JP2003258327A - 貴金属薄膜パターンの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】白金などの貴金属薄膜パターンを形成する際
に、得られる貴金属薄膜パターンの側壁の傾斜形状を再
現性よく制御でき、かつレジストから発生するガスの影
響を受けることがなく良質の薄膜が得られ、貴金属薄膜
パターンに異物が付着したり、貴金属薄膜パターンに傷
が付いたり、その収量が低下したりすることがなく、さ
らには下地が過度に削れることがなく、機械的強度が低
下することがない形成法を得ることにある。 【解決手段】基板１１上に犠牲膜１２を形成し、この上
にマスク層１３を形成した後、このマスク層１３に所定
のパターンの開口部１５を形成し、この開口部に露出し
た犠牲膜１２を除去して、開口部１５よりも広い空洞部
１６を基板上に形成し、ついで基板全面に貴金属薄膜を
堆積したのち、犠牲膜１２を溶解、除去し、貴金属薄膜
パターン１８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】この発明は、白金などの貴金
属の薄膜パターンを形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】白金薄膜抵抗温度センサは、基板上に白
金薄膜を堆積し、これを細線状にパターニングして、こ
れを抵抗体としたもので、白金抵抗体の電気抵抗値の温
度による変化を計測して、温度を測定するものである。
このため、白金薄膜の温度特性は重要な特性であり、こ
の温度特性は、白金薄膜の結晶粒径などの膜質に左右さ
れ、結晶粒径は薄膜生成時の製膜条件に影響される。

【０００３】最近、白金抵抗体を酸化膜などで挟み込ん
だ薄いメンブレン構造の温度センサが熱容量が小さく、
応答性が良いものとして注目されるようになった。この
センサは、シリコン基板上に絶縁膜を形成し、この上に
白金抵抗体を形成し、この白金抵抗体を絶縁膜で覆った
後、白金抵抗体下方のシリコン基板を除去して得られる
もので、シリコン基板による熱伝導、熱容量が除外さ
れ、高感度、高応答の温度センサとなる。このメンブレ
ン構造の温度センサでは、メンブレン構造自体に高い機
械的強度が要求されるため、白金薄膜パターンの加工、
仕上げはこれに見合うようなレベルとされる。

【０００４】例えば、白金薄膜パターンに汚れや異物が
付着していたり、加工時に下地の酸化膜を過剰に薄くし
たり、荒らしたりしてしまうことは避けねばならない。
また、白金薄膜パターンの側壁が膜表面に対して垂直で
ある場合には、この上に堆積される酸化膜などが段切れ
状態となり、白金薄膜パターンを完全に包み込むことが
できず、隙間が残り、メンブレンの機械的強度が低下す
るため、白金薄膜パターンの側壁を傾斜させた台形の断
面形状をとる必要がある。

【０００５】このような白金薄膜パターンの形成方法と
して、次の２種の方法がある。第１の方法は、図６
（ａ）に示すように、基板１上の全面に絶縁膜７を形成
し、その上に白金薄膜２をスパッタ法などで堆積し、つ
いでこの上にレジストを塗布し露光、現像して必要な部
分にレジストパターン３を残すようにしてパターニング
を行う。残ったレジストパターン３の側壁をテーパー状
とするために１５０〜２００℃に加熱して流動化させ、
ポストベークを行う。

【０００６】ついで、図６（ｂ）に示すように、ミリン
グ装置を用いて白金薄膜２をミリングし、白金薄膜２と
レジストパターン３とのミリング速度の違いを利用し
て、パターン化された白金薄膜２の側壁を傾斜させ、つ
いで図６（ｃ）に示すように、レジストパターン３を灰
化などにより除去したのち 図６（ｃ）に示すように、
パターニングした白金薄膜２を覆って、基板１上に絶縁
膜８を形成し、さらに図６（ｄ）に示すように白金薄膜
２下方の基板１をエッチングで除去するものである。

【０００７】しかし、この第１の方法では、ミリングが
高エネルギーのイオンの衝撃による物理的な加工手段で
あるので、ミリング後の硬化したレジストやミリング特
有のスパッタされた側壁堆積物４が残り、これを除去す
ることが困難である。また、ミリングを実施するために
は、基板１をクランプなどで固定する必要があるが、ク
ランプに起因して製品への傷付け、製品収量の低下など
の問題がある。ミリングは基板１の表層をも必然的に削
り取ることになり、条件等によっては図６（ｃ）に示す
ように絶縁膜７が過剰に削れて溝状の凹部５が生じ、こ
れにより機械的強度などの品質が低下する。

【０００８】また、白金薄膜パターンの側壁の傾斜の度
合いは、レジストパターンの側壁の傾斜の度合いに左右
されるが、レジストパターンの幅が狭くなると傾斜の度
合いを大きくすることができなくなる。また、レジスト
パターンの側壁の傾斜の度合いを大きくするために、レ
ジストのポストベーク時の温度を高くすると、レジスト
の除去が困難になるなどの不都合がある。

【０００９】第２の方法は、図７（ａ）に示すように、
絶縁膜７を形成した基板１上にレジスト膜３を塗布し、
白金薄膜パターンを形成したい領域のレジスト３を除去
する。この時、レジスト膜３の厚さを十分厚くして、次
工程で堆積させる白金薄膜に段切れが生じるようにした
り、レジストの露光時に焦点をずらして意図的にレジス
トの側壁が厚み方向に下方に広がるようにする。

【００１０】ついで、図７（ｂ）のように、白金薄膜２
を全面に堆積する。この時、レジスト膜３上の白金薄膜
２と絶縁膜７上の白金薄膜２とは段切れ状態となる。こ
の後、レジスト膜３を灰化などの手段によりリフトオフ
し、これによりレジスト膜３の上に存在する不要な白金
薄膜２を取り除き、図７（ｃ）に示すように白金薄膜パ
ターン２を形成する方法である。

【００１１】しかし、この第２の方法では、得られる白
金薄膜パターンの側壁の傾斜度合いを制御性良く形成す
ることができない。たとえ、レジスト膜３を２層構造に
するなどして、この問題を回避しても、レジストなどの
有機材料を使用する限りにおいては、白金薄膜２の堆積
時にレジスト膜３から水分、未反応成分、分解成分など
が発生し、これが白金薄膜に悪影響を与える。また、白
金薄膜中に不純物があると、結晶成長が不十分になり、
温度特性が悪くなって、良質の白金薄膜２が得られな
い。さらに、レジスト膜３を高温で加熱処理し、予めこ
れら成分を除去しておくことも考えられるが、レジスト
膜３の除去が困難となるなどの欠点がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、白金などの貴金属からなる貴金属薄膜パター
ンを形成する際に、得られる貴金属薄膜パターンの側壁
の傾斜度合いを再現性よく制御でき、かつレジストから
発生するガスの影響を受けることがなく良質の薄膜が得
られ、貴金属薄膜パターンに異物が付着したり、貴金属
薄膜パターンに傷が付いたり、その収量が低下したりす
ることがなく、さらには基板下地が過度に削れることが
なく、機械的強度が低下することがない製造方法を得る
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板上に金属犠牲膜を形成し、
この上にマスク層を積層した後、このマスク層を所定の
パターンとする開口部を形成し、この開口部に露出した
金属犠牲層をこのマスク層開口部の縁より所定量サイド
エッチされるよう部分的に除去し、ついで基板全面に貴
金属薄膜を堆積したのち、金属犠牲膜を溶解、除去する
貴金属薄膜パターンの形成方法である。

【００１４】また、請求項２の発明は、基板が、下基板
とその上に形成された絶縁層からなり、貴金属薄膜下方
の下基板をエッチングすることを特徴とする請求項１に
記載の貴金属薄膜パターンの形成方法である。請求項３
の発明は、貴金属薄膜の堆積を、基板に対して傾斜した
方向から貴金属粒子が入射するように行う請求項１また
は２に記載の貴金属薄膜パターンの形成方法である。請
求項４の発明は、隣接する貴金属薄膜パターン間にパタ
ーン形成されたマスク層の幅が、３〜４０μｍである請
求項１ないし３のいずれかに記載の貴金属薄膜パターン
の形成方法である。

【００１５】請求項５の発明は、貴金属薄膜パターンの
厚みを１とすると、金属犠牲膜の厚みを０．７〜１．７
とする請求項１ないし４のいずれかに記載の貴金属薄膜
パターンの形成方法である。請求項６の発明は、請求項
１ないし５のいずれかに記載の方法で形成され、その側
壁が傾斜している貴金属薄膜パターンである。本発明に
おいて、貴金属薄膜パターンとは、貴金属薄膜からな
り、所定の形状（パターン）を有するもので、目的とす
る回路、抵抗体等を構成するものを言う。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態に基づいて、本
発明を詳細に説明する。図１は、本発明の形成方法の一
例を工程順に示したものである。図１中符号１１は、基
板を示す。この基板１１は、ガラス、石英、セラミッ
ク、シリコンなどからなり、その表面に酸化膜、窒化膜
などの絶縁膜が形成されていても良い。以下、酸化シリ
コン等からなる絶縁膜７を形成したシリコン基板１１の
場合について説明する。

【００１７】この基板１１上に、まず金属犠牲膜１２を
スパッタ、蒸着などの手段により堆積する。この犠牲膜
１２は、チタン、アルミニウム、クロム、銅などの貴金
属以外の金属からなる層である。ここで犠牲層１２をな
す金属は、酸、アルカリによるエッチングまたはプラズ
マエッチングによりサイドエッチング量を制御でき、か
つ酸、アルカリによって効率よく溶解除去できるもの
で、製品そのものや製造ラインを汚染しないものが選択
される。

【００１８】この犠牲膜１２の厚みは、得ようとする貴
金属薄膜パターンの厚みの０．７〜１．７倍とされ、例
えば貴金属薄膜パターンの厚みが３００ｎｍの時は２０
０〜５００ｎｍとされる。犠牲膜１２の厚みが厚すぎる
と、貴金属薄膜の堆積時に薄膜をなす金属粒子が入り込
む距離が長くなり、微細な線幅や間隔のパターニングが
できなくなる。

【００１９】逆に、その厚みが薄くすぎると、得られる
貴金属薄膜パターンの側壁を適度に傾斜させることが難
しくなり、犠牲膜１２を除去する際の薬剤の浸入が不十
分になり易い。また、マスク層上の貴金属薄膜と、空洞
部内に堆積した貴金属薄膜とが繋がってしまい、リフト
オフが困難となる。

【００２０】また、貴金属薄膜パターンの側壁の傾斜角
度をなだらかにする場合には、犠牲膜１２の厚みを、貴
金属薄膜パターンの厚みよりも厚くし、１〜１．７倍と
することが好ましい。さらに、貴金属薄膜パターンの側
壁の傾斜角度を急峻にするには、犠牲膜１２の厚みを、
貴金属薄膜パターンの厚みよりも薄くし、０．７〜１倍
とすることが好ましい。

【００２１】次いで、この犠牲膜１２上全面にマスク層
１３を堆積する。このマスク層１３は、犠牲膜１２のエ
ッチングに対して耐性があり、ハードマスクとしての機
能を果たせる材料で形成される。このマスク層１３は、
例えばＣＶＤ法などによって得られる厚み３００〜５０
０ｎｍの酸化珪素などの酸化膜、窒化珪素などの窒化
膜、常圧ＣＶＤ法によるフォスフォシリケートガラス
（ＰＳＧ）膜、ボロフォスフォシリケートガラス（ＢＰ
ＳＧ）膜、塗布によるスピンオングラス（ＳＯＧ）膜、
スパッタ法による絶縁膜、金属膜などである。

【００２２】このマスク層１３としては、この上に貴金
属薄膜を堆積しても空洞部に張り出した部分が変形しな
いこと、開口加工が容易で、犠牲膜１２のサイドエッチ
ングの際に寸法変換差（設計寸法と実際に加工してでき
あがった寸法の差をいう）が大きくならないように、フ
ッ酸などによるエッチング速度あるいはプラズマによる
エッチング速度が十分に低いものがよい。この寸法変換
差が大きいとは、例えば図１（ｄ）において、金属犠牲
膜１２をエッチングする際、マスク層１３もエッチング
されて開口幅が広がってしまい、マスク層１３の開口幅
も広がってしまい、できあがった貴金属薄膜パターン１
８（図１（ｇ））の線幅が設計寸法よりも太くなってし
まうことをいう。

【００２３】マスク層１３の厚みが厚くなるとその強度
は増すが、斜め方向から空洞部内部への貴金属粒子の堆
積が困難になり、線幅の広い貴金属薄膜パターンと線幅
の狭い貴金属薄膜パターンとの側壁の傾斜および厚さが
相違することになる。

【００２４】ついで、図１（ｂ）に示すように、マスク
層１３の上に、貴金属薄膜パターンを形成したい領域に
開口を有するレジストパターン１４を形成する。このレ
ジストパターン１４の形成は、通常のホトリソグラフィ
で行われる。この際、隣接する貴金属薄膜パターンを得
る場合は、それらの平面的な位置の間に形成するマスク
層１３の幅（図１（ｅ）中Ｗで示す）の設定を適切に選
ぶことが必要であり、図１（ｂ）で形成するレジストパ
ターン１４のレジストが存在する領域の平面的な寸法を
適切に選ぶ。

【００２５】寸法Ｗは、３〜４０μｍ程度が望ましい。
後工程での犠牲膜１２の全体の除去の際に薬剤が十分に
空洞部内に到達する必要があり、工業的には、Ｗは４０
μｍ程度以下とする必要がある。また、次工程で犠牲膜
１２をサイドエッチングする際に、この上のマスク層１
３が流失、除去されないように、Ｗは３μｍ程度以上が
必要となる。

【００２６】ついで、図１（ｃ）に示すように、レジス
トパターン１４をマスクとしてマスク層１３をドライエ
ッチングして、開口部１５を形成する。ドライエッチン
グには、ＣＨＦ3＋ＣＦ4などのガスを用いた反応性イオ
ンエッチングなどが用いられる。

【００２７】このドライエッチングの際、エッチング条
件を選べば、開口部１５に露出するマスク層１３の側壁
を傾斜させることもでき、これによって貴金属薄膜パタ
ーンの側壁の傾斜形状、特に線幅の狭いパターンの厚さ
を微調整することができる。

【００２８】ついで、図１（ｄ）に示すように、開口部
１５に露出した犠牲膜１２をエッチングおよびサイドエ
ッチングして、開口部１５よりも広い空洞部１６を基板
１１の上に形成する。このエッチングは、希フッ化水素
酸、硫酸＋過酸化水素などの薬剤によるエッチング、Ｃ
Ｆ4などのガスによるプラズマエッチングによって行わ
れる。

【００２９】ここでの犠牲膜１２のサイドエッチング量
は１〜５μｍとされる。５％ＨＦをエッチャントとし犠
牲膜１２がチタンの場合は、常温で１μｍ／分の速度で
サイドエッチングが進行する。ＨＦの濃度をさらに希釈
したものを用いれば、サイドエッチング量をより制御し
やすくなる。

【００３０】硫酸＋過酸化水素からなるエッチャント
は、マスク層１３、基板１１素地を全く侵さずに、チタ
ンの犠牲膜１２のみをサイドエッチングするので、理想
的なエッチャントであるが、その濃度、温度を厳密に制
御しないと、サイドエッチングが進行しすぎて、マスク
層１３が流れてしまう危険がある。

【００３１】次に、図１（ｅ）に示すように、レジスト
パターン１４をプラズマアッシングなどにより除去す
る。このレジストパターン１４の除去は、前工程の犠牲
膜１２のエッチングの前に行っても良いが、この場合に
は犠牲膜１２が酸化し、犠牲膜１２のサイドエッチング
の制御が難しくなることがある。

【００３２】ついで、貴金属薄膜の堆積前の前洗浄を行
う。これは、基板１１上に形成された膜構造を損なわな
いように行う必要がある。例えば、有機剥離剤による処
理に続いてイソプロパノールによる洗浄を行い、ついで
純水ですすいだのち乾燥する方法が採用される。また、
レジストパターン１４の除去を犠牲膜１２のエッチング
の前に行う場合は、犠牲膜１２の希フッ化水素酸による
エッチングがこの前洗浄を兼ねることになり、有利とな
る。

【００３３】この後、図１（ｆ）に示すように貴金属薄
膜を全面に堆積し、マスク層１３上に貴金属薄膜１７
を、空洞部１６内に貴金属薄膜パターン１８を形成す
る。この貴金属薄膜の堆積は、スパッタ法、蒸着法など
の指向性堆積によって行われる。この際、貴金属薄膜粒
子に基板１１への入射角度を基板１１に対して垂直とし
ても良いが、図２（ａ）、（ｂ）に示すように入射角度
を基板に対する垂直方向よりも僅かに傾斜させること
が、得られる貴金属薄膜パターンの壁面を順テーパ状に
傾斜させる（高さとともにパターンの幅が減少する形状
にする）ことができて好ましい。

【００３４】貴金属粒子の入射角度を基板１１に対して
傾斜させるには、スパッタ装置や蒸着装置のターゲッ
ト、蒸着源と基板１１との配置関係などを調整すること
によって簡単に行うことが出来る。

【００３５】図３は、マグネトロンスパッタリングにお
けるターゲットと基板の関係を示すものであり、基板１
１となるウエハＷｆはターゲットＴに平行に配置され
る。ターゲットＴは通常ウエハＷｆより大きくマグネッ
トのあるエロージョン領域Ｅを備える。ターゲットＴか
らウエハＷｆまでの距離を短くすると、ウエハＷｆに対
してより傾いて入射する粒子が増加する。すなわち、ウ
エハＷｆとターゲットＴとの距離を変えると入射角度分
布も変わる。

【００３６】ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いた場
合には、基板への均一な堆積がなされるようにターゲッ
トのエロージョン領域が基板と同程度に広げられている
ので、貴金属粒子の基板への入射方向は、基板に対して
垂直な方向よりもかなり傾斜した方向で行われ、空洞部
１６への平均入射角度が大きくなり、図２（ｂ）に示す
ように、得られる貴金属薄膜パターン１８の側壁の傾斜
がなだらかになる。一方、図２（ａ）に示すように、入
射角度を基板に対する垂直方向からあまり傾斜しない方
向とすれば、得られる貴金属薄膜パターン１８の側壁の
傾斜は急峻となる。

【００３７】蒸着装置を用いる場合には、スパッタ装置
の場合に比べて入射角度をあまり傾斜させることが出来
ないが、蒸着源と基板とのなす角度を自由に変えること
ができるので、結果的に貴金属薄膜パターン１８の側壁
の傾斜角度を自由に調整することができる。例えば、入
射角を傾けて２方向以上の方向から蒸着する。また、こ
の堆積に先立って、基板１１を加熱して吸着水等を除去
しておくことが好ましく、堆積と同時に加熱して、貴金
属薄膜パターン１８の膜質を調整することもできる。

【００３８】また、ここでの貴金属薄膜としては、白
金、金などの貴金属の単層膜のみならず、Ａｕ／Ｎｉ／
Ｔｉ、Ｐｔ／Ｔｉ、Ｐｔ／ＴｉＯなどの最上層に貴金属
層を有する積層膜であってもよい。これにより、基板１
１上の空洞部１６内に目的とする貴金属薄膜パターン１
８が形成される。

【００３９】ついで、基板１１全体を犠牲膜１２用のエ
ッチャントに浸漬し、基板１１上の犠牲膜１２を溶解
し、マスク層１３およびその上に堆積した貴金属薄膜１
７を除去すれば、図１（ｇ）に示すように基板１１上の
目的とする位置に目的とするパターン形状の貴金属薄膜
パターン１８が得られることになる。

【００４０】このエッチャントには、貴金属を侵さない
が一般の金属を溶解する薬剤が用いられ、例えば、硝
酸、塩酸、フッ酸、硫酸などの酸、アンモニア、水酸化
カリウムなどのアルカリ、硫酸＋過酸化水素などが用い
られる。ただし、フッ酸やアルカリを用いた場合には、
基板１１の下地が酸化膜では、これが多少侵されるの
で、避けることが望ましい。しかし、下地が窒化膜など
ではフッ酸、アルカリには侵されないので使用可能であ
る。

【００４１】犠牲膜１２がチタンからなるときには、硫
酸＋過酸化水素（３：１）溶液を１３０℃で使用する
と、チタンのみが溶解でき、基板１１の下地表面として
よく使用されるシリコン酸化膜を全く浸食しないので好
ましい。この条件では、５分で約５μｍのサイドエッチ
ングが行え、温度を１５０℃にすれば１０分で約１５μ
ｍのサイドエッチングが進行する。

【００４２】貴金属薄膜パターン１８の形状は、犠牲膜
１２で持ち上げられたマスク層１３の開口パターンで決
まる。貴金属薄膜の不要部分は犠牲膜１２のエッチング
によりリフトオフされ、この除去によって下地表面を損
なうことが防止される。

【００４３】ついで、図１（ｈ）に示すように、貴金属
薄膜パターン１８を覆って絶縁膜１９を堆積する。この
絶縁膜１９としては、例えば、窒化シリコン膜、酸化シ
リコン膜あるいはこれら膜の積層膜を用いてもよい。た
だし、積層膜の場合は、絶縁膜の構成は貴金属薄膜パタ
ーン１８の上下で対称となるようにする。また、貴金属
薄膜パターン１８に接する絶縁膜７は、酸化シリコン膜
が望ましい。

【００４４】図４は、基板１１がシリコン基板１の上に
酸化シリコン膜７を形成したものである場合、貴金属薄
膜パターン１８下方のシリコン基板１をエッチングで除
去した状態の一例を示す。貴金属薄膜パターン１８は上
下の絶縁膜７、１９に挟まれた保持されている。

【００４５】図５は、このような方法で形成された温度
センサの一例の平面構造を示すものである。基板１１は
シリコン基板１上に酸化シリコン膜７を形成したもので
あるが、点線で示した窓領域Ｖはシリコン基板１が除去
されている。白金抵抗体１８は、窓領域Ｖの中央部で酸
化シリコン膜７上に形成され、数μｍ程度の幅を有す
る。リードＬは、例えば幅５０〜１００μｍ程度の白金
抵抗体１８と同一層で形成された白金薄膜であり、白金
抵抗体１８の両端に電気的に接続されている。

【００４６】そして、白金抵抗体１８、リードＬを覆っ
て酸化シリコン膜１９が形成され、リード端部上に開口
が形成される。酸化シリコン膜１９上に開口を介してリ
ードＬと接続されたパッドＰが形成されている。

【００４７】このような貴金属薄膜パターンの形成方法
では、貴金属薄膜パターン１８の側壁の傾斜角度を自由
に、再現性よく制御することができる。また、貴金属薄
膜を堆積するときにはレジストなどの有機質成分が基板
１１上に存在しておらず、堆積した貴金属薄膜が有機質
成分に起因するガス等によって汚染されることがなく、
堆積が高真空中ないし不活性ガスの減圧雰囲気中で行わ
れるので良好な膜質の貴金属薄膜パターン１８が得られ
る。

【００４８】また、得られる貴金属薄膜パターン１８に
は異物が付着したり、傷が付いたりすることがない。さ
らに、基板１１が工程中において損傷を受けることがな
く、その機械的強度が低下したり、収量が減少したりす
ることもない。また、すべての工程が、半導体製造ライ
ンの標準的な設備で実施できるので、特別の設備等を必
要としない。

【００４９】以下、具体例を示す。シリコン製基板の表
面の酸化シリコン膜上に、スパッタ法により厚み３００
ｎｍのチタンの犠牲膜を堆積した。この犠牲膜の上にプ
ラズマＣＶＤ法で窒化珪素からなる厚み３００ｎｍのマ
スク層を堆積し、さらにこの上にポジ型ホトレジスト膜
の塗布、露光、現像により、開口幅１５００ｎｍの線状
のレジストパターンを形成した。

【００５０】ついで、このレジストパターンをマスクと
して、窒化珪素からなるマスク層をＣＦ4＋ＣＨＦ3ガス
を使用したプラズマエッチングによりエッチングして、
開口幅１５００ｎｍの線状の開口部を形成した。この
後、開口部に露出したチタンの犠牲膜を硫酸＋過酸化水
素水溶液でエッチングおよびサイドエッチングして、幅
３５００ｎｍの線状の空洞部を基板の酸化シリコン膜上
に形成した。

【００５１】つぎに、レジストパターンをプラズマアッ
シング（灰化）して、除去した。この後、基板を洗浄、
乾燥したのち、基板全体に白金薄膜を堆積した。この堆
積は、直流マグネトロンスパッタ装置を使用して行わ
れ、白金粒子の基板に対する入射角度を基板の垂直方向
に対して４５度が中心となるように基板とターゲットと
の間隔等を設定した。堆積厚みは約３００ｎｍとした。

【００５２】ついで、基板全体を硫酸＋過酸化水素水溶
液のエッチング液に浸漬し、１３０℃で１０分間処理
し、チタンからなる犠牲膜を溶解し、これによって犠牲
膜上のマスク層と白金薄膜をリフトオフして、基板上に
上部の線幅１２００ｎｍ、下部の線幅１６００ｎｍ、厚
み３００ｎｍ、側壁の傾斜角度約４５度の線状の白金薄
膜パターンが得られた。

【００５３】このようにして得られた白金薄膜パターン
は、その側壁、表面には異物の付着がなく、基板の下地
の酸化膜の浸食もなかった。また、膜質も良好であり、
これを白金抵抗体として、白金抵抗温度センサとしたと
ころ、良好な温度特性が得られた。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の貴金属薄
膜パターンの形成法によれば、貴金属薄膜パターンの側
壁の傾斜角度を自由に、再現性よく制御することができ
る。また、貴金属薄膜を堆積するときにはレジストなど
の有機質成分が基板上に存在しておらず、堆積した貴金
属薄膜が有機質成分に起因するガス等によって汚染され
ることがなく、堆積が高真空中で行われるので良好な膜
質の貴金属薄膜パターンが得られる。

【００５５】また、得られる貴金属薄膜パターンには異
物が付着したり、傷が付いたりすることがない。さら
に、基板が工程中において損傷を受けることがなく、そ
の機械的強度が低下したり、収量が減少したりすること
もない。また、すべての工程が、半導体製造ラインの標
準的な設備で実施できるので、特別の設備等を必要とし
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の貴金属薄膜パターンの形成方法の一例
を工程順に示す概略構成図である。

【図２】貴金属薄膜粒子の基板への入射角度と得られる
貴金属薄膜パターンの側壁の傾斜角度との関係を示す概
略構成図である。

【図３】マグネトロンスパッタリングにおけるターゲッ
トと基板との配置関係を示す概略構成図である。

【図４】本発明の形成方法で得られたセンサの概略断面
図である。

【図５】本発明の形成方法で得られたセンサの概略平面
図である。

【図６】従来の貴金属薄膜パターンの形成方法の一例を
工程順に示す概略構成図である。

【図７】従来の貴金属薄膜パターンの形成方法の一例を
工程順に示す概略構成図である。

【符号の説明】

７…絶縁膜、１１…基板、１２…犠牲膜、１３…マスク
層、１４…レジストパターン、１５…開口部、１６…空
洞部、１８…貴金属薄膜パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K029 AA06 AA24 BA03 BA05 BA07 BA08 BA13 BA17 BB02 BB03 BD00 EA01 GA00 HA05 4M104 BB07 BB09 BB14 GG19 GG20 5F033 HH07 HH13 HH18 MM19 PP15 PP19 PP21 QQ09 QQ12 QQ19 QQ28 QQ33 QQ42 QQ43 QQ44 QQ91 RR04 VV09 WW01 WW02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に金属犠牲膜を形成し、この上にマ
   スク層を積層した後、このマスク層に所定のパターンの
   開口部を形成し、この開口部に露出した金属犠牲層をこ
   のマスク層の開口部の縁より所定量サイドエッチされる
   よう部分的に除去し、ついで基板全面に貴金属薄膜を堆
   積したのち、金属犠牲膜を溶解、除去することを特徴と
   する貴金属薄膜パターンの形成方法。
2. 【請求項２】基板が、下基板とその上に形成された絶縁
   層からなり、貴金属薄膜下方の下基板をエッチングする
   ことを特徴とする請求項１に記載の貴金属薄膜パターン
   の形成方法。
3. 【請求項３】貴金属薄膜の堆積を、基板に対して傾斜し
   た方向から貴金属粒子が入射するように行うことを特徴
   とする請求項１または２に記載の貴金属薄膜パターンの
   形成方法。
4. 【請求項４】隣接する貴金属薄膜パターン間にパターン
   形成されたマスク層の幅が、３〜４０μｍであることを
   特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の貴金属
   薄膜パターンの形成方法。
5. 【請求項５】貴金属薄膜パターンの厚みを１とすると、
   金属犠牲膜の厚みを０．７〜１．７とすることを特徴と
   する請求項１ないし４のいずれかに記載の貴金属薄膜パ
   ターンの形成方法。
6. 【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の方法
   で形成され、その側壁が傾斜していることを特徴とする
   貴金属薄膜パターン。