JPH0191420A - パターン形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は１μｍ以下の感光体のパターン形成方法に関す
るもので、特に電子ビーム露光における近接効果を抑え
た高密度微細パターンの反転パターン形成方法に関する
ものである。

従来の技術 電子ビーム露光方法は、微細なパターンを比較的容易に
形成できる技術として広く使われているが、高密度なパ
ターンを形成する場合、電子ビームの基板からの反射に
よる、いわゆる近接効果によシ隣り同じのパターンが解
像しないという問題点があった。

第２図ａ　／’−ｃは近接効果の現象を説明する図であ
る。

第２図ａに示すようにシリコン基板１０１上に電子ビー
ムレジスト１０２を塗布し、電子ビーム１０３を照射す
ると、シリコン基板１ｏ１からの反射によシ、レジスト
の感光領域１０４が第２図すに示すようにシリコン基板
と接する底部で横方向に広がってしまう。その結果、レ
ジストを現像すると第２図Ｃのように、レジスト１０２
の底部がアンダーカットされた形状になってしまう。

もし、すぐ隣シに電子ビームの照射領域があると、基板
からの電子の反射が重なシ、隣シ同じのパターンが解像
しなくなる、いわゆる近接効果が起こる。

従来、この近接効果を補正するいくつかの方法が試みら
れているが、そのうちゴースト法と呼ばれる方法がよく
知られている。

（”　Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ　ｅｆｆｅｃｔ　ｃｏｒｒｅ
ｃｔｉｏｎ　ｆｏｒｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｂｅａｍ　ｌｉ
ｔｈｏｇｒａｐｈｙ　ｂｙ　ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ
ｏｆ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ　ｄｏｓｅ”Ｇ、Ｏｗｅｎ
　ｅｔ　ａｌ。

ジエイ　アプライ　フィジックス（Ｔ、Ａｐｐｌ。

Ｐｈｙｓ、）５４（１９８３）３５７３］この方法は非
照射領域にレジスト感度よシも低い露光量で予め電子ビ
ームを照射しておき、その後所定の照射領域に通常の露
光量で電子ビームを照射する方法である。

この方法によると基板からの反射による効果が、パター
ンの粗、密の領域に関係なく一様になシ、所定の照射領
域の露光量に対する現像条件が一意的に決まシ、全ての
パターンに対して近接効果を補正することが可能となる
。

この方法は、特別なパターンデータの作成を必要としな
く、どのような電子ビーム装置にも適用可能で、比較的
容易に近接効果補正ができるという点で非常に優れてい
るが、現像条件の設定が難しいのと、２回電子ビームを
照射する必要がちシスループツトが遅くなるという欠点
がある。

最近、基板からの反射の影響を抑えたような条件で、電
子ビームを照射することにより近接効果を低減する方法
が提案された。

［”Ａ　Ｎｅｗ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｂｅａｍ　Ｐａｔ
ｔｅｒｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｏ，２
μｍ　ＶＬＳＩ″Ｔ、　Ｉ　ｓｈｉ　ｉａｔ　ａｄ、、
シンポジウム　オン　ｖＬｓｘテクノロジ　　（Ｓｙｍ
ｐ、ｏｎ　ＶＬＳＩ　　Ｔｅａｎｏｌ、）１　９８５　
　。

Ｐ２Ｏ） 第３図＆　”−”　ｅにその方法を説明する。第３図ａ
に示すようにシリコン基板２０１上に電子ピームレジス
）２０２を形成し、電子ビーム２０３を所定のエネルギ
ーで照射する。

通常はレジスト中に照射する電子ビームのドーズ量は、
レジスト感度以上にするが、この場合はレジスト感度以
下のアンダードーズにする。次に第３図すに示すように
、レジスト２０２を所定の時間だけ現象すると、レジス
ト表面に溝部２０４が形成される。次に第３図Ｃに示す
ようにシリコン膜２０６をスピンコード法で堆積した後
、第３図ｄに示すようにエッチバッグ法を用いて、シリ
コン膜を溝部に残す。最後にシリコン膜２０５をマスク
にレジスト２０２をドライエツチングし、パターンを形
成する。

板からの反射の影響を少なくし、近接効果を抑えるとい
う点で、非常に優れているが、溝部の形状が現象時間に
対し敏感に変化し、最適形状を得るのが非常に難しいと
いう欠点がある。

本発明は従来の欠点を解決すべく、容易に近接効果を抑
えたパターン形成方法を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、放射線を所定のドーズ量で感光体薄膜に照射
した後、感光領域の表面近傍のみを現像し、出来た溝部
に選択的に堆積物を埋めて、この堆積物をマスクに感光
体薄膜をエツチングし所定のパターンを形成するもので
ある。

放射線のエネルギーを適当に設定ｔ′＃１′感光体薄膜
の表面近傍までは及ばさない。従って感光体薄膜の感光
領域の表面近傍はその底部とは異なシ、放射線の照射領
域とほぼ変わらない。そこで、この表面近傍のみを現像
し、出来た溝部に堆積物を埋めて感光体薄膜をエツチン
グすれば、近接効果の影響のない所定のパターンを形成
することができる。

実施例 以下に本発明の一実施例について図面とともに説明する
。第１図ａ　％　４１は本発明の一実施例を示す工程断
面図である。

まず、第１図ａに示すように、シリコン基板１の表面に
形成された厚さ１〜２μｍのポジ型レジスト（例えばＰ
ＭＭＡ）２に電子ビーム３を１ｏ〜３０　ｋｅＶのエネ
ルギーで照射すると電子ビームの基板からの反射がある
ため、レジストの被感光領域４は底部で広がるが、表面
付近は反射の影響が少ないので広がらない。

次に、第１図すに示すように、感光領域４の表面付近の
みを現像液で除去する。これは所定のドーズ量だけ照射
されたレジストの現像によるエツチング速度を予め求め
ておけば容易に制御できる。

その結果、感光領域表面にほぼ垂直な溝部５が形成され
る。

次に、第１図Ｃに示すように、溝部５を埋めるように例
えばスピンコード法によ、９Ｓｔ０２ｅ等を堆積させる
。

次に、第１図ｄに示すように、エッチバック法を用いて
Ｓ　１０２膜６をエツチングし、溝部６にのみＳ　１０
２膜６を残す。

最後に、第１図ｅに示すように８１０２膜６をマスクに
レジスト２，４を垂直にドライエツチングし、電子ビー
ムの照射領域に正確に対応したレジストパターンが形成
される。

上記の実施例で説明した溝部の深さは、そこに埋め込ま
れた５１０２膜をマスクにレジストをドライエツチング
するときのＳｉＯ２膜とレジストの選択比で決まシ、レ
ジスト厚みが１μｍで選択比が２０以上あれば、溝部の
深さは０．２μｍ以下で十分である。

一方、溝部６の幅についていえば、ドーズ量をレジスト
感度以上にしておけば、レジスト表面近傍の現象形状は
ほぼ垂直で、現象時間に対してほとんど変化がなく、そ
の広がりはレジスト膜厚が１虜　、エネルギーが１０Ｋ
ｅＶ以上であれば広がシ量は０．０６μｍ以下である。

また、通常ポジ型しジストヲ使った場合、電子ビームを
照射した領域はレジストがなくなるが、本発明によシ形
成されたパターンは、電子ビームが照射された領域にレ
ジストが残シ反転パターンとなっている。

なお、上記実施例で説明した電子ビーム３は、他の放射
線、例えば、イオンビーム、Ｘ線等でもかまわない。ま
た堆積膜５ｉｏ２６は他の物質、例えばＳｔ　や金属物
でもよい。

また、感光体薄膜はネガ型レジストでもかまわない。

発明の効果 以上のように本発明は、所定のドーズ量で放射線を感光
体薄膜に照射し、放射線の基板からの反射の影響のない
表面近傍のみを現像することにより浅い溝部を形成し、
この溝部に堆積物を埋め込んで、この堆積物をマスクに
感光体薄膜をエツチングすることによシ、近接効果を抑
えた高密度微細ノ汐→啼形成することができ、また、感
光体薄膜にポジ型を用いれば、容易に反転パターンも形
成でき、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるパターン形成方法を
説明する工程断面図、第２図は従来の電子ビーム照射に
よる近接効果を説明する工程断面図、第３図は従来の近
接効果を抑えたパターン形成方法を説明する工程断面図
である。 ２・・・・・・電子ビームレジスト、３・・・・・・電
子ビーム、４・・・・・・感光領域、５・・・・・・溝
部、６・・・・・・ＳｉＯ２膜。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板表面に形成された感光体薄膜に、所定
   のドーズ量をもって放射線を照射し、前記感光体薄膜の
   所定領域を感光させる工程と、前記感光体薄膜の表面か
   ら所定の深さまでの領域を現像し感光体薄膜表面に溝部
   を形成する工程と、前記感光体薄膜表面溝部に選択的に
   堆積膜を埋める工程と、前記堆積膜をマスクに前記感光
   体薄膜をエッチングし所定のパターンを形成する工程と
   を含むパターン形成方法。
2. （２）放射線のドーズ量が、感光体薄膜の対放射線に対
   する感度よりも多い特許請求の範囲第１項記載のパター
   ン形成方法。