JPH0364488A - パターン成形方法 - Google Patents

パターン成形方法

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JPH0364488A
JPH0364488A JP20089489A JP20089489A JPH0364488A JP H0364488 A JPH0364488 A JP H0364488A JP 20089489 A JP20089489 A JP 20089489A JP 20089489 A JP20089489 A JP 20089489A JP H0364488 A JPH0364488 A JP H0364488A
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JP
Japan
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film
pattern
photosensitizer
forming method
pattern forming
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JP20089489A
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English (en)
Inventor
Shuzo Hattori
服部 秀三
Hitomi Yamada
人巳 山田
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Meitec Group Holdings Inc
Original Assignee
Meitec Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 半導体素子、プリント基盤等に用いられる微細加工用レ
ジス1〜パターン形成方法、特に溝の底部円筒の内面等
のスピン塗布の適用不可能な面に微細加工を行なうパタ
ーン形成方法に関するものである。
[従来技術] レジスト中に有機シリコン化合物を気相より拡散させて
得られた膜にパターン露光することによって、露光部膜
中にシリコン化合物を固定化させた後、酸素プラズマエ
ツチングによって未露光部を除去するパターン形成方法
はG、N、Taylor等によって教示された(J、E
Iectrochem、Soc、 Vol、’131 
No、 7 pp1658−1664.1984 >。
レジス1〜の代わりに通気性プラズマ重合膜を用いるこ
とによってスピン塗布の適用不可能な而の微細加工に適
用可能にする方法は版部、森等によって示されたく応用
物理学会学術講演会予稿集5P−に−15,P527.
198B > 、。
実際これらの方法を適用するにあたっては、有機シリコ
ン化合物以外に光増感剤をプラズマ重合膜中に導入する
必要があるか、有機シリコン化合物と多くの光増感剤と
の間では蒸気圧が異なり、同時に気相より拡散導入する
ことは困難である。
又、高分子基剤と光増感剤を含む膜にパターン露光する
ことによって、露光部の気体透過性を減少させもしくは
シリル化反応性を増加させた後、有機シリコン化合物を
気相より拡散させ加熱によって膜中にシリコン化合物を
固定化させ、酸素プラズマエツチングによって未露光部
を除去するバタン形成法は、B、 Rol 1and等
の” D E S I RE ”法によって教示された
(Proc、ll−1icroplectronics
En、 Conf、Vol、5. p291.1980
)。
微細加工技術は主として、平面基板上で広く用いられて
きたが、凸凹が数μmにも及ぶ激しい部分や、非平面の
側壁に対しては効力を充分に発揮することは難しい。し
かしながら、現実問題として、センサーの形態が非平面
の部分に電極を形成したり、段さの激しい部分て磁気ヘ
ッドを高精度にパターン形成を行なう技術の確立は必要
不可欠な問題である。
[発明が解決しようとする課題] この発明は微細パターンの形成を通常の平面基板上で行
なうだ(ブでなく、凸凹の激しい部分や非平面の部分に
a3いても、膜形成をプラズマ重合法による表面被覆性
の改善を利用することによってパターン形成を高精度に
行う方法を提供することを課題とする。
[課題を解決するための技術的手段1 上記の課題を解決するためこの発明は (1)プラズマ重合膜に有機シリコン化合物を気相より
拡散させて得られた膜をパターン露光することによって
、露光部膜中にシリコン化合物を固定化させた後、酸素
プラズマエッチによって未露光部を除去するパターン形
成方法において、ざらに光増感剤をパターン露光前に真
空蒸着し、加熱によって膜中に拡散させることによって
露光感度を増しあるいは露光波長域を拡大している。
(2)高分子基剤と光増感剤とを含む膜にバタン露光部
の気体透過性を減少させもしくはシリル化反応性を増加
させた後、有機シリコン化合物を気相より拡散させ加熱
によって膜中にシリコン化合物を固定化させ、酸素プラ
ズマエツチングによって未露光部を除去するパターン形
成方法において、高分子基剤がプラズマ重合膜となって
いる。
[イ乍用] あらゆる形態の表面に高精度なパターン形成が可能とな
る。実用化に対する問題点としては、表面塗イ5にプラ
ズマ重合法を用いるために、プラズマ重合膜の架橋密度
を低下させなtJればならない、又、光露光に対して感
度を持たない為、感光性材料の重合膜中への混入の高い
制御技術が必要となる、プラズマ重合膜の架橋密度の低
下は、プラスマ発生部と膜形酸部との距離を制御するこ
とで可能となる見通しで感光剤の混入制御は、感光剤の
気化装置と導入量制御用のノズルの設計をノズル径と導
入量の関係を結び付ける様に行うことで解決する。
[実施例] 以下この発明を実施例を示す図面に基き説明する。
第1図〜第6図はパターン形成方法の第1実側例の工程
を示し、第7〜10図はこの工程の実施に使用される装
置を示す。
先ず図面を離れて、第1実施例の戦果について述べると
、第1実施例はプラズマ重合膜形成後、増感剤と有機シ
リコンモノマーを重合膜中に気相拡VI1.させた後に
光露光により露光部に有機シリコンモノマーを固定化さ
せる。その後、未露光部の未反応71機シリコン七モノ
マー真空加熱により追い出し、酸素プラズマエツチング
を行うことにより未露光部を選択的に除去し、パターン
形成を行う方法である。
次に第1〜10図により詳細に説明する。プラズマ重合
膜用モノマPとしてイソプレンを用い、アフタープロプ
ラズマ重合反応槽B1内で放電発生部から16cn+t
efすれた所にS1塁板を設置し、A「流量150s 
e cm、圧力0.2丁。「「、放電周波数13.56
MHz放71BN力15W(7)Tr約2時間重合を行
なった(第1図、第7図)。重合後、基板Sを真空槽8
2内に入れて1O−2T。
r rまで排気した後に、増感剤としてベンゾフェノン
を用いベンゾフェノンを気化させ真空槽内に導入し、基
板温度90℃の下で30分間、重合膜中への拡散処理を
行なった(第2図、第8図)。
その後、有機シリコンモノマとしてメチルフェニルシラ
ンを用い、10  T○「「、の圧力まで真空槽内を排
気した後に、蒸気圧3T○rr、基板温度90’Cの下
で、30分間封入状態で拡散処理を行なった(第3図、
第8図)。このサンプルに対して波長254 nmの紫
外線(10nm/cffl)を約5分間ホトマスクを通
して、大気中で露光した(第4図、第9図)。その後1
0=Torrの真空下において100°C130分間の
追い出し処理を行なったことによって、未露光部の未反
応有機シリコンモノマが追い出され、パターンの潜像が
形成されたく第5図、第10図)。その後酸素プラズマ
エツチングを酸素圧70mTor r、電力密度0.3
2W/cm、放電周波数13.56M1−IZで5分間
行ないパターン形成が確認された(第6図、第10図)
。本実施例によりプラズマ重合膜をマトリックスとした
パターン形成法は光増感剤と有機シリコン化合物の拡散
を用いることで行えることが示された。これにより、非
平面」二への成膜を行なうことにより非平面−してのパ
ターン形成が期待出来る。
次に第2実施例を説明する。第2実施例の戦果はプラズ
マ重合膜形成後、増感剤を重合膜中に気相拡散させた後
に光露光により露光部の重合膜と増感剤との間で架橋反
応を引ぎ起こすことにより気体の拡散性を低下させる。
その後、未露光部に有数シリコンモノマを気相拡散させ
、基板加熱の下で重合膜との固定化反応を引き起こし、
酸素プラズマエツチングを行なうことにより、露光部を
選択的に除去することににリパターン形成を行なう方法
である。次に第11〜16図により第2実施例を詳細に
説明する。プラズマ重合膜用モノマとして、フェノール
基を持つ2,4−ジメヂルフェノールを用い、モノマ導
入温度60 ’C、基板温度70°Cに設定し、キャリ
アガスとしてのArの流量を150secm、圧力0.
2Torr、放電電力15W、放電周波数13.56M
Hzの下で、アフタープロプラズマ重合反応槽を用い、
放電発生部から16cmの所で約1時間重合を行なった
(第11図)。重合後基板を10−21−○「「・の真
空下におき、光増感剤として例えば、モノアシドカルコ
ンを用い、100℃で気化させサンフ′ル表面上に10
分間吸着させ、吸着層を形成した後で基板温度を90°
Cに設定し、30分間拡散処理を行なった(第12図)
。その後、キセノンランプによる紫外線露光をホ1ヘマ
スクを通して10分間行なった(第13図)。露光後、
サンプルを10  Torrの真空下に置き90°Cで
10分間放置した(第14図)。後、有機シリコン化合
物としてヘキサメチルジシラザンを用い、室温下でガス
導入を行ない、ガス圧3Torrで真空槽を封入し基板
温度90°Cで30分間拡散処理を行なった(第15図
)、、その後、酸素プラズマエラチンクラ酸素ITf7
0mTo r r、電力重度0.32w/cri、放電
周波数13.56MHzの条件下で10 0分間行なった結果、パターン形成が確認されたく第1
6図)。なお、使用装置は第1実施例とh)1じである
ので省略する1、本実施例により、プラズマ重合膜を7
1〜リツクスとしたパターン形成はフェノール基を持つ
マトリックスと光増感剤の拡散、紫外線露光によるマト
リックスの通気性低下、有機シリコン化合物と71〜リ
ツクメとのシリル化反応を用いることにより行なえるこ
とが示された。。
これにより、非平面上に成膜を行なうことにより非平面
上でパターン形成が期待出来る。
[効果] この発明のパターンは上記の工程により形成されるので
微細パターンの形成技術を平面基板に対して用いるだけ
でなく、段差が数μmにも及ぶ激しい部分や、非平面の
側壁に対しても高精度にパターン形成を行なうことを対
象基板の寸法に依存せずに実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1〜6図は第1実施例の1程を示し、第1図はプラズ
マ重合膜の拡散を示し、第2図は光増感1 剤の拡散を示し、第3図は有機シリコン化合物の拡散を
示し、第4図は光露光による有機シリコン化合物の固定
化を示し、第5図は真空加熱による未反応化合物の追い
出しを示し、第6図は、酸素プラズマエツチングによる
パターン形成を示す。 第7〜10図は前記工程を実施するための装置を示し、
第7図は71−リツクスボリマープラズマ重合装置を示
し、第8図は、光反応分子吸着装置を示し、第9図は、
レーザ−11^画装置を示し、第10図は加熱定容、プ
ラズマエッチ現像装置を示す。 第11〜16図は第2実施例の工程を示し、第11図は
、プラズマ重合膜の成膜を示し、第12図は光増感剤の
拡散を示し、第13図は光露光による架橋反応の引き起
こしを示し、第14図は真空加熱による未反応増感剤の
追い出しを示し、第15図は有機シリコン化合物の気相
拡散ににるシリル化反応を用いた固定化を示し、第16
図は、酸素プラズマエッヂングによるパターン形成を示
す。 2 P・・・ポリマー S・・・基板 B1・・・アフタープロプラズマ重合反応槽B2・・・
真空槽

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プラズマ重合膜に有機シリコン化合物を気相より
    拡散させて得られた膜をパターン露光することによって
    、露光部膜中にシリコン化合物を固定化させた後、酸素
    プラズマエッチによつて未露光部を除去するパターン形
    成方法において、さらに光増感剤をパターン露光前に真
    空蒸着し、加熱によって膜中に拡散させることによつて
    露光感度を増しあるいは露光波長域を拡大することを特
    徴とするパターン形成方法。
  2. (2)拡散させる光増感剤がベンゾフェノン誘導体ある
    いはアントラキノン誘導体であることを特徴とする請求
    項1記載のパターン形成法。
  3. (3)拡散させる光増感剤がアジド化合物であることを
    特徴とする請求項1記載のパターン形成方法。
  4. (4)プラズマ重合膜がフェノール基を含むことを特徴
    とする請求項1記載のパターン形成方法。
  5. (5)高分子基剤と光増感剤とを含む膜にパターン露光
    部の気体透過性を減少させもしくはシリル化反応性を増
    加させた後、有機シリコン化合物を気相より拡散させ加
    熱によって膜中にシリコン化合物を固定化させ、酸素プ
    ラズマエッチングによって未露光部を除去するパターン
    形成方法において、高分子基剤がプラズマ重合膜である
    ことを特徴とするパターン形成方法。
  6. (6)光増感剤をパターン露光前に真空蒸着し、加熱に
    よって膜中に拡散させることを特徴とする請求項5記載
    のパターン形成方法。
  7. (7)光増感剤がベンゾフェノン誘導体あるいはアント
    ラキノン誘導体であることを特徴とする請求項5記載の
    パターン形成方法。
  8. (8)拡散させる光増感剤がアジド化合物であることを
    特徴とする請求項5記載のパターン形成方法。
  9. (9)プラズマ重合膜がフェノール基を含むことを特徴
    とする請求項5記載のパターン形成方法。
JP20089489A 1989-08-02 1989-08-02 パターン成形方法 Pending JPH0364488A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007227229A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Seiko Instruments Inc 基板接続構造及び電子機器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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