JPH03110835A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、ＩＣ等にパーットやバンブ又は配線等を設け
るために電極形成を行う半導体装置の製造方法に関する
。

［従来の技術］ 半導体の基板に索子を形成し、その上にＭ極を形成する
場合、ホトエツチング法やリフトオフ法等が用いられる
。

ここで、リフトオフ法について簡単に説明する。

このリフトオフ法は、まず第２図（イ）に示すように、
基板１１上に形成したレジスト膜１２にパターニングに
よって一部に間口部１３を形成し、その上に電極膜１４
を形成する。そして、有機溶剤によってレジスト膜１２
を膨潤させて、このレジスト膜１２上の電極ＩＩ　１４
を除去することにより、第２図（ロ）に示すように、基
板ｌｌ上に所定パターンの電極膜１４を形成するもので
ある。

この際、レジスト膜１２を加熱し、この上に形成された
電極１１［１４のみを浮きあがらせて、粘着テープで除
去するステンシル法等を用いる場合もある。

ところが、このようなリフトオフ法等では、ステップカ
バレッジが悪い場合に、レジスト膜１２の開口端１３て
電（工膜１４の「ｑ切れが悪くなり、このレジスト膜１
２の除去後にパリ状の電極膜１４ａが残って、ハンプコ
ブの原因となったり、曲に悪影響を及ぼす場合があった
。

そこで、従来は、第３図（イ）に示すように、基板２１
上に現像の際のレートが異なる２層のレジスト膜２２ａ
、２２ｂを形成する方法が実施されていた。この２層レ
ジストによる方法では、第３図（ロ）に示すように、パ
ターニングによって開口部２３を形成する際に、二の開
口部２３の側面２３ａのうち下層のレジスト膜２２ｂの
方がより多く現像され、開口部２：３の側面２３　ａが
オーバーハング状となる。従って、第３図（ハ）に示す
ように、スパッタ法等で電極膜２４を形成すると、基Ｆ
ｉ、２１上の電極膜２４ａとレジスト膜２２上の電極膜
２４ｂとの間の段切れが確実なものとなり、レジストｙ
、２２を除去し・た際に電極膜２４ａにパリが発生する
のを防止することができろ。

［発明が解決し・ようとする課題］ しかしながら、このように２Ｎレジストによる方法では
、性質の異なるレジスト膜２２ａ・２２１ノを基板２１
上に２回コートする必要があり、製造工程の管理が複雑
となったり作業性が悪くなるという問題点が生していた
。

［課題を解決するための手段］ 上記問題を解決するために、本発明は、基板上にレジス
ト膜を形成する工程と、パターニングによって、このレ
ジスト膜の一部に開口部を形成する工程と、このレジス
ト膜の表層部のみを変質させて、溶剤や現像液に溶け難
くする工程と、溶剤や現像液によって、このレジスト膜
の開口部の変質Ｉ？！を除く側面を一部除去する工程と
、このレジスト膜を形成した基板上に電極膜を形成する
工程と、このレジスト膜と共に、レジスト膜上の電極膜
を除去する工程とからなることを特徴としている。

［作　用コ まず、基板上にレジスト膜を形成する。ここで使用する
レジスト膜は、　１１重類のものであり１回の工程で形
成することができる。

次に、パターニングによってこのレジスト膜の一部：こ
開口部を形成する。ここまでの工程は、　１層のレジス
ト膜によろりフトオフ法等の場合と同様である。従って
、この開口部の側面は、はぼ垂直であり、ここではオー
バーハング状には形成されない。

パターニングが軒わると、レジスト膜の表面のみを変質
させる処理を１テう。二の処理は、レジスト膜を溶剤や
現像１αに溶け難くなるように変質させるものであり、
イオンエ・ソチイングやイオンン主人又は電子ビーム法
等が用いられる。この際、イオンエツチイングは、ＲＩ
　Ｅ　（リアクティブ・イオンエッチイング）の異方性
によりレジスト膜の表層部のみを変質させて、開口部の
側面には影響を与えないようにする。また、イオン注入
では、イオンが垂直に注入されるので、開口部の側面に
影響を与えることはない。

上記変質処理が終わると、レジスト膜を軽く溶剤や現＠
液にさらす。すると、レジスト膜の表層部はそのまま残
るが、開口部の側面に露出する変質していない下の層の
レジスト膜がこの溶剤や現像液に溶けて一部除去される
ことになり、２Ｎレジスト膜による場合と同様に、この
開口部にオーバーハング形状が形成される。

この後は、通常のりフトオフ法等と同様の工程により、
レジスト膜を形成した基板上に電極膜を形成する。この
際、レジスト膜の開口部の端部ては、基板上に形成され
た電極膜とレジスト膜上の電極膜とがオーバーハング形
状により確実に段切れされることになる。次に、このレ
ジスト膜を除去することにより、レジスト膜上のＮ極膜
も取り去る。この除去工程も通常の溶剤や現像液を吹用
したり加熱による方法によって行う。すると、基板上と
レジスト膜上の電極間の段切れがよいことから、基板上
に残った電極膜の端部がパリ状となるのを防止すること
ができる。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を詳述する
。

第１図（イ）〜（ト）は、本発明の一実１＋ｔＥ例に係
る半導体装置の製造方法の各工程を示す縦断面図である
。なお、ここでは、半導体装置におけるバンブの下地層
に用いる電画形成に本発明を実施し・た場合について説
明する。

まず、第１図（イ）に示すように、半導体素子を形成し
た基板１上にレジスト膜２を３〜４μの厚さに形成する
。このレジス）［２は、　１種類のものを１回のコート
工程で形成することができる。

次に、第１図（ｏ）に示すように、所定パターンの露光
と現像とによって、このレジスト膜２の一部に開口部３
を形成する。この際、間口部３０側面３ａは、レジスト
膜２が均質であることから、；■ぼ垂直となる。

パターニングが終わるとＳ　　ＲＩＥにより、プラズマ
中のＣＦａてレジスト膜２の表面をたたき、第１図（ハ
）に示すように、表層部２ａを変質させる。このとき、
ＲＩＥの異方性により、開口部３０測面３ａ下部は、レ
ジスト膜２の下層部２　＋）と同様に変質を受けない。

この際、ＲＩＥは、５００Ｗて２０分間程度行われる。

すると、変質された表層部２ａは、およそ１１Ｊ程度の
厚さとなる。

なお、ＲＩＥに代えてイオン注入による場合には、１・
−ズ量をＩ　Ｘ　　１０１３ａｔｍ／Ｃｍ２以上て行う
。

そして、上記変質処理が終わると、レジスト膜２を軽く
有機溶剤にさらす。すると、レジスト膜２の変質した表
層部２ａは影響を受けず、変質していない下層部２ｂの
みが開口部３の側面３ａ下部に露出した部分を一部除去
され、第１図（ニ）示すように、この開口部３がオーバ
ーハング形状となる。

以上のようにして開口部３にオーバーハング形状が設け
られると、第１図（ホ）に示すように、このレジスト膜
２を形成した基板１上に蒸着スパッタ法等によって電極
膜４が形成される。この際、基板１上に形成された電極
膜４ａは、レジスト膜２上の電極膜４ｂとの間で、開口
部３の側面３ａのオーバーハング形状により確実に段切
れを生しろ。なお、ここでの電極膜４は、後に示すバン
プ６の下地層として使用するために、金、チタン白金合
金等を使用するが、配線として使用する電極膜を形成す
るような場合には、アルミニウム等を使用することもて
きる。

電（］膜４が形成されろと、有機溶剤によってレジスト
［２の下層部２１）を膨潤させて、変質し・た表層部２
ａと共にこの上の電極膜４ｄを除去する。

二の際、しシスト膜２は、加熱除去することもてきる。

また、レジスト膜２上の電極膜４ｂは、粘着テープによ
って除去するようにしてもよい。このようにしてレジス
ト膜２や電極膜４ｂが除去されると、第１図（へ）に示
すように、基板１上には、所望のパターンのｔｔｉ膜４
ａのみが残る。また、この電極膜４ａは、除去された電
極膜４１）との間が確実に段切れされていたので、端部
にパリが残ることもない。

以下、第１図（ト）に示すように、基板１上における電
極膜４ａを形成した部分以外を絶縁膜５て覆い、開口部
から露出する電極膜４ａ上に金をメツキ等で埋め込むこ
とにより、バンプ６を形成することができる。そして、
電極膜４ａにパリがないことから、このバンブ６にバン
プコブが発生するおそれもなくなる。

この結果、本実施例によれは、　１種類のレジスト膜２
を１回コートするだけで、２Ｆ）レジストを用いろ方法
の場合と同様に、電極膜４ａにパリが発生するのを確実
に防止することができる。

［発明の効果］ 以上の説明から明かなように、本発明の半導体装置の製
造方法によれは、レジスト膜の表層部のみを変質させる
ことにより、このレジスト膜に形成した開口部の側面を
オーバーハング形状とし、基板上に形成される電極膜と
このレジスト膜上に形成される電極膜との間に確実に段
切れを起こさせることができる。

ｊ足って、本発明は、２Ｎレジストによる方法のように
２種類のレジスト膜をコートすることなく、パターン形
成された電極膜にパリが発生するのを防止できるので、
製造工程の管理を容易にし、生産性の向上を図ることが
できろという効果を賽する。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）〜（ト）は、本発明の一実施例に係る半導
体装置の製造方法の各工程を示す縦断面図、第２図（イ
）〜（ロ）は、従来のリフトオフ法による各工程を示す
縦断面図、第；３図（イ）〜（ニ）は、２Ｍ！レジスト
によるりフトオフ、去の各工程を示す縦断面図である。 ｌ・・・基板、 ２・・・レジスト膜、 ３・・・開口部、 ３ａ・・・伊１面、 ４・・・Ｎα膜。 特　　許　　出　　願　　人 関西日本電気株式会社 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上にレジスト膜を形成する工程と、パターニ
   ングによって、このレジスト膜の一部に開口部を形成す
   る工程と、 このレジスト膜の表層部のみを変質させて、溶剤や現像
   液に溶け難くする工程と、 溶剤や現像液によって、このレジスト膜の開口部の変質
   部を除く側面を一部除去する工程と、このレジスト膜を
   形成した基板上に電極膜を形成する工程と、 このレジスト膜と共に、レジスト膜上の電極膜のみを除
   去する工程とからなる ことを特徴とする半導体装置の製造方法。