JPH06267934A - Material and method for wiring pattern formation - Google Patents

Material and method for wiring pattern formation

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JPH06267934A
JPH06267934A JP5051879A JP5187993A JPH06267934A JP H06267934 A JPH06267934 A JP H06267934A JP 5051879 A JP5051879 A JP 5051879A JP 5187993 A JP5187993 A JP 5187993A JP H06267934 A JPH06267934 A JP H06267934A
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JP
Japan
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film
polymer organic
resist
organic compound
metal
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Application number
JP5051879A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Hashimoto
和彦 橋本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06267934A publication Critical patent/JPH06267934A/en
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  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily form a wiring patterns in high resolving power without using the conventional dry-etching technology. CONSTITUTION:A semiconductor silicon substrate 11 is coated with a metal containing high-molecular organic film as the high molecular organic film 12 to be baked later. Next, fine resist patterns 13p are formed using a resist film 13 coated on this high molecular organic film 12 as a mask. Next, a reducing agent 15 comprising NaBH4 is dripped upon these resist patterns 13 p for ten minutes at 50 deg.C. Later, when the reducing agent 15 is removed, metallic layers 16 comprising Cu 200nm thick as fine metallic wiring patterns are formed on the surface of the high molecular organic film 12 Finally, the resist patterns 13p are removed and then the high molecular organic film 12 is heat-treated so that a polysilicon base high molecular compound may be thermal-bridged to form an insulating film 17.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子や集積回路
を、リソグラフィー技術を用いてパターン形成して製作
する際に使用する配線パターン形成材料、ならびに、同
材料を用いた配線パターン形成方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring pattern forming material used when a semiconductor element or an integrated circuit is formed by pattern formation using a lithography technique, and a wiring pattern forming method using the same material. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、IC及びLSI等の製造において
は、紫外線を用いたホトリソグラフィーによってパター
ン形成を行っている。素子の微細化に伴い、ステッパー
レンズの高開口数化、短波長光源の使用等が進められて
いるが、それによって、焦点深度が浅くなるという欠点
がある。また、このホトリソグラフィーによって形成し
たレジストパターンは、ウエットエッチングによってパ
ターン転写を行っていたが、異方性がなく微細パターン
の転写が困難であるため、現在ではガスプラズマを用い
たドライエッチングによってパターン転写を行ってい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the manufacture of ICs and LSIs, pattern formation is performed by photolithography using ultraviolet rays. Along with the miniaturization of the element, the numerical aperture of the stepper lens has been increased and the use of a short wavelength light source has been promoted. However, this has a drawback that the depth of focus becomes shallow. In addition, the resist pattern formed by this photolithography was transferred by wet etching, but it is difficult to transfer a fine pattern because it has no anisotropy. Currently, pattern transfer is performed by dry etching using gas plasma. It is carried out.

【0003】図2は従来のレジストプロセス、およびド
ライエッチング技術を用いた配線パターン形成方法の説
明図である。半導体基板31上に絶縁膜32としてシリ
コン酸化膜を1μm厚堆積し、さらに金属膜33として
アルミ膜を0.8μm厚堆積する(図2(a))。この
上にレジスト膜34としてホトレジストAZマイクロポ
ジット(シプレー社)を1.2μm厚塗布する。このレ
ジスト膜上から365nmの紫外線35により所望のパ
ターンの露光を行う(図2(b))。この露光されたレ
ジスト膜34を有機アルカリ水溶液を用いて1分間の現
像を行い、レジストパターン34Pを得る(図2
(c))。次に、このレジストパターン34Pをマスク
として、CCl4とO2ガスプラズマを用いてアルミ金属
膜33のドライエッチングを行い、パターンの転写を行
う(図2(d))。以上のようなレジストプロセス、お
よびドライエッチング技術を用いることによって、微細
な配線パターンを形成することができる。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional resist process and a wiring pattern forming method using a dry etching technique. On the semiconductor substrate 31, a silicon oxide film is deposited as an insulating film 32 with a thickness of 1 μm, and an aluminum film is deposited as a metal film 33 with a thickness of 0.8 μm (FIG. 2A). As the resist film 34, a photoresist AZ microposit (Shipley Company) is applied thereon with a thickness of 1.2 μm. A desired pattern is exposed from the resist film by ultraviolet rays 35 having a wavelength of 365 nm (FIG. 2B). The exposed resist film 34 is developed for 1 minute using an organic alkaline aqueous solution to obtain a resist pattern 34P (FIG. 2).
(C)). Next, using the resist pattern 34P as a mask, dry etching of the aluminum metal film 33 is performed using CCl 4 and O 2 gas plasma to transfer the pattern (FIG. 2D). A fine wiring pattern can be formed by using the resist process and the dry etching technique as described above.

【0004】このホトリソグラフィーにおいて使用する
ホトレジストは、主成分である高分子化合物としてノボ
ラック樹脂から成っており、これに光反応性化合物等が
含まれている。しかし、露光波長が短くなると、ノボラ
ック樹脂の光吸収が大きいため、レジスト膜の下部にま
で十分光が到達せず、レジストパターンが正確に形成で
きないという欠点があった。そこで、レジストの主成分
である高分子化合物をノボラック樹脂から光吸収の少な
いポリビニルフェノール樹脂や、さらには脂肪族系の炭
化水素化合物に置き換えてレジストを構成している。し
かし、これらのレジストは耐熱性が低く、また耐ドライ
エッチ性も十分でないので、アルミ金属膜をドライエッ
チングする時、レジストと金属膜との選択比が小さいた
め、パターンの寸法シフトが大きくなるという欠点があ
る。さらに、アルミ金属膜上にパターン形成を行う場
合、基板からの露光光の反射が非常に大きいため、レジ
ストパターンが逆テーパーになったりすることによっ
て、正確なパターン形成が困難であるという問題があ
る。また、アルミ金属膜のドライエッチングは技術的に
非常に困難であり、エッチング後の形状が逆テーパーの
パターンになりやすく、正確なパターン転写を行うこと
が難しく、エッチング後のアルミ配線の腐食の問題もあ
る。
The photoresist used in this photolithography is composed of a novolac resin as a polymer compound as a main component, and contains a photoreactive compound and the like. However, when the exposure wavelength is shortened, the light absorption of the novolac resin is large, so that the light does not sufficiently reach the lower part of the resist film, and the resist pattern cannot be accurately formed. Therefore, the polymer compound, which is the main component of the resist, is replaced with a novolac resin, a polyvinylphenol resin that absorbs less light, or an aliphatic hydrocarbon compound to form the resist. However, since these resists have low heat resistance and insufficient dry etching resistance, when the aluminum metal film is dry-etched, the dimensional shift of the pattern becomes large because the selection ratio between the resist and the metal film is small. There are drawbacks. Further, when forming a pattern on an aluminum metal film, since the exposure light is highly reflected from the substrate, the resist pattern may be inversely tapered, which makes it difficult to form an accurate pattern. . Also, dry etching of aluminum metal film is technically very difficult, the shape after etching tends to be a reverse taper pattern, it is difficult to perform accurate pattern transfer, and there is a problem of corrosion of aluminum wiring after etching. There is also.

【0005】また、LSI素子のパターン寸法の微細
化、ASICの製造等に伴い、リソグラフィー技術とし
て電子ビームリソグラフィーが用いられるようになって
きている。この電子ビームリソグラフィーによる微細パ
ターン形成には電子線レジストは欠くことのできないも
のである。その中で、ポジ型電子線レジストであるポリ
メチルメタクリレート(PMMA)は最も解像性の良い
ものとして知られているが、低感度であることが欠点で
ある。それ故、近年ポジ型電子線レジストの感度を高め
る多くの報告が行われており、例えば、ポリメタクリル
酸ブチル、メタクリル酸メチルとメタクリル酸との共重
合体、メタクリル酸とアクリロニトリルとの共重合体、
メタクリル酸メチルとイソブチレンとの共重合体、ポリ
ブテン−1−スルホン、ポリイソプロペニルケトン、含
フッ素ポリメタクリレート等のポジ型電子線レジストが
発表されている。これらのレジストはいずれも、側鎖に
電子吸引性基を導入、または、主鎖に分解しやすい結合
を導入することによって、電子ビームによる主鎖切断が
容易におこるようにしたレジストであり、高感度化をね
らったものであるが、解像度と感度の両方を十分に満た
したものであるとはいえない。また、耐ドライエッチ
性、耐熱性も十分良好なものであるとはいえないため、
ドライエッチング用のマスクとしては使用しにくく、そ
の利用は限られている。
Further, with the miniaturization of the pattern size of LSI elements and the manufacture of ASICs, electron beam lithography has come to be used as a lithography technique. An electron beam resist is indispensable for forming a fine pattern by this electron beam lithography. Among them, polymethylmethacrylate (PMMA), which is a positive electron beam resist, is known to have the highest resolution, but its low sensitivity is a drawback. Therefore, in recent years, many reports have been made to increase the sensitivity of positive electron beam resists, for example, polybutyl methacrylate, a copolymer of methyl methacrylate and methacrylic acid, a copolymer of methacrylic acid and acrylonitrile. ,
Positive type electron beam resists such as copolymers of methyl methacrylate and isobutylene, polybutene-1-sulfone, polyisopropenyl ketone, and fluorine-containing polymethacrylate have been announced. All of these resists are resists in which the main chain is easily cleaved by an electron beam by introducing an electron-withdrawing group into the side chain or by introducing a bond that is easily decomposed into the main chain. Although it is aimed at increasing the sensitivity, it cannot be said that it sufficiently satisfies both the resolution and the sensitivity. Moreover, since it cannot be said that the dry etching resistance and heat resistance are sufficiently good,
It is difficult to use as a mask for dry etching, and its use is limited.

【0006】そのため、電子ビームリソグラフィーにお
いては、電子ビームレジストの耐ドライエッチ性、耐熱
性の悪さ、電子の前方散乱、後方散乱のための近接効果
によるパターン精度への影響等の欠点をおぎなうため
に、レジストの働きを感光層と平坦化層とに分けた多層
レジスト法を使用している。図3は電子ビームリソグラ
フィーにおける従来の三層レジストプロセスを用いた配
線パターン形成方法の説明図である。半導体基板41上
に絶縁膜42としてシリコン酸化膜を1μm厚堆積し、
さらに金属膜43としてアルミ膜を0.8μm厚堆積す
る。この上に近接効果を抑えるために下層膜44とし
て、高分子有機膜を2〜3μm厚塗布し、熱処理を行
う。さらに、この上に中間層45としてシリコン酸化膜
等の無機膜、あるいはSOG(スピンオングラス)等の
無機高分子膜を0.2μm厚塗布し、さらに、この上に
上層レジスト膜46として電子線レジストを0.5μm
厚塗布する(図3(a))。このレジスト膜上から電子
ビーム47によるパターンの描画を行う(図3
(b))。この露光されたレジスト膜46を有機溶媒専
用現像液で現像を行い、レジストパターン46Pを得る
(図3(c))。次に、このレジストパターン46Pを
マスクとして、中間層45、および下層膜44のドライ
エッチングを行い、さらに、このパターンをマスクとし
て基板のアルミ金属膜43のドライエッチングを行い、
パターンの転写を行う(図3(d))。以上のような多
層レジストプロセスを用いることによって、微細な配線
パターンを形成することができる。
Therefore, in electron beam lithography, in order to overcome the drawbacks such as the dry etching resistance and poor heat resistance of the electron beam resist, the influence of the forward scattering of electrons and the proximity effect due to back scattering on the pattern accuracy, etc. , A multi-layer resist method in which the function of the resist is divided into a photosensitive layer and a planarizing layer is used. FIG. 3 is an explanatory diagram of a wiring pattern forming method using a conventional three-layer resist process in electron beam lithography. A silicon oxide film having a thickness of 1 μm is deposited as an insulating film 42 on the semiconductor substrate 41,
Further, an aluminum film having a thickness of 0.8 μm is deposited as the metal film 43. In order to suppress the proximity effect, a high-molecular organic film is applied as the lower layer film 44 to a thickness of 2 to 3 μm and heat treatment is performed thereon. Further, an inorganic film such as a silicon oxide film or an inorganic polymer film such as SOG (spin-on-glass) is applied thereon to a thickness of 0.2 μm as an intermediate layer 45, and an electron beam resist is used as an upper layer resist film 46 thereon. 0.5 μm
Thick coating (FIG. 3A). A pattern is drawn on the resist film by the electron beam 47 (FIG. 3).
(B)). The exposed resist film 46 is developed with a developing solution dedicated to an organic solvent to obtain a resist pattern 46P (FIG. 3 (c)). Next, the intermediate layer 45 and the lower layer film 44 are dry-etched using the resist pattern 46P as a mask, and further the aluminum metal film 43 of the substrate is dry-etched using the pattern as a mask.
The pattern is transferred (FIG. 3 (d)). A fine wiring pattern can be formed by using the above-described multilayer resist process.

【0007】しかし、このような三層レジストプロセス
では、工程がより複雑となり、欠陥・ダストの発生も多
くなり、また、中間層と下層膜とのエッチングに対する
選択比が小さい場合、パターン転写時における寸法シフ
トが0.1μm以上大きくなる等の問題があり、実用的
であるとはいえない。さらに、このレジストパターンを
マスクとしてアルミ金属膜をドライエッチングする場
合、アルミ金属膜およびレジストパターンに側壁堆積物
が生じパターン転写が正確に行えないという欠点があ
る。
However, in such a three-layer resist process, the process becomes more complicated, defects and dust are often generated, and when the selection ratio of the intermediate layer and the lower layer film to etching is small, the pattern transfer is performed. There is a problem that the dimensional shift becomes larger by 0.1 μm or more, and it cannot be said to be practical. Further, when the aluminum metal film is dry-etched using this resist pattern as a mask, there is a drawback in that side wall deposits occur on the aluminum metal film and the resist pattern, and pattern transfer cannot be performed accurately.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のように 三層レ
ジストプロセスは有効な方法であるが、複雑な工程、パ
ターン転写時のレジスト寸法の変動等の問題点がある。
電子ビームリソグラフィーの場合、入射電子はレジスト
内部で散乱を行い、さらに、基板に達した電子は後方散
乱を行い、再びレジスト中へ戻ってきてしまい、レジス
トを感光する。このような近接効果の影響によりパター
ン精度が大きく劣化するため、厚い下層膜を塗布し、後
方散乱電子を抑制する必要がある。また、これらの電子
線レジストは、現像液として有機溶媒を用いているの
で、レジストの感度変動や寸法変動も大きく、プロセス
余裕度も少なく、現像時に膨潤が起こり、レジストパタ
ーンを正確に形成することができず、また、環境汚染、
人体への有害性等の問題もある。
Although the three-layer resist process is an effective method as described above, there are problems such as complicated steps and variations in resist dimensions during pattern transfer.
In the case of electron beam lithography, incident electrons are scattered inside the resist, and further, the electrons reaching the substrate are backscattered and return to the inside of the resist again to expose the resist to light. Since the pattern accuracy is greatly deteriorated due to the influence of the proximity effect, it is necessary to apply a thick lower layer film to suppress backscattered electrons. In addition, since these electron beam resists use an organic solvent as a developing solution, the sensitivity variation and the dimension variation of the resist are large, the process margin is small, swelling occurs during development, and the resist pattern can be accurately formed. Is not possible, and environmental pollution,
There are also problems such as harmfulness to the human body.

【0009】また、ホトリソグラフィーの場合、アルカ
リ水溶液を現像液として用いているので、現像による膨
潤等は少ないが、レジストパターンは露光部と未露光部
とのアルカリ水溶液に対する溶解性のコントラストのみ
で決定づけられるので、ウエット現像において、十分な
コントラストが得られないレジストはパターンがテーパ
ー形状となり、微細な垂直形状のパターンを形成するこ
とができないという問題もある。さらに、アルミ金属膜
上にパターン形成を行う場合、基板からの露光光の反射
が非常に大きいため、レジストパターンが逆テーパーに
なったりすることによって、正確なパターン形成が困難
であるという問題がある。
Further, in the case of photolithography, since an alkaline aqueous solution is used as a developing solution, swelling and the like due to development is small, but the resist pattern is determined only by the contrast of solubility in exposed and unexposed areas with respect to the alkaline aqueous solution. Therefore, there is also a problem that a resist which cannot obtain a sufficient contrast in the wet development has a taper pattern and a fine vertical pattern cannot be formed. Further, when forming a pattern on an aluminum metal film, since the exposure light is highly reflected from the substrate, the resist pattern may be inversely tapered, which makes it difficult to form an accurate pattern. .

【0010】また、これらのレジストは耐熱性が低く、
また耐ドライエッチ性も十分でないので、アルミ金属膜
をドライエッチングする時、レジストと金属膜との選択
比が小さいため、パターンの寸法シフトが大きくなると
いう欠点がある。また、アルミ金属膜のドライエッチン
グは技術的に非常に困難であり、エッチング後の形状が
逆テーパーのパターンになりやすく、正確なパターン転
写を行うことが難しく、エッチング後のアルミ配線の腐
食の問題もある。さらに、三層レジストパターンをマス
クとしてアルミ金属膜をドライエッチングする場合、ア
ルミ金属膜およびレジストパターンの側壁に堆積物が生
じパターン転写が正確に行えないという欠点がある。
Further, these resists have low heat resistance,
Further, since the dry etching resistance is not sufficient, there is a drawback that the pattern size shift becomes large when the aluminum metal film is dry-etched due to the small selection ratio between the resist and the metal film. Also, dry etching of aluminum metal film is technically very difficult, the shape after etching tends to be a reverse taper pattern, it is difficult to perform accurate pattern transfer, and there is a problem of corrosion of aluminum wiring after etching. There is also. Further, when the aluminum metal film is dry-etched using the three-layer resist pattern as a mask, there is a drawback that a deposit is generated on the side walls of the aluminum metal film and the resist pattern, and the pattern transfer cannot be performed accurately.

【0011】また、配線パターンを形成する場合、下地
絶縁膜を堆積し、金属膜を堆積し、この上にレジストパ
ターンを形成して、さらにこのレジストパターンをマス
クとして金属膜をエッチングするという長い、複雑な工
程を経なければならず、コスト的にも非常に高いもので
ある。さらに、この配線パターンを形成した後、層間絶
縁膜として酸化膜等を堆積するが、この配線パターンが
高アスペクト比であるため、層間絶縁膜を正確に、平坦
に堆積することができず、ボイド等が発生し歩留り低下
の要因となっている。
When forming a wiring pattern, a base insulating film is deposited, a metal film is deposited, a resist pattern is formed thereon, and the metal film is etched using the resist pattern as a mask. It has to go through complicated steps and is very expensive. Furthermore, after forming this wiring pattern, an oxide film or the like is deposited as an interlayer insulating film. However, since this wiring pattern has a high aspect ratio, the interlayer insulating film cannot be accurately and flatly deposited, and voids are formed. This is a factor that causes a decrease in yield.

【0012】本発明者らは、これらの課題を解決するた
めに、微細な配線パターン形成が可能な配線パターン形
成材料、また、これらを用いた配線パターン形成方法を
完成した。
In order to solve these problems, the present inventors have completed a wiring pattern forming material capable of forming a fine wiring pattern and a wiring pattern forming method using these.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の配線パターン形
成材料は、高分子有機化合物と、有機金属錯体、または
金属塩とから成るものであって、還元液で膜表面を処理
することによって前記有機金属錯体、または金属塩を膜
表面に析出させ、熱処理することによって前記高分子有
機化合物が架橋反応を起こし、絶縁膜を形成することを
特徴とするものを提供するものである。そして、望まし
くは、高分子有機化合物と、有機金属錯体、または金属
塩の他に、架橋剤を含んで成ることを特徴とするもので
ある。さらに、望ましくは、高分子有機化合物がポリシ
ラン系、ポリシリコン系、またはポリイミド系高分子有
機化合物であることを特徴とするものである。
The wiring pattern forming material of the present invention comprises a high molecular weight organic compound and an organic metal complex or a metal salt, and is formed by treating the film surface with a reducing solution. An organic metal complex or a metal salt is deposited on a film surface and heat-treated to cause a cross-linking reaction of the polymer organic compound to form an insulating film. And, desirably, in addition to the polymer organic compound, the organometallic complex, or the metal salt, a crosslinking agent is contained. Further, it is desirable that the high molecular weight organic compound is a polysilane type, a polysilicon type, or a polyimide type high molecular weight organic compound.

【0014】また、本発明の配線パターン形成方法は、
半導体基板上に、高分子有機化合物と、有機金属錯体、
または金属塩とから成る高分子有機膜を塗布し熱処理す
る工程と、前記高分子有機膜上に、レジストを塗布し熱
処理する工程と、前記レジスト膜上に紫外線や電子線等
の高エネルギービームを照射することによって所望のパ
ターンを露光する工程と、前記レジスト膜を現像してレ
ジストパターンを形成し前記高分子有機膜を選択的に露
出させる工程と、前記レジストパターン上に還元液を滴
下し、前記選択的に露出された高分子有機膜の表面に前
記高分子有機膜中に含まれる有機金属錯体、または金属
塩を析出させ、金属層を形成する工程と、前記レジスト
パターンを除去し、熱処理することによって前記高分子
有機膜中に含まれる高分子有機化合物を架橋・硬化さ
せ、絶縁膜を形成する工程とを備えて成ることを特徴と
する方法を提供するものである。そして、望ましくは、
前記高分子有機化合物と、有機金属錯体、または金属塩
の他に、架橋剤を含み、また、高分子有機化合物がポリ
シラン系、ポリシリコン系、またはポリイミド系高分子
有機化合物であり、また、この高分子有機化合物を架橋
・硬化させ、絶縁膜を形成する時の熱処理温度が200
℃以上であることを特徴とする方法を提供するものであ
る。
The wiring pattern forming method of the present invention is
On a semiconductor substrate, a high molecular weight organic compound, an organometallic complex,
Alternatively, a step of applying a polymer organic film made of a metal salt and heat-treating, a step of applying a resist on the polymer organic film and heat-treating, and applying a high-energy beam such as an ultraviolet ray or an electron beam to the resist film. A step of exposing a desired pattern by irradiation, a step of developing the resist film to form a resist pattern and selectively exposing the polymer organic film, and a reducing liquid is dropped on the resist pattern, A step of depositing an organometallic complex or a metal salt contained in the polymer organic film on the surface of the selectively exposed polymer organic film to form a metal layer, and removing the resist pattern and heat treatment By cross-linking and curing the polymer organic compound contained in the polymer organic film, thereby forming an insulating film. Than it is. And preferably,
In addition to the polymer organic compound, an organometallic complex, or a metal salt, a crosslinking agent is included, and the polymer organic compound is a polysilane-based, polysilicon-based, or polyimide-based polymer organic compound, and The heat treatment temperature when the insulating film is formed by cross-linking and hardening the high molecular weight organic compound is 200
The method is characterized in that the temperature is not lower than 0 ° C.

【0015】すなわち、高分子有機化合物と、有機金属
錯体、または金属塩とを混合させた高分子有機膜を用
い、この膜を還元液で表面処理することによって、膜表
面に有機金属錯体、金属塩を析出させ、金属層を形成す
ることができるので、容易に正確に微細な配線パターン
を形成することができる。特に、従来、多くの問題があ
った、困難な金属膜のドライエッチング技術を用いる必
要がなく、また、金属配線のエッチング後の腐食の問題
も全くない。さらに、リソグラフィ技術を用いてパター
ン形成を行う場合、基板からの反射や電子ビームの近接
効果の影響によるレジストパターン形状の劣化等の問題
がなく、また、ドライエッチングをする必要がないの
で、レジストの耐ドライエッチ性も必要とせず、レジス
ト膜厚は薄くすることができ、正確で微細なレジストパ
ターンを形成することができる。このレジストパターン
をマスクとして選択的に下層の高分子有機膜中の金属を
析出させ、金属層を形成するので、レジストパターンの
コントラストは全く問題とならず、また、レジストパタ
ーン寸法そのままが配線のパターン寸法になるので、ド
ライエッチング時におこるレジストパターンの大きな寸
法シフトもなく、正確で微細な高解像度の配線パターン
を形成することができる。
That is, a polymer organic film in which a polymer organic compound is mixed with an organometallic complex or a metal salt is used, and this film is surface-treated with a reducing solution, so that the organometallic complex or metal is formed on the surface of the film. Since the salt can be deposited to form the metal layer, a fine wiring pattern can be easily and accurately formed. In particular, there is no need to use a difficult dry etching technique for a metal film, which has had many problems in the past, and there is no problem of corrosion of a metal wiring after etching. Furthermore, when pattern formation is performed using the lithography technique, there is no problem such as deterioration of the resist pattern shape due to the influence of the proximity effect of the electron beam or reflection from the substrate, and since dry etching is not required, the resist The dry etching resistance is not required, the resist film thickness can be reduced, and an accurate and fine resist pattern can be formed. Using this resist pattern as a mask, the metal in the lower polymer organic film is selectively deposited to form the metal layer, so the contrast of the resist pattern does not pose any problem, and the resist pattern size is the same as the wiring pattern. Since the dimensions are large, an accurate and fine high-resolution wiring pattern can be formed without a large dimension shift of the resist pattern occurring during dry etching.

【0016】また、この方法を用いることによって、金
属配線層と絶縁膜を同時に形成することができるので、
従来の配線パターンを形成する工程に比べて、非常に工
程を簡略化、短縮化することができ、コストを大幅に低
減することができる。さらに、従来の金属配線の段差が
全く生じないので、層間絶縁膜の断線もなく、歩留り向
上に大きく寄与することができる。
By using this method, the metal wiring layer and the insulating film can be formed at the same time.
Compared with the conventional process of forming a wiring pattern, the process can be greatly simplified and shortened, and the cost can be significantly reduced. Further, since no step of the conventional metal wiring is generated at all, there is no disconnection of the interlayer insulating film, which can greatly contribute to the improvement of the yield.

【0017】[0017]

【作用】本発明は、前記した金属含有高分子有機膜、及
び、それらを用いたプロセスにより、容易に正確な高解
像度の微細配線パターンを形成することができる。特
に、従来の配線パターン形成時にドライエッチング技術
を使用する必要がなく、金属配線の腐食の問題もなく、
またレジストの耐ドライエッチ性やレジストパターン形
状等は全く問題にしない。さらに、従来のリソグラフィ
ー技術で問題になっている基板からの露光光の反射や、
電子ビームの近接効果の影響によるレジストパターン形
状の劣化等の問題がなく、レジストパターンは下地高分
子有機膜を選択的に還元するためのマスクにさえなって
いればよく、レジストパターン形状のコントラストは全
く必要とせず、また、レジスト膜厚を薄くすることがで
きるので正確に高解像度の微細なパターンを容易に形成
することができる。
According to the present invention, an accurate and high-resolution fine wiring pattern can be easily formed by the above metal-containing polymer organic film and the process using them. In particular, there is no need to use dry etching technology when forming conventional wiring patterns, and there is no problem of corrosion of metal wiring,
Further, the dry etching resistance of the resist and the shape of the resist pattern do not pose any problem. Furthermore, the reflection of exposure light from the substrate, which is a problem in conventional lithography technology,
There is no problem such as deterioration of the resist pattern shape due to the influence of the proximity effect of the electron beam, and the resist pattern only needs to be a mask for selectively reducing the underlying polymer organic film, and the contrast of the resist pattern shape is Since it is not necessary at all and the resist film thickness can be made thin, it is possible to accurately and easily form a fine pattern with high resolution.

【0018】また、本発明を用いることによって、金属
配線層と絶縁膜を同時に形成することができるので、従
来の堆積とリソグラフィーとドライエッチングを繰り返
し行い、配線パターンを形成する長い工程に比べて、非
常に工程を簡略化、短縮化することができ、コストを大
幅に低減することができる。さらに、従来の高アスペク
ト比の金属配線の段差が全く生じないので、層間絶縁膜
の断線もなく、歩留り向上に大きく寄与することができ
る。また、高分子有機膜表面に金属を集め、金属層を形
成するので、高導電率の金属配線層を形成することがで
きる。従って、本発明を用いることによって、容易に、
欠陥の少ない、正確で高解像度な配線パターン形成に有
効に作用する。
Further, by using the present invention, the metal wiring layer and the insulating film can be formed at the same time, so that compared with the conventional long process of forming a wiring pattern by repeatedly performing deposition, lithography and dry etching. The process can be extremely simplified and shortened, and the cost can be significantly reduced. Furthermore, since no step of the conventional metal wiring having a high aspect ratio is generated at all, there is no disconnection of the interlayer insulating film, which can greatly contribute to the improvement of the yield. Moreover, since the metal is collected on the surface of the polymer organic film to form the metal layer, the metal wiring layer having high conductivity can be formed. Therefore, by using the present invention, easily,
Effectively works for accurate and high-resolution wiring pattern formation with few defects.

【0019】[0019]

【実施例】まず、本発明の概要を述べる。本発明は、高
分子有機化合物と、有機金属錯体、または金属塩とを混
合させた高分子有機膜を配線パターン形成材料として用
い、この膜を還元液で表面処理することによって、膜表
面に有機金属錯体、金属塩を析出させ、金属層を容易に
形成することによって、上記のような課題を解決しよう
というものである。特に、高分子有機化合物としてポリ
シラン系、ポリシリコン系、またはポリイミド系高分子
有機化合物を使用するものである。また、これらの高分
子有機化合物は200℃以上の熱処理によって架橋反応
をおこし、硬化して絶縁膜を形成するか、または、その
ための架橋剤が高分子有機膜中に含有されていることが
望ましい。すなわち、ここで用いられるメインポリマー
としての高分子有機化合物は、(化1)のような構造の
ものである。
First, the outline of the present invention will be described. The present invention uses a polymer organic film, which is a mixture of a polymer organic compound and an organometallic complex or a metal salt, as a wiring pattern forming material. It is intended to solve the above problems by depositing a metal complex and a metal salt to easily form a metal layer. In particular, a polysilane-based, polysilicon-based, or polyimide-based polymer organic compound is used as the polymer organic compound. Further, it is desirable that these high molecular weight organic compounds cause a crosslinking reaction by heat treatment at 200 ° C. or higher to be cured to form an insulating film, or that the high molecular weight organic film contains a crosslinking agent therefor. . That is, the polymer organic compound as the main polymer used here has a structure as shown in Chemical formula 1.

【0020】[0020]

【化1】 [Chemical 1]

【0021】また、熱処理することによって架橋反応を
起こすための架橋剤は(化2)のような構造のものであ
る。
A cross-linking agent for causing a cross-linking reaction by heat treatment has a structure as shown in Chemical formula 2.

【0022】[0022]

【化2】 [Chemical 2]

【0023】メインポリマーである高分子有機化合物は
熱処理することによって、これらの架橋剤と(化3)の
ような架橋反応を起こし、高分子量化し絶縁膜を形成す
る。
The high molecular weight organic compound, which is the main polymer, undergoes a cross-linking reaction (Chemical Formula 3) with these cross-linking agents by heat treatment to form a high molecular weight and form an insulating film.

【0024】[0024]

【化3】 [Chemical 3]

【0025】上記のような反応が進行して三次元架橋反
応が進む。すなわち、ポリシラン系、ポリシリコン系、
またはポリイミド系高分子有機化合物と、有機金属錯
体、または金属塩とを混合させた高分子有機膜の表面を
還元液で還元することによって、膜表面に金属層を形成
した後、熱処理することによって高分子有機化合物に架
橋反応をおこさせ、絶縁膜を形成する。
The above-described reaction proceeds and the three-dimensional crosslinking reaction proceeds. That is, polysilane-based, polysilicon-based,
Alternatively, the surface of the polymer organic film obtained by mixing the polyimide-based polymer organic compound and the organic metal complex or the metal salt is reduced with a reducing solution to form a metal layer on the film surface, and then heat treatment is performed. A high molecular weight organic compound is caused to undergo a crosslinking reaction to form an insulating film.

【0026】この高分子有機化合物と、有機金属錯体、
または金属塩とを混合させた高分子有機膜を還元液で処
理することによって、高分子有機化合物と金属との相分
離をおこさせ、数100nmの膜表面に金属層を形成
し、これを金属配線パターンとして利用するものであ
る。さらに、この後、熱処理することによって、ポリシ
ラン系、ポリシリコン系、またはポリイミド系の高分子
有機化合物を架橋させ、絶縁膜として利用するものであ
る。従って、リソグラフィー技術によって形成したレジ
ストパターンのコントラスト、形状は問題にならず、レ
ジストの耐ドライエッチ性も必要としないので、微細な
パターンを容易に形成することができる。これらの金属
含有高分子有機化合物を配線材料として使用することに
よって、配線パターンを容易に形成することができ、さ
らに、同時に絶縁膜も形成することができ、ドライエッ
チング技術を使用する必要がないので、パターン転写時
のエッチングによる寸法シフトもなく、容易に正確に微
細配線パターンを形成することができる。
This high-molecular organic compound, an organometallic complex,
Alternatively, a polymer organic film mixed with a metal salt is treated with a reducing solution to cause phase separation between the polymer organic compound and the metal, and a metal layer is formed on the film surface of several 100 nm. It is used as a wiring pattern. Further, after this, a heat treatment is performed to cross-link the polysilane-based, polysilicon-based, or polyimide-based high-molecular organic compound to be used as an insulating film. Therefore, the contrast and shape of the resist pattern formed by the lithographic technique do not matter, and the dry etching resistance of the resist is not required, so that a fine pattern can be easily formed. By using these metal-containing polymer organic compounds as a wiring material, a wiring pattern can be easily formed, and at the same time, an insulating film can be formed, and it is not necessary to use a dry etching technique. In addition, it is possible to easily and accurately form a fine wiring pattern without a dimensional shift due to etching during pattern transfer.

【0027】(実施例1)以下、本発明の一実施例の配
線パターン形成材料およびパターン形成方法について説
明する。
Example 1 A wiring pattern forming material and a pattern forming method according to an example of the present invention will be described below.

【0028】(化4)で示されるようなシリコン系高分
子有機化合物10gと、0.1gのCuCl2から成る
金属塩とをN,Nージメチルホルムアミド溶液に溶解
し、混合物を製造した。
A mixture was prepared by dissolving 10 g of the silicon-based polymer organic compound as shown in Chemical formula 4 and 0.1 g of a metal salt consisting of CuCl 2 in an N, N-dimethylformamide solution.

【0029】[0029]

【化4】 [Chemical 4]

【0030】この混合物を25℃で60分間ゆるやかに
撹拌し、不溶物をろ別し、均一な溶液にした。この溶液
を半導体シリコン基板上に滴下し、2000rpmで1
分間スピンコートを行った。この基板を80℃、90秒
間のベーキングを行い、1.0μm厚の高分子有機膜を
得ることができた。この高分子有機膜の表面にNaBH
4からなる還元剤を滴化し、この状態を50℃、10分
間保ち続けた。この後、還元剤を除去すると、高分子有
機膜の表面にCuから成る金属層を200nmの厚さで
形成することができた。さらに、この高分子有機膜を3
00℃で熱処理することによって、ポリシリコン系高分
子有機化合物を熱架橋させ、絶縁膜を形成することがで
きた。
This mixture was gently stirred at 25 ° C. for 60 minutes, and the insoluble matter was filtered off to obtain a uniform solution. This solution was dropped on a semiconductor silicon substrate and the speed was adjusted to 1 at 2000 rpm.
Spin coating was performed for a minute. This substrate was baked at 80 ° C. for 90 seconds to obtain a polymer organic film having a thickness of 1.0 μm. NaBH on the surface of this polymer organic film
The reducing agent consisting of 4 was added dropwise, and this state was maintained at 50 ° C. for 10 minutes. After that, by removing the reducing agent, it was possible to form a metal layer of Cu with a thickness of 200 nm on the surface of the polymer organic film. Furthermore, this polymer organic film
By heat-treating at 00 ° C., the poly-silicon polymer organic compound was thermally cross-linked, and the insulating film could be formed.

【0031】以上のように、本実施例によれば、ポリシ
リコン系高分子有機化合物をメインポリマーとして用
い、金属塩を混合させ、還元液で表面処理することによ
って、容易に高分子有機化合物と金属塩との相分離をお
こさせ、金属層を形成することができ、同時にポリシリ
コン系高分子有機化合物を架橋させることによって、容
易に絶縁膜を形成することができる。
As described above, according to the present embodiment, the high molecular organic compound of polysilicon type is used as the main polymer, the metal salt is mixed, and the surface treatment with the reducing solution is performed to easily obtain the high molecular organic compound. A metal layer can be formed by causing phase separation from a metal salt, and at the same time, an insulating film can be easily formed by cross-linking a polysilicon-based polymer organic compound.

【0032】また、高分子有機化合物としてポリシリコ
ン系以外に、ポリシラン系やポリイミド系のものでもよ
く、また、架橋剤を含ませて高分子有機化合物をより架
橋しやすいようにしてもよい。
Further, the high molecular weight organic compound may be a polysilane type or a polyimide type in addition to the polysilicon type, and a crosslinking agent may be included to make the high molecular weight organic compound easier to crosslink.

【0033】さらに、また、金属塩としてCuCl2
外に、NiCl2やCoCl2、Ni(ClO42等を用
いてもよく、また、還元剤としてNaBH4以外の還元
液を用いてもよい。
Furthermore, in addition to CuCl 2 as the metal salt, NiCl 2 , CoCl 2 , Ni (ClO 4 ) 2 or the like may be used, and a reducing solution other than NaBH 4 may be used as the reducing agent. .

【0034】(実施例2)以下本発明の第2の実施例の
配線パターン形成方法について、図面を参照しながら説
明する。
(Second Embodiment) A wiring pattern forming method according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0035】図1および図2は本発明の実施例における
配線パターン形成方法の工程断面図を示すものである。
半導体シリコン基板11上に高分子有機膜12として、
実施例1で得られた金属含有高分子有機膜を1.0μm
厚塗布し、70℃、60秒間のベーキングを行った(図
1(a))。この高分子有機膜上にレジスト膜13とし
てAZマイクロポジット(シプレー社)を0.3μm厚
塗布し、70℃、60秒間のベーキングを行った。この
レジスト膜上から、248nmの紫外線14を用いて、
露光量30mJ/cm2でパターン露光を行った(図1
(b))。
1 and 2 are sectional views showing the steps of a method for forming a wiring pattern according to an embodiment of the present invention.
As the polymer organic film 12 on the semiconductor silicon substrate 11,
The metal-containing polymer organic film obtained in Example 1 was 1.0 μm thick.
It was applied thickly and baked at 70 ° C. for 60 seconds (FIG. 1A). A 0.3 μm thick AZ microposit (Shipley Company) was applied as a resist film 13 on the polymer organic film and baked at 70 ° C. for 60 seconds. From above this resist film, using ultraviolet rays 14 of 248 nm,
Pattern exposure was performed at an exposure dose of 30 mJ / cm 2 (see FIG. 1).
(B)).

【0036】このウエハを有機アルカリ水溶液を用いて
1分間の現像を行うことによって、0.3μmラインア
ンドスペースの微細なレジストパターン13pを形成す
ることができ、選択的に下層の金属含有高分子有機膜1
2を露出させることができた(図1(c))。このレジ
ストパターン上からNaBH4から成る還元液15を滴
下し、50℃で10分間保ち続けた(図1(d))。こ
の後、還元剤を除去すると、高分子有機膜12の表面に
Cuから成る金属層16を200nmの厚さで形成する
ことができ、0.3μm幅の微細な金属配線パターンを
形成することができた(図1(e))。
By developing this wafer for 1 minute using an organic alkaline aqueous solution, a fine resist pattern 13p having a line and space of 0.3 μm can be formed, and a metal-containing polymer organic layer as a lower layer can be selectively formed. Membrane 1
2 could be exposed (FIG. 1 (c)). A reducing solution 15 made of NaBH4 was dropped on the resist pattern and kept at 50 ° C. for 10 minutes (FIG. 1 (d)). After that, by removing the reducing agent, the metal layer 16 made of Cu can be formed on the surface of the polymer organic film 12 to a thickness of 200 nm, and a fine metal wiring pattern with a width of 0.3 μm can be formed. It was possible (Fig. 1 (e)).

【0037】次に、レジストパターン13pを除去し
(図1(f))、さらに、この高分子有機膜12を30
0℃で熱処理することによって、ポリシリコン系高分子
有機化合物を熱架橋させ、絶縁膜17を形成することが
できた(図1(g))。
Next, the resist pattern 13p is removed (FIG. 1 (f)), and the polymer organic film 12 is further removed by 30.
By heat-treating at 0 ° C., the poly-silicon polymer organic compound was thermally cross-linked, and the insulating film 17 could be formed (FIG. 1G).

【0038】以上のように、本実施例によれば、ポリシ
リコン系高分子有機化合物をメインポリマーとして用
い、金属塩を混合させ、レジストパターンをマスクとし
て還元液で膜表面の処理をすることによって、容易に高
分子有機化合物と金属塩との相分離をおこさせ、金属層
を形成し金属配線パターンを形成することができる。さ
らに、同時にポリシリコン系高分子有機化合物を熱架橋
させることによって、容易に絶縁膜を形成することがで
きる。
As described above, according to the present embodiment, by using the polysilicon type high molecular weight organic compound as the main polymer, the metal salt is mixed, and the film surface is treated with the reducing solution using the resist pattern as a mask. It is possible to easily cause a phase separation of a high molecular weight organic compound and a metal salt to form a metal layer and form a metal wiring pattern. Further, the insulating film can be easily formed by simultaneously thermally cross-linking the poly-silicon-based polymer organic compound.

【0039】また、この時、高分子有機化合物としてポ
リシリコン系以外に、ポリシラン系やポリイミド系のも
のでもよく、また、架橋剤を含ませて高分子有機化合物
をより架橋しやすいようにしてもよい。
At this time, the high molecular weight organic compound may be a polysilane type or a polyimide type in addition to the polysilicon type, and a crosslinking agent may be included to make the high molecular weight organic compound more easily crosslinkable. Good.

【0040】以上、図面を用いて具体的な実施例を説明
したが、特許の内容はこれらに限定されたものではな
い。
Although specific embodiments have been described with reference to the drawings, the contents of the patent are not limited to these.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ポリシラン系、ポリシリコン系、またはポリイミド系の
高分子有機化合物と、有機金属錯体、または金属塩とを
混合させた高分子有機膜を還元液で表面処理することに
よって、膜表面に有機金属錯体、金属塩を析出させ、金
属層を容易に形成するものである。この還元処理の時
に、レジストパターンをマスクとして行うことによっ
て、容易に高解像度の微細な高導電性の金属配線パター
ンを形成することができる。さらに、その後の熱処理に
よって、高分子有機化合物を熱架橋・硬化させることに
よって、金属配線と同時に、容易に絶縁膜を形成するこ
とができる。特に、従来、多くの問題があった、困難な
金属膜のドライエッチング技術を用いる必要がなく、ま
た、金属配線のエッチング後の腐食の問題も全くない。
さらに、リソグラフィ技術を用いてパターン形成を行う
場合、基板からの反射や電子ビームの近接効果の影響に
よるレジストパターン形状の劣化等の問題がなく、ま
た、ドライエッチングをする必要がないので、レジスト
の耐ドライエッチ性も必要とせず、レジスト膜厚は薄く
することができ、正確で微細なレジストパターンを形成
することができる。このレジストパターンをマスクとし
て選択的に下層の高分子有機膜中の金属を析出させ、金
属層を形成するので、レジストパターンのコントラスト
は全く問題とならず、また、レジストパターン寸法その
ままが配線のパターン寸法になるので、ドライエッチン
グ時におこるレジストパターンの大きな寸法シフトもな
く、正確で微細な高解像度の配線パターンを形成するこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
Polysilane-based, polysilicon-based, or polyimide-based polymer organic compound, and an organic metal complex, or by a surface treatment of a polymer organic film obtained by mixing a metal salt with a reducing solution, an organic metal complex on the film surface, A metal salt is deposited to easily form a metal layer. By carrying out the resist pattern as a mask at the time of this reduction treatment, it is possible to easily form a fine and highly conductive metal wiring pattern with high resolution. Further, by heat-crosslinking and curing the high molecular weight organic compound by the subsequent heat treatment, the insulating film can be easily formed simultaneously with the metal wiring. In particular, there is no need to use a difficult dry etching technique for a metal film, which has had many problems in the past, and there is no problem of corrosion of a metal wiring after etching.
Furthermore, when pattern formation is performed using the lithography technique, there is no problem such as deterioration of the resist pattern shape due to the influence of the proximity effect of the electron beam or reflection from the substrate, and since dry etching is not required, the resist The dry etching resistance is not required, the resist film thickness can be reduced, and an accurate and fine resist pattern can be formed. Using this resist pattern as a mask, the metal in the lower polymer organic film is selectively deposited to form the metal layer, so the contrast of the resist pattern does not pose any problem, and the resist pattern size is the same as the wiring pattern. Since the dimensions are large, an accurate and fine high-resolution wiring pattern can be formed without a large dimension shift of the resist pattern occurring during dry etching.

【0042】また、本発明を用いることによって、金属
配線層と絶縁膜を同時に形成することができるので、従
来の堆積とリソグラフィーとドライエッチングを繰り返
し行い、配線パターンを形成する長い工程に比べて、非
常に工程を簡略化、短縮化することができ、コストを大
幅に低減することができる。さらに、従来の高アスペク
ト比の金属配線の段差が全く生じないので、層間絶縁膜
の断線もなく、歩留り向上に大きく寄与することができ
る。また、高分子有機膜表面に金属を集め、金属層を形
成するので、高導電率の金属配線層を形成することがで
きる。従って、本発明を用いることによって、容易に、
欠陥の少ない、正確で高解像度の配線パターンを形成す
ることができ、超高密度集積回路の製造に大きく寄与す
ることができる。
Further, by using the present invention, the metal wiring layer and the insulating film can be formed at the same time, so that compared with the conventional long process of repeatedly performing deposition, lithography and dry etching to form a wiring pattern, The process can be extremely simplified and shortened, and the cost can be significantly reduced. Furthermore, since no step of the conventional metal wiring having a high aspect ratio is generated at all, there is no disconnection of the interlayer insulating film, which can greatly contribute to the improvement of the yield. Moreover, since the metal is collected on the surface of the polymer organic film to form the metal layer, the metal wiring layer having high conductivity can be formed. Therefore, by using the present invention, easily,
An accurate and high-resolution wiring pattern with few defects can be formed, which can greatly contribute to the manufacture of an ultrahigh-density integrated circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の1実施例における配線パターン形成方
法の工程断面図
FIG. 1 is a process cross-sectional view of a wiring pattern forming method according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来のリソグラフィー、およびドライエッチン
グ技術を用いた場合の配線パターン形成方法の工程断面
FIG. 2 is a process cross-sectional view of a wiring pattern forming method using conventional lithography and dry etching techniques.

【図3】従来の三層レジストプロセスを用いた場合の配
線パターン形成方法の工程断面図
FIG. 3 is a process sectional view of a wiring pattern forming method using a conventional three-layer resist process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 半導体基板 12 高分子有機膜 13 レジスト膜 14 紫外線 15 還元液 16 金属層 17 絶縁膜 11 semiconductor substrate 12 polymer organic film 13 resist film 14 ultraviolet light 15 reducing solution 16 metal layer 17 insulating film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 H05K 1/09 A 6921−4E 3/10 Z 7511−4E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI Technical display location H01L 21/027 H05K 1/09 A 6921-4E 3/10 Z 7511-4E

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高分子有機化合物と、有機金属錯体、また
は金属塩とから成る配線パターン形成材料であって、還
元液で膜表面を処理することによって前記有機金属錯
体、または金属塩を膜表面に析出させ、熱処理すること
によって前記高分子有機化合物が架橋反応を起こし、絶
縁膜を形成することを特徴とする配線パターン形成材
料。
1. A wiring pattern forming material comprising a high molecular weight organic compound and an organic metal complex or a metal salt, wherein the organic metal complex or the metal salt is treated by treating the film surface with a reducing solution. A wiring pattern forming material, characterized in that the high molecular weight organic compound causes a cross-linking reaction to form an insulating film by being deposited on and heat-treated.
【請求項2】請求項1記載の高分子有機化合物と、有機
金属錯体、または金属塩の他に、架橋剤を含んで成る配
線パターン形成材料。
2. A wiring pattern forming material comprising a high molecular weight organic compound according to claim 1, an organometallic complex or a metal salt, and a crosslinking agent.
【請求項3】請求項1、2記載の高分子有機化合物がポ
リシラン系、ポリシリコン系、またはポリイミド系高分
子有機化合物である配線パターン形成材料。
3. A wiring pattern forming material, wherein the polymer organic compound according to claim 1 or 2 is a polysilane-based, polysilicon-based, or polyimide-based polymer organic compound.
【請求項4】半導体基板上に高分子有機化合物と、有機
金属錯体、または金属塩とから成る高分子有機膜を塗布
し熱処理する工程と、 前記高分子有機膜上に、レジストを塗布し熱処理する工
程と、 前記レジスト膜上に紫外線や電子線等の高エネルギービ
ームを照射することによって所望のパターンを露光する
工程と、 前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成し前
記高分子有機膜を選択的に露出させる工程と、 前記レジストパターン上に還元液を滴下し、前記選択的
に露出された高分子有機膜の表面に前記高分子有機膜中
に含まれる有機金属錯体、または金属塩を析出させ、金
属層を形成する工程と、 前記レジストパターンを除去し、熱処理することによっ
て前記高分子有機膜中に含まれる高分子有機化合物を架
橋・硬化させ、絶縁膜を形成する工程とを備えた配線パ
ターン形成方法。
4. A step of applying a polymer organic film comprising a polymer organic compound and an organic metal complex or a metal salt on a semiconductor substrate and heat-treating, and applying a resist on the polymer organic film and heat-treating. And a step of exposing a desired pattern by irradiating the resist film with a high energy beam such as an ultraviolet ray or an electron beam, and developing the resist film to form a resist pattern to form the polymer organic film. A step of selectively exposing, a reducing solution is dropped on the resist pattern, and an organometallic complex or a metal salt contained in the polymer organic film is added to the surface of the polymer organic film that is selectively exposed. A step of depositing, forming a metal layer, and removing the resist pattern, heat treatment to cross-link and cure the polymer organic compound contained in the polymer organic film, A wiring pattern forming method and forming a Enmaku.
【請求項5】請求項4記載の高分子有機化合物と、有機
金属錯体、または金属塩の他に、架橋剤を含み、また、
高分子有機化合物がポリシラン系、ポリシリコン系、ま
たはポリイミド系高分子有機化合物であり、また、高分
子有機化合物を架橋・硬化させ、絶縁膜を形成する時の
熱処理温度が200℃以上であることを特徴とする配線
パターン形成方法。
5. A polymer organic compound according to claim 4, and a cross-linking agent in addition to the organometallic complex or metal salt, and
The polymer organic compound is a polysilane-based, polysilicon-based, or polyimide-based polymer organic compound, and the heat treatment temperature when the insulating film is formed by crosslinking and curing the polymer organic compound is 200 ° C. or higher. And a wiring pattern forming method.
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