JP2002184719A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機膜よりなるパターンからモールドを離脱
させる際に、モールドの反転パターンの凹部に有機膜パ
ターンが残存しないようにして、良好な形状を有する有
機膜パターンが得られるようにする。 【解決手段】 半導体基板１２上に、フッ素原子を含む
ポリマーからなる有機膜１３を形成した後、該有機膜１
３に、所望のパターンが反転してなる反転パターン１１
を有するモールドの反転パターン１１を押し付けて、有
機膜１３に所望のパターンを転写することにより、有機
膜１３からなる有機膜パターン１３Ａを形成する。しか
る後、モールドを有機膜パターン１３Ａから離脱させ
る。
させる際に、モールドの反転パターンの凹部に有機膜パ
ターンが残存しないようにして、良好な形状を有する有
機膜パターンが得られるようにする。 【解決手段】 半導体基板１２上に、フッ素原子を含む
ポリマーからなる有機膜１３を形成した後、該有機膜１
３に、所望のパターンが反転してなる反転パターン１１
を有するモールドの反転パターン１１を押し付けて、有
機膜１３に所望のパターンを転写することにより、有機
膜１３からなる有機膜パターン１３Ａを形成する。しか
る後、モールドを有機膜パターン１３Ａから離脱させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インプリント法を
用いて有機膜からなるパターンを形成する方法に関す
る。
用いて有機膜からなるパターンを形成する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の集積度の向上に伴っ
て、リソグラフィ技術により形成されるレジストパター
ンに対する微細化の要求はますます大きくなってきてい
る。
て、リソグラフィ技術により形成されるレジストパター
ンに対する微細化の要求はますます大きくなってきてい
る。
【０００３】ところで、従来、レジストパターンはリソ
グラフィ技術を用いて形成されてきたが、１００ｎｍ以
下の微細なレジストパターンをリソグラフィ技術を用い
て形成することは、露光光の短波長化の限界などにより
かなり難しくなってきている。
グラフィ技術を用いて形成されてきたが、１００ｎｍ以
下の微細なレジストパターンをリソグラフィ技術を用い
て形成することは、露光光の短波長化の限界などにより
かなり難しくなってきている。
【０００４】また、露光光としてＥＢ（電子ビーム）を
用いるリソグラフィ技術は、解像度的にはメリットがあ
るが、スループットの低さのために量産工程への適用は
難しい。
用いるリソグラフィ技術は、解像度的にはメリットがあ
るが、スループットの低さのために量産工程への適用は
難しい。
【０００５】そこで、インプリント法を用いて微細なパ
ターンを生産性良く形成する方法が提案されている（例
えば、S.Y.Chou et al., Appl. Phys. Lett., vol.67,
p.3314(1995)）。
ターンを生産性良く形成する方法が提案されている（例
えば、S.Y.Chou et al., Appl. Phys. Lett., vol.67,
p.3314(1995)）。
【０００６】このインプリント法は、転写すべきパター
ンの鏡像と対応する凹凸を有するモールドを、基板上に
形成されたレジスト膜に圧着して該レジスト膜からなる
パターンを形成する方法である。
ンの鏡像と対応する凹凸を有するモールドを、基板上に
形成されたレジスト膜に圧着して該レジスト膜からなる
パターンを形成する方法である。
【０００７】以下、従来のインプリント法を用いたパタ
ーン形成方法について、図４（ａ）〜（ｅ）を参照しな
がら説明する。
ーン形成方法について、図４（ａ）〜（ｅ）を参照しな
がら説明する。
【０００８】まず、図４（ａ）に示すように、モールド
基板１の表面に例えばシリコン酸化膜を形成した後、該
シリコン酸化膜に対して通常のリソグラフィを行なっ
て、該シリコン酸化膜からなり、転写すべきパターンの
鏡像と対応し且つ転写すべきパターンが反転してなる反
転パターン２を形成する。これにより、モールド基板１
と反転パターン２とからなるモールドが得られる。
基板１の表面に例えばシリコン酸化膜を形成した後、該
シリコン酸化膜に対して通常のリソグラフィを行なっ
て、該シリコン酸化膜からなり、転写すべきパターンの
鏡像と対応し且つ転写すべきパターンが反転してなる反
転パターン２を形成する。これにより、モールド基板１
と反転パターン２とからなるモールドが得られる。
【０００９】次に、図４（ｂ）に示すように、半導体基
板３の上に、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）よりなり０．３μｍの厚さを有するレジスト膜４を
形成する。
板３の上に、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）よりなり０．３μｍの厚さを有するレジスト膜４を
形成する。
【００１０】次に、図４（ｃ）に示すように、レジスト
膜４が形成されている半導体基板３を例えば２００℃に
加熱してレジスト膜４を軟化させた後、軟化状態のレジ
スト膜４に、図４（ａ）に示すモールドを接近させる。
膜４が形成されている半導体基板３を例えば２００℃に
加熱してレジスト膜４を軟化させた後、軟化状態のレジ
スト膜４に、図４（ａ）に示すモールドを接近させる。
【００１１】次に、図４（ｄ）に示すように、軟化状態
のレジスト膜４にモールドを約１４０気圧の圧力で押し
付けて、レジスト膜４にモールドの反転パターン２を転
写する。このようにすると、レジスト膜４からなるレジ
ストパターン４Ａが得られる。
のレジスト膜４にモールドを約１４０気圧の圧力で押し
付けて、レジスト膜４にモールドの反転パターン２を転
写する。このようにすると、レジスト膜４からなるレジ
ストパターン４Ａが得られる。
【００１２】次に、レジスト膜４にモールドを押し付け
た状態で半導体基板３を例えば１０５℃まで降温して、
レジストパターン４Ａを硬化させる。
た状態で半導体基板３を例えば１０５℃まで降温して、
レジストパターン４Ａを硬化させる。
【００１３】次に、図４（ｅ）に示すように、レジスト
パターン４Ａからモールドを離脱させると、半導体基板
３の上に例えば０．１２μｍの微細なレジストパターン
４Ａが形成される。
パターン４Ａからモールドを離脱させると、半導体基板
３の上に例えば０．１２μｍの微細なレジストパターン
４Ａが形成される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、レジストパ
ターン４Ａからモールドを離脱させる際に、モールドの
反転パターン２の凹部にレジストパターン４Ａが残存し
てしまうため、レジストパターン４Ａの形状が乱れ、形
状が不良なレジストパターン４Ａが形成されてしまう。
ターン４Ａからモールドを離脱させる際に、モールドの
反転パターン２の凹部にレジストパターン４Ａが残存し
てしまうため、レジストパターン４Ａの形状が乱れ、形
状が不良なレジストパターン４Ａが形成されてしまう。
【００１５】形状が不良なレジストパターン４Ａをエッ
チングマスクとして、半導体基板３の表面に形成されて
いる被エッチング膜に対してエッチングを行なうと、被
エッチング膜からなる不良形状のパターンが形成されて
しまうので、半導体装置の歩留まりが低下するという問
題が起きる。
チングマスクとして、半導体基板３の表面に形成されて
いる被エッチング膜に対してエッチングを行なうと、被
エッチング膜からなる不良形状のパターンが形成されて
しまうので、半導体装置の歩留まりが低下するという問
題が起きる。
【００１６】前述の問題は、レジストパターンを形成す
る場合のみならず、有機膜からなるパターンを形成する
場合に共通して起きる。
る場合のみならず、有機膜からなるパターンを形成する
場合に共通して起きる。
【００１７】前記に鑑み、本発明は、有機膜よりなるパ
ターンからモールドを離脱させる際に、モールドの反転
パターンの凹部に有機膜パターンが残存しないようにし
て、良好な形状を有する有機膜パターンが得られるよう
にすることを目的とする。
ターンからモールドを離脱させる際に、モールドの反転
パターンの凹部に有機膜パターンが残存しないようにし
て、良好な形状を有する有機膜パターンが得られるよう
にすることを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１のパタ
ーン形成方法は、基板上に、フッ素原子又はシリコン原
子を含むポリマーからなる有機膜を形成する工程と、有
機膜に、所望のパターンが反転してなる反転パターンを
有するモールドの反転パターンを押し付けて、有機膜に
所望のパターンを転写することにより、有機膜からなる
有機膜パターンを形成する工程と、モールドを有機膜パ
ターンから離脱させる工程とを備えている。
ーン形成方法は、基板上に、フッ素原子又はシリコン原
子を含むポリマーからなる有機膜を形成する工程と、有
機膜に、所望のパターンが反転してなる反転パターンを
有するモールドの反転パターンを押し付けて、有機膜に
所望のパターンを転写することにより、有機膜からなる
有機膜パターンを形成する工程と、モールドを有機膜パ
ターンから離脱させる工程とを備えている。
【００１９】第１のパターン形成方法によると、フッ素
原子又はシリコン原子を含むポリマーは疎水性を有して
いるため、該ポリマーからなる有機膜パターンは反転パ
ターンとの離脱性に優れている。このため、反転パター
ンは有機膜パターンからスムーズに脱離し、有機膜パタ
ーンは反転パターンに残存しないので、良好な形状を有
する有機膜パターンを得ることができる。
原子又はシリコン原子を含むポリマーは疎水性を有して
いるため、該ポリマーからなる有機膜パターンは反転パ
ターンとの離脱性に優れている。このため、反転パター
ンは有機膜パターンからスムーズに脱離し、有機膜パタ
ーンは反転パターンに残存しないので、良好な形状を有
する有機膜パターンを得ることができる。
【００２０】第１のパターン形成方法において、前記フ
ッ素原子又はシリコン原子は、前記ポリマー中に１０重
量％以上含まれていることが好ましい。
ッ素原子又はシリコン原子は、前記ポリマー中に１０重
量％以上含まれていることが好ましい。
【００２１】このようにすると、有機膜パターンは、確
実に疎水性を有するため、反転パターンは有機膜パター
ンから確実に離脱する。
実に疎水性を有するため、反転パターンは有機膜パター
ンから確実に離脱する。
【００２２】第１のパターン形成方法において、ポリマ
ーは、フッ素原子を含むアクリルポリマー、フッ素原子
を含むメタクリルポリマー、フッ素原子を含むノルボル
ネンポリマー、フッ素原子を含むスチレンポリマー又は
フッ素原子を含むノボラック樹脂であることが好まし
い。
ーは、フッ素原子を含むアクリルポリマー、フッ素原子
を含むメタクリルポリマー、フッ素原子を含むノルボル
ネンポリマー、フッ素原子を含むスチレンポリマー又は
フッ素原子を含むノボラック樹脂であることが好まし
い。
【００２３】第１のパターン形成方法において、ポリマ
ーは、シラン結合、シロキサン結合又はシルセスキオキ
サン結合を有していることが好ましい。
ーは、シラン結合、シロキサン結合又はシルセスキオキ
サン結合を有していることが好ましい。
【００２４】本発明に係る第２の有機膜パターンは、基
板上に下層の有機膜を形成する工程と、下層の有機膜の
上に、シリコン原子を含むポリマーからなる上層の有機
膜を形成する工程と、上層の有機膜に、所望のパターン
が反転してなる反転パターンを有するモールドの反転パ
ターンを押し付けて、上層の有機膜に所望のパターンを
転写することにより、上層の有機膜からなる上層の有機
膜パターンを形成する工程と、モールドを上層の有機膜
パターンから離脱させる工程と、下層の有機膜に対し
て、上層の有機膜パターンをマスクにエッチングを行な
って、下層の有機膜からなる下層の有機膜パターンを形
成する工程とを備えている。
板上に下層の有機膜を形成する工程と、下層の有機膜の
上に、シリコン原子を含むポリマーからなる上層の有機
膜を形成する工程と、上層の有機膜に、所望のパターン
が反転してなる反転パターンを有するモールドの反転パ
ターンを押し付けて、上層の有機膜に所望のパターンを
転写することにより、上層の有機膜からなる上層の有機
膜パターンを形成する工程と、モールドを上層の有機膜
パターンから離脱させる工程と、下層の有機膜に対し
て、上層の有機膜パターンをマスクにエッチングを行な
って、下層の有機膜からなる下層の有機膜パターンを形
成する工程とを備えている。
【００２５】第２のパターン形成方法によると、シリコ
ン原子を含むポリマーは疎水性を有しているため、該ポ
リマーからなるつまり上層の有機膜パターンは反転パタ
ーンとの離脱性に優れている。このため、反転パターン
は上層の有機膜パターンからスムーズに脱離し、上層の
有機膜パターンは反転パターンに残存しないので、良好
な形状を有する上層の有機膜パターンを得ることができ
る。また、上層の有機膜パターンをマスクにエッチング
を行なって得られる下層の有機膜パターンも良好な形状
を有している。
ン原子を含むポリマーは疎水性を有しているため、該ポ
リマーからなるつまり上層の有機膜パターンは反転パタ
ーンとの離脱性に優れている。このため、反転パターン
は上層の有機膜パターンからスムーズに脱離し、上層の
有機膜パターンは反転パターンに残存しないので、良好
な形状を有する上層の有機膜パターンを得ることができ
る。また、上層の有機膜パターンをマスクにエッチング
を行なって得られる下層の有機膜パターンも良好な形状
を有している。
【００２６】第２のパターン形成方法において、シリコ
ン原子は、ポリマー中に１０重量％以上含まれているこ
とが好ましい。
ン原子は、ポリマー中に１０重量％以上含まれているこ
とが好ましい。
【００２７】このようにすると、上層の有機膜パターン
は、確実に疎水性を有するため、反転パターンは上層の
有機膜パターンから確実に離脱する。
は、確実に疎水性を有するため、反転パターンは上層の
有機膜パターンから確実に離脱する。
【００２８】第２のパターン形成方法において、ポリマ
ーは、シラン結合、シロキサン結合又はシルセスキオキ
サン結合を有していることが好ましい。
ーは、シラン結合、シロキサン結合又はシルセスキオキ
サン結合を有していることが好ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の第１の実施形態に係るパターン形成方法について、図
１（ａ）〜（ｅ）を参照しながら説明する。
の第１の実施形態に係るパターン形成方法について、図
１（ａ）〜（ｅ）を参照しながら説明する。
【００３０】まず、図１（ａ）に示すように、従来と同
様、モールド基板１０の表面に、シリコン酸化膜からな
り、転写すべきパターンの鏡像と対応し且つ転写すべき
パターンが反転してなる反転パターン１１を形成する
と、モールド基板１０と反転パターン１１とからなるモ
ールドが得られる。尚、シリコン酸化膜からなる反転パ
ターン１１に代えて、シリコン膜又は炭化シリコン膜か
らなる反転パターン１１を形成してもよい。
様、モールド基板１０の表面に、シリコン酸化膜からな
り、転写すべきパターンの鏡像と対応し且つ転写すべき
パターンが反転してなる反転パターン１１を形成する
と、モールド基板１０と反転パターン１１とからなるモ
ールドが得られる。尚、シリコン酸化膜からなる反転パ
ターン１１に代えて、シリコン膜又は炭化シリコン膜か
らなる反転パターン１１を形成してもよい。
【００３１】次に、図１（ｂ）に示すように、半導体基
板１２の上に、フッ素原子を含むポリマー、例えばテト
ラフルオロエチレンとノルボルネンとが１：１で共重合
してなる共重合体ポリマー（フッ素の含有量：５６．２
重量％）よりなり０．３μｍの厚さを有するフッ素含有
有機膜１３を形成する。
板１２の上に、フッ素原子を含むポリマー、例えばテト
ラフルオロエチレンとノルボルネンとが１：１で共重合
してなる共重合体ポリマー（フッ素の含有量：５６．２
重量％）よりなり０．３μｍの厚さを有するフッ素含有
有機膜１３を形成する。
【００３２】次に、図１（ｃ）に示すように、フッ素含
有有機膜１３が形成されている半導体基板１２を例えば
２００℃に加熱してフッ素含有有機膜１３を軟化させた
後、軟化状態のフッ素含有有機膜１３に、図１（ａ）に
示すモールドを接近させる。
有有機膜１３が形成されている半導体基板１２を例えば
２００℃に加熱してフッ素含有有機膜１３を軟化させた
後、軟化状態のフッ素含有有機膜１３に、図１（ａ）に
示すモールドを接近させる。
【００３３】次に、図１（ｄ）に示すように、軟化状態
のフッ素含有有機膜１３にモールドを約１４０気圧の圧
力で押し付けて、フッ素含有有機膜１３にモールドの反
転パターン１１を転写する。このようにすると、フッ素
含有有機膜１３からなる有機膜パターン１３Ａが得られ
る。
のフッ素含有有機膜１３にモールドを約１４０気圧の圧
力で押し付けて、フッ素含有有機膜１３にモールドの反
転パターン１１を転写する。このようにすると、フッ素
含有有機膜１３からなる有機膜パターン１３Ａが得られ
る。
【００３４】次に、有機膜パターン１３Ａにモールドを
押し付けた状態で半導体基板１２を例えば１０５℃まで
降温して、有機膜パターン１３Ａを硬化させる。
押し付けた状態で半導体基板１２を例えば１０５℃まで
降温して、有機膜パターン１３Ａを硬化させる。
【００３５】次に、図１（ｅ）に示すように、有機膜パ
ターン１３Ａからモールドを離脱させると、半導体基板
１２の上に、良好な形状を有し０．１２μｍの微細な有
機膜パターン１３Ａが形成される。
ターン１３Ａからモールドを離脱させると、半導体基板
１２の上に、良好な形状を有し０．１２μｍの微細な有
機膜パターン１３Ａが形成される。
【００３６】第１の実施形態によると、フッ素原子を含
むポリマーは疎水性を有しているため、該ポリマーから
なる有機膜パターン１３Ａは反転パターン１１との離脱
性に優れている。このため、反転パターン１１は有機膜
パターン１３Ａからスムーズに脱離し、有機膜パターン
１３Ａは反転パターン１１の凹部に残存しないので、良
好な形状を有する有機膜パターン１３Ａが得られる。
むポリマーは疎水性を有しているため、該ポリマーから
なる有機膜パターン１３Ａは反転パターン１１との離脱
性に優れている。このため、反転パターン１１は有機膜
パターン１３Ａからスムーズに脱離し、有機膜パターン
１３Ａは反転パターン１１の凹部に残存しないので、良
好な形状を有する有機膜パターン１３Ａが得られる。
【００３７】尚、第１の実施形態においては、フッ素原
子を含むポリマーとして、テトラフルオロエチレンとノ
ルボルネンとの共重合体ポリマー（ノルボルネンポリマ
ー）を用いたが、これに代えて、以下に一例を挙げるフ
ッ素含有ポリマーを用いてもよい。フッ素含有ポリマー
としては、以下に列挙するものに限らないが、フッ素原
子の含有量は１０重量％以上であることが好ましい。実
験によると、フッ素原子の含有量が１０重量％以上であ
ると、反転パターン１１は有機膜パターン１３Ａからス
ムーズに脱離することが分かった。
子を含むポリマーとして、テトラフルオロエチレンとノ
ルボルネンとの共重合体ポリマー（ノルボルネンポリマ
ー）を用いたが、これに代えて、以下に一例を挙げるフ
ッ素含有ポリマーを用いてもよい。フッ素含有ポリマー
としては、以下に列挙するものに限らないが、フッ素原
子の含有量は１０重量％以上であることが好ましい。実
験によると、フッ素原子の含有量が１０重量％以上であ
ると、反転パターン１１は有機膜パターン１３Ａからス
ムーズに脱離することが分かった。
【００３８】(1) アクリルポリマー：例えば、ポリ（ト
リフルオロメチルアクリレート）（フッ素の含有量：５
６．２重量％） (2) メタクリルポリマー：例えば、ポリ（トリフルオロ
メチルメタクリレート（フッ素の含有量：５２．３重量
％）、又はポリ（ｔ−ブチルトリフルオロメタクリレー
ト（フッ素の含有量：４６．０重量％） (3) ノルボルネンポリマー：例えば、ポリヘキサフルオ
ロイソプロビルメチルノルボルネン（フッ素の含有量：
５７．１重量％） (4) スチレンポリマー：例えば、フッ化ポリスチレン
（フッ素の含有量：２５．６重量％） (5) ノボラック樹脂：例えば、フッ化ノボラック樹脂
（フッ素の含有量：２３．０重量％）
リフルオロメチルアクリレート）（フッ素の含有量：５
６．２重量％） (2) メタクリルポリマー：例えば、ポリ（トリフルオロ
メチルメタクリレート（フッ素の含有量：５２．３重量
％）、又はポリ（ｔ−ブチルトリフルオロメタクリレー
ト（フッ素の含有量：４６．０重量％） (3) ノルボルネンポリマー：例えば、ポリヘキサフルオ
ロイソプロビルメチルノルボルネン（フッ素の含有量：
５７．１重量％） (4) スチレンポリマー：例えば、フッ化ポリスチレン
（フッ素の含有量：２５．６重量％） (5) ノボラック樹脂：例えば、フッ化ノボラック樹脂
（フッ素の含有量：２３．０重量％）
【００３９】また、第１の実施形態におけるフッ素含有
有機膜１３は、レジスト膜であってもよいし、絶縁膜で
あってよい。
有機膜１３は、レジスト膜であってもよいし、絶縁膜で
あってよい。
【００４０】（第１の実施形態の変形例）また、第１の
実施形態においては、有機膜として、フッ素原子を含む
ポリマーを用いたが、これに代えて、シリコン原子を含
むポリマーを用いてもよい。
実施形態においては、有機膜として、フッ素原子を含む
ポリマーを用いたが、これに代えて、シリコン原子を含
むポリマーを用いてもよい。
【００４１】シリコン原子を含むポリマーは、フッ素を
含むポリマーと同様、疎水性を有しているため、シリコ
ン原子を含むポリマーからなる有機膜パターン１３Ａは
反転パターン１１との離脱性に優れている。このため、
反転パターン１１は有機膜パターン１３Ａからスムーズ
に脱離し、有機膜パターン１３Ａは反転パターン１１の
凹部に残存しないので、良好な形状を有する有機膜パタ
ーン１３Ａが得られる。
含むポリマーと同様、疎水性を有しているため、シリコ
ン原子を含むポリマーからなる有機膜パターン１３Ａは
反転パターン１１との離脱性に優れている。このため、
反転パターン１１は有機膜パターン１３Ａからスムーズ
に脱離し、有機膜パターン１３Ａは反転パターン１１の
凹部に残存しないので、良好な形状を有する有機膜パタ
ーン１３Ａが得られる。
【００４２】以下、シリコン原子を含むポリマーの一例
を挙げる。シリコン含有ポリマーとしては、以下に列挙
するものに限らないが、シリコン原子の含有量は１０重
量％以上であることが好ましい。実験によると、シリコ
ン原子の含有量が１０重量％以上であると、反転パター
ン１１は有機膜パターン１３Ａからスムーズに脱離する
ことが分かった。
を挙げる。シリコン含有ポリマーとしては、以下に列挙
するものに限らないが、シリコン原子の含有量は１０重
量％以上であることが好ましい。実験によると、シリコ
ン原子の含有量が１０重量％以上であると、反転パター
ン１１は有機膜パターン１３Ａからスムーズに脱離する
ことが分かった。
【００４３】(1) シラン結合を有するポリマー：例え
ば、ポリ（テトラメチルシラン）（シリコンの含有量：
５１．６重量％） (2) シロキサン結合を有するポリマー：例えば、ポリ
（ｐ−トリメチルシリルオキシスチレン）（シリコンの
含有量：１６．３重量％）又はポリ（ジメチルシロキサ
ン）（シリコンの含有量：４１．０重量％） (3) シルセスキオキサン結合を有するポリマー：例え
ば、ポリ（ベンジルシルセスキオキサン（シリコンの含
有量：３４．２重量％）
ば、ポリ（テトラメチルシラン）（シリコンの含有量：
５１．６重量％） (2) シロキサン結合を有するポリマー：例えば、ポリ
（ｐ−トリメチルシリルオキシスチレン）（シリコンの
含有量：１６．３重量％）又はポリ（ジメチルシロキサ
ン）（シリコンの含有量：４１．０重量％） (3) シルセスキオキサン結合を有するポリマー：例え
ば、ポリ（ベンジルシルセスキオキサン（シリコンの含
有量：３４．２重量％）
【００４４】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態に係るパターン形成方法について、図２（ａ）
〜（ｃ）及び図３（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。
実施形態に係るパターン形成方法について、図２（ａ）
〜（ｃ）及び図３（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。
【００４５】まず、図２（ａ）に示すように、従来と同
様、モールド基板２０の表面に、シリコン酸化膜からな
り、転写すべきパターンの鏡像と対応し且つ転写すべき
パターンが反転してなる反転パターン２１を形成する
と、モールド基板２０と反転パターン２１とからなるモ
ールドが得られる。尚、シリコン酸化膜からなる反転パ
ターン２１に代えて、シリコン膜又は炭化シリコン膜か
らなる反転パターン２１を形成してもよい。
様、モールド基板２０の表面に、シリコン酸化膜からな
り、転写すべきパターンの鏡像と対応し且つ転写すべき
パターンが反転してなる反転パターン２１を形成する
と、モールド基板２０と反転パターン２１とからなるモ
ールドが得られる。尚、シリコン酸化膜からなる反転パ
ターン２１に代えて、シリコン膜又は炭化シリコン膜か
らなる反転パターン２１を形成してもよい。
【００４６】次に、図２（ｂ）に示すように、半導体基
板２２の上に、ｉ線レジスト（例えば、住友化学社製：
ＰＦＩ−３８）を塗布した後、半導体基板２２に対して
例えば２５０℃の温度下で３分間の熱処理を行なって、
ハードベークされたレジスト膜からなる下層の有機膜２
３を形成する。
板２２の上に、ｉ線レジスト（例えば、住友化学社製：
ＰＦＩ−３８）を塗布した後、半導体基板２２に対して
例えば２５０℃の温度下で３分間の熱処理を行なって、
ハードベークされたレジスト膜からなる下層の有機膜２
３を形成する。
【００４７】次に、下層の有機膜２３の上に、シリコン
原子を含むポリマー、例えばポリ（ベンジルシルセスキ
オキサン）（シリコンの含有量：３４．２重量％）より
なり０．１５μｍの厚さを有する上層の有機膜２４を形
成する。
原子を含むポリマー、例えばポリ（ベンジルシルセスキ
オキサン）（シリコンの含有量：３４．２重量％）より
なり０．１５μｍの厚さを有する上層の有機膜２４を形
成する。
【００４８】次に、図２（ｃ）に示すように、半導体基
板２２を例えば２１０℃に加熱して上層の有機膜２４を
軟化させた後、軟化状態の上層の有機膜２４に、図２
（ａ）に示すモールドを接近させる。
板２２を例えば２１０℃に加熱して上層の有機膜２４を
軟化させた後、軟化状態の上層の有機膜２４に、図２
（ａ）に示すモールドを接近させる。
【００４９】次に、図３（ａ）に示すように、軟化状態
の上層の有機膜２４にモールドを約１５０気圧の圧力で
押し付けて、上層の有機膜２４にモールドの反転パター
ン２１を転写する。このようにすると、上層の有機膜２
４からなる有機膜パターン（上層の有機膜パターン）２
４Ａが得られる。
の上層の有機膜２４にモールドを約１５０気圧の圧力で
押し付けて、上層の有機膜２４にモールドの反転パター
ン２１を転写する。このようにすると、上層の有機膜２
４からなる有機膜パターン（上層の有機膜パターン）２
４Ａが得られる。
【００５０】次に、有機膜パターン２４Ａにモールドを
押し付けた状態で半導体基板２２を例えば１００℃まで
降温して、有機膜パターン２４Ａを硬化させる。
押し付けた状態で半導体基板２２を例えば１００℃まで
降温して、有機膜パターン２４Ａを硬化させる。
【００５１】次に、図３（ｂ）に示すように、有機膜パ
ターン２４Ａからモールドを離脱させると、下層の有機
膜２３の上に、良好な形状を有し０．１２μｍの微細な
有機膜パターン２４Ａが形成される。
ターン２４Ａからモールドを離脱させると、下層の有機
膜２３の上に、良好な形状を有し０．１２μｍの微細な
有機膜パターン２４Ａが形成される。
【００５２】次に、図３（ｃ）に示すように、下層の有
機膜２３に対して、有機膜パターン２４Ａをマスクにし
て、酸素を含むエッチングガスを用いるプラズマエッチ
ングを行なって、下層の有機膜２３からなるレジストパ
ターン（下層の有機膜パターン）２３Ａを形成する。
機膜２３に対して、有機膜パターン２４Ａをマスクにし
て、酸素を含むエッチングガスを用いるプラズマエッチ
ングを行なって、下層の有機膜２３からなるレジストパ
ターン（下層の有機膜パターン）２３Ａを形成する。
【００５３】第２の実施形態によると、シリコン原子を
含むポリマーは疎水性を有しているため、該ポリマーか
らなる有機膜パターン２４Ａは反転パターン２１との離
脱性に優れている。このため、反転パターン２１は有機
膜パターン２４Ａからスムーズに脱離し、有機膜パター
ン２４Ａは反転パターン２１の凹部に残存しないので、
良好な形状を有する有機膜パターン２４Ａが得られる。
また、下層の有機膜２３に対して良好な形状を有する有
機膜パターン２４Ａをマスクにしてプラズマエッチング
を行なって、レジストパターン２３Ａを形成するため、
良好な形状を有し０．１２μｍの微細なレジストパター
ン２３Ａが形成される。
含むポリマーは疎水性を有しているため、該ポリマーか
らなる有機膜パターン２４Ａは反転パターン２１との離
脱性に優れている。このため、反転パターン２１は有機
膜パターン２４Ａからスムーズに脱離し、有機膜パター
ン２４Ａは反転パターン２１の凹部に残存しないので、
良好な形状を有する有機膜パターン２４Ａが得られる。
また、下層の有機膜２３に対して良好な形状を有する有
機膜パターン２４Ａをマスクにしてプラズマエッチング
を行なって、レジストパターン２３Ａを形成するため、
良好な形状を有し０．１２μｍの微細なレジストパター
ン２３Ａが形成される。
【００５４】尚、第２の実施形態においては、シリコン
原子を含むポリマーとして、シルセスキオキサン結合を
有するポリベンジルシルセスキオキサンを用いたが、こ
れに代えて、以下に一例を挙げるシリコン含有ポリマー
を用いてもよい。シリコン含有ポリマーとしては、以下
に列挙するものに限らないが、シリコン原子の含有量は
１０重量％以上であることが好ましい。
原子を含むポリマーとして、シルセスキオキサン結合を
有するポリベンジルシルセスキオキサンを用いたが、こ
れに代えて、以下に一例を挙げるシリコン含有ポリマー
を用いてもよい。シリコン含有ポリマーとしては、以下
に列挙するものに限らないが、シリコン原子の含有量は
１０重量％以上であることが好ましい。
【００５５】(1) シラン結合を有するポリマー：例え
ば、ポリ（テトラメチルシラン）（シリコンの含有量：
５１．６重量％） (2) シロキサン結合を有するポリマー：例えば、ポリ
（ジメチルシロキサン）（シリコンの含有量：４１．０
重量％）
ば、ポリ（テトラメチルシラン）（シリコンの含有量：
５１．６重量％） (2) シロキサン結合を有するポリマー：例えば、ポリ
（ジメチルシロキサン）（シリコンの含有量：４１．０
重量％）
【００５６】また、第２の実施形態における下層の有機
膜２３及び上層の有機膜２４としては、レジスト膜であ
ってもよいし絶縁膜であってもよい。
膜２３及び上層の有機膜２４としては、レジスト膜であ
ってもよいし絶縁膜であってもよい。
【００５７】
【発明の効果】第１のパターン形成方法によると、反転
パターンが有機膜パターンからスムーズに脱離し、有機
膜パターンは反転パターンに残存しないので、良好な形
状を有する有機膜パターンを得ることができる。
パターンが有機膜パターンからスムーズに脱離し、有機
膜パターンは反転パターンに残存しないので、良好な形
状を有する有機膜パターンを得ることができる。
【００５８】また、第２のパターン形成方法によると、
反転パターンが上層の有機膜パターンからスムーズに脱
離し、上層の有機膜パターンは反転パターンに残存しな
いので、良好な形状を有する上層の有機膜パターンを得
ることができるので、上層の有機膜パターンをマスクと
するエッチングにより得られる下層の有機膜パターンも
良好な形状を有する。
反転パターンが上層の有機膜パターンからスムーズに脱
離し、上層の有機膜パターンは反転パターンに残存しな
いので、良好な形状を有する上層の有機膜パターンを得
ることができるので、上層の有機膜パターンをマスクと
するエッチングにより得られる下層の有機膜パターンも
良好な形状を有する。
【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第１の実施形態に係
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施形態に係
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施形態に係
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は従来のパターン形成方法の各
工程を示す断面図である。
工程を示す断面図である。
１０ モールド基板 １１ 反転モールド １２ 半導体基板 １３ フッ素含有有機膜 １３Ａ 有機膜パターン ２０ モールド基板 ２１ 反転パターン ２２ 半導体基板 ２３ 下層の有機膜 ２３Ａ レジストパターン（下層の有機膜パターン） ２４ 上層の有機膜 ２４Ａ 有機膜パターン（上層の有機膜パターン）
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｃ 59/02 Ｂ２９Ｋ 25:00 Ｂ２９Ｋ 25:00 33:00 33:00 45:00 45:00 61:00 61:00 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｊ (72)発明者 笹子 勝 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 平井 義彦 大阪市城東区鴫野西２丁目１番３−807 Ｆターム(参考） 4F100 AK02B AK02J AK12B AK12J AK17B AK17J AK25B AK25J AK33B AK33J AK52B AK52C AK52K AL01B AT00A BA02 BA03 BA07 BA10A BA10C EC04 EJ15 HB00B HB00C HB08B HB08C JL14 4F209 AA12 AA13 AA20 AA37 AG04 AG05 AH33 PA02 PB01 PC05 PG05 PN06 5F004 AA16 DA26 DB23 EA40 5F046 AA28
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上に、フッ素原子又はシリコン原子
を含むポリマーからなる有機膜を形成する工程と、 前記有機膜に、所望のパターンが反転してなる反転パタ
ーンを有するモールドの前記反転パターンを押し付け
て、前記有機膜に前記所望のパターンを転写することに
より、前記有機膜からなる有機膜パターンを形成する工
程と、 前記モールドを前記有機膜パターンから離脱させる工程
とを備えていることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項２】 前記フッ素原子又はシリコン原子は、前
記ポリマー中に１０重量％以上含まれていることを特徴
とする請求項１に記載のパターン形成方法。 - 【請求項３】 前記ポリマーは、フッ素原子を含むアク
リルポリマー、フッ素原子を含むメタクリルポリマー、
フッ素原子を含むノルボルネンポリマー、フッ素原子を
含むスチレンポリマー又はフッ素原子を含むノボラック
樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のパターン
形成方法。 - 【請求項４】 前記ポリマーは、シラン結合、シロキサ
ン結合又はシルセスキオキサン結合を有していることを
特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。 - 【請求項５】 基板上に下層の有機膜を形成する工程
と、 前記下層の有機膜の上に、シリコン原子を含むポリマー
からなる上層の有機膜を形成する工程と、 前記上層の有機膜に、所望のパターンが反転してなる反
転パターンを有するモールドの前記反転パターンを押し
付けて、前記上層の有機膜に前記所望のパターンを転写
することにより、前記上層の有機膜からなる上層の有機
膜パターンを形成する工程と、 前記モールドを前記上層の有機膜パターンから離脱させ
る工程と、 前記下層の有機膜に対して、前記上層の有機膜パターン
をマスクにエッチングを行なって、前記下層の有機膜か
らなる下層の有機膜パターンを形成する工程とを備えて
いることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項６】 前記シリコン原子は、前記ポリマー中に
１０重量％以上含まれていることを特徴とする請求項５
に記載のパターン形成方法。 - 【請求項７】 前記ポリマーは、シラン結合、シロキサ
ン結合又はシルセスキオキサン結合を有していることを
特徴とする請求項５に記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000385458A JP2002184719A (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | パターン形成方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2000385458A JP2002184719A (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | パターン形成方法 |
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|---|---|
| JP2002184719A true JP2002184719A (ja) | 2002-06-28 |
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