JPS59194437A - パタ−ン加工装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体装置の製造工程などに使用されるパタ
ーン加工装置に関し、特にレーザ光の照射による化学反
応を利用して所定のパターンを加工するようにしたパタ
ーン加工装置に関するものているバターの加工工程とし
ては、第１図に示すようなものがある。第１図において
、（１）は半導体基板、（２）は半導体基板（１）上に
形成される被加工層、（３）は被加工層（２）上に塗布
される感光性樹脂膜、（４）は転写すべきパターンが描
かれているマスク板、（５）は光である。

まず、第１図（ａ）で示したように、半導体基板（１）
上に被加工層（２）を形成した後、同図（ｂ）で示した
ように感光性樹脂膜（３）を塗布する。次いで熱処理の
後、同図（ｃ）に示すように、マスク板（４）を通して
光（５）を当て感光性樹脂膜（３）にマスク板（４）の
パターンを転写する。しかる後に現像工程を経て感光性
樹脂膜のパターン（３ａ）を形成する。第１図（ｄ）に
おいては感光性樹脂膜（３）として光（５）の照射され
た部分が現像工程で除去されるポジ型のものを用いた場
合について示しである。次に感光性樹脂膜のパターン（
３ａ）を形成した後、エツチング溶液またはプラズマな
どを用いたドライエツチング装置を使用してエツチング
を行なうと、感光性樹脂膜のパターン（３ａ）で覆われ
た部分の被加工層のみが残る。最後に感光性樹脂膜（３
ａ）を雫去すると、第１図（ｅ）に示したように１被加
工層のパターン（２ａ）が形成される。

このように、従来のパターンの加工工程は、マスク板の
パターンを一旦感光性樹脂膜に転写した後、被加工層を
加工するという複雑な工程を経ていた。そのため、半導
体装置の製造においては、製造コストが高くなるととも
に、工程が増すととに良品の取れる割合が減少するなど
の問題があった。

〔発明の概要〕

本発明は以上の点に鑑み、かかる従来の欠点を除去する
ためになされたもので、その目的は、−個の装置のみで
マスク板のパターンを被加工層に転写することのできる
パターン加工装置を提供することにある。

このような目的を達成するために１本発明は、マスク板
忙形成されたパターンを被加工物に転写してパターンを
形成するものにおいて、レーザ光を発生するレーザ光源
と、反応ガスの導入機構と所定のガス圧力に保つだめの
排気機構を備えた反応槽とを具備し、この反応槽内の試
料台上に被加工物を置いて、マスク板を通した前記レー
ザ光を被加工物に照射せしめることによシ、該−レーザ
光の照射によシ活性化された反応ガス成分を利用してエ
ツチングを行なうようにしたものである。以下、本発明
の実施例を図面に基いて詳細に説明する０ 〔発明の実施例〕 第２図は本発明の一実施例によるパターン加工装置の概
略構成図である。第２図において、（２１）はレーザ光
源、（２２）はレーザ光源（２１）よ多発生されるレー
ザビーム、（２３）は凹型レンズ（２３−１）、凸型レ
ンズ（２３−２）からなるビームエキスパンダー、（２
４）ハこのビームエキスパンダー（２３）にて拡大され
たレーザ光、（２５）は転写すべきパターンが描かれて
いるマスク板である。また、（２６）は反応ガスの導入
機構と所定のガス圧力に保つための排気機構を備えた反
応槽であシ、この反応槽（２６）内（は反応ガス供給源
（図示せず）よシ反応ガスがガス導入口（２７）を通し
て導入されるとともに、その内部は排気口（２８）を通
して真空ポンプにより低圧化されるものとなっている。

そして、反応槽（２６）の下部にはマスク板（２５）Ｋ
対して被加工物（３０）を水平に支持するための試料台
（２も）が配置されている。

なお、反応槽（２６）上には、レーザ光源（２１）　、
ビームエキスパンダー（２３）およびマスク板（２５）
を収容する”！（２６−ｘ）が設けられ、その室（２６
−１）’を仕切るとともに、マスク板（２５）を通した
レーザ光を透過させるための入射窓（２６−２）が設け
られている。第２図中、矢印（４０）は反応ガスの導入
方向を、同じく矢印（４１）は排気方向を示す。

次に、上記実施例の動作を説明する。ここで、レーザ光
源（２１）から発生したレーザビーム（２２）はビーム
エキスパンダー（２３）中の凹型レンズ（２３−１）お
よび凸型レンズ（２３−Ｚ）によシマスフ板ｈｓ）程度
の大きさに拡大する。そして、この拡大したレーザ光（
２４）がマスク板（２５）を通して反応ｆｉ！（２６）
内の試料台（２９）上に置かれた被加工物（３０）に照
射するように設定されているものとする。しかして、反
応槽（２６）内にガス導入口（２７）より反応ガスを導
入し、排気口Ｃ２８）よシ排気しながら、反応槽（２６
）内のガス圧力を１０−２から１０　Ｔｏｒｒまでの任
意の圧力に保つ。その後、前述のレーザ光（２４）を照
射すると、被加工物（３０）の表面で、マスク板（２５
）を通してきたレーザ光（２４）の照射−分の反応性ガ
スのみが活性化され、被加工物（３０）と反応してエツ
チングされる。ここにおいて試料台（２９）が加熱機構
を備えていれば、加熱に上る被加工物表面の温度上昇が
あシ、反応が加速される。また、反応ガスとしては、被
加工物（３０）がシリコン化合物である場合にはフレオ
ン系ガスまたは塩素系ガスが有効であシ、金属である場
合は塩素系ガスが有効である。

第３図に、本発明によるパターン加工装置を用いた場合
のパターン加工工程を第１図に示した従来の工程と対応
させて示す。同図において、、　（３１）は半導体基板
、（３２）は半導体基板（３１）上に形成された被加工
層、（３４）はマスク板、（３５）はレーザ光線である
。第３図（ｂ）に示したように、マスク板（３４）を通
してレーザ光線（３５）が被加工層（３２）に照射され
、その照射された部分で活性化された反応ガス成分との
反応によシエッチングが進み、同図（ｃ）に示したよう
な被加工層のパターン（３２ａ）が形成できる０ このように、本発明装置を用いてパターン加工を行なう
ことによって、第１図と第３図の比較によシ明らかなよ
うに、感光性樹脂膜の塗布工程および現像工程などが省
略できるので、エツチング工程を簡略化することができ
る。

なお、上記の実施例ではマスク板（２５）を反応槽の外
に置いたが、特に微細パターンの形成の際には被加工物
（３０）　Ｋよシ近づける目的から反応槽内に置いても
よい。

また、反応を加速させるために、反応槽（２６）の周辺
を加熱してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明のパターン加工装置によれば、反
応ガス雰囲気中でマスク板を通してレーザ光を照射せし
めて被加工物をエツチングするようにした０で、−個の
装置のみでマスク板のパターンを被加工物に転写するこ
とができ、したがって、エツチング工程が簡略化でき、
またパターンの微細化も可能になるなどの効果がある０

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（ｅ）は従来のパターン加工工程を示
す工程断面図、第２図は本発明の一実施例によるパター
ン加工装置の概略構成図、第３図（、）乃至（Ｃ）は本
発明の装置を用いた場合のパターン加工工程を示す工程
断面図である。 （２１）・・・・ｖ−サ光ＩＬ　（２３）・・・・ビー
ムエキスパンター、（２５）・・・・マスクＬ　（２６
）・・・・反応槽、（２７）・・・・ガス導入口、（２
８）・・・・排気口、（２９）・・・・試料台、（３０
）・・・・被加工物。 代理人　大　岩　増　雄 第１＠　　　　　　　　　　第３図 □□□」八− ＋Ｃ）　　↓↓↓↓↓↓４−、＝５　　ｔｈ＋　　４４
０４↓ｔｅｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（Ｃ１１１第２図 特許庁長官殿 １．事件の表示　　　特願昭　５８−６８５５７号２、
発明の名称 パターン加工装置 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マスク板に形成されたパターンを被加工物に転写してパ
   ターンを形成するものにおいて、レーザ光を発生するレ
   ーザ光源と、反応ガスの導入機構と所定のガス圧力に保
   つための排気機構を備えた反応槽とを具備し、該反応槽
   内の試料台上に被加工物を置いてマスク板を通した前記
   レーザ光を被加工物に照射せしめることによシ、該レー
   ザ光の照射によシ活性化された反応ガス成分を利用して
   エツチングを行なうようにしたことを特徴とするパター
   ン加工装置。