JPH08139006A - Method of forming lift-off pattern - Google Patents
Method of forming lift-off patternInfo
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- JPH08139006A JPH08139006A JP6293934A JP29393494A JPH08139006A JP H08139006 A JPH08139006 A JP H08139006A JP 6293934 A JP6293934 A JP 6293934A JP 29393494 A JP29393494 A JP 29393494A JP H08139006 A JPH08139006 A JP H08139006A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、通常のポジ型レジスト
を用い２度のパターニングを行うことにより疑似逆テー
パー状のリフトオフパターンを形成する方法に関するも
のである。この技術は、薄膜磁気ヘッドの製造における
ウエハープロセスに適用でき、リフトオフによる膜パタ
ーンにバリが発生するのを防止するのに有効である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a pseudo-inverse taper-like lift-off pattern by performing patterning twice using a normal positive type resist. This technique can be applied to a wafer process in manufacturing a thin film magnetic head, and is effective in preventing burrs from being generated in a film pattern due to lift-off.
【０００２】[0002]
【従来の技術】薄膜磁気ヘッドの製造におけるウエハー
プロセスでは、リフトオフ法による膜パターン形成が行
われている。リフトオフ法とは、基板上にレジストで所
定形状のリフトオフパターンを形成し、その上に金属膜
等を成膜した後、リフトオフ溶剤（例えばアセトン）中
に浸漬し超音波をかけて、リフトオフパターンをその上
の成膜部分と一緒に剥ぎ取ることにより、リフトオフパ
ターンの設けられていた部分を除いた膜パターンを形成
する方法である。2. Description of the Related Art In a wafer process for manufacturing a thin film magnetic head, a film pattern is formed by a lift-off method. In the lift-off method, a lift-off pattern having a predetermined shape is formed on a substrate with a resist, a metal film or the like is formed thereon, and then the lift-off pattern is immersed in a lift-off solvent (for example, acetone) and subjected to ultrasonic waves to form the lift-off pattern. This is a method of forming a film pattern excluding the portion where the lift-off pattern was provided by peeling it off together with the film formation portion on it.
【０００３】リフトオフ法で使用するレジストには、ポ
ジ型イメージリバーサルレジスト（逆テーパーを形成で
きるレジスト）と通常のポジ型レジスト（正テーパーを
形成するレジスト）とがある。リフトオフ性を重視する
と、成膜時にリフトオフパターンの周囲に蒸着又はスパ
ッタ等による膜が付かない影の部分が必要となる。この
点を考慮すると、リフトオフパターンは、その断面形状
が逆テーパー状になるのが望ましい。そこでポジ型イメ
ージリバーサルレジストを使用してリフトオフを実施す
る。The resist used in the lift-off method includes a positive type image reversal resist (a resist capable of forming a reverse taper) and a normal positive type resist (a resist forming a positive taper). When the lift-off property is emphasized, it is necessary to provide a shaded area around the lift-off pattern where a film formed by vapor deposition or sputtering does not adhere during film formation. Considering this point, it is desirable that the lift-off pattern has an inversely tapered cross-sectional shape. Therefore, lift-off is performed using a positive type image reversal resist.
【０００４】ポジ型イメージリバーサルレジストによる
リフトオフパターンの形成は、図２のＡに示すような工
程で行う。まず基板１０上にポジ型イメージリバーサル
レジスト１２を塗布し、マスク１４を用いてマスク露光
を行い、次いでリバースベーク（加熱して架橋反応で固
化する）、全面露光という工程を経て、現像することに
より、逆テーパー状のリフトオフパターン１６が得られ
る。膜パターンの形成は、図２のＢに示すように、リフ
トオフパターン１６を覆うように蒸着あるいはスパッタ
などで金属膜１８を成膜し、リフトオフ操作によりリフ
トオフパターンを除去して膜パターンを形成する。ポジ
型イメージリバーサルレジストは、その特性上、リフト
オフ溶剤であるアセトンに溶けると酸が発生して金属膜
を腐食して、膜厚が薄くなったり、剥げたりする虞れが
ある。そこで、金属膜を成膜した後に更にオーバーコー
トレジストを設け、１２０℃で２０分程度のベーキング
を施した後、短時間アセトン中で超音波をかけてリフト
オフする。オーバーコートレジストの収縮によってリフ
トオフパターンに応力を負荷し、少し基板から浮き上が
らせて超音波をかけた時に剥がれ易くしているのであ
る。The lift-off pattern is formed by the positive type image reversal resist in the process shown in FIG. First, the positive type image reversal resist 12 is applied on the substrate 10, mask exposure is performed using the mask 14, and then reverse baking (heating and solidification by a crosslinking reaction), whole surface exposure, and development are performed. A reverse taper lift-off pattern 16 is obtained. As shown in FIG. 2B, the film pattern is formed by forming a metal film 18 by vapor deposition or sputtering so as to cover the lift-off pattern 16 and removing the lift-off pattern by a lift-off operation to form the film pattern. Due to the characteristics of the positive-type image reversal resist, when dissolved in acetone, which is a lift-off solvent, an acid is generated to corrode the metal film, which may result in thinning or peeling. Therefore, after forming a metal film, an overcoat resist is further provided, baking is performed at 120 ° C. for about 20 minutes, and ultrasonic waves are briefly applied in acetone to lift off. The contraction of the overcoat resist applies a stress to the lift-off pattern so that the lift-off pattern is slightly lifted from the substrate and is easily peeled off when ultrasonic waves are applied.
【０００５】ポジ型レジストを使用する場合は、図３の
Ａに示すようにする。まず基板１０上にポジ型レジスト
３２を塗布し、マスク３４を用いてマスク露光を行い、
現像することにより、正テーパー状のリフトオフパター
ン３６を形成する。膜パターンの形成は、図３のＢに示
すように、リフトオフパターン３６を覆うように蒸着あ
るいはスパッタなどで金属膜３８を成膜し、リフトオフ
操作によりリフトオフパターンを除去して膜パターンを
形成する。ポジ型レジストはリフトオフ溶剤であるアセ
トンに溶けても酸が生じることはないから、リフトオフ
操作は、アセトン中に浸漬してリフトオフパターンを膨
潤させた後、超音波をかけて金属膜を引きちぎり剥ぎ取
るということになる。従って、オーバーコートレジスト
やベーキングは必要ないが、現状は、より良好なリフト
オフのために実施している。When a positive resist is used, it is as shown in FIG. First, the positive resist 32 is applied on the substrate 10, and mask exposure is performed using the mask 34.
By developing, a lift-off pattern 36 having a positive taper shape is formed. In forming the film pattern, as shown in FIG. 3B, a metal film 38 is formed by vapor deposition or sputtering so as to cover the lift-off pattern 36, and the lift-off pattern is removed by a lift-off operation to form the film pattern. No acid is generated even if the positive resist is dissolved in the lift-off solvent, acetone, so the lift-off operation involves immersing the lift-off pattern in acetone to swell the lift-off pattern, and then ultrasonically peeling off the metal film. It means to take. Therefore, overcoat resist and baking are not necessary, but at present, they are implemented for better lift-off.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、ポジ型イメー
ジリバーサルレジストによるリフトオフパターンの形成
は、工程数が多く、複雑煩瑣な作業が要求される。ま
た、リフトオフ操作において、オーバーコートレジスト
を設け、ベーキングを施す必要があるため、膜パターン
の形成においても工程数が多く、複雑煩瑣な作業が要求
される。However, the formation of the lift-off pattern by the positive type image reversal resist requires a large number of steps and requires complicated and complicated work. Further, since it is necessary to provide an overcoat resist and perform baking in the lift-off operation, the number of steps is also large in forming the film pattern, and complicated and complicated work is required.
【０００７】それに対してポジ型レジストを用いる場合
は、リフトオフパターンの形成及びリフトオフ操作にお
いて、工程数が少なく、作業性も良好である。しかし、
リフトオフの際に超音波をかけて膜を引きちぎると、特
に金属膜の場合には延展性があるため、パターンエッジ
に金属バリ３９が発生し易い。一度バリが残ると、バリ
をそれ以上除去するのは困難である。そして、この金属
バリは、短絡などの静特性不良につながる。On the other hand, when a positive resist is used, the number of steps is small and the workability is good in the formation of the lift-off pattern and the lift-off operation. But,
When the film is torn off by applying an ultrasonic wave at the time of lift-off, a metal burr 39 is likely to be generated at the pattern edge because the film has malleability especially in the case of a metal film. Once the burr remains, it is difficult to remove it further. Then, this metal burr leads to poor static characteristics such as a short circuit.
【０００８】本発明の目的は、金属膜を腐食する虞れの
ないポジ型レジストを用いていながら、バリの発生を抑
えて容易に且つ綺麗にリフトオフできる技術を提供する
ことである。An object of the present invention is to provide a technique capable of easily and neatly lifting off by suppressing the generation of burrs, while using a positive type resist which does not corrode a metal film.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に、ポ
ジ型レジストを塗布して第１段パターンを露光し、それ
を現像することなく、その上に同じくポジ型レジストを
塗布して第１段パターン上に、該第１段パターンよりも
平面形状の大きな第２段パターンを露光し、現像して断
面キノコ状のリフトオフパターンを形成するリフトオフ
パターンの形成方法である。ここで、第２段パターン
は、第１段パターンよりも周囲を２〜３μｍ大きく設定
し、第１段パターンの厚さは、後で成膜する膜厚よりも
厚く設定するのが好ましい。According to the present invention, a positive resist is coated on a substrate to expose a first-stage pattern, and the positive resist is similarly coated on the substrate without developing it. This is a method of forming a lift-off pattern in which a lift-off pattern having a mushroom-shaped cross section is formed by exposing and developing a second-step pattern having a plane shape larger than that of the first-step pattern on the first-step pattern. Here, it is preferable that the circumference of the second step pattern is set to be larger than the first step pattern by 2 to 3 μm, and the thickness of the first step pattern is set to be thicker than the film thickness to be formed later.
【００１０】また本発明は、上記のような方法で断面キ
ノコ状のリフトオフパターンを形成した後、第１段パタ
ーンの厚み以下の膜厚でリフトオフパターンを覆うよう
に成膜し、リフトオフ溶剤中に浸漬してリフトオフパタ
ーンを膨潤させ超音波をかけて剥ぎ取るリフトオフ操作
によりリフトオフパターンと共に該リフトオフパターン
上の成膜部分を除去する膜パターンの形成方法である。According to the present invention, after the lift-off pattern having a mushroom-shaped cross section is formed by the above-mentioned method, the lift-off pattern is formed so as to cover the lift-off pattern with a film thickness equal to or less than the thickness of the first step pattern, and the lift-off pattern is formed in the lift-off solvent. It is a method for forming a film pattern in which a lift-off pattern and a film-forming portion on the lift-off pattern are removed by a lift-off operation of immersing the lift-off pattern to swell it and applying ultrasonic waves to peel it off.
【００１１】[0011]
【作用】第１段パターンを露光した上に、それよりも大
きい第２段パターンを露光するパターニングによって、
断面キノコ状のリフトオフパターンが得られる。つまり
ポジ型レジストを使用しているにもかかわらず、あたか
も逆テーパーと同じ機能を有し、その後の蒸着あるいは
スパッタによる成膜工程で成膜物が付着しないクローズ
領域（影となる部分）を作り出すことができる。リフト
オフ溶剤は、このクローズ領域から浸透し、且つ膜自体
はリフトオフパターンの周囲で切り離されているため、
バリの無い綺麗な膜パターンを形成できる。By patterning by exposing the first stage pattern and then exposing the larger second stage pattern,
A lift-off pattern having a mushroom-shaped cross section is obtained. In other words, despite using a positive resist, it has the same function as an inverse taper, and creates a closed region (shadow part) where the film is not attached in the film formation process by subsequent vapor deposition or sputtering. be able to. The lift-off solvent penetrates from this closed area, and since the membrane itself is separated around the lift-off pattern,
A beautiful film pattern without burr can be formed.
【００１２】[0012]
【実施例】図１のＡは本発明に係るリフトオフパターン
の形成方法を示しており、図１のＢはそれにより形成し
たリフトオフパターンを用いて膜パターンを形成する方
法を示している。本発明は、ポジ型レジストを用いる２
段パターニングによって疑似逆テーパー状のリフトオフ
パターンを形成するものであり、その点に特徴がある。EXAMPLE FIG. 1A shows a method of forming a lift-off pattern according to the present invention, and FIG. 1B shows a method of forming a film pattern by using the lift-off pattern thus formed. The present invention uses a positive resist 2
A pseudo inverse taper-shaped lift-off pattern is formed by stepwise patterning, and is characterized in that point.
【００１３】まず基板１０上にポジ型レジスト５２ａを
塗布する。このポジ型レジスト５２ａの厚さは、後の成
膜物の膜厚より厚く（好ましくは成膜物の膜厚の１．５
倍程度の厚さ）設定する。そしてマスク５４ａを用いて
第１段パターン５６ａを露光する。次に、それを現像す
ることなく、その上に再びポジ型レジスト５２ｂを塗布
する。この２度目のポジ型レジスト５２ｂの厚みは任意
であるが、後の成膜方法により厚さの影響を受けない程
度であればよい。その後、第１段パターン５６ａの上
に、第１段よりも大きなマスクパターンを有するマスク
５４ｂを用いて露光し、第１段パターン５６ａよりも平
面形状の大きな第２段パターン５６ｂを形成する。第２
段パターン５６ｂは、第１段パターン５６ａよりも周囲
が２〜３μｍ程度はみ出るような寸法とするのがよい。
これを現像すると、断面キノコ状のリフトオフパターン
５７が得られる。First, a positive resist 52a is applied on the substrate 10. The thickness of the positive resist 52a is thicker than the film thickness of the film formed later (preferably 1.5 times the film thickness of the film formed).
Double the thickness). Then, the first pattern 56a is exposed using the mask 54a. Next, the positive type resist 52b is applied thereon again without developing it. The thickness of the positive resist 52b for the second time is arbitrary, but may be such that it is not affected by the thickness due to the film forming method later. Then, the second step pattern 56b having a larger planar shape than the first step pattern 56a is formed on the first step pattern 56a by exposure using a mask 54b having a mask pattern larger than the first step. Second
It is preferable that the step pattern 56b has a size such that the periphery thereof protrudes from the first step pattern 56a by about 2 to 3 μm.
When this is developed, a lift-off pattern 57 having a mushroom-shaped cross section is obtained.
【００１４】このリフトオフパターン５７を覆うよう
に、蒸着あるいはスパッタにより第１段パターンの厚み
以下の膜厚で金属膜５８を成膜する。すると、基板面に
対して垂直方向からの成膜に対してクローズ領域（影と
なる部分）が発生し、成膜時に金属膜５８はリフトオフ
パターン５７による凸部の周囲で切り離された状態とな
る。これは従来のポジ型イメージリバーサルレジストに
よる逆テーパー状パターンによるものと類似した状態で
ある。但し、リフトオフパターン５７はポジ型レジスト
によるものであるから、アセトン（リフトオフ溶剤）に
溶けても酸は生じない。A metal film 58 is formed by vapor deposition or sputtering so as to cover the lift-off pattern 57, with a film thickness not more than the thickness of the first-stage pattern. Then, a closed region (a shadowed portion) is generated in the film formation in the direction perpendicular to the substrate surface, and the metal film 58 is separated around the convex portion by the lift-off pattern 57 during the film formation. . This is a state similar to that of the reverse taper pattern formed by the conventional positive type image reversal resist. However, since the lift-off pattern 57 is formed by the positive resist, no acid is generated even if it is dissolved in acetone (lift-off solvent).
【００１５】そこで、リフトオフ溶剤であるアセトン中
に３０分間程度浸漬してリフトオフパターンを膨潤さ
せ、次いでアセトン中で極く短時間（１分間程度）超音
波をかけるリフトオフ操作を施し、リフトオフパターン
と共に該リフトオフパターン上の金属膜部分を除去す
る。これによって、所定形状の膜パターンが残る。リフ
トオフパターンは断面キノコ状（疑似逆テーパー状）で
あり、且つリフトオフパターンの周囲で金属膜が切り離
されているから、溶剤浸透性に優れ、バリが生じないリ
フトオフが可能となる。Therefore, the lift-off pattern is swollen by immersing it in acetone, which is a lift-off solvent, for about 30 minutes, and then a lift-off operation is performed by applying ultrasonic waves for a very short time (about 1 minute) in acetone. The metal film portion on the lift-off pattern is removed. As a result, a film pattern having a predetermined shape remains. The lift-off pattern has a mushroom shape (pseudo-inverted taper shape) in cross section, and the metal film is cut off around the lift-off pattern, so that it has excellent solvent permeability and enables lift-off without burrs.
【００１６】上記の実施例では成膜物を金属膜として説
明したが、金属膜のみに限られるものでないことは言う
までもない。またリフトオフ溶剤としてアセトンを用い
ている。アセトンが最適であるが、場合によってはイソ
プロピルアルコールや水を用いることも可能である。リ
フトオフ操作の細かな条件は、状況に応じて種々変更し
てよい。In the above-mentioned embodiments, the film is described as a metal film, but it goes without saying that the film is not limited to a metal film. Acetone is used as the lift-off solvent. Acetone is optimal, but in some cases isopropyl alcohol or water can be used. The detailed conditions of the lift-off operation may be changed variously depending on the situation.
【００１７】[0017]
【発明の効果】本発明は上記のようにポジ型レジストを
用いて２段パターニングにより断面キノコ状（疑似逆テ
ーパー状）のリフトオフパターンを形成する方法である
から、成膜工程でクローズ領域が発生し、リフトオフパ
ターン周囲での成膜物分離が可能である。成膜物がリフ
トオフパターンの周囲で切り離されているため、リフト
オフ時にバリの発生がなく、しかもクローズ領域にリフ
トオフ溶剤か浸透するため、リフトオフ時間を短縮で容
易に行うことができ、綺麗な膜パターンが得られる。更
に本発明ではポジ型レジストを使用するので、リフトオ
フ時に酸が発生することもなく、成膜物に悪影響を及ぼ
す虞れはない。As described above, the present invention is a method of forming a lift-off pattern having a mushroom-shaped cross section (pseudo-inverted taper shape) by two-step patterning using a positive type resist as described above. However, it is possible to separate the deposited film around the lift-off pattern. Since the film is separated around the lift-off pattern, burrs do not occur during lift-off, and because the lift-off solvent penetrates into the closed area, the lift-off time can be shortened and easily performed. Is obtained. Furthermore, in the present invention, since a positive resist is used, no acid is generated during lift-off, and there is no risk of adversely affecting the film-formed product.
【図１】本発明に係るリフトオフパターンの形成方法及
びそれによる膜パターンの形成方法の工程説明図。FIG. 1 is a process explanatory view of a lift-off pattern forming method and a film pattern forming method according to the present invention.
【図２】従来のポジ型イメージリバーサルレジストを用
いたリフトオフパターンの形成方法及びそれによる膜パ
ターンの形成方法の工程説明図。FIG. 2 is a process explanatory view of a conventional lift-off pattern forming method using a positive image reversal resist and a film pattern forming method using the same.
【図３】従来のポジ型レジストを用いたリフトオフパタ
ーンの形成方法及びそれによる膜パターンの形成方法の
工程説明図。FIG. 3 is a process explanatory view of a conventional lift-off pattern forming method using a positive resist and a film pattern forming method using the same.
１０ 基板 ５２ａ，５２ｂ ポジ型レジスト ５４ａ，５４ｂ マスク ５６ａ 第１段パターン ５６ｂ 第２段パターン ５７ リフトオフパターン ５８ 金属膜 10 Substrate 52a, 52b Positive Resist 54a, 54b Mask 56a First Stage Pattern 56b Second Stage Pattern 57 Lift-Off Pattern 58 Metal Film
Claims (3)
１段パターンを露光し、それを現像することなく、その
上に同じくポジ型レジストを塗布して第１段パターン上
に、該第１段パターンよりも平面形状の大きな第２段パ
ターンを露光し、現像して断面キノコ状のリフトオフパ
ターンを形成することを特徴とするリフトオフパターン
の形成方法。1. A positive type resist is applied on a substrate to expose a first-step pattern, and the positive-type resist is also applied on the first step pattern without developing it to form a resist on the first-step pattern. A method of forming a lift-off pattern, which comprises exposing a second step pattern having a plane shape larger than that of the first step pattern and developing it to form a lift-off pattern having a mushroom-shaped cross section.
も周囲を２〜３μｍ大きく設定し、第１段パターンの厚
さは、後で成膜する膜厚よりも厚く設定する請求項１記
載のリフトオフパターンの形成方法。2. The second step pattern is set to have a circumference larger by 2 to 3 μm than the first step pattern, and the thickness of the first step pattern is set to be thicker than a film thickness to be formed later. A method for forming a lift-off pattern as described above.
１段パターンを露光し、それを現像することなく、その
上に同じくポジ型レジストを塗布して第１段パターン上
に、該第１段パターンよりも平面形状の大きな第２段パ
ターンを露光し、現像して断面キノコ状のリフトオフパ
ターンを形成し、次いで前記第１段パターンの厚み以下
の膜厚でリフトオフパターンを覆うように成膜し、リフ
トオフ溶剤中に浸漬してリフトオフパターンを膨潤させ
超音波をかけて剥ぎ取るリフトオフ操作によりリフトオ
フパターンと共に該リフトオフパターン上の成膜部分を
除去することを特徴とするリフトオフによる膜パターン
の形成方法。3. A positive type resist is applied on a substrate to expose a first-step pattern, and the positive-type resist is also applied on the first step pattern without developing the resist to develop the first-step pattern on the substrate. A second step pattern having a plane shape larger than that of the first step pattern is exposed and developed to form a lift-off pattern having a mushroom-shaped cross section, and then the lift-off pattern is covered with a film thickness not more than the thickness of the first step pattern. A film pattern formed by lift-off is characterized in that the lift-off pattern and the film-formed portion on the lift-off pattern are removed by a lift-off operation of forming a film, swelling the lift-off pattern by swelling in a lift-off solvent and stripping by applying ultrasonic waves. Forming method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6293934A JPH08139006A (en) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | Method of forming lift-off pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6293934A JPH08139006A (en) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | Method of forming lift-off pattern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139006A true JPH08139006A (en) | 1996-05-31 |
Family
ID=17801064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6293934A Withdrawn JPH08139006A (en) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | Method of forming lift-off pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08139006A (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |