JPH05129220A - 電磁波アシストによるリフトオフ法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、半導体素子製造において利用され
るリフトオフ法に関し、レジストが高分子化されている
場合にあって、通常の溶剤を用いて容易にリフトオフ工
程を実施できる方法の提供を目的とする。 【構成】 上層の金属３を通して下層のレジスト２に対
し、当該金属３のプラズマ振動数以上のエネルギーの電
磁波を照射後、リフトオフを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の製造にお
いて利用されるリフトオフ法に関する。より詳しく言え
ば、本発明は、電磁波の照射によりリフトオフを容易に
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】リフトオフ法は、例えばゲート電極等を
形成するために、半導体素子の製造において一般的に利
用されている方法である。

【０００３】従来のリフトオフ法は、一般に、（１）レ
ジスト塗布とそのパターニング、（２）金属の蒸着、
（３）溶剤等によるリフトオフという一連の工程によっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】リフトオフ法で使用さ
れるレジストには、様々な種類がある。電子線に対して
感光するポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）は、代
表的なレジストの一つである。ところが、ＰＭＭＡレジ
ストを使用した場合には、その耐ドライエッチング性
や、基板との密着性が不足することがあるため、これら
を向上させることが要望されるようになり、それに応じ
て例えばＺＣＭＲという商品名で知られる新しい熱架橋
型レジストが開発されている。

【０００５】こうした新しいレジストは、耐エッチング
性や基板との密着性の向上には有効であった。しかしな
がら、塗布されたレジストは熱架橋の結果として高分子
化されているので、リフトオフ工程で普通に使用される
アセトン等の溶剤に溶解しないため、フェノール系等の
剥離液を使用する必要があった。

【０００６】アセトン等の溶剤は室温で使用することが
できるのに対して、剥離液は例えば１２０℃程度に加熱
する必要があり、操作が面倒であるばかりでなく、作業
安全上の問題となっていた。また、剥離液は、場合によ
っては半導体素子自体をもエッチングしてしまう可能性
があった。そのため、感光波長域の異なる二層のレジス
トを塗布して半導体自体のエッチングを防止する方法が
提唱されているが、この方法では各レジストの塗布、露
光及び現像が必要となるので、操作が煩雑になるという
難点があった。

【０００７】本発明は、通常の溶剤を用いてリフトオフ
工程を煩雑な操作を必要とせずに容易に実施することの
できるリフトオフ法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のリフトオフ法
は、基板上の高分子化されたレジストをパターニング
し、次いで全面に金属を付着させ、そして残留レジスト
を溶解可能な処理液を使ってリフトオフを行うことによ
り基板上に所定パターンの金属を残留させる方法におい
て、リフトオフに先立ち、リフトオフすべき金属のプラ
ズマ振動数以上のエネルギーを有する電磁波を当該付着
金属を通して下層のレジストに照射することを特徴とす
る。

【０００９】本発明の方法を特に有利に適用することが
できるのは、使用レジストが架橋している場合である。
この方法は、架橋して高分子化しているためそのままで
はアセトン等の普通の溶剤に溶解しないレジストを、低
分子化させることによって溶解可能にする。そしてレジ
ストの低分子化は、そのために有効な電磁波をレジスト
に照射することで実現される。

【００１０】しかしながら、リフトオフを行う際には、
レジスト上には全面に金属が付着している。この金属層
を透過して下層のレジストに到達するためには、電磁波
は付着している金属のプラズマ振動数以上のエネルギー
のものでなくてはならない。これは、金属はプラズマ振
動数以上のエネルギーの電磁波に対して透明となるから
である。従って、使用する電磁波の最低限のエネルギー
は、リフトオフしようとする金属の種類により決まる。
例えば、金属がアルミニウムである場合には、プラズモ
ンのエネルギーは約１６ｅＶであるから、７８０Å以下
の波長の電磁波を使用することができる。

【００１１】このように、電磁波は、上層の金属を透過
して下層のレジストに到達し、レジストを低分子化させ
ることができるだけのエネルギーを有するものでありさ
えすれば、どのようなものを使用することもできる。と
は言うものの、必要以上に高エネルギーの電磁波を用い
ると半導体素子に対して不利に作用することがあり得る
ので、使用する電磁波のエネルギーは、リフトオフすべ
き金属、使用レジスト、使用する半導体基板等に応じて
適度のものを選択するのが好ましい。

【００１２】本発明のリフトオフ法は、半導体素子の製
造過程で高分子レジスト上の金属を除去して基板上に所
望パターンの金属だけを残すことの必要な場合に広汎に
応用可能であって、例えば、ゲート電極や配線用電極の
形成のために有利に使用することができる。

【００１３】

【作用】上層の金属に照射された電磁波は、この金属の
プラズマ振動数以上のエネルギーを有することから、金
属層で反射されずにこれを透過して下層のレジストに到
達することができ、そのため高分子化されているレジス
トを低分子化させる。低分子化したレジストは、リフト
オフ法においてレジストを溶解させるために従来から一
般に使用されている溶剤（例えばアセトン）に可溶性と
なり、レジスト上の余分な金属を当該レジストの溶解除
去によって取除くリフトオフ工程の実施を容易にする。

【００１４】

【実施例】次に、図１を参照して本発明の一実施例を説
明する。

【００１５】ＧａＡｓ基板上に熱架橋型の電子線レジス
トであるＺＣＭＲ−１００（日本ゼオン社製）を１５０
０Åの膜厚で塗布し、１８０℃で６０分間ベークするこ
とにより架橋させた。このレジストに電子線露光を施
し、現像処理を行ってパターニングした。このときの様
子を図１（ａ）に示す。この図において、１はＧａＡｓ
基板であり、２はパターニングされた架橋レジストであ
る。

【００１６】次いで、図１（ｂ）に示すように全面にア
ルミニウムを２０００Å蒸着させ、更に全面にヘリウム
希ガス共鳴ランプから波長５８４Åの遠紫外光を照射し
た。そして基板全体を室温でアセトンに２０分間浸して
リフトオフを行い、図１（ｃ）に示すように基板１上の
アルミニウム３だけを残した。

【００１７】こうして基板上に残されたアルミニウム
は、ゲート電極あるいは配線電極として利用するのに好
適である。また、基板上にレジストの残留は認められな
かった。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高分子化されていて取去りにくいレジストを、場合によ
っては半導体自体をエッチングしてしまうこともあるよ
うな強力な剥離液を用いることなく、普通の溶剤を使っ
て、室温で容易に取去ることができるようになる。従っ
て、高温に加熱しなければならない剥離液を使う場合に
比べて作業安全性が向上し、また剥離液の使用に伴って
半導体素子が被る危害が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の工程を説明する図であって、
（ａ）は基板に塗布してパターニングしたレジストを示
す図であり、（ｂ）は全面にアルミニウムを蒸着したと
ころを示す図であり、（ｃ）はリフトオフを行って基板
上に残したアルミニウムを示す図である。

【符号の説明】

１…基板 ２…レジスト ３…アルミニウム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板（１）上の高分子化されたレジスト
   （２）をパターニングし、次いで全面に金属（３）を付
   着させ、そして残留レジスト（２）を溶解可能な処理液
   を使ってリフトオフを行うことにより基板（１）上に所
   定パターンの金属（３）を残留させるリフトオフ法にお
   いて、リフトオフに先立ち、リフトオフすべき金属
   （３）のプラズマ振動数以上のエネルギーを有する電磁
   波を当該付着金属（３）を通して下層のレジスト（２）
   に照射することを特徴とするリフトオフ法。
2. 【請求項２】 前記金属（３）がアルミニウムであり、
   照射電磁波の波長が７８０Å以下である、請求項１記載
   の方法。