JPS58106824A - フオ−カスイオンビ−ム加工方法 - Google Patents

フオ−カスイオンビ−ム加工方法

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JPS58106824A
JPS58106824A JP56205017A JP20501781A JPS58106824A JP S58106824 A JPS58106824 A JP S58106824A JP 56205017 A JP56205017 A JP 56205017A JP 20501781 A JP20501781 A JP 20501781A JP S58106824 A JPS58106824 A JP S58106824A
Authority
JP
Japan
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resist
ion beam
ion
resist pattern
pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP56205017A
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English (en)
Inventor
Tadahiro Takigawa
忠宏 滝川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP56205017A priority Critical patent/JPS58106824A/ja
Publication of JPS58106824A publication Critical patent/JPS58106824A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W46/00Marks applied to devices, e.g. for alignment or identification
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W46/00Marks applied to devices, e.g. for alignment or identification
    • H10W46/501Marks applied to devices, e.g. for alignment or identification for use before dicing

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  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

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】 発明の技術分野 本発明は、フォーカスイオンビームの照射により被加工
物へのイオン注入や被加工物のエツチング等を行うフォ
ーカスイオンビーム加工方法に関する。
発明の技術的背景とその問題点 近時、イオンビームを用いた各種のリングラフィ技術が
注目されており、この技術は将来半導体製造プロセスを
根底から革新するものと予想されている。イオンビーム
リソグラフィを大別すると、レジストを用いるイオンビ
ーム・レノスト・リソグラフィとレジストを用いないイ
オンビーム喀レジストレス・リソグラフィとに分けられ
る。イオンビーム・レノスト・リングラフィは、通常被
加工物上にレジスト/4′ターンを形成し九のち、イオ
ンビームを一括照射する方法であり、電子ビーム、光或
いはX線にょろりソダラフィの代替技術として、近い将
来実用化されると考えられる。また、イオンビーム・レ
ジストレス・リソグラフィは、通常微細寸法のイオンビ
ームを被加工物上で走査する方法であり、従来の技術で
は代替できない新分野を切り開くものと考えられている
しかしながら、この種の方法にあっては次のような問題
があつ九、すなわち、前記イオンビーム・レゾスト・リ
ソグラフィでは、レゾストをマスクとしてイオンビーム
を一括照射するため、被加工物の異なる部位でイオンの
照射量(注入イオン濃度)を変えることはできない、さ
らに、異なるイオン種の注入を行う勢のことも不可能で
あり九、一方、前記イオンビーム・レジストレス・リソ
グラフィで紘、エッチンダ中ソース・ドレインへのイオ
ン注入勢の加工を行う場合、天文学的加工時間が賛求さ
れる0例えば、輝jl I X 10’ (A/d s
r ) Oイオン源を用イ、ビーム径0.5 (711
111φ〕、収束牛頂角(m rad )の条件下で4
インチウェハをエツチングするには、30000分以上
もの時間を要する。さらに、同じ条件下で81−MoB
 )ランジス声のソースφドレインを形成するには、3
000分以上もの時間を要すると鴛う問題がありた。
発明の目的 本発明の目的は、上述した従来方法O問題点を解決し、
イオンビームを用いて各種の加工を行うに際し加工時間
の大幅な短縮化をはかシ得て、かつ被加工物の異なる部
位でのイオン照射量および照射イオン種を容易に変える
ことのできるフォーカスイオンビーム加工方法を提供す
ることにある。
発明の概要 本発明は、被加工物上にイオンビーム耐性のhhvシス
トを塗布し九のち、光、X線或いは電子C−ムを用いて
上記レジストを所望パターンに露光し、次いで上記レジ
ストを現像してレジスト/4ターンを形成し、しかるの
ち上記レゾストΔp=yをなぞるように該パターンの線
幅よ)大きな直@0フォーカスイオンビームを走査する
ようにし友方法である。
発明の効果 本発明によれは、レジストをマスクとしてレノストパタ
ーンの線幅より大色な直径のイオンビームを皺/母ター
ン上で走査しているので、イオンビームの直径を通常の
直接描画におけるフォーカスイオンビームの直径よりも
大幅に大きくすることができる。このため、ビーム電流
を大きくすることがてき、前述したイオンビーム・レジ
ストレス・リングラフィに比してエツチングやイオン注
入等の際の所要時間を大幅に短縮化することができる。
つtシ、スルーグツトの向上をはかシ得る。また、イオ
ンビームな一括照射するのではないため、前述したイオ
ンビーム・レジスト・リソグラフィのように被加工物の
異なる部位でイオン照射量や照射イオン種な可変できな
い等の不都合を避けることがで自る。
発明の実施例 菖1図線本発明の一実施例方法に使用したフォーオスイ
オンビーム照射装置を示す概略構成図である1図中1x
fi、液体金属を保持すると共に加熱するためのタング
ステ/フィラメント、Jj/Ii液体共晶合金(811
−As、 681g−am。
!411−1’k)、1 adze vlfwプ、14
Fi、rリッド電極、1sはイオン引出電極であり、こ
れらから微細寸法イオンビームを発射するイオン銃が形
成されている。16はイオンビームを0N−OFFする
九めのブランキング電極、1rはブランキング用アパー
チャマスク、J#Fiイオンビームを収束する良めのア
インツエル臘の静電レンズ(コンデンサレンズ)、zs
’aウィーンフィルJ10質量分析器、20はイオンを
選択する九めOイオン選択用アパーチャマスク、21は
イオンビームを試料面上で走査する良めの偏向器、11
はアインツエル履の静電レンズ(対物リンJe)である
、!、1d81ウェーハ岬の試料、24は試料IJを固
定保持する試料台、26は試料台14を移動駆動する駆
動彎−タ、jlij試料台試料台1霞0 る*jFUレジストレージlンのために用いられる反射
イオy検出器、28は2次イオン分析器、Z*、SOは
それぞれ反射イオン検出器21シよび2次イオン分析器
280舎検出信号をデジタル信号に変換するに1変換器
である。11祉各種制御を行うえめO計算器、zxBイ
ンタフェースである。1良、JzBフィラメン)11の
加熱層電源、J4はイオン銃の高圧電源、15祉バイア
ス電圧発生回路、sgはイオン引出電@1110高圧電
源、srはパターン信号発生回路である。31はコンデ
ンサレンズ18の高圧電源、1#は質量分析器1gの電
場および磁場を生成する九めO電源、40は偏向器21
の偏向用電源、41は対物レンズ22の高圧電源である
このような構成のフォーカスイオンビーム照射装置の動
作は周知の電子ビーム描m装置と略同様であるので、そ
の詳しい説明は省略する。
前記電子銃から発射され九イオンはムs” 、 am”
およびpHI  勢を含む豪合イオンである。これから
質量分析器19と選択用ア/f−チャマスク20とによ
り所定のイオ/、例えはムtのみを選択することによシ
、試料jJKムーイオンビームが照射されることKなる
。そして、仁のイオンビームは試料13上でブランキン
グし九ヵ所定方向に走査することが可能である。なお、
イオンビームOI[径線1〜10(μmφ〕の範囲で可
変できるものとし良。
次に、上述したフォーカスイオンビーム照射装置を使用
し、本発明を酸化膜の微細加エエ棚に適用した例につい
て説明する。tず、第2図(1)K示す如<8Sウエー
ハ41上に熱酸化膜42を堆積し、さらに熱酸化膜42
上にイオンビーム耐性のある′耐イオンビームレジスト
43、例えばPMMA(II!リメチルメメクリレート
)を塗布し九、1&お、図中44は基準マークを示して
いゐ、しかるのち、周知の電子ビーム露光装置を用いル
ジスト4Jを所望パターンに露光し、続−てしVスト4
3を現像して第−II (ms) K示す如くレジスト
パターン4Jを形成し良。
次−で、前述し良フォーカスイオンビーム照射装置を7
1 ’r” sそのビーム直径を前記レジスト/9ター
ン4Iの最大線幅よ〕僅かに大きく設定すると共に、ビ
ームのレジストレージ冒ンを行つ友のち、レジスト/9
ターン4Jをなぞるようにイオンビーム(図中夷纏矢印
Xで示す)を走査した。これにより、第2図(@)に示
す如く熱酸化膜42の前記レゾスト41で扱われて−な
い部分のみが工、チンダされ良、そして、このときの工
、チン!精度は、レジストノぐターンKjしく一致し高
精度なものであり九、なお、上記酸化膜42の工、チン
ダに用−るイオン種はムr+が最適でTo−)え、ま九
、イオンビームの直径は前記レジストパターン45に依
存し、通常は最大パターン寸法より大きく、隣接するパ
ターンにイオンビームが照射されなi条件から求められ
る。
かくして本実施ガ方法によれは、イオンビームの直径を
レジスト/9ターン45の締輪10 (Iam)程度ま
で大きくする仁とが可能となる。 10(smφ〕のフ
ォーカスイオンビームのビーム電流は、通常の直接描画
で用いられるフォーカスイオンビームのそれより数10
0倍以上も大きくすることかで龜、さらに収差を考慮す
る必要もないので、1000倍以上にもV−五強度を強
くすることがで龜る。し九がりて、4インチウェーハの
エッチシダO場合30分、ソース・ドレイン形成O場会
3分程度の時間しか必賢としなくなシ、加工時間の大幅
な短縮化をはかp得た。なお、工、チンrの場合、前記
2次イオン質量分析器XaO分析儒勺を実時間解析する
ことによりて、工、チン!終了を確認できることが判明
した。
11大、レジストを用いるKも拘らずイオンビームを一
括照射するのではないので、81クエーハOAなる部位
に異なるイオン種を注入することも可能である0例えに
1前記第2図(@)に示す如く81ウエーA41のIE
IO部位46に鉱ム■”イオンを注入し、第20部位4
7にはrイオンを注入すh勢のことも容易に行い得る。
tた、本発−者勢011JIEKよれは、イオン種6A
&る装置、例えlf Ar+イオン用加工鋏置装1イオ
ylfJ加工装置、P+イオン用加工装置等O複数台の
装置を用いLIIIO試作を行りたとζろ、従来の7オ
ーカスイオンビーム加工法に比して2桁以上もスループ
、トが向上し良、これからも本爽施例方法がLIIIO
試作開発中カスタムLSIの試作等に極めて有効である
ことが判明し九。
なお、本発明は上述し九実施ガに限定されるものt″祉
な−。例えは、前記エツチングされる被加工層としては
、酸化膜に限るもOてはなく、イオンビームの照射によ
りエツチングされるものであればよい、tた、本発明方
法に使用するフォーカスイオンビーム照射装置嬬前記嬉
1図に示した装置に@定されるものではなく、仕様に応
じて適宜変形することができる。さらに、本発明祉エッ
テンダ中イオン注入011I!K、酸化膜形成、シリナ
イド属形成、金属膜形成および半導体膜形成等にも適用
で龜るのは勿論のことである。資するに本発IjliF
i、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることがで亀る。
【図面の簡単な説明】
第1ailtj本発明の一実施例方法に使用したフォー
カスイオンビーム照射装置の一例を示す概略構成図、s
2図(a)〜(@)は上記実施例方法に係わる微細加工
工程を示す断面図である。 4 J−111クエーハ、42・・・熱酸化膜、43・
・・レジスト、44・−基準!−り、45−・レジスト
−譬ターン。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  被加工物上にイオンビーム耐性のあるレジス
    トを塗布したのち、光、X線或いは電子ビームを用いた
    りソダラフイにより上記レジストに所望のレジス) i
    4ターンを形成し、しかるのち上記レジストノ母ターン
    に添わせて該パターンの線幅より大径のフォーカスイオ
    ンビームを走査することを特徴とするフォーカスイオン
    ビーム加工方法。
  2. (2)  前記フォーカスイオンビームの走査により、
    前記被加工物にイオン注入、酸化層を形成、シリサイド
    膜を形成、金属膜を形成或いは前記被加工物をエツチン
    グすることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフ
    ォーカスイオンビーム加工方法。
JP56205017A 1981-12-18 1981-12-18 フオ−カスイオンビ−ム加工方法 Pending JPS58106824A (ja)

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ID=16500059

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6057931A (ja) * 1983-09-09 1985-04-03 Nec Corp 集束イオンビ−ムを用いたイオン注入方法
JPS60165718A (ja) * 1984-02-08 1985-08-28 Agency Of Ind Science & Technol マスクレスイオン注入法におけるイオン光学系の構造
JPS60211757A (ja) * 1984-04-05 1985-10-24 Hitachi Ltd イオンビーム加工装置および表面加工方法
JPS60243960A (ja) * 1984-05-18 1985-12-03 Hitachi Ltd イオンマイクロビ−ム装置
JPS62112845U (ja) * 1986-01-08 1987-07-18

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