JPH0652723B2 - イオン注入方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、縮小投影露光法を用いた光リソグラフィーに
より形成されるレジストパターンをマスクとして使用す
る高濃度イオン注入方法に関する。

（従来の技術） イオン注入用マスクとして最も簡便な方法として光リリ
ソグラフィーによりパターンを形成したレジストが広く
用いられている。従来のレジストパターン形成方法は、
レジスト塗布後にプリベークを行なった後、例えば縮小
投影露光法によりレジスト上にマスクパターンを転写
し、これを現像することにより所要のパターンを得てい
る。

（発明が解決しようとする問題点） この方法によると転写用レチクルマスクを透過した後の
光は、光学系を通すことによりレジスト感光に至るまで
に強度のコントラストが低下し、その結果得られるレジ
ストパターンもコントラスト低下の影響を反映し、矩型
性の低下したテーパを有するものとなる。第２図は縮小
投影露光法により得られる短型性の低下したテーパを有
するレジストパターンの斜視図である。かかる矩型型の
低下したテーパを有するレジストパターン１を質量数の
大きいイオンを高濃度にイオン注入する際のマスクとし
て用いた場合、質量数の大きいイオンの衝撃によって、
レジストパターンテーパの裾３の部分において、レジス
ト１と下地基板２との混合が起こり、変質層が形成され
る。この変質層はレジストマクスを除去する際、酸素プ
ラズマによる炭化、あるいは酸ボイルといったいかなる
方法によっても除去できない。第３図はテーパを有する
レジストパターンをマスクとして質量数の大きいイオン
を高濃度にイオン注入した後にレジストマスクを除去し
た状態を示す斜視図である。第３図において４はイオン
注入によってレジストパターンのテーパの裾の部分に形
成された変質層である。この変質層はデバイスに対して
悪影響を与えるものと考えられる。

このような変質層の形成を阻止するためにはイオン注入
マスクとして用いるレジストパターンの矩型性を良好に
し、テーパを有しないものにする必要がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は縮小投影露光法によってレジストパターンを形
成する際に、マスク転写時の光のコントラスト低下を補
う方法として紫外光を吸収した部分のみが光に透過する
物質に変化するようなコントラスト・エンハンスト材を
レジスタ膜上に塗布した後にコントランスト・エンハン
スト層を通して露光を行なうことにより、コントラスト
が向上した矩型性の良好なパターンを得て、この矩型レ
ジストパターンを質量数の大きいイオンの高濃度イオン
注入のマスクを用いて変質層が形成されないようなイオ
ン注入を可能ならしめることに特徴を有するものであ
る。

（実施例） 第１図(A)〜(D)は本発明の実施例における矩型レジスト
パターンの形成工程図である。下地基板２の上にレジス
ト１を塗布しプリベークを行なった後（第１図(A)）コ
ントラスト・エンハンスト材５をレジスト膜１上に塗布
する（第１図(B)）。コントラスト・エンハンスト材と
しては、露光波長の光を吸収する以前においては光の透
過度が非常に小さく光を吸収し、光化学反応をおこった
後に光の透過度が著しく増加するものを使用する。ここ
ではＧＥ社製のＣＥＭ−３８８（商品名）を用いた。コ
ントラストを向上させるにはコントラスト・エンハンス
ト材の感度に比べてレジストの感度が十分大きいことが
必要となる。このようなコントラスト・エンハンスト層
を通して縮小投影露光を行ない、コントラスト・エンハ
ンスト材を除去した後（第１図(C)）レジストを現像す
ることにより、コントラスト・エンハンストの良好な矩
形パターンが得られる（第１図(D)）。現像後ポストベ
ークを行ない必要に応じて遠紫外線を照射し、レジスト
のハードリングを行ない、イオン注入に対する耐性を向
上させた後、この矩型レジストパターンをマスクとして
質量数の大きいイオンの高濃度イオン注入を行なう。

このような矩型レジストパターンの形成により質量数の
大きいイオンの高濃度イオン注入を行なった場合でも、
イオンは矩型パターンの上部でマスクされ下地との混合
がおこることはない。したがって変質層も形成されず、
イオン注入後のレジストマスクも完全に除去することが
できデバイスの特性に影響を与えることもない。

なお、このような矩型レジストパターンの形成は従来の
縮小投影露光の工程にコントラスト・エンハンスト材塗
布工程とコントラスト・エンハンスト材除去工程を付加
するのみでよく、一回の露光で矩型パターンを得ること
ができ、工程が複雑な多層レジスト法に比べて非常に簡
便であり、作業能率を向上させる効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図(A)〜(D)は本発明の実施例における矩型レジスト
パターンの形成工程図である。 第２図は、従来の縮小投影露光法により得られる光のコ
ントラスト低下の影響を反映した矩型性の悪いテーパを
有するレジストパターンの断面図であり、第３図は、こ
の矩型性の悪いテーパを有するレジストパターンをマス
クとして質量数の大きいイオンを高濃度にイオンを注入
した後に、レジストを除去した状態を示す断面図であ
る。 図において １はレジスト、２は下地基板、３はレジストパターンテ
ーパの裾の部分、４はイオン注入によってレジストパタ
ーンのテーパの裾の部分に形成された変質層、５はコン
トラスト・エンハンスト材を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レジスト塗布後に、紫外光を吸収した部分
   のみが光を透過する物質に変化するようなコントラスト
   ・エンハンスト材を塗布し、コントラスト・エンハンス
   ト層を通して露光を行なうことにより得られる短型性の
   よいレジストパターンをマスクにしてイオン注入を行う
   ことを特徴とするイオン注入方法。