JPS60202934A - パタ−ン形成法 - Google Patents
パタ−ン形成法Info
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- JPS60202934A JPS60202934A JP59058168A JP5816884A JPS60202934A JP S60202934 A JPS60202934 A JP S60202934A JP 59058168 A JP59058168 A JP 59058168A JP 5816884 A JP5816884 A JP 5816884A JP S60202934 A JPS60202934 A JP S60202934A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- organic polymer
- synchrotron radiation
- polymer layer
- irradiated
- Prior art date
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- Pending
Links
Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
- B29C59/16—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by wave energy or particle radiation, e.g. infrared heating
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2037—Exposure with X-ray radiation or corpuscular radiation, through a mask with a pattern opaque to that radiation
- G03F7/2039—X-ray radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
- B29C2035/0844—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using X-ray
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2033/00—Use of polymers of unsaturated acids or derivatives thereof as moulding material
- B29K2033/04—Polymers of esters
- B29K2033/12—Polymers of methacrylic acid esters, e.g. PMMA, i.e. polymethylmethacrylate
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はシンクロトロン放射光を用いた微細レジストパ
ターンの形成法に関するものである。
ターンの形成法に関するものである。
大規模集積回路（ＬＳＩ）や磁気バブルメモリあるいは
回折格子などの製造に必要なレジストパターンは、従来
、現像液を用いた湿式現像法によって作製されていた。
回折格子などの製造に必要なレジストパターンは、従来
、現像液を用いた湿式現像法によって作製されていた。
湿式現像法でレジストパターンを形成すると、現像の際
溶解せずに残った上記レジストパターンが現像液で膨潤
されるため、微細なレジストパターンを形成することが
難しくなるという欠点があり、また湿式現像法では高価
な高純度薬品を多量に要し、これらの多くが有害薬品で
あるため厳密な廃液処理を必要とし、そのためパターン
形成プロセスのコストが高くなるという欠点があった。
溶解せずに残った上記レジストパターンが現像液で膨潤
されるため、微細なレジストパターンを形成することが
難しくなるという欠点があり、また湿式現像法では高価
な高純度薬品を多量に要し、これらの多くが有害薬品で
あるため厳密な廃液処理を必要とし、そのためパターン
形成プロセスのコストが高くなるという欠点があった。
さらに湿式現像法によって微細パターンを再現性よく得
るためには、現像液の温度やその他多くの処理条件を精
密に制御する必要があり、また現像過程のモニタも一般
に困難であることから、プロセスを自動化するには不向
きであるという欠点があった。
るためには、現像液の温度やその他多くの処理条件を精
密に制御する必要があり、また現像過程のモニタも一般
に困難であることから、プロセスを自動化するには不向
きであるという欠点があった。
近年、上記湿式現像法の欠点を解消するため、種々の乾
式現像法が提案されている。これらの乾式現像法は、紫
外線、Ｘ線、電子ビーム、イオンビームなどを、ホトレ
ジストや電子ビームレジストなどの有機高分子に照射し
、ガスプラズマによって現像を行うものである。
式現像法が提案されている。これらの乾式現像法は、紫
外線、Ｘ線、電子ビーム、イオンビームなどを、ホトレ
ジストや電子ビームレジストなどの有機高分子に照射し
、ガスプラズマによって現像を行うものである。
これらのうち、ホトレジストに紫外線を照射する方法は
、周知のようにパターン幅が０５μｍ以下の微細パター
ンになると、光の波長限界によって適用力月４；ｌ Ａ
ｌｌである。したがってこの方法では、乾式現像法の最
も大きな利点であるレジストの膨潤除去により微細パタ
ーンが形成しやすくなるという特徴を十分に生かすこと
ができない。Ｘ線照射によって乾式現像を行う方法にお
いては、通常のＸ線発生装置で得られるＸ線の強度が微
弱であるため照射に要する時間が長（なったり、高分子
し／ストに有機金属を含ませるなとの工夫が必要となり
、」−程か多くなるなどの欠点がある。
、周知のようにパターン幅が０５μｍ以下の微細パター
ンになると、光の波長限界によって適用力月４；ｌ Ａ
ｌｌである。したがってこの方法では、乾式現像法の最
も大きな利点であるレジストの膨潤除去により微細パタ
ーンが形成しやすくなるという特徴を十分に生かすこと
ができない。Ｘ線照射によって乾式現像を行う方法にお
いては、通常のＸ線発生装置で得られるＸ線の強度が微
弱であるため照射に要する時間が長（なったり、高分子
し／ストに有機金属を含ませるなとの工夫が必要となり
、」−程か多くなるなどの欠点がある。
本発明は湿式現像法および乾式現像法の」二記欠点を除
き、シンクロトロン放射光を照射光源とし−で利用した
場合に、特に有効な微細レジストパターンの形成法を得
ることを目的とする。
き、シンクロトロン放射光を照射光源とし−で利用した
場合に、特に有効な微細レジストパターンの形成法を得
ることを目的とする。
有機高分子層にシンクロトロン放射光を照射すると、つ
ぎに示す２つの変化を生しる。すなわち、（１）有機高
分子が分解し一部がガスとなって放出されるため、照射
部の有機高分子層に膜減りが生じ、（２）照射部の化学
構造および組成が変化するため、照射部のガスプラズマ
によるエツチング速度が変化する。これら２つの変化を
組合わせ、ガスプラズマのエツチングにより、上記照射
部を除去して未照射部が残すか、または逆に照射部を残
して未照射部を除去することにより有機高分子層にレジ
ストパターンを形成することかできる。］二記の１■１
的を達成するために、本発明によるパターン形成法は、
基板」二に塗布した有機高分子層に所望のパターンを有
するマスクを通してシンクロトロン放射光を照射したの
ち、ガスプラズマで上記有機高分子層をエツチングして
、該有機高分子層におけるシンクロトロン放射光の照射
部または未照射部のいずれか一方を除去して、レジスト
パターンを形成するものである。
ぎに示す２つの変化を生しる。すなわち、（１）有機高
分子が分解し一部がガスとなって放出されるため、照射
部の有機高分子層に膜減りが生じ、（２）照射部の化学
構造および組成が変化するため、照射部のガスプラズマ
によるエツチング速度が変化する。これら２つの変化を
組合わせ、ガスプラズマのエツチングにより、上記照射
部を除去して未照射部が残すか、または逆に照射部を残
して未照射部を除去することにより有機高分子層にレジ
ストパターンを形成することかできる。］二記の１■１
的を達成するために、本発明によるパターン形成法は、
基板」二に塗布した有機高分子層に所望のパターンを有
するマスクを通してシンクロトロン放射光を照射したの
ち、ガスプラズマで上記有機高分子層をエツチングして
、該有機高分子層におけるシンクロトロン放射光の照射
部または未照射部のいずれか一方を除去して、レジスト
パターンを形成するものである。
シリコンウェハ」−に有機高分子化合物であるポリメチ
ルメククリレー）（ＰＭＭＡ）をスピンナで塗布し、窒
素雰囲気中で１７０°Ｃ１３０分間熱処理を行い実験用
試料とした。熱処理後におけるＰ ＭＭＡの厚さは０８
μｍであった。この試料をシンクロトロン放射光をシッ
クビームラインの末端に設置した真空チャンバ内に、シ
ンクロトロン放射光カＰＭＭＡ表面に垂直に入射するよ
うにセットし、上記真空チャンバを排気したのちシンク
ロトロン放射光を照射した。使用したシンクロトロン放
射光は、電子エネルギ２．５ＧｅＶ、偏向磁界９．６３
’Ｉ＜Ｇ ノミ子蓄積リングから水平開き角２ ｍｒ
ａｄでとり出し、これを表面に白金をコードンたミラー
を用い入射角４度で反射させたものである。上記ジンク
ロト数Ｊ、ｏｏｏＡまての波長を連続的に含んでいる。
ルメククリレー）（ＰＭＭＡ）をスピンナで塗布し、窒
素雰囲気中で１７０°Ｃ１３０分間熱処理を行い実験用
試料とした。熱処理後におけるＰ ＭＭＡの厚さは０８
μｍであった。この試料をシンクロトロン放射光をシッ
クビームラインの末端に設置した真空チャンバ内に、シ
ンクロトロン放射光カＰＭＭＡ表面に垂直に入射するよ
うにセットし、上記真空チャンバを排気したのちシンク
ロトロン放射光を照射した。使用したシンクロトロン放
射光は、電子エネルギ２．５ＧｅＶ、偏向磁界９．６３
’Ｉ＜Ｇ ノミ子蓄積リングから水平開き角２ ｍｒ
ａｄでとり出し、これを表面に白金をコードンたミラー
を用い入射角４度で反射させたものである。上記ジンク
ロト数Ｊ、ｏｏｏＡまての波長を連続的に含んでいる。
光源から」二記試料までの距離は約３０ｍとし、その間
の−ビームラインは高真空に保った。照射量は電子蓄積
リングの電流値と照射時間の積にほぼ比例し、本実験で
は電流値か６０〜１５０ｍＡの範囲で照射したのちに」
二記試料を真空チャンバから取出し、照射量が１４．３
４．３６０ Ａ・秒とそれぞれ異る３種類の試料を作製
した。
の−ビームラインは高真空に保った。照射量は電子蓄積
リングの電流値と照射時間の積にほぼ比例し、本実験で
は電流値か６０〜１５０ｍＡの範囲で照射したのちに」
二記試料を真空チャンバから取出し、照射量が１４．３
４．３６０ Ａ・秒とそれぞれ異る３種類の試料を作製
した。
上記各試料の照射部における膜厚を触針式膜厚計で測定
したところ、照射量が少ない順にＯ，］、２２７１ｍ１
５％）、０．２２１１ｍ （２８％）、０．３５１ｔｍ
（／Ｍ％）と膜厚が減少していた。つぎに上記のよう
に膜減りした部分を赤外線吸収スペクトル分析およびＸ
線光電子スペクトル分析した結果、ＰＭＭＡの側鎖の酸
素を含む基の絶対量が減少しており、相対的に炭素の量
が多くなっていることが判明した。
したところ、照射量が少ない順にＯ，］、２２７１ｍ１
５％）、０．２２１１ｍ （２８％）、０．３５１ｔｍ
（／Ｍ％）と膜厚が減少していた。つぎに上記のよう
に膜減りした部分を赤外線吸収スペクトル分析およびＸ
線光電子スペクトル分析した結果、ＰＭＭＡの側鎖の酸
素を含む基の絶対量が減少しており、相対的に炭素の量
が多くなっていることが判明した。
つぎに円筒形のプラズマエツチング装置によりエツチン
グガスとして酸素（０２）と四弗化炭素（ＣＦ４）を用
い、上記試料のプラズマエツチング特性を調べた。
グガスとして酸素（０２）と四弗化炭素（ＣＦ４）を用
い、上記試料のプラズマエツチング特性を調べた。
上記３種類の試料をエツチングチャンバにセットして真
空排気したのち、０２ガスを４．Ｏ３ＣＣＭ導入シ、圧
力ヲ０．０４ Ｔｏｒｒに保って１３．５６ＭＨｚの高
周波を９０Ｗ投入してエツチングした。エツチングの途
中で試料をエツチングチャンバから取出し、放射光の照
射部と未照射部におけるＰＭＭＡの膜厚を触剣式膜厚計
で測定し、再び同一条件でエツチングを行い、これを数
回繰返してエツチング速度をめた。その結果、シンクロ
トロン放射光の照射量が１４および３４Ａ・秒の場合は
、照射部と未照射部とのエツチング速度はほぼ等しく、
約２００人／分であったが、上記照射量が３６ＯＡ・秒
の場合は照射部のエツチング速度が約１ｏｏｋ／分とな
り、未照射部に較べて約１／２にエツチング速度が減少
した。
空排気したのち、０２ガスを４．Ｏ３ＣＣＭ導入シ、圧
力ヲ０．０４ Ｔｏｒｒに保って１３．５６ＭＨｚの高
周波を９０Ｗ投入してエツチングした。エツチングの途
中で試料をエツチングチャンバから取出し、放射光の照
射部と未照射部におけるＰＭＭＡの膜厚を触剣式膜厚計
で測定し、再び同一条件でエツチングを行い、これを数
回繰返してエツチング速度をめた。その結果、シンクロ
トロン放射光の照射量が１４および３４Ａ・秒の場合は
、照射部と未照射部とのエツチング速度はほぼ等しく、
約２００人／分であったが、上記照射量が３６ＯＡ・秒
の場合は照射部のエツチング速度が約１ｏｏｋ／分とな
り、未照射部に較べて約１／２にエツチング速度が減少
した。
」二記のようにシンクロトロン放射光を照射したＰＭＭ
Ａの０□ガスプラズマによるエツチング速度は、シンク
ロトロン放射光の照射量によって変化し、照射量が多い
とエツチング速度が小さくなることが判明した。
Ａの０□ガスプラズマによるエツチング速度は、シンク
ロトロン放射光の照射量によって変化し、照射量が多い
とエツチング速度が小さくなることが判明した。
つぎにエツチングガスＣＦ４を用いた場合について記す
。シンクロトロン放射光を３６ＯＡ・秒照射した試料を
エツチングチャンバにセットして真空排気したのち、５
．ＯＳＣＣＭ ＣＦ４ガスを尋人し、圧力を０．０６Ｔ
Ｏ汀に保って１３．５６ＭＨｚの高周波を１５０ Ｗ投
入しエツチングした。０２ガスを用いた場合と同様にエ
ツチングの途中で膜厚を測定しながらエツチング速度を
めた結果、未照射部および照射部のエツチング速度はそ
れぞれ約７２人／分および２４Ａ／分となり、照射部の
エツチング速度が未照射部に較べて約１／３に減少して
いることが判った。すなわち０２ガスを用いてエツチン
グした場合に較べ−（、ＣＦ、ガスを用いた場合の方が
、シンクロトロン放射光照射部のエツチング速度がより
大きく減少する。
。シンクロトロン放射光を３６ＯＡ・秒照射した試料を
エツチングチャンバにセットして真空排気したのち、５
．ＯＳＣＣＭ ＣＦ４ガスを尋人し、圧力を０．０６Ｔ
Ｏ汀に保って１３．５６ＭＨｚの高周波を１５０ Ｗ投
入しエツチングした。０２ガスを用いた場合と同様にエ
ツチングの途中で膜厚を測定しながらエツチング速度を
めた結果、未照射部および照射部のエツチング速度はそ
れぞれ約７２人／分および２４Ａ／分となり、照射部の
エツチング速度が未照射部に較べて約１／３に減少して
いることが判った。すなわち０２ガスを用いてエツチン
グした場合に較べ−（、ＣＦ、ガスを用いた場合の方が
、シンクロトロン放射光照射部のエツチング速度がより
大きく減少する。
上記の各実験から、’ＰＭＭＡにシンクロトロン放射光
を照射すると、ＰＭＭＡの側鎖の切断、脱離を生じ、照
射量に依存して膜厚減少を起こすと同時に化学構造、組
成が変化し、その結果ガスプラズマによるエツチング速
度が変化するといえる。したがって上記実験では、有機
高分子層にＰＭＭＡを、またエツチングガスに０２とＣ
Ｆ４とを用いたが、他の有機高分子層やそれをエツチン
グすることが可能な他のエツチングガスでも、シンクロ
トロン放射光の照射によって高分子の側鎖が切断され離
脱するような高分子であれば、上記同様の結果が得られ
ることは明らかである。もちろん、このような効果の大
小は有機高分子の化学構造や組成に依存し、その効果が
効率的でかつ顕著に生じる有機高分子としては、上記Ｐ
ＭＭＡをはじめとして、いわゆるポジ形の電子線レジス
ト、Ｘ線レジストに用いられる一群の有機高分子があり
、その例としてはＰＭＭＡと側鎖が異るメタクリレート
系レジスト、例えば側鎖長が異なるポリブチルメタクリ
レ−＋−＜ＰＢＭＡ）や含弗素レジストのポリヘキサフ
ロロブチルメタクリレート（ＦＢＭ）があり、ＰＭＭＡ
を主体とした各種共重合体等がある。以上の他に主鎖が
ＳｉとＯからなり側鎖にエチル基がついたシロキサンで
も同様の現象が見られ、これらは本発明を実施する上で
好適な有機高分子である。
を照射すると、ＰＭＭＡの側鎖の切断、脱離を生じ、照
射量に依存して膜厚減少を起こすと同時に化学構造、組
成が変化し、その結果ガスプラズマによるエツチング速
度が変化するといえる。したがって上記実験では、有機
高分子層にＰＭＭＡを、またエツチングガスに０２とＣ
Ｆ４とを用いたが、他の有機高分子層やそれをエツチン
グすることが可能な他のエツチングガスでも、シンクロ
トロン放射光の照射によって高分子の側鎖が切断され離
脱するような高分子であれば、上記同様の結果が得られ
ることは明らかである。もちろん、このような効果の大
小は有機高分子の化学構造や組成に依存し、その効果が
効率的でかつ顕著に生じる有機高分子としては、上記Ｐ
ＭＭＡをはじめとして、いわゆるポジ形の電子線レジス
ト、Ｘ線レジストに用いられる一群の有機高分子があり
、その例としてはＰＭＭＡと側鎖が異るメタクリレート
系レジスト、例えば側鎖長が異なるポリブチルメタクリ
レ−＋−＜ＰＢＭＡ）や含弗素レジストのポリヘキサフ
ロロブチルメタクリレート（ＦＢＭ）があり、ＰＭＭＡ
を主体とした各種共重合体等がある。以上の他に主鎖が
ＳｉとＯからなり側鎖にエチル基がついたシロキサンで
も同様の現象が見られ、これらは本発明を実施する上で
好適な有機高分子である。
上記各実験では０２およびＣＦ４ガスによるＰ ＭＭＡ
のプラズマエッチング速度が、通常のプラズマエッチン
グ速度に較べてかなり小さいが、これは放電が試料の外
側で起きるように放電領域を制限した装置、いわゆるエ
ッチトンネル付きの装置を用いたためである。したがっ
て、特別に放電領域が制限されていない通常の円筒形プ
ラズマエツチング装置や、あるいは平行平板形プラズマ
エツチング装置を用いれば、エツチング速度は上記本実
験の値よりも大きくなる。本発明の原理を考慮すれば、
エツチング装置の形やエツチング条件などは、その結果
に多少の変化を生じたとしても本質的な変化とはいえな
い。またシンクロトロン放射光のパルス特性などについ
ても本質的な変化を与えるものではないから、本発明は
他の施設やビームラインでも適用できる。
のプラズマエッチング速度が、通常のプラズマエッチン
グ速度に較べてかなり小さいが、これは放電が試料の外
側で起きるように放電領域を制限した装置、いわゆるエ
ッチトンネル付きの装置を用いたためである。したがっ
て、特別に放電領域が制限されていない通常の円筒形プ
ラズマエツチング装置や、あるいは平行平板形プラズマ
エツチング装置を用いれば、エツチング速度は上記本実
験の値よりも大きくなる。本発明の原理を考慮すれば、
エツチング装置の形やエツチング条件などは、その結果
に多少の変化を生じたとしても本質的な変化とはいえな
い。またシンクロトロン放射光のパルス特性などについ
ても本質的な変化を与えるものではないから、本発明は
他の施設やビームラインでも適用できる。
つぎに上記の各実験結果に基づいてパターン形成を行っ
た本発明における実施例を、図面とともに説明する。第
１図は本発明によるパターン形成法の各工程を示す概念
図で、（ａ）は有機高分子層にマスクをセットした状態
を示す図、（ｂｌはシンクロトロン放射光の照射により
有機高分子層が膜減りした状態を示す図、（ｃ）は０２
ガスエツチングで得た第１の実施例における有機高分子
層のポジ形パターンを示す図、ｉｄ）はＣＦ４ガスエツ
チングで得た第２の実施例およびＣ２ガスエツチングで
得た第３の実施例における有機高分子層のネガ形パター
ンを示す図である。
た本発明における実施例を、図面とともに説明する。第
１図は本発明によるパターン形成法の各工程を示す概念
図で、（ａ）は有機高分子層にマスクをセットした状態
を示す図、（ｂｌはシンクロトロン放射光の照射により
有機高分子層が膜減りした状態を示す図、（ｃ）は０２
ガスエツチングで得た第１の実施例における有機高分子
層のポジ形パターンを示す図、ｉｄ）はＣＦ４ガスエツ
チングで得た第２の実施例およびＣ２ガスエツチングで
得た第３の実施例における有機高分子層のネガ形パター
ンを示す図である。
第１の実施例
シリコンウェハ１上にポリメチルメタクリレ−１−（Ｐ
ＭＭＡ）をスピンナでコートし、１７０℃で３０分間窒
素雰囲気中で熱処理して有機高分子層２を形成した。熱
処理後のＰＭＭＡ層２の膜厚は０８μｍであった。上記
ＰＭＭＡ層２の上に、厚さ０．５μｍのタンタル（Ｔａ
）膜を吸収体とする穴あきマスク３を第１図（ａ）に示
すように近接対向させてセットした。この穴あきマスク
３の中には０．３μｍ １ｍでピッチが０６μｍのライ
ンアンドスペースパターンが含まれている。つぎに穴あ
きマスク３がセットされたウェハ１をビームライン末端
の真空チャンバにセリトンて排気後、シンクロトロン放
射光４を３４Ａ・秒照射した。真空チャンバから上記ウ
エノ・１を取出すと、第１図（ｂ）に示すように、穴あ
きマスク３を透過したシンクロトロン放射光によって、
膜減りした状態のＰＭＭＡ２が得られた。上記膜減り量
を触針式膜厚計で測定すると０．２２μｍであった。上
記ウェハ１を円筒形プラズマエツチング装置にセラｌ−
１，，０２ガスを用い前記実験と同一条件で１３分間エ
ツチングした。上記ウェハ１を取出し走査電子顕微鏡で
観察した結果、第１図ｆｃ）に示すように、幅０．３
ｐｍ、高さ０．２１ μｍ ノＰ ＭＭＡ ２ （７）
ポジ形パターン５が得られた。
ＭＭＡ）をスピンナでコートし、１７０℃で３０分間窒
素雰囲気中で熱処理して有機高分子層２を形成した。熱
処理後のＰＭＭＡ層２の膜厚は０８μｍであった。上記
ＰＭＭＡ層２の上に、厚さ０．５μｍのタンタル（Ｔａ
）膜を吸収体とする穴あきマスク３を第１図（ａ）に示
すように近接対向させてセットした。この穴あきマスク
３の中には０．３μｍ １ｍでピッチが０６μｍのライ
ンアンドスペースパターンが含まれている。つぎに穴あ
きマスク３がセットされたウェハ１をビームライン末端
の真空チャンバにセリトンて排気後、シンクロトロン放
射光４を３４Ａ・秒照射した。真空チャンバから上記ウ
エノ・１を取出すと、第１図（ｂ）に示すように、穴あ
きマスク３を透過したシンクロトロン放射光によって、
膜減りした状態のＰＭＭＡ２が得られた。上記膜減り量
を触針式膜厚計で測定すると０．２２μｍであった。上
記ウェハ１を円筒形プラズマエツチング装置にセラｌ−
１，，０２ガスを用い前記実験と同一条件で１３分間エ
ツチングした。上記ウェハ１を取出し走査電子顕微鏡で
観察した結果、第１図ｆｃ）に示すように、幅０．３
ｐｍ、高さ０．２１ μｍ ノＰ ＭＭＡ ２ （７）
ポジ形パターン５が得られた。
第２の実施例
上記第１図（ａｌに示す第１の実施例と同様に、ＰＭＭ
Ａよりなる有機高分子層２を表面上に形成したウェハ１
と、Ｔａの穴あきマスク３とを用い、上記穴あきマスク
３をＰＭＭＡ層２に近接対向させてセットしたウェハ１
を、真空チャンバ内に設置し、シンクロトロン放射光を
３６ＯＡ・秒照射した。照射によって生じた第１図（ｂ
）に示すようなＰＭＭＡの膜減りは、触針式膜厚計で測
定すると０．３５μｍであった。このウェハ１を円筒形
プラズマエツチング装置にセットし、ＣＦ４ガスを用い
て前記実験と同一条件で４９分間エツチングを行った。
Ａよりなる有機高分子層２を表面上に形成したウェハ１
と、Ｔａの穴あきマスク３とを用い、上記穴あきマスク
３をＰＭＭＡ層２に近接対向させてセットしたウェハ１
を、真空チャンバ内に設置し、シンクロトロン放射光を
３６ＯＡ・秒照射した。照射によって生じた第１図（ｂ
）に示すようなＰＭＭＡの膜減りは、触針式膜厚計で測
定すると０．３５μｍであった。このウェハ１を円筒形
プラズマエツチング装置にセットし、ＣＦ４ガスを用い
て前記実験と同一条件で４９分間エツチングを行った。
ウェハ１を取出し走査電子顕微鏡で観察した結果、第１
図（ｄ）に示すように幅Ｑ、３ｐｍ、高さ０．３３μｍ
のＰＭＭＡ ２のネガ形パターン６が得られた。
図（ｄ）に示すように幅Ｑ、３ｐｍ、高さ０．３３μｍ
のＰＭＭＡ ２のネガ形パターン６が得られた。
第３の実施例
」二記第１の実施例と同じマスク３およびウエノ１１を
用い、シンクロトロン放射光を４０Ａ・秒照射した。照
射後のＰＭＭＡの膜減り量は０．２３μｍであった。こ
のウェハｌをエッチトンネル付きの円筒形でかつウェハ
をセットする基板を設置された構造のプラズマエツチン
グ装置にセットし、０２ガスをチャンバに５０３ＣＣＭ
導入し圧力を約９ ｍ Ｔｏｒｒに保って、１３．５６
ＭＨｚの高周波を２００Ｗ投入し２７分間エツチングし
た。エツチング後上記ウニ／Ｘｌを取出し、走査電子顕
微鏡で観察した結果、第１図（ｄ）に示すように幅０．
３μｍで高さが０．２７μｍのＰ ＭＭＡ２のネガ形パ
ターン６が得られた。
用い、シンクロトロン放射光を４０Ａ・秒照射した。照
射後のＰＭＭＡの膜減り量は０．２３μｍであった。こ
のウェハｌをエッチトンネル付きの円筒形でかつウェハ
をセットする基板を設置された構造のプラズマエツチン
グ装置にセットし、０２ガスをチャンバに５０３ＣＣＭ
導入し圧力を約９ ｍ Ｔｏｒｒに保って、１３．５６
ＭＨｚの高周波を２００Ｗ投入し２７分間エツチングし
た。エツチング後上記ウニ／Ｘｌを取出し、走査電子顕
微鏡で観察した結果、第１図（ｄ）に示すように幅０．
３μｍで高さが０．２７μｍのＰ ＭＭＡ２のネガ形パ
ターン６が得られた。
上記のように本発明によるパターン形成法は、基板上に
塗布した有機高分子層に、所望のノでターーンを有する
マスクを通してシンクロトロン放射光を照射したのち、
ガスプラズマで上記有機高分子層をエツチングして、該
有機高分子層におけるシンクロトロン放射光の照射部ま
たは未照射部のいずれか一方を除去して、レジストパタ
ーンを形成するものであるから、従来の湿式現象による
レジストパターンの膨潤や、薬品コスト、廃液処理コス
トなどの欠点を除去することができ、また従来のＸ線照
射などによる乾式現像法のような複雑な工程を経る必要
がなく、極めて単純な工程で微細なパターンを形成する
ことができる。したがって本発明をＬＳＩや磁気バブル
メモリあるいは微細光学素子の製造に適用することによ
って、デバイスの高密度化、高速化をはじめ光学機器等
の進歩に寄与することができる。
塗布した有機高分子層に、所望のノでターーンを有する
マスクを通してシンクロトロン放射光を照射したのち、
ガスプラズマで上記有機高分子層をエツチングして、該
有機高分子層におけるシンクロトロン放射光の照射部ま
たは未照射部のいずれか一方を除去して、レジストパタ
ーンを形成するものであるから、従来の湿式現象による
レジストパターンの膨潤や、薬品コスト、廃液処理コス
トなどの欠点を除去することができ、また従来のＸ線照
射などによる乾式現像法のような複雑な工程を経る必要
がなく、極めて単純な工程で微細なパターンを形成する
ことができる。したがって本発明をＬＳＩや磁気バブル
メモリあるいは微細光学素子の製造に適用することによ
って、デバイスの高密度化、高速化をはじめ光学機器等
の進歩に寄与することができる。
なお本発明は、前記実施例で記したような波長領域の光
が、物質との非常に強い相互作用を有していることを利
用したものであるが、このような光源としてはシンクロ
トロン放射光だけしか存在しないため、他の露光手段で
は本発明と同様の作用や効果が期待できず、またシンク
ロトロン放射光はその強度が極めて大きく、かつ平行性
が極めて高いことから、本発明は微細パターンを忠実に
、しかも一括して短時間に露光できるため、他の方法に
比較して高スループツトを期待することができる。
が、物質との非常に強い相互作用を有していることを利
用したものであるが、このような光源としてはシンクロ
トロン放射光だけしか存在しないため、他の露光手段で
は本発明と同様の作用や効果が期待できず、またシンク
ロトロン放射光はその強度が極めて大きく、かつ平行性
が極めて高いことから、本発明は微細パターンを忠実に
、しかも一括して短時間に露光できるため、他の方法に
比較して高スループツトを期待することができる。
第１図は本発明によるパターン形成法の各工程を示す概
念図で、（ａ）は有機高分子層にマスクをセットした状
態を示す図、（ｂｌはシンクロトロン放射光の照射によ
り有機高分子層が膜減りした状態を示す図、（Ｃ）は０
２ガスエツチングで得た第１の実施例における有機高分
子層のポジ形パターンを示す図、（ｄｌはＣＦ４ガスエ
ツチングで得た第２の実施例および０２ガスエツチング
で得た第３の実施例における有機高分子層のネガ形パタ
ーンを示す図である。 １・・・基板 ２・・・有機高分子層 ４・・・シンクロトロン放射光 特許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 中村純之助
念図で、（ａ）は有機高分子層にマスクをセットした状
態を示す図、（ｂｌはシンクロトロン放射光の照射によ
り有機高分子層が膜減りした状態を示す図、（Ｃ）は０
２ガスエツチングで得た第１の実施例における有機高分
子層のポジ形パターンを示す図、（ｄｌはＣＦ４ガスエ
ツチングで得た第２の実施例および０２ガスエツチング
で得た第３の実施例における有機高分子層のネガ形パタ
ーンを示す図である。 １・・・基板 ２・・・有機高分子層 ４・・・シンクロトロン放射光 特許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 中村純之助
Claims (3)
- （１）基板上に塗布した有機高分子層に、所望のパター
ンを有するマスクを通してシンクロトロン放射光を照射
したのち、ガスプラズマで上記有機高分子層をエツチン
グして、該有機高分子層におけるシンクロトロン放射光
の照射部または未照射部のいずれか一方を除去するパタ
ーン形成法。 - （２）上記有機高分子層はポジ形の電子線レジスト、ま
たはＸ線レジストであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載したパターン形成法。 - （３）上記有機高分子層はポリメチルメタクリレートで
、エツチングガスが酸素または四弗化炭素であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載したパターン形
成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058168A JPS60202934A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | パタ−ン形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058168A JPS60202934A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | パタ−ン形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60202934A true JPS60202934A (ja) | 1985-10-14 |
Family
ID=13076463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058168A Pending JPS60202934A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | パタ−ン形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60202934A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0673751A3 (en) * | 1994-03-11 | 1997-07-23 | Sumitomo Electric Industries | Method for modifying the surface of a fluorinated resin object. |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP59058168A patent/JPS60202934A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0673751A3 (en) * | 1994-03-11 | 1997-07-23 | Sumitomo Electric Industries | Method for modifying the surface of a fluorinated resin object. |
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