JPH0475332A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
- Publication number
- JPH0475332A JPH0475332A JP18808490A JP18808490A JPH0475332A JP H0475332 A JPH0475332 A JP H0475332A JP 18808490 A JP18808490 A JP 18808490A JP 18808490 A JP18808490 A JP 18808490A JP H0475332 A JPH0475332 A JP H0475332A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lift
- ultrasonic
- wafer
- layer
- ultrasonic beam
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、集積回路などの半導体装置あるいは微細パタ
ーンを有する各種電子装置を製造するための装置に係り
、特にホトレジストを用いたリフトオフ工程に用いる装
置に関する。
ーンを有する各種電子装置を製造するための装置に係り
、特にホトレジストを用いたリフトオフ工程に用いる装
置に関する。
化合物半導体で、特にＧａＡｓを用いたＦＥＴ及びこれ
らの集積回路ではソース、ドレインのオーミック電極や
ゲート電極の形成にリフトオフブロセスと呼ばれる工程
が使われている。これは、第５図（イ）に示すようにホ
トレジストパターン２３の上から上記に示したような電
極材の金属層２４．２５を蒸着したあとホトレジスト２
３を除去することによって、−緒に不要な金属層２４を
取り去る原理によって所望のパターンを得る（同図（ロ
））技術である。なお、通常は同図のようにＳ ｉ ０
２などからなるリフトオフスペーサ２２が用いられてい
る。 従来、この工程では、ウェーハを■レジスト除去液の中
にを浸漬、■超音波洗浄機を用いて不要なものを落す、
■リンス、■乾燥、の作業を行う手順でリフトオフが行
なわれていた。しかしながら、従来の技術ではレジスト
の除去液で金属層の下にあるレジストを剥離するために
、ウェーハの浸漬時間、超音波洗浄の時間が長く、この
工程に多大の作業時間を要していた。 また上記の作業時間を短縮するために、超音波洗浄機の
機械的力をあげすぎると、パターンとして残したい金属
層も一緒に剥がれてしまい、結局、経験的な強さの範囲
で超音波洗浄機を使用していた。 さらに、従来のリフトオフ工程では金属層の下のホトレ
ジスト層の除去は、原理的に段差の開口部からレジスト
除去液が浸透してレジストを溶解したり、剥離したりす
るので１面積の大きなレジスト領域はなかなかりフトオ
フしにくいという欠点もあった。このためにレジスト除
去液に浸漬、超音波洗浄の工程を何度か繰返す作業が必
要となり、マンパワーを過大に要し、大量生産化の障害
となっていた。
らの集積回路ではソース、ドレインのオーミック電極や
ゲート電極の形成にリフトオフブロセスと呼ばれる工程
が使われている。これは、第５図（イ）に示すようにホ
トレジストパターン２３の上から上記に示したような電
極材の金属層２４．２５を蒸着したあとホトレジスト２
３を除去することによって、−緒に不要な金属層２４を
取り去る原理によって所望のパターンを得る（同図（ロ
））技術である。なお、通常は同図のようにＳ ｉ ０
２などからなるリフトオフスペーサ２２が用いられてい
る。 従来、この工程では、ウェーハを■レジスト除去液の中
にを浸漬、■超音波洗浄機を用いて不要なものを落す、
■リンス、■乾燥、の作業を行う手順でリフトオフが行
なわれていた。しかしながら、従来の技術ではレジスト
の除去液で金属層の下にあるレジストを剥離するために
、ウェーハの浸漬時間、超音波洗浄の時間が長く、この
工程に多大の作業時間を要していた。 また上記の作業時間を短縮するために、超音波洗浄機の
機械的力をあげすぎると、パターンとして残したい金属
層も一緒に剥がれてしまい、結局、経験的な強さの範囲
で超音波洗浄機を使用していた。 さらに、従来のリフトオフ工程では金属層の下のホトレ
ジスト層の除去は、原理的に段差の開口部からレジスト
除去液が浸透してレジストを溶解したり、剥離したりす
るので１面積の大きなレジスト領域はなかなかりフトオ
フしにくいという欠点もあった。このためにレジスト除
去液に浸漬、超音波洗浄の工程を何度か繰返す作業が必
要となり、マンパワーを過大に要し、大量生産化の障害
となっていた。
本発明では、リフトオフの工程を省力化して行える装置
を提供することを目的とする。
を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明では音響レンズに
よって収束、拡大が可能な超音波ビームをウェーハの表
面にあてて、リフトオフで除去したい領域を上記ビーム
によって分離させる原理で装置を構成する。
よって収束、拡大が可能な超音波ビームをウェーハの表
面にあてて、リフトオフで除去したい領域を上記ビーム
によって分離させる原理で装置を構成する。
超音波ビームの焦点近傍は超音波のエネルギが集中して
いるので、これをウェーハ表面のホトレジストに位置さ
せると、この部分が分離するかまたはクラックができる
。リフトオフの段差に比べて超音波ビームの焦点深度が
小さい場合にはこのビームの焦点をホトレジスト層にあ
わせて走査すると、リフトオフしたい領域だけが超音波
の力で分断されやすくなる。リフトオフの段差の小さい
場合にはビームの走査をホトレジストのある領域だけに
選択的に行う。 ここで、超音波の伝播媒質にホトレジストの除去液を用
いるとより容易にリフトオフが可能となる。 リフトオフの段差と比較し同程度以下の波長の超音波を
用いれば、表面から反射してくる超音波信号の位相によ
り、リフトオフすべき領域とそうでない領域とを識別で
きる。また、ホトレジストの音響インピーダンスは、半
導体基板と比較してはるかに小さく、除去液に近いので
、ホトレジストの付いている部分の反射信号強度は、付
いていない部分のそれより小さくなる。従って、反射信
号強度によっても、リフトオフすべき領域とそうでない
領域とを識別できる。 そこで、ウェーハ表面から反射した超音波を受信してこ
の情報をモニタし、あるいは、超音波ビームの発振部に
フィードバックすることによって最適の条件でリフトオ
フすることができる。さらに、超音波波長をホトレジス
ト厚さの４倍程度に制御することによりホトレジスト部
で共振現象を起こさせ、選択性が高く効率の良いリフト
オフを行うことも可能である。 ［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。 第１図は、リフトオフ工程のながでホトレジストの除去
を行う本発明の一実施例の装置の基本図を示す。本装置
はウェーハ１０を固定して回転、移動ができる部分６と
そのコントローラ７、およびウェーハ表面のりフトオフ
層１２に超音波ビーム（１，２によって形成）を溶液５
を介して印加し、この状態をモニタ４．および制御８で
きる部分、を基本として構成されている。 この基本構成によって実施されるリフトオフの原理を第
２図に示す。 超音波ビーム９は音響レンズによってリフトオンしたい
レジスト層２３と金属層２４の部分かこの近傍に焦点を
当てる。この集中された超音波力によって上記リフトオ
フ層２３，２４にはクラックまたは剥がれの領域１００
が形成され、媒体として用いたレジスト除去液５の除去
効果が加算されてリフトオフスペーサ層２２から分離さ
れ取り除かれる。超音波ビーム９は矢印９０のように走
査されてウェーハ表面の全域に印加されても、形成した
い金属層パターン２５の部分ではビームの焦点ぼけのた
めに超音波力は弱くなり、この効果と上記した各層の密
着力の差異のためリフトオフが有効に行われる。 以下に本実施例でのリフトオフ条件を示す。 （１）関係試料： Ｇ ａ Ａ ｓ半導体基板； ４５０ ｐ ｍ厚Ｓ ｉ
Ｏ２スペーサ層厚；ｏ、７μｍホトレジスト厚；２μ
ｍ Ａ ｕ Ｇ ｅ合金金属層厚；ｏ、３μｍ。 （２）超音波関係： 周波数；２ＧＨ７ 出力；１ｏｏｋ／ｃｍ２ 焦点位置のビーム径；１μｍ 焦点深度；１μｍ ビーム移動速度；１ｃｍ／ｓ 溶液；レジスト除去液 本発明による他の実施例を第３図に示す。 本実施例は、超音波ビーム３２゛を線状に配列してウェ
ーハ１２上を矢印３４のように走査し、スループットを
向上させたものである。ウェーハは矢印３５のように回
転可能にセットして溶液と一緒にリフトオフ層登スピン
オンする。 本発明によるさらに別の実施例を第４図に示す。 本図はウェーハ表面の一部を拡大表示したもので、超音
波ビームによって走査を選択的に行った後の様子を示す
。ウェーハ４０の表面にはリフトオフ層４２と金属層４
１があって、超音波ビームによって走査された領域４４
を斜線で示しである。 このような走査を必要とする試料はレジストの厚さが約
１μｍ以下の薄い場合で、焦点を合わせた超音波ビーム
の強度が強すぎて金属層パターン４１に悪影響をおよぼ
す理由による。ビームの操作方法は、ウェーハのパター
ン位置と相関を取りながら行う。 以上本発明の実施例を述べたが、本発明の適用範囲は実
施例のような円柱レンズの場合に限定されず、球面レン
ズを用いる場合にも及ぶものである。また、本発明の装
置の適用範囲は、リフトオフ工程に限定されることはな
く通常のレジストを除去する工程にも有効であることは
言うに及ばない。 また、以上では、リフトオフによるパターン形成を半導
体ウェーハ上で行なう例を示して本発明を説明したが、
本発明の趣旨からこれに限定されるものでないことを付
言する。 ［発明の効果］ 本発明は、以上説明したように構成されているので以下
記載されるような効果がある。 （１）リフトオフの工程を、従来の無作為的方法から、
本発明による制御された方法に変更したので作業の不良
を皆無にすることができる。 （２）ウェーハ表面のリフトオフ層を超音波力によって
確実に取り去るので、作業時間を従来より大幅に短縮す
ることができる（約１／１０）。 （３）本装置をウェーハの■搬送機構、■洗浄機構、■
乾燥機構と組み合わせて用いて一体化したリフトオフ装
置が構成できるので工程の自動化による省力化と時間短
縮がはかれ、大量生産化が可能になる。
いるので、これをウェーハ表面のホトレジストに位置さ
せると、この部分が分離するかまたはクラックができる
。リフトオフの段差に比べて超音波ビームの焦点深度が
小さい場合にはこのビームの焦点をホトレジスト層にあ
わせて走査すると、リフトオフしたい領域だけが超音波
の力で分断されやすくなる。リフトオフの段差の小さい
場合にはビームの走査をホトレジストのある領域だけに
選択的に行う。 ここで、超音波の伝播媒質にホトレジストの除去液を用
いるとより容易にリフトオフが可能となる。 リフトオフの段差と比較し同程度以下の波長の超音波を
用いれば、表面から反射してくる超音波信号の位相によ
り、リフトオフすべき領域とそうでない領域とを識別で
きる。また、ホトレジストの音響インピーダンスは、半
導体基板と比較してはるかに小さく、除去液に近いので
、ホトレジストの付いている部分の反射信号強度は、付
いていない部分のそれより小さくなる。従って、反射信
号強度によっても、リフトオフすべき領域とそうでない
領域とを識別できる。 そこで、ウェーハ表面から反射した超音波を受信してこ
の情報をモニタし、あるいは、超音波ビームの発振部に
フィードバックすることによって最適の条件でリフトオ
フすることができる。さらに、超音波波長をホトレジス
ト厚さの４倍程度に制御することによりホトレジスト部
で共振現象を起こさせ、選択性が高く効率の良いリフト
オフを行うことも可能である。 ［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。 第１図は、リフトオフ工程のながでホトレジストの除去
を行う本発明の一実施例の装置の基本図を示す。本装置
はウェーハ１０を固定して回転、移動ができる部分６と
そのコントローラ７、およびウェーハ表面のりフトオフ
層１２に超音波ビーム（１，２によって形成）を溶液５
を介して印加し、この状態をモニタ４．および制御８で
きる部分、を基本として構成されている。 この基本構成によって実施されるリフトオフの原理を第
２図に示す。 超音波ビーム９は音響レンズによってリフトオンしたい
レジスト層２３と金属層２４の部分かこの近傍に焦点を
当てる。この集中された超音波力によって上記リフトオ
フ層２３，２４にはクラックまたは剥がれの領域１００
が形成され、媒体として用いたレジスト除去液５の除去
効果が加算されてリフトオフスペーサ層２２から分離さ
れ取り除かれる。超音波ビーム９は矢印９０のように走
査されてウェーハ表面の全域に印加されても、形成した
い金属層パターン２５の部分ではビームの焦点ぼけのた
めに超音波力は弱くなり、この効果と上記した各層の密
着力の差異のためリフトオフが有効に行われる。 以下に本実施例でのリフトオフ条件を示す。 （１）関係試料： Ｇ ａ Ａ ｓ半導体基板； ４５０ ｐ ｍ厚Ｓ ｉ
Ｏ２スペーサ層厚；ｏ、７μｍホトレジスト厚；２μ
ｍ Ａ ｕ Ｇ ｅ合金金属層厚；ｏ、３μｍ。 （２）超音波関係： 周波数；２ＧＨ７ 出力；１ｏｏｋ／ｃｍ２ 焦点位置のビーム径；１μｍ 焦点深度；１μｍ ビーム移動速度；１ｃｍ／ｓ 溶液；レジスト除去液 本発明による他の実施例を第３図に示す。 本実施例は、超音波ビーム３２゛を線状に配列してウェ
ーハ１２上を矢印３４のように走査し、スループットを
向上させたものである。ウェーハは矢印３５のように回
転可能にセットして溶液と一緒にリフトオフ層登スピン
オンする。 本発明によるさらに別の実施例を第４図に示す。 本図はウェーハ表面の一部を拡大表示したもので、超音
波ビームによって走査を選択的に行った後の様子を示す
。ウェーハ４０の表面にはリフトオフ層４２と金属層４
１があって、超音波ビームによって走査された領域４４
を斜線で示しである。 このような走査を必要とする試料はレジストの厚さが約
１μｍ以下の薄い場合で、焦点を合わせた超音波ビーム
の強度が強すぎて金属層パターン４１に悪影響をおよぼ
す理由による。ビームの操作方法は、ウェーハのパター
ン位置と相関を取りながら行う。 以上本発明の実施例を述べたが、本発明の適用範囲は実
施例のような円柱レンズの場合に限定されず、球面レン
ズを用いる場合にも及ぶものである。また、本発明の装
置の適用範囲は、リフトオフ工程に限定されることはな
く通常のレジストを除去する工程にも有効であることは
言うに及ばない。 また、以上では、リフトオフによるパターン形成を半導
体ウェーハ上で行なう例を示して本発明を説明したが、
本発明の趣旨からこれに限定されるものでないことを付
言する。 ［発明の効果］ 本発明は、以上説明したように構成されているので以下
記載されるような効果がある。 （１）リフトオフの工程を、従来の無作為的方法から、
本発明による制御された方法に変更したので作業の不良
を皆無にすることができる。 （２）ウェーハ表面のリフトオフ層を超音波力によって
確実に取り去るので、作業時間を従来より大幅に短縮す
ることができる（約１／１０）。 （３）本装置をウェーハの■搬送機構、■洗浄機構、■
乾燥機構と組み合わせて用いて一体化したリフトオフ装
置が構成できるので工程の自動化による省力化と時間短
縮がはかれ、大量生産化が可能になる。
第１図は本発明の一実施例による装置の構成図、第２図
は本発明の原理説明図、第３図は本発明の他の実施例の
装置構成図、第４図は本発明の実施例によるウェーハ表
面の平面図、第５図はリフトオフによるパターン形成の
原理説明図である。 符号の説明 １・・超音波振動素子 ２・・・音響レンズ ５・・・溶液（媒体） ６・・・試料台 ９・・・超音波ビーム １０・・・ウェーハ ２３・・・ホトレジスト層 ２４．２５・・・金属層
は本発明の原理説明図、第３図は本発明の他の実施例の
装置構成図、第４図は本発明の実施例によるウェーハ表
面の平面図、第５図はリフトオフによるパターン形成の
原理説明図である。 符号の説明 １・・超音波振動素子 ２・・・音響レンズ ５・・・溶液（媒体） ６・・・試料台 ９・・・超音波ビーム １０・・・ウェーハ ２３・・・ホトレジスト層 ２４．２５・・・金属層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、所望のパターン形状をリフトオフで形成する装置で
あって、少なくとも、ウェーハの表面に収束された超音
波ビームを当てリフトオフを行うことを特徴とする半導
体製造装置。 ２、請求項１記載の装置において、リフトオフのレジス
ト層を破壊するが如く超音波ビームを収束し、かつ超音
波ビームもしくはウェーハを移動してビームを走査する
機構を具備することを特徴とする半導体製造装置。 ３、請求項１もしくは２記載の装置において、超音波反
射信号を受信する機構とその受信信号に応じてリフトオ
フ処理を制御する機構を具備することを特徴とする半導
体製造装置。 ４、請求項１、２もしくは３記載の装置において、超音
波ビームがウェーハ表面を走査する範囲は、ウェーハの
全面であることを特徴とする半導体製造装置。 ５、請求項１、２もしくは３記載の装置において、超音
波ビームがウェーハ表面を走査する範囲は、少なくとも
リフトオフで形成するパターンを除いた部分であること
を特徴とする半導体製造装置。 ６、請求項１、２、３、４もしくは５記載の装置におい
て、超音波波長がリフトオフすべきレジスト層の厚さの
４倍に実質的に等しいことを特徴とする半導体製造装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18808490A JPH0475332A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18808490A JPH0475332A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475332A true JPH0475332A (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=16217424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18808490A Pending JPH0475332A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0475332A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0758572A1 (de) * | 1995-08-12 | 1997-02-19 | OT Oberflächentechnik GmbH Schwerin | Verfahren zum schichtweisen Abtragen von Material von der Oberfläche eines Werkstücks |
| JP2008147296A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Fujitsu Ltd | 洗浄装置および洗浄方法 |
| JP2011035246A (ja) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Stanley Electric Co Ltd | 誘電体薄膜デバイスの製造方法 |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP18808490A patent/JPH0475332A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0758572A1 (de) * | 1995-08-12 | 1997-02-19 | OT Oberflächentechnik GmbH Schwerin | Verfahren zum schichtweisen Abtragen von Material von der Oberfläche eines Werkstücks |
| JP2008147296A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Fujitsu Ltd | 洗浄装置および洗浄方法 |
| JP2011035246A (ja) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Stanley Electric Co Ltd | 誘電体薄膜デバイスの製造方法 |
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