JP2019079852A - パターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】精度を向上できるパターン形成方法を提供する。【解決手段】実施形態によれば、パターン形成方法は、第1部材と、前記第1部材の一部に設けられた第2部材と、を含む処理体を疎水化させる第1処理を実施することを含む。前記方法は、前記第1処理の後に、前記処理体を、金属元素を含む金属化合物を含む雰囲気に接触させる第2処理を実施することを含む。前記方法は、前記第2処理の後に、前記処理体を、水、酸素及びオゾンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む雰囲気中で処理する第3処理を実施することを含む。前記方法は、前記第3処理の後に、前記第2部材をマスクとして用いて、前記第1部材の他の一部の少なくとも一部を除去することを含む。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、パターン形成方法に関する。
例えば、半導体装置などの電子装置の製造において、微細なパターンが形成される。パターン形成方法において、高い精度が求められる。
本発明の実施形態は、精度を向上できるパターン形成方法を提供する。
本発明の実施形態によれば、パターン形成方法は、第1部材と、前記第1部材の一部に設けられた第2部材と、を含む処理体を疎水化させる第1処理を実施することを含む。前記方法は、前記第1処理の後に、前記処理体を、金属元素を含む金属化合物を含む雰囲気に接触させる第2処理を実施することを含む。前記方法は、前記第2処理の後に、前記処理体を、水、酸素及びオゾンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む雰囲気中で処理する第3処理を実施することを含む。前記方法は、前記第3処理の後に、前記第2部材をマスクとして用いて、前記第1部材の他の一部の少なくとも一部を除去することを含む。
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
(第1実施形態)
図1(a)〜図1(f)は、第1実施形態に係るパターン形成方法を例示する模式的断面図である。
図2は、第1実施形態に係るパターン形成方法を例示するフローチャート図である。
図1(a)〜図1(f)は、第1実施形態に係るパターン形成方法を例示する模式的断面図である。
図2は、第1実施形態に係るパターン形成方法を例示するフローチャート図である。
図1(a)に示すように、処理体18を準備する。処理体18は、第1部材10と、第2部材20と、を含む。第2部材20は、第1部材10の一部に設けられる。第1部材の他の一部は、第2部材20に覆われていない。
第1部材10は、例えば、基板である。第1部材10は、例えば、無機物である。第1部材10は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、シリコン、アルミニウム及び化合物半導体よりなる群から選択された少なくとも1つを含む。第1部材10は、例えば石英でも良い。
第2部材20は、例えば、樹脂を含む。第2部材20は、例えば、アクリル基、ケトン基及びアミノ基からなる群から選択された少なくとも1つを含んでも良い。第2部材20は、例えば、シリコンを含む化合物(例えばシロキサン系ポリマー)、または、アクリレートを含む化合物でも良い。
この例では、複数の第2部材20が設けられている。複数の第2部材20は、第1方向に沿って並ぶ。
第1方向をX軸方向とする。X軸方向に対して垂直な1つの方向をZ軸方向とする。X軸方向及びZ軸方向に対して垂直な方向をY軸方向とする。
第2部材20は、例えば、Y軸方向に延びるストライプ形状を有しても良い。
図2に示すように、処理体18に第1処理を行う(ステップS110)。第1処理では、処理体18を例えば疎水化させる。
例えば、図1(b)に示すように、処理体18に化合物70を用いた第1処理を実施する。化合物70は、例えば、フッ素を含む。化合物70は、フッ素を含むアルコキシシラン化合物を含む。化合物70は、例えば、フッ素を含む基を含むシランカップリング剤を含んでも良い。化合物70は、例えば、反応基を含むシランカップリング剤(アルコキシシラン化合物)を含んでも良い。反応基は、例えば、ベンゼン基、環状炭化水素基、及びアルキル基の少なくともいずれかを含む。化合物70は、例えば、CF4を含んでも良い。化合物70は、フッ素を含む高分子を含んでも良い。
化合物70は、例えば、hexamethyldisilazane、Octyltrichlorosilane、Octadecyltrichlorosilane、及び、β-phenethyltrichrolosilaneよりなる群から選択された少なくとも1つを含んでも良い。
第1処理(ステップS110)において、化合物70が気体である場合、処理体18をその気体に接触させる。化合物70が液体である場合、処理体18をその液体に接触させる。化合物70を含む溶液を処理体18に塗布しても良い。後述するように、塗布の後に加熱し、化合物70を含む膜を形成し、その後洗浄を行っても良い。
第1処理の後に、処理体18の表面は、疎水性となる。
図2に示すように、第1処理の後に、第2処理を実施する(ステップS120)。
例えば、図1(c)に示すように、処理体18を、金属元素31を含む金属化合物35を含む雰囲気30に接触させる。この第2処理では、例えば、処理体18(第1部材10の他の一部、及び第2部材20)を、金属化合物35を含む液体及び金属化合物35を含む気体の少なくともいずれかに接触させる。
金属化合物35は、例えば、金属元素31を含む金属錯体を含んでも良い。金属化合物35は、例えば、アルミニウム、亜鉛、チタン及びタングステンからなる群から選択された少なくとも1つを含んでも良い。金属化合物35は、例えば、トリメチルアルミニウムを含んでも良い。
第2処理により、金属化合物35(または金属元素31)は、第2部材20の中に導入される。
このとき、第1処理により処理体18の表面は、疎水化されている。このため、処理体18の表面には、金属化合物35(または金属元素31)が付着し難い。例えば、第1部材10の他の一部(露出した部分)の表面には、金属化合物35(または金属元素31)が付着し難い。そして、第2部材20の表面にも、金属化合物35(または金属元素31)が付着し難い。
第2部材20は、第1部材10に比べて、比較的ポーラスである。このため、第2部材20の中に、金属化合物35(または金属元素31)が入ることができる。一方、第1部材10は、第2部材20に比べて、緻密である。このため、第1部材10の中に、金属化合物35(または金属元素31)は入り難い。
このように、上記の第1処理の後に第2処理を行うことで、金属化合物35(または金属元素31)は、第2部材20の中に選択的に導入される。
図2に示すように、第2処理(ステップS120)の後に、第3処理を行う(ステップS130)。
図1(d)に示すように、第3処理では、処理体18を、水、酸素及びオゾンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む雰囲気62中で処理する。第3処理は、例えば、酸化処理である。
図1(e)に示すように、第3処理の後に、第2部材20は、例えば、金属元素31を含む酸化物32を含むようになる。このとき、第1部材10の他の一部(露出した部分)の表面には金属化合物35(または金属元素31)が付着していないため、第1部材10の他の一部(露出した部分)の表面には酸化物32は形成されない。
このようにして、第2部材20の中に、金属元素31が導入され、第2部材20のエッチング耐性が向上する。一方、第1部材10の他の一部(露出した部分)は、金属元素31に基づく影響を実質的に受けない。すなわち、第1部材10の他の一部(露出した部分)では、エッチング特性が実質的に変化しない。
図2及び図1(f)に示すように、第3処理(ステップS130)の後に、第2部材20をマスクとして用いて、第1部材10の他の一部の少なくとも一部を除去する(ステップS140)。
ステップS140においては、第1部材10及び第2部材20の特性に合わせたエッチャントが用いられる。例えば、ドライエッチングが実施される。例えば、この除去(エッチング)においては、第1部材10の上記の他の一部(露出した部分)を、フッ素、塩素及び炭素よりなる群から選択された少なくとも1つを含むガスに接触させる。これにより、第1部材10の一部(第2部材20で覆われていない部分)が、除去される。
発明者の実験によると、上記のステップS110(例えば疎水化処理)を行わないで、ステップS120〜S140を実施すると、第2部材20で覆われていない第1部材10がエッチングされにくく、残ってしまうことが分かった。これは、第2処理及び第3処理により、第2部材20で覆われていない第1部材10の表面に、金属元素31が付着し、例えば、酸化物となり、エッチング特性を変化させるためであると考えられる。例えば、第2部材20で覆われていない第1部材10の表面に、金属元素31を含む薄膜が形成され、この薄膜により、第1部材10がエッチングされ難くなる。
これに対して、実施形態においては、ステップS120(第2処理)の前に、ステップS110(第1処理、例えば疎水化)を行う。これにより、第1部材10の他の一部(露出した部分)の表面に金属化合物35(または金属元素31)が付着し難くなる。例えば、金属元素31を含む薄膜が形成され難い。一方、金属化合物35(または金属元素31)は、第2部材20の中に導入される。このように、実施形態においては、第2部材20の中に選択的に金属元素が導入され、その結果、第2部材20のエッチング耐性が、選択的に向上する。
第2部材20のエッチング耐性が選択的に向上することで、エッチングの精度が向上する。実施形態によれば、精度を向上できるパターン形成方法が提供できる。
図3は、第1実施形態に係るパターン形成方法の一部を例示する模式的断面図である。 図3は、第1処理(ステップS110)の1つの例を示している。図3に示すように、処理体18に、化合物70(図1(b)参照)を含む膜71を形成する。この場合の化合物70は、例えば、フッ素を含む液体、及び、ポリスチレンなどを含む液体の少なくともいずれかである。この液体を処理体18の塗布し、その後加熱する。これにより、化合物70を含む膜71が形成される。その後、必要に応じて、洗浄を行う。膜71は薄い。膜71により、処理体18の表面が疎水性になる。このような方法により第1処理が行われても良い。
(第2実施形態)
第2実施形態では、第2部材20を、ブロックコポリマーを用いた方法により形成する。第2部材20の形成の後は、第1実施形態に関して説明した方法が実施されても良い。
第2実施形態では、第2部材20を、ブロックコポリマーを用いた方法により形成する。第2部材20の形成の後は、第1実施形態に関して説明した方法が実施されても良い。
図4は、第2実施形態に係るパターン形成方法を例示するフローチャート図である。 図5(a)〜図5(f)は、第2実施形態に係るパターン形成方法を例示する模式的断面図である。
図4に示すように、第1処理(ステップS110)の前に、後述する構造体に第1膜を形成し(ステップS101)、第2部材20を形成する(ステップS102)。以下、ステップS101及びステップS102の例について説明する。以下の例では、第2部材20は、ブロックコポリマーを用いた方法により形成される。そして、ブロックコポリマーを用いた方法において、物理ガイド(構造体)が用いられる。
図4に示すように、第1処理(ステップS110)の前に、後述する構造体に第1膜を形成し(ステップS101)、第2部材20を形成する(ステップS102)。以下、ステップS101及びステップS102の例について説明する。以下の例では、第2部材20は、ブロックコポリマーを用いた方法により形成される。そして、ブロックコポリマーを用いた方法において、物理ガイド(構造体)が用いられる。
以下、まず、構造体の形成方法の例について説明する。以下の例では、構造体がインプリント法により形成される。
図5(a)に示すように、第1部材10に樹脂液膜20fを形成する。樹脂液膜20fの一部が、第2部材20となる。樹脂液膜20fは、液状である。樹脂液膜20fは、例えば、塗布により形成される。
図5(b)に示すように、テンプレート40を樹脂液膜20fに接触させて、構造体20sを得る。テンプレート40の表面は、テンプレート凸部40p及びテンプレート凹部40dを有している。樹脂液膜20fの表面は、テンプレート凸部40p及びテンプレート凹部40dの形状に沿う。この状態で、樹脂液膜20fを固体化させる。例えば、光の照射及び加熱の少なくともいずれかが行われる。これにより、構造体20sが得られる。その後、テンプレート40を構造体20sから離す。
図5(c)に示すように、構造体20sは、凸部21pと凹部21dを有する。凸部21pは、テンプレート凹部40dに対応する。凹部21dは、テンプレート凸部40pに対応する。
例えば、複数の凸部21pが設けられる。複数の凸部21pは、第1ピッチp1で、X軸方向に沿って並ぶ。複数の凸部21pは、例えば、Y軸方向に沿って延びる帯状である。
以下、構造体20s及びブロックコポリマーを用いて第2部材20を得る方法の例について説明する。
図5(d)に示すように、第1部材10に構造体20sが設けられる。構造体20sに第1膜50を形成する。例えば、図5(d)に示すように、第1膜50となる液体を塗布する、塗布は、例えば、スピンコート法、ドロップキャスト法、または、インクジェット法によって実施される。
図5(e)に示すように、第1膜50は、ブロックコポリマー50cpを含む。ブロックコポリマー50cpは、複数の第1部分51及び複数の第2部分52を含む。例えば、第1膜50を構造体20sに塗布した後に、加熱などにより、第1膜50を相分離させる。相分離は、自己組織化により行われる。これにより、複数の第1部分51及び複数の第2部分52が並ぶ。このとき、構造体20sの凸部21pが物理ガイドとして機能する。
図5(e)に示すように、構造体20sは、複数の第1領域R1及び複数の第2領域R2を含む。複数の第1部分51の下に位置するのが、第1領域R1である。複数の第2部分52の下に位置するのが、第2領域R2である。このように、複数の第1領域R1は、複数の第1部分51と重なる。複数の第2領域R2は、複数の第2部分52と重なる。
例えば、複数の第1部分51は、スチレンを含み、複数の第2部分52は、カルボニル基を含む。例えば、複数の第1部分51は、ポリスチレン(PS)を含む。例えば、複数の第2部分52は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)を含む。
例えば、複数の第1部分51は、第2ピッチp2で並ぶ。複数の第2部分52は、第2ピッチp2で並ぶ。複数の第1領域R1は、第2ピッチp2で並ぶ。複数の第2領域R2は、第2ピッチp2で並ぶ。第2ピッチp2は、第1ピッチp1よりも小さい。第1ピッチp1は、例えば、実質的に第2ピッチp2の整数倍(2倍以上の整数倍)である。
図5(f)に示すように、複数の第2部分52を除去する。この除去で用いられるエッチャントの、複数の第1部分51に対するエッチングレートは、このエッチャントの、複数の第2部分52に対するエッチングレートとは異なる。このようなエッチャント(例えば、酸素を含むガス)を用いたエッチングにより、複数の第2部分52が選択的に除去される。複数の第1部分51は残る。
さらに、エッチングを続けることで、構造体20sのうちで、複数の第1部分51に覆われていない領域が除去される。その結果、構造体20sのうちで、複数の第1部分51に覆われている領域(複数の第1領域R1)が残る。このようにして、複数の第1領域R1から、第2部材20(図1(a)参照)が得られる。
このように、上記の方法では、第1処理の前に、第1部材10に設けられた構造体20sに第1膜50を形成する(ステップS101:図4参照)。第1膜50は、複数の第1部分51及び複数の第2部分52を含むブロックコポリマー50cpを含む。構造体20sは、複数の第1領域R1及び複数の第2領域R2を含む。複数の第1領域R1は、複数の第1部分51と重なる。複数の第2領域R2は複数の第2部分52と重なる。さらに、複数の第2部分52及び複数の第2領域R2を除去して、複数の第1領域R1から第2部材20を得る(ステップS102:図4参照)。
実施形態において、構造体20sは、例えば、アクリル基、ケトン基及びアミノ基からなる群から選択された少なくとも1つを含む。
構造体20sは、複数の凸部21pを有する。複数の第1領域R1の少なくとも1つ、及び、複数の第2領域R2の少なくとも1つは、複数の凸部21pの間(凹部21d)に位置する。例えば、複数の第1領域R1つと複数の第2領域R2の1つを含むペアが、複数の凸部21pの間に位置する。複数のペアが、複数の凸部21pの間に位置しても良い。
例えば、図5(e)に示すように、例えば、複数の第2部分52の少なくとも1つは、複数の凸部21pの1つと重なる。
図6は、第2実施形態に係るパターン形成方法の一部を例示する模式的断面図である。 図6に示すように、構造体20sに中間膜26を形成しても良い。中間膜26の形成は、第1膜50の形成(図5(a)参照)の前に行われる。中間膜26の表面エネルギーは、複数の第1部分51の表面エネルギーと、複数の第2部分52の表面エネルギーと、の間である。
中間膜26の形成は、例えば、構造体20sの表面に中性化処理を行うことを含む。中性化処理によって、構造体20sの表面に、例えば、中間膜26が形成される。
中間膜26により、例えば、自己組織化がより確実に行われる。例えば、構造体20sの凸部21pの上における中間膜26の厚さは、構造体20sの凹部21dの上における中間膜26の厚さよりも薄くても良い。
実施形態は、以下の構成(例えば技術案)を含んでも良い。
(構成1)
第1部材と、前記第1部材の一部に設けられた第2部材と、を含む処理体を疎水化させる第1処理を実施し、
前記第1処理の後に、前記処理体を、金属元素を含む金属化合物を含む雰囲気に接触させる第2処理を実施し、
前記第2処理の後に、前記処理体を、水、酸素及びオゾンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む雰囲気中で処理する第3処理を実施し、
前記第3処理の後に、前記第2部材をマスクとして用いて、前記第1部材の他の一部の少なくとも一部を除去する、パターン形成方法。
(構成2)
第1部材と、前記第1部材の一部に設けられた第2部材と、を含む処理体に、フッ素を含む化合物を用いた第1処理を実施し、
前記第1処理の後に、前記処理体を金属元素を含む金属化合物を含む雰囲気に接触させる第2処理を実施し、
前記第2処理の後に、水、酸素及びオゾンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む雰囲気中で処理する第3処理を実施し、
前記第3処理の後に、前記第2部材をマスクとして用いて、前記第1部材の他の一部の少なくとも一部を除去する、パターン形成方法。
(構成3)
前記フッ素を含む前記化合物は、フッ素、ベンゼン基、環状炭化水素基、及びアルキル基の少なくともいずれかを含むアルコキシシラン化合物を含む、構成2記載のパターン形成方法。
(構成4)
前記フッ素を含む前記化合物は、CF4を含む、構成2記載のパターン形成方法。
(構成5)
前記フッ素を含む前記化合物は、フッ素を含む高分子を含む、構成2記載のパターン形成方法。
(構成6)
第1部材と、前記第1部材の一部に設けられた第2部材と、を含む処理体に、hexamethyldisilazane、Octyltrichlorosilane、Octadecyltrichlorosilane、及び、β-phenethyltrichrolosilanよりなる群から選択された少なくとも1つを含む化合物を用いた第1処理を実施し、
前記第1処理の後に、前記処理体を金属元素を含む金属化合物を含む雰囲気に接触させる第2処理を実施し、
前記第2処理の後に、水、酸素及びオゾンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む雰囲気中で処理する第3処理を実施し、
前記第3処理の後に、前記第2部材をマスクとして用いて、前記第1部材の他の一部の少なくとも一部を除去する、パターン形成方法。
(構成7)
前記第2処理は、前記第2部材に前記金属元素を導入することを含む、構成1〜6のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成8)
前記第2処理は、前記処理体を、前記金属化合物を含む液体及び前記金属化合物を含む気体の少なくともいずれかに接触させることを含む、構成1〜7のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成9)
前記金属化合物は、前記金属元素を含む金属錯体を含む、構成1〜6のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成10)
前記金属化合物は、トリメチルアルミニウムを含む、構成1〜6のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成11)
前記金属化合物は、Ti、V、及びWよりなる群から選択された少なくとも1つと、塩素と、を含む、構成1〜10のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成12)
前記第3処理の後に、前記第2部材は、前記金属元素を含む酸化物を含む、構成1〜11のいずれか1つに記載のターン形成方法。
(構成13)
前記除去は、前記第1部材の前記他の一部を、フッ素、塩素及び炭素よりなる群から選択された少なくとも1つを含むガスに接触させることを含む、構成1〜12のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成14)
前記第1部材は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、シリコン、アルミニウム及び化合物半導体よりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第2部材は、樹脂を含む、構成1〜13のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成15)
前記第2部材は、アクリル基、ケトン基及びアミノ基からなる群から選択された少なくとも1つを含む、構成1〜14のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成16)
前記第1処理の前に、前記第1部材に設けられた構造体に第1膜を形成し、前記第1膜は、複数の第1部分及び複数の第2部分を含むブロックコポリマーを含み、前記構造体は、複数の第1領域及び複数の第2領域を含み、前記複数の第1領域は、前記複数の第1部分と重なり、前記複数の第2領域は前記複数の第2部分と重なり、
前記複数の前記第2部分及び前記複数の第2領域を除去して、前記複数の第1領域から前記第2部材を得る、構成1〜13のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成17)
前記複数の第1部分は、スチレンを含み、
前記複数の第2部分は、カルボニル基を含む、構成16記載のパターン形成方法。
(構成18)
前記構造体は、アクリル基、ケトン基及びアミノ基からなる群から選択された少なくとも1つを含む、構成16または17に記載のパターン形成方法。
(構成19)
前記構造体は、複数の凸部を有し、
前記複数の第1領域の少なくとも1つ、及び、前記複数の第2領域の少なくとも1つは、前記複数の凸部の間に位置した、構成16〜18のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成20)
前記複数の第2部分の少なくとも1つは、前記複数の凸部の1つと重なる、構成19記載のパターン形成方法。
(構成1)
第1部材と、前記第1部材の一部に設けられた第2部材と、を含む処理体を疎水化させる第1処理を実施し、
前記第1処理の後に、前記処理体を、金属元素を含む金属化合物を含む雰囲気に接触させる第2処理を実施し、
前記第2処理の後に、前記処理体を、水、酸素及びオゾンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む雰囲気中で処理する第3処理を実施し、
前記第3処理の後に、前記第2部材をマスクとして用いて、前記第1部材の他の一部の少なくとも一部を除去する、パターン形成方法。
(構成2)
第1部材と、前記第1部材の一部に設けられた第2部材と、を含む処理体に、フッ素を含む化合物を用いた第1処理を実施し、
前記第1処理の後に、前記処理体を金属元素を含む金属化合物を含む雰囲気に接触させる第2処理を実施し、
前記第2処理の後に、水、酸素及びオゾンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む雰囲気中で処理する第3処理を実施し、
前記第3処理の後に、前記第2部材をマスクとして用いて、前記第1部材の他の一部の少なくとも一部を除去する、パターン形成方法。
(構成3)
前記フッ素を含む前記化合物は、フッ素、ベンゼン基、環状炭化水素基、及びアルキル基の少なくともいずれかを含むアルコキシシラン化合物を含む、構成2記載のパターン形成方法。
(構成4)
前記フッ素を含む前記化合物は、CF4を含む、構成2記載のパターン形成方法。
(構成5)
前記フッ素を含む前記化合物は、フッ素を含む高分子を含む、構成2記載のパターン形成方法。
(構成6)
第1部材と、前記第1部材の一部に設けられた第2部材と、を含む処理体に、hexamethyldisilazane、Octyltrichlorosilane、Octadecyltrichlorosilane、及び、β-phenethyltrichrolosilanよりなる群から選択された少なくとも1つを含む化合物を用いた第1処理を実施し、
前記第1処理の後に、前記処理体を金属元素を含む金属化合物を含む雰囲気に接触させる第2処理を実施し、
前記第2処理の後に、水、酸素及びオゾンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む雰囲気中で処理する第3処理を実施し、
前記第3処理の後に、前記第2部材をマスクとして用いて、前記第1部材の他の一部の少なくとも一部を除去する、パターン形成方法。
(構成7)
前記第2処理は、前記第2部材に前記金属元素を導入することを含む、構成1〜6のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成8)
前記第2処理は、前記処理体を、前記金属化合物を含む液体及び前記金属化合物を含む気体の少なくともいずれかに接触させることを含む、構成1〜7のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成9)
前記金属化合物は、前記金属元素を含む金属錯体を含む、構成1〜6のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成10)
前記金属化合物は、トリメチルアルミニウムを含む、構成1〜6のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成11)
前記金属化合物は、Ti、V、及びWよりなる群から選択された少なくとも1つと、塩素と、を含む、構成1〜10のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成12)
前記第3処理の後に、前記第2部材は、前記金属元素を含む酸化物を含む、構成1〜11のいずれか1つに記載のターン形成方法。
(構成13)
前記除去は、前記第1部材の前記他の一部を、フッ素、塩素及び炭素よりなる群から選択された少なくとも1つを含むガスに接触させることを含む、構成1〜12のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成14)
前記第1部材は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、シリコン、アルミニウム及び化合物半導体よりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第2部材は、樹脂を含む、構成1〜13のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成15)
前記第2部材は、アクリル基、ケトン基及びアミノ基からなる群から選択された少なくとも1つを含む、構成1〜14のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成16)
前記第1処理の前に、前記第1部材に設けられた構造体に第1膜を形成し、前記第1膜は、複数の第1部分及び複数の第2部分を含むブロックコポリマーを含み、前記構造体は、複数の第1領域及び複数の第2領域を含み、前記複数の第1領域は、前記複数の第1部分と重なり、前記複数の第2領域は前記複数の第2部分と重なり、
前記複数の前記第2部分及び前記複数の第2領域を除去して、前記複数の第1領域から前記第2部材を得る、構成1〜13のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成17)
前記複数の第1部分は、スチレンを含み、
前記複数の第2部分は、カルボニル基を含む、構成16記載のパターン形成方法。
(構成18)
前記構造体は、アクリル基、ケトン基及びアミノ基からなる群から選択された少なくとも1つを含む、構成16または17に記載のパターン形成方法。
(構成19)
前記構造体は、複数の凸部を有し、
前記複数の第1領域の少なくとも1つ、及び、前記複数の第2領域の少なくとも1つは、前記複数の凸部の間に位置した、構成16〜18のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
(構成20)
前記複数の第2部分の少なくとも1つは、前記複数の凸部の1つと重なる、構成19記載のパターン形成方法。
実施形態によれば、精度を向上できるパターン形成方法を提供できる。
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、第1部材、第2部材、構造体、第1膜、及びブロックコポリマーなどの具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
その他、本発明の実施形態として上述したパターン形成方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのパターン形成方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10…第1部材、 18…処理体、 20…第2部材、 20f…樹脂液膜、 20s…構造体、 21d…凹部、 21p…凸部、 26…中間膜、 30…雰囲気、 31…金属元素、 32…酸化物、 35…金属化合物、 40…テンプレート、 40d…テンプレート凹部、 40p…テンプレート凸部、 50…第1膜、 50cp…ブロックコポリマー、 51、52…第1、第2部分、 62…雰囲気、 70…化合物、 71…膜、 R1、R2…第1、第2領域、 p1、p2…第1、第2ピッチ
Claims (10)
- 第1部材と、前記第1部材の一部に設けられた第2部材と、を含む処理体を疎水化させる第1処理を実施し、
前記第1処理の後に、前記処理体を、金属元素を含む金属化合物を含む雰囲気に接触させる第2処理を実施し、
前記第2処理の後に、前記処理体を、水、酸素及びオゾンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む雰囲気中で処理する第3処理を実施し、
前記第3処理の後に、前記第2部材をマスクとして用いて、前記第1部材の他の一部の少なくとも一部を除去する、パターン形成方法。 - 第1部材と、前記第1部材の一部に設けられた第2部材と、を含む処理体に、フッ素を含む化合物を用いた第1処理を実施し、
前記第1処理の後に、前記処理体を金属元素を含む金属化合物を含む雰囲気に接触させる第2処理を実施し、
前記第2処理の後に、水、酸素及びオゾンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む雰囲気中で処理する第3処理を実施し、
前記第3処理の後に、前記第2部材をマスクとして用いて、前記第1部材の他の一部の少なくとも一部を除去する、パターン形成方法。 - 前記フッ素を含む前記化合物は、フッ素、ベンゼン基、環状炭化水素基、及びアルキル基の少なくともいずれかを含むアルコキシシラン化合物を含む、請求項2記載のパターン形成方法。
- 前記フッ素を含む前記化合物は、CF4を含む、請求項2記載のパターン形成方法。
- 前記フッ素を含む前記化合物は、フッ素を含む高分子を含む、請求項2記載のパターン形成方法。
- 第1部材と、前記第1部材の一部に設けられた第2部材と、を含む処理体に、hexamethyldisilazane、Octyltrichlorosilane、Octadecyltrichlorosilane、及び、β-phenethyltrichrolosilanよりなる群から選択された少なくとも1つを含む化合物を用いた第1処理を実施し、
前記第1処理の後に、前記処理体を金属元素を含む金属化合物を含む雰囲気に接触させる第2処理を実施し、
前記第2処理の後に、水、酸素及びオゾンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む雰囲気中で処理する第3処理を実施し、
前記第3処理の後に、前記第2部材をマスクとして用いて、前記第1部材の他の一部の少なくとも一部を除去する、パターン形成方法。 - 前記第2処理は、前記処理体を、前記金属化合物を含む液体及び前記金属化合物を含む気体の少なくともいずれかに接触させることを含む、請求項1〜6のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
- 前記除去は、前記第1部材の前記他の一部を、フッ素、塩素及び炭素よりなる群から選択された少なくとも1つを含むガスに接触させることを含む、請求項1〜7のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
- 前記第1部材は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、シリコン、アルミニウム及び化合物半導体よりなる群から選択された少なくとも1つを含み、
前記第2部材は、樹脂を含む、請求項1〜8のいずれか1つに記載のパターン形成方法。 - 前記第1処理の前に、前記第1部材に設けられた構造体に第1膜を形成し、前記第1膜は、複数の第1部分及び複数の第2部分を含むブロックコポリマーを含み、前記構造体は、複数の第1領域及び複数の第2領域を含み、前記複数の第1領域は、前記複数の第1部分と重なり、前記複数の第2領域は前記複数の第2部分と重なり、
前記複数の前記第2部分及び前記複数の第2領域を除去して、前記複数の第1領域から前記第2部材を得る、請求項1〜9のいずれか1つに記載のパターン形成方法。
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