JP2002529802A - Indirect laser patterning of resist - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 本発明は、選択的に露出される層の表面上に、パタン化されたレジストマスクを形成する方法を提供する。方法は、表面上にレジスト層を被覆するステップと、表面の選択された領域からレジストを除去するステップと、を含む。レジストは、吸収層の領域に局地的な加熱が生じるように、レジストと隣合う吸収層をレーザによって加熱することにより、表面の選択された領域から除去される。レーザは、吸収層に吸収される波長に出力を有し、吸収層の加熱された領域は、レジスト層に熱を伝導する。レジストは、使用中は脆く、また高い熱膨張係数を有するように形成され、このため、レジストの局地的な範囲の急速な加熱が、局地的な範囲の周りにずれを生じさせる。 (57) SUMMARY The present invention provides a method for forming a patterned resist mask on a surface of a layer that is selectively exposed. The method includes the steps of coating a layer of resist on a surface and removing the resist from selected areas of the surface. The resist is removed from selected areas of the surface by heating the absorbing layer adjacent to the resist with a laser such that localized heating occurs in the area of the absorbing layer. The laser has an output at a wavelength that is absorbed by the absorbing layer, and the heated region of the absorbing layer conducts heat to the resist layer. The resist is formed to be brittle during use and to have a high coefficient of thermal expansion, so that rapid heating of a localized area of the resist causes a shift around the localized area.
Description
【０００１】 （技術分野） 本発明は半導体装置製作の分野に関し、特に表面上にレジストマスクを形成す
る向上した方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of semiconductor device fabrication, and more particularly to an improved method of forming a resist mask on a surface.
【０００２】 （背景技術） 半導体の表面上に特徴をエッチングするために、数々の方法が知られている。
典型的には、エッチングされる表面上にレジストが配置され、次に、表面を所望
のパタンに露出させるために、レジストの選択された領域が除去され、適切な腐
食剤が塗布される。レジストは、腐食剤に対して実質的に不浸透性であり、した
がって、その下に位置する層の露出された領域のみが、腐食剤によって除去され
る。残存するレジストは、洗い落とされてもよく、又は適切な溶媒によって溶解
されてもよく、これにより、下に位置する層を所望のパタンにエッチングする。BACKGROUND OF THE INVENTION Numerous methods are known for etching features on a semiconductor surface.
Typically, a resist is placed on the surface to be etched, and then selected areas of the resist are removed and a suitable corrosive is applied to expose the surface to the desired pattern. The resist is substantially impervious to the corrosive, so that only the exposed areas of the underlying layer are removed by the corrosive. The remaining resist may be washed off or dissolved by a suitable solvent, thereby etching the underlying layer into the desired pattern.
【０００３】 レジストの選択された領域は、いくつかの方法によって除去できる。一般的な
技法として、フォトリソグラフィがあり、この方法では、エッチングされる表面
上に配置されるレジストは、フォトレジストである。フォトレジストは紫外線へ
の露光によって、写真マスクによって定義されるパタンに、その選択された領域
が重合される。フォトレジストの重合されなかった部分は、適切な化学物質の使
用によって、溶解され除去される。これにより表面を、エッチングの準備の整っ
た所望のパタンに露出する。[0003] Selected areas of the resist can be removed by several methods. A common technique is photolithography, where the resist disposed on the surface to be etched is a photoresist. The photoresist is polymerized at selected areas by exposure to ultraviolet light into a pattern defined by a photographic mask. The unpolymerized portions of the photoresist are dissolved and removed by use of appropriate chemicals. This exposes the surface to the desired pattern ready for etching.
【０００４】 フォトリソグラフィは、特別な装備を必要とするが、これらの特別な装備は、
高価な場合もあり、また、製造領域内で広い空間を占拠する場合もある。適切な
フォトレジストの必要性もまた、費用に相当に足してしまう場合がある。写真マ
スクを製造する追加ステップもまた、高価な場合もある。マスクの配置は、時間
がかかり、したがって高価な、配列ステップを必要とする。複数のステップが必
要なフォトリソグラフィは比較的遅いため、この処理のスループットは低い。[0004] Photolithography requires special equipment, and these special equipment
It can be expensive and occupy a large space within the manufacturing area. The need for a suitable photoresist can also add significantly to cost. The additional steps of manufacturing a photographic mask can also be expensive. The placement of the mask is time consuming and therefore requires expensive, alignment steps. The throughput of this process is low because photolithography, which requires multiple steps, is relatively slow.
【０００５】 選択的に半導体装置をエッチングするもう一つの技法に、レーザエッチングが
ある。この技法では、レーザが使われ、層を直接的にエッチング又は酸化珪素又
は窒化珪素などの、エッチングマスクとして使われる誘電体層を開く。レーザエ
ッチングは、半導体装置製作において、フォトリソグラフィより安価で、比較的
単純な設計を有するが、レーザエッチングは破壊的な技法であり、いくつかの薄
膜応用法、特に、下に位置する薄い層に損傷を与えることなく最上層をエッチン
グする必要がある応用法などには適さない。レーザエッチングは、除去される層
及びその下層の両方において相当な量の熱を発生する場合があり、薄膜層を損傷
するリスク及び半導体装置の性能を低下させるリスクを増加させる。[0005] Another technique for selectively etching semiconductor devices is laser etching. In this technique, a laser is used to directly etch the layer or open a dielectric layer, such as silicon oxide or silicon nitride, used as an etching mask. Although laser etching is less expensive and has a relatively simple design in semiconductor device fabrication than photolithography, laser etching is a destructive technique and has been used in some thin film applications, especially for underlying thin layers. It is not suitable for applications where the top layer needs to be etched without damage. Laser etching can generate a significant amount of heat, both in the layer to be removed and the layer below it, increasing the risk of damaging the thin film layers and degrading the performance of the semiconductor device.
【０００６】 （発明の開示） 本発明は、選択的に露出される層の表面に、パタン化されたレジストマスクを
形成する方法を提供し、この方法は、ａ）レジスト層を表面上に被覆するステッ
プと、ｂ）吸収層の領域に局地的な加熱が生じるように、レジストと隣合う吸収
層をレーザによって加熱し、表面の選択された領域からレジストを除去するステ
ップと、を有し、レーザが、吸収層によって吸収される波長に出力を有し、吸収
層の領域がレジスト層に熱を伝導し、レジストが、使用中は脆く、また高い熱膨
張係数を有するよう形成され、これによりレジストの局地的な範囲の急速な加熱
が、局地的な範囲の周りにずれを生じさせることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of forming a patterned resist mask on a surface of a layer that is selectively exposed, the method comprising the steps of: a) coating a resist layer on the surface; B) heating the absorbing layer adjacent to the resist with a laser so that localized heating occurs in the area of the absorbing layer to remove the resist from selected areas of the surface. The laser has an output at a wavelength that is absorbed by the absorbing layer, regions of the absorbing layer conduct heat to the resist layer, and the resist is formed to be brittle in use and have a high coefficient of thermal expansion, The rapid heating of the local area of the resist causes a shift around the local area.
【０００７】 高い熱膨張係数を有することにより、レジストは加熱の際に十分に膨張し、加
熱された領域の周りに割れ目を生じ、レジストの加熱された領域が、選択的に露
出される層からレジスト層の外へとずれる。これにより、必要なマスクパタンが
レジストに作られる。理想的にはこの機構は、レジストの選択された領域を溶か
す又は融除する必要がなく、ただ膨張させるために十分に加熱するだけなので、
必要とされるレーザからのエネルギ入力を、従来のレーザエッチングに比べて低
減させる。この結果、発生する及び選択的に露出される層を通じて下に存在する
物質に伝達される、潜在的に損傷を与えうる熱及びエネルギの量を大きく低減で
きる。[0007] By having a high coefficient of thermal expansion, the resist expands sufficiently upon heating, creating cracks around the heated area, so that the heated area of the resist is selectively exposed from the exposed layer. It shifts out of the resist layer. Thereby, a necessary mask pattern is formed on the resist. Ideally, this mechanism would not need to melt or ablate selected areas of the resist, just heat it enough to expand,
The required energy input from the laser is reduced compared to conventional laser etching. As a result, the amount of potentially damaging heat and energy transferred to the underlying material through the generated and selectively exposed layers can be greatly reduced.
【０００８】 好適な実施形態では、半導体自体が吸収層として機能する。このような実施形
態では、レジストは好適にはレーザの周波数において、光に対して実質的に透明
である。In a preferred embodiment, the semiconductor itself functions as an absorption layer. In such embodiments, the resist is preferably substantially transparent to light at the frequency of the laser.
【０００９】 本発明の実施形態では、一つ又はそれ以上の層を吸収層とレジストとの間に有
していてもよい。一つ又はそれ以上の層は好適には、吸収層からレジストへと効
果的に熱を伝導する。レーザが、吸収層に吸収される前に一つ又はそれ以上の層
を通過する実施形態では、一つ又はそれ以上の層は好適には、レーザの周波数に
おいて、光に対して実質的に透明である。一つ又はそれ以上の層は、酸化珪素層
又は窒化珪素層を含んでいてもよい。In embodiments of the present invention, one or more layers may be provided between the absorbing layer and the resist. The one or more layers preferably conduct heat effectively from the absorbing layer to the resist. In embodiments where the laser passes through one or more layers before being absorbed by the absorbing layer, the one or more layers are preferably substantially transparent to light at the frequency of the laser. It is. One or more layers may include a silicon oxide layer or a silicon nitride layer.
【００１０】 本発明の実施形態では更に、レジストの加熱された領域を表面から強制的に除
去するステップを含んでもよい。レジストの加熱された領域は、液体又は気体の
高速ジェットをレジストの加熱された領域に対して使用することにより表面から
強制的に除去されてもよい。レジストの加熱された領域は、レジストの加熱され
た領域に接着テープをあてがい、接着テープをレジストからはがすことにより、
表面から強制的に除去されてもよい。この代わりに、レジストの加熱された領域
を、例えば超音波バスに浸すことにより超音波振動にさらし、これにより、選択
された領域からのレジストの除去を助けてもよい。[0010] Embodiments of the present invention may further include forcibly removing heated regions of the resist from the surface. The heated area of the resist may be forcibly removed from the surface by using a high velocity jet of liquid or gas against the heated area of the resist. By applying an adhesive tape to the heated area of the resist and peeling the adhesive tape from the resist,
It may be forcibly removed from the surface. Alternatively, the heated area of the resist may be exposed to ultrasonic vibrations, for example, by immersion in an ultrasonic bath, thereby helping to remove the resist from the selected area.
【００１１】 レーザが既に製造処理で使われている場合、本発明の実施形態では、レーザの
動作波長において、高い光吸収作用を有する吸収層を選択又はそのように吸収層
を修正し、使ってもよい。これにより、専用のレジストパタニングレーザ装備の
必要性を除去する。例えば、１０６４ｎｍで作動するＮｄ：ＹＡＧレーザ又は５
３２ｎｍで作動するように周波数が二倍されたＮｄ：ＹＡＧレーザを、シリコン
太陽電池生成に使うことができる。If a laser is already used in the manufacturing process, embodiments of the present invention may select an absorber layer having high light absorption at the operating wavelength of the laser or modify and use the absorber layer as such. Is also good. This eliminates the need for dedicated resist patterning laser equipment. For example, a Nd: YAG laser operating at 1064 nm or 5
An Nd: YAG laser doubled in frequency to operate at 32 nm can be used for silicon solar cell generation.
【００１２】 本発明において使われるレジストは好適には、ノボラック（商標：Novolac）
樹脂に基づく。The resist used in the present invention is preferably Novolac (trade name: Novolac)
Based on resin.
【００１３】 本発明は、ガラス基盤、ｎ型及びｐ型層、及び選択的に露出される層である透
明な誘電体層から成る薄膜シリコン太陽電池の製造に適用されてもよい。例えば
、本発明の方法は、このような薄膜シリコン太陽電池のｐ型層との金属接触子を
作る処理の一部として使われてもよい。このような実施形態では、本発明の方法
は、以下のステップの一つ又はそれ以上を、以下に示す順序には限らないが、含
んでいてもよい。The present invention may be applied to the manufacture of a thin film silicon solar cell comprising a glass substrate, n-type and p-type layers, and a transparent dielectric layer that is selectively exposed. For example, the method of the present invention may be used as part of a process for making a metal contact with a p-type layer of such a thin film silicon solar cell. In such embodiments, the method of the invention may include one or more of the following steps, but is not limited to the order shown below.
【００１４】 電池を焼き、レジストをやわらかくして、露出した領域の周りの辺を滑らかに
する及び接着を向上するステップ。Baking the battery and softening the resist to smooth the edges around the exposed areas and improve adhesion.
【００１５】 誘電体をエッチングして、レジストマスクによって定義されるパタンにｐ型層
の領域を露出するステップ。Etching the dielectric to expose regions of the p-type layer in a pattern defined by a resist mask;
【００１６】 残存するレジストを、随意に誘電体層の表面から洗い落とす又は溶解するステ
ップ。Washing or dissolving the remaining resist, optionally from the surface of the dielectric layer.
【００１７】 電池の表面上に金属を被覆して、露出された領域内にｐ型層との接触子を形成
するステップ。Coating a metal on the surface of the battery to form contacts with the p-type layer in the exposed areas.
【００１８】 本発明の好適な実施形態で使われる腐食剤は、希釈されたフッ化水素酸である
が、有機レジストが実質的に不浸透性な、他の適切な腐食剤を使ってもよい。エ
ッチングは、リアクティブイオンプラズマエッチングによって実行されてもよい
。更に、腐食剤は好適には、ｐ型層よりも誘電体層を極めて急速にエッチングす
る。これにより、腐食剤がｐ型層と接触した時のｐ型層への損傷を最小限にする
。The caustic used in the preferred embodiment of the present invention is dilute hydrofluoric acid, although other suitable caustics where the organic resist is substantially impermeable may be used. . The etching may be performed by reactive ion plasma etching. Further, the corrosive agent preferably etches the dielectric layer much more rapidly than the p-type layer. This minimizes damage to the p-type layer when the corrosive contacts the p-type layer.
【００１９】 本発明の実施形態は、接触子を誘電体層を通じて半導体に作る必要がある場合
など、薄い半導体膜上に配置された誘電体層をパタンエッチングするために特に
有効である。Embodiments of the present invention are particularly useful for pattern etching a dielectric layer disposed on a thin semiconductor film, such as when a contact needs to be made in a semiconductor through a dielectric layer.
【００２０】 （発明を実施するための最良の形態） 図１から図５は、本発明の実施形態を示し、ここでは、金属接触子形成の一つ
のステップとして、薄膜太陽電池の表面上に、パタン化されたレジストマスクが
形成される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION FIGS. 1 to 5 show an embodiment of the present invention, in which one step of forming a metal contact is performed on a surface of a thin film solar cell. A patterned resist mask is formed.
【００２１】 図１は、製造の際の薄膜太陽電池１０を示す。電池１０は、ガラス基盤１１と
、薄いｎ型層１２と、薄いｐ型層１３と、誘電体層１４と、を含む。ｎ型層１２
及びｐ型層１３の厚さは好適には、各々、０．１μｍと５μｍの間であり、誘電
体層１４の厚さは好適には、０．０５μｍと２μｍとの間である。本発明によれ
ば、使用中は脆く、また高い熱膨張係数を有するレジスト層１５が、誘電体層１
４の上に被覆される。レーザ（図示せず）からの放射１６が、レーザの周波数に
おいて高い光吸収作用を有する半導体層１３の選択された領域１７にあてられる
。入射する放射１６の結果、選択された領域１７において、局地的な加熱が発生
する。FIG. 1 shows a thin-film solar cell 10 during manufacture. Battery 10 includes a glass substrate 11, a thin n-type layer 12, a thin p-type layer 13, and a dielectric layer 14. n-type layer 12
And the thickness of the p-type layer 13 is preferably between 0.1 μm and 5 μm, respectively, and the thickness of the dielectric layer 14 is preferably between 0.05 μm and 2 μm. According to the present invention, the resist layer 15 which is fragile during use and has a high coefficient of thermal expansion,
4 on top. Radiation 16 from a laser (not shown) is directed to selected regions 17 of the semiconductor layer 13 which have a high light absorption at the frequency of the laser. As a result of the incident radiation 16, localized heating occurs in selected areas 17.
【００２２】 半導体膜の表面での温度上昇は、誘電体層１４を通じてレジストに伝導され、
これにより、レジストの局地的な膨張が引き起こされ、この結果、レジストの層
間剥離、ねじれ、及びずれなどが生じる。レジストの選択された領域１７を除去
するために、レーザから必要なエネルギの総量は、層１３及び１２に損傷を与え
るには小さすぎる。The temperature rise on the surface of the semiconductor film is conducted to the resist through the dielectric layer 14,
This causes local expansion of the resist, which results in delamination, torsion, and misalignment of the resist. The total amount of energy required from the laser to remove selected areas 17 of resist is too small to damage layers 13 and 12.
【００２３】 この実施形態で使われる有機レジスト１５は、有機樹脂であるノボラック（商
標）を含む。このレジストは、高い熱膨張係数を有し、また、使用中は脆い。The organic resist 15 used in this embodiment includes Novolak (trademark) which is an organic resin. This resist has a high coefficient of thermal expansion and is brittle during use.
【００２４】 図２は、後の時間における装置１０を示し、熱がレジスト層１５に伝達された
ものを示す。レジスト１５の高い熱膨張係数のため、レジストは膨張し、割れ目
２０を生じる。FIG. 2 shows the apparatus 10 at a later time, with heat transferred to the resist layer 15. Due to the high coefficient of thermal expansion of the resist 15, the resist expands, creating cracks 20.
【００２５】 図３は、方法の更に後の段階にある半導体装置１０を示し、レジストの選択さ
れた部分が除去されたものを示す。本発明によれば、レジストの加熱された領域
は、レジストが溶ける又は融除されるために十分な程には加熱されない。ノボラ
ック（商標）レジスト１５は高い熱膨張係数を有するので、レーザによって発生
された熱は、レジストの選択された領域が十分に膨張し、レジスト層１５の外へ
と上に向かってずれるために十分である。高速の液体又は気体ジェット又は接着
テープ又は超音波振動をレジストに与えることにより、この処理を助けることが
できる。FIG. 3 shows the semiconductor device 10 at a later stage in the method, with selected portions of the resist removed. According to the present invention, the heated areas of the resist are not heated enough to melt or ablate the resist. Because the Novolak ™ resist 15 has a high coefficient of thermal expansion, the heat generated by the laser is sufficient to cause selected areas of the resist to expand sufficiently and shift upwardly out of the resist layer 15. It is. Applying a high speed liquid or gas jet or adhesive tape or ultrasonic vibrations to the resist can assist in this process.
【００２６】 この機構は、レジストを溶かす必要がなく、膨張を生じるために十分に加熱す
るのみであるので、従来のレーザエッチングに比べて、レーザからの必要なエネ
ルギ入力を低減する。特に、この処理の際に発生する最大温度は低く、これによ
り、他の層１２、１３、及び１４を損傷する可能性を制限する。This mechanism reduces the required energy input from the laser as compared to conventional laser etching, as it does not require melting the resist and only heats enough to cause expansion. In particular, the maximum temperature generated during this process is low, thereby limiting the possibility of damaging other layers 12, 13, and 14.
【００２７】 金属接触子形成における次のステップは、誘電体層１４を、本発明によって形
成されたレジストマスク１５により定義される、選択されたパタンにエッチング
するステップである。図３は、最初に塗布されている腐食剤１８を示す。レジス
ト１５は、腐食剤１８に対して実質的に不浸透性であるので、腐食剤１８は、誘
電体１４の露出した表面のみに働く。The next step in forming the metal contacts is to etch the dielectric layer 14 into a selected pattern defined by the resist mask 15 formed according to the present invention. FIG. 3 shows the caustic 18 being applied first. Since the resist 15 is substantially impermeable to the corrosive 18, the corrosive 18 acts only on the exposed surface of the dielectric 14.
【００２８】 このような本発明の実施形態において使われる腐食剤１８は、希釈されたフッ
化水素酸であってもよく、又は有機レジスト１５が実質的に不浸透性な、他の適
切な腐食剤のいずれであってもよい。更に、腐食剤１８は好適には誘電体層１４
をｐ型層１３よりも極めて急速にエッチングする。これにより、腐食剤１８がｐ
型層１３と接触した際のｐ型層１３の損傷を最小限にする。The corrosive agent 18 used in such embodiments of the present invention may be dilute hydrofluoric acid, or any other suitable etchant in which the organic resist 15 is substantially impervious. Any of the agents may be used. Further, the corrosive agent 18 is preferably applied to the dielectric layer 14.
Is etched much more rapidly than the p-type layer 13. Thereby, the corrosive agent 18 becomes p
Minimizing damage to the p-type layer 13 when in contact with the mold layer 13.
【００２９】 図４は、誘電体層１４のエッチング結果を示す。レジスト１５は腐食剤によっ
ては実質的に変化しないが、誘電体層１４の露出した領域は、完全にエッチング
される。エッチング期間は、腐食剤がｐ型層１３と接触した際に、腐食剤のｐ型
層への影響が少ない時間として決定される。FIG. 4 shows the result of etching the dielectric layer 14. Although the resist 15 is not substantially changed by the corrosive, the exposed area of the dielectric layer 14 is completely etched. The etching period is determined as a time during which the corrosive agent does not affect the p-type layer when the corrosive agent contacts the p-type layer 13.
【００３０】 図５は、レジスト１５が適切な溶媒によって除去された後の半導体１０を示す
。この代わりに、レジストを無傷で残してもよい。アルミニウム層１９が、誘電
体層１４及びｐ型層１３の選択された領域の上に被覆され、これにより、誘電体
層１４がエッチングされた、選択された領域のみにおいて、ｐ型層１３への接触
子が形成される。アルミニウム層１９とｐ型層１３との間に良好なオーム性の接
触を提供するために、アルミニウム層１９を加熱してもよい。アルミニウム層１
９を加熱する効果は、存在する可能性のある層間の酸化物を溶解し、いくらかの
アルミニウムとｐ型層との合金をつくり、各金属／半導体接触子の一部として、
ｐ+領域を形成することである。半導体物質がシリコンの場合、典型的には少量
のシリコン（約１−２％）がアルミニウム金属に追加され、合金化処理を、より
再現性のあるものとする。FIG. 5 shows the semiconductor 10 after the resist 15 has been removed with a suitable solvent. Alternatively, the resist may be left intact. An aluminum layer 19 is coated over selected regions of the dielectric layer 14 and the p-type layer 13 so that only the selected regions where the dielectric layer 14 has been etched, A contact is formed. Aluminum layer 19 may be heated to provide good ohmic contact between aluminum layer 19 and p-type layer 13. Aluminum layer 1
The effect of heating 9 is to dissolve any intervening oxides, create some aluminum and p-type layer alloys, and as part of each metal / semiconductor contact,
forming ap + region. If the semiconductor material is silicon, typically a small amount of silicon (about 1-2%) is added to the aluminum metal, making the alloying process more reproducible.
【００３１】 本発明は、特定の応用法を参照して説明されたが、他の応用法を有していても
よいことを理解すべきである。例えば本発明は、選択的に露出される層の上に、
レジストマスクを形成することが望まれるいずれの処理にも応用できる。Although the invention has been described with reference to a particular application, it should be understood that the invention may have other applications. For example, the present invention provides a method,
The present invention can be applied to any processing where it is desired to form a resist mask.
【００３２】 当業者には、広く説明された本発明の精神及び範囲から離れることなく、特定
の実施形態で示された本発明に、数多くの変形又は修正を行うことができること
が理解できるであろう。したがって本実施形態は、全ての点において例示するた
めのものとして考えられるべきであり、制限するものではない。[0032] It will be apparent to those skilled in the art that many variations or modifications can be made to the invention shown in the specific embodiments without departing from the spirit and scope of the invention as broadly described. Would. The present embodiment is therefore to be considered in all respects as illustrative and not restrictive.
【図１】 レジスト層が被覆された、半導体構造を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor structure coated with a resist layer.
【図２】 図１の構造の図であり、レジスト層が加熱され、割れているもの
を示した図である。FIG. 2 is a view of the structure of FIG. 1, showing that the resist layer is heated and cracked.
【図３】 図１の半導体構造の図であり、レジストの一部が除去されている
ものを示した図である。FIG. 3 is a diagram of the semiconductor structure of FIG. 1, with a portion of the resist removed;
【図４】 図３の構造の誘電体層をエッチングした結果を示す図である。FIG. 4 is a view showing a result of etching a dielectric layer having the structure of FIG. 3;
【図５】 図４の半導体構造の図であり、レジストが洗い落とされ、金属が
誘電体及びｐ型層の選択された領域上に被覆されたものを示した図である。FIG. 5 is a view of the semiconductor structure of FIG. 4 with the resist washed away and a metal coated on selected regions of the dielectric and p-type layers.
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書[Procedural Amendment] Submission of translation of Article 34 Amendment of the Patent Cooperation Treaty
【提出日】平成１２年６月１日（２０００．６．１）[Submission date] June 1, 2000 (2006.1)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項１[Correction target item name] Claim 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００６[Correction target item name] 0006
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００６】 （発明の開示） 本発明は、選択的に露出される層の表面に、パタン化されたレジストマスクを
形成する方法を提供し、この方法は、ａ）レジスト層を表面上に被覆するステッ
プと、ｂ）吸収層の領域に局地的な加熱が生じるように、レジストと隣合う吸収
層をレーザによって加熱し、表面の選択された領域からレジストを除去するステ
ップと、を有し、レーザが、吸収層によって吸収される波長に出力を有し、吸収
層の領域が、レジストの局地的な範囲に急速な加熱を生じるよう、レジスト層に
熱を伝導し、レジストが、使用中は脆く、また高い熱膨張係数を有するよう形成
され、これによりレジストの局地的な範囲の急速な加熱が、局地的な範囲の周り
にずれを生じさせることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of forming a patterned resist mask on a surface of a layer that is selectively exposed, comprising: a) coating a resist layer on the surface. B) heating the absorbing layer adjacent to the resist with a laser so that localized heating occurs in the area of the absorbing layer to remove the resist from selected areas of the surface. The laser has an output at a wavelength that is absorbed by the absorbing layer, and the resist conducts heat to the resist layer so that the area of the absorbing layer causes rapid heating to a localized area of the resist. It is formed to be brittle and to have a high coefficient of thermal expansion, so that rapid heating of the local area of the resist causes a shift around the local area.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 バレット ネイル オーストラリア ニュー サウス ウェー ルズ キャッスル ヒル アーバー グレ ン ８ Ｆターム(参考） 2H025 AA17 AB14 AB16 AB17 AC08 AD03 BH01 BH02 CB29 FA10 FA21 2H096 AA24 AA25 AA27 AA28 EA04 EA23 GA45 HA23 LA30 5F046 BA07 CA03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID , IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72 Inventor Barrett Nail Australia New South Wales Castle Hill Arbor Glen 8 F term (Reference) 2H025 AA17 AB14 AB16 AB17 AC08 AD03 BH01 BH02 CB29 FA10 FA21 2H096 AA24 AA25 AA27 AA28 EA04 EA23 GA45 HA23 LA30 5046
Claims (27)
マスクを形成する方法であって、 ａ）レジスト層を前記表面上に被覆するステップと、 ｂ）吸収層の領域に局地的な加熱が生じるように、前記レジストと隣合う吸収
層をレーザによって加熱し、前記表面の選択された領域から前記レジストを除去
するステップと、を有し、 前記レーザが前記吸収層によって吸収される波長に出力を有し、 前記吸収層の領域が前記レジスト層に熱を伝導し、 前記レジストが、使用中には脆く、また高い熱膨張係数を有するよう形成され
、これにより前記レジストの局地的な範囲の急速な加熱が、前記局地的な範囲の
周りにずれを生じさせることを特徴とするレジストマスク形成方法。1. A method of forming a patterned resist mask on a surface of a layer that is selectively exposed, comprising: a) coating a resist layer on said surface; Heating the absorbing layer adjacent to the resist with a laser to remove localized resist from a selected area of the surface, such that localized heating occurs in the area. An output at a wavelength absorbed by the layer, wherein the region of the absorbing layer conducts heat to the resist layer, wherein the resist is formed to be brittle in use and to have a high coefficient of thermal expansion, A method of forming a resist mask, wherein the rapid heating of the local area of the resist causes a shift around the local area.
が、前記吸収層として機能することを特徴とする方法。2. The method according to claim 1, wherein said selectively exposed layer functions as said absorbing layer.
の周波数において、光に対して実質的に透明であることを特徴とする方法。3. The method of claim 2, wherein the resist is substantially transparent to light at the frequency of the laser.
前記吸収層と前記レジストとの間に配置されることを特徴とする方法。4. The method of claim 1, wherein one or more layers comprises:
A method, wherein the method is disposed between the absorbing layer and the resist.
が、前記吸収層から前記レジストへと効果的に熱を伝導することを特徴とする方
法。5. The method according to claim 4, wherein the one or more layers effectively conduct heat from the absorbing layer to the resist.
、前記吸収層に吸収される前に前記一つ又はそれ以上の層を通過し、前記一つ又
はそれ以上の層が、前記レーザの周波数において、光に対して実質的に透明であ
ることを特徴とする方法。6. The method of claim 4 or claim 5, wherein the laser passes through the one or more layers before being absorbed by the absorbing layer, and wherein the one or more layers pass through the one or more layers. A method according to any one of the preceding claims, wherein said layer is substantially transparent to light at the frequency of said laser.
、前記一つ又はそれ以上の層が、酸化珪素層を含むことを特徴とする方法。7. The method according to claim 4, wherein said one or more layers comprises a silicon oxide layer.
、前記一つ又はそれ以上の層が、窒化珪素層を含むことを特徴とする方法。8. The method of claim 4, wherein the one or more layers comprises a silicon nitride layer.
記レジストの加熱された領域を前記表面から強制的に除去するステップを含むこ
とを特徴とする方法。9. The method according to any one of the preceding claims, further comprising the step of forcibly removing heated regions of the resist from the surface.
た領域が、気体の高速ジェットを前記レジストの加熱された領域に対して使用す
ることにより、前記表面から強制的に除去されることを特徴とする方法。10. The method of claim 9, wherein the heated area of the resist is forced from the surface by using a high velocity jet of gas against the heated area of the resist. The method characterized by being removed.
た領域が、液体の高速ジェットを前記レジストの加熱された領域に対して使用す
ることにより、前記表面から強制的に除去されることを特徴とする方法。11. The method of claim 9, wherein the heated area of the resist is forced from the surface by using a high velocity jet of liquid against the heated area of the resist. The method characterized by being removed.
た領域が、前記レジストの加熱された領域に接着テープをあてがい前記接着テー
プを前記レジストからはがすことにより、前記表面から強制的に除去されること
を特徴とする方法。12. The method according to claim 9, wherein the heated area of the resist is formed by applying an adhesive tape to a heated area of the resist and peeling the adhesive tape from the resist. Forcibly removed from the method.
た領域が、前記レジスト層を超音波振動にさらすことにより、前記表面から強制
的に除去されることを特徴とする方法。13. The method of claim 9, wherein heated regions of the resist are forcibly removed from the surface by exposing the resist layer to ultrasonic vibrations. how to.
音波バスに浸されることを特徴とする方法。14. The method of claim 13, wherein said resist layer is immersed in an ultrasonic bath.
製造処理中に既に使われているレーザの動作波長において、高い光吸収作用を有
するよう前記吸収層を選択される又はそのように前記吸収層を修正されることを
特徴とする方法。15. A method according to any one of the preceding claims, wherein the absorption layer is selected to have a high light absorption at the operating wavelength of the laser already used during the manufacturing process. Wherein said absorber layer is modified or so modified.
レーザが、１０６４ｎｍで作動するＮｄ：ＹＡＧレーザであることを特徴とする
方法。16. The method according to claim 15, wherein the already used laser is a Nd: YAG laser operating at 1064 nm.
レーザが、５３２ｎｍで作動するように周波数が二倍されたＮｄ：ＹＡＧレーザ
であることを特徴とする方法。17. The method according to claim 15, wherein the already used laser is a frequency doubled Nd: YAG laser operating at 532 nm.
レジストが、ノボラック（商標）樹脂に基づくことを特徴とする方法。18. The method according to any one of the preceding claims, wherein the resist is based on Novolak ™ resin.
選択的に露出する層が、薄膜シリコン太陽電池の誘電体層であることを特徴とす
る方法。19. The method according to any one of the preceding claims, wherein the selectively exposed layer is a dielectric layer of a thin film silicon solar cell.
ス基盤、ｎ型層、ｐ型層、及び誘電体層を有する薄膜シリコン太陽電池のｐ型層
との金属接触子を作るための処理に適用されることを特徴とする方法。20. The method according to any one of the preceding claims, wherein the metal is a metal with a p-type layer of a thin film silicon solar cell having a glass substrate, an n-type layer, a p-type layer, and a dielectric layer. A method applied to a process for making a contact.
チングし、前記レジストマスクによって定義される前記パタンに、前記ｐ型層の
領域を露出するステップを含むことを特徴とする方法。21. The method of claim 20, further comprising etching the dielectric to expose regions of the p-type layer in the pattern defined by the resist mask. And how.
ストを、前記誘電体層の表面から洗い落とす又は溶解するステップを含むことを
特徴とする方法。22. The method of claim 21, further comprising washing or dissolving the remaining resist from the surface of the dielectric layer.
の表面上に金属を被覆して、前記露出された領域内に前記ｐ型層との接触子を形
成するステップを含むことを特徴とする方法。23. The method according to claim 21 or 22, further comprising coating a metal on the surface of the battery to form a contact with the p-type layer in the exposed area. A method comprising:
金属を被覆する前に電池を焼き、前記レジストをやわらかくして、前記露出され
た領域の周りの辺を滑らかにし、接着を向上するステップを含むことを特徴とす
る方法。24. The method according to claim 21 or 22 or 23, further comprising:
B. Baking the cell prior to coating with metal and softening the resist to smooth edges around the exposed area and improve adhesion.
チングが、希釈されたフッ化水素酸によって実行されることを特徴とする方法。25. The method according to any one of the preceding claims, wherein the etching is performed with diluted hydrofluoric acid.
エッチングが、リアクティブイオンプラズマエッチングによって実行されること
を特徴とする方法。26. The method according to any one of claims 1 to 24, wherein
The method wherein the etching is performed by reactive ion plasma etching.
誘電体層のエッチングが、前記ｐ型層のエッチングよりも極めて急速に生じるこ
とを特徴とする方法。27. The method according to claim 1, wherein etching of the dielectric layer occurs much more rapidly than etching of the p-type layer.
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