JP2752022B2 - 微細パターン形成方法 - Google Patents
微細パターン形成方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプリント回路基板、その
他各種の基板加工、薄膜加工に用いるための微細高精度
なマスクパターンの形成方法に関するものである。
他各種の基板加工、薄膜加工に用いるための微細高精度
なマスクパターンの形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、基板上へ微細パターンを形成する
際にはレジスト材料を塗布した基板をフォトリソグラフ
ィーにより露光、現像することにより基板上にレジスト
の微細パターンを得ている。素子が微細化するにつれ
て、この方法ではパターンの精度が不充分となってき
た。新たな方法として電子ビームリソグラフィーによる
パターン形成が考えられている。電子ビームリソグラフ
ィーにおいては電子ビームレジストの耐ドライエッチ性
の悪さ、電子の前方および後方散乱による近接効果のパ
ターン精度への影響、またチャージアップによるパター
ン精度への影響などの問題がある。これらの問題を解決
するために、多層レジスト法が提案されている。多層レ
ジスト法では、基板上に下層膜、中間層、レジスト膜を
構築する３層構造が広く用いられている。下層膜として
近接効果を抑えるために有機膜を塗布し、中間層として
ＳｉＯ2 等の無機膜を塗布する。その上にレジスト膜を
塗布する。その上にチャージアップ防止のために通常、
アルミニウム膜を薄く蒸着する。電子ビーム露光を行っ
た後、アルカリ水溶液でアルミニウム膜を除去し、その
後現像する。次にこのレジスト層をマスクとして中間層
のドライエッチングを行う。続いて中間層をマスクとし
て下層膜のドライエッチングを行う。以上のような３層
レジストプロセスを用いることにより、微細なパターン
を高アスペクト比で形成することができる。一方、集束
イオンビームを用いたレジスト露光がある。集束イオン
ビーム露光では、電子ビームに比べてレジストの感度が
１〜２桁高く、前方および後方散乱による近接効果の影
響を受けにくいという特徴がある。
際にはレジスト材料を塗布した基板をフォトリソグラフ
ィーにより露光、現像することにより基板上にレジスト
の微細パターンを得ている。素子が微細化するにつれ
て、この方法ではパターンの精度が不充分となってき
た。新たな方法として電子ビームリソグラフィーによる
パターン形成が考えられている。電子ビームリソグラフ
ィーにおいては電子ビームレジストの耐ドライエッチ性
の悪さ、電子の前方および後方散乱による近接効果のパ
ターン精度への影響、またチャージアップによるパター
ン精度への影響などの問題がある。これらの問題を解決
するために、多層レジスト法が提案されている。多層レ
ジスト法では、基板上に下層膜、中間層、レジスト膜を
構築する３層構造が広く用いられている。下層膜として
近接効果を抑えるために有機膜を塗布し、中間層として
ＳｉＯ2 等の無機膜を塗布する。その上にレジスト膜を
塗布する。その上にチャージアップ防止のために通常、
アルミニウム膜を薄く蒸着する。電子ビーム露光を行っ
た後、アルカリ水溶液でアルミニウム膜を除去し、その
後現像する。次にこのレジスト層をマスクとして中間層
のドライエッチングを行う。続いて中間層をマスクとし
て下層膜のドライエッチングを行う。以上のような３層
レジストプロセスを用いることにより、微細なパターン
を高アスペクト比で形成することができる。一方、集束
イオンビームを用いたレジスト露光がある。集束イオン
ビーム露光では、電子ビームに比べてレジストの感度が
１〜２桁高く、前方および後方散乱による近接効果の影
響を受けにくいという特徴がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
３層レジスト法では、レジストの耐ドライエッチ性が悪
いので、0.5 μｍ以上のレジスト膜厚を必要とし、また
現像液として有機溶剤を用いているために、現像中に有
機溶媒の含浸によりレジストパターンが膨潤を起こし、
解像力には限界がある。さらに多層の薄膜を形成、処理
する必要性から工程数の増大、プロセス途上での欠陥の
誘起があり、信頼性の低下が大きな問題となっている。
このような問題により、例えば線幅0.1 μｍ／線幅0.1
μｍという微細かつ高精度なパターンを形成するは困難
である。
３層レジスト法では、レジストの耐ドライエッチ性が悪
いので、0.5 μｍ以上のレジスト膜厚を必要とし、また
現像液として有機溶剤を用いているために、現像中に有
機溶媒の含浸によりレジストパターンが膨潤を起こし、
解像力には限界がある。さらに多層の薄膜を形成、処理
する必要性から工程数の増大、プロセス途上での欠陥の
誘起があり、信頼性の低下が大きな問題となっている。
このような問題により、例えば線幅0.1 μｍ／線幅0.1
μｍという微細かつ高精度なパターンを形成するは困難
である。
【０００４】また、集束イオンビームによるレジスト露
光においても、レジストとして用いる材料が同じため、
プロセス上の問題は解決されていない。本発明は、上記
課題に鑑みてなされたものであり、従来の３層レジスト
法における解像力、工程数、信頼性などの問題点を解決
し、高精度で高信頼性のある微細パターンを形成する方
法を提供することにある。
光においても、レジストとして用いる材料が同じため、
プロセス上の問題は解決されていない。本発明は、上記
課題に鑑みてなされたものであり、従来の３層レジスト
法における解像力、工程数、信頼性などの問題点を解決
し、高精度で高信頼性のある微細パターンを形成する方
法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の微細パターン形成方法の第１発明は、基板
上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜上に
金属薄膜層を形成する工程と、金属イオンビームおよび
酸素ラジカルビームを照射し、前記金属薄膜層の表面に
金属酸化物を形成する工程と、前記金属酸化物以外の薄
膜層を除去しマスクパターンを形成する工程と、前記マ
スクパターンを用いて前記レジスト膜上にパターンを形
成する工程とからなるという構成を備えたものである。
め、本発明の微細パターン形成方法の第１発明は、基板
上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜上に
金属薄膜層を形成する工程と、金属イオンビームおよび
酸素ラジカルビームを照射し、前記金属薄膜層の表面に
金属酸化物を形成する工程と、前記金属酸化物以外の薄
膜層を除去しマスクパターンを形成する工程と、前記マ
スクパターンを用いて前記レジスト膜上にパターンを形
成する工程とからなるという構成を備えたものである。
【０００６】前記構成においては、金属イオンビームの
ドーズ量を１０14〜１０17／cm2 、酸素ラジカルビーム
のドーズ量を１０17〜１０23／cm2 に設定することが好
ましい。
ドーズ量を１０14〜１０17／cm2 、酸素ラジカルビーム
のドーズ量を１０17〜１０23／cm2 に設定することが好
ましい。
【０００７】また前記構成においては、金属薄膜および
金属イオンビームとしてシリコンまたはゲルマニウムの
いずれかを用いることが好ましい。次に本発明の微細パ
ターン形成方法の第２発明は、基板上にレジスト膜を形
成する工程と、前記レジスト膜上に金属薄膜層を形成す
る工程と、金属イオンビームおよび窒素ラジカルビーム
を照射し、前記金属薄膜層の表面に金属窒化物を形成す
る工程と、前記金属窒化物以外の金属薄膜層を除去しマ
スクパターンを形成する工程と、前記マスクパターンを
用いて前記レジスト膜にパターンを形成する工程とから
なるという構成を備えたものである。
金属イオンビームとしてシリコンまたはゲルマニウムの
いずれかを用いることが好ましい。次に本発明の微細パ
ターン形成方法の第２発明は、基板上にレジスト膜を形
成する工程と、前記レジスト膜上に金属薄膜層を形成す
る工程と、金属イオンビームおよび窒素ラジカルビーム
を照射し、前記金属薄膜層の表面に金属窒化物を形成す
る工程と、前記金属窒化物以外の金属薄膜層を除去しマ
スクパターンを形成する工程と、前記マスクパターンを
用いて前記レジスト膜にパターンを形成する工程とから
なるという構成を備えたものである。
【０００８】前記構成においては、金属イオンビームの
ドーズ量を１０14〜１０17／cm2 、窒素ラジカルビーム
のドーズ量を１０18〜１０24／cm2 に設定することが好
ましい。
ドーズ量を１０14〜１０17／cm2 、窒素ラジカルビーム
のドーズ量を１０18〜１０24／cm2 に設定することが好
ましい。
【０００９】また前記構成においては、金属薄膜および
金属イオンビームとしてシリコンまたはゲルマニウムの
いずれかを用いることが好ましい。
金属イオンビームとしてシリコンまたはゲルマニウムの
いずれかを用いることが好ましい。
【００１０】
【作用】前記本発明の第１発明の構成によれば、集束イ
オンビーム装置から発生したビーム径0.05〜0.1 μｍの
金属イオンビームと、酸素ラジカル源から発生した酸素
ラジカルビームを、金属薄膜層に照射することにより、
金属薄膜層の表面に金属酸化物の薄膜を形成する。酸素
ラジカルビームを用いているので、反応性ガスを用いた
場合に比べて、基板上での酸化反応が促進され、より精
密な金属酸化物のパターンを形成することができる。こ
のパターンの最小寸法はビーム径とほぼ同じ0.05〜0.1
μｍの精度で形成できる。酸素ラジカルビームのかわり
に酸素イオンビームを用いると酸化反応が促進される
が、電荷の影響により、金属イオンビームが発散され、
微細なパターンは形成できない。金属酸化物の薄膜はレ
ジストに比べて耐ドライエッチング性にすぐれており、
金属薄膜との選択比を２０倍以上にすることができる。
従って、この金属酸化物をマスクとして用いることによ
り、金属薄膜を高精度に微細加工することができる。こ
の金属酸化物のパターンをマスクとして用いて、ドライ
エッチングすることによりレジスト膜にパターンを形成
する。この方法によって、高精度で信頼性高く微細パタ
ーンを形成することができる。
オンビーム装置から発生したビーム径0.05〜0.1 μｍの
金属イオンビームと、酸素ラジカル源から発生した酸素
ラジカルビームを、金属薄膜層に照射することにより、
金属薄膜層の表面に金属酸化物の薄膜を形成する。酸素
ラジカルビームを用いているので、反応性ガスを用いた
場合に比べて、基板上での酸化反応が促進され、より精
密な金属酸化物のパターンを形成することができる。こ
のパターンの最小寸法はビーム径とほぼ同じ0.05〜0.1
μｍの精度で形成できる。酸素ラジカルビームのかわり
に酸素イオンビームを用いると酸化反応が促進される
が、電荷の影響により、金属イオンビームが発散され、
微細なパターンは形成できない。金属酸化物の薄膜はレ
ジストに比べて耐ドライエッチング性にすぐれており、
金属薄膜との選択比を２０倍以上にすることができる。
従って、この金属酸化物をマスクとして用いることによ
り、金属薄膜を高精度に微細加工することができる。こ
の金属酸化物のパターンをマスクとして用いて、ドライ
エッチングすることによりレジスト膜にパターンを形成
する。この方法によって、高精度で信頼性高く微細パタ
ーンを形成することができる。
【００１１】次に前記本発明の第１発明の構成によれ
ば、酸素ラジカルビームのかわりに窒素ラジカルビーム
を用いて金属窒化物を形成し、これをマスクとして用い
たものである。金属窒化物とすることにより、耐ドライ
エッチング性がさらに増すので、より精密なパターンを
形成することができる。
ば、酸素ラジカルビームのかわりに窒素ラジカルビーム
を用いて金属窒化物を形成し、これをマスクとして用い
たものである。金属窒化物とすることにより、耐ドライ
エッチング性がさらに増すので、より精密なパターンを
形成することができる。
【００１２】
【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に
説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は本発明の第１発明の工
程概要を示す。図１において、１１はシリコン（Ｓ
ｉ），ＳｉＯ2，Ｇａ−Ａｓ，ＺｎＳｅなどの基板、１
２はレジスト膜、１３は金属薄膜層、１４は金属イオン
ビーム、１５は酸素ラジカルビーム、１６は生成した金
属酸化物層である。パターンを形成する場合、まず基板
１１上にレジスト膜１２を形成する（工程１、図１
（ａ））。レジスト材料としては感度は特に要求され
ず、最終的に基板を加工するために充分な耐エッチング
性と膜厚が満足されていればよい。次にレジスト表面全
体に金属薄膜を蒸着する（工程２、図１（ｂ））。これ
はレジストを塗布した基板のチャージアップによる影響
を除くためと、後の工程で金属酸化物を形成する時の金
属酸化物の一部に用いるためである。次に金属イオンを
発生する集束イオンビームと酸素ラジカルビームを照射
して表面に金属酸化膜の微細パターンを形成する（工程
３、図１（ｃ））。集束イオンビーム装置ではビーム径
0.05〜0.1 μｍの金属イオンビームが得られるので、金
属酸化物の線幅を0.05〜0.1 μｍにすることができる。
続いてリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）によ
り、金属薄膜をエッチングする（工程４、図１
（ｄ））。金属酸化物と金属薄膜の選択比を十分大きく
とれる材料では、金属酸化物がマスクとして作用するた
め、金属の微細パターンがレジスト上に形成できる。続
いて酸素ガスを用いたＲＩＥにより、金属酸化物をマス
クに用いてレジスト膜を除去する（工程５、図１
（ｅ））。この方法によって、レジストの微細パターン
が形成できる。
説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は本発明の第１発明の工
程概要を示す。図１において、１１はシリコン（Ｓ
ｉ），ＳｉＯ2，Ｇａ−Ａｓ，ＺｎＳｅなどの基板、１
２はレジスト膜、１３は金属薄膜層、１４は金属イオン
ビーム、１５は酸素ラジカルビーム、１６は生成した金
属酸化物層である。パターンを形成する場合、まず基板
１１上にレジスト膜１２を形成する（工程１、図１
（ａ））。レジスト材料としては感度は特に要求され
ず、最終的に基板を加工するために充分な耐エッチング
性と膜厚が満足されていればよい。次にレジスト表面全
体に金属薄膜を蒸着する（工程２、図１（ｂ））。これ
はレジストを塗布した基板のチャージアップによる影響
を除くためと、後の工程で金属酸化物を形成する時の金
属酸化物の一部に用いるためである。次に金属イオンを
発生する集束イオンビームと酸素ラジカルビームを照射
して表面に金属酸化膜の微細パターンを形成する（工程
３、図１（ｃ））。集束イオンビーム装置ではビーム径
0.05〜0.1 μｍの金属イオンビームが得られるので、金
属酸化物の線幅を0.05〜0.1 μｍにすることができる。
続いてリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）によ
り、金属薄膜をエッチングする（工程４、図１
（ｄ））。金属酸化物と金属薄膜の選択比を十分大きく
とれる材料では、金属酸化物がマスクとして作用するた
め、金属の微細パターンがレジスト上に形成できる。続
いて酸素ガスを用いたＲＩＥにより、金属酸化物をマス
クに用いてレジスト膜を除去する（工程５、図１
（ｅ））。この方法によって、レジストの微細パターン
が形成できる。
【００１３】本発明の具体的な実施例について図１
（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。 実施例１ 基板上にポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）レ
ジストをスピンコートにより１μｍ塗布した。次にレジ
スト表面全体にシリコンをスパッタ蒸着して50nm程度の
シリコン膜を形成した。続いてＡｕ−Ｓｉ−Ｂｅイオン
源から得られるイオンエネルギー200keVのＳｉの集束イ
オンビームを照射すると同時に酸素ラジカル源から酸素
ラジカルビームを照射した。真空度が低いとイオンビー
ムが散乱される問題があり、所定の細さのビームが得ら
れないので、試料室の圧力は１×１０-5Ｔｏｒｒ以下の
高真空中で使用するのが好ましい。従って酸素ラジカル
源の酸素ガス圧をできるだけ絞った方が好ましい。Ｓｉ
イオンの照射量は５×１０ 16／cm2 とした。また酸素ラ
ジカルの照射量は７×１０19／cm2 とした。このとき、
図１（ｃ）に示したようなＳｉＯ2 の微細パターンが形
成された。この場合、ＳｉＯ2 パターンの形成線幅は約
0.08μｍ、線間は同じく約0.08μｍであり、従来法では
得られなかった微細かつ高密度なパターンを形成するこ
とができた。ＳＦ6 ガスを用いたＲＩＥにより、シリコ
ン酸化膜をマスクにしてシリコン膜をエッチングした。
このとき図１（ｄ）に示すような微細パターンが形成さ
れた。続いて酸素ガスを用いたＲＩＥにより、シリコン
酸化物をマスクにレジスト膜を除去した。このとき図１
（ｅ）に示すような微細パターンが形成された。
（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。 実施例１ 基板上にポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）レ
ジストをスピンコートにより１μｍ塗布した。次にレジ
スト表面全体にシリコンをスパッタ蒸着して50nm程度の
シリコン膜を形成した。続いてＡｕ−Ｓｉ−Ｂｅイオン
源から得られるイオンエネルギー200keVのＳｉの集束イ
オンビームを照射すると同時に酸素ラジカル源から酸素
ラジカルビームを照射した。真空度が低いとイオンビー
ムが散乱される問題があり、所定の細さのビームが得ら
れないので、試料室の圧力は１×１０-5Ｔｏｒｒ以下の
高真空中で使用するのが好ましい。従って酸素ラジカル
源の酸素ガス圧をできるだけ絞った方が好ましい。Ｓｉ
イオンの照射量は５×１０ 16／cm2 とした。また酸素ラ
ジカルの照射量は７×１０19／cm2 とした。このとき、
図１（ｃ）に示したようなＳｉＯ2 の微細パターンが形
成された。この場合、ＳｉＯ2 パターンの形成線幅は約
0.08μｍ、線間は同じく約0.08μｍであり、従来法では
得られなかった微細かつ高密度なパターンを形成するこ
とができた。ＳＦ6 ガスを用いたＲＩＥにより、シリコ
ン酸化膜をマスクにしてシリコン膜をエッチングした。
このとき図１（ｄ）に示すような微細パターンが形成さ
れた。続いて酸素ガスを用いたＲＩＥにより、シリコン
酸化物をマスクにレジスト膜を除去した。このとき図１
（ｅ）に示すような微細パターンが形成された。
【００１４】金属イオンビームのドーズ量が少ないほ
ど、パターン形成に要する時間が短くなるが、パターン
の形成高さが小さくなるためドーズ量は１０14〜１０17
／cm2の値が好ましく、このとき、十分に酸化されるた
めには、酸素ラジカルビームのドーズ量を１０17〜１０
23／cm2 にすることが好ましい。
ど、パターン形成に要する時間が短くなるが、パターン
の形成高さが小さくなるためドーズ量は１０14〜１０17
／cm2の値が好ましく、このとき、十分に酸化されるた
めには、酸素ラジカルビームのドーズ量を１０17〜１０
23／cm2 にすることが好ましい。
【００１５】本実施例では集束イオンビームとしてＳｉ
イオンビームを用いてＳｉＯ2 の微細パターンを形成し
たが、他のＬｉ、Ｇａなどの単体金属イオン源から得ら
れるＬｉイオン、Ｇａイオン、Ａｕ−Ｓｉ−Ｂｅ、Ｐｔ
−Ｎｉ、Ａｕ−Ｓｂなどの合金イオン源から得られるＢ
ｅイオン、Ｎｉイオン、Ｓｂイオンなどを用いて金属酸
化物を形成してもよい。また多価イオンや分子状のイオ
ンを用いてもよい。
イオンビームを用いてＳｉＯ2 の微細パターンを形成し
たが、他のＬｉ、Ｇａなどの単体金属イオン源から得ら
れるＬｉイオン、Ｇａイオン、Ａｕ−Ｓｉ−Ｂｅ、Ｐｔ
−Ｎｉ、Ａｕ−Ｓｂなどの合金イオン源から得られるＢ
ｅイオン、Ｎｉイオン、Ｓｂイオンなどを用いて金属酸
化物を形成してもよい。また多価イオンや分子状のイオ
ンを用いてもよい。
【００１６】また本実施例では、金属薄膜層をシリコン
で形成したが、他の材料、例えば、アルミニウム、ゲル
マニウムを用いてもよい。また金属薄膜の形成方法とし
ては、スパッタ蒸着以外に真空蒸着、イオン注入によっ
て形成してもよい。
で形成したが、他の材料、例えば、アルミニウム、ゲル
マニウムを用いてもよい。また金属薄膜の形成方法とし
ては、スパッタ蒸着以外に真空蒸着、イオン注入によっ
て形成してもよい。
【００１７】金属薄膜層と金属イオンビームに異なる材
料を用いた場合には、金属酸化物として金属薄膜層と金
属イオンビームのそれぞれの酸化物が混ざった微細パタ
ーンが形成されるが、本発明に影響を与えるものではな
い。
料を用いた場合には、金属酸化物として金属薄膜層と金
属イオンビームのそれぞれの酸化物が混ざった微細パタ
ーンが形成されるが、本発明に影響を与えるものではな
い。
【００１８】また、マスク及びレジストを加工するには
ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance；電子サイクロ
トロン共鳴）プラズマを用いるのが加工精度の点で好ま
しい。この方法では低エネルギーイオンを利用するの
で、例えば金属と金属酸化物のエッチング速度の違いを
大きくし、選択性の高いエッチングが実現できる。
ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance；電子サイクロ
トロン共鳴）プラズマを用いるのが加工精度の点で好ま
しい。この方法では低エネルギーイオンを利用するの
で、例えば金属と金属酸化物のエッチング速度の違いを
大きくし、選択性の高いエッチングが実現できる。
【００１９】実施例２ 基板上にＰＭＭＡレジストをスピンコートにより１μｍ
塗布した。次にレジスト表面全体にシリコンをスパッタ
蒸着して50nm程度のシリコン膜を形成した。続いてＡｕ
−Ｓｉ−Ｂｅイオン源から得られるイオンエネルギー20
0keVのＳｉの集束イオンビームを照射すると同時に窒素
ラジカル源から得られる窒素ラジカルビームを照射し
た。真空度が低いとイオンビームが散乱される問題があ
り、所定の細さの金属イオンビームが得られないので、
試料室の圧力は１×１０-5Ｔｏｒｒ以下の高真空中で使
用するのが好ましい。従って窒素ラジカル源の窒素ガス
圧をできるだけ絞った方が好ましい。Ｓｉイオンの照射
量は５×１０16／cm2 とした。また窒素ラジカルの照射
量は８×１０20／cm2 とした。このとき図１（ｃ）に示
したような窒化シリコンの微細パターンが形成された。
この場合、窒化シリコンのパターンの形成線幅は約0.1
μｍ、線間は同じく約0.1 μｍであり、従来法では得ら
れなかった微細かつ高密度なパターンを形成することが
できた。ＳＦ6ガスを用いたＲＩＥにより、窒化シリコ
ンをマスクにしてシリコン膜をエッチングした。このと
き図１（ｄ）に示すような微細パターンが形成された。
続いて酸素ガスを用いたＲＩＥにより、窒化シリコンを
マスクにレジスト膜を除去した。このとき図１（ｅ）に
示すような微細パターンが形成された。
塗布した。次にレジスト表面全体にシリコンをスパッタ
蒸着して50nm程度のシリコン膜を形成した。続いてＡｕ
−Ｓｉ−Ｂｅイオン源から得られるイオンエネルギー20
0keVのＳｉの集束イオンビームを照射すると同時に窒素
ラジカル源から得られる窒素ラジカルビームを照射し
た。真空度が低いとイオンビームが散乱される問題があ
り、所定の細さの金属イオンビームが得られないので、
試料室の圧力は１×１０-5Ｔｏｒｒ以下の高真空中で使
用するのが好ましい。従って窒素ラジカル源の窒素ガス
圧をできるだけ絞った方が好ましい。Ｓｉイオンの照射
量は５×１０16／cm2 とした。また窒素ラジカルの照射
量は８×１０20／cm2 とした。このとき図１（ｃ）に示
したような窒化シリコンの微細パターンが形成された。
この場合、窒化シリコンのパターンの形成線幅は約0.1
μｍ、線間は同じく約0.1 μｍであり、従来法では得ら
れなかった微細かつ高密度なパターンを形成することが
できた。ＳＦ6ガスを用いたＲＩＥにより、窒化シリコ
ンをマスクにしてシリコン膜をエッチングした。このと
き図１（ｄ）に示すような微細パターンが形成された。
続いて酸素ガスを用いたＲＩＥにより、窒化シリコンを
マスクにレジスト膜を除去した。このとき図１（ｅ）に
示すような微細パターンが形成された。
【００２０】金属イオンビームのドーズ量が少ないほ
ど、パターン形成に要する時間が短くなるが、パターン
の形成高さが小さくなるためドーズ量は１０14〜１０17
／cm2の値が好ましく、このとき、十分に窒化されるた
めには、窒素ラジカルビームのドーズ量を１０18〜１０
24／cm2 にすることが好ましい。
ど、パターン形成に要する時間が短くなるが、パターン
の形成高さが小さくなるためドーズ量は１０14〜１０17
／cm2の値が好ましく、このとき、十分に窒化されるた
めには、窒素ラジカルビームのドーズ量を１０18〜１０
24／cm2 にすることが好ましい。
【００２１】本実施例では集束イオンビームとしてＳｉ
イオンビームを用いてＳｉＮの微細パターンを形成した
が、他のＧａなどの単体金属イオン源から得られるＧａ
イオンなどを用いて金属窒化物を形成してもよい。また
多価イオンや分子状のイオンを用いてもよい。
イオンビームを用いてＳｉＮの微細パターンを形成した
が、他のＧａなどの単体金属イオン源から得られるＧａ
イオンなどを用いて金属窒化物を形成してもよい。また
多価イオンや分子状のイオンを用いてもよい。
【００２２】また本実施例では、金属薄膜をシリコンで
形成したが、他の材料、例えば、アルミニウム、ゲルマ
ニウムでもよい。また金属薄膜の形成方法としては、ス
パッタ蒸着以外に真空蒸着、イオン注入によって形成し
てもよい。
形成したが、他の材料、例えば、アルミニウム、ゲルマ
ニウムでもよい。また金属薄膜の形成方法としては、ス
パッタ蒸着以外に真空蒸着、イオン注入によって形成し
てもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属イオンビームおよび酸素ラジカルビームを照射する
ことによって、金属薄膜層の表面に金属酸化物の微細パ
ターンを形成することができ、これをマスクとして用い
てレジスト上にパターン転写することにより、耐ドライ
エッチング性の高い、微細高精度なレジストパターンを
形成することができる。また、金属イオンビームおよび
窒素ラジカルビームを照射することによって、金属薄膜
層の表面に金属窒化物の微細パターンを形成することが
でき、これをマスクとして用いてレジスト上にパターン
転写することにより、耐ドライエッチング性の高い、微
細高精度なレジストパターンを形成することができる。
これらの方法を用いることによって、３層レジストプロ
セスにかわる、簡便で信頼性の高いレジストパターンを
形成できる。
金属イオンビームおよび酸素ラジカルビームを照射する
ことによって、金属薄膜層の表面に金属酸化物の微細パ
ターンを形成することができ、これをマスクとして用い
てレジスト上にパターン転写することにより、耐ドライ
エッチング性の高い、微細高精度なレジストパターンを
形成することができる。また、金属イオンビームおよび
窒素ラジカルビームを照射することによって、金属薄膜
層の表面に金属窒化物の微細パターンを形成することが
でき、これをマスクとして用いてレジスト上にパターン
転写することにより、耐ドライエッチング性の高い、微
細高精度なレジストパターンを形成することができる。
これらの方法を用いることによって、３層レジストプロ
セスにかわる、簡便で信頼性の高いレジストパターンを
形成できる。
【図１】本発明の一実施例の製造工程の概要を示す図で
ある。
ある。
１１ 基板 １２ レジスト膜 １３ 金属薄膜 １４ 金属イオンビーム １５ 酸素ラジカルビーム １６ 生成した金属酸化物層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三露 常男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−976（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027 H05K 3/06
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜上に金属薄膜層を形成する工程と、金属
イオンビームおよび酸素ラジカルビームを照射し、前記
金属薄膜層の表面に金属酸化物を形成する工程と、前記
金属酸化物以外の金属薄膜層を除去しマスクパターンを
形成する工程と、前記マスクパターンを用いて前記レジ
スト膜にパターンを形成する工程とからなる微細パター
ン形成方法。 - 【請求項２】 金属イオンビームのドーズ量を１０14〜
１０17／cm2 、酸素ラジカルビームのドーズ量を１０17
〜１０23／cm2 に設定する請求項１に記載の微細パター
ン形成方法。 - 【請求項３】 基板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜上に金属薄膜層を形成する工程と、金属
イオンビームおよび窒素ラジカルビームを照射し、前記
金属薄膜層の表面に金属窒化物を形成する工程と、前記
金属窒化物以外の金属薄膜層を除去しマスクパターンを
形成する工程と、前記マスクパターンを用いて前記レジ
スト膜にパターンを形成する工程とからなる微細パター
ン形成方法。 - 【請求項４】 金属イオンビームのドーズ量を１０14〜
１０17／cm2 、窒素ラジカルビームのドーズ量を１０18
〜１０24／cm2 に設定する請求項３に記載の微細パター
ン形成方法。 - 【請求項５】 金属薄膜および金属イオンビームとして
シリコンまたはゲルマニウムのいずれかを用いる請求項
１または３に記載の微細パターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14929692A JP2752022B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 微細パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14929692A JP2752022B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 微細パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343277A JPH05343277A (ja) | 1993-12-24 |
| JP2752022B2 true JP2752022B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=15472070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14929692A Expired - Fee Related JP2752022B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 微細パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2752022B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1242650B1 (en) * | 1999-12-03 | 2003-06-11 | Caterpillar Inc. | Patterned hydrophilic-oleophilic metal oxide coating and method of forming |
-
1992
- 1992-06-09 JP JP14929692A patent/JP2752022B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05343277A (ja) | 1993-12-24 |
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