(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面を有する基板を備える電子装置を製造する方法であって、前記第１の面は以下の順番で、第１の導電領域と、絶縁材料の中間層と、第２の導電領域とを備え、これら領域の間に導電垂直相互配線が存在する、電子装置を製造する方法において、
バイアを規定する所望のパターンに従って前記基板の第１の面で前記第１の導電領域および前記中間層の少なくともいずれかの表面に単分子層を形成し、それによって前記表面の変性された部分及び残りの部分を形成するステップと、
第１及び第２のポリマー並びに前記表面を濡らす溶媒を有する組成物を前記表面に提供するステップであって、相分離中に、各々が前記ポリマーのうち１つを有する第１及び第２の副層が、前記表面の前記変性された部分あるいは残りの部分に前記ポリマーの一つの優先吸着を経て形成され、前記第１の副層は前記第１の導電領域上に存在し、前記第２の副層は前記中間層あるいは前記中間層をパターニングするためのマスクとして機能する、ステップと、
前記第１の副層を第１のエッチャントによってエッチングするステップと、
前記垂直相互配線及び前記第２の導電領域を設けるステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記単分子層を形成するステップが、前記表面上に起こる化学反応、または前記層の表面に、インクジェット式印刷、シャドーマスクによる真空蒸着、マイクロライティング、マイクロマシーニング、毛細管マイクロ成形、及びマイクロコンタクトプリンティングのいずれかにより層を形成するものであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、第１の単分子層としての前記単分子層の形成の後に第２の組成物が提供され、該第２の組成物は、前記表面の前記残りの部分に第２の単分子層を形成する化合物を有し、
前記第１及び前記第２の単分子層は、各々が、該単分子層のそれぞれの形成後には前記表面に面しない末端基を備える化合物を有し、前記第２の単分子層の前記化合物の前記末端基は、前記第１の単分子層の前記化合物の前記末端基とは極性が異なることを特徴とする方法。
【請求項４】
前記単分子層が前記第１の導電領域に存在し、前記第１の副層が前記第１のポリマーを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記中間層の前記表面に単分子層が形成され、前記第１のエッチャントによるエッチングの後に第２のエッチャントによりパターン形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の導電領域が金属層の一部を形成し、前記金属層の前記表面に単分子層が形成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
【請求項７】
前記金属層が金を含み、前記単分子層がチオールを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の導電領域上に存在する単分子層が、前記第２の導電領域が設けられる前に除去されることを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第1の面を有する基板を備える電子装置を作製する方法であって、前記第1の面は以下の順番で、第1の導電領域と、絶縁材料の中間層と、第2の導電領域とを備え、前記領域の間に導電垂直相互配線が存在する、電子装置を作製する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の方法は、米国特許第US-A-4,702,792号から知られている。この既知の方法において、前記中間層は、フォトレジストとも呼ばれる高分子の放射線感受層である。このフォトレジストは、所望のパターンに従って露光され、続いて、エッチャントに接触させられ、フォトレジストの露光した部分又は露光していない部分が溶解される。このようにして、所望のパターンに従って開口部がフォトレジストに作製される。次に、フォトレジストに、第2の導電領域を有すると同時にこれら開口部を満たす導電層が設けられる。このような態様で、第1及び第2の導電領域の間に垂直相互配線が形成される。この垂直相互配線は以下では「バイア」とも呼ばれる。
【０００３】
前記バイアを形成するために露光ステップが必要であることが、この既知の方法の欠点である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、バイアがフォトリソグラフィでない方法で形成されることができるような、冒頭段落において述べられた種類の方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、第１の面を有する基板を備える電子装置を製造する方法であって、前記第１の面は以下の順番で、第１の導電領域と、絶縁材料の中間層と、第２の導電領域とを備え、これら領域の間に導電垂直相互配線が存在する、電子装置を製造する方法において、
バイアを規定する所望のパターンに従って前記基板の第１の面で前記第１の導電領域および前記中間層の少なくともいずれかの表面に単分子層を形成し、それによって前記表面の変性された部分及び残りの部分を形成するステップと、
第１及び第２のポリマー並びに前記表面を濡らす溶媒を有する組成物を前記表面に提供するステップであって、相分離中に、各々が前記ポリマーのうち１つを有する第１及び第２の副層が、前記表面の前記変性された部分あるいは残りの部分に前記ポリマーの一つの優先吸着を経て形成され、前記第１の副層は前記第１の導電領域上に存在し、前記第２の副層は前記中間層あるいは前記中間層をパターニングするためのマスクとして機能する、ステップと、
前記第１の副層を第１のエッチャントによってエッチングするステップと、
前記垂直相互配線及び前記第２の導電領域を設けるステップと、
を有することを特徴とする方法、によって達成される。
【０００６】
本発明による方法は、表面の変性された又は残存する部分への、前記組成物中のポリマーのうちの１つの優先吸着を利用する。前記エッチングステップは、絶縁材料のレリーフ構造を残存させる。このレリーフ構造は、中間層の役目を果たすことができる。この場合、変性された表面は金属層に位置しており、第１の導電領域がこの金属層の一部を形成している。あるいは、レリーフ構造は中間層にパターン形成するためのエッチングマスクの役目を果たすことができる。その場合、変性された表面が、中間層に位置することになる。
【０００７】
本発明による、表面を変性するステップと、組成物を提供するステップと、エッチングするステップとは、Boltau他によるNature誌の391号(1998)(877-879ページ)から知られている。これらのステップは、線及び類似した構造を製造するためにBoltau他によって用いられている。しかし、これらの線及び構造は、ピンホール及び他の欠陥を含む。従ってこれらステップは、電子装置が信頼性良く製造されなければならない場合には使用に適していない。
【０００８】
しかし、本発明は、3つの認識に基づく。第1に、本発明者は、ピンホールの発生はバイアにとっては問題でないということを発見した。ピンホールは、一方では導電領域に存在する第1の副層で発生する可能性がある。しかし、この第1の副層はエッチングにより除去されるため、本発明による方法が完了されるときにはピンホールはもはや存在しない。他方では、ピンホールは第2の副層で発生する可能性がある。バイアは絶縁構造であるので、このようなピンホールはいかなる短絡の危険性も提起しない。しかし、第2の副層の、エッチングマスクとしての又は誘電体としての使用によって、ピンホールが発生することは望ましくなくなる。
【０００９】
本発明者の第2の認識は、下方の表面が溶媒によって濡らされる場合、このピンホールの発生が防止されるということである。濡れは、理想的には表面と溶媒とが0°の相互接触角を有するときに起こる。0°〜180°の接触角では、部分的な濡れが起こる。表面の濡れの発生を確実にするためには、溶媒の選択及び表面又は表面変性の選択は、相互に調和しなければならない。テトラヒドロフラン(THF)のような極性溶媒の場合は、表面変性のための適切な選択は、18-ヒドロキシ-n-オクタデシルチオール(HO-(CH2)18-SH)の単分子層である。トルエン等の無極性溶媒に対しては、表面変性のための適切な選択は、n-オクタデシルチオール(H3C-(CH2)17-SH)の単分子層である。組成物及びエッチャントの例は、表1に挙げられる。第1及び第2の高分子間の比率は、変化してよく、好適には、ある程度、第1及び第2の副層の表面間の比率と一致する比率が選択される。
【００１０】
Boltau他は更に、相分離は、特性長より小さい寸法を有するパターンの場合にのみ起こることができることを示した。本発明者の第3の認識は、この寸法の制限はバイアに対して問題でないということである。基本的には、2つの制限がある。即ち、バイアの寸法の制限及び2つの隣接しているバイアの間の最小距離の制限である。0.5〜10μmの寸法が実現されることができるので、第1の制限は問題でない。特にバイアの場合には相互距離が比較的大きいため、第2の制限も問題ではない。
【００１１】
表面変性は、例えば、化学反応を表面で起こすか、又は、(好適には非常に薄い)層が表面に設けられることにより実現される。フォトリトグラフィが用いられる必要のないような、表面に所望のパターンで層を提供する方法の例は、なかでも、インクジェット式印刷、シャドーマスクによる真空蒸着、並びに、マイクロライティング、マイクロマシーニング、毛細管マイクロ成形及びマイクロコンタクトプリンティング等のソフトリソグラフィ法がある。
【００１２】
有利な実施例において、表面を変性するステップはマイクロコンタクトプリンティングによって実行され、これにより、単分子層が設けられる。ここでは単分子層とは、一つ又は幾つかの分子の厚みを有する層を意味し、「自己組織化」として知られる効果が起こる、表面における分子の吸着によって起こる。マイクロコンタクトプリンティングの使用の第1の利点は、表面上に堆積した層が非常に薄く、同時に、非常によくパターン形成されているということである。特に、この堆積した単分子層は、再び、所望のとおりに設定することができる任意の極性を有する規定された表面を有する。第2の効果は、マイクロコンタクトプリンティングが通常の圧力及び温度で実行されることができるということである。
【００１３】
第３の利点は、コンタクトプリンティングによって提供されるパターンが少なくとも0．5〜１０μmのオーダーのディテールを含むことができるということである。走査線の幅に関しては、また、走査線間距離に関しては、この解像度は、バイアの使用に非常に適している。第１及び第２のポリマーを有する組成物は、好ましくは０．５〜３重量％の濃度を有する。第１のポリマーとしてポリスチレンが用いられ、第2のポリマーとしてポリビニルビリジンが用いられれば、第１及び第２のポリマーのモル比が１〜３の間であることが好ましい。次に、金の水平層上に、基板に平行に表面が形成される。マイクロコンタクトプリンティングによって変性される区域上では、ラテラル偏析がある、すなわち、実質的に基板表面に対して垂直な層が形成される。
【００１４】
他の実施例では、第1の単分子層の供給の後、表面の残りの部分に第2の単分子層を形成する化合物を有する組成物が提供される。第1及び第2の単分子層は、各々が、それぞれの単分子層の形成後に表面に面しない末端基によって提供される化合物を有する。第2の単分子層の化合物の末端基は、第1の単分子層の化合物の末端基とは極性が異なる。この結果は、単分子層による表面の完全な被覆である。これらの単分子層は、今度は自身が、金属層に面しない群に基づいて、再び極性又は無極性の表面を有する。
【００１５】
本実施例の第1の利点は、クリーンルーム雰囲気又は空気中に存在する、揮発性の有機分子又は塵粒子の形の不純物に対して表面が保護されることである。これによりピンホールの作成が防止されると分かった。これは、特に金属層の表面(特に金の層の表面)にあてはまる。保護なしでは、不純物が局所的に金属層の表面を覆うか又は酸化させる。この結果、続いて提供される溶媒が局所的に全く又は十分に表面を濡らさなくなり、このことによりピンホールが生成される。
【００１６】
実施例の第2の効果は、マイクロコンタクトプリンティングによる単分子層の供給がより容易で欠陥の影響をより受けにくいということである。マイクロコンタクトプリンティングは、空孔が設けられた、パターン形成されたスタンプ表面を有するスタンプを利用する。これらの空孔の各々は、通常の状況の下ではスタンプ表面から数μm離れた場所に位置する後面を有する。空孔がより大きい表面積にわたる場合、この後面が膨張し、好ましくないことに、 スタンプ表面の一部を形成してしまう危険性がある。ここで、表面の変性された部分が残りの部分より大きな表面積を有する場合、スタンプ表面の空孔は比較的小さくなる。これにより膨張する危険性は制限される。
【００１７】
液相から供給される誘電層のピンホールの形成の問題は、バイアとの組み合わせだけではなく、より広く起こる。例は、フォトレジスト、薄膜コンデンサ及び薄膜トランジスタのピンホール無しの層の製造である。この問題は、金属層及び液相から供給される誘電物質の層のほぼどの層に対しても起こる。驚くべきことに、この問題が抗汚染層を用いて解決されることができることが分かった。このような層は、金属表面を塵粒子及び／又は揮発性の有機分子の吸着から保護する。前記の単分子層がこの抗汚染層の好ましい実施例である。代替実施例においては、薄い酸化物層が金属表面に存在する。実験の結果は、前記問題が薄い酸化物層によって、また、単分子層によって解決されることを証明した。好適には、誘電物質の層はスピンコーティング又はディップコーティングによって供給され、この層は有機材料を含む。金属及び単分子層の例は、表1に記載される。有機誘電媒質の例は、なかでも、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、フォトレジスト(例えばHPR504及びSU-8)及びベンゾシクロブテンである。これは、疎水性領域及び親水性領域を有する均一でピンホールの無い層を基板上に生じさせる。
【００１８】
変性されるべき表面は、第1の導電層上に存在してよく、この場合には金属層の一部を形成する。第1の導電領域に実質的に存在しない第2の副層が、このとき中間層を形成する。
【００１９】
代わりに、変性されるべき表面が、中間層上に位置してもよい。第1の導電領域上には実質的に位置しない副層が、この場合エッチングマスクを形成する。この目的のために用いられる単分子層は、中間層をエッチングするエッチャントに対して耐性がなければならない。中間層がSiO2を有する場合、エッチャントは好適にはHFの1%濃度水溶液である。第2の導電領域は、好適には導電材料の上部層として設けられる。このような材料は好適には金属であるが、代替的に、導電ポリマー、導電粒子で満たされるポリマー、又は、アモルファス若しくは多結晶シリコンの層であってよく、このシリコン層は不純物を添加されていてもされていなくてもよい。既知の技術が、この層又はこの領域を設けるために用いられることができる。第1及び第2の導電領域間のバイアがここから生じる。
【００２０】
例えば、本発明による方法によって製造されるバイアは、集積回路の後端部分に存在する。よって、この後端部分は、少なくとも部分的にはフォトリソグラフィでない方法によって製造されることができる。あるいは、本発明による方法によって製造されるバイアは、薄膜装置に存在してもよい。これらの例は、なかでも、受動素子、薄膜トランジスタ及び液晶又は電子発光層によって動作する画像スクリーンのネットワークである。本実施例におけるバイアは、キャパシタ、コイル又はトランジスタの隣に位置する。従って、種々の機能が層において規定される。即ち、金属層は、第1の導電層以外に例えばトランジスタのゲート電極を有し、中間層は、同時に誘電体でもあり、導電層は、第2の導電領域だけでなくソース及びドレイン電極も有する。好適には、半導体材料のチャネル層がこの導電層上に存在する。この半導体材料は、例えば、アモルファスシリコン、ペンタセン若しくはオリゴチオフェン等のオリゴマー、又は、ポリ−３−アルキルチオフェン若しくはポリ(チエニレン−ビニレン)等のポリマーである。このような薄膜装置の利点は、なかでも、少数の層及びその結果としての少数の方法ステップである。他の利点は、多くの場合における薄膜装置の柔軟性である。
【００２１】
バイアの接触抵抗を低減するために、第2の導電領域が設けられる前に第1の導電領域上の副層を除去することは有利である。これは、例えば、紫外線、プラズマ(特に希ガスプラズマ)による処理、又は加熱ステップによって、種々の方法により行われることができる。本発明による方法及び装置のこれらの及び他の側面は、図、表及び説明を参照してより詳細に説明される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
表1は、本方法において使用される組成物及びそれに伴うエッチャントの幾つかの実施例を示す。表2は、特定の表面に適している単分子層の幾つかの実施例を示す。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
【表２】
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【００２５】
図1は、第１の面2を有する基板1を備える中間製品11を示す。前記第１の面2には、第1の導電領域13が規定される金属層3がある。金属層の表面20は変性されている。このために、第１の単分子層2及び第２の単分子層5は、第２の単分子層5が第１の導電領域13に位置するように金属層3の表面20上に堆積される。第１及び第２のポリマーの組成物が単分子層4、5に提供される。この組成物は、相分離によって、第１の副層6、第２の副層7及び第３の副層8に分割された。第１の副層6及び第３の副層8は主に第１のポリマーを有し、第２の副層7は第２のポリマーを主に有する。第１の副層6は、第１の導電領域13に存在する。
【００２６】
図2は、中間製品11が更に発展された後に得られる電子装置10を示す。第1の副層6及び第3の副層8の選択的溶解の後、第2の単分子層5が除去される。次に、第2の導電領域14が規定される導電層9が堆積される。導電材料の上部層9の堆積は、同時に、バイア15を作製する。
【００２７】
図3は、第１の面2を有する基板1を備える中間製品12を示す。前記第１の導電領域13は、前記第１の面2に存在する。この例では、前記領域13が基板1に位置し、この基板1は、レジスタ及びトランジスタ等の種々の成分を通常有する。しかし、代替的に、導電層13が、ドーピングした領域の形で基板１に位置してもよい。基板1は、さらに中間層21を設けられる。この中間層21の表面30は変性される。単分子層4は、所望のパターンでこの中間層21上に堆積される。その上に第１及び第２のポリマーを有する組成物が提供される。第１のポリマーを有する第１の副層6は、この単分子層4に堆積される。第２のポリマーを有する第2の副層7は、単分子層4の隣、つまり中間層21上に堆積される。
【００２８】
図4は、中間製品12から生じる装置10を示す。最初に、第1の副層6及び単分子層4が除去される。次に、中間層21はエッチングされ、このとき、第2の副層7がエッチングマスクとして用いられる。次に、第2の副層7が除去され、導電物質の上部層9は、導電領域14及びバイア15によって堆積される。
【００２９】
【実施例】
実施例１
厚さ5nmのTi層及び厚さ20nmのAu層3が、既知の方法で真空燕着によってガラス製基板１に設けられた。HS(CH２)18OHの単分子層4が所望のパターンで提供されるように、金の層3の表面が所望のパターンに従って変性された。これは、コンタクトプリンティングに適する、PDMSで形成されるパターン形成されたスタンプ表面が設けられるスタンプにより行われた。スタンプは、単分子層を設けるためスタンプ表面がHS(CH２)18OHのエタノール溶液に含浸された。パイアの所望のパターンはネガティブと規定され、バイアを除いては、表面全体に単分子層が設けられた。これらのバイアは四角形状であり、1 ~ 25μｍ２の寸法を有した。バイア間の距離は、20 ~ 50μｍであった。続いて、オクタデシルチオール(H S(CH 2)17CH 3)溶液が、金属層及び単分子層が設けられる基板に対して供給された。その結果、金属層の表面のこれまで覆われていなかった部分が第２の単分子層によって覆われた。いかなる残留するオクタデシルチオールも、エタノールで洗浄することによって除去された。次に、溶媒中の第１のポリマー及び第２のポリマーの組成物が、スピニングによって提供された。第１のポリマーは、分子量90900、Mw/Mn= 1 .05 のポリスチレンであった。第2のポリマーは、分子量115000、Mw/Mn= 1.03のポリ(2‐ビニルピリジン)であった。溶媒は、テトラヒドロフランであった。スピニングは、Gyrset 付きのKar I Su s RC8スピンコータ(蓋が開いた状態: 1000rpm、200rpm / s、5s、蓋が閉じた状態: 3000rpm、1000のrpm/s、10s )によって行われた。組成物は、0 .75重量% のポリスチレン及び0 .75重量% のポリビニルビリジンを含んでいた。溶液は、250mg/ｌの溶媒を安定させるための2 .6‐ジ‐t‐ブチル‐4‐メチルフェノールを更に含んでいた。温度は21+/‐0 .5℃、相対湿度は50+/-5 % であった。スピンコーティングによって供給される組成物は、閉蓋条件の下で回転されている間に乾燥させられた。結果、組成物は、第１副層6及び第２副層7に分離された。第１のポリマー(ポリスチレン)を有する第１の副層６は、オクタデシルチオールの単分子層5に選択的に堆積された。第2のポリマー(ポリ(2‐ビニルピリジン))を有する第２の副層7は、オクタデシルチオールの単分子層4に堆積された。第１の副層6は、シクロヘキサンで3回洗浄することによつて除去された。第２の副層7は、中間層の役目を果たす。続いて、厚さ5nmのTi層及び厚さ20 nmのAu上部層9が真空蒸着された。バイア15は、このようにAuの層の導電領域13、14によって完成された。
【００３０】
実施例2
第1の副層の除去の後で第2のAu層の堆積の前に、オクタデシルチオールの単分子層5は除去された。これは、単分子層が、波長254nm、強度4mW/cm2の放射線で15分間露光されたことにより行われた。この処理は、マスクなしで実施された。
【００３１】
実施例3
Auの層3は、HS(CH2)18OHの単分子層4の供給の前にパターン形成された。このために、ヘキサデシルチオール(HS(CH2)15CH3)の単分子層が、マイクロコンタクトプリンティングによって所望のパターンに従って設けられた。スタンプのスタンプ表面は、10mMのヘキサデシルチオール溶液に含浸された。スタンプは、N2中で20〜30秒間乾燥させられ、Au層の表面に適用された。表面は、エタノールで洗浄され、N2で乾燥させられた。次に表面は、1ミリモルのチオ硫酸カリウム、0.1ミリモルのシアノカリウム鉄、10ミリモルの水酸化カリウム水溶液に10分接触させられた。これにより、Auの被覆されていない部分はエッチングにより除去された。水によって洗浄した後に、単分子層は、実施例2において説明されたような非酸化プラズマ処理によって除去された。
【００３２】
実施例4
SiO2の中間層21は、導電領域13を有する基板1上に既知の方法で形成される。SiO2の中間層21は、80 nmの厚みを有する。オクタデシルトリクロロシランの単分子層4が、マイクロコンタクトプリンティングによって所望のパターンに従ってその上に設けられる。単分子層4はパターン上でバイアが所望される場所に設けられる。これは、例えばPHNLPOO044において説明される安定したスタンプ表面が設けられるスタンプで行われる。バイアは、このような態様で、互いからの距離が10μｍ、寸法が2x2μｍで規定される。第１及び第２のポリマーの組成物は、スピンコーティングによって提供される。第１のポリマーは、ポリスチレンである。第２のポリマーは、PMMAである。この組成物は乾燥され、この間に、第１のポリマーを有する第１の副層6が単分子層4上に生じる。第２のポリマーを有する第２の副層7は、中間層21の表面上に生じる。続いて、第１の副層6が、シクロヘキサンによって3回洗浄することにより除去される。いかなる残留するシクロヘキサンも、エタノールによって洗浄することによって除去される。単分子層4は、酸素中のプラズマ処理によって除去される。次に、中間層21は、1% HF水溶液中に完全に浸漬されてエッチングされる。この間、第２の副層7がエッチングマスクの役目を果たす。エッチングの後、水及びエタノールにより洗浄が行われ、生成物は乾燥させられる。続いて、導電物質の上部層9が、厚さ5 nmのTi層及び厚さ25 nmのAu層が蒸着されることにより設けられる。この導電層は、接触印刷又はフォトリソグラフィによってパターン形成される。
【００３３】
実施例5
厚さ5nmのTi層が基板上に蒸着される。次に、厚さ25nmのAu層が蒸着される。フォトレジスト(HPR 504)がスピンコーティングによって提供され、通常の方法でパターン形成される。次に、KI/I2を有するエッチャントが提供され、フォトレジストによって覆われていないAuは、除去される。続いて、Ti層の覆われていない部分は、HF/HNO3/H2に基づくエッチャントによって除去される。以下ではウェハとも称される、その上に層が存在する基板は、水によって浄化され、乾燥させられる。いかなる残留するフォトレジストも、アセトンによって除去される。次に、ウェハは水及びイソプロパノールによって浄化され、125℃で1時間乾燥器で乾燥させられる。ここでウェハは30分間発煙HNO3に浸漬される。次にこれは、脱塩水により浄化され、125℃のホットプレート上で30分間乾燥させられる。次に、ウェハは110℃で1時間酸素プラズマ処理に供される。ウェハが室温に冷却したあと、厚さ300nmの誘電物質の層が設けられる。この場合、この目的のためにフォトレジストHPR 504が用いられる。この層は、通常の露光及び現像処置によってパターン形成される。続いてこの層は、200〜210℃で30分間焼成される。厚さ5nmのTi層及び厚さ25nmのAu層がこの誘電物質の層上に蒸着される。金属層は、上記した方法でパターン形成される。
【００３４】
実施例6
Ti層及びAu層が基板に設けられ、上記した方法でパターン形成される。生じるウェハは水及びイソプロパノールにより浄化され、125℃で1時間乾燥器で乾燥させられる。次に、ウェハは30秒間ヘキサデカンチオール(CH3-(CH2)15-SH)の1mMエタノール溶液に浸漬される。次に、ウェハはN2により乾燥させられる。この結果、Au層の表面上にヘキサデカンチオールの自己組織化単分子層が生じる。これで、厚さ300nmの誘電物質層が設けられる。ここではこの目的のためにフォトレジストHPR 504が用いられる。この層は、通常の露光及び現像処置によってパターン形成される。続いてこの層は、200〜210℃で30分間焼成される。厚さ5nmのTi層及び厚さ25nmのAu層がこの誘電物質の層上に蒸着される。金属層は、上記した方法でパターン形成される。
【００３５】
参照例1
Ti層及びAu層は、基板に対して提供され、上記した方法でパターン形成される。得られたウェハは水及びイソプロパノールによって浄化され、125℃で1時間乾燥器で乾燥させられる。次に、厚さ300nmのフォトレジストHPR504の層が設けられる。層は、通常の露光及び現像処置によってパターン形成される。続いてこの層は、30分間の200〜210℃で焼成される。厚さ5nmのTi層及び厚さ25nmのAu層がこの誘電物質の層上に蒸着される。この金属層は、上記した方法でパターン形成される。
【００３６】
実施例7
実施例5及び6並びに参照例1によって得られる構造は、結果を測定するための検査を受けた。この目的のため、この構造は「プロセスモニタ」(PCM)マスクセットによりパターン形成された。よってこの構造は、種々の長さ及び幅を有する線及び線の間の空間、並びに互いに嵌合した電極対を有する。1つの金属層の互いに嵌合された電極対間のリーク電流は、2本の電極の間の距離の関数として決定された。誘電物質の層を提供する種々の方法の間で有意な差は見られなかった。幅1μmの線及びスペースを用いた場合1pAより低いリーク電流が得られた。線の幅(20〜1μm)によらず30Ωの抵抗値が得られた。金属-絶縁物-金属構造は、望ましくないトップダウンリーク電流を印加バイアスの関数として決定するためのI-V測定値によって、更に特徴づけられた。10Vのバイアスで、0.25mm2の表面積を有するキャパシタに対する結果は、
実施例5に従って製造される構造に対しては1pA未満のリーク電流;
実施例6に従って製造される構造に対しては1pA未満のリーク電流;
参照例1に従って製造される構造に対しては1μA未満のリーク電流
であった。実施例5及び6の構造のリーク電流は、シュルンベルジェ1260のインピーダンスゲイン-相分析器によるインピーダンス測定により測定された。1.4x10-8 F/cm2の平均値が得られた。続いて、比較例1の構造がピンホールのために視覚的に分析された。この目的のために液晶物質が提供され、これはピンホールの領域において、その場における局所的加熱のために融解した。ピンホールが表面を通じてランダムに分配されたことが、このような態様で観察された。このように、端における不良コーティングによってピンホールが発生されないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本方法の第1の実施例から得られる中間製品の概略の横断面図である。
【図２】  本方法の第1の実施例から得られる装置の概略の横断面図である。
【図３】  本方法の第2の実施例から得られる中間製品の概略の横断面図である。
【図４】  本方法の第2の実施例から得られる装置の概略の横断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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