JPH0588373A - パターン形成方法 - Google Patents
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- JPH0588373A JPH0588373A JP3252018A JP25201891A JPH0588373A JP H0588373 A JPH0588373 A JP H0588373A JP 3252018 A JP3252018 A JP 3252018A JP 25201891 A JP25201891 A JP 25201891A JP H0588373 A JPH0588373 A JP H0588373A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
- G03F7/70866—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
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- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
- G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
Abstract
どの欠陥がなく、しかも硬化時に膜収縮がなく、その上
絶縁性にも優れたパターン状膜を形成しうるようなパタ
ーン形成方法を提供する。 【構成】基板上にポリシラザンを含む塗布液を塗布して
塗膜を形成し、該塗膜に酸化雰囲気下で紫外線をパター
ン状に照射後、紫外線未露光部分を除去してパターンを
形成する。
Description
方法に関し、さらに詳しくは、半導体デバイス、液晶デ
バイス、プリント配線基板、ホトマスク、装飾ガラスな
どを製造するために用いることができるパターン形成方
法に関する。
ス、プリント回路基板、ホトマスク、装飾ガラス、印刷
板などを作製する際には、基板上にホトレジストなどを
用いて所定のパターン状膜を形成する工程が含まれてい
る。
て説明すると、シリコンウエハ上に形成された酸化膜上
にホトレジスト液を塗布し、得られたホトレジスト膜上
にパターン状に露光し、露光後ホトレジスト膜を現像す
る。この現像によって、ネガ型ホトレジストの場合には
露光部分のホトレジストがシリコンウエハ上に残り、ポ
ジ型ホトレジストの場合には未露光部のホトレジストが
シリコンウエハ上に残る。
上に形成されたパターン状膜を保護膜として、酸化膜を
エッチングしている。その後、シリコンウエハには不純
物拡散工程が施されるが、この工程において、パターン
状膜は不純物拡散マスクとして働き、不純物は酸化膜が
エッチングによって除去されている部分だけに拡散す
る。
とえばポリケイ皮酸ビニル、芳香族ビスアジドなどの感
光性有機化合物が主として用いられてきた。ところで近
年に至ってエッチングをプラズマあるいは加速イオンに
より行うドライエッチングが採用されるようになってい
る。このようなドライエッチングによれば、エッチング
加工の微細化が可能となる。ところが従来のポリケイ皮
酸ビニルなどの感光性有機化合物から得られるパターン
状膜では、耐ドライエッチングが十分ではなく、耐ドラ
イエッチング性に優れたパターン状膜の出現が望まれて
いる。またボイド、ピンホールなどの欠陥がなく絶縁性
に優れたパターン状膜の出現も望まれている。
てなされたものであって、耐ドライエッチング性に優れ
るとともに、ボイド、ピンホールなどの欠陥がなく、し
かも硬化時に膜収縮がなく、その上絶縁性にも優れたパ
ターン状膜を形成しうるようなパターン形成方法を提供
することにある。
上に、 下記一般式(i)
ぞれ独立して水素原子または炭素原子数1〜8のアルキ
ル基である。)で表わされる繰り返し単位を有するポリ
シラザンの1種または2種以上を含む塗布液を塗布して
塗膜を形成する工程と、次いで該塗膜に酸化雰囲気下で
紫外線をパターン状に照射し、塗膜の紫外線露光部分を
硬化させて被膜を形成する工程と、塗膜の紫外線未露光
部分を除去する工程とを含むことを特徴としている。
法について具体的に説明する。まず本発明では、基板上
にパターンが形成されるが、このような基板としては、
具体的には、金属基板、ガラス基板、プラスチック基
板、シリコンウェハなどの半導体基板、透明導電性薄膜
が形成されている液晶基板、金属薄膜が形成されている
FRPなどからなるプリント回路形成用基板、金属薄膜
などの遮光性物質で覆われた透明基板などが用いられ
る。
ラザンの1種または2種以上を含む塗布液を塗布して塗
膜を形成する。前記式(i)においてR1 、R2 および
R3 は、それぞれ独立して水素原子または炭素原子数1
〜8のアルキル基であり、アルキル基の中ではメチル
基、エチル基およびプロピル基から選ばれる1種が好ま
しい。特にR1 、R2 およびR3 がいずれも水素原子で
ある場合が好ましい。
単位を有するポリシラザンは、直鎖状であっても、環状
であってもよく、直鎖状のポリシラザンと環状のポリシ
ラザンとの両者が含まれていてもよい。
均分子量は、500〜10,000、好ましくは1,0
00〜4,000の範囲にあることが望ましい。重量平
均分子量が500未満では、塗膜を紫外線照射により硬
化したシリカ系絶縁膜が多孔質になりやすく、また、分
子量が10,000を越えると、塗布液の流動性が低下
するという傾向がある。
常、有機溶媒中に上記のポリシラザンを溶解して形成さ
れる。このような有機溶媒としては、ポリシラザンを溶
解し、塗布液に流動性を付与するものであれば特に制限
はなく、具体的には、シクロヘキサン、トルエン、キシ
レン、ヘキセン等の炭化水素、塩化メチレン、塩化エチ
レン、トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、エチ
ルブチルエーテル、ジブチルエーテル、ジオキサン、テ
トラヒドロフラン等のエーテル類等が挙げられる。これ
らの有機溶媒は単独でもしくは2種以上を混合して用い
ることができる。
の濃度は、3〜35重量%であることが望ましい。さら
に上記の塗布液中には、着色顔料および着色染料から選
ばれる1種以上の着色剤、または光酸発生剤などを含ん
でもよい。
するには、スプレー法、スピンコート法、ディップコー
ト法、ロールコート法、スクリーン印刷法、転写印刷
法、カーテンコート法などの方法が採用される。また、
このようにして得られた塗膜を乾燥させることにより、
基板上に塗膜が形成される。
に、酸化雰囲気下で紫外線をパターン状に照射すること
により、この塗膜の紫外線露光部分を硬化させる。この
ような紫外線をパターン状に塗膜に照射するには、塗膜
が形成された基板と紫外線光源との間にホトマスクを介
して紫外線照射を行うなどの方法が挙げられる。
気下で、好ましくは紫外線が塗膜面に対して垂直に入射
するように塗膜上に紫外線をパターン状に照射すること
により、この塗膜の紫外線露光部分を硬化させる。
ば、酸素含有ガス、水蒸気含有ガス、オゾン含有ガスな
どが挙げられる。また紫外線を照射する際の光源として
は、通常、高圧水銀灯、メタルハライドランプなどが用
いられ、塗膜を構成しているポリシラザンの種類および
塗膜の厚さなどに応じて紫外線の光量および光源と塗膜
との離間距離が適宜定められる。
ザンからなる塗膜に紫外線を照射することによって、紫
外線で露光されたポリシラザン部分の−SiN−骨格は
酸化されて−SiO−骨格に変化する。この際塗膜が大
きく収縮することがなく、高解像度でレジストパターン
を形成することができる。
は、−SiO−骨格を有しているため、耐ドライエッチ
ング性に優れるとともに、絶縁性にも優れている。も
し、パターン状膜を形成するためシラノール系化合物を
用いると、パターン形成時に被膜が収縮し、このため基
板上に形成されるパターンの解像度が低下してしまうと
いう問題点があった。
された塗膜を酸化雰囲気下で紫外線をパターン状に照射
してパターン状膜を形成する方法では、Si−N結合が
Si−O結合に変化するだけで結合間距離がほとんど変
化せず、このため基板上に高解像度でパターン状膜を形
成することができる。
したように酸化雰囲気下で塗膜上に紫外線をパターン状
に照射した後に、紫外線が照射されていない未露光部の
ポリシラザンが除去され、これにより基板上にパターン
が形成される。
する際には、たとえば、上述したような塗布液を形成す
る際に用いられる有機溶媒またはアルカリ水溶液でこの
部分の未反応のポリシラザンを溶解する方法などが採用
される。
半導体デバイス、液晶表示用透明電極、プリント回路基
板、ホトマスク、凹凸状のパターンに従って模様が形成
された装飾板などを製造することができる。
膜を有する基板は、たとえば、凹部(基板)と凸部(硬
化被膜)との間に水ないしは有機溶媒に対する濡れ性に
差が生じた場合には、この差を利用して印刷板に利用す
ることができる。
膜を形成し、このポリシラザンの塗膜は紫外線照射など
の工程で被膜が形成される際にほとんど収縮することが
なく、またこの被膜形成時の収縮に伴うボイド、ピンホ
ール等の欠陥が生じることがないので、各種基板上に欠
陥がなく、しかも高解像度で絶縁性のパターンが形成で
きる。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
レン300mlを入れ、−5℃に冷却した。次いでこの
フラスコ内にジクロロシラン30.0gを加え、攪拌し
ながらさらにNH3 ガスを2時間吹き込んで、ジクロロ
シランとNH3 との反応生成物を含む溶液を得た。得ら
れた溶液から沈澱物を濾過して除去した後、ろ液を減圧
して溶媒を除去したところ、樹脂状のポリシラザンA
(重量平均分子量2,700)が得られた。
して固形分20重量%のポリシラザンAが含まれる塗布
液(A)を調整した。また、ジクロロシラン30.0g
に代えてメチルジクロロシラン34.2gを用いた以外
は、上記のポリシラザンAと同様の製造方法により、ポ
リシラザンB(重量平均分子量1,200)を得、次い
でこのポリシラザンBが含まれる塗布液(B)を調整し
た。
00rpm5秒間スピンコート法で塗布したのち、12
0℃2分間乾燥を行った。次いで高圧水銀ランプとオゾ
ナイザーからなる紫外線照射装置にホトマスクを設け、
上記のポリシラザン被膜形成ウエハに紫外線を5分間照
射した。
ち、ウエハをキシレンで洗浄すると、所定の形状のシリ
カ系被膜が形成されたウエハが得られた。このウエハを
0.5重量%HF水溶液に浸漬し、そのエッチングレー
トを測定した。
ド、ピンホール等の欠陥のない緻密なパターンが形成さ
れていることがわかる。
Claims (2)
- 【請求項1】基板上に、 下記一般式(i) 【化1】 (ただし、R1 、R2 およびR3 は、それぞれ独立して
水素原子または炭素原子数1〜8のアルキル基であ
る。)で表わされる繰り返し単位を有するポリシラザン
の1種または2種以上を含む塗布液を塗布して塗膜を形
成する工程と、 次いで該塗膜に酸化雰囲気下で紫外線をパターン状に照
射し、塗膜の紫外線露光部分を硬化させて被膜を形成す
る工程と、 塗膜の紫外線未露光部分を除去する工程とを含むことを
特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項2】塗膜が形成された基板と紫外線光源との間
にホトマスクを介して前記塗膜にパターン状の紫外線照
射を行うことを特徴とする請求項1に記載のパターン形
成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3252018A JP3034090B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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---|---|
JPH0588373A true JPH0588373A (ja) | 1993-04-09 |
JP3034090B2 JP3034090B2 (ja) | 2000-04-17 |
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ID=17231442
Family Applications (1)
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-09-30 JP JP3252018A patent/JP3034090B2/ja not_active Expired - Lifetime
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