JP2001230189A - レジストパターン、および配線形成方法 - Google Patents
レジストパターン、および配線形成方法Info
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- JP2001230189A JP2001230189A JP2000041022A JP2000041022A JP2001230189A JP 2001230189 A JP2001230189 A JP 2001230189A JP 2000041022 A JP2000041022 A JP 2000041022A JP 2000041022 A JP2000041022 A JP 2000041022A JP 2001230189 A JP2001230189 A JP 2001230189A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細配線パターンの形成に適したリフトオフ
法のフォトリソプロセスにおいて、入射光と反射光との
干渉から生じる定在波効果を緩和しうる構造を有するレ
ジストパターンを提供すること、および該レジストパタ
ーンを用いた配線形成方法を提供する。 【解決手段】 基板上に形成されたレジストパターンで
あって、前記レジストパターンは、有機溶剤、水または
水を主成分とする溶剤に対する溶解度の高い有機材料か
らなる第1のレジスト層と、前記第1のレジスト層上に
形成され、露光波長に対する吸光性の高い有機材料から
なる第2のレジスト層と、前記第2のレジスト層上に形
成され、ドライエッチングに対する耐性の高い有機材料
からなる第3のレジスト層と、の少なくとも3層を有し
てなる。
法のフォトリソプロセスにおいて、入射光と反射光との
干渉から生じる定在波効果を緩和しうる構造を有するレ
ジストパターンを提供すること、および該レジストパタ
ーンを用いた配線形成方法を提供する。 【解決手段】 基板上に形成されたレジストパターンで
あって、前記レジストパターンは、有機溶剤、水または
水を主成分とする溶剤に対する溶解度の高い有機材料か
らなる第1のレジスト層と、前記第1のレジスト層上に
形成され、露光波長に対する吸光性の高い有機材料から
なる第2のレジスト層と、前記第2のレジスト層上に形
成され、ドライエッチングに対する耐性の高い有機材料
からなる第3のレジスト層と、の少なくとも3層を有し
てなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リフトオフ法等に
より基板上に微細な配線パターンを形成するためのレジ
ストパターン、およびそれを用いた配線形成方法に関す
る。
より基板上に微細な配線パターンを形成するためのレジ
ストパターン、およびそれを用いた配線形成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】半導体基板、誘電体基板、焦電性基板等
の各種基板上に金属配線を形成する手法として、従来よ
りリフトオフ法がしばしば用いられている。リフトオフ
法によって基板上に配線パターンを形成しようとする場
合、良好なレジスト剥離性を確保するために、レジスト
パターンの断面形状を逆テーパ形状に形成することが求
められる。
の各種基板上に金属配線を形成する手法として、従来よ
りリフトオフ法がしばしば用いられている。リフトオフ
法によって基板上に配線パターンを形成しようとする場
合、良好なレジスト剥離性を確保するために、レジスト
パターンの断面形状を逆テーパ形状に形成することが求
められる。
【0003】レジストパターンの断面形状を逆テーパ形
状に形成する方法としては、従来より種々の手法が提案
されている。その一例として例えば特開平2−1372
24号公報に記載されているように、レジストを複数の
有機層で形成する手法が知られている。この手法は、概
略、図4(a)に示すように、半導体基板10上に基板
側から順に、剥離性の良好な第1のレジスト層11、耐
熱性に優れた第2のレジスト層12、耐ドライエッチン
グ性及び耐熱性に優れたレジストまたは電離放射線レジ
ストからなる第3のレジスト層13、を順に積層形成す
るものである。このような3層構造のレジストにおい
て、まず最上層に位置する第3のレジスト層13をフォ
トリソ等によってパターニングした後(図4(b))、
レジストに対してドライエッチングを施す。これによ
り、第3のレジスト層13の開口部を介して、第2、第
1のレジスト層が除去され、レジストのパターニングが
行われる。このとき、第3のレジスト層13は耐ドライ
エッチング性に優れているのでエッチングレートは非常
に低く抑えられ、一方、第2、第1のレジスト層は通常
のレートでエッチング除去されるので、結果的に図4
(c)に示すような断面逆テーパ形状のレジストパター
ンを実現できるものである。
状に形成する方法としては、従来より種々の手法が提案
されている。その一例として例えば特開平2−1372
24号公報に記載されているように、レジストを複数の
有機層で形成する手法が知られている。この手法は、概
略、図4(a)に示すように、半導体基板10上に基板
側から順に、剥離性の良好な第1のレジスト層11、耐
熱性に優れた第2のレジスト層12、耐ドライエッチン
グ性及び耐熱性に優れたレジストまたは電離放射線レジ
ストからなる第3のレジスト層13、を順に積層形成す
るものである。このような3層構造のレジストにおい
て、まず最上層に位置する第3のレジスト層13をフォ
トリソ等によってパターニングした後(図4(b))、
レジストに対してドライエッチングを施す。これによ
り、第3のレジスト層13の開口部を介して、第2、第
1のレジスト層が除去され、レジストのパターニングが
行われる。このとき、第3のレジスト層13は耐ドライ
エッチング性に優れているのでエッチングレートは非常
に低く抑えられ、一方、第2、第1のレジスト層は通常
のレートでエッチング除去されるので、結果的に図4
(c)に示すような断面逆テーパ形状のレジストパター
ンを実現できるものである。
【0004】このように従来のレジストパターンは、断
面逆テーパ形状のレジストパターンを実現でき、かつ耐
熱性に優れているので金属配線、無機化合物、有機化合
物等を高温でパターン形成できる、と言うメリットを有
している。
面逆テーパ形状のレジストパターンを実現でき、かつ耐
熱性に優れているので金属配線、無機化合物、有機化合
物等を高温でパターン形成できる、と言うメリットを有
している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来のレジストパターンは、以下に示す問題点を有して
いた。
従来のレジストパターンは、以下に示す問題点を有して
いた。
【0006】すなわち、リフトオフ法においては通常、
フォトリソプロセスが用いられるが、このフォトリソプ
ロセスでの露光時に問題が生じる恐れがあった。具体的
には、レジストへの入射光と(入射光が基板で反射して
生じる)反射光とが互いに干渉して、レジスト中に定在
波を発生させる恐れがあった。この定在波の存在によ
り、レジスト開口部の側面が図5に示すような波型に形
成されることになる。レジストがこのような波形に形成
されると、リフトオフによって形成する配線の線幅を意
図する線幅に制御することができなくなる。従来より、
定在波に起因するこの問題には、露光後にベーク処理
(PEB処理)を施して感光剤を均一に拡散させること
により、波形形状を緩和させる手法が対策としてとられ
ている。
フォトリソプロセスが用いられるが、このフォトリソプ
ロセスでの露光時に問題が生じる恐れがあった。具体的
には、レジストへの入射光と(入射光が基板で反射して
生じる)反射光とが互いに干渉して、レジスト中に定在
波を発生させる恐れがあった。この定在波の存在によ
り、レジスト開口部の側面が図5に示すような波型に形
成されることになる。レジストがこのような波形に形成
されると、リフトオフによって形成する配線の線幅を意
図する線幅に制御することができなくなる。従来より、
定在波に起因するこの問題には、露光後にベーク処理
(PEB処理)を施して感光剤を均一に拡散させること
により、波形形状を緩和させる手法が対策としてとられ
ている。
【0007】しかしながら、近年、配線パターンの微細
化にともなってレジストの薄膜化、透明化が進んでい
る。薄膜化、透明化が進行すると、基板からの反射光の
光量が増大することになるため、従来のPEB処理によ
る対応だけでは定在波効果を緩和することが困難になっ
てきている。
化にともなってレジストの薄膜化、透明化が進んでい
る。薄膜化、透明化が進行すると、基板からの反射光の
光量が増大することになるため、従来のPEB処理によ
る対応だけでは定在波効果を緩和することが困難になっ
てきている。
【0008】また、上述の定在波効果を緩和するため
に、基板の裏面が粗面化された透明基板を用いる手法も
提案されている。しかし、この種の透明基板を用いた場
合、定在波の影響は抑制することができるが、基板の裏
面で露光光が乱反射を起こし、基板の裏面側からレジス
トが再露光される、と言う新たな問題が生じることにな
る(乱反射によって再露光が生じると、レジストパター
ンの線幅にバラツキが生じることになる)。
に、基板の裏面が粗面化された透明基板を用いる手法も
提案されている。しかし、この種の透明基板を用いた場
合、定在波の影響は抑制することができるが、基板の裏
面で露光光が乱反射を起こし、基板の裏面側からレジス
トが再露光される、と言う新たな問題が生じることにな
る(乱反射によって再露光が生じると、レジストパター
ンの線幅にバラツキが生じることになる)。
【0009】さらに、基板に焦電性基板を用いた場合に
は、さらに以下のような問題が生じる恐れがあった。す
なわち、レジスト塗布、露光、PEB処理等の一連のプ
ロセスにおいては基板温度の昇降が繰り返される。この
様な温度変化により焦電性基板に高電圧が発生し、基板
からしばしば放電が生じることになる。この放電によ
り、例えば電子線感度を有するレジストが部分的に反応
を起こし、レジスト中に未反応部分と意図しない反応部
分とが混在することになり、均一な特性のレジストを形
成できないと言う問題が生じる恐れがあった。
は、さらに以下のような問題が生じる恐れがあった。す
なわち、レジスト塗布、露光、PEB処理等の一連のプ
ロセスにおいては基板温度の昇降が繰り返される。この
様な温度変化により焦電性基板に高電圧が発生し、基板
からしばしば放電が生じることになる。この放電によ
り、例えば電子線感度を有するレジストが部分的に反応
を起こし、レジスト中に未反応部分と意図しない反応部
分とが混在することになり、均一な特性のレジストを形
成できないと言う問題が生じる恐れがあった。
【0010】従って、本発明は上述の問題点を解決する
ためになされたものであって、微細配線パターンの形成
に適したリフトオフ法のフォトリソプロセスにおいて、
入射光と反射光との干渉から生じる定在波効果を緩和し
うる構造を有するレジストパターンを提供すること、お
よび該レジストパターンを用いた配線形成方法を提供す
ることを目的とする。また、基板として焦電性基板を用
いた場合においても、均一な特性を有するレジストパタ
ーンを提供することを目的とする。
ためになされたものであって、微細配線パターンの形成
に適したリフトオフ法のフォトリソプロセスにおいて、
入射光と反射光との干渉から生じる定在波効果を緩和し
うる構造を有するレジストパターンを提供すること、お
よび該レジストパターンを用いた配線形成方法を提供す
ることを目的とする。また、基板として焦電性基板を用
いた場合においても、均一な特性を有するレジストパタ
ーンを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ために本発明の請求項1に記載のレジストパターンは、
有機溶剤、水または水を主成分とする溶剤に対する溶解
度の高い有機材料からなる第1のレジスト層と、前記第
1のレジスト層上に形成され、露光波長に対する吸光性
の高い有機材料からなる第2のレジスト層と、前記第2
のレジスト層上に形成され、ドライエッチングに対する
耐性の高い有機材料からなる第3のレジスト層と、の少
なくとも3層を有してなることを特徴とする。
ために本発明の請求項1に記載のレジストパターンは、
有機溶剤、水または水を主成分とする溶剤に対する溶解
度の高い有機材料からなる第1のレジスト層と、前記第
1のレジスト層上に形成され、露光波長に対する吸光性
の高い有機材料からなる第2のレジスト層と、前記第2
のレジスト層上に形成され、ドライエッチングに対する
耐性の高い有機材料からなる第3のレジスト層と、の少
なくとも3層を有してなることを特徴とする。
【0012】このような構成のレジストパターンであれ
ば、第1のレジスト層として有機溶剤、水または水を主
成分とする溶剤に対して溶解しやすく剥離性の高い材料
が用いられ、第3のレジスト層としてドライエッチング
に対する耐性の高い材料が用いられているので、従来技
術と同様、断面逆テーパ形状で溶剤による剥離が容易な
レジストパターンを形成でき、かつ耐熱性に優れている
ので金属配線、無機化合物、有機化合物等を高温でパタ
ーン形成できる。加えて、本発明においては第2のレジ
スト層に、露光波長に対する吸光性の高い材料が用いら
れているので、上層に位置する第3のレジスト層を通過
した入射光は第2のレジスト層で吸収され基板からの反
射光が生じにくい。また、基板として裏面粗化透明基板
を用いた場合においても、入射光は第2のレジスト層に
吸収されるので基板裏面での乱反射は抑制され、レジス
トパターンの線幅バラツキを緩和することができる。従
って、従来技術において問題となる恐れのあった、入射
光と反射光の干渉に起因する定在波効果、および裏面粗
化透明基板における乱反射を大幅に抑制することができ
る。なお、本構成のレジストパターンを採用しつつ、さ
らにPEB処理を施すことにより、定在波効果によるレ
ジスト開口部側面の波形状化をさらに抑制しうる。
ば、第1のレジスト層として有機溶剤、水または水を主
成分とする溶剤に対して溶解しやすく剥離性の高い材料
が用いられ、第3のレジスト層としてドライエッチング
に対する耐性の高い材料が用いられているので、従来技
術と同様、断面逆テーパ形状で溶剤による剥離が容易な
レジストパターンを形成でき、かつ耐熱性に優れている
ので金属配線、無機化合物、有機化合物等を高温でパタ
ーン形成できる。加えて、本発明においては第2のレジ
スト層に、露光波長に対する吸光性の高い材料が用いら
れているので、上層に位置する第3のレジスト層を通過
した入射光は第2のレジスト層で吸収され基板からの反
射光が生じにくい。また、基板として裏面粗化透明基板
を用いた場合においても、入射光は第2のレジスト層に
吸収されるので基板裏面での乱反射は抑制され、レジス
トパターンの線幅バラツキを緩和することができる。従
って、従来技術において問題となる恐れのあった、入射
光と反射光の干渉に起因する定在波効果、および裏面粗
化透明基板における乱反射を大幅に抑制することができ
る。なお、本構成のレジストパターンを採用しつつ、さ
らにPEB処理を施すことにより、定在波効果によるレ
ジスト開口部側面の波形状化をさらに抑制しうる。
【0013】また、本発明の請求項2に記載のレジスト
パターンにおいては、焦電性基板上にレジストパターン
を形成するにあたって、前述の第1のレジスト層に有機
溶剤、水または水を主成分とする溶剤に対する溶解度が
高くかつ電子線感度を有さない材料を用いることによ
り、未反応部分と反応部分とが混在することのない均一
な特性のレジストパターンを提供することができる。
パターンにおいては、焦電性基板上にレジストパターン
を形成するにあたって、前述の第1のレジスト層に有機
溶剤、水または水を主成分とする溶剤に対する溶解度が
高くかつ電子線感度を有さない材料を用いることによ
り、未反応部分と反応部分とが混在することのない均一
な特性のレジストパターンを提供することができる。
【0014】さらに、本発明のレジストパターンを用い
て配線を形成することにより、従来と比較してより微細
な配線を意図する線幅に正確に形成することができ、電
子部品の小型化、高周波化に適した配線形成方法を提供
することができる。
て配線を形成することにより、従来と比較してより微細
な配線を意図する線幅に正確に形成することができ、電
子部品の小型化、高周波化に適した配線形成方法を提供
することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】[第1実施例、図1〜図2]以
下、本発明のレジストパターンについて、図を参照して
説明する。
下、本発明のレジストパターンについて、図を参照して
説明する。
【0016】まず、本発明のレジストパターン19の断
面構造を図1に示す。図1において、20は基板、21
は第1のレジスト層、22は第2のレジスト層、23は
第3のレジスト層、をそれぞれ示しており、第1〜第3
のレジスト層が積層されることによりレジストパターン
19が形成されている。レジストパターン19には、基
板20まで貫通する開口部24が形成されており、この
開口部24を介して基板20上に金属配線が形成される
ことになる。
面構造を図1に示す。図1において、20は基板、21
は第1のレジスト層、22は第2のレジスト層、23は
第3のレジスト層、をそれぞれ示しており、第1〜第3
のレジスト層が積層されることによりレジストパターン
19が形成されている。レジストパターン19には、基
板20まで貫通する開口部24が形成されており、この
開口部24を介して基板20上に金属配線が形成される
ことになる。
【0017】次に、本発明のレジストパターン19の形
成方法、およびレジストパターン19を用いた配線形成
方法について、図2を用いて説明する。
成方法、およびレジストパターン19を用いた配線形成
方法について、図2を用いて説明する。
【0018】まず、図2(a)に示すように、基板20
上に、スピンコートにより膜厚0.15μmの第1のレ
ジスト層21を形成する。この後、170℃で5分間ベ
ーク処理を行う。第1のレジスト層21には、例えばポ
リメチルメタクリレート(PMMA)のような有機溶剤
に対する溶解度の高い有機材料を用いる。より具体的に
は、東京応化社製のOEBR−1000が好適に用いら
れる。この種の材料であれば、後述する金属配線形成プ
ロセスにおける熱負荷によっても有機溶剤への溶解度が
劣化することはなく好適である。
上に、スピンコートにより膜厚0.15μmの第1のレ
ジスト層21を形成する。この後、170℃で5分間ベ
ーク処理を行う。第1のレジスト層21には、例えばポ
リメチルメタクリレート(PMMA)のような有機溶剤
に対する溶解度の高い有機材料を用いる。より具体的に
は、東京応化社製のOEBR−1000が好適に用いら
れる。この種の材料であれば、後述する金属配線形成プ
ロセスにおける熱負荷によっても有機溶剤への溶解度が
劣化することはなく好適である。
【0019】次いで、図2(b)に示すように、第1の
レジスト層21上に、スピンコートにより膜厚0.16
μmの第2のレジスト層22を形成する。この後、15
5℃で1分間ベーク処理を行う。第2のレジスト層22
には、露光波長に対する吸光性の高い有機材料を用い
る。この材料は用いる露光波長に応じて適宜変更すれば
よいが、例えば365nmの露光波長に対してはBrewer
Science社製のXHRi−11が高い吸光性を有する。
レジスト層21上に、スピンコートにより膜厚0.16
μmの第2のレジスト層22を形成する。この後、15
5℃で1分間ベーク処理を行う。第2のレジスト層22
には、露光波長に対する吸光性の高い有機材料を用い
る。この材料は用いる露光波長に応じて適宜変更すれば
よいが、例えば365nmの露光波長に対してはBrewer
Science社製のXHRi−11が高い吸光性を有する。
【0020】次いで、図2(c)に示すように、第2の
レジスト層22上に、スピンコートにより膜厚0.34
μmの第3のレジスト層23を形成する。この後、90
℃で1分間ベーク処理を行う。第3のレジスト層23に
は、ドライエッチング性に対する耐性の高い有機材料を
用いる。より具体的には、富士フィルムオーリン社製の
Fi−SP2を好適に用いうる。
レジスト層22上に、スピンコートにより膜厚0.34
μmの第3のレジスト層23を形成する。この後、90
℃で1分間ベーク処理を行う。第3のレジスト層23に
は、ドライエッチング性に対する耐性の高い有機材料を
用いる。より具体的には、富士フィルムオーリン社製の
Fi−SP2を好適に用いうる。
【0021】この後、レジストに対して露光、現像を行
い、図2(d)に示すように第3のレジスト層23にパ
ターニングを施す。このとき、第2のレジスト層が露光
波長を吸収するので基板20からの反射光が生じず、定
在波効果および乱反射に起因する既述の問題を抑制でき
る。この結果、解像度が高く、より微細な開口幅を有す
るレジストパターンを形成することができる。
い、図2(d)に示すように第3のレジスト層23にパ
ターニングを施す。このとき、第2のレジスト層が露光
波長を吸収するので基板20からの反射光が生じず、定
在波効果および乱反射に起因する既述の問題を抑制でき
る。この結果、解像度が高く、より微細な開口幅を有す
るレジストパターンを形成することができる。
【0022】次いで、上述の3層のレジストに対して酸
素プラズマによるドライエッチング(RIE)を施す。
これにより、第3のレジスト層23の開口部を介して、
第2、第1のレジスト層が除去されパターニングが行わ
れる。このとき、第3のレジスト層23は耐ドライエッ
チング性に優れているのでエッチングレートは非常に低
く抑えられ、一方、第2、第1のレジスト層は通常のレ
ートでエッチング除去されるので、結果的に図2(e)
に示すような断面逆テーパ形状のレジストパターンが得
られる。なお、RIEの詳細なエッチング条件は、使用
ガスO2、処理真空度6.7Pa、RFパワー300
W、処理時間2minとした。
素プラズマによるドライエッチング(RIE)を施す。
これにより、第3のレジスト層23の開口部を介して、
第2、第1のレジスト層が除去されパターニングが行わ
れる。このとき、第3のレジスト層23は耐ドライエッ
チング性に優れているのでエッチングレートは非常に低
く抑えられ、一方、第2、第1のレジスト層は通常のレ
ートでエッチング除去されるので、結果的に図2(e)
に示すような断面逆テーパ形状のレジストパターンが得
られる。なお、RIEの詳細なエッチング条件は、使用
ガスO2、処理真空度6.7Pa、RFパワー300
W、処理時間2minとした。
【0023】次いで、このようにして得られたレジスト
パターンを用いて、アルミニウムを0.4μmの膜厚に
蒸着形成し、その後、基板をアセトン等の有機溶剤中に
浸漬してレジストパターンを剥離する。このとき、第1
のレジスト層に剥離性の良好な材料を用いているので、
超音波を印加する等の追加処置を施すことなく、10分
程度の短時間でレジストを完全に剥離することができ
た。これにより、線幅0.3μm、膜厚0.4μmの、
バリのない微細なアルミニウムパターン25を基板上に
形成することができた(図2(f))。
パターンを用いて、アルミニウムを0.4μmの膜厚に
蒸着形成し、その後、基板をアセトン等の有機溶剤中に
浸漬してレジストパターンを剥離する。このとき、第1
のレジスト層に剥離性の良好な材料を用いているので、
超音波を印加する等の追加処置を施すことなく、10分
程度の短時間でレジストを完全に剥離することができ
た。これにより、線幅0.3μm、膜厚0.4μmの、
バリのない微細なアルミニウムパターン25を基板上に
形成することができた(図2(f))。
【0024】このようにして形成されたアルミニウムパ
ターン25は、たとえば弾性表面波素子の電極等として
用いることができる。
ターン25は、たとえば弾性表面波素子の電極等として
用いることができる。
【0025】ここで、本実施例で得られた上述のアルミ
ニウムパターン25について、図4に示した従来構造の
レジストパターンを用いて得られたパターンと比較を行
う。この結果、従来構造のレジストでは限界解像度が線
幅0.5μmであったのに比べて、吸光性を有する第2
のレジスト層を設けた本実施例のレジストでは限界解像
度を0.3μmまで微細化することができた。また、
0.5μmラインアンドスペースのレジスト断面形状の
比較SEM写真を図3に示す。図3から、従来構造のレ
ジストでは(第3のレジスト層の)側面が波形に形成さ
れているのに対して、本発明のレジストではその側面が
ほぼ垂直に形成されていることがわかる。
ニウムパターン25について、図4に示した従来構造の
レジストパターンを用いて得られたパターンと比較を行
う。この結果、従来構造のレジストでは限界解像度が線
幅0.5μmであったのに比べて、吸光性を有する第2
のレジスト層を設けた本実施例のレジストでは限界解像
度を0.3μmまで微細化することができた。また、
0.5μmラインアンドスペースのレジスト断面形状の
比較SEM写真を図3に示す。図3から、従来構造のレ
ジストでは(第3のレジスト層の)側面が波形に形成さ
れているのに対して、本発明のレジストではその側面が
ほぼ垂直に形成されていることがわかる。
【0026】このように、本発明のレジストパターンに
よれば、レジストパターンを複数層から構成し、かつそ
の層構成につき、良好な剥離性の実現、定在波効果の抑
制(パターンの高解像度化)、断面逆テーパ形状の実
現、と言う観点から最適化を図ることにより、高解像度
の金属配線を短時間で形成しうる。
よれば、レジストパターンを複数層から構成し、かつそ
の層構成につき、良好な剥離性の実現、定在波効果の抑
制(パターンの高解像度化)、断面逆テーパ形状の実
現、と言う観点から最適化を図ることにより、高解像度
の金属配線を短時間で形成しうる。
【0027】なお、本実施例の3層構造のレジストパタ
ーンを形成するにあたっては、剥離性、吸光性、耐エッ
チング性と言う観点からのレジストの選定に加えて、ド
ライエッチングに対するエッチングレートの高いレジス
トから順に基板上に形成するようにレジストの選定が行
われている。これにより、より安定して断面逆テーパ形
状のレジストを形成することができる。 [第2実施例]本発明の第2実施例のレジストパターン
は、基板に焦電性基板を用いた点、および第1のレジス
ト層として有機溶剤に対する溶解度が高く、かつ電子線
感度を有さない有機材料を用いた点が第1実施例との相
違点であり、その他の点は基本的に共通している。以
下、この相違点を中心に第2実施例を説明する。
ーンを形成するにあたっては、剥離性、吸光性、耐エッ
チング性と言う観点からのレジストの選定に加えて、ド
ライエッチングに対するエッチングレートの高いレジス
トから順に基板上に形成するようにレジストの選定が行
われている。これにより、より安定して断面逆テーパ形
状のレジストを形成することができる。 [第2実施例]本発明の第2実施例のレジストパターン
は、基板に焦電性基板を用いた点、および第1のレジス
ト層として有機溶剤に対する溶解度が高く、かつ電子線
感度を有さない有機材料を用いた点が第1実施例との相
違点であり、その他の点は基本的に共通している。以
下、この相違点を中心に第2実施例を説明する。
【0028】まず、焦電性基板としてLiTaO3基板
を用意し、このLiTaO3基板上にスピンコートによ
り膜厚0.10μmの第1のレジスト層を形成する。こ
の後、170℃で5分間ベーク処理を行う。第1のレジ
スト層には、電子線感度を有さない有機材料を用いる。
を用意し、このLiTaO3基板上にスピンコートによ
り膜厚0.10μmの第1のレジスト層を形成する。こ
の後、170℃で5分間ベーク処理を行う。第1のレジ
スト層には、電子線感度を有さない有機材料を用いる。
【0029】この後、第1実施例と同様に、第2、第3
のレジスト層をスピンコートにて塗布し、露光、現像、
ドライエッチング(RIE)を順次行う。RIEの詳細
なエッチング条件は、使用ガスO2、処理真空度6.7
Pa、RFパワー300W、処理時間2minとした。
のレジスト層をスピンコートにて塗布し、露光、現像、
ドライエッチング(RIE)を順次行う。RIEの詳細
なエッチング条件は、使用ガスO2、処理真空度6.7
Pa、RFパワー300W、処理時間2minとした。
【0030】次いで、得られたレジストパターンを用い
て、アルミニウムを0.4μmの膜厚に蒸着形成し、そ
の後、基板を110℃の有機溶剤中(東京応化社製のク
リーンストリップ)に浸漬してレジストパターンを剥離
する。剥離に際しては、超音波を印加等の追加処置を施
すことなく、10分程度の短時間でレジストを完全に剥
離することができた。これにより、線幅0.3μm、膜
厚0.4μmの、バリのない微細なアルミニウムパター
ンを基板上に形成することができた。
て、アルミニウムを0.4μmの膜厚に蒸着形成し、そ
の後、基板を110℃の有機溶剤中(東京応化社製のク
リーンストリップ)に浸漬してレジストパターンを剥離
する。剥離に際しては、超音波を印加等の追加処置を施
すことなく、10分程度の短時間でレジストを完全に剥
離することができた。これにより、線幅0.3μm、膜
厚0.4μmの、バリのない微細なアルミニウムパター
ンを基板上に形成することができた。
【0031】このように、第1のレジスト層に電子線感
度を有さない有機材料を用いることにより、焦電性基板
上の伸縮から生じる放電に起因する問題(レジストの特
性が不均一になり配線の線幅が不均一になる問題)を抑
制することができ、線幅0.3μm程度の微細な金属配
線を形成しうる。 [第3実施例]本発明の第3実施例のレジストパターン
は、第1のレジスト層として水、または水を主成分とす
る溶剤に対する溶解度が高い有機材料を用いた点が第1
実施例との相違点であり、その他の点は基本的に共通し
ている。以下、この相違点を中心に第3実施例を説明す
る。
度を有さない有機材料を用いることにより、焦電性基板
上の伸縮から生じる放電に起因する問題(レジストの特
性が不均一になり配線の線幅が不均一になる問題)を抑
制することができ、線幅0.3μm程度の微細な金属配
線を形成しうる。 [第3実施例]本発明の第3実施例のレジストパターン
は、第1のレジスト層として水、または水を主成分とす
る溶剤に対する溶解度が高い有機材料を用いた点が第1
実施例との相違点であり、その他の点は基本的に共通し
ている。以下、この相違点を中心に第3実施例を説明す
る。
【0032】まず、基板上にスピンコートにより膜厚
0.30μmの第1のレジスト層を形成する。この後、
150℃で90秒間ベーク処理を行う。第1のレジスト
層には、例えばポリビニルアルコール(PVA)のよう
な水または水を主成分とする溶剤に対する溶解度の高い
有機材料を用いる。より具体的には、ポリビニルアルコ
ールを主成分とする東京応化社製のTPFが好適に用い
られる。この種の材料であれば、後述する金属配線形成
プロセスにおける熱負荷によっても水への溶解度が劣化
することはなく好適である。また、同様にポリビニルア
ルコールを主成分とする信越化学社製のバリアコート
も、第1のレジスト層として使用することができる。こ
の材料は比較的薄膜化できる点が特徴であり、具体的に
はスピンコートにより膜厚0.10μmに形成すること
ができる。
0.30μmの第1のレジスト層を形成する。この後、
150℃で90秒間ベーク処理を行う。第1のレジスト
層には、例えばポリビニルアルコール(PVA)のよう
な水または水を主成分とする溶剤に対する溶解度の高い
有機材料を用いる。より具体的には、ポリビニルアルコ
ールを主成分とする東京応化社製のTPFが好適に用い
られる。この種の材料であれば、後述する金属配線形成
プロセスにおける熱負荷によっても水への溶解度が劣化
することはなく好適である。また、同様にポリビニルア
ルコールを主成分とする信越化学社製のバリアコート
も、第1のレジスト層として使用することができる。こ
の材料は比較的薄膜化できる点が特徴であり、具体的に
はスピンコートにより膜厚0.10μmに形成すること
ができる。
【0033】次いで、第1のレジスト層上に、スピンコ
ートにより膜厚0.16μmの第2のレジスト層を形成
する。この後、150℃で90秒間ベーク処理を行う。
第2のレジスト層には、露光波長に対する吸光性の高い
有機材料を用いる。この材料は用いる露光波長に応じて
適宜変更すればよいが、例えば365nmの露光波長に
対しては日産化学社製のXHRi−16が高い吸光性を
有する。このように、第2のレジスト層に露光波長を吸
収する材料を用いるので基板20からの反射光が生じ
ず、解像度が高く、より微細な開口幅を有するレジスト
パターンを形成することができる。
ートにより膜厚0.16μmの第2のレジスト層を形成
する。この後、150℃で90秒間ベーク処理を行う。
第2のレジスト層には、露光波長に対する吸光性の高い
有機材料を用いる。この材料は用いる露光波長に応じて
適宜変更すればよいが、例えば365nmの露光波長に
対しては日産化学社製のXHRi−16が高い吸光性を
有する。このように、第2のレジスト層に露光波長を吸
収する材料を用いるので基板20からの反射光が生じ
ず、解像度が高く、より微細な開口幅を有するレジスト
パターンを形成することができる。
【0034】さらに、第2のレジスト層は、第1のレジ
スト層と第3のレジスト層との混合を防止するととも
に、酸やアルカリを用いて第3のレジスト層を現像する
際に、水または水を主成分とする溶剤に対する溶解度が
高い第1のレジスト層が溶解するのを防止する効果を有
する。その結果、より微細なレジストパターンの形成が
可能となる。
スト層と第3のレジスト層との混合を防止するととも
に、酸やアルカリを用いて第3のレジスト層を現像する
際に、水または水を主成分とする溶剤に対する溶解度が
高い第1のレジスト層が溶解するのを防止する効果を有
する。その結果、より微細なレジストパターンの形成が
可能となる。
【0035】この後、第1実施例と同様に、第3のレジ
スト層をスピンコートにて塗布し、露光、現像、ドライ
エッチング(RIE)を順次行う。RIEの詳細なエッ
チング条件は、使用ガスO2、処理真空度6.7Pa、
RFパワー300W、処理時間2minとした。
スト層をスピンコートにて塗布し、露光、現像、ドライ
エッチング(RIE)を順次行う。RIEの詳細なエッ
チング条件は、使用ガスO2、処理真空度6.7Pa、
RFパワー300W、処理時間2minとした。
【0036】次いで、得られたレジストパターンを用い
て、アルミニウムを0.4μmの膜厚に蒸着形成し、そ
の後、基板を60℃のイソプロピルアルコール(8wt
%)水溶液中に浸漬してレジストパターンを剥離する。
このようにイソプロピルアルコールを添加した水溶液を
用いるのは、剥離したレジストパターンが基板に再付着
するのを防止するためである。剥離に際しては、超音波
を印加等の追加処置を施すことなく、10分程度の短時
間でレジストを完全に剥離することができた。これによ
り、線幅0.3μm、膜厚0.4μmの、バリのない微
細なアルミニウムパターンを基板上に形成することがで
きた。
て、アルミニウムを0.4μmの膜厚に蒸着形成し、そ
の後、基板を60℃のイソプロピルアルコール(8wt
%)水溶液中に浸漬してレジストパターンを剥離する。
このようにイソプロピルアルコールを添加した水溶液を
用いるのは、剥離したレジストパターンが基板に再付着
するのを防止するためである。剥離に際しては、超音波
を印加等の追加処置を施すことなく、10分程度の短時
間でレジストを完全に剥離することができた。これによ
り、線幅0.3μm、膜厚0.4μmの、バリのない微
細なアルミニウムパターンを基板上に形成することがで
きた。
【0037】上記レジストパターンの剥離工程において
は、基板をイソプロピルアルコール水溶液中に浸漬した
が、レジストパターンの基板への再付着が防止できるの
であれば、上記のような溶剤を添加しない通常の水を用
いてもよい。また、イソプロピルアルコール以外の親水
性溶剤や界面活性剤を添加した場合にも同様の効果が得
られると考えられる。
は、基板をイソプロピルアルコール水溶液中に浸漬した
が、レジストパターンの基板への再付着が防止できるの
であれば、上記のような溶剤を添加しない通常の水を用
いてもよい。また、イソプロピルアルコール以外の親水
性溶剤や界面活性剤を添加した場合にも同様の効果が得
られると考えられる。
【0038】このように、第1のレジスト層に水、また
は水を主成分とする溶剤に対する溶解度が高い材料を用
いることにより、有機溶剤の使用を大幅に削減すること
ができ、環境負荷の少ない生産工程を達成することがで
きる。
は水を主成分とする溶剤に対する溶解度が高い材料を用
いることにより、有機溶剤の使用を大幅に削減すること
ができ、環境負荷の少ない生産工程を達成することがで
きる。
【0039】
【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
のレジストパターン、および配線形成方法によれば、第
1のレジスト層として有機溶剤に対する溶解しやすく剥
離性の高い材料が用いられ、第3のレジスト層としてド
ライエッチングに対する耐性の高い材料が用いられてい
るので、従来技術と同様、断面逆テーパ形状で溶剤によ
る剥離の容易なレジストパターンを形成でき、かつ耐熱
性に優れているので金属配線、無機化合物、有機化合物
等を高温でパターン形成できる。また、第2のレジスト
層に、露光波長に対する吸光性の高い材料が用いられて
いるので、上層に位置する第3のレジスト層を通過した
入射光は第2のレジスト層で吸収され、基板からの反射
光が生じにくい。これにより、従来技術において問題と
なる恐れのあった、入射光と反射光の干渉に起因する定
在波効果を大幅に抑制することができる。これにより、
微細配線の形成に適したレジストパターンを得られる。
加えて、基板として裏面粗化透明基板を用いた場合にお
いても、第3のレジスト層を通過した入射光は第2のレ
ジスト層で吸収されるので、基板裏面での乱反射が生じ
にくく、パターン線幅のバラツキを大幅に抑制すること
ができる。さらに、本構成のレジストパターンを採用し
つつ、さらにPEB処理を施すことにより、定在波効果
によるレジスト開口部側面の波形状化をさらに抑制しう
る。
のレジストパターン、および配線形成方法によれば、第
1のレジスト層として有機溶剤に対する溶解しやすく剥
離性の高い材料が用いられ、第3のレジスト層としてド
ライエッチングに対する耐性の高い材料が用いられてい
るので、従来技術と同様、断面逆テーパ形状で溶剤によ
る剥離の容易なレジストパターンを形成でき、かつ耐熱
性に優れているので金属配線、無機化合物、有機化合物
等を高温でパターン形成できる。また、第2のレジスト
層に、露光波長に対する吸光性の高い材料が用いられて
いるので、上層に位置する第3のレジスト層を通過した
入射光は第2のレジスト層で吸収され、基板からの反射
光が生じにくい。これにより、従来技術において問題と
なる恐れのあった、入射光と反射光の干渉に起因する定
在波効果を大幅に抑制することができる。これにより、
微細配線の形成に適したレジストパターンを得られる。
加えて、基板として裏面粗化透明基板を用いた場合にお
いても、第3のレジスト層を通過した入射光は第2のレ
ジスト層で吸収されるので、基板裏面での乱反射が生じ
にくく、パターン線幅のバラツキを大幅に抑制すること
ができる。さらに、本構成のレジストパターンを採用し
つつ、さらにPEB処理を施すことにより、定在波効果
によるレジスト開口部側面の波形状化をさらに抑制しう
る。
【0040】また、焦電性基板上にレジストパターンを
形成するにあたって、前述の第1のレジスト層に有機溶
剤に対する溶解度が高くかつ電子線感度を有さない材料
を用いることにより、未反応部分と反応部分とが混在す
ることのない均一な特性のレジストパターンを提供する
ことができる。
形成するにあたって、前述の第1のレジスト層に有機溶
剤に対する溶解度が高くかつ電子線感度を有さない材料
を用いることにより、未反応部分と反応部分とが混在す
ることのない均一な特性のレジストパターンを提供する
ことができる。
【0041】また、第1のレジスト層として水、または
水を主成分とする溶剤に対する溶解度が高い材料を用い
ることにより、有機溶剤の使用を大幅に削減することが
でき、環境負荷の少ない生産工程を達成することができ
る。
水を主成分とする溶剤に対する溶解度が高い材料を用い
ることにより、有機溶剤の使用を大幅に削減することが
でき、環境負荷の少ない生産工程を達成することができ
る。
【0042】さらに、本発明のレジストパターンを用い
て配線を形成することにより、従来と比較して微細な配
線を意図する線幅に正確に形成することでき、電子部品
の小型化、高周波化に適した配線形成方法を提供するこ
とができる。
て配線を形成することにより、従来と比較して微細な配
線を意図する線幅に正確に形成することでき、電子部品
の小型化、高周波化に適した配線形成方法を提供するこ
とができる。
【図1】 本発明のレジストパターンの構成を示す断面
図である。
図である。
【図2】 本発明のレジストパターンおよび配線の形成
方法を示す断面工程図である。
方法を示す断面工程図である。
【図3】 本発明と従来例の双方のレジストパターンの
比較SEM写真である。
比較SEM写真である。
【図4】 従来例のレジストパターンの形成方法を示す
断面図である。
断面図である。
【図5】 従来例のレジストパターンの構成を示す断面
図である。
図である。
19 ・・・ レジストパターン 20 ・・・ 基板 21 ・・・ 第1のレジスト層 22 ・・・ 第2のレジスト層 23 ・・・ 第3のレジスト層 24 ・・・ 開口部 25 ・・・ アルミニウムパターン
Claims (6)
- 【請求項1】 基板上に形成されたレジストパターンで
あって、 前記レジストパターンは、有機溶剤、水または水を主成
分とする溶剤に対する溶解度の高い有機材料からなる第
1のレジスト層と、前記第1のレジスト層上に形成さ
れ、露光波長に対する吸光性の高い有機材料からなる第
2のレジスト層と、前記第2のレジスト層上に形成さ
れ、ドライエッチングに対する耐性の高い有機材料から
なる第3のレジスト層と、の少なくとも3層を有してな
ることを特徴とするレジストパターン。 - 【請求項2】 焦電性基板上に形成されたレジストパタ
ーンであって、 前記レジストパターンは、有機溶剤、水または水を主成
分とする溶剤に対する溶解度が高くかつ電子線感度を有
さない有機材料からなる第1のレジスト層と、前記第1
のレジスト層上に形成され、露光波長に対する吸光性の
高い有機材料からなる第2のレジスト層と、前記第2の
レジスト層上に形成され、ドライエッチングに対する耐
性の高い有機材料からなる第3のレジスト層と、の少な
くとも3層を有してなることを特徴とするレジストパタ
ーン。 - 【請求項3】 基板上に、有機溶剤、水または水を主成
分とする溶剤に対する溶解度の高い有機材料からなる第
1のレジスト層を形成する工程と、前記第1のレジスト
層上に、露光波長に対する吸光性の高い有機材料からな
る第2のレジスト層を形成する工程と、前記第2のレジ
スト層上に、ドライエッチングに対する耐性の高い有機
材料からなる第3のレジスト層を形成する工程と、前記
の第3のレジスト層に対して露光、現像を施し開口部を
形成する工程と、前記開口部を介して前記第2、第1の
レジスト層をエッチング除去しレジストパターンを形成
する工程と、前記レジストパターンを介して基板上に金
属配線を形成する工程と、を有してなることを特徴とす
る配線形成方法。 - 【請求項4】 焦電性基板上に、有機溶剤、水または水
を主成分とする溶剤に対する溶解度が高くかつ電子線感
度を有さない有機材料からなる第1のレジスト層を形成
する工程と、前記第1のレジスト層上に、露光波長に対
する吸光性の高い有機材料からなる第2のレジスト層を
形成する工程と、前記第2のレジスト層上に、ドライエ
ッチングに対する耐性の高い有機材料からなる第3のレ
ジスト層を形成する工程と、前記の第3のレジスト層に
対して露光、現像を施し開口部を形成する工程と、前記
開口部を介して前記第2、第1のレジスト層をエッチン
グ除去しレジストパターンを形成する工程と、前記レジ
ストパターンを介して基板上に金属配線を形成する工程
と、を有してなることを特徴とする配線形成方法。 - 【請求項5】 第2、第1のレジスト層をエッチング除
去する方法が、ドライエッチングであることを特徴とす
る請求項3または請求項4のいずれかに記載の配線形成
方法。 - 【請求項6】 請求項3ないし請求項5のいずれかに記
載の配線形成方法を用いて形成された電子部品。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000041022A JP2001230189A (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | レジストパターン、および配線形成方法 |
GB0103518A GB2365984B (en) | 2000-02-18 | 2001-02-13 | Resist pattern and method for forming wiring pattern |
US09/784,408 US6605412B2 (en) | 2000-02-18 | 2001-02-13 | Resist pattern and method for forming wiring pattern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000041022A JP2001230189A (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | レジストパターン、および配線形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001230189A true JP2001230189A (ja) | 2001-08-24 |
Family
ID=18564311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000041022A Pending JP2001230189A (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | レジストパターン、および配線形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001230189A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003158062A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Murata Mfg Co Ltd | レジストパターンの形成方法、配線形成方法及び電子部品 |
JP2005101543A (ja) * | 2003-08-15 | 2005-04-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レジスト組成物およびそれを用いた半導体装置の作製方法 |
KR100843553B1 (ko) | 2005-12-06 | 2008-07-04 | 한국전자통신연구원 | 유기 전자 소자의 유기 물질층 패터닝 방법과 상기 방법을이용하여 제작된 유기 박막 트랜지스터 및 유기 전계 발광디바이스 |
WO2015029693A1 (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-05 | Hoya株式会社 | マスクブランク、マスクブランクの製造方法および転写用マスクの製造方法 |
-
2000
- 2000-02-18 JP JP2000041022A patent/JP2001230189A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003158062A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Murata Mfg Co Ltd | レジストパターンの形成方法、配線形成方法及び電子部品 |
JP2005101543A (ja) * | 2003-08-15 | 2005-04-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レジスト組成物およびそれを用いた半導体装置の作製方法 |
JP4531475B2 (ja) * | 2003-08-15 | 2010-08-25 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
KR100843553B1 (ko) | 2005-12-06 | 2008-07-04 | 한국전자통신연구원 | 유기 전자 소자의 유기 물질층 패터닝 방법과 상기 방법을이용하여 제작된 유기 박막 트랜지스터 및 유기 전계 발광디바이스 |
WO2015029693A1 (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-05 | Hoya株式会社 | マスクブランク、マスクブランクの製造方法および転写用マスクの製造方法 |
JPWO2015029693A1 (ja) * | 2013-08-28 | 2017-03-02 | Hoya株式会社 | マスクブランク、マスクブランクの製造方法および転写用マスクの製造方法 |
US9927697B2 (en) | 2013-08-28 | 2018-03-27 | Hoya Corporation | Mask blank, method of manufacturing mask blank and method of manufacturing transfer mask |
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A02 | Decision of refusal |
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