JPH0235458A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JPH0235458A JPH0235458A JP18462788A JP18462788A JPH0235458A JP H0235458 A JPH0235458 A JP H0235458A JP 18462788 A JP18462788 A JP 18462788A JP 18462788 A JP18462788 A JP 18462788A JP H0235458 A JPH0235458 A JP H0235458A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、基板上に放射線感応性有機薄膜のパターンを
精度良く、かつ高密度に形成する方法に関するものであ
り、高性能の半導体装置の製造に極めて効果の大きいパ
ターン形成方法に関する。
精度良く、かつ高密度に形成する方法に関するものであ
り、高性能の半導体装置の製造に極めて効果の大きいパ
ターン形成方法に関する。
（従来の技術）
従来、基板上への放射線感応性有機薄膜のパターン形成
は、基板上に放射線感応性有機薄膜を形成する工程と、
前記放射線感応性有機薄膜の一部に放射線を照射する工
程と、前記基板に現像液を接触させる工程とにより行わ
れていた。第５図は、基板１に現像液１０を接触させる
工程における基板１の部分拡大断面図である。従来の方
法では、放射線感応性有機薄膜としてポジレジストを用
いた場合、基板１上に塗布された放射線感応性有機簿膜
のうち放射線を照射された有機薄膜３０のみ現像液１０
に溶解するため、結果として基板１上には放射線を照射
されなかった有機薄膜３１のパターンが形成される。
は、基板上に放射線感応性有機薄膜を形成する工程と、
前記放射線感応性有機薄膜の一部に放射線を照射する工
程と、前記基板に現像液を接触させる工程とにより行わ
れていた。第５図は、基板１に現像液１０を接触させる
工程における基板１の部分拡大断面図である。従来の方
法では、放射線感応性有機薄膜としてポジレジストを用
いた場合、基板１上に塗布された放射線感応性有機簿膜
のうち放射線を照射された有機薄膜３０のみ現像液１０
に溶解するため、結果として基板１上には放射線を照射
されなかった有機薄膜３１のパターンが形成される。
（発明が解決しようとする課題）
従来の方法では、放射線を照射された有機薄膜３０を現
像液１０に溶解させて除去する。放射線を照射された有
機薄膜３０の面積密度は部分的に異なり、現像液１０中
に溶解した有機物濃度が局所的に違ってくる。現像液１
０中に溶解した有機物濃度が違うと放射線を照射された
有機薄膜３０の溶解速度も異なり、溶解速度が局所的に
不均一になる。よフて、放射線を照射された有機薄膜３
０のパターン精度が低下し、所望のパターン幅が得られ
ない、基板１と接触している現像液１０を効率良く置換
すれば、現像液１０の放射線を照射された有機薄膜３０
に対する溶解能力を均一にすることができるが、現像液
１０の粘性が高いため、置換を効率良く行うことができ
ない。
像液１０に溶解させて除去する。放射線を照射された有
機薄膜３０の面積密度は部分的に異なり、現像液１０中
に溶解した有機物濃度が局所的に違ってくる。現像液１
０中に溶解した有機物濃度が違うと放射線を照射された
有機薄膜３０の溶解速度も異なり、溶解速度が局所的に
不均一になる。よフて、放射線を照射された有機薄膜３
０のパターン精度が低下し、所望のパターン幅が得られ
ない、基板１と接触している現像液１０を効率良く置換
すれば、現像液１０の放射線を照射された有機薄膜３０
に対する溶解能力を均一にすることができるが、現像液
１０の粘性が高いため、置換を効率良く行うことができ
ない。
また、ウェハ上に深い溝が存在する場合、溝内の現像液
１０が効率良く置換されないため溝内の放射線を照射さ
れた有機薄膜３０の現像速度が低下し、深い溝内の放射
線を照射された有機薄膜３０を除去するのに長時間を要
するなど、従来の技術には種々の問題があった。
１０が効率良く置換されないため溝内の放射線を照射さ
れた有機薄膜３０の現像速度が低下し、深い溝内の放射
線を照射された有機薄膜３０を除去するのに長時間を要
するなど、従来の技術には種々の問題があった。
本発明は、これらの問題点を鑑みてなされたもので、精
度が良く、かつ密度の高いパターンを得ることができる
パターン形成方法を提供することを目的とする。
度が良く、かつ密度の高いパターンを得ることができる
パターン形成方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
以上のような目的を達成するために、本発明のパターン
形成方法は、基板上に放射線感応性有機薄膜を形成する
工程と、前記放射線感応性有機薄膜の一部に放射線を照
射する工程と５前記基板を液化ガス又は超臨界ガスと接
触させる工程とからなる。
形成方法は、基板上に放射線感応性有機薄膜を形成する
工程と、前記放射線感応性有機薄膜の一部に放射線を照
射する工程と５前記基板を液化ガス又は超臨界ガスと接
触させる工程とからなる。
（作 用）
基板上に放射線感応性有機薄膜を形成し、前記放射線感
応性有機薄膜の一部に放射線を照射する。
応性有機薄膜の一部に放射線を照射する。
この時、前記放射線感応性有機薄膜の放射線を照射され
た領域と放射線を照射されていない領域の分子量の差が
大きくなる０次に、適当な条件を選んで基板を液化ガス
又は超臨界ガスと接触させる。
た領域と放射線を照射されていない領域の分子量の差が
大きくなる０次に、適当な条件を選んで基板を液化ガス
又は超臨界ガスと接触させる。
ここで液化ガスとは、圧力−温度の状態図において、飽
和蒸気圧以上の圧力状態にあり、大気圧下。
和蒸気圧以上の圧力状態にあり、大気圧下。
常温ではガス状であるものをいう。超臨界ガスとは、圧
力−温度の状態図において、臨界温度以上、かつ、臨界
圧力以上の状態にあるものを言う。液化ガス又は超臨界
ガスは、気体状態に比べて有機物に対する溶解度が高い
。また、適当な条件下では有機物の分子量によって溶解
速度を制御することができる。よって、適当な条件下で
基板を液化ガス又は超臨界ガスと接触させると、前記放
射線感応性有機薄膜の放射線を照射された領域と放射線
を照射されていない領域のうち１分子量の大きい領域の
みをすばやく溶解し、放射線を照射された領域を基板上
から除去することができる。液化ガス又は超臨界ガスの
粘性は低く、基板と接触している液化ガス又は超臨界ガ
スを効率良く置換することができ、基板上の放射線感応
性有機薄膜の溶解速度を均一に制御することができる。
力−温度の状態図において、臨界温度以上、かつ、臨界
圧力以上の状態にあるものを言う。液化ガス又は超臨界
ガスは、気体状態に比べて有機物に対する溶解度が高い
。また、適当な条件下では有機物の分子量によって溶解
速度を制御することができる。よって、適当な条件下で
基板を液化ガス又は超臨界ガスと接触させると、前記放
射線感応性有機薄膜の放射線を照射された領域と放射線
を照射されていない領域のうち１分子量の大きい領域の
みをすばやく溶解し、放射線を照射された領域を基板上
から除去することができる。液化ガス又は超臨界ガスの
粘性は低く、基板と接触している液化ガス又は超臨界ガ
スを効率良く置換することができ、基板上の放射線感応
性有機薄膜の溶解速度を均一に制御することができる。
これにより、基板上に放射線感応性有機薄膜のパターン
を精度良くかつ高密度に形成することができる。
を精度良くかつ高密度に形成することができる。
また、液化ガス又は超臨界ガスは放射線感応性有機薄膜
に対する溶解度が大きくかつ粘性が低いため、基板上に
深い溝が存在する場合でも深い溝内の放射線感応性有機
薄膜を短時間で除去することができる。
に対する溶解度が大きくかつ粘性が低いため、基板上に
深い溝が存在する場合でも深い溝内の放射線感応性有機
薄膜を短時間で除去することができる。
液化ガス又は超臨界ガス中に有機溶剤を含有させると、
放射線感応性有機薄膜の分子量による溶解速度の違いが
大きくなる。
放射線感応性有機薄膜の分子量による溶解速度の違いが
大きくなる。
よって、液化ガス又は超臨界ガス中に有機溶剤を含有さ
せることにより、基板上の放射線感応性有機薄膜パター
ンをさらに精度良くかつ高密度に形成することができる
。
せることにより、基板上の放射線感応性有機薄膜パター
ンをさらに精度良くかつ高密度に形成することができる
。
（実施例）
以下、第１図ないし第４図に基づいて本発明について更
に詳しく説明する。
に詳しく説明する。
第１図ないし第４図は１本発明にかかるパターン形成方
法を用いた一実施例の工程を示す部分拡大断面図である
。
法を用いた一実施例の工程を示す部分拡大断面図である
。
第２図において、半導体基板１上にポジレジスト膜２を
回転塗布により形成する。本発明の実施例においては基
板１として半導体を用いたが、絶縁体を用いてもよい。
回転塗布により形成する。本発明の実施例においては基
板１として半導体を用いたが、絶縁体を用いてもよい。
また、基板上にはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜、ア
ルミニウム膜など各種の膜が形成されていてもよい。放
射線感応性有機薄膜材料としてはポジレジストを用いた
が、放射線に感応するものであれば何を用いてもよい。
ルミニウム膜など各種の膜が形成されていてもよい。放
射線感応性有機薄膜材料としてはポジレジストを用いた
が、放射線に感応するものであれば何を用いてもよい。
膜の形成方法として回転塗布のかわりにラングミュア・
ブロジェット膜形成のように吸着法を用いてもよい。
ブロジェット膜形成のように吸着法を用いてもよい。
第３図において、フォトマスク３を用いて半導体基板１
上に紫外線４を照射する。本発明の実施例においては、
放射線として紫外線４を用いたが、電子線を用いてもよ
い。また、フォトマスクを用いる代わりに直接描画を行
ってもよい。
上に紫外線４を照射する。本発明の実施例においては、
放射線として紫外線４を用いたが、電子線を用いてもよ
い。また、フォトマスクを用いる代わりに直接描画を行
ってもよい。
紫外線照射後ポジレジスト膜２は、紫外線４を照射され
たポジレジスト２０の領域と紫外Ｎ＆４を照射されてい
ないポジレジスト２１の領域との二つに分かれる。
たポジレジスト２０の領域と紫外Ｎ＆４を照射されてい
ないポジレジスト２１の領域との二つに分かれる。
第１図において半１体基板１をベッセル５内に設置し、
液化ガス又は超臨界ガス６を導入する。
液化ガス又は超臨界ガス６を導入する。
適当な条件下において、液化ガス又は超臨界ガス６は紫
外線４を照射されたポジレジスト２０を溶解するが、紫
外線４を照射されていないポジレジスト２１は溶解しな
い、よって、紫外線４を照射されたポジレジスト２０の
みを半導体基板１上から除去することができる。液化ガ
ス又は超臨界ガス６の粘性は低く、半導体基板１と接触
している液化ガス又は超臨界ガス６を効率良く置換する
ことができ、紫外線４を照射されたポジレジスト２０の
溶解速度を均一に制御することができる。これにより。
外線４を照射されたポジレジスト２０を溶解するが、紫
外線４を照射されていないポジレジスト２１は溶解しな
い、よって、紫外線４を照射されたポジレジスト２０の
みを半導体基板１上から除去することができる。液化ガ
ス又は超臨界ガス６の粘性は低く、半導体基板１と接触
している液化ガス又は超臨界ガス６を効率良く置換する
ことができ、紫外線４を照射されたポジレジスト２０の
溶解速度を均一に制御することができる。これにより。
半導体基板１上に紫外線４を照射されていないポジレジ
スト２１のパターンを精度良くかつ高密度に形成するこ
とができる（第４図）。また、液化ガス又は超臨界ガス
６は紫外線４を照射されたボジレジス１−２０に対する
溶解度が大きくかつ粘性が低いため、半導体基板１上に
深い溝が存在する場合でも深い溝内の紫外線４を照射さ
れたポジレジスト２０を短時間で除去することができる
。
スト２１のパターンを精度良くかつ高密度に形成するこ
とができる（第４図）。また、液化ガス又は超臨界ガス
６は紫外線４を照射されたボジレジス１−２０に対する
溶解度が大きくかつ粘性が低いため、半導体基板１上に
深い溝が存在する場合でも深い溝内の紫外線４を照射さ
れたポジレジスト２０を短時間で除去することができる
。
本発明の実施例においては、液化ガス又は超臨界ガス６
として超臨界状態の二酸化炭素を用いたが、紫外線４を
照射されたポジレジスト２０を溶解し、紫外線４を照射
されていないポジレジスト２１を溶解しないガスならば
何を用いてもよい。
として超臨界状態の二酸化炭素を用いたが、紫外線４を
照射されたポジレジスト２０を溶解し、紫外線４を照射
されていないポジレジスト２１を溶解しないガスならば
何を用いてもよい。
放射線感応性有機薄膜の種類によっては液化ガス又は超
臨界ガス６中に有機溶剤を含有させることも効果的であ
る。例えば本発明の実施例において、液化ガス又は超臨
界ガス６中にエタノールを含有させると、紫外線４を照
射されたポジレジスト２０の溶解速度は増加し、紫外線
４を照射されていないポジレジスト２１の溶解速度は増
加しない。
臨界ガス６中に有機溶剤を含有させることも効果的であ
る。例えば本発明の実施例において、液化ガス又は超臨
界ガス６中にエタノールを含有させると、紫外線４を照
射されたポジレジスト２０の溶解速度は増加し、紫外線
４を照射されていないポジレジスト２１の溶解速度は増
加しない。
これにより、更にパターンを精度良くかつ高密度に形成
することができる。
することができる。
（発明の効果）
以上説明したように１本発明を用いた方法によれば、液
化ガス又は超臨界ガスの粘性が低いため、基板と接触し
ている液化ガス又は超臨界ガスを効率良く置換すること
ができるので、基板上に放射線感応性有機薄膜のパター
ンを精度良くかつ高密度に形成することができ、その実
用的効果は太きい。
化ガス又は超臨界ガスの粘性が低いため、基板と接触し
ている液化ガス又は超臨界ガスを効率良く置換すること
ができるので、基板上に放射線感応性有機薄膜のパター
ンを精度良くかつ高密度に形成することができ、その実
用的効果は太きい。
第１図ないし第４図は、本発明にかかるパターン形成方
法を用いた一実施例の工程を示す部分拡大断面図、第５
図は従来の方法によるパターン形成方法を用いたときの
工程を示す部分拡大断面図を示す。 １ ・・・半導体基板、 ２・・・ポジレジスト膜、
３ ・・・フォトマスク、 ４ ・・・紫外線、 ５
・・・ベッセル、 ６ ・・・液化ガス又は超臨界ガス
、 １０・・・現像液、２０・・・紫外線を照射され
たポジレジスト、２１・・・紫外線を照射されていない
ポジレジスト。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第 図 第 図 ≦［本！［−イＡ＼λ（））シ、 便籟ｒ花力゛又 °官 ム（コ 図 １１１１ＮＩＩＩ〜°８“７
法を用いた一実施例の工程を示す部分拡大断面図、第５
図は従来の方法によるパターン形成方法を用いたときの
工程を示す部分拡大断面図を示す。 １ ・・・半導体基板、 ２・・・ポジレジスト膜、
３ ・・・フォトマスク、 ４ ・・・紫外線、 ５
・・・ベッセル、 ６ ・・・液化ガス又は超臨界ガス
、 １０・・・現像液、２０・・・紫外線を照射され
たポジレジスト、２１・・・紫外線を照射されていない
ポジレジスト。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第 図 第 図 ≦［本！［−イＡ＼λ（））シ、 便籟ｒ花力゛又 °官 ム（コ 図 １１１１ＮＩＩＩ〜°８“７
Claims (6)
- （１）基板上に放射線感応性有機薄膜を形成する工程と
、前記放射線感応性有機薄膜の一部に放射線を照射する
工程と、前記基板を液化ガス又は超臨界ガスと接触させ
る工程とを備えてなることを特徴とするパターン形成方
法。 - （２）基板として半導体基板を用いることを特徴とする
請求項（１）記載のパターン形成方法。 - （３）放射線感応性有機薄膜の一部に照射する放射線と
して光又は電子を用いることを特徴とする請求項（１）
記載のパターン形成方法。 - （４）放射線感応性有機薄膜としてポジ又はネガ型のレ
ジスト又はラングミュア・ブロジェットを用いることを
特徴とする請求項（１）記載のパターン形成方法。 - （５）液化ガス又は超臨界ガスとして二酸化炭素を用い
ることを特徴とする請求項（１）記載のパターン形成方
法。 - （６）液化ガス又は超臨界ガスが有機溶剤を含有するこ
とを特徴とする請求項（１）記載のパターン形成方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18462788A JPH0235458A (ja) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | パターン形成方法 |
| US07/689,730 US5185296A (en) | 1988-07-26 | 1991-04-24 | Method for forming a dielectric thin film or its pattern of high accuracy on a substrate |
| US07/925,675 US5304515A (en) | 1988-07-26 | 1992-08-07 | Method for forming a dielectric thin film or its pattern of high accuracy on substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18462788A JPH0235458A (ja) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0235458A true JPH0235458A (ja) | 1990-02-06 |
Family
ID=16156541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18462788A Pending JPH0235458A (ja) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0235458A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0383065A (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-09 | Masaru Nishikawa | レジストのパターン形成方法、レジストの除去方法及び基板の洗浄方法 |
| US7179000B2 (en) | 2002-11-19 | 2007-02-20 | Hitachi Science Systems, Ltd. | Method of developing a resist film and a resist development processor |
-
1988
- 1988-07-26 JP JP18462788A patent/JPH0235458A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0383065A (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-09 | Masaru Nishikawa | レジストのパターン形成方法、レジストの除去方法及び基板の洗浄方法 |
| US7179000B2 (en) | 2002-11-19 | 2007-02-20 | Hitachi Science Systems, Ltd. | Method of developing a resist film and a resist development processor |
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