JPH06291095A - Pattern forming method - Google Patents
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- JPH06291095A JPH06291095A JP7309593A JP7309593A JPH06291095A JP H06291095 A JPH06291095 A JP H06291095A JP 7309593 A JP7309593 A JP 7309593A JP 7309593 A JP7309593 A JP 7309593A JP H06291095 A JPH06291095 A JP H06291095A
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- etching
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はパターン形成方法に関
し、詳しくは、従来の有機レジストマスクを使用するこ
となしに、ドライエッチングによってナノメータ領域の
超微細加工を行なうことのできる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 pattern forming method, and more particularly to a pattern forming method capable of performing ultrafine processing in the nanometer range by dry etching without using a conventional organic resist mask.
【０００２】[0002]
【従来の技術】周知のように、従来のドライエッチング
は、有機材料からなるレジスト膜をマスクとして用いて
行なわれており、各種リソグラフィによって所定の形状
にされた有機レジスト膜がエッチングにおけるマスクパ
ターンとして用いられている。As is well known, conventional dry etching is performed using a resist film made of an organic material as a mask, and an organic resist film formed into a predetermined shape by various kinds of lithography is used as a mask pattern for etching. It is used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、広く知られて
いるように、形成し得るレジスト膜のパターンの最小寸
法、すなわち解像度は、レジスト膜の膜厚に大きく依存
し、膜厚が大きい場合は解像度が著しく低下してしま
う。有機レジスト膜の場合、薄膜化の限界は０.１μｍ
程度であるといわれており、そのため、解像度を０.１
μｍ以下にすることは困難であると考えられている。However, as is widely known, the minimum size of a resist film pattern that can be formed, that is, the resolution is largely dependent on the thickness of the resist film. The resolution is significantly reduced. In case of organic resist film, the limit of thinning is 0.1 μm
It is said that the resolution is 0.1, so the resolution is 0.1.
It is considered difficult to reduce the thickness to less than μm.
【０００４】また、有機レジスト膜の形成や現像処理
は、溶剤などの液体を使用した湿式な工程によって行な
われるため、マスクパターンを形成するためのリソグラ
フイ工程を、エッチングや他の薄膜形成工程と同様に、
クリーンなドライプロセスにするのは困難であった。Further, since the organic resist film is formed and developed by a wet process using a liquid such as a solvent, the lithographic process for forming the mask pattern is different from the etching and other thin film forming processes. Similarly,
It was difficult to make a clean dry process.
【０００５】本発明の目的は、従来のドライエッチング
における上記問題を解決し、解像度を０.１μｍ以下と
することができ、かつ、液体を使用しないクリーンなド
ライプロセスによってマスクパターンを形成するするこ
とのできるパターン形成方法を提供することである。An object of the present invention is to solve the above problems in conventional dry etching, to achieve a resolution of 0.1 μm or less, and to form a mask pattern by a clean dry process that does not use liquid. It is an object of the present invention to provide a pattern forming method capable of performing the above.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するた
め、本発明は、パターンを形成すべき基板の表面に形成
された吸着層を、エッチングのマスクとして用いるもの
である。この吸着層は、パターンを形成すべき基板の表
面を、吸着させるべき原子あるいは分子を含む雰囲気に
曝すことによって容易に形成できる。また、吸着層の厚
さは、雰囲気の圧力あるいはこの雰囲気に上記基板を曝
す時間を制御することによって、原子１層の厚さにまで
薄膜化することができる。In order to solve the above object, the present invention uses an adsorption layer formed on the surface of a substrate on which a pattern is to be formed, as an etching mask. This adsorption layer can be easily formed by exposing the surface of the substrate on which the pattern is to be formed to an atmosphere containing atoms or molecules to be adsorbed. Further, the thickness of the adsorption layer can be reduced to the thickness of one atomic layer by controlling the pressure of the atmosphere or the time of exposing the substrate to this atmosphere.
【０００７】吸着層をエッチングマスクとして使用する
ためには、被エッチング物の表面上に形成された吸着層
の所定部分を選択的に除去する必要があるが、電子線や
Ｘ線を照射することによって、半導体表面上の種々な吸
着種が脱離されることが知られてている（例えば、特開
昭６３−１９８３２７など）ので、吸着種の種類に応じ
て、これら粒子線のエネルギーおよび照射量を最適化し
て、所望の領域に照射することにより、当該領域の吸着
層を除去することができる。このような吸着層の形成お
よび除去が、いずれも液体処理を全く必要としないドラ
イプロセスであることはいうまでもない。In order to use the adsorption layer as an etching mask, it is necessary to selectively remove a predetermined portion of the adsorption layer formed on the surface of the object to be etched, but it is necessary to irradiate with an electron beam or X-ray. It is known that various adsorbed species on the surface of a semiconductor are desorbed (for example, JP-A-63-198327). By optimizing and irradiating a desired area, the adsorption layer in the area can be removed. It goes without saying that the formation and removal of such an adsorption layer are both dry processes that require no liquid treatment.
【０００８】しかし、上記吸着層をマスクとして基板を
エッチングする場合に、従来のエッチング方法を用いる
ことは、多くの場合不可能である。すなわち、プラズマ
エッチングや反応性イオンエッチングなどに代表される
従来のドライエッチングは、加速されたイオンの衝撃に
よるスパッタリング効果を利用しているため、吸着層の
ような極めて薄い層は容易に破壊されてしまい、吸着層
をマスクとしたエッチングによって、パターンを形成す
るのは困難である。したがって、従来、吸着層をマスク
にして下地の選択的な酸化を行なった例や、Ａ１やＳｉ
などの薄膜を形成した例（例えば、第５３回応用物理学
会予稿集、Ｎｏ２，ｐ.５８４など）はあるが、吸着層
をマスクとしてエッチングを行った例はなかった。However, when etching the substrate using the adsorption layer as a mask, it is often impossible to use the conventional etching method. That is, since conventional dry etching represented by plasma etching or reactive ion etching utilizes the sputtering effect due to the impact of accelerated ions, an extremely thin layer such as an adsorption layer is easily destroyed. Therefore, it is difficult to form a pattern by etching using the adsorption layer as a mask. Therefore, conventionally, an example in which the underlayer is selectively oxidized by using the adsorption layer as a mask, A1 or Si is used.
Although there is an example of forming a thin film such as (for example, Proceedings of the 53rd Japan Society of Applied Physics, No. 2, p. 584, etc.), there was no example of performing etching using the adsorption layer as a mask.
【０００９】[0009]
【作用】本発明の作用について第１図を用いて説明す
る。被エッチング基板１をドライエッチング装置の高真
空室内に配置して、吸着ガスを導入し、図１（ａ）に示
したように、吸着層２を基板１表面の全面に形成する。The operation of the present invention will be described with reference to FIG. The substrate 1 to be etched is placed in a high vacuum chamber of a dry etching apparatus, and an adsorption gas is introduced to form an adsorption layer 2 on the entire surface of the substrate 1 as shown in FIG.
【００１０】次に、集束させた電子線３を照射して、図
１（ｂ）に示したように、上記吸着層２の所望部分を除
去した後、基板１と反応し得るイオン４を照射して、第
１図（ｃ）に示したように、吸着層２が除去されて露出
された基板１の表面をエッチングする。この際照射され
るイオン４の運動エネルギーは、１０ｅＶ以下に設定さ
れる。ここでイオンの運動エネルギではなく、内部エネ
ルギによってエッチングが行なわれるので、イオン運動
エネルギが０ｅＶであってもエッチングは可能である。
イオンがスパッタリングを起し得る最小の運動エネルギ
ーは、スパッタリングされる物質の昇華熱のおよそ４倍
程度であることが知られており、吸着層２がスパッタリ
ングされる最小の運動エネルギーは、概ね１０ｅＶ程度
である。したがって、照射されるイオン４の運動エネル
ギーがこの値以下であれば、吸着層２がスパッタリング
による損傷を受けることはない。Next, a focused electron beam 3 is irradiated to remove a desired portion of the adsorption layer 2 as shown in FIG. 1 (b), and then an ion 4 capable of reacting with the substrate 1 is irradiated. Then, as shown in FIG. 1C, the surface of the substrate 1 exposed by removing the adsorption layer 2 is etched. The kinetic energy of the ion 4 irradiated at this time is set to 10 eV or less. Since the internal energy is used for etching instead of the kinetic energy of ions, etching is possible even when the ion kinetic energy is 0 eV.
It is known that the minimum kinetic energy at which ions can cause sputtering is about four times the sublimation heat of the substance to be sputtered, and the minimum kinetic energy at which the adsorption layer 2 is sputtered is about 10 eV. Is. Therefore, if the kinetic energy of the irradiated ions 4 is less than this value, the adsorption layer 2 will not be damaged by sputtering.
【００１１】しかし、一方、照射されるイオンの運動エ
ネルギーが非常に低いと、基板１のエッチング速度が著
しく低下して、実用的なエッチングが困難になる恐れが
あるが、照射するイオン４として、多価イオンや励起状
態イオン４を用いることにより、このような恐れは解消
される。すなわち、これらのイオンは内部エネルギーが
高く、他から電子を奪おうとする傾向が非常に強いた
め、基板の表面に近づくと基板表面の原子から容易に電
子を受取り、基板表面の化学結合を切って反応が開始さ
れるので、その結果、エッチングが大幅に促進されるこ
とになる。ここで、イオンの代わりに基板（被エッチ
物）と反応し得る中性の原子もしくは分子を照射してエ
ッチングを行うことも可能である。ただし、この場合は
イオン照射の場合に比べてエッチングの垂直性が低いの
で、光励起などを行なって、エッチングの垂直性（異方
性）を高めることが必要となる。On the other hand, if the kinetic energy of the ions to be irradiated is extremely low, the etching rate of the substrate 1 may be remarkably reduced, which may make practical etching difficult. By using multiply charged ions or excited state ions 4, such a fear can be eliminated. That is, since these ions have high internal energy and have a strong tendency to take electrons from others, when they approach the surface of the substrate, they easily accept electrons from the atoms on the surface of the substrate and break the chemical bonds on the surface of the substrate. As the reaction is initiated, the result is a significant acceleration of etching. Here, it is also possible to perform etching by irradiating neutral atoms or molecules that can react with the substrate (object to be etched) instead of the ions. However, in this case, since the verticality of etching is lower than that in the case of ion irradiation, it is necessary to enhance the verticality (anisotropy) of etching by performing photoexcitation or the like.
【００１２】エッチング終了後、マスクとして用いた吸
着層を除去する必要がある場合は、図１（ｄ）に示した
ように、電子線もしくは光５を照射すれば、吸着層２は
容易に除去される。When it is necessary to remove the adsorption layer used as the mask after the etching is completed, the adsorption layer 2 can be easily removed by irradiating it with an electron beam or light 5 as shown in FIG. 1 (d). To be done.
【００１３】[0013]
〈実施例１〉本発明の実施例１を図２を用いて説明す
る。Ｓｉ（１００）基板６をドライエッチング装置の試
料室（図示せず）内に配置し、この試料室内を１×１０
~10Ｐａ以下に排気した。上記Ｓｉ基板６の表面上に
は、図２（ａ）に示したように、自然酸化膜７が形成さ
れている。<Embodiment 1> Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. The Si (100) substrate 6 is placed in a sample chamber (not shown) of the dry etching apparatus, and the sample chamber is set to 1 × 10.
Evacuated to ~ 10 Pa or less. A natural oxide film 7 is formed on the surface of the Si substrate 6, as shown in FIG.
【００１４】上記Ｓｉ基板６を１２００℃に加熱して上
記自然酸化膜７を分解除去して、図２（ｂ）に示したよ
うに清浄表面を得た後、２０００℃に加熱したタングス
テンパイプ（図示せず）に、水素ガスを通して解離させ
た水素原子８を、図２（ｃ）に示したように、上記Ｓｉ
基板６の表面に供給して吸着させ、厚さが１原子層の吸
着層９を形成した。The Si substrate 6 is heated to 1200 ° C. to decompose and remove the natural oxide film 7 to obtain a clean surface as shown in FIG. (Not shown), the hydrogen atoms 8 dissociated by passing hydrogen gas into the Si atom as shown in FIG.
It was supplied to the surface of the substrate 6 and adsorbed to form the adsorption layer 9 having a thickness of one atomic layer.
【００１５】次に、加速電圧２ｋＶで半値幅０.５ｎｍ
に集束させた電子線１０を吸着層９に照射し、１０ｎｍ
四方の領域を走査した。これにより、図２（ｄ）に示し
たように、上記１０ｎｍ四方の領領の水素吸着層９は除
去された。この時の電子線照射量は１×１０~4Ｃ／ｃｍ
2とした。Next, at an accelerating voltage of 2 kV, a half value width of 0.5 nm.
The adsorption layer 9 is irradiated with the electron beam 10 focused on
The four areas were scanned. As a result, as shown in FIG. 2D, the hydrogen adsorption layer 9 in the 10 nm square area was removed. The electron beam dose at this time is 1 × 10 to 4 C / cm.
2
【００１６】次に、図２（ｅ）に示したように、１ｋＶ
に加速した電子線１２を、分子線源２０から得たＳＦ6
分子線１１に照射し、電子衝撃効果によって分解生成し
た各種フラグメントの中から、四重極質量分離管１３に
よってＦ2+イオン１４のみを引出して、上記Ｓｉ基板６
の表面に照射した。このとき、質量分離管１３の出口に
電位を設定し、Ｆ2+イオンの運動エネルギーを５ｅＶに
抑えた。また、質量分離管１３の入り口付近には直径５
ｍｍの窓１５が設けて、Ｆ2+イオン以外のイオンや中性
粒子がＳｉ基板６の表面に到達しないようにした。Next, as shown in FIG. 2 (e), 1 kV
Of the electron beam 12 accelerated by the SF 6 obtained from the molecular beam source 20.
Only the F 2 + ions 14 are extracted by the quadrupole mass separation tube 13 from the various fragments that are irradiated with the molecular beam 11 and decomposed and generated by the electron impact effect.
Was irradiated on the surface. At this time, a potential was set at the outlet of the mass separation tube 13 to suppress the kinetic energy of F 2 + ions to 5 eV. Also, a diameter of 5 is provided near the entrance of the mass separation tube 13.
A window 15 of mm was provided to prevent ions other than F 2 + ions and neutral particles from reaching the surface of the Si substrate 6.
【００１７】Ｓｉ基板６の表面におけるＦ2+イオンの電
流密度は１０μＡ／ｃｍ2であり、照射時間１０００秒
で、Ｓｉ基板６が深さ１０ｎｍだけエッチングされた。
エッチングされた部分の底面および側面は、原子レベル
で平坦であることが確認され、イオンの運動エネルギー
を低くした効果が現れていた。ここで得られた１０ｎｍ
立方の極微細構造を利用して、量子効果素子などの新機
能素子を形成することができる。The current density of the F 2 + ions on the surface of the Si substrate 6 was 10 μA / cm 2 , and the Si substrate 6 was etched to a depth of 10 nm with the irradiation time of 1000 seconds.
It was confirmed that the bottom surface and the side surface of the etched portion were flat at the atomic level, and the effect of lowering the kinetic energy of ions appeared. 10nm obtained here
Cubic microstructures can be used to form new functional devices such as quantum effect devices.
【００１８】〈実施例２〉本発明の実施例２を、図３を
用いて説明する。ＧａＡｓ（１００）基板１６をドライ
エッチング装置の試料室（図示せず）内に導入した後、
図３（ａ）に示したように、実施例１と同様な方法によ
って水素吸着層１７を形成し、さらに所定部分を除去し
て、図３（ｂ）に示したようにマスクパターン１７を形
成した。このマスクパターン１７の開口部の寸法は５ｎ
ｍ四方とした。<Second Embodiment> A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. After introducing the GaAs (100) substrate 16 into the sample chamber (not shown) of the dry etching apparatus,
As shown in FIG. 3A, a hydrogen adsorption layer 17 is formed by a method similar to that of the first embodiment, and a predetermined portion is removed to form a mask pattern 17 as shown in FIG. 3B. did. The size of the opening of the mask pattern 17 is 5n.
m square.
【００１９】次に、Ｃｌ2分子線を用いて実施例１と同
様な方法によってＣｌ3+イオン１８を発生させ、上記吸
着層１７の所定部分に照射した。ただし、上記Ｃｌ3+イ
オン１８の発生に使用した電子線の加速エネルギーは２
ｋｅＶとした。その結果、図３（ｃ）に示したように、
照射時間５００秒において５ｎｍ立方の溝がＧａＡｓ基
板１６に形成された。このときのＣｌ3+イオン１８の電
流密度は１μＡ／ｃｍ2であった。加工された表面は上
記実施例１の場合と同様に、原子レベルの平坦性を有し
ていた。最後に加速電圧１ｋＶの電子線１９を照射し
て、図３（ｄ）に示したように、マスクとして使用した
水素吸着層１７を除去した。Next, Cl 3 + ions 18 were generated by using the Cl 2 molecular beam in the same manner as in Example 1, and a predetermined portion of the adsorption layer 17 was irradiated. However, the acceleration energy of the electron beam used to generate the Cl 3 + ions 18 is 2
It was set to keV. As a result, as shown in FIG.
A 5 nm cubic groove was formed in the GaAs substrate 16 at the irradiation time of 500 seconds. At this time, the current density of Cl 3 + ions 18 was 1 μA / cm 2 . The processed surface had atomic level flatness as in the case of Example 1 above. Finally, an electron beam 19 with an accelerating voltage of 1 kV was irradiated to remove the hydrogen adsorption layer 17 used as a mask as shown in FIG.
【００２０】〈実施例３〉本発明の実施例３を図４を用
いて説明する。本実施例ではマスクとなる吸着層を二つ
の段階を経て形成した例を示す。まず図４（ａ）に示し
たように、シリコン基板２２の表面を、濃度が１〜１０
容量％のフッ酸（ＨＦ）水溶液でエッチングして、水素
の吸着層２３を表面上に形成した。当該エッチングによ
って、安定な水素の吸着層２３が容易に形成できた。<Third Embodiment> A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, an example is shown in which an adsorption layer serving as a mask is formed through two steps. First, as shown in FIG. 4A, the surface of the silicon substrate 22 has a concentration of 1-10.
A hydrogen adsorption layer 23 was formed on the surface by etching with an aqueous solution of hydrofluoric acid (HF) having a volume%. By the etching, a stable hydrogen adsorption layer 23 could be easily formed.
【００２１】次に上記シリコン基板２２を、エッチング
装置の真空室（図示せず）内に置いて、図４（ｂ）に示
したように電子線２４を照射し、所望領域上に形成され
てある上記水素吸着層２３を除去して開口部を形成し
た。Next, the silicon substrate 22 is placed in a vacuum chamber (not shown) of an etching apparatus and irradiated with an electron beam 24 as shown in FIG. An opening was formed by removing the certain hydrogen adsorption layer 23.
【００２２】次に、上記真空室内に酸素を導入すると、
図４（ｃ）に示したように、上記開口部を介して露出さ
れた上記シリコン基板２２の表面上のみに、酸素が吸着
して酸化膜２５が形成された。Next, when oxygen is introduced into the vacuum chamber,
As shown in FIG. 4C, oxygen was adsorbed and an oxide film 25 was formed only on the surface of the silicon substrate 22 exposed through the opening.
【００２３】上記真空室内から酸素を排気した後、加熱
して上記シリコン基板２２の温度を約３５０度にする
と、図４（ｄ）に示したように、水素吸着層２３が表面
から脱離して、酸化膜２５のみがシリコン基板２２の表
面上に残った。When oxygen is exhausted from the vacuum chamber and then heated to bring the temperature of the silicon substrate 22 to about 350 ° C., the hydrogen adsorption layer 23 is desorbed from the surface as shown in FIG. 4 (d). , Only the oxide film 25 remained on the surface of the silicon substrate 22.
【００２４】このようにして形成された酸化膜２５をマ
スクとして用いて、エッチングを行なった。本実施例に
おいて形成された酸化膜２５からなるマスクのパターン
は、上記実施例１、２において形成されたマスクを反転
させたパターンとなる。本実施例で形成された、厚さが
数分子層程度の薄い酸化膜２５は、安定ではあるが通常
のプラズマエッチングのマスクとしては厚さが十分では
ないので、上記実施例１、２と同様に、低エネルギーの
イオン線２６を用いて、図４（ｅ）に示したようにエッ
チングを行なった。イオン線２６の代わりに、例えば塩
素の分子線や原子線を用いてエッチングを行なうことも
できる。Etching was performed using the oxide film 25 thus formed as a mask. The pattern of the mask made of the oxide film 25 formed in the present embodiment is a pattern obtained by inverting the mask formed in the first and second embodiments. The thin oxide film 25 having a thickness of about several molecular layers formed in this embodiment is stable, but is not sufficient as a mask for ordinary plasma etching. Therefore, the same as in Embodiments 1 and 2 above. Then, using the low energy ion beam 26, etching was performed as shown in FIG. Instead of the ion beam 26, for example, chlorine molecular beam or atomic beam may be used for etching.
【００２５】上記水素吸着層２３は、フッ化水素酸の代
わりに水素ガスを用いて形成してもよい。また、酸化膜
２５形成した後に行なう水素吸着層２３の除去は、本実
施例では、酸素の吸着力が水素の吸着力より強いことを
利用して行なったが、水素のみを除去することができ、
酸素は除去できないエネルギーを有する電子線あるいは
光を照射しても、水素吸着層のみを除去することは可能
である。The hydrogen adsorption layer 23 may be formed by using hydrogen gas instead of hydrofluoric acid. Further, in the present embodiment, the removal of the hydrogen adsorption layer 23 after the formation of the oxide film 25 was performed by utilizing the fact that the adsorption power of oxygen is stronger than the adsorption power of hydrogen, but it is possible to remove only hydrogen. ,
It is possible to remove only the hydrogen adsorption layer by irradiating an electron beam or light having energy that cannot remove oxygen.
【００２６】また、酸素を照射する代わりに、加熱など
によって分解された原子状の窒素、あるいはアンモニア
のような化合物状の窒素を照射しても、水素が除去され
て露出された領域上のみに選択的に窒化膜が形成され、
この膜をマスクとして使用できる。あるいは、二酸化炭
素のような炭素系の物質でも、マスクとして使用でき
る。Further, instead of irradiating with oxygen, even if atomic nitrogen decomposed by heating or the like or compound nitrogen such as ammonia is irradiated, hydrogen is removed only on the exposed region. A nitride film is selectively formed,
This film can be used as a mask. Alternatively, a carbon-based substance such as carbon dioxide can be used as the mask.
【００２７】被エッチ物のエッチングには、上記のよう
に運動エネルギが１０ｅＶ以下のイオンおよび中性の原
子もしくは分子、例えば２価のフッ素、６価のアルゴ
ン，３価のエンソなど各種多価イオン、および励起状態
の塩素やフッ素などを用いることができる。As described above, for etching an object to be etched, ions having a kinetic energy of 10 eV or less and neutral atoms or molecules such as divalent fluorine, hexavalent argon, and trivalent enzo are used. , And excited chlorine or fluorine can be used.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
吸着層をマスクにして、半導体基板をエッチングするこ
とができるので、ナノメータ領域の極微細加工に有利で
あるとともに、マスクパターンの形成工程がドライプロ
セスであるため、薄膜形成およびエッチングを含めて、
半導体装置の製造を一貫したドライプロセスラインの中
で行うことが可能である。さらに本発明では、エッチン
グによる損傷が、マスクのみではなく、半導体基板など
対しても極めて少なく、微細な半導体装置の形成に極め
て有利である。As described above, according to the present invention,
Since the semiconductor substrate can be etched using the adsorption layer as a mask, it is advantageous for ultrafine processing in the nanometer region, and since the mask pattern forming step is a dry process, including thin film formation and etching,
It is possible to manufacture semiconductor devices in a consistent dry process line. Further, according to the present invention, the damage due to etching is extremely small not only in the mask but also in the semiconductor substrate and the like, which is extremely advantageous for forming a fine semiconductor device.
【図１】本発明の原理を説明するための工程図。FIG. 1 is a process drawing for explaining the principle of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施例を示す工程図。FIG. 2 is a process drawing showing the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２の実施例を示す工程図。FIG. 3 is a process drawing showing a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３の実施例を示す工程図。FIG. 4 is a process drawing showing a third embodiment of the present invention.
１…基板、 ２…吸着層、 ３
…集束電子線、４…多価イオンまたは励起状態イオン、
５…電子線または光、６…Ｓｉ基板、
７…自然酸化膜、 ８…水素原子 ９…水素吸着層、 １０…集束電子線、 １
１…ＳＦ6分子線、１２…電子線、 １３…四
重極質量分離管、１４…Ｆ2+イオン、１５…窓、
１６…ＧａＡｓ基板、 １７…水素吸着層、
１８…Ｃｌ3+イオン、 １９…電子線、 ２
２…Ｓｉ基板、２３…水素、 ２４…電子
線、 ２５…酸化物層、２６…Ｃｌ+イオン。1 ... Substrate, 2 ... Adsorption layer, 3
... Focused electron beam, 4 ... Multivalent ion or excited state ion,
5 ... Electron beam or light, 6 ... Si substrate,
7 ... Natural oxide film, 8 ... Hydrogen atom 9 ... Hydrogen adsorption layer, 10 ... Focused electron beam, 1
1 ... SF 6 molecular beam, 12 ... electron beam, 13 ... quadrupole mass separation tube, 14 ... F 2 + ion, 15 ... window,
16 ... GaAs substrate, 17 ... hydrogen adsorption layer,
18 ... Cl 3 + ion, 19 ... electron beam, 2
2 ... Si substrate, 23 ... Hydrogen, 24 ... Electron beam, 25 ... Oxide layer, 26 ... Cl + ion.
Claims (11)
１の吸着層を形成する工程と、当該第１の吸着層の開口
部を介して露出された上記被エッチ物の表面をエッチす
る工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。1. A step of forming a first adsorption layer having a predetermined shape on the surface of the object to be etched, and etching the surface of the object to be etched exposed through the opening of the first adsorption layer. A method of forming a pattern, comprising:
第２の吸着層を上記開口部内に形成し、上記第１の吸着
層を除去した後に、上記露出された被エッチ物の表面を
エッチすることを特徴とする請求項１に記載のパターン
形成方法。2. A surface of the exposed object to be etched after forming a second adsorption layer made of a substance different from that of the first adsorption layer in the opening and removing the first adsorption layer. 2. The pattern forming method according to claim 1, wherein the etching is performed.
は、１０ｅＶ以下の運動エネルギーを有するイオンを用
いて行なわれることを特徴とする請求項１若しくは２に
記載のパターン形成方法。3. The pattern forming method according to claim 1, wherein the step of etching the surface of the object to be etched is performed using ions having a kinetic energy of 10 eV or less.
であることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成
方法。4. The pattern forming method according to claim 3, wherein the ions are polyvalent ions having a valence of 2 or more.
であることを特徴とする請求項３に記載のパターン形成
方法。5. The pattern forming method according to claim 3, wherein the ions are ions in an electronically excited state.
は、中性の原子若しくは分子を用いて行なわれることを
特徴とする請求項１若しくは２に記載のパターン形成方
法。6. The pattern forming method according to claim 1, wherein the step of etching the surface of the object to be etched is performed using neutral atoms or molecules.
は、上記被エッチ物の温度を、上記第１もしくは第２の
吸着層が、上記被エッチ物の表面から熱脱離する温度よ
り低い温度に保って行なわれることを特徴とする請求項
１から６のいずれかに記載のパターン形成方法。7. In the step of etching the surface of the object to be etched, the temperature of the object to be etched is lower than the temperature at which the first or second adsorption layer thermally desorbs from the surface of the object to be etched. 7. The pattern forming method according to claim 1, wherein the pattern forming method is performed while maintaining the temperature.
後に、被エッチ物の表面上に残った上記第１若しくは第
２の吸着層を除去する工程を含んでいることを特徴とす
る請求項１から７のいずれかに記載のパターン形成方
法。8. A step of removing the first or second adsorption layer remaining on the surface of the object to be etched after the step of etching the surface of the object to be etched. Item 8. The pattern forming method according to any one of Items 1 to 7.
工程は、上記第１若しくは第２の吸着層に光若しくは電
子線を照射することによって行なわれることを特徴とす
る請求項８に記載のパターン形成方法。9. The method according to claim 8, wherein the step of removing the first or second adsorption layer is performed by irradiating the first or second adsorption layer with light or an electron beam. The described pattern forming method.
上記被エッチ物の表面をエッチする工程は、同一の真空
容器内において行なわれることを特徴とする請求項１か
ら９のいずれかに記載のパターン形成方法。10. The method according to claim 1, wherein the step of forming the first adsorption layer and the step of etching the surface of the object to be etched are performed in the same vacuum container. The described pattern forming method.
る工程が、上記真空容器内において行なわれることを特
徴とする請求項１０に記載のパターン形成方法。11. The pattern forming method according to claim 10, wherein the step of removing the first or second adsorption layer is performed in the vacuum container.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7309593A JPH06291095A (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Pattern forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7309593A JPH06291095A (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Pattern forming method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06291095A true JPH06291095A (en) | 1994-10-18 |
Family
ID=13508436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7309593A Pending JPH06291095A (en) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Pattern forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06291095A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2815770A1 (en) * | 2000-10-23 | 2002-04-26 | X Ion | Highly selective ionic lithography by an active interaction between multicharged and decelerated ions and the dielectric layer to be engraved and the selective neutralization of these ions outside the active interaction |
| KR100588293B1 (en) * | 2004-06-11 | 2006-06-09 | 학교법인 성균관대학 | Forming method of structure with nano standard using resist ashing and lift-off process |
| US8268183B2 (en) | 2006-10-30 | 2012-09-18 | Japan Aviaton Electronics Industry, Limited | Method of processing solid surface with gas cluster ion beam |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP7309593A patent/JPH06291095A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2815770A1 (en) * | 2000-10-23 | 2002-04-26 | X Ion | Highly selective ionic lithography by an active interaction between multicharged and decelerated ions and the dielectric layer to be engraved and the selective neutralization of these ions outside the active interaction |
| WO2002035596A1 (en) * | 2000-10-23 | 2002-05-02 | X-Ion | Highly selective ionic lithography method |
| KR100588293B1 (en) * | 2004-06-11 | 2006-06-09 | 학교법인 성균관대학 | Forming method of structure with nano standard using resist ashing and lift-off process |
| US8268183B2 (en) | 2006-10-30 | 2012-09-18 | Japan Aviaton Electronics Industry, Limited | Method of processing solid surface with gas cluster ion beam |
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