上にＰｄ（パラジウム）を
５０ｎｍ成膜した。この結果、Ａｌ膜の露出面とフォト
レジストパターンの上には、Ｔｉ膜の上にＰｄ膜の積層
したＰｄ／Ｔｉ膜（メッキ下地膜）が形成された。
説明する。これも上記実施形態に対応するものである。
まず、直径３インチのセラミック基板を用意し、セラミ
ック基板の表面に、給電膜として、スパッタリングによ
りＡｌ（アルミニウム）を１００ｎｍの膜厚に成膜し
た。次いで、このＡｌ膜（給電膜）の上に、フォトリソ
グラフィプロセスにより、Ｌ／Ｓ＝２μｍのフォトレジ
ストパターンを５μｍの膜厚に形成した。このフォトレ
ジストパターンをマスクとして、基板全面に、電子ビー
ム蒸着によってＴｉ（チタン）を５０ｎｍの膜厚に成膜
し、ついで連続してＴｉ膜の上にＰｄ（パラジウム）を
５０ｎｍ成膜した。この結果、Ａｌ膜の露出面とフォト
レジストパターンの上には、Ｔｉ膜の上にＰｄ膜の積層
したＰｄ／Ｔｉ膜（メッキ下地膜）が形成された。
【００３６】この後、基板全体をＡｕメッキ液に浸漬
し、給電膜に電流を流して電解メッキを行なった。この
メッキ工程により、フォトレジストパターンの開口内で
は、メッキ下地膜であるＰｄ／Ｔｉ膜の上にＡｕメッキ
膜が析出する。そして、所望の膜厚のＡｕメッキ膜が得
られた時点で通電を止め、基板全体を純水で洗浄し、乾
燥させた。
し、給電膜に電流を流して電解メッキを行なった。この
メッキ工程により、フォトレジストパターンの開口内で
は、メッキ下地膜であるＰｄ／Ｔｉ膜の上にＡｕメッキ
膜が析出する。そして、所望の膜厚のＡｕメッキ膜が得
られた時点で通電を止め、基板全体を純水で洗浄し、乾
燥させた。
【００３７】Ａｌ膜（給電膜）だけではＡｕメッキ膜が
析出しないが、Ａｌ膜の上にＰｄ／Ｔｉ膜を形成したの
で、Ａｕメッキ膜が析出するようになり、密着性も良好
であった。
析出しないが、Ａｌ膜の上にＰｄ／Ｔｉ膜を形成したの
で、Ａｕメッキ膜が析出するようになり、密着性も良好
であった。
【００３８】メッキ工程が終了すると、基板全体をアセ
トン中に浸漬して超音波を印加した。これによってフォ
トレジストパターンが基板から剥離し、それと共にフォ
トレジストパターン上のＰｄ／Ｔｉ膜もリフトオフされ
て除去される。ついで、平行平板の反応性イオンエッチ
ング装置を使用し、ＢＣｌ3＋Ｃｌ2混合プラズマにより
Ａｕメッキ膜から露出した領域のＡｌ膜を除去し、所望
の配線パターンを得た。
トン中に浸漬して超音波を印加した。これによってフォ
トレジストパターンが基板から剥離し、それと共にフォ
トレジストパターン上のＰｄ／Ｔｉ膜もリフトオフされ
て除去される。ついで、平行平板の反応性イオンエッチ
ング装置を使用し、ＢＣｌ3＋Ｃｌ2混合プラズマにより
Ａｕメッキ膜から露出した領域のＡｌ膜を除去し、所望
の配線パターンを得た。
【００３９】Ａｕメッキ膜から露出しているＡｌ膜を反
応性イオンエッチングすることにより、Ａｌ膜にアンダ
ーカットを生じさせることなく、Ａｌ膜の露出部分を除
去できた。一方、Ａｕメッキ膜は、ＢＣｌ3＋Ｃｌ2の混
合プラズマによる反応性イオンエッチングでは大きな損
傷を受けなかった。
応性イオンエッチングすることにより、Ａｌ膜にアンダ
ーカットを生じさせることなく、Ａｌ膜の露出部分を除
去できた。一方、Ａｕメッキ膜は、ＢＣｌ3＋Ｃｌ2の混
合プラズマによる反応性イオンエッチングでは大きな損
傷を受けなかった。
【００４０】これにより、セラミック基板上には、上側
からＡｕメッキ膜／Ｐｄ膜／Ｔｉ膜／Ａｌ膜という積層
構造で、Ｌ／Ｓ＝２μｍの微細配線が得られた。
からＡｕメッキ膜／Ｐｄ膜／Ｔｉ膜／Ａｌ膜という積層
構造で、Ｌ／Ｓ＝２μｍの微細配線が得られた。
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、従来のセミアディティブ法
による配線パターンの形成方法を説明する図である。
による配線パターンの形成方法を説明する図である。
【図２】同上の従来方法における問題点を説明する図で
ある。
ある。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施形態による
配線パターンの形成方法を説明する図である。
配線パターンの形成方法を説明する図である。
１１ 基板 １２ 給電膜 １３ フォトレジストパターン １４ メッキ下地膜 １５ メッキ被膜 １６ 配線パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 亮一郎 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 長谷川 正幸 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 4K023 AA19 BA06 4M104 BB02 BB04 BB06 BB13 BB14 BB16 BB17 BB18 BB36 DD34 DD37 DD47 DD52 DD65 DD68 FF13 GG13 HH14 5F033 HH08 HH11 HH13 HH18 HH19 MM05 PP15 PP19 PP27 QQ13
Claims (5)
- 【請求項１】 反応性イオンエッチング可能な材質によ
って形成された給電膜の上に電解メッキ可能な材質によ
って形成されたメッキ下地膜を部分的に形成し、メッキ
下地膜の上にのみメッキ層を形成したことを特徴とする
配線パターンの構造。 - 【請求項２】 反応性イオンエッチング可能な材質によ
って形成された給電膜の上にマスクを形成する工程と、 前記マスクを介して乾式成膜法により前記給電膜の上に
選択的にメッキ下地膜を形成する工程と、 電解メッキにより前記メッキ下地膜上にのみメッキ被膜
を析出させる工程と、 前記マスクの上に成膜されたメッキ下地膜をマスクと共
に前記給電膜から除去する工程と、 前記メッキ被膜から露出した給電膜を反応性イオンエッ
チングによって選択的に除去する工程と、を備えた配線
パターンの形成方法。 - 【請求項３】 前記給電膜は、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣ
ｌ4、ＣＣｌ4、ＣＣｌＦ3、ＣＨＣｌＦ2、ＣＣｌ2Ｆ2、
ＣＨＣｌ2Ｆ、ＣＨＣｌ3、ＣＣｌ3Ｆ、ＣＨ2Ｃｌ2、Ｃ
Ｆ4、ＣＨＦ3、Ｆ2、ＮＦ3、ＣＣｌＦ3、Ｃ2Ｆ6、ＣＢ
ｒＦ3、ＣＨ2Ｆ 2、ＣＨＣｌＦ2、Ｃ3Ｆ8、ＣＣｌ2Ｆ2、
Ｃ4Ｆ8、ＣＨＣｌ2Ｆ、ＣＢｒ2Ｆ2、ＣＣｌ3Ｆ、ＳＦ6
のうち少なくとも１種以上を含むガスで反応性イオンエ
ッチング可能な導電材料であることを特徴とする、請求
項２に記載の配線パターンの形成方法。 - 【請求項４】 前記給電膜は、Ａｌ、Ｃｒ、Ｓｅ、Ｎ
ｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉも
しくはこれらの元素の合金、もしくはこれらの元素や合
金の多層膜からなることを特徴とする、請求項３に記載
の配線パターンの形成方法。 - 【請求項５】 前記メッキ下地膜は、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎ
ｉ、Ｐｄ、Ｐｔもしくはこれらの元素の合金、もしくは
これらの元素や合金を最上層とする多層膜からなること
を特徴とする、請求項２、３又は４に記載の配線パター
ンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10292493A JP2000124217A (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | 配線パターンの構造及び配線パターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10292493A JP2000124217A (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | 配線パターンの構造及び配線パターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000124217A true JP2000124217A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17782542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10292493A Pending JP2000124217A (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | 配線パターンの構造及び配線パターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000124217A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7373835B2 (en) | 2005-01-31 | 2008-05-20 | Sanyo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor sensor |
| WO2013140588A1 (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 住友ベークライト株式会社 | プリント配線基板の製造方法、プリント配線基板および半導体装置 |
| KR20150025904A (ko) * | 2013-08-30 | 2015-03-11 | 삼성전자주식회사 | 터치 패널의 제조 방법, 터치 패널 및 전자 장치 |
| CN107926125A (zh) * | 2016-08-09 | 2018-04-17 | 株式会社Lg化学 | 用于制造绝缘层和多层印刷电路板的方法 |
| JP2019505980A (ja) * | 2016-11-11 | 2019-02-28 | エルジー・ケム・リミテッド | 絶縁層の製造方法および多層印刷回路基板の製造方法 |
-
1998
- 1998-10-14 JP JP10292493A patent/JP2000124217A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7373835B2 (en) | 2005-01-31 | 2008-05-20 | Sanyo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor sensor |
| WO2013140588A1 (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 住友ベークライト株式会社 | プリント配線基板の製造方法、プリント配線基板および半導体装置 |
| KR20150025904A (ko) * | 2013-08-30 | 2015-03-11 | 삼성전자주식회사 | 터치 패널의 제조 방법, 터치 패널 및 전자 장치 |
| KR102132208B1 (ko) * | 2013-08-30 | 2020-07-10 | 삼성전자주식회사 | 터치 패널의 제조 방법, 터치 패널 및 전자 장치 |
| CN107926125A (zh) * | 2016-08-09 | 2018-04-17 | 株式会社Lg化学 | 用于制造绝缘层和多层印刷电路板的方法 |
| JP2018532270A (ja) * | 2016-08-09 | 2018-11-01 | エルジー・ケム・リミテッド | 絶縁層の製造方法および多層印刷回路基板の製造方法 |
| CN107926125B (zh) * | 2016-08-09 | 2020-12-25 | 株式会社Lg化学 | 用于制造绝缘层和多层印刷电路板的方法 |
| JP2019505980A (ja) * | 2016-11-11 | 2019-02-28 | エルジー・ケム・リミテッド | 絶縁層の製造方法および多層印刷回路基板の製造方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040907 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050105 |