JPS581543B2 - How to use hand tools - Google Patents
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- JPS581543B2 JPS581543B2 JP49045032A JP4503274A JPS581543B2 JP S581543 B2 JPS581543 B2 JP S581543B2 JP 49045032 A JP49045032 A JP 49045032A JP 4503274 A JP4503274 A JP 4503274A JP S581543 B2 JPS581543 B2 JP S581543B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は歩留り良く半導体装置を製造する方法に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing semiconductor devices with high yield.
従来半導体装置の電極及び配線層を形成する工程におい
ては一般にその材料としてアルミニウムが主に使用され
ている。In the conventional process of forming electrodes and wiring layers of semiconductor devices, aluminum has generally been mainly used as the material.
すなわち第1図に示すようにN型半導体(例えばシリコ
ン)基板1の上に酸化膜2を施し、その一部はゲート部
5とし、先に設けられているソース電極3とドレイン電
極4に対し配線引出しのための窓3., 4,を開ける
。That is, as shown in FIG. 1, an oxide film 2 is formed on an N-type semiconductor (for example, silicon) substrate 1, a part of which is used as a gate part 5, and a part of the oxide film 2 is formed on a source electrode 3 and a drain electrode 4 provided previously. Window for wiring drawer 3. , 4, open.
次に第2図に示すように所定の厚さの金属膜例えばアル
ミニウム膜6を全面に1〜1,5μの厚さで蒸着する。Next, as shown in FIG. 2, a metal film of a predetermined thickness, such as an aluminum film 6, is deposited over the entire surface to a thickness of 1 to 1.5 μm.
次にホトレジスト7を塗布し通常の方法でホトレジスト
7のパターンを形成させる。Next, a photoresist 7 is applied and a pattern of the photoresist 7 is formed using a conventional method.
それはホトレジストTを塗布し、プレペークを行なった
後写真蝕刻用ホトマスクを使用し選択的に紫外光線を用
いて露光しネガタイプのホトレジストの場合は光の当っ
た部分が硬化して現像液に不溶化し、またポジタイプの
ホトレジストの場合は光の当った部分が光により分解し
現像液に可溶となるので、現像後に所望のパターンを得
ることができる。After applying photoresist T and performing pre-paking, it is selectively exposed to ultraviolet light using a photomask for photolithography. In the case of negative type photoresist, the exposed areas harden and become insoluble in the developer. In the case of a positive type photoresist, the portions exposed to light are decomposed by the light and become soluble in a developer, so that a desired pattern can be obtained after development.
次にポストベークを行なってから、燐酸、あるいは燐酸
に硝酸、氷酢酸を添加した腐蝕液を適度に加温し、ホト
レジストのパターンより露出しているアルミニウム6、
,6に対し選択的に腐蝕・除去させ、次にホトレジスト
を除去すると第3図のようになりアルミニウム6の電極
63と配線64が形成される。Next, after performing post-bake, phosphoric acid or an etchant containing nitric acid and glacial acetic acid is heated appropriately to remove the aluminum 6 exposed from the photoresist pattern.
, 6 are selectively corroded and removed, and then the photoresist is removed, as shown in FIG. 3, and electrodes 63 and wiring 64 made of aluminum 6 are formed.
しかしながら、前述のようないわゆる腐蝕法により、ア
ルミニウムの電極及び配線を形成することは、パターン
の微小化に向いつつある集積回路、あるいは大規模集積
回路(LSI)にとっては、種々の致命的な欠点を持っ
ていると言わざるを得ない。However, forming aluminum electrodes and wiring using the so-called corrosion method described above has various fatal drawbacks for integrated circuits that are becoming increasingly miniaturized, or for large-scale integrated circuits (LSI). I have to say that I have.
すなわち、電極及び配線に用いられる材料としてのアル
ミニウムは光学的には反射率が高く、従って、アルミニ
ウム被膜の上にホトレジストの微小パターンを形成する
ことは非常に困難である。That is, aluminum as a material used for electrodes and wiring has a high optical reflectance, and therefore it is very difficult to form a microscopic pattern of photoresist on an aluminum film.
すなわちアルミニウム被膜6を形成する酸化膜2等の絶
縁膜に0.5〜2.5μの段差を有する場合においては
、アルミニウム被膜に断線65を生じ易く、また配線が
段の部分に沿ってモ行に走る場合は、この段の部分で光
が反射し、隣接するアルミニウム配線部にホトレジスト
のヒゲ状の不要パターンが接触し、腐蝕後にもこのホト
レジストのヒゲ状の不要パターンの下にアルミニウムが
残り、いわゆるショートの原因になっており、ネガタイ
プのホトレジストを使用する場合は、この種の不良の発
生が特に著しかった,
コノ種の不良をなくすためには、段の部分での配線方法
を考慮した設計が必要となり、従ってパターンの微小化
、ひいてはチップ面積の微小化をさまたげる決定的な要
因の一つとなっている。In other words, when the insulating film such as the oxide film 2 forming the aluminum film 6 has a step difference of 0.5 to 2.5 μm, the aluminum film is likely to break 65, and the wiring may not move along the step. If this happens, the light will be reflected at this step, and the unwanted whisker-like pattern of the photoresist will come into contact with the adjacent aluminum wiring, and even after corrosion, aluminum will remain under the unnecessary whisker-like pattern of the photoresist. This is the cause of so-called short circuits, and when negative type photoresists are used, the occurrence of this type of defect is particularly significant. Therefore, this is one of the decisive factors that hinders the miniaturization of patterns and, by extension, the miniaturization of chip areas.
また、アルミニウムは他にも写真蝕刻上、大きな欠点を
持っている。Additionally, aluminum has other major drawbacks when it comes to photolithography.
すなわち、腐蝕液に対する腐蝕反応が激しく、しかも水
素の発生を伴なうので作業が困難であり、再現性に欠け
る欠点を持つている。That is, the corrosive reaction against the corrosive liquid is intense and hydrogen is generated, making the process difficult and lacking in reproducibility.
従って、いわゆるオーバーエツチやサイドエッチが多発
して設計上の配線幅よりも小さくなる傾向があり、この
問題も微小化をさまたげる決定的な要因の一つとなって
いる。Therefore, there is a tendency for so-called over-etching and side etching to occur frequently, resulting in a wiring width that is smaller than the designed wiring width, and this problem is also one of the decisive factors that hinder miniaturization.
またL,S,I.においては配線部は段部な多数横切っ
ており、この段部でホトレジストとアルミニウムの密着
が悪い場合があり、腐蝕液がしみ込み、段部のアルミニ
ウムが腐蝕されて、断線となる不良が多発し、LSIの
歩留りを著しく低下させている。Also L, S, I. In this case, the wiring section crosses many stepped sections, and the adhesion between the photoresist and aluminum may be poor at these stepped sections, and corrosive liquid seeps in, corroding the aluminum at the stepped sections, resulting in frequent disconnections. , which significantly reduces the yield of LSI.
最近では前述の様な問題の対策の一つとして電気化学的
なアルミニウムの腐蝕方法が試られているが、問題の本
質は変らず決定的な解決法とはなっていない。Recently, electrochemical corrosion methods for aluminum have been tried as one of the countermeasures for the above-mentioned problems, but the essence of the problem remains and no definitive solution has been found.
また他の方法として、陽極酸化によるアルミニウムの配
線方法も行なわれているが、工程が複雑である事が欠点
となっており、また段部における断線の問題点は、腐蝕
除去による断線と根本的には同じである。Another method is to wire aluminum by anodizing, but the disadvantage is that the process is complicated, and the problem of wire breakage at stepped portions is fundamentally caused by wire breakage due to corrosion removal. is the same.
その他の方法として、ホトレジストのパターンをまず形
成して、次に金属を全面に形成し、ホトレジスト上の不
要の雀属を除去して電極を得るいわゆるリフト・オフ法
(電気化学協会主催「半導体、集積回路技術」第5回シ
ンポジウム講演要旨集)が報告された例はあるが、電極
となる金属が、ニクロムあるいはチタン、白金の様に硬
度が大きく展性、延性に欠ける換言すればリフト・オフ
法に適した金属に限られる。Another method is the so-called lift-off method, in which a pattern of photoresist is first formed, then a metal is formed on the entire surface, and unnecessary material on the photoresist is removed to obtain an electrode. There have been reports of "Integrated Circuit Technology" 5th Symposium Abstracts), but the metal used as the electrode is hard and lacks malleability and ductility, such as nichrome, titanium, and platinum, in other words, lift-off. Limited to legally compliant metals.
またアルミニウムについても報告はあるが、アルミニウ
ムの様に展性、延性に富む換言すればリフト・オフ法に
は適さない金属の場合には、その膜厚が1000λ位の
ごく薄い電極を形成する場合に限られており、その為に
比較的大きな段差を有する半導体装置、すなわち通常の
電界効果集積回路(MOS,IC)や、バイポーラ型集
積回路(バイポーラ型IC)には使用できず、超高周波
トランジスタの様な特殊な用途に使用され、用途が限ら
れていた。There are also reports on aluminum, but in the case of metals like aluminum that are malleable and ductile, in other words, not suitable for the lift-off method, it is necessary to form very thin electrodes with a film thickness of about 1000λ. Therefore, it cannot be used for semiconductor devices with relatively large steps, such as ordinary field-effect integrated circuits (MOS, IC) and bipolar integrated circuits (bipolar IC), and cannot be used for ultra-high frequency transistors. It was used for special purposes such as, and its uses were limited.
また、リフト・オフ法においては、ホトレジスト被膜上
の金属被膜の剥離が困難であるため、その解決方法とし
てスペーサーをホトレジスト被膜下に形成し、これをあ
らかじめ所望のホトレジストのパターンをマスクにして
腐蝕除去して、次に金属被膜を全面に形成して、ホトレ
ジスト上の不要の金属を剥離しやすくしたものもあるが
工程が複雑となり、半導体装置の構成上適用できない場
合があった。In addition, in the lift-off method, it is difficult to peel off the metal film on the photoresist film, so as a solution to this problem, a spacer is formed under the photoresist film and the desired photoresist pattern is used as a mask in advance to remove the corrosion. There is also a method in which a metal film is then formed on the entire surface of the photoresist to make it easier to peel off unnecessary metal, but the process is complicated and there are cases where it cannot be applied due to the structure of the semiconductor device.
本発明の目的は、前述した様な腐蝕法による欠点をなく
し、なおかつ従来のリフト・オフ法に特有な問題を解決
し、比較的大きな段差を有する絶縁基板上において、段
部で断線を起すことなく、精度良く、再現性良く、なお
かつ従来のリフト・オフ法では不可能であった厚いアル
ミニウムの電極及び配線の微小パターンを簡単な工程で
、形成でき半導体装置の微小化を可能にすることのでき
る方法を提供することにある。The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks caused by the corrosion method as described above, and also to solve the problem peculiar to the conventional lift-off method, which causes wire breakage at the stepped portion on an insulating substrate having a relatively large step. It is possible to form micropatterns of thick aluminum electrodes and wiring in a simple process with high precision and reproducibility, which was impossible with the conventional lift-off method, making it possible to miniaturize semiconductor devices. The goal is to provide a way to do so.
本発明の特徴は、半導体基板の一主面上に絶縁膜を形成
する工程と、この絶縁膜に開孔を形成する工程と、この
絶縁膜上にホトレジスト膜を選択的に形成する工程と、
この絶縁膜上およびそのホトレジスト膜上を含む半導体
基板の一主面上にそのホトレジスト膜の膜厚より薄い膜
厚を有する金属被膜を形成する工程と、この金属被膜と
絶縁膜との接着力より弱く且つこの金属被膜とホトレジ
スト膜との接着力より強い接着力を有するフイルνムに
よって機械的にこの金属被膜を選択除去する工程とを含
む半導体装置の製造方法にある。The features of the present invention include a step of forming an insulating film on one main surface of a semiconductor substrate, a step of forming an opening in this insulating film, a step of selectively forming a photoresist film on this insulating film,
A process of forming a metal film having a thickness thinner than that of the photoresist film on one main surface of the semiconductor substrate including the insulating film and the photoresist film, and the adhesive force between the metal film and the insulating film. The method of manufacturing a semiconductor device includes the step of mechanically selectively removing the metal coating using a film having a weak adhesive force but stronger than the adhesive force between the metal coating and the photoresist film.
例えば、酸化膜の形成された半導体基板において、この
酸化膜上に形成される金属配線層と半導体基板の拡散層
とを接続するために前記酸化膜に窓な開げる工程と、前
記拡散層の電極及び金属配線層以外の部分にポジタイプ
のホトレジスト被膜を逆台形状のひさしを有し、且つ次
に形成される金属被膜の膜厚よりも厚く形成する工程と
、次にこのホトレジスト被膜を含む全面に前記ポジタイ
プのホトレジスト被膜を熱変形させることなく且つ前記
逆台形状のひさしの下部に埋め込まれると同時に亀裂を
生じるよう金属被膜を形成する工程と、金属と酸化膜と
の接着力よりも弱く且つホトレジストと金属との接着力
よりも大きな接着力を有するフイルムにて機械的に金属
被膜を選択除去する工程とより成ることを特徴とする半
導体装置の製造方法である。For example, in a semiconductor substrate on which an oxide film is formed, a step of opening a window in the oxide film in order to connect a metal wiring layer formed on the oxide film and a diffusion layer of the semiconductor substrate; a step of forming a positive type photoresist film on a portion other than the electrode and metal wiring layer, which has an inverted trapezoidal eaves and is thicker than the metal film to be formed next; a process of forming a metal film on the entire surface without thermally deforming the positive type photoresist film and causing cracks at the same time as it is embedded in the lower part of the inverted trapezoidal eaves; This method of manufacturing a semiconductor device is characterized by comprising the step of mechanically selectively removing a metal film using a film having an adhesive force greater than that between photoresist and metal.
そして、フイルムによって除去する前に、前記ホトレジ
ストの溶解剤による基板の浸漬処理を行なうことは好ま
しい方法であり、さらに半導体基板表向より金属被膜を
選択除去するとぎ、柔軟性に富むテープ状物質をローラ
等により連続的に基板表面に圧着し、連続的に引きはが
す工程を含むことも好ましい。It is a preferable method to immerse the substrate in the photoresist dissolving agent before removing it with a film. Furthermore, when selectively removing the metal film from the surface of the semiconductor substrate, a flexible tape-like material is used. It is also preferable to include a step of continuously pressing the substrate surface with a roller or the like and continuously peeling it off.
以下に本発明の実施例をP−チャンネル MOS
ICを製造する場合につき図面を追って説明する。An embodiment of the present invention will be described below as a P-channel MOS.
The case of manufacturing an IC will be explained with reference to the drawings.
第4図、第5図、第6図、第7図は本発明によるアルミ
ニウムの電極及び配線の形成方法を示す工程図である。FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7 are process diagrams showing a method for forming aluminum electrodes and wiring according to the present invention.
第1図に示すN型シリコン基板1の上に酸化膜2と窓3
、,41が存在するものを使用し、それに対し第4図に
示すように加工する。An oxide film 2 and a window 3 are formed on an N-type silicon substrate 1 shown in FIG.
, , 41 is used, and processed as shown in FIG.
すなわち第4図は全面にポジタイブのホトレジストを塗
布し、プレベークを行ない、ホトマスクを使用して、ゲ
ート部5とソース3及びドレイン4、領域の電極取出し
の為のパターンとその他配線部とに選択的に紫外光線を
多少過剰気味に当てた後、現像を行ないポジタイプのホ
トレジストのパターン7を形成した時の状態を示す。In other words, in FIG. 4, a positive photoresist is applied to the entire surface, prebaked, and a photomask is used to selectively pattern the gate part 5, the source 3, the drain 4, the pattern for taking out the electrodes in the area, and other wiring parts. The photoresist pattern 7 is shown in FIG.
パターンの端部は第4図のようにオーバー露光をするこ
とにより、逆台形のびさしが形成される。As shown in FIG. 4, the edges of the pattern are overexposed to form inverted trapezoidal edges.
またポジタイプのホトレジストの膜厚は次に形成するア
ルミニウムの膜厚に合わせて決定されなければならない
。Further, the film thickness of the positive type photoresist must be determined in accordance with the thickness of the aluminum film to be formed next.
すなわち、アルミニウムの膜厚を1.2μとすると、ポ
ジタイプのホトレジストの膜厚は1.2μ以上にしなけ
ればならない。That is, if the film thickness of aluminum is 1.2 microns, the film thickness of the positive type photoresist must be 1.2 microns or more.
ポジタイプのホトレジストとしては、米国シプ1/−(
SHIPLAY )社製+7)AZ−1350J、又は
AZ−111、あるいは国内では東京応化工業社製のO
FPRが適している。As a positive type photoresist, U.S. ship 1/-(
SHIPLAY) +7) AZ-1350J, or AZ-111, or in Japan Oka manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
FPR is suitable.
次に形成したポジタイプのホトレジストリパターン7が
熱変形を起さない様な温度、例えば、AZ−1350J
l7)場合は140℃以下、AZ −111の場合は1
00℃以上、OFPRの場合は150℃以下で約20分
間、ポストベークを行なう。Next, the temperature is such that the formed positive type photoresist pattern 7 does not undergo thermal deformation, for example, AZ-1350J.
140℃ or less for l7), 1 for AZ-111
Post-bake is performed for about 20 minutes at 00°C or higher, or 150°C or lower in the case of OFPR.
次に全面にアルミニウム8を真空蒸着法にて、約1.2
μ形成すると、第5図のようになる。Next, apply aluminum 8 to the entire surface by vacuum evaporation, approx.
When μ is formed, it becomes as shown in FIG.
ここでポジタイプのホトレジストのパターンを形成した
基板にアルミニウムを蒸着する場合には、特別な配慮が
必要となる。Special considerations are required when aluminum is deposited on a substrate patterned with positive type photoresist.
すなわちポジタイプのホトレジストが熱変形しない様な
条件で行なわなければならない。That is, the process must be carried out under conditions such that the positive type photoresist is not thermally deformed.
もし熱変形を起すとパターンの端部の逆台形のひさしが
丸くなり、第5図に示す9の様な亀裂が形成されないの
で後になって不要アルミニウムの剥離ができなくなり、
膜厚の厚いアルミニウムによる電極及び配線の形成は不
可能となる。If thermal deformation occurs, the inverted trapezoidal eaves at the ends of the pattern will become rounded, and cracks like 9 shown in Figure 5 will not be formed, making it impossible to peel off unnecessary aluminum later.
It becomes impossible to form electrodes and wiring using thick aluminum.
具体的にはエレクトロンビームによる加熱方式の場合は
、パワーを0.3A×10κVぐらいに下げて行なうと
蒸着時の基板の温度は100’C以下になり、ポジタイ
プのホトレジストが熱変形を起すことはない。Specifically, in the case of electron beam heating, if the power is lowered to about 0.3 A x 10 κV, the temperature of the substrate during deposition will be 100'C or less, and the positive type photoresist will not undergo thermal deformation. do not have.
また、逆台形状のパターン1のひさしの下部にアルミニ
ウムが付着し、完全に埋め込まれなければならない。Also, aluminum must be attached to the lower part of the eaves of the inverted trapezoidal pattern 1 and must be completely embedded.
その為には、プラネタリウム方式の蒸着方法で行なえば
良い。For this purpose, a planetarium vapor deposition method may be used.
なおこのときアルミニウムの被膜は0.5〜2.5μ程
度にできるので従来より相当厚くなり、且つ基板1に対
し上下方向に連続したものでなく第5図に示す亀裂9を
生じさせるように形成する。At this time, the aluminum coating can be made to have a thickness of about 0.5 to 2.5μ, so it is considerably thicker than before, and it is formed so as to produce cracks 9 as shown in FIG. 5, rather than being continuous in the vertical direction on the substrate 1. do.
次にポジタイプの溶解剤例えば、アセトン、メチルエチ
ルケトン等のケトン類に室温で60〜180秒浸漬する
か、又は東京応化工業社製のOMR剥離剤、あるいは米
国マリンクロット社( Mail inckrodt
Che m ical Works )製のケミストリ
ツパ( Chem istripper )を90〜1
20℃に加熱して、lO〜180秒浸漬してトリクロル
エチレンで洗浄し乾燥する。Next, it is immersed in a positive type dissolving agent, such as a ketone such as acetone or methyl ethyl ketone, for 60 to 180 seconds at room temperature, or an OMR remover manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., or an OMR remover manufactured by Mail inckrodt, USA.
Chemical Works) Chemistripper 90-1
It is heated to 20° C., immersed for 180 seconds, washed with trichlorethylene, and dried.
この時第5図に示す亀裂9からホトレジスト7の溶解剤
がしみ込み、ホトレジストを一部溶出すると同時に残存
するホトレジストを膨潤させて、第6図の様になり、除
去されるべき部分のアルミニウムのパターン8、が浮き
上る状態になる。At this time, the dissolving agent for the photoresist 7 seeps in through the crack 9 shown in FIG. 5, partially dissolves the photoresist, and at the same time swells the remaining photoresist, resulting in a state as shown in FIG. Pattern 8 will now stand out.
この様な状態で、粘着テープなどのフイルムをパターン
の形成面全面に貼付けて剥離すると、不要な部分のアル
ミニウム被膜8、が粘着テープに付着して、パターンが
形成される。In this state, when a film such as an adhesive tape is applied to the entire pattern formation surface and peeled off, unnecessary portions of the aluminum film 8 adhere to the adhesive tape, forming a pattern.
この時粘着テープの接着力は厳しく限定されるべきであ
る。At this time, the adhesive strength of the adhesive tape should be strictly limited.
すなわち、本方法に使用される粘着テープの接着力はア
ルミニウムと酸化膜との接着力よりも小さく、なおかつ
アルミニウムとポジタイプのホトレジストとの接着力よ
りも大きくなければならない。That is, the adhesive strength of the adhesive tape used in this method must be smaller than the adhesive strength between aluminum and the oxide film, and greater than the adhesive strength between aluminum and positive type photoresist.
もし、上記の条件が満されない場合は、アルミニウムが
下地の酸化膜から剥離してしまい欠陥となる。If the above conditions are not met, aluminum will peel off from the underlying oxide film, resulting in a defect.
最後に酸化膜に付着したまま残っているポジタイプのホ
トレジストを前述の溶解剤で溶解除去し、トリクロール
エチレン等の溶剤で洗浄し、乾燥すると第7図に示す様
に、アルミニウムの電極8及び配線部82が形成され本
工程は終了する。Finally, the positive type photoresist remaining attached to the oxide film is dissolved and removed using the above-mentioned dissolving agent, washed with a solvent such as trichlorethylene, and dried. As shown in FIG. After the portion 82 is formed, this process ends.
通常は、次にアルミニウムと下地シリコンとの合金処理
が施されて終了となる。Usually, the process is then completed by alloying the aluminum with the underlying silicon.
この様な本発明による製造方法においては、腐蝕法によ
るアルミニウムの電極及び配線パターンの形成方法の様
に、オーバーエッチの問題は全くなく、ホトレジストの
寸法通り精度良く、パターンを形成することができ、ま
たアルミニウム表面に特有の高い反射率に起因する問題
も完全に解決される。In the manufacturing method according to the present invention, unlike the method of forming aluminum electrodes and wiring patterns using the corrosion method, there is no problem of over-etching, and patterns can be formed precisely according to the dimensions of the photoresist. Also, the problems caused by the high reflectance characteristic of aluminum surfaces are completely resolved.
すなわち、本発明による方法ではホトレジストのパター
ンは、アルミニウム被膜の上に形成されるのではなく、
二酸化シリコンの様な絶R基板上に形成されるので、そ
の反射率はほとんど無視でき、前述した様な段部での光
の反射によるヒケ状の不要パターンに起因する配線間の
ショートは完全に解決できた。That is, in the method according to the invention, the photoresist pattern is not formed on the aluminum coating;
Since it is formed on a perfectly rounded substrate such as silicon dioxide, its reflectance can be almost ignored, and short circuits between wirings caused by sink-like unnecessary patterns caused by reflection of light at the steps mentioned above are completely eliminated. I was able to solve it.
また、本発明による方法ではポジタイプのホトレジスト
を使用しており、ネガ系ホトレジストの約2倍の膜厚で
も同程度の解像力を持っているので、パターンの微小化
に適している。Further, the method according to the present invention uses a positive type photoresist, which has the same level of resolution as a negative type photoresist even with a film thickness approximately twice that of a negative type photoresist, and is therefore suitable for miniaturizing patterns.
また、パターンの端部の断面は逆台形となっており、ア
ルミニウム被膜が蒸着を終了した時点で、ホトレジスト
の端部で切れて、亀裂が生じているので限定された粘着
テープ等による剥離方法を組合せる事により、従来のリ
フト・オフ方法では達成され得なかった比較的厚い膜厚
のアルミニウム被膜のパターン形成が可能となり、段差
の大きいMOSFETや、バイポーラ型の半導体装置の
製造に本方法による製造方法を使用することが可能にな
った。In addition, the cross section of the edge of the pattern is an inverted trapezoid, and when the aluminum film finishes vapor deposition, it breaks at the edge of the photoresist and cracks occur, so a limited peeling method such as adhesive tape is required. By combining this method, it becomes possible to pattern a relatively thick aluminum film, which could not be achieved with conventional lift-off methods, and this method can be used to manufacture MOSFETs with large steps and bipolar semiconductor devices. method can now be used.
また、本方法では比較的大きな段差を有する絶縁基板に
おいても、アルミニウムの蒸着工程で断線していなげれ
ば段部におげる断線の問題は全くない。Further, in this method, even in the case of an insulating substrate having a relatively large step, there is no problem of disconnection at the step as long as the disconnection is not caused during the aluminum evaporation process.
゛さらに、本発明による製造方法の他のもう一つの大き
な利点は、多層配線に適していることである。[Furthermore, another great advantage of the manufacturing method according to the present invention is that it is suitable for multilayer wiring.
すなわち、本方法ではポジタイプのホトレジストのパタ
ーンの端部における断面が逆台形になってひさしが出て
おりアルミニウムの蒸着時に、該ひさしの下部までアル
ミニウムが埋込まれるので、剥離処理を行なった後形成
されるアルミニウムのパターンの端部は、ホトレジスト
の端部の断面の形状とは逆に台形となる。In other words, in this method, the cross section at the end of the positive photoresist pattern has an inverted trapezoidal shape with an eaves protruding, and when aluminum is deposited, the aluminum is embedded to the bottom of the eaves, so the formation after peeling is performed. The edges of the aluminum pattern formed are trapezoidal, contrary to the cross-sectional shape of the edges of the photoresist.
この台形の形状を有するアルミニウムのパターンは、絶
縁層を介してその上層に金属配線を行ない多層配線を行
なうような場合に非常に有利である。This trapezoidal aluminum pattern is very advantageous when metal wiring is formed on an upper layer through an insulating layer to form multilayer wiring.
すなわち一層目のアルミニウムの電極及び配線を従来の
様に腐蝕法により形成すると、アルミニウムのパターン
の端部の断面はほぼ直角になっている。That is, when the first layer of aluminum electrodes and wiring are formed by the conventional etching method, the cross section of the end of the aluminum pattern is approximately at right angles.
この様な形状を有する一層目のアルミニウムのパターン
の上に絶縁層を形成し、一層目と二層目の配線を接続す
るための窓開げを行なった後二層目のアルミニウムの配
線を行なうと、二層目のアルミニウムの配線が一層目の
アルミニウムのパターンの端部℃析線する。An insulating layer is formed on the first layer aluminum pattern having this shape, and after opening a window to connect the first and second layer wiring, the second layer aluminum wiring is performed. Then, the second layer aluminum wiring is analyzed at the edge of the first layer aluminum pattern.
しかしながら本発明による方法ではアルミニウムの端部
に適度な角度が形成されるので多層配線における断線防
止には大きな効果がある。However, in the method according to the present invention, an appropriate angle is formed at the end of the aluminum, so it is highly effective in preventing disconnection in multilayer wiring.
次に前記方法を実施するとき装置を連続的に形成し、生
産性を向上させる方法について説明する。Next, a method for continuously forming devices and improving productivity when carrying out the above method will be described.
第6図に示すように除去されるべきアルミニウムパター
ン8、が浮上った状態にまで加工された基板について、
次に第8図に示すようにテープ状物質をローラ12゛等
で適当な圧力を加えて基板上に連続的に貼り着ける。As shown in FIG. 6, regarding the substrate processed to the point where the aluminum pattern 8 to be removed is floating,
Next, as shown in FIG. 8, the tape-like material is continuously adhered onto the substrate by applying appropriate pressure using a roller 12 or the like.
ここでテープ状物質としては柔軟性のある基体10に粘
着剤あるいは接着剤の被膜11が形成されている粘着テ
ープ状のものでその接着力がアルミニウムと下地の酸化
膜との接着力よりも小さく、ホトレジストとアルミニウ
ムとの接着力よりも大きければ良い。Here, the tape-like material is an adhesive tape-like material in which an adhesive or adhesive coating 11 is formed on a flexible base 10, and its adhesive strength is smaller than the adhesive strength between aluminum and the underlying oxide film. , it is sufficient that the adhesive force is greater than the adhesive force between the photoresist and aluminum.
また貼り着ける方法としてはローラ12の外にヘラ状の
ものを使用しても良い。Further, as a method of pasting, a spatula-shaped object may be used in addition to the roller 12.
次に粘着テープ等のフイルムを連続的に剥離すると、不
要な部分のアルミニウム被膜81が、粘着面11に付着
し前述の溶解済を使用して所望のパターンが形成され第
7図のものが得られる。Next, when a film such as an adhesive tape is continuously peeled off, unnecessary portions of the aluminum coating 81 adhere to the adhesive surface 11, and a desired pattern is formed using the above-mentioned melted material, resulting in the one shown in FIG. It will be done.
第9図は粘着テープ等のフイルムを連続的に貼り着け、
連続的に剥離する方法を示している。Figure 9 shows how adhesive tape or other film is continuously pasted.
This shows a method for continuous peeling.
すなわち、ベルト18等の手段により前述した様にホト
レジスト溶解剤に浸漬処理された該半導体基板17が矢
印の方向に連続的に選ばれてステージ19に達すると、
連続的にロール13等に巻取られた粘着テープ等のフイ
ルム16がローラ14と基板17との間に通され、該ロ
ーンにより適当な圧力でフイルム16の粘着面が該半導
体基板170表面に連続的に押しつけられ、直ちに該半
導体基板17より連続的に剥離される。That is, when the semiconductor substrate 17, which has been immersed in the photoresist dissolving agent as described above, is successively selected in the direction of the arrow by means such as the belt 18 and reaches the stage 19,
A film 16 such as an adhesive tape continuously wound around a roll 13 or the like is passed between the roller 14 and the substrate 17, and the adhesive surface of the film 16 is continuously applied to the surface of the semiconductor substrate 170 by applying appropriate pressure by the roller. The semiconductor substrate 17 is immediately and continuously peeled off from the semiconductor substrate 17.
この時前述した様にホトレジスト被膜上の金属被膜が、
フイルムの粘着面に付着し、しかる後該フイルム16は
巻取り装置15により矢印の方向にロール状に巻取られ
る。At this time, as mentioned above, the metal film on the photoresist film
The film 16 is attached to the adhesive surface of the film, and then the film 16 is wound into a roll by the winding device 15 in the direction of the arrow.
一方、剥離の終了した半導体基板17、は自動的かつ連
続的にもう一方のベルト181等に送られ、矢印の方向
に連続的に送られる。On the other hand, the semiconductor substrate 17 that has been peeled off is automatically and continuously sent to the other belt 181, etc., and is continuously sent in the direction of the arrow.
このようにして本発明による方法では、従来の様なバッ
チ処理による方法とは異なり、最も連続処理の困難であ
った電極及び配線層の形成工程を連続処理し自動化でき
るようになったという点において、しかも0.5〜2.
5μ程度の厚さの金属の配線層を0.5〜2.5μの段
差のある酸化膜上に形成することが可能になったという
点において更に利点を生じている。In this way, the method according to the present invention differs from conventional batch processing methods in that it has become possible to continuously process and automate the electrode and wiring layer formation process, which was the most difficult to process continuously. , and 0.5 to 2.
A further advantage arises in that it is now possible to form a metal wiring layer with a thickness of about 5 microns on an oxide film with a step difference of 0.5 to 2.5 microns.
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図は従来の方法により金属の電極
及び配線層の形成工程を示す断面図であり、第4、第5
、第6、第7、第8、第9図は本発明実施例により金属
の電極及び配線層を形成する時の工程を示す断面図であ
る。
1・・・・・・N型半導体基板、2・・・・・・酸化膜
、3・・・・・・ソース拡散層、4・・・・・−ドレイ
ン拡散層、3、,41・・・・・・電極形成の為の窓、
5・−・・・・ゲート部の酸化膜、6・・・・・・金属
被膜、7・・・・・・ホトレジスト被膜、8・・・・・
・アルミニウム被膜、9・・・・・・アルミニウム被膜
の亀裂、10・・・・・・柔軟性のある基体、11・・
・・・・粘着剤あるいは接着剤の被膜、12・・・・・
・ローラ。[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIGS. 1, 2, and 3 are cross-sectional views showing the steps of forming metal electrodes and wiring layers by a conventional method.
, 6, 7, 8, and 9 are cross-sectional views showing steps of forming metal electrodes and wiring layers according to embodiments of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... N-type semiconductor substrate, 2... Oxide film, 3... Source diffusion layer, 4...-Drain diffusion layer, 3, , 41... ...window for electrode formation,
5... Oxide film of gate portion, 6... Metal coating, 7... Photoresist coating, 8...
- Aluminum coating, 9... Crack in aluminum coating, 10... Flexible base, 11...
...adhesive or adhesive coating, 12...
·roller.
Claims (1)
該絶縁膜に開孔を形成する工程と、該絶縁膜上に逆台形
状の断面形状を有するホトレジスト膜を選択的に形成す
る工程と、前記絶縁膜上および前記ホトレジスト膜上を
含む前記半導体基板の一主面上に前記ホトレジスト膜の
膜厚より薄い膜厚を有する金属被膜を前記ホトレジスト
膜に密着させて形成する工程と、前記金属被膜と前記絶
縁膜との接着力より弱く且つ前記金属被膜と前記ホトレ
ジスト膜との接着力より強い接着力を有するフイルムに
よつで機械的に前記金属被膜を選択除去する工程とを含
むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 2 特許請求の範囲1記載の製造方法において、半導体
基板表面より金属被膜を選択除去するとき柔軟性に富む
テープ状物質をローラ等により連続的に基板表面に圧着
し、連続的に引きはがす工程を含むことを特徴とする半
導体装置の製造方法。[Claims] 1. A step of forming an insulating film on one principal surface of a semiconductor substrate;
a step of forming an opening in the insulating film; a step of selectively forming a photoresist film having an inverted trapezoidal cross-sectional shape on the insulating film; and the semiconductor substrate including the area on the insulating film and the photoresist film. forming a metal coating having a thickness thinner than the photoresist film on one main surface in close contact with the photoresist film; and mechanically selectively removing the metal film using a film having an adhesive force stronger than the adhesive force with the photoresist film. 2. In the manufacturing method according to claim 1, when selectively removing the metal film from the surface of the semiconductor substrate, the step of continuously pressing a flexible tape-like material onto the surface of the substrate with a roller or the like and continuously peeling it off is performed. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49045032A JPS581543B2 (en) | 1974-04-23 | 1974-04-23 | How to use hand tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49045032A JPS581543B2 (en) | 1974-04-23 | 1974-04-23 | How to use hand tools |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS50141277A JPS50141277A (en) | 1975-11-13 |
| JPS581543B2 true JPS581543B2 (en) | 1983-01-11 |
Family
ID=12707986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49045032A Expired JPS581543B2 (en) | 1974-04-23 | 1974-04-23 | How to use hand tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS581543B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484567U (en) * | 1990-11-29 | 1992-07-22 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5192068A (en) * | 1975-02-10 | 1976-08-12 | ||
| JPS5272580A (en) * | 1975-12-15 | 1977-06-17 | Fujitsu Ltd | Production of semiconductor device |
| US5209815A (en) * | 1991-06-06 | 1993-05-11 | International Business Machines Corporation | Method for forming patterned films on a substrate |
-
1974
- 1974-04-23 JP JP49045032A patent/JPS581543B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484567U (en) * | 1990-11-29 | 1992-07-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS50141277A (en) | 1975-11-13 |
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