JPH02113256A - ポジ型電子線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］ 本発明は高感度、高解像度のポジ型電、子線レジストの
現像方法に関するものである。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ツチ
ングや選択的拡散のためのレジストパターンの形成を目
的とする。

［従来技術とその問題点］ 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、　ポジ型電子線レジストは解像性が高いため
にＩＣの高集積化に伴い、ネガ型からポジ型に移行しつ
つある。ポジ型電子線レジストの代表例としてゴリメタ
クリル酸メチル（ＰＭＭＡ）が知られているが、解像度
は０．　１μｍと非常に高いが、感度が１００μＣ／ｃ
イと低いために電子線描画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
。

その一つとしてＰＭＭＡのα−メチル基をシアノ基に、
エステル基のメチル基をシクロヘキシル基に置換したα
−シアノアクリル酸シクロヘキシル重合体があるが、感
度は１μＣ／　ｃ　ｒｒｆであり、ＰＭＭＡより１００
倍、高感度化されているが、ＰＭＭＡに比較して解像度
の点で劣っており、高感度と高解像度を同時に満たすに
到っていない。

［発明が解決しようとする旧１ 本発明は１６メガビントＤＲＡＭ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右するポジ型電
子線レジストパターンの形成方法’ｋｌ供することを目
的とする。

［′Ｉｓ！ａを解決する手段］ 一本発明は、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現像方法に関す
るものであり、上記レジストを現像する際、現像液とし
てメチルセロソルブ、　さらに上記レジストの可溶性溶
媒を少なくとも１種類以上および不溶性Ｓａを１種類以
上含む３成分以上の混合溶媒を用いることを特徴とする
。

現像液としては、−船釣にレジストの可溶性溶媒を１種
類と不溶性溶媒を１種類とを混合した２成分県現像液が
用いられているが１本発明では可溶性溶媒にメチルセロ
ソルブと他の可溶性溶媒を少なくとも１種類以上、更に
不溶性溶媒を１種類以上含む現像液を泪いる。メチルセ
ロソルブは高感度と高解像度を同時に満足させる現像液
であるが、可溶性溶媒がメチルセロソルブの１種類だけ
では、現像時間が長すぎるために形成されたレジストパ
ターンが膨潤剥離する。そこで現像晴間を層くするため
、他の可溶性溶媒を混合するが、メチルセロソルブ以外
の可溶性溶媒の含有量が多いほど、解像性が低下するた
め、できるだけ少ないことが望ましい、メチルセロソル
ブ以外の可溶性溶媒としては、アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、　メチルイソアミル
ケトン、シクロヘキサノン、メチルアセテート、エチル
アセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、
　アミルアセテート、　メチルセロソルブアセテート、
エチルセロソルブアセテート、プロピルセロソルブアセ
テート、ブ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、メチルカルピトールアセテート
、エチルカルピトールアセテート、　ジメチルホルムア
ミド、　ジメチル１セトアミド、　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
メタンなどがある。また、不溶性溶媒は電子線未照射部
の溶解を抑えるために混合するが、不溶性溶媒の溢合剤
合が多すぎると感度が低くなる。なお。

不溶性溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプ
ロパツール、ブタノール、エチルセロソルブ、ブチルセ
ロソルブ、　プロピルセロソルブ、ヘキサン、シクロヘ
キサン、石油エーテルがある。

また１本発明で用いるα−シアノアクリル酸シクロヘキ
シル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単量体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１分子量は１万から３０
０万であるが、分子量が大きすぎると塗布性が低下し、
また分子量が小さいと感度が低下することから１０万〜
１００万が好ましい。

［作用］ 表１に、本発明による現像液を用いてα−シアノアクリ
ル酸シクロヘキシル重合体を現像した際の感度、解像度
をしめす、また比較例として表２に可溶性溶媒としてメ
チルセロソルブだけを含むもの、および含まないものの
感度および解像度を示す０以上１表１，２かられかるよ
うに１本発明の現像液により感度および解像度が著しく
改善されている。　（以下余白） ［実施例１］ 分子量５１万のα−シアノアクリル酸シクロヘキシル重
合体の５重量％のシクロヘキサノン溶液を作り、　１０
０ＯＡの厚さでクロム蒸着されたガラス基板上に回転塗
布法により１７００１″ｐｍで４４０ＯＡの厚さのレジ
スト被膜を形成し、　１２０℃で３０分間熱処理後、照
射量１９　Ｃ／　ｃ　ｒｄ、加速電圧２０ｋＶで電子線
照射した。電子線照射後、メチルセロソルブ：　エチル
セロソルブアセテート：　２−プロパツール＝７０：　
　１５：　　１５の混合溶媒に２０℃において５分間浸
漬し、２−プロパツ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℃、３０分間加熱処理し、ｉＩ酸ｆＪ２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５
０秒間、Ｗｋ漬すると１００ＯＡのクロム層がエツチン
グされ、アセトンでレジスト被膜を除去すると、ガラス
基板上に０．　５２ｍ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、　１μＣ／
　ｃ　ｒｄで電子線照射した。電子線照射後、メチルセ
ロソルブ：　メチルイソブチルケトン：　エチルセロソ
ルブ＝４０：　　１０：　　５０の混合溶媒に２０℃に
て５分間浸漬し、その後２−プロパツールでリンスし、
乾燥した。得られたレジストパターンをＳＥＭで観察し
たところ、非常にシャープなパターンが観測された。

［比較例１］ 実施例１と同様に被膜形成後、　２μＣ／ｃポで電子線
照射後、エチルセロソルブアセテート：２−プロパツー
ル＝５５：４５の混合溶媒に７分間浸漬し、　２−プロ
パツールでリンスし、乾燥した。

得られたレジストパターンをＳＥＭで観察したところ、
荒れが大きく、直線性が慝かった。

［比較例２コ 実施例１と同様に被膜形成後、２μＣ／　ｃ　ｒｒｆで
電子線照射後、メチルセロソルブ：　２−プロパツール
＝９０：１０の混合溶媒に１０分間浸漬し、２−プロパ
ツールでリンスし、乾燥した。　レジスドパターンは膨
潤し、剥離が発生した。

［発明の効果］ 上記より本発明の現像液を用いることにより。

α−シアノアクリル酸シクロヘキシル重合体を高感度か
つ高解像度で現像することが可能となり、半導体のｍ造
において高生産性とコスト低減に大きな効果をもたらす
ことができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）次式 ▲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
   理工程の際、現像液としてメチルセロソルブ、さらに上
   記レジストの可溶性溶媒を少なくとも１種類以上および
   不溶性溶媒を１種類以上含む３成分以上の混合溶媒を用
   いることを特徴とするポジ型電子線レジストパターンの
   形成方法。