リソグラフィ関連の話で、リフトオフプロセスという言葉がでてきました。
レジストに関する言葉のようですが、正確な意味がわからないので教えていただきたいです。
よろしくお願いします。

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A 回答 (1件)

リソグラフィー(あるいはフォトリソグラフィー)とは半導体集積回路などの製造工程において、ウェハ(基板)表面に2次元パター


ンを形成する方法ですが、リフトオフ・プロセスとはフォトリソグラフィー工程の一種です。
通常、フォトリソグラフィーと言うと、次の工程を指し示します。

(1)基板上にレジストを塗布する(普通、適度にベイクさせた後、基板を高速回転しながらレジスト液を滴下し、均一に基板表面に
 塗布します。また塗布後、レジストと基板との密着性を高めるために加熱処理します)。
(2)マスクやレティクルを利用して露光する(パターンが印刷されているマスクを基板に近接させて、光を当てる。レジストは光が
 照射された部分のみ化学的に変質します)。
(3)現像および加熱処理(現像液によって変質したレジストを溶かします。所望のパターンに沿ってレジストを溶かしたことになり
 ます。その後加熱処理を行います)。
(4)エッチングなどを行う(ここで例えばエッチャントなどに浸けると、レジストの無い部分の基板のみがエッチングされ、基板上
 にパターンに沿った段差を形成することができます)。
(5)剥離する(最後にレジストを剥離液などで除去します)。

さて、リフトオフとは、上記の(4)の後に、金属蒸着を行う場合などに利用されます。上記(4)の後、次のようにします。
(5')蒸着する((4)でエッチングをしたとき、エッチャントが段差の側面をも溶かし(サイドエッチと言う)、レジストによって
 ヒサシができます。このヒサシが重要です。このヒサシのお陰で、レジスト上に蒸着された金属膜とエッチングされた部分に成膜
 された金属膜とを断絶できます。またこのとき、金属を蒸着するとき、レジストを一種のマスクに使っていることになります)。
(6')剥離する(最後にレジストを剥離液などで除去。そのとき、レジスト上の金属膜も一緒に取り除かれます)。
このようにすると、蒸着された金属はちょうど(4)でエッチングされた部分に入り込む形で残ります。パターンに沿った金属膜が形成
できるわけです。
「リフトオフ」という言葉は、多分、最後の(6')の過程で、レジスト上に余分に成膜された金属膜を、レジストが持ち上げて(lift)
取り除く(off)、ということから出来た言葉です。文章では分かりにくいと思うので、上記の工程を絵にしてみます。

(1)
■■■■■■■■■■レジスト
□□□□□□□□□□基板
□□□□□□□□□□

(2)
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓光
▲▲▲▲▲↓↓▲▲▲マスク
■■■■■■■■■■レジスト
□□□□□□□□□□基板
□□□□□□□□□□

(3)現像 
■■■■■  ■■■レジスト
□□□□□□□□□□基板
□□□□□□□□□□

(4)エッチング
 エ ッ チ ャ ン ト 
■■■■■  ■■■レジスト
□□□□____□□基板
□□□□□□□□□□

(5)蒸着
◎◎◎◎◎  ◎◎◎金属膜
■■■■■  ■■■レジスト
□□□□_◎◎_□□基板
□□□□□□□□□□

(6)レジスト除去(これがリフトオフ)

□□□□_◎◎_□□
□□□□□□□□□□出来上がり

こんな絵で上手く伝わるか心配ですが、もし何かわからないことがありましたら、補足をお願いします。
    • good
    • 3
この回答へのお礼

何となくイメージはしていたので、ちゃんと理解できました。
絵がわかりやすかったです。
助かりました、ありがとうございます。

お礼日時:2002/01/17 04:06

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端的には「高pH化により、SiO2溶解反応が緩和される」ということだと思います。
http://www.stella-chemifa.co.jp/product/bhfsa.html


二酸化珪素がフッ化水素酸によって溶解される場合、まず酸素原子へのプロトン
付加が起こり、次に脱水、そしてSi-F結合の形成、という順序で反応が進むものと
思われます。
従って、pHが低い(=プロトン濃度が高い)ほど溶解反応は活発になり、逆にpHが高いと
溶解反応は穏やかになる、と考えられます。


  O
  |
-Si-OH + H^+
  |

   ↑↓  ←平衡反応 : H^+が多い(=pHが低い)ほど、反応が下に進みやすくなる

  O
  |  +
-Si-OH2
  |

   ↑↓

  O
  |
-Si^+
  |

   ↓ + F^-

  O
  |
-Si^-F
  |

  ↓

以下、同様に反応が繰り返され、最終的にはヘキサフルオロ珪酸(H2SiF6)を生じる。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%83%83%E5%8C%96%E6%B0%B4%E7%B4%A0

端的には「高pH化により、SiO2溶解反応が緩和される」ということだと思います。
http://www.stella-chemifa.co.jp/product/bhfsa.html


二酸化珪素がフッ化水素酸によって溶解される場合、まず酸素原子へのプロトン
付加が起こり、次に脱水、そしてSi-F結合の形成、という順序で反応が進むものと
思われます。
従って、pHが低い(=プロトン濃度が高い)ほど溶解反応は活発になり、逆にpHが高いと
溶解反応は穏やかになる、と考えられます。


  O
  |
-Si-OH + H^+
  |

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あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
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 E = 1240/540 = 2.30[eV]
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ということですが、説明するより参考URLを見たほうがわかりやすいですね。

参考まで
http://www.taiyoink.co.jp/pages/ink.html

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『これを英語で言えますか?』講談社 は、他にも数式の読み方なども載っていますよ。


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