JP2001125268A - 露光方法 - Google Patents
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 極紫外線ＥＵＶの波長領域におけるレジスト
層の光透過率を向上し、これまで以上の極微細加工を可
能とする。 【解決手段】 レジスト層を選択的にＸ線で露光して所
定の形状にパターニングするに際し、レジスト層を構成
する高分子材料として、既存レジスト材料の水素原子の
少なくとも一部をアルキル基を含む置換基、芳香族環を
含む置換基、あるいはこれら両者により置換した高分子
材料を用いる。高分子材料の水素原子をアルキル基を含
む置換基や芳香族環を含む置換基で置換することによ
り、結果として高分子材料を構成する原子全体に占める
酸素原子の割合が相対的に少なくなり、高分子材料全体
の光学的な吸収が抑えられる。
層の光透過率を向上し、これまで以上の極微細加工を可
能とする。 【解決手段】 レジスト層を選択的にＸ線で露光して所
定の形状にパターニングするに際し、レジスト層を構成
する高分子材料として、既存レジスト材料の水素原子の
少なくとも一部をアルキル基を含む置換基、芳香族環を
含む置換基、あるいはこれら両者により置換した高分子
材料を用いる。高分子材料の水素原子をアルキル基を含
む置換基や芳香族環を含む置換基で置換することによ
り、結果として高分子材料を構成する原子全体に占める
酸素原子の割合が相対的に少なくなり、高分子材料全体
の光学的な吸収が抑えられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体分野
において極微細加工を行うための露光方法に関するもの
である。
において極微細加工を行うための露光方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体の分野においては、半導体
素子の高集積化に伴い、例えば０．１μｍ以下の極微細
パターンの加工を可能にする新たなプロセス技術の確立
が急務となっている。
素子の高集積化に伴い、例えば０．１μｍ以下の極微細
パターンの加工を可能にする新たなプロセス技術の確立
が急務となっている。
【０００３】微細パターンの加工には、いわゆるリソグ
ラフィの技術が不可欠であり、露光波長の短波長化によ
り光学的な解像度を向上し極微細加工に対応するため
に、従来の水銀ランプやエキシマレーザによる紫外線に
加えて、波長７ｎｍ〜１６ｎｍ付近の極紫外線（ＥＵ
Ｖ： Extreme ultraviolet）を用いた新しい露光技術の
開発が精力的に進められている。
ラフィの技術が不可欠であり、露光波長の短波長化によ
り光学的な解像度を向上し極微細加工に対応するため
に、従来の水銀ランプやエキシマレーザによる紫外線に
加えて、波長７ｎｍ〜１６ｎｍ付近の極紫外線（ＥＵ
Ｖ： Extreme ultraviolet）を用いた新しい露光技術の
開発が精力的に進められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記極
紫外線ＥＵＶの波長領域では、通常のレジスト材料はそ
の光学的な吸収が大きく、照射した光がレジスト層の下
部にまで到達せず、レジストパターンが劣化するという
問題がある。
紫外線ＥＵＶの波長領域では、通常のレジスト材料はそ
の光学的な吸収が大きく、照射した光がレジスト層の下
部にまで到達せず、レジストパターンが劣化するという
問題がある。
【０００５】上記レジストパターンの劣化は、極微細加
工の大きな妨げとなり、その改善が望まれる。
工の大きな妨げとなり、その改善が望まれる。
【０００６】本発明は、かかる問題点を改善するために
提案されたものであり、極紫外線ＥＵＶの波長領域にお
けるレジスト層の光透過率の問題を解消し、これまで以
上の極微細加工が可能な露光方法を提供することを目的
とする。
提案されたものであり、極紫外線ＥＵＶの波長領域にお
けるレジスト層の光透過率の問題を解消し、これまで以
上の極微細加工が可能な露光方法を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、レジスト層を選択的にＸ線、真空紫外
線、極紫外線、軟Ｘ線のいずれかで露光して所定の形状
にパターニングする露光方法において、上記レジスト層
を構成する高分子材料として、既存レジスト材料の水素
原子の少なくとも一部をアルキル基を含む置換基、芳香
族環を含む置換基、あるいはこれら両者により置換した
高分子材料を用いることを特徴とする。
めに、本発明は、レジスト層を選択的にＸ線、真空紫外
線、極紫外線、軟Ｘ線のいずれかで露光して所定の形状
にパターニングする露光方法において、上記レジスト層
を構成する高分子材料として、既存レジスト材料の水素
原子の少なくとも一部をアルキル基を含む置換基、芳香
族環を含む置換基、あるいはこれら両者により置換した
高分子材料を用いることを特徴とする。
【０００８】なお、ここで既存レジスト材料とは、本願
出願前に公知となっている全てのレジスト材料を指す。
出願前に公知となっている全てのレジスト材料を指す。
【０００９】通常、レジスト層を構成する高分子材料
は、レジスト特性を発現するために酸素原子の存在が不
可欠である。高分子材料の中で、照射光に起因して何ら
かの化学反応を起こし、照射部と未照射部の物性値の変
化をもたらしてレジスト特性発現の起因となる部分は、
エステル基、フェノール基、アルコール基、カルボキシ
ル基等、必ず酸素を含む基である。
は、レジスト特性を発現するために酸素原子の存在が不
可欠である。高分子材料の中で、照射光に起因して何ら
かの化学反応を起こし、照射部と未照射部の物性値の変
化をもたらしてレジスト特性発現の起因となる部分は、
エステル基、フェノール基、アルコール基、カルボキシ
ル基等、必ず酸素を含む基である。
【００１０】極紫外線ＥＵＶの波長領域においては、酸
素の光学的な吸収は炭素や水素よりも大きく、高分子材
料の光透過率を低下する原因となる。酸素原子一原子当
たりの光学的な吸収は、炭素原子の約３倍、水素原子の
約５０〜１００倍と非常に大きい。
素の光学的な吸収は炭素や水素よりも大きく、高分子材
料の光透過率を低下する原因となる。酸素原子一原子当
たりの光学的な吸収は、炭素原子の約３倍、水素原子の
約５０〜１００倍と非常に大きい。
【００１１】本発明では、既存レジスト材料の水素原子
をアルキル基を含む置換基や芳香族環を含む置換基で置
換しているので、結果として高分子材料を構成する原子
に占める酸素原子の割合が相対的に少なくなり、高分子
材料全体の光学的な吸収が抑えられる。
をアルキル基を含む置換基や芳香族環を含む置換基で置
換しているので、結果として高分子材料を構成する原子
に占める酸素原子の割合が相対的に少なくなり、高分子
材料全体の光学的な吸収が抑えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した露光方法
について、詳細に説明する。
について、詳細に説明する。
【００１３】本発明の露光方法は、例えば半導体素子に
おける極微細パターンの加工に応用されるものであり、
具体的には、基板上に感光作用を有するレジスト層を塗
布形成する工程と、レジスト層をＸ線、真空紫外線、極
紫外線、軟Ｘ線のいずれかで選択的に露光して感光させ
る工程と、レジスト層を現像によって所定のパターンに
する工程とからなる。
おける極微細パターンの加工に応用されるものであり、
具体的には、基板上に感光作用を有するレジスト層を塗
布形成する工程と、レジスト層をＸ線、真空紫外線、極
紫外線、軟Ｘ線のいずれかで選択的に露光して感光させ
る工程と、レジスト層を現像によって所定のパターンに
する工程とからなる。
【００１４】露光用のＸ線としては、任意の波長のＸ線
を使用することができるが、特に、特定の波長（波長７
ｎｍ〜１６ｎｍ）の極紫外線（軟Ｘ線）を使用すること
で、これまで以上の解像度の露光が可能となる。
を使用することができるが、特に、特定の波長（波長７
ｎｍ〜１６ｎｍ）の極紫外線（軟Ｘ線）を使用すること
で、これまで以上の解像度の露光が可能となる。
【００１５】露光に際しては、例えば、縮小投影光学系
を利用した縮小投影による露光を行う。
を利用した縮小投影による露光を行う。
【００１６】上記レジスト層に使用する高分子材料は、
例えばノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂、
アクリル樹脂、エステル基もしくはフェノール基を有す
るシロキサン樹脂、シルセスキオキサン樹脂、ポリシク
ロオレフィン樹脂等を基本骨格とするものである。
例えばノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂、
アクリル樹脂、エステル基もしくはフェノール基を有す
るシロキサン樹脂、シルセスキオキサン樹脂、ポリシク
ロオレフィン樹脂等を基本骨格とするものである。
【００１７】これら基本骨格となる樹脂において、照射
光に起因して何らかの化学反応を起こし、照射部と未照
射部の物性値の変化をもたらしてレジスト特性発現の起
因となる部分は、エステル基、フェノール基、アルコー
ル基、カルボキシル基等、酸素を含む基である。
光に起因して何らかの化学反応を起こし、照射部と未照
射部の物性値の変化をもたらしてレジスト特性発現の起
因となる部分は、エステル基、フェノール基、アルコー
ル基、カルボキシル基等、酸素を含む基である。
【００１８】極紫外線ＥＵＶの波長領域での光学的な吸
収は、例えば、７ｎｍでは、Ｓｉ＞Ｆ＞Ｏ＞Ｃ＞Ｈ、１
０ｎｍ及び１１ｎｍでもＳｉ＞Ｆ＞Ｏ＞Ｃ＞Ｈ、１２ｎ
ｍではＦ＞Ｓｉ＞Ｏ＞Ｃ＞Ｈ、１３ｎｍ及び１６ｎｍで
はＦ＞Ｏ＞Ｃ＞Ｓｉ＞Ｈの順に大きい。すなわち、酸素
を含むことは、高分子材料の極紫外線ＥＵＶの波長領域
における光学的な吸収の観点からは不利である。
収は、例えば、７ｎｍでは、Ｓｉ＞Ｆ＞Ｏ＞Ｃ＞Ｈ、１
０ｎｍ及び１１ｎｍでもＳｉ＞Ｆ＞Ｏ＞Ｃ＞Ｈ、１２ｎ
ｍではＦ＞Ｓｉ＞Ｏ＞Ｃ＞Ｈ、１３ｎｍ及び１６ｎｍで
はＦ＞Ｏ＞Ｃ＞Ｓｉ＞Ｈの順に大きい。すなわち、酸素
を含むことは、高分子材料の極紫外線ＥＵＶの波長領域
における光学的な吸収の観点からは不利である。
【００１９】そこで、本発明では、レジスト材料として
用いる高分子材料の極紫外線ＥＵＶの波長領域での吸収
を低下させるため、酸素原子に対する炭素原子及び水素
原子の比率を増加させ、相対的に酸素原子を薄めてやる
こととする。
用いる高分子材料の極紫外線ＥＵＶの波長領域での吸収
を低下させるため、酸素原子に対する炭素原子及び水素
原子の比率を増加させ、相対的に酸素原子を薄めてやる
こととする。
【００２０】具体的には、上記基本骨格を有する既存レ
ジスト材料の水素原子の一部もしくは全部を、アルキル
基あるいは芳香族環で置換する。さらには、これら両者
で置換してもよい。
ジスト材料の水素原子の一部もしくは全部を、アルキル
基あるいは芳香族環で置換する。さらには、これら両者
で置換してもよい。
【００２１】上記アルキル基や芳香族環は、直接水素原
子と置換してもよいし、これらアルキル基や芳香族環を
含む置換基で水素原子を置換することにより導入しても
よい。アルキル基や芳香族環を含む置換基としては、任
意のものを選択することができる。また、アルキル基の
炭素数も任意である。
子と置換してもよいし、これらアルキル基や芳香族環を
含む置換基で水素原子を置換することにより導入しても
よい。アルキル基や芳香族環を含む置換基としては、任
意のものを選択することができる。また、アルキル基の
炭素数も任意である。
【００２２】このとき、置換されるべき高分子材料（既
存レジスト材料）の基本骨格が既にアルキル基や芳香族
環を有していても構わない。既にアルキル基や芳香族環
を有している高分子材料中の水素原子の一部または全部
をアルキル基や芳香族環でさらに置換することにより、
極紫外線ＥＵＶの波長領域の吸収係数の低下が生じるか
らである。
存レジスト材料）の基本骨格が既にアルキル基や芳香族
環を有していても構わない。既にアルキル基や芳香族環
を有している高分子材料中の水素原子の一部または全部
をアルキル基や芳香族環でさらに置換することにより、
極紫外線ＥＵＶの波長領域の吸収係数の低下が生じるか
らである。
【００２３】上記アルキル基や芳香族環で水素原子を置
換することにより、炭素原子及び水素原子の比率を増加
させることができ、極紫外線波長での吸収係数の低い高
分子材料を提供することができる。
換することにより、炭素原子及び水素原子の比率を増加
させることができ、極紫外線波長での吸収係数の低い高
分子材料を提供することができる。
【００２４】ただし、炭素原子や水素原子の比率を増加
させることによって、レジスト材料全体の密度が著しく
増加してしまうと、逆に極紫外線波長の吸収係数が増大
してしまう可能性がある。
させることによって、レジスト材料全体の密度が著しく
増加してしまうと、逆に極紫外線波長の吸収係数が増大
してしまう可能性がある。
【００２５】しかしながら、本発明者等が種々検討した
ところ、レジスト層を構成する高分子材料中の水素原子
の一部もしくは全部をアルキル基や芳香族環で置換して
も、レジスト材料全体の密度の著しい増加は起こらず、
極紫外線波長の吸収係数の低下を有効に利用することが
可能であることが判明した。
ところ、レジスト層を構成する高分子材料中の水素原子
の一部もしくは全部をアルキル基や芳香族環で置換して
も、レジスト材料全体の密度の著しい増加は起こらず、
極紫外線波長の吸収係数の低下を有効に利用することが
可能であることが判明した。
【００２６】本発明においてレジスト層に用いる高分子
材料は、Ｘ線波長域（極紫外線を用いる場合には極紫外
線波長域）における線吸収係数が３．８０μ-1以下であ
ることが好ましい。
材料は、Ｘ線波長域（極紫外線を用いる場合には極紫外
線波長域）における線吸収係数が３．８０μ-1以下であ
ることが好ましい。
【００２７】線吸収係数が３．８０μ-1以下の場合、レ
ジスト層の透過率は、膜厚が３００ｎｍの場合で約３０
％以上の十分高い値となる。線吸収係数が３．８０μ-1
を越えて、これよりも透過率の値が小さくなると、照射
した光がレジスト層の下部まで十分には達せず、良好な
矩形のレジストパターンを生成することができなくなる
虞れがある。
ジスト層の透過率は、膜厚が３００ｎｍの場合で約３０
％以上の十分高い値となる。線吸収係数が３．８０μ-1
を越えて、これよりも透過率の値が小さくなると、照射
した光がレジスト層の下部まで十分には達せず、良好な
矩形のレジストパターンを生成することができなくなる
虞れがある。
【００２８】
【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２９】線吸収係数の理論導出 本発明者等は、以下に述べる方法に従って、高分子材料
の波長１３ｎｍでの線吸収係数の理論導出を行った。
の波長１３ｎｍでの線吸収係数の理論導出を行った。
【００３０】高分子材料の波長１３ｎｍでの線吸収係数
の理論導出にあたっては、各原子１つあたりの波長１３
ｎｍでの吸収係数と、高分子材料の密度が必要になる。
の理論導出にあたっては、各原子１つあたりの波長１３
ｎｍでの吸収係数と、高分子材料の密度が必要になる。
【００３１】各原子１つあたりの波長１３ｎｍでの吸収
係数としては、Atomic Data and Nuclear Tables（Henk
e,B.L.; Gullikson,E.M; Davis,J.C 1993,54,181）にお
いて与えられた値を用いた。
係数としては、Atomic Data and Nuclear Tables（Henk
e,B.L.; Gullikson,E.M; Davis,J.C 1993,54,181）にお
いて与えられた値を用いた。
【００３２】ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）に
関しては、この値と密度の実験値から求められる波長１
３ｎｍでの線吸収係数が、実験値と非常に良く一致する
ことが知られている[J.Vac.Sci.Technol.B（Kubiak,G.
D.; Kneedler,E.M.; Hwang,R.Q.; Schulberg,M.T.; Ber
ger,K.W.; Bjorkholm,J.E.;Mansfield,W.M. 1992,10,25
93 ）。
関しては、この値と密度の実験値から求められる波長１
３ｎｍでの線吸収係数が、実験値と非常に良く一致する
ことが知られている[J.Vac.Sci.Technol.B（Kubiak,G.
D.; Kneedler,E.M.; Hwang,R.Q.; Schulberg,M.T.; Ber
ger,K.W.; Bjorkholm,J.E.;Mansfield,W.M. 1992,10,25
93 ）。
【００３３】高分子材料の密度の予測には、Biceranoの
理論を適用した（Bicerano, J.Predictions of Propert
ies of Polymers from their Structures, Marcel Dekk
er:New York,1993）。
理論を適用した（Bicerano, J.Predictions of Propert
ies of Polymers from their Structures, Marcel Dekk
er:New York,1993）。
【００３４】これは、グラフ理論の一種であり、高分子
の構造と多くの物性の相関を与える手法である。この手
法で計算された高分子の密度の誤差は、平均で２．２％
であることが知られている。このため、波長１３ｎｍで
の線吸収係数の予測の精度も平均で誤差２．２％であ
る。
の構造と多くの物性の相関を与える手法である。この手
法で計算された高分子の密度の誤差は、平均で２．２％
であることが知られている。このため、波長１３ｎｍで
の線吸収係数の予測の精度も平均で誤差２．２％であ
る。
【００３５】密度の実際の計算は、米国サンディエゴ州
のＭＳＩ社作成のソフトウェア“ＰＯＬＹＭＥＲ”の中
のモジュール“Ｓｙｎｔｈｉａ”を用いた。使用した計
算機は、ダイキン工業社製のワークステーション“Ｏｃ
ｔａｎｅ”である。
のＭＳＩ社作成のソフトウェア“ＰＯＬＹＭＥＲ”の中
のモジュール“Ｓｙｎｔｈｉａ”を用いた。使用した計
算機は、ダイキン工業社製のワークステーション“Ｏｃ
ｔａｎｅ”である。
【００３６】アルキル基による置換 ＜実施例１＞アクリル系高分子（化合物１）をベースと
なる高分子（既存レジスト材料）とし、その水素原子を
プロピル基、エチル基、ブチル基、ヘキシル基で置換し
たときの線吸収係数をそれぞれ計算により求めた。
なる高分子（既存レジスト材料）とし、その水素原子を
プロピル基、エチル基、ブチル基、ヘキシル基で置換し
たときの線吸収係数をそれぞれ計算により求めた。
【００３７】基本骨格となるアクリル系高分子（化合物
１）及びプロピル基で置換した化合物２，３、エチル基
で置換した化合物４、ブチル基で置換した化合物５，
６、ヘキシル基で置換した化合物７の構造は下記の化１
に示す通りである。
１）及びプロピル基で置換した化合物２，３、エチル基
で置換した化合物４、ブチル基で置換した化合物５，
６、ヘキシル基で置換した化合物７の構造は下記の化１
に示す通りである。
【００３８】
【化１】
【００３９】各化合物における線吸収係数（波長１３ｎ
ｍ）の計算結果を表１に示す。
ｍ）の計算結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】表１から明らかなように、水素原子を各種
アルキル基で置換することにより、波長１３ｎｍでの線
吸収係数が低下することがわかる。特に、ブチル基やヘ
キシル基で置換した場合、線吸収係数が３．８０μ-1以
下となっている。
アルキル基で置換することにより、波長１３ｎｍでの線
吸収係数が低下することがわかる。特に、ブチル基やヘ
キシル基で置換した場合、線吸収係数が３．８０μ-1以
下となっている。
【００４２】＜実施例２＞ポリビニルフェノール系高分
子（化合物８）をベースとなる高分子（既存レジスト材
料）とし、様々な位置の水素原子をプロピル基で置換し
たときの線吸収係数をそれぞれ計算により求めた。
子（化合物８）をベースとなる高分子（既存レジスト材
料）とし、様々な位置の水素原子をプロピル基で置換し
たときの線吸収係数をそれぞれ計算により求めた。
【００４３】基本骨格となるポリビニルフェノール系高
分子（化合物８）及びプロピル基で置換した化合物９，
１０，１１の構造は下記の化２に示す通りである。
分子（化合物８）及びプロピル基で置換した化合物９，
１０，１１の構造は下記の化２に示す通りである。
【００４４】
【化２】
【００４５】各化合物における線吸収係数（波長１３ｎ
ｍ）の計算結果を表２に示す。
ｍ）の計算結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】
【００４７】表２から明らかなように、水素原子をプロ
ピル基で置換することにより、波長１３ｎｍでの線吸収
係数が低下することがわかる。
ピル基で置換することにより、波長１３ｎｍでの線吸収
係数が低下することがわかる。
【００４８】＜実施例３＞シロキサン系高分子（化合物
１２）をベースとなる高分子（既存レジスト材料）と
し、その水素原子をプロピル基、あるいはアミノプロピ
ル基で置換したときの線吸収係数をそれぞれ計算した。
１２）をベースとなる高分子（既存レジスト材料）と
し、その水素原子をプロピル基、あるいはアミノプロピ
ル基で置換したときの線吸収係数をそれぞれ計算した。
【００４９】基本骨格となるシロキサン系高分子（化合
物１２）及びプロピル基で置換した化合物１３、アミノ
プロピル基で置換した化合物１４の構造は下記の化３に
示す通りである。
物１２）及びプロピル基で置換した化合物１３、アミノ
プロピル基で置換した化合物１４の構造は下記の化３に
示す通りである。
【００５０】
【化３】
【００５１】各化合物における線吸収係数（波長１３ｎ
ｍ）の計算結果を表３に示す。
ｍ）の計算結果を表３に示す。
【００５２】
【表３】
【００５３】表３から明らかなように、水素原子をプロ
ピル基、アミノプロピル基で置換することにより、波長
１３ｎｍでの線吸収係数が低下することがわかる。
ピル基、アミノプロピル基で置換することにより、波長
１３ｎｍでの線吸収係数が低下することがわかる。
【００５４】芳香族環による置換 ＜実施例４＞アクリル系高分子（化合物１５）をベース
となる高分子（既存レジスト材料）とし、その水素原子
をフェニル基、ナフタレン基で置換したときの線吸収係
数をそれぞれ計算により求めた。
となる高分子（既存レジスト材料）とし、その水素原子
をフェニル基、ナフタレン基で置換したときの線吸収係
数をそれぞれ計算により求めた。
【００５５】基本骨格となるアクリル系高分子（化合物
１５）及びフェニル基で置換した化合物１６、ナフタレ
ン基で置換した化合物１７の構造は下記の化４に示す通
りである。
１５）及びフェニル基で置換した化合物１６、ナフタレ
ン基で置換した化合物１７の構造は下記の化４に示す通
りである。
【００５６】
【化４】
【００５７】各化合物における線吸収係数（波長１３ｎ
ｍ）の計算結果を表４に示す。
ｍ）の計算結果を表４に示す。
【００５８】
【表４】
【００５９】表４から明らかなように、水素原子をフェ
ニル基、ナフタレン基で置換することにより、波長１３
ｎｍでの線吸収係数が低下することがわかる。
ニル基、ナフタレン基で置換することにより、波長１３
ｎｍでの線吸収係数が低下することがわかる。
【００６０】＜実施例５＞ポリビニルフェノール系高分
子（化合物１８）をベースとなる高分子（既存レジスト
材料）とし、その水素原子をフェニル基、ナフタレン
基、メチルフェニル基で置換したときの線吸収係数をそ
れぞれ計算により求めた。
子（化合物１８）をベースとなる高分子（既存レジスト
材料）とし、その水素原子をフェニル基、ナフタレン
基、メチルフェニル基で置換したときの線吸収係数をそ
れぞれ計算により求めた。
【００６１】基本骨格となるポリビニルフェノール系高
分子（化合物１８）及びフェニル基で置換した化合物１
９、ナフタレン基で置換した化合物２０、メチルフェニ
ル基で置換した化合物２１の構造は下記の化５に示す通
りである。
分子（化合物１８）及びフェニル基で置換した化合物１
９、ナフタレン基で置換した化合物２０、メチルフェニ
ル基で置換した化合物２１の構造は下記の化５に示す通
りである。
【００６２】
【化５】
【００６３】各化合物における線吸収係数（波長１３ｎ
ｍ）の計算結果を表５に示す。
ｍ）の計算結果を表５に示す。
【００６４】
【表５】
【００６５】表５から明らかなように、水素原子をフェ
ニル基、ナフタレン基、メチルフェニル基で置換するこ
とにより、波長１３ｎｍでの線吸収係数が低下すること
がわかる。
ニル基、ナフタレン基、メチルフェニル基で置換するこ
とにより、波長１３ｎｍでの線吸収係数が低下すること
がわかる。
【００６６】＜実施例６＞シロキサン系高分子（化合物
２２）をベースとなる高分子（既存レジスト材料）と
し、その水素原子をフェニル基、あるいはナフタレン基
で置換したときの線吸収係数をそれぞれ計算した。
２２）をベースとなる高分子（既存レジスト材料）と
し、その水素原子をフェニル基、あるいはナフタレン基
で置換したときの線吸収係数をそれぞれ計算した。
【００６７】基本骨格となるシロキサン系高分子（化合
物２２）及びフェニル基で置換した化合物２３、ナフタ
レン基で置換した化合物２４の構造は下記の化６に示す
通りである。
物２２）及びフェニル基で置換した化合物２３、ナフタ
レン基で置換した化合物２４の構造は下記の化６に示す
通りである。
【００６８】
【化６】
【００６９】各化合物における線吸収係数（波長１３ｎ
ｍ）の計算結果を表６に示す。
ｍ）の計算結果を表６に示す。
【００７０】
【表６】
【００７１】表６から明らかなように、水素原子をフェ
ニル基、ナフタレン基で置換することにより、波長１３
ｎｍでの線吸収係数が低下することがわかる。
ニル基、ナフタレン基で置換することにより、波長１３
ｎｍでの線吸収係数が低下することがわかる。
【００７２】＜実施例７＞通常の炭素、水素、酸素（さ
らには窒素）からなる高分子、フッ素原子を含む高分
子、シリコン（Ｓｉ）を含む高分子、芳香族環を有する
高分子について、線吸収係数と密度の分布をマッピング
した。結果を図１に示す。
らには窒素）からなる高分子、フッ素原子を含む高分
子、シリコン（Ｓｉ）を含む高分子、芳香族環を有する
高分子について、線吸収係数と密度の分布をマッピング
した。結果を図１に示す。
【００７３】通常の高分子に比べて、線吸収係数の小さ
なシリコン（Ｓｉ）を導入した高分子では、僅かながら
線吸収係数の低下が見られる。しかしながら、芳香族環
を導入した高分子は、これを大きく上回る線吸収係数の
低下が実現されている。
なシリコン（Ｓｉ）を導入した高分子では、僅かながら
線吸収係数の低下が見られる。しかしながら、芳香族環
を導入した高分子は、これを大きく上回る線吸収係数の
低下が実現されている。
【００７４】また、線吸収係数の大きなフッ素原子を導
入した高分子では、当然のことながら線吸収係数は通常
の高分子よりも大きくなっている。
入した高分子では、当然のことながら線吸収係数は通常
の高分子よりも大きくなっている。
【００７５】以上のように、いずれの高分子において
も、その水素原子をアルキル基、芳香族環（フェニル
基、ナフタレン基等）によって置換することにより、波
長１３ｎｍでの線吸収係数が低下することがわかる。す
なわち、アルキル基や芳香族環による置換により、レジ
スト材料として使用するにあたり、より好適な、透明性
の高い材料を得ることができるのである。
も、その水素原子をアルキル基、芳香族環（フェニル
基、ナフタレン基等）によって置換することにより、波
長１３ｎｍでの線吸収係数が低下することがわかる。す
なわち、アルキル基や芳香族環による置換により、レジ
スト材料として使用するにあたり、より好適な、透明性
の高い材料を得ることができるのである。
【００７６】なお、上記の実施例においては、高分子と
してアクリル系高分子、ポリビニルフェノール系高分
子、シロキサン系高分子を例に挙げて説明したが、これ
に限られるものではなく、例えばその他のビニル系高分
子、ポリイミド系高分子、フッ素系高分子等についても
適用可能である。
してアクリル系高分子、ポリビニルフェノール系高分
子、シロキサン系高分子を例に挙げて説明したが、これ
に限られるものではなく、例えばその他のビニル系高分
子、ポリイミド系高分子、フッ素系高分子等についても
適用可能である。
【００７７】また、置換基についても、実施例のものに
限らず、アルキル基であれば、例えば置換メチル基、置
換ペンチル基、置換ヘキシル基等を用いてもよい。同様
に、芳香族環であれば、例えば置換フェニル基、置換ナ
フタレン基、置換アントラセン基、置換ビフェニル基、
置換トリフェニル基等を用いてもよい。
限らず、アルキル基であれば、例えば置換メチル基、置
換ペンチル基、置換ヘキシル基等を用いてもよい。同様
に、芳香族環であれば、例えば置換フェニル基、置換ナ
フタレン基、置換アントラセン基、置換ビフェニル基、
置換トリフェニル基等を用いてもよい。
【００７８】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、アルキル基や芳香族環を導入して極紫外
線の波長領域での光透過率を高めた高分子材料をレジス
ト層に用いているので、よりよい形状のレジストパター
ンを得ることができ、これまで以上の極微細加工が可能
になる。
明においては、アルキル基や芳香族環を導入して極紫外
線の波長領域での光透過率を高めた高分子材料をレジス
ト層に用いているので、よりよい形状のレジストパター
ンを得ることができ、これまで以上の極微細加工が可能
になる。
【００７９】また、極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィー
プロセスにおいて、高い透明性を有する高分子材料を用
いることにより、レジスト層の膜厚を厚くすることが可
能であり、レジスト層のエッチング耐性を向上させるこ
とができる。
プロセスにおいて、高い透明性を有する高分子材料を用
いることにより、レジスト層の膜厚を厚くすることが可
能であり、レジスト層のエッチング耐性を向上させるこ
とができる。
【図１】各種高分子の線吸収係数と密度の分布を示す特
性図である。
性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 老泉 博昭 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 Ｆターム(参考） 2H025 AA02 AA03 AA09 AB16 AC04 AC05 AD03 CB41 CB51 FA03 2H097 CA13 CA15 GB01 5F046 AA07 AA08 BA04
Claims (5)
- 【請求項１】 レジスト層を選択的にＸ線、真空紫外
線、極紫外線、軟Ｘ線のいずれかで露光して所定の形状
にパターニングする露光方法において、 上記レジスト層を構成する高分子材料として、既存レジ
スト材料の水素原子の少なくとも一部をアルキル基を含
む置換基及び／又は芳香族環を含む置換基により置換し
た高分子材料を用いることを特徴とする露光方法。 - 【請求項２】 上記レジスト層を構成する高分子材料の
Ｘ線波長域での線吸収係数を３．８０μ-1以下とするこ
とを特徴とする請求項１記載の露光方法。 - 【請求項３】 上記Ｘ線として極紫外線を用いることを
特徴とする請求項１記載の露光方法。 - 【請求項４】 上記極紫外線の波長が７ｎｍ〜１６ｎｍ
であることを特徴とする請求項３記載の露光方法。 - 【請求項５】 上記露光は、縮小投影光学系を利用した
縮小投影による露光であることを特徴とする請求項１記
載の露光方法。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP30771899A JP2001125268A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 露光方法 |
| KR1020000063523A KR100735857B1 (ko) | 1999-10-28 | 2000-10-27 | 노광방법 |
| US09/697,736 US6613497B1 (en) | 1999-10-28 | 2000-10-27 | Light exposure method |
| EP00402998A EP1096321A1 (en) | 1999-10-28 | 2000-10-27 | Light exposure method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30771899A JP2001125268A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001125268A true JP2001125268A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17972421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30771899A Pending JP2001125268A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 露光方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6613497B1 (ja) |
| EP (1) | EP1096321A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001125268A (ja) |
| KR (1) | KR100735857B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2003186194A (ja) * | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Sony Corp | レジスト材料及び露光方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE146220C (ja) | ||||
| DE277773C (ja) | ||||
| JPS52146218A (en) | 1976-05-31 | 1977-12-05 | Toshiba Corp | Positive type radiation sensitive material |
| DD146220A1 (de) * | 1979-09-14 | 1981-01-28 | Lorkowski Hans Joachim | Verfahren zur herstellung von homogenen polymethylmethacrylat-schichten auf substratoberflaechen |
| US4634645A (en) | 1984-04-13 | 1987-01-06 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method of forming resist micropattern |
| JPH0644153B2 (ja) * | 1984-12-24 | 1994-06-08 | 東京応化工業株式会社 | 放射線感受性ネガ型レジスト材料 |
| FR2583534B1 (fr) * | 1985-06-18 | 1990-06-22 | Labo Electronique Physique | Composition pour obtenir une resine photosensible de haute resolution, developpable par plasma et procede photolithographique mettant en oeuvre cette resine. |
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| US5352899A (en) * | 1992-08-18 | 1994-10-04 | Ruxam, Inc. | Method and apparatus for fabricating a device/circuit pattern by a converging atomic beam |
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-
1999
- 1999-10-28 JP JP30771899A patent/JP2001125268A/ja active Pending
-
2000
- 2000-10-27 EP EP00402998A patent/EP1096321A1/en not_active Withdrawn
- 2000-10-27 KR KR1020000063523A patent/KR100735857B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-10-27 US US09/697,736 patent/US6613497B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
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