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JPS58124230A - 微細パタ−ン形成方法 - Google Patents

微細パタ−ン形成方法

Info

Publication number
JPS58124230A
JPS58124230A JP57008129A JP812982A JPS58124230A JP S58124230 A JPS58124230 A JP S58124230A JP 57008129 A JP57008129 A JP 57008129A JP 812982 A JP812982 A JP 812982A JP S58124230 A JPS58124230 A JP S58124230A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
electron beam
ray
film
forming method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57008129A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazufumi Ogawa
一文 小川
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57008129A priority Critical patent/JPS58124230A/ja
Priority to US06/459,627 priority patent/US4467026A/en
Publication of JPS58124230A publication Critical patent/JPS58124230A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2059—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/167—X-ray
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/167—X-ray
    • Y10S430/168—X-ray exposure process

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion 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】 本発明は、半導体集積回路製造におけるホトリソ工程に
おいて、電子ビーム露光法を用い゛ＣＸ線露光を行う微
細パターン形成方法を提供する。さらに詳しくは、レジ
スト表面に形成された金属薄膜表面を、集光した電子ビ
ームで露光することにより、電子ビームが金属薄膜にぶ
つかる際、生じる２次Ｘ線、すなわち、一般には、金属
薄膜のしを用いて、レジストを露光する微細パターン形
成方法を提供するものである。
近年、半導体装置の製造技術の発展に伴って、素子の高
密度化が求めらｎ′ｃいる。ところが、従来の紫外線（
３００〜４００Ｍｍ）を用いたホトリソ法では、光の波
動性（回折、干渉）のため、本質的に解像力１μｍ程度
が限界であり、実際には２〜３μｍパターンが、工業化
の限界とみらｎている。そこで、光よりさらに原理的に
解像力をあげることが可能な電子線、あるいは、Ｘ線に
よりリソグラフィーが開発されつつある。
電子線リソグラフィー法では、荷電粒子線を用いるので
、電気的制御がしやすく、スキャンニング照射を行う場
合、コンピュータを用いたデジタル処理が可能である。
しかしながら、照射された電子は、荷電粒子であるがゆ
えに、レジスト中の分子との相互作用で散乱をくり返し
ながら、工事゛ルギーを失い、最後に電子としてどこが
ヘトラップされる。従りＣ１この散乱のため電子線の解
像力は、０．１μｍが限界とみられている。
一方、Ｘ線リソグラフィーの場合、Ｘ線は荷電粒子でな
いので、Ｘ線によって、原子の内核電子がたたき出さｎ
、このとき放出さｎる２次電子によるボケのみであり、
解像力は０．０１μｍ程度まで可能と考えられている。
ところが、Ｘ線は荷電粒子でないがゆえに、電子線リソ
グラフィー法で行なわれＣいるようなスキャンニング照
射が行なえず、特定のマスクパターンが必要である。
従りＣ１一般には、Ｓｌや高分子フィルム上に金などを
蒸着し、パターン形成したマスクを用い第１図に示すよ
うな露光装置で０．２〜１．６朋の軟Ｘ線露光が行なわ
れている。ところが、マスク１とウェハ２のギャップＳ
（通常５〜２５μｍ）、及びＸ線のビーム径ｄと照射角
度θのため、ボケδが生じてしまう欠点があった。なお
、第１図で、２１はターゲット、２２は電子鏡、２３Ｘ
線源室、２４露光室を示す。
本発明の微細パターン形成方法は、以上に述べてきた、
電子ビーム、及びＸ線リソグラフィー法の欠点に鑑み°
Ｃなさｎたものであり、電子ビーム露光のスキャンニン
グ照射が可能な点、Ｘ線露光の散乱がない点の両方の長
所を利用できる微細パターン形成方法を提供するもので
ある。
以下、本発明を実施例をもとにして詳細を述べる。第２
図に示すような一般の電子ビーム露光装置を用い、基台
３１上に載置されたウェハ３２と電子線源３３との間に
直流電圧を印加し、ブランキングユニット３４、走査コ
イル３５を通過してくる電子ビーム３６を加速し”Ｃ，
ウェハ３２の表面を走査しながら照射する。
以下、同装置を用いて本発明の実施例における微細パタ
ーン形成方法を詳＃Ｉに説明すると第３図に示すように
、捷ず、ウェハ３２」−にＸ線レジスト１２、例えば、
ポリメチルメタアクリレート。
ポリブテン−１スルホン、ネガ型であれば、ポリブタジ
ェン、ポリビニルフェロセン、ポリジアリル−〇−フタ
レート等をスピンナー等で０．６〜１μｍ程度の厚みで
塗布する。
次に、スパック蒸着法や電子ビーム蒸着法を用い゛Ｃ，
レジヌト表面にＡｕ、Ａｇ、ＡＩ・・・・・・等の金属
薄膜１３を５００〜１０００Ａの厚みで形成する（第３
図（ａ））。
次に、表面より集光した電子ビーム１４で、前記金属薄
膜１３の表面をスキャンニング照射し、届 奄所的に２次Ｘ線１６を発生せしめる（第３図（ｂ））
すなわち電子線源３３とウェハ３２表面の金属薄膜間に
は、直流バイアスを印加して、電子ビーム１４を加速す
る。従り゛Ｃ１金属薄膜１３が、例えばＡｕの場合には
、１０〜２ｏＫｅＶで加速しＣの輝線Ｘ線が局所的に発
生し、（第３図（ｂ））、金属薄膜１３下のＸ線レジス
ト１２が、このＸ線１６により露光される。
次に、金属薄膜１３をエツチング除去した後、所定の現
像液でＸ線レジスト１２を現像すると、所望のレジスト
パターン１６が得られる（第３図（Ｃ））。
以上述べてきた実施例より理解できるように、本発明の
微細パターン形成方法によると、従来の電子ビーム露光
法による場合の欠点でありた電子の散乱による像のボケ
が生じない。しかも、照射するのは電子ビーム、つまり
荷電粒子であるので集光が行なえ、しかも、パターンに
沿ったスキャンニング照射が行なえるので、コンピュー
タ制御によるＩＣパターン形成には非常に効果がある。
一方、従来のように、Ｘ線露光を行うために、マスクパ
ターンをあらかじめ形成しＣおく必要もない。しかも、
レジストは、Ｘ線で露光されるので、非常に解像度が良
い等の効果がある。
なお、金属薄膜に、Ａ（（Ｋα０，６６λ）。
Ｃｕ　（ＫＣｌ、５４Ａ　）　、　Ａｌ　（Ｋα＋　　
８，３４°Ｘ）（ｉｒ　（Ｋα２．２９Ａ）、Ｍｏ　（
Ｋα０．７１Ａ）等を用いても同じ効果が得られるが、
通常、加速電圧ハ、Ｘαエネルギーの２〜３倍程度とし
た方が効率が良い。
以上説明したように本発明の微細パターン形成方法は、
Ｘ線リソグラフィと電子線リソグラフィの両方の長所を
享受することにより微細パターンを形成できるもので工
業上の利用価値が極め°Ｃ高い。
【図面の簡単な説明】
第１図はＸ線露光装置を用いた従来の微細パタ−ン形成
方法を示す図、第２図は本発明の微細パターン形成方法
に用いるＸ線露光装置の構成を示す図、第３図（ａ）　
、　（ｂ）　、　（ｃ）は本発明の実施例における微細
パターン形成方法を説明するための各工程の断面図であ
る。 １２・・・・・・Ｘ線レジスト、１３・・・・金属薄膜
、１４・・・・・・電子ビーム、１５・・・・２次Ｘ線
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図　　　３３

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板にレジストを塗布する工程と、前記レジスト上に金
    属膜を形成する工程と、集光した電子ビームで前記金属
    膜表面を走査しながら露光する工程と、前記金属膜を除
    去した後、前記レジストを現像する工程とを含むことを
    特徴とする微細パターン形成方法。
JP57008129A 1982-01-20 1982-01-20 微細パタ−ン形成方法 Pending JPS58124230A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57008129A JPS58124230A (ja) 1982-01-20 1982-01-20 微細パタ−ン形成方法
US06/459,627 US4467026A (en) 1982-01-20 1983-01-20 Process for drawing patterns with extremely fine features in the production of VLSI, LSI and IC systems

Applications Claiming Priority (1)

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JP57008129A JPS58124230A (ja) 1982-01-20 1982-01-20 微細パタ−ン形成方法

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JP (1) JPS58124230A (ja)

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US4467026A (en) 1984-08-21

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