傾斜面の形成方法、配線構造体及びその形成方法、段差構造の被覆層、並びに、半導体装置
【課題】段差の上段と下段とを接続する、従来よりも傾斜の緩やかな傾斜面の形成方法を提供する。
【解決手段】上面１４と、主面１１ａと、側面１６とを有する段差構造を備えていて、側面から内部へと両平面にわたる深さの凹溝２２が形成されている下地１３を用意する第１工程と、下地上に凹溝を通り、かつ、上面及び主面の間にわたって、粘性流体を塗布することによって、粘性流体塗布層２４であって、凹溝中における粘性流体塗布層の表面が、上面側から主面側に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面２６を有する粘性流体塗布層を形成する第２工程と、粘性流体塗布層を凹溝中の傾斜面を残すようにパターニングする第３工程とを含む。
【解決手段】上面１４と、主面１１ａと、側面１６とを有する段差構造を備えていて、側面から内部へと両平面にわたる深さの凹溝２２が形成されている下地１３を用意する第１工程と、下地上に凹溝を通り、かつ、上面及び主面の間にわたって、粘性流体を塗布することによって、粘性流体塗布層２４であって、凹溝中における粘性流体塗布層の表面が、上面側から主面側に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面２６を有する粘性流体塗布層を形成する第２工程と、粘性流体塗布層を凹溝中の傾斜面を残すようにパターニングする第３工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板に設けられた段差部に形成される傾斜面の形成方法、この傾斜面を利用した段差部を跨ぐ配線構造体、及びその形成方法、段差構造の被覆層、並びに、この配線構造体を備える半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路等の半導体装置においては、段差部の上段と下段とを電気的に接続する配線が必要となる場合がある。たとえば、メサ型に形成される素子である受光ダイオードやレーザダイオードを用いる場合、素子上面（上段）と基板表面（下段）とを電気的に接続しなければならない。
【０００３】
このような配線として、いわゆるエアブリッジ配線が知られている（たとえば、特許文献１の図１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１０３８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術では、段差の上段と下段とを緩やかな傾斜で接続する枕状の支持体を、フォトレジストにより形成し、この支持体上に金属を真空蒸着することにより、段差の上段と下段とを接続する配線（エアブリッジ配線）を形成する。
【０００５】
以下、特許文献１に開示されたエアブリッジ配線の形成方法を、従来周知の技術で補いながら説明する。
【０００６】
まず、図１４（Ａ）に示すように、段差１００の上段１０２と下段１０４との間を接続する支持体１０６を第１フォトレジストにより形成する。つまり、段差１００を含む基板１１２の全面に塗布された第１フォトレジストに対して、フォトリソグラフィーを行う。これにより、第１フォトレジストからなる支持体１０６を形成する。この支持体１０６には、段差１００の側面１０８（ほぼ垂直に延在）よりも傾きが緩やかな斜面１１０が形成される。
【０００７】
次に、図示はしていないが、支持体１０６の斜面１１０を含む領域（配線形成予定領域）を除いた平面領域を第２フォトレジストにより被覆する。その結果、配線形成予定領域（上段１０２と下段１０４とに跨っている。）のみが露出したレジストパターンが形成される。
【０００８】
そして、第２フォトレジストの全面及び配線形成予定領域に、真空蒸着法により配線１１３となる金属膜を所定の膜厚で堆積する。その後、第２フォトレジスト上の不用な金属膜を第２フォトレジストとともに除去（リフトオフ）する。
【０００９】
これにより、図１４（Ｂ）に示すように、支持体１０６の斜面１１０を含む配線形成予定領域に金属膜が所定の膜厚で堆積された配線１１３が形成される。
【００１０】
しかし、この従来技術では、斜面１１０の傾斜を充分に緩やかにすることが難しかった。そのため、真空蒸着にあたり、金属膜に後述する段切れがしばしば発生した。その結果、段切れにより配線１１３が断線してしまい、この配線１１３を利用した半導体装置の製造歩留まりを低下させてしまうという問題点があった。
【００１１】
ここで、図１５（Ａ）及び（Ｂ）並びに図１６（Ａ）〜（Ｅ）を参照して、金属膜おける段切れ発生のメカニズムにつき説明する。
【００１２】
図１５（Ａ）に示すように、真空蒸着装置１１９を用いて、モデル構造体１１８の被蒸着面１２８上に金属膜１２０を堆積する場合を考える。真空蒸着装置１１９は、金属膜１２０を被蒸着面１２８上に均一な膜質で堆積するために、金属の蒸発源１１６に対してモデル構造体１１８を回転させるように構成されている。
【００１３】
したがって、図１５（Ｂ）に示すように、被蒸着面１２８の任意の一点Ｐから見た場合、被蒸着面１２８に向かって飛来する金属原子の入射方向は、ある角度範囲βで周期的に振動する。
【００１４】
ここで、入射方向の振動範囲のうち、最も外側の方向を入射方向Ａ及び入射方向Ｃと称する。また、入射方向Ａ及びＣの間であって、被蒸着面１２８に対して垂直な入射方向を入射方向Ｂと称する。また、入射方向Ａと被蒸着面１２８の延在する面とのなす角度の鋭角側をλとし、この角度λを入射方向Ａの入射角と称する。同様に、入射方向Ｃと被蒸着面１２８の延在する面とのなす角度の鋭角側をλ’とし、この角度λ’を入射方向Ｃの入射角と称する。
【００１５】
図１６（Ａ）〜（Ｅ）を参照して、上述の条件下で、モデル構造体１１８上に金属膜１２０を堆積する工程につき説明する。
【００１６】
まず、図１６（Ａ）を参照してモデル構造体１１８の構成につき簡単に説明する。
【００１７】
モデル構造体１１８は、被蒸着面１２８としての上段平面１２２と、下段平面１２４と、斜面１２６とを備えている。
【００１８】
上段平面１２２及び下段平面１２４は互いに平行に延在している。そして、斜面１２６は、両平面１２２及び１２４を緩やかに接続している。
【００１９】
この斜面１２６の傾斜角τは、上述の入射角λよりも大きいものとする（τ＞λ）。
【００２０】
（段階１：（図１６（Ａ）））
まず、入射方向Ａ（図中矢印）からモデル構造体１１８に金属原子が飛来する場合を考える。
【００２１】
この場合、τ＞λであるので、入射方向Ａから飛来する金属原子は、上段平面１２２の陰となる領域（以下、陰領域と称する。）Ｎ１に堆積することができない。その結果、金属膜１２０ａは、上段平面１２２及び下段平面１２４のみに堆積する。
【００２２】
（段階２：（図１６（Ｂ））
段階１の後に、モデル構造体１１８は蒸発源１１６に対して所定角度だけ回転する。これにより、金属原子は、入射方向Ｂ（図中矢印）から、モデル構造体１１８に飛来する。
【００２３】
この場合、金属原子は、下段平面１２４（上段平面１２２）に対して垂直に入射する。その結果、金属膜１２０ｂは、被蒸着面１２８の全面に堆積する。
【００２４】
（段階３：（図１６（Ｃ））
段階２の後に、モデル構造体１１８は蒸発源１１６に対して所定角度だけ回転する。これにより、金属原子は、入射方向Ｃ（図中矢印）から、モデル構造体１１８に飛来する。
【００２５】
この場合、金属原子は、下段平面１２４に堆積された金属膜１２０ｂのエッジ１２０ｂＥの陰領域Ｎ２には堆積することができない。その結果、金属膜１２０ｃは、陰領域Ｎ２を除いた被蒸着面１２８に堆積する。
【００２６】
（段階４：（図１６（Ｄ））
段階３の後に、モデル構造体１１８は蒸発源１１６に対して所定角度だけ回転する。これにより、金属原子は、入射方向Ｂ（図中矢印）から、モデル構造体１１８に飛来する。
【００２７】
この場合、金属原子は、下段平面１２４（上段平面１２２）に対して垂直に入射する。その結果、金属膜１２０ｄは、被蒸着面１２８の全面に堆積する。
【００２８】
（段階５：（図１６（Ｅ））
段階４の後に、モデル構造体１１８は蒸発源１１６に対して所定角度だけ回転する。これにより、金属原子は、入射方向Ａ（図中矢印）から、モデル構造体１１８に飛来する。
【００２９】
この場合、金属原子は、上段平面１２２に堆積された金属膜１２０ｄのエッジ１２０ｄＥの陰領域Ｎ２には堆積することができない。その結果、金属膜１２０ｅは、陰領域Ｎ２を除いた被蒸着面１２８に堆積する。
【００３０】
段階５以降、上述の段階１〜５が繰り返されることにより金属膜１２０が堆積していく。
【００３１】
ここで、段階５を経た後の金属膜１２０の膜厚の被蒸着面１２８内でのバラツキに注目する。すると、陰領域Ｎ２おける金属膜１２０が、その他の領域よりも顕著に薄いことがわかる。これは、陰領域Ｎ２では、５段階中２段階（段階２及び段階４）のみで金属膜１２０ｂ及び１２０ｄが堆積されることによる。
【００３２】
さらに、陰領域Ｎ２に存在する金属膜１２０ｄは、陰領域Ｎ２以外の領域の金属膜１２０ｄとの連続性が保たれていないことがわかる。すなわち、陰領域Ｎ２において、金属膜１２０ｄと１２０ｂとの間、及び、金属膜１２０ｄと１２０ｃとの間には、それぞれ粒界ＧＢ１及びＧＢ２が形成される。このように、金属膜１２０ｄの連続性が保たれていない場合、金属膜１２０を流れる電子は、粒界ＧＢ１及びＧＢ２を通過しなければならないので、電気抵抗が増大する。
【００３３】
つまり、陰領域Ｎ２においては、金属膜１２０の膜厚が他の領域に比べて相対的に薄く、かつ、金属膜１２０の連続性が保たれていない。陰領域Ｎ２において生じるこれらの現象を総称して「段切れ」と称する。
【００３４】
上述のメカニズムに対する考察から、段切れ発生の原因は、斜面１２６の傾斜角τが、金属原子の入射角λよりも大きいためであることがわかる。つまり、段階１，３及び５のそれぞれにおいて、金属原子が被蒸着面１２８の全面には堆積されないことが、段切れ発生の原因である。
【００３５】
なお、段切れは、モデル構造体１１８が静止している場合であっても発生し得る。なぜなら、蒸発源１１６を点蒸発源と見なせないからである。つまり、蒸発源１１６から被蒸着面１２８に飛来する金属原子は、蒸発源１１６の面積の分だけ入射角度分布を持つ。それゆえ、金属原子の被蒸着面１２８に対する入射角によっては、被蒸着面１２８に、上述と同様の陰領域が生じる。その結果、上述と同様のメカニズムで段切れが発生する。
【００３６】
以上の説明より、段切れの発生を防ぐためには、斜面１２６の傾斜角τを小さくすることが有効であることがわかる。
【００３７】
このための方策として、支持体１０６（図１４）を形成するための第１フォトレジストとして、粘度の高いものを使用することが考えられる。確かに高粘度の第１フォトレジストを使用すれば、斜面１１０の傾斜角を小さくすることができる。しかし、今度は、その高粘度ゆえに第１フォトレジストの膜厚が厚くなりすぎ、フォトリソグラフィーの際のパターン解像度が低下し、ミクロンオーダーの微細加工が不可能になるという別の問題が発生する。
【００３８】
これらの技術的背景の下で、発明者は、斜面に金属膜を形成することにつき、鋭意研究を重ねた。その結果、段差に凹部を形成し、この凹部にフォトレジストにより斜面を形成すれば、高粘度のフォトレジストを使用することなく、斜面の傾斜を緩やかにすることができ、結果として、この斜面に堆積される金属膜の段切れを抑制できることに想到した。
【００３９】
したがって、この発明の第１の目的は、段差の上段と下段とを接続する、従来よりも傾斜の緩やかな傾斜面の形成方法を提供することにある。
【００４０】
また、この発明の第２の目的は、従来よりも傾斜の緩やかな傾斜面を有する段差構造の被覆層を提供することにある。
【００４１】
また、この発明の第３の目的は、上述の段差構造の被覆層に形成される、段切れを抑制した配線構造体及びその形成方法を提供することにある。
【００４２】
さらに、この発明の第４の目的は、上述の配線構造体を備えた半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
上述した課題を解決するために、この発明の傾斜面の形成方法は、下記の第１〜第３工程を含む。
【００４４】
第１工程において、上段平面と、下段平面と、これら両平面を接続する側面とを有する段差構造を備えていて、側面から内部へと上段平面及び下段平面間にわたる深さの凹溝が形成されている下地を用意する。
【００４５】
第２工程において、下地上に凹溝を包含し、かつ、上段平面及び下段平面の間にわたって、粘性流体を塗布することによって、粘性流体塗布層であって、凹溝中における粘性流体塗布層の表面が、上段平面側から下段平面側に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面を有する粘性流体塗布層を形成する。
【００４６】
第３工程において、粘性流体塗布層を凹溝中の傾斜面を残すようにパターニングする。
【００４７】
より好適には、下地に複数の凹溝を形成し、粘性流体塗布層の表面が、複数の凹溝のそれぞれに傾斜面を有するように粘性流体塗布層を形成することが好ましい。
【００４８】
また、この発明の配線構造体の形成方法は、上述の傾斜面の形成方法を利用したものである。すなわち、粘性流体として第１フォトレジストを用いる。
【００４９】
そして、第３工程は、第１フォトレジスト塗布層に対し、フォトリソグラフィーによるパターニングを行って、傾斜面を含み、かつ、上段平面及び下段平面に跨る第１領域に島状の第１フォトレジスト層を残存形成する工程を含む。
【００５０】
そして、第４工程において、第３工程の後、第３工程で得られた構造体の上側の露出面の全面に、第２フォトレジストを塗布して、第２フォトレジスト塗布層を形成する。続いて、第２フォトレジスト塗布層に対し、フォトリソグラフィーによりパターニングを行って、第１領域の外側の上段平面の一部と、傾斜面と、第１領域の外側の下段平面の一部とが連続した第２領域に存在する第２フォトレジスト塗布層の部分を除去し、第２領域外の領域に第２フォトレジストパターンを形成する。
【００５１】
そして、第５工程において、第４工程で得られた構造体の上側の露出面の全面に、配線構造体となる金属膜を真空蒸着法により堆積する。
【００５２】
そして、第６工程において、第２フォトレジストパターンを、第２領域以外の領域に存在する金属膜とともにリフトオフにより除去する。
【００５３】
金属膜を堆積するにあたり、真空蒸着法に代えて、スパッタ成膜法を用いてもよい。
【００５４】
この発明の段差構造の被覆層は、下地と、粘性流体塗布層とを備える。
【００５５】
下地は、上段平面と、下段平面と、これら両平面を接続する側面とを有する段差構造を備えていて、側面から内部へと上段平面及び下段平面間にわたる深さの凹溝が形成されている。
【００５６】
粘性流体塗布層は、下地上に、凹溝を包含し、かつ、上段平面及び下段平面間にわたってパターニングされていて、凹溝内における表面の高さが、上段平面側から下段平面側に向かうにつれて低くなっている傾斜面を有する。
【００５７】
ここで、粘性流体としては、フォトレジストを用いることが好ましい。
【００５８】
また、粘性流体としては、ＳＯＧ（ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓｓ）又は樹脂を用いてもよい。
【００５９】
この発明の配線構造体は、上述の粘性流体塗布層と、この粘性流体塗布層の傾斜面上に堆積された金属膜を含む。
【００６０】
この発明の半導体装置は、上述の配線構造体を構成要素として備える。
【発明の効果】
【００６１】
この発明の傾斜面の形成方法では、下地上での粘性流体の分布は、（１）下地の構造、（２）自らの粘性（流動性）、（３）下地に対する粘着力、及び（４）自重、の４つのファクターで決定される。
【００６２】
すなわち、凹溝において、粘性流体は、凹溝の側面及び底面に粘着しながら、自重及び粘度に従い狭い溝（凹溝）を流れなければならない。つまり、凹溝中においては、粘性流体の流れが制限される。その結果、粘性流体は、凹溝の最奥部から開口に向かうにつれて徐々に高さが低くなるように分布して傾斜面を形成する。
【００６３】
一方、凹溝以外の側面において、粘性流体は、流れを制限するような構造が存在しないために、上段平面から下段平面へと自由に流れる。その結果、粘性流体は、側面を被覆するように分布して斜面を形成する。
【００６４】
これらより、粘性流体の流れが制限される分だけ、凹溝中に形成される傾斜面は、側面に形成される斜面よりも傾斜が緩やかとなる。
【００６５】
このように、この発明の傾斜面の形成方法は、下地に設けた凹溝の形状を適切に設計することにより、傾斜面を形成している。つまり、傾斜面の形成にあたり、粘度の高い粘性流体を用いる必要がない。
【００６６】
よって、粘性流体としてフォトレジストを用いる場合、低粘度のフォトレジストでも、充分に緩やかな傾斜面を形成することができる。したがって、下地上のフォトレジストの膜厚を３μｍ以下にまで薄くすることができる。その結果、フォトリソグラフィーにおいて、フォトレジストにミクロンオーダーの微細加工を行うことができる。
【００６７】
また、この発明の傾斜面の形成方法によれば、傾きが緩やかな傾斜面を形成することができる。よって、傾斜面に真空蒸着法やスパッタ成膜法等で金属膜を形成する際に、傾斜面へと飛来する金属原子の入射角によらず、傾斜面上に金属膜を段切れなく堆積することができる。
【００６８】
また、この発明の配線構造体の形成方法は、上述の傾斜面の形成方法を利用しているので、第２領域に、上段平面と下段平面とを接続する配線構造体を、段切れに由来する断線を生じることなく形成することができる。
【００６９】
また、この発明の段差構造の被覆層によれば、凹溝中に、緩やかな傾斜の傾斜面を形成することができる。
【００７０】
また、この発明の半導体装置によれば、段切れによる断線が減少するので、配線構造体の信頼性が増し、結果として、半導体装置の歩留まりが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。尚、各図は、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係を、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例について説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例に過ぎない。したがって、この発明は、以下の実施の形態に何ら限定されない。
【００７２】
図１〜図１３を参照して、実施の形態の傾斜面及び配線構造体並びにこれらの形成方法につき説明する。図１は、下地の斜視図である。
【００７３】
（第１工程）
まず、図１に示す構造体１０を準備する。構造体１０は、基板１１と第１素子１２とで構成されている。詳細には、基板１１の主面１１ａ上には、半導体装置を構成するほぼ直方体状の第１素子１２が配置されている。また、図示はしないが、基板１１の主面１１ａには半導体装置を構成する第２素子も形成されている。
【００７４】
第１素子１２は、主面１１ａよりも高さが高く、主面１１ａに対してほぼ平行に延在する上面１４と、基板１１の主面１１ａに対してほぼ垂直に延在する側面１６とを備えている。
【００７５】
図１に示す例では、第１素子１２は、上面１４の平面形状が、ほぼ正方形とされている。この正方形の１辺の長さは、好ましくは、たとえば約１０μｍとする。また、第１素子１２の高さＨ、すなわち上面１４と主面１１ａとの距離は、好ましくは、たとえば約３μｍとする。
【００７６】
第１素子１２には凹部１８が形成されている。凹部１８は、基板１１の主面１１ａを底とする直方体形状の穴である。すなわち、凹部１８は、側面１６に設けられた開口２０から第１素子１２の内部に向かって、側面１６に対してほぼ垂直に延在している。そして、凹部１８は、第１素子１２の上面１４から基板１１の主面１１ａにわたる深さに形成されている。
【００７７】
したがって、この凹部１８は、第１素子１２の側面１６から、側面１６での開口幅（溝幅でもある。）がＤで、第１素子１２の厚みＨに対応する深さ（高さ）で、及び、第１素子１２中へ奥行き（全長）Ｌの長さで形成されている凹溝２２として捉えることができる。
【００７８】
図１に示す例では、凹部１８の全長Ｌ（全長）は、好ましくは、たとえば約３μｍとする。また、開口幅Ｄは、好ましくは、たとえば約２μｍとする。また、高さＨは、好ましくは、たとえば約３μｍとする。
【００７９】
凹溝２２は、底面１８ａと、２つの対向面１８ｂ，１８ｂと、奥側端面１８ｃとで囲まれた空間である。
【００８０】
対向面１８ｂ，１８ｂは、凹溝２２を挟んで互いに対向する平面である。対向面１８ｂ，１８ｂは、互いに平行に延在している。また、対向面１８ｂ，１８ｂは、底面１８ａから、ほぼ垂直に延在している。
【００８１】
奥側端面１８ｃは、凹溝２２の最奥部を構成する平面である。奥側端面１８ｃは、底面１８ａから、ほぼ垂直に延在している。
【００８２】
以下、凹部１８に関して、側面１６に対して垂直な方向を「長手方向」と称する。また、側面１６に対して平行な方向を「短手方向」と称する。さらに、主面１１ａに対して垂直な方向を「高さ方向」と称する。
【００８３】
ここで、下地１３を、下段平面としての主面１１ａと、上段平面としての上面１４と、側面１６とを有した段差構造を備えており、かつ、凹部１８が形成された構造体と定義する。
【００８４】
この下地１３は、構造体１０の形成と同時に形成される。すなわち、第１素子１２形成前の平坦な基板１１において、第１素子１２と凹部１８とを形成すべき領域を除いた領域を主面１１ａ側から、所定の深さにわたってエッチングする。これにより、第１素子１２と凹部１８とが同時に形成され、結果として下地１３が得られる。
【００８５】
（第２工程）
図２は、第２工程における図１の下地を、フォトレジストとともに模式的に示す斜視図であり、図１のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口で示してある。図３は、図１のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した下地を第１フォトレジスト塗布層とともに描いた断面切り口を示す図である。図４は、図１のＩＩ−ＩＩ線を垂直に上下させた面で切断した下地を第１フォトレジスト塗布層とともに描いた断面切り口を示す図である。なお、図２において、第１フォトレジスト塗布層２４の下地１３上での分布状況をより明確に示すために、第１フォトレジスト塗布層２４の表面に実線でメッシュを施してある。
【００８６】
第１工程に引き続き、図３に示すように、下地１３の主面１１ａ側の全面に粘性流体としての第１フォトレジストを、例えばスピンコート法により塗布する。これにより、第１フォトレジストが、主面１１ａ、凹溝２２及び上面１４に塗布されて、第１フォトレジスト塗布層２４が形成される。
【００８７】
ここで、第１フォトレジストとしては、粘度が約３０ｍＰａｓ（ミリパスカル・秒）のポジ型フォトレジスト（Ｓ１８３０：シプレー株式会社製）を用いた。また、スピンコートの条件は、回転数が約５０００ｒｐｍであり、及び、この回転数での保持時間は、約１０秒である。第１フォトレジスト塗布層２４の膜厚は、主面１１ａ上において約１.５μｍである。
【００８８】
ここで、図２〜図４を参照して、第１フォトレジストの挙動につき説明する。
【００８９】
第１フォトレジストは、その粘性、下地１３との粘着力、及び自重にしたがって下地１３上を流れる。その結果、図２に示すように、側面１６及び凹部１８を緩やかに被覆するように分布して、第１フォトレジスト塗布層２４を形成する。
【００９０】
具体的には、凹部１８を除く側面１６においては、第１フォトレジスト塗布層２４は、上面１４側から主面１１ａ側に向かうにつれて高さが低くなるように緩やかに分布する。ここで、図３に示すように、側面１６を覆う第１フォトレジスト塗布層２４の表面で形成される面を斜面２８と表すとする。さらに、斜面２８の接平面と主面１１ａとのなす角度の鋭角側を傾斜角θ’と表すとする。
【００９１】
再び図２を参照すると、凹部１８においては、第１フォトレジスト塗布層２４は、奥側端面１８ｃ側から、開口２０側に向かうにつれて高さが低くなるように緩やかに分布する。
【００９２】
より詳細には、第１フォトレジストは、凹部１８（凹溝２２）内に、対向面１８ｂ，１８ｂ及び奥側端面１８ｃに沿って流れ込む。その結果、図４に示すように、側面１６に平行な切断面で見た場合、第１フォトレジスト塗布層２４は、表面がＵ字形に凹んだ形状（Ｕ字谷状）に分布する。
【００９３】
ここで、図３に示すように、凹溝２２中の第１フォトレジスト塗布層２４のＵ字谷の底部で構成され、上面１４側から主面１１ａ側に向かうにつれて表面の高さが徐々に低くなる面を傾斜面２６と表すとする。さらに、傾斜面２６と主面１１ａとのなす角度の鋭角側を傾斜角θと表すとする。ここで、傾斜角θは、主面１１ａに対して最大傾斜を与える傾斜面２６上の点における、接平面２６ａと主面１１ａとのなす鋭角側の角度とする。
【００９４】
次に、凹溝２２において、第１フォトレジスト塗布層２４が傾斜面２６を形成する理由につき説明する。
【００９５】
第１フォトレジストは、粘性及び下地１３との粘着力を有している。このため凹溝２２中に流れ込む第１フォトレジストは、対向面１８ｂ，１８ｂ及び奥側端面１８ｃに対しても、ある程度の厚みをもって被着する。これらの面１８ｂ，１８ｂ及び１８ｃ上で、第１フォトレジストは、重力（自重）とのバランスにより、（１）上側では膜厚が薄く、かつ、下側では膜厚が厚く、分布する。
【００９６】
さらに、凹部１８は、一端部（奥側端面１８ｃ）が閉鎖されており、他端部に開口２０が形成されている。そのため、凹溝２２の底面１８ａ上の第１フォトレジストは開いた方向（開口２０側）に向かって流れる。その結果、第１フォトレジストは、（２）凹溝２２の奥側（奥側端面１８ｃ側）では膜厚が厚く、かつ、開口２０側では膜厚が薄く分布する。
【００９７】
これら（１）及び（２）の総合効果により、凹溝２２中では、第１フォトレジストは、奥側端面１８ｃ側から開口２０側に向かうにつれて高さが低くなるように分布する。つまり、凹溝２２内部において、第１フォトレジスト塗布層２４により傾斜面２６が形成される。
【００９８】
傾斜面２６の傾斜角θは、第１フォトレジストが粘性を有しているので、厳密には一定ではなく、主面１１ａ方向に向かって緩やかに凸となっている。しかし、上述した粘度の第１フォトレジストを用いている限りは、傾斜面２６の傾斜角θは、実質的に、ほぼ一定と見なしてかまわない。
【００９９】
ここで、傾斜面２６の傾斜角θは、凹溝２２の全長Ｌに対して、高さがＨ程度変化することから、ｔａｎ−１（Ｈ／Ｌ）程度の角度で与えられる。具体的には、凹部１８の全長Ｌが約３μｍであり、高さＨが約３μｍであることから、傾斜角θは約４５°となる。なお、詳しくは後述するが、傾斜角θは、真空蒸着（第６工程）における金属原子の入射角λよりも小さい。
【０１００】
一方、斜面２８では、高さがＨ程度変化するために要する距離Ｌ’（主面１１ａ上で側面１６に対して垂直に測った距離）は、Ｌよりも小さくなる（Ｌ’＜Ｌ）。よって、高さがＨ程度変化するために要する距離Ｌが長い傾斜面２６の傾斜角θの方が、斜面２８の傾斜角θ’よりも小さくなる（θ＞θ’）。
【０１０１】
（第３工程）
図５（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第３工程における構造体の平面図及び上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【０１０２】
次に、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すような構造体３０を形成する。すなわち、第１フォトレジスト塗布層２４に対してフォトリソグラフィーを行う。これにより、第１領域３２に島状の第１フォトレジスト塗布層２４ｄ（以下、島状塗布層２４ｄとも称する。）をパターニングする。
【０１０３】
ここで、第１領域とは、傾斜面２６（凹溝２２）を包含し、上面１４及び主面１１ａに跨って延在する、平面視でほぼ矩形状の領域である。
【０１０４】
この図示例では、第１領域３２の中心線（Ｃ１）と凹部１８の中心線Ｃ１とが一致するように、島状塗布層２４ｄがパターニングされている。ここで、第１領域３２の中心線（Ｃ１）とは、側面１６と平行に延在する第１領域３２の２辺３２ａ，３２ａのそれぞれの中点を結ぶ直線を示す。また、凹部１８の中心線とは、開口２０の短手方向の中点と、奥側端面１８ｃの短手方向の中点とを結んだ直線Ｃ１を示す。
【０１０５】
第１フォトレジストとしてポジ型フォトレジストを用いているので、フォトリソグラフィーにより、島状塗布層２４ｄは断面台形状にパターニングされる。すなわち、島状塗布層２４ｄは、下面２４ｂの方が上面２４ａよりも大面積である。つまり、島状塗布層２４ｄの外周側面２４ｃは、主面１１ａ側に向かうにつれて、徐々に拡幅するように傾斜して形成される（図５（Ａ）及び（Ｂ））。
【０１０６】
（第４工程）
図６は、第４工程における構造体を上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【０１０７】
次に、図６に示すような構造体４０を形成する。すなわち、構造体３０（図５（Ｂ））に対して、約１５０℃の温度で、約２０分間ポストエクスポージャベーク（以下、ＰＥＢとも称する。）を行い、配線支持体２５を形成する。
【０１０８】
この条件でＰＥＢを行うと、一般に島状塗布層２４ｄは熱変形を受け、外周側面２４ｃの上端の角（角部）が取れて丸くなる。この熱変形を受けた島状塗布層２４を配線支持体２５と称する。
【０１０９】
ＰＥＢによる熱変形により、配線支持体２５と上面１４との境界部において、外周側面２４ｃの上面１４に対する傾きがさらに小さくなる。その結果、配線支持体２５と上面１４とは、なめらかに接続される。配線支持体２５と主面１１ａとの境界部においても同様であり、両者２５及び１１ａは、なめらかに接続される。
【０１１０】
なお、第１〜第４工程が、この発明の傾斜面の形成方法に相当する。また、第１〜第４工程により形成される傾斜面２６を有する配線支持体２５が、この発明の段差構造の被覆層に相当する。
【０１１１】
（第５工程）
図７（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第５工程における構造体の平面図及び上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【０１１２】
次に、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すような構造体５０を形成する。すなわち、第２フォトレジストを、第１領域３２を含む構造体４０（図６）の主面１１ａ側の全面に塗布する。ここで、主面１１ａ側の全面に塗布された状態の第２フォトレジストを第２フォトレジスト塗布層（図示せず）と称する。
【０１１３】
そして、第１領域３２の外側の上面１４の一部（端部領域３６ａ）と、傾斜面２６と、第１領域３２の外側の主面１１ａの一部（端部領域３６ｂ）とが連続した第２領域３６に存在する第２フォトレジストを除去する。
【０１１４】
つまり、第２フォトレジスト塗布層に対して、フォトリソグラフィーによるパターニングを行うことによって、第２フォトレジストパターン３４を形成する。
【０１１５】
ここで、第２フォトレジストとしては、ネガ型フォトレジスト（ＬＭＲ−Ｆ３３：冨士薬品工業株式会社製）を用いた。そして第２フォトレジストをスピンコート法により、構造体４０の主面１１ａ側の全面に塗布した。第２フォトレジスト塗布層の膜厚は、主面１１ａにおいて約１μｍである。
【０１１６】
第２領域３６は、平面視で、凹部１８を含むほぼ矩形状の領域である。第２領域３６の、側面１６に直交する方向の辺３６ｃの長さは、配線支持体２５の対応する辺２５ｃの長さより大きい。また、第２領域３６の、側面１６に平行な方向の辺３６ｄの長さは、配線支持体２５の対応する辺２５ｄの長さより小さい。また、平面視で、配線支持体２５、第２領域３６、及び凹部１８の中心線Ｃ１は、共通である。
【０１１７】
したがって、第１領域３２の外側の上面１４の一部、すなわち、第２領域３６の上面１４側の端部領域３６ａでは、第１素子１２の上面１４が露出する。つまり、配線支持体２５の上面１４側端縁から、この端縁に対向する第２フォトレジストパターン３４の側壁までの間の端部領域３６ａでは、上面１４が露出する。この端部領域３６ａは、第１素子１２の配線接続端子（電極パッド等）が設けられる領域である。
【０１１８】
同様に、第１領域３２の外側の主面１１ａの一部、すなわち、第２領域３６の主面１１ａ側の端部領域３６ｂでは、基板１１の主面１１ａが露出する。つまり、配線支持体２５の主面１１ａ側端縁から、この端縁に対向する第２フォトレジストパターン３４の側壁までの間の端部領域３６ｂでは、主面１１ａが露出する。この端部領域３６ｂは、第２素子の配線接続端子（電極パッド等）が設けられる領域である。
【０１１９】
また、上述のように第２領域３６の辺３６ｄの長さは、配線支持体２５の辺２５ｄの長さより小さい。よって、配線支持体２５の２辺２５ｃ，２５ｃの近傍の領域は、第２フォトレジストパターン３４により被覆されている。
【０１２０】
なお、第２領域３６の中心線Ｃ１とは、側面１６に平行な方向の２辺３６ｄ，３６ｄのそれぞれの中点を結んだ直線を示す。また、配線支持体２５の中心線Ｃ１は、上述した第１領域３２の中心線Ｃ１と一致する。
【０１２１】
（第６工程）
図８は、第６工程における構造体を上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。図９（Ａ）〜（Ｃ）は、真空蒸着において、傾斜面に堆積される金属膜の堆積過程の説明に供する工程図であり、上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口で示してある。
【０１２２】
次に、図８に示すような構造体６０を形成する。すなわち、第２領域３６を含む構造体５０の主面１１ａ側の領域に、配線構造体３８となる金属膜４２を堆積する。
【０１２３】
詳細には、構造体５０の主面１１ａ側の領域の全面に真空蒸着法により、金属膜４２を堆積する。金属膜４２の堆積にあたっては、（発明が解決しようとする課題）欄で説明した真空蒸着装置１１９（図１５（Ａ））を用いている。
【０１２４】
ここで、金属膜４２は、膜厚が約５０ｎｍのＴｉ膜と、膜厚が約３００ｎｍのＡｕ膜とをこの順序で堆積した積層膜とした。また、金属膜４２の膜厚（約３５０ｎｍ）は、主面１１ａに平行な面における値である。
【０１２５】
これにより、第２領域３６の全面に金属膜４２ａが堆積される。同様に、第２領域３６の外部の第２フォトレジストパターン３４上にも金属膜４２ｂが堆積される。
【０１２６】
ここで、図９（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、金属膜４２ａの傾斜面２６への堆積過程につき説明する。
【０１２７】
図９（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、金属膜４２ａの堆積過程を示す工程図であり、構造体５０（図７）の傾斜面２６のみを抜き出した断面切り口で示してある。
【０１２８】
なお、図９（Ａ）〜（Ｃ）において、傾斜面２６に堆積される金属原子は、図１５（Ｂ）で説明したと同様に入射方向Ａ，Ｂ及びＣから飛来するものとする。したがって、金属原子の入射角は、λ及びλ’である。
【０１２９】
（段階Ａ：（図９（Ａ））
まず、入射方向Ａ（図中矢印）から傾斜面２６に金属原子が飛来する場合を考える。
【０１３０】
この場合、傾斜面２６の傾斜角θは、傾斜面２６に飛来する金属原子の入射角λよりも小さい（λ＞θ）。よって、金属原子は、傾斜面２６にも飛来する。その結果、金属膜４２ａ１は、第２領域３６の全面に堆積される。
【０１３１】
ただし、金属原子は傾斜面２６に対して寝た角度で入射するために、傾斜面２６の単位面積あたりに入射する金属原子数が減少する。その結果、傾斜面２６における金属膜４２ａ１の膜厚は、他の領域に比較して薄くなる。
【０１３２】
（段階Ｂ：（図９（Ｂ））
段階Ａの後に、構造体５０は蒸発源１１６に対して所定角度だけ回転する。これにより、金属原子は、入射方向Ｂ（図中矢印）から、傾斜面２６に飛来する。これにより、金属膜４２ａ２は、第２領域３６の全面に堆積される。
【０１３３】
（段階Ｃ：（図９（Ｃ））
段階Ｂの後に、構造体５０は蒸発源１１６に対して所定角度だけ回転する。これにより、金属原子は、入射方向Ｃ（図中矢印）から、傾斜面２６に飛来する。これにより、金属膜４２ａ３は、第２領域３６の全面に堆積される。
【０１３４】
段階Ｃ以降、上述の段階Ａ〜Ｃが繰り返されることにより金属膜４２が堆積していく。
【０１３５】
このように、傾斜面２６の傾斜角θが入射角λよりも小さいために、傾斜面２６には、金属原子の入射方向によらず、絶えず金属原子が堆積される。その結果、（発明が解決しようとする課題）欄で説明した金属膜１２０（図１６（Ａ）〜（Ｄ））とは異なり、金属膜４２には段切れが発生しない。
【０１３６】
（第７工程）
図１０は、第７工程後に得られる配線構造体を上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【０１３７】
最後に、図１０に示すような構造体７０を完成する。すなわち、第２フォトレジストパターン３４を、不用な金属膜４２ｂとともに、リフトオフにより除去する。詳細には、構造体６０をレジスト剥離液中に浸漬することにより、第２フォトレジストパターン３４を溶解する。
【０１３８】
これにより、上面１４に存在する第１素子１２と主面１１ａに存在する第２素子とを電気的に接続する配線構造体３８が形成される。
【０１３９】
なお、第７工程の後に、さらに所定の工程（パッシベーション膜成膜等）を経ることにより、半導体装置が形成される。
【０１４０】
以下、この実施の形態の奏する効果につき説明する。
【０１４１】
この実施の形態の傾斜面２６の形成方法によれば、下地１３の上面１４と主面１１ａとを接続して、従来の斜面１１０（図１４）及び斜面２８（図３）よりも傾斜が緩やかな傾斜面２６を得ることができる。また、傾斜面２６の傾斜角θを、真空蒸着の際の金属原子の入射角λよりも小さくすれば、入射角λの変化によらず、傾斜面２６に絶えず金属原子を堆積させることができるので、金属膜４２の段切れを抑制することができる。
【０１４２】
また、傾斜面２６が形成される凹部１８を構造体１０と同時に形成している。つまり、凹部１８を形成するための新たな工程を追加する必要がない。
【０１４３】
また、凹部１８の寸法（高さＨ、全長Ｌ及び幅Ｄ）を調整することのみにより、傾斜面２６の傾斜角θを金属原子の入射角λよりも小さくしている。つまり、緩やかな傾斜面２６を得るために、第１フォトレジストの粘度を高くする必要がない。
【０１４４】
よって、第１フォトレジストとして低粘度のものを使用でき、結果として、主面１１ａ上での第１フォトレジスト塗布層２４の膜厚を３μｍ以下（約１．５μｍ）に抑えることができる。これにより、フォトリソグラフィー工程において、第１フォトレジスト塗布層２４に対してミクロンオーダーの微細加工を行うことができる。
【０１４５】
また、この実施の形態の段差構造の被覆層は、配線支持体２５により傾斜面２６を形成するので、斜面１１０（従来技術）及び斜面２８（図３）よりも緩やかな傾斜で、下地１３の上面１４と主面１１ａとを、接続することができる。
【０１４６】
また、この実施の形態の配線構造体３８の形成方法によれば、配線構造体３８となる金属膜４２ａが堆積される傾斜面２６の傾斜角θを、真空蒸着の際の金属原子の入射角λよりも小さくしている。その結果、金属原子の入射角λの変化によらず、傾斜面２６に絶えず金属原子が堆積するので、金属膜４２の段切れを抑制することができる。したがって、下地１３の段差構造を跨いで配線される配線構造体３８の信頼性を向上させることができる。よって、従来問題とされてきた配線構造体３８の断線の発生を抑制することができるとともに、配線構造体３８を用いた半導体装置の製造歩留まりを向上させることができる。
【０１４７】
ここで、製造歩留まりの向上に関して具体的な数値を挙げる。発明者の評価によれば、従来法（背景技術）に従い斜面１１０（図１４）に配線を形成した半導体装置に比べて、この実施の形態の配線構造体３８を備えた半導体装置の製造歩留まりは、約３０％向上した。
【０１４８】
以下、この実施の形態における、許容される条件変更及び変形例を例示し、この発明の技術的範囲をより明確にする。
【０１４９】
図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、この実施の形態の凹部の変形例を示す図である。図１２（Ａ）及び（Ｂ）は、この実施の形態の凹部の変形例を示す図である。図１３（Ａ）及び（Ｂ）は、この実施の形態の凹部の変形例を示す図である。
【０１５０】
下地１３を構成する上面１４と主面１１ａとは、必ずしも平行である必要はない。上面１４と主面１１ａとの間が、高さが不連続に変化する側面１６で接続されていれば、上面１４及び主面１１ａは非平行に配置されていてもよい。
【０１５１】
また、下地１３を構成する側面１６は、必ずしも主面１１ａに対して垂直に延在する必要はない。また、側面１６は平面である必要もない。側面１６は、上述した金属原子の入射角λよりも大きな傾斜角を有する領域を有していればよく、たとえば、主面１１ａ方向に凸に湾曲していてもよいし、逆に、主面１１ａ方向に凹に湾曲していてもよい。
【０１５２】
また、側面１６と上面１４との接続部は、エッジ状、つまり、明確な稜線を有する必要はない。側面１６と上面１４との接続部の角が丸くなっていてもよい。
【０１５３】
また、側面１６の高さ（段差の高さ）は、３μｍである必要はない。発明者の評価によれば、側面１６の高さが１〜１０μｍの範囲内であれば、凹部１８の形状（全長Ｌ及び幅Ｄ）及び第１フォトレジストの粘度を最適化することにより、緩やかな傾斜の傾斜面２６を形成することができる。
【０１５４】
つまり、凹部１８中に形成される傾斜面２６の傾斜角θは、凹部１８の形状（高さＨ、全長Ｌ及び幅Ｄ）及び第１フォトレジストの粘度の関数となる。よって、側面１６の高さが高い場合には、（対策１）より高粘度の第１フォトレジストを用いる、（対策２）凹部１８の全長Ｌを長くする、及び、（対策３）凹部１８の幅Ｄを小さくする、の３つの対策のうち、１つ以上を実施すればよい。
【０１５５】
ただし、（対策１）は、第１フォトレジスト塗布層２４の厚膜化を招き、フォトリソグラフィーにおけるパターン解像度を低下させる虞がある。そのため、まず（対策２）及び（対策３）を適宜組み合わせて実施し、それでも良好な結果が得られない場合に（対策１）を実施することが好ましい。
【０１５６】
また、第１フォトレジストは、第１フォトレジスト塗布層２４の主面１１ａ上での膜厚が３μｍ以下となるような粘度とすることが好ましい。第１フォトレジストをこのような粘度とすることにより、フォトリソグラフィーでのパターン解像度をミクロンオーダーに保つことができる。さらに、第１フォトレジストをこのような粘度とすることにより、凹部１８の形状（全長Ｌ及び幅Ｄ）を調整することで、最大約１０μｍの高さの段差に対して、緩やかな傾斜面２６を形成することができる。
【０１５７】
また、傾斜面２６の傾斜角θは、側面１６に形成される斜面２８の傾斜角θ’よりも小さいことが好ましい。さらに好適には、傾斜角θは、真空蒸着の際の金属原子の入射角λよりも小さいことが好ましい。金属膜４２の段切れを抑制するという観点から見ると、傾斜角θは、θ＜λを満たす範囲でより小さい値であることが好ましい。一般的な真空蒸着の場合、金属原子の入射角λは、約５０°〜９０°程度であるので、傾斜角θは、少なくともこの入射角未満の大きさであることが好ましい。
【０１５８】
また、下地１３に形成される凹部１８の凹溝２２は、側面１６に対して、垂直に延在する必要はない。つまり、凹溝２２は、側面１６に対して傾いて延在していてもよい。
【０１５９】
また、下地１３に形成される凹部１８は１個には限られない。たとえば、図１１（Ａ）に示すように、下地１３に複数の凹部１８’，１８’を形成してもよい。
【０１６０】
また、凹部１８の平面形状は、矩形状に限られない。たとえば、図１１（Ｂ）に示すように、奥側端面１８ｃ’が円弧状に丸まっていてもよい。
【０１６１】
また、凹部１８の対向面１８ｂ，１８ｂ及び奥側端面１８ｃは、主面１１ａに対して垂直に延在する必要はない。図１２（Ａ）に示すように、上面１４からの深さにしたがって、凹溝２２の幅が減少していくような傾きを有していてもよい。同様に、図１２（Ｂ）に示すように、主面１１ａからの深さにしたがって、凹溝２２の幅が増加していくような傾きを有していてもよい。
【０１６２】
また、図１３（Ａ）に示すように、凹部１８の底面１８ａは、主面１１ａと段差なく連なっている必要はない。底面１８ａが主面１１ａよりも高くなっていてもよい。このようにすることにより、側面１６の高さ（段差の高さ）が１０μｍ以上の場合であっても、上面１４と主面１１ａとの間を傾斜面２６で緩やかに接続することができる。
【０１６３】
また、図１３（Ｂ）に示すように、凹部１８の底面１８ａは、主面１１ａに対して平行である必要はない。底面１８ａを開口２０からの距離にしたがって高さが高くなるような斜面状に形成してもよい。このようにすることにより、側面１６の高さ（段差の高さ）が１０μｍ以上の場合であっても、上面１４と主面１１ａとの間を傾斜面２６で緩やかに接続することができる。
【０１６４】
また、この実施の形態では、第３工程において、島状塗布層２４ｄの短手方向の幅（辺３２ａの長さ：図５（Ａ））を、凹溝２２の溝幅Ｄよりも大きくしている。しかし、島状塗布層２４ｄの短手方向の幅はこれには限定されない。たとえば、島状塗布層２４ｄの短手方向の幅を溝幅Ｄよりも狭くして第１フォトレジスト層２４ｄを溝幅内に残存形成するようにしてもよい。つまり、島状塗布層２４ｄの短手方向の幅は、傾斜面２６に形成される配線構造体３８の設計幅よりも大きければよい。
【０１６５】
また、第７工程と同時、又は、後に、配線支持体２５を公知の方法により除去してもよい。このようにすることにより、金属膜４２ａからなるエアブリッジ配線が形成される。エアブリッジ配線を形成することにより、配線に対する寄生容量を小さくすることができる。
【０１６６】
また、粘性流体としては、第１フォトレジストに限られず、無機系のＳＯＧ膜、又はポリイミド等の樹脂を用いてもよい。ＳＯＧ膜を用いることにより、傾斜面２６に３００〜１０００℃の耐熱性を付与できる。また、粘度を調節した樹脂を用いることにより、下地１３上に膜厚が厚い塗布層を形成することができる。その結果、段差の高さが大きい場合でも、緩やかな傾斜面を形成できる。
【０１６７】
また、島状塗布層２４ｄが、第５工程以降の処理に耐えられるほど強固に形成されていれば、第４工程は省略してもかまわない。
【０１６８】
また、この実施の形態においては、真空蒸着法により金属膜４２を堆積しているが、スパッタ成膜法により金属膜を堆積しても良い。これにより、スパッタ成膜法により堆積された金属膜においても段切れの発生を防止することができる。
【０１６９】
また、この発明の傾斜面２６の形成方法は、配線構造体３８の形成に利用される以外にも、緩斜面を必要とするデバイスの製造に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】下地の斜視図である。
【図２】第２工程における図１の下地をフォトレジストとともに示す斜視図であり、図１のＩ−Ｉ線に沿った領域を、断面切り口で示してある。
【図３】図１のＩ−Ｉ線に沿った線で切断した下地を第１フォトレジストとともに描いた断面切り口を示す図である。
【図４】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った線で切断した下地を第１フォトレジストとともに描いた断面切り口を示す図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第３工程における構造体の平面図及び上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【図６】第４工程における構造体を上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第５工程における構造体の平面図及び上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【図８】第６工程における構造体を上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、真空蒸着において、傾斜面に堆積される金属膜の堆積過程の説明に供する工程図であり、上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口で示してある。
【図１０】第７工程後に得られる配線構造体を上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は、この実施の形態の凹部の変形例を示す図である。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は、この実施の形態の凹部の変形例を示す図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は、この実施の形態の凹部の変形例を示す図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術の説明に供する工程図である。
【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術において、段切れ発生のメカニズムの説明に供する図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｅ）は、従来技術において、金属膜おける段切れ発生のメカニズムの説明に供する工程図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１０，３０，４０，５０，６０，７０ 構造体
１１ 基板
１１ａ 主面
１２ 第１素子
１３ 下地
１４ 上面
１６ 側面
１８，１８’ 凹部
１８ａ 底面
１８ｂ 対向面
１８ｃ，１８ｃ’ 奥側端面
２０ 開口
２２ 凹溝
２４ 第１フォトレジスト塗布層
２４ａ 上面
２４ｂ 下面
２４ｃ 外周側面
２４ｄ 島状の第１フォトレジスト塗布層（島状塗布層）
２５ 配線支持体
２５ｃ，２５ｄ，３２ａ，３６ｃ，３６ｄ 辺
２６ 傾斜面
２６ａ 接平面
２８ 斜面
３２ 第１領域
３４ 第２フォトレジストパターン
３６ 第２領域
３６ａ，３６ｂ 端部領域
３８ 配線構造体
４２，４２ａ，４２ａ１，４２ａ２，４２ａ３，４２ｂ 金属膜
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板に設けられた段差部に形成される傾斜面の形成方法、この傾斜面を利用した段差部を跨ぐ配線構造体、及びその形成方法、段差構造の被覆層、並びに、この配線構造体を備える半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路等の半導体装置においては、段差部の上段と下段とを電気的に接続する配線が必要となる場合がある。たとえば、メサ型に形成される素子である受光ダイオードやレーザダイオードを用いる場合、素子上面（上段）と基板表面（下段）とを電気的に接続しなければならない。
【０００３】
このような配線として、いわゆるエアブリッジ配線が知られている（たとえば、特許文献１の図１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１０３８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術では、段差の上段と下段とを緩やかな傾斜で接続する枕状の支持体を、フォトレジストにより形成し、この支持体上に金属を真空蒸着することにより、段差の上段と下段とを接続する配線（エアブリッジ配線）を形成する。
【０００５】
以下、特許文献１に開示されたエアブリッジ配線の形成方法を、従来周知の技術で補いながら説明する。
【０００６】
まず、図１４（Ａ）に示すように、段差１００の上段１０２と下段１０４との間を接続する支持体１０６を第１フォトレジストにより形成する。つまり、段差１００を含む基板１１２の全面に塗布された第１フォトレジストに対して、フォトリソグラフィーを行う。これにより、第１フォトレジストからなる支持体１０６を形成する。この支持体１０６には、段差１００の側面１０８（ほぼ垂直に延在）よりも傾きが緩やかな斜面１１０が形成される。
【０００７】
次に、図示はしていないが、支持体１０６の斜面１１０を含む領域（配線形成予定領域）を除いた平面領域を第２フォトレジストにより被覆する。その結果、配線形成予定領域（上段１０２と下段１０４とに跨っている。）のみが露出したレジストパターンが形成される。
【０００８】
そして、第２フォトレジストの全面及び配線形成予定領域に、真空蒸着法により配線１１３となる金属膜を所定の膜厚で堆積する。その後、第２フォトレジスト上の不用な金属膜を第２フォトレジストとともに除去（リフトオフ）する。
【０００９】
これにより、図１４（Ｂ）に示すように、支持体１０６の斜面１１０を含む配線形成予定領域に金属膜が所定の膜厚で堆積された配線１１３が形成される。
【００１０】
しかし、この従来技術では、斜面１１０の傾斜を充分に緩やかにすることが難しかった。そのため、真空蒸着にあたり、金属膜に後述する段切れがしばしば発生した。その結果、段切れにより配線１１３が断線してしまい、この配線１１３を利用した半導体装置の製造歩留まりを低下させてしまうという問題点があった。
【００１１】
ここで、図１５（Ａ）及び（Ｂ）並びに図１６（Ａ）〜（Ｅ）を参照して、金属膜おける段切れ発生のメカニズムにつき説明する。
【００１２】
図１５（Ａ）に示すように、真空蒸着装置１１９を用いて、モデル構造体１１８の被蒸着面１２８上に金属膜１２０を堆積する場合を考える。真空蒸着装置１１９は、金属膜１２０を被蒸着面１２８上に均一な膜質で堆積するために、金属の蒸発源１１６に対してモデル構造体１１８を回転させるように構成されている。
【００１３】
したがって、図１５（Ｂ）に示すように、被蒸着面１２８の任意の一点Ｐから見た場合、被蒸着面１２８に向かって飛来する金属原子の入射方向は、ある角度範囲βで周期的に振動する。
【００１４】
ここで、入射方向の振動範囲のうち、最も外側の方向を入射方向Ａ及び入射方向Ｃと称する。また、入射方向Ａ及びＣの間であって、被蒸着面１２８に対して垂直な入射方向を入射方向Ｂと称する。また、入射方向Ａと被蒸着面１２８の延在する面とのなす角度の鋭角側をλとし、この角度λを入射方向Ａの入射角と称する。同様に、入射方向Ｃと被蒸着面１２８の延在する面とのなす角度の鋭角側をλ’とし、この角度λ’を入射方向Ｃの入射角と称する。
【００１５】
図１６（Ａ）〜（Ｅ）を参照して、上述の条件下で、モデル構造体１１８上に金属膜１２０を堆積する工程につき説明する。
【００１６】
まず、図１６（Ａ）を参照してモデル構造体１１８の構成につき簡単に説明する。
【００１７】
モデル構造体１１８は、被蒸着面１２８としての上段平面１２２と、下段平面１２４と、斜面１２６とを備えている。
【００１８】
上段平面１２２及び下段平面１２４は互いに平行に延在している。そして、斜面１２６は、両平面１２２及び１２４を緩やかに接続している。
【００１９】
この斜面１２６の傾斜角τは、上述の入射角λよりも大きいものとする（τ＞λ）。
【００２０】
（段階１：（図１６（Ａ）））
まず、入射方向Ａ（図中矢印）からモデル構造体１１８に金属原子が飛来する場合を考える。
【００２１】
この場合、τ＞λであるので、入射方向Ａから飛来する金属原子は、上段平面１２２の陰となる領域（以下、陰領域と称する。）Ｎ１に堆積することができない。その結果、金属膜１２０ａは、上段平面１２２及び下段平面１２４のみに堆積する。
【００２２】
（段階２：（図１６（Ｂ））
段階１の後に、モデル構造体１１８は蒸発源１１６に対して所定角度だけ回転する。これにより、金属原子は、入射方向Ｂ（図中矢印）から、モデル構造体１１８に飛来する。
【００２３】
この場合、金属原子は、下段平面１２４（上段平面１２２）に対して垂直に入射する。その結果、金属膜１２０ｂは、被蒸着面１２８の全面に堆積する。
【００２４】
（段階３：（図１６（Ｃ））
段階２の後に、モデル構造体１１８は蒸発源１１６に対して所定角度だけ回転する。これにより、金属原子は、入射方向Ｃ（図中矢印）から、モデル構造体１１８に飛来する。
【００２５】
この場合、金属原子は、下段平面１２４に堆積された金属膜１２０ｂのエッジ１２０ｂＥの陰領域Ｎ２には堆積することができない。その結果、金属膜１２０ｃは、陰領域Ｎ２を除いた被蒸着面１２８に堆積する。
【００２６】
（段階４：（図１６（Ｄ））
段階３の後に、モデル構造体１１８は蒸発源１１６に対して所定角度だけ回転する。これにより、金属原子は、入射方向Ｂ（図中矢印）から、モデル構造体１１８に飛来する。
【００２７】
この場合、金属原子は、下段平面１２４（上段平面１２２）に対して垂直に入射する。その結果、金属膜１２０ｄは、被蒸着面１２８の全面に堆積する。
【００２８】
（段階５：（図１６（Ｅ））
段階４の後に、モデル構造体１１８は蒸発源１１６に対して所定角度だけ回転する。これにより、金属原子は、入射方向Ａ（図中矢印）から、モデル構造体１１８に飛来する。
【００２９】
この場合、金属原子は、上段平面１２２に堆積された金属膜１２０ｄのエッジ１２０ｄＥの陰領域Ｎ２には堆積することができない。その結果、金属膜１２０ｅは、陰領域Ｎ２を除いた被蒸着面１２８に堆積する。
【００３０】
段階５以降、上述の段階１〜５が繰り返されることにより金属膜１２０が堆積していく。
【００３１】
ここで、段階５を経た後の金属膜１２０の膜厚の被蒸着面１２８内でのバラツキに注目する。すると、陰領域Ｎ２おける金属膜１２０が、その他の領域よりも顕著に薄いことがわかる。これは、陰領域Ｎ２では、５段階中２段階（段階２及び段階４）のみで金属膜１２０ｂ及び１２０ｄが堆積されることによる。
【００３２】
さらに、陰領域Ｎ２に存在する金属膜１２０ｄは、陰領域Ｎ２以外の領域の金属膜１２０ｄとの連続性が保たれていないことがわかる。すなわち、陰領域Ｎ２において、金属膜１２０ｄと１２０ｂとの間、及び、金属膜１２０ｄと１２０ｃとの間には、それぞれ粒界ＧＢ１及びＧＢ２が形成される。このように、金属膜１２０ｄの連続性が保たれていない場合、金属膜１２０を流れる電子は、粒界ＧＢ１及びＧＢ２を通過しなければならないので、電気抵抗が増大する。
【００３３】
つまり、陰領域Ｎ２においては、金属膜１２０の膜厚が他の領域に比べて相対的に薄く、かつ、金属膜１２０の連続性が保たれていない。陰領域Ｎ２において生じるこれらの現象を総称して「段切れ」と称する。
【００３４】
上述のメカニズムに対する考察から、段切れ発生の原因は、斜面１２６の傾斜角τが、金属原子の入射角λよりも大きいためであることがわかる。つまり、段階１，３及び５のそれぞれにおいて、金属原子が被蒸着面１２８の全面には堆積されないことが、段切れ発生の原因である。
【００３５】
なお、段切れは、モデル構造体１１８が静止している場合であっても発生し得る。なぜなら、蒸発源１１６を点蒸発源と見なせないからである。つまり、蒸発源１１６から被蒸着面１２８に飛来する金属原子は、蒸発源１１６の面積の分だけ入射角度分布を持つ。それゆえ、金属原子の被蒸着面１２８に対する入射角によっては、被蒸着面１２８に、上述と同様の陰領域が生じる。その結果、上述と同様のメカニズムで段切れが発生する。
【００３６】
以上の説明より、段切れの発生を防ぐためには、斜面１２６の傾斜角τを小さくすることが有効であることがわかる。
【００３７】
このための方策として、支持体１０６（図１４）を形成するための第１フォトレジストとして、粘度の高いものを使用することが考えられる。確かに高粘度の第１フォトレジストを使用すれば、斜面１１０の傾斜角を小さくすることができる。しかし、今度は、その高粘度ゆえに第１フォトレジストの膜厚が厚くなりすぎ、フォトリソグラフィーの際のパターン解像度が低下し、ミクロンオーダーの微細加工が不可能になるという別の問題が発生する。
【００３８】
これらの技術的背景の下で、発明者は、斜面に金属膜を形成することにつき、鋭意研究を重ねた。その結果、段差に凹部を形成し、この凹部にフォトレジストにより斜面を形成すれば、高粘度のフォトレジストを使用することなく、斜面の傾斜を緩やかにすることができ、結果として、この斜面に堆積される金属膜の段切れを抑制できることに想到した。
【００３９】
したがって、この発明の第１の目的は、段差の上段と下段とを接続する、従来よりも傾斜の緩やかな傾斜面の形成方法を提供することにある。
【００４０】
また、この発明の第２の目的は、従来よりも傾斜の緩やかな傾斜面を有する段差構造の被覆層を提供することにある。
【００４１】
また、この発明の第３の目的は、上述の段差構造の被覆層に形成される、段切れを抑制した配線構造体及びその形成方法を提供することにある。
【００４２】
さらに、この発明の第４の目的は、上述の配線構造体を備えた半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
上述した課題を解決するために、この発明の傾斜面の形成方法は、下記の第１〜第３工程を含む。
【００４４】
第１工程において、上段平面と、下段平面と、これら両平面を接続する側面とを有する段差構造を備えていて、側面から内部へと上段平面及び下段平面間にわたる深さの凹溝が形成されている下地を用意する。
【００４５】
第２工程において、下地上に凹溝を包含し、かつ、上段平面及び下段平面の間にわたって、粘性流体を塗布することによって、粘性流体塗布層であって、凹溝中における粘性流体塗布層の表面が、上段平面側から下段平面側に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面を有する粘性流体塗布層を形成する。
【００４６】
第３工程において、粘性流体塗布層を凹溝中の傾斜面を残すようにパターニングする。
【００４７】
より好適には、下地に複数の凹溝を形成し、粘性流体塗布層の表面が、複数の凹溝のそれぞれに傾斜面を有するように粘性流体塗布層を形成することが好ましい。
【００４８】
また、この発明の配線構造体の形成方法は、上述の傾斜面の形成方法を利用したものである。すなわち、粘性流体として第１フォトレジストを用いる。
【００４９】
そして、第３工程は、第１フォトレジスト塗布層に対し、フォトリソグラフィーによるパターニングを行って、傾斜面を含み、かつ、上段平面及び下段平面に跨る第１領域に島状の第１フォトレジスト層を残存形成する工程を含む。
【００５０】
そして、第４工程において、第３工程の後、第３工程で得られた構造体の上側の露出面の全面に、第２フォトレジストを塗布して、第２フォトレジスト塗布層を形成する。続いて、第２フォトレジスト塗布層に対し、フォトリソグラフィーによりパターニングを行って、第１領域の外側の上段平面の一部と、傾斜面と、第１領域の外側の下段平面の一部とが連続した第２領域に存在する第２フォトレジスト塗布層の部分を除去し、第２領域外の領域に第２フォトレジストパターンを形成する。
【００５１】
そして、第５工程において、第４工程で得られた構造体の上側の露出面の全面に、配線構造体となる金属膜を真空蒸着法により堆積する。
【００５２】
そして、第６工程において、第２フォトレジストパターンを、第２領域以外の領域に存在する金属膜とともにリフトオフにより除去する。
【００５３】
金属膜を堆積するにあたり、真空蒸着法に代えて、スパッタ成膜法を用いてもよい。
【００５４】
この発明の段差構造の被覆層は、下地と、粘性流体塗布層とを備える。
【００５５】
下地は、上段平面と、下段平面と、これら両平面を接続する側面とを有する段差構造を備えていて、側面から内部へと上段平面及び下段平面間にわたる深さの凹溝が形成されている。
【００５６】
粘性流体塗布層は、下地上に、凹溝を包含し、かつ、上段平面及び下段平面間にわたってパターニングされていて、凹溝内における表面の高さが、上段平面側から下段平面側に向かうにつれて低くなっている傾斜面を有する。
【００５７】
ここで、粘性流体としては、フォトレジストを用いることが好ましい。
【００５８】
また、粘性流体としては、ＳＯＧ（ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓｓ）又は樹脂を用いてもよい。
【００５９】
この発明の配線構造体は、上述の粘性流体塗布層と、この粘性流体塗布層の傾斜面上に堆積された金属膜を含む。
【００６０】
この発明の半導体装置は、上述の配線構造体を構成要素として備える。
【発明の効果】
【００６１】
この発明の傾斜面の形成方法では、下地上での粘性流体の分布は、（１）下地の構造、（２）自らの粘性（流動性）、（３）下地に対する粘着力、及び（４）自重、の４つのファクターで決定される。
【００６２】
すなわち、凹溝において、粘性流体は、凹溝の側面及び底面に粘着しながら、自重及び粘度に従い狭い溝（凹溝）を流れなければならない。つまり、凹溝中においては、粘性流体の流れが制限される。その結果、粘性流体は、凹溝の最奥部から開口に向かうにつれて徐々に高さが低くなるように分布して傾斜面を形成する。
【００６３】
一方、凹溝以外の側面において、粘性流体は、流れを制限するような構造が存在しないために、上段平面から下段平面へと自由に流れる。その結果、粘性流体は、側面を被覆するように分布して斜面を形成する。
【００６４】
これらより、粘性流体の流れが制限される分だけ、凹溝中に形成される傾斜面は、側面に形成される斜面よりも傾斜が緩やかとなる。
【００６５】
このように、この発明の傾斜面の形成方法は、下地に設けた凹溝の形状を適切に設計することにより、傾斜面を形成している。つまり、傾斜面の形成にあたり、粘度の高い粘性流体を用いる必要がない。
【００６６】
よって、粘性流体としてフォトレジストを用いる場合、低粘度のフォトレジストでも、充分に緩やかな傾斜面を形成することができる。したがって、下地上のフォトレジストの膜厚を３μｍ以下にまで薄くすることができる。その結果、フォトリソグラフィーにおいて、フォトレジストにミクロンオーダーの微細加工を行うことができる。
【００６７】
また、この発明の傾斜面の形成方法によれば、傾きが緩やかな傾斜面を形成することができる。よって、傾斜面に真空蒸着法やスパッタ成膜法等で金属膜を形成する際に、傾斜面へと飛来する金属原子の入射角によらず、傾斜面上に金属膜を段切れなく堆積することができる。
【００６８】
また、この発明の配線構造体の形成方法は、上述の傾斜面の形成方法を利用しているので、第２領域に、上段平面と下段平面とを接続する配線構造体を、段切れに由来する断線を生じることなく形成することができる。
【００６９】
また、この発明の段差構造の被覆層によれば、凹溝中に、緩やかな傾斜の傾斜面を形成することができる。
【００７０】
また、この発明の半導体装置によれば、段切れによる断線が減少するので、配線構造体の信頼性が増し、結果として、半導体装置の歩留まりが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。尚、各図は、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係を、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例について説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例に過ぎない。したがって、この発明は、以下の実施の形態に何ら限定されない。
【００７２】
図１〜図１３を参照して、実施の形態の傾斜面及び配線構造体並びにこれらの形成方法につき説明する。図１は、下地の斜視図である。
【００７３】
（第１工程）
まず、図１に示す構造体１０を準備する。構造体１０は、基板１１と第１素子１２とで構成されている。詳細には、基板１１の主面１１ａ上には、半導体装置を構成するほぼ直方体状の第１素子１２が配置されている。また、図示はしないが、基板１１の主面１１ａには半導体装置を構成する第２素子も形成されている。
【００７４】
第１素子１２は、主面１１ａよりも高さが高く、主面１１ａに対してほぼ平行に延在する上面１４と、基板１１の主面１１ａに対してほぼ垂直に延在する側面１６とを備えている。
【００７５】
図１に示す例では、第１素子１２は、上面１４の平面形状が、ほぼ正方形とされている。この正方形の１辺の長さは、好ましくは、たとえば約１０μｍとする。また、第１素子１２の高さＨ、すなわち上面１４と主面１１ａとの距離は、好ましくは、たとえば約３μｍとする。
【００７６】
第１素子１２には凹部１８が形成されている。凹部１８は、基板１１の主面１１ａを底とする直方体形状の穴である。すなわち、凹部１８は、側面１６に設けられた開口２０から第１素子１２の内部に向かって、側面１６に対してほぼ垂直に延在している。そして、凹部１８は、第１素子１２の上面１４から基板１１の主面１１ａにわたる深さに形成されている。
【００７７】
したがって、この凹部１８は、第１素子１２の側面１６から、側面１６での開口幅（溝幅でもある。）がＤで、第１素子１２の厚みＨに対応する深さ（高さ）で、及び、第１素子１２中へ奥行き（全長）Ｌの長さで形成されている凹溝２２として捉えることができる。
【００７８】
図１に示す例では、凹部１８の全長Ｌ（全長）は、好ましくは、たとえば約３μｍとする。また、開口幅Ｄは、好ましくは、たとえば約２μｍとする。また、高さＨは、好ましくは、たとえば約３μｍとする。
【００７９】
凹溝２２は、底面１８ａと、２つの対向面１８ｂ，１８ｂと、奥側端面１８ｃとで囲まれた空間である。
【００８０】
対向面１８ｂ，１８ｂは、凹溝２２を挟んで互いに対向する平面である。対向面１８ｂ，１８ｂは、互いに平行に延在している。また、対向面１８ｂ，１８ｂは、底面１８ａから、ほぼ垂直に延在している。
【００８１】
奥側端面１８ｃは、凹溝２２の最奥部を構成する平面である。奥側端面１８ｃは、底面１８ａから、ほぼ垂直に延在している。
【００８２】
以下、凹部１８に関して、側面１６に対して垂直な方向を「長手方向」と称する。また、側面１６に対して平行な方向を「短手方向」と称する。さらに、主面１１ａに対して垂直な方向を「高さ方向」と称する。
【００８３】
ここで、下地１３を、下段平面としての主面１１ａと、上段平面としての上面１４と、側面１６とを有した段差構造を備えており、かつ、凹部１８が形成された構造体と定義する。
【００８４】
この下地１３は、構造体１０の形成と同時に形成される。すなわち、第１素子１２形成前の平坦な基板１１において、第１素子１２と凹部１８とを形成すべき領域を除いた領域を主面１１ａ側から、所定の深さにわたってエッチングする。これにより、第１素子１２と凹部１８とが同時に形成され、結果として下地１３が得られる。
【００８５】
（第２工程）
図２は、第２工程における図１の下地を、フォトレジストとともに模式的に示す斜視図であり、図１のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口で示してある。図３は、図１のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した下地を第１フォトレジスト塗布層とともに描いた断面切り口を示す図である。図４は、図１のＩＩ−ＩＩ線を垂直に上下させた面で切断した下地を第１フォトレジスト塗布層とともに描いた断面切り口を示す図である。なお、図２において、第１フォトレジスト塗布層２４の下地１３上での分布状況をより明確に示すために、第１フォトレジスト塗布層２４の表面に実線でメッシュを施してある。
【００８６】
第１工程に引き続き、図３に示すように、下地１３の主面１１ａ側の全面に粘性流体としての第１フォトレジストを、例えばスピンコート法により塗布する。これにより、第１フォトレジストが、主面１１ａ、凹溝２２及び上面１４に塗布されて、第１フォトレジスト塗布層２４が形成される。
【００８７】
ここで、第１フォトレジストとしては、粘度が約３０ｍＰａｓ（ミリパスカル・秒）のポジ型フォトレジスト（Ｓ１８３０：シプレー株式会社製）を用いた。また、スピンコートの条件は、回転数が約５０００ｒｐｍであり、及び、この回転数での保持時間は、約１０秒である。第１フォトレジスト塗布層２４の膜厚は、主面１１ａ上において約１.５μｍである。
【００８８】
ここで、図２〜図４を参照して、第１フォトレジストの挙動につき説明する。
【００８９】
第１フォトレジストは、その粘性、下地１３との粘着力、及び自重にしたがって下地１３上を流れる。その結果、図２に示すように、側面１６及び凹部１８を緩やかに被覆するように分布して、第１フォトレジスト塗布層２４を形成する。
【００９０】
具体的には、凹部１８を除く側面１６においては、第１フォトレジスト塗布層２４は、上面１４側から主面１１ａ側に向かうにつれて高さが低くなるように緩やかに分布する。ここで、図３に示すように、側面１６を覆う第１フォトレジスト塗布層２４の表面で形成される面を斜面２８と表すとする。さらに、斜面２８の接平面と主面１１ａとのなす角度の鋭角側を傾斜角θ’と表すとする。
【００９１】
再び図２を参照すると、凹部１８においては、第１フォトレジスト塗布層２４は、奥側端面１８ｃ側から、開口２０側に向かうにつれて高さが低くなるように緩やかに分布する。
【００９２】
より詳細には、第１フォトレジストは、凹部１８（凹溝２２）内に、対向面１８ｂ，１８ｂ及び奥側端面１８ｃに沿って流れ込む。その結果、図４に示すように、側面１６に平行な切断面で見た場合、第１フォトレジスト塗布層２４は、表面がＵ字形に凹んだ形状（Ｕ字谷状）に分布する。
【００９３】
ここで、図３に示すように、凹溝２２中の第１フォトレジスト塗布層２４のＵ字谷の底部で構成され、上面１４側から主面１１ａ側に向かうにつれて表面の高さが徐々に低くなる面を傾斜面２６と表すとする。さらに、傾斜面２６と主面１１ａとのなす角度の鋭角側を傾斜角θと表すとする。ここで、傾斜角θは、主面１１ａに対して最大傾斜を与える傾斜面２６上の点における、接平面２６ａと主面１１ａとのなす鋭角側の角度とする。
【００９４】
次に、凹溝２２において、第１フォトレジスト塗布層２４が傾斜面２６を形成する理由につき説明する。
【００９５】
第１フォトレジストは、粘性及び下地１３との粘着力を有している。このため凹溝２２中に流れ込む第１フォトレジストは、対向面１８ｂ，１８ｂ及び奥側端面１８ｃに対しても、ある程度の厚みをもって被着する。これらの面１８ｂ，１８ｂ及び１８ｃ上で、第１フォトレジストは、重力（自重）とのバランスにより、（１）上側では膜厚が薄く、かつ、下側では膜厚が厚く、分布する。
【００９６】
さらに、凹部１８は、一端部（奥側端面１８ｃ）が閉鎖されており、他端部に開口２０が形成されている。そのため、凹溝２２の底面１８ａ上の第１フォトレジストは開いた方向（開口２０側）に向かって流れる。その結果、第１フォトレジストは、（２）凹溝２２の奥側（奥側端面１８ｃ側）では膜厚が厚く、かつ、開口２０側では膜厚が薄く分布する。
【００９７】
これら（１）及び（２）の総合効果により、凹溝２２中では、第１フォトレジストは、奥側端面１８ｃ側から開口２０側に向かうにつれて高さが低くなるように分布する。つまり、凹溝２２内部において、第１フォトレジスト塗布層２４により傾斜面２６が形成される。
【００９８】
傾斜面２６の傾斜角θは、第１フォトレジストが粘性を有しているので、厳密には一定ではなく、主面１１ａ方向に向かって緩やかに凸となっている。しかし、上述した粘度の第１フォトレジストを用いている限りは、傾斜面２６の傾斜角θは、実質的に、ほぼ一定と見なしてかまわない。
【００９９】
ここで、傾斜面２６の傾斜角θは、凹溝２２の全長Ｌに対して、高さがＨ程度変化することから、ｔａｎ−１（Ｈ／Ｌ）程度の角度で与えられる。具体的には、凹部１８の全長Ｌが約３μｍであり、高さＨが約３μｍであることから、傾斜角θは約４５°となる。なお、詳しくは後述するが、傾斜角θは、真空蒸着（第６工程）における金属原子の入射角λよりも小さい。
【０１００】
一方、斜面２８では、高さがＨ程度変化するために要する距離Ｌ’（主面１１ａ上で側面１６に対して垂直に測った距離）は、Ｌよりも小さくなる（Ｌ’＜Ｌ）。よって、高さがＨ程度変化するために要する距離Ｌが長い傾斜面２６の傾斜角θの方が、斜面２８の傾斜角θ’よりも小さくなる（θ＞θ’）。
【０１０１】
（第３工程）
図５（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第３工程における構造体の平面図及び上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【０１０２】
次に、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すような構造体３０を形成する。すなわち、第１フォトレジスト塗布層２４に対してフォトリソグラフィーを行う。これにより、第１領域３２に島状の第１フォトレジスト塗布層２４ｄ（以下、島状塗布層２４ｄとも称する。）をパターニングする。
【０１０３】
ここで、第１領域とは、傾斜面２６（凹溝２２）を包含し、上面１４及び主面１１ａに跨って延在する、平面視でほぼ矩形状の領域である。
【０１０４】
この図示例では、第１領域３２の中心線（Ｃ１）と凹部１８の中心線Ｃ１とが一致するように、島状塗布層２４ｄがパターニングされている。ここで、第１領域３２の中心線（Ｃ１）とは、側面１６と平行に延在する第１領域３２の２辺３２ａ，３２ａのそれぞれの中点を結ぶ直線を示す。また、凹部１８の中心線とは、開口２０の短手方向の中点と、奥側端面１８ｃの短手方向の中点とを結んだ直線Ｃ１を示す。
【０１０５】
第１フォトレジストとしてポジ型フォトレジストを用いているので、フォトリソグラフィーにより、島状塗布層２４ｄは断面台形状にパターニングされる。すなわち、島状塗布層２４ｄは、下面２４ｂの方が上面２４ａよりも大面積である。つまり、島状塗布層２４ｄの外周側面２４ｃは、主面１１ａ側に向かうにつれて、徐々に拡幅するように傾斜して形成される（図５（Ａ）及び（Ｂ））。
【０１０６】
（第４工程）
図６は、第４工程における構造体を上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【０１０７】
次に、図６に示すような構造体４０を形成する。すなわち、構造体３０（図５（Ｂ））に対して、約１５０℃の温度で、約２０分間ポストエクスポージャベーク（以下、ＰＥＢとも称する。）を行い、配線支持体２５を形成する。
【０１０８】
この条件でＰＥＢを行うと、一般に島状塗布層２４ｄは熱変形を受け、外周側面２４ｃの上端の角（角部）が取れて丸くなる。この熱変形を受けた島状塗布層２４を配線支持体２５と称する。
【０１０９】
ＰＥＢによる熱変形により、配線支持体２５と上面１４との境界部において、外周側面２４ｃの上面１４に対する傾きがさらに小さくなる。その結果、配線支持体２５と上面１４とは、なめらかに接続される。配線支持体２５と主面１１ａとの境界部においても同様であり、両者２５及び１１ａは、なめらかに接続される。
【０１１０】
なお、第１〜第４工程が、この発明の傾斜面の形成方法に相当する。また、第１〜第４工程により形成される傾斜面２６を有する配線支持体２５が、この発明の段差構造の被覆層に相当する。
【０１１１】
（第５工程）
図７（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第５工程における構造体の平面図及び上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【０１１２】
次に、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すような構造体５０を形成する。すなわち、第２フォトレジストを、第１領域３２を含む構造体４０（図６）の主面１１ａ側の全面に塗布する。ここで、主面１１ａ側の全面に塗布された状態の第２フォトレジストを第２フォトレジスト塗布層（図示せず）と称する。
【０１１３】
そして、第１領域３２の外側の上面１４の一部（端部領域３６ａ）と、傾斜面２６と、第１領域３２の外側の主面１１ａの一部（端部領域３６ｂ）とが連続した第２領域３６に存在する第２フォトレジストを除去する。
【０１１４】
つまり、第２フォトレジスト塗布層に対して、フォトリソグラフィーによるパターニングを行うことによって、第２フォトレジストパターン３４を形成する。
【０１１５】
ここで、第２フォトレジストとしては、ネガ型フォトレジスト（ＬＭＲ−Ｆ３３：冨士薬品工業株式会社製）を用いた。そして第２フォトレジストをスピンコート法により、構造体４０の主面１１ａ側の全面に塗布した。第２フォトレジスト塗布層の膜厚は、主面１１ａにおいて約１μｍである。
【０１１６】
第２領域３６は、平面視で、凹部１８を含むほぼ矩形状の領域である。第２領域３６の、側面１６に直交する方向の辺３６ｃの長さは、配線支持体２５の対応する辺２５ｃの長さより大きい。また、第２領域３６の、側面１６に平行な方向の辺３６ｄの長さは、配線支持体２５の対応する辺２５ｄの長さより小さい。また、平面視で、配線支持体２５、第２領域３６、及び凹部１８の中心線Ｃ１は、共通である。
【０１１７】
したがって、第１領域３２の外側の上面１４の一部、すなわち、第２領域３６の上面１４側の端部領域３６ａでは、第１素子１２の上面１４が露出する。つまり、配線支持体２５の上面１４側端縁から、この端縁に対向する第２フォトレジストパターン３４の側壁までの間の端部領域３６ａでは、上面１４が露出する。この端部領域３６ａは、第１素子１２の配線接続端子（電極パッド等）が設けられる領域である。
【０１１８】
同様に、第１領域３２の外側の主面１１ａの一部、すなわち、第２領域３６の主面１１ａ側の端部領域３６ｂでは、基板１１の主面１１ａが露出する。つまり、配線支持体２５の主面１１ａ側端縁から、この端縁に対向する第２フォトレジストパターン３４の側壁までの間の端部領域３６ｂでは、主面１１ａが露出する。この端部領域３６ｂは、第２素子の配線接続端子（電極パッド等）が設けられる領域である。
【０１１９】
また、上述のように第２領域３６の辺３６ｄの長さは、配線支持体２５の辺２５ｄの長さより小さい。よって、配線支持体２５の２辺２５ｃ，２５ｃの近傍の領域は、第２フォトレジストパターン３４により被覆されている。
【０１２０】
なお、第２領域３６の中心線Ｃ１とは、側面１６に平行な方向の２辺３６ｄ，３６ｄのそれぞれの中点を結んだ直線を示す。また、配線支持体２５の中心線Ｃ１は、上述した第１領域３２の中心線Ｃ１と一致する。
【０１２１】
（第６工程）
図８は、第６工程における構造体を上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。図９（Ａ）〜（Ｃ）は、真空蒸着において、傾斜面に堆積される金属膜の堆積過程の説明に供する工程図であり、上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口で示してある。
【０１２２】
次に、図８に示すような構造体６０を形成する。すなわち、第２領域３６を含む構造体５０の主面１１ａ側の領域に、配線構造体３８となる金属膜４２を堆積する。
【０１２３】
詳細には、構造体５０の主面１１ａ側の領域の全面に真空蒸着法により、金属膜４２を堆積する。金属膜４２の堆積にあたっては、（発明が解決しようとする課題）欄で説明した真空蒸着装置１１９（図１５（Ａ））を用いている。
【０１２４】
ここで、金属膜４２は、膜厚が約５０ｎｍのＴｉ膜と、膜厚が約３００ｎｍのＡｕ膜とをこの順序で堆積した積層膜とした。また、金属膜４２の膜厚（約３５０ｎｍ）は、主面１１ａに平行な面における値である。
【０１２５】
これにより、第２領域３６の全面に金属膜４２ａが堆積される。同様に、第２領域３６の外部の第２フォトレジストパターン３４上にも金属膜４２ｂが堆積される。
【０１２６】
ここで、図９（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、金属膜４２ａの傾斜面２６への堆積過程につき説明する。
【０１２７】
図９（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、金属膜４２ａの堆積過程を示す工程図であり、構造体５０（図７）の傾斜面２６のみを抜き出した断面切り口で示してある。
【０１２８】
なお、図９（Ａ）〜（Ｃ）において、傾斜面２６に堆積される金属原子は、図１５（Ｂ）で説明したと同様に入射方向Ａ，Ｂ及びＣから飛来するものとする。したがって、金属原子の入射角は、λ及びλ’である。
【０１２９】
（段階Ａ：（図９（Ａ））
まず、入射方向Ａ（図中矢印）から傾斜面２６に金属原子が飛来する場合を考える。
【０１３０】
この場合、傾斜面２６の傾斜角θは、傾斜面２６に飛来する金属原子の入射角λよりも小さい（λ＞θ）。よって、金属原子は、傾斜面２６にも飛来する。その結果、金属膜４２ａ１は、第２領域３６の全面に堆積される。
【０１３１】
ただし、金属原子は傾斜面２６に対して寝た角度で入射するために、傾斜面２６の単位面積あたりに入射する金属原子数が減少する。その結果、傾斜面２６における金属膜４２ａ１の膜厚は、他の領域に比較して薄くなる。
【０１３２】
（段階Ｂ：（図９（Ｂ））
段階Ａの後に、構造体５０は蒸発源１１６に対して所定角度だけ回転する。これにより、金属原子は、入射方向Ｂ（図中矢印）から、傾斜面２６に飛来する。これにより、金属膜４２ａ２は、第２領域３６の全面に堆積される。
【０１３３】
（段階Ｃ：（図９（Ｃ））
段階Ｂの後に、構造体５０は蒸発源１１６に対して所定角度だけ回転する。これにより、金属原子は、入射方向Ｃ（図中矢印）から、傾斜面２６に飛来する。これにより、金属膜４２ａ３は、第２領域３６の全面に堆積される。
【０１３４】
段階Ｃ以降、上述の段階Ａ〜Ｃが繰り返されることにより金属膜４２が堆積していく。
【０１３５】
このように、傾斜面２６の傾斜角θが入射角λよりも小さいために、傾斜面２６には、金属原子の入射方向によらず、絶えず金属原子が堆積される。その結果、（発明が解決しようとする課題）欄で説明した金属膜１２０（図１６（Ａ）〜（Ｄ））とは異なり、金属膜４２には段切れが発生しない。
【０１３６】
（第７工程）
図１０は、第７工程後に得られる配線構造体を上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【０１３７】
最後に、図１０に示すような構造体７０を完成する。すなわち、第２フォトレジストパターン３４を、不用な金属膜４２ｂとともに、リフトオフにより除去する。詳細には、構造体６０をレジスト剥離液中に浸漬することにより、第２フォトレジストパターン３４を溶解する。
【０１３８】
これにより、上面１４に存在する第１素子１２と主面１１ａに存在する第２素子とを電気的に接続する配線構造体３８が形成される。
【０１３９】
なお、第７工程の後に、さらに所定の工程（パッシベーション膜成膜等）を経ることにより、半導体装置が形成される。
【０１４０】
以下、この実施の形態の奏する効果につき説明する。
【０１４１】
この実施の形態の傾斜面２６の形成方法によれば、下地１３の上面１４と主面１１ａとを接続して、従来の斜面１１０（図１４）及び斜面２８（図３）よりも傾斜が緩やかな傾斜面２６を得ることができる。また、傾斜面２６の傾斜角θを、真空蒸着の際の金属原子の入射角λよりも小さくすれば、入射角λの変化によらず、傾斜面２６に絶えず金属原子を堆積させることができるので、金属膜４２の段切れを抑制することができる。
【０１４２】
また、傾斜面２６が形成される凹部１８を構造体１０と同時に形成している。つまり、凹部１８を形成するための新たな工程を追加する必要がない。
【０１４３】
また、凹部１８の寸法（高さＨ、全長Ｌ及び幅Ｄ）を調整することのみにより、傾斜面２６の傾斜角θを金属原子の入射角λよりも小さくしている。つまり、緩やかな傾斜面２６を得るために、第１フォトレジストの粘度を高くする必要がない。
【０１４４】
よって、第１フォトレジストとして低粘度のものを使用でき、結果として、主面１１ａ上での第１フォトレジスト塗布層２４の膜厚を３μｍ以下（約１．５μｍ）に抑えることができる。これにより、フォトリソグラフィー工程において、第１フォトレジスト塗布層２４に対してミクロンオーダーの微細加工を行うことができる。
【０１４５】
また、この実施の形態の段差構造の被覆層は、配線支持体２５により傾斜面２６を形成するので、斜面１１０（従来技術）及び斜面２８（図３）よりも緩やかな傾斜で、下地１３の上面１４と主面１１ａとを、接続することができる。
【０１４６】
また、この実施の形態の配線構造体３８の形成方法によれば、配線構造体３８となる金属膜４２ａが堆積される傾斜面２６の傾斜角θを、真空蒸着の際の金属原子の入射角λよりも小さくしている。その結果、金属原子の入射角λの変化によらず、傾斜面２６に絶えず金属原子が堆積するので、金属膜４２の段切れを抑制することができる。したがって、下地１３の段差構造を跨いで配線される配線構造体３８の信頼性を向上させることができる。よって、従来問題とされてきた配線構造体３８の断線の発生を抑制することができるとともに、配線構造体３８を用いた半導体装置の製造歩留まりを向上させることができる。
【０１４７】
ここで、製造歩留まりの向上に関して具体的な数値を挙げる。発明者の評価によれば、従来法（背景技術）に従い斜面１１０（図１４）に配線を形成した半導体装置に比べて、この実施の形態の配線構造体３８を備えた半導体装置の製造歩留まりは、約３０％向上した。
【０１４８】
以下、この実施の形態における、許容される条件変更及び変形例を例示し、この発明の技術的範囲をより明確にする。
【０１４９】
図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、この実施の形態の凹部の変形例を示す図である。図１２（Ａ）及び（Ｂ）は、この実施の形態の凹部の変形例を示す図である。図１３（Ａ）及び（Ｂ）は、この実施の形態の凹部の変形例を示す図である。
【０１５０】
下地１３を構成する上面１４と主面１１ａとは、必ずしも平行である必要はない。上面１４と主面１１ａとの間が、高さが不連続に変化する側面１６で接続されていれば、上面１４及び主面１１ａは非平行に配置されていてもよい。
【０１５１】
また、下地１３を構成する側面１６は、必ずしも主面１１ａに対して垂直に延在する必要はない。また、側面１６は平面である必要もない。側面１６は、上述した金属原子の入射角λよりも大きな傾斜角を有する領域を有していればよく、たとえば、主面１１ａ方向に凸に湾曲していてもよいし、逆に、主面１１ａ方向に凹に湾曲していてもよい。
【０１５２】
また、側面１６と上面１４との接続部は、エッジ状、つまり、明確な稜線を有する必要はない。側面１６と上面１４との接続部の角が丸くなっていてもよい。
【０１５３】
また、側面１６の高さ（段差の高さ）は、３μｍである必要はない。発明者の評価によれば、側面１６の高さが１〜１０μｍの範囲内であれば、凹部１８の形状（全長Ｌ及び幅Ｄ）及び第１フォトレジストの粘度を最適化することにより、緩やかな傾斜の傾斜面２６を形成することができる。
【０１５４】
つまり、凹部１８中に形成される傾斜面２６の傾斜角θは、凹部１８の形状（高さＨ、全長Ｌ及び幅Ｄ）及び第１フォトレジストの粘度の関数となる。よって、側面１６の高さが高い場合には、（対策１）より高粘度の第１フォトレジストを用いる、（対策２）凹部１８の全長Ｌを長くする、及び、（対策３）凹部１８の幅Ｄを小さくする、の３つの対策のうち、１つ以上を実施すればよい。
【０１５５】
ただし、（対策１）は、第１フォトレジスト塗布層２４の厚膜化を招き、フォトリソグラフィーにおけるパターン解像度を低下させる虞がある。そのため、まず（対策２）及び（対策３）を適宜組み合わせて実施し、それでも良好な結果が得られない場合に（対策１）を実施することが好ましい。
【０１５６】
また、第１フォトレジストは、第１フォトレジスト塗布層２４の主面１１ａ上での膜厚が３μｍ以下となるような粘度とすることが好ましい。第１フォトレジストをこのような粘度とすることにより、フォトリソグラフィーでのパターン解像度をミクロンオーダーに保つことができる。さらに、第１フォトレジストをこのような粘度とすることにより、凹部１８の形状（全長Ｌ及び幅Ｄ）を調整することで、最大約１０μｍの高さの段差に対して、緩やかな傾斜面２６を形成することができる。
【０１５７】
また、傾斜面２６の傾斜角θは、側面１６に形成される斜面２８の傾斜角θ’よりも小さいことが好ましい。さらに好適には、傾斜角θは、真空蒸着の際の金属原子の入射角λよりも小さいことが好ましい。金属膜４２の段切れを抑制するという観点から見ると、傾斜角θは、θ＜λを満たす範囲でより小さい値であることが好ましい。一般的な真空蒸着の場合、金属原子の入射角λは、約５０°〜９０°程度であるので、傾斜角θは、少なくともこの入射角未満の大きさであることが好ましい。
【０１５８】
また、下地１３に形成される凹部１８の凹溝２２は、側面１６に対して、垂直に延在する必要はない。つまり、凹溝２２は、側面１６に対して傾いて延在していてもよい。
【０１５９】
また、下地１３に形成される凹部１８は１個には限られない。たとえば、図１１（Ａ）に示すように、下地１３に複数の凹部１８’，１８’を形成してもよい。
【０１６０】
また、凹部１８の平面形状は、矩形状に限られない。たとえば、図１１（Ｂ）に示すように、奥側端面１８ｃ’が円弧状に丸まっていてもよい。
【０１６１】
また、凹部１８の対向面１８ｂ，１８ｂ及び奥側端面１８ｃは、主面１１ａに対して垂直に延在する必要はない。図１２（Ａ）に示すように、上面１４からの深さにしたがって、凹溝２２の幅が減少していくような傾きを有していてもよい。同様に、図１２（Ｂ）に示すように、主面１１ａからの深さにしたがって、凹溝２２の幅が増加していくような傾きを有していてもよい。
【０１６２】
また、図１３（Ａ）に示すように、凹部１８の底面１８ａは、主面１１ａと段差なく連なっている必要はない。底面１８ａが主面１１ａよりも高くなっていてもよい。このようにすることにより、側面１６の高さ（段差の高さ）が１０μｍ以上の場合であっても、上面１４と主面１１ａとの間を傾斜面２６で緩やかに接続することができる。
【０１６３】
また、図１３（Ｂ）に示すように、凹部１８の底面１８ａは、主面１１ａに対して平行である必要はない。底面１８ａを開口２０からの距離にしたがって高さが高くなるような斜面状に形成してもよい。このようにすることにより、側面１６の高さ（段差の高さ）が１０μｍ以上の場合であっても、上面１４と主面１１ａとの間を傾斜面２６で緩やかに接続することができる。
【０１６４】
また、この実施の形態では、第３工程において、島状塗布層２４ｄの短手方向の幅（辺３２ａの長さ：図５（Ａ））を、凹溝２２の溝幅Ｄよりも大きくしている。しかし、島状塗布層２４ｄの短手方向の幅はこれには限定されない。たとえば、島状塗布層２４ｄの短手方向の幅を溝幅Ｄよりも狭くして第１フォトレジスト層２４ｄを溝幅内に残存形成するようにしてもよい。つまり、島状塗布層２４ｄの短手方向の幅は、傾斜面２６に形成される配線構造体３８の設計幅よりも大きければよい。
【０１６５】
また、第７工程と同時、又は、後に、配線支持体２５を公知の方法により除去してもよい。このようにすることにより、金属膜４２ａからなるエアブリッジ配線が形成される。エアブリッジ配線を形成することにより、配線に対する寄生容量を小さくすることができる。
【０１６６】
また、粘性流体としては、第１フォトレジストに限られず、無機系のＳＯＧ膜、又はポリイミド等の樹脂を用いてもよい。ＳＯＧ膜を用いることにより、傾斜面２６に３００〜１０００℃の耐熱性を付与できる。また、粘度を調節した樹脂を用いることにより、下地１３上に膜厚が厚い塗布層を形成することができる。その結果、段差の高さが大きい場合でも、緩やかな傾斜面を形成できる。
【０１６７】
また、島状塗布層２４ｄが、第５工程以降の処理に耐えられるほど強固に形成されていれば、第４工程は省略してもかまわない。
【０１６８】
また、この実施の形態においては、真空蒸着法により金属膜４２を堆積しているが、スパッタ成膜法により金属膜を堆積しても良い。これにより、スパッタ成膜法により堆積された金属膜においても段切れの発生を防止することができる。
【０１６９】
また、この発明の傾斜面２６の形成方法は、配線構造体３８の形成に利用される以外にも、緩斜面を必要とするデバイスの製造に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】下地の斜視図である。
【図２】第２工程における図１の下地をフォトレジストとともに示す斜視図であり、図１のＩ−Ｉ線に沿った領域を、断面切り口で示してある。
【図３】図１のＩ−Ｉ線に沿った線で切断した下地を第１フォトレジストとともに描いた断面切り口を示す図である。
【図４】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った線で切断した下地を第１フォトレジストとともに描いた断面切り口を示す図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第３工程における構造体の平面図及び上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【図６】第４工程における構造体を上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、第５工程における構造体の平面図及び上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【図８】第６工程における構造体を上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｃ）は、真空蒸着において、傾斜面に堆積される金属膜の堆積過程の説明に供する工程図であり、上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口で示してある。
【図１０】第７工程後に得られる配線構造体を上述のＩ−Ｉ線を垂直に上下させた面で切断した断面切り口を示す図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は、この実施の形態の凹部の変形例を示す図である。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は、この実施の形態の凹部の変形例を示す図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は、この実施の形態の凹部の変形例を示す図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術の説明に供する工程図である。
【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術において、段切れ発生のメカニズムの説明に供する図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｅ）は、従来技術において、金属膜おける段切れ発生のメカニズムの説明に供する工程図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１０，３０，４０，５０，６０，７０ 構造体
１１ 基板
１１ａ 主面
１２ 第１素子
１３ 下地
１４ 上面
１６ 側面
１８，１８’ 凹部
１８ａ 底面
１８ｂ 対向面
１８ｃ，１８ｃ’ 奥側端面
２０ 開口
２２ 凹溝
２４ 第１フォトレジスト塗布層
２４ａ 上面
２４ｂ 下面
２４ｃ 外周側面
２４ｄ 島状の第１フォトレジスト塗布層（島状塗布層）
２５ 配線支持体
２５ｃ，２５ｄ，３２ａ，３６ｃ，３６ｄ 辺
２６ 傾斜面
２６ａ 接平面
２８ 斜面
３２ 第１領域
３４ 第２フォトレジストパターン
３６ 第２領域
３６ａ，３６ｂ 端部領域
３８ 配線構造体
４２，４２ａ，４２ａ１，４２ａ２，４２ａ３，４２ｂ 金属膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上段平面と、下段平面と、
これら両平面を接続する側面とを有する段差構造を備えていて、
該側面から内部へと前記上段平面及び前記下段平面間にわたる深さの凹溝が形成されている下地を用意する第１工程と、
前記下地上に前記凹溝を包含し、かつ、前記上段平面及び前記下段平面の間にわたって、粘性流体を塗布することによって、粘性流体塗布層であって、前記凹溝中における該粘性流体塗布層の表面が、前記上段平面側から前記下段平面側に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面を有する当該粘性流体塗布層を形成する第２工程と、
前記粘性流体塗布層を前記凹溝中の前記傾斜面を残すようにパターニングする第３工程と
を含むことを特徴とする傾斜面の形成方法。
【請求項２】
前記下地に複数の前記凹溝を形成し、前記粘性流体塗布層の表面が、該複数の凹溝のそれぞれに前記傾斜面を有するように前記粘性流体塗布層を形成することを特徴とする請求項１に記載の傾斜面の形成方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の傾斜面の形成方法を利用した配線構造体の形成方法であって、
前記粘性流体として第１フォトレジストを用い、
前記第３工程は、前記第１フォトレジスト塗布層に対し、フォトリソグラフィーによるパターニングを行って、前記傾斜面を含み、かつ、前記上段平面及び前記下段平面に跨る第１領域に島状の第１フォトレジスト層を残存形成する工程を含み、
前記第３工程の後、該第３工程で得られた構造体の上側の露出面の全面に、第２フォトレジストを塗布して、第２フォトレジスト塗布層を形成し、続いて、
該第２フォトレジスト塗布層に対し、フォトリソグラフィーによりパターニングを行って、前記第１領域の外側の前記上段平面の一部と、前記傾斜面と、前記第１領域の外側の前記下段平面の一部とが連続した第２領域に存在する前記第２フォトレジスト塗布層の部分を除去し、該第２領域外の領域に第２フォトレジストパターンを形成する第４工程と、
該第４工程で得られた構造体の上側の露出面の全面に、配線構造体となる金属膜を真空蒸着法により堆積する第５工程と、
前記第２フォトレジストパターンを、前記第２領域以外の領域に存在する前記金属膜とともにリフトオフにより除去する第６工程と
を含むことを特徴とする配線構造体の形成方法。
【請求項４】
前記第５工程において、前記真空蒸着法に代えて、スパッタ成膜法により前記金属膜を堆積することを特徴とする請求項３に記載の配線構造体の形成方法。
【請求項５】
上段平面と、下段平面と、これら両平面を接続する側面とを有する段差構造を備えていて、該側面から内部へと前記上段平面及び前記下段平面間にわたる深さの凹溝が形成されている下地と、
該下地上に、前記凹溝を包含し、かつ、前記上段平面及び前記下段平面間にわたってパターニングされていて、前記凹溝内における表面の高さが、前記上段平面側から前記下段平面側に向かうにつれて低くなっている傾斜面を有する粘性流体塗布層とを備えることを特徴とする段差構造の被覆層。
【請求項６】
前記粘性流体をフォトレジストとしたことを特徴とする請求項５に記載の段差構造の被覆層。
【請求項７】
前記粘性流体をＳＯＧ又は樹脂としたことを特徴とする請求項５に記載の段差構造の被覆層。
【請求項８】
請求項５に記載された、
上段平面と、下段平面と、これら両平面を接続する側面とを有する段差構造を備えていて、該側面から内部へと前記上段平面及び前記下段平面間にわたる深さの凹溝が形成されている下地と、
該下地上に、前記凹溝を包含し、かつ、前記上段平面及び前記下段平面間にわたってパターニングされていて、前記凹溝内における表面の高さが、前記上段平面側から前記下段平面側に向かうにつれて低くなっている傾斜面を有する粘性流体塗布層とを備え、
該粘性流体塗布層の傾斜面上に堆積された金属膜を含む配線構造体。
【請求項９】
請求項８に記載の配線構造体を構成要素として備える半導体装置。
【請求項１】
上段平面と、下段平面と、
これら両平面を接続する側面とを有する段差構造を備えていて、
該側面から内部へと前記上段平面及び前記下段平面間にわたる深さの凹溝が形成されている下地を用意する第１工程と、
前記下地上に前記凹溝を包含し、かつ、前記上段平面及び前記下段平面の間にわたって、粘性流体を塗布することによって、粘性流体塗布層であって、前記凹溝中における該粘性流体塗布層の表面が、前記上段平面側から前記下段平面側に向かうにつれて高さが低くなる傾斜面を有する当該粘性流体塗布層を形成する第２工程と、
前記粘性流体塗布層を前記凹溝中の前記傾斜面を残すようにパターニングする第３工程と
を含むことを特徴とする傾斜面の形成方法。
【請求項２】
前記下地に複数の前記凹溝を形成し、前記粘性流体塗布層の表面が、該複数の凹溝のそれぞれに前記傾斜面を有するように前記粘性流体塗布層を形成することを特徴とする請求項１に記載の傾斜面の形成方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の傾斜面の形成方法を利用した配線構造体の形成方法であって、
前記粘性流体として第１フォトレジストを用い、
前記第３工程は、前記第１フォトレジスト塗布層に対し、フォトリソグラフィーによるパターニングを行って、前記傾斜面を含み、かつ、前記上段平面及び前記下段平面に跨る第１領域に島状の第１フォトレジスト層を残存形成する工程を含み、
前記第３工程の後、該第３工程で得られた構造体の上側の露出面の全面に、第２フォトレジストを塗布して、第２フォトレジスト塗布層を形成し、続いて、
該第２フォトレジスト塗布層に対し、フォトリソグラフィーによりパターニングを行って、前記第１領域の外側の前記上段平面の一部と、前記傾斜面と、前記第１領域の外側の前記下段平面の一部とが連続した第２領域に存在する前記第２フォトレジスト塗布層の部分を除去し、該第２領域外の領域に第２フォトレジストパターンを形成する第４工程と、
該第４工程で得られた構造体の上側の露出面の全面に、配線構造体となる金属膜を真空蒸着法により堆積する第５工程と、
前記第２フォトレジストパターンを、前記第２領域以外の領域に存在する前記金属膜とともにリフトオフにより除去する第６工程と
を含むことを特徴とする配線構造体の形成方法。
【請求項４】
前記第５工程において、前記真空蒸着法に代えて、スパッタ成膜法により前記金属膜を堆積することを特徴とする請求項３に記載の配線構造体の形成方法。
【請求項５】
上段平面と、下段平面と、これら両平面を接続する側面とを有する段差構造を備えていて、該側面から内部へと前記上段平面及び前記下段平面間にわたる深さの凹溝が形成されている下地と、
該下地上に、前記凹溝を包含し、かつ、前記上段平面及び前記下段平面間にわたってパターニングされていて、前記凹溝内における表面の高さが、前記上段平面側から前記下段平面側に向かうにつれて低くなっている傾斜面を有する粘性流体塗布層とを備えることを特徴とする段差構造の被覆層。
【請求項６】
前記粘性流体をフォトレジストとしたことを特徴とする請求項５に記載の段差構造の被覆層。
【請求項７】
前記粘性流体をＳＯＧ又は樹脂としたことを特徴とする請求項５に記載の段差構造の被覆層。
【請求項８】
請求項５に記載された、
上段平面と、下段平面と、これら両平面を接続する側面とを有する段差構造を備えていて、該側面から内部へと前記上段平面及び前記下段平面間にわたる深さの凹溝が形成されている下地と、
該下地上に、前記凹溝を包含し、かつ、前記上段平面及び前記下段平面間にわたってパターニングされていて、前記凹溝内における表面の高さが、前記上段平面側から前記下段平面側に向かうにつれて低くなっている傾斜面を有する粘性流体塗布層とを備え、
該粘性流体塗布層の傾斜面上に堆積された金属膜を含む配線構造体。
【請求項９】
請求項８に記載の配線構造体を構成要素として備える半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００７−１０９７２６（Ｐ２００７−１０９７２６Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９６６７９（Ｐ２００５−２９６６７９）
【出願日】平成１７年１０月１１日（２００５．１０．１１）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１１日（２００５．１０．１１）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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