JPH05136122A - 平坦化方法 - Google Patents
平坦化方法Info
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- JPH05136122A JPH05136122A JP32697391A JP32697391A JPH05136122A JP H05136122 A JPH05136122 A JP H05136122A JP 32697391 A JP32697391 A JP 32697391A JP 32697391 A JP32697391 A JP 32697391A JP H05136122 A JPH05136122 A JP H05136122A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体集積回路素子あるいはバブルメモリ素
子等の超小型素子の製造時の段差の平坦化方法を提供す
ることにある。 【構成】 半導体集積回路素子あるいはバブルメモリ素
子等の超小型素子の製造時の段差の平坦化方法であるエ
ッチバック法において、エッチバック時の平坦化用犠牲
膜としてスチレンまたはスチレン誘導体の単位と側鎖に
光二量化および／または光重合型の官能基を含有する単
位を有する重量平均分子量が500〜10,000の有機高分子
からなる有機膜を使用する平坦化方法。
子等の超小型素子の製造時の段差の平坦化方法を提供す
ることにある。 【構成】 半導体集積回路素子あるいはバブルメモリ素
子等の超小型素子の製造時の段差の平坦化方法であるエ
ッチバック法において、エッチバック時の平坦化用犠牲
膜としてスチレンまたはスチレン誘導体の単位と側鎖に
光二量化および／または光重合型の官能基を含有する単
位を有する重量平均分子量が500〜10,000の有機高分子
からなる有機膜を使用する平坦化方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は凹凸を有する基板の平坦
化方法に関する。
化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路素子あるいはバブルメモ
リ素子等の超小型素子においては絶縁層と導体層とを順
次積層形成することが必要とされている。しかしなが
ら、導体層数が２層、３層と多層化するに従い導体層の
段差がより急峻となり、導体層が交叉するところで断線
やショート等を生じ、実質的な積層構成を困難にしてい
る。
リ素子等の超小型素子においては絶縁層と導体層とを順
次積層形成することが必要とされている。しかしなが
ら、導体層数が２層、３層と多層化するに従い導体層の
段差がより急峻となり、導体層が交叉するところで断線
やショート等を生じ、実質的な積層構成を困難にしてい
る。
【０００３】上述した導体層の断線を防止するために
は、導体層を形成する前の絶縁層表面を平坦化すること
が有効である。これに対して、絶縁層を設けた段差を有
する基板上に平坦化用犠牲膜として重量平均分子量10,0
00以下のスチレン−クロロメチルスチレン共重合体など
の熱変形温度の低い材料を回転塗布後、熱変形温度以上
に加熱流動させ平坦化した有機樹脂面を得た後、紫外線
硬化しドライエッチングにより絶縁層の平坦面を得るエ
ッチバック方法（特開昭６４−７５４３号公報）があ
る。
は、導体層を形成する前の絶縁層表面を平坦化すること
が有効である。これに対して、絶縁層を設けた段差を有
する基板上に平坦化用犠牲膜として重量平均分子量10,0
00以下のスチレン−クロロメチルスチレン共重合体など
の熱変形温度の低い材料を回転塗布後、熱変形温度以上
に加熱流動させ平坦化した有機樹脂面を得た後、紫外線
硬化しドライエッチングにより絶縁層の平坦面を得るエ
ッチバック方法（特開昭６４−７５４３号公報）があ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、有機膜の紫外線硬化感度が低く、紫外線照射に
長時間を有するという問題があった。
法では、有機膜の紫外線硬化感度が低く、紫外線照射に
長時間を有するという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、有機膜の紫
外線硬化感度が高くかつ理想的に平坦な絶縁層面を与え
る平坦化方法について鋭意検討した結果、本発明に到達
した。
外線硬化感度が高くかつ理想的に平坦な絶縁層面を与え
る平坦化方法について鋭意検討した結果、本発明に到達
した。
【０００６】すなわち本発明は、(1)絶縁層を設けた段
差を有する基板上に有機膜を塗布する工程、(2)該有機
膜の溶融粘度を低下させ平坦面を得るための加熱工程、
(3)平坦面を得た後、放射線または電子線を照射し架橋
せしめ前記有機膜の耐熱性を向上せしめる工程、及び
(4)該有機膜をドライエッチングし、前記絶縁層に平坦
面を転写する工程から構成される平坦化方法において、
該有機膜がスチレンまたはスチレン誘導体の単位と側鎖
に光二量化および／または光重合型の官能基を含有する
一般式： （式中、Ｒ１およびR2は水素原子またはメチル基、R3は
光二量化および／または光重合型の官能基を含有する一
価の有機基、Arはフェニル基またはナフチル基、ｍは0
または1以上の整数 、ｎは1以上の整数を表す。）で示
され、重量平均分子量が500〜10,000の有機高分子から
なる平坦化方法である。
差を有する基板上に有機膜を塗布する工程、(2)該有機
膜の溶融粘度を低下させ平坦面を得るための加熱工程、
(3)平坦面を得た後、放射線または電子線を照射し架橋
せしめ前記有機膜の耐熱性を向上せしめる工程、及び
(4)該有機膜をドライエッチングし、前記絶縁層に平坦
面を転写する工程から構成される平坦化方法において、
該有機膜がスチレンまたはスチレン誘導体の単位と側鎖
に光二量化および／または光重合型の官能基を含有する
一般式： （式中、Ｒ１およびR2は水素原子またはメチル基、R3は
光二量化および／または光重合型の官能基を含有する一
価の有機基、Arはフェニル基またはナフチル基、ｍは0
または1以上の整数 、ｎは1以上の整数を表す。）で示
され、重量平均分子量が500〜10,000の有機高分子から
なる平坦化方法である。
【０００７】一般式(1)において、R3の光二量化型官能
基を含有する一価の有機基としては、−OCOCH=CH-A、−
OCOCH2CH2OCOCH=CH-A、−CH2OCOCH=CH-A、−B-OCOCH=CH
-A、−B-CH2OCOCH=CH-A（Aはフェニル基、Bはパラフェ
ニレン基を表す。以下同じ。）などで示されるケイ皮酸
残基を含有する基、−OCOCH=CH-CH=CH-A、−OCOCH2CH2O
COCH=CH-CH=CH-A、−CH2OCOCH=CH-CH=CH-A、−B-OCOCH=
CH-CH=CH-A、−B-CH2OCOCH=CH-CH=CH-Aなどで示される
シンナミリデン酢酸残基を含有する基、および−B-COCH
=CH-A、−CO-CH=CH-A、−COO-B-CH=CH-CO-Aなどで示さ
れるスチリルケトン残基を含有する基が挙げられる。
基を含有する一価の有機基としては、−OCOCH=CH-A、−
OCOCH2CH2OCOCH=CH-A、−CH2OCOCH=CH-A、−B-OCOCH=CH
-A、−B-CH2OCOCH=CH-A（Aはフェニル基、Bはパラフェ
ニレン基を表す。以下同じ。）などで示されるケイ皮酸
残基を含有する基、−OCOCH=CH-CH=CH-A、−OCOCH2CH2O
COCH=CH-CH=CH-A、−CH2OCOCH=CH-CH=CH-A、−B-OCOCH=
CH-CH=CH-A、−B-CH2OCOCH=CH-CH=CH-Aなどで示される
シンナミリデン酢酸残基を含有する基、および−B-COCH
=CH-A、−CO-CH=CH-A、−COO-B-CH=CH-CO-Aなどで示さ
れるスチリルケトン残基を含有する基が挙げられる。
【０００８】一般式(1)において、R3の光重合型官能基
を含有する一価の有機基としては、−COOCH2CH=CH2、−
B-CH2OCH2CH=CH2などで示されるビニル基および−COOCH
2CH2OCOCH=CH2、−COOCH2CH2OCOC(CH3)=CH2、−B-CH2OC
OCH=CH2、−B-CH2OCOC(CH3)=CH2、−B-OCONHCH2CH2OCOC
H=CH2、−B-OCONHCH2CH2OCOC(CH3)=CH2、−B-OCOCH=C
H2、−B-OCOC(CH3)=CH2などで示されるアクリル酸残基
またはメタクリル酸残基を含有する基が挙げられる。こ
れらのうち好ましいものは、−B-COCH=CH-A、−B-OCOCH
=CH2および−B-OCOC(CH3)=CH2である。
を含有する一価の有機基としては、−COOCH2CH=CH2、−
B-CH2OCH2CH=CH2などで示されるビニル基および−COOCH
2CH2OCOCH=CH2、−COOCH2CH2OCOC(CH3)=CH2、−B-CH2OC
OCH=CH2、−B-CH2OCOC(CH3)=CH2、−B-OCONHCH2CH2OCOC
H=CH2、−B-OCONHCH2CH2OCOC(CH3)=CH2、−B-OCOCH=C
H2、−B-OCOC(CH3)=CH2などで示されるアクリル酸残基
またはメタクリル酸残基を含有する基が挙げられる。こ
れらのうち好ましいものは、−B-COCH=CH-A、−B-OCOCH
=CH2および−B-OCOC(CH3)=CH2である。
【０００９】ｍは、通常0〜90、好ましくは、0〜60の整
数である。ｎは、通常1〜50、好ましくは、20〜50の整
数である。
数である。ｎは、通常1〜50、好ましくは、20〜50の整
数である。
【００１０】ｍとｎの比は、通常0：100〜90：10、好ま
しくは、0：100〜70：30である。ｎの比率が、10未満で
あれば、紫外線硬化感度が低くなる。
しくは、0：100〜70：30である。ｎの比率が、10未満で
あれば、紫外線硬化感度が低くなる。
【００１１】一般式(1)で示される有機高分子の重量平
均分子量は、通常500〜10,000、好ましくは、1,000〜5,
000である。重量平均分子量が500未満であると、紫外線
硬化感度が不十分となる。また、重量平均分子量が10,0
00を越えると、加熱時の流動性に問題が生じ、平坦化が
困難になる。
均分子量は、通常500〜10,000、好ましくは、1,000〜5,
000である。重量平均分子量が500未満であると、紫外線
硬化感度が不十分となる。また、重量平均分子量が10,0
00を越えると、加熱時の流動性に問題が生じ、平坦化が
困難になる。
【００１２】また、有機高分子の分子量分布（重量平均
分子量／数平均分子量）は特に制限はないが、好ましく
は、1.0〜1.5である。一般式(1)で示される有機高分子
の具体例としては、
分子量／数平均分子量）は特に制限はないが、好ましく
は、1.0〜1.5である。一般式(1)で示される有機高分子
の具体例としては、
【００１３】
【００１４】 などが挙げられる。
【００１５】本発明を実施する際に、一般式(1)で示さ
れる有機高分子からなる有機膜と絶縁膜との親和性が不
十分のため、有機膜の平坦面を得るための加熱工程で、
膜ムラや膜切れが発生する場合がある。この場合は、特
開昭６３−２３４０５０公報に示されているポリフェニ
ルメチルシロキサンなどのポリシロキサンを有機高分子
に添加することで改善できる。また、本発明における有
機高分子は、本発明の平坦化方法以外にも、多層レジス
ト用の平坦化層やＣＣＤ（チャージカップルドデバイ
ス）のフォトダイオード部分の埋め込み平坦化の用途に
も使用することができる。
れる有機高分子からなる有機膜と絶縁膜との親和性が不
十分のため、有機膜の平坦面を得るための加熱工程で、
膜ムラや膜切れが発生する場合がある。この場合は、特
開昭６３−２３４０５０公報に示されているポリフェニ
ルメチルシロキサンなどのポリシロキサンを有機高分子
に添加することで改善できる。また、本発明における有
機高分子は、本発明の平坦化方法以外にも、多層レジス
ト用の平坦化層やＣＣＤ（チャージカップルドデバイ
ス）のフォトダイオード部分の埋め込み平坦化の用途に
も使用することができる。
【００１６】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明の範囲はこれらの実施例によって限定され
るものではない。
るが、本発明の範囲はこれらの実施例によって限定され
るものではない。
【００１７】実施例１ 厚さ0.6μmの導体パターン上にＳｉＯ2を0.8μm被着
し、さらに有機高分子１をエチルセロソルブアセテート
を溶剤として、スピンコートで厚さ0.7μmの有機膜を塗
布形成した。塗布後、200℃で60分間クリーンオーブン
で加熱し、続いてDeepＵＶ光を1秒間照射し有機膜を架
橋させた。次に反応性イオンエッチング装置にて高周波
電力100Ｗ、チャンバー内圧4.5Ｐａ、ＣＦ4流量30scc
m、Ｏ2流量2.5sccmの条件でエッチングした。エッチン
グ後、ほぼ有機膜の塗布膜形状がそのままＳｉＯ2膜に
転写され、導体幅50μm以上にわたって高低差が0.05μm
以下となりほぼ理想的な平坦面が得られた。
し、さらに有機高分子１をエチルセロソルブアセテート
を溶剤として、スピンコートで厚さ0.7μmの有機膜を塗
布形成した。塗布後、200℃で60分間クリーンオーブン
で加熱し、続いてDeepＵＶ光を1秒間照射し有機膜を架
橋させた。次に反応性イオンエッチング装置にて高周波
電力100Ｗ、チャンバー内圧4.5Ｐａ、ＣＦ4流量30scc
m、Ｏ2流量2.5sccmの条件でエッチングした。エッチン
グ後、ほぼ有機膜の塗布膜形状がそのままＳｉＯ2膜に
転写され、導体幅50μm以上にわたって高低差が0.05μm
以下となりほぼ理想的な平坦面が得られた。
【００１８】比較例１ 実施例と全く同じ方法で、有機高分子１のみスチレン−
クロロメチルスチレン共重合体（重量平均分子量2,50
0、クロロメチルスチレン含有量50モル％）にかえて実
験を行った。その結果、エッチング後の絶縁膜面が白化
した。触針式膜厚計で表面形状を測定したところ、約1
μm程度の微細な凹凸が多数発生し、平坦化が出来なか
った。これは、スチレン−クロロメチルスチレン共重合
体の紫外線硬化感度が低いためで、エッチング後の絶縁
膜面の白化防止のためには、DeepＵＶ光を60秒照射する
必要があった。
クロロメチルスチレン共重合体（重量平均分子量2,50
0、クロロメチルスチレン含有量50モル％）にかえて実
験を行った。その結果、エッチング後の絶縁膜面が白化
した。触針式膜厚計で表面形状を測定したところ、約1
μm程度の微細な凹凸が多数発生し、平坦化が出来なか
った。これは、スチレン−クロロメチルスチレン共重合
体の紫外線硬化感度が低いためで、エッチング後の絶縁
膜面の白化防止のためには、DeepＵＶ光を60秒照射する
必要があった。
【００１９】
【発明の効果】このように、本発明の平坦化方法は、紫
外線硬化感度が高いため生産性が高くかつ凹凸を有する
基板を理想的に平坦化することができる。
外線硬化感度が高いため生産性が高くかつ凹凸を有する
基板を理想的に平坦化することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 (1)絶縁層を設けた段差を有する基板上
に有機膜を塗布する工程、(2)該有機膜の溶融粘度を低
下させ平坦面を得るための加熱工程、(3)平坦面を得た
後、放射線または電子線を照射し架橋せしめ前記有機膜
の耐熱性を向上せしめる工程、及び(4)該有機膜をドラ
イエッチングし、前記絶縁層に平坦面を転写する工程か
ら構成される平坦化方法において、該有機膜がスチレン
またはスチレン誘導体の単位と側鎖に光二量化および／
または光重合型の官能基を含有する一般式： （式中、R1およびR2は水素原子またはメチル基、R3は光
二量化および／または光重合型の官能基を含有する一価
の有機基、Arはフェニル基またはナフチル基、ｍは0ま
たは1以上の整数 、ｎは1以上の整数を表す。）で示さ
れ、重量平均分子量が500〜10,000の有機高分子からな
ることを特徴とする平坦化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32697391A JPH05136122A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 平坦化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32697391A JPH05136122A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 平坦化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136122A true JPH05136122A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=18193873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32697391A Pending JPH05136122A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | 平坦化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05136122A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005303270A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-10-27 | Mitsubishi Chemicals Corp | 電界効果トランジスタ |
| CN107300834A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-27 | 魏绍均 | 一种光刻胶回刻平坦化方法 |
-
1991
- 1991-11-14 JP JP32697391A patent/JPH05136122A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005303270A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-10-27 | Mitsubishi Chemicals Corp | 電界効果トランジスタ |
| CN107300834A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-27 | 魏绍均 | 一种光刻胶回刻平坦化方法 |
| CN107300834B (zh) * | 2017-07-12 | 2020-12-04 | 上海彤程电子材料有限公司 | 一种光刻胶回刻平坦化方法 |
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