JPS6355937A - リアクティブ・イオン・エッチング方法及び剥離層形成用溶液 - Google Patents

リアクティブ・イオン・エッチング方法及び剥離層形成用溶液

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JPS6355937A
JPS6355937A JP62117249A JP11724987A JPS6355937A JP S6355937 A JPS6355937 A JP S6355937A JP 62117249 A JP62117249 A JP 62117249A JP 11724987 A JP11724987 A JP 11724987A JP S6355937 A JPS6355937 A JP S6355937A
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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】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は、広義には半導体の加工に関し、より具体的
には半導体加工の応用分野でのりアクティブ・イオン・
エツチング用フォトレジスト技術の改良に関する。
Ｂ、従来技術 単層レジスト系を用いる現在のりアクティブ・イオン・
エツチング技術には、２つの欠点がある。
まず、現像後にフォトレジストＮを再加工できないこと
、第二に細部構造からの反射のためにエッチされた金属
の線幅にばらつきが出る問題である。
第１２図ないし第１７図は、細部構造からの反射によっ
て線幅にばらつきが出るという、従来技術の問題点を示
したものである。第１２図ないし第１７図では、図の相
対的な向きを示すため、ある規約を採用しである。第１
２図は、３本の直角座標Ｘ％Ｙ％Ｚを含んでいる。第１
２図はｘ　−ｚ平面から見た断面図であり、第１３図な
いし第１６図はｙ　−ｚ平面から見た断面図、第１７図
はｘ　−ｙ平面から見た平面図である。第１２図は、基
板２０の上に二酸化ケイ素層２２、アルミニウム銅合金
層２４、多結晶シリコン（ポリシリコン）層２６が載り
、その頂面にポジティブ・フォトレジスト層２８が付着
された出発複合体を示している。
二酸化ケイ素層２２は、領域Ａよりも薄い領域Ｃを備え
、したがって領域Ａを領域Ｃと接合するために傾斜股領
域Ｂが移行域とならなければならない。傾斜股領域Ｂの
ような領域で、フォトレジスト層２８を露光するために
使う光に望ましくない回折パターンが生じ、そのために
、得られるフォトレジストの露光部分の幅に、したがっ
てリアクティブ・イオン・エッチングされる金属線の幅
に望ましくないばらつきが生じる。このことは、第１３
図および第１４図を見るとよくわかる。第１３図は、第
１２図の切断線ＩＡ−ＩＡ“に沿って切断した領域Ａの
切断図である。第１３図から、パターンづけした光３０
を使ってフォトレジスト層２８を露光させると、部分２
８°は露光され、したがって後で現像されて除去され、
部分２８″は露光されず、現像後もそのまま残ることが
わかる。第１３図を第１４図と比較すると、第１４図は
第１２図の複合体の傾斜股領域Ｂの断面図を示したもの
である。領域Ｂ中で、露光用の光３０がフォトレジスト
層２８を通ってポリシリコン層２６とアルミニウム銅合
金層２４で反射され、領域Ｂ内のポリシリコン層２６の
傾斜面のために、回折パターン３２が生じて、光をフォ
トレジスト層２８の中央部分２８”へ導き、それによっ
て、領域２８”のエツジに沿って望ましくない露光が起
こる。第１５図は、水酸化カリウムなどの現像剤を使っ
てフォトレジスト層２８を現像することによる、従来技
術のフォトレジスト層２８の加工の次のステップを示し
ている。フォトレジスト層２８は、たとえばノヴオラツ
ク型のフォトレジストでよい。領域Ａ内のフォトレジス
ト領域２８゛°は、現像後、領域Ｂ内のフォトレジスト
領域２８”よりも広くなることが示されている。これは
、前述のように、領域Ｂ内で起こる光の回折パターンに
よるものであり、この回折パターンのために現像液がフ
ォトレジスト２８”の追加部分を溶かして、その幅を狭
くさせる。第１６図は、ポリシリコン層２６とアルミニ
ウム銅合金層２４にリアクティブ・イオン・エッチング
を施すとき、フォトレジスト・パターンをマスクとして
使って、リアクティブ・イオン・エッチングを行なうと
いう、この従来技術の加工技術の次のステップを示す。
第１６図かられかるように、得られるポリシリコン層２
６とアルミニウム銅合金層２４の線幅は、領域Ｂ内の方
が領域Ａ内よりも狭くなる。第１７図の平面図を見ると
、このことがもつとわかりやすい。
第１７図では、領域Ａ内の方が領域Ｂ内よりもポリシリ
コン層の線幅が広くなっている。これは、この従来技術
の望ましくない特徴であり、領域Ｂ内で起こるような細
部構造から回折された光８２が制御できない結果である
。この従来技術は、フォトレジスト層２８に吸光性染料
を加えて、ポリシリコンＭ２６とアルミニウム銅合金層
２４からフォトレジスト層２８に反射される光の量を減
らすことにより、この問題点の是正を試みている。
Ｃ０発明が解決しようとする問題点 この従来技術の方法に伴う問題点は、上方から入って来
る光３０がフォトレジスト層２８の底部まで充分に貫通
するには、光の強度がより大きくなければならないので
、フォトレジストの光活性が減退することである。フォ
トレジスト層２８中に吸光性染料が存在すると、フォト
レジストの頂部と底部の間で露光量に大きな勾配が生じ
、そのためフォトレジストの現像後にエッチされて得ら
れる金属構造の垂直輪郭に関して問題が生じる。
従来技術に伴うもう１つの問題は、フォトレジスト構造
を一度露光し現像した後、その構造を再加工できないこ
とである。このことは第１８図ないし第２０図の従来技
術の図を見るとわかる。第１８図では、前述のようにフ
ォトレジスト層２８がポリシリコン層２６の頂部に付着
されており、このフォトレジスト層２８が前述のように
パターンづけされた光３０で露光される。その結果、フ
ォトレジストが領域２８°内で露光され、続いて現像ス
テップで除去される。中央領域２８“は露光されず、現
像ステップの後で除去されない。第１９図は、水酸化カ
リウムやメタケイ酸ナトリウムなど、フォトレジスト層
のうち光３０で露光された部分２８“と反応してそれを
溶かすが、露光されなかった部分２８”は溶かさない、
通常の現像剤を用いて行なう現像ステップを示している
。現像ステップに伴う問題点は、水酸化カリウムなどの
現像液が、ポリシリコン層２６の露出面をもかなりエッ
チすることである。第１９図および第２０図に示すエッ
チされた表面３４は、現像ステップの後もポリシリコン
層２６の表面の永久的特徴として残る。光学顕微鏡を使
って残ったフォトレジスト構造２８”を検査すれば、集
積回路チップ上の他の構造に対してフォトレジスト構造
２８”が位置合わせされているかどうか判定できるよう
な形で、現像ステップを実施する必要がある。エッチさ
れた金属構造が誤って位置合わせされていると、集積回
路内の至る所に短絡や開路その他の障害が生じることに
なるので、この誤位置合わせ測定は非常に重要である。
誤位置合わせがあると判定された場合、フォトレジスト
構造２８°をポリシリコン層２６の表面から除去し、新
しいフォトレジスト層を付着させてパターンつきの光で
露光させるという、再加工サイクルを行なわなければな
らない。第２０図を見ると、ポリシリコン層２６の誤っ
てエッチされた部分３４がそのまま残り、後の位置合わ
せ測定ステップで検査しようとするとき、まぎられしい
反射率をもつために再加工し難い表面を呈するという問
題点がわかる。通常、フォトレジストの現像を終えてか
らフォトレジスト構造が誤って位置合わせされていると
判定された集積回路ウェハは、現像剤によってポリシリ
コン層２６に潜像がエッチされるので、廃棄しなければ
ならない。
したがって、リアクティブ・イオン・エッチングによっ
て半導体デバイス中に金属パターンを設けるための改良
されたフォトレジスト工程を提供することが、本発明の
１目的である。
フォトレジスト露光ステップで光の後方反射および回折
を最小にする、改良されたフォトレジスト工程を提供す
ることが、本発明の別の目的である。
再加工処理ができる、改良されたフォトレジスト工程を
提供することが、本発明のもう１つの目的である。
Ｄ１問題点を解決するための手段 本発明の上記およびその他の目的、特徴および利点は、
本願で開示されるフォトレジスト工程によって実現され
る。この方法は、剥離剤の層を塗布することに基づくも
のである。剥離剤はポリスルホン組成物と染料の溶液で
あり、ポリシリコン層の表面に塗布する。その後、この
剥離層の上面にフォトレジスト層を付着させることがで
きる。
次に、フォトレジストを露光させて現像し、その位置合
わせを測定する。得られたフォトレジスト構造の位置合
わせが不正確なことが判明した場合、剥離剤を適当な溶
媒で溶かすと、再加工がたやす〈実施できる。このため
、ポリシリコン層中に潜像を残さずに、既存のフォトレ
ジスト構造を除去できる。次に、新しい剥離剤と染料の
溶液を塗布し、続いて新しいフォトレジスト層を付着さ
せて、再加工サイクルを続行することができる０次に、
新しいフォトレジスト層を露光用の光のパターンで露光
し、現像してもう一度その位置合わせを測定することが
できる。元のフォトレジスト層または再加工したフォト
レジスト層が正しく位置合わせされていることが判明し
た場合、通常の加ニステップを続行できる０通常の加ニ
ステップとは、フォトレジストをプラズマで硬化させ、
続いて剥離層にリアクティブ・イオン・エッチングを施
し、次にフォトレジストを焼成することである。その後
、剥離層とフォトレジストの複合体でマスクされている
ポリシリコン層とアルミニウム銅合金層にリアクティブ
・イオン・エッチングを施すことができる。得られたエ
ッチされたポリシリコンとアルミニウム銅構造は、次に
残っている剥離層を溶かし、残っているフォトレジスト
構造を除去することにより加工できるようになる。この
方法は、また露光ステップで、後方反射され回折された
光に対する制御の改善をもたらす。露光用の光の最大エ
ネルギーの波長に関して吸収係数がほぼ最大となるよう
に選択された染料が存在するため、フォトレジストを通
過して剥離層に入る光のどの部分も、反射または回折さ
れてフォトレジスト層に戻る機会がないうちに吸収でき
る。このため、剥離層の下になり、そうでなければ望ま
しくない光の反射や回折を起こすかもしれない構造の上
を通るときでも、フォトレジストを均一に露光すること
が可能である。さらに、フォトレジスト層中にはかかる
染料が存在しないため、露光用の光がフォトレジスト層
内でより均一に透過し、そのためフォトレジストの露光
状態がより均一になる。
Ｅ、実施例 本発明のエツチング方法の工程を示す第１図と相次ぐ工
程における構造を示す第２図ないし第１１図を参照しな
がら、本発明のエツチング方法について詳しく説明する
。第２図に示した基板２０の頂面のポリシリコン層２６
、アルミニウム銅合金層２４、および二酸化ケイ素層２
２の複合体からはじまって加工の流れのステップ５０で
、ポリシリコン層２６の表面に剥離層４０を塗布すると
いう第３図に進む。本明細書では、剥離剤をポリスルポ
ンと呼ぶ。その特定の組成は次の通りである。中間溶液
は、Ｎ−メチルピロリドンなどの溶媒４５．７５重量％
と、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどの希釈
剤４５．７５重量％の混合物からなる。この溶液に、５
００３Ｐ−ポリエーテルスルホン粉末などの剥離剤８．
５重量％を添加する。この粉末は、たとえばＩＣＩケミ
カル（ＩＣＩ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）
から人手できる。この粉末を液体成分に溶かす。溶媒成
分を３５ないし５５重量％、希釈剤成分を３５ないし５
５重量％、粉末成分を４ないし１５重量％とすることが
できる。次にこの中間溶液９８重量％に、フォトレジス
トの露光に使う光の最大放射エネルギーの波長に関して
ほぼ最大の吸収係数を有する（吸収ピークを示す）適当
な吸光性染料２重量％を加える。たとえば、最大放射エ
ネルギーの波長が４３６ｎｍのＧＣＡ４８００ＤＳＷス
テップ・プロジェクタなどの投射手段を使用できる。こ
の波長に適した吸光性染料は、たとえばチパ・ガイギー
（Ｃｈｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　
）から市販されているオロゾル黄色４ＧＮモノアゾ染料
である。染料成分は、中間溶液と混合したとき０．５な
いし５重量％とすることができる。得られた溶液を撹拌
し、数時間静置すると、第１１図のポリスルホン剥離層
４０として塗布できる状態になる。ポリスルホン剥離層
４０の塗布の厚さは、約０．３ミクロンが適当である。
代表的な塗布方法は、たとえばスピン・オン塗布ステッ
プである。
次に、工程は第４図に示すようにポリスルホン剥離層４
０にフォトレジスト層２８を付着させるというステップ
５２に進む。適切なポジティブ・フォトレジスト材料は
、通常当技術で周知のノヴオラック樹脂型のものである
。
次のステップ５４では、第５図に示すようにフォトレジ
スト層２８を光パターンで露光させる。得られた露光済
みフォトレジスト層を、０．２規定水酸化カリウムなど
適当な現像液で現像する。
この現像液は、フォトレジスト層のうち露光ステッブで
光３０で露光された部分２８°を溶かすものである。第
６図でポリスルホン層４０の頂面に、得られたフォトレ
ジスト構造２８”が示されている。
この時点で、第１図のステップ５８に入って、半導体チ
ップ上の他の構造に対するフォトレジスト構造２８″の
位置合わせを測定することができる。第１図のステップ
６０で、位置合わせが正しくないことが判明した場合、
ステップ６２の再加工サイクルが始まることが示されて
いる。
再加工サイクルでは、適切な溶媒としてＮ−メチルピロ
リドンを使って、剥離層４０を溶解させる。そうすると
、フォトレジスト構造２８”が遊離して浮かび簡単に除
去できるようになる。次に工程は第１図のステップ５０
に戻って、第８図に示すように、新しいポリスルホン剥
離剤の層４０Ａを塗布し、続いてステップ５２で新しい
フォトレジスト層２８Ａを付着させる。次に第１図の工
程のステップ５４と５６に進゛んで、現像済みのフォト
レジスト構造が再度現われ、ステップ５８で位置合わせ
が適当かどうか測定することができる。
ステップ６０で、フォトレジスト構造２８゛の位置合わ
せが良好だと判明した場合、ステップ６４で通常の加工
サイクルに進む。ステップ６４はフォトレジスト構造２
８”のプラズマ硬化ステップであり、プラズマ・エツチ
ング室内でフルオロカーボンなどの適切なプラズマ物質
を使ってフォトレジスト構造２８″を硬化させ、次のり
アクティブ・イオン・エツチング・ステップに備える。
次に、通常の工程ステップ６６に進み、剥離１４０のリ
アクティブ・イオン・エッチングを実施する。
適切なプラズマ・エツチング組成は酸素プラズマであり
、迅速なりアクティブ・イオン・エツチング・ステップ
により、フォトレジスト構造２８“によって覆われてい
ないポリスルホン剥離層４０は除去され、ポリシリコン
層２６が露出する（第９図）、次に、硬化焼成ステップ
６８を実施して、フォトレジスト層をさらに硬化させる
。この硬化焼成ステップは１３５°Ｃで実施でき、硬質
フォトレジスト・マスキング構造２８”が得られる。
このマスキング構造は、下側にあるポリシリコン層とア
ルミニウム銅合金層のうち、次のりアクティブ・イオン
・エツチング・ステップでエツチングしたくない部分を
マスクするのに使う。次にステップ７０に進んで、当技
術で周知の塩素化気体混合物など適当なりアクティブ・
イオン・エツチング組成を用いて、ポリシリコン層２６
とアルミニウム銅合金層２４にリアクティブ・イオン・
エッチングを施す。この時点での構造を第１０図に示す
。
第１図で、通常工程の最後の主要ステップ７２は、Ｎ−
メチルピロリドンで剥離層４０を溶かして、残っている
フォトレジスト構造２８”を遊離して浮かせ、除去でき
るようにするものである。その後、ウェハを清浄化して
、フォーミンク・ガスによるアニール・ステップを実施
することができ、第１１図に示したポリシリコン層２６
とアルミニウム銅合金層２４の最終的なエッチされた構
造が得られる。このアニール・ステップの間に、ポリシ
リコンはアルミニウム銅で合金化される。
この方法は、フォトレジストの露光中に後方反射および
回折される光線に対する制御が強化されるため、均一な
線幅が得られるという利点を有する。この方法は、さら
に、フォトレジストの現像ステップで下にあるポリシリ
コン層が現像液によって誤ってエッチされないように保
護する、ポリスルホン剥離層が存在するため、フォトレ
ジスト構造の再加工を何度も行なえるという利点を有す
る。
本発明の別の実施例では、ポリシリコン層または金属層
または二酸化ケイ素層が多数の垂直突起をもつ場合、ポ
リスルホン剥離層４０を塗布する前に、ポリシリコン層
の頂面に、改良イメージ反転フォトレジストなどの平面
化材料層を含めるのが適当である。さらに、平面化層ま
たはポリスルホン剥離層を塗布する前に、ポリシリコン
層に接着促進剤を塗布するのが有利な場合がしばしばあ
る。ポリスルホン層または平面化層を塗布する前にポリ
シリコン層２６の表面に塗布するのに適した接着促進剤
は、たとえばヘキサメチルジシランなどである。
Ｆ０発明の効果 フォトレジストの均一な露光を行うことができ、且つ再
加工を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本方法を実施する際の主要ステップを示す、
本発明の方法の工程図である。 第２図は、本願で開示する発明の加ニステップの始めを
示した概略断面図であり、上面に二酸化ケイ素！２２が
付着され、続いてアルミニウム銅合金層２４が付着され
、続いてポリシリコン層２６が付着された基板２０を示
す。 第３図は、ポリシリコン層２６の頂面にポリスルホン層
４０を塗布するという、本発明の方法の最初の主要ステ
ップの概略断面図である。 第４図は、ポリスルホン層４０の頂面にフォトレジスト
層２８を塗布するという、本発明の方法の次の主要ステ
ップの概略断面図である。 第５図は、フォトレジスト層２８をパターンつきの光３
０で露光し、光３０の透過された部分が下にあるポリス
ルホン層４０で吸収されるという、本発明の方法の次の
主要ステップの概略断面図である。 第６図は、ポリスルホン層４０の頂面にフォトレジスト
構造２８”がそのまま残る形で、フォトレジスト層２８
を現像するという次の主要ステップの概略断面図である
。 第７図は、ポリスルホン層４０を溶かし、それによって
フォトレジスト構造２８”を除去することで再加工サイ
クルを開始するという、位置合わせ測定を実施して、フ
ォトレジスト構造が正しく位置合わせされていないと判
定した後の段階を示す概略断面図である。 第８図は、新しいポリスルホン剥離剤と染料の溶液の層
４０Ａを塗布し、続いて新しいフォトレジスト層２８Ａ
を付着させるという、再加工サイクルの続きを示す概略
断面図である。次に、フォトレジストを光パターンで露
光し、フォトレジストを現像し、もう−度位置合わせ測
定を行なうことにより、再加工サイクルが続行される。 第９図は、第１４図に示したステップの後、フォトレジ
ストをプラズマで硬化させるステップに続く、ポリスル
ホン剥離層４０にリアクティブ・イオン・エッチングを
施すステップという、通常の加ニステップの続きを示す
概略断面図である。 通常はこのステップの後に、フォトレジスト層を硬化さ
せる硬化焼成ステップが続く。 第１０図は、ポリスルホン層４０とフォトレジスト層２
８”でマスクされたポリシリコン層２６およびアルミニ
ウム銅合金層２４にリアクティブ・イオン・エッチング
を施すという、次の主要ステップの概略断面図である。 第１１図は、ポリスルホン層４０を適当な溶媒に溶かし
て、残ったマスク用フォトレジスト構造２８”が除去で
きるようにするという、この方法の最後の主要ステップ
の概略説明図である。 第１２図は、厚い領域Ａと薄い領域Ｃと傾斜した領域Ｂ
を有し、その上面にアルミニウム銅合金層２４、ポリシ
リコン層２６、フォトレジスト層２８が付着された、二
酸化ケイ素層２２を示す、従来技術の半導体構造のｘ　
−ｚ平面から見た断面図である。 第１３図は、領域Ａ内のフォトレジスト層２８の露光を
示す、第１図の切断ｔ！ＩＡ−ＩＡ”に沿・ヘノてｙ−
ｚ平面から見た断面図である。 第１４図は、フォトレジスト層と領域Ｂの露光を示す、
第１図の切断線ＩＢ−ＩＢ“に沿ってｙ　−２平面から
見た断面図である。 第１５図は、領域Ａ内の現像後のフォトレジスト２８”
の相対幅を領域Ｂ内のフォトレジストの相対幅と比較で
きるように互いに位置合わせした領域Ａと領域Ｂを示す
、ｙ　−ｚ平面から見た断面図である。 第１６図は、領域Ａ内と領域Ｂ内のフォトレジスト層で
マスクされたポリシリコン層とアルミニウム銅合金層に
リアクティブ・イオン・エッチングを施すという次のス
テップを示す、ｙ−ｚ平面から見た断面図であり、領域
Ａ内と領域Ｂ内で得られる金属線の相対幅が比較できる
。 第１７図は、金属線の幅が領域Ｂ内の方が領域Ａ内より
も細いことを示す、得られる金属線の幅のｘ　−ｙ平面
から見た平面図である。 第１８図は、パターンつき光源でフォトレジスト層２８
を露光する、従来技術の技法を示す概略断面図である。 第１９図は、残ったフォトレジスト構造２８”がそのま
ま残るようにフォトレジスト層を現像するという次のス
テップを示す概略断面図であり、ポリシリコン層２６の
誤ってエッチされた表面３４が描かれている。 第２０図は、フォトレジスト構造２８”が誤って位置合
わせされており、かつポリシリコン層２６のエッチされ
た表面である望ましくない潜像３４があると判定された
後、フォトレジスト構造２８”が除去されている、従来
技術の再加工サイクルの次のステップを示す概略断面図
である。 ２０・・・・基板、２２・・・・二酸化ケイ素層、２４
・・・・アルミニウム銅合金層、２６・・・・多結晶シ
リコン層、２８・・・・フォトレジスト層、３０・・・
・光、４０・・・・ポリスルホン剥離層。 Ｍ’−Ｃｕ医 ５（０２筺 設 第２図 ＡＰ−Ｃｕ　２４ Ｓｉ０２筺 第３図 Ａ／−Ｃｕ医 Ｓｉ　０２筺 四 第４図 ＰＲ徂 Ａ／−Ｃｕ　２４ Ｓｉ　０２筺 第５図 Ｓｉ　０２η 四 第６図 Ａｆ−Ｃｕ　２４ Ｓｉ０２η 第７図 Ａｆ−Ｃｕ　２４ Ｓｉ０２筺 設 第８図 肪ＰＲと ＡＰ−Ｃｕ　２４ Ｓｉ０２筐 ＡＩ（ｕ　　　　　　　軽 ５１０２　　　　　　　η 毅 第１０囚　　　　　　　　　第１１図 ５１０２　　　　翌　　　　　　　　　５１０２　　　
　　η第１２図 第１８図 Ａ／−Ｃｕ　２４ Ｓｉ　０２筺 第１４図 Ａ／−Ｃｕ召 ５ｉ０２η 第１５図 確戒Ａ Ａ＆−Ｃｕ晟 ５ｉ０２筺 Ａｉ’−Ｃｕ酋 ５ｉ０２筺 確仄Ｂ 第１６図 構成Ａ Ｓｉ０２η ５ｉ０２筺 種八Ｂ 第１７図 第１８図 ＡトＣｕ　２４ Ｓｉ０２η 設 第１９図 ＡトＣｕ　２４ Ｓｉ０２η

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）エッチング対象の表面に剥離剤および染料を含む
    溶液を付着させて剥離層を形成する第１の工程と、 上記剥離層の上にフォトレジスト層を形成する第２の工
    程と、 上記フォトレジスト層を光のパターンによつて露光する
    第３の工程と、 上記フォトレジスト層を現像する第４の工程と、上記現
    像後の残存フォトレジスト層の位置合わせの良否を調べ
    、位置合わせが良好ならば、下記第７の工程へ進み、位
    置合わせが不良ならば、下記第６の工程へ進む第５の工
    程と、 上記剥離層を溶解させて上記フォトレジスト層と共に除
    去してから、上記第１ないし第５の工程をやり直す第６
    の工程と、 上記残留フォトレジスト層をマスクとして用いて、上記
    剥離層にリアクティブ・イオン・エッチングを施す第７
    の工程と、 上記残留フォトレジスト層およびその下の残存剥離層を
    マスクとして用いて、上記エッチング対象の表面にリア
    クティブ・イオン・エッチングを施す第８の工程と、 上記残存剥離層を溶解させて上記残存フォトレジスト層
    と共に除去する第９の工程と を含むリアクティブ・イオン・エッチング方法。
  2. （２）４〜１５重量％のポリエーテルスルホン粉末と、
    ３５〜５５重量％のＮ−メチルピロリドンと、３５〜５
    ５重量％の希釈剤とより成る中間溶液中に、フォトレジ
    スト露光用の光の最大放射エネルギーの波長に関してほ
    ぼ最大の吸収係数を有する染料を、全溶液中の割合が０
    ．５〜５重量％となるように添加して生成され、リアク
    ティブ・イオン・エッチング方法において剥離層の形成
    に用いられる剥離層形成用溶液。
JP62117249A 1986-08-25 1987-05-15 リアクティブ・イオン・エッチング方法及び剥離層形成用溶液 Granted JPS6355937A (ja)

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US06/900,467 US4778739A (en) 1986-08-25 1986-08-25 Photoresist process for reactive ion etching of metal patterns for semiconductor devices

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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4871630A (en) * 1986-10-28 1989-10-03 International Business Machines Corporation Mask using lithographic image size reduction
JPH01169926A (ja) * 1987-12-24 1989-07-05 Toshiba Corp アライメント方法
AU5433890A (en) * 1989-03-30 1990-11-05 Brewer Science, Inc. Base-soluble polyimide release layers for use in microlithographic processing
US5234990A (en) * 1992-02-12 1993-08-10 Brewer Science, Inc. Polymers with intrinsic light-absorbing properties for anti-reflective coating applications in deep ultraviolet microlithography
US5726102A (en) * 1996-06-10 1998-03-10 Vanguard International Semiconductor Corporation Method for controlling etch bias in plasma etch patterning of integrated circuit layers
US6294456B1 (en) 1998-11-27 2001-09-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method of prefilling of keyhole at the top metal level with photoresist to prevent passivation damage even for a severe top metal rule
US6191046B1 (en) 1999-03-11 2001-02-20 Advanced Micro Devices, Inc. Deposition of an oxide layer to facilitate photoresist rework on polygate layer
US6210846B1 (en) * 1999-08-13 2001-04-03 Advanced Micro Devices, Inc. Exposure during rework for enhanced resist removal
US6218085B1 (en) 1999-09-21 2001-04-17 Lucent Technologies Inc. Process for photoresist rework to avoid sodium incorporation
JP4544811B2 (ja) * 2002-05-09 2010-09-15 大日本印刷株式会社 エレクトロルミネッセント素子の製造方法
DE102005014796B3 (de) * 2005-03-31 2006-11-02 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Modell für eine fortschrittliche Prozesssteuerung, das eine Solloffsetgröße umfasst
US7629259B2 (en) * 2005-06-21 2009-12-08 Lam Research Corporation Method of aligning a reticle for formation of semiconductor devices
TWI302349B (en) * 2006-01-04 2008-10-21 Promos Technologies Inc Metal etching process and rework method thereof
US8119492B2 (en) * 2009-07-10 2012-02-21 United Microelectronics Corp. Dissolving precipates in alloy material in capacitor structure

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3985597A (en) * 1975-05-01 1976-10-12 International Business Machines Corporation Process for forming passivated metal interconnection system with a planar surface
US4292384A (en) * 1977-09-30 1981-09-29 Horizons Research Incorporated Gaseous plasma developing and etching process employing low voltage DC generation
US4367119A (en) * 1980-08-18 1983-01-04 International Business Machines Corporation Planar multi-level metal process with built-in etch stop
US4370405A (en) * 1981-03-30 1983-01-25 Hewlett-Packard Company Multilayer photoresist process utilizing an absorbant dye
US4362809A (en) * 1981-03-30 1982-12-07 Hewlett-Packard Company Multilayer photoresist process utilizing an absorbant dye
JPH0612452B2 (ja) * 1982-09-30 1994-02-16 ブリュ−ワ−・サイエンス・インコ−ポレイテッド 集積回路素子の製造方法
US4606931A (en) * 1983-06-27 1986-08-19 International Business Machines Corporation Lift-off masking method
US4464460A (en) * 1983-06-28 1984-08-07 International Business Machines Corporation Process for making an imaged oxygen-reactive ion etch barrier
JPS60223121A (ja) * 1984-04-19 1985-11-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd パタ−ン形成方法
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
US4618565A (en) * 1985-06-05 1986-10-21 Rca Corporation Absorptive layer for optical lithography
JPS6247045A (ja) * 1985-08-20 1987-02-28 インタ−ナショナル　ビジネス　マシ−ンズ　コ−ポレ−ション ポリイミド組成物およびパタ−ンを有する膜の形成法

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EP0257255B1 (en) 1994-06-08
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US4778739A (en) 1988-10-18
DE3789999D1 (de) 1994-07-14
EP0257255A3 (en) 1990-09-26
EP0257255A2 (en) 1988-03-02

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