JPH0217643A - 金属リフトオフ方法 - Google Patents
金属リフトオフ方法Info
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- JPH0217643A JPH0217643A JP9904789A JP9904789A JPH0217643A JP H0217643 A JPH0217643 A JP H0217643A JP 9904789 A JP9904789 A JP 9904789A JP 9904789 A JP9904789 A JP 9904789A JP H0217643 A JPH0217643 A JP H0217643A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
Landscapes
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- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
本発明は、低分子量のポリメチルグルタルイミド(PM
G I )を使用する金属リフトオフ法に関するもので
ある。この方法は、特に磁気記録のための勾配付きリー
ド・トラックを形成するのに適している。
G I )を使用する金属リフトオフ法に関するもので
ある。この方法は、特に磁気記録のための勾配付きリー
ド・トラックを形成するのに適している。
B、従来技術
米国特許第3984908号明細書には、ジメチルグル
タルイミド単位を含有するレジストの使用が開示されて
いる。米国特許第4524121号明細書には、予備成
形したポリグルタルイミドを含有するポジティブ・フォ
トレジストが開・示されている。米国特許箱45684
11号明細書には、2層フォトレジスト・マスクを使用
した、金属/半導体付着のための方法が記載されている
。
タルイミド単位を含有するレジストの使用が開示されて
いる。米国特許第4524121号明細書には、予備成
形したポリグルタルイミドを含有するポジティブ・フォ
トレジストが開・示されている。米国特許箱45684
11号明細書には、2層フォトレジスト・マスクを使用
した、金属/半導体付着のための方法が記載されている
。
米国特許第4569897号明細書には、ポリグルタル
イミドを含有するネガティブ・フォトレジスト組成物が
記載されている。上記の発明で使用するポリグルタルイ
ミドの分子量は、2.000ないし約500.000で
ある。米国特許第4606998号明細書には、2層の
ポリイミドを使用した、無障壁高温リフトオフ法が開示
されている。
イミドを含有するネガティブ・フォトレジスト組成物が
記載されている。上記の発明で使用するポリグルタルイ
ミドの分子量は、2.000ないし約500.000で
ある。米国特許第4606998号明細書には、2層の
ポリイミドを使用した、無障壁高温リフトオフ法が開示
されている。
C0発明が解決しようとする問題点
上記に引用した従来技術の方法は、いずれも本発明の方
法で必要とされる一連の工程については示していないこ
とに留意されたい。特に、従来技術の方法は、本発明の
方法のように、PMCIに放射線を当てない方法は開示
していない。
法で必要とされる一連の工程については示していないこ
とに留意されたい。特に、従来技術の方法は、本発明の
方法のように、PMCIに放射線を当てない方法は開示
していない。
従来、金属リフトオフは、レジスト皮膜の断面をアンダ
ーカットにすることによって行なわれてきた。断面のア
ンダーカットは、通常、露出した波長に対して不透明な
ネガティブ・レジストの使用、ポジティブ・フォトレジ
ストの像の反転、または薄いキャップと厚い下部層から
なる2層または3層構造の使用によって形成される。こ
れらの方式は、金属を蒸着によって付着させる場合に有
用である。しかし、スパッタリングを使用すると、重大
なフェンシング、すなわちアンダーカット構造の側壁が
金属皮膜でコーティングされるという問題を生じ、その
ため、リフトオフが非常に困難となり、金属縁部の画定
がきわめて不良となる。
ーカットにすることによって行なわれてきた。断面のア
ンダーカットは、通常、露出した波長に対して不透明な
ネガティブ・レジストの使用、ポジティブ・フォトレジ
ストの像の反転、または薄いキャップと厚い下部層から
なる2層または3層構造の使用によって形成される。こ
れらの方式は、金属を蒸着によって付着させる場合に有
用である。しかし、スパッタリングを使用すると、重大
なフェンシング、すなわちアンダーカット構造の側壁が
金属皮膜でコーティングされるという問題を生じ、その
ため、リフトオフが非常に困難となり、金属縁部の画定
がきわめて不良となる。
上述の多層方式は、きわめて複雑で、多数のコーティン
グ工程と複数回の露出、またはエツチング装置の使用が
必要である。さらに、これらによって、スパッタリング
によって付着させた金属のフェンシングを避けることは
できない。本発明は、フェンシングがなく、容易にきれ
いなリフティングが行なえる、最も簡単な金属リフトオ
フの方法を提供するものである。
グ工程と複数回の露出、またはエツチング装置の使用が
必要である。さらに、これらによって、スパッタリング
によって付着させた金属のフェンシングを避けることは
できない。本発明は、フェンシングがなく、容易にきれ
いなリフティングが行なえる、最も簡単な金属リフトオ
フの方法を提供するものである。
D0問題点を解決するための手段
本発明によれば、金属リフトオフは、(1)基板に低分
子量のPMGIの薄い層をコーティングし、(2)上記
の層の上に、フォトレジスト届をオーバーコートし、(
3)フォトレジストにマスクを介して放射線を当て、(
4)レジストとPMCIの両方を現像し、(5)導体を
、たとえばスパッタリングによって付着させ、(8)P
MCI及びフォトレジストの残部を溶剤でリフトオフす
ることによって行なわれる。
子量のPMGIの薄い層をコーティングし、(2)上記
の層の上に、フォトレジスト届をオーバーコートし、(
3)フォトレジストにマスクを介して放射線を当て、(
4)レジストとPMCIの両方を現像し、(5)導体を
、たとえばスパッタリングによって付着させ、(8)P
MCI及びフォトレジストの残部を溶剤でリフトオフす
ることによって行なわれる。
本発明で使用するPMGIは、平均分子量(ポリスチレ
ンを規準として)が3,000ないし4o、oooの範
囲のものとする。どんな分子量を選ぶかは、特定用途に
必要なアンダーカットの深さによって左右されるが、ま
た焼付けの温度と時間、及び現像剤の濃度と現像時間に
よっても決まる。このように、上記のパラメータを変え
ることにより、必要なアンダーカットを形成させること
ができる。下記の例では、絶対平均分子量が約30.0
00(ポリスチレンを標準としてGPCで測定して19
,000)のものが最も好ましい。
ンを規準として)が3,000ないし4o、oooの範
囲のものとする。どんな分子量を選ぶかは、特定用途に
必要なアンダーカットの深さによって左右されるが、ま
た焼付けの温度と時間、及び現像剤の濃度と現像時間に
よっても決まる。このように、上記のパラメータを変え
ることにより、必要なアンダーカットを形成させること
ができる。下記の例では、絶対平均分子量が約30.0
00(ポリスチレンを標準としてGPCで測定して19
,000)のものが最も好ましい。
このような低分子量の材料は、シップレイ社(Ship
ley Company)から市販されている。別法と
して、フォトレジストをコーティングする前に、分子量
を必要な範囲まで低下させるために深紫外線によるブラ
ンケット露出を行なうならば、高分子量のPMGIを使
用することもできる。
ley Company)から市販されている。別法と
して、フォトレジストをコーティングする前に、分子量
を必要な範囲まで低下させるために深紫外線によるブラ
ンケット露出を行なうならば、高分子量のPMGIを使
用することもできる。
E、実施例
第1図は、PMGI層2をコーティングした後フォトレ
ジスト3をコーティングした基板1を示す。レジストを
、マスクを介して放射線に当てる。
ジスト3をコーティングした基板1を示す。レジストを
、マスクを介して放射線に当てる。
次にレジストとPMCIの両方を現像すると、第2図に
示すように、レジストの下にPMGIのアンダーカット
を有する構造が残る。次に、たとえばスパッタリングに
よって、導体金属を付着させ、第3図に示すように、基
板とレジストとに付着金属4の被覆を形成させる。最後
に、たとえば有機溶剤またはアルカリ水溶液を使用して
、リフトオフを行なう。この結果を第4図に示すが、基
板はフェンシングの問題を生じることなく、選択的にコ
ーティングされている。
示すように、レジストの下にPMGIのアンダーカット
を有する構造が残る。次に、たとえばスパッタリングに
よって、導体金属を付着させ、第3図に示すように、基
板とレジストとに付着金属4の被覆を形成させる。最後
に、たとえば有機溶剤またはアルカリ水溶液を使用して
、リフトオフを行なう。この結果を第4図に示すが、基
板はフェンシングの問題を生じることなく、選択的にコ
ーティングされている。
上面の作像レジストは、アルカリ水溶液で現像可能なフ
ォトレジストで、ポジティブでもネガティブでもよい。
ォトレジストで、ポジティブでもネガティブでもよい。
このようなフォトレジストの例としては、ジアゾナフト
キノン/ノボラック系のポジティブ・フォトレジスト、
米国特許第4491f328号明細書記載のデュアル・
トーン・レジスト、米国特許第4104070号明細書
記載の像反転ネガティブ・レジスト等がある。
キノン/ノボラック系のポジティブ・フォトレジスト、
米国特許第4491f328号明細書記載のデュアル・
トーン・レジスト、米国特許第4104070号明細書
記載の像反転ネガティブ・レジスト等がある。
作像のための放射線は紫外線には限らず、電子線、X線
、イオン線なども使用可能である。
、イオン線なども使用可能である。
本発明の方法は、スパッタリングによって付着させた金
属のリフトオフに有用であり、特に、ステップ被覆を良
好にするために長い金属縁部のテーパが必要な場合に有
用である。さらに、本発明は、蒸着または蒸着とスパッ
タリングを併用する場合に、はっきり画定された金属パ
ターンを形成するための簡単な方法を提供する。上述の
ように、本発明の方法は、金属を蒸着によって付着させ
る場合にも、スパッタリングによって付着させる場合に
も有用である。
属のリフトオフに有用であり、特に、ステップ被覆を良
好にするために長い金属縁部のテーパが必要な場合に有
用である。さらに、本発明は、蒸着または蒸着とスパッ
タリングを併用する場合に、はっきり画定された金属パ
ターンを形成するための簡単な方法を提供する。上述の
ように、本発明の方法は、金属を蒸着によって付着させ
る場合にも、スパッタリングによって付着させる場合に
も有用である。
スパッタリングを使用する場合は、作像層の厚みによっ
てテーパの程度が決まる。作像層が厚いほど、テーパは
長くなる。
てテーパの程度が決まる。作像層が厚いほど、テーパは
長くなる。
PMGI層の厚みは、必要な付着金属の厚みに依存する
。金属をスパッタリングによって付着させる場合、金属
縁部の画定を良好にし、リフトオフを容易にするために
は、PMGIの厚みを付着金属の厚みよりわずかに薄く
する必要がある。蒸着の場合は、PMGI層を付着金属
よりも厚くする。
。金属をスパッタリングによって付着させる場合、金属
縁部の画定を良好にし、リフトオフを容易にするために
は、PMGIの厚みを付着金属の厚みよりわずかに薄く
する必要がある。蒸着の場合は、PMGI層を付着金属
よりも厚くする。
本発明の好ましい変更態様では、磁気記録読取りトラッ
クの幅が画定できるようにこの方法を適合させる。本発
明の方法により、勾配付きリード・トラック(BLT)
が得られる。上記の方法では、現像時間の合計は、レジ
ストの現像時間(tl)と下層のPMGIの現像時間(
t2)の和である。
クの幅が画定できるようにこの方法を適合させる。本発
明の方法により、勾配付きリード・トラック(BLT)
が得られる。上記の方法では、現像時間の合計は、レジ
ストの現像時間(tl)と下層のPMGIの現像時間(
t2)の和である。
PMG I層のアンダーカットは、時間t2の一次関数
であり、したがって、特定のレジスト系で放射量が一定
の場合はレジストの終点t1は一定になるので、全体の
現像時間に比例する。したがって、現像時間を長く(5
分を超える)すると、アンダーカットが長くなり、レジ
ストのリフトオフが容易になるが、導体のテーパが長く
なるためトラックの画定には良くない。現像時間を短く
(5分未満)すると、アンダーカットが短くなり、トラ
ックの画定には良いが、レジストのリフトオフには良く
ない。本発明の方法は、導体パターン中のクリティカル
なトラック領域ではアンダーカットが短く、クリティカ
ルでない領域ではアンダーカットが長くなるという妥協
点が見つかるようにさせることができる。本発明者等は
これを「勾配付きリード・トラック(BLT)Jと呼ん
でいる。
であり、したがって、特定のレジスト系で放射量が一定
の場合はレジストの終点t1は一定になるので、全体の
現像時間に比例する。したがって、現像時間を長く(5
分を超える)すると、アンダーカットが長くなり、レジ
ストのリフトオフが容易になるが、導体のテーパが長く
なるためトラックの画定には良くない。現像時間を短く
(5分未満)すると、アンダーカットが短くなり、トラ
ックの画定には良いが、レジストのリフトオフには良く
ない。本発明の方法は、導体パターン中のクリティカル
なトラック領域ではアンダーカットが短く、クリティカ
ルでない領域ではアンダーカットが長くなるという妥協
点が見つかるようにさせることができる。本発明者等は
これを「勾配付きリード・トラック(BLT)Jと呼ん
でいる。
単一のパターン層で異なるアンダーカットを得る方法は
、導体パターンの領域によって現像時間を変える能力を
持たせることによって行なう。BLT法では、これは2
つの異なるマスクを使って導体パターン全体を画定する
ことによって行なう。
、導体パターンの領域によって現像時間を変える能力を
持たせることによって行なう。BLT法では、これは2
つの異なるマスクを使って導体パターン全体を画定する
ことによって行なう。
第1のマスクは、導体のクリティカルでない領域を画定
し、第2のマスクは、装置のクリティカルなトラック領
域を画定する。両方のマスクを単一の2層レジスト構造
上にかける。はとんどのレジスト系では、現像の終点(
tl)は、露光量に反比例する。露光ffi 400
m J /am2の場合t1は1分、150 m J
/cm2の場合は3分である。マスク1(クリティカル
でない)は400mJで露光し、マスク2(クリティカ
ル)は150mJで露光し、合計現像時間を5分にする
と、PMGI現像時間(t2)はそれぞれ4分及び2分
となる。
し、第2のマスクは、装置のクリティカルなトラック領
域を画定する。両方のマスクを単一の2層レジスト構造
上にかける。はとんどのレジスト系では、現像の終点(
tl)は、露光量に反比例する。露光ffi 400
m J /am2の場合t1は1分、150 m J
/cm2の場合は3分である。マスク1(クリティカル
でない)は400mJで露光し、マスク2(クリティカ
ル)は150mJで露光し、合計現像時間を5分にする
と、PMGI現像時間(t2)はそれぞれ4分及び2分
となる。
露出の少ない部分で得られるアンダーカットは0゜4μ
mであり、露出の多い部分で得られるアンダーカットは
0.8μmである。アンダーカットが短い部分ではトラ
ックの画定は良好であり、アンダーカットが長い部分で
はレジストのリフトオフが容易になる。
mであり、露出の多い部分で得られるアンダーカットは
0.8μmである。アンダーカットが短い部分ではトラ
ックの画定は良好であり、アンダーカットが長い部分で
はレジストのリフトオフが容易になる。
以下の例は、本発明を例示するためのもので、本発明を
限定するものではなく、本発明の原理及び範囲から逸脱
せずに、多(の変更を行なうことが可能である。
限定するものではなく、本発明の原理及び範囲から逸脱
せずに、多(の変更を行なうことが可能である。
例I
下記の例は、本発明を好ましい態様で実施するための詳
細を示すものである。
細を示すものである。
予熱 5分間、92℃
レジスト塗布 PMGI、4000rl)mで30
秒スピン・コーティング、 厚み1500人 焼付 ホット・プレートで185℃で30
分 レジスト塗布 ジアゾキノン・フォトレジスト、3
000rlmで60秒 スピン・コーティング、厚み 0.7μm 焼付 ホット・プレートで82℃で30分 露出 180 m J /cm2現像
MP−240L 1 : 5で21±1℃で
4.0分 スプレィ・リンス 5サイクル スピン乾燥 セミツール 検査 範囲、整合及び残留レジストこの方
法により、064μmの横方向のアンダーカットが得ら
れた。このステンシルを用いて、厚み2000人の金属
をスパッタリングにより付着させた。
秒スピン・コーティング、 厚み1500人 焼付 ホット・プレートで185℃で30
分 レジスト塗布 ジアゾキノン・フォトレジスト、3
000rlmで60秒 スピン・コーティング、厚み 0.7μm 焼付 ホット・プレートで82℃で30分 露出 180 m J /cm2現像
MP−240L 1 : 5で21±1℃で
4.0分 スプレィ・リンス 5サイクル スピン乾燥 セミツール 検査 範囲、整合及び残留レジストこの方
法により、064μmの横方向のアンダーカットが得ら
れた。このステンシルを用いて、厚み2000人の金属
をスパッタリングにより付着させた。
例■
下記の例は、勾配付きリード・トラック法の詳細を示す
ものである。
ものである。
予熱 ホット・プレートで92℃で5分間
レジスト塗布 PMG114000rpmで焼付
レジスト塗布
焼付
露出
現像(任意)
露出
現像(任意)
スプレィ・リンス
スピン乾燥
検査
30秒スピン・コーティング、
ホット・プレートで185℃
で30分
ジアゾキノンΦレジスト、
275Orpmで60秒スピ
ン・コーティング、厚み0゜
7μm
ホット・プレートで92℃で
30分
マスク1、PE中央照準面で
300 m J 7cm2
MP−2401,1: 5で2
1°C±1℃で2.0分
マスク2、PE中央照準面で
180 m J 7cm2
MP−240L 1 : 5で2
1±1℃で2.5分
5サイクル
セミツール
範囲、整合及び残留レジスト
この方法により、横方向のアンダーカットは、クリティ
カル領域で0.3μm1クリテイカルでない領域で0.
5μmであった。
カル領域で0.3μm1クリテイカルでない領域で0.
5μmであった。
F6発明の効果
本発明によれば、フェンシングなしのきれいなリフティ
ングを容易に行なうことができる。
ングを容易に行なうことができる。
第1図ないし第4図は、本発明の工程に従って形成され
る構造の拡大断面図(均一に拡大したものではない)で
ある。 1・・・・基板、2・・・・PMGI層、3・・・・フ
ォトレジスト層、4・・・・付着金属。 出願人 インターナシロナル・ビジネス・マシーンズ
拳コーポレ°゛−シ1ン
る構造の拡大断面図(均一に拡大したものではない)で
ある。 1・・・・基板、2・・・・PMGI層、3・・・・フ
ォトレジスト層、4・・・・付着金属。 出願人 インターナシロナル・ビジネス・マシーンズ
拳コーポレ°゛−シ1ン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板に低分子量のポリメチルグルタルイミド(PMGI
)の層をコーティングし、 上記の層上にフォトレジスト層をオーバーコートし、 マスクを介して上記フォトレジスト層に放射線を照射し
、 上記レジスト及びポリメチルグルタルイミドの両者を現
像し、 導体金属材料を付着させ、 上記ポリメチルグルタルイミドの残部を溶剤でリフトオ
フする各工程を含む金属リフトオフ方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US19166688A | 1988-05-09 | 1988-05-09 | |
US191666 | 1988-05-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0217643A true JPH0217643A (ja) | 1990-01-22 |
JPH076058B2 JPH076058B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=22706417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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