JPH033378B2 - - Google Patents
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- JPH033378B2 JPH033378B2 JP60293411A JP29341185A JPH033378B2 JP H033378 B2 JPH033378 B2 JP H033378B2 JP 60293411 A JP60293411 A JP 60293411A JP 29341185 A JP29341185 A JP 29341185A JP H033378 B2 JPH033378 B2 JP H033378B2
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- JP
- Japan
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- mask
- lift
- temperature
- resist
- pattern
- Prior art date
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-
- 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
- G03F7/022—Quinonediazides
- G03F7/023—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders
- G03F7/0233—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binders or the macromolecular additives other than the macromolecular quinonediazides
-
- 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
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Weting (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ 産業上の利用分野
本発明は弱塩基を含むポジテイブ・レジストを
基板上に付着し、像状に露光し、硬化し、一様に
露光し、現像する段階を含むリフト・オフ・マス
クの製造方法に関する。
基板上に付着し、像状に露光し、硬化し、一様に
露光し、現像する段階を含むリフト・オフ・マス
クの製造方法に関する。
Ｂ 開示の概要
本発明によれば、薄膜形成成分として弱塩基及
びポリビニル・フエノールを含むポジテイブ・レ
ジストを基板上に付着し、その後像に従つて露光
し、硬化し、一様に露光し、10℃以下の温度で
KOH溶液中で現像する。この様にして得たレジ
スト・パターンを300乃至320nｍの範囲の波長を
有する光に露光し、最後に150乃至280℃の範囲の
温度で熱処理する。この様にして出来上つたリフ
ト・オフ・マスクは280℃以下の温度で寸法が安
定であり、加熱した時に液体もしくは揮発成分を
発生しない。
びポリビニル・フエノールを含むポジテイブ・レ
ジストを基板上に付着し、その後像に従つて露光
し、硬化し、一様に露光し、10℃以下の温度で
KOH溶液中で現像する。この様にして得たレジ
スト・パターンを300乃至320nｍの範囲の波長を
有する光に露光し、最後に150乃至280℃の範囲の
温度で熱処理する。この様にして出来上つたリフ
ト・オフ・マスクは280℃以下の温度で寸法が安
定であり、加熱した時に液体もしくは揮発成分を
発生しない。
リフト・オフ・マスクを使用する時には、オー
バハング（傾斜90゜以上の）壁の開孔を有するレ
ジスト・パターン上に、約160乃至250℃の範囲の
基板温度で材料を一様に蒸着する。その後、レジ
スト・パターンをメタケイ酸ナトリウム溶液中で
溶解し、パターン上に蒸着した材料がリフト・オ
フして、基板に直接付着した材料を残す。
バハング（傾斜90゜以上の）壁の開孔を有するレ
ジスト・パターン上に、約160乃至250℃の範囲の
基板温度で材料を一様に蒸着する。その後、レジ
スト・パターンをメタケイ酸ナトリウム溶液中で
溶解し、パターン上に蒸着した材料がリフト・オ
フして、基板に直接付着した材料を残す。
本発明に従つて製造したリフト・オフ・マスク
は導体と半導体材料間の接触抵抗が低くて一様で
あり、高精度のパターン及び高い実装密度が必要
な時に、半導体基板上に導体パターンを発生する
のに特に適している。
は導体と半導体材料間の接触抵抗が低くて一様で
あり、高精度のパターン及び高い実装密度が必要
な時に、半導体基板上に導体パターンを発生する
のに特に適している。
Ｃ 従来技術
リフト・オフ・マスクは特に導体パターンを発
生するのに使用されている。この目的のために金
属が所望の導体パターンのネガテイブのレイアウ
トを有するリフト・オフ・マスク上に一様に蒸着
される。その後マスクを適切な溶媒中で溶解し、
上層の金属を除去して、マスクの開孔中に付着し
た金属だけを残している。
生するのに使用されている。この目的のために金
属が所望の導体パターンのネガテイブのレイアウ
トを有するリフト・オフ・マスク上に一様に蒸着
される。その後マスクを適切な溶媒中で溶解し、
上層の金属を除去して、マスクの開孔中に付着し
た金属だけを残している。
リフト・オフ・マスクの開孔中の壁はオーバハ
ングしている事が絶対に必要である。そうでない
と、蒸着金属はレジスト・パターンを上部と側面
から完全に覆い、溶媒がリフト・オフ・パターン
を侵食するのを妨害するからである。
ングしている事が絶対に必要である。そうでない
と、蒸着金属はレジスト・パターンを上部と側面
から完全に覆い、溶媒がリフト・オフ・パターン
を侵食するのを妨害するからである。
この要件を満足するリフト・オフ・マスクの製
造方法は例えば1982年５月アイ・ビー・エム・ジ
ヤーナル・オブ・リサーチ・アンド・デベロツプ
メント第26巻、第３号、第362頁のエル・ジエ
イ・フリード等著の「３レベル配線及び配列はん
だ接続体を有するVLSIバイポーラの金属化設計」
と題する論文（“Ａ VLSI bipolar
metallization design with three−level wiring
and array solder connections” by L.J.Freed
et al.、 in IBM Journal of Research and
Development、 Vol. 26、 No.３、 May
1982、 p.362）及び西独特許第2529054号に開示
されている。上述の論文に説明されている方法で
は層は化学的に蒸着（CVD）され、反応性イオ
ン・エツチング（RIE）を受ける。従つて必要な
装置も相当大きく複雑である。この様にして製造
したマスク４層より成る。西独特許第2529054号
に説明されている方法で製造したリフト・オフ・
マスクは唯一層だけより成り、必要な装置もわず
かである。この特許の方法によれば、１−ヒドロ
オキシエチル−２−アルキルイミダゾリンを含む
ポジテイブ・レジスト材料を基板上に付着し、化
学線に像状に露光し、適切な温度で十分長時間加
熱し、化学線に一様に露光し、最後に現像する。
エス・エイ・マクドナルド等の論文「像の反転：
ポジテイブレジスト中のネガテイブ像の形成」
（S.A.MacDonald et al、 “Image
Reversal：The Production of ａ Negative
Image in Positive Photoresist”）には、この特
許の方法は１−ヒドロオキシエチル−２−アルキ
ルイミダゾリンに代つて、イミダゾールもしくは
トリエタノールアミンの様な他の弱塩基を使用し
ても実施出来る事が開示されている。
造方法は例えば1982年５月アイ・ビー・エム・ジ
ヤーナル・オブ・リサーチ・アンド・デベロツプ
メント第26巻、第３号、第362頁のエル・ジエ
イ・フリード等著の「３レベル配線及び配列はん
だ接続体を有するVLSIバイポーラの金属化設計」
と題する論文（“Ａ VLSI bipolar
metallization design with three−level wiring
and array solder connections” by L.J.Freed
et al.、 in IBM Journal of Research and
Development、 Vol. 26、 No.３、 May
1982、 p.362）及び西独特許第2529054号に開示
されている。上述の論文に説明されている方法で
は層は化学的に蒸着（CVD）され、反応性イオ
ン・エツチング（RIE）を受ける。従つて必要な
装置も相当大きく複雑である。この様にして製造
したマスク４層より成る。西独特許第2529054号
に説明されている方法で製造したリフト・オフ・
マスクは唯一層だけより成り、必要な装置もわず
かである。この特許の方法によれば、１−ヒドロ
オキシエチル−２−アルキルイミダゾリンを含む
ポジテイブ・レジスト材料を基板上に付着し、化
学線に像状に露光し、適切な温度で十分長時間加
熱し、化学線に一様に露光し、最後に現像する。
エス・エイ・マクドナルド等の論文「像の反転：
ポジテイブレジスト中のネガテイブ像の形成」
（S.A.MacDonald et al、 “Image
Reversal：The Production of ａ Negative
Image in Positive Photoresist”）には、この特
許の方法は１−ヒドロオキシエチル−２−アルキ
ルイミダゾリンに代つて、イミダゾールもしくは
トリエタノールアミンの様な他の弱塩基を使用し
ても実施出来る事が開示されている。
一般に知られているリフト・オフ・マスクには
問題がある。それは耐温度性が低いので、金属を
高温で蒸着する時に、レジスト・パターンが流れ
てその寸法を変化するからである。この様な寸法
の変化を避けるために、上述の特許の方法によつ
て製造したリフト・オフ・マスクの場合には付着
温度は120℃を越えてはならない。しかしながら、
蒸着金属を例えば半導体材料より成る基板の領域
に導電性を保持したまま接触しなければならず、
接触抵抗が低く且つ均一である事が不可欠である
時には比較的高い付着温度の使用が望ましい。上
述のフリード等の論文の方法によつて製造した剥
離マスクは150乃至160℃の範囲の付着温度に耐え
るが、この様な温度でもなお不十分であり、又そ
の方法及びマスクの構造が複雑であるという他の
欠点もある。
問題がある。それは耐温度性が低いので、金属を
高温で蒸着する時に、レジスト・パターンが流れ
てその寸法を変化するからである。この様な寸法
の変化を避けるために、上述の特許の方法によつ
て製造したリフト・オフ・マスクの場合には付着
温度は120℃を越えてはならない。しかしながら、
蒸着金属を例えば半導体材料より成る基板の領域
に導電性を保持したまま接触しなければならず、
接触抵抗が低く且つ均一である事が不可欠である
時には比較的高い付着温度の使用が望ましい。上
述のフリード等の論文の方法によつて製造した剥
離マスクは150乃至160℃の範囲の付着温度に耐え
るが、この様な温度でもなお不十分であり、又そ
の方法及びマスクの構造が複雑であるという他の
欠点もある。
Ｄ 発明が解決しようとする問題点
本発明の目的は一般に知られているリフト・オ
フ・マスクの利点を有する以外に耐温度性を有す
るリフト・オフ・マスクの簡単な製造方法を与え
る事及びこの方法で形成してマスクの使用方法を
与えることにある。
フ・マスクの利点を有する以外に耐温度性を有す
るリフト・オフ・マスクの簡単な製造方法を与え
る事及びこの方法で形成してマスクの使用方法を
与えることにある。
Ｅ 問題点を解決するための手段
本発明は弱塩基を含むホトレジストを基板上に
付着し、像状に露光し、硬化し、一様に露光し
て、現像する事によるマスクを製造する方法を与
える。本発明の方法の特徴は薄膜形成成分として
ポリビニル・フエノルを含むポジテイブ・レジス
トを使用する事、現像を10℃以下の温度でKOH
溶液中で行う事、現像後300乃至320nｍの範囲の
波長を有する光を使用してレジスト・パターンを
露光する事及びその後150乃至280℃の範囲の温度
で熱処理する事にある。
付着し、像状に露光し、硬化し、一様に露光し
て、現像する事によるマスクを製造する方法を与
える。本発明の方法の特徴は薄膜形成成分として
ポリビニル・フエノルを含むポジテイブ・レジス
トを使用する事、現像を10℃以下の温度でKOH
溶液中で行う事、現像後300乃至320nｍの範囲の
波長を有する光を使用してレジスト・パターンを
露光する事及びその後150乃至280℃の範囲の温度
で熱処理する事にある。
Ｆ 実施例
本発明の方法の各段階は完全に理解されていな
いが、相互に作用し、一度パターンが画定された
後はその寸法がもはや変化しないリフト・オフ・
マスクを与える。この様なマスクは単一層より成
り、その開孔中にオーバハング壁を有し、高温で
も安定である。本発明の方法の簡単さ及びこれに
よつて製造されるマスクの簡単さによつて製造コ
スト及び欠陥密度の点で有利になる。
いが、相互に作用し、一度パターンが画定された
後はその寸法がもはや変化しないリフト・オフ・
マスクを与える。この様なマスクは単一層より成
り、その開孔中にオーバハング壁を有し、高温で
も安定である。本発明の方法の簡単さ及びこれに
よつて製造されるマスクの簡単さによつて製造コ
スト及び欠陥密度の点で有利になる。
現像及び露光に続く温度処理期間の温度は150
乃至280℃の範囲にあり、好ましい温度は約250℃
である。150℃以下の温度ではマスク中に溶媒及
び水の残渣が残り、一方280℃以上の温度では、
マスク材料が昇華を開始する。
乃至280℃の範囲にあり、好ましい温度は約250℃
である。150℃以下の温度ではマスク中に溶媒及
び水の残渣が残り、一方280℃以上の温度では、
マスク材料が昇華を開始する。
本発明に従つて製造されたマスク上にはマスク
の寸法を変える事なく、例えば200℃の温度で金
属を蒸着する事が出来る。これによつて接触抵抗
は低く且つ一様になり、従つて極めて狭く且つ極
めて接近した導線を有する密にパツクされた回路
を高い収率で形成しなければならない時にこのマ
スクを使用する事が出来る。現像及び露光の後の
温度処理を行うと、上記西独特許の方法によつて
形成したマスクと対比した場合、本発明に従つて
製造したマスクのリフト・オフ後には導線に沿つ
て金属の継ぎ目が検出出来ない。この様な金属の
継ぎ目は導体の容量には影響を与えるが導電率に
は影響を与えない。
の寸法を変える事なく、例えば200℃の温度で金
属を蒸着する事が出来る。これによつて接触抵抗
は低く且つ一様になり、従つて極めて狭く且つ極
めて接近した導線を有する密にパツクされた回路
を高い収率で形成しなければならない時にこのマ
スクを使用する事が出来る。現像及び露光の後の
温度処理を行うと、上記西独特許の方法によつて
形成したマスクと対比した場合、本発明に従つて
製造したマスクのリフト・オフ後には導線に沿つ
て金属の継ぎ目が検出出来ない。この様な金属の
継ぎ目は導体の容量には影響を与えるが導電率に
は影響を与えない。
リフト・オフ・マスクの製造に当り、先ずポジ
テイブ・レジストを弱塩基と混合する。以下説明
する方法に使用する弱塩基は１−ヒドロオキシエ
チル−２−アルキルイミダゾリンである。しかし
ながら、上述の如く、本発明の方法にはこの化合
物だけが有効なわけではない。適切なポジテイ
ブ・レジスト材料にはポリビニル・フエノル及び
光活性ジアゾナフトキノン防止剤を含む。この処
法に合致するポジテイブ・レジストは例えば米国
マサチユーセツツ州ニユートン市のシプリー社
（Shipley Company、 Inc.）によつて型名23M
で、一方アルキルイミダゾリンは米国ニユージア
シー州ペータソン市のモナ工業株式会社（Mona
Ind. Inc.）によつて商標名モナゾリンＣ
（Monazoline Ｃ）で販売されている。モナゾリ
ンＣの予定量を少量のセロソルブアセテートの様
な溶媒中に溶解し、或る量のポジテイブ・レジス
ト材料と混合した。この際混合物は100ml当りモ
ナゾリンＣを約１ｇ乃至約３ｇ含む様にした。
テイブ・レジストを弱塩基と混合する。以下説明
する方法に使用する弱塩基は１−ヒドロオキシエ
チル−２−アルキルイミダゾリンである。しかし
ながら、上述の如く、本発明の方法にはこの化合
物だけが有効なわけではない。適切なポジテイ
ブ・レジスト材料にはポリビニル・フエノル及び
光活性ジアゾナフトキノン防止剤を含む。この処
法に合致するポジテイブ・レジストは例えば米国
マサチユーセツツ州ニユートン市のシプリー社
（Shipley Company、 Inc.）によつて型名23M
で、一方アルキルイミダゾリンは米国ニユージア
シー州ペータソン市のモナ工業株式会社（Mona
Ind. Inc.）によつて商標名モナゾリンＣ
（Monazoline Ｃ）で販売されている。モナゾリ
ンＣの予定量を少量のセロソルブアセテートの様
な溶媒中に溶解し、或る量のポジテイブ・レジス
ト材料と混合した。この際混合物は100ml当りモ
ナゾリンＣを約１ｇ乃至約３ｇ含む様にした。
レジスト層を形成するために、剥離マスクを形
成する予定の基板上に上記混合物を少量好ましく
はスピニングによつて付着する。この層の厚さは
約1.5及び約6μｍ間にある事が好ましい。厚さは
スピニング台の速度によつて制御出来る。
成する予定の基板上に上記混合物を少量好ましく
はスピニングによつて付着する。この層の厚さは
約1.5及び約6μｍ間にある事が好ましい。厚さは
スピニング台の速度によつて制御出来る。
その後、レジスト層を約85乃至105℃の温度で
約10乃至約20分間にわたつて予備硬化して、次に
紫外線もしくは電子を使用して、マスク・パター
ンを通して露光した。露光中光活性防止剤は露光
マスクによつて覆われていない領域で分解する。
分解はレジスト表面から進行する。
約10乃至約20分間にわたつて予備硬化して、次に
紫外線もしくは電子を使用して、マスク・パター
ンを通して露光した。露光中光活性防止剤は露光
マスクによつて覆われていない領域で分解する。
分解はレジスト表面から進行する。
マスク・パターンを介して露光したレジスト薄
膜を約95乃至約110℃の範囲の温度で、約10乃至
60分間加熱する。加熱中、モナゾリンＣは防止剤
が分解している前に露光したレジスト領域中の樹
脂の重合体分子と反応する。この結果、橋かけ結
合が生じ、前に可溶性になつていたレジスト領域
は再び不溶状態になる。一般に窒素雰囲気中に遂
行される温度処理の場合には、±１℃の誤差の範
囲に調節出来る比較的簡単な炉が使用される。
膜を約95乃至約110℃の範囲の温度で、約10乃至
60分間加熱する。加熱中、モナゾリンＣは防止剤
が分解している前に露光したレジスト領域中の樹
脂の重合体分子と反応する。この結果、橋かけ結
合が生じ、前に可溶性になつていたレジスト領域
は再び不溶状態になる。一般に窒素雰囲気中に遂
行される温度処理の場合には、±１℃の誤差の範
囲に調節出来る比較的簡単な炉が使用される。
温度処理の後に、好ましくは200Wの水銀最大
圧力灯の様な高強度の紫外線灯を使用してレジス
ト層を一様に露光する。200Wの水銀灯を使用し
た場合、約2μｍの厚さのレジスト層の場合の妥
当な露光時間は約50秒である。一様露光（マスク
を介さない露光）によつて前に露光していない領
域の防止剤は分解する。この段階の次に10℃以下
の温度、好ましくは０乃至10℃間の温度で、規定
度0.05乃至0.2のKOH溶液を使用して現像が行わ
れる。これによつて露光パターンによつて露光し
た領域は保存され、他方一回目の露光段階でマス
クした領域は除去される。この様にして出来上つ
たレジスト層中の開孔パターンはマスクのパター
ン中の非透明領域と相似になる。約2μｍの厚さ
のレジスト層を現像するのに必要な時間は10分程
度である。
圧力灯の様な高強度の紫外線灯を使用してレジス
ト層を一様に露光する。200Wの水銀灯を使用し
た場合、約2μｍの厚さのレジスト層の場合の妥
当な露光時間は約50秒である。一様露光（マスク
を介さない露光）によつて前に露光していない領
域の防止剤は分解する。この段階の次に10℃以下
の温度、好ましくは０乃至10℃間の温度で、規定
度0.05乃至0.2のKOH溶液を使用して現像が行わ
れる。これによつて露光パターンによつて露光し
た領域は保存され、他方一回目の露光段階でマス
クした領域は除去される。この様にして出来上つ
たレジスト層中の開孔パターンはマスクのパター
ン中の非透明領域と相似になる。約2μｍの厚さ
のレジスト層を現像するのに必要な時間は10分程
度である。
この様にして形成したレジスト・パターンの開
孔中の壁は望み通りオーバーハングしている。し
かしながらこのレジスト・パターンを約140℃以
上の温度に加熱すると、その縁は流れる。この流
れを防止するために、レジスト・パターンをその
波長が300乃至320nｍの範囲にあり、露光エネル
ギが60ジユール／cm2以下の放射線を使用して一様
に露光する。露光によつてレジスト・パターン上
には硬化した表面薄膜が出来る。上述の波長範囲
を守る事は不可欠である。なんとなればこの範囲
の下限より波長が短かいと、レジスト中の放射線
の吸収が強くなりすぎて、硬化表面薄膜が薄くな
り、一方波長が長いと、必要な硬化を与える事が
出来ないからである。
孔中の壁は望み通りオーバーハングしている。し
かしながらこのレジスト・パターンを約140℃以
上の温度に加熱すると、その縁は流れる。この流
れを防止するために、レジスト・パターンをその
波長が300乃至320nｍの範囲にあり、露光エネル
ギが60ジユール／cm2以下の放射線を使用して一様
に露光する。露光によつてレジスト・パターン上
には硬化した表面薄膜が出来る。上述の波長範囲
を守る事は不可欠である。なんとなればこの範囲
の下限より波長が短かいと、レジスト中の放射線
の吸収が強くなりすぎて、硬化表面薄膜が薄くな
り、一方波長が長いと、必要な硬化を与える事が
出来ないからである。
露光後、レジスト・パターンを150乃至300℃の
温度に加熱した。その縁は流れ始めなかつた。露
光に続き上述の温度範囲の温度処理が行われる。
この処理段階で樹脂中に依然存在する残留溶媒及
び水が除去される。以上で耐温度性リフト・オ
フ・マスクが完成する。
温度に加熱した。その縁は流れ始めなかつた。露
光に続き上述の温度範囲の温度処理が行われる。
この処理段階で樹脂中に依然存在する残留溶媒及
び水が除去される。以上で耐温度性リフト・オ
フ・マスクが完成する。
リフト・オフ・マスクは次の仕様に従つて形成
する事が好ましい。
する事が好ましい。
５ｇのモナゾリンＣを25mlのセロソルブアセテ
ート中に溶解し、この溶液に225mlのポジテイ
ブ・レジスト23Mを加えた。次に使用する前に、
必要な量のこのポジテイブ・レジスト混合物をフ
イルタに通す。
ート中に溶解し、この溶液に225mlのポジテイ
ブ・レジスト23Mを加えた。次に使用する前に、
必要な量のこのポジテイブ・レジスト混合物をフ
イルタに通す。
次にポジテイブ・レジスト混合物を30秒にわた
り2500rpmで基板上にスピニング付着して、2.0
乃至2.1μｍ厚さの層を形成する。その後、レジス
ト層を85℃の温度で20分間乾燥する。
り2500rpmで基板上にスピニング付着して、2.0
乃至2.1μｍ厚さの層を形成する。その後、レジス
ト層を85℃の温度で20分間乾燥する。
波長436nｍの光を使用しマスクを介してレジ
スト層を露光する。光源は例えば型名HBO350で
オスラム（Osram）社から販売されている350W
の水銀最大圧力灯でよい。最適露光時間はいくつ
かのプローブを異なる時間露光し、現像後に得ら
れたマスクの寸法を測定し、これ等の値を露光用
マスクのパターンと比較して決定する。最適露光
時間は露光用マスクの非透明領域のパターンが形
成したレジスト・パターン中の開孔のパターンと
完全に一致する時間である。像に従つて露光した
後に、レジスト層を窒素雰囲気中で100℃の温度
で、約50分にわたり温度処理する。次に例えば型
名HBO200でオスラム社が販売している水銀最大
圧力灯を使用してレジスト層を一様に露光する。
スト層を露光する。光源は例えば型名HBO350で
オスラム（Osram）社から販売されている350W
の水銀最大圧力灯でよい。最適露光時間はいくつ
かのプローブを異なる時間露光し、現像後に得ら
れたマスクの寸法を測定し、これ等の値を露光用
マスクのパターンと比較して決定する。最適露光
時間は露光用マスクの非透明領域のパターンが形
成したレジスト・パターン中の開孔のパターンと
完全に一致する時間である。像に従つて露光した
後に、レジスト層を窒素雰囲気中で100℃の温度
で、約50分にわたり温度処理する。次に例えば型
名HBO200でオスラム社が販売している水銀最大
圧力灯を使用してレジスト層を一様に露光する。
次に0.13規定のKOH溶液中で約５乃至約７℃
の温度で10分間現像処理を行う。
の温度で10分間現像処理を行う。
現像後のレジスト・パターンを60ジユール／cm2
の程度の露光エネルギ密度に設定したXe−Cl充
填エクサイマ・レーザを使用して、308nｍの波
長を有する光に露光する。
の程度の露光エネルギ密度に設定したXe−Cl充
填エクサイマ・レーザを使用して、308nｍの波
長を有する光に露光する。
次にレジスト・パターンを窒素雰囲気の炉中
で、好ましくは約250℃の温度に加熱して硬化す
る。この段階中レジストの縁の流出はない。
で、好ましくは約250℃の温度に加熱して硬化す
る。この段階中レジストの縁の流出はない。
この様にして得られたリフト・オフ・マスクの
開孔の壁はオーバーハングしていて、この壁の上
に寸法を変化させる事なく250℃の温度で金属を
蒸着する。
開孔の壁はオーバーハングしていて、この壁の上
に寸法を変化させる事なく250℃の温度で金属を
蒸着する。
上述の如くして形成してリフト・オフ・マスク
の本発明に従う使用方法について、以下半導体基
板上の導体パターンの形成を例として説明する。
導体パターンを形成するためにはリフト・オフ・
マスクの耐温度性が重要である。しかしながら、
ここで、リフト・オフ・マスクは上述の例に関し
て説明されるが、この例に限定されるものではな
く、例えばセラミツク・モジユール上に導体パタ
ーンを形成するか、導体パターン以外のパターン
を形成するものにも使用出来る事を指摘しておき
たい。パターンはすべての材料の粒子を同じ方向
から基板上に入射させるための方法によつて付着
可能な任意の材料から形成出来る。この様な方法
には例えば蒸着及び陰極スパツタリングを含む。
の本発明に従う使用方法について、以下半導体基
板上の導体パターンの形成を例として説明する。
導体パターンを形成するためにはリフト・オフ・
マスクの耐温度性が重要である。しかしながら、
ここで、リフト・オフ・マスクは上述の例に関し
て説明されるが、この例に限定されるものではな
く、例えばセラミツク・モジユール上に導体パタ
ーンを形成するか、導体パターン以外のパターン
を形成するものにも使用出来る事を指摘しておき
たい。パターンはすべての材料の粒子を同じ方向
から基板上に入射させるための方法によつて付着
可能な任意の材料から形成出来る。この様な方法
には例えば蒸着及び陰極スパツタリングを含む。
導体パターンを形成する半導体基板は一般に絶
縁層で覆われている。先行する諸段階で基板中に
形成した半導体装置は導体パターンによつて互い
に及び周辺コネクタに接続される。この目的のた
めに、半導体基板は導体材料を付着する前に絶縁
層中にコンタクト開孔をエツチングしなければな
らない。これ等のコンタクト開孔はエツチ・マス
クとしてリフト・オフ・マスクをしてエツチング
するか（この方法は例えば欧州特許公開番号
0057738号に説明されている）、リフト・オフ・マ
スクの形成の開始時にレジスト層が付着されてい
る時は既に存在する。以下の説明は後者の場合か
ら出発する。即ち本発明に従う使用方法の説明で
は、本発明の方法を使用して、平坦な半導体基板
上にコンタクト開孔が存在する状態で絶縁層上に
リフト・オフ・マスクを形成する。
縁層で覆われている。先行する諸段階で基板中に
形成した半導体装置は導体パターンによつて互い
に及び周辺コネクタに接続される。この目的のた
めに、半導体基板は導体材料を付着する前に絶縁
層中にコンタクト開孔をエツチングしなければな
らない。これ等のコンタクト開孔はエツチ・マス
クとしてリフト・オフ・マスクをしてエツチング
するか（この方法は例えば欧州特許公開番号
0057738号に説明されている）、リフト・オフ・マ
スクの形成の開始時にレジスト層が付着されてい
る時は既に存在する。以下の説明は後者の場合か
ら出発する。即ち本発明に従う使用方法の説明で
は、本発明の方法を使用して、平坦な半導体基板
上にコンタクト開孔が存在する状態で絶縁層上に
リフト・オフ・マスクを形成する。
金属の如き導電性材料を半導体基板の表面に垂
直に、リフト・オフ・マスク上に一様に蒸着す
る。この目的のために、基板を約160乃至250℃の
温度に加熱する。蒸着は付着材料、例えばアルミ
ニウムもしくは銅の合金が約1μｍの厚さ、即ち
リフト・オフ・マスクの厚さの半分になる迄続け
られる。リフト・オフ・マスクの開孔中のオーバ
ーハング及び付着方法によつて開孔の壁上への材
料の付着はない。従つてリフト・オフ・マスクを
溶融する溶媒は側面からリフト・オフ・マスクを
自由に侵食する事が出来る。上述の様に比較的高
温で金属を付着した後は、リフト・オフ・マスク
は通常の有機溶媒中では溶解しない。しかしなが
らリフト・オフ・マスク材料は水性メタケイ酸ナ
トリウム（NaSiO3・xH2O）の溶液中に溶解す
る事がわかつた。この溶液は室温で使用され、
0.25モル以下でなくてはならない。リフト・オ
フ・マスクが溶解する時に、マスク上に付着した
導電材料がリフト・オフされる。残つたものは絶
縁層上及びコンタクト開孔中に付着した導電性材
料である。この導電性材料が所望の導体パターン
を表わす。リフト・オフ段階の後に基板上に依然
残つているレジストの残渣は酸素プラズマによつ
て容易に除去出来る。
直に、リフト・オフ・マスク上に一様に蒸着す
る。この目的のために、基板を約160乃至250℃の
温度に加熱する。蒸着は付着材料、例えばアルミ
ニウムもしくは銅の合金が約1μｍの厚さ、即ち
リフト・オフ・マスクの厚さの半分になる迄続け
られる。リフト・オフ・マスクの開孔中のオーバ
ーハング及び付着方法によつて開孔の壁上への材
料の付着はない。従つてリフト・オフ・マスクを
溶融する溶媒は側面からリフト・オフ・マスクを
自由に侵食する事が出来る。上述の様に比較的高
温で金属を付着した後は、リフト・オフ・マスク
は通常の有機溶媒中では溶解しない。しかしなが
らリフト・オフ・マスク材料は水性メタケイ酸ナ
トリウム（NaSiO3・xH2O）の溶液中に溶解す
る事がわかつた。この溶液は室温で使用され、
0.25モル以下でなくてはならない。リフト・オ
フ・マスクが溶解する時に、マスク上に付着した
導電材料がリフト・オフされる。残つたものは絶
縁層上及びコンタクト開孔中に付着した導電性材
料である。この導電性材料が所望の導体パターン
を表わす。リフト・オフ段階の後に基板上に依然
残つているレジストの残渣は酸素プラズマによつ
て容易に除去出来る。
形成された導体パターンの寸法は小さな公差内
で所望のパターンに対応する。この事は導体パタ
ーンが密にパツクされている時、即ち極めて狭い
導体（1μｍ以上）が互いに密接して（1μｍ以上）
配列されている時も極めて良好な再現性をもつて
成立つ。コンタクト開孔中の接触抵抗は低く且つ
均一である。導体に沿う金属の継ぎ目は見出され
なかつた。
で所望のパターンに対応する。この事は導体パタ
ーンが密にパツクされている時、即ち極めて狭い
導体（1μｍ以上）が互いに密接して（1μｍ以上）
配列されている時も極めて良好な再現性をもつて
成立つ。コンタクト開孔中の接触抵抗は低く且つ
均一である。導体に沿う金属の継ぎ目は見出され
なかつた。
上述の利点を有するウエハ上の密につまつた導
体パターンは例えば次の順次段階によつて形成出
来る。
体パターンは例えば次の順次段階によつて形成出
来る。
上述の方法に従つて、コンタクト開孔を有する
絶縁層で覆われたいくつかの半導体ウエハ上にリ
フト・オフ・マスクを形成した。次に約1μｍの
厚さを有するAl−Cu層を約200℃のウエハ温度で
一様に蒸着した。蒸着ウエハは室温で10分間、約
0.25モルの水性メタケイ酸ナトリウム溶液中で処
理し、剥離マスク及びその上に付着したAl−Cu
層を除去し、絶縁層上及びコンタクト開孔中に導
体パターンを形成する。この様に処理したウエハ
を検査すると、２つのウエハ上に小さなレジスト
の残渣が発見された。これ等の残渣を除去するた
めに、２つのウエハをプラズマ・エツチ装置（型
名301の下にLFE社から販売されている）中で、
約1.333ミリバールの酸素圧及び150Wのエネルギ
で10分間処理した。この後の検査でレジストの残
渣はなくなつている事が見出された。これ等のウ
エハ上に形成した導体パターンは上述の優れた特
性を有する。すべての処理ウエハ上の導体パター
ンは同じ寸法を有する。
絶縁層で覆われたいくつかの半導体ウエハ上にリ
フト・オフ・マスクを形成した。次に約1μｍの
厚さを有するAl−Cu層を約200℃のウエハ温度で
一様に蒸着した。蒸着ウエハは室温で10分間、約
0.25モルの水性メタケイ酸ナトリウム溶液中で処
理し、剥離マスク及びその上に付着したAl−Cu
層を除去し、絶縁層上及びコンタクト開孔中に導
体パターンを形成する。この様に処理したウエハ
を検査すると、２つのウエハ上に小さなレジスト
の残渣が発見された。これ等の残渣を除去するた
めに、２つのウエハをプラズマ・エツチ装置（型
名301の下にLFE社から販売されている）中で、
約1.333ミリバールの酸素圧及び150Wのエネルギ
で10分間処理した。この後の検査でレジストの残
渣はなくなつている事が見出された。これ等のウ
エハ上に形成した導体パターンは上述の優れた特
性を有する。すべての処理ウエハ上の導体パター
ンは同じ寸法を有する。
Ｇ 発明の効果
本発明に従い一般に知られているリフト・オ
フ・マスクの利点を有する以外に耐温度性を有す
るリフト・オフ・マスクの製造方法が与えられ
る。
フ・マスクの利点を有する以外に耐温度性を有す
るリフト・オフ・マスクの製造方法が与えられ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 弱塩基を含むポジテイブ・レジストを基板上
に付着し、像に従つて露光し、硬化し、一様に露
光し、現像するリフト・オフ・マスクの製造方法
であつて、 (A) 上記ポジテイブ・レジストは薄膜形成成分と
してポリビニル・フエノールを含み、 (B) 上記現像はKOH溶液中で、10℃以下の温度
で行い、 (C) 上記現像後に300乃至320nｍの範囲の波長を
有する光を使用してレジスト・パターンを一様
に露光し、 (D) その後、レジスト・パターンを150乃至280℃
の範囲の温度で熱処理する事を特徴とする、 リフト・オフ・マスクの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP85103349.8 | 1985-03-22 | ||
| EP85103349A EP0195106B1 (de) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | Herstellung einer Abhebemaske und ihre Anwendung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61220328A JPS61220328A (ja) | 1986-09-30 |
| JPH033378B2 true JPH033378B2 (ja) | 1991-01-18 |
Family
ID=8193389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60293411A Granted JPS61220328A (ja) | 1985-03-22 | 1985-12-27 | リフト・オフ・マスクの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4659650A (ja) |
| EP (1) | EP0195106B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61220328A (ja) |
| DE (1) | DE3571161D1 (ja) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63185022A (ja) * | 1987-01-27 | 1988-07-30 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
| EP0282703B1 (en) * | 1987-03-20 | 1991-01-16 | Ushio Denki | Method of treating photoresists |
| JPS63234529A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-29 | Ushio Inc | レジスト処理方法 |
| JPS63234527A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-29 | Ushio Inc | レジスト処理方法 |
| US4826756A (en) * | 1987-07-01 | 1989-05-02 | Texas Instruments Incorporated | Low temperature deep ultraviolet resist hardening process using zenon chloride laser |
| US4769343A (en) * | 1987-07-17 | 1988-09-06 | Allied-Signal Inc. | Single step lift-off technique for submicron gates |
| JPH01233443A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Fujitsu Ltd | パターン形成方法 |
| US5057399A (en) * | 1989-03-31 | 1991-10-15 | Tony Flaim | Method for making polyimide microlithographic compositions soluble in alkaline media |
| AU5433890A (en) * | 1989-03-30 | 1990-11-05 | Brewer Science, Inc. | Base-soluble polyimide release layers for use in microlithographic processing |
| US5156936A (en) * | 1989-09-19 | 1992-10-20 | U.S. Philips Corporation | Contact device for the photocathode of photoelectric tubes and manufacturing method |
| US5006488A (en) * | 1989-10-06 | 1991-04-09 | International Business Machines Corporation | High temperature lift-off process |
| US5364743A (en) * | 1990-12-21 | 1994-11-15 | Xerox Corporation | Process for fabrication of bubble jet using positive resist image reversal for lift off of passivation layer |
| US5773200A (en) * | 1994-06-23 | 1998-06-30 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Positive resist composition suitable for lift-off technique and pattern forming method |
| TW411726B (en) * | 1998-06-18 | 2000-11-11 | Siemens Ag | Manufacture of structurized electrodes |
| JP2000124203A (ja) * | 1998-10-16 | 2000-04-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 微細パターン形成方法 |
| US6793778B2 (en) | 2002-07-15 | 2004-09-21 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands N.V. | Method of fabricating slider pads for a transducer operating with moving magnetic media |
| US7094684B2 (en) * | 2002-09-20 | 2006-08-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
| TWI338346B (en) * | 2002-09-20 | 2011-03-01 | Semiconductor Energy Lab | Display device and manufacturing method thereof |
| US6740473B1 (en) * | 2002-11-28 | 2004-05-25 | United Microelectronics Corp. | Method for shrinking critical dimension of semiconductor devices |
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| EP1510861A1 (en) * | 2003-08-26 | 2005-03-02 | Sony International (Europe) GmbH | Method for patterning organic materials or combinations of organic and inorganic materials |
| JP2008536699A (ja) * | 2005-04-14 | 2008-09-11 | プレジデント・アンド・フエローズ・オブ・ハーバード・カレツジ | マイクロ加工のための犠牲層における調節可能な溶解度 |
| US7977235B2 (en) * | 2009-02-02 | 2011-07-12 | Tokyo Electron Limited | Method for manufacturing a semiconductor device with metal-containing cap layers |
| FI130166B (en) | 2019-03-08 | 2023-03-23 | Picosun Oy | ANTI-SOLDER COATING |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4991177A (ja) * | 1972-12-29 | 1974-08-30 | ||
| DE2529054C2 (de) * | 1975-06-30 | 1982-04-29 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren zur Herstellung eines zur Vorlage negativen Resistbildes |
| JPS5261482A (en) * | 1975-11-17 | 1977-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | Photo etching |
| JPS553690A (en) * | 1979-04-04 | 1980-01-11 | Toshiba Corp | Semiconductor luminous indicator |
| DD143920A1 (de) * | 1979-05-24 | 1980-09-17 | Uwe Jungstand | Ausstreifmittel zum entfernen von positivfotolacken |
| DD143921A1 (de) * | 1979-05-24 | 1980-09-17 | Uwe Jungstand | Ausstreifmittel zum entfernen von positivlacken |
| JPS587054B2 (ja) * | 1979-06-18 | 1983-02-08 | 富士通株式会社 | レジスト・パタ−ン形成法 |
| NL8001561A (nl) * | 1980-03-17 | 1981-10-16 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een inrichting met behulp van een maskerpatroon. |
| DE3175488D1 (en) * | 1981-02-07 | 1986-11-20 | Ibm Deutschland | Process for the formation and the filling of holes in a layer applied to a substrate |
| JPS57199222A (en) * | 1981-06-02 | 1982-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Control of cross-section of lift-off resist stencil |
| US4439516A (en) * | 1982-03-15 | 1984-03-27 | Shipley Company Inc. | High temperature positive diazo photoresist processing using polyvinyl phenol |
| US4443533A (en) * | 1982-07-23 | 1984-04-17 | Panico C Richard | Photoresist curing method |
| NL8203521A (nl) * | 1982-09-10 | 1984-04-02 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een inrichting. |
| US4567132A (en) * | 1984-03-16 | 1986-01-28 | International Business Machines Corporation | Multi-level resist image reversal lithography process |
-
1985
- 1985-03-22 DE DE8585103349T patent/DE3571161D1/de not_active Expired
- 1985-03-22 EP EP85103349A patent/EP0195106B1/de not_active Expired
- 1985-12-27 JP JP60293411A patent/JPS61220328A/ja active Granted
-
1986
- 1986-03-17 US US06/840,344 patent/US4659650A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0195106B1 (de) | 1989-06-21 |
| JPS61220328A (ja) | 1986-09-30 |
| EP0195106A1 (de) | 1986-09-24 |
| US4659650A (en) | 1987-04-21 |
| DE3571161D1 (en) | 1989-07-27 |
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