JPS607131A - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
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- JPS607131A JPS607131A JP11380883A JP11380883A JPS607131A JP S607131 A JPS607131 A JP S607131A JP 11380883 A JP11380883 A JP 11380883A JP 11380883 A JP11380883 A JP 11380883A JP S607131 A JPS607131 A JP S607131A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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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、イオンビームによるパターン形べ方法に関す
るものである。
るものである。
従来、被エツチング基板に所望するパターンを形成する
場合、光または電子ビームを用いて感応性有機高分子膜
いわゆるレジスト１ｃ露光パターンを形成し、レジスト
の露光部分の溶解性が特定溶剤に対し変化することを利
用したウェットな現像プルセスでマスクパターンを形成
することがなされていた。近年、超ＬＳＩレベルの高密
度化集積回路の製造に伴ない、パターンの微細化が要求
され、１μｍまたはそれ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来ている。ところがレ
ジストのウェットな現俸プロセスでは所定のパターン寸
法を厳しく制御することが困難な欠点が従来あった。更
に、周知の様に光や電子ビームの前方散乱及び基板から
の後方散乱によるレジスト内での霧光パターン寸法変化
の現象が無視できないことが従来大きな問題であった。
場合、光または電子ビームを用いて感応性有機高分子膜
いわゆるレジスト１ｃ露光パターンを形成し、レジスト
の露光部分の溶解性が特定溶剤に対し変化することを利
用したウェットな現像プルセスでマスクパターンを形成
することがなされていた。近年、超ＬＳＩレベルの高密
度化集積回路の製造に伴ない、パターンの微細化が要求
され、１μｍまたはそれ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来ている。ところがレ
ジストのウェットな現俸プロセスでは所定のパターン寸
法を厳しく制御することが困難な欠点が従来あった。更
に、周知の様に光や電子ビームの前方散乱及び基板から
の後方散乱によるレジスト内での霧光パターン寸法変化
の現象が無視できないことが従来大きな問題であった。
この現象は、パターンの微細化あるいは近接化と共に顕
著になりまた、エツチング基板に段差がある場合にも顕
著になる問題があった。
著になりまた、エツチング基板に段差がある場合にも顕
著になる問題があった。
とうした問題に対し、光や電子ビームの無反射膜や吸収
膜をレジスト膜と基板間、あるいはレジスト膜に挾みこ
む多層膜構造のパターン形成方法が提案されている。し
かしながら現実には完全な無反射膜や吸収膜がないこと
や工程が複雑なことが欠点であった。
膜をレジスト膜と基板間、あるいはレジスト膜に挾みこ
む多層膜構造のパターン形成方法が提案されている。し
かしながら現実には完全な無反射膜や吸収膜がないこと
や工程が複雑なことが欠点であった。
本発明の目的は上記パターン形成方法におけるウェット
現像忙もとづく寸法制御の困難さの欠点を除去し、かつ
ビームの前方、後方散乱効果による寸法変化やダメージ
のないパターン形成方法を提供することである。
現像忙もとづく寸法制御の困難さの欠点を除去し、かつ
ビームの前方、後方散乱効果による寸法変化やダメージ
のないパターン形成方法を提供することである。
本発明によれば被加工材を表面忙備えた基板上に有機高
分子膜を形成し、次いで該有機高分子膜をエツチングす
るときのマスクとなる耐ドライエツチング薄膜をその上
に形成し、次いで所望の部分に集束イオンビームを照射
し【前記耐ドライエツチング薄膜のパターンを形成し、
次いでこのパターンをマスクとして前記有機高分子膜を
ドライエツチングすることを特徴とするパターン形成方
法が得られる。
分子膜を形成し、次いで該有機高分子膜をエツチングす
るときのマスクとなる耐ドライエツチング薄膜をその上
に形成し、次いで所望の部分に集束イオンビームを照射
し【前記耐ドライエツチング薄膜のパターンを形成し、
次いでこのパターンをマスクとして前記有機高分子膜を
ドライエツチングすることを特徴とするパターン形成方
法が得られる。
本発明の効果は、イオンビームが光や電子ビームに比べ
前方散乱が小さいこと、及び２層構造をとることにより
後方散乱および基板へのダメージを殆んど無くすること
が出来る点である。また、当然ながらウェットな現像プ
ルセスを通さすに直接マスクパターンを形成できるため
全ドライプルセスが可能な点で、パターンの微細化が要
求されるパターン形成技術に適していることである。
前方散乱が小さいこと、及び２層構造をとることにより
後方散乱および基板へのダメージを殆んど無くすること
が出来る点である。また、当然ながらウェットな現像プ
ルセスを通さすに直接マスクパターンを形成できるため
全ドライプルセスが可能な点で、パターンの微細化が要
求されるパターン形成技術に適していることである。
更蹟、イオンビームパターン形成で２層構造にする効果
は次の点がある。イオンビームは集束した場合も強度分
布はビーム中心のまわりにガウンアン分布で広がってい
るためイオンビームによるエツチング速度がビーム中心
から順に小さくなるため、膜のエツチング形状はビーム
中心のまわりに摺鉢状になる傾向が知られている。従っ
て一層構造でエツチングを進めるとビームの広がりの影
響でビームの幅Ｊ：り細いパターンはできない。そのた
め本発明では２層構造を形成し、上層膜（第２層膜）を
イオンビームでエツチングし、しかも摺鉢の先端部分が
下層膜に届（条件でエツチングを停止することで、イオ
ンビームの幅より狭い微小なパターンの形成ができる効
果がある。
は次の点がある。イオンビームは集束した場合も強度分
布はビーム中心のまわりにガウンアン分布で広がってい
るためイオンビームによるエツチング速度がビーム中心
から順に小さくなるため、膜のエツチング形状はビーム
中心のまわりに摺鉢状になる傾向が知られている。従っ
て一層構造でエツチングを進めるとビームの広がりの影
響でビームの幅Ｊ：り細いパターンはできない。そのた
め本発明では２層構造を形成し、上層膜（第２層膜）を
イオンビームでエツチングし、しかも摺鉢の先端部分が
下層膜に届（条件でエツチングを停止することで、イオ
ンビームの幅より狭い微小なパターンの形成ができる効
果がある。
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明する
。
。
実施例１゜
第１図（ａ）〜（ａ）は本発明の一実施例を説明するた
めの概略断面図である。
めの概略断面図である。
本実施例では加工対象はシリコン基板１０の表面に形成
したシリコン酸化膜１１である。ｊｌ［１１はＯＶＤ法
で形成し、膜厚は約０．５μｍである。膜ｌｌ上に膜厚
的１．５μｍの有機高分子膜ＡＺ１４５０Ｊ（商品名）
１２を塗布形成した。更に第２層膜として膜厚約３００
人のシリコン膜を電子ビーム蒸着で形成した（第１図（
ａ））。
したシリコン酸化膜１１である。ｊｌ［１１はＯＶＤ法
で形成し、膜厚は約０．５μｍである。膜ｌｌ上に膜厚
的１．５μｍの有機高分子膜ＡＺ１４５０Ｊ（商品名）
１２を塗布形成した。更に第２層膜として膜厚約３００
人のシリコン膜を電子ビーム蒸着で形成した（第１図（
ａ））。
次いで、液体金属イオン源１４からイオンを電界蒸発さ
せ電磁レンズ１５で絞った集束偏向イオンビーム１６で
もって、第２層膜１３に対し所望のパターンの直接エツ
チングを行なった（第１図（ｂ））。しかる後に、パタ
ーン状シリコン膜１３をマスクとして有機高分子膜１２
の酸素ガス反応性スパッタエツチング１７を行なった（
第１図（Ｃ））。
せ電磁レンズ１５で絞った集束偏向イオンビーム１６で
もって、第２層膜１３に対し所望のパターンの直接エツ
チングを行なった（第１図（ｂ））。しかる後に、パタ
ーン状シリコン膜１３をマスクとして有機高分子膜１２
の酸素ガス反応性スパッタエツチング１７を行なった（
第１図（Ｃ））。
続いて得られた有機高分子膜１２のパターンをマスクと
して、ＣＦ４＋Ｈ２ガスを反応性ガスとした反応性スパ
クタエッチング１８１Ｃよってシリコン（５） 酸化膜１１＆ｃ所望のパターンが転写される（第１図（
ｄ））。本実施例では集束イオンビームとして８０ＫＶ
、１００ｐＡ、試料表面でのビーム径１００ナノメータ
のガリウムイオンビームを用い、シリコン膜１３上に最
小寸法約７０ナノメータのパターンがエツチングされた
。なお、下層に有機高分子膜１２がない場合は基板１１
からのビーム散乱のためパターン幅は広がり、二層構造
の効果が確認された。最終的忙転写されたパターンの最
小寸法は約８０ナノメータでほぼ所望のものが得られた
。更に１本実施例において、第２層膜としてシリコン膜
以外にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜やオルカツシラ
ール（例えば０Ｈ３８ｉ （ＯＨ）、 ）塗膜、あるい
はＡｕ、 Ａ１．Ｏｒ、Ｔｉ 等の金属膜を用いた場合
も、シリコン膜と同じく精度よくパターンが形成された
。
して、ＣＦ４＋Ｈ２ガスを反応性ガスとした反応性スパ
クタエッチング１８１Ｃよってシリコン（５） 酸化膜１１＆ｃ所望のパターンが転写される（第１図（
ｄ））。本実施例では集束イオンビームとして８０ＫＶ
、１００ｐＡ、試料表面でのビーム径１００ナノメータ
のガリウムイオンビームを用い、シリコン膜１３上に最
小寸法約７０ナノメータのパターンがエツチングされた
。なお、下層に有機高分子膜１２がない場合は基板１１
からのビーム散乱のためパターン幅は広がり、二層構造
の効果が確認された。最終的忙転写されたパターンの最
小寸法は約８０ナノメータでほぼ所望のものが得られた
。更に１本実施例において、第２層膜としてシリコン膜
以外にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜やオルカツシラ
ール（例えば０Ｈ３８ｉ （ＯＨ）、 ）塗膜、あるい
はＡｕ、 Ａ１．Ｏｒ、Ｔｉ 等の金属膜を用いた場合
も、シリコン膜と同じく精度よくパターンが形成された
。
実施例２
第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の他の実施例を説明する
ための概略断面図である。本実施例の場合、対象物は砒
化ガリウム基板２０である。基板２０の上（６） に膜厚的２μｍの有機高分子膜１２を塗布し、第２層膜
として膜厚約５００人の金膜１３をヌバッタ法により形
成した（第２図（ａ））。次いで、実施例１と同様の集
束イオンビーム１６でもって、第２層膜１３にパターン
の直接エツチングを行った。
ための概略断面図である。本実施例の場合、対象物は砒
化ガリウム基板２０である。基板２０の上（６） に膜厚的２μｍの有機高分子膜１２を塗布し、第２層膜
として膜厚約５００人の金膜１３をヌバッタ法により形
成した（第２図（ａ））。次いで、実施例１と同様の集
束イオンビーム１６でもって、第２層膜１３にパターン
の直接エツチングを行った。
イオン源１４は実施例１と同じくガリウムを用いた。集
束イオンビームの調整により、第２層膜１３の下側でパ
ターン幅を、約５０す／メータまで微細化することが出
来た（第２図（ｂ））。引続き、酸素ガスを用いた反応
性スパッタエツチング１７より有機高分子膜１２のエツ
チングを行った（第２図（Ｃ））。続いて、ホロンのイ
オン注入２１を行った。基板２０がＮ型砒化ガリウムの
場合、高濃度のホルン注入で高抵抗層２２が形成される
。例えば、４００ＫｅＶ、１０”イオン／、？１１１の
注入で約１μｍの深さに幅細の高抵抗絶縁層２２が形成
でき砒化ガリウム素子の高集積化が可能になった。
束イオンビームの調整により、第２層膜１３の下側でパ
ターン幅を、約５０す／メータまで微細化することが出
来た（第２図（ｂ））。引続き、酸素ガスを用いた反応
性スパッタエツチング１７より有機高分子膜１２のエツ
チングを行った（第２図（Ｃ））。続いて、ホロンのイ
オン注入２１を行った。基板２０がＮ型砒化ガリウムの
場合、高濃度のホルン注入で高抵抗層２２が形成される
。例えば、４００ＫｅＶ、１０”イオン／、？１１１の
注入で約１μｍの深さに幅細の高抵抗絶縁層２２が形成
でき砒化ガリウム素子の高集積化が可能になった。
以上説明したように本発明によるパターン形成方法は二
層膜構造のためビーム散乱が少なく、かつイオンビーム
によりパターンの直接書込みを行゛なうため、従来に比
べより高精度しかも全ドライプロセスの集積回路実現の
目的を達成できる。
層膜構造のためビーム散乱が少なく、かつイオンビーム
によりパターンの直接書込みを行゛なうため、従来に比
べより高精度しかも全ドライプロセスの集積回路実現の
目的を達成できる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施例を説明す
るための概略断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の
第２の実施例を説明するための概略断面図である。 図中の番号は以下のものを示す。 １０・・・シリコン基板、１１・・・シリコン酸化膜、
１２・・・第１層膜（有機高分子膜）、１３・・・第２
層膜、１４・・・イオン源、１５・・・集束レンズ、１
６・・・集束偏向イオンビーム、１７・・・酸素ガス反
応性スパッタエツチング、１８・・・ＯＨ４＋Ｈ２ガス
反応性スパッタエツチング、２０・・・砒化ガリウム基
板、２１・・・ポロンイオン、２２・・・高抵抗絶縁層
。 代理人ｔｒ理」：内 原 晋゛、。 国 −− ト の ０ ゛０
るための概略断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の
第２の実施例を説明するための概略断面図である。 図中の番号は以下のものを示す。 １０・・・シリコン基板、１１・・・シリコン酸化膜、
１２・・・第１層膜（有機高分子膜）、１３・・・第２
層膜、１４・・・イオン源、１５・・・集束レンズ、１
６・・・集束偏向イオンビーム、１７・・・酸素ガス反
応性スパッタエツチング、１８・・・ＯＨ４＋Ｈ２ガス
反応性スパッタエツチング、２０・・・砒化ガリウム基
板、２１・・・ポロンイオン、２２・・・高抵抗絶縁層
。 代理人ｔｒ理」：内 原 晋゛、。 国 −− ト の ０ ゛０
Claims (1)
- 被加工材を表面に備えた基板上に有機高分子膜を形成し
、次いで該有機高分子膜をエツチングするときのマスク
となる耐ドライエツチング薄膜をその上に形成し、次い
で所望の部分に集束イオンビームを照射して前記耐ドラ
イエツチング薄膜のバター／を形成し、次いでこのパタ
ーンをマスクとして前記有機高分子膜をドライエツチン
グ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 |
|---|---|---|---|
| JP11380883A JPS607131A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11380883A JPS607131A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607131A true JPS607131A (ja) | 1985-01-14 |
Family
ID=14621577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11380883A Pending JPS607131A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607131A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0321144A2 (en) * | 1987-12-14 | 1989-06-21 | AT&T Corp. | Patterning method in the manufacture of miniaturized devices |
| US5107718A (en) * | 1989-04-24 | 1992-04-28 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Combined hydraulic motor and speed reducer |
| US5366685A (en) * | 1989-07-18 | 1994-11-22 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Process of molding thermoplastic sheet by plug assist vacuum forming |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126635A (ja) * | 1983-01-08 | 1984-07-21 | Mitsubishi Electric Corp | 微細パタ−ンの形成方法 |
| JPS59132132A (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 微細パタ−ンの形成方法 |
-
1983
- 1983-06-24 JP JP11380883A patent/JPS607131A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126635A (ja) * | 1983-01-08 | 1984-07-21 | Mitsubishi Electric Corp | 微細パタ−ンの形成方法 |
| JPS59132132A (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 微細パタ−ンの形成方法 |
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