JPH07209864A - パターン形成方法およびパターン形成装置 - Google Patents
パターン形成方法およびパターン形成装置Info
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- JPH07209864A JPH07209864A JP487294A JP487294A JPH07209864A JP H07209864 A JPH07209864 A JP H07209864A JP 487294 A JP487294 A JP 487294A JP 487294 A JP487294 A JP 487294A JP H07209864 A JPH07209864 A JP H07209864A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の回転塗布法に比較して膜厚の制御性に
優れ、基板上に形成された薄膜の有機溶媒の除去、乾燥
工程がなく作業環境性に優れ、真空中で一貫して不純物
の混入、ダストを防止して基板表面のポリ尿素膜に所望
のフォトレジストのパターン形状を極めて容易に形成す
ることが出来るパターン形成方法。 【構成】 真空中で感光性合成樹脂の原料モノマーを蒸
発させ、基板表面で蒸着重合させてポリ尿素膜を形成
し、次いで形成されたポリ尿素膜にパターン形成用のフ
ォトマスクを使用して紫外線を照射し、露光した後、該
ポリ尿素膜を加熱し、未露光部分の膜を熱分解させて除
去してポリ尿素膜にパターンを形成する。
優れ、基板上に形成された薄膜の有機溶媒の除去、乾燥
工程がなく作業環境性に優れ、真空中で一貫して不純物
の混入、ダストを防止して基板表面のポリ尿素膜に所望
のフォトレジストのパターン形状を極めて容易に形成す
ることが出来るパターン形成方法。 【構成】 真空中で感光性合成樹脂の原料モノマーを蒸
発させ、基板表面で蒸着重合させてポリ尿素膜を形成
し、次いで形成されたポリ尿素膜にパターン形成用のフ
ォトマスクを使用して紫外線を照射し、露光した後、該
ポリ尿素膜を加熱し、未露光部分の膜を熱分解させて除
去してポリ尿素膜にパターンを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はパターン形成方法および
パターン形成装置に関し、更に詳しくは、半導体素子、
電子機器等の製造に用いるフォトレジストのパターン形
成方法およびそれに用いるパターン形成装置に関する。
パターン形成装置に関し、更に詳しくは、半導体素子、
電子機器等の製造に用いるフォトレジストのパターン形
成方法およびそれに用いるパターン形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のフォトレジストのパター
ン形成方法としては、有機超薄膜エレクトロニクス（株
式会社培風館 1993年10月 5日 初版発行）第 184頁な
いし第185頁の「図５．１ フォトエッチング工程」に
開示されているパターン形成方法が知られている。
ン形成方法としては、有機超薄膜エレクトロニクス（株
式会社培風館 1993年10月 5日 初版発行）第 184頁な
いし第185頁の「図５．１ フォトエッチング工程」に
開示されているパターン形成方法が知られている。
【０００３】この「図５．１ フォトエッチング工程」
に開示されている方法は次の通りである。
に開示されている方法は次の通りである。
【０００４】尚、「図５．１ フォトエッチング工程」
の工程図を添付図面では図２として示す。
の工程図を添付図面では図２として示す。
【０００５】図面にポジ型フォトレジストを用いた微細
加工プロセスを示す。同図にはシリコン集積回路を作製
するうえで基本的なプロセスとなる酸化シリコン膜をエ
ッチング加工する作業工程を示した。
加工プロセスを示す。同図にはシリコン集積回路を作製
するうえで基本的なプロセスとなる酸化シリコン膜をエ
ッチング加工する作業工程を示した。
【０００６】 シリコン基板に酸化シリコン膜を形成
する。 クリーンルームとよばれる清浄な部屋で、酸化膜を
形成したシリコン基板にフォトレジストを塗布する。フ
ォトレジストは有機溶媒に溶かした溶液の状態になって
いるから、通常は回転塗布（スピンコート）法とよばれ
る手法で薄膜形成を行う。レジスト膜厚はレジスト溶液
の粘度と塗布時の回転数でほぼ決定する。この薄膜には
有機溶媒が残留しているため、８０度程度の温度で加熱
乾燥（プリベーク）する。 レジスト膜を露光する。この露光方式には密着、近
接投影、縮小投影方式、あるいは電子線やイオンビーム
による走査投影方式等がある。現在の半導体集積回路の
量産化システムでは投影露光方式が主流であり、水銀灯
等から発生する短波長光を反射鏡、レンズ、フィルタ
ー、フォトマスク等の組み合わせを通してレジスト膜へ
入射する。 レジスト膜を現像し、露光パターンを形成する。エ
ッチング工程との関係やレジスト膜の残留、耐エッチン
グ特性等の関係から、リンス、熱処理（ポストベー
ク）、プラズマ処理等を行う場合もある。 現像後のレジストパターンを保護膜として酸化シリ
コン膜をエッチングする。酸化シリコンのエッチングに
は、フッ素系の溶液を使ったウェットエッチング、また
はガスを用いたプラズマエッチングが使われる。 最後に用済みとなったレジスト膜を剥離液や酸素プ
ラズマを用いて除去し、微細加工は終了する。
する。 クリーンルームとよばれる清浄な部屋で、酸化膜を
形成したシリコン基板にフォトレジストを塗布する。フ
ォトレジストは有機溶媒に溶かした溶液の状態になって
いるから、通常は回転塗布（スピンコート）法とよばれ
る手法で薄膜形成を行う。レジスト膜厚はレジスト溶液
の粘度と塗布時の回転数でほぼ決定する。この薄膜には
有機溶媒が残留しているため、８０度程度の温度で加熱
乾燥（プリベーク）する。 レジスト膜を露光する。この露光方式には密着、近
接投影、縮小投影方式、あるいは電子線やイオンビーム
による走査投影方式等がある。現在の半導体集積回路の
量産化システムでは投影露光方式が主流であり、水銀灯
等から発生する短波長光を反射鏡、レンズ、フィルタ
ー、フォトマスク等の組み合わせを通してレジスト膜へ
入射する。 レジスト膜を現像し、露光パターンを形成する。エ
ッチング工程との関係やレジスト膜の残留、耐エッチン
グ特性等の関係から、リンス、熱処理（ポストベー
ク）、プラズマ処理等を行う場合もある。 現像後のレジストパターンを保護膜として酸化シリ
コン膜をエッチングする。酸化シリコンのエッチングに
は、フッ素系の溶液を使ったウェットエッチング、また
はガスを用いたプラズマエッチングが使われる。 最後に用済みとなったレジスト膜を剥離液や酸素プ
ラズマを用いて除去し、微細加工は終了する。
【０００７】実際の集積回路（ＬＳＩ）プロセスではこ
のようなフォトエッチング工程を繰り返す必要があり、
２０以上にも及ぶ複雑な処理工程を経て作製されてい
る。
のようなフォトエッチング工程を繰り返す必要があり、
２０以上にも及ぶ複雑な処理工程を経て作製されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のパターン形
成方法は、 基板上にレジスト材を塗布するため、前工程（真空
プロセス）から大気圧に戻し作業を行う必要があり、作
業途中で基板上にダスト等が付着する。 レジスト材の塗布後、レジスト材に含まれている有
機溶媒を除去するための加熱、乾燥処理を行う必要があ
る。 現像に有機溶媒、または酸或いはアルカリ溶液を使
用するため、現像後に有機溶媒または酸或いはアルカリ
溶液を除去設備を必要とする。 パターン形成後、再び真空プロセスに戻す。 等の複雑な工程、設備が必要であるという問題があっ
た。
成方法は、 基板上にレジスト材を塗布するため、前工程（真空
プロセス）から大気圧に戻し作業を行う必要があり、作
業途中で基板上にダスト等が付着する。 レジスト材の塗布後、レジスト材に含まれている有
機溶媒を除去するための加熱、乾燥処理を行う必要があ
る。 現像に有機溶媒、または酸或いはアルカリ溶液を使
用するため、現像後に有機溶媒または酸或いはアルカリ
溶液を除去設備を必要とする。 パターン形成後、再び真空プロセスに戻す。 等の複雑な工程、設備が必要であるという問題があっ
た。
【０００９】本発明は、かかる問題点を解消し、真空中
で一貫してフォトレジストパターンを形成することが可
能なパターン形成方法およびそれに用いるパターン形成
装置を提供することを目的とする。
で一貫してフォトレジストパターンを形成することが可
能なパターン形成方法およびそれに用いるパターン形成
装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、蒸着重合法で形成されるポリ尿素膜中の尿素結
合は温度２５０〜３００℃で解重合（重合の逆反応）す
ることが知られている。そこで真空中でポリ尿素膜を温
度３００℃に加熱するとポリ尿素は解重合により蒸発す
る。
た結果、蒸着重合法で形成されるポリ尿素膜中の尿素結
合は温度２５０〜３００℃で解重合（重合の逆反応）す
ることが知られている。そこで真空中でポリ尿素膜を温
度３００℃に加熱するとポリ尿素は解重合により蒸発す
る。
【００１１】一方、ポリ尿素膜に紫外線を照射すると、
ポリ尿素膜内で架橋反応が起こり、温度３００℃に加熱
してもポリ尿素は解重合が起こりにくい。
ポリ尿素膜内で架橋反応が起こり、温度３００℃に加熱
してもポリ尿素は解重合が起こりにくい。
【００１２】この性質を利用してフォトマスクを使用
し、基板上に形成されたポリ尿素膜に紫外線を照射し、
その後、温度３００℃程度に加熱すると、未照射部分の
ポリ尿素は解重合して蒸発し、照射部分のポリ尿素膜の
みが基板上に残ることを知見した。
し、基板上に形成されたポリ尿素膜に紫外線を照射し、
その後、温度３００℃程度に加熱すると、未照射部分の
ポリ尿素は解重合して蒸発し、照射部分のポリ尿素膜の
みが基板上に残ることを知見した。
【００１３】本発明のパターン形成方法およびパターン
形成装置はかかる知見に基づいてなされたものであり、
本発明は、 1. 真空中で感光性合成樹脂の原料モノマーを蒸発させ
て、これを基板上で蒸着、重合させるレジスト形成プロ
セスおよび装置 2. 該レジスト膜に真空中で紫外線を照射し、露光する
プロセスおよび装置 3. 該露光後のレジスト膜を真空中で加熱し、未照射部
分のレジスト膜を解離、蒸発させるプロセスおよび装置 から成る。
形成装置はかかる知見に基づいてなされたものであり、
本発明は、 1. 真空中で感光性合成樹脂の原料モノマーを蒸発させ
て、これを基板上で蒸着、重合させるレジスト形成プロ
セスおよび装置 2. 該レジスト膜に真空中で紫外線を照射し、露光する
プロセスおよび装置 3. 該露光後のレジスト膜を真空中で加熱し、未照射部
分のレジスト膜を解離、蒸発させるプロセスおよび装置 から成る。
【００１４】更に詳しくは、パターン形成方法は、真空
中で感光性合成樹脂の原料モノマーを蒸発させ、基板表
面で蒸着重合させてポリ尿素膜を形成し、次いで形成さ
れたポリ尿素膜にパターン形成用のフォトマスクを使用
して紫外線を照射し、露光した後、該ポリ尿素膜を加熱
し、未露光部分の膜を熱分解させて除去してポリ尿素膜
にパターンを形成する。
中で感光性合成樹脂の原料モノマーを蒸発させ、基板表
面で蒸着重合させてポリ尿素膜を形成し、次いで形成さ
れたポリ尿素膜にパターン形成用のフォトマスクを使用
して紫外線を照射し、露光した後、該ポリ尿素膜を加熱
し、未露光部分の膜を熱分解させて除去してポリ尿素膜
にパターンを形成する。
【００１５】また、前記パターン形成方法に用いるパタ
ーン形成装置は、真空中で感光性合成樹脂の原料モノマ
ーを蒸発させる蒸発源と、原料モノマーの蒸着重合でポ
リ尿素膜が形成される基板を互いに対向して配置した蒸
着重合室と、基板上のポリ尿素膜に紫外線を照射する紫
外線源と、該ポリ尿素膜にパターンを形成するフォトマ
スクを配置した露光室と、紫外線の照射露光後のポリ尿
素膜に加熱処理を施す加熱装置を配置した現像室とから
成る。
ーン形成装置は、真空中で感光性合成樹脂の原料モノマ
ーを蒸発させる蒸発源と、原料モノマーの蒸着重合でポ
リ尿素膜が形成される基板を互いに対向して配置した蒸
着重合室と、基板上のポリ尿素膜に紫外線を照射する紫
外線源と、該ポリ尿素膜にパターンを形成するフォトマ
スクを配置した露光室と、紫外線の照射露光後のポリ尿
素膜に加熱処理を施す加熱装置を配置した現像室とから
成る。
【００１６】
【作用】真空中で感光性合成樹脂の原料モノマーを蒸発
させ、基板表面に蒸着させると、基板表面で重合してポ
リ尿素膜を形成する。基板上に形成されたポリ尿素膜は
紫外線を照射するとポリ尿素膜内で架橋反応が起こり、
紫外線が照射されたポリ尿素部分は解重合しないポリ尿
素となるので、紫外線照射後、加熱処理を施すと未照射
部分のポリ尿素を解重合により蒸発し、取り除くことが
出来る。これらの工程を真空中で行うことにより、パタ
ーン形成プロセス中での不純物の混入、ダストを防止す
る。
させ、基板表面に蒸着させると、基板表面で重合してポ
リ尿素膜を形成する。基板上に形成されたポリ尿素膜は
紫外線を照射するとポリ尿素膜内で架橋反応が起こり、
紫外線が照射されたポリ尿素部分は解重合しないポリ尿
素となるので、紫外線照射後、加熱処理を施すと未照射
部分のポリ尿素を解重合により蒸発し、取り除くことが
出来る。これらの工程を真空中で行うことにより、パタ
ーン形成プロセス中での不純物の混入、ダストを防止す
る。
【００１７】
【実施例】以下添付図面に従って本発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
【００１８】図１は本発明のパターン形成装置の１例を
示すもので、図示例は基板搬送方式のパターン形成装置
の説明線図であり、該パターン形成装置は、感光性合成
樹脂のポリ尿素膜を形成する蒸着重合室１、該ポリ尿素
膜に紫外線を照射し、露光する露光室２、紫外線を照射
されたポリ尿素膜に加熱処理を施す現像室３から構成さ
れており、バルブ４により蒸着重合室１、露光室２、現
像室３の順で互いに連通されている。
示すもので、図示例は基板搬送方式のパターン形成装置
の説明線図であり、該パターン形成装置は、感光性合成
樹脂のポリ尿素膜を形成する蒸着重合室１、該ポリ尿素
膜に紫外線を照射し、露光する露光室２、紫外線を照射
されたポリ尿素膜に加熱処理を施す現像室３から構成さ
れており、バルブ４により蒸着重合室１、露光室２、現
像室３の順で互いに連通されている。
【００１９】また、蒸着重合室１の上流側にバルブ５を
介して外部の真空ポンプその他の真空排気系６に接続さ
れた真空室７を配置し、また、現像室３の下流側にバル
ブ８を介して外部の真空ポンプその他の真空排気系９に
接続された真空室１０を配置し、真空排気系６、真空排
気系９のいずれかの一方または両方の真空排気系の作動
により蒸着重合室１内、露光室２内、現像室３内を夫々
所定の圧力に設定出来るようにした。
介して外部の真空ポンプその他の真空排気系６に接続さ
れた真空室７を配置し、また、現像室３の下流側にバル
ブ８を介して外部の真空ポンプその他の真空排気系９に
接続された真空室１０を配置し、真空排気系６、真空排
気系９のいずれかの一方または両方の真空排気系の作動
により蒸着重合室１内、露光室２内、現像室３内を夫々
所定の圧力に設定出来るようにした。
【００２０】前記蒸着重合室１内に感光性合成樹脂の蒸
着重合膜（ポリ尿素膜）を形成せしめるべき基板１１を
保持する基板ホルダー１２を配置すると共に、該蒸着重
合室１の下方に前記基板１１に対向させてポリ尿素膜の
一方の原料モノマーａとしてジアミン、他方の原料モノ
マーｂとしてジイソシアナートを夫々蒸発させるための
ガラス製の蒸発源１３，１３を設け、該各蒸発源１３を
その近傍に設けられた水晶振動の蒸発モニター１４と、
ヒーター１５とによって前記原料モノマーａおよびｂの
蒸発量を常に一定化させる所定温度にコントロール出来
るようにした。
着重合膜（ポリ尿素膜）を形成せしめるべき基板１１を
保持する基板ホルダー１２を配置すると共に、該蒸着重
合室１の下方に前記基板１１に対向させてポリ尿素膜の
一方の原料モノマーａとしてジアミン、他方の原料モノ
マーｂとしてジイソシアナートを夫々蒸発させるための
ガラス製の蒸発源１３，１３を設け、該各蒸発源１３を
その近傍に設けられた水晶振動の蒸発モニター１４と、
ヒーター１５とによって前記原料モノマーａおよびｂの
蒸発量を常に一定化させる所定温度にコントロール出来
るようにした。
【００２１】また、基板１１と両蒸発源１３との間にシ
ャッター１６を配置し、また、両蒸発源１３間に仕切板
１７を設けた。
ャッター１６を配置し、また、両蒸発源１３間に仕切板
１７を設けた。
【００２２】前記露光室２内の下方に基板ホルダー１２
に保持された基板１１に対向させて紫外線源１８を設
け、基板１１の前方に所定形状のパターンを備えるフォ
トマスク１９を設けて、前記蒸着重合室１内で基板１１
表面に形成されたポリ尿素膜（感光性合成樹脂の蒸着重
合膜）に紫外線源１８より紫外線を照射してパターン状
に露光させるようにした。
に保持された基板１１に対向させて紫外線源１８を設
け、基板１１の前方に所定形状のパターンを備えるフォ
トマスク１９を設けて、前記蒸着重合室１内で基板１１
表面に形成されたポリ尿素膜（感光性合成樹脂の蒸着重
合膜）に紫外線源１８より紫外線を照射してパターン状
に露光させるようにした。
【００２３】前記現像室３内に基板ホルダー１２に保持
された基板１１背面側にハロゲンランプから成る加熱装
置２０を設けて、前記露光室２内で紫外線が照射された
合成樹脂の蒸着重合膜に所定温度の加熱処理を施して紫
外線の未照射部分の蒸着重合膜を解重合させて除去する
ようにした。
された基板１１背面側にハロゲンランプから成る加熱装
置２０を設けて、前記露光室２内で紫外線が照射された
合成樹脂の蒸着重合膜に所定温度の加熱処理を施して紫
外線の未照射部分の蒸着重合膜を解重合させて除去する
ようにした。
【００２４】本発明のパターン形成方法において真空中
で蒸発させて基板上に蒸着重合させるポリ尿素膜の感光
性合成樹脂の一方の原料モノマーａに用いるジアミンと
しては、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，
４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ジアミ
ノ−３，３′−ジメチルジフェニルメタン等が挙げられ
る。
で蒸発させて基板上に蒸着重合させるポリ尿素膜の感光
性合成樹脂の一方の原料モノマーａに用いるジアミンと
しては、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，
４′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ジアミ
ノ−３，３′−ジメチルジフェニルメタン等が挙げられ
る。
【００２５】また、ポリ尿素膜の感光性合成樹脂の他方
の原料モノマーｂに用いるジイソシアナートとしては、
４，４′−ジイソシアン酸メチレンジフェニル、３，
３′−ジメチルジフェニル−４，４′−ジイソシアナー
ト等が挙げられる。
の原料モノマーｂに用いるジイソシアナートとしては、
４，４′−ジイソシアン酸メチレンジフェニル、３，
３′−ジメチルジフェニル−４，４′−ジイソシアナー
ト等が挙げられる。
【００２６】また、蒸着重合室１内で前記原料モノマー
を蒸発させて基板上で蒸着重合させる際の真空度として
は 1.3×10- 3〜 1.3×10- 2Ｐａ（１×10- 5〜１×10-
4Torr）程度に設定する。
を蒸発させて基板上で蒸着重合させる際の真空度として
は 1.3×10- 3〜 1.3×10- 2Ｐａ（１×10- 5〜１×10-
4Torr）程度に設定する。
【００２７】また、前記原料モノマーを蒸着重合させる
基板の材質としてはポリ尿素膜の成膜後、紫外線を照射
し、加熱により現像させるため、温度 350℃以上の耐熱
性を有する材質であればよく、例えばガラス、シリコン
ウエハ、金属板、ポリイミドフィルムが挙げられる。
基板の材質としてはポリ尿素膜の成膜後、紫外線を照射
し、加熱により現像させるため、温度 350℃以上の耐熱
性を有する材質であればよく、例えばガラス、シリコン
ウエハ、金属板、ポリイミドフィルムが挙げられる。
【００２８】また、露光室２内で基板上のポリ尿素膜に
紫外線を照射させる際の真空度としては 1.3×10- 3〜
1.3×10- 2Ｐａ（１×10- 5〜１×10- 4Torr）程度に設
定する。
紫外線を照射させる際の真空度としては 1.3×10- 3〜
1.3×10- 2Ｐａ（１×10- 5〜１×10- 4Torr）程度に設
定する。
【００２９】また、現像室３内で紫外線が照射されたポ
リ尿素膜を加熱する際の温度はポリ尿素膜の膜厚並びに
ポリ尿素膜の種類、基板の材質により設定するが、一般
には２５０〜３３０℃程度とし、また、加熱する際の真
空度としては 1.3×10- 3〜1.3×10- 2Ｐａ（１×10- 5
〜１×10- 4Torr）程度に設定する。
リ尿素膜を加熱する際の温度はポリ尿素膜の膜厚並びに
ポリ尿素膜の種類、基板の材質により設定するが、一般
には２５０〜３３０℃程度とし、また、加熱する際の真
空度としては 1.3×10- 3〜1.3×10- 2Ｐａ（１×10- 5
〜１×10- 4Torr）程度に設定する。
【００３０】次に前記図１装置を用いて基板上に合成樹
脂の蒸着重合膜としてポリ尿素膜を形成し、続いてパタ
ーン形成の具体的実施例について説明する。
脂の蒸着重合膜としてポリ尿素膜を形成し、続いてパタ
ーン形成の具体的実施例について説明する。
【００３１】実施例１ 先ず、各バルブ４，５，８を閉じた状態で蒸着重合室１
内で基板ホルダー１２に縦75mm、横26mm、厚さ 1mmのガ
ラス製の基板１１を保持すると共に、蒸着重合室１内の
蒸発源１３，１３の一方に原料モノマーａ即ちジアミン
として４，４′−ジアミノジフェニルメタン（以下原料
モノマーａという）と、他方に原料モノマーｂ即ちジイ
ソシアナートとして４，４′−ジイソシアン酸メチレン
ジフェニル（以下原料モノマーｂという）を夫々充填
し、シャッター１６を閉じた状態で各バルブ４，５，８
を開き、蒸着重合室１、露光室２および現像室３内の全
圧力を真空室７の真空排気系６および真空室１０の真空
排気系９を介して 1.3×10- 3Ｐａ（１×10- 5Torr）に
設定した後、各バルブ４，５，８を閉じた。
内で基板ホルダー１２に縦75mm、横26mm、厚さ 1mmのガ
ラス製の基板１１を保持すると共に、蒸着重合室１内の
蒸発源１３，１３の一方に原料モノマーａ即ちジアミン
として４，４′−ジアミノジフェニルメタン（以下原料
モノマーａという）と、他方に原料モノマーｂ即ちジイ
ソシアナートとして４，４′−ジイソシアン酸メチレン
ジフェニル（以下原料モノマーｂという）を夫々充填
し、シャッター１６を閉じた状態で各バルブ４，５，８
を開き、蒸着重合室１、露光室２および現像室３内の全
圧力を真空室７の真空排気系６および真空室１０の真空
排気系９を介して 1.3×10- 3Ｐａ（１×10- 5Torr）に
設定した後、各バルブ４，５，８を閉じた。
【００３２】次に、蒸発モニター１４，１４で蒸発源１
３，１３から各原料モノマーａ，ｂの蒸発量を測定しな
がらヒーター１５，１５によって原料モノマーａを温度
100±0.2 ℃に、また原料モノマーｂを温度70±0.2 ℃
に夫々加熱した。
３，１３から各原料モノマーａ，ｂの蒸発量を測定しな
がらヒーター１５，１５によって原料モノマーａを温度
100±0.2 ℃に、また原料モノマーｂを温度70±0.2 ℃
に夫々加熱した。
【００３３】次いで、原料モノマーａ，ｂが所定温度に
達して所要の蒸発量が得られた後、シャッター１６を開
き、蒸着重合室１内の基板ホルダー１２に保持された基
板１１表面に該原料モノマーａ，ｂを 200Å／分の析出
速度で膜厚2500Åに蒸着し、堆積させた後、シャッター
１６を閉じ、基板１１表面でポリ尿素の重合反応を起こ
させてポリ尿素膜を形成した。
達して所要の蒸発量が得られた後、シャッター１６を開
き、蒸着重合室１内の基板ホルダー１２に保持された基
板１１表面に該原料モノマーａ，ｂを 200Å／分の析出
速度で膜厚2500Åに蒸着し、堆積させた後、シャッター
１６を閉じ、基板１１表面でポリ尿素の重合反応を起こ
させてポリ尿素膜を形成した。
【００３４】尚、原料モノマーａ，ｂは化学量論的にポ
リ尿素膜が形成されるように蒸発量の調整によって１：
１のモル比で蒸発するようにした。また、原料モノマー
ａ，ｂの蒸発時における蒸着重合室１内の圧力は 6.5×
10- 3Ｐａ（ 5×10- 5Torr）とした。
リ尿素膜が形成されるように蒸発量の調整によって１：
１のモル比で蒸発するようにした。また、原料モノマー
ａ，ｂの蒸発時における蒸着重合室１内の圧力は 6.5×
10- 3Ｐａ（ 5×10- 5Torr）とした。
【００３５】次に、蒸着重合室１と露光室２との間のバ
ルブ４のみを開き、蒸着重合室１内でポリ尿素膜が形成
された基板１１を予め圧力が 1.3×10- 3Ｐａ（１×10-
5Torr）に設定された露光室２内に搬送した後、該バル
ブ４を閉じると共に、ステンレス製から成る幅 5mm、長
さ 5mmの方形状のパターン10本が穿設されたフォトマス
ク１９上に基板１１表面のポリ尿素膜側を固定した。続
いて、フォトマスク１９を通して紫外線源１８から中心
波長２５４ｎｍ、１０Ｗの紫外線をポリ尿素膜に 5分間
照射した。
ルブ４のみを開き、蒸着重合室１内でポリ尿素膜が形成
された基板１１を予め圧力が 1.3×10- 3Ｐａ（１×10-
5Torr）に設定された露光室２内に搬送した後、該バル
ブ４を閉じると共に、ステンレス製から成る幅 5mm、長
さ 5mmの方形状のパターン10本が穿設されたフォトマス
ク１９上に基板１１表面のポリ尿素膜側を固定した。続
いて、フォトマスク１９を通して紫外線源１８から中心
波長２５４ｎｍ、１０Ｗの紫外線をポリ尿素膜に 5分間
照射した。
【００３６】次に、露光室２と現像室３との間のバルブ
４のみを開き、露光室２内でポリ尿素膜に紫外線を照射
された基板１１を予め圧力が 1.3×10- 3Ｐａ（１×10-
5Torr）に設定された現像室３内に搬送した後、該バル
ブ４を閉じると共に、基板１１をヒーター２０下の所定
位置に固定した。続いて、ヒーター２０により基板１１
を温度 300℃で5 分間加熱処理による現像を施した。
４のみを開き、露光室２内でポリ尿素膜に紫外線を照射
された基板１１を予め圧力が 1.3×10- 3Ｐａ（１×10-
5Torr）に設定された現像室３内に搬送した後、該バル
ブ４を閉じると共に、基板１１をヒーター２０下の所定
位置に固定した。続いて、ヒーター２０により基板１１
を温度 300℃で5 分間加熱処理による現像を施した。
【００３７】次に、現像室３と真空室１０との間のバル
ブ８のみを開き、現像室３内でポリ尿素膜に現像処理が
施された基板１１を予め圧力が 1.3×10- 3Ｐａ（１×1
0- 5Torr）に設定された真空室１０内に搬送した後、該
バルブ８を閉じ、真空室１０内を大気圧にした後、基板
１１を真空室１０内より取り出した。
ブ８のみを開き、現像室３内でポリ尿素膜に現像処理が
施された基板１１を予め圧力が 1.3×10- 3Ｐａ（１×1
0- 5Torr）に設定された真空室１０内に搬送した後、該
バルブ８を閉じ、真空室１０内を大気圧にした後、基板
１１を真空室１０内より取り出した。
【００３８】真空室１０内より取り出した基板１１表面
のポリ尿素膜を調べたところ、紫外線が照射された照射
部分のポリ尿素膜はそのまま基板表面に膜厚1800Åで残
り、紫外線が未照射部分のポリ尿素膜は解重合して基板
表面には残っておらず、フォトマスクのパターン形状と
同形のパターンが形成されていることが分かった。
のポリ尿素膜を調べたところ、紫外線が照射された照射
部分のポリ尿素膜はそのまま基板表面に膜厚1800Åで残
り、紫外線が未照射部分のポリ尿素膜は解重合して基板
表面には残っておらず、フォトマスクのパターン形状と
同形のパターンが形成されていることが分かった。
【００３９】実施例２ 一方の原料モノマーａとして４，４′−ジアミノジフェ
ニルエーテルを用い、その加熱温度を 135±2 ℃とし、
他方の原料モノマーｂとして４，４′−ジイソシアン酸
メチレンジフェニルを用い、その加熱温度を70±0.2 ℃
とした以外は前記実施例１と同様の方法で基板１１表面
にポリ尿素膜を形成した。
ニルエーテルを用い、その加熱温度を 135±2 ℃とし、
他方の原料モノマーｂとして４，４′−ジイソシアン酸
メチレンジフェニルを用い、その加熱温度を70±0.2 ℃
とした以外は前記実施例１と同様の方法で基板１１表面
にポリ尿素膜を形成した。
【００４０】そして前記実施例１と同様の方法で基板１
１表面に形成されたポリ尿素膜に紫外線を照射し、加熱
装置で現像した後、ポリ尿素膜を調べたところ、前記実
施例１と同様に紫外線が未照射の未照射部分のポリ尿素
膜は解重合により除去されて基板表面には残っておら
ず、フォトマスクのパターン形状と同形のパターンが形
成されていることが分かった。
１表面に形成されたポリ尿素膜に紫外線を照射し、加熱
装置で現像した後、ポリ尿素膜を調べたところ、前記実
施例１と同様に紫外線が未照射の未照射部分のポリ尿素
膜は解重合により除去されて基板表面には残っておら
ず、フォトマスクのパターン形状と同形のパターンが形
成されていることが分かった。
【００４１】実施例３ 一方の原料モノマーａとして４，４′−ジアミノジフェ
ニルメタンを用い、その加熱温度を 100±0.2 ℃とし、
他方の原料モノマーｂとして３，３′−ジメチルジフェ
ニル−４，４′−ジイソシアナートを用い、その加熱温
度を 135±1 ℃とした以外は前記実施例１と同様の方法
で基板１１表面にポリ尿素膜を形成した。
ニルメタンを用い、その加熱温度を 100±0.2 ℃とし、
他方の原料モノマーｂとして３，３′−ジメチルジフェ
ニル−４，４′−ジイソシアナートを用い、その加熱温
度を 135±1 ℃とした以外は前記実施例１と同様の方法
で基板１１表面にポリ尿素膜を形成した。
【００４２】そして前記実施例１と同様の方法で基板１
１表面に形成されたポリ尿素膜に紫外線を照射し、加熱
装置で現像した後、ポリ尿素膜を調べたところ、前記実
施例１と同様に紫外線が未照射の未照射部分のポリ尿素
膜は解重合により除去されて基板表面には残っておら
ず、フォトマスクのパターン形状と同形のパターンが形
成されていることが分かった。
１表面に形成されたポリ尿素膜に紫外線を照射し、加熱
装置で現像した後、ポリ尿素膜を調べたところ、前記実
施例１と同様に紫外線が未照射の未照射部分のポリ尿素
膜は解重合により除去されて基板表面には残っておら
ず、フォトマスクのパターン形状と同形のパターンが形
成されていることが分かった。
【００４３】実施例４ ポリ尿素膜への現像、即ち、加熱装置による基板への加
熱温度を 290℃とし、加熱時間を１０分間とした以外は
前記実施例１と同様の方法で基板表面にポリ尿素膜の形
成、並びにポリ尿素膜への紫外線照射を行った。
熱温度を 290℃とし、加熱時間を１０分間とした以外は
前記実施例１と同様の方法で基板表面にポリ尿素膜の形
成、並びにポリ尿素膜への紫外線照射を行った。
【００４４】そして現像後ポリ尿素膜を調べたところ、
前記実施例１と同様に紫外線が未照射の未照射部分のポ
リ尿素膜は解重合により除去されて基板表面には残って
おらず、フォトマスクのパターン形状と同形のパターン
が形成されていることが分かった。
前記実施例１と同様に紫外線が未照射の未照射部分のポ
リ尿素膜は解重合により除去されて基板表面には残って
おらず、フォトマスクのパターン形状と同形のパターン
が形成されていることが分かった。
【００４５】実施例５ ポリ尿素膜への現像、即ち、加熱装置による基板への加
熱温度を 310℃とした以外は前記実施例１と同様の方法
で基板表面にポリ尿素膜の形成、並びにポリ尿素膜への
紫外線照射を行った。
熱温度を 310℃とした以外は前記実施例１と同様の方法
で基板表面にポリ尿素膜の形成、並びにポリ尿素膜への
紫外線照射を行った。
【００４６】そして現像後ポリ尿素膜を調べたところ、
前記実施例１と同様に紫外線が未照射の未照射部分のポ
リ尿素膜は解重合により除去されて基板表面には残って
おらず、フォトマスクのパターン形状と同形のパターン
が形成されていることが分かった。
前記実施例１と同様に紫外線が未照射の未照射部分のポ
リ尿素膜は解重合により除去されて基板表面には残って
おらず、フォトマスクのパターン形状と同形のパターン
が形成されていることが分かった。
【００４７】前記実施例では基板ホルダー１２への基板
１１の保持を蒸着重合室１内で行ったが、真空室７内で
行ってもよい。
１１の保持を蒸着重合室１内で行ったが、真空室７内で
行ってもよい。
【００４８】前記図１装置では蒸着重合室１内、露光室
２内、現像室３内の排気を真空室７の真空排気系６、真
空室１０の真空排気系９のいずれか一方、または両方で
行うようにしたが、蒸着重合室１、露光室２、現像室３
に夫々真空ポンプその他の真空排気系を設置して、各室
毎に排気するようにしてもよい。
２内、現像室３内の排気を真空室７の真空排気系６、真
空室１０の真空排気系９のいずれか一方、または両方で
行うようにしたが、蒸着重合室１、露光室２、現像室３
に夫々真空ポンプその他の真空排気系を設置して、各室
毎に排気するようにしてもよい。
【００４９】本発明は真空中で基板表面へのポリ尿素膜
の形成工程、ポリ尿素膜への紫外線照射による露光工
程、紫外線照射後の未照射部分のポリ尿素の解重合によ
る現像工程を連続して行うことが出来るので、電極蒸着
プロセス、絶縁膜形成プロセス等の他の真空プロセスと
連結して真空中で一貫して基板表面の合成樹脂膜へのパ
ターンを形成することが出来る。
の形成工程、ポリ尿素膜への紫外線照射による露光工
程、紫外線照射後の未照射部分のポリ尿素の解重合によ
る現像工程を連続して行うことが出来るので、電極蒸着
プロセス、絶縁膜形成プロセス等の他の真空プロセスと
連結して真空中で一貫して基板表面の合成樹脂膜へのパ
ターンを形成することが出来る。
【００５０】
【発明の効果】本発明のパターン形成方法によるとき
は、基板表面へのレジスト材の形成をポリ尿素膜の蒸着
重合法で行うようにしたので、真空中でフォトレジスト
を形成することが出来るから、従来の回転塗布法に比較
して膜厚の制御性に優れると共に、基板表面へのレジス
ト材の形成は有機溶媒で溶解した溶液状態で行わないか
ら、形成された薄膜の有機溶媒の除去、乾燥工程がない
ため作業環境性に優れ、また、ポリ尿素膜に紫外線を照
射すると照射部分のポリ尿素は架橋反応して加熱されて
も解重合しない安定したポリ尿素となるので、パターン
形成用のフォトマクスを通して紫外線を照射し、その後
加熱処理を施すだけで、真空中で一貫して不純物の混
入、ダストを防止してポリ尿素膜に所望のフォトレジス
トのパターン形状を極めて容易に形成することが出来る
等の効果がある。
は、基板表面へのレジスト材の形成をポリ尿素膜の蒸着
重合法で行うようにしたので、真空中でフォトレジスト
を形成することが出来るから、従来の回転塗布法に比較
して膜厚の制御性に優れると共に、基板表面へのレジス
ト材の形成は有機溶媒で溶解した溶液状態で行わないか
ら、形成された薄膜の有機溶媒の除去、乾燥工程がない
ため作業環境性に優れ、また、ポリ尿素膜に紫外線を照
射すると照射部分のポリ尿素は架橋反応して加熱されて
も解重合しない安定したポリ尿素となるので、パターン
形成用のフォトマクスを通して紫外線を照射し、その後
加熱処理を施すだけで、真空中で一貫して不純物の混
入、ダストを防止してポリ尿素膜に所望のフォトレジス
トのパターン形状を極めて容易に形成することが出来る
等の効果がある。
【００５１】また、本発明のパターン形成装置によると
きは、装置を基板表面にポリ尿素膜を形成する蒸着重合
室と、該ポリ尿素膜に紫外線を照射する露光室と、紫外
線が照射されたポリ尿素膜に加熱を施す現像室で構成し
たから、従来装置のような基板表面に形成された薄膜の
有機溶媒の除去、乾燥装置がないためフォトレジスト膜
の形成が簡単で作業環境性に優れると共に、真空中で一
貫してフォトレジストパターンを不純物の混入、ダスト
を防止して容易に形成することが出来るパターン形成装
置を提供する効果がある。
きは、装置を基板表面にポリ尿素膜を形成する蒸着重合
室と、該ポリ尿素膜に紫外線を照射する露光室と、紫外
線が照射されたポリ尿素膜に加熱を施す現像室で構成し
たから、従来装置のような基板表面に形成された薄膜の
有機溶媒の除去、乾燥装置がないためフォトレジスト膜
の形成が簡単で作業環境性に優れると共に、真空中で一
貫してフォトレジストパターンを不純物の混入、ダスト
を防止して容易に形成することが出来るパターン形成装
置を提供する効果がある。
【図１】 本発明のパターン形成装置の１実施例の説明
線図、
線図、
【図２】 従来のフォトエッチングの１例を示す工程
図。
図。
１ 蒸着重合室、 ２ 露光室、 ３
現像室、６，９ 真空排気系、 １１ 基
板、 １３ 蒸発源、１８ 紫外線源、
１９ フォトマスク、 ２０ 加熱装置、ａ，
ｂ 原料モノマー。
現像室、６，９ 真空排気系、 １１ 基
板、 １３ 蒸発源、１８ 紫外線源、
１９ フォトマスク、 ２０ 加熱装置、ａ，
ｂ 原料モノマー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/36 Ｈ０１Ｌ 21/027
Claims (2)
- 【請求項１】 真空中で感光性合成樹脂の原料モノマー
を蒸発させ、基板表面で蒸着重合させてポリ尿素膜を形
成し、次いで形成されたポリ尿素膜にパターン形成用の
フォトマスクを使用して紫外線を照射し、露光した後、
該ポリ尿素膜を加熱し、未露光部分の膜を熱分解させて
除去してポリ尿素膜にパターンを形成することを特徴と
するパターン形成方法。 - 【請求項２】 真空中で感光性合成樹脂の原料モノマー
を蒸発させる蒸発源と、原料モノマーの蒸着重合でポリ
尿素膜が形成される基板を互いに対向して配置した蒸着
重合室と、基板上のポリ尿素膜に紫外線を照射する紫外
線源と、該ポリ尿素膜にパターンを形成するフォトマス
クを配置した露光室と、紫外線の照射露光後のポリ尿素
膜に加熱処理を施す加熱装置を配置した現像室とから成
ることを特徴とするパターン形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP487294A JPH07209864A (ja) | 1994-01-20 | 1994-01-20 | パターン形成方法およびパターン形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP487294A JPH07209864A (ja) | 1994-01-20 | 1994-01-20 | パターン形成方法およびパターン形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07209864A true JPH07209864A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=11595768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP487294A Pending JPH07209864A (ja) | 1994-01-20 | 1994-01-20 | パターン形成方法およびパターン形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07209864A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7637013B2 (en) * | 2005-08-23 | 2009-12-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing ink jet recording head |
| WO2016204022A1 (ja) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | 株式会社アルバック | 成膜方法及び成膜装置 |
| JP2018107427A (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置の製造方法、真空処理装置及び基板処理装置 |
| KR20180103704A (ko) * | 2017-03-10 | 2018-09-19 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 진공 처리 장치 |
| CN109698115A (zh) * | 2017-10-23 | 2019-04-30 | 东京毅力科创株式会社 | 半导体装置的制造方法 |
| KR20190051852A (ko) * | 2017-11-07 | 2019-05-15 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기억 매체 |
| KR20190070859A (ko) * | 2017-12-13 | 2019-06-21 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| US20190393084A1 (en) * | 2018-06-25 | 2019-12-26 | Tokyo Electron Limited | Method Utilizing Thermal Decomposition Material To Relax Queue Time Control |
| KR20200103558A (ko) | 2019-02-25 | 2020-09-02 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 성막용 조성물 및 성막 방법 |
| JP2021515402A (ja) * | 2018-03-02 | 2021-06-17 | 東京エレクトロン株式会社 | パターンを層に転写する方法 |
-
1994
- 1994-01-20 JP JP487294A patent/JPH07209864A/ja active Pending
Cited By (21)
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| CN109698115A (zh) * | 2017-10-23 | 2019-04-30 | 东京毅力科创株式会社 | 半导体装置的制造方法 |
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| JP2019087643A (ja) * | 2017-11-07 | 2019-06-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、及び記憶媒体 |
| KR20190051852A (ko) * | 2017-11-07 | 2019-05-15 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기억 매체 |
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| JP2019106490A (ja) * | 2017-12-13 | 2019-06-27 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
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| TWI767096B (zh) * | 2017-12-13 | 2022-06-11 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 半導體裝置之製造方法 |
| US11495490B2 (en) | 2017-12-13 | 2022-11-08 | Tokyo Electron Limited | Semiconductor device manufacturing method |
| CN110034063B (zh) * | 2017-12-13 | 2023-10-20 | 东京毅力科创株式会社 | 半导体装置的制造方法 |
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