JPS6062123A - パタ−ン状重合体被膜の付着方法 - Google Patents

パタ−ン状重合体被膜の付着方法

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JPS6062123A
JPS6062123A JP59097638A JP9763884A JPS6062123A JP S6062123 A JPS6062123 A JP S6062123A JP 59097638 A JP59097638 A JP 59097638A JP 9763884 A JP9763884 A JP 9763884A JP S6062123 A JPS6062123 A JP S6062123A
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JP
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polymer film
ion beam
coating
ion
bonding pattern
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JP59097638A
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ヒロユキ・ヒラオカ
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    • H10P14/60Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
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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、マイクロリングラフィに係り、更に具体的に
はイオン・ビームを用いて、パターン状の重合体の被膜
を付着するだめの方法に係る。
〔従来技術〕
全てのイオン・ビーム・リングラフィ方法は、被膜の酵
素プラズマ・エツチング速度を減少させるために重合体
の被膜をイオン・ビーム露光し、それから酸素プラズマ
により乾式現像することを含む。Japanese J
 、Appln+Physics、 19(A 10 
)L615(1980)におけるH、 Kuwano等
による文献においては、露光領域の酸素プラズマ・エツ
チング速度を減少させるために、20Kevに加速され
た集束されたガリウム・イオン・ビームが用いられてい
る。J、Vac、Set、Technol、、21 (
2)、J、u 1 y/Au gl、pp666〜67
1(1982)におけるE、 D、 Wo 1 f等に
よる文献にお+ いては、40 KeVのSt イオンを用い、自己支持
型マスクを経て全面露光することにより、サブミクロン
のポリ(メタクリル酸メチル)のパターンが得られてい
る。これらの文献においては、特別に設計されたイオン
・ビーム銃又はイオン注入装置が必要とされている。S
i+、Ga十等の如き金属イオンを注入することにより
、レジストの被膜の酸素プラズマ・エツチング速度が減
少されて、露光領域と非露光領域との間のエツチング速
度に差違が生ぜしめられ、それによって重合体ノくター
ンが乾式現像される。
J、Vac、Aci、Technol、、19(4)、
No v、 /De c、、872(1981)におけ
るG。
N、Taylor等による文献においては、プラズマニ
ヨり現像されたX線レジストの研究のために、単量体の
有機シリコンと均一に混和された重合体の被膜が用いら
れている。
AC8Org、Coating & PlasticC
hem、Report A3ろ、5ept、12〜17
.1982、Kansas C1ty Meeting
において、S、Hattori 等は、電子ビーム露光
の後に、トリメチルビニル7ランをポリ(メタクリル酸
メチル)土にグラフティング(grafting )さ
せることについて報告している。電子ビーム銃はI X
 10−’ Torr程度の高圧において動作すること
ができないので、露光されたウエノ・を、グラフティン
グのために、他のチェンバへ移さねばならなかった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、イオン・ビームを用いて、基板上にパ
ターン状の重合体の被膜を付着させる方法を提供するこ
とである。
不発明の他の目的は、上記の被膜の付着及びエツチング
工程を同じチェンバ内で実施しうる方法を提供すること
である。
〔問題を解決するだめの手段〕
不発明の方法にかては、イオン・ビーム銃カ1xio 
乃至lX10 Torr 程度の高圧に於て動作するこ
とができるので、イオン・ビーム露光と付着とを同時に
行うことができる。
本発明の方法は、基板を配置した閉鎖チェンバ内に単量
体の基体を封入し、上記単量体の気体をイオン・ビーム
によりパターン状に露光して上記基板J:″に重合体の
被膜を付着させるとともに潜像を生ぜしめ1、上記重合
体の被膜を酸素プラズマによりエツチングすることによ
り乾式現像することを含む。
〔実施例〕
本発明の方法に於ては、単量体として、全ての重合可能
な有機の気体を用いることができる。最も好ましい単量
体は、テトラビニル7ランの如き有機シリコン化合物、
及びスチレン又は他のフェニル・ビニル化合物である。
他のイj−用な単量体には、例えば、アクリロニトリル
、メタクリロニトリル、メタクリル酸メチル及びフェノ
ール等がある。
最も好ましいイオン・ビームは、水素イオン部子 + ち陽子のビームであり、He、Ar 等の如き他のイオ
ン・ビームも用いられる。
重合体の被膜は、多くの異なる基板上に付着される。例
えば、基板がポリ(メタクリル酸メチル)又はノボラン
ク樹脂の如き他の重合体であってもよい。基板として、
シリコン・ウェハを用いることもできる。上記ウェハの
位置に関して斜めに銃が配置されたために傾斜したプロ
フィルの壁を有する厚さ0.5μmのレジスト・パター
ンが、例えばスチレンの気体から直接得られた1、この
技術によって、従来のりソグラフイ方法に必要とされて
いた、レジスト溶液の形成、回転被覆、プリベーキング
、現像等の如き、幾つかのプロセスを回避しうる。更に
、付層、亀裂、剥離等の問題が生じ々い1.このように
して得られた重合体の被膜は、CF4プラズマ貧刻及び
反応性イオン・エンチングに対して著しい耐性を有して
おり、これは更に超小型回路の製造工程に於て有利であ
る。。
有機/リコンを含むM機金属化合′吻の薄い重合体の被
膜が、ポリ(メタクリル酸メチル)、ノボラック樹脂、
又は他の種類の重合体の被膜の如き、重合体の被膜上に
付漕される。その付着は、S KeV+ のHビームの如き低エネルギのイオン・ビーム露光によ
って支援される1、イオン・ビームは、如何なる種類の
有機化合物からも遊離基を発生させるに充分なエネルギ
を有している。しかしながら、リングラフィに於ては、
有機シリコン、有機錫、及び他の揮発性の有機金属化合
物の如き、有機金属化合物を用いることが好ましい。
本発明の方法を実施するために、任意の従来のイオン・
ビーム銃を用いることができる。
例 ポリ(メタクリル酸メチル)の基板が、1×10−’ 
Torrの圧力に於てテトラビニルシランを含む1イー
J鎖チエンバ内に配置された。銃を通る水素の圧力が3
X10 To−rrである、任意の従来のイオン・ビー
ム銃が用いられた。上記銃がガス導入管を経て基板へ方
向付けられて、露光がI X 10”Torrに於て行
われた。イオン・ビーム露光及び付着が同時に、1×1
0 C/crn のイオン注入量を与える10乃至s 
o pXのイオン・ビーム電流を用いて、30分間行わ
れた。この注入量は、シランの圧力を増加させることに
よって、又はイオン・ビーム露光の後にグラフティング
を行なうことによって、著しく減少される。
酸素プラズマでエツチングできる全ての種類の重合体の
被膜を用いることができる。ポリ(メタクリル酸メチル
)は、イオン・ビーム露光の後の湿式現像に於ては、ポ
ジティブ型のパターンを生じる。本発明の方法を用いた
、酸素プラズマ・エツチング又は反応性イオン・エツチ
ングによる乾式現像に於ては、ネガティブ型の重合体の
パターンが得られる。その付着されたポリ(テトラビニ
ルシラン)の被膜は、酸素プラズマ・エツチングのだめ
の障壁層として働いた。
重合体のパターンは、酸素プラズマ・エツチング又は酸
素による反応性イオン・エツチングに於て現像され、本
発明の方法を用いた反応性イオン・エツチング条件に於
ては、10−0μTorrの酸素圧力、4 secmの
流量、−25、OVのウェハへのバイアス電位、及び2
μmの厚さの場合に20分間のエツチング時間が用いら
れた。
本発明の方法の他の実施例に於ては、ポリスチレンの被
膜を付着するための基板として、シリコン・ウェハが用
いられた。マスクとして、2レベルの銅のワイヤ格子が
用いられ、各レベルは相互に少なくとも200μmだけ
離隔されており、それらを僅かにずらして配置すること
によって、極めて細い線が画成された。
平滑な表面を育するスチレンの重合体の被膜が、H+ビ
ームにより支援された重合に於て、良好に画成されたパ
ターン状に付着された。
〔発明の効果〕 本発明の方法に於ては、極めて単純なプロセスによって
、イオン・ビーム露光、付着及び乾式エツチングを実施
することができるとともに、それらの工程を単一のチェ
ンバ内で同時に行うことができる。
出願人インターナショプフいビジネス・マシーノズ・コ
づFレーション代理人 弁理士 岡 1) 次 生 (外1名)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)単量体の気体を封入した閉鎖チェンバ内に配置し
    た基板に対して重合体被膜の付着及びイオン・ビームに
    よるパターン状露光を行う工程と、上記重合体被膜を酸
    素プラズマ・エンチングする工程とを含む、パターン状
    重合体被膜の伺着方法。
  2. (2) イオン・ビームが陽子のビームである特許請求
    の範囲第(1)項記載のパターン状重合体被膜の付着方
    法。
JP59097638A 1983-09-06 1984-05-17 パタ−ン状重合体被膜の付着方法 Pending JPS6062123A (ja)

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US529458 1983-09-06
US06/529,458 US4460436A (en) 1983-09-06 1983-09-06 Deposition of polymer films by means of ion beams

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JPS6062123A true JPS6062123A (ja) 1985-04-10

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ID=24110001

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JP59097638A Pending JPS6062123A (ja) 1983-09-06 1984-05-17 パタ−ン状重合体被膜の付着方法

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EP0136421A2 (en) 1985-04-10
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