(57)【要約】【課題】ドライエッチング法によってパターンを形成する場合に、ドライエッチング処理後に残存するフォトレジストを容易に除去することが可能なパターン形成方法を提供する【解決手段】支持体上に有機膜を形成する有機膜形成工程と、（ｂ）前記有機膜を、プラズマ処理又はイオン・インプランテーション処理する表面処理工程と、（ｃ）前記表面処理工程後の有機膜上に、レジスト層を形成し、前記レジスト層の一部領域を除去することにより、前記有機膜上にレジストパターンを形成する画像形成工程と、（ｄ）前記レジストパターンをマスクとしたドライエッチング処理によりレジストパターン様に前記有機膜を除去して、前記支持体上にパターンを形成するエッチング工程と、（ｅ）残存する前記レジスト層を除去するレジスト層除去工程と、を有している。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）支持体上に有機膜を形成する有機膜形成工程と、
（ｂ）前記有機膜を、プラズマ処理又はイオン・インプランテーション処理する表面処理工程と、
（ｃ）前記表面処理工程後の有機膜上に、レジスト層を形成し、前記レジスト層の一部領域を除去することにより、前記有機膜上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
（ｄ）前記レジストパターンをマスクとしたドライエッチング処理により前記レジストパターン様に前記有機膜を除去して、前記支持体上に画像を形成する画像形成工程と、
（ｅ）残存する前記レジスト層を除去するレジスト層除去工程と、
を含むパターン形成方法。
【請求項２】
前記（ｅ）レジスト層除去工程は、少なくとも有機溶剤を用いて前記レジスト層を除去する工程であることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のパターン形成方法により、支持体上に形成されたパターンを有するカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライエッチング法を用いた有機膜のパターン形成方法及びカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタの製造には、製造コスト，製造容易性の観点からフォトリソ法による製造方法が利用されてきた。フォトリソ法によるパターニングは、位置精度が高く、大画面、高精細カラーディスプレイ用カラーフィルタを作製するのに好適な方法として広く利用される。
【０００３】
このうち、顔料分散法は、顔料を種々の感光性組成物に分散させた着色感放射線性組成物を用いてフォトリソ法によってカラーフィルタを作製する方法であり、顔料を使用しているために光や熱等に安定であるという利点を有している。また、フォトリソ法によってパターニングするため、位置精度が高く、大画面、高精細カラーディスプレイ用カラーフィルタを作製するのに好適な方法として広く利用されてきた。
【０００４】
一方、固体撮像素子用のカラーフィルタ等においては更なる高精細化が望まれている。特に固体撮像素子用のカラーフィルタにおける微細化の要望は顕著であり、２．０μｍサイズを下回る高解像技術が必要となっており、従来のフォトリソ法では解像力の限界になりつつある。
【０００５】
前記フォトリソ法を利用するカラーフィルタの製造法に対して、微細パターンの形成に有効な方法としてドライエッチング法が古くから知られている。ドライエッチング法は、色素の蒸着薄膜に対してパターン形成する方法として従来から採用されており（例えば、特許文献１参照。）、薄膜形成に関してはフォトリソ系に比べ、分光特性を同じ程度としながら膜厚が１／２以下の薄膜の形成も可能である。また、フォトリソ法とドライエッチング法を組みわせたパターン形成法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。これらのドライエッチング法により、矩形なカラーフィルタを形成することができる。
【０００６】
フォトレジストをマスクとしてドライエッチング処理を実施するパターン形成方法では、エッチング処理に用いるプラズマによりフォトレジストがプラズマダメージを受ける傾向があり、このプラズマダメージを受けたフォトレジストをその下層に設けた有機膜にダメージを与えずに除去することが困難であった。すなわち、プラズマダメージを受けたフォトレジストの表層には、プラズマ処理により発生するラジカルが共有結合を形成して架橋化した変質層が形成される。この変質層は有機溶剤に難溶であり、この変質層を含むフォトレジストを下層の有機膜にダメージを与えずに除去することは困難であった。
【０００７】
この変質したフォトレジストの除去を行う方法として、プラズマを直接作用させてフォトレジストを除去する方法が知られている(例えば、非特許文献１参照)。
また、エッチングダメージによって生成した表面変質層の除去を目的として、ドライエッチング処理後に、アッシング処理を行い、フォトレジストの表面変質層を数１０ｎｍの厚さで除去することにより、フォトフォトレジストの剥離を容易にする手法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開昭５５−１４６４０６号公報
【特許文献２】特開２００１−２４９２１８号公報
【特許文献３】特開２００３−３３２３１０号公報
【非特許文献１】徳山巍編著、「半導体ドライエッチング技術」、産業図書、平成４年１０月６日初版発行、Ｐ１９６−１９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、非特許文献１に記載の方法では、プラズマを直接作用させるため、フォトレジスト層の下層に設けた有機膜がダメージを受けやすいという問題点があった。更に、特許文献３に記載の方法では、緻密なアッシング精度が必要であり、また、フォトレジストの下層に有機膜を設けた場合には、アッシングにより少なからず有機膜にダメージが発生してしまう問題があった。
【０００９】
本発明は、ドライエッチング法を用いたパターン形成方法であって、ドライエッチング処理後に、残存するレジスト層を容易に除去することが可能なパターン形成方法を提供することを目的とし、該目的の達成を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のパターン形成方法においては、エッチング対象となる有機膜をプラズマ処理又はイオン・インプランテーション処理することにより、有機膜に表面改質層を形成する。この表面改質層が耐熱性、耐有機溶剤性を備えており、この上にレジスト層を形成することで、エッチング処理後のレジスト層除去の際に、レジスト層の剥離性が向上することを見出して、本発明は完成された。
すなわち、本発明の具体的手段は以下の通りである。
＜１＞  （ａ）支持体上に有機膜を形成する有機膜形成工程と、（ｂ）前記有機膜を、プラズマ処理又はイオン・インプランテーション処理する表面処理工程と、（ｃ）前記表面処理工程後の有機膜上に、レジスト層を形成し、前記レジスト層の一部領域を除去することにより、前記有機膜上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、（ｄ）前記レジストパターンをマスクとしたドライエッチング処理により前記レジストパターン様に前記有機膜を除去して、前記支持体上に画像を形成する画像形成工程と、（ｅ）残存する前記レジスト層を除去するレジスト層除去工程と、を含むパターン形成方法。
＜２＞  前記（ｅ）レジスト層除去工程は、少なくとも有機溶剤を用いて前記レジスト層を除去する工程であることを特徴とする前記＜１＞に記載のパターン形成方法。
＜３＞  前記＜１＞又は＜２＞に記載のパターン形成方法により、支持体上に形成されたパターンを有するカラーフィルタ。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ドライエッチング法を用いたパターン形成方法であって、ドライエッチング処理後に、残存するレジスト層を容易に除去することが可能なパターン形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（ａ）有機膜形成工程
本発明のパターン形成方法は、支持体上に有機膜を形成する有機膜形成工程を有する。
（支持体）
本発明における支持体としては、カラーフィルタに用いられるものであれば特に制限はないが、例えば液晶表示素子等に用いられるソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えばシリコン基板、酸化膜、窒化シリコン等が挙げられる。また、これら支持体と有機膜の間には本発明の効果を損なわない限り中間層などを設けても良い。
【００１３】
（有機膜）
本発明における有機膜は着色剤の少なくとも１種を含有することが好ましい。これにより、前記有機膜は、本発明におけるカラーフィルタの画素の少なくとも１種を構成することができる。
前記有機膜は、例えば、着色熱硬化性組成物を用いて形成することができる。本発明における着色熱硬化性組成物は、着色剤の少なくとも１種と、熱硬化性化合物の少なくとも１種とを少なくとも含んで構成することが好ましい。
【００１４】
―着色剤―
本発明において好ましく用いることができる着色剤として、有機顔料及び染料を挙げることができる。有機顔料としては以下のものを挙げることができる。但し本発明は、これらに限定されるものではない。
【００１５】
Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１１，２４，１０８，１０９，１１０，１３８，１３９，１５０，１５１，１５４，１６７，１８０，１８５；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・オレンジ３６，７１；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２，１５０，１７１，１７５，１７７，２０９，２２４，２４２，２５４，２５５，２６４；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９，２３，３２；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１，１５：３，１５：６，１６，２２，６０，６６；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラック１
【００１６】
これら有機顔料は、単独又は２種以上を組合せて用いることができる。２種以上を組合せて用いることにより、着色層の色純度を上げることができる。上記組合せの具体例を以下に示す。例えば、赤色用の顔料として、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料単独またはそれらの少なくとも１種と、ジスアゾ系黄色顔料、イソインドリン系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料またはペリレン系赤色顔料と、の混合などを用いることができる。例えば、アントラキノン系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７が挙げられ、ペリレン系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２２４が挙げられ、ジケトピロロピロール系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２５４が挙げられ、色再現性の点でＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３９との混合が好ましい。また、赤色顔料と黄色顔料との質量比は、１００／７５〜１００／５が好ましい。この範囲内とすることで光透過率を抑えることができ色純度を上げることができる。さらに好ましい質量比としては、１００／５０〜１００／１０である。
【００１７】
また、緑色用の顔料としては、ハロゲン化フタロシアニン系顔料を単独で、または、これとジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、アゾメチン系黄色顔料若しくはイソインドリン系黄色顔料との混合を用いることができる。このような例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、３６、３７とＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０またはＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８５との混合が好ましい。緑色顔料と黄色顔料との質量比は、１００／１５０〜１００／５が好ましい。
【００１８】
青色用の顔料としては、フタロシアニン系顔料を単独で、若しくはこれとジオキサジン系紫色顔料との混合を用いることができる。このような例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６とＣ．Ｉ．ピグメント・バイオレット２３との混合が好ましい。青色顔料と紫色顔料との質量比は、１００／３０〜１００／０が好ましい。
【００１９】
本発明において、着色剤が染料である場合には、組成物中に均一に溶解して着色熱硬化性組成物を得ることができる。本発明における染料としては、カラーフィルタ用として公知の染料を特に制限なく用いることができる。
【００２０】
本発明における着色熱硬化性組成物の全固形分中の着色剤の含有率は特に限定されるものではないが、好ましくは５０質量％以上１００質量％未満であり、５５質量％以上９０質量％以下がより好ましい。５０質量％以上とすることでカラーフィルタとして適度な色度を得ることができる。また、１００質量％未満とすることで光硬化を充分に進めることができ、膜としての強度低下を抑制することができる。
【００２１】
−熱硬化性化合物−
本発明に使用可能な熱硬化性化合物としては、加熱により膜硬化を行えるものであれば特に限定はなく、例えば、熱硬化性官能基を有する化合物を用いることができる。前記熱硬化性化合物としては、例えば、エポキシ基、メチロール基、アルコキシメチル基およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも１つの基を有するものが好ましい。
【００２２】
更に好ましい熱硬化性化合物としては、（ａ）エポキシ化合物、（ｂ）メチロール基、アルコキシメチル基およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも１つの置換基で置換された、メラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物またはウレア化合物、（ｃ）メチロール基、アルコキシメチル基およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも１つの置換基で置換された、フェノール化合物、ナフトール化合物またはヒドロキシアントラセン化合物、が挙げられる。中でも、前記熱硬化性化合物としては、エポキシ化合物が好ましく、多官能エポキシ化合物が特に好ましい。
【００２３】
着色熱硬化性組成物の全固形分に対する、前記熱硬化性化合物の含有量としては、素材により異なるが、０．１〜５０質量％が好ましく、０．２〜４０質量％がより好ましく、１〜３５質量％が特に好ましい。
【００２４】
−各種添加物−
本発明における着色熱硬化性組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、各種添加物、例えば、バインダー、硬化剤、硬化触媒、溶剤、充填剤、前記以外の高分子化合物、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、分散剤、等を配合することができる。これら各種添加剤の具体例としては、例えば、特開２００５−３２６４５３号公報に記載の各種の添加剤を挙げることができる。
【００２５】
有機膜は、例えば、上記の着色熱硬化性組成物を支持体に塗布し、乾燥して形成する工程を設けて形成することができる。
具体的には、溶剤を含んだ着色熱硬化性組成物を、支持体上に回転塗布、スリット塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布方法により塗布して形成することができる。
有機膜の具体的な厚さとしては、０．００５μｍ〜０．９μｍが好ましく、０．０５μｍ〜０．８μｍが好ましく、０．１μｍ〜０．７μｍで作製されることが更に好ましい。
【００２６】
本発明における有機膜形成工程は、加熱工程（ポストベーク工程であってもよい）を更に含むことが好ましい。具体的には、本発明における着色熱硬化性組成物を支持体に塗布して塗布膜を形成した後、加熱工程により、該塗布膜を熱硬化させて形成することができる。前記加熱工程は塗布後の乾燥と同時であってもよく、また塗布乾燥後に別途熱硬化の工程を設けてもよい。前記加熱工程は、オーブン、ホットプレートなど公知の加熱手段を用い、好ましくは１３０℃〜３００℃、更に好ましくは１５０℃〜２８０℃、特に好ましくは１７０℃〜２６０℃の条件下で、好ましくは１０秒〜３時間、更に好ましくは３０秒〜２時間、特に好ましくは６０秒〜６０分の範囲で行なうことができる。但し、製造を考慮すると硬化に要する時間は短時間であるほど好ましい。
【００２７】
（ｂ）表面処理工程
本発明のパターン形成方法においては、支持体上に有機膜を形成した後に、前記有機膜を、プラズマ処理又はイオン・インプランテーション処理する表面処理工程を実施する。表面処理工程を行うことによって、有機膜上に形成されたレジスト層の剥離除去が容易になる。
【００２８】
本発明における表面処理工程は、支持体上に形成された有機膜に対してプラズマ処理を適用することで実施することができる。プラズマ処理工程により、有機膜の表面（支持体と対向する側とは反対側の面）から数ｎｍ〜数十ｎｍの深さで、表面改質層を形成することができる。この表面改質層は、例えば、有機膜を構成する化合物が分解(例えば、炭化)されて形成される。
この表面改質層は耐熱性や耐有機溶剤性を備えている。そのため表面改質層上に設けられたレジスト層を、有機溶剤を用いて除去する際に、レジスト層の剥離性向上に寄与すると共に有機膜にダメージが発生することを抑制することができる。
【００２９】
本発明におけるプラズマ処理は、不活性ガスにて行うことが望ましい。不活性ガスを使用することにより、プラズマ処理によって有機膜に好ましくないダメージ（例えば、削れ）が発生することを抑制することができる。前記不活性ガスの具体例としては、例えば、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅなどの希ガス類を挙げることができる。
【００３０】
前記プラズマ処理の処理条件としては、有機膜の表面から数ｎｍ〜数十ｎｍの深さで表面改質層を形成することが出来れば、いかなる処理条件であってもよく特に制限はない。例えば、印加バイアスとウエハバイアスとの差としては、１００〜５００Ｗであることが好ましく、より好ましくは２００〜４００Ｗである。また、処理時間としては数秒〜数十秒が好ましく、より好ましくは５秒〜３０秒である。
また、形成される表面改質層の厚さは、処理時間とプラズマのエネルギーを上記のように適宜変更することで制御することができる。
【００３１】
本発明におけるプラズマ処理としては、有機膜に表面改質層を形成する観点から、不活性ガスを用い、印加バイアスとウエハバイアスとの差が１００〜５００Ｗであって、処理時間が数秒〜数十秒であることが好ましく、希ガス類を用い、印加バイアスとウエハバイアスとの差が２００〜４００Ｗであって、処理時間が５秒〜３０秒であることがより好ましい。
【００３２】
また、本発明における表面処理工程は、支持体上に形成された有機膜に対してイオン・インプランテーション処理を適用することで実施することもできる。前記イオン・インプランテーション処理としては、例えば、真空中でホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）、アルゴン（Ａｒ）等の原子をイオン化し、そのイオンを直流電圧または高周波電圧を印加して形成した電場中で加速して、前記有機膜の表面にイオンを添加する処理を挙げることができる。
【００３３】
本発明におけるイオン・インプランテーション処理の条件としては、有機膜の表面から数ｎｍ〜数十ｎｍの深さで表面改質層を形成することが出来ればいかなる処理条件であってもよく、特に制限はない。例えば、加速されたイオンのエネルギーとしては、５０〜１００ｋｅＶであることが好ましい。また、イオンの添加量としては、１．０×１０１０〜１０１３ｃｍ−２であることが好ましい。
また、形成される表面改質層の厚さは、処理時間とイオンのエネルギーを上記のように適宜変更することで制御することができる。
【００３４】
本発明におけるイオン・インプランテーション処理条件としては、イオン化したホウ素、リン又はアルゴン原子を直流電圧又は高周波電圧の印加により形成した電場中で加速して、加速されたイオンのエネルギーを５０〜１００ｋｅＶとし、イオンの添加量を１．０×１０１０〜１０１３ｃｍ−２とする処理条件であることが好ましい。このような処理条件でイオン注入することで、表面からの深さが数ｎｍ〜数十ｎｍの表面改質層を形成することができる。
【００３５】
本発明においては、表面処理工程によって有機膜に表面改質層を形成することにより、有機膜上に形成されたレジスト層を、剥離液を用いて除去する際に、有機膜とレジスト層との界面への剥離液の浸透性を向上させることができる。これにより、レジスト層のうち有機膜と接している部分を溶解しつつ、後述のドライエッチング処理でレジスト層の表層に形成された硬化層をリフトオフにより除去することができ、レジスト層の除去を容易に行うことが可能となる。
【００３６】
本発明における表面処理工程は、プラズマ処理とイオン・インプランテーション処理のいずれで行ってもよいが、ドライエッチング処理と同一装置にて処理可能である点で、プラズマ処理で行うことが好ましい。
【００３７】
（ｃ）レジストパターン形成工程
本発明のパターン形成方法は、前記表面処理工程後の有機膜上に、レジスト層を形成し、前記レジスト層の一部領域を除去することにより、前記有機膜上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程を含む。有機膜上に形成されたレジストパターンをマスクとして、後述のエッチング工程でドライエッチング処理することにより、有機膜を所望の形状（例えば、矩形）に形成することができる。
本発明におけるレジストパターン形成工程は、レジスト層形成工程とパターニング工程とを少なくとも含んで構成することができる。
【００３８】
（レジスト層形成工程）
上述のように、支持体上に（ａ）有機膜形成工程と、（ｂ）表面処理工程とを実施した後、レジスト層、例えば、感光性樹脂層（フォトレジスト層）を有機膜上に形成する。具体的には、前記有機膜上にポジ又はネガ型の感光性樹脂組成物を塗布し、これを乾燥させてフォトレジスト層が形成される。本発明のフォトレジスト層の形成においては、更にプリベーク処理を行うことが好ましい。
【００３９】
前記ポジ又はネガ型の感光性樹脂組成物としては、例えば、特開２００７−１１３２４号公報の段落番号０１１２〜０１１７に記載の事項を本発明においても好適に適用することができる。
また、前記感光性樹脂組成物の塗布方法としては、既述の塗布方法を好適に用いることができる。前記感光性樹脂層の具体的な厚さとしては、０．０１μｍ〜３μｍが好ましく、０．１μｍ〜２．５μｍがより好ましく、０．１５μｍ〜２μｍで形成されることが更に好ましい。
【００４０】
前記ポジ型の感光性樹脂組成物としては、紫外線（ｇ線、ｉ線）、エキシマー・レーザー等を含む遠紫外線、電子線、イオンビームおよびＸ線等の放射線に感応するポジ型フォトレジスト用に好適なポジ型レジスト組成物が使用できる。前記放射線のうち、前記感光性樹脂層を露光するものとしては、本発明の目的からは、ｇ線、ｉ線が好ましく、中でもｉ線露光が好ましい。
【００４１】
（パターニング工程）
本発明においては、上記レジスト層形成工程によって形成された、例えば、ポジ型フォトレジスト層に、マスクを介して紫外線を照射して感光させた後、Ｐ．Ｅ．Ｂ．(Post Exposure Bake)処理、現像処理により感光領域が除去されてフォトレジストパターンを表面処理された有機膜上に形成することができる。これにより、有機膜の表面（支持体と対向する側とは反対側の面）がパターン様に露出することになる。
【００４２】
前記現像液としては、着色剤を含む有機膜には影響を与えず、ポジ型レジストの露光部および／又はネガ型レジストの未硬化部を溶解するものであればいかなるものも用いることができる。具体的には、種々の有機溶剤の組み合わせやアルカリ性の水溶液を用いることができる。
【００４３】
現像処理によりパターンが形成された後、更にポストベーク処理を行なうことができる。ポストベーク処理を行う場合にその後に、レジストパターン形成工程が終了する。
【００４４】
（ｄ）画像形成工程
本発明のパターン形成方法においては、前記レジストパターン形成工程によって形成されたパターン様に、フッ素系ガスと酸素ガスとの混合ガスを用いたドライエッチングにより、有機膜を除去することが好ましい。このとき、有機膜側壁に付着する側壁保護膜が、レジスト側壁に堆積しない条件で実施することが好ましい。本発明におけるフッ素系ガスとしては公知のガスを使用できるが、下記式（Ｉ）で表わされるフッ素系ガスであることが好ましい。
ＣｎＨｍＦｌ              式（Ｉ）
〔式中、ｎは、１〜６、ｍは、０〜１３、ｌは、１〜１４を表わす。〕
【００４５】
前記式（Ｉ）で表されるフッ素系ガスとしては、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ２Ｆ４、Ｃ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、Ｃ５Ｆ８、ＣＨＦ３の群からなる少なくとも１種を挙げることができる。本発明におけるフッ素系ガスは、前記群の中から１種のガスを選択して用いることができ、また２種以上のガスを組合せて用いることができる。
本発明におけるフッ素系ガスは、被エッチング部分の矩形性維持の観点から、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、及びＣＨＦ３の群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、ＣＦ４及び／又はＣ２Ｆ６であることがより好ましく、ＣＦ４であることが特に好ましい。
【００４６】
本発明における混合ガスは、フッ素系ガスと酸素ガスとの含有比率（フッ素系ガス／酸素ガス）を流量比で２／１〜８／１とすることが好ましい。前記範囲内とすることにより、エッチング処理時におけるレジスト層側壁へのエッチング生成物の付着を防止でき、後述するレジスト層除去工程において、レジスト層の剥離が容易になる。中でも特に、被エッチング部分の矩形性を維持しながらエッチング生成物のレジスト側壁への再付着の防止の点で、フッ素系ガスと酸素ガスとの含有比率が２／１〜６／１であることが好ましく、３／１〜５／１であることが特に好ましい。
【００４７】
本発明における混合ガスは、エッチングプラズマの分圧コントロール安定性、及び被エッチング部分の支持体と交差する平面にある面の垂直性を維持する観点から、前記フッ素系ガス及び酸素ガスに加え、他のガスとしてさらに、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）などの希ガス、塩素原子、フッ素原子、臭素原子等のハロゲン原子を含むハロゲン系ガス（例えば、ＣＣｌ４、ＣＣｌＦ３、ＡｌＦ３、ＡｌＣｌ３等）、Ｎ２、ＣＯ、及びＣＯ２の群から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましく、Ａｒ、Ｈｅ、Ｋｒ、Ｎ２、及びＸｅの群から選ばれる少なくとも１種を含むことがより好ましく、Ｈｅ、Ａｒ、及びＸｅの群から選ばれる少なくとも１種を含むことが更に好ましい。
【００４８】
但し、エッチングプラズマの分圧コントロール安定性、及び被エッチング部分の支持体と交差する平面にある面の垂直性を維持することが可能である場合は、第１の混合ガスが、フッ素系ガス及び酸素ガスのみからなっていてもよい。
本発明における混合ガスにおいて、フッ素系ガス及び酸素ガスに加えて含んでいてもよい他のガスの含有量は、酸素ガスを１としたときの流量比で２５以下であることが好ましく、１０以上２０以下であることがより好ましく、１４以上１８以下であることが特に好ましい。
【００４９】
前記画像形成工程におけるエッチング処理は、エッチングレートを事前に算出してエッチングを時間管理で実施する手法や、エッチング終点を検出することでエッチングを終了する手法等のいずれの手法を用いて実施してもよく、２以上の手法を併用して実施してもよい。
【００５０】
（ｅ）レジスト層除去工程
本発明のパターン形成方法は、前記画像形成工程後に残存するレジスト層を除去するレジスト層除去工程を含む。エッチング処理終了後、マスクのレジスト（硬化後の感光性樹脂層）は専用の剥離液や溶剤によって除去される。
本発明においては、有機膜にプラズマ処理又はイオン・インプランテーション処理を実施して表面改質層を形成しておくことで、ドライエッチング処理後のレジスト層を効率的に溶解除去することができる。
【００５１】
本発明におけるレジスト層除去工程は、（１）レジスト層上に、剥離液または溶剤を付与して、レジスト層を除去可能な状態にする工程と、（２）前記レジスト層を、洗浄水を用いて除去する工程と、を含むことが好ましい。
レジスト層上に、剥離液または溶剤を付与して、除去可能な状態にする工程としては、例えば、剥離液または溶剤を、少なくともレジスト層上に付与し、所定の時間停滞させるパドル現像工程を挙げることができる。剥離液または溶剤を停滞させる時間としては、特に制限はないが、数十秒から数分であることが好ましい。
【００５２】
また、洗浄水を用いてレジスト層を除去する工程としては、例えば、スプレー式またはシャワー式の噴射ノズルから、レジスト層に洗浄水を噴射して、レジスト層を除去する工程を挙げることができる。
洗浄水としては、純水を好ましく用いることができる。
また、噴射ノズルとしては、その噴射範囲内に支持体全体が包含される噴射ノズルや、可動式の噴射ノズルであってその可動範囲が支持体全体を包含する噴射ノズルを挙げることができる。噴射ノズルが可動式の場合、レジスト層を除去する工程中に支持体中心部から支持体端部までを２回以上移動して洗浄水を噴射することで、より効果的にレジスト層を除去することができる。
【００５３】
前記剥離液は、レジスト層の溶解性の点から、少なくとも１種の有機溶剤を含有することが好ましい。前記剥離液は、無機溶媒を更に含有してもよい。有機溶剤としては、例えば、１）炭化水素系化合物、２）ハロゲン化炭化水素系化合物、３）アルコール系化合物、４）エーテルまたはアセタール系化合物、５）ケトンまたはアルデヒド系化合物、６）エステル系化合物、７）多価アルコール系化合物、８）カルボン酸またはその酸無水物系化合物、９）フェノール系化合物、１０）含窒素化合物、１１）含硫黄化合物、１２）含フッ素化合物が挙げられる。
本発明における剥離液としては、含窒素化合物を含有することが好ましく、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物とを含むことがより好ましい。
【００５４】
非環状含窒素化合物としては、水酸基を有する非環状含窒素化合物であることが好ましい。具体的には例えば、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミン、Ｎ−ブチルエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられ、好ましくはモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンであり、より好ましくはモノエタノールアミン(Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＯＨ)である。
【００５５】
環状含窒素化合物としては、イソキノリン、イミダゾール、Ｎ−エチルモルホリン、ε−カプロラクタム、キノリン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、２−ピペコリン、３−ピペコリン、４−ピペコリン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、ピリジン、ピロリジン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−フェニルモルホリン、２，４−ルチジン、２，６−ルチジンなどが挙げられ、好ましくは、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチルモルホリンであり、より好ましくはＮ−メチル−２−ピロリドン(ＮＭＰ)である。
【００５６】
本発明における剥離液は、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物とを含むことが好ましいが、中でも、非環状含窒素化合物として、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びトリエタノールアミンから選ばれる少なくとも１種と、環状含窒素化合物として、Ｎ−メチル−２−ピロリドン及びＮ−エチルモルホリンから選ばれる少なくとも１種とを含むことがより好ましく、モノエタノールアミンとＮ−メチル−２−ピロリドンとを含むことが更に好ましい。
前記非環状含窒素化合物の含有量が、剥離液１００質量部に対して、９質量部以上１１質量部以下であって、環状含窒素化合物の含有量が６５質量部以上７０質量部以下であることが望ましい。
また本発明における剥離液は、非環状含窒素化合物と環状含窒素化合物の混合物を純水で希釈したものであることが好ましい。
【００５７】
本発明におけるレジスト層除去工程においては、着色層上に形成されたレジスト層が除去されていればよく、着色層の側壁にエッチング生成物であるデポ物が付着している場合であっても、該デポ物が完全に除去されていなくてもよい。ここで、デポ物とは、エッチング生成物が着色層の側壁に付着し堆積したものを表わす。
【００５８】
以下に、本発明のカラーフィルタの製造方法の１態様を、図面を参照して説明する。
（ａ）有機膜形成工程
図１に示すように、支持体１の表面に所定の色成分に対応付けられる有機膜として着色層２を形成する。着色層２は、例えば着色剤と、熱硬化性化合物とを含んだ着色熱硬化性組成物を所望の膜厚で塗布し、ポストベーク処理を行って形成することができる。
【００５９】
（ｂ）表面処理工程
着色層２の表面（支持体と対抗する側とは反対側の面）に対して、数秒〜数十秒のプラズマ処理もしくはイオン・インプランテーション処理を行う。これにより図２に示すように、表面改質層３が有機膜の最表層に形成される。
【００６０】
（ｃ）レジストパターン形成工程
図３に示すように、表面改質層３上にポジ又はネガ型フォトレジストを塗布、プリベーク処理を実施し所望の膜厚を有するレジスト層４を形成する。
【００６１】
図４に示すように、所定のフィルタアレイ（画素群）に対応する開口領域を有するフォトマスクを介しレジスト層４に露光処理を実施し、潜像領域５を形成する。
除去すべき潜像領域５のレジスト層部分を現像処理により除去した後の状態を図５に示す。支持体上にはレジスト層が除去された表面改質層露出部６が形成されており、この表面改質層露出部６は、着色層２と表面改質層３とを除去すべき領域に対応しており、着色層を形成する領域以外のレジスト層が除去される。
【００６２】
（ｄ）画像形成工程
次に図６に示すように、レジスト層４をマスクとして、フッ素系ガスと酸素ガスを含んだ異方性ドライエッチング処理して、表面改質層３と着色層２とを除去することで、支持体露出部７が形成される。
表面改質層３と着色層２は、エッチングレートを算出しての時間管理、もしくはエンドポイント検出にてより除去される。これにより支持体が露出している状態となる。また、支持体が露出した後、残渣除去のため２０％程度のオーバーエッチングを実施する。
【００６３】
（ｅ）レジスト層除去工程
エッチング処理を実施した後、レジスト層４を、剥離液などを用いて溶解除去する。この溶解除去処理においては、溶剤に可溶な部分は溶解除去され、エッチングによりダメージを受けた難溶層はリフトオフにより除去される。レジスト層除去工程終了後は図７に示すように、フォトレジスト残りのない矩形なパターンが形成される。
【００６４】
本発明のパターン形成方法により支持体上に形成されたパターンを有するカラーフィルタは、液晶表示素子やＣＣＤ等の固体撮像素子に用いることができ、特に１００万画素を超えるような高解像度のＣＣＤ素子やＣＭＯＳ等に好適である。本発明のカラーフィルタは、例えば、ＣＣＤを構成する各画素の受光部と集光するためのマイクロレンズとの間に配置されるカラーフィルタとして用いることが可能となる。
【００６５】
本発明のパターン形成方法においては、ドライエッチングによりパターンの異方性を維持したまま矩形パターンを形成することができる。また、本発明のパターン形成方法を用いると、ドライエッチング処理により残存するレジスト層を容易に剥離することが可能になる。このように、本発明のパターン形成方法を用いれば、パターン矩形性の非常に高いカラーフィルタを作製することができ、非常に有用である。
【００６６】
本発明のカラーフィルタは、本発明のパターン形成方法によって支持体上に形成されたパターンを有するものである。形成されたパターンはレジスト層をマスクとしてドライエッチングにより形成するため、矩形性が高く微細なパターンを有する高性能なカラーフィルタとすることができる。
本発明のカラーフィルタは、上記のようにして支持体上に着色層（有機膜）からなるパターンと支持体露出部とを形成し、前記支持体露出部に既に形成された着色層とは異なる着色層を形成することで、例えば、２色のカラーフィルタとすることができる。更に、本発明における（ｂ）表面処理工程から（ｅ）レジスト層除去工程をこの順に行い、次いで、形成された支持体露出部に新たに着色層を形成することで、例えば３色のカラーフィルタを製造することができる。
【実施例】
【００６７】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「部」及び「％」は質量基準である。
【００６８】
（参考例）
−プラズマ処理前後における有機膜の表面解析−
[測定サンプルの作製]
下記組成の着色熱硬化性組成物（以下、ＧＲＥＥＮ材料という）を常法により調製した。
組成
・グリーン顔料（着色剤、ＰＧ３６）                      ５５．２５％
・分散剤                                                １７．３５％
（フタロシアニン誘導体（市販品ＥＦＫＡ−７４５（エフカ社製）
・樹脂（熱硬化性化合物）                                ２６．０７％
（ダイセル化学工業（株）社製、ラクトン変性エポキシ樹脂）
・モノマー                                                ０．８３％
（新中村化学社製、ＮＫエステル  Ａ−ＴＭＰ−６ＢＯ）
・界面活性剤（フッ素系界面活性剤）                          ０．５％
【００６９】
上記ＧＲＥＥＮ材料を、シリコンウエハ上にスピンコーター（東京エレクトロン製、Ｍａｒｋ８）にて、膜厚が０．８μｍの塗布膜となるように塗布した。ホットプレートを使用して、２２０℃で５分間の加熱を行い、塗布膜を硬化させて着色層（有機膜）を形成した。前記ＧＲＥＥＮ材料（着色熱硬化性組成物）により形成された着色層の膜厚は０．６μｍであった。
【００７０】
［プラズマ処理］
上記により形成された有機膜に対して、下記条件にてプラズマ処理を行った。
・プラズマ処理条件
時間：３０ｓｅｃ
ガス種：アルゴン
ソース／上部／下部バイアス：８００／４００／２００（Ｗ）
チャンバー圧力：２Ｐａ
処理温度：５０℃
【００７１】
［ＥＳＣＡ測定］
プラズマ処理前の有機膜と、プラズマ処理後の有機膜とについて、下記ＥＳＣＡ条件にて測定を行い、ぞれぞれの有機膜の表面状態を解析した。
【００７２】
・ＥＳＣＡ測定条件
装置：ＰＨＩ Ｑｕａｎｔｕｍ２０００
Ｘ線源：Ａｌ-Ｋα（２００μｍφ，１００Ｗ，２０ｋＶ）
パスエネルギー：５８．７０ｅＶ
分析面積：１４００×５００μｍ  
帯電補正：あり（１０ｅＶ＿Ａｒ，Ｎｕｅｔ．＿２０μＡ）
測定スペクトル：Ｆ１ｓ、Ｃ１ｓ、Ｎ１ｓ、Ｏ１ｓ、Ｂｒ３ｄ、Ａｒ２ｐ、Ｓｉ２ｐ
【００７３】
プラズマ処理前の有機膜表面の表面原子濃度（表面原子１００個あたりの各原子の原子数が占める割合、Ｈ，Ｈｅ除く）は、炭素原子が６割強、酸素原子が２割強、界面活性剤に由来するフッ素原子が１割強であった。よって、有機膜表面に存在する元素の概ね＞９８％は炭素、酸素、フッ素の３元素でしめられていることがわかった。その他、フタロシアニン系顔料（ＰＧ３６）由来のＢｒが微量検出された。
一方、Ａｒプラズマ処理後の塗膜表面では、炭素原子やフッ素原子の割合が大幅に低下し、Ｃ１ｓスペクトルで炭化物（Ｃａｒｂｉｄｅ）、Ｆ１ｓスペクトルではフッ化物（Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）、Ｎ１ｓでは窒化物（Ｎｉｔｅｒｉｄｅ）のピークが新たに生成されていることが分かった。この結果から、有機膜表面の化合物がプラズマにより分解（炭化）されていると推定される。
【００７４】
（実施例１）
以下の各工程において、市販の処理液を用いた処理を行う場合、特記しない限りメーカー指定の方法に従って各処理を行った。
【００７５】
（ａ）有機膜形成工程
シリコンウエハ上に上記ＧＲＥＥＮ材料をスピンコーター（東京エレクトロン製Ｍａｒｋ８）にて、膜厚が０．８μｍの塗布膜となるように塗布した後、ホットプレートを使用して、２２０℃で５分間の加熱を行い、塗布膜の硬化を行なった。前記顔料含有熱硬化性組成物により形成された着色層の膜厚は０．６μｍであった。
【００７６】
（ｂ）表面処理工程
ドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）を用いて、ＲＦパワー：８００Ｗ、アンテナバイアス（印加バイアス）：４００Ｗ、ウエハバイアス：２００Ｗ、チャンバーの内部圧力：２．０Ｐａ、基板温度：５０℃、プロセスガス種：Ａｒの処理条件で、３０秒のプラズマ処理を実施した。
プラズマ処理により、有機膜表面に約１０ｎｍの表面荒れが発生していることが、測長ＳＥＭにより確認された。
【００７７】
（ｃ）レジストパターン形成工程
次に、前記ＧＲＥＥＮ材料上に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をスピンコーター（東京エレクトロン製Ｍａｒｋ８）にて塗布し、１００℃で２分間の加熱処理を行い、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層（レジスト層）を形成した。
【００７８】
次にｉ線ステッパー（キャノン（株）製、ＦＰＡ３０００ｉ５＋）を用いて２５０ｍＪ／ｃｍ２の露光量で、市松パターンの露光を行った。１１０℃で１分間の加熱処理を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１１０℃で１分間のポストベーク処理を実施して、形成すべき領域のフォトレジストを除去し、１．５μｍ×１．５μｍサイズの市松パターンを形成した。
【００７９】
（ｄ）画像形成工程
次いで、ドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、アンテナバイアス（印加バイアス）：４００Ｗ、ウエハバイアス：２００Ｗ、チャンバーの内部圧力：４．０Ｐａ、基板温度：５０℃、混合ガスのガス種及び流量をＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．とし、１２０秒のエッチング処理を実施した。この時、エッチング終点検出はエンドポイントディテクタを用いて行い、次いで２０％のオーバーエッチングを実施した。
【００８０】
（ｅ）レジスト層除去工程
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ−２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して、パドルによる１２０秒の剥離処理を実施して、その後、純水にて６０秒のリンス処理を行い、フォトレジスト層の除去を行った。次いでスピンドライにて乾燥させた。これにより、支持体上にパターンを形成した。
【００８１】
その後、光学式顕微鏡、表面ＳＥＭ及び断面ＳＥＭにてフォトレジストの残渣発生の有無を確認したところ、フォトレジストの残りは認められなかった。
また、形成されたパターンは、矩形な１．５μｍ×１．５μｍの市松パターンであった。
以上のようにして、ドライエッチングプロセスにて、フォトレジストの剥離残りの無い、矩形な１．５μｍ×１．５μｍの市松パターンのグリーンフィルタを形成することが出来た。
【００８２】
（実施例２）
実施例１における（ｂ）表面処理工程において、プロセスガスをＡｒに代えて、Ｈｅに変更した以外は実施例１と同様にしてパターンを形成した。
その後、光学式顕微鏡，表面ＳＥＭ及び断面ＳＥＭにてフォトレジストの残渣発生の有無を確認したが、フォトレジスト残りは見られず、形成されたパターンは矩形であった。
また、有機膜表面は実施例１と同様に約１０ｎｍの表面荒れが確認された。
【００８３】
（実施例３）
実施例１における（ｂ）表面処理工程において、プロセスガスをＡｒに代えて、Ｎｅに変更した以外は実施例１と同様にしてパターンを形成した。
その後、光学式顕微鏡，表面ＳＥＭ及び断面ＳＥＭにてフォトレジストの残渣発生の有無を確認したが、フォトレジスト残りは見られず、形成されたパターンは矩形であった。
また、有機膜表面は実施例１と同様に約１０ｎｍの表面荒れが確認された。
【００８４】
（実施例４）
実施例１における（ｂ）表面処理工程において、プラズマ処理に代えて、イオン・インプランテーション装置（フリーマン型イオン源を持つイオン照射装置、バリアン社製、Ｅ２２０）を用いて、プロセスガス：Ａｒで１００ＫｅＶ、ドーズ量５．０×１０１０ｃｍ−２のイオン・インプランテーション処理を実施した。そのほかは実施例１と同様にしてパターンを形成した。
光学式顕微鏡，表面ＳＥＭ及び断面ＳＥＭにてフォトレジストの残渣発生の有無を確認したが、フォトレジスト残りは見られず、形成されたパターンは矩形であった。
また、有機膜表面は実施例１と同様に約１０ｎｍの表面荒れが確認された。
【００８５】
（実施例５）
実施例４における（ｂ）表面処理工程において、プロセスガスをＡｒに代えて、Ｂ（ボロン）に変更した以外は実施例４と同様にしてパターンを形成した。
その結果、光学式顕微鏡，表面ＳＥＭ及び断面ＳＥＭにてフォトレジストの残渣発生の有無を確認したが、フォトレジスト残りは見られず、形成されたパターンは矩形であった。
また、有機膜表面は実施例１と同様に約１０ｎｍの表面荒れが確認された。
【００８６】
（実施例６）
実施例４における（ｂ）表面処理工程において、プロセスガスをＡｒに代えて、Ｐ（リン）に変更した以外は実施例４と同様にしてパターンを形成した。
その結果、光学式顕微鏡，表面ＳＥＭ及び断面ＳＥＭにてフォトレジストの残渣発生の有無を確認したが、フォトレジスト残りは見られず、形成されたパターンは矩形であった。
また、有機膜表面は実施例１と同様に約１０ｎｍの表面荒れが確認された。
【００８７】
（実施例７）
実施例１で作製したグリーンのカラーフィルタを用いて、以下のようにして２色目（Ｂ）および３色目（Ｒ）のパターンを形成した。
まず、実施例１においてパターンを形成したシリコンウェハ上に、青色着色熱硬化性組成物（ＳＢ−５０００Ｌ：富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製））を実施例１と同様にして塗布した。その後、ホットプレートで１００℃、２分間の加熱処理を行なった。次にホットプレートで、２２０℃、５分間の加熱処理を行い、青色（Ｂ）の塗布膜の硬化を行なった。
【００８８】
次いで実施例１と同様に、表面処理工程を実施した後、フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」を塗布し、ｉ線ステッパーにより、１．５μｍのパターン露光を行い、その後、前記「ＦＨＤ−５」で１分間の現像処理を行なった。次いで、実施例１と同様にドライエッチングを施し、青色のパターン形成を行なった。残ったマスクのレジストの剥離を実施例１と同様の剥離液で除去し、青色（Ｂ）のパターンを形成した。
【００８９】
この２色目（Ｂ）のパターンが形成されたシリコンウエハ上に、赤色着色熱硬化性組成物（ＳＲ−５０００Ｌ：富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ製））を実施例１と同様にして塗布した後、１００℃、２分の加熱処理後、２２０℃で５分間の熱硬化を行なった。次いで、このサンプルに対して実施例１と同様の条件でエッチング処理を行い、１色目（Ｇ）のパターン上に形成された２色目（Ｂ）及び３色目（Ｒ）の有機膜と、２色目のパターン上に形成された３色目（Ｒ）の有機膜を除去し、更に、平坦化して、ＲＧＢ３色からなるカラーフィルタを作製した。また、本発明のカラーフィルタは３色目形成までの工程中、パターン（画素）はがれが生じたものはなく、密着性に優れていた。
【００９０】
（比較例）
（ａ）有機膜形成工程
シリコンウエハ上に上記ＧＲＥＥＮ材料をスピンコーター（東京エレクトロン製Ｍａｒｋ８）にて、膜厚が０．８μｍの塗布膜となるように塗布した後、ホットプレートを使用して、２２０℃で５分間の加熱を行い、塗布膜の硬化を行なった。前記顔料含有熱硬化性組成物により形成された着色層の膜厚は０．６μｍであった。
【００９１】
（ｃ）レジストパターン形成工程
次に、前記ＧＲＥＥＮ材料上に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をスピンコーター（製造元、型番）にて塗布し、１００℃で２分間の加熱処理を行い、膜厚が０．８μｍになるようにフォトレジスト層を形成した。
【００９２】
次にｉ線ステッパー（キャノン（株）製、ＦＰＡ３０００i５+）にて２５０ｍＪ／ｃｍ２の市松パターンの露光を行い、１１０℃で１分間の加熱処理を実施した後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理後、１１０℃で１分間のポストベーク処理を実施して、形成すべき領域のフォトレジストを除去し、１．５μｍ×１．５μｍサイズの市松パターンを形成した。
【００９３】
（ｄ）画像形成工程
次いで、ドライエッチング装置（日立ハイテクノロジーズ社製、Ｕ−６２１）にて、ＲＦパワー：８００Ｗ、アンテナバイアス：４００Ｗ、ウエハバイアス：２００Ｗ、チャンバーの内部圧力：４．０Ｐａ、基板温度：５０℃、混合ガスのガス種及び流量をＣＦ４：２００ｍＬ／ｍｉｎ．、Ｏ２：５０ｍＬ／ｍｉｎ．、Ａｒ：８００ｍＬ／ｍｉｎ．とし、１２０秒のエッチング処理を実施した。この時、エッチング終点検出はエンドポイントディテクタを用いて行い、次いで５％のオーバーエッチングを実施した。
【００９４】
（ｅ）フォトレジスト層除去工程
次にフォトレジスト剥離液「ＭＳ−２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して、パドルによる１２０秒の剥離処理を実施して、その後、純水にて６０秒のリンス処理を行い、フォトレジスト層の除去を行った。次いで、スピンドライにて乾燥させた。これにより、支持体上にパターンを形成した。
【００９５】
光学式顕微鏡、表面ＳＥＭ及び断面ＳＥＭにてフォトレジストの残渣発生の有無を確認したところ、シリコンウエハの総面積に対して５％程度の領域にフォトレジスト残りが見られた。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】支持体上に有機膜が形成された状態を示す断面図である。
【図２】表面処理工程より有機膜に表面改質層が形成された状態を示す断面図である。
【図３】表面改質層上にレジスト層が形成された状態を示す断面図である。
【図４】露光後のレジスト層の状態を示す断面図である。
【図５】現像処理後のレジスト層の状態を示す断面図である。
【図６】エッチング処理後の層構造を示す断面図である。
【図７】レジスト層除去後の層構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  支持体
２  有機膜
３  表面改質層
４  レジスト層
５  未硬化の潜像領域
６  表面改質層露出部
７  支持体露出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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