(57)【要約】      （修正有）【課題】電子部品の高性能化に対応した高精度な微細レジストパターンの形成方法および配線パターンの形成方法を提供する。【解決手段】基板１上に形成された少なくとも一層のレジスト層を備える。形成するパターンに対応した凸部の側壁が逆テーパー形状を有するモールドをレジスト層にプレスし、凸部に対応する側壁が逆テーパー形状の凹部を含むような形状のレジストパターン４が形成される。形成されたレジストパターン４を用いて、リフトオフ法により配線パターンを形成する。【選択図】            図１
2004335774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を用意する工程と、
前記基板上に少なくとも一層のレジスト層を形成する工程と、
形成するパターンに対応した凸部をモールド面に有するモールドを前記レジスト層にプレスし、前記レジスト層が前記凸部に対応する凹部を含むように形成する工程とを備え、
前記モールドの凸部の側壁を逆テーパー形状にすることによって、前記レジスト層に形成された凹部の側壁が逆テーパー形状となることを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項２】
前記基板上にレジスト層を形成するにあたって、少なくとも前記基板側第一のレジスト層を相対的にエッチング速度が大きい材料で、表層側第二のレジスト層を相対的にエッチング速度が小さい材料で形成する工程と、
凹部の側壁が逆テーパー形状の前記レジスト層を、エッチング処理により凹部の側壁がオーバーハング形状になるように形成する工程とを備えることを特徴とする、請求項１に記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項３】
前記第一のレジスト層がポリイミド系樹脂で構成され、前記第二のレジスト層がフェノール系樹脂で構成されていることを特徴とする、請求項２に記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載のレジストパターンの形成方法により形成されたレジストパターンを用いて、リフトオフ法により前記基板上に配線のパターンを形成する工程を備えることを特徴とする配線パターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細なパターンの形成方法、特にインプリント法を用いて、セラミックス基板、または半導体基板上に形成されるレジストパターンの形成方法および配線パターンの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話や移動体通信の発展に伴い、圧電基板に所望の金属膜パターンが形成された弾性表面波素子が、弾性表面波フィルターや弾性表面波共振子として盛んに利用されている。その中で、弾性表面波素子における高周波化への対応は、その金属膜の薄膜化、また金属膜パターンの微細化が必要となる。
【０００３】
この微細な金属膜パターンの形成法としては、フォトリソグラフィー技術を用いたパターン形成法が一般に展開されている。
【０００４】
一方、基板に塗布した感光性レジストを所定のフォトマスクを介して露光し、現像処理することにより、微細なレジストパターンを形成し、その後、基板および形成された微細なレジストパターン上に金属膜を形成し、次に溶剤等により感光性レジストを除去することにより、不要な金属膜を除去するリフトオフ工法と呼ばれる微細な金属膜パターンを形成する手法がある。
【０００５】
しかし、フォトリソグラフィー技術を用いるこれらの手法は、そのプロセスから高価な装置を必要とするとの課題があった。
【０００６】
そこで、微細なパターンの形成方法として、基板上に形成したレジスト膜に、凹凸パターンが形成された型をプレスし、形成されたレジストの凹凸パターンに、紫外線を照射し、それにより、レジスト膜に変性部と非変性部を選択的に形成することでレジストのパターンを形成する製造方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１５８１９２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術による微細なパターンの形成法においては、以下の問題点が存在する。
【０００９】
特許文献１においては、図５に示すように、基板１１上に紫外線照射により変性を生じるレジスト層１２を形成する。次に、レジスト層１２上にプレスによって成型加工が容易なレジスト層１３を形成する。次に、凸部を有する型をプレスすることで、レジスト層１３に凸部に対応した凹部が形成される。
【００１０】
次に、形成された凹部を有するパターンに紫外線照射を行うことにより、レジスト層１３の凹部１４から紫外線が透過し、その下層レジスト層１２に変性部１５が生じる。一方、レジスト層１３の凹部１４以外の部分の下層は、紫外線が到達することなく非変性部１７となる。
【００１１】
その後、ウェットエッチングすることにより、レジスト層１３を除去した後、レジスト層１２の変性部１５をウェットエッチングすることにより除去する。
【００１２】
以上により、基板１１上には、非変性部１７が残り、レジストパターンが形成される。
【００１３】
しかし、この紫外線照射による非変性部の形成は、先に形成された凹凸のレジストパターンの形状バラツキによる影響およびその紫外線照射の影響により、形成される非変性部の形状が安定しないとの課題を有する。
【００１４】
これは、ウェットエッチングによる不要なレジストの除去後に形成されるレジストパターンの形状が安定しないとの課題を有することになる。
【００１５】
リフトオフ法による金属膜パターン形成においては、このレジストパターンの形状の安定性が重要であり、結果として安定した金属膜パターンの形成が困難であるとの課題を有する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決すべく本発明のレジストパターンの形成方法は、基板を用意する工程と、基板上に少なくとも一層のレジスト層を形成する工程と、形成するパターンに対応した凸部をモールド面に有するモールドをレジスト層にプレスし、レジスト層が凸部に対応する凹部を含むように形成する工程とを備えることを特徴とするレジストパターンの形成方法である。
【００１７】
更に、モールドの凸部の側壁を逆テーパー形状にすることによって、レジスト層に形成された凹部の側壁が逆テーパー形状となることを特徴とする。
【００１８】
また、基板上にレジスト層を形成するにあたって、少なくとも基板側第一のレジスト層を相対的にエッチング速度が大きい材料で、表層側第二のレジスト層を相対的にエッチング速度が小さい材料で形成する工程と、凹部の側壁が逆テーパー形状のレジスト層を、エッチング処理により凹部の側壁がオーバーハング形状になるように形成する工程とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、第一のレジスト層がポリイミド系樹脂で構成され、第二のレジスト層がフェノール系樹脂で構成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の配線パターンの形成方法は、上記に記載したレジストパターンの形成方法によって形成されたレジストパターンを用いて、リフトオフ法により基板上に配線のパターンを形成する工程を備えることを特徴とする配線パターンの形成方法である。
【００２１】
本発明の製造方法によって、製造コストの大幅な上昇をさせることなく、電子機器の高性能化に対応した高精度な微細なレジストパターンおよび配線のパターンを形成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について添付図に基いて詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明のレジストパターンの形成方法における一実施例の概略プロセスフローを示す。
【００２４】
先ず、図１（ａ）に示すように、基板１上にレジスト層２、例えば、ポリイミド系の熱可塑性樹脂であるポリメチルグルタルイミドからなる層を形成する。レジスト層２は、スピンコーター等を用いて、基板１にポリメチルグルタルイミドを膜厚が０．４μｍになるように塗布し、次に、ポリメチルグルタルイミドの膜が形成された基板１を１５０℃に加熱したホットプレート上にて６０秒加熱し、乾燥させることによって形成される。
【００２５】
次に、図１（ｂ）に示すように、レジスト層２が形成された基板１をホットプレート上にて加熱した状態で、形成するパターンに対応した凸部を有するモールド３をレジスト層２側からプレスする。この時のプレス条件として、加熱温度を１３０℃、押付圧力を１００ＭＰａ、押付時間を５分に設定するとよい。ここで、モールド３の凸形状は、側壁が逆テーパー形状に形成されている。
【００２６】
また、凸部の形状は、レジスト膜厚を考慮し、凸部の先端が基板１に達する形状に設定される。また、プレスの際、基板１にダメージを与えることはない状態にてプレスされる。
【００２７】
次に、常温に冷却後レジスト層２からモールド３を剥離する。モールド３によりプレスされたレジスト層２は、図１（ｃ）に示すように、モールド３の逆テーパー形状の側壁を有する凸部に倣った、凹部の側壁が逆テーパー形状の形に成形されたレジストパターン４が形成される。
【００２８】
次に、図２は、本発明のレジストパターンの形成方法における別の実施例の概略プロセスフローを示す。
【００２９】
先ず、図２（ａ）に示すように、基板１上に相対的にエッチング速度が大きい第一のレジスト層であるレジスト層５、例えば、ポリイミド系の熱可塑性樹脂であるポリメチルグルタルイミドからなる層を形成する。レジスト層５は、スピンコーター等を用いて、基板１にポリメチルグルタルイミドを膜厚が０．２μｍになるように塗布し、次に、ポリメチルグルタルイミドの膜が形成された基板１を１５０℃に加熱したホットプレート上にて６０秒加熱し、乾燥させることによって形成される。
【００３０】
次に、常温に冷却後、レジスト層５上に相対的にエッチング速度が小さい第二のレジスト層であるレジスト層６、例えば、フェノール系樹脂である耐エッチング性を有するＦｉ−ＳＰ２（富士フィルムアーチ製）からなる層を形成する。レジスト層６は、スピンコーター等を用いて、レジスト層５上にＦｉ−ＳＰ２を膜厚が０．２μｍになるように塗布し、次に、Ｆｉ−ＳＰ２の膜が形成された基板１を９０℃に加熱したホットプレート上にて６０秒加熱し、乾燥させることによって形成される。これで、基板１上に２層構造のレジスト層７が形成される。
【００３１】
次に、図２（ｂ）に示すように、レジスト層７が形成された基板１をホットプレート上にて加熱した状態で、形成するパターンに対応した凸部を有するモールド３をレジスト層７側からプレスする。この時のプレス条件として、加熱温度を１３０℃、押付圧力を１００ＭＰａ、押付時間を５分に設定するとよい。ここで、モールド３の凸部は、逆テーパー形状に形成されている。また、モールド３の凸部の形状は、レジスト膜厚を考慮し、凸部の先端が基板１にまで達する形状に設定される。
【００３２】
次に、常温に冷却後レジスト層７からモールド３を剥離する。モールド３によりプレスされたレジスト層７は、図２（ｃ）に示すように、モールド３の逆テーパー形状の側壁を有する凸部に倣った、凹部の側壁が逆テーパー形状の形に成形されたレジストパターン８が形成される。
【００３３】
次に、形成されたレジストパターン８は、図３に示すように、エッチング処理を施すことにより、凹部の側壁がオーバーハング形状のレジストパターン９に形成しても構わない。
【００３４】
このレジストパターン９の形成は、図２（ｃ）に示す基板１上に形成されたレジストパターン８に対し、例えば、ＲＩＥ処理を施すことにより可能である。
【００３５】
以下に、ＲＩＥ処理条件の詳細を述べる（図示せず）。内容については、図２および３に示した符号を用いる。
【００３６】
所望の機能を有する真空装置内にレジストパターン８が形成された状態の基板１をセットする。次に、真空装置内にアッシングガスとしてＯ２を９０ｓｃｃｍ導入し、背圧が３００ｍｔｏｒｒに制御する。投入電力を１００Ｗとし、１８０秒程度ＲＩＥ処理する。レジストパターン８は、第一のレジスト層５がポリイミド系樹脂、第二のレジスト層６がフェノール系樹脂で構成されている。これにより第一のレジスト層５が第二のレジスト層６に相対比較し、より大きなエッチング速度を示す。このため、ＲＩＥ処理されたレジストパターン８は、図３に示すように、基板側のレジスト層５がよりエッチングされた凹部の側壁がオーバーハング形状のレジストパターン９が形成される。
【００３７】
以上により、基板１上に凹部の側壁がオーバーハング形状のレジストパターン９が形成される。
【００３８】
また、凹部の側壁がオーバーハング形状のレジストパターンの形成方法の別の実施例として以下に説明する（図示せず）。内容については、図２および３に示した符号を用いる。
【００３９】
基板１上に形成されたレジストパターン８に対し、ウェットエッチング処理を施すことにより、凹部の側壁がオーバーハング形状のレジストパターン９を形成することが可能である。
【００４０】
先ず、アルカリ溶液にレジストパターン８を備えた基板１を浸漬させ、揺動させる。この時、アルカリ溶液としては、テオラメチルアンモニウムハイドロオキサイド２．３８ｗｔ％溶液を用い、浸漬時間を１２０秒にすることが好ましい。レジストパターン８は、第一のレジスト層５にポリイミド系樹脂、第二のレジスト層６にフェノール系樹脂を構成されている。これにより第一のレジスト層５が第二のレジスト層６に相対比較し、より大きなエッチング速度を示す。これにより、ウェットエッチング処理されたレジストパターン８は、図３に示すように凹部の側壁がオーバーハング形状のレジストパターン９が形成される。
【００４１】
この際、用いるアルカリ溶液は基板１に対するダメージが少ない溶液が選択されることが好ましい。
【００４２】
以上により、基板１上に凹部の側壁がオーバーハング形状のレジストパターン９が形成される。
【００４３】
また、プレスにより形成された逆テーパーの凹部のレジストの形状や寸法のバラツキの補正もこのエッチング処理により補正することが可能である。レジスト層の凹部の下にレジスト層が残ってもその除去は上記したエッチング処理により可能である。
【００４４】
更に、このレジストパターン９の凹部の側壁がオーバーハング形状の形成は、上記した実施例を組み合わせて形成することも可能である。不要なレジストをＲＩＥ処理により除去した後、ウエットエッチング処理によりオーバーハング形状を形成することも可能である。これらは、モールド３によりプレスされたレジストパターン８の状態により、適切なエッチング処理条件が設定される。
【００４５】
また、レジストパターン９は、３層以上のレジスト層により構成されてもよい。この際、凹部の側壁が基板側のレジスト層を基準にオーバーハング形状となるレジスト層がそれぞれ形成される。
【００４６】
次に、図４は、本発明の配線パターンの形成方法における一実施例の概略プロセスフローを示す。
【００４７】
先ず、図４（ａ）に基板１上に逆テーパー形状の側壁を有するレジストパターン８を備える基板１を示す。この時、基板１の表面が汚染されている時には、この段階で洗浄を施すと良い。
【００４８】
次に、図４（ｂ）に示すように、レジストパターン８を含む基板１上にレジストパターン８側から蒸着によって金属膜１０を形成する。
【００４９】
金属膜１０の形成は、例えば、レジストパターン８が形成された基板１をマルチソース対応のルツボを有する真空蒸着装置内にセットする。
【００５０】
次に、真空ポンプにより、真空蒸着装置内を真空状態とする。この時、真空蒸着装置内は、高真空ポンプにより１０−５Ｐａ台の圧力まで真空にすることが好ましい。
【００５１】
次に、電子ビーム蒸着法により、レジストパターン８を含む基板１上に金属膜１０を形成する。その際、均一な膜厚分布が得られるように、基板１を５ｒｐｍの速度で自公転させることが好ましい。また、ルツボの上部にはシャッターが設けられ、所定の膜厚になるように、その開閉により制御されている。
【００５２】
次に、図４（ｃ）に示すように、レジストパターン８およびレジストパターン８上に形成された不要な金属膜１０を剥離する。レジストパターン８および不要な金属膜１０は、有機溶剤に浸漬、揺動することによりレジストパターン８を除去することにより不要な金属膜１０を除去する。この時、レジストパターン８が逆テーパー状の側壁を有することから、基板１上の金属膜１０とレジストパターン８上の不要な金属膜１０は不連続に形成されている。そのため、レジストパターン８の除去の影響を受けることなく、品質状態のよい配線パターンとなる金属膜１０が基板１上に形成される。また、レジストパターン８の基板側のレジスト層５は、ポリイミド系の熱可塑性樹脂から構成されていることから容易に剥離が可能である。
【００５３】
このように本発明のインプリント法とエッチング処理を組み合わせたレジストパターンの形成方法により、微細なレジストパターンの形成方法を提供することができる。また、そのレジストパターンを用いて電子機器の高性能化に対応した高精度な配線パターンの形成方法を提供することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のような本発明のレジストパターンおよび配線パターンの形成方法によって、製造コストの大幅な上昇をさせることなく、電子機器の高性能化に対応した高精度な微細レジストパターンおよび配線のパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレジストパターンの形成方法の一実施例を示す概略工程フロー図である。
【図２】本発明のレジストパターンの形成方法の別の実施例を示す概略工程フロー図である。
【図３】本発明のレジストパターンの形成方法のフォーミングの一実施例を示す基板の概略断面図である。
【図４】本発明の配線パターンの形成方法の一実施例を示す概略工程フロー図である。
【図５】従来技術により形成されたレジストパターンの概略断面図である
【符号の説明】
１、１１…基板
２、５、６、７、１１、１２、１３…レジスト層
３…モールド
４、８、９…レジストパターン
１０…金属膜
１４…凹部
１５…変性部
１６…凸部
１７…非変性部
【図１】
2004335774.tif 000003
【図２】
2004335774.tif 000004
【図３】
2004335774.tif 000005
【図４】
2004335774.tif 000006
【図５】
2004335774.tif 000007