JPH04326719A - 固体基板に高解像度パターンを形成する方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的に、パターン照射
段階を使用して固体基板上にパターン通りの膜を形成す
る方法に係る。より特定的には本発明は、基板にしっか
りと密着し該基板に所望の表面特性を与える超薄膜に係
る。更に詳細には本発明は、広範囲に異なる反応性を有
する複数の領域をサブミクロンのオーダの横解像度（ｌ
ａｔｅｒａｌ　　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）で基板表面に
形成する方法に係る。本発明によれば、反応性の違いに
直接基づいて、半導体、誘電性または導電性の表面にパ
ターン通りの薄い金属被覆を堆積させることが可能であ
る。

【０００２】表面域の化学的特性を空間（三次元）的に
変性し得る技術は種々の用途、特にマイクロエレクトロ
ニクスの分野で極めて重要である。本発明は、集積半導
体デバイスの作製に必須である高解像度レジスト、マス
ク、及び導電性パスを作製するために特に有用である。 本発明はまた、プリント回路及びマイクロ波回路用の石
英、アルミナ及び有機ポリマーのごとき絶縁性基板に高
解像度導電性パスを形成するために有用である。

【０００３】基板の選択された領域に金属を堆積させる
処理（通常は、「選択的パターン形成」または「選択的
堆積」と呼ばれる）は、プリント回路の作製及び集積回
路の作製の双方に関係を有するが、必要な解像度がかな
り異なっているので本文中ではこれらの２つの技術を別
々に取り扱う。

【０００４】

【従来の技術】

Ａ．半導体マイクロリソグラフィー より高速の電子デバイスをより低コストで得るためのた
ゆまぬ努力によって、ドープシリコン及びガリウムヒ素
化合物のごとき半導体基板に高解像度、高密度集積回路
部品を効率よく作製する方法が開発されてきた。１つの
方面では、高解像度パターン、即ち線幅１μ未満（１μ
は１０−６ｍ）を有するパターンを描画する方法が研究
されており、この研究分野はマイクロ回路リソグラフィ
ーとして知られている。この主題の詳細な記載に関して
は、Ｌ．Ｆ．Ｔｈｏｍｐｓｏｎ，Ｃ．Ｇ．Ｗｉｌｌｓｏ
ｎ及びＪ．Ｊ．Ｂｏｗｄｅｎの著書、「Ｉｎｔｒｏｄｕ
ｃｔｉｏｎ　　ｔｏ　　Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐ
ｈｙ」，　　ＡＣＳ　　Ｐｒｅｓｓ刊，　　ＮＹ（１９
８３）を参照するとよい。現在に至る集積回路部品の超
小型化の進歩の速さから考えると、１０年後には約１／
４μ（即ち０．２５μ）の解像度が必要になると予想さ
れる。マイクロリソグラフィー技術の現状及び今後予測
される要件に関しては、以下の論文：「Ｔｈｅ　　Ｓｕ
ｂｍｉｃｒｏｎ　　Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ　　Ｌａｂ
ｙｒｉｎｔｈ」，　　Ａ．Ｎ．Ｂｒｏｅｒｓ，　　Ｓｏ
ｌｉｄＳｔａｔｅ　　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　　Ｊｕ
ｎｅ　　１９８５，　　ｐｐ．１１９〜１２６；及び「
Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　　ｆｏｒ　　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅ
ｄ　　Ｃｉｒｃｕｉｔ　　Ｐｒｏｃｅｓｓ　　Ｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ」，　　Ｍ．Ｃ．Ｐｅｃｋｅｒａｒ，　　
Ａｃａｄｅｍｉｃ　　Ｐｒｅｓｓ，　　１９８８を参照
するとよい。

【０００５】従来の集積回路の作製方法では、半導体表
面のパターン形成を以下の一般法で行なっている。ウェ
ーハ表面に照射線感受性有機コーティング（「ホトレジ
スト」）を塗布する。ヘキサメチルジシラザンのごとき
密着促進剤でウェーハを処理する前処理もしばしば使用
する。被覆表面を、光、電子ビーム、イオンビームまた
はＸ線のごとき照射線でパターン露光する。照射は、「
フラッド」法または「走査ビーム」法のいずれで行なっ
てもよい。フラッド照射法は、照射されるべき全部の領
域を同時に露光する方法であり、パターン照射を行なう
ためには、基板に像を投影するか、または、光源と基板
との間にマスクを挿入する。ビーム法では、加工面を小
領域即ち「画素」に分割し、通常はビームで所望のパタ
ーンをトレースすることによって画素を順次に露光する
。「ポジティブ」レジスト材料は、例えば光に誘発され
た結合切断によって照射領域の可溶性が増すレジスト材
料である。「ネガティブ」レジスト材料は、通常は縮合
またはフリーラジカル重合のごとき架橋反応によって照
射領域の可溶性が減るレジスト材料である。化学的現像
（例えば濃縮水酸化ナトリウムまたは塩素化炭化水素溶
媒に接触させる処理）後に、不溶性有機材料のパターン
が残存する。イオンプラズマまたはエッチャント溶液に
接触させると、未被覆領域の基板材料が除去される。 残留有機材料を化学的に除去すると、エッチングされた
凹状の「トラフ」領域と、レジストによって保護された
のでエッチングされない「プラトー」領域とが出現する
。

【０００６】集積マイクロ電子回路部品の工業生産にお
いてまず考慮すべきいくつかの条件には、半導体基板中
の描線（ｆｅａｔｕｒｅ）の解像度；処理能力（ｔｈｒ
ｏｕｇｈｐｕｔ）；均一性及び再現性；並びに設備資本
及び材料コストがある。ラングミュア−ブロジェット法
を用いて堆積されたステアリン酸ビニル及びω−トリコ
セン酸の多層膜は、電子ビーム照射によって線幅及び線
間隔６０ｎｍの線を描画し得る（Ａ．Ｂａｒｒａｕｄ他
，　　Ｔｈｉｎ　　Ｓｏｌｉｄ　　Ｆｉｌｍｓ，　　６
８，　　１９８０，　　ｐｐ９１〜１００；Ａ．Ｂｒｏ
ｅｒｓ　　＆　　Ｍ．Ｐｏｍｅｒａｎｔｚ，　　Ｔｈｉ
ｎ　　Ｓｏｌｉｄ　　Ｆｉｌｍｓ，　　９９，　　１９
８３，　　ｐｐ３２３〜３２９参照）。

【０００７】ビームリソグラフィー法には多くの欠点が
ある。第一に、コンピュータ制御ビームシステムは、か
なりの資本支出を要し、また維持コストも高い。第二に
、レジスト材料の露光感度に限界があるので個々の画素
を順次照射する必要があるため、フラッド照射よりもは
るかに長時間を要する。描線密度及びウェーハサイズは
双方とも増加の一途にあるので、処理能力（即ち各素子
（ｉｔｅｍ）を形成するための所要時間）について考慮
することもますます必要になる。第三に、レジストの解
像度とエッチング液に対する耐性とをバランスよく調整
する必要がある。固体内部に打込まれた電子ビームが失
ったエネルギは、電子の侵入深度にほぼ等しい直径の長
球形スペースに散乱することは公知である。侵入深度は
入射電子のエネルギに伴って増加する。その結果として
、（膜厚全体が照射されると仮定すると）、露光された
領域の直径は、侵入深度が膜厚に等しいときに最小にな
る。従って、解像度の改良は、スピンキャスト有機ポリ
マー膜または前述のラングミュア−ブロジェット膜のよ
うなより薄いレジスト膜の使用によって達成される。 しかしながら、有機超薄膜レジストは、膜に不均質（特
にピンホール）が存在する、レジストの描線を下の基板
に転写するために使用される強力なプラズマエッチング
処理に耐性でない、などの多くの問題を含む。

【０００８】ホトリソグラフィー処理は、解像度及び処
理能力の最良の組み合わせを与える最も普及した技術で
ある。現在の処では、工業生産に実用化できる規模で作
製され得るマイクロ回路部品の描線の解像度の限度は１
μのオーダである。ホトリソグラフィーでは一般に、通
常は膜厚３００ｎｍ〜１μのスピンキャスト有機レジス
ト膜で被覆された半導体基板にパターン通りの紫外線（
４００ｎｍ以下）を照射してパターンを描画する。解像
度の改良の程度は、使用される光の波長と膜の組成とホ
トレジストの厚さとの組み合わせによって主に制限され
る。

【０００９】ホトリソグラフィーにおいては、解像度が
照射線の波長に反比例することが公知である。従って、
レジストが感受性を示し得る最も短い波長の照射線を使
用すると高解像度が得られる。紫外線照射に適した多数
の光源を使用でき、例えば水銀ランプ、キセノンランプ
、重水素ランプ、表面プラズマ放出ソース、Ｎｄ−ＹＡ
Ｇレーザー、エキシマ−レーザー及びこれらソースから
発生する光高調波がある。現在使用されている高解像度
ホトレジストの大部分は、近紫外線（即ち３２０〜４０
０ｎｍ）に感受性である。遠紫外線（２００〜３２０ｎ
ｍ）または真空紫外線（２００ｎｍ以下）の領域で有用
な公知のホトレジストは存在するとしても少ない。

【００１０】紫外線の波長は４〜４００ｎｍの範囲であ
る。この範囲は、近紫外線（４００〜３００ｎｍ）、遠
紫外線（３００〜２００ｎｍ）及び深紫外線（２００ｎ
ｍ以下）に大別される。深紫外線は空気によって強力に
吸収され、従って通常は真空装置において使用される。 このような理由から、深紫外線はしばしば、真空紫外線
と呼ばれる。

【００１１】ビーム技術に関して上記に説明したように
、ホトリソグラフィーで使用されるスピンコートされた
レジスト膜は、ピンホールを防止し且つ適当なプラズマ
エッチング耐性を有するように少なくとも１／１０μの
数倍の厚さを有していなければならない。厚膜を使用す
る際の解像度を制限するその他の要因としては、膜中の
像がぼやける、膜中に定在波が発生する、膜の不均質性
によってレイリー散乱が生じる、光反応域の三次元的広
がりのコントロールが難しい、などがある。スピンコー
ティングは、中央よりも縁端が厚い膜を形成し易い。 膜厚にむらがあると、回折及び焦点ぼけなどの問題があ
るので、コンタクトマスク露光（即ち、レジストを塗布
した基板にパターンを描画したマスクを直接接触させて
行なう露光）による解像度が低下する。更に、スピンコ
ーティング機は高価であり、基板を順次に（即ち１つず
つ順番に）コートしなければならない。

【００１２】従来のホトレジストは一般に、パターンの
形成後に、化学的現像（即ち可溶性レジスト材料の除去
）処理を要する。現像で使用される溶媒、特に塩素化炭
化水素は環境に有害であることが知られている。また、
レジストの不完全溶解によって現像中に解像度（特に縁
端の鮮明さ）が低下する。

【００１３】公知のレジスト膜に見られるその他の難点
は、基板に対する密着性が不完全または弱いこと、従っ
て必要なレジスト領域が基板から剥離して製作物が使用
できなくなる可能性があることである。レジスト材料は
しばしば、周囲光、湿気及び温度に敏感なのでその取り
扱いには特別の配慮が必要である。

【００１４】半導体基板に金属パスを形成するためにも
多くの方法がある。一般には、気相法またはスパッタリ
ングによって基板の領域全体に薄い金属被膜を堆積させ
る。パターンの描画及び現像段階よりも後の段階で金属
の大部分を除去する。高解像度金属パターンを選択的に
堆積させ得る工業的なホトリソグラフィー方法は現在ま
で存在していないと考えられる。

【００１５】Ｂ．プリント回路 プリント回路の作製においては、有機ポリマー（例えば
、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−またはポ
リスルホン）及び金属酸化物（例えばアルミニウム酸化
物）のごとき絶縁性基板上に密着性金属パターンを形成
する。金属パターンの形成にはその他の多くの方法も使
用できるが、一般には半導体基板の場合と同様に、気相
堆積及びパターン形成と金属層の大部分の除去とを順次
行なう手順を用いる。

【００１６】公知の種々の手順を用い、まず基板の所望
の領域だけに金属を選択的に堆積させる。かかる手順の
１つでは、ポリマー基板を使用し、パターンを描画した
ホトレジスト層を酸によってエッチングし、エッチング
されたレジスト表面を、スズ塩及び貴金属塩の溶液に順
次接触させるかまたはこれらの塩の混合物に同時に接触
させることによって金属堆積に対して活性化する。エッ
チングされた表面を活性化した後に、基板を無電解めっ
き浴に浸漬させる。代表的な無電解めっき浴は、金属イ
オン、錯形成剤、安定剤及び還元剤を含む。還元剤は、
活性化された領域に限って錯金属イオンを金属に還元す
る。めっきされた金属表面自体がその後の金属堆積に対
する触媒の作用を果たし、従って、基板をめっき浴に浸
漬させる時間の長さを調節することによってめっき層の
厚さを調節し得る。技術的文献（特許を含む）に記載さ
れたポリマー基板に対する金属の無電解めっきに関して
は、Ｆ．Ａ．Ｄｏｍｉｎｏの論文、「Ｐｌａｔｉｎｇ　
　ｏｆ　　Ｐｌａｓｔｉｃｓ−−Ｒｅｃｅｎｔ　　Ｄｅ
ｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ」，　　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　　Ｒｅｖｉｅｗ　　Ｎｏ．１３８
，　　ＮｏｙｅｓＤａｔａ　　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
，　　Ｎｅｗ　　Ｊｅｒｓｅｙ（１９７９）を参照する
とよい。

【００１７】上記の一般方法は、エポキシ基板に１５０
μの解像度でパターンを形成するために使用されてきた
（Ｊ．Ｋ．Ｄｏｒｅｙ他，　　米国特許４．５３７，７
９９；特許日８／２７／８５）。該特許の記載によれば
、現像及びエッチング段階に代えてレーザーアニーリン
グ及び化学的ドーピングを用いる手順を使用してポリフ
ェニレンスルフィド基板に幅１００μの金属線を形成す
る。これらの方法はかなりの数の処理段階を含み、従っ
て、特に本発明方法に比較すると、長時間を要しまた費
用も高い。

【００１８】絶縁性基板の選択的活性化を行なうために
、スタンプまたはステンシルを使用し、基板表面の活性
化金属イオンを還元する還元性金属錯体またはレドック
ス試薬を含む「インキ」を付着させることによって金属
めっき層を形成する方法も公知である。この方法によっ
て形成される金属パターンの解像度は、スタンプまたは
ステンシルで可能な最小物理的寸法によって厳密に制限
される。この一般方法は、セラミック基板上に金属パタ
ーンを形成するために使用される。ポリマー結合剤との
混合物の形態でステンシルを介してアルミナ基板に塗布
された還元性金属錯体が、熱処理によって金属パターン
に変換され得ることは公知である。この方法の欠点は、
描線の解像度が限られていること、基板に対する金属の
密着性に問題があること、及び、高価な強熱プロセスを
要することである。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】

Ａ．半導体マイクロ回路部品 半導体マイクロ回路部品の技術に関する本発明の目的は
、電子ビーム照射または光照射、好ましくは、従来使用
されている近紫外線の波長である３２０ｎｍまたは４０
０ｎｍよりも短い波長の光の照射によって高解像度でパ
ターンを描画でき、化学的現像が不要であり、ピンホー
ルが極めて少なく、半導体基板に対する密着性がよく、
従来のレジストよりも環境条件の変化に耐性で、露光領
域または非露光領域で選択的に化学反応（例えば金属堆
積）を生じ得、半導体マイクロ回路の作製に現在使用さ
れているリアクティブイオンプラズマとの長時間接触（
例えば数分間）条件下でも基板との結合性（ｉｎｔｅｇ
ｒｉｔｙ）を維持し得る感光膜を提供することである。 要するに、本発明の主目的は、半導体マイクロ回路の製
造に今まで用いられていた高解像度レジストのもつ欠点
がない超薄膜高解像度レジストを提供することである。

【００２０】本発明の別の目的は、従来の無電解めっき
法を使用して半導体基板上に高解像度パターンを形成す
るマイクロ回路の製造方法を提供することである。

【００２１】本発明のまた別の目的は、導電性、半導体
または誘電性基板の上に、密着性がよくエッチング耐性
の超薄膜高解像度レジストパターンを形成することであ
る。

【００２２】本発明の更に別の目的は、現在使用されて
いるいくつかのマイクロ回路製造方法で使用される真空
システムのごとき複雑または高価な装置を要せずに標準
ウェット化学法を使用して高解像度金属パターンを形成
する方法を提供することである。

【００２３】本発明の別の目的は、広い温度範囲にわた
って安定に維持されまた高湿度に十分に耐性であるため
、専用の雰囲気調節装置によって保護されることが不要
な極度に薄い高解像度レジストを製造することである。

【００２４】また別の目的は、リソグラフマスクを作製
、複製及び修復するために、可視光線及び紫外線透過性
の基板上に、可視光線及び紫外線を透過しない高解像度
の金属パターンを形成することである。

【００２５】Ｂ．プリント回路 プリント回路部品の技術に関する本発明の主要な目的は
、絶縁性基板の上に高解像度導電性通路を形成する高速
、簡単且つ廉価な方法を提供することである。

【００２６】プリント回路部品の技術に関する本発明の
別の目的は、絶縁性基板の上に密着性金属パターンを形
成し得る方法を提供することである。

【００２７】プリント回路部品の技術に関する本発明の
更に別の目的は、絶縁性基板の上に金属を選択的に堆積
させる方法を提供することである。

【００２８】プリント回路部品の技術に関する本発明の
別の目的は、市販品として大量入手できる比較的廉価で
比較的無害な水性無電解めっき溶液を使用したプリント
回路の製造方法を提供することである。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明によって基板上に
パターン通りの分子集合を形成する方法は、１つの表面
にわたって実質的に等しい反応性を有する照射線反応性
物質の層を少なくとも１つ有する基板を準備する段階を
含む。照射線反応性物質の表面をパターン照射で露光し
て、異なる反応性を有する空間的に離れた第１及び第２
の領域を生じさせる。パターンが形成された基板を得る
ために、前記第１及び第２の領域の一方に少なくとも１
つの追加材料層を直接堆積させる。

【００３０】本発明は、基板の反応性を変性する層また
は膜を基板の表面に堆積させることによって基板に金属
パターンを形成する方法を含み得る。好ましくは、触媒
前駆物質に結合すべく十分な反応性を有する膜の領域だ
けに触媒前駆物質を付着させ、次いで基板を無電解金属
めっき浴に入れ、触媒前駆物質が付着した領域を金属め
っき層する。好ましくは、基板が表面に極性官能基を含
むタイプの基板であり、単分子膜がモノマーまたはポリ
マーから成り基板の表面に堆積した自己集合性膜である
。

【００３１】本発明の特徴は、離間間隔０．１μ以下の
高解像度導電性パスを形成し得ることである。本発明は
特に、半導体マイクロリソグラフイー、電気デバイスの
製造、プリント回路の作製、マスクの複製、作製及び修
復などに関連して重要である。

【００３２】

【好ましい態様】本文中で使用したいくつかの用語を以
下に定義する。「超薄膜」なる用語は、少なくとも１分
子の厚みを有する膜または層を意味する。使用される膜
の膜厚はしばしば、基板の露光に使用される光の波長の
約１／４よりも小さい値であり、単分子層と同じ薄さで
もよい。

【００３３】「照射線反応性物質」なる用語は、照射線
に反応性であり、露光に使用された照射線を吸収しその
結果として変性され得る物質を意味する。好ましくは、
照射線反応性物質は波長４００ｎｍ未満の光を吸収する
。より好ましくは、照射線反応性物質は、該物質の露光
に使用された波長に吸収最大値を有する。照射線反応性
物質としては、有機、無機及び重合物質がある。重合物
質の例としては、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリス
ルホン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリメタクリレー
ト、ポリブタジエン、ポリエチレンテレフタレート、パ
ラフィン、ポリイソプレン及びかかる物質のブレンド並
びにコポリマーがある。無機物質としては、クロロシラ
ン、メトキシシラン、エトキシシラン、シラザン、チタ
ン酸塩、ジルコニウム酸塩などがある。

【００３４】「照射線」なる用語は、処理すべき表面の
反応性を変性する任意の電磁波を意味する。厚い（例え
ば１μの）ホトレジストを使用する従来のホトリソグラ
フィー法においては、その方法の総解像度が、膜または
層の反応性を変化させる光の波長に正比例する。従って
特許請求の範囲に記載の方法では、好ましくは０．５μ
未満の理論的解像度を得るために５００ｎｍより短い照
射線を使用し、より好ましくは０．２５μ未満の理論的
解像度を得るために２５０ｎｍより短い照射線を使用す
る。この方法では、パターン描画用照射線の波長よりも
かなり薄い超薄膜も使用できるので、１０ｎｍのオーダ
の描線解像度を得るために、近光波（ｎｅａｒ　　ｆｉ
ｅｌｄ　　ｏｐｔｉｃｓ）を使用することも可能である
。近光波に関しては、Ｕ．Ｄｕｒｉｇ他の論文、「Ｎｅ
ａｒ−Ｆｉｅｌｄ　　ＯｐｔｉｃａｌＳｃａｎｎｉｎｇ
　　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ　　ｗｉｔｈ　　Ｔｕｎｎｅ
ｌ−Ｄｉｓｔａｎｃｅ　　Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ」、Ｉ
ＢＭ　　Ｊ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐ．，Ｖｏｌ．３０
，　　ｐ４７８（１９２６）を参照するとよい。「解像
度」なる用語は、堆積された線例えば金属線の間隔また
は線幅を意味する。線の厚み即ち金属堆積層の高さは極
めて小さく、オングストロームの範囲かそれよりも多少
大きい程度である。パターン照射は、従来公知の方法の
いずれか、例えば、電子ビームもしくはレーザービーム
による直接描画、ステップ・アンド・リピート方式の投
影、プロキシミティ（近接）プリンティング、コンタク
ト（接触）プリンティングなどを用いて行なう。

【００３５】「触媒前駆物質」なる用語は、無電解めっ
きの分野で常用の用語であり、該物質が付着した基板の
領域に無電解的に金属を堆積させ得る化合物または粒子
を意味しており、例えばパラジウム／スズコロイドがあ
る。

【００３６】「パターン通りの分子集合」なる用語は、
予め選択されたパターンに一致するように基板の表面に
堆積される構造を意味する。このパターンは、パターン
照射によって描画される。分子集合は、１つの物質の単
一層でもよくまたは同じもしくは異なる物質の多層でも
よい。これらの物質としては、無機及び有機の物質、例
えば半導体、金属、またこれらの組み合わせがある。例
えば、第１の層が空間的に異なる反応性領域のうちの最
も反応性の領域に結合した金属例えばパラジウムから成
り、第２の層がパラジウムに結合した別の金属例えば銅
から成ってもよい。特定用途毎の要求に応じて、別の層
を更に設けてもよい。または、特定のクロロシランのご
とき照射線反応性物質を露光し、次いで最も反応性の領
域に選択的に第２のクロロシランを堆積させてもよい。 第１の反応性物質がＵＴＦ４で第２の反応性物質がＵＴ
Ｆ３である場合、ＵＴＦ４は非露光領域に結合し、従っ
て、ＵＴＦ３は露光領域だけに結合するであろう。更に
、空間的に異なる反応性領域のうちの最も反応性の領域
に結合するパラジウム−スズコロイドを導入することに
よって分子集合を堆積させ、次いで第３の層例えばニッ
ケル層を形成し、その上に第４の層例えば銅層を形成し
てもよい。この場合の分子集合は、ＵＴＦ３／Ｐｄ−Ｓ
ｎ／Ｎｉ／Ｃｕのサンドイッチ構造であろう。

【００３７】「空間的に異なる反応性領域」は、表面層
の照射線反応性物質が適当な照射波長でパターン露光さ
れたときに生じる種々の化学成分（ｍｏｉｅｔｙ）の高
解像度パターンから構成される。空間的に異なる反応性
領域は、単一平面内または三次元領域内に配列されるこ
とができ、無機、有機、ポリマー、金属または半導体な
どの物質の少なくとも１原子の厚みを有する層から成る
。有機物質としては、脂肪族不飽和及び芳香族炭化水素
、メタクリレート、アミン、ハロカーボン、エステル、
エーテル、ポリマーなどがある。無機物質としては、シ
リコン酸化物、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、ア
ルミニウム酸化物、白金酸化物、銅酸化物など及びそれ
らの混合物がある。

【００３８】「親コロイド性」なる用語は、基板または
膜の領域のコロイド粒子を優先的に吸引する特性を意味
する。

【００３９】本発明で有用な金属材料としては、白金、
金、銅、ニッケル合金、パラジウム及び導電性またはそ
の他の特性を与える公知のその他の物質がある。

【００４０】本文中で使用される「導電性パス」なる用
語は、導体として使用するため、半導体などの別の電子
デバイスで別の目的で使用するため、または装飾その他
の目的で使用するためのすべての種類のパターンを意味
する。

【００４１】本発明の分子集合は、プリント回路、半導
体、コンデンサなどの電気デバイスを形成し得る。プリ
ント回路のごとき電気デバイスは、高解像度を有し、金
属層の導電性がよく且つ金属層の密着性がよい。同様に
、本発明によって製造された半導体デバイスは、高解像
度を有し標準的電気要件に適合する。

【００４２】本発明の１つの実施態様によれば、シリコ
ン基板上の高解像度選択的メタライゼーションは、シリ
コンウェーハ基板をシラン化し、界面に露出した末端オ
レフィン基によって基板に共有結合した単分子シラン層
を形成させることにより可能となる。紫外線のエネルギ
は共有結合エネルギと同程度の量であり、従って共有結
合を２つに開裂することが可能であり、これは光分解と
して知られている。本発明においては、薄膜（シラン膜
等）中で光分解反応を生起するために紫外線を使用する
。このために、膜で被覆されたウェーハ表面にＸ線、電
子ビーム、または真空紫外線（より長い波長も使用でき
るが可能な最大解像度を得るために好ましくは２１０ｎ
ｍ未満の波長の紫外線）を照射する。ただし、その照射
線は、膜のいくつかの領域を十分に開裂できる強度及び
波長を有することを要する。照射後のウェーハを中間現
像段階で処理することなく、ウェーハの表面にコロイド
状パラジウム／スズ（Ｐｄ／Ｓｎ）触媒前駆物質をコー
トする。この物質は、膜の非照射領域だけに付着する。 次いでウェーハを無電解めっき浴に浸漬させると、Ｐｄ
／Ｓｎ触媒によって活性化された領域にだけ金属が堆積
する。

【００４３】本発明の主要な特徴は図３Ａに概略的に示
すように、コロイド状パラジウム／スズ（Ｐｄ／Ｓｎ）
触媒前駆物質が、無電解浴によってめっきされるべき基
板の領域にだけ付着することである。所望パターンの触
媒層を形成し、図３Ａに概略的に示す無電解めっき法の
残りの工程を進める。典型的な無電解めっき法は、Ｊ．
Ｈｅｎｒｙ，　　Ｍｅｔａｌ　　Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ　
　Ｇｕｉｄｅｂｏｏｋ　　Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ，　　Ｖ
ｏｌ．８６，　　ｐｐ３９７〜４１４（１９８８）に記
載されている。 １つの見方によれば本発明の特徴は、薄膜が基板に強力
に密着するように薄膜を基板と触媒層との間に配置し、
膜に形成された高解像度パターンに触媒が選択的に付着
することであると考えてもよい。

【００４４】スペーサーとして作用する薄膜を形成し得
る物質、即ち分子が適当な条件下に自己集合し得るよう
な物質は多数存在する。概してこのような自己集合性分
子は、極性端部と、該極性端部の反対側の末端または末
端近傍に反応性部分を有する無極性端部とを有し、典型
的には飽和または不飽和の炭化水素鎖から成る中間領域
を含む。ＵＴＦ４の場合のように中間領域を含まない場
合もある。スペーサーはモノマーまたはポリマーのいず
れから成ってもよい。

【００４５】（基板の極性表面と相互作用する）極性末
端基は式：ＲｎＳｉＸｍ〔式中、Ｒは有機官能基；ｎは
１，２または３の数；ｍ＝４−ｎ；及びＸはハロゲン、
アルコキシまたはアミン〕のシランを含む。

【００４６】極性末端基の例として更に、カルボン酸、
酸塩化物、無水物、スルホニル基、ホスホリル基、ヒド
ロキシル基及びアミノ酸基がある。

【００４７】無極性末端基のグループの例としては、オ
レフィン、アセチレン、ジアセチレン、アクリレート、
芳香族炭化水素、メタクリレート、メチル、ペルフッ素
化炭化水素、第１アミン、長鎖炭化水素及びエステルが
ある。

【００４８】表面に極性官能基を本来有しているかまた
は処理によって与えられた基板の例として、シリカ（石
英及びガラス）、シリコン（ドープ及び非ドープ）、そ
の他の半導体（例えばゲルマニウム、ガリウムヒ素化合
物）または、エポキシ、ポリスルホンのごとき有機ポリ
マー、金属並びにアルミナのごとき金属酸化物がある。 化学反応、光化学反応、接触反応またはその他の反応を
含む種々の手順で２官能分子を基板に定着させてもよい
。

【００４９】この場合、上記のごとく、単分子層を形成
する基板の外層は、基板の本体と同一で基板と一体であ
ってもよく、または異なる材料によって別個に設けられ
た薄膜から成ってもよく、個々の用途次第で極性または
無極性であり得る。

【００５０】本発明で使用される自己集合性薄膜の形成
方法では、アクセス可能な反応性基を外面に有する均一
な単分子超薄膜（約２００ｎｍ未満）が得られる。これ
らの基の反応性を変性するために種々の方法を使用し得
る。方法を選択する際には、膜中に形成すべきパターン
の所望の解像度が、方法の決定要因または要因の１つと
して考慮される。種々の方法の１つに、単分子構造の光
分解開裂によって基板を非反応性にするかまたは基板の
反応性を低下させる方法がある。その結果としてオレフ
ィンは、酸化によってある種のカップリング剤（例えば
適宜改質されたバイオ分子、触媒及び分光プローブ）に
対してより反応性にされる結果、ヒドロキシル基を生成
することもあり得る。薄膜の所定領域の反応性が変性さ
れるので、（１）反応性が変化した領域だけに、または
（２）変化した領域以外のすべての場所に、化学反応が
生じ得る。従って、本発明の重要な効果は、種々の化学
反応性を有する部位を膜中に高解像度で生じさせ、無電
解めっき浴に対する触媒前駆物質を反応性部分だけに付
着させることである。

【００５１】基板が半導体シリコンウェーハ（ｐ形、ｎ
形または真性シリコンのいずれでもよい）の場合、膜は
、自己集合性シランの単分子層から形成され得る。この
種のシランの非限定例として、７−オクテニルジメチル
クロロシラン、５−ヘキセニルジメチルクロロシラン及
びその他の公知のクロロシラン、並びに、その他の公知
のシリコン材料、メトキシシラン、ポリシロキサン、エ
トキシシロキサン、４−アミノブチルジメチルメトキシ
シラン及び１，１，１，３，３，３−ヘキサメチルジシ
ラザンがある。膜は、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）ブ
リッジ及びファン・デル・ワールス力を含む化学的及び
物理的吸着によってシリコン基板に定着される。表面に
イオン化可能な末端ヒドロキシル基を有する任意の基板
はシラン薄膜を定着させ得る。自己集合性単層を使用す
るこの方法は単層と基板との間の共有結合形成を含み、
これによって膜は、物理的に吸着された（ｐｈｙｓｉｓ
ｏｒｂｅｄ）ラングミュア−ブロジェット膜よりも強力
に基板に密着し得る。

【００５２】次に、図１Ａを参照する。図１Ａは、固体
基板１の表面にシラン溶液からシラン分子を吸着させる
ことによって、固体基板に自己集合性シラン単層を形成
させるプロセスを概略的に示す。この概略図において、
シラン分子は一端に「極性」ヘッド２を有し、このヘッ
ド２は、分子の他端に存在する無極性官能基に炭化水素
鎖を介して結合している。テールは図１Ａの左右両側に
夫々示す反応性部分３または非反応性部分４を有し得る
。図１Ｂに概略的に示すように、無極性官能基が反応性
部分３を有するときは、この末端基は三角記号で示され
ており、該末端基が非反応性部分４を有するときは、こ
の基が＊記号で示されている。スペーサー５は、ヘッド
とテールとを結合するいかなる物質でもよく、例えばヘ
テロ原子を含み得る炭素原子数２０以下の脂肪族または
芳香族の直鎖状または分枝状炭化水素である。

【００５３】図２に示す方法で、シラン単層の選択され
た領域に紫外線を照射することによって、照射されたシ
ラン分子の反応性部分が光に誘発されて開裂する。図３
Ａ及び図５Ｂに概略的に示すように、Ｐｄ／Ｓｎコロイ
ド状触媒６がウェーハの表面に展開されるとき、コロイ
ド状触媒は、界面の触媒付着性部分だけに結合する。触
媒は、照射線に露光されて失活した反応性部分を有する
基またはＵＴＦ４のようにコロイドが十分に付着しない
部分を有する基には付着しない。ウェーハを無電解めっ
き浴に浸漬すると、図３Ａに示すように、Ｐｄ／Ｓｎ触
媒前駆物質がシラン単層に付着した部分だけがめっきさ
れる。金属パターン７が形成された基板をイオンエッチ
ングで処理すると、エッチング後には図４Ａに概略的に
示すように金属被覆プラトー（ｍｅｔａｌ　　ｔｏｐｐ
ｅｄ　　ｐｌａｔｅａｕｓ）が残る。酸化酸によって金
属被覆を除去し得る。従来技術の項で挙げたような半導
体マイクロリソグラフィー及びプリント回路の分野で公
知のマスキング及びエッチング段階、手順及び材料を本
発明で使用し得る。

【００５４】

【実施例】

実施例１ 天然の酸化物表面を有するｎ形シリコンウェーハ（Ｍｏ
ｎｓａｎｔｏ製，　　Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，　　ＭＯ）を
標準法で洗浄した。洗浄後、３回蒸留した蒸留水による
表面の湿潤性をＺｉｓｍａｎ型接触角度計で測定すると
、測定値０°が得られた。この値は、表面が極めて親水
性（即ち、表面に展開した水の膜によって表面が湿潤さ
れる）であることを示す。シリコンウェーハの表面に、
１％（ｖ／ｖ）の７−オクテニルジメチルクロロシラン
（ＵＴＦ１）（Ｐｅｔｒａｒｃｈ　　Ｃｏ．，　　Ｂｒ
ｉｓｔｏｌ　　ＰＡ）を含むトルエン溶液を室温で塗布
し、ＵＴＦ１の単分子膜がシリコンに化学吸着される十
分な時間（例えば１５分間）維持した。ホットプレート
上のウェーハを、空気中、温度約１００℃で５分間ベー
キングして残留溶媒を膜から除去した。シラン化表面は
極めて疎水性（即ち撥水性）であり、水との接触角度は
８５°であった。

【００５５】ＸＤ２４０８−Ｔパラジウムクロリド／ス
ズクロリドコロイド状活性化物質（ＭａｃＤｅｒｍｉｄ
　　Ｃｏ．，　　Ｗａｔｅｒｂｕｒｙ，　　ＣＴ）を入
手形態のままで使用した。シラン化ウェーハ表面をＰｄ
／Ｓｎコロイド状活性化物質で５分間被覆した。次いで
ウェーハを十分に水洗した。ウェーハの表面は明らかに
親水性であった。これはコロイドが結合したことを示す
。次いで、製造業者（ＭａｃＤｅｒｍｉｄ）の指示通り
に調製したＭｅｔｅｘ　　９０２７無電解銅めっき浴に
ウェーハを５分間浸漬させた。浴から取り出したウェー
ハを十分に水洗した。ウェーハの表面に銅の金属被膜が
観察された。走査型電子顕微鏡でウェーハの表面を観察
すると、ウェーハの表面に均一な連続金属被膜が存在す
ることが判明した。

【００５６】例２ 天然の酸化物表面を有する同様のｎ形シリコンウェーハ
（Ｍｏｎｓａｎｔｏ製）を使用し、実施例１の手順のう
ち、ウェーハの表面をＵＴＦ１でシラン化する段階を削
除しメッキ浴の浸漬時間を延長する以外は、実施例１と
同様に処理した。無電解銅めっき浴に１５分間浸漬後、
ウェーハ表面には不規則に分布した小さい金属パッチが
少数存在するだけであった。

【００５７】例３ 天然の酸化物表面を有するｎ形シリコンウェーハ（Ｍｏ
ｎｓａｎｔｏ製）を実施例１の手順を用いてシラン化し
た。次いでウェーハをアルゴン雰囲気下に維持し、ウェ
ーハから３ｃｍ離れた水銀／アルゴンランプ（Ｏｒｉｅ
ｌ　　Ｃｏ．，Ｓｔａｍｆｏｒｄ　　ＣＴ）から紫外線
を１０分間照射した。Ｍａｍｉｒ紫外線線量計によって
ウェーハの被照射面から３ｃｍ離れた紫外線の照度を測
定し、測定値４．３ｍＷ／ｃｍ２が得られた。実施例１
で使用した銅めっき浴に１５分間浸漬後のウェーハに銅
めっき層は存在しなかった。

【００５８】実施例４ 天然の酸化物表面を有するｎ形シリコンウェーハ（Ｍｏ
ｎｓａｎｔｏ製）を標準法で洗浄し、実施例１の手順で
シラン化した。残留溶媒を除去した後、ウェーハを室温
まで放冷した。選択領域の光を遮断するために低解像度
の金属マスクをシラン化表面と機械的接触させて配置し
た。次いでウェーハをアルゴンの不活性ガス雰囲気下に
維持しながら水銀／アルゴン（Ｈｇ／Ａｒ）ランプ（Ｏ
ｒｉｅｌＣｏ．，　　Ｓｔａｍｆｏｒｄ，　　ＣＴ）か
ら紫外線を１０分間フラッド照射した。Ｍａｍｉｒ紫外
線線量計によってウェーハ表面から３ｃｍ離れた紫外線
の照度を測定し、測定値４．３ｍＷ／ｃｍ２が得られた
。この紫外線の測定波長は２５４ｎｍであった。紫外線
照射後のウェーハ表面を、ＸＤ２４０８−Ｔ　　パラジ
ウムクロリド／スズクロリドコロイド状活性化物質（Ｍ
ａｃＤｅｒｍｉｄ　　Ｃｏ．）に５分間浸漬させた。次
いでウェーハを十分に水洗した。照射されなかった表面
の領域だけが親水性であった。これらの結果は、オレフ
ィン系シランがＰｄ／Ｓｎコロイドと強力に相互作用し
たことを示す。次いで実施例１と同様にＭｅｔｅｘ　　
９０２７　　Ｃｕ浴にウェーハを５分間浸漬させると、
マスクで遮蔽された領域の描線を複製した薄い銅めっき
層が形成された。使用されたマスクが多数の金属堆積パ
ターンを有するときは、金属線は高解像度で互いに極め
て接近し、また非メタライズ領域との境界も明確である
。

【００５９】実施例５ ２％（ｖ／ｖ）のＵＴＦ１シランを含むトルエン溶液を
使用する以外は実施例１の手順を用い、天然の酸化物表
面を有するｎ形シリコンウェーハをシラン化した。石英
基板上に電子ビームで形成されたクロム膜から成るホト
リソグラフマスクを介してシラン化ウェーハを１５分間
照射した。ウェーハをシラン化する前に、製造業者（Ｓ
ｈｉｐｌｅｙ　　Ｃｏｍｐａｎｙ，　　Ｎｅｗｔｏｎ，
　　ＭＡ）の指示通りにＣａｔａｐｏｓｉｔ　　４４濃
縮物及び固体Ｃａｔａｐｒｅｐ　　４０４からＰｄ／Ｓ
ｎコロイド状活性化物質を調製した。また、製造業者（
ＳｈｉｐｌｅｙＣｏｍｐａｎｙ）の処方通りに３２８Ａ
及び３２８Ｑ原液から無電解銅めっき浴を調製した。

【００６０】照射後に、ホトリソグラフィー法を用いウ
ェーハをＳｈｉｐｌｅｙコロイドで５分間被覆した。蒸
留水で十分に水洗後、ウェーハを銅めっき浴に２分半浸
漬した。ウェーハを水洗後、ウェーハ表面を明視野反射
顕微鏡で観察した。この観察によれば、マスクのパター
ンがウェーハ上に銅で複製されていた。ＳｌｏａｎＤｅ
ｋｔａｋプロフィール計で測定した銅膜の厚みは２０ｎ
ｍであった。２点プローブ装置によって測定した膜の導
電率は５０００ｍｈｏ／ｃｍであった。

【００６１】銅パターンが形成されたウェーハをＰｌａ
ｓｍａｔｈｅｒｍ　　Ｍｏｄｅｌ　　５４リアクティブ
イオンエッチングシステム（ＰｌａｓｍａｔｈｅｒｍＣ
ｏ．，Ｃｒｅｓｃｅｎｔ，　　Ｎ．Ｊ．）に入れ、ＣＦ
４　プラズマに５分間接触させた。普通の条件下にシリ
コン基板をエッチング速度０．１μ／分で総深さ０．５
μとなるようにエッチングした。Ｎｉｋｏｎ　　Ｏｐｔ
ｉｐｈｏｔ　　Ｍ　　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　　ｉ
ｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　　ｃｏｎｔｒａｓｔ　　Ｎｏ
ｍａｒｓｋｉ顕微鏡でウェーハを観察すると、銅めっき
層の下部以外の全部の場所でウェーハが深さ０．５μま
でエッチングされていることが判明した。線幅５μで隣
接線間の間隔５μ（縁端解像度約１μ）の線及びその他
のパターンが、エッチングされた表面よりも隆起した領
域即ちプラトー領域としてシリコンウェーハに複製され
ていた。銅パターンが高解像度のポジティブレジスト層
として作用したことは明らかである。エッチングされた
ウェーハを、Ｋｅｖｅｘエネルギ分散性Ｘ線分光計を備
えたＩＳＩ走査型電子顕微鏡でＸ線蛍光ラインスキャン
によって観察すると、隆起領域に銅が残存していること
が判明し、これは銅めっき層がイオンプラズマ中に５分
間残存したことを証明する。

【００６２】実施例６ 銅パターンが形成されたｎ形シリコンウェーハを実施例
５の手順で作製した。しかしながら、パターンの作成に
は、ミクロンサイズの描線を有する石英−クロムホトリ
ソグラフマスクを使用した。銅パターンが形成されたシ
リコンウェーハをＣＦ４　プラズマエッチングする前に
、ウェーハを顕微鏡観察すると、ウェーハの表面の銅パ
ターンがマスクパターンのすぐれた複製であることが判
明した。ウェーハを５分間プラズマエッチングした後、
ウェーハをエッチング装置から取り出し、電子顕微鏡で
観察した。プラズマエッチングに対する銅めっきの耐性
は、厚さ約４０ｎｍの銅が隆起領域に残存するメタライ
ズド領域で明らかであった。ウェーハ上に複製された描
線は例えば、長さ約１ｃｍで幅２μ未満の線、長さ４μ
で幅約１／２μの線、一辺約５μの方形凹部（即ちトラ
フ）などである。

【００６３】実施例７ ｐ形シリコンウェーハ（Ｍｏｎｓａｎｔｏ製）を使用し
て実施例４の手順を反復した。実施例４と同様に、マス
クで遮蔽された領域の描線を再現する薄い銅めっき層が
ウェーハ上に形成された。ｐ形ウェーハ上のめっき層と
ｎ形ウェーハ上のめっき層との間に有意な違いは識別さ
れなかった。

【００６４】実施例８ １％の５−ヘキセニルジメチルクロロシラン（ＵＴＦ２
；ＰｅｔｒａｒｃｈＣｏ．，　　Ｂｒｉｓｔｏｌ　　Ｐ
Ａ）を含むトルエン溶液を使用して実施例１の手順を繰
り返した。ウェーハを照射し、次いで実施例５と同様に
銅めっきした。ＵＴＦ２処理表面及びＵＴＦ１処理表面
に夫々複製された金属パターンの間に見掛けの違いは存
在しなかった。

【００６５】実施例９ この実施例は、４−アミノブチルジメチルメトキシシラ
ン（ＵＴＦ３）を使用した多結晶質シリコン（ポリシリ
コン）のパターン形成を示す。

【００６６】ポリシリコンは、マイクロ回路の作製に必
要な最高の解像度でゲート及び相互接続構造を形成する
ために最もよく使用される材料である。ＵＴＦ３は、分
子の極性末端が基板の表面のヒドロキシル基と反応する
点で７−オクテニルジメチルクロロシラン（ＵＴＦ１）
及び５−ヘキセニルジメチルクロロシラン（ＵＴＦ２）
と同様の表面シラン化剤である。しかしながら、ＵＴＦ
３は表面反応の副生物としてＨＣｌでなくＣＨ３ＯＨを
遊離する。ＵＴＦ３はまた、無極性末端がオレフィンで
なく末端第一アミン基を有するという点で先の２つのシ
ランとは異なっている。無電解めっき業界では、金属堆
積に先立つＰｄ／Ｓｎコロイド状触媒を結合させるため
にアミノ基が好ましいことが公知である。高解像度金属
パターン形成のためにオレフィン基の代わりにアミノ基
をシリコン表面で使用し得る。

【００６７】６２５℃のＢｒｕｃｅ　　７３５炉でＣＶ
Ｄによってｐ形シリコンウェーハに、４０００オングス
トロームのポリシリコンを堆積させた。次いで、ウェー
ハを標準法で洗浄した。接触角度は０°であった。ウェ
ーハをアルゴン雰囲気下に２％（ｖ／ｖ）のＵＴＦ３の
トルエン溶液に５分間浸漬させた。ウェーハをホットプ
レートに載せて１００℃で２分間ベーキングし、接触角
度を測定すると７６°であった。処理したウェーハを２
つに分け、一方をコロイド状Ｐｄ／Ｓｎ活性化物質に５
分間接触させた。コロイドを除去し、ウェーハを蒸留水
で洗浄した。次いで、ウェーハを無電解銅めっき浴に２
分間浸漬した。ウェーハ上に銅の連続膜が形成された。 この結果は、前記第一アミンが、コロイド状Ｐｄ／Ｓｎ
に結合しその結果として金属堆積を触媒し得る表面定着
官能基（前記オレフィン基以外の）の別の例であること
を示す。

【００６８】ウェーハの他方の半体をマスクを介して２
ｃｍ離れたＨｇ／Ａｒペンランプで３０分間照射した。 次いでウェーハをめっきすると、マスクで遮蔽された領
域だけにＣｕの滑らかな連続膜が形成された。

【００６９】実施例１０ 超薄膜分子に関する情報を得る優れた方法は、信号増幅
を行なう減衰全反射（ＡＴＲ）セルによる赤外線スペク
トル分析の使用である。４５°シリコン結晶（Ｈａｒｒ
ｉｃｋ　　Ｃｏ．，　　Ｏｓｓｉｎｉｎｇ　　ＮＹ）を
実施例１に記載のごとくＵＴＦ１で処理した。結晶をＷ
ｉｌｋｓ　　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　　９０００ＡＴＲ
セルに保持し、Ｐ−Ｅ　　１８００分光計を使用して窒
素雰囲気下に４０００ｃｍ−１から１５００ｃｍ−１の
結晶臨界（Ｃｕｔｏｆｆ）まで１６０００回走査した。 得られたスペクトルを、純粋な非処理結晶のスペクトル
を減算することによって補正した。ＵＴＦ１膜の炭化水
素領域に起因するピークを観察し、夫々、２８５４ｃｍ
−１（対称ＣＨ２ストレッチ），　　２９２４ｃｍ−１
（非対称ＣＨ２ストレッチ），　　２９５６ｃｍ−１（
非対称ＣＨ３ストレッチ）、２９９８ｃｍ−１（対称Ｃ
Ｈ３ストレッチ）及び３０７８ｃｍ−１（ビニルストレ
ッチ）と確定した。２つのＫＲＳ−５プレート（Ｗｉｌ
ｋｓ　　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）間に展開した純粋なＵ
ＴＦ１液体のスペクトルでもほぼ同じピークが観察され
た。ピークは、３０７７ｃｍ−１，　　２９９６ｃｍ−
１，　　２９５６ｃｍ−１，　　２９２７ｃｍ−１及び
２８５７ｃｍ−１に観察された。低エネルギ側に少しシ
フトし、且つ単層スペクトルのピーク幅が狭くなってい
ることは、単層が純粋な液体よりも高秩序（ｏｒｄｅｒ
ｅｄ）であることを示す。

【００７０】次いで、薄膜をＨｇ／Ａｒランプで３０分
間照射した。照射後にバックグラウンドを補正した結晶
のスペクトルは無構造（ｆｅａｔｕｒｅｌｅｓｓ）であ
り、これは表面から単層が開裂したことを示す。この観
察は、光化学的に開裂される分子に代替して同じ部位に
別の分子を導入し得るので、高い横解像度のパターンを
形成するために反応し得る化学成分（ｃｈｅｍｉｃａｌ
　　ｍｏｉｅｔｙ）の選択の範囲が広がる余地があるこ
とを示唆している。

【００７１】実施例１１ アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）上の高解像度銅パターンの形成
高度に研摩されたマイクロ波品質のアルミナ（Ａｌ２Ｏ
３）ウェーハ（Ｅ．Ｉ．Ｄｕｐｏｎｔ　　ｄｅ　　Ｎｅ
ｍｏｕｒｓ　　Ｃｏ．）を標準法で洗浄し（接触角度０
°）、実施例１のごとくＵＴＦ１で処理した（接触角度
＝８２°）。ウェーハをマスクを介してＨｇ／Ａｒラン
プで３０分間照射した。ウェーハを標準銅めっき法で４
分間めっきし、次いで水洗した。マスクで遮蔽された領
域にだけ銅が堆積した。２点プローブ法によって銅層の
抵抗を測定すると、０．１ｏｈｍ／ｃｍ未満であり、こ
れは銅膜が連続膜であり且つ高度に導電性であることを
示す。アルミナウェーハにスコッチテープを接着させ次
いで剥離することによって、銅パターンの密着性を試験
した。銅はスコッチテープに付着しなかった。この試験
を複数回繰り返した後も銅はアルミナの表面から剥離し
なかった。

【００７２】この結果は、本発明方法が、マイクロ波通
信回路部品の作製に使用されるアルミナのごときセラミ
ック基板に高解像度の密着金属パターンを形成するため
に使用できることを示す。

【００７３】実施例１２ シリコン窒化物（Ｓｉ３Ｎ４）上の金属パターンの形成
シリコン窒化物はシリコンマイクロ回路作製に常用の誘
電性材料である。

【００７４】膜厚１／２μのシリコン窒化物膜をｐ形シ
リコンウェーハに堆積させた。標準法でウェーハを洗浄
し、実施例９の手順を用いてＵＴＦ３で処理した（接触
角度＝６２°）。石英基板にクロム層を設けたシングル
レベル（単一高さ）のトランジスタ用マスクを介して、
ウェーハをＨｇ／Ａｒランプで３０分間照射した。ＳＵ
ＳＳ　　ＭＪＢ　　３コンタクトアライナーでマスクを
密着させた。パターンが描画された膜を標準銅めっき法
でメタライズすると、０．５μの構造の小さい線幅を有
する描線が得られた。

【００７５】この結果は、シリコン窒化物が、市販のコ
ンタクトアライナーを用いて高解像度金属パターンを形
成するために本発明方法で使用できる基板材料の１つで
あることを示す。コンタクトアライナーシステムは、実
施例４に記載の機械的接触法と対照的に、マスク−基板
の接触を改良する。このような接触の改良によって、シ
ャドーイング及び回折のごとき光学的収差を抑制し得る
。

【００７６】実施例１３ 化学的気相法によって堆積されたシリコン酸化物（ＣＶ
Ｄ酸化物）上の金属パターンの形成 ＣＶＤ酸化物はシリコンマイクロ回路作製で常用の誘電
性材料である。

【００７７】３００℃のＣＶＤ炉でｐ形シリコンに膜厚
１／２μのＣＶＤ酸化物の層を堆積させた。ウェーハを
洗浄し、実施例９と同様にＵＴＦ３で処理し（接触角度
＝７６°）、実施例１２に記載の露光及びめっき法によ
ってウェーハに高解像度銅パターンを形成した。

【００７８】この結果は、特許請求の範囲に記載の方法
を使用してＣＶＤ酸化物に金属パターンを形成し得るこ
とを示す。

【００７９】実施例１４ 熱成長二酸化シリコン（熱酸化物）上の金属パターンの
形成 熱酸化物はシリコンマイクロ回路作製で常用の誘電性材
料である。

【００８０】１０００℃のＴｈｅｒｍｃｏ　　ｍｏｄｅ
ｌ　　２０１炉でｎ形シリコン上に膜厚５０ｎｍの熱酸
化物の層を成長させた。実施例１２に記載の手順を使用
してウェーハ上に高解像度銅パターンを形成した。

【００８１】この結果は、本発明の方法を使用して熱酸
化物上に金属パターンを形成し得ることを示す。

【００８２】実施例１５ 石英上の高解像度金属パターンの形成 石英スライド（ＥＳＣＯ　　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）を洗浄
し、実施例１に記載のごとくＵＴＦ１で処理、つまり成
膜した（接触角度＝７８°）。実施例４に記載のごとく
膜にパターンを描画し実施例４に記載のごとくメタライ
ズした。下は線幅１μに至るまでの連続銅パターンが観
察された。

【００８３】この結果は、石英上に高解像度金属パター
ンを形成することができ、従って、本発明の新規な方法
でマイクロリソグラフィー用マスクを作製できることを
示す。

【００８４】実施例１６ アルゴンフッ化物（ＡｒＦ）エキシマーレーザーをソー
スとして使用したｐ形シリコン上の高解像度金属パター
ンの形成 ｐ形シリコンウェーハを洗浄し、実施例１と同様にＵＴ
Ｆ１で処理した（接触角度８０〜８５°）。１９３ｎｍ
で放出するＬａｍｂｄａ　　Ｐｈｙｓｉｋ　　ｍｏｄｅ
ｌ　　１０３　　ＡｒＦエキシマーレーザーで高解像度
マスク（機械的接触）を介して膜を照射した。ビームは
０．８ｃｍ×３．０ｃｍの矩形ビームであった。照射の
前後のビームの強度を夫々、Ｓｃｉｅｎｔｅｃｈ　　ｍ
ｏｄｅｌ　　３６５パワーエネルギメータ及びサーモパ
イルデテクタで測定した。どの照射でもパルス繰返し数
４Ｈｚであった。膜を、パルス強度２３ｍＪ／ｃｍ２で
総線量１１．５、２３及び４６Ｊ／ｃｍ２まで露光し、
パルス強度２０．８ｍＪ／ｃｍ２で総線量１．５、３．
１、１１．５、２３、４６及び９２Ｊ／ｃｍ２まで露光
した。 実施例５の標準めっき法で膜をメタライズした。使用し
た総線量及びパルス強度のすべての値に対して０．６μ
という微細な描線の高解像度銅パターンがウェーハに形
成された。外部から堆積される金属の量は線量１１．５
Ｊ／ｃｍ２のときに最小量を示した。２３Ｊ／ｃｍ２以
上の線量を使用したときは、かなりの量の不要なめっき
層が生じ、この傾向は総線量の増加に伴って顕著になる
。

【００８５】この結果は、ＵＴＦ１にパターンを描画す
るために１９３ｎｍの光を使用できること、及び、パル
ス強度約２０〜２３ｍＪ／ｃｍ２で線量範囲（ｄｏｓａ
ｇｅｗｉｎｄｏｗ）が約１０〜２０Ｊ／ｃｍ２以下であ
ることを示す。

【００８６】実施例１７ ＡｒＦエキシマーレーザーを照射ソースとして使用した
アルミナ上の高解像度金属パターンの形成アルミナウェ
ーハを洗浄し、実施例１１と同様にＵＦＴＩで処理した
。膜をパルス強度２０．８ｍＪ／ｃｍ２で総線量４０、
２０、１５及び１０Ｊ／ｃｍ２まで照射した。次いで膜
を銅で選択的にメタライズし、下は線幅１μに至るまで
の高解像度金属パターンを形成した。シリコン基板を用
いた実施例１６と同様に、多いほうの線量、即ち２０及
び４０Ｊ／ｃｍ２の総線量では余分なめっき層が形成さ
れたが、少ないほうの総線量では余分なめっき層は全く
またはほとんど形成されなかった。

【００８７】この結果は、パターン形成に必要な線量は
、膜が形成される基板の関数でないことを証明する。

【００８８】実施例１８ ＡｒＦエキシマーレーザーを用いた気相堆積（ＣＶＤ）
酸化物上の高解像度金属パターンの形成膜厚１／２μの
ＣＶＤ酸化物層を有するｐ形シリコンウェーハを実施例
１２に記載のごとくＵＴＦ３で処理した。パルス強度を
かなり少なくする以外は実施例１６と同様にして、Ａｒ
Ｆエキシマーレーザーでマスクを介して膜を照射するこ
とによってパターンを描画した。パルス強度０．４５ｍ
Ｊ／ｃｍ２のパルスを繰返し数１５Ｈｚで使用し総線量
１３．８Ｊ／ｃｍ２を与えた。次いで実施例９で使用し
た標準銅めっき法でウェーハをメタライズした。ウェー
ハ上に高解像度（線幅０．５μ）金属パターンが形成さ
れた。

【００８９】この結果は、パルス強度を２桁小さくしパ
ルス繰返し数を増加しても、総線量範囲に明らかな影響
はないことを証明する。また、ＵＴＦ３に対する線量範
囲が１９３ｎｍ光を使用したＵＴＦ１の場合とほぼ同じ
であることも判明する。

【００９０】実施例１９ ＡｒＦエキシマーレーザーによるポリシリコン上の高解
像度金属パターンの形成 膜厚１／２μのポリシリコン層を有するｐ形シリコンウ
ェーハを実施例９と同様にＵＴＦ３で処理した。パルス
強度０．２９ｍＪ／ｃｍ２のパルスを繰返し数２０Ｈｚ
で使用し総線量１２Ｊ／ｃｍ２を与える以外は実施例１
８と同様にして膜にパターンを描画しメタライズした。 線幅０．５μの高解像度パターンが形成された。

【００９１】この結果は、ＵＴＦ３のパターン描画に必
要な線量は基板には全く関係がないことを示す。

【００９２】実施例２０ 市販のＡｒＦレーザー／アラインメントシステムを用い
たポリシリコン上の高解像度金属パターンの形成１２個
のｐ形シリコンウェーハに膜厚３０ｎｍの熱成長二酸化
シリコン層（ゲート酸化物層）及び膜厚３５０ｎｍのｎ
形頂部層を順次堆積させ、標準法で洗浄した。ウェーハ
１〜６を実施例１と同様にＵＴＦ１で処理し、ウェーハ
７〜１２を実施例９と同様にＵＴＦ３で処理した。膜形
成の１週間後にウェーハにパターンを描画し、ポリプロ
ピレンウェーハキャリヤに保管した。ＳＵＳＳ　　ＭＡ
　　５６の５インチ型（５−ｉｎｃｈ　　ｐｒｏｄｕｃ
ｔｉｏｎ）マスクアライナーに結合したＮＭＯＳトラン
ジスタ用ヒューズドシリカマスクを介してＡｒＦレーザ
ーでウェーハを露光した。すべての照射を、パルス強度
約０．２７ｍＪ／ｃｍ２及びパルス繰返し数１５０Ｈｚ
で行なった。総線量は８〜２０Ｊ／ｃｍ２であり、露光
の完了に２００〜５００秒を要した。接触圧力として、
ハードな密着的接触から９００ｇ／ウェーハ〜５００ｇ
／ウェーハのソフトな接触までの種々の値を用いた。ウ
ェーハを標準銅めっき法でメタライズした。密着的接触
を利用したとき、マスク上に存在するパターンがほぼ完
全に（＞９０％）ウェーハに複製されたが、ウェーハの
別の領域にもかなりの量の金属が堆積した。この原因は
、単色コリメート光源に固有の破壊的（有害）な干渉反
射にあると推定される。マスクに対してソフトな接触を
利用することによって不要な領域の金属の堆積は抑制ま
たは阻止されるが、最高解像度（サブミクロン）の描線
は十分に複製されない。

【００９３】この結果は、半導体基板に高解像度金属パ
ターンを形成するために市販のソース／アラインメント
システムを使用できることを示す。また、ＵＴＦ１及び
ＵＴＦ３は分子の無極性末端の反応性基の種類が違って
いるにもかかわらず、双方とも金属パターンの描画に使
用でき、且つ、２つの膜が同じ線量範囲を有することを
示す。これら膜製のレジストにパターンを形成するため
に必要なエネルギは１０Ｊ／ｃｍ２のオーダであり、こ
れは従来の厚膜ホトレジストに必要な値即ち約１０〜１
００ｍＪ／ｃｍ２よりもかなり高い。その結果として、
所与のエネルギ線量ではＵＴＦ膜のパターン描画に必要
な時間がかなり延長される。しかしながら、パルス強度
１．０Ｊ／ｃｍ２のパルスを繰返し数１５０Ｈｚで供給
し得る新しいＡｒＦレーザー投射システムが開発された
（Ｄ．Ｊ．Ｅｈｒｌｉｃｈ，　　Ｊ．Ｙ．Ｔｓａｏ　　
＆　　Ｃ．Ｏ．Ｂｏｚｌｅｒ，　　Ｊｏｕｒｎａｌ　　
ｏｆ　　Ｖａｃｕｕｍ　　Ｓｃｉｅｎｃｅ　　ａｎｄ　
　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　　Ｂ，　　ｖｏｌ．３，ｐ１
，　　１９８５）。該システムでＵＴＦ膜にパターンを
形成するための総所要時間は、約０．０７秒であろう。 この値は、６０ウェーハ／時間の処理能力を与えるＶＨ
ＳＩＣ製造ラインに必要な露光時間のガイドライン即ち
１．０秒より短縮されている。

【００９４】実施例２１ 市販のＡｒＦレーザー／アラインメントシステムを使用
したＮＭＯＳトランジスタ試験構造の形成実施例２０に
記載のごとく形成されたトランジスタ試験構造の銅パタ
ーンを有するウェーハ６を、１５０ミリトルのフレオン
１１５（商標）を流速５０ｃｃ／分で使用しプレート電
力（ｐｌａｔｅ　　ｐｏｗｅｒ）１５０Ｗを使用するＰ
ｌａｓｍａ　　Ｔｈｅｒｍ　　５００リアクティブイオ
ンエッチャー（ＲＩＥ）に入れた。この結果、重層する
銅層によって保護された領域を除く膜厚３５０ｎｍのポ
リシリコン層が除去された。ウェーハを１８モル濃度の
硝酸に２分間浸漬して銅を除去し、蒸留水で洗浄した。 エネルギ７５ＫｅＶで動作するｍｏｄｅｌ　　３００ｋ
Ｖ　　Ｅｘｃｅｌａｔｏｒイオンインプランタでウェー
ハにリンを線量２×１０１５イオン／ｃｍ２までドープ
してソース及びドレインを形成した。（熱成長したゲー
ト酸化物層を除去するために）イオン注入後のウェーハ
を、緩衝フッ化水素酸エッチング液を用いるＲＣＡ（商
標）洗浄プロセスで４０秒間洗浄し、次いで窒素雰囲気
下で９００℃に加熱した。

【００９５】単一レベルのトランジスタ試験構造の電気
的特性を、Ｔｅｃｔｒｏｎｉｘ　　ｍｏｄｅｌ　　５７
６曲線トレーサーと組み合わせた２つのマイクロマニピ
ュレータを用いた２点プローブ法によって評価した。試
験した全部の線に不連続は観察されなかった。幅１０μ
、５μ及び１μのゲート構造の電流−電圧レスポンスを
測定し、ワーキングトランジスタの挙動を予想した。ウ
ェーハをＳＥＭによって観察すると、垂直エッジを有す
る０．５μの連続ポリシリコンゲートが観察され、ピン
ホールは全く存在しなかった。

【００９６】この結果は、エッチング後の銅レジストを
除去することができ、エッチングされた基板中のマスク
構造の複製が極めて正確に行なわれることを示す。また
、従来の有機ホトレジストに比較してエッジが極めて鮮
明な金属パターンを基板に転写するために、フレオン１
１５（商標）を用いたリアクティブイオンエッチングを
使用し得ることを示す。この実施例は、パターン形成の
１週間前に基板ウェーハ上にシラン膜を設けるので、シ
ラン膜が極めて安定であることを示す。最後にこの実施
例は、本発明の新規な方法を使用して高解像度ワーキン
グトランジスタ試験構造を製造し得ることを示す。また
、相互接続リード、バイアス、接点及びコンデンサのご
とき集積回路の他の重要な構成素子が本発明方法を使用
して作製できることを示す。

【００９７】実施例２２ 金属パターンのネガ像の形成 膜厚１／２μのＣＶＤ酸化物層を有するｎ形シリコンウ
ェーハを洗浄し、次いで純粋な１，１，１，３，３，３
−ヘキサメチルジシラザン（ＵＴＦ４）で２０分間処理
した（接触角度＝７９°）。次いでウェーハを１００℃
で３分間硬化させた。基板とＵＴＦ４との反応によって
、トリメチルシリル基の表面が生じ、同時にアンモニア
が遊離された。低解像度マスク及びＨｇ／Ａｒランプに
よって膜にパターンを描画し、３０分間露光した。接触
角度は、非照射領域では不変であったが照射領域では０
°に減少した。パターンが描画されたウェーハを次に実
施例９に記載のごとくＵＴＦ３で処理すると、先に照射
された領域の接触角度が０°から６４°に増加した。次
いで、標準銅メッキ法でウェーハをメタライズした。ウ
ェーハの照射領域だけに金属パターンが形成された。即
ち、現像によってネガ像が得られた。

【００９８】これは、ネガ像形成に使用された本発明方
法の、最初の実施例である。この結果は、ＵＴＦ４の照
射によって、第２のシラン化用試薬を結合させ得る領域
が基板に生じることを示す。その表面反応には、ヒドロ
キシル基の存在が必要なので、照射がＳｉ−ＯまたはＳ
ｉ−Ｃ結合の処で表面から初期単層を開裂させ、基板の
未被覆領域を露出させると考えることができよう。従っ
て、照射領域では、ヒドロキシル基が関与する何らかの
化学反応（例えばシラン化）が生じ得る。この結果はま
た、ＵＴＦ４が選択領域の金属堆積を阻止する試薬とし
て有効であることも示す。

【００９９】実施例２３ ２段階表面活性化系を用いた金属パターンの作成約１／
２μのＣＶＤ酸化物層を有するｎ形シリコンウェーハを
洗浄し、次いで実施例９に記載のごとくＵＴＦ３で処理
した。低解像度マスクで膜にパターンを描画し、Ｈｇ／
Ａｒランプで３０分間露光した。次に、０．５ＭのＨＣ
ｌ中に１０ｇ／リットルのＳｎＣｌ２を含有する溶液で
ウェーハを３分間処理し、蒸留水で３回洗浄し、次いで
、０．２５ｇ／ＬのＰｄＣｌ２を含む０．０５ＭのＨＣ
ｌ溶液で３分間処理し、再度濯いだ。次いで標準銅めっ
き浴を用いてウェーハをメタライズすると、膜の非照射
領域に極めて滑らかな銅膜が形成された。光学反射顕微
鏡で観察すると、めっき膜は、先行実施例に記載した市
販の触媒Ｐｄ／Ｓｎ活性化物質を使用して形成された銅
被膜よりも滑らかであった。

【０１００】この結果は、２段階スズ及びパラジウム活
性化物質系が、改良された銅被膜を生じさせるために使
用できることを示す。また、スズ及びパラジウムの使用
順序を入れ換えてもよい。

【０１０１】実施例２４ ＭＯＳコンデンサ試験構造の形成 膜厚１００ｎｍの熱酸化物層を有するｎ形シリコンウェ
ーハを洗浄し、実施例１４と同様にＵＴＦ３で処理した
。標準形コンデンサ試験構造を有するマスクを用いて膜
にパターンを描画し、Ｈｇ／Ａｒランプで２８分間照射
した。実施例５で用いた標準銅めっき法でウェーハをメ
タライズし、１辺８００μの方形金属パッド（面積＝６
×１０−３ｃｍ２）を形成した。金属パッド及びウェー
ハの裏面をＭｉｃｒｏｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ全自動Ｃ
−Ｖ測定システムでプローブすることによって、金属／
熱酸化物／ｎ−形シリコン（ＭＯＳ）コンデンサの特性
を試験した。キャパシタンスは最小（１０ｍＶ）ヒステ
リシスで２６ｐＦ／ｃｍ２であることが判明し、室温で
３週間以上安定であった。これは、マスクで遮蔽された
場所では金属汚染（熱酸化物中への銅の拡散）による素
子の劣化という問題が生じないことを示す。

【０１０２】これは、本発明の新規な方法によって作製
された官能性金属／誘電体／半導体コンデンサの例であ
る。

【０１０３】実施例２５ ポリシリコン上へのステップ被覆の実験幅１０または２
０μで厚さ４００ｎｍの平行な一連のＣＶＤ酸化物の線
を被覆層として予め設けたｎ形シリコンウェーハに膜厚
４００ｎｍのｐ形ポリシリコンを堆積させた。次にウェ
ーハを洗浄し、実施例９に記載のごとくＵＴＦ３で処理
し成膜した。ＣＶＤ酸化物線に対して９０°に配向され
た同じ平行線マスクを介してＨｇ／Ａｒランプを２８分
間照射することによって膜にパターンを描画した。標準
銅めっき法で膜をメタライズした。得られた銅線は、均
一な厚みの連続線であり、ポリシリコンのステップ（段
）の輪郭に正確に追随していた。

【０１０４】この結果は、ウェーハの非プレーナ領域の
ゲート及び相互接続リードの作製に重要なすぐれたステ
ップ被覆が得られることを示す。

【０１０５】実施例２６ 白金上の金属パターンの形成 白金ホイルをプロパントーチで白熱するまで加熱して洗
浄した。清浄なホイルの接触角度は０°であった。次に
ホイルをＵＴＦ３で処理し、実施例９に記載のごとく低
解像度描線でパターンを描画した。非照射領域の接触角
度は７３°であった。照射領域の接触角度は０°であっ
た。パターンが描画された膜を標準銅めっき法でメタラ
イズした。マスクで遮蔽された領域だけに金属パターン
が形成され、このパターンは、実施例１１に記載のごと
きスコッチテープ試験において基板に対する優れた密着
性を示した。

【０１０６】この結果は、薄い表面酸化物層を有する金
属基板上に金属パターンが形成されたことを示す。

【０１０７】実施例２７ Ｓｉ３Ｎ４で被覆されたＧａＡｓ基板上の高解像度パタ
ーンの形成 プラズマ堆積法を用い、ガリウムヒ素化合物基板を膜厚
１００ｎｍのシリコン窒化物層で被覆した。プラズマ窒
化物層の接触角度は０°であった。ウェーハをＵＴＦ３
（接触角度＝７３°）で処理し、マスクを用いてパター
ンを描画し、実施例１２に記載のごとくメタライズした
。マスクの描線を複製する連続金属線が基板に設けられ
た。

【０１０８】これは、シリコン以外の半導体に高解像度
金属パターンを形成するための基板としてプラズマ窒化
物／ＧａＡｓの組み合わせを使用し得ることを示す。

【０１０９】実施例２８ トリクロロ（４−ピリジル）−エチルシランの選択的メ
タライゼーション 別のシラン材料に関して記載された標準法を使用し、清
浄ガラススライドにこの物質の超薄膜を形成した。接触
角度は約４０°であった。７〜４３バンドパスフィルタ
ー（Ｃｏｒｉｎｉｇ　　Ｇｌａｓｓ　　Ｃｏｒｐ．）を
通過した水銀／アルゴンペンランプでマスクを介して膜
を露光した。このフィルターは、２３５ｎｍ〜４１５ｎ
ｍのの波長だけを通過させ、膜の光化学反応に関与する
ことが公知の１９５ｎｍ及び１８５ｎｍのようなペンラ
ンプのその他の波長を全く通過させない。

【０１１０】フィルターを使用しないときの公称照射時
間は３０分であるが、ここでは膜を９０分間照射した。 追加の時間は、フィルターが２５４ｎｍの入射光を約３
５％だけ通過させることに基づいて算出した値である。 この波長は、当該ピリジニル膜による精密な光化学パタ
ーンの形成に重要な波長であると推定される。

【０１１１】照射後、Ｓｈｉｐｌｅｙ　　Ｃｏ．の薬品
を用いて標準めっき法で膜を処理した。膜被覆基板のマ
スクで遮蔽された領域に金属パターンの形成が観察され
た。これは、単離オレフィンよりも長い波長で光を吸収
するピリジニル基のごとき成分が膜中に存在するので、
膜が上記のごとき長い波長の光に感受性であることを示
す。従って、精密なパターン形成のために、アルゴンフ
ルオリド（１９３ｎｍ）レーザーステッパでなく市販ソ
ース（例えばクリプトンフルオリド（２４８ｎ）のエキ
シマーレーザーステッパまたは慣用の水銀ランプ）を使
用し得る。ここで使用された線量でパターンが得られる
ことは、膜の感度がその他ののシランの感度と少なくと
も同等であることを示す（使用した総線量が等しいため
）。

【０１１２】実施例２９ 上記の実施例２８と同様にして、水銀／アルゴンペンラ
ンプからフィルターを介してパターン照射でポリスルホ
ンボード（Ｖｉｃｔｒｅｘ　　ＰＥＳ３６０１ＭＧ２０
，　　ＬＮＰ　　Ｐｌａｓｔｉｃｓ　　Ｃｏ．）を露光
した。露光時間は９０分間であった。Ｓｈｉｐｌｅｙ銅
めっき浴でボードを選択的にメタライズした。ポリスル
ホン樹脂中の芳香族基は、２５４ｎｍの照射線を吸収し
得る。照射ソースに関しては実施例２８と同様である。

【０１１３】実施例３０ 高解像度パターン形成用の適当なアタッチメントを備え
た走査型電子顕微鏡に清浄シリコン熱酸化物ウェーハを
配置した。電子ビームをウェーハの表面にラスタして種
々の幅の線を形成した。照射後、ウェーハをＳＥＭから
取り出し、Ｓｈｉｐｌｅｙめっき浴で選択的にメタライ
ズした。金属銅は、電子ビームに露光されたウェーハの
領域にだけ選択的に堆積した。これはネガ像形成に対応
し、通常はウェーハ表面のごく一部分だけにパターンが
形成されるので電子ビームリソグラフィーの極めて有利
な特徴である。他の部分を照射することなくパターンを
形成すべき領域だけを照射するという利点がある。この
方法によれば、幅０．１μという微細な金属線が形成さ
れる。

【０１１４】メタライゼーションは、１ｃｍ２あたり数
百ミリクーロンに至る広範囲の線量まで電子ビームでウ
ェーハを露光した後に得られる。７０ｍＣ／ｃｍ２とい
う比較的低い線量でより好結果（より明確なパターン）
が得られると考えられる。この実験で得られた解像度は
、電子ビームのサイズによって制限されていると推定さ
れる。もっと狭いビーム幅またはもっと低いエネルギ（
例えば１５Ｖ）の高解像度電子ビームを使用して１００
ｎｍを下回る線幅を得ることも可能であろう。別の照射
ソースとしては、走査型トンネル顕微鏡があり、これは
線幅１０ｎｍのレジームの電子ビームリソグラフィーの
照射ツールとして有用であることが判明している（Ｍｃ
Ｃｏｒｄ　　＆　　Ｐｅａｓｅ，　　Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃ
ｉ．Ｔｅｃｈ．Ｂ，　　ｐ８６，　　１９８６）。

【０１１５】実施例３１ この実施例は二金属パターン（高リンＮｉ／Ｃｕ、低リ
ンＮｉ／Ｃｕ）を示す。

【０１１６】ｐ形シリコンウェーハを実施例１と同様に
ＵＴＦ１で処理し２つの半体に分割した。２つのウェー
ハをＨｇ／Ａｒペンランプでマスクを介して３０分間照
射した。ウェーハをＭａｃＤｅｒｍｉｄ　　ＸＤ２４０
８−Ｔ、Ｐｄ／Ｓｎコロイドで５分間処理し、次いで水
洗した。次に、一方のウェーハをＭａｃＤｅｒｍｉｃ（
Ｗａｔｅｒｂｕｒｙ，　　ＣＴ）から得られた高リン含
量のニッケルめっき浴（Ｊ６７／Ｊ２８Ｆ）に入れて４
分間維持した。残りの半体を低リン含量のニッケルめっ
き溶液（ＭａｃＤｅｒｍｉｄ　　Ｊ６０／Ｊ６１）に入
れて４分間維持した。双方のウェーハで描線サイズ１μ
という高解像度でパターンが成長した。次に双方のウェ
ーハを銅めっき浴にいれた。最初は銀色であったパター
ンが２分間で完全に銅色に変色した。この結果は、低−
Ｐ（磁性）ニッケル及び高−Ｐ（非磁性）ニッケルの双
方から高解像度パターンが得られることを示す。また、
パターンが描画された金属層が、解像度を低下させずに
金属のごとき別の物質をその後に堆積させるための基板
として作用し得ることを示す。

【０１１７】実施例３２ シリコン原子に直接結合した芳香族基を有するシラン膜
の選択的メタライゼーションが可能である。シリコン原
子に直接結合した芳香族基を有するシランの超薄膜を、
その他のシラン材料に関して記載されている標準法を使
用して清浄ポリシリコン表面に形成した。使用したシラ
ンは；クロロトリフェニルシラン（ＣＴＰ）、ジフェニ
ルビニルクロロシラン（ＤＰＶＣ）及びｐ−クロロメチ
ルフェニルトリクロロシラン（ＣＭＰＴＣ）である。水
銀／キセノン５００Ｗランプの出力を利用し、膜被覆さ
れた基板をＫａｒｌ　　Ｓｕｓｓ　　Ｍｏｄｅｌ　　Ｍ
ＪＢ３ＵＶコンタクトアライナーからマスクを介して露
光した。このソースから基板に到達した照射線は２２０
ｎｍよりも長い波長の光だけであった。

【０１１８】２５４ｎｍで７ｍＷ／ｃｍ２に調整したラ
ンプ出力で膜を３０分間照射した。次いで、Ｓｈｉｐｌ
ｅｙ　　Ｃｏ．の薬品を用いてウェーハを標準めっき法
によって処理した。薄い（例えば膜厚５０ｎｍ）の連続
金属パターンが膜被覆基板のマスクで遮蔽された領域に
優先的に成長した。ＣＭＰＴＣ及びＣＴＰシランの場合
、マスクで遮蔽されない領域にはめっきが実質的に全く
観察されなかった。

【０１１９】実施例２８と同様に、単離オレフィンのご
とき基よりも長い波長で光を吸収し得るフェニル基のよ
うな部分が膜に存在するために、このような長い波長に
対して膜が感光性になる。しかしながら、ＣＭＰＴＣ及
びＣＴＰシランの場合、めっきされた領域とメッキされ
ない領域との間のコントラストは、実施例２８で使用し
たエチリピリジニルシラン及びＤＰＶＣで観察された弱
いコントラストと違って改良されており、これは、分子
中の芳香族基の位置が重要であることを示す。

【０１２０】コントラストが改良された原因は、発色団
によって膜に光が吸収され、発色性の基またはその近傍
で分子の光分解開裂が生じるからであろうと容易に推定
できる。パターン形成のために、低エネルギ照射線、例
えば２２０ｎｍより長い波長の照射線を使用するとき、
フェニルまたはピリジン環のごとき発色団は励起される
が、このような長い波長を吸収しない発色団は励起され
ない。シリコン原子から遠い位置でこの照射線に感受性
の発色団を有する膜は、該位置でだけ光分解開裂を生じ
、メチル、ビニル及びメチレン基のごとき有機成分をシ
リコン原子に結合させる。従って、マスクで遮蔽された
領域の初期膜のパターンが、露光領域の部分開裂膜と混
ざり合う。これは、フェニル環が開裂されビニル基が維
持されるＤＰＶＣ膜の場合に生じる。部分開裂された分
子は、露光領域がめっきされるべくＰｄ／Ｓｎコロイド
に十分に付着しているが、非露光領域よりも品質及び被
覆は低下する。芳香族基だけがシリコン原子に直接結合
した膜を使用する場合、光分解開裂によってシリコン原
子における分子の有機部分が完全に除去される。この結
果として、２００ｎｍより短い照射線を使用した場合と
同様の状態が得られる。その理由は、ほとんどの有機成
分が２００より短いｎｍの照射線を吸収し、従って開裂
されるからである。

【０１２１】実施例３３ ｐ−クロロメチルフェニルトリクロロシランの選択的金
属めっきは、露光ツールとしてＫｒＦエキシマーレーザ
ーを使用して行なうことができる。

【０１２２】実施例３２と同様に、ウェーハをＣＭＰＴ
Ｃシランで処理し、石英マスクを介してＫｒＦ（２４８
ｎｍ）Ｌａｍｄａ　　Ｐｈｙｓｉｋエキシマーレーザー
で露光した。レーザーのパルス強度は約４００ｍＪ／ｃ
ｍ２であり、ウェーハをパルス繰返し数４Ｈｚで５〜７
秒間照射した。ウェーハに与えられた総線量は８．５Ｊ
／ｃｍ２及び１１．９Ｊ／ｃｍ２であった。

【０１２３】次に、Ｓｈｉｐｌｅｙ　　Ｃｏ．製の薬品
を用いた標準めっき法でウェーハを処理した。サブミク
ロンの描線をもつ薄い連続金属パターンが膜被覆基板の
マスクで遮蔽された領域に優先的に成長し、マスクで遮
蔽されない領域ではめっきが実質的に全く観察されなか
った。

【０１２４】実施例３４ スペーサ基を介してシリコン原子に結合した芳香族基を
有するシラン膜に選択的メタライゼーションを行なうこ
とができる。別のシラン材料のために記載された標準手
順を使用し、スペーサ基を介してシリコン原子に結合し
た芳香族基を有するシランの超薄膜を清浄ポリシリコン
表面に形成した。使用したシランは（Ｐｅｔｒａｒｃｈ
　　Ｃｏ．，　　Ｂｒｉｓｔｏｌ，　　ＰＡから得られ
た）トリクロロ−（４−ピリジル）エチルシラン（ピリ
ジルシラン）及び７−〔３−（クロロジメチルシリル）
プロポキシル〕−４−メチルクマリン（クマリンシラン
）であった。実施例３と同様に水銀／アルゴンランプか
らマスクを介して膜被覆基板を露光した。膜を３０分間
照射した。次いで、Ｓｈｉｐｌｅｙ　　Ｃｏ．製の薬品
を使用し、ウェーハを標準めっき法で処理した。薄い（
約厚さ５０ｎｍの）連続金属パターンが膜被覆基板のマ
スクで遮蔽された領域だけに成長した。

【０１２５】本発明の処理は理論的には解明されていな
いが、照射線が、有機基板の表面に存在する少なくとも
有機基を除去すべく作用すると推定される。例えば実施
例１０では、真空紫外線で照射後のシラン単層膜の赤外
スペクトルは、有機基（例えばメチル基、オクテニル基
）がもはや検出できないことを示した。Ｓｉ−Ｃ及び／
またはＳｉ−Ｏ−（表面）結合及びことによるとＣ−Ｃ
結合の光分解開裂によって、照射された領域で膜から少
なくとも有機基が除去されると推定される。照射によっ
てシラン膜から有機部が除去されるが、照射後にシラン
堆積層に由来するかなりの量のシリコンが表面に残存す
ると思われる。その理由は、光分解開裂がＳｉ−Ｏ結合
よりもＳｉ−Ｃ及びＣ−Ｃ結合で優先的に生じるため、
及び照射後に少なくともシリコン酸化物の部分的原子層
が残存するためであると理論付けできる。新しく開裂ま
たはスパッタリングされたＳｉの公知の反応性によって
、光分解生成物は周囲雰囲気で急速に反応して表面Ｓｉ
−ＯＨ及び／またはＳｉ−Ｏ基を生じ易い。シリコン酸
化物はＺ方向で原子解像度及びＸＹ方向でサブミクロン
解像度（Ｘ及びＹは膜の平面内、Ｚは基板に垂直）で選
択的に堆積され得ることを証明し得る。膜堆積及び光分
解開裂段階を順次行なうことによって、シリコン酸化物
の分子集合をパターン通りに堆積させ得ると予想できる
。従って、エッチング段階を全く要せずに、ボトムアッ
プ方式でシリコン基板の半導体マイクロ回路を製造でき
る。同様に、シラン膜の処理メカニズムをチタン酸塩、
ジルコニウム酸塩及びアルミニウム酸塩に応用し、チタ
ン酸化物、ジルコニウム酸化物、アルミニウム酸化物及
び関連する表面反応性物質またはそれらの組み合わせか
ら成る分子集合を選択的に堆積させることが可能である
。

【０１２６】金属層は、プリント回路などでパターン形
成及び堆積に使用される好ましい材料であるが、基板に
設けられる層の材料は、無機材料、有機材料、半導体材
料、金属またはその組み合わせのいずれでもよい。例え
ば有機性基板にシランを使用する場合には、照射線反応
性物質から成る層を別個に基板に密着させるのが好まし
いが、幾つかの場合には、基板の表面自体を照射線反応
性物質の層であると考えてもよい。

【０１２７】自己集合性単分子膜は、官能基を有する基
板の表面に化学的に吸着されるのが好ましいが、幾つか
の場合には、膜が基板の外面の一部から形成されてもよ
いし、基板の外面の一部であると考えてもよい。従って
、基板が内部に発色団を含むとき、発色団は、露光波長
を吸収し、無電解めっき浴に対する反応性を金属めっき
受容性から金属めっき不受容性またはその逆に変化させ
る物質であるから、基板は追加の単分子膜の形成を要せ
ずに直接使用され得る。すべての場合に、（基板の単分
子膜部分であると考えてもよい）基板外層または基板に
設けられた単分子膜は、無電解めっき法による金属めっ
き受容性であるかまたは受容性でない表面を有する。 照射線は受容性表面を不受容性に変化させるか、または
その逆に不受容性表面を受容性に変化させる。次いで、
めっき促進用触媒を使用し、無電解めっき法によって所
定領域に金属を堆積させたりまたは所定領域の金属の堆
積を阻止したりする。金属堆積の前に、照射線によって
マスクまたはパターンを描画するとき、金属が所定領域
だけに付着し、金属自体がその後の段階のマスクとして
機能し得る。金属層はエッチングに耐性のレジストでも
よいし、プリント回路基板、マスク及びマイクロ波回路
の場合には金属層が最終製品でもよい。従って、堆積金
属層が最終用途に必要な場所だけに堆積され金属の除去
が全く不要な方法で製品を製造することが可能である。

【０１２８】特定の単層膜について説明しまた特定のシ
ランについて記載してきたが、その他の膜を表面に設け
ること、またその他の種々のシラン、例えば、トリデカ
フルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル−１
−ジメチルクロロシラン、オクタデシルジメチルクロロ
シランなどのペルフッ素化シラン、トリクロロオクテニ
ルシラン、トリメトキシオクテニルシラン、トリメトキ
シ−４−アミノブチルシランなどの三官能シランを使用
することも可能である。

【０１２９】照射線反応性であり、発色団として作用で
き、基板に付着し得るその他の物質も使用できる。その
例は、一般式Ｔｉ（ＯＲ）４を有するチタン酸塩である
。式中の４つのＯＲはすべて同じ基でも異なる基でもよ
い。これらの物質及び関連するジルコニウム酸塩及びア
ルミニウム酸塩の分子はシランと同様に、表面ヒドロキ
シル基と自発的に反応して、基板に共有結合した有機単
層を形成し、同時ににアルコールを発生する。表面ヒド
ロキシルとチタン酸塩との間にＯ−Ｔｉ結合が形成され
る。選択的金属パターンを形成するために使用され得る
チタン酸塩の例は、２−プロパノラト−トリス（ホスフ
ァート−Ｏ−ジオクチル）チタニウム（ＩＶ）、ＵＴＦ
１２；メトキシジグリコリラート−トリス−Ｏ−（２−
プロペノアート）−チタニウム（ＩＶ）、（ＵＴＦ３９
）；２−プロパノラート−トリス（３，６−ジアザヘキ
サノラート）チタニウム（ＩＶ）、（ＵＴＦ４４）であ
る。その他の単層膜形成材料、例えば、ラングミュア−
ブロジェット膜、金表面に集合するチオールもしくはジ
スルフィド膜、カルボキシルまたは酸塩化物も使用でき
る。

【０１３０】堆積される金属層の膜厚は、無電解めっき
による電気製品の製造技術で公知の値でよく、例えば、
所望の解像度を有する連続膜の膜厚は２０ｎｍである。 解像度は、例えば金属線幅０．５μ、配線間隔０．５μ
以下であり、また、高エネルギ短波長照射線例えば２０
０ｎｍの照射線を用いるときは金属線幅０．２μ、配線
間隔０．２μである。

【０１３１】上記基板の他にも、外層に発色団を含むの
で、付加単分子膜を使用せずに直接パターンを形成する
ことが可能な基板を使用し得る。これらの基板は、上面
に該当波長の発色団を有する有機または無機の材料でよ
い。かかる基板材料の例を以下に示す。照射後に堆積さ
れる金属の像がネガティブであるかポジティブであるか
も示す。ポジティブ像は、触媒の付着後に基板の非照射
領域にだけ金属が堆積されたものであり、ネガティブ像
は触媒の付着後に基板の照射領域にだけ金属が堆積され
たものである。

【０１３２】ポリエチレン−ネガティブパラフィン−ネ
ガティブ ポリプロピレン−ポジティブ ポリエチレンテレフタレート（Ｍｙｌａｒ）−ポジティ
ブ ポリエーテルポリウレタン−ポジティブポリイソプレン
（天然ゴム）−ポジティブポリスルホン−ポジティブ ポリメチルメタクリレート（Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ）−ポ
ジティブ ポリアクリル酸−ポジティブ ポリ（シス−１，４−ブタジエン）−ネガティブポリウ
レタン−ポジティブ ＲＴＶシリコーンゴム−ポジティブ ポリエーテルスルホン−ポジティブ 本発明の必須要件を逸脱しない種々の変更は半導体製造
、プリント回路製造または薄膜化学の分野の当業者に明
らかであろう。本発明が、本文に記載の処理手順及び該
処理手順で使用した材料に限定されないことも理解され
よう。特許請求の範囲に記載された本発明の範囲は、明
らかに等価の変更及び同等の特性を有することが公知の
材料の置換をも包含する。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａは、固体基板に単分子膜を形成するために固
体基板の表面に均質溶液から分子を化学吸着させる処理
を示す概略図である。Ｂは、図で使用された記号の概略
的な定義である。

【図２】単層の所定領域の反応性を変化させるために単
層膜に与えられるパターン照射を示す概略図である。

【図３】Ａは、コロイド状触媒前駆物質がシラン分子の
残留反応性基に付着し単層膜に金属めっき層が形成され
る状態を示す概略図である。Ｂは、未反応シラン単層及
び未反応照射副生物を示す概略図である。

【図４】Ａは、イオンエッチング後の半導体基板の断面
状態及び基板のエッチングによって形成されたプラトー
上の金属膜を示す概略図である。Ｂは、均質溶液からの
親コロイド性分子の化学吸着によって照射副生物に形成
された単分子膜を示す概略図である。

【図５】Ａは、エッチング後の金属／コロイド触媒の除
去を示す概略図である。Ｂは、コロイド状触媒前駆物質
が親コロイド性分子に付着し単層膜に金属めっき層が形
成される状態を示す概略図である。

【符号の説明】

１　　固体基板 ２　　ヘッド ３　　反応性部分 ４　　非反応性部分 ５　　スペーサー ６　　コロイド状触媒 ７　　金属パターン

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　表面に極性官能基を有する基板に導電
   性パスを形成するために、（ａ）自己集合性単分子膜を
   基板の表面に化学的に吸着させ、（ｂ）膜に所定パター
   ンを描画すべく膜の領域の反応性を変性し、（ｃ）触媒
   前駆物質と結合し得る十分な反応性を有する膜の領域だ
   けに触媒前駆物質を付着させ、（ｄ）基板を無電解金属
   めっき浴に配置して触媒前駆物質が付着した領域を金属
   めっきする段階を含む方法。
2. 【請求項２】　　基板が半導体基板であり、自己集合性
   単分子膜が、式： ＲｎＳｉＸｍ 〔式中、Ｒは有機官能基； ｎ＝１，２または３； ｍ＝４−ｎ；及び Ｘはハロゲン、アルコキシまたはアミンから成るグルー
   プから選択された基〕で示されるシランであることを特
   徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】　　基板が半導体シリコン固体であり、自
   己集合性単分子膜がクロロシラン含有溶液からの吸着に
   よって該固体に形成されることを特徴とする請求項１に
   記載の方法。
4. 【請求項４】　　溶液中のクロロシランが７−オクテニ
   ルジメチルクロロシランであることを特徴とする請求項
   ３に記載の方法。
5. 【請求項５】　　溶液中のクロロシランが５−ヘキセニ
   ルジメチルクロロシランであることを特徴とする請求項
   ３に記載の方法。
6. 【請求項６】　　触媒前駆物質がパラジウム及びスズを
   含有するコロイドであることを特徴とする請求項２に記
   載の方法。
7. 【請求項７】　　触媒前駆物質を生成させるために基板
   をスズ及びパラジウムの化合物で順次処理することを特
   徴とする請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】　　照射領域の光分解開裂を促進する照射
   線を照射することによって膜の領域の反応性を変性する
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 【請求項９】　　照射処理中にウェーハを真空または不
   活性雰囲気に維持することを特徴とする請求項８に記載
   の方法。
10. 【請求項１０】　　照射線が波長２００ｎｍ未満の紫外
    線であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】　　自己集合性膜がシラン層であること
    を特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 【請求項１２】　　基板が、表面にヒドロキシル基を有
    する半導体シリコン基板であり、自己集合性単分子膜が
    、前記ヒドロキシル基に対するシロキサンブリッジによ
    って基板に結合されていることを特徴とする請求項１に
    記載の方法。
13. 【請求項１３】　　基板に金属パスを形成するために、
    該基板の表面を形成する単分子膜を選択し、膜に所定パ
    ターンを描画すべく照射によって前記膜の領域の反応性
    を変性し、所定の触媒に対して十分な反応性を要する膜
    の領域だけに触媒反応を生じさせ、基板を無電解金属め
    っき浴に配置して触媒反応した領域を金属めっきするこ
    とを特徴とする方法。
14. 【請求項１４】　　基板が誘電性シリコン酸化物であり
    、膜がクロロシラン含有溶液からの吸着によって基板上
    に形成されることを特徴とする請求項１３に記載の方法
    。
15. 【請求項１５】　　基板がアルミナであり、膜がクロロ
    シランから形成されることを特徴とする請求項１に記載
    の方法。
16. 【請求項１６】　　基板が導電性金属であり、膜がクロ
    ロシランからの吸着によって形成されることを特徴とす
    る請求項１に記載の方法。
17. 【請求項１７】　　クロロシランがＵＴＦ１であること
    を特徴とする請求項１５に記載の方法。
18. 【請求項１８】　　前記基板が半導体シリコン、誘電性
    シリコン酸化物、アルミナ、金属及び石英から選択され
    、前記膜がシラン含有溶液から吸着されることを特徴と
    する請求項１に記載の方法。
19. 【請求項１９】　　シランが４−アミノブチルジメチル
    メトキシシランであることを特徴とする請求項１８に記
    載の方法。
20. 【請求項２０】　　基板が半導体シリコン、誘電性シリ
    コン、アルミナ、金属及び石英から成るグループから選
    択され、前記単分子膜がシランまたはチタン酸塩から成
    る溶液から吸着され、前記触媒前駆物質がパラジウム及
    びスズを含有するコロイドであり、前記金属めっきが無
    電解めっきによって堆積し得る金属、即ち銅、金、コバ
    ルト、ニッケル、パーマロイ（鉄−ニッケル−ホウ素合
    金）及びパラジウムから成るグループから選択され、更
    に、パターンを基板に転写するためにリアクティブイオ
    ンエッチング中に基板を配置し、次いで酸化用の酸によ
    って金属を除去することを特徴とする請求項１に記載の
    方法。
21. 【請求項２１】　　請求項１に記載の方法によって製造
    された製品。
22. 【請求項２２】　　請求項１３に記載の方法によって形
    成された高解像度金属めっき線を有する電気デバイス。
23. 【請求項２３】　　基板上にパターン通りの分子集合を
    形成するために、表面にわたって実質的に等しい反応性
    を有する照射線反応性物質の層を少なくとも１つ有する
    基板を準備し、前記１つの照射線反応性物質層をパター
    ン照射で露光して、異なる反応性を有する空間的に離れ
    た第１及び第２の領域を形成し、前記第１及び第２の領
    域の一方に少なくとも１つの追加材料層を直接堆積させ
    て基板上にパターンを形成する段階を含むことを特徴と
    する方法。
24. 【請求項２４】　　前記追加層が、無機材料、有機材料
    、半導体材料、金属またはその組み合わせから選択され
    ることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 【請求項２５】　　少なくとも１つの前記追加層が金属
    から成ることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
26. 【請求項２６】　　少なくとも１つの前記追加層が異な
    る金属の２つの層から成ることを特徴とする請求項２３
    に記載の方法。
27. 【請求項２７】　　基板が半導体であり、照射線反応性
    物質の層が、式： ＲｎＳｉＸｍ 〔Ｒは有機官能基； ｎ＝１，２または３； ｍ＝４−ｎ；及び Ｘはハロゲン、アルコキシまたはアミンから成るグルー
    プから選択された基〕で示されるシランから成ることを
    特徴とする請求項２３に記載の方法。
28. 【請求項２８】　　少なくとも１つの前記追加層が導電
    性金属から成ることを特徴とする請求項２７に記載の方
    法。
29. 【請求項２９】　　前記シランがクロロシランであるこ
    とを特徴とする請求項２８に記載の方法。
30. 【請求項３０】　　前記堆積段階が無電解めっき段階で
    あることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
31. 【請求項３１】　　初めに挙げた少なくとも１つの前記
    層が照射線反応性物質から成り、前記基板が前記反応性
    物質の下に重層する第２の物質を含むことを特徴とする
    請求項３０に記載の方法。
32. 【請求項３２】　　少なくとも１つの前記追加層が導電
    性金属から成ることを特徴とする請求項３１に記載の方
    法。
33. 【請求項３３】　　請求項２３に記載の方法によって製
    造される製品。
34. 【請求項３４】　　請求項３２に記載の方法によって形
    成される高解像度金属めっき線を有する電気デバイス。
35. 【請求項３５】　　請求項３４に記載の方法によって製
    造された製品をエッチングし次いで酸化用の酸によって
    金属を除去することによって得られた高解像度描線を有
    する電気デバイス。
36. 【請求項３６】　　請求項３２に記載の方法によって作
    製されたリソグラフィー用マスクのごとき高解像度金属
    めっき線を有する光学デバイス。