JPH0419704B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパタン状の厚膜を形成する方法に関す
るもので、具体的には真空蒸着法、スパツタ法等
により厚さ5μｍ以上のパタン状厚膜を形成する
方法に関するものである。

第１図は従来のパタン状厚膜の形成方法の第１
の例を説明するための断面図である。真空蒸着等
によりメタルマスク２を介して基板１上にパタン
状の厚膜５を形成する。この方法では、各種治具
を用いて基板１とメタルマスク２を密着させる
が、メタルマスク２あるいは基板１のそりやうね
りのため密着性が悪く、メタルマスク２と基板１
間に間隙３が生じる。蒸着源から基板１上に飛来
してくる粒子は種々の入射角度を持つているため
メタルマスク２と基板１との間隙３にも蒸着物が
浸入し、第１図ｂに示すように、パタン幅が広が
りパタン幅の制御が困難である。

第２図は従来法の第２の例を説明するための断
面図である。真空蒸着法等により基板１の全面に
被着した厚膜４の表面にフオトレジストを塗布
し、露光・現像してフオトレジストのパタン６を
形成した後(a)、所定のエツチング液で厚膜４をエ
ツチングして所定のパタンを形成する(b)(c)。この
方法では、第２図ｂのように厚膜５のサイドエツ
チングが生じる。サイドエツチングの量は原理的
にほぼ膜厚と同程度になるので膜厚が増大するに
よつてサイドエツチング量も増大し、微細なパタ
ンの実現が困難である。プラズマエツチング法な
どのサイドエツチングの少ないエツチング方法も
あるが、膜が厚いとエツチングに長時間を要する
欠点がある。

第３の従来法の例として第３図に示す如きリフ
トオフ法が考えられる。しかし、第３図ａに示す
ように形成されたリフトオフ用層７の表面に厚い
膜４を形成すると、第３図ｂに示すようにフオト
レジストのパタンの縁部８も厚くなり、第３図ｃ
に示すように、フイルム状フオトレジスト７の除
去時に厚膜５の縁部において破損あるいはバリが
生じる問題がある。

本発明は、これらの欠点を解決するため、基板
上にほぼ同一の中心位置で寸法の異なる開口を有
する複数枚のネガタイプのフイルム状フオトレジ
ストを設置し、最上層のフイルム状フオトレジス
トの表面ならびに該開口を通して基板上に厚膜を
被着し、該複数枚のフイルム状フオトレジストを
除去すると同時に最上層のフイルム状フオトレジ
ストの表面の厚膜を取り除いて精度の良いパタン
状基板を形成するようにしたパタン状厚膜の形成
方法を提供するものである。ここで、本発明で
は、非常に厚い（例えば50μｍ）のフイルム状フ
オトレジストを用いるが、ネガタイプのフオトレ
ジストとすることにより、反応機構が重合反応に
基づき厚さ方向に連鎖反応が生じるため厚さ方向
に多量の光を照射をせずに均一に露光が可能とな
る。一方、ポジタイプのフオトレジストを用いた
方法では、露光を行うためには光を照射してその
フオトレジスト材料からＣ−OH基を出すなどの
反応を50μｍに及ぶ厚さ方向のすべてにわたつて
行わせる必要があり、厚さ方向に均一に充分な量
の光を照射することが困難なことから、所望のレ
ジストパターンが得られないといつた問題を有す
る。以上の点から、本発明は、ネガタイプのフイ
ルム状フオトレジストを採用することにより、生
産性が高く、信頼性の高い厚膜パタンの形成を可
能とするものである。さらに、本発明は複数のネ
ガタイプのフイルム状フオトレジストを用い、か
つ第１層目のフオトレジストを露光・現像した
後、その上に形成した第２層目のフオトレジスト
を露光・現像させることが特徴であり、本発明に
より厚膜のフオトレジストの所定のオーバーハン
グの形成が初めて可能となり、精細な厚膜の金属
配線パタンの形成を実現させるものである。

以下本発明を詳細に説明する。なお、使用する
フイルム状フオトレジストはネガタイプのレジス
トである。

第４図は本発明の第１の実施例であつて、１は
基板、４，５は厚膜、９，１０はフイルム状フオ
トレジストである。以下、順を追つて製作工程を
説明する。

(1) 第４図ａに示すように、基板１（例えば拡
散、配線などが終了し所定部に必要な下地金属
パタンが形成されたSiウエハ）上に第１層のフ
イルム状フオトレジスト９を積層形成する。ネ
ガタイプのフイルム状フオトレジストとしては
例えば厚さ50μｍのデユポン社製リストン（商
品名）を使用できる。

(2) 第４図ｂに示すようにフイルム状フオトレジ
スト９を露光・現像して開口を形成する。

(3) 第４図ｃに示すように第２層フイルム状フオ
トレジスト１０を開口を設けた第１層フイルム
状フオトレジスト９の表面に積層形成する。第
２層フイルム状フオトレジスト１０も第１層フ
イルム状フオトレジスト９と同じものを使用で
きる。

(4) 第４図ｄに示すように、第２層フイルム状フ
オトレジスト１０を露光・現像して第１層フイ
ルム状フオトレジスト９の開口をほぼ同一の中
心位置で寸法のより小さい開口を形成する。

(5) 第４図ｅに示すように、第２層フイルム状フ
オトレジスト１０の表面に厚い膜４を被着す
る。この時基板１上にはフイルム状フオトレジ
スト９，１０の開口を通してパタン状厚膜５も
形成される。厚膜５としては例えばPbを用い、
その被着方法としては電子ビーム蒸着法を使用
する。

(6) はく離液に浸漬してフイルム状フオトレジス
ト９，１０をはく離する。この時、同時にフイ
ルム状フオトレジストの表面の厚膜４も除去さ
れ、第４図ｆに示すようにパタン状の厚膜５だ
けが基板上に残り所望のパタンが形成される。
はく離液としては、フイルム状フオトレジスト
としてリストンを用いた場合にはアセトン、塩
化メチレン等を使用することができる。

このような工程を通してパタン状厚膜を形成す
るので、その幅寸法は第１層フイルム状フオトレ
ジスト９の開口寸法と第２層フイルム状フオトレ
ジスト１０の開口寸法により規定される。第２層
フイルム状フオトレジスト１０の開口寸法はフオ
トレジスト９の厚さにより決り厚さ50μｍの時の
最小開口寸法は約60μｍとなる。第１層フイルム
状フオトレジスト９の開口寸法は、第２層フイル
ム状フオトレジスト１０の開口寸法の1.2倍程度
とれば十分である。また、パタン状厚膜５の膜厚
は第１層フイルム状フオトレジスト９の膜厚によ
り規定され、レジスト膜厚0.8倍程度まで厚くで
きる。従つて、本発明において第１層フイルム状
フオトレジスト９の厚さを例えば50μｍとすれ
ば、幅約70μｍ厚さ約40μｍと云う従来にない厚
くて幅の狭いパタン状厚膜を容易に得ることがで
きる。

次に本発明の第２の実施例を第５図に示す。第
１の実施例における第１層のフイルム状フオトレ
ジスト９と第２層のフイルム状フオトレジスト１
０の中間に第１層のフイルム状フオトレジスト９
とほぼ同一中心位置で同一寸法の開口を有するフ
イルム状フオトレジスト１１を設けたものであ
る。その他は第１の実施例と同様である。第１層
フイルム状フオトレジスト９が十分厚い構造にな
つているため、第１の実施例と同一のパタン幅で
さらに厚いパタン状厚膜の形成が可能になる。フ
イルム状フオトレジスト１０の層数を増せばさら
に厚いパタン状厚膜の形成が可能であることは当
然である。また、層数を増さないで第１層に厚い
フイルム状フオトレジストを使用しても同じ効果
が得られることも当然である。

さらに第３の実施例を第６図に示す。フイルム
状フオトレジスト１０と１２はほぼ同一中心位置
でほぼ同一寸法の開口を有し、中間層のフイルム
状フオトレジスト１１はフイルム状フオトレジス
ト１０，１２より少き大きな開口を有する。その
他は第１、第２の実施例と同様である。このよう
な構造になつているため、フイルム状フオトレジ
スト１０の開口寸法以上に蒸着物の侵入があると
きでも、フイルム状フオトレジスト１２の開口寸
法によりパタン寸法が規定され、第１および第２
の実施例に比べさらに正確な寸法のパタン状厚膜
を得ることができる。また、第６図においてフイ
ルム状フオトレジスト１０と同一寸法の開口を持
つフイルム状フオトレジストをフイルム状フオト
レジスト１０の上に積み重ねるかあるいはフイル
ム状フオトレジスト１０として十分厚いものを使
用すれば、基板１に対する蒸着物の入射角が小さ
くなりさらに容易に寸法精度の高いパタン状厚膜
が得られる。

なお、ここに示した実施例では基板にSiを用い
たが、ガラス、セラミツク、金属等でもよく、被
着膜にPbを使用したが、他の金属、絶縁物等で
あつてもよく、被着方法も真空蒸着法に限らずス
パツタ法等を使用してもよい。

以上説明したように、本発明は厚いネガタイプ
のフイルム状フオトレジストを多層にし、各層の
フイルム状フオトレジストの開口寸法を変えてい
るので、縁部の破損やバリがなく、広がりの少な
いか又は広がりのないパタン状厚膜を容易に得る
ことができる利点がある。

本発明は、集積回路、混成集積回路等の製造に
おいて、配線及び電極形成に適用すれば導体抵抗
の低減が高密度な端子接続を実現する上で極めて
有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のメタルマスクを用いたパタン状
厚膜形成方法を説明するための断面図、第２図は
従来のエツチングによるパタン状厚膜形成方法を
説明するための断面図、第３図は１層のフオトレ
ジストを用いたリフトオフ法による従来のパタン
状厚膜形成方法を説明するための断面図、第４図
はネガタイプのフイルム状フオトレジストを２層
にし張り出しを有するリフトオフ法を用いた本発
明によるパタン状厚膜形成方法を説明するための
断面図、第５図は第４図に関連する形成方法に１
層と同じ大きさの開口を有するネガタイプのフイ
ルム状フオトレジストを加えて３層とした本発明
によるパタン状厚膜形成方法を説明するための断
面図、第６図は第４図に関連する形成方法を利用
して２層目のフイルム状フオトレジストの開口を
少し大きくした３層レジスト構造のパタン状厚膜
形成方法を説明するための断面図である。 １……基板、２……メタルマスク、３……間
隙、４，５……厚膜、６，７……フオトレジス
ト、８……縁部、９，１０，１１，１２……ネガ
タイプのフイルム状フオトレジスト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の開口パタンを有するフイルム状フオト
   レジストが形成された基板の表面に厚膜を被着し
   た後、該フイルム状フオトレジストならびにその
   表面に被着した厚膜を除去することにより、前記
   基板上にパタン状厚膜を形成する方法において、 該フイルム状フオトレジストはネガタイプの複
   数枚のフイルム状フオトレジストを積層すること
   により形成され、各フイルム状フオトレジストの
   開口はそれぞれの中心位置がほぼ一致し、かつ前
   記複数枚のフイルム状フオトレジストのうち少な
   くとも一枚のフイルム状フオトレジストに形成す
   る開口の寸法が他のフイルム状フオトレジストに
   形成される開口の寸法より小さくなるように形成
   する際に、 前記基板上にネガタイプの第１層フイルム状フ
   オトレジストを積層し露光・現像して前記開口を
   形成し、該第１層フイルム状フオトレジスト表面
   にネガタイプの第２層フイルム状フオトレジスト
   を積層し露光・現像して第１層フオトレジストの
   開口とほぼ同一の中心位置で第１層フオトレジス
   トの開口寸法より小さい開口を形成し、該第２層
   フイルム状フオトレジストの表面ならびに前記両
   開口を通して前記基板上に厚膜を付着し、第２層
   フイルム状フオトレジストおよび第１層フイルム
   状フオトレジストを第２層フイルム状フオトレジ
   スト表面の厚膜とともに除去することを特徴とす
   るパタン状厚膜の形成方法。 ２ 前記第１層フイルム状フオトレジストの厚さ
   が前記第２層フイルム状フオトレジストより厚い
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパ
   タン状厚膜の形成方法。 ３ 所定の開口パタンを有するフイルム状フオト
   レジストが形成された基板の表面に厚膜を被着し
   た後、該フイルム状フオトレジストならびにその
   表面に被着した厚膜を除去することにより、前記
   基板上にパタン状厚膜を形成する方法において、 該フイルム状フオトレジストはネガタイプの複
   数枚のフイルム状フオトレジストを積層すること
   により形成され、各フイルム状フオトレジストの
   開口はそれぞれの中心位置がほぼ一致し、かつ前
   記複数枚のフイルム状フオトレジストのうち少な
   くとも一枚のフイルム状フオトレジストに形成す
   る開口の寸法が他のフイルム状フオトレジストに
   形成される開口の寸法より小さくなるように形成
   する際に、 前記基板上にネガタイプの第１層フイルム状フ
   オトレジストを積層し露光・現像して前記開口を
   形成し、該第１層フイルム状フオトレジスト表面
   にネガタイプの第２層フイルム状フオトレジスト
   を積層し露光・現像して第１層フオトレジストの
   開口とほぼ同一の中心位置で第１層フオトレジス
   トの開口寸法より大きい開口を形成し、該第２層
   表面にネガタイプの第３層フイルム状フオトレジ
   ストを積層し露光・現像して第１層の開口とほぼ
   同一の中心位置で第１層とほぼ同一寸法の開口を
   形成し、該第３層の表面ならびに第３層、第２層
   および第１層の開口を通して前記基板上に厚膜を
   付着し、第３層、第２層および第１層のフイルム
   状フオトレジストを第３層表面の厚膜とともに除
   去することを特徴とするパタン状厚膜の形成方
   法。