JP6856225B2 - 微細立体構造形成方法、及び微細立体構造 - Google Patents
微細立体構造形成方法、及び微細立体構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6856225B2 JP6856225B2 JP2018503380A JP2018503380A JP6856225B2 JP 6856225 B2 JP6856225 B2 JP 6856225B2 JP 2018503380 A JP2018503380 A JP 2018503380A JP 2018503380 A JP2018503380 A JP 2018503380A JP 6856225 B2 JP6856225 B2 JP 6856225B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine
- dimensional structure
- less
- depth
- scallop
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 57
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 95
- 235000020637 scallop Nutrition 0.000 claims description 72
- 241000237509 Patinopecten sp. Species 0.000 claims description 64
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 39
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 17
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 1
- 238000009623 Bosch process Methods 0.000 description 41
- 239000010408 film Substances 0.000 description 37
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 27
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 27
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 241000237503 Pectinidae Species 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 240000004050 Pentaglottis sempervirens Species 0.000 description 6
- 235000004522 Pentaglottis sempervirens Nutrition 0.000 description 6
- 238000009957 hemming Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 3
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000109 continuous material Substances 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
上記したように、解像度の高い露光を行い、膜厚が均一なレジストをマスクとしてエッチングを行っても、レジストは少しずつサイドエッチングされてしまう。エッチングに時間をかけて深掘りを行うと、エッチングの進行とともにサイドエッチングによりレジスト幅が狭くなるため、基板はやや斜め方向にエッチングされ、垂直方向に正確にエッチングすることはできない。
図17に、ボッシュプロセスの工程図を示す。ボッシュプロセスは、表面にレジスト401を有するシリコン基板Wに等方性エッチングを行う工程(図17(a))、エッチングにより形成した窪み402の側面と底面とに保護膜403を堆積させる工程(図17(b))、異方性エッチングにより窪みの底面の保護膜を除去する工程(図17(c))の3工程を1サイクルとしたプロセスを繰り返す方法である。ボッシュプロセスは、等方性エッチングの際に、保護膜で保護されている窪みの側面はエッチングされず、保護膜が除去されている窪みの底面を起点として等方性エッチングが進行する。窪みの底面に対する等方性エッチングを繰り返すことにより、縦方向にのみエッチングが進行し、垂直方向に100μm以上の深さを有する穴を形成することができる(図17(d))。
すなわち、エッチングにより、垂直方向に掘られた滑らかな側面を有する微細立体構造を、設計に忠実に形成することは非常に困難であった。
等方性エッチングにより前記基板に窪みを形成する等方性エッチング工程(2A)と、
前記窪みの内壁と前記レジストパターンとに保護膜を堆積するプラズマデポジション工程(2B)と、
異方性エッチングにより、前記窪みの底面の保護膜を除去する除去工程(2C)と、
等方性エッチング工程(2A)とプラズマデポジション工程(2B)と除去工程(2C)とを順に繰り返すことで前記基板に微細凹部を形成する工程(2)と、
を有することを特徴とする微細立体構造形成方法。
2.前記マスクレス露光が、多重露光であることを特徴とする1.に記載の微細立体構造形成方法。
3.前記微細凹部の10%深さ位置、50%深さ位置、90%深さ位置における幅をそれぞれW10、W50、W90としたとき、W10、W50、W90の変動係数(W10〜W90)が5%以下であることを特徴とする1.または2.に記載の微細立体構造形成方法。
4.前記微細凹部側面のスキャロップの周期Pが100nm以下であることを特徴とする1.〜3.のいずれかに記載の微細立体構造形成方法。
5.前記微細凹部側面のスキャロップの深さDが30nm以下であることを特徴とする1.〜4.のいずれかに記載の微細立体構造形成方法。
6.前記基板の直径が、0.5インチであることを特徴とする1.〜5.のいずれかに記載の微細立体構造形成方法。
7.サイクルタイムが0.5秒以上6秒以下であることを特徴とする1.〜6.のいずれかに記載の微細立体構造形成方法。
8.前記変動係数(W10〜W90)が3.5%以下であることを特徴とする6.または7.に記載の微細立体構造。
9.前記スキャロップの深さDが12nm以下であることを特徴とする6.〜8.のいずれかに記載の微細立体構造。
10.基板上に深さ20μm以下、幅3μm以上の微細凹部を有し、
前記微細凹部の10%深さ位置、50%深さ位置、90%深さ位置における幅をそれぞれW10、W50、W90としたとき、W10、W50、W90の変動係数(W10〜W90)が5%以下であることを特徴とする微細立体構造。
11.前記微細凹部側面のスキャロップの周期Pが100nm以下であることを特徴とする10.に記載の微細立体構造。
12.前記スキャロップの深さDが30nm以下であることを特徴とする10.または11.に記載の微細立体構造。
13.前記微細凹部に隣接する微細凸部と、
前記微細凸部の頂部を覆うレジストを有し、
前記レジストの端部での膜厚が、中央部での膜厚よりも薄いことを特徴とする10.〜12.のいずれかに記載の微細立体構造。
14.前記微細凸部上端部におけるマスクアンダーカットの幅が30nm以下であることを特徴とする13.に記載の微細立体構造。
15.前記基板の直径が0.5インチであることを特徴とする10.〜14.のいずれかに記載の微細立体構造。
16.前記変動係数(W10〜W90)が3.5%以下であることを特徴とする15.に記載の微細立体構造。
17.前記スキャロップの深さDが12nm以下であることを特徴とする15.または16.に記載の微細立体構造。
また、液体をスムーズに流すことができるため、マイクロ流路やマイクロリアクターとしても好適である。さらに、側面のスキャロップ深さが小さい本発明の微細立体構造は、構造を転写して剥がす際に、引っ掛かりが少ないため、ナノインプリント用モールドとして好適である。
100 微細立体構造
110 微細凹部
111 開口部
112 底面
113 側面
114 スキャロップ
120 レジストパターン
130 微細凸部
201 光源
202 DMD
203 縮小投影レンズ
300 プラズマエッチング装置
301 チャンバ
302 ガス供給機構
303 コイル
304 コイル電力供給機構
305 基台
306 基台電力供給機構
307 排気装置
401 レジスト
402 窪み
403 保護膜
404 スキャロップ
(1)マスクレス露光
まず、シリコン基板上にマスクレス露光により描画されたレジストパターンを形成する。マスクレス露光の解像度は、小さいほうが好ましく、0.5μm以下であることが好ましく、0.25μm以下であることがより好ましい。レジストパターンの幅は、例えば、0.25μm以上10μm以下とすることができる。レジストパターンの形状は、特に制限されず、例えば、点、線、面のいずれか、またはこれらの組み合わせを描画することができる。なお、基板としては、シリコンのみならず、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、ガリウムヒ素リン、炭化ケイ素、窒化ガリウム、サファイア、ダイアモンド等を用いることもできる。
DLP露光は、光源201からの光をDMD202で反射し、DMDで反射した光を縮小投影レンズ203に通してシリコン基板W上に露光する方法である。DLP露光は、縮小投影レンズで集光した光をフォトレジスト膜に照射して微細パターンを形成するため、光の照射範囲が狭く、照射範囲を移動させるスキャニング走査が必要である。また、シリコン基板上に投影される露光スポットの形状は、略正方形である。そのため、走査方向と平行な方向には、滑らかなパターンを描くことができるが、走査方向と斜めの方向には、ギザギザの段差を有するパターンしか描くことができない。
DLP露光の欠点である1枚のウェハの露光に莫大な時間がかかる問題については、ウェハのサイズを小さくすることで解決できる。たとえば、ハーフインチサイズ(直径:12.5mm)のウェハを用いることにより、直径300mmのウェハと比較してウェハ面積を約1700分の1とすることができる。そのため、2500時間必要であった5分割多重露光を、1000分の1以下の2時間以内に完了することができる。さらに、DMD、および走査の機械メカニズムの高速化を図ることにより、40分程度で5分割多重露光を行うことができる。
次に、等方性エッチングによりシリコン基板に窪みを形成する等方性エッチング工程(2A)と、窪みの内壁とレジストパターン層とに保護膜を堆積するプラズマデポジション工程(2B)と、異方性エッチングにより窪みの底面の保護膜を除去する除去工程(2C)を繰り返す、いわゆるボッシュプロセスにより、シリコン基板に微細凹部を形成する。(以下、等方性エッチング工程(2A)と除去工程(2C)とを合わせてエッチング工程ともいう。)
微細凹部110は、シリコン基板Wに形成されており、開口部111と底面112と側面113とを有し、側面113には、周期P、深さDを有するスキャロップ114が形成されている。微細凹部の開口部の高さ位置は、加工前のシリコン基板表面に等しい。また、シリコン基板は、表面にレジストパターン120を有し、このレジストパターンはマスクレス露光により描画されたため、膜厚が均一でなく、中央部で厚く、境界部で薄い。なお、図4では、現実のものよりスキャロップ114を誇張して表現している。
また、スキャロップ深さDを小さくすることにより、微細凹部の側面上端部とレジストの端部との距離であるマスクアンダーカットの幅をスキャロップの深さDと同等の大きさにすることができる。
なお、上記した各値は、SEM、TEM、STEM等の電子顕微鏡画像を、付属または市販の画像解析ソフトを用いて解析することにより求めることができる。ただし、上記したように、スキャロップが確認できず、スキャロップの周期Pと深さDとが求められない場合もある。この場合、スキャロップの周期Pは、形成された微細凹部の深さとボッシュプロセスのサイクル数とから算出することができる。また、電子顕微鏡の代わりに原子間力顕微鏡(AFM)で観察することにより、スキャロップの周期Pと深さDが測定できる場合がある。
処理ガスの入れ替えを高速で行い、エッチング工程とデポジション工程(2B)とを、短時間で切り替え、より少しずつ掘り進めることにより、さらに滑らかな側面を有する微細凹部を形成することができる。具体的には、スキャロップの周期Pが40nm以下となるように掘り進めることにより、スキャロップの深さDを12nm以下、変動係数(W10〜W90)を3.3%以下、変動係数(W10〜W95)を3.1%以下、テーパー角88.6度以上、裾引き長0.8μm以下とすることができる
本発明の微細立体構造の一実施態様の深さ方向断面の模式図を図6に示す。一実施態様である微細立体構造100は、シリコン基板W上に形成され、シリコンが取り除かれた部分からなる微細凹部110を有し、微細凹部の側面には、周期Pが100nm以下、深さDが30nm以下であるスキャロップ(図示せず)が形成されている。
本発明の微細立体構造において、微細凹部は、シリコン基板が垂直方向にエッチングされることにより形成される。シリコン基板がエッチングされずに残存している部分が微細凸部130を構成する。そのため、微細凹部と微細凸部とは隣接し、微細凸部とシリコン基板とは連続する同一素材からなり界面を有さない。微細立体構造の形状は特に制限されず、円柱、四角柱、円孔、四角孔、直線状、または曲線状の凸条、凹条等のいずれか、またはこれらの組み合わせが挙げられる。
微細凹部は、ほぼ垂直に掘り進められており、微細凸部は、シリコン基板に対してほぼ垂直に直立している。具体的には、微細凹部の10%深さ位置、50%深さ位置、90%深さ位置における幅をそれぞれW10、W50、W90とした時に、変動係数(W10〜W90)が5%以下である。変動係数(W10〜W90)は、3.5%以下であることが好ましく、3%以下であることがより好ましく、2.7%以下であることがさらに好ましく、2%以下であることが最も好ましい。また、95%深さ位置における幅をW95とした時に、W10、W50、W90、W95の変動係数(W10〜W95)は、3.5%以下であることが好ましく、3.2%以下であることがより好ましく、2.5%以下であることがさらに好ましく、1.8%以下であることが最も好ましい。
さらに、微細凹部のテーパー角θは、86度以上であることが好ましく、88度以上であることがより好ましく、89度以上であることがさらに好ましく、89.5度以上であることが最も好ましい。裾引き長Lは、2μm以下であることが好ましく、1.5μm以下であることがより好ましく、1μm以下であることがさらに好ましく、0.6μm以下であることが最も好ましい。
なお、上記した各値は、SEM、TEM、STEM等の電子顕微鏡画像を、付属または市販の画像解析ソフトを用いて解析することにより求めることができる。ただし、電子顕微鏡画像からスキャロップが確認できず、スキャロップの周期Pと深さDとが求められない場合もある。この場合、スキャロップの周期Pは、形成された微細凹部の深さとボッシュプロセスのサイクル数とから算出することができる。また、電子顕微鏡の代わりに原子間力顕微鏡(AFM)で観察することにより、スキャロップの周期Pと深さDが測定できる場合がある。
ハーフインチサイズのシリコンウェハにネガ型フォトレジストを、乾燥後の膜厚が1μmとなるようにスピンコートし、乾燥させた。
DLP露光装置にて1回露光を行ったのち、現像してレジストパターンを描画した。露光スポットの形状は、0.5μm四方である。
チャンバ容量500ml、排気速度80L/秒であるプラズマエッチング装置を用いて、下記条件でエッチング工程とプラズマデポジション工程(2B)をそれぞれ1秒ずつ、サイクルタイム2秒のボッシュプロセスを300サイクル行った。エッチング工程は、等方性エッチング工程(2A)0.6秒、除去工程(2C)0.4秒であり、ボッシュプロセスの合計時間は600秒(=2秒×300サイクル)である。
圧力 :10Pa
高周波電力の周波数 :100Hz
高周波電力の大きさ :25W
バイアス電力 :2W
エッチング :SF6、8ml/min
プラズマデポジション:C4F8、8ml/min
その後、アッシャー装置を用いてレジストパターンを除去し、微細立体構造を形成した。
微細凹部のW10、W50、W90は、それぞれ5.00μm、4.77μm、4.69μmであり、変動係数(W10〜W90)は3.34%であった。また、W95は、4.69μmであり、変動係数(W10〜W95)は3.06%であった。テーパー角は88.6度、裾引き長は0.59μmであった。各測定値を表1に示す。
ラインアンドスペースが4μmの部分は、ほぼ垂直方向にエッチングを進めることができ、底部から急峻に立ち上がっていた。また、スキャロップは確認できず、側面は滑らかであった。
微細凹部のW10、W50、W90はそれぞれ3.09μm、2.85μm、2.61μmであり、変動係数(W10〜W90)は8.06%であった。また、W95は、2.61μmであり、変動係数(W10〜W95)は8.24%であった。テーパー角は88.5度、裾引き長は0.40μmであった。各測定値を表1に示す。
ラインアンドスペースが2μmの部分は、スペースの幅が狭く内部に処理ガスが侵入しにくいため、エッチングレートが徐々に低下した。そのため、変動係数(W10〜W90)が、ラインアンドスペースが4μmの部分と比較して大きくなった。ラインアンドスペースが4μmと2μmの部分におけるテーパー角の大きさはほとんど変わらなかった。これは、ラインアンドスペースが4μmと2μmの部分におけるW10とW50との差(W10−W50)が、それぞれ0.23μm、0.24μmとほぼ同じであったためである。ただし、ラインアンドスペースが4μmと2μmの部分におけるW50とW90との差(W50−W90)は、0.08μm、0.24μmと大きく異なり、ラインアンドスペースが2μmでは、微細凹部が深くなるにつれて、エッチングレートが漸減し続けた。
DLP露光装置にて多重露光(縦、横にそれぞれ5分割)を行い、レジストパターンを描画した以外は、実験1と同様にして微細立体構造を形成した。多重露光は、0.5μm四方の露光スポットを、縦、横に、それぞれ0.1μmずつずらしながら行った。なお、多重露光のトータルの露光エネルギー積算量は、実施例1の露光エネルギーと等しい。
また、多重露光により、レジストパターンのギザギザの段差が低減したため、実験1の微細立体構造と比較して、水平方向面内で非常に滑らかな微細立体構造を形成することができた。
微細凹部のW10、W50、W90は、それぞれ4.83μm、4.64μm、4.59μmであり、変動係数(W10〜W90)は2.70%であった。また、W95は4.59μmであり、変動係数(W10〜W95)は2.45%であった。テーパー角は89.1度、裾引き長は0.76μmであった。各測定値を表1に示す。
マスクレス露光で描画したレジストパターンを用いても、ラインアンドスペースが4μmの部分では、ほぼ垂直方向にエッチングを進めることができ、底部も急峻に立ち上がっていた。また、スキャロップは確認できず、側面は滑らかであった。
ボッシュプロセスに代えて、エッチングガスと保護膜形成ガスとを同時に流し、下記条件でエッチングを行った以外は、実験2と同様にして微細立体構造を形成した。エッチング条件は以下のとおりである。
エッチング時間 :600秒
圧力 :10Pa
高周波電力の周波数 :100Hz
高周波電力の大きさ :25W
バイアス電力 :2W
エッチング :SF6、4ml/min
プラズマデポジション:C4F8、4ml/min
微細凹部のW10、W50、W90は、それぞれ5.23μm、5.56μm、5.23μmであり、変動係数(W10〜W90)は3.57%であった。また、W95は4.26μmであり、変動係数(W10〜W95)は、11.08%であった。テーパー角は94.3度、裾引き長は0.48μmであった。各測定値を表1に示す。
実験3では、エッチングとデポジションとの条件設定が悪く、テーパー角が94.3度と垂直方向にエッチングできず、微細凹部の80%深さ位置付近において、幅5.80μmと最も広かった。
Claims (15)
- 基板上にマスクレス露光により描画されたレジストパターンを形成する工程(1)と、
等方性エッチングにより前記基板に窪みを形成する等方性エッチング工程(2A)と、
前記窪みの内壁と前記レジストパターンとに保護膜を堆積するプラズマデポジション工程(2B)と、
異方性エッチングにより、前記窪みの底面の保護膜を除去する除去工程(2C)と、
等方性エッチング工程(2A)とプラズマデポジション工程(2B)と除去工程(2C)とを順に繰り返すことで前記基板に微細凹部を形成する工程(2)と、
を有し、
前記プラズマデポジション工程(2B)と、前記除去工程(2C)と前記等方性エッチング工程(2A)において、処理ガスを入れ替えることを特徴とする微細立体構造形成方法。 - 前記マスクレス露光が、多重露光であることを特徴とする請求項1に記載の微細立体構造形成方法。
- 前記微細凹部の10%深さ位置、50%深さ位置、90%深さ位置における幅をそれぞれW10、W50、W90としたとき、W10、W50、W90の変動係数(W10〜W90)が5%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の微細立体構造形成方法。
- 前記微細凹部側面のスキャロップの周期Pが100nm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の微細立体構造形成方法。
- 前記微細凹部側面のスキャロップの深さDが30nm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の微細立体構造形成方法。
- 前記基板の直径が、0.5インチであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の微細立体構造形成方法。
- サイクルタイムが0.5秒以上6秒以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の微細立体構造形成方法。
- 前記微細凹部の10%深さ位置、50%深さ位置、90%深さ位置における幅をそれぞれW10、W50、W90としたとき、W10、W50、W90の変動係数(W10〜W90)が3.5%以下であることを特徴とする請求項6または7に記載の微細立体構造形成方法。
- 前記微細凹部側面のスキャロップの深さDが12nm以下であることを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の微細立体構造形成方法。
- 基板上に深さ20μm以下、幅3μm以上の微細凹部を有し、
前記微細凹部は、側面に周期Pが100nm以下であるスキャロップを有し、
前記微細凹部の10%深さ位置、50%深さ位置、90%深さ位置における幅をそれぞれW10、W50、W90としたとき、W10、W50、W90の変動係数(W10〜W90)が5%以下であることを特徴とする微細立体構造。 - 前記微細凹部側面のスキャロップの周期Pが60nm以下であることを特徴とする請求項10に記載の微細立体構造。
- 前記スキャロップの深さDが30nm以下であることを特徴とする請求項10または11に記載の微細立体構造。
- 前記基板の直径が0.5インチであることを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の微細立体構造。
- 前記変動係数(W10〜W90)が3.5%以下であることを特徴とする請求項13に記載の微細立体構造。
- 前記スキャロップの深さDが12nm以下であることを特徴とする請求項13または14に記載の微細立体構造。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016039590 | 2016-03-02 | ||
JP2016039590 | 2016-03-02 | ||
PCT/JP2017/008171 WO2017150628A1 (ja) | 2016-03-02 | 2017-03-01 | 微細立体構造形成方法、及び微細立体構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017150628A1 JPWO2017150628A1 (ja) | 2019-01-10 |
JP6856225B2 true JP6856225B2 (ja) | 2021-04-07 |
Family
ID=59742987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018503380A Active JP6856225B2 (ja) | 2016-03-02 | 2017-03-01 | 微細立体構造形成方法、及び微細立体構造 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6856225B2 (ja) |
TW (1) | TWI646598B (ja) |
WO (1) | WO2017150628A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10529578B2 (en) * | 2017-11-12 | 2020-01-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of fabricating semiconductor structure |
JP7073876B2 (ja) * | 2018-04-16 | 2022-05-24 | 株式会社デンソー | 半導体装置およびその製造方法 |
WO2020090931A1 (ja) | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | ダマシン配線構造、アクチュエータ装置、及びダマシン配線構造の製造方法 |
CN112930586A (zh) * | 2018-10-31 | 2021-06-08 | 浜松光子学株式会社 | 半导体基板的制造方法、镶嵌配线结构的制造方法、半导体基板和镶嵌配线结构 |
CN112366040B (zh) * | 2020-11-10 | 2022-06-07 | 安徽熙泰智能科技有限公司 | 一种侧壁保护工艺制备高精度银电极的方法 |
JP7320554B2 (ja) * | 2021-04-27 | 2023-08-03 | 株式会社アルバック | エッチング方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000347040A (ja) * | 1999-06-01 | 2000-12-15 | Victor Co Of Japan Ltd | 微細パターンの製造装置および製造方法 |
US6924235B2 (en) * | 2002-08-16 | 2005-08-02 | Unaxis Usa Inc. | Sidewall smoothing in high aspect ratio/deep etching using a discrete gas switching method |
JP4250052B2 (ja) * | 2003-10-14 | 2009-04-08 | 財団法人国際科学振興財団 | パターン描画方法、及びパターン描画装置 |
TWI266367B (en) * | 2003-11-14 | 2006-11-11 | Ind Tech Res Inst | Method for smoothing the sidewall ripples of an etching structure |
JP2006216630A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Konica Minolta Holdings Inc | シリコン基体の加工方法、溝構造を有するシリコン基体、光学素子成形金型、シリコン製光学素子 |
US8546264B2 (en) * | 2005-06-02 | 2013-10-01 | The Regents Of The University Of California | Etching radical controlled gas chopped deep reactive ion etching |
JP5305734B2 (ja) * | 2008-05-19 | 2013-10-02 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | ドライエッチング方法 |
JP2011049360A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Tokyo Electron Ltd | プラズマエッチング方法 |
JP5676941B2 (ja) * | 2010-07-06 | 2015-02-25 | キヤノン株式会社 | 配線基板の製造方法及び配線基板 |
GB2499816A (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-04 | Oxford Instr Nanotechnology Tools Ltd | Controlling deposition and etching in a chamber with fine time control of parameters and gas flow |
JP2014033077A (ja) * | 2012-08-03 | 2014-02-20 | Canon Inc | 貫通孔の形成方法 |
US9006015B2 (en) * | 2013-01-24 | 2015-04-14 | Taiwan Semiconductor Manfacturing Company, Ltd. | Dual layer microelectromechanical systems device and method of manufacturing same |
-
2017
- 2017-03-01 WO PCT/JP2017/008171 patent/WO2017150628A1/ja active Application Filing
- 2017-03-01 JP JP2018503380A patent/JP6856225B2/ja active Active
- 2017-03-02 TW TW106106787A patent/TWI646598B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI646598B (zh) | 2019-01-01 |
JPWO2017150628A1 (ja) | 2019-01-10 |
TW201826375A (zh) | 2018-07-16 |
WO2017150628A1 (ja) | 2017-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6856225B2 (ja) | 微細立体構造形成方法、及び微細立体構造 | |
Morton et al. | Wafer-scale patterning of sub-40 nm diameter and high aspect ratio (> 50: 1) silicon pillar arrays by nanoimprint and etching | |
Chang et al. | DREM: Infinite etch selectivity and optimized scallop size distribution with conventional photoresists in an adapted multiplexed Bosch DRIE process | |
JP6924828B2 (ja) | 構造のマイクロリソグラフィ加工 | |
US7947608B2 (en) | Positive tone bi-layer method | |
EP2144117A1 (en) | Process and system for fabrication of patterns on a surface | |
JP5264237B2 (ja) | ナノ構造体およびナノ構造体の製造方法 | |
KR101512262B1 (ko) | 레지스트 패턴 형성 방법 및 레지스트 패턴을 사용한 패턴화 기판의 제조 방법 | |
JP2013161893A (ja) | ナノインプリント用のモールド、並びにそれを用いたナノインプリント方法およびパターン化基板の製造方法 | |
CN102446703A (zh) | 双重图形化方法 | |
TW201539541A (zh) | 電漿蝕刻方法及圖案化基板的製造方法 | |
JP5647220B2 (ja) | マイクロ及びナノスケールの3次元構造の製造方法並びに製造装置 | |
JP4861044B2 (ja) | 基板の加工方法、パターン領域を有する部材の製造方法 | |
JP2020522026A (ja) | 高さ変調式回折マスタプレート及びその製造方法 | |
JP2017103363A (ja) | ナノインプリント用モールドの寸法補正方法及びナノインプリント用モールドの製造方法 | |
JP6479058B2 (ja) | パターン形成マスク用薄膜層付基体およびパターン化基体の製造方法 | |
US20140004221A1 (en) | Nanoimprinting mold | |
US11776808B2 (en) | Planarization of spin-on films | |
JP2020120023A (ja) | インプリントモールドおよびその製造方法 | |
KR20140018956A (ko) | 레지스트 패턴의 형성 방법 및 그것을 사용한 패턴화 기판의 제조 방법 | |
JP5915027B2 (ja) | パターン成形用構造体および微細パターン形成方法 | |
Pudiš et al. | Advanced optical methods for patterning of photonic structures in photoresist, III-V semiconductors and PMMA | |
JP6163840B2 (ja) | 微細パターン形成体の製造方法 | |
JP2017022416A (ja) | ナノインプリント用テンプレートの製造方法及びテンプレート | |
Pedersen et al. | Single-step 3D nanolithography using plasma polymerized hexane films |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191120 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200825 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201002 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20201002 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20210120 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210302 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210310 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6856225 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |