JPH055165B2 - - Google Patents
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- JPH055165B2 JPH055165B2 JP21033581A JP21033581A JPH055165B2 JP H055165 B2 JPH055165 B2 JP H055165B2 JP 21033581 A JP21033581 A JP 21033581A JP 21033581 A JP21033581 A JP 21033581A JP H055165 B2 JPH055165 B2 JP H055165B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超LSIの素子作製技術等に必要なミク
ロンあるいはサブミクロンルールの微細パターン
形成方法に関するものである。
ロンあるいはサブミクロンルールの微細パターン
形成方法に関するものである。
近年、超LSIデバイスの開発に対する要求は
益々高まり、それに用いられるパターンも微細化
の傾向をさらに強めている。1μｍ程度、あるい
はそれ以下のサブミクロンのパターンが必然的に
要求されてきている。このような微細パターン領
域において、十分な線巾の制御、高解像度、並び
に十分なステツプカバレツジを得ることが重要で
ある。ところが、これらはお互に排他的である。
十分なステツプカバレツジを得るには、厚いレジ
ストが必要であるが、高解像度は薄いレジストに
おいて容易に得ることができる。ほとんど全ての
レジストにおいて、高解像度と十分な線巾の制御
を得るには、平坦な表面と薄いレジストであるこ
とが理想的な条件である。平坦な表面は、塗布さ
れたレジストの膜厚が一様であることを保証し、
パターンニングされたレジストの線巾に変化が生
じない。ところが、ステツプを横切るように塗布
されたレジストの場合は、レジストの厚さに大き
な変化が生じ、パターンニングされたレジストパ
ターンの線巾等の十分の制御を得ることは非常に
難しい。例えば、ステツプの上のレジストの膜厚
が薄くなつている状態において電子線描画におい
てパターンニングをした場合は、いわゆる近接効
果によつて、薄いレジストの場所と厚いレジスト
の場所においてパターンニング形状が異ることは
よく知られている。これらの問題を解決するため
に、いわゆる多層膜レジスト技術が試みられてい
る。代表的なものを第１図に示す。例えば1979年
に発行された刊行物ジヤーナル・オブ・バキユウ
ム・サイエンス・アンド・テクノロジー
（Journal of Vacuum Science and
Technology）、第16巻、第６号、1620〜1624頁に
同様の図が載つている。
益々高まり、それに用いられるパターンも微細化
の傾向をさらに強めている。1μｍ程度、あるい
はそれ以下のサブミクロンのパターンが必然的に
要求されてきている。このような微細パターン領
域において、十分な線巾の制御、高解像度、並び
に十分なステツプカバレツジを得ることが重要で
ある。ところが、これらはお互に排他的である。
十分なステツプカバレツジを得るには、厚いレジ
ストが必要であるが、高解像度は薄いレジストに
おいて容易に得ることができる。ほとんど全ての
レジストにおいて、高解像度と十分な線巾の制御
を得るには、平坦な表面と薄いレジストであるこ
とが理想的な条件である。平坦な表面は、塗布さ
れたレジストの膜厚が一様であることを保証し、
パターンニングされたレジストの線巾に変化が生
じない。ところが、ステツプを横切るように塗布
されたレジストの場合は、レジストの厚さに大き
な変化が生じ、パターンニングされたレジストパ
ターンの線巾等の十分の制御を得ることは非常に
難しい。例えば、ステツプの上のレジストの膜厚
が薄くなつている状態において電子線描画におい
てパターンニングをした場合は、いわゆる近接効
果によつて、薄いレジストの場所と厚いレジスト
の場所においてパターンニング形状が異ることは
よく知られている。これらの問題を解決するため
に、いわゆる多層膜レジスト技術が試みられてい
る。代表的なものを第１図に示す。例えば1979年
に発行された刊行物ジヤーナル・オブ・バキユウ
ム・サイエンス・アンド・テクノロジー
（Journal of Vacuum Science and
Technology）、第16巻、第６号、1620〜1624頁に
同様の図が載つている。
(1) Siウエハー１上に膜厚２〜3μｍの厚膜のフオ
トレジスト２がスピンコーテイングされる。厚
さ0.1μｍの中間層であるSiO2膜３が、厚いレジ
スト２上にプラズマデポジツトされる。ネガの
1μｍ厚高感度Ｘ線レジストがSiO2３上に形成
される。Ｘ線露光によつて最上層であるＸ線レ
ジストが露光され、現像後、最終膜厚0.45μｍ
のレジストパターン４が得られる。
トレジスト２がスピンコーテイングされる。厚
さ0.1μｍの中間層であるSiO2膜３が、厚いレジ
スト２上にプラズマデポジツトされる。ネガの
1μｍ厚高感度Ｘ線レジストがSiO2３上に形成
される。Ｘ線露光によつて最上層であるＸ線レ
ジストが露光され、現像後、最終膜厚0.45μｍ
のレジストパターン４が得られる。
(2) レジストパターン４をマスクとして、SiO2
膜３がCHF3ガスを用いた反応性イオンエツチ
ングによつてエツチングされ、中間マスクであ
るSiO2パターン５が形成される。
膜３がCHF3ガスを用いた反応性イオンエツチ
ングによつてエツチングされ、中間マスクであ
るSiO2パターン５が形成される。
(3) SiO2パターン５をマスクとして、厚いレジ
スト２がO2ガスを用いた反応性イオンエツチ
ングによつて、エツチングされ厚いレジストパ
ターン６が形成される。
スト２がO2ガスを用いた反応性イオンエツチ
ングによつて、エツチングされ厚いレジストパ
ターン６が形成される。
このような多層膜技術は次のような特長を有し
前述の課題に対する一つの処方を与える。厚いレ
ジスト膜の塗布によつて、Si基板上の1μｍ程度の
凹凸に影響されない平坦なレジスト面を得ること
ができる。最上層のレジストとしては、薄い中間
層をドライエツチする際の耐性さえ持てば十分で
あるので、膜厚をかなり薄く（例えば1000〜4000
Å位）できる。薄いレジストの場合は、前述した
ように微細パターンの形成がより容易である。例
えば電子線描画の場合、膜厚の薄い高解度レジス
ト（PMMA等）を用いれば、近接効果の影響が
少くなるので、サブミクロン領域の微細パターン
の形成も容易に行うことができる。またこのと
き、下地が厚いレジスト膜であることは、該基板
からの反射電子の影響が低減され、近接効果が軽
減されるので、微細パターンの形成にとつて有利
である。
前述の課題に対する一つの処方を与える。厚いレ
ジスト膜の塗布によつて、Si基板上の1μｍ程度の
凹凸に影響されない平坦なレジスト面を得ること
ができる。最上層のレジストとしては、薄い中間
層をドライエツチする際の耐性さえ持てば十分で
あるので、膜厚をかなり薄く（例えば1000〜4000
Å位）できる。薄いレジストの場合は、前述した
ように微細パターンの形成がより容易である。例
えば電子線描画の場合、膜厚の薄い高解度レジス
ト（PMMA等）を用いれば、近接効果の影響が
少くなるので、サブミクロン領域の微細パターン
の形成も容易に行うことができる。またこのと
き、下地が厚いレジスト膜であることは、該基板
からの反射電子の影響が低減され、近接効果が軽
減されるので、微細パターンの形成にとつて有利
である。
しかしながら、このような従来技術は次のよう
な欠点を有している。それは中間マスクとして絶
縁膜であるSiO2膜を用いていることである。絶
縁膜であるために、電子、イオン等のチヤージア
ツプが生じる。最上層のレジストのパターンニン
グには、微細パターン描画に最も適した電子線露
光法が使われることが多い。電子線露光の際に
SiO2膜に電子のチヤージアツプが生じると、そ
れらの余剰の電子によつてレジストに崩壊、架橋
等の反応が起り、パターンニングの精度（特に微
細パターンの精度）を損うこととなる。さらに、
中間マスクを用いてドライエツチング法によつ
て、最下層の厚いレジストパターンを形成すると
きにも問題が生じる。ドライエツチングとしては
異方性エツチングが可能な反応性イオンエツチン
グ、イオンビームエツチング等が採用されるが、
これらのエツチングにおいてはイオンが主要な役
割を演じる。イオンであるから、絶縁膜である
SiO2膜でのチヤージアツプが起り、パターン加
工精度が悪くなる。すなわちマスクにチヤージア
ツプが生じると、照射されるイオンの軌道に影響
を与えパターン加工精度を低下させる。この効果
は特に微細の隣接パターン間で大であり、重大な
問題点であると言わざるを得ない。
な欠点を有している。それは中間マスクとして絶
縁膜であるSiO2膜を用いていることである。絶
縁膜であるために、電子、イオン等のチヤージア
ツプが生じる。最上層のレジストのパターンニン
グには、微細パターン描画に最も適した電子線露
光法が使われることが多い。電子線露光の際に
SiO2膜に電子のチヤージアツプが生じると、そ
れらの余剰の電子によつてレジストに崩壊、架橋
等の反応が起り、パターンニングの精度（特に微
細パターンの精度）を損うこととなる。さらに、
中間マスクを用いてドライエツチング法によつ
て、最下層の厚いレジストパターンを形成すると
きにも問題が生じる。ドライエツチングとしては
異方性エツチングが可能な反応性イオンエツチン
グ、イオンビームエツチング等が採用されるが、
これらのエツチングにおいてはイオンが主要な役
割を演じる。イオンであるから、絶縁膜である
SiO2膜でのチヤージアツプが起り、パターン加
工精度が悪くなる。すなわちマスクにチヤージア
ツプが生じると、照射されるイオンの軌道に影響
を与えパターン加工精度を低下させる。この効果
は特に微細の隣接パターン間で大であり、重大な
問題点であると言わざるを得ない。
本発明者達は、従来技術の上記の欠点を除去す
るために、次の新技術を試みた。構成はほぼ第１
図と同様であるが、絶縁膜の中間層の代りに、金
属膜を導入することを検討した。実施した一例を
同じく第１図を参照して説明する。
るために、次の新技術を試みた。構成はほぼ第１
図と同様であるが、絶縁膜の中間層の代りに、金
属膜を導入することを検討した。実施した一例を
同じく第１図を参照して説明する。
(1) Siウエハー１上に、厚膜（1μｍ以上）のポリ
イミド膜２をスピン塗布し、250°以上の高温ベ
ーキング処理をする。ポリイミド膜上全面に
Al３を1000〜2000Å真空蒸着する。Al膜上に
電子線露光用レジスト、例えばPMMAをスピ
ン塗布し、電子線露光によつて必要なレジスト
パターン４を得る。
イミド膜２をスピン塗布し、250°以上の高温ベ
ーキング処理をする。ポリイミド膜上全面に
Al３を1000〜2000Å真空蒸着する。Al膜上に
電子線露光用レジスト、例えばPMMAをスピ
ン塗布し、電子線露光によつて必要なレジスト
パターン４を得る。
(2) レジストパターン４をマスクとして、反応性
スパツタエツチング（例えばCCl4ガスを用い
る）によつてAl３をエツチングして、ポリイ
ミド膜をエツチングするためのAlの中間マス
クパターン５を得る。
スパツタエツチング（例えばCCl4ガスを用い
る）によつてAl３をエツチングして、ポリイ
ミド膜をエツチングするためのAlの中間マス
クパターン５を得る。
(3) Alパターン５をマスクとして、例えば酸素
イオンビームエツチングによつて、ポリイミド
パターン６を得る。
イオンビームエツチングによつて、ポリイミド
パターン６を得る。
この多層膜技術においては、金属膜であるAl
膜を用いているため、前述の問題点は解消でき
る。
膜を用いているため、前述の問題点は解消でき
る。
ところが、上記の新プロセスを検討中に、本発
明者達は、重大な問題点がこのプロセスの中にあ
ることを見出した。レジストに描画されたパター
ンをマスクとして、反応性スパツタエツチングに
よつてAlをエツチングする。エツチング後は、
通常、Alの化合物等からなる残さがAlパターン
部を除いたウエハー全面に残る。このAlの残さ
は、大きさ数ミクロン程度のものから極く微細な
ものまで様々であり、点状に散在している。成分
としてAlを含んでいるため、この後のドライエ
ツチングプロセスでポリイミドをエツチングする
と、Alの残さがマスクとして働き、柱状の形状
をしたポリイミドが点在して残る。本来全て取り
除かれるべき場所に残るこれらの柱状のポリイミ
ドが存在しては、完全なポリイミドパターン６
（第１図）が得られたと言えないことは言うまで
もない。そこで、Alの反応性スパツタエツチン
グの後に、Alの残さを除去することが必須とな
る。Alの残さが除去できれば上記の柱状のポリ
イミドは生じないわけである。Alの残さを除去
するための方法を種々検討した結果、通常の光学
露光に用いるレジストの剥離液（AZリムーバー
1112A）を純水で薄めたものが有効であることが
分つた。該溶液中にサンプルを浸漬して超音波洗
浄を数十秒程度施すと、Alの残さが全て除去さ
れることが分つた。ところが、このAlの残さ処
理工程において、次の重大な問題点が生じた。そ
れはAlのパターンの剥れの問題である。すなわ
ち必要なAlのパターンが剥れてしまい、特に1μ
ｍ以下の微細パターンにおいてこの傾向が強いと
いう結果が得られた。マスクパターンを構成する
Alのパターンが剥れてしまつては致命的であり、
重大な問題点であると言わざるを得ない。
明者達は、重大な問題点がこのプロセスの中にあ
ることを見出した。レジストに描画されたパター
ンをマスクとして、反応性スパツタエツチングに
よつてAlをエツチングする。エツチング後は、
通常、Alの化合物等からなる残さがAlパターン
部を除いたウエハー全面に残る。このAlの残さ
は、大きさ数ミクロン程度のものから極く微細な
ものまで様々であり、点状に散在している。成分
としてAlを含んでいるため、この後のドライエ
ツチングプロセスでポリイミドをエツチングする
と、Alの残さがマスクとして働き、柱状の形状
をしたポリイミドが点在して残る。本来全て取り
除かれるべき場所に残るこれらの柱状のポリイミ
ドが存在しては、完全なポリイミドパターン６
（第１図）が得られたと言えないことは言うまで
もない。そこで、Alの反応性スパツタエツチン
グの後に、Alの残さを除去することが必須とな
る。Alの残さが除去できれば上記の柱状のポリ
イミドは生じないわけである。Alの残さを除去
するための方法を種々検討した結果、通常の光学
露光に用いるレジストの剥離液（AZリムーバー
1112A）を純水で薄めたものが有効であることが
分つた。該溶液中にサンプルを浸漬して超音波洗
浄を数十秒程度施すと、Alの残さが全て除去さ
れることが分つた。ところが、このAlの残さ処
理工程において、次の重大な問題点が生じた。そ
れはAlのパターンの剥れの問題である。すなわ
ち必要なAlのパターンが剥れてしまい、特に1μ
ｍ以下の微細パターンにおいてこの傾向が強いと
いう結果が得られた。マスクパターンを構成する
Alのパターンが剥れてしまつては致命的であり、
重大な問題点であると言わざるを得ない。
本発明の目的は、微細パターン形成方法の一つ
の有力な方法である従来の多層膜技術のチヤージ
アツプの欠点を解消し、かつ中間金属膜マスクパ
ターンの剥れ等を防止し、あるいは下層の有機膜
を保護した微細パターン形成方法を提供すること
にある。
の有力な方法である従来の多層膜技術のチヤージ
アツプの欠点を解消し、かつ中間金属膜マスクパ
ターンの剥れ等を防止し、あるいは下層の有機膜
を保護した微細パターン形成方法を提供すること
にある。
本発明によれば、下地基板上に、第一層有機
膜、第一層金属膜、第二層金属膜、第二層有機膜
をこの順番に形成すること、前記第二層有機膜に
パターンを形成すること、前記パターンをマスク
として用いて前記第二層金属膜をドライエツチン
グして該金属膜パターンを形成すること、及び前
記金属膜パターンをマスクとして用いて前記第一
層金属膜並びに前記第一層有機膜をドライエツチ
ングして該エツチングパターンを形成することか
ら成る微細パターン形成方法が得られる。
膜、第一層金属膜、第二層金属膜、第二層有機膜
をこの順番に形成すること、前記第二層有機膜に
パターンを形成すること、前記パターンをマスク
として用いて前記第二層金属膜をドライエツチン
グして該金属膜パターンを形成すること、及び前
記金属膜パターンをマスクとして用いて前記第一
層金属膜並びに前記第一層有機膜をドライエツチ
ングして該エツチングパターンを形成することか
ら成る微細パターン形成方法が得られる。
以下本発明について実施例を示す図面を参照し
て説明する。第２図は、一実施例を示すドライエ
ツチング法による有機膜パターン形成プロセスで
ある。
て説明する。第２図は、一実施例を示すドライエ
ツチング法による有機膜パターン形成プロセスで
ある。
(1) Siウエハー１上に、厚膜（2μｍ以上）のポリ
イミド膜２をスピン塗布し、250°以上の高温ベ
ーキング処理をする。ポリイミド膜上全面にＣ
（カーボン）膜２１（厚さ約500〜1000Å位）、
Al膜２２（厚さ1000〜2000Å位）から成る二
層膜を真空蒸着する。Al膜上に電子線露光用
レジスト、例えばPMMAをスピン塗布し、電
子線露光によつて必要なレジストパターン４を
得る。
イミド膜２をスピン塗布し、250°以上の高温ベ
ーキング処理をする。ポリイミド膜上全面にＣ
（カーボン）膜２１（厚さ約500〜1000Å位）、
Al膜２２（厚さ1000〜2000Å位）から成る二
層膜を真空蒸着する。Al膜上に電子線露光用
レジスト、例えばPMMAをスピン塗布し、電
子線露光によつて必要なレジストパターン４を
得る。
(2) レジストパターン４をマスクとして、反応性
スパツタエツチング（例えばCCl4ガスを用い
る）によつてAl２２をエツチングして、ポリ
イミド膜をエツチングするためのAlの中間マ
スク２３を得る。
スパツタエツチング（例えばCCl4ガスを用い
る）によつてAl２２をエツチングして、ポリ
イミド膜をエツチングするためのAlの中間マ
スク２３を得る。
(3) Al中間マスクパターン２３をマスクとして、
例えば酸素イオンビームエツチングによつて、
Ｃ（カーボン）膜、ポリイミド膜をエツチング
して、ポリイミドパターン６を形成する。
例えば酸素イオンビームエツチングによつて、
Ｃ（カーボン）膜、ポリイミド膜をエツチング
して、ポリイミドパターン６を形成する。
例えばCCl4ガスを用いたAlの反応性スパツタ
エツチングによつて、Alの中間マスク２３を得
る際に、Ｃ（カーボン）膜は数百Åエツチングさ
れるが、未エツチングのＣ（カーボン）膜２１が
数百Å以上ポリイミド膜上全面に残る。このＣカ
ーボン膜がAlの残さ処理工程における処理溶液
に対するポリイミド膜の耐性を増強するので、前
述の重大な問題点であるAlの剥れを阻止できる。
ポリイミド膜は、上記のようなマスクパターン変
換プロセスにおいて非常に有用な有機膜である
が、アルカリ溶液に対して耐性が少いことが知ら
れている。前述のレジストの剥離液を純水で薄め
た残さ処理溶液もアルカリ性であるが、本残さ処
理液に対するポリイミド膜の耐性を検討した。そ
の結果、ポリイミドを残さ処理液に浸漬し超音波
洗浄した場合、ポリイミド膜がかなりの程度に膨
潤することが分つた。単に純水に浸漬した場合と
比較して数倍以上の膨潤であつた。しかも数十秒
程度の浸漬時間でも相当な膨潤が生じることが分
つた。そこで、ポリイミド膜の残さ処理溶液に対
するこのような耐性の弱さが、残さ処理時におけ
るAlの剥れの主原因であろうと考え、ポリイミ
ド膜を残さ処理溶液に対して直接さらさないよう
にするためにＣ膜を新たにポリイミド膜とAl膜
との間に挿入した。Ｃ膜はAlの反応性スパツタ
エツチング時において、Alに比べてはるかにエ
ツチング速度が遅いので、多少のオーバエツチン
グの状態（通常のエツチング条件である）でエツ
チングを終了しても、十分の厚さのＣ膜がポリイ
ミド膜上全面に残る。Ｃ膜の効果を示したのが第
３図である。挿入されたＣ膜の厚さに対するAl
の残さ処理工程におけるAlパターンの剥れの割
合を示している。図から、470Å厚、あるいは950
Å厚のＣ膜を挿入した場合は、全くAlパターン
の剥れが生じてないことが分る。逆にＣ膜を挿入
してない場合は、かなりのAlパターンの剥れが
生じていることが分る。ここで言うAlパターン
の剥れは、主として1μｍ比下の微細Alパターン
の剥れのことであり、現象的には、Alパターン
がポリイミド膜との接着面（界面）からそのまま
の形状で剥れてしまう事象である。Alパターン
の剥れの割合が大きな巾をもつているのは、観察
した多数のチツプにおけるAlパターンの剥れが
図のような大きなバラツキをもつていることを意
味している。図で、Ｃ膜挿入サンプルはAl（膜厚
約1000Å）／Ｃ膜／ポリイミド（膜厚約1.2μｍ）
の構造であり、Ｃ膜無しのサンプルはこの構造で
Ｃ膜をぬいた構造である。また残さ処理溶液とし
ては、通常の光学露光に用いるレジストの剥離液
（AZリムーバー1112A）を純水で１：１に薄めた
ものを用い、超音波洗浄の時間は１分であつた。
第３図から、Ｃ膜挿入の効果は非常に明白であ
る。Al膜、Ｃ膜という金属膜の導入によつてチ
ヤージアツプを防止でき、さらにＣ膜のAlパタ
ーン剥れの防止効果が明白であるから、本発明の
目的は達成される。なお、Al中間マスクが形成
された後は、例えば酸素イオンミリングによつて
Ｃ膜、ポリイミド膜をエツチングして、ポリイミ
ドパターン６（第２図）を得ることができる。酸
素イオンミリングにおけるAl膜、Ｃ膜、ポリイ
ミド膜のエツチング速度は、酸素圧力２×10-4
Torrの条件において、45Å／分、760Å／分、
2500Å／分であるので、約1000Å位上の膜厚の
Alマスクで十分Ｃ膜、ポリイミド膜をエツチン
グできて所望のポリイミドパターン６を得ること
ができる。
エツチングによつて、Alの中間マスク２３を得
る際に、Ｃ（カーボン）膜は数百Åエツチングさ
れるが、未エツチングのＣ（カーボン）膜２１が
数百Å以上ポリイミド膜上全面に残る。このＣカ
ーボン膜がAlの残さ処理工程における処理溶液
に対するポリイミド膜の耐性を増強するので、前
述の重大な問題点であるAlの剥れを阻止できる。
ポリイミド膜は、上記のようなマスクパターン変
換プロセスにおいて非常に有用な有機膜である
が、アルカリ溶液に対して耐性が少いことが知ら
れている。前述のレジストの剥離液を純水で薄め
た残さ処理溶液もアルカリ性であるが、本残さ処
理液に対するポリイミド膜の耐性を検討した。そ
の結果、ポリイミドを残さ処理液に浸漬し超音波
洗浄した場合、ポリイミド膜がかなりの程度に膨
潤することが分つた。単に純水に浸漬した場合と
比較して数倍以上の膨潤であつた。しかも数十秒
程度の浸漬時間でも相当な膨潤が生じることが分
つた。そこで、ポリイミド膜の残さ処理溶液に対
するこのような耐性の弱さが、残さ処理時におけ
るAlの剥れの主原因であろうと考え、ポリイミ
ド膜を残さ処理溶液に対して直接さらさないよう
にするためにＣ膜を新たにポリイミド膜とAl膜
との間に挿入した。Ｃ膜はAlの反応性スパツタ
エツチング時において、Alに比べてはるかにエ
ツチング速度が遅いので、多少のオーバエツチン
グの状態（通常のエツチング条件である）でエツ
チングを終了しても、十分の厚さのＣ膜がポリイ
ミド膜上全面に残る。Ｃ膜の効果を示したのが第
３図である。挿入されたＣ膜の厚さに対するAl
の残さ処理工程におけるAlパターンの剥れの割
合を示している。図から、470Å厚、あるいは950
Å厚のＣ膜を挿入した場合は、全くAlパターン
の剥れが生じてないことが分る。逆にＣ膜を挿入
してない場合は、かなりのAlパターンの剥れが
生じていることが分る。ここで言うAlパターン
の剥れは、主として1μｍ比下の微細Alパターン
の剥れのことであり、現象的には、Alパターン
がポリイミド膜との接着面（界面）からそのまま
の形状で剥れてしまう事象である。Alパターン
の剥れの割合が大きな巾をもつているのは、観察
した多数のチツプにおけるAlパターンの剥れが
図のような大きなバラツキをもつていることを意
味している。図で、Ｃ膜挿入サンプルはAl（膜厚
約1000Å）／Ｃ膜／ポリイミド（膜厚約1.2μｍ）
の構造であり、Ｃ膜無しのサンプルはこの構造で
Ｃ膜をぬいた構造である。また残さ処理溶液とし
ては、通常の光学露光に用いるレジストの剥離液
（AZリムーバー1112A）を純水で１：１に薄めた
ものを用い、超音波洗浄の時間は１分であつた。
第３図から、Ｃ膜挿入の効果は非常に明白であ
る。Al膜、Ｃ膜という金属膜の導入によつてチ
ヤージアツプを防止でき、さらにＣ膜のAlパタ
ーン剥れの防止効果が明白であるから、本発明の
目的は達成される。なお、Al中間マスクが形成
された後は、例えば酸素イオンミリングによつて
Ｃ膜、ポリイミド膜をエツチングして、ポリイミ
ドパターン６（第２図）を得ることができる。酸
素イオンミリングにおけるAl膜、Ｃ膜、ポリイ
ミド膜のエツチング速度は、酸素圧力２×10-4
Torrの条件において、45Å／分、760Å／分、
2500Å／分であるので、約1000Å位上の膜厚の
Alマスクで十分Ｃ膜、ポリイミド膜をエツチン
グできて所望のポリイミドパターン６を得ること
ができる。
以上の本発明の説明において、中間金属膜とし
てAlを例にとつて説明してきたが、Ti，Si，
Mo，Cr等の他の金属膜を使用した場合も本発明
の範囲内である。２層構造の例としてはＣ膜、
Al膜の二層構造を例にとつて説明してきたが、
Ti／Ｃ，Si／Ｃ，Mo／Ｃ，Cr／Ｃ、あるいは
Al／Cr，Ti／Cr，Si／Cr，Mo／Cr等の二層構
造等も本発明の目的にかなうことができ、本発明
の範囲内である。またドライエツチングとしては
反応性スパツタエツチングを例にとつて説明して
きたが、本発明はスパツタエツチング、反応性イ
オンビームエツチング、イオンビームエツチング
等のいわゆる異方性エツチングの可能なドライエ
ツチングを適用した場合も本発明の範囲内であ
る。
てAlを例にとつて説明してきたが、Ti，Si，
Mo，Cr等の他の金属膜を使用した場合も本発明
の範囲内である。２層構造の例としてはＣ膜、
Al膜の二層構造を例にとつて説明してきたが、
Ti／Ｃ，Si／Ｃ，Mo／Ｃ，Cr／Ｃ、あるいは
Al／Cr，Ti／Cr，Si／Cr，Mo／Cr等の二層構
造等も本発明の目的にかなうことができ、本発明
の範囲内である。またドライエツチングとしては
反応性スパツタエツチングを例にとつて説明して
きたが、本発明はスパツタエツチング、反応性イ
オンビームエツチング、イオンビームエツチング
等のいわゆる異方性エツチングの可能なドライエ
ツチングを適用した場合も本発明の範囲内であ
る。
さらに本発明を適用するならば、第一に超微細
パターン形成のためのより技術的に確実な微細パ
ターン形成方法を得ることができ、第二に通常ド
ライエツチング工程において生じることを制し難
い残さの発生を容認したドライエツチング工程を
含むより適用範囲の広い微細パターン形成方法を
得ることができ、第三に本プロセスを種々のリフ
トオフ法、あるいは金属メツキ用の型として用い
る等の反応によつて、様々の微細パターンを有す
るデバイスの作製へ適用することができ、第四に
特に超微細線巾で高アスペクト比の有機膜パター
ンを用いる応用分野への適用を可能とすることが
できる。
パターン形成のためのより技術的に確実な微細パ
ターン形成方法を得ることができ、第二に通常ド
ライエツチング工程において生じることを制し難
い残さの発生を容認したドライエツチング工程を
含むより適用範囲の広い微細パターン形成方法を
得ることができ、第三に本プロセスを種々のリフ
トオフ法、あるいは金属メツキ用の型として用い
る等の反応によつて、様々の微細パターンを有す
るデバイスの作製へ適用することができ、第四に
特に超微細線巾で高アスペクト比の有機膜パター
ンを用いる応用分野への適用を可能とすることが
できる。
第１図は従来の多層構造技術を示す図、第２図
は本発明にかかる多層構造技術による微細パター
ン形成方法を示した図、第３図はＣ膜の厚さに対
するAlパターンの剥れを示した図である。 図において、１はSiウエハー、２は有機膜、３
はSiO2膜あるいはAl膜、４はレジストパターン
膜、５は中間マスクパターン、６は有機膜パター
ン、２１は蒸着Ｃ膜、２２は蒸着Al膜、２３は
Al中間マスクパターンを示す。
は本発明にかかる多層構造技術による微細パター
ン形成方法を示した図、第３図はＣ膜の厚さに対
するAlパターンの剥れを示した図である。 図において、１はSiウエハー、２は有機膜、３
はSiO2膜あるいはAl膜、４はレジストパターン
膜、５は中間マスクパターン、６は有機膜パター
ン、２１は蒸着Ｃ膜、２２は蒸着Al膜、２３は
Al中間マスクパターンを示す。
Claims (1)
- １ 下地基板上に、第一層有機膜、第一層金属
膜、第二層金属膜、第二層有機膜をこの順番に形
成する工程と、前記第二層有機膜にパターンを形
成する工程と、前記パターンをマスクとして用い
て前記第二層金属膜をドライエツチングして該金
属膜パターンを形成する工程と、前記金属膜パタ
ーンをマスクとして用いて前記第一層金属膜並び
に前記第一層有機膜をドライエツチングして該エ
ツチングパターンを形成する工程とを含むことを
特徴とする微細パターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21033581A JPS58114428A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 微細パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21033581A JPS58114428A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 微細パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58114428A JPS58114428A (ja) | 1983-07-07 |
| JPH055165B2 true JPH055165B2 (ja) | 1993-01-21 |
Family
ID=16587704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21033581A Granted JPS58114428A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 微細パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58114428A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2148769A (en) * | 1983-10-22 | 1985-06-05 | Standard Telephones Cables Ltd | Topographic feature formation by ion beam milling of a substrate |
| US4534826A (en) * | 1983-12-29 | 1985-08-13 | Ibm Corporation | Trench etch process for dielectric isolation |
| GB0307746D0 (en) | 2003-04-03 | 2003-05-07 | Microemissive Displays Ltd | Removing a material from a substrate |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP21033581A patent/JPS58114428A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58114428A (ja) | 1983-07-07 |
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