JPS59141228A - 微細パタ−ン形成方法 - Google Patents
微細パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPS59141228A JPS59141228A JP58015706A JP1570683A JPS59141228A JP S59141228 A JPS59141228 A JP S59141228A JP 58015706 A JP58015706 A JP 58015706A JP 1570683 A JP1570683 A JP 1570683A JP S59141228 A JPS59141228 A JP S59141228A
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- JP
- Japan
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- plasma
- pattern
- resist
- development
- fine pattern
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- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は微細パターン形成方法、特に半導体装置製造
のための微細パターン形成方法ＶＣ関するものである。
のための微細パターン形成方法ＶＣ関するものである。
半導体集積回路などの半導体装置を製造するに際して、
微細パターン形成のために、写真製版技術は必要不可欠
なものであシ、最近では電子ビーム、あるいはＸ線によ
る露光装置の採用などによつて、高精度の微細パターン
形成が可能となっている。またこの写真製版全プロセス
のドライ化が種々の分野で研究開発されて社いるが、現
像工程はいまだ溶液による手段しかなく、全プロセスの
ドライ化は実用化されていない現況にある。
微細パターン形成のために、写真製版技術は必要不可欠
なものであシ、最近では電子ビーム、あるいはＸ線によ
る露光装置の採用などによつて、高精度の微細パターン
形成が可能となっている。またこの写真製版全プロセス
のドライ化が種々の分野で研究開発されて社いるが、現
像工程はいまだ溶液による手段しかなく、全プロセスの
ドライ化は実用化されていない現況にある。
と＼で従来例によるこの種の微細パターン形成方法を第
１図（ａｌないしくｅｌについて述べる。まず半導体ウ
ェハ（１）上にポリイミド（２）（日立化成製商品名Ｐ
ＩＸ）を被着させたのち、薄膜（３）（例えばＳｔＯ。
１図（ａｌないしくｅｌについて述べる。まず半導体ウ
ェハ（１）上にポリイミド（２）（日立化成製商品名Ｐ
ＩＸ）を被着させたのち、薄膜（３）（例えばＳｔＯ。
膜）を形成し、その上に電子ビーム露光用のレジスト膜
（４）（例えばＰＭＭＡ）をお＼よそ３０００芙の厚さ
に塗布する（同図（ａ））。ついで電子ビーム（５）を
所望のパターン対応に９ Ｘ １０ Ｃ／ｄのドーズ
量で照射しく同図（ｂ） ） 、その後、ＭＩＢＫ（メ
チルイソブチルケトン）８部に対しＩＰＡ（インプレパ
ノール）１部の混合溶液によシ現像を行なってレジスト
パターン（６）を形成し、かつリンス乾燥させる（同図
（Ｃ））。次にこのレジストパターン（６）をマスクに
して前記薄膜（３）を選択的にエツチング除去（同図（
ｄ））、さらにこのエツチングパターン（力をマスクに
して前記ポリイミド（２）を同様に選択的にエツチング
除去しく同図（、））、これらの工程を経て所望の微細
パターンを得るのである。
（４）（例えばＰＭＭＡ）をお＼よそ３０００芙の厚さ
に塗布する（同図（ａ））。ついで電子ビーム（５）を
所望のパターン対応に９ Ｘ １０ Ｃ／ｄのドーズ
量で照射しく同図（ｂ） ） 、その後、ＭＩＢＫ（メ
チルイソブチルケトン）８部に対しＩＰＡ（インプレパ
ノール）１部の混合溶液によシ現像を行なってレジスト
パターン（６）を形成し、かつリンス乾燥させる（同図
（Ｃ））。次にこのレジストパターン（６）をマスクに
して前記薄膜（３）を選択的にエツチング除去（同図（
ｄ））、さらにこのエツチングパターン（力をマスクに
して前記ポリイミド（２）を同様に選択的にエツチング
除去しく同図（、））、これらの工程を経て所望の微細
パターンを得るのである。
このように従来例による微細パターン形成方法の場合、
その現像工程は溶液によるウェット処理であって、同溶
液中の異物の介在はまぬがれ得なく、低欠陥化の妨げと
なっており、また自動化。
その現像工程は溶液によるウェット処理であって、同溶
液中の異物の介在はまぬがれ得なく、低欠陥化の妨げと
なっており、また自動化。
省力化も困難であるほか、公害対策上から廃液処理も必
要で、しかも最上層のレジスト膜は、微細パターンを得
るために可及的薄くしなければならないが、現像、エツ
チングを経たとき、ピンホールを形成し易いなどの不都
合を招くものでおった。
要で、しかも最上層のレジスト膜は、微細パターンを得
るために可及的薄くしなければならないが、現像、エツ
チングを経たとき、ピンホールを形成し易いなどの不都
合を招くものでおった。
この発明は従来のこのような欠点に鑑み、プラズマを用
いた現像によシ写真製版の全プロセスをドライ化すると
共に、２層構造の利用によって、高精度、かつ低欠陥の
微細パターンを可能にしたものである。
いた現像によシ写真製版の全プロセスをドライ化すると
共に、２層構造の利用によって、高精度、かつ低欠陥の
微細パターンを可能にしたものである。
以下、この発明に係わる微細パターン形成方法の一実施
例につき、第２図（ａ）ないしく６）を参照して詳細に
説明する。
例につき、第２図（ａ）ないしく６）を参照して詳細に
説明する。
第２図（ａ）ないしく、）はこの実施例方法を工程順に
示している。まず半導体ウエノ側１上に有機物質層とし
てポリイミドａυ（日立化成製商品名ＰＩＸ）をおおよ
そ２μの厚さに形成させ、その上にフォトレジストによ
るレジスト膜（１′ＩＪ（５ＨＩＰＬＥＹ社製ＡＺ−１
３５０）を約４．ｏｏｏｉｏ厚さに被着サ−ｔ、８０℃
で３０分間プリベークを行なう（同図（ａ））、ついで
このレジスト膜ａ邊に電子ビーム（１ｍを所望のパター
ン対応に１．２５Ｘ１０ ０７ｍのドーズ量で選択的に
照射した（同図（ｂ））。ついでプラズマ装置を用い、
ＩＴｏｒｒのウェットエア中で出カフ０Ｗとしてプラズ
マドライ現像を行なう。そしてこの現像開始後、約３０
分でレジスト膜（Ｉりの膜厚は約ＯＸになシ、かつ電子
ビーム照射部分の凸状段差は約４００又となって現像が
完了した（同図（Ｃ））。
示している。まず半導体ウエノ側１上に有機物質層とし
てポリイミドａυ（日立化成製商品名ＰＩＸ）をおおよ
そ２μの厚さに形成させ、その上にフォトレジストによ
るレジスト膜（１′ＩＪ（５ＨＩＰＬＥＹ社製ＡＺ−１
３５０）を約４．ｏｏｏｉｏ厚さに被着サ−ｔ、８０℃
で３０分間プリベークを行なう（同図（ａ））、ついで
このレジスト膜ａ邊に電子ビーム（１ｍを所望のパター
ン対応に１．２５Ｘ１０ ０７ｍのドーズ量で選択的に
照射した（同図（ｂ））。ついでプラズマ装置を用い、
ＩＴｏｒｒのウェットエア中で出カフ０Ｗとしてプラズ
マドライ現像を行なう。そしてこの現像開始後、約３０
分でレジスト膜（Ｉりの膜厚は約ＯＸになシ、かつ電子
ビーム照射部分の凸状段差は約４００又となって現像が
完了した（同図（Ｃ））。
そしてこの現像によって得られたレジストパターンＩを
、出力２００ Ｗ、 ０．５ Ｔｏｒｒの四基素炭素
中で約５分間のプラズマ処理を行なう（同図（ｄ））。
、出力２００ Ｗ、 ０．５ Ｔｏｒｒの四基素炭素
中で約５分間のプラズマ処理を行なう（同図（ｄ））。
そしてこの処理により、前記レジストパターン（１４）
は硬化して耐ドライエツチング性が増し、かつ一方では
前記ポリイミド（１１）が約３，０００ Ｋエツチング
された（同図（ｅ））。さらにこのようにして得られた
レジストパターン（１４）をマスクとして、下地のポリ
イミドａυをエツチングする。このエツチングにはりア
クティブスパッタエツチング装置を用い、出力３００Ｗ
、 ２．５Ｔｏｒｒの圧力により酸素（０８）のガス中
で行なう。このエツチングに対して、マスクにしたレジ
ストパターンα荀は高い耐ドライエツチング性を示し、
一方、ポリイミド（１１）は極めて速いエツチング速度
を示し、約１５分で約１．５μｍの厚さのパターンが得
られた（同図（ｆ））。ここで得られたパターンは、高
アスペクト比のシャープな微細パターンであった。
は硬化して耐ドライエツチング性が増し、かつ一方では
前記ポリイミド（１１）が約３，０００ Ｋエツチング
された（同図（ｅ））。さらにこのようにして得られた
レジストパターン（１４）をマスクとして、下地のポリ
イミドａυをエツチングする。このエツチングにはりア
クティブスパッタエツチング装置を用い、出力３００Ｗ
、 ２．５Ｔｏｒｒの圧力により酸素（０８）のガス中
で行なう。このエツチングに対して、マスクにしたレジ
ストパターンα荀は高い耐ドライエツチング性を示し、
一方、ポリイミド（１１）は極めて速いエツチング速度
を示し、約１５分で約１．５μｍの厚さのパターンが得
られた（同図（ｆ））。ここで得られたパターンは、高
アスペクト比のシャープな微細パターンであった。
このように前記実施例においては、プラズマドライ現像
、およびドライエツチングを利用することによシ、微細
パターン形成の全プロセスをドライ化でき、かつプラズ
マ装置のシーケンスを調整するのみで実行できるために
、パターン形成の自勧化、省力化、および低欠陥化を図
ることができる。そしてまた現像はプラズマによるもの
であるため、現像に対しては純水、エツチングに対して
は酸素のみで済み、大幅なコスト低下を期待できる。
、およびドライエツチングを利用することによシ、微細
パターン形成の全プロセスをドライ化でき、かつプラズ
マ装置のシーケンスを調整するのみで実行できるために
、パターン形成の自勧化、省力化、および低欠陥化を図
ることができる。そしてまた現像はプラズマによるもの
であるため、現像に対しては純水、エツチングに対して
は酸素のみで済み、大幅なコスト低下を期待できる。
ｔた従来３層構造をもつパターン形成方法の場合、最上
層のレジスト膜はできるだけ薄膜である必要があり、か
つ２層目はそのレジストパターンをマスクに溶液による
エツチング方法で形成していたために、ピンホールが極
めて多く形成されてしまうという致命的な欠点を有して
いたが、この実施例では前記のように、プラズマドライ
現像。
層のレジスト膜はできるだけ薄膜である必要があり、か
つ２層目はそのレジストパターンをマスクに溶液による
エツチング方法で形成していたために、ピンホールが極
めて多く形成されてしまうという致命的な欠点を有して
いたが、この実施例では前記のように、プラズマドライ
現像。
ドライエツチングプロセスを採用しているために、ピン
ホールが全く形成されないという有利さがあシ、併せて
形成されるパターンの寸法精度を向上し得る利点がある
。
ホールが全く形成されないという有利さがあシ、併せて
形成されるパターンの寸法精度を向上し得る利点がある
。
なお前記実施例は基板として半導体ウエノ１を用いたが
これに限らずガラス基板などであってもよく、レジスト
膜についてもフォトレジストのほかに電子ビーム露光用
レジストでおっても、下地の有機物質層が耐ドライエツ
チング性の高いレジストであれば同様に実施でき、また
露光用放射線にも、電子ビーム以外にＸ線、イオンビー
ム、紫外線、および遠紫外線を利用してよく、有機物質
層としても上層のレジスト層よりエツチング速度の速い
ものであれば同様の効果を期待でき、さらに耐ドライエ
ツチング性を向上させる手段はプラズマ処理以外であっ
てもよく、かつ同処理は電子ビーム露光前に行なっても
差支えない。
これに限らずガラス基板などであってもよく、レジスト
膜についてもフォトレジストのほかに電子ビーム露光用
レジストでおっても、下地の有機物質層が耐ドライエツ
チング性の高いレジストであれば同様に実施でき、また
露光用放射線にも、電子ビーム以外にＸ線、イオンビー
ム、紫外線、および遠紫外線を利用してよく、有機物質
層としても上層のレジスト層よりエツチング速度の速い
ものであれば同様の効果を期待でき、さらに耐ドライエ
ツチング性を向上させる手段はプラズマ処理以外であっ
てもよく、かつ同処理は電子ビーム露光前に行なっても
差支えない。
以上詳述したようにこの発明方法では、溶液による現像
、およびエツチングによらずに全プロセスをドライ化で
きて、パターン形成の自動化、省力化、および低欠陥化
が可能となシ、高精度の微細パターンを容易に得られる
などの優れた特長がある。
、およびエツチングによらずに全プロセスをドライ化で
きて、パターン形成の自動化、省力化、および低欠陥化
が可能となシ、高精度の微細パターンを容易に得られる
などの優れた特長がある。
第１図（＆）ないしく、）は従来例による微細パターン
形成方法を工程順に示すそれぞれ断面図、第２図（、）
ないしくｆ）はこの発明の一実施例による微細パターン
形成方法を工程順に示すそれぞれ断面図である。 翰・・・・半導体ウエノ・、００・・・・ポリイミド層
、０３・・・・レジスト膜、峙・・・・電子ビーム、（
１４）・・・・レジストパターン。 代 理 人 葛 野 信 −第１図
第２図 （ｆ）
形成方法を工程順に示すそれぞれ断面図、第２図（、）
ないしくｆ）はこの発明の一実施例による微細パターン
形成方法を工程順に示すそれぞれ断面図である。 翰・・・・半導体ウエノ・、００・・・・ポリイミド層
、０３・・・・レジスト膜、峙・・・・電子ビーム、（
１４）・・・・レジストパターン。 代 理 人 葛 野 信 −第１図
第２図 （ｆ）
Claims (5)
- （１）基板上に有機物質層を形成する工程と、この有機
物質層上にレジスト膜を塗布する工程と、このレジスト
膜に放射線を選択的に照射してパターニングする工程と
、前記レジスト膜をプラズマ中で現像してレジストパタ
ーンを形成する工程と、このレジストパターンをプラズ
マ処理して耐ドライエツチング性を向上させる工程と、
この耐ドライエツチング性を向上させたレジストパター
ンをマスクにして前記有機物質層を選択的にエツチング
除去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。 - （２）放射線が電子ビーム、Ｘ線、イオンビーム。 紫外線、および遠紫外線のいずれかであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の微細パターン形成方法
。 - （３）現像がプラズマドライ現像であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の微細パターン形成方法。 - （４）レジストパターンの耐ドライエツチング性向上処
理が、四塩化炭素中でのプラズマ処理であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の微細パターン形成方
法。 - （５）有機物質層のエツチングが酸素ガスによるリアク
ティブスパッタエツチングであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の僕細パターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015706A JPS59141228A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 微細パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58015706A JPS59141228A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 微細パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59141228A true JPS59141228A (ja) | 1984-08-13 |
Family
ID=11896206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58015706A Pending JPS59141228A (ja) | 1983-02-01 | 1983-02-01 | 微細パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59141228A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6083332A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-11 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 重合体パタ−ンの形成方法 |
| EP0200477A2 (en) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Hitachi, Ltd. | Process for pattern formation |
| JPS6230890A (ja) * | 1985-05-20 | 1987-02-09 | アプライド マテリアルズ インコ−ポレ−テツド | 有機マスクを状態調節するための方法 |
| KR20020090564A (ko) * | 2001-05-28 | 2002-12-05 | 현대자동차주식회사 | 수동변속기용 동기장치 |
| CN113703292A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-11-26 | 四川广义微电子股份有限公司 | 一种减少pi胶丝残留的方法 |
-
1983
- 1983-02-01 JP JP58015706A patent/JPS59141228A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6083332A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-11 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 重合体パタ−ンの形成方法 |
| EP0200477A2 (en) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Hitachi, Ltd. | Process for pattern formation |
| EP0200477A3 (en) * | 1985-04-26 | 1988-12-28 | Hitachi, Ltd. | Process for pattern formation |
| JPS6230890A (ja) * | 1985-05-20 | 1987-02-09 | アプライド マテリアルズ インコ−ポレ−テツド | 有機マスクを状態調節するための方法 |
| KR20020090564A (ko) * | 2001-05-28 | 2002-12-05 | 현대자동차주식회사 | 수동변속기용 동기장치 |
| CN113703292A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-11-26 | 四川广义微电子股份有限公司 | 一种减少pi胶丝残留的方法 |
| CN113703292B (zh) * | 2021-09-02 | 2024-05-17 | 四川广义微电子股份有限公司 | 一种减少pi胶丝残留的方法 |
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