JPH06349978A - 基板から金属を選択的にエッチングする方法 - Google Patents
基板から金属を選択的にエッチングする方法Info
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- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
- H05K3/388—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of a metallic or inorganic thin film adhesion layer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アクリルベース・ネガ型フォトレジストを、
熱いアルカリ性過マンガン酸塩エッチング液および塩化
鉄エッチング液へ耐えるようにし、基板へのフォトレジ
ストの接着性を改良し、フォトレジストを現像または剥
離するのにハロゲン化試薬を必要としないようにする。 【構成】 過マンガン酸塩エッチング液によるアクリル
ベース・ネガ型フォトレジストの分解を、約２５４ｎｍ
波長の遠紫外線の豊富な紫外線、または約２．４〜８ミ
クロンの赤外線放射の光化学反応を起こす放射線の選択
波長に、露光されたアクリルベース・ネガ型フォトレジ
ストを曝すことにより克服できる。紫外線が使用される
場合には、次に、フォトレジストをベークして、フォト
レジストのアンダーカットを減少させる。その後、フォ
トレジストを、無ハロカーボン溶媒を使用して剥離す
る。
熱いアルカリ性過マンガン酸塩エッチング液および塩化
鉄エッチング液へ耐えるようにし、基板へのフォトレジ
ストの接着性を改良し、フォトレジストを現像または剥
離するのにハロゲン化試薬を必要としないようにする。 【構成】 過マンガン酸塩エッチング液によるアクリル
ベース・ネガ型フォトレジストの分解を、約２５４ｎｍ
波長の遠紫外線の豊富な紫外線、または約２．４〜８ミ
クロンの赤外線放射の光化学反応を起こす放射線の選択
波長に、露光されたアクリルベース・ネガ型フォトレジ
ストを曝すことにより克服できる。紫外線が使用される
場合には、次に、フォトレジストをベークして、フォト
レジストのアンダーカットを減少させる。その後、フォ
トレジストを、無ハロカーボン溶媒を使用して剥離す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、メタライズ基板の製造
方法に関し、特に、基板から金属を選択的にエッチング
する方法に関する。
方法に関し、特に、基板から金属を選択的にエッチング
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】チップキャリアとして使用するメタライ
ズ・セラミック基板の製造において、従来は、ネガ型フ
ォトレジスト・サブトラクティブ配線化方法が使用され
ている。メタライゼーション層は、一般的に、セラミッ
ク基板上に設けられる１０００オングストローム厚さの
クロム層，５〜２０ミクロン厚さの銅層，および約１０
００オングストロームのクロム層で構成される３層であ
る。ネガ型フォトレジスト，一般的にＳｈｉｐｌｅｙ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されるＫＴＦＲのよ
うな、ポリイソプレン環化ゴム・フォトレジストが、メ
タライゼーションの上に設けられ、露光され、イメージ
を作るために現像される。イメージは、サブトラクティ
ブ配線化に用いられる。このサブトラクティブ配線化で
は、３層がコンベア化されたエッチング装置でエッチン
グされて、表面配線が形成され、フォトレジストにより
保護されない金属が除去される。最初に、４５℃のアル
カリ性過マンガン酸塩エッチング液が、クロムの上部層
を選択的に除去するために使用される。次に、銅層が、
塩化鉄エッチング液により選択的に除去される。次に、
クロムの下部層が、４５℃のアルカリ性過マンガン酸塩
エッチング液で少しの間エッチングすることにより選択
的に除去される。エッチングが終了した後、フォトレジ
ストが、セラミック基板上のメタライズされたパターン
を残して剥離される。残されるメタライゼーションの部
分は、同じ方法を使用して、次の製造工程中に、除去で
きる。
ズ・セラミック基板の製造において、従来は、ネガ型フ
ォトレジスト・サブトラクティブ配線化方法が使用され
ている。メタライゼーション層は、一般的に、セラミッ
ク基板上に設けられる１０００オングストローム厚さの
クロム層，５〜２０ミクロン厚さの銅層，および約１０
００オングストロームのクロム層で構成される３層であ
る。ネガ型フォトレジスト，一般的にＳｈｉｐｌｅｙ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されるＫＴＦＲのよ
うな、ポリイソプレン環化ゴム・フォトレジストが、メ
タライゼーションの上に設けられ、露光され、イメージ
を作るために現像される。イメージは、サブトラクティ
ブ配線化に用いられる。このサブトラクティブ配線化で
は、３層がコンベア化されたエッチング装置でエッチン
グされて、表面配線が形成され、フォトレジストにより
保護されない金属が除去される。最初に、４５℃のアル
カリ性過マンガン酸塩エッチング液が、クロムの上部層
を選択的に除去するために使用される。次に、銅層が、
塩化鉄エッチング液により選択的に除去される。次に、
クロムの下部層が、４５℃のアルカリ性過マンガン酸塩
エッチング液で少しの間エッチングすることにより選択
的に除去される。エッチングが終了した後、フォトレジ
ストが、セラミック基板上のメタライズされたパターン
を残して剥離される。残されるメタライゼーションの部
分は、同じ方法を使用して、次の製造工程中に、除去で
きる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＫＴＦＲはネガ型フォ
トレジストであるので、ポジ型フォトレジストが曝され
る狭いプロセス窓に曝されない。更に、ＫＴＦＲフォト
レジストは、高温に耐えることができ、塩化鉄エッチン
グ液および熱いアルカリ性過マンガン酸塩エッチング液
の両方に耐えることができる。しかしながら、ＫＴＦＲ
フォトレジストは、フォトレジストを現像し，剥離する
ために、メチルクロロホルム（ＭＣＦ）およびＦｒｅｏ
ｎ（登録商標）のような、ハロカーボン溶媒を必要とす
る。行政規則は、このようなハロカーボン溶媒の使用を
数年内に禁止することを要求している。アクリルベース
・ネガ型フォトレジストは、高温に耐えることができ、
現像用のＭＣＦまたはＦｒｅｏｎ（登録商標）を必要と
しない。しかしながら、アクリルベース・ネガ型フォト
レジストは、４５℃のアルカリ性過マンガン酸カリウム
エッチング液に乏しい耐性を示す。露光されたアクリル
ベース・ネガ型フォトレジストは、熱い過マンガン酸塩
エッチング液に接触した後、約１５秒内に分解する。ま
た、このようなアクリルベース・ネガ型フォトレジスト
は、熱い過マンガン酸塩エッチング液によりしばしばア
ンダーカットされる。塩化鉄エッチング液および熱いア
ルカリ性過マンガン酸塩エッチング溶液の両方に耐える
ことができ，最小のアンダーカットを示し，無ハロゲン
化試薬による現像および剥離することができる、アクリ
ルベース・ネガ型フォトレジストを有することが望まし
い。
トレジストであるので、ポジ型フォトレジストが曝され
る狭いプロセス窓に曝されない。更に、ＫＴＦＲフォト
レジストは、高温に耐えることができ、塩化鉄エッチン
グ液および熱いアルカリ性過マンガン酸塩エッチング液
の両方に耐えることができる。しかしながら、ＫＴＦＲ
フォトレジストは、フォトレジストを現像し，剥離する
ために、メチルクロロホルム（ＭＣＦ）およびＦｒｅｏ
ｎ（登録商標）のような、ハロカーボン溶媒を必要とす
る。行政規則は、このようなハロカーボン溶媒の使用を
数年内に禁止することを要求している。アクリルベース
・ネガ型フォトレジストは、高温に耐えることができ、
現像用のＭＣＦまたはＦｒｅｏｎ（登録商標）を必要と
しない。しかしながら、アクリルベース・ネガ型フォト
レジストは、４５℃のアルカリ性過マンガン酸カリウム
エッチング液に乏しい耐性を示す。露光されたアクリル
ベース・ネガ型フォトレジストは、熱い過マンガン酸塩
エッチング液に接触した後、約１５秒内に分解する。ま
た、このようなアクリルベース・ネガ型フォトレジスト
は、熱い過マンガン酸塩エッチング液によりしばしばア
ンダーカットされる。塩化鉄エッチング液および熱いア
ルカリ性過マンガン酸塩エッチング溶液の両方に耐える
ことができ，最小のアンダーカットを示し，無ハロゲン
化試薬による現像および剥離することができる、アクリ
ルベース・ネガ型フォトレジストを有することが望まし
い。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱いアルカリ
性過マンガン酸塩にアクリルベース・ネガ型フォトレジ
ストを耐えるようにさせ、フォトレジストのアンダーカ
ットを減少させ、フォトレジストを現像しまたは剥離す
るためにハロゲン化試薬を必要としない方法を提供す
る。
性過マンガン酸塩にアクリルベース・ネガ型フォトレジ
ストを耐えるようにさせ、フォトレジストのアンダーカ
ットを減少させ、フォトレジストを現像しまたは剥離す
るためにハロゲン化試薬を必要としない方法を提供す
る。
【０００５】過マンガン酸塩エッチング液によるアクリ
ルベース・ネガ型フォトレジストの分解が、露光され，
現像されたアクリルベース・ネガ型フォトレジストを光
化学反応を起こす放射線（ａｃｔｉｎｉｃ ｒａｄｉａ
ｔｉｏｎ）の選択波長へ曝すことにより克服され得るこ
とを発見した。また、次のベーキング工程が、基板の金
属表面へのフォトレジストの接着性を改良することによ
り、フォトレジストのアンダーカットを減少することを
発見した。その後、フォトレジストを、ハロカーボンの
ないまたは殆どない溶媒を使用して剥離する。
ルベース・ネガ型フォトレジストの分解が、露光され，
現像されたアクリルベース・ネガ型フォトレジストを光
化学反応を起こす放射線（ａｃｔｉｎｉｃ ｒａｄｉａ
ｔｉｏｎ）の選択波長へ曝すことにより克服され得るこ
とを発見した。また、次のベーキング工程が、基板の金
属表面へのフォトレジストの接着性を改良することによ
り、フォトレジストのアンダーカットを減少することを
発見した。その後、フォトレジストを、ハロカーボンの
ないまたは殆どない溶媒を使用して剥離する。
【０００６】
【実施例】本発明は、アクリルベース・ネガ型フォトレ
ジストを、本明細書において過マンガン酸塩エッチング
液と称する、熱いアルカリ性過マンガン酸塩エッチング
液に耐えるようにし、および基板へのフォトレジストの
接着性を改良する方法を与えるが、フォトレジストを現
像する，すなわち剥離するためのハロゲン化試薬を必要
としない。熱い過マンガン酸塩エッチング液によるアク
リルベース・ネガ型フォトレジストの分解は、本発明の
一実施例によれば、遠紫外線に富み、約２００〜約３１
０ｎｍ、好適には約２５４ｎｍの波長の放射である紫外
線（ＵＶ）へ、露光され，現像されたアクリルベース・
ネガ型フォトレジストを露光することにより克服できる
ことを発見した。“紫外線バンプ（ｂｕｍｐ）”と称さ
れる遠紫外線へのこの露光は、フォトレジストを十分
に，更に硬化して、約１５％〜３０％の残留エチレン不
飽和を与える、すなわち、約７０〜８５％硬化を与え
る。
ジストを、本明細書において過マンガン酸塩エッチング
液と称する、熱いアルカリ性過マンガン酸塩エッチング
液に耐えるようにし、および基板へのフォトレジストの
接着性を改良する方法を与えるが、フォトレジストを現
像する，すなわち剥離するためのハロゲン化試薬を必要
としない。熱い過マンガン酸塩エッチング液によるアク
リルベース・ネガ型フォトレジストの分解は、本発明の
一実施例によれば、遠紫外線に富み、約２００〜約３１
０ｎｍ、好適には約２５４ｎｍの波長の放射である紫外
線（ＵＶ）へ、露光され，現像されたアクリルベース・
ネガ型フォトレジストを露光することにより克服できる
ことを発見した。“紫外線バンプ（ｂｕｍｐ）”と称さ
れる遠紫外線へのこの露光は、フォトレジストを十分
に，更に硬化して、約１５％〜３０％の残留エチレン不
飽和を与える、すなわち、約７０〜８５％硬化を与え
る。
【０００７】次の対流オーブンまたは赤外線（ＩＲ）オ
ーブンベーキング工程が、基板の金属表面へのフォトレ
ジストの接着性を改良し、これがフォトレジストのアン
ダーカットを減少させることを発見した。
ーブンベーキング工程が、基板の金属表面へのフォトレ
ジストの接着性を改良し、これがフォトレジストのアン
ダーカットを減少させることを発見した。
【０００８】あるいはまた、本発明の他の実施例によれ
ば、露光され，現像されたフォトレジストを、紫外線バ
ンプを受ける代わりに、約２．４〜８ミクロンの波長を
有する赤外線へ露光できる。
ば、露光され，現像されたフォトレジストを、紫外線バ
ンプを受ける代わりに、約２．４〜８ミクロンの波長を
有する赤外線へ露光できる。
【０００９】その後、フォトレジストを、ハロカーボン
のないまたは殆どない溶媒を使用して剥離する。
のないまたは殆どない溶媒を使用して剥離する。
【００１０】過去においては、ポジ型ノボラック・フォ
トレジストを、遠紫外線へ露光して、１８０℃の３０分
のオーブンベーク中、配線分解能と特別なエッジ・プロ
ファイルと配線寸法を維持することを補助した。このよ
うな遠紫外線露光は、フォトレジストの最外層のみの固
化または硬化を生じた。この固化した薄い層は、内部の
フォトレジストを閉じ込め、それを流出および拡散から
防止する、堅い“殻（ｓｈｅｌｌ）”を与える。ポジ型
フォトレジストの遠紫外線露光は、ポジ型フォトレジス
トを、エッチング液，ましてやアルカリ性過マンガン酸
カリウムエッチング液に耐えるようにさせる方法として
提案されていない。実際には、一度、ポジ型フォトレジ
ストが遠紫外線に露光され、ベークされると、それは、
濃縮ベース剥離剤水を使用して剥離できない。
トレジストを、遠紫外線へ露光して、１８０℃の３０分
のオーブンベーク中、配線分解能と特別なエッジ・プロ
ファイルと配線寸法を維持することを補助した。このよ
うな遠紫外線露光は、フォトレジストの最外層のみの固
化または硬化を生じた。この固化した薄い層は、内部の
フォトレジストを閉じ込め、それを流出および拡散から
防止する、堅い“殻（ｓｈｅｌｌ）”を与える。ポジ型
フォトレジストの遠紫外線露光は、ポジ型フォトレジス
トを、エッチング液，ましてやアルカリ性過マンガン酸
カリウムエッチング液に耐えるようにさせる方法として
提案されていない。実際には、一度、ポジ型フォトレジ
ストが遠紫外線に露光され、ベークされると、それは、
濃縮ベース剥離剤水を使用して剥離できない。
【００１１】［フォトレジスト］本発明での使用に適す
るアクリルベース・ネガ型フォトレジストは、例えば、
多官能（２以上の官能性アクリル基を含む）アクリルモ
ノマ、および２−ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト，エチルメタクリルレート，およびメチルメタクリル
レートのテルポリマを含んでいる。このネガ型レジスト
は、マサチューセッツ州，ニュートンにあるＳｈｉｐｌ
ｅｙ社から販売されているＳｉｐｌｅｙ Ｅａｇｌｅの
登録商標によるエマルション水として、あるいはＳｈｉ
ｐｌｅｙ Ｐｈｏｔｏｐｏｓｉｔ ＮＴ９０の登録商標
による有機溶媒として得られる。フォトレジストは、例
えば、Ｓｈｉｐｌｅｙ ＮＴ９０はスプレー・コーティ
ングで，またはＳｈｉｐｌｅｙ Ｅａｇｌｅは電着を含
む普通の方法で設けることができる。スプレー・コーテ
ィングの場合に好適な粘着性を達成するためには、フォ
トレジストを、Ａｓｈｌａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃ
ｏｍｐａｎｙから販売されているＨｙｓｏｌ １５のよ
うな溶媒を使用して希釈する。このようなフォトレジス
トのペンダント第三級アミノ基が、乳酸のような有機酸
を含む水溶液を使用してフォトレジストを現像すること
がを可能にする。
るアクリルベース・ネガ型フォトレジストは、例えば、
多官能（２以上の官能性アクリル基を含む）アクリルモ
ノマ、および２−ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト，エチルメタクリルレート，およびメチルメタクリル
レートのテルポリマを含んでいる。このネガ型レジスト
は、マサチューセッツ州，ニュートンにあるＳｈｉｐｌ
ｅｙ社から販売されているＳｉｐｌｅｙ Ｅａｇｌｅの
登録商標によるエマルション水として、あるいはＳｈｉ
ｐｌｅｙ Ｐｈｏｔｏｐｏｓｉｔ ＮＴ９０の登録商標
による有機溶媒として得られる。フォトレジストは、例
えば、Ｓｈｉｐｌｅｙ ＮＴ９０はスプレー・コーティ
ングで，またはＳｈｉｐｌｅｙ Ｅａｇｌｅは電着を含
む普通の方法で設けることができる。スプレー・コーテ
ィングの場合に好適な粘着性を達成するためには、フォ
トレジストを、Ａｓｈｌａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃ
ｏｍｐａｎｙから販売されているＨｙｓｏｌ １５のよ
うな溶媒を使用して希釈する。このようなフォトレジス
トのペンダント第三級アミノ基が、乳酸のような有機酸
を含む水溶液を使用してフォトレジストを現像すること
がを可能にする。
【００１２】フォトレジストは、また、Ｃｉｂａ Ｇｅ
ｉｇｙから販売されているＩｒｇａｃｕｒｅ ９０７の
ような一般の遊離基開始剤、および一般的に、イソプロ
ピルチオキサントンのような普通の光増感剤を含む。フ
ォトレジストは、例えば、プロピレングリコールメチル
エーテルのような溶媒をまた含むことができる。フォト
レジストは、例えば、塩化鉄および塩化銅のようなエッ
チング液に耐えることができる。
ｉｇｙから販売されているＩｒｇａｃｕｒｅ ９０７の
ような一般の遊離基開始剤、および一般的に、イソプロ
ピルチオキサントンのような普通の光増感剤を含む。フ
ォトレジストは、例えば、プロピレングリコールメチル
エーテルのような溶媒をまた含むことができる。フォト
レジストは、例えば、塩化鉄および塩化銅のようなエッ
チング液に耐えることができる。
【００１３】［処理方法］フォトレジストは、スプレー
・コーティングまたは電着のような、普通の供給方法を
使用してメタライゼーション層に設ける。次に、例え
ば、光手段（ｐｈｏｔｏｔｏｏｌ）を使用して１００ｍ
Ｊ／ｃｍ2 の紫外線へフォトレジストを曝露することに
より普通の方法で露光する。この最初の露光において
は、紫外線は、光開始剤を活性化するために必要な波長
を含まねばならない。フォトレジストＮＴ９０は、基本
的に約３６５ｎｍの波長を必要とする。次に、フォトレ
ジストを、乳酸および界面活性剤を含む、Ｓｈｉｐｌｅ
ｙから販売されているＥａｇｌｅ ２００５のような、
好適には水ベース・非ハロゲン化現像溶媒を用いて現像
する。現像溶液は、紫外線へ露光されなかったフォトレ
ジストの部分を除去し、パターン化されたフォトレジス
トを作り出す。次に、フォトレジストを、光手段を使用
しないで、約０．３〜約１０Ｊ／ｃｍ2 ，好適には約
０．６Ｊ／ｃｍ2 の遠紫外線へ露光する。光の波長を、
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏ
ｎ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．から販売
されているＵＶＣＵＲＥ放射計モデルＭ２５４により、
２５４ｎｍで最大感度設定をもつプローブを使用して、
測定する。バンプの間、フォトレジストを、約８０℃以
下の温度に好適に維持する。無電極，マイクロ波励起，
中間ランプを含むＬｅｓｃｏの紫外線硬化装置を使用す
る。このようなランプは、Ｆｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ
から販売されている“Ｈ”ランプを利用でき、２００〜
３１０ｎｍ波長が豊富である。光源が、往復運動し、お
よびコンベアの動きに平行の方向に移動する。ランプ
は、コンベア上１０．１６ｃｍ（４インチ）の位置に光
をフォーカスし、往復機構の速度は４０ストローク／分
である。
・コーティングまたは電着のような、普通の供給方法を
使用してメタライゼーション層に設ける。次に、例え
ば、光手段（ｐｈｏｔｏｔｏｏｌ）を使用して１００ｍ
Ｊ／ｃｍ2 の紫外線へフォトレジストを曝露することに
より普通の方法で露光する。この最初の露光において
は、紫外線は、光開始剤を活性化するために必要な波長
を含まねばならない。フォトレジストＮＴ９０は、基本
的に約３６５ｎｍの波長を必要とする。次に、フォトレ
ジストを、乳酸および界面活性剤を含む、Ｓｈｉｐｌｅ
ｙから販売されているＥａｇｌｅ ２００５のような、
好適には水ベース・非ハロゲン化現像溶媒を用いて現像
する。現像溶液は、紫外線へ露光されなかったフォトレ
ジストの部分を除去し、パターン化されたフォトレジス
トを作り出す。次に、フォトレジストを、光手段を使用
しないで、約０．３〜約１０Ｊ／ｃｍ2 ，好適には約
０．６Ｊ／ｃｍ2 の遠紫外線へ露光する。光の波長を、
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏ
ｎ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．から販売
されているＵＶＣＵＲＥ放射計モデルＭ２５４により、
２５４ｎｍで最大感度設定をもつプローブを使用して、
測定する。バンプの間、フォトレジストを、約８０℃以
下の温度に好適に維持する。無電極，マイクロ波励起，
中間ランプを含むＬｅｓｃｏの紫外線硬化装置を使用す
る。このようなランプは、Ｆｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ
から販売されている“Ｈ”ランプを利用でき、２００〜
３１０ｎｍ波長が豊富である。光源が、往復運動し、お
よびコンベアの動きに平行の方向に移動する。ランプ
は、コンベア上１０．１６ｃｍ（４インチ）の位置に光
をフォーカスし、往復機構の速度は４０ストローク／分
である。
【００１４】その後、フォトレジストを、対流オーブン
または赤外線オーブンのいずれかを使用してベークす
る。ベーキングは、９０〜１７０℃，好適には１３０℃
で、少なくとも１０分間，好適には３０分間、通常の対
流オーブンで行う。好適には、ベーキングは、赤外線へ
露光することにより行う。これは、対流オーブンベーク
より少ない時間ですむ。Ｌｅｓｃｏ，Ｉｎｃ．により製
造されたカスタムメイドの赤外線コンベア化装置を、赤
外線ベークに対して使用した。この装置は、約２．５４
ｃｍ（１インチ）互いに離間されおよびコンベア上１
０．１６ｃｍ（４インチ）の所に設けられた一連の中間
波長の赤外線素子より構成される。Ｌｅｓｃｏの赤外線
コンベア化装置を使用して、赤外線露光を、９０℃〜３
００℃の温度で１〜１０分間行うことができる。好適に
は、全露光時間は、約５分であり、最初に基板温度を
１．６７分間１２５℃に維持し、次いで１．６７分間１
５７℃に維持し、次いで１．６７分間１９０℃に維持す
る。所望のような設定に変えることができることはもち
ろんである。好適には、赤外線素子は、２．４〜８ミク
ロンの中間波長を与える。最小の部分温度は、約９０℃
である。他の赤外線装置をもちろん使用できるが、条件
を適合するように調節することが必要になる。
または赤外線オーブンのいずれかを使用してベークす
る。ベーキングは、９０〜１７０℃，好適には１３０℃
で、少なくとも１０分間，好適には３０分間、通常の対
流オーブンで行う。好適には、ベーキングは、赤外線へ
露光することにより行う。これは、対流オーブンベーク
より少ない時間ですむ。Ｌｅｓｃｏ，Ｉｎｃ．により製
造されたカスタムメイドの赤外線コンベア化装置を、赤
外線ベークに対して使用した。この装置は、約２．５４
ｃｍ（１インチ）互いに離間されおよびコンベア上１
０．１６ｃｍ（４インチ）の所に設けられた一連の中間
波長の赤外線素子より構成される。Ｌｅｓｃｏの赤外線
コンベア化装置を使用して、赤外線露光を、９０℃〜３
００℃の温度で１〜１０分間行うことができる。好適に
は、全露光時間は、約５分であり、最初に基板温度を
１．６７分間１２５℃に維持し、次いで１．６７分間１
５７℃に維持し、次いで１．６７分間１９０℃に維持す
る。所望のような設定に変えることができることはもち
ろんである。好適には、赤外線素子は、２．４〜８ミク
ロンの中間波長を与える。最小の部分温度は、約９０℃
である。他の赤外線装置をもちろん使用できるが、条件
を適合するように調節することが必要になる。
【００１５】あるいはまた、遠紫外線へフォトレジスト
を露光し、次にベーキング工程を行う代わりに、露光さ
れ，現像されたフォトレジストを、約２．４〜約８ミク
ロンの波長を有する赤外線にもっぱら露光することがで
きる。しかしながら、このような方法は、赤外線ベーク
が続く紫外線バンプに必要な時間よりも長い時間を必要
とする。Ｌｅｓｃｏの赤外線装置を使用すると、露光時
間は、１５０℃〜２００℃の温度で約７〜２０分、好適
には、１７０℃の温度で１２分である。最小の部分温度
は、約１５０℃である。
を露光し、次にベーキング工程を行う代わりに、露光さ
れ，現像されたフォトレジストを、約２．４〜約８ミク
ロンの波長を有する赤外線にもっぱら露光することがで
きる。しかしながら、このような方法は、赤外線ベーク
が続く紫外線バンプに必要な時間よりも長い時間を必要
とする。Ｌｅｓｃｏの赤外線装置を使用すると、露光時
間は、１５０℃〜２００℃の温度で約７〜２０分、好適
には、１７０℃の温度で１２分である。最小の部分温度
は、約１５０℃である。
【００１６】サブトラクティブ配線化、すなわちエッチ
ング後に、フォトレジストを、アルカリ水溶液で連続的
に処理して、剥離する。アルカリ水溶液は、水溶性有機
溶媒，好適にはペンシルバニア州，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ
のＡｄｖａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｉｅｓから販売されている“ＡＣＴ１４０”のよ
うな生物分解し得る水すすぎ可能な溶媒、脱イオン水お
よびイソプロピルアルコールの混合物を含む。ＡＣＴ
は、１０％のＫＯＨ，水，アルコール，およびグリコー
ルエーテルより成り、ハロカーボン溶媒を含まない。
ング後に、フォトレジストを、アルカリ水溶液で連続的
に処理して、剥離する。アルカリ水溶液は、水溶性有機
溶媒，好適にはペンシルバニア州，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ
のＡｄｖａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｉｅｓから販売されている“ＡＣＴ１４０”のよ
うな生物分解し得る水すすぎ可能な溶媒、脱イオン水お
よびイソプロピルアルコールの混合物を含む。ＡＣＴ
は、１０％のＫＯＨ，水，アルコール，およびグリコー
ルエーテルより成り、ハロカーボン溶媒を含まない。
【００１７】［フォトレジストの評価］Ｓｈｉｐｌｅｙ
ＮＴ９０フォトレジストを、セラミック基板上に配置
された約１０００オングストローム厚さのクロム層，約
８ミクロン厚さの銅層，および約１０００オングストロ
ームのクロム層から成るメタライズ・セラミック基板で
ある“部品”上へ、最初にスプレー・コーティングし
た。フォトレジストを、特に指示がなければ３．８１×
１０-3ｃｍ（１．５ｍｉｌ）の線厚さを有する一般の光
手段により露光し、Ｓｈｉｐｌｅｙ Ｅａｇｌｅ ２０
０５現像液を使用してスプレー現像した。これらの部品
を用いて、過マンガン酸塩エッチング液へのフォトレジ
ストの耐性およびフォトレジストのアンダーカットの程
度を評価した。フォトレジストの硬化の割合いを評価す
るために、フォトレジストを、マサチューセッツ州，
Ｎ．ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄのＯｐｔｖａｃから販売され
ているＮａＣｌ窓にスピンコートした。
ＮＴ９０フォトレジストを、セラミック基板上に配置
された約１０００オングストローム厚さのクロム層，約
８ミクロン厚さの銅層，および約１０００オングストロ
ームのクロム層から成るメタライズ・セラミック基板で
ある“部品”上へ、最初にスプレー・コーティングし
た。フォトレジストを、特に指示がなければ３．８１×
１０-3ｃｍ（１．５ｍｉｌ）の線厚さを有する一般の光
手段により露光し、Ｓｈｉｐｌｅｙ Ｅａｇｌｅ ２０
０５現像液を使用してスプレー現像した。これらの部品
を用いて、過マンガン酸塩エッチング液へのフォトレジ
ストの耐性およびフォトレジストのアンダーカットの程
度を評価した。フォトレジストの硬化の割合いを評価す
るために、フォトレジストを、マサチューセッツ州，
Ｎ．ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄのＯｐｔｖａｃから販売され
ているＮａＣｌ窓にスピンコートした。
【００１８】＜例１Ａ：紫外線バンプおよび対流オーブ
ンベーク＞露光され，現像されたＳｈｉｐｌｅｙ ＮＴ
９０フォトレジストのコーティングされた部品を、処理
方法の項で示した設備を使用して、２００〜３１０ｎｍ
波長放射の豊富な、紫外線の種々の照射量へ曝した。次
に、フォトレジストを、３０分間１３０℃で対流オーブ
ンでベークした。結果を表７，表８に示す。
ンベーク＞露光され，現像されたＳｈｉｐｌｅｙ ＮＴ
９０フォトレジストのコーティングされた部品を、処理
方法の項で示した設備を使用して、２００〜３１０ｎｍ
波長放射の豊富な、紫外線の種々の照射量へ曝した。次
に、フォトレジストを、３０分間１３０℃で対流オーブ
ンでベークした。結果を表７，表８に示す。
【００１９】＜例１Ｂ：紫外線バンプおよび一般のオー
ブンベーク＞露光され，現像されたＳｈｉｐｌｅｙ Ｎ
Ｔ９０フォトレジストがコーティングされた部品を、
０．６Ｊ／ｃｍ2 の紫外線バンプへ曝し、次に、７０
℃，９０℃，１１０℃，１３０℃，１５０℃または１７
０℃で対流オーブン内で３０分間ベークした。結果を表
６に示す。
ブンベーク＞露光され，現像されたＳｈｉｐｌｅｙ Ｎ
Ｔ９０フォトレジストがコーティングされた部品を、
０．６Ｊ／ｃｍ2 の紫外線バンプへ曝し、次に、７０
℃，９０℃，１１０℃，１３０℃，１５０℃または１７
０℃で対流オーブン内で３０分間ベークした。結果を表
６に示す。
【００２０】＜例２：紫外線バンプおよび赤外線オーブ
ンベーク＞露光され，現像されたＳｈｉｐｌｅｙ ＮＴ
９０フォトレジストがコーティングされた部品を、例１
のように１，２または３Ｊ／ｃｍ2 紫外線バンプのいず
れかに曝し、次に、表１および表２に示すように、種々
の赤外線温度で種々の時間赤外線を使用してベークし
た。
ンベーク＞露光され，現像されたＳｈｉｐｌｅｙ ＮＴ
９０フォトレジストがコーティングされた部品を、例１
のように１，２または３Ｊ／ｃｍ2 紫外線バンプのいず
れかに曝し、次に、表１および表２に示すように、種々
の赤外線温度で種々の時間赤外線を使用してベークし
た。
【００２１】＜例３：赤外線オーブンベーク＞露光さ
れ，現像されたＳｈｉｐｌｅｙ ＮＴ９０フォトレジス
トがコーティングされた部品を、例１のように紫外線バ
ンプへ曝さず、表４に示すように、種々の赤外線温度で
１，２．５または５分間赤外線を使用してベークした。
れ，現像されたＳｈｉｐｌｅｙ ＮＴ９０フォトレジス
トがコーティングされた部品を、例１のように紫外線バ
ンプへ曝さず、表４に示すように、種々の赤外線温度で
１，２．５または５分間赤外線を使用してベークした。
【００２２】＜例４：紫外線バンプ，ベークなし＞露光
され，現像されたＮＴ９０がコーティングされた部品
を、例１のように、１Ｊの紫外線へ曝した。部品を図１
および図２に示す。
され，現像されたＮＴ９０がコーティングされた部品
を、例１のように、１Ｊの紫外線へ曝した。部品を図１
および図２に示す。
【００２３】［比較例］ ＜例Ａ＞露光され，現像されたＮＴ９０がコーティング
された部品を、０．３，０．６，１，２，３，５，およ
び１０Ｊ／ｃｍ2 の照射量で基本的に３６０ｎｍ波長の
紫外線へ曝した。結果を表７，表８に示す。
された部品を、０．３，０．６，１，２，３，５，およ
び１０Ｊ／ｃｍ2 の照射量で基本的に３６０ｎｍ波長の
紫外線へ曝した。結果を表７，表８に示す。
【００２４】＜例Ｂ＞露光され，現像されたＮＴ９０が
コーティングされた部品を、紫外線バンプなしで、１０
０℃，１５０℃，１７０℃，１９０℃，および２１０℃
のベーク温度で３０分間通常の対流オーブンベークを行
った。結果を表９に要約する。
コーティングされた部品を、紫外線バンプなしで、１０
０℃，１５０℃，１７０℃，１９０℃，および２１０℃
のベーク温度で３０分間通常の対流オーブンベークを行
った。結果を表９に要約する。
【００２５】＜例Ｃ＞露光され，現像されたＮＴ９０が
コーティングされた部品を、最初に、対流オーブンで３
０分間１５０℃でベークし、次に、２００〜３１０ｎｍ
波長が豊富な１Ｊ／ｃｍ2 の紫外線に曝した。結果を図
６および図７に示す。
コーティングされた部品を、最初に、対流オーブンで３
０分間１５０℃でベークし、次に、２００〜３１０ｎｍ
波長が豊富な１Ｊ／ｃｍ2 の紫外線に曝した。結果を図
６および図７に示す。
【００２６】＜例Ｄ＞露光され，現像されたＮＴ９０が
コーティングされた部品を、紫外線バンプ，ベーク工程
も行わなかった。結果を表１に示す。
コーティングされた部品を、紫外線バンプ，ベーク工程
も行わなかった。結果を表１に示す。
【００２７】前述の例により作製された露光フォトレジ
ストを、次に、熱い過マンガン酸塩エッチング液による
分解への耐性に対する評価を行い、またアンダーカット
に対して評価した。
ストを、次に、熱い過マンガン酸塩エッチング液による
分解への耐性に対する評価を行い、またアンダーカット
に対して評価した。
【００２８】フォトレジストが２５４ｎｍよりむしろ、
基本的に３６０ｎｍ波長の放射へ露光された比較例によ
る部品は、熱い過マンガン酸塩エッチング液への耐性を
示さず、１０Ｊ／ｃｍ2 の照射量であっても、フォトレ
ジストは、過マンガン酸塩エッチング液により容易に侵
食された。同様に、対流オーブンでベークされるのみで
あった比較例Ｂによる部品上のフォトレジストは、過マ
ンガン酸塩エッチング液に耐えることができず、１５秒
以内の浸漬で、フォトレジストが黒く変色し、剥がれ
た。１９０℃および２００℃での対流ベークされた部品
は、過マンガン酸塩エッチング液に耐えたが、それら部
品は本発明による剥離剤で剥離できなかった。
基本的に３６０ｎｍ波長の放射へ露光された比較例によ
る部品は、熱い過マンガン酸塩エッチング液への耐性を
示さず、１０Ｊ／ｃｍ2 の照射量であっても、フォトレ
ジストは、過マンガン酸塩エッチング液により容易に侵
食された。同様に、対流オーブンでベークされるのみで
あった比較例Ｂによる部品上のフォトレジストは、過マ
ンガン酸塩エッチング液に耐えることができず、１５秒
以内の浸漬で、フォトレジストが黒く変色し、剥がれ
た。１９０℃および２００℃での対流ベークされた部品
は、過マンガン酸塩エッチング液に耐えたが、それら部
品は本発明による剥離剤で剥離できなかった。
【００２９】対照的に、紫外線バンプを含む全ての方法
は、フォトレジストを過マンガン酸塩エッチング液へ耐
えるようにした。すなわち、いくらかの変色が生じた
が、フォトレジストへの大きな損傷は、エッチング液へ
の７０秒の全浸漬の後には見られなかった。しかしなが
ら、部品の精密検査により、部品間の差が明らかになっ
た。過マンガン酸塩エッチング液に耐えるフォトレジス
トの能力を評価するために、いくつかの部品を用いた。
すなわち、１Ｊ／ｃｍ2 の紫外線バンプへ曝された部
品、１５０℃で３０分間対流オーブンベークされた部
品、３０分間１５０℃で対流ベークされ，次に１Ｊ／ｃ
ｍ2 の紫外線バンプへ曝された部品、１Ｊ／ｃｍ2 の紫
外線バンプへ曝され，次いで３０分間１５０℃で対流ベ
ークされた部品である。部品を、３５秒間４０℃の過マ
ンガン酸塩エッチング液に浸漬し、顕微鏡観察を行なっ
た。次に、部品を、過マンガン酸塩エッチング液に３５
秒間更に浸漬し、追加の顕微鏡観察を行なった。
は、フォトレジストを過マンガン酸塩エッチング液へ耐
えるようにした。すなわち、いくらかの変色が生じた
が、フォトレジストへの大きな損傷は、エッチング液へ
の７０秒の全浸漬の後には見られなかった。しかしなが
ら、部品の精密検査により、部品間の差が明らかになっ
た。過マンガン酸塩エッチング液に耐えるフォトレジス
トの能力を評価するために、いくつかの部品を用いた。
すなわち、１Ｊ／ｃｍ2 の紫外線バンプへ曝された部
品、１５０℃で３０分間対流オーブンベークされた部
品、３０分間１５０℃で対流ベークされ，次に１Ｊ／ｃ
ｍ2 の紫外線バンプへ曝された部品、１Ｊ／ｃｍ2 の紫
外線バンプへ曝され，次いで３０分間１５０℃で対流ベ
ークされた部品である。部品を、３５秒間４０℃の過マ
ンガン酸塩エッチング液に浸漬し、顕微鏡観察を行なっ
た。次に、部品を、過マンガン酸塩エッチング液に３５
秒間更に浸漬し、追加の顕微鏡観察を行なった。
【００３０】図１が３５秒エッチングの後の紫外線バン
プした部品の４０倍の倍率での顕微鏡観察の結果を図示
し、図２が７０秒エッチングの後の同じ部品の結果を図
示している。図２のフォトレジストは、それが分解され
ている、すなわち、図３に高倍率で結果を図示するよう
に、過マンガン酸塩エッチング液により侵食されたよう
に観察されるが、フォトレジスト配線が、良好に画成さ
れ、かなり鮮鋭であり、分解が生じなかった。むしろ、
エッチング液が、フォトレジストの下に明らかに入り込
んで、下側のクロムを侵食し、フォトレジストのイメー
ジをアンダーカットする。これは、上部が半分侵食され
た波状のクロム配線を作製する。対照的に、図４および
図５は、紫外線バンプされ，次いで普通にベークされた
フォトレジストが、エッチング液によりアンダーカット
も侵食されなかったことを図示している。図６および図
７は、最初にベークされ、次に紫外線バンプされた部品
を図示している。部品はかなりのアンダーカットを示し
ている。それ故、ベーク工程を、アンダーカットを減少
するために紫外線バンプの後に使用する。ベーク工程の
間に、フォトレジストが流動し、基板表面形状にコンフ
ォームして、クロムへのフォトレジストの接着性を増加
するものと思われる。
プした部品の４０倍の倍率での顕微鏡観察の結果を図示
し、図２が７０秒エッチングの後の同じ部品の結果を図
示している。図２のフォトレジストは、それが分解され
ている、すなわち、図３に高倍率で結果を図示するよう
に、過マンガン酸塩エッチング液により侵食されたよう
に観察されるが、フォトレジスト配線が、良好に画成さ
れ、かなり鮮鋭であり、分解が生じなかった。むしろ、
エッチング液が、フォトレジストの下に明らかに入り込
んで、下側のクロムを侵食し、フォトレジストのイメー
ジをアンダーカットする。これは、上部が半分侵食され
た波状のクロム配線を作製する。対照的に、図４および
図５は、紫外線バンプされ，次いで普通にベークされた
フォトレジストが、エッチング液によりアンダーカット
も侵食されなかったことを図示している。図６および図
７は、最初にベークされ、次に紫外線バンプされた部品
を図示している。部品はかなりのアンダーカットを示し
ている。それ故、ベーク工程を、アンダーカットを減少
するために紫外線バンプの後に使用する。ベーク工程の
間に、フォトレジストが流動し、基板表面形状にコンフ
ォームして、クロムへのフォトレジストの接着性を増加
するものと思われる。
【００３１】図８および図９は、紫外線バンプされ，次
に赤外線ベークされ，そして次に、最初に過マンガン酸
塩エッチング液で，次に塩化鉄エッチング液で，次いで
過マンガン酸塩エッチング液で十分にエッチングされた
部品の３．８１×１０-3ｃｍ（１．５ｍｉｌ）の配線を
図示している。配線の端部は、良好に画成されており、
過マンガン酸塩エッチング液によりアンダーカットされ
たレジストの形跡はない。
に赤外線ベークされ，そして次に、最初に過マンガン酸
塩エッチング液で，次に塩化鉄エッチング液で，次いで
過マンガン酸塩エッチング液で十分にエッチングされた
部品の３．８１×１０-3ｃｍ（１．５ｍｉｌ）の配線を
図示している。配線の端部は、良好に画成されており、
過マンガン酸塩エッチング液によりアンダーカットされ
たレジストの形跡はない。
【００３２】紫外線バンプなしに赤外線ベークのみを受
けたフォトレジストは、図１２に示すように、欠陥なし
の部品を作製した。しかしながら、赤外線素子のもとで
７〜１０分の比較的に長い時間が必要とされた。
けたフォトレジストは、図１２に示すように、欠陥なし
の部品を作製した。しかしながら、赤外線素子のもとで
７〜１０分の比較的に長い時間が必要とされた。
【００３３】フォトレジストを評価する他の方法におい
ては、露光され，現像されたフォトレジストがコーティ
ングされた部品を、６０秒間４５℃で過マンガン酸塩エ
ッチング液に浸漬してフォトレジストを除去し、１００
〜２００倍の倍率で検査した。その後、各部品を、ビー
カー内で３０秒間塩化鉄エッチング液でエッチングし、
次に、６０秒間過マンガン酸塩エッチング液でエッチン
グした。部品を、１００〜２００倍の倍率で検査した。
上部クロム層のオーバーエッチングを示す銅があると、
または全配線が消失し，上部クロム層および銅層の両方
の完全なエッチングを示すと、部品は欠陥があると決定
した。結果を、表１に要約する。
ては、露光され，現像されたフォトレジストがコーティ
ングされた部品を、６０秒間４５℃で過マンガン酸塩エ
ッチング液に浸漬してフォトレジストを除去し、１００
〜２００倍の倍率で検査した。その後、各部品を、ビー
カー内で３０秒間塩化鉄エッチング液でエッチングし、
次に、６０秒間過マンガン酸塩エッチング液でエッチン
グした。部品を、１００〜２００倍の倍率で検査した。
上部クロム層のオーバーエッチングを示す銅があると、
または全配線が消失し，上部クロム層および銅層の両方
の完全なエッチングを示すと、部品は欠陥があると決定
した。結果を、表１に要約する。
【００３４】
【表１】
【００３５】他の評価方法においては、露光され，現像
された部品を、最初に過マンガン酸塩エッチング液で、
次に塩化鉄エッチング液で、次に過マンガン酸塩エッチ
ング液でスプレー・エッチングした。次に、フォトレジ
ストを剥離し、部品を、６０倍の倍率で検査した。結果
を、表２に要約する。
された部品を、最初に過マンガン酸塩エッチング液で、
次に塩化鉄エッチング液で、次に過マンガン酸塩エッチ
ング液でスプレー・エッチングした。次に、フォトレジ
ストを剥離し、部品を、６０倍の倍率で検査した。結果
を、表２に要約する。
【００３６】
【表２】
【００３７】全部品は１Ｊ／ｃｍ2 ＵＶエネルギーを受
けた。２０５，２６５，３００℃以上で、ＩＲ装置が
“煙り”を出し始めた、すなわち、基板上のフォトレジ
ストが焼き付き始めた。温度は、コントローラ設定と前
に測定したピーク部分温度との間の相関関係に基づいて
決定した。欠陥部品は、アンダーカットを示した。各サ
ンプルの組は２０個の部品を含む。
けた。２０５，２６５，３００℃以上で、ＩＲ装置が
“煙り”を出し始めた、すなわち、基板上のフォトレジ
ストが焼き付き始めた。温度は、コントローラ設定と前
に測定したピーク部分温度との間の相関関係に基づいて
決定した。欠陥部品は、アンダーカットを示した。各サ
ンプルの組は２０個の部品を含む。
【００３８】表２は、赤外線オーブンに２．５分間で１
００％合格部品を実現するためには、３つの各領域に対
して少なくとも８５℃，１１０℃および１４０℃の温度
を必要とする。これは、ローディング効果（ｌｏａｄｉ
ｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ）を考慮していない。
００％合格部品を実現するためには、３つの各領域に対
して少なくとも８５℃，１１０℃および１４０℃の温度
を必要とする。これは、ローディング効果（ｌｏａｄｉ
ｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ）を考慮していない。
【００３９】配線幅、すなわち、エッチング後に作製さ
れた金属配線の下部幅を、種々の赤外線温度へ曝された
部品について、および種々の対流オーブン温度へ曝され
た部品について評価した。配線幅は、アンダーカットの
量および最初のレジスト配線幅の指標となる。結果を、
以下の表に要約する。
れた金属配線の下部幅を、種々の赤外線温度へ曝された
部品について、および種々の対流オーブン温度へ曝され
た部品について評価した。配線幅は、アンダーカットの
量および最初のレジスト配線幅の指標となる。結果を、
以下の表に要約する。
【００４０】
【表３】
【００４１】
【表４】
【００４２】
【表５】
【００４３】予想したように、温度が増大するにつれ
て、配線幅は増大した。増大した温度で、フォトレジス
トは、より低い温度における以上に流動すると思われ
る。フォトレジストの流動が多くなると、レジストライ
ンが広がり、それが表面形状にさらにコンフォームし、
クロムの表面への良好な接着性を与え、エッチング液に
よるアンダーカットを制限する。
て、配線幅は増大した。増大した温度で、フォトレジス
トは、より低い温度における以上に流動すると思われ
る。フォトレジストの流動が多くなると、レジストライ
ンが広がり、それが表面形状にさらにコンフォームし、
クロムの表面への良好な接着性を与え、エッチング液に
よるアンダーカットを制限する。
【００４４】
【表６】
【００４５】
【表７】
【００４６】
【表８】
【００４７】
【表９】
【００４８】［フォトレジストの硬化の割合いの評価］
紫外線バンプは、硬化させる、すなわち、フォトレジス
トのアクリル二重結合の不飽和または量を減少させる働
きをする。硬化は、過マンガン酸塩エッチング液へのフ
ォトレジストの耐性をかなり増大させ、フーリエ変換赤
外分光学（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎ
ｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＦＴＩＲ）
を使用して、ＮａＣｌ窓にコーティングされたフォトレ
ジストの残留不飽和、すなわち、残留アクリル二重結合
の程度を定量化する。ＮＴ９０フォトレジストを、より
粘性のあるフォトレジストを与えるために脱水し、Ｎａ
Ｃｌ窓上へスピンコーティングにより設けた。次に、Ｎ
ａＣｌ窓を、１０分間，１００℃でベークして、溶媒を
除去した。ＮａＣｌ窓は、１０μｍのフォトレジスト・
コーティング厚さであった。２．５分のベーク時間の
間、赤外線ベークされた部品およびＮａＣｌ窓に対し
て、２０５℃，２４５℃および２５０℃の赤外線温度を
使用した。（１００−％残留飽和）と表わされる硬化の
パーセントを、アクリル二重結合の８１０ｃｍ-1ピーク
の特性の領域から計算する。図１０は、（ａ）０％硬
化，未露光フォトレジスト，（ｂ）５９％硬化，（ｃ）
７５％硬化，および（ｄ）９６％硬化を表す、ＮＴ９０
フォトレジストに対する８１０ｃｍ-1ピークを示すＦＴ
ＩＲスペクトルである。フォトレジストのパーセント残
留不飽和を、以下のように計算した。
紫外線バンプは、硬化させる、すなわち、フォトレジス
トのアクリル二重結合の不飽和または量を減少させる働
きをする。硬化は、過マンガン酸塩エッチング液へのフ
ォトレジストの耐性をかなり増大させ、フーリエ変換赤
外分光学（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎ
ｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＦＴＩＲ）
を使用して、ＮａＣｌ窓にコーティングされたフォトレ
ジストの残留不飽和、すなわち、残留アクリル二重結合
の程度を定量化する。ＮＴ９０フォトレジストを、より
粘性のあるフォトレジストを与えるために脱水し、Ｎａ
Ｃｌ窓上へスピンコーティングにより設けた。次に、Ｎ
ａＣｌ窓を、１０分間，１００℃でベークして、溶媒を
除去した。ＮａＣｌ窓は、１０μｍのフォトレジスト・
コーティング厚さであった。２．５分のベーク時間の
間、赤外線ベークされた部品およびＮａＣｌ窓に対し
て、２０５℃，２４５℃および２５０℃の赤外線温度を
使用した。（１００−％残留飽和）と表わされる硬化の
パーセントを、アクリル二重結合の８１０ｃｍ-1ピーク
の特性の領域から計算する。図１０は、（ａ）０％硬
化，未露光フォトレジスト，（ｂ）５９％硬化，（ｃ）
７５％硬化，および（ｄ）９６％硬化を表す、ＮＴ９０
フォトレジストに対する８１０ｃｍ-1ピークを示すＦＴ
ＩＲスペクトルである。フォトレジストのパーセント残
留不飽和を、以下のように計算した。
【００４９】 パーセント残留不飽和＝（Ａ／Ａ′）×１００ Ａ＝８１０ｃｍ-1ピークの領域，Ａ′＝未露光フォトレ
ジストに対する８１０ｃｍ-1ピークの領域 領域Ａ′に対する３．９９の値を、紫外線へ露光されな
い試料の測定により得た。一般的に、単一の試料が、ピ
ーク領域で２．０％の相対標準偏差（Ｒｅｌａｔｉｖｅ
Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ：ＲＳＤ）を
生じたが、同様に処理された試料に対するＲＳＤは４．
４％であった。硬化値のパーセントは、硬化の５０％〜
１００％の範囲内の結果に対して、９５％の確実性をも
つ確率的誤差による±０．８の範囲内にあり、および０
〜２５％の硬化値に対し約±５の範囲内にある。
ジストに対する８１０ｃｍ-1ピークの領域 領域Ａ′に対する３．９９の値を、紫外線へ露光されな
い試料の測定により得た。一般的に、単一の試料が、ピ
ーク領域で２．０％の相対標準偏差（Ｒｅｌａｔｉｖｅ
Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ：ＲＳＤ）を
生じたが、同様に処理された試料に対するＲＳＤは４．
４％であった。硬化値のパーセントは、硬化の５０％〜
１００％の範囲内の結果に対して、９５％の確実性をも
つ確率的誤差による±０．８の範囲内にあり、および０
〜２５％の硬化値に対し約±５の範囲内にある。
【００５０】種々の紫外線バンプ照射量に曝されたＮａ
Ｃｌ窓に対する硬化の割合い、対流ベーク時間および温
度を、表１０，表１１，表１２に要約する。
Ｃｌ窓に対する硬化の割合い、対流ベーク時間および温
度を、表１０，表１１，表１２に要約する。
【００５１】
【表１０】
【００５２】
【表１１】
【００５３】
【表１２】
【００５４】予備段階として、イメージング露光工程中
３２０〜４５０ｎｍの波長の光への最初の紫外線露光に
よる硬化の割合いを、図１１に示すように調べた。驚く
べきことに、１００〜２５０ｍＪ／ｃｍ2 のリソグラフ
ィック的に有効な範囲内では、１００ｍＪでフォトレジ
ストを露光した後の硬化のパーセントは、１０〜２０％
と低くなることがわかった。したがって、全アクリル二
重結合の８０〜９０％が最初の紫外線露光の後に無反応
のままに残されるので、良好なリソグラフィック特性を
得るためには、比較的少量の硬化のみが必要とされる。
それ故、フォトレジストを、イメージング露光および現
像後に更に硬化できる。
３２０〜４５０ｎｍの波長の光への最初の紫外線露光に
よる硬化の割合いを、図１１に示すように調べた。驚く
べきことに、１００〜２５０ｍＪ／ｃｍ2 のリソグラフ
ィック的に有効な範囲内では、１００ｍＪでフォトレジ
ストを露光した後の硬化のパーセントは、１０〜２０％
と低くなることがわかった。したがって、全アクリル二
重結合の８０〜９０％が最初の紫外線露光の後に無反応
のままに残されるので、良好なリソグラフィック特性を
得るためには、比較的少量の硬化のみが必要とされる。
それ故、フォトレジストを、イメージング露光および現
像後に更に硬化できる。
【００５５】図１４は、ベークを行わない遠紫外線バン
プが、硬化の割合いを増大することを示している。０．
２７Ｊ／ｃｍ2 のバンプが、硬化のパーセントを、イメ
ージング露光の結果による約１０％から約５８％へ増大
させる。ベークを行わない２．８７Ｊ／ｃｍ2 の高い紫
外線エネルギーのバンプが、硬化のパーセントを８５％
ほどに増大させる。図１２は、赤外線ベークのみが硬化
を生じるが、かなりの量，例えば約４５％の硬化を発生
させるのに約６分かかることを示している。それ故、赤
外線ベークのみは、２〜３分間の赤外線ベークが続いて
行われる紫外線バンプよりも硬化のパーセントは低い。
一般に、４分間の赤外線ベークは、硬化のパーセントを
約５％だけ増大させるのみであった。
プが、硬化の割合いを増大することを示している。０．
２７Ｊ／ｃｍ2 のバンプが、硬化のパーセントを、イメ
ージング露光の結果による約１０％から約５８％へ増大
させる。ベークを行わない２．８７Ｊ／ｃｍ2 の高い紫
外線エネルギーのバンプが、硬化のパーセントを８５％
ほどに増大させる。図１２は、赤外線ベークのみが硬化
を生じるが、かなりの量，例えば約４５％の硬化を発生
させるのに約６分かかることを示している。それ故、赤
外線ベークのみは、２〜３分間の赤外線ベークが続いて
行われる紫外線バンプよりも硬化のパーセントは低い。
一般に、４分間の赤外線ベークは、硬化のパーセントを
約５％だけ増大させるのみであった。
【００５６】硬化のパーセントは、ＮａＣｌ窓に対する
条件と同一の条件で部品を評価することにより、フォト
レジストのエッチング液耐性およびアンダーカットの程
度に関連づけられた。部品を、過マンガン酸塩エッチン
グ液、次いで塩化鉄エッチング液で、次いで過マンガン
酸塩エッチング液でスプレー・エッチングし、欠陥、す
なわち、アンダーカットについて視覚的に検査した。図
１２に示すように、０または１分の赤外線ベークを受け
た部品が欠陥を有するのに、紫外線バンプ、次いで２〜
６分の赤外線ベークを受けた部品は、欠陥を有しなかっ
た。興味のあることに、多くの“合格”部品は、欠陥部
品より更に低い硬化のパーセントを有した。例えば、
０．２７〜０．６８Ｊ／ｃｍ2 のバンプ，次いで２〜４
分間の赤外線ベークを受けた合格部品は、６０〜７０％
の硬化を示した。これは、２．０〜２．９Ｊ／ｃｍ2 の
バンプ，次いで０〜１分間のベークを受けた欠陥部品に
より示された８０〜９０％の硬化より小さい。それ故、
ベーク工程による増大効果は、フォトレジストの更なる
硬化によるものではない。
条件と同一の条件で部品を評価することにより、フォト
レジストのエッチング液耐性およびアンダーカットの程
度に関連づけられた。部品を、過マンガン酸塩エッチン
グ液、次いで塩化鉄エッチング液で、次いで過マンガン
酸塩エッチング液でスプレー・エッチングし、欠陥、す
なわち、アンダーカットについて視覚的に検査した。図
１２に示すように、０または１分の赤外線ベークを受け
た部品が欠陥を有するのに、紫外線バンプ、次いで２〜
６分の赤外線ベークを受けた部品は、欠陥を有しなかっ
た。興味のあることに、多くの“合格”部品は、欠陥部
品より更に低い硬化のパーセントを有した。例えば、
０．２７〜０．６８Ｊ／ｃｍ2 のバンプ，次いで２〜４
分間の赤外線ベークを受けた合格部品は、６０〜７０％
の硬化を示した。これは、２．０〜２．９Ｊ／ｃｍ2 の
バンプ，次いで０〜１分間のベークを受けた欠陥部品に
より示された８０〜９０％の硬化より小さい。それ故、
ベーク工程による増大効果は、フォトレジストの更なる
硬化によるものではない。
【００５７】図１２は、紫外線バンプ，次いで１０分間
の赤外線ベークを受けた試料に対する非常に高い硬化の
パーセントを示す。しかしながら、これらの条件は、欠
陥部品を作製した。フォトレジストは、これらの極端な
条件下で殆ど分解したが、ほとんど全てのアクリル二重
結合は反応した。フォトレジスト膜は、非常に黒い外観
を有し、“焼かれた”ように見えた。
の赤外線ベークを受けた試料に対する非常に高い硬化の
パーセントを示す。しかしながら、これらの条件は、欠
陥部品を作製した。フォトレジストは、これらの極端な
条件下で殆ど分解したが、ほとんど全てのアクリル二重
結合は反応した。フォトレジスト膜は、非常に黒い外観
を有し、“焼かれた”ように見えた。
【００５８】［対流オーブン］ＮＴ９０の硬化について
の対流オーブンベークのみの効果を、図１３に示す。温
度９０℃〜１２０℃で３０分間のベークは、硬化のパー
セントを増大させなかった。２５分間１７０℃で、約２
４％の増加があったが、これは、紫外線バンプにより１
分以下で生成された５０％の硬化と比較して小さい。更
に、９０℃〜１７０℃の対流オーブンベークのみが行わ
れたフォトレジスト膜は、過マンガン酸塩エッチング液
により急速に侵食される。おそらく、殆どまたは全く硬
化が起こらなかったからである。１９０℃および２１０
℃の対流オーブンベークが行われたこれらフォトレジス
ト膜は、過マンガン酸塩エッチング液に耐えたが、本発
明に従って剥離できなかった。それ故、紫外線バンプな
しの対流オーブンベークは、本発明の範囲内ではない。
の対流オーブンベークのみの効果を、図１３に示す。温
度９０℃〜１２０℃で３０分間のベークは、硬化のパー
セントを増大させなかった。２５分間１７０℃で、約２
４％の増加があったが、これは、紫外線バンプにより１
分以下で生成された５０％の硬化と比較して小さい。更
に、９０℃〜１７０℃の対流オーブンベークのみが行わ
れたフォトレジスト膜は、過マンガン酸塩エッチング液
により急速に侵食される。おそらく、殆どまたは全く硬
化が起こらなかったからである。１９０℃および２１０
℃の対流オーブンベークが行われたこれらフォトレジス
ト膜は、過マンガン酸塩エッチング液に耐えたが、本発
明に従って剥離できなかった。それ故、紫外線バンプな
しの対流オーブンベークは、本発明の範囲内ではない。
【００５９】図１４および図１５は、紫外線バンプ・エ
ネルギーに対する、異なる対流オーブンベーク温度につ
いての硬化のパーセントのプロットを示す。部品を、最
初に紫外線バンプし、次に２５分間オーブンベークし
た。図１３のデータから予測されるように、紫外線バン
プを受けた部品に対して、ベークの全くないものと９０
℃〜１７０℃の範囲でベークしたものとの間の硬化のパ
ーセントに殆ど違いがない。
ネルギーに対する、異なる対流オーブンベーク温度につ
いての硬化のパーセントのプロットを示す。部品を、最
初に紫外線バンプし、次に２５分間オーブンベークし
た。図１３のデータから予測されるように、紫外線バン
プを受けた部品に対して、ベークの全くないものと９０
℃〜１７０℃の範囲でベークしたものとの間の硬化のパ
ーセントに殆ど違いがない。
【００６０】図１５に拡大されたプロットで示すよう
に、一定の紫外線エネルギーでの種々の温度に対する値
の違いはかなり小さい。合格部品は、紫外線バンプ，続
くベーク工程により得られた。しかしながら、紫外線バ
ンプのみに対する硬化のパーセントは、紫外線バンプ，
次いでベークを受ける部品に対する硬化のパーセントよ
りも高いが、欠陥部品は、紫外線バンプのみにより作製
された。
に、一定の紫外線エネルギーでの種々の温度に対する値
の違いはかなり小さい。合格部品は、紫外線バンプ，続
くベーク工程により得られた。しかしながら、紫外線バ
ンプのみに対する硬化のパーセントは、紫外線バンプ，
次いでベークを受ける部品に対する硬化のパーセントよ
りも高いが、欠陥部品は、紫外線バンプのみにより作製
された。
【００６１】紫外線バンプが、フォトレジストの硬化の
パーセントを増大し、フォトレジストを過マンガン酸塩
エッチング液に耐えるようにする。ベーク工程が、フォ
トレジストの接着性を増加させると考えられ、これによ
り、過マンガン酸塩エッチング液によるアンダーカット
および結果として生じる欠陥を防止する。
パーセントを増大し、フォトレジストを過マンガン酸塩
エッチング液に耐えるようにする。ベーク工程が、フォ
トレジストの接着性を増加させると考えられ、これによ
り、過マンガン酸塩エッチング液によるアンダーカット
および結果として生じる欠陥を防止する。
【００６２】６分間の赤外線ベークのみに対して、硬化
が、高い温度で、すなわち１９０℃以上で起こると思わ
れる、このような温度では、フォトレジストは、基板の
界面近傍でわずかに流動する。この流動の結果、良好な
接着性が維持される。これは、更なる重合による収縮の
結果、機械的ストレスを生じる８０℃以下での紫外線バ
ンプにより生じる急速な硬化とは異なる。
が、高い温度で、すなわち１９０℃以上で起こると思わ
れる、このような温度では、フォトレジストは、基板の
界面近傍でわずかに流動する。この流動の結果、良好な
接着性が維持される。これは、更なる重合による収縮の
結果、機械的ストレスを生じる８０℃以下での紫外線バ
ンプにより生じる急速な硬化とは異なる。
【００６３】［フォトレジスト剥離］１Ｊ／ｃｍ2 紫外
線，次いで８５℃，２０３℃，または３００℃のいずれ
かで１分間赤外線へ露光された部品を、フォトレジスト
の剥離性について評価した。
線，次いで８５℃，２０３℃，または３００℃のいずれ
かで１分間赤外線へ露光された部品を、フォトレジスト
の剥離性について評価した。
【００６４】また、製造の異なる段階での部品を、剥離
性について評価をした。露光し，現像し、次に過マンガ
ン酸塩エッチング液，次に塩化鉄エッチング液，次に過
マンガン酸塩エッチング液に曝し、そして次に剥離し
た、フォトレジストのコーティングされた部品を、“１
次通過”部品と称する。“２次通過”部品は、約１４μ
ｍのフォトレジストが更にコーティングされ，１次通過
部品とは異なるパターンを示す光手段により露光され，
現像され，過マンガン酸塩エッチング液に曝され，剥離
された１次通過部品である。また、いくつかの異なる剥
離剤を評価した。
性について評価をした。露光し，現像し、次に過マンガ
ン酸塩エッチング液，次に塩化鉄エッチング液，次に過
マンガン酸塩エッチング液に曝し、そして次に剥離し
た、フォトレジストのコーティングされた部品を、“１
次通過”部品と称する。“２次通過”部品は、約１４μ
ｍのフォトレジストが更にコーティングされ，１次通過
部品とは異なるパターンを示す光手段により露光され，
現像され，過マンガン酸塩エッチング液に曝され，剥離
された１次通過部品である。また、いくつかの異なる剥
離剤を評価した。
【００６５】１次および２次通過部品を、乳酸，界面活
性剤および水を含む種々の水希釈のＳｈｉｐｌｅｙ Ｘ
Ｐ６５０４中に、８０℃までの種々の温度で浸漬した。
１０分以上の浸漬時間に対して、剥離なしが観察され
た。乳酸および界面活性剤を含む現像濃縮液である、Ｓ
ｈｉｐｌｅｙ ＸＰ８９７０に対し、同じ結果が得られ
た。
性剤および水を含む種々の水希釈のＳｈｉｐｌｅｙ Ｘ
Ｐ６５０４中に、８０℃までの種々の温度で浸漬した。
１０分以上の浸漬時間に対して、剥離なしが観察され
た。乳酸および界面活性剤を含む現像濃縮液である、Ｓ
ｈｉｐｌｅｙ ＸＰ８９７０に対し、同じ結果が得られ
た。
【００６６】１次および２次通過部品を、３８％のブチ
ルセロソルブと，１３％のｎ−ブチルアルコール，およ
び２５％の有機酸を含む、Ｓｈｉｐｌｅｙ ＸＰ−８９
８５−１より成る剥離剤へ浸漬した。増大温度で延長浸
漬時間後，例えば８０℃で１５分後、ＸＰ−８９８５−
１は、部品を部分的に剥離した。
ルセロソルブと，１３％のｎ−ブチルアルコール，およ
び２５％の有機酸を含む、Ｓｈｉｐｌｅｙ ＸＰ−８９
８５−１より成る剥離剤へ浸漬した。増大温度で延長浸
漬時間後，例えば８０℃で１５分後、ＸＰ−８９８５−
１は、部品を部分的に剥離した。
【００６７】様々な有機溶媒を、剥離剤として評価し
た。アセトン，メチルエチルケトン，トルエン，ヘキサ
ン，ベンジルアルコール，エタノール，メタノール，ジ
メチルホルムアミド，テトラヒドロフラン，ｇ−ブチロ
ラクトン，プロピレンカーボネイト，ブチルセロソル
ブ，ジエチレングリコールジメチルエーテルは、すべて
適さなかった。普通の剥離剤である室温の塩化メチレン
は作用したが、本発明の範囲内でないハロゲン化溶媒で
ある。
た。アセトン，メチルエチルケトン，トルエン，ヘキサ
ン，ベンジルアルコール，エタノール，メタノール，ジ
メチルホルムアミド，テトラヒドロフラン，ｇ−ブチロ
ラクトン，プロピレンカーボネイト，ブチルセロソル
ブ，ジエチレングリコールジメチルエーテルは、すべて
適さなかった。普通の剥離剤である室温の塩化メチレン
は作用したが、本発明の範囲内でないハロゲン化溶媒で
ある。
【００６８】６０℃以上のＮ−メチルピロリドン（ＮＭ
Ｐ）が、５分の浸漬でフォトレジストを部分的に剥離し
た。部品を超音波振動すると、剥離が６５℃で５分以内
に完了した。フォトレジストは、溶解とは対照的に“薄
くはがれた”。しかしながら、ＮＭＰは、非常に高度に
硬化しなかった部品を効果的に剥離した。すなわち、１
Ｊ／ｃｍ2 の紫外線バンプおよび８５℃で１分間の赤外
線による後ベークを受けた部品は剥離可能であった。２
０３℃または３００℃での赤外線ベークを含む高度硬化
条件に曝された部品は、部分的にも剥離されなかった。
Ｐ）が、５分の浸漬でフォトレジストを部分的に剥離し
た。部品を超音波振動すると、剥離が６５℃で５分以内
に完了した。フォトレジストは、溶解とは対照的に“薄
くはがれた”。しかしながら、ＮＭＰは、非常に高度に
硬化しなかった部品を効果的に剥離した。すなわち、１
Ｊ／ｃｍ2 の紫外線バンプおよび８５℃で１分間の赤外
線による後ベークを受けた部品は剥離可能であった。２
０３℃または３００℃での赤外線ベークを含む高度硬化
条件に曝された部品は、部分的にも剥離されなかった。
【００６９】剥離剤として濃縮された乳酸（８５％）を
使用することは、ＮＭＰについての結果とほぼ同じ結果
を与えた。
使用することは、ＮＭＰについての結果とほぼ同じ結果
を与えた。
【００７０】約５５％のブチルセロソルブ，約４０％の
モノエタノールアミン，および約５％の水酸化ナトリウ
ムを含む、Ｈｕｂｂａｒｄ−Ｈａｌｌレジスト剥離剤＃
１７（ＸＰ９０１７としてＳｈｉｐｌｅｙからも販売さ
れている）が、フォトレジストを剥離した。１：７の水
対剥離剤の濃縮比および７２℃の温度が好適である。高
度すなわち８０％以上に硬化された、１２μｍのフォト
レジスト・コーティングされた部品の剥離は、攪拌なし
の４．５分間の浸漬で完了し、次いで、温水によるすす
ぎ洗いを行った。しかしながら、１：７の水の比のＸＰ
９０１７は、いくつかの欠点を有する。すなわち、特に
７２℃以上の温度で銅の酸化を生じること、約７３℃の
比較的低い引火点を有すること、通常のＫＴＦＲプロセ
スに比べて比較的に長い剥離時間を有すること、少量で
はあるが重大な量のフォトレジスト残留物をセラミック
上に残すこと、および小さいプロセス窓を有することで
ある。７２℃以下の温度で剥離時間が非常に増加し、７
２℃以上の温度で銅の酸化が問題となる。
モノエタノールアミン，および約５％の水酸化ナトリウ
ムを含む、Ｈｕｂｂａｒｄ−Ｈａｌｌレジスト剥離剤＃
１７（ＸＰ９０１７としてＳｈｉｐｌｅｙからも販売さ
れている）が、フォトレジストを剥離した。１：７の水
対剥離剤の濃縮比および７２℃の温度が好適である。高
度すなわち８０％以上に硬化された、１２μｍのフォト
レジスト・コーティングされた部品の剥離は、攪拌なし
の４．５分間の浸漬で完了し、次いで、温水によるすす
ぎ洗いを行った。しかしながら、１：７の水の比のＸＰ
９０１７は、いくつかの欠点を有する。すなわち、特に
７２℃以上の温度で銅の酸化を生じること、約７３℃の
比較的低い引火点を有すること、通常のＫＴＦＲプロセ
スに比べて比較的に長い剥離時間を有すること、少量で
はあるが重大な量のフォトレジスト残留物をセラミック
上に残すこと、および小さいプロセス窓を有することで
ある。７２℃以下の温度で剥離時間が非常に増加し、７
２℃以上の温度で銅の酸化が問題となる。
【００７１】このような欠点を有しない適切な剥離剤
が、最終的に確認された。この材料は、ペンシルバニア
州，ＡｌｌｅｎｔｏｎのＡｄｖａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓにより製造された名称
ＡＣＴ−１４０の下で得られる。ＡＣＴ−１４０の正確
な成分構成は特許されているが、ＡＣＴ−１４０は、１
２〜１３のｐＨを有し、約１０％のＫＯＨ，水，アルコ
ールおよびグリコールエーテルで構成される。８３℃で
３分間の浸漬した後、１次または２次通過部品は完全に
剥離され、セラミック上の残留物は、ＫＴＦＲプロセス
に対して、蛍光顕微鏡を使用して観察された残留物より
も少ないかまたは同等であった。銅の酸化も，相分離も
問題でなく、材料は特別な毒性の問題を示さない。それ
は、ハロゲン化溶媒を含まず、生物処理による廃物処理
に対する保証を示す。
が、最終的に確認された。この材料は、ペンシルバニア
州，ＡｌｌｅｎｔｏｎのＡｄｖａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓにより製造された名称
ＡＣＴ−１４０の下で得られる。ＡＣＴ−１４０の正確
な成分構成は特許されているが、ＡＣＴ−１４０は、１
２〜１３のｐＨを有し、約１０％のＫＯＨ，水，アルコ
ールおよびグリコールエーテルで構成される。８３℃で
３分間の浸漬した後、１次または２次通過部品は完全に
剥離され、セラミック上の残留物は、ＫＴＦＲプロセス
に対して、蛍光顕微鏡を使用して観察された残留物より
も少ないかまたは同等であった。銅の酸化も，相分離も
問題でなく、材料は特別な毒性の問題を示さない。それ
は、ハロゲン化溶媒を含まず、生物処理による廃物処理
に対する保証を示す。
【００７２】フォトレジストを完全に除去する好適な剥
離方法は、ＡＣＴ−１４０，脱イオン水およびイソプロ
ピルアルコールの浴槽に、硬化したフォトレジストがコ
ーティングされた部品を浸漬することを含む。パネル
を、以下の組成および温度の６つの浴槽に浸漬した。す
なわち、（１）８３℃（±３℃）でのＡＣＴ−１４０，
（２）８３℃（±３℃）でのＡＣＴ−１４０，（３）６
５℃（±５℃）での脱イオン水，（４）周囲温度での脱
イオン水，（５）周囲温度でのイソプロピルアルコー
ル，および（６）周囲温度でのイソプロピルアルコール
である。各浴槽での浸漬時間は９０秒であり、各浴槽間
の時間は２０秒であった。
離方法は、ＡＣＴ−１４０，脱イオン水およびイソプロ
ピルアルコールの浴槽に、硬化したフォトレジストがコ
ーティングされた部品を浸漬することを含む。パネル
を、以下の組成および温度の６つの浴槽に浸漬した。す
なわち、（１）８３℃（±３℃）でのＡＣＴ−１４０，
（２）８３℃（±３℃）でのＡＣＴ−１４０，（３）６
５℃（±５℃）での脱イオン水，（４）周囲温度での脱
イオン水，（５）周囲温度でのイソプロピルアルコー
ル，および（６）周囲温度でのイソプロピルアルコール
である。各浴槽での浸漬時間は９０秒であり、各浴槽間
の時間は２０秒であった。
【００７３】ＡＣＴの製造者により推奨されるようにす
すぎ剤として脱イオン水のみを使用することは、１００
倍の倍率で蛍光顕微鏡により見ることのできる、部品上
の少量のフォトレジスト残留物を残した。脱イオン水に
よるすすぎ洗いに続き、イソプロピルアルコールによる
すすぎ洗いを行うと、残留物が除去された。
すぎ剤として脱イオン水のみを使用することは、１００
倍の倍率で蛍光顕微鏡により見ることのできる、部品上
の少量のフォトレジスト残留物を残した。脱イオン水に
よるすすぎ洗いに続き、イソプロピルアルコールによる
すすぎ洗いを行うと、残留物が除去された。
【００７４】また、浴槽（３）および（４）内の周囲温
度のジエチレングリコールモノブチルエーテル、次いで
浴槽（５）および（６）内の周囲温度の脱イオン水を使
用して、良好な結果が得られた。
度のジエチレングリコールモノブチルエーテル、次いで
浴槽（５）および（６）内の周囲温度の脱イオン水を使
用して、良好な結果が得られた。
【００７５】図１７および図１８は、硬化したフォトレ
ジストは８０℃以上の温度のＡＣＴ−１４０で急速に剥
離するが、高度に硬化した２次通過部品は剥離すること
が特に困難であることを示している。１次通過部品は、
２次通過部品よりも剥離することが更に容易である。２
次通過部品を剥離することの困難性は、他の剥離剤を使
用するＫＴＦＲフォトレジストがコーティングされた部
品に対しても観察される。
ジストは８０℃以上の温度のＡＣＴ−１４０で急速に剥
離するが、高度に硬化した２次通過部品は剥離すること
が特に困難であることを示している。１次通過部品は、
２次通過部品よりも剥離することが更に容易である。２
次通過部品を剥離することの困難性は、他の剥離剤を使
用するＫＴＦＲフォトレジストがコーティングされた部
品に対しても観察される。
【００７６】しかしながら、２次通過部品は２１０℃以
上の赤外線温度を必要としないので、ＡＣＴ−１４０の
温度を８０℃と８５℃との間に維持し，剥離時間を１８
０秒以上にすると、剥離が完全になる。
上の赤外線温度を必要としないので、ＡＣＴ−１４０の
温度を８０℃と８５℃との間に維持し，剥離時間を１８
０秒以上にすると、剥離が完全になる。
【００７７】本発明の一実施例を示し，説明してきた
が、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の応用お
よび変更を行うことができる。
が、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の応用お
よび変更を行うことができる。
【００７８】
【発明の効果】本発明により、熱いアルカリ性過マンガ
ン酸塩にアクリルベース・ネガ型フォトレジストを耐え
るようにさせ、フォトレジストのアンダーカットを減少
させ、フォトレジストを現像しまたは剥離するためにハ
ロゲン化試薬を必要としない方法が得られる。
ン酸塩にアクリルベース・ネガ型フォトレジストを耐え
るようにさせ、フォトレジストのアンダーカットを減少
させ、フォトレジストを現像しまたは剥離するためにハ
ロゲン化試薬を必要としない方法が得られる。
【図１】紫外線バンプ、次いで上部クロム層の３５秒エ
ッチングを行ったＮＴ９０フォトレジストがコーティン
グされた部品を、４０倍の倍率で顕微鏡観察した結果を
図示したものである。
ッチングを行ったＮＴ９０フォトレジストがコーティン
グされた部品を、４０倍の倍率で顕微鏡観察した結果を
図示したものである。
【図２】紫外線バンプ、次いで上部クロム層の７０秒エ
ッチングを行ったＮＴ９０フォトレジストがコーティン
グされた部品を、４０倍の倍率で顕微鏡観察した結果を
図示したものである。
ッチングを行ったＮＴ９０フォトレジストがコーティン
グされた部品を、４０倍の倍率で顕微鏡観察した結果を
図示したものである。
【図３】紫外線バンプ、次いで上部クロム層の７０秒エ
ッチングを行ったＮＴ９０フォトレジストがコーティン
グされた部品を、２５０倍の倍率で顕微鏡観察した結果
を図示したものである。
ッチングを行ったＮＴ９０フォトレジストがコーティン
グされた部品を、２５０倍の倍率で顕微鏡観察した結果
を図示したものである。
【図４】紫外線バンプ、次いでベーキング、次いで上部
クロム層の３５秒エッチングを行ったＮＴ９０フォトレ
ジストがコーティングされた部品を、４０倍の倍率で顕
微鏡観察した結果を図示したものである。
クロム層の３５秒エッチングを行ったＮＴ９０フォトレ
ジストがコーティングされた部品を、４０倍の倍率で顕
微鏡観察した結果を図示したものである。
【図５】紫外線バンプ、次いでベーキング、次いで上部
クロム層の７０秒エッチングを行ったＮＴ９０フォトレ
ジストがコーティングされた部品を、４０倍の倍率で顕
微鏡観察した結果を図示したものである。
クロム層の７０秒エッチングを行ったＮＴ９０フォトレ
ジストがコーティングされた部品を、４０倍の倍率で顕
微鏡観察した結果を図示したものである。
【図６】ベーキング、次いで紫外線バンプ、次いで上部
クロム層の３５秒エッチングを行ったＮＴ９０フォトレ
ジストがコーティングされた部品を、４０倍の倍率で顕
微鏡観察した結果を図示したものである。
クロム層の３５秒エッチングを行ったＮＴ９０フォトレ
ジストがコーティングされた部品を、４０倍の倍率で顕
微鏡観察した結果を図示したものである。
【図７】ベーキング、次いで紫外線バンプ、次いで上部
クロム層の７０秒エッチングを行ったＮＴ９０フォトレ
ジストがコーティングされた部品を、４０倍の倍率で顕
微鏡観察した結果を図示したものである。
クロム層の７０秒エッチングを行ったＮＴ９０フォトレ
ジストがコーティングされた部品を、４０倍の倍率で顕
微鏡観察した結果を図示したものである。
【図８】紫外線バンプ、次いで紫外線ベーキングし、次
いで第１のクロム層，銅層，次いで第２のクロム層の連
続エッチングを行ったＮＴ９０フォトレジストのコーテ
ィングされた部品を、４０倍の倍率で顕微鏡観察した結
果を図示したものである。
いで第１のクロム層，銅層，次いで第２のクロム層の連
続エッチングを行ったＮＴ９０フォトレジストのコーテ
ィングされた部品を、４０倍の倍率で顕微鏡観察した結
果を図示したものである。
【図９】紫外線バンプ、次いで赤外線ベーキング、次い
で第１のクロム層，銅層，次の第２のクロム層の連続の
エッチングを行ったＮＴ９０フォトレジストがコーティ
ングされた部品を、４００倍の倍率で顕微鏡観察した結
果を図示したものである。
で第１のクロム層，銅層，次の第２のクロム層の連続の
エッチングを行ったＮＴ９０フォトレジストがコーティ
ングされた部品を、４００倍の倍率で顕微鏡観察した結
果を図示したものである。
【図１０】（ａ）０％硬化未露光フォトレジスト（ｂ）
５９％硬化（ｃ）７５％硬化および（ｄ）９６％硬化を
示すＮＴ９０フォトレジストに対する８１０ｃｍ-1ピー
クを示すＦＴＩＲスペクトルである。
５９％硬化（ｃ）７５％硬化および（ｄ）９６％硬化を
示すＮＴ９０フォトレジストに対する８１０ｃｍ-1ピー
クを示すＦＴＩＲスペクトルである。
【図１１】イメージング露光量の関数としてフォトレジ
スト硬化を示すグラフである。
スト硬化を示すグラフである。
【図１２】紫外線照射量および赤外線条件の関数として
フォトレジスト硬化を示すグラフである。
フォトレジスト硬化を示すグラフである。
【図１３】オーブンベーク温度の関数としてフォトレジ
スト硬化を示すグラフである。
スト硬化を示すグラフである。
【図１４】紫外線照射量および対流オーブンベーク温度
の関数としてフォトレジスト硬化を示すグラフである。
記号は次のベーク温度に対応する。▲：１４０℃、▼：
１７０℃、■：９０℃、●：１２０℃、および∴：ベー
クなし。紫外線バンプを受けなかったこれらの部品は欠
陥であった。
の関数としてフォトレジスト硬化を示すグラフである。
記号は次のベーク温度に対応する。▲：１４０℃、▼：
１７０℃、■：９０℃、●：１２０℃、および∴：ベー
クなし。紫外線バンプを受けなかったこれらの部品は欠
陥であった。
【図１５】紫外線照射量および対流オーブンベーク温度
の関数としてフォトレジストの硬化を示す図１４の拡大
プロットである。記号は次のベーク温度に対応する。
▲：１４０℃、▼１７０℃、■：９０℃、●：１２０
℃、および∴：ベークなし。紫外線バンプを受けなかっ
たこれらの部品は欠陥であった。
の関数としてフォトレジストの硬化を示す図１４の拡大
プロットである。記号は次のベーク温度に対応する。
▲：１４０℃、▼１７０℃、■：９０℃、●：１２０
℃、および∴：ベークなし。紫外線バンプを受けなかっ
たこれらの部品は欠陥であった。
【図１６】ベーク温度の関数として線幅を示すグラフで
ある。
ある。
【図１７】１Ｊ／ｃｍ2 紫外線バンプ、次いで２０３℃
〜３００℃間の温度で１分間の赤外線照射を受けた１次
通過部品についての剥離剤温度に対するフォトレジスト
剥離時間のグラフである。
〜３００℃間の温度で１分間の赤外線照射を受けた１次
通過部品についての剥離剤温度に対するフォトレジスト
剥離時間のグラフである。
【図１８】１Ｊ／ｃｍ2 紫外線バンプ、次いで１分間の
赤外線照射を受けた２次通過部品についての剥離剤温度
に対するフォトレジスト剥離時間のグラフである。記号
は次のベーク温度に対応する。□：８０℃、＋：２０３
℃、◆：３００℃。
赤外線照射を受けた２次通過部品についての剥離剤温度
に対するフォトレジスト剥離時間のグラフである。記号
は次のベーク温度に対応する。□：８０℃、＋：２０３
℃、◆：３００℃。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/06 Ｅ 9443−4Ｅ (72)発明者 ドン・エイチ・ヘス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 エンド ウェル ウインストン ドライブ 502 (72)発明者 クリスチャン・ラロンド カナダ ケベック州 ブロッサード オタ ワ ストリート 2985
Claims (19)
- 【請求項１】基板から金属を選択的にエッチングする方
法において、 Ａ．アクリル・ネガ型フォトレジストを準備する工程
と、 Ｂ．基板にフォトレジストを設ける工程と、 Ｃ．フォトレジストを露光する工程と、 Ｄ．フォトレジストを現像する工程と、 Ｅ．約２００〜３１０ｎｍ，または約２．４〜約８ミク
ロンより成る群から選択した波長を有する光化学反応を
起こす放射線へフォトレジストを曝す工程と、 Ｆ．フォトレジストにより被覆されない金属の部分を除
去するために、フォトレジストがコーティングされた基
板にエッチング液を接触させる工程と、 を含むことを特徴とする、金属を選択的にエッチングす
る方法。 - 【請求項２】請求項１記載の方法において、金属がクロ
ムであることを特徴とする、金属を選択的にエッチング
する方法。 - 【請求項３】請求項１記載の方法において、エッチング
液が、アルカリ性過マンガン酸カリウムであることを特
徴とする、金属を選択的にエッチングする方法。 - 【請求項４】請求項１記載の方法において、光化学反応
を起こす放射線が、約２００〜３１０ｎｍの波長を有す
ることを特徴とする、金属を選択的にエッチングする方
法。 - 【請求項５】請求項４記載の方法において、金属がクロ
ムであり、エッチング液がアルカリ性過マンガン酸カリ
ウムであることを特徴とする、金属を選択的にエッチン
グする方法。 - 【請求項６】請求項４記載の方法において、光化学反応
を起こす放射線が、約２５４ｎｍの波長を有することを
特徴とする、金属を選択的にエッチングする方法。 - 【請求項７】請求項１記載の方法において、放射線が、
約２．４〜約８ミクロンの波長を有することを特徴とす
る、金属を選択的にエッチングする方法。 - 【請求項８】請求項７記載の方法において、金属がクロ
ムであり、エッチング液がアルカリ性過マンガン酸カリ
ウムであることを特徴とする、金属を選択的にエッチン
グする方法。 - 【請求項９】請求項４記載の方法において、工程Ｅの後
にフォトレジストをベーキングする工程を更に含むこと
を特徴とする、金属を選択的にエッチングする方法。 - 【請求項１０】請求項９記載の方法において、ベーキン
グを、対流加熱により行うことを特徴とする、金属を選
択的にエッチングする方法。 - 【請求項１１】請求項１０記載の方法において、金属が
クロムであり、エッチング液がアルカリ性過マンガン酸
カリウムであることを特徴とする、金属を選択的にエッ
チングする方法。 - 【請求項１２】請求項９記載の方法において、ベーキン
グを、赤外線への露光により行うことを特徴とする、金
属を選択的にエッチングする方法。 - 【請求項１３】請求項１２記載の方法において、金属が
クロムであり、エッチング液がアルカリ性過マンガン酸
カリウムであることを特徴とする、金属を選択的にエッ
チングする方法。 - 【請求項１４】請求項１記載の方法において、工程Ｆの
後、フォトレジストを剥離する工程を更に含むことを特
徴とする、金属を選択的にエッチングする方法。 - 【請求項１５】請求項１４記載の方法において、現像お
よび剥離を、ハロカーボンの殆ど無い試薬で行うことを
特徴とする、金属を選択的にエッチングする方法。 - 【請求項１６】請求項１５記載の方法において、剥離試
薬が、水酸化物，アルコール，グリコールエーテル，お
よび水より成ることを特徴とする、金属を選択的にエッ
チングする方法。 - 【請求項１７】請求項１５記載の方法において、剥離試
薬が、水酸化物，モノエタノールアミン，およびブチル
セロソルブより成ることを特徴とする、金属を選択的に
エッチングする方法。 - 【請求項１８】請求項１５記載の方法において、剥離試
薬が、ｎ−メチルピロリドンより成ることを特徴とす
る、金属を選択的にエッチングする方法。 - 【請求項１９】剥離試薬が、乳酸より成ることを特徴と
する、金属を選択的にエッチングする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/069,304 US5352326A (en) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Process for manufacturing metalized ceramic substrates |
| US069304 | 1993-05-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349978A true JPH06349978A (ja) | 1994-12-22 |
| JP2587198B2 JP2587198B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=22088070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6108631A Expired - Lifetime JP2587198B2 (ja) | 1993-05-28 | 1994-05-23 | 基板から金属を選択的にエッチングする方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5352326A (ja) |
| EP (1) | EP0627872B1 (ja) |
| JP (1) | JP2587198B2 (ja) |
| DE (1) | DE69402108D1 (ja) |
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| US6440880B2 (en) | 1993-10-29 | 2002-08-27 | 3M Innovative Properties Company | Pressure-sensitive adhesives having microstructured surfaces |
| US6197397B1 (en) | 1996-12-31 | 2001-03-06 | 3M Innovative Properties Company | Adhesives having a microreplicated topography and methods of making and using same |
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- 1993-05-28 US US08/069,304 patent/US5352326A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1994-04-22 DE DE69402108T patent/DE69402108D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-22 EP EP94106324A patent/EP0627872B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-23 JP JP6108631A patent/JP2587198B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| EP0627872A2 (en) | 1994-12-07 |
| EP0627872B1 (en) | 1997-03-19 |
| JP2587198B2 (ja) | 1997-03-05 |
| DE69402108D1 (de) | 1997-04-24 |
| US5352326A (en) | 1994-10-04 |
| EP0627872A3 (en) | 1995-03-29 |
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