JPS5961928A - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
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- JPS5961928A JPS5961928A JP17105482A JP17105482A JPS5961928A JP S5961928 A JPS5961928 A JP S5961928A JP 17105482 A JP17105482 A JP 17105482A JP 17105482 A JP17105482 A JP 17105482A JP S5961928 A JPS5961928 A JP S5961928A
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- Japan
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- film
- thin film
- organic thin
- irradiated
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- 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
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/265—Selective reaction with inorganic or organometallic reagents after image-wise exposure, e.g. silylation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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】
本発明は半導体集積回路やバブルメモリー等の０１細パ
ターンの形成方法に係り、特に乾式現像によるパターン
形成方法に関する。
ターンの形成方法に係り、特に乾式現像によるパターン
形成方法に関する。
半導体微細加］：等に用いられるレジストには有機高分
子（Ａ料が用いられてお９、該高分子が光または′１（
Ｌ子線、Ｘ線、イオンビーム等の放射線を照射した部分
と未照射の部分とで溶剤に対する溶解性が異なることを
利用して湿式現像によってパターンが形成されている。
子（Ａ料が用いられてお９、該高分子が光または′１（
Ｌ子線、Ｘ線、イオンビーム等の放射線を照射した部分
と未照射の部分とで溶剤に対する溶解性が異なることを
利用して湿式現像によってパターンが形成されている。
しかしながら、この湿式１程は多量の溶剤を必要とし、
また工程管理が難しく翫さらにレジストの膨潤によるパ
ターン精度の劣化等の問題があるので、溶剤を用いない
乾式法の開発が期待されている。なお、乾式現像の手法
としてプラズマを用いる方法が提案されているが（たと
えば薬師寺らによる特開昭５２−７２１７５号）、この
プラズマによる乾式現像法において通常レジスト材料と
して用いられるポリメチルメタクリレートやフェノール
ノボラック樹脂等では照射部と未照射部のプラズマ現像
速度の差異が小さく、かつ現像による膜減りが著しいた
めにその後の選択的エツチングに耐え得る厚さのレジス
トパターンを形成することは困難である。
また工程管理が難しく翫さらにレジストの膨潤によるパ
ターン精度の劣化等の問題があるので、溶剤を用いない
乾式法の開発が期待されている。なお、乾式現像の手法
としてプラズマを用いる方法が提案されているが（たと
えば薬師寺らによる特開昭５２−７２１７５号）、この
プラズマによる乾式現像法において通常レジスト材料と
して用いられるポリメチルメタクリレートやフェノール
ノボラック樹脂等では照射部と未照射部のプラズマ現像
速度の差異が小さく、かつ現像による膜減りが著しいた
めにその後の選択的エツチングに耐え得る厚さのレジス
トパターンを形成することは困難である。
また有機化合物に電子線を照射した後、該有機化合物を
高分子屯債体の蒸気中に放１？ｌすると、電子線の照射
部に重合物が成長することが知られている（山田らによ
る、第２９回応用物理学会予稿集３９０４、’ｉ （１
９８２年））。これは電子線により有機物表面にラジカ
ルが生成され、これが開始剤となって１０合か起こるた
めと考えられる。しかし１上記の例ではｉｒｉ合速度か
遅く、かつ０１〜Ｑ、２ ／１７ｎ程度のこく薄い膜し
か得られないためリックラフイエ程に実用１ｉＪ能なレ
ジスＩ・パターンを得ることは困難である。
高分子屯債体の蒸気中に放１？ｌすると、電子線の照射
部に重合物が成長することが知られている（山田らによ
る、第２９回応用物理学会予稿集３９０４、’ｉ （１
９８２年））。これは電子線により有機物表面にラジカ
ルが生成され、これが開始剤となって１０合か起こるた
めと考えられる。しかし１上記の例ではｉｒｉ合速度か
遅く、かつ０１〜Ｑ、２ ／１７ｎ程度のこく薄い膜し
か得られないためリックラフイエ程に実用１ｉＪ能なレ
ジスＩ・パターンを得ることは困難である。
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたも
ので、その目的はプラズマ現像により膜減りのはとんと
ないレジストパターンを乾式で形成する方法を提供する
ことにある。
ので、その目的はプラズマ現像により膜減りのはとんと
ないレジストパターンを乾式で形成する方法を提供する
ことにある。
この［−１的を達成するために我々は単量体としてＳｉ
を含むものを用い、放射線が照射された有機簿ｊｐ、’
ｊにＩ−記中帛体を触れさせ、放射線の照射部にＳ」を
含む重合物を生成させた後０２プラズマで処理ずわば、
１１記のＳｌを含む重合物層かマスクとなって該）１合
物のない部分の下層の有機物層が除去され、ネカ形パタ
ーンを形成することができることを見出した。これはＳ
ｌを含む部分では０２プラズマによりＳｉＯ□が生し、
０２プラズマに分解されにくくなるためであると考えら
れる。なお上記の効果はＳｉを含む層が０．０１ ｔｔ
ｍ程度のごく薄い場合でも生ずる。
を含むものを用い、放射線が照射された有機簿ｊｐ、’
ｊにＩ−記中帛体を触れさせ、放射線の照射部にＳ」を
含む重合物を生成させた後０２プラズマで処理ずわば、
１１記のＳｌを含む重合物層かマスクとなって該）１合
物のない部分の下層の有機物層が除去され、ネカ形パタ
ーンを形成することができることを見出した。これはＳ
ｌを含む部分では０２プラズマによりＳｉＯ□が生し、
０２プラズマに分解されにくくなるためであると考えら
れる。なお上記の効果はＳｉを含む層が０．０１ ｔｔ
ｍ程度のごく薄い場合でも生ずる。
すなわち、本発明のパターン形成方法は、基板上に形成
された有機薄膜に光または放射線を所望のパターンにて
照射する工程と、該基板をＳｌを含む有機化合物蒸気に
触れさせる工程と、該基板な０□プラズマ処理する工程
とを含むことを特徴としている。
された有機薄膜に光または放射線を所望のパターンにて
照射する工程と、該基板をＳｌを含む有機化合物蒸気に
触れさせる工程と、該基板な０□プラズマ処理する工程
とを含むことを特徴としている。
以下本発明によるパターン形成方法を図を用いて説明す
る。第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明に係るパターン形成
の概略工程図である。
る。第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明に係るパターン形成
の概略工程図である。
最初に１この図により本発明のパターン形成方法の基本
的構成を説明する。まず、第１図（ａ）に示すように、
／リコンウェハまたはクロム蒸着ガラス等の基板１の上
に有機物薄膜２を０．３１ｔｍ〜５７１ｍの厚さで形成
し、真空室内て光または電子線、Ｘ線、イオンビーム等
の放射線３を所望のパターンにて照射する。次いで、該
基板を同一真空室内で、または別の真空室内に設若し、
該真空室内に８１を含む有機化合物蒸気を導入して所＞
’ＩＩの圧力に保つ。−＞Ｊ２時間経過後、有機薄膜２
上の上記放射線３の１ｌｊ（射部に第１図（ｂ）に示す
ように選択的にＳｌを含む重合膜４が形成される。最後
に該基板を０２プラズマ処理すると第１図（ｃ）に示す
ように重合膜４のパターンのない部分のみ有機薄膜が除
去され、レジストパターンか形成される。
的構成を説明する。まず、第１図（ａ）に示すように、
／リコンウェハまたはクロム蒸着ガラス等の基板１の上
に有機物薄膜２を０．３１ｔｍ〜５７１ｍの厚さで形成
し、真空室内て光または電子線、Ｘ線、イオンビーム等
の放射線３を所望のパターンにて照射する。次いで、該
基板を同一真空室内で、または別の真空室内に設若し、
該真空室内に８１を含む有機化合物蒸気を導入して所＞
’ＩＩの圧力に保つ。−＞Ｊ２時間経過後、有機薄膜２
上の上記放射線３の１ｌｊ（射部に第１図（ｂ）に示す
ように選択的にＳｌを含む重合膜４が形成される。最後
に該基板を０２プラズマ処理すると第１図（ｃ）に示す
ように重合膜４のパターンのない部分のみ有機薄膜が除
去され、レジストパターンか形成される。
なお、有機薄膜２を形成する材料としては、０２プラズ
マに分解されるものでなければならず、Ｃ’Ｎ１１．０
、Ｎ、Ｆ、ＳＣＬ Ｂｒ、Ｉ等の元素で構成される有機
高分子材料、または上記の元素で構成される化合物をプ
ラズマ重合させたものがよい。
マに分解されるものでなければならず、Ｃ’Ｎ１１．０
、Ｎ、Ｆ、ＳＣＬ Ｂｒ、Ｉ等の元素で構成される有機
高分子材料、または上記の元素で構成される化合物をプ
ラズマ重合させたものがよい。
また、重合膜４を形成するために用いるＳｌを含むイＪ
′機化合物としては、分子内に少なくとも１つの炭素間
二重結合を有するものがよく、たとえば１）ヒニルトリ
メチルンラン、ジビニルジメチル７ラン、トリヒニルメ
チルゾラン、テトラビニルンラン、アリルトリメチルシ
ラン、ジアリルジメテルンラン、ビニルトリクロロシラ
ン、メタクリルオギシトリメチルシラン、アリルジメチ
ルシラン、アリルトリエトキシシラン、ジフェニルジア
リルシラン、ジビニルジメトキシシラン、インプロペノ
キントリメチルシラン等のフラン類；２）ビニルジメチ
ルクロロンラン、ヒ゛ニルメチルジクロロ７ラン ルメチルジロロシラン、アリルメチルジクロロシラン ン類； ３）１．３−ジビニル−１， ｉ， ３． ３−テトラ
メチルジンロキサン等のシロキサン類； 等の中から選ぶのがよい。
′機化合物としては、分子内に少なくとも１つの炭素間
二重結合を有するものがよく、たとえば１）ヒニルトリ
メチルンラン、ジビニルジメチル７ラン、トリヒニルメ
チルゾラン、テトラビニルンラン、アリルトリメチルシ
ラン、ジアリルジメテルンラン、ビニルトリクロロシラ
ン、メタクリルオギシトリメチルシラン、アリルジメチ
ルシラン、アリルトリエトキシシラン、ジフェニルジア
リルシラン、ジビニルジメトキシシラン、インプロペノ
キントリメチルシラン等のフラン類；２）ビニルジメチ
ルクロロンラン、ヒ゛ニルメチルジクロロ７ラン ルメチルジロロシラン、アリルメチルジクロロシラン ン類； ３）１．３−ジビニル−１， ｉ， ３． ３−テトラ
メチルジンロキサン等のシロキサン類； 等の中から選ぶのがよい。
なお、本発明により形成されるレジスＩ・ノぐターンは
その上部に８１を含む重合膜４を有するか、これはＣＦ
４などフッ素を含むガスのプラズマに短１４ノ２間触れ
させることにより容易に除去することができる。しかも
通常はレジスト工程の後にフッ素を含むガスのプラズマ
によるエツチング−丁二稈かくる場合が多いのでＳｉに
よる基板の′／υ染の心配はなｌ／）。
その上部に８１を含む重合膜４を有するか、これはＣＦ
４などフッ素を含むガスのプラズマに短１４ノ２間触れ
させることにより容易に除去することができる。しかも
通常はレジスト工程の後にフッ素を含むガスのプラズマ
によるエツチング−丁二稈かくる場合が多いのでＳｉに
よる基板の′／υ染の心配はなｌ／）。
次に上記の本発明によるツクターン形成方法の具体的な
実施例について述べる。
実施例について述べる。
実施例１ ンリコンウエ／Ｓの基板１（第１図）に＋１
Ｌ、’＜ 厚］ 、５ ／Ｚ ｍのポリメチルメタクリ
レ−１・の有４ｉ Ｎ１１４Ｋ ２を回転塗布法により
形成しく第１図（ａ））、Ｉ Ｘ Ｉｎ−’ Ｃ／ ａ
ｎ’の電子線（第１図（ａ）の３）を所９Ｊのパターン
にて照射した後、電子線照射装置内にテトラヒニルンラ
ンのガスを導入し、そのガス圧を５ Ｔｏｒｒに保って
１時間放置した。それにより有機薄膜２上の電子線照射
部に選択的に重合膜４か形成される（第１図（ｂ））０
その後軸基板を０２プラズマにＱ、５ Ｔｏｒｒｓ １
００Ｗの条件にて２０分間触れさせたところ、電子線照
射部以外は除去されて車力形ツクターンが形成された（
第１図（Ｃ））。
Ｌ、’＜ 厚］ 、５ ／Ｚ ｍのポリメチルメタクリ
レ−１・の有４ｉ Ｎ１１４Ｋ ２を回転塗布法により
形成しく第１図（ａ））、Ｉ Ｘ Ｉｎ−’ Ｃ／ ａ
ｎ’の電子線（第１図（ａ）の３）を所９Ｊのパターン
にて照射した後、電子線照射装置内にテトラヒニルンラ
ンのガスを導入し、そのガス圧を５ Ｔｏｒｒに保って
１時間放置した。それにより有機薄膜２上の電子線照射
部に選択的に重合膜４か形成される（第１図（ｂ））０
その後軸基板を０２プラズマにＱ、５ Ｔｏｒｒｓ １
００Ｗの条件にて２０分間触れさせたところ、電子線照
射部以外は除去されて車力形ツクターンが形成された（
第１図（Ｃ））。
実施例２ シリコンウェハの基板１上にスチレンをプラ
ズマ重合させ、厚さ０．８ ｔｔｍの有機薄膜２を形成
した（第１図（ａ））。重合条件はスチレンの流１ｉ；
皿ｃｃ／ＩＴＩ ＋ ｎ、カスＬＥ Ｏ，１−Ｔｏｒｒ
、、放電電力５０Ｗとし、重合時間は１５分間とした
。このＮ膜に５ Ｘ １Ｏ−５（、、：／ａｎ２の電子
線を１１（１射した（第１図（ａ））。次いでヒニルト
リメトギシシランのガスを導入してガス圧をｌ０Ｔｏｒ
ｒに保ち、３０分間放置して重合膜４を形成した（第１
図（ｂ））。その後上記実施例１と同様の条件にて０２
プラズマ処理したところ１電子線照射部以外の有機薄膜
２は除去されてネガ形、＜ターンか形成された（第１図
（Ｃ））。
ズマ重合させ、厚さ０．８ ｔｔｍの有機薄膜２を形成
した（第１図（ａ））。重合条件はスチレンの流１ｉ；
皿ｃｃ／ＩＴＩ ＋ ｎ、カスＬＥ Ｏ，１−Ｔｏｒｒ
、、放電電力５０Ｗとし、重合時間は１５分間とした
。このＮ膜に５ Ｘ １Ｏ−５（、、：／ａｎ２の電子
線を１１（１射した（第１図（ａ））。次いでヒニルト
リメトギシシランのガスを導入してガス圧をｌ０Ｔｏｒ
ｒに保ち、３０分間放置して重合膜４を形成した（第１
図（ｂ））。その後上記実施例１と同様の条件にて０２
プラズマ処理したところ１電子線照射部以外の有機薄膜
２は除去されてネガ形、＜ターンか形成された（第１図
（Ｃ））。
上記のように本発明のパターン形成方法によれば、湿式
の現像工程なしてレジストの微細、＜ターンが形成でき
、かつ膜減りをほとんどなくすことができるので、工程
を簡略化することができ、また加工精度を向上させるこ
とができるという大きな効果がある。
の現像工程なしてレジストの微細、＜ターンが形成でき
、かつ膜減りをほとんどなくすことができるので、工程
を簡略化することができ、また加工精度を向上させるこ
とができるという大きな効果がある。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明のパターン形成方法の概
略工程図である。 １・・・基板 ２・・・有機薄膜３・・・
光または放射線 ４・・・重合膜代理人弁理士 中
伺 純之助
略工程図である。 １・・・基板 ２・・・有機薄膜３・・・
光または放射線 ４・・・重合膜代理人弁理士 中
伺 純之助
Claims (2)
- （１）基板上に形成された有機薄膜に光または放射線を
所望のパターンにて照射する工程と、該基板をＳ〕を含
むイｆ機化合物蒸気に触れさせる工程と、該基板を０２
プラズマ処理する工程とを含むことを特徴とするノぐタ
ーン形成方法。 - （２）１−記のＳ］を含む有機化合物は分子内に少なく
とも１つのビニル基を有することを特徴とする特１７１
請求の範囲第１項記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17105482A JPS5961928A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17105482A JPS5961928A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961928A true JPS5961928A (ja) | 1984-04-09 |
Family
ID=15916216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17105482A Pending JPS5961928A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5961928A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0161476A2 (en) * | 1984-05-14 | 1985-11-21 | International Business Machines Corporation | A process for producing a negative tone resist image |
| EP0186798A2 (en) * | 1984-12-07 | 1986-07-09 | International Business Machines Corporation | Top imaged plasma developable resists |
| EP0187421A2 (en) * | 1985-01-11 | 1986-07-16 | Philips Electronics Uk Limited | Method of manufacturing a semiconductor device |
| EP0192078A2 (en) * | 1985-02-19 | 1986-08-27 | International Business Machines Corporation | Process for preparing negative relief images |
| EP0198280A2 (en) * | 1985-04-08 | 1986-10-22 | International Business Machines Corporation | Dry development process for metal lift-off profile |
| JPS63253356A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-10-20 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 半導体装置の製造方法 |
| EP0184567B1 (fr) * | 1984-10-26 | 1989-12-13 | UCB Electronics, S.A. | Procédé de formation de motifs négatifs dans une couche de photorésist |
| US5407786A (en) * | 1988-08-09 | 1995-04-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of forming a mask on a semiconductor substrate via photosensitive resin deposition, ammonia treatment and selective silylation |
-
1982
- 1982-10-01 JP JP17105482A patent/JPS5961928A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0161476A2 (en) * | 1984-05-14 | 1985-11-21 | International Business Machines Corporation | A process for producing a negative tone resist image |
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| JPS61268028A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-11-27 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | ホトレジスト中にマスク像を現像する方法 |
| JPS63253356A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-10-20 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 半導体装置の製造方法 |
| US5407786A (en) * | 1988-08-09 | 1995-04-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of forming a mask on a semiconductor substrate via photosensitive resin deposition, ammonia treatment and selective silylation |
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