JPS62137830A - 微細パタ−ン形成方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微細パターン形成方法に関し、特に基板上の薄
膜上に形成されたレジスト膜を現像してレジストパター
ンを形成する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、半導体デバイスの製造工程において、微細パター
ン化、高精度化、無欠陥化が要求されつつある。半導体
の製造工程において、プロセスのドライ化は増々開発研
究が進んでいるが、現像工程は未だ溶液による方法が主
流である。パターンの微細化に伴い現像工程においても
ドライ化し微細パターンを高精度で無欠陥に作成する必
要性がある。

第２図は従来のパターン形成方法を示す。図において、
１はガラス基板、２は例えばＣｒなどの金属薄膜３は例
えばＰＭＭＡからなるレジスト膜、４はエネルギー線で
、ここでは電子ビームである。

２１は金属パターン、３１はレジストパターンである。

次に、従来のパターン形成方法について説明する。まず
、第２図（ａ）に示すように、ガラス基板１−ヒに金属
薄膜２を形成する。これは金属Ｃｒを約８００人の厚さ
にて被着する。次に上記金属薄膜２上にレジスト膜３を
約６０００人の厚さに形成しプリベークを１７０℃にて
２０分間行なう。次に、第２図（ｌ］）に示すように、
上記レジスト膜３を電子ビーム４により所望のパターン
に露光する。露光強度は６　Ｘ　１０−６Ｃ／　Ｃｌ１
１とする。次に、第２図（Ｃ）ニ示すように、露光後所
定の現像液にて現像しリンスして乾燥する。その後、１
７０℃２０分間ポストヘークを行ないレジストパターン
３１を得る。次に、第２図（ｄ）に示すように、該レジ
ストパターン３１をマスクにして上記金属薄膜２をエツ
チングする。

そしてレジスト除去し、第２図＜ｅ）に示すように金属
パターン２１が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この様に従来のパターン形成方法においては、溶液によ
る現像方法であるため、溶液中の異物の介在による欠陥
の発生は免れなかった。また、溶液による現像のため、
公害上、安全上も問題があった。更に微細パターン形成
のためには溶液（５ごよるレジスＩ・パターン形成では
限度があり、膨潤によるパターンの歪が生じるなどの問
題点があった。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、ドライ現像を用いてレジストパターンを形成す
ることのできる微細パターン形成方法を得ることを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る微細パターン形成方法は、有機薄膜に所望
のパターンのエネルギー線を照射後さ−キング処理を行
ない、プラズマ雰囲気下でエツチング処理して、レジス
トパターンを形成するものである。

〔作用〕

本発明においては、ベーキング処理によって、照射部と
非照射部のプラズマ雰囲気下におけるエツチング選択比
が増加し、これによりこの後プラズマエツチングでレジ
ストパターンを形成することができる。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例による微細パターン形成方法
を示し、図において、１，２，４．２１は第２図と同一
符号は同一のものを示す。３はＥＢレジストの膜であり
、これは例えばＰＧＭＡを約６０００人の厚さに被着し
たものである。５はガスプラズマ、３１はレジストパタ
ーン、３２は電子ビーム４の照射部のパターンである。

次に本実施例による微細パターン形成方法について説明
する。まず、第１図（ａ）に示すように、ガラス基板１
上に金属薄膜２及びレジスト膜３を形成する。次に、第
１図（′ｂ）に示すように、１記レジスト膜３上に電子
ビーム４を所望のパターンに応じて照射する。露光量は
７０　ｘ　１０−７Ｃ／ｃＩａとする。次に、第１図ｆ
ｃ）に示すように、電子ビーム照射後例えば１６０°Ｃ
で３０分間、Ｎ２雰囲気中でベーキング処理を行なう。

ベーキング後のレジスト膜３には、電子ビーム照射部と
非照射部に段差が現われ、照射部のパターン３２が現わ
れる。次に、第１図（ｄ）に示すように、本試料をフロ
ン（ＣＦ４）ガスと酸素（Ｑ２）ガスの混合ガスプラズ
マ５中にてエツチングする。ガスの混合比は７０％とし
０□の割合を多くとり２００Ｗの出力にて基板温度を６
０℃、圧力は約３０Ｐａとする。エツチング直後には、
ベーキングによって現われた上記パターン３２は若干消
滅するが、第１図（ｅ）に示すように、約１５分のエツ
チングで現像が完了してネガタイプの約８００人の高さ
のレジストパターン３】が得られる。そして、第１図（
ｆ）に示すように、このレジストパターン３１をマスク
にして金属（Ｃｒ）薄膜２をエツチングする。レジスト
除去後、第１図（幻に示すように、金属パターン２１が
得られる。このようにして得られたパターンはエツジの
切れがよい微細パターンである。

このような本実施例では、現像プロセスにおいて全く溶
液を使用しないため、欠陥の発生を防止でき、高精度の
微細パターンを得ることができる。

また、現像工程をドライ化することにより、プロセスの
安定化、省力化、自動化が可能となるばかりでな（、公
害上、安全上も便利な点が多い。更に材料についても従
来特殊な溶液を使用する必要があったが本実施例によれ
ばエツチング装置および安価な一般的なガスのみでよく
、より安く作成可能でありコストダウンにもつながる。

本発明におけるレジストパターン形成において、プラズ
マドライ現像前にベーキングを行なうというプロセスを
経たために、選択比に優れたパターンが形成されプラズ
マドライ現像が可能となった。

通常ベーキング（ボストベーク）は溶液によるウェット
現像後に行ない、レジスト中の揮発成分除去や耐熱性の
向上の理由で行なっていたが、本発明では電子ビーム直
後にベーキング処理を行なった。本処理により、電子ビ
ーム照射部は電子ビーム照射による反応がより促進され
、一方ガス化されやすくなっている部分ではよりガス化
が促進されて揮発成分が蒸発気化され、ベーキング後照
射部パターンが現われたものと思われ、また基板付近ま
で通過した電子ビームが基板からの後方散乱により基板
付近で反応が進み、ベーキング処理により耐熱性物質が
形成されたものと考えられる。

このようにして露光直後のベーキング処理により照射部
と非照射部のドライエツチング特性を変化させて選択比
を持たせドライ現像を行ない、シャープなエツジのレジ
ストパターンが得られた。ドライ現像の条件はフロンガ
スを酸素ガスに混合したものを使用したが本条件におい
て選択性よ（エツチングされた。

なお、上記実施例では、基板としてガラス基板。

薄膜として金属クロム、レジストとしてＰ　ＧＭＡを用
いた場合について説明したが、これらは限定されるもの
ではない。またベーキング温度も上記実施例の１６０℃
に限定されるものではない。また照射エネルギーとして
電子ビームを用いた場合について説明したが、これは紫
外線、遠紫外線、Ｘ線、イオンビーム、レーザビームな
どであっても良く、特にイオンビームなどのさらに強力
なエネルギーであればさらに優れた効果を奏する。また
エツチング条件としては、選択比のとれる方法であれば
、上記実施例の方法に限定されるものではない。また、
ベーキング処理についてはＮ２ガス中で行う場合につい
て説明したが、これに限定されるものではない。

〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、エネルギー線照射後のレ
ジスト膜の現像方法をドライ化したので、レジストパタ
ーンの微細化、高精度化、無欠陥化が可能となる優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による微細パターン−形成方
法を示す工程別断面図、第２図は従来のパターン形成方
法を示す工程別断面図である。 図において、１・・・ガラス基板、２・・・金属（Ｃｒ
）薄膜、３・・・レジスト膜、４・・・電子ビーム、５
・・・ガスプラズマ、２１・・・金属パターン、３１・
・・レジストパターンである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に形成された薄膜上に有機薄膜を形成し、
   現像後レジストパターンを形成し、これを用いて微細パ
   ターンを形成する方法において、 上記有機薄膜に所望のパターンのエネルギー線を照射し
   た後ベーキング処理を行ない、 プラズマ雰囲気下で非照射部の有機薄膜を除去してレジ
   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。
2. （２）上記エネルギー線は、紫外線、遠紫外線、電子線
   、Ｘ線、イオンビームあるいはレーザビームであること
   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. （３）上記プラズマ雰囲気は、フロンガスと酸素ガスの
   混合ガスプラズマ雰囲気であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の微細パターン形成方法
   。