JPH0744164B2 - Patterning method - Google Patents
Patterning methodInfo
- Publication number
- JPH0744164B2 JPH0744164B2 JP92488A JP92488A JPH0744164B2 JP H0744164 B2 JPH0744164 B2 JP H0744164B2 JP 92488 A JP92488 A JP 92488A JP 92488 A JP92488 A JP 92488A JP H0744164 B2 JPH0744164 B2 JP H0744164B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- film
- thin film
- laser
- resist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパターニング方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a patterning method.
デバイスの高集積化に伴ない、より高度な微細化技術が
必要となっている。微細パターンの形成技術として代表
的なものはフォトリソグラフィーを用いたパターニング
である。この技術はパターンを切る膜上へのフォトレジ
ストの塗布,露光,現像,エッチング,レジスト除去を
通して初めてパターンが形成されるものであり、多段の
工程が必要である。これに対してパターンを切ったレジ
スト膜上に全面成膜し、その後レジストをとりのぞくこ
とによってパターン部のみを残すリフトオフ法はフォト
リソグラフィに較べればエッチング工程が不要となる利
点があるが、サブミクロン以下の微細なパターン中にむ
らなく成膜するのは極めて困難であり、近接したパター
ンを有する複雑な形状の場合、レジストをとり除く工程
でしばしばパターンもはがれてしまう。With the high integration of devices, more sophisticated miniaturization technology is required. A typical technique for forming a fine pattern is patterning using photolithography. In this technique, a pattern is formed only by applying a photoresist on a film that cuts the pattern, exposing, developing, etching, and removing the resist, and a multi-step process is required. On the other hand, the lift-off method, in which the entire surface is formed on a patterned resist film and then the resist is removed to leave only the pattern portion, has the advantage that an etching step is not required compared to photolithography, but it is less than submicron. It is extremely difficult to form a film evenly in such a fine pattern, and in the case of a complicated shape having adjacent patterns, the pattern is often peeled off in the step of removing the resist.
これに対して、レーザCVDによるパターン形成はレーザ
光の集光あるいは転写によって所望パターンの膜を直接
形成できるのでパターン形成工程を大幅に短縮すること
ができ、しかも短波長レーザを使うことによってサブミ
クロンオーダーの微細パターン形成も可能である。しか
し、光化学反応を利用したレーザCVDの場合、低温成膜
が可能であるという長所がある一方で、パターン周辺に
気相反応生成物の降り積りが生じるという重大な欠点が
ある。このような降り積りは短絡,接触不良等電気的ト
ラブルを招く原因となるのでデバイス製作上、大きな問
題となる。このように従来の方法では多段の工数をかけ
ず、また電気的特性に支障を生じさせることなくサブミ
クロンオーダーの微細パターンを形成することは極めて
困難である。On the other hand, in pattern formation by laser CVD, the film of the desired pattern can be directly formed by condensing or transferring the laser light, so the pattern formation process can be greatly shortened, and by using a short wavelength laser, submicron It is also possible to form an orderly fine pattern. However, in the case of laser CVD using a photochemical reaction, there is an advantage that low temperature film formation is possible, but there is a serious drawback that vapor phase reaction products accumulate around the pattern. Such accumulation causes electrical troubles such as short circuit and poor contact, which is a serious problem in device manufacturing. As described above, it is extremely difficult to form a fine pattern on the order of submicrons by the conventional method without applying many steps and without disturbing the electrical characteristics.
本発明の目的は、このような従来方法の問題点を解決し
たパターニング方法を提供することである。An object of the present invention is to provide a patterning method which solves the problems of the conventional method.
本発明はパターン状の薄膜を形成する基板の全面に前記
薄膜とは材質が異なりレーザ光で蒸散可能な保護膜を形
成し、前記保護膜を上から所望パターン形状にレーザ光
を照射して前記保護膜を蒸散させた後前記薄膜を前記レ
ーザ光で原料ガスを分解することにより成膜し、成膜後
前記保護膜をとり除くことを特徴とするパターニング方
法である。The present invention forms a protective film different in material from the thin film on the entire surface of a substrate for forming a patterned thin film and capable of being evaporated by laser light, and irradiating the protective film with laser light in a desired pattern shape from above. A patterning method, characterized in that after the protective film is evaporated, the thin film is formed by decomposing the raw material gas with the laser beam, and the protective film is removed after the film formation.
気相反応が中心的役割をはたす光CVDにおいては所望パ
ターン形状の光を照射してパターン薄膜の形成を行って
もパターン周辺に気相反応による降り積りを生ずるが基
板上の所望パターン形成部のみを露出させ、他の部分を
パターン薄膜とは異なる材料のカバー用の膜で覆ってお
けば、パターン周辺への気相反応による降り積りはこの
カバー用の膜上に落ちる。パターン形成後、パターン薄
膜はエッチングせず、このカバー用の膜はエッチングす
るようなエッチャントを用いて基板表面をエッチングす
れば、パターン周辺の降り積りはカバー用の膜とともに
とり除かれる。In photo-CVD, where the gas-phase reaction plays a central role, even if a patterned thin film is formed by irradiating light with a desired pattern shape, a deposition due to the gas-phase reaction occurs around the pattern, but only the desired pattern formation part on the substrate. If the film is exposed and the other part is covered with a cover film made of a material different from that of the pattern thin film, the accumulation due to the gas phase reaction around the pattern falls on the cover film. After forming the pattern, the pattern thin film is not etched, and the surface of the substrate is etched using an etchant that etches the cover film, so that the accumulation around the pattern is removed together with the cover film.
本発明は、このことを利用してパターニングを施すべき
基板全面にあらかじめパターン薄膜とは異なるカバー用
の膜を形成し、その後CVDに用いる所望パターン形状の
レーザ光で、カバー用の膜のパターン形成部にアブレー
ションを起させて基板を露出させ、そののちCVDを行な
い、所望の膜厚が得られた時点で、カバー用の膜をエッ
チングしてパターン薄膜はエッチングしないエッチャン
トによりカバー用の膜をエッチングによりとりさること
により、周辺部に降り積りのないパターン薄膜を得るこ
とができる。The present invention utilizes this, to form a cover film different from the pattern thin film on the entire surface of the substrate to be patterned in advance, and then form a pattern of the cover film with a laser beam having a desired pattern shape used for CVD. The substrate is exposed by ablating the area, and then CVD is performed.When the desired film thickness is obtained, the cover film is etched and the pattern thin film is not etched.The cover film is etched with an etchant. As a result, a patterned thin film having no accumulation in the peripheral portion can be obtained.
本発明においては、通常のフォトリソグラフィで必要な
レジストの露光,現像,エッチングの工程が必要ないの
で工数が大幅に短縮できる。In the present invention, the steps of exposing, developing, and etching the resist, which are necessary for ordinary photolithography, are not necessary, so that the number of steps can be greatly reduced.
また短波長レーザによってサブミクロンオーダーのパタ
ーン形成も可能である。また通常のレーザ、あるいはレ
ーザ以外の光を利用したCVDで問題となるパターン周辺
の気相反応生成物の降り積りがないので、デバイスの電
気的特性に支障をきたすこともない。It is also possible to form a submicron-order pattern with a short wavelength laser. In addition, since there is no accumulation of gas phase reaction products around the pattern, which is a problem in CVD using ordinary laser or light other than laser, there is no problem in the electrical characteristics of the device.
なお、本発明においては、カバー用の膜をアブレーショ
ンする際、原料ガスは、止めても止めなくともよい。た
だしCVDに必要な照射光強度がアブレーションに必要な
照射光強度と大幅に異なる場合には、工程に応じて照射
光強度を変えることが必要である。In the present invention, the raw material gas may or may not be stopped when the film for the cover is ablated. However, when the irradiation light intensity required for CVD is significantly different from the irradiation light intensity required for ablation, it is necessary to change the irradiation light intensity according to the process.
以下、アモルファスシリコンのパターン薄膜形成に本発
明を適用した実施例を図面を参照して詳細に説明する。Hereinafter, embodiments in which the present invention is applied to the formation of a patterned thin film of amorphous silicon will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は基板1の上にパターン膜以外の部分のカバー膜
となるAZ1350レジスト膜2を塗布した様子を示した模式
図である。このようにAZ1350レジスト膜2を形成した
後、第2図に示すように基板1をCVDチャンバ4の150℃
程度に温度を上げたヒータ6上に設置する。アモルファ
スシリコン形成用の原料ガスジシランを流して、ArFレ
ーザ5の光をパターンマスク7,レンズ8,合成石英窓9を
通して照射しAZ1350レジスト膜2をパターン形状にアブ
レーションしたのち、露出した基板1の面上にレーザCV
Dによりアモルファスシリコ薄膜パターン3を形成す
る。所望の膜厚が得られた時点で、CVDチャンバ4から
基板1を取り出し、第3図に示すようにAZ1350レジスト
膜2をアセトンによって除去する。パターン周辺の降積
りもこのAZ1350レジスト膜2とともに除去されるので、
パターン周辺に降り積りのないアモルファスシリコンの
パターンが得られる。FIG. 1 is a schematic diagram showing a state in which an AZ1350 resist film 2 serving as a cover film for a portion other than a pattern film is applied on a substrate 1. After forming the AZ1350 resist film 2 in this way, the substrate 1 is placed in the CVD chamber 4 at 150 ° C. as shown in FIG.
It is installed on the heater 6 whose temperature has been raised to a certain degree. A raw material gas for forming amorphous silicon, disilane, is flowed, and the light of the ArF laser 5 is irradiated through the pattern mask 7, the lens 8 and the synthetic quartz window 9 to ablate the AZ1350 resist film 2 into a pattern shape, and then on the exposed surface of the substrate 1. To laser CV
An amorphous silicon thin film pattern 3 is formed by D. When the desired film thickness is obtained, the substrate 1 is taken out from the CVD chamber 4 and the AZ1350 resist film 2 is removed with acetone as shown in FIG. Since the deposit around the pattern is also removed together with this AZ1350 resist film 2,
It is possible to obtain a pattern of amorphous silicon having no accumulation around the pattern.
本発明においては、レジストの現状とパターンを形成す
るためのエッチングが必要ないので、通常のフォトリソ
グラフィに較べて工数が大幅に短縮できる。また、ArF
レーザ波長は193nmでサブミクロンオーダーのパターン
転写が可能なため、レジストパターン上から一括成膜を
行なう通常のリフトオフ法よりはるかに微細なパターン
形成が可能である。また本発明においてはパターン周辺
の降り積りはレジスト膜とともに除去されるので、レー
ザCVDのみによるパターン薄膜形成で問題となる降り積
りによる電気的特性の劣化も生じない。In the present invention, the current state of the resist and the etching for forming the pattern are not required, so that the number of steps can be significantly reduced as compared with the ordinary photolithography. Also, ArF
Since the laser wavelength is 193 nm and pattern transfer in the submicron order is possible, it is possible to form a much finer pattern than the usual lift-off method in which a film is collectively formed on a resist pattern. Further, in the present invention, since the deposit around the pattern is removed together with the resist film, the deterioration of the electrical characteristics due to the deposit, which is a problem in forming the pattern thin film only by the laser CVD, does not occur.
なお、本実施例ではパターン形成部以外をカバーする膜
としてレジスト膜を使用しているが、カバー用の膜は必
らずしもレジストである必要はない。カバー用の膜をSi
O2とし、エッチャントにバッファードフッ酸を用いても
同様にパターニングが可能である。但しSiO2のアブレー
ションに必要なレーザ光強度は数十MW/cm2でアモルファ
スシリコンの堆積に必要な照射光強度0.01〜0.1MW/cm2
に較べてはるかに高いので、アブレーションの工程とCV
Dの工程とでレーザ光の強度を変える必要がある。ま
た、本実施例ではパターン転写によるパターン形勢につ
いてのみ述べたが本発明の適用範囲は必らずしもパター
ン転写の場合のみに限らない。直描によるパターン形成
の場合も全く同様である。この場合はレーザ光を集光さ
せる光学系に替え、チャンバをXYステージに搭載する等
の装置上の変更のみで本発明を適用できる。In this embodiment, the resist film is used as the film for covering the area other than the pattern forming portion, but the film for the cover does not necessarily have to be the resist. Si as the film for the cover
Patterning is also possible by using O 2 and using buffered hydrofluoric acid as the etchant. However, the laser light intensity required for ablation of SiO 2 is several tens of MW / cm 2 , and the irradiation light intensity required for deposition of amorphous silicon is 0.01 to 0.1 MW / cm 2.
It is much higher than that of the ablation process and CV.
It is necessary to change the intensity of laser light in the process of D. Further, in the present embodiment, only the pattern state by pattern transfer is described, but the applicable range of the present invention is not necessarily limited to the case of pattern transfer. The same applies to the case of pattern formation by direct drawing. In this case, the present invention can be applied only by changing the device such as mounting the chamber on the XY stage instead of the optical system for condensing the laser light.
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば少ない工程で周辺
に降り積りのない、微細なパターン状の薄膜を容易に得
ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to easily obtain a fine patterned thin film that does not accumulate on the periphery in a small number of steps.
第1図は基板にレジスト膜を形成した様子を示す断面
図、第2図はレーザCVDによりシリコン薄膜パターンを
形成する装置の断面図、第3図は本発明によりシリコン
薄膜パターンが形成された状態を示す断面図である。 1……基板、2……AZ1350レジスト膜、3……アモルフ
ァスシリコン薄膜パターン、4……CVDチャンバ、5…
…ArFレーザ、6……ヒータ、7……パターンマスク、
8……レンズ、9……合成石英窓。FIG. 1 is a sectional view showing a state where a resist film is formed on a substrate, FIG. 2 is a sectional view of an apparatus for forming a silicon thin film pattern by laser CVD, and FIG. 3 is a state in which a silicon thin film pattern is formed by the present invention. FIG. 1 ... Substrate, 2 ... AZ1350 resist film, 3 ... Amorphous silicon thin film pattern, 4 ... CVD chamber, 5 ...
… ArF laser, 6 …… Heater, 7 …… Pattern mask,
8 ... Lens, 9 ... Synthetic quartz window.
Claims (1)
前記薄膜とは材質が異なりレーザ光で蒸散可能な保護膜
を形成し、前記保護膜の上から所望パターン形状にレー
ザ光を照射して前記保護膜を蒸散させた後前記薄膜を前
記レーザ光で原料ガスを分解することにより成膜し、成
膜後前記保護膜をとり除くことを特徴とするパターニン
グ方法。1. A protective film, which is made of a material different from that of the thin film and which can be evaporated by laser light, is formed on the entire surface of a substrate on which a patterned thin film is formed, and the desired pattern is irradiated with laser light from above the protective film. After the protective film is evaporated, the thin film is formed by decomposing the raw material gas with the laser light, and the protective film is removed after the film formation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP92488A JPH0744164B2 (en) | 1988-01-05 | 1988-01-05 | Patterning method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP92488A JPH0744164B2 (en) | 1988-01-05 | 1988-01-05 | Patterning method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01179328A JPH01179328A (en) | 1989-07-17 |
JPH0744164B2 true JPH0744164B2 (en) | 1995-05-15 |
Family
ID=11487236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP92488A Expired - Lifetime JPH0744164B2 (en) | 1988-01-05 | 1988-01-05 | Patterning method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0744164B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2005045911A1 (en) * | 2003-11-11 | 2007-11-29 | 旭硝子株式会社 | Pattern forming method, electronic circuit manufactured thereby, and electronic apparatus using the same |
-
1988
- 1988-01-05 JP JP92488A patent/JPH0744164B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01179328A (en) | 1989-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5925578A (en) | Method for forming fine patterns of a semiconductor device | |
KR0147976B1 (en) | A method for planarization patterning onto the thin film head | |
US5104481A (en) | Method for fabricating laser generated I.C. masks | |
KR0165399B1 (en) | Fine patterning method | |
JPH0744164B2 (en) | Patterning method | |
US6136480A (en) | Method for fabrication of and apparatus for use as a semiconductor photomask | |
KR0140485B1 (en) | A method manufacturing fine pattern of semiconductor device | |
WO2007116362A1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
EP0178654A2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device comprising a method of patterning an organic material | |
US4612274A (en) | Electron beam/optical hybrid lithographic resist process in acoustic wave devices | |
US6696223B2 (en) | Method for performing photolithography | |
EP1169670B1 (en) | Photolithography method | |
WO1993017452A1 (en) | Laser generated i.c. mask | |
KR950014945B1 (en) | Method of micropatterning semiconductor device | |
JPH0670954B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPS61159731A (en) | Method of forming fine pattern | |
KR100399924B1 (en) | Method for forming patterns of semiconductor device | |
JPS59194439A (en) | Method for forming pattern of semiconductor device | |
JPS6029921B2 (en) | Diffraction grating manufacturing method | |
KR0144676B1 (en) | Method of fabricating micro-pattern in semiconductor | |
KR970002430B1 (en) | Photoresist patterning method of semiconductor device | |
JPH09127678A (en) | Manufacture of metal mask in semiconductor integrated circuit device | |
KR0183045B1 (en) | Patterning method of photoresist | |
JPS5950053B2 (en) | Photo engraving method | |
KR19990015461A (en) | Method of forming fine contact hole in semiconductor device |