DE2460988A1 - Verfahren zum herstellen duenner filme unter verwendung einer abziehbaren maske - Google Patents
Verfahren zum herstellen duenner filme unter verwendung einer abziehbaren maskeInfo
- Publication number
- DE2460988A1 DE2460988A1 DE19742460988 DE2460988A DE2460988A1 DE 2460988 A1 DE2460988 A1 DE 2460988A1 DE 19742460988 DE19742460988 DE 19742460988 DE 2460988 A DE2460988 A DE 2460988A DE 2460988 A1 DE2460988 A1 DE 2460988A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- photoresist
- pattern
- openings
- substrate
- Prior art date
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/04—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed mechanically, e.g. by punching
- H05K3/046—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed mechanically, e.g. by punching by selective transfer or selective detachment of a conductive layer
- H05K3/048—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed mechanically, e.g. by punching by selective transfer or selective detachment of a conductive layer using a lift-off resist pattern or a release layer pattern
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/095—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having more than one photosensitive layer
-
- H10P95/00—
-
- H10W74/47—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
- Weting (AREA)
Description
Amtliches Aktenzeichen:
Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin:
FI 973 068
Verfahren zum Herstellen dünner Filme unter Verwendung einer abziehbaren Maske
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Mustern aus dünnen Filmen v insbesondere von Mustern dünner, metallischer
Filme bei der Herstellung integrierter Schaltungen.
Gegenwärtig verwendet man zum Herstellen von Mustern aus im Vakuum
niedergeschlagenen dünnen, metallischen Filmen eine Ätzung in Anwesenheit von Photolackschichten, die durch das Ätzmittel nicht
angegriffen werden, um so das gewünschte Muster zu erzielen. Dazu bedient man sich dann der üblichen Photogravierverfahren oder
photolithographischer Ätzverfahren. Mit der fortschreitenden Miniaturisierung von integrierten Halbleiterschaltungen zur Erzielung
größerer Dichte der einzelnen Bauelemente und kleinerer Baugruppen bei hochintegrierten Schaltungen gerät man mit dieser Technik
rasch an einen Punkt, wo man den niedergeschlagenen metallischen Film mit photolithographischen Ätzverfahren insbesondere dann
nicht mehr arbeiten kann, wenn die geforderte, sehr geringe Auflösung für die feinen Linien der Metallisierung nicht mehr erzielbar
ist, vor allen Dingen dann, wenn die Dicke des metallischen Filmes bei solchen hochintegrierten Schaltungen bei etwa
8000 bis 25.000 S liegt.
509837/0795
-2 - ■ 246U988
Ein anderes Verfahren zur Herstellung einer solchen Metallisierung
in hochintegrierten Schaltungen, welches derzeit angewandt wird, benutzt im allgemeinen zeitweilige Masken, abziehbare Masken
oder das Schablonenverfahren. Die folgenden Veröffentlichungen sind für diese bekannten Verfahren typisch:
1. T. D. Schlaback und andere, "Printed and Integrated Circuitry", Seiten 352 bis 353 bei McGraw-Hill, New
York, 1963;
2. K. C. Hu, "Expendable Mask: A New Technique for Patterning Evaporatet Metal Films" in "Electron Packaging
and Production" vom Oktober 1967;
3. M. Hatzakis, "Electron Resist for Micro-Circuit and
Mask Production", in "Journal of The Electrochemical Society", Band 116, Seite 1033 aus dem Jahre 1969 und
4. H. I. Smith und andere, "A High-Yield Photolithographic Technique for Surface Wave Devices", in "Journal
of The Electrochemical Society", Band 118, Seite 821, aus dem Jahre 1971.
Die gleichzeitig eingereichte Deutsche Patentanmeldung P 24 24 338.7 vom 18. Mai 1974 der Anmelderin ist auf ein Verfahren
zum Abziehen von Masken und eine Struktur zum Niederschlagen dünner Filme gerichtet, mit welcher das Ablösen der dünnen
Filme an den Kanten vermieden wird. Dieses bereits vorgeschlagene Verfahren besteht darin, daß über einer ersten Schicht aus einem
photoempfindlichen Material auf dem Substrat eine metallische Maskenschicht aufgebracht wird. Die photoempfindliche Schicht
wird dann über öffnungen in der Maskenschicht überbelichtet, worauf die so belichteten Bereiche der photoempfindlichen Schicht
chemisch entfernt werden, z.B. durch einen Entwickler für Photolack. Wegen dieser überbelichtung ergibt der entfernte Photolack
eine Struktur, bei der die öffnungen in der Maskenschicht kleiner
Fi 973 068 S09837/0795
sind als die öffnungen in der darunterliegenden photoempfindlichen
Schicht. Daher erhält man über den öffnungen der photoempfindlichen
Schicht einen leichten Überhang der metallischen Maskenschicht, Wegen dieses Überhangs wird beim Miederschlagen dünner
Filme, insbesondere beim Niederschlagen dünner, metallischer Filme über der Struktur und nach Abziehen der verbleibenden Photolackschicht
erreicht, daß die Metallisierung sich an ihren Kanten nicht ablöst. Auf diese Weise wird dieses schwierige Problem
weitgehend beseitigt.
Wenn die seitliche Breite der aus einem dünnen Film bestehenden Linien, beispielsweise metallischer Linien, die niedergeschlagen
werden sollen, einen Abstand in der Größenordnung von 0,127 mm oder mehr beträgt, dann läßt sich das in dieser frühreren Anmeldung
vorgeschlagene Verfahren mit zufriedenstellenden Ergebnissen anwenden und man hat damit ein zufriedenstellendes und
brauchbares Ablöseverfahren beim Niederschlagen dünner Filme, insbesondere beim Niederschlagen dünner metallischer Filme, ohne
daß man eine Ablösung dieser Filme an ihren Kanten befürchten
muß. Wenn jedoch die seitliche Breite oder der Abstand zwischen solchen niedergeschlagenen Leitungszügen oder Linien kleiner
wird und insbesondere in der Größenordnung von 0,00127 bis 0,0635 mm liegt, muß mit einigen Schwierigkeiten gerechnet werden,
da ja die metallische Maske an der darunterliegenden Photolackschicht und außerdem auch noch die niedergeschlagenen metallischen
Leitungszüge einwandfrei an der Unterlage haften sollen.
Eine weitere Deutsche Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen P 24 48 535.6 vom 11. Oktober 1974 betrifft ein Abziehverfahren
mit einer anderen Art einer überhängenden Struktur, die die Schwierigkeiten durch Ablösung der Leitungszüge an den
Kanten vermeidet und so geringe Breiten oder Abstände zwischen den Leitungen in der Größenordnung von 0,0127 bis 0,0625 mm mit
nur geringen Schwierigkeiten zuläßt. Das in dieser Patentanmeldung
beschriebene Verfahren verwendet jedoch keine photoempfindliche
973 068 509837/0795
oder aktive Photolackschicht als unterste Schicht und stellt die öffnungen durch die untenliegende Schicht durch Zerstäubungsätzen statt durch photolithographische Verfahren her.
Die vorliegende Erfindung schafft nun ein Verfahren, mit dem die Vorteile, wie sie sich mit Hilfe der ebengenannten US-Patentanmeldung
erzielen lassen, auch ohne Zerstäubungsätzen zur Bildung der Öffnungen durch die untenliegende Schicht erzielen lassen.
Stattdessen werden die öffnungen in der untersten Schicht durch photolithographische Verfahren hergestellt.
Aufgabe der Erfindung ist es also, ein neuartiges Verfahren zum Herstellen von Mustern aus metallisch dünnen Filmen zu schaffen,
die wohldefinierte Kanten aufweisen, unter Verwendung einer nichtmetallischen Maskenstruktur, die sich leicht abziehen läßt,
insbesondere für niedergeschlagene Liniezüge aus dünnen Filmen, deren Breite oder seitliche Abstände weniger als 0,00635 mm betragen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht das Verfahren zum Niederschlagen eines dünnen Filmmusters auf einem anorganischen
Substrat darin, daß man zunächst auf dem Substrat eine unterste Schicht aus einem positivem Photolack oder einem Photoresistmaterial
bildet. Anschließend wird über der untersten Schicht eine diskrete, für Licht transparente obere Schicht aus einem positiven
Photolack oder Photoresist hergestellt, die nach einer Belichtung in einem Entwickler leichter löslich ist, als das Material der
darunterliegenden Schicht. Es ist dabei wichtig, daß die obere Schicht als diskrete Schicht bestehen bleibt und sich während des
Niederschiagens der obersten Schicht mit der untersten Schicht nicht vermischt. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß
man auf der untersten Schicht vor der Bildung der obersten Schicht eine Zwischenschicht aus transparentem, polymeren Material bildet,
das mit der untersten Schicht nicht vermischbar ist und durch die anschließend aufgebrachte oberste Schicht nicht beeinflußt wird.
Anschließend wird diese zusammengesetzte Struktur mit einem entsprechenden Lichtmuster, beispielsweise durch eine Maske hin-
FI 973 068
509837/0795
durch belichtet, worauf der Entwickler für das Photoresist- oder Photolackmaterial auf die oberste und unterste Schicht angewandt
wird, so daß sich ein Muster von öffnungen in der obersten Schicht ergibt, das dem durch Belichtung mit Hilfe der Maske
aufgebrachtem Muster entspricht und ein entsprechendes Muster von öffnungen in der unterliegenden Schicht, die mit den darüberliegenden
öffnungen zusammenfällt, doch in seitlicher Richtung größere Abmessungen aufweist als die öffnungen in der obenliegenden
Schicht.
Wenn man eine dazwischenliegende polymere Schicht zwischen oberer Schicht und unterer Schicht verwendet hat, ist es nach der
Herstellung einer öffnung durch die oberste Schicht erforderlich,
die dem Muster der öffnungen in der oberen Schicht entsprechenden
Teile der polymeren Schicht zu entfernen, bevor der Entwickler an der untenliegenden Schicht zur Einwirkung gebracht werden
kann.
Die dünnen Filme werden dann auf dem Substrat durch die kongruenten
Muster der öffnungen in den beiden Photolackschichten hindurch niedergeschlagen. Die zusammengesetzte Photolackschicht
dient daher als Maske für den metallischen Niederschlag.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die neuartige, zusammengesetzte
Struktur, wie sie in dem zuvor beschriebenen Verfahren angewandt wird, welche aus einem anorganischen Substratbesteht,
das mit einer zusammengesetzten Schicht überzogen ist, das aus einer untenliegenden Schicht aus einem positiven Photolack,
einer Zwischenschicht aus transparentem polymerem Material, das bei Belichtung nicht lösbar gemacht wird und eine darüberliegenden,
für Licht transparenten, positiven Photolack oder Photoresistschicht besteht. Die obere Photolackschicht ist nach
einer Belichtung weniger lösbar durch einen Entwickler für positiven
Photolack als der Photolack der untenliegenden Schicht.
Fi 973 068 509837/0795
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Die
unter Schutz zu stellenden Merkmale der Erfindung sind in den gleichzeitig beigefügten Patentansprüchen im einzelnen angegeben.
In der Zeichnung zeigen:
Fign. 1A bis 11 schematisch Teilquerschnittansichten einer
Struktur, wie sie für eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt
wird sowie ein Flußdiagramm zur Erläuterung jedes einzelnen Verfahrensschrittes.
Einzelbeschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
Die Fign. 1A bis 11 zeigen die Herstellung einer zusammengesetzten
Maske gemäß dem Verfahren nach der Erfindung sowie die Verwendung
dieser zusammengesetzten Maske als abziehbare Maske. Gemäß Fig. 1A wird eine Schicht eines schnellreagierenden Photoresistmaterials
oder Photolacks 10 auf einem Halbleitersubstrat 11 gebildet. Bei der Herstellung von integrierten Schaltungen kann
das Substrat ein Halbleitermaterial sein oder ein Halbleitersubstrat, das eine Oberflächenschicht aus einem elektrisch isolierenden
organischen Material wie z.B. Siliciumdioxid, aufweist. Die Schicht 10 kann dabei aus einem schnellreagierenden positiven
Photolack bestehen, wie er z.B. in der US-Patentschrift 3 666 473 beschrieben ist. Die in dieser Patentschrift beschriebene Photolackzusammensetzung
ist in einem Entwickler für Photolack nach Belichtung viel schneller lösbar, d.h. in einem größeren Maße
lösbar als die üblicherweise benutzten positiven Photolackzusammensetzungen, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift
3 2ü1 239 beschrieben sind.
Fi 973 068 5 0 9 8 3 7/0795
Beispielsweise kann die Schicht 10 die in der, US-Patentschrift
Nr. 3 666 473 im Beispiel 1 beschriebene Zusammensetzung 2 aufweisen.
Diese Zusammensetzung wird auf das Substrat 11 in üblicher Weise durch Schleudern bei einer Geschwindigkeit von 4000
Umdrehungen je Minute aufgebracht und bei 100 °c für 30 min voraufgeheizt,
so daß man einen überzug von einer Dicke von etwa 15 000 8 erhält.
Anschließend wird gemäß Fig. 1B eine dünne Schicht 12 aus einem
polymeren Material aufgebracht, die eine Vermischung der schnellreagierenden Photolackschicht 10 mit einer anschließend aufzubringenden
obersten Schicht verhindert. Die Schicht 12 soll also eine Vermischung zwischen der schnellreagierenden positiven Photolackschicht
10 und einer positiven Photolackschicht 13 - Fig. 1C-verhindem, die langsamer reagiert, d.h., die bei Belichtung im
geringeren Ausmaße lösbar wird. Da festgestellt wurde, daß man für beste Ergebnisse schnellreagierende und langsamreagierende
Photolackmaterialien benutzt, die das gleiche Lösungsmittelsystem benutzen, ist es erwünscht, eine Zwischenschicht 12 zur Trennung
der beiden Schichten zu verwenden, welche durch die Lösungsmittel nicht angegriffen wird, so daß man damit zwei diskrete, voneinander
getrennte Schichten erhält. Selbstverständlich muß das beim Niederschlagen der Schicht 12 benutzte Lösungsmittel so
gewählt werden, daß es die untenliegende positive Photolackchicht 10 nicht angreift.
Verwendet man die zuvor beschriebene positive Photolackschicht 10, dann wird das Material in der Schicht durch Lösungen von
polymeren Materialien in Wasser, wie z.B. aliphatische oder aromatische
Kohlenwasserstoffe nicht beeinflußt. Solche polymeren überzüge können bestehen aus: zyklischem Poly-cis-Isopren in
aliphatischen und/oder aromatischen Kohlenwasserstofflösungsraitteln
> Polystyrol in ähnlichen Lösungsmitteln, Poly-iso-Butylen
in ähnlichen Lösungsmitteln und Idenharze in solchen Lösungsmitteln.
Typische aromatische Überzüge sind Benzolkohlenwasserstoffe,
Toluol und Xylol. Aliphatische Lösungsmittel umfassen
Fi 973 068 509 837/0 79 5
-β- - 2Α60988
beispielsweise Hexane Verbindungen aus der Naphtalinreihe, mineralische
Alkohole, Kerosen und Terpentin.
In der dargestellten Ausführungsform kann man beispielsweise ein
in Xylol oder Toluol-Lösungsmittel aufgelöstes Poly-Cis-Isopren
benutzen. Andererseits kann man KTFR, einen negativen Photolack eine Lösung von einem Teil KTFR in 10 Volumteilen Xylol benutzen.
KTFR wird durch die Firma Kodak Corporation hergestellt
und ist eine zyklische Poly-Cis-Isopren-Verbindung, die photoempfindliche
Kreuzvernetzungsmxttel enthält. Die Schicht 12 wird ebenfalls durch Schleudern bei 5000 Uradrehungen/min aufgebracht
und für 20 min bei 100 0C voraufgeheizt. Der Überzug hat eine
Dicke von etwa 1000 8-Einheiten. Anschließend wird, wie in Fig. 1C
gezeigt, eine Schicht eines langsamer reagierenden Photoresistmaterials oder eines positiven Photolacks 13 hergestellt. Diese
langsamer reagierende Photolackschicht kann beispielsweise aus der Verbindung 1, Beispiel 1 gemäß US-Patentschrift 3 666 473
bestehen. Diese Schicht wird durch Schleudern in der Zentrifuge bei 4000 Umdrehungen pro Minute aufgebracht und anschließend für
20 min in einem mit Stickstoff gespülten Ofen auf 100 0C aufgeheizt.
In der Praxis ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
nicht auf die Zusammensetzungen der hier beschriebenen bestimmten positiven Photolacke beschränkt. Für die erfindungsgemäße Praxis
ist es lediglich kritisch, daß die untenliegende positive Photolackschicht schneller reagiert als die obenliegende positive
Photolackschicht, wenn diese belichtet wird. Wenn die beiden Schichten diese Beziehung zueinander aufweisen, dann ist die untenliegende
Schicht unter dem Einfluß von Licht in höherem Maße lösbar, woraus sich dann der noch zu beschreibende Überhang ergibt.
Anschließend wird, wie in Fig. 1D gezeigt, die Struktur mit einer
Maske 14 mit Transparentenbereichen 15 und undurchsichtigen Bereichen 16 überzogen. Die Maske, die beispielsweise eine Kontaktmaske
oder eine Projektionsmaske sein kann, ist hier der Deut-
Fi 973 068 50983 7/0795
lichkeit halber mit einem kleinen Abstand von der Oberfläche dargestellt.
Die Belichtung erfolgt mit einer 200 Watt Quecksilberlampe für etwa 10 see. Durch diese Belichtung werden die Bereiche
17 in der positiven, obenliegenden Photolackschicht 12, die mit den transparenten Bereichen 15 in der Maske 14 zusammenfallen,
in dem dargestellten Ausmaß lösbar gemacht. Die Bereiche 18 in
der untenliegenden positiven Photolackschicht 10, die ebenfalls durch die transparenten Bereiche 15 und die Schichten 12 und 13,
die ebenfalls transparent sind, hindurch belichtet werden, werden in einem größeren Ausmaß als die damit übereinstimmenden Bereiche
17 lösbar gemacht. Dies ist deswegen der Fall, weil das positive Photolackmateriai der untenliegenden Schicht 10 schneller reagiert
als das Material der obenliegenden Photolackschicht 13.
Anschließend wird in Fig. 1E die dort gezeigte Struktur einem,
ersten Entwicklerschritt ausgesetzt unter Verwendung üblicher alkalischer Entwickler für positiven Photolack, z.B. 2,5 Gewichtsprozent
Feststoffe in einer wässrigen Lösung bei Zimmertemperatur einer Mischung aus Natriummetasilikat und Natriumphosphat,
vorzugsweise Natriumorthophosphat mit einem pH-Wert von 12,55 für etwa 30 see ausgesetzt. Die lösbar gemachten Bereiche der
obersten Photolackschicht 13 werden entfernt, so daß die Öffnungen 19 übrig bleiben. Dann wird entsprechend Fig. 1F der Bereich
der dazwischenliegenden polymeren Schicht 12, der in den Öffnungen
19 freiliegt, entfernt. Dies kann beispielsweise durch Aschenbildung unter Verwendung von in der Photolithographie bekannter
Verfahren durchgeführt werden. Die Aschenbildung benutzt die Entfernung
des Materials durch aktivierten Sauerstoff. Ein typisches Aschenverfahren ist in dem Handbuch der Dünnfilmtechnologie von
L. I. Maissei und anderen, McGraw-Hill Book Company 1970, auf den Seiten 7 bis 42 beschrieben. Die Aschenbildung wird unter
Einsatz eines im Hochfrequenzfeld erzeugten Plasmas durchgeführt, das aktivierten Sauerstoff enthält und den Photolack in seine
flüchtigen Komponenten oxidiert. Zu diesem Zweck ist keine äußere Aufheizung erforderlich. Die dem Plasma ausgesetzten Halbleiter-
>eraturen von etw
509 8 3 7/0795
plättchen nehmen Temperaturen von etwa 100 0C bis 300 0C an. Die
FI 973 068
Struktur der Fig. 1E wird einem aktivierten Sauerstoffplasma bei
einem Druck in der Größenordnung zwischen 0,5 und 0,8 Torr in einer Kammer ausgesetzt, die von Sauerstoff mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von 100 cm /min für 2 bis 2 1/2 min durchströmt wird, wodurch der freiliegende Abschnitt 20 der polymeren Schicht
12, wie in Fig. 1F gezeigt ist, entfernt wird. Andere geeignete
Verfahren für eine solche Entfernung durch trockene Veraschung findet man in "The Kodak Photoresist Seminar Proceedings", Ausgabe
1968, Band 2, auf den Seiten 26 bis 29.
Wenn die Schicht 12 in starken aromatischen Lösungsmitteln, wie z.B. Xylol lösbar ist, läßt sich der Bereich 20 auch durch Auflösen
in Xylol entfernen.
Wie in Fig. 1G gezeigt ist, wird die Struktur dann einem Entwickler
für den positiven Photolack ausgesetzt, wodurch die lösbaren Bereiche der untenliegenden Photolackschicht 11 entfernt
werden und sich öffnungen 21 ergeben, die mit den Öffnungen 19 zusammenfallen,
jedoch größere Seitenabmessungen aufweisen. Daher entsteht ein Überhang 22 bei den in übrigen ähnlichen öffnungen.
Es muß erneut darauf hingewiesen werden, daß die vorliegende Erfindung
nicht auf bestimmte Zusammensetzungen der positiven Photoresistmaterialien oder der positiven Photolacke festgelegt
ist. Der einzig kritische Gesichtspunkt bei der Auswahl der Photolackmaterialien
besteht darin, daß die untere Schicht aus Photolack schneller reagiert als die obere Schicht aus positivem
Photolack. Dem Fachmann leuchtet es auch ohne weiteres ein, wie man die Auswahl unter den handelsüblichen positiven Photolackmaterialien
treffen kann, wie sie beispielsweise in den US-Patentschriften 3 046 120 und 3 201 239 beschrieben sind, wobei deren
Eigenschaft, schneller oder langsamer zu reagieren, vom Ausmaß der Lösbarkeit in einem Entwickler nach Belichtung abhängt.
In der der Erläuterung halber dargestellten, bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung war angegeben worden, daß die polymerische
Fi 973 068 509 837/07 9 5
Zwischenschicht 12 ein negatives Photoresistmateirial oder Photolack
oder ein polymeres Material sein kann. Dieses Material darf auf keinen Fall bei Belichtung lösbar werden. Zusätzlich zu der
obengenannten Gruppe von polymeren überzügen lassen sich auch eine größere Anzahl von negativen Photolackverbindungen für die
polymere Schicht 12 verwenden, insbesondere solche, die in einem Bindemittel aufgebracht und mit Hilfe von Entwicklern entwickelt
werden, die auf die verwendeten positiven Photolackschichten keine
Einwirkung haben. Solche Entwickler und Bindemittel können z.B. aliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe
und Wasser sein. Eine weitere negative Photolackzusammensetzung, die hier verwendet werden kann, ist KMER (ein zyklischer Photolack
auf Naturgummibasis).
Im nächsten Verfahrensschritt - Fig. 1H- wird die ablösbare Zusammensetzung
von Fig. 1G als Substratmaske benutzt und es wird ein metallischer Film 23 bei einer Temperatur zwischen Zimmertemperatur
und 100 0C niedergeschlagen. Andererseits kann die
Schicht 23 auch aus anorganischem, elektrisch isolierendem Material, wie z.B. Siliciumdioxid oder Siliciumnitrid bestehen.
Diese Isoliermaterialien können in jeder beliebigen, bekannten Weise durch Zerstäubung aufgebracht werden. In der dargestellten Ausführungsform
wird ein metallischer Film verwendet. Das Metall kann jedes beliebige Metall sein, das für die Metallisierung bei integrierten
Schaltungen benutzt wird, wie z.B. Aluminium, Aluminiumkupferlegierungen, Platin, Palladium, Chrom, Silber, Tantal, Gold
und Titan oder deren Kombinationen. Der Metallfilm 23 hat eine Stärke von etwa 12 000 S.
Anschließend wird durch an sich bekannte Abziehverfahren die aus den Schichten 10, 12 und 13 bestehende zusammengesetzte Schicht
dadurch vollständig entfernt, daß sie in ein Lösungsmittel, wie z.B. N-Methylpyrrolidon das als übliches Abziehlösungsmittel für
Photolacke benutzt wird, für etwa 10 min eingetaucht wird, wobei gleichzeitig eine Badbewegung mit Ultraschall durchgeführt
wird. Dadurch erhält man den Metallfilm 23 in der gewünschten
Fi 973 068 50983 7/07 9 5
vorbestimmten Form gemäß Fig. 11. Das Lösungsmittel sollte das
polymere Material der Schicht 10 auflösen oder quellen, ohne daß '
dadurch der dünne, metallische Film 23 beeinträchtigt wird. Solche Lösungsmittel sind z.B. Azeton, Butylacetat, Trichloräthylen
und Cellosolveacetat.
Ferner sei noch darauf hingewiesen, daß der Ausdruck "dünner Film",
wie er in der vorliegenden Beschreibung und in den Patentansprüchen verwendet wird, sich nicht auf eine bestimmte Dicke des Films
bezieht, sondern sich vielmehr auf die sogenannte Dünnfilmtechnik bezieht.
Fi 973 068 509837/0 79 5
Claims (10)
- PATENTANSPRÜCHEVerfahren zum Niederschlagen eines Musters aus einem dünnen Film auf einem anorganischen Substrat, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:- Herstellen einer unteren Schicht aus einem positiven Photolackmaterial auf dem Substrat,- Bilden einer diskreten, lichtdurchlässigen oder transparenten, obenliegenden Schicht aus positivem Photolackmaterial, das nach Belichtung in einem Entwickler weniger lösbar ist als das Material der untenliegenden Schicht,- Belichten der Schichten gemäß einem ausgewählten Muster und- Entwickeln der Photolackmaterialien der unten- und obenliegenden Schichten zur Bildung eines Musters von öffnungen durch die obenliegende Schicht entsprechend dem belichteten Muster und eines entsprechenden Musters von öffnungen in der untenliegenden Schicht, welche mit den obenliegenden öffnungen zusammenfallen, jedoch größere Seitenabraessungen aufweisen und- Niederschlagen eines dünnen Filmes auf dem Substrat durch die zusammenfallenden öffnungen des Musters unter Verwendung der Photolackschichten als Maske.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwickler auf die oben- bzw. untenliegenden Schichten zur Bildung der Muster von öffnungen bei verschiedenen Schritten angewandt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der untenliegenden Schicht vor der Bildung der obenliegenden Schicht eine Zwischenschicht aus, für lichttransparentem, polymeren Material hergestellt wird, das mit mit dem Material der untenliegenden Schicht nicht vermisch-Fi 973 068 5 0 9 8 3 7/0795bar ist und durch die anschließend aufzubringende obenliegende Schicht nicht beeinträchtigt wird und daß ein Teil der polymeren Schicht zur Bildung eines Musters von öffnungen entsprechend dem Muster von öffnungen in der obenliegenden Schicht herangezogen wird, bevor der Entwickler auf die untenliegende Schicht zur Einwirkung gebracht wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht eine polymerisehe Schicht verwendet wird, die durch eine Veraschung entfernt wird,
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als polymerische Zwischenschicht ein negatives Photoresist- oder Photolackmaterial verwendet wird.
- 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat ein Halbleitersubstrat verwendet wird.
- 7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat ein Metalloxid verwendet wird.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat ein Siliciumdioxid verwendet wird.
- 9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verbleibenden Photolackschichten nach Niederschlag des dünnen Filmes entfernt werden.
- 10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als dünne Filme metallische Filme verwendet werden.Fi 973 068 509837/07 9 5
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/448,327 US3982943A (en) | 1974-03-05 | 1974-03-05 | Lift-off method of fabricating thin films and a structure utilizable as a lift-off mask |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2460988A1 true DE2460988A1 (de) | 1975-09-11 |
| DE2460988C2 DE2460988C2 (de) | 1983-03-31 |
Family
ID=23779862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2460988A Expired DE2460988C2 (de) | 1974-03-05 | 1974-12-21 | Verfahren zum Niederschlagen eines Musters aus einem dünnen Film auf einem anorganischen Substrat |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3982943A (de) |
| JP (1) | JPS5735451B2 (de) |
| DE (1) | DE2460988C2 (de) |
| FR (1) | FR2263605B1 (de) |
| GB (1) | GB1450509A (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0025805A1 (de) * | 1979-09-21 | 1981-04-01 | CENSOR Patent- und Versuchs-Anstalt | Verfahren zur Übertragung eines Musters auf eine Halbleiterscheibe |
| CN115172162A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-10-11 | 福建兆元光电有限公司 | 一种金属剥离方法及led制备方法 |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4109045A (en) * | 1972-11-06 | 1978-08-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Information recording medium |
| US4191573A (en) * | 1974-10-09 | 1980-03-04 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Photosensitive positive image forming process with two photo-sensitive layers |
| JPS5555540Y2 (de) * | 1976-01-27 | 1980-12-23 | ||
| FR2365854A1 (fr) * | 1976-09-24 | 1978-04-21 | Thomson Brandt | Procede de fabrication d'un support d'information enregistrable et lisible optiquement et support obtenu par un tel procede |
| DE2658422C2 (de) * | 1976-12-23 | 1986-05-22 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung eines Negativ-Trockenresistfilms |
| US4165395A (en) * | 1977-06-30 | 1979-08-21 | International Business Machines Corporation | Process for forming a high aspect ratio structure by successive exposures with electron beam and actinic radiation |
| US4218532A (en) * | 1977-10-13 | 1980-08-19 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Photolithographic technique for depositing thin films |
| JPS5921540B2 (ja) * | 1977-10-26 | 1984-05-21 | セイコーエプソン株式会社 | フオトレジストパタ−ンの形成方法 |
| US4132586A (en) * | 1977-12-20 | 1979-01-02 | International Business Machines Corporation | Selective dry etching of substrates |
| US4180604A (en) * | 1977-12-30 | 1979-12-25 | International Business Machines Corporation | Two layer resist system |
| US4238559A (en) * | 1978-08-24 | 1980-12-09 | International Business Machines Corporation | Two layer resist system |
| US4224361A (en) * | 1978-09-05 | 1980-09-23 | International Business Machines Corporation | High temperature lift-off technique |
| US4202914A (en) * | 1978-12-29 | 1980-05-13 | International Business Machines Corporation | Method of depositing thin films of small dimensions utilizing silicon nitride lift-off mask |
| DE2911503A1 (de) * | 1979-03-23 | 1980-09-25 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung von strukturen aus positiv-photolackschichten ohne stoerende interferenzeffekte |
| JPS5618420A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-21 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| US4284706A (en) * | 1979-12-03 | 1981-08-18 | International Business Machines Corporation | Lithographic resist composition for a lift-off process |
| US4307179A (en) * | 1980-07-03 | 1981-12-22 | International Business Machines Corporation | Planar metal interconnection system and process |
| US4332881A (en) * | 1980-07-28 | 1982-06-01 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Resist adhesion in integrated circuit processing |
| US4461071A (en) * | 1982-08-23 | 1984-07-24 | Xerox Corporation | Photolithographic process for fabricating thin film transistors |
| US4464458A (en) * | 1982-12-30 | 1984-08-07 | International Business Machines Corporation | Process for forming resist masks utilizing O-quinone diazide and pyrene |
| US4861699A (en) * | 1983-03-16 | 1989-08-29 | U.S. Philips Corporation | Method of making a master disk used in making optical readable information disks |
| JPS59226346A (ja) * | 1983-06-07 | 1984-12-19 | Fuotopori Ouka Kk | プリント回路の製造方法 |
| US4560435A (en) * | 1984-10-01 | 1985-12-24 | International Business Machines Corporation | Composite back-etch/lift-off stencil for proximity effect minimization |
| US4571374A (en) * | 1984-12-27 | 1986-02-18 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Multilayer dry-film positive-acting laminable photoresist with two photoresist layers wherein one layer includes thermal adhesive |
| US4687730A (en) * | 1985-10-30 | 1987-08-18 | Rca Corporation | Lift-off technique for producing metal pattern using single photoresist processing and oblique angle metal deposition |
| US4654119A (en) * | 1985-11-18 | 1987-03-31 | International Business Machines Corporation | Method for making submicron mask openings using sidewall and lift-off techniques |
| JPH0638299B2 (ja) * | 1986-08-27 | 1994-05-18 | パイオニア株式会社 | 案内溝付光デイスクの製造方法 |
| EP0313993A1 (de) * | 1987-10-20 | 1989-05-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Musterherstellungsverfahren |
| JPH01128522A (ja) * | 1987-11-13 | 1989-05-22 | Fujitsu Ltd | レジストパターンの形成方法 |
| JPH0287146A (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-28 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| CA2120325A1 (en) * | 1991-10-04 | 1993-04-15 | Alan E. Walter | Ultracleaning of involuted microparts |
| US5395740A (en) * | 1993-01-27 | 1995-03-07 | Motorola, Inc. | Method for fabricating electrode patterns |
| GB2291207B (en) * | 1994-07-14 | 1998-03-25 | Hyundai Electronics Ind | Method for forming resist patterns |
| JP4180885B2 (ja) * | 2002-11-11 | 2008-11-12 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 近視野顕微鏡用光伝搬体プローブの製造方法 |
| US7205228B2 (en) * | 2003-06-03 | 2007-04-17 | Applied Materials, Inc. | Selective metal encapsulation schemes |
| CN117706863B (zh) * | 2023-10-20 | 2026-01-06 | 本源量子计算科技(合肥)股份有限公司 | 光刻胶掩膜及其制造方法、金属结构的制造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3201239A (en) * | 1959-09-04 | 1965-08-17 | Azoplate Corp | Etchable reproduction coatings on metal supports |
| US3666473A (en) * | 1970-10-06 | 1972-05-30 | Ibm | Positive photoresists for projection exposure |
| DE2424338A1 (de) * | 1973-07-31 | 1975-02-13 | Ibm | Verfahren zum aufbringen von mustern duenner filme auf einem substrat |
| DE2448535A1 (de) * | 1973-11-29 | 1975-06-05 | Ibm | Verfahren zum niederschlagen eines duennen filmes unter verwendung einer abloesbaren maske |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE579138A (de) * | 1958-07-10 | |||
| US3834907A (en) * | 1971-06-07 | 1974-09-10 | Eastman Kodak Co | Photographic elements containing color-providing layer units for amplification processes |
| US3934057A (en) * | 1973-12-19 | 1976-01-20 | International Business Machines Corporation | High sensitivity positive resist layers and mask formation process |
-
1974
- 1974-03-05 US US05/448,327 patent/US3982943A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-12-21 DE DE2460988A patent/DE2460988C2/de not_active Expired
-
1975
- 1975-01-20 FR FR7502829A patent/FR2263605B1/fr not_active Expired
- 1975-02-07 JP JP1552875A patent/JPS5735451B2/ja not_active Expired
- 1975-02-12 GB GB603375A patent/GB1450509A/en not_active Expired
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3201239A (en) * | 1959-09-04 | 1965-08-17 | Azoplate Corp | Etchable reproduction coatings on metal supports |
| US3666473A (en) * | 1970-10-06 | 1972-05-30 | Ibm | Positive photoresists for projection exposure |
| DE2424338A1 (de) * | 1973-07-31 | 1975-02-13 | Ibm | Verfahren zum aufbringen von mustern duenner filme auf einem substrat |
| DE2448535A1 (de) * | 1973-11-29 | 1975-06-05 | Ibm | Verfahren zum niederschlagen eines duennen filmes unter verwendung einer abloesbaren maske |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 15 Nr. 7, Dez. 1972, S. 2339 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0025805A1 (de) * | 1979-09-21 | 1981-04-01 | CENSOR Patent- und Versuchs-Anstalt | Verfahren zur Übertragung eines Musters auf eine Halbleiterscheibe |
| CN115172162A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-10-11 | 福建兆元光电有限公司 | 一种金属剥离方法及led制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1450509A (en) | 1976-09-22 |
| FR2263605B1 (de) | 1976-12-31 |
| JPS50120826A (de) | 1975-09-22 |
| US3982943A (en) | 1976-09-28 |
| DE2460988C2 (de) | 1983-03-31 |
| JPS5735451B2 (de) | 1982-07-29 |
| FR2263605A1 (de) | 1975-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2460988C2 (de) | Verfahren zum Niederschlagen eines Musters aus einem dünnen Film auf einem anorganischen Substrat | |
| DE2448535C2 (de) | Verfahren zum Niederschlagen dünner leitfähiger Filme auf einem anorganischen Substrat | |
| DE2424338C2 (de) | Verfahren zum Aufbringen von Mustern dünner Filme auf einem Substrat | |
| EP0002795B1 (de) | Verfahren zum Erzeugen von Masken für lithographische Prozesse unter Verwendung von Photolack | |
| EP0057738B1 (de) | Verfahren zum Herstellen und Füllen von Löchern in einer auf einem Substrat aufliegenden Schicht | |
| DE2617914C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Mustern eines dünnen Films auf einem Substrat bei der Herstellung von integrierten Schaltungen | |
| EP0012859B1 (de) | Verfahren zum Aufbringen eines Dünnfilmmusters auf ein Substrat | |
| DE2754396C2 (de) | ||
| DE69127792T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Musters in einer Schicht | |
| DE2655455C2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Maske und Lackstruktur zur Verwendung bei dem Verfahren | |
| DE2451902C3 (de) | Hochempfindlicher positiver Photolackschichtaufbau aus durch Strahlung abbaubaren, entwicklungsfähigen organischen Polymeren und Verfahren zur Herstellung einer Photolackmaske | |
| DE3940087A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines gemusterten gegenstands und danach hergestellter gegenstand | |
| DE19525745B4 (de) | Verfahren zur Bildung eines Abdeckungsmusters | |
| DE69111890T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtleiterplatte. | |
| DE69937561T2 (de) | Photolithographisch hergestellter, integrierter kondensator mit selbst-ausgerichteten elektroden und dielektrika | |
| EP0001429A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Dünnfilmmustern unter Anwendung der Abhebetechnologie | |
| DE3130122C2 (de) | ||
| DE3037876C2 (de) | ||
| EP0002669B1 (de) | Verfahren zum Entfernen von Material von einem Substrat durch selektive Trockemätzung und Anwendung dieses Verfahrens bei der Herstellung von Leitungsmustern | |
| DE3203898C2 (de) | ||
| EP0057254B1 (de) | Verfahren zur Erzeugung von extremen Feinstrukturen | |
| DE3239613A1 (de) | Lichtempfindliche zusammensetzungen | |
| EP0146834A2 (de) | Entwickler für Positiv-Fotoresists | |
| DE2738384A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines halbleiters | |
| DE68917918T2 (de) | Kryogenes verfahren für metallabzug. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| 8126 | Change of the secondary classification |
Ipc: ENTFAELLT |
|
| 8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: FENG, BAI-CWO, WAPPINGERS FALLS, N.Y., US FLACHBART, RICHARD HENRY, BROOKFIELD CENTER, CONN., US FRIED, LEONARD JOEL LEVINE, HAROLD A., POUGHKEEPSIE, N.Y., US |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |