(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】少なくとも基板１上に、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レジスト層２と、表層側第二のレジスト層に相対的にエッチング速度が小さいレジスト層３とを備える。形成するパターン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、プレスされたレジスト層をエッチング処理することにより、凹部の側壁がオーバーハング形状のレジストパターン７が形成される。形成されたレジストパターン７を用いて、リフトオフ法により配線パターンを形成する。【効果】製造コストの大幅な上昇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パターンを形成することができる。【選択図】            図１
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【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２層のレジスト層を形成するにあたって、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、
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、前記レジスト層の表層側から前記凸部の先端が少なくとも前記第一のレジスト層に至るまでプレスし、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成形する工程と、
前記凹部を含むレジスト層をエッチング処理することにより、前記レジスト層の凹部の側壁をオーバーハング形状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。
【請求項２】
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１に記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項３】
請求項１または２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には、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４に示すように、基板１２上に紫外線照射により変性を生じるレジスト層１３を形成する。次に、レジスト層１３上にプレスによって成型加工が容易なレジスト層１４を形成する。次に、断面が凹凸形状した型をプレスすることで、レジスト層１４に凹凸パターンを形成する。
【００１０】
次に、形成された凹凸パターンに紫外線照射を行うことにより、レジスト層１４の凹部１５から紫外線が透過し、その下層レジスト層１３に変性部１６が生じる。一方、レジスト層１４の凸部１７の下層は、紫外線が到達することなく非変性部１８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１４を除去した後、レジスト層１３の変性部１６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１２上には、非変性部１８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２層のレジストを形成するにあたって、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を備えるレジストパターンの形成方法である。更に、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、レジスト層の表層側から凸部の先端が少なくとも第一のレジスト層に至るまでプレスし、レジスト層が凸部に対応する凹部含むように成形する工程と、凹部を含むレジスト層をエッチング処理することにより、レジスト層の凹部の側壁をオーバーハング形状に形成する工程とを備えることを特徴とする。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
【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。
【００２１】
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。
【００２２】
先ず、図１（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０．２μｍ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。
【００２３】
次に、常温に冷却後、レジスト層２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３、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３は、スピンコーター等を用いて、レジスト層２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４が形成される。
【００２４】
次に、図１（ｂ）に示すように、レジスト層４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、所望するパターンに対応した凸部を有するモールド５をレジスト層４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。また、モールド５の凸部は、例えばＳｉ基板に凸部を形成するが、モールド５の凸部の先端が少なくともレジスト層２まで至るように、レジスト層４の膜厚およびその後形成される金属膜（図示せず）を考慮し、最適な断面の凸部が設定される。レジスト層６において、凹部は基板１に達している。
【００２５】
次に、図１（ｃ）に示すように、常温に冷却後レジスト層４からモールド５を剥離する。モールド５によりプレスされたレジスト層４は、モールド５の凸部の形状に倣った形に凹部が成形されたレジスト層６が形成される。
【００２６】
次に、凹部が形成されたレジスト層６は、図１（ｄ）に示すように、エッチング処理を施すことにより、エッチング速度が大きいレジスト層２が早くエッチングされ、凹部の側壁がオーバーハング形状のレジストパターン７に形成される。
【００２７】
凹部の側壁がオーバーハング形状のレジストパターン７の形成は、基板１上に形成されたレジスト層６に対し、例えば、ＲＩＥ（ドライエッチング）処理を施すことにより、その形成が可能である。
【００２８】
以下に、モールド５の凸部の先端が第一のレジスト層２に至るまでプレスされた時のＲＩＥ条件の詳細を述べる（図示せず）。内容については、図１に示した符号を用いる。また、このＲＩＥ処理条件は、モールド５のプレス状態により適切な条件が設定される。
【００２９】
所望の機能を有する真空装置内にレジスト層６が成形された状態の基板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、背圧を３００ｍｔｏｒｒに制御する。投入電力を１００Ｗとし、１８０秒程度ＲＩＥ処理する。レジスト層６は、基板側のレジスト層２がポリイミド系樹脂、表層側のレジスト層３がフェノール系樹脂で構成されている。これにより基板側のレジスト層２が表層側のレジスト層３に相対比較し、より大きなエッチング速度を示す。そのため、ＲＩＥ処理されたレジスト層６は、図１（ｄ）に示すように、基板側のレジスト層２がよりエッチングされたオーバーハング形状のレジストパターン７が形成される。
【００３０】
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７が形成される。
【００３１】
また、基板１上に形成されたレジスト層６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７を形成することが可能である。
【００３２】
以下に、この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な実施例として、ウェットエッチング処理の説明をする（図示せず）。内容については、図１に示した符号を用いる。
【００３３】
以下に示すウェットエッチング処理によるレジストパターン７の凹部の側壁がオーバーハング形状の形成条件は、モールド５の凸部先端が基板１上のレジスト層２に至るまでプレスされた状態を前提として示す。このモールド５のプレス状態により適切なウェットエッチング処理条件が設定される。
【００３４】
先ず、アルカリ溶液にレジスト層６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。レジスト層６は、基板側のレジスト層２がポリイミド系樹脂、表層側のレジスト層３がフェノール系樹脂で構成されている。これにより基板側のレジスト層２が表層側のレジスト層３に比較し、より大きなエッチング速度を示す。そのため、ウェットエッチング処理されたレジスト層６は、図１（ｄ）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７が形成される。
【００３５】
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。
【００３６】
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７が形成される。
【００３７】
更に、この凹部の側壁がオーバーハング形状のレジストパターン７の形成は、上記した実施例を組み合わせて形成してもよい。
【００３８】
また、前記したようにモールド５の凸部の先端部は、基板１に達することが好ましいが、達しなくても構わない。
【００３９】
図２に、モールド５の凸部の先端が基板１上に達しない位置にプレスされた時の本発明のレジストパターンの形成方法における実施例の概略プロセスフローを示す。
【００４０】
図２（ａ）に示すように、基板１上にレジスト層２、その上にレジスト層３が形成されたレジスト層８に、レジスト３側よりモールド５をプレスする。次に、図２（ｂ）に示すように、レジスト層８からモールド５を剥離する。モールド５によりプレスされたレジスト層８は、モールド５の凸部の形状に倣った形に成形されたレジスト層９が形成される。この時、モールド５の凸部の先端部が基板１に達しない状態でプレスされたことから、レジスト層９の凹部の下にレジスト層２が存在する。
【００４１】
次に、レジスト層９の凹部の下に存在する不要なレジスト層２を、ＲＩＥ処理により除去し、その後、図２（ｃ）に示すように、ウエット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のレジストパターン７を形成する。これらは、モールド５によりプレスされたレジスト層９の状態により、適切なエッチング処理条件が構成される。
【００４２】
また、レジスト層９は、３層以上のレジスト層により構成されてもよい。
【００４３】
次に、図３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。
【００４４】
先ず、図３（ａ）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７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。
【００４５】
次に、図３（ｂ）に示すように、レジストパターン７を含む基板１上にレジストパターン７側から蒸着によって金属膜１１を形成する。
【００４６】
金属膜１１の形成は、例えば、レジストパターン７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。
【００４７】
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。
【００４８】
次に、電子ビーム蒸着法により、レジストパターン７を含む基板１上に金属膜１１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。
【００４９】
次に、図３（ｃ）に示すように、レジストパターン７およびレジストパターン７上に形成された不要な金属膜１１を剥離する。レジストパターン７および不要な金属膜１１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７を除去することにより、不要な金属膜１１を除去する。この時、レジストパターン７がオーバーハング形状に形成されていることから、基板１上の金属膜１１とレジストパターン７上の不要な金属膜１１は不連続に形成されている。そのため、レジストパターン７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１１が基板１上に形成される。また、レジストパターン７の基板側のレジスト層２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。
【００５０】
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。
【００５１】
【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４】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、１２…基板
２、３、４、６、８、９、１０、１１、１３、１４…レジスト層
５…モールド
７…レジストパターン
１１…金属膜
１５…凹部
１６…変性部
１７…凸部
１８…非変性部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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