JPH0638412B2 - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPH0638412B2 JPH0638412B2 JP30078586A JP30078586A JPH0638412B2 JP H0638412 B2 JPH0638412 B2 JP H0638412B2 JP 30078586 A JP30078586 A JP 30078586A JP 30078586 A JP30078586 A JP 30078586A JP H0638412 B2 JPH0638412 B2 JP H0638412B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- substrate
- sample chamber
- etching
- pattern
- Prior art date
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、塩素ガス雰囲気中におかれた被エッチング基
板上に、集束された電子ビームを照射することにより化
合物半導体を直接加工するパターン形成方法である。
板上に、集束された電子ビームを照射することにより化
合物半導体を直接加工するパターン形成方法である。
（従来の技術） 超LSIレベルの高密度集積回路の製造に伴い、パターン
の微細化が要求され、１μｍ以下の寸法を十分制御して
パターン形成することが必要となってきており、このた
めリソグラフィー手段として光学的方法から電子ビーム
の直接描画方法へと移行してきている。
の微細化が要求され、１μｍ以下の寸法を十分制御して
パターン形成することが必要となってきており、このた
めリソグラフィー手段として光学的方法から電子ビーム
の直接描画方法へと移行してきている。
（発明が解決しようとする問題点） この電子ビームリソグラフィーにおいては、電子ビーム
に感応する、例えばPMMA（ポリメチルメタクリレート）
やPGMA（ポリグリシキルメタクリレート）等の電子ビー
ムレジストが用いられ、現像プロセスを経て、パターン
形成されていた。これらの電子ビーム用レジストを用い
て実際に集積回路等で使われるパターンを形成する場合
に、近接効果とドライエッチングに対する耐性とが大き
な問題となっていた。すなわち電子ビームが照射される
と、主に基板表面で発生した２次電子がレジスト中で散
乱されるため、近接したパターンの大小によって入射さ
れた領域のレジスト感度が変化するという近接効果と呼
ばれる現象が生じ、この効果がパターンの微細化と共に
謙著となり制御性や解像度に支障をきたしていた。又、
高解像性のPMMAやPGMAの様な電子ビーム用レジストはス
パッタエッチング等のドライエッチングによって基板へ
の転写を行う場合、レジストのエッチング速度が速く、
エッチングマスクとして十分に耐えがたい欠点があり、
レジストパターンを基板材料に精度良く転写できない問
題があった。以上述べた様に、従来の電子ビームリソグ
ラフィー技術では、レジストプロセスがあるため、工程
が長く、パターン精度に問題があった。
に感応する、例えばPMMA（ポリメチルメタクリレート）
やPGMA（ポリグリシキルメタクリレート）等の電子ビー
ムレジストが用いられ、現像プロセスを経て、パターン
形成されていた。これらの電子ビーム用レジストを用い
て実際に集積回路等で使われるパターンを形成する場合
に、近接効果とドライエッチングに対する耐性とが大き
な問題となっていた。すなわち電子ビームが照射される
と、主に基板表面で発生した２次電子がレジスト中で散
乱されるため、近接したパターンの大小によって入射さ
れた領域のレジスト感度が変化するという近接効果と呼
ばれる現象が生じ、この効果がパターンの微細化と共に
謙著となり制御性や解像度に支障をきたしていた。又、
高解像性のPMMAやPGMAの様な電子ビーム用レジストはス
パッタエッチング等のドライエッチングによって基板へ
の転写を行う場合、レジストのエッチング速度が速く、
エッチングマスクとして十分に耐えがたい欠点があり、
レジストパターンを基板材料に精度良く転写できない問
題があった。以上述べた様に、従来の電子ビームリソグ
ラフィー技術では、レジストプロセスがあるため、工程
が長く、パターン精度に問題があった。
IBM研究所のジェイ・ダブリュ・コバーン(J.W.Coburn)
等によってジャーナルオブアプライドフィジークス、第
50巻3189頁(J.Appl.Phys.50、3189、(1979))に、電子ビー
ムアシストエッチングが提案された。即ち、XeF2の雰囲
気中にSiO2やSi3N4基板をおき、電子ビーム照射する
と、照射位置でXeF2と基板とが反応し、基板表面がエッ
チングされるというものである。
等によってジャーナルオブアプライドフィジークス、第
50巻3189頁(J.Appl.Phys.50、3189、(1979))に、電子ビー
ムアシストエッチングが提案された。即ち、XeF2の雰囲
気中にSiO2やSi3N4基板をおき、電子ビーム照射する
と、照射位置でXeF2と基板とが反応し、基板表面がエッ
チングされるというものである。
本発明は、J.W.Coburn等によって見い出された電子ビー
ムアシストエッチング効果を微細加工技術に適用し、電
子ビーム直接微細加工技術を提供するものである。
ムアシストエッチング効果を微細加工技術に適用し、電
子ビーム直接微細加工技術を提供するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、Ｃ２ガス雰囲気中におかれた化合物
半導体に対して、集束された電子ビームを所望の部分に
照射することにより、前記化合物半導体を直接加工する
ことを特徴とするパターン形成方法が得られる。
半導体に対して、集束された電子ビームを所望の部分に
照射することにより、前記化合物半導体を直接加工する
ことを特徴とするパターン形成方法が得られる。
（実施例） 以下、本発明についてその一実施例を図面を参照して説
明する。第１図は本実施例に用いる電子ビームエッチン
グ装置の概略図である。本装置は主に電子ビーム照射系
109,110,111試料室108，副試料室106及び反応ガス材料
収納室101とから構成されている。本実施例において
は、Ｃ２を反応ガスとして用い、集束された電子ビー
ム照射によりGaAs基板105を直接加工した。Ｃ２402を
反応ガス材料収納室101に入れ、GaAs基板105を試料台10
4にセットする。電子ビーム照射系110と試料室108を10
-5Torr程度以上の高真空に排気する。副試料室106に設
置されたピンホール107は副試料室106内部と外部との差
を保つためと電子ビーム112を基板105上に照射するため
の通路として設置されている。副試料室106と反応ガス
材料収納室101とは配管103によって接続されており、試
料室108を真空排気することにより、ピンホール107を通
して、副試料室内部及び反応ガス材料収納室101内部が
真空排気される。反応ガス材料Ｃ２配管103を通り、
副試料室106内部が反応ガスであるＣ２で充満され
る。ピンホールを通って集束された電子ビームがGaAs基
板105に照射され、照射された場所の基板がエッチング
される。
明する。第１図は本実施例に用いる電子ビームエッチン
グ装置の概略図である。本装置は主に電子ビーム照射系
109,110,111試料室108，副試料室106及び反応ガス材料
収納室101とから構成されている。本実施例において
は、Ｃ２を反応ガスとして用い、集束された電子ビー
ム照射によりGaAs基板105を直接加工した。Ｃ２402を
反応ガス材料収納室101に入れ、GaAs基板105を試料台10
4にセットする。電子ビーム照射系110と試料室108を10
-5Torr程度以上の高真空に排気する。副試料室106に設
置されたピンホール107は副試料室106内部と外部との差
を保つためと電子ビーム112を基板105上に照射するため
の通路として設置されている。副試料室106と反応ガス
材料収納室101とは配管103によって接続されており、試
料室108を真空排気することにより、ピンホール107を通
して、副試料室内部及び反応ガス材料収納室101内部が
真空排気される。反応ガス材料Ｃ２配管103を通り、
副試料室106内部が反応ガスであるＣ２で充満され
る。ピンホールを通って集束された電子ビームがGaAs基
板105に照射され、照射された場所の基板がエッチング
される。
第２図は電子ビーム照射量に対するGaAs基板のエッチン
グ深さの測定データの一例を示している。照射量を制御
すればエッチング深さを制御できることがわかる。また
エッチング幅もビーム径を制御することによって制御で
きる。ビームの照射量やビーム径、ビーム位置の制御は
電子ビーム露光等で蓄積された技術を用いればよい。
グ深さの測定データの一例を示している。照射量を制御
すればエッチング深さを制御できることがわかる。また
エッチング幅もビーム径を制御することによって制御で
きる。ビームの照射量やビーム径、ビーム位置の制御は
電子ビーム露光等で蓄積された技術を用いればよい。
本実施例では基板としてGaAsを用いたが、加工対象とし
てはこれに限らず、他のIII−Ｖ族化合物半導体例えばG
aAAsやInPに対しても同様の効果がある。またSi基板
上にGaAsなどのIII−Ｖ族化合物半導体層が形成されて
いるような場合も本発明は有効である。
てはこれに限らず、他のIII−Ｖ族化合物半導体例えばG
aAAsやInPに対しても同様の効果がある。またSi基板
上にGaAsなどのIII−Ｖ族化合物半導体層が形成されて
いるような場合も本発明は有効である。
（発明の効果） 本発明は以上説明した様にＣ２ガス雰囲気中において
基板に集束された電子ビームを照射することによりIII
−Ｖ化合物半導体を直接加工でき、従来のレジストプロ
セスを介する方法と比べて工程が簡略化され、又、高精
度パターニングが実現される。
基板に集束された電子ビームを照射することによりIII
−Ｖ化合物半導体を直接加工でき、従来のレジストプロ
セスを介する方法と比べて工程が簡略化され、又、高精
度パターニングが実現される。
第１図は本発明の実施例で用いた装置の概略図。第２図
は第１図で示した実施例の実験データを示す図。 図において、 101……Ｃ２ガス収納室、 103……Ｃ２ガス収納室と副試料室とを持続する配
管、 104……試料台、 105……GaAs被エッチング基板、 106……副チェンバー、 107……ピンホール、 108……試料室、 109……電子ビーム収束レンズ、 110……電子ビーム鏡筒、 111……電子ビームガン。
は第１図で示した実施例の実験データを示す図。 図において、 101……Ｃ２ガス収納室、 103……Ｃ２ガス収納室と副試料室とを持続する配
管、 104……試料台、 105……GaAs被エッチング基板、 106……副チェンバー、 107……ピンホール、 108……試料室、 109……電子ビーム収束レンズ、 110……電子ビーム鏡筒、 111……電子ビームガン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 義克 東京都港区芝５丁目33番１号 日本電気株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−229338（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】塩素（Ｃ２）ガス雰囲気中におかれたII
I−Ｖ族化合物半導体に対して、集束された電子ビーム
を所望の部分に照射することにより、前記化合物半導体
を直接加工することを特徴とするパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30078586A JPH0638412B2 (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30078586A JPH0638412B2 (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63152129A JPS63152129A (ja) | 1988-06-24 |
| JPH0638412B2 true JPH0638412B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=17889066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30078586A Expired - Lifetime JPH0638412B2 (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638412B2 (ja) |
-
1986
- 1986-12-16 JP JP30078586A patent/JPH0638412B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63152129A (ja) | 1988-06-24 |
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