JPH01277235A - 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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- JPH01277235A JPH01277235A JP63106301A JP10630188A JPH01277235A JP H01277235 A JPH01277235 A JP H01277235A JP 63106301 A JP63106301 A JP 63106301A JP 10630188 A JP10630188 A JP 10630188A JP H01277235 A JPH01277235 A JP H01277235A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電子線または集束イオンビームリソグラフィ
ーを用いた微細パターン形成方法に関するものであシ、
特にイオン照射によるレジストのドライエッチ耐性を向
上させる微細パターン形成方法に関するものである。
ーを用いた微細パターン形成方法に関するものであシ、
特にイオン照射によるレジストのドライエッチ耐性を向
上させる微細パターン形成方法に関するものである。
従来の技術
微細パターン形成プロセスは、リソグラフィープロセス
とエツチングプロセスに分けられる。リソグラフィープ
ロセスにおいて形成されたレジストパターンの耐ドライ
エッチ性を高めるために、従来はレジスト成分に耐ドラ
イエッチ性の高いフェニル基の導入、シリコン樹脂の使
用等を通して、レジスト材料自身の耐ドライエッチ性を
高める工夫が行なわれている。また、パターン形成後に
イオン注入を行なうことによシ、レジスト膜くターンの
耐ドライエッチ性向上が行なわれている。
とエツチングプロセスに分けられる。リソグラフィープ
ロセスにおいて形成されたレジストパターンの耐ドライ
エッチ性を高めるために、従来はレジスト成分に耐ドラ
イエッチ性の高いフェニル基の導入、シリコン樹脂の使
用等を通して、レジスト材料自身の耐ドライエッチ性を
高める工夫が行なわれている。また、パターン形成後に
イオン注入を行なうことによシ、レジスト膜くターンの
耐ドライエッチ性向上が行なわれている。
一方、リソグラフィープロセヌにおいて、反転パターン
を形成するためには、露光後の処理として、例えば、ベ
ーキングを行なったシ、アンモニア等による処理を行な
っている。このような、イメージリバーサルプロセスに
より、微細なレジストパターンを得ることができる。
を形成するためには、露光後の処理として、例えば、ベ
ーキングを行なったシ、アンモニア等による処理を行な
っている。このような、イメージリバーサルプロセスに
より、微細なレジストパターンを得ることができる。
発明が解決しようとする課題
上記の様に、従来、レジスト自身の耐ドライエッチ性を
高める事が様々の工夫によシ行なわれているが、解像度
を上けて微細なノくターンを形成するためには、レジス
トの膜厚を薄くする必要がある。この微細なパターンを
マスクにして基板エツチングを行なう時、レジスト自身
もエツチングされるため、膜厚が薄い程エツチングプロ
セスでのパターン転写が困難になる。また、レジスト膜
（ターンへイオン注入を行ない、耐ドライエッチ性を向
上させようとすると、半導体基板中にもイオンが注入さ
れイオン照射損傷が生ずるという問題点があった。
高める事が様々の工夫によシ行なわれているが、解像度
を上けて微細なノくターンを形成するためには、レジス
トの膜厚を薄くする必要がある。この微細なパターンを
マスクにして基板エツチングを行なう時、レジスト自身
もエツチングされるため、膜厚が薄い程エツチングプロ
セスでのパターン転写が困難になる。また、レジスト膜
（ターンへイオン注入を行ない、耐ドライエッチ性を向
上させようとすると、半導体基板中にもイオンが注入さ
れイオン照射損傷が生ずるという問題点があった。
また、従来のイメージリバーサルプロセスでは、特定の
レジストのみにしか適用できず、また、耐ドライエッチ
性が悪いという問題点があった。
レジストのみにしか適用できず、また、耐ドライエッチ
性が悪いという問題点があった。
課題を解決するための手段
本発明は、電子ビームまたは集束イオンビーム露光を行
なった後にイオン照射技術を適用することにより、耐ド
ライエッチ性は悪いが解像度の良いポジレジストを用い
て耐ドライエッチ性の高い脅細なポジネガ反転パターン
を形成することができる方法である。
なった後にイオン照射技術を適用することにより、耐ド
ライエッチ性は悪いが解像度の良いポジレジストを用い
て耐ドライエッチ性の高い脅細なポジネガ反転パターン
を形成することができる方法である。
作 用
本発明は前記したプロセスによシ、電子ビームまだは集
束イオンビーム露光を行なった後に、イオン照射を行な
うことによって、耐ドライエッチ性の高いポジネガ反転
パターンを形成することができる。また、電子ビームの
ドーズ量を変えることによって、ドライエッチ耐性やパ
ターンの形状も変えることができる。たとえば電子ビー
ムのドーズ量を５ Ｘ １０１４ｉｏｎｓ／７で行なう
と、Ｓ ｉＣ６４゜Ｃｅ２ガスに対するドライエッチ耐
性は約３倍向上し、垂直なパターン形状が得られるので
、半導体基板のドライエッチングのマスクとして有効に
作用する。
束イオンビーム露光を行なった後に、イオン照射を行な
うことによって、耐ドライエッチ性の高いポジネガ反転
パターンを形成することができる。また、電子ビームの
ドーズ量を変えることによって、ドライエッチ耐性やパ
ターンの形状も変えることができる。たとえば電子ビー
ムのドーズ量を５ Ｘ １０１４ｉｏｎｓ／７で行なう
と、Ｓ ｉＣ６４゜Ｃｅ２ガスに対するドライエッチ耐
性は約３倍向上し、垂直なパターン形状が得られるので
、半導体基板のドライエッチングのマスクとして有効に
作用する。
実施例
本発明の一実施例を第１図に示す。半導体基板１上にレ
ジストとして耐ドライエッチ性が低く解像度の良い電子
線レジストであるＰＭＭＡを１ｏ００ｒｐｍでスピンコ
ードした後、１７０’Ｃ，２０分間、オーブンベーキン
グを行なうことによシ、膜厚０．６μｍのレジスト膜２
を得た。これに、加速エネルギー２０ＫＶ、ビーム電流
４０Ａ／ｃＩ！、ドーズ量５ Ｘ １０”ｔｏｎｓ／７
で電子線露光を行なった（ａ）。
ジストとして耐ドライエッチ性が低く解像度の良い電子
線レジストであるＰＭＭＡを１ｏ００ｒｐｍでスピンコ
ードした後、１７０’Ｃ，２０分間、オーブンベーキン
グを行なうことによシ、膜厚０．６μｍのレジスト膜２
を得た。これに、加速エネルギー２０ＫＶ、ビーム電流
４０Ａ／ｃＩ！、ドーズ量５ Ｘ １０”ｔｏｎｓ／７
で電子線露光を行なった（ａ）。
次に、加速電圧４０ＫＶでＨ＋イオン４をドーズ量８
Ｘ １０”ｔｏｎｓ／ｃｒｌ照射しくｂ）、） チに’
イ’、／ ７’ｆ）Ｖケトン（ＭＩＢＫ）とイソプロピ
ルアルコール（ＩＰＡ）との混合液で現像を行なった所
、解像度０．６μｍのポジネガ反転した微細レジストパ
ターン６Ｐが得られた（Ｃ）。このレジストパターン６
Ｐはトータルとして５．８ Ｘ １０ ｔｏｎｓ／ｉ
のイオンが照射されたので、耐ドライエッチ性が約３倍
向上した。従って、このレジストパターンをマスクとし
て基板のドライエッチが可能となった。
Ｘ １０”ｔｏｎｓ／ｃｒｌ照射しくｂ）、） チに’
イ’、／ ７’ｆ）Ｖケトン（ＭＩＢＫ）とイソプロピ
ルアルコール（ＩＰＡ）との混合液で現像を行なった所
、解像度０．６μｍのポジネガ反転した微細レジストパ
ターン６Ｐが得られた（Ｃ）。このレジストパターン６
Ｐはトータルとして５．８ Ｘ １０ ｔｏｎｓ／ｉ
のイオンが照射されたので、耐ドライエッチ性が約３倍
向上した。従って、このレジストパターンをマスクとし
て基板のドライエッチが可能となった。
以上のように、本実施例によれば、耐ドライエッチ性の
悪い電子線レジスト単層にＨ＋イオン照射することによ
り、耐ドライエッチ性を２倍以上に向上させることがで
き、電子線レジスト単層をマスクとして基板のエツチン
グを行なうことができる。
悪い電子線レジスト単層にＨ＋イオン照射することによ
り、耐ドライエッチ性を２倍以上に向上させることがで
き、電子線レジスト単層をマスクとして基板のエツチン
グを行なうことができる。
本実施例では、電子線露光を用いたが、集束イオンビー
ム露光でもよい。まだ、ＰＭＭＡレジスト以外のポジレ
ジストでも同様の効果が得られる。
ム露光でもよい。まだ、ＰＭＭＡレジスト以外のポジレ
ジストでも同様の効果が得られる。
また、Ｈ＋イオン以外のＳｉ”イオン等でもよい。
次に本発明の第２の実施例を第２図に示す。、半導体基
板１上に高分子膜１１を２μｍμｍビスピンコード２０
０’Ｃ，２分間、ホットプレートベーキングを行なった
。この高分子膜１１上にレジストとしてＰＭＭＡレジス
ト１２を０．５μｍμｍビスピンコード２００’（：、
２分間、ホットプレートベーキングを行なった。これに
加速エネルギー１００ ＫｅＶ 、電流密度４ｏＡ／ｃ
ｒｌ、ドーズ量１×１０１６ｉ ｏ ｎ ｓ／ｄｉでＳ
ｉ“集束イオンビーム露光を行なった。
板１上に高分子膜１１を２μｍμｍビスピンコード２０
０’Ｃ，２分間、ホットプレートベーキングを行なった
。この高分子膜１１上にレジストとしてＰＭＭＡレジス
ト１２を０．５μｍμｍビスピンコード２００’（：、
２分間、ホットプレートベーキングを行なった。これに
加速エネルギー１００ ＫｅＶ 、電流密度４ｏＡ／ｃ
ｒｌ、ドーズ量１×１０１６ｉ ｏ ｎ ｓ／ｄｉでＳ
ｉ“集束イオンビーム露光を行なった。
次に、加速電圧４０ＫＶでＳｌ イオノ１６をドーズ
量８ Ｘ １０ Ｌｏｎｅ／７照射し、ＭＩＢＫとＩ
ＰＡ（７）混合液で現像を行ない、所望のポジネガ反転
した微細レジストパターンが得られた。このレジストパ
ターンには８１ イオンがＩ Ｘ １０１６ｉｏｎｓ
Ａ照射されたので、耐ドライエッチ性は約１００倍向上
した。このレジストパターンをマスクトシて、下層の高
分子膜をエツチングすることにより、アスペクト比の高
い、耐ドライエッチ性の高い、微細なレジストパターン
を形成することができた。
量８ Ｘ １０ Ｌｏｎｅ／７照射し、ＭＩＢＫとＩ
ＰＡ（７）混合液で現像を行ない、所望のポジネガ反転
した微細レジストパターンが得られた。このレジストパ
ターンには８１ イオンがＩ Ｘ １０１６ｉｏｎｓ
Ａ照射されたので、耐ドライエッチ性は約１００倍向上
した。このレジストパターンをマスクトシて、下層の高
分子膜をエツチングすることにより、アスペクト比の高
い、耐ドライエッチ性の高い、微細なレジストパターン
を形成することができた。
第３図は電子線レジス）ＰＭＭＡに加速電圧和ＫＶでＨ
＋イオンを照射した後、現像液につけた後の残膜率を示
した図である。ドーズ量が５〜９×１０１３ｉｏｎｓＡ
−ｄの時、レジストは現像液に可溶となり、それ以上で
は不溶である。また、第４図は、ｐＫ逼Ａレジストに加
速電圧４０ＫＶでＨイオンを照射した後の、５ｉ（Ｊ４
．Ｃｆｊ２ガスに対するレジストのエッチレートを示す
。ＰＭＭＡの耐ドライエッチ性がドーズ量を増やすにつ
れ、急激によくなる。従って、電子ビームまたは集束イ
オンビーム露光を行なった後にレジストに５〜９ Ｘ
１０ １ ｏｎｓＡのイオン照射を行なうことにより、
描画された領域は現像液に対して不溶となり、現像する
ことによって耐ドライエッチ性の高いポジネガ反転パタ
ーンを形成することができる。また、半導体基板全面に
レジストが塗布されているので、照射イオンが半導体基
板に入りこむことはなく、基板の損傷はない。
＋イオンを照射した後、現像液につけた後の残膜率を示
した図である。ドーズ量が５〜９×１０１３ｉｏｎｓＡ
−ｄの時、レジストは現像液に可溶となり、それ以上で
は不溶である。また、第４図は、ｐＫ逼Ａレジストに加
速電圧４０ＫＶでＨイオンを照射した後の、５ｉ（Ｊ４
．Ｃｆｊ２ガスに対するレジストのエッチレートを示す
。ＰＭＭＡの耐ドライエッチ性がドーズ量を増やすにつ
れ、急激によくなる。従って、電子ビームまたは集束イ
オンビーム露光を行なった後にレジストに５〜９ Ｘ
１０ １ ｏｎｓＡのイオン照射を行なうことにより、
描画された領域は現像液に対して不溶となり、現像する
ことによって耐ドライエッチ性の高いポジネガ反転パタ
ーンを形成することができる。また、半導体基板全面に
レジストが塗布されているので、照射イオンが半導体基
板に入りこむことはなく、基板の損傷はない。
以上のように、本実施例によれば、多層レジストを用い
ることによって、段差等のある半導体基板上にも、耐ド
ライエッチ性の悪い電子線レジストにイオン照射するこ
とにより、耐ドライエッチ性の高い、高アスペクト比の
ポジネガ反転の微細レジストパターンを形成することが
できる。
ることによって、段差等のある半導体基板上にも、耐ド
ライエッチ性の悪い電子線レジストにイオン照射するこ
とにより、耐ドライエッチ性の高い、高アスペクト比の
ポジネガ反転の微細レジストパターンを形成することが
できる。
発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、電子ビームまたは
集束イオンビーム露光を行なった後に、レジストへイオ
ン照射を行なうことにより、耐ドライエッチ性の高いポ
ジネガ反転パターンを形成することができる。従って、
このレジストパターンをマスクとして基板のドライエラ
チングラ高精度に行なうことが可能となる。特に、耐ド
ライエッチ性が悪く、解像度の良い電子線レジスト単層
まだは多層を用いることによって、微細なレジストパタ
ーンを形成し、ドライエッチングを行なうことができ、
高密度集積回路の製造に大きく寄与することができる。
集束イオンビーム露光を行なった後に、レジストへイオ
ン照射を行なうことにより、耐ドライエッチ性の高いポ
ジネガ反転パターンを形成することができる。従って、
このレジストパターンをマスクとして基板のドライエラ
チングラ高精度に行なうことが可能となる。特に、耐ド
ライエッチ性が悪く、解像度の良い電子線レジスト単層
まだは多層を用いることによって、微細なレジストパタ
ーンを形成し、ドライエッチングを行なうことができ、
高密度集積回路の製造に大きく寄与することができる。
第１図は本発明の第１の実施例方法を示す工程断面図、
第２図は同第２の実施例方法の工程断面図、第３図はＨ
＋イオン照射後、現像液にっけたＰ Ｍ ＩＶＩ Ａレ
ジストの残膜率とドーズ量との関係を示す特性図、第４
図はＨ＋イオン照射したＰ ＭＭＡレジヌＩ・のＳ ｉ
Ｃ６４，Ｃ６２ガスに対するエッチレートとドーズ量と
の関係を示す特性図である。 １・・・・・・半導体基板、２，１２・・・・・・ＰＭ
ＭＡレジヌト、４・・・・・・Ｈ＋イオン、６・・・・
・・Ｈ”イオン照射領域、１１・・・・・・高分子膜、
１６・・・・・・Ｓｌ イオン、１４・・・・・・Ｓ
ｉ＋イオン照射領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名３−
・−覧子纜 ＳＰ−レジストパターソ Ｊ！＋＋↓ヒ４ ＋１−１％分子腰 ＋ ＋ Ｊ ＋ ｒ”’
第２図は同第２の実施例方法の工程断面図、第３図はＨ
＋イオン照射後、現像液にっけたＰ Ｍ ＩＶＩ Ａレ
ジストの残膜率とドーズ量との関係を示す特性図、第４
図はＨ＋イオン照射したＰ ＭＭＡレジヌＩ・のＳ ｉ
Ｃ６４，Ｃ６２ガスに対するエッチレートとドーズ量と
の関係を示す特性図である。 １・・・・・・半導体基板、２，１２・・・・・・ＰＭ
ＭＡレジヌト、４・・・・・・Ｈ＋イオン、６・・・・
・・Ｈ”イオン照射領域、１１・・・・・・高分子膜、
１６・・・・・・Ｓｌ イオン、１４・・・・・・Ｓ
ｉ＋イオン照射領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名３−
・−覧子纜 ＳＰ−レジストパターソ Ｊ！＋＋↓ヒ４ ＋１−１％分子腰 ＋ ＋ Ｊ ＋ ｒ”’
Claims (3)
- （１）半導体基板上にレジストを塗布する工程と、前記
レジストに電子ビームまたは集束イオンビーム露光を行
なう工程と、前記レジスト全面に一括してＨ＾＋または
Ｓｉ＾＋等のイオン照射を行ない現像することにより、
ポジネガ反転の半導体回路パターンを形成し、耐ドライ
エッチ性の高いレジストパターンを形成する工程とを含
む微細パターン形成方法。 - （２）イオン照射時の加速電圧として１０〜４０ＫＶの
低加速電圧を用い、イオン照射量として５×１０＾１＾
３〜９×１０＾１＾３ｉｏｎｓ／ｃｍ＾３を用いる特許
請求の範囲第１項記載の微細パターン形成方法。 - （３）半導体基板上に高分子膜を塗布し、前記高分子膜
上にレジストを塗布する工程と、前記レジストに電子ビ
ームまたは集束イオンビーム露光を行なう工程と、前記
レジスト全面に一括してＨ＾＋またはＳｉ＾＋等のイオ
ン照射を行ない現像することにより、ポジネガ反転の半
導体回路パターンを形成する工程と、前記レジストパタ
ーンをマスクとして、前記高分子膜をエッチングする工
程とを含む微細パターン形成方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106301A JPH01277235A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 微細パターン形成方法 |
| KR1019880008883A KR910007534B1 (ko) | 1987-07-23 | 1988-07-16 | 미세패턴 형성방법 |
| US07/655,237 US5186788A (en) | 1987-07-23 | 1991-02-12 | Fine pattern forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106301A JPH01277235A (ja) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | 微細パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01277235A true JPH01277235A (ja) | 1989-11-07 |
Family
ID=14430195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63106301A Pending JPH01277235A (ja) | 1987-07-23 | 1988-04-28 | 微細パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01277235A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004513504A (ja) * | 2000-04-18 | 2004-04-30 | オブドゥカト アクティエボラーグ | 構造体に関連する基板及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63106301A patent/JPH01277235A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004513504A (ja) * | 2000-04-18 | 2004-04-30 | オブドゥカト アクティエボラーグ | 構造体に関連する基板及びその製造方法 |
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