JPH0239086B2 - - Google Patents
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- JPH0239086B2 JPH0239086B2 JP60213129A JP21312985A JPH0239086B2 JP H0239086 B2 JPH0239086 B2 JP H0239086B2 JP 60213129 A JP60213129 A JP 60213129A JP 21312985 A JP21312985 A JP 21312985A JP H0239086 B2 JPH0239086 B2 JP H0239086B2
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- resist film
- light
- processing chamber
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
減圧酸素気中において光ビームをレジスト膜に
選択的に照射して、その照射部分の酸素を光励起
させ、その励起酸素を照射部分のレジスト膜と反
応させて蒸発除去して、パターンニングする。
選択的に照射して、その照射部分の酸素を光励起
させ、その励起酸素を照射部分のレジスト膜と反
応させて蒸発除去して、パターンニングする。
本発明はフオトプロセスにおける新規なパター
ン形成方法に関する。
ン形成方法に関する。
ICなどの半導体装置を製造する際、フオトプ
ロセスはウエハー処理に欠くことのできない必須
の工程となつており、ウエハーには繰り返しフオ
トプロセスが適用される。
ロセスはウエハー処理に欠くことのできない必須
の工程となつており、ウエハーには繰り返しフオ
トプロセスが適用される。
一方、ICは急速な発展を遂げて、高集積化・
高微細化されているが、それはフオトプロセスの
進歩によるところが大きく、今後もICの発展は
フオトプロセスの進歩によつて左右されるといつ
ても過言ではない。
高微細化されているが、それはフオトプロセスの
進歩によるところが大きく、今後もICの発展は
フオトプロセスの進歩によつて左右されるといつ
ても過言ではない。
従つて、更に一層高集積化・高微細化するため
の斬新なフオトプロセスが望まれている。
の斬新なフオトプロセスが望まれている。
第３図ａ〜ｃは公知のフオトプロセスの工程順
断面図を示しており、本例はシリコン基板１上の
二酸化シリコン（SiO2）膜２をパターンニング
する簡単な例である。その概要を説明すると、ま
ず、同図ａに示すように、SiO2膜２の全面にス
ピンナーによつて膜厚数1000Åのレジスト膜３を
塗布する。
断面図を示しており、本例はシリコン基板１上の
二酸化シリコン（SiO2）膜２をパターンニング
する簡単な例である。その概要を説明すると、ま
ず、同図ａに示すように、SiO2膜２の全面にス
ピンナーによつて膜厚数1000Åのレジスト膜３を
塗布する。
次いで、第３図ｂに示すように、上面から紫外
光線を選択的に照射してレジスト膜３を露光した
後、現像してレジスト膜３のパターンを形成す
る。本例はポジ型レジスト膜を使用した例である
から、露光部分が現像で除去されている。ネガ型
レジスト膜の場合は反対になる。
光線を選択的に照射してレジスト膜３を露光した
後、現像してレジスト膜３のパターンを形成す
る。本例はポジ型レジスト膜を使用した例である
から、露光部分が現像で除去されている。ネガ型
レジスト膜の場合は反対になる。
次いで、第３図ｃに示すように、レジスト膜３
のパターンをマスクにし、エツチングしてSiO2
膜２をパターンニングする。
のパターンをマスクにし、エツチングしてSiO2
膜２をパターンニングする。
このようなフオトプロセスにおいて、露光法が
紫外線から遠紫外線、電子ビームと進歩してきて
おり、また、エツチング法がウエツトエツチング
からドライエツチングと進歩し、かようにして、
パターンの微細化が急速に進んできた。また、更
に、Ｘ線露光法の研究や光学機器、新レジスト剤
の開発も盛んで、現在、この方式による一層の微
細化も検討されている。
紫外線から遠紫外線、電子ビームと進歩してきて
おり、また、エツチング法がウエツトエツチング
からドライエツチングと進歩し、かようにして、
パターンの微細化が急速に進んできた。また、更
に、Ｘ線露光法の研究や光学機器、新レジスト剤
の開発も盛んで、現在、この方式による一層の微
細化も検討されている。
しかし、上記した従来のフオトプロセスでは、
レジスト膜を露光して、そのレジスト膜を現像し
なければならなず、その現像の際、現像液に浸漬
するとレジスト膜が膨潤し、次いで、水洗・乾燥
してレジスト膜パターンを形成させると、現像時
の膨潤のためパターン歪みが生じて、それが微細
パターンの高精度形成を害する問題がある。少な
くともサブミクロン程度のパターンには、その膨
潤で影響されるところが大きい。
レジスト膜を露光して、そのレジスト膜を現像し
なければならなず、その現像の際、現像液に浸漬
するとレジスト膜が膨潤し、次いで、水洗・乾燥
してレジスト膜パターンを形成させると、現像時
の膨潤のためパターン歪みが生じて、それが微細
パターンの高精度形成を害する問題がある。少な
くともサブミクロン程度のパターンには、その膨
潤で影響されるところが大きい。
また、各種のレジスト材料はそれぞれ感度が異
なつており、そのレジスト材料に応じたマスク寸
法、露光条件、現像条件を選択して、コントロー
ルしなければならなず、このようなフオトプロセ
スの制御は大変複雑になる。
なつており、そのレジスト材料に応じたマスク寸
法、露光条件、現像条件を選択して、コントロー
ルしなければならなず、このようなフオトプロセ
スの制御は大変複雑になる。
更に、レジスト膜パターンはエツチングの他、
気相成長などの選択成長マスクとしても使用され
ており、これらのエツチング剤や反応ガスによつ
てレジスト膜が傷められることがある。しかし、
その場合でも、パターン精度が優先しており、エ
ツチング剤や反応ガスに十分に耐性のあるレジス
ト材料を選択することに制約がある。
気相成長などの選択成長マスクとしても使用され
ており、これらのエツチング剤や反応ガスによつ
てレジスト膜が傷められることがある。しかし、
その場合でも、パターン精度が優先しており、エ
ツチング剤や反応ガスに十分に耐性のあるレジス
ト材料を選択することに制約がある。
本発明は、これらの問題点を有する現行の露
光・現像に代わるパターン形成方法を提案するも
のである。
光・現像に代わるパターン形成方法を提案するも
のである。
その目的は、光透過基板で仕切られた容器の該
光透過基板の上部の中性ガス室に光源を設置し、
前記光透過基板の下部の真空処理室のステージ上
に処理すべきレジスト膜を塗布した基板を設置
し、該基板を加熱しながら前記真空処理室に酸素
ガスを導入するとともに該真空処理室内を排気し
て前記真空室に導入された酸素ガスを減圧状態に
し、前記光源からの光ビームを基板上に選択的に
照射することで前記真空処理室の減圧状態の酸素
を励起し、該励起された酸素とレジスト膜との反
応で前記光ビームの照射部分のレジスト膜を選択
的に除去するようにしたことによつて達成され
る。
光透過基板の上部の中性ガス室に光源を設置し、
前記光透過基板の下部の真空処理室のステージ上
に処理すべきレジスト膜を塗布した基板を設置
し、該基板を加熱しながら前記真空処理室に酸素
ガスを導入するとともに該真空処理室内を排気し
て前記真空室に導入された酸素ガスを減圧状態に
し、前記光源からの光ビームを基板上に選択的に
照射することで前記真空処理室の減圧状態の酸素
を励起し、該励起された酸素とレジスト膜との反
応で前記光ビームの照射部分のレジスト膜を選択
的に除去するようにしたことによつて達成され
る。
即ち、本発明は光励起酸素によつてレジスト膜
に選択的に反応させて、蒸発除去させるパターン
ニング方法である。そうして、パターンを形成す
ると、膨潤の問題やレジスト材料によつてプロセ
ス条件を制御する問題がなくなる。
に選択的に反応させて、蒸発除去させるパターン
ニング方法である。そうして、パターンを形成す
ると、膨潤の問題やレジスト材料によつてプロセ
ス条件を制御する問題がなくなる。
以下、図面を参照して実施例によつて詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明にかかるパターン形成工程の途
中断面図を示しており、本例はガラス基板６上に
被着した膜厚1000Åのクロム膜７の上に、膜厚数
1000Åのレジスト膜８を塗布した図で、このレジ
スト膜８をパターンニングする実施例である。
尚、このレジスト膜８の膜厚は少なくとも3000Å
以上は必要である。
中断面図を示しており、本例はガラス基板６上に
被着した膜厚1000Åのクロム膜７の上に、膜厚数
1000Åのレジスト膜８を塗布した図で、このレジ
スト膜８をパターンニングする実施例である。
尚、このレジスト膜８の膜厚は少なくとも3000Å
以上は必要である。
今、このような試料を0.1〜1Torrの酸素減圧
気中において、数ワツトのエネルギーをもつたレ
ーザビーム光hvを照射する。そうすると、酸素
（O2）がホトン（光量子）で励起されてオゾン
（O3）になり、そのオゾンがレジスト膜に作用し
て、CO2（炭酸ガス）、CO（一酸化炭素）やカルボ
ン酸を生成し、これらは蒸発して、排気系から外
部に放出される。
気中において、数ワツトのエネルギーをもつたレ
ーザビーム光hvを照射する。そうすると、酸素
（O2）がホトン（光量子）で励起されてオゾン
（O3）になり、そのオゾンがレジスト膜に作用し
て、CO2（炭酸ガス）、CO（一酸化炭素）やカルボ
ン酸を生成し、これらは蒸発して、排気系から外
部に放出される。
次に反応式を示している。
O2＋hv→O3
レジスト＋O3→CO2、CO、カルボン酸この時、
レーザビーム光hvは波長100〜200nm、又は300
〜400nmの何れかの光を含んでいることが必要
で、その波長が容易に酸素をオゾンとする。この
時、励起光はレーザビームでなくても、スリツト
を透過させる水銀灯を用いても良い。
レーザビーム光hvは波長100〜200nm、又は300
〜400nmの何れかの光を含んでいることが必要
で、その波長が容易に酸素をオゾンとする。この
時、励起光はレーザビームでなくても、スリツト
を透過させる水銀灯を用いても良い。
尚、レジスト膜はガラス転位点以上に加熱して
おく方法が望ましく、例えば、レジストとしてポ
ジ型のPIMIPK（東京応化製）を用いた場合、120
℃程度に加熱する。
おく方法が望ましく、例えば、レジストとしてポ
ジ型のPIMIPK（東京応化製）を用いた場合、120
℃程度に加熱する。
このようにすれば、レジスト膜パターンは膨潤
することなく、且つ、種々のプロセス条件を選択
することなく、レジスト膜のパターンが形成で
き、そのレジスト膜パターンをマスクにしてクロ
ム膜７を高精度にエツチングすることができる。
することなく、且つ、種々のプロセス条件を選択
することなく、レジスト膜のパターンが形成で
き、そのレジスト膜パターンをマスクにしてクロ
ム膜７を高精度にエツチングすることができる。
次に、第２図は本発明にかかるパターン形成装
置の概要断面図を示しており、１１は真空処理
室、１２はレジスト膜を塗布した基板、１３はヒ
ータを備えたステージ、１４は透明石英板より成
る光透過基板、１５はレーザ光源で、真空処理室
１１には酸素流入口１６、排気口１７が設けら
れ、また、レーザ光源１５は窒素ガスを充満した
中性ガス室１８に配置されている。
置の概要断面図を示しており、１１は真空処理
室、１２はレジスト膜を塗布した基板、１３はヒ
ータを備えたステージ、１４は透明石英板より成
る光透過基板、１５はレーザ光源で、真空処理室
１１には酸素流入口１６、排気口１７が設けら
れ、また、レーザ光源１５は窒素ガスを充満した
中性ガス室１８に配置されている。
かくして、流量100〜1000sccmの酸素ガスを真
空処理室１１に流入させ、排気口１７から排気し
て減圧度を0.1〜1Torrにする。レーザ光源１５
が中性ガス室１８に配置されているが、それはレ
ジスト膜の照射前に励起光エネルギーの消耗を防
ぐためである。この状態で、レーザ光源１５から
レーザビーム光hvをレジスト膜を塗布した基板
１２のレジスト膜に選択的に照射する。すると照
射部のレジスト膜は上記反応によつて灰化し飛散
除去されて、レジスト膜パターンが形成される。
空処理室１１に流入させ、排気口１７から排気し
て減圧度を0.1〜1Torrにする。レーザ光源１５
が中性ガス室１８に配置されているが、それはレ
ジスト膜の照射前に励起光エネルギーの消耗を防
ぐためである。この状態で、レーザ光源１５から
レーザビーム光hvをレジスト膜を塗布した基板
１２のレジスト膜に選択的に照射する。すると照
射部のレジスト膜は上記反応によつて灰化し飛散
除去されて、レジスト膜パターンが形成される。
このような本発明にかかるパターン形成方法
は、現像工程がないために膨潤なく、且つ、レジ
スト膜はその感度に応じて露光や現像の条件を選
択する必要がなく、エツチング剤や反応ガスに十
分耐性のあるレジスト材料を任意に選んで、パタ
ーンマスクとすることができる。
は、現像工程がないために膨潤なく、且つ、レジ
スト膜はその感度に応じて露光や現像の条件を選
択する必要がなく、エツチング剤や反応ガスに十
分耐性のあるレジスト材料を任意に選んで、パタ
ーンマスクとすることができる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば従来の露光・現像工程を使用することなく、高
精度パターンが形成されて、半導体装置の高集積
化・高微細化に寄与するものである。
ば従来の露光・現像工程を使用することなく、高
精度パターンが形成されて、半導体装置の高集積
化・高微細化に寄与するものである。
第１図は本発明にかかる形成工程途中の断面
図、第２図はそのパターン形成装置の概要図、第
３図ａ〜ｃは従来のフオトプロセスの工程順断面
図である。 図において、６はガラス基板、７はクロム膜、
８はレジスト膜、hvはレーザビーム光、１１は
真空処理室、１２はレジスト膜を塗布した基板、
１３はステージ、１４は透明石英板よりなる光透
過基板、１５はレーザ光源、１６は酸素流入口、
１７は排気口、１８は中性ガス室を示している。
図、第２図はそのパターン形成装置の概要図、第
３図ａ〜ｃは従来のフオトプロセスの工程順断面
図である。 図において、６はガラス基板、７はクロム膜、
８はレジスト膜、hvはレーザビーム光、１１は
真空処理室、１２はレジスト膜を塗布した基板、
１３はステージ、１４は透明石英板よりなる光透
過基板、１５はレーザ光源、１６は酸素流入口、
１７は排気口、１８は中性ガス室を示している。
Claims (1)
- １ 光透過基板で仕切られた容器の該光透過基板
の上部の中性ガス室に光源を設置し、前記光透過
基板の下部の真空処理室のステージ上に処理すべ
きレジスト膜を塗布した基板を設置し、該基板を
加熱しながら前記真空処理室に酸素ガスを導入す
るとともに該真空処理室内を排気して該真空処理
室内に導入された酸素ガスを減圧状態にし、前記
光源からの光ビームを基板上に選択的に照射する
ことで、前記真空処理室の減圧状態の酸素を励起
し、該励起された酸素とレジスト膜の反応で前記
光ビームの照射部分のレジスト膜を選択的に除去
するようにしたことを特徴とするパターン形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60213129A JPS6272127A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60213129A JPS6272127A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6272127A JPS6272127A (ja) | 1987-04-02 |
| JPH0239086B2 true JPH0239086B2 (ja) | 1990-09-04 |
Family
ID=16634057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60213129A Granted JPS6272127A (ja) | 1985-09-25 | 1985-09-25 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6272127A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2717855B2 (ja) * | 1989-07-11 | 1998-02-25 | 東京エレクトロン株式会社 | アッシング方法 |
| JPH03154330A (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-02 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5218175A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-10 | Hitachi Ltd | Circuit pattern formation method and its device |
| JPS57162330A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Kazuyuki Sugita | Dry formation of pattern or dry removal of resist pattern |
-
1985
- 1985-09-25 JP JP60213129A patent/JPS6272127A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5218175A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-10 | Hitachi Ltd | Circuit pattern formation method and its device |
| JPS57162330A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Kazuyuki Sugita | Dry formation of pattern or dry removal of resist pattern |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6272127A (ja) | 1987-04-02 |
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