JPH03192362A - レジストパターンの形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 レジストパターンの形成方法に関し、 ラングミュア・プロジェット法を用いて超微細なレジス
トパターンを形成することを目的とし、下記一般式で示
される両親媒性有機シリコーン化合物を溶剤に溶解した
後、該溶液を水面上に滴下してシロキサン結合をもつ単
分子膜を形成する工程と、被処理基板上にラングミュア
・プロジェット法を用い、前記シロキサン結合をもつ有
機シリコーン化合物の累積膜を形成する工程と、該累積
膜を酸処理することにより高重合度のポリシロキサン膜
とする工程と、紫外線の選択照射を行って、露光部のポ
リシロキサンの硅素−硅素結合を開裂させる工程と、現
像処理により露光部分を除去する工程と、を含むことを
特徴としてレジストパターンの形成方法を構成する。

に対応してウェハ上にパターン形成される導体線路の幅
や電極面積などは微小化しており、導体線路については
サフ゛ミクロン（Ｓｕｂ−鵬１ｃｒｏｎ）パターンが実
用化されている。

然し、集積度の向上と共に集積回路形成用パターンは更
に微細化する傾向にある。

Ｒ＊　　！ｈ こ−で、Ｒ７はメチル基またはエチル基、Ｒ２は炭素数
が６〜２４の脂肪族または芳香族を含む疎水性の基であ
る。

（産業上の利用分野〕 本発明は超微細なレジストパターンの形成方法に関する
。

ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体集積回路は不純物イオンの拡
散技術、薄膜形成技術、写真蝕刻技術（フォトリソグラ
フィ或いは電子線リソグラフィ）などの技術を駆使して
製遺されているが、集積度の増大〔従来の技術〕 半導体集積回路の形成において、電極や導体線路など微
細パターンを形成するには、先ず、金属。

半導体あるいは絶縁体からなる薄膜を形成しである被処
理基板上にレジストをスピンコードしてレジスト膜を作
る。

次に、このレジスト膜に紫外線や電子線を選択照射し、
ポジ型レジストを使用する場合には露光部が分解して現
像液に可溶となり、またネガ型レジストを使用する場合
には露光部が架橋重合して現像液に溶けにく〜なるのを
利用してレジストパターンの形成が行われている。

そして、ウェットエツチング或いはドライエツチングを
行うことにより微細パターンの形成が行われている。

ニーで、微細パターン形成のためには、レジストの膜厚
をできるだけ薄くして光の回折やアスペクト比の影響が
現れなくすると共に、紫外線に代わってこれよりも波長
の小さな電子線が光源として用いられている。

すなわち、水銀ランプなどを露光光源とする紫外線は波
長による制限から最小線幅が約１．５μｍに制限されて
しまう。

一方、電子線の波長は印加電圧により異なるもの−１０
，１人程度と格段に短いためにサブμ鴎パターンの形成
が可能になる。

このように、微細パターンの形成は光源の面で進んでい
るが、レジストの面でもＬＢ法（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂ
ｌｏｇｅｔｔ法）により形成するＬＢ膜の使用が着目さ
れている。

すなわち、ＬＢ膜は分子レベルで膜厚の制御された薄膜
であり、このＬＢ膜に感光性を付与すればパターン形成
が可能になるためにレジストとしての利用が可能となり
、より微細な素子を実現するための有力な手段として期
待されている。

然し、今まで実用化された例は聞いていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

ＬＢ法は一端に親水基を、また他端に疎水基をもつ分子
を水面に滴下することによって親水基を下に、疎水基を
上に配列した一列の密な分子層を作り、これを被処理基
板に浸漬して引き上げるか、或いは被処理基板を接して
引き上げることにより分子層を移しとるもので、この操
作を複数回に亙って繰り返すことにより複数層の分子よ
りなる累積膜を形成する方法である。

このような方法により得られるＬＢ膜に感光性を与え、
レジストとして作用させることが課題である。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は下記一般式で示される両親媒性有機シリコ
ーン化合物を溶剤に溶解した後、この溶液を水面上に滴
下してシロキサン結合をもつ単分子膜を形成する工程と
、 被処理基板上にラングミュア・プロジェット法を用い、
前記シロキサン結合をもつ有機シリコーン化合物の累積
膜を形成する工程と、 該累積膜を酸処理することにより高重合度のポリシロキ
サン膜とする工程と、 紫外線の選択照射を行って、露光部のポリシロキサンの
５ｔ−Ｓｉ結合を開裂させる工程と、現像処理により露
光部分を除去する工程と、を含むことを特徴としてレジ
ストパターンの形成方法を構成することにより解決する
ことができる。

こ−で、 Ｒ１はメチル基またはエチル基、 Ｒ２は炭素数が６〜２４の脂肪族または芳香族を含む疎
水性の基、 である。

〔作用〕

本発明は両親媒性有機シリコーン化合物を用いてシロキ
サン結合をもつ単分子膜を作り、これをＬＢ法により被
処理基板上に累積させて後、酸による触媒効果を利用し
て重合させてポリシロキサンの薄膜とするものである。

そして、このポリシロキサン薄膜を備えた基板に紫外線
を照射すると、ポリシロキサンを構成する５ｔ−Ｓｉ結
合が開裂し、照射部が溶剤に可溶になるのを利用して現
像し、ポリシロキサンからなるパターンを形成するもの
である。

次に、微細パターンのエツチングには殆どの場合、ドラ
イエツチングが使用されているが、ポリシロキサンはド
ライエツチング耐性が優れていることから、そのま−エ
ツチングすることにより微細パターンを形成することが
できる。

〔実施例〕

（２）の構造式で示される１、２−ジオクタデシル−１
，１２，２−テトラメトキシジシランの２．８７Ｘ１０
−’モルのクロロホルム溶液を調整し、この溶液を１５
°Ｃの純水を満たした水面上に静かに滴下し、表面圧が
２５ｍＮ／＋の単分子膜を形成した。

このシリコーン化合物の分子膜は水面上で一部のメトキ
シ基が加水分解すると同時にシリコーン化合物間で（３
）式で示すシロキサン結合が形成されて、単分子膜は安
定化した。

次に、この膜をＬＢ法によりＳｔウェハ上に１９層累積
した後、■規定の塩酸（ＨＣＩｌ）水溶液に２時間浸漬
すると架橋重合が完結して（４）式で示すような高重合
度のポリシロキサンが形成された。

これは、赤外吸収スペクトルにシロキサン固有の吸収が
あることから確認することができた。

このようにして得られた膜にマスクを介して波長が２４
８ｎｓｉの紫外線の照射を行って、露光部分の５ｔ−３
ｔ結合を開裂させ、メチルイソブチルケトンを用いて現
像した結果、露光部分が溶解し、ポリシロキサンからな
るレジストパターンが形成された。

このようにして形成したパターンの解像性は極めて良好
であって、０．４μｍの描画を行うことができた。

〔発明の効果〕

レジストとして感光性をもつ有機シラン化合物のＬＢ膜
を用いる本発明の実施により超微細なパターン形成が可
能となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記一般式で示される両親媒性有機シリコーン化合物を
   溶剤に溶解した後、該溶液を水面上に滴下してシロキサ
   ン結合をもつ単分子膜を形成する工程と、 被処理基板上にラングミュア・プロジェット法を用い、
   前記シロキサン結合をもつ有機シリコーン化合物の累積
   膜を形成する工程と、 該累積膜を酸処理することにより高重合度のポリシロキ
   サン膜とする工程と、 紫外線の選択照射を行って、露光部のポリシロキサンの
   硅素−硅素結合を開裂させる工程と、現像処理により露
   光部分を除去する工程と、を含むことを特徴とするレジ
   ストパターンの形成方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（１） こゝで、 Ｒ＿１はメチル基またはエチル基、 Ｒ＿２は炭素数が６〜２４の脂肪族または 芳香族を含む疎水性の基、 である。