JP2690805B2 - 厚膜メタル配線の形成方法 - Google Patents
厚膜メタル配線の形成方法Info
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- JP2690805B2 JP2690805B2 JP2144804A JP14480490A JP2690805B2 JP 2690805 B2 JP2690805 B2 JP 2690805B2 JP 2144804 A JP2144804 A JP 2144804A JP 14480490 A JP14480490 A JP 14480490A JP 2690805 B2 JP2690805 B2 JP 2690805B2
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- Japan
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- resist
- metal wiring
- baking
- forming
- thick film
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/14—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation
- H05K3/143—Masks therefor
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は厚膜メタル配線の形成方法に関し、特にパワ
ー・トランジスタ等のパワー・デバイスや高出力太陽電
池等の半導体デバイスにおける厚膜メタル配線の形成方
法に関する。
ー・トランジスタ等のパワー・デバイスや高出力太陽電
池等の半導体デバイスにおける厚膜メタル配線の形成方
法に関する。
＜従来技術＞ 各種半導体デバイスのうち、素子に比較的大電流が供
給されるパワーデバイス、高出力太陽電池等において、
メタル配線の厚膜化は直列抵抗損失の低減、熱抵抗の低
減、ゲート容量の安定化、ボンダビリティの改善等に効
果を有し、素子の諸特性、信頼性を高めるうえで不可欠
の技術である。
給されるパワーデバイス、高出力太陽電池等において、
メタル配線の厚膜化は直列抵抗損失の低減、熱抵抗の低
減、ゲート容量の安定化、ボンダビリティの改善等に効
果を有し、素子の諸特性、信頼性を高めるうえで不可欠
の技術である。
メタル配線の形成法には、基板全面に蒸着されたメタ
ルの不用部分を、ホトレジストを保護膜にしてエッチン
グ除去するホトエッチング法と所謂リフトオフ法があ
る。リフトオフ法とは、あらかじめ基板上にホトレジス
トを塗布し、メタルを残したい部分のレジストを除去し
たパターンを形成し、その上からメタルを全面に蒸着し
た後、レジストを溶剤で溶かすことでメタルの不用部を
レジストと共に除去して所望の配線パターンを得る方法
で、先のホトエッチング法ではメタルのエッチングの際
に基板に悪影響が与えられる場合や寸法精度を高める必
要がある場合によく用いられている。
ルの不用部分を、ホトレジストを保護膜にしてエッチン
グ除去するホトエッチング法と所謂リフトオフ法があ
る。リフトオフ法とは、あらかじめ基板上にホトレジス
トを塗布し、メタルを残したい部分のレジストを除去し
たパターンを形成し、その上からメタルを全面に蒸着し
た後、レジストを溶剤で溶かすことでメタルの不用部を
レジストと共に除去して所望の配線パターンを得る方法
で、先のホトエッチング法ではメタルのエッチングの際
に基板に悪影響が与えられる場合や寸法精度を高める必
要がある場合によく用いられている。
しかし一般にリフトオフ法として知られている方法
は、メタル厚さが高々１μｍ以下の薄いメタル配線を形
成する場合の方法であって、数μｍ〜10μｍ程度の比較
的厚いメタル配線をリフトオフ法で形成する場合は、従
来例えば以下に示すような方法を用いる。
は、メタル厚さが高々１μｍ以下の薄いメタル配線を形
成する場合の方法であって、数μｍ〜10μｍ程度の比較
的厚いメタル配線をリフトオフ法で形成する場合は、従
来例えば以下に示すような方法を用いる。
第３図（ａ）乃至（ｈ）は従来の厚膜メタル配線の形
成方法を示す工程図である。
成方法を示す工程図である。
まず、第３図（ａ）のように、基板１上に所望のメタ
ル厚さより充分厚くレジスト２を塗布する。
ル厚さより充分厚くレジスト２を塗布する。
その上に第３図（ｂ）のように、例えば0.2μｍ程度
のSiO2中間層３を蒸着法やスピン塗布法で形成する。
のSiO2中間層３を蒸着法やスピン塗布法で形成する。
さらにこの上に第３図（ｃ）のように、パターン形成
用の別種のレジスト４を塗布し、これに第３図（ｄ）の
ように、通常のホトリソグラフィ技術でレジストパター
ン４′を形成する。
用の別種のレジスト４を塗布し、これに第３図（ｄ）の
ように、通常のホトリソグラフィ技術でレジストパター
ン４′を形成する。
次に、第３図（ｅ）に示すように、中間層３をエッチ
ングすることでレジストパターン４′を中間層３に転写
する（転写後の中間層を３′とする）。次にこのパター
ニングされた中間層３′をマスクとして下層の厚いレジ
スト層２をドライエッチングする。この際、エッチング
条件を適正化することで、第３図（ｆ）に示すように、
中間層３′を横方向にオーバー・エッチングして、上部
がひさし状の形状を有するレジスト層５を形成する。
ングすることでレジストパターン４′を中間層３に転写
する（転写後の中間層を３′とする）。次にこのパター
ニングされた中間層３′をマスクとして下層の厚いレジ
スト層２をドライエッチングする。この際、エッチング
条件を適正化することで、第３図（ｆ）に示すように、
中間層３′を横方向にオーバー・エッチングして、上部
がひさし状の形状を有するレジスト層５を形成する。
次に、第３図（ｇ）に示すように、所望厚さのメタル
６を全面に蒸着する。これを有機溶剤に浸漬すると、レ
ジスト層５上部のひさし部分から溶剤が浸透してレジス
ト２を溶かすので、容易に不用部のメタル６を除去出
来、第３図（ｈ）に示すように所望のメタルパターン
６′を得ることが出来る。
６を全面に蒸着する。これを有機溶剤に浸漬すると、レ
ジスト層５上部のひさし部分から溶剤が浸透してレジス
ト２を溶かすので、容易に不用部のメタル６を除去出
来、第３図（ｈ）に示すように所望のメタルパターン
６′を得ることが出来る。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、前述の従来の方法では製造工程が複雑で、多
大な作業時間と設備投資を必要とし、コストが高くつく
という問題点があった。
大な作業時間と設備投資を必要とし、コストが高くつく
という問題点があった。
そこで本発明の目的は、製造が容易でコストが安くつ
く厚膜メタル配線の形成方法を提供することにある。
く厚膜メタル配線の形成方法を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞ 前記目的を達成するために本発明は、リフトオフ法に
よる厚膜メタル配線の形成方法において、基板上にリフ
トオフするためのレジストを露光、現像によるパターン
形成する第１の工程と、120℃乃至150℃の範囲のポスト
ベーキング温度より低温の60℃乃至100℃の温度範囲の
ベーキングにより、前記レジストの側面中央部に収縮を
生じさせ前記レジスト上部をひさし状に形成する第２の
工程と、前記基板及びレジストの全面に導電体を施した
後、前記レジストと共に不要導電体を除去する第３の工
程とからなることを特徴とする。
よる厚膜メタル配線の形成方法において、基板上にリフ
トオフするためのレジストを露光、現像によるパターン
形成する第１の工程と、120℃乃至150℃の範囲のポスト
ベーキング温度より低温の60℃乃至100℃の温度範囲の
ベーキングにより、前記レジストの側面中央部に収縮を
生じさせ前記レジスト上部をひさし状に形成する第２の
工程と、前記基板及びレジストの全面に導電体を施した
後、前記レジストと共に不要導電体を除去する第３の工
程とからなることを特徴とする。
また、前記レジストとしては例えば高粘度のノボラッ
ク系ポジタイプが適当であり、この場合、レジストのパ
ターン形成後、60℃乃至100℃の範囲で30分以上のベー
キングを施すことを特徴とする。
ク系ポジタイプが適当であり、この場合、レジストのパ
ターン形成後、60℃乃至100℃の範囲で30分以上のベー
キングを施すことを特徴とする。
＜作 用＞ 基板上にリフトオフするためのレジストをパターン形
成した後、ポストベーキング温度より低温のベーキング
を行なうと、前記レジストの側面中央部に収縮が生じ、
前記レジスト単層でひさし形状を再現性良く形成でき、
従来のリフトオフ法に比べて製造工程数が減少し、コス
ト低減を図れる。
成した後、ポストベーキング温度より低温のベーキング
を行なうと、前記レジストの側面中央部に収縮が生じ、
前記レジスト単層でひさし形状を再現性良く形成でき、
従来のリフトオフ法に比べて製造工程数が減少し、コス
ト低減を図れる。
＜実施例＞ 本発明の一実施例について、第１図（ａ）乃至（ｅ）
及び第２図を参照して説明する。
及び第２図を参照して説明する。
本実施例においては、厚さ約５μｍのAgを主成分とし
たパターンをリフトオフ法で形成する方法について説明
する。厚さやメタルの種類が違う場合でも基本的に同様
であることは言うまでもない。
たパターンをリフトオフ法で形成する方法について説明
する。厚さやメタルの種類が違う場合でも基本的に同様
であることは言うまでもない。
第１図（ａ）乃至（ｅ）は、本発明一実施例による厚
膜メタル配線の形成方法を示す工程図である。
膜メタル配線の形成方法を示す工程図である。
本実施例は、基本的に３工程、即ち、基板上にリフト
オフするためのレジストを露光、現像によりパターン形
成する第１の工程と、ポストベーキング温度より低温の
ベーキングにより前記レジストの側面中央部に収縮を生
じさせ前記レジスト上部をひさし状に形成する第２の工
程と、前記基板及びレジストの全面に導電体を施した
後、前記レジストと共に不要導電体を除去する第３の工
程とからなることを特徴とするものである。以下、工程
に従って具体的に説明する。
オフするためのレジストを露光、現像によりパターン形
成する第１の工程と、ポストベーキング温度より低温の
ベーキングにより前記レジストの側面中央部に収縮を生
じさせ前記レジスト上部をひさし状に形成する第２の工
程と、前記基板及びレジストの全面に導電体を施した
後、前記レジストと共に不要導電体を除去する第３の工
程とからなることを特徴とするものである。以下、工程
に従って具体的に説明する。
まず、第１図（ａ）に示すように基板１上にノボラッ
ク・レジンを主成分とするポジ型ホトレジスト７を約７
μｍ〜10μｍスピン塗布する。
ク・レジンを主成分とするポジ型ホトレジスト７を約７
μｍ〜10μｍスピン塗布する。
前記ノボラック・レジンを主成分とするポジ型ホトレ
ジスト７（以下、単にレジスト７と記す）としては、例
えばヘキスト社のAZ4620、シプレイ社のTF−20等があ
る。また、粘度は800cp程度の高粘度のものが適当であ
る。
ジスト７（以下、単にレジスト７と記す）としては、例
えばヘキスト社のAZ4620、シプレイ社のTF−20等があ
る。また、粘度は800cp程度の高粘度のものが適当であ
る。
この時、塗布に先立って基板１を120℃〜200℃で約20
分〜２時間程度ベーキングしておくことやヘキサメチル
ジシラザン（HMDS）を成分としたプライマーを塗布する
ことはレジスト７と基板１との密着力を増強するうえで
有効な手段である。
分〜２時間程度ベーキングしておくことやヘキサメチル
ジシラザン（HMDS）を成分としたプライマーを塗布する
ことはレジスト７と基板１との密着力を増強するうえで
有効な手段である。
次に、レジスト７を塗布した基板１を90℃で40分プリ
ベークした後、所望のパターンを記したガラスマスクと
マスク・アライナーを用いて前記レジスト７を露光す
る。これに所定の現像、リンス、水洗いを施すことによ
って第１図（ｂ）に示すように、レジスト７′をパター
ン形成する。この段階ではレジスト７′の側面はほぼ垂
直な形状をなしている。
ベークした後、所望のパターンを記したガラスマスクと
マスク・アライナーを用いて前記レジスト７を露光す
る。これに所定の現像、リンス、水洗いを施すことによ
って第１図（ｂ）に示すように、レジスト７′をパター
ン形成する。この段階ではレジスト７′の側面はほぼ垂
直な形状をなしている。
次に、レジスト７′をパターン形成した基板１を乾燥
させることも兼ねて、例えば75℃で１時間ベーキングす
る。このベーキングによってレジスト７′の側面中央部
に収縮が生じ、第１図（ｃ）に示すようなひさし形状を
実現出来る。図中、ｌはひさし部分の長さである。
させることも兼ねて、例えば75℃で１時間ベーキングす
る。このベーキングによってレジスト７′の側面中央部
に収縮が生じ、第１図（ｃ）に示すようなひさし形状を
実現出来る。図中、ｌはひさし部分の長さである。
第２図は、本実施例のベーキング温度Ｔとひさし部分
の長さｌの関係を示した図である。ベーキング時間を１
時間としている。図に示すように、ベーキング温度が高
いほど大きなひさしが形成されていることがわかる。
の長さｌの関係を示した図である。ベーキング時間を１
時間としている。図に示すように、ベーキング温度が高
いほど大きなひさしが形成されていることがわかる。
このひさしが形成される原因は以下のように考えられ
る。露光直後の状態でレジスト表面と内部を比較した場
合、表面近傍はランプ等からの放射熱による有機成分の
蒸発が内部より著るしい。よってこれに上記のような比
較的低温で長時間のベーキングを加えた場合、新たに生
じる有機成分の脱離状態が表面近傍と中央部で異なり、
結果的にレジスト７′の収縮量に差が生じて前記ひさし
が形成されると考えられる。
る。露光直後の状態でレジスト表面と内部を比較した場
合、表面近傍はランプ等からの放射熱による有機成分の
蒸発が内部より著るしい。よってこれに上記のような比
較的低温で長時間のベーキングを加えた場合、新たに生
じる有機成分の脱離状態が表面近傍と中央部で異なり、
結果的にレジスト７′の収縮量に差が生じて前記ひさし
が形成されると考えられる。
なお、通常現像、リンス、水洗の後に行なわれるポス
トベークの条件は、120℃乃至150℃の温度範囲で30分程
度である。しかし、このポストベークの条件でベーキン
グを行なった場合は、レジスト７′側面の形状は表面近
傍の方が中央部より収縮し、ひさしの形状は得られずリ
フトオフはできない。
トベークの条件は、120℃乃至150℃の温度範囲で30分程
度である。しかし、このポストベークの条件でベーキン
グを行なった場合は、レジスト７′側面の形状は表面近
傍の方が中央部より収縮し、ひさしの形状は得られずリ
フトオフはできない。
従って本実施例でのベーキングはポストベーキング温
度より低温で行なうことが必要である。
度より低温で行なうことが必要である。
次に第１図（ｄ）に示すように、基板１及びレジスト
７′上にAgを主成分とするメタル８を全面に蒸着する。
ここで、基板１の温度を90℃以上に上昇させる必要があ
る場合には、上記低温乾燥後約15分、紫外光照射のキュ
アリングを行なうことで、蒸着時のレジスト形状の変化
を防ぐことが出来る。
７′上にAgを主成分とするメタル８を全面に蒸着する。
ここで、基板１の温度を90℃以上に上昇させる必要があ
る場合には、上記低温乾燥後約15分、紫外光照射のキュ
アリングを行なうことで、蒸着時のレジスト形状の変化
を防ぐことが出来る。
次にこれをアセトン等の有機溶剤に浸漬することによ
って、レジスト７′上部のひさし部分から溶剤が浸透し
てレジスト７′を溶かすので、容易に不用部のメタルを
除去出来、第１図（ｅ）に示すように所望のメタルパタ
ーン８′を得ることが出来る。
って、レジスト７′上部のひさし部分から溶剤が浸透し
てレジスト７′を溶かすので、容易に不用部のメタルを
除去出来、第１図（ｅ）に示すように所望のメタルパタ
ーン８′を得ることが出来る。
また、本実施例においては、第１図（ｃ）のひさしを
形成するために、75℃で１時間のベーキングを行なった
が、ベーキング温度より低温の60℃乃至100℃の範囲で3
0分以上のベーキングでも同様のひさし形状が得られ
る。
形成するために、75℃で１時間のベーキングを行なった
が、ベーキング温度より低温の60℃乃至100℃の範囲で3
0分以上のベーキングでも同様のひさし形状が得られ
る。
以上のように本発明によれば、厚み数μ以上の比較的
厚いメタル配線をリフトオフ法によって形成する際、従
来より極めて容易にレジストのひさし形状を得ることが
でき、製造工程数を大幅に減少できる。
厚いメタル配線をリフトオフ法によって形成する際、従
来より極めて容易にレジストのひさし形状を得ることが
でき、製造工程数を大幅に減少できる。
この結果、各種パワーデバイス、高出力太陽電池等比
較的大電流が供給される半導体デバイスの大幅な製造コ
スト低減を図れる。
較的大電流が供給される半導体デバイスの大幅な製造コ
スト低減を図れる。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば厚み数μ以上の
比較的厚いメタル配線を従来より少ない工程数で容易に
形成でき、製造コストを大幅に低減できる。
比較的厚いメタル配線を従来より少ない工程数で容易に
形成でき、製造コストを大幅に低減できる。
第１図（ａ）乃至（ｅ）は本発明の一実施例による厚膜
メタル配線の形成方法を示す工程図、第２図は同実施例
におけるベーク温度とひさし長の関係を示す図、第３図
（ａ）乃至（ｈ）は従来例による厚膜メタル配線の形成
方法を示す工程図である。 １……基板、７′……レジスト、８……導電体。
メタル配線の形成方法を示す工程図、第２図は同実施例
におけるベーク温度とひさし長の関係を示す図、第３図
（ａ）乃至（ｈ）は従来例による厚膜メタル配線の形成
方法を示す工程図である。 １……基板、７′……レジスト、８……導電体。
Claims (2)
- 【請求項１】リフトオフ法による厚膜メタル配線の形成
方法において、基板上にリフトオフするためのレジスト
を露光、現像によりパターン形成する第１の工程と、 120℃乃至150℃の範囲のポストベーキング温度より低温
の60℃乃至100℃の温度範囲のベーキングにより、前記
レジストの側面中央部に収縮を生じさせ前記レジスト上
部をひさし状に形成する第２の工程と、 前記基板及びレジストの全面に導電体を施した後、前記
レジストと共に不要導電体を除去する第３の工程とから
なることを特徴とする厚膜メタル配線の形成方法。 - 【請求項２】前記レジストが高粘度のノボラック系ポジ
タイプのホトレジストであり、前記レジストのパターン
形成後、60℃乃至100℃で30分以上のベーキングを施す
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の厚膜メタ
ル配線の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2144804A JP2690805B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 厚膜メタル配線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2144804A JP2690805B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 厚膜メタル配線の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0437134A JPH0437134A (ja) | 1992-02-07 |
| JP2690805B2 true JP2690805B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=15370854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2144804A Expired - Lifetime JP2690805B2 (ja) | 1990-06-01 | 1990-06-01 | 厚膜メタル配線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2690805B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6066430A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-04-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | レジストパタ−ンの形成方法 |
| JPH01308030A (ja) * | 1988-06-07 | 1989-12-12 | Dainippon Printing Co Ltd | パターン形成方法 |
-
1990
- 1990-06-01 JP JP2144804A patent/JP2690805B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0437134A (ja) | 1992-02-07 |
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