JPH0282526A - 微細パターン形成方法 - 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） 本発明は、半導体素子の製造工程における微細なスリッ
ト状のパターンの形成方法に関、するものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、例えば以下に示
すようなものがあった。

第２図はかかる従来の微細パターンの形成工程断面図で
あり、従来から良く用いられている微細パターンの形成
方法の１種である３層レジスト法について説明する。

まず、基体１上に物質２を塗布する。この物質２は後の
工程て０！によるドライエツチングを行うことを考慮し
、レジストを用いるのが一般的である０次に、１布又は
蒸着等によりＯｘドライエツチングに耐性のある物′ｊ
ｌｔ３を形成する。この物？ｆ３は金属、絶縁１１り等
が一般的である。その上に物質４を形成する。この物質
４は通常、電子ビームレジストが一般的であり、電子ビ
ーム露光装置により＠細なパターンを形成する〔第２図
（ａ）参照）。

次に、この物質４をマスクにして下地の物質３をドライ
エツチングする〔第２図（ｂ）参照〕。

更に、物質３をマスクにして物質２を０！ドライエツチ
ングする（第２図（ｃ）参照）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記した従来の微細パターンの形成方法
には、高価な電子ビーム露光装置が必要であり、また、
この装置を用いてもＯ０１μｍ程度のパターン形成には
、非常に時間がかかり、実用性に乏しい。

本発明は、上記問題点を除去し、高価な電子ビーム露光
装置を必要とせず、従来の光露光装置により、微細パタ
ーンの形成を行い得る微細パターンの形成方法を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、半導体素子の
製造における微細なスリット状のパターンの形成方法に
おいて、基体上にスリット状の微細パターンを形成すべ
き物質層を形成する工程と、該物Ｔｔ円層上レジスト層
を形成する工程と、該レジスト層に垂直又は逆テーパ形
状のスリットを形成し、前記物質層を選択露出する工程
と、前記基体に対して垂直より傾いた角度に設定して、
マスク材を真空蒸着する工程と、該マスク材をマスクに
して前記レジスト層を異方性ドライエツチングによって
加工する工程とを設けるようにしたものである。

（作用） 本発明によれば、第１図に示すように、基体ｌｌ上のス
リット状の微細パターンを形成したい物質［１２上にレ
ジスト１３を塗布し、光露光法等によりこのレジスト１
３にスリット状のパターニングを行う、このレジストパ
ターンの断面形状としては、垂直（第３図参照）若しく
は逆テーパ形状のものとする（第１図（ａ））−このレ
ジストパターンを形成した後、あるマスク材としてのｌ
ｌ＋１２１５をｗ体１１の垂直方向と、ある角度０をな
す方向から真空蒸着する。すると前記スリット内には蒸
着マスク材の影の部分１６が現れる（第１図（ｂ））、
該蒸着マスク材をマスクにして、前記蒸着マスク材の影
部分１６の前記物質Ｊ１１２に異方性のエツチングを行
うこと【第１図（Ｃ）〕により、スリット状の微細なパ
ターンを形成するようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す微細パターンの形成工程
断面図である。

まず、基体１１としての半絶縁性ガリウムひ素基板上に
０ＤＯＲレジスト（東京応化り１２を４０００人の厚さ
に塗布した後、ＬＭＲレジスト（富士薬品製）＼１３を
４０００人の厚さに塗布する。そして、遠紫外線（Ｄｅ
ｅｐ　ＵＶ　Ｃｏｎｔａｃｔ　）露光により、０．５μ
ｍ（上端の開口部の寸法（幅））の逆テーパ形状のスリ
ット１４をバターニングする〔第１図（ａ）参照〕。

次に、マスク材としての＾２膜１５を電子ビーム蒸着法
により、垂直方向に対して角度０（２０°）の斜め方向
から３００人の厚さに蒸着する。その結果、へｌ膜１５
の影部分１６が現れる〔第１図（ｂ）参照〕。

次に、ＬＭＲレジスト１３のパターンのエツジ部分の０
０ＯＲレジスト１２を斜め蒸着したＡＩ！、１ｕ１５を
マスクにして、［ＩＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｃｙｃｌ
ｏｔｒｏｎ　Ｒｅ５ｏｎｑｎｃｅ）による異方性の０□
ドライエツチングにより垂直にエツチングする〔第１図
（ｃ）参照〕。

このようにして形成されたスリット１７の寸法は約０，
１５μｍであり、この寸法はＬＭＲレジス目３の厚さ４
０００人と＾２膜１５の斜め蒸着の角度２０′　という
値から計算される寸法とよく−敗し、このことから、Ｉ
ＪＩＲレジスト１３の厚さと斜め蒸着の角度を選ぶこと
により、スリットの寸法を容易に変更することができる
ようになる。

また、この実施例においては、特にＬＭＲレジスト１３
に逆テーパ形状のスリット１４を形成し、マスク材とし
てへｌ膜１５の斜め蒸着を行うようにしたので、微細パ
ターンの寸法を任意に設定できるとともに、逆テーパ形
状のシャープなエツジによるｔ＋Ｔ度の高い微細パター
ンを形成することができる。

第３図は本発明の他の実施例を示す微細パターンの形成
工程断面図である、 まず、基体１１としての半絶縁性ガリウムひ素基板上に
０ＤＯＲレジスト（東京応化製）１２を４０００人の厚
さに塗布した後、通常のポジレジスト２１を塗布する。

そして、遠紫外線（Ｄｅｅｐ　ＩＩＶ　Ｃｏｎｔａｃｔ
　）　ＴＩ光により、ポジレジスト２１に０．５μｍの
寸法の垂直な形状のスリット２２をパターニングする〔
第３図（ａ）参照〕。

次に、マスク材としてのＡＩ！１３２３を電子ビーム蒸
着法により、垂直方向に対して角度θ（２０°）の斜め
方向から３００人の厚さに蒸着する。その結果、Ａｆｆ
ｆＱ２３ノ影部分２４が現れるＣ第３図（ｂ）参照〕。

次に、ポジレジスト２１のパターンのエツジ部分の０Ｄ
ＯＲレジスト１２を斜め蒸着したＡｌ１１ｇ２３をマス
クにして、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｃｙｃｌｏｔｒ
ｏｎ　Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ）による異方性の０！ドライ
エツチングにより垂直にエツチングし、０ｆｌｌｌＲレ
ジスト１２に微細なスリット２５を形成する〔第３図（
ｃ）参照〕。

なお、上記実施例における０ＤＯＲレジスＨ２に代えて
絶縁膜、例えばＳｉ０ｇ膜を用い、またマスク材として
のＡｌ膜に代えてニッケルやチタンをそれぞれ用いるよ
うにしてもよい。

更に、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。

（１）スリット状の微細パターンの寸法はレジスト層の
Ｊ’Ｘみとマスク材のＭ着時の角度のみによって決まる
ため、非常に微細なスリットを形成することができる。

（２）レジストのスリットの開口寸法がばらついていた
としても、微細パターンの幅はマスク材の蒸着によって
できる影の部分の長さによってのみ決まるため、レジス
トのパターン精度に依存することなく細かいスリットパ
ターンを形成することができる。

（３）微細パターンの形成は、電子ビーム露光装置のよ
うな高価な装置を必要とせず、通常の光露光法により行
えるため、製造費は安価であり、しかもそのパターン形
成を短時間で行うことができる。

（４）微細パターンを垂直エツチングにより形成した後
、金属を蒸着・リフトオフすれば、微細な金属パターン
の形成が可能であり、特にトランジスタ等における極短
ゲー）ｆｆｉ極の形成の手段としても使用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す微細パターンの形成工程
断面図、第２図は従来の微細パターンの形成工程断面図
、第３図は本発明の他の実施例を示す微細パターンの形
成工程断面図である。 Ｉｆ・・・基体（半絶縁性ガリウムひ素基板）、１２・
・・０ＤＯＲレジスト、１３・ＬＭＩＩ　レジスト、１
４．１７．２２゜２５・・・スリット、１５．２３・・
・Ａ　ｔｌ　ＩＩＩｆ６．２４・・・影部分、２１・・
・ポジレジスト。 特許出願人　沖電気工業株式会社 代理人　弁理士　　清　水　　守（外１名）第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半導体素子の製造における微細なスリット状のパターン
   の形成方法において、 （ａ）基体上にスリット状の微細パターンを形成すべき
   物質層を形成する工程と、 （ｂ）該物質層上にレジスト層を形成する工程と、（ｃ
   ）該レジスト層に垂直又は逆テーパ形状のスリットを形
   成し、前記物質層を選択露出する工程と、（ｄ）前記基
   体に対して垂直より傾いた角度に設定してマスク材を真
   空蒸着する工程と、 （ｅ）該マスク材をマスクにして前記レジスト層を異方
   性ドライエッチングによって加工する工程とを有する微
   細パターンの形成方法。