(57)【要約】  本発明はサブミクロンのデカール転写リソグラフィの方法を提供する。この方法は、第１のシリコン含有エラストマー２００の表面内に第１のパターンを形成する段階と、第１のパターンの少なくとも一部分を基板２１０に接着する段階と、第１のシリコン含有エラストマー及び基板のうちの少なくとも１つの一部分をエッチング２２０する段階とを含む。
2008545252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のシリコン含有エラストマーの表面内に第１のパターンを形成する段階と、
前記第１のパターンの少なくとも一部分を基板に接着する段階と、
前記第１のシリコン含有エラストマー及び前記基板のうちの少なくとも１つの一部分をエッチングする段階とを含む方法。
【請求項２】
前記第１のパターンを形成する段階が、
第１のエラストマー前駆体をマスター・パターンの上に堆積させる段階と、
前記第１のエラストマー前駆体を前記第１のシリコン含有エラストマーの状態に実質的に凝固させる段階と、
前記第１のシリコン含有エラストマーを前記マスター・パターンから除去する段階とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のシリコン含有エラストマー及び前記基板のうちの少なくとも１つの前記一部分をエッチングする段階が、反応性イオン・エッチングを用いて、前記第１のシリコン含有エラストマー及び前記基板のうちの少なくとも１つの前記一部分をエッチングする段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のシリコン含有エラストマー及び前記基板のうちの少なくとも１つの前記一部分をエッチングする段階が、前記第１のパターンに対応する前記第１のシリコン含有エラストマーの一部分を通して前記基板の一部分をエッチングする段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
シリコン含有エラストマーの表面内にパターンを形成する段階と、
前記パターンの少なくとも一部分を基板に接着する段階と、
前記シリコン含有エラストマーの一部分をエッチングする段階とを含む方法。
【請求項６】
前記パターンを形成する段階が、
第１のエラストマー前駆体をマスター・パターンの上に堆積させる段階と、
前記第１のエラストマー前駆体を前記シリコン含有エラストマーの状態に実質的に凝固させる段階と、
前記シリコン含有エラストマーを前記マスター・パターンから除去する段階とを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記パターンを形成する段階が、前記第１のエラストマー前駆体をマスター・パターン上にスピン成型する段階と、前記第１のエラストマー前駆体を約７０℃で硬化させる段階とをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記パターンを形成する段階がさらに、
前記マスター・パターンに対向する前記シリコン含有エラストマーの表面上にノー・スティック処理を実施する段階と、
前記マスター・パターンに対向する前記シリコン含有エラストマーの前記表面上に第２のエラストマー前駆体を堆積させる段階と、
前記第２のエラストマー前駆体を支持シリコン含有エラストマー層の状態に硬化させる段階とを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記パターンの少なくとも一部分が前記基板に接着された後、前記支持シリコン含有エラストマー層を除去する段階をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記パターンの少なくとも一部分を前記基板に接着する段階が、前記パターンの接着された部分及び前記基板が不可逆的に貼り付けられるように、前記パターンの少なくとも一部分を前記基板に接着する段階をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記パターンの少なくとも一部分を前記基板に接着する段階が、前記パターンをＵＶ／酸化物にさらす段階をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
前記パターンの少なくとも一部分を前記基板に接着する段階が、前記パターンの少なくとも一部分を前記基板と接触させて設置する段階をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１３】
前記パターンの少なくとも一部分を前記基板に接着する段階が、選択された時間、選択された温度で前記基板と接触させながら、前記パターンの少なくとも一部分を硬化させる段階をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板がシリコン基板及び少なくとも１つの層を含み、前記パターンの少なくとも一部分を前記基板に接着する段階が、
前記シリコン基板を覆って少なくとも１つの層を堆積させる段階と、
前記パターンの少なくとも一部分を前記少なくとも１つの層に接着する段階とを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの層を堆積させる段階が、
前記シリコン基板を覆ってアルミニウム層を堆積させる段階と、
前記アルミニウム層を覆って二酸化シリコン層を堆積させる段階とを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記パターンの少なくとも一部分を前記少なくとも１つの層に接着する段階が、前記パターンの少なくとも一部分を前記二酸化シリコン層に接着する段階を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記シリコン含有エラストマーの前記一部分をエッチングする段階が、反応性イオン・エッチングを用いて前記シリコン含有エラストマーの前記一部分をエッチングする段階をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１８】
反応性イオン・エッチングを用いて前記シリコン含有エラストマーの前記一部分をエッチングする段階が、フッ素及び酸素ベースのプラズマを用いて前記シリコン含有エラストマーの前記一部分をエッチングする段階をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記シリコン含有エラストマーの前記一部分をエッチングする段階が、少なくとも１つの高アスペクト比の形状を形成する段階を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項２０】
前記エッチングされたシリコン含有エラストマーを洗浄する段階をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項２１】
前記エッチングされたシリコン含有エラストマーを洗浄する段階が、アセトン、イソプロピルアルコール、及び脱イオン水のうちの少なくとも１つを用いて、前記エッチングされたシリコン含有エラストマーを洗浄する段階をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記エッチングされたシリコン含有エラストマーを窒素ガスで乾燥する段階をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記基板の上及び前記パターンの下に金属層を堆積させる段階と、
前記金属層の上及び前記パターンの下に接着層を堆積させる段階とをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項２４】
前記金属層を堆積させる段階がアルミニウム層を堆積させる段階をさらに含み、前記接着層を堆積させる段階が二酸化シリコン層を堆積させる段階をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記基板の上及び前記パターンの下に平坦化層を形成する段階をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項２６】
前記エッチングされたシリコン含有エラストマーを通して前記平坦化層の一部分をエッチングする段階をさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記エッチングされた平坦化層を通して前記基板の一部分をエッチングする段階をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
シリコン含有エラストマーの表面内に前記パターンを形成する段階が、ポリジメチルシロキサンを含むシリコン含有エラストマーの表面内に前記パターンを形成する段階をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項２９】
第１のシリコン含有エラストマーの表面内に第１のパターンを形成する段階と、
前記第１のパターンの少なくとも一部分を基板に接着する段階と、
前記基板の一部分をエッチングする段階とを含む方法。
【請求項３０】
前記第１のパターンを形成する段階が、
第１のエラストマー前駆体をマスター・パターンの上に堆積させる段階と、
前記第１のエラストマー前駆体を前記第１のシリコン含有エラストマーの状態に実質的に凝固させる段階と、
前記第１のシリコン含有エラストマーを前記マスター・パターンから除去する段階とを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記基板の上及び前記パターンの下に平坦化層を形成する段階をさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記平坦化層の上及び前記パターンの下に接着層を堆積させる段階をさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記接着層を堆積させる段階が、二酸化シリコン層を堆積させる段階をさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記パターンの少なくとも一部分を前記基板に接着する段階が、前記パターンの接着された部分及び前記基板が不可逆的に貼り付けられるように、前記パターンの少なくとも一部分を前記基板に接着する段階をさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３５】
前記パターンの少なくとも一部分を前記基板に接着する段階が、前記パターンをＵＶ／酸化物にさらす段階をさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３６】
機械的凝集破壊を用いて前記第１のシリコン含有エラストマーの一部分を除去する段階をさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３７】
前記第１のパターンに対応する前記第１のシリコン含有エラストマーの一部分を通して前記接着層の一部分をエッチングする段階をさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記接着層の前記一部分をエッチングする段階が、反応性イオン・エッチングを用いて前記接着層の前記一部分をエッチングする段階をさらに含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記エッチングされた接着層の一部分を通して前記平坦化層の一部分をエッチングする段階をさらに含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記平坦化層の前記一部分をエッチングする段階が、反応性イオン・エッチングを用いて前記平坦化層の前記一部分をエッチングする段階をさらに含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記エッチングされた平坦化層を洗浄する段階をさらに含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記エッチングされた平坦化層を洗浄する段階が、リン酸、酢酸、硝酸、及び水の混合物を用いて、前記エッチングされた平坦化層を洗浄する段階をさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
第２のシリコン含有エラストマーの表面内に第２のパターンを形成する段階と、
前記第２のパターンの少なくとも一部分を前記第１のパターンの少なくとも一部分に接着する段階とをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項４４】
前記基板の前記一部分をエッチングする段階が、前記第１及び第２のパターンに対応する前記第１及び第２のシリコン含有エラストマーの一部分を通して前記基板の一部分をエッチングする段階を含む、請求項４３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願はエネルギー局の支援を一部受けたものである（ＤＥＦＧ０２−９１−ＥＲ−４５４３９）。
【０００２】
本発明は一般にリソグラフィに関し、より詳細にはソフト・リソグラフィに関する。
【背景技術】
【０００３】
ソフト・リソグラフィは、パターニングされたエラストマーを用いてパターンをマスターから基板に転写することによって微細構造を形成するために、微細加工において使用されるパターニング技術である。例えば、印刷、成型、又はポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）のエラストマー・スタンプを用いたエンボス加工によって、パターンを転写することができる。エラストマー・スタンプは、従来のフォトリソグラフィ技術によってパターニングされたマスターに対してプレポリマーを成型することによって準備することができる。代表的なソフト・リソグラフィ技術には、接触印刷、レプリカ成型、転写成型、毛細管での微細成型、溶媒支援の微細成型等が含まれる。これらのソフト・リソグラフィ技術は、光学、マイクロエレクトロニクス、微細解析、マイクロ・エレクトロ・メカニカル装置等を含む分野で使用できる様々な機能部品及びデバイスを製造するのに有用となりうる。
【０００４】
デカール転写リソグラフィは、コンプライアントなポリジメチルシロキサン・スタンプの設計された接着性及び剥離性によって、ポリジメチルシロキサンのパターンを基板に転写することに基づくソフト・リソグラフィの一種である。図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、及び１Ｄは、従来のデカール転写リソグラフィ技術を概念的に説明する。図１Ａは、マスター・パターン２０を用いてパターニングされたシリコン含有エラストマー１０を示す。次いで、シリコン含有エラストマー１０は、図１Ｂで示すように、マスター・パターン２０から除去され、シリコン含有エラストマー１０の基板３０と接触する部分が基板に不可逆的に貼り付けられるように、基板３０と接触するように設置される。シリコン含有エラストマー１０のバルク部分４０は基板３０から引き離される。シリコン含有エラストマー１０は凝集破壊を受けて、シリコン含有エラストマー１０のパターニングされた部分５０を後に残す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１ＡからＤで示される技術のような従来のデカール転写技術は、ミクロン寸法のポリジメチルシロキサンのパターンを、シリコン、二酸化シリコン、及び他のフィルム状金属等の平坦な又は湾曲した大面積の電子材料に供給するのに有用である。しかしながら、従来のデカール転写技術は、エラストマー・スタンプを形成するのに使用されるポリマーの機械的性質から生じる制限のために、サブミクロン寸法のパターンを効果的に転写することができないことがある。例えば、図１ＡからＤで示すシリコン含有エラストマー１０の凝集破壊の場所は、パターニングされる形状５０の寸法が１ミクロン程度に近づくにつれて、パターニングされる形状５０の表面に次第に近づく。
【０００６】
本発明は、上述した問題の１つ又は複数の影響に取り組むことを対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
下記の事項は、本発明のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、本発明の簡略化された概要を与える。この概要は本発明の包括的な概説ではない。本発明の鍵となる又は重大な要素を特定する、或いは本発明の範囲を線引きすることは意図していない。その唯一の目的は、後で論じられるより詳細な説明に対する前置きとして、簡略化した形でいくつかの概念を提供することである。
【０００８】
本発明の一実施例では、サブミクロンのデカール転写リソグラフィのために１つの方法が提供される。その方法は、第１のシリコン含有エラストマーの表面内に第１のパターンを形成する段階と、第１のパターンの少なくとも一部分を基板に接着する段階と、第１のシリコン含有エラストマー及び基板のうちの少なくとも１つの一部分をエッチングする段階とを含む。
【０００９】
本発明の別の実施例では、サブミクロンのデカール転写リソグラフィのために１つの方法が提供される。その方法は、シリコン含有エラストマーの表面内にパターンを形成する段階と、そのパターン及び基板が不可逆的に貼り付けられるようにそのパターンを基板に接着する段階と、シリコン含有エラストマーの一部分をエッチングする段階とを含む。
【００１０】
本発明のさらに別の実施例では、サブミクロンのデカール転写リソグラフィのために１つの方法が提供される。その方法は、第１のシリコン含有エラストマーの表面内に第１のパターンを形成する段階と、第１のパターンの少なくとも一部分を基板に接着する段階と、基板の一部分をエッチングする段階とを含む。
【００１１】
本発明は、添付の図面と併せて行う以下の説明を参照することによって理解することができ、その図面において、同様の参照数字は同様の要素を特定する。
【００１２】
本発明は様々な変更形態及び代替形態が可能であるが、それらの内の特定の実施例を図面で例示のかたちで示し、本明細書で詳細に説明する。しかしながら、特定の実施例についての本明細書の説明は、開示された特定の形態に本発明を限定することを意図するものではなく、むしろその意図は、添付の特許請求の範囲で規定される本発明の精神及び範囲内に入る全ての変更形態、同等形態、及び代替形態をカバーすることであると理解すべきである。
【実施例】
【００１３】
本発明の例示の実施例を以下で説明する。明快性のために、本明細書において実際の実装形態の全ての特徴が説明されるわけではない。もちろん、任意のこのような実際の実施例の開発において、実装形態ごとに変化するシステム関連及びビジネス関連の制約の順守等の、開発者の特定の目的を達成するために、多くの実装形態に特有の決定をしなければならないことは理解されよう。さらに、このような開発努力は、複雑で、時間のかかることであるが、この開示の利益を有する当業者が取り組む日常業務であることが理解されよう。
【００１４】
これから添付の図を参照して本発明を説明する。単に説明の目的のために、当業者には既知の細部で本発明を分かりにくくすることのないように、様々な構造、システム及びデバイスが図面で概略的に示される。それでもなお、添付の図面は、本発明の例示の実施例を記述し、説明するために含まれる。本明細書で使用する語句は、関連分野の当業者によるこれらの語句の理解と一致する意味を有すると理解し、解釈すべきである。用語又は句の特定の定義、すなわち、当業者によって理解される普通の及び慣例の意味とは異なる定義は、本明細書の用語又は句の一貫した使用法によって暗示されることを意図していない。用語又は句が、特別な意味、すなわち、当業者によって理解されるもの以外の意味を有するように意図している範囲では、このような特定の定義は、用語又は句に特定の定義を直接及び明白に与える定義方法で本明細書において明確に説明されるであろう。
【００１５】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ及び２Ｅは、エッチングを含むデカール転写リソグラフィ技術を概念的に説明する。例示の実施例では、図２Ａは、マスター・パターン２０５を用いてパターニングされたシリコン含有エラストマー２００を示す。本明細書で使用するように、用語「エラストマー」は、外力によって変形されるとき、その初期寸法に戻ることができるポリマーとして定義される。ポリマーは、そのポリマーが以下の基準を満たすとき、エラストマーと考えられる。固体状態で、初期線寸法Ｄ０を有するポリマーの試料は、その寸法が約１０％だけ変化するように力を受ける。エラストマーの寸法を値Ｄｅと仮定し、力が印加されなくなるとＤｅ≒Ｄ０±０．０１Ｄ０であるとき、ポリマーはエラストマーと考えられる。本明細書で使用するように、用語「シリコン含有エラストマー」とは、シリコン原子を含有するエラストマーのことである。シリコン含有エラストマーの例としては、それだけには限らないが、ポリシロキサン、ポリシロキサンとポリマーの分節を含有するブロック共重合体、及びシリコン修飾エラストマーが挙げられる。シリコン含有エラストマーの追加の例は、本明細書で全体として参照により採用する米国特許第６８０５８０９号において見出すことができる。例示の実施例では、シリコン含有エラストマー２００はポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）である。
【００１６】
一実施例では、シリコン含有エラストマー２００は、以下で詳細に論じられるように、マスター２０５上にポリジメチルシロキサン・プレポリマーをスピン成型し、硬化し、次いでシリコン含有エラストマー２００を除去することによって形成される。しかしながら、本発明は、シリコン含有エラストマー２００を形成するために、この特定の技術に限定されないことを当業者は理解すべきである。代替実施例では、シリコン含有エラストマー２００を形成するために、任意の望ましい技術を使用することができる。例えば、パターニングされたシリコン含有エラストマー２００は、モノマー及び／又はプレポリマーを重合することによって、モノマー、プレポリマー、及び／又はポリマーを架橋結合することによって、又はシリコン含有エラストマー２００を液体又は溶融状態から凝固させることによって、形成することができる。シリコン含有エラストマー２００を形成するための技術の追加の例は米国特許第６８０５８０９号において見出すことができる。次いで、シリコン含有エラストマー２００は、図２Ｂで示すように、マスター２０５から除去される。
【００１７】
シリコン含有エラストマー２００は基板２１０に不可逆的に貼り付けられる。本明細書で使用するように、用語「不可逆的に貼り付けられる」とは、２つの物体間の接着が、それらの物体のうちの１つ又は両方を損傷しかつ／又は破壊することなく、それらの物体を機械的に分離できないほどに十分に強いことを意味する。しかしながら、用語「不可逆的に貼り付けられる」が、２つの接着された物体を分離するのが不可能なことを意味しないことを、当業者は理解すべきである。例えば、不可逆的に貼り付けられた物体は、化学試薬及び／又は照射を含む、適切な化学的環境にさらすことによって分離することができる。一実施例では、以下で詳細に論じられるように、シリコン含有エラストマー２００は、選択された時間の間シリコン含有エラストマー２００のパターニングされた部分を基板２１０と接触させ、選択された温度で、選択された硬化時間の間硬化させることによって、基板２１０に不可逆的に貼り付けることができる。例となる基板２１０としては、それだけには限らないが、シリコン、セラミック材料、ポリマー、エラストマー、金属等が挙げられる。
【００１８】
シリコン含有エラストマー２００は、図２Ｄで示される矢印２２０で表されるように、エッチング工程を用いてエッチングされ、図２Ｄはそのエッチング工程の中間段階にあるシリコン含有エラストマー２００を示している。一実施例では、エッチング工程は反応性イオン・エッチング工程（ＲＩＥ）２２０である。例えば、シリコン含有エラストマー２００は、以下で詳細に論じられるように、反応種によって化学的に、イオン衝撃によって物理的に、又は化学的及び物理的メカニズムの組合せによってエッチングすることができる。しかしながら、シリコン含有エラストマー２００をエッチングするために、任意の望ましいエッチング工程２２０を用いることができることを、当業者は理解すべきである。シリコン含有エラストマー２００のエッチングにより、シリコン含有エラストマー２００の一部分２３０が除去される。
【００１９】
図２Ｅは、実質的にエッチング工程２２０が完了した後のシリコン含有エラストマー２００を示す。例示の実施例では、シリコン含有エラストマー２００のパターニングされた部分２４０は、エッチング工程の完了後、基板２１０に不可逆的に貼り付けられて残る。次いで、パターニングされた部分２４０及び／又は基板２１０は、以下で詳細に論じるように、洗浄することができる。一実施例では、パターニングされた部分２４０は、後に続く等方性及び／又は異方性エッチング工程のためのマスクとして使用することができる。シリコン含有エラストマー２００の一部分を除去するためにエッチング工程を用いることによって、パターニングされた部分２４０の臨界寸法等、パターニングされた部分２４０の特性長寸法をサブミクロン寸法まで小さくすることができる。従って、本明細書に記載している技術は、基板２１０上にサブミクロンで高アスペクト比のレジスト形状２４０を製作するのに特に有用となり得る。
【００２０】
図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び３Ｄは、基板３００上にサブミクロンで高アスペクト比のレジスト形状を製作する手順の例となる一実施例を概念的に説明する。例示の実施例では、ＰＤＭＳプレポリマーが、サブミクロン形状３１０を持つマスター３０５（すなわち、フォトレジストでパターニングされたシリコン・ウエハ）上にスピン成型され、７０℃で２０分間硬化されて、ＰＤＭＳデカール３１５又は閉鎖ＰＤＭＳデカール３１５とも呼ばれるシリコン含有エラストマー３１５が形成された。本発明の実施に必ずしも必要ではないが、いくつかの実施例では、マスター３０５を剥離層３２０で被覆することができる。硬化の後、ＰＤＭＳ被覆マスター３０５、３１５、３２０をＵＶ／オゾン（ＵＶＯ）及びトリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル・トリクロロシラン（「ノー・スティック」）にさらして、剥離層３２５を形成することができる。例示の実施例では、ＰＤＭＳ被覆マスター３０５、３１５、３２０をＵＶＯに３分間さらし、次いで、試料を「ノー・スティック」の開放水薬瓶を含む乾燥容器中に設置することにより、すぐにトリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル・トリクロロシラン（「ノー・スティック」）で２０分間処理した。ＰＤＭＳ被覆マスター３０５、３１５、３２０のＵＶ／オゾン（ＵＶＯ）処理のために、低圧水銀ランプ（ＢＨＫ）、（１７３μＷ／ｃｍ２）が使用された。
【００２１】
ＰＤＭＳ被覆マスター３０５、３１５、３２０はＰＤＭＳプレポリマー層３３０で覆われ、これは次いでオーブン中７０℃で硬化されて、図３Ｂで示すＰＤＭＳスタンプ３３５が形成された。例示の実施例では、ＰＤＭＳスタンプ３３５はマスター３０５から引き抜かれ、パターニングされたＰＤＭＳ膜は１５０秒間ＵＶＯにさらされ、目標基板３００と接触して設置された。様々な代替実施例では、目標基板３００は、ガラス・スライド、シリコン、ＳｉＯ２、又は任意の他の望ましい材料でよい。ＰＤＭＳスタンプ３３５及び基板３００は７０℃で硬化された。例えば、パターニングされたＰＤＭＳ膜は１５０秒間ＵＶＯにさらし、目標基板３００と接触して設置し、７０℃で３０分間硬化することができる。閉鎖ＰＤＭＳデカール３１５は、支持ＰＤＭＳ層３３０をはがすことによって、基板３００上に転写された。
【００２２】
次いで、ＰＤＭＳデカール３１５の上部層３４０は、図３Ｃ中の矢印３４５で表されるように、反応性イオン・エッチング（ＲＩＥ）によって除去された。ＲＩＥ工程では、ＰＤＭＳデカール３１５の一部分は、反応種によって化学的に、又はイオン衝撃によって物理的に、又は化学的及び物理的メカニズムの組合せによってエッチングされる。炭化水素含有ポリマーをエッチングするために、酸素プラズマが普通使用される。しかしながら、ＰＤＭＳの酸素プラズマ・エッチングの場合、酸素プラズマを用いたエッチング中に薄いＳｉＯ２層が形成されることがある。従って、シロキサン結合を壊すことによってＰＤＭＳデカール３１５をエッチングするために、フッ素ベースのプラズマを使用することができる。例示の実施例では、ＰＤＭＳデカール３１５をエッチングするために、Ｏ２／ＣＦ４の混合ガスが使用された。例示の実施例でのドライ・エッチングは、Ｕｎｉａｘｉｓ  ７９０反応性イオン・エッチング装置を用いて実施された。例えば、ＰＤＭＳデカール３１５はガラス基板３００上に転写され、ＲＩＥは全ガス圧３００ｍＴｏｒｒ、Ｏ２ガス流速５ｓｃｃｍ及び／又はＣＦ４ガス流速３５ｓｃｃｍ、及びＲＦ電力２００Ｗの条件で実施することができる。図３Ｄで示すように、分離したレジスト構造３５０をエッチング工程によって形成することができる。
【００２３】
図４Ａ及び４Ｂは、上で論じたように、閉鎖型ＰＤＭＳデカールの上部層をＲＩＥによって除去した後の、２μｍ及び３００ｎｍの線状にパターニングされたＰＤＭＳのＳＥＭ像を示す。図４Ｃは、閉鎖ＰＤＭＳデカールの上部層をＯ２／ＣＦ４のＲＩＥによって除去した後、ガラス基板上にパターニングされた幅２μｍのＰＤＭＳ線の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す。走査型電子顕微鏡観察（ＳＥＭ）は、Ｐｈｉｌｉｐｓ  ＸＬ３０  ＥＳＥＭ−ＦＥＧ又はＨｉｔａｃｈ  Ｓ−４７００  ＳＥＭを用いて実施できる。エッチング中に、図４Ｃで示すように、ＲＩＥにさらされたＰＤＭＳの上部に草のような構造が形成される。Ｓｉ、ＧａＡｓ、及びポリマーの異方性エッチングの場合に同様の草のような構造が観察されている。草のような構造の形成についてのメカニズムは完全には理解されていないが、表面上の欠陥又は汚染が、初期エッチングにおいて、草の先端を形成する均一さの原因になると提案されている。先端のエッチング速度は、異方性エッチング条件では平坦な領域よりも遅いことがあり、それ故に、エッチングが進むにつれて草が垂直に生長する。ＰＤＭＳのエッチングの場合には、草のような構造は、異方性条件の場合だけでなく、等方性条件の場合にも形成された。ＰＤＭＳの異方性エッチングは、等方性エッチングの処置よりも高い草のような構造の形成をもたらすことが観察された。小繊維のような構造は、ＲＩＥにさらされたデカールをアセトン、イソプロピル・アルコール、及び脱イオン水で洗浄し、次いで純粋な窒素ガスを用いてブロー乾燥することによって、容易に除去することができる。
【００２４】
図５Ａは、閉鎖ＰＤＭＳデカールの上部層をＯ２／ＣＦ４のＲＩＥで除去した後の、Ｓｉ（１００）上にパターニングされた幅５μｍのＰＤＭＳ線のＳＥＭ像を示す。試料は、イソプロピル・アルコール、アセトン、及び脱イオン水で洗浄され、次いで純粋な窒素ガスの流れのもとで乾燥された。図５Ｂは、ＰＤＭＳをテトラブチルアンモニウム・フッ化物によって除去した後の、同じシリコン表面のＳＥＭ像を示す。ＰＤＭＳデカールをシリコン基板上のレジスト材料として使用する可能性を評価するために、閉鎖ＰＤＭＳデカールをシリコン基板上に転写し、上部層を除去するためにＯ２／ＣＦ４のＲＩＥが実施された。Ｏ２／ＣＦ４の混合ガスは、図５Ａで示すように、ＰＤＭＳを除去するだけでなく、シリコン基板をもエッチングした。Ｏ２／ＣＦ４のＲＩＥによるシリコンのエッチングを防止するために、シリコン基板を覆って追加の層を形成することができる。
【００２５】
図６Ａ及び６Ｂは、シリコン基板６００を覆って複数層を堆積させるための例となる工程を概念的に説明している。例示の実施例では、シリコン基板６００上に厚さ２００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）層６０５を堆積させた。Ａｌ層６０５はエッチング・マスクの働きをする。次に、厚さ１０ｎｍのシリコン酸化物（ＳｉＯ２）膜６１０の層をＡｌ層６０５の上部に堆積させる。ある場合には、ＳｉＯ２膜６１０は、ＰＤＭＳデカール６１５の接着転写を促進することができる。矢印６２０で示される、Ｏ２／ＣＦ４を用いた反応性イオン・エッチングは、ＰＤＭＳデカール６１５の一部分をエッチングするのに用いることができ、これは、図６Ｂで示すように、基板６００に不可逆的に貼り付けられて残る、パターニングされた部分６２５をもたらすことができる。
【００２６】
図７Ａ及び７Ｂは、上部ＰＤＭＳ層をＲＩＥによって除去した後の、ＳｉＯ２／Ａｌ／Ｓｉ基板上にパターニングされた幅５μｍ及び３００ｎｍのＰＤＭＳ線のＳＥＭ像を与える。ＲＩＥ後もＡｌ層はほとんど無傷であり、シリコン基板は完全に維持されている。シリコン基板をＯ２／ＣＦ４のＲＩＥから保護するためにＡｌ層が必要とされることを証明するために、シリコン基板をＯ２／ＣＦ４のＲＩＥから保護するためにＳｉＯ２層のみを用いた対照実験が実施された。Ａｌ層が無いと、ＳｉＯ２層が破られ、その結果、図７Ａ及び７Ｂで示す構造を製作するのに使用されるのと同じ条件のもとで、シリコン層が損傷を受けるようになった。
【００２７】
図８Ａ、８Ｂ、及び８Ｃは、多層リソグラフィの例となる工程を概念的に説明する。上述のデカール転写リソグラフィ及び反応性イオン・エッチングの手順は、マイクロエレクトロニクスの製作に普通使用される、市販の平坦化層（ＰＬ）に適合することができる。多層リソグラフィ（たとえば、二層及び三層リソグラフィ）は、下にある基板の表面形状を滑らかにすることによってより高い解像度を達成し、エッチング後により高いアスペクト比を達成するために開発された。例えば、二層リソグラフィでは、ＰＬの上部を直接レジスト構造で被覆する。別の例として、三層リソグラフィでは、ＰＬ上を被覆する追加のエッチング・マスク層の上部をレジストで被覆する。様々な実施例では、フォトレジスト及び／又はスピン・オン・グラス材料をＰＬのために使用することができる。フォトレジストの方がより平坦な膜をもたらすので、フォトレジストの方がスピン・オン・グラスよりも一般的に好評である。
【００２８】
図８ＡからＣで示す実施例では、厚さ４００ｎｍの平坦化層８０５（たとえば、Ｍｉｃｒｏｐｏｓｉｔ  １８０５から形成された層）が、シリコン基板８００上に回転速度約５５００ｒｐｍで約３０秒間スピン成型された。また、上で論じたように、追加の層を形成することもできる。例示の実施例では、２５ｎｍのＡｌ層８１０及び５ｎｍのＳｉＯ２層８１５が、電子ビーム蒸着法によって平坦化層８０５の上に蒸着された。一実施例では、Ａｌ及びＳｉＯ２を目標基板上に堆積させるために、Ｔｅｍｅｓｃａｌ  ＦＣ−１８００電子ビーム蒸着機を使用することができる。ポリジメチルシロキサン・デカール８２０はＳｉＯ２層８１５に不可逆的に貼り付けられ、矢印８２５で表される反応性イオン・エッチング工程を用いてポリジメチルシロキサン・デカール８２０の一部分がエッチング除去され、ポリジメチルシロキサンの線８３０があとに残る。
【００２９】
一実施例では、ポリジメチルシロキサンの線８３０は、平坦化層８０５、二酸化シリコン層８１５、及び／又はアルミニウム層８１０の一部分を、矢印８３５で表されるように、１つ又は複数のエッチング工程によって除去できるように、エッチング用マスクとして使用することができる。例示の実施例では、平坦化層８０５、二酸化シリコン層８１５、及びアルミニウム層８１０の一部分の露出した部分が、湿式エッチング及び異方性Ｏ２ＲＩＥによって除去されて、図８Ｃで示すように、シリコン基板８００上に高アスペクト比のレジスト形状８４０をもたらした。例示の実施例では、全ガス圧２０ｍＴｏｒｒ、Ｏ２ガス流速１０ｓｃｃｍ、及びＲＦ電力１００Ｗを用いて、平坦化層８００の異方性エッチングが実施された。
【００３０】
図９Ａは、図８Ａで示すポリジメチルシロキサン・デカール８２０等の閉鎖ＰＤＭＳデカールの上部層をＲＩＥによって除去した後の、ＳｉＯ２／Ａｌ／ＰＬ／Ｓｉ基板上に転写された５００ｎｍのＰＤＭＳ線の断面ＳＥＭ像を示す。図９Ａで示すように、厚さ２５ｎｍのＡｌ層はなお無傷のままで、Ｏ２／ＣＦ４のＲＩＥのためのエッチング・マスクとしての役割を十分に果たす。図９Ｂは、上で論じたように、二酸化シリコン層、アルミニウム層、及び平坦化層の一部分の露出した部分をエッチングすることによって形成される高アスペクト比のレジスト形状を示す。
【００３１】
本方法を電子デバイスの製作に適用できることを例示するために、デカール転写リソグラフィ及びＲＩＥを用いて、シリコン・ベースの薄膜トランジスタがシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）ウエハから製作された。ソース・ドレインがパターニングされた閉鎖型デカールが、上述の手順を用いてＳｉＯ２／Ａｌ／Ｓｉ基板上に転写された。閉鎖型ＰＤＭＳデカールの上部層は、全ガス圧３００ｍＴｏｒｒ、Ｏ２ガス流速５ｓｃｃｍ、ＣＦ４ガス流速３５ｓｃｃｍ、及びＲＦ電力２００Ｗを用いたＲＩＥによって除去された。上部層を除去した後、試料は、デカールによって保護されなかったＳｉＯ２を除去するために、ＨＦ４９％水溶液中に５秒間浸漬された。エッチング後、試料は脱イオン水で洗浄され、露出したＡｌを除去するためにアルミニウム・エッチング液（ＡＬ−１１）中に３０秒間浸漬された。次いで、試料は脱イオン水で洗浄され、ＰＤＭＳデカールを除去するために、ＴＨＦ中に１モル濃度のＴＢＡＦを含む溶液中に２分間浸漬された。最終段階では、Ａｌ上のＳｉＯ２層を除去するために、ＨＦ４９％水溶液が使用された。
【００３２】
図１０Ａは、大面積アレイ中の１個のトランジスタの光学顕微鏡写真を示す。光学顕微鏡写真は、Ｐａｎａｓｏｎｉｃ  ＧＰ−ＫＲ２２２デジタル・カラー・カメラを接続したＯｌｙｍｐｕｓ  ＢＨ−２光学顕微鏡を用いて記録された。図１０Ｂは、この手法によって製作されたトランジスタ・デバイスの電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性を表す。例示の実施例では、縦軸は電流をミリ・アンペアで表し、横軸は電圧をボルトで表す。これらのＩ−Ｖ曲線は、大面積にわたる機能電子デバイスの製作に、この工程が役に立つことを立証している。大面積にわたる電子デバイスの製作にこの手法を十分適用できることは、ソフト・リソグラフィの有用性を拡張できるその可能性を立証している。
【００３３】
図１１は、基板１１０５上に高アスペクト比のレジスト構造を形成する方法１１００の例となる一実施例を概念的に説明する。代替実施例では任意の基板を使用することができるが、例示の実施例では、基板１１０５はシリコンである。平坦化層１１１０は基板１１０５の上に形成されている。例示の実施例では、平坦化層１１１０は、このような目的のために当該分野で使用される従来の有機ポリマー、例えばＳｈｉｐｌｅｙ  １８０５によって形成されるが、他の材料を同様に使用することができる。次いで、この層は、蒸着法によって堆積されるＳｉＯ２の薄い接着層で覆われる。しかしながら、代替実施例では、平坦化層１１１０は任意の望ましい材料で形成でき、かつ／又は複数の層を含むことができることを、当業者は理解すべきである。次いで、パターニングされたシリコン含有エラストマー１１１５はＳｉＯ２層１１１５に接着される。パターニングされたシリコン含有エラストマー１１２０を形成し、そのパターニングされたシリコン含有エラストマー１１２０をＳｉＯ２層１１１５に接着する技術の詳細な説明は上で与えられている。
【００３４】
つまり、例示の実施例では、ＰＤＭＳプレポリマー（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ）は、レリーフ・パターンを持つマスター（すなわち、フォトレジストでパターニングされたシリコン・ウエハ）上に成型され、６５℃で硬化された。硬化されたＰＤＭＳスタンプはマスターから引き抜かれ、パターニングされたＰＤＭＳ表面はＵＶ／オゾン（ＵＶＯ）に１５０秒間さらされ、すぐにＳｉＯ２／平坦化層（ＰＬ）／Ｓｉ（１００）基板と共形接触して配置され、６５℃で硬化された。ＰＤＭＳとＳｉＯ２層１１１５との間で強い接着性を生じさせるのに役立つＰＤＭＳのＵＶ／オゾン（ＵＶＯ）処理のために、低圧水銀ランプ（ＢＨＫ）（１７３μＷ／ｃｍ２）が使用された。
【００３５】
次いで、シリコン含有エラストマー１１１５の一部分は、機械的凝集破壊（ＣＭＦ）によって除去される。機械的凝集破壊（ＣＭＦ）によるパターニングは、ＰＤＭＳの界面接着及び機械的破壊を介してＰＤＭＳパターンを基板に転写することに基づく既知のタイプのソフト・リソグラフィである。シリコン含有エラストマー１１１５の一部分が除去された後、シリコン含有エラストマー１１１５のパターニングされた部分１１２０は、平坦化層１１１０に接着されて残る。例示の実施例では、ＰＤＭＳパターンは、バルクＰＤＭＳを機械的に剥がすことによって転写された。次いで、パターニングされた部分１１２０をマスクとして用いて平坦化層１１１０の一部分をエッチングすることによって、１つ又は複数の構造１１２５を形成するために、反応性イオン・エッチング（ＲＩＥ）等のエッチング工程が用いられる。ＣＭＦ技術及びＲＩＥ技術のこの組合せは、基板１１０５上にサブミクロン寸法及び／又はナノ寸法で、高アスペクト比のレジスト構造１１２５をパターニングすることを可能にする。
【００３６】
図１２Ａは、ＰＤＭＳを剥がす前の、ＰＤＭＳレプリカと基板との間の界面の断面ＳＥＭ像を示す。図１２Ｂ及び１２Ｃは、ＰＤＭＳレプリカを剥がした後の、ＰＤＭＳ線のそれぞれＡＦＭ像及び断面を示す。図１２Ｂで示すＡＦＭ断面は、転写されたＰＤＭＳ線の表面がテーパー状で、中心での平均高さが約１８ｎｍであることを示している。ＰＤＭＳ線の幅及び線間の間隔は、それぞれ３７０ｎｍ及び２３０ｎｍである。図１２Ｄは、ＳｉＯ２を３３秒間ドライ・エッチングし、ＰＬを異方性エッチングした後の、同じ試料の上面ＳＥＭ像を示す。ＳｉＯ２膜は、全ガス圧５０ｍＴｏｒｒ、ＣＦ４流速４０ｓｃｃｍ、及びＲＦ電力３０Ｗの条件で除去され、ＰＬの異方性エッチングは、全ガス圧２０ｍＴｏｒｒ、Ｏ２流速１０ｓｃｃｍ、及びＲＦ電力１００Ｗを用いて５分間実施された。平均の線の幅及び間隔はそれぞれ３６０ｎｍ及び２４０ｎｍである。これらのパターニングされた線をドライ・エッチングの前（図１２Ｂ）及び後（図１２Ｄ）で比較すると、線の幅はエッチング後にわずかに減少した。この結果は、ＳｉＯ２のドライ・エッチングに用いられるＣＦ４プラズマがＳｉＯ２層ばかりでなくＰＤＭＳも除去し、ＰＤＭＳ線が少し狭くなることによる可能性がある。
【００３７】
図１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、及び１３Ｄは、ＳｉＯ２を様々な時間エッチングし、ＰＬを５分間異方性エッチングして生じるＳｉ（１００）基板上のＰＤＭＳ／ＳｉＯ２／ＰＬレジスト構造の断面走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す。図で示すように、パターニングされた線の幅は、ＳｉＯ２のドライ・エッチングの時間が増加するにつれて、減少する。図１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、及び１３Ｄにおける線の平均幅は、それぞれ２５０、１８０、１３０、及び１００ｎｍである。これらの図は、ＰＤＭＳ／ＳｉＯ２層がＰＬの異方性Ｏ２ＲＩＥのためのエッチング・マスクとして十分役立つことができ、線の幅が１００ｎｍに至るまで制御できることを実証している。
【００３８】
図１４は、基板１４０５上に高アスペクト比のレジスト構造を形成する方法１４００の例となる一実施例を概念的に説明する。代替実施例では任意の基板を使用することができるが、例示の実施例では基板１４０５はシリコンである。平坦化層１４１０は基板１４０５の上に形成されている。例示の実施例では、平坦化層１４１０は、Ｓｈｉｐｌｙ  １８０５又は他の材料等の、このような目的に当該分野で使用される従来の有機ポリマーによって形成される。しかしながら、代替実施例では、平坦化層１４１０は任意の望ましい材料で形成でき、かつ／又は複数の層を含むことができることを、当業者は理解すべきである。この平坦化層は次に、蒸着法によって堆積されるＳｉＯ２の薄い接着層で覆われる。次いで、上で詳細に論じたように、第１のパターニングされたシリコン含有エラストマー１４２０が接着層１４１５に接着される。第１のシリコン含有エラストマー１４２０の一部分は除去でき、第１のシリコン含有エラストマー１４２０の第１のパターニングされた部分１４２５は接着層１４１５に接着されて残ることができる。
【００３９】
例示の実施例では、次いで第２のパターニングされたシリコン含有エラストマー１４３０が、上で詳細に論じたような技術を用いて、第１のパターニングされた部分１４２５に接着される。第２のシリコン含有エラストマー１４３０の一部分は除去でき、第２のシリコン含有エラストマー１４３０の第２のパターニングされた部分１４３５は第１のパターニングされた部分１４２５に接着されて残ることができる。例示の実施例では、第１のパターニングされた部分１４２５と関連するパターンは、第２のパターニングされた部分１４３５と関連するパターンと実質的に直交するように配置される。したがって、第１及び第２のパターニングされた部分１４２５、１４３５の組合せは格子状パターンを形成する。しかしながら、本発明は格子状パターンに限定されるものではないことを、当業者は理解すべきである。代替実施例では、第１及び／又は第２のパターニングされた部分１４２５、１４３５は、任意の望ましいパターンを有することができ、任意の望ましい向きに設置することができる。さらに、追加のパターン部分を形成することもでき、図１４に示す構造に接着することもできる。
【００４０】
第１及び第２のパターニングされた部分１４２５、１４３５の組合せは、エッチング・マスクとして使用することができる。従って、第１及び第２のパターニングされた部分１４２５、１４３５を通して平坦化層１４１０をエッチングし、平坦化層１４１０内に構造１４３５を形成するために、反応性イオン・エッチング等のエッチング工程を使用することができる。一実施例では、エッチング工程を用いて形成された構造１４４０は、サブミクロン及び／又はナノメータ寸法の構造を含むことができる。高温（例えば、ポリマーのガラス転移温度より上）で実施される従来のインプリント技術は、先にインプリントされたパターンが加熱により破壊されることにあるため、基板上に複数パターンをインプリントするのに使用することができない。
【００４１】
図１５Ａ及び１５Ｂは、ＳｉＯ２層及びＰＬ層のドライ・エッチング後の、複数回転写されたＰＤＭＳ線のＳＥＭ像を示す。例示の実施例では、幅３００ｎｍのＰＤＭＳ線の第１の組が上述したようにＳｉＯ２／ＰＬ／Ｓｉ（１００）基板上にパターニングされ、次いで、ＵＶＯに１０分間さらされた。第２の線状にパターニングされたＰＤＭＳレプリカはマスターから引き抜かれ、ＵＶＯに１５０秒間さらされた。第２の線状にパターニングされたＰＤＭＳレプリカの形状は特性幅３００ｎｍ（図１５Ａ）又は２μｍ（図１５Ｂ）を有する。ＵＶＯ処理されたＰＤＭＳは、ＰＤＭＳ線のパターニングされた基板に光学的に直交するように配置され、接触して設置され、６５℃で５時間硬化された。接着を生じさせた後、ＰＤＭＳ厚板は物理的に剥がされて、ＰＤＭＳ線の第１の組の上部にＰＤＭＳ線の第２の組を堆積させた。最後に、パターンを下側にあるＳｉＯ２層及びＰＬ層に転写するために、ＲＩＥが実施されている。
【００４２】
上に開示した特定の実施例は例示にすぎず、本発明は、本明細書の技術の恩恵を受ける当業者には明らかな、異なるが同等の方法で変更し、実施することができる。さらに、特許請求の範囲に記載以外の、本明細書に示す構成又はデザインの詳細に限定することは意図されていない。それ故に、上に開示した特定の実施例は改変又は変更でき、全てのこのような変形は本発明の範囲及び精神の内にあると考えられることは明らかである。従って、本明細書で求められる保護は、特許請求の範囲で説明されている通りである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１Ａ】従来のデカール転写リソグラフィ技術を概念的に説明する図である。
【図１Ｂ】従来のデカール転写リソグラフィ技術を概念的に説明する図である。
【図１Ｃ】従来のデカール転写リソグラフィ技術を概念的に説明する図である。
【図１Ｄ】従来のデカール転写リソグラフィ技術を概念的に説明する図である。
【図２Ａ】本発明による、エッチングを含むデカール転写リソグラフィ技術を概念的に説明する図である。
【図２Ｂ】本発明による、エッチングを含むデカール転写リソグラフィ技術を概念的に説明する図である。
【図２Ｃ】本発明による、エッチングを含むデカール転写リソグラフィ技術を概念的に説明する図である。
【図２Ｄ】本発明による、エッチングを含むデカール転写リソグラフィ技術を概念的に説明する図である。
【図２Ｅ】本発明による、エッチングを含むデカール転写リソグラフィ技術を概念的に説明する図である。
【図３Ａ】本発明による、基板上にサブミクロンで、高アスペクト比のレジスト形状を形成する手順の例となる一実施例を概念的に説明する図である。
【図３Ｂ】本発明による、基板上にサブミクロンで、高アスペクト比のレジスト形状を形成する手順の例となる一実施例を概念的に説明する図である。
【図３Ｃ】本発明による、基板上にサブミクロンで、高アスペクト比のレジスト形状を形成する手順の例となる一実施例を概念的に説明する図である。
【図３Ｄ】本発明による、基板上にサブミクロンで、高アスペクト比のレジスト形状を形成する手順の例となる一実施例を概念的に説明する図である。
【図４Ａ】本発明による、閉鎖型ＰＤＭＳデカールの上部層を反応性イオン・エッチング（ＲＩＥ）によって除去した後の、２μｍの線状にパターニングされたポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す図である。
【図４Ｂ】本発明による、閉鎖型ＰＤＭＳデカールの上部層を反応性イオン・エッチング（ＲＩＥ）によって除去した後の、３００ｎｍの線状にパターニングされたポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す図である。
【図４Ｃ】本発明による、閉鎖ＰＤＭＳデカールの上部層をＯ２／ＣＦ４のＲＩＥによって除去した後の、ガラス基板上にパターニングされた幅２μｍのＰＤＭＳ線のＳＥＭ像を示す図である。
【図５Ａ】本発明による、閉鎖ＰＤＭＳデカールの上部層をＯ２／ＣＦ４のＲＩＥによって除去した後の、Ｓｉ（１００）上にパターニングされた幅５μｍのＰＤＭＳ線のＳＥＭ像を示す図である。
【図５Ｂ】本発明による、ＰＤＭＳをテトラブチルアンモニウム・フッ化物によって除去した後の、図５Ａに示すシリコン表面のＳＥＭ像を示す図である。
【図６Ａ】本発明による、シリコン基板を覆って複数層を堆積させるための例となる工程を概念的に説明する図である。
【図６Ｂ】本発明による、シリコン基板を覆って複数層を堆積させるための例となる工程を概念的に説明する図である。
【図７Ａ】本発明による、上部ＰＤＭＳ層をＲＩＥによって除去した後の、ＳｉＯ２／Ａｌ／Ｓｉ基板上にパターニングされた幅５μｍのＰＤＭＳ線のＳＥＭ像を与える図である。
【図７Ｂ】本発明による、上部ＰＤＭＳ層をＲＩＥによって除去した後の、ＳｉＯ２／Ａｌ／Ｓｉ基板上にパターニングされた幅３００ｎｍのＰＤＭＳ線のＳＥＭ像を与える図である。
【図８Ａ】本発明による、多層リソグラフィの例となる工程を概念的に説明する図である。
【図８Ｂ】本発明による、多層リソグラフィの例となる工程を概念的に説明する図である。
【図８Ｃ】本発明による、多層リソグラフィの例となる工程を概念的に説明する図である。
【図９Ａ】本発明による、ＳｉＯ２／Ａｌ／ＰＬ／Ｓｉ基板上に転写された５００ｎｍのＰＤＭＳ線の断面ＳＥＭ像を示す図である。
【図９Ｂ】本発明による、平坦化層、二酸化シリコン層、及びアルミニウム層の一部分の露出した部分をエッチングすることによって形成された高アスペクト比のレジスト形状を示す図である。
【図１０Ａ】本発明による、大面積アレイ中の１個のトランジスタの光学顕微鏡写真を示す図である。
【図１０Ｂ】本発明により製作されたトランジスタ・デバイスの電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性を表す図である。
【図１１】本発明による、基板上に高アスペクト比のレジスト構造を形成する方法の例となる一実施例を概念的に説明する図である。
【図１２Ａ】本発明による、基板上に形成されたＰＤＭＳ線の像を示す図である。
【図１２Ｂ】本発明による、基板上に形成されたＰＤＭＳ線の像を示す図である。
【図１２Ｃ】本発明による、基板上に形成されたＰＤＭＳ線の像を示す図である。
【図１２Ｄ】本発明による、基板上に形成されたＰＤＭＳ線の像を示す図である。
【図１３Ａ】本発明による、Ｓｉ（１００）基板上のＰＤＭＳ／ＳｉＯ２／ＰＬレジスト構造の断面走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す図である。
【図１３Ｂ】本発明による、Ｓｉ（１００）基板上のＰＤＭＳ／ＳｉＯ２／ＰＬレジスト構造の断面走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す図である。
【図１３Ｃ】本発明による、Ｓｉ（１００）基板上のＰＤＭＳ／ＳｉＯ２／ＰＬレジスト構造の断面走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す図である。
【図１３Ｄ】本発明による、Ｓｉ（１００）基板上のＰＤＭＳ／ＳｉＯ２／ＰＬレジスト構造の断面走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す図である。
【図１４】本発明による、基板上に高アスペクト比のレジスト構造を形成する方法の例となる一実施例を概念的に説明する図である。
【図１５Ａ】本発明による、ＳｉＯ２層及びＰＬ層のドライ・エッチング後の、複数回転写されたＰＤＭＳ線のＳＥＭ像を示す図である。
【図１５Ｂ】本発明による、ＳｉＯ２層及びＰＬ層のドライ・エッチング後の、複数回転写されたＰＤＭＳ線のＳＥＭ像を示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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