JPS6056285B2 - レジスト膜の作成方法 - Google Patents
レジスト膜の作成方法Info
- Publication number
- JPS6056285B2 JPS6056285B2 JP4937277A JP4937277A JPS6056285B2 JP S6056285 B2 JPS6056285 B2 JP S6056285B2 JP 4937277 A JP4937277 A JP 4937277A JP 4937277 A JP4937277 A JP 4937277A JP S6056285 B2 JPS6056285 B2 JP S6056285B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- film
- resist film
- photoresist
- substrate
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- Expired
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、集積回路（ＩＣ）やその他の精密部品の製造
工程に使用される高精度レジスト膜の作成法に関する。
工程に使用される高精度レジスト膜の作成法に関する。
フォトレジストはＩＣなどの製造工程にひろく使用され
ている。第１図から第４図までに、フォトレジストを用
いたパタン形成の一例を示す。基板１の上の所望する被
加工物層２を設け、この上にフォトレジスト層３を塗布
するなぞして形成する。次に透明基板４に遮光性パタン
５との組み合せからなるフォトマスクを介して紫外線を
投射し、フォトレジスト層３を感光させる。フォトレジ
スト溶媒（現像液）に浸漬すると、ネガ型のフォトレジ
ストは未照射部分が溶解し、フォトレジストパタン６が
形成される。被加工物のエッチング液に浸漬すると、フ
ォトレジストに被覆されていない被加工物部分がエッチ
ングされ、所望の加工物パタン７が得られる。不要とな
つたフォトレジストは、フォトレジスト除去液あるいは
プラズマアツシヤーなどで除去できる。
ている。第１図から第４図までに、フォトレジストを用
いたパタン形成の一例を示す。基板１の上の所望する被
加工物層２を設け、この上にフォトレジスト層３を塗布
するなぞして形成する。次に透明基板４に遮光性パタン
５との組み合せからなるフォトマスクを介して紫外線を
投射し、フォトレジスト層３を感光させる。フォトレジ
スト溶媒（現像液）に浸漬すると、ネガ型のフォトレジ
ストは未照射部分が溶解し、フォトレジストパタン６が
形成される。被加工物のエッチング液に浸漬すると、フ
ォトレジストに被覆されていない被加工物部分がエッチ
ングされ、所望の加工物パタン７が得られる。不要とな
つたフォトレジストは、フォトレジスト除去液あるいは
プラズマアツシヤーなどで除去できる。
フォトレジストは、一般に紫外光に反応する基を有する
高分子てあり、合成における出発物質はモノマーあるい
は、異なるモノマーの組合せである。
高分子てあり、合成における出発物質はモノマーあるい
は、異なるモノマーの組合せである。
モノマーからの合成は、通常溶液重合で行ない、複雑な
工程を経て、フォトポリマーが製造される。
工程を経て、フォトポリマーが製造される。
のため出発物質からの重合収率および最終製品に至るま
での収率がきわめて低い。たとえばＫＴＦＲ（コダツク
社商品名）、ＯＭＲ（東京応化工業商品名）などのゴム
系フォトレジストは、天然゜ゴムや合成ゴムを環化した
環化ゴムに架橋剤としてビスアジドを加えたものである
。還化は、塩化すず、塩化アルミニウムなどの触媒を用
いて行なう。微細パタンを欠陥なく形成するには、フォ
トレジストは、高純度が要求され、レジスト中に不純物
やゲル状の不均質を含んではならない。
での収率がきわめて低い。たとえばＫＴＦＲ（コダツク
社商品名）、ＯＭＲ（東京応化工業商品名）などのゴム
系フォトレジストは、天然゜ゴムや合成ゴムを環化した
環化ゴムに架橋剤としてビスアジドを加えたものである
。還化は、塩化すず、塩化アルミニウムなどの触媒を用
いて行なう。微細パタンを欠陥なく形成するには、フォ
トレジストは、高純度が要求され、レジスト中に不純物
やゲル状の不均質を含んではならない。
高分子反応物には、塩化すずなどの触媒を使用するため
、生成物を精製することが困難であり、純物を含有しや
すい。特に、不純物として金属が含まれていると、製造
したＩＣ素子の動作の悪化をまねきやすい。また、市販
品は、製品のロッド間のバラツキが大きく、均一な露光
条件が得られないためＩＣなどの製品の収率の低下がし
ばしばおこつている。また、溶液重合による高分子合成
は、廃液、悪臭などの処理が必要となつている。
、生成物を精製することが困難であり、純物を含有しや
すい。特に、不純物として金属が含まれていると、製造
したＩＣ素子の動作の悪化をまねきやすい。また、市販
品は、製品のロッド間のバラツキが大きく、均一な露光
条件が得られないためＩＣなどの製品の収率の低下がし
ばしばおこつている。また、溶液重合による高分子合成
は、廃液、悪臭などの処理が必要となつている。
以上のように、溶液重合で合成したフォトレジストは、
合成法が複雑なこと、出発物質からの収率が低いこと、
レジスト中に不純物の多いこと、不均一なこと、ロッド
間のバラツキの大きいこと、廃液などの環境汚染対策の
十分な配慮が必要なことから、大きな問題となつており
、被加工物の精密なエッチングには問題がある。
合成法が複雑なこと、出発物質からの収率が低いこと、
レジスト中に不純物の多いこと、不均一なこと、ロッド
間のバラツキの大きいこと、廃液などの環境汚染対策の
十分な配慮が必要なことから、大きな問題となつており
、被加工物の精密なエッチングには問題がある。
さらに近年より微細なパタンを再現するため、電子線や
Ｘ線の研究が進展しており、それぞれ電子線レジスト、
Ｘ線レジストの合成の研究がおこなわれているが、容液
反応を利用する限り、フォトレジストと同様の問題があ
る。
Ｘ線の研究が進展しており、それぞれ電子線レジスト、
Ｘ線レジストの合成の研究がおこなわれているが、容液
反応を利用する限り、フォトレジストと同様の問題があ
る。
本発明は上記の問題点を解決するとともに、全く新しい
レジスト合成法を提供するものである。
レジスト合成法を提供するものである。
本発明は、特にフエロセンまたはビニルフエロセンのプ
ラズマ重合によるレジスト合成法に関するものである。
プラズマ重合法は、例えば第５図に示すような装置で行
なわれる。
ラズマ重合によるレジスト合成法に関するものである。
プラズマ重合法は、例えば第５図に示すような装置で行
なわれる。
すなわちモノマーを減圧にした反応容器８の中に導入し
、高周波コイル９に高周波電流を通電して反応容器８内
にプラズマ放電を行わせて、所望の基板１０にモノマー
が重合したポリマー膜を形成する。なお図中、１１は高
周波電源であり、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電流
を供給するものである。またモノマーは、原料ボンベ１
２からバルブ１３を経て反応容器８に導入される。図中
１４は真空吸引装置である。プラズマ放電は、通常のス
パッタリング装置、プラズマ灰化装置、イオンブレーテ
ィング装置などを利用しても可能であり、ポリマーの合
成を行なうことができる。
、高周波コイル９に高周波電流を通電して反応容器８内
にプラズマ放電を行わせて、所望の基板１０にモノマー
が重合したポリマー膜を形成する。なお図中、１１は高
周波電源であり、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電流
を供給するものである。またモノマーは、原料ボンベ１
２からバルブ１３を経て反応容器８に導入される。図中
１４は真空吸引装置である。プラズマ放電は、通常のス
パッタリング装置、プラズマ灰化装置、イオンブレーテ
ィング装置などを利用しても可能であり、ポリマーの合
成を行なうことができる。
プラズマ重合法によれば、ほとんどのモノマーにおいて
重合が可能であるが、本発明では重合し．てレジスト膜
とした場合、電子ビームやＸ線に対する感度が良好なフ
エロセンもしくはビニルフエロセンを選定するものであ
る。
重合が可能であるが、本発明では重合し．てレジスト膜
とした場合、電子ビームやＸ線に対する感度が良好なフ
エロセンもしくはビニルフエロセンを選定するものであ
る。
本発明は以上のような構成を有するものであり、本発明
によれば、任意の基板表面に薄い膜を．容易に成膜する
ことができ、圧力、出力生成時間を制御すれば、容易に
膜厚を制御できる。
によれば、任意の基板表面に薄い膜を．容易に成膜する
ことができ、圧力、出力生成時間を制御すれば、容易に
膜厚を制御できる。
しかも一般のフォトレジストをスピナーで塗布する場合
と異なり、ピンホールフリーの膜が基板全面にわたつて
均一にコーティングでき、さらに、プレベーーキングな
どの溶媒除去工程が不要である。また成膜はきわめて硬
く、鉛筆硬度で岨以上となり、通常の密着露光で生じや
すい、ウエフアーのスパイク（突起）によるレジストの
キズなどはほとんど生じない。他方、溶液重合と異なり
、放電重合であるので触媒を使用する必要がなく、基板
にコーティングした膜に不純物などの混入がなく、欠陥
がない膜となる。
と異なり、ピンホールフリーの膜が基板全面にわたつて
均一にコーティングでき、さらに、プレベーーキングな
どの溶媒除去工程が不要である。また成膜はきわめて硬
く、鉛筆硬度で岨以上となり、通常の密着露光で生じや
すい、ウエフアーのスパイク（突起）によるレジストの
キズなどはほとんど生じない。他方、溶液重合と異なり
、放電重合であるので触媒を使用する必要がなく、基板
にコーティングした膜に不純物などの混入がなく、欠陥
がない膜となる。
このため、高い収率でフォトエッチングができる。また
、多量の有機溶剤を使用する重合反応を必要としないの
で廃液処理の問題も生じない。さらに、後述の実施例に
も述べられているが、”本発明によるレジスト膜は、従
来知られてる量子線レジストに比べて、感度が高く、電
子ビームやＸ線の照射量（照射時間）が少なくてすみ実
用的である。
、多量の有機溶剤を使用する重合反応を必要としないの
で廃液処理の問題も生じない。さらに、後述の実施例に
も述べられているが、”本発明によるレジスト膜は、従
来知られてる量子線レジストに比べて、感度が高く、電
子ビームやＸ線の照射量（照射時間）が少なくてすみ実
用的である。
この理由は、フエロセン（（Ｃ５Ｈ５）２Ｆｅ）やビニ
ルフエロセンが鉄原子を含み、この鉄原子が量子線のエ
ネルギーを効率よく吸収するので、炭素や水素や酸素の
みからなるレジスト膜に比べて量子線エネルギーの吸収
効率が高いことによる。したがつて、本発明では、従来
にない高い感度のレジスト膜が得られるものである。以
上のように、プラズマ重合法で製造した（フォト）レジ
ストで精密（フォト）エッチングに適用すると、市販の
（フォト）レジストを使用することなく、基板に直接コ
ーティングでき、不純物の少ない、きわめて均一、ピン
ホールフリーかつひつかき強度（Ｓｃｒａｔｃｈｒｅｓ
ｉｓｔａｎｃｅ）のある膜となる。
ルフエロセンが鉄原子を含み、この鉄原子が量子線のエ
ネルギーを効率よく吸収するので、炭素や水素や酸素の
みからなるレジスト膜に比べて量子線エネルギーの吸収
効率が高いことによる。したがつて、本発明では、従来
にない高い感度のレジスト膜が得られるものである。以
上のように、プラズマ重合法で製造した（フォト）レジ
ストで精密（フォト）エッチングに適用すると、市販の
（フォト）レジストを使用することなく、基板に直接コ
ーティングでき、不純物の少ない、きわめて均一、ピン
ホールフリーかつひつかき強度（Ｓｃｒａｔｃｈｒｅｓ
ｉｓｔａｎｃｅ）のある膜となる。
さらにロッド間のバラツキが少なく、また市販製品と異
なり、膜の履歴が明らかであるので、パタン形成前の膜
の管理が容易である。本発明によるレジスト膜は極めて
薄くでき、また欠陥の少ないものであるから、例えば、
１ミクロン以下の高精度のパターンを形成する際、特に
その威力を発揮するものである。以下に実施例を述べる
。
なり、膜の履歴が明らかであるので、パタン形成前の膜
の管理が容易である。本発明によるレジスト膜は極めて
薄くでき、また欠陥の少ないものであるから、例えば、
１ミクロン以下の高精度のパターンを形成する際、特に
その威力を発揮するものである。以下に実施例を述べる
。
〈実施例〉
第２図に示すような反応容器内に、基板としてガラス板
上に金属クロムを薄くコーティングしたフォトマスクブ
ランク板をおいた。
上に金属クロムを薄くコーティングしたフォトマスクブ
ランク板をおいた。
１０−４ｔ０ｒｒ以下まで真空にひいてから、ビニルフ
エロセンモノマーを導入し、０．１ｔ０ｒｒの圧力とし
た。
エロセンモノマーを導入し、０．１ｔ０ｒｒの圧力とし
た。
ビニルフエロセンは固体であるが、蒸気圧が高いため導
入は容易であつた。また、モノマーを少し加熱して導入
しても良好である。次に１３．５６ＭＨｚの周波数で出
力２００Ｗのプラズマ放電を行ない、フォトマスクブラ
ンク上＆日厚さ５０００Ａの重合したポリビニルフエロ
センを形成し、Ｘ線用レジストとした。Ｘ線マスクを介
してＡｌＫα線（波長８．３４Ａ）をポリビニルフエロ
センのレジスト膜を形成したブランク板に照射した。照
射量は２００ｍＪ／Ｃｌｔである。この照射量はＸ線レ
ジストとして、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ
）を使用する場合の照射量の数分の１であつた。ブラン
ク板を？一塩酸に浸漬したところ、未照射部が溶解し、
ポリビニルフエロセンのパタンが形成できた。また、ク
ロルベンゼンなどの有機溶媒にも可溶であるから、これ
を用いてもよい。次いで１３０℃でポストベーキングを
行つた後、セリウム系のクロム用エッチング液に浸漬し
たところ、クロムの露出した部分がエッチングされ、ク
ロムパタンが形成できた。レジスト膜内へエッチング液
が浸透することはなく、アンダーカッティングは生じず
精度は良好であつた。残存しているＸ線用レジストは酸
素プラズマの灰化処理で、容易に除去できた。またレジ
ストを除去しないと、クロムの反射防止膜となる。さら
に、この低反射クロムマスクを密着露光で、ウエフアー
に転写しても、マスク表面はレジストにより保護されて
ほとんど損傷をうけなかつた。
入は容易であつた。また、モノマーを少し加熱して導入
しても良好である。次に１３．５６ＭＨｚの周波数で出
力２００Ｗのプラズマ放電を行ない、フォトマスクブラ
ンク上＆日厚さ５０００Ａの重合したポリビニルフエロ
センを形成し、Ｘ線用レジストとした。Ｘ線マスクを介
してＡｌＫα線（波長８．３４Ａ）をポリビニルフエロ
センのレジスト膜を形成したブランク板に照射した。照
射量は２００ｍＪ／Ｃｌｔである。この照射量はＸ線レ
ジストとして、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ
）を使用する場合の照射量の数分の１であつた。ブラン
ク板を？一塩酸に浸漬したところ、未照射部が溶解し、
ポリビニルフエロセンのパタンが形成できた。また、ク
ロルベンゼンなどの有機溶媒にも可溶であるから、これ
を用いてもよい。次いで１３０℃でポストベーキングを
行つた後、セリウム系のクロム用エッチング液に浸漬し
たところ、クロムの露出した部分がエッチングされ、ク
ロムパタンが形成できた。レジスト膜内へエッチング液
が浸透することはなく、アンダーカッティングは生じず
精度は良好であつた。残存しているＸ線用レジストは酸
素プラズマの灰化処理で、容易に除去できた。またレジ
ストを除去しないと、クロムの反射防止膜となる。さら
に、この低反射クロムマスクを密着露光で、ウエフアー
に転写しても、マスク表面はレジストにより保護されて
ほとんど損傷をうけなかつた。
第１図から第４図までは、フォトレジスト膜を用いたパ
ターン形成の一例を示す説明図であり、第５図は、本発
明のレジスト膜作成方法を行なう装置の一実施例を示す
説明図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・被加工物層、３・
・・・・フォトレジスト層、４・・・・・・透明基板、
５・・・・・・遮光性パターン、６・・・・・・フォト
レジストパターン、７・・・・・・加工物パターン、８
・・・・・・反応容器、９・・・・・・高周波コイル、
１０・・・・・基板、１１・・・・・・高周波電源、１
２・・・原料ボンベ、１３・・・・・・バルブ、１４・
・・・・・真空吸引装置。
ターン形成の一例を示す説明図であり、第５図は、本発
明のレジスト膜作成方法を行なう装置の一実施例を示す
説明図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・被加工物層、３・
・・・・フォトレジスト層、４・・・・・・透明基板、
５・・・・・・遮光性パターン、６・・・・・・フォト
レジストパターン、７・・・・・・加工物パターン、８
・・・・・・反応容器、９・・・・・・高周波コイル、
１０・・・・・基板、１１・・・・・・高周波電源、１
２・・・原料ボンベ、１３・・・・・・バルブ、１４・
・・・・・真空吸引装置。
Claims (1)
- １ 反応容器内にフエロセンまたはビニルフエロセンの
モノマーを導入し、プラズマ放電を行なうことにより、
該モノマーの重合を行ない、電子ビームもしくはＸ線の
照射により変性するポリマー膜を所望の基板表面に形成
することを特徴とするレジスト膜の作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4937277A JPS6056285B2 (ja) | 1977-04-28 | 1977-04-28 | レジスト膜の作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4937277A JPS6056285B2 (ja) | 1977-04-28 | 1977-04-28 | レジスト膜の作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53134366A JPS53134366A (en) | 1978-11-22 |
| JPS6056285B2 true JPS6056285B2 (ja) | 1985-12-09 |
Family
ID=12829190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4937277A Expired JPS6056285B2 (ja) | 1977-04-28 | 1977-04-28 | レジスト膜の作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6056285B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61138254A (ja) * | 1984-12-10 | 1986-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成方法 |
| JPS6194042A (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 分子構築体およびその製造方法 |
| JPS63184332A (ja) * | 1987-01-26 | 1988-07-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | シリル化処理装置 |
| JP5819810B2 (ja) * | 2012-12-18 | 2015-11-24 | 信越化学工業株式会社 | ネガ型レジスト材料及びこれを用いたパターン形成方法 |
-
1977
- 1977-04-28 JP JP4937277A patent/JPS6056285B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53134366A (en) | 1978-11-22 |
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