JP2611485B2 - リフトオフ法に依るパターン形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ウエハプロセスのパターン形成方法であるフォトリソ
グラフィ（Photolithography）技術に於けるリフトオフ
（Lift off）法のプロセスに関し、 安定したパターン形成を可能とすることを目的とし、 ウエハの全面にフォトレジストを塗布してレジスト膜
を形成し、露光・現像して必要なレジスト膜のみを残し
てレジストパターンを形成し、イオンミーリングに依っ
てウエハ上のレジスト膜の残滓を除去した後、レジスト
パターンに生じた表面硬化層を酸素プラズマのアッシン
グに依って除去し、その後、ウエハ及びレジストパター
ンの全面に金属膜を金属蒸着或いはスパッタリング手段
で形成し、その後レジストパターンを化学エッチングす
ることで、レジストパターン上の金属膜を除去しウエハ
上に金属膜パターンを形成する構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ウエハプロセスのパターン形成方法である
フォトリソグラフィ技術に於けるリフトオフ法のプロセ
スに関する。

半導体集積回路をはじめとして、プリント回路、エン
コーダ等の制御部品、回折格子や導波路等の光デバイ
ス、トランスデューサやフィルタ等の超音波デバイス、
ジョセフソン素子等の極低温デバイス等多くの電子部品
にとって、リソグラフィ技術は欠くことの出来ないもの
になっている。

リソグラフィ技術は、光や放射線に感応する物質を利
用して微細な回路パターンやデバイスを複製、量産する
ものでフォトリソグラフィ技術と呼ばれる。

このフォトリソグラフィ技術には、安定した回路パタ
ーンの形成が要望されている。

〔従来の技術〕

従来技術のリフトオフ法に依るパターンの形成は以下
のようにして行っている。

（１）第２図（ａ）の説明図に示す如く、ウエハ１の全
面にフォトレジストを塗布してレジスト膜２を形成す
る。

（２）同図（ｂ）に示す如く、例えば紫外線の照射に依
ってレジスト膜２を露光し、マスク３のパターンを転写
する。

（３）同図（ｃ）に示す如く、露光したレジスト膜２を
現像して必要なレジスト膜２のみを残して他は除去し、
レジストパターン４を形成する。

（４）同図（ｄ）に示す如く、例えばアルゴンガスに依
るイオンミーリングに依って現像で生じたウエハ１上の
レジスト膜の残滓を除去する。

（５）同図（ｅ）に示す如く、ウエハ１及びレジストパ
ターン４の全面に金属蒸着或いはスパッタリング手段で
金属膜5Aを形成する。

（６）同図（ｆ）に示す如く、除去液に浸漬して超音波
洗浄を行いレジストパターン４を除去して、レジストパ
ターン４上の金属膜5A′を除去し、ウエハ１の上に残存
した金属膜で金属膜パターン５を形成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のようにして、ウエハ上に金属膜パターンを形成
しているが、ウエハとレジストパターンの密着性を高め
る為に現像後、加熱処理を行っている。

この熱と、ウエハ上のレジストの残滓を除去するイオ
ンミーリングの時のイオンの衝突で生じた熱の影響に依
って、レジストパターンの表面が硬化し表面硬化層が出
来る。

この表面硬化層の為に、金属蒸着或いはスパッタの際
の熱でレジストパターンが破裂変形（burst）してレジ
ストパターンの最終的な必要形状の維持が困難となり、
金属膜パターン形成に悪影響を与えると言う問題点があ
った。

本発明は、安定したパターン形成を可能とすることを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する為に本発明に於いては、第１図の
説明図に示す如く、ウエハ１の全面にフォトレジストを
塗布してレジスト膜２を形成し、露光・現像して必要な
レジスト膜２のみを残してレジストパターン４を形成
し、イオンミーリングに依ってウエハ１上のレジスト膜
２の残滓を除去した後、レジストパターン４に生じた表
面硬化層4aを酸素プラズマのアッシングに依って除去
し、次に、ウエハ１及びレジストパターン４の全面に金
属膜5Aを、金属蒸着或いはスパッタリング手段で形成
し、その後レジストパターン４を化学エッチングするこ
とで、レジストパターン４上の金属膜5A′を除去し、ウ
エハ１上に金属膜パターン５を形成するようにしたもの
である。

〔作用〕

イオンミーリングに依ってウエハ１上のレジストの残
滓を除去した後に酸素プラズマに依るアッシング（灰
化）を行うことで、レジストパターン４に生じた表面硬
化層4aを除去することが出来る。

この為に、レジストパターンの最終的な必要形状を維
持することが出来、金属膜に依るパターン形成が安定す
る。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である。

全図を通じて同一部分には同一符号を付して示した。

本発明に於けるリフトオフ法に依るパターンの形成
は、以下のようにして行う。

（１）第１図（ａ）の説明図に示す如く、従来技術同様
にウエハ１の全面にフォトレジストを塗布してレジスト
膜２を形成する。

（２）同図（ｂ）に示す如く、従来技術同様に例えば紫
外線の照射に依ってレジスト膜２を露光し、マスク３の
パターンを転写する。

（３）同図（ｃ）に示す如く、従来技術同様に露光した
レジスト膜２を現像して必要なレジスト膜２のみを残し
て他は除去し、レジストパターン４を形成する。

（４）同図（ｄ）に示す如く、現像で生じたウエハ１上
のレジストの残滓を、従来技術同様にイオンミーリング
に依って除去する。このことにより後工程で実施する金
属膜の密着強度が向上する。

（５）同図（ｅ）に示す如く、ウエハ１とレジストパタ
ーン４の密着性を高める為に行う現像後の加熱処理、及
びイオンミーリング時のイオンの衝突で生じた熱で生じ
たレジストパターン４の表面硬化層4aを酸素ガス中で放
電を行う所謂酸素プラズマのアッシング（Ashing:灰
化）で除去する。

（６）同図（ｆ）に示す如く、従来技術同様にウエハ１
及びレジストパターン４の全面に金属蒸着或いはスパッ
タリング手段で金属膜5Aを形成する。

（７）同図（ｇ）に示す如く、エッチング液に浸漬して
超音波洗浄を行い、レジストパターン４を除去すること
で、レジストパターン４上の金属膜5A′を除去し、ウエ
ハ１上に残存した金属膜で、金属膜パターン５を形成す
る。

上述のように酸素プラズマによるアッシングの工程を
追加し、レジストパターン４に生じた表面硬化層4aを除
去することで、金属膜形成時にレジストパターン４が破
裂変形することがない。

即ち、レジストパターン４が所望の形状に維持される
ので、このレジストパターン４をエッチングすると、レ
ジストパターン４上の金属膜5A′が除去され、ウエハ１
上に安定した高品質の金属膜パターン５が残る。

〔発明の効果〕

本発明のリフトオフ法に依るパターン形成方法で金属
膜に依るパターンの形成が安定する等、経済上及び産業
上に多大の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明のリフトオフ法に依るパ
ターン形成方法の説明図、 第２図（ａ）〜（ｆ）は従来のリフトオフ法に依るパタ
ーン形成方法の説明図である。 図に於いて、 １はウエハ、２はレジスト膜、３はマスク、４はレジス
トパターン、4aは表面硬化層、５は金属膜パターン、5
A,5A′は金属膜である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエハ（１）の全面にフォトレジストを塗
   布してレジスト膜（２）を形成し、 露光・現像して必要なレジスト膜（２）のみを残してレ
   ジストパターン（４）を形成し、 イオンミーリングに依って前記ウエハ（１）上の前記レ
   ジスト膜（２）の残滓を除去した後、 前記レジストパターン（４）に生じた表面硬化層（4a）
   を、酸素プラズマのアッシングに依って除去し、 次に、前記ウエハ（１）及び前記レジストパターン
   （４）の全面に金属膜（5A）を、金属蒸着或いはスパッ
   タリング手段で形成し、 その後、前記レジストパターン（４）を化学エッチング
   することで、前記レジストパターン（４）上の金属膜
   （5A′）を除去し、前記ウエハ（１）上に金属膜パター
   ン（５）を形成することを特徴とするリフトオフ法に依
   るパターン形成方法。