JP3157288B2 - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機薄膜のパターン形
成方法に関するものである。
成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体集積回路の基板上に形成さ
れた薄膜をパターン形成するに当っては、その薄膜上に
フォトレジストを塗布し、所望の部分に電子線、Ｘ線、
その他のイオン線等の放射線を照射する。
れた薄膜をパターン形成するに当っては、その薄膜上に
フォトレジストを塗布し、所望の部分に電子線、Ｘ線、
その他のイオン線等の放射線を照射する。
【０００３】これによって、照射部の現像液に対する溶
解性の速度差を利用して、レジストのパターン形成を行
なった後、例えばポジ型のレジストであれば、放射線の
照射部のみエッチングにより薄膜を除去することによっ
て、所望形状のパターン形成が行われている。
解性の速度差を利用して、レジストのパターン形成を行
なった後、例えばポジ型のレジストであれば、放射線の
照射部のみエッチングにより薄膜を除去することによっ
て、所望形状のパターン形成が行われている。
【０００４】然し乍ら、半導体集積回路において用いら
れるレジストは、主として有機化合物からなり、これと
は化学的性質の異なるシリコン等の無機半導体材料、金
属材料に対してパターン形成するには適している。
れるレジストは、主として有機化合物からなり、これと
は化学的性質の異なるシリコン等の無機半導体材料、金
属材料に対してパターン形成するには適している。
【０００５】これに対して、上記レジストを用いて、有
機材料からなる薄膜をパターン形成するには、レジスト
と有機薄膜との化学的性質が類似するため、有機薄膜の
みを選択的にエッチングすることは困難であった。
機材料からなる薄膜をパターン形成するには、レジスト
と有機薄膜との化学的性質が類似するため、有機薄膜の
みを選択的にエッチングすることは困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
に鑑み成されたものであり、基板上に形成された有機薄
膜に対して所望形状のパターン形成を施すことが可能な
パターン形成方法を提供することを目的とする。
に鑑み成されたものであり、基板上に形成された有機薄
膜に対して所望形状のパターン形成を施すことが可能な
パターン形成方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、有機薄膜と、
該有機薄膜上に形成された水素脆性を有する金属膜と、
該金属膜に水素を供給する水素供給手段と、上記金属
膜、有機薄膜を除去するエッチング手段と、からなるこ
とを特徴とする。
該有機薄膜上に形成された水素脆性を有する金属膜と、
該金属膜に水素を供給する水素供給手段と、上記金属
膜、有機薄膜を除去するエッチング手段と、からなるこ
とを特徴とする。
【０００８】
【作用】有機薄膜上に水素脆性を有する金属膜を形成
し、該有機薄膜を除去する部分に対応して、上記金属膜
を水素化した後、その水素化した金属膜を除去する。そ
の後、除去された金属膜を通して、その除去された金属
膜に対応する有機薄膜を除去することによって、その薄
膜のパターン形成を行なう。
し、該有機薄膜を除去する部分に対応して、上記金属膜
を水素化した後、その水素化した金属膜を除去する。そ
の後、除去された金属膜を通して、その除去された金属
膜に対応する有機薄膜を除去することによって、その薄
膜のパターン形成を行なう。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図１及び図２に示す。
【００１０】図１において、１はアルミニウム、シリコ
ン等からなる基板、２ａは基板１上に塗布法、真空蒸着
法等により形成されたスクエアリリウム色素を含むポリ
エチレングリコールの第１の有機薄膜であり、その厚さ
は０．５μｍである。
ン等からなる基板、２ａは基板１上に塗布法、真空蒸着
法等により形成されたスクエアリリウム色素を含むポリ
エチレングリコールの第１の有機薄膜であり、その厚さ
は０．５μｍである。
【００１１】３ａは本発明の特徴とする金属薄膜であ
り、具体的な材料としては、（１）水素脆性を有するＬ
ａＮｉ5、Ｌａをミッシュメタルで置換したＭｍＮｉ5、
ＭｍＮｉ4.5Ｃｒ0.25Ｍｎ0.25等のミッシュメタル−ニ
ッケル系多元合金、（２）水素脆性を有するＦｅ−Ｔｉ
系、Ｔｉ−Ｍｎ系、Ｃａ−Ｎｉ系、Ｚｒ−Ｍｎ系、Ｔｉ
−Ｃｏ系、Ｍｇ−Ｎｉ系合金のような水素吸蔵合金、
（３）水素脆性を有するタフピッチ銅、ウラン合金等、
があり、本実施例では、金属薄膜３ａをＬａＮｉ5を高
周波スパッタ法により膜厚０．１μｍに成膜してある。
り、具体的な材料としては、（１）水素脆性を有するＬ
ａＮｉ5、Ｌａをミッシュメタルで置換したＭｍＮｉ5、
ＭｍＮｉ4.5Ｃｒ0.25Ｍｎ0.25等のミッシュメタル−ニ
ッケル系多元合金、（２）水素脆性を有するＦｅ−Ｔｉ
系、Ｔｉ−Ｍｎ系、Ｃａ−Ｎｉ系、Ｚｒ−Ｍｎ系、Ｔｉ
−Ｃｏ系、Ｍｇ−Ｎｉ系合金のような水素吸蔵合金、
（３）水素脆性を有するタフピッチ銅、ウラン合金等、
があり、本実施例では、金属薄膜３ａをＬａＮｉ5を高
周波スパッタ法により膜厚０．１μｍに成膜してある。
【００１２】図１は１種類の有機薄膜をパターン形成す
る工程図であり、その工程を順次説明する。
る工程図であり、その工程を順次説明する。
【００１３】同図（ａ）において、基板１上に第１の有
機薄膜２ａ、及び金属膜３ａを順次積層形成する。同図
（ｂ）において、基板１の雰囲気を真空度１０-3Ｐａ、
基板１の温度を１５℃に設定した後、第１の有機薄膜２
ａの除去部に対応する金属膜３ａ上に、水素の収束イオ
ンビームを直接照射し乍ら走査する。この水素の収束イ
オンビームは、イオン源としてＧＰＩＳ（Gas-phase fi
eld ion source）を用い、イオンエネルギ０．２ｋｅ
Ｖ、イオン流密度０．１ｍＡ／ｃｍ2に設定することに
よって得られる。
機薄膜２ａ、及び金属膜３ａを順次積層形成する。同図
（ｂ）において、基板１の雰囲気を真空度１０-3Ｐａ、
基板１の温度を１５℃に設定した後、第１の有機薄膜２
ａの除去部に対応する金属膜３ａ上に、水素の収束イオ
ンビームを直接照射し乍ら走査する。この水素の収束イ
オンビームは、イオン源としてＧＰＩＳ（Gas-phase fi
eld ion source）を用い、イオンエネルギ０．２ｋｅ
Ｖ、イオン流密度０．１ｍＡ／ｃｍ2に設定することに
よって得られる。
【００１４】これによって、金属膜３ａの水素の収束イ
オンビームが照射された部分は、金属水素化物を形成
し、そのビームが照射されていない部分とでは化学的性
質が異なったものとなる。即ち、ビームが照射された部
分は、金属の原子間に水素原子又は水素イオンが入り込
む結果、脆くなりエッチングされやすくなる。
オンビームが照射された部分は、金属水素化物を形成
し、そのビームが照射されていない部分とでは化学的性
質が異なったものとなる。即ち、ビームが照射された部
分は、金属の原子間に水素原子又は水素イオンが入り込
む結果、脆くなりエッチングされやすくなる。
【００１５】同図（ｃ）において、高周波プラズマによ
るドライエッチングを行うことにより、金属膜３ａの水
素の収束イオンビームが照射された部分３’・・・のみが
除去される。
るドライエッチングを行うことにより、金属膜３ａの水
素の収束イオンビームが照射された部分３’・・・のみが
除去される。
【００１６】同図（ｄ）において、Ｏ2プラズマを用い
たドライエッチング、又はメチルアルコール、エチルア
ルコール、又はクロロホルム等の有機溶媒にて、有機薄
膜２ａを溶解することによって、水素の収束イオンビー
ムが照射された部分３’・・・を通して、第１の有機薄膜
２ａを除去する。この後、基板１の周囲を水素雰囲気に
設定し、残った金属膜３ａ全体を金属水素化物とした
後、エッチングを行うことにより金属膜３ａを除去する
ことによって、所望形状のパターニングが施された薄膜
が同図（ｅ）のように得られる。
たドライエッチング、又はメチルアルコール、エチルア
ルコール、又はクロロホルム等の有機溶媒にて、有機薄
膜２ａを溶解することによって、水素の収束イオンビー
ムが照射された部分３’・・・を通して、第１の有機薄膜
２ａを除去する。この後、基板１の周囲を水素雰囲気に
設定し、残った金属膜３ａ全体を金属水素化物とした
後、エッチングを行うことにより金属膜３ａを除去する
ことによって、所望形状のパターニングが施された薄膜
が同図（ｅ）のように得られる。
【００１７】以上は、１種類の有機薄膜をパターニング
形成する方法について述べたが、これには限られず、更
に２種類の有機薄膜をパターニング形成することも本発
明の方法によれば可能となるので、以下にそのパターニ
ング形成方法を図２に基づいて説明する。尚、１、２ａ
及び３ａは、上述の実施例と同一構成であるので、同一
番号を付し、その説明を省略する。
形成する方法について述べたが、これには限られず、更
に２種類の有機薄膜をパターニング形成することも本発
明の方法によれば可能となるので、以下にそのパターニ
ング形成方法を図２に基づいて説明する。尚、１、２ａ
及び３ａは、上述の実施例と同一構成であるので、同一
番号を付し、その説明を省略する。
【００１８】２ｂは第１の有機薄膜２ａとは異なる種類
の第２の有機薄膜であり、例えば、長鎖を有するスピロ
ピランＳＰ１８２２を真空蒸着法により、厚さ０．４μ
ｍに成膜する。３ｂは金属膜３ａと同一材料からなる金
属膜である。
の第２の有機薄膜であり、例えば、長鎖を有するスピロ
ピランＳＰ１８２２を真空蒸着法により、厚さ０．４μ
ｍに成膜する。３ｂは金属膜３ａと同一材料からなる金
属膜である。
【００１９】図２（ａ）は図１（ｄ）の状態であり、こ
の基板１上に、第２の有機薄膜２ｂ及び金属膜３ｂを図
２（ｂ）のように順次積層形成する。
の基板１上に、第２の有機薄膜２ｂ及び金属膜３ｂを図
２（ｂ）のように順次積層形成する。
【００２０】同図（ｃ）において、第２の有機薄膜２ｂ
の除去部に対応する金属膜３ｂ上に、水素の収束イオン
ビームを直接照射する。
の除去部に対応する金属膜３ｂ上に、水素の収束イオン
ビームを直接照射する。
【００２１】同図（ｄ）において、高周波プラズマによ
るドライエッチングを行うことにより、金属膜３ｂの水
素の収束イオンビームが照射された部分のみが除去され
る。この後、Ｏ2プラズマを用いたドライエッチング、
又はメチルアルコール、エチルアルコール、又はクロロ
ホルム等の有機溶媒にて溶解することによって、水素の
収束イオンビームが照射された部分を通して、第２の有
機薄膜２ｂを除去する。
るドライエッチングを行うことにより、金属膜３ｂの水
素の収束イオンビームが照射された部分のみが除去され
る。この後、Ｏ2プラズマを用いたドライエッチング、
又はメチルアルコール、エチルアルコール、又はクロロ
ホルム等の有機溶媒にて溶解することによって、水素の
収束イオンビームが照射された部分を通して、第２の有
機薄膜２ｂを除去する。
【００２２】同図（ｅ）において、基板１の周囲を水素
雰囲気に設定し、残った金属膜３ａ、３ｂ全体を金属水
素化物とした後、エッチングを行うことにより金属膜３
ａ、３ｂを除去することによって、第１の有機薄膜２
ａ、第２の有機薄膜２ｂが交互にパターニングされた薄
膜が同図（ｆ）のように得られる。
雰囲気に設定し、残った金属膜３ａ、３ｂ全体を金属水
素化物とした後、エッチングを行うことにより金属膜３
ａ、３ｂを除去することによって、第１の有機薄膜２
ａ、第２の有機薄膜２ｂが交互にパターニングされた薄
膜が同図（ｆ）のように得られる。
【００２３】ここで、上述の実施例では、水素の収束イ
オンビームの照射によって金属膜３ａ、３ｂを水素化さ
せたが、この他に有機薄膜上に金属膜を形成し、その有
機薄膜を残したい部分に対応して上記金属膜に向かって
レーザ光等を照射しながら加熱した後に、基板１の周囲
を水素雰囲気にすることによっても、金属膜を水素化す
ることが可能である。
オンビームの照射によって金属膜３ａ、３ｂを水素化さ
せたが、この他に有機薄膜上に金属膜を形成し、その有
機薄膜を残したい部分に対応して上記金属膜に向かって
レーザ光等を照射しながら加熱した後に、基板１の周囲
を水素雰囲気にすることによっても、金属膜を水素化す
ることが可能である。
【００２４】尚、上述の実施例では有機薄膜のパターン
形成に当って水素の収束イオンビームを使用したがこれ
には限られず、重水素又は三重水素の収束イオンビーム
を使用してもよいことは云うまでもない。
形成に当って水素の収束イオンビームを使用したがこれ
には限られず、重水素又は三重水素の収束イオンビーム
を使用してもよいことは云うまでもない。
【００２５】更に、本発明における有機薄膜とは、低分
子又は高分子の有機化合物からなる薄膜に限られるもの
ではなく、以下に示す材料から構成される薄膜をも含む
ものとする。即ち、 （１）ダイヤモンド （２）グラファイト及びグラファイト層間化合物 （３）ガラス状炭素 （４）バックミンスターフラーレン及びその付加化合物 （５）Ｍｎ2（ＣＯ）10等の金属錯体 （６）金属ポリマー中のオルガノポリシランに属する
子又は高分子の有機化合物からなる薄膜に限られるもの
ではなく、以下に示す材料から構成される薄膜をも含む
ものとする。即ち、 （１）ダイヤモンド （２）グラファイト及びグラファイト層間化合物 （３）ガラス状炭素 （４）バックミンスターフラーレン及びその付加化合物 （５）Ｍｎ2（ＣＯ）10等の金属錯体 （６）金属ポリマー中のオルガノポリシランに属する
【００２６】
【化１】
【００２７】ポリメタロシロキサンに属する
【００２８】
【化２】
【００２９】オルガノポリシラザンに属する
【００３０】
【化３】
【００３１】
【化４】
【００３２】ラダーポリマーに属する
【００３３】
【化５】
【００３４】（７）金属クラスター
【００３５】
【化６】
【００３６】但し、化学構造式中のＭｅはメチル基、Ｐ
ｈはフェニル基、Ｂｕはブチル基、ＰＤはα−ピリドン
基を夫々表すものとする。
ｈはフェニル基、Ｂｕはブチル基、ＰＤはα−ピリドン
基を夫々表すものとする。
【００３７】
【発明の効果】以上の如く、本発明は、基板上に形成さ
れた有機薄膜のパターン形成を行なう場合であっても、
水素脆性を有する金属膜を上記有機薄膜上に形成した
後、除去したい部分に対応する金属膜を水素化すること
によって、水素化した部分の金属膜のみが除去されやす
くなり、この結果、有機薄膜はエッチングにより、簡単
に除去することができる。
れた有機薄膜のパターン形成を行なう場合であっても、
水素脆性を有する金属膜を上記有機薄膜上に形成した
後、除去したい部分に対応する金属膜を水素化すること
によって、水素化した部分の金属膜のみが除去されやす
くなり、この結果、有機薄膜はエッチングにより、簡単
に除去することができる。
【００３８】更に、上述の方法を繰り返し用いることに
より、複数の異なる有機薄膜のパターン形成を同一基板
上に行うことができる。
より、複数の異なる有機薄膜のパターン形成を同一基板
上に行うことができる。
【図１】本発明における第１の有機薄膜のパターン形成
に関する工程図
に関する工程図
【図２】本発明における第１並びに第２の有機薄膜のパ
ターン形成に関する工程図
ターン形成に関する工程図
１ 基板 ２ａ 第１の有機薄膜 ２ｂ 第２の有機薄膜 ３ａ、３ｂ 金属膜
フロントページの続き (72)発明者 浜田 祐次 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 柴田 賢一 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−124940（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−133835（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−19321（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−137313（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/004 531 H05K 3/02
Claims (2)
- 【請求項１】 有機薄膜上に水素脆性を有する金属膜を
形成し、該金属膜に水素供給手段にて水素を供給するこ
とによって、上記金属膜の所定部分を水素化させた後、
上記金属膜の所定部分、及びこの所定部分に対応する上
記有機薄膜を除去することを特徴とするパターン形成方
法。 - 【請求項２】 上記水素供給手段は、上記金属膜に対し
て水素イオンビームを照射することを特徴とする請求項
１記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18679392A JP3157288B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18679392A JP3157288B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0636982A JPH0636982A (ja) | 1994-02-10 |
| JP3157288B2 true JP3157288B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=16194689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18679392A Expired - Fee Related JP3157288B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3157288B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8981348B2 (en) | 2006-12-07 | 2015-03-17 | Samsung Display Co., Ltd. | Semiconducting element, organic light emitting display including the same, and method of manufacturing the semiconducting element |
| EP1930963B1 (en) * | 2006-12-07 | 2016-03-02 | Samsung Display Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconducting device and semiconducting device |
-
1992
- 1992-07-14 JP JP18679392A patent/JP3157288B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0636982A (ja) | 1994-02-10 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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