JPH07169675A - 電子線リソグラフィー用基板材料 - Google Patents
電子線リソグラフィー用基板材料Info
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- JPH07169675A JPH07169675A JP5342794A JP34279493A JPH07169675A JP H07169675 A JPH07169675 A JP H07169675A JP 5342794 A JP5342794 A JP 5342794A JP 34279493 A JP34279493 A JP 34279493A JP H07169675 A JPH07169675 A JP H07169675A
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- substrate material
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＶＬＳＩ製造用の高分解能電子リソグラフィ
ーにおいて、密集した図形における分解能の限界を１０
０ｎｍ以下にして描画することができる電子線リソグラ
フィー用の基板材料を提供することにある。 【構成】 低熱膨張率ガラス板（平均原子番号は約１
１）等の基板１の片面をダイヤモンドライクグラファイ
ト層（原子番号は６）、あるいはグラファイト層（原子
番号は６）等の炭素薄膜９で被覆した基板材料であっ
て、表面に電子線レジスト層３を塗布する直接描画法に
おける電子線リソグラフィー用の基板材料である。ある
いはまた、基板１上にクロム、酸化クロム、シリコ
ン、、酸化シリコン、酸化鉄等の薄膜のマスク材料層２
を形成した従来型の基板材料の表面にさらに炭素薄膜９
を被覆した基板材料であって、表面に電子線レジスト層
３を塗布する、間接描画法における電子線リソグラフィ
ー用の基板材料である。
ーにおいて、密集した図形における分解能の限界を１０
０ｎｍ以下にして描画することができる電子線リソグラ
フィー用の基板材料を提供することにある。 【構成】 低熱膨張率ガラス板（平均原子番号は約１
１）等の基板１の片面をダイヤモンドライクグラファイ
ト層（原子番号は６）、あるいはグラファイト層（原子
番号は６）等の炭素薄膜９で被覆した基板材料であっ
て、表面に電子線レジスト層３を塗布する直接描画法に
おける電子線リソグラフィー用の基板材料である。ある
いはまた、基板１上にクロム、酸化クロム、シリコ
ン、、酸化シリコン、酸化鉄等の薄膜のマスク材料層２
を形成した従来型の基板材料の表面にさらに炭素薄膜９
を被覆した基板材料であって、表面に電子線レジスト層
３を塗布する、間接描画法における電子線リソグラフィ
ー用の基板材料である。
Description
【産業上の利用分野】この発明は、電子線リソグラフィ
ー用基板材料に関するものである。さらに詳しくは、こ
の発明は、半導体超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）の製造
プロセスにおける高分解能電子線リソグラフィーに使用
するための基板材料に関する。
ー用基板材料に関するものである。さらに詳しくは、こ
の発明は、半導体超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）の製造
プロセスにおける高分解能電子線リソグラフィーに使用
するための基板材料に関する。
【従来の技術とその課題】大容量メモリーやマイクロプ
ロセッサなどの半導体超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）の
製造プロセスは、マスク用基板材料に回路図形を描くマ
スク作製プロセスと、そのマスクを用いて半導体ウエハ
ーに転写する転写プロセスで構成されている。このうち
のマスク作製プロセスにおいては、電子線リソグラフィ
ーに際しては、たとえば図４に示すように、転写用の低
膨張率ガラス板からなる基板（１）にクロム薄膜等のマ
スク材料層（２）を被覆し、さらに電子線感光膜である
電子線レジスト層（３）を塗布した後に、この電子線レ
ジスト層（３）に対して電子線を用いて目的の微細図形
を露光させ、この電子線レジスト層（３）に所定の図形
を形成している。この電子線リソグラフィーは、ＶＬＳ
Ｉの微細化と集積度の向上に伴い、従来の光を用いる光
リソグラフィーに代わって、マスク作製プロセスの主流
として採用されている。また、転写プロセスについては
紫外線を用いる光転写法、軟Ｘ線を用いるＸ線転写法等
があり、回路の微細化が図られてきている。さらにま
た、ＶＬＳＩの微細化を進め、回路集積度をより一層高
めるための方策として、中間の転写用マスクを用いず、
図５に示すように加工対象のシリコン単結晶（４）の半
導体基板表面に直線電子線レジスト層（３）を塗布し、
電子線リソグラフィーでシリコン単結晶（４）の半導体
基板表面に直接に微細加工を施す方法が開発されてい
る。この方法は、前者の転写用マスクを用いる間接描画
法に対して、直接描画法と呼ばれている。前者の間接描
画法の場合、転写用基板材料にはクロム、酸化クロム、
シリコン、酸化シリコン、酸化鉄などの薄膜マスク層
（２）が低熱膨張率ガラス板からなる基板（１）に、真
空蒸着法やスパッター法で形成されたものが用いられて
いる。一方後者の直接描画を行う場合には、シリコンウ
エハーやヒ化ガリウムウエハー等の回路基板そのものが
加工対象となっている。しかしながら、これら従来の基
板材料は、電子線レジストに対する濡れ性、化学的並び
に機械的強度の諸点においては優れているものの、電子
線リソグラフィーの高い分解能を実現するためには充分
ではなかった。すなわち電子線リソグラフィーにおいて
図形の分解能を制限する要素は、図６に示すように、入
射した一次電子線（５）の前方散乱電子（６）と後方散
乱電子（７）による広がりであり、特に、後方散乱電子
（７）の影響は分解能に対して決定的である。つまり、
図５に示すように、後方散乱電子（７）は電子線レジス
ト層（３）を透過して入射した一次電子線（５）が原子
番号の大きい元素で構成されるシリコン単結晶基板ある
いはマスク用基板等の基板（８）に衝突したときに多く
発生し、その飛程は広い範囲に及ぶため、電子線レジス
ト（３）は余分なところまで電子線によって曝露される
ことになる。このような曝露を防止して分解能を向上さ
せるためには、基板（８）の表面からの後方散乱電子
（７）の発生を少なくさせたり、それが電子線レジスト
層（３）に達するまでに吸収除去することが必要であ
る。後方散乱電子の発生効率は基板物質の原子番号が大
きくなるほど増大するため、低原子番号の基板材料を用
いることが高分解能電子線リソグラフィーにおいて必要
となる。しかしながら実際には、従来型の基板材料はこ
のような条件を満たしていないため、密集した図形にお
いては１００ｎｍ程度の線幅での加工が、また疎らな図
形においては１０ｎｍ程度の線幅での加工が微細加工の
限界であった。そこで、この発明は以上の通りの従来技
術の課題を解決し、ＶＬＳＩ製造用の高分解能電子線リ
ソグラフィーにおいて、所要の回路図形における分解能
の限界を１００ｎｍ以下にまで超微細化することができ
る、電子線リソグラフィー用の新しい基板材料を提供す
ることを目的としている。
ロセッサなどの半導体超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）の
製造プロセスは、マスク用基板材料に回路図形を描くマ
スク作製プロセスと、そのマスクを用いて半導体ウエハ
ーに転写する転写プロセスで構成されている。このうち
のマスク作製プロセスにおいては、電子線リソグラフィ
ーに際しては、たとえば図４に示すように、転写用の低
膨張率ガラス板からなる基板（１）にクロム薄膜等のマ
スク材料層（２）を被覆し、さらに電子線感光膜である
電子線レジスト層（３）を塗布した後に、この電子線レ
ジスト層（３）に対して電子線を用いて目的の微細図形
を露光させ、この電子線レジスト層（３）に所定の図形
を形成している。この電子線リソグラフィーは、ＶＬＳ
Ｉの微細化と集積度の向上に伴い、従来の光を用いる光
リソグラフィーに代わって、マスク作製プロセスの主流
として採用されている。また、転写プロセスについては
紫外線を用いる光転写法、軟Ｘ線を用いるＸ線転写法等
があり、回路の微細化が図られてきている。さらにま
た、ＶＬＳＩの微細化を進め、回路集積度をより一層高
めるための方策として、中間の転写用マスクを用いず、
図５に示すように加工対象のシリコン単結晶（４）の半
導体基板表面に直線電子線レジスト層（３）を塗布し、
電子線リソグラフィーでシリコン単結晶（４）の半導体
基板表面に直接に微細加工を施す方法が開発されてい
る。この方法は、前者の転写用マスクを用いる間接描画
法に対して、直接描画法と呼ばれている。前者の間接描
画法の場合、転写用基板材料にはクロム、酸化クロム、
シリコン、酸化シリコン、酸化鉄などの薄膜マスク層
（２）が低熱膨張率ガラス板からなる基板（１）に、真
空蒸着法やスパッター法で形成されたものが用いられて
いる。一方後者の直接描画を行う場合には、シリコンウ
エハーやヒ化ガリウムウエハー等の回路基板そのものが
加工対象となっている。しかしながら、これら従来の基
板材料は、電子線レジストに対する濡れ性、化学的並び
に機械的強度の諸点においては優れているものの、電子
線リソグラフィーの高い分解能を実現するためには充分
ではなかった。すなわち電子線リソグラフィーにおいて
図形の分解能を制限する要素は、図６に示すように、入
射した一次電子線（５）の前方散乱電子（６）と後方散
乱電子（７）による広がりであり、特に、後方散乱電子
（７）の影響は分解能に対して決定的である。つまり、
図５に示すように、後方散乱電子（７）は電子線レジス
ト層（３）を透過して入射した一次電子線（５）が原子
番号の大きい元素で構成されるシリコン単結晶基板ある
いはマスク用基板等の基板（８）に衝突したときに多く
発生し、その飛程は広い範囲に及ぶため、電子線レジス
ト（３）は余分なところまで電子線によって曝露される
ことになる。このような曝露を防止して分解能を向上さ
せるためには、基板（８）の表面からの後方散乱電子
（７）の発生を少なくさせたり、それが電子線レジスト
層（３）に達するまでに吸収除去することが必要であ
る。後方散乱電子の発生効率は基板物質の原子番号が大
きくなるほど増大するため、低原子番号の基板材料を用
いることが高分解能電子線リソグラフィーにおいて必要
となる。しかしながら実際には、従来型の基板材料はこ
のような条件を満たしていないため、密集した図形にお
いては１００ｎｍ程度の線幅での加工が、また疎らな図
形においては１０ｎｍ程度の線幅での加工が微細加工の
限界であった。そこで、この発明は以上の通りの従来技
術の課題を解決し、ＶＬＳＩ製造用の高分解能電子線リ
ソグラフィーにおいて、所要の回路図形における分解能
の限界を１００ｎｍ以下にまで超微細化することができ
る、電子線リソグラフィー用の新しい基板材料を提供す
ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、表面に電子線レジスト層を被覆
する基板もしくはこの基板とマスク材料層からなる電子
線リソグラフィー用基板材料において、この基板材料を
炭素薄膜で被覆したことを特徴とする電子線リソグラフ
ィー用基板材料を提供する。さらに説明すると、この発
明の電子線リソグラフィー用基板材料では、たとえば図
１に例示したように、低熱膨張率ガラス板（通常は平均
原子番号は約１１）等からなる透明基板（１）の片面を
炭素薄膜（９）、たとえばダイヤモンドライクグラファ
イト層（原子番号は６）やグラファイト層（原子番号は
同様に６）で被覆し、その表面に電子線レジスト層
（３）を塗布している。あるいは、この発明の基板材料
では、図２に示す通り、低熱膨張率ガラス板等の基板
（１）上にクロム、酸化クロム、シリコン、酸化シリコ
ン、酸化鉄等の薄膜のマスク材料層２を形成し、さらに
炭素薄膜（９）、たとえばダイヤモンドライクグラファ
イト層やグラファイト層で被覆した後にその表面に電子
線レジスト層３を塗布する。前者は直接描画法による電
子線リソグラフィーに、また、後者は間接描画法による
電子線リソグラフィーに用いる。もちろん基板は上記の
物質に限らず、可視光、紫外線、あるいはＸ線に関して
透明であり、微細加工した加工物体を支持する透明な支
持体となるもので、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹
脂、硬質ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂な
ど硬質高分子材料、あるいはポリエチレン樹脂、６６ナ
イロン樹脂、ポリエステル樹脂、テフロン樹脂、ダイフ
ロン樹脂など軟質の高分子材料のほか、サファイア、酸
化マグネシウム、岩塩などであってもよい。なかでも、
上記のポリエチレン、６６ナイロン、ポリエステル、テ
フロン、ダイフロンなどの高分子材料は可撓性、軟質基
板として有効である。また、原子番号に関係なく色々な
種類の金属や合金も基板材料として用いることができ
る。
を解決するものとして、表面に電子線レジスト層を被覆
する基板もしくはこの基板とマスク材料層からなる電子
線リソグラフィー用基板材料において、この基板材料を
炭素薄膜で被覆したことを特徴とする電子線リソグラフ
ィー用基板材料を提供する。さらに説明すると、この発
明の電子線リソグラフィー用基板材料では、たとえば図
１に例示したように、低熱膨張率ガラス板（通常は平均
原子番号は約１１）等からなる透明基板（１）の片面を
炭素薄膜（９）、たとえばダイヤモンドライクグラファ
イト層（原子番号は６）やグラファイト層（原子番号は
同様に６）で被覆し、その表面に電子線レジスト層
（３）を塗布している。あるいは、この発明の基板材料
では、図２に示す通り、低熱膨張率ガラス板等の基板
（１）上にクロム、酸化クロム、シリコン、酸化シリコ
ン、酸化鉄等の薄膜のマスク材料層２を形成し、さらに
炭素薄膜（９）、たとえばダイヤモンドライクグラファ
イト層やグラファイト層で被覆した後にその表面に電子
線レジスト層３を塗布する。前者は直接描画法による電
子線リソグラフィーに、また、後者は間接描画法による
電子線リソグラフィーに用いる。もちろん基板は上記の
物質に限らず、可視光、紫外線、あるいはＸ線に関して
透明であり、微細加工した加工物体を支持する透明な支
持体となるもので、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹
脂、硬質ポリエチレン樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂な
ど硬質高分子材料、あるいはポリエチレン樹脂、６６ナ
イロン樹脂、ポリエステル樹脂、テフロン樹脂、ダイフ
ロン樹脂など軟質の高分子材料のほか、サファイア、酸
化マグネシウム、岩塩などであってもよい。なかでも、
上記のポリエチレン、６６ナイロン、ポリエステル、テ
フロン、ダイフロンなどの高分子材料は可撓性、軟質基
板として有効である。また、原子番号に関係なく色々な
種類の金属や合金も基板材料として用いることができ
る。
【作用】この発明の基板材料を電子線リソグラフィーに
用いることにより、従来型の基板材料を用いた場合と比
較して電子線リソグラフィーの分解能は著しく向上し、
密集した図形において最小線幅が６０ｎｍの微細加工が
可能となる。すなわち図３に示す通り、電子線レジスト
層（３）を透過して入射した一次電子線（５）はグラフ
ァイト等の炭素薄膜（９）に達するが、この炭素薄膜
（９）は原子番号が小さい材料からなるので、後方散乱
電子（７）は少ない。また炭素薄膜（９）で一部吸収さ
れた一次電子線（５）はより大きい原子番号をもつ下地
である低膨張率ガラス板等の基板（１）表面に達し、そ
こから多くの後方散乱電子（７）が発生するが、炭素薄
膜（９）はその後方散乱電子（７）が電子線レジスト層
（３）に達するのを遮蔽する役割をする。そのため一次
電子線（５）が当たらなかった電子線レジスト層（３）
の部分に後方散乱電子（７）が達することはないので、
電子線レジスト層（３）はかぶりを生じることがない。
その結果、細く先鋭な図形を電子線レジスト層（３）に
高いコントラストで描くことが可能となる。炭素薄膜
（９）の層の厚さは電子線リソグラフィーの電子線のエ
ネルギーが３０ｋｅＶのときは、５０〜２００ｎｍ程度
が適切であり、電子線のエネルギーが３０〜５０ｋｅＶ
のときは２００〜４００ｎｍとするのが適当である。炭
素薄膜（９）は電気伝導性を有し、入射電子線により帯
電することがないので、ガラス、サファイァ、高分子材
料など絶縁性材料がその下地である基板（１）として用
いることができる。これら炭素薄膜（９）は従来型の基
板材料上にスパッター法、真空蒸着法、化学気相反応法
（ＣＶＤ法）、あるいはプラズマ化学気相反応法（プラ
ズマＣＶＤ法）等で形成することができる。このような
方法により形成した炭素薄膜（９）はピンホールや欠陥
がなく、低熱膨張率ガラス板あるいは従来型の基板材料
である下地と強固な付着性をもつ良質の膜となる。しか
もまた、この発明の基板材料に用いている炭素薄膜によ
る被覆層は極めて強固で機械的に丈夫であり、擦っても
傷つくことがなく、剥離も起きない。従って、高分子材
料などの軟質の下地材料でも本発明の被覆をすることに
より高硬度に表面改質をすることができる。また、親油
性が高いので従来用いられている電子線レジストに対し
て良好な濡れ性を示し、電子線レジストは基板表面に極
めてよく展開し、基板と電子線レジストの密着性も優
れ、化学的並びに熱的に極めて安定であり、レジストプ
ロセスで必要な有機溶剤に対しても損傷を受けないとい
う特徴を有している。以下、実施例を示し、さらに詳し
くこの発明について説明する。
用いることにより、従来型の基板材料を用いた場合と比
較して電子線リソグラフィーの分解能は著しく向上し、
密集した図形において最小線幅が６０ｎｍの微細加工が
可能となる。すなわち図３に示す通り、電子線レジスト
層（３）を透過して入射した一次電子線（５）はグラフ
ァイト等の炭素薄膜（９）に達するが、この炭素薄膜
（９）は原子番号が小さい材料からなるので、後方散乱
電子（７）は少ない。また炭素薄膜（９）で一部吸収さ
れた一次電子線（５）はより大きい原子番号をもつ下地
である低膨張率ガラス板等の基板（１）表面に達し、そ
こから多くの後方散乱電子（７）が発生するが、炭素薄
膜（９）はその後方散乱電子（７）が電子線レジスト層
（３）に達するのを遮蔽する役割をする。そのため一次
電子線（５）が当たらなかった電子線レジスト層（３）
の部分に後方散乱電子（７）が達することはないので、
電子線レジスト層（３）はかぶりを生じることがない。
その結果、細く先鋭な図形を電子線レジスト層（３）に
高いコントラストで描くことが可能となる。炭素薄膜
（９）の層の厚さは電子線リソグラフィーの電子線のエ
ネルギーが３０ｋｅＶのときは、５０〜２００ｎｍ程度
が適切であり、電子線のエネルギーが３０〜５０ｋｅＶ
のときは２００〜４００ｎｍとするのが適当である。炭
素薄膜（９）は電気伝導性を有し、入射電子線により帯
電することがないので、ガラス、サファイァ、高分子材
料など絶縁性材料がその下地である基板（１）として用
いることができる。これら炭素薄膜（９）は従来型の基
板材料上にスパッター法、真空蒸着法、化学気相反応法
（ＣＶＤ法）、あるいはプラズマ化学気相反応法（プラ
ズマＣＶＤ法）等で形成することができる。このような
方法により形成した炭素薄膜（９）はピンホールや欠陥
がなく、低熱膨張率ガラス板あるいは従来型の基板材料
である下地と強固な付着性をもつ良質の膜となる。しか
もまた、この発明の基板材料に用いている炭素薄膜によ
る被覆層は極めて強固で機械的に丈夫であり、擦っても
傷つくことがなく、剥離も起きない。従って、高分子材
料などの軟質の下地材料でも本発明の被覆をすることに
より高硬度に表面改質をすることができる。また、親油
性が高いので従来用いられている電子線レジストに対し
て良好な濡れ性を示し、電子線レジストは基板表面に極
めてよく展開し、基板と電子線レジストの密着性も優
れ、化学的並びに熱的に極めて安定であり、レジストプ
ロセスで必要な有機溶剤に対しても損傷を受けないとい
う特徴を有している。以下、実施例を示し、さらに詳し
くこの発明について説明する。
【実施例】グラファイトをターゲットとし、それと対向
した電極に基板とする鏡面状の表面を持つ厚さ２５０μ
ｍのアルミノシリケートガラス(Aluminosilicate glas
s)を置いた平行平板電極型高周波スパッター法により、
アルミノシリケートガラスの基板上に厚さ約１５０ｎｍ
のダイヤモンドライクグラファイトの一様な被覆層を形
成した。その際のスパッター雰囲気は０．６７ＰａのＡ
ｒであり、高周波の周波数は１３．５６ＭＨｚ、その電
力は１５０Ｗ、ターゲットと下地間の距離は３５ｍｍと
した。このような条件のもとで１０分間のスパッタリン
グにより上記の被覆層を形成した。このダイヤモンドラ
イクグラファイト層は薄い茶褐色を呈するが、ほとんど
透明である。また表面を金属で擦っても傷つかず、さら
に種々の有機溶剤または強酸に浸漬しても剥離すること
なく、機械的並びに化学的に堅牢であった。なお、この
ダイヤモンドライクグラファイト層は０．６７Ｐａの酸
素ガス雰囲気下で約１５秒間の高周波反応性酸素イオン
エッチングにより跡形なく取り去ることができた。続い
てこのダイヤモンドライクグラファイト層を被覆した基
板に対して電子線レジストとして粘度２２ｃｐｓのα−
メチルスチレンとα−クロロメチルアクリレートの共重
合体をスピンコータを用いて３５０ｎｍの厚さに塗布し
た。塗布後３０分間清浄な大気に暴露し、その後大気中
で１８０℃で９０秒間ベーキングを行った。ダイヤモン
ドライクグラファイトで被覆した基板はこの電子線レジ
ストに対して良好な濡れ性と展開性を示した。この電子
線レジストを塗布したダイヤモンドライクグラファイト
層被覆の基板に対して電子線描画を行った。すなわち、
加速電圧３０ｋＶ、電子線強度２００ｐＡの直径３５ｎ
ｍのガウス型円形電子線を用いて、多数の密集した細線
からなる図形データに従って基板上を走査し、電子線露
光を行った。露光後、酢酸ノルマルアミル中で電子線レ
ジストの現像処理を行った。以上のプロセスの結果、厚
さ３５０ｎｍの電子線レジスト層に幅６０ｎｍ、長さ５
００μｍの線を間隔１４０ｎｍで平行に２５００本刻む
ことができた。
した電極に基板とする鏡面状の表面を持つ厚さ２５０μ
ｍのアルミノシリケートガラス(Aluminosilicate glas
s)を置いた平行平板電極型高周波スパッター法により、
アルミノシリケートガラスの基板上に厚さ約１５０ｎｍ
のダイヤモンドライクグラファイトの一様な被覆層を形
成した。その際のスパッター雰囲気は０．６７ＰａのＡ
ｒであり、高周波の周波数は１３．５６ＭＨｚ、その電
力は１５０Ｗ、ターゲットと下地間の距離は３５ｍｍと
した。このような条件のもとで１０分間のスパッタリン
グにより上記の被覆層を形成した。このダイヤモンドラ
イクグラファイト層は薄い茶褐色を呈するが、ほとんど
透明である。また表面を金属で擦っても傷つかず、さら
に種々の有機溶剤または強酸に浸漬しても剥離すること
なく、機械的並びに化学的に堅牢であった。なお、この
ダイヤモンドライクグラファイト層は０．６７Ｐａの酸
素ガス雰囲気下で約１５秒間の高周波反応性酸素イオン
エッチングにより跡形なく取り去ることができた。続い
てこのダイヤモンドライクグラファイト層を被覆した基
板に対して電子線レジストとして粘度２２ｃｐｓのα−
メチルスチレンとα−クロロメチルアクリレートの共重
合体をスピンコータを用いて３５０ｎｍの厚さに塗布し
た。塗布後３０分間清浄な大気に暴露し、その後大気中
で１８０℃で９０秒間ベーキングを行った。ダイヤモン
ドライクグラファイトで被覆した基板はこの電子線レジ
ストに対して良好な濡れ性と展開性を示した。この電子
線レジストを塗布したダイヤモンドライクグラファイト
層被覆の基板に対して電子線描画を行った。すなわち、
加速電圧３０ｋＶ、電子線強度２００ｐＡの直径３５ｎ
ｍのガウス型円形電子線を用いて、多数の密集した細線
からなる図形データに従って基板上を走査し、電子線露
光を行った。露光後、酢酸ノルマルアミル中で電子線レ
ジストの現像処理を行った。以上のプロセスの結果、厚
さ３５０ｎｍの電子線レジスト層に幅６０ｎｍ、長さ５
００μｍの線を間隔１４０ｎｍで平行に２５００本刻む
ことができた。
【発明の効果】この発明の電子線リソグラフィー用の基
板材料は、従来型の基板材料上に原子番号の小さな材料
である炭素薄膜の被覆層を形成しているので、後方散乱
電子の発生が少なく、また炭素薄膜層は下地である基板
から発生し反射された後方散乱電子を遮蔽するので、炭
素薄膜層上の電子線レジスト層は後方散乱電子によるか
ぶりを生ずることはない。従って、この発明の基板材料
では従来型の基板材料と比較して電子線リソグラフィー
の分解能は著しく向上しており、その結果、電子線リソ
グラフィーで、細く先鋭な図形を電子線レジストに対し
て高いコントラストで描くことが可能であり、密集した
図形において最小線幅が６０ｎｍの微細加工が可能とな
る。そして、炭素薄膜層は電気伝導性を有し、入射した
電子線により帯電することがないので、その下地材とし
てガラス、サファイァ、高分子材料などの絶縁性板材を
基板として用いることができる。さらに、炭素薄膜層は
スパッター法、真空蒸着法、化学気相反応法（ＣＶＤ
法）、あるいはプラズマ化学気相反応法（プラズマＣＶ
Ｄ法）等で容易に形成することができるので、安価に大
量に高品質のものが得られ、かつ、このような方法によ
り形成した炭素薄膜層はピンホールや欠陥がなく、下地
である基板と強固な付着性をもつ良質の膜である。ま
た、炭素薄膜層は極めて強固で機械的に丈夫で擦っても
傷つくことがなく、剥離も起きない。従って高分子材料
などの軟質の下地である基板材料でも炭素薄膜被覆をす
ることにより高硬度に表面改質をすることができる。さ
らにまた、炭素薄膜層は除去が必要なときは酸素プラズ
マエッチングによる１０秒間の処理で容易に除去するこ
とができる。また、炭素薄膜層は親油性が高いので従来
用いられている電子線レジストに対して良好な濡れ性を
示し、電子線レジストは基板表面に極めてよく展開し、
かつ炭素薄膜層と電子線レジストの密着性も優れてい
る。炭素薄膜層は化学的並びに熱的にも極めて安定であ
り、レジストプロセスで必要な有機溶剤に対しても損傷
を受けない。すなわち、電子線レジストの現像液やリン
ス液、その他清浄用有機溶剤などにより膨潤することな
く、また剥離することもない。以上のとおり、この発明
の炭素薄膜層を被覆した電子線リソグラフィー用の基板
材料は従来の基板材料に比べ極めて優れた効果を奏する
ものである。
板材料は、従来型の基板材料上に原子番号の小さな材料
である炭素薄膜の被覆層を形成しているので、後方散乱
電子の発生が少なく、また炭素薄膜層は下地である基板
から発生し反射された後方散乱電子を遮蔽するので、炭
素薄膜層上の電子線レジスト層は後方散乱電子によるか
ぶりを生ずることはない。従って、この発明の基板材料
では従来型の基板材料と比較して電子線リソグラフィー
の分解能は著しく向上しており、その結果、電子線リソ
グラフィーで、細く先鋭な図形を電子線レジストに対し
て高いコントラストで描くことが可能であり、密集した
図形において最小線幅が６０ｎｍの微細加工が可能とな
る。そして、炭素薄膜層は電気伝導性を有し、入射した
電子線により帯電することがないので、その下地材とし
てガラス、サファイァ、高分子材料などの絶縁性板材を
基板として用いることができる。さらに、炭素薄膜層は
スパッター法、真空蒸着法、化学気相反応法（ＣＶＤ
法）、あるいはプラズマ化学気相反応法（プラズマＣＶ
Ｄ法）等で容易に形成することができるので、安価に大
量に高品質のものが得られ、かつ、このような方法によ
り形成した炭素薄膜層はピンホールや欠陥がなく、下地
である基板と強固な付着性をもつ良質の膜である。ま
た、炭素薄膜層は極めて強固で機械的に丈夫で擦っても
傷つくことがなく、剥離も起きない。従って高分子材料
などの軟質の下地である基板材料でも炭素薄膜被覆をす
ることにより高硬度に表面改質をすることができる。さ
らにまた、炭素薄膜層は除去が必要なときは酸素プラズ
マエッチングによる１０秒間の処理で容易に除去するこ
とができる。また、炭素薄膜層は親油性が高いので従来
用いられている電子線レジストに対して良好な濡れ性を
示し、電子線レジストは基板表面に極めてよく展開し、
かつ炭素薄膜層と電子線レジストの密着性も優れてい
る。炭素薄膜層は化学的並びに熱的にも極めて安定であ
り、レジストプロセスで必要な有機溶剤に対しても損傷
を受けない。すなわち、電子線レジストの現像液やリン
ス液、その他清浄用有機溶剤などにより膨潤することな
く、また剥離することもない。以上のとおり、この発明
の炭素薄膜層を被覆した電子線リソグラフィー用の基板
材料は従来の基板材料に比べ極めて優れた効果を奏する
ものである。
【図１】この発明の基板材料の構成例を示した斜視図で
ある。
ある。
【図２】この発明の基板材料の別の構成例を示した斜視
図である。
図である。
【図３】この発明の電子線リソグラフィー用の基板材料
の優利点を説明した断面図である。
の優利点を説明した断面図である。
【図４】従来の基板材料を示した斜視図である。
【図５】従来の別の基板材料を示した斜視図である。
【図６】従来の基板材料の問題点を説明した断面図であ
る。
る。
１ 基板 ２ マスク材料層 ３ 電子線レジスト層 ４ シリコン単結晶 ５ １次電子線 ６ 前方散乱電子 ７ 後方散乱電子 ８ 基板 ９ 炭素薄膜
Claims (1)
- 【請求項１】 表面に電子線レジスト層を被覆する基板
もしくはこの基板とマスク材料層からなる電子線リソグ
ラフィー用基板材料において、この基板材料を炭素薄膜
で被覆したことを特徴とする電子線リソグラフィー用基
板材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5342794A JPH07169675A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 電子線リソグラフィー用基板材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5342794A JPH07169675A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 電子線リソグラフィー用基板材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169675A true JPH07169675A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=18356553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5342794A Pending JPH07169675A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 電子線リソグラフィー用基板材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07169675A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005114332A1 (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-01 | Pioneer Corporation | 電子ビーム記録基板 |
| WO2008075599A1 (ja) * | 2006-12-18 | 2008-06-26 | Tokyo Electron Limited | 電子線描画方法 |
| CN100414437C (zh) * | 2007-06-11 | 2008-08-27 | 北京航空航天大学 | 一种太阳敏感器光学掩模及其制造方法 |
| JP2013120650A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Hitachi High-Technologies Corp | 走査電子顕微鏡および二次電子検出方法 |
| JP2015531169A (ja) * | 2012-08-08 | 2015-10-29 | コミサリヤ・ア・レネルジ・アトミク・エ・オ・エネルジ・アルテルナテイブ | 高解像度電子リソグラフィー用基板および対応するリソグラフィー方法 |
| CN107004576A (zh) * | 2015-01-14 | 2017-08-01 | 英特尔公司 | 用于电子束直写（ebdw）光刻的下方吸收或传导层 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443681A (en) * | 1977-09-13 | 1979-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | Electron beam light-exposing method |
| JPS6057624A (ja) * | 1983-09-08 | 1985-04-03 | Toshiba Corp | ハ−ドマスクの製作方法 |
-
1993
- 1993-12-16 JP JP5342794A patent/JPH07169675A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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