JP2000040692A - パタン形成法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】集積回路実装工程時間が短く、かつ、レジスト
表面改質のための専用装置を必要としない半導体集積回
路等のバンプ形成技術を提供すること。 【解決手段】基板１上に第１の感光剤２を塗布した後、
可視ないし紫外光を照射し、比較的厚い厚膜を要する場
合には、塗布−照射の工程を複数回繰り返した後に、第
１の感光剤２の上に第２の感光剤３を塗布し、第１の感
光剤２と第２の感光剤３との積層構造にパタン転写板を
通して可視光線または紫外線を照射した後に、現像液で
現像して、アンダーカッティング形状を有するパタン
（２と３との積層パタン）を形成し、該パタンをバンプ
形成のためのリフトオフ用マスクとして使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパタン形成法に関
し、さらに詳しくは、半導体集積回路を実装する工程に
おけるバンプパタン形成に適するアンダーカッティング
形状を有するパタンの形成法に関する。ここに、「アン
ダーカッティング形状」とは、パタンの端面が、パタン
表面よりも基板面において、パタンの内部側に後退して
いる形状を意味する（図１（ｆ）参照）。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路を製造後に実装するバン
プ作製工程において、バンプパタン形成に用いるリフト
オフ工程は不可欠であるが、従来は、この工程におい
て、アミン系のガス雰囲気中でレジスト表面処理を施し
てレジスト表面改質を行い、アンダーカッティング形状
のパタンを形成していた。この方法においては、レジス
ト表面改質のために専用装置を用いた長時間の処理工程
を必要とする、という問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の有していた問題を解決し、集積回路実装工程
時間が短く、かつ、レジスト表面改質のための専用装置
を必要としない半導体集積回路等のバンプ形成技術を提
供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、基板上に第
１の感光剤を塗布する工程と前記第１の感光剤に遠紫外
線（短波長紫外線）を照射する工程とを含む第１の工程
を、１回あるいは、用途に応じて、複数回繰り返し行っ
た後に、さらにその上に、第２の工程によって第２の感
光剤を塗布し、続いて紫外線露光によるパタン転写後に
現像し、アンダーカッティング形状のパタンを形成し、
該パタンをバンプ形成の際のリフトオフ用マスクとして
用いることによって達成される。

【０００５】上記の遠紫外線照射の効果はつぎの通りで
ある。すなわち、第１の感光剤は、遠紫外線の照射によ
って前露光された状態にあるので、パタン転写のための
紫外線露光の後の現像工程において、第２の感光剤より
も速く現像される。その結果として、（基板面に近い位
置にある）第１の感光剤層のパタン端面は第２の感光剤
層のパタン端面よりも速くパタン内部方向に後退し、ア
ンダーカッティング形状のパタンができあがる。

【０００６】このように、本発明に係る簡単な方法によ
って、バンプ形成に必要な厚膜のアンダーカッティング
形状を形成でき、半導体バンプ実装工程の短縮化が可能
となり、しかも、該アンダーカッティング形状のパタン
形成に必要とされた専用装置が不要となるため、本発明
は著しい経済的効果を有する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明においては、例えばイミド
系の感光剤を用いて、バンプ形成に必要な厚膜のアンダ
ーカッティング形状を形成できる。

【０００８】以下に、図面を用いて本発明の実施の形態
を詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明による基板上の感光剤にアン
ダーカッティング形状のパタンを形成する方法を説明す
るための断面図である。

【００１０】まず、図１に示すように基板１上に第１の
感光剤２を塗布した後、遠紫外線を照射する（図１の
（ａ）から（ｃ））。例えば、はんだバンプ形成のよう
な比較的厚い厚膜（例えば１０ミクロン）を要する構造
を形成する場合においては、第１の感光剤２を、塗布−
遠紫外線照射の工程を複数回繰り返すことによって基板
１に塗布し、所望の厚さの第１の感光剤層２を得る。

【００１１】つぎに、第１の感光剤層２の上に第２の感
光剤３を塗布し、感光剤の積層構造を形成する（図１の
（ｄ））。

【００１２】第１の感光剤２と第２の感光剤３との積層
構造に、パタン転写板を通して可視ないし紫外光を照射
し、所望のパタンを転写する（図１の（ｅ））。図１の
（ｅ）において、露光部分と未露光部分との境目は点線
で表されている。

【００１３】その後、現像液で現像すると、第１の感光
剤２にはアンダーカッティング形状が形成されるのに十
分な遠紫外線が照射されているので、第２の感光剤３の
横方向へのパタン孔の広がりよりも大きい広がりが第１
の感光剤２内に形成される（図１の（ｆ））。

【００１４】図２は、本発明によって基板上に形成した
感光剤パタンを用いて、該基板上に金属パタンを作製す
る工程を説明するための断面図である。

【００１５】アンダーカッティング形状を有するパタン
形成後（図２の（ｆ））、第２の感光剤３をそのままマ
スクとして、基板１と第２の感光剤３上に蒸着金属４を
蒸着すると、図２の（ｇ）に示すように、蒸着した金属
４が基板１と第２の感光剤３との上に非連結的に付着す
る。このような非連結的な金属蒸着が起こることが、後
述のリフトオフ工程が円滑に行われるために必要であ
り、この非連結的な金属蒸着が起こるためには、アンダ
ーカッティング形状を有する蒸着マスクが必要となる。

【００１６】金属蒸着の後、第１の感光剤２を剥離する
溶剤に浸漬することにより、第１の感光剤２と、第２の
感光剤３と、第２の感光剤３上の金属４とが剥離、除去
され、図２の（ｈ）に示すような基板１上に蒸着金属４
のパタンが形成される。この工程はリフトオフ工程と呼
ばれている。

【００１７】上記の発明の実施の形態において、基板と
しては、半導体基板、セラミック基板など、多種多様な
基板を用いることが可能である。第１の感光剤および第
２の感光剤は同一のものでも良く別のものでも良く、そ
のような感光剤として、一般的に実用化されているもの
（例えば市販のポジ型フォトレジスト）を用いることが
できる。感光剤として、ポジ型フォトレジストを用いた
場合には、これに光照射あるいはパタン転写を行うため
の光としては、可視ないし紫外光が使える。また、上記
現像液としては、一般のアルカリ現像液（例えば、商品
名：ＭＰ ＭＦＣＤ−２６ ＤＥＶＥＬＯＰＥＲ）を使
用できる。さらに、感光剤の溶剤としては、例えば、ア
セトン等の有機溶剤を用いることができる。

【００１８】ここに、基板、現像液、溶剤として例示し
たものは、あくまでも例に過ぎず、ここに名称を記さな
かったものについても、本発明に係るパタン形成法で使
用可能なものであれば、本明細書記載の材料の範囲に含
まれることは当然である。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バンプ形成用パタンに必要なアンダーカッティング形状
のパタンが、感光剤表面改質のための専用装置を用いず
に、容易に行えることにより、集積回路実装工程のバン
プ形成工程に要する装置数の減少、購入資金の節約、設
置床面積の縮小、および工程時間の短縮という極めて優
れた経済効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパタン形成方法を説明するための
断面図である。

【図２】本発明によるパタン形成方法に続く金属パタン
の作製工程を説明するための断面図である。

【符号の説明】

１…基板、２…第１の感光剤、３…第２の感光剤、４…
蒸着金属

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に第１の感光剤を塗布する工程と前
   記第１の感光剤に可視ないし紫外光を照射する工程とを
   含む第１の工程を１回もしくは複数回行うことによって
   前記基板上に前記第１の感光剤層を形成する工程と、前
   記第１の感光剤層上に第２の感光剤層を形成する第２の
   工程と、前記第１及び第２の感光剤層の積層体にパタン
   転写露光を行い、続いて現像を行うことによって、アン
   ダーカッティング形状を有する前記積層体のパタンを形
   成する第３の工程とを有することを特徴とするパタン形
   成法。