JPS5957429A - 微細パタ−ン形成方法 - Google Patents
微細パタ−ン形成方法Info
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- JPS5957429A JPS5957429A JP16781982A JP16781982A JPS5957429A JP S5957429 A JPS5957429 A JP S5957429A JP 16781982 A JP16781982 A JP 16781982A JP 16781982 A JP16781982 A JP 16781982A JP S5957429 A JPS5957429 A JP S5957429A
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- resist
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、乗積回路装置白′や半導体装置等の製造に用
いられるイｉｊｋ ＃ｌｌｌパターンの形成方法に関す
る。
いられるイｉｊｋ ＃ｌｌｌパターンの形成方法に関す
る。
従来のパターン形成方法は、光学貼りシ用マスクを用い
たマスク原図転写技術によっていた。しかし、パターン
寸法が露光に用いる光の波長に近い程度に微細化してく
ると、ヒリした方法でパターンを形成するのは原理的に
も限界になった。
たマスク原図転写技術によっていた。しかし、パターン
寸法が露光に用いる光の波長に近い程度に微細化してく
ると、ヒリした方法でパターンを形成するのは原理的に
も限界になった。
近年では、従来の光学露光技術によるよシも微細なパタ
ーンを形成する技術として荷ｔｔ粒子線照射技術が利用
されるようになった。
ーンを形成する技術として荷ｔｔ粒子線照射技術が利用
されるようになった。
また、一方、微細パターンを形成する基板表面には、通
常、前の工程で形成された凹凸がある。
常、前の工程で形成された凹凸がある。
このような場合、凹凸上に塗布された写真蝕刻用レジス
トの厚さに不均一を生じるなどの理由で、微細パターン
を形成することは困鄭であった。
トの厚さに不均一を生じるなどの理由で、微細パターン
を形成することは困鄭であった。
これを改善するために、近年第１図に示すように、基板
１土の凹凸′に埋めるような厚い有機Ｊｆ４２を形成し
、その上に、有機膜２とは蝕刻特性が異なる材’ｉ！［
の中間層３を形成し、その上に写−！′＋６蝕刻用レジ
スト層４を形成して、平坦で、かつ、ｊ９さが均一な再
興蝕刻用レジスト層４ｆｃ得る技術（多層レジスト打り
造）が利用されるようになった。
１土の凹凸′に埋めるような厚い有機Ｊｆ４２を形成し
、その上に、有機膜２とは蝕刻特性が異なる材’ｉ！［
の中間層３を形成し、その上に写−！′＋６蝕刻用レジ
スト層４を形成して、平坦で、かつ、ｊ９さが均一な再
興蝕刻用レジスト層４ｆｃ得る技術（多層レジスト打り
造）が利用されるようになった。
これらの技ヤ１．了を組み合せて、多１番１ニレジスト
描造に荷電粒子線を照射し写真蝕刻用レジスト４を現像
して微細パターンを形成する場合、荷？１１．粒子脚と
多層レジスト構造を、ｔ、’７７成する物質との間の相
互作用に上）、多層レジスト構造の各材質中で熱が発生
し、温度」二昇がおきる。特に、有機膜２はｉＩｌ常数
μｍとＪ！７− ＜ 、また、熱伝導率が０．００１Ｗ
／ｌ−ｄｅｇ程度と小さいため、温度上昇が著しい。こ
の温度が写真蝕刻用レジスト１−４に伝播し、レジスト
４を変質させる。このため、写真蝕刻用レジスト層４全
現像した際に、ＩｙＴ望のパターンが得られなくなる。
描造に荷電粒子線を照射し写真蝕刻用レジスト４を現像
して微細パターンを形成する場合、荷？１１．粒子脚と
多層レジスト構造を、ｔ、’７７成する物質との間の相
互作用に上）、多層レジスト構造の各材質中で熱が発生
し、温度」二昇がおきる。特に、有機膜２はｉＩｌ常数
μｍとＪ！７− ＜ 、また、熱伝導率が０．００１Ｗ
／ｌ−ｄｅｇ程度と小さいため、温度上昇が著しい。こ
の温度が写真蝕刻用レジスト１−４に伝播し、レジスト
４を変質させる。このため、写真蝕刻用レジスト層４全
現像した際に、ＩｙＴ望のパターンが得られなくなる。
これを解決するためには、中間層３に、有機膜２よシも
熱伝導率の大きな材質を用い、かつ、この中間層３の厚
式を有１ｐ↓２の中で発生した熱がパターン形成に関係
ない周辺部に放熱されるに十分な厚さとすればよい。し
かし、多層レジスト構造においては、パターン化された
写真蝕刻用レジスト４をマスクとして、中間層３をエツ
チングし、パターン化し、次にパターン化された中間層
３をマスクとして、有機月鴎２をエップ−ングし、パタ
ーン化しで、基板１土に所望のパターンをイ（Ｉるため
のマスクを有＋Ａ ＋１に２で形成′Ｊ−ることが必吸
である。
熱伝導率の大きな材質を用い、かつ、この中間層３の厚
式を有１ｐ↓２の中で発生した熱がパターン形成に関係
ない周辺部に放熱されるに十分な厚さとすればよい。し
かし、多層レジスト構造においては、パターン化された
写真蝕刻用レジスト４をマスクとして、中間層３をエツ
チングし、パターン化し、次にパターン化された中間層
３をマスクとして、有機月鴎２をエップ−ングし、パタ
ーン化しで、基板１土に所望のパターンをイ（Ｉるため
のマスクを有＋Ａ ＋１に２で形成′Ｊ−ることが必吸
である。
この工程中のパターン化された写真蝕刻用レジスト４を
マスクとして中間層３′？！：エツチング法法パターン
化する工程において、中間ＪＭ ３がｊｌ）いとエツチ
ングによυ微細なパターンを得ることができなくなると
いう欠点が生じる。
マスクとして中間層３′？！：エツチング法法パターン
化する工程において、中間ＪＭ ３がｊｌ）いとエツチ
ングによυ微細なパターンを得ることができなくなると
いう欠点が生じる。
本発明の目的は、上記欠点を除去し、写真蝕刻用レジス
トが熱により変ダ（することなく、基板上に所望のパタ
ーンを梢度艮く得るだめのマスク′を形成する微細パタ
ーンの形成方法を提供することにある。
トが熱により変ダ（することなく、基板上に所望のパタ
ーンを梢度艮く得るだめのマスク′を形成する微細パタ
ーンの形成方法を提供することにある。
本発明によれば基板上に形成された枦エツチング材上に
有ＦＡ膜を形成し、次いで核有憬膜上に中間層を形成し
、次いで核中間層」二に感荷亀粒子線レジスト膜を形成
してなる三層レジスト音用いて前記被エツチング材を逃
択エツチングする微細パターン形成方法において、ＦＳ
ｉｌＳｉｌ層中間層前記基板に平行な方法の熱伝導率が
前記ジル板に垂面な方向の熱伝導率より大きく、かつ前
記有機膜の熱伝導率よりも大きい性質を備えた膜を用い
ることを特徴と−）”る微細パターン形成方法が得られ
る。
有ＦＡ膜を形成し、次いで核有憬膜上に中間層を形成し
、次いで核中間層」二に感荷亀粒子線レジスト膜を形成
してなる三層レジスト音用いて前記被エツチング材を逃
択エツチングする微細パターン形成方法において、ＦＳ
ｉｌＳｉｌ層中間層前記基板に平行な方法の熱伝導率が
前記ジル板に垂面な方向の熱伝導率より大きく、かつ前
記有機膜の熱伝導率よりも大きい性質を備えた膜を用い
ることを特徴と−）”る微細パターン形成方法が得られ
る。
次に、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
、６１１２図（ａ）〜（（１）は本づｈ明の一実施例を
説明するだめの主な工程における断面図である。
説明するだめの主な工程における断面図である。
まず、第２図（ａｌに示すように、半導体基板１の上に
有機膜５？Ｉ：約２μｍの厚さに形成する。冷機ｌｐ、
％ ５として、例えばシラプレ−（Ｓｌ＋１ｐｌｅｙ）
社の商品名ＡＺ１３５０Ｊを用いる。次に、半導体基板
１の表面に平行な方向の熱伝導率が垂直な方向の熱伝ｄ
ｔ率よりも大きく、かつ？１更面に平行な方向の熱伝導
率が有機膜５の熱伝導率よりも大きい中間層６として１
３ｅＯをクラスタ書イオン・ビーム法により０．０５μ
ｒｎの厚さに形成する。次に、写真蝕刻用レジスｉ・層
７ ｋ Ｏ，５ｔｔｍの厚さに形成する。写真蝕刻用レ
ジスト層７として、例えばシラプレー（Ｓｌ＋１ｐｌｅ
ｙ）ネ１の商品名ＡＺ２４００’に用いる。次に１８、
子ビーム８にて１９丁望のパターンを描画してレジスト
層７を露光する。電子ビーム８にｔよ、例えば加速電圧
２０ＫｅＶ 、’ｔＪ、’；、流密度０．４ Ａ／ｃｒ
ｙ？ （／、）ものを用いる。この電子ビーム描画にお
いて発生ずる熱ｅ」１、半導体基板の表面に平行な方向
の熱伝導率が垂直方向の熱伝導率よりも大きい中間層６
によって一′１′導体基板の表面に平行な方向に先に伝
達されるからレジスト層７を熱変質させない。従って、
描画されたパターンは精度が保持される。
有機膜５？Ｉ：約２μｍの厚さに形成する。冷機ｌｐ、
％ ５として、例えばシラプレ−（Ｓｌ＋１ｐｌｅｙ）
社の商品名ＡＺ１３５０Ｊを用いる。次に、半導体基板
１の表面に平行な方向の熱伝導率が垂直な方向の熱伝ｄ
ｔ率よりも大きく、かつ？１更面に平行な方向の熱伝導
率が有機膜５の熱伝導率よりも大きい中間層６として１
３ｅＯをクラスタ書イオン・ビーム法により０．０５μ
ｒｎの厚さに形成する。次に、写真蝕刻用レジスｉ・層
７ ｋ Ｏ，５ｔｔｍの厚さに形成する。写真蝕刻用レ
ジスト層７として、例えばシラプレー（Ｓｌ＋１ｐｌｅ
ｙ）ネ１の商品名ＡＺ２４００’に用いる。次に１８、
子ビーム８にて１９丁望のパターンを描画してレジスト
層７を露光する。電子ビーム８にｔよ、例えば加速電圧
２０ＫｅＶ 、’ｔＪ、’；、流密度０．４ Ａ／ｃｒ
ｙ？ （／、）ものを用いる。この電子ビーム描画にお
いて発生ずる熱ｅ」１、半導体基板の表面に平行な方向
の熱伝導率が垂直方向の熱伝導率よりも大きい中間層６
によって一′１′導体基板の表面に平行な方向に先に伝
達されるからレジスト層７を熱変質させない。従って、
描画されたパターンは精度が保持される。
次に、第２図（ｂｌに示すように、現像會行い、電子ビ
ーム８で露光した部分のレジストを除去する。
ーム８で露光した部分のレジストを除去する。
次に、第２図（Ｃ）に示すように、Ａｒ＋イオンを用い
るエツチング法によって中間層（１３ｅＯ層）６の露出
部をエツチング除去する。しかる抜、レジスト層７を除
去する。
るエツチング法によって中間層（１３ｅＯ層）６の露出
部をエツチング除去する。しかる抜、レジスト層７を除
去する。
次に、第２図（ｄ）に示すように、中間層（Ｂ ｅＵｌ
ｔ（ｔ ）６ｆｃマスクにして酸素を用いるイオン・エ
ツチング法によシ有機膜５＋ｃエツチングする。しかる
後、中間７１６を除去する。
ｔ（ｔ ）６ｆｃマスクにして酸素を用いるイオン・エ
ツチング法によシ有機膜５＋ｃエツチングする。しかる
後、中間７１６を除去する。
以上説明したように、中間／ｍ６に平行方向熱伝導率の
良好な材質のものを用いて、１１１子ビーム描画での発
熱をいち早く横方向に放熱せしめることにより写Ｊ′（
蝕刻用レジスト層７の変ダ（を防いだので、得られるパ
ターンは精度良く寸法が保持される。
良好な材質のものを用いて、１１１子ビーム描画での発
熱をいち早く横方向に放熱せしめることにより写Ｊ′（
蝕刻用レジスト層７の変ダ（を防いだので、得られるパ
ターンは精度良く寸法が保持される。
次に、貼伝Ｎト率に異方性のある物質を中間層６に用い
た場合の熱伝ｉ、りについて第３図を用いて説明する。
た場合の熱伝ｉ、りについて第３図を用いて説明する。
「１叩旧曽６中の５点、Ａ、Ｉｔ、ｅ、ｌ）、Ｅにおけ
る温度分布に対する定’／ｊＣ状７／Ｊ？での熱伝導方
程式の差分式ｔく示は式（１）のようになる： １２ ここでＩＪＩ、 、 Ｉｌｌ、 、 ｌ１ｌｃ、 ｌ１
ｌＤ、 ｌ１ｌＦ、はそれぞれ点Ａ、１３．Ｃ。
る温度分布に対する定’／ｊＣ状７／Ｊ？での熱伝導方
程式の差分式ｔく示は式（１）のようになる： １２ ここでＩＪＩ、 、 Ｉｌｌ、 、 ｌ１ｌｃ、 ｌ１
ｌＤ、 ｌ１ｌＦ、はそれぞれ点Ａ、１３．Ｃ。
１）、Ｅ における温度である。また、ｋは点へ一点
Ｂ及び点へ一点Ｃの距離、ｈは点Ａ一点り及び点Ａ一点
Ｅの距離である。また、Ｋ１はＡＨ方向の熱伝導率、■
（２はＡＤ力方向熱伝導率である。式（１）において、
Ｋ２−Ｋｌ、ｈ→ｈ Ｘ ＆ ｋｌ／に２ と置換えて
も式は成シ立つ。即ち、中間層６に熱伝導率に１．に２
のＩ質を用いてｊ９さｄにした場合には、熱伝導率１（
１等方的な熱伝導率の祠質を用いて、厚さｄｘｅにした
場合と同じ作用をする。
Ｂ及び点へ一点Ｃの距離、ｈは点Ａ一点り及び点Ａ一点
Ｅの距離である。また、Ｋ１はＡＨ方向の熱伝導率、■
（２はＡＤ力方向熱伝導率である。式（１）において、
Ｋ２−Ｋｌ、ｈ→ｈ Ｘ ＆ ｋｌ／に２ と置換えて
も式は成シ立つ。即ち、中間層６に熱伝導率に１．に２
のＩ質を用いてｊ９さｄにした場合には、熱伝導率１（
１等方的な熱伝導率の祠質を用いて、厚さｄｘｅにした
場合と同じ作用をする。
従って、実施例で中間層６に用いたＪＪ ｅ Ｏでは基
板表面に平行な方向の熱伝導率は２．６ Ｗ／ｃｍ・ｄ
ｅｇであり、基板表面に垂直な方向の熱伝導率は０．６
Ｗ／ｃｒｎ ＠ｄ ｅ ｇで少るため、Ｑ、Ｑ ５ ／
１ｍのＪ９．さにした場合には、等方的熱伝導率が２．
６Ｗ／ｃｍ・ｄｅｇ の材質を０．１μｍの厚さにして
中間層６に用いた場合と同じ効果をもつ。
板表面に平行な方向の熱伝導率は２．６ Ｗ／ｃｍ・ｄ
ｅｇであり、基板表面に垂直な方向の熱伝導率は０．６
Ｗ／ｃｒｎ ＠ｄ ｅ ｇで少るため、Ｑ、Ｑ ５ ／
１ｍのＪ９．さにした場合には、等方的熱伝導率が２．
６Ｗ／ｃｍ・ｄｅｇ の材質を０．１μｍの厚さにして
中間層６に用いた場合と同じ効果をもつ。
上記実施例においては、有機膜には、シラプレー社のホ
トレジストＡＺ１３５０Ｊ 、中間層にはＢｅ０１写真
蝕刻用レジスト層にはシラプレー社のホトレジス）ＡＺ
２・４００を用いて説明しだが、これらの物質に限定さ
れない。有機膜としては例えハ、ポリビニルアルコール
、ポリビニルカルバゾールなどレジスト材として使用で
きるものであれば良い。また、中間層としては前述の熱
伝導異方性と有機膜よシも大きい熱伝導度という条件を
満すものであれば良く、Ｌ３ｅＯの他にグラファイト、
水晶、ＴｉＯ２（ルチル）等も使用可能である。用いる
レジスＹ℃てはポリメチルメタアクリル酸、ポリグリシ
ジルメタアクリレートなどの感荷電粒子線Ｉであれば良
い。
トレジストＡＺ１３５０Ｊ 、中間層にはＢｅ０１写真
蝕刻用レジスト層にはシラプレー社のホトレジス）ＡＺ
２・４００を用いて説明しだが、これらの物質に限定さ
れない。有機膜としては例えハ、ポリビニルアルコール
、ポリビニルカルバゾールなどレジスト材として使用で
きるものであれば良い。また、中間層としては前述の熱
伝導異方性と有機膜よシも大きい熱伝導度という条件を
満すものであれば良く、Ｌ３ｅＯの他にグラファイト、
水晶、ＴｉＯ２（ルチル）等も使用可能である。用いる
レジスＹ℃てはポリメチルメタアクリル酸、ポリグリシ
ジルメタアクリレートなどの感荷電粒子線Ｉであれば良
い。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、基板上に
所望のパターンを精度良く得るだめのマスクを形成する
微細パターンの形成方法が得られるのでその効果は大き
い。
所望のパターンを精度良く得るだめのマスクを形成する
微細パターンの形成方法が得られるのでその効果は大き
い。
第１図は従来の多層レジスト構造の断面図、第２図（，
１１〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明するだめの主な
工程における断面図、第３図は中間層の異方性熱伝導を
説明するための多層構造物の断面図である。 １−・・基板、２・・・・有機膜、３・・・・・・中間
層、４・・・・写真蝕刻用レジスト、５・・・・・・有
機膜、６・・・中間層、７・・・・写真蝕刻用レジスト
層、８・・・・・・電子ビーム。 第１ 図 第２ 図
１１〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明するだめの主な
工程における断面図、第３図は中間層の異方性熱伝導を
説明するための多層構造物の断面図である。 １−・・基板、２・・・・有機膜、３・・・・・・中間
層、４・・・・写真蝕刻用レジスト、５・・・・・・有
機膜、６・・・中間層、７・・・・写真蝕刻用レジスト
層、８・・・・・・電子ビーム。 第１ 図 第２ 図
Claims (1)
- 基板上に形成された被エツチング材上に有機膜を形成し
、次いで該有機膜上に中間層を形成し、次いで該中間層
上に感荷電粒子線レジスト膜を形成してなる三１會レジ
ストを用いて前記扱エツチング旧を選択エツチングする
微細パターン形成方法において、前記中間層として前記
基板に平行な方向の熱伝導率が前’ＮＱ基板に垂直な方
向の熱伝導率より大きく、かつ前記有機膜の熱伝導率よ
りも大きい性質を（Ｇ＃えた膜を用いること′ｆＩ：Ｉ
Ｆ！ｆ徴とする微細パターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16781982A JPS5957429A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 微細パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16781982A JPS5957429A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 微細パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5957429A true JPS5957429A (ja) | 1984-04-03 |
Family
ID=15856680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16781982A Pending JPS5957429A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 微細パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5957429A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63160843A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-04 | Komori Printing Mach Co Ltd | 印刷機械の紙流れ警報装置 |
| US8474814B2 (en) | 2005-08-19 | 2013-07-02 | Oki Data Corporation | Sheet supplying unit and sheet width detecting unit |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16781982A patent/JPS5957429A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63160843A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-04 | Komori Printing Mach Co Ltd | 印刷機械の紙流れ警報装置 |
| US8474814B2 (en) | 2005-08-19 | 2013-07-02 | Oki Data Corporation | Sheet supplying unit and sheet width detecting unit |
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