JPH06208987A - ウェットエッチング方法 - Google Patents

ウェットエッチング方法

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JPH06208987A
JPH06208987A JP300093A JP300093A JPH06208987A JP H06208987 A JPH06208987 A JP H06208987A JP 300093 A JP300093 A JP 300093A JP 300093 A JP300093 A JP 300093A JP H06208987 A JPH06208987 A JP H06208987A
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wet etching
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chromium film
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Shusaku Kido
秀作 城戸
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NEC Kagoshima Ltd
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Nippon Electric Kagoshima Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】配線及び電極等に用いられるクロム膜の上層膜
欠陥を防止し、絶縁不良や断線等の膜欠陥がなく安定性
に優れ、実用,量産に適した配線や電極を実現する。 【構成】基板1上に、クロム膜2を成膜し、フォトレジ
スト膜3をパターンニングする。この時のパターンニン
グ条件は、一般的な処理条件で行う。次に、このフォト
レジスト膜3を、温度70℃の純水に10分間浸漬処理
する高親水化処理を施す。これによりクロム膜2とフォ
トレジスト膜3の界面の親水性が高まり、ウェットエッ
チング時のエッチング液が、この界面に浸み入み易くな
りクロム膜2のテーパ化が実現する。尚、この方法は、
純水温度と浸漬時間のみが、主な影響因子で、コントロ
ール性に秀れており、安定性,再現性が良好である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はウェットエッチング方法
に関し、特に配線及び電極に用いられるクロム膜のウェ
ットエッチング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の配線及び電極に用いられるクロム
膜のウェットエッチング方法では、クロム膜のエッチン
グ液として、硝酸第二セリウムアンモニウムと硝酸の混
合液等を用いてエッチングしており、フォトレジスト膜
のパターニング処理条件も、一般的な処理条件で処理し
ていた。
【0003】本来、クロム膜とフォトレジスト膜の密着
性は良く、フォトレジスト膜下へのアンダーカット(サ
イドエッチ)が入りにくく、図9(a),(b)に示す
ように、クロム膜2のエッジ部は垂直又はやや逆テーパ
状になってしまうのが、一般的である。
【0004】一方、フォトレジスト膜3のパターニング
処理条件を一般的な処理条件に代えてポストベーキング
時間を短くコントロールすることにより、フォトレジス
ト膜3のクロム膜2の密着力を弱める方法や、エッチン
グ液中の硝酸濃度を高くし、フォトレジスト膜3の剥れ
を促進させる方法により、クロム膜2のアンダーカット
を入り易くし、テーパ状に加工するウェットエッチング
方法が実験レベルで提案されている(信学技報EID9
0−129、53頁−58頁、1991年参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この従来の一般的なク
ロム膜のウェットエッチング方法では、クロム膜の断面
が垂直又はやや逆テーパ状になるため上層膜を形成した
場合に、ステップカバレージが悪く絶縁不良や断線等の
膜欠陥を誘発するという問題点があった。
【0006】一方、実験レベルで提案されているフォト
レジスト膜のポストベーキング時間を短くコントロール
することでフォトレジスト膜とクロム膜の結合を抑え密
着力を低下させる方法では、フォトレジスト膜とクロム
膜の結合力(密着力)を均一に再現性よくコントロール
するのは困難であり、ポストベーキング時間以外の影響
因子、つまり(1)レジスト塗布前の工程温度、(2)
塗布前のベーク温度と時間、(3)ポストベーク温度、
(4)現像工程完了からエッチングまでの放置時間等の
因子が大きく影響し、例えば、(4)については、図7
に示すように、従来の方法では、テーパ角度がエッチン
グまでの放置時間により大きく変化し、テーパ化しにく
くなる。このように、他の影響因子が大きく影響し、繰
り返し実験においても、図8に示すように、従来の方法
では、同一条件でテーパ角度が10〜90°まで大きく
ばらつき、再現性,安定性が悪くそのテーパ形状は、図
10及び図11(a),(b)に示すように、輪郭が不
均一な鋸歯状の形状を呈する場合も多く発生し、実用
上,量産上大きな問題点になっていた。
【0007】本発明の目的は、絶縁不良や断線等の発生
がなく、再現性,安定性が良く実用,量産に適した配線
や電極等が得られるウェットエッチング方法を提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のウェットエッチ
ング方法は、基板上にスパッタにてクロム膜を成膜する
工程と、該クロム膜上にフォトレジスト膜を塗布し露
光,現像して該フォトレジスト膜をパターニングし前記
クロム膜を露出させる工程と、該クロム膜と前記フォト
レジスト膜の界面の親水性を高める高親水化処理を施す
工程と、前記クロム膜をウェットエッチングし該クロム
膜をテーパを有するパターンにパターンニングする工程
とを有する。
【0009】前記高親水化処理を施す工程が液温20〜
100℃の水又は水を主成分とした水溶液を用いた浸漬
処理とシャワー処理を含んで構成される。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0011】図1は本発明の一実施例によりテーパ状に
パターニングされたクロム膜の断面図、図2(a),
(b)は図1のフォトレジスト膜剥離後の平面図及びそ
の断面図、図3は本発明の一実施例の工程図、図4
(a)〜(d)は図3のそれぞれの工程に対応する断面
図である。まず、図3のPR塗布工程S1で図4(a)
に示すように、基板1上にクロム膜2をスパッタにて成
膜し、このクロム膜2上にフォトレジスト膜3を塗布す
る。
【0012】次に、露光工程S2,現像工程S3を経る
ことにより、図4(b)に示すように、フォトレジスト
膜3をパターニングし、クロム膜2を露出させる。この
時のフォトレジスト膜3のパターニング条件、すなわ
ち、塗布前ベーク,プリベーク,ポストベーク等の処理
条件は、全て、一般的処理条件で特に特殊な処理条件に
する必要はない。
【0013】次に、高親水化処理工程S4でフォトレジ
スト膜3を温度70℃の純水に10分間浸漬し高親水化
処理する。この高親水化処理により、図4(c)に示す
ように、フォトレジスト膜3のクロム膜2との界面が十
分に親水性を高める構造となる。
【0014】次に、エッチング工程S5で硝酸第二セリ
ウムアンモニウム(17.0wt%)と硝酸(20.0
wt%)を混合したクロムのエッチング液を用いてクロ
ム膜2をウェットエッチングすることにより、図4
(d),図1及び図2(a),(b)に示すように、テ
ーパ角度約10°のテーパ状を呈し輪郭がなめらかなク
ロム膜2が得られる。
【0015】次に、高親水化処理の純水温度と浸漬時間
の関係について実験結果をもとに説明する。
【0016】図5は図3の高親水化処理工程での70℃
温度純水浸漬時間とエッチング後のテーパ角度との関係
を示す特性図である。図5に示すように、浸漬時間が2
分以下では、テーパ角度が90〜10°であり2分以上
では10°で一定となる。このように、浸漬時間がある
値をこえるとテーパ角は一定となり親水性が十分に高ま
った状態、即ち飽和状態となる。
【0017】図6は図3の高親水化処理工程での高親水
化処理の最適条件範囲を説明する浸漬時間と純水温度と
の関係を示す特性図である。一方、図6に示すように、
親水化処理飽和時間は純水温度が高い程短時間で到達
し、純水温度が低い程長時間を要する。
【0018】この実験結果より、高親水化処理条件は図
6の親水化処理飽和領域内の条件を採用することにより
安定した再現性のよいクロム膜のテーパ形状が得られる
ことが分る。
【0019】図7は本発明と従来例のエッチングまでの
放置時間とテーパ角度との関係を示す特性図、図8は本
発明と従来例のウェットエッチング方法の再現性を説明
する繰返し実験回数とテーパ角度との関係を示す特性図
である。
【0020】一方、図7に示すように、従来例では現像
工程完了からエッチングまでの放置時間がテーパ角度に
影響を与える大きな因子となっているが、本発明ではそ
の影響は小さくなっており、図8に示すように、繰返し
実験においてもテーパ角度のばらつきは小さく、再現
性,安定性が良く実用,量産に適した方法であることが
分る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、クロム膜
のエッチング工程の前にクロム膜とフォトレジスト膜の
界面の高親水化処理を施すことによりクロム膜をテーパ
角度約10°のテーパ状を呈し輪郭をなめらかに形成す
ることができるので、上層膜を形成した場合に、絶縁不
良や断線等の膜欠陥がなく再現性,安定性に優れ実用,
量産に適した配線や電極等を実現できるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によりテーパ状にパターンニ
ングされたクロム膜の断面図である。
【図2】(a),(b)は図1のフォトレジスト膜剥離
後の平面図及びその断面図である。
【図3】本発明の一実施例の工程図である。
【図4】図3のそれぞれの工程に対応する断面図であ
る。
【図5】図3の高親水化処理工程での70℃温純水浸漬
時間とエッチング後のテーパ角度との関係を示す特性図
である。
【図6】図3の高親水化処理工程での高親水化処理の最
適条件範囲を説明する浸漬時間と純水温度との関係を示
す特性図である。
【図7】本発明と従来例のエッチングまでの放置時間と
テーパ角度との関係を示す特性図である。
【図8】本発明と従来例のウェットエッチング方法の再
現性を説明する繰返し実験回数とテーパ角度との関係を
示す特性図である。
【図9】(a),(b)は従来の一般的なウェットエッ
チング方法によりパターンニングされたクロム膜のジャ
ストエッチ時の断面図及びオーバーエッチ時の断面図で
ある。
【図10】従来の実験レベルのウェットエッチング方法
によりテーパ状にパターンニングされたクロム膜の一例
の断面図である。
【図11】(a),(b)は図10のフォトレジスト膜
剥離後の平面図及びその断面図である。
【符号の説明】
1 基板 2 クロム膜 3 フォトレジスト膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上にスパッタにてクロム膜を成膜す
    る工程と、該クロム膜上にフォトレジスト膜を塗布し露
    光,現像して該フォトレジスト膜をパターニングし前記
    クロム膜を露出させる工程と、該クロム膜と前記フォト
    レジスト膜の界面の親水性を高める高親水化処理を施す
    工程と、前記クロム膜をウェットエッチングし該クロム
    膜をテーパを有するパターンにパターンニングする工程
    とを有することを特徴とするウェットエッチング方法。
  2. 【請求項2】 前記高親水化処理を施す工程が液温20
    〜100℃の水又は水を主成分とした水溶液を用いた浸
    漬処理とシャワー処理を含むことを特徴とする請求項1
    記載のウェットエッチング方法。
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