JPH0778820A - 薄膜パターンの形成方法 - Google Patents

薄膜パターンの形成方法

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JPH0778820A
JPH0778820A JP22271193A JP22271193A JPH0778820A JP H0778820 A JPH0778820 A JP H0778820A JP 22271193 A JP22271193 A JP 22271193A JP 22271193 A JP22271193 A JP 22271193A JP H0778820 A JPH0778820 A JP H0778820A
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JP
Japan
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thin film
resin
substrate
glass substrate
pattern
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22271193A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouji Tsukahiro
浩司 塚大
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜パターンの形成方法に関し、新しいリフ
トオフ法の実用化を目的とする。 【構成】 加熱によりガス化する樹脂を含有する耐熱性
樹脂を被処理基板上に膜形成する工程と、被処理基板上
の薄膜パターンの形成を行なう位置にレーザアブレーシ
ョン加工を施して選択的に前記耐熱性樹脂を除去する工
程と、被処理基板上に薄膜パターン形成材料を所定の厚
さに膜形成する工程と、基板加熱を行なって耐熱性樹脂
中に含有しており、加熱によりガス化する樹脂を発泡せ
しめて多孔質の樹脂膜とする工程と、被処理基板を耐熱
性樹脂を溶解する溶剤中に浸漬して樹脂を除去する工程
とを含むことを特徴として薄膜パターンの形成方法を構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフォトレジストの代わり
に加熱によりガス化する樹脂を用いたリフトオフ法によ
る薄膜パターンの形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】リフトオフ(Lift-off) 法は被処理基板
上にフォトレジストを被覆した後、選択露光と現像を行
なって薄膜パターンの形成を行なう位置の窓開けを行
い、次に、薄膜形成技術を用いて被処理基板の全域に亙
って膜形成を行なう。次に、レジストの剥離液に被処理
基板を浸漬してフォトレジストを溶解することにより薄
膜パターンを得る方法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のリフトオフ法は
レジストを選択的に溶解してレジストパターンを形成し
た後、この上に薄膜を形成した場合に、窓開けにより生
じた段差などによって薄膜にクラックが生じており、こ
のクラックからのレジスト剥離液の滲み込みによりレジ
ストを溶解除去するものである。然し、金属膜を厚く形
成する場合はクラックなどの欠損部ができにくいことか
ら、フォトレジストの剥離に時間を要すると云う問題が
あった。
【0004】また、フォトレジストは溶剤に対して易溶
であることが必要条件であるが、一般に易溶解性の有機
化合物は耐熱性に劣ることから、真空蒸着法やスパッタ
法でフォトレジスト上に金属膜を形成する場合に熱によ
り変形が生じ易く、これによりパターン精度が低下する
と云う問題があり、解決が必要であった。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題は加熱により
ガス化する樹脂を含有する耐熱性樹脂を被処理基板上に
膜形成する工程と、被処理基板上の薄膜パターンの形成
を行なう位置にレーザアブレーション加工を施して選択
的に前記耐熱性樹脂を除去する工程と、被処理基板上に
薄膜パターン形成材料を所定の厚さに膜形成する工程
と、基板加熱を行なって耐熱性樹脂中に含まれており、
加熱によりガス化する樹脂を発泡せしめて多孔質の樹脂
膜とする工程と、被処理基板を耐熱性樹脂を溶解する溶
剤中に浸漬して樹脂を除去する工程とを含むことを特徴
として薄膜パターンの形成方法を構成することにより解
決することができる。
【0006】
【作用】本発明はレーザアブレーション加工と発泡樹脂
を使用した新しいリフトオフ法に関するものである。こ
ゝでアブレーション(Ablation) について説明すると、
通常の有機化合物は紫外域に強い吸収を有することか
ら、エキシマレーザ光のような強い(〜100mW/cm2
光パルスを照射すると一瞬のうちに化学結合が破壊され
て表面層が蒸発する。この現象をアブレーションと言
い、レーザアブレーション加工はこの現象を利用したも
のである。
【0007】次に、エキシマレーザはアルゴン(Ar)やク
リプトン(Kr)などの希ガスと弗素(F)や塩素(Cl) な
どの励起子を利用するガスレーザであって、高強度の紫
外線を発振するもので、希ガスとハロゲンとの組合せは
多数あるが、よく利用されるものは弗化クリプトン(Kr
F, 波長248nm), 塩化クセノン(XeCl,波長308nm), 弗化
アルゴン(ArF, 波長193nm)などである。
【0008】なお、レーザ加工法としては従来よりYA
Gレーザ(イットニウム・アルミニウム・ガーネット・
レーザ,波長1.06μm ) や炭酸ガスレーザ(波長10.6μ
m )のように赤外線の熱エネルギーを使用する加工法が
知られている。然し、このような加工は周囲への熱的損
傷が大きく、また、赤外線であるためにスポット径を小
さくすることが難しく、広い面積に亙って微細な加工を
行なうには適していない。
【0009】これに対し、アブレーション加工は紫外線
で化学結合を破壊する作用を利用することから、加工断
面の仕上がりがシャープであり、マスクを通してレーザ
照射を行なうことにより、10mm2 程度の比較的広い面積
を一括して加工することができる。
【0010】次に、本発明において使用する発泡樹脂は
加熱によりガス化する樹脂を含む耐熱性樹脂であって、
加熱によりガス化する樹脂は真空蒸着,スパッタ,CV
D(気相成長)などの薄膜形成工程で加わる温度では安
定であるが、これ以上の温度では分解する樹脂であり、
具体的にはガラス転移温度が100 ℃以上で200 ℃程度で
分解する樹脂例えばポリメタクリル酸メチル(PMM
A)がこれに当たる。また、耐熱性樹脂は200 ℃程度の
加熱では変形などを生じない樹脂でポリイミド, ポリベ
ンゾイミダゾール, ポリイミダゾピロロンなどがこれに
当たり、パターン形成のために行なう溶解処理で溶剤に
溶解することが必須条件である。
【0011】本発明は、被処理基板の上に加熱によりガ
ス化する樹脂を含む耐熱性樹脂溶液をスピンコート法な
どにより膜形成した後、薄膜パターンの形成を行なう位
置にレーザアブレーション加工を施して基板上の樹脂膜
を選択的に除去して窓開けを行い、次に、この上に真空
蒸着法などを用いて金属などの薄膜形成材料を基板の全
域に亙って必要とする厚さに膜形成する。
【0012】次に、基板加熱を行なって耐熱性樹脂中に
含まれており、加熱によりガス化する樹脂を発泡せしめ
て多孔質の樹脂膜とし、これを耐熱性樹脂を溶解する溶
剤中に浸漬して樹脂を除去することにより薄膜パターン
を形成するものである。
【0013】なお、当初に被処理基板上にポリイミドな
どの耐熱性樹脂膜を形成しておき、この上に加熱により
ガス化する樹脂を含む耐熱性樹脂溶液をスピンコート法
などにより膜形成し、これにレーザアブレーション加工
を施して基板上の耐熱性樹脂膜まで孔開けした後、上記
の工程を行なえば、ビア(Via) 形成を行なうことがで
き、半導体集積回路の層間絶縁膜のビア形成に使用する
ことができる。
【0014】
【実施例】
実施例1:(絶縁基板上に配線パターンの形成例,図1
関連) ボリイミドにPMMAを5重量%添加し、ヒドラジンに
溶解して溶液とし、これをガラス基板1の上にスピンコ
ートして厚さが2μm の発泡性樹脂膜2を形成した。
(以上図1A) 次に、KrF を用いるエキシマレーザ(400mJ/パルス)3
をマスクを通して照射してアブレーション加工を行い、
基板に達する10μm 幅の溝4を形成した。(以上同図
B) 次に、このガラス基板1を電子ビーム蒸着機にセット
し、銅(Cu) を6000Åの厚さに蒸着して導電性薄膜5を
形成した。この場合、幅10μm の溝4の中にも導電性薄
膜5は形成されている。(以上同図C) 次に、ガラス基板1を電気炉に入れ350 ℃に加熱したと
ころ、発泡性樹脂膜2中のPMMAが分解して気泡6と
なり、発泡性樹脂膜2は多孔質となり、また、導電性薄
膜5もジグザクに変形した。(以上同図D) 次に、ガラス基板1をヒドラジン溶液に浸漬したとこ
ろ、容易に発泡性樹脂膜2が剥離し、Cuよりなる配線パ
ターン7を得ることができた。
【0015】 実施例2:(絶縁層にビアの形成例,図2関連) ガラス基板1の上にポリアミックス酸を塗布し、これを
350 ℃で3時間加熱して架橋重合を行なわせて厚さが10
μm の絶縁樹脂膜9を形成し、この上に実施例1と同様
にして発泡性樹脂膜2を形成した。(以上図2A) 次に、KrF を用いるエキシマレーザ(400mJ/パルス)3
をマスクを通して照射してアブレーション加工を行い、
基板に達する径2μm の孔10を形成した。(以上同図
B) 次に、このガラス基板1を電子ビーム蒸着機にセット
し、銅(Cu) を2μm の厚さに蒸着して導電性薄膜11を
形成した。この場合、孔10の中にも導電性薄膜11が形成
されている。(以上同図C) 次に、ガラス基板1を電気炉に入れ350 ℃に加熱したと
ころ、発泡性樹脂膜2中のPMMAが分解して気泡6と
なり、発泡性樹脂膜2は多孔質となり、また、導電性薄
膜11もジグザクに変形した。(以上同図D) 次に、ガラス基板1をヒドラジン溶液に浸漬したとこ
ろ、容易に発泡性樹脂膜2が剥離し、Cuよりなるビア12
をもつ絶縁樹脂膜9を得ることができた。
【0016】
【発明の効果】本発明に係るリフトオフ法に使用により
パターン精度がよく、また、剥離が容易な薄膜パターン
を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用した配線パターンの形成工程図
である。
【図2】 本発明を適用してビア形成工程図である。
【符号の説明】
2 発泡性樹脂膜 3 エキシマレーザ 4 溝 5, 11 導電性薄膜 6 気泡 7 配線パターン 9 絶縁樹脂膜 10 孔 12 ビア

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱によりガス化する樹脂を含有する耐
    熱性樹脂を被処理基板上に膜形成する工程と、 被処理基板上の薄膜パターンの形成を行なう位置にレー
    ザアブレーション加工を施して選択的に前記耐熱性樹脂
    を除去する工程と、 被処理基板上に薄膜パターン形成材料を所定の厚さに膜
    形成する工程と、 基板加熱を行なって前記耐熱性樹脂中に含有しており、
    加熱によりガス化する樹脂を発泡せしめて多孔質の樹脂
    膜とする工程と、 被処理基板を耐熱性樹脂を溶解する溶剤中に浸漬して該
    樹脂を除去する工程とを含むことを特徴とする薄膜パタ
    ーンの形成方法。
JP22271193A 1993-09-08 1993-09-08 薄膜パターンの形成方法 Withdrawn JPH0778820A (ja)

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