JP2584806B2 - レジスト材料 - Google Patents
レジスト材料Info
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/008—Azides
- G03F7/012—Macromolecular azides; Macromolecular additives, e.g. binders
- G03F7/0125—Macromolecular azides; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binder or the macromolecular additives other than the macromolecular azides
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレジスト材料に係り、特に高感度且つ耐ドラ
イエッチング性の優れたポジレジスト材料に関するもの
である。
イエッチング性の優れたポジレジスト材料に関するもの
である。
IC,LSI等の半導体装置を高集積化するにはレジストパ
ターンの微細加工を行なうことが必須の要求であり、サ
ブミクロンオーダーの微細加工ができる電子ビーム、Ｘ
線、紫外線などの短波長高エネルギ線を使用したリソグ
ラフィ技術が実用化されるようになってきた。電子ビー
ムを利用した微細加工においても、レジスト材料はその
精度を左右する最も重要な要素である。
ターンの微細加工を行なうことが必須の要求であり、サ
ブミクロンオーダーの微細加工ができる電子ビーム、Ｘ
線、紫外線などの短波長高エネルギ線を使用したリソグ
ラフィ技術が実用化されるようになってきた。電子ビー
ムを利用した微細加工においても、レジスト材料はその
精度を左右する最も重要な要素である。
微細加工の精度を向上させるためには後工程において
良好な性質を有すべく、高感度でしかも耐ドライエッチ
ング性を有するレジスト材料が要求される。
良好な性質を有すべく、高感度でしかも耐ドライエッチ
ング性を有するレジスト材料が要求される。
本発明者らは先に高感度でしかも耐ドライエッチング
性の優れたポジレジスト材料としてα−メチルスチレン
・α−クロロアクリル酸メチル、 （ｌ≧3,m＜7,l＋ｍ＝10,Mw≧３万）を開発した。しか
しながら、例えば約1.5μｍ以上に厚く該レジスト材料
を塗布すると現像時にクラックが入りやすいという問題
があった。
性の優れたポジレジスト材料としてα−メチルスチレン
・α−クロロアクリル酸メチル、 （ｌ≧3,m＜7,l＋ｍ＝10,Mw≧３万）を開発した。しか
しながら、例えば約1.5μｍ以上に厚く該レジスト材料
を塗布すると現像時にクラックが入りやすいという問題
があった。
本発明は高感度で耐ドライエッチング性を有し、しか
も1.5μｍ以上の厚さに塗布しても現像時にクラック
（割れ）を生じない良好なレジスト材料を提供すること
を目的とする。
も1.5μｍ以上の厚さに塗布しても現像時にクラック
（割れ）を生じない良好なレジスト材料を提供すること
を目的とする。
上記問題点は本発明によればα−メチルスチレン・α
−クロロアクリル酸メチル共重合体高分子量ポリマー
に、 （ｌ≧3,m＜7,l＋ｍ＝10,Mw≧３万）α−メチルスチレ
ン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体低分子量ポリ
マーを２ないし20重量％混合してなることを特徴とする
レジスト材料によって解決される。
−クロロアクリル酸メチル共重合体高分子量ポリマー
に、 （ｌ≧3,m＜7,l＋ｍ＝10,Mw≧３万）α−メチルスチレ
ン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体低分子量ポリ
マーを２ないし20重量％混合してなることを特徴とする
レジスト材料によって解決される。
本発明では高分子量が３万以上であり、前記低分子量
が５千以上３万未満である。この場合、ガラス転移温度
が高分子量ポリマーよりも40〜50℃低く、可塑化効果が
ある。
が５千以上３万未満である。この場合、ガラス転移温度
が高分子量ポリマーよりも40〜50℃低く、可塑化効果が
ある。
本発明によれば前記α−メチルスチレン・α−クロロ
アクリル酸メチル共重合体高分子量ポリマーに、該共重
合体高分子量ポリマーと同じ構造を有するα−メチルス
チレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体低分子量
ポリマーを２ないし20重量％混合させることによってパ
ターニング特性を変えずしかも低ガラス転移温で可塑化
効果があるため現像時のクラック発生の低減がはから
れ、1.5μｍ以上の厚膜に対しても強い現像条件で現像
することができ1.0μｍ膜厚時と同等な感度が得られる
ものである。
アクリル酸メチル共重合体高分子量ポリマーに、該共重
合体高分子量ポリマーと同じ構造を有するα−メチルス
チレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体低分子量
ポリマーを２ないし20重量％混合させることによってパ
ターニング特性を変えずしかも低ガラス転移温で可塑化
効果があるため現像時のクラック発生の低減がはから
れ、1.5μｍ以上の厚膜に対しても強い現像条件で現像
することができ1.0μｍ膜厚時と同等な感度が得られる
ものである。
上記低分子量ポリマーが２重量％未満ではクラックが
発生し、20重量％を超えると、若干高感度化はするが解
像性が悪くなり耐熱性も低下する。
発生し、20重量％を超えると、若干高感度化はするが解
像性が悪くなり耐熱性も低下する。
以下本発明の実施例を従来のレジストを使用した比較
例と共に説明する。
例と共に説明する。
実施例１ 分子量（Mw）３万のα−メチルスチレン・α−クロロ
アクリル酸メチル共重合体（以下単に共重合体と記す）
に対し、分子量２万のα−メチルスチレン・α−クロロ
アクリル酸メチル共重合体を３重量％混合して、モノク
ロベンゼン溶液とした。基板上に該溶液を2.0μｍの厚
さにスピンコート法により塗布した後、180℃の温度で2
0分間プリベークし、その後、20kVで電子ビーム（EB）
露光し、キシレンを用いて室温で約５分間浸漬（dip）
現像を行なった。その結果、感度Ｄ゜は17μC/cm2であ
り、0.8μｍラインアンドスペース解像した。現像過程
においてレジスト材料にはクラックの発生はなかった、 実施例２ 分子量３万の上記共重合体に対し、分子量２万のα−
メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体
を20重量％混合して、モノクロルベンゼン溶液とした。
基板上に該溶液を2.0μｍの厚さにスピンコート法によ
り塗布した後、180℃の温度で20分間プリベークし、そ
の後、20kVで電子ビーム（EB）露光し、実施例１と同様
現像を行なった。その結果、感度Ｄ゜は15μC/cm2であ
り、0.8μｍラインアンドスペース解像した。現像過程
においてレジスト材料には実施例１と同様クラックの発
生はなかった。
アクリル酸メチル共重合体（以下単に共重合体と記す）
に対し、分子量２万のα−メチルスチレン・α−クロロ
アクリル酸メチル共重合体を３重量％混合して、モノク
ロベンゼン溶液とした。基板上に該溶液を2.0μｍの厚
さにスピンコート法により塗布した後、180℃の温度で2
0分間プリベークし、その後、20kVで電子ビーム（EB）
露光し、キシレンを用いて室温で約５分間浸漬（dip）
現像を行なった。その結果、感度Ｄ゜は17μC/cm2であ
り、0.8μｍラインアンドスペース解像した。現像過程
においてレジスト材料にはクラックの発生はなかった、 実施例２ 分子量３万の上記共重合体に対し、分子量２万のα−
メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体
を20重量％混合して、モノクロルベンゼン溶液とした。
基板上に該溶液を2.0μｍの厚さにスピンコート法によ
り塗布した後、180℃の温度で20分間プリベークし、そ
の後、20kVで電子ビーム（EB）露光し、実施例１と同様
現像を行なった。その結果、感度Ｄ゜は15μC/cm2であ
り、0.8μｍラインアンドスペース解像した。現像過程
においてレジスト材料には実施例１と同様クラックの発
生はなかった。
実施例３ 分子量３万の上記共重合体に対し、分子量１万のα−
メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体
を３重量％混合して、モノクロルベンゼン溶液とした。
基板上に該溶液を2.0μｍの厚さにスピンコート法によ
り塗布した後、180℃の温度で20分間プリベークし、そ
の後、20kVで電子ビーム（EB）露光し、上記実施例と同
様に現像を行なった。その結果、感度Ｄ゜は17μC/cm2
であり、0.8μｍラインアンドスペース解像した。現像
過程においてレジスト材料には上記実施例と同様にクラ
ックの発生はなかった。
メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体
を３重量％混合して、モノクロルベンゼン溶液とした。
基板上に該溶液を2.0μｍの厚さにスピンコート法によ
り塗布した後、180℃の温度で20分間プリベークし、そ
の後、20kVで電子ビーム（EB）露光し、上記実施例と同
様に現像を行なった。その結果、感度Ｄ゜は17μC/cm2
であり、0.8μｍラインアンドスペース解像した。現像
過程においてレジスト材料には上記実施例と同様にクラ
ックの発生はなかった。
実施例４ 分子量３万の上記共重合体に対し、分子量５千のα−
メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体
を３重量％混合して、モノクロルベンゼン溶液とした。
基板上に該溶液を2.0μｍの厚さにスピンコート法によ
り塗布した後、180℃の温度で20分間プリベークし、そ
の後、20kVで電子ビーム（EB）露光し、上記と同様に現
像を行なった。その結果、感度Ｄ゜は17μC/cm2であ
り、0.8μｍラインアンドスペース解像した。現像過程
においてレジスト材料にはクラックの発生はなかった。
メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体
を３重量％混合して、モノクロルベンゼン溶液とした。
基板上に該溶液を2.0μｍの厚さにスピンコート法によ
り塗布した後、180℃の温度で20分間プリベークし、そ
の後、20kVで電子ビーム（EB）露光し、上記と同様に現
像を行なった。その結果、感度Ｄ゜は17μC/cm2であ
り、0.8μｍラインアンドスペース解像した。現像過程
においてレジスト材料にはクラックの発生はなかった。
実施例５ 分子量5.6万の上記共重合体に対し、分子量１万のα
−メチルスチレン・αクロロアクリル酸メチル共重合体
を10重量％混合してモノクロルベンゼン溶液とした。基
板上に該溶液を2.0μｍの厚さにスピンコート法により
塗布した後、180℃、20分プリベークし、その後、20kV
で露光し、実施例１と同様に現像を行なった。その結
果、感度Ｄ゜は19μC/cm2であり、0.8μｍラインアンド
スペース解像した。現像過程においてレジスト材料には
上記実施例と同様にクラックの発生はなかった。
−メチルスチレン・αクロロアクリル酸メチル共重合体
を10重量％混合してモノクロルベンゼン溶液とした。基
板上に該溶液を2.0μｍの厚さにスピンコート法により
塗布した後、180℃、20分プリベークし、その後、20kV
で露光し、実施例１と同様に現像を行なった。その結
果、感度Ｄ゜は19μC/cm2であり、0.8μｍラインアンド
スペース解像した。現像過程においてレジスト材料には
上記実施例と同様にクラックの発生はなかった。
実施例６ 分子量8.7万の上記共重合体に対し、分子量５千のα
−メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合
体を５重量％混合してモノクロルベンゼン溶液とした。
基板上に該溶液を2.0μｍ厚にスピンコート法により塗
布後、180℃、20分プリベークし、その後、20kVでEB露
光し、実施例１と同様に現像を行なった。感度Ｄ゜は28
μC/cm2であり、0.8μｍラインアンドスペース解像し
た。現像過程においてレジスト材料には上記実施例と同
様にクラックの発生はなかった。
−メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合
体を５重量％混合してモノクロルベンゼン溶液とした。
基板上に該溶液を2.0μｍ厚にスピンコート法により塗
布後、180℃、20分プリベークし、その後、20kVでEB露
光し、実施例１と同様に現像を行なった。感度Ｄ゜は28
μC/cm2であり、0.8μｍラインアンドスペース解像し
た。現像過程においてレジスト材料には上記実施例と同
様にクラックの発生はなかった。
実施例７ 分子量３万の上記共重合体に対し、分子量１万のα−
メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体
を30重量％混合してモノクロルベンゼン溶液とした。基
板上に該溶液を1.5μｍ厚にスピンコートし、その後180
℃、20分プリベーク、そして20kVで（EB）露光し、実施
例１と同様に現像を行なった。その結果、感度Ｄ゜16μ
C/cm2であるが、0.9μｍラインアンドスペースが解像限
界であった。またパターニング後140℃、20分ポストベ
ークを行なった結果、パターンだれが生じた。
メチルスチレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体
を30重量％混合してモノクロルベンゼン溶液とした。基
板上に該溶液を1.5μｍ厚にスピンコートし、その後180
℃、20分プリベーク、そして20kVで（EB）露光し、実施
例１と同様に現像を行なった。その結果、感度Ｄ゜16μ
C/cm2であるが、0.9μｍラインアンドスペースが解像限
界であった。またパターニング後140℃、20分ポストベ
ークを行なった結果、パターンだれが生じた。
実施例８ 実施例１〜６の各々のレジスト材料を1.5μｍの厚さ
にスピンコート法により基板に塗布し上記と同じ条件で
評価した結果、Ｄ゜は17μC/cm2、0.6μｍラインアンド
スペース解像し、クラック発生もなかった。
にスピンコート法により基板に塗布し上記と同じ条件で
評価した結果、Ｄ゜は17μC/cm2、0.6μｍラインアンド
スペース解像し、クラック発生もなかった。
比較例１ 従来のレジスト材料である分子量３万のα−メチルス
チレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体をモノク
ロルベンゼン溶液として1.0μｍの厚さにスピンコート
し180℃、20分プリベークした後、EB露光（20kV）し、
キシレン５分（室温）dip現像した。Ｄ゜17μC/cm2であ
り、また0.3μｍラインアンドスペースが解像した。厚
さが1.0μｍと薄いためクラック発生はなかった。
チレン・α−クロロアクリル酸メチル共重合体をモノク
ロルベンゼン溶液として1.0μｍの厚さにスピンコート
し180℃、20分プリベークした後、EB露光（20kV）し、
キシレン５分（室温）dip現像した。Ｄ゜17μC/cm2であ
り、また0.3μｍラインアンドスペースが解像した。厚
さが1.0μｍと薄いためクラック発生はなかった。
比較例２ 前記レジスト材料を1.5μｍの厚さにスピンコート、
前記同条件でプリベーク、EB露光、現像した。Ｄ゜17μ
C/cm2であり、0.6μｍラインアンドスペース解像した
が、クラックが発生していた。またこの後140℃、20分
ポストベークしたがクラックは発生しているもののパタ
ーンだれを生じなかった。
前記同条件でプリベーク、EB露光、現像した。Ｄ゜17μ
C/cm2であり、0.6μｍラインアンドスペース解像した
が、クラックが発生していた。またこの後140℃、20分
ポストベークしたがクラックは発生しているもののパタ
ーンだれを生じなかった。
比較例３ 前記レジスト材料を2.0μｍの厚さにスピンコート、
前記同条件でプリベークEB露光、現像した。Ｄ゜17μC/
cm2であり、0.8μｍラインアンドスペースが解像した
が、クラックが多数発生していた。
前記同条件でプリベークEB露光、現像した。Ｄ゜17μC/
cm2であり、0.8μｍラインアンドスペースが解像した
が、クラックが多数発生していた。
比較例４ 分子量5.6万の上記共重合体を2.0μｍ厚にスピンコー
ト、前記同条件でプリベーク、EB露光、現像した。感度
Ｄ゜30μC/cm2であり、0.8μｍラインアンドスペースが
解像したが、クラックが多数発生した。
ト、前記同条件でプリベーク、EB露光、現像した。感度
Ｄ゜30μC/cm2であり、0.8μｍラインアンドスペースが
解像したが、クラックが多数発生した。
比較例５ 分子量8.7万の上記共重合体を2.0μｍ厚にスピンコー
ト、前記同条件でプリベーク、EB露光、現像した。感度
Ｄ゜28μC/cm2であり、0.8μｍラインアンドスペースが
解像したもののクラックが多数発生した。
ト、前記同条件でプリベーク、EB露光、現像した。感度
Ｄ゜28μC/cm2であり、0.8μｍラインアンドスペースが
解像したもののクラックが多数発生した。
以上説明したように本発明によれば高分子量共重合体
と同種共重合体の低ガラス転移温度の低分子量ポリマー
を混合することによって1.5μｍ以上の厚膜に対しても
感度を落すことなく、しかもクラックなくパターニング
できる。これはIC工程上、スループット、歩留りを向上
させる。
と同種共重合体の低ガラス転移温度の低分子量ポリマー
を混合することによって1.5μｍ以上の厚膜に対しても
感度を落すことなく、しかもクラックなくパターニング
できる。これはIC工程上、スループット、歩留りを向上
させる。
また同系列共重合体混合は、相溶性もよく、パターニ
ング特性も類似なので解像性も落ちない。
ング特性も類似なので解像性も落ちない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−41719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−79446（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−257445（ＪＰ，Ａ) 特公 平８−3636（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】分子量３万以上のα−メチルスチレン・α
−クロロアクリル酸メチル共重合体に、分子量５千以上
３万未満のα−メチルスチレン・α−クロロアクリル酸
メチル共重合体を２〜20重量％混合してなることを特徴
とするレジスト材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62320146A JP2584806B2 (ja) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | レジスト材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62320146A JP2584806B2 (ja) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | レジスト材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01163738A JPH01163738A (ja) | 1989-06-28 |
| JP2584806B2 true JP2584806B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=18118221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62320146A Expired - Lifetime JP2584806B2 (ja) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | レジスト材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584806B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3022418B2 (ja) * | 1997-07-09 | 2000-03-21 | 日本電気株式会社 | レジスト材料およびそれを用いたレジストパターン形成方法 |
| EP3409700B1 (en) * | 2016-01-29 | 2022-02-02 | Zeon Corporation | Copolymer, positive resist composition, and resist pattern forming method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5441719A (en) * | 1977-09-08 | 1979-04-03 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Radiation sensitive material |
| JPS60257445A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-19 | Kuraray Co Ltd | ポジ型放射線レジスト材料 |
| JPS6279446A (ja) * | 1985-10-03 | 1987-04-11 | Kuraray Co Ltd | 架橋性共重合体および該共重合体よりなるポジ型レジスト |
-
1987
- 1987-12-19 JP JP62320146A patent/JP2584806B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01163738A (ja) | 1989-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081121 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081121 Year of fee payment: 12 |