JPS5857908B2 - 薄膜構造体の形成方法 - Google Patents
薄膜構造体の形成方法Info
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- JPS5857908B2 JPS5857908B2 JP14790576A JP14790576A JPS5857908B2 JP S5857908 B2 JPS5857908 B2 JP S5857908B2 JP 14790576 A JP14790576 A JP 14790576A JP 14790576 A JP14790576 A JP 14790576A JP S5857908 B2 JPS5857908 B2 JP S5857908B2
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Classifications
-
- 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
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
-
- 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
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/14—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation
- H05K3/143—Masks therefor
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマスキング法を利用する被膜形成方法に関する
。
。
被膜は、スパッタリング法または真空付着法により真空
の下に形成される。
の下に形成される。
本発明は、真空付着法及びスパッタリング法でいろいろ
な基板上に薄膜を付着するためのマスクにも関係がある
。
な基板上に薄膜を付着するためのマスクにも関係がある
。
このマスクは、電着法、無電界付着法またはその他の方
法で形成してもよい。
法で形成してもよい。
最近、半導体構造体にある材料の所望のパターンを形成
するに当り、張出し部(以後オーバハングという)を有
するマスクが広く用いられるようになって来た。
するに当り、張出し部(以後オーバハングという)を有
するマスクが広く用いられるようになって来た。
オーバハングを有するマスク材料により画成された開口
を通して付着された材料の層は、マスクとの間に間隙が
形成され、これは、オーバハング及び蒸発源の幾何学的
構造に原因すると共に付着層よりもマスクが厚いことに
原因する。
を通して付着された材料の層は、マスクとの間に間隙が
形成され、これは、オーバハング及び蒸発源の幾何学的
構造に原因すると共に付着層よりもマスクが厚いことに
原因する。
1974年5月発刊のIBMTechincalDis
closure Bulletin Vol、16
、A12の第3954頁にBohg等による’ Li
f toffMask”と題する文献には、ホトレジス
トでは達成できない利点を有し、熱分解酸化シリコンか
ら成るオーバハングを有するリフトオフ・マスクが開示
されている。
closure Bulletin Vol、16
、A12の第3954頁にBohg等による’ Li
f toffMask”と題する文献には、ホトレジス
トでは達成できない利点を有し、熱分解酸化シリコンか
ら成るオーバハングを有するリフトオフ・マスクが開示
されている。
この文献によれば、食刻を促進させるように酸化シリコ
ンの食刻率を変えてオーバハングを形成するために、徐
々に温度を上げて300乃至500℃で酸化シリコンを
生成している。
ンの食刻率を変えてオーバハングを形成するために、徐
々に温度を上げて300乃至500℃で酸化シリコンを
生成している。
弗化水素酸のための仮のマスクとしてホトレジスト層を
使用している。
使用している。
次いで、ホトレジストを除去した後、該マスクを通して
基板上に薄膜金属を蒸着する。
基板上に薄膜金属を蒸着する。
次いで、酸化シ′リコンをリフトオフする。
このマスク材料の実際の最大の厚さは約1乃至3μであ
る。
る。
マスク材料がかなり厚いと、亀裂及び損傷が引き起され
ることになる。
ることになる。
米国特許第3849136号明細書には、ホトレジスト
被膜を有する基板が示されている。
被膜を有する基板が示されている。
ホトレジスト層上の金属層の開口を通して該ホトレジス
ト層を露光過度にする結果、該金属層がホトレジスト層
上に張出る。
ト層を露光過度にする結果、該金属層がホトレジスト層
上に張出る。
真空付着する際に必然的に高温に加熱されると、ホトレ
ジストが流れる傾向があるので、ホトレジストの使用は
好ましくないと言われている。
ジストが流れる傾向があるので、ホトレジストの使用は
好ましくないと言われている。
ホトレジスト層が7μ程度に非常に厚い場合には、マス
クを通して露光及び現像処理した後形成された開口は、
上記米国特許の第1E図に示されているようなオーババ
ングの価値を無にしがちであるテーパを有する。
クを通して露光及び現像処理した後形成された開口は、
上記米国特許の第1E図に示されているようなオーババ
ングの価値を無にしがちであるテーパを有する。
このように非常に厚いレジストの場合にはテーパも同様
に大きくなるので、約7μの深さのかなり狭い溝から成
る開口では、実際に利用することになる開口が増々狭ま
ることになる。
に大きくなるので、約7μの深さのかなり狭い溝から成
る開口では、実際に利用することになる開口が増々狭ま
ることになる。
従って、本発明の目的は基板上に薄膜構造体を形成する
方法を提供することにある。
方法を提供することにある。
本発明によると、サブトラクティブ処理段階の間にリフ
トオフ・マスク材料に良好に接近した微細パターンを形
成することを可能にするために、マスクの底面の開口と
ほぼ同じ大きさかまたはそれよりも小さい上面の開口を
横取する側壁を備えるリフトオフ・マスクが提供される
。
トオフ・マスク材料に良好に接近した微細パターンを形
成することを可能にするために、マスクの底面の開口と
ほぼ同じ大きさかまたはそれよりも小さい上面の開口を
横取する側壁を備えるリフトオフ・マスクが提供される
。
本発明は従来のリフトオフ法とは異なり、オーババング
・エツジを備える金属層は、ホトレジスト若しくは類似
物により支持されなく、高温に耐え、且つ従来技術では
試みられていなかった金属リフトオフ法により基板表面
から除去しうる。
・エツジを備える金属層は、ホトレジスト若しくは類似
物により支持されなく、高温に耐え、且つ従来技術では
試みられていなかった金属リフトオフ法により基板表面
から除去しうる。
さらに、電気めっき処理法によりリフトオフ・マスクを
形成するアディティブ・プロセスも従来技術とは異なる
。
形成するアディティブ・プロセスも従来技術とは異なる
。
実際には、このプロセスは、サブトラクティブ法を利用
して金属の被覆層を有するか若しくは有しないホトレジ
ストまたはガラス構造体のオーババングを形成する従来
技術とは逆のプロセスである。
して金属の被覆層を有するか若しくは有しないホトレジ
ストまたはガラス構造体のオーババングを形成する従来
技術とは逆のプロセスである。
本発明によると、真空の下に所望の材料を付着すること
により薄膜構造体を形成する方法が提供される。
により薄膜構造体を形成する方法が提供される。
基板上に第1の材料の層を形成し、該材料の層に開口の
パターンを形成する。
パターンを形成する。
次いで、該開口の底面よりも上面において大きなオーバ
バングを有するように該開口に第2の材料即ちリフトオ
フ・マスク材料を付着する。
バングを有するように該開口に第2の材料即ちリフトオ
フ・マスク材料を付着する。
次いで、第1の材料の層を除去した後、露出されたりフ
トオフ・マスク材料の側壁との間に間隙を残すよう所望
の被覆材料を該基板表面に第1の材料の層の厚さよりも
実質的に薄く付着する。
トオフ・マスク材料の側壁との間に間隙を残すよう所望
の被覆材料を該基板表面に第1の材料の層の厚さよりも
実質的に薄く付着する。
最後に、食刻法または類似の方法によりリフトオフ・マ
スク材料を除去するのに有効な化学酸液を用いて、該構
造体を処理することにより、リフトオフ・マスク材料及
びその上に付着された被覆材料を除去する。
スク材料を除去するのに有効な化学酸液を用いて、該構
造体を処理することにより、リフトオフ・マスク材料及
びその上に付着された被覆材料を除去する。
以下、図面を参照して参考例を説明する。
先ず、第1A図乃至第1G図を参照するに、基板10に
は金属の層11を形成しである。
は金属の層11を形成しである。
この層11は、基板10に接着して形成しうりかつ電気
めっきのためのめつき基材として役立つ複数の材料の層
であってもよい。
めっきのためのめつき基材として役立つ複数の材料の層
であってもよい。
基板10に高温でFe 、Ni、CrまたはCdの如き
金属を付着する場合には、中間接着層を何んら必要とす
ることなしに接着及びめっき基材の両方共達成される。
金属を付着する場合には、中間接着層を何んら必要とす
ることなしに接着及びめっき基材の両方共達成される。
しかしながら、めっき基材として任意の温窒でAu 、
Cu 、 Pd若しくはPtを、または室温でCo若
しくはNiFeを付着する場合には、該めっき基材を付
着する前に、基板上にTi、Ta。
Cu 、 Pd若しくはPtを、または室温でCo若
しくはNiFeを付着する場合には、該めっき基材を付
着する前に、基板上にTi、Ta。
Al若しくはCrの如き反応性金属から成る中間接着層
を形成する必要がある。
を形成する必要がある。
次いで、該層11上に感光性有機レジスト12の層を形
成し、紫外線、電子ビーム若しくはX線を使用して該レ
ジスト層12を露光してから現像処理し、基板10の表
面に達する縦溝から成る開口14及び15を形成する。
成し、紫外線、電子ビーム若しくはX線を使用して該レ
ジスト層12を露光してから現像処理し、基板10の表
面に達する縦溝から成る開口14及び15を形成する。
この開口14及び15は、電極リード・パターン若しく
は薄い線縁状のパターンのようなパターンの境界を形成
するためのものである。
は薄い線縁状のパターンのようなパターンの境界を形成
するためのものである。
次いで、第1B図に示す如く、開口14及び15を金属
の電気めっき層25で充填して、垂直及び水平のいずれ
の方向にも開口14及び15を越えて延びるキノコ型の
オーババングを有する条片の型にマスク材16及び17
を形成する。
の電気めっき層25で充填して、垂直及び水平のいずれ
の方向にも開口14及び15を越えて延びるキノコ型の
オーババングを有する条片の型にマスク材16及び17
を形成する。
必要に応じて、開口14及び15、即ちマスク材16及
び1γを極端に広くまたは狭く形成してもよいことは言
うまでもない。
び1γを極端に広くまたは狭く形成してもよいことは言
うまでもない。
第1D図及び第1E図に関連して後に記述する如く、基
板10から除去すべきマスク材料の除去速度を一層満足
させるために、除去すべき広い領域と狭路との幅の比率
を約25:1よりも小さくすることが好ましい。
板10から除去すべきマスク材料の除去速度を一層満足
させるために、除去すべき広い領域と狭路との幅の比率
を約25:1よりも小さくすることが好ましい。
これは、第1E図に示す如く、層25及び19の一様な
除去を達成するのに役立つ。
除去を達成するのに役立つ。
次いで、第1C図に示す如く、有機溶剤または、露光及
び現像処理した後プラズマ灰化処理若しくは有機剥、@
溶液等の従来の方法を利用して、レジスI・12を除去
してオーババング18を有する電気めっきマスク材16
及び17をそのまま残す。
び現像処理した後プラズマ灰化処理若しくは有機剥、@
溶液等の従来の方法を利用して、レジスI・12を除去
してオーババング18を有する電気めっきマスク材16
及び17をそのまま残す。
電気めっき金属は均一に付着させる必要があり、しかも
電気めっき浴は良好なマクロ及びミクロ・スローイング
パワを有しなければならない。
電気めっき浴は良好なマクロ及びミクロ・スローイング
パワを有しなければならない。
スローイングパワによりめっきの均一度を測定する。
変形例として、無電界めっき処理法を利用してもよい。
電気めっき金属は、所望の被覆材料の付着温度(50乃
至7000G)によく耐えうる必要がある。
至7000G)によく耐えうる必要がある。
電気めっきパターンのマスク材16及び17は一様なオ
ーババング(約0.1μ乃至5μのキノコ型キヤ、ツブ
)を有しなければならない。
ーババング(約0.1μ乃至5μのキノコ型キヤ、ツブ
)を有しなければならない。
オーババングの大きさは、主として、このリフトオフ・
プロセスで達成されるように設計された最終のパタ7ン
の横及び厚さの寸法により定まる。
プロセスで達成されるように設計された最終のパタ7ン
の横及び厚さの寸法により定まる。
第1D図に示す如き次の段階で付着すべき材料の所望の
厚さよりも最低約20φ厚く(即ち、厚膜を使用する場
合、少なくとも約0.25μ厚く)なるようにレジスト
12の厚さを選択することに注意されたい。
厚さよりも最低約20φ厚く(即ち、厚膜を使用する場
合、少なくとも約0.25μ厚く)なるようにレジスト
12の厚さを選択することに注意されたい。
非常に小さな幾何学的構造のために、第1C図に示す如
く、レジスト12の上面の上のめつき材料のオーババン
グO及び突起部Pをレジストの厚さの約5乃至10優に
形成し、しかもOとPとを等しくする必要がある。
く、レジスト12の上面の上のめつき材料のオーババン
グO及び突起部Pをレジストの厚さの約5乃至10優に
形成し、しかもOとPとを等しくする必要がある。
レジスト12を除去した後、スパッタ・エツチング法、
化学食刻法、反応プラズマ・エツチング法若しくは反応
プラズマ・スパック・エツチング法等を利用して、マス
ク材16及び17等がない個所の層11を除去してもよ
い。
化学食刻法、反応プラズマ・エツチング法若しくは反応
プラズマ・スパック・エツチング法等を利用して、マス
ク材16及び17等がない個所の層11を除去してもよ
い。
次いで、第1D図を参照するに、金属若しくは誘電体の
如き所望の被覆材料19の層を蒸着またバスバッタ付着
により形成するための真空被覆マスクとして該マスク材
16及び17を用いて、層11、マスク材16及び17
の上に被覆材料19を付着する。
如き所望の被覆材料19の層を蒸着またバスバッタ付着
により形成するための真空被覆マスクとして該マスク材
16及び17を用いて、層11、マスク材16及び17
の上に被覆材料19を付着する。
オーババング18により、マスク材16及び17の側壁
20が被覆材料19で殆んど覆われることなく露出され
たままになる。
20が被覆材料19で殆んど覆われることなく露出され
たままになる。
被覆材料19を付着した後、化学食刻法、反応プラズマ
食刻法若しくは他の方法を利用して、第1E図に示す如
くマスク材16及び17を構成する電気めっき金属を選
択的に食刻して、殆んど腐食に影響されない所望のパタ
ーンを形成する。
食刻法若しくは他の方法を利用して、第1E図に示す如
くマスク材16及び17を構成する電気めっき金属を選
択的に食刻して、殆んど腐食に影響されない所望のパタ
ーンを形成する。
このようにして、マスク材16及びJTの不所望な金属
を層11からリフトオフする。
を層11からリフトオフする。
微細な条片を形成する場合、または被覆材料19のある
部分を除去する場合には、第1F図に示す如く、除去す
べき被覆材料の部分21を除いてレジスト層20′を形
成し、次いで、化学食刻法の如きサブトラクティブ法、
またはスパック・エツチング法、反応スパック・エツチ
ング法、イオン・ミーリング法、プラズマ・エツチング
法の如きドライ・プロセス並びに他の適当な方法を利用
して、第1G図に示す如く該部分21を除去してもよい
。
部分を除去する場合には、第1F図に示す如く、除去す
べき被覆材料の部分21を除いてレジスト層20′を形
成し、次いで、化学食刻法の如きサブトラクティブ法、
またはスパック・エツチング法、反応スパック・エツチ
ング法、イオン・ミーリング法、プラズマ・エツチング
法の如きドライ・プロセス並びに他の適当な方法を利用
して、第1G図に示す如く該部分21を除去してもよい
。
電気めっき金属は、例えば(a)グループAu l P
t HPd、Agまたは(b)グループCu、Zn)
Ni、Co。
t HPd、Agまたは(b)グループCu、Zn)
Ni、Co。
Fe 、 Cr 、 Sn 、W、または上記の任意の
元素若しくは上記の任意の元素と他の元素との二元、三
元若しくは四元合金であってもよい。
元素若しくは上記の任意の元素と他の元素との二元、三
元若しくは四元合金であってもよい。
(a)グループの金属は主として金属、または非金属パ
ターン用のリフトオフ・マスクとして使用され、この場
合には、加熱、化学反応専の他の方法を用いて貴金属若
しくは金属から成るマスク・パターンを選択的に除去し
てもよい。
ターン用のリフトオフ・マスクとして使用され、この場
合には、加熱、化学反応専の他の方法を用いて貴金属若
しくは金属から成るマスク・パターンを選択的に除去し
てもよい。
(b)グループの金属は非貴金属類なので広く一般に使
用される。
用される。
この(b)グループの金属は、誘電体及びいろいろな貴
金属用のリフトオフ・マスクとして使用してもよい。
金属用のリフトオフ・マスクとして使用してもよい。
本明細書中には、代表的な構造体の例を示しているが、
本発明の方法は、あらゆるタイプの磁性構造体、集積回
路のようなあらゆるタイプの半導体構造、第2レベルの
パッケージング、光及び電気−光構造体並びにその他の
構造体を製造するのに利用できることは言うまでもない
。
本発明の方法は、あらゆるタイプの磁性構造体、集積回
路のようなあらゆるタイプの半導体構造、第2レベルの
パッケージング、光及び電気−光構造体並びにその他の
構造体を製造するのに利用できることは言うまでもない
。
所望のパターン19を誘電体材料で形成する場合には、
所望の被覆材料を付着する前に、スパッタ・エツチング
法、イオン・ミーリング法、プラズマ・エツチング法若
しくは化学食刻法を利用して金属化層を除去する方が好
ましい。
所望の被覆材料を付着する前に、スパッタ・エツチング
法、イオン・ミーリング法、プラズマ・エツチング法若
しくは化学食刻法を利用して金属化層を除去する方が好
ましい。
本発明の方法はかなり広範囲に応田できるが、特に、電
磁ヘッド、M−Rヘッドのシールド及び他の目的用のシ
ールド等に使用するための超高周波透磁率を有する、5
chottガラス、5in2.Si、Ti若しくはCr
の積層パーマロイ構造体を形成するのに有効である。
磁ヘッド、M−Rヘッドのシールド及び他の目的用のシ
ールド等に使用するための超高周波透磁率を有する、5
chottガラス、5in2.Si、Ti若しくはCr
の積層パーマロイ構造体を形成するのに有効である。
この場合には、第2A図乃至第2I図に示す如く、銅め
っき浴を使用して、電気めっき構造体をかなり微細な条
片に形成できる。
っき浴を使用して、電気めっき構造体をかなり微細な条
片に形成できる。
この場合には、過硫酸アンモニウムを使用してFe。
NiFe、NiFeCr、NiFePd等の存在の下に
Cuを選択的に食刻してもよいが、最終の層を、所望の
構造体の付加的な保護膜として役立つ5chottガラ
スにする。
Cuを選択的に食刻してもよいが、最終の層を、所望の
構造体の付加的な保護膜として役立つ5chottガラ
スにする。
必要に応じて、所望の構造体のエツジが傾斜する(テー
パ付けられる)ような方法で所望の構造体を形成するこ
とにより、後続の製造段階において、オーバレイ構造の
接続リードの絶縁を容易に行なうことができる。
パ付けられる)ような方法で所望の構造体を形成するこ
とにより、後続の製造段階において、オーバレイ構造の
接続リードの絶縁を容易に行なうことができる。
これは、適当な方法で試料を揺動する間に比較的厚い層
を蒸着する方法よりもむしろスパッタ付着法を用いるこ
とにより遠戚される。
を蒸着する方法よりもむしろスパッタ付着法を用いるこ
とにより遠戚される。
パーマロイ積層体即ちパーマロイ/ショット・ガラス/
パーマロイから成る無機構造体を形成するのにドライ・
プロセスを用いる別の参考例を第2A図乃至第2■図に
示す。
パーマロイから成る無機構造体を形成するのにドライ・
プロセスを用いる別の参考例を第2A図乃至第2■図に
示す。
第2A図に示す如く、ガラス基板10上の金属化薄膜1
1上には、パーマロイ及びガラスから戊る所望の積層体
の厚さよりも1μ程度厚い5hipleyレジストの層
12を形成しである。
1上には、パーマロイ及びガラスから戊る所望の積層体
の厚さよりも1μ程度厚い5hipleyレジストの層
12を形成しである。
第2B図に示す如く、該レジストを露光してから現像処
理して、好ましくは4乃至6μの厚いレジスト12に0
.2乃至0.4μの広い開口24を形成する。
理して、好ましくは4乃至6μの厚いレジスト12に0
.2乃至0.4μの広い開口24を形成する。
次いで、第2C図に示す如く、開口24に電気めっき金
属層25を形成する。
属層25を形成する。
選択される金属は、パーマロイの存在の下に選択的に容
易に食刻しうるものでなければならない。
易に食刻しうるものでなければならない。
銅はこの条件を満たし、ざらにNi−Feが溶解しない
過硫酸アンモニウム(高pH7乃至9)を用いて食刻で
きる。
過硫酸アンモニウム(高pH7乃至9)を用いて食刻で
きる。
Cr、Zn、Cd及びSnの如き他の金属もめつき用に
適する。
適する。
約3乃至7μの厚さまで金属をめっきして、好ましくは
0.25乃至3μのオーババングを有する断面キノコ型
のマスク材25を形成する。
0.25乃至3μのオーババングを有する断面キノコ型
のマスク材25を形成する。
次いで、溶剤(Shipleyの場合にはアセトン)を
用いて該レジストを除去して第2D図に示すような構造
体に形成する。
用いて該レジストを除去して第2D図に示すような構造
体に形成する。
次いで、第2E図に示す如く、マスク材25及び露出さ
れた表面11の上にパーマロイ層19、ショット・ガラ
ス層29及びパーマロイ層39を全体の厚さが2乃至3
μになるように形成する。
れた表面11の上にパーマロイ層19、ショット・ガラ
ス層29及びパーマロイ層39を全体の厚さが2乃至3
μになるように形成する。
パーマロイ層39の腐食を防ぐために、該層39の上に
ショット・ガラスの保護層(図示せず)を形成するのが
好ましい。
ショット・ガラスの保護層(図示せず)を形成するのが
好ましい。
パーマロイ及び5iFeとW、Cr、Pd若しくはMo
等との合金を使用してもよい。
等との合金を使用してもよい。
サンド・イツチ状の積層体を表1に示すように構成して
もよい。
もよい。
変形例として、5endust (重量比でSi9.6
%F e s 5% 、 A15.41%)を積層する
か若しくは積層することなくスパッタ付着してもよい。
%F e s 5% 、 A15.41%)を積層する
か若しくは積層することなくスパッタ付着してもよい。
次に第2F図は、マスク材25を食刻除去することによ
り、該マスク材上のパーマロイのサンドインチ構造を基
板からリフトオフした結果の構造体を示す。
り、該マスク材上のパーマロイのサンドインチ構造を基
板からリフトオフした結果の構造体を示す。
マスク材が銅から戒る場合には、これらのマスク材を前
述のように食刻する。
述のように食刻する。
マスク材がZnから成る場合には、亜硫酸アンモニウム
を食刻液(pH7乃至9)として使用する。
を食刻液(pH7乃至9)として使用する。
またマスク材がCrから成る場合には、食刻液としてZ
nを付加したAlCl3若しくは他の適当なCr食刻液
を使用する。
nを付加したAlCl3若しくは他の適当なCr食刻液
を使用する。
ヘッドのヨークを構成するパーマロイのサンドインチ構
造体を保護するために、第2G図に示す如く、開口40
及び42並びにこれらの開口の間の条片41を覆うよう
に5hipleyレジストの層20′を形成する。
造体を保護するために、第2G図に示す如く、開口40
及び42並びにこれらの開口の間の条片41を覆うよう
に5hipleyレジストの層20′を形成する。
次いで、FeCl3とHFとを別々に、若しくはHFと
FeCl3との混合液を使用して不所望な部分43及び
44を食刻除去して、第2H図に示すような構造体に形
成する。
FeCl3との混合液を使用して不所望な部分43及び
44を食刻除去して、第2H図に示すような構造体に形
成する。
次いで、該レジストを除去して、第2■図に示すような
所望のパターンから成る所望のヨーク構造体を形成する
。
所望のパターンから成る所望のヨーク構造体を形成する
。
この場合には、ダミー構造体が存在しないかまたは所望
の構造体を損うことなくそのまま残るので、ダミ−構造
体を取除く必要がない。
の構造体を損うことなくそのまま残るので、ダミ−構造
体を取除く必要がない。
次に第3A乃至第3C図を参照するに、マスク53を通
してポジ・レジスト12に光を照射して、第3A図に示
すような傾斜側壁を有する開口50のパターンを形成す
るには、いろいろな技法ヲ用いることができる。
してポジ・レジスト12に光を照射して、第3A図に示
すような傾斜側壁を有する開口50のパターンを形成す
るには、いろいろな技法ヲ用いることができる。
使用しうるレジストは、5hipley photor
esist、KTFR及びPMMA(polymeth
ylmethacralate)を含む。
esist、KTFR及びPMMA(polymeth
ylmethacralate)を含む。
第3A図は、露光から現像処理までの複数の処理段階の
代表的な例を示す。
代表的な例を示す。
レジストとしてPMMAを使用する場合には、電子ビー
ムの照射度を弱くして、現像時間を長く及び/若しくは
現像液の濃度を高くすることにより、第3A図に示すよ
うなパターンに形成できる。
ムの照射度を弱くして、現像時間を長く及び/若しくは
現像液の濃度を高くすることにより、第3A図に示すよ
うなパターンに形成できる。
次いで、第3B図に示す如く金属を付着してマスク材2
5を形成する。
5を形成する。
次いで、レジスト12を除去してから、第3C図に示す
如く金属19を真空付着する。
如く金属19を真空付着する。
図示していないが、従来の方法を利用してマスク材25
を食刻除去する。
を食刻除去する。
電子ビーム用レジストがネガレジストの場合には、電子
ビームの強度及び現像時間を調整することにより、この
ような傾斜したエツジ・パターンを形成することができ
る。
ビームの強度及び現像時間を調整することにより、この
ような傾斜したエツジ・パターンを形成することができ
る。
レジストとしてPMMA及びPMMA共重合体を使用す
る場合には、電子ビームの強度を適当に変えかつ適当に
現像することにより、第4A図に示すような傾斜側壁を
有する開口のパターンに形成できる。
る場合には、電子ビームの強度を適当に変えかつ適当に
現像することにより、第4A図に示すような傾斜側壁を
有する開口のパターンに形成できる。
第3B図、第3C図、第4B図及び第4C図から明らか
である如く、上記のいずれの方法も、リフトオフに用い
る無機材料の高温マスクを形成するために使用される適
当なパターン(例えば開口50若しくは60)を形成す
るのに有用である。
である如く、上記のいずれの方法も、リフトオフに用い
る無機材料の高温マスクを形成するために使用される適
当なパターン(例えば開口50若しくは60)を形成す
るのに有用である。
5hipley レジストまたは他のポジレジストの
場合には、第3A図に示すような傾斜側壁は下記の項に
従って形成される。
場合には、第3A図に示すような傾斜側壁は下記の項に
従って形成される。
即ち、(1)焦点をぼかす、または紫外光の照準をずら
す。
す。
(2)レジストと密接に接触しているマスクを除去する
。
。
(3)かなり厚いレジストを使用する、即ち光ビームの
焦点ぼけ若しくは照準ずれかない場合及びマスクとレジ
ストとの接触が良い場合でも約2μ以上厚くする。
焦点ぼけ若しくは照準ずれかない場合及びマスクとレジ
ストとの接触が良い場合でも約2μ以上厚くする。
(4)分散する(照準されない)光源を使用する。
(5)上記(i) + (2)及び/若しくは(3)及
び(4)の任意の1つの方法またはこれらを組合せた方
法を用いる。
び(4)の任意の1つの方法またはこれらを組合せた方
法を用いる。
KTFR,KOR(Eastman Kodak社製の
レジスト)及びその他のネガレジストを使用する場合に
は、上記の(1)乃至(5)の方法またはこれらの任意
の組合せ方法を用いて、第3B図、第3C図、第4B図
及び第4C図に示すような傾斜側壁を形成する。
レジスト)及びその他のネガレジストを使用する場合に
は、上記の(1)乃至(5)の方法またはこれらの任意
の組合せ方法を用いて、第3B図、第3C図、第4B図
及び第4C図に示すような傾斜側壁を形成する。
第3A図乃至第3C図及び第4A図乃至第4C図に示す
如く、このような傾斜エツジを有するレジスト パター
ンを形成した後、電気めっき処理法、無電界めっき処理
法、蒸着法、スパッタリング法等の如き適当な付着法を
利用して、レジストの開口を充填する。
如く、このような傾斜エツジを有するレジスト パター
ンを形成した後、電気めっき処理法、無電界めっき処理
法、蒸着法、スパッタリング法等の如き適当な付着法を
利用して、レジストの開口を充填する。
リフトオフ法により形成される所望の最終の付着層の約
2/3に等しい厚さまたは該最終の付着層の上面から約
0.25μの範囲内に金属25または誘電体を付着する
。
2/3に等しい厚さまたは該最終の付着層の上面から約
0.25μの範囲内に金属25または誘電体を付着する
。
第3B図及び第4B図に示す如く、Cu、Zn、A1等
の金属または誘電体は逆台形状に形成される。
の金属または誘電体は逆台形状に形成される。
側壁が傾斜していることにより、キノコ型がレジストの
上に形成される迄、金属または誘電体25の電着を続け
る必要がない。
上に形成される迄、金属または誘電体25の電着を続け
る必要がない。
リフトオフを達成するためには、逆台形状の開口50若
しくは60の形状に応じて、キノコ型のパターンに形成
してもよくまたは形成上なくてもよい。
しくは60の形状に応じて、キノコ型のパターンに形成
してもよくまたは形成上なくてもよい。
レジストを除去した後、蒸着法、イオン銃めっき法及び
/若しくはスパッタリング法等を利用して、所望の金属
層、誘電体−磁性体積層または誘電体層を付着する。
/若しくはスパッタリング法等を利用して、所望の金属
層、誘電体−磁性体積層または誘電体層を付着する。
リフトオフ・プロセスは第2E図乃至第2■図または第
1D図乃至第1G図に示すように行なわれる。
1D図乃至第1G図に示すように行なわれる。
高温リフトオフ・プロセスにより形成される所望の最終
パターンを腐食することなく、別に選択的に溶解、腐食
または食刻しうるような無機物のリフトオフ材料を選択
することが必要な条件である。
パターンを腐食することなく、別に選択的に溶解、腐食
または食刻しうるような無機物のリフトオフ材料を選択
することが必要な条件である。
第5A図乃至第5E図に示す本発明の実施例の方法では
、先ず、S h i p l e y、 KTFR,P
MMA。
、先ず、S h i p l e y、 KTFR,P
MMA。
PMMA共重合体若しくは他の任意の熱的に変形可能な
重合体等の如きレジスト12を、露光及び現像処理し、
次いで反応プラズマ・エツチング法、化学食刻法等を利
用して食刻することにより所望のパターンに形成する。
重合体等の如きレジスト12を、露光及び現像処理し、
次いで反応プラズマ・エツチング法、化学食刻法等を利
用して食刻することにより所望のパターンに形成する。
次いで、レジスト12がが流れて(表面張力により変形
するような)第5B図に示すような形を形成するように
、十分に高い温度に該構造体を加熱する。
するような)第5B図に示すような形を形成するように
、十分に高い温度に該構造体を加熱する。
Sh i p I eyレジストの場合では、これは、
該構造体を約1.50乃至160’Cに迅速に加熱して
から冷却するかまたは約100乃至130℃に徐々に加
熱してから徐冷する(それでも5hiplyレジストを
容易に除去させうる時間一温度生産要因を取る)ことに
より達成される。
該構造体を約1.50乃至160’Cに迅速に加熱して
から冷却するかまたは約100乃至130℃に徐々に加
熱してから徐冷する(それでも5hiplyレジストを
容易に除去させうる時間一温度生産要因を取る)ことに
より達成される。
Sh i p I eyレジストを紫外線で露光し、次
いで従来の5hipleyレジスト現像装置を使用して
現像処理するかまたはアセトンの如き従来の食刻液を用
いて該レジストを除去する。
いで従来の5hipleyレジスト現像装置を使用して
現像処理するかまたはアセトンの如き従来の食刻液を用
いて該レジストを除去する。
傾斜側壁または無機材料のマスクにわずかなオーバハン
グでさえも形成するのに有用であるレジストを加熱する
ことにより所望の形に形成しうろことが明らかであろう
。
グでさえも形成するのに有用であるレジストを加熱する
ことにより所望の形に形成しうろことが明らかであろう
。
これ以後の処理段階は、第1B図乃至第1G図または第
2C図乃至第2■図に関連して前述した段階とほぼ同じ
である。
2C図乃至第2■図に関連して前述した段階とほぼ同じ
である。
反応プラズマ・エツチング法またはスパッタ・エツチン
グ法を利用して有機レジストを簡単に露出することによ
り、円形状エッチまたは傾斜エツジを形成してもよい。
グ法を利用して有機レジストを簡単に露出することによ
り、円形状エッチまたは傾斜エツジを形成してもよい。
第5C図に示すように、リフトオフ構造体25は、第3
B図及び第4B図の場合と同様にレジスト、12の開口
の側壁が傾斜していることにより、略逆台形状に形成さ
れるので、キノコ型がレジスト12の上に形成される迄
、メッキする必要がなく、レジスト12の厚さ以下の厚
さにメッキすればよい。
B図及び第4B図の場合と同様にレジスト、12の開口
の側壁が傾斜していることにより、略逆台形状に形成さ
れるので、キノコ型がレジスト12の上に形成される迄
、メッキする必要がなく、レジスト12の厚さ以下の厚
さにメッキすればよい。
被模材料の層19は、第5E図に示すように、レジスト
12の層を除去した後の露出されたリフト・オフ構造体
25の側壁との間に間隙を残すように金属層11上にレ
ジスト12の層の厚さよりも実質的に薄く蒸着される。
12の層を除去した後の露出されたリフト・オフ構造体
25の側壁との間に間隙を残すように金属層11上にレ
ジスト12の層の厚さよりも実質的に薄く蒸着される。
次に、第6A図乃至第6D図に示す参考例の方法では、
異なる感光度の2つのレジストを使用する。
異なる感光度の2つのレジストを使用する。
上面の高感光度レジスト70はポジレジストであり、そ
の下のレジスト12はネガレジストである。
の下のレジスト12はネガレジストである。
下のレジスト層12は、リフトオフ法により形成すべき
材料の厚さよりも約25係厚く形成する。
材料の厚さよりも約25係厚く形成する。
紫外線、電子ビーム若しくはX線で露光してから現像処
理した後、第6B図に示すような構造体に形成する。
理した後、第6B図に示すような構造体に形成する。
次いで、電着法または無電界付着法を利用して、第6C
図に示すような所望のオーバハングを有する無機材料の
マスクを形成する。
図に示すような所望のオーバハングを有する無機材料の
マスクを形成する。
レジスト12及び70を除した後、第6D図に示すよう
に所望の被覆材料19を付着する これ以後の行程は前述の工程とほぼ同じである。
に所望の被覆材料19を付着する これ以後の行程は前述の工程とほぼ同じである。
変形例として、下のネガレジスト層12として高感度の
レジストを使用してもよい。
レジストを使用してもよい。
第1A図乃至第1G図はレジストの厚さよりもかなりの
深さまでめっきで形成されたオーバハングを用い参考例
のリフトオフ法により薄膜を形成する第1のプロセスを
示す図、第2A図乃至第21図は第1A図乃至第1G図
のプロセスに類似した参考列の第2のプロセスを示す図
、第3A図乃至第3C図はレジストにテーパ付開口を形
成することによりリフトオフ材料にオーバハングを形成
する参考例第3のプロセスを示す図、第4A図乃至第4
C図はレジストにテーパ付開口を形成することによりリ
フトオフ材料にオーバハングを形成する参考例第3のプ
ロセスを示す図、第5A図乃至第5E図は第3A図、第
4A図及び第5A図に用いられた形のレジストを加熱し
てレジストのエツジを湾曲させることにより大きなオー
バハングを形成する本発明によるプロセスを示す図、第
6A図乃至第6D図は2つのレジストを用いてオーバハ
ングを形成する参考例のプロセスを示す図である。 10・・・・・・基板、12・・・・・・レジスト層、
14゜15・・・・・・開口、16.17・・・・・・
リフトオフ・マスク材料、 1 B−−−−−“オーバ
ハング・エツジ、19・・・・・・所望の被覆材料、2
0・・・・・・側壁。
深さまでめっきで形成されたオーバハングを用い参考例
のリフトオフ法により薄膜を形成する第1のプロセスを
示す図、第2A図乃至第21図は第1A図乃至第1G図
のプロセスに類似した参考列の第2のプロセスを示す図
、第3A図乃至第3C図はレジストにテーパ付開口を形
成することによりリフトオフ材料にオーバハングを形成
する参考例第3のプロセスを示す図、第4A図乃至第4
C図はレジストにテーパ付開口を形成することによりリ
フトオフ材料にオーバハングを形成する参考例第3のプ
ロセスを示す図、第5A図乃至第5E図は第3A図、第
4A図及び第5A図に用いられた形のレジストを加熱し
てレジストのエツジを湾曲させることにより大きなオー
バハングを形成する本発明によるプロセスを示す図、第
6A図乃至第6D図は2つのレジストを用いてオーバハ
ングを形成する参考例のプロセスを示す図である。 10・・・・・・基板、12・・・・・・レジスト層、
14゜15・・・・・・開口、16.17・・・・・・
リフトオフ・マスク材料、 1 B−−−−−“オーバ
ハング・エツジ、19・・・・・・所望の被覆材料、2
0・・・・・・側壁。
Claims (1)
- 1 金属性基板上に熱変形可能なレジストを塗布する工
程、該レジストを露光し、オーバハングの逆の形態のテ
ーパ付側壁を有する開口のパターンを形成する工程、該
レジストを加熱してその開口縁に丸味をもたせる工程、
金属性のリフトオフ形成材料を上記レジストの厚さ以下
の厚さにメッキして上記開口底部よりも上部で太くなっ
ているオーバハング形状のリフトオフ構造体を形成する
工程、上記リフトオフ構造体のないレジスト部分を除去
する工程、かく形成された構造体上に上記レジス1−の
厚さ以上の厚さに被膜材料を真空蒸着させる工程、食刻
剤により上記リフトオフ材料を除去する工程を含む真空
蒸着により薄膜構造体を形成する方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US64585275A | 1975-12-31 | 1975-12-31 | |
US000000645852 | 1975-12-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5285033A JPS5285033A (en) | 1977-07-15 |
JPS5857908B2 true JPS5857908B2 (ja) | 1983-12-22 |
Family
ID=24590741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14790576A Expired JPS5857908B2 (ja) | 1975-12-31 | 1976-12-10 | 薄膜構造体の形成方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5857908B2 (ja) |
DE (1) | DE2645081C2 (ja) |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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