JP3067132B2 - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
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- JP3067132B2 JP3067132B2 JP63012104A JP1210488A JP3067132B2 JP 3067132 B2 JP3067132 B2 JP 3067132B2 JP 63012104 A JP63012104 A JP 63012104A JP 1210488 A JP1210488 A JP 1210488A JP 3067132 B2 JP3067132 B2 JP 3067132B2
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- resist pattern
- resist
- pattern
- etching
- forming
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レジストパターンの形成方法に関する。
〔発明の概要〕 本発明は、レジストパターンの形成方法であり、原料
ガスを含む雰囲気中で荷電粒子線を照射することによ
り、裾部を有するレジストパターンを形成した後、この
レジストパターンの裾部を除去するように所定の条件の
反応性イオンエッチングでエッチングすることにより、
高分解能のレジストパターンが得られるようにしたもの
である。
ガスを含む雰囲気中で荷電粒子線を照射することによ
り、裾部を有するレジストパターンを形成した後、この
レジストパターンの裾部を除去するように所定の条件の
反応性イオンエッチングでエッチングすることにより、
高分解能のレジストパターンが得られるようにしたもの
である。
近年、半導体装置の微細構造を形成するためのホトリ
ソグラフィにおいて、従来の光の代りに電子ビームを用
いてレジストを所要パターンに形成する方法が採用され
てきている。即ち、この方法によれば、ネガ型レジスト
層を被エッチング層の全面に形成した後、エッチング層
の残すべき部分のみに選択的に電子ビームを照射して硬
化させ、この後現像して未露光部分のレジストを除去す
ることにより、レジストパターンを形成する。また、ポ
ジ型レジストを使用した場合には除去すべき部分のレジ
スト層のみ選択的に電子ビームを照射して可溶化し、こ
の後現像して所要のレジストパターンを形成する。しか
し、この電子ビームを用いたホトリソグラフィによれ
ば、レジストの塗布工程、電子ビームの照射工程及び現
像の３工程が必要になるため、製法上煩雑であり、且つ
歩留りが減少するという問題点がある。そこで、このよ
うな問題点も解決することができる方法として、例えば
アルキルナフタレンを原料ガスとして含む雰囲気中で基
板上に所要パターンに沿って電子ビームを照射すること
により、レジストを堆積して所望のレジストパターンを
形成する方法が提案されている（特願昭62−299405参
照）。
ソグラフィにおいて、従来の光の代りに電子ビームを用
いてレジストを所要パターンに形成する方法が採用され
てきている。即ち、この方法によれば、ネガ型レジスト
層を被エッチング層の全面に形成した後、エッチング層
の残すべき部分のみに選択的に電子ビームを照射して硬
化させ、この後現像して未露光部分のレジストを除去す
ることにより、レジストパターンを形成する。また、ポ
ジ型レジストを使用した場合には除去すべき部分のレジ
スト層のみ選択的に電子ビームを照射して可溶化し、こ
の後現像して所要のレジストパターンを形成する。しか
し、この電子ビームを用いたホトリソグラフィによれ
ば、レジストの塗布工程、電子ビームの照射工程及び現
像の３工程が必要になるため、製法上煩雑であり、且つ
歩留りが減少するという問題点がある。そこで、このよ
うな問題点も解決することができる方法として、例えば
アルキルナフタレンを原料ガスとして含む雰囲気中で基
板上に所要パターンに沿って電子ビームを照射すること
により、レジストを堆積して所望のレジストパターンを
形成する方法が提案されている（特願昭62−299405参
照）。
上述した原料ガスを含む雰囲気中で電子ビームを照射
してレジストを堆積することにより、所要のレジストパ
ターンを形成する方法によれば、第４図に示すように電
子ビームがレジストパターン（２）内の多重散乱及び基
板（１）内での後方散乱が生じてレジストパターン
（２）の下部に余分な裾部（３）も同時に形成される。
この結果、マスクとして働くレジストパターン（２）が
所望の幅よりかなり大きくなって、分解能が大幅に低下
するという問題点があった。また、電子ビームの照射の
みで形成したレジストパターン（２）は、パターン
（２）内での電子の多重散乱のため、レジストパターン
（２）の上部（４）が丸みを持ってレジストパターン
（２）として必要なシャープさがなくなるという欠点も
あった。
してレジストを堆積することにより、所要のレジストパ
ターンを形成する方法によれば、第４図に示すように電
子ビームがレジストパターン（２）内の多重散乱及び基
板（１）内での後方散乱が生じてレジストパターン
（２）の下部に余分な裾部（３）も同時に形成される。
この結果、マスクとして働くレジストパターン（２）が
所望の幅よりかなり大きくなって、分解能が大幅に低下
するという問題点があった。また、電子ビームの照射の
みで形成したレジストパターン（２）は、パターン
（２）内での電子の多重散乱のため、レジストパターン
（２）の上部（４）が丸みを持ってレジストパターン
（２）として必要なシャープさがなくなるという欠点も
あった。
本発明は、上記問題点を解決することができるレジス
トパターンの形成方法を提供するものである。
トパターンの形成方法を提供するものである。
本発明に係るレジストパターン（２）の形成方法は、
原料ガスを含む雰囲気中で基板に所要のパターンで荷電
粒子線（15）を照射することにより、このパターンに沿
ってレジストを堆積して裾部を有するレジストパターン
（２）を形成した後、このレジストパターン（２）の裾
部を反応性イオンエッチングにより除去することを特徴
とする。
原料ガスを含む雰囲気中で基板に所要のパターンで荷電
粒子線（15）を照射することにより、このパターンに沿
ってレジストを堆積して裾部を有するレジストパターン
（２）を形成した後、このレジストパターン（２）の裾
部を反応性イオンエッチングにより除去することを特徴
とする。
レジストパターン（２）の裾部を除去することは、圧力
（３×10/L）Pa、且つ電力＜0.3W/cm2の条件で反応性
イオンエッチングすることにより可能である。但し、Ｌ
は電極間距離（cm）である。
（３×10/L）Pa、且つ電力＜0.3W/cm2の条件で反応性
イオンエッチングすることにより可能である。但し、Ｌ
は電極間距離（cm）である。
課題を解決するための手段に従ってレジストパターン
（２）を形成した後、上記条件によりレジストパターン
（２）に対して反応性イオンエッチングを施した場合の
実験例を第３図に示す。この実験例において使用した反
応性イオンエッチング装置は、対向して配された電極の
面積が500cm2であり、電極間距離が10cmである。そし
て、この装置内にCF4（CCl2F2等も使用できる）を5cc封
入し、50Wの電力を与えてエッチングを行なったもので
ある。即ちこの場合、圧力は0.9Paであり、電力密度は
0.1W/cm2である。なお、この圧力を装置に依らない一般
式に書き換えると0.9×10（cm）/L（cm）Paとなる。Ｌ
は電極間距離である。これらの条件でレジストパターン
（２）に対して反応性イオンエッチングを施すと、高さ
Ｈ（曲線Ａ）についてはエッチング時間が経過しても余
り減少しないが、幅Ｗ（曲線Ｂ）については時間の経過
と共に著しく減少していて、異方性エッチングがなされ
ていることがわかる。また、幅Ｗと共に裾部（３）の高
さSH（曲線Ｃ）も減少している。
（２）を形成した後、上記条件によりレジストパターン
（２）に対して反応性イオンエッチングを施した場合の
実験例を第３図に示す。この実験例において使用した反
応性イオンエッチング装置は、対向して配された電極の
面積が500cm2であり、電極間距離が10cmである。そし
て、この装置内にCF4（CCl2F2等も使用できる）を5cc封
入し、50Wの電力を与えてエッチングを行なったもので
ある。即ちこの場合、圧力は0.9Paであり、電力密度は
0.1W/cm2である。なお、この圧力を装置に依らない一般
式に書き換えると0.9×10（cm）/L（cm）Paとなる。Ｌ
は電極間距離である。これらの条件でレジストパターン
（２）に対して反応性イオンエッチングを施すと、高さ
Ｈ（曲線Ａ）についてはエッチング時間が経過しても余
り減少しないが、幅Ｗ（曲線Ｂ）については時間の経過
と共に著しく減少していて、異方性エッチングがなされ
ていることがわかる。また、幅Ｗと共に裾部（３）の高
さSH（曲線Ｃ）も減少している。
なお、本方法により形成したレジストパターン（２）
は、通常の電子ビーム露光に用いられるレジスト材と比
較して反応性イオンエッチングに対する耐性が高いた
め、エッチング後において形状の良好なレジストパター
ン（２）が得られる。
は、通常の電子ビーム露光に用いられるレジスト材と比
較して反応性イオンエッチングに対する耐性が高いた
め、エッチング後において形状の良好なレジストパター
ン（２）が得られる。
本発明をショットキー障壁型FETの製造に適用した場
合の実施例を説明する。
合の実施例を説明する。
先ず、第１図Ａに示すように、GaAs基板（11）をレジ
ストパターンを形成するための装置（第２図参照）内の
サセプタ（12）上に配置し、原料ガス（13）としての例
えばアルキルナフタレンガスを試料室（14）に供給しな
がら基板（11）に所要のパターンで電子ビーム（15）を
照射することにより、このパターンに沿ってレジストを
堆積してレジストパターン（２）を形成する。図示する
ように、形成後のレジストパターン（２）には、余分な
裾部（３）が形成されているため、幅Ｗが所望の幅より
太くなっている。
ストパターンを形成するための装置（第２図参照）内の
サセプタ（12）上に配置し、原料ガス（13）としての例
えばアルキルナフタレンガスを試料室（14）に供給しな
がら基板（11）に所要のパターンで電子ビーム（15）を
照射することにより、このパターンに沿ってレジストを
堆積してレジストパターン（２）を形成する。図示する
ように、形成後のレジストパターン（２）には、余分な
裾部（３）が形成されているため、幅Ｗが所望の幅より
太くなっている。
なお、第２図で（16）は電子ビーム照射系、（17）は
収束レンズ、（19）はチェンバー、（18）は排気系、
（20）は試料室（14）の排気系、（21）は原料ガス（1
3）の供給管である。
収束レンズ、（19）はチェンバー、（18）は排気系、
（20）は試料室（14）の排気系、（21）は原料ガス（1
3）の供給管である。
次に第１図Ｂに示すように、この基板（11）を反応性
イオンエッチング装置（図示せず）内に配置し、この中
にCF4を5cc入れ、面積500cm2の対向する電極間（距離は
10cm）に50Wを与えてエッチングすることにより、裾部
（３）を除去する。この場合、圧力0.9Pa、電力密度0.1
W/cm2の条件でエッチングしたことになる。また、この
裾部（３）の除去と同時に、高さＨは殆ど変化しないが
レジストパターン（２）の幅Ｗ方向が全体的に細くなっ
てシャープな形状が得られる。
イオンエッチング装置（図示せず）内に配置し、この中
にCF4を5cc入れ、面積500cm2の対向する電極間（距離は
10cm）に50Wを与えてエッチングすることにより、裾部
（３）を除去する。この場合、圧力0.9Pa、電力密度0.1
W/cm2の条件でエッチングしたことになる。また、この
裾部（３）の除去と同時に、高さＨは殆ど変化しないが
レジストパターン（２）の幅Ｗ方向が全体的に細くなっ
てシャープな形状が得られる。
次に第１図Ｃに示すように、基板（11）の全面にオー
ミックメタルを蒸着してオーミックメタル層（22）を形
成する。
ミックメタルを蒸着してオーミックメタル層（22）を形
成する。
次に第１図Ｄに示すように、オーミックメタル層（2
2）をレジストパターン（２）の一部が露出するまで等
方的に全面エッチングを施す。
2）をレジストパターン（２）の一部が露出するまで等
方的に全面エッチングを施す。
次に第１図Ｅに示すように反応性イオンエッチング等
によりレジストパターン（２）のみを選択的に除去す
る。このレジストパターン（２）の除去によってオーミ
ックメタル層（22）に空洞部（23）ができる。この空洞
部（23）の開口部の幅ｗは、底辺の幅Ｗの数分の１程度
である。
によりレジストパターン（２）のみを選択的に除去す
る。このレジストパターン（２）の除去によってオーミ
ックメタル層（22）に空洞部（23）ができる。この空洞
部（23）の開口部の幅ｗは、底辺の幅Ｗの数分の１程度
である。
次に第１図Ｆに示すように、ショットキーメタルを全
面に蒸着することにより、ショットキーメタル層（24）
を形成する。これにより、オーミックメタルによるソー
ス電極（25）とドレイン電極（26）間の基板（11）上に
開口部の幅ｗに対応する幅のショットキーメタルによる
ゲート電極（27）が形成される。上記製法により、ソー
スとドレインとの間隔が1000Å以下でゲート長が200Å
のショットキー障壁型のGaAs FET（28）が得られる。
面に蒸着することにより、ショットキーメタル層（24）
を形成する。これにより、オーミックメタルによるソー
ス電極（25）とドレイン電極（26）間の基板（11）上に
開口部の幅ｗに対応する幅のショットキーメタルによる
ゲート電極（27）が形成される。上記製法により、ソー
スとドレインとの間隔が1000Å以下でゲート長が200Å
のショットキー障壁型のGaAs FET（28）が得られる。
なお、本発明は上記実施例以外の半導体装置を製造す
る場合にも同様に適用することができる。また、オーミ
ックメタル、ショットキーメタルの代りに、他の金属、
半導体、絶縁物等を利用することもできる。また、基板
とレジストパターンとの選択比を上げるためには、薄い
（〜100Å）Al膜を形成しておくのが良い。
る場合にも同様に適用することができる。また、オーミ
ックメタル、ショットキーメタルの代りに、他の金属、
半導体、絶縁物等を利用することもできる。また、基板
とレジストパターンとの選択比を上げるためには、薄い
（〜100Å）Al膜を形成しておくのが良い。
本発明によれば、レジストパターンを形成した後、不
要な裾部を除去することができるので、所要の幅通りの
レジストパターンが得られ、エッチングする際の高分解
能のマスクが得られる。また、レジストパターンの全体
の幅も細くなってシャープな形状となる。
要な裾部を除去することができるので、所要の幅通りの
レジストパターンが得られ、エッチングする際の高分解
能のマスクが得られる。また、レジストパターンの全体
の幅も細くなってシャープな形状となる。
第１図は実施例の工程図、第２図は本発明において使用
する装置の構成図、第３図は異方性エッチングを示すグ
ラフ、第４図はレジストパターンの断面図である。 （２）はレジストパターン、（３）は裾部、（11）はGa
As基板、（13）は原料ガス、（15）は電子ビームであ
る。
する装置の構成図、第３図は異方性エッチングを示すグ
ラフ、第４図はレジストパターンの断面図である。 （２）はレジストパターン、（３）は裾部、（11）はGa
As基板、（13）は原料ガス、（15）は電子ビームであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−77578（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−177936（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/306,21/3065,21/027 G03F 7/20
Claims (1)
- 【請求項１】原料ガスを含む雰囲気中で基板に所要のパ
ターンで荷電粒子線を照射することにより、上記パター
ンに沿ってレジストを堆積して裾部を有するレジストパ
ターンを形成する工程と、 該レジストパターンの上記裾部を反応性イオンエッチン
グにより除去する工程とを有し、 上記反応性イオンエッチングは、圧力を（３×10/L）Pa
以下（Ｌは反応性エッチング装置の電極間距離（c
m））、電力を0.3W/cm2未満とした条件で行われる ことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012104A JP3067132B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | レジストパターンの形成方法 |
| EP88119693A EP0318037A3 (en) | 1987-11-27 | 1988-11-25 | Method for forming a fine pattern by using a patterned resist layer |
| KR1019880015529A KR890008933A (ko) | 1987-11-27 | 1988-11-25 | 반도체 집적회로소자의 패턴의 레지스트층의 사용에 의한 정밀패턴 형성방법 |
| US07/639,325 US5171718A (en) | 1987-11-27 | 1991-01-09 | Method for forming a fine pattern by using a patterned resist layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012104A JP3067132B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01187821A JPH01187821A (ja) | 1989-07-27 |
| JP3067132B2 true JP3067132B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=11796259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63012104A Expired - Fee Related JP3067132B2 (ja) | 1987-11-27 | 1988-01-22 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3067132B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4977578A (ja) * | 1972-11-27 | 1974-07-26 | ||
| JPS59177936A (ja) * | 1983-03-28 | 1984-10-08 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP63012104A patent/JP3067132B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01187821A (ja) | 1989-07-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |