JP2002064054A - Resist pattern, method for forming wiring, and electronic parts - Google Patents

Resist pattern, method for forming wiring, and electronic parts

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JP2002064054A
JP2002064054A JP2001143121A JP2001143121A JP2002064054A JP 2002064054 A JP2002064054 A JP 2002064054A JP 2001143121 A JP2001143121 A JP 2001143121A JP 2001143121 A JP2001143121 A JP 2001143121A JP 2002064054 A JP2002064054 A JP 2002064054A
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resist layer
resist
forming
substrate
layer
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圭司 岩田
Toshio Hagi
敏夫 萩
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist pattern with which a wiring pattern can be formed at a higher temperature and which has a sufficient heat resistance, and to provide a method for forming wiring using the resist pattern. SOLUTION: A first resist layer 21 formed on a substrate 20 is formed of an organic material having high solubility against a resist stripper, such as an organic solvent, etc., and a heat resistance, and a second resist layer 22 formed on the first resist layer 21 is formed of another organic material having high absorbance against light having the wavelength of exposing light and a heat resistance. Then a third resist layer 23 is formed on the second resist layer 22 of a third organic material having a high dry-etching resistance and a heat resistance. The organic material used for forming the first resist layer 21 contains polydimethyl gultalimide as a main ingredient.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本願発明は、基板上に、リフ
トオフ法により微細なパターンを形成する場合に用いら
れるレジストパターン及びそれを用いた配線形成方法に
関し、詳しくは、従来のレジストパターンよりも耐熱性
に優れたレジストパターン及びそれを用いた配線形成方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist pattern used for forming a fine pattern on a substrate by a lift-off method and a wiring forming method using the same. And a wiring pattern using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体基板、誘電体基板、焦電性基板な
どの各種基板上に金属配線を形成する方法の一つとし
て、リフトオフ法が広く用いられている。このリフトオ
フ法は、基板上に所定のレジストパターンを形成した後
に、配線材料(金属材料)を蒸着法やスパッタリング法
などの方法により基板上に成膜した後、レジストパター
ン上の不要な配線材料を、レジストパターンとともに除
去することにより、基板上に所望のパターンの金属配線
を形成する方法である。
2. Description of the Related Art A lift-off method is widely used as one of methods for forming metal wiring on various substrates such as a semiconductor substrate, a dielectric substrate, and a pyroelectric substrate. In the lift-off method, after a predetermined resist pattern is formed on a substrate, a wiring material (metal material) is formed on the substrate by a method such as an evaporation method or a sputtering method, and then unnecessary wiring material on the resist pattern is removed. And removing the resist pattern together with the resist pattern to form a metal wiring of a desired pattern on the substrate.

【0003】このようなリフトオフ法により金属配線を
形成する場合、配線パターン(金属配線)と、レジスト
パターン上の不要な配線材料とを分離し、剥離しやくす
るために、断面形状が逆テーパ形状のレジストパターン
を形成することが必要になる。
When a metal wiring is formed by such a lift-off method, the cross-sectional shape is an inverted tapered shape in order to separate a wiring pattern (metal wiring) from an unnecessary wiring material on a resist pattern and to easily separate the wiring pattern. It is necessary to form a resist pattern.

【0004】また、レジストパターンは、配線材料(金
属材料)の成膜時に変形を生じないような耐熱性を備え
ていることが必要である。さらに、基板表面への金属膜
の密着性を向上させるために、基板を加熱しながら成膜
する手法がしばしば用いられるようになっており、レジ
ストパターンに対して、かかる加熱条件下においても変
形を生じないような耐熱性が求められるようになってい
る。
Further, the resist pattern needs to have heat resistance so as not to be deformed when forming a wiring material (metal material). Furthermore, in order to improve the adhesion of the metal film to the substrate surface, a method of forming a film while heating the substrate is often used, and the resist pattern is deformed even under such heating conditions. Heat resistance that does not occur is required.

【0005】また、リフトオフ法においては、金属膜の
成膜後に有機溶剤などにより、レジストパターンを溶解
し、レジストパターン上の不要金属膜の剥離を行うが、
成膜時の加熱によってもレジスト剥離性が劣化しないこ
とが望ましい。
In the lift-off method, after the metal film is formed, the resist pattern is dissolved with an organic solvent or the like to remove the unnecessary metal film on the resist pattern.
It is desirable that the resist peeling property does not deteriorate even by heating during film formation.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般的に、レ
ジストの耐熱性と剥離性を両立させることは困難である
ことが多い。例えば、レジストの耐熱性を向上させる方
法として、加熱しながら紫外線を照射するUVキュア法
があるが、この方法では、レジストを構成する分子間の
重合を促進させることになるため、耐熱性は向上する
が、有機溶剤への溶解性は低下し、剥離性が極端に低下
するという問題点がある。
However, in general, it is often difficult to achieve both heat resistance and peelability of a resist. For example, as a method of improving the heat resistance of a resist, there is a UV curing method of irradiating ultraviolet rays while heating. However, this method promotes polymerization between molecules constituting the resist, and thus has improved heat resistance. However, there is a problem that the solubility in an organic solvent is reduced and the releasability is extremely reduced.

【0007】また、耐熱性、剥離性、断面逆テーパ形状
の特性を備えたリフトオフ用レジストパターンの形成方
法として、特開平2−137224号公報に開示された
方法がある。この方法においては、図7(a)に示すよう
に、基板10上に、剥離性を向上させるための1層目の
有機層11を形成し、この1層目の有機層11の上に、
耐熱性のある2層目の有機層12を形成し、さらに2層
目の有機層12の上に耐ドライエッチング性と耐熱性の
あるフォトレジスト又は電離放射線レジストの有機層
(3層目の有機層)13を形成し、図7(b)に示すよう
に、通常のフォトリソグラフィープロセスにより、3層
目の有機層13をパターニングした後、図7(c)に示す
ように、3層目の有機層(レジストパターン)13をマ
スクとしてドライエッチングを行い、下層レジストであ
る2層目の有機層12と1層目の有機層11が、3層目
の有機層13よりも細くなるようにオーバーエッチング
することにより、断面逆テーパ形状のレジストパターン
を形成するようにしている。
As a method of forming a resist pattern for lift-off having characteristics of heat resistance, peelability, and inverse tapered cross section, there is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-137224. In this method, as shown in FIG. 7A, a first organic layer 11 for improving the releasability is formed on a substrate 10, and on the first organic layer 11,
A heat-resistant second organic layer 12 is formed, and an organic layer of a photoresist or an ionizing radiation resist having dry etching resistance and heat resistance (third organic layer) is formed on the second organic layer 12. 7), and the third organic layer 13 is patterned by a normal photolithography process as shown in FIG. 7 (b), and then the third organic layer 13 is formed as shown in FIG. 7 (c). Dry etching is performed using the organic layer (resist pattern) 13 as a mask, and the second organic layer 12 and the first organic layer 11, which are the lower resist, are overlaid so as to be thinner than the third organic layer 13. By etching, a resist pattern having a reverse tapered cross section is formed.

【0008】そして、この方法においては、レジストパ
ターンが、従来よりも耐熱性の良好な有機膜パターンか
ら形成されているため、高温でのリフトオフパターン形
成が可能になるとされている。具体的には、1層目の有
機層11に膜厚0.5μmのポリメチルメタクリレート
(PMMA)、2層目の有機層12に膜厚6μmのポリ
イミド層、3層目の有機層13に膜厚3.0μmのSi
含有ネガ型フォトレジスト層を用いて3層構造のリフト
オフ用レジストパターンを形成することが例示されてお
り、蒸着法により基板温度が350℃になるような高温
条件でも、有機膜パターンは変形を生じず、モリブデン
3μm厚の金属膜パターンを形成することが可能である
とされている。
In this method, since the resist pattern is formed from an organic film pattern having better heat resistance than before, a lift-off pattern can be formed at a high temperature. Specifically, a 0.5 μm-thick polymethyl methacrylate (PMMA) is formed on the first organic layer 11, a 6 μm-thick polyimide layer is formed on the second organic layer 12, and a film is formed on the third organic layer 13. 3.0 μm thick Si
It is exemplified that a lift-off resist pattern having a three-layer structure is formed using a negative-type photoresist layer, and the organic film pattern is deformed even at a high temperature condition such that the substrate temperature becomes 350 ° C. by an evaporation method. Instead, it is possible to form a metal film pattern having a thickness of 3 μm of molybdenum.

【0009】しかし、この方法においては、2層目、3
層目の有機膜12,13として、耐熱性を有するものが
用いられているものの、1層目の有機膜11は特に耐熱
性を備えたものを選択するようには構成されておらず、
3層構造の有機膜パターン全体としての耐熱性は必ずし
も十分とはいえない。すなわち、この方法では、上述の
ように、1層目の有機膜11として、熱可塑性樹脂であ
るPMMAを使用することが示されているが、この場
合、PMMAのガラス転移点(Tg)が,115℃(第
4版 実験化学講座基本操作II,p288,丸善株式
会社)であることから、350℃に加熱した場合、1層
目の有機層11には変形が生じるものと考えられ、必ず
しも十分な耐熱性を備えているとはいえないのが実情で
ある。
However, in this method, the second layer, the third layer,
Although those having heat resistance are used as the organic films 12 and 13 of the first layer, the organic film 11 of the first layer is not configured to select a film having particularly heat resistance.
The heat resistance of the three-layer organic film pattern as a whole is not always sufficient. That is, in this method, as described above, it is shown that PMMA which is a thermoplastic resin is used as the first organic film 11, but in this case, the glass transition point (Tg) of PMMA is Since the temperature is 115 ° C. (fourth edition Experimental Chemistry Course Basic Operation II, p288, Maruzen Co., Ltd.), it is considered that the first organic layer 11 is deformed when heated to 350 ° C. In fact, it cannot be said that it has excellent heat resistance.

【0010】本願発明は、このような実情に鑑みてなさ
れたものであり、より高い温度で配線パターンの形成を
行うことが可能な、十分な耐熱性を備えたレジストパタ
ーン、それを用いた配線形成方法、及びかかる配線方法
を用いて配線を形成した電子部品を提供することを目的
とする。さらに、微細化適用性、線幅安定性に優れたレ
ジストパターン、それを用いた配線形成方法、及びかか
る配線形成方法を用いて配線を形成した電子部品を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has a resist pattern having a sufficient heat resistance capable of forming a wiring pattern at a higher temperature, and a wiring pattern using the same. It is an object of the present invention to provide a forming method and an electronic component in which wiring is formed by using such a wiring method. Another object of the present invention is to provide a resist pattern excellent in applicability to miniaturization and line width stability, a wiring forming method using the same, and an electronic component having a wiring formed by using the wiring forming method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願発明(請求項1)のレジストパターンは、基板
上に形成され、有機溶剤などの剥離液に対する溶解度が
高く、かつ耐熱性を有する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
長に対する吸光性が高く、かつ耐熱性を有する有機材料
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が高く、か
つ耐熱性を有する有機材料からなる第3のレジスト層と
を具備することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the resist pattern of the present invention (claim 1) is formed on a substrate, has high solubility in a stripping solution such as an organic solvent, and has heat resistance. A first resist layer made of an organic material, a second resist layer formed on the first resist layer, made of an organic material having high absorbance to an exposure wavelength and having heat resistance, and A third resist layer formed of an organic material having high resistance to dry etching and heat resistance formed on the resist layer.

【0012】本願発明のレジストパターンは、基板上に
形成される第1のレジスト層を、有機溶剤などの剥離液
に対する溶解度が高く、かつ耐熱性を有する有機材料か
ら形成し、かつ、第2のレジスト層を、露光波長に対す
る吸光性が高く、かつ耐熱性を有する有機材料から形成
し、さらに、第3のレジスト層を、ドライエッチングに
対する耐性が高く、かつ耐熱性を有する有機材料から形
成するようにしており、各レジスト層がいずれも耐熱性
を有していることから、全体として十分な耐熱性を確保
することが可能になる。したがって、このレジストパタ
ーンを用いて、例えば、高温条件下で配線を形成するこ
とにより、微細で、意図する線幅を有し、かつ、基板へ
の密着性に優れた信頼性の高い配線を確実に形成するこ
とができるようになる。なお、本願発明において、「耐
熱性を有する」とは、成膜過程で、第1、第2、第3の
レジストが実質的に変形を生じない程度の耐熱変形性
(熱変形に耐える性質)を備えていることを意味する概
念である。
In the resist pattern of the present invention, the first resist layer formed on the substrate is formed of an organic material having high solubility in a stripping solution such as an organic solvent and having heat resistance, and The resist layer is formed of an organic material having high absorbance to the exposure wavelength and having heat resistance, and the third resist layer is formed of an organic material having high resistance to dry etching and having heat resistance. Since each resist layer has heat resistance, it is possible to secure sufficient heat resistance as a whole. Therefore, by using this resist pattern to form wiring under, for example, high-temperature conditions, it is possible to reliably form a fine, highly-reliable wiring having an intended line width and excellent adhesion to a substrate. Can be formed. In the present invention, "having heat resistance" means that the first, second, and third resists do not substantially deform during the film forming process (heat-resistant resistance). It is a concept that means to have.

【0013】また、請求項2のレジストパターンは、前
記第1のレジスト層が、ポリジメチルグルタルイミドを
主成分とする有機材料を用いて形成された層であること
を特徴としている。
Further, the resist pattern according to claim 2 is characterized in that the first resist layer is a layer formed using an organic material containing polydimethylglutarimide as a main component.

【0014】第1のレジスト層を構成する材料として、
ポリジメチルグルタルイミドを主成分とする有機材料を
用いることにより、有機溶剤などの剥離液に対する溶解
度が高く、かつ耐熱性に優れた第1のレジスト層を確実
に形成することが可能になり、本願発明を実効あらしめ
ることができる。
As a material constituting the first resist layer,
By using an organic material containing polydimethylglutarimide as a main component, it is possible to reliably form a first resist layer having high solubility in a stripping solution such as an organic solvent and excellent heat resistance. The invention can be made effective.

【0015】また、請求項3のレジストパターンは、前
記第1のレジスト層及び前記第2のレジスト層の膜厚を
最適化することにより、前記第3のレジスト層より下層
側部分の反射率を低下させたことを特徴としている。
In the resist pattern of the present invention, the reflectivity of a portion below the third resist layer may be reduced by optimizing the thicknesses of the first resist layer and the second resist layer. It is characterized by being lowered.

【0016】第1のレジスト層の膜厚及び第2のレジス
ト層の膜厚を制御して、両者の膜厚の割合を最適化する
ことにより、第3のレジスト層より下層側部分の反射率
を低くすることが可能になり、定在波効果を抑制すると
ともに、透明裏面粗化基板を用いた場合の裏面からの乱
反射を抑制して、微細化適用性、線幅安定性に優れたレ
ジストパターンを形成することが可能になる。
By controlling the film thickness of the first resist layer and the film thickness of the second resist layer and optimizing the ratio of both film thicknesses, the reflectivity of the portion below the third resist layer is reduced. Resist, which suppresses the standing wave effect and suppresses irregular reflection from the back surface when a transparent back surface roughened substrate is used, and is excellent in miniaturization applicability and line width stability. It becomes possible to form a pattern.

【0017】また、本願発明(請求項4)の配線形成方
法は、基板上に、有機溶剤などの剥離液に対する溶解度
が高く、かつ耐熱性を有する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が高く、かつ耐熱性を有す
る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
する耐性が高く、かつ耐熱性を有する有機材料からなる
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、現像を行って開口部を形成する工
程と、前記開口部を介して、前記第2のレジスト層及び
第1のレジスト層をエッチング除去することにより、所
定の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
を具備することを特徴としている。
Further, according to the wiring forming method of the present invention (claim 4), a first resist layer made of an organic material having high solubility in a stripping solution such as an organic solvent and having heat resistance is formed on a substrate. A step of forming a second resist layer made of an organic material having a high absorbance to an exposure wavelength and having heat resistance on the first resist layer; and forming a dry resist on the second resist layer. A step of forming a third resist layer made of an organic material having high resistance to etching and having heat resistance, and a step of forming an opening by exposing and developing the third resist layer; Forming a predetermined resist pattern by etching and removing the second resist layer and the first resist layer through the opening; It is characterized by comprising a step of forming a metal wiring on top.

【0018】本願発明(請求項4)の配線形成方法は、
耐熱性などの所定の特性を備えた有機材料からなる第1
のレジスト層を基板上に形成する工程と、第1のレジス
ト層上に、耐熱性などの所定の特性を備えた有機材料か
らなる第2のレジスト層を形成する工程と、第2のレジ
スト層上に、耐熱性などの所定の特性を備えた有機材料
からなる第3のレジスト層を形成する工程と、第3のレ
ジスト層に露光、現像を行って開口部を形成する工程
と、開口部を介して第2及び第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、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
とを備えており、この方法を実施することにより、請求
項1,2,及び3のレジストパターンを確実に形成する
ことが可能になる。その結果、配線形成条件の自由度を
向上させることが可能になり、リフトオフ法により、高
温条件下で配線形成を行って、微細で、意図する線幅を
有し、かつ、基板への密着性に優れた配線を確実に形成
することが可能になる。なお、金属配線を形成する方法
としては、蒸着法、スパッタリング法などの種々の金属
膜形成方法を用いることが可能である。
The wiring forming method of the present invention (claim 4)
First made of an organic material having predetermined characteristics such as heat resistance
Forming a second resist layer made of an organic material having predetermined characteristics such as heat resistance on the first resist layer; and forming a second resist layer on the first resist layer. A step of forming a third resist layer made of an organic material having predetermined characteristics such as heat resistance, a step of exposing and developing the third resist layer to form an opening, Forming a resist pattern by etching and removing the second and first resist layers through the step of forming a metal wiring on the substrate through the resist pattern. Accordingly, it is possible to reliably form the resist patterns of the first, second, and third aspects. As a result, it is possible to improve the degree of freedom of the wiring forming conditions, and to form the wiring under a high temperature condition by the lift-off method, to have a fine, intended line width, and to have an adhesion to the substrate. It is possible to reliably form an excellent wiring. Note that as a method for forming the metal wiring, various metal film forming methods such as an evaporation method and a sputtering method can be used.

【0019】また、請求項5の配線形成方法は、基板上
に形成された前記レジストパターンが、第1のレジスト
層及び第2のレジスト層の膜厚を最適化することによ
り、第3のレジスト層より下層側部分の反射率を低下さ
せたものであることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the wiring method, the resist pattern formed on the substrate optimizes the thicknesses of the first resist layer and the second resist layer. It is characterized in that the reflectance in the lower layer side portion of the layer is reduced.

【0020】第1のレジスト層の膜厚及び第2のレジス
ト層の膜厚を最適化することにより、第3のレジスト層
より下層側部分の反射率を低下させて、微細化適用性、
線幅安定性に優れたレジストパターンを形成するように
した場合、さらに微細で、意図する線幅を有し、かつ、
基板への密着性に優れた配線を、リフトオフ法により確
実に形成することが可能になる。
By optimizing the film thickness of the first resist layer and the film thickness of the second resist layer, the reflectivity of the lower layer side of the third resist layer is reduced, and the applicability to miniaturization is improved.
When a resist pattern with excellent line width stability is formed, it is finer, having an intended line width, and
Wiring with excellent adhesion to the substrate can be reliably formed by the lift-off method.

【0021】また、請求項6の配線形成方法は、前記第
1のレジスト層が、ポリジメチルグルタルイミドを主成
分とする有機材料を用いて形成された層であることを特
徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the wiring forming method, the first resist layer is a layer formed using an organic material containing polydimethylglutarimide as a main component.

【0022】第1のレジスト層を構成する材料として、
ポリジメチルグルタルイミドを主成分とする有機材料を
用いることにより、有機溶剤などの剥離液に対する溶解
度が高く、かつ耐熱性に優れた第1のレジスト層を確実
に形成することが可能になり、本願発明を実効あらしめ
ることができる。
As a material constituting the first resist layer,
By using an organic material containing polydimethylglutarimide as a main component, it is possible to reliably form a first resist layer having high solubility in a stripping solution such as an organic solvent and excellent heat resistance. The invention can be made effective.

【0023】また、請求項7の配線形成方法は、前記基
板上に金属配線を形成する工程において、基板を140
℃以上に加熱しながら金属膜を成膜することにより、基
板上に金属配線を形成することを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the step of forming a metal wiring on the substrate,
It is characterized in that a metal wiring is formed on a substrate by forming a metal film while heating at a temperature of not less than ° C.

【0024】基板上に金属配線を形成する工程におい
て、基板を140℃以上に加熱しながら金属膜を成膜す
ることにより、基板への密着性に優れ、信頼性の高い金
属配線を形成することが可能になり、本願発明をさらに
実効あらしめることができる。
In the step of forming a metal wiring on a substrate, a metal film is formed while heating the substrate to a temperature of 140 ° C. or more to form a metal wiring having excellent adhesion to the substrate and high reliability. Is possible, and the present invention can be made more effective.

【0025】また、本願発明(請求項8)の電子部品
は、弾性表面波素子、薄膜磁気ヘッド、半導体装置、マ
スク、液晶表示装置、セラミック基板を用いた薄膜回路
素子、光導波路のうちのいずれかの電子部品であって、
基板上に、請求項4〜7のいずれかに記載の配線形成方
法を用いて金属配線が形成されていることを特徴として
いる。
The electronic component of the present invention (claim 8) may be any one of a surface acoustic wave device, a thin film magnetic head, a semiconductor device, a mask, a liquid crystal display device, a thin film circuit device using a ceramic substrate, and an optical waveguide. Electronic components,
A metal wiring is formed on a substrate by using the wiring forming method according to any one of claims 4 to 7.

【0026】本願発明の電子部品は、基板上に、請求項
4〜7のいずれかに記載の配線形成方法を用いて金属配
線が形成されており、従来の方法を用いた場合に比べ
て、微細で、意図する線幅を有する配線を備えた構成と
することが可能になることから、小型で、信頼性の高い
電子部品を提供することができるようになる。
According to the electronic component of the present invention, a metal wiring is formed on a substrate by using the wiring forming method according to any one of claims 4 to 7, and compared with the case where a conventional method is used. Since it is possible to provide a fine structure including wiring having an intended line width, a small and highly reliable electronic component can be provided.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を示
して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, and features thereof will be described in more detail.

【0028】[実施形態1]図1は、本願発明の一実施
形態(実施形態1)にかかるレジストパターンの構成を
示す断面図である。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a resist pattern according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention.

【0029】図1に示すように、この実施形態1のレジ
ストパターン19は、基板20の表面に形成された第1
のレジスト層21と、第1のレジスト層21の上に形成
された第2のレジスト層22と、第2のレジスト層22
の上に形成された第3のレジスト層23とを備えた3層
構造を有している。そして、この3層構造のレジストパ
ターン19には、基板20の表面にまで達する開口部2
4が形成されている。なお、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。
As shown in FIG. 1, the resist pattern 19 of the first embodiment is formed by a first pattern formed on the surface of a substrate 20.
Resist layer 21, second resist layer 22 formed on first resist layer 21, and second resist layer 22
And a third resist layer 23 formed thereon. The opening 2 reaching the surface of the substrate 20 is formed in the three-layer resist pattern 19.
4 are formed. Note that a metal wiring is formed on the substrate 20 through the opening 24.

【0030】次に、図2(a)〜(f)を参照しつつ、本願
発明のレジストパターン19の形成方法、及びレジスト
パターン19を用いた配線形成方法について説明する。
Next, with reference to FIGS. 2A to 2F, a method of forming the resist pattern 19 of the present invention and a method of forming a wiring using the resist pattern 19 will be described.

【0031】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0.12μmの第1の
レジスト層21を形成する。そして、第1のレジスト層
21が形成された基板20を、170℃、20分間の条
件でベーク処理する。なお、第1のレジスト層21に
は、例えばポリジメチルグルタルイミド(PMGI)の
ような、有機溶剤に対する溶解性が高く、かつ耐熱性の
良好な有機材料を用いる。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レ
ジストパターンが変形することはなく、しかも有機溶剤
への溶解度が著しく低下することもない。
First, as shown in FIG.
A first resist layer 21 having a thickness of 0.12 μm is formed thereon by spin coating. Then, the substrate 20 on which the first resist layer 21 is formed is baked at 170 ° C. for 20 minutes. For the first resist layer 21, an organic material having high solubility in an organic solvent and excellent heat resistance, such as polydimethylglutarimide (PMGI), is used. With this type of material, the resist pattern is not deformed by a heat load in a metal wiring forming process described later, and the solubility in an organic solvent is not significantly reduced.

【0032】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0.1
6μmの第2のレジスト層22を形成する。そして、第
2のレジスト層22が形成された基板20を、155
℃、1分間の条件でベーク処理する。なお、第2のレジ
スト層22には、露光波長に対する吸光性が高く、かつ
耐熱性の良好な有機材料を用いる。この有機材料として
は、露光波長に応じて適宜好適なものを選択して用いる
ことが可能であり、例えば、露光波長が365nmである
場合、BrewerScience社製のXHRi−1
6が高い吸光性を有していて好適である。
Then, as shown in FIG. 2B, the first resist layer 21 is spin-coated to a thickness of 0.1
A 6 μm second resist layer 22 is formed. Then, the substrate 20 on which the second resist layer 22 has been formed is
Bake at 1 ° C. for 1 minute. Note that, for the second resist layer 22, an organic material having high absorbance at the exposure wavelength and good heat resistance is used. As the organic material, a suitable material can be appropriately selected and used according to the exposure wavelength. For example, when the exposure wavelength is 365 nm, XHRi-1 manufactured by Brewer Science Inc. is used.
6 has high absorbency and is suitable.

【0033】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0.3
4μmの第3のレジスト層23を形成する。そして、第
3のレジスト層23が形成された基板20を、90℃、
1分間の条件でベーク処理する。なお、第3のレジスト
層23には、ドライエッチングに対する耐性が高く、か
つ耐熱性の良好な有機材料を用いる。より具体的な有機
材料としては、富士フイルムオーリン社製のFi―SP
2などが例示される。
Next, as shown in FIG. 2C, the second resist layer 22 is spin-coated to a thickness of 0.3.
A 4 μm third resist layer 23 is formed. Then, the substrate 20 on which the third resist layer 23 is formed is heated at 90 ° C.
Bake under the condition of 1 minute. Note that an organic material having high resistance to dry etching and good heat resistance is used for the third resist layer 23. More specific organic materials include Fi-SP manufactured by Fujifilm Ohlin Co., Ltd.
2 and the like.

【0034】次に、上述のようにして形成された3層
構造の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22が露光波長を吸収
するために、解像度が高く、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。さらに、UVキ
ュア処理を行い、レジストパターンの耐熱性を向上させ
るようにした。
Next, the resist having the three-layer structure formed as described above is exposed and developed, and the third resist layer 23 is patterned as shown in FIG. 2D. At this time, since the second resist layer 22 absorbs the exposure wavelength, a resist pattern having a high resolution and a fine opening width can be formed. Further, a UV curing process was performed to improve the heat resistance of the resist pattern.

【0035】次いで、上記のようにして第3のレジス
ト層23にパターニングを施した三層構造のレジストに
対して、酸素プラズマによるドライエッチング(RI
E)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のレジスト層22及び第1のレジスト
層21の一部が除去され、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
れる一方、第2のレジスト層22及び第1のレジスト層
21は通常のレートでエッチング除去されるため、結果
的に図2(e)に示すような断面が逆テーパ形状のレジス
トパターンが得られる。なお、ドライエッチング(RI
E)工程における詳細なエッチング条件は、下記の通り
である。 使用ガス :O 処理真空度 :6.7Pa RFパワー :300W 処理時間 :3分間
Next, as described above, the third register
Resist with a three-layer structure in which the layer 23 is patterned.
On the other hand, dry etching (RI
E) is applied. Thereby, the opening of the third resist layer 23 is formed.
The second resist layer 22 and the first resist
A part of the layer 21 is removed and patterning is performed. This
In this case, the third resist layer 23 has dry etching resistance.
The etching rate is very low
While the second resist layer 22 and the first resist layer
Since 21 is etched away at a normal rate, the result is
2 (e), the cross-section is an inversely tapered resist
Pattern is obtained. Note that dry etching (RI
Detailed etching conditions in the E) step are as follows:
It is. Gas used: O2  Processing vacuum degree: 6.7 Pa RF power: 300 W Processing time: 3 minutes

【0036】次いで、このようにして形成したレジス
トパターンを用いて、基板20上にアルミニウムを蒸着
して、膜厚0.2μmのアルミニウム膜を形成する。な
お、アルミニウム膜を形成するにあたっては、基板20
へのアルミニウム膜の密着性を向上させる目的で、基板
を190℃に加熱しながら蒸着を行った。このとき、レ
ジストパターンを構成する各レジスト層の耐熱性が良好
であるため、レジストパターンの変形を引き起こすこと
なく、アルミニウムを蒸著することができる。
Then, using the resist pattern thus formed, aluminum is deposited on the substrate 20 to form an aluminum film having a thickness of 0.2 μm. In forming the aluminum film, the substrate 20
In order to improve the adhesion of the aluminum film to the substrate, vapor deposition was performed while heating the substrate to 190 ° C. At this time, since each of the resist layers constituting the resist pattern has good heat resistance, aluminum can be evaporated without causing deformation of the resist pattern.

【0037】その後、基板を有機溶剤中に浸漬してレ
ジストパターンを剥離する。これにより、図2(f)に示
すように、基板20に対する密着性が良好で、所望の線
幅及び膜厚を有する微細なアルミニウムパターン25を
形成することができる。なお、ここでは、線幅0.3μ
m、膜厚0.4μmのアルミニウムパターン25を形成し
た。このようにして形成されたアルミニウムパターン2
5は、たとえば弾性表面波素子の電極として好適に用い
ることが可能である。
Thereafter, the substrate is immersed in an organic solvent to remove the resist pattern. As a result, as shown in FIG. 2F, a fine aluminum pattern 25 having good adhesion to the substrate 20 and having a desired line width and film thickness can be formed. Here, the line width is 0.3 μm.
An aluminum pattern 25 having a thickness of 0.4 μm and a thickness of 0.4 μm was formed. The aluminum pattern 2 thus formed
5 can be suitably used as an electrode of a surface acoustic wave element, for example.

【0038】なお、上記実施形態1において形成された
レジストパターン19(図1)は、各レジスト層21,
22,23に耐熱性の良好な材料を用いていることか
ら、三層構造のレジストパターン全体としての耐熱性を
向上させることが可能になるとともに、第1のレジスト
層21として、有機溶剤に対する溶解性が高く、かつ耐
熱性の良好な有機材料を用いていることから、耐熱性と
剥離性の両方の特性を確保することが可能になる。
The resist pattern 19 (FIG. 1) formed in the first embodiment includes
Since a material having good heat resistance is used for 22 and 23, the heat resistance of the entire three-layer resist pattern can be improved, and the first resist layer 21 can be dissolved in an organic solvent. Since an organic material having high heat resistance and good heat resistance is used, both characteristics of heat resistance and peelability can be secured.

【0039】また、上記実施形態1の方法により形成さ
れたレジストパターンについて、ホットプレートによる
加熱試験を行った結果を図3(a),(b),(c)に示す。
なお、図3(a)は180℃で5分間加熱した後のレジス
トパターン、図3(b)は190℃で5分間加熱した後の
レジストパターン、図3(c)は200℃で5分間加熱し
た後のレジストパターンをそれぞれ示すSEM写真であ
る。
FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c) show the results of conducting a heating test using a hot plate on the resist pattern formed by the method of the first embodiment.
3A is a resist pattern after heating at 180 ° C. for 5 minutes, FIG. 3B is a resist pattern after heating at 190 ° C. for 5 minutes, and FIG. 3C is a resist pattern after heating at 200 ° C. for 5 minutes. 5 is an SEM photograph showing each of the resist patterns after the process.

【0040】図3(a),(b),(c)に示すように、上記
実施形態1の方法により形成されたレジストパターン
は、200℃にまで加熱した場合には、第1のレジスト
層が変形を起こすが、180℃及び190℃に加熱した
場合には、第1のレジスト層をはじめ、第2及び第3の
レジスト層にも変形が生じないことがわかる。
As shown in FIGS. 3A, 3B and 3C, when the resist pattern formed by the method of the first embodiment is heated to 200 ° C., the first resist layer Is deformed, but when heated to 180 ° C. and 190 ° C., no deformation occurs not only in the first resist layer but also in the second and third resist layers.

【0041】また、上記実施形態1では、第3のレジス
ト層のパターニング後に、UVキュア処理を行ったが、
酸素プラズマによるドライエッチング処理の条件によっ
ては、第2のレジスト層及び第3のレジスト層に、UV
照射効果と加熱効果がもたらされ、結果的にUVキュア
処理に近い効果がもたらされる場合があり、そのような
場合には、上述のUVキュア処理は不要になる。
In the first embodiment, UV curing is performed after patterning of the third resist layer.
Depending on the conditions of the dry etching process using oxygen plasma, the second resist layer and the third resist layer
An irradiation effect and a heating effect may be provided, and as a result, an effect similar to the UV curing process may be provided. In such a case, the above-described UV curing process becomes unnecessary.

【0042】[実施形態2]この実施形態2では、第1
のレジスト層及び第2のレジスト層の膜厚を最適化し
て、第3のレジスト層より下層側部分の反射率を低減さ
せるようにした場合について説明する。
[Second Embodiment] In the second embodiment, the first
A case will be described in which the film thicknesses of the resist layer and the second resist layer are optimized to reduce the reflectivity of a portion below the third resist layer.

【0043】なお、この実施形態2においては、第1の
レジスト層及び第2のレジスト層の膜厚を制御(最適
化)して、第3のレジスト層より下層側部分の反射率を
低下させるようにした。なお、その他の構成は、上記実
施形態1の場合と同様であることから、重複を避けるた
め、ここではその説明を省略する。
In the second embodiment, the film thicknesses of the first resist layer and the second resist layer are controlled (optimized) so as to lower the reflectivity of a portion below the third resist layer. I did it. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted here to avoid duplication.

【0044】第1のレジスト層及び第2のレジスト層の
膜厚を制御、最適化して、第3のレジスト層より下層側
部分の反射率を低減させるために、まず、第1のレジス
ト層及び第2のレジスト層の膜厚と反射率(反射光の強
度/入射光の強度)の関係を調べた。反射率の分布を、
プロリス2(フィンリー社製)を用いてシミュレーショ
ンした結果を図4に示す。なお、図4において、各領域
について、引き出し線により引き出して示した数値は、
反射率(反射光の強度/入射光の強度)の値を示してい
る。また、ここでいう「反射率」とは、第1〜第3のす
べてのレジスト層を形成した後のウェハに光を照射した
場合の反射率ではなく、第3のレジスト層より下層側部
分の反射率を意味する。
In order to control and optimize the film thicknesses of the first resist layer and the second resist layer to reduce the reflectivity of a portion below the third resist layer, first, the first resist layer and the second resist layer are formed. The relationship between the thickness of the second resist layer and the reflectance (reflected light intensity / incident light intensity) was examined. The distribution of the reflectance
FIG. 4 shows the results of a simulation using Prolith 2 (Finley). In FIG. 4, the numerical values drawn by the lead lines for each region are as follows:
It shows the value of the reflectance (the intensity of the reflected light / the intensity of the incident light). Further, the “reflectance” here is not the reflectivity when the wafer is irradiated with light after forming all of the first to third resist layers, but the lower part of the lower part of the third resist layer. Means reflectivity.

【0045】反射率のシミュレーション条件は、以下の
通りである。 (1)第2層レジスト層:n=1.82、k=0.36 (但し、nは複素屈折率の実数部、kは複素屈折率の虚
数部である。) 膜厚:100〜300nm (2)第1層レジスト層:n=1.90、k=0 膜厚:100〜200nm (3)第3層レジスト層:PFI−37(住友化学(株)
製ポジ型レジスト) 膜厚:315nm (4)プリベーク条件:90℃、60sec (5)露光条件:NA=0.6、σ=0.7、λ=365n
m (6)パターン:0.5μmL/S(ライン幅0.5μm、ス
ペース幅0.5μm)
The simulation conditions for the reflectance are as follows. (1) Second resist layer: n = 1.82, k = 0.36 (where n is the real part of the complex refractive index and k is the imaginary part of the complex refractive index) Film thickness: 100 to 300 nm (2) First resist layer: n = 1.90, k = 0 Thickness: 100-200 nm (3) Third resist layer: PFI-37 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
(4) Pre-bake conditions: 90 ° C., 60 seconds (5) Exposure conditions: NA = 0.6, σ = 0.7, λ = 365n
m (6) Pattern: 0.5 μm L / S (line width 0.5 μm, space width 0.5 μm)

【0046】図4に示すように、第2のレジスト層の膜
厚が厚くなるにつれて、反射率が低減していることがわ
かる。これは、吸光性の高い第2のレジスト層の特性が
発現していることによるものである。
As shown in FIG. 4, the reflectance decreases as the thickness of the second resist layer increases. This is due to the fact that the characteristics of the second resist layer having high light absorption are exhibited.

【0047】また、第1のレジスト層の膜厚を一定とし
て、第2のレジスト層の膜厚を変化させると、反射率は
正弦波状に変化し、また、第2のレジスト層の膜厚を一
定として、第1のレジスト層の膜厚を変化させた場合に
も、反射率が正弦波状に変化する。このように、第1及
び第2のレジスト層の膜厚を変化させると、反射率は2
次元的に変化することがわかる。このように、反射率が
正弦波状に変化するのは、露光光の入射と反射の干渉に
よるものである。
When the film thickness of the second resist layer is changed while keeping the film thickness of the first resist layer constant, the reflectance changes sinusoidally, and the film thickness of the second resist layer is changed. Even when the film thickness of the first resist layer is changed to be constant, the reflectance changes sinusoidally. As described above, when the film thickness of the first and second resist layers is changed, the reflectance becomes 2
It turns out that it changes dimensionally. The reason why the reflectivity changes in a sinusoidal manner is due to interference between the incidence and reflection of exposure light.

【0048】次に、反射率と第3のレジスト層の断面形
状の関係を調べた。図5(a)〜(d)は、露光後の第3の
レジスト層断面のベーク(PEB)前の潜像(感光剤の
相対濃度(1=完全感光、0=未感光)の状態)を示し
たものである。図5(a)〜(d)において、横軸はレジス
トパターン水平方向の位置(−250〜250nmの領域
が露光領域)を示し、縦軸は第3のレジスト層の垂直方
向(厚み方向)の位置を示している。なお、図5(a)〜
(d)において、各領域について、引き出し線により引き
出して示した数値は、感光剤の相対濃度の値を示してい
る。また、図5(a)〜(d)における第1のレジスト層の
膜厚は、図4中の●、▲、■、▼で示した位置の組み合
わせで、第2のレジスト層の膜厚を150nmに固定し、
第1のレジスト層の膜厚をそれぞれ200、210、2
20、230nmとしたものである。図5(a)〜(d)よ
り、第1のレジスト層の膜厚を210nm(図5(b))又
は220nm(図5(c))とした場合に、第3のレジスト
層の断面が波型になる傾向が抑制されることがわかる。
Next, the relationship between the reflectance and the cross-sectional shape of the third resist layer was examined. FIGS. 5A to 5D show latent images (relative density of photosensitizer (1 = completely exposed, 0 = unexposed)) of the cross section of the third resist layer before exposure before baking (PEB) after exposure. It is shown. 5A to 5D, the horizontal axis indicates the position in the horizontal direction of the resist pattern (the region of -250 to 250 nm is an exposure area), and the vertical axis indicates the vertical direction (thickness direction) of the third resist layer. Indicates the position. In addition, FIG.
In (d), for each area, the numerical value drawn out by a lead line indicates the value of the relative concentration of the photosensitive agent. The thickness of the first resist layer in FIGS. 5A to 5D is determined by the combination of the positions indicated by ●, ▲, Δ, and ▼ in FIG. Fixed at 150nm,
The thickness of the first resist layer is set to 200, 210, 2
20 and 230 nm. 5A to 5D, when the thickness of the first resist layer is set to 210 nm (FIG. 5B) or 220 nm (FIG. 5C), the cross section of the third resist layer is reduced. It can be seen that the tendency to form a wave is suppressed.

【0049】上記の反射率の分布についてのシミュレー
ションに基づき、以下に述べるように、第1のレジスト
層の膜厚を変化させることにより、第1及び第2のレジ
スト層の膜厚の比率を最適化し、反射率を低減させた状
態で、第3のレジスト膜を形成した後、露光、現像を行
い、第3のレジスト層にパターニングを施した。
Based on the above-described simulation of the reflectance distribution, the thickness ratio of the first and second resist layers is optimized by changing the thickness of the first resist layer as described below. After forming a third resist film in a state where the reflectivity was reduced, exposure and development were performed to pattern the third resist layer.

【0050】(1)まず、ポリジメチルグルタルイミド
(PMGI)層をスピンコートにより塗布し、130℃
でベークすることにより、ベーク後の膜厚が、それぞれ
205nm、215nm、225nm、235nmの第1のレジ
スト層を形成した。 (2)それから、この第1のレジスト層上に、Brewe
rScience社製のXHRi−16をスピンコート
により塗布して、130℃でベークすることにより、ベ
ーク後の膜厚が150nmの第2のレジスト層を形成し
た。 (3)その後、第2のレジスト層上に、富士フイルムオー
リン社製のFi−SP2をスピンコートにより塗布し、
90℃でベークすることにより、ベーク後の膜厚が31
5nmの第3のレジスト層を形成した。 (4)そして、得られた3層構造のレジストに対して、高
圧水銀ランプのi線(波長=365nm)を露光し、現像
を行ってレジストパターンを得た。
(1) First, a polydimethylglutarimide (PMGI) layer is applied by spin coating,
The first resist layer having a thickness of 205 nm, 215 nm, 225 nm, and 235 nm after baking was formed. (2) Then, on this first resist layer, Brewe
XHRi-16 manufactured by rScience was applied by spin coating and baked at 130 ° C. to form a second resist layer having a thickness of 150 nm after baking. (3) Then, on the second resist layer, Fi-SP2 manufactured by Fujifilm Ohlin Co., Ltd. is applied by spin coating,
By baking at 90 ° C., the film thickness after baking becomes 31
A third resist layer of 5 nm was formed. (4) The obtained three-layer resist was exposed to i-line (wavelength = 365 nm) of a high-pressure mercury lamp and developed to obtain a resist pattern.

【0051】このようにしてパターニングされたレジス
ト(第3のレジスト層)のSEMによる断面像を図6
(a)〜(d)に示す。なお、図6(a)は、第1のレジスト
層の膜厚が205nm、図6(b)は、第1のレジスト層の
膜厚が215nm、図6(c)は、第1のレジスト層の膜厚
が225nm、図6(d)は、第1のレジスト層の膜厚が2
35nmである場合の断面像をそれぞれ示している。図6
(a)〜(d)より、第1のレジスト層の膜厚を215nmと
した場合(図6(b))に、レジストの加工部側面が波型
になる傾向が効果的に抑制されていることがわかる。
FIG. 6 shows an SEM cross-sectional image of the resist (third resist layer) thus patterned.
(a) to (d) show. 6A shows the first resist layer having a thickness of 205 nm, FIG. 6B shows the first resist layer having a thickness of 215 nm, and FIG. 6C shows the first resist layer. FIG. 6D shows that the first resist layer has a thickness of 225 nm.
Each of the cross-sectional images at 35 nm is shown. FIG.
From (a) to (d), when the thickness of the first resist layer is set to 215 nm (FIG. 6B), the tendency of the processed side surface of the resist to have a wavy shape is effectively suppressed. You can see that.

【0052】(5)それから、実施形態1の場合と同様の
方法で、酸素プラズマによるドライエッチングを行い、
基板表面を露出させた後、70℃に加熱しながらアルミ
ニウムパターンを蒸着した。 (6)その後、基板を有機溶剤中に浸漬してレジストパタ
ーンを剥離することにより、0.25μmL/S、0.2
5μm厚のAlパターンを形成した。上記実施形態1の
方法の場合には、レジストパターンの微細化限界が0.
30μm程度であったが、この実施形態2の方法によれ
ば、レジストパターンの微細化限界を0.25μmにま
で向上させることができた。
(5) Then, dry etching using oxygen plasma is performed in the same manner as in the first embodiment.
After exposing the substrate surface, an aluminum pattern was deposited while heating to 70 ° C. (6) Then, the substrate is immersed in an organic solvent to peel off the resist pattern, thereby obtaining a 0.25 μm L / S, 0.2
An Al pattern having a thickness of 5 μm was formed. In the case of the method of Embodiment 1, the miniaturization limit of the resist pattern is 0.
Although it was about 30 μm, the method according to the second embodiment could improve the miniaturization limit of the resist pattern to 0.25 μm.

【0053】なお、上記実施形態1及び2では、金属膜
を成膜する方法として、蒸着法を用いたが、スパッタリ
ング法やCVD法により金属膜を成膜した場合にも、同
様の効果が得られることが確認されている。
In the first and second embodiments, a vapor deposition method is used as a method for forming a metal film. However, a similar effect can be obtained when a metal film is formed by a sputtering method or a CVD method. It has been confirmed that

【0054】なお、本願発明は、さらにその他の点にお
いても上記実施形態1及び2に限定されるものではな
く、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を
加えることが可能である。
The present invention is not limited to the first and second embodiments in other respects, and various applications and modifications can be made within the scope of the invention.

【0055】[0055]

【発明の効果】上述のように、本願発明(請求項1)の
レジストパターンは、基板上に形成される第1のレジス
ト層を、有機溶剤などの剥離液に対する溶解度が高く、
かつ耐熱性を有する有機材料から形成し、かつ、第2の
レジスト層を、露光波長に対する吸光性が高く、かつ耐
熱性を有する有機材料から形成し、さらに、第3のレジ
スト層を、ドライエッチングに対する耐性が高く、かつ
耐熱性を有する有機材料から形成するようにしているの
で、各レジスト層がいずれも耐熱性を有していることか
ら、全体として十分な耐熱性を確保することができる。
それゆえ、このレジストパターンを用いて、例えば、高
温条件下で配線を形成することにより、微細で、意図す
る線幅を有し、かつ、基板への密着性に優れた信頼性の
高い配線を確実に形成することが可能になる。
As described above, the resist pattern of the present invention (Claim 1) has a high solubility in a first resist layer formed on a substrate in a stripping solution such as an organic solvent.
And the second resist layer is formed of an organic material having high absorbance to the exposure wavelength and having heat resistance, and the third resist layer is formed by dry etching. Since the resist layer is formed of an organic material having high resistance to heat and having heat resistance, each of the resist layers has heat resistance, so that sufficient heat resistance can be secured as a whole.
Therefore, using this resist pattern, for example, by forming wiring under high-temperature conditions, it is possible to obtain a highly reliable wiring that is fine, has an intended line width, and has excellent adhesion to a substrate. It is possible to form it reliably.

【0056】また、請求項2のレジストパターンのよう
に、第1のレジスト層を構成する材料として、ポリジメ
チルグルタルイミドを主成分とする有機材料を用いた場
合、有機溶剤などの剥離液に対する溶解度が高く、かつ
耐熱性に優れた第1のレジスト層を確実に形成すること
が可能になり、本願発明を実効あらしめることができ
る。
Further, when an organic material containing polydimethylglutarimide as a main component is used as a material for forming the first resist layer as in the resist pattern according to the second aspect, the solubility in a stripping solution such as an organic solvent. Therefore, it is possible to reliably form the first resist layer having high heat resistance and high heat resistance, and the present invention can be effectively demonstrated.

【0057】また、請求項3のレジストパターンのよう
に、第1のレジスト層の膜厚及び第2のレジスト層の膜
厚を制御して、両者の膜厚の関係を最適化することによ
り、第3のレジスト層より下層側部分の反射率を低くす
ることが可能になり、定在波効果を抑制するとともに、
透明裏面粗化基板を用いた場合の裏面からの乱反射を抑
制して、微細化適用性、線幅安定性に優れたレジストパ
ターンを形成することができる。
Further, by controlling the film thickness of the first resist layer and the film thickness of the second resist layer as in the resist pattern of claim 3, the relationship between the two is optimized. It is possible to lower the reflectance of the lower layer side portion than the third resist layer, and to suppress the standing wave effect,
It is possible to form a resist pattern having excellent applicability to miniaturization and excellent line width stability by suppressing irregular reflection from the back surface when a transparent back surface roughened substrate is used.

【0058】また、本願発明(請求項4)の配線形成方
法は、耐熱性などの所定の特性を備えた有機材料からな
る第1のレジスト層を基板上に形成する工程と、第1の
レジスト層上に、耐熱性などの所定の特性を備えた有機
材料からなる第2のレジスト層を形成する工程と、第2
のレジスト層上に、耐熱性などの所定の特性を備えた有
機材料からなる第3のレジスト層を形成する工程と、第
3のレジスト層に露光、現像を行って開口部を形成する
工程と、開口部を介して第2及び第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、
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
工程とを備えているので、この方法を実施することによ
り、請求項1,2,及び3のレジストパターンを確実に
形成することができる。したがって、配線形成条件の自
由度を向上させることが可能になり、リフトオフ法によ
り、高温条件下で配線形成を行って、微細で、意図する
線幅を有し、かつ、基板への密着性に優れた配線を確実
に形成することができる。
Further, according to the wiring forming method of the present invention (claim 4), a step of forming a first resist layer made of an organic material having predetermined characteristics such as heat resistance on a substrate; Forming a second resist layer made of an organic material having predetermined characteristics such as heat resistance on the layer;
Forming a third resist layer made of an organic material having predetermined characteristics such as heat resistance on the resist layer, and exposing and developing the third resist layer to form an opening. Etching the second and first resist layers through the opening to form a resist pattern;
Forming a metal wiring on the substrate via the resist pattern. By performing this method, the resist pattern of the first, second, and third aspects can be surely formed. Therefore, it is possible to improve the degree of freedom of the wiring forming conditions, and to form the wiring under a high temperature condition by the lift-off method, to have a fine, intended line width, and to improve the adhesion to the substrate. Excellent wiring can be reliably formed.

【0059】また、請求項5の配線形成方法のように、
第1のレジスト層の膜厚及び第2のレジスト層の膜厚を
制御して、最適化することにより、第3のレジスト層よ
り下層側部分の反射率を低下させて、微細化適用性、線
幅安定性に優れたレジストパターンを形成するようにし
た場合、さらに微細で、意図する線幅を有し、かつ、基
板への密着性に優れた配線を、リフトオフ法により確実
に形成することができるようになる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided
By controlling and optimizing the film thickness of the first resist layer and the film thickness of the second resist layer, the reflectivity of the lower layer side portion below the third resist layer is reduced, When a resist pattern having excellent line width stability is formed, a finer wiring having an intended line width and excellent adhesion to a substrate is surely formed by a lift-off method. Will be able to

【0060】また、請求項6の配線形成方法のように、
第1のレジスト層を構成する材料として、ポリジメチル
グルタルイミドを主成分とする有機材料を用いた場合、
有機溶剤などの剥離液に対する溶解度が高く、かつ耐熱
性に優れた第1のレジスト層を確実に形成することが可
能になり、本願発明を実効あらしめることができる。
Further, according to the wiring forming method of claim 6,
When an organic material containing polydimethylglutarimide as a main component is used as a material for forming the first resist layer,
The first resist layer having high solubility in a stripping solution such as an organic solvent and excellent in heat resistance can be reliably formed, and the present invention can be effectively demonstrated.

【0061】また、請求項7の配線形成方法のように、
基板上に金属配線を形成する工程において、基板を14
0℃以上に加熱しながら金属膜を成膜するようにした場
合、基板への密着性に優れ、信頼性の高い金属配線を形
成することが可能になる。
Further, as in the wiring forming method of claim 7,
In the step of forming metal wiring on the substrate,
When the metal film is formed while being heated to 0 ° C. or higher, it is possible to form a highly reliable metal wiring with excellent adhesion to the substrate.

【0062】また、本願発明(請求項8)の電子部品
は、基板上に、請求項4〜7のいずれかに記載の配線形
成方法を用いて金属配線が形成されており、従来の方法
を用いた場合に比べて、微細で、意図する線幅を有する
配線を備えた構成とすることが可能になることから、小
型で、信頼性の高い電子部品を提供することができるよ
うになる。
In the electronic component of the present invention (claim 8), metal wiring is formed on the substrate by using the wiring forming method according to any one of claims 4 to 7, and the conventional method is used. Compared with the case where the electronic component is used, it is possible to provide a structure having finer wiring having an intended line width, so that a small and highly reliable electronic component can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願発明の一実施形態(実施形態1)にかかる
レジストパターンの構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a resist pattern according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention.

【図2】(a)〜(f)は実施形態1のレジストパターン形
成方法及び配線形成方法を示す工程図である。
FIGS. 2A to 2F are process diagrams showing a method for forming a resist pattern and a method for forming a wiring according to the first embodiment.

【図3】(a)〜(c)は実施形態1のレジストパターンの
耐熱性を示すSEM写真である。
FIGS. 3A to 3C are SEM photographs showing heat resistance of the resist pattern of the first embodiment.

【図4】反射率の分布をシミュレーションすることによ
り得られた、第1及び第2のレジスト層の膜厚と反射率
の関係を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the thicknesses of first and second resist layers and the reflectance obtained by simulating the distribution of the reflectance.

【図5】露光後の第3のレジスト層のベーク(PEB)
前の潜像(感光剤の相対濃度(1=完全感光、0=未感
光)の状態)を示す図である。
FIG. 5: Baking of third resist layer after exposure (PEB)
FIG. 7 is a diagram illustrating a previous latent image (a state of relative density of a photosensitive agent (1 = completely exposed, 0 = unexposed)).

【図6】パターニングされたレジスト(第3のレジスト
層)のSEMによる断面像を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a cross-sectional image by SEM of a patterned resist (third resist layer).

【図7】(a)〜(c)は従来のレジストパターンの形成方
法を示す工程図である。
FIGS. 7A to 7C are process diagrams showing a conventional method for forming a resist pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 Reference Signs List 19 resist pattern 20 substrate 21 first resist layer 22 second resist layer 23 third resist layer 24 opening 25 aluminum pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/3205 H05K 3/06 F 5F046 H05K 3/02 H01L 21/30 573 // H05K 3/06 21/88 G Fターム(参考) 2H092 MA15 MA18 MA19 MA37 NA25 PA01 2H096 AA27 BA01 HA15 HA23 KA19 KA21 KA25 LA13 LA30 5C094 AA03 AA31 AA32 BA43 EA04 EB02 5E339 BE20 CD01 CE00 CF00 CF16 CF17 FF03 5F033 HH08 PP06 PP15 PP19 QQ42 5F046 NA06 NA09 NA17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/3205 H05K 3/06 F 5F046 H05K 3/02 H01L 21/30 573 // H05K 3/06 21 / 88 GF term (reference) 2H092 MA15 MA18 MA19 MA37 NA25 PA01 2H096 AA27 BA01 HA15 HA23 KA19 KA21 KA25 LA13 LA30 5C094 AA03 AA31 AA32 BA43 EA04 EB02 5E339 BE20 CD01 CE00 CF00 CF16 CF17 FF03 5F063 PP19 NA08

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に形成され、有機溶剤などの剥離液
に対する溶解度が高く、かつ耐熱性を有する有機材料か
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
吸光性が高く、かつ耐熱性を有する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
に対する耐性が高く、かつ耐熱性を有する有機材料から
なる第3のレジスト層とを具備することを特徴とするレ
ジストパターン。
A first resist layer formed on a substrate and made of an organic material having high solubility in a stripping solution such as an organic solvent and having heat resistance; and a first resist layer formed on the first resist layer and exposing to light. A second resist layer made of an organic material having high absorbance at a wavelength and having heat resistance; and an organic material formed on the second resist layer, having high resistance to dry etching and having heat resistance. A resist pattern comprising: a third resist layer.
【請求項2】前記第1のレジスト層が、ポリジメチルグ
ルタルイミドを主成分とする有機材料を用いて形成され
た層であることを特徴とする請求項1記載のレジストパ
ターン。
2. The resist pattern according to claim 1, wherein the first resist layer is a layer formed using an organic material containing polydimethylglutarimide as a main component.
【請求項3】前記第1のレジスト層及び前記第2のレジ
スト層の膜厚を最適化することにより、前記第3のレジ
スト層より下層側部分の反射率を低下させたことを特徴
とする請求項1又は2記載のレジストパターン。
3. The method according to claim 1, wherein the film thickness of the first resist layer and the second resist layer is optimized to reduce the reflectivity of a portion below the third resist layer. The resist pattern according to claim 1.
【請求項4】基板上に、有機溶剤などの剥離液に対する
溶解度が高く、かつ耐熱性を有する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が
高く、かつ耐熱性を有する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
耐性が高く、かつ耐熱性を有する有機材料からなる第3
のレジスト層を形成する工程と、 前記第3のレジスト層に対して露光、現像を行って開口
部を形成する工程と、 前記開口部を介して、前記第2のレジスト層及び第1の
レジスト層をエッチング除去することにより、所定のレ
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
成する工程とを具備することを特徴とする配線形成方
法。
4. A step of forming a first resist layer made of an organic material having high solubility in a stripping solution such as an organic solvent and having heat resistance on a substrate, and exposing the first resist layer to light on the first resist layer. A step of forming a second resist layer made of an organic material having high absorbance at a wavelength and having heat resistance; and an organic material having high resistance to dry etching and having heat resistance on the second resist layer. The third consisting of
Forming an opening by performing exposure and development on the third resist layer; and forming the second resist layer and the first resist through the opening. A wiring forming method, comprising: a step of forming a predetermined resist pattern by etching and removing a layer; and a step of forming a metal wiring on a substrate through the resist pattern.
【請求項5】基板上に形成された前記レジストパターン
が、第1のレジスト層及び第2のレジスト層の膜厚を最
適化することにより、第3のレジスト層より下層側部分
の反射率を低下させたものであることを特徴とする請求
項4記載の配線形成方法。
5. The method according to claim 1, wherein the resist pattern formed on the substrate optimizes the thicknesses of the first resist layer and the second resist layer so that the reflectivity of a portion below the third resist layer is reduced. 5. The method according to claim 4, wherein the wiring is reduced.
【請求項6】前記第1のレジスト層が、ポリジメチルグ
ルタルイミドを主成分とする有機材料を用いて形成され
た層であることを特徴とする請求項4又は5記載の配線
形成方法。
6. The wiring forming method according to claim 4, wherein said first resist layer is a layer formed using an organic material containing polydimethylglutarimide as a main component.
【請求項7】前記基板上に金属配線を形成する工程にお
いて、基板を140℃以上に加熱しながら金属膜を成膜
することにより、基板上に金属配線を形成することを特
徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の配線形成方
法。
7. The method according to claim 1, wherein, in the step of forming a metal wiring on the substrate, the metal wiring is formed on the substrate by forming a metal film while heating the substrate to 140 ° C. or higher. 7. The wiring forming method according to any one of 4 to 6.
【請求項8】弾性表面波素子、薄膜磁気ヘッド、半導体
装置、マスク、液晶表示装置、セラミック基板を用いた
薄膜回路素子、光導波路のうちのいずれかの電子部品で
あって、基板上に、請求項4〜7のいずれかに記載の配
線形成方法を用いて金属配線が形成されていることを特
徴とする電子部品。
8. An electronic component selected from the group consisting of a surface acoustic wave device, a thin film magnetic head, a semiconductor device, a mask, a liquid crystal display device, a thin film circuit device using a ceramic substrate, and an optical waveguide. An electronic component, wherein a metal wiring is formed by using the wiring forming method according to claim 4.
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