JPH02241023A - Pattern forming method - Google Patents

Pattern forming method

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JPH02241023A
JPH02241023A JP6273989A JP6273989A JPH02241023A JP H02241023 A JPH02241023 A JP H02241023A JP 6273989 A JP6273989 A JP 6273989A JP 6273989 A JP6273989 A JP 6273989A JP H02241023 A JPH02241023 A JP H02241023A
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JP
Japan
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pattern
alignment
electron beam
electron
substrate
Prior art date
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JP6273989A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Funato
健次 船戸
Akira Ishibashi
晃 石橋
Yoshifumi Mori
森 芳文
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To form a pattern of extremely narrow width of high alignment precision for an alignment pattern by a method wherein an alignment pattern formed on a substrate is irradiated with charged particle beam in a material gas atmosphere, and generated secondary electron or reflected electron is detected, thereby performing alignment. CONSTITUTION:In a material gas atmosphere, an alignment pattern 2 formed on a substrate 1 is irradiated with charged particle beam 3. Secondary electron generated by the irradiation or reflected electron is detected, thereby performing alignment. For example, a semiconductor substrate 1 is arranged in a sample chamber of an electron beam irradiation apparatus; resist material gas like alkylnaphthalene is introduced; the pressure of the gas is kept about 10<-7>-10<-5>Torr. By the electron beam 3, the pattern 2 is scanned in the direction parallel with the upper side 2a; the semiconductor substrate 1 is moved in the arrow direction; the position of the upper side 2a of the pattern 2 is detected by the intensity of secondary electron emission. In this state, the substrate is canned along the upper side 2a by the electron beam 3. Hence a resist pattern 4 composed of amorphous hydrogencarbon is formed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パターン形成方法に関し、特に、原料ガス雰
囲気中において荷電粒子ビームを照射することによりパ
ターンを形成する場合に適用して好適なものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a pattern forming method, and is particularly suitable for forming a pattern by irradiating a charged particle beam in a source gas atmosphere. It is.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、パターン形成方法において、基板上に形成さ
れた位置合わせパターンに対して原料ガス雰囲気中にお
いて荷電粒子ビームを照射し、この照射により発生した
2次電子または反射電子を検出することにより位置合わ
せを行うようにしている。これによって、位置合わせパ
ターンに対して高い位置合わせ精度で極微細幅のパター
ンを形成することができる。
In a pattern forming method, the present invention irradiates an alignment pattern formed on a substrate with a charged particle beam in a source gas atmosphere, and detects secondary electrons or reflected electrons generated by this irradiation. I'm trying to make adjustments. Thereby, it is possible to form a pattern with a very fine width with high alignment accuracy with respect to the alignment pattern.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、LSIの高集積化及び高密度化がますます進展し
、一方ではまた量子効果デバイスの研究開発も活発に行
われている。これらのLSIや量子効果デバイスの製造
においては、微細寸法のレジストパターンを形成するこ
とが重要である。
In recent years, the integration and density of LSIs have been increasing, and at the same time, research and development of quantum effect devices has also been actively conducted. In manufacturing these LSIs and quantum effect devices, it is important to form resist patterns with minute dimensions.

このような微細寸法のレジストパターンを形成する技術
としては、電子ビームリソグラフィーやX線リソグラフ
ィーなどが知られている。これらの電子ビームリソグラ
フィーやX線リソグラフィーにおいては、まず半導体基
板上にレジストを塗布し、このレジストに電子ビームや
X線を照射して露光を行い、その後レジストの現像を行
うことによりレジストパターンを形成する。この際、特
に、大面積の半導体基板やプロセスを経た後ですでに構
造を有する半導体基板の上にレジストパターンを形成す
る場合には、電子ビームやX線の照射位置を高精度に決
定する必要が生じる。
Electron beam lithography, X-ray lithography, and the like are known as techniques for forming resist patterns with such minute dimensions. In these electron beam lithography and X-ray lithography, a resist is first applied onto a semiconductor substrate, the resist is exposed to electron beams or X-rays, and then the resist is developed to form a resist pattern. do. In this case, especially when forming a resist pattern on a large-area semiconductor substrate or a semiconductor substrate that already has a structure after going through a process, it is necessary to determine the irradiation position of the electron beam or X-ray with high precision. occurs.

ところで、従来の電子ビームリソグラフィーやX線リソ
グラフィーにおいては通常、ビーム照射位置をモニター
する機構を持たないステッパー式の露光装置を用いて露
光が行われる。
By the way, in conventional electron beam lithography and X-ray lithography, exposure is usually performed using a stepper type exposure device that does not have a mechanism for monitoring the beam irradiation position.

一方、電子ビームによる直接露光においては、下地のパ
ターンに対して高い重ね合わせ精度でパターンを形成す
るために、次のようにして露光を行う方法が知られてい
る(分子線エピタキシー技術、工業調査会(1984年
)、第380頁〜第381頁)、この方法によれば、露
光前にあらかじめ半導体基板上の3点にフィデユーシャ
ル(FD)マークと呼ばれる位置合わせマークを形成し
ておき、露光開始時にこれらのFDマークの位置を反射
電子信号を用いて検出することにより電子ビーム照射位
置のずれを測定し、この測定結果に基づいて電子ビーム
照射位置の補正を行い、その後露光を行う。
On the other hand, in direct exposure with an electron beam, in order to form a pattern with high overlay accuracy on the underlying pattern, the following exposure methods are known (molecular beam epitaxy technology, industrial research (1984), pp. 380-381), according to this method, alignment marks called fiducial (FD) marks are formed in advance at three points on the semiconductor substrate before exposure. At the start of exposure, the positions of these FD marks are detected using reflected electron signals to measure the deviation of the electron beam irradiation position, and the electron beam irradiation position is corrected based on this measurement result, and then exposure is performed.

さらに、これとは別に、ベクトルスキャン方式の電子ビ
ーム露光を行う場合において、視野コーナ一部に位置合
わせマークを形成し、この位置合わせマーク上を電子ビ
ームで走査したときに発生する反射電子(後方散乱電子
)及び2次電子の数の変化によりこの位置合わせマーク
の位置を検出し、これによって位置合わせを行う方法が
知られている(VLSI TECHNOLOGY、 5
econd Bdition(1988)。
In addition, when performing vector scanning electron beam exposure, alignment marks are formed in some corners of the field of view, and when the electron beam scans over these alignment marks, the reflected electrons (rearward A method is known in which the position of the alignment mark is detected by changes in the number of scattered electrons) and secondary electrons, and alignment is performed based on this (VLSI TECHNOLOGY, 5).
econd Bdition (1988).

McGraw−)fill Book Company
、 p、166)。
McGraw-)fill Book Company
, p. 166).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述の従来のパターン形成方法においては、ビーム照射
位置の位置決め精度は、半導体基板が載せられるステー
ジの移動の機械的精度により決定され、良くても0.1
μm程度である。このため、数百人から数十人程度の高
い精度で照射位置を決定することは困難であり、従って
高い位置合わせ精度でパターンを形成することは困難で
あった。
In the conventional pattern forming method described above, the positioning accuracy of the beam irradiation position is determined by the mechanical accuracy of the movement of the stage on which the semiconductor substrate is placed, and is at best 0.1.
It is about μm. For this reason, it is difficult to determine the irradiation position with high accuracy for several hundred to several dozen people, and therefore it is difficult to form a pattern with high alignment accuracy.

本発明の目的は、位置合わせパターンに対して高い位置
合わせ精度で極微細幅のパターンを形成することができ
るパターン形成方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a pattern forming method that can form a pattern with a very fine width with high alignment accuracy with respect to an alignment pattern.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、本発明のパターン形成方法
は、基板(1)上に形成された位置合わせパターン(2
,5)に対して原料ガス雰囲気中において荷電粒子ビー
ム(3)を照射し、この照射により発生した2次電子ま
たは反射電子を検出することにより位置合わせを行うよ
うにしている。
In order to achieve the above object, the pattern forming method of the present invention includes an alignment pattern (2) formed on a substrate (1).
, 5) is irradiated with a charged particle beam (3) in a source gas atmosphere, and positioning is performed by detecting secondary electrons or reflected electrons generated by this irradiation.

ここで、上記荷電粒子ビーム(3)としては、電子ビー
ムのほかに陽電子ビーム、ミニ−オンビームなどを用い
ることができる。電子ビームを用いる場合には、干渉性
の良好な電子ビームを発生させることができる電界放射
電子銃を用いるのが好ましい。
Here, as the charged particle beam (3), in addition to an electron beam, a positron beam, a mini-on beam, etc. can be used. When using an electron beam, it is preferable to use a field emission electron gun that can generate an electron beam with good coherence.

〔作用〕[Effect]

原料ガス雰囲気中において基板(1)に荷電粒子ビーム
(3)を照射すると、この基板(1)の表面に吸着した
原料分子が分解し、その生成物質から成るパターン(4
)がこの荷電粒子ビーム(3)の照射パターンとほぼ同
一形状で形成される。この場合、荷電粒子ビーム(3)
のビーム径は極めて小さくすることができることから、
極微細幅のパターン(4)を形成することができる。
When the substrate (1) is irradiated with the charged particle beam (3) in a source gas atmosphere, the source molecules adsorbed on the surface of the substrate (1) decompose, forming a pattern (4) consisting of the resulting substances.
) is formed in substantially the same shape as the irradiation pattern of this charged particle beam (3). In this case, the charged particle beam (3)
Since the beam diameter of can be made extremely small,
A pattern (4) with an extremely fine width can be formed.

ところで、荷電粒子ビーム(3)の照射により発生する
2次電子または反射電子の強度は物質の種類などによっ
て異なる。このため、基板(1)上にあらかじめ形成さ
れた位置合わせパターン(2)に対して荷電粒子ビーム
(3)をこの位置合わせパターン(2)を横切るように
して照射した場合、この位置合わせパターン(2)及び
その背景となる基板(1)から発生する2次電子または
反射電子の強度を検出すると、この位置合わせパターン
(2)を構成する物質と基板(1)を構成する物質との
種類に応じてこの位置合わせパターン(2)の部分で強
度が落ち込んだり逆に高くなったりする。従って、この
強度パターンより、位置合わせパターン(2)の位置を
検出することができる。この位置検出は、荷電粒子ビー
ム(3)の分解能と同程度の高い精度、例えば数十人の
精度で行うことができる。
Incidentally, the intensity of secondary electrons or reflected electrons generated by irradiation with the charged particle beam (3) differs depending on the type of material. Therefore, when the charged particle beam (3) is irradiated to the alignment pattern (2) formed in advance on the substrate (1) so as to cross this alignment pattern (2), this alignment pattern ( 2) and the intensity of the secondary electrons or reflected electrons generated from the substrate (1) that forms the background, it is possible to determine the type of material that makes up this alignment pattern (2) and the material that makes up the substrate (1). Accordingly, the intensity decreases or increases in the alignment pattern (2) portion. Therefore, the position of the alignment pattern (2) can be detected from this intensity pattern. This position detection can be performed with high accuracy comparable to the resolution of the charged particle beam (3), for example, with an accuracy of several tens of people.

以上より、位置合わせパターン(2)の位置を高精度で
検出することができるので、荷電粒子ビーム(3)の照
射によりパターン(4)を形成する場合、この位置合わ
せパターン(2)に対する位置合わせを高精度で行うこ
とができる。
As described above, the position of the alignment pattern (2) can be detected with high precision, so when forming the pattern (4) by irradiating the charged particle beam (3), the alignment with respect to the alignment pattern (2) can be performed. can be performed with high precision.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。なお、実施例の全図において、同一機能を有する
部分には同一の符号を付け、繰り返しの説明は適宜省略
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the figures of the embodiment, parts having the same function are given the same reference numerals, and repeated explanations will be omitted as appropriate.

皇施五土 第1図A及び第1図Bは本発明の実施例Iを示す。Emperor's Five Earths 1A and 1B show Embodiment I of the present invention.

この実施例Iにおいては、走査型電子顕微鏡(SEM)
と同様な構成を有する電子ビーム照射装置を用いる。そ
して、第1図Aに示すように、まずこの電子ビーム照射
装置の高真空(例えば、3 X 10−’Torr程度
)に排気された試料室内のステージ上に例えば半導体基
板1を配置する。この半導体基板1は具体的には例えば
ヒ化ガリウム(GaAs)基板である。この半導体基板
1上には、例えば矩形のパターン2がすでに形成されて
いるとする。このパターン2は、位置合わせパターンと
して用いられる。ここで、このパターン2は、実際に用
いられるパターンであってもよいし、位置合わせを行う
ためだけに用いられるダミーのパターンであってもよい
。次に、試料室内に例えばアルキルナフタレンのような
レジスト原料ガスを導入する。試料室内におけるこの原
料ガスの圧力は、例えば10−’〜10−’Torr程
度である。
In this Example I, a scanning electron microscope (SEM)
An electron beam irradiation device having a similar configuration is used. As shown in FIG. 1A, first, for example, a semiconductor substrate 1 is placed on a stage in a sample chamber of this electron beam irradiation apparatus that is evacuated to a high vacuum (for example, about 3.times.10-' Torr). Specifically, this semiconductor substrate 1 is, for example, a gallium arsenide (GaAs) substrate. It is assumed that, for example, a rectangular pattern 2 has already been formed on this semiconductor substrate 1. This pattern 2 is used as an alignment pattern. Here, this pattern 2 may be a pattern that is actually used, or may be a dummy pattern that is used only for alignment. Next, a resist source gas such as alkylnaphthalene is introduced into the sample chamber. The pressure of this source gas in the sample chamber is, for example, about 10-' to 10-' Torr.

今、第1図Aにおいて、パターン2の上辺2aに接して
直線状のレジストパターンを形成する場合を考える。こ
の場合、この上辺2aの位置はあらかじめ知られていな
いので、まず次のようにしてこの上辺2aの位置を検出
する。すなわち、SEMでパターン2を観察しながら、
まずビーム径を例えば数十人程度に細く絞った電子ビー
ム3をパターン2の上辺2aと平行な方向に点線で示す
ように直線状に走査する。この電子ビーム3の走査軌跡
は、第2図においてはSlで示されている。
Now, consider the case where a linear resist pattern is formed in contact with the upper side 2a of the pattern 2 in FIG. 1A. In this case, since the position of this upper side 2a is not known in advance, the position of this upper side 2a is first detected as follows. In other words, while observing pattern 2 with SEM,
First, an electron beam 3 whose beam diameter has been narrowed to, for example, several tens of beams is scanned linearly in a direction parallel to the upper side 2a of the pattern 2 as shown by the dotted line. The scanning locus of this electron beam 3 is indicated by Sl in FIG.

この電子ビーム3の走査により、パターン2及び半導体
基板1から2次電子が放出される。そして、この2次電
子は、例えば光電子増倍管などの検出器により検出され
る。
By scanning the electron beam 3, secondary electrons are emitted from the pattern 2 and the semiconductor substrate 1. Then, these secondary electrons are detected by a detector such as a photomultiplier tube.

このようにして検出された2次電子放出強度パターンは
、第3図において一番下の曲線で示すようになる。今、
パターン2は、レジスト原料ガス雰囲気中において電子
ビーム3を照射することにより形成される非晶質炭化水
素から成るレジスト(Electron Beam I
nduced Re5ist、 E B I R)で構
成されているとすると、この非晶質炭化水素から成るレ
ジストは半導体に比べて2次電子放出能力が低い、この
ため、上述のように第2図においてSlで示されるよう
に電子ビーム3を走査した場合には、第3図において一
番下の曲線で示すように、2次電子放出強度はこのパタ
ーン2の部分で落ち込む。次に、同様にして2次電子放
出強度をモニターしながら、ステージにより半導体基板
1を第1図Aにおいて矢印で示す方向に移動させる。こ
の移動は、電子ビーム3がパターン2から離れるまで行
う、第2図のSt、Ssは、この移動の過程における電
子ビーム3の走査軌跡を示し、Stはパターン2の上辺
2aの近傍を電子ビーム3が走査したときの軌跡であり
、S3はパターン2からある距離だけ離れた半導体基板
1上を電子ビーム3が走査したときの軌跡である。
The secondary electron emission intensity pattern detected in this way is shown by the bottom curve in FIG. now,
The pattern 2 is a resist made of amorphous hydrocarbons (Electron Beam I
The resist made of amorphous hydrocarbon has a lower secondary electron emission ability than a semiconductor, and therefore, as mentioned above, in FIG. When the electron beam 3 is scanned as shown in FIG. 3, the secondary electron emission intensity drops in the pattern 2, as shown by the bottom curve in FIG. Next, while monitoring the secondary electron emission intensity in the same manner, the semiconductor substrate 1 is moved by the stage in the direction indicated by the arrow in FIG. 1A. This movement is performed until the electron beam 3 separates from the pattern 2. St and Ss in FIG. 3 is the locus when the electron beam 3 scans, and S3 is the locus when the electron beam 3 scans the semiconductor substrate 1 at a certain distance from the pattern 2.

これらのSz、Ssで示されるように電子ビーム3を走
査したときの2次電子放出強度パターンは、第3図の上
の二つの曲線で示すようになる。
The secondary electron emission intensity pattern when the electron beam 3 is scanned as shown by these Sz and Ss is as shown by the upper two curves in FIG.

第3図より、パターン2の部分での2次電子放出強度の
落ち込みは、第1図Aにおいて矢印で示す方向に半導体
基板1を移動するのに伴って小さ(なり、電子ビーム3
がパターン2から離れると2次電子放出強度は均一とな
ることがわかる。この2次電子放出強度が均一な状態に
変化したときが、電子ビーム3の照射位置がパターン2
の上辺2aに位置するときである。このことから、2次
電子放出強度パターンが第3図の一番上の曲線で示すよ
うに変化することにより、パターン2の上辺2aの位置
を検出することができることがわかる。
From FIG. 3, it can be seen that the drop in the secondary electron emission intensity in the pattern 2 becomes smaller as the semiconductor substrate 1 is moved in the direction indicated by the arrow in FIG.
It can be seen that when the distance from pattern 2 increases, the secondary electron emission intensity becomes uniform. When the secondary electron emission intensity changes to a uniform state, the irradiation position of the electron beam 3 becomes pattern 2.
This is when it is located on the upper side 2a of . From this, it can be seen that the position of the upper side 2a of the pattern 2 can be detected by changing the secondary electron emission intensity pattern as shown by the top curve in FIG.

以上のようにしてパターン2の上辺2aを検出した後、
この状態で電子ビーム3をこの上辺2aに沿って走査す
る。この電子ビーム3の走査により、半導体基板10表
面に吸着している原料レジスト分子が分解し、その結果
、第1図Bに示すように、非晶質炭化水素から成るレジ
ストパターン4がパターン2の上辺2aに接して形成さ
れる。
After detecting the upper side 2a of pattern 2 as described above,
In this state, the electron beam 3 is scanned along this upper side 2a. By scanning the electron beam 3, the raw resist molecules adsorbed on the surface of the semiconductor substrate 10 are decomposed, and as a result, as shown in FIG. It is formed in contact with the upper side 2a.

このようにして形成されたレジストパターン4は、例え
ば半導体基板1をエツチングにより極微細幅にパターン
ニングする際のマスクとして用いられる。そして、この
ようにして形成される半導体極微細線により、例えば擬
−次元チャネル電界効果トランジスタ(FET)を製造
することが可能である。
The resist pattern 4 thus formed is used, for example, as a mask when patterning the semiconductor substrate 1 into a very fine width by etching. By using the ultrafine semiconductor lines formed in this way, it is possible to manufacture, for example, a quasi-dimensional channel field effect transistor (FET).

以上のように、この実施例■によれば、パターン2上を
電子ビーム3で走査したときの2次電子放出強度を検出
することによりこのパターン2の上辺2aの位置を検出
し、この上辺2aに沿って電子ビーム3を走査すること
によりレジストパターン4を形成しているので、この電
子ビーム3の分解能(〜数十人)と同程度の極めて高い
位置合わせ精度で極微細幅のレジストパターン4を形成
することができる。しかも、この方法によれば、形成し
ようとするレジストパターン4の近傍にすでに形成され
ているパターンを位置合わせパターンとして用いること
により、半導体基板1が大面積である場合においても全
面にわたって高い位置合わせ精度でレジストパターン4
を形成することができる。
As described above, according to this embodiment (2), the position of the upper side 2a of the pattern 2 is detected by detecting the secondary electron emission intensity when the pattern 2 is scanned by the electron beam 3, and the upper side 2a of the pattern 2 is detected. Since the resist pattern 4 is formed by scanning the electron beam 3 along the electron beam 3, the resist pattern 4 can be formed with an extremely fine width with an extremely high alignment accuracy comparable to the resolution of the electron beam 3 (~several tens of people). can be formed. Moreover, according to this method, by using a pattern already formed in the vicinity of the resist pattern 4 to be formed as the alignment pattern, alignment accuracy is high over the entire surface even when the semiconductor substrate 1 has a large area. resist pattern 4
can be formed.

なお、上述の位置合わせのための電子ビーム3の照射は
レジスト原料ガス雰囲気中において行われるが、この位
置合わせのための電子ビーム3の照射時間は十分に短く
することができるので、この位置合わせを行っている間
にレジストの成長はほとんど起きないと考えることがで
きる。
Note that the irradiation of the electron beam 3 for the above-mentioned alignment is performed in the resist raw material gas atmosphere, but since the irradiation time of the electron beam 3 for this alignment can be sufficiently shortened, this alignment It can be considered that almost no resist growth occurs during this process.

実m 第4図A〜第4図Cは本発明の実施例■を示す。Real m FIGS. 4A to 4C show Embodiment 2 of the present invention.

この実施例■は、ショットキーゲートFETの製造に本
発明を適用した実施例である。
This Example (2) is an example in which the present invention is applied to the manufacture of a Schottky gate FET.

第4図Aに示すように、この実施例■においては、まず
半導体基板1上にソース電極5及びドレイン電極6を形
成した後、例えばスパッタ法により全面にゲート電極形
成用の金属膜7を形成する。
As shown in FIG. 4A, in this embodiment (2), a source electrode 5 and a drain electrode 6 are first formed on a semiconductor substrate 1, and then a metal film 7 for forming a gate electrode is formed on the entire surface by, for example, sputtering. do.

この金属膜7は具体的には例えばタングステン(W)膜
である。
Specifically, this metal film 7 is, for example, a tungsten (W) film.

次に、どの金属膜7をパターンニングしてショットキー
ゲート電極を形成するわけであるが、ソース・ゲート間
の直列抵抗をできるだけ小さ(するために、このショッ
トキーゲート電極をできるだけソース電極5に接近して
形成することを考える。このためには、金属膜7をエツ
チングによりパターンニングする際のマスクとなるレジ
ストパターンをこのソース電極5に接近して形成する必
要がある。そこで、実施例Iと同様にして、2次電子放
出強度をモニターしながら金属膜7上を電子ビーム3で
走査する。この場合、この金属膜7にはソース電極5の
端部に対応する部分に段差が生じるため、2次電子放出
強度はこの段差部ではその他の部分に比べて小さ(なる
。従って、この2次電子放出強度パターンより、実施例
Iと同様にしてソース電極5の端部を検出することがで
きる。
Next, which metal film 7 is patterned to form a Schottky gate electrode. Consider forming the source electrodes close to each other.For this purpose, it is necessary to form a resist pattern close to this source electrode 5, which will serve as a mask when patterning the metal film 7 by etching. In the same manner as above, the metal film 7 is scanned with the electron beam 3 while monitoring the secondary electron emission intensity.In this case, a step is created in the metal film 7 at a portion corresponding to the end of the source electrode 5. , the secondary electron emission intensity is smaller in this step part than in other parts. Therefore, from this secondary electron emission intensity pattern, it is possible to detect the end of the source electrode 5 in the same manner as in Example I. can.

このようにしてソース電極5の端部を検出した後、この
端部かられずかな距離だけ離れた位置で電子ビーム3を
この端部に沿って直線状に走査する。これによって、第
4図Bに示すように、このソース電極5の端部の近傍に
おける金属膜7上に極微細幅のレジストパターン4を形
成することができる。
After detecting the end of the source electrode 5 in this manner, the electron beam 3 is scanned linearly along the end at a position a short distance away from the end. As a result, as shown in FIG. 4B, a resist pattern 4 having an extremely fine width can be formed on the metal film 7 in the vicinity of the end of the source electrode 5.

そこで、次にこのレジストパターン4をマスクとして金
属膜7を例えば反応性イオンエツチング(RI B)法
により異方性エツチングする。これによって、第4図C
に示すように、極微細幅のショットキーゲート電極8が
ソース電極5に接近して形成され、目的とするショット
キーゲートFETが完成される。
Then, using this resist pattern 4 as a mask, the metal film 7 is anisotropically etched by, for example, reactive ion etching (RIB). By this, Figure 4C
As shown in FIG. 2, a Schottky gate electrode 8 having an extremely fine width is formed close to the source electrode 5, and the intended Schottky gate FET is completed.

以上のように、この実施例■によれば、金属膜7上を電
子ビーム3で走査したときの2次電子放出強度をモニタ
ーすることによりソース電極5の端部の位置を検出して
いるので、このソース電極5に対して高い位置合わせ精
度でレジストパターン4を形成することができ、これに
よってショットキーゲート電極8をこのソース電極5に
接近して形成することができる。具体的には、例えばソ
ース電極5とドレイン電極6との間の間隔を1μm程度
とした場合、ショットキーゲート電極8とソース電極5
との間の距離を例えば500人程変色することは極めて
容易である。このようにショットキーゲート電極8をソ
ース電極5に接近して形成することができることから、
ソース・、ゲート間の直列抵抗を極めて小さ(すること
ができる。
As described above, according to this embodiment (2), the position of the end of the source electrode 5 is detected by monitoring the secondary electron emission intensity when the electron beam 3 scans the metal film 7. The resist pattern 4 can be formed with high alignment accuracy with respect to the source electrode 5, and thereby the Schottky gate electrode 8 can be formed close to the source electrode 5. Specifically, for example, when the distance between the source electrode 5 and the drain electrode 6 is about 1 μm, the Schottky gate electrode 8 and the source electrode 5
It is extremely easy to change the distance between, for example, 500 people. Since the Schottky gate electrode 8 can be formed close to the source electrode 5 in this way,
The series resistance between the source and gate can be made extremely small.

しかも、ショットキーゲート電極8の幅、すなわちゲー
ト長を例えば数百〜1000人程度の極微細幅とするこ
とは容易であるので、極めて高いトランスコンダクタン
スを得ることができる。
Moreover, since it is easy to make the width of the Schottky gate electrode 8, that is, the gate length, to a very fine width of, for example, several hundred to 1,000 lines, extremely high transconductance can be obtained.

以上より、この実施例■によれば、極めて高性能のショ
ットキーゲー)FETを容易に実現することができるこ
とがわかる。
From the above, it can be seen that according to this embodiment (2), an extremely high performance Schottky FET can be easily realized.

以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

例えば、上述の実施例I、■においては、電子ビーム3
の照射により発生される2次電子を検出することにより
パターン2やソース電極5に対する位置合わせを行って
いるが、2次電子の代わりに反射電子を検出することに
よっても同様に位置合わせを行うことができる。また、
上述の実施例■における位置合わせ用のパターン2は例
えば金属により構成することも可能である。ただし、−
般に金属の2次電子放出姥力は半導体のそれよりも高い
ので、この場合には、この金属から成るパターン2を電
子ビーム3で走査したときの2次電子放出強度は、この
パターン2の部分では他の部分に比べて高くなる。
For example, in the above-mentioned embodiment I, (2), the electron beam 3
Alignment with respect to the pattern 2 and the source electrode 5 is performed by detecting secondary electrons generated by irradiation, but alignment can also be performed in the same way by detecting reflected electrons instead of secondary electrons. I can do it. Also,
The alignment pattern 2 in the above-mentioned embodiment (2) can also be made of metal, for example. However, −
In general, the secondary electron emission power of metals is higher than that of semiconductors, so in this case, when the pattern 2 made of this metal is scanned with the electron beam 3, the secondary electron emission intensity is equal to that of the pattern 2. Some parts are more expensive than others.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、位
置合わせパターンに対して高い位置合わせ精度で極微細
幅のパターンを形成することができる。
Since the present invention is configured as described above, it is possible to form a pattern with a very fine width with respect to the alignment pattern with high alignment accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図A及び第1図Bは本発明の実施例Iを工程順に説
明するための斜視図、第2図は電子ビーム照射位置の位
置合わせを行うための電子ビームの走査を説明するため
の図、第3図は半導体基板上に形成された位置合わせ用
のパターンを電子ビームで走査した場合の2次電子放出
強度パターンを示す図、第4図A〜第4図Cは本発明の
実施例■を工程順に説明するための斜視図である。 ゲート電極。
FIG. 1A and FIG. 1B are perspective views for explaining Embodiment I of the present invention in the order of steps, and FIG. 2 is a perspective view for explaining electron beam scanning for aligning the electron beam irradiation position. Figures 3 and 3 are diagrams showing secondary electron emission intensity patterns when an alignment pattern formed on a semiconductor substrate is scanned with an electron beam, and Figures 4A to 4C are diagrams showing the implementation of the present invention. FIG. 3 is a perspective view for explaining example (2) in the order of steps. gate electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 基板上に形成された位置合わせパターンに対して原料ガ
ス雰囲気中において荷電粒子ビームを照射し、この照射
により発生した2次電子または反射電子を検出すること
により位置合わせを行うようにしたことを特徴とするパ
ターン形成方法。
It is characterized by irradiating the alignment pattern formed on the substrate with a charged particle beam in a source gas atmosphere, and performing alignment by detecting secondary electrons or reflected electrons generated by this irradiation. A pattern forming method.
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