JP2002217080A - 電極パターンの形成方法 - Google Patents

電極パターンの形成方法

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JP2002217080A
JP2002217080A JP2001005641A JP2001005641A JP2002217080A JP 2002217080 A JP2002217080 A JP 2002217080A JP 2001005641 A JP2001005641 A JP 2001005641A JP 2001005641 A JP2001005641 A JP 2001005641A JP 2002217080 A JP2002217080 A JP 2002217080A
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JP
Japan
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substrate
forming
photoresist
electrode pattern
antireflection film
Prior art date
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Pending
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JP2001005641A
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English (en)
Inventor
Kenji Sakaguchi
坂口  健二
Toshiyuki Fuyutsume
冬爪  敏之
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】透明基板に電極パターンを形成する工程におい
て、透明基板の紫外光の乱反射を防ぐ反射防止膜を形成
しつつ、簡易な工程で、良好な特性および品質の部品を
得る電極パターンの形成方法を提供する。 【解決手段】基板表面に酸またはアルカリのどちらにも
可溶である無機物からなる反射防止膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に金属から
なる電極パターンを形成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、透明基板上に金属からなる電
極パターンを形成する方法においては、以下に示すよう
な方法が知られている。図1は、従来の電極パターンの
形成方法を示す図である。
【0003】図1に示すように、基板1上にフォトレジ
スト3を塗布し、その上方向からマスク10を介して3
65nm以下の波長を持つ紫外光を露光し[図1
(a)]、次に、現像をおこなうことにより基板1を一
部露出させ、レジストパターン4を形成した後[図1
(b)]、レジストパターン4および一部露出した基板
1上に金属膜5を成膜し[図1(c)]、最後に、レジ
ストパターン4をレジストパターン4上に成膜された金
属膜5ごと除去する[図1(d)]ことで金属からなる
電極パターン6を形成する方法が知られている。
【0004】しかし、基板がLiTaO3のような透明
基板であった場合、このような従来の方法によれば、本
来マスクにより露光光が遮断されるレジストパターンの
部分も、透明基板の乱反射光により露光してしまい、そ
の結果、レジストパターンの一部が現像され現像液によ
り除去されてしまい、所望のレジストパターンが形成で
きないという問題が生じていた。さらに電極パターンの
幅を狭く設定する場合は、通常レジストパターンの幅も
狭くなるため、レジストパターンの一部が現像し除去さ
れてしまうと、最悪の場合、レジスト倒れなどの問題が
生じることがあった。
【0005】この問題を回避するため、従来は、有機高
分子材料からなる反射防止膜または、無機物であるTi
N(窒化チタン)からなる反射防止膜を基板とフォトレ
ジストの間に設け、透明基板の乱反射を防いでいた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
反射防止膜では以下のような問題が生じていた。第1
に、有機高分子材料からなる反射防止膜では、上層のフ
ォトレジストとミキシングを起こしやすくフォトレジス
ト本来の特性が損なわれると言う欠陥があった。また、
フォトレジストを硬化させるのに必要な温度が約100
℃であるのと比較して、有機高分子膜の硬化に必要なベ
ーキング温度は約200℃と高温がかかるため、透明基
板が焦電性の場合では、帯電して基板が割れやすいとい
う問題があった。
【0007】第2に、TiNからなる反射防止膜では、
ミキシングの問題はなく、高温でのベーキングも不要で
あるため基板が割れる問題もない。しかし、酸またはア
ルカリで反射防止膜を除去することが出来ないため、ア
ルカリ性の現像液でレジストパターンの現像を行った
後、フッ素系ガスを使用したドライエッチングでフォト
レジストを除去した部分のTiN膜を除去する必要があ
る。
【0008】さらに、金属膜を成膜した後にフォトレジ
ストを除去する際に、同時にTiNを除去できないた
め、フォトレジストを除去した後、再びプラズマクリー
ニングなどのドライエッチング法を用いてTiN膜を除
去する必要がある。ドライエッチングに用いるプラズマ
装置は高価であり、また、TiNを除去するために別工
程を設けることは直接コストアップにつながる上に、基
板をプラズマに曝すことになるため、ダメージが発生
し、電気特性を劣化させてしまうという問題があった。
【0009】本発明の電極パターンの形成方法は、透明
基板の乱反射を防ぐ反射防止膜を形成しつつ、上述した
問題が起こることがない電極パターンの形成方法を提供
することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の電極パターンの形成方法は、基板表面上に金属
からなる電極パターンを形成する電極パターンの形成方
法であって、基板表面に酸またはアルカリのどちらにも
可溶である無機物からなる反射防止膜を形成する工程
と、反射防止膜の上にフォトレジストを形成する工程
と、フォトレジストに対し、フォトレジストの上方向か
らマスクを介して紫外光を露光し、部分的にフォトレジ
ストをアルカリ性現像液に対して可溶性に変化させる工
程と、基板をアルカリ性現像液に浸漬することにより、
アルカリ性現像液に対して可溶性に変化させたフォトレ
ジストを現像除去し、同時にその直下の反射防止膜も除
去することで基板表面を部分的に露出させ、レジストパ
ターンを形成する工程と、部分的に露出した基板表面上
と、レジストパターン上とに、金属を成膜する工程と、
基板を酸性溶液またはアルカリ性溶液のいずれかに浸漬
することにより、レジストパターンと反射防止膜とを、
その上に成膜された金属と同時に一括して除去する工程
と、を含むことを特徴とする電極パターンの形成方法で
ある。
【0011】また、本発明の電極パターンの形成方法
は、反射防止膜がZnOまたは、ZnOに金属添加物を
含有させたものであることを特徴としている。
【0012】また、本発明の電極パターンの形成方法
は、ZnOに含有させた金属添加物がNiであることを
特徴としている。
【0013】さらに、本発明の電極パターンの形成方法
は、反射防止膜が0.05μmから0.5μmの範囲の
膜厚で基板表面上に形成されていることを特徴としてい
る。
【0014】反射防止膜を酸またはアルカリのどちらに
も可溶である無機物とすることで、アルカリ性現像液に
よりフォトレジストを除去する工程と、酸性溶液または
アルカリ性溶液のいずれかでレジストパターンを除去す
る工程とにおいて、反射防止膜を除去する別工程で設け
ることなく、同工程で除去することができる。したがっ
て、工程の短縮を図ることができ、コストダウンを図る
ことができる。また、プラズマ処理によるドライエッチ
ングを行う必要もないので、特性の劣化も回避すること
ができる。
【0015】また、有機高分子材料からなる反射防止膜
を形成したときのようなミキシングの問題がなく、ベー
キングを必要としないため基板が割れる問題もない。し
たがって、きわめて信頼性が高い電極パターンを形成す
ることが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例である電極
パターンの形成方法を、図2および図3を用いて説明す
る。図2は、本発明の第1実施例の電極パターンの形成
方法を示す図である。まず、図2(a)に示すように、
厚み0.1から0.5mmの例えばLiTaO3からな
る基板1の表面に膜厚0.2μmのZnOからなる反射
防止膜2をイオンプレーティング、あるいはスパッタリ
ングで形成する。ZnOは、酸またはアルカリのどちら
にも可溶である無機物である。
【0017】次に、図2(b)に示すように、反射防止
膜2上にポジ型レジストであるフォトレジスト3を塗布
し、100℃程度の熱をかけて硬化させる。次に、所望
の形状に孔が設けられたマスク10を介して、波長36
5nmの紫外光を基板1表面の上方向から露光する。こ
うすることで、部分的にフォトレジストをアルカリ性現
像液に対して可溶性に変化させることができる。なお、
ここで用いられるフォトレジスト3は、できるだけ高感
度のものを用いるのが好ましい。
【0018】波長365nmの紫外光は、約3.4eV
のエネルギーを有する。一般に半導体に光が照射される
とき、半導体の有するバンドギャップエネルギーが光の
エネルギーより小さいときに、その半導体は光のエネル
ギーを吸収しやすいという特性を有している。反射防止
膜2であるZnOの有するバンドギャップエネルギーは
約3.2eVであるので、紫外光を吸収し、不所望な部
分への紫外光の乱反射を防止することができる。
【0019】次に、図2(c)に示すように、アルカリ
性現像液で現像を行うことで露光された部分のフォトレ
ジスト3を除去し、レジストパターン4を形成する。こ
の時、現像液はアルカリ性であるため、両性酸化物であ
るZnOからなる反応防止膜2は、現像によってフォト
レジスト3が除去された部分の直下だけが溶けて同時に
除去される。したがって、フォトレジスト3が除去され
た部分については、基板1表面が露出し、除去されてい
ないレジストパターン4の部分については、依然とし
て、反射防止膜2とフォトレジストの2層構造となって
いる。
【0020】なお、この工程において、アルカリ性現像
液による現像をあまりに長い時間行うと、フォトレジス
ト3が除去された部分の直下以外の反射防止膜2も溶け
てしまう。そのため、現像時間には十分に注意を払う必
要がある。
【0021】次に、図2(d)に示すように、のちに電
極パターン6を形成する金属膜5を露出した基板1上
と、レジストパターン4上とに成膜する。
【0022】最後に、図2(e)に示すように、酸性ま
たはアルカリ性の溶液中に基板を浸漬することにより、
反射防止膜2を溶解させ、反射防止膜2とその上層のレ
ジストパターン4とを、レジストパターン4上に成膜さ
れた金属ごと一括して除去し、電極パターン6を形成す
る。さきにも述べたが、ZnOは、酸またはアルカリの
どちらにも可溶である無機物であるので、酸性またはア
ルカリ性の溶液によりレジストパターン4と同時に除去
することが可能である。
【0023】図3は、本発明の第2実施例である電極パ
ターンの形成方法を示す図である。図3に示す第2実施
例は、反応防止膜20としてZnOに、2%のNiを含
有させたものである。反応防止膜20以外の使用する材
料および工程は、第1実施例と同様であるので詳しい説
明を省略する。
【0024】反応防止膜20として、ZnOにNiを含
有させたものを用いることにより、反射防止膜20が有
するエネルギーが減少し、紫外光の吸収効率が向上する
ので、より薄い膜厚で反射防止効果を得ることができ
る。本実施例では、0.1μmの膜厚の反射防止膜2を
形成した。
【0025】ここで、反射防止膜2,20の好ましい膜
厚について説明する。反射防止膜2,20の膜厚が薄す
ぎると反射防止の効果を十分に発揮できなくなる。この
ため反射防止膜2,20の膜厚は少なくとも0.05μ
m以上であることが好ましい。また、膜厚が厚すぎる
と、上記した反射防止膜2,20を除去する工程におい
て、除去に要する時間が増大し、また、アルカリ性現像
液に長く浸漬すると、本来残存すべきレジストパターン
4が、レジストパターン4の側壁部41方向から侵食さ
れていき、その結果、形成される電極パターン6の幅が
所望の幅よりも太くなってしまい微細な電極パターン6
が形成できないという問題がある。さらに、侵食される
量が多いと最悪レジストパターン4が倒れてしまうとい
う問題も生じる。このため、反射防止膜の膜厚は多くと
も0.5μm以下であることが好ましい。本発明の第2
実施例において反射防止膜20を0.1μmの膜厚とし
たときは、0.25μmまで微小な幅の電極パターン6
を形成することができた。
【0026】なお、基板1として、LiTaO3からな
るものを用いたが、これに限定するものではなく、たと
えば水晶などの他の基板にも適用可能である。またフォ
トレジスト3は、ポジ型レジストに限定されるものでは
なく場合に応じてネガ型、ポジ型のいずれも使用するこ
とができる。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、反射防止
膜を酸またはアルカリのどちらにも可溶である無機物と
することで、アルカリ性現像液によりフォトレジストを
除去する工程と、酸性溶液またはアルカリ性溶液のいず
れかでレジストパターンを除去する工程とにおいて、反
射防止膜を除去する別工程で設けることなく、同工程で
除去することができる。したがって、工程の短縮を図る
ことができ、コストダウンを図ることができる。また、
プラズマ処理によるドライエッチングを行う必要もない
ので、特性の劣化も回避することができる。
【0028】また、有機高分子材料からなる反射防止膜
を形成したときのようなミキシングの問題がなく、ベー
キングを必要としないため基板が割れる問題もない。し
たがって、きわめて信頼性が高い電極パターンを形成す
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の電極パターンの形成方法を示す図であ
る。
【図2】本発明の第1実施例の電極パターンの形成方法
を示す図である。
【図3】本発明の第2実施例の電極パターンの形成方法
を示す図である。
【符号の説明】
1 基板 2,20 反応防止膜 3 フォトレジスト 4 レジストパターン 5 金属膜 6 電極パターン 10 マスク 41 レジストパターンの側壁部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA02 AA10 AB15 AB17 AC01 AD03 DA34 FA17 2H096 AA26 AA27 BA09 EA02 GA08 LA02 LA03 LA30 5F033 GG04 HH07 QQ03 QQ08 QQ19 QQ20 QQ43 QQ44 WW02 XX33 XX34 5F046 AA28 PA03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板表面上に金属からなる電極パターンを
    形成する電極パターンの形成方法であって、 基板表面に酸またはアルカリのどちらにも可溶である無
    機物からなる反射防止膜を形成する工程と、 反射防止膜の上にフォトレジストを形成する工程と、 フォトレジストに対し、フォトレジストの上方向からマ
    スクを介して紫外光を露光し、部分的にフォトレジスト
    をアルカリ性現像液に対して可溶性に変化させる工程
    と、 基板をアルカリ性現像液に浸漬することにより、アルカ
    リ性現像液に対して可溶性に変化させたフォトレジスト
    を現像除去し、同時にその直下の反射防止膜も除去する
    ことで基板表面を部分的に露出させ、レジストパターン
    を形成する工程と、 部分的に露出した基板表面上と、レジストパターン上と
    に、金属を成膜する工程と、 基板を酸性溶液またはアルカリ性溶液のいずれかに浸漬
    することにより、レジストパターンと反射防止膜とを、
    その上に成膜された金属と同時に一括して除去する工程
    と、を含むことを特徴とする電極パターンの形成方法。
  2. 【請求項2】前記反射防止膜がZnOまたは、ZnOに
    金属添加物を含有させたものであることを特徴とする請
    求項1に記載の電極パターンの形成方法。
  3. 【請求項3】ZnOに含有させた金属添加物がNiであ
    ることを特徴とする請求項2に記載の電極パターンの形
    成方法。
  4. 【請求項4】前記反射防止膜が0.05μmから0.5
    μmの範囲の膜厚で基板表面上に形成されていることを
    特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の電
    極パターンの形成方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6821712B2 (en) * 2001-01-12 2004-11-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. Methods of forming resist pattern, forming electrode pattern, and manufacturing surface acoustic wave device
JP2007519979A (ja) * 2004-01-30 2007-07-19 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 取外し可能ハードマスクを用いたレチクル製造
JP2013044887A (ja) * 2011-08-23 2013-03-04 Murata Mfg Co Ltd 電子部品の製造方法

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US6821712B2 (en) * 2001-01-12 2004-11-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. Methods of forming resist pattern, forming electrode pattern, and manufacturing surface acoustic wave device
JP2007519979A (ja) * 2004-01-30 2007-07-19 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 取外し可能ハードマスクを用いたレチクル製造
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