JPS59124726A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置の製造工程において、特に微細金属
配線形成工程の改良に関するものである。

従来、半導体装置の電極配線の材料としては、主にアル
ミニウムが使用されているが、その他、白金、金等も、
目的に応じて使用される。

アルミニウムＦｉ種々の酸類に溶けるので、従来は湿式
エツチングによる配線形成が盛んに行なわれてきた。ま
た最近ではプラズマエツチング等のドライエツチングに
より比較的容易に加工されるようになった。

一方、白金や金は、安定で、はとんどの無機薬品に耐え
、王水のような特殊な強酸でなければエツチングされな
い。これらの金属の配線は通常、フォトレジスト被膜を
保瞳膜にしてエツチングして形成されるが、フォトレジ
ストは上記、王水には耐えられず、侵されるので、半導
体装置に要求される正確な配線パターンを得ることが困
炒であった。また、白金や金のプラズマエツチングは、
エツチング速度が著しく遅く、再現性にも乏しいので実
用的でなかった。このような理由により、白金や金の配
線は王にリフト・オフ法により形成されている。

すなわち、半導体基板上に、まず所望の配線パターンと
逆のレジストパターンを形成し、次に白金、金等の金属
全スパッタ法、あるいは真空蒸着法等により被着し、こ
の後、フォトレジストＫｌ去すると、フォトレジスト上
の不要金属膜も同時に除去され、所望の金属配線が得ら
れるという方法であるが、このリフト・オフ法では、半
導体基板の周辺に部分的に不良配線箇所（ショート）が
発生しやすく、又、再現性に乏しいと−う欠点があった
。

本発明の目的は前述したような従来の欠点を除き、従来
困難であった、白金や金の、量産性の良い配線形成法を
提供することにある。

すなわち、本発明は、半導体基板上Ｔｌｃ篇１の金属層
を被着し、しかる後、該被膜上に形成されたチタン、ま
タハ、チタン化合物、または、チタン合金等のパターン
を保護膜にして、下地の第１の金属層を熱王水［より湿
式エツチング１−１第１の金属層のパターンを形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法である。また、
前記、チタン化合物および、チタン合金が窒化チタン、
酸化チタン、チタン・タングステン合金、等よりなるこ
と、あるいは、前記第１の金属層が白金、又はパラジウ
ム、又は金又は、これらの多重膜又は、これらの金属と
他の金属との多重膜であることも、本発明の特徴である
。

以下に、本発明の実施例を図を追って説明する。

＠１図ａ　−ｆは本発明の第１の実施例を説明する断面
図である。

すなわち、本発明により白金の配線を形成する方法を示
す断面図である。まず、第１図ａけ、半導体基板１上に
５ｉ０２等の絶縁膜２を形成した状態を示す。次に第１
図すに示すように、白金３゜チタン４をスパッタリング
または、真空蒸着法にて、連続被着１ｙ　％　フォトレ
ジストパターン５を形成すると第１　睦会示す通りとな
る。この時、フォトレジストは通常、市販されているネ
がタイプ（ＯＭＲｓ　ａ　；　東京応化工業社製等）お
よび、ポジタイプ（ＡＺ−１３！’１０；米国シプレー
社製、ＯＦＰ几；東京応化工業社製等）のいずれでも良
い。

りとなる。ここでチタン４のエツチングはＣＦ４（フレ
オン系）ガスを使用するプラズマエツチング、または、
フッ酸を使用する湿式エツチングのいずれでも良い。プ
ラズマエツチングを行なう場合、ＣＦ４１００チガス、
または、０２４チ〜２０チ混合のＣＦ４　ｆ使用し、パ
ワー２００Ｗ、真空度０．４ＴＯｒｒの条件でプラズマ
エツチングすると、１００１のチタンは約１分でエツチ
ングされる。

一方、湿式エツチングを行々う場合は、フッ酸（５０チ
）：水＝１：５０（容積比）の混合液でチタン１０００
λは約１分でエツチングされる。

次に第１図ｅ［示すように７オトレジストパターン５を
除去した後、チタン４を保護膜にして、　５　− ５０〜１００℃の熱王水で白金３をエツチングした状態
を示す。この時チタンは熱王水に耐え、かつ、パターン
のゆがみや、虫くい状のエツチング不良を生じない。後
述するが、保護膜としては、チタン以外にも、窒化チタ
ン、酸化チタン、チタン・タングステン合金等のチタン
化合物、または、チタン合金も同様に王水に耐えるので
使用できる。

最後にチタン４全前述した方法でエツチングすると、第
１図ｆに示す通りとなり、白金の配線パターン形成は終
了する。

次に本発明の第２の実施例を第２図ａ−ｆ　４で順を追
って説明する。第２の実施例は、チタン。

白金の二層膜パターンを形成する方法を示している。

すなわち、＠２図ａは半導体基板１上に８ｉ０２等の絶
縁膜２を形成した後、チタン４′、白金３゜チタン４を
連続的に形成した状態を示している。

この後、フォトレジストパターン５を形成すると、第２
図ｂｖｃ示す通りとなる。次に、白金３上のチタン４を
フォトレジストパターン５を保護膜トシ　６− て、エツチングすると第２図Ｃに示す通りとなる。

エツチングの方法は、第１の実施例で説明した通りであ
る。次に、フォトレジストパターン５を除去すると第２
図ｄに示す様になり、この後、チタン４を保護膜として
下地の白金３を第１の実施例で示した熱王水にてエツチ
ングすると第２図ｅに示す通りとなる。最後に下地のチ
タン４′および白金３上のチタン４を第１の実施例で説
明したプラズマエツチング、または、湿式エツチングに
より、同時にエツチングすると、第２図ｆに示す通りと
なり、チタン４′、白金３の二層の配線パターンが形成
される。

前述１−たように、本発明では、白金パターンの形成を
、従来困難であった湿式エツチングにより行なうことが
できるようにな９、これにより従来のリフト・オフ法で
生じていたショート不良がなくなり、リフト・オフ法に
特有な再現性の悪さという欠点もなく、量産性は著しく
改善された。

なお、本発明の実施例では、白金をエツチングする時の
保護膜として、チタンを例にしたが、チタン４を窒素ガ
ス雰囲気中において、４ｏｏｏ℃で５〜２０分熱処理し
て得られる窒化チタンを保護膜として湿式エツチングし
ても同様に良好な結果が得られた。

また、他の保護膜として、チタン４をエチレングリコー
ルとホウ酸アンモニウムの混合液中で一３０Ｖ程度で陽
極酸化して得られる酸化チタンを使用しても同様であり
、さらに、チタンとタングステンの合金膜を保護として
も同様に良好な結果が得られた。これらの保護膜のうち
、窒化チタン、酸化チタンは、＠１及び第２の実施例で
述べた方法でエツチングできるが、チタン・タングステ
ンの合金？エツチングする場合は、ＣＦ４（フレオン系
）ガスによるプラズマエツチングが適しており、プラズ
マエツチングの条件は、第１の実施例で述べたチタンの
プラズマエツチングの条件と同様で良い。

なお、本実施例で（ｒｌ、主に白金の配線パターンを形
成する例について述べたが、王水をエツチング液として
使用する他の金属、例えば金、パラジウム等の配線パタ
ーンの形成にも、また、これらの金属の多重膜の配線パ
ターンの形成にも、また、これらの金層と他の金属の多
重膜の配線パターンの形成にも、本発明を同様に適用で
きることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１１図ａ乃至第１図ｆけ本発明による配線形成工程の
第１の実施例を示す断面図であり、第２図ａ乃至第２図
ｆは、第２の実施例を示す断面図である。 図中の記号は、 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・絶縁膜、３
・旧・・白金、４および４′・・・・・・チタン、５・
・・・・・フォトレジストパターンである。 ９− 第１図 の 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板上に第１の金属層全被着し、該被膜上
   に形成されたチタン、チタン化合物またはチタン合金の
   パターン全保護膜にして、下地の該第１の金属層を湿式
   エツチングし、該第１の金属層の配信パターンを形成す
   ることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. （２）チタン化合物もしくはチタン合金は窒化チタン、
   酸化チタンもしくはチタン・タングステン合金を含んで
   いることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   半導体装置の製造方法。
3. （３）第１の金属層が白金、パラジウム、もしくは金又
   はこれらの金属の多重膜、又はこれらの金属と他の金属
   との多重膜であることｌを特徴とする特許請求の範囲用
   （１）項記載の半導体装置の製造方法。