JPS61194661A - 凹凸パタ−ン形成方法 - Google Patents

凹凸パタ−ン形成方法

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JPS61194661A
JPS61194661A JP3481485A JP3481485A JPS61194661A JP S61194661 A JPS61194661 A JP S61194661A JP 3481485 A JP3481485 A JP 3481485A JP 3481485 A JP3481485 A JP 3481485A JP S61194661 A JPS61194661 A JP S61194661A
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JP
Japan
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mask
organic material
light
luminous flux
ozone
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Pending
Application number
JP3481485A
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English (en)
Inventor
Seiji Nishino
清治 西野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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】 産業上の利用分野 本発明は有機材料薄膜又は有機材料薄膜面に凹凸状レリ
ーフパターンを形成する凹凸パターン形成方法に関する
従来の技術 従来、凹凸レリーフパターンを形成するためには、各分
野で種々の方法がもちいられている。その一つの方法は
、強力に集光されたレーザを用いて熱により直接有機薄
膜又は有機材料面を直接昇華又は飛散させる方法である
(例えばレーザーハンドブック、P691〜P703参
照、組合自店発行)他の方法は広く集積回路製造工程で
使用されている方法で、まずホトレジストをガラスまた
はSi基板上に0.1〜10μm程度の厚みで塗布する
。つぎにこのホトレジストにマスクを設置して露光する
。この後、ホトレジストを現像液にひたして凹凸パター
ンを形成し、純水で洗浄後乾燥をおこなうものである。
発明が解決しようとする問題点 さて、これ等の方法にはいろいろの欠点が存在している
まず、前記第1の方法〔レーザを利用する方法〕では、
熱的に強制的に有機材料を昇華させるため、シャープな
エッチを有する凹凸パターンが得られない。したがって
微細なパターンを形成することはきわめて困難であり、
又装置がきわめて高価となり、その割には深い凹凸パタ
ーンを形成出来なかった。
次に、前記第2の方法(ホトレジストを用いる方法)は
、現在では集積回路製造工程で広く使用されているごと
く1μ以下の微細パターンを形成出来るという特徴があ
る。しかしこの方法では、現状のホトレジストは塗布工
程、現象工程等のウェット処理を経ねばならず、これら
のウェット処理により微少なよごれが発生するという大
きな問題をふくんでいた。
本発明は、安価でかつ完全にすべてをドライ処理化出来
る。したがって^解像のパターンをまったくよごれを発
生させずに形成することが出来る凹凸パターン形成方法
を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明の凹凸パターン形成方法は、有機材料面を有する
平面基材上に、発行波長領域として少なくとも180n
mから25Onllを有する光束中にパターン状に前記
光束を透過させるマスクを設置し、前記マスクを通過し
た光束を照射する露光工程と、この後又は同時に前記有
機材料面にオゾンガスをあてる現像工程とを有すること
を特徴とする。
作用 高分子有機材料中でも比較的分子量の低い(おそら(1
0,000〜30.000程度)の有機材料は、光源波
長150nll〜280n―の波長に対して容易に分解
されかつ発生オゾンによって飛散せしめられるというこ
とを利用している。
現在、各社からのこの原理を利用した表、面改質装置ま
たは表面洗浄装置が発売されている。我々はこれ等を用
いて種々の実験をおこなううち、洗浄作用はオゾンのみ
でおこなわれるのではなく、直接150nm〜280r
vを含む光にさらさなければ、洗浄作用がないというこ
とと、高分子有機材料でも比較的低分子ポリマーは前記
波長を有する光源下でオゾンにさらされた場合、非常に
高速にかつ面アレを発生させることなしにエツチングさ
れるということを確認した。そこでこの原理を用いるこ
とにより任意の凹凸パターンを発生させることを試み、
高速にかつ良好なパターンを発生することが可能となっ
た。
実施例 以下、本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明す
る。
第1図と第2図は本発明の原理図を示す。1は少なくと
も180rv〜250n■の発光波長領域を有する光源
で、例えば低圧水銀ランプである。2は光源1よりの出
力光、4は10^〜5000Aの膜厚を有する有機′a
膜で、例えばPMMA、ポリカーボネイト、エチレンテ
レフタレート等はとんどの有機膜が使用出来る。5はこ
の有aS膜4をささえる基板である。なお、有機薄膜4
と基板5はかならずしも別材料である必要はない。例え
ば、ポリカーボネイトで11〜1011程度のらのを使
用してもよい。3は出力光2を部分的にしゃ断するマス
クで、本例の場合は金属マスクが使用されており、部分
的に実際にパターンに応じて穴がおいている。
金属材料としてはAn、Cr 、Cu 、Ni等が使用
出来、厚みとしてはしや光出来る厚みであればよく、具
体的には500A程度以上あればよい。さて、本例の場
合マスク3と有機薄膜4は密着して設置される。光源1
から出た光は、184nm及び253nmを含んでいる
から、まず184rv光は容器6で囲まれた空気中の酸
素を励起しオゾン流7を発生する。一方、253tvは
オゾン03を解離し活性酸素を産み出すと同時に、有機
物に吸収された場合、有機物を分解させる。この分解さ
せられた有機物は活性酸素と結合し、揮発性分子<CO
2゜N20.N2など)となって飛散してゆく(このU
V103のクリーニングメカニズムは、例えばJ 、 
R、V E G : 5urface  contam
[natlon 。
V 011  D235 plenus  p res
s 1979等にくわしい)。ところで本発明の工程で
は有機物と金属マスフが密着して設置されているのでマ
スク3と密着した部分の薄s4は、出力光2にもオゾン
流7にもさらされないためエツチングが進まず、第1図
すのような凹凸レリーフ8が形成される。
本発明の別の具体的な実施例を第2図に示す。
まず有機薄膜4と石英等150n−程度の短波長光を透
過させる基板からなるマスク9とが密着されて設置され
ている。今、光源1から出た光は前述のようにオゾンを
発生させると共に石英マスク透明部10を通して出力光
2が照射されて有m薄llA4が分解される。しかし、
この場合はオゾンと、有機簿膜の分解成分とはマスク9
によって分離されているから単に有機1膜4の変色が発
生するのみである。つぎにシャッタ11を出力光2が簿
膜4に達しないように設置し、マスク9を取り除く。こ
の操作はゆわゆる現像に相当し、今度はオゾンにより、
先はど分解された有機物が飛散してゆき有msi上に凹
凸パターンとしての凹凸レリーフ8が発生される。
有機薄膜4はスピンコード塗布でもおこなえるが、基板
5にガラスを用いた場合、プラズマCvDやスパッタ方
法によって、PMMAやポリカーボネイトの簿膜は形成
される。したがってこのようにプラズマCVDやスパッ
タ方式で有et!1MlI4を形成した場合、露光、現
像一連のすべての工程がドライ化されることとなり、従
来のウェット・方式にくらべてよごれの発生をきわめて
少なくすることが出来る。
(実験例A) 有vs簿膜4、基板5として、一体の厚み1.2111
−のインジェクション成型によって作成されたポリカー
ボネイト及びアクリル板を用いた。マスク3として厚み
1.Osmのアルミ板4 as X 4 clRをおし
つけ、光源1を15分にわたって照射した。パワーは約
250讃w /aiであり光源1は低圧水銀灯、光源1
と基板5間距離は約10−程度であった。この結果、4
 cm X 43の長方形がポリカーボネイト上に転与
され、その断差は1500Aであった。同様にアクリル
基板上には約2000Aの断差が得られた。
〔実施例B〕
第2図の具体例として、マスク9は溶融石英からなり最
小線幅50μmのものを、同じく溶融石英5mmの板で
おしつけた。そして光源1を15分照射した。つぎにシ
ャッタ11で出力光2をしゃ光した後、マスク9及びお
さえ用石英板をはずした。この後、15分間オゾンにさ
らした。この結果、〔実施例△〕と同様の断差パターン
を得ることが出来た。なお、このとき酸素ガスを50c
c/ sec流して酸素濃度を上げオン21濃度を上げ
た雰囲気中に有機材料面をさらすとエツチング速度が早
くなることがv;l811された。これは第1図でも同
様であった。
なお第2図の場合、いわゆる露光と現像(本発明ではオ
ゾンにさらすこと)を同一の光[1を用いたが、かなら
ずしもこれには限らない。つまり、本発明の現像工程は
オゾンにさらすことが特徴であるので、例えば第3図に
示すように、容器6aに低圧水銀灯1′を配設してオゾ
ンを発生させ、これを別の容器6bに引いてくる方法で
現像をおこなっても良い。また、この場合に容器6a1
.:M素ガスを送り込み、連通部12を介して結ばれた
容器6bを介して強制排気し、基板5を容器6b中でオ
ゾン流7に接触するようにした場合には、エツチング速
度の向上が観測された。これは第1図。
第2図における容器6に適用した場合も同様であった。
発明の効果 以上のごとく本発明の凹凸パターン形成方法は、有機材
料面を有する平面基材上に発光波長領域として少なくと
も1B0nm+から250nmを有する光束中に、パタ
ーン状に前記光束を透過させるマスクをWQ置し前記マ
スクを通過した光束を照射する露光工程と、この後又は
同時に前記有機材料面にオゾンガスをあてる現像工程と
を有するため、従来の塗布、露光、現像がすべて乾式で
おこなえ、よごれの発生をぎわめて低下出来る。又、光
源として短波長光を使用しているから密着露光で0.5
μ糟程度の解像度が得られる等、種々の効果を有してお
り、特にビデオディスク、録再用プリグループ製作用原
盤、VHD、VLP、CDの製造工程を改善でき、3i
基板上に溝を月成することもてきるため集積回路の!I
j造工程を改善することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の具体的な一実施例の形成過程の説明図
、第2図は本発明の伯の実施例の製造過程の説明図、第
3図はオゾン源と現像部を別々にした実施例の説明図で
ある。 1・・・光源、2・・・出力光、3・・・マスク、4・
・・有機簿膜、5・・・基板、6.6a 、6b・・・
容器、7・・・オゾン流、8・・・凹凸レリーフ、9・
・・マスク、10・・・石英、スフ透明部、11・・・
シャッタ 代理人   森  本  義  弘 第1図 7−−−尤源 3−−−マス7 第Z図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、有機材料面を有する平面基材上に、発光波長領域と
    して少なくとも180nmから250nmを有する光束
    中にパターン状に前記光束を透過させるマスクを設置し
    、前記マスクを通過した光束を照射する露光工程と、こ
    の後又は同時に前記有機材料面にオゾンガスをあてる現
    像工程とを有することを特徴とする凹凸パターン形成方
    法。 2、オゾンガス発生工程中に酸素濃度を上げオゾン濃度
    を上げた雰囲気中に有機材料面をさらすことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の凹凸パターン形成方法。 3、現像工程では、強制的に有機材料面にオゾンガスを
    あてることを特徴とする特許請求の範囲1項記載の凹凸
    パターン形成方法。
JP3481485A 1985-02-22 1985-02-22 凹凸パタ−ン形成方法 Pending JPS61194661A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57191639A (en) * 1981-05-22 1982-11-25 Hitachi Ltd Dry developing method and device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57191639A (en) * 1981-05-22 1982-11-25 Hitachi Ltd Dry developing method and device

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