JPH04254320A - 微細パターン形成方法 - Google Patents
微細パターン形成方法Info
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- JPH04254320A JPH04254320A JP3015195A JP1519591A JPH04254320A JP H04254320 A JPH04254320 A JP H04254320A JP 3015195 A JP3015195 A JP 3015195A JP 1519591 A JP1519591 A JP 1519591A JP H04254320 A JPH04254320 A JP H04254320A
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの微細
加工のためのリソグラフィー技術を用いた微細パターン
形成方法に関するものであり、特に、イオン照射するこ
とによって高解像度の、高コントラストの微細レジスト
パターンを形成することができる方法に関するものであ
る。
加工のためのリソグラフィー技術を用いた微細パターン
形成方法に関するものであり、特に、イオン照射するこ
とによって高解像度の、高コントラストの微細レジスト
パターンを形成することができる方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体リソグラフィー技術は、半導体基
板上に感光性高分子物質であるレジスト膜を形成し、こ
のレジスト膜に紫外線、または電子線等を選択的に露光
することによって、露光部と未露光部のレジスト膜との
現像液に対する溶解速度の差を利用することによって、
レジストパターンの形成を行っている。すなわち、現在
行われているパターン形成方法の一例を（図５）に示す
。
板上に感光性高分子物質であるレジスト膜を形成し、こ
のレジスト膜に紫外線、または電子線等を選択的に露光
することによって、露光部と未露光部のレジスト膜との
現像液に対する溶解速度の差を利用することによって、
レジストパターンの形成を行っている。すなわち、現在
行われているパターン形成方法の一例を（図５）に示す
。
【０００３】半導体シリコン基板１１上に感光性高分子
有機膜５１としてノボラック樹脂とキノンジアジドとの
混合物をスピンコート法により塗布し、プリベークとし
て１００゜Ｃ、１０分間の熱処理を行い、１．５μｍ厚
のポジ型のレジスト膜を形成する（図５（ａ））。この
レジスト膜に従来のリソグラフィー技術を用いて、紫外
線５２をある露光量以上で選択的に露光する（図５（ｂ
））。その後、このレジスト膜を有機アルカリ水溶液に
ある時間以上浸しておくことによって、露光部のレジス
ト膜を完全に溶解し、レジストパターンを形成する（図
５（ｃ））。さらに、このレジストパターンをマスクと
して、基板のエッチングを行い、パターンの転写をする
（図５（ｄ））。
有機膜５１としてノボラック樹脂とキノンジアジドとの
混合物をスピンコート法により塗布し、プリベークとし
て１００゜Ｃ、１０分間の熱処理を行い、１．５μｍ厚
のポジ型のレジスト膜を形成する（図５（ａ））。この
レジスト膜に従来のリソグラフィー技術を用いて、紫外
線５２をある露光量以上で選択的に露光する（図５（ｂ
））。その後、このレジスト膜を有機アルカリ水溶液に
ある時間以上浸しておくことによって、露光部のレジス
ト膜を完全に溶解し、レジストパターンを形成する（図
５（ｃ））。さらに、このレジストパターンをマスクと
して、基板のエッチングを行い、パターンの転写をする
（図５（ｄ））。
【０００４】以上のような方法により、リソグラフィー
技術を用いてレジストパターンを形成することができる
。しかし、この従来の方法では、レジストの露光部と未
露光部とで十分な溶解速度の差が得られず、（図５）に
示すように、レジストの断面形状が台形形状、もしくは
、三角形状となってしまうため、このレジストパターン
をマスクとして用いた場合、パターン寸法が細ってしま
い、正確にパターンをエッチングすることも容易ではな
い。
技術を用いてレジストパターンを形成することができる
。しかし、この従来の方法では、レジストの露光部と未
露光部とで十分な溶解速度の差が得られず、（図５）に
示すように、レジストの断面形状が台形形状、もしくは
、三角形状となってしまうため、このレジストパターン
をマスクとして用いた場合、パターン寸法が細ってしま
い、正確にパターンをエッチングすることも容易ではな
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、微細レ
ジストパターン形成において、従来の方法を用いた場合
、レジストの露光部と未露光部とで十分な溶解速度の差
が得られず、レジストの断面形状が台形形状、もしくは
、三角形状となってしまう。（図４）に、従来の方法を
用いた場合の、ポジ型レジストの露光量と残膜率との関
係を示した感度曲線を示す。通常、リソグラフィーで用
いられるレジスト材料は現像液に対する溶解性を利用し
ており、ある露光量以上照射された領域は現像液に対す
る溶解速度が非常に速い。しかし、露光されていない領
域も現像液にわずかに溶解し、また、露光量を増やすに
つれて溶解速度がリニアに増加するのではなく、ある露
光量以上から溶解が徐々に始まる。また、露光に使用す
る紫外線や電子ビームは、レジストに入射する前の空間
において広がり、また、レジストに入射した後、レジス
ト中においても広がるため、露光された領域は実際のマ
スク寸法より広がり、すなわち、実際露光されていない
領域にも紫外線や電子ビームは浸透するため、その結果
、現像後のレジストパターンの断面形状は未露光領域も
溶解するため、より三角形状に近いものとなる。さらに
、この三角形状のレジストパターンをマスクとして基板
のエッチングを行うと、レジストパターンのすそ部分も
エッチングされるため、パターンの寸法シフトが発生し
、また、エッチング形状も垂直にはならず、（図５）に
示すように、斜め形状となってしまうという欠点がある
。本発明者らは、これらの課題を解決するために、イオ
ン照射を用いた微細パターン形成方法を完成した。
ジストパターン形成において、従来の方法を用いた場合
、レジストの露光部と未露光部とで十分な溶解速度の差
が得られず、レジストの断面形状が台形形状、もしくは
、三角形状となってしまう。（図４）に、従来の方法を
用いた場合の、ポジ型レジストの露光量と残膜率との関
係を示した感度曲線を示す。通常、リソグラフィーで用
いられるレジスト材料は現像液に対する溶解性を利用し
ており、ある露光量以上照射された領域は現像液に対す
る溶解速度が非常に速い。しかし、露光されていない領
域も現像液にわずかに溶解し、また、露光量を増やすに
つれて溶解速度がリニアに増加するのではなく、ある露
光量以上から溶解が徐々に始まる。また、露光に使用す
る紫外線や電子ビームは、レジストに入射する前の空間
において広がり、また、レジストに入射した後、レジス
ト中においても広がるため、露光された領域は実際のマ
スク寸法より広がり、すなわち、実際露光されていない
領域にも紫外線や電子ビームは浸透するため、その結果
、現像後のレジストパターンの断面形状は未露光領域も
溶解するため、より三角形状に近いものとなる。さらに
、この三角形状のレジストパターンをマスクとして基板
のエッチングを行うと、レジストパターンのすそ部分も
エッチングされるため、パターンの寸法シフトが発生し
、また、エッチング形状も垂直にはならず、（図５）に
示すように、斜め形状となってしまうという欠点がある
。本発明者らは、これらの課題を解決するために、イオ
ン照射を用いた微細パターン形成方法を完成した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の微細パターン形
成方法は、半導体シリコン基板の表面に感光性高分子物
質からなるレジスト膜を塗布する工程と、前記レジスト
膜全面に一括してイオン照射を行う工程と、リソグラフ
ィー技術を用いて前記レジスト膜に選択的にパターンを
露光し、現像することによって、レジストパターンを形
成する工程とを備えて成る方法を提供するものである。 そして、望ましくは、前記レジスト膜全面に一括照射す
るイオンの加速電圧として、１０〜４０ＫＶの低加速電
圧を用い、イオン照射量として１×１０１４／ｃｍ２以
下である方法を提供する。さらに、前記レジスト膜全面
に一括照射するイオンの種類として、水素または窒素で
ある方法を提供する。さらに、前記レジスト膜が化学増
幅系レジストである方法を提供するものである。
成方法は、半導体シリコン基板の表面に感光性高分子物
質からなるレジスト膜を塗布する工程と、前記レジスト
膜全面に一括してイオン照射を行う工程と、リソグラフ
ィー技術を用いて前記レジスト膜に選択的にパターンを
露光し、現像することによって、レジストパターンを形
成する工程とを備えて成る方法を提供するものである。 そして、望ましくは、前記レジスト膜全面に一括照射す
るイオンの加速電圧として、１０〜４０ＫＶの低加速電
圧を用い、イオン照射量として１×１０１４／ｃｍ２以
下である方法を提供する。さらに、前記レジスト膜全面
に一括照射するイオンの種類として、水素または窒素で
ある方法を提供する。さらに、前記レジスト膜が化学増
幅系レジストである方法を提供するものである。
【０００７】さらに、また、本発明は、半導体シリコン
基板の表面に感光性高分子物質からなるレジスト膜を塗
布する工程と、リソグラフィー技術を用いて前記レジス
ト膜に選択的にパターンを露光する工程と、前記レジス
ト膜全面に一括してイオン照射を行い、現像することに
よって、レジストパターンを形成する工程とを備えて成
る方法を提供するものである。そして、望ましくは、前
記レジスト膜全面に一括照射するイオンの加速電圧とし
て、１０〜４０ＫＶの低加速電圧を用い、イオン照射量
として１×１０１４／ｃｍ２以下である方法を提供する
。さらに、前記レジスト膜全面に一括照射するイオンの
種類として、水素または窒素である方法を提供する。さ
らに、前記レジスト膜が化学増幅系レジストである方法
を提供するものである。
基板の表面に感光性高分子物質からなるレジスト膜を塗
布する工程と、リソグラフィー技術を用いて前記レジス
ト膜に選択的にパターンを露光する工程と、前記レジス
ト膜全面に一括してイオン照射を行い、現像することに
よって、レジストパターンを形成する工程とを備えて成
る方法を提供するものである。そして、望ましくは、前
記レジスト膜全面に一括照射するイオンの加速電圧とし
て、１０〜４０ＫＶの低加速電圧を用い、イオン照射量
として１×１０１４／ｃｍ２以下である方法を提供する
。さらに、前記レジスト膜全面に一括照射するイオンの
種類として、水素または窒素である方法を提供する。さ
らに、前記レジスト膜が化学増幅系レジストである方法
を提供するものである。
【０００８】
【作用】すなわち、レジスト表面にイオン照射をするこ
とによって、レジスト表面に現像液に対する難溶化層を
形成し、レジストパターンの断面形状を矩形にする、す
なわち、コントラストを高くしようとするものである。 （図３）に、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）レ
ジストにおいて水素イオンを４０ＫＶで照射し、専用現
像液に３分間浸した後の残膜率を示す。水素イオン照射
量が３×１０１３／ｃｍ２以上で現像液への溶解がはじ
まるが、１×１０１４／ｃｍ２以上で不溶化がはじまる
。すなわち、９×１０１３／ｃｍ２から１×１０１４／
ｃｍ２までの範囲において、現像液に対する難溶化層が
形成できる。この難溶化層形成プロセスは現像前に行え
ば良く、従って、露光前でも露光後でもどちらでも良い
。また、照射するイオンとして水素、または、窒素を用
いることによって、シリコン半導体プロセスの中でも容
易に使用することができる。また、イオン照射に使用す
る加速電圧として１０〜４０ＫＶを用いて、表面難溶化
層の膜厚を制御することができる。（図４）には、本発
明の方法を用いた場合の感度曲線を従来の方法と比較し
て示してある。感度的にはほとんど変わらないが、レジ
ストのコントラストがかなり良くなっており、また、未
露光部の残膜率が高くなっていることがわかる。すなわ
ち、レジストの現像液に対する溶解速度が、ある露光量
から急激に速くなり、レジストパターンの断面形状が矩
形になりうることがわかる。さらに、このレジストパタ
ーンをマスクとして基板のエッチングを行った場合、レ
ジストはイオン照射を受けているので基板との選択比も
良く、また、レジストパターンの断面形状は矩形である
ので、エッチングによるパターン寸法シフトもなく、正
確にパターンの転写を行うことができる。
とによって、レジスト表面に現像液に対する難溶化層を
形成し、レジストパターンの断面形状を矩形にする、す
なわち、コントラストを高くしようとするものである。 （図３）に、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）レ
ジストにおいて水素イオンを４０ＫＶで照射し、専用現
像液に３分間浸した後の残膜率を示す。水素イオン照射
量が３×１０１３／ｃｍ２以上で現像液への溶解がはじ
まるが、１×１０１４／ｃｍ２以上で不溶化がはじまる
。すなわち、９×１０１３／ｃｍ２から１×１０１４／
ｃｍ２までの範囲において、現像液に対する難溶化層が
形成できる。この難溶化層形成プロセスは現像前に行え
ば良く、従って、露光前でも露光後でもどちらでも良い
。また、照射するイオンとして水素、または、窒素を用
いることによって、シリコン半導体プロセスの中でも容
易に使用することができる。また、イオン照射に使用す
る加速電圧として１０〜４０ＫＶを用いて、表面難溶化
層の膜厚を制御することができる。（図４）には、本発
明の方法を用いた場合の感度曲線を従来の方法と比較し
て示してある。感度的にはほとんど変わらないが、レジ
ストのコントラストがかなり良くなっており、また、未
露光部の残膜率が高くなっていることがわかる。すなわ
ち、レジストの現像液に対する溶解速度が、ある露光量
から急激に速くなり、レジストパターンの断面形状が矩
形になりうることがわかる。さらに、このレジストパタ
ーンをマスクとして基板のエッチングを行った場合、レ
ジストはイオン照射を受けているので基板との選択比も
良く、また、レジストパターンの断面形状は矩形である
ので、エッチングによるパターン寸法シフトもなく、正
確にパターンの転写を行うことができる。
【０００９】本発明は、前記した微細パターン形成方法
により、現像以前にレジスト表面にイオン照射すること
によって、容易に矩形で、コントラストの高い、エッチ
ングによるパターン寸法シフトのほとんどおこらない、
高解像度の微細レジストパターンを形成することができ
る。すなわち、レジスト表面に低加速電圧で低ドーズ量
でイオン照射することによって、レジスト表面に現像液
に対する溶解速度の遅い領域を形成し、現像時に未露光
部が現像液に対して溶解しにくくすることによって、正
確で熱安定性の良い、高コントラストの微細レジストパ
ターンを形成することができる。特に、半導体シリコン
プロセス中で容易に使用することができる水素、または
、窒素を用いることによって、容易にレジスト表面にイ
オン照射を行い、難溶化層を形成することができ、また
、イオン照射をすることによってエッチング時の選択比
も向上させることができ、パターン転写時における寸法
シフトも発生しない。従って、本発明を用いることによ
って、正確で矩形の、エッチングマスクとして十分耐え
うる、熱安定性のすぐれた、高コントラストの微細パタ
ーン形成に有効に作用する。
により、現像以前にレジスト表面にイオン照射すること
によって、容易に矩形で、コントラストの高い、エッチ
ングによるパターン寸法シフトのほとんどおこらない、
高解像度の微細レジストパターンを形成することができ
る。すなわち、レジスト表面に低加速電圧で低ドーズ量
でイオン照射することによって、レジスト表面に現像液
に対する溶解速度の遅い領域を形成し、現像時に未露光
部が現像液に対して溶解しにくくすることによって、正
確で熱安定性の良い、高コントラストの微細レジストパ
ターンを形成することができる。特に、半導体シリコン
プロセス中で容易に使用することができる水素、または
、窒素を用いることによって、容易にレジスト表面にイ
オン照射を行い、難溶化層を形成することができ、また
、イオン照射をすることによってエッチング時の選択比
も向上させることができ、パターン転写時における寸法
シフトも発生しない。従って、本発明を用いることによ
って、正確で矩形の、エッチングマスクとして十分耐え
うる、熱安定性のすぐれた、高コントラストの微細パタ
ーン形成に有効に作用する。
【００１０】
【実施例】まず、本発明の概要を述べる。本発明は、レ
ジスト表面にイオン照射をすることによって、レジスト
表面に難溶化層を形成し、その後現像することによって
、正確で熱安定性の良い、エッチングによるパターンシ
フトのおこらない、矩形の微細レジストパターンを形成
することができるものである。すなわち、レジスト表面
にイオンを照射し、難溶化層を形成した後に、専用現像
液で現像する時、露光領域のレジスト表面の難溶化層が
溶解し、さらに下部の溶解が進んでいくが、未露光領域
には表面難溶化層が存在しているため、現像液に対して
ほとんど溶解せず、矩形の高コントラストな微細レジス
トパターンが得られる。さらに、水素や窒素は半導体シ
リコンプロセスで使用することができ、容易に正確な微
細レジストパターンを形成することができる。この微細
レジストパターンはイオン照射を受けているので、エッ
チング時における選択比も高く、パターン転写時におけ
る州歩うシフトもおこらない。
ジスト表面にイオン照射をすることによって、レジスト
表面に難溶化層を形成し、その後現像することによって
、正確で熱安定性の良い、エッチングによるパターンシ
フトのおこらない、矩形の微細レジストパターンを形成
することができるものである。すなわち、レジスト表面
にイオンを照射し、難溶化層を形成した後に、専用現像
液で現像する時、露光領域のレジスト表面の難溶化層が
溶解し、さらに下部の溶解が進んでいくが、未露光領域
には表面難溶化層が存在しているため、現像液に対して
ほとんど溶解せず、矩形の高コントラストな微細レジス
トパターンが得られる。さらに、水素や窒素は半導体シ
リコンプロセスで使用することができ、容易に正確な微
細レジストパターンを形成することができる。この微細
レジストパターンはイオン照射を受けているので、エッ
チング時における選択比も高く、パターン転写時におけ
る州歩うシフトもおこらない。
【００１１】以下本発明の一実施例の微細パターン形成
方法について、図面を参照しながら説明する。
方法について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】（図１）は本発明の実施例における微細パ
ターン形成方法の工程断面図を示すものである。半導体
シリコン基板１１上に、感光性高分子物質からなるレジ
スト膜、高分子有機膜１２としてＰＭＭＡレジストをス
ピンコート法により１．２μｍ厚塗布し、１６０℃、２
０分でオーブンベークを行った（図１（ａ））。このレ
ジスト膜上全面に一括して水素イオン１３を、加速電圧
４０ＫＶ、ドーズ量９．２×１０１３／ｃｍ２で照射し
、レジスト膜表面上に水素イオン照射領域１４を２００
ｎｍ厚形成した（図１（ｂ））。さらに、このレジスト
膜上にリソグラフィー技術を用いて、電子ビーム１５を
加速電圧２０ＫＶ、露光量１００μＣ／ｃｍ２で選択的
にパターン露光した（図１（ｃ））。このレジスト膜を
ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）とＩＰＡ（イソプ
ロピルアルコール）から成る専用現像液に３分間浸すこ
とによって、正確で矩形の、微細レジストパターン１２
Ｐを形成することができた（図１（ｄ））。この微細レ
ジストパターンをマスクとして基板１１のエッチングを
行うことによって、パターン寸法シフトのない、正確で
垂直な微細パターンを形成することができた（図１（ｅ
））。なお、前記レジスト膜全面に一括照射するイオン
の加速電圧としては、１０〜４０ＫＶの低加速電圧を用
い、また、イオン照射量としては９×１０１３／ｃｍ２
から１×１０１４／ｃｍ２以下であればよい。
ターン形成方法の工程断面図を示すものである。半導体
シリコン基板１１上に、感光性高分子物質からなるレジ
スト膜、高分子有機膜１２としてＰＭＭＡレジストをス
ピンコート法により１．２μｍ厚塗布し、１６０℃、２
０分でオーブンベークを行った（図１（ａ））。このレ
ジスト膜上全面に一括して水素イオン１３を、加速電圧
４０ＫＶ、ドーズ量９．２×１０１３／ｃｍ２で照射し
、レジスト膜表面上に水素イオン照射領域１４を２００
ｎｍ厚形成した（図１（ｂ））。さらに、このレジスト
膜上にリソグラフィー技術を用いて、電子ビーム１５を
加速電圧２０ＫＶ、露光量１００μＣ／ｃｍ２で選択的
にパターン露光した（図１（ｃ））。このレジスト膜を
ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）とＩＰＡ（イソプ
ロピルアルコール）から成る専用現像液に３分間浸すこ
とによって、正確で矩形の、微細レジストパターン１２
Ｐを形成することができた（図１（ｄ））。この微細レ
ジストパターンをマスクとして基板１１のエッチングを
行うことによって、パターン寸法シフトのない、正確で
垂直な微細パターンを形成することができた（図１（ｅ
））。なお、前記レジスト膜全面に一括照射するイオン
の加速電圧としては、１０〜４０ＫＶの低加速電圧を用
い、また、イオン照射量としては９×１０１３／ｃｍ２
から１×１０１４／ｃｍ２以下であればよい。
【００１３】以上のように、本実施例によれば、レジス
ト表面に水素イオン照射を行うことによって、レジスト
表面に難溶化層を形成し、未露光部を現像液に対して溶
解しにくくし、現像後のレジストパターンの断面形状を
矩形にすることができる。なお、ここではレジスト表面
に照射するイオンとして水素を用いたが、窒素を用いて
もよい。
ト表面に水素イオン照射を行うことによって、レジスト
表面に難溶化層を形成し、未露光部を現像液に対して溶
解しにくくし、現像後のレジストパターンの断面形状を
矩形にすることができる。なお、ここではレジスト表面
に照射するイオンとして水素を用いたが、窒素を用いて
もよい。
【００１４】以下本発明の第二の実施例について、図面
を参照しながら説明する。（図２）は本発明の第二の実
施例における微細パターン形成方法の工程断面図を示す
ものである。半導体シリコン基板１１上に、感光性高分
子物質からなる化学増幅系レジスト膜、高分子有機膜２
１としてノボラック系レジストをスピンコート法により
１．２μｍ厚塗布し、１００℃、２０分でオーブンベー
クを行った（図２（ａ））。このレジスト膜上にリソグ
ラフィー技術を用いて、紫外線２２としてｉ線を２００
ｍＪ／ｃｍ２で選択的にパターン露光した（図２（ｂ）
）。 さらに、このレジスト膜上全面に一括して窒素イオン２
３を、加速電圧３０ＫＶ、ドーズ量３．２×１０１３／
ｃｍ２で照射し、レジスト膜表面上に窒素イオン照射領
域２４を３００ｎｍ厚形成した（図２（ｃ））。このレ
ジスト膜を有機アルカリ水溶液から成る専用現像液に１
分間浸すことによって、正確で矩形の、微細レジストパ
ターン２１Ｐを形成することができた（図２（ｄ））。 この微細レジストパターンをマスクとして基板１１のエ
ッチングを行うことによって、パターン寸法シフトのな
い、正確で垂直な微細パターンを形成することができた
（図２（ｅ））。なお、前記レジスト膜全面に一括照射
するイオンの加速電圧として、１０〜４０ＫＶの低加速
電圧を用い、イオン照射量としては３×１０１３／ｃｍ
２から４×１０１３／ｃｍ２以下であればよい。
を参照しながら説明する。（図２）は本発明の第二の実
施例における微細パターン形成方法の工程断面図を示す
ものである。半導体シリコン基板１１上に、感光性高分
子物質からなる化学増幅系レジスト膜、高分子有機膜２
１としてノボラック系レジストをスピンコート法により
１．２μｍ厚塗布し、１００℃、２０分でオーブンベー
クを行った（図２（ａ））。このレジスト膜上にリソグ
ラフィー技術を用いて、紫外線２２としてｉ線を２００
ｍＪ／ｃｍ２で選択的にパターン露光した（図２（ｂ）
）。 さらに、このレジスト膜上全面に一括して窒素イオン２
３を、加速電圧３０ＫＶ、ドーズ量３．２×１０１３／
ｃｍ２で照射し、レジスト膜表面上に窒素イオン照射領
域２４を３００ｎｍ厚形成した（図２（ｃ））。このレ
ジスト膜を有機アルカリ水溶液から成る専用現像液に１
分間浸すことによって、正確で矩形の、微細レジストパ
ターン２１Ｐを形成することができた（図２（ｄ））。 この微細レジストパターンをマスクとして基板１１のエ
ッチングを行うことによって、パターン寸法シフトのな
い、正確で垂直な微細パターンを形成することができた
（図２（ｅ））。なお、前記レジスト膜全面に一括照射
するイオンの加速電圧として、１０〜４０ＫＶの低加速
電圧を用い、イオン照射量としては３×１０１３／ｃｍ
２から４×１０１３／ｃｍ２以下であればよい。
【００１５】以上のように、本実施例によれば、レジス
ト表面に窒素イオン照射を行うことによって、レジスト
表面に難溶化層を形成し、未露光部を現像液に対して溶
解しにくくし、現像後のレジストパターンの断面形状を
矩形にすることができる。なお、ここではレジスト表面
に照射するイオンとして窒素を用いたが、水素を用いて
もよい。
ト表面に窒素イオン照射を行うことによって、レジスト
表面に難溶化層を形成し、未露光部を現像液に対して溶
解しにくくし、現像後のレジストパターンの断面形状を
矩形にすることができる。なお、ここではレジスト表面
に照射するイオンとして窒素を用いたが、水素を用いて
もよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パターン露光前、または、後にレジスト表面全面に一括
してイオン照射することによって、レジスト表面に現像
液に対する難溶化層を形成し、現像時に未露光領域のレ
ジストが現像液に溶解しないようにし、現像後における
レジストパターンの断面形状が高コントラストで、矩形
である微細パターンを形成することができる。また、照
射するイオンとして、水素、または窒素を用いることに
よって、半導体シリコンプロセスでも容易に使用するこ
とができる。さらに、この微細レジストパターンはイオ
ン照射を受けているので、基板のエッチングにおける選
択比も高く、パターン転写時における寸法シフトもほと
んど生じないので、基板エッチング用マスクとしての微
細レジストパターンとして有効に作用し、超高密度集積
回路の製造に大きく寄与することができる。
パターン露光前、または、後にレジスト表面全面に一括
してイオン照射することによって、レジスト表面に現像
液に対する難溶化層を形成し、現像時に未露光領域のレ
ジストが現像液に溶解しないようにし、現像後における
レジストパターンの断面形状が高コントラストで、矩形
である微細パターンを形成することができる。また、照
射するイオンとして、水素、または窒素を用いることに
よって、半導体シリコンプロセスでも容易に使用するこ
とができる。さらに、この微細レジストパターンはイオ
ン照射を受けているので、基板のエッチングにおける選
択比も高く、パターン転写時における寸法シフトもほと
んど生じないので、基板エッチング用マスクとしての微
細レジストパターンとして有効に作用し、超高密度集積
回路の製造に大きく寄与することができる。
【図１】本発明の第１の実施例における微細パターン形
成方法の工程断面図である。
成方法の工程断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例における微細パターン形
成方法の工程断面図である。
成方法の工程断面図である。
【図３】イオン照射後、現像液につけた後のＰＭＭＡレ
ジストの残膜率とドーズ量との関係を示す特性図である
。
ジストの残膜率とドーズ量との関係を示す特性図である
。
【図４】従来方法と本方法との感度曲線の比較を表す図
である。
である。
【図５】従来の微細パターン形成方法の工程断面図であ
る。
る。
１１ 半導体シリコン基板
１２ 高分子有機膜
１３ Ｈ＋イオン
１４ Ｈ＋イオン照射領域
１５ 電子線
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体シリコン基板の表面に感光性高
分子物質からなるレジスト膜を塗布する工程と、前記レ
ジスト膜全面に一括してイオン照射を行う工程と、リソ
グラフィー技術を用いて前記レジスト膜に選択的にパタ
ーンを露光し、現像することによって、レジストパター
ンを形成する工程とを備えて成ることを特徴とする微細
パターン形成方法。 - 【請求項２】 半導体シリコン基板の表面に感光性高
分子物質からなるレジスト膜を塗布する工程と、リソグ
ラフィー技術を用いて前記レジスト膜に選択的にパター
ンを露光する工程と、前記レジスト膜全面に一括してイ
オン照射を行い、現像することによって、レジストパタ
ーンを形成する工程とを備えて成ることを特徴とする微
細パターン形成方法。 - 【請求項３】 レジスト膜全面に一括照射するイオン
の加速電圧として、１０〜４０ＫＶの低加速電圧を用い
、イオン照射量として１×１０１４／ｃｍ２以下である
ことを特徴とする請求項１又は２記載の微細パターン形
成方法。 - 【請求項４】 レジスト膜全面に一括照射するイオン
の種類として、水素または窒素を用いることを特徴とす
る請求項１又は２記載の微細パターン形成方法。 - 【請求項５】 レジスト膜が化学増幅系レジストであ
ることを特徴とする請求項１又は２記載の微細パターン
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015195A JPH04254320A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 微細パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015195A JPH04254320A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 微細パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254320A true JPH04254320A (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=11882080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3015195A Pending JPH04254320A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 微細パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04254320A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101034601B1 (ko) * | 2007-09-28 | 2011-05-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 장치의 미세 패턴 형성방법 |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP3015195A patent/JPH04254320A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101034601B1 (ko) * | 2007-09-28 | 2011-05-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 장치의 미세 패턴 형성방법 |
| US8163654B2 (en) | 2007-09-28 | 2012-04-24 | Hynix Semiconductor Inc. | Method for fabricating fine pattern in semiconductor device |
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