JPH0822116A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
- Publication number
- JPH0822116A JPH0822116A JP15752494A JP15752494A JPH0822116A JP H0822116 A JPH0822116 A JP H0822116A JP 15752494 A JP15752494 A JP 15752494A JP 15752494 A JP15752494 A JP 15752494A JP H0822116 A JPH0822116 A JP H0822116A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- resist film
- sog
- resist
- ladder silicone
- 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
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パターン形成工程において時間的制約がな
く、パターンの寸法の安定性及び再現性が優れたパター
ン形成方法を提供する。 【構成】 先ず、試料１上にラダーシリコーン型ＳＯＧ
を１００ｎｍの厚さに塗布してレジスト膜２を形成した
後、ホットプレートで８０℃の温度で５分間ベークす
る。次に、集束イオンビーム装置を使用して、１価のＧ
ａイオン３を加速エネルギが１００ｋｅＶ、ドーズ量が
１×１０13／ｃｍ2 の条件でレジスト膜２の所定の領域
に照射する。イオンビームに照射された領域のラダーシ
リコーン型ＳＯＧは脱水縮合して、ブタノール等の溶媒
に不溶性となる。次いで、基板１をブタノール溶液中に
浸漬する。これにより、イオンビームの照射を受けた領
域のレジスト膜２のみがレジストパターン２ａとして残
存し、他の領域のレジスト膜２はブタノール溶液に溶解
する。
く、パターンの寸法の安定性及び再現性が優れたパター
ン形成方法を提供する。 【構成】 先ず、試料１上にラダーシリコーン型ＳＯＧ
を１００ｎｍの厚さに塗布してレジスト膜２を形成した
後、ホットプレートで８０℃の温度で５分間ベークす
る。次に、集束イオンビーム装置を使用して、１価のＧ
ａイオン３を加速エネルギが１００ｋｅＶ、ドーズ量が
１×１０13／ｃｍ2 の条件でレジスト膜２の所定の領域
に照射する。イオンビームに照射された領域のラダーシ
リコーン型ＳＯＧは脱水縮合して、ブタノール等の溶媒
に不溶性となる。次いで、基板１をブタノール溶液中に
浸漬する。これにより、イオンビームの照射を受けた領
域のレジスト膜２のみがレジストパターン２ａとして残
存し、他の領域のレジスト膜２はブタノール溶液に溶解
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超ＬＳＩ、半導体を利用
した各種センサ及びマイクロマシン等の製造並びに位相
シフトリソグラフィ用フォトマスクの修正に好適のパタ
ーン形成方法に関する。
した各種センサ及びマイクロマシン等の製造並びに位相
シフトリソグラフィ用フォトマスクの修正に好適のパタ
ーン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超ＬＳＩに代表される微細構造の形成に
は、先ず、表面に被加工層が形成された基板上にレジス
トと呼ばれる感光剤を塗布してレジスト膜を形成し、次
に水銀ランプ等の紫外光を放出する光源によりフォトマ
スクと呼ばれる原図に予め描画されたパターンをレジス
ト膜上に投影し、現像することにより前記レジスト膜に
パターンを転写し、これをマスクとして前記被加工層を
加工（エッチング等）するという方法が使用されてい
る。被加工層の加工が完了した後は、前記レジスト膜を
酸素プラズマにより分解及び剥離する。
は、先ず、表面に被加工層が形成された基板上にレジス
トと呼ばれる感光剤を塗布してレジスト膜を形成し、次
に水銀ランプ等の紫外光を放出する光源によりフォトマ
スクと呼ばれる原図に予め描画されたパターンをレジス
ト膜上に投影し、現像することにより前記レジスト膜に
パターンを転写し、これをマスクとして前記被加工層を
加工（エッチング等）するという方法が使用されてい
る。被加工層の加工が完了した後は、前記レジスト膜を
酸素プラズマにより分解及び剥離する。
【０００３】ここで、レジスト膜にパターンを転写する
工程はフォトリソグラフィ工程と呼ばれている。フォト
リソグラフィによって転写可能なパターン線幅の下限
値、即ち、解像力限界は光源の波長に依存するため、水
銀ランプの輝線の一つであり、波長が３６５ｎｍのｉ線
及び波長が２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ等の短波
長の紫外光を使用しても、線幅が１００ｎｍ以下のパタ
ーンを形成するのは困難である。
工程はフォトリソグラフィ工程と呼ばれている。フォト
リソグラフィによって転写可能なパターン線幅の下限
値、即ち、解像力限界は光源の波長に依存するため、水
銀ランプの輝線の一つであり、波長が３６５ｎｍのｉ線
及び波長が２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ等の短波
長の紫外光を使用しても、線幅が１００ｎｍ以下のパタ
ーンを形成するのは困難である。
【０００４】そこで、線幅が１００ｎｍ以下の微細パタ
ーン形成には、紫外光に替えて２０〜２００ｋｅＶのエ
ネルギに加速された電子ビーム又はイオンビームが使用
されている。電子ビーム及びイオンビームを用いたリソ
グラフィは、夫々電子ビームリソグラフィ及びイオンビ
ームリソグラフィと呼ばれている。これらの電子ビーム
リソグラフィ及びイオンビームリソグラフィでは、フォ
トマスクを使用せず、レジスト膜に電子ビーム又はイオ
ンビームでパターンを直接描画する。従来、これらのリ
ソグラフィに好適なレジストとして、メタクリル酸メチ
ルのポリマー（以下、ＰＭＭＡという）が知られてい
る。しかし、ＰＭＭＡにはプラズマエッチングに対する
耐性が弱いという欠点がある。
ーン形成には、紫外光に替えて２０〜２００ｋｅＶのエ
ネルギに加速された電子ビーム又はイオンビームが使用
されている。電子ビーム及びイオンビームを用いたリソ
グラフィは、夫々電子ビームリソグラフィ及びイオンビ
ームリソグラフィと呼ばれている。これらの電子ビーム
リソグラフィ及びイオンビームリソグラフィでは、フォ
トマスクを使用せず、レジスト膜に電子ビーム又はイオ
ンビームでパターンを直接描画する。従来、これらのリ
ソグラフィに好適なレジストとして、メタクリル酸メチ
ルのポリマー（以下、ＰＭＭＡという）が知られてい
る。しかし、ＰＭＭＡにはプラズマエッチングに対する
耐性が弱いという欠点がある。
【０００５】ところで、従来からＩＣの製造時に塗布絶
縁膜としてスピンオングラス（以下、ＳＯＧという）が
使用されているが、近時、ＳＯＧが電子ビーム又はイオ
ンビームの照射によって脱水縮合し、有機溶媒に対して
不溶性のシリコン酸化物に変化するという性質を利用し
て、ＳＯＧをネガレジストとして使用することが提案さ
れている（A.Imai, H.Fukuda, T.Ueno, Jpn.J.Appl.Phy
s.29(1990)2653；Y.Koh, T.Goto, J.Yanagisawa,K.Gam
o, Jpn.J.Appl.Phys.31(1992)4479）。図８はＳＯＧの
化学構造の一例を示す図である。この図８においては、
シリコン（Ｓｉ）に対し４つのＯＨ基が結合している
が、ＯＨ基をメチル基で置換したものも含めて直鎖型Ｓ
ＯＧという。ＳＯＧをレジストとして使用した場合は、
現像液としてはメタノール及びブタノール等の有機溶媒
を使用する。このようにして形成されるＳＯＧのパター
ンは、そのままエッチングマスクとして使用できるほ
か、多層レジストの上層レジストとしても使用可能であ
る（特開平３−２８７１６３号）。また、フォトリソグ
ラフィの解像力を向上させるための技術である位相シフ
トリソグラフィではフォトマスク上にシリコン酸化膜か
らなるシフターを形成するが、その製造工程における欠
陥修正にもＳＯＧを使用したパターン形成方法が使用可
能である。
縁膜としてスピンオングラス（以下、ＳＯＧという）が
使用されているが、近時、ＳＯＧが電子ビーム又はイオ
ンビームの照射によって脱水縮合し、有機溶媒に対して
不溶性のシリコン酸化物に変化するという性質を利用し
て、ＳＯＧをネガレジストとして使用することが提案さ
れている（A.Imai, H.Fukuda, T.Ueno, Jpn.J.Appl.Phy
s.29(1990)2653；Y.Koh, T.Goto, J.Yanagisawa,K.Gam
o, Jpn.J.Appl.Phys.31(1992)4479）。図８はＳＯＧの
化学構造の一例を示す図である。この図８においては、
シリコン（Ｓｉ）に対し４つのＯＨ基が結合している
が、ＯＨ基をメチル基で置換したものも含めて直鎖型Ｓ
ＯＧという。ＳＯＧをレジストとして使用した場合は、
現像液としてはメタノール及びブタノール等の有機溶媒
を使用する。このようにして形成されるＳＯＧのパター
ンは、そのままエッチングマスクとして使用できるほ
か、多層レジストの上層レジストとしても使用可能であ
る（特開平３−２８７１６３号）。また、フォトリソグ
ラフィの解像力を向上させるための技術である位相シフ
トリソグラフィではフォトマスク上にシリコン酸化膜か
らなるシフターを形成するが、その製造工程における欠
陥修正にもＳＯＧを使用したパターン形成方法が使用可
能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、直鎖型
ＳＯＧの脱水縮合反応は、電子ビーム及びイオンビーム
の照射がなくても大気中及び真空中で時間の経過と共に
徐々に進行するという性質があるため、従来のＳＯＧに
よるパターン形成方法においては、ＳＯＧの塗布から７
時間以内にイオンビーム又は電子ビームの照射及び現像
を終了しなければならないという製造工程上の問題点が
ある。例えば、本願発明者等が上述の問題点を確認すべ
く直鎖型ＳＯＧを使用して実施した実験においては、直
鎖型ＳＯＧを試料に塗布し、８０℃の温度で５分間のソ
フトベークを施した後、このＳＯＧを塗布した試料を放
置した結果、８時間後には既に直鎖型ＳＯＧは溶媒に対
して不溶化しており、パターン形成に供することはでき
なかった。
ＳＯＧの脱水縮合反応は、電子ビーム及びイオンビーム
の照射がなくても大気中及び真空中で時間の経過と共に
徐々に進行するという性質があるため、従来のＳＯＧに
よるパターン形成方法においては、ＳＯＧの塗布から７
時間以内にイオンビーム又は電子ビームの照射及び現像
を終了しなければならないという製造工程上の問題点が
ある。例えば、本願発明者等が上述の問題点を確認すべ
く直鎖型ＳＯＧを使用して実施した実験においては、直
鎖型ＳＯＧを試料に塗布し、８０℃の温度で５分間のソ
フトベークを施した後、このＳＯＧを塗布した試料を放
置した結果、８時間後には既に直鎖型ＳＯＧは溶媒に対
して不溶化しており、パターン形成に供することはでき
なかった。
【０００７】このように、直鎖型ＳＯＧを使用したパタ
ーン形成方法は、時間が経過するのに伴ってＳＯＧが不
溶化するため、直鎖型ＳＯＧの塗布から電子ビーム又は
イオンビームの照射及び現像に到る一連の工程を速やか
に行う必要があるという製造工程上の問題点がある。ま
た、塗布した直鎖型ＳＯＧの脱水縮合反応が時間の経過
と共に進行するため、現像によりパターンを形成すると
きに現像液に溶解する未反応の直鎖型ＳＯＧの量が時間
経過と共に減少する。従って、電子ビーム又はイオンビ
ームの照射により形成されるパターンの寸法が時間が経
過するに従って変化するという問題点もある。
ーン形成方法は、時間が経過するのに伴ってＳＯＧが不
溶化するため、直鎖型ＳＯＧの塗布から電子ビーム又は
イオンビームの照射及び現像に到る一連の工程を速やか
に行う必要があるという製造工程上の問題点がある。ま
た、塗布した直鎖型ＳＯＧの脱水縮合反応が時間の経過
と共に進行するため、現像によりパターンを形成すると
きに現像液に溶解する未反応の直鎖型ＳＯＧの量が時間
経過と共に減少する。従って、電子ビーム又はイオンビ
ームの照射により形成されるパターンの寸法が時間が経
過するに従って変化するという問題点もある。
【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、パターン形成工程において時間的制約がな
く、現像までの時間によりパターンの寸法が変化するこ
とを回避できて、パターンの寸法の安定性及び再現性が
優れたパターン形成方法を提供することを目的とする。
のであって、パターン形成工程において時間的制約がな
く、現像までの時間によりパターンの寸法が変化するこ
とを回避できて、パターンの寸法の安定性及び再現性が
優れたパターン形成方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るパターン形
成方法は、部材上にラダーシリコーン型スピンオングラ
スからなるレジスト膜を形成するレジスト形成工程と、
前記レジスト膜に対して電子ビーム及びイオンビームの
いずれかを所定のパターンで照射するリソグラフィ工程
と、前記レジスト膜を現像して所定のパターンを形成す
る現像工程とを有することを特徴とする。
成方法は、部材上にラダーシリコーン型スピンオングラ
スからなるレジスト膜を形成するレジスト形成工程と、
前記レジスト膜に対して電子ビーム及びイオンビームの
いずれかを所定のパターンで照射するリソグラフィ工程
と、前記レジスト膜を現像して所定のパターンを形成す
る現像工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
【作用】本願発明者等は、パターン形成工程における時
間的制約がなく、パターンの寸法の時間的な安定性及び
再現性が高いパターン形成方法を提供するべく検討した
結果、レジスト材にラダーシリコーン型ＳＯＧを使用す
ることにより、本発明の目的を達成することができるこ
とを見い出した。図１はラダーシリコーン型ＳＯＧの化
学構造を示す図である。ラダーシリコーン型ＳＯＧは、
Ｓｉ原子がラダー（梯子）状に連結されてなるＳＯＧで
あり、例えば図１に示すラダーシリコーン型ＳＯＧにお
いては、４個のＳｉ原子と各Ｓｉ原子間を連結するＯ原
子により構成される環状体と、各Ｓｉ原子に結合された
ＣＨ3 と、前記環状体間を連結するＯＨ及びＯＣ2 Ｈ5
とにより構成されている。この種のラダーシリコーン型
ＳＯＧは経時的な安定性が優れている。例えば、本願発
明者等は、図１に示すラダーシリコーン型ＳＯＧの性質
を確認するべく実験を行った。先ず、ラダーシリコーン
型ＳＯＧを試料に塗布し、その後８０℃の温度で５分間
ソフトベークした後、７２時間放置した。そして、ラダ
ーシリコーン型ＳＯＧがブタノールに溶解するか否かを
調べた。その結果、ラダーシリコーン型ＳＯＧは依然と
してブタノールに可溶であり、脱水縮合していないこと
が判明した。
間的制約がなく、パターンの寸法の時間的な安定性及び
再現性が高いパターン形成方法を提供するべく検討した
結果、レジスト材にラダーシリコーン型ＳＯＧを使用す
ることにより、本発明の目的を達成することができるこ
とを見い出した。図１はラダーシリコーン型ＳＯＧの化
学構造を示す図である。ラダーシリコーン型ＳＯＧは、
Ｓｉ原子がラダー（梯子）状に連結されてなるＳＯＧで
あり、例えば図１に示すラダーシリコーン型ＳＯＧにお
いては、４個のＳｉ原子と各Ｓｉ原子間を連結するＯ原
子により構成される環状体と、各Ｓｉ原子に結合された
ＣＨ3 と、前記環状体間を連結するＯＨ及びＯＣ2 Ｈ5
とにより構成されている。この種のラダーシリコーン型
ＳＯＧは経時的な安定性が優れている。例えば、本願発
明者等は、図１に示すラダーシリコーン型ＳＯＧの性質
を確認するべく実験を行った。先ず、ラダーシリコーン
型ＳＯＧを試料に塗布し、その後８０℃の温度で５分間
ソフトベークした後、７２時間放置した。そして、ラダ
ーシリコーン型ＳＯＧがブタノールに溶解するか否かを
調べた。その結果、ラダーシリコーン型ＳＯＧは依然と
してブタノールに可溶であり、脱水縮合していないこと
が判明した。
【００１１】また、他の試料にラダーシリコーン型ＳＯ
Ｇを塗布し、その後８０℃の温度で５分間のソフトベー
クを実施した。そして、１４時間後にラダーシリコーン
型ＳＯＧ膜に対し、真空中で１００ｋｅＶのエネルギに
加速された１価のＧａイオンビームをドーズ量が１×１
０13／ｃｍ2 の条件で所定のパターンに照射した。更に
２０時間後に、このラダーシリコーン型ＳＯＧ膜を塗布
した試料をブタノール溶液に浸漬した。その結果、イオ
ンビームを照射しなかった領域のラダーシリコーン型Ｓ
ＯＧ膜は溶解除去され、またイオンビームを照射した領
域のラダーシリコーン型ＳＯＧ膜はブタノールに溶解せ
ず残存して、所定のパターンを得ることができた。な
お、同様の実験を直鎖型ＳＯＧを使用して実施したとこ
ろ、直鎖型ＳＯＧは現像時にはＳＯＧ膜全体がブタノー
ルに対して不溶化しており、パターンを形成することが
できなかった。従って、本発明においては、ラダーシリ
コーン型ＳＯＧによりレジスト膜を形成する。
Ｇを塗布し、その後８０℃の温度で５分間のソフトベー
クを実施した。そして、１４時間後にラダーシリコーン
型ＳＯＧ膜に対し、真空中で１００ｋｅＶのエネルギに
加速された１価のＧａイオンビームをドーズ量が１×１
０13／ｃｍ2 の条件で所定のパターンに照射した。更に
２０時間後に、このラダーシリコーン型ＳＯＧ膜を塗布
した試料をブタノール溶液に浸漬した。その結果、イオ
ンビームを照射しなかった領域のラダーシリコーン型Ｓ
ＯＧ膜は溶解除去され、またイオンビームを照射した領
域のラダーシリコーン型ＳＯＧ膜はブタノールに溶解せ
ず残存して、所定のパターンを得ることができた。な
お、同様の実験を直鎖型ＳＯＧを使用して実施したとこ
ろ、直鎖型ＳＯＧは現像時にはＳＯＧ膜全体がブタノー
ルに対して不溶化しており、パターンを形成することが
できなかった。従って、本発明においては、ラダーシリ
コーン型ＳＯＧによりレジスト膜を形成する。
【００１２】本発明に係るパターン形成方法において
は、部材上にラダーシリコーン型ＳＯＧを塗布してレジ
スト膜を形成し、このレジスト膜に対して、電子ビーム
又はイオンビームを照射して所定のパターンを描画する
ので、レジスト膜の経時的安定性が優れており、パター
ン形成工程における時間的制約を解消できると共に、例
えば線幅が１００ｎｍ以下の微細パターンであっても、
寸法安定性及び再現性が優れたパターン形成が可能であ
る。
は、部材上にラダーシリコーン型ＳＯＧを塗布してレジ
スト膜を形成し、このレジスト膜に対して、電子ビーム
又はイオンビームを照射して所定のパターンを描画する
ので、レジスト膜の経時的安定性が優れており、パター
ン形成工程における時間的制約を解消できると共に、例
えば線幅が１００ｎｍ以下の微細パターンであっても、
寸法安定性及び再現性が優れたパターン形成が可能であ
る。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して具体的に説明する。図２（ａ）乃至（ｃ）は
本発明の第１の実施例に係るパターン形成方法を工程順
に示す断面図である。本実施例はラダーシリコーン型Ｓ
ＯＧを単層のレジスト膜として使用した例である。図２
（ａ）に示すように、レジスト形成工程として、表面に
被加工層（図示せず）が形成された基板１上にラダーシ
リコーン型ＳＯＧを１００ｎｍの厚さに塗布してレジス
ト膜２を形成する。次に、この基板１をホットプレート
で８０℃の温度で５分間ベークする。
を参照して具体的に説明する。図２（ａ）乃至（ｃ）は
本発明の第１の実施例に係るパターン形成方法を工程順
に示す断面図である。本実施例はラダーシリコーン型Ｓ
ＯＧを単層のレジスト膜として使用した例である。図２
（ａ）に示すように、レジスト形成工程として、表面に
被加工層（図示せず）が形成された基板１上にラダーシ
リコーン型ＳＯＧを１００ｎｍの厚さに塗布してレジス
ト膜２を形成する。次に、この基板１をホットプレート
で８０℃の温度で５分間ベークする。
【００１４】そして、図２（ｂ）に示すように、リソグ
ラフィ工程として、集束イオンビーム装置を使用して、
１価のＧａイオン３を加速エネルギが１００ｋｅＶ、ド
ーズ量が１×１０13／ｃｍ2 の条件でレジスト膜２に照
射する。この場合に、基板１の表面の被加工層をエッチ
ングするときにマスクとなるべき領域のみにイオンビー
ムを選択的に照射する。そうすると、イオンビームが照
射された領域のレジスト膜２中のラダーシリコーン型Ｓ
ＯＧが脱水縮合してブタノール又はメタノール等の有機
溶媒に対して不溶性に変化する。
ラフィ工程として、集束イオンビーム装置を使用して、
１価のＧａイオン３を加速エネルギが１００ｋｅＶ、ド
ーズ量が１×１０13／ｃｍ2 の条件でレジスト膜２に照
射する。この場合に、基板１の表面の被加工層をエッチ
ングするときにマスクとなるべき領域のみにイオンビー
ムを選択的に照射する。そうすると、イオンビームが照
射された領域のレジスト膜２中のラダーシリコーン型Ｓ
ＯＧが脱水縮合してブタノール又はメタノール等の有機
溶媒に対して不溶性に変化する。
【００１５】次いで、現像工程として、基板１及びレジ
スト膜２を例えばブタノール溶液中に３０秒間浸漬し、
その後純水で３０秒間洗浄する。これにより、図２
（ｃ）に示すように、基板１上のレジスト膜２のうちの
イオンビームの照射を受けた領域のレジスト膜２がレジ
ストパターン２ａとして残存し、それ以外の領域のレジ
スト膜２がブタノール溶液に溶解する。このようにし
て、ラダーシリコーン型ＳＯＧが脱水縮合したシリコン
酸化膜による所定の形状のレジストパターン２ａを形成
することができる。
スト膜２を例えばブタノール溶液中に３０秒間浸漬し、
その後純水で３０秒間洗浄する。これにより、図２
（ｃ）に示すように、基板１上のレジスト膜２のうちの
イオンビームの照射を受けた領域のレジスト膜２がレジ
ストパターン２ａとして残存し、それ以外の領域のレジ
スト膜２がブタノール溶液に溶解する。このようにし
て、ラダーシリコーン型ＳＯＧが脱水縮合したシリコン
酸化膜による所定の形状のレジストパターン２ａを形成
することができる。
【００１６】このように本実施例に係るパターン形成方
法においては、レジスト膜２をラダーシリコーン型ＳＯ
Ｇを使用して形成しており、このレジスト膜２は真空中
及び大気中で脱水縮合が殆ど進行しないため、パターン
形成工程において時間による制約がないと共に、イオン
ビームの照射により形成されるパターンの寸法が時間経
過に伴って変化するということがないため、例えば線幅
が１００ｎｍ以下の微細パターンにおいても寸法の安定
性及び再現性が優れたパターン形成が可能になる。従っ
て、このようにして形成したレジストパターン２ａをマ
スクとして基板１をエッチングすれば、超ＬＳＩ、半導
体を利用した各種センサ及びマイクロマシン等の製造に
おいて、製品の歩留まり及び信頼性が向上する。また、
本実施例方法により位相シフトリソグラフィ用のフォト
マスクのシフターの欠陥部分にラダーシリコーン型ＳＯ
Ｇをパターン形成することにより、シフターの欠陥修正
も可能であり、欠陥修正の歩留まり及び信頼性が向上す
るという効果もある。
法においては、レジスト膜２をラダーシリコーン型ＳＯ
Ｇを使用して形成しており、このレジスト膜２は真空中
及び大気中で脱水縮合が殆ど進行しないため、パターン
形成工程において時間による制約がないと共に、イオン
ビームの照射により形成されるパターンの寸法が時間経
過に伴って変化するということがないため、例えば線幅
が１００ｎｍ以下の微細パターンにおいても寸法の安定
性及び再現性が優れたパターン形成が可能になる。従っ
て、このようにして形成したレジストパターン２ａをマ
スクとして基板１をエッチングすれば、超ＬＳＩ、半導
体を利用した各種センサ及びマイクロマシン等の製造に
おいて、製品の歩留まり及び信頼性が向上する。また、
本実施例方法により位相シフトリソグラフィ用のフォト
マスクのシフターの欠陥部分にラダーシリコーン型ＳＯ
Ｇをパターン形成することにより、シフターの欠陥修正
も可能であり、欠陥修正の歩留まり及び信頼性が向上す
るという効果もある。
【００１７】図３乃至図７は、本発明の第２の実施例に
係るパターン形成方法を工程順に示す断面図である。本
実施例は本発明をラダーシリコーン型ＳＯＧにより上層
レジスト膜を形成した多層レジスト法によるパターン形
成方法に適用した例である。先ず、図３に示すように、
表面に下地被加工層が設けられた基板４上に通常のノボ
ラック系レジスト（フォトレジスト）材を１μｍの厚さ
に塗布して下層レジスト膜５を形成する。そして、この
基板４をホットプレートで２００℃の温度で１５分間ベ
ークする。
係るパターン形成方法を工程順に示す断面図である。本
実施例は本発明をラダーシリコーン型ＳＯＧにより上層
レジスト膜を形成した多層レジスト法によるパターン形
成方法に適用した例である。先ず、図３に示すように、
表面に下地被加工層が設けられた基板４上に通常のノボ
ラック系レジスト（フォトレジスト）材を１μｍの厚さ
に塗布して下層レジスト膜５を形成する。そして、この
基板４をホットプレートで２００℃の温度で１５分間ベ
ークする。
【００１８】次に、図４に示すように、下層レジスト膜
５上に、ラダーシリコーン型ＳＯＧを１００ｎｍの厚さ
に塗布して、上層レジスト膜６を形成した後、ホットプ
レートで８０℃の温度で５分間ベークする。そして、図
５に示すように、集束イオンビーム装置により、この上
層レジスト膜６に対して１価のＧａイオン７を加速エネ
ルギが１００ｋｅＶ、ドーズ量が１×１０13／ｃｍ2 の
条件で照射する。この場合に、レジスト膜６を残すべき
領域にイオンビームを選択的に照射する。そうすると、
その領域のラダーシリコーン型ＳＯＧは脱水縮合して、
有機溶媒に対して不溶性に変化する。なお、ラダーシリ
コーン型ＳＯＧは時間の経過による脱水縮合の進行が殆
どないので、イオンビームを照射した領域以外で脱水縮
合が生じることはない。
５上に、ラダーシリコーン型ＳＯＧを１００ｎｍの厚さ
に塗布して、上層レジスト膜６を形成した後、ホットプ
レートで８０℃の温度で５分間ベークする。そして、図
５に示すように、集束イオンビーム装置により、この上
層レジスト膜６に対して１価のＧａイオン７を加速エネ
ルギが１００ｋｅＶ、ドーズ量が１×１０13／ｃｍ2 の
条件で照射する。この場合に、レジスト膜６を残すべき
領域にイオンビームを選択的に照射する。そうすると、
その領域のラダーシリコーン型ＳＯＧは脱水縮合して、
有機溶媒に対して不溶性に変化する。なお、ラダーシリ
コーン型ＳＯＧは時間の経過による脱水縮合の進行が殆
どないので、イオンビームを照射した領域以外で脱水縮
合が生じることはない。
【００１９】次に、イオンビーム照射後の基板４をブタ
ノール溶液中に３０秒間浸漬し、その後、純水で３０秒
間洗浄する。その結果、図６に示すように、ラダーシリ
コーン型ＳＯＧが脱水縮合したシリコン酸化膜からなる
所定形状のレジストパターン６ａを得ることができる。
ノール溶液中に３０秒間浸漬し、その後、純水で３０秒
間洗浄する。その結果、図６に示すように、ラダーシリ
コーン型ＳＯＧが脱水縮合したシリコン酸化膜からなる
所定形状のレジストパターン６ａを得ることができる。
【００２０】次いで、レジストパターン６ａをマスクと
してＯ2 プラズマエッチングにより下層レジスト膜５を
エッチングすることにより、レジストパターン６ａの直
下域に残存したレジスト膜５からなるレジストパターン
５ａを得る。このレジストパターン５ａは下地被加工層
をエッチングする際のマスクとして使用可能である。
してＯ2 プラズマエッチングにより下層レジスト膜５を
エッチングすることにより、レジストパターン６ａの直
下域に残存したレジスト膜５からなるレジストパターン
５ａを得る。このレジストパターン５ａは下地被加工層
をエッチングする際のマスクとして使用可能である。
【００２１】本実施例においても、第１の実施例と同様
の効果を得ることができる。また、本実施例は、基板４
上に形成された下地被加工層の表面の段差が大きい場合
に適している。即ち、下地被加工層の表面の段差が大き
い場合に、下層レジスト膜５は厚さが異なる部分が生
じ、通常の露光によるフォトリソグラフィを実施する
と、照射光と下地被加工層の表面で反射した光とが干渉
して下層レジスト膜５に形成されるパターンの線幅等の
形状が変形する虞があり、形成するパターンの安定性及
び再現性が低くなる。本実施例の如く、下層レジスト膜
５の上に形成した上層レジスト膜６に対し、イオンビー
ムの照射による解像力が優れたレジストパターン６ａを
形成し、このレジストパターン６ａをマスクとしてＯ2
プラズマエッチングで下層レジスト膜５にパターンを転
写することにより、段差がある下地被加工層上において
も解像力が優れたパターン形成が可能になる。
の効果を得ることができる。また、本実施例は、基板４
上に形成された下地被加工層の表面の段差が大きい場合
に適している。即ち、下地被加工層の表面の段差が大き
い場合に、下層レジスト膜５は厚さが異なる部分が生
じ、通常の露光によるフォトリソグラフィを実施する
と、照射光と下地被加工層の表面で反射した光とが干渉
して下層レジスト膜５に形成されるパターンの線幅等の
形状が変形する虞があり、形成するパターンの安定性及
び再現性が低くなる。本実施例の如く、下層レジスト膜
５の上に形成した上層レジスト膜６に対し、イオンビー
ムの照射による解像力が優れたレジストパターン６ａを
形成し、このレジストパターン６ａをマスクとしてＯ2
プラズマエッチングで下層レジスト膜５にパターンを転
写することにより、段差がある下地被加工層上において
も解像力が優れたパターン形成が可能になる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ラダーシリコーン型スピンオングラスを使用してレジス
ト膜を形成し、このレジスト膜に電子ビーム又はイオン
ビームを照射してパターン形成するので、パターン形成
工程における時間的制約がなく、パターンの寸法が現像
までの時間により変化するということもないため、パタ
ーンの寸法の安定性及び再現性が優れている。このた
め、本発明は、超ＬＳＩ、半導体を利用した各種センサ
及びマイクロマシン等の製造並びに位相シフトリソグラ
フィ用フォトマスクの欠陥の修正において、製品の歩留
まり及び信頼性の向上を図ることができるという効果を
奏する。
ラダーシリコーン型スピンオングラスを使用してレジス
ト膜を形成し、このレジスト膜に電子ビーム又はイオン
ビームを照射してパターン形成するので、パターン形成
工程における時間的制約がなく、パターンの寸法が現像
までの時間により変化するということもないため、パタ
ーンの寸法の安定性及び再現性が優れている。このた
め、本発明は、超ＬＳＩ、半導体を利用した各種センサ
及びマイクロマシン等の製造並びに位相シフトリソグラ
フィ用フォトマスクの欠陥の修正において、製品の歩留
まり及び信頼性の向上を図ることができるという効果を
奏する。
【図１】ラダーシリコーン型ＳＯＧの化学構造を示す図
である。
である。
【図２】（ａ）乃至（ｃ）は本発明の第１の実施例に係
るパターン形成方法を工程順に示す断面図である。
るパターン形成方法を工程順に示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係るパターン形成方法
の一工程を示す断面図である。
の一工程を示す断面図である。
【図４】同じくそのパターン形成方法の他の工程を示す
断面図である。
断面図である。
【図５】同じくそのパターン形成方法の更に他の工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】同じくそのパターン形成方法の更に他の工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図７】同じくそのパターン形成方法の更に他の工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図８】従来の直鎖型ＳＯＧの化学構造を示す図であ
る。
る。
１，４；基板 ２；レジスト膜 ２ａ，５ａ，６ａ；レジストパターン ３，７；Ｇａイオン ５；下層レジスト膜 ６；上層レジスト膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/20 ５０４ ５０６ ５２１ 7/26 ５１１ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１ Ｐ ５６９ Ａ
Claims (1)
- 【請求項１】 部材上にラダーシリコーン型スピンオン
グラスからなるレジスト膜を形成するレジスト形成工程
と、前記レジスト膜に対して電子ビーム及びイオンビー
ムのいずれかを所定のパターンで照射するリソグラフィ
工程と、前記レジスト膜を現像して所定のパターンを形
成する現像工程とを有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 |
|---|---|---|---|
| JP15752494A JPH0822116A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15752494A JPH0822116A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0822116A true JPH0822116A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15651559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15752494A Pending JPH0822116A (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0822116A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005047977A1 (ja) * | 2003-11-15 | 2005-05-26 | National Institute For Materials Science | 有機分子の固定化方法とマイクロ・ナノ物品 |
| CN102328901A (zh) * | 2011-08-15 | 2012-01-25 | 天津理工大学 | 一种金颗粒修饰的氧化锌纳米阵列复合体系的制备方法 |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP15752494A patent/JPH0822116A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005047977A1 (ja) * | 2003-11-15 | 2005-05-26 | National Institute For Materials Science | 有機分子の固定化方法とマイクロ・ナノ物品 |
| CN102328901A (zh) * | 2011-08-15 | 2012-01-25 | 天津理工大学 | 一种金颗粒修饰的氧化锌纳米阵列复合体系的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0477035B1 (en) | Process for producing a phase shift layer-containing photomask | |
| US4738916A (en) | Intermediate layer material of three-layer resist system | |
| US7527918B2 (en) | Pattern forming method and method for manufacturing a semiconductor device | |
| US6589713B1 (en) | Process for reducing the pitch of contact holes, vias, and trench structures in integrated circuits | |
| US5888846A (en) | Method for microfabricating diamond | |
| US6162591A (en) | Photolithography process with gas-phase pretreatment | |
| JPH0822116A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPH0744147B2 (ja) | アスペクト比の高い吸収体パターンを含む解像力の高いｘ線マスク | |
| JPH0544169B2 (ja) | ||
| JP3151732B2 (ja) | 位相シフトフォトマスクの欠陥修正法 | |
| KR20040002491A (ko) | 레지스트 패턴의 제조 방법 | |
| JPH0334053B2 (ja) | ||
| JP3627137B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| KR100258803B1 (ko) | 반도체 소자의 미세 패턴 형성방법 | |
| JP2604573B2 (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| JP2000100689A (ja) | 気相前処理を用いる光リソグラフィー法 | |
| JPH02156244A (ja) | パターン形成方法 | |
| JP3035535B1 (ja) | パタ―ン形成方法及びパタ―ン形成装置 | |
| JP3179068B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| JP2000347406A (ja) | レジストパターン形成方法及び半導体装置の製造方法 | |
| JPS6156867B2 (ja) | ||
| JPH08181091A (ja) | パターン形成方法 | |
| KR20050038125A (ko) | 미세 콘택홀 형성방법 | |
| JP2005010467A (ja) | ハーフトーン型位相シフトマスク及びその製造方法及びそれを用いたマスクパターン転写方法 | |
| TW202407456A (zh) | 形成阻劑圖案的方法 |