DE2901697A1

DE2901697A1 - Verfahren zur ausbildung von verbindungsleitungen

Info

Publication number: DE2901697A1
Application number: DE19792901697
Authority: DE
Inventors: Tokio Hachioji; Seiki Harada; Yoshio Homma; Hisao Nozawa; Akira Sato
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-01-17
Filing date: 1979-01-17
Publication date: 1979-07-19
Also published as: NL7900379A; GB2012490B; DE2901697C3; FR2414792A1; US4208257A; JPS5496775A; FR2414792B1; DE2901697B2; GB2012490A; JPS5622158B2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen 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» 1a zeigt einen Zustand, bei dem eine Schicht 2 zum Abheben aus beispielsweise einem Polyimidharz auf einem Substrat 1 ausgebildet ist, 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 Verbindungsleitung komplementäre Form auf. Wie Fig. 1b zeigt, wird die Äbhebschicht 2 danach geätzt und in eine Form gebracht, die mit der 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., 1c zeigt, wird die unter der Abhebschicht 2 liegende Maske durch Verwendung von Sauerstoffplasma 5 oder dergleichen abgeätzt. Gleichzeitig fallen die Maskenschicht 3 und die

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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. 1c), und die Dicke, die in Querrichtung abgeätzt werden soll, ist groß. Daher ist. ein relativ langer Zeitraum erforderlich, um die Äbhebschicht 2 mit dem Sauerstoffplasma 5 zu entfernen. Beispielsweise ist beim Abätzen der Abhebschicht 2 mit Sauerstoffplasma die Geschwindigkeit, mit der das Ätzen in Querrichtung fortschreitet, etwa 5o .um/Stunde, wenn ein Sauerstoffdruck von 5 bis 1o Torr und eine Hochfrequenzleistung von 3oo bis 5oo Watt verwendet wird. Wenn die Breite s der Abhebschicht 2 (vgl. Fig. 1b) 3oo .um beträgt, so sind zum Entfernen der Abhebschicht drei Stunden erforderlich. Es ist jedoch nicht nur im Hinblick auf eine geringe Produktionsausbeute unvorteilhaft und nachteilig, die Metallschicht 4a über einen so langen Zeitraum von drei Stunden hinweg dem Sauerstoffplasma auszusetzen. Dadurch oxidiert nämlich auch die Oberfläche der Metallschicht 4a, es entstehen Karbide oder Verunreinigungen aufgrund von anhaftenden, nicht flüchtigen Substanzen. Dieses herkömmliche Verfahren ist in den JP-OS Nr. 5o-86984 und 5o-1o487o beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt 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 Zeitraum erforderlich ist, um die Abhebschicht 2, die Maskenschicht 3 und die über der Masken-

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schicht 3 liegende Metallschicht 4b zu entfernen, vermie-"" den werden, und mit dem die Maskenschicht 3 und die Metallschicht 4b 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),

ii) ein Halbleitersubstrat, auf dem wenigstens eine isolierende Schicht oder Siliziumschicht, beispielsweise eine SiIiziumdioxidschicht, eine Phosphorsilikatglasschicht, eine Borsilikatglasschicht, eine Siliziumnitritschicht und/oder eine nicht photoempfindliche Polymerschicht ausgebildet ist,

iii) ein isolierendes Substrat für die Verbindungsleitungs-Metallisierung, das aus einem isolierenden Material, beispielsweise Glas oder Siliziumdioxid, besteht,

oder dergleichen verwendet werden. Das heißt, das Metallisierungssubstrat kann ein Substrat zur Verbindungsleitungsmetallisierung sein, bei dem wenigstens eine Oberfläche aus einer Substanz besteht, die Siliziumdioxid, Phosphorsilikatglas, Borsilikatglas, Siliziumnitrit, Silizium und/oder ein nicht lichtempfindliches Polymer ist. Darüberhinaus kann irgendein Substrat zur Verbinäungsleitungs-Metallisierung insoweit verwendet werden, als wenigstens eine Oberfläche dieses Substrats aus einem Metallbesteht, das durch das sogenannte Sputter-

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oder das 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 Halbleiterelementes kann ein nicht lichtempfindlicher Polymer verwendet werden»

Obgleich das Fotoätzen üblicherweise zur Ausbildung der Maske beim Verfahrensschritt 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 außergewöhnlich hohen Ätzgeschwindigkeit. In diesem Falle kann eine Molybdänlegierung, die höchstens etwa Io Gew-% Titan oder Wolfram enthält, verwendet werden. Ein Gehalt an Titan oder Wolfram über 1o Gew-% hinaus, ist unvorteilhaft, weil beim Waschen der Substratoberfläche mit einer Fluorsäurelösung die metallische Maske gelöst wird oder das Reinigen der Substratoberfläche nicht möglich ist. Eine Molybdänschicht oder eine Schicht aus einer Molybdänlegierung zur Ausbildung der Maske wird durch Vakuumaufdampfen,Zerstäubungs-Aufdampfen, Ionenstrah!aufbringung oder dergleichen aufgebracht. Die Dicke der Maske beträgt vorzugsweise 0,08 bis o,4 .um und insbesondere o,1 bis o,2 -um. Wenn die Dicke der Maske kleiner als 0,08 ,um ist, werden die Defekte bzw. die kleinen Löcher, die sogenannten "pinholes",größer, und wenn die Maske dicker als ο,4 »um ist, ist die Maskenmuster-Genauigkeit gering. Beides ist von Nachteil.

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Zum Ätzen des Metallisierungssubstrats beim Verfahrensschritt b) wird das Plasma-Ätzen oder das sogenannte Sputter-Ätzen verwendet, wobei das letztere im Hinblick auf die Genauigkeit der Abemssungen vorteilhafter ist. Das sogenannte Sputter-Ätzen und das Plasma-Ätzen sind bei der Herstellung von Halbleiterelementen an sich bekannt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann irgendeine Atmosphäre beim Ätzen verwendet werden, die auch beim Ätzen eines Materials benützt wird, aus dem die Oberfläche des Metallisierungssubstrats besteht.

Das Muster der beim Verfahrensschritt b) auszubildenden Ausnehmungen entspricht dem Muster der Verbindungsleitungen .

Das Material der Verbindungsleitungen kann irgendein metallisches Material sein, das bis jetzt auch schon für Mikro-Verbindungsleitungen verwendet wurde, und das eine ausreichend kleinere Ätzgeschwindigkeit beim elektrolytischen Ätzen als Molybdän aufweist. Als Material für die Verbindungsleitungen kann also beispielsweise Aluminium, Kupfer, Silizium, Chrom, Wolfram, Gold oder eine Legierung bzw. Verbindung dieser Elemente verwendet werden.

Um die Metallschicht für die Verbindungsleitungsmetallisierung aufzubringen, wird vorteilhafterweise ein Verfahren mit einem Dampf verwendet, üblicherweise wird ein Aufdampfen im Vakuum, das sogenannte Vakuum-Aufdampfen, verwendet. Es kann jedoch auch das Aufbringen mit einem Laserstrahl oder das sogenannte Sputtering-Verfahren,oder auch das Aufbringen mit einem ionenstrahl oder dergleichen, benutzt werden.

Das Muster der Verbindungsleitungen kann irgendeine gewünschte bzw. erforderliche Form aufweisen, üblicherweise

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ist die Metallschicht ο, 3 bis 2,2 .um hoch. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese genannten Werte beschränkt.

Als Elektrolyt für das elektrolytische Ätzen 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 o,5 Gew-% der Sättigungskonzentration eingestellt, und die Strom-

2 dichte wird auf etwa 1 bis 5o 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 Verbindungs lei tungen 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 Aufgabe als Kathode erfüllt, wobei jedoch dieses Material sich jedoch nicht im Elektrolyten lösen soll. Auch hier sind darüberhinaus keine besonderen Einschränkungen bei der Auswahl des Materials erforderlich.

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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 SiO^, 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 Verfahrensschritt 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 Obereinstimmung gebracht wirdο Dann ergibt sich ein Aufbau,, bei dem die das vorgegebene Muster aufweisende Metallschicht auf dem im wesentlichen flachen Metallisierungssubstrat vorhanden ist, wie dies Fig. 1d zeigt. Zum Entfernen des vorstehenden Teils kann ein Ätzverfahren angewandt werden, mit dem die Ätsge™ schwindigkeit des vorstehenden Teils höher als die Stzgeschwindigkeit 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 PII-Harz besteht, kann ein nasser Ätzvorgang unter Verwendung von Hydrasinhydrat 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, beispiels-

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weise einer Siliziumschicht (die als Abheb-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 Metallisierüngssubstrat 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, Siliziumnitrit, 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 o,3 bis 2,2 .um. Wenn die Abhebschicht dünner als o,3 ,um ist, ergeben sich Defekte bzw. es entstehen sogenannte "Pinholes", 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 o,5 ,um dick oder dicker. Eine Dicke von weniger als o,5 .um ist nachteilig, weil dabei viele Defekte bzw. sogenannte "Pinholes" vorliegen, üblicherweise wird die aufzubringende Abhebschicht etwa gleich dick wie das Material der Verbindung&leitungen oder die Metallschicht gewählt. Wenn ein solches Metallisierungssubstrat mit der auf dem Substrat aufgebrachten Abhebschicht verwendet wird, sind die Ätzbedingungen für das Substrat und die Abhebschicht häufig unterschiedlich. In einem solchen

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Fall kann nur 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 das 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 Iift-Off- bzw. Abhebschicht, die aus einem nicht

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lichtempfindlichen Kunstharz oder dergleichen besteht und auf einem Substrat aufgebracht ist, unter Verwendung einer Molybdänmaske durch Ätzen in ein Muster gebracht, das dem Muster der Verbindungs leitungen 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 gleichzeitig die über der Maske liegende Metallschicht abfällt und entfernt wird. Dadurch werden die Verbindungsleitungen gebildet. Diese Verbindungs leitungen können mit dem erfiitdungsgemäßen 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. la, 1b und 1d Querschnitte, anhand denen die Verfahrensschritte zur Ausbildung von Verbindungsleitungen gemäß einem herkömmlichen Verfahren und der vorliegenden Erfindung erläutert werden,

Fig. 1c einen Querschnitt, anhand dem der Verfahrensschritt zum Ätzen einer Abhebschicht gemäß des 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 Verbindungs1eitungen,

Fig. 2b eine schematische Darstellung, anhand der Verfahrensschritt zum elektrolytischen Abätzen

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einer Maske gemäß einer Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ausbildung von Verbindengsleitungen erläutert wird, und

Fig. 2c bis 2e Querschnitte, anhand denen die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ausbildung von Verblndungsleitungen beschrieben werden.

Ausführungsbeispiel 1:

Wie Fig. 1a zeigt, wurde ein PII-Harz (das von der Firma Hitachi unter dem Handelsnamen "PIQ" vertrieben wird) mit einer Dicke von o,5 bis 2,5 ,um als Abhebschicht 2 auf einem Substrat 1 aufgebracht» Molybdän wurde auf diese Äbhebschicht 2 mit einer Dicke von 0,08 bis 0,3 .um aufgedampft ι und es wurde eine Maskenschicht 3 mit einem Muster, das dem vorgegebenen Leifcungsmuster invers ist, durch Fotoätzen ausgebildet» Danach wurde die Äbhebschicht 2 geätzt und entsprechend der Maskenschicht 3 mit dem Hochfreguenz-Sputter-Stzen bearbeitet» Weiterhin wurde Aluminium 4a, 4b mit einer Dicke von ο ,.3 bis 2,2 ,um über die gesamte Oberfläche des Metallisierungssubstrats aufgebracht. Dieser Zustand ist in Fig. 1d dargestellt«

Wie Fig. 2a zeigt, wurde das in Fig. 1b dargestellte Metallisierungssubatrat 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 1o Volt. Als Elektrolyt wird üblicherweise eine wässrige Lösung verwendet, die Oxalsäure, Sulfamidsäure, Chromsäure oder dergleichen enthält, und die üblicherweise für die änodische Oxidation von Aluminium benutzt wird.

Durch den elektrolytischen Ützvorgang 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 24a und 24b dünne Oxidschichten 26 aus. Wenn der elektrolytische 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 ,um/min, 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 bzw. Leitungsverbindung.

Wie zuvor beschrieben, konntenmit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bildung der Leitungen die Leitungen innerhalb eines Zeitraums ausgebildet werden? der nur 1/1ο oder kürzer als 1/1© des Zeitraumes war, der beim herkömmlichen Verfahren erforderlich ist»

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Die auf der Oberfläche der Metallschicht 24a beim 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 SiO₃- oder T?hosphorsilikat-Glas mit einer Dicke von o,3 bis 2,2 .um und im wesentlichen gleich dick wie die Metalischichten für die Leitungsmetallisierung 24a und 24b als Abhebschicht 22 verwendet wird, daß das Sprüh- bzw» Sputter-Ätsen 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 Elektrolyt verwendet wurde» Die 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 CVD-Verfahren bzw. 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, 1o Gew-% Titan, 1 Gew-% Wolfram, 5 Gew-% Wolfram oder 1o Gew-% Wolfram

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enthält, als Material für die Maskenschicht 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 geringerist.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben- Es sind jedoch zahlreiche Abwandlungen und Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung möglich,ohne daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.

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e e r s e i f e

Claims

P/TFr!TANJVALTE

SCHIFF ν. FÜNER STRtHL SCH'JBEL-HOPf EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O
POSTADRESSE: POSTFACH S5 016O, D-BOOO MÖNCHEN Θ5

0 Ci Π 1 £ 4 7

HITACHI, LTD. 17. Januar 19 79

DEA-5772

Verfahren zur Ausbildung von Verbindungsleitungen

Patentansprüche

1« Verfahren zur Ausbildung einer Verbindungsleitung_y gekennzeichnet durch folgende Verfahrens schritte s

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,

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c) Aufbringen einer Metallschicht für die Leitungsmetallisierung auf die Oberfläche des Metallisierungssubstrats , und

d) elektrolytisches Ätzen der Maske, wobei die Maske oxidiert, sich löst und die Metallschicht auf der Maske abfällt und entfernt wird.
2. Verfahren i^cL Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Oberfläche des Metallisierungssubstrats beim Verfahrensschritt a) aus einer Substanz besteht, die Siliziumdioxid, Phosphorsilikatglas, Borsilikatglas, Siliziumnitrit, Silizium und/oder nicht lichtempfindliches Polymer ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine Oberfläche des Metallisierungssubstrats 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 Verfahrensschritc a) eine aus Molybden bestehende Maske gebildet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß beim Verfahrensschritt a) eine Maske aus einer Molybdänlegierung

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gebildet wird, die höchstens etwa 1o Gew-% Titan oder Wolfram enthält.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß beim Verfahrens^ schritt d) Sputter-Ätzen oder Plasma-Ätzen zum Ätzen des Metallisierungssiibstrates 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, Bor säure _r SuIfamidsäure, Ammoniumtetraborat, Chromsäure und/oder Malonsäure verwendet wird.
9» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß als Elektrolyt für das elektrolytische Ätzen beim Verfahrensschritt d) Phosphorsäure, eine wässrige Lösung von Phosphorsäure, und/oder eine gemischte wässrige Lösung aus Phosphorsäure und Chromsäure verwendet wird»
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9„ dadurch gekennzeichnet , daß nach dem Verfahrensschritt 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 1o, dadurch gekennzeichnet , daß der Teil des MetallisierungsSubstrats, der unter der Maske liegt,

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beim Verfahrensschritt e) durch Plasma-Ätzen oder Sputterätzen entfernt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß vor dem Verfahrensschritt a) eine ALheb-Schicht, die aus einem isolierenden Material oder einem Halbleitermaterial besteht, auf einem Substrat aufgebracht wird,und auf diese Weise das Metallisierungssubstrat hergestellt wird.

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