JPH03228306A - 微細パターンの形成方法 - Google Patents
微細パターンの形成方法Info
- Publication number
- JPH03228306A JPH03228306A JP2023659A JP2365990A JPH03228306A JP H03228306 A JPH03228306 A JP H03228306A JP 2023659 A JP2023659 A JP 2023659A JP 2365990 A JP2365990 A JP 2365990A JP H03228306 A JPH03228306 A JP H03228306A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- substrate
- coating
- exposure
- ion implantation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 206010011732 Cyst Diseases 0.000 description 1
- 208000031513 cyst Diseases 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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〕
本発明は半導体装置の製造における微細パターンの形成
方法に関する。
方法に関する。
従来、この種の微細パターン形成方法は、第４図に示す
ように、例えば半導体基板１上に形成された酸化膜、金
属等の被加工層２上にポジ型レジスト３を塗布する工程
（第４図（ａ））と、レジスト３に選択的に光を照射す
る露光工程（第４図（ｂ））と、現像処理によりレジス
ト３の露光された領域４を溶解除去することによって所
望のパターンを得る工程（第４図（Ｃ））からなってい
た。
ように、例えば半導体基板１上に形成された酸化膜、金
属等の被加工層２上にポジ型レジスト３を塗布する工程
（第４図（ａ））と、レジスト３に選択的に光を照射す
る露光工程（第４図（ｂ））と、現像処理によりレジス
ト３の露光された領域４を溶解除去することによって所
望のパターンを得る工程（第４図（Ｃ））からなってい
た。
従来、半導体装置の集積度が増すにつれて、その製造工
程の一つであるリソグラフィー工程において、よりいっ
そう微細な加エバターンを形成することが必要とされて
いる。そこで露光光学系としては投影レンズの高ＮＡ化
により解像度を向上させる努力が行われており、また、
一方しシスト材料についても、高解像化する努力が広く
行われている。
程の一つであるリソグラフィー工程において、よりいっ
そう微細な加エバターンを形成することが必要とされて
いる。そこで露光光学系としては投影レンズの高ＮＡ化
により解像度を向上させる努力が行われており、また、
一方しシスト材料についても、高解像化する努力が広く
行われている。
最近、光学系の高解像化と共に露光光の短波長化が進め
られており、エキシマレーザ光（２４８ｎｍ）を利用す
る研究も進められている。この様に露光光が短波長化す
るに従い従来広く用いられてきたノボラック系レジスト
では露光光の透過率が悪化する。そのためレジストの表
面側の光吸収が大きいため、たとえばポジ型の場合レジ
スト表面側の溶解速度が大きくなりすぎ、現像時にパタ
ーン寸法がレジスト表面側で小さくなり、形状は台形形
状となる。この場合パターンの形状が悪いだけでなく、
当然解像限界も露光光学系の特性がら期待するほどには
向上しないという欠点が知られている。
られており、エキシマレーザ光（２４８ｎｍ）を利用す
る研究も進められている。この様に露光光が短波長化す
るに従い従来広く用いられてきたノボラック系レジスト
では露光光の透過率が悪化する。そのためレジストの表
面側の光吸収が大きいため、たとえばポジ型の場合レジ
スト表面側の溶解速度が大きくなりすぎ、現像時にパタ
ーン寸法がレジスト表面側で小さくなり、形状は台形形
状となる。この場合パターンの形状が悪いだけでなく、
当然解像限界も露光光学系の特性がら期待するほどには
向上しないという欠点が知られている。
本発明の微細パターンの形成方法は、半導体装置の製造
において、半導体基板上の被エツチング物上にレジスト
を塗布する工程と、紫外線または遠紫外線により露光を
行いマスクパターンを転写する工程と、レジストの塗布
後又は露光後にレジスト全面にイオン種の飛程がレジス
ト膜厚の１／２以下になるようなエネルギーでイオン注
入を行う工程とを含んで構成される。すなわち、本発明
はレジスト表面にイオン注入に依ってレジスト表面での
溶解速度を抑制する。この場合横方向の露光による溶解
速度差は影響を受けにくいため、結果的に、レジストの
パターン形状を改善し、解像度が向上する。
において、半導体基板上の被エツチング物上にレジスト
を塗布する工程と、紫外線または遠紫外線により露光を
行いマスクパターンを転写する工程と、レジストの塗布
後又は露光後にレジスト全面にイオン種の飛程がレジス
ト膜厚の１／２以下になるようなエネルギーでイオン注
入を行う工程とを含んで構成される。すなわち、本発明
はレジスト表面にイオン注入に依ってレジスト表面での
溶解速度を抑制する。この場合横方向の露光による溶解
速度差は影響を受けにくいため、結果的に、レジストの
パターン形状を改善し、解像度が向上する。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施例を説明す
るための工程順に示した半導体装置の断面図である。
るための工程順に示した半導体装置の断面図である。
まず第１図（ａ）に示すように、半導体基板１上に被覆
した金属層などの被加工層２上にレジスト３を回転塗布
する。次にこの基板をプリベークし溶剤を蒸発させ、そ
の後露光を行う（第１図（ｂ）））。次に第１図（ｃ）
に示すように、本発明の特徴であるイオン注入を基板全
面に行いイオン注入層５を形成する。最後に現像を行い
、パターンを形成する（第１図（ｄ））。
した金属層などの被加工層２上にレジスト３を回転塗布
する。次にこの基板をプリベークし溶剤を蒸発させ、そ
の後露光を行う（第１図（ｂ）））。次に第１図（ｃ）
に示すように、本発明の特徴であるイオン注入を基板全
面に行いイオン注入層５を形成する。最後に現像を行い
、パターンを形成する（第１図（ｄ））。
本発明の特徴であるイオン注入の目的は、通常の半導体
装置の製造工程で用いるような、電気特性の制御とは全
く異なり、注入イオンの運動エネルギーに依ってレジス
トのベース材料の架橋反応を生じさせることにより、レ
ジストの溶解速度特性の深さ方向依存性を制御すること
にある。
装置の製造工程で用いるような、電気特性の制御とは全
く異なり、注入イオンの運動エネルギーに依ってレジス
トのベース材料の架橋反応を生じさせることにより、レ
ジストの溶解速度特性の深さ方向依存性を制御すること
にある。
例えば、レジスト中のＣ＋の飛程は注入エネルギーが１
５ｋｅＶの場合０．１μｍで、このとき溶解速度が、イ
オン注入しない場合に比較して、レジスト表面側で０．
２倍になったと仮定したレジスト形状のシミュレーショ
ン結果を第２図（ａ）に示す。また従来法に依って形成
されるレジスト形状を第２図（ｂ）に示した。
５ｋｅＶの場合０．１μｍで、このとき溶解速度が、イ
オン注入しない場合に比較して、レジスト表面側で０．
２倍になったと仮定したレジスト形状のシミュレーショ
ン結果を第２図（ａ）に示す。また従来法に依って形成
されるレジスト形状を第２図（ｂ）に示した。
シミュレーションの条件はレジストはマクダーミッド社
製ＰＲ−１０２４で、塗布膜厚は０．２６μｍ、露光波
長は２４８ｎｍ、露光量は（ａ＞は１３０ｍｊ／ｃｍ２
．（ｂ）は１０５ｍｊ／ｃｍ２で、現像時間を１０秒か
ら６０秒まで変化させている。
製ＰＲ−１０２４で、塗布膜厚は０．２６μｍ、露光波
長は２４８ｎｍ、露光量は（ａ＞は１３０ｍｊ／ｃｍ２
．（ｂ）は１０５ｍｊ／ｃｍ２で、現像時間を１０秒か
ら６０秒まで変化させている。
本発明の第２図（ａ＞ではレジスト形状が矩形形状に近
く、側壁角度が９０度に近いことが分がる。一方、従来
法の第２図（ｂ）では、パターンは台形形状を呈してお
り、半導体装置製造用の微細パターンとしては好ましく
ないことか分かる。
く、側壁角度が９０度に近いことが分がる。一方、従来
法の第２図（ｂ）では、パターンは台形形状を呈してお
り、半導体装置製造用の微細パターンとしては好ましく
ないことか分かる。
次に本発明の第２の実施例について、第３図を用いて説
明する。第１の実施例と同様にレジスト３を半導体基板
１上の被加工層２に塗布する（第３図（ａ））。次に基
板全面にイオン注入を行った後（第３図（ｂ））、露光
しく第３図（Ｃ））、現像を行って所望のパターンを形
成する（第３図（ｄ））。この実施例においても、第１
の実施例と同様の効果が得られた。
明する。第１の実施例と同様にレジスト３を半導体基板
１上の被加工層２に塗布する（第３図（ａ））。次に基
板全面にイオン注入を行った後（第３図（ｂ））、露光
しく第３図（Ｃ））、現像を行って所望のパターンを形
成する（第３図（ｄ））。この実施例においても、第１
の実施例と同様の効果が得られた。
以上説明したように本発明の微細パターンの形成方法は
、半導体装置の製造において、半導体基板上の被エツチ
ング物上に、レジストを塗布する工程と、紫外線または
遠紫外線により露光を行いマスクパターンを転写する工
程の中で、レジストの塗布後又は露光後にレジスト全面
に、イオン種の飛程がレジスト膜厚の１／２以下となる
ようなエネルギーで、イオン注入を行う工程を含むこと
により、従来から用いられてきた透過率の小さなレジス
トを用いても良好な形状の微細パターンを形成すること
ができるという効果がある。
、半導体装置の製造において、半導体基板上の被エツチ
ング物上に、レジストを塗布する工程と、紫外線または
遠紫外線により露光を行いマスクパターンを転写する工
程の中で、レジストの塗布後又は露光後にレジスト全面
に、イオン種の飛程がレジスト膜厚の１／２以下となる
ようなエネルギーで、イオン注入を行う工程を含むこと
により、従来から用いられてきた透過率の小さなレジス
トを用いても良好な形状の微細パターンを形成すること
ができるという効果がある。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施例を説明す
るための工程順に示した微細パターンの断面図、第２図
（ａ）、（ｂ）は本発明と従来例のパターン形状のシミ
ュレーション結果を示す図、第３図（ａ）〜（ｄ）は本
発明の第２の実施例を説明するための断面図、第４図（
ａ）〜（ｃ）は従来の微細パターンの形成方法を示す断
面図である。 １・・半導体基板、２・・・被加工層、３・・・レジス
ト、４・・・露光領域、５・・・イオン注入層。
るための工程順に示した微細パターンの断面図、第２図
（ａ）、（ｂ）は本発明と従来例のパターン形状のシミ
ュレーション結果を示す図、第３図（ａ）〜（ｄ）は本
発明の第２の実施例を説明するための断面図、第４図（
ａ）〜（ｃ）は従来の微細パターンの形成方法を示す断
面図である。 １・・半導体基板、２・・・被加工層、３・・・レジス
ト、４・・・露光領域、５・・・イオン注入層。
Claims (1)
- 半導体装置の製造において、半導体基板上の被エッチン
グ物上にレジストを塗布する工程と、紫外線または遠紫
外線により露光を行いマスクパターンを転写する工程と
、レジストの塗布後又は露光後にレジスト全面にイオン
種の飛程がレジスト膜厚の１／２以下になるようなエネ
ルギーでイオン注入を行う工程とを含むことを特徴とす
る微細パターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023659A JPH03228306A (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | 微細パターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023659A JPH03228306A (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | 微細パターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03228306A true JPH03228306A (ja) | 1991-10-09 |
Family
ID=12116634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023659A Pending JPH03228306A (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | 微細パターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03228306A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200033941A (ko) * | 2017-08-18 | 2020-03-30 | 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. | 이온 주입에 의한 ｅｕｖ 포토레지스트의 성능 개선 |
-
1990
- 1990-02-02 JP JP2023659A patent/JPH03228306A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200033941A (ko) * | 2017-08-18 | 2020-03-30 | 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. | 이온 주입에 의한 ｅｕｖ 포토레지스트의 성능 개선 |
| JP2020531890A (ja) * | 2017-08-18 | 2020-11-05 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | イオン注入によるｅｕｖフォトレジストの性能向上 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5716758A (en) | Process for forming fine pattern for semiconductor device utilizing multiple interlaced exposure masks | |
| US4165395A (en) | Process for forming a high aspect ratio structure by successive exposures with electron beam and actinic radiation | |
| JP2004134553A (ja) | レジストパターンの形成方法及び半導体装置の製造方法 | |
| US4403151A (en) | Method of forming patterns | |
| TW200527548A (en) | Forming method of contact hole and manufacturing method of semiconductor device | |
| EP0348962B1 (en) | Fine pattern forming method | |
| US4321317A (en) | High resolution lithography system for microelectronic fabrication | |
| US4508813A (en) | Method for producing negative resist images | |
| JPH03228306A (ja) | 微細パターンの形成方法 | |
| JP2610402B2 (ja) | 二重露光によるｔ形のゲートの製造方法 | |
| JP3592805B2 (ja) | フォトレジストパターン形成方法 | |
| JPH03138922A (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| JPS6159505B2 (ja) | ||
| JPS588131B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR100422958B1 (ko) | 아르곤이온주입처리를통한미세패턴형성방법 | |
| JPH0611827A (ja) | ホトマスクおよびその修正方法 | |
| JPH04254320A (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| JPS6050535A (ja) | フォトマスクのパタ−ン幅修正方法 | |
| JPS61209442A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| KR100244765B1 (ko) | 반도체 소자의 미세 패턴 방법 | |
| JPH0685070B2 (ja) | レジストパターンの現像方法 | |
| JPH04318852A (ja) | レジスト・パターン形成方法 | |
| JPH0822113A (ja) | 位相シフトマスクの作製方法 | |
| KR19990066582A (ko) | Peb 시간 조절에 의한 미세패턴 형성방법 | |
| Bauch et al. | Diffusion limitations in high-resolution lithography |