JPH0194342A - レジストパターンの形成方法 - 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］ この発明はレジストパターンの形成方法に関し、特に半
導体集積回路等の半導体装置製造でのりソゲラフイエ程
におけるレジストパターンの形成方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 半導体装置の高集積化に伴ない、レジストの微細パター
ンを形成する技術が重要になってきている。半導体装置
製造のりソゲラフイエ程では微細化に伴ない、解像力の
優れたノボラック系ポジ型レジストが多量に使われてい
る。ノボラック系ポジ型レジストはノボラック系樹脂と
溶解阻止剤とから構成される。このポジ型レジストに紫
外線、電子線、Ｘ線、イオンビーム等の高エネルギ輻射
線を照射すると、照射部の溶解阻止剤が分解あるいは化
学変化を起こして溶解阻止能力が低下する。

そのため、照射部分と未照射部分との間でアルカリに対
する溶解速汝の差が生じる。この溶解速度の差を利用し
てアルカリ性の現像液を用いて現像し、微細パターンを
形成している。

たとえば、フォトリソグラフィ工程では、ノボラック系
ポジ型レジストの１つである商品名ＴＳＭＲ−８８００
（東京応化製）のレジストを基板上に１．０μｍの膜厚
で塗布し、ベーキング後に、波長４３６ｎｍの紫外線で
露光する。その後、テトラメチルハイドロオキサイドア
ンモニウムを含むアルカリ性現像液である商品名ＮＭＤ
−Ｗ　（東京応化製）を用いて現像し、さらに引き続い
て商品名ＮＭＤ−Ｒ２（東京応化製）を用いて現像する
ことによって、レジストパターンが形成される。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上述の方法によれば、ノボラック系ポジ
型レジストの照射部分から未反応の感光性の溶解阻止剤
や高分子量のノボラック系樹脂、未照射部分からは未反
応の溶解阻止剤などの難溶性物質がアルカリ性現像液中
に浮遊・沈澱し、これらは残渣となるという問題点があ
った。

そこで、たとえば、ノボラック系ポジ型レジストである
商品名ＴＳＭＲ−８８００のレジストを用いた場合にお
いて、このような残渣をなくすために現像液として商品
名ＮＭＤ−Ｗのアルカリ性溶液に引き続いて商品名ＮＭ
Ｄ−Ｒ２の現像液を用いて現像している。しかし、この
方法によれば現像処理を２回行なわなければならず、現
像工程が複雑になるという欠点があった。また、残渣を
なくす目的で商品名ＮＭＤ−Ｒ２の現像液のみを用いて
現像すると、未照射部のレジストの膜減り（膜厚が薄く
なる現象）が大きくなるなどの問題点が発生していた。

そこで、この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、現像処理後の残渣をなくすことがで
きるとともに未照射部の膜減りも小さく、現像工程も単
純であるレジストパターンの形成方法を提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に従ったレジストパターンの形成方法は、基板
上にノボラック系樹脂と溶解阻止剤とからなるポジ型レ
ジストを塗布し、その所定部分を露光した後、このポジ
型レジストをアルカリ水溶液で現像するレジストパター
ンの形成方法において、現像液としてのアルカリ性水溶
液中に包接材料を含むようにしたものである。

［作用］ この発明における現像液としてのアルカリ性水溶液中に
含まれる包接材料は包接化合物を形成する環状の物質で
、環の外側は水に馴染みやすい親水性、環の内側は逆に
水に馴染みにくい疎水性の性質を有する。そのため、こ
の包接材料は溶解阻止剤などのアルカリ難溶性の化合物
をゲストとして環の内側に取込むホストの役割を果たす
。したがって、現像処理後の残渣となり得る難溶性物質
はこの包接材料の内部に取込まれ、包接化合物となり、
アルカリに対して可溶となる。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はノボラック系ポジ型レジストの感光成分であり
、溶解阻止剤として作用する感光性樹脂の一例を示す模
式図である。図において、感光性樹脂１はバインダ樹脂
２と複数個の感光性のキノンジアジド基３とから構成さ
れる。キノンジアジド基３は感光し、水加反応すると、
インデンカルボン酸基４が生成する。

ノボラック系樹脂に第１図に示すような溶解阻止剤とし
ての感光性樹脂を加えたものからなるノボラック系ポジ
型レジストを基板上に塗布し、紫外線で露光した。露光
部の感光性樹脂１はキノンジアジド基３が光分解反応し
、転位反応を経て水加反応によりインデンカルボン酸基
４が生成された（第１図にｈνで示される）。ところが
、反応−ｍ−→ 後の露光部の感光性樹脂１１には図に示すように未反応
のキノンジアジド基３を含むものがあり、これらはアル
カリに対する可溶性が弱く、沈澱しやすい。そこで、ア
ルカリ水溶性の現像液に、第２図に模式的に示されるシ
クロデキストリン５を添加した現像液を用いて、現像す
ると、シクロデキストリン５が未反応のキノンジアジド
基３をゲストとして取込んだ包接化合物６を形成する。

このように形成された包接化合物６の模式図は第３図に
示されている。この包接化合物６はアルカリ性水溶液に
対して可溶となるので、未反応部分の感光剤、すなわち
、未反応のキノンジアジド２！３のアルカリに対する溶
解性が改善され得る。したがって、現像処理後の残渣が
解消される。

上述の方法にしたがったレジストパターン形成は具体的
には次のように行なわれる。Ｓｉ基板にノボラック系ポ
ジ型レジストである商品名ＴＳＭＲ−８８００のレジス
トを１．２μｍの膜厚で塗布した。これを温度９５℃で
６分間ホ・ソトプレートでベーキングした後、型番ＮＳ
Ｒ−１５０５０ｍＡのニコン製ステッパーを用いて、波
長４３６ｎｍの紫外光を照射量２２０ｍＪ／ｃｍ２で照
射した。照射後、２，４％の水酸化テトラメチルアンモ
ニウム水溶液にβ−シクロデキストリンを０゜１％加え
た液で現像した。このようにして、レジストの残渣を発
生させずにサブミクロンオーダのレジストパターンが形
成された。

また、上記のレジストと感光成分が異なったノボラック
系ポジ型レジストである商品名ＲＥ−５ｏｏｏｐ　＜日
立化成製）のレジストをＳｉ基板に塗布し、軟Ｘ線を照
射量４００ｍＪ／ｃｍ２で、あるいは電子線を照射量４
μＣ／Ｃｍ２で照射した後、シクロデキストリンを含む
現像液を用いて現像した。上記実施例と同様に、良好な
サブミクロンオーダのレジストパターンを形成すること
ができた。

なお、上述の実施例では包接材料としてシクロデキスト
リンを用いた場合について説明したが、包接材料はシク
ロデキストリンに限定されることはない。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば包接材料を含む現像液
を用いることによって、レジストの残渣が発生しにくく
なり、微細なレジストパターンを形成する上でその寸法
精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例において用いられる溶解阻
止剤としての感光性樹脂の模式図、第２図はこの発明の
一実施例に用いられる包接材料としてのシクロデキスト
リンの模式図、第３図は感光性樹脂に形成された包接化
合物の模式図である。 図において、１は感光性樹脂、２はバインダ樹脂、３は
キノンジアジド基、４はインデンカルボン酸基、５はシ
クロデキストリン、６は包接化合物である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上にノボラック系樹脂と溶解阻止剤とからな
   るポジ型レジストを塗布し、その所定部分を露光した後
   、前記ポジ型レジストをアルカリ水溶液で現像するレジ
   ストパターンの形成方法において、 前記アルカリ性水溶液中に包接材料を含むことを特徴と
   するレジストパターンの形成方法。
2. （２）前記包接材料は、シクロデキストリンである、特
   許請求の範囲第１項に記載のレジストパターンの形成方
   法。