JPH0823152A - パターニング方法 - Google Patents
パターニング方法Info
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- JPH0823152A JPH0823152A JP15721594A JP15721594A JPH0823152A JP H0823152 A JPH0823152 A JP H0823152A JP 15721594 A JP15721594 A JP 15721594A JP 15721594 A JP15721594 A JP 15721594A JP H0823152 A JPH0823152 A JP H0823152A
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- substrate
- mask pattern
- irradiation
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- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 有機レジストを用いることなく金属酸化物よ
りなるマスクパターンを形成してパターニングプロセス
を簡易化する。 【構成】 基板１上に第１の膜２を形成した後（或いは
形成することなく直接に）、感光性の第２の膜３を形成
し、第２の膜３を所定のマスクパターンとした後、ドラ
イエッチング処理して第１の膜２（又は基板２）をパタ
ーニングする。加水分解性金属化合物と、活性線の照射
により水を遊離する感光剤とを含有する組成物を塗布し
て第２の膜３を形成し、この第２の膜３を活性線で画像
形成露光し、溶媒で現像して未露光部を除去した後、熱
処理して露光部の膜を金属酸化物に変換させてマスクパ
ターンを形成する。 【効果】 ゾルーゲル法を利用して、レジストを使用せ
ずにマスクパターンを形成することができるので、製造
工程の短縮化と高能率化が図れる。
りなるマスクパターンを形成してパターニングプロセス
を簡易化する。 【構成】 基板１上に第１の膜２を形成した後（或いは
形成することなく直接に）、感光性の第２の膜３を形成
し、第２の膜３を所定のマスクパターンとした後、ドラ
イエッチング処理して第１の膜２（又は基板２）をパタ
ーニングする。加水分解性金属化合物と、活性線の照射
により水を遊離する感光剤とを含有する組成物を塗布し
て第２の膜３を形成し、この第２の膜３を活性線で画像
形成露光し、溶媒で現像して未露光部を除去した後、熱
処理して露光部の膜を金属酸化物に変換させてマスクパ
ターンを形成する。 【効果】 ゾルーゲル法を利用して、レジストを使用せ
ずにマスクパターンを形成することができるので、製造
工程の短縮化と高能率化が図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造工程
などに用いられるドライエッチングによるパターニング
方法に関する。詳しくは、ドライエッチングのためのマ
スクパターンの形成方法を改良したパターニング方法に
関する。
などに用いられるドライエッチングによるパターニング
方法に関する。詳しくは、ドライエッチングのためのマ
スクパターンの形成方法を改良したパターニング方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】基板上に所定パターンをドライエッチン
グにより形成する従来例として、特開平５−１７５１７
４号公報記載の金属パターンの形成方法を例示して、図
３を参照して説明する。
グにより形成する従来例として、特開平５−１７５１７
４号公報記載の金属パターンの形成方法を例示して、図
３を参照して説明する。
【０００３】まず、図３（ａ）のように、基板１１上に
金属膜１２を成膜し、その上に無機質膜１３を成膜し、
さらに通常のフォトリソグラフィーの有機レジスト膜１
４を成膜する。
金属膜１２を成膜し、その上に無機質膜１３を成膜し、
さらに通常のフォトリソグラフィーの有機レジスト膜１
４を成膜する。
【０００４】次いで、成膜したレジスト膜１４に感光・
現像処理を行なって、図３（ｂ）の如くレジスト膜より
なるレジストマスク１４Ａを形成する。続いて、反応性
イオンエッチングなどにより無機質膜１３を除去し、図
３（ｃ）のように無機質膜よりなるマスクパターン１３
Ａを形成する。
現像処理を行なって、図３（ｂ）の如くレジスト膜より
なるレジストマスク１４Ａを形成する。続いて、反応性
イオンエッチングなどにより無機質膜１３を除去し、図
３（ｃ）のように無機質膜よりなるマスクパターン１３
Ａを形成する。
【０００５】次いで、酸素プラズマによるアッシャー処
理によって、図３（ｄ）の如くレジストマスク１４Ａを
除去する。次いで、ハロゲンガスを用いたドライエッチ
ングにより金属膜１２をエッチングし、図３（ｅ）の状
態とする。その後、必要に応じ、残留した無機質膜のマ
スクパターン１３Ａを除去する。
理によって、図３（ｄ）の如くレジストマスク１４Ａを
除去する。次いで、ハロゲンガスを用いたドライエッチ
ングにより金属膜１２をエッチングし、図３（ｅ）の状
態とする。その後、必要に応じ、残留した無機質膜のマ
スクパターン１３Ａを除去する。
【０００６】なお、特開昭６０−２４３２８４号公報に
は、図４（ａ）のように、基板１１上に直接に無機質膜
１３を成膜し、その上にレジスト膜１４を成膜する方法
が記載されている。この場合、レジスト膜１４の感光・
現像により図３（ｂ）のようにレジストマスク１４Ａが
形成され、次いでイオンエッチングなどにより、図３
（ｃ）のように無機質膜よりなるマスクパターン１３Ａ
が形成される。次いで、アッシャー処理によって図４
（ｄ）の如くレジストマスク１４Ａを除去した後、ドラ
イエッチング処理する。これにより、図４（ｅ）の如
く、基板１１の表面１１Ａそれ自体が所定パターンに従
ってパターニング（凹凸付け）されるようになる。
は、図４（ａ）のように、基板１１上に直接に無機質膜
１３を成膜し、その上にレジスト膜１４を成膜する方法
が記載されている。この場合、レジスト膜１４の感光・
現像により図３（ｂ）のようにレジストマスク１４Ａが
形成され、次いでイオンエッチングなどにより、図３
（ｃ）のように無機質膜よりなるマスクパターン１３Ａ
が形成される。次いで、アッシャー処理によって図４
（ｄ）の如くレジストマスク１４Ａを除去した後、ドラ
イエッチング処理する。これにより、図４（ｅ）の如
く、基板１１の表面１１Ａそれ自体が所定パターンに従
ってパターニング（凹凸付け）されるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来法において
は、レジスト膜１４を形成している分だけプロセスが複
雑でコスト高になる。
は、レジスト膜１４を形成している分だけプロセスが複
雑でコスト高になる。
【０００８】本発明の目的は、有機レジストを用いるこ
となく金属酸化物よりなるマスクパターンを形成でき、
それによりプロセスが簡易化されたパターニング方法を
提供することにある。
となく金属酸化物よりなるマスクパターンを形成でき、
それによりプロセスが簡易化されたパターニング方法を
提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１のパターニング
方法は、基板上に第１の膜を形成した後、感光性の第２
の膜を形成し、該第２の膜を所定のマスクパターンとし
た後、ドライエッチング処理することにより該第１の膜
を該マスクパターンに従ってエッチングし、該第１の膜
に由来する目的パターンを該基板上に残留させるように
したパターニング方法において、前記第２の膜を、少な
くとも加水分解性金属化合物と、活性線の照射により水
を遊離する感光剤とを含有する組成物を前記第１の膜上
に塗布することにより形成し、該第２の膜をパターン化
するに際しては、該第２の膜を活性線で画像形成露光
し、溶媒で現像して未露光部を除去した後、熱処理して
露光部の膜を金属酸化物に変換させ、これにより金属酸
化物よりなる前記マスクパターンを形成することを特徴
とする。
方法は、基板上に第１の膜を形成した後、感光性の第２
の膜を形成し、該第２の膜を所定のマスクパターンとし
た後、ドライエッチング処理することにより該第１の膜
を該マスクパターンに従ってエッチングし、該第１の膜
に由来する目的パターンを該基板上に残留させるように
したパターニング方法において、前記第２の膜を、少な
くとも加水分解性金属化合物と、活性線の照射により水
を遊離する感光剤とを含有する組成物を前記第１の膜上
に塗布することにより形成し、該第２の膜をパターン化
するに際しては、該第２の膜を活性線で画像形成露光
し、溶媒で現像して未露光部を除去した後、熱処理して
露光部の膜を金属酸化物に変換させ、これにより金属酸
化物よりなる前記マスクパターンを形成することを特徴
とする。
【００１０】請求項２のパターニング方法は、請求項１
において、前記組成物は、さらに、活性線の照射により
酸を遊離する感光剤を含有することを特徴とする。
において、前記組成物は、さらに、活性線の照射により
酸を遊離する感光剤を含有することを特徴とする。
【００１１】請求項３のパターニング方法は、基板上に
感光性の膜を形成し、該感光性膜を所定のマスクパター
ンとした後、ドライエッチング処理することにより該基
板表面を該マスクパターンに従ってエッチングし、該基
板表面に目的パターンの凹部を形成するようにしたパタ
ーニング方法において、前記感光性膜を、少なくとも加
水分解性金属化合物と、活性線の照射により水を遊離す
る感光剤とを含有する組成物を前記基板上に塗布するこ
とにより形成し、該感光性膜をパターン化するに際して
は、該感光性膜を活性線で画像形成露光し、溶媒で現像
して未露光部を除去した後、熱処理して露光部の膜を金
属酸化物に変換させ、これにより金属酸化物よりなる前
記マスクパターンを形成することを特徴とする。
感光性の膜を形成し、該感光性膜を所定のマスクパター
ンとした後、ドライエッチング処理することにより該基
板表面を該マスクパターンに従ってエッチングし、該基
板表面に目的パターンの凹部を形成するようにしたパタ
ーニング方法において、前記感光性膜を、少なくとも加
水分解性金属化合物と、活性線の照射により水を遊離す
る感光剤とを含有する組成物を前記基板上に塗布するこ
とにより形成し、該感光性膜をパターン化するに際して
は、該感光性膜を活性線で画像形成露光し、溶媒で現像
して未露光部を除去した後、熱処理して露光部の膜を金
属酸化物に変換させ、これにより金属酸化物よりなる前
記マスクパターンを形成することを特徴とする。
【００１２】請求項４のパターニング方法は、請求項３
において、前記組成物は、さらに、活性線の照射により
酸を遊離する感光剤を含有することを特徴とする。
において、前記組成物は、さらに、活性線の照射により
酸を遊離する感光剤を含有することを特徴とする。
【００１３】以下に図面を参照して本発明を詳細に説明
する。
する。
【００１４】図１（ａ）〜（ｄ）は請求項１のパターニ
ング方法の一実施例方法を示す断面図、図２（ａ）〜
（ｃ）は請求項３のパターニング方法の一実施例方法を
示す断面図である。
ング方法の一実施例方法を示す断面図、図２（ａ）〜
（ｃ）は請求項３のパターニング方法の一実施例方法を
示す断面図である。
【００１５】図１（ａ）〜（ｄ）に示す方法において
は、基板１上に、まず、パターニングすべき第１の膜２
を蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ
法、ＭＢＥ法、ゾルーゲル法等により形成する。
は、基板１上に、まず、パターニングすべき第１の膜２
を蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ
法、ＭＢＥ法、ゾルーゲル法等により形成する。
【００１６】この第１の膜２としては、Ｓｉ，Ｇｅ，Ｃ
ａＡｓ，ＩｎＰ，ＧａＮ等の半導体又は化合物半導体
膜；Ａｌ，Ａｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金，Ｔｉ，Ｎｂ，
Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ｉｒ，Ｃ
ｕ，Ａｕ等の金属又は合金膜；ＩＴＯ（インジウム錫酸
化物），ＡＴＯ（アンチモン錫酸化物），ＦＴＯ（フッ
素錫酸化物），ＦＡＴＯ（フッ素アンチモン錫酸化
物），ＡＺＯ（アルミニウム亜鉛酸化物），ＰＺＴ（鉛
亜鉛チタン酸化物），ＲｕＯ2 ，ＭｇＦ2 ，ＣａＦ2 ，
ＳｒＦ2 ，ＢａＦ2 などの金属酸化物膜；或いは、ポリ
イミド，アクリル等の樹脂膜を形成することができ、そ
の厚さには特に制限はないが、通常の場合、０．０１〜
１０μｍ程度とされる。
ａＡｓ，ＩｎＰ，ＧａＮ等の半導体又は化合物半導体
膜；Ａｌ，Ａｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ合金，Ｔｉ，Ｎｂ，
Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ｉｒ，Ｃ
ｕ，Ａｕ等の金属又は合金膜；ＩＴＯ（インジウム錫酸
化物），ＡＴＯ（アンチモン錫酸化物），ＦＴＯ（フッ
素錫酸化物），ＦＡＴＯ（フッ素アンチモン錫酸化
物），ＡＺＯ（アルミニウム亜鉛酸化物），ＰＺＴ（鉛
亜鉛チタン酸化物），ＲｕＯ2 ，ＭｇＦ2 ，ＣａＦ2 ，
ＳｒＦ2 ，ＢａＦ2 などの金属酸化物膜；或いは、ポリ
イミド，アクリル等の樹脂膜を形成することができ、そ
の厚さには特に制限はないが、通常の場合、０．０１〜
１０μｍ程度とされる。
【００１７】なお、基板としては、Ｓｉ基板，Ｇｅ基
板，ＭｇＯ基板，ＬｉＮｂＯ3 基板，ＧａＡｓ基板，Ｉ
ｎＰ基板，ＧａＮ基板，バイコールガラス基板，シリカ
ガラス基板等を用いることができる。
板，ＭｇＯ基板，ＬｉＮｂＯ3 基板，ＧａＡｓ基板，Ｉ
ｎＰ基板，ＧａＮ基板，バイコールガラス基板，シリカ
ガラス基板等を用いることができる。
【００１８】第１の膜２を形成した後は、加水分解性金
属化合物と、活性線の照射により水を遊離する感光剤
（以下「水発生剤」と称す。）と、更に必要に応じて活
性線の照射により酸を遊離する感光剤（以下「酸発生
剤」と称す。）とを含む組成物（以下「マスクパターン
形成剤」と称す。）を第１の膜２上に塗布して、図１
（ｂ）に示す如く、感光性の塗膜（第２の膜）３を形成
する。
属化合物と、活性線の照射により水を遊離する感光剤
（以下「水発生剤」と称す。）と、更に必要に応じて活
性線の照射により酸を遊離する感光剤（以下「酸発生
剤」と称す。）とを含む組成物（以下「マスクパターン
形成剤」と称す。）を第１の膜２上に塗布して、図１
（ｂ）に示す如く、感光性の塗膜（第２の膜）３を形成
する。
【００１９】このマスクパターン形成剤に含まれる加水
分解性金属化合物としては、塗膜の焼成により一般式Ａ
ＢＯ3 で表される金属酸化物を形成し得る加水分解性有
機金属化合物又は金属ハロゲン化物が好適である。
分解性金属化合物としては、塗膜の焼成により一般式Ａ
ＢＯ3 で表される金属酸化物を形成し得る加水分解性有
機金属化合物又は金属ハロゲン化物が好適である。
【００２０】なお、ＡはＹ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，
Ｐｂ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｔａ及びＬｉよりなる群から選ばれ
る１種又は２種以上であり、ＢはＹ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｓｂ及びＡｌよりなる群から選ばれる１種又
は２種以上である。
Ｐｂ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｔａ及びＬｉよりなる群から選ばれ
る１種又は２種以上であり、ＢはＹ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｓｂ及びＡｌよりなる群から選ばれる１種又
は２種以上である。
【００２１】上記ＡＢＯ3 で表される金属酸化物、その
他本発明に好適な金属酸化物の具体例としては、ＰｂＺ
ｒＴｉＯ3 ，ＳｒＴｉＯ3 ，ＢａＴｉＯ3 ，ＢａＳｒＴ
ｉＯ3 ，ＬｉＮｂＯ3 ，ＴｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＺｒＯ
2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｔａ2 Ｏ5，Ｙ2 Ｏ3 ，ＳｎＯ2 ，Ｚ
ｎＯ，Ｓｎ（Ｓｂ）Ｏ2 （Ｓｂ／Ｓｎ＝０．１〜１５
％），Ｚｎ（Ａｌ）Ｏ（Ａｌ／Ｚｎ＝０．１〜１５％）
等が挙げられる。
他本発明に好適な金属酸化物の具体例としては、ＰｂＺ
ｒＴｉＯ3 ，ＳｒＴｉＯ3 ，ＢａＴｉＯ3 ，ＢａＳｒＴ
ｉＯ3 ，ＬｉＮｂＯ3 ，ＴｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＺｒＯ
2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｔａ2 Ｏ5，Ｙ2 Ｏ3 ，ＳｎＯ2 ，Ｚ
ｎＯ，Ｓｎ（Ｓｂ）Ｏ2 （Ｓｂ／Ｓｎ＝０．１〜１５
％），Ｚｎ（Ａｌ）Ｏ（Ａｌ／Ｚｎ＝０．１〜１５％）
等が挙げられる。
【００２２】このような金属酸化物を生成する加水分解
性有機金属化合物としては、加水分解により上記の金属
の水酸化物を形成することができるものであれば特に制
限されないが、その代表例としては、金属アルコキシ
ド、金属アセチルアセトナート錯体、および金属カルボ
ン酸塩を挙げることができる。金属アルコキシドは、エ
トキシド、プロポキシド、イソプロポキシド、ブトキシ
ド、イソブトキシドなどの低級アルコキシドが好まし
い。同様に、金属カルボン酸塩も、酢酸塩、プロピオン
酸塩などの低級脂肪酸塩が好ましい。
性有機金属化合物としては、加水分解により上記の金属
の水酸化物を形成することができるものであれば特に制
限されないが、その代表例としては、金属アルコキシ
ド、金属アセチルアセトナート錯体、および金属カルボ
ン酸塩を挙げることができる。金属アルコキシドは、エ
トキシド、プロポキシド、イソプロポキシド、ブトキシ
ド、イソブトキシドなどの低級アルコキシドが好まし
い。同様に、金属カルボン酸塩も、酢酸塩、プロピオン
酸塩などの低級脂肪酸塩が好ましい。
【００２３】また、金属ハロゲン化物としては、塩化
物、フッ化物などの使用が可能である。
物、フッ化物などの使用が可能である。
【００２４】これらの加水分解性金属化合物は、生成す
る金属酸化物の金属元素組成に応じて、１種又は２種以
上を所定割合で使用できる。
る金属酸化物の金属元素組成に応じて、１種又は２種以
上を所定割合で使用できる。
【００２５】この加水分解性金属化合物を加水分解反応
させる水を発生する水発生剤としては、ｏ−ニトロベン
ジルアルコール、１−ヒドロキシメチル−２−ニトロナ
フタレン、２−ニトロエタノール、ホルムアルデヒド、
酒石酸、２−ヒドロキシベンジルアルコール、２−カル
ボキシベンジルアルコール、２−カルボキシベンズアル
デヒド、２−ニトロベンズアルデヒド及びフタル酸より
なる群から選ばれる１種又は２種以上が例示される。
させる水を発生する水発生剤としては、ｏ−ニトロベン
ジルアルコール、１−ヒドロキシメチル−２−ニトロナ
フタレン、２−ニトロエタノール、ホルムアルデヒド、
酒石酸、２−ヒドロキシベンジルアルコール、２−カル
ボキシベンジルアルコール、２−カルボキシベンズアル
デヒド、２−ニトロベンズアルデヒド及びフタル酸より
なる群から選ばれる１種又は２種以上が例示される。
【００２６】この水発生剤は、活性線の照射を受けて脱
水反応して水を発生する。
水反応して水を発生する。
【００２７】本発明においては、この水発生剤による加
水分解性金属化合物の加水分解反応をさらに促進させる
ため、水発生剤に加えて、活性線の照射により酸を遊離
する酸発生剤を併用してもよい。酸発生剤が共存する
と、露光部で活性線の照射を受けて発生した酸が、加水
分解性金属化合物の硬化反応の触媒として作用し、硬化
がさらに一層促進され、従って、露光部と未露光部との
溶解度差の一層の増大および照射量の一層の低減が可能
となる。
水分解性金属化合物の加水分解反応をさらに促進させる
ため、水発生剤に加えて、活性線の照射により酸を遊離
する酸発生剤を併用してもよい。酸発生剤が共存する
と、露光部で活性線の照射を受けて発生した酸が、加水
分解性金属化合物の硬化反応の触媒として作用し、硬化
がさらに一層促進され、従って、露光部と未露光部との
溶解度差の一層の増大および照射量の一層の低減が可能
となる。
【００２８】酸発生剤としては、従来よりフォトレジス
トの分野で知られているものを使用することができる。
例としては、ヨードニウム塩、スルホニウム塩などのオ
ニウム塩；ハロゲン含有ベンゼン誘導体、ハロゲン置換
アルカンおよびシクロアルカン、ハロゲン含有ｓ−トリ
アジンもしくはイソシアヌレート誘導体などの有機ハロ
ゲン化物；さらにはｏ−もしくはｐ−ニトロベンジルエ
ステル、ベンゼンポリスルホン酸エステル、ビスアリー
ルスルホニルジアゾメタン、２−フェニルスルホニルア
セトフェノンなどの芳香族スルホン酸エステルまたはス
ルホニル化合物等が挙げられる。
トの分野で知られているものを使用することができる。
例としては、ヨードニウム塩、スルホニウム塩などのオ
ニウム塩；ハロゲン含有ベンゼン誘導体、ハロゲン置換
アルカンおよびシクロアルカン、ハロゲン含有ｓ−トリ
アジンもしくはイソシアヌレート誘導体などの有機ハロ
ゲン化物；さらにはｏ−もしくはｐ−ニトロベンジルエ
ステル、ベンゼンポリスルホン酸エステル、ビスアリー
ルスルホニルジアゾメタン、２−フェニルスルホニルア
セトフェノンなどの芳香族スルホン酸エステルまたはス
ルホニル化合物等が挙げられる。
【００２９】水発生剤と酸発生剤はいずれも１種もしく
は２種以上使用できる。
は２種以上使用できる。
【００３０】本発明で用いるマスクパターン形成剤は、
原料の加水分解性金属化合物を適当な有機溶媒（例、エ
タノール、イソプロパノール、２−メトキシエタノー
ル、ｎ−ブタノールなどのアルコール類；酢酸、プロピ
オン酸などの低級脂肪族カルボン酸類など）に溶解した
後、得られた溶液に水発生剤（または水発生剤と酸発生
剤）を添加し、溶解させることにより調製できる。
原料の加水分解性金属化合物を適当な有機溶媒（例、エ
タノール、イソプロパノール、２−メトキシエタノー
ル、ｎ−ブタノールなどのアルコール類；酢酸、プロピ
オン酸などの低級脂肪族カルボン酸類など）に溶解した
後、得られた溶液に水発生剤（または水発生剤と酸発生
剤）を添加し、溶解させることにより調製できる。
【００３１】本発明において、マスクパターン形成剤中
の加水分解性金属化合物の濃度は生成する金属酸化物換
算で１〜２０重量％の範囲内が好ましい。水発生剤の濃
度は、０．００１〜２０重量％、特に、０．１〜１０重
量％の範囲内、酸発生剤の濃度は２０重量％以下、特
に、０．００１〜２０重量％、とりわけ０．１〜１０重
量％の範囲内である。この場合、水発生剤と酸発生剤の
合計濃度は２０重量％以下であることが好ましい。
の加水分解性金属化合物の濃度は生成する金属酸化物換
算で１〜２０重量％の範囲内が好ましい。水発生剤の濃
度は、０．００１〜２０重量％、特に、０．１〜１０重
量％の範囲内、酸発生剤の濃度は２０重量％以下、特
に、０．００１〜２０重量％、とりわけ０．１〜１０重
量％の範囲内である。この場合、水発生剤と酸発生剤の
合計濃度は２０重量％以下であることが好ましい。
【００３２】ここで、水発生剤の添加量が少なすぎる
と、露光部と未露光部との溶解度差が大きくならず、鮮
明なパターンが形成できない。水発生剤の添加量が多す
ぎると、照射により周囲の未露光部の塗膜まで変性して
しまい、やはり鮮明なパターンが得られなくなる。
と、露光部と未露光部との溶解度差が大きくならず、鮮
明なパターンが形成できない。水発生剤の添加量が多す
ぎると、照射により周囲の未露光部の塗膜まで変性して
しまい、やはり鮮明なパターンが得られなくなる。
【００３３】なお、マスクパターン形成剤には、貯蔵時
のゲル化を防止する安定化剤として、アセチルアセト
ン、エタノールアミン、オキソブタン酸エチルなどのキ
レート形成化合物を、加水分解性金属化合物１モルに対
して０．０５〜１０モルの割合で添加しても良い。
のゲル化を防止する安定化剤として、アセチルアセト
ン、エタノールアミン、オキソブタン酸エチルなどのキ
レート形成化合物を、加水分解性金属化合物１モルに対
して０．０５〜１０モルの割合で添加しても良い。
【００３４】このマスクパターン形成剤の第１の膜上へ
の塗布は、均一な膜厚の塗膜が形成される塗布法であれ
ば特に制限されないが、工業的にはスピンコート法が採
用されることが多い。必要であれば、塗膜がゲル化した
後、塗布操作を繰り返して所望の塗膜厚みを得ることも
できる。本発明に係るマスクパターン形成剤では、水発
生剤の添加により少ないエネルギーで照射することがで
きるため、塗膜を厚くすることも可能である。
の塗布は、均一な膜厚の塗膜が形成される塗布法であれ
ば特に制限されないが、工業的にはスピンコート法が採
用されることが多い。必要であれば、塗膜がゲル化した
後、塗布操作を繰り返して所望の塗膜厚みを得ることも
できる。本発明に係るマスクパターン形成剤では、水発
生剤の添加により少ないエネルギーで照射することがで
きるため、塗膜を厚くすることも可能である。
【００３５】得られた塗膜は、短時間の放置で流動性を
失い、露光が可能となる。放置時間は、画像形成のため
の活性線照射が可能な程度に塗膜が乾く（流動性を喪失
する）ように決めればよく、通常は数秒〜数分の範囲内
でよい。
失い、露光が可能となる。放置時間は、画像形成のため
の活性線照射が可能な程度に塗膜が乾く（流動性を喪失
する）ように決めればよく、通常は数秒〜数分の範囲内
でよい。
【００３６】次いで、所望のマスクパターンに対応する
画像を形成するために活性線により画像形成露光を行
う。活性線としては、感光剤（水発生剤、酸発生剤）に
よっても異なるが、紫外線、電子線、イオンビームまた
はＸ線等が一般的である。紫外線源は、例えば、低圧水
銀灯、エキシマレーザー等でよい。画像形成露光は、常
法により、マスクを通して活性線を照射するか、或いは
活性線源がレーザーの場合にはパターン化されたレーザ
ー光を照射する直描法によって行うことができる。照射
エネルギー量は特に制限されず、膜厚や感光剤の種類に
よっても変動するが、通常は１００ｍＪ／ｃｍ2 以上で
あれば良い。
画像を形成するために活性線により画像形成露光を行
う。活性線としては、感光剤（水発生剤、酸発生剤）に
よっても異なるが、紫外線、電子線、イオンビームまた
はＸ線等が一般的である。紫外線源は、例えば、低圧水
銀灯、エキシマレーザー等でよい。画像形成露光は、常
法により、マスクを通して活性線を照射するか、或いは
活性線源がレーザーの場合にはパターン化されたレーザ
ー光を照射する直描法によって行うことができる。照射
エネルギー量は特に制限されず、膜厚や感光剤の種類に
よっても変動するが、通常は１００ｍＪ／ｃｍ2 以上で
あれば良い。
【００３７】この活性線の照射により、露光部では前述
した塗膜の硬化反応加水分解反応及び重合反応が進行
し、塗膜が硬く、緻密になって、アルコールなどの溶媒
への溶解度が低下する。本発明では、水発生剤が共存し
ているので、少ない活性線照射エネルギーで、露光部の
硬化反応を選択的に促進することができる。そのため、
電子線などのエネルギー量密度が著しく高いものだけで
なく、それらよりもエネルギー密度が低い紫外線でも十
分に照射の目的を達成できる。塗膜に酸発生剤が共存す
る場合には、露光部で発生した酸によっても塗膜の硬化
反応がさらに促進される。
した塗膜の硬化反応加水分解反応及び重合反応が進行
し、塗膜が硬く、緻密になって、アルコールなどの溶媒
への溶解度が低下する。本発明では、水発生剤が共存し
ているので、少ない活性線照射エネルギーで、露光部の
硬化反応を選択的に促進することができる。そのため、
電子線などのエネルギー量密度が著しく高いものだけで
なく、それらよりもエネルギー密度が低い紫外線でも十
分に照射の目的を達成できる。塗膜に酸発生剤が共存す
る場合には、露光部で発生した酸によっても塗膜の硬化
反応がさらに促進される。
【００３８】なお、所望により、上記活性線の照射後、
乾燥不活性ガス（Ｎ2 ，Ａｒ等）雰囲気中で４０〜１０
０℃に１〜１０分間程度放置しても良い。こうして空気
中の水分を遮断して温度保持することにより、未露光部
の塗膜成分の加水分解を抑制したまま、露光部の塗膜の
硬化反応を選択的に更に進めることができるので、露光
部と未露光部との溶解度差が一層大きくなる。
乾燥不活性ガス（Ｎ2 ，Ａｒ等）雰囲気中で４０〜１０
０℃に１〜１０分間程度放置しても良い。こうして空気
中の水分を遮断して温度保持することにより、未露光部
の塗膜成分の加水分解を抑制したまま、露光部の塗膜の
硬化反応を選択的に更に進めることができるので、露光
部と未露光部との溶解度差が一層大きくなる。
【００３９】照射後、必要に応じて、基板を全面的に加
熱することにより塗膜を乾燥しても良い。これにより、
パターンとして残る露光部に残留している水分や有機溶
媒が除去される。この全面的な加熱は、例えば、１００
〜１５０℃で５〜１０分間程度行えば良い。
熱することにより塗膜を乾燥しても良い。これにより、
パターンとして残る露光部に残留している水分や有機溶
媒が除去される。この全面的な加熱は、例えば、１００
〜１５０℃で５〜１０分間程度行えば良い。
【００４０】その後、適当な溶媒を用いて現像すること
により、未露光部にある未硬化の塗膜を除去すると、露
光部からなるネガ型のパターンが第１の膜上に形成され
る。現像剤として用いる溶媒は、未露光部の材料を溶解
でき、露光部の硬化膜に対する溶解性の小さい溶媒であ
れば良い。一般には、水又はアルコール類を使用するこ
とが好ましい。適当なアルコールとしては、２−メトキ
シエタノール、２−エトキシエタノールなどのアルコキ
シアルコールがある。これでは溶解力が高すぎ、露光部
の溶解が起こりうる場合には、上記アルコールにエチル
アルコール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの
アルキルアルコールを添加することにより、溶解力を調
整することができる。このように、現像にフッ酸／塩酸
の混酸といった腐食性に強い酸を使用する必要はなく、
腐食性のない、安全で安価なアルコール等の溶媒で現像
を行うことができることも、本発明の大きな利点の１つ
である。
により、未露光部にある未硬化の塗膜を除去すると、露
光部からなるネガ型のパターンが第１の膜上に形成され
る。現像剤として用いる溶媒は、未露光部の材料を溶解
でき、露光部の硬化膜に対する溶解性の小さい溶媒であ
れば良い。一般には、水又はアルコール類を使用するこ
とが好ましい。適当なアルコールとしては、２−メトキ
シエタノール、２−エトキシエタノールなどのアルコキ
シアルコールがある。これでは溶解力が高すぎ、露光部
の溶解が起こりうる場合には、上記アルコールにエチル
アルコール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの
アルキルアルコールを添加することにより、溶解力を調
整することができる。このように、現像にフッ酸／塩酸
の混酸といった腐食性に強い酸を使用する必要はなく、
腐食性のない、安全で安価なアルコール等の溶媒で現像
を行うことができることも、本発明の大きな利点の１つ
である。
【００４１】現像は、例えば、常温の溶媒に１０秒〜１
０分間程度浸漬することにより実施できる。現像条件
は、未露光部が完全に除去され、露光部は実質的に除去
されないように設定する。従って、現像条件は、活性線
の照射量、その後の熱処理の有無、現像に用いる溶媒の
種類に応じて変動する。
０分間程度浸漬することにより実施できる。現像条件
は、未露光部が完全に除去され、露光部は実質的に除去
されないように設定する。従って、現像条件は、活性線
の照射量、その後の熱処理の有無、現像に用いる溶媒の
種類に応じて変動する。
【００４２】現像により未露光部を除去した後、必要以
上の塗膜溶解を阻止するために、露光部の塗膜の溶解能
がないか溶解能が小さい、適当な有機溶媒によってリン
スを行うことが好ましい。このリンス液としては、例え
ば、エステル類（例、酢酸エチル）、ケトン類（例、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン）、炭化水
素類（例、トルエン、ｎ−ヘキサン）などが使用でき
る。また、イソプロピルアルコールのように、極性が比
較的小さいアルコールもリンス液として使用できる。
上の塗膜溶解を阻止するために、露光部の塗膜の溶解能
がないか溶解能が小さい、適当な有機溶媒によってリン
スを行うことが好ましい。このリンス液としては、例え
ば、エステル類（例、酢酸エチル）、ケトン類（例、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン）、炭化水
素類（例、トルエン、ｎ−ヘキサン）などが使用でき
る。また、イソプロピルアルコールのように、極性が比
較的小さいアルコールもリンス液として使用できる。
【００４３】こうして露光部が残留したネガ型の塗膜パ
ターンが基板１の第１の膜２上に形成される。その後、
基板１を熱処理して塗膜中の金属化合物を完全に金属酸
化物に変換させると、所望の金属酸化物薄膜マスクパタ
ーン３Ａが得られる。この熱処理は、通常は大気又は酸
素雰囲気中３００〜８００℃で１秒〜２時間の焼成によ
り行うことが好ましく、また、このマスクパターン３Ａ
は、この熱処理後の厚さで０．０１〜１．０μｍ程度で
あることが好ましい。
ターンが基板１の第１の膜２上に形成される。その後、
基板１を熱処理して塗膜中の金属化合物を完全に金属酸
化物に変換させると、所望の金属酸化物薄膜マスクパタ
ーン３Ａが得られる。この熱処理は、通常は大気又は酸
素雰囲気中３００〜８００℃で１秒〜２時間の焼成によ
り行うことが好ましく、また、このマスクパターン３Ａ
は、この熱処理後の厚さで０．０１〜１．０μｍ程度で
あることが好ましい。
【００４４】このようにしてマスクパターン３Ａを形成
した後は、常法に従って、ドライエッチングを行い、マ
スクパターン３Ａで保護されていない部分の第１の膜２
をエッチングする。
した後は、常法に従って、ドライエッチングを行い、マ
スクパターン３Ａで保護されていない部分の第１の膜２
をエッチングする。
【００４５】このドライエッチングは、マイクロ波プラ
ズマエッチング装置等を用い、圧力１〜２００ｍＴｏｒ
ｒ，ＲＦパワー（１〜２００ＭＨｚ）０．１〜１０００
Ｗ程度の条件で行うことができる。また、エッチングガ
スとしては、ＨＦ，ＣＦ4 ，ＨＣｌ，ＨＢｒ，Ｂｒ2 ，
ＢＣｌ3 ，Ｃｌ2 ，ＣＣｌ2 Ｆ2 ，ＳＦ6 ，ＢＦ3 ，Ｓ
ｉＦ4 ，Ｃ3 Ｆ8 等のハロゲン系ガスを用いることがで
き、具体的には、上記ガスとＡｒ，Ｏ2 ，ＮＯ2 ，Ｎ2
等の混合ガスで用いられることが多く、次のような組成
のものが好適に使用される。
ズマエッチング装置等を用い、圧力１〜２００ｍＴｏｒ
ｒ，ＲＦパワー（１〜２００ＭＨｚ）０．１〜１０００
Ｗ程度の条件で行うことができる。また、エッチングガ
スとしては、ＨＦ，ＣＦ4 ，ＨＣｌ，ＨＢｒ，Ｂｒ2 ，
ＢＣｌ3 ，Ｃｌ2 ，ＣＣｌ2 Ｆ2 ，ＳＦ6 ，ＢＦ3 ，Ｓ
ｉＦ4 ，Ｃ3 Ｆ8 等のハロゲン系ガスを用いることがで
き、具体的には、上記ガスとＡｒ，Ｏ2 ，ＮＯ2 ，Ｎ2
等の混合ガスで用いられることが多く、次のような組成
のものが好適に使用される。
【００４６】ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ／ＨＢｒ，ＣＣｌ2 Ｆ2
／Ｏ2 ／ＨＢｒ，ＣＦ4 ／Ｏ2 ／ＨＢｒ，ＳＦ6 ，ＳＦ
6 ／ＨＢｒ，Ａｒ／Ｃｌ2 ／Ｏ2 ，ＣＦ4 ／Ｈ2 ，ＣＣ
ｌ4 ／Ｃｌ2 これにより、第１の膜２が第２の膜よりなるマスクパタ
ーン３Ａに従ってエッチングされ、第１の膜２に由来す
る目的パターン２Ａが基板１上に残留する。
／Ｏ2 ／ＨＢｒ，ＣＦ4 ／Ｏ2 ／ＨＢｒ，ＳＦ6 ，ＳＦ
6 ／ＨＢｒ，Ａｒ／Ｃｌ2 ／Ｏ2 ，ＣＦ4 ／Ｈ2 ，ＣＣ
ｌ4 ／Ｃｌ2 これにより、第１の膜２が第２の膜よりなるマスクパタ
ーン３Ａに従ってエッチングされ、第１の膜２に由来す
る目的パターン２Ａが基板１上に残留する。
【００４７】なお、マスクパターン３Ａは必要に応じて
除去されるが、このマスクパターン３Ａを残したまま使
用に供される場合もある。また、マスクパターン３Ａは
ドライエッチング工程で除去される場合もある。
除去されるが、このマスクパターン３Ａを残したまま使
用に供される場合もある。また、マスクパターン３Ａは
ドライエッチング工程で除去される場合もある。
【００４８】請求項３の方法においては、第１の膜を形
成せずに、基板１に直接、マスクパターン形成剤を塗布
すること以外は、請求項１の方法と同様に行うことがで
きる。
成せずに、基板１に直接、マスクパターン形成剤を塗布
すること以外は、請求項１の方法と同様に行うことがで
きる。
【００４９】即ち、まず、図２（ａ）に示す如く、基板
１上に前記マスクパターン形成剤を用いて、前述の方法
に従って、同様に塗膜（感光性膜）３を形成し、同様に
露光・現像を行ってマスクパターン３Ａを形成する。
１上に前記マスクパターン形成剤を用いて、前述の方法
に従って、同様に塗膜（感光性膜）３を形成し、同様に
露光・現像を行ってマスクパターン３Ａを形成する。
【００５０】次いで、前述の方法に従ってドライエッチ
ングすることにより、基板１がマスクパターン３Ａに従
ってエッチングされ、基板１の表面がエッチングされて
目的パターンの凹部１Ａが形成される。
ングすることにより、基板１がマスクパターン３Ａに従
ってエッチングされ、基板１の表面がエッチングされて
目的パターンの凹部１Ａが形成される。
【００５１】なお、この基板１のエッチング深さは基板
の使用目的に応じて適宜決定されるが、通常の場合０．
１〜５０μｍ程度とされる。
の使用目的に応じて適宜決定されるが、通常の場合０．
１〜５０μｍ程度とされる。
【００５２】この請求項３の方法においても、マスクパ
ターン３Ａは必要に応じて除去されるが、これを残した
まま使用に供することもできる。
ターン３Ａは必要に応じて除去されるが、これを残した
まま使用に供することもできる。
【００５３】
【作用】本発明に係るマスクパターン形成剤中の加水分
解性金属化合物は、水と反応して加水分解し、含水金属
酸化物のゾルを経てゲル化し、さらに反応が進むと金属
−酸素の結合により三次元架橋する重合反応が起こって
膜が硬化する。このマスクパターン形成剤は、活性線照
射により水を遊離する水発生剤を含有しており、活性線
の照射によりこの水発生剤から水が発生し、加水分解性
金属化合物の加水分解反応が促進される。そのため、露
光部ではマスクパターン形成剤を塗布して得られた膜の
硬化反応が著しく進み、露光部と未露光部との溶解度差
が非常に大きくなる。
解性金属化合物は、水と反応して加水分解し、含水金属
酸化物のゾルを経てゲル化し、さらに反応が進むと金属
−酸素の結合により三次元架橋する重合反応が起こって
膜が硬化する。このマスクパターン形成剤は、活性線照
射により水を遊離する水発生剤を含有しており、活性線
の照射によりこの水発生剤から水が発生し、加水分解性
金属化合物の加水分解反応が促進される。そのため、露
光部ではマスクパターン形成剤を塗布して得られた膜の
硬化反応が著しく進み、露光部と未露光部との溶解度差
が非常に大きくなる。
【００５４】このマスクパターン形成剤の塗膜に画像形
成露光した後、溶媒と接触させることにより未露光部が
除去される。その後、熱処理することにより、露光部の
生成物がマスクパターンとして残留する。
成露光した後、溶媒と接触させることにより未露光部が
除去される。その後、熱処理することにより、露光部の
生成物がマスクパターンとして残留する。
【００５５】なお、マスクパターン形成剤が酸発生剤を
含む場合には、活性線の照射により酸が発生し、酸の触
媒作用により上記の加水分解反応及び重合反応が著しく
促進される。
含む場合には、活性線の照射により酸が発生し、酸の触
媒作用により上記の加水分解反応及び重合反応が著しく
促進される。
【００５６】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
説明する。
【００５７】実施例１ 図１に示す方法に従って、Ａｌ−Ｃｕ合金膜のパターニ
ングを行った。
ングを行った。
【００５８】まず、Ｓｉ基板上に膜厚５μｍのＡｌ−Ｃ
ｕ合金膜を蒸着し（図１（ａ））、このＡｌ−Ｃｕ合金
膜上に、表１に示す組成のマスクパターン形成剤をスピ
ンコート法により３０００ｒｐｍ，１５秒の条件で塗布
して塗膜を形成した（図１（ｂ））。
ｕ合金膜を蒸着し（図１（ａ））、このＡｌ−Ｃｕ合金
膜上に、表１に示す組成のマスクパターン形成剤をスピ
ンコート法により３０００ｒｐｍ，１５秒の条件で塗布
して塗膜を形成した（図１（ｂ））。
【００５９】この塗膜を室温で１分間放置した後、低圧
水銀灯を光源とする遠紫外線（中心波長２５４ｎｍ）を
マスクパターンを通して塗膜に照射した。照射量は９０
０ｍＪ／ｃｍ2 であり、使用したマスクは線幅１０μｍ
のラインアンドスペースのフォトマスクであった。紫外
線照射後、基板を大気雰囲気下、１００℃で１分間加熱
乾燥した。次いで、現像のために基板を室温のエッチン
グ液（２−メトキシエタノール）に１分間浸漬して塗膜
の未露光部を溶解除去した。次いで、基板をリンス液の
ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）中に室温で５秒間浸
漬した。その後、大気雰囲気下、４００℃で５分間、更
に大気雰囲気下、５００℃で１０分間焼成して、Ａｌ−
Ｃｕ合金膜上に膜厚０．０５μｍのＴｉＯ2 膜よりなる
マスクパターンを得た（図１（ｃ））。
水銀灯を光源とする遠紫外線（中心波長２５４ｎｍ）を
マスクパターンを通して塗膜に照射した。照射量は９０
０ｍＪ／ｃｍ2 であり、使用したマスクは線幅１０μｍ
のラインアンドスペースのフォトマスクであった。紫外
線照射後、基板を大気雰囲気下、１００℃で１分間加熱
乾燥した。次いで、現像のために基板を室温のエッチン
グ液（２−メトキシエタノール）に１分間浸漬して塗膜
の未露光部を溶解除去した。次いで、基板をリンス液の
ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）中に室温で５秒間浸
漬した。その後、大気雰囲気下、４００℃で５分間、更
に大気雰囲気下、５００℃で１０分間焼成して、Ａｌ−
Ｃｕ合金膜上に膜厚０．０５μｍのＴｉＯ2 膜よりなる
マスクパターンを得た（図１（ｃ））。
【００６０】次いで、この基板をマイクロ波プラズマエ
ッチング用のチャンバ用に設置し、異方性エッチングを
行った。エッチングガスとしては、下記混合組成のもの
を用い、チャンバ圧１．０〜３．０Ｐａ，磁場１５０Ｇ
ａｕｓｓ，ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）８００Ｗの
条件で行った。
ッチング用のチャンバ用に設置し、異方性エッチングを
行った。エッチングガスとしては、下記混合組成のもの
を用い、チャンバ圧１．０〜３．０Ｐａ，磁場１５０Ｇ
ａｕｓｓ，ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）８００Ｗの
条件で行った。
【００６１】エッチングガス組成（ｓｃｃｍ） ＢＣｌ3 ：８ Ｃｌ2 ：１５ ＨＢｒ：１５ これにより、図１（ｄ）に示す如く、Ａｌ−Ｃｕ合金膜
を目的パターン形状にエッチングした基板を得ることが
できた。
を目的パターン形状にエッチングした基板を得ることが
できた。
【００６２】実施例２ 実施例１において、基板としてＭｇＯ基板を用い、第１
の膜として、ＰＺＴ膜（厚さ０．５μｍ）を形成し、第
２の膜として表１に示す組成のマスクパターン形成剤を
用いて成膜したこと以外は同様に行って、ＰＺＴ膜上に
膜厚０．０１μｍのＢａＳｒＴｉＯ3 膜よりなるマスク
パターンを形成した。
の膜として、ＰＺＴ膜（厚さ０．５μｍ）を形成し、第
２の膜として表１に示す組成のマスクパターン形成剤を
用いて成膜したこと以外は同様に行って、ＰＺＴ膜上に
膜厚０．０１μｍのＢａＳｒＴｉＯ3 膜よりなるマスク
パターンを形成した。
【００６３】次いで、この基板をマイクロ波プラズマエ
ッチング用のチャンバ用に設置し、異方性エッチングを
行った。エッチングガスとしては、下記混合組成のもの
を用い、チャンバ圧１００ｍＴｏｒｒ，磁場１００Ｇａ
ｕｓｓ，ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）８００Ｗの条
件で行った。
ッチング用のチャンバ用に設置し、異方性エッチングを
行った。エッチングガスとしては、下記混合組成のもの
を用い、チャンバ圧１００ｍＴｏｒｒ，磁場１００Ｇａ
ｕｓｓ，ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）８００Ｗの条
件で行った。
【００６４】エッチングガス組成（ｓｃｃｍ） ＣＣｌ2 Ｆ2 ：８ Ｏ2 ：５ ＨＢｒ：１５ これにより、図１（ｄ）に示す如く、ＰＺＴ膜を目的パ
ターン形状にエッチングした基板を得ることができた。
ターン形状にエッチングした基板を得ることができた。
【００６５】実施例３ 実施例１において、第１の膜として、ポリイミド膜（厚
さ２μｍ）を形成し、第２の膜として表１に示す組成の
マスクパターン形成剤を用いて成膜したこと以外は同様
に行って、ポリイミド膜上に膜厚０．０１μｍのＡｌ2
Ｏ3 膜よりなるマスクパターンを形成した。
さ２μｍ）を形成し、第２の膜として表１に示す組成の
マスクパターン形成剤を用いて成膜したこと以外は同様
に行って、ポリイミド膜上に膜厚０．０１μｍのＡｌ2
Ｏ3 膜よりなるマスクパターンを形成した。
【００６６】次いで、この基板をマイクロ波プラズマエ
ッチング用のチャンバ用に設置し、実施例１で用いたも
のと同組成のエッチングガスで、チャンバ圧２００ｍＴ
ｏｒｒ，磁場１５０Ｇａｕｓｓ，ＲＦパワー（１３．５
６ＭＨｚ）１００Ｗの条件で異方性エッチングを行っ
た。
ッチング用のチャンバ用に設置し、実施例１で用いたも
のと同組成のエッチングガスで、チャンバ圧２００ｍＴ
ｏｒｒ，磁場１５０Ｇａｕｓｓ，ＲＦパワー（１３．５
６ＭＨｚ）１００Ｗの条件で異方性エッチングを行っ
た。
【００６７】これにより、図１（ｄ）に示す如く、ポリ
イミド膜を目的パターン形状にエッチングした基板を得
ることができた。
イミド膜を目的パターン形状にエッチングした基板を得
ることができた。
【００６８】実施例４ 実施例１において、基板としてバイコールガラス基板を
用い、第１の膜として、ＩＴＯ膜（厚さ０．３μｍ）を
形成し、第２の膜として表１に示す組成のマスクパター
ン形成剤を用いて成膜したこと以外は同様に行って、Ｉ
ＴＯ膜上に膜厚０．０１μｍのＳｎ（Ｓｂ）Ｏ2 （Ｓｂ
／Ｓｎ＝２．８％）膜よりなるマスクパターンを形成し
た。
用い、第１の膜として、ＩＴＯ膜（厚さ０．３μｍ）を
形成し、第２の膜として表１に示す組成のマスクパター
ン形成剤を用いて成膜したこと以外は同様に行って、Ｉ
ＴＯ膜上に膜厚０．０１μｍのＳｎ（Ｓｂ）Ｏ2 （Ｓｂ
／Ｓｎ＝２．８％）膜よりなるマスクパターンを形成し
た。
【００６９】次いで、この基板をマイクロ波プラズマエ
ッチング用のチャンバ用に設置し、実施例２で用いたも
のと同組成のエッチングガスで、チャンバ圧１００ｍＴ
ｏｒｒ，磁場１５０Ｇａｕｓｓ，ＲＦパワー（１３．５
６ＭＨｚ）６００Ｗの条件で異方性エッチングを行っ
た。
ッチング用のチャンバ用に設置し、実施例２で用いたも
のと同組成のエッチングガスで、チャンバ圧１００ｍＴ
ｏｒｒ，磁場１５０Ｇａｕｓｓ，ＲＦパワー（１３．５
６ＭＨｚ）６００Ｗの条件で異方性エッチングを行っ
た。
【００７０】これにより、図１（ｄ）に示す如く、ＩＴ
Ｏ膜を目的パターン形状にエッチングした基板を得るこ
とができた。
Ｏ膜を目的パターン形状にエッチングした基板を得るこ
とができた。
【００７１】実施例５ 実施例１において、第１の膜として、ＲｕＯ2 膜（厚さ
０．２μｍ）を形成し、第２の膜として表１に示す組成
のマスクパターン形成剤を用いて成膜したこと以外は同
様に行って、ＲｕＯ2 膜上に膜厚０．０１μｍのＰｂＺ
ｒＴｉＯ3 膜よりなるマスクパターンを形成した。
０．２μｍ）を形成し、第２の膜として表１に示す組成
のマスクパターン形成剤を用いて成膜したこと以外は同
様に行って、ＲｕＯ2 膜上に膜厚０．０１μｍのＰｂＺ
ｒＴｉＯ3 膜よりなるマスクパターンを形成した。
【００７２】次いで、この基板をマイクロ波プラズマエ
ッチング用のチャンバ用に設置し、下記組成のエッチン
グガスで、チャンバ圧１００ｍＴｏｒｒ，磁場１５０Ｇ
ａｕｓｓ，ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）１５０Ｗの
条件で異方性エッチングを行った。
ッチング用のチャンバ用に設置し、下記組成のエッチン
グガスで、チャンバ圧１００ｍＴｏｒｒ，磁場１５０Ｇ
ａｕｓｓ，ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）１５０Ｗの
条件で異方性エッチングを行った。
【００７３】エッチングガス組成（ｓｃｃｍ） ＣＦ4 ：１０ Ｏ2 ：５ ＨＢｒ：１５ これにより、図１（ｄ）に示す如く、ＲｕＯ2 膜を目的
パターン形状にエッチングした基板を得ることができ
た。
パターン形状にエッチングした基板を得ることができ
た。
【００７４】実施例６ 図２に示す方法に従って、基板のパターニングを行っ
た。
た。
【００７５】まず、実施例１において、第１の膜を形成
することなく、直接、表１に示す組成のマスクパターン
形成剤を塗布したこと以外は同様に露光・現像を行っ
て、基板上に膜厚０．０１μｍのＳｒＴｉＯ3 膜よりな
るマスクパターンを形成した。
することなく、直接、表１に示す組成のマスクパターン
形成剤を塗布したこと以外は同様に露光・現像を行っ
て、基板上に膜厚０．０１μｍのＳｒＴｉＯ3 膜よりな
るマスクパターンを形成した。
【００７６】次いで、この基板をマイクロ波プラズマエ
ッチング用のチャンバ用に設置し、ＳＦ6 ：２ｓｃｃｍ
のエッチングガスで、チャンバ圧５０μｂａｒ，磁場１
００Ｇａｕｓｓ，ＲＦ出力密度０．５Ｗ／ｃｍ2 の条件
で異方性エッチングを行った。
ッチング用のチャンバ用に設置し、ＳＦ6 ：２ｓｃｃｍ
のエッチングガスで、チャンバ圧５０μｂａｒ，磁場１
００Ｇａｕｓｓ，ＲＦ出力密度０．５Ｗ／ｃｍ2 の条件
で異方性エッチングを行った。
【００７７】これにより、図２（ｃ）に示す如く、目的
パターン形状にエッチングしたＳｉ基板（エッチング深
さ２μｍ）を得ることができた。
パターン形状にエッチングしたＳｉ基板（エッチング深
さ２μｍ）を得ることができた。
【００７８】実施例７ 実施例６において、基板としてＣａＡｓ基板を用い、表
１に示す組成のマスクパターン形成剤を用いたこと以外
は同様に行って、基板上に膜厚０．０２μｍのＢａＳｒ
ＴｉＯ3 膜よりなるマスクパターンを形成した。
１に示す組成のマスクパターン形成剤を用いたこと以外
は同様に行って、基板上に膜厚０．０２μｍのＢａＳｒ
ＴｉＯ3 膜よりなるマスクパターンを形成した。
【００７９】次いで、この基板をマイクロ波プラズマエ
ッチング用のチャンバ用に設置し、下記組成のエッチン
グガスで、チャンバ圧１．０〜３．０Ｐａ，磁場１５０
Ｇａｕｓｓ，ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）６００Ｗ
の条件で異方性エッチングを行った。
ッチング用のチャンバ用に設置し、下記組成のエッチン
グガスで、チャンバ圧１．０〜３．０Ｐａ，磁場１５０
Ｇａｕｓｓ，ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）６００Ｗ
の条件で異方性エッチングを行った。
【００８０】エッチングガス組成（ｓｃｃｍ） Ａｒ：８ Ｃｌ2 ：１５ Ｏ2 ：５ これにより、図２（ｄ）に示す如く、目的パターン形状
にエッチングしたＣａＡｓ基板（エッチング深さ２．３
μｍ）を得ることができた。
にエッチングしたＣａＡｓ基板（エッチング深さ２．３
μｍ）を得ることができた。
【００８１】実施例８ 実施例６において、表１に示す組成のマスクパターン形
成剤を用いたこと以外は同様に行って、基板上に膜厚
０．０１μｍのＴａ2 Ｏ5 膜よりなるマスクパターンを
形成した。
成剤を用いたこと以外は同様に行って、基板上に膜厚
０．０１μｍのＴａ2 Ｏ5 膜よりなるマスクパターンを
形成した。
【００８２】次いで、この基板をマイクロ波プラズマエ
ッチング用のチャンバ用に設置し、実施例６と同様にし
て異方性エッチングを行った。
ッチング用のチャンバ用に設置し、実施例６と同様にし
て異方性エッチングを行った。
【００８３】これにより、図２（ｄ）に示す如く、目的
パターン形状にエッチングしたＳｉ基板（エッチング深
さ３μｍ）を得ることができた。
パターン形状にエッチングしたＳｉ基板（エッチング深
さ３μｍ）を得ることができた。
【００８４】実施例９ 実施例６において、基板としてＩｎＰ基板を用い、表１
に示す組成のマスクパターン形成剤を用いたこと以外は
同様に行って、基板上に膜厚０．０５μｍのＬｉＮｂＯ
3 膜よりなるマスクパターンを形成した。
に示す組成のマスクパターン形成剤を用いたこと以外は
同様に行って、基板上に膜厚０．０５μｍのＬｉＮｂＯ
3 膜よりなるマスクパターンを形成した。
【００８５】次いで、この基板をマイクロ波プラズマエ
ッチング用のチャンバ用に設置し、実施例１と同様にし
て異方性エッチングを行った。
ッチング用のチャンバ用に設置し、実施例１と同様にし
て異方性エッチングを行った。
【００８６】これにより、図２（ｄ）に示す如く、目的
パターン形状にエッチングしたＩｎＰ基板（エッチング
深さ２μｍ）を得ることができた。
パターン形状にエッチングしたＩｎＰ基板（エッチング
深さ２μｍ）を得ることができた。
【００８７】
【表１】
【００８８】
【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１，３のパタ
ーニング方法によれば、有機レジストを用いることなく
金属酸化物よりなるマスクパターンを容易かつ精度良く
形成することができる。このため、本発明によれば、ド
ライエッチングによるパターニングプロセスが大幅に簡
略化され、パターニングコスト、パターニング効率は著
しく改善される。
ーニング方法によれば、有機レジストを用いることなく
金属酸化物よりなるマスクパターンを容易かつ精度良く
形成することができる。このため、本発明によれば、ド
ライエッチングによるパターニングプロセスが大幅に簡
略化され、パターニングコスト、パターニング効率は著
しく改善される。
【００８９】請求項２，４のパターニング方法によれ
ば、より一層効率的なパターニングを行える。
ば、より一層効率的なパターニングを行える。
【図１】本発明のパターニング方法の一実施例方法を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明のパターニング方法の他の実施例方法を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】従来のパターニング方法を示す断面図である。
【図４】従来のパターニング方法を示す断面図である。
１ 基板 １Ａ 凹部 ２ 第１の膜 ２Ａ 目的パターン ３ 第２の膜（感光性膜） ３Ａ マスクパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０５Ｋ 3/28 Ｃ (72)発明者 厚木 勉 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内 (72)発明者 小木 勝実 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上に第１の膜を形成した後、感光性
の第２の膜を形成し、該第２の膜を所定のマスクパター
ンとした後、ドライエッチング処理することにより該第
１の膜を該マスクパターンに従ってエッチングし、該第
１の膜に由来する目的パターンを該基板上に残留させる
ようにしたパターニング方法において、 前記第２の膜を、少なくとも加水分解性金属化合物と、
活性線の照射により水を遊離する感光剤とを含有する組
成物を前記第１の膜上に塗布することにより形成し、 該第２の膜をパターン化するに際しては、該第２の膜を
活性線で画像形成露光し、溶媒で現像して未露光部を除
去した後、熱処理して露光部の膜を金属酸化物に変換さ
せ、 これにより金属酸化物よりなる前記マスクパターンを形
成することを特徴とするパターニング方法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記組成物は、さら
に、活性線の照射により酸を遊離する感光剤を含有する
ことを特徴とするパターニング方法。 - 【請求項３】 基板上に感光性の膜を形成し、該感光性
膜を所定のマスクパターンとした後、ドライエッチング
処理することにより該基板表面を該マスクパターンに従
ってエッチングし、該基板表面に目的パターンの凹部を
形成するようにしたパターニング方法において、 前記感光性膜を、少なくとも加水分解性金属化合物と、
活性線の照射により水を遊離する感光剤とを含有する組
成物を前記基板上に塗布することにより形成し、 該感光性膜をパターン化するに際しては、該感光性膜を
活性線で画像形成露光し、溶媒で現像して未露光部を除
去した後、熱処理して露光部の膜を金属酸化物に変換さ
せ、 これにより金属酸化物よりなる前記マスクパターンを形
成することを特徴とするパターニング方法。 - 【請求項４】 請求項３において、前記組成物は、さら
に、活性線の照射により酸を遊離する感光剤を含有する
ことを特徴とするパターニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15721594A JPH0823152A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | パターニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15721594A JPH0823152A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | パターニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0823152A true JPH0823152A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15644739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15721594A Withdrawn JPH0823152A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | パターニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823152A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802188B1 (en) * | 1997-07-29 | 2004-10-12 | Physical Optics Corporation | Method of making photosensitive monolithic glass apparatus |
| JP2007208076A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 炭化珪素半導体基板のドライエッチング方法 |
| WO2012102011A1 (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-02 | 次世代パワーデバイス技術研究組合 | 窒化ガリウム系半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| WO2018034747A1 (en) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc | Circuit board and method of forming same |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP15721594A patent/JPH0823152A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802188B1 (en) * | 1997-07-29 | 2004-10-12 | Physical Optics Corporation | Method of making photosensitive monolithic glass apparatus |
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| JP2012156263A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Advanced Power Device Research Association | 窒化ガリウム系半導体装置および半導体装置の製造方法 |
| US20130307063A1 (en) * | 2011-01-25 | 2013-11-21 | Tohoku University | MANUFACTURING METHOD OF GaN-BASED SEMICONDUCTOR DEVICE AND SEMICONDUCTOR DEVICE |
| US8999788B2 (en) * | 2011-01-25 | 2015-04-07 | Tohoku University | Manufacturing method of GaN-based semiconductor device and semiconductor device |
| WO2018034747A1 (en) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc | Circuit board and method of forming same |
| US10426043B2 (en) | 2016-08-19 | 2019-09-24 | Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc | Method of thin film adhesion pretreatment |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |