JP3028939B2 - 微細パターンおよびその形成方法 - Google Patents
微細パターンおよびその形成方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高エネルギー線
の照射により現像液に対して不溶になる感光性材料を用
いた微細パターンおよびその形成方法に関する。
の照射により現像液に対して不溶になる感光性材料を用
いた微細パターンおよびその形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体集積回路の製造におい
ては、紫外線や電子線などの高エネルギー線を光源とし
たリソグラフィーによる微細加工技術が用いられてい
る。この微細加工では、まず基板上に感光性材料の薄膜
を形成し、この薄膜に紫外線もしくは電子線などの高エ
ネルギー線を選択的に照射して潜像を形成する。そし
て、それを現像することで、所望の微細なパターンを基
板上に形成するようにしている。そして、この得られた
微細パターンをエッチングのマスクなどに用いるように
している。
ては、紫外線や電子線などの高エネルギー線を光源とし
たリソグラフィーによる微細加工技術が用いられてい
る。この微細加工では、まず基板上に感光性材料の薄膜
を形成し、この薄膜に紫外線もしくは電子線などの高エ
ネルギー線を選択的に照射して潜像を形成する。そし
て、それを現像することで、所望の微細なパターンを基
板上に形成するようにしている。そして、この得られた
微細パターンをエッチングのマスクなどに用いるように
している。
【０００３】以上示したように、感光性材料（レジス
ト）を用いた微細パターンの形成では、光や高エネルギ
ー線の照射により化学反応が誘起され、その結果生じる
未照射部と照射部の現像液に対するレジストの溶解性の
差を利用してパターン形成を行うものである。そして、
従来より、微細なパターンを構成するレジストとして、
例えば次に示す材料を用いていた。すなわち、電子線露
光用のレジストとして、α・β不飽和カルボン酸誘導体
ポリマやＰＧＭＡ（ポリグリシジルメタクリレート）な
どのネガ形材料や、ポリメタクリル酸メチルなどのメタ
クリルエステル系やポリブテン−１スルホン（ＰＢＳ）
などのポジ形材料を用い、それらにより微細なパターン
を構成するようにしていた。
ト）を用いた微細パターンの形成では、光や高エネルギ
ー線の照射により化学反応が誘起され、その結果生じる
未照射部と照射部の現像液に対するレジストの溶解性の
差を利用してパターン形成を行うものである。そして、
従来より、微細なパターンを構成するレジストとして、
例えば次に示す材料を用いていた。すなわち、電子線露
光用のレジストとして、α・β不飽和カルボン酸誘導体
ポリマやＰＧＭＡ（ポリグリシジルメタクリレート）な
どのネガ形材料や、ポリメタクリル酸メチルなどのメタ
クリルエステル系やポリブテン−１スルホン（ＰＢＳ）
などのポジ形材料を用い、それらにより微細なパターン
を構成するようにしていた。
【０００４】ここでそれらレジストは、高分子材料であ
り、ネガ形では高エネルギー線の照射により、例えばエ
ポキシ基が開環して分子間に架橋を作り、高分子が現像
液に対して不溶になる。また、ポジ形では、高エネルギ
ー線の照射により高分子の架橋が分解し、現像液に対し
て溶解するようになる。また、その他に、微細パターン
を形成するレジストとして、ノボラック樹脂型や化学増
幅型など、光や高エネルギー線に反応する反応性の材料
を高分子に添加したものもある。
り、ネガ形では高エネルギー線の照射により、例えばエ
ポキシ基が開環して分子間に架橋を作り、高分子が現像
液に対して不溶になる。また、ポジ形では、高エネルギ
ー線の照射により高分子の架橋が分解し、現像液に対し
て溶解するようになる。また、その他に、微細パターン
を形成するレジストとして、ノボラック樹脂型や化学増
幅型など、光や高エネルギー線に反応する反応性の材料
を高分子に添加したものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体集積
回路においては、近年ますます高集積化および微細化が
進み、その製造に用いられる微細加工においては、サブ
μｍ以下のより微細なパターンが要求されてきている。
この中で、０．２μｍ程度のパターンの形成は、エキシ
マレーザ露光により可能となってきているが、１００ｎ
ｍ以下の微細加工に用いるための微細パターンを得るこ
とには、なお多くの技術的困難が存在する。その技術的
困難の要因の１つに、上述したパターンを構成している
材料であるパターン形成に用いられるレジストがある。
すなわち、パターンを形成するためのレジストの高分子
の大きさ自体が、パターンを形成したときのラフネスの
問題を生じさせている。
回路においては、近年ますます高集積化および微細化が
進み、その製造に用いられる微細加工においては、サブ
μｍ以下のより微細なパターンが要求されてきている。
この中で、０．２μｍ程度のパターンの形成は、エキシ
マレーザ露光により可能となってきているが、１００ｎ
ｍ以下の微細加工に用いるための微細パターンを得るこ
とには、なお多くの技術的困難が存在する。その技術的
困難の要因の１つに、上述したパターンを構成している
材料であるパターン形成に用いられるレジストがある。
すなわち、パターンを形成するためのレジストの高分子
の大きさ自体が、パターンを形成したときのラフネスの
問題を生じさせている。
【０００６】つまり、従来では１００ｎｍ以下のパター
ンを形成すると、そのエッジ部が波打ったような状態に
なってしまう（文献１：吉村ら、アプライド・フィジッ
クス・レターズ６３巻ｐ７３４(1993)）。これは、レジ
ストを構成する高分子の大きさが１０ｎｍ以上あること
に起因している。この発明は、以上のような問題点を解
消するためになされたものであり、１００ｎｍ以下のよ
り小さな微細パターンが形成できるようにすることを目
的とする。
ンを形成すると、そのエッジ部が波打ったような状態に
なってしまう（文献１：吉村ら、アプライド・フィジッ
クス・レターズ６３巻ｐ７３４(1993)）。これは、レジ
ストを構成する高分子の大きさが１０ｎｍ以上あること
に起因している。この発明は、以上のような問題点を解
消するためになされたものであり、１００ｎｍ以下のよ
り小さな微細パターンが形成できるようにすることを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の微細パターン
は、高エネルギー線が照射された、Ｒがメチル基もしく
はｔ−ブチル基，ｎが４から１０までの整数とした上記
した化１で示され、かつ化１中のＸが上記した化２，化
３，化４いずれかであるｐ−アルキルカリックスアレー
ン（メタ）アクリレートから構成するようにした。そし
て、特に、ｐ−アルキルカリックスアレーン（メタ）ア
クリレートが、Ｒがメチル基で，ｎが６で，Ｘが上記の
化２で示される５，１１，１７，２３，２９，３５−ヘ
キサメチル−３７，３８，３９，４０，４１，４２−ヘ
キサアクリロイルオキシカリックス［６］アレーンであ
るようにした。このようにしたので、微細パターンは、
分子の大きさが１ｎｍ程度の材料から構成されているこ
とになる。また、この発明の微細パターンの形成方法
は、基板上に、Ｒがメチル基もしくはｔ−ブチル基，ｎ
が４から１０までの整数とした上記の化１で示され、か
つ化１中のＸが上記の化２，化３，化４いずれかである
ｐ−アルキルカリックスアレーン（メタ）アクリレート
からなる薄膜を形成する第１の工程と、その薄膜の所望
の領域に高エネルギー線を照射する第２の工程と、その
薄膜の所望の領域以外を現像液に溶解させて薄膜の所望
の領域からなる微細パターンを形成する第３の工程とか
ら構成するようにした。そして特に、ｐ−アルキルカリ
ックスアレーン（メタ）アクリレートとして、Ｒがメチ
ル基で，ｎが６で，Ｘが上記の化２で示される５，１
１，１７，２３，２９，３５−ヘキサメチル−３７，３
８，３９，４０，４１，４２−ヘキサアクリロイルオキ
シカリックス［６］アレーンを用いるようにした。した
がって、形成された微細パターンは、分子の大きさが１
ｎｍ程度の材料から構成されるようになる。
は、高エネルギー線が照射された、Ｒがメチル基もしく
はｔ−ブチル基，ｎが４から１０までの整数とした上記
した化１で示され、かつ化１中のＸが上記した化２，化
３，化４いずれかであるｐ−アルキルカリックスアレー
ン（メタ）アクリレートから構成するようにした。そし
て、特に、ｐ−アルキルカリックスアレーン（メタ）ア
クリレートが、Ｒがメチル基で，ｎが６で，Ｘが上記の
化２で示される５，１１，１７，２３，２９，３５−ヘ
キサメチル−３７，３８，３９，４０，４１，４２−ヘ
キサアクリロイルオキシカリックス［６］アレーンであ
るようにした。このようにしたので、微細パターンは、
分子の大きさが１ｎｍ程度の材料から構成されているこ
とになる。また、この発明の微細パターンの形成方法
は、基板上に、Ｒがメチル基もしくはｔ−ブチル基，ｎ
が４から１０までの整数とした上記の化１で示され、か
つ化１中のＸが上記の化２，化３，化４いずれかである
ｐ−アルキルカリックスアレーン（メタ）アクリレート
からなる薄膜を形成する第１の工程と、その薄膜の所望
の領域に高エネルギー線を照射する第２の工程と、その
薄膜の所望の領域以外を現像液に溶解させて薄膜の所望
の領域からなる微細パターンを形成する第３の工程とか
ら構成するようにした。そして特に、ｐ−アルキルカリ
ックスアレーン（メタ）アクリレートとして、Ｒがメチ
ル基で，ｎが６で，Ｘが上記の化２で示される５，１
１，１７，２３，２９，３５−ヘキサメチル−３７，３
８，３９，４０，４１，４２−ヘキサアクリロイルオキ
シカリックス［６］アレーンを用いるようにした。した
がって、形成された微細パターンは、分子の大きさが１
ｎｍ程度の材料から構成されるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は、この発明の実施の形態にお
ける微細パターンを形成するための感光性材料の構成を
示す説明図である。すなわち、図１は、５，１１，１
７，２３，２９，３５−ヘキサメチル−３７，３８，３
９，４０，４１，４２−ヘキサアクリロイルオキシカリ
ックス［６］アレーン（ＭｅＡＡ）を示している。以
下、ＭｅＡＡの合成方法について簡単に説明する。
参照して説明する。図１は、この発明の実施の形態にお
ける微細パターンを形成するための感光性材料の構成を
示す説明図である。すなわち、図１は、５，１１，１
７，２３，２９，３５−ヘキサメチル−３７，３８，３
９，４０，４１，４２−ヘキサアクリロイルオキシカリ
ックス［６］アレーン（ＭｅＡＡ）を示している。以
下、ＭｅＡＡの合成方法について簡単に説明する。
【０００９】まず、周知の方法によりメチルカリックス
［６］アレーンを合成する。そのメチルカリックス
［６］アレーンの合成に関して簡単に示す。初めに、ｐ
−クレゾール１８．７ｇをキシレン１５０ｍｌに溶解
し、これにパラホルムアルデヒド９ｇを加え、さらに水
酸化カリウム水溶液０．４ｍｌを触媒として添加する。
これらを、４時間程度１４０℃に加熱した状態で撹拌し
て反応させる。このとき、還流することで、反応中に生
成する副生成物である水分を除去する。そして、これら
の結果得られた析出物をろ過し、まず水で洗浄し、次い
でエチルアルコールで洗浄して乾燥した。さらに、エタ
ノールと水の混合溶液で洗浄，乾燥することで、メチル
カリックス［６］アレーン１０．３ｇ（水酸基等量１２
０）を得た。
［６］アレーンを合成する。そのメチルカリックス
［６］アレーンの合成に関して簡単に示す。初めに、ｐ
−クレゾール１８．７ｇをキシレン１５０ｍｌに溶解
し、これにパラホルムアルデヒド９ｇを加え、さらに水
酸化カリウム水溶液０．４ｍｌを触媒として添加する。
これらを、４時間程度１４０℃に加熱した状態で撹拌し
て反応させる。このとき、還流することで、反応中に生
成する副生成物である水分を除去する。そして、これら
の結果得られた析出物をろ過し、まず水で洗浄し、次い
でエチルアルコールで洗浄して乾燥した。さらに、エタ
ノールと水の混合溶液で洗浄，乾燥することで、メチル
カリックス［６］アレーン１０．３ｇ（水酸基等量１２
０）を得た。
【００１０】次いで、そのメチルカリックス［６］アレ
ーン０．６ｇをＮ−メチルピロリドン６ｍｌに溶解さ
せ、この溶液にトリエチルアミン１．２６ｇ、ついで、
アクリル酸クロリド１．１３ｇを、それぞれ３０分で全
量が滴下終了するように、それぞれ少量ずつ滴下した。
この滴下においては、溶液を撹拌しながら行った。な
お、それらは同時に行ってもよく、また、アクリル酸ク
ロリドの滴下後にトリエチルアミンを滴下するようにし
てもよく、それらが混ざらないようにすればよい。そし
て、滴下が終了した後、室温で３時間その溶液を撹拌し
続けることで反応させた。そして、反応液を水に注ぎ、
生じた固体を再沈殿法により精製することで、ＭｅＡＡ
を０．８１ｇ得た。
ーン０．６ｇをＮ−メチルピロリドン６ｍｌに溶解さ
せ、この溶液にトリエチルアミン１．２６ｇ、ついで、
アクリル酸クロリド１．１３ｇを、それぞれ３０分で全
量が滴下終了するように、それぞれ少量ずつ滴下した。
この滴下においては、溶液を撹拌しながら行った。な
お、それらは同時に行ってもよく、また、アクリル酸ク
ロリドの滴下後にトリエチルアミンを滴下するようにし
てもよく、それらが混ざらないようにすればよい。そし
て、滴下が終了した後、室温で３時間その溶液を撹拌し
続けることで反応させた。そして、反応液を水に注ぎ、
生じた固体を再沈殿法により精製することで、ＭｅＡＡ
を０．８１ｇ得た。
【００１１】以上のことにより得られたＭｅＡＡの構造
を、フーリエ変換赤外分光法および1Ｈ原子のＮＭＲに
より分析した。この結果、以下に示すように、ＭｅＡＡ
の構造が確認された。 フーリエ変換赤外分光法による分析結果。 １７４１ｃｍ-1（νＣ＝Ｏ）、１６３４ｃｍ-1（νＣ＝ＣＨ2） ＮＭＲによる分析結果。 δ（ｐｐｍ）＝１．６０〜２．４０（３．０Ｈ，ＣＨ3−Ａｒ） ３．０４〜３．９２（２．０Ｈ，Ａｒ−ＣＨ2） ５．３０〜６．５０（２．９Ｈ，ビニル） ６．５０〜７．１６（２．０Ｈ，ＡｒＨ）
を、フーリエ変換赤外分光法および1Ｈ原子のＮＭＲに
より分析した。この結果、以下に示すように、ＭｅＡＡ
の構造が確認された。 フーリエ変換赤外分光法による分析結果。 １７４１ｃｍ-1（νＣ＝Ｏ）、１６３４ｃｍ-1（νＣ＝ＣＨ2） ＮＭＲによる分析結果。 δ（ｐｐｍ）＝１．６０〜２．４０（３．０Ｈ，ＣＨ3−Ａｒ） ３．０４〜３．９２（２．０Ｈ，Ａｒ−ＣＨ2） ５．３０〜６．５０（２．９Ｈ，ビニル） ６．５０〜７．１６（２．０Ｈ，ＡｒＨ）
【００１２】次に、上述したことにより得られたＭｅＡ
Ａを用いた微細パターンの形成に関して説明する。ま
ず、そのＭｅＡＡをクロルベンゼンに３重量％溶解し、
これをポアサイズ０．２μｍのフィルターで濾過してレ
ジスト溶液とした。次いで、そのレジスト溶液を清浄な
シリコン基板上に回転塗布した。この回転塗布は、３０
００ｒｐｍで行った。この結果、シリコン基板上に、厚
さ１００ｎｍの均一な塗膜が得られた。次いで、電子ビ
ーム露光装置（日本電子（株）製ＪＥＯＬ ＪＢＸ５Ｆ
Ｅ）を用い、５０ｋＶの電子線により種々の露光量でそ
の塗膜上にパターン描画を行った。次に、塗膜に電子線
による描画が行われた基板を、キシレンに３０秒間浸漬
して現像を行い、次いでそれを乾燥した。このことによ
り、基板上に微細パターンが形成された。
Ａを用いた微細パターンの形成に関して説明する。ま
ず、そのＭｅＡＡをクロルベンゼンに３重量％溶解し、
これをポアサイズ０．２μｍのフィルターで濾過してレ
ジスト溶液とした。次いで、そのレジスト溶液を清浄な
シリコン基板上に回転塗布した。この回転塗布は、３０
００ｒｐｍで行った。この結果、シリコン基板上に、厚
さ１００ｎｍの均一な塗膜が得られた。次いで、電子ビ
ーム露光装置（日本電子（株）製ＪＥＯＬ ＪＢＸ５Ｆ
Ｅ）を用い、５０ｋＶの電子線により種々の露光量でそ
の塗膜上にパターン描画を行った。次に、塗膜に電子線
による描画が行われた基板を、キシレンに３０秒間浸漬
して現像を行い、次いでそれを乾燥した。このことによ
り、基板上に微細パターンが形成された。
【００１３】この基板上には、前述したように露光量が
異なる微細パターンが複数形成されている。ここで、こ
のＭｅＡＡはネガレジストであるので、電子線が照射さ
れた箇所が現像後にパターンとして残ることになる。し
たがって、その露光量の異なるパターン部におけるパタ
ーンの膜厚を測定すると、露光量とパターンの膜厚（現
像後の残膜量）との関係が得られる。図２は、その露光
量と残膜の割合を示した相関図であり、１．２ｍＣ／ｃ
ｍ2以上の露光量とすれば、微細パターンの形成が良好
に行えることがわかる。
異なる微細パターンが複数形成されている。ここで、こ
のＭｅＡＡはネガレジストであるので、電子線が照射さ
れた箇所が現像後にパターンとして残ることになる。し
たがって、その露光量の異なるパターン部におけるパタ
ーンの膜厚を測定すると、露光量とパターンの膜厚（現
像後の残膜量）との関係が得られる。図２は、その露光
量と残膜の割合を示した相関図であり、１．２ｍＣ／ｃ
ｍ2以上の露光量とすれば、微細パターンの形成が良好
に行えることがわかる。
【００１４】以上示したように、この実施の形態によれ
ば、微細パターンを電子線が照射されたＭｅＡＡから構
成するようにしたので、そのサイズを１００ｎｍ以下と
することが可能となる。例えば、ＭｅＡＡを用いた微細
なパターンを上述のように形成した一例として、図３に
示すように、直径２０ｎｍのドットパターンアレーが形
成できた。また、ＭｅＡＡを用いた微細なパターンを上
述のように形成した一例として、図４に示すように、線
幅１５ｎｍのラインパターンが形成できた。このように
１００ｎｍ以下の微細なパターンが形成できるのは、Ｍ
ｅＡＡの分子サイズが、近似的に大きさが１ｎｍ程度の
球状分子であるためと考えられる。そして、１ｎｍ程度
の球状分子から構成されているので、例えば図４に示す
ように、１５ｎｍの幅のラインパターンを構成するよう
にしても、そのエッジが波打つなどのラフネスがほとん
ど発生しない。
ば、微細パターンを電子線が照射されたＭｅＡＡから構
成するようにしたので、そのサイズを１００ｎｍ以下と
することが可能となる。例えば、ＭｅＡＡを用いた微細
なパターンを上述のように形成した一例として、図３に
示すように、直径２０ｎｍのドットパターンアレーが形
成できた。また、ＭｅＡＡを用いた微細なパターンを上
述のように形成した一例として、図４に示すように、線
幅１５ｎｍのラインパターンが形成できた。このように
１００ｎｍ以下の微細なパターンが形成できるのは、Ｍ
ｅＡＡの分子サイズが、近似的に大きさが１ｎｍ程度の
球状分子であるためと考えられる。そして、１ｎｍ程度
の球状分子から構成されているので、例えば図４に示す
ように、１５ｎｍの幅のラインパターンを構成するよう
にしても、そのエッジが波打つなどのラフネスがほとん
ど発生しない。
【００１５】なお、上記実施の形態では、微細なパター
ンの形成を電子線の露光により行うようにしたが、これ
に限るものではない。ＭｅＡＡによるレジストの感光用
の高エネルギー線としては、Ｘ線やイオンビームを用い
ることもできる。例えば、Ｘ線として波長１ｎｍのシン
クロトロン放射光を用いても、ＭｅＡＡによるレジスト
を感光させることができ、上述と同様の微細パターンの
形成が可能である。また、ＦＩＢ（Focused Ion Beam）
装置によるＧａ1+のイオン１００ＫｅＶのイオンビーム
を用いても、上述と同様にＭｅＡＡによる微細パターン
の形成が可能である。
ンの形成を電子線の露光により行うようにしたが、これ
に限るものではない。ＭｅＡＡによるレジストの感光用
の高エネルギー線としては、Ｘ線やイオンビームを用い
ることもできる。例えば、Ｘ線として波長１ｎｍのシン
クロトロン放射光を用いても、ＭｅＡＡによるレジスト
を感光させることができ、上述と同様の微細パターンの
形成が可能である。また、ＦＩＢ（Focused Ion Beam）
装置によるＧａ1+のイオン１００ＫｅＶのイオンビーム
を用いても、上述と同様にＭｅＡＡによる微細パターン
の形成が可能である。
【００１６】そして、以上のことにより得られたＭｅＡ
Ａによる微細パターンは、以下に示すように、ドライエ
ッチングに対しても十分な耐性を有し、基板材料として
のシリコンやＧａＡｓ、さらにはＡｌやＧｅなどの金属
に対して十分なエッチング選択比を有している。例え
ば、ＣＦ4 プラズマを用いたドライエッチングの場合、
Ｇｅに対するＭｅＡＡによる微細パターンのエッチング
選択性γGeは約４程度が得られる。なお、γGeとは、Ｇ
ｅのエッチング量に対するＭｅＡＡによる微細パターン
のエッチング量の比を示したものである。また、シリコ
ンに対しては、γSi＝１が得られた。実際に、ＭｅＡＡ
による微細パターンをエッチングマスクとしてＧｅをド
ライエッチングすることで、Ｇｅの量子細線として線幅
７ｎｍの極微細線を形成することができた。
Ａによる微細パターンは、以下に示すように、ドライエ
ッチングに対しても十分な耐性を有し、基板材料として
のシリコンやＧａＡｓ、さらにはＡｌやＧｅなどの金属
に対して十分なエッチング選択比を有している。例え
ば、ＣＦ4 プラズマを用いたドライエッチングの場合、
Ｇｅに対するＭｅＡＡによる微細パターンのエッチング
選択性γGeは約４程度が得られる。なお、γGeとは、Ｇ
ｅのエッチング量に対するＭｅＡＡによる微細パターン
のエッチング量の比を示したものである。また、シリコ
ンに対しては、γSi＝１が得られた。実際に、ＭｅＡＡ
による微細パターンをエッチングマスクとしてＧｅをド
ライエッチングすることで、Ｇｅの量子細線として線幅
７ｎｍの極微細線を形成することができた。
【００１７】なお、上述では、微細パターンを５，１
１，１７，２３，２９，３５−ヘキサメチル−３７，３
８，３９，４０，４１，４２−ヘキサアクリロイルオキ
シカリックス［６］アレーンから構成するようにした
が、これに限るものではない。上記の化１で示され、そ
のＲがメチル基もしくはｔ−ブチル基，ｎが４から１０
までの整数とし、加えて、Ｘが上記の化２，化３，化４
いずれかであるｐ−アルキルカリックスアレーン（メ
タ）アクリレートから微細パターンを構成するようにし
ても良い。
１，１７，２３，２９，３５−ヘキサメチル−３７，３
８，３９，４０，４１，４２−ヘキサアクリロイルオキ
シカリックス［６］アレーンから構成するようにした
が、これに限るものではない。上記の化１で示され、そ
のＲがメチル基もしくはｔ−ブチル基，ｎが４から１０
までの整数とし、加えて、Ｘが上記の化２，化３，化４
いずれかであるｐ−アルキルカリックスアレーン（メ
タ）アクリレートから微細パターンを構成するようにし
ても良い。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明では、基
板上に、Ｒがメチル基もしくはｔ−ブチル基，ｎが４か
ら１０までの整数とした上記の化１で示され、かつ化１
中のＸが上記の化２，化３，化４いずれかであるｐ−ア
ルキルカリックスアレーン（メタ）アクリレート、特
に、５，１１，１７，２３，２９，３５−ヘキサメチル
−３７，３８，３９，４０，４１，４２−ヘキサアクリ
ロイルオキシカリックス［６］アレーンからなる薄膜を
形成し、その薄膜の所望の領域に高エネルギー線を照射
し、その薄膜の所望の領域以外を現像液に溶解させて薄
膜の所望の領域からなる微細パターンを形成するように
した。すなわち、高エネルギー線が照射された、例え
ば、５，１１，１７，２３，２９，３５−ヘキサメチル
−３７，３８，３９，４０，４１，４２−ヘキサアクリ
ロイルオキシカリックス［６］アレーンで、微細パター
ンを構成するようにした。この結果、形成された微細パ
ターンは、分子の大きさが１ｎｍ程度の材料から構成さ
れるようになり、１００ｎｍ以下のより小さな微細パタ
ーンが形成できるようになるという効果を有する。
板上に、Ｒがメチル基もしくはｔ−ブチル基，ｎが４か
ら１０までの整数とした上記の化１で示され、かつ化１
中のＸが上記の化２，化３，化４いずれかであるｐ−ア
ルキルカリックスアレーン（メタ）アクリレート、特
に、５，１１，１７，２３，２９，３５−ヘキサメチル
−３７，３８，３９，４０，４１，４２−ヘキサアクリ
ロイルオキシカリックス［６］アレーンからなる薄膜を
形成し、その薄膜の所望の領域に高エネルギー線を照射
し、その薄膜の所望の領域以外を現像液に溶解させて薄
膜の所望の領域からなる微細パターンを形成するように
した。すなわち、高エネルギー線が照射された、例え
ば、５，１１，１７，２３，２９，３５−ヘキサメチル
−３７，３８，３９，４０，４１，４２−ヘキサアクリ
ロイルオキシカリックス［６］アレーンで、微細パター
ンを構成するようにした。この結果、形成された微細パ
ターンは、分子の大きさが１ｎｍ程度の材料から構成さ
れるようになり、１００ｎｍ以下のより小さな微細パタ
ーンが形成できるようになるという効果を有する。
【図１】 この発明の実施の形態における微細パターン
を形成するための感光性材料の構成を示す説明図であ
る。
を形成するための感光性材料の構成を示す説明図であ
る。
【図２】 露光量と残膜の割合を示した相関図である。
【図３】 ＭｅＡＡを用いた微細なパターンの１例を示
す走査型電子顕微鏡写真である。
す走査型電子顕微鏡写真である。
【図４】 ＭｅＡＡを用いた微細なパターンの他の例を
示す走査型電子顕微鏡写真である。
示す走査型電子顕微鏡写真である。
フロントページの続き (72)発明者 伊豫 昌己 和歌山県和歌山市有本687 新中村化学 工業株式会社内 (72)発明者 西久保 忠臣 神奈川県横浜市神奈川区六角橋３−27 (56)参考文献 特開 平９−263560（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−128253（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−155342（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−293238（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−182964（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03F 7/038 G03F 7/027 C07C 43/20 C07C 69/54 H01L 21/027
Claims (10)
- 【請求項１】 高エネルギー線が照射された、Ｒがメチ
ル基もしくはｔ−ブチル基，ｎが４から１０までの整数
とした以下の化１で示され、かつ化１中のＸが以下の化
２，化３，化４いずれかであるｐ−アルキルカリックス
アレーン（メタ）アクリレートから構成されたことを特
徴とする微細パターン。 - 【請求項２】 請求項１記載の微細パターンにおいて、 前記ｐ−アルキルカリックスアレーン（メタ）アクリレ
ートが、前記Ｒがメチル基で，前記ｎが６で，前記Ｘが
以下の化２で示される５，１１，１７，２３，２９，３
５−ヘキサメチル−３７，３８，３９，４０，４１，４
２−ヘキサアクリロイルオキシカリックス［６］アレー
ンであることを特徴とする微細パターン。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の微細パターンに
おいて、 前記高エネルギー線は電子線であることを特徴とする微
細パターン。 - 【請求項４】 請求項１または２記載の微細パターンに
おいて、 前記高エネルギー線はＸ線であることを特徴とする微細
パターン。 - 【請求項５】 請求項１または２記載の微細パターンに
おいて、 前記高エネルギー線はイオンビームであることを特徴と
する微細パターン。 - 【請求項６】 基板上に、Ｒがメチル基もしくはｔ−ブ
チル基，ｎが４から１０までの整数とした以下の化１で
示され、かつ化１中のＸが以下の化２，化３，化４いず
れかであるｐ−アルキルカリックスアレーン（メタ）ア
クリレートからなる薄膜を形成する第１の工程と、 前記薄膜の所望の領域に高エネルギー線を照射する第２
の工程と、 前記薄膜の前記所望の領域以外を現像液に溶解させて前
記薄膜の前記所望の領域からなる微細パターンを形成す
る第３の工程とから構成されたことを特徴とする微細パ
ターンの形成方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の微細パターンの形成方法
において、 前記ｐ−アルキルカリックスアレーン（メタ）アクリレ
ートとして、前記Ｒがメチル基で，前記ｎが６で，前記
Ｘが以下の化２で示される５，１１，１７，２３，２
９，３５−ヘキサメチル−３７，３８，３９，４０，４
１，４２−ヘキサアクリロイルオキシカリックス［６］
アレーンを用いるようにしたことを特徴とする微細パタ
ーンの形成方法。 - 【請求項８】 請求項６または７記載の微細パターンの
形成方法において、 前記高エネルギー線は電子線であることを特徴とする微
細パターンの形成方法。 - 【請求項９】 請求項６または７記載の微細パターンの
形成方法において、 前記高エネルギー線はＸ線であることを特徴とする微細
パターンの形成方法。 - 【請求項１０】 請求項６または７記載の微細パターン
の形成方法において、 前記高エネルギー線はイオンビームであることを特徴と
する微細パターンの形成方法。 【化１】 【化２】 【化３】 【化４】
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232417A JP3028939B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 微細パターンおよびその形成方法 |
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|---|---|
| JPH1172916A JPH1172916A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3028939B2 true JP3028939B2 (ja) | 2000-04-04 |
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|---|---|---|---|
| JP9232417A Expired - Fee Related JP3028939B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 微細パターンおよびその形成方法 |
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-
1997
- 1997-08-28 JP JP9232417A patent/JP3028939B2/ja not_active Expired - Fee Related
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