JPH11219954A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リフトオフを行う際、バリの発生しない製造
方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板上にホトレジストによりパタ
ーンを形成した後、このパターン開口部の側壁の傾斜角
度が半導体基板面に対して小さくなるような熱処理を行
い、金属を蒸着し、この金属パターンを形成する際、熱
処理後のホトレジストの側壁の傾斜角度が、パターン開
口部全周にわたってほぼ均一となるように、ホトレジス
トパターンを形成する。具体的には、ホトレジストパタ
ーンを、開口部角の平面形状が、半円、半楕円、１／４
円、１／４楕円のような円弧状に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に、リフトオフ法により金属パターンを
形成する工程を備えた半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、アルミニウム等の金属は、ま
ず、金属膜で基板全面を被覆した後、金属膜上にホトレ
ジストで所望の形状にマスキングし、ウエットエッチン
グあるいはドライエッチングによりパターニングする方
法がとられている。

【０００３】一方、金、白金のようにエッチングが難し
い金属の場合は、リフトオフ法と呼ばれる方法がとられ
ている。一般的なリフトオフ法は、次のようになる。ま
ず、半導体基板１上に、ホトレジストを塗布し、プリベ
ーキングを行なう。次に、例えばモノクロロベンゼンの
ような薬品に浸積させた後、露光、現像を行う。その結
果、ホトレジスト２表面側に現像液に対して難溶性の層
が形成され、図３に示すようなヒサシ形状が形成され
る。半導体基板１に対して垂直方向から金属３を真空蒸
着すると、半導体基板１上及びホトレジスト２上に金属
３が積層する（図３Ａ）。その後、ホトレジストを溶解
除去することによって、ホトレジスト２上の金属３が取
り除かれ、半導体基板１上にのみホトレジストの開口パ
ターンに相当する金属３のパターンを形成することがで
きる（図３Ｂ）。

【０００４】しかし、このような方法で開口寸法が１ミ
クロン以下のパターンを形成する場合、モノクロロベン
ゼンに浸積させても、現像後にヒサシ形状が形成できな
くなる。そのため、図４に示すように、半導体基板１上
に窒化膜等の絶縁膜や別のホトレジストからなるスペー
サー膜４を形成し、通常のホトレジスト２パターンを形
成する。その後、ホトレジスト２をエッチングマスクと
して使用してスペーサー膜４をエッチングし、半導体基
板１を露出させる。スペーサー層４は、ホトレジスト２
の内側までエッチングされ、前述のリフトオフ法同様、
露出した半導体基板１上に金属３を蒸着することができ
る。

【０００５】このとき、ホトレジスト２開口部断面の側
壁の傾斜が、図４に実線で示すように垂直に近い場合、
この側壁部分に蒸着した金属３の一部が付着し、半導体
基板１上に堆積した金属とつながってしまい、いわゆる
バリが発生するという問題があった。そのため、ホトレ
ジストをパターニングした後、熱処理を加えることによ
って、図４に点線で示すように、ホトレジスト２の側壁
の傾斜角度を半導体基板面に対して小さくした後、金属
３を蒸着するという方法をとっていた。

【０００６】しかし、このような方法であっても、ホト
レジストパターンによっては、バリが発生する場合があ
った。図５にバリが発生するホトレジストパターン平面
図の一例を示す。ホトレジスト２の開口内に、半導体基
板１が露出するようにパターニングを行う。通常、ホト
レジストパターンの開口部角部は、図５に示すようにほ
ぼ直角に交わる形状となっている。その後、図４で説明
したように、開口部の側壁の傾斜が小さくなるような熱
処理を行い、全面に金属を蒸着し、ホトレジストを溶解
除去する。その結果、図５に斜線で示す開口部角部にバ
リが発生することがあった。このようなバリは、図５左
図のような細長い開口を有する場合であっても、図５右
図にような広い開口を有する場合であっても、開口部角
部に発生することが確認された。そこで、バリが発生し
たホトレジストについて、ホトレジストパターン開口部
の側壁の傾斜をなだらかにするための熱処理を行った
後、この部分の断面形状を観察してみた。その結果、角
部の側壁の傾斜角度は、他の部分に較べて垂直に近いこ
とがわかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、熱処理に
よって側壁の傾斜をなだらかにする場合、パターンの形
状によって、側壁の傾斜角度にばらつきが生じ、この状
態でリフトオフを行った場合、側壁の傾斜角度が垂直に
近いパターン開口部角部で、バリが発生するという問題
点があった。本発明は上記問題点を解消し、バリが発生
することのない半導体装置の製造方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】本発明は上記目的を達成
するため、半導体基板上にホトレジストによりパターン
を形成した後、該パターン開口部の側壁の傾斜角度が該
半導体基板に対して小さくなるような熱処理を行い、金
属を蒸着し、該金属パターンを形成する工程を備えた半
導体装置の製造方法において、前記熱処理後の前記側壁
の傾斜角度が、前記パターン開口部全周にわたって略均
一となるように、ホトレジストパターンを形成すること
を特徴とするものである。特に、前記ホトレジストパタ
ーンの開口部角部の平面形状を円弧状とすることを特徴
とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１に、従来例で説明した図５右図に相当
するホトレジストパターンの平面図を示す。図１に示す
ように、広く半導体基板１を露出するような開口を有す
るホトレジスト２パターンでは、開口部角部が直角に交
わらず円弧状となるようにする。これは、予めホトマス
クの角部が直角に交わらず円弧状になるように形成して
おくことで、実現できる。あるいは、ホトレジストパタ
ーンを形成する際の、プリベーク条件、露光条件、現像
条件等を適宜設定して、ホトレジストパターンの角部が
直角に交わらないようにすることもできる。具体的にホ
トレジストパターンの開口部角部の平面形状は、半円、
半楕円、１／４円、１／４楕円等、熱処理前の側壁の角
度、使用するホトレジストの種類、熱処理条件等によっ
て決まる熱処理後の側壁の角度、金属の蒸着量等を考慮
し、適宜選択することができる。例えば、熱処理前の側
壁の角度が直角に近い場合、なだらかな角度の場合に較
べて、曲率半径の大きな円弧状にする必要がある。

【００１０】いずれの形状の場合も、熱処理後の側壁の
角度が、パターンの開口部全周にわたって均一となるよ
うに設定することで、従来発生していたバリの発生を防
止できることがわかった。

【００１１】図２には、図５左図に相当する狭い開口を
有する別の実施の形態のホトレジストパターンの一例を
示す。この場合、開口寸法が小さくなり、開口部終端を
曲線状にするだけでは、熱処理後のホトレジストパター
ン開口部全周にわたって均一な角度とならないため、図
に示すように、終端部の開口寸法を広げた上で、円弧状
にする必要がある。この場合もホトレジストパターンの
平面形状は、半円、半楕円、１／４円、１／４楕円等、
熱処理前後の側壁の角度、金属の蒸着量等を考慮し、適
宜その具体的な形状を設定することができる。

【００１２】このように形成したホトレジストパターン
上に、基板に対して垂直方向から金属を蒸着すると、開
口部全周にわたって均一な傾斜角度となっており、従来
生じていた部分的なバリの発生がなくなることが確認で
きた。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、部
分的なバリの発生を防ぐことができるため、リフトオフ
法によって形成された金属パターンを備えた半導体装置
を形成する場合、短絡等の不具合が発生することがない
ので、歩留まりの向上と信頼性の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を説明する図である。

【図２】本発明の別の実施の形態を説明する図である。

【図３】通常のリフトオフ法を説明する図である。

【図４】従来のリフトオフ法を説明する図である。

【図５】従来のホトレジストパターンの平面図である。

【符号の説明】

１ 半導体基板 ２ ホトレジスト ３ 金属 ４ スペーサー膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板上にホトレジストによりパタ
   ーンを形成した後、該パターン開口部の側壁の傾斜角度
   が該半導体基板面に対して小さくなるような熱処理を行
   い、金属を蒸着し、該金属パターンを形成する工程を備
   えた半導体装置の製造方法において、 前記熱処理後の前記側壁の傾斜角度が、前記パターン開
   口部全周にわたって略均一となるように、ホトレジスト
   パターンを形成することを特徴とする半導体装置の製造
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の製造方法に
   おいて、前記ホトレジストパターンは、開口部角部の平
   面形状が円弧状であることを特徴とする半導体装置の製
   造方法。