JP2003031654A - Electronic device manufacturing method - Google Patents
Electronic device manufacturing methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】多層配線構造の電子デバイスの製造方法を提供
する。
【解決手段】基板(1)の絶縁表面(402)での金属
膜(7)形成工程と、金属膜を第1のマスク(42)で
第1のマスキング区域(413)と第1の露出区域(4
12)に分ける第1のマスキング工程と、第1の露出区
域上を陽極酸化処理し緻密な非多孔性酸化層(43)を
形成する工程と、第1のマスキング区域から第1のマス
クを除去する第1の除去工程と、第2のマスク(45)
で金属膜と非多孔性酸化層とを選択的にマスキングし第
2の露出区域(432)が非多孔性酸化層にあり第1の
マスク除去後の第1のマスキング区域とは離間するよう
第2のマスキング区域(431)を形成する第2のマス
キング工程と、第2の露出区域の非多孔性酸化層と金属
膜を陽極酸化し多孔性酸化層を形成する工程と、第2の
マスキング区域から第2のマスクを除去する第2の除去
工程とを有する。
(57) Abstract: A method for manufacturing an electronic device having a multilayer wiring structure is provided. A metal film (7) forming step on an insulating surface (402) of a substrate (1), and a first masking area (413) and a first exposed area using the metal film with a first mask (42). (4
12) a first masking step, a step of anodizing the first exposed area to form a dense non-porous oxide layer (43), and removing the first mask from the first masked area A first removing step and a second mask (45)
Selectively masking the metal film and the non-porous oxide layer so that the second exposed area (432) is in the non-porous oxide layer and is separated from the first masking area after removing the first mask. A second masking step of forming a second masking area (431), a step of anodizing the non-porous oxide layer and the metal film in the second exposed area to form a porous oxide layer, and a second masking area. And a second removing step of removing the second mask from the second step.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子デバイスの製
造方法、特に多層配線構造の電子デバイスの製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an electronic device, and more particularly to a method for manufacturing an electronic device having a multilayer wiring structure.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電子デバイスの小型化及び高密度
化が急速に発展するにつれて、多層配線構造がますます
望まれてくる。前記多層配線構造とは、通常、基板上に
順次に、それぞれ複数の互いに絶縁隔離された導電パス
とこれらの導電パスを電気的に連接した複数のインタコ
ネクションとを有する複数の導電パターン層を積層して
なる構造を意味する。前記基板上の前記複数の導電パタ
ーン層における前記複数の導電パスインタコネクション
との形成は、従来から、スパッタリングや真空蒸着など
で基板上に金属膜を形成し、そして、前記金属膜を選択
的にフォトエッチングする方法が知られている。しか
し、前記従来の方法によって形成された各導電パターン
層の表面は、ある程度凹凸があって平坦でなく、各導電
パターン層にある各導電パス、各導電パターン層に続く
次の導電パターン層及び各インタコネクションなどの形
成に影響をもたらすので、層数が増加するにつれて更に
悪化し、無視できない影響になるという欠点がある。2. Description of the Related Art In recent years, with the rapid development of miniaturization and high density of electronic devices, a multilayer wiring structure has been increasingly desired. The multi-layer wiring structure is generally formed by sequentially stacking a plurality of conductive pattern layers on a substrate, each conductive path having a plurality of insulating paths isolated from each other and a plurality of interconnections electrically connecting these conductive paths. It means a structure formed by. The formation of the plurality of conductive path interconnections in the plurality of conductive pattern layers on the substrate is conventionally performed by forming a metal film on the substrate by sputtering or vacuum deposition, and selectively forming the metal film. A method of photoetching is known. However, the surface of each conductive pattern layer formed by the above-mentioned conventional method has unevenness to some extent and is not flat, and each conductive path in each conductive pattern layer, the next conductive pattern layer following each conductive pattern layer and each Since it affects the formation of interconnections and the like, there is a drawback that the deterioration becomes worse as the number of layers increases, and the effect cannot be ignored.
【0003】前記各導電パターン層の形成に係わる欠点
の解消について、米国特許第3988214号において
は、図13の(A)ないし(E)に示すように、半導体
基板101上に導電金属膜401を形成する金属膜形成
工程(図13の(A)参照)と、前記導電金属膜401
に多孔的陽極酸化処理を選択的に施すことにより、多孔
性金属酸化層404を形成すると共に、前記導電金属膜
401の複数の前記多孔的陽極酸化処理を受けなかった
部分を導電チャネル201とする選択的多孔陽極酸化処
理工程(図13の(B)参照)と、前記複数の導電チャ
ネル201にそれぞれバリア陽極酸化処理を施して前記
導電チャネル201を取り囲んだ非多孔性金属酸化層5
02を形成するバリア陽極酸化処理工程(図13の
(C)参照)と、前記非多孔性金属酸化層502に開口
503を形成することにより、前記バリア陽極酸化処理
を受けなかった前記導電チャネル201の一部を露出さ
せて外部と接続可能にする開口形成工程(図13の
(D)参照)とを有する半導体デバイスの製造方法が開
示されている。また、前記バリア陽極酸化処理工程に代
えて前記非多孔性金属酸化層502だけを前記導電チャ
ネル201の上表面の一部に形成する選択的バリア陽極
酸化処理工程(図13の(E)参照)を採用することに
より、前記導電チャネル201の上表面の残部だけを、
外部と接続可能にする方法も知られている。In order to solve the drawbacks associated with the formation of the conductive pattern layers, in US Pat. No. 3,988,214, as shown in FIGS. 13A to 13E, a conductive metal film 401 is formed on the semiconductor substrate 101. Forming a metal film (see FIG. 13A), and the conductive metal film 401.
The porous metal oxide layer 404 is formed by selectively subjecting the conductive metal film 401 to a porous anodization treatment, and a plurality of portions of the conductive metal film 401 not subjected to the porous anodization treatment are used as the conductive channels 201. Non-porous metal oxide layer 5 surrounding the conductive channel 201 by performing a selective porous anodizing process (see FIG. 13B) and performing barrier anodizing process on each of the plurality of conductive channels 201.
The barrier anodic oxidation treatment step of forming No. 02 (see FIG. 13C) and the opening 503 formed in the non-porous metal oxide layer 502, so that the conductive channel 201 not subjected to the barrier anodic oxidation treatment. A method of manufacturing a semiconductor device having an opening forming step (see FIG. 13D) for exposing a part of the opening to enable connection to the outside. Further, instead of the barrier anodizing treatment step, a selective barrier anodizing treatment step of forming only the non-porous metal oxide layer 502 on a part of the upper surface of the conductive channel 201 (see (E) of FIG. 13). By adopting, only the rest of the upper surface of the conductive channel 201 is
A method of making it connectable to the outside is also known.
【0004】上記従来の製造方法では、前記表面凹凸の
問題をある程度に緩和することができるが、前記多孔的
陽極酸化処理における前記導電金属膜401から前記多
孔性金属酸化層404への転化の体積膨張は、前記バリ
ア陽極酸化処理における前記導電チャネル201から前
記非多孔性金属酸化層502への転化の体積膨張より大
であり、且つ前記導電チャネル201は、全部でなく、
一部だけが陽極酸化されるので、前記多孔性金属酸化層
404と前記非多孔性金属酸化層502とからなる表面
は、依然としてある程度凹凸があって平坦にならない。
したがって、前記従来の製造方法により製造された半導
体デバイスは、更に配線層表面を平坦化する平坦化工程
を備えなければならない。In the above conventional manufacturing method, the problem of the surface irregularities can be alleviated to some extent, but the volume of conversion from the conductive metal film 401 to the porous metal oxide layer 404 in the porous anodizing treatment is large. The expansion is greater than the volume expansion of the conversion from the conductive channel 201 to the non-porous metal oxide layer 502 in the barrier anodization process, and the conductive channel 201 is not all,
Since only a part is anodized, the surface composed of the porous metal oxide layer 404 and the non-porous metal oxide layer 502 is still uneven to some extent and does not become flat.
Therefore, the semiconductor device manufactured by the conventional manufacturing method must further include a planarization step of planarizing the surface of the wiring layer.
【0005】また、米国特許第5、580、825号に
おいては、図14の(A)ないし(F)に示すように、
基板1上に第1のAl金属膜7を形成する第1の金属膜
形成工程(図14の(A)参照)と、前記第1のAl金
属膜7にバリア陽極酸化処理を選択的に施すことによ
り、表面バリア酸化層72を形成すると共に、前記表面
バリア酸化層72の下側に位置した前記第1のAl金属
膜7を第1層の導電パス2とする選択的バリア陽極酸化
処理工程(図14の(B)及び(C)参照;前記表面バ
リア酸化層72は、前記米国特許第3、988、214
号における前記非多孔性金属酸化層502と実質的に同
じものである)と、前記第1のAl金属膜7上に第2の
Al金属膜12を形成する第2の金属膜形成工程(図1
4の(D)参照)と、前記第2のAl金属膜12と該第
2のAl金属膜12の真下にある前記第1のAl金属膜
7(前記表面バリア酸化層72に遮蔽されていない部
分)とに陽極酸化処理を選択的に施すことにより、多孔
性金属酸化層15を形成すると共に、基板上に複数の、
前記多孔性金属酸化層15で隔離されたコンタクトパッ
ド3,5及びコンタクトビア6を画成する選択的陽極酸
化処理工程(図14の(E)及び(F)参照)とを有す
る多層構造の電子配線デバイスの製造方法が開示されて
いる。In US Pat. No. 5,580,825, as shown in FIGS. 14A to 14F,
A first metal film forming step of forming a first Al metal film 7 on the substrate 1 (see FIG. 14A), and a barrier anodic oxidation treatment is selectively applied to the first Al metal film 7. As a result, a selective barrier anodizing process is performed in which the surface barrier oxide layer 72 is formed and the first Al metal film 7 located under the surface barrier oxide layer 72 is used as the conductive path 2 of the first layer. (See (B) and (C) of FIG. 14; the surface barrier oxide layer 72 is formed according to US Pat. No. 3,988,214.
Second non-porous metal oxide layer 502) and a second metal film forming step of forming a second Al metal film 12 on the first Al metal film 7 (FIG. 1
4 (D)), the second Al metal film 12 and the first Al metal film 7 (not covered by the surface barrier oxide layer 72) directly below the second Al metal film 12. (Portion) and anodization treatment are selectively applied to form a porous metal oxide layer 15 and a plurality of metal oxide layers are formed on the substrate.
An electron of a multi-layer structure having a selective anodizing process (see (E) and (F) of FIG. 14) that defines the contact pads 3 and 5 and the contact via 6 isolated by the porous metal oxide layer 15. A method of manufacturing a wiring device is disclosed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の製造方法
は、前記米国特許第3、988、214号の半導体デバ
イスの製造方法と同じ欠点があるばかりでなく、前記第
1層の導電パス2の形成後に該第1層の導電パス2の真
上に形成され、且つ該導電パス2と相互接続するための
前記複数のコンタクトパッド3は、寸法を前記第1層の
導電パス2の寸法と同等以上にしなければならないの
で、高密度の多層構造の電子配線デバイスを提供するこ
とができない。The above conventional manufacturing method has the same drawbacks as the manufacturing method of the semiconductor device of the above-mentioned US Pat. No. 3,988,214, and also the conductive path 2 of the first layer. The plurality of contact pads 3 formed immediately above the conductive path 2 of the first layer for interconnecting with the conductive path 2 have dimensions equal to those of the conductive path 2 of the first layer. Since it must be as described above, it is impossible to provide an electronic wiring device having a high-density multilayer structure.
【0007】上記に鑑み、本発明は、従来の問題点を解
消できる多層構造の電子デバイスの製造方法を提供する
ことを目的とする。In view of the above, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an electronic device having a multi-layer structure, which can solve the conventional problems.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、平坦な絶縁表面を有する基板を用意する
工程と、前記基板の前記平坦な絶縁表面の最上面に金属
膜を形成する金属膜形成工程と、第1のマスクで前記金
属膜を選択的にマスキングすることにより、前記金属膜
を、前記第1のマスクに遮蔽されている第1のマスキン
グ区域と前記第1のマスクに遮蔽されていない第1の露
出区域とに分ける第1のマスキング工程と、前記金属膜
の前記第1の露出区域上に陽極酸化処理を施して緻密な
非多孔性酸化層を形成する非多孔的陽極酸化処理工程
と、前記第1のマスキング区域から前記第1のマスクを
除去する第1の除去工程と、第2のマスクで前記金属膜
と前記非多孔性酸化層とを選択的にマスキングすること
により、前記第2のマスクに遮蔽されていない第2の露
出区域が前記非多孔性酸化層だけにあって、且つ前記金
属膜のすでに第1のマスクを除去した元の第1のマスキ
ング区域と離間するように、前記第2のマスクに遮蔽さ
れている第2のマスキング区域を形成する第2のマスキ
ング工程と、前記第2の露出区域の前記緻密な非多孔性
酸化層と該緻密な非多孔性酸化層の真下にある前記金属
膜とを共に陽極酸化して多孔性酸化層を形成する多孔的
陽極酸化処理工程と、前記第2のマスキング区域から前
記第2のマスクを除去する第2の除去工程とを有するこ
とを特徴とする電子デバイスの製造方法を提供する。To achieve the above object, the present invention provides a step of preparing a substrate having a flat insulating surface, and forming a metal film on the uppermost surface of the flat insulating surface of the substrate. And a first masking area where the metal film is shielded by the first mask by selectively masking the metal film with a first mask, and the first mask. A first masking step to separate the first exposed area unshielded into the non-porous layer, and a non-porous layer which is anodized on the first exposed area of the metal film to form a dense non-porous oxide layer. Anodizing step, a first removing step of removing the first mask from the first masking area, and a second mask selectively masking the metal film and the non-porous oxide layer. By doing the second The second exposed area not covered by the mask is only in the non-porous oxide layer and is spaced from the original first masking area of the metal film which has already removed the first mask. A second masking step to form a second masking area shielded by a second mask, the dense non-porous oxide layer in the second exposed area and directly below the dense non-porous oxide layer; And a second step of removing the second mask from the second masking area by anodizing together with the metal film to form a porous oxide layer. A method for manufacturing an electronic device is provided.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の電子デバイスの製
造方法の好ましい実施形態を詳しく説明する。図1は、
本発明の電子デバイスの製造方法によって基板40上に
基本配線構造を形成する場合の工程を示すフローチャー
トであり、図2ないし図8は、前記工程に対応する一連
の断面説明図であり、そして、図9ないし図12は、前
記基本配線構造上に更に配線構造を重ねる場合の工程を
示す一連の断面説明図である。図1に照らしながら図2
乃至図8を参照して説明すると、本発明は、まず、基板
40上に第1の配線層60を形成するのである。この第
1の配線層の形成プロセスについては、まず、平坦な絶
縁表面402を有する基板40を用意する(図1の工程
1及び図2参照)。この平坦な絶縁表面402を有する
基板40を用意した後、前記基板40の前記平坦な絶縁
表面上402に第1の金属膜41を形成する第1の金属
膜形成工程(図1の工程2及び図3参照)と、第1のマ
スク42(即ちフォトレジスト)で前記第1の金属膜4
1を選択的にマスキングすることにより、前記第1の金
属膜41の上表面を、複数の前記第1のマスク42に遮
蔽されている第1のマスキング区域413と、前記第1
のマスキング区域413で隔離され、前記第1のマスク
に遮蔽されていない第1の露出区域412とに分ける第
1のマスキング工程(図1の工程3及び図4参照)と、
前記第1の金属膜41の上表面の前記第1の露出区域4
12上に陽極酸化処理を施して緻密な非多孔性酸化層4
3を形成する非多孔的陽極酸化処理工程(図1の工程4
及び図5参照)と、前記複数の第1のマスキング区域4
13から前記第1のマスク42を除去することにより、
前記非多孔的陽極酸化処理を受けなかった前記第1の金
属膜41の上表面を露出させて、複数の、前記非多孔性
酸化層43で隔離された導電表面接触部44とする第1
のマスク除去工程(図1の工程5及び図5参照)と、第
2のマスク45で前記複数の導電表面接触部44と前記
非多孔性酸化層43とを選択的にマスキングすることに
より、前記第2のマスク45に遮蔽されていない第2の
露出区域432が前記非多孔性酸化層43だけにあっ
て、且つ前記第1の金属膜41のすでに第1のマスク4
2を除去した元の第1のマスキング区域413と離間す
るように、複数の、前記第2のマスク45で前記複数の
導電表面接触部44の少なくとも一つを遮蔽している第
2のマスキング区域431を形成する第2のマスキング
工程(図1の工程6及び図6参照)と、前記第2の露出
区域432の前記緻密な非多孔性酸化層43と該緻密な
非多孔性酸化層43の真下にある前記第1の金属膜41
とを共に陽極酸化して第1の多孔性酸化層46を形成す
る第1の多孔的陽極酸化処理工程(図1の工程7及び図
7参照)と、前記第2のマスキング区域431から前記
第2のマスク45を除去することにより、前記多孔的陽
極酸化処理を受けなかった前記導電表面接触部44及び
前記緻密な非多孔性酸化層43それぞれの上表面を露出
させ、複数の、前記第1の多孔性酸化層46で隔離さ
れ、且つ前記導電表面接触部44から前記基板40の前
記平坦な絶縁表面402まで延伸した前記第1の金属膜
をそれぞれ第1の導電パス47とする第2のマスク除去
工程(図1の工程8及び図8参照)とを通る。なお、前
記第1の配線層60は、前記基板40の前記平坦な絶縁
表面402上にある前記第1の導電パス47と前記第1
の多孔性酸化層46と前記導電表面接触部44と前記緻
密な非多孔性酸化層43とからなる層を意味する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the method for manufacturing an electronic device of the present invention will be described in detail below. Figure 1
9 is a flowchart showing steps in the case of forming a basic wiring structure on the substrate 40 by the method for manufacturing an electronic device of the present invention, FIGS. 2 to 8 are a series of cross-sectional explanatory views corresponding to the steps, and 9 to 12 are a series of cross-sectional explanatory views showing steps in the case of further stacking a wiring structure on the basic wiring structure. 2 in light of FIG.
With reference to FIGS. 8A to 8C, according to the present invention, first, the first wiring layer 60 is formed on the substrate 40. Regarding the process of forming the first wiring layer, first, the substrate 40 having the flat insulating surface 402 is prepared (see step 1 and FIG. 2 in FIG. 1). After preparing the substrate 40 having the flat insulating surface 402, a first metal film forming step of forming a first metal film 41 on the flat insulating surface 402 of the substrate 40 (step 2 in FIG. 1 and (See FIG. 3) and the first mask 42 (that is, the photoresist).
1 is selectively masked to form a first masking area 413 in which the upper surface of the first metal film 41 is shielded by the plurality of first masks 42 and the first masking area 413.
First masking step (see steps 3 and 4 in FIG. 1) separated by a first exposed area 412 that is isolated by the masking area 413 of FIG.
The first exposed area 4 on the upper surface of the first metal film 41.
12 is subjected to anodizing treatment to form a dense non-porous oxide layer 4
3 to form a non-porous anodizing step (step 4 in FIG.
And FIG. 5), and the plurality of first masking areas 4
By removing the first mask 42 from 13,
The first surface of the first metal film 41 that has not been subjected to the non-porous anodizing process is exposed to form a plurality of conductive surface contact portions 44 isolated by the non-porous oxide layer 43.
By removing the mask (see steps 5 and 5 of FIG. 1) and selectively masking the plurality of conductive surface contact portions 44 and the non-porous oxide layer 43 with the second mask 45. There is a second exposed area 432 that is not shielded by the second mask 45 only in the non-porous oxide layer 43, and the first mask 4 of the first metal film 41 has already been exposed.
A second masking area that shields at least one of the plurality of conductive surface contacts 44 with the second mask 45 so as to be spaced apart from the original first masking area 413 from which 2 was removed. A second masking step to form 431 (see step 6 and FIG. 6 of FIG. 1), and the dense non-porous oxide layer 43 of the second exposed area 432 and the dense non-porous oxide layer 43. The first metal film 41 immediately below
A first porous anodization step (see steps 7 and 7 in FIG. 1) of forming a first porous oxide layer 46 together with the second masking area 431 and the second masking area 431. The second mask 45 is removed to expose the upper surfaces of the conductive surface contact portion 44 and the dense non-porous oxide layer 43 that have not been subjected to the porous anodizing treatment, and the plurality of first Of the first metal film isolated from the porous oxide layer 46 and extending from the conductive surface contact portion 44 to the flat insulating surface 402 of the substrate 40 as second conductive paths 47, respectively. The mask removal process (see process 8 and FIG. 8 in FIG. 1) is performed. The first wiring layer 60 includes the first conductive path 47 and the first conductive path 47 on the flat insulating surface 402 of the substrate 40.
Of the porous oxide layer 46, the conductive surface contact portion 44, and the dense non-porous oxide layer 43.
【0010】続いて、前記第1の配線層60上に第2の
配線層80を形成するプロセスについては、図9ないし
図12に示すように、前記第1の配線層60の上表面
(即ち、前記基板の前記平坦な絶縁表面上方の最上面)
に第2の金属膜51を形成する第2の金属膜形成工程
(図9参照)と、第3のマスク52(即ちフォトレジス
ト)で前記第2の金属膜51を選択的にマスキングする
ことにより、前記第2の金属膜51の上表面を、複数の
前記第3のマスク52に遮蔽されている第3のマスキン
グ区域512と、前記第3のマスキング区域512で隔
離され、前記第3のマスク52に遮蔽されていない第3
の露出区域511とに分ける第3のマスキング工程(図
10参照)と、前記第2の金属膜51の上表面の前記第
3の露出区域511上に陽極酸化処理を施して第2の多
孔性酸化層53を形成する第2の多孔的陽極酸化処理工
程(図11参照)と、前記第3のマスキング区域512
から前記第3のマスク52を除去することにより、前記
多孔的陽極酸化処理を受けなかった前記第2の金属膜5
1の上表面を露出させ、複数の、前記第1の導電パス4
7を経由して電気的相互接続されて前記第2の多孔性酸
化層53で隔離され、且つ前記導電表面接触部44から
前記第2の金属膜51の上表面まで延伸した前記第2の
金属膜をそれぞれ第2の導電パス54とする第3のマス
ク除去工程(図12参照)とを通る。なお、前記第2の
配線層80は、前記第1の配線層60上にある前記第2
の導電パス54と前記第2の多孔性酸化層53とからな
る層を意味する。Next, regarding the process of forming the second wiring layer 80 on the first wiring layer 60, as shown in FIGS. 9 to 12, the upper surface of the first wiring layer 60 (ie, , The uppermost surface of the substrate above the flat insulating surface)
A second metal film forming step of forming a second metal film 51 on the substrate (see FIG. 9), and selectively masking the second metal film 51 with a third mask 52 (ie photoresist). , A third masking area 512, which is shielded by the plurality of third masks 52 from the upper surface of the second metal film 51, and is isolated by the third masking area 512. Third not shielded by 52
A third masking step (see FIG. 10) for dividing the exposed area 511 of the second metal film 51 into an exposed area 511 and anodizing the third exposed area 511 on the upper surface of the second metal film 51 to obtain a second porosity. A second porous anodizing step to form an oxide layer 53 (see FIG. 11) and the third masking area 512.
By removing the third mask 52 from the second metal film 5 that has not been subjected to the porous anodization treatment.
The upper surface of the first conductive path 4 is exposed.
Second metal that is electrically interconnected via 7 and is isolated by the second porous oxide layer 53 and extends from the conductive surface contact portion 44 to the upper surface of the second metal film 51. A third mask removing step (see FIG. 12) using the films as the second conductive paths 54 is performed. In addition, the second wiring layer 80 is formed on the first wiring layer 60 by the second wiring layer 60.
Of the conductive path 54 and the second porous oxide layer 53.
【0011】前記本発明の実施例においては、前記第1
の配線層の上に、第2の配線層だけを形成したが、必要
に応じて更に第3の配線層、第4の配線層など複数の配
線層をも形成することができる。また、第3の配線層、
第4の配線層など各配線層を形成するプロセスについて
は、必要に応じて、前記金属膜形成工程と前記マスキン
グ工程と前記非多孔的陽極酸化処理工程と前記マスク除
去工程と前記多孔的陽極酸化処理工程とから選んで組み
合わせることができる。In the embodiment of the present invention, the first
Although only the second wiring layer is formed on the wiring layer, the plurality of wiring layers such as the third wiring layer and the fourth wiring layer can be further formed if necessary. Also, a third wiring layer,
Regarding the process of forming each wiring layer such as the fourth wiring layer, the metal film forming step, the masking step, the non-porous anodizing treatment step, the mask removing step, and the porous anodizing step are performed as necessary. It can be selected from the processing steps and combined.
【0012】そして、前記平坦な絶縁表面402を有す
る基板40は、まずその片面に陽極酸化処理を施してA
l酸化層を形成した後、前記Al酸化層の表面を研磨し
て平坦化させてなるアルミ製基板を使用することが好ま
しい。そして、前記第1及び第2の金属膜(41,5
1)形成工程においては、Al,Ti,Ta,Nb及び
Hfからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属を含
む金属膜を形成することが好ましく、特にAlとTaと
を含む金属膜を形成することがより好ましい。また、前
記第1及び第2の金属膜の形成は、電子ビーム蒸着の方
法によることができる。なお、前記第1及び第2の金属
膜としてAl膜を使用すれば、その厚さは1.0〜2.
5μmが好ましい。The substrate 40 having the flat insulating surface 402 is first anodized on one side thereof to
It is preferable to use an aluminum substrate obtained by polishing the surface of the Al oxide layer and then flattening the surface after forming the 1 oxide layer. Then, the first and second metal films (41, 5)
1) In the forming step, it is preferable to form a metal film containing at least one metal selected from the group consisting of Al, Ti, Ta, Nb and Hf, and particularly to form a metal film containing Al and Ta. Is more preferable. Further, the formation of the first and second metal films can be performed by a method of electron beam evaporation. If an Al film is used as the first and second metal films, the thickness is 1.0 to 2.
5 μm is preferable.
【0013】そして、前記第1のマスク42は、前記複
数の導電表面接触部44のパターンに対応する第1のフ
ォトレジスト層のパターンを有する。また、この第1の
フォトレジスト層の厚さは、1〜8μmが好ましい。前
記第2のマスク45は、前記第1の配線層60の前記複
数の第1の導電パス47のパターンに対応する第2のフ
ォトレジスト層のパターンを有する。また、この第2の
フォトレジスト層の厚さは、1〜8μmが好ましい。前
記第3のマスク52は、前記第2の配線層80の前記複
数の第2の導電パス54のパターンに対応する第3のフ
ォトレジスト層のパターンを有する。また、この第3の
フォトレジスト層の厚さは、1〜8μmが好ましい。The first mask 42 has a pattern of a first photoresist layer corresponding to the pattern of the plurality of conductive surface contact portions 44. Further, the thickness of the first photoresist layer is preferably 1 to 8 μm. The second mask 45 has a pattern of a second photoresist layer corresponding to the pattern of the plurality of first conductive paths 47 of the first wiring layer 60. Further, the thickness of the second photoresist layer is preferably 1 to 8 μm. The third mask 52 has a pattern of a third photoresist layer corresponding to the pattern of the plurality of second conductive paths 54 of the second wiring layer 80. Further, the thickness of the third photoresist layer is preferably 1 to 8 μm.
【0014】そして、前記非多孔的陽極酸化処理工程
は、0.5〜1%のクエン酸溶液中に、電圧150〜2
00Vによって行うことができる。前記第1の多孔的陽
極酸化処理工程は、4%の蓚酸塩溶液中に、70V未満
の電圧によって行うことができる。In the non-porous anodizing process, a voltage of 150 to 2 is applied in a 0.5 to 1% citric acid solution.
It can be done with 00V. The first porous anodizing step can be performed in a 4% oxalate solution with a voltage of less than 70V.
【0015】前記のように、本発明は、前記第1の配線
層60の第1の多孔性酸化層46の形成前に、まず前記
第1の金属膜41上に前記緻密な非多孔性酸化層43を
形成するので、各配線層の平坦性を従来より大幅に改善
することができる。また、前記第1の配線層60の上表
面の高平坦性を更に確保するために、前記緻密な非多孔
性酸化層43の厚さは、0.1ないし0.5μmが好ま
しい。As described above, according to the present invention, before the formation of the first porous oxide layer 46 of the first wiring layer 60, the dense non-porous oxide is first formed on the first metal film 41. Since the layer 43 is formed, the flatness of each wiring layer can be significantly improved as compared with the conventional case. Further, in order to further secure high flatness of the upper surface of the first wiring layer 60, the thickness of the dense non-porous oxide layer 43 is preferably 0.1 to 0.5 μm.
【0016】また、前記第1の配線層60の前記複数の
導電表面接触部44は前記複数の第1の導電パス47の
形成前に形成されるので、前記各導電表面接触部44の
寸法は前記各第1の導電パス47の寸法より小である。
したがって、本発明の電子デバイスの製造方法によって
高密度の多層構造の電子配線デバイスを提供することが
できる。Further, since the plurality of conductive surface contact portions 44 of the first wiring layer 60 are formed before the plurality of first conductive paths 47 are formed, the size of each conductive surface contact portion 44 is different. It is smaller than the dimension of each of the first conductive paths 47.
Therefore, the electronic device manufacturing method of the present invention can provide a high-density multilayered electronic wiring device.
【0017】以上説明した実施の形態は、あくまでも本
発明の技術的内容を明らかにする意図のものにおいてな
されたものであり、本発明はそうした具体例に限定して
狭義に解釈されるものではなく、本発明の精神とクレー
ムに述べられた範囲で、いろいろと変更して実施できる
ものである。The embodiments described above are intended only to clarify the technical contents of the present invention, and the present invention is not construed in a narrow sense limited to such specific examples. The present invention can be implemented with various modifications within the spirit and scope of the present invention.
【図1】本発明の電子デバイスの製造方法の好ましい実
施形態によって基板上に基本配線構造を形成する場合の
工程を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing steps in forming a basic wiring structure on a substrate according to a preferred embodiment of a method for manufacturing an electronic device of the present invention.
【図2】図2は、前記工程1に対応する断面説明図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view corresponding to step 1 above.
【図3】図3は、工程2に対応する断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view corresponding to step 2.
【図4】図3は、工程3に対応する断面説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view corresponding to step 3.
【図5】図5は、工程4及び工程5に対応する断面説明
図である。FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view corresponding to step 4 and step 5.
【図6】図6は、工程6に対応する断面説明図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view corresponding to step 6.
【図7】図7は、工程7に対応する断面説明図である。FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view corresponding to step 7.
【図8】図8は、工程8に対応する断面説明図である。FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view corresponding to step 8.
【図9】図9は、従来の製造方法によって半導体デバイ
スを形成する場合の工程を示す一連の断面説明図であ
る。FIG. 9 is a series of cross-sectional explanatory views showing steps in the case of forming a semiconductor device by a conventional manufacturing method.
【図10】図10は、従来の製造方法によって半導体デ
バイスを形成する場合の工程を示す一連の断面説明図で
ある。FIG. 10 is a series of cross-sectional explanatory views showing steps in the case of forming a semiconductor device by a conventional manufacturing method.
【図11】図11は、従来の製造方法によって半導体デ
バイスを形成する場合の工程を示す一連の断面説明図で
ある。FIG. 11 is a series of cross-sectional explanatory views showing steps in the case of forming a semiconductor device by a conventional manufacturing method.
【図12】図12は、従来の製造方法によって半導体デ
バイスを形成する場合の工程を示す一連の断面説明図で
ある。FIG. 12 is a series of cross-sectional explanatory views showing steps in the case of forming a semiconductor device by a conventional manufacturing method.
【図13】図13の(A)乃至(E)は、従来の製造方
法によって半導体デバイスを形成する場合の工程を示す
一連の断面説明図である。FIG. 13A to FIG. 13E are a series of cross-sectional explanatory views showing steps in the case of forming a semiconductor device by a conventional manufacturing method.
【図14】図14の(A)乃至(F)は、従来の他の製
造方法によって多層構造の電子配線デバイスを形成する
場合の工程を示す一連の断面説明図である。14A to 14F are a series of cross-sectional explanatory views showing steps in the case of forming an electronic wiring device having a multilayer structure by another conventional manufacturing method.
40…基板、41…金属膜、42…第1のマスク、43
…非多項性酸化層、44…導電表面接触部、45…第2
のマスク、46…多孔性酸化層、47…導電パス。40 ... Substrate, 41 ... Metal film, 42 ... First mask, 43
... Non-polynomial oxide layer, 44 ... Conductive surface contact portion, 45 ... Second
Mask, 46 ... Porous oxide layer, 47 ... Conductive path.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F033 HH08 HH10 HH17 HH18 HH21 JJ08 JJ10 JJ17 JJ18 JJ21 KK08 KK10 KK17 KK18 KK21 QQ68 QQ89 RR03 SS26 WW02 5F058 BA20 BB05 BC03 BE10 BF70 BJ10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 5F033 HH08 HH10 HH17 HH18 HH21 JJ08 JJ10 JJ17 JJ18 JJ21 KK08 KK10 KK17 KK18 KK21 QQ68 QQ89 RR03 SS26 WW02 5F058 BA20 BB05 BC03 BE10 BF70 BJ10
Claims (6)
基板用意工程と、前記基板の前記平坦な絶縁表面上方の
最上面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、 第1のマスクで前記金属膜を選択的にマスキングするこ
とにより、前記金属膜を、前記第1のマスクに遮蔽され
ている第1のマスキング区域と前記第1のマスクに遮蔽
されていない第1の露出区域とに分ける第1のマスキン
グ工程と、 前記金属膜の前記第1の露出区域上に陽極酸化処理を施
して緻密な非多孔性酸化層を形成する非多孔的陽極酸化
処理工程と、 前記第1のマスキング区域から前記第1のマスクを除去
する第1の除去工程と、 第2のマスクで前記金属膜と前記非多孔性酸化層とを選
択的にマスキングすることにより、前記第2のマスクに
遮蔽されていない第2の露出区域が前記非多孔性酸化層
だけにあって、且つ前記金属膜のすでに第1のマスクを
除去した元の第1のマスキング区域と離間するように、
前記第2のマスクに遮蔽されている第2のマスキング区
域を形成する第2のマスキング工程と、前記第2の露出
区域の前記緻密な非多孔性酸化層と該緻密な非多孔性酸
化層の真下にある前記金属膜とを共に陽極酸化して多孔
性酸化層を形成する多孔的陽極酸化処理工程と、 前記第2のマスキング区域から前記第2のマスクを除去
する第2の除去工程とを有することを特徴とする電子デ
バイスの製造方法。1. A substrate preparing step of preparing a substrate having a flat insulating surface; a metal film forming step of forming a metal film on an uppermost surface of the substrate above the flat insulating surface; By selectively masking the metal film, the metal film is divided into a first masking area shielded by the first mask and a first exposed area not shielded by the first mask. A first masking step; a non-porous anodizing step of performing anodizing on the first exposed area of the metal film to form a dense non-porous oxide layer; the first masking area A first removing step of removing the first mask from the above, and by selectively masking the metal film and the non-porous oxide layer with a second mask, the second mask is shielded by the second mask. No second exposed area There There is only the non-porous oxide layer, and so as to be separated already first masking area of the original removal of the first mask of the metal film,
A second masking step to form a second masking area that is shielded by the second mask; and the dense non-porous oxide layer and the dense non-porous oxide layer of the second exposed area. A porous anodizing treatment step of forming a porous oxide layer by anodizing together with the metal film immediately below, and a second removing step of removing the second mask from the second masking area. A method for manufacturing an electronic device, which comprises:
a,Nb及びHfからなる群から選ばれる少なくとも一
種の金属を含んでなる金属膜を形成することを特徴とす
る請求項1に記載の電子デバイスの製造方法。2. The metal film forming step comprises: Al, Ti, T
The method for manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein a metal film containing at least one metal selected from the group consisting of a, Nb and Hf is formed.
含んでなる金属膜を形成することを特徴とする請求項1
に記載の電子デバイスの製造方法。3. The metal film forming step forms a metal film containing Al and Ta.
A method for manufacturing an electronic device according to.
意する工程と、前記アルミ製基板上に前記平坦な絶縁表
面としてAl酸化層を形成する工程とからなることを特
徴とする請求項1に記載の電子デバイスの製造方法。4. The substrate preparing step includes a step of preparing an aluminum substrate and a step of forming an Al oxide layer as the flat insulating surface on the aluminum substrate. A method for manufacturing an electronic device according to.
2.5μmのAl膜を形成し、 前記非多孔的陽極酸化処理工程は、厚さ0.1〜0.5
μmの緻密な非多孔性酸化層を形成することを特徴とす
る請求項1に記載の電子デバイスの製造方法。5. The metal film forming step has a thickness of 1.0 to
An Al film having a thickness of 2.5 μm is formed, and the non-porous anodizing process has a thickness of 0.1 to 0.5.
The method for manufacturing an electronic device according to claim 1, wherein a dense non-porous oxide layer having a thickness of μm is formed.
基板用意工程と、前記基板の前記平坦な絶縁表面上方の
最上面に金属膜を形成する金属膜形成工程と、 第1のマスクで前記金属膜を選択的にマスキングするこ
とにより、前記金属膜の上表面を、複数の前記第1のマ
スクに遮蔽されている第1のマスキング区域と前記第1
のマスクに遮蔽されていない第1の露出区域とに分ける
第1のマスキング工程と、 前記金属膜の上表面の前記第1の露出区域上に陽極酸化
処理を施して緻密な非多孔性酸化層を形成する非多孔的
陽極酸化処理工程と、 前記複数の第1のマスキング区域から前記第1のマスク
を除去することにより、前記非多孔的陽極酸化処理を受
けなかった前記金属膜の上表面を露出させて複数の導電
表面接触部とする第1のマスク除去工程と、 第2のマスクで前記複数の導電表面接触部と前記非多孔
性酸化層とを選択的にマスキングすることにより、前記
第2のマスクに遮蔽されていない第2の露出区域が前記
非多孔性酸化層だけにあって、且つ前記金属膜のすでに
第1のマスクを除去した元の第1のマスキング区域と離
間するように、複数の、前記第2のマスクで前記複数の
導電表面接触部の少なくとも一つを遮蔽している第2の
マスキング区域を形成する第2のマスキング工程と、 前記第2の露出区域の前記緻密な非多孔性酸化層と該緻
密な非多孔性酸化層の真下にある前記金属膜とを共に陽
極酸化して多孔性酸化層を形成する多孔的陽極酸化処理
工程と、 前記第2のマスキング区域から前記第2のマスクを除去
することにより、前記多孔的陽極酸化処理を受けなかっ
た前記導電表面接触部及び前記緻密な非多孔性酸化層そ
れぞれの上表面を露出させ、複数の、前記多孔性酸化層
で隔離され、且つ前記導電表面接触部から前記基板の前
記平坦な絶縁表面まで延伸した前記金属膜をそれぞれ導
電パスとする第2のマスク除去工程とを有することを特
徴とする電子デバイスの製造方法。6. A substrate preparing step of preparing a substrate having a flat insulating surface; a metal film forming step of forming a metal film on an uppermost surface of the substrate above the flat insulating surface; By selectively masking the metal film, the upper surface of the metal film is covered with the first masking areas and the first masking area and the first masking area.
First masking step of dividing the first exposed area not covered by the mask of No. 3 into a dense non-porous oxide layer by anodizing on the first exposed area of the upper surface of the metal film. A non-porous anodizing step of forming a non-porous anodizing step, and removing the first mask from the plurality of first masking areas to remove the non-porous anodizing upper surface of the metal film. A first mask removing step of exposing the conductive surface contact portions to form a plurality of conductive surface contact portions; and a step of selectively masking the conductive surface contact portions and the non-porous oxide layer with a second mask. A second exposed area that is not shielded by a second mask is only in the non-porous oxide layer and is spaced apart from the original first masking area of the metal film which has already removed the first mask. A plurality of the second A second masking step to form a second masking area that shields at least one of the plurality of conductive surface contacts with a mask; and the dense, non-porous oxide layer in the second exposed area, A porous anodizing step of anodizing together with the metal film directly below the dense non-porous oxide layer to form a porous oxide layer; and removing the second mask from the second masking area. By exposing the upper surface of each of the conductive surface contact portion and the dense non-porous oxide layer that have not been subjected to the porous anodizing treatment, are separated by a plurality of the porous oxide layer, and A second mask removing step in which the metal films extending from the conductive surface contact portion to the flat insulating surface of the substrate are used as conductive paths, respectively.
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---|---|---|---|
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- 2001-07-02 JP JP2001200636A patent/JP2003031654A/en active Pending
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