JPS62136820A - 極微細パタ−ン形成法 - Google Patents
極微細パタ−ン形成法Info
- Publication number
- JPS62136820A JPS62136820A JP27817985A JP27817985A JPS62136820A JP S62136820 A JPS62136820 A JP S62136820A JP 27817985 A JP27817985 A JP 27817985A JP 27817985 A JP27817985 A JP 27817985A JP S62136820 A JPS62136820 A JP S62136820A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- pattern
- resist
- substrate
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Silver Salt Photography Or Processing Solution Therefor (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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）
本発明は、ＣＶＤ法によυ作製したカーボン膜をレジス
トとして用い、反応性イオンエツチング法により 極値
ａバタ４を形成する方法に関するものである。
トとして用い、反応性イオンエツチング法により 極値
ａバタ４を形成する方法に関するものである。
（従来の技術）
近年、Ｉ、ＳＩから超ＬＳＩへと技術が進展するに伴い
、ｌμ惧以下の寸法を精度よく加工する手段が求められ
ている。このような状況の中で反応性イオンエツチング
法は、従来、サブミクロンからナノメータ領域の微細加
工法として用いられていたイオンエツチング法に比べ、
（１）被加工基板へのダメージが少い、 （ｉ＋）エツ
チング残さが残らない、０ｉｉ）被加工基板によっては
、エツチング速度が速い等の利点があることから近年注
目されているエツチング法である。
、ｌμ惧以下の寸法を精度よく加工する手段が求められ
ている。このような状況の中で反応性イオンエツチング
法は、従来、サブミクロンからナノメータ領域の微細加
工法として用いられていたイオンエツチング法に比べ、
（１）被加工基板へのダメージが少い、 （ｉ＋）エツ
チング残さが残らない、０ｉｉ）被加工基板によっては
、エツチング速度が速い等の利点があることから近年注
目されているエツチング法である。
また、サブミクロンからナノメータ領域のパターン形成
法には、電子線や波長の短い紫外線やＸ線等の高エネル
ギー線を被加工基板上に塗布されたレジスト薄膜に露光
、現像する技術が用いられている。上記高エネルギー線
によシバターン形成する際、高エネルギー線が被加工基
板よ）反射されて、設計よシ余分の領域のレジスト層を
露光するため特に極微細パターン形成には重要な問題と
なる。この問題を回避するため、従来２層レジスト法、
３層レジスト法が行われている。この中で最も構造が簡
単な２層レジスト法について、第≠図にそって説明する
。ｌの被加工基板上に、高エネルギー線に対し、反射、
散乱の少ないしかも露光されないポリマー２を塗布する
。次にその上に高エネルギー線で露光可能なしかも酸素
プラズマに対し、ドライエツチング耐性が優れたレジス
トＪを塗布する。次に参の高エネルギー線で、３のレジ
ストを露光し、現像すると第≠図Φ）のようなパターン
が形成される。次に酸素プラズマによるドライエツチン
グによシコのポリマーをエツチングし、第≠図（Ｃ）の
ようなパターンを形成する。このとき、コのポリマーが
３のレジストパターン形状をそのまま反映するように、
酸素ドライエツチング条件を適当に選ぶ必要がある。
法には、電子線や波長の短い紫外線やＸ線等の高エネル
ギー線を被加工基板上に塗布されたレジスト薄膜に露光
、現像する技術が用いられている。上記高エネルギー線
によシバターン形成する際、高エネルギー線が被加工基
板よ）反射されて、設計よシ余分の領域のレジスト層を
露光するため特に極微細パターン形成には重要な問題と
なる。この問題を回避するため、従来２層レジスト法、
３層レジスト法が行われている。この中で最も構造が簡
単な２層レジスト法について、第≠図にそって説明する
。ｌの被加工基板上に、高エネルギー線に対し、反射、
散乱の少ないしかも露光されないポリマー２を塗布する
。次にその上に高エネルギー線で露光可能なしかも酸素
プラズマに対し、ドライエツチング耐性が優れたレジス
トＪを塗布する。次に参の高エネルギー線で、３のレジ
ストを露光し、現像すると第≠図Φ）のようなパターン
が形成される。次に酸素プラズマによるドライエツチン
グによシコのポリマーをエツチングし、第≠図（Ｃ）の
ようなパターンを形成する。このとき、コのポリマーが
３のレジストパターン形状をそのまま反映するように、
酸素ドライエツチング条件を適当に選ぶ必要がある。
しかし、パターン寸法が０．／ｐｆｒＬ前後の極微細な
領域になると、先に説明した反応性ドライエツチング法
によシ、被加工基板を加工する場合、上記２層レジスト
を反応性ドライエツチングのマスクとして用いることが
困難になる。これは、第参図２のポリマーが反応性イオ
ンエツチングに用いるフッ素ｌ塩素を含む反応性ガスに
対し、耐性が十分高くないためである。従って、実際に
は上記レジストパターンを反応性ガスに対し、耐性の高
い材料に転写し、その材料をマスクに、反応性ドライエ
ツチングを行う必要があった。
領域になると、先に説明した反応性ドライエツチング法
によシ、被加工基板を加工する場合、上記２層レジスト
を反応性ドライエツチングのマスクとして用いることが
困難になる。これは、第参図２のポリマーが反応性イオ
ンエツチングに用いるフッ素ｌ塩素を含む反応性ガスに
対し、耐性が十分高くないためである。従って、実際に
は上記レジストパターンを反応性ガスに対し、耐性の高
い材料に転写し、その材料をマスクに、反応性ドライエ
ツチングを行う必要があった。
第３図に、３層レジスト法と反応性ドライエツチング法
によシ実際に８ｉ基板をエツチングして、極微細パター
ンを形成した例を示す。
によシ実際に８ｉ基板をエツチングして、極微細パター
ンを形成した例を示す。
まず、乙のＳ五基板の上に、７のポリマーを２１０μ風
の厚さに塗布し、その上に、ｔのゲルマニウムを蒸着法
によ１）２Ｊ−μ惟の厚さに付着させる。さらに１その
上に１００μ毒のＰＭＭＡレジストタを塗布する。次に
ＩＯの電子線を基板上に照射し、走査することによシ、
ＰＭＭＡを露光し、現像を行うと第１図（ａ）のような
ＰＭＭＡの微細パターンが形成される。
の厚さに塗布し、その上に、ｔのゲルマニウムを蒸着法
によ１）２Ｊ−μ惟の厚さに付着させる。さらに１その
上に１００μ毒のＰＭＭＡレジストタを塗布する。次に
ＩＯの電子線を基板上に照射し、走査することによシ、
ＰＭＭＡを露光し、現像を行うと第１図（ａ）のような
ＰＭＭＡの微細パターンが形成される。
次に反応性イオンエツチングによシ、３層レジストパタ
ーンを第３図（ｂ）のように形成する。ここでゲルマニ
ウムのエツチングには、ＯＦ４ ガスを、ポリマーのエ
ツチングには酸素ガスを用いる。
ーンを第３図（ｂ）のように形成する。ここでゲルマニ
ウムのエツチングには、ＯＦ４ ガスを、ポリマーのエ
ツチングには酸素ガスを用いる。
ここで、ゲルマニウム層はＰＭＭＡレジストが酸素エツ
チング耐性に劣るため、耐性の優れた材料として設けら
れている。しかし、７． ｒ、りのポリマー、ゲルマニ
ウム、 ＰＭＭＡは、ＳＭのエツチング用ガスとして
優れている０ＢｒＦ’３ガスに対して、ドライエツチン
グ耐性に劣る。とのため、０ＢｒＦｓでＳ・ｉ基板をエ
ツチング中にレジストパターンが細くなシ、加工後のＳ
ｉパターンの寸法が変化する。従って、ＱＢｒＦ３エツ
チング耐性に優れ九Ｎ１−０ｒ合金を第１図（ｂ）の基
板上に、蒸着しリフトオフ法により第５図（ｄ）のより
なＮｉ−０層合金のパターンを形成する。第５図（Ｃ）
に示したポリマーｐ Ｇｅ ｌ ＰＭＭＡ ＋ Ｎｉ
Ｏｒ金合金層は、ポリマーの溶ける有機溶媒中に基板
を浸すことＫより、ポリマーが溶けると同時に取シ除か
れる。すなわち、す７トオフエ程によシ取シ除かれるＳ
ｉおよびＮ１−Ｃ！ｒ合金は、この有機溶媒には、侵さ
れない。次に、このＮｉ−０層合金をマスクとして、／
３に示したＣＢｒＦ３ガスを用いた反応性イオンエツチ
ングにより、第１図（ｅ）のようなＳｉの１００μ常以
下で高さが３００μ惜程度の極微細パターンが形成され
た。
チング耐性に劣るため、耐性の優れた材料として設けら
れている。しかし、７． ｒ、りのポリマー、ゲルマニ
ウム、 ＰＭＭＡは、ＳＭのエツチング用ガスとして
優れている０ＢｒＦ’３ガスに対して、ドライエツチン
グ耐性に劣る。とのため、０ＢｒＦｓでＳ・ｉ基板をエ
ツチング中にレジストパターンが細くなシ、加工後のＳ
ｉパターンの寸法が変化する。従って、ＱＢｒＦ３エツ
チング耐性に優れ九Ｎ１−０ｒ合金を第１図（ｂ）の基
板上に、蒸着しリフトオフ法により第５図（ｄ）のより
なＮｉ−０層合金のパターンを形成する。第５図（Ｃ）
に示したポリマーｐ Ｇｅ ｌ ＰＭＭＡ ＋ Ｎｉ
Ｏｒ金合金層は、ポリマーの溶ける有機溶媒中に基板
を浸すことＫより、ポリマーが溶けると同時に取シ除か
れる。すなわち、す７トオフエ程によシ取シ除かれるＳ
ｉおよびＮ１−Ｃ！ｒ合金は、この有機溶媒には、侵さ
れない。次に、このＮｉ−０層合金をマスクとして、／
３に示したＣＢｒＦ３ガスを用いた反応性イオンエツチ
ングにより、第１図（ｅ）のようなＳｉの１００μ常以
下で高さが３００μ惜程度の極微細パターンが形成され
た。
以上、例を上げて示したように、極微細パターン形成に
は、２層または、３層の多層レジスト系が有利であるが
、下層に用いるポリマーがフッ素。
は、２層または、３層の多層レジスト系が有利であるが
、下層に用いるポリマーがフッ素。
塩素を含むドライエツチングガスに対して耐性が無いた
め、被加工基板上にドライエツチング耐性に侵れた材料
によるマスクパターン層を形成する必要があった。その
ため、パターン形成プロセス数が多くなるばかシか、最
初に形成したレジストパターンを被加工基板を加工する
まえに、なんども転写して、被加工基板上のマスクとし
て形成するため、変換誤差が大きくなるという問題があ
った。
め、被加工基板上にドライエツチング耐性に侵れた材料
によるマスクパターン層を形成する必要があった。その
ため、パターン形成プロセス数が多くなるばかシか、最
初に形成したレジストパターンを被加工基板を加工する
まえに、なんども転写して、被加工基板上のマスクとし
て形成するため、変換誤差が大きくなるという問題があ
った。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明の目的は、極微細パターン形成における工程数の
増大とそれに伴うパターン変換誤差の増大という２つの
問題点を同時に解決した工程数の少ないパターン変換誤
差の小さい極微細パターン形成法を提供することにある
。
増大とそれに伴うパターン変換誤差の増大という２つの
問題点を同時に解決した工程数の少ないパターン変換誤
差の小さい極微細パターン形成法を提供することにある
。
″（問題点を解決するための手段）
本発明を概説すれば、本発明は０． ／μｍ前後の寸法
をもつ極微細パターン形成法に関する発明であって、被
加工基板上にＣＶＤ法によシカ−ボン膜を付着させ、そ
の上層に酸素ガスドライエツチングに耐性を有するレジ
スト層を設け、高エネルギー線によシレジスト層を真先
し、その後、レジスト層を現像し、このレジスト層をマ
スクとして用いることによシ、下層のカーボン膜を酸素
ガスドライエツチングによシエッチングして形成された
レジストとカーボン膜の２１Ｈｇ造をマスクとして、フ
ッ素、塩素等の元素を含むガスを用いて、反応性イオン
エツチングにより被加工基板を加工することを特徴とす
る。
をもつ極微細パターン形成法に関する発明であって、被
加工基板上にＣＶＤ法によシカ−ボン膜を付着させ、そ
の上層に酸素ガスドライエツチングに耐性を有するレジ
スト層を設け、高エネルギー線によシレジスト層を真先
し、その後、レジスト層を現像し、このレジスト層をマ
スクとして用いることによシ、下層のカーボン膜を酸素
ガスドライエツチングによシエッチングして形成された
レジストとカーボン膜の２１Ｈｇ造をマスクとして、フ
ッ素、塩素等の元素を含むガスを用いて、反応性イオン
エツチングにより被加工基板を加工することを特徴とす
る。
（作 用）
従来、２層あるいは３層構造レジストは、フッ素、塩素
等の元素を含むガスのドライエツチングに対し耐性が劣
るため、０． ／μ、前後の極微細レジストパターンを
該ガスのドライエツチング用マスクとして直接用いるこ
とができなかった。
等の元素を含むガスのドライエツチングに対し耐性が劣
るため、０． ／μ、前後の極微細レジストパターンを
該ガスのドライエツチング用マスクとして直接用いるこ
とができなかった。
しかし７ながら、本発明者等はＣＶＤ法にょシ作製した
カーボン膜が従来下層に用いられていたポリマーに比べ
、フッ素、塩素等の元素を含む反応性イオンエツチング
に対し、耐性が優れていることを見出した。
カーボン膜が従来下層に用いられていたポリマーに比べ
、フッ素、塩素等の元素を含む反応性イオンエツチング
に対し、耐性が優れていることを見出した。
第３図は、２層あるいは３層構造レジストの下層に用い
られる代表的なポリマーである。ｄ系ホトレジスト二マ
イクロボジット／婦□（シプレー社）とφ−ＭＡＯとＣ
ＶＤ法で作製したカーボン膜の各種反応性ガスを用いて
反応性イオンエツチングを行った時のエツチング速度の
比を示したものである。ここでｄ系ホトレジスト：マイ
クロポジット（シプレー社）とφ−ＭＡＣは、２００’
Ｃで約７時間ベーキングしたものを使用した。また、反
応性ガスの圧力が弘Ｐａのときのデータである。第３図
を見て明らかなように、ＣＶＤ法で作製したカーボン膜
は、従来のポリマーに比べ各種反応性ガスに対し、λ〜
≠倍の耐性を示す。またこの他、塩素系のガスに対して
カーボン膜とＡＺ系ホトレジスト二マイクロボジッ）
／１ＡｔＯ（シプレー社、２００で、７時間ベーク）の
エツチング速度比を比較したところ、００ｔ４で／：３
．Ｊ−１ｃｔ、でｉ ： １Ａ４Ｌ、 ｃｔ２（、ｔｏ
％）＋Ａｒ （３０％ ） テ１ ： Ｊ−Ｊ’、 ０
０１ｚ （＋３％（ｈ ）ｆ ／ ＋３．３．８ｉ０１
４で／：ｊ、２となシ、いずれでもカーボン膜は著しく
高いエツチング耐性を示した。
られる代表的なポリマーである。ｄ系ホトレジスト二マ
イクロボジット／婦□（シプレー社）とφ−ＭＡＯとＣ
ＶＤ法で作製したカーボン膜の各種反応性ガスを用いて
反応性イオンエツチングを行った時のエツチング速度の
比を示したものである。ここでｄ系ホトレジスト：マイ
クロポジット（シプレー社）とφ−ＭＡＣは、２００’
Ｃで約７時間ベーキングしたものを使用した。また、反
応性ガスの圧力が弘Ｐａのときのデータである。第３図
を見て明らかなように、ＣＶＤ法で作製したカーボン膜
は、従来のポリマーに比べ各種反応性ガスに対し、λ〜
≠倍の耐性を示す。またこの他、塩素系のガスに対して
カーボン膜とＡＺ系ホトレジスト二マイクロボジッ）
／１ＡｔＯ（シプレー社、２００で、７時間ベーク）の
エツチング速度比を比較したところ、００ｔ４で／：３
．Ｊ−１ｃｔ、でｉ ： １Ａ４Ｌ、 ｃｔ２（、ｔｏ
％）＋Ａｒ （３０％ ） テ１ ： Ｊ−Ｊ’、 ０
０１ｚ （＋３％（ｈ ）ｆ ／ ＋３．３．８ｉ０１
４で／：ｊ、２となシ、いずれでもカーボン膜は著しく
高いエツチング耐性を示した。
カーボン膜は、従来、Ａｒのイオンエツチングに対して
、エツチング耐性が高いことが知られていたが、反応性
ガスに対してのエツチング耐性にっいては、知られてい
なかった。２層あるいは３層構造レジストの下層に用い
る材料には、高エネルギー線の反射、散乱が少なく、酸
素プラズマにより、ドライエツチングが可能であること
が必要条件であるがＣＶＤ法で作製したカーボン膜はこ
の条件を満足していることが知られていた。本発明者等
は、さらにＣＶＤ法で作製したカーボン膜が反応性ガス
による反応性イオンエツチングに対してエツチング耐性
が高いことを見い出し、該カーボン膜とレジストの２層
構造を直接マスクとして、反応性イオンエツチングを行
うことによシ、従来に比ベニ程数を著しく低減し、それ
に伴いパターン変換誤差を低減させることを可能にした
。
、エツチング耐性が高いことが知られていたが、反応性
ガスに対してのエツチング耐性にっいては、知られてい
なかった。２層あるいは３層構造レジストの下層に用い
る材料には、高エネルギー線の反射、散乱が少なく、酸
素プラズマにより、ドライエツチングが可能であること
が必要条件であるがＣＶＤ法で作製したカーボン膜はこ
の条件を満足していることが知られていた。本発明者等
は、さらにＣＶＤ法で作製したカーボン膜が反応性ガス
による反応性イオンエツチングに対してエツチング耐性
が高いことを見い出し、該カーボン膜とレジストの２層
構造を直接マスクとして、反応性イオンエツチングを行
うことによシ、従来に比ベニ程数を著しく低減し、それ
に伴いパターン変換誤差を低減させることを可能にした
。
（実施例／）
第１図は、本発明の第１の実施例を説明する図であって
、／１１ｔはＳｉ基板、／Ｊ″はＳｉ基板上にＣＶＤ法
で形成されたカーボン膜であり膜厚は０．２μｍでちる
。／乙はこの上にスピンコード法によシ宰布され九〇、
／μｍ厚のシリコーン系ネガ型レジスト（感度ざ０μ
Ｏｌｒ：Ｍ ）である。このレジストに／７に示した２
０ ＫＶの電子線を０．２μ惰ピツチで長さ７μｍに
わたつて、格子パターン状に照射した。その後、ジイソ
ブチルケトン−シクロヘキサン（／：ｌ）の混合溶媒に
１０秒浸して現像し、シクロヘキサン中で２０秒リンス
すると第１図Φ）のような線幅０．０ ｊμ濯のレジス
トパターンが得られた。このレジストパターンをマスク
として、ｌｒに示した酸素ガスの反応性イオンエツチン
グ（酸素流量ｊ Ｏ５００Ｍ １真空室圧力／Ｐａ、Ｒ
Ｆパワー０． ／ Ｗ／ｉ ）を３分行うと、第７図（
Ｃ）に示したような線幅約０．０２μ常とサイドエツチ
ングのないカーボン膜のパターンが得られた。次に、／
りに示した０ＢｒＰ３ガスの反応性イオンエツチング（
ガス流量、２０ＳＯＣ！Ｍ 、真空室圧力／Ｐａ１几Ｆ
パワー０．ＪＷ／ａｄ）を１分行うて、第１図（ｄ）の
ような線幅０．０！μ駕でＳｉの深さ０．６μ惧のバタ
ー／を得た。このとき、シリコン系ネガ型レジストは、
０ＢｒＦ＠によってエツチングされているが、カーボン
は残っている。
、／１１ｔはＳｉ基板、／Ｊ″はＳｉ基板上にＣＶＤ法
で形成されたカーボン膜であり膜厚は０．２μｍでちる
。／乙はこの上にスピンコード法によシ宰布され九〇、
／μｍ厚のシリコーン系ネガ型レジスト（感度ざ０μ
Ｏｌｒ：Ｍ ）である。このレジストに／７に示した２
０ ＫＶの電子線を０．２μ惰ピツチで長さ７μｍに
わたつて、格子パターン状に照射した。その後、ジイソ
ブチルケトン−シクロヘキサン（／：ｌ）の混合溶媒に
１０秒浸して現像し、シクロヘキサン中で２０秒リンス
すると第１図Φ）のような線幅０．０ ｊμ濯のレジス
トパターンが得られた。このレジストパターンをマスク
として、ｌｒに示した酸素ガスの反応性イオンエツチン
グ（酸素流量ｊ Ｏ５００Ｍ １真空室圧力／Ｐａ、Ｒ
Ｆパワー０． ／ Ｗ／ｉ ）を３分行うと、第７図（
Ｃ）に示したような線幅約０．０２μ常とサイドエツチ
ングのないカーボン膜のパターンが得られた。次に、／
りに示した０ＢｒＰ３ガスの反応性イオンエツチング（
ガス流量、２０ＳＯＣ！Ｍ 、真空室圧力／Ｐａ１几Ｆ
パワー０．ＪＷ／ａｄ）を１分行うて、第１図（ｄ）の
ような線幅０．０！μ駕でＳｉの深さ０．６μ惧のバタ
ー／を得た。このとき、シリコン系ネガ型レジストは、
０ＢｒＦ＠によってエツチングされているが、カーボン
は残っている。
０ＢｒＦ３に対するカーボンのエツチング速度はｓｔの
／／ｊであった。次にこのカーボン膜を除去するため、
酸素ガス反応性イオンエツチング（流量ｊＯ８ＯＯＭ
、真空室圧力／Ｐａ１几Ｆパワー０． ／ Ｗ／ｄ ）
を行う。すると、第１図（ｅ）のような線幅０．０／μ
ｍ。
／／ｊであった。次にこのカーボン膜を除去するため、
酸素ガス反応性イオンエツチング（流量ｊＯ８ＯＯＭ
、真空室圧力／Ｐａ１几Ｆパワー０． ／ Ｗ／ｄ ）
を行う。すると、第１図（ｅ）のような線幅０．０／μ
ｍ。
深さ０．１１μ惧の極微細Ｓｉパターンが形成された。
カーボンレジストパターンからＳｔパターンの変換差は
ｏ、ｏ ｏ ｚμ惧以下でるうた。
ｏ、ｏ ｏ ｚμ惧以下でるうた。
ＳｉＱ、基板上にスパッタ法によｐ Ｔ層を０．３−μ
ｍ堆積させる。その後、実施例１と同様な方法と条件に
より 、Ｔａ上にカーボン膜とレジストを堆積する。
ｍ堆積させる。その後、実施例１と同様な方法と条件に
より 、Ｔａ上にカーボン膜とレジストを堆積する。
Ｔａは、Ｓｉに比べ電子線の反射率が大きくなるため、
カーボンの膜厚は３００μｍとする。レジストの上方よ
１）２０ＫＶの電子線を０．２μ常ピツチで長さ／μ漢
にわたって格子パターン状に照射した。
カーボンの膜厚は３００μｍとする。レジストの上方よ
１）２０ＫＶの電子線を０．２μ常ピツチで長さ／μ漢
にわたって格子パターン状に照射した。
その後、実施例／と同一の条件によシ、露光。
現象し、リンスすると線幅Ｏ１／μ等の格子状パターン
が形成された。その後、実施例／と同一の条件によシ酸
索ドライエツチングを行うと、線幅０．／μ溝のサイド
エツチングのないカーボ／のパタンが形成された。次に
、０ＢｒＰｓガスの反応性イオンエツチング（ガス流ｉ
３０５００Ｍ 、真空室圧力ｊＰａ ％ＲＦパワーＯ
，ＪＷ／ｃｔＡ）をｌｒ分行って、線幅０．／ｐｍのカ
ーポン／ＴａＯ積層した格子状パターンを得た。Ｃ！Ｂ
ｒ Ｆ３ガスに対するカーボンのエツチング速度はＴ
ａの／／♂であった。次にカーボン膜を実施例／と同様
の条件によシ除去した。すると、５ｉ０１基板上に線幅
０、／μ慣、深さ０．Ｊ″μ毒のＴａの格子パターンを
得た。
が形成された。その後、実施例／と同一の条件によシ酸
索ドライエツチングを行うと、線幅０．／μ溝のサイド
エツチングのないカーボ／のパタンが形成された。次に
、０ＢｒＰｓガスの反応性イオンエツチング（ガス流ｉ
３０５００Ｍ 、真空室圧力ｊＰａ ％ＲＦパワーＯ
，ＪＷ／ｃｔＡ）をｌｒ分行って、線幅０．／ｐｍのカ
ーポン／ＴａＯ積層した格子状パターンを得た。Ｃ！Ｂ
ｒ Ｆ３ガスに対するカーボンのエツチング速度はＴ
ａの／／♂であった。次にカーボン膜を実施例／と同様
の条件によシ除去した。すると、５ｉ０１基板上に線幅
０、／μ慣、深さ０．Ｊ″μ毒のＴａの格子パターンを
得た。
カーボンレジストパターンからＴａパターンへの転写の
変換差は０．００よμ偽以下であった。
変換差は０．００よμ偽以下であった。
〔実施例３〕
第２図は、本発明の第３の実施例を説明する図であって
、２／はＳｉ基板、２λはＳｉ基板上にＣＶＤ法で形成
されたカーボン膜であり、膜厚は０．２μ、である。２
３は、この上に蒸着法によ）形成された膜厚０．Ｏ！μ
倶のＧｅである。２≠は、その上にスピンコード法によ
シ塗布し、その後ｉｒｏ’ｃで約７時間ベーキングを行
ったポジ形レジストφ−ＭＡＯである。膜厚はＯ０／μ
常である。このレジストに２ｊに示した２０ＫｅＶの電
子線を０．２μｍピッチで長さｌμ常にわたって格子パ
ターン状に照射した。
、２／はＳｉ基板、２λはＳｉ基板上にＣＶＤ法で形成
されたカーボン膜であり、膜厚は０．２μ、である。２
３は、この上に蒸着法によ）形成された膜厚０．Ｏ！μ
倶のＧｅである。２≠は、その上にスピンコード法によ
シ塗布し、その後ｉｒｏ’ｃで約７時間ベーキングを行
ったポジ形レジストφ−ＭＡＯである。膜厚はＯ０／μ
常である。このレジストに２ｊに示した２０ＫｅＶの電
子線を０．２μｍピッチで長さｌμ常にわたって格子パ
ターン状に照射した。
その後、ジイソブチルケトンとジオキサン（ｒ！：／Ｊ
−）の混合溶媒に３０秒浸して現象し、ジインブチルケ
トンで３０秒リンスし、第一図Φ）のような線幅ｏ、ｏ
ｒμｍのレジストパターンが得られた。このレジストパ
ターンをマスクとして２乙に示したＣＦ４ガスの反応性
イオスエッチング（ＯＦ’、流ＨｉＪ″５００Ｍ、真空
室圧力２Ｐａ几Ｆパワーｏ、 ｉ Ｗ、／、−ａ ）を
７分行うと、第λ図ＯＫ示したような線幅０．０２μｍ
とサイドエツチングのないＧｅのパターンが得られた。
−）の混合溶媒に３０秒浸して現象し、ジインブチルケ
トンで３０秒リンスし、第一図Φ）のような線幅ｏ、ｏ
ｒμｍのレジストパターンが得られた。このレジストパ
ターンをマスクとして２乙に示したＣＦ４ガスの反応性
イオスエッチング（ＯＦ’、流ＨｉＪ″５００Ｍ、真空
室圧力２Ｐａ几Ｆパワーｏ、 ｉ Ｗ、／、−ａ ）を
７分行うと、第λ図ＯＫ示したような線幅０．０２μｍ
とサイドエツチングのないＧｅのパターンが得られた。
次に、このＧｅをマスクとして、２７に示した酸素ガス
の反応性イオンエツチング（酸素流ｉｔｏｓｃｃＭ。
の反応性イオンエツチング（酸素流ｉｔｏｓｃｃＭ。
真空室圧力／Ｐａ、ＲＦパワー０．／ Ｗ／ｃｆＩ）を
！分行って、第２図（ｄ）に示したような線幅０．０Ｊ
−μ恒のサイドエツチングのないカーボン膜のパターン
が得うれた。次にこのカーボン膜をマスクとして２？に
示した０ＢｒＦ３ガスの反応性イオンエラチン（ガス流
量２０５００Ｍ １真空室圧力／Ｐａ、ＲＦパワー０．
３ Ｗ、Ｑを！分行って、第２図（ｅ）に示したような
線幅０．０２μ常でＳｉの深さ０．Ａｐｍのパターンを
得た。次にカーボン膜を除去するため、酸素ガス反応性
イオンエツチング（流ｆ ｊ Ｏ５００Ｍ 、真空室圧
力／Ｐａ。
！分行って、第２図（ｄ）に示したような線幅０．０Ｊ
−μ恒のサイドエツチングのないカーボン膜のパターン
が得うれた。次にこのカーボン膜をマスクとして２？に
示した０ＢｒＦ３ガスの反応性イオンエラチン（ガス流
量２０５００Ｍ １真空室圧力／Ｐａ、ＲＦパワー０．
３ Ｗ、Ｑを！分行って、第２図（ｅ）に示したような
線幅０．０２μ常でＳｉの深さ０．Ａｐｍのパターンを
得た。次にカーボン膜を除去するため、酸素ガス反応性
イオンエツチング（流ｆ ｊ Ｏ５００Ｍ 、真空室圧
力／Ｐａ。
几Ｆパワー０． ／ Ｗ／ｆｆｌ ）を行う。すると、
第２図（ｆ）のような線幅０．０２μｍ１深さ０．６μ
ｍの極微細Ｓｉパターンが形成された。カーボンレジス
トパターンからＳ＋パターンの変換差は、０．００３″
μｍ以下であった。
第２図（ｆ）のような線幅０．０２μｍ１深さ０．６μ
ｍの極微細Ｓｉパターンが形成された。カーボンレジス
トパターンからＳ＋パターンの変換差は、０．００３″
μｍ以下であった。
（発明の効果）
以上説明したように、ＣＶＤ法で形成したカーボン膜は
、レジスト膜としてフッ素および塩素を含む反応性ガス
の反応性イオンエツチングに対し、ドライエツチング耐
性が高く、酸素ガスによる反応性ドライエツチングによ
シエッチングが可能であるため、本発明法に従って酸素
ガス反応性イオンエツチング耐性の高いレジスト系と組
合せた２層レジストを用いることにより、工程数の少い
、パターン変換誤差の少い高精度な極微細パターン形成
が可能となった。
、レジスト膜としてフッ素および塩素を含む反応性ガス
の反応性イオンエツチングに対し、ドライエツチング耐
性が高く、酸素ガスによる反応性ドライエツチングによ
シエッチングが可能であるため、本発明法に従って酸素
ガス反応性イオンエツチング耐性の高いレジスト系と組
合せた２層レジストを用いることにより、工程数の少い
、パターン変換誤差の少い高精度な極微細パターン形成
が可能となった。
第１図は、本発明法により形成したＳｉの極微細パター
ン形成法の１例でラシ、第２図は、本発明法により形成
したＳｉの極微細パターン形成法の７例、第３図は、Ｃ
ＶＤカーボン膜に対するＡＺレジスト、φ−ＭＡＯの各
種反応性ガスに対する反応性イオンエツチングにおける
エツチング速度比、第≠図は、従来の２ｊｆｌｔレジス
ト法によるｔｌ ＡＢパターン形成、第５図は従来の３
層レジスト法とリフトオフ法を組み合せたＮｉ−０？合
金をマスクとしたＳｌの極微細パターンの形成である。 ／・・・被加工基板、！・−・ポリマー、３・・・レジ
スト、≠・・・高エネルギー線、！・・・酸素プラズマ
、２・・・Ｓｉ基板、７°・・ポリマー、？・・・Ｇｅ
、 タ・・・ＰＭＭＡレジスト、１０・・・電子線
、／／・・・ＯＦ４ガスプラズマまたは、酸素プラズマ
、／２・・・ニッケル（Ｎｉ）クロム（Ｏｒ）合金、／
３・・・０ＢｒＦ３ ガスプラズマ、ｌ≠・・・Ｓｉ基
板、／ｊ′・・・ＣＶＤ法によシ作製したカーボン膜、
／２・・・シリコーン系ネガ形レジスト、／７・・・電
子線、／Ｉ？・・・酸素プラズマ、／７・・・０ＢｒＦ
３ガスプラズマ、２０−°・酸素プラズマ、２／・・・
８１Ｎ１２・・・ＣＶＤにょ多形成したカーボン膜、２
３・・・Ｇｅ１ ｊ！・・・φ−Ｎ仄ｃレジスト、２ｊ
・・・電子線、２６・・・ＯＦ４プラズマ、２７・・・
酸素プラズマ１．２ｒ・・・０ＢｒＦｓプラズマ、２７
・・・酸素プラズマ〇
ン形成法の１例でラシ、第２図は、本発明法により形成
したＳｉの極微細パターン形成法の７例、第３図は、Ｃ
ＶＤカーボン膜に対するＡＺレジスト、φ−ＭＡＯの各
種反応性ガスに対する反応性イオンエツチングにおける
エツチング速度比、第≠図は、従来の２ｊｆｌｔレジス
ト法によるｔｌ ＡＢパターン形成、第５図は従来の３
層レジスト法とリフトオフ法を組み合せたＮｉ−０？合
金をマスクとしたＳｌの極微細パターンの形成である。 ／・・・被加工基板、！・−・ポリマー、３・・・レジ
スト、≠・・・高エネルギー線、！・・・酸素プラズマ
、２・・・Ｓｉ基板、７°・・ポリマー、？・・・Ｇｅ
、 タ・・・ＰＭＭＡレジスト、１０・・・電子線
、／／・・・ＯＦ４ガスプラズマまたは、酸素プラズマ
、／２・・・ニッケル（Ｎｉ）クロム（Ｏｒ）合金、／
３・・・０ＢｒＦ３ ガスプラズマ、ｌ≠・・・Ｓｉ基
板、／ｊ′・・・ＣＶＤ法によシ作製したカーボン膜、
／２・・・シリコーン系ネガ形レジスト、／７・・・電
子線、／Ｉ？・・・酸素プラズマ、／７・・・０ＢｒＦ
３ガスプラズマ、２０−°・酸素プラズマ、２／・・・
８１Ｎ１２・・・ＣＶＤにょ多形成したカーボン膜、２
３・・・Ｇｅ１ ｊ！・・・φ−Ｎ仄ｃレジスト、２ｊ
・・・電子線、２６・・・ＯＦ４プラズマ、２７・・・
酸素プラズマ１．２ｒ・・・０ＢｒＦｓプラズマ、２７
・・・酸素プラズマ〇
Claims (2)
- （１）被加工基板上に、酸素ガスプラズマエッチングに
よりエッチング可能な薄膜を下層に設け、その上層に酸
素ガスプラズマエッチングに耐性を有するレジスト層を
設け、高エネルギー線によりレジスト層を露光した後レ
ジスト層を現像し、このレジスト層をマスクとして用い
て下層の該薄膜を酸素ガスプラズマエッチングによりエ
ッチングし、この下層薄膜をマスクとして被加工基板を
ドライエッチングすることにより構成される微細パタン
形成法において、該下層薄膜としてＣＶＤ法で作製した
カーボン薄膜を用い、さらに被加工基板をドライエッチ
ングする際、エッチング用ガスとして、フッ素または塩
素または両元素を含有するガスを用い、反応性イオンエ
ッチングにより被加工基板を加工することを特徴とする
極微細パターン形成法。 - （２）被加工基板上に、酸素ガスプラズマエッチングに
よりエッチング可能な薄膜を下層に設け、その上層に酸
素ガスプラズマエッチング耐性に優れフッ素または、塩
素または、両元素を含むガスのプラズマエッチングが可
能な中間層薄膜を設け、その上層に高エネルギー線によ
り露光可能なレジスト層を設け、高エネルギー線により
レジスト層を露光した後レジスト層を現像し、このレジ
スト層をマスクとして用いて、該中間層をフッ素または
、塩素または、両元素を含むガスのプラズマエッチング
により、エッチングし、該中間層をマスクとして用い、
酸素プラズマエッチングにより該下層をエッチングし、
この下層薄膜をマスクとして、被加工基板をドライエッ
チングすることにより構成される微細パターン形成法に
おいて、該下層薄膜としてＣＶＤ法で作製したカーボン
薄膜を用い、さらに、被加工基板をドライエッチングす
る際、エッチング用ガスとしてフッ素、または塩素、ま
たは両元素を含有するガスを用い、反応性イオンエッチ
ングにより被加工基板を加工することを特徴とする極微
細パターン形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27817985A JPS62136820A (ja) | 1985-12-11 | 1985-12-11 | 極微細パタ−ン形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27817985A JPS62136820A (ja) | 1985-12-11 | 1985-12-11 | 極微細パタ−ン形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62136820A true JPS62136820A (ja) | 1987-06-19 |
Family
ID=17593686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27817985A Pending JPS62136820A (ja) | 1985-12-11 | 1985-12-11 | 極微細パタ−ン形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62136820A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4201661A1 (de) * | 1991-01-22 | 1992-07-30 | Toshiba Kawasaki Kk | Verfahren zur herstellung einer halbleiteranordnung |
| US5240554A (en) * | 1991-01-22 | 1993-08-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
| US5378316A (en) * | 1991-04-03 | 1995-01-03 | Eastman Kodak Company | High durability mask for dry etch processing of GaAs |
| US5437961A (en) * | 1990-11-27 | 1995-08-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
| US5445710A (en) * | 1991-01-22 | 1995-08-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
| EP0795895A2 (en) * | 1996-03-07 | 1997-09-17 | Nec Corporation | Semiconductor device with a plurality of stacked wiring layers and manufacturing method of the same |
-
1985
- 1985-12-11 JP JP27817985A patent/JPS62136820A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5437961A (en) * | 1990-11-27 | 1995-08-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
| DE4201661A1 (de) * | 1991-01-22 | 1992-07-30 | Toshiba Kawasaki Kk | Verfahren zur herstellung einer halbleiteranordnung |
| US5240554A (en) * | 1991-01-22 | 1993-08-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
| US5445710A (en) * | 1991-01-22 | 1995-08-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
| US5707487A (en) * | 1991-01-22 | 1998-01-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing semiconductor device |
| US5378316A (en) * | 1991-04-03 | 1995-01-03 | Eastman Kodak Company | High durability mask for dry etch processing of GaAs |
| EP0795895A2 (en) * | 1996-03-07 | 1997-09-17 | Nec Corporation | Semiconductor device with a plurality of stacked wiring layers and manufacturing method of the same |
| EP0795895A3 (en) * | 1996-03-07 | 1998-12-02 | Nec Corporation | Semiconductor device with a plurality of stacked wiring layers and manufacturing method of the same |
| KR100308101B1 (ko) * | 1996-03-07 | 2001-11-30 | 가네꼬 히사시 | 반도체장치와그의제조방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5277749A (en) | Methods and apparatus for relieving stress and resisting stencil delamination when performing lift-off processes that utilize high stress metals and/or multiple evaporation steps | |
| EP2302452B1 (en) | Photomask blank and photomask | |
| US4315984A (en) | Method of producing a semiconductor device | |
| CN104460224B (zh) | 光掩膜坯料的制造方法 | |
| JPS5851412B2 (ja) | 半導体装置の微細加工方法 | |
| JPS62136820A (ja) | 極微細パタ−ン形成法 | |
| JPH06308713A (ja) | 位相シフトフォトマスク及び位相シフトフォトマスク用ブランクス | |
| JPS6239817B2 (ja) | ||
| US20070134943A2 (en) | Subtractive - Additive Edge Defined Lithography | |
| US4599737A (en) | X-ray mask with Ni pattern | |
| JPH0463349A (ja) | フォトマスクブランクおよびフォトマスク | |
| EP0193543B1 (en) | Process for forming a layer of patterned photoresist | |
| JP3266994B2 (ja) | 反射型マスク | |
| KR20180113177A (ko) | 포토마스크 블랭크의 제조 방법 | |
| JPS583232A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JPH02156244A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPH06242308A (ja) | Ａｕ透過型グレーティングの製作法 | |
| JPS59213131A (ja) | Ｘ線露光用マスクの製造方法 | |
| JPH04307545A (ja) | 位相シフトマスクおよびその製造方法 | |
| JPS58114428A (ja) | 微細パタ−ン形成方法 | |
| Kruger et al. | Trilayer resist | |
| JPS62106626A (ja) | 露光マスクの製造方法 | |
| JPH03116725A (ja) | レジスト剥離方法 | |
| JPH03192717A (ja) | Ｘ線露光用マスクおよびその製造方法 | |
| JPH0620929A (ja) | Ｘ線マスク構造体、ｘ線マスク製造方法、ｘ線露光装置、ｘ線露光方法及び半導体製造方法 |