JPS60113427A - 微細パタ−ン形成方法 - Google Patents
微細パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPS60113427A JPS60113427A JP22264283A JP22264283A JPS60113427A JP S60113427 A JPS60113427 A JP S60113427A JP 22264283 A JP22264283 A JP 22264283A JP 22264283 A JP22264283 A JP 22264283A JP S60113427 A JPS60113427 A JP S60113427A
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- JP
- Japan
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- etching
- pattern
- development
- dry
- substrate temperature
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
- G03F7/36—Imagewise removal not covered by groups G03F7/30 - G03F7/34, e.g. using gas streams, using plasma
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、半導体ワエハまたはマスク用基板等の上に
形成さｔ′ｌたレジスト膜に、ドライエツチングにより
微細パターンを形成する方法に関するものである。
形成さｔ′ｌたレジスト膜に、ドライエツチングにより
微細パターンを形成する方法に関するものである。
半導体集積回路等の半導体装置を製造する際、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
り、最近では電子ビームあるいはＸ１ｉｊＫよる露光装
置の採用などにより、高精度の微細バクーン形成が可能
となっている。また、プロセスの度合から種々の分野で
研究さｊつつある。
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
り、最近では電子ビームあるいはＸ１ｉｊＫよる露光装
置の採用などにより、高精度の微細バクーン形成が可能
となっている。また、プロセスの度合から種々の分野で
研究さｊつつある。
マスク製造工程においても、エツチング工程はドライ化
が早くなり研究され実用化さｊている。
が早くなり研究され実用化さｊている。
ここで、従来のマスク製造工程の一例を第１図を用いて
説明する。第１図（ａ）〜（ｅ）は従来方法の主要段階
における状態を示す断面図である。まず、第１図（ａ）
ＶＣ示すように、例えばガラス基板１に金属薄膜（例
えば金属クロム）２を被着させたプレートに露光用レジ
スト（例えばＰＭＭＡ）３を約５．００ＯＡの厚さに被
着させ、１７０℃で２０分間ブリベー、りを行う。次に
、第１図（ｂ）Ｋ示すよ５Ｋ、電子ビームを９ Ｘ １
０−’ Ｃ７ｃｍ２のドーズ量にて所望のパターンに対
応して照射する。
説明する。第１図（ａ）〜（ｅ）は従来方法の主要段階
における状態を示す断面図である。まず、第１図（ａ）
ＶＣ示すように、例えばガラス基板１に金属薄膜（例
えば金属クロム）２を被着させたプレートに露光用レジ
スト（例えばＰＭＭＡ）３を約５．００ＯＡの厚さに被
着させ、１７０℃で２０分間ブリベー、りを行う。次に
、第１図（ｂ）Ｋ示すよ５Ｋ、電子ビームを９ Ｘ １
０−’ Ｃ７ｃｍ２のドーズ量にて所望のパターンに対
応して照射する。
その後、第１図（ｃ）Ｋ示すよ５に、ＭＩＢＫ（メチル
インブチルケトン）８に対してＩＰＡ（イソプルパノー
ル）ｌの溶液を作成し、この溶液にて現像を行い、パタ
ーン形成レジストパターン「レジストパターン」と略称
する）４を得る。その後、リンス乾燥し、第１図（ｄ）
Ｋ示すようＫ、レジストパターン４ｔマスクとして金
属薄膜２をエツチングする。次に第１図（ｅ）Ｋ示すよ
うＫ、レジストパターン４を除去して金属薄膜パターン
５を得る。
インブチルケトン）８に対してＩＰＡ（イソプルパノー
ル）ｌの溶液を作成し、この溶液にて現像を行い、パタ
ーン形成レジストパターン「レジストパターン」と略称
する）４を得る。その後、リンス乾燥し、第１図（ｄ）
Ｋ示すようＫ、レジストパターン４ｔマスクとして金
属薄膜２をエツチングする。次に第１図（ｅ）Ｋ示すよ
うＫ、レジストパターン４を除去して金属薄膜パターン
５を得る。
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クエ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、去欠陥化の妨げとな
っており、また、自動化、省力化も困難であるはか、公
害対策上、撥液処理設備も必要であつに０ 〔発明の概要〕 この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになさｔ′したもので、放射線を照射後、現像する
工程において基板温度を変化させるか、あるいは基板温
度の変化と同時にエツチングのガス圧力を変化させるこ
とにより、ドライ現像し、微細パターンを形成する方法
を提供することを目的としている。
その現像工程は溶液によるクエ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、去欠陥化の妨げとな
っており、また、自動化、省力化も困難であるはか、公
害対策上、撥液処理設備も必要であつに０ 〔発明の概要〕 この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになさｔ′したもので、放射線を照射後、現像する
工程において基板温度を変化させるか、あるいは基板温
度の変化と同時にエツチングのガス圧力を変化させるこ
とにより、ドライ現像し、微細パターンを形成する方法
を提供することを目的としている。
以下、この発明を図面に基づいて説ｑ−ｒる。
第２図（ａ）〜（ｆ）はこの発明による微細パターン形
成方法の一実施例の主要段階における状態を示す断面図
である。まず、第２図（ａ） Ｋ示すように、ガラス基
板１上に金属薄膜（金属クロム）２を形成する。その上
に露光用レジスト（例えば、ＧＭＳ 、東洋ソーダ社製
ン３を約５．＋１０ ＯＡの厚さに被着させ、１２０℃
で、２０分間プリベークな行う。次に第２図（ｂ）Ｋ矢
印にて示すように、放射線、例えば電子ビームを８Ｘ
１０−５Ｃ／ｃｍ”のドーズ量にて所望のパターンに対
応して照射する。その後、第２図（（りＶｃ示すように
、ドライエツチング装置であるＲＩＥ（リアクティブイ
オンエツチング）装置にて現像を行う。エツチングガス
は、０．およびＮ、の混合ガスを用い、エツチングのガ
ス圧力は、３Ｑｐａ、出力１００Ｗ、基板温度１０Ｔ；
にて現像を行う。ガス圧力、基板温度を変化させること
Ｋよりエッチャントの反応のメカニズムが従来方法とは
異なり、前記条件で現像を行うことＫより電子ビームの
被照射部と電子ビーム未照射部のエツチング選択比が向
上し、電子ビーム被照射部は電子エネルギーにより分子
構造が変化し、ドライエツチングに対し十分な耐性を保
ち、ドライ現像が可能となり微細なレジストパターン４
がシャープなエツジで精度よ（形成さｊる。電子ビーム
照射部ＹＦＴ Ｉ Ｒ（赤外吸光分析）シタところ耐ド
ライエツチング性の分子が確認さｔｌ、７：。次に第２
図（ｄ）に示すように、ドライエツチング装置であるＲ
ＩＥ装置を用いてレジストパターン４をマスクとして金
属薄膜２のエツチングを行う。テなわら、エツチングガ
スは、ＣＣｌ４゜０８．およびＮ２の混合ガスを用い、
圧力は、２５Ｐａ、出力３５０Ｗ、基板温度２０℃の条
件でドライエツチングを行う。上記方法により得らｔ’
１にレジストパターン４はドライエツチング中において
も十分な耐性を保ち、金属薄膜２はレジストパターン４
の膜ベリがほとんど認めらｎないままドライエツチング
が完了し、パターンエツジも鮮明であった。次に第２図
（ｅ） Ｖｃ示すように、レジストパターン４を除去し
て金属薄膜パターン５が形成さｎる。
成方法の一実施例の主要段階における状態を示す断面図
である。まず、第２図（ａ） Ｋ示すように、ガラス基
板１上に金属薄膜（金属クロム）２を形成する。その上
に露光用レジスト（例えば、ＧＭＳ 、東洋ソーダ社製
ン３を約５．＋１０ ＯＡの厚さに被着させ、１２０℃
で、２０分間プリベークな行う。次に第２図（ｂ）Ｋ矢
印にて示すように、放射線、例えば電子ビームを８Ｘ
１０−５Ｃ／ｃｍ”のドーズ量にて所望のパターンに対
応して照射する。その後、第２図（（りＶｃ示すように
、ドライエツチング装置であるＲＩＥ（リアクティブイ
オンエツチング）装置にて現像を行う。エツチングガス
は、０．およびＮ、の混合ガスを用い、エツチングのガ
ス圧力は、３Ｑｐａ、出力１００Ｗ、基板温度１０Ｔ；
にて現像を行う。ガス圧力、基板温度を変化させること
Ｋよりエッチャントの反応のメカニズムが従来方法とは
異なり、前記条件で現像を行うことＫより電子ビームの
被照射部と電子ビーム未照射部のエツチング選択比が向
上し、電子ビーム被照射部は電子エネルギーにより分子
構造が変化し、ドライエツチングに対し十分な耐性を保
ち、ドライ現像が可能となり微細なレジストパターン４
がシャープなエツジで精度よ（形成さｊる。電子ビーム
照射部ＹＦＴ Ｉ Ｒ（赤外吸光分析）シタところ耐ド
ライエツチング性の分子が確認さｔｌ、７：。次に第２
図（ｄ）に示すように、ドライエツチング装置であるＲ
ＩＥ装置を用いてレジストパターン４をマスクとして金
属薄膜２のエツチングを行う。テなわら、エツチングガ
スは、ＣＣｌ４゜０８．およびＮ２の混合ガスを用い、
圧力は、２５Ｐａ、出力３５０Ｗ、基板温度２０℃の条
件でドライエツチングを行う。上記方法により得らｔ’
１にレジストパターン４はドライエツチング中において
も十分な耐性を保ち、金属薄膜２はレジストパターン４
の膜ベリがほとんど認めらｎないままドライエツチング
が完了し、パターンエツジも鮮明であった。次に第２図
（ｅ） Ｖｃ示すように、レジストパターン４を除去し
て金属薄膜パターン５が形成さｎる。
以上のように基板温度、およびエツチングのガス圧力を
変化することができる装置によりドライ現像を行えば、
電子ビームの被照射部と未照射部とのエツチング選択比
重変化させることが可能とナル。例えば、ＣＭＳの露光
用レジスト３の場合、通常は溶液による現像を行ってい
る。一方、２０’Ｃ，。
変化することができる装置によりドライ現像を行えば、
電子ビームの被照射部と未照射部とのエツチング選択比
重変化させることが可能とナル。例えば、ＣＭＳの露光
用レジスト３の場合、通常は溶液による現像を行ってい
る。一方、２０’Ｃ，。
８Ｐａ の条件下で上記と同様のドライ現像を行った場
合、エツチング選択比は約１．０であるが、１０’Ｃ，
３０Ｐａ の条件下では選択比は約２．０となった。従
来ＣＭＳの露光用レジスト３は、耐ドライエツチング性
に優ｒ′したレジストであるが、本方法を用いることに
より、ドライ現像が可能な条件を見い出てことが可能と
なり全プロセスをドライ化することが実現できる。また
、基板温度を変化させることにより、エンチャントをガ
ラス基板１上の被エツチング材に均一に反応させる条件
を見い出すことが可能となり、ガラス基板１上の素子寸
法の面内バラツキを最小限にすることか可能となった。
合、エツチング選択比は約１．０であるが、１０’Ｃ，
３０Ｐａ の条件下では選択比は約２．０となった。従
来ＣＭＳの露光用レジスト３は、耐ドライエツチング性
に優ｒ′したレジストであるが、本方法を用いることに
より、ドライ現像が可能な条件を見い出てことが可能と
なり全プロセスをドライ化することが実現できる。また
、基板温度を変化させることにより、エンチャントをガ
ラス基板１上の被エツチング材に均一に反応させる条件
を見い出すことが可能となり、ガラス基板１上の素子寸
法の面内バラツキを最小限にすることか可能となった。
より、ドライ現像が可能となりエツチング中のサイドエ
ッチ量も少なく、寸法精度が向上し、欠陥も少なくなっ
た。従来、各プロセスのドライ化が開発さｊているが、
現像工程はいまだ溶液による方法が主流であり、ドライ
化は不可能であったが、この発明によ４ば、現像工程に
おいてもドライ化が可能となり全プロセスのドライ化が
可能となった。このため、全プロセスの自動化、省力化
が可能となり、有害物質の処理設備も不用となった。
ッチ量も少なく、寸法精度が向上し、欠陥も少なくなっ
た。従来、各プロセスのドライ化が開発さｊているが、
現像工程はいまだ溶液による方法が主流であり、ドライ
化は不可能であったが、この発明によ４ば、現像工程に
おいてもドライ化が可能となり全プロセスのドライ化が
可能となった。このため、全プロセスの自動化、省力化
が可能となり、有害物質の処理設備も不用となった。
なお、上記実施例では、ガラス基板１上に金属クロムを
用いた金属薄膜２を形成したものについて述べたが、ガ
ラス基板１以外の基板でもよく、また、金属薄膜２とし
ては金属クロム以外の薄膜でもよく、同様の効果を奏す
る。そして、基板温度のみを変化させるようにしてもよ
い。また、上記実施例では、露光用ンジス）３１ＣＣＭ
８′？：用いたものについて述べたが、電子ビーム被照
射部と未照射部とのよいエツチング選択性を持つもので
あｎばよく、同様の効果を奏する。また、露光源である
放射線として電子ビームを用いる場合について述べたが
、界線、イオンビーム、紫外線、あるいは遠紫外線環、
他の露光源でもよく、同様の効果を奏する。さらに、エ
ツチング条件については、よいエツチング選択性が得ら
ｎるものであれば、これ以外でもよく同様の効果を奏す
る。
用いた金属薄膜２を形成したものについて述べたが、ガ
ラス基板１以外の基板でもよく、また、金属薄膜２とし
ては金属クロム以外の薄膜でもよく、同様の効果を奏す
る。そして、基板温度のみを変化させるようにしてもよ
い。また、上記実施例では、露光用ンジス）３１ＣＣＭ
８′？：用いたものについて述べたが、電子ビーム被照
射部と未照射部とのよいエツチング選択性を持つもので
あｎばよく、同様の効果を奏する。また、露光源である
放射線として電子ビームを用いる場合について述べたが
、界線、イオンビーム、紫外線、あるいは遠紫外線環、
他の露光源でもよく、同様の効果を奏する。さらに、エ
ツチング条件については、よいエツチング選択性が得ら
ｎるものであれば、これ以外でもよく同様の効果を奏す
る。
次に、この発明に用いｙ、：ＲＩＥエツチング装置の概
略！第３図によって説明する。第３図において、２１は
陽極、２２は陰極、２３は真空パルプ、２４はガス流量
コントルーラ、２５はマツチングコントルーラ、２６は
高周波（ｒｆ）電源、２７は熱交換器、２８はサーモコ
ント７−ラ、２９は循環ポンプ、３０は試料である。
略！第３図によって説明する。第３図において、２１は
陽極、２２は陰極、２３は真空パルプ、２４はガス流量
コントルーラ、２５はマツチングコントルーラ、２６は
高周波（ｒｆ）電源、２７は熱交換器、２８はサーモコ
ント７−ラ、２９は循環ポンプ、３０は試料である。
陰極２２上に置か１また試料３ｏはサーモコントローラ
２日で温度調節さｔｌ、 ｆ、−循環水により基板の温
度が変化でき、また、真空パルプ２３の調節忙より真空
度の調節が可能な機構となっている。ｒｆ電源２６によ
り発生さｔｌ７．：ｒｆ 電力はマツチングコントロー
ラ２５で周波数が１３．５６ＭＨ２にマツチングさ４、
陽極２１に印加さｊる。所望のエツチングガスをガス流
量コントローラ２４より真空室に流し印加さｎた電圧に
よりガスが解離し試料３０と反応することによりエツチ
ングが進行する。第３図に示した装置を用いることによ
り、この発明は容易に実現可能となった。
２日で温度調節さｔｌ、 ｆ、−循環水により基板の温
度が変化でき、また、真空パルプ２３の調節忙より真空
度の調節が可能な機構となっている。ｒｆ電源２６によ
り発生さｔｌ７．：ｒｆ 電力はマツチングコントロー
ラ２５で周波数が１３．５６ＭＨ２にマツチングさ４、
陽極２１に印加さｊる。所望のエツチングガスをガス流
量コントローラ２４より真空室に流し印加さｎた電圧に
よりガスが解離し試料３０と反応することによりエツチ
ングが進行する。第３図に示した装置を用いることによ
り、この発明は容易に実現可能となった。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明は、基板温度を変化させ
るか、あるいは前記基板温度の変化と同時にエツチング
のガス圧力を変化させるようにしたので、放射線の被照
射部と未照射部とのエツチング選択比が向上し、サイド
エッチ量も少なく、ドライエツチングでレジスト膜のパ
ターンを形成できこｎＫより寸法精度の向上した目的と
する微細パターンが形成できるばかりでな（、全プロセ
スのドライ化ができる利点がある。
るか、あるいは前記基板温度の変化と同時にエツチング
のガス圧力を変化させるようにしたので、放射線の被照
射部と未照射部とのエツチング選択比が向上し、サイド
エッチ量も少なく、ドライエツチングでレジスト膜のパ
ターンを形成できこｎＫより寸法精度の向上した目的と
する微細パターンが形成できるばかりでな（、全プロセ
スのドライ化ができる利点がある。
第１図（ａ）〜（ｅ）は従来のパターン形成方法を示す
断面図、第２図（ａ）〜（ｅ）はこの発明の一実施例に
よるパターン形成方法を示す断面図、第３図はこの発明
に用いるＲＩＥ装置の概略を示す図である。 図中、１はガラス基板、２は金属薄膜、３は露光用レジ
スト、４はレジストパターン、５け金属薄膜パターン、
２１け陽極、２２は陰極、２３は真空パルプ、２４はガ
ス流量コントμｍう、２５はマツチングコントローラ、
２６はｒｆ電源、２１は熱交換器、２８はサーモコント
ローラ、２９は循環ポンプ、３０は試料である。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 （外２名） 第１図 第２図 第３図 手続補正書（自発） ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁７行〜８行の「ドライ化が早くなり
」を、「ドライ化が早くから」と補正する。 （２）同じく第４頁５行の［第２図（ａ）〜（ｆ）」を
、「第２図（ａ）〜（ｅ）」と補正する。 （３） 同じく第４頁ｌＯ行のｒＧＭｓＪを、ｒＣＭＳ
Ｊと補正する。 以上
断面図、第２図（ａ）〜（ｅ）はこの発明の一実施例に
よるパターン形成方法を示す断面図、第３図はこの発明
に用いるＲＩＥ装置の概略を示す図である。 図中、１はガラス基板、２は金属薄膜、３は露光用レジ
スト、４はレジストパターン、５け金属薄膜パターン、
２１け陽極、２２は陰極、２３は真空パルプ、２４はガ
ス流量コントμｍう、２５はマツチングコントローラ、
２６はｒｆ電源、２１は熱交換器、２８はサーモコント
ローラ、２９は循環ポンプ、３０は試料である。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 （外２名） 第１図 第２図 第３図 手続補正書（自発） ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁７行〜８行の「ドライ化が早くなり
」を、「ドライ化が早くから」と補正する。 （２）同じく第４頁５行の［第２図（ａ）〜（ｆ）」を
、「第２図（ａ）〜（ｅ）」と補正する。 （３） 同じく第４頁ｌＯ行のｒＧＭｓＪを、ｒＣＭＳ
Ｊと補正する。 以上
Claims (1)
- 一 基板上に形成さＴまた被エツチング材ＶＣＬ／シス
ト膜を塗布し、このレジスト膜に放射線を選択的に照射
しドライ現像する工程において、基板温度を変化させる
か、あるいは前記基板温度の変化と同時にエツチングの
ガス圧力を変化させることにより、前記放射線の被照射
部とそｊ以外の部分とのエツチング選択性を利用してド
ライ現像しレジストパターンを形成することを特徴とす
る微細パターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22264283A JPS60113427A (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 微細パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22264283A JPS60113427A (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 微細パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60113427A true JPS60113427A (ja) | 1985-06-19 |
Family
ID=16785648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22264283A Pending JPS60113427A (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 微細パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60113427A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01260426A (ja) * | 1988-04-12 | 1989-10-17 | Fuji Photo Optical Co Ltd | カメラ機構の初期化方法 |
| WO2024058135A1 (ja) * | 2022-09-13 | 2024-03-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び基板処理システム |
-
1983
- 1983-11-24 JP JP22264283A patent/JPS60113427A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01260426A (ja) * | 1988-04-12 | 1989-10-17 | Fuji Photo Optical Co Ltd | カメラ機構の初期化方法 |
| WO2024058135A1 (ja) * | 2022-09-13 | 2024-03-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び基板処理システム |
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