JP4559859B2 - 微細加工表面を選択的に覆うための方法 - Google Patents
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Description
以下では、光電子デバイスを製造するためのプロセスを、この方面の技術の当業者に「リフトオフ」として知られた技術に従って説明する。この方面の技術を使うと、異なる層を有する形態を、非反応材料に直接形成することができる。この非反応材料は、例えばチタニウム、プラチナ、金でできており、又は、半田合金(例えば、金/スズ 80/20)が選択的に沈着されているか若しくは非金属材料が選択的に沈着されていてもよい。図2の流れ図を参照すると、本発明を理解するため必要となる工程だけが記載されている。
ステップ71では、図4を援用すると、ダイ51上に、層61がリフトオフレジストが形成される。このリフトオフレジストには、例えば、図4の詳細な断面でエッチング無しの領域として示されるように、0.5乃至6□mの厚さを有する、Micro−Chem社によるLOR(R)シリーズのものがある。リフトオフレジストは、例えば、通常、「スピナーコーティング」として知られたプロセスで遠心力を使って、流体状態で塗布される。
フォトレジストは、その現像溶媒で初期の溶解不可能な状態から出発して、例えば紫外線等の放射の効果に起因して解重合して溶解可能となる場合に、「ポジティブ」として定義される。
ステップ74(図5)では、フォトレジストは、窓122が設けられたマスク13を使って紫外(UV)放射への露出が実行される。ポジティブであるフォトレジストは、窓122に対応する領域26で解重合し、従って放射UVに照射される。他方では、それは、マスクの不透明な領域により影の中にある領域では不溶解性のままである。
2つの蒸着層の間のこの分離は、引き続く作業にとって本質的であり、ネガティブフォトレジストで二重層を形成する実際の可能性が存在しないとき、層60を形成するためポジティブフォトレジストを選択する第1の基本的な理由となっている。その一方で、ネガティブフォトレジストで単層が選択された場合には、アンダーカット角度βは、採用された記号の約束に従って負となり、空洞部の壁は、蒸着により、全体的に覆われることになる。
沈着層52、54及び16が金属から作られた場合、例えば、外側パッド52又は内側パッド54に関しては、チタニウム、金又はプラチナ等の非反応性であってもよく、半田付に関しては、金/スズの80/20合金であってもよい。これらの合金は、一般に、既知の技術に従って、構成金属の層毎に交互に蒸着される。様々な層は、略共晶で正しい組成の合金を与えるための厚さの間の適切な比率で形成され、例えば5μmまでの全体厚を有することができる。
ステップ77の終わりでは、サブアッセンブリ23が、図10に示されるように、ダイ51、外側パッド52及び内側パッド54を備えるように仕上げられる。
エッチング部12が、図11の断面図に示されるように、ダイ51の面に形成されるとき、典型的には光ファイバーを置くためのmoems用途で必要とされる例えば数十又は数百μm厚の層60及び61は、エッチング部12のために不均一に分布される。
特に、エッチング部12は、数百μmの深さDに到達することができる。更には、ダイ51がシリコンから作られている場合、エッチング部12は、しばしば化学反応を経て得られる。この化学反応は、シリコンの結晶軸に従って前進し、x軸に関してα=54.7°をなす2つの壁20を形成する。従って、エッチング部の幅Wは、
W=2D/tanα
となる。
本発明の別の目的は、交互層に半田合金の構成要素を選択的に蒸着することである。
本発明のなお更に別の目的は、特にエッチングのために不規則な表面を有するダイにポジティブフォトレジストを均一な厚さの層に蒸着させることである。
本発明の上記及び他の目的、並びに、特徴及び利点は、添付図面を参照して、これに限定されない好ましい実施例についての以下の説明から明らかとなる。
ステップ170では、ダイ55を乗せたウェーハ66’が利用可能にされる(図13)。ダイ55は、同じ図13の拡大部分に示されるようにエッチング部12を有する。この説明では、これに限定されない例として、ダイ55がシリコンから作られることが想定されている。これと同じダイは、他の材料、例えば、ガラス、セラミック若しくは他の材料、又は、GaAs若しくは他の半導体材料、又は、金属等から作られていてもよい。
ステップ141(図15)では、窓32が嵌められた第1のマスク31を使ってネガティブフォトレジストの膜30に紫外(UV)線を放射する露光工程が実行される。窓32は、エッチング部12と、この回りのマージン領域、例えば数十μm幅との上方に延在する。ネガティブであるフォトレジストは、窓32に対応し、従ってUV放射により照射される領域27で重合する。その一方で、それは、マスク31の不透明部分により隠された領域では解重合されたままとなっている。
ステップ172では、従来技術に関連して既に説明されたステップ72に類似して、図17の断面図に示されるように、例えば0.5乃至20□mの厚さを有する従来のポジティブフォトレジストの層160がリフトオフレジスト161上に塗布される。ポジティブフォトレジストも、例えばスピナーコーティングとして知られたプロセスを使って、通常、流体状態で塗布される。
この方法によれば、カバー33の存在のために、上側表面114は、既知の技術における表面14よりも規則的であり、従って、エッチング部の近傍においてさえも、制御された寸法の空洞部を作ることを可能にしている。
この場合には再び、図20に示された第1の単層の代替例が存在する。図20によれば、フォトレジスト160の単層が生成される。空洞部64’は、この場合には壁15により境界付けられ、既に言及されたUV放射の回折及び反射のために、図20で示された記号の約束に従って正であるアンダーカットβを与える。
蒸着層52,54及び116は、金属であってもよく、或いは、例えば酸化物、窒化物、炭化物等々の非金属材料から作られていてもよい。
ステップ143では、ネガティブフォトレジストのカバー33が、例えば既知のプラズマの作用を用いて除去される。
Claims (20)
- 少なくとも1つのエッチング部(12)が形成される上側面(11)を有するダイ(55)の微細加工表面を選択的に覆うための方法であって、
前記少なくとも1つのエッチング部(12)の上方に前記少なくとも1つのエッチング部(12)と接触することなく配置され得る程度の剛性を有するネガティブフォトレジストの膜(30)を、前記少なくとも1つのエッチング部(12)と接触することなく前記少なくとも1つのエッチング部(12)を覆うように、前記上側面(11)に配置する工程(140)と、
前記ネガティブフォトレジストの膜(30)を紫外放射(UV)にさらし、前記少なくとも1つのエッチング部(12)を覆う領域(27)の第1のマスク(31)を使って、前記膜(30)が前記領域(27)に対応したところで重合されるようにする、工程(141)と、
前記領域(27)と対応したところで、カバー(33)が前記少なくとも1つのエッチング部(12)を覆ったままとなった状態で、前記ネガティブフォトレジストの膜(30)の重合されていない部分を除去する工程(142)と、
前記ダイ(55)の前記上側面(11)と前記カバー(33)とにリフトオフレジストの層(161)を形成する工程(171)と、
前記リフトオフレジストの層(161)にポジティブフォトレジストの層(160)を形成する工程(172)と、
を備えることを特徴とする、方法。 - 少なくとも1つの窓(122)を備えるマスク(13)を使って、前記ポジティブフォトレジストの層(160)が前記窓(122)と対応したところで解重合するように、前記ポジティブフォトレジストの層(160)を紫外放射(UV)にさらす工程(174)と、
少なくとも1つの空洞部(64)が得られるように、前記ポジティブフォトレジストの層(160)の解重合された部分を除去する工程(175)と、
を更に備えることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの空洞部(64)は、エッジ(24)と、サブエッチング(22)と、を備え、前記ポジティブフォトレジストの層(160)は、上側表面(114)を備え、
前記上側面(11)に第1の蒸着層(52,54)を、前記上側表面(114)に更なる蒸着層(116)を適用する工程(176)と、
前記ポジティブフォトレジストの層(160)と前記リフトオフレジストの層(161)とを、前記エッジ(24)及び前記サブエッチング(22)を介して作用する溶媒を使って除去し、前記更なる蒸着層(116)の側で鋳造する、工程(177)と、
前記ネガティブフォトレジストの膜(30)を除去する工程(143)と、
を備えることを特徴とする、請求項2に記載の方法。 - 前記第1の蒸着層(52、54)及び前記更なる蒸着層(116)は金属であることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記第1の蒸着層(52、54)及び前記更なる蒸着層(116)は、金、チタニウム又はプラチナの少なくとも1つの層を備えることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記第1の蒸着層(52、54)及び前記更なる蒸着層(116)は、金/スズ合金の少なくとも1つの層を備えることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記蒸着層(116)及び前記更なる蒸着層(52,54)は、非金属材料を含むことを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記非金属材料は、酸化物を含むことを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記非金属材料は、炭化物を含むことを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記非金属材料は、窒化物を含むことを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 少なくとも1つのエッチング部(12)が形成される上側面(11)を有するダイ(55)の微細加工表面を選択的に覆うための方法であって、
前記少なくとも1つのエッチング部(12)の上方に前記少なくとも1つのエッチング部(12)と接触することなく配置され得る程度の剛性を有するネガティブフォトレジストの膜(30)を、前記少なくとも1つのエッチング部(12)の内壁と接触することなく前記少なくとも1つのエッチング部(12)を覆うように、前記上側面(11)に配置する工程(140)と、
前記ネガティブフォトレジストの膜(30)を紫外放射(UV)にさらし、前記少なくとも1つのエッチング部(12)を覆う領域(27)の第1のマスク(31)を使って、前記膜(30)が前記領域(27)に対応したところで重合されるようにする、工程(141)と、
前記領域(27)と対応したところで、カバー(33)が前記少なくとも1つのエッチング部(12)を覆ったままとなった状態で、前記ネガティブフォトレジストの膜(30)の重合されていない部分を除去する工程(142)と、
前記ダイ(55)の前記上側面(11)と前記カバー(33)とにポジティブフォトレジストの層(160)を形成する工程(172)と、
を備えることを特徴とする、方法。 - 少なくとも1つの窓(122)を備えるマスク(13)を使って、前記ポジティブフォトレジストの層(160)が前記窓(122)と対応したところで解重合するように、前記ポジティブフォトレジストの層(160)を紫外放射(UV)にさらす工程(174)と、
少なくとも1つの空洞部(64’)が得られるように、前記ポジティブフォトレジストの層(160)の解重合された部分を除去する工程(175)と、
を更に備えることを特徴とする、請求項11に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの空洞部(64’)は、壁(15)を備え、前記ポジティブフォトレジストの層(160)は、上側表面(114)を備え、
前記上側面(11)に第1の蒸着層(52,54)を、前記上側表面(114)に更なる蒸着層(116)を適用する工程(176)と、
前記ポジティブフォトレジストの層(160)を、前記壁(15)を介して作用する溶媒を使って除去し、前記更なる蒸着層(116)の側で鋳造する、工程(177)と、
前記ネガティブフォトレジストの膜(30)を除去する工程(143)と、
を備えることを特徴とする、請求項12に記載の方法。 - 前記第1の蒸着層(52、54)及び前記更なる蒸着層(116)は金属であることを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 前記第1の蒸着層(52、54)及び前記更なる蒸着層(116)は、金、チタニウム又はプラチナの少なくとも1つの層を備えることを特徴とする、請求項14に記載の方法。
- 前記第1の蒸着層(52、54)及び前記更なる蒸着層(116)は、金/スズ合金の少なくとも1つの層を備えることを特徴とする、請求項14に記載の方法。
- 前記蒸着層(116)及び前記更なる蒸着層(52,54)は、非金属材料を含むことを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 前記非金属材料は、酸化物を含むことを特徴とする、請求項17に記載の方法。
- 前記非金属材料は、炭化物を含むことを特徴とする、請求項17に記載の方法。
- 前記非金属材料は、窒化物を含むことを特徴とする、請求項17に記載の方法。
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