(57)【要約】電子装置（１０）の垂直相互配線（１５）が、フォトリソグラフィでない方法で製造される。これは、金属層（３）又は絶縁物質（２１）の中間層の表面（２０，３０）を変性し、続いて第１及び第２の高分子を有する組成物を堆積させることによって行われる。これら２つの高分子の相分離により第１の副層（６）及び第２の副層（７）が生じ、このうち前記第１の副層（６）は除去される。導電物質の上部層（９）は、この時点で又は他のエッチングステップの後で堆積されることができる。これにより、垂直相互配線（１５）が得られる。
2004520720.tif 000002
【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前記第１の面の表面を変性し、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の高分子並びに前記表面を実質的に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、各々が前記高分子のうち１つを実質的に有する第１及び第２の副層が形成され、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】
前記表面を変性させる前記ステップがマイクロコンタクトプリンティングにより実行されて単分子層が作製され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、前記第１の単分子層の前記供給の後に組成物が提供され、該組成物は、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することと、
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と、
を特徴とする方法。
【請求項４】
前記表面の前記変性された部分が前記第１の導電領域に存在し、前記第１の副層が前記第１の高分子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が、変性され、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が変性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】
請求項６又は７に記載の方法において、前記中間層が薄膜トランジスタの誘電体であり、該薄膜トランジスタの電極は、前記金属層と、前記第２の導電領域を有する上部層とに存在することと、
半導体物質のチャネル層が存在し、該チャネル層は、前記中間層と接触しており且つ前記金属層又は前記上部層の何れかと接触していることと、
を特徴とする方法。
【請求項９】
前記中間層の前記絶縁物質が低Ｋ物質であることを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。
【請求項１０】
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、前記方法が、
・バイアを規定する所望のパターンに従って前記基板の前記第１の面の表面を変性し、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の高分子並びに前記表面を実質的に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、各々が前記高分子のうち１つを実質的に有する第１及び第２の副層が形成され、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、
・垂直相互配線及び第２の導電領域を設けるステップと、
を有することにより達成される。
【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、前記組成物中の高分子のうちの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の高分子を有する組成物は、好ましくは０．５〜３重量％ の濃度を有する。第１の高分子としてポリスチレンが用いられ、第２の高分子としてポリビニルピリジンが用いられれば、第１及び第２の高分子ののモル比が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】
2004520720.tif 000003
【００２４】
【表２】
2004520720.tif 000004
【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の高分子を有し、第２の副層７は第２の高分子を主に有する。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を有する基板を備える中間製品１２を示す。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、更に中間層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の高分子を有する組成物が提供される。第１の高分子を有する第１の副層６は、この単分子層４に堆積される。第２の高分子を有する第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、既知の方法で真空蒸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。バ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（ＨＳ（ＣＨ２）１７ＣＨ３）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の高分子及び第２の高分子の組成物が、スピニングによって提供された。第１の高分子は、分子量９０９００、Ｍｗ／Ｍｎ ＝ １．０５のポリスチレンであった。第２の高分子は、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Ｋａｒｌ Ｓｕｓ 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％のポリビニルピ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の高分子（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の高分子（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って除去された。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２０ｎｍ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、８０ｎｍ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ＰＨＮＬ０００４４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の高分子の組成物は、スピンコーティングによって提供される。第１の高分子は、ポリスチレンである。第２の高分子は、ＰＭＭＡである。この組成物は乾燥され、この間に、第１の高分子を有する第１の副層６が単分子層４上に生じる。第２の高分子を有する第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５ｎｍのＴｉ層及び厚さ２５ｎｍ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。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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