JPH0513319A - Pattern formation - Google Patents
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- JPH0513319A JPH0513319A JP15916491A JP15916491A JPH0513319A JP H0513319 A JPH0513319 A JP H0513319A JP 15916491 A JP15916491 A JP 15916491A JP 15916491 A JP15916491 A JP 15916491A JP H0513319 A JPH0513319 A JP H0513319A
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- carbon film
- etching
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は荷電粒子ビームを用いた
半導体デバイスのパターン形成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for patterning a semiconductor device using a charged particle beam.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、半導体デバイスにおける配線パタ
ーンの形成は以下の如く行っていた。先ず、アルミニウ
ム等の配線材料を基板全面に堆積した後、この上に、レ
ジストを塗布し、このレジストを光や電子ビームを用い
て選択的に露光する。このとき、パターンの微細化に伴
いより高い分解能を持つ露光光源が必要であり、0.2
μm以下の超微細加工では専ら電子ビームが用いられ
る。その後、現像してレジストパターンを形成し、この
レジストパターンをマスクとして反応性イオンエッチン
グ等の方向性エッチングを行い、配線材料にパターン転
写を行う。最後に、不要となったレジストパターンを剥
離除去していた。2. Description of the Related Art Conventionally, formation of a wiring pattern in a semiconductor device has been performed as follows. First, after a wiring material such as aluminum is deposited on the entire surface of the substrate, a resist is applied on the wiring material, and the resist is selectively exposed using light or an electron beam. At this time, an exposure light source having a higher resolution is required as the pattern becomes finer.
An electron beam is used exclusively for ultrafine processing of μm or less. After that, development is performed to form a resist pattern, and directional etching such as reactive ion etching is performed using the resist pattern as a mask to transfer the pattern to the wiring material. Finally, the unnecessary resist pattern was removed by stripping.
【0003】ところが、かかるパターン形成方法におい
て、最終的に形成されるパターンの精度を向上させるに
は、露光光源の分解能以外にレジスト材料の現像特性や
エッチング技術の精度を向上させなければならないた
め、特に0.1μm以下の微細パターンの精度を実現す
るのは不可能に近いとされていた。However, in such a pattern forming method, in order to improve the accuracy of the finally formed pattern, it is necessary to improve not only the resolution of the exposure light source but also the developing characteristics of the resist material and the accuracy of the etching technique. In particular, it has been considered almost impossible to realize the precision of a fine pattern of 0.1 μm or less.
【0004】そこで、0.1μm以下の微細パターンの
精度を実現する方法として、集束エネルギービームによ
る直接描画プロセスが検討されている。これは、反応性
ガスの雰囲気下で電子ビーム又はイオンビームを試料に
照射したとき、試料の表面に吸着した反応性ガスと試料
材料との反応が促進され、エッチングや堆積が起こる特
性を利用し、試料を直接パターニングするものであり、
このときのエッチング速度は、反応性ガスの圧力に依存
する試料表面での吸着ガス密度、ビームのエネルギーと
電荷量およびビームによる吸着ガスと試料表面分子との
反応確率により決定される。ちなみに、キセノンフロラ
イド、三弗化塩素および六弗化タングステンなどの反応
性ガスと電子ビームとを用いたシリコン、シリコン酸化
膜、シリコン窒化膜およびレジスト材料等の加工例が報
告されている。Therefore, as a method for realizing the precision of a fine pattern of 0.1 μm or less, a direct writing process using a focused energy beam is being studied. This is based on the property that when a sample is irradiated with an electron beam or an ion beam in a reactive gas atmosphere, the reaction between the reactive gas adsorbed on the surface of the sample and the sample material is promoted and etching or deposition occurs. , To directly pattern the sample,
The etching rate at this time is determined by the density of the adsorbed gas on the sample surface, which depends on the pressure of the reactive gas, the energy and electric charge of the beam, and the reaction probability between the adsorbed gas and the sample surface molecules due to the beam. Incidentally, processing examples of silicon, silicon oxide film, silicon nitride film, resist material and the like using a reactive gas such as xenon fluoride, chlorine trifluoride and tungsten hexafluoride and an electron beam have been reported.
【0005】これによれば、パターン精度が集束エネル
ギービームの大きさ(但し、固体中の散乱を含む)のみ
に制約され、加えてレジストの塗布、露光および現像工
程、さらにはパターン転写およびレジスト除去工程が省
略できることから、超微細加工対応および工程数短縮の
要求に応え得る技術として期待されている。According to this, the pattern accuracy is limited only to the size of the focused energy beam (including scattering in the solid), and in addition, resist coating, exposure and development steps, and further pattern transfer and resist removal. Since the process can be omitted, it is expected as a technology that can meet the demands for ultra-fine processing and shortening the number of processes.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上述した従
来の集束エネルギービームによる直接描画プロセスにお
いては、吸着ガス量を増やすため、ガス圧力を高くする
と、ビームが試料に到達しなくなり、試料に大きな電流
密度で長時間電子ビームを照射すると、残留ガス成分に
よりエッチング反応の妨げとなるハイドロカーボン系の
堆積物が生じるため、エッチング速度が小さくなり、実
用性がないという問題点があった。However, in the above-mentioned conventional direct writing process using the focused energy beam, the amount of adsorbed gas is increased. Therefore, when the gas pressure is increased, the beam does not reach the sample and a large current is applied to the sample. When the electron beam is irradiated at a high density for a long time, a hydrocarbon-based deposit that interferes with the etching reaction is generated due to the residual gas component, so that the etching rate is reduced, which is not practical.
【0007】また、上記堆積物がエッチング反応の妨げ
とならないように、バックグラウンドの真空を高真空に
し、かつカーボンフリーにすると、装置が大規模になっ
てしまうという問題点があった。Further, if the background vacuum is set to a high vacuum and carbon-free so that the above-mentioned deposit does not hinder the etching reaction, there is a problem that the apparatus becomes large in scale.
【0008】このように、0.1μm以下の超微細パタ
ーンを精度良く形成するのは極めて困難であり、可能で
あっても非常に効率が悪いという問題点があった。As described above, it is extremely difficult to accurately form an ultrafine pattern of 0.1 μm or less, and even if it is possible, there is a problem that the efficiency is extremely low.
【0009】本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、
微細パターンが高精度かつ高効率に形成できるパターン
形成方法を提供するものである。The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems.
Provided is a pattern forming method capable of forming a fine pattern with high accuracy and high efficiency.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は上述した目的を
達成するため、被パターニング材料上にカ−ボン膜を形
成する工程と、活性化した酸素ガス雰囲気中において上
記カ−ボン膜表面の所定部分に荷電粒子ビームを照射す
ることにより、上記カ−ボン膜の上記荷電粒子ビームが
照射された部分をエッチングし、上記カ−ボン膜をパタ
ーニングする工程と、上記パターニングされた上記カ−
ボン膜をマスクとして方向性エッチングを行い、上記被
パターニング材料に上記カ−ボン膜のパターンを転写す
る工程とを含むものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention comprises a step of forming a carbon film on a material to be patterned, and a step of forming the surface of the carbon film in an activated oxygen gas atmosphere. The step of irradiating a predetermined portion with the charged particle beam to etch the portion of the carbon film irradiated with the charged particle beam to pattern the carbon film, and the patterned carbon film
Directional etching using the carbon film as a mask to transfer the pattern of the carbon film to the material to be patterned.
【0011】[0011]
【作用】本発明においては、酸素ガス雰囲気中において
エッチングマスクとしてカ−ボン膜を用いるので、被パ
ターニング材料とのエッチング選択比が大きくとれ、多
種類の材料が精度良くパターニングされる。また、カ−
ボン膜は薄膜なので、荷電粒子ビームのカ−ボン膜中の
散乱が抑制され、カ−ボン膜が高精度にパタ−ン化され
る。かつ、荷電粒子ビームによるエッチング量が少なく
なり、エッチング処理時間が短縮される。さらに、酸素
ガスは活性化されるので、酸素ガスとカ−ボン膜との反
応確率が高くなり、大きなエッチング速度が得られる。In the present invention, since the carbon film is used as an etching mask in an oxygen gas atmosphere, a large etching selectivity with respect to the material to be patterned can be obtained, and many kinds of materials can be accurately patterned. Also, the car
Since the carbon film is a thin film, the scattering of the charged particle beam in the carbon film is suppressed, and the carbon film is patterned with high accuracy. In addition, the amount of etching by the charged particle beam is reduced, and the etching processing time is shortened. Furthermore, since the oxygen gas is activated, the reaction probability between the oxygen gas and the carbon film is increased, and a high etching rate can be obtained.
【0012】[0012]
【実施例】本発明のパターン形成方法に係わる一実施例
を図1乃至図3に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the pattern forming method of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0013】図1は配線パターン形成方法の工程図を示
す。また、図2は配線パターン形成に用いられる電子ビ
ームエッチング装置の構成図を示す。FIG. 1 is a process diagram of a wiring pattern forming method. Further, FIG. 2 shows a configuration diagram of an electron beam etching apparatus used for forming a wiring pattern.
【0014】最初に、説明の都合上電子ビームエッチン
グ装置について述べる。このエッチング装置は、電子ビ
ーム1を発生、集束及び走査する電子光学系を備えた鏡
筒2と、この鏡筒2とアパーチャ6により隔てられ、試
料基板3を設置するための試料ステージ4を内設した試
料室5と、電子光学系に影響なく試料室5内に活性化ガ
スを供給するため、鏡筒2および試料室5を差動排気す
る排気系7,8と、活性化ガスの供給手段100とから
構成されている。First, for convenience of explanation, an electron beam etching apparatus will be described. This etching apparatus includes a lens barrel 2 having an electron optical system for generating, focusing and scanning an electron beam 1, and a sample stage 4 for placing a sample substrate 3 which is separated from the lens barrel 2 by an aperture 6. The sample chamber 5 provided, the exhaust systems 7 and 8 that differentially exhaust the lens barrel 2 and the sample chamber 5 to supply the activating gas into the sample chamber 5 without affecting the electron optical system, and the supply of the activating gas. And means 100.
【0015】上記活性化ガスの供給手段100は、試料
室5内に一端部が臨むように固定された石英放電管9
と、石英放電管9の他端部に接続されたマスフローコン
トローラ10を含むガス導入系11と、同軸ケーブル1
3を介して石英放電管9に接続された高周波発振器12
と、石英放電管9の途中に設けられ、同軸ケーブル13
により伝送された高周波発振器12からの高周波電力を
石英放電管9内に供給する高周波空洞14とから構成さ
れている。The activating gas supply means 100 is a quartz discharge tube 9 fixed in the sample chamber 5 so that one end thereof faces.
A gas introduction system 11 including a mass flow controller 10 connected to the other end of the quartz discharge tube 9; and a coaxial cable 1
High-frequency oscillator 12 connected to the quartz discharge tube 9 via 3
And a coaxial cable 13 provided in the middle of the quartz discharge tube 9.
And a high frequency cavity 14 for supplying the high frequency power transmitted from the high frequency oscillator 12 into the quartz discharge tube 9.
【0016】次に、かかる電子ビームエッチング装置を
用いた半導体デバイスの配線パターン形成方法について
述べる。先ず、二酸化シリコン膜15上にスパッタリン
グにより厚さ8000オングストロ−ムのアルミニウム
合金膜16を形成し、さらにこの上にスパッタリングに
より厚さ1000オングストロ−ムの炭素薄膜17を積
層形成し、試料基板3を形成する(図1a)。Next, a method for forming a wiring pattern of a semiconductor device using such an electron beam etching apparatus will be described. First, an aluminum alloy film 16 having a thickness of 8000 angstrom is formed on the silicon dioxide film 15 by sputtering, and a carbon thin film 17 having a thickness of 1000 angstrom is laminated on the aluminum alloy film 16 by sputtering to form a sample substrate 3. Formed (FIG. 1a).
【0017】次に、上記試料基板3を、排気系7および
8により1×10-6Torrまで真空排気された試料室
5内の試料ステージ4上に載置した後、ガス導入系11
より酸素ガス10sccmを石英放電管9に導入し、試
料室5の圧力を1×10-3Torrに保つ。このとき、
鏡筒2内は10-6Torr台に保たれる。その後、高周
波発振器12から発振された2.45GHzの高周波電
力100Wを高周波空洞14を介して石英放電管9内に
印加し、ガスを放電する。この放電ガスにはO* などの
活性な中性粒子、電子および酸素イオンが存在するが、
その内寿命の長いO* などの活性な中性粒子のみが酸素
分子と共に試料室5へ輸送され、試料基板3の表面へ導
かれる。そこで、電子ビーム1を試料基板3の表面に照
射し、アルミニウム合金膜16の除去したい領域を電子
ビーム1で描画すると、照射領域の炭素薄膜17のみが
エッチングされ、マスクパターンが形成される。このと
き、照射条件は、加速エネルギー20KeVおよび照射
量200μC/cm2とする(図1b)。Next, the sample substrate 3 is placed on the sample stage 4 in the sample chamber 5 which is evacuated to 1 × 10 -6 Torr by the exhaust systems 7 and 8, and then the gas introduction system 11 is placed.
Further, 10 sccm of oxygen gas is introduced into the quartz discharge tube 9, and the pressure in the sample chamber 5 is maintained at 1 × 10 −3 Torr. At this time,
The inside of the lens barrel 2 is kept at 10 −6 Torr level. Thereafter, 100 W of 2.45 GHz high-frequency power oscillated from the high-frequency oscillator 12 is applied into the quartz discharge tube 9 through the high-frequency cavity 14 to discharge the gas. Active neutral particles such as O * , electrons and oxygen ions are present in this discharge gas,
Only active neutral particles such as O * having a long life are transported to the sample chamber 5 together with oxygen molecules and guided to the surface of the sample substrate 3. Therefore, when the surface of the sample substrate 3 is irradiated with the electron beam 1 and the region of the aluminum alloy film 16 to be removed is drawn by the electron beam 1, only the carbon thin film 17 in the irradiation region is etched and a mask pattern is formed. At this time, the irradiation conditions are an acceleration energy of 20 KeV and an irradiation amount of 200 μC / cm 2 (FIG. 1b).
【0018】ここで、酸素ガスを活性化せず、そのまま
供給し上述と同一条件で描画を行うと、照射領域にはハ
イドロカーボン系の堆積物が見られ、炭素薄膜17のエ
ッチングは認められなかった。これは、炭素薄膜17表
面に吸着している残留ガス成分の方が、電子ビーム1の
照射によって酸素と炭素薄膜17との反応よりも容易に
分解あるいは重合して膜を形成するためである。一方、
O*を供給した場合は、酸素原子が分解した残留ガス成
分と速やかに結合し、二酸化炭素などとして排気され
る。Here, when oxygen gas was not activated and was supplied as it was and drawing was performed under the same conditions as described above, hydrocarbon-based deposits were observed in the irradiation region, and etching of the carbon thin film 17 was not observed. It was This is because the residual gas component adsorbed on the surface of the carbon thin film 17 is decomposed or polymerized more easily than the reaction between oxygen and the carbon thin film 17 by the irradiation of the electron beam 1 to form a film. on the other hand,
When O * is supplied, oxygen atoms are quickly combined with the decomposed residual gas component and exhausted as carbon dioxide.
【0019】続いて、パターニングされた炭素薄膜17
をマスクとして通常の反応性イオンエッチング方法でア
ルミニウム合金膜16の方向性エッチングを行う(図1
c)。Then, the patterned carbon thin film 17 is formed.
Directional etching of the aluminum alloy film 16 is performed by a normal reactive ion etching method using the mask as a mask (FIG. 1).
c).
【0020】最後に、酸素或いは水素のプラズマ灰化処
理により炭素薄膜17を除去し、アルミニウム合金膜1
6のパタ−ニングを終了する(図1d)。Finally, the carbon thin film 17 is removed by plasma ashing treatment of oxygen or hydrogen, and the aluminum alloy film 1
The patterning of 6 is completed (Fig. 1d).
【0021】斯くして、酸素ガス雰囲気中においてエッ
チングマスクとして炭素薄膜17を用いるので、アルミ
ニウム合金膜16とのエッチング選択比が大きくとれ、
パターニングの精度が向上する。また、炭素薄膜17は
薄膜なので、電子ビーム1の炭素薄膜17中の散乱が抑
制され、炭素薄膜17が高精度にパタ−ン化される。か
つ、電子ビーム1によるエッチング量が少なくなり、エ
ッチング処理時間が短縮される。さらに、酸素ガスは活
性化されるので、酸素ガスと炭素薄膜17との反応確率
が高くなり、大きなエッチング速度が得られる。従っ
て、効率良く、かつ極めて高精度に微細な配線パターン
が形成される。併せて、電子ビーム1の加速エネルギー
を5KeV以下にすることによりエッチング速度が大き
くなり、効率的なパターン形成ができる。これは、電子
ビーム照射による固体の2次電子放出率が、一般的に電
子ビーム1の加速エネルギー0.1〜2KeVの範囲内
で最大になるためである。Thus, since the carbon thin film 17 is used as an etching mask in an oxygen gas atmosphere, a large etching selection ratio with the aluminum alloy film 16 can be obtained,
The patterning accuracy is improved. Further, since the carbon thin film 17 is a thin film, the scattering of the electron beam 1 in the carbon thin film 17 is suppressed, and the carbon thin film 17 is highly accurately patterned. Moreover, the amount of etching by the electron beam 1 is reduced, and the etching processing time is shortened. Further, since the oxygen gas is activated, the reaction probability between the oxygen gas and the carbon thin film 17 becomes high, and a large etching rate can be obtained. Therefore, a fine wiring pattern can be efficiently formed with extremely high precision. At the same time, by setting the acceleration energy of the electron beam 1 to 5 KeV or less, the etching rate is increased and efficient pattern formation can be performed. This is because the secondary electron emission rate of the solid due to electron beam irradiation is generally the maximum within the range of 0.1 to 2 KeV in the acceleration energy of the electron beam 1.
【0022】なお、本実施例ではアルミニウム合金膜1
6のパターン形成について述べたが、これに限定される
ことなく、反応性イオンエッチング工程で炭素に対して
選択的にエッチングされる材料なら配線材料に限らず何
でもよい。例えば、多結晶シリコンやタングステンなど
についても適用可能であることはいうまでもない。In this embodiment, the aluminum alloy film 1 is used.
Although the pattern formation of No. 6 has been described, the material is not limited to this, and any material that can be selectively etched with respect to carbon in the reactive ion etching step is not limited to the wiring material. For example, it goes without saying that it is also applicable to polycrystalline silicon, tungsten and the like.
【0023】さらに、酸素ガスの活性化手段として、高
周波電力を印加する代わりにオゾナイザーを用いてオゾ
ンを供給してもよく、これにより装置のメンテナンスが
より容易になる。また、ガスの活性化手段として、放電
以外に光照射、放射線照射および熱分解などを用いても
よい。Further, as an oxygen gas activating means, ozone may be supplied by using an ozonizer instead of applying high frequency power, which facilitates maintenance of the apparatus. Further, as the gas activation means, light irradiation, radiation irradiation, thermal decomposition, or the like may be used in addition to discharge.
【0024】さらにまた、活性化して供給するガスも酸
素に限定されることなく、他のガス、例えば水素ガスを
用いても良く、この場合炭素膜のパターニングの際露出
した下地のアルミニウム合金等の表面の酸化を抑制で
き、次工程である反応性イオンエッチングの処理時間短
縮が可能となる。Furthermore, the gas to be activated and supplied is not limited to oxygen, and other gas such as hydrogen gas may be used. In this case, the underlying aluminum alloy or the like exposed during patterning of the carbon film may be used. Oxidation of the surface can be suppressed, and the processing time of the next step, reactive ion etching, can be shortened.
【0025】次に、微細な素子分離領域の形成方法を説
明する。Next, a method of forming a fine element isolation region will be described.
【0026】先ず、シリコン基板18上に熱酸化により
厚さ500オングストロ−ムの二酸化シリコン膜15を
形成し、さらにこの上にLPCVDにより厚さ1500
オングストロ−ムのシリコン窒化膜19を積層形成し
て、試料基板3を形成する(図3a)。First, a silicon dioxide film 15 having a thickness of 500 angstrom is formed on a silicon substrate 18 by thermal oxidation, and further, a thickness of 1500 is formed on the silicon dioxide film 15 by LPCVD.
An angstrom silicon nitride film 19 is laminated to form a sample substrate 3 (FIG. 3a).
【0027】そして、上記試料基板3を試料ステージ4
上に載置した後、酸素ガス10sccmおよび四弗化メ
タン10sccmを石英放電管9に導入し、高周波電力
を印加することにより活性化する。こうして、O* やF
* などの活性な中性粒子を試料基板3表面へ導きながら
電子ビーム1を照射すると、シリコン窒化膜19の照射
部のエッチング反応が促進され、パターンが形成され
る。このとき、電子ビーム1の加速エネルギーは20K
eVおよび照射量は400μC/cm2 とし、2回に分け
て照射する(図3b)。Then, the sample substrate 3 is placed on the sample stage 4
After mounting on top, oxygen gas 10 sccm and tetrafluoromethane 10 sccm are introduced into the quartz discharge tube 9 and activated by applying high frequency power. Thus, O * and F
When the electron beam 1 is irradiated while guiding active neutral particles such as * to the surface of the sample substrate 3, the etching reaction of the irradiation portion of the silicon nitride film 19 is promoted and a pattern is formed. At this time, the acceleration energy of the electron beam 1 is 20K
The eV and irradiation dose are 400 μC / cm 2 , and irradiation is performed in two times (FIG. 3b).
【0028】続いて、所定の洗浄処理の後、パターニン
グされたシリコン窒化膜19をマスクとして通常のフィ
ールド酸化を行う(図3c)。Then, after a predetermined cleaning process, normal field oxidation is performed using the patterned silicon nitride film 19 as a mask (FIG. 3c).
【0029】最後に、二酸化シリコン膜15の一部およ
びシリコン窒化膜19を除去して素子分離領域20が形
成される(図3d)。Finally, part of the silicon dioxide film 15 and the silicon nitride film 19 are removed to form an element isolation region 20 (FIG. 3d).
【0030】斯くして、微細な素子分離領域が容易に形
成される。Thus, a fine element isolation region is easily formed.
【0031】ところで、シリコン窒化膜19は、電子ビ
ーム1の照射がなくても、O* およびF* を含む混合ガ
スによってエッチングされる。これは、ダウンフローエ
ッチングプロセスとして既に実用化されている。本実施
例では試料室5の圧力が通常のダウンフロープロセスに
比べて極めて低いため、シリコン窒化膜19全面のエッ
チング速度は5オングストロ−ム/分以下であり、一枚
の試料基板3を描画する間の膜減りは100〜200オ
ングストロ−ム程度になる。そこで、電子ビーム1を2
回以上に分けて照射し、局所的にエッチング反応を大き
く促進したり、試料基板3を0℃以下に保つことにより
O* やF* によるエッチング作用を抑制して、電子ビー
ム照射部のみの操作によりエッチング処理を制御するこ
とにより効果的にパターン形成される。By the way, the silicon nitride film 19 is etched by a mixed gas containing O * and F * even without irradiation of the electron beam 1. This has already been put to practical use as a downflow etching process. In this embodiment, since the pressure in the sample chamber 5 is extremely lower than that in the normal downflow process, the etching rate of the entire surface of the silicon nitride film 19 is 5 angstroms / minute or less, and one sample substrate 3 is drawn. The film loss between them is about 100 to 200 angstroms. Therefore, the electron beam 1
Irradiating in multiple times or more to locally accelerate the etching reaction or to keep the sample substrate 3 at 0 ° C. or lower to suppress the etching action by O * and F * , and operate only the electron beam irradiation part. The patterning is effectively performed by controlling the etching process.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
−ボン膜と被パターニング材料とのエッチング選択比が
大きくとれ、多種類の材料が精度良くパターニングされ
る。また、荷電粒子ビームのカ−ボン膜中の散乱が抑制
され、カ−ボン膜が高精度にパタ−ン化される。さら
に、荷電粒子ビームによるエッチング量が少なくなり、
エッチング処理時間が短縮される。加えて、酸素ガスと
カ−ボン膜との反応確率が高くなり、大きなエッチング
速度が得られる。従って、被パターニング材料の微細パ
ターンが高効率かつ高精度に形成できる。As described above, according to the present invention, a large etching selection ratio can be obtained between the carbon film and the material to be patterned, and many kinds of materials can be accurately patterned. Further, the scattering of the charged particle beam in the carbon film is suppressed, and the carbon film is patterned with high accuracy. Furthermore, the amount of etching by the charged particle beam is reduced,
The etching processing time is shortened. In addition, the reaction probability between the oxygen gas and the carbon film becomes high, and a large etching rate can be obtained. Therefore, a fine pattern of the material to be patterned can be formed with high efficiency and high accuracy.
【図1】本発明の配線パタ−ン形成方法を説明する工程
図である。FIG. 1 is a process diagram illustrating a wiring pattern forming method of the present invention.
【図2】本発明で用いた電子ビームエッチング装置の構
成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an electron beam etching apparatus used in the present invention.
【図3】微細な素子分離領域の形成方法を説明する工程
図である。FIG. 3 is a process chart illustrating a method for forming a fine element isolation region.
1 電子ビーム 3 試料基板 9 石英放電管 11 ガス導入系 12 高周波発振器 16 アルミニウム合金膜 17 炭素薄膜 1 Electron Beam 3 Sample Substrate 9 Quartz Discharge Tube 11 Gas Introduction System 12 High Frequency Oscillator 16 Aluminum Alloy Film 17 Carbon Thin Film
Claims (1)
成する工程と、活性化した酸素ガス雰囲気中において上
記カ−ボン膜表面の所定部分に荷電粒子ビームを照射す
ることにより、上記カ−ボン膜の上記荷電粒子ビームが
照射された部分をエッチングし、上記カ−ボン膜をパタ
ーニングする工程と、上記パターニングされた上記カ−
ボン膜をマスクとして方向性エッチングを行い、上記被
パターニング材料に上記カ−ボン膜のパターンを転写す
る工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法。Claim: What is claimed is: 1. A step of forming a carbon film on a material to be patterned, and irradiating a predetermined portion of the surface of the carbon film with a charged particle beam in an activated oxygen gas atmosphere. This etches the portion of the carbon film irradiated with the charged particle beam to pattern the carbon film, and the patterned carbon film.
A step of performing directional etching using the carbon film as a mask to transfer the pattern of the carbon film to the material to be patterned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15916491A JPH0513319A (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Pattern formation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15916491A JPH0513319A (en) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Pattern formation |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006190578A (en) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | National Institute For Materials Science | Microprocessing method and apparatus of carbonaceous material using low vacuum scanning electron microscope |
JP2007266594A (en) * | 2006-03-07 | 2007-10-11 | Asml Netherlands Bv | Enhanced lithography patterning process and system |
KR100834396B1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-06-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for forming a pattern in semiconductor device |
JP2013157601A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Fei Co | Low energy ion beam etch |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP15916491A patent/JPH0513319A/en active Pending
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