JPS6247128A - 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〕 この発明は、パターン形成方法、特に微細パターンを簡
単に形成する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は例えば特開昭５８−１９１２７号公報に示され
た従来のパターン形成方法を示す工程別の断面図であり
、図において、１はシリコン基板、２は５ｔｏ２膜、３
はネガ型レジスト膜、８は金属膜、５はポジ型レジスト
膜である。

以下、第２図に示す工程につき説明する。

まず、第２図（ａｌに示す如く、５ｉ０２膜２の形成さ
れたシリコン基板１上にネガ型レジスト膜３を塗布形成
する。ネガ型レジスト膜３は例えば公知のＤＡＰ　（ジ
アリルオルソフタレート）を有機溶剤で稀釈しスピンコ
ードしてなるものである。

次に、第２図（ｂｌに示す如く、ネガ型レジスト膜３上
に金属膜８を蒸着、スパッタリング等により形成する。

金属膜８は電子ビーム又は紫外線に対するマスクとなる
もので、例えば、Ａｕ、Ｗ、ＭＯ等から成る厚さ２００
０〜３０００人の膜である。

次に第２図（Ｃ１に示す如く、金属ｙ！８上に形成した
ポジ型しジスｌ−膜５に電子ビーム又は紫外線を所定の
パターンで照射する。ポジ型レジスト膜５ば例えばＰＭ
ＭＡ　（ポリメチルメタクリＬ・−ト）から成るもので
ある。

照射後、現像処理を施すと、第２図（（１＋に示す如く
、パターンが形成される。この時、ネガ型しジス日ｇ３
は金属膜８で覆われているため、電子ヒーム又は紫外線
により露光されることはない。

次に、ポジ型レジスト膜５をマスクとして金属膜８をイ
オンエツチング等によりエツチングした後、第２図ｆｅ
ｌに示す如く、電子ビーム又は紫外線を照射すると、金
属膜８の開口部に表出するネガ型レジスト膜３のみが露
光される。なお、この露光工程前にポジ型しジスト膜股
４は除去しておいてもよい。またこの電子ビームは全面
照射する必要があるが、電子ビーム径を大とすれば全面
走査を行う必要はなく、紫外線の場合と同様に特別の操
作は不要で、この時ネガ型レジスト膜３の露光領域はそ
の上に密着する金Ｒ膜８のパターンによって画定される
。従って、レジスト膜がなだらかな残膜率特性を持つも
のであっても、電子ビーム直接露光の場合のようなパタ
ーンぼけを生じることがない。

次いで、ネガ型レジスト膜３に対する現像処理を施すと
、金属膜８下の非露光部のネガ型レジスト膜３が熔解除
去されると共にその上の全屈１１Ｗ８及びポジ型レジス
ト膜５も同時に除去（リフトオフ）され、第２図Ｉｆ）
に示す如く、所定のパターンのネガ型レジスト膜３が残
る。なお、このネガ型レジスト膜３の現像処理工程に先
立ってポジ型レジスト膜５及び金属膜８を除去しておい
てもよい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のパターン形成方法は以上のように構成されている
ので、金属膜を形成する上でクラックが表面にはいった
り、密着性等が悪いなどの問題点や、露光工程が多く、
リフトオフによる金属膜の除去工程等も必要であるなど
の問題点があった。

この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、従来の金属膜に対してグラフト重合体膜を用
いることにより、レジスト膜との密着性の問題もなく、
−回の露光により希望する微細パターンを得ることがで
き、工程も簡略化できる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〕

この発明に係る微細パターン形成方法は、基板上にレジ
ス１−膜を形成し、その上にグラフト重合体膜を形成し
、さらにその上に電子柵を線用又は紫外線用レジスト膜
を塗布し、上層のレジスト膜に所望のパターンを形成し
た後これをマスクとしてグラフト重合体膜をエツチング
し、このグラフト重合体膜をマスクとして下層のレジス
ト膜をエツチングすることにより微細パターンを形成す
るものである。

〔作用〕

この発明においては、多層レジスト膜の中間層膜に、レ
ジスト膜との密着性がよく、耐ドライエツチ性の強いグ
ラフト重合体膜を用いることにより、下層と上層のレジ
スト膜を完全に分離すると共にパターン形成時の現像液
等による影響をなくし、パターン形成のための工程を簡
略化できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は、この発明の一実施例の工程別の断面図である。図
において、１はシリコン基板、２は５ｉ０２膜、３ぼネ
ガ型あるいはポジ型レジスト膜等の有機高分子膜、４は
グラフ）ｆｆ１合体膜、５はポジ型レジスト膜である。

まず、第１図ｆａｔに示す如く、５ｔｏ２膜２の形成さ
れたシリコン基板１上にポジ型レジスト膜３を塗布形成
する。ポジ型レジスト膜３は例えばＡＺ−１３５０をス
ピンコードしてなるものである。

次に、第１図（ｂｌに示す如く、ポジ型レジスト膜３上
にグラフト重合によりポリスチレン等のグラフト重合体
膜４を形成する。この場合、第１図ｆａｔに示す如く構
成されたウェハをプラズマエツチングの行われる反応室
内に入れ、まず、真空排気した後反応室内に耐プラズマ
性を有する重合体膜形成用ガスを導入し、次いでプラズ
マを発生させてて、その印加電圧を１ｆｆｌ常のプラズ
マエツチングに用いられる電圧より高くすれば、電圧が
高い分だけ試料面を衝撃するイオンのエネルギーが高く
なり、試料表面は活性化されやすくなる。また、反応ガ
ス中にアルゴンガスなどの不活性ガスを混入してイオン
衝撃効果を上げるようにしておくとよい。レジスト膜表
面ではダングリングボンドが多く形成されるものであり
そのためレジスト膜表面は活性化の程度が大きく、反応
室内の耐プラズマ性を有する重合体膜形成用ガスと反応
して、レジス目９３上に耐プラズマ性を有するグラフ１
合体膜４が約１０００人の膜厚に形成される。

次に第１図ｔｃ＋に示す如く、グラフト重合体膜４」二
に形成したポジ型レジスト膜５に電子線や紫外線を所定
のパターンで照射する。ポジ型レジスト膜５は例えばＰ
ＭＭＡなどからなるものである。

照射後、現像処理を施すと、第１図ｆｄｌに示す如く、
パターンが形成される。

次に第１図ｆｅｌに示すように、形成されたポジ型レジ
スト膜５のパターンをマスクとして、グラフトｉ合体Ｎ
ｉｌ！４をエツチングし、第１図（ｆｌに示すように、
形成されたポジ型レジスト膜５及びグラフト重合体膜４
のパターンをマスクとして、下層のポジ型レジスト膜３
をエツチングする。これらのエツチングは、酸素プラズ
マ７で行う。

このような本実施例によれば、レジスト膜との密着性が
良く、耐ドライエツチ性の強いグラフト重合体膜４を多
層レジスト膜の中間層に用いることにより、現像液等に
よる影響をなくし、−回の露光工程により希望のパター
ンを形成でき、パターン形成のための工程を簡略化する
ことができる。

なお、上記実施例では上層のポジ型レジスト膜５の現像
は現像液を用いるウェット現像としたが、上層のポジ型
レジスト膜がドライ現像のできるものであれば、現像後
の現像液除去のための乾燥工程を必要とせずドライ現像
と次のエソチング工程とを連続して行なうことができる
。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る微細パターン形成方法にお
いては、多層レジスト膜の中間層に耐ドライエツチ性の
強いグラフト重合体膜を用いることにより、パターン形
成のための工程を簡略化でき、また、高精度なエツチン
グができ、微細パターンを容易にｆ！１られるすＪ果が
ある。

【図面の簡単な説明】

゛第１図はこの発明の一実施例による工程Σりの断面図
、第２図は従来の実施例による工程別の断面図である。 図中、１はシリコン基板、２は５ｔｏ２膜、３は下層の
レジスト膜、４ば中間層のグラフト重合体膜、５は上層
のポジ型レジスト膜、６は電子線又は紫外線、７は酸素
プラズマ、８は金属膜である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に電子線用又は紫外線用レジスト膜を塗布
   形成する工程と、 その上面に単量体ガス雰囲気下においてグラフト重合体
   膜を形成する工程と、 グラフト重合体膜上に電子線用又は紫外線用レジスト膜
   を形成する工程と、 電子線用又は紫外線用レジスト膜のマスクパターンを形
   成した後グラフト重合体膜をエッチングしてグラフト重
   合体膜マスクパターンを形成する工程と、 このグラフト重合体膜をマスクとして下層の有機高分子
   からなるレジスト膜をエッチングする工程とを備えたこ
   とを特徴とする微細パターン形成方法。