JP2732868B2 - 微細パターン形成方法 - Google Patents
微細パターン形成方法Info
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- JP2732868B2 JP2732868B2 JP63290867A JP29086788A JP2732868B2 JP 2732868 B2 JP2732868 B2 JP 2732868B2 JP 63290867 A JP63290867 A JP 63290867A JP 29086788 A JP29086788 A JP 29086788A JP 2732868 B2 JP2732868 B2 JP 2732868B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セラミックス基板、金属基板あるいは有機
物基板上に、リフトオフ法により高温で金属、無機化合
物または有機化合物パターンを形成する場合の微細パタ
ーン形成方法に関する。
物基板上に、リフトオフ法により高温で金属、無機化合
物または有機化合物パターンを形成する場合の微細パタ
ーン形成方法に関する。
従来、リフトオフ法によって、セラミックス基板、金
属基板あるいは有機物基板（以下単に基板という）上に
パターンを形成する場合、基板上にフォトレジストまた
は電離放射線レジスト（以下単にレジストという）を塗
布し、プリベーク後これを露光し、その後現象により基
板上に逆テーパー型のレジストパターンを形成し、さら
にポストベークを行ってパターンに耐熱性と密着性を持
たせ、次にこの基板に金属、無機化合物あるいは有機化
合物をスパッタ法、蒸着法あるいはCVD法によって成膜
し、最終的にレジストパターン部分を剥離することによ
って金属、無機化合物あるいは有機化合物のパターンを
形成している。
属基板あるいは有機物基板（以下単に基板という）上に
パターンを形成する場合、基板上にフォトレジストまた
は電離放射線レジスト（以下単にレジストという）を塗
布し、プリベーク後これを露光し、その後現象により基
板上に逆テーパー型のレジストパターンを形成し、さら
にポストベークを行ってパターンに耐熱性と密着性を持
たせ、次にこの基板に金属、無機化合物あるいは有機化
合物をスパッタ法、蒸着法あるいはCVD法によって成膜
し、最終的にレジストパターン部分を剥離することによ
って金属、無機化合物あるいは有機化合物のパターンを
形成している。
リフトオフ法に用いられるレジストは逆テーパーを形
成する必要があるため、通常は逆テーパーを形成しやす
いノボラック系ポジ型レジスト、メタクリレート系ポジ
型レジストなどのポジ型レジストを使用している。
成する必要があるため、通常は逆テーパーを形成しやす
いノボラック系ポジ型レジスト、メタクリレート系ポジ
型レジストなどのポジ型レジストを使用している。
前述したように、リフトオフ法においてはレジストパ
ターンを逆テーパーに形成しなければならないことから
使用できるレジストが限定され、その中で一般的に多く
用いられるレジストはポジ型のノボラック系、或いはメ
タクリレート系などであるが、これらのレジストは耐熱
性が百数十度であり、200℃程度以上でのリフトオフパ
ターン形成には使用できない。また、逆テーパーを形成
するためには、それなりの露光条件や現像条件等の工程
を検討する必要があり、逆テーパー形状を形成すること
は容易ではない。例えば、電子線レジストを逆テーパー
に形成するためには、通常の適正露光量よりも多い露光
量が必要なため、設計線幅どうりにパターンを形成する
ことは困難である。
ターンを逆テーパーに形成しなければならないことから
使用できるレジストが限定され、その中で一般的に多く
用いられるレジストはポジ型のノボラック系、或いはメ
タクリレート系などであるが、これらのレジストは耐熱
性が百数十度であり、200℃程度以上でのリフトオフパ
ターン形成には使用できない。また、逆テーパーを形成
するためには、それなりの露光条件や現像条件等の工程
を検討する必要があり、逆テーパー形状を形成すること
は容易ではない。例えば、電子線レジストを逆テーパー
に形成するためには、通常の適正露光量よりも多い露光
量が必要なため、設計線幅どうりにパターンを形成する
ことは困難である。
また、従来のリフトオフ法により200℃程度以上の高
温でスパッタ、蒸着またはCVDで成膜する場合、通常の
レジストでは耐熱性が百数十度程度であるため、逆テー
パー形状をしたレジストパターンは成膜時に変形してし
まい、レジストパターンの剥離が不可能になるか、ある
いは剥離ができたとしても設計した線幅どうりのパター
ンを得ることは不可能であるという問題点がある。
温でスパッタ、蒸着またはCVDで成膜する場合、通常の
レジストでは耐熱性が百数十度程度であるため、逆テー
パー形状をしたレジストパターンは成膜時に変形してし
まい、レジストパターンの剥離が不可能になるか、ある
いは剥離ができたとしても設計した線幅どうりのパター
ンを得ることは不可能であるという問題点がある。
また従来の現像によってレジストパターンを形成する
場合には、セラミックスのようなピットの多い基板では
現像液の基板へのしみ込みにより、現像時にレジストパ
ターンが剥げてしまってパターン形成できないことや、
基板にピットが存在しない場合にも基板とレジストとの
密着性が悪い場合には同様に現像時にレジストパターン
が剥げて形成できないという問題点がある。
場合には、セラミックスのようなピットの多い基板では
現像液の基板へのしみ込みにより、現像時にレジストパ
ターンが剥げてしまってパターン形成できないことや、
基板にピットが存在しない場合にも基板とレジストとの
密着性が悪い場合には同様に現像時にレジストパターン
が剥げて形成できないという問題点がある。
本発明は上記課題を解決するためのもので、リフトオ
フ法により高温でのパターン形成が可能な微細パターン
形成方法を提供することを目的とする。
フ法により高温でのパターン形成が可能な微細パターン
形成方法を提供することを目的とする。
そのために本発明は、リフトオフ法によるパターン形
成方法において、基板上に剥離性を良くする１層目の有
機層、耐熱性のある２層目の有機層の２層構造からなる
有機層を形成する工程と、２層構造の有機層上に耐ドラ
イエッチング性と耐熱性のあるフォトレジストまたは電
離放射線レジストの有機層を形成する工程と、レジスト
層をフォトエッチングまたは電離放射線によりパターニ
ングした後、レジストパターンをマスクにしてドライエ
ッチングで露出部の有機層を除去する工程と、蒸着、ス
パッタあるいは気相成長法によるリフトオフパターン成
膜後に有機層パターンを剥離する工程とからなり、ドラ
イエッチング後の有機層パターンが上層のレジストパタ
ーンの線幅よりも細くなるようにしたことを特徴とす
る。
成方法において、基板上に剥離性を良くする１層目の有
機層、耐熱性のある２層目の有機層の２層構造からなる
有機層を形成する工程と、２層構造の有機層上に耐ドラ
イエッチング性と耐熱性のあるフォトレジストまたは電
離放射線レジストの有機層を形成する工程と、レジスト
層をフォトエッチングまたは電離放射線によりパターニ
ングした後、レジストパターンをマスクにしてドライエ
ッチングで露出部の有機層を除去する工程と、蒸着、ス
パッタあるいは気相成長法によるリフトオフパターン成
膜後に有機層パターンを剥離する工程とからなり、ドラ
イエッチング後の有機層パターンが上層のレジストパタ
ーンの線幅よりも細くなるようにしたことを特徴とす
る。
次に図面を参照して本発明を説明する。
第１図は本発明によるリフトオフパターン形成方法の
工程の一例を示す断面模式図である。図中、１は基板、
２、３は有機層、２′、３′は有機層のパターン、４は
レジスト層、４′はレジストパターン、５は電離放射
線、６は酸素プラズマ、７は蒸着膜である。
工程の一例を示す断面模式図である。図中、１は基板、
２、３は有機層、２′、３′は有機層のパターン、４は
レジスト層、４′はレジストパターン、５は電離放射
線、６は酸素プラズマ、７は蒸着膜である。
第１図（ａ）、（ｂ）に示すように基板１上に耐熱性
のある有機層２を形成する。この有機層２は剥離性を良
くするためのものである。有機層２をスピンコーティン
グ法などで塗布しベーキングした後、有機層３を同様に
して形成し２層構造にする。次に第１図（ｃ）に示すよ
うに有機層の上に耐ドライエッチング性と耐熱性のある
フォトレジストまたは電離放射線レジストの有機層４を
形成し、その後露光、現像により第１図（ｄ）に示すよ
うに有機層上にレジストパターン４′を形成する。次に
レジストパターン４′をマスクにし、高温状態で酸素プ
ラズマにより下層の有機層２、３をドライエッチング
し、第１図（ｅ）に示すようなパターンを形成する。有
機層４は耐ドライエッチング性と耐熱性を有しているの
でレジストパターン４′の線幅はドライエッチング後で
も初期の設計線幅の状態で保持されるのに対し、下層の
有機層のパターン２′、３′の線幅は上層よりも細くな
る。このような形状をしたパターンに蒸着法、スパッタ
法あるいはCVD法により金属、無機化合物または有機化
合物を成膜すると第１図（ｆ）に示すようになり、最終
的に有機層２′を剥離できるような溶液などで有機層パ
ターン部分を除去することによって第１図（ｇ）に示す
ような断面逆テーパー形状のリフトオフパターンを形成
することができる。
のある有機層２を形成する。この有機層２は剥離性を良
くするためのものである。有機層２をスピンコーティン
グ法などで塗布しベーキングした後、有機層３を同様に
して形成し２層構造にする。次に第１図（ｃ）に示すよ
うに有機層の上に耐ドライエッチング性と耐熱性のある
フォトレジストまたは電離放射線レジストの有機層４を
形成し、その後露光、現像により第１図（ｄ）に示すよ
うに有機層上にレジストパターン４′を形成する。次に
レジストパターン４′をマスクにし、高温状態で酸素プ
ラズマにより下層の有機層２、３をドライエッチング
し、第１図（ｅ）に示すようなパターンを形成する。有
機層４は耐ドライエッチング性と耐熱性を有しているの
でレジストパターン４′の線幅はドライエッチング後で
も初期の設計線幅の状態で保持されるのに対し、下層の
有機層のパターン２′、３′の線幅は上層よりも細くな
る。このような形状をしたパターンに蒸着法、スパッタ
法あるいはCVD法により金属、無機化合物または有機化
合物を成膜すると第１図（ｆ）に示すようになり、最終
的に有機層２′を剥離できるような溶液などで有機層パ
ターン部分を除去することによって第１図（ｇ）に示す
ような断面逆テーパー形状のリフトオフパターンを形成
することができる。
本発明のリフトオフ法によるパターン形成方法は、ド
ライエッチングにより有機層パターンを形成しているこ
とから、従来の現像によるパターン形成のときに発生し
たような、レジストパターンが剥げて基板上に形成でき
ないという問題点を解決することができる。これはドラ
イエッチングにより有機層パターンを形成する場合に
は、現像液のしみ込みや現像液のレジストパターンに及
ぼす力学的な影響がないため、基板とレジストの密着性
が悪くても、レジストパターンが形成できる。また本発
明の有機層パターンは、耐熱性があるため200℃以上の
高温雰囲気で金属等を成膜しても有機層のパターンは変
形せずに初期の状態を保つことができる。これにより従
来では形成が不可能であった高温の成膜も可能となり、
有機層パターンの剥離が容易で設計した線幅どうりのリ
フトオフパターンを形成することができる。
ライエッチングにより有機層パターンを形成しているこ
とから、従来の現像によるパターン形成のときに発生し
たような、レジストパターンが剥げて基板上に形成でき
ないという問題点を解決することができる。これはドラ
イエッチングにより有機層パターンを形成する場合に
は、現像液のしみ込みや現像液のレジストパターンに及
ぼす力学的な影響がないため、基板とレジストの密着性
が悪くても、レジストパターンが形成できる。また本発
明の有機層パターンは、耐熱性があるため200℃以上の
高温雰囲気で金属等を成膜しても有機層のパターンは変
形せずに初期の状態を保つことができる。これにより従
来では形成が不可能であった高温の成膜も可能となり、
有機層パターンの剥離が容易で設計した線幅どうりのリ
フトオフパターンを形成することができる。
〔実施例〕 以下、実施例について説明する。
直径が5cmで厚みが0.6mmの円形をしたピットの多く存
在するアルミナ基板上に、第１図（ａ）に示すように第
１層目の有機層であるポリメチルメタクリレート（PMM
A）をスピンコーティング法により塗布し、その後200
℃、30分間ベーキングして膜厚が0.5μｍのPMMA層を形
成した。次に第１図（ｂ）に示すように第２層有機層で
あるポリイミドをスピンコーティング法により塗布し、
300℃、60分間ベーキングして膜厚が６μｍのポリイミ
ド層を形成しPMMA層とポリイミド層を合わせた有機層の
厚さが6.5μｍとなった。次に第１図（ｃ）に示すよう
に、上層のシリコン含有ネガ型フォトレジストを同様に
スピンコーティング法により塗布し、その後70℃、30分
間プリベークを行い、3.0μｍ厚のフォトレジスト層を
形成した。次に波長405mmにおいて5mw/cm2の照度を持つ
紫外線で30秒間露光し、その後有機溶剤で現像すること
によって、有機層の上に最小線幅が10μｍのシリコン含
有ネガ型レジストパターンを形成した。
在するアルミナ基板上に、第１図（ａ）に示すように第
１層目の有機層であるポリメチルメタクリレート（PMM
A）をスピンコーティング法により塗布し、その後200
℃、30分間ベーキングして膜厚が0.5μｍのPMMA層を形
成した。次に第１図（ｂ）に示すように第２層有機層で
あるポリイミドをスピンコーティング法により塗布し、
300℃、60分間ベーキングして膜厚が６μｍのポリイミ
ド層を形成しPMMA層とポリイミド層を合わせた有機層の
厚さが6.5μｍとなった。次に第１図（ｃ）に示すよう
に、上層のシリコン含有ネガ型フォトレジストを同様に
スピンコーティング法により塗布し、その後70℃、30分
間プリベークを行い、3.0μｍ厚のフォトレジスト層を
形成した。次に波長405mmにおいて5mw/cm2の照度を持つ
紫外線で30秒間露光し、その後有機溶剤で現像すること
によって、有機層の上に最小線幅が10μｍのシリコン含
有ネガ型レジストパターンを形成した。
このシリコン含有ネガ型レジストパターンをマスクに
して第１図（ｄ）に示すように、酸素プラズマを用いた
等方性ドライエッチングで下層の有機層をエッチングす
ることにより第１図（ｅ）のようなパターンを形成し
た。このときのドライエッチング条件は、出力200W、ガ
ス圧力1.0torrでエッチング時間は60分間であった。
して第１図（ｄ）に示すように、酸素プラズマを用いた
等方性ドライエッチングで下層の有機層をエッチングす
ることにより第１図（ｅ）のようなパターンを形成し
た。このときのドライエッチング条件は、出力200W、ガ
ス圧力1.0torrでエッチング時間は60分間であった。
次に蒸着法により、成膜時の基板温度が350℃になる
ような加熱した状態で、モリブデン３μｍ厚を蒸着した
後、基板をアセトンに入れ、超音波を加えることにより
５分間程度で有機層パターン部分が安全に剥離でき、最
終的に厚さ３μｍ、最小線幅10μｍのモリブデンパター
ンがアルミナ基板上に形成できた。蒸着時の有機層パタ
ーンは、350℃の熱を加えてもまったく変形しないた
め、従来では形成が不可能であった高温でのリフトオフ
パターン形成ができた。
ような加熱した状態で、モリブデン３μｍ厚を蒸着した
後、基板をアセトンに入れ、超音波を加えることにより
５分間程度で有機層パターン部分が安全に剥離でき、最
終的に厚さ３μｍ、最小線幅10μｍのモリブデンパター
ンがアルミナ基板上に形成できた。蒸着時の有機層パタ
ーンは、350℃の熱を加えてもまったく変形しないた
め、従来では形成が不可能であった高温でのリフトオフ
パターン形成ができた。
本発明のリフトオフ法によるパターン形成方法は、従
来よりも非常に耐熱性のある有機層パターンからなるた
め、高温でのリフトオフパターン形成が可能になり、ま
たドライエッチングによりパターンを形成するため基板
と有機層との密着性が悪い場合でもパターンが剥げるこ
となく、容易に基板上に有機パターンを形成することが
できる。特に、有機層のドライエッチング後のパターン
が、上層の耐ドライエッチング性レジストパターンによ
り設計した線幅に保持され、下層の耐熱性有機層のパタ
ーン線幅がその上層パターンより細いパターン形状とな
り、蒸着、スパッタあるいは気相成長法により成膜した
パターンの線幅は、上層の耐ドライエッチング性レジス
トパターンの線幅により決定され、精度良い線幅のパタ
ーンが形成できる。
来よりも非常に耐熱性のある有機層パターンからなるた
め、高温でのリフトオフパターン形成が可能になり、ま
たドライエッチングによりパターンを形成するため基板
と有機層との密着性が悪い場合でもパターンが剥げるこ
となく、容易に基板上に有機パターンを形成することが
できる。特に、有機層のドライエッチング後のパターン
が、上層の耐ドライエッチング性レジストパターンによ
り設計した線幅に保持され、下層の耐熱性有機層のパタ
ーン線幅がその上層パターンより細いパターン形状とな
り、蒸着、スパッタあるいは気相成長法により成膜した
パターンの線幅は、上層の耐ドライエッチング性レジス
トパターンの線幅により決定され、精度良い線幅のパタ
ーンが形成できる。
第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明によるリフトオフパター
ン形成方法の工程の一例を示す断面図である。 １…基板、２、３…有機層、２′、３′…有機層のパタ
ーン、４…レジスト層、４′…レジストパターン、５…
電離放射線、６…酸素プラズマ、７…蒸着膜。
ン形成方法の工程の一例を示す断面図である。 １…基板、２、３…有機層、２′、３′…有機層のパタ
ーン、４…レジスト層、４′…レジストパターン、５…
電離放射線、６…酸素プラズマ、７…蒸着膜。
Claims (1)
- 【請求項１】リフトオフ法によるパターン形成方法にお
いて、基板上に剥離性を良くする１層目の有機層、耐熱
性のある２層目の有機層の２層構造からなる有機層を形
成する工程と、２層構造の有機層上に耐ドライエッチン
グ性と耐熱性のあるフォトレジストまたは電離放射線レ
ジストの有機層を形成する工程と、レジスト層をフォト
エッチングまたは電離放射線によりパターニングした
後、レジストパターンをマスクにしてドライエッチング
で露出部の有機層を除去する工程と、蒸着、スパッタあ
るいは気相成長法によるリフトオフパターン成膜後に有
機層パターンを剥離する工程とからなり、ドライエッチ
ング後の有機層パターンが上層のレジストパターンの線
幅よりも細くなるようにしたことを特徴とする微細パタ
ーン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63290867A JP2732868B2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | 微細パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63290867A JP2732868B2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | 微細パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02137224A JPH02137224A (ja) | 1990-05-25 |
| JP2732868B2 true JP2732868B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=17761525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63290867A Expired - Fee Related JP2732868B2 (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | 微細パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2732868B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2365984B (en) | 2000-02-18 | 2002-08-14 | Murata Manufacturing Co | Resist pattern and method for forming wiring pattern |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6066432A (ja) * | 1983-09-22 | 1985-04-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 微細パタ−ン形成法 |
-
1988
- 1988-11-17 JP JP63290867A patent/JP2732868B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02137224A (ja) | 1990-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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