JPS6170726A - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
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- JPS6170726A JPS6170726A JP19298484A JP19298484A JPS6170726A JP S6170726 A JPS6170726 A JP S6170726A JP 19298484 A JP19298484 A JP 19298484A JP 19298484 A JP19298484 A JP 19298484A JP S6170726 A JPS6170726 A JP S6170726A
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、パターン形成の際、イオン注入を行うこと
により、エツチング速度がフントロールされる現象全利
用したパターン形成方法に関するものである。
により、エツチング速度がフントロールされる現象全利
用したパターン形成方法に関するものである。
一般に、パターン形成には基板なエツチングする際に必
要かつ十分なマスクとなるレジスト材の耐エツチング特
性が要求される。そのためには可能な限り耐エツチング
特性の優れたレジスト材を選ぶか、またはレジスト材の
膜厚を一丁能な限り厚くすること等が考えられる。しか
し、現在のところ有機高分子を成分とするレジスト材に
ついては、感度、解像度、および耐エツチング性の緒特
性のすべ【に優れたものを選ぶことは困難である。
要かつ十分なマスクとなるレジスト材の耐エツチング特
性が要求される。そのためには可能な限り耐エツチング
特性の優れたレジスト材を選ぶか、またはレジスト材の
膜厚を一丁能な限り厚くすること等が考えられる。しか
し、現在のところ有機高分子を成分とするレジスト材に
ついては、感度、解像度、および耐エツチング性の緒特
性のすべ【に優れたものを選ぶことは困難である。
また、レジスト材の膜厚を厚くてることは解像度の低下
を来た丁ので、パターン形成に関してはレジスト材の膜
厚はできる限り薄くすることが望まれる。
を来た丁ので、パターン形成に関してはレジスト材の膜
厚はできる限り薄くすることが望まれる。
一方、微細パターンの形成に関しては、電子ビームの直
接露光によるパターン形成や、集束イオンビームによる
パターン形成等が現在有力な方法となっている。直接露
光に関しては、基板な加工するためにマスクとなるレジ
スト材が必要である。
接露光によるパターン形成や、集束イオンビームによる
パターン形成等が現在有力な方法となっている。直接露
光に関しては、基板な加工するためにマスクとなるレジ
スト材が必要である。
従って、前述のようにレジスト材の耐エツチング性の問
題が生じる。例えば０．１μｍのＡＩを反応性イオンエ
ツチングまたは反応性イオンビームエツチングによりエ
ツチングする場合、レジスト材として現在数も耐エツチ
ング性の優れたものの−１つであるＣＭＳ（クロロメチ
ルスチレン）レジストの膜厚は０．３μｍ以上必要であ
る。エツチング丁石基板材質の膜厚が厚ければ、それに
応じてレジスト材の膜厚も厚くする必要が生じ、それだ
け微細パターンの形成が困難となる。
題が生じる。例えば０．１μｍのＡＩを反応性イオンエ
ツチングまたは反応性イオンビームエツチングによりエ
ツチングする場合、レジスト材として現在数も耐エツチ
ング性の優れたものの−１つであるＣＭＳ（クロロメチ
ルスチレン）レジストの膜厚は０．３μｍ以上必要であ
る。エツチング丁石基板材質の膜厚が厚ければ、それに
応じてレジスト材の膜厚も厚くする必要が生じ、それだ
け微細パターンの形成が困難となる。
集束イオンビームな用いるパターン形成に関しては、マ
スクとしてのレジスト材は不要であるが、現在のところ
スループットが少なく実用段階に至つ【いない。また多
層レジスト構造による微細パターン形成技術を採用する
にしても、そのプロセス上の複雑化を容認しなげればな
らない。
スクとしてのレジスト材は不要であるが、現在のところ
スループットが少なく実用段階に至つ【いない。また多
層レジスト構造による微細パターン形成技術を採用する
にしても、そのプロセス上の複雑化を容認しなげればな
らない。
第２図（ａ） 、 （ｂ）は従来のパターン形成方法
を説明する図で、例えば第２図＜ａ＞のようにＧａ等の
イオンビーム１を試料基板３上に形成された、例えばＳ
ｉＮ４膜２に照射することにより、第２図判 （ｂ）に示すよ５に、イオンビーム１が照射された部分
が照射損傷を受け、この部分と非照射領域とで、例えば
プラズマエツチング法でＳｉＮ薄膜２をエツチングした
場合にエツチングレートに差が生じ、イオンビーム１を
照射した部分のエツチングレートが上昇しパターン４が
形成できる。
を説明する図で、例えば第２図＜ａ＞のようにＧａ等の
イオンビーム１を試料基板３上に形成された、例えばＳ
ｉＮ４膜２に照射することにより、第２図判 （ｂ）に示すよ５に、イオンビーム１が照射された部分
が照射損傷を受け、この部分と非照射領域とで、例えば
プラズマエツチング法でＳｉＮ薄膜２をエツチングした
場合にエツチングレートに差が生じ、イオンビーム１を
照射した部分のエツチングレートが上昇しパターン４が
形成できる。
しかしながら、従来のパターン形成方法ではイオンビー
ム１の未照射領域４ａのＳｉＮ４膜２もエツチングされ
るので、 ＳｉＮ薄膜２の膜厚が減少してしまう。また
、この場合、集束イオンビームを用いである部分にのみ
イオンを注入することになるが、現在のところ、再現性
よくかつ高スループツトで集束イオンビームを照射する
ことは困難である。
ム１の未照射領域４ａのＳｉＮ４膜２もエツチングされ
るので、 ＳｉＮ薄膜２の膜厚が減少してしまう。また
、この場合、集束イオンビームを用いである部分にのみ
イオンを注入することになるが、現在のところ、再現性
よくかつ高スループツトで集束イオンビームを照射する
ことは困難である。
この発明は、上記のような従来のパターン形成方法のも
つ欠点を除去するためになされたもので、多層レジスト
構造によるパターン形成方法の欠点であるプロセス上の
複雑化をも避けつつ、容易に微細なパターン形成を行う
ことができる方法を提供することを目的とする。
つ欠点を除去するためになされたもので、多層レジスト
構造によるパターン形成方法の欠点であるプロセス上の
複雑化をも避けつつ、容易に微細なパターン形成を行う
ことができる方法を提供することを目的とする。
この発明のパターン形成方法は、基板上のエツチング丁
べき薄膜上に所要パターンのマスクを形成した後、全面
にイオン注入を行い、マスクの耐エツチング性の向上を
はかり、−万、基板の薄膜中にイオン注入することによ
りエツチング速度を増大せしめてパターン形成！行うよ
うにしたものである。
べき薄膜上に所要パターンのマスクを形成した後、全面
にイオン注入を行い、マスクの耐エツチング性の向上を
はかり、−万、基板の薄膜中にイオン注入することによ
りエツチング速度を増大せしめてパターン形成！行うよ
うにしたものである。
この発明においては、エツチングすべき薄膜がイオン注
入によりエツチング速度が増大し、−万、マスクはイオ
ン注入により耐エツチング性が向上する。
入によりエツチング速度が増大し、−万、マスクはイオ
ン注入により耐エツチング性が向上する。
第１図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明のパターン形成方法を
説明するだめの工程図で、第１図（’ａ）に示すように
、あらかじめエツチングにより除去すべきパターン４と
なる部分を電子ビーム露光等でレジスト膜５上にパター
ン形成しておく。
説明するだめの工程図で、第１図（’ａ）に示すように
、あらかじめエツチングにより除去すべきパターン４と
なる部分を電子ビーム露光等でレジスト膜５上にパター
ン形成しておく。
ａニａ ｌ 図（ｂ） Ｋ示ｊようＩｆＣ５０ＫＶ 〜
１００Ｋｖの、例えばＧａイオン等のイオンビーム１を
試料全面に照射する。この場合、エツチング丁べきＳｉ
Ｎ薄膜２が、例えばポリシリコンである事例を考える。
１００Ｋｖの、例えばＧａイオン等のイオンビーム１を
試料全面に照射する。この場合、エツチング丁べきＳｉ
Ｎ薄膜２が、例えばポリシリコンである事例を考える。
種々のイオンのＳｉ中での飛程を比べてみると、１００
ＫＶの加速電圧の場合、プロトン（Ｈ）の場合的０．
９μｍ、ポロン（Ｂ）は約０．３μｍ、リン（Ｐ）は約
０．１２３μｍ、ガリウム（Ｇａ）は０．０７μｍ。
ＫＶの加速電圧の場合、プロトン（Ｈ）の場合的０．
９μｍ、ポロン（Ｂ）は約０．３μｍ、リン（Ｐ）は約
０．１２３μｍ、ガリウム（Ｇａ）は０．０７μｍ。
スズ（Ｓｎ）は０．０４７μｍ程度である。エツチング
レートは照射された領域の損傷の程度により増加すると
考えられており、損傷は、大きな原子番号をもつイオン
になるほど同一の照射量では大きくなる。従って、照射
するイオンとしてはガリウムやスズ等がより少ない照射
量で照射された部分のエツチングレートを増加させるこ
とができるわけであるが、試料への侵入深さが重いイオ
ンはど短くなるのでエツチング深さが浅くなってしまう
。
レートは照射された領域の損傷の程度により増加すると
考えられており、損傷は、大きな原子番号をもつイオン
になるほど同一の照射量では大きくなる。従って、照射
するイオンとしてはガリウムやスズ等がより少ない照射
量で照射された部分のエツチングレートを増加させるこ
とができるわけであるが、試料への侵入深さが重いイオ
ンはど短くなるのでエツチング深さが浅くなってしまう
。
これはＳｉ中での種々のイオンの飛程を見ても分る＠そ
こで、エツチングすべきＳｉＮ薄膜２が比較的厚い場合
は、プロトンやポロン等の軽イオンを用いる。
こで、エツチングすべきＳｉＮ薄膜２が比較的厚い場合
は、プロトンやポロン等の軽イオンを用いる。
一万、マスクとして用いるレジスト膜５がＰＭＭＡ’Ｐ
ＣＭ５などの有機高分子膜の場合、これにイオン注入す
ることにより、プラズマエツチングに対する耐性が向上
することが昶られている。例えば１００ ＫＶのガリウ
ムをＰ Ｍ Ｍ Ａ Ｖｃｌ ０−ｓＣ／ｃｘ”程度注
入すると、通常ＰＭＭＡの灰化に用いられる０２ガスプ
ラズマに１５分種間さらしても殆んど膜べりのないこと
が知られている。これはＰＭＭＡ膜の表面にＱａが注入
されることで、表面に保護膜が形成されるためである。
ＣＭ５などの有機高分子膜の場合、これにイオン注入す
ることにより、プラズマエツチングに対する耐性が向上
することが昶られている。例えば１００ ＫＶのガリウ
ムをＰ Ｍ Ｍ Ａ Ｖｃｌ ０−ｓＣ／ｃｘ”程度注
入すると、通常ＰＭＭＡの灰化に用いられる０２ガスプ
ラズマに１５分種間さらしても殆んど膜べりのないこと
が知られている。これはＰＭＭＡ膜の表面にＱａが注入
されることで、表面に保護膜が形成されるためである。
すなわち、同じイオンを注入してもＳ ｉ ’ｐ Ｇａ
Ａｓなど結晶性の膜と、有機膜とでは注入の効果が異な
ってくるわけで、前者ではエツチングレートが大きくな
り、後者では逆に小さくなるわけである。
Ａｓなど結晶性の膜と、有機膜とでは注入の効果が異な
ってくるわけで、前者ではエツチングレートが大きくな
り、後者では逆に小さくなるわけである。
従って、以上の現象を応用すれば、より薄いレジスト膜
厚を用いて、より厚い層のエツチングが９能となり、第
１図（ｃ） Ｋ示すようにパターン４を形成することが
できる。
厚を用いて、より厚い層のエツチングが９能となり、第
１図（ｃ） Ｋ示すようにパターン４を形成することが
できる。
この発明は以上説明したとおり、エツチングの際のマス
クとなるぺぎレジストにイオン注入することによる耐エ
ツチング性の向上をはかるとともに、エラ牛ング丁べき
薄膜にイオン注入してエツチング速度を増大せしめて呆
いエツチングを口ｆ能としたので、薄膜への目的とする
エツチングが、マスクへのエツチングへの影響′ｆｔ極
めて少なくしたパターン形成方法が実現できる利点が得
られる。
クとなるぺぎレジストにイオン注入することによる耐エ
ツチング性の向上をはかるとともに、エラ牛ング丁べき
薄膜にイオン注入してエツチング速度を増大せしめて呆
いエツチングを口ｆ能としたので、薄膜への目的とする
エツチングが、マスクへのエツチングへの影響′ｆｔ極
めて少なくしたパターン形成方法が実現できる利点が得
られる。
第１図＜ａ）〜（Ｃ）はこの発明の一実施例のパターン
形成方法を晶兄明するための工程図、第２図ｔａＪ。 （ｂ）は従来のパターン形成方法を説明するだめの工程
図である。 図中、１はイオンビーム、２はＳｉＮ薄膜、３は試料基
板、４はパターン、４ａは未照射領域、５はレジスト膜
である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 （外２名） 第１図 （ａ） ム （ｃ） ム 第２図 （ａ） （ｂ）
形成方法を晶兄明するための工程図、第２図ｔａＪ。 （ｂ）は従来のパターン形成方法を説明するだめの工程
図である。 図中、１はイオンビーム、２はＳｉＮ薄膜、３は試料基
板、４はパターン、４ａは未照射領域、５はレジスト膜
である。 なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 （外２名） 第１図 （ａ） ム （ｃ） ム 第２図 （ａ） （ｂ）
Claims (1)
- エッチングすべき薄膜を基板上に有し、この薄膜を所要
パターンにエッチングするパターン形成方法において、
前記薄膜上に所要パターンのマスクを形成し、全面にイ
オン注入を行つて前記マスクの耐エッチング性の向上と
前記薄膜のエッチング速度の増大をはかり、次いで前記
マスクを用いてエッチングを施す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 |
|---|---|---|---|
| JP19298484A JPS6170726A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19298484A JPS6170726A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6170726A true JPS6170726A (ja) | 1986-04-11 |
Family
ID=16300296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19298484A Pending JPS6170726A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6170726A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008501968A (ja) * | 2004-06-11 | 2008-01-24 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー | 目盛板周辺で視認可能な一体式の指針を備えたパネル指示器 |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP19298484A patent/JPS6170726A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008501968A (ja) * | 2004-06-11 | 2008-01-24 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー | 目盛板周辺で視認可能な一体式の指針を備えたパネル指示器 |
| JP4904270B2 (ja) * | 2004-06-11 | 2012-03-28 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー | 目盛板周辺で視認可能な一体式の指針を備えたパネル指示器 |
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