JP2851193B2 - Method for forming fine pattern of ferroelectric thin film - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、強誘電体メモリ・強誘
電体センサ・超伝導デバイス等の作成にあたって、強誘
電体薄膜の微細パターンの形成をする際に用いられる強
誘電体薄膜微細パターン形成方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fine pattern of a ferroelectric thin film used for forming a fine pattern of a ferroelectric thin film in producing a ferroelectric memory, a ferroelectric sensor, a superconducting device, and the like. It relates to a forming method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、半導体メモリの新しいデバイスと
して、分極反転特性を持ち、かつ半導体プロセスに融合
しやすい材料を使った薄膜強誘電体メモリが提案されて
いる。このような強誘電体メモリは不揮発性であるた
め、不揮発性メモリとして使用できるとともに、書き替
え時の電圧や電流の量が少なくて済むので、実用性のあ
る不揮発性メモリを構成することが可能となっている。
つまり、ＥＰＲＯＭ等の通常の半導体メモリにおいて
は、記憶内容をクリアにするためには、通常よりも過大
な電流や電圧をかけたり、通常とは異なる条件下に置く
必要があるので、クリア用の電流源や電圧源が別に必要
となる。ところが、強誘電体メモリにおいては、通常と
同様の条件下に置いて記憶内容の変更やクリアができる
ようになっているので、上記のような電流源や電圧源を
特別に設置する必要がなくなるのである。2. Description of the Related Art At present, as a new device of a semiconductor memory, a thin film ferroelectric memory using a material having polarization reversal characteristics and easy to integrate into a semiconductor process has been proposed. Since such a ferroelectric memory is non-volatile, it can be used as a non-volatile memory, and the amount of voltage and current required for rewriting can be reduced, so that a practical non-volatile memory can be configured. It has become.
In other words, in a normal semiconductor memory such as an EPROM, in order to clear the stored contents, it is necessary to apply a current or voltage larger than usual or to place the device under an unusual condition. Separate current and voltage sources are required. However, in the ferroelectric memory, the stored contents can be changed or cleared under the same conditions as usual, so that it is not necessary to specially install the current source and the voltage source as described above. It is.
【０００３】また、強誘電体は上記のような強誘電体メ
モリに使用されるだけでなく、各種強誘電体センサや液
晶ディスプレイを始めとして、超電導デバイスや機能性
ガラスなどにもその用途が広げられつつある。このよう
な分野に強誘電体を適用するにあたっては、強誘電体薄
膜を所定のパターンに加工することが必要であり、この
ために強誘電体薄膜の微細パターンを形成する方法（強
誘電体薄膜微細パターン形成方法）が重要となってくる
が、従来においては以下のようにして強誘電体薄膜を加
工して所定のパターンを形成していた。[0003] Ferroelectrics are used not only in ferroelectric memories as described above but also in ferroelectric sensors and liquid crystal displays, as well as superconducting devices and functional glasses. It is being done. In applying a ferroelectric substance to such a field, it is necessary to process the ferroelectric thin film into a predetermined pattern. For this reason, a method of forming a fine pattern of the ferroelectric thin film (ferroelectric thin film) A method of forming a fine pattern) becomes important, but conventionally, a predetermined pattern is formed by processing a ferroelectric thin film as follows.
【０００４】従来においては、強誘電体薄膜は、ＲＦス
パッタで成膜された後に焼成が行われ結晶化されること
によって形成されていた。このようにして形成された強
誘電体薄膜に対しての微細加工処理は、化学的なウエッ
トエッチング法や、物理的なドライエッチング法である
イオンミリングや、あるいは塩化水素やテトラフルオロ
メタンなどをベースにしたプラズマエッチング等によっ
て行われていた。ここで、ウエットエッチング法におい
て、エッチング液として水酸化カリウムや水酸化ナトリ
ウムなどのアルカリ溶液を用いる場合には、耐アルカリ
性感光被膜レジストをリソグラフィ技術によって形成し
た後にエッチング液を用いて所定のパターン以外の薄膜
部分を除去することによって所望のパターンを得てい
た。ここで、燐酸、硫酸、塩酸、臭酸などの酸性溶液を
エッチング液として用いた場合には、耐酸性感光被膜レ
ジストが用いられて所望のパターンが作成される。Conventionally, a ferroelectric thin film has been formed by baking and crystallization after forming a film by RF sputtering. The microfabrication of the ferroelectric thin film formed in this way is based on chemical wet etching, physical dry etching such as ion milling, or hydrogen chloride or tetrafluoromethane. It has been performed by plasma etching or the like. Here, in the wet etching method, when an alkaline solution such as potassium hydroxide or sodium hydroxide is used as an etchant, an alkali-resistant photosensitive film resist is formed by a lithography technique, and then a pattern other than a predetermined pattern is formed using the etchant. The desired pattern was obtained by removing the thin film portion. Here, when an acidic solution such as phosphoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, or bromic acid is used as an etchant, a desired pattern is formed using an acid-resistant photosensitive film resist.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
加工技術においては、それぞれ以下に示すような欠点が
あった。However, each of the above-mentioned processing techniques has the following drawbacks.
【０００６】（１）ウエットエッチングは等方性エッチ
ングであるので、アンダーカットにより微細加工パター
ン形成の際には残しパターンの細りやレジストの剥がれ
を引き起こすため、微細加工が行えないという問題があ
る。(1) Since the wet etching is an isotropic etching, the fine pattern cannot be formed because the remaining pattern is thinned and the resist is peeled off when the fine processing pattern is formed by the undercut.
【０００７】（２）イオンミリングは、微細加工性には
優れているものの下地基板に対する損傷の問題やレジス
トとの選択性に問題がある。(2) Although ion milling is excellent in fine workability, it has a problem of damage to an underlying substrate and a problem of selectivity with a resist.
【０００８】（３）プラズマエッチングは、エッチング
レートが非常に悪く、しかも量産性がない、また基板損
傷が大きく下層配線のアクティブ層に対するダメージが
大きい、などの問題がある。(3) The plasma etching has the problems that the etching rate is extremely low, there is no mass productivity, and the substrate is greatly damaged, and the active layer of the lower wiring is greatly damaged.
【０００９】また、上記のいずれの方法にしても、従来
の方法においては、レジストにより所望のパターンを形
成した後エッチングを行うために、工程数が多くコスト
的に高額となるという問題がある。In any of the above methods, the conventional method has a problem that the number of steps is large and the cost is high because etching is performed after forming a desired pattern with a resist.
【００１０】本発明は以上のような問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、上記欠点を克服し、簡略な
工程で強誘電体薄膜の微細パターンを形成できる強誘電
体薄膜微細パターン形成方法、具体的にはレジストを用
いずに強誘電体薄膜の微細パターンを形成できる強誘電
体薄膜微細パターン形成方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to overcome the above-mentioned drawbacks and to form a ferroelectric thin film micropattern capable of forming a fine pattern of a ferroelectric thin film by a simple process. It is an object of the present invention to provide a method for forming a fine pattern of a ferroelectric thin film capable of forming a fine pattern of a ferroelectric thin film without using a resist.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明は強誘電体薄膜微細パターン形成方
法であって、（ａ）不飽和結合を有する金属アルコキシ
ドポリマーを含むコロイド溶液からなる微細パターン形
成剤を基板上に塗布して薄膜を形成する工程、（ｂ）前
記（ａ）工程で形成された薄膜に、電磁波あるいは粒子
線を照射して所定のパターンに露光を行う工程、（ｃ）
前記（ｂ）工程で露光された薄膜において照射されなか
った部分を選択的に除去する工程、及び（ｄ）前記
（ｃ）工程で除去されずにパターン形成された薄膜を焼
成して強誘電体薄膜を形成する工程を含むことを特徴と
する。また、本発明は、上記方法において、前記微細パ
ターン形成剤に、電磁波あるいは粒子線に対する感応を
よくする感応剤、重合抑制剤及び増感剤のうち少なくと
も１つが添加されていることを特徴とする。 さらに、本
発明は、上記方法において、前記（ｂ）工程では電磁波
あるいは粒子線により回路パターンを描画することを特
徴とする。 In order to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a ferroelectric thin film fine pattern forming method, a colloidal solution containing a metal alkoxide polymer having an unsaturated bond (a) Fine pattern shape consisting of
Forming a thin film by coating on a substrate Naruzai, (b) prior to
Serial (a) a thin film formed in step, by irradiating an electromagnetic wave or particle beam exposure in a predetermined pattern as row cormorants Engineering, (c)
No irradiation is performed on the thin film exposed in the step (b).
(D) selectively removing the portion
B) firing the patterned thin film without being removed in step (c).
And forming a ferroelectric thin film . Further, the present invention provides the method as described above, wherein
Sensitivity to electromagnetic waves or particle beams
At least one of the following sensitizers, polymerization inhibitors and sensitizers
Also, one is added. In addition, the book
The invention is characterized in that in the above method, in the step (b), the electromagnetic wave
Alternatively, drawing circuit patterns using particle beams is a special feature.
Sign.
【００１２】[0012]
【作用】以上のような構成を有する本発明の強誘電体薄
膜微細パターン形成方法においては、形成剤塗布工程に
おいて、不飽和結合を有する金属アルコキシドポリマー
を含むコロイド溶液が基板に塗布される。In the method for forming a fine pattern of a ferroelectric thin film according to the present invention having the above-described structure, a colloid solution containing a metal alkoxide polymer having an unsaturated bond is applied to a substrate in a forming agent applying step.
【００１３】そして、前記金属アルコキシドポリマーを
含むコロイド溶液が塗布された基板には、描画（露光）
工程において、所望の回路パターンに沿って電磁波や粒
子線（以下、電磁波等という）が照射される。The substrate coated with the colloid solution containing the metal alkoxide polymer is drawn (exposed).
In the process, an electromagnetic wave or a particle beam (hereinafter, referred to as an electromagnetic wave) is irradiated along a desired circuit pattern.
【００１４】ここで、前記微細パターン形成剤の当該電
磁波等が照射された箇所においては、前記微細パターン
形成剤に含まれる前記金属アルコキシドポリマーが活性
化されて種々の活性種を発生する。そして、この活性種
は、前記金属アルコキシドポリマーに含まれるポリマー
の不飽和結合を攻撃して開裂させて重合するので、前記
微細パターン形成剤に含まれている前記金属アルコキシ
ドポリマーは、より大きなポリマーを形成するようにな
る。そして、このようにして分子が大きくなると流動性
が小さくなる。従って、前記微細パターン形成剤の内、
電磁波等が照射された箇所は、照射されていない箇所よ
りも流動性が小さくなって溶剤に溶解しなくなるので、
公知の手法によって当該電磁波等が照射された箇所を基
板上に残すことが可能になる。ゆえに、描画工程におい
て、所望の回路パターンに沿って電磁波等が照射された
後は、公知の除去手段を用いることによって、基板上に
当該所望の回路パターンを残すことが可能となる。従っ
て、ディベロップ工程においては、描画が施された基板
を所定の溶液に浸漬することによって所望の回路パター
ンを基板上に残すことにしている。Here, at the place where the electromagnetic wave or the like of the fine pattern forming agent is irradiated, the metal alkoxide polymer contained in the fine pattern forming agent is activated to generate various active species. And, since this active species attacks and cleaves the unsaturated bond of the polymer contained in the metal alkoxide polymer to polymerize, the metal alkoxide polymer contained in the fine pattern forming agent is a larger polymer. Will be formed. And, in this way, the larger the molecule, the lower the fluidity. Therefore, among the fine pattern forming agents,
Since the part irradiated with electromagnetic waves etc. becomes less fluid than the part not irradiated and becomes insoluble in the solvent ,
It is possible to leave the portion irradiated with the electromagnetic wave or the like on the substrate by a known method. Therefore, after the electromagnetic wave or the like is irradiated along the desired circuit pattern in the drawing step, the desired circuit pattern can be left on the substrate by using a known removing unit. Therefore, in the development process, a desired circuit pattern is left on the substrate by immersing the substrate on which the drawing has been performed in a predetermined solution.
【００１５】そして、基板上に残された回路パターンが
焼結工程において６００〜８００℃程度の温度で焼成さ
れると、前記回路パターンを形成する高分子化合物の有
機官能基部分が除去されることとなる。このようにし
て、前記金属アルコキシドポリマーの有機官能基部分が
除去されると、前記回路パターン上には強誘電体を構成
する成分のみが残留するが、焼結工程における加熱によ
ってこれが結晶化し、前記回路パターンに沿った強誘電
体薄膜の微細パターンが形成されることとなる。When the circuit pattern left on the substrate is fired at a temperature of about 600 to 800 ° C. in the sintering step, the organic functional group portion of the polymer compound forming the circuit pattern is removed. Becomes In this way, when the organic functional group portion of the metal alkoxide polymer is removed, only the components constituting the ferroelectric remain on the circuit pattern, but this is crystallized by heating in the sintering step, and A fine pattern of the ferroelectric thin film is formed along the circuit pattern.
【００１６】[0016]
【実施例】本実施例において特徴的なことは、不飽和結
合を有する官能基を分子内に含むポリアルコキシドを含
むコロイド溶液を強誘電体薄膜微細パターン形成剤とし
て用い、これを基板上に塗布して、これに所定のパター
ン通りに電磁波等を照射して、分子間に架橋を生じさ
せ、架橋が生じていない部分を除去することによって架
橋された部分のみを残し、この架橋された部分を熱処理
することによって有機官能部分の除去と結晶化とを同時
に行うことにより、強誘電体薄膜微細パターンを形成す
ることである。従って、これによりレジストを用いずに
強誘電体薄膜の微細パターンを構成することが可能とな
る。This embodiment is characterized in that a colloid solution containing a polyalkoxide containing a functional group having an unsaturated bond in a molecule is used as a fine patterning agent for a ferroelectric thin film, and is coated on a substrate. Then, this is irradiated with an electromagnetic wave or the like according to a predetermined pattern to cause cross-linking between the molecules, and by removing a portion where no cross-linking has occurred, leaving only the cross-linked portion. The purpose is to form a ferroelectric thin film fine pattern by simultaneously performing removal of an organic functional portion and crystallization by heat treatment. Accordingly, it becomes possible to form a fine pattern of the ferroelectric thin film without using a resist.
【００１７】化１は本実施例において用いられる不飽和
結合を有する官能基を含むポリアルコキシドの構成を示
したものである。このポリマーにおいて特徴的なこと
は、不飽和結合と、強誘電体（例えばＰＺＴやＰＬＺＴ
等）を構成する成分を分子内に備えていることである。
従って、この分子を加熱すると、有機官能部分が除去さ
れると共に、結晶化が起こり強誘電体が形成されること
になる。Chemical formula 1 shows the structure of the polyalkoxide containing a functional group having an unsaturated bond used in the present embodiment. Characteristic features of this polymer include unsaturated bonds and ferroelectrics (eg, PZT and PLZT).
Etc.) in the molecule.
Therefore, when this molecule is heated, the organic functional portion is removed, and crystallization occurs to form a ferroelectric.
【００１８】[0018]
【化１】 Embedded image
【００１９】図１は本実施例に係る強誘電体薄膜微細パ
ターン形成方法の流れを示すフローチャートである。FIG. 1 is a flow chart showing the flow of the method for forming a fine pattern of a ferroelectric thin film according to this embodiment.
【００２０】本実施例においては、まずＳ１０１の形成
剤塗布工程において、基板への形成剤の塗布が行われ
る。次のＳ１０２の描画（露光）工程において、所定の
パターンに沿って電磁波等の照射（以下、単に光照射と
いう）が行われ、光照射された後の基板がＳ１０３のデ
ィベロップ工程において所定の溶媒に浸漬されることに
よって基板上の形成剤の除去が行われる。この時に、光
照射が行われた形成剤が固化するため、光照射された所
定のパターン以外の形成剤が除去されるので、所定のパ
ターンのみが基板上に残留することとなる。Ｓ１０４の
焼結工程においては、基板上に残された前記所定のパタ
ーンの熱処理が行われることとなる。この焼結工程にお
いて前記ポリアルコキシドの有機官能基部分が除去され
て、強誘電体を構成する成分を基板上に残すとともに、
結晶化が促進されてペロブスカイト構造を有する強誘電
体（例えばＰＺＴやＰＬＺＴ等）が形成されることとな
る。図２は、本実施例に係る強誘電体薄膜微細パターン
形成方法の流れを具体的に図示したものである。In this embodiment, first, in the forming agent applying step of S101, the forming agent is applied to the substrate. In the next drawing (exposure) step of S102, irradiation of electromagnetic waves or the like (hereinafter, simply referred to as light irradiation) is performed along a predetermined pattern, and the substrate after the light irradiation is treated with a predetermined solvent in a development step of S103. The immersion removes the forming agent on the substrate. At this time, since the light-irradiated forming agent solidifies, the forming agent other than the light-irradiated predetermined pattern is removed, so that only the predetermined pattern remains on the substrate. In the sintering step of S104, heat treatment of the predetermined pattern left on the substrate is performed. In this sintering step, the organic functional group portion of the polyalkoxide is removed, and the components constituting the ferroelectric are left on the substrate,
The crystallization is promoted to form a ferroelectric having a perovskite structure (for example, PZT or PLZT). FIG. 2 specifically illustrates the flow of the method for forming a fine pattern of a ferroelectric thin film according to the present embodiment.
【００２１】本実施例に係る強誘電体薄膜微細パターン
形成方法においては、まず、前記化１に示されるような
ポリアルコキシドを合成するために、原料となる各種の
金属アルコキシドがアルコールに溶解されて原料溶液が
調整される。そして、この原料溶液に触媒として水が添
加されることによってコロイド溶液が形成される。つま
り、水が添加されると、以下の化２に示されるような加
水分解反応（１）と縮合反応（２）とがおこり、前記化
１に示されるようなポリアルコキシドが生成する。なお
この手法は、一般的にはゾル・ゲル法と呼ばれている。
本実施例に係る強誘電体薄膜微細パターン形成方法にお
いて使用される原料溶液は、この公知のゾル・ゲル法を
用いて容易に合成することができる。In the method for forming a fine pattern of a ferroelectric thin film according to the present embodiment, first, in order to synthesize a polyalkoxide as shown in Chemical formula 1, various metal alkoxides as raw materials are dissolved in alcohol. The raw material solution is adjusted. Then, colloid solution is formed by adding water as a catalyst to the raw material solution. That is, when water is added, a hydrolysis reaction (1) and a condensation reaction (2) as shown in Chemical Formula 2 below occur, and a polyalkoxide as shown in Chemical Formula 1 is generated. This method is generally called a sol-gel method.
The raw material solution used in the ferroelectric thin film micropattern forming method according to the present embodiment can be easily synthesized by using the known sol-gel method.
【００２２】[0022]
【化２】 Embedded image
【００２３】本実施例において、ポリアルコキシドを含
むコロイド溶液は、白金の基板１１上に塗布されるが
（形成剤塗布工程）、これは、図２に示されるようなス
ピンコーティングや浸漬コーティングによって行われ
る。スピンコーティングによれば、コロイド溶液を均一
に基板上に塗布することができ、これにより均一なフィ
ルムを形成することができるので好適である。本実施例
の形成剤塗布工程において作成される薄膜の厚さは、だ
いたい４００〜８００オングストロームであるが、コー
ティングの容態はこの厚さに合わせて選択される。In this embodiment, a colloid solution containing a polyalkoxide is applied on a platinum substrate 11 (forming agent application step), which is performed by spin coating or dip coating as shown in FIG. Will be According to the spin coating, the colloid solution can be uniformly applied on the substrate, and thus a uniform film can be formed, which is preferable. The thickness of the thin film formed in the forming agent application step of this embodiment is approximately 400 to 800 Å, but the condition of the coating is selected according to this thickness.
【００２４】図３は、本実施例に係る強誘電体薄膜微細
パターン形成方法におけるディベロプ工程と焼結工程と
を具体的に説明する図である。FIG. 3 is a diagram specifically illustrating a developing step and a sintering step in the method for forming a fine pattern of a ferroelectric thin film according to the present embodiment.
【００２５】図３に示されるように、まず、基板１１上
に塗布されたコロイド溶液１３に、光照射手段１５から
所定のパターンに沿って光照射が行われる。この時に、
光照射が行われた箇所においては前述の通り光重合反応
が起こるため、所定のパターンに沿ってコロイド溶液１
３の硬化が生じるようになる。光照射が行われると、高
分子化合物に含まれている不飽和結合が一部開裂し、ラ
ジカルを形成する。そしてこれが他のポリアルコキシド
を攻撃すると、ここに結合が生成されて分子量の大きい
高分子が生成されることとなる。このようにして、分子
量が大きくなると、粘性も増加するため、この粘性の差
を利用して、従来の公知の手段によって、レーザビーム
に照射された以外の個所を容易に除去することが可能と
なる。なお、この光照射においては、ＣＯ2 レーザやエ
キシマレーザ等の一括露光を行うことによって行われ
る。また、電子線やＸ線や紫外線などの光によって行う
ことも可能である。As shown in FIG. 3, first, the colloid solution 13 applied on the substrate 11 is irradiated with light from the light irradiation means 15 along a predetermined pattern. At this time,
As described above, the photopolymerization reaction takes place in the area where the light irradiation has been performed, so that the colloid solution 1 follows a predetermined pattern.
No. 3 will be cured. When light irradiation is performed, unsaturated bonds contained in the polymer compound are partially cleaved to form radicals. Then, when this attacks another polyalkoxide, a bond is generated here and a polymer having a large molecular weight is generated. In this manner, as the molecular weight increases, the viscosity also increases.Thus, by utilizing this difference in viscosity, it is possible to easily remove portions other than those irradiated with the laser beam by conventional known means. Become. Note that this light irradiation is performed by performing batch exposure using a CO 2 laser, an excimer laser, or the like. In addition, it is also possible to perform the irradiation with light such as an electron beam, X-ray, or ultraviolet light.
【００２６】この後、光照射が行われた部分以外のコロ
イド溶液１３は、前記ポリアルコキシドを溶解する溶媒
によって、基板１１上から取り除かれることとなる。本
実施例においては、ベンゼンやトルエン等の芳香族系の
有機溶媒を用いることによって、当該コロイド溶液１３
を選択的に除去している。つまり、このコロイド溶液１
３が基板１１上から取り除かれても、光照射によって硬
化した硬化部分１３Ｐは基板１１上に残ることとなる。
ここで、光照射は所定のパターンに沿って行われるた
め、基板１１上には所定のパターンの硬化部分１３Ｐが
形成されることとなる。After that, the colloid solution 13 other than the portion where the light irradiation has been performed is removed from the substrate 11 by the solvent dissolving the polyalkoxide. In this embodiment, by using an aromatic organic solvent such as benzene or toluene, the colloid solution 13 can be used.
Are selectively removed. That is, this colloid solution 1
Even if 3 is removed from the substrate 11, the cured portion 13 </ b> P cured by the light irradiation remains on the substrate 11.
Here, since the light irradiation is performed in accordance with a predetermined pattern, a cured portion 13P having a predetermined pattern is formed on the substrate 11.
【００２７】そして、この硬化部分１３Ｐが熱処理され
ることによって、強誘電体薄膜微細パターン１３Ｑが形
成されることとなる。熱処理工程においては、６００℃
〜８００℃の熱処理が行われ、これによって重合したポ
リアルコキシドは、有機部分が除かれると共に強誘電体
を構成する成分が基板上に残されて、更なる加熱のもと
に結晶化が起こり、ペロブスカイト構造をとることによ
ってＰＺＴやＰＬＺＴ等の強誘電体の微細パターン１３
Ｑが形成されることとなる。Then, the hardened portion 13P is heat-treated to form the ferroelectric thin film fine pattern 13Q. 600 ° C in the heat treatment process
A heat treatment of about 800 ° C. is performed, and the polyalkoxide polymerized by the heat treatment removes the organic portion and the components constituting the ferroelectric are left on the substrate, and crystallization occurs under further heating, By taking a perovskite structure, a fine pattern 13 of ferroelectric material such as PZT or PLZT can be formed.
Q will be formed.
【００２８】なお、上記コロイド溶液１３には、必要に
応じて、重合抑制剤のジエタノールアミンや、増感剤の
１−ニトロピレンや１，８−ジニトロピレン等が添加さ
れる。また、電磁波等に対する感応性を良くするため
に、上記ポリアルコキシド間に架橋を形成させる芳香族
ビスアジド化合物を添加して本実施例と同様の方法で強
誘電体の微細パターンを形成することも可能である。The colloid solution 13 may be added with a polymerization inhibitor such as diethanolamine and a sensitizer such as 1-nitropyrene or 1,8-dinitropyrene, if necessary. In addition, in order to improve the sensitivity to electromagnetic waves and the like, it is also possible to add an aromatic bisazide compound that forms a crosslink between the polyalkoxides and form a ferroelectric fine pattern in the same manner as in this embodiment. It is.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上のようにして、本発明に係る強誘電
体薄膜微細パターン形成方法においては、強誘電体薄膜
のレジストレス微細加工が可能となり、ドライエッチン
グ時のダメージの低減ができるとともに工程の簡略化が
図れ、製造コストを下げることができるなどの利点を有
している。As described above, in the method for forming a fine pattern of a ferroelectric thin film according to the present invention, resistless fine processing of a ferroelectric thin film can be performed, and damage during dry etching can be reduced. Has advantages such as simplification and reduction of manufacturing cost.
【図１】本実施例に係る強誘電体薄膜微細パターン形成
剤を作成する際の操作の流れを示すフローチャートであ
る。FIG. 1 is a flowchart showing an operation flow when a ferroelectric thin film fine pattern forming agent according to the present embodiment is prepared.
【図２】本実施例に係る強誘電体薄膜微細パターン形成
方法の操作（形成剤塗布工程）の流れを具体的に示す図
である。FIG. 2 is a view specifically showing a flow of an operation (forming agent applying step) of the method for forming a ferroelectric thin film fine pattern according to the present embodiment.
【図３】本実施例に係る強誘電体薄膜微細パターン形成
方法の操作（ディベロップ工程，焼結工程）の流れを具
体的に示す図である。FIG. 3 is a diagram specifically showing a flow of operations (development step, sintering step) of the method for forming a ferroelectric thin film fine pattern according to the present embodiment.
Ｓ１０１ 形成剤塗布工程 Ｓ１０２ 描画（露光）工程 Ｓ１０３ ディベロップ工程 １１ 基板 １３ コロイド溶液 １３Ｐ 硬化部分 １３Ｑ 強誘電体の微細パターン １５ 光照射手段 S101 Forming agent application step S102 Drawing (exposure) step S103 Development step 11 Substrate 13 Colloid solution 13P Cured portion 13Q Fine pattern of ferroelectric substance 15 Light irradiation means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 27/108 H01B 3/00 H01L 21/8242 H01L 27/10 451──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 27/108 H01B 3/00 H01L 21/8242 H01L 27/10 451
Claims (3)
形成する強誘電体薄膜微細パターン形成方法であって、 （ａ）不飽和結合を有する金属アルコキシドポリマーを
含むコロイド溶液からなる微細パターン形成剤を基板上
に塗布して薄膜を形成する工程、 （ｂ）前記（ａ）工程で形成された薄膜に、電磁波ある
いは粒子線を照射して所定のパターンに露光を行う工
程、 （ｃ）前記（ｂ）工程で露光された薄膜において照射さ
れなかった部分を選択的に除去する工程、及び（ｄ）前
記（ｃ）工程で除去されずにパターン形成された薄膜を
焼成して強誘電体薄膜を形成する工程を含むことを特徴
とする強誘電体薄膜微細パターン形成方法。 1. A method for forming a fine pattern of a ferroelectric thin film.On the substrate
Forming ferroelectric thinMembraneA method for forming a fine pattern,, (A) a metal alkoxide polymer having an unsaturated bond
Containing colloid solutionPatterning agent consisting ofsubstrateUp
Applied toTo form a thin filmStep (b)In the thin film formed in the step (a),There is an electromagnetic wave
Or by irradiating the particle beamPredeterminedpatternExposure toRowConstruction
(C)Irradiation is performed on the thin film exposed in the step (b).
Selectively removing the unremoved portion; and(D)Previous
The thin film patterned and not removed in the step (c) is removed.
It includes a step of forming a ferroelectric thin film by firing.
And a method of forming a fine pattern of a ferroelectric thin film.
ン形成方法において、 前記微細パターン形成剤に、電磁波あるいは粒子線に対
する感応をよくする感応剤、重合抑制剤及び増感剤のう
ち少なくとも１つが添加されていることを特徴とする強
誘電体薄膜微細パターン形成方法。 2. The fine pattern of the ferroelectric thin film according to claim 1.
In the method of forming a pattern , the fine pattern forming agent is protected against electromagnetic waves or particle beams.
Sensitizers, polymerization inhibitors and sensitizers
Strength, characterized in that at least one is added
A method for forming a fine pattern of a dielectric thin film.
ン形成方法において、 前記（ｂ）工程では電磁波あるいは粒子線により回路パ
ターンを描画することを特徴とする強誘電体薄膜微細パ
ターン形成方法。 3. The fine pattern of the ferroelectric thin film according to claim 1.
In the step (b), the circuit pattern is formed by electromagnetic waves or particle beams.
Ferroelectric thin film micropattern characterized by drawing turns
Turn formation method.
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|---|---|---|---|
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| US08791035 US5846686B1 (en) | 1991-11-14 | 1997-01-29 | Agent for forming a fine pattern of ferroelectric film and method of forming a fine pattern of ferroelectric film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3299288A JP2851193B2 (en) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | Method for forming fine pattern of ferroelectric thin film |
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| KR100746332B1 (en) * | 2005-08-03 | 2007-08-03 | 한국과학기술원 | Two-dimensional hierarchical nanopatterning by colloidal lithography using photocrosslinkable particles |
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1991
- 1991-11-14 JP JP3299288A patent/JP2851193B2/en not_active Expired - Fee Related
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