JPH05313347A - レジストパターン形成方法 - Google Patents

レジストパターン形成方法

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JPH05313347A
JPH05313347A JP11584292A JP11584292A JPH05313347A JP H05313347 A JPH05313347 A JP H05313347A JP 11584292 A JP11584292 A JP 11584292A JP 11584292 A JP11584292 A JP 11584292A JP H05313347 A JPH05313347 A JP H05313347A
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JP
Japan
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substrate
resist pattern
electrode
slope
forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP11584292A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuharu Arakawa
克治 荒川
Kazuhiko Amano
和彦 天野
Koji Kasuga
好治 春日
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォトリソグラフィー技術によるレジストパ
ターン形成方法において、一括露光による立体形状表面
へのレジストパターン形成を実現する。 【構成】 段差を有するSi基板表面における段差斜面
に隣接する底面部でのポジ型レジストのレジストパター
ン形成方法において、ダミーパターンを有するマスクを
利用し前記Si基板段差斜面での反射光による段差底面
部のレジストパターンの損失を防止したこと、および前
記Si基板段差斜面での反射光による入射露光部を回避
してレジストパターンを配置することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、立体形状表面へのレジ
ストパターン形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図12のごとくエッチングにより段差を
有するSi基板121の立体形状表面に電極を形成する
場合、Si基板表面に電極となる金属膜をスパッタ等に
より形成し、これをフォトリソグラフィー技術より作製
したレジストパターンをマスクとして金属膜をエッチン
グして電極122を形成する。このような電極形成方法
においては、図13(a)のようなマスクを用いる従来
技術では、図13(b)のようにポジ型レジスト135
のパターニングの際、段差斜面((111)面)138
でのUV光136の反射光137により非露光部が露光
され、パターンが消失したり、あるいは細くなってしま
い良好なパターニングができないという課題を有してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、段差
を有するSi基板表面に成膜した導電性金属膜を、フォ
トリソグラフィー技術により一括露光で形成されたレジ
ストパターンをエッチングマスクとしたエッチングによ
り電極を形成しようとした場合、反射率の高い電極表面
上では段差斜面での反射光によってレジストパターンが
損失し、その結果として電極が形成できないという課題
を有している。
【0004】そこで本発明はこのような課題を解決する
もので、その目的とするところは段差斜面での反射光に
よるレジストパターンの損失のないレジストパターン形
成方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のレジストパター
ン形成方法は、表面に段差を有するSi基板上の段差斜
面に隣接する底部にレジストパターンを形成する方法で
あって、 1)前記Si基板表面にポジ型レジストを被覆形成し、 2)所望するレジストパターンと、前記所望するレジス
トパターンに入射する斜面反射光を遮断すべく配置され
るダミーパターンを前記レジストパターンに近接する段
差斜面上に有するフォトマスク を用いて露光することを特徴とする。
【0006】また、表面に段差を有するSi基板上の段
差斜面に隣接する底部にレジストパターンを形成する方
法であって、 1)前記Si基板表面にポジ型レジストを被覆形成し、 2)前記段差斜面での反射による入射光を回避すべく所
望するレジストパターンを前記レジストパターンに近接
する前記段差斜面から離して配置したフォトマスク を用いて露光することを特徴とする。
【0007】また、前項のポジ型レジストの被覆形成方
法がスプレーコーティングであることを特徴とする。
【0008】また、前項のレジストパターン形成方法に
おいて、段差斜面の結晶面方位を(111)面とするS
i基板でのレジストパターンの配置が段差量をH、前記
段差斜面上部エッジからの距離Wとし、 W=H/tan20゜ で示されるWより離れた前記段差斜面底部領域であるこ
とを特徴とする。
【0009】
【作用】マスク上に設けたダミーパターンにより段差斜
面に当たる露光を遮断し反射光の発生を防ぐことがで
き、反射光によるレジストパターンの損失を防止でき
る。
【0010】また、斜面からの反射光の影響のない部分
に電極を形成することによっても反射光によるパターン
不良を回避し、電極を形成できる。
【0011】
【実施例】 (実施例1)図1に示すようなエッチングで作製した段
差を有するSi基板上へのCr−Au電極の形成におい
て、本発明の第1の実施例について説明する。基板表面
の結晶面方位を(100)面とするSi基板を水酸化カ
リウム水溶液を用いた異方性エッチングを行うと図1の
Si基板11の様な形状にエッチングされ、段差斜面1
2には平滑な(111)面が形成される。このような溝
状の段差を有するSi基板11に図1のように段差上面
13および段差下面14を通るようにCr−Au電極1
5を形成する電極作製方法について、図2においてCr
−Au膜形成までの工程を説明する。電極を形成するエ
ッチング加工済みの図2(a)のようなSi基板21を
硫酸洗浄し、よく水洗した後、熱酸化炉で摂氏1100
度、4時間、Wet酸化の条件で図2(b)のようにS
i基板表面に酸化膜22を1.1ミクロン形成し、この
酸化膜を電極とSi基板を絶縁するための絶縁膜とす
る。さらに硫酸洗浄により清浄化したSi基板21上の
電極形成面全面にCr層をスパッタにより500オング
ストローム成膜した後、Cr層上に更にAu層をスパッ
タにより2000オングストローム成膜し、図2(c)
にようにAu−Cr膜23を形成する。次に図2(d)
のようにポジ型レジスト24をスプレーコーティングに
より2ミクロンの厚さに塗布する。
【0012】次に図3(a)のような段差斜面にダミー
パターンマスク32を設けた本実施例によるところのマ
スクを使用すると、図3(b)のようにダミーパターン
マスク31が段差斜面への入射光を遮蔽するため、図3
(c)のようにレジストパターンが反射光の影響なく形
成できる。したがって、Cr−Au膜35をエッチング
し電極を形成しても、電極パターンが従来法のように反
射光の影響を受けることなく、マスクパターンに忠実に
形成できる。なお、電極パターニング工程は以下のよう
になる。図3(c)に示すようなパターニングされたレ
ジスト36をエッチングマスクとしてAu層をヨウ素ヨ
ウ化カリウム水溶液でエッチングし、さらにCr層をフ
ェリシアン化カリウム水溶液においてエッチングし電極
35を形成する。最後にレジスト36を剥離して、Si
基板を洗浄し図3(d)のように電極形成が終了する。
【0013】(実施例2)本発明の第2の実施例におけ
る電極形成方法を図4で説明するが、使用マスクを除き
Cr−Au膜のエッチングまでの工程は実施例1で説明
した工程と全く同じである。実施例1で説明した電極形
成工程においてレジストコートした時点で、本実施例に
よるところの図4(a)のようなマスクを用い、図4
(b)のように段差斜面47に入射したUV光46の斜
面での反射光による露光部49に電極パターン41が来
ないようパターン位置をずらしたマスクを用い露光する
ことで、図4(c)のように反射光の影響を回避でき
る。ここでマスク補正に必要な段差下面の反射光による
露光部49を求めるためには、水酸化カリウム水溶液に
よるエッチングで形成される段差の斜面角度が一定であ
ることから図5に示すように計算により推定できる。計
算上、反射光が投射される段差下面部54の段差上面エ
ッジからの幅Wは段差量(エッチング量)をHとして W=H/tan20゜ で求められる。また、図6のように段差下面の電極パタ
ーンマスク61を太くすることによって、反射光の影響
によるレジストパターンの細りをカバーし、断線を回避
することもできる。このようなレジストパターン形成方
法も本実施例の範ちゅうである。本実施例に示したよう
に反射光を回避できる部分にレジストパターンを形成
し、電極を形成することによっても良好なパターニング
が行える。
【0014】(実施例3)本発明の第3の実施例として
高アスペクト比を有するSi基板への電極形成方法を説
明する。本発明の第2の実施例における反射光からの回
避は図4の様に段差下面に回避できるだけの配線スペー
スがある場合にはダミーパターンを必要とせず有効な方
法である。しかし、図7のように電極を形成するエッチ
ング溝72のアスペクト比が高くなると反射光74を回
避することは難しくなる。このような場合、前項実施例
1のマスク作製方法が有効であり、図8(a)のような
マスクを用い、図8(b)のように露光を行うことによ
って、図8(c)のように高アスペクト比のエッチング
溝段差に問題なく電極を形成できる。このように斜面に
ダミーパターンマスク82を設けて反射光を遮蔽するこ
とによって、段差下面89での微細な電極パターン形成
が可能になる。また、図9のようにダミーパターンマス
ク92を電極としても利用することができ、エッチング
溝内の多線配線をより有効に行える。
【0015】(実施例4)本発明の第4の実施例は、実
施例1及び実施例2の併用例、すなわちダミーパターン
により段差斜面へUV光を入射を低減しつつ、反射光の
入射の影響を回避する必要がある場合について説明す
る。実施例3では段差上面に酸化膜、あるいはダミーパ
ターンとなる電極層の一部が残っても良い場合であり、
陽極接合によりガラスをSi基板の段差部を跨ぐように
接合する場合、接合部のSi基板表面は異物等のない平
滑なSi面でなければ接合できないため、接合部段差上
面に酸化膜、電極層が残らないように除去しなければな
らない。そこでSi基板へのガラスの陽極接合を行う場
合は、絶縁膜となる酸化膜を電極パターニングと同様に
レジストをパターニングし、レジストパターンをマスク
として、酸化膜をフッ酸水溶液によりエッチングする。
その後、Au−Cr膜をスパッタ成膜し、前項ですでに
示したように電極パターニングを行う。酸化膜をパター
ニングする場合、段差下面に酸化膜が残るようにマスク
による段差斜面のマスキングが必要となる。このような
場合、マスク合わせ時の公差を考え、図10(a)のよ
うに酸化膜パターンマスク101を段差幅より若干小さ
くする必要があり、図10(b)のように酸化膜パター
ンマスク101とSi基板102の段差上面との隙間か
ら反射光が入射してしまうため段差下面の中央部107
のレジストが露光されてしまう。絶縁膜パターニングに
おいては段差下面の中央部107の酸化膜113がエッ
チングされてしまい、このような部分に電極を形成する
と絶縁性が保てなくなるため、この部分を回避して電極
を形成する必要がある。また、段差斜面上部の隙間から
入射によって発生する反射光の影響を考慮しなければな
らないことは言うまでもない。そこで図11(a)のよ
うな電極パターンマスク111及びダミーパターンマス
ク112を有するマスクを用いて電極を形成することに
よって、図11(b)のように電極を形成でき、電極を
形成したSi基板113とガラス115との陽極接合も
可能となる。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、段差
を有するSi基板上でのレジストパターンの形成におい
て、マスクの改良だけで、段差斜面による反射光の影響
によるレジストパターンの損失を無くし、良好なレジス
トパターニングを行うことができるという効果を有す
る。さらに、今まで反射光の影響によって不可能だった
高アスペクト比のエッチング溝内への多線電極形成も可
能となり、センサなどの分野においてマイクロマシニン
グ技術によって作製される複雑な立体形状表面に電極を
形成できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例におけるSi基板表面
への電極形成を説明する図である。
【図2】 本発明の第1の実施例における電極形成プロ
セスを説明する図である。
【図3】 本発明の第1の実施例における電極パターニ
ング工程を説明する図である。
【図4】 本発明の第2の実施例における電極パターニ
ング工程を説明する図である。
【図5】 本発明の第2の実施例における反射光露光領
域の予測方法の原理を説明する図である。
【図6】 本発明の第2の実施例におけるマスク設計法
を応用したマスクパターンを説明する図である。
【図7】 本発明の第3の実施例におけるアスペクト比
の大きいエッチング溝を有するSi基板への電極形成の
問題点を説明する図である。
【図8】 本発明の第3の実施例におけるアスペクト比
の大きいエッチング溝を有するSi基板への電極形成を
説明する図である。
【図9】 本発明の第3の実施例におけるダミーパター
ンの電極パターンとしての利用を説明する図である。
【図10】 本発明の第4の実施例における酸化膜のマ
スクパターンと露光工程を説明する図である。
【図11】 本発明の第4の実施例における露光工程を
説明する図である。
【図12】 従来技術におけるSi基板表面への電極形
成を説明する図である。
【図13】 従来のマスクを用いた露光工程を説明する
図である。
【符号の説明】
11 Si基板 12 段差斜面((111)面) 13 段差上面 14 段差下面 15 電極(Cr−Au) 21 Si基板 22 酸化膜 23 Cr−Au膜(電極) 24 ポジ型レジスト 31 電極パターンマスク 32 ダミーパターンマスク 33 Si基板 34 酸化膜 35 Cr−Au膜(電極) 36 ポジ型レジスト 37 UV光 38 段差斜面 41 電極パターンマスク 42 Si基板 43 酸化膜 44 Cr−Au膜(電極) 45 ポジ型レジスト 46 UV光 47 段差斜面 48 反射光 49 反射光による露光部 51 Si基板 52 段差斜面((111)面) 53 UV光 54 反射光 55 角度55゜ 56 角度35゜ 57 角度20゜ 58 段差上面 59 段差下面 61 電極パターンマスク 71 Si基板 72 エッチング溝 73 UV光 74 反射光 81 電極パターンマスク 82 ダミーパターンマスク 91 電極パターンマスク 92 ダミーパターンマスク兼電極パターンマスク 101 酸化膜パターンマスク 102 Si基板 103 酸化膜 104 ポジレジスト 105 UV光 106 反射光 107 段差下面 111 電極パターンマスク 112 ダミーパターンマスク 113 Si基板 114 酸化膜 115 ガラス 116 絶縁不良(酸化膜) 117 電極(Cr−Au) 121 Si基板 122 電極(Cr−Au) 131 電極パターンマスク 132 Si基板 133 酸化膜 134 Cr−Au膜 135 ポジ型レジスト 136 UV光 137 反射光 138 段差斜面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に段差を有するSi基板上の段差斜
    面に隣接する底部にレジストパターンを形成する方法で
    あって、 1)前記Si基板表面にポジ型レジストを被覆形成し、 2)所望するレジストパターンと、前記所望するレジス
    トパターンに入射する斜面反射光を遮断すべく配置され
    るダミーパターンを前記レジストパターンに近接する段
    差斜面上に有するフォトマスク を用いて露光することを特徴とするレジストパターン形
    成方法。
  2. 【請求項2】 表面に段差を有するSi基板上の段差斜
    面に隣接する底部にレジストパターンを形成する方法で
    あって、 1)前記Si基板表面にポジ型レジストを被覆形成し、 2)前記段差斜面での反射による入射光を回避すべく所
    望するレジストパターンを前記レジストパターンに近接
    する前記段差斜面から離して配置したフォトマスク を用いて露光することを特徴とするレジストパターン形
    成方法。
  3. 【請求項3】 ポジ型レジストの被覆形成方法がスプレ
    ーコーティングであることを特徴とする請求項1及び請
    求項2記載のレジストパターン形成方法。
  4. 【請求項4】 レジストパターン形成方法において、段
    差斜面の結晶面方位を(111)面とするSi基板での
    レジストパターンの配置が段差量をH、前記段差斜面上
    部エッジからの距離Wとし、 W=H/tan20゜ で示されるWより離れた前記段差斜面底部領域であるこ
    とを特徴とする請求項2記載のレジストパターン形成方
    法。
JP11584292A 1992-05-08 1992-05-08 レジストパターン形成方法 Pending JPH05313347A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19508746A1 (de) * 1994-03-11 1995-11-02 Hyundai Electronics Ind Belichtungsmaske
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CN109283799A (zh) * 2018-08-24 2019-01-29 广州联声电子科技有限公司 一种微加工连线方法

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