JP2001230187A - 低表面エネルギ層を用いるリソグラフィック・プリンティングを行う方法 - Google Patents
低表面エネルギ層を用いるリソグラフィック・プリンティングを行う方法Info
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
スク(18)を用いて装置上に密接焼付を行う方法を提
供する。 【解決手段】この方法は、低表面エネルギの高分子材料
(22)の層をマスクの第1表面(24)に堆積する段
階と、装置(10)に隣接するマスクの第1表面(2
4)を載置する段階であって、低表面エネルギの高分子
材料の層は実質的に装置に接触している段階と、装置の
パターンに影響を与えるために、マスクの第2表面に放
射を与える段階と、から構成される。
Description
に関し、さらに詳しくは、写真製版工程(photolithogra
phic process)でマスクを被覆する方法に関するもので
ある。
及ぼし合う幾つかの材料層を生成することを含む。これ
らの層の1つあるいはそれ以上の層はパターン化され、
その層の様々な領域は異なる電気的特性を有し、層内あ
るいは他の層と内部結合して電気的要素あるいは回路を
作り出す。これらの領域は、様々な物質を選択的に導入
しあるいは除去することにより作り出される。このよう
な領域を定義するパターンは製版工程によって作り出さ
れてもよい。例えば、フォトレジスト材料層はウェーハ
基板を覆う層上に塗布される。マスク(透明および不透
明領域を含む)は、紫外線、電子線あるいはエックス線
などの放射線をこのフォトレジスト材料に選択的に照射
するために使用される。フォトレジスト材料がその線に
照射されようとされまいと、溶解液を与えることによっ
て取り除かれる。その後エッチングが残されたレジスト
によって保護されない層に対して行われ、そのレジスト
が取り除かれると基板を覆う層がパターン化される。
ジストに接触して載置してもよく(密着焼付法)、フォ
トレジストに近接して載置してもよく(近接焼付法)、
あるいはより遠くから投射してもよい(投射焼付法)。
密着焼付法は、集積回路上にパターンを形成するために
おそらく最も初期に用いられた方法であるが、すばらし
い分解能と高いスループットを提供する。マスクは、た
とえば、前のパターンが形成されたとき、フォトレジス
ト/層の上に正確に整合される。マスクは、たとえば、
クランピングまたは真空によってカバーされたフォトレ
ジスト層によって確保される。
ターンまたはマスク中の欠陥が継続的に現れ、特にマス
クを洗浄しないで連続的に幾つかの基板を焼く付けるた
めに繰り返して用いられると発生する。これらの欠陥
は、そのマスクに晒される次の層上に焼き付けられる。
次に、密着焼付法で用いられる硬い表面のマスクは定期
的に検査されかつ清浄されなければならないが、時間が
かかり費用のかかる工程である。欠陥が除去できない場
合、そのマスクは取り替えなければならない。
ジストの粒子がべとべとして粘着性があって、マスクに
付着する場合に発生する。従来のマスクは、クロムでは
なくガラスを通して放射して、クロムおよびガラスの表
面から成る。ガラスおよびクロム双方とも高い表面エネ
ルギを持ち、フォトレジストの粒子およびそれに粘着す
る汚れを容易に生み出す。粒子がガラスに付着すると、
放射が吸収(阻止)され、次に処理される層の上にある
フォトレジストに到達しない。次のフォトレジスト層の
上にあるこれらの小さな領域に到達するための放射がう
まくいかないと欠陥を生じさせる。さらに、ガラスある
いはクロムのいずれかに粘着する粒子はマスクとフォト
レジスト表面との間の密着性を阻止し(間隙を生じさ
せ)、結果として像の解像度を落とすことになる。解像
度が落ちると、領域間の境界画定は、不明瞭な線とな
る。したがって、解像度の損失を導く回折を最小限にす
ることが望まれる。
問題を解決する努力が、薄い、1分子の深さの、マスク
への変換コーティング(フッ化された、炭化水素のクロ
ロシレン・モノマー)を応用することにより行われた。
このコーティングは、マスクのガラス部分に接合する
が、マスクのクロム部分とは低い接合性を有する。少な
い数のサンプルを用いた試験結果はこのコーティングが
非常に限定された耐久性しか持たないことを示した。こ
の耐久性の欠如の結果として、コーティングは数回の使
用後に再度施すことを要する。
着する粒子の数を減らすことにより欠陥を極力押さえる
改良された密着焼付法が望まれる。
され、層14に下の基板12を含む。基板12および層
14は集積回路を作る際に用いられる材料、例えば現在
良く知られているシリコンまたはガリウム砒素から成
る。従来の方法によって、フォトレジストである層16
は層14上に被覆される。
示され、典型的にはガラスまたは石英から製造される基
体20からなり、不透明な材料の部分をもち、典型的に
はクロムであるが、当業者にはよく知られた方法で分散
される。溶剤を含む低表面エネルギの高分子材料である
層22が基体20の表面24に堆積される。1実施例と
しての材料は、樹脂を含む四フッ化エチレン、あるいは
四フッ化エチレンおよびビストリフルオルエチレン二フ
ッ化二オクソール(bistrifluoromethyl disfluoro diox
ole)の共重合体である。これらの材料は耐熱性、耐久
性、透明性を有すると共に、実質的に水分吸収性がゼロ
を示しかつ低摩擦係数を持つ。さらに重要なことは、こ
れらは耐粘着性があり、レジストとの接触を形成する際
にその材料はレジストおよび粉塵の粒子を集積するのを
防ぐ。他の実施例では、その材料は、例えば、アモルフ
ァス・フッ化重合体(amorphous fluoropolymer)、炭化
水素(hydrocarbon)、またはシリコンを基本とする材料
である。その材料は幾つかの従来の方法、例えばスピン
・コーティング、吹き付け(spraying)、または蒸気蒸着
(vsapor deposition) のいずれかで行われる。その材料
は例えば40オングストロームから50ミクロンの厚さ
に形成されるが、700オングストロームが最も良く作
用することが示された。
る)が層22の低表面エネルギの高分子材料に与えら
れ、溶剤を除去する。材料が高温度Tgで熱的に安定であ
っても、Tgを越えて(おおよそ摂氏160度から摂氏300
度)その材料を短時間、例えば、摂氏180度で3分加熱
(焼成)すれば、材料中の溶剤を除去することができる
であろう。
マスク18の断面図が示される。上述したように、透明
材料28は基体20内に点在する。放射32(矢印で示
されている)が基体20の表面30に照射されて、基体
20によって吸収されあるいは反射されるが、透明材料
28および層22の低表面エネルギの高分子材料を通過
し、パターンを形成する層16のレジストに衝突する。
着している層16のいずれのレジストもなしに、取り除
かれる。マスク18と層16との間および層16と下層
14との間の乾燥粘着力が拡散相互作用によって次のよ
うに表わされる。
層16および層14をそれぞれ示す。Waはサフィック
スで指示する2つの材料間の相性を示す粘着性の作用で
あり、Ydは表面の自由エネルギの分散成分である。粘
着性はWaとともに増加するので、フォトレジストは、
次式を得る。
めに、
料で表面をコーティングすることによりマスクの表面エ
ネルギを低下させることによって目標を達成する。材料
22に接着しない層16のレジストによって、先行技術
より優れた少なくとも2つの利点が挙げられる。第1
に、マスク18(材料22)を次のマスク操作で層16
のフォトレジストと直接接触(間隙なし)して載置で
き、それにより良好な解像度を提供する。第2に、ガラ
ス28を通過する放射32,36は前回の操作によるレ
ジスト粒子によって次のレジストに到達するのを阻止さ
れることがなく、それにより欠陥を防止できる。低表面
エネルギ材料による1つの試験は、100枚のウェーハ
に照射した後、照射エネルギに変化がなく、無欠陥の導
入および解像度に損失がないことを示した。
照射32,36が与えられる前にレジストの層16から
分離される。この方法は、典型的には近接焼付法に関連
する。マスク18は適切に整合するために層16と接触
して載置される。
典型的な工程を表わす。放射された(照射された)層1
6のフォトレジスト中の部分34は溶解剤(現像剤)中
で溶かされ、層16のフォトレジスト中の可溶部分は除
去される。他の実施例では、照射は層16のフォトレジ
ストを、選択された溶解剤に依存するが、不溶解にし、
照射されない部分は取り除かれる(ここには示されてい
ない)。
0がさらに処理される。例えば、図8および9は層16
が除去される前に層14に注入されるイオンのような照
射を示す。代わって、例えば、図10および11は層1
6の除去前にエッチングされる層14を示す。この発明
は、半導体産業、例えばコンパクト・ディスクまたは他
の装置の製造に加え、他の多くの技術中の密着焼付法ま
たはスタンピング(stamping)・リソグラフィに応用する
ことができる。CDはプラスティック板上の連続した凸
凹としてのデータを複製することによりリソグラフ工程
で製造され、レーザ・ビームを使用して読み取ることが
できる。CD産業の関係者にはよく知られているよう
に、フォトレジストでパターン化したガラス・マスタ
(親盤)上にニッケルを電気めっきすることにより形成
される。スタンパ(stamper)がその後ニッケルをガラス
から分離し、フォトレジストを除去することにより形成
される。スタンプ上のパターン情報はスタンピング工程
を介して柔らかく柔軟性のある注入によりモールドされ
たポリカーボネート(polycarbonate)に転送される。こ
の工程は、は過度のポリカーボネートおよび軽い粉塵あ
るいは土がニッケル・マスタに付着すると典型的にはス
タンプを汚染し、半導体サンプルのために上述したのと
同様の問題を生じさせる。低表面エネルギの解放剤(rel
ease agent)のコーティングは汚染を防止するためにニ
ッケル・マスタに塗布される。
5に表わされているように)から予め定める距離だけ離
れて載置し、、その上にパターンがレンズを通して放射
を投じることにより生成される。この方法は、典型的に
は投射焼付法に関連する。低表面エネルギの高分子材料
である層22は環境中の汚染物質がマスク18に付着す
るのを防止する。
のコーティング材料を有する写真製版マスクは、低表面
エネルギを有し、(1)容易に塗布でき、(2)容易に
除去でき(例えば、フッ化された溶剤(fluorinated sol
vent))、(3)放射を与えるために透明であり、
(4)分解能の損失を避けるために薄くかつ均一に塗布
でき、そして(5)粘着性に強い耐久性がある点を提供
する。
面図を示す。
ライン4‐4に沿って切断した断面図を示す。
のライン4‐4に沿って切断した断面図を示す。
処理を示す。
処理を示す。
処理を示す。
処理を示す。
体処理を示す。
体処理を示す。
Claims (4)
- 【請求項1】第1および第2表面を有する部分的に透明
であるマスク(18)を用いて装置上に密着焼付を行う
方法において、(a)低表面エネルギの高分子材料(2
2)の層を前記マスクの前記第1表面(24)に被覆す
る段階と、(b)前記装置に隣接する前記マスクの第1
表面(24)を載置する段階であって、低表面エネルギ
の高分子材料の前記層は実質的に前記装置に接触してい
る、前記段階と、(c)前記装置のパターンに影響を与
えるために、前記マスクの前記第2表面に放射を与える
段階と、から構成されることを特徴とする方法。 - 【請求項2】表面を有する材料にパターンを形成する方
法において、(a)低表面エネルギの高分子材料(2
2)の層をマスク(18)の前記表面に被覆する段階
と、(b)前記材料の前記表面にレジスト(26)を被
覆する段階と、(c)前記マスクの前記表面を実質的に
前記レジストに接触して載置する段階と、(d)パター
ンが前記レジストに生成されるように、前記マスクに放
射(32)を与える段階と、(e)前記レジストの部分
を除去する段階と、(f)前記材料の前記表面を修正
し、前記レジストを除去する段階と、から構成されるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項3】第1および第2表面を有する部分的に透明
であるマスク(18)を用いて装置上に密着焼付を行う
方法において、(a)低表面エネルギの高分子材料(2
2)の層を前記マスクの前記第1表面(24)に被覆す
る段階と、(b)前記マスクの前記第1表面を前記装置
から予め定める距離をおいて載置する段階と、(c)前
記装置のパターンに影響を与えるために、前記マスクの
前記第2表面に放射を与える段階と、から構成されるこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項4】段階(a)に続いて、前記低表面エネルギ
の高分子材料を加熱する段階(d)(26)をさらに含
むことを特徴とする請求項3記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000040706A JP4512810B2 (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | 低表面エネルギ層を用いるリソグラフィック・プリンティングを行う方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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---|---|
JP (1) | JP4512810B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005062299A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Canon Inc | 表面処理方法、及び該方法を用いた近接場露光用のマスクの製造方法、近接場露光用のマスク、ナノインプリントリソグラフィー用マスク |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6240458A (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-21 | Fujitsu Ltd | 薄膜パタ−ンの露光方法 |
JPH04349461A (ja) * | 1991-05-28 | 1992-12-03 | Fujitsu Ltd | フォトマスク |
JPH086235A (ja) * | 1994-06-16 | 1996-01-12 | Casio Comput Co Ltd | フォトマスクおよびそれを用いたパターン形成方法 |
JPH08137114A (ja) * | 1994-11-09 | 1996-05-31 | Ibiden Co Ltd | 自動露光機の吸着式基板搬送装置 |
-
2000
- 2000-02-18 JP JP2000040706A patent/JP4512810B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2005062299A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Canon Inc | 表面処理方法、及び該方法を用いた近接場露光用のマスクの製造方法、近接場露光用のマスク、ナノインプリントリソグラフィー用マスク |
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