JPS62136027A - 有機膜のパタ−ン形成方法 - Google Patents
有機膜のパタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPS62136027A JPS62136027A JP60277110A JP27711085A JPS62136027A JP S62136027 A JPS62136027 A JP S62136027A JP 60277110 A JP60277110 A JP 60277110A JP 27711085 A JP27711085 A JP 27711085A JP S62136027 A JPS62136027 A JP S62136027A
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- JP
- Japan
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- film
- organic
- polymer resin
- organic polymer
- forming
- Prior art date
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- Pending
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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】
産業上の利用分野
本発明は、ポリイミド膜、ポリアセチレン膜。
ＬＢ膜、レジスト膜等の有機膜のパターン形成方法に関
する。
する。
従来の技術
従来有機膜にパターンを形成する際にはそのエツチング
マスクに問題があった。通常、半導体プロセス々ど微細
パターン加工が必要な場合はフォトレジストという可視
光から紫外光にかけて感光性を有する樹脂を用いてエツ
チングマスクとしている。これらフォトレジストを無機
膜のエツチングマスクとした場合、無機膜のエツチング
条件ではフォトレジスト膜はエツチングされにくく良好
なエツチングマスクとなる。しかし有機膜のエツチング
の場合は７オトレジストもエツチングされやすいだめ良
好なエツチングマスクとはならない。
マスクに問題があった。通常、半導体プロセス々ど微細
パターン加工が必要な場合はフォトレジストという可視
光から紫外光にかけて感光性を有する樹脂を用いてエツ
チングマスクとしている。これらフォトレジストを無機
膜のエツチングマスクとした場合、無機膜のエツチング
条件ではフォトレジスト膜はエツチングされにくく良好
なエツチングマスクとなる。しかし有機膜のエツチング
の場合は７オトレジストもエツチングされやすいだめ良
好なエツチングマスクとはならない。
発明が解決しようとする問題点
たとえば、半導体集積回路において保護膜１層間絶縁膜
、α線防止膜として使用されている熱硬化性ポリイミド
膜のパターン形成は半硬化条件のポリイミド膜上にレジ
スト膜を形成し露光、現像によってレジストパターンを
形成した後、ヒドラジンやエチレンジアミン等のアルカ
リ溶液でウェットエツチングする。しかしこの際レジス
トマスクもエツチングされるためポリイミドのサイドエ
ツチングが加速し、レジストパターン上で４ｐｍパター
ンを形成しても１０μｍ程度のポリイミドパターンしか
得られない。また、ポリイミド膜を０２プラズマエツチ
ングでパターン形成する場合も、レジスト膜は同条件で
ポリイミドと同等もしくはそれ以上にエツチングされ易
いためエツチングしようとするポリイミド膜の膜厚以上
の厚膜マスクが必要となりレジストマスクのパターン精
度および解像度が低下する。
、α線防止膜として使用されている熱硬化性ポリイミド
膜のパターン形成は半硬化条件のポリイミド膜上にレジ
スト膜を形成し露光、現像によってレジストパターンを
形成した後、ヒドラジンやエチレンジアミン等のアルカ
リ溶液でウェットエツチングする。しかしこの際レジス
トマスクもエツチングされるためポリイミドのサイドエ
ツチングが加速し、レジストパターン上で４ｐｍパター
ンを形成しても１０μｍ程度のポリイミドパターンしか
得られない。また、ポリイミド膜を０２プラズマエツチ
ングでパターン形成する場合も、レジスト膜は同条件で
ポリイミドと同等もしくはそれ以上にエツチングされ易
いためエツチングしようとするポリイミド膜の膜厚以上
の厚膜マスクが必要となりレジストマスクのパターン精
度および解像度が低下する。
問題点を解決するだめの手段
上記従来法の欠点を解決する方法として、有機膜上に有
機膜が溶解しない溶媒を用いた有機高分子樹脂膜を形成
し、その上部に有機酸化ケイ素膜を形成してレジストマ
スクを用いてＣＦ４リアクティブイオンエツチングを行
ない有機酸化ケイ素化合物膜をパターン形成してこれを
エツチングマスクとしたドライエツチングによる有機膜
のパターンを形成する。有機酸化ケイ素化合物は加熱に
よＩ）ＳｉＣ２膜と同様のエツチング特性を有する膜を
形成する。そのため）プラズマを用いた有機膜のドライ
エツチングにおいて大きなエツチングレイト比をとるこ
とができ微細なパターンを精度良く形成することができ
る。
機膜が溶解しない溶媒を用いた有機高分子樹脂膜を形成
し、その上部に有機酸化ケイ素膜を形成してレジストマ
スクを用いてＣＦ４リアクティブイオンエツチングを行
ない有機酸化ケイ素化合物膜をパターン形成してこれを
エツチングマスクとしたドライエツチングによる有機膜
のパターンを形成する。有機酸化ケイ素化合物は加熱に
よＩ）ＳｉＣ２膜と同様のエツチング特性を有する膜を
形成する。そのため）プラズマを用いた有機膜のドライ
エツチングにおいて大きなエツチングレイト比をとるこ
とができ微細なパターンを精度良く形成することができ
る。
本発明では、上記方法をさらに改良し、リフトオフ材と
して使用されている有機高分子樹脂中にフォトレジスト
の感光波長に吸収を有する化合物を混入しフォトレジス
トの下地反射による解像度の低下を防止して微細化の向
上を実現するものである。
して使用されている有機高分子樹脂中にフォトレジスト
の感光波長に吸収を有する化合物を混入しフォトレジス
トの下地反射による解像度の低下を防止して微細化の向
上を実現するものである。
作 用
本発明は、さらに微細で精度の良い有機膜のパターンを
形成するため、リフトオフ材として設けられている有機
高分子樹脂中に７オトレジストの感光波長に吸収を有す
る化合物を混入することにより下地反射によるレジスト
パターン精度、解像度の低下を防止した。フォトレジス
トの感光波長に吸収を持つ化合物としては染料が挙げら
れる。
形成するため、リフトオフ材として設けられている有機
高分子樹脂中に７オトレジストの感光波長に吸収を有す
る化合物を混入することにより下地反射によるレジスト
パターン精度、解像度の低下を防止した。フォトレジス
トの感光波長に吸収を持つ化合物としては染料が挙げら
れる。
たとえば１線使用の場合は、４３０ｎｍ 付近に吸収を
有するスミアクリル・ブリリアント・イエロー・ＥＧＧ
、スミアクリル・イエロー・Ｎ−４Ｇ、スミアクリル・
イエロー・Ｎ−３Ｇ、アミド・フラビン・ＦＦＰ 、チ
バクロン・ブリリアント・イエロー・３Ｇ−Ｐ、カヤカ
ランイエロー・ＧＬ １４３、ラナハール・ファースト
・イエロー・１０ＯＦＦ等が挙げられる。またＧ線使用
の場合は、３６５ｎｍ付近に吸収を有するチバクロラン
・ブルー・８Ｇ、チバクロン・ターユイス・ブルー・Ｇ
Ｆ−Ｐ。
有するスミアクリル・ブリリアント・イエロー・ＥＧＧ
、スミアクリル・イエロー・Ｎ−４Ｇ、スミアクリル・
イエロー・Ｎ−３Ｇ、アミド・フラビン・ＦＦＰ 、チ
バクロン・ブリリアント・イエロー・３Ｇ−Ｐ、カヤカ
ランイエロー・ＧＬ １４３、ラナハール・ファースト
・イエロー・１０ＯＦＦ等が挙げられる。またＧ線使用
の場合は、３６５ｎｍ付近に吸収を有するチバクロラン
・ブルー・８Ｇ、チバクロン・ターユイス・ブルー・Ｇ
Ｆ−Ｐ。
カヤチオン・ターユイス・Ｐ−ＮＧＦ、プロシアン・タ
ーユイス・Ｈ−Ａ、スミライト・スプラ・ターユイス・
ブルー・Ｇｃｏｎｃ、等が挙げられる。
ーユイス・Ｈ−Ａ、スミライト・スプラ・ターユイス・
ブルー・Ｇｃｏｎｃ、等が挙げられる。
また染料以外にも感光剤などが光吸収剤として挙げられ
る。
る。
染料を光吸収剤として用いる場合には有機高分子樹脂は
水溶性であることが望ましい。特に染料と反応する基を
分子内に有する高分子樹脂は他のものに比べて染料を膜
中に保持しやすく膜の吸光度を高めることができる。染
料と反応する基を分子内に有する高分子樹脂としては、
カゼイン、グリユー、ゼラチン、プルラン等の天然水溶
性高分子樹脂や水溶性の染色性感光性樹脂として３級ア
ミンもしくは４級アンモニウム塩を有し重合可能な不飽
和結合を有するモノマーとＮ−ビニルピロリドンの共重
合体もしくはメチルメタクリレートをさらに加えた三元
共重合体、まだポリビニルアルコール樹脂などが挙げら
れる。
水溶性であることが望ましい。特に染料と反応する基を
分子内に有する高分子樹脂は他のものに比べて染料を膜
中に保持しやすく膜の吸光度を高めることができる。染
料と反応する基を分子内に有する高分子樹脂としては、
カゼイン、グリユー、ゼラチン、プルラン等の天然水溶
性高分子樹脂や水溶性の染色性感光性樹脂として３級ア
ミンもしくは４級アンモニウム塩を有し重合可能な不飽
和結合を有するモノマーとＮ−ビニルピロリドンの共重
合体もしくはメチルメタクリレートをさらに加えた三元
共重合体、まだポリビニルアルコール樹脂などが挙げら
れる。
実施例
１線を使ってレジストパターンを形成する場合の本発明
の実施例について第１図から第４図を用いて説明する。
の実施例について第１図から第４図を用いて説明する。
まず染料を混入した有機高分子樹脂溶液を作成する。染
料としては前記１線用染料より選択する。
料としては前記１線用染料より選択する。
カゼイン、ゼラチン等のアミン基やアミド基を有するも
のには酸性染料を、プルラン、セルロール等のＯＨ基を
有するものには直接染料を用いる。
のには酸性染料を、プルラン、セルロール等のＯＨ基を
有するものには直接染料を用いる。
有機高分子樹脂溶液に染料液を混入し６０℃から８０℃
で１０分から１５分攪拌する。有機膜２を形成した半導
体等の基板１上に前記調合液を塗布し熱処理して膜３を
形成する。その上に有機酸化ケイ素化合物４の溶液を塗
布して熱処理し有機酸化ケイ素化合物を硬化させる。さ
らにその上部にレジスト５を塗布し１線を用いて露光、
現像する。
で１０分から１５分攪拌する。有機膜２を形成した半導
体等の基板１上に前記調合液を塗布し熱処理して膜３を
形成する。その上に有機酸化ケイ素化合物４の溶液を塗
布して熱処理し有機酸化ケイ素化合物を硬化させる。さ
らにその上部にレジスト５を塗布し１線を用いて露光、
現像する。
この際下地光吸収膜によりレジストパターン寸法の解像
度、精度が向上する（第１図）。次いで０．１ Ｔｏｒ
ｒ以下でＣＦ４を用いたりアクティブイオンエツチング
により有機酸化ケイ素化合物膜４をエツチングしく第２
図）、次いで連続してｏ２プラズマエツチングによシ有
機高分子樹脂膜３及び有機膜２をエツチングすると同時
にレジスト５を除去する（第３図）。最後に純水を用い
たバブル洗浄により有機高分子膜３を溶解させ同時に有
機酸化ケイ素化合物４を除去して有機膜２のパターンを
得る（第４図）。
度、精度が向上する（第１図）。次いで０．１ Ｔｏｒ
ｒ以下でＣＦ４を用いたりアクティブイオンエツチング
により有機酸化ケイ素化合物膜４をエツチングしく第２
図）、次いで連続してｏ２プラズマエツチングによシ有
機高分子樹脂膜３及び有機膜２をエツチングすると同時
にレジスト５を除去する（第３図）。最後に純水を用い
たバブル洗浄により有機高分子膜３を溶解させ同時に有
機酸化ケイ素化合物４を除去して有機膜２のパターンを
得る（第４図）。
発明の効果
有機高分子樹脂膜中に７オトレジストの感光波長に吸収
を有する化合物を混入することにより下地反射によるレ
ジストパターン精度、解像度の低下を防止して鮮明な有
機膜パターンを形成することがあり有機膜を用いた素子
の高集積化を可能とする。
を有する化合物を混入することにより下地反射によるレ
ジストパターン精度、解像度の低下を防止して鮮明な有
機膜パターンを形成することがあり有機膜を用いた素子
の高集積化を可能とする。
第１図〜第４図は本発明の一実施例のパターン形成工程
図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・有機膜、３・・・
・・・光吸収剤を混入した有機高分子樹脂、４・・・・
・・有機酸化ケイ素化合物、５・・・・・・°フォトレ
ジスト。
図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・有機膜、３・・・
・・・光吸収剤を混入した有機高分子樹脂、４・・・・
・・有機酸化ケイ素化合物、５・・・・・・°フォトレ
ジスト。
Claims (7)
- （１）所定の基板上に有機膜を形成する工程、前記有機
膜が溶解しない溶媒を用いた有機高分子樹脂膜を塗布す
る工程、前記有機高分子樹脂膜上に酸化ケイ素化合物溶
液を塗布する工程、前記酸化ケイ素化合物膜上に感光性
樹脂膜を形成し所定のマスクを介して光を照射し現像に
よってパターンを形成する工程、前記感光性樹脂膜パタ
ーンをマスクとして前記酸化ケイ素化合物膜をドライエ
ッチングする工程、前記酸化ケイ素化合物パターンをマ
スクとして酸素プラズマエッチングすることにより前記
有機高分子樹脂膜および前記有機膜をエッチングし同時
にレジストを除去する工程、前記有機膜が溶解せず前記
有機高分子樹脂膜が溶解する溶媒を用いて前記有機高分
子膜および前記酸化ケイ素膜をリフトオフする工程より
なる有機膜のパターン形成方法において、前記有機高分
子樹脂膜中に前記感光性樹脂の感光波長に吸収を有する
化合物を混入させることを特徴とする有機膜のパターン
形成方法。 - （２）感光性樹脂の感光波長に吸収を有する化合物とし
て染料を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の有機膜のパターン形成方法。 - （３）有機高分子樹脂として水溶性高分子樹脂を用いる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の有機膜の
パターン形成方法。 - （４）有機高分子樹脂としてカゼイン、ゼラチン、グリ
ューを用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の有機膜のパターン形成方法。 - （５）有機高分子樹脂膜として三級アミンもしくは四級
アンモニウム塩もしくはアミド基を有し重合可能な不飽
和結合を有するモノマーとＮ−ビニルピロリドンとの共
重合物を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の有機膜のパターン形成方法。 - （６）有機高分子樹脂としてプルラン等のセルロール系
高分子樹脂を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の有機膜のパターン形成方法。 - （７）有機高分子樹脂としてポリビニルアルコール樹脂
もしくはポリビニルピロリドン樹脂を用いることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の有機膜のパターン形
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60277110A JPS62136027A (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 有機膜のパタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60277110A JPS62136027A (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 有機膜のパタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62136027A true JPS62136027A (ja) | 1987-06-19 |
Family
ID=17578921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60277110A Pending JPS62136027A (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 有機膜のパタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62136027A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6465149B2 (en) | 1999-04-28 | 2002-10-15 | Tdk Corporation | Solution to be optically treated, a method for forming an antireflection film, a method for pattern-plating and a method for manufacturing a thin film magnetic head |
-
1985
- 1985-12-10 JP JP60277110A patent/JPS62136027A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6465149B2 (en) | 1999-04-28 | 2002-10-15 | Tdk Corporation | Solution to be optically treated, a method for forming an antireflection film, a method for pattern-plating and a method for manufacturing a thin film magnetic head |
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