JPS588130B2 - 高分解能の微細ラインリソグラフイ構造を作るための方法 - Google Patents
高分解能の微細ラインリソグラフイ構造を作るための方法Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
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- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
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- H01J2237/31752—Lithography using particular beams or near-field effects, e.g. STM-like techniques
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は一般的には超小形回路を製作するための方法
および装置に関し、特定的には高密度、高分解能の超小
形回路を製作するための電子ビーム装置に関する。
および装置に関し、特定的には高密度、高分解能の超小
形回路を製作するための電子ビーム装置に関する。
半導体装置および小形化回路に出現に伴って、種々のフ
アブリケーションプロセスおよび技術が多年の間に開発
された。
アブリケーションプロセスおよび技術が多年の間に開発
された。
初期には、回路は、いわゆる「ウエットエツチ（ｗｅｔ
ｅｔｃｈ）」を用いるレジストマスクを通して、エッ
チングすることによって作られた。
ｅｔｃｈ）」を用いるレジストマスクを通して、エッ
チングすることによって作られた。
さらに、化学蒸気がエッチングを行うために用いられた
。
。
最近では、イオンミリング（ｉｏｎ ｍｉｌｌｉｎｇ）
やプラズマエッチングのようなドライエッチング技術が
、より小さい寸法の半導体装置を形成するために考案さ
れた。
やプラズマエッチングのようなドライエッチング技術が
、より小さい寸法の半導体装置を形成するために考案さ
れた。
さらに、イオンボンパード（ｉｏｎ ｂｏｍｂａｒｄｍ
ｅｎｔ）のような技術や類似のものが半導体装置の面積
を変えるために用いられている。
ｅｎｔ）のような技術や類似のものが半導体装置の面積
を変えるために用いられている。
しかしながら、装置はますます小さくなり、一層高い分
解能のリソグラフイが要求されている。
解能のリソグラフイが要求されている。
このため、電子ビームリソグラフイやＸ線リソグラフィ
が、レジストで覆われたウエハ上に高分解能パターンを
模写する方法として、探究されている。
が、レジストで覆われたウエハ上に高分解能パターンを
模写する方法として、探究されている。
高密度パターン（たとえば１０８〜１０１２ビット／ｃ
ｍ２にまで達する）で表わされる大量の情報のために、
１０８Ｈｚのように高くし得る電子ビームのマイクロフ
アブリケーションデータの速度を用いても、ウエハまた
はマスクのための不所望に長い露光時間が要求され得る
。
ｍ２にまで達する）で表わされる大量の情報のために、
１０８Ｈｚのように高くし得る電子ビームのマイクロフ
アブリケーションデータの速度を用いても、ウエハまた
はマスクのための不所望に長い露光時間が要求され得る
。
また、これらの密度における非常に小さいスポットサイ
ズ（０．１ミクロン以下）で非常に高輝度のビームの安
定化は、すぐには達成されない。
ズ（０．１ミクロン以下）で非常に高輝度のビームの安
定化は、すぐには達成されない。
さらに、書込速度は、非常に高密度のパターンの場合に
は、低い感度でしかし高分解能のレジストを充分に露光
するために、しばしば、減じられなければならない。
は、低い感度でしかし高分解能のレジストを充分に露光
するために、しばしば、減じられなければならない。
公知のＸ線リソグラフイにおいては、ソリッドターゲッ
トを電子ボンバードすることによるＸ線発生の非能率の
ために、速い露光のためには非常に高い電力源が要求さ
れている。
トを電子ボンバードすることによるＸ線発生の非能率の
ために、速い露光のためには非常に高い電力源が要求さ
れている。
したがって、走査技術よりむしろフラツド露光（ａ ｆ
ｌｏｏｄ ｅｘｐｏｓｕｒｅ）が用いられたとしても、
感度のよいレジストやＸ線の数キロワット点源を用いる
ことによってのみ、かなり速い露光が達成され得る。
ｌｏｏｄ ｅｘｐｏｓｕｒｅ）が用いられたとしても、
感度のよいレジストやＸ線の数キロワット点源を用いる
ことによってのみ、かなり速い露光が達成され得る。
このことについての困難さおよび危険は当業者にとって
明らかである。
明らかである。
他方、マスクや超小形回路のフアブリケーション中にフ
ォトレジストで覆われたウエハを露光するために現在用
いられている電子ビームは、大きな領域で高密度の露光
をするために時間を要する。
ォトレジストで覆われたウエハを露光するために現在用
いられている電子ビームは、大きな領域で高密度の露光
をするために時間を要する。
さらに、電子は現在ではレジストで覆われたサブストレ
ート上で０．１ミクロンよりもよい分解能でパターンを
露光するために用いられている。
ート上で０．１ミクロンよりもよい分解能でパターンを
露光するために用いられている。
現在用いられている技術は（Ｍ）ベクトル走査、（Ｍ）
ラスタ走査、（Ｍ）可変アパーチャ露光、（Ｍ）カソー
ド投影印刷および（Ｍ）ステンシル（ｓｔｅｎｃｉｌ）
マスクでの縮小投影印刷である。
ラスタ走査、（Ｍ）可変アパーチャ露光、（Ｍ）カソー
ド投影印刷および（Ｍ）ステンシル（ｓｔｅｎｃｉｌ）
マスクでの縮小投影印刷である。
上に挙げられた最初の３つの方法は、コンピュータ制御
の下で、パターンを露光するために動く電子ビームを要
する。
の下で、パターンを露光するために動く電子ビームを要
する。
すなわち、パターンの鮮明度はコンピュータの動作を制
御するプログラムによって与えられる。
御するプログラムによって与えられる。
コンピュータは、偏向されかつオンおよびオフされるべ
き電子ビームによってレジストで覆われたサブストレー
ト上のパターンエレメントを露光させるように動作する
。
き電子ビームによってレジストで覆われたサブストレー
ト上のパターンエレメントを露光させるように動作する
。
これらの方法は本質的に遅い。しかしながら、可変アパ
ーチャ技術は、もし将来においてうまく開発されれば、
他の技術よりも相当速そうである。
ーチャ技術は、もし将来においてうまく開発されれば、
他の技術よりも相当速そうである。
カソード投影印刷においては、特別に準備されたマスク
から紫外線の投光によって励起された光電子が、レジス
トで覆われたウエハの平面上に焦点合わせされる。
から紫外線の投光によって励起された光電子が、レジス
トで覆われたウエハの平面上に焦点合わせされる。
この方法はパターンのひずみを減じるために並はずれた
ステップを要する。
ステップを要する。
ステンシルでの縮小投影印刷においては、電子ビームの
透過が金属シートまたは他の膜における穿孔ないしアパ
ーチャを通して用いられている。
透過が金属シートまたは他の膜における穿孔ないしアパ
ーチャを通して用いられている。
この方法は小さい形状寸法を達成するために電子ビーム
の縮小を用いる。
の縮小を用いる。
この方法はステップアンドリピート（ｓｔｅｐ ａｎｄ
ｒｅｐｅａｔ）のアプローチを要し、ステンシルそれ
自体の性質のために、分離された島をたやすく再生する
ことができない。
ｒｅｐｅａｔ）のアプローチを要し、ステンシルそれ
自体の性質のために、分離された島をたやすく再生する
ことができない。
レジストで覆われたウエハに極めて接近したステンシル
マスクでの近接影像は可能な関連技術であるが、高分解
能のステンシルマスクのフアブリケーションの困難さの
ために、広くは用いられていない。
マスクでの近接影像は可能な関連技術であるが、高分解
能のステンシルマスクのフアブリケーションの困難さの
ために、広くは用いられていない。
同時係属中の同一出願人の特許出願特開昭５４−１１６
７７号においては、極端に薄い膜のためにそこを電子が
通過するのを許容するがしかしそこに電子ビームを通さ
ない材料を加えることによってパターンの限定を与える
ことができるマスクが記載されている。
７７号においては、極端に薄い膜のためにそこを電子が
通過するのを許容するがしかしそこに電子ビームを通さ
ない材料を加えることによってパターンの限定を与える
ことができるマスクが記載されている。
このマスクの導入に伴って、透過電子リソグラフイ（Ｔ
ＥＬ：ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉ−ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）が可能になった。
ＥＬ：ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉ−ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）が可能になった。
この発明は微細ライン、高分解能マスクおよび超小形回
路をマスクする方法に関する。
路をマスクする方法に関する。
その方法は比較的高速露光をし得るフラツド露光態様に
応用された電子ビームを用いる。
応用された電子ビームを用いる。
装置はレジストで覆われた露光されるべきウエハへの応
用のために電子ビームを適用するための手段を提供する
。
用のために電子ビームを適用するための手段を提供する
。
電子がレジストで覆われたウエハを露光するとき、レジ
ストの性質が変わり、そのためにそのレジストの部分は
標準の技術に従ってウエハから速く除去され得る。
ストの性質が変わり、そのためにそのレジストの部分は
標準の技術に従ってウエハから速く除去され得る。
ポジティブまたはネガティブのレジストのいずれも用い
られ得る。
られ得る。
ここで第１図を参照して、当該技術分野において公知の
Ｘ線露光システムの概略的な描写を示す。
Ｘ線露光システムの概略的な描写を示す。
典型的に、適当な材料のアノードターゲット１が設けら
れている。
れている。
電子ビーム（Ｅビーム）は、適当な電子ビーム供給源に
よって、ターゲットないしアノード１に対して向けられ
ている。
よって、ターゲットないしアノード１に対して向けられ
ている。
電子ビームがアノード１を打つとき、それは２次電子で
ある後方散乱電子１１およびいわゆるやわらかいＸ線１
２を作る。
ある後方散乱電子１１およびいわゆるやわらかいＸ線１
２を作る。
公知のＸ線システムにおいては、やわらかいＸ線１２は
レジストで覆われたウエハ４に近接する適当なマスク３
を介して、そのレジストにマスク３によって規定される
ようなパターンを作るために投影される。
レジストで覆われたウエハ４に近接する適当なマスク３
を介して、そのレジストにマスク３によって規定される
ようなパターンを作るために投影される。
公知のＸ線システムでは、アノード１からの後方散乱電
子は望ましくない。
子は望ましくない。
したがって、偏向器２がシステムから後方散乱電子１１
を除去するために設けられる。
を除去するために設けられる。
偏向器２は、概略的に、１対の導電プレートを含み、そ
の導電プレートは後方散乱電子を偏向するための静電フ
ィールドを作るために、適当な電位源の間に接続されて
いる。
の導電プレートは後方散乱電子を偏向するための静電フ
ィールドを作るために、適当な電位源の間に接続されて
いる。
偏向器２は静電的、電磁的ないしは永久磁気装置であっ
てもよく、それらは後方散乱電子１１がＸ線窓ないしマ
スクを打つのを防止するために用いられている。
てもよく、それらは後方散乱電子１１がＸ線窓ないしマ
スクを打つのを防止するために用いられている。
今、第２図を参照して、そこには第１図に示された露光
システムと同様の、修正された露光システムが示されて
いて、そこでは、電子ビームがやわらかいＸ線１２およ
び後方散乱電子１１を作るためにアノード１に対して向
けられている。
システムと同様の、修正された露光システムが示されて
いて、そこでは、電子ビームがやわらかいＸ線１２およ
び後方散乱電子１１を作るためにアノード１に対して向
けられている。
しかしながら、第２図に示す実施例においては、先に挙
げた同時係属中の出願（特開昭５４−１１６７７）に述
べられているようなマスクが用いられる。
げた同時係属中の出願（特開昭５４−１１６７７）に述
べられているようなマスクが用いられる。
このマスクは本質的に、やわらかいＸ線１２のみならず
後方散乱電子１１に透明である（もちろんパターンを規
定する不透明領域は除く）。
後方散乱電子１１に透明である（もちろんパターンを規
定する不透明領域は除く）。
すなわち、マスクは連続的な支持膜を備えており、当該
支持膜は、２次電子を吸収する規定のパターン領域以外
で２次電子を実質的に散乱させることなく透過させる。
支持膜は、２次電子を吸収する規定のパターン領域以外
で２次電子を実質的に散乱させることなく透過させる。
この実施例において、偏向器２は除去されるかあるいは
電位源に接続されているかであり、そのために偏向器２
は露光領域から後方散乱電子を除去するのに効果がない
。
電位源に接続されているかであり、そのために偏向器２
は露光領域から後方散乱電子を除去するのに効果がない
。
したがって、やわらかいＸ線１２も後方散乱電子１１も
マスク３を透過し、レジストで覆われたウエハ４に影響
を及ぼす。
マスク３を透過し、レジストで覆われたウエハ４に影響
を及ぼす。
ターゲットを打つ１０４の電子のうちのほぼ１つのみが
Ｘ線光子を作ることがよく知られている。
Ｘ線光子を作ることがよく知られている。
しかしながら、ターゲットを打つ電子の５０％程度のも
のが、ほとんどまたは全くエネルギ損失なく、後方散乱
電子を作る。
のが、ほとんどまたは全くエネルギ損失なく、後方散乱
電子を作る。
したがって、意味のある一層多い量のエネルギが、Ｘ線
だけでより、後方散乱電子において利用可能である。
だけでより、後方散乱電子において利用可能である。
したがって、実質的に透明なマスクとともに後方散乱電
子を使用するシステムを用いることによって、ウエハは
標準のＸ線露光のために要する時間の何分の１で露光さ
れ得る。
子を使用するシステムを用いることによって、ウエハは
標準のＸ線露光のために要する時間の何分の１で露光さ
れ得る。
結果として、また、マスクを通した大きな領域のフラツ
ド露光リソグラフイのための高出力電子源として、低出
力Ｘ線源が用いられ得る。
ド露光リソグラフイのための高出力電子源として、低出
力Ｘ線源が用いられ得る。
たとえば、第２図に関して示されかつ説明された方法お
よび装置で、Ｘ線リソグラフイシステムとして用いられ
たとき要する「時間」単位の露光時間よりもむしろ「秒
」単位の露光時間が得られるということが明らかにされ
た。
よび装置で、Ｘ線リソグラフイシステムとして用いられ
たとき要する「時間」単位の露光時間よりもむしろ「秒
」単位の露光時間が得られるということが明らかにされ
た。
この方法の他の利点は、２０ｋＶまたはそれ以下の電子
エネルギのために、しばしば用いられているＡｌＫＸ線
のためよりも薄いパターン規定用の吸収材料が用いられ
てよく、それゆえにＴＥＬの高分解能の能力を高めてい
ることである。
エネルギのために、しばしば用いられているＡｌＫＸ線
のためよりも薄いパターン規定用の吸収材料が用いられ
てよく、それゆえにＴＥＬの高分解能の能力を高めてい
ることである。
なお、マスク３のパターン領域は、およそ１ミクロンま
たはそれ以下の寸法を有するものでもよい。
たはそれ以下の寸法を有するものでもよい。
また、マスク３のパターン領域は、内部アパーチャを有
する環状形態を有していてもよい。
する環状形態を有していてもよい。
さらに、マスク３は、レジストで覆われたウエーハ４に
近接していてしかし間隔を有して配置されるのが好まし
い。
近接していてしかし間隔を有して配置されるのが好まし
い。
このようにして、ウエハを覆うレジストに微細ライン高
分解能の形式のパターンを作るための装置が図示されか
つ説明された。
分解能の形式のパターンを作るための装置が図示されか
つ説明された。
この形式のパターンは超小形回路のフアブリケーション
技術において大いに望ましい。
技術において大いに望ましい。
この発明はＸ線リソグラフィまたは公知の電子リソグラ
フイ技術のような、公知の技術のいずれよりも非常に速
い態様で高分解能パターンを提供する。
フイ技術のような、公知の技術のいずれよりも非常に速
い態様で高分解能パターンを提供する。
上に挙げたシステムのどのような修正も記述の中に含ま
れるべきであることを意図する。
れるべきであることを意図する。
この記述は、例示のみとして意図されるものであり、限
定のために意図されるものではない。
定のために意図されるものではない。
この発明の範囲は前掲の特許請求の範囲によってのみ限
定される。
定される。
第１図はＸ線を用いる露光システムの概略的な描写であ
る。 第２図は透過電子リソグラフイシステムとして動作する
ように修正された第１図の露光システムの概略的な描写
である。 図において、１はターゲット、２は偏向器、３はマスク
、４はレジストで覆われたウエーハ、１１は後方散乱電
子、１２は柔かいＸ線を示す。
る。 第２図は透過電子リソグラフイシステムとして動作する
ように修正された第１図の露光システムの概略的な描写
である。 図において、１はターゲット、２は偏向器、３はマスク
、４はレジストで覆われたウエーハ、１１は後方散乱電
子、１２は柔かいＸ線を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 柔かいＸ線および強力な２次電子放出を作るために
強力な電子がターゲットアノードに向けられ、 強力な２次電子および柔かいＸ線がマスクを通してフォ
トレジストに導かれ、 マスクは連続的な支持膜を備えており、当該支持膜は、
柔かいＸ線および２次電子を吸収する規定のパターン領
域以外で柔かいＸ線および２次電子を実質的に散乱させ
ることなく透過させ、これにより当該マスクは柔かいＸ
線および２次電子の両方に対してマスクとして働く、高
分解能の微細ラインリソグラフイ構造を作るための方法
。 ２ マスクのパターン領域が、およそ１ミクロンまたは
それ以下の寸法を有する、特許請求の範囲第１項記載の
高分解能の微細ラインリソグラフイ構造を作るための方
法。 ３ マスクのパターン領域が、内部アパーチャを有する
環状形態を有する、特許請求の範囲第１項または第２項
記載の高分解能の微細ラインリソグラフイ構造を作るた
めの方法。 ４ マスクが、レジストに近接してしかし間隔を有して
配置される、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れかに記載の高分解能の微細ラインリソグラフイ構造を
作るための方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US90409078A | 1978-05-08 | 1978-05-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54146969A JPS54146969A (en) | 1979-11-16 |
| JPS588130B2 true JPS588130B2 (ja) | 1983-02-14 |
Family
ID=25418532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54054664A Expired JPS588130B2 (ja) | 1978-05-08 | 1979-05-01 | 高分解能の微細ラインリソグラフイ構造を作るための方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588130B2 (ja) |
| DE (1) | DE2918535A1 (ja) |
| FR (1) | FR2425661A1 (ja) |
| GB (1) | GB2020849B (ja) |
| IT (1) | IT1117161B (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58115821A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-09 | Fujitsu Ltd | Ｘ線露光装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1213563A (fr) * | 1957-09-04 | 1960-04-01 | Thomson Houston Comp Francaise | Perfectionnements aux tubes électroniques |
| FR39852E (fr) * | 1972-06-30 | 1932-03-24 | Ig Farbenindustrie Ag | Procédé de production de colorants solides pour cuve |
| US3947687A (en) * | 1974-10-23 | 1976-03-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Collimated x-ray source for x-ray lithographic system |
| DE2547079C3 (de) * | 1975-10-17 | 1979-12-06 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren zur Korpuskularbestrahlung eines Präparats |
-
1979
- 1979-05-01 JP JP54054664A patent/JPS588130B2/ja not_active Expired
- 1979-05-07 FR FR7911488A patent/FR2425661A1/fr not_active Withdrawn
- 1979-05-07 IT IT48958/79A patent/IT1117161B/it active
- 1979-05-08 DE DE19792918535 patent/DE2918535A1/de not_active Withdrawn
- 1979-05-08 GB GB7915829A patent/GB2020849B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1117161B (it) | 1986-02-17 |
| JPS54146969A (en) | 1979-11-16 |
| GB2020849A (en) | 1979-11-21 |
| FR2425661A1 (fr) | 1979-12-07 |
| DE2918535A1 (de) | 1979-11-15 |
| IT7948958A0 (it) | 1979-05-07 |
| GB2020849B (en) | 1982-04-28 |
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