半導体装置の製造方法
【課題】レジスト形状の制限が無く、またステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良いリフトオフ工程が行えるようにする。
【解決手段】レジスト２の上に被パターニング膜３を成膜したのち、イオン照射によって被パターニング膜３のコーナ部を選択的にエッチングすることでレジスト２を露出させるようする。そして、レジスト２を除去することで、レジスト２の上の被パターニング膜３をリフトオフさせ、被パターニング膜３をパターニングする。このようにしてリフトオフ工程を行えば、レジスト２の側面において被パターニング膜３が厚く形成されていたとしても、イオン照射によってレジスト２を露出させることができる。このため、レジスト２の側面での被パターニング膜３の厚みの制限を受けないため、あえてステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良くなり、ステップカバレッジの良い成膜方法を選択することもできる。
【解決手段】レジスト２の上に被パターニング膜３を成膜したのち、イオン照射によって被パターニング膜３のコーナ部を選択的にエッチングすることでレジスト２を露出させるようする。そして、レジスト２を除去することで、レジスト２の上の被パターニング膜３をリフトオフさせ、被パターニング膜３をパターニングする。このようにしてリフトオフ工程を行えば、レジスト２の側面において被パターニング膜３が厚く形成されていたとしても、イオン照射によってレジスト２を露出させることができる。このため、レジスト２の側面での被パターニング膜３の厚みの制限を受けないため、あえてステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良くなり、ステップカバレッジの良い成膜方法を選択することもできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフトオフ法によって被パターニング膜を所望形状にパターニングするリフトオフ工程を有する半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、リフトオフ法を用いて被パターニング膜を所望形状にパターニングすることが行われている。リフトオフ法では、所望形状に露光したレジストの上に被パターニング膜を配置し、レジストと共に被パターニング膜のうちのレジスト上に配置された部分を除去することで、レジストが形成されていなかった場所に被パターニング膜を残す。このようなリフトオフ法では、リフトオフ時にレジストの側面が被パターニング膜から露出させられる必要があるため、レジストの側面に被パターニング膜が付着していると良好なリフトオフが行えない。このため、特許文献１では、レジストの側面が逆テーパ形状、つまりレジストが配置される半導体基板などの表面に対してレジストの側面が成す角度が鋭角となるようにしている。
【０００３】
また、リフトオフ法を用いた被パターニング膜のパターニングとして、特許文献２に示される方法もある。この方法では、レジスト側面において被パターニング膜をライトエッチングによって除去することでレジスト側面を露出させ、その後、レジストと共にレジスト上の被パターニング膜を除去することで、レジストが形成されていなかった場所に被パターニング膜を残すようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０７９０４号公報
【特許文献２】特開平０５−６２９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように、レジストの側面を逆テーパ形状にする手法では、レジストを露光する際に斜め方向の照射成分を用いるなどの方法が必要であり、露光条件、使用レジストが制限されるという問題がある。さらに、レジストの側面において被パターニング膜の成膜される量が少なくなるように、ステップカバレッジの悪い成膜方法を行わなければならない。また、ステップカバレッジの悪い成膜方法を用いても、ある程度はレジストの側面に被パターニング膜が成膜されることになるが、レジストの側面に成膜できる被パターニング膜の膜厚は薄くなければならないため、必然的に、レジスト上やレジストが配置されていない場所に配置できる被パターニング膜の膜厚についても限定されることになる。
【０００６】
一方、特許文献２のように、ライトエッチングのような等方性エッチングによってレジストの側面において被パターニング膜を除去する場合、エッチングが等方的に行われるため、平坦部での膜減りも顕著になる。このため、レジストの側面において被パターニング膜の膜厚が薄い場合、つまりステップカバレッジの悪い成膜方法を用いる場合にしか適用できない。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、ステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良いリフトオフ工程を行うことができる半導体装置の製造方法を提供することを第１の目的とする。また、露光条件、使用レジストが制限されることなく、かつ、ステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良いリフトオフ工程を行うことができる半導体装置の製造方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、リフトオフ工程では、犠牲層（２）を所望形状にパターニングしたのち、犠牲層（２）の表面を含む基板（１）の表面に被パターニング膜（３）を形成する工程と、基板（１）の表面に対する法線方向からイオン照射を行うことにより、犠牲層（２）のパターンエッジ部に形成される被パターニング膜（３）の段差部の上方側コーナ部を選択的に除去することで、該コーナ部において犠牲層（２）を露出させる工程と、犠牲層（２）の露出部分から犠牲層（２）を除去することで、被パターニング膜（３）のうち犠牲層（２）の上に形成されていた部分を除去し、犠牲層（２）が形成されていなかった部分において被パターニング膜（３）を残す工程と、を行うことを特徴としている。
【０００９】
このように、イオン照射によって被パターニング膜（３）のコーナ部を除去することで犠牲層（２）を露出させるようにし、この犠牲層（２）の露出部分から犠牲層（２）を除去するようにしている。このため、犠牲層（２）の側面において被パターニング膜（３）が厚く形成されていたとしても、イオン照射によって犠牲層（２）を露出させることができる。このため、犠牲層（２）の側面での被パターニング膜（３）の厚みの制限を受けないため、あえてステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良くなる。したがって、ステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良いリフトオフ工程を行うことが可能となる。
【００１０】
また、この場合には、ステップカバレッジの良い成膜方法を選択することもできる。ステップカバレッジの悪い成膜方法として蒸着が用いられることが多いが、蒸着膜は膜質が悪い、あるいは、高融点材料への適用に限界があることから、ステップカバレッジの良い成膜方法、例えばスパッタやＣＶＤを適用することで、膜質を良くできると共に高融点材料への適用限界をより高くすることが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、イオン照射では、該イオン照射に用いる原料ガスとして、被パターニング膜（３）を構成する材料を化学的にエッチングする元素を含まないものを用いることを特徴としている。
【００１２】
このようにすれば、被パターニング膜（３）の等方性エッチングが同時に行われることを抑制でき、平坦部での膜減りを抑制できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、犠牲層はレジスト（２）であり、イオン照射の原料ガスとして酸素を含むガスを用いることを特徴としている。
【００１４】
このように、イオン照射に用いる原料ガスに酸素を含むガスを混ぜるようにすれば、酸素プラズマが生成され、これが被パターニング膜（３）に付着したレジスト材料と反応し、揮発性化合物を形成し除去するというアッシング作用を奏することができる。そして、請求項１に記載の製造方法によれば、レジスト（２）を露光してパターニングする際に、レジスト（２）の側面が順テーパ形状、つまりレジスト（２）の側面のうち基板（１）側の端部の方が基板（１）と反対側の端部よりも突き出た状態となっていても、イオン照射によってレジスト（２）を露出させられる。このため、露光条件、使用レジストが制限されないようにできる。なお、このようなイオン照射の原料ガスとして酸素を含むガスを用いることは、請求項４に記載したように、イオン照射終了前の一定時間、もしくは、イオン照射の終了後に行うようにしても良い。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、犠牲層（２）を露出させる工程では、被パターニング膜（３）のうち基板（１）の表面に形成された部分となる平坦部の表面が平坦になるまでイオン照射を行うことを特徴としている。
【００１６】
このようにすれば、最終的に残される被パターニング膜（３）のパターン端にバリ形状が残らないようにすることが可能となる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、リフトオフ工程では、犠牲層（２）を所望形状にパターニングしたのち、犠牲層（２）の表面を含む基板（１）の表面に被パターニング膜（３）を形成する工程と、被パターニング膜（３）の表面に、該被パターニング膜（３）とは異なる材料で構成される保護膜（４）を成膜する工程と、基板（１）の表面に対する法線方向からイオン照射を行うことにより、犠牲層（２）のパターンエッジに形成される保護膜（４）の段差部の上方側コーナ部を選択的に除去することで、該コーナ部において被パターニング膜（３）を露出させる工程と、被パターニング膜（３）の露出部分から、犠牲層（２）の段差によって構成される被パターニング膜（３）のコーナ部を選択的に除去することで、該コーナ部において犠牲層（２）を露出させる工程と、犠牲層（２）の露出部分から犠牲層（２）を除去することで、被パターニング膜（３）のうち犠牲層（２）の上に形成されていた部分を除去し、犠牲層（２）が形成されていなかった部分において被パターニング膜（３）および保護膜（４）を残す工程と、被パターニング膜（３）の上に残った保護膜（４）を除去する工程と、を行うことを特徴としている。
【００１８】
このように、犠牲層（２）の上に成膜した被パターニング膜（３）の上にさらに保護膜（４）を成膜し、イオン照射によって保護膜（４）のコーナ部を選択的にエッチングすることで被パターニング膜（３）を露出させるようにしている。そして、露出部分から被パターニング膜（３）のコーナ部を除去することで犠牲層（２）を露出させたのち、その露出部分から犠牲層（２）を除去することで、犠牲層（２）の上の被パターニング膜（３）および保護膜（４）をリフトオフさせ、被パターニング膜（３）をパターニングしている。このようにしても、請求項１と同様の効果を得ることができる。
【００１９】
また、この場合にも、請求項７に記載したように、イオン照射の際に、原料ガスとして、保護膜（４）を構成する材料を化学的にエッチングする元素を含まないものを用いることにより、請求項２と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法のうちのリフトオフ工程時の様子を示した断面図である。
【図２】第１実施形態の変形例において説明するリフトオフ工程時の様子を示した断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の製造方法のうちのリフトオフ工程時の様子を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。ここでは、半導体装置の製造方法の一工程として行われるリフトオフ工程、具体的には、被パターニング膜をリフトオフ法によって所望形状にパターニングする工程について説明する。例えば、リフトオフ工程は、被パターニング膜としてＡｌ配線をパターニングしたりする場合に用いられる。図１に、リフトオフ工程時の断面図を示し、この図を参照してリフトオフ工程について説明する。
【００２４】
〔図１（ａ）に示す工程〕
まず、リフトオフ工程の前工程を行うことで、被パターニング膜が形成される下地となる基板１を用意する。例えば、半導体基板に対してデバイスを形成したのち、その半導体基板の上に層間絶縁膜を形成したものを下地となる基板１として用意する。そして、下地となる基板１の表面に、レジスト２を塗布し、フォトリソグラフィ工程、つまり露光および現像を行うことで、所定形状にレジスト２をパターニングする。このとき、レジスト２の端部断面形状は逆テーパ形状にする必要はなく、垂直あるいは順テーパ形状でよい。
【００２５】
続いて、基板１およびレジスト２の表面全面に被パターニング膜３を成膜する。このとき、被パターニング膜３を単層膜としても良いが、複数層が積層された多層膜としても良い。
【００２６】
〔図１（ｂ）に示す工程〕
被パターニング膜３の表面に対して、基板１の法線方向からイオン照射する工程を行う。これにより、被パターニング膜３がスパッタエッチングされる。このとき、スパッタエッチングの効率が被スパッタ面に対するイオンの入射角度に依存しており、入射角度が４０〜５０度程度の場合が最もレートが高くなる。したがって、図中に示したように、被パターニング膜３のコーナ部、つまりレジスト２の段差によって構成される被パターニング膜３の段差部でのコーナ部の最も先端位置においてイオンの入射角度が上記角度となることから、コーナ部が優先的にスパッタエッチングが為され、イオンの入射角度が上記角度となるようなコーナ部形状を保ちながらスパッタエッチングが進んでいく。これにより、被パターニング膜３のコーナ部においてテーパ量が大きくなる。このとき同時に、被パターニング膜３の平坦部もスパッタエッチングが為されるが、コーナ部と比較すると十分に少ない。
【００２７】
このときのイオン照射の方法としては、原料ガスをイオン化して加速電極によって加速する方式であっても良いし、ＲＦプラズマ発生装置などの陰極側に基板１を配し、プラズマ発生と同時に自己バイアス電圧を発生させるＲＦエッチング方式であっても良い。また、照射を行うイオンとしては、被パターニング膜３を構成する元素と結合して揮発性化合物を形成する元素を含まなければどのようなイオンを用いても良いが、例えばＡｒイオンなどのように比較的重い粒子を照射すると好ましい。
【００２８】
例えば、被パターニング膜３がＡｌの場合、原料ガスに塩素系ガス（Ｃｌ２、ＢＣｌ３などのようにＣｌを含むガス）を用いてＲＦエッチング方式でのイオン照射を行うと、Ｃｌを含むイオン種が形成される。この場合にも、上記したように、被パターニング膜３のコーナ部が優先的にスパッタエッチングされることになるが、塩素系ガスは物理的（スパッタ）エッチング効果以外に化学的なエッチング効果もあるため、Ａｌ膜の等方性エッチングも同時に進む。つまり、被パターニング膜３のうちコーナ部のテーパ形状部分のエッチングレートに対する平坦部のエッチングレートの比が小さくなり、平坦部での膜減りが顕著になるという問題が生じる。このため、Ａｌの場合には、塩素系ガスを用いないようにし、化学的エッチング効果がほとんどなく、かつ、重いイオンを含むガス、例えばＡｒガスを用いると好ましい。また、Ａｌの場合、フッ素系ガスを用いることもできる。このように、イオン照射の原料ガスとして、被パターニング膜３を構成する材料を科学的にエッチングする元素を含まないものを用いることで、被パターニング膜３の等方性エッチングが同時に行われることを抑制でき、平坦部での膜減りを抑制することが可能となる。
【００２９】
〔図１（ｃ）に示す工程〕
上記図１（ｂ）に示したイオン照射を継続すると、被パターニング膜３のうちコーナ部が平坦部よりも優先して除去される。そして、被パターニング膜３のコーナ部では、厚み方向だけでなく横方向にもスパッタエッチングが進むため、平坦部が十分に残された状態でコーナ部が除去され、レジスト２が露出される。この時点でイオン照射を終了する。終了ポイントの検出には、例えば、レジスト２の構成材料の発光に着目して、一般的なプラズマ分光分析を用いることができる。
【００３０】
終了ポイントでは、レジスト２が露出しさえすれば良く、露出量の多寡については問わない。ただし、あまりに露出量が少な過ぎると後工程で行うレジスト２の剥離時に薬液が浸透し難く時間が掛かり、逆に露出量を多くしようとするとイオン照射時間が長くなるため、これらを考慮してイオン照射時間を決定するのが好ましい。
【００３１】
また、イオン照射の終盤では、レジスト２が露出し、スパッタエッチングされるため、スパッタエッチングされたレジスト材料が被パターニング膜３の残り部分の上部に再付着し、工程完了後に残留する可能性がある。このため、イオン照射に用いる原料ガスに酸素を含むガス（酸素ガスや酸素と他の元素が混合されたガス）を混ぜるようにすれば、酸素プラズマが生成され、これが被パターニング膜３に付着したレジスト材料と反応し、揮発性化合物を形成し除去するというアッシング作用を奏することができる。このため、イオン照射に用いる原料ガスに酸素を含むガスを混ぜると好ましい。このようにイオン照射に用いる原料ガスに酸素を含むガスを混ぜるのは、イオン照射の終盤だけでも良い。また、原料ガスの導入を止めてから、酸素を含むガスをイオン照射することによっても、同様の効果を得ることができる。
【００３２】
〔図１（ｄ）に示す工程〕
レジスト２を除去する工程を行う。例えば、レジスト２の専用剥離液、有機溶剤などを薬液として用いた一般的なレジスト剥離工程を行う。これにより、レジスト２の露出部分から薬液が浸透することで、レジスト２が溶解・除去されると共に、リフトオフによりレジスト２の上に形成されていた被パターニング膜３が同時に除去され、レジスト２が形成されていなかった位置において被パターニング膜３が残り、被パターニング膜３が所望形状にパターニングされる。
【００３３】
この後、必要に応じて被パターニング膜３の上に層間絶縁膜の形成工程や保護膜の形成工程等を行うことにより、半導体装置が完成する。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態では、レジスト２の上に被パターニング膜３を成膜したのち、イオン照射によって被パターニング膜３のコーナ部を選択的にエッチングすることでレジスト２を露出させるようにしている。そして、レジスト２を除去することで、レジスト２の上の被パターニング膜３をリフトオフさせ、被パターニング膜３をパターニングしている。
【００３５】
このようにしてリフトオフ工程を行っているため、レジスト２の側面において被パターニング膜３が厚く形成されていたとしても、イオン照射によってレジスト２を露出させることができる。このため、レジスト２の側面での被パターニング膜３の厚みの制限を受けないため、あえてステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良くなり、ステップカバレッジの良い成膜方法を選択することもできる。ステップカバレッジの悪い成膜方法として蒸着が用いられることが多いが、蒸着膜は膜質が悪い、あるいは、高融点材料への適用に限界があることから、ステップカバレッジの良い成膜方法、例えばスパッタやＣＶＤを適用することで、膜質を良くできると共に高融点材料への適用限界をより高くすることが可能となる。
【００３６】
また、レジスト２の側面において被パターニング膜３が付着しても問題ないため、レジスト２の側面を逆テーパ形状にする必要がない。したがって、レジスト２の側面を逆テーパ形状にするために特殊なレジストや照射条件を用いる必要がない。逆に、レジスト２の側面が順テーパ形状、つまりレジスト２の側面のうち基板１側の端部の方が基板１と反対側の端部よりも突き出た状態となっていても、イオン照射によってレジスト２を露出させられる。このため、露光条件が制限されることもない。
【００３７】
（第１実施形態の変形例）
上記第１実施形態では、イオン照射の終点ポイントについて、レジスト２が露出されたときとしているが、最終的に残される被パターニング膜３の端にバリ形状、つまり厚み方向において部分的に厚く残った形状となることがある。このようなバリ形状が残ると、後工程において、被パターニング膜３の上にさらに他の膜を成膜するようなときに、好ましくない場合がある。
【００３８】
このため、図２（ａ）に示すように、図１（ｃ）に示した工程で説明したイオン照射を長めに設定し、被パターニング膜３の横方向でのスパッタエッチング量を多めに取り、被パターニング膜３の平坦部の端が平坦になるまでイオン照射を行う。つまり、被パターニング膜３のうちレジスト２の側面に付着した部分（のバリ形状）が消失するまでイオン照射を行う。このような終点ポイントに限定することで、図２（ｂ）に示すように、図１（ｄ）に示した工程で説明したレジスト２を除去する工程を行うと、残った被パターニング膜３の平坦部の表面はすべて平坦な状態となる。したがって、最終的に残される被パターニング膜３の端にバリ形状が残らないようにすることが可能となる。
【００３９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態に対してリフトオフ工程を部分的に変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４０】
図３に、本実施形態にかかるリフトオフ工程時の断面図を示し、この図を参照してリフトオフ工程について説明する。
【００４１】
〔図３（ａ）に示す工程〕
まず、第１実施形態の図１（ａ）の工程と同様に、基板１を用意したのち、その上にレジスト２を配置して露光により所望形状にパターニングする。続いて、基板１およびレジスト２の表面全面に被パターニング膜３を成膜したのち、その上に被パターニング膜３とは異なる材料で構成される保護膜４を成膜する。このとき、保護膜４の膜厚を被パターニング膜３の膜厚よりも薄くしておくと好ましい。保護膜４としては、被パターニング膜３に対してエッチング選択性が高く、被パターニング膜３のエッチング時にエッチングされ難い材料であれば良く、例えば被パターニング膜３をＡｌにて構成する場合にはＳｉＯ２などを用いることができる。
【００４２】
〔図３（ｂ）に示す工程〕
第１実施形態の図１（ｂ）の工程と同様に、保護膜４の表面に対して、基板１の法線方向からイオン照射する工程を行う。これにより、保護膜４がスパッタエッチングされる。この場合にも、スパッタエッチングの効率がイオンの入射角度に依存していることから、保護膜４のコーナ部が優先的にスパッタエッチングされ、イオンの入射角度が４５度の角度でスパッタエッチングが進んでいく。これにより、保護膜４のコーナ部においてテーパ量が大きくなる。このとき同時に、保護膜４の平坦部もスパッタエッチングが為されるが、コーナ部と比較すると十分に少ない。
【００４３】
そして、イオン照射を継続し、保護膜４のコーナ部では、厚み方向だけでなく横方向にもスパッタエッチングが進むため、平坦部が十分に残された状態でコーナ部が除去され、被パターニング膜３が露出される。この時点でイオン照射を終了する。このとき、上記したように保護膜４の膜厚を被パターニング膜３の膜厚よりも薄くしておくと、より早く保護膜４のコーナ部を除去することができる。
【００４４】
〔図３（ｃ）に示す工程〕
保護膜４をマスクとして、保護膜４のコーナ部の開口部を通じて被パターニング膜３のコーナ部を除去する工程を行う。例えば、被パターニング膜３をＡｌで構成する場合には、塩素系ガスのプラズマを用いたドライエッチングを適用できる。等方性のエッチング条件であれば、開口部を中心に等方的にエッチングが進み、図示したように被パターニング膜３のコーナ部が除去されてレジスト２を露出することが可能となる。また、被パターニング膜３をＡｌで構成する場合には、リン酸などを用いたウェットエッチングを適用することも可能であるが、ドライエッチングの方が制御性が良いことから、好ましいと言える。
【００４５】
〔図３（ｄ）に示す工程〕
第１実施形態の図１（ｄ）の工程と同様に、レジスト２を除去する工程を行う。これにより、レジスト２の露出部分から薬液が浸透することで、レジスト２が溶解・除去されると共に、レジスト２の上に形成されていた被パターニング膜３および保護膜４が同時に除去され、レジスト２が形成されていなかった位置において被パターニング膜３および保護膜４が残る。
【００４６】
〔図３（ｅ）に示す工程〕
被パターニング膜３の上に残っている保護膜４を除去する工程を行う。保護膜４の除去には、被パターニング膜３との選択性が高いエッチング方法であればどのようなものでも良く、例えば、保護膜４をＳｉＯ２で構成している場合には、フッ素系ガスを用いたドライエッチングによって保護膜４を除去できる。また、ＨＦなどのウェットエッチングでも良い。ただし、被パターニング膜３については残すことになるため、被パターニング膜３に対する選択性を高くするために、グリセリンを混合する必要がある。
【００４７】
この後、必要に応じて被パターニング膜３の上に層間絶縁膜の形成工程や保護膜の形成工程等を行うことにより、半導体装置が完成する。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態では、レジスト２の上に成膜した被パターニング膜３の上にさらに保護膜４を成膜し、イオン照射によって保護膜４のコーナ部を選択的にエッチングすることで被パターニング膜３を露出させるようにしている。そして、露出部分から被パターニング膜３のコーナ部を除去することでレジスト２を露出させたのち、その露出部分からレジスト２を除去することで、レジスト２の上の被パターニング膜３および保護膜４をリフトオフさせ、被パターニング膜３をパターニングしている。このようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
（他の実施形態）
上記実施形態では、リフトオフを行う犠牲膜としてレジスト２を例に挙げたが、レジスト２を用いる場合に限るものではない。例えば、加熱時に変質がない材料を犠牲膜として用いれば、被パターニング膜３の成膜方法として高温プロセスの適用も可能になり、被パターニング膜３の材料、成膜方法に関して選択肢を広げることが可能となる。
【００５０】
なお、上記各実施形態では、被パターニング膜３が形成される下地として半導体基板にデバイスが形成された基板１を例に挙げたが、基板１としては必ずしもデバイスが形成された半導体基板でなくても良いし、半導体基板の表面に他の層が形成されているものであっても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１ 基板
２ レジスト
３ 被パターニング膜
４ 保護膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフトオフ法によって被パターニング膜を所望形状にパターニングするリフトオフ工程を有する半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、リフトオフ法を用いて被パターニング膜を所望形状にパターニングすることが行われている。リフトオフ法では、所望形状に露光したレジストの上に被パターニング膜を配置し、レジストと共に被パターニング膜のうちのレジスト上に配置された部分を除去することで、レジストが形成されていなかった場所に被パターニング膜を残す。このようなリフトオフ法では、リフトオフ時にレジストの側面が被パターニング膜から露出させられる必要があるため、レジストの側面に被パターニング膜が付着していると良好なリフトオフが行えない。このため、特許文献１では、レジストの側面が逆テーパ形状、つまりレジストが配置される半導体基板などの表面に対してレジストの側面が成す角度が鋭角となるようにしている。
【０００３】
また、リフトオフ法を用いた被パターニング膜のパターニングとして、特許文献２に示される方法もある。この方法では、レジスト側面において被パターニング膜をライトエッチングによって除去することでレジスト側面を露出させ、その後、レジストと共にレジスト上の被パターニング膜を除去することで、レジストが形成されていなかった場所に被パターニング膜を残すようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０７９０４号公報
【特許文献２】特開平０５−６２９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように、レジストの側面を逆テーパ形状にする手法では、レジストを露光する際に斜め方向の照射成分を用いるなどの方法が必要であり、露光条件、使用レジストが制限されるという問題がある。さらに、レジストの側面において被パターニング膜の成膜される量が少なくなるように、ステップカバレッジの悪い成膜方法を行わなければならない。また、ステップカバレッジの悪い成膜方法を用いても、ある程度はレジストの側面に被パターニング膜が成膜されることになるが、レジストの側面に成膜できる被パターニング膜の膜厚は薄くなければならないため、必然的に、レジスト上やレジストが配置されていない場所に配置できる被パターニング膜の膜厚についても限定されることになる。
【０００６】
一方、特許文献２のように、ライトエッチングのような等方性エッチングによってレジストの側面において被パターニング膜を除去する場合、エッチングが等方的に行われるため、平坦部での膜減りも顕著になる。このため、レジストの側面において被パターニング膜の膜厚が薄い場合、つまりステップカバレッジの悪い成膜方法を用いる場合にしか適用できない。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、ステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良いリフトオフ工程を行うことができる半導体装置の製造方法を提供することを第１の目的とする。また、露光条件、使用レジストが制限されることなく、かつ、ステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良いリフトオフ工程を行うことができる半導体装置の製造方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、リフトオフ工程では、犠牲層（２）を所望形状にパターニングしたのち、犠牲層（２）の表面を含む基板（１）の表面に被パターニング膜（３）を形成する工程と、基板（１）の表面に対する法線方向からイオン照射を行うことにより、犠牲層（２）のパターンエッジ部に形成される被パターニング膜（３）の段差部の上方側コーナ部を選択的に除去することで、該コーナ部において犠牲層（２）を露出させる工程と、犠牲層（２）の露出部分から犠牲層（２）を除去することで、被パターニング膜（３）のうち犠牲層（２）の上に形成されていた部分を除去し、犠牲層（２）が形成されていなかった部分において被パターニング膜（３）を残す工程と、を行うことを特徴としている。
【０００９】
このように、イオン照射によって被パターニング膜（３）のコーナ部を除去することで犠牲層（２）を露出させるようにし、この犠牲層（２）の露出部分から犠牲層（２）を除去するようにしている。このため、犠牲層（２）の側面において被パターニング膜（３）が厚く形成されていたとしても、イオン照射によって犠牲層（２）を露出させることができる。このため、犠牲層（２）の側面での被パターニング膜（３）の厚みの制限を受けないため、あえてステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良くなる。したがって、ステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良いリフトオフ工程を行うことが可能となる。
【００１０】
また、この場合には、ステップカバレッジの良い成膜方法を選択することもできる。ステップカバレッジの悪い成膜方法として蒸着が用いられることが多いが、蒸着膜は膜質が悪い、あるいは、高融点材料への適用に限界があることから、ステップカバレッジの良い成膜方法、例えばスパッタやＣＶＤを適用することで、膜質を良くできると共に高融点材料への適用限界をより高くすることが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、イオン照射では、該イオン照射に用いる原料ガスとして、被パターニング膜（３）を構成する材料を化学的にエッチングする元素を含まないものを用いることを特徴としている。
【００１２】
このようにすれば、被パターニング膜（３）の等方性エッチングが同時に行われることを抑制でき、平坦部での膜減りを抑制できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、犠牲層はレジスト（２）であり、イオン照射の原料ガスとして酸素を含むガスを用いることを特徴としている。
【００１４】
このように、イオン照射に用いる原料ガスに酸素を含むガスを混ぜるようにすれば、酸素プラズマが生成され、これが被パターニング膜（３）に付着したレジスト材料と反応し、揮発性化合物を形成し除去するというアッシング作用を奏することができる。そして、請求項１に記載の製造方法によれば、レジスト（２）を露光してパターニングする際に、レジスト（２）の側面が順テーパ形状、つまりレジスト（２）の側面のうち基板（１）側の端部の方が基板（１）と反対側の端部よりも突き出た状態となっていても、イオン照射によってレジスト（２）を露出させられる。このため、露光条件、使用レジストが制限されないようにできる。なお、このようなイオン照射の原料ガスとして酸素を含むガスを用いることは、請求項４に記載したように、イオン照射終了前の一定時間、もしくは、イオン照射の終了後に行うようにしても良い。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、犠牲層（２）を露出させる工程では、被パターニング膜（３）のうち基板（１）の表面に形成された部分となる平坦部の表面が平坦になるまでイオン照射を行うことを特徴としている。
【００１６】
このようにすれば、最終的に残される被パターニング膜（３）のパターン端にバリ形状が残らないようにすることが可能となる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、リフトオフ工程では、犠牲層（２）を所望形状にパターニングしたのち、犠牲層（２）の表面を含む基板（１）の表面に被パターニング膜（３）を形成する工程と、被パターニング膜（３）の表面に、該被パターニング膜（３）とは異なる材料で構成される保護膜（４）を成膜する工程と、基板（１）の表面に対する法線方向からイオン照射を行うことにより、犠牲層（２）のパターンエッジに形成される保護膜（４）の段差部の上方側コーナ部を選択的に除去することで、該コーナ部において被パターニング膜（３）を露出させる工程と、被パターニング膜（３）の露出部分から、犠牲層（２）の段差によって構成される被パターニング膜（３）のコーナ部を選択的に除去することで、該コーナ部において犠牲層（２）を露出させる工程と、犠牲層（２）の露出部分から犠牲層（２）を除去することで、被パターニング膜（３）のうち犠牲層（２）の上に形成されていた部分を除去し、犠牲層（２）が形成されていなかった部分において被パターニング膜（３）および保護膜（４）を残す工程と、被パターニング膜（３）の上に残った保護膜（４）を除去する工程と、を行うことを特徴としている。
【００１８】
このように、犠牲層（２）の上に成膜した被パターニング膜（３）の上にさらに保護膜（４）を成膜し、イオン照射によって保護膜（４）のコーナ部を選択的にエッチングすることで被パターニング膜（３）を露出させるようにしている。そして、露出部分から被パターニング膜（３）のコーナ部を除去することで犠牲層（２）を露出させたのち、その露出部分から犠牲層（２）を除去することで、犠牲層（２）の上の被パターニング膜（３）および保護膜（４）をリフトオフさせ、被パターニング膜（３）をパターニングしている。このようにしても、請求項１と同様の効果を得ることができる。
【００１９】
また、この場合にも、請求項７に記載したように、イオン照射の際に、原料ガスとして、保護膜（４）を構成する材料を化学的にエッチングする元素を含まないものを用いることにより、請求項２と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法のうちのリフトオフ工程時の様子を示した断面図である。
【図２】第１実施形態の変形例において説明するリフトオフ工程時の様子を示した断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置の製造方法のうちのリフトオフ工程時の様子を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。ここでは、半導体装置の製造方法の一工程として行われるリフトオフ工程、具体的には、被パターニング膜をリフトオフ法によって所望形状にパターニングする工程について説明する。例えば、リフトオフ工程は、被パターニング膜としてＡｌ配線をパターニングしたりする場合に用いられる。図１に、リフトオフ工程時の断面図を示し、この図を参照してリフトオフ工程について説明する。
【００２４】
〔図１（ａ）に示す工程〕
まず、リフトオフ工程の前工程を行うことで、被パターニング膜が形成される下地となる基板１を用意する。例えば、半導体基板に対してデバイスを形成したのち、その半導体基板の上に層間絶縁膜を形成したものを下地となる基板１として用意する。そして、下地となる基板１の表面に、レジスト２を塗布し、フォトリソグラフィ工程、つまり露光および現像を行うことで、所定形状にレジスト２をパターニングする。このとき、レジスト２の端部断面形状は逆テーパ形状にする必要はなく、垂直あるいは順テーパ形状でよい。
【００２５】
続いて、基板１およびレジスト２の表面全面に被パターニング膜３を成膜する。このとき、被パターニング膜３を単層膜としても良いが、複数層が積層された多層膜としても良い。
【００２６】
〔図１（ｂ）に示す工程〕
被パターニング膜３の表面に対して、基板１の法線方向からイオン照射する工程を行う。これにより、被パターニング膜３がスパッタエッチングされる。このとき、スパッタエッチングの効率が被スパッタ面に対するイオンの入射角度に依存しており、入射角度が４０〜５０度程度の場合が最もレートが高くなる。したがって、図中に示したように、被パターニング膜３のコーナ部、つまりレジスト２の段差によって構成される被パターニング膜３の段差部でのコーナ部の最も先端位置においてイオンの入射角度が上記角度となることから、コーナ部が優先的にスパッタエッチングが為され、イオンの入射角度が上記角度となるようなコーナ部形状を保ちながらスパッタエッチングが進んでいく。これにより、被パターニング膜３のコーナ部においてテーパ量が大きくなる。このとき同時に、被パターニング膜３の平坦部もスパッタエッチングが為されるが、コーナ部と比較すると十分に少ない。
【００２７】
このときのイオン照射の方法としては、原料ガスをイオン化して加速電極によって加速する方式であっても良いし、ＲＦプラズマ発生装置などの陰極側に基板１を配し、プラズマ発生と同時に自己バイアス電圧を発生させるＲＦエッチング方式であっても良い。また、照射を行うイオンとしては、被パターニング膜３を構成する元素と結合して揮発性化合物を形成する元素を含まなければどのようなイオンを用いても良いが、例えばＡｒイオンなどのように比較的重い粒子を照射すると好ましい。
【００２８】
例えば、被パターニング膜３がＡｌの場合、原料ガスに塩素系ガス（Ｃｌ２、ＢＣｌ３などのようにＣｌを含むガス）を用いてＲＦエッチング方式でのイオン照射を行うと、Ｃｌを含むイオン種が形成される。この場合にも、上記したように、被パターニング膜３のコーナ部が優先的にスパッタエッチングされることになるが、塩素系ガスは物理的（スパッタ）エッチング効果以外に化学的なエッチング効果もあるため、Ａｌ膜の等方性エッチングも同時に進む。つまり、被パターニング膜３のうちコーナ部のテーパ形状部分のエッチングレートに対する平坦部のエッチングレートの比が小さくなり、平坦部での膜減りが顕著になるという問題が生じる。このため、Ａｌの場合には、塩素系ガスを用いないようにし、化学的エッチング効果がほとんどなく、かつ、重いイオンを含むガス、例えばＡｒガスを用いると好ましい。また、Ａｌの場合、フッ素系ガスを用いることもできる。このように、イオン照射の原料ガスとして、被パターニング膜３を構成する材料を科学的にエッチングする元素を含まないものを用いることで、被パターニング膜３の等方性エッチングが同時に行われることを抑制でき、平坦部での膜減りを抑制することが可能となる。
【００２９】
〔図１（ｃ）に示す工程〕
上記図１（ｂ）に示したイオン照射を継続すると、被パターニング膜３のうちコーナ部が平坦部よりも優先して除去される。そして、被パターニング膜３のコーナ部では、厚み方向だけでなく横方向にもスパッタエッチングが進むため、平坦部が十分に残された状態でコーナ部が除去され、レジスト２が露出される。この時点でイオン照射を終了する。終了ポイントの検出には、例えば、レジスト２の構成材料の発光に着目して、一般的なプラズマ分光分析を用いることができる。
【００３０】
終了ポイントでは、レジスト２が露出しさえすれば良く、露出量の多寡については問わない。ただし、あまりに露出量が少な過ぎると後工程で行うレジスト２の剥離時に薬液が浸透し難く時間が掛かり、逆に露出量を多くしようとするとイオン照射時間が長くなるため、これらを考慮してイオン照射時間を決定するのが好ましい。
【００３１】
また、イオン照射の終盤では、レジスト２が露出し、スパッタエッチングされるため、スパッタエッチングされたレジスト材料が被パターニング膜３の残り部分の上部に再付着し、工程完了後に残留する可能性がある。このため、イオン照射に用いる原料ガスに酸素を含むガス（酸素ガスや酸素と他の元素が混合されたガス）を混ぜるようにすれば、酸素プラズマが生成され、これが被パターニング膜３に付着したレジスト材料と反応し、揮発性化合物を形成し除去するというアッシング作用を奏することができる。このため、イオン照射に用いる原料ガスに酸素を含むガスを混ぜると好ましい。このようにイオン照射に用いる原料ガスに酸素を含むガスを混ぜるのは、イオン照射の終盤だけでも良い。また、原料ガスの導入を止めてから、酸素を含むガスをイオン照射することによっても、同様の効果を得ることができる。
【００３２】
〔図１（ｄ）に示す工程〕
レジスト２を除去する工程を行う。例えば、レジスト２の専用剥離液、有機溶剤などを薬液として用いた一般的なレジスト剥離工程を行う。これにより、レジスト２の露出部分から薬液が浸透することで、レジスト２が溶解・除去されると共に、リフトオフによりレジスト２の上に形成されていた被パターニング膜３が同時に除去され、レジスト２が形成されていなかった位置において被パターニング膜３が残り、被パターニング膜３が所望形状にパターニングされる。
【００３３】
この後、必要に応じて被パターニング膜３の上に層間絶縁膜の形成工程や保護膜の形成工程等を行うことにより、半導体装置が完成する。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態では、レジスト２の上に被パターニング膜３を成膜したのち、イオン照射によって被パターニング膜３のコーナ部を選択的にエッチングすることでレジスト２を露出させるようにしている。そして、レジスト２を除去することで、レジスト２の上の被パターニング膜３をリフトオフさせ、被パターニング膜３をパターニングしている。
【００３５】
このようにしてリフトオフ工程を行っているため、レジスト２の側面において被パターニング膜３が厚く形成されていたとしても、イオン照射によってレジスト２を露出させることができる。このため、レジスト２の側面での被パターニング膜３の厚みの制限を受けないため、あえてステップカバレッジの悪い成膜方法を用いなくても良くなり、ステップカバレッジの良い成膜方法を選択することもできる。ステップカバレッジの悪い成膜方法として蒸着が用いられることが多いが、蒸着膜は膜質が悪い、あるいは、高融点材料への適用に限界があることから、ステップカバレッジの良い成膜方法、例えばスパッタやＣＶＤを適用することで、膜質を良くできると共に高融点材料への適用限界をより高くすることが可能となる。
【００３６】
また、レジスト２の側面において被パターニング膜３が付着しても問題ないため、レジスト２の側面を逆テーパ形状にする必要がない。したがって、レジスト２の側面を逆テーパ形状にするために特殊なレジストや照射条件を用いる必要がない。逆に、レジスト２の側面が順テーパ形状、つまりレジスト２の側面のうち基板１側の端部の方が基板１と反対側の端部よりも突き出た状態となっていても、イオン照射によってレジスト２を露出させられる。このため、露光条件が制限されることもない。
【００３７】
（第１実施形態の変形例）
上記第１実施形態では、イオン照射の終点ポイントについて、レジスト２が露出されたときとしているが、最終的に残される被パターニング膜３の端にバリ形状、つまり厚み方向において部分的に厚く残った形状となることがある。このようなバリ形状が残ると、後工程において、被パターニング膜３の上にさらに他の膜を成膜するようなときに、好ましくない場合がある。
【００３８】
このため、図２（ａ）に示すように、図１（ｃ）に示した工程で説明したイオン照射を長めに設定し、被パターニング膜３の横方向でのスパッタエッチング量を多めに取り、被パターニング膜３の平坦部の端が平坦になるまでイオン照射を行う。つまり、被パターニング膜３のうちレジスト２の側面に付着した部分（のバリ形状）が消失するまでイオン照射を行う。このような終点ポイントに限定することで、図２（ｂ）に示すように、図１（ｄ）に示した工程で説明したレジスト２を除去する工程を行うと、残った被パターニング膜３の平坦部の表面はすべて平坦な状態となる。したがって、最終的に残される被パターニング膜３の端にバリ形状が残らないようにすることが可能となる。
【００３９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態に対してリフトオフ工程を部分的に変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００４０】
図３に、本実施形態にかかるリフトオフ工程時の断面図を示し、この図を参照してリフトオフ工程について説明する。
【００４１】
〔図３（ａ）に示す工程〕
まず、第１実施形態の図１（ａ）の工程と同様に、基板１を用意したのち、その上にレジスト２を配置して露光により所望形状にパターニングする。続いて、基板１およびレジスト２の表面全面に被パターニング膜３を成膜したのち、その上に被パターニング膜３とは異なる材料で構成される保護膜４を成膜する。このとき、保護膜４の膜厚を被パターニング膜３の膜厚よりも薄くしておくと好ましい。保護膜４としては、被パターニング膜３に対してエッチング選択性が高く、被パターニング膜３のエッチング時にエッチングされ難い材料であれば良く、例えば被パターニング膜３をＡｌにて構成する場合にはＳｉＯ２などを用いることができる。
【００４２】
〔図３（ｂ）に示す工程〕
第１実施形態の図１（ｂ）の工程と同様に、保護膜４の表面に対して、基板１の法線方向からイオン照射する工程を行う。これにより、保護膜４がスパッタエッチングされる。この場合にも、スパッタエッチングの効率がイオンの入射角度に依存していることから、保護膜４のコーナ部が優先的にスパッタエッチングされ、イオンの入射角度が４５度の角度でスパッタエッチングが進んでいく。これにより、保護膜４のコーナ部においてテーパ量が大きくなる。このとき同時に、保護膜４の平坦部もスパッタエッチングが為されるが、コーナ部と比較すると十分に少ない。
【００４３】
そして、イオン照射を継続し、保護膜４のコーナ部では、厚み方向だけでなく横方向にもスパッタエッチングが進むため、平坦部が十分に残された状態でコーナ部が除去され、被パターニング膜３が露出される。この時点でイオン照射を終了する。このとき、上記したように保護膜４の膜厚を被パターニング膜３の膜厚よりも薄くしておくと、より早く保護膜４のコーナ部を除去することができる。
【００４４】
〔図３（ｃ）に示す工程〕
保護膜４をマスクとして、保護膜４のコーナ部の開口部を通じて被パターニング膜３のコーナ部を除去する工程を行う。例えば、被パターニング膜３をＡｌで構成する場合には、塩素系ガスのプラズマを用いたドライエッチングを適用できる。等方性のエッチング条件であれば、開口部を中心に等方的にエッチングが進み、図示したように被パターニング膜３のコーナ部が除去されてレジスト２を露出することが可能となる。また、被パターニング膜３をＡｌで構成する場合には、リン酸などを用いたウェットエッチングを適用することも可能であるが、ドライエッチングの方が制御性が良いことから、好ましいと言える。
【００４５】
〔図３（ｄ）に示す工程〕
第１実施形態の図１（ｄ）の工程と同様に、レジスト２を除去する工程を行う。これにより、レジスト２の露出部分から薬液が浸透することで、レジスト２が溶解・除去されると共に、レジスト２の上に形成されていた被パターニング膜３および保護膜４が同時に除去され、レジスト２が形成されていなかった位置において被パターニング膜３および保護膜４が残る。
【００４６】
〔図３（ｅ）に示す工程〕
被パターニング膜３の上に残っている保護膜４を除去する工程を行う。保護膜４の除去には、被パターニング膜３との選択性が高いエッチング方法であればどのようなものでも良く、例えば、保護膜４をＳｉＯ２で構成している場合には、フッ素系ガスを用いたドライエッチングによって保護膜４を除去できる。また、ＨＦなどのウェットエッチングでも良い。ただし、被パターニング膜３については残すことになるため、被パターニング膜３に対する選択性を高くするために、グリセリンを混合する必要がある。
【００４７】
この後、必要に応じて被パターニング膜３の上に層間絶縁膜の形成工程や保護膜の形成工程等を行うことにより、半導体装置が完成する。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態では、レジスト２の上に成膜した被パターニング膜３の上にさらに保護膜４を成膜し、イオン照射によって保護膜４のコーナ部を選択的にエッチングすることで被パターニング膜３を露出させるようにしている。そして、露出部分から被パターニング膜３のコーナ部を除去することでレジスト２を露出させたのち、その露出部分からレジスト２を除去することで、レジスト２の上の被パターニング膜３および保護膜４をリフトオフさせ、被パターニング膜３をパターニングしている。このようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
（他の実施形態）
上記実施形態では、リフトオフを行う犠牲膜としてレジスト２を例に挙げたが、レジスト２を用いる場合に限るものではない。例えば、加熱時に変質がない材料を犠牲膜として用いれば、被パターニング膜３の成膜方法として高温プロセスの適用も可能になり、被パターニング膜３の材料、成膜方法に関して選択肢を広げることが可能となる。
【００５０】
なお、上記各実施形態では、被パターニング膜３が形成される下地として半導体基板にデバイスが形成された基板１を例に挙げたが、基板１としては必ずしもデバイスが形成された半導体基板でなくても良いし、半導体基板の表面に他の層が形成されているものであっても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１ 基板
２ レジスト
３ 被パターニング膜
４ 保護膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地となる表面を構成する基板（１）の表面に犠牲層（２）を成膜してから該犠牲層（２）を所望形状にパターニングしたのち、この犠牲層（２）の表面に被パターニング膜（３）を成膜し、前記犠牲層（２）を除去することにより、前記被パターニング膜（３）を前記犠牲層（２）が形成されていなかった部分に残すことでパターニングするリフトオフ工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記リフトオフ工程では、
前記犠牲層（２）を所望形状にパターニングしたのち、前記犠牲層（２）の表面を含む前記基板（１）の表面に前記被パターニング膜（３）を形成する工程と、
前記基板（１）の表面に対する法線方向からイオン照射を行うことにより、前記犠牲層（２）のパターンエッジ部に形成される前記被パターニング膜（３）の段差部の上方側コーナ部を選択的に除去することで、該コーナ部において前記犠牲層（２）を露出させる工程と、
前記犠牲層（２）の露出部分から前記犠牲層（２）を除去することで、前記被パターニング膜（３）のうち前記犠牲層（２）の上に形成されていた部分を除去し、前記犠牲層（２）が形成されていなかった部分において前記被パターニング膜（３）を残す工程と、を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記イオン照射では、該イオン照射に用いる原料ガスとして、前記被パターニング膜（３）を構成する材料を化学的にエッチングする元素を含まないものを用いることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記犠牲層はレジスト（２）であり、前記イオン照射の原料ガスとして酸素を含むガスを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記犠牲層はレジスト（２）であり、前記イオン照射の終了前の一定時間もしくは、前記イオン照射の終了後に、該イオン照射の原料ガスとして酸素を含むガスを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記犠牲層（２）を露出させる工程では、前記被パターニング膜（３）のうち前記基板（１）の表面に形成された部分となる平坦部の表面が平坦になるまで前記イオン照射を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
下地となる表面を構成する基板（１）の表面に犠牲層（２）を成膜してから該犠牲層（２）を所望形状にパターニングしたのち、この犠牲層（２）の表面に被パターニング膜（３）を成膜し、前記犠牲層（２）を除去することにより、前記被パターニング膜（３）を前記犠牲層（２）が形成されていなかった部分に残すことでパターニングするリフトオフ工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記リフトオフ工程では、
前記犠牲層（２）を所望形状にパターニングしたのち、前記犠牲層（２）の表面を含む前記基板（１）の表面に前記被パターニング膜（３）を形成する工程と、
前記被パターニング膜（３）の表面に、該被パターニング膜（３）とは異なる材料で構成される保護膜（４）を成膜する工程と、
前記基板（１）の表面に対する法線方向からイオン照射を行うことにより、前記犠牲層（２）のパターンエッジ部に形成される前記保護膜（４）の段差部の上方側コーナ部を選択的に除去することで、該コーナ部において前記被パターニング膜（３）を露出させる工程と、
前記被パターニング膜（３）の露出部分から、前記犠牲層（２）の段差によって構成される前記被パターニング膜（３）のコーナ部を選択的に除去することで、該コーナ部において前記犠牲層（２）を露出させる工程と、
前記犠牲層（２）の露出部分から前記犠牲層（２）を除去することで、前記被パターニング膜（３）のうち前記犠牲層（２）の上に形成されていた部分を除去し、前記犠牲層（２）が形成されていなかった部分において前記被パターニング膜（３）および前記保護膜（４）を残す工程と、
前記被パターニング膜（３）の上に残った前記保護膜（４）を除去する工程と、を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記イオン照射では、該イオン照射に用いる原料ガスとして、保護膜（４）を構成する材料を化学的にエッチングする元素を含まないものを用いることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
下地となる表面を構成する基板（１）の表面に犠牲層（２）を成膜してから該犠牲層（２）を所望形状にパターニングしたのち、この犠牲層（２）の表面に被パターニング膜（３）を成膜し、前記犠牲層（２）を除去することにより、前記被パターニング膜（３）を前記犠牲層（２）が形成されていなかった部分に残すことでパターニングするリフトオフ工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記リフトオフ工程では、
前記犠牲層（２）を所望形状にパターニングしたのち、前記犠牲層（２）の表面を含む前記基板（１）の表面に前記被パターニング膜（３）を形成する工程と、
前記基板（１）の表面に対する法線方向からイオン照射を行うことにより、前記犠牲層（２）のパターンエッジ部に形成される前記被パターニング膜（３）の段差部の上方側コーナ部を選択的に除去することで、該コーナ部において前記犠牲層（２）を露出させる工程と、
前記犠牲層（２）の露出部分から前記犠牲層（２）を除去することで、前記被パターニング膜（３）のうち前記犠牲層（２）の上に形成されていた部分を除去し、前記犠牲層（２）が形成されていなかった部分において前記被パターニング膜（３）を残す工程と、を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記イオン照射では、該イオン照射に用いる原料ガスとして、前記被パターニング膜（３）を構成する材料を化学的にエッチングする元素を含まないものを用いることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記犠牲層はレジスト（２）であり、前記イオン照射の原料ガスとして酸素を含むガスを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記犠牲層はレジスト（２）であり、前記イオン照射の終了前の一定時間もしくは、前記イオン照射の終了後に、該イオン照射の原料ガスとして酸素を含むガスを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記犠牲層（２）を露出させる工程では、前記被パターニング膜（３）のうち前記基板（１）の表面に形成された部分となる平坦部の表面が平坦になるまで前記イオン照射を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
下地となる表面を構成する基板（１）の表面に犠牲層（２）を成膜してから該犠牲層（２）を所望形状にパターニングしたのち、この犠牲層（２）の表面に被パターニング膜（３）を成膜し、前記犠牲層（２）を除去することにより、前記被パターニング膜（３）を前記犠牲層（２）が形成されていなかった部分に残すことでパターニングするリフトオフ工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記リフトオフ工程では、
前記犠牲層（２）を所望形状にパターニングしたのち、前記犠牲層（２）の表面を含む前記基板（１）の表面に前記被パターニング膜（３）を形成する工程と、
前記被パターニング膜（３）の表面に、該被パターニング膜（３）とは異なる材料で構成される保護膜（４）を成膜する工程と、
前記基板（１）の表面に対する法線方向からイオン照射を行うことにより、前記犠牲層（２）のパターンエッジ部に形成される前記保護膜（４）の段差部の上方側コーナ部を選択的に除去することで、該コーナ部において前記被パターニング膜（３）を露出させる工程と、
前記被パターニング膜（３）の露出部分から、前記犠牲層（２）の段差によって構成される前記被パターニング膜（３）のコーナ部を選択的に除去することで、該コーナ部において前記犠牲層（２）を露出させる工程と、
前記犠牲層（２）の露出部分から前記犠牲層（２）を除去することで、前記被パターニング膜（３）のうち前記犠牲層（２）の上に形成されていた部分を除去し、前記犠牲層（２）が形成されていなかった部分において前記被パターニング膜（３）および前記保護膜（４）を残す工程と、
前記被パターニング膜（３）の上に残った前記保護膜（４）を除去する工程と、を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記イオン照射では、該イオン照射に用いる原料ガスとして、保護膜（４）を構成する材料を化学的にエッチングする元素を含まないものを用いることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−２９６７０（Ｐ２０１３−２９６７０Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６５７２０（Ｐ２０１１−１６５７２０）
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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