JPH01217341A - ポジ型電子線レジストのパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高感度、高解像度のポジ弔電子線レジス１〜の
現像方法に関する。更に詳しくは半導体工業におけるフ
ォトマスクの製造およびシリコンウェハーへの直接描画
による半導体の製造時における選択的エンチングや選択
的拡散のためのレジストバクーンの形成を目的とする。

〔従来技術のその問題点〕

ネガ型レジストは高感度であるが、解像性が低い。これ
に対して、ポジ型しジスＩ・は感度は低いが、解像性が
高いために大規模集積回路の高集積化に伴い、ネガ型か
らポジ型レジストに移行しつつある。ポジ型電子線レジ
ストの代表例としてポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ
）が知られているが、感度が１００μＣ／　ｃ＋ｆｌ以
下と低いため、電子線露光装置のスループットが問題と
なり、感度を高めるために数多くの研究がなされてきた
。その例としてポリブテン−１−スルホン、ポリトリク
ロロエチルメタクリレ＝１・、ポリへキサフルオロプチ
ルメククリレート、ポリイソプロペニルケトン、メタク
リル酸メチルとメタクリル酸との共重合体などがあるが
、いずれも感度と解像性を同時に満たずことはできない
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は６４メガピントＤ−ＲＡＭ以降の大規模集積回
路用としての高感度かつ高解像度を同時に有するポジ型
レジストパターンを形成する方法を提供することを目的
としている。

〔課題を解決する手段〕

本発明は、次式 で表わされるα−シアノアクリル酸シクロヘキシル重合
体を主剤とするポジ型電子線レジストのバ　、ターン形
成方法に関するものであり、現像液として前記レジスト
の可溶性有機溶媒と不溶性有機溶媒とからなる混合溶媒
を用いることを特徴とするものである。

本発明で用いるα−シアノアクリル酸シクロヘキシリ重
合体は通常の合成法で得られたα−シアノアクリル酸シ
クロヘキシルモノマーをアニオン重合またはラジカル重
合することによって得られ、分子量は１万〜３００万で
あるが、塗布性および感度から１０万〜１５０万のもの
が好ましい。

シアノアクリレートの末端をクジロヘキシル基に置換し
た重合体は、保存安全性が高＜、ｉ′４熱性も良好であ
る。このことは、電子ビームレジストとじてみた場合、
長期保存に適し、バーニング等の熱処理に対しても耐性
を有するという好都合さかある。

下記の表は、シクロへキシル基に変えて、メチル基やブ
チル基を置換したものとの性状の比較を示す。

また本発明で用いる現像液としては、α−シアノアクリ
ル酸シクロヘキシル重合体に対して可溶性有機溶媒であ
るシクロヘキサノン、メチルアミルケＩ・ン、メチルイ
ソフ゛チルケトン、メチルコニチルケ′トン、アセトン
、酢酸アミル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸エチル
、酢酸メチル、メチルセロソルブアセテ−１・、エチル
セロソルブアセテート、ジメチルセロソルブ、ジエチル
セロソルブ、メチルカルピトール、エチルカルピトール
、ジメチルホルムアシド、ジメチルアセトアシド、ジメ
チルスルホキシド、ジエチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン、トルエン、キシレン、ベンゼン、クロロホルム、
ジクロロメタンなどから選択される少なくとも一種と、
不溶性有機溶媒であるメタノール、エタノール、プロパ
ツール、ブタノール、シクロヘキサン、ヘキサン、石油
エーテルなどから選択されるから少な（とも一種とから
なる混合溶媒が好ましい。

これらの可溶性有機溶媒と不溶性有機溶媒の混合比は、
用いる溶媒の種類によって当然に異なってくるが、おお
むね可溶性有機溶媒ｌに対して、不溶性有機溶媒が容量
比で０．２〜４の範囲に納まるようである。不溶性有機
溶媒の混入は、現像液のレジストに対する溶解力を穏和
することを意味する。適切な溶解力に調整した現像液を
用いることにより、現像して得られるレジストパターン
を精度の高いものとすることができる。

またリンス液としては、前記の不溶性有機溶媒または可
溶性有機溶媒と不溶性有機溶媒との混合溶媒で電子線非
照射部を溶解させないものが使用できる。リンス液に可
溶性有機溶媒を用いる場合、その分量は現像液に比べて
少ないものである。

〔作用〕

第１図に、本発明に用いる電子線レジストを基板上に回
転塗布法により塗布した時の、回転数と膜厚の関係を示
す。このレジストは、α−シアンアクリル酸シクロヘキ
シル重合体をシクロヘキサノンに４重量％溶カミしたも
のである。

また、第２図は、本発明の残膜感度曲線を示す。

図中、丸印のプロット曲線は、現像液としてメチルイソ
ブチルケトン：イソプロビルアルコール−５：４（容量
比）を用いた場合であり、三角印のプロット曲線は、現
像液として同し溶剤を容量比１：１で用いた場合を示し
ている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来のＰＭＭＡレジストに比べて１０
分の１以ドの電子線照射量でポジ型しジス）・パターン
を形成でき、線幅０．５μ丁ｎ以下の高解像度が得られ
、半導体の製造において高生産１ソ１とコスト低減に大
きな効果をもたらすことができる。

以下、本発明の実施例を示すが、この発明はこれらの実
施例に限定されるものでばないごとは誹うまでもない。

〔実施例１〕 分子ｍ　３８０．０００のα−シアノアクリル酸シクロ
ヘキシル重合体の４重量％のシクロヘキサノン溶液を作
り、１０００人の厚さでクロム蒸着されたガラスに回転
塗布法により１８０Ｏｒｐｍで４４００人の厚さのレジ
スト被膜を形成し、１３０°Ｃで３０分間熱処理後、照
射量３μＣ／　ｃｌ、加速電圧２０　Ｋ　Ｖで電子線照
射した。電子線照射後、メチルイソブチメケトンとイソ
プロピルアルコールの５：４のｒＲ合？容媒ニ２０　’
Ｃにおいて６分間浸漬し、その後イソプロピルアルコー
ル中にてリンスして乾燥することによってポジ型レジス
トパターンが得られた。さらに、１３０’Ｃ１３０分間
加熱処理し、このレジストパターンを用い°ζ硝酸第２
セリウムアンモニウムと過塩素酸のクロムエツチング液
にて３０秒間、浸漬すると１０００人のクロム層がエツ
チングされ、アセトンでレジスＩ・皮膜は容易に除かれ
、ガラス基板上に０．５μＴｎ線幅のクロムパターンが
得られた。

〔実施例２］ 実施例１と同様に被膜形成し、加熱処理後、照射量６μ
Ｃ／　ｃ＋ｆｌ　、加速電圧２０ＫＶで電子線照射した
。

電子線照射後、メチルイソブヂルケトンとイソプロピル
アルコールの１：１の混合溶媒に２０°Ｃにて６分間浸
漬し、その後イソプロピルアルコール中にでリンスして
乾燥した。得られたレジストパターンをＳＥＭで観察し
たとごろ、非常にシャープなパターンがＭｆｆｌ　ｉ忍
された。

［実施例３］ 実施例１と同様にして得られた被膜に照射量４μＣ／　
ｃＭ、加速電圧２０ＫＶで電子線照射した。電子線照射
後、酢酸イソブチルとイソプロピルアルコールの７．４
の混合溶媒に２０“Ｃにて６分間浸漬し、その後イソプ
ロピルアルコールでリンスして乾燥し、ポジ型しジスト
バクーンを得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるレジストの回転塗布時における
回転数と膜厚との関係を示すグラフ図、第２図は本発明
のパターン形成方法におけるレジストの残膜感度曲線を
示すグラフ図である。 特　　　許　　　出　　　願　　　人 凸版印刷株式会社 代表者　鈴木和夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされるα−シアノアクリル酸シクロヘキシル重合
   体を主成分とするレジストに電子線を照射した後、主鎖
   分裂して低分子量化した部分を溶媒により、選択的に溶
   解させてポジ型レジストパターンを得るという現像処理
   工程に、現像液として上記レジストの可溶性有機溶媒と
   不溶性有機溶媒との混合溶媒を用いることを特徴とする
   ポジ型電子線レジストのパターン形成方法。