JPH022604A - Fine-pattern forming method - Google Patents
Fine-pattern forming methodInfo
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- JPH022604A JPH022604A JP63149710A JP14971088A JPH022604A JP H022604 A JPH022604 A JP H022604A JP 63149710 A JP63149710 A JP 63149710A JP 14971088 A JP14971088 A JP 14971088A JP H022604 A JPH022604 A JP H022604A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は半導体素子製造工程における基板上への微細パ
ターン形成方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for forming fine patterns on a substrate in a semiconductor device manufacturing process.
(従来の技術とその問題点)
集束イオンビームを用いたレジスト露光は、現在微細パ
ターン形成手段として一般的に用いられている電子ビー
ムによるレジスト露光と比較した場合、前方及び後方散
乱による近接効果の影響を受けに<<、また感度が1〜
2程高いため、チャージアップによる影響も受けにくい
。このように集束イオンビームは電子ビームに比べ、よ
り微細加工性に優れており、現在集束イオンビーム露光
による、線幅0.1μm程度の微細レジストパターン形
成が行われている。(Prior art and its problems) When compared with resist exposure using an electron beam, which is currently commonly used as a means for forming fine patterns, resist exposure using a focused ion beam is less prone to proximity effects due to forward and backward scattering. Under the influence<<, the sensitivity is 1~
Since it is about 2 high, it is not easily affected by charge-ups. As described above, a focused ion beam has better fine processing properties than an electron beam, and currently, a fine resist pattern with a line width of about 0.1 μm is formed by focused ion beam exposure.
しかしながら、従来集束イオンビーム露光あるいは電子
ビーム露光等による微細加工に用いられているレジスト
は、ポリメチルメタクリレート(P M MA )に代
表されるメタクリレート系レジスト、あるいはクロロメ
チル化ポリスチレン(CMS)に代表されるスチレン系
レジスト等、現像液に有機溶媒を用いるものがほとんど
である。このような有機溶媒現象を用いるレジストは、
現像中にレジストパターンが有機溶媒の含浸により膨潤
を起こすことが知られており、従って例えば線幅0.1
μm/線間0.1μmといったような微細かつ高密度な
レジストパターンは形成することができなかった。However, resists conventionally used for microfabrication by focused ion beam exposure or electron beam exposure are methacrylate-based resists such as polymethyl methacrylate (PMMA), or chloromethylated polystyrene (CMS). Most of the resists, such as styrene-based resists, use organic solvents in the developer. Resists that use such organic solvent phenomena are
It is known that the resist pattern swells during development due to impregnation with an organic solvent, and therefore, for example, when the line width is 0.1
It was not possible to form a fine and high-density resist pattern of μm/line spacing of 0.1 μm.
ノボラック系レジストは現像液にアルカリ水溶液を用い
、現像中にパターンが膨潤を起こしにくいレジストとし
て知られているが、従来用いられてきた電子ビームによ
るパターン露光では、先に述べたように近接効果、チャ
ージアンプ等の影響を受け、微細かつ高密度なレジスト
パターンを形成することはできなかった(例えば半導体
リソグラフィ技術:鳳紘一部著、産業図書P、15〜)
。Novolac resist uses an alkaline aqueous solution as a developer and is known as a resist that does not cause the pattern to swell during development.However, as mentioned above, the pattern exposure using the conventional electron beam causes the proximity effect, Due to the influence of charge amplifiers, etc., it was not possible to form fine and high-density resist patterns (for example, semiconductor lithography technology: written by Hiro Otori, Sangyo Tosho P, 15-)
.
本発明の目的は、微細レジストパターン形成において、
従来よりも微細かつ高密度なレジストパターン形成方法
を提供することにある。The purpose of the present invention is to form fine resist patterns.
An object of the present invention is to provide a method for forming a resist pattern that is finer and denser than conventional methods.
(問題を解決するための手段)
本発明によれば、微細レジストパターン形成において、
基板にノボラック系レジストを塗布するL程と、引き続
いて集束イオンビームにより前記レノストを露光する工
程とを具備することを特徴とする微細パターン形成方法
によって得られる。(Means for solving the problem) According to the present invention, in forming a fine resist pattern,
This is obtained by a method for forming a fine pattern, which comprises a step of applying a novolak resist to a substrate, and a step of subsequently exposing the resist to light using a focused ion beam.
(作用)
第2図は本発明で用いた集束イオンビーム装置の構成を
示している。イオン源201から放出されたイオンはE
xB質量分離器204によって必易なイオン種に選別さ
れ、対物レンズ208によって0.1 μm以下のビー
ム径にまで集束される。(Function) FIG. 2 shows the configuration of the focused ion beam device used in the present invention. The ions emitted from the ion source 201 are E
The xB mass separator 204 selects essential ion species, and the objective lens 208 focuses the beam to a beam diameter of 0.1 μm or less.
さらに偏向器209によって基板210上に任意のパタ
ーンを描画するようイオンビームを偏向する。Furthermore, the ion beam is deflected by a deflector 209 so as to draw an arbitrary pattern on the substrate 210.
先に述べたように、集束イオンビーム露光は電子ビーム
露光と比較して近接効果、チャージアップ等の影響を受
けにくいため、ビーム径とほぼ等しい0.05〜0.1
μm程度の線幅の微細なレジストパターンを精度及び再
現性良く形成することができる。またノボラック系レジ
ストは現像液にアルカリ水溶液を用いているため、現像
中に現像液の含浸によるレジストの膨潤がほとんどなく
、従ってパターン間のスペースが非常に微細な高密度レ
ジストパターンを精度及び再現性良く形成することがで
きる。従ってノボラック系レジストを用いて、集束イオ
ンビームによって露光を行うことにより、従来法では得
られなかった微細かつ高密度なレジストパターンを形成
することができる。As mentioned earlier, focused ion beam exposure is less susceptible to effects such as proximity effect and charge-up compared to electron beam exposure, so the beam diameter is approximately equal to 0.05 to 0.1.
A fine resist pattern with a line width on the order of μm can be formed with high accuracy and reproducibility. In addition, since novolac resists use an alkaline aqueous solution as the developer, there is almost no swelling of the resist due to impregnation with the developer during development, which allows high-density resist patterns with very fine spaces between patterns to be produced with high accuracy and reproducibility. Can be formed well. Therefore, by using a novolac resist and performing exposure with a focused ion beam, it is possible to form a fine and high-density resist pattern that could not be obtained by conventional methods.
(実施例)
以下、本発明の実施例について第1図を用いて説明する
。まず、基板12上にレジストとしてノボラ、り系ネガ
型レジストを厚さ約0.5μmスピン塗布し、80°C
30分間ベイクする(第1図(a))。次いでAu−5
l−Be合金イオン源から得られる、加速エネルギー2
60 keVのBe集東イオンビームを用いてレジスト
の露光を行う(第1図(b))。この時レジストの露光
量は3 x xo12ions/cm2程度とした。そ
の後アルカリ水溶液現像液中にて5分間現像を行い、純
水で1分間リンスを行うことにより、第1図(C)に示
したようなレンズ ドパターンが形成された。この場合
。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described using FIG. 1. First, a novola, phosphor-based negative type resist is spin coated on the substrate 12 to a thickness of about 0.5 μm, and heated to 80°C.
Bake for 30 minutes (Figure 1(a)). Then Au-5
Acceleration energy obtained from l-Be alloy ion source2
The resist is exposed using a 60 keV Be focused ion beam (FIG. 1(b)). At this time, the exposure amount of the resist was approximately 3 x xo12ions/cm2. Thereafter, development was carried out for 5 minutes in an aqueous alkaline developer and rinsed for 1 minute with pure water, thereby forming a lensed pattern as shown in FIG. 1(C). in this case.
レンズ ドパターンの形成線幅は約0.1μm1線間は
同じ<0.1μmであり、膨潤や近接効果等の影響を受
けることなく、従来法では得られなかった微細かつ高密
度なレジストパターンを形成することができた。The line width of the lensed pattern is approximately 0.1 μm, and the distance between each line is <0.1 μm, making it possible to create fine and high-density resist patterns that cannot be obtained with conventional methods without being affected by swelling or proximity effects. was able to form.
他の実施例として加速エネルギー260 keVのSi
の集束イオンビームを用いて露光を行った。他の条件は
Beの場合と同様とした。線幅0.1 μm線間0.1
μmの微細パターンが形成された。As another example, Si with an acceleration energy of 260 keV
Exposure was performed using a focused ion beam. Other conditions were the same as in the case of Be. Line width 0.1 μm Line spacing 0.1
A micrometer-sized pattern was formed.
本実施例ではレジスト露光工程にAu−5l−Be合金
イオン源から得られるBe集東イオンビームを用いたが
、他のLi、GalAu等単体金属イオン源、Au−5
11Pt−5b、 Pb−N1−B等合金イオン源、あ
るいは■e、 H2、o□、F2等のガスイオン源から
得られるイオン種の集束イオンビームを用いてもよい。In this example, a Be focused ion beam obtained from an Au-5l-Be alloy ion source was used in the resist exposure process, but other single metal ion sources such as Li, GalAu, etc.
A focused ion beam of ion species obtained from an alloy ion source such as 11Pt-5b or Pb-N1-B or a gas ion source such as ■e, H2, o□, or F2 may be used.
また本実施例ではレジストとしてノボラック系ネガ型レ
ジスト(シブレイ社、5AL601−ER7)を用いた
が、その他ノボラック系ポジ型レジスト等、他のアルカ
リ水溶液現像を行うノボラック系レジストを用いてもよ
い。更に本実施例では加速エネルギーは260keV、
露光量は3 x 10I2tons/Cm2としたが、
これは用いるレジストに像形成反応を起こさせ、かつイ
オン衝撃によるレジストの膜減りが起こらない範囲であ
れば任意の大きさの加速エネルギー及び露光量としても
よい。Further, in this embodiment, a novolac negative type resist (Sibley, Inc., 5AL601-ER7) was used as the resist, but other novolac type resists such as a novolac positive type resist and other novolac type resists that are developed with alkaline aqueous solution may be used. Furthermore, in this example, the acceleration energy is 260 keV,
The exposure amount was 3 x 10I2tons/Cm2,
The acceleration energy and exposure amount may be set to any desired magnitude as long as the resist used undergoes an image-forming reaction and the resist film is not reduced due to ion bombardment.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明によれば微細レジストパタ
ーン形成において、基板にノボラック系レジストを塗布
する工程と、集束イオンビームによる露光工程とを具備
することを特徴とする微細パターン形成方法によって、
従来法によっては得ることのできなかった微細かつ高密
度なレノストパターンを形成することができた。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, in forming a fine resist pattern, the fine pattern is characterized by comprising a step of applying a novolac resist to a substrate and a step of exposing with a focused ion beam. Depending on the formation method,
We were able to form a fine and dense Rennost pattern that could not be obtained using conventional methods.
第1図は本発明の一実施例を説明するための基板の部分
断面図、第2図は本発明の詳細な説明するための集束イ
オンビーム装置の概略図である。
図において11・・・ノボラック系ネガ型レジスト、1
2・・・基板、13・・・Be集東イオンビーム、20
1・・・イオン源、202・・・集束レンズ、203.
207・・・アライメント偏向器、204・・・EXB
質量分M器、205・・・イオン種選別絞り、206・
・・非点補正子、208・・・対物レンズ、209・・
・偏向器、210・・・基板、211・・・試料ステー
ジである。FIG. 1 is a partial sectional view of a substrate for explaining one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a focused ion beam apparatus for explaining the present invention in detail. In the figure, 11...Novolac negative resist, 1
2...Substrate, 13...Be concentrated east ion beam, 20
1... Ion source, 202... Focusing lens, 203.
207... Alignment deflector, 204... EXB
Mass fraction M device, 205...Ion species selection aperture, 206.
... Astigmatism corrector, 208 ... Objective lens, 209 ...
- Deflector, 210...Substrate, 211...Sample stage.
Claims (1)
ボラック系レジストを塗布する工程と、続いて集束イオ
ンビームにより前記レジストを露光する工程とを具備す
ることを特徴とする微細パターン形成方法。(1) A method for forming a fine resist pattern, which comprises the steps of applying a novolac resist on a substrate, and then exposing the resist to a focused ion beam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63149710A JPH022604A (en) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Fine-pattern forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63149710A JPH022604A (en) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Fine-pattern forming method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022604A true JPH022604A (en) | 1990-01-08 |
Family
ID=15481130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63149710A Pending JPH022604A (en) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | Fine-pattern forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH022604A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08316165A (en) * | 1995-05-24 | 1996-11-29 | Nec Corp | Method for manufacturing semiconductor device |
| JPH08316168A (en) * | 1995-05-24 | 1996-11-29 | Nec Corp | Method for manufacturing semiconductor device |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP63149710A patent/JPH022604A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08316165A (en) * | 1995-05-24 | 1996-11-29 | Nec Corp | Method for manufacturing semiconductor device |
| JPH08316168A (en) * | 1995-05-24 | 1996-11-29 | Nec Corp | Method for manufacturing semiconductor device |
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