JPH04353852A - Method for forming resist pattern - Google Patents

Method for forming resist pattern

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JPH04353852A
JPH04353852A JP12901191A JP12901191A JPH04353852A JP H04353852 A JPH04353852 A JP H04353852A JP 12901191 A JP12901191 A JP 12901191A JP 12901191 A JP12901191 A JP 12901191A JP H04353852 A JPH04353852 A JP H04353852A
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JP
Japan
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resist
germanium
exposed
pattern
resist pattern
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Application number
JP12901191A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirofumi Fujioka
弘文 藤岡
Yasuhiro Yoshida
育弘 吉田
Hiroyuki Nakajima
博行 中島
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To form a resist pattern of a semiconductor element and the like with good resolution. CONSTITUTION:A resist material comprising the following components (A)-(C) is applied on a substrate, exposed to high energy ray, and treated by heating. Then the substrate is exposed to vapor of a reactive org. germanium compd. to selectively introduce germanium into the area exposed to light and then subjected to dry etching. The components are (A) polyvinylphenol or polyhydroxy alpha-methyl styrene, (B) 5-50wt.% of a compd. having two or more naphthquinone diazide groups, and (C) 0-10wt.% of a radical inhibitor.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造分野にお
けるレジストパターン形成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist pattern forming method in the field of semiconductor manufacturing.

【0002】0002

【従来の技術】近年、半導体素子等の集積度の著しい向
上に伴い、サブミクロンレベルの微細なパターンを高精
度で形成することが望まれているが、半導体素子の構造
が多層化しており、基板表面にはリソグラフィー工程で
無視できない凹凸が現れてきている。このような凹凸は
平坦化のためのレジスト膜の厚膜化、露光光の乱反射の
発生などを引きおこし、その結果として、レジストの解
像度を低下させる。そのため単層レジストを用いる従来
の方法では、実素子において、高精度の微細加工を行う
ことが困難となってきている。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, with the remarkable increase in the degree of integration of semiconductor devices, it has become desirable to form fine patterns at the submicron level with high precision, but the structure of semiconductor devices has become multilayered. Unnegligible irregularities have appeared on the surface of the substrate during the lithography process. Such unevenness causes thickening of the resist film for planarization, occurrence of diffuse reflection of exposure light, etc., and as a result, reduces the resolution of the resist. Therefore, with the conventional method using a single-layer resist, it has become difficult to perform highly accurate microfabrication on actual devices.

【0003】以上の問題を解決する目的で、気相シリル
化法が提案されている。この方法は、レジストの露光後
に、レジストをヘキサメチルジシラザン(HMDS)の
ような活性水素と反応しうるシリル化剤の蒸気にさらす
ことにより、レジストの露光部又は未露光部に、選択的
に表層のみにシリル化を行い、その後、ドライ現像によ
りパターンを形成するものであり、その代表例がDES
IREプロセスである。このプロセスは、ソリッドステ
ートテクノロジー(Solid State Tech
nology)、1987年6月、93〜99頁に報告
されているように、ノボラック/ナフトキノンジアジド
系フォトレジストを用い、露光、熱処理後、常圧、気相
下でHMDSと反応させることにより、露光部分の表層
のみを選択的にシリル化したのち、異方性O2ドライエ
ッチングによりレジストパターンを形成する方法であり
、レジスト表層の状態変化を利用しているため、基板か
らの散乱光などの影響を受けにくく、ドライエッチング
によりパターン形成を行うため、高アスペクト比のレジ
ストパターンが形成できる。DESIREプロセスで用
いられているレジストの機能は、露光部分はナフトキノ
ンジアジドの光分解により、インデンカルボン酸が生成
し、親水化するとともに、未露光部分は、露光前の熱処
理により、ナフトキノンジアジドとノボラック樹脂のフ
ェノール基がエステル化反応により架橋し、シリル化剤
が侵入しにくくなっている。
[0003] In order to solve the above problems, a gas phase silylation method has been proposed. In this method, after exposure of the resist, the resist is exposed to the vapor of a silylating agent capable of reacting with active hydrogen, such as hexamethyldisilazane (HMDS), thereby selectively exposing exposed or unexposed regions of the resist. A typical example is DES, which silylates only the surface layer and then forms a pattern by dry development.
This is an IRE process. This process is based on Solid State Technology.
Novolac/naphthoquinone diazide photoresist was used, and after exposure and heat treatment, it was exposed to light by reacting it with HMDS in the gas phase at normal pressure. After selectively silylating only the surface layer of a portion, a resist pattern is formed by anisotropic O2 dry etching. Because it utilizes changes in the state of the resist surface layer, it is possible to eliminate the effects of scattered light from the substrate. Since the pattern is formed by dry etching, a resist pattern with a high aspect ratio can be formed. The function of the resist used in the DESIRE process is that in the exposed area, indene carboxylic acid is generated through photolysis of naphthoquinone diazide, making it hydrophilic, and in the unexposed area, naphthoquinone diazide and novolak resin are formed through heat treatment before exposure. The phenol groups of the ester are crosslinked by the esterification reaction, making it difficult for the silylating agent to penetrate.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】従来のDESIREプ
ロセスでは、レジストとして、ガラス転移温度が低いノ
ボラック樹脂をベース樹脂に用いているため、シリル化
剤との反応により、膨潤しやすく、また、ノボラック樹
脂は光架橋しやすいため、高露光領域で、シリル化剤が
拡散しにくくなり、パターン形成ができなくなる。シリ
ル化剤の反応性が低いため、高温での処理が必要であり
、シリル化剤の拡散が早く、形成されるシリル化層の厚
みを制御するのが難しい。このようなことより高精度の
レジストパターンを形成できる許容幅が小さい。さらに
、シリル化後、酸素ドライエッチングによりパターン形
成を行うため、レジスト表面がSiO2化し、不溶不融
となるため、パターン形成後のレジスト剥離が困難であ
る。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional DESIRE process, a novolak resin with a low glass transition temperature is used as a base resin for the resist, so it easily swells due to reaction with a silylating agent. Because it is easily photo-crosslinked, the silylating agent becomes difficult to diffuse in high exposure areas, making it impossible to form a pattern. Due to the low reactivity of the silylating agent, treatment at high temperatures is required, the silylating agent diffuses quickly, and it is difficult to control the thickness of the silylated layer formed. Because of this, the allowable width in which a highly accurate resist pattern can be formed is small. Furthermore, since pattern formation is performed by oxygen dry etching after silylation, the resist surface turns into SiO2 and becomes insoluble and infusible, making it difficult to peel off the resist after pattern formation.

【0005】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、ドライ現像法により高精度
の微細パターンを形成できるとともにレジスト剥離が容
易なパターン形成法を提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a pattern forming method that can form highly accurate fine patterns by dry development and also allows easy resist removal. The purpose is

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、下記
の(A)〜(C)成分: (A) ポリビニルフェノール又はポリヒドロキシα−
メチルスチレン; (B) 1分子中にナフトキノンジアジド基を2個以上
有する化合物:(A)、(B)および(C)の合計量に
対して5〜50重量%; (C) ラジカル禁止剤:(A)、(B)および(C)
の合計量に対して0〜10重量%; からなるレジスト材を基板上にコートし、高エネルギー
線を露光、加熱処理した後、反応性有機ゲルマニウム化
合物の蒸気にさらし、露光部分に選択的にゲルマニウム
を導入し、これをドライエッチングすることを特徴とす
るレジストパターン形成方法を提供するものである。
[Means for Solving the Problems] That is, the present invention provides the following components (A) to (C): (A) polyvinylphenol or polyhydroxy α-
Methylstyrene; (B) Compound having two or more naphthoquinone diazide groups in one molecule: 5 to 50% by weight based on the total amount of (A), (B) and (C); (C) Radical inhibitor: (A), (B) and (C)
A resist material consisting of 0 to 10% by weight based on the total amount of The present invention provides a resist pattern forming method characterized by introducing germanium and dry etching it.

【0007】[0007]

【作用】本発明においては、レジストとして、ガラス転
移温度の高いベース樹脂を用い、かつ光架橋を防ぐため
、ラジカル禁止剤を用いているため、有機ゲルマニウム
との反応による膨潤が少なく、かつ、光露光領域まで安
定なパターン形成が行える。さらに、有機ゲルマニウム
を用いているため、ドライエッチング後のレジスト表面
は、酸化ゲルマニウムになり、発煙硝酸等の酸化性を有
する酸によりレジスト剥離を容易に行える。
[Function] In the present invention, a base resin with a high glass transition temperature is used as a resist, and a radical inhibitor is used to prevent photo-crosslinking. Stable pattern formation can be performed up to the exposed area. Further, since organic germanium is used, the resist surface after dry etching becomes germanium oxide, and the resist can be easily removed using an oxidizing acid such as fuming nitric acid.

【0008】本発明で用いられるレジスト材は、ガラス
転移温度がノボラック樹脂より高いポリビニルフェノー
ルもしくはポリヒドロキシ−α−メチルスチレンをベー
ス樹脂とし、感光剤として1分子中にナフトキノンジア
ジド基を2個以上有する化合物の5〜50重量%、およ
び光架橋を抑制するため、ラジカル禁止剤の0〜5重量
%とから構成されている。ここで、ベース樹脂であるポ
リビニルフェノールまたはポリヒドロキシ−α−メチル
スチレンの分子量としては、1,000〜50,000
の範囲のものが用いうる。1,000以下では、露光後
の熱処理時に、感光剤との反応による熱架橋が十分おこ
なわれず、50,000以上では、塗布の均一性が悪く
なる。また、感光剤であるナフトキノンジアジド化合物
としては、1分子中にナフトキノンジアジド基が2個以
上有している化合物であればよく、たとえば、次の化学
式1〜5で示されるような化合物を用いることができる
The resist material used in the present invention uses polyvinylphenol or polyhydroxy-α-methylstyrene as a base resin whose glass transition temperature is higher than that of novolak resin, and has two or more naphthoquinonediazide groups in one molecule as a photosensitizer. It consists of 5-50% by weight of the compound and 0-5% by weight of a radical inhibitor to suppress photocrosslinking. Here, the molecular weight of the base resin, polyvinylphenol or polyhydroxy-α-methylstyrene, is 1,000 to 50,000.
Those within the range of can be used. If it is less than 1,000, thermal crosslinking due to reaction with the photosensitizer will not occur sufficiently during heat treatment after exposure, and if it is more than 50,000, the uniformity of coating will be poor. Further, the naphthoquinone diazide compound which is a photosensitizer may be any compound having two or more naphthoquinone diazide groups in one molecule, for example, compounds shown by the following chemical formulas 1 to 5 may be used. Can be done.

【0009】[0009]

【化1】[Chemical formula 1]

【0010】0010

【化2】[Case 2]

【0011】[0011]

【化3】[Chemical formula 3]

【0012】0012

【化4】[C4]

【0013】[0013]

【化5】[C5]

【0014】これらの化合物の配合量としては、(A)
、(B)および(C)成分の合計量100重量%に対し
て、5〜50重量%、好ましくは20〜35重量パーセ
ントである。5重量%未満では、熱処理時に未露光部分
が架橋しにくく、50重量%を越えると、レジストの光
吸収が大きくなりすぎ、また製膜性も劣るようになるた
め好ましくない。
[0014] The blending amount of these compounds is (A)
, 5 to 50% by weight, preferably 20 to 35% by weight, based on 100% by weight of the total amount of components (B) and (C). If it is less than 5% by weight, unexposed areas will be difficult to crosslink during heat treatment, and if it exceeds 50% by weight, the light absorption of the resist will be too large and the film forming properties will be poor, which is not preferable.

【0015】さらにラジカル禁止剤としては、例えば次
の化学式6〜10で示すようなものが用いられる。
Furthermore, as the radical inhibitor, those shown by the following chemical formulas 6 to 10 are used, for example.

【0016】[0016]

【化6】[C6]

【0017】[0017]

【化7】[C7]

【0018】[0018]

【化8】[Chemical formula 8]

【0019】[0019]

【化9】[Chemical formula 9]

【0020】[0020]

【化10】[Chemical formula 10]

【0021】これらの配合量としては、ベース樹脂にポ
リヒドロキシ−α−メチルスチレンを用いる場合は添加
しなくて良いが、ポリビニルフェノールを用いる場合に
は、(A)、(B)および(C)成分の合計量に対して
0.1〜10重量%、好ましくは1〜3重量%である。 0.1重量%未満では効果が少なく、10重量%を越え
ると、レジストフィルム中での結晶化がおこる。このレ
ジストを基板上に塗布、乾燥後、露光を行うと、露光部
位ではナフトキノンジアジドの分解により、親水性基が
発生する。 次いでこれを180℃〜230℃の温度範囲で1〜5分
の熱処理を行うと、未露光部分ではポリビニルフェノー
ルまたはポリヒドロキシα−メチルスチレンのOH基と
ナフトキノンジアジドによる熱架橋が起こる。その後、
このレジストの表面を反応性有機ゲルマニウム化合物の
蒸気に曝らすと、有機ゲルマニウム化合物は露光部位の
レジスト中に侵入、拡散し、フェノールのOH基やナフ
トキノンジアジドの光分解生成物であるインデンカルボ
ン酸と反応する。反応温度100〜200℃、常圧又は
減圧下で0.5〜5分反応させることによりレジストの
露光部のみに有機ゲルマニウムを導入することができる
。ここで用いられる反応性有機ゲルマニウム化合物とし
ては、[(C2H5)3Ge]2NH,[(CH3)3
Ge]3N、(C2H5)3GeN(C2H5)2、(
CH3)3GeOC2H5、(C2H5O)4Ge、(
CH3)3GeNCOなどが用いられる。この後で、例
えば異方性酸素ドライエッチング等を行うことにより、
解像度に優れたレジストパターンを製造することができ
る。
[0021] Regarding the blending amounts of these, when using polyhydroxy-α-methylstyrene as the base resin, it is not necessary to add them, but when using polyvinylphenol, (A), (B) and (C) The amount is from 0.1 to 10% by weight, preferably from 1 to 3% by weight, based on the total amount of components. If it is less than 0.1% by weight, the effect will be small, and if it exceeds 10% by weight, crystallization will occur in the resist film. When this resist is applied onto a substrate, dried, and then exposed to light, hydrophilic groups are generated in the exposed areas due to decomposition of naphthoquinone diazide. When this is then heat-treated for 1 to 5 minutes at a temperature range of 180 DEG C. to 230 DEG C., thermal crosslinking occurs in the unexposed areas between the OH groups of polyvinylphenol or polyhydroxy α-methylstyrene and naphthoquinone diazide. after that,
When the surface of this resist is exposed to the vapor of a reactive organic germanium compound, the organic germanium compound invades and diffuses into the resist at the exposed area, and the OH group of phenol and indenecarboxylic acid, which is a photodecomposition product of naphthoquinone diazide, reacts. Organic germanium can be introduced only into the exposed areas of the resist by carrying out the reaction for 0.5 to 5 minutes at a reaction temperature of 100 to 200°C and under normal pressure or reduced pressure. The reactive organic germanium compounds used here include [(C2H5)3Ge]2NH, [(CH3)3
Ge]3N, (C2H5)3GeN(C2H5)2, (
CH3)3GeOC2H5, (C2H5O)4Ge, (
CH3)3GeNCO or the like is used. After this, by performing, for example, anisotropic oxygen dry etching,
A resist pattern with excellent resolution can be manufactured.

【0022】本発明によるパターン形成法の原理は基本
的には、DESIREプロセスと同じである。DESI
REプロセスと大きく異なる点は、レジスト材のベース
樹脂としてガラス転移温度が高く、かつ光架橋しにくい
高分子を用いている点と、気相反応時に反応性有機シリ
コンに代わり、反応性有機ゲルマニウムを用いている点
である。レジスト材のベース樹脂として、ガラス転移温
度が高い高分子を用いているため、反応性有機ゲルマニ
ウムとの反応時に、ゲルマニウム化合物のレジスト中へ
の拡散が遅く、ゲルマニウム導入層の厚さの制御が良く
、レジストの膨潤を少なくできる。また、反応性有機ゲ
ルマニウムは、シリコン化合物と比べ、反応性が高く、
より低温でゲルマニウム導入層を形成できる。このこと
もレジストの膨潤を少なくできることにつながる。 さらに、ゲルマニウム導入層は、シリコン導入層に比べ
、耐ドライエッチング性が約25%高く、未露光部分と
露光部分のエッチング速度の比を大きくとれるため、高
コントラストのレジストパターンが形成できる。酸素ド
ライエッチングによるパターン形成後には、レジスト表
面が金属酸化物になっているが、有機シリコンを用いた
場合には、表面層がSiOxになっているため、レジス
ト剥離が困難である。これに対して、有機ゲルマニウム
を用いた場合には、同様にレジスト表面がGeOxにな
るがSiOxと異なり発煙硝酸等の酸化性を有する酸に
溶解するため、レジスト剥離が容易である。以下具体的
な実施例を用いて説明する。
The principle of the pattern forming method according to the present invention is basically the same as the DESIRE process. DESI
The major differences from the RE process are that a polymer with a high glass transition temperature and difficult to photo-crosslink is used as the base resin of the resist material, and that reactive organic germanium is used instead of reactive organic silicon during the gas phase reaction. This is the point where it is used. Since a polymer with a high glass transition temperature is used as the base resin of the resist material, the diffusion of the germanium compound into the resist during reaction with reactive organic germanium is slow, and the thickness of the germanium-introduced layer can be easily controlled. , the swelling of the resist can be reduced. In addition, reactive organic germanium has higher reactivity than silicon compounds,
A germanium-introduced layer can be formed at a lower temperature. This also leads to less swelling of the resist. Furthermore, the germanium-introduced layer has about 25% higher dry etching resistance than the silicon-introduced layer, and the etching rate ratio between the unexposed portion and the exposed portion can be increased, so that a resist pattern with high contrast can be formed. After pattern formation by oxygen dry etching, the surface of the resist becomes a metal oxide, but when organic silicon is used, the surface layer becomes SiOx, making it difficult to remove the resist. On the other hand, when organic germanium is used, the resist surface similarly becomes GeOx, but unlike SiOx, it dissolves in oxidizing acids such as fuming nitric acid, so the resist can be easily removed. This will be explained below using specific examples.

【0023】[0023]

【実施例】 実施例 1 ポリビニルフェノール(丸善石油製、分子量:5,50
0)24.5g、化学式5で示すナフトキノンジアジド
化合物10.5g、ハイドロキノン0.35gを、メチ
ルセロソルブアセテート100mlに溶解し、レジスト
溶液を調製し、シリコンウェハー上にスピンコートした
。その時の膜厚は1.8μmであった。その後、ニコン
製エキシマステッパー(NA0.45)で各種露光量で
露光を行い、ホットプレート上で200℃/3分の熱処
理ののち、反応性有機ゲルマニウム化合物として[(C
2H5)3Ge]2NHを用いて、150mmHgの減
圧下、140℃で90秒反応させた。このサンプルを日
電アネルバ製リアクティブイオンエッチング装置(DE
M−451T)を用いて、酸素流量5sccm、圧力3
pa、出力60wで40分間エッチングした。その結果
、広い露光領域で、膨潤の少ないレジスト残膜特性を示
し、そのときの感度は約20mJ/cm2であり、40
mJ/cm2の露光量のときに0.30μmのライン/
スペースパターンを解像した。
[Example] Example 1 Polyvinylphenol (Maruzen Sekiyu Co., Ltd., molecular weight: 5,50
0) 24.5 g, 10.5 g of the naphthoquinone diazide compound represented by Chemical Formula 5, and 0.35 g of hydroquinone were dissolved in 100 ml of methyl cellosolve acetate to prepare a resist solution, which was spin-coated onto a silicon wafer. The film thickness at that time was 1.8 μm. After that, exposure was carried out using a Nikon excimer stepper (NA 0.45) at various exposure doses, and after heat treatment on a hot plate at 200°C for 3 minutes, a reactive organogermanium compound [(C
2H5)3Ge]2NH was reacted at 140° C. for 90 seconds under a reduced pressure of 150 mmHg. This sample was processed using a reactive ion etching device manufactured by Nichiden Anelva (DE).
M-451T), oxygen flow rate 5 sccm, pressure 3
Etching was performed for 40 minutes at a power of 60 W. As a result, resist residual film characteristics were exhibited with little swelling in a wide exposure area, and the sensitivity was approximately 20 mJ/cm2, and 40 mJ/cm2.
0.30μm line/at an exposure dose of mJ/cm2
Resolved space pattern.

【0024】実施例 2 実施例1においてラジカル禁止剤として2,5−ter
t−ブチルヒドロキノンを0.3g添加したもので同様
の実験を行った。この場合、感度は約35mJ/cm2
であり、70m/Jcm2の露光量で0.3μmのライ
ン/スペースの解像度が得られた。
Example 2 In Example 1, 2,5-ter was used as a radical inhibitor.
A similar experiment was conducted using a product to which 0.3 g of t-butylhydroquinone was added. In this case, the sensitivity is approximately 35 mJ/cm2
A line/space resolution of 0.3 μm was obtained with an exposure dose of 70 m/Jcm 2 .

【0025】実施例 3 実施例1において、反応性有機ゲルマニウム化合物とし
てトリス(トリメチルゲルミル)アミンを用いて、15
0mmHgの減圧下160℃で90秒反応させる条件で
同様の実験を行った。この場合、感度は約20mJ/c
m2であり、50mJ/cm2の露光量で0.35μm
のライン/スペースの解像度が得られた。
Example 3 In Example 1, tris(trimethylgermyl)amine was used as the reactive organogermanium compound, and 15
A similar experiment was conducted under the conditions that the reaction was carried out at 160° C. for 90 seconds under a reduced pressure of 0 mmHg. In this case, the sensitivity is about 20mJ/c
m2, and 0.35 μm at an exposure dose of 50 mJ/cm2
line/space resolution was obtained.

【0026】実施例 4 実施例1において、反応性有機ゲルマニウム化合物とし
てトリエチルゲルミルジエチルアミンを用いて、150
mmHgの減圧下160℃で120秒反応させる条件で
同様の実験を行った。この場合、感度は約50mJ/c
m2であり、100mJ/cm2の露光量で0.4μm
のライン/スペースの解像度が得られた。
Example 4 In Example 1, triethylgermyl diethylamine was used as the reactive organogermanium compound, and 150
A similar experiment was conducted under conditions of reaction at 160° C. for 120 seconds under a reduced pressure of mmHg. In this case, the sensitivity is about 50 mJ/c
m2, and 0.4 μm at an exposure dose of 100 mJ/cm2
line/space resolution was obtained.

【0027】実施例 5 ポリヒドロキシ−α−メチルスチレン(ポリ4−ter
t−ブトキシカルボニルオキシ−α−メチルスチレンの
熱分解により合成、分子量:10,000)26.15
g、化学式3に示すナフトキノンジアジド化合物8.8
5gをメチルセルソルブアセテート100mlに溶解し
、レジスト溶液を調製し、シリコンウェハー上にスピン
コートした。その時の膜厚は2.0μmであった。その
後、実施例1と同様にして、パターン形成を行った。こ
の場合、[(C2H2)3Ge]2NHとの反応温度の
みを170℃で行った。その結果、40mJ/cm2の
感度を示し、60mJ/cm2の露光量において、0.
3μmのライン/スペースパターンを解像した。
Example 5 Polyhydroxy-α-methylstyrene (poly 4-ter
Synthesized by thermal decomposition of t-butoxycarbonyloxy-α-methylstyrene, molecular weight: 10,000) 26.15
g, naphthoquinone diazide compound shown in chemical formula 3 8.8
A resist solution was prepared by dissolving 5 g in 100 ml of methylcellosolve acetate and spin-coating it onto a silicon wafer. The film thickness at that time was 2.0 μm. Thereafter, pattern formation was performed in the same manner as in Example 1. In this case, only the reaction temperature with [(C2H2)3Ge]2NH was 170°C. As a result, the sensitivity was 40 mJ/cm2, and at an exposure dose of 60 mJ/cm2, the sensitivity was 0.
A 3 μm line/space pattern was resolved.

【0028】実施例 6 実施例5において、ナフトキノンジアジド化合物として
、化学式1に示すものを8.85gを用いて同様の実験
を行った。この場合、感度30mJ/cm2となり、8
0mJ/cm2の露光量において0.3μmのライン/
スペースのパターンが解像された。
Example 6 The same experiment as in Example 5 was conducted using 8.85 g of the naphthoquinone diazide compound shown in Chemical Formula 1. In this case, the sensitivity is 30 mJ/cm2, which is 8
0.3μm line/at an exposure dose of 0mJ/cm2
The pattern of space was resolved.

【0029】実施例 7 実施例6において、反応性有機ゲルマニウム化合物とし
てトリス(トリエチルゲルミル)アミンを用いて、15
0mmHgの減圧下、170℃で90秒反応させる条件
で同様の実験を行った。その結果、感度は30mJ/c
m2、60mJ/cm2の露光量において、0.35μ
mのライン/スペースのパターンが解像された。
Example 7 In Example 6, tris(triethylgermyl)amine was used as the reactive organogermanium compound, and 15
A similar experiment was conducted under the conditions that the reaction was carried out at 170° C. for 90 seconds under a reduced pressure of 0 mmHg. As a result, the sensitivity was 30mJ/c
m2, 0.35μ at an exposure dose of 60mJ/cm2
A pattern of m lines/spaces was resolved.

【0030】実施例 8 ノボラック樹脂/ナフトキノンジアジド系のレジストと
して、PLASMASK200G−C(日本合成ゴム製
)を用いて実施例1と同様の条件でパターン形成を行っ
たが光架橋のため、ゲルマニウム化合物が導入されず、
レジストパターンは形成されなかった。ゲルマニウム導
入時の反応温度を170℃で90秒行うことにより、初
めて、レジストパターンが形成できた。そのときの感度
は100mJ/cm2であり、解像度は0.4μmライ
ンアンドスペースであった。同様のシリル化プロセスに
おいて、この場合、レジスト膜厚の減少が15%程度生
じ、良好なパターンが得られない。ゲルマニウム化合物
を用いることによって反応の制御が容易であることを示
している。
Example 8 A pattern was formed using PLASMASK200G-C (manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) as a novolak resin/naphthoquinone diazide resist under the same conditions as in Example 1, but due to photocrosslinking, the germanium compound was not introduced,
No resist pattern was formed. A resist pattern could be formed for the first time by carrying out the reaction temperature at 170° C. for 90 seconds when introducing germanium. The sensitivity at that time was 100 mJ/cm2, and the resolution was 0.4 μm line and space. In a similar silylation process, in this case, the resist film thickness decreases by about 15%, making it impossible to obtain a good pattern. This shows that the reaction can be easily controlled by using germanium compounds.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、レジス
トのベース樹脂としてガラス転移温度が高く光架橋しに
くいポリマーを用い、耐O2ドライエッチング性に優れ
た有機ゲルマニウム気相下で選択的にレジスト表面層に
導入するようにしたため、膨潤が少なく高精度の微細レ
ジストパターンが形成できる効果がある。
As described above, according to the present invention, a polymer having a high glass transition temperature and difficult to photo-crosslink is used as the base resin of the resist, and organic germanium, which has excellent O2 dry etching resistance, can be selectively etched in a gas phase. Since it is introduced into the resist surface layer, there is an effect that a fine resist pattern with high precision can be formed with little swelling.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  下記の(A)〜(C)成分:(A) 
ポリビニルフェノール又はポリヒドロキシα−メチルス
チレン; (B) 1分子中にナフトキノンジアジド基を2個以上
有する化合物:(A)、(B)および(C)の合計量に
対して5〜50重量%; (C) ラジカル禁止剤:(A)、(B)および(C)
の合計量に対して0〜10重量%; からなるレジスト材を基板上にコートし、高エネルギー
線を露光、加熱処理した後、反応性有機ゲルマニウム化
合物の蒸気にさらし、露光部分に選択的にゲルマニウム
を導入し、これをドライエッチングすることを特徴とす
るレジストパターン形成方法。
[Claim 1] The following components (A) to (C): (A)
Polyvinylphenol or polyhydroxy α-methylstyrene; (B) Compound having two or more naphthoquinonediazide groups in one molecule: 5 to 50% by weight based on the total amount of (A), (B) and (C); (C) Radical inhibitors: (A), (B) and (C)
A resist material consisting of 0 to 10% by weight based on the total amount of A resist pattern forming method characterized by introducing germanium and dry etching it.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110233101A (en) * 2018-03-06 2019-09-13 Skc株式会社 Semiconductor technology composition and semiconductor technology

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