(57)【要約】【課題】高アスペクト比のピラー形状レジストパターンを得ることが可能な、高アスペクト比ピラー形状レジストパターンの形成方法を提供することを目的とする。【解決手段】基材１１上に電子線レジスト層２１を形成し、電子線露光装置を用いて、電子線レジスト層２１のパターン描画、現像等のパターニング処理を実施し、基材１１上の所定位置に格子形状の初期レジストパターン２２を形成する。プラズマエッチングなどの手法を用いて、格子状の初期レジストパターン２２を等方的にエッチングし、線幅が縮小された格子状レジストパターン２３を、さらに、プラズマエッチングをさらに進め、交点部にピラー形状のレジストパターン２４及び所望の寸法のピラー形状レジストパターン２５を形成する。【選択図】図１
2008233480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上にピラー形状のレジストパターンを形成する方法であって、
ピラーとは形状が異なり、ピラー構造よりも高いアスペクト比を得ることが可能な形状のパターンを電子線リソグラフィーによって初期レジストパターンを形成する工程と、
等方的なドライエッチングによって前記初期レジストパターンを縮小する工程と、を有することを特徴とする高アスペクト比ピラー形状レジストパターンの形成方法。
【請求項２】
前記初期レジストパターンが、「十」字形状や「＊」形状などの、複数の線形状の交点を有する形状のパターンであることを特徴とする請求項１に記載の高アスペクト比ピラー形状レジストパターンの形成方法。
【請求項３】
前記初期レジストパターンが、格子状やハニカム状などの、複数の線形状の交点を有する連続的なメッシュ形状のパターンであることを特徴とする請求項１に記載の高アスペクト比ピラー形状レジストパターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その高さ／幅で表されるアスペクト比が高い、微細なピラー形状のレジストパターン及びその集合構造体又は規則配列体を形成する方法に関する物である。
【背景技術】
【０００２】
近年、幅が１００ｎｍレベルかそれ以下で、大きな高さを有する、つまり高アスペクト比のピラー形状の構造（パターン）、及びその集合構造体（アレイ）に対するニーズが高まっている。その背景原因の一つとして、ナノインプリント技術への期待の高まりが挙げられる。
【０００３】
Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ等が提案したナノインプリント法は、微細な溝や穴等のパターンを形成した、原版となるモールド（金型、テンプレート等とも呼ばれる）を、被転写材に押し当てることで、機械的にパターンを転写する手法である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
ナノインプリントの原理は比較的単純なものであるが、近年、数十ｎｍから数ｎｍといった超微細パターンを転写できることが実証されてきたことで、５０ｎｍ以下のパターンが必要となる次世代リソグラフィー技術の候補の一つとして注目されつつある。
また、三次元的な転写手法という特徴を活かして、高アスペクト構造のパターンや、曲面状・階段状などの複雑な形状のパターンを転写する技術として、一部で実用化が始まっている。
【０００５】
ナノインプリントによるパターン転写においては、その原理から明らかなように、モールド上のパターンは、凹凸が反転した形状で被転写材に転写される。このため、溝形状やホール形状などの凹型パターンを転写するには、壁形状やピラー形状の凸型パターンが必要となる。
【０００６】
これらのパターンの内、特にホール形状の転写パターンは、例えば半導体におけるコンタクトホールなどに必要とされている他、パターンドメディアと呼ばれる、記録密度の非常に高い磁気記録媒体の製造にも必要となっている。このため、これらに対応したピラー形状のナノインプリントモールドに対するニーズが、近年特に高まって来ている。
【０００７】
また、この様なホールパターン形成用のモールド以外にも、微細化が進行している光デバイスや、ＤＮＡなどを扱うバイオデバイス、μ−ＴＡＳなどの微小流体工学デバイスにおいて、非常に微細で、かつ高アスペクト比のピラー形状自体がデバイス構造として必要となるケースが増加している。
【０００８】
このように、微細かつ高アスペクト比のピラー形状構造体を形成するためには、電子線リソグラフィーの様に、微細で高アスペクト比を実現できる技術を用いて、ピラー形状レジストパターンを形成し、これをそのまま用いるか、あるいはこのレジストパターンをマスクとして基材表面をエッチングする必要がある。
【０００９】
しかしながら、電子線リソグラフィーを用いたとしても、例えば１００ｎｍ以下のパターン幅を有するピラー形状レジストパターンを形成するのは容易ではない。
この理由としては、第一に、電子線リソグラフィープロセスの解像力の限界が挙げられる。この限界は、使用する電子線露光装置・レジスト・現像装置などによって異なるが、解像力を上げるために特殊なレジスト材料及び描画・現像方式を採用すると、材料や装置、作業コストの大幅な増大を招く傾向があり、実用面から見ると好ましくない。
【００１０】
第二の理由として、この様に微細で高アスペクト比のパターンにおいては、現像作業中にパターンが基板から剥離する問題点が挙げられる。微細なピラー形状レジストパターンは、基板／レジスト界面の面積が非常に小さいため、この面で働く密着力が非常に小さくなる。その結果、現像液やリンス液の吐出や流動・乾燥の際に加えられる力によって、容易に基板表面から剥離してしまう。
【００１１】
特に、ピラー形状のレジストパターンの高さを保ったまま、パターン幅を微細化していくと、高さ／幅で表されるアスペクト比が大きくなる。この様な場合、ピラー形状パターンを片持ち梁としてみなした場合に作用するモーメントが大きくなるため、より容易にレジストパターンの剥離が生じる。言い換えると、同じパターン幅を有するピラー形状レジストパターンであっても、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、基材２１１上に塗布した薄い電子線レジスト層２２１に、電子線ビームでパターン描画し、現像処理することにより形成した、高さの低い微細ピラー形状パターン２２２は形成可能だが、図９（ａ）及び（ｂ）に示すような、厚い電子線レジスト層２３１に、電子線ビームでパターン描画し、現像処理することにより形成した、高さの高い微細ピラー形状パターン２３２では、倒壊や剥離が生じてパターンが形成できないという事態が生じる。
【００１２】
このため、より微細なピラー形状パターンの解像を必要とする場合、パターン形成前に塗布するレジスト膜厚を薄くする事が重要となる。一般的には、現像液やリンス液などの表面張力などを考慮した場合、Ｌｉｎｅ＆Ｓｐａｃｅパターンでアスペクト比が３以下になるように、レジスト塗布厚さを調整する事が望ましいとされている。
【００１３】
この様な問題を解決する手法の一つとして、超臨界乾燥を採用するプロセスが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）が、一般的な現像プロセスとの互換性が低く、レジストや現像液、リンス液等の材料に変更が必要となる上、特殊で実績の無いプロセスを採用することによるスループット低下やコストの増大が懸念され、実用化に向けては大きな障壁が存在する。
【００１４】
また、多層レジストプロセスを適用し、いわゆるドライ現像プロセスによってこの問題を回避する方法も提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
しかしながら、上層の薄いレジストパターンを、垂直性の高い異方性ドライエッチングで下層の厚いレジスト層に転写する工程に実績が少ないこともあり、実用化には至っていないのが現状である。
【特許文献１】特開２０００−１３８１５６
【特許文献２】特開２００３−２４３３５２
【非特許文献１】Appl. Phys. Lett., vol.67, p.3314 (1995)
【非特許文献２】J. Vac. Sci. Technol., vol.16, p.1620 (1979)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述したような特殊な手法を用いずに、一般的なリソグラフィーの手法でピラー形状レジストパターンを形成する場合、アスペクト比が３程度では剥離を防止することは困難で、実際に１００ｎｍ程度のパターン幅にて実験的に求めた値によると１〜１．５程度の小さなアスペクト比が限界となる。
【００１６】
つまり、ピラー形状のレジストパターンのパターン幅を微細化するには、レジスト膜厚を１００ｎｍ程度まで薄くする必要が有るが、一方でその後のプロセス、例えば基材のドライエッチングにおけるレジストの耐性が不十分となり、結果として所望の深さのエッチングを実施出来なくなる可能性が高い。
【００１７】
上述したような問題を解決し、微細なピラー形状パターンを形成する別の手段としては、最初に一回り大きなピラー形状パターンを形成し、このパターンを酸素プラズマによる等方的なエッチングなどを用いて全体的に縮小することで、より小さなピラー形状パターンを得る手法が考えられる。
【００１８】
この手法によれば、例えばまず、電子線リソグラフィーを用いて、パターン幅・高さ共に３００ｎｍのパターンを形成した後、完全に等方的な酸素プラズマエッチングを１００ｎｍ行えば、結果としてパターン幅１００ｎｍ／高さ２００ｎｍ、つまりアスペクト比２のピラー形状レジストパターンを形成できるはずである。
【００１９】
しかしながら、上記の手法にはパターン設計の自由度において、重大な問題点が存在する。すなわち、ピラーアレイを形成する場合、初期のピラー形状レジストパターンのパターン幅が３００ｎｍであるから、ピラーの配置ピッチは最小でも３００ｎｍとなり、それ以下にすることは幾何学的に不可能である。実際には、酸素プラズマエッチングや電子線リソグラフィーにおける安定したパターン解像等を考慮すると、３５０〜４００ｎｍ程度の配置ピッチが最小値となるものと考えられる。
【００２０】
また、ピラーアレイにおける配置ピッチを狭める目的で、初期のピラーレジストパターンをパターン幅２００ｎｍ／高さ２００ｎｍとした場合、等方的な酸素プラズマエッチングで５０ｎｍのエッチングを行う事になるので、結果として形成されるピラーレジストパターンはパターン幅１００ｎｍ／高さ１５０ｎｍとなり、アスペクト比は１．５程度と小さくなってしまう。結果として、最初から薄いレジストを用いてリソグラフィーを行うケースに対する優位性が低くなってしまう。
【００２１】
つまり、大きなピラー形状レジストを等方的にエッチングして微細なピラー形状のレジストを得る方法は、その配置ピッチが十分に大きく、かつそれ程大きな高さを必要としない場合には有効であるので、例えば単純に非常に微細で、かつ周囲のパターンから十分に離れた孤立ピラー形状レジストパターンを形成する方法としては有用な手法と言える。
しかし一方で、配置ピッチが小さい場合には、この手法は適用が困難ないしは不可能であるという課題を有している。
【００２２】
また、孤立に近いようなピラー形状レジストパターンを形成するような場合でも、例えば１００ｎｍ幅のピラー形状レジストパターンを得るために、２００ｎｍの大きなエッチング量が必要となるような工程を採用した場合、スループットの低下やプロセス均一性の低下などの問題を招く可能性が大きい。このため、エッチング量はなるべく小さく抑える事が望ましい。
【００２３】
本発明では、上記課題を解決するためになされたもので、初期レジストパターンとして、複数の線形状の交点を有する形状のパターン、もしくは格子状やハニカム状などの複数の線形状の交点を有する連続的なメッシュ形状のパターンを用いることにより、高アスペクト比のピラー形状レジストパターンを得ることが可能な、高アスペクト比ピラー形状レジストパターンの形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、基材上にピラー
形状のレジストパターンを形成する方法であって、
ピラーとは形状が異なり、ピラー構造よりも高いアスペクト比を得ることが可能な形状のパターンを電子線リソグラフィーによって初期レジストパターンを形成する工程と、
等方的なドライエッチングによって前記初期レジストパターンを縮小する工程と、を有することを特徴とする高アスペクト比ピラー形状レジストパターンの形成方法としたものである。
【００２５】
また、請求項２においては、前記初期レジストパターンが、「十」字形状や「＊」形状などの、複数の線形状の交点を有する形状のパターンであることを特徴とする請求項１に記載の高アスペクト比ピラー形状レジストパターンの形成方法としたものである。
【００２６】
さらにまた、請求項３においては、前記初期レジストパターンが、格子状やハニカム状などの、複数の線形状の交点を有する連続的なメッシュ形状のパターンであることを特徴とする請求項１に記載の高アスペクト比ピラー形状レジストパターンの形成方法としたものである。
【００２７】
前述したように、Ｌｉｎｅ＆Ｓｐａｃｅ形状、つまり壁状のレジストパターンでは、ピラー形状のレジストパターンに比べて高いアスペクト比が得られるのは、壁状パターンに平行な方向に加わる力に対しては、構造力学的に十分耐えることができるためと解釈できる。これに対しピラー形状パターンでは、ピラー周囲のあらゆる方向から作用する力によってパターンが倒れるため、結果的に低いアスペクト比しか得られないものと考えられる。
【００２８】
この考えを更に進めると、基材上面から見て一次元方向にのみ伸びる壁状パターンよりも、２次元的な広がりの有る格子状パターンや十字パターンなどの方が、パターン倒れに対して強くなり、より高いアスペクト比が得られることになる。
【００２９】
また、等方的なプラズマエッチングなどにより、レジストをエッチングして縮小することを前提とするならば、格子や十字パターンの幅を的確に設定することにより、エッチング後に残るパターンをピラー状にする事が可能となる。
これは、例えば、図７に示した十字形状レジストパターン１２０を等方的にエッチングしていく場合、縦横の線形状パターンが交差する正方形部分１２２では、エッチングがこの正方形部分１２２の対角線方向に向かって進行していくという現象と、正方形においては、一辺の長さよりも対角線の長さの方が長いという幾何学的定理から明らかといえる。
【００３０】
上記の２つの事実を組み合わせる本発明によって、結果的に高いアスペクト比を有するピラー形状レジストパターンが得られる。
【００３１】
一方、この場合に得られるピラー形状レジストパターンの断面形状は、単純な円形や矩形とは異なる点には注意が必要である。このため、厳密な断面形状が要求される用途においては適用が難しくなるが、そもそも１００ｎｍ程度の大きさのレジストパターンを、一般的なリソグラフィーによって、形状を厳密に定義して形成するのは非常に困難であり、その点を考慮するならば、この事実が大きな欠点となるとは考えられない。
【００３２】
また、後述する様に、初期レジストパターンの形状を変更したり、実施するエッチング量を変化させたりすることにより、一定の範囲で最終的なピラー形状レジストパターンの断面形状を制御することも可能であることから、多様な形状を実現可能であるという観点で、むしろ利点の一つと見る事も出来る。
【発明の効果】
【００３３】
以下、実際に本発明によって得られる効果を、幾何学的な考察から明らかにする。なお、その際の仮定として、電子線リソグラフィーによって得られるピラー形状の限界アスペクト比を１、十字形状の限界アスペクト比を３とするが、本発明の適用範囲をこの範囲に限定するものではない。また、実施するエッチングは完全に等方的に進行するものと仮定する。
【００３４】
ここでは、最終的に１００ｎｍ幅のピラー形状レジストパターンを得るケースを考えることとする。この場合、十字形状のレジストパターンからエッチングを開始する本発明で、スループットを考慮して最小のエッチング量を設定する場合、十字の線形部の幅は１００ｎｍとなり、限界のパターン高さは３００ｎｍとなる。また、必要なエッチング量は幅の１／２であるから、５０ｎｍとなる。この結果、最終的なピラー形状レジストパターンは、対角線長さ１００ｎｍ、高さ２５０ｎｍとなり、アスペクト比は２．５となる。
【００３５】
一方、円形ないしは矩形のピラー形状のレジストパターンからエッチングを開始する手法では、エッチング量を５０ｎｍとした場合、最終的に１００ｎｍ幅とするための初期ピラー形状レジストの幅は２００ｎｍとなる。この場合、初期レジストパターンの限界高さは２００ｎｍとなる。
この結果、最終的なピラー形状レジストパターンは、幅１００ｎｍ、高さ１５０ｎｍとなり、アスペクト比は１．５となり、本発明の場合と比べて小さくなることが分かる。
【００３６】
また、円形ないしは矩形のピラー形状のレジストパターンからエッチングを開始する手法で、最終的に幅１００ｎｍ、高さ２５０ｎｍのピラー形状レジストパターンを得るためには、初期のレジストパターンの幅／高さを共に４００ｎｍとし、１５０ｎｍのエッチングを行う必要が有る。つまり、本発明の場合と比べて、エッチング量が３倍必要となる上、最小ピッチも４００ｎｍ以上となり、パターン設計の自由度に大きな制限が生じる事が分かる。
【００３７】
本発明の高アスペクト比ピラー形状レジストパターンの形成方法を実施することにより、微細なピラー形状のレジストパターン及びその規則配列体を得るために、初期レジストパターンとして格子や十字形状で、高さ／幅のアスペクト比の高い物を用い、これをプラズマエッチングなどによって縮小することによって、最終的に微細でかつ上記アスペクト比の高いピラー形状のレジストパターンを得ることが可能となる。
【００３８】
この高アスペクトピラー形状レジスト構造体やその集合配列体は、そのまま何らかのデバイスとして使用したり、ニッケル等の電鋳の原版として使用したりすることも可能である。この場合、デバイスとしての使用中や電鋳工程時に、レジスト構造体が基材から剥離しないように十分注意する必要がある。
【００３９】
しかし、基板との密着力が必ずしも強くないことを考慮すると、上記のような使用法よりも、基材のドライエッチング用マスクとしての使用に適している。このように使用することにより、従来は製作不可能だった高いアスペクト比を有する、微細なピラー形状構造体が製造できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の高アスペクト比ピラー形状レジストパターンの形成方法の一実施例を工程順に示す部分模式上面図である。
図１（ａ’）〜（ｅ’）は、図１（ａ）〜（ｅ）の部分模式上面を指定の箇所で切断した部分模式構成断面図である。
まず、基材１１上に電子線レジスト層２１を形成する（図１(ａ)及び図１（ａ’）参照）
。
【００４１】
次に、電子線露光装置を用いて、電子線レジスト層２１のパターン描画、現像等のパターニング処理を実施し、基材１１上の所定位置に格子形状の初期レジストパターン２２を形成する（図１(ｂ)及び図１（ｂ’）参照）。
初期レジストパターン２２の直線部の幅は、高さに対して極力小さくすることが望ましいが、余りにも幅を狭くした場合、現像時に初期レジストパターン２２が剥離する問題が生じるので、この様な問題が生じない程度の幅とする必要が有る。
【００４２】
次に、酸素プラズマ雰囲気などを用いたプラズマエッチングなどの手法を用いて、格子状の初期レジストパターン２２を等方的にエッチングし、線幅が縮小された格子状レジストパターン２３を形成する（図１(ｃ)及び図１（ｃ’）参照）。
【００４３】
次に、プラズマエッチングをさらに進めていくと、ある段階で縮小した格子状レジストパターン２３の線状部が消失し、交点部にピラー形状のレジストパターン２４が残る（図１(ｄ)及び図１（ｄ’）参照）。
【００４４】
必要に応じて、更にプラズマエッチングを進め、所望の寸法のピラー形状レジストパターン２５を得る（図１(ｅ)及び図１（ｅ’）参照）。
【００４５】
最終的に必要となるピラー形状レジストパターン２５の配置が完全に規則的であれば、電子線リソグラフィーで形成するパターンの形状は、格子状の形状が最適である。
この様な例としては、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、交点位置が正方形の頂点となるような格子形状５１が一般的であるが、これ以外にも菱形や長方形、平行四辺形、ハニカム状など、複数の線パターンの交点を有する、規則的かつ連続的なメッシュ状パターンであればいずれでも使用可能であり、最終的にメッシュの交点にピラー形状のレジストパターンが形成される点には変わりが無い。
【００４６】
また、最終的なピラー形状レジストパターンの幅を、ピッチに対して大きくしたい場合は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、初期レジストパターン６１の格子形状の抜き部分の形状を変化させ、交点部分の幅を調整することが必要となる。この図では一例として、抜き部分の形状を正八角形としているが、これによって形成されるピラー形状レジストパターン６３の寸法が、５３の場合と比較して大きくなっていることが分かる。
【００４７】
一方、必要なピラー形状レジストパターンの配置が必ずしも規則的で無い場合には、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、初期レジストパターン７７として十字形状のレジストパターンを採用すれば、同様な工程によってピラー形状レジストパターン７３を、十字形状の交点部に残すことが出来ることは明らかである。この場合、初期レジストパターン７１が剥離するのを防止する効果は、格子状パターン５１に対して若干低下するものの、ピラー形状レジストパターンに比べれば格段に剥離が生じにくくなる。
【００４８】
更に、十字形状以外にも、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、「＊」形状等のレジストパターンを初期形状８１として用いることも可能である。この様に初期形状となる形状を変えることは、最終的なピラー形状パターンのアスペクト比を大きくするだけでなく、その形状や寸法を制御する手段としても有効である。
【実施例１】
【００４９】
以下、本発明の具体的実施例について説明する。
実施例１では最終的に、ピラーアレイ状のレジストパターン構造体を、ピッチ２００ｎｍの正方配列にて形成する形成法について、具体的に説明する。
【００５０】
まず、単結晶シリコン基板からなる基材１１上に電子線レジストをスピンコートにて塗布し、膜厚４００ｎｍの電子線レジスト層２１を形成した（図１(ａ)及び図１（ａ’）参照）。
【００５１】
次に、電子線描画装置を用いて、パターン幅Ｗ＝１００ｎｍ、ピッチＰ＝２００ｎｍの格子状パターンを描画し、現像処理を行って、同寸法の格子状レジストパターン２２を得た（図１(ｂ)及び図１（ｂ’）参照）。
本実施例では初期レジストパターンとなる格子状レジストパターン２２のアスペクト比は４となるが、格子形状を採用することでこのアスペクト比が実現可能となる。
【００５２】
次に、得られた格子状レジストパターン２２に対して、酸素ガスプラズマ雰囲気４１を用いたプラズマエッチングを実施し、格子状レの初期ジストパターン２２を等方的にエッチングし、パターン幅の縮小した格子状レジストパターン２３を形成した（図１(ｃ)及び図１（ｃ’）参照）。
【００５３】
次に、プラズマエッチングを更に進め、エッチング量が５０ｎｍに達した時、縮小した格子状レジストパターン２３の線状部の幅が０となり、格子形状の交点部レジストパターン２４が残った（図１(ｄ)及び図１（ｄ’）参照）。
この時、交点部レジストパターン２４の高さは３５０ｎｍに減少していた。
【００５４】
この状態でもピラー形状レジストパターンとして用いることは可能であるが、残留した交点部レジストパターン２４の細長く尖った頂点部分が問題となる場合には、更に１０ｎｍ程度のエッチングを行うことでこの尖った部分が消失し、ひし形に類似した非常に微細で大きな高さ／幅のアスペクト比を有するピラー形状レジストパターン２５が形成された（図１(ｅ)及び図１（ｅ’）参照）。
【００５５】
実施例１では、ピラー形状レジストパターン２５の高さが約３４０ｎｍ、断面の頂点間距離が約６０ｎｍとなり、アスペクト比は５以上となった。
この様な微小かつ高アスペクト比を有するピラー形状レジストパターンは、一般的なリソグラフィーでは、事実上形成不可能である。また、原理的には更に数ｎｍ〜数十ｎｍ程度のエッチングを行えば、より大きなアスペクト比を得ることも可能である。
【実施例２】
【００５６】
実施例２では、実施例１のような規則的に配列したピラー構造体ではなく、ランダムに配置されるピラー構造体を想定し、その基本単位として単独のピラー構造体を形成する形成法の一例を、図２（ａ）〜（ｅ）に示す。
【００５７】
まず、単結晶シリコン基板からなる基材１２上に電子線レジストをスピンコートにて塗布し、膜厚３００ｎｍの電子線レジスト層３１を形成した（図２(ａ)及び図２（ａ’）参照）。
【００５８】
次に、電子線露光装置を用いたリソグラフィーによりパターンを形成するが、実施例１とは異なり、本実施例では単独の十字形状の初期レジストパターン３２を形成した（図２(ｂ)及び図２（ｂ’）参照）。
ここで、十字形状パターン３２の直線部のパターン幅Ｗを１００ｎｍとした。パターン長さLは任意であるが、ここでは例えば１μｍとした。
【００５９】
次に、得られた格子状の初期レジストパターン３２に対して、酸素ガスプラズマ雰囲気４２を用いたプラズマエッチングを実施し、格子状レジストパターン３２を等方的にエッ
チングし、パターン幅の縮小した格子状レジストパターン３３を形成した（図２(ｃ)及び図２（ｃ’）参照）。
【００６０】
次に、得られた十字形状の初期レジストパターン３２に対して、酸素ガスを用いたプラズマエッチングを実施し、十字形状レジストパターン３２を等方的にエッチングし、パターン幅の縮小した十字形状レジストパターン３３を形成した（図２(ｄ)及び図２（ｄ’）参照）。
【００６１】
次に、プラズマエッチングを更に進め、エッチング量が５０ｎｍに達した時、十字形状レジストパターン３３の線形部のパターン幅が０となり、格子状レジストパターン３３の交点部レジストパターン３４が残った（図２(ｄ)及び図２（ｄ’）参照）。
この時、交点部レジストパターン２４の高さは２５０ｎｍに減少していた。
【００６２】
更に、１０ｎｍ程度のエッチングを行うと、残留した交点部レジストパターン３４の細長く尖った部分が消失し、ひし形に類似した断面形状を持つ、ピラー形状レジストパターン３５が形成された（図２(ｅ)及び図２（ｅ’）参照）。
この時、ピラー形状レジストパターン３５の高さは２４０ｎｍとなっていた。
【００６３】
実施例２では、ピラー形状レジストパターン３５の高さが約２４０ｎｍ、断面の頂点間距離が約６０ｎｍとなり、アスペクト比は約４となる。実施例1に比べると、ややアスペクト比は小さくなるが、これは初期レジストパターンの形状変化に伴い、その高さを低下させたためである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の高アスペクト比ピラー形状レジストパターンの形成方法の一実施例を工程順に示す部分模式上面図である。（ａ’）〜（ｅ’）は、（ａ）〜（ｅ）の指定箇所を切断した部分模式構成断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の高アスペクト比ピラー形状レジストパターンの形成方法の他の実施例を工程順に示す部分模式上面図である。（ａ’）〜（ｅ’）は、（ａ）〜（ｅ）の指定箇所を切断した部分模式構成断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、交点位置が正方形の頂点となるような格子形状初期レジストパターンを用いたピラー形状レジストパターンの形成方法の一例を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、抜き部分の形状が正八角形の格子形状初期レジストパターンを用いたピラー形状レジストパターンの形成方法の一例を示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、十字形状の初期レジストパターンを用いたピラー形状レジストパターンの形成方法の一例を示す説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、「＊」形状の初期レジストパターンを用いたピラー形状レジストパターンの形成方法の一例を示す説明図である。
【図７】本発明に係る微細ピラー形状レジストパターンを形成する手法の基本的な原理を示す説明図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、アスペクト比の小さいピラー形状レジストパターンの形成例を示す説明図である
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、アスペクト比の大きいピラー形状レジストパターンの形成例を示す説明図である
【符号の説明】
【００６５】
１１、１２、１３、１１１、２１１……基材
２１、３１、２２１、２３１……電子線レジスト層
２２、３２、５１、６１、７１、８１……初期形状の格子形状レジストパターン
２３、３３、５２、６２、７２、８２……線幅縮小中の格子形状レジストパターン
２４，３４……途中工程のピラー形状レジストパターン
２５、３５、５３、６３、７３、８３……ピラー形状レジストパターン
４１，４２……等方性プラズマエッチング雰囲気
１２０……十字形状のレジストパターン
１２１……十字形状のレジストパターンの線形部
１２２……十字形状のレジストパターンの交点部
２２２……正常に形成された低アスペクトのピラー形状レジストパターン
２２３……倒壊・剥離を生じた高アスペクトのピラー形状レジストパターン
【図１】
2008233480.tif 000003
【図２】
2008233480.tif 000004
【図３】
2008233480.tif 000005
【図４】
2008233480.tif 000006
【図５】
2008233480.tif 000007
【図６】
2008233480.tif 000008
【図７】
2008233480.tif 000009
【図８】
2008233480.tif 000010
【図９】
2008233480.tif 000011