JPH10513572A - フォトリソグラフィによるパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ２００サブｎｍ範囲のパターンをフォトリソグラフィにより形成する方法では基板上に光学バンF間隔＜１ｅＶを有する非晶質水素含有炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）から成る層又はスパッタされた非晶質炭素（ａ−Ｃ）から成る層をボトムレジストとして施す（層厚≦５００ｎｍ）。このボトムレジストに電子線に敏感なシリコン含有又はシリル化可能のフォトレジストをトップレジストとして備える（層厚≦５０ｎｍ）。このトップレジストを走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）又は走査型力顕微鏡（ＳＦＭ）により≦８０ｅＶのエネルギーの電子でパターン化し、このパターンを異方性酸素プラズマでのエッチングによりボトムレジストに及びその後のプラズマエッチングにより基板に転写する。

Description

【発明の詳細な説明】 フォトリソグラフィによるパターン形成方法 本発明は、フォトリソグラフィにより２００ｎｍ以下の範囲のパターンを形成 する方法に関する。 半導体テクノロジー及びマイクロエレクトロニクス分野ではパターンの寸法は 益々小さくなる傾向にある。メモリを製造する際最近では幅４００ｎｍ以下のパ ターンが形成される。その場合マスク法との関連において光学リソグラフィが使 用される。回折効果により光学リソグラフィでは約１５０ｎｍが見込み限度であ る。しかし単電子トランジスタ又は分子エレクトロニクスデバイスのような新し い用途には更に寸法の小さいパターンが要求される。このことは従来のエレクト ロニクスの極めて高周波の何路にも該当する。 比較的短い波長であることから１００ｎｍ以下の寸法も形成することができる Ｘ線リソグラフィはこのような小さなパターンを形成する可能性を提供する。し かしこの場合必要なマスク及び位置決めに関して問題がある。このことは電子線 及びイオンビームリソグラフィには該当しない。それというのも直接描画法であ るためマスクを必要としないからである。電子線及びイオンビームリソグラフィ では高エネルギーの粒子で１０ｎｍまでのパターンを形成することができる。し かしそれには経費を要する真空装置及びビーム誘導系を必要とする。更に敏感な デバイスでは、高エネルギーの粒子がエッチングプロセスに必要なレジスト層を 通過して侵入する可能性があるため、基板内にビームによる損傷の問題が起こり かねない。 走査近接場技術、特に走査型トンネル顕微鏡法（ＳＴＭ）及び走査型力顕微鏡 法（ＳＦＭ）は高解像のパターン化の新しい可能性を提供するものである。これ らの技術は、描画速度に関しては原理的に電子線描画装置よりも緩慢であるが、 しかし一連の近接場探針と平行して作動する可能性がある。更に初期の開発にあ たっては、経費を要する真空系を省略できる大きな利点があったため、描画速度 従って時間は決定的なものではなかったのであろう。 走査近接場技術では微細な先の鋭った探針を一定の間隔を保持して検体表面の 上に移動させ、このようにしてトポグラフィの差が補償される。その際間隔を調 整するため検体表面と探針先端間の相互作用が用いられる。一般には表面のトポ グラフィを走査するためだけに使用されるこれらの技術をパターン化法に使用す べき場合には、更に外部から印加される電圧により（電圧の符号に応じて）電流 が探針先端から検体へ流れるか又はその逆のことが起こり、それが検体表面に化 学的又は物理的変化を起こす。探針先端と検体表面との間隔が極めて僅かである ことから、発生する電子と空中分子との衝突は無視できるものであり、従って走 査近接場技術では検体表面の電子の照射は高真空中ばかりでなく、常圧でも可能 である。このことは、加速範囲（１〜５０ｋＶ）で電子の衝突が起こらないよう にするため極めて経費を要する高真空を前提とする本来の電子線描画に比べて著 しく有利である。 走査近接場技術では放出された電子は高い運動エネルギーに加速することはで きない。即ち探針に印加する電圧を高く（約＞８０Ｖ）選択し過ぎると、検体と 探針に制御し得ない損傷を来す恐れがある。走査近接場探針で電子を照射するに は従って約８０ｅＶまでのエネルギーを有する電子だけが問題となる。このエネ ルギーは確かに通常の電子線に敏感なレジスト材料に化学的変化を起こすのに十 分であるが、しかしこのエネルギーは電子が厚さ数１０ｎｍ以上の誘電性レジス ト層を貫通するには十分な大きさではない。従ってこれまでは、基板内の照射損 傷を排除するという利点より極端に薄いレジスト層しか使用できないという欠点 の方が大きかった。 しかしマイクロエレクトロニクスにおいてはプラズマによる加工技術、例えば 反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が今日一般的であり、この技術は形成すべき パターンのエッチング深さに応じてパターン化可能のエッチング耐性の層厚１０ ０ｎｍ以下のレジストの形のマスクを前提としている。従って走査近接場技術を 使用する場合、形成されるパターンのアスペクト比（高さ：幅）が＜１の値に制 限されるプラズマエッチングプロセスによる基板のエッチングを諦めるか、又は エッチングプロセスをエッチング深さがレジストの厚さを上回らないように行わ なければならない（これに関してはピー・アブーリ編著「原子及びナノメータ規 模の材料の加工：基本及び応用」クルワー・アカデミック出版社、１９９３年、 第１３９〜１４８頁参照）。もう１つの方法は、既に薄い層に基板のエッチング プロセスに必要なエッチング耐性を有するハロゲン化金属、特にフッ化カルシウ ム（ＣａＦ₂）を使用することにある（これに関しては「ジャーナル・オブ・ヴ ァキューム・サイエンス・アンド・テクノロジー・ビー」第５巻（１９８７年） 第４３０〜４３３頁参照）。しかしこの種の無機物のリソグラフィ特性は劣悪で あり、特にパターン化に必要とされる量が例えば２０ｎｍの厚さのＣａＦ₂レジ ストで１Ｃ／ｃｍ²になるほど極めて多い。従って描画速度、従ってスループッ トも制約される。 本発明の課題は、高いアスペクト比を有する２００サブｎｍのパターンを低エ ネルギーの電子により常圧で形成し、同時にしかも厚いレジスト層（＞１００ｎ ｍ）をパターン化することのできる方法を提供することにある。 この課題は、基板上に１ｅＶ以下の光学バンド間隔を有する非晶質水素含有炭 素（ａ−Ｃ：Ｈ）又はスパッタされた非晶質炭素（ａ−Ｃ）から成る層をボトム レジストとして施し、その際層厚を≦５００ｎｍとし、このボトムレジストに電 子線に敏感なシリコン含有又はシリル化可能のフォトレジスト層を層厚≦５０ｎ ｍのトップレジストとして備え、このトップレジストを走査型トンネル顕微鏡法 又は走査型力顕微鏡法により≦８０ｅＶのエネルギーの電子でパターン化し、こ のパターンをエッチングにより異方性酸素プラズマでボトムレジストに転写し、 次にプラズマエッチングにより基板に転写することにより解決される。 本発明による方法は一連の主要な措置を含んでいる。即ちトップレジスト（上 方層）とボトムレジスト（下方層）を有する二層レジスト系が使用される。その 際トップレジストは薄い電子線に敏感なフォトレジスト（層厚≦５０ｎｍ）であ る。ポジ又はネガレジストであってもよいこのフォトレジストはシリコンを含有 しているか又はシリル化可能である。シリル化可能のレジストは、化学的後処理 により層厚を高め、酸素プラズマ中でのエッチング耐性を高めることができる利 点を提供する。ボトムレジストは光学バンド間隔＜１ｅＶを有する非晶質の水素 含有炭素（ａ−Ｃ：Ｈ）から成るか又はスパッタされた非晶質炭素（ａ−Ｃ）か ら成る比較的厚い層（≦５００ｎｍ）である。この種のレジストの材料は以下の 特性を有する。 −十分な導電性を有すること、 −閉じた均質な薄い膜として被着可能であること、 −イオン不純物を含んでいないこと、 −トップレジストの溶剤により腐食されないこと、 −酸素プラズマ中で容易にかつ残渣なくエッチング可能であること、 −ハロゲン含有プラズマでのエッチングにより生じる処理の際に高い安定性を示 すこと。 上記の特性を有するａ−Ｃ：Ｈから成る層は炭化水素プラズマからの析出によ り、即ちいわゆるＰＥＣＶＤ（プラズマ・エンハンスド化学蒸着）法により形成 することができる。その際処理パラメータ、即ちガスの種類、ガス圧力及び（出 力及び反応炉の形状により生じる）セルフバイアス電圧は、この材料が十分小さ い光学バンド間隔（＜１ｅＶ）又は十分な導電率（＞１０^-5Ω^-1・ｃｍ^-1）を有 するように選択される。それにより低エネルギーの電子を下方レジスト層を介し て放出できることになる。 好適なａ−Ｃ層は従来のスパッタリング装置内で黒鉛ターゲットからのスパッ タリングにより得ることができる。その際スパッタリングのパラメータは滑らか で接着耐性の層を形成するように選ばれる。場合によっては析出が行われる基板 を適当な浄化処理（アルゴン又は酸素プラズマ）により前処理しなければならな い。 本発明方法ではトップレジストを走査型トンネル顕微鏡又は走査型力顕微鏡に より低エネルギーの電子（電圧≦８０Ｖ）で照射し、パターン化する。その際照 射線量は１〜５０ｍＣ／ｃｍ²、有利には１０〜３０ｍＣ／ｃｍ²が有利である。 形成されたパターンを更に異方性酸素プラズマ（Ｏ₂−ＲＩＥ）によりボトムレ ジストに、即ちａ−Ｃ：Ｈ又はａ−Ｃ層に転写し、その後プラズマエッチングに より基板に転写する。基板へのパターンの転写は一般にテトラフルオルメタン（ ＣＦ₄）のようなハロゲンプラズマにより行われる。他の適したハロゲンプラズ マには例えば塩素（Ｃｌ₂）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ₃）及び六フッ化硫黄（ＳＦ₆ ）がある。ポリイミドの基板の場合パターンの転写には酸素プラズマが用い られる。 上記の措置は極めて薄いフォトレジストで基板内に大きなエッチング深さを達 成させるものである。その際基板におけるエッチング深さはボトムレジスト層（ ａ−Ｃ：Ｈ又はａ−Ｃから成る）に対する基板のエッチング選択度に依存する。 ａ−Ｃ：Ｈ層はストレスを受ける可能性があるので、基本的に良好に接着する材 料の上だけに析出される。その際半導体技術分野で最もよく使用されている単結 晶シリコン、多結晶シリコン、ＳｉＯ₂、石英、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＳｉＣ、アルミニウ ム及びポリイミドのような基板材料上への析出は問題なく可能である。砒化ガリ ウムの場合は析出可能の層厚は一般に２００ｎｍ以下に制限される。無線周波数 により励起されるプラズマ中でのエッチング選択度（基板：ａ−Ｃ：Ｈ）につい ては例えば次の値、即ち多結晶シリコン６：１（Ｃｌ₂：８００Ｗ／３．７μバ ール）、ＳｉＯ₂２０：１（ＣＦ₄：７００Ｗ／５μバール）、アルミニウム５： １（ＳｉＣｌ₄＋Ｃｌ₂＋Ｎ₂；３６０Ｗ／０．１６ｍバール）、ポリイミド２： １（Ｏ₂；９００Ｗ／３μバール）が生じる。銅及びタングステン上にはａ−Ｃ ：Ｈは直接析出できず、従ってこの場合にはアルミニウム製の中間層を使用する 。 ａ−Ｃから成る層は比較的ストレスが僅かであり、従って現行の全ての基板材 料上に析出することができ、銅及びタングステンにも析出可能である。これらの 層はａ−Ｃ：Ｈに匹敵するエッチング耐性を有する。ａ−Ｃから成る層はもちろ ん可視光線に対し不透過であるため調整マークを見つけるのが困難であり、場合 によっては光学的な層の厚さ測定は不可能である。 電子線に敏感なトップレジストとしては僅少量の照射しか必要としない材料を 使用すると有利である。これは特に、いわゆる化学的な補強の原理のもとに作用 する（化学的に増幅させた）レジストの場合である。電子線リソグラフィでも使 用される（３０ｋｅＶで必要とされる線量＜１０μＣ／ｃｍ²）この種のレジス トで描画時間を最小にすることができる。 シリル化（これはパターン化後に行われる）可能のトップレジストを使用する ことは有利である。この種のレジストはシリコン含有試薬で反応できる官能基を 有する。この種の基は特に例えばアミノプロピルシロキサンと反応することので きる無水物基であり、例えばシラザンと反応できるヒドロキシル基である。その 際これらのレジストの化学的後処理にはレジスト材料として公知の上記種類の官 能性シリコン化合物の溶液が使用される（これに関しては例えば「ポリマー技術 と科学」第３２巻（１９９２年）第１５５８〜１５６４頁並びに「ジャーナル・ オブ・ヴァキューム・サイエンス・アンド・テクノロジー・ビー」第１０巻（１ ９９２年）第２６１０〜２６１４頁参照）。その他にレジストの処理工程によっ ては溝（ポジ画像）又は線（ネガ画像）を形成してもよい。 本発明を実施例に基づき以下に詳述する。 例１ シリコンウェハをメタンを満たしたＰＥＣＶＤ装置（平行板反応器、１３．５ ６ＭＨｚ送信器を有する３インチ陰極、陽極は６倍の大きさ）内で（０．８５ｅ Ｖの光学バンド間隔を有する）非晶質水素含有炭素で被覆する（層厚４５０ｎｍ ）。析出パラメータはセルフバイアス電圧−９００Ｖ、メタン圧力０．１ｍバー ル、析出時間７分である。この層上にスピンコーティングにより厚さ４５ｎｍの 電子線に敏感なレジスト層を施し、１２０℃で６０秒間ホットプレート上で乾燥 する。無水基及び第三ブチルエステル基を有するベースポリマーがこのレジスト の基礎となっている（これに関しては欧州特許出願公開第０４９４３８３号明細 書参照）。更に上方層を走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ装置）により−５０Ｖを 負荷された探針先端で１μｍ／秒の速度で検体を走査し、線を“描く”（電流１ ０ｐＡ）ようにして“露光する”。その後ウェハを１２０℃で１２０秒間ホット プレート上で加熱し、引続き６０秒間テトラメチルアンモニウムヒドロキシ塩（ １．１９％）及び１−フェニルエチルアミン（０．２５％）から成る水性現像溶 液で現像し、その際幅１５０ｎｍの溝が走査パターンに相応して生じる（ポジ画 像）。この現像時の暗損傷は５ｎｍである。その後ウェハを６０秒間２−プロパ ノール及びエタノール（比率２：１）から成る混合物に入れたジアミノプロピル −ジメチルシロキサン−オリゴマーの４％の溶液から成るシリル化溶液で処理す る。その際約４５ｎｍのレジスト層厚が全体として８５ｎｍに成長し、溝の幅は １５０ｎｍから８０ｎｍに減少する。このようにして形成されたパターンはプラ ズマエッチング装置（ＭＩＥ７２０型、ＭＲＣ社製）により高周波出力９００Ｗ （セルフバイ アス電圧４５Ｖ）及び酸素流量３０ｓｃｃｍ（３μバール）で非晶質水素含有炭 素層に転写される。その際エッチング時間は８４秒（５０％の過エッチングを含 めて）となり、フォトレジスト層の厚さは１５ｎｍに減少し、パターンの溝幅は １００ｎｍに増加する。従って炭素層中のパターンのアスペクト比は４．５とな る。更にこのレジストパターンをＣＦ₄プラズマによりシリコンウェハに転写し 、その際可能な最大エッチング深さがレジスト層厚及びエッチング選択度から生 じ、即ちこの実施例では６×４５０ｎｍである。しかし実際にはエッチング深さ は最大値の５０％以下になる。 得られた約１００ｎｍのパターン幅は描画パラメータを最適化することにより 一層明瞭に縮小化可能である。近接効果に欠けるためＳＴＭ又はＳＦＭリソグラ フィでは高エネルギーの電子（５０ｋｅＶ）の場合よりもむしろ高解像が期待さ れる。 例２ シリコンウェハをメタンを満たしたＰＥＣＶＤ装置（平行板反応器、１３．５ ６ＭＨｚ送信器を有する３インチ陰極、陽極は６倍の大きさ）内で（０．８５ｅ Ｖの光学バンド間隔を有する）非晶質水素含有炭素で被覆する（層厚２００ｎｍ ）。析出パラメータはセルフバイアス電圧−９００Ｖ、メタン圧力０．１ｍバー ル、析出時間３分である。この層上にスピンコーティングにより厚さ４５ｎｍの 市販の電子線に敏感な（ＡＺ５２１４Ｅ、メトキシプロピルアセテートで１：６ に希釈）ノボラックをベースとするレジスト層を施し、１１０℃で９０秒間ホッ トプレート上で乾燥する。更にこの上方層を走査型力顕微鏡（ＳＦＭ装置）によ り、−３５Ｖを負荷された探針先端で３μｍ／秒の速度で検体を走査して、線を “描く”（電流１００ｐＡ）ようにして“露光する”。その後ウェハを１３０℃ で９０秒間ホットプレート上で加熱し、近紫外線で全面的に露光（２０ｍＪ／ｃ ｍ²）し、引続き２０秒間（ＡＺ４００Ｋ、水で１：４に希釈）市販の水性アル カリ性現像溶液で現像する。その後ウェハを６０秒間メトキシプロピルアセテー ト及びｎ−デカン（比率１：１）から成る混合物に入れたビス−（ジメチルアミ ノ）−ジメチルシランの１２％溶液から成るシリル化溶液で処理する。その際厚 さ１５ｎｍのレジストが全体として６０ｎｍに成長する。このようにして形成さ れたパ ターンはプラズマエッチング装置（ＭＩＥ７２０型、ＭＲＣ社製）により高周波 出力９００Ｗ（セルフバイアス電圧４５Ｖ）及び酸素流量３０ｓｃｃｍ（３μバ ール）で非晶質水素含有炭素層に転写される。その際エッチング時間は３８秒（ ５０％の過エッチングを含めて）となり、フォトレジスト層の厚さは２０ｎｍに 減少し、１００ｎｍのパターンの幅を有する線が生じる（ネガ画像）。従って炭 素層中のパターンのアスペクト比は２となる。更にこのレジストパターンをＣＦ₄ プラズマによりシリコンウェハに転写し、その際可能な最大エッチング深さが レジスト層厚及びエッチング選択度から生じ、即ちこの例では６×２００ｎｍで ある。しかし実際にはエッチング深さは最大値の５０％以下である。 例３ シリコンウェハをメタンを満たしたＰＥＣＶＤ装置（平行板反応器、１３．５ ６ＭＨｚ送信器を有する３インチ陰極、陽極は６倍の大きさ）内で（１．１ｅＶ の光学バンド間隔を有する）非晶質水素含有炭素で被覆する（層厚２５０ｎｍ） 。析出パラメータはセルフバイアス電圧−６５０Ｖ、メタン圧力０．１５ｍバー ル、析出時間４．５分である。この層上にスピンコーティングにより厚さ４５ｎ ｍの電子線に敏感なレジスト層を例１に相応して施し、１２０℃で６０秒間ホッ トプレート上で乾燥する。この上方層を走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ装置）に より例１に相応して“露光する”実験では、最大電流を制限する充電効果が観察 される。従ってパターンをａ−Ｃ：Ｈ層まで完全には現像することはできない。 例４ 回転可能のスパッタターゲット（炭素から成る）を有するスパッタリング装置 内にアルミニウムで被覆されたシリコンウェハを有する基板皿を装填し、次いで ターボポンプで圧力９・１０^-7ｍバールで真空にする。基板（被覆されたウェハ ）の浄化のため（アルゴン流量５０ｓｃｃｍ又は酸素流量５ｓｃｃｍで）圧力を ５・１０^ー3ｍバールに調整し、引続き３００ｗの高周波出力で３分間上記の両プ ロセスガスでスパッタリングする。次いで酸素の貫流を止め、更に３分間純アル ゴンでスパッタリングする。被覆工程のために炭素ターゲットに直流電圧プラズ マを点火（アルゴン流量７５ｓｃｃｍ）し、（ターゲットの洗浄のため）差当り ３分間５００Ｗでブラインドスパッタリングする（圧力７．１・１０^-3ｍバール ）。 引続きスパッタターゲットを基板上方に向け、９００秒間更にスパッタリングす る。その際厚さ約２５０ｎｍの極めて硬い接着耐性の十分な導電性の非晶質炭素 層が得られる。この層上にスピン−コーティングにより厚さ４５ｎｍの電子線に 敏感なレジスト層を例１に相応して施し、１２０℃で６０秒間ホットプレート上 で乾燥する。次いで上方層を走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ装置）で、−５０Ｖ を負荷された探針先端で１μｍ／秒の速度で検体を走査して、線を“描く”（電 流１０ｐＡ）ようにして“露光する”。その後基板を１２０℃で１２０秒間加熱 し、引続き６０秒間テトラメチルアンモニウムヒドロキシ塩（１．１９％）及び １−ペニルエチルアミン（０．２５％）から成る水性現像溶液で現像し、その際 幅１５０ｎｍの溝が走査パターンに相応して生じる（ポジ画像）。現像時の暗損 傷は５ｎｍである。その後基板を６０秒間２−プロパノールに入れたジアミノプ ロピル−ジメチルシロキサン−オリゴマーの４％溶液から成るシリル化溶液で処 理する。その際約４０ｎｍのレジスト層厚が全体として８０ｎｍに成長し、溝の 幅は１５０ｎｍから９０ｎｍに減少する。このようにして形成されたパターンは プラズマエッチング装置（ＭＩＥ７２０型、ＭＲＣ社製）により高周波出力９０ ０Ｗ（セルフバイアス電圧４５Ｖ）及び酸素流量３０ｓｃｃｍ（３μバール）で スパッタリングされた非晶質水素含有炭素層に転写される。その際エッチング時 間は３６秒（５０％の過エッチングを含めて）となり、フォトレジスト層の厚さ は３０ｎｍに減少し、パターンの溝幅は１００ｎｍに増加する。従って炭素層中 のパターンのアスペクト比は２．５となる。更にこのレジストパターンをＣＦ₄ プラズマによりアルミニウム層に転写し、その際可能な最大エッチング深さがレ ジスト層厚及びエッチング選択度から生じ、即ちこの例では４×２５０ｎｍであ る。しかし実際にはエッチング深さは最大値の５０％以下となる。 例５ シリコンウェハをメタンを満たしたＰＥＣＶＤ装置（平行板反応器、１３．５ ６ＭＨｚ送信器を有する３インチ陰極、陽極は６倍の大きさ）内で（０．８５ｅ Ｖの光学バンド間隔を有する）非晶質水素含有炭素で被覆する（層厚３５０ｎｍ ）。析出パラメータはセルフバイアス電圧−９００Ｖ、メタン圧力０．１ｍバー ル、析出時間７分である。この層上にスピンコーティングにより厚さ４５ｎｍの 電子 線に敏感なレジスト層を例１に相応して施し、１２０℃で６０秒間ホットプレー ト上で乾燥する。この上方層を走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ装置）により−５ ０Ｖを負荷された探針先端で１μｍ／秒の速度で検体を走査して、線を“描く” （電流２０ｐＡ）ようにして“露光”する。その後ウェハを１２０℃で１２０秒 間ホットプレート上で加熱し、引続き２−プロパノール及び水（比率１５．５： １）から成る混合物に入れたジアミノプロピル−ジメチルシロキサン−オリゴマ ーの１％溶液から成るシリル化溶液で６０秒間処理する。その際レジストの“露 光された”箇所の層厚が約４０ｎｍから全体として８０ｎｍに成長する。このよ うにして形成されたパターンをプラズマエッチング装置（ＭＩＥ７２０型、ＭＲ Ｃ社製）により高周波出力９００Ｗ（セルフバイアス電圧４５Ｖ）及び酸素流量 ３０ｓｃｃｍ（３μバール）で非晶質水素含有炭素層に転写する。その際エッチ ング時間は７４秒（５０％の過エッチングを含めて）となり、フォトレジスト層 の厚さは４５ｎｍに減少し、パターンの溝幅は８０ｎｍに増加する（ネガ画像） 。従って炭素層中のパターンのアスペクト比は４．３となる。更にこのレジスト パターンをＣＦ₄プラズマによりシリコンウェハに転写し、その際レジスト層厚 及びエッチング選択度から可能な最大エッチング深さ生じ、即ちこの例では６× ３５０ｎｍである。しかし実際にはエッチング深さは最大値の５０％以下となる 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７３ (72)発明者 ハンマーシユミツト、アルベルト ドイツ連邦共和国 デー−91056 エルラ ンゲン コブルガー シユトラーセ 47 アー (72)発明者 フアルク、ゲルトルート ドイツ連邦共和国 デー−91056 エルラ ンゲン フアルケンシユトラーセ 10

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ２００サブｎｍ範囲のパターンをフォトリソグラフィにより形成する方法 において、基板上に１ｅＶ以下の光学バンド間隔を有する非晶質水素含有炭素（ ａ−Ｃ：Ｈ）から成る層又はスパッタリングによる非晶質炭素（ａ−Ｃ）から成 る層を≦５００ｎｍの層厚のボトムレジストとして施し、このボトムレジストに 電子線に敏感なシリコン含有又はシリル化可能のフォトレジストを層厚≦５０ｎ ｍのトップレジストとして備え、このトップレジストを走査型トンネル顕微鏡法 又は走査型力顕微鏡法により≦８０ｅＶのエネルギーの電子でパターン化し、こ のパターンを異方性酸素プラズマでのエッチングによりボトムレジストに及びそ の後のブラズマエッチングにより基板に転写することを特徴とするフォトリソグ ラフィによるパターン形成方法。 ２． パターン化を１〜５０ｍＣ／ｃｍ²、特に１０〜３０ｍＣ／ｃｍ²の範囲の 線量で行うことを特徴とする請求項１記載の方法。 ３． パターンをハロゲンプラズマでのエッチングにより基板に転写することを 特徴とする請求項１又は２記載の方法。 ４． 基板として半導体技術で一般的な材料を使用することを特徴とする請求項 １乃至３の１つに記載の方法。 ５． トップレジストをパターン化後シリコン含有試薬で処理することを特徴と する請求項１乃至４の１つに記載の方法。