JPH0249416A - 微細パターンの形成方法 - Google Patents

微細パターンの形成方法

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JPH0249416A
JPH0249416A JP63200553A JP20055388A JPH0249416A JP H0249416 A JPH0249416 A JP H0249416A JP 63200553 A JP63200553 A JP 63200553A JP 20055388 A JP20055388 A JP 20055388A JP H0249416 A JPH0249416 A JP H0249416A
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lift
pattern
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photoresist
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Tatsu Shimizu
竜 清水
Shunichi Kobayashi
俊一 小林
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ば】　産業上の利用分野 本発明は微細パターンの形成方法に関し、特に半導体装
置における微細な電極パターンの形成にと、て有用であ
る。
（ロ）従来の技術 半導体装置のための微細なｉｎパターンを形成する一手
法として、リフトオフ法が知らｎている。このリフトオ
フ法は、例えば７Ｊ　、　Ｍ　、　Ｆｒａｒ７ａｎｄ　
　Ｐ、Ｓｅｅｍｓ、　　′Ｌ１ｆｔ−ｏｆｆ　　Ｔｅｃ
ｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒ　　Ｆｌｎｅ　　Ｌｌｎｅ　　Ｍ
ｅｔａｌ　　Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ、’Ｓｅｍ１ｃｏｎ
ｄｕｃｔｏｒ　　Ｉｎｔｅｒｎａｔｌｏｎａｌ、Ｖｏｌ
。
２４、Ｐ、７２〜８８　（１９８１）Ｊに挙げらｎてい
るように、エラをングに比ベパターン寸法の制御がじや
すく、微細パターンを解像度よく加工できる利点を持つ
。
しかし、微細化が更に進み、チプミクロン、クォータミ
クロンの加工寸法になると、従来のリフトオフ法では信
頼性が低下する。即ち、リフトオフされるべ′！！ｉ電
極材料が部分的に残留するのである。
これを第４図にて説明するに、基板（１）にレジス）（
２Ｊｔ−塗布し九後、基板にまで到達し得る軽いイオン
をレジストに打ち込み、改質層（３〕を設ける（第４因
１〕。次いで適当な溶剤にて現像すると、改質層（３）
が除去さｎるので（第ａ１ｍｂ　）、この後、！ｆｆｌ
材料（４）を蒸着しく第４１ｋ（！　）、適当な溶剤に
浸すと、第４図Ｃにおいて矢印の部分から溶剤が侵入し
、レジストが溶けることにより、その上の電極金属が除
去、即ち、リフトオフさｎ１所望の￥！Ｌ極パターン（
５）が得らｎる（第４図ｄ］。然るに、上記グロセスに
おいて、電極パターンのアスベクなリフトオフができな
い惧ｎが生じる。　　　　’　ｔ、Ｈ。
この点に鑑み、第５図に示す手法が提案さｎた。
この場合、まず、シリコン基板の上にレジモロ膜Ｑ１１
が塗布さｎた後、Ｇａ等の重いイオンが所望パターンで
注入さｎルジスト膜（２１１の表面に改質層のが形成さ
ｎる（第５□□□ａ）。次いで、酸素プラズマによるエ
ツチングが行わｎ１リフトオブ用パターンＱ４１が形成
さｎる（第５図ｂ〕。このとき、改質８ｃ？２１Ｆｉ嘴
素プラズマに対し＃注がある几め、改質１四の下方には
レジスト膜が残るが、斯る改質層ｌ下にはアンダーカッ
ト囚が入る。この後、リフトオフ用パターンＱ滲？含め
て基板山上に１１１材料（至）＠を被層しく第５図Ｃ〕
、最後に、リフトオフ用パターン２４１上のｗＬ極材料
（至）をリフトオフ用パターン（２）と共に除去し、所
望の１１パターン（２）が完成する（第５図ｄ）。
斯る方法によｎば、アンダーカット固の存在により、第
５図ｄのリフトオフ工程において、第５図Ｃ中矢印で示
す如＜、リフトオフのための溶剤侵入口が拡大さｎ１溶
剤が侵入し易くなっているので、完全なリフトオフが行
える。
し１　発明が解決しようとする謀題 第５歯のリフトオフ法において、最終的に得らｎる￥［
ｆｆｌパターン（至）のアスペクト比ｔ−羅（するｔめ
に、電極の厚みＨ（第５（８）ｄ）を大にしようと丁ｎ
ば、リフトオフ用パターンのにおいて、改質層の下方の
フォトレジスト膜厚ｈ（第５図ｂ）を大きくしなけｎば
ならない。
然るに、リフトオフ用パターンｃ！４の形成のためが進
んだ後、改質＋１１２ａｌの′Ｆ部でもエツチングが始
まるが、このとき、エラをング速度は等方的である九め
、改質ａ（２）り下隅０Ｑを中心とし次回心円の形にて
エツチングが進む。
従、て、改質層■下方のフォトレジスト膜ｔ２」の厚さ
Ｔ２大きくしたとしても、エツチング深さｄが、改質層
営２の幅Ｗの半分に等しくな、７？、時点で、改質、Ａ
のは、もはや当初の位置に文書さｆ′Ｌなくな９、リフ
トオフ用パターンは崩ｎてし゛まう。パターンの微細化
が進むと、改’ｊＫ　ｌ＆　Ｑカの幅Ｗも小さくなるの
で、リフトオフ用パターンの１１２ｉすｈは、更に吐く
制限さｎ１％アスペクト比を達成できない。
に）課題を解決するための手段 本発明の微細パターンの形成方法によｎば、特にリフト
オフ用パターンの形成に特徴があり、第１１囚に示す如
く、基板山上に破着さｊＬ７辷フ才トレジス）！！、（
（３］Ｊの表面にｂ　１　％　Ａ　ｕ等のイオンビーム
による描画ｋｍ、て改質１ｍ３２１’ｋｉ［Ｌ　（Ｊ　
ｌ　ｔｍａ）、久いで、斯るフォトレジスト膜３Ｄに紫
外線ωを照射する（第１図ｂ）。その後、フォトレジス
ト膜３υが現像されてリフトオフ用パターン図が作成さ
ｎる（Ｍ１図Ｃ）。
（ホ）作用 紫外線照射の際に、改質層ｒ３３の下部にあるフォトレ
ジスト膜Ｃ３１＆）に対する紫外ｍｊ！元強度は、他の
部分のフォトレジスト膜（３１ｂ）に対するそｎよりも
小さい。そして、フォトレジスト膜の現像速度は、紫外
線露光強度が小さくなｎば低下する。
第２図は、集束イオンビーム（ＦＩＢ）のドーズ量に応
じて、紫外線強度がどの様に減衰するかを示すものであ
る。この実験データは、ガラス基板上にナフトキノンジ
アゾ系フォトレジスト、例えば０ＦＰＦｔ−８００（東
京応化！！Ｉｌりを徳布し、こ３ＫＡｕ＋“イオン又は
３ｉ−１−＋イオンによるＦ’ＩＢＪｌｔ後、こｎを透
過する紫外線の減衰率を照度計により測定したものであ
る。
第３図は、０ＦＰＲ−８００からなるフォトレジスト膜
Ｃ３１１に：８１”＋イオンを用いて、改質層６３を作
り、紫外線露光後の７オトレジスト膜の現像速度と、イ
オンドーズ量との関係を測定し友ものであり、曲１ｓ（
８）（Ｂ）（Ｑは夫々紫外線露光強度を３７．４ｍＸ／
ｃｄ、７４．９ｍｚ／ｃｄ、１３０．９ｍＪ／−に設定
し之場合であり、又二点鎖線は、改質層（３３以外の部
分のフォトレジスト膜（３１ｂ）に、１３０，９Ｗ／ａ
ｊの強度の紫外線を直接照射した場合めフォトレジスト
膜現像速度を示している。尚使用さｎた現像液は、ＮＭ
Ｄ−３（東京応化裂〕である。
よって、改質層（至）におけるイオンドーズ量に応じて
、改質層Ｃ３１の下方におけるフォトレジスト膜（３１
ａ）の現像速度と、他の部分の７オトレジスト膜（３１
ｂ）の現像速度との比を制御することが可能となり、前
者の速度を後者の速度より十分小さくすｎば、実質的に
、改質層Ｃ１２１の下方付近における横方向現像速度を
縦方向（深さ方向〕現像速度よりも小さくできる。この
とき、リフトオフ用パターンの崩ｎを伴うことなく、そ
の高さｈ（第１（２）Ｃ）Ｙｒ十分大きくすることが可
能となる。
（へ）実施例 本発明実施例を第１図において説明する。まずシフコン
基板（至）上に、０ＦＰＲ−８００からなるフォトレジ
スト膜（ＩＩ）ｔ−１，０２μｍの厚さで被着し、斯る
フォトレジスト膜表面に８１＋＋のＦＩＢによる描画を
行う（第１図１）。このとき、イオン注入さｎ次部分で
ある改質層３ａは、深さｔが０．２ｐｍ、幅ＷがＬ４ｓ
ｍ”Ｃあり、１．０Ｘ１０１４ｔｏｎ畠／−のドーズＵ
を有する。
次いで、前記フォトレジスト膜３υの表面に紫外ＭＣＬ
Ｉを照射する（第１１１ｂ　）。このときの露光強度は
１３０．９ｍｚ／ｊ１”６る。
その後、前記フォトレジスト膜３υｔ−ＮＭＤ−３から
なるエツチング液に浸し現像を行うＣｉ１図Ｃ）。第１
■ｂにおける紫外線照射の結果、改質属国の下方のフォ
トレジスト膜（３１８）の現像速度は約２．５μｍ７ｍ
１ｎであるのに対し、他の部分のフォトレジスト膜（３
１ｂ）の現像速度は約５．９ａｍ／１ｎｌｎとな、てお
り、従、て、約１４秒間の現像を施すと、深さ方向のエ
ツチングは完全に行わｎるが、改質）ａ　Ｇａの直下で
は、少なくとも０．２４５ｍ０幅ｄが残る。この結果、
得らｎ友すフトオフ用パターン（ロ）は、パターン崩ｆ
′Ｌ″ｔ−伴うことなく、改質ＭＣＪｍの直下周辺にお
いて、アンダーカット四を備えることとなる。アンダー
カット■は、既述の如く、後のリフトオフ工程において
、リフトオフ液の侵入を容易ならしめる。本発明におい
て、斯るアンダーカットの形状は、改質層ｃ３）のイオ
ンドーズ量を選択することにより、自由に制御し得るこ
とは今や明らかである。
この後、リフトオフ用パターン図を含めて基板口上に所
望の残留膜、今の場合、！極材料Ｃ３６１（３？）を蒸
着等により！ｆｉｔ、（！ＩＩ／ｄ）、最後に、リフト
オフ用パターン（ロ）上の電極材料Ｇ７１ｔ−１改１Ｓ
Ｃａ下のフォトレジスト膜（３１）と共に除去、即ちリ
フトオフ丁ｎば、所望の電極パターン（至）が完成する
（第１因ｅ）。第１肉Ｃの工程で、改１ａ８Ｊの直下周
辺にアンダーカット田が形成さｎているので、第１図ｄ
の［［材料被着工程において、矢印で示す如く、十分な
隙間が生じ、第１因ｅのリフトオフ工程では、斯る隙間
を通じてリフトオフ液が容易に侵入し、完全なリフトオ
フが果さｎる。尚リフトオフ液としては、例えばアセト
ンが適当である。
（ト］　発明の効果 本発明によｎば、イオンビームによる描１ｉｎｔ用いる
ため微細なパターン描画を行え、かつ、リフトオフ用パ
ターンにはアンダーカットが形成さｎルカ為もそのアン
ダーカット形状を自由に制御することができる。この結
果、パターンの線幅がＨ（な、ても、そｎによってパタ
ーン汀さ全制限さｎることなく、アスペクト比の高いリ
フトオフ用パターンを得ることがり能になる。
【図面の簡単な説明】
第１図ａ乃至ｅは本発明の詳細な説明する几めの工程別
断面（２）、第２図はイオンドーズ通と紫外線減衰敏と
の関係を示す特注図、第３因は、イオンドーズ量と現像
速度との関係を示す特注図、累４肉息乃至ｄは従来例を
説明するための工程別断面図、第５因凰〜ｄは本発明に
至るまでの方法を説明する友めの工程別断面図、第６図
は第５図ａの要部拡大断面図である。 ■・・・基板、ｃｓＤ・・・フォトレジスト膜、ｃ＋４
−　イオンビームの描画によシ形成された改質層、口・
・・紫外線、□□□・・リフトオフ用パターン、１３Ｅ
Ｄ３？ｌ・・・残留膜としての′ＮＬａ１ｉ材料 第２図 第３図 ＤＯ５Ｅ　（ｉｏｎｓ／ｃｍ’） ＤＯ５Ｅ　（ｉｏ　ｎｓ　／ｃｍ’　）手続補正書（自
発） 昭和６汐手１０月　６ １、事件の表示 昭和６３年特許願第２００５５３号 Ｚ発明の名称 微細パターンの形成方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（１８８）三洋電機株式会社 ４、代　理　人 住所　守口型京阪本通２下目１８番地 （外１名） 日 ”Ｒ３，１０・４Ａ ５、補正の対象 （１）　発明の詳細な説明の欄及び図面の簡単な説明の
欄 （２）　図面 ６、補正の内容 （１）　明細書中、 ０第２頁第４行において、「２４．とあるのをｒ４、Ｎ
ｌ１１１２」ト補正する。 ０第６頁第６行乃至第１３行を下記の通り補正する。 記 第２図は、集束イオンビーム（ＦＩＢ＞のドース量に応
じて、紫外線透過率が変化する様子を示している。この
実験データは、ガラス基板上にナフトキノンジアゾ系フ
ォトレジスト、例えば０ＦＰＲ−８００（東京応化部）
を塗布し、これにＡ　ｕ″′″′″イオンＩ＋＋イオン
によるＦＩＢ露光後、これを透過する紫外線強度を・照
度計で測定し、透過率にて表わしたものである。 ０第１０頁第１１行において、ｒｇ衰量」とあるのを「
透過率」と補正する。 （２）図面中、第２図を別紙の通り補正する。 第２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基板上に被着されたフォトレジスト膜の表面にイ
    オンビームによる描画を施す工程、前記フォトレジスト
    膜に紫外線を照射する工程、前記フォトレジスト膜を現
    像し、リフトオフ用パターンを形成する工程、このパタ
    ーンを含めて前記基板上に所望の残留膜を被着する工程
    、前記パターン上の残留膜をパターンと共に除去する工
    程を順次経ることを特徴とする微細パターンの形成方法
    。
JP63200553A 1988-08-10 1988-08-10 微細パターンの形成方法 Pending JPH0249416A (ja)

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