JP2005277027A - Thin film pattern forming method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、リフトオフ工程を含んだ薄膜パターン形成方法に関するものである。 The present invention relates to a thin film pattern forming method including a lift-off process.
従来、この種の薄膜パターン形成方法では、リフトオフ工程において、レジストを溶解させて剥離する際に、ディップ法が用いられていた(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
Conventionally, in this type of thin film pattern forming method, a dipping method has been used when the resist is dissolved and removed in the lift-off process (see, for example,
導体のような薄膜パターン形成方法では、図10(a)に示すように、まず、基板101の表面上に、レジスト102を塗布する。そして、図10(b)に示すように、レジスト102を、フォトマスク等(図示省略)を用いて露光し、現像して、所望パターンの開口部103を形成する。ここで、レジスト102がポジ型の場合、この開口部103の断面形状は、側壁面104が逆テーパ(アンダーカット)状になる。続いて、図10(c)に示すように、例えばTi(チタン)膜105aとAu(金)膜105bとを積層した導体膜105を成膜する。そして、リフトオフ加工を実行し、基板101全体を、NMP(Nメチル2ピロドリン)溶液のようなレジスト剥離液に浸けて、レジスト102をその側壁面104付近から溶解し、基板101上から剥離する。この結果、図10(d)に示すように、レジスト102とレジスト102上の導体膜105とが除去され、開口部103内にあった導体膜105のみが、導体パターンとしてそのまま基板101上に残される。
In a thin film pattern forming method such as a conductor, a
しかしながら、上記した従来の薄膜パターン形成方法では、次のような問題がある。すなわち、導体膜105の残滓が、出来上がった導体パターン上や基板101の表面上などに残留しやすい。これは、リフトオフ工程において、レジスト102と共に基板101上から一旦剥がれた導体膜105の破片などが、レジスト剥離液中を浮遊し、界面親和性の高い導体パターン105の表面上や基板101の表面上に再付着するためである。このように、金属製の導体膜105が、GaAs等の基板101の表面に一旦再付着してしまうと、後から引き剥がすことは極めて困難であり、基板101を純水などで洗浄しても、この残滓を除去することは難しい。なお、レジスト102においても同様であり、剥離したレジスト102の破片等が基板101や導体パターン105の表面に再付着することがある。
However, the conventional thin film pattern forming method described above has the following problems. That is, the residue of the
また、図10(d)に示すように、リフトオフ工程時に、バリ109が導体パターン105のエッジ部分に発生する場合があるが、このバリ109は、レジスト剥離液では溶解し難く、基板101全体をレジスト剥離液中に浸漬させただけでは十分に除去することができない。
Also, as shown in FIG. 10D,
また、ディップ法では、基板101全体を殆ど動いていないレジスト剥離液に浸すだけであるので、レジスト102に対するレジスト剥離液による溶解速度が遅く、剥離作業に長時間を要してしまう。
Further, in the dip method, since the
また、図10(b)、図10(c)に示したように、レジスト102のパターン側壁面104をアンダーカット状にした場合には、開口部103の上側が狭くなっているので、レジスト剥離液を開口部103の内部に十分に回り込ませることができず、レジスト102の剥離不良を発生させやすい。
Further, as shown in FIGS. 10B and 10C, when the pattern
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、導体膜やレジストの残滓の導体パターンのバリの発生、レジスト剥離不良等を解消し、しかも、リフトオフ工程における剥離作業の短縮化を図り、かつ微細な薄膜パターンを精度良く形成することができる薄膜パターン形成方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, eliminates the occurrence of burrs in the conductive pattern of the conductor film and the resist residue, resist peeling failure, etc., and shortens the peeling work in the lift-off process. An object of the present invention is to provide a thin film pattern forming method capable of forming a fine thin film pattern with high accuracy.
上記課題を解決するために、請求項1の発明に係る薄膜パターン形成方法は、基板上に設けられた下地層の表面上にまたは基板の表面直上に、レジストを塗布するレジスト塗布工程と、レジストに所望のパターンの開口部を設けるレジストパターニング工程と、レジストの表面上、およびレジストの開口部から露出している基板または下地層の表面上に、単層または複数層の薄膜を成膜する薄膜成膜工程と、基板を回転させると共に、その噴射口を当該基板に対面させたノズルを、当該基板の径方向に移動または反復運動させながら、レジスト剥離液を当該噴射口から所定の圧力で噴射して基板に吹き付けることにより、レジストと共に当該レジスト上の薄膜を基板の表面上または下地層の表面上から剥離するリフトオフ工程とを備えて、薄膜を所望の薄膜パターンに加工する構成とした。
かかる構成により、レジスト剥離液は所定の圧力でノズルから噴射され、基板上に吹き付けられる。このとき、レジスト剥離液を噴射するノズルが基板上をその径方向に移動または反復運動し、かつ基板が回転するので、ノズルから噴射されるレジスト剥離液は、基板上のレジストや薄膜に対して、その全方位から、しかも基板上の全面に亘って、角度的に及び位置的にムラなく吹き付けられる。
In order to solve the above-mentioned problems, a thin film pattern forming method according to the invention of
With this configuration, the resist stripping solution is sprayed from the nozzle at a predetermined pressure and sprayed onto the substrate. At this time, the nozzle for spraying the resist stripping solution moves or repeatedly moves in the radial direction on the substrate, and the substrate rotates, so that the resist stripping solution sprayed from the nozzle is applied to the resist and thin film on the substrate. , And sprayed evenly and angularly over the entire surface of the substrate from all directions.
また、ノズルから加圧されて噴射されたレジスト剥離液による流体力学的な圧力や摩擦力、あるいは基板の回転に伴う遠心力などの物理的な力によって、レジストの溶解・剥離が促進される。また、同様の物理的な力によって、薄膜及びレジストの残滓や薄膜パターンのバリなどが除去される。 Further, dissolution and peeling of the resist are accelerated by a physical force such as hydrodynamic pressure and frictional force generated by the resist stripping liquid pressurized and sprayed from the nozzle, or centrifugal force accompanying the rotation of the substrate. In addition, thin film and resist residues, thin film pattern burrs, and the like are removed by the same physical force.
さらに、ノズルから所定圧力で噴射されたレジスト剥離液は、基板上に吹き付けられると、その基板上のレジストの開口部の奥深く隅々にまで行き渡るので、基板上の全面に亘って隅々までレジストの化学的な溶解・剥離が行われる。 Furthermore, when the resist stripping solution sprayed from the nozzle at a predetermined pressure is sprayed onto the substrate, it spreads to every corner deeply in the opening of the resist on the substrate. Chemical dissolution / peeling is performed.
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の薄膜パターン形成方法において、基板の回転速度を、1000〜1500rpmの範囲内の値に設定した構成とし、請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載の薄膜パターン形成方法において、レジスト剥離液を、常温常圧の作業雰囲気中で少なくとも略10MPaの圧力に加圧して噴射する構成とし、請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の薄膜パターン形成方法において、ノズルの移動または反復運動の速度を、略10mm/sに設定した構成とし、請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の薄膜パターン形成方法において、基板とノズルの噴射口との間の距離を、10mm〜50mmの範囲内の値に設定した構成とし、請求項6の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の薄膜パターン形成方法において、リフトオフ工程を継続する時間を、60〜90秒の範囲内の値に設定した構成とし、請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の薄膜パターン形成方法において、レジスト剥離液の噴射流量を、略80cm3/分に設定した構成とする。
According to a second aspect of the present invention, in the thin film pattern forming method according to the first aspect of the present invention, the rotational speed of the substrate is set to a value within a range of 1000 to 1500 rpm. 3. The thin film pattern forming method according to claim 1 or 2, wherein the resist stripping solution is sprayed while being pressurized to a pressure of at least about 10 MPa in a working atmosphere at normal temperature and pressure. In the thin film pattern forming method according to any one of
ところで、薄膜の材質は任意であるが、その好例として、請求項8の発明は、導体膜を規定し、導体膜の各層は、チタン、金、アルミニウム、銅のいずれか、または少なくともそれらのいずれか1つを含んだ合金からなるものである構成とした。
By the way, although the material of the thin film is arbitrary, as a good example, the invention of
また、基板や下地層の種類や構造なども任意であるが、その好例として、請求項9の発明は、請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の薄膜パターン形成方法において、基板は、ガリウム−ヒ素基板、アルミニウム−ガリウム−ヒ素基板などの3−5族化合物半導体基板、シリコン基板、サファイア基板、ガラス基板のいずれかである構成とし、請求項10の発明は、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の薄膜パターン形成方法において、下地層は、シリコン、ガリウム−ヒ素、アルミニウム−ガリウム−ヒ素のうちのいずれかの物質を含む膜からなるもの、またはその膜を積層してなるもの、もしくは物質のうちの異なった2種類以上の膜を積層してなるものである構成とした。
Further, the type and structure of the substrate and the underlayer are also arbitrary. As a good example, the invention of
また、レジスト剥離液は、レジストの種類と対応づけられるものであるが、請求項11の発明は、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の薄膜パターン形成方法において、レジスト剥離液は、Nメチル2ピロリドンを主成分とする溶剤を含む溶液である構成としている。
The resist stripping solution is associated with the type of resist. The invention of
また、請求項12の発明は、請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の薄膜パターン形成方法において、レジストは、ポジ型のフォトレジストである構成とした。勿論、レジストはネガタイプであってもよい。さらに、形成すべき薄膜は、金属等の導体が好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない、薄膜は、金属以外にも、半導体層や、窒化膜等の絶縁層であってもよい。さらに、薄膜の厚さは、特に限定的に解釈されるべきもではないが、例えば、1μm程度までの膜厚を含むものである。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the thin film pattern forming method according to any one of the first to eleventh aspects, the resist is a positive photoresist. Of course, the resist may be a negative type. Furthermore, the thin film to be formed is preferably a conductor such as metal, but is not necessarily limited thereto. The thin film may be a semiconductor layer or an insulating layer such as a nitride film in addition to the metal. Furthermore, the thickness of the thin film should not be particularly limited, but includes, for example, a film thickness of up to about 1 μm.
以上説明したように、請求項1〜請求項12の発明によれば、レジスト剥離液の溶解作用よってレジストを化学的に溶解することに加えて、レジスト剥離液をノズルから噴射して基板に吹き付けるので、その流体力学的な圧力や摩擦力や遠心力などによって、レジストの溶解・剥離を促進させることができると共に、薄膜の残滓や薄膜パターンのバリを物理的に確実に除去することができるという優れた効果がある。
As described above, according to the inventions of
また、レジスト剥離液を基板に対して強制的に吹き付けることにより、レジスト剥離液を開口部のレジスト側壁面に行き渡らせて、リフトオフ工程におけるレジストの溶解・剥離を確実に行うことができるという優れた効果もある。 Also, by forcibly spraying the resist stripping solution on the substrate, the resist stripping solution is spread over the resist side wall surface of the opening, and the resist can be reliably dissolved and stripped in the lift-off process. There is also an effect.
また、基板の回転およびノズルの移動または反復運動により、角度的および位置的にムラなくレジスト剥離液を基板上全面に吹き付けることができるので、レジストの溶解・剥離を基板全面に亘って確実に行うことができるという優れた効果がある。 In addition, the resist stripping solution can be sprayed onto the entire surface of the substrate without unevenness in terms of angle and position by rotating the substrate and moving or repetitively moving the nozzle, so that the resist can be reliably dissolved and stripped over the entire surface of the substrate. There is an excellent effect of being able to.
それらの結果、歩留まりを向上させ、ひいては製造コストを低廉化することが可能となる。また、リフトオフ法によって加工される薄膜パターンを有する製品における高い信頼性を実現することが可能となる。 As a result, the yield can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, it is possible to achieve high reliability in a product having a thin film pattern processed by the lift-off method.
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。以下の実施例は、薄膜パターンとして導体パターンを形成する例を説明する。 The best mode of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following examples, a conductor pattern is formed as a thin film pattern.
図1は、この発明の実施例に係る導体パターン形成方法を構成する主要な工程を示す断面図であり、図2は、この発明の実施例に係る導体パターン形成方法に用いられるリフトオフ装置の概略図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing main steps constituting a conductor pattern forming method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an outline of a lift-off device used in the conductor pattern forming method according to the embodiment of the present invention. FIG.
この導体パターン形成方法は、図1(a)に示すレジスト塗布工程(a)と、図1(b)に示すレジストパターニング工程と、図1(c)に示す導体膜成膜工程と、図1(d)〜(f)に示すリフトオフ工程(d)〜(f)とを、その主要な工程として備えている。 This conductor pattern forming method includes a resist coating step (a) shown in FIG. 1 (a), a resist patterning step shown in FIG. 1 (b), a conductor film forming step shown in FIG. 1 (c), and FIG. Lift-off steps (d) to (f) shown in (d) to (f) are provided as the main steps.
レジスト塗布工程は、図1(a)に示すように、GaAs(ガリウム−ヒ素)ウェハのような基板1の表面直上に、例えばポジ型のフォトレジストのようなレジスト2を塗布する工程である。
基板1としては、GaAsウェハの他にも、Si(シリコン)ウェハ、AlGaAs(アルミニウム−ガリウム−ヒ素)等と化合物半導体ウェハ、あるいはサファイア基板などを用いることができる。
As shown in FIG. 1A, the resist coating process is a process of coating a resist 2 such as a positive photoresist directly on the surface of a
As the
レジストパターニング工程は、図1(b)に示すように、レジスト2に所望パターンの開口部3を設ける工程である。すなわち、レジスト2がポジ型のフォトレジストの場合、透明基板4上に所望のパターン5を形成してなるフォトマスク6を用いて露光を行った後、現像を行う。すると、露光された部分のレジスト2だけが現像後に残り、露光されなかった部分は溶解して、所望パターンの開口部3がレジスト2に形成される。このとき、開口部3の断面形状は、図1(b),図1(c)に示すようなアンダーカット状になる。
The resist patterning step is a step of providing an
導体膜成膜工程は、図1(c)に示すように、Ti(チタン)膜7とAu(金)膜8とを、レジストパターニング工程を経た基板1上ほぼ全面に積層して、導体膜9を形成する工程である。すなわち、この導体膜成膜工程では、レジスト2の表面上、およびレジスト2の開口部3から露出している基板1自体の表面上に、導体膜9としてTi膜7とAu膜8とが成膜される。なお、導体膜9の各層を構成する材料の導体としては、上記のTi、Auの他にも、Al(アルミニウム)、Cu(銅)などの金属を用いることが可能である。あるいは、これらの金属のいずれかを含んだ合金または化合物からなる膜を用いることなども可能である。導体膜9の形成は、例えばCVDやスバッタリングによって行われる。
In the conductor film forming step, as shown in FIG. 1C, a Ti (titanium)
ここで、導体膜9をさらにパターニングしやすくするための工夫として、上述したように、ポジ型のレジスト2をパターニングしてなる開口部3の断面形状を逆テーパ状にすると共に、レジスト2を厚めに成膜して、レジスト2の表面と基板1の表面との段差を大きくすることが好ましい。すなわち、段差を大きくすることで、開口部3の側壁面13における導体膜9の成膜ステップカバレージを故意に低下させる。さらに、開口部3の側壁面13をアンダーカット状にすることで、導体膜9の成膜ステップカバレージをさらに低下させる。このように、導体膜9の成膜ステップカバレージを低下させることにより、レジスト2上の導体膜9と開口部3内の導体膜9との連続性が断たれ、リフトオフ工程において、レジスト2上の導体膜105が開口部3内の導体膜9から分離(除去)しやすくなる。
Here, as a device for making it easier to pattern the
リフトオフ工程は、図1(d)〜図1(f)に示すように、上記導体膜成膜工程を経た基板1全体を、チャック10(図2参照)で保持して回転させつつ、この基板1の上方で、ノズル11を反復運動させながら、レジスト剥離液12を加圧して吹き付けることで、レジスト2上の導体膜9を、そのレジスト2と共に、基板1上から剥離する工程である。
In the lift-off process, as shown in FIGS. 1 (d) to 1 (f), the
具体的には、図2に示すような装置で実行する。すなわち、基板1全体を、真空チャック10で保持して、基板1をチャック10と共に所定の回転速度ωで一方向に回転させる。ここで、この回転速度(つまり基板1全体の回転速度)ωは、1000〜1500rpmの範囲内の値に設定した。
Specifically, it is executed by an apparatus as shown in FIG. That is, the
これと並行して、ノズル11を、その噴射口11aが基板1に対向するような姿勢に保ちつつ、基板1の半径方向に沿って反復運動させる。このノズル11の反復運動の速度vは、ほぼ10mm/sに設定し、ノズル11の噴射口11aと基板1との間の距離は、10mm〜50mmの範囲内の値に設定する。また、ノズル11の噴射口11aの口径φは、0.1mmである。このとき、ノズル11は、噴射口11aを基板1表面に向けた状態で、基板1表面に対して垂直であることが好ましいが、基板1に対する傾きθは、90゜±15゜の範囲で許容される。そして、このようなノズル11は、サーボモータ等の駆動機構23によって動かされ、駆動機構23は、コントローラ24によって制御される。
In parallel with this, the
上記のように基板1全体をチャック10と共に回転させつつ、ノズル11をその基板1上に反復運動させた状態で、レジスト剥離液12を加圧してノズル11の噴射口11aから所定の圧力で噴射する。このようにして、図1(d)に示すように、レジスト剥離液12を基板1上に万遍なく強く吹き付ける。このノズル11から噴射されるレジスト剥離液12の圧力は、常温常圧の作業雰囲気中で、ほぼ10MPaに設定し、レジスト剥離液12の噴射流量は、ほぼ80cm3/min(分)に設定する。レジスト剥離液12としては、例えばNメチル2ピロリドンを主成分とする溶剤を含んだ溶液が好適に用いられる。かかるレジスト剥離液12は、剥離液供給器21から加圧装置22へと供給され、加圧装置22によって所定の圧力に加圧されてノズル11へと送出され、上記のように、ほぼ10MPaの圧力で噴射口11aから噴射される。
While rotating the
このような圧力でレジスト剥離液12が、基板1上に吹き付けられると、図1(e)に示すように、レジスト剥離液12がレジスト2の開口部3の側壁面13からそのレジスト2を溶解して行くと共に、レジスト2と基板1の表面との間に浸透して行き、レジスト2を基板1の表面から剥離させる。なお、このリフトオフ工程の継続時間は、60〜90秒の範囲に設定する。
When the resist stripping
このようにして、リフトオフ工程で、レジスト剥離液12が基板1上へと吹き付けられると、図1(f)に示すように、レジスト2上の導体膜9が、レジスト2と共に基板1上から剥離されて、基板1上に導体パターン15が形成される。
In this manner, when the resist stripping
次に、この実施例の導体パターン形成方法が示す作用および効果について説明する。図3〜図6は、この発明の実施例に係る導体パターン形成方法がリフトオフ工程で発揮する作用および効果を示す模式図である。 Next, the operation and effect of the conductor pattern forming method of this embodiment will be described. FIGS. 3 to 6 are schematic views showing the actions and effects exhibited by the conductor pattern forming method according to the embodiment of the present invention in the lift-off process.
この導体パターン形成方法における最も主要な工程であるリフトオフ工程では、図2に示すように、基板1全体をチャック10で保持し、1000〜1500rpmの回転速度ωで回転させる。その状態で、ノズル11を約10mm/sの速度vで反復運動させつつ、レジスト剥離液12をこのノズル11の噴射口11aから約10MPaの圧力に加圧して噴射し、基板1上に吹き付けている。
In the lift-off process, which is the main process in this conductor pattern forming method, as shown in FIG. 2, the
したがって、図3に示すように、基板1全体が角速度ωで回転し、かつノズル11がその回転半径方向に沿って速度vの反復運動しながら、レジスト剥離液12を基板1上に吹き付けているので、基板1全体を固定して見ると、ノズル11の噴射口11aが、基板1全体の上を周回する軌跡を描くこととなる。これにより、ノズル11から噴射されるレジスト剥離液12が、基板1全体の全面に亘って位置的に万遍なく吹き付けることとなる。
Therefore, as shown in FIG. 3, the
また、図4に示すように、基板1上に複数個配列形成された素子のうちの1つの素子14について着目すると、この素子14は、基板1全体が1周するうちに、ノズル11の反復運動の軌跡vに対して全方位を向くことになる。これにより、レジスト剥離液12が1つの素子14に対してその全方位から万遍なく吹き付けられることになる。
Further, as shown in FIG. 4, when attention is paid to one
また、基板1全体は1000〜1500rpmという速い回転速度ωで回転しているので、その遠心力によって、レジスト剥離液12を基板1上に停滞させることなく行き渡らせることができる。またそれと共に、回転によって生じる遠心力によって、一旦剥がれた導体膜9やレジスト2が基板1全体の外側へと掃出するので、それら破片などが基板1の表面に再付着することはない。
Further, since the
また、図5に示すように、10MPaの圧力でノズル11から噴射されたレジスト剥離液12の流れQは、物理的な(流体力学的な)エネルギを有しているので、このレジスト剥離液12の流れQが有する物理的なエネルギによって発揮される動圧や摩擦力などの力Fにより、レジスト2の溶解・剥離をさらに促進して、レジスト2の確実な剥離を行う。
Further, as shown in FIG. 5, since the flow Q of the resist stripping
また、図6(a)に示すように、リフトオフの際に、導体パターン15のエッジ部分に生じていたバリ16を、図6(b)に示すように、レジスト剥離液12の流れQが有している動圧や摩擦力などの物理的な力Fによって、強力に除去することができる。
Further, as shown in FIG. 6A, the
また、図7(a)に示すように、万一、導体膜9の残滓17が基板1に再付着した場合においても、図7(b)に示すように、バリ16の場合と同様に、導体膜9の残滓17をレジスト剥離液12の流れQの有する物理的な力Fによって除去することができる。
Also, as shown in FIG. 7A, even if the
また、図8に示すように、ノズル11から加圧されて噴射されたレジスト剥離液12は、流体的エネルギの高い流れQとなって、基板1上に吹き付けられるので、レジスト剥離液12がレジスト2の狭い開口部3からその奥深く且つ基板1の隅々にまで行き渡ることとなり、レジスト2の溶解・剥離をさらに確実に行うことができる。また、そのように噴射によって強制的にレジスト剥離液12を基板1全体に行き渡らせているので、従来の浸漬のみの方法と比較して、リフトオフ工程に要する時間を大幅に短縮することができる。
Further, as shown in FIG. 8, the resist stripping
なお、この発明は、上記の実施例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変形や変更が可能である。例えば、上記の実施例では、GaAsからなる基板1の表面直上にレジスト2を成膜したが、図9に一例を示すように、基板1の表面上に、n型GaAs膜18およびp型GaAs膜19を積層してなる下地層20の表面上にレジスト2を成膜した後、上記実施例と同様のリフトオフ工程等を経て、その下地層20の表面上に導体パターン15を形成するようにしてもよい。ここで、下地層20を構成する膜の材料としては、上記のようなGaAS膜の他にも、Si(シリコン)、AlGaAs(アルミニウム−ガリウム−ヒ素)の膜や、それらのうちのいずれかの化合物を材料とする膜としてもよい。あるいは、上記のSiのような物質やその化合物の膜を積層すること、もしくは、例えばSi多結晶膜とSi酸化膜とを積層して下地層を構成する、というように、上記の物質からなる膜または化合物からなる膜のうちの異なった2種類以上の膜を積層することなども可能である。
In addition, this invention is not limited to said Example, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary of invention. For example, in the above embodiment, the resist 2 is formed directly on the surface of the
また、上記の実施例では、Ti膜7とAu膜8とを積層してなる導体膜9を加工して導体配線のような導体パターン15を形成する場合について説明したが、パターニングの対象となる膜の材質は、これ以外にも、例えばITO(インジウム−錫酸化物)膜や、有機膜に導電性材料等を混入してなる導電膜を、リフトオフ法でパターニングする場合などにも適用可能である。
In the above embodiment, the case where the
上記実施例では、基板1を回転速度ωを1000〜1500rpmの範囲内の値に、レジスト剥離液12の噴射圧力を常温常圧の作業雰囲気中でほぼ10MPaに、ノズル11の反復運動の速度vをほぼ10mm/sに、ノズル11の噴射口11aと基板1との間の距離を10mm〜50mmの範囲内の値に、リフトオフ工程の継続時間を60〜90秒の範囲に、レジスト剥離液12の噴射流量をほぼ80cm3/min(分)にそれぞれ設定して、リフトオフ工程時の加工条件を制限したが、かかる加工条件に限定されるものではなく、加工条件を適宜変更してリフトオフ工程を実行することができることは勿論である。
In the above embodiment, the rotation speed ω of the
また、上記実施例では、口径φが0.1mmのノズル11からほぼ10MPaという高圧噴射を行うので、ノズル11の摩耗が早い。したがって、ノズル11をダイヤモンドなどで作成しておくことが好ましい。
Moreover, in the said Example, since the high pressure injection of about 10 Mpa is performed from the
1:基板、 2:レジスト、 3:開口部、 9:導体膜、10:チャック、
11:ノズル、11a:噴射口、12:レジスト剥離液、13:側壁面、
15:導体パターン、16:バリ、17…残滓。
1: substrate, 2: resist, 3: opening, 9: conductor film, 10: chuck,
11: Nozzle, 11a: Injection port, 12: Resist stripping solution, 13: Side wall surface,
15: Conductor pattern, 16: Burr, 17 ... Residue.
Claims (12)
上記レジストに所望のパターンの開口部を設けるレジストパターニング工程と、
上記レジストの表面上、および上記レジストの開口部から露出している基板または下地層の表面上に、単層または複数層の薄膜を成膜する薄膜成膜工程と、
上記基板を回転させると共に、その噴射口を当該基板に対面させたノズルを、当該基板の径方向に移動または反復運動させながら、上記レジスト剥離液を当該噴射口から所定の圧力で噴射して上記基板に吹き付けることにより、上記レジストと共に当該レジスト上の薄膜を上記基板の表面上または下地層の表面上から剥離するリフトオフ工程と
を備えて、上記薄膜を所望の薄膜パターンに加工することを特徴とする薄膜パターン形成方法。 A resist coating step of coating a resist on the surface of the underlayer provided on the substrate or directly on the surface of the substrate;
A resist patterning step of providing an opening of a desired pattern in the resist;
A thin film forming step of forming a single-layer or multiple-layer thin film on the surface of the resist and on the surface of the substrate or the underlayer exposed from the opening of the resist;
The resist stripping solution is sprayed from the spray port at a predetermined pressure while rotating the substrate and moving or repeatedly moving the nozzle having the spray port facing the substrate in the radial direction of the substrate. And a lift-off step of peeling the thin film on the resist together with the resist from the surface of the substrate or the surface of the underlayer by spraying onto the substrate, and processing the thin film into a desired thin film pattern, A thin film pattern forming method.
上記基板の回転速度を、1000〜1500rpmの範囲内の値に設定した、
ことを特徴とする薄膜パターン形成方法。 In the thin film pattern formation method of Claim 1,
The rotation speed of the substrate was set to a value in the range of 1000 to 1500 rpm,
A method for forming a thin film pattern.
上記レジスト剥離液を、常温常圧の作業雰囲気中で少なくとも略10MPaの圧力に加圧して噴射する、
ことを特徴とする薄膜パターン形成方法。 In the thin film pattern formation method of Claim 1 or Claim 2,
The resist stripping solution is sprayed at a pressure of at least about 10 MPa in a working atmosphere at normal temperature and pressure.
A method for forming a thin film pattern.
上記ノズルの移動または反復運動の速度を、略10mm/sに設定した、
ことを特徴とする薄膜パターン形成方法。 In the thin film pattern formation method in any one of Claims 1 thru | or 3,
The speed of the nozzle movement or repetitive movement was set to approximately 10 mm / s.
A method for forming a thin film pattern.
上記基板と上記ノズルの噴射口との間の距離を、10mm〜50mmの範囲内の値に設定した、
ことを特徴とする薄膜パターン形成方法。 In the thin film pattern formation method in any one of Claims 1 thru | or 4,
The distance between the substrate and the nozzle nozzle was set to a value in the range of 10 mm to 50 mm,
A method for forming a thin film pattern.
上記リフトオフ工程の継続時間を、60〜90秒の範囲内の値に設定した、
ことを特徴とする薄膜パターン形成方法。 In the thin film pattern formation method in any one of Claims 1 thru | or 5,
The duration of the lift-off process was set to a value in the range of 60 to 90 seconds,
A method for forming a thin film pattern.
上記レジスト剥離液の噴射流量を、略80cm3/分に設定した、
ことを特徴とする薄膜パターン形成方法。 In the thin film pattern formation method in any one of Claims 1 thru | or 6,
The spray flow rate of the resist stripping solution was set to about 80 cm 3 / min.
A method for forming a thin film pattern.
上記薄膜の各層は、チタン、金、アルミニウム、銅のいずれか、または少なくともそれらのいずれか1つを含んだ合金からなるものである、
ことを特徴とする薄膜パターン形成方法。 In the thin film pattern formation method in any one of Claim 1 thru | or 7,
Each layer of the thin film is made of titanium, gold, aluminum, copper, or an alloy containing at least any one of them,
A method for forming a thin film pattern.
上記基板は、3−5族化合物半導体基板、シリコン基板、サファイア基板、ガラス基板のいずれかである、
ことを特徴とする薄膜パターン形成方法。 In the thin film pattern formation method in any one of Claims 1 thru | or 8,
The substrate is any one of a group 3-5 compound semiconductor substrate, a silicon substrate, a sapphire substrate, and a glass substrate.
A method for forming a thin film pattern.
上記下地層は、シリコン、ガリウム・ヒ素、アルミニウム・ガリウム・ヒ素のうちのいずれかの物質を含む膜からなるもの、または当該膜を積層してなるもの、もしくは上記物質のうちの異なった2種類以上の膜を積層してなるものである、
ことを特徴とする薄膜パターン形成方法。 In the thin film pattern formation method in any one of Claims 1 thru | or 9,
The base layer is made of a film containing any of silicon, gallium / arsenic, aluminum / gallium / arsenic, or a laminate of the films, or two different types of the substances It is formed by laminating the above films.
A method for forming a thin film pattern.
上記レジスト剥離液は、Nメチル2ピロリドンを主成分とする溶剤を含む溶液である、
ことを特徴とする薄膜パターン形成方法。 In the thin film pattern formation method in any one of Claims 1 thru | or 10,
The resist stripping solution is a solution containing a solvent mainly composed of N-methyl-2-pyrrolidone.
A method for forming a thin film pattern.
上記レジストは、ポジ型のフォトレジストである、
ことを特徴とする薄膜パターン形成方法。 In the thin film pattern formation method in any one of Claims 1 thru | or 11,
The resist is a positive type photoresist,
A method for forming a thin film pattern.
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- 2004-03-24 JP JP2004086985A patent/JP2005277027A/en active Pending
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