JPS63240551A - 完全ドライリソグラフィー方法 - Google Patents

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】 ２、特許請求の範囲 （技術分野） この発明は、有機薄膜レジストおよび完全ドライリソグ
ラフィーに関するものである。さらに詳しくは、この発
明は、配向性有機薄膜とアルミニウムとを用いる多層レ
ジストによるドライバターン形成方法に関するものであ
る。

（背景技術） 従来、ラングミュア・プロジェット（ＬＢ）［をレジス
トとして用いることにより超微細パターンを高感度で形
成することが提案されてきている。

しかしながら、これまでに提案されている有機（ＬＢ）
膜は、プラズマエツチング耐性に乏しいため、実用的な
レジストとするためにはプラズマを用いないでエツチン
グ加工できる方法の開発が必要とされていた。

また一方、近年になって、アルミニウムが塩素（Ｃｊ２
）ガスによって工・シチング加工されることが知られて
きている。プラズマを用いないドライエツチング方法と
して注目されている。

しかしながら、この方法においては、単にアルミニウム
を塩素ガスにさらすだけではエツチングされないことも
知られてきている。これは、アルミニウム表面が酸化さ
れてＡｇ２Ｏ３（ａ化アルミニウム）になっているため
で、この Ａｊ！□０３の酸化物膜は塩素ガスに対する耐性を有し
ているからである。

また、これまでに知られているスピンコーティングレジ
ストをアルミニウムが酸化しない条件でアルミニウム膜
上に形成することは極めて難しい。

これは、アルミニウムの残存酸素、水の吸着によって容
易に酸化されるからである。

このなめ、プラズマ法に代わるエツチング法として注目
されるアルミニウム膜の塩素ガスエツチング法について
は、実用技術としては大きな問題をかかえているのが現
状である。

（発明の目的） この発明は、上記の通りの事情を鑑みてなされたもので
あり、従来の有機膜レジストおよびアルミニウム膜の塩
素ガスエツチング法の問題点を解決した、新規な完全ド
ライリソグラ゛フィー、超微細加工プロセスを提供する
ことを目的としている。

（発明の構成） この発明の有機薄膜レジストは、上記した通りの目的を
実現するために、アルミニウム基板上に真空中で配向性
有機薄膜を形成してなることを特徴としている。また、
この発明の完全ドライリングクツイーは、アルミニウム
コーティング基板上に真空中で配向性有機薄膜を形成し
、パターン描画、および現像を行って有機薄膜マスクパ
ターンを形成し、次いで塩素ガスにより゛アルミニウム
膜のエツチングを行うことを特徴としている。

添付した図面に沿ってこの発明について説明する。

第１図は、この発明の有機薄膜レジストとこれを用いた
完全ドライリソグラフィーのプロセスを示したものであ
る。この第１図に示したように、次の手順によってリソ
グラフィーを行う。

（ａ）　　シリコン、ＧａＡｓ等の基板（１）に、有機
膜（２）のコーティングを行う、あるいはまた、このコ
ーティングは行わなくともよいし、Ａρ２０３が耐性を
有するエツチングプラズマによって加工できる基板コー
テイング膜とする。

下地基板（１）の平坦化を含めた有機膜（２）の形成は
、いかなる方法によってもよく、通常のスピンコード、
真空蒸着、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤなどの方法が適宜に
採用される。また製膜分子である有機モノマー分子につ
いても酸素プラズマによりエツチングできるものであれ
ば、どのような種類のものでもよい。

（ｂ）　　次いで、アルミニウム膜（３）の形成を行う
、スパッタリング等によって非酸化性の条件においてド
ライコーチイン゛グする。

（Ｃ）　　このアルミニウムコーテイング膜（３）に配
向性有機薄膜（４）を形成する。配向性有機薄膜として
は、飽和、または、不飽和の脂肪酸、あるいは炭化水素
分子をよ真空中で蒸発させ、配向性膜を沈着させる。

たとえばステアリン酸、パルミチン酸、ω−へブタデセ
ン酸、ω−ヘプタデカン酸などの化合物が用いられる。

この配向性膜の形成については、沈着の終了後に、レー
ザー照射、または基板加熱によりアニールすることも有
効である。アルミニウムｖｉ（３）上に形成した配向性
有機薄膜のアニールにより、より良好な平面状結晶が得
られる。

（ｄ）　　次いで電子ビーム、イオンビーム、Ｘ線等に
よりパターン描画を行う。

（ｅ）現像は、低分子量分子を蒸発させる方法であれば
、適宜な方法により実施することができる。

たとえば、基板加熱、赤外線照射、可視光照射などによ
り行うことができる。

（ｆ）　　形成された配向性有機膜のパターンをマスク
として塩素ガス（Ｃ１０）によりアルミニウム膜のエツ
チングを行う、このエツチングは、塩素ガスを室温で導
入するだけではエツチング速度が極めて小さいので、基
板加熱するか、赤外線照射によって加熱することにより
、エツチング速度を改善するこがきる。また、化学的効
果を増大させるために、塩素の励起エネルギー以上の光
照射することもできる。

配向性有機膜の製膜分子として脂肪酸を用いる時は、ア
ルミニウム表面上に薄い酸化膜が形成される可能性があ
るので、光照射によってエツチングを支援することが有
効である。

（ｇ）　　さらに、酸素プラズマにより基板加工を行う
。この場合は、基板上に形成されたアルミラムパターン
をマスクにして、基板上の有機物、その他の下地膜を、
酸素またはオゾンの酸素プラズマによってエツチングす
る。このエツチングによりパターンを転写する。さらに
、この有ｉ膜パターンをマスクにして基板をエツチング
することもできる。

もちろん、この発明は、以上のプロセスに限定されるも
のではない、基板材料、配向性有機膜の製膜材料、パタ
ーン描画の手段等の選択により、ネガパーン、またはポ
ジパターンの選択は適宜に可能である。

次にこの発明の実施例を示し、さらに詳くこの発明につ
いて説明する。

実施例 ガス導入可能な抵抗加熱による蒸着装置を用い、蒸着源
より６５閣上方のガラス基板上に、幅１３鴎の２枚の電
極を距離６０間をおいて設置し、電極間の抵抗が１０Ω
となるようにアルミニウムを蒸着した。

次いで、アルミニウム製容器を用いて蒸発源をセラミッ
クスヒーターで加熱してステアリン酸を蒸着した。

電子線描画し、蒸着ステアリン酸配向膜を基板加熱によ
り現像し、パターン形成した。パターンは、電子線によ
るラインーアンド−スペースの線状パターンとした。１
００μＣ／ａＪ以上の照射量によってポジパターンが得
られた。

塩素ガスによつエツチングを行った。塩素ガス導入によ
って進行するエツチングを抵抗値の変化として把握した
。

なお、比較のために、塩素ガス導入前に１分間０．３ｍ
ＴＯｒｒ　　の酸素を導入した場合についても抵抗値の
変化を調べな。

この抵抗値の変化を示したものが表−１である。

酸素の非存在下での塩素ガスによるアルミニウムのエツ
チングが有効であることがわかる。酸素が穿在する場合
には、エツチングは良好に進行しない。

表−１

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のプロセスを示した工程図である。 １・・・基板、　　　　　２・・・有ｍ膜、３・・・ア
ルミ、ニウム膜、４・・・配向性有ｍ薄膜。 代理人　弁理士　　西　　澤　　利　　夫第１図 手続補正書彷式） ％式％ １、事件の表示 昭和６２年特許願第７５７２６号 ２、発明の名称 有ａｉＪＫ！レジストおよび完全ドライリソグラフィー
３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　東京都千代田区永田町二丁目５番２号氏名新技術
開発事業団 理事長　　赤　羽　信　久 ４、代　理　人　（郵便番号１５０） 東京都渋谷区渋谷ｌ−８−１３ ＧＳハイム宮益坂９０３号 〔電話東京（７９７）　１０８１代表〕昭和６２年６月
３日（発送日：昭和６２年６月３０日）７、補正の内容

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウムコーティング基板上に真空中で配向
   性有機薄膜を形成してなることを特徴とする有機薄膜レ
   ジスト。
2. （２）アルミニウムコーティング基板上に真空中で配向
   性有機薄膜を形成し、パターン描画、および現像を行っ
   て有機薄膜マスクパターンを形成し、次いで塩素ガスに
   よりアルミニウム膜のエッチングを行うことを特徴とす
   る完全ドライリソグラフィー。