JPH11338147A - Preparation of semiconductor device - Google Patents
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- JPH11338147A JPH11338147A JP10139660A JP13966098A JPH11338147A JP H11338147 A JPH11338147 A JP H11338147A JP 10139660 A JP10139660 A JP 10139660A JP 13966098 A JP13966098 A JP 13966098A JP H11338147 A JPH11338147 A JP H11338147A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトレジストを
用いた半導体装置の製造方法に関し、特に荷電粒子照射
を伴う工程に使用されるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device using a photoresist, and more particularly, to a method involving a process involving irradiation of charged particles.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体プロセスでは、リソグラフィ技術
により形成されたレジストパターンに対してエッチング
・イオン注入・電子ビームによるパターンの寸法測長
等、荷電粒子照射を伴う工程が多い。これらの工程で、
荷電粒子の被照射物となるのが所望のパターンが形成さ
れたフォトレジストである。2. Description of the Related Art In a semiconductor process, a resist pattern formed by a lithography technique is often subjected to charged particle irradiation, such as etching, ion implantation, and dimension measurement of a pattern by an electron beam. In these steps,
An object to be irradiated with charged particles is a photoresist on which a desired pattern is formed.
【０００３】しかしながら、高分子有機物から構成され
るフォトレジストは一般に非常に高い絶縁性を示すた
め、荷電粒子照射を伴う工程において容易に帯電してし
まう。この荷電粒子照射によるフォトレジストの帯電に
より、以下に示す問題が生ずる。However, a photoresist composed of a high molecular organic substance generally has a very high insulating property, and is easily charged in a process involving irradiation of charged particles. The charging of the photoresist by the irradiation of the charged particles causes the following problems.
【０００４】図６に示すように、レジスト６２によりパ
ターンの形成された基板６１上に電子ビーム８を照射す
ると、レジスト６２の絶縁性により、容易に電子ビーム
８がトラップされ、帯電する。この帯電したレジストパ
ターンに向けて電子ビーム８を照射すると、帯電したレ
ジスト６２の生ずる電界により軌道が曲げられてしま
う。As shown in FIG. 6, when the electron beam 8 is irradiated on the substrate 61 on which the pattern is formed by the resist 62, the electron beam 8 is easily trapped and charged due to the insulating property of the resist 62. When the electron beam 8 is irradiated toward the charged resist pattern, the trajectory is bent by the electric field generated by the charged resist 62.
【０００５】この荷電粒子の照射を伴う工程がイオン注
入工程である場合、レジストの帯電によってイオンの注
入が阻害されるため、十分な深さを有するチャネル層を
形成することができず、トランジスタの特性が劣化する
原因となる。When the step involving the irradiation of the charged particles is an ion implantation step, the ion implantation is hindered by the charging of the resist, so that a channel layer having a sufficient depth cannot be formed, and the transistor of the transistor cannot be formed. This causes the characteristics to deteriorate.
【０００６】また、荷電粒子の照射を伴う工程がパター
ン形成工程管理の一環として行われる電子ビームによる
レジストの寸法測長である場合、測定対象である試料表
面からの２次電子の強度分布を検出することによりパタ
ーンの寸法を測定するが、レジストが帯電することによ
り、２次電子の強度、コントラストが変化する。帯電は
時間に依存して変化し、これに伴って２次電子の強度、
コントラストが変化すると測長値も変動し、帯電の生じ
た結果として得られる測長値の信頼性は低くなるとの問
題がある。In the case where the process involving irradiation of charged particles is the dimension measurement of the resist by an electron beam performed as part of the control of the pattern forming process, the intensity distribution of secondary electrons from the surface of the sample to be measured is detected. Then, the dimensions of the pattern are measured. When the resist is charged, the intensity and contrast of the secondary electrons change. The charge changes depending on time, and the intensity of the secondary electrons is accordingly changed.
When the contrast changes, the length measurement value also fluctuates, and there is a problem that the reliability of the length measurement value obtained as a result of the occurrence of charging becomes low.
【０００７】また、荷電粒子の照射を伴う工程が配線層
のエッチング工程である場合、上層配線のエッチング中
にレジストの帯電が起こり、コンタクトホールを介して
接続されているゲート酸化膜に大きな電界が発生し、ゲ
ート酸化膜の破壊あるいは劣化をもたらすいわゆるアン
テナ効果と呼ばれる問題も起っている。When the process involving irradiation of charged particles is an etching process of a wiring layer, a resist is charged during etching of an upper wiring, and a large electric field is applied to a gate oxide film connected through a contact hole. There is also a problem called an antenna effect that occurs and causes destruction or deterioration of the gate oxide film.
【０００８】さらに、荷電粒子を照射することにより露
光を行う際には、入射ビームの軌道が曲がってしまうた
めにビームの位置じ、高精度のパターン形成が困難とな
る。このようなレジストの帯電に対して、従来より各分
野で以下のような努力が図られている。Further, when performing exposure by irradiating charged particles, the trajectory of the incident beam is bent, so that it is difficult to form a highly accurate pattern due to the position of the beam. Conventionally, the following efforts have been made in such fields as to charge the resist.
【０００９】まず、測長用電子顕微鏡の分野では、電子
ビームの加速電圧を低加速電圧とし、一般的には２ｋＶ
以下に設定する。電子ビームを低加速化すれば、レジス
ト表面から放出される２次電子放出量が入射電子ビーム
量より多くなる。このようにすれば、ある程度レジスト
表面の帯電を防止する事ができる。しかしながら、この
方法で帯電が防止できるのは２次電子の放出される数ｎ
ｍの範囲である。このため、電子を長時間照射するとレ
ジスト内部に電荷が溜り、これがレジスト表面の電位分
布に影響を及ぼして、寸法測長精度を劣化させるとの問
題があった。First, in the field of electron microscopes for length measurement, the accelerating voltage of the electron beam is set to a low accelerating voltage, generally 2 kV.
Set as follows. If the electron beam is accelerated, the amount of secondary electrons emitted from the resist surface becomes larger than the amount of incident electron beam. In this way, the charging of the resist surface can be prevented to some extent. However, the charging can be prevented by this method because the number of secondary electrons emitted n
m. For this reason, when electrons are irradiated for a long time, charges accumulate inside the resist, which affects the potential distribution on the resist surface, thereby deteriorating the dimension measurement accuracy.
【００１０】また、試料近傍にガスを導入することで試
料表面の真空度を意図的に下げ、帯電による電荷をガス
を介して逃がす事も行われている。しかしながら、この
方法では、ガスによるレジストパターンの変質や後工程
に悪影響を及ぼす事が懸念される。このため、半導体製
造における品質管理では、このような方法をとる事はで
きない。絶縁物の電子顕微鏡観察においては、レジスト
表面に金をコートする事も一般的に行われているが、上
記と同様な理由で採用する事ができない。特に金属類は
他の装置に深刻な金属汚染を引き起こす懸念がある。In some cases, the degree of vacuum on the surface of the sample is intentionally reduced by introducing a gas into the vicinity of the sample, and charges due to charging are released through the gas. However, in this method, there is a concern that the gas deteriorates the resist pattern or adversely affects a subsequent process. For this reason, such a method cannot be adopted in quality control in semiconductor manufacturing. In electron microscope observation of insulators, it is common practice to coat the resist surface with gold, but it cannot be adopted for the same reason as described above. In particular, metals may cause serious metal contamination in other devices.
【００１１】次に、エッチングにおいては、多層レジス
トプロセスの中間層若しくは下層に導電性ポリマーを用
いる方法がある。同様に、レジスト下層に金属などの導
電性物質層を形成する方法も提案されている。これらの
方法によっても一定の帯電防止効果は期待できるが、レ
ジスト自体の帯電を防止できるものではない。Next, in etching, there is a method in which a conductive polymer is used for an intermediate layer or a lower layer in a multilayer resist process. Similarly, a method of forming a conductive material layer such as a metal under a resist has been proposed. Although a certain antistatic effect can be expected by these methods, it does not prevent the resist itself from being charged.
【００１２】また、イオン注入においては、試料近傍に
ニュウトライザーと呼ばれる電荷を中和する装置を設
け、レジストの帯電を防止している。しかしながら、こ
の装置を用いても完全にレジストの帯電を防止すること
ができないのが現状である。In ion implantation, a device called neutralizer is provided near the sample to neutralize electric charges to prevent the resist from being charged. However, at present, it is not possible to completely prevent the electrification of the resist by using this apparatus.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、レジ
ストを用いた従来の半導体装置の製造方法において、荷
電ビーム照射の際のレジストの帯電を防止するために、
例えば測長電子顕微鏡の分野では照射する荷電ビームの
加速電圧を制御することや試料近傍にガスを導入する方
法が採られているが、前者によれば長時間の照射により
電荷が溜まり、後者によれば後工程に悪影響を及ぼす等
の問題点が生ずる。As described above, in the conventional method of manufacturing a semiconductor device using a resist, in order to prevent the resist from being charged during the irradiation of a charged beam,
For example, in the field of length-measuring electron microscopes, a method of controlling the acceleration voltage of a charged beam to be irradiated and a method of introducing a gas near a sample have been adopted. According to this, problems such as adversely affecting the post-process occur.
【００１４】また、エッチングにおいては、導電層をレ
ジストの下層や上層に形成する方法がとられているがレ
ジスト自体の帯電を防止するものではない。また、イオ
ン注入においては、ニュウトライザーが用いられるが、
完全にレジストの帯電を防止することができない。In the etching, a method of forming a conductive layer on a lower layer or an upper layer of a resist is adopted, but it does not prevent the resist itself from being charged. In ion implantation, a new riser is used.
It is not possible to completely prevent charging of the resist.
【００１５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、工程数を増加させ
ずに帯電を防止する半導体装置の製造方法を提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device which prevents charging without increasing the number of steps.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
の製造方法は、被処理基板上に、エネルギー線照射又は
加熱処理によりアニオン又はカチオンを発生するイオン
発生剤を含むフォトレジストを塗布する工程と、前記フ
ォトレジストに所望のパターンを形成する第１の工程
と、前記パターン形成後に、前記フォトレジストに対し
てエネルギー線照射若しくは加熱処理の少なくとも一方
を行い前記カチオン又はアニオンを発生させる第２の工
程と、前記被処理基板に対して荷電粒子の照射を伴う処
理を施す第３の工程とを含むことを特徴とする。According to a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a step of applying a photoresist containing an ion generating agent which generates anions or cations by irradiation with energy rays or heat treatment on a substrate to be processed. A first step of forming a desired pattern on the photoresist, and a second step of performing at least one of energy beam irradiation or heat treatment on the photoresist after the pattern formation to generate the cation or anion. And a third step of performing a process involving irradiation of charged particles on the substrate to be processed.
【００１７】本発明の望ましい形態を以下に示す。 （１）カチオン又はアニオンを発生させる感光剤とし
て、酸発生剤を用いる。 （２）エネルギー線照射として、電子ビーム、イオンビ
ーム、Ｘ線、又は紫外線を照射する。 （３）荷電粒子の照射を伴う処理を施す工程として、電
子ビームによるレジストパターンの寸法測長を行い、レ
ジストパターンをマスクとしたイオン注入を行い、レジ
ストパターンをマスクとしたエッチングを行い、又は電
子ビーム露光を行う。 （４）エネルギー線照射は、室温で行う。 （５）加熱処理はレジストのガラス転移点Ｔg 以下の温
度で行う。Preferred embodiments of the present invention will be described below. (1) An acid generator is used as a photosensitive agent that generates a cation or an anion. (2) An electron beam, an ion beam, an X-ray, or an ultraviolet ray is irradiated as energy beam irradiation. (3) As a step of performing a process involving irradiation of charged particles, a resist pattern is dimensionally measured by an electron beam, ion implantation is performed using the resist pattern as a mask, and etching is performed using the resist pattern as a mask, or Perform beam exposure. (4) Energy beam irradiation is performed at room temperature. (5) heat treatment is performed at a glass transition point below T g temperature of the resist.
【００１８】また、本発明に係るフォトレジストは、エ
ネルギー線照射又は加熱処理によりアニオン又はカチオ
ンを発生するイオン発生剤を含むことを特徴とする。 （作用）エネルギー線照射又は加熱処理によってアニオ
ン又はカチオンを発生する物質を化学増幅型又は非化学
増幅型レジスト中に添加し、Ｘ線、真空紫外光等により
通常の露光を行いレジストパターンを形成した後、レジ
ストを現像する。そして、この現像されたレジストパタ
ーンに対してエネルギー線照射又は加熱処理を行う。こ
れにより、通常の露光の際に未反応であったイオン発生
剤からカチオン又はアニオンを発生させることにより、
レジストの導電性を高めて帯電を防止することができ
る。従って、その後の荷電粒子の照射を伴う処理を施す
工程においても荷電粒子の軌道が曲げられることはな
い。Further, the photoresist according to the present invention is characterized in that it contains an ion generator which generates anions or cations by irradiation with energy rays or heat treatment. (Function) A substance that generates anions or cations by irradiation with energy rays or heat treatment was added to a chemically amplified or non-chemically amplified resist, and a normal exposure was performed with X-ray, vacuum ultraviolet light, etc. to form a resist pattern. Thereafter, the resist is developed. Then, energy beam irradiation or heat treatment is performed on the developed resist pattern. Thereby, by generating a cation or an anion from the unreacted ion generator during the normal exposure,
The conductivity of the resist can be increased to prevent charging. Therefore, the trajectory of the charged particles is not bent even in the subsequent step of performing a process involving irradiation of the charged particles.
【００１９】また、上記荷電粒子の照射を伴う工程とし
て具体的に以下の工程を行うことにより、種々の効果を
奏する。例えばイオン注入工程において、イオン注入中
のレジスト帯電によるイオン注入妨害を防止する事がで
きる。また、電子ビームによる寸法測長においても、帯
電による測長精度劣化を防止する事ができる。また、エ
ッチング工程において、エッチング中のレジスト帯電に
よるゲート酸化膜の破壊を抑える事ができる。また、本
発明は従来の方法に新たに成膜及び成膜除去工程を追加
することなく、簡便に行うことができる。Various effects can be obtained by specifically performing the following steps as steps involving irradiation of the charged particles. For example, in the ion implantation step, it is possible to prevent the ion implantation from being hindered by the charging of the resist during the ion implantation. Further, also in dimension measurement by an electron beam, it is possible to prevent the measurement accuracy from deteriorating due to charging. Further, in the etching step, it is possible to suppress the destruction of the gate oxide film due to the charging of the resist during the etching. Further, the present invention can be easily performed without adding a new film formation and film removal step to the conventional method.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。 （第１実施形態）図１及び図２は本発明の第１実施形態
に係るパターン形成方法を説明するための図である。図
１（ａ）に示すように、まずＳｉＯ2 膜１上に導電性膜
２とネガレジスト３を形成する。このネガレジスト３は
非化学増幅型のｉ線レジストである。また、このネガレ
ジスト３にはカチオン又はアニオンを発生させる物質と
して、例えば、オニウム塩であるトリフェニル・スルホ
ニウム・トリフレート等のイオン発生剤４が添加され
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIGS. 1 and 2 are views for explaining a pattern forming method according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, a conductive film 2 and a negative resist 3 are first formed on a SiO 2 film 1. The negative resist 3 is a non-chemically amplified i-line resist. Further, an ion generator 4 such as triphenyl sulfonium triflate, which is an onium salt, is added to the negative resist 3 as a substance generating a cation or an anion.
【００２１】このイオン発生剤４として用いられるトリ
フェニル・スルホニウム・トリフレートは、電子ビー
ム、Ｘ線、真空紫外光には感光するが、ｉ線等の紫外光
には感光しない物質である。また、イオン発生剤４は感
光によりイオン性物質を発生するものである。The triphenyl sulfonium triflate used as the ion generator 4 is a substance that is sensitive to electron beams, X-rays, and vacuum ultraviolet light, but not to ultraviolet light such as i-rays. Further, the ion generator 4 generates an ionic substance upon exposure to light.
【００２２】次いで、このイオン発生剤４を添加したネ
ガレジスト３でパターンを形成すべく、例えばｉ線ステ
ッパで所望のパターンを転写する（図１（ｂ））。この
パターン転写において照射される露光光５によりネガレ
ジスト３の膜内には潜像が形成される。なお、このｉ線
ステッパによる露光においてはイオン発生剤４は感光さ
れない。Next, in order to form a pattern with the negative resist 3 to which the ion generator 4 has been added, a desired pattern is transferred by, for example, an i-line stepper (FIG. 1B). A latent image is formed in the film of the negative resist 3 by the exposure light 5 irradiated in the pattern transfer. It should be noted that the ion generator 4 is not exposed to light by the i-line stepper.
【００２３】次いで、所望のパターンが転写され、潜像
の形成されたレジスト３を現像して不要パターン部分を
除去し、レジストパターンを形成する（図１（ｃ））。
次いで、残存するネガレジスト３の全面に向けてエネル
ギー線６を照射する（図２（ｄ））。本実施形態の場
合、紫外光を含む低圧水銀灯を照射する。この光照射は
室温で行うため、ネガレジスト３の寸法変動が起こらな
い。このエネルギー線６の照射により、イオン発生剤４
はイオン性物質７を生成する。これにより、ネガレジス
ト３全体の導電性が向上する。Next, the resist 3 on which the desired pattern is transferred and on which the latent image is formed is developed to remove unnecessary pattern portions, thereby forming a resist pattern (FIG. 1C).
Next, the entire surface of the remaining negative resist 3 is irradiated with the energy ray 6 (FIG. 2D). In the case of this embodiment, a low-pressure mercury lamp containing ultraviolet light is irradiated. Since this light irradiation is performed at room temperature, the dimensional change of the negative resist 3 does not occur. The irradiation of the energy ray 6 causes the ion generator 4
Produces an ionic substance 7. Thereby, the conductivity of the entire negative resist 3 is improved.
【００２４】具体的には、レジスト塗布後は１０17Ω以
上の表面抵抗を示していたレジストが、水銀灯照射後は
１０12Ω程度にまで減少させることができる。なお、こ
の水銀灯照射の際には既に現像によりレジストパターン
が形成されており、また室温でエネルギー線６照射がな
されるため、レジストパターンの形状自体には影響を与
えない。Specifically, the resist, which exhibited a surface resistance of 10 17 Ω or more after application of the resist, can be reduced to about 10 12 Ω after irradiation with a mercury lamp. At the time of irradiation with the mercury lamp, the resist pattern has already been formed by development, and the energy beam 6 is irradiated at room temperature, so that the shape of the resist pattern itself is not affected.
【００２５】次いで、この導電性の向上したネガレジス
ト３に向けて電子ビーム８を照射する（図２（ｅ））。
その際、導電性膜２をアース９により接地する。この場
合、上述したようにネガレジスト３はイオン性物質７の
発生により導電性が向上しているため帯電せず、電子ビ
ーム８の軌道が曲げられることはない。また、ネガレジ
スト３中に入射した電子１０も導電性膜２を介してアー
ス９から逃げることができるため、電子ビーム８の軌道
が曲げられることはない。Next, an electron beam 8 is irradiated toward the negative resist 3 having improved conductivity (FIG. 2E).
At this time, the conductive film 2 is grounded by the ground 9. In this case, as described above, since the negative resist 3 has improved conductivity due to the generation of the ionic substance 7, it is not charged, and the trajectory of the electron beam 8 is not bent. In addition, since the electrons 10 incident on the negative resist 3 can escape from the ground 9 via the conductive film 2, the trajectory of the electron beam 8 is not bent.
【００２６】このように処理したレジストパターンは、
エッチング・イオン注入・測長ＳＥＭ（Scanning Elect
ron Microscope）による測長などの荷電粒子照射を伴う
工程においても、レジストの帯電を抑制できる。従っ
て、例えばエッチングではゲート酸化膜の破壊を防止
し、測長ＳＥＭによる測長では帯電による測長精度劣化
を防止するなどの効果がある。The resist pattern thus treated is
Etching / Ion Implantation / Measurement SEM (Scanning Elect)
In a process involving charged particle irradiation such as length measurement by a ron microscope, the charge of the resist can be suppressed. Therefore, for example, there is an effect that the gate oxide film is prevented from being destroyed by etching, and the length measurement by the length measurement SEM is prevented from deteriorating the length measurement accuracy due to charging.
【００２７】なお、本実施形態ではネガレジストに対し
てエネルギー線照射又は加熱処理を行う場合を示した
が、ポジレジストに対しても同様に適用することができ
ることができる。In this embodiment, the case where the negative resist is irradiated with energy rays or heat treatment is described. However, the present invention can be similarly applied to a positive resist.
【００２８】また、エネルギー線照射のみによりレジス
トの導電性を向上させたが、現像後に加熱処理を行う場
合や、エネルギー線照射と加熱処理の併用でも本発明と
同じ効果を奏する。Although the conductivity of the resist is improved only by irradiation with energy rays, the same effects as those of the present invention can also be obtained by performing heat treatment after development or by using both energy beam irradiation and heat treatment.
【００２９】（第２実施形態）図３及び図４は本発明の
第２実施形態に係るパターン形成方法を説明するための
図であり、本実施形態は、測長ＳＥＭによるレジストパ
ターン測長に適用する場合を示す。本実施形態では、第
１実施形態におけるネガレジスト３の代わりに化学増幅
型ポジレジストを用いる。(Second Embodiment) FIGS. 3 and 4 are views for explaining a pattern forming method according to a second embodiment of the present invention. Shows where to apply. In the present embodiment, a chemically amplified positive resist is used instead of the negative resist 3 in the first embodiment.
【００３０】まず、ＳｉＯ2 膜１上に化学増幅型ポジレ
ジスト３１を形成する（図３（ａ））。この化学増幅型
ポジレジスト３１は、ベース樹脂としてポリビニルフェ
ノール、酸発生剤３２としてトリフェニル・スルホニウ
ム・トリフレート、溶解抑止基としてターシャルブトキ
シカルボメチル基を用いている。この化学増幅型ポジレ
ジスト３１に、コンタクトホール状のパターンを２４８
ｎｍのＫｒＦレーザ光を用いて転写する。次いで、パタ
ーン転写後のポジレジスト３１に現像を施し、レジスト
パターンを形成する（図３（ｂ））。このレジストパタ
ーン形成の際には、酸発生剤３２がイオン性物質として
酸３３を生成するが、その割合は全体の数％に過ぎな
い。First, a chemically amplified positive resist 31 is formed on the SiO 2 film 1 (FIG. 3A). This chemically amplified positive resist 31 uses polyvinylphenol as a base resin, triphenylsulfonium triflate as an acid generator 32, and a tertiary butoxycarbomethyl group as a dissolution inhibiting group. A contact hole pattern is formed on this chemically amplified positive resist 31 by 248.
The transfer is performed using a KrF laser beam of nm. Next, the positive resist 31 after the pattern transfer is developed to form a resist pattern (FIG. 3B). During the formation of the resist pattern, the acid generator 32 generates an acid 33 as an ionic substance, but the ratio is only a few% of the whole.
【００３１】次いで、このレジスト３１に室温にてエネ
ルギー線６を全面照射する。（図３（ｃ））。本実施形
態では、エネルギー線６としてＫｒＦレーザ光を用い
る。このエネルギー線６照射の際には、多くの未反応の
酸が残存している。これら未反応の酸に、酸発生剤３２
の感光波長であるＫｒＦレーザ光によるエネルギー線６
の全面照射を行うことにより、全体の数％しか感光して
いなかった残りの酸発生剤３２が感光し、分解して酸３
３が発生するため、化学増幅型ポジレジスト３１の導電
性が向上する。Next, the entire surface of the resist 31 is irradiated with the energy rays 6 at room temperature. (FIG. 3 (c)). In the present embodiment, a KrF laser beam is used as the energy beam 6. At the time of irradiation with the energy beam 6, many unreacted acids remain. An acid generator 32 is added to these unreacted acids.
Ray 6 by KrF laser beam which is the photosensitive wavelength of
Of the entire surface, the remaining acid generator 32, which has been exposed only to a few percent of the total, is exposed, decomposed and
Since 3 occurs, the conductivity of the chemically amplified positive resist 31 is improved.
【００３２】また、化学増幅型ポジレジスト３１の溶解
抑止基として用いられるターシャルブトキシカルボメチ
ル基は、酸３３による分解によってカルボン酸を生成す
る。このカルボン酸は極性基を持った物質であり、化学
増幅型ポジレジスト３１のさらなる導電性向上に寄与す
る。The tertiary butoxycarbomethyl group used as a dissolution inhibiting group in the chemically amplified positive resist 31 generates a carboxylic acid by decomposition with the acid 33. This carboxylic acid is a substance having a polar group and contributes to further improving the conductivity of the chemically amplified positive resist 31.
【００３３】次いで、エネルギー線６照射後１３０度／
４分間ベーキング３４を行う（図３（ｄ））。このベー
キング３４は、レジスト３１のガラス転移点Ｔg 以下の
温度であることが必要であるが、レジストフローが起こ
る温度以下であることが望ましい。露光により未反応の
酸発生剤３２から酸３３を発生させ、加熱することによ
って溶解抑止基を分解させる。この加熱処理は、ガラス
転移点Ｔg 以下の温度で行っているため、レジストの寸
法変動が起こらない。Next, 130 degrees /
Baking 34 is performed for 4 minutes (FIG. 3D). The temperature of the baking 34 needs to be lower than the glass transition point T g of the resist 31, but is preferably lower than the temperature at which the resist flow occurs. The acid 33 is generated from the unreacted acid generator 32 by the exposure, and the dissolution inhibiting group is decomposed by heating. This heat treatment, since the carried out at a temperature below the glass transition point T g, the dimensional variation of the resist does not occur.
【００３４】上記使用されたポジレジスト３１の表面抵
抗の時間変化を図５に示す。図５において、横軸は時間
を、縦軸はポジレジスト３１の表面抵抗を示す。また、
ｔ0はエネルギー線照射を行う直前、ｔ1 はエネルギー
線照射を行った直後、ｔ2 はベーキングを行った直後の
時刻である。なお、全面照射からベーキングを行うまで
の待機時間は省略してある。図５に示すように、この真
空紫外光の全面照射及びベーキングを行う前の化学増幅
型ポジレジスト３１の表面抵抗は１０17Ω以上を示して
いたが、全面露光後のポジレジスト３１の表面抵抗を測
定したところ、１０10Ωまで減少した。さらに、ベーキ
ング後には表面抵抗は１０8 Ωまで減少した。FIG. 5 shows the change over time of the surface resistance of the positive resist 31 used above. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the surface resistance of the positive resist 31. Also,
t 0 is the time immediately before the energy beam irradiation, t 1 is the time immediately after the energy beam irradiation, and t 2 is the time immediately after the baking. The waiting time from the irradiation of the entire surface to the baking is omitted. As shown in FIG. 5, the surface resistance of the chemically amplified positive resist 31 before performing the whole surface irradiation and baking with the vacuum ultraviolet light was 10 17 Ω or more, but the surface resistance of the positive resist 31 after the whole surface exposure was increased. Was measured, it was reduced to 10 10 Ω. Further, after baking, the surface resistance was reduced to 10 8 Ω.
【００３５】本実施形態で用いられている溶解抑止基は
１３０度以上で分解が始まり、極性基であるカルボン酸
を生成する。ベーキングによる抵抗は、生成された酸が
べ−キング中に溶解抑止基をカルボン酸に分解すること
により、又は熱分解により減少する。市販されている水
溶性帯電防止膜の表面抵抗は１０7 〜１０8 Ω程度であ
り、１０8 Ωの表面抵抗は帯電が十分に防止できている
ことが分かる。The dissolution inhibiting group used in the present embodiment starts to decompose at a temperature of 130 ° C. or higher to produce a carboxylic acid which is a polar group. The resistance to baking is reduced by the generated acid decomposing the dissolution inhibiting group to a carboxylic acid during baking or by thermal decomposition. The surface resistance of a commercially available water-soluble antistatic film is about 10 7 to 10 8 Ω, and it can be seen that the surface resistance of 10 8 Ω can sufficiently prevent charging.
【００３６】次いで、この表面抵抗の減少したレジスト
３１及びＳｉＯ2 膜１からなる試料に対して、約３ｎｍ
程度に細く絞った電子ビーム８を走査する（図４
（ｅ））。この試料から放出される２次電子を例えばシ
ンチレータ及び光電子増倍管等の図示しない検出器で検
出することにより、試料上の凹凸像を得る。この凹凸像
からパターンの寸法を測定する。Next, the sample made of the resist 31 and the SiO 2 film 1 having the reduced surface resistance is applied to the sample of about 3 nm.
Scan with the electron beam 8 narrowed to a small degree (FIG. 4
(E)). Secondary electrons emitted from the sample are detected by a detector (not shown) such as a scintillator and a photomultiplier tube, thereby obtaining an uneven image on the sample. The dimensions of the pattern are measured from the uneven image.
【００３７】本実施例では、レジスト３１自体が導電性
を有しており、レジスト３１がアース９で接地されてい
るので、レジスト３１内部に電荷が蓄積されることは起
こりにくい。従って、電子ビーム８の軌道がレジスト３
１により曲げられることはなく、寸法の測定再現性が向
上する。In the present embodiment, since the resist 31 itself has conductivity and the resist 31 is grounded by the ground 9, it is unlikely that charges are accumulated inside the resist 31. Therefore, the trajectory of the electron beam 8 is
1, the measurement reproducibility of the dimension is improved.
【００３８】このように、本実施形態では、イオン性物
質である酸発生剤３２をレジスト３１中に添加し、この
レジスト３１中でエネルギー線照射及びベーキングによ
りカチオン又はアニオンを発生させるため、レジスト３
１が導電性を有する。従って、電子ビーム８を照射した
場合でも寸法測定精度が劣化しない。また、エネルギー
線照射のみならず加熱処理を行うことで、レジスト３１
の導電性がさらに向上する。As described above, in the present embodiment, the acid generator 32, which is an ionic substance, is added to the resist 31, and cations or anions are generated in the resist 31 by irradiation with energy rays and baking.
1 has conductivity. Therefore, even when the electron beam 8 is irradiated, the dimension measurement accuracy does not deteriorate. In addition, by performing heat treatment as well as energy beam irradiation, the resist 31
Is further improved.
【００３９】なお、本実施形態では電子ビーム８を用い
たが、荷電粒子であればイオンビーム等でもよい。ま
た、レジストはイオン発生剤を含むものであれば化学増
幅型又は非化学増幅型レジストのいずれであってもよ
い。Although the electron beam 8 is used in this embodiment, an ion beam or the like may be used as long as it is a charged particle. The resist may be either a chemically amplified resist or a non-chemically amplified resist as long as it contains an ion generator.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ネルギー線照射又は加熱によってカチオン又はアニオン
を発生するレジスト材料を用い、現像後のレジストパタ
ーンにエネルギー線照射及び加熱処理を行う事によっ
て、通常露光で未反応だったイオン発生剤からイオンを
発生させ、レジストの導電性が高まり、帯電を防止する
ことができる。従って、その後の荷電粒子の照射を伴う
処理を施す工程において荷電粒子の軌道が曲げられるこ
とはない。As described above, according to the present invention, by using a resist material that generates cations or anions by energy beam irradiation or heating, the resist pattern after development is subjected to energy beam irradiation and heat treatment. Ions are generated from the unreacted ion generator in the normal exposure, the conductivity of the resist is increased, and charging can be prevented. Therefore, the trajectory of the charged particles is not bent in the subsequent step of performing the process involving irradiation of the charged particles.
【図１】本発明の第１実施形態に係るパターン形成方法
を説明するための図。FIG. 1 is a diagram for explaining a pattern forming method according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同実施形態におけるパターン形成方法を説明す
るための図。FIG. 2 is a view for explaining a pattern forming method in the embodiment.
【図３】本発明の第２実施形態に係るパターン形成方法
を説明するための図。FIG. 3 is a view for explaining a pattern forming method according to a second embodiment of the present invention.
【図４】同実施形態におけるパターン形成方法を説明す
るための図。FIG. 4 is an exemplary view for explaining a pattern forming method in the embodiment.
【図５】同実施形態におけるレジスト表面抵抗の時間変
化を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a temporal change of a resist surface resistance in the same embodiment.
【図６】従来のパターン形成におけるチャージアップを
示す図。FIG. 6 is a diagram showing charge-up in conventional pattern formation.
１…ＳｉＯ2 膜 ２…導電性膜 ３…ネガレジスト ４…イオン発生剤 ５…露光光 ６…エネルギー線 ７…イオン性物質 ８…電子ビーム ９…アース １０…電子 ３１…化学増幅型ポジレジスト ３２…酸発生剤 ３３…酸 ３４…ベーキング1 ... SiO 2 film 2 ... conductive film 3 ... negative resist 4 ... ion generator 5 ... exposure light 6 ... energy lines 7 ionic material 8 ... electron beam 9 ... ground 10 ... electronic 31 ... chemically amplified positive resist 32 ... acid generator 33 ... acid 34 ... baking
Claims (4)
加熱処理によりアニオン又はカチオンを発生するイオン
発生剤を含むフォトレジストを塗布する工程と、 前記フォトレジストに所望のパターンを形成する第１の
工程と、 前記パターン形成後に、前記フォトレジストに対してエ
ネルギー線照射若しくは加熱処理の少なくとも一方を行
い前記カチオン又はアニオンを発生させる第２の工程
と、 前記被処理基板に対して荷電粒子の照射を伴う処理を施
す第３の工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製
造方法。1. A step of applying a photoresist containing an ion generator that generates anions or cations by irradiation with energy rays or heat treatment on a substrate to be processed, and a first step of forming a desired pattern on the photoresist. A step of performing at least one of energy beam irradiation and heat treatment on the photoresist to generate the cation or anion after the pattern formation, and irradiating the substrate to be processed with charged particles. And a third step of performing accompanying processing.
感光剤として、酸発生剤を用いることを特徴とする請求
項１記載の半導体装置の製造方法。2. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein an acid generator is used as the photosensitive agent for generating the cation or the anion.
ム、イオンビーム、Ｘ線又は紫外線を照射することを特
徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。3. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the energy beam is irradiated with an electron beam, an ion beam, an X-ray, or an ultraviolet ray.
照射することによりレジストパターンの寸法測長を行
う、レジストパターンをマスクにイオン注入を行う、レ
ジストパターンをマスクにエッチングを行う、又は電子
ビーム露光を行うことを特徴とする請求項１に記載の半
導体装置の製造方法。4. The method according to claim 3, wherein the dimension of the resist pattern is measured by irradiating the charged particles, ion implantation is performed using the resist pattern as a mask, etching is performed using the resist pattern as a mask, 2. The method according to claim 1, wherein beam exposure is performed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10139660A JPH11338147A (en) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | Preparation of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10139660A JPH11338147A (en) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | Preparation of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11338147A true JPH11338147A (en) | 1999-12-10 |
Family
ID=15250454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10139660A Abandoned JPH11338147A (en) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | Preparation of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11338147A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002060054A1 (en) * | 2001-01-25 | 2002-08-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing surface acoustic wave device and inspecting instrument |
| JP2006066371A (en) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Samsung Sdi Co Ltd | Donor substrate for laser transfer and method for manufacturing organic electroluminescent element manufactured by using substrate |
-
1998
- 1998-05-21 JP JP10139660A patent/JPH11338147A/en not_active Abandoned
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002060054A1 (en) * | 2001-01-25 | 2002-08-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing surface acoustic wave device and inspecting instrument |
| US7029828B2 (en) | 2001-01-25 | 2006-04-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for manufacturing surface acoustic wave device and inspecting instrument |
| JP2006066371A (en) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Samsung Sdi Co Ltd | Donor substrate for laser transfer and method for manufacturing organic electroluminescent element manufactured by using substrate |
| JP4659449B2 (en) * | 2004-08-30 | 2011-03-30 | 三星モバイルディスプレイ株式會社 | Method for producing donor substrate for laser transfer and method for producing organic electroluminescence device produced using substrate produced by the method |
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