(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、屈曲部を有する金属配線を電解メッキ法により形成する方法において、
前記基板に段差を形成する工程と、
前記屈曲部が前記段差上にある前記金属配線を、前記基板上に形成する工程と、を有し、
前記段差を境にして、前記屈曲部の内側の前記基板は前記屈曲部の外側の前記基板よりも盛り上がっていることを特徴とする金属配線の形成方法。
【請求項２】
前記段差は、前記基板に窪みを形成することによって形成することを特徴とする請求項１に記載の金属配線の形成方法。
【請求項３】
前記段差は、前記基板に凸部を形成することによって形成することを特徴とする請求項１に記載の金属配線の形成方法。
【請求項４】
前記金属配線は、カレントフィルムを介して形成されることを特徴とする請求項１に記載の金属配線の形成方法。
【請求項５】
前記金属配線の形状に対応したレジストパターンを前記基板に形成する工程を有し、前記レジストパターンをマスクとして、前記基板上に選択的に電解メッキを施すことによって、前記金属配線を形成することを特徴とする請求項１に記載の金属配線の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置における半導体基板などの基板上に電解メッキ法によって金属配線を形成する金属配線の形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板上に金属配線を形成する技術としては、メッキ法が知られており、特に、半導体基板上の集積回路に金属配線を形成する技術として、このメッキ法が利用されている。
【０００３】
図７は、従来の金属配線工程の一例を概略的に示す断面工程図である。同図（ａ）に示したように、従来の金属配線工程では、まず、半導体基板１００の被メッキ面に、蒸着等によってカレントフィルム１０２を形成する。
【０００４】
次に、同図（ｂ）に示したように、フォトリソグラフィー法等を用いて、カレントフィルム１０２上に、レジストパターン１０４を形成する。
【０００５】
続いて、同図（ｃ）に示したように、例えば、図示しないが電極ピンをカレントフィルム１０２に当接させ、カレントフィルム１０２に電流を供給しながら、半導体基板１００のメッキ液を吹き付ける。これにより、カレントフィルム１０２の露出面に、メッキを施し、メッキ膜１０６を形成する。
【０００６】
しかしながら、メッキ法による金属配線の形成の場合、金属配線１０８のコーナー部や角部に当たる部分では、同図（ｄ）に示したように、メッキの異常成長が発生し易く、メッキ膜１０６はレジストパターン１０４を乗り越えて形成されることが多い。
【０００７】
そして、同図（ｅ）に示すように、レジストパターン１０４、不要なカレントフィルム１０２を除去して金属配線１０８は形成されるが、メッキが異常成長し、レジストパターン１０４を乗り越えて金属配線１０８は隣接する金属配線に接触するといった不具合が生じやすく、改善が望まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、メッキの異常成長による隣接する金属配線の接触を防止する金属配線の形成方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
＜１＞基板上に、屈曲部を有する金属配線を電解メッキ法により形成する方法において、
前記基板に段差を形成する工程と、
前記屈曲部が前記段差上にある前記金属配線を、前記基板上に形成する工程と、を有し、
前記段差を境にして、前記屈曲部の内側の前記基板は前記屈曲部の外側の前記基板よりも盛り上がっていることを特徴とする金属配線の形成方法。
【００１０】
＜２＞前記段差は、前記基板に窪みを形成することによって形成することを特徴とする請求項１に記載の金属配線の形成方法。
【００１１】
＜３＞前記段差は、前記基板に凸部を形成することによって形成することを特徴とする前記＜１＞に記載の金属配線の形成方法。
【００１２】
＜４＞前記金属配線は、カレントフィルムを介して形成されることを特徴とする前記＜１＞に記載の金属配線の形成方法。
【００１３】
＜５＞前記金属配線の形状に対応したレジストパターンを前記基板に形成する工程を有し、前記レジストパターンをマスクとして、前記基板上に選択的に電解メッキを施すことによって、前記金属配線を形成することを特徴とする前記＜１＞に記載の金属配線の形成方法。
【００１４】
本発明の金属配線の形成方法では、基板の被メッキ面に段差を形成する。この段差を境にして金属配線の屈曲部内側の基板は金属配線の屈曲部外側の基板よりも盛り上がっているので、金属配線の屈曲部外側が形成される被メッキ面は、金属配線の屈曲部内側が形成される被メッキ面よりも、レジストパターンの基板面方向深さが深くなる。このため、電解メッキ法により金属配線を形成すると、同じメッキ量の場合、金属配線の屈曲部外側は、金属配線の屈曲部内側よりも浅く形成される。このため、金属配線の屈曲部外側において、メッキの異常成長が生じても、レジストパターンを乗り越えて形成され難くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面を参照して説明する。なお、実質的に同様の機能を有するものには、全図面通して同じ符号を付して説明し、場合によってはその説明を省略することがある。
【００１６】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る金属配線の形成方法について、図１および図２を用いて説明する。
【００１７】
第１の実施の形態に係る金属配線の形成方法は、図１に示すように半導体基板１０上に、Ｌ字の金属配線１２を形成する方法である。図１は、第１の実施の形態に係る金属配線の形成方法により形成された金属配線の平面図である。図２は、第１の実施の形態に係る金属配線の形成方法を説明するための概略図であり、図１のＡ−Ａ’断面における断面工程図である。
【００１８】
まず、図２（ａ）に示すように、集積回路などを有する半導体基板１０の被メッキ面のうち、予め、Ｌ字状の金属配線１２（屈曲部を有する金属配線）のコーナー部（屈曲部）外側１２ａが形成される被メッキ面を掘り込んで、直方体状の凹部１４（窪み）を形成して段差を設ける。凹部１４はその一角周辺が金属配線１２のコーナー部外側１２ａが形成される被メッキ面となるように設けられる。半導体基板１０の掘り込みは、例えば、半導体基板１０がＳｉの場合、弗酸と硝酸との混酸によるウェットエッチングやＣＦ4によるドライエッチングなど、半導体基板１０がＧａＡｓの場合、リン酸と過酸化水素水との混酸によるウェットエッチングなどで、半導体基板１０をエッチングすることで行える。
【００１９】
次に、図２（ｂ）に示すように、半導体基板１０の被メッキ面全体にカレントフィルム１６を形成する。カレントフィルム１６は、例えば、所望の導電性材料を用い、電子ビーム蒸着法やスパッタ法などにより形成することができ、具体的には、Ｔｉ膜、Ｐｔ膜及びＡｕ膜を順次積層したものが挙げられるが、導電性材料であれば、特に限定されるものではない。
【００２０】
次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基板１０の被メッキ面のカレントフィルム上に、絶縁性のレジストを塗布し、通常のフォトリソグラフィー法等を用いて、露光及び現像を行い、カレントフィルム１６上に、レジストパターン１８を形成する。レジストパターン１８は、金属配線を形成する領域を露出する開口部１８ａを有している。開口部１８ａは、図１に示すように、金属配線１２のコーナー部外側１２ａが半導体基板１０における凹部１４底面上に形成され、金属配線１２のコーナー部外側１２ａ以外の他の配線部は半導体基板１０面上に形成されるよう形成する。このように、金属配線１２のコーナー部外側１２ａが形成される被メッキ面は半導体基板１０における凹部１４底面となり、他の配線部が形成される被メッキ面は半導体基板１０面となり、金属配線１２のコーナー部外側１２ａが形成される被メッキ面は、他の配線部が形成される被メッキ面よりも、レジストパターン１８の半導体基板１０面方向深さが深くなる。
【００２１】
次に、図２（ｄ）に示すように、電解メッキを行って、レジストパターン１８の開口部１８ａから露出するカレントフィルム１６上にメッキ膜２０を形成する。電解メッキは、例えば、図示しないが電極ピンをカレントフィルム１６に当接させ、カレントフィルム１６に電流を供給しながら、半導体基板１０にメッキ液を吹き付けたり、半導体基板１０に被メッキ面側をメッキ液に浸漬したりすることで行う。このような電解メッキにより、金属配線１２として、Ａｕメッキ膜、Ｃｕメッキ膜や、その他の任意のメッキ膜を形成することができる。なお、電解メッキは、特に限定されるわけではなく、従来公知の方法により行うことができる。
【００２２】
そして、レジストパターン１８や、不要なカレントフィルム１６の除去等を行い、金属配線１２（メッキ膜２０）を形成する。必要に応じて、これらのメッキ膜２０を形成した後やレジストパターン１８や、不要なカレントフィルム１６の除去した後、加熱処理等の公知の各種後処理を行われる。
【００２３】
第１の実施の形態に係る金属配線の形成方法では、上述のように金属配線１２のコーナー部外側１２ａが形成される被メッキ面を掘り込んで、凹部１４を形成し段差を形成することで、金属配線１２のコーナー部外側１２ａが形成される被メッキ面は、他の配線部が形成される被メッキ面よりも、レジストパターン１８の半導体基板１０面方向深さが深くなっている。このため、金属配線１２のコーナー部外側１２ａは、同じメッキ量の場合、他の配線部よりも浅く形成されこととなる。金属配線１２のコーナー部外側１２ａでは、レジストパターン１８面の高さに達するまでのメッキ量が、他の配線部よりも多くなっている。このため、金属配線１２のコーナー部外側１２ａにおいては、メッキの異常成長が生じても、レジストパターン１８を乗り越えて形成され難くなり、隣接する金属配線１２同士の接触不良などが抑制される。
【００２４】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態に係る金属配線の形成方法について、図３および図４を用いて説明する。
【００２５】
第２の実施の形態に係る金属配線の形成方法は、図３に示すように半導体基板１０上に、Ｌ字の金属配線１２を形成する方法である。図３は、第２の実施の形態に係る金属配線の形成方法により形成された金属配線の平面図である。図４は、第２の実施の形態に係る金属配線の形成方法を説明するための概略図であり、図３のＢ−Ｂ’断面における断面工程図である。
【００２６】
まず、図４（ａ）に示すように、集積回路などを有する半導体基板１０の被メッキ面のうち、予め、Ｌ字状の金属配線１２（屈曲部を有する金属配線）のコーナー部（屈曲部）外側１２ａ以外の配線部（他の配線部）が形成される被メッキ面に絶縁層２２（凸部）を形成し、半導体基板１０と絶縁層２２とで段差を設ける。絶縁層２２としては、例えば、ＣＶＤ法やスパッタ法などにより形成されるＳｉＮX膜などが挙げられるが、これらに限定されるわけではなく、有機、無機問わず任意の絶縁材料を用いて形成することができる。
【００２７】
次に、図４（ｂ）に示すように、半導体基板１０の被メッキ面全体にカレントフィルム１６を形成する。
【００２８】
次に、図４（ｃ）に示すように、半導体基板１０の被メッキ面のカレントフィルム１６上に、絶縁性のレジストを塗布し、通常のフォトリソグラフィー法等を用いて、露光及び現像を行い、カレントフィルム１６上に、レジストパターン１８を形成する。レジストパターン１８は、金属配線を形成する領域を露出する開口部１８ａを有している。開口部１８ａは、図３に示すように、金属配線１２のコーナー部外側１２ａが半導体基板１０面上に形成され、他の配線部が絶縁層２２面上に形成されるよう設けられる。このように、金属配線１２のコーナー部外側１２ａが形成される被メッキ面は半導体基板１０面となり、他の配線部が形成される被メッキ面は絶縁層２２面となり、金属配線１２のコーナー部外側１２ａが形成される被メッキ面は、他の配線部が形成される被メッキ面よりも、レジストパターン１８の半導体基板１０面方向深さが深くなる。
【００２９】
次に、図４（ｄ）に示すように、電解メッキを行って、レジストパターン１８の開口部１８ａから露出するカレントフィルム１６上にメッキ膜２０を形成する。
【００３０】
そして、図４（ｅ）に示すように、レジストパターン１８や、不要なカレントフィルム１６の除去等を行い、金属配線１２（メッキ膜２０）を形成する。必要に応じて、これらのメッキ膜２０を形成した後やレジストパターン１８や、不要なカレントフィルム１６の除去した後、加熱処理等の公知の各種後処理を行われる。
【００３１】
第２の実施の形態に係る金属配線の形成方法では、上述のように金属配線１２のコーナー部外側１２ａ以外の配線部（他の配線部）が形成される被メッキ面に絶縁層２２を形成して段差を形成することで、金属配線１２のコーナー部外側１２ａが形成される被メッキ面は、他の配線部が形成される被メッキ面よりも、レジストパターン１８の半導体基板１０面方向深さが深くなっている。このため、形成される金属配線１２のコーナー部外側１２ａは、同じメッキ量の場合、他の配線部よりも浅く形成されこととなる。金属配線１２のコーナー部外側１２ａでは、レジストパターン１８面の高さに達するまでのメッキ量が、他の配線部よりも多くなっている。このため、金属配線１２のコーナー部外側１２ａにおいては、メッキの異常成長が生じても、レジストパターン１８を乗り越えて形成されることが防止され、隣接する金属配線１２同士の接触不良などを抑制される。
【００３２】
（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態に係る金属配線の形成方法について、図５および図６を用いて説明する。
【００３３】
第３の実施の形態に係る金属配線の形成方法は、図５に示すように半導体基板１０上に、Ｌ字の金属配線１２を形成する方法である。図５は、第３の実施の形態に係る金属配線の形成方法により形成された金属配線の平面図である。図６は、第３の実施の形態に係る金属配線の形成方法を説明するための概略図であり、図５のＣ−Ｃ’断面における断面工程図である。
【００３４】
第３の実施の形態では、図６（ａ）〜（ｅ）で示すように、第２の実施の形態における絶縁層２２（凸部）の代わりに導電層２４（凸部）を形成する以外は、各工程を行うことで、金属配線１２を形成することができる。導電層２４としては、例えば、ＣＶＤ法やスパッタ法などにより形成されるＡｕ膜、Ｃｕ膜や、その他の任意の金属膜等が挙げられるが、これらに限定されるわけではなく、有機、無機問わず任意の導電材料を用いて形成することができる。
【００３５】
第３の実施の形態に係る金属配線の形成方法では、第２の実施の形態と同様に金属配線１２のコーナー部外側１２ａ以外の配線部（他の配線部）が形成される被メッキ面に導電層２４を形成して段差を形成することで、金属配線１２のコーナー部外側１２ａが形成される被メッキ面は、他の配線部が形成される被メッキ面よりも、レジストパターン１８の半導体基板１０面方向深さが深くなっている。このため、形成される金属配線１２のコーナー部外側１２ａは、同じメッキ量の場合、他の配線部よりも浅く形成されこととなる。金属配線１２のコーナー部外側１２ａでは、レジストパターン１８面の高さに達するまでのメッキ量が、他の配線部よりも多くなっている。このため、金属配線１２のコーナー部外側１２ａにおいては、メッキの異常成長が生じても、レジストパターン１８を乗り越えて形成され難くなり、隣接する金属配線１２同士の接触不良などを抑制される。
【００３６】
また、第３の実施の形態に係る金属配線の形成方法では、金属配線１２における金属配線１２のコーナー部外側１２ａ以外の配線部の下地として、導電材料を用いた導電層２４を形成しているので、この導電層が金属配線の一部を担うことができ、メッキ厚を薄く設定できる。このため、メッキ量を少量にすることができ、より効果的に、レジストパターン１８を乗り越えて形成され難くなり、隣接する金属配線１２同士の接触不良などを抑制される。
【００３７】
上記実施の形態では、Ｌ字状の金属配線として、屈曲したコーナー部を有する金属配線を形成する形態を示したが、本発明の金属配線の形成方法に適用される金属配線のコーナー部は、屈曲していてもよいし、湾曲している形態でも、いずれでも適用できる。また、Ｌ字状でもよいし、Ｖ字状でもよく、コーナー部を有する金属配線の形成に適宜適用することができる。
【００３８】
上記実施の形態では、本発明の金属配線の形成方法を、半導体装置の製造方法に適用した形態を示したが、この形態に限定されるわけではなく、他の分野に適宜適用することができる。
【００３９】
上記実施の形態は、限定的に解釈されるものではなく、本発明の構成要件を満足する範囲内で実現可能であることは、言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、メッキの異常成長による隣接する金属配線の接触を防止する金属配線の形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態に係る金属配線の形成方法により形成された金属配線の平面図である。
【図２】  第１の実施の形態に係る金属配線の形成方法を説明するための概略図であり、図１のＡ−Ａ’断面における断面工程図である。
【図３】  第２の実施の形態に係る金属配線の形成方法により形成された金属配線の平面図である。
【図４】  第２の実施の形態に係る金属配線の形成方法を説明するための概略図であり、図３のＢ−Ｂ’断面における断面工程図である。
【図５】  第３の実施の形態に係る金属配線の形成方法により形成された金属配線の平面図である。
【図６】  第３の実施の形態に係る金属配線の形成方法を説明するための概略図であり、図５のＣ−Ｃ’断面における断面工程図である。
【図７】  従来の金属配線工程の一例を概略的に示す断面工程図である。
【符号の説明】
１０  半導体基板
１２  金属配線
１２ａ      金属配線のコーナー部（屈曲部）外側
１４  凹部（窪み）
１６  カレントフィルム
１８  レジストパターン
１８ａ      開口部
２０  メッキ膜
２２  絶縁層（凸部）
２４  導電層（凸部）
【図１】
0003844707.tif 000002
【図２】
0003844707.tif 000003
【図３】
0003844707.tif 000004
【図４】
0003844707.tif 000005
【図５】
0003844707.tif 000006
【図６】
0003844707.tif 000007
【図７】
0003844707.tif 000008