JPS62105423A - ネガ型レジストパタ−ンの形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体集積回路などの製造に用いられる微
細なネガ型レジストパターンを形成するだめのネガ型レ
ジストパターンの形成方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図（ａｌ〜ｔｅｌは従来のネガ型レジストパターン
の形成方法における順次の工程を示す断面図であり、図
において、（１１は基板、（２）は基板（１１１１に形
成されたネガ型レジスト膜、（３）はネガ型レジスト膜
（２）に照射される荷電ビーム、（４）は上記ネガ型レ
ジスト膜（２）のうちで荷電ビーム（３）により照射さ
れたレジスト膜部分、（５）は基板＋ＩＬＩ−に形成さ
れたネガ型レジストパターンである。

次に工程について説明する。まず、第２図ｆａｔに示す
ように、基板（１）上にネガ型し／シスト膜（２）をス
ピンコード等の手段により形成する。この後、第２図（
ｂ）に示すように、電子ビームまたはイオンビームから
なる荷電ビーＪ、（３）を用いてレジストパターンを形
成しようとする部分を選択的に照射し、レジストパター
ンに対応して感光されたレジスト膜部分（４）を形成す
る。次に、現像液により現像処理を行うと、第２図（Ｃ
１に示すように、荷電ビーム（３）により照射されたレ
ジスト膜部分（４）に対応してレジストパターン（５）
が形成される。

通常、レジスＩ・の露光には光がよく用いられるが、パ
ターン幅が回路パターンの集積度の増加に伴って１μｍ
以下に微細化されると、上述の電子ビームまたはイオン
ビームを用いるのが有利である。

パターン幅が１μｍ以下と非常に微細になってくると、
パターン精度も非常に高いものが要求されるが、そのた
めにはレジストパターンの断面が長方形を呈し、その側
面が基板（１）に垂直になる必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のネガ型レジストパターンの形成方法は以」−のよ
うに構成されているので、例えばＨ，Ｎａｋａｔａ他、
１．　Ｖａｃ、　Ｓｃｉ、　Ｔｅｃｈｎｏｌ、　ｖｏｌ
、１９．　Ｎａ４＋ｐｐ、　１２４８〜１２５３　（１
９８１）　、または、Ｙ、　５ｕｚｕｋｉ他Ｊ、　Ｖａ
ｃ、　Ｓｃｉ、　Ｔｅｃｈｎｏｌ、　Ｂ＋　ｖｏｌ、２
＋　Ｎ１１３１ｐｐ、　３０１〜３０５（１９８４）に
も記述されているように、第３図（ａｌに示す感光され
たレジスト膜部分（４）は現像中に膨潤し、現像直後の
レジストパターン（５）は第３図ｆｂｌに示すように感
光されたレジス］・膜部分（４）の大きさく４ａ）に比
べて−回り大きな形状になり、リンスおよび乾燥後は再
び収縮するために第３図（Ｃ）に示すように断面が台形
状のレジストパターン（６）になってしまうという問題
点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、長方形の断面形状を持つネガ型レジストパタ
ーンを形成し、高精度に下地を加工することができるネ
ガ型レジストパターンの形成方法を得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るネガ型レジストパターンの形成方法は、
レジスト膜厚よりも大きな飛程を持つ荷電ビームを照射
することによりパターン形成部を露光し、レジスト膜厚
よりも小さな飛程を持つ荷電ビームを照射することによ
りレジストパターンの周辺部を露光した後に現像を行う
ことにより、長方形の断面形状を持つネガ型レジストパ
ターンを形成するものである。

〔作用〕

この発明におけるパターン形成部の周辺部分をある幅を
もってその飛程がネガ型レジスト膜の膜厚より小さい荷
電ビームによって選択的に照射する工程は、現像直後に
断面Ｔ字状のレジストパターンが得られるようにするこ
とにより、リンスおよび乾燥後に長方形の断面形状を持
つネガ型レジストパターンを形成することを可能にする
。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図ｆａｔ〜（ａｌにおいて、（１）は基板、（２）は基
板１１１の上に形成されたネガ型レジスト膜、（３ａ）
はネガ型レジスト膜（２）の膜厚より大きな飛程を持つ
イオンビーム、（３ｂ）は上記ネガ型レジスト膜（２）
の膜厚より小さな飛程を持つイオンビーム、（４ａ）は
上記イオンビーム（３ａ）に照射され感光されたレジス
ト１漠部分、（４ｂ）は上記イオンビーム（３ｂ）に照
射され感光されたレジスト膜部分、（４ｃ）は−Ｆ記イ
オンビーム（３ａ）、　（３ｂ）に照射され感光された
レジスト膜部分、（５ａ）は現像直後のレジストパター
ン、（５ｂ）はリンスおよび乾燥後に形成されたレジス
トパターンである。

次に工程について説明する。まず、第１図ｔａ＋に示す
ように基板（１）」二にスピンコ−１・等の手段により
ネガ型レジスト膜（２）を形成し、次に第１図（ｂｌに
示すようにレジストパターンを形成すべき部分を選択的
にイオンビーム（３ａ）により照射し、感光されたレジ
スト膜部分（４ａ）を形成する。この場合、イオンビー
ム（３ａ）は、ネガ型レジスト膜（２）の膜■よりも大
きな飛程を持つものを使用する。

次に、第１図（Ｃ）に示すように、感光されたレジスト
膜部分（４ａ）の周辺部をある幅をもって別のイオンビ
ーム（３ｂ）によって＋ｔ＜を射し、感光されたレジス
ト膜部分（４ｈ）を形成する。この場合、イオンビーム
（３ｂ）は、レジスト膜（２）の膜厚よりも小さな飛程
を持つものを使用する。

一例として、ネガ型しジス１膜（２）の膜厚をＩ　７１
ｍとし、イオンビーム（３ａ）に２００に＋３νのベリ
リウムイオンビーム（レジスト中での飛程約１．２μｍ
）を、またイオンビーム（３ｂ）に１４０ｋｅνのベリ
リウムイオンビーム（レジスト中での飛程約０．７μｍ
）を使用する。

この後、現像処理を行うと、第１図ｆｄ＋に示すように
現像直後のレジストパターン（５ａ）は、イオンビーム
（３ａ）　、　（３ｂ）により照射され感光されたレジ
スト膜部分（４Ｇ）に比べて膨潤した断面Ｔ字状のレジ
ストパターンとなる。したがって、現像終了後にリンス
および乾燥を行うと、従来のネガ型しジス１−パターン
の形成方法の場合と同様にレジストは収縮するのである
が、元のネガ型レジストパターン（５ａ）がＴ字形の断
面形状をなしているために収縮したネガ型レジストパタ
ーン（５ｂ）の断面形状は第１図（ｃｌに示すように長
方形状になり、その側面が基板（１１の上面と垂直にな
る。

なお、上記実施例ではイオンビームのエネルギーを変化
させて２種類のイオンビームを発生させているが、イオ
ン種を変化させてレジスト中での飛程を変化せしめても
よい。

また、荷電ヒームとしてエネルギーの異なる電子ビーム
を利用し７てもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に、１、れぽ、レジスト中での
飛程の異なる２種類の６ｉ＋宙ビーＪ、を用い゛Ｃネガ
型レジストを感光しＴ字形の断面形状のレジストパター
ンを形成するよ・うにしまたので、現像以鋒の処理によ
りレジストの膨潤および収縮が生じても基板に垂直な側
面を有する断面長方形のネガ型レジストパターンを形成
でき、パターン寸法が１μｍ以下に微細になっても高精
度に下地加１−を行うことができるネガ型レジストパタ
ーンの形成方法が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）はこの発明の一実施例によるネガ
型レジストパターンの形成方法の）ｌｌｌ′１次の１″
程を示す断面図、第２図（ａｌ〜（Ｃ）は従来のネガ型
しジス］・パターンの形成方法の順次の７「程を示す断
面図、第３図ｆａ）〜（Ｃ１は従来のネガ型レジストパ
ターンの形成方法における問題点を説明するための断面
図である。 （１１は基板、（２）はネガ型レジスト膜、（３ａ）、
　（３ｂ）はイオンビーム、（４ａ）　、　（４ｂ）　
、　（４ｃ）はレジスト膜部分、（５ａ）は現像直後の
ネガ型レジストパターン、（５ｈ）はリンスおよび乾燥
後に形成されたネガ型レジストパターン。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ネガ型レジスト膜を基板上に形成する工程と、上
   記ネガ型レジスト膜のパターン形成部をそのネガ型レジ
   スト内での飛程が上記ネガ型レジスト膜の膜厚より大き
   い飛程を持つ荷電ビームによって選択的に照射する工程
   と、上記パターン形成部の周辺部分をある幅をもってそ
   の飛程が上記ネガ型レジスト膜の膜厚より小さい荷電ビ
   ームによって選択的に照射する工程と、現像剤により上
   記ネガ型レジスト膜を現像する工程とを含むことを特徴
   とするネガ型レジストパターンの形成方法。
2. （２）上記荷電ビームとしてイオンビームを用いるよう
   にしたことを特徴とする特許請求範囲第１項記載のネガ
   型レジストパターンの形成方法。