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METHOD FOR FORMING SOLID COMPOUND FILM CONTAINING Si-O-Si BOND, MODIFICATION METHOD OF SOLID COMPOUND FILM INTO SILICON OXIDE, METHOD FOR FORMING PATTERN, AND LITHOGRAPHIC RESIST

Patent code	P08A014141
Posted date	Dec 19, 2008
Application number	P2003-064586
Publication number	P2004-272049A
Patent number	P3950967
Date of filing	Mar 11, 2003
Date of publication of application	Sep 30, 2004
Date of registration	May 11, 2007
Inventor	(In Japanese)大越昌幸 (In Japanese)井上成美 (In Japanese)高尾寛弘
Applicant	(In Japanese)防衛装備庁長官
Title	METHOD FOR FORMING SOLID COMPOUND FILM CONTAINING Si-O-Si BOND, MODIFICATION METHOD OF SOLID COMPOUND FILM INTO SILICON OXIDE, METHOD FOR FORMING PATTERN, AND LITHOGRAPHIC RESIST
Abstract	PROBLEM TO BE SOLVED: To make a thin film of a solid compound containing a Si-O-Si bond and to form a fine pattern in a thin film of the solid compound containing the Si-O-Si bond. SOLUTION: A compound containing a Si-O-Si bond is disposed as a target 10 in a film deposition chamber 1, and the surface of the target is irradiated with laser light at low energy density to perform ablation. A film having the same composition as the target composition is deposited on a substrate 20 opposing to the target 10. Further, by irradiating the solid compound film containing the Si-O-Si bond with vacuum UV laser light, only the exposed region is modified into silicon oxide (SiO₂). Therefore, only the exposed part or the unexposed part can be chemically etched by selecting kinds of chemicals, and a fine pattern of the solid compound film containing the Si-O-Si bond or of a silicon oxide film can be formed.
Outline of related art and contending technology	(In Japanese) 従来、Si－O－Si結合を含む固体化合物膜は、一部の種類において溶液のスピンコート法により形成されている。しかし、膜厚1μm以下の薄膜領域では、膜厚の精密な制御が困難である。また、Si－O－Si結合を含む固体化合物膜の微細パターン形成は、露光光源に合わせた新規のSi－O－Si結合を含む固体化合物膜を開発し、リソグラフィー技術を利用して行う必要がある。
Field of industrial application	(In Japanese) 本発明は、Si－O－Si結合を含む固体化合物膜の酸化ケイ素への改質方法及びパターン形成方法に係り、とくにSi－O－Si結合を含む固体化合物膜への真空紫外光照射による酸化ケイ素への改質方法、その後のエッチングとを組み合わせたパターン形成方法に関するものであり、従来困難とされてきたSi－O－Si結合を含む固体化合物膜あるいは酸化ケイ素膜の微細パターン形成が可能となる。これらの結果は、Si－O－Si結合を含む固体化合物膜が、次世代のF₂レーザーリソグラフィー用レジストとして適用可能になる等、その用途は電気、電子のみならずあらゆる分野で有用である。
Scope of claims	(In Japanese) 【請求項1】 Si－O－Si結合を含む固体化合物のターゲットに、前記ターゲットのアブレーションしきい値以上で90mJ／cm²未満の低い照射エネルギー密度のレーザー光を照射し、アブレーションにより対向した基体上に前記ターゲットと同一組成の固体化合物膜を形成し、前記同一組成の固体化合物膜に波長200nm以下の光を照射し、露光部分のみを、光の吸収係数の低い二酸化ケイ素に改質することを特徴とする真空紫外光を用いたSi－O－Si結合を含む固体化合物膜の酸化ケイ素への改質方法。【請求項2】 Si－O－Si結合を含む固体化合物のターゲットに、前記ターゲットのアブレーションしきい値以上で90mJ／cm²未満の低い照射エネルギー密度のレーザー光を照射し、アブレーションにより対向した基体上に前記ターゲットと同一組成の固体化合物膜を形成し、前記同一組成の固体化合物膜に波長200nm以下の光を照射し、露光部分のみを、光の吸収係数の低い二酸化ケイ素に改質し、前記ターゲットと同一組成の固体化合物膜の光吸収係数に制限されずに当該二酸化ケイ素への改質部を透過させて前記波長200nm以下の光をより深く侵入させることを特徴とする真空紫外光を用いたSi－O－Si結合を含む固体化合物膜の酸化ケイ素への改質方法。【請求項3】 Si－O－Si結合を含む固体化合物のターゲットに、前記ターゲットのアブレーションしきい値以上で90mJ／cm²未満の低い照射エネルギー密度のレーザー光を照射し、アブレーションにより対向した基体上に前記ターゲットと同一組成の固体化合物膜を形成し、前記同一組成の固体化合物膜に波長200nm以下の光を照射し、露光部分のみを、光の吸収係数の低い二酸化ケイ素に改質した後、改質部あるいは未改質部いずれかを化学的あるいは物理的にエッチングして、Si－O－Si結合を含む固体化合物膜あるいは二酸化ケイ素膜のパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。
IPC(International Patent Classification)	C23C 14/28 by wave energy or particle radiation G03F 7/36 Imagewise removal not covered by groups G03F0007300000-G03F0007340000, e.g. using gas streams, using plasma C23C 16/40 Oxides G03F 7/075 Silicon-containing compounds G03F 7/004 Photosensitive materials H01L 21/027 Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing, not provided for in group H01L0021180000 or H01L0021340000 H01L 21/316 composed of oxides or glassy oxides or oxide-based glass
F-term	2H025AA00 PURPOSE 2H025AA02 Resolution 2H025AB16 Semiconductor elements and integrated circuit manufacturing 2H025AB20 Other special applications 2H025AC08 Laser beams 2H025AD01 Negative types 2H025AD03 Positives types 2H025BB10 Variants containing Si 2H025BH00 PHOTOSENSITIVE MATERIALS WHERE PROPERTIES OTHER THAN SOLUBILITY CHANGE 2H025BH01 Variants that are decomposed and removed 2H025BJ10 Manufacturing methods 2H025CB33 Polysiloxanes and poly-ladder siloxanes 2H025FA10 Scanning exposure 2H025FA39 Other secondary processing 2H025FA40 Wet etching 2H096AA25 Semiconductor elements and integrated circuits 2H096BA20 Others 2H096CA17 Vapor phase epitaxial growth, plasma polymerization or chemical vapor deposition 2H096EA05 Excimer lasers 2H096JA08 Variants that are changed by development 2H125AM86 (In Japanese) ポリシロキサン（AM74，76，85を優先） 2H125CA12 (In Japanese) 半導体集積回路 2H125CB10 (In Japanese) F2エキシマ（157nm） 2H125CC03 (In Japanese) ポジ型 2H125FA07 (In Japanese) 現像剤が酸性又は中性の水溶液であるもの（FA06を優先） 2H196AA25 2H196BA20 2H196CA17 2H196EA05 2H196JA08 2H197AA01 2H197CA06 2H197CA08 2H197CE10 2H197HA03 2H225AM86 2H225CA12 2H225CB11 2H225CC03 2H225CD07 4K029AA06 Silicon 4K029BA46 SiO systems 4K029CA01 Vacuum vapor deposition 4K029DB20 Lasers 4K029GA00 POST-TREATMENT 4K030BA44 Silicon oxides (SiO) 4K030DA08 Aftertreatments 4K030FA07 Lasers 5F058BC02 Semiconductor oxides 5F058BF11 Physical vapor deposition 5F058BF78 Ultraviolet rays
Drawing ※Click image to enlarge.
State of application right	Registered

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Specification	P3950967
Publication of unexamined applications	P2004-272049A(PDF,69KB)
Patent Gazette	P3950967(PDF,70KB)

Applicant	Technical Research And Development Institute Ministry of Defense (123) < National research laboratory and Independent administrative agency (2446)
IPC	C23 (220) G03 (113) H01 (1436)
F-term	2H025 (8) 2H096 (6) 2H097 (19) 2H125 (10) 2H196 (6) 2H197 (19) 2H225 (11) 4K029 (91) 4K030 (62) 5F046 (20) 5F058 (34) 5F146 (28)

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