JPS61220328A - リフト・オフ・マスクの製造方法 - Google Patents
リフト・オフ・マスクの製造方法Info
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- JPS61220328A JPS61220328A JP60293411A JP29341185A JPS61220328A JP S61220328 A JPS61220328 A JP S61220328A JP 60293411 A JP60293411 A JP 60293411A JP 29341185 A JP29341185 A JP 29341185A JP S61220328 A JPS61220328 A JP S61220328A
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- 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
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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ィブ・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・マスクの製造方法及びこの
様にして製造したマスクの使用方法に関する。
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・マスクの製造方法及びこの
様にして製造したマスクの使用方法に関する。
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・フェノールを含むポジティブ・しシストを基板上
に付着し、その後像に従って露光し、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３２０
ｎｍ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
来上ったリフト・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−。
ニル・フェノールを含むポジティブ・しシストを基板上
に付着し、その後像に従って露光し、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３２０
ｎｍ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
来上ったリフト・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。
（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。
本発明に従って製造したリフト・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。
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。
Ｃ０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
パターンのネガティ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。
に使用されている。この目的のために金属が所望の導体
パターンのネガティ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。
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・ジャーナル・
オフ・リサーチ・アンド・デベロップメント第２６巻、
第３号、第３６２頁のエル・ジエイ・フリート等著の「
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」と厘する論文（“Ａ ＶＬＳＩ
ｂｉｐｏｌａｒｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓ
ｉｇｎ ｗｉｔｈ ｔｈｒｅｅ−１ｅｖｅｌ ｗｉｒｉ
ｎｇａｎｄ ａｒｒａｙ ５ｏｌｄｅｒ ｃｏｎｎｅｃ
ｔｉｏｎｓ”ｂｙ Ｌ、Ｊ、Ｆｒａｅｄｅｔ ａｌ、
、ｉｎ ＩＢＭ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒ５５ｓ
ｅａｒｃｈ ａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ、 Ｖｏｌ
、２６． Ｎｏ、３． Ｍａｙ １９８２． ｐ、３６
２）及び西独特許第２５ ２９ ０５４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（Ｒ
Ｉ Ｅ）を受ける。従っ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は４層より成る。
例えば１９８２年５月アイ・ビー・エム・ジャーナル・
オフ・リサーチ・アンド・デベロップメント第２６巻、
第３号、第３６２頁のエル・ジエイ・フリート等著の「
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」と厘する論文（“Ａ ＶＬＳＩ
ｂｉｐｏｌａｒｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓ
ｉｇｎ ｗｉｔｈ ｔｈｒｅｅ−１ｅｖｅｌ ｗｉｒｉ
ｎｇａｎｄ ａｒｒａｙ ５ｏｌｄｅｒ ｃｏｎｎｅｃ
ｔｉｏｎｓ”ｂｙ Ｌ、Ｊ、Ｆｒａｅｄｅｔ ａｌ、
、ｉｎ ＩＢＭ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒ５５ｓ
ｅａｒｃｈ ａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ、 Ｖｏｌ
、２６． Ｎｏ、３． Ｍａｙ １９８２． ｐ、３６
２）及び西独特許第２５ ２９ ０５４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（Ｒ
Ｉ Ｅ）を受ける。従っ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は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−アルキルイミダシリンを含
むポジティブ・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。ニス・エイ・マク
ドナルド等の論文ｒ像の反転：ポジティブレジスト中の
ネガティブ像の形成Ｊ （Ｓ、Ａ、ＭａｃＤｏｎａｌ
ｄ ａｔ ａｌ、“Ｉｍａｇｅ Ｒｅｖｅｒｓａｌ ：
Ｔｈｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｎ
ｅｇａｔｉｖｅ Ｉｍａｇｅ １ｎＰｏｓｉｔｉｖ
ｅ Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ”）には、この特許の方法
は１−ヒドロオキシエチル−２−アルキルイミダシリン
に代って、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−アルキルイミダシリンを含
むポジティブ・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。ニス・エイ・マク
ドナルド等の論文ｒ像の反転：ポジティブレジスト中の
ネガティブ像の形成Ｊ （Ｓ、Ａ、ＭａｃＤｏｎａｌ
ｄ ａｔ ａｌ、“Ｉｍａｇｅ Ｒｅｖｅｒｓａｌ ：
Ｔｈｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｎ
ｅｇａｔｉｖｅ Ｉｍａｇｅ １ｎＰｏｓｉｔｉｖ
ｅ Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ”）には、この特許の方法
は１−ヒドロオキシエチル−２−アルキルイミダシリン
に代って、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
の特許の方法によって製造したリフト・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。
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
の特許の方法によって製造したリフト・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。
上述のフリート等の論文の方法によって製造した剥離マ
スクは１５０乃至１６０℃の範囲の付着ジ度に耐えるが
、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。
スクは１５０乃至１６０℃の範囲の付着ジ度に耐えるが
、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。
Ｄ０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。
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。
Ｅ６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。
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ィブ・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３２０ｎ■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。
フエノルを含むポジティブ・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３２０ｎ■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０本発明の方法の簡単
さ及びこれによって製造されるマスクの簡単さによって
製造コスト及び欠陥密度の点で有利になる。
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０本発明の方法の簡単
さ及びこれによって製造されるマスクの簡単さによって
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２
８０℃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。
８０℃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。
本発明に従っ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１例えば２００℃の温度で金属を蒸着する
事が出来る。これによって接触抵抗は低く且つ一様にな
り、従って極めて狭く且つ極めて接近した導線を有する
密にパッ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っ
て形成したマスクと対比した場合１本発明に従って製造
したマスクのリフト・オフ後には導線に沿って金属の継
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。
変える事なく１例えば２００℃の温度で金属を蒸着する
事が出来る。これによって接触抵抗は低く且つ一様にな
り、従って極めて狭く且つ極めて接近した導線を有する
密にパッ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っ
て形成したマスクと対比した場合１本発明に従って製造
したマスクのリフト・オフ後には導線に沿って金属の継
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、先ずポジティブ・
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
ミダシリンである。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
なポジティブ・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、この処理
に合致するポジティブ・レジストは例えば米国マサチュ
ーセッツ州ニュートン市のシプリー社（Ｓｈｉｐｌｅｙ
Ｃｏｍｐａｎｙ、 Ｉｎｃ、）によって型名２３Ｍで
。
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
ミダシリンである。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
なポジティブ・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、この処理
に合致するポジティブ・レジストは例えば米国マサチュ
ーセッツ州ニュートン市のシプリー社（Ｓｈｉｐｌｅｙ
Ｃｏｍｐａｎｙ、 Ｉｎｃ、）によって型名２３Ｍで
。
一方アルキルイミダゾリンは米国ニューシアシー州ペー
タソン市のモナ工業株式会社（Ｍｏｎａ Ｉｎｄ。
タソン市のモナ工業株式会社（Ｍｏｎａ Ｉｎｄ。
Ｉｎｃ、）によって商標名モナゾリンＣ（Ｍｏｎａｚｏ
ｌｉｎａＣ）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、
成る量のポジティブ・レジスト材料と混合した。この際
混合物は１００ｓ＋Ｉ２当りモナゾリンＣを約１ｇ乃至
約３ｇ含む様にした。
ｌｉｎａＣ）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、
成る量のポジティブ・レジスト材料と混合した。この際
混合物は１００ｓ＋Ｉ２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
よって付着する。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
って制御出来る。 ・その後、レジスト層を約８５乃
至１０５℃の温度で約１０乃至約２０分間にわたって予
備硬化して１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
露光マスクによって覆われていない領域で分解する０分
解はレジスト表面から進行する。
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
よって付着する。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
って制御出来る。 ・その後、レジスト層を約８５乃
至１０５℃の温度で約１０乃至約２０分間にわたって予
備硬化して１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
露光マスクによって覆われていない領域で分解する０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９
５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。
５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、前に可溶性になっていたレジスト
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。
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）によって前
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。これによって露光パターンによって
露光した領域は保存され、他方−回目の露光段階でマス
クした領域は除去される。
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）によって前
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。これによって露光パターンによって
露光した領域は保存され、他方−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っ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２μ
ｍ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。
マスクのパターン中の非透明領域と相似になる。約２μ
ｍ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３２０ｎａ＋の
範囲にあり、露光エネルギが６０ジユ一ル／ｃｍ”以下
の放射線を使用して一様に露光する。露光によってレジ
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。
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３２０ｎａ＋の
範囲にあり、露光エネルギが６０ジユ一ル／ｃｍ”以下
の放射線を使用して一様に露光する。露光によってレジ
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った。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０以
上で耐温度性リフト・オフ・マスクが完成する。
度に加熱した。その縁は流れ始めなかった。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０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って形成する事が
好ましい。
好ましい。
５ｇのモナゾリンＣを２５ｍｆｆ１のセロソルブアセテ
ート中に溶解し、この溶液に２２５ ｍ Ｑのポジティ
ブ・レジスト２８Ｍを加えた６次に使用する前に、必要
な量のこのポジティブ・レジスト混合物をフィルタに通
す。
ート中に溶解し、この溶液に２２５ ｍ Ｑのポジティ
ブ・レジスト２８Ｍを加えた６次に使用する前に、必要
な量のこのポジティブ・レジスト混合物をフィルタに通
す。
次にポジティブ・レジスト混合物を３０秒にわたり２５
００ｒｐｍ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。
００ｒｐｍ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４３６ｎ■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。像に従って露光した
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ＨＢＯ
２００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。
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。像に従って露光した
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ＨＢＯ
２００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。
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／（ｍ”の
程度の露光エネルギ密度に設定したＸｅ−Ｃββ充填エ
クサママレーザを使用して、３０８ｎｍの波長を有する
光に露光する。
程度の露光エネルギ密度に設定したＸｅ−Ｃββ充填エ
クサマ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。
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。
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。
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ではなく。
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ではなく。
例えばセラミック・モジニー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。
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っ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
パッタリングを含む。
入射させるための方法によっ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
パッタリングを含む。
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っ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、これ城のコンタクト開孔はエッチ
・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出願第００５７ ７
３８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。
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っ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、これ城のコンタクト開孔はエッチ
・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出願第００５７ ７
３８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。
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って
開孔の壁土への材料の付着はない、従ってリフト・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（Ｎａｓｔｙ
、・ｘＨ，ｏ）の溶液中に溶解する事がわかった。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。残ったも
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っているレ
ジストの残渣は酸素プラズマによって容易に除去出来る
。
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って
開孔の壁土への材料の付着はない、従ってリフト・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（Ｎａｓｔｙ
、・ｘＨ，ｏ）の溶液中に溶解する事がわかった。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。残ったも
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っているレ
ジストの残渣は酸素プラズマによって容易に除去出来る
。
形成された導体パターンの寸法は一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バ
ックされている時、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って成立つ、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
目は見出されなかった。
のパターンに対応する。この事は導体パターンが密にバ
ックされている時、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って成立つ、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
目は見出されなかった。
上述の利点を有するウェハ上の密につまった導体パター
ンは例えば次の順序段階によって形成出来る。
ンは例えば次の順序段階によって形成出来る。
上述の方法に従って、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ェハ上にリフト・オフ・マ
スクを形成した６次に約１μｍの厚さを有するＡｎ−Ｃ
ｕ層を約２００℃のウェハ温度で一様に蒸着した。蒸着
ウェハは室温で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Ａｎ−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
たウェハを検査すると、２つのウェ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つのウェハをプラズマ・エッチ装置（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。
覆われたいくつかの半導体ウェハ上にリフト・オフ・マ
スクを形成した６次に約１μｍの厚さを有するＡｎ−Ｃ
ｕ層を約２００℃のウェハ温度で一様に蒸着した。蒸着
ウェハは室温で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Ａｎ−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
たウェハを検査すると、２つのウェ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つのウェハをプラズマ・エッチ装置（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っている事が見
出された。これ等のウェ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。すべての処理ウェハ上の導
体パターンは同じ寸法を有する。
出された。これ等のウェ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。すべての処理ウェハ上の導
体パターンは同じ寸法を有する。
Ｇ０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・
マスクの製造方法及びこの様にして形成したリフト・オ
フ・マスクの使用方法が与えられる。
の利点を有する以外に耐温度性を有するリフト・オフ・
マスクの製造方法及びこの様にして形成したリフト・オ
フ・マスクの使用方法が与えられる。
Claims (2)
- （１）弱塩ベースを含むポジティブ・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）上記ポジティブ・レジストは薄膜形成成分として
ポリビニル・フェノールを含み、 （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。 - （２）上記特許請求の範囲（１）の製造方法に従つて製
造したリフト・オフ・マスクを使用して導体パターンを
形成する方法であつて、 （Ａ）マスク上に導電性材料を一様に付着し、 （Ｂ）次に溶媒中で上記リフト・オフ・マスクを溶解し
てマスク上に付着した導電性材料をリフト・オフする段
階を含み、 上記溶媒として水性メタケイ酸ナトリウムを使用する事
を特徴とするリフト・オフ・マスクの使用方法。
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 true JPS61220328A (ja) | 1986-09-30 |
| JPH033378B2 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 (25)
| 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 |
| DE3861522D1 (de) * | 1987-03-20 | 1991-02-21 | Ushio Electric Inc | Behandlungsverfahren fuer photolacke. |
| JPS63234527A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-29 | Ushio Inc | レジスト処理方法 |
| JPS63234529A (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 |
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| DD143921A1 (de) * | 1979-05-24 | 1980-09-17 | Uwe Jungstand | Ausstreifmittel zum entfernen von positivlacken |
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-
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
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| JPS5261482A (en) * | 1975-11-17 | 1977-05-20 | Mitsubishi Electric Corp | Photo etching |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4659650A (en) | 1987-04-21 |
| EP0195106B1 (de) | 1989-06-21 |
| EP0195106A1 (de) | 1986-09-24 |
| JPH033378B2 (ja) | 1991-01-18 |
| DE3571161D1 (en) | 1989-07-27 |
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