JPH022604A - 微細パターン形成方法 - Google Patents
微細パターン形成方法Info
- Publication number
- 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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- resist
- fine
- ion beam
- substrate
- pattern
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- Pending
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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）
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。
ターン形成方法に関する。
（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。
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。
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。
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。
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〜）
。
、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〜）
。
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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
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。
ーンを描画するようイオンビームを偏向する。
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。
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。
（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
。
。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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- （１）微細レジストパターン形成において、基板上にノ
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63149710A JPH022604A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 微細パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63149710A JPH022604A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 微細パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022604A true JPH022604A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15481130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63149710A Pending JPH022604A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 微細パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH022604A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08316165A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-11-29 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH08316168A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-11-29 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP63149710A patent/JPH022604A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08316165A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-11-29 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH08316168A (ja) * | 1995-05-24 | 1996-11-29 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
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