JPH02132443A - パターン形成材料 - Google Patents
パターン形成材料Info
- Publication number
- JPH02132443A JPH02132443A JP27342588A JP27342588A JPH02132443A JP H02132443 A JPH02132443 A JP H02132443A JP 27342588 A JP27342588 A JP 27342588A JP 27342588 A JP27342588 A JP 27342588A JP H02132443 A JPH02132443 A JP H02132443A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- forming material
- pattern
- tables
- formulas
- pattern forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 40
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 22
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims abstract description 6
- -1 azide compound Chemical class 0.000 claims description 13
- 229920006026 co-polymeric resin Polymers 0.000 claims description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims description 6
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N Maleimide Chemical compound O=C1NC(=O)C=C1 PEEHTFAAVSWFBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 3
- DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N acridine orange free base Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=NC3=CC(N(C)C)=CC=C3C=C21 DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BGLGAKMTYHWWKW-UHFFFAOYSA-N acridine yellow Chemical compound [H+].[Cl-].CC1=C(N)C=C2N=C(C=C(C(C)=C3)N)C3=CC2=C1 BGLGAKMTYHWWKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001251 acridines Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000008049 diazo compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000012954 diazonium Substances 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 2
- 125000003011 styrenyl group Chemical class [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 claims 3
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 claims 1
- 125000000641 acridinyl group Chemical group C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 claims 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001459 lithography Methods 0.000 abstract description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 abstract 3
- DTCCVIYSGXONHU-CJHDCQNGSA-N (z)-2-(2-phenylethenyl)but-2-enedioic acid Chemical compound OC(=O)\C=C(C(O)=O)\C=CC1=CC=CC=C1 DTCCVIYSGXONHU-CJHDCQNGSA-N 0.000 abstract 2
- IRZWRCTWPPUIFZ-UHFFFAOYSA-N 5,5-diazido-2-methylcyclohexa-1,3-diene Chemical compound N(=[N+]=[N-])C1(CC=C(C=C1)C)N=[N+]=[N-] IRZWRCTWPPUIFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 125000000852 azido group Chemical group *N=[N+]=[N-] 0.000 abstract 1
- 125000000664 diazo group Chemical group [N-]=[N+]=[*] 0.000 abstract 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 11
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 150000002688 maleic acid derivatives Chemical class 0.000 description 5
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 125000002256 xylenyl group Chemical class C1(C(C=CC=C1)C)(C)* 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical class C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 229920001665 Poly-4-vinylphenol Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229940027998 antiseptic and disinfectant acridine derivative Drugs 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 150000002689 maleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 1
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
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。
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、半導体製造のうちのリンクラフィエ程、特に
遠紫外光,エキシマレーザ光を用いたリングラフィに用
いるパターン形成材料(レジスト)に関する。
遠紫外光,エキシマレーザ光を用いたリングラフィに用
いるパターン形成材料(レジスト)に関する。
従来の技術
半導体素子が微細化するにつれて、その製造工程の一つ
であるリソグラフィ工程では、解像力の大きい遠紫外光
であるエキシマレーザを用いることが有望視されている
。[たとえば、Vポル他、プロシーディングオプエスピ
ーアイイー(v.Pol et al,Proc of
SPIE),633.6(1986)]ところが、従
来、遠紫外光(190〜320nm付近)やエキシマレ
ーザ光( 1s3nm, 24snm,3o8nm)を
用いたりソグラフィに適するパターン形成材料のうち、
ネガ型レジストについては、大きな問題点がある。即ち
、従来のネガ型レジストは、遠紫外光やエキシマレーザ
光に対してレジストの吸収が大きすぎて(一般に2 4
8 nmにおける透過率が1μm厚レジストで20%
以下)レジス1・下部まで光が到達しにくくレジスl〜
下部が反応しにく6 ・ いために、結果として、レジストパターンが逆台形とな
ったシ、又は、レジストパターンが基板からはがれると
いう問題点である。
であるリソグラフィ工程では、解像力の大きい遠紫外光
であるエキシマレーザを用いることが有望視されている
。[たとえば、Vポル他、プロシーディングオプエスピ
ーアイイー(v.Pol et al,Proc of
SPIE),633.6(1986)]ところが、従
来、遠紫外光(190〜320nm付近)やエキシマレ
ーザ光( 1s3nm, 24snm,3o8nm)を
用いたりソグラフィに適するパターン形成材料のうち、
ネガ型レジストについては、大きな問題点がある。即ち
、従来のネガ型レジストは、遠紫外光やエキシマレーザ
光に対してレジストの吸収が大きすぎて(一般に2 4
8 nmにおける透過率が1μm厚レジストで20%
以下)レジス1・下部まで光が到達しにくくレジスl〜
下部が反応しにく6 ・ いために、結果として、レジストパターンが逆台形とな
ったシ、又は、レジストパターンが基板からはがれると
いう問題点である。
第4図を用いて従来のパターン形成材料で遠紫外線用ネ
ガ型レジストの一つであるHD−2000N(日立化成
)を用いてパターン形成を行う場合の工程を説明する。
ガ型レジストの一つであるHD−2000N(日立化成
)を用いてパターン形成を行う場合の工程を説明する。
基板1上にネガ型レジストであるRD−2000Nを塗
布し80℃,20分のオープンペーク後、1.0μmの
レジスト膜6を得た(第4図a)。このレジスト膜の2
4 8 nmにおける透過率は17%であった。つぎ
に、KrFエキシマレーザステッパ(24snm,
レンズ開口数0.35)によシ、マスク4を介して選択
的にKrFエキシマレーザ光5を露光する(第4図b)
oなおこのときの露光量は200mJ/d であシ、
レジスト膜3の2 4 8 nmにおける透過率は26
%であった0アルカリ現像液であるRD現像液を用いて
、60秒間の現像を行い、パターン6Aを形成した(第
4図C)。
布し80℃,20分のオープンペーク後、1.0μmの
レジスト膜6を得た(第4図a)。このレジスト膜の2
4 8 nmにおける透過率は17%であった。つぎ
に、KrFエキシマレーザステッパ(24snm,
レンズ開口数0.35)によシ、マスク4を介して選択
的にKrFエキシマレーザ光5を露光する(第4図b)
oなおこのときの露光量は200mJ/d であシ、
レジスト膜3の2 4 8 nmにおける透過率は26
%であった0アルカリ現像液であるRD現像液を用いて
、60秒間の現像を行い、パターン6Aを形成した(第
4図C)。
発明が解決しようとする課題
ところが得られたパターン6人は、透過率の不良により
レジスト下部まで光が到達しにくく、1μmのパターン
は逆台形であシ、又、0.5μmのパターンは、逆台形
によシ基板との密着性が不十分となり、隣のパターンに
倒れてし1つだ。このような、パターンはいずれも次工
程であるエッチング工程に用いるマスクとしては不十分
なものとなり、寸法変動やパターン欠陥が生じ、半導体
素子の歩留まり低下の原因となった。
レジスト下部まで光が到達しにくく、1μmのパターン
は逆台形であシ、又、0.5μmのパターンは、逆台形
によシ基板との密着性が不十分となり、隣のパターンに
倒れてし1つだ。このような、パターンはいずれも次工
程であるエッチング工程に用いるマスクとしては不十分
なものとなり、寸法変動やパターン欠陥が生じ、半導体
素子の歩留まり低下の原因となった。
又、一般にノボラック樹脂やフェノール樹脂,マレイミ
ド樹脂,ステレンとマレイン酸の誘導体の共重合樹脂な
どは、それ単体でDUV光やエキシマ光によってネガ型
の重合を起こし、ネガ型レジストとなシ得るという性質
がある。
ド樹脂,ステレンとマレイン酸の誘導体の共重合樹脂な
どは、それ単体でDUV光やエキシマ光によってネガ型
の重合を起こし、ネガ型レジストとなシ得るという性質
がある。
ところが、このような単に樹脂だけによるDUV用ネガ
型レジストとしての適用は、その感度,解像度とも悪く
(たとえはKrFエキシマレーザに対して感度は10m
J/cot以上、解像度は1.071m程度である。)
、微細化する素子製造には使用不可である。
型レジストとしての適用は、その感度,解像度とも悪く
(たとえはKrFエキシマレーザに対して感度は10m
J/cot以上、解像度は1.071m程度である。)
、微細化する素子製造には使用不可である。
7・\−、
本発明は従来のパターン形成材料の問題点であった光吸
収の過剰による逆台形パターンを防止し、又、微細で高
感度・高コントラストのパターン解像性を有するパター
ン形成材料を提供することを目的とする。
収の過剰による逆台形パターンを防止し、又、微細で高
感度・高コントラストのパターン解像性を有するパター
ン形成材料を提供することを目的とする。
課題を解決するだめの手段
本発明は従来のパターン形成材料の問題点を解決すべき
、ステレンとマレイン酸の誘導体の共重合樹脂と架橋型
光感応性物質を主組成とするパターン形成材料、あるい
は、アクリジン又はその誘導体を、ノボラック樹脂又は
フェノール樹脂又はマレイミド樹脂又はスチレンとマレ
イン酸の誘導体の共重合樹脂に混合することを特徴とす
るパターン形成材料である。これらは、いずれも良好な
性能を示すネガ型のパターン形成材料である0作用 本発明に係るステレンとマレイン酸の誘導体の共重合樹
脂は、遠紫外線、特に、KrFエキシマレーザ光の波長
である2 4 B nm付近の透過率が高く、約80%
以上(1μm厚の樹脂膜時)となる0又、この系の樹脂
はアルカリ溶液に非膨潤であシ、又、この樹脂に架橋型
光感応性物質を添加することにより露光部の樹脂アルカ
リ可溶性が阻止され、ネガ型レジストとなることを本発
明者らは見出した。このような本発明のパターン材料(
ネガ型レジスト)は、前述の如き樹脂の透明性によりレ
ジスト下部まで露光された光が通過しやすくなり、逆台
形パターンとならず、又樹脂の非膨潤性によシ、高解像
度のレジストパターンが得られる0 又、アクリジン又はその誘導体は、ノボラツク樹脂やフ
ェノール樹脂,マレイミド樹脂と混合して、DUV光や
エキシマレーザ光を照射すると、それが樹脂の架橋剤と
して働くことが本発明者らの研究の結果わかった。この
ことにより、樹脂のネガ型レジストとしての感度,解像
度は向上する0アクリジン又はその誘導体の樹脂に対す
る添加量としては、重量比で1%程度で十分、前記の効
果があらわれる。
、ステレンとマレイン酸の誘導体の共重合樹脂と架橋型
光感応性物質を主組成とするパターン形成材料、あるい
は、アクリジン又はその誘導体を、ノボラック樹脂又は
フェノール樹脂又はマレイミド樹脂又はスチレンとマレ
イン酸の誘導体の共重合樹脂に混合することを特徴とす
るパターン形成材料である。これらは、いずれも良好な
性能を示すネガ型のパターン形成材料である0作用 本発明に係るステレンとマレイン酸の誘導体の共重合樹
脂は、遠紫外線、特に、KrFエキシマレーザ光の波長
である2 4 B nm付近の透過率が高く、約80%
以上(1μm厚の樹脂膜時)となる0又、この系の樹脂
はアルカリ溶液に非膨潤であシ、又、この樹脂に架橋型
光感応性物質を添加することにより露光部の樹脂アルカ
リ可溶性が阻止され、ネガ型レジストとなることを本発
明者らは見出した。このような本発明のパターン材料(
ネガ型レジスト)は、前述の如き樹脂の透明性によりレ
ジスト下部まで露光された光が通過しやすくなり、逆台
形パターンとならず、又樹脂の非膨潤性によシ、高解像
度のレジストパターンが得られる0 又、アクリジン又はその誘導体は、ノボラツク樹脂やフ
ェノール樹脂,マレイミド樹脂と混合して、DUV光や
エキシマレーザ光を照射すると、それが樹脂の架橋剤と
して働くことが本発明者らの研究の結果わかった。この
ことにより、樹脂のネガ型レジストとしての感度,解像
度は向上する0アクリジン又はその誘導体の樹脂に対す
る添加量としては、重量比で1%程度で十分、前記の効
果があらわれる。
実施例
9・・−7
本発明に係るスチレンとマレイン酸の誘導体の共重合樹
脂は、前述のごとく、KrFエキシマレーザ光の波長で
ある2 4 B nu付近の透過率が高く、約8o%以
上(1μm厚の樹脂膜時)となる〇又、この系の樹脂は
アルカリ溶液に非膨潤であり、又、この樹脂に架橋型光
感応性物質を添加することにより露光部の樹脂アルカリ
可溶性が阻止され、このような本発明のパターン材料(
ネガ型レジスト)は、前述の如き樹脂の透明性によシレ
ジスト下部まで光が通過しゃすくなシ逆台形パターンと
ならず、又、樹脂の非膨潤性によシ、高解像度のパター
ンが得ラレル。
脂は、前述のごとく、KrFエキシマレーザ光の波長で
ある2 4 B nu付近の透過率が高く、約8o%以
上(1μm厚の樹脂膜時)となる〇又、この系の樹脂は
アルカリ溶液に非膨潤であり、又、この樹脂に架橋型光
感応性物質を添加することにより露光部の樹脂アルカリ
可溶性が阻止され、このような本発明のパターン材料(
ネガ型レジスト)は、前述の如き樹脂の透明性によシレ
ジスト下部まで光が通過しゃすくなシ逆台形パターンと
ならず、又、樹脂の非膨潤性によシ、高解像度のパター
ンが得ラレル。
なお、本発明に係るスチレンとマレイン酸の誘導体の共
重合樹脂は、芳香環の働きによシ耐エッチング性という
面からも有用である。共重合の割合については任意であ
り特に制限はない。マレイン酸の誘導体としては、マレ
イン酸,マレイン酸エステル,マレイン酸ハーフエステ
ル−1.トカ:$Mられる。
重合樹脂は、芳香環の働きによシ耐エッチング性という
面からも有用である。共重合の割合については任意であ
り特に制限はない。マレイン酸の誘導体としては、マレ
イン酸,マレイン酸エステル,マレイン酸ハーフエステ
ル−1.トカ:$Mられる。
本発明に係る架橋型光感応性物質は、遠紫外線1 0
・ やエキシマレーザ光に感光性を有するものであれば特に
制限はなく、たとえば、ジアゾニウム塩化合物,ジアゾ
化合物,アジド化合物などが挙げられる。アジド化合物
の例としては、たとえば、(Xはハロゲン又は水素原子
) などが挙げられる。又、これらの架橋型感応性物の融点
が、パターン形成材料を基板上に形成する際のプリベー
ク温度よりも低いか、又は、同じであるときには、プリ
ベーク時に基板との界面部分のパターン形成材料が熱架
橋を起こし、パターンが逆台形になることを防ぐ働きを
する場合があシ、良い結果が得られることがある。
・ やエキシマレーザ光に感光性を有するものであれば特に
制限はなく、たとえば、ジアゾニウム塩化合物,ジアゾ
化合物,アジド化合物などが挙げられる。アジド化合物
の例としては、たとえば、(Xはハロゲン又は水素原子
) などが挙げられる。又、これらの架橋型感応性物の融点
が、パターン形成材料を基板上に形成する際のプリベー
ク温度よりも低いか、又は、同じであるときには、プリ
ベーク時に基板との界面部分のパターン形成材料が熱架
橋を起こし、パターンが逆台形になることを防ぐ働きを
する場合があシ、良い結果が得られることがある。
本発明のパターン形成材料としては、樹脂,架橋型光感
応性物質以外にこれらを溶解させる溶媒やその他の樹脂
の溶解性を制御するだめの他の樹脂(キシレノール樹脂
,クレゾール樹脂など)や化合物(ビスフェノール人,
カテコールなど)、又、感度を向上させるだめの増感剤 が含まれていても良い。
応性物質以外にこれらを溶解させる溶媒やその他の樹脂
の溶解性を制御するだめの他の樹脂(キシレノール樹脂
,クレゾール樹脂など)や化合物(ビスフェノール人,
カテコールなど)、又、感度を向上させるだめの増感剤 が含まれていても良い。
なお溶媒としては、シクロヘキサノン,ジエチレングリ
コールジメテルエーテル,エチルセルンルプアセテート
,キシレン,シクロベンタノンなどが挙げられ、これら
を混合して用いても良い。
コールジメテルエーテル,エチルセルンルプアセテート
,キシレン,シクロベンタノンなどが挙げられ、これら
を混合して用いても良い。
なお、本発明中の架橋型光感応性物質が紫外光に反応性
を有する場合には、本発明の樹脂が紫外域においても透
明性が高いために、紫外線用ネガ型レジストとして用い
ることができる。
を有する場合には、本発明の樹脂が紫外域においても透
明性が高いために、紫外線用ネガ型レジストとして用い
ることができる。
又、アクリジン又はその誘導体は、前述のごとく、ノボ
ラック樹脂やフェノール樹脂,マレイミド樹脂と混合し
て、DUV光やエキシマレーザ光を照射すると、それが
樹脂の架橋剤として働き、樹脂のネガ型レジストとして
の感度,解像度は向上する。
ラック樹脂やフェノール樹脂,マレイミド樹脂と混合し
て、DUV光やエキシマレーザ光を照射すると、それが
樹脂の架橋剤として働き、樹脂のネガ型レジストとして
の感度,解像度は向上する。
又、アルカリ可溶のスチレン共重合樹脂は、遠紫外光や
紫外光に対する透明性が従来の材料に比べて60%以上
高く、パターン形成材料として露光後の透過率を十分高
くできることから、露光の光が容易にパターン形成材料
下部まで到達する。
紫外光に対する透明性が従来の材料に比べて60%以上
高く、パターン形成材料として露光後の透過率を十分高
くできることから、露光の光が容易にパターン形成材料
下部まで到達する。
従って、これをパターン形成材料のポリマーとして用い
ても良く、パターンの逆テーパ現象は皆無となる。特に
、本発明に係るアジド化合物を用いた場合には、未露光
部は樹脂のアルカリ水溶液に対する溶解性が大であり、
又、露光部はアジド化合物のN5基が樹脂と反応して分
子量の増大やアルカリ可溶阻止の働きを行い、結局露光
部がアルカリに溶解するというネガ型レジストとなる。
ても良く、パターンの逆テーパ現象は皆無となる。特に
、本発明に係るアジド化合物を用いた場合には、未露光
部は樹脂のアルカリ水溶液に対する溶解性が大であり、
又、露光部はアジド化合物のN5基が樹脂と反応して分
子量の増大やアルカリ可溶阻止の働きを行い、結局露光
部がアルカリに溶解するというネガ型レジストとなる。
本発明の材料は、上述の如く、逆テーパ状にもならず、
又、露光・未露光部の差かはっきシあらわれ1 3・\
−7 ることからそのアスベクト比も良いことになる。
又、露光・未露光部の差かはっきシあらわれ1 3・\
−7 ることからそのアスベクト比も良いことになる。
一般に、スチレン共重合樹脂のアルカリ溶解性は大きい
が、本発明に係るアジド化合物の働きにょシ、露光部の
膜ベシは全くない。
が、本発明に係るアジド化合物の働きにょシ、露光部の
膜ベシは全くない。
本発明に係るアジド化合物としては、他にn
脂との反応が阻止されることによるパターン形成不良を
防止するために、100%以下であることが望ましい。
防止するために、100%以下であることが望ましい。
もちろん、本発明においてはアジド化合物以外にも架橋
型光感応性物質であればいずれでも良いことは前述の通
シである。
型光感応性物質であればいずれでも良いことは前述の通
シである。
(その1)
第1図を用いて本発明の一実施例のパターン形成材料を
用いたパターン形成方法を説明する。
用いたパターン形成方法を説明する。
なお本発明のパターン形成材料の組成は以下の如くとし
た。
た。
など又はその混合物などが挙げられるが、これらの限り
ではなく、又、これらの樹脂に対する重量%は、アジド
化合物自身の光による架橋により樹なお、上記樹脂の紫
外分光曲線(1μm厚時)は第2図に示す如く、遠紫外
域や2 4 8 nuにおける透過率が80%以上と良
好であることがゎがる0 1 6 ・\−7 半導体等の基板1上に本発明のパターン形成材料を塗布
し、80℃20分のオープンベーク後、1.0μmのレ
ジスト膜2を得た。このレジスト膜の2 4 8 nm
における透過率は42%であった(第1図a)。つぎに
、KrFエキシマレーザステッパ(248nm ,v
:yズ開口数0.36)により、マスク4を介して選択
的にKrFエキシマレーザ光5を露光する(第1図b)
。なおこのときの露光量は2 1 0 mJ/cnJ
で6C、レジスト膜2の248nmにおける透過率は
82%でおった。つぎにアルカリ現像液NMD−320
%水溶液(東京応化製)を用いて6o秒間の現像を行い
、レジスト2の露光部を除去してレジストパターン2人
を形成した(第1図C)。レジストの元透過が良好でレ
ジスト下部まで十分に光が到達したために、レジストハ
ターン2人はその1μmや0.5μmの大小のパターン
を共に寸法変動のない形状の良い(アスペクト比89°
)ものとなった。
ではなく、又、これらの樹脂に対する重量%は、アジド
化合物自身の光による架橋により樹なお、上記樹脂の紫
外分光曲線(1μm厚時)は第2図に示す如く、遠紫外
域や2 4 8 nuにおける透過率が80%以上と良
好であることがゎがる0 1 6 ・\−7 半導体等の基板1上に本発明のパターン形成材料を塗布
し、80℃20分のオープンベーク後、1.0μmのレ
ジスト膜2を得た。このレジスト膜の2 4 8 nm
における透過率は42%であった(第1図a)。つぎに
、KrFエキシマレーザステッパ(248nm ,v
:yズ開口数0.36)により、マスク4を介して選択
的にKrFエキシマレーザ光5を露光する(第1図b)
。なおこのときの露光量は2 1 0 mJ/cnJ
で6C、レジスト膜2の248nmにおける透過率は
82%でおった。つぎにアルカリ現像液NMD−320
%水溶液(東京応化製)を用いて6o秒間の現像を行い
、レジスト2の露光部を除去してレジストパターン2人
を形成した(第1図C)。レジストの元透過が良好でレ
ジスト下部まで十分に光が到達したために、レジストハ
ターン2人はその1μmや0.5μmの大小のパターン
を共に寸法変動のない形状の良い(アスペクト比89°
)ものとなった。
なお、本発明のパターン形成材料に係るスチレンとマレ
イン酸の誘導体の共重合樹脂として例えば、以下の如き
樹脂を用いても良く、本実施例と同様の良好な結果が得
られる。もちろん、これらの例に限定されるものではな
い0 1 7 ・\− / 1 8 、 (m,nは任意の整数,R,〜R4はーCH,,どのア
ルキル基又は、アリル基,又は、アリール基又はアルケ
ニル基又はアルキニル基又はそれらの複合基,x,,x
2はF , Cl , Br などのノ・ロゲンであ
る。) (その2) 以下の組成の本発明のパターン形成材料を用いてパター
ン形成を行う以外は実施例1と同様の実験を行い(ただ
し露光量は225mJ/ad)、同様の良好な結果を得
た。
イン酸の誘導体の共重合樹脂として例えば、以下の如き
樹脂を用いても良く、本実施例と同様の良好な結果が得
られる。もちろん、これらの例に限定されるものではな
い0 1 7 ・\− / 1 8 、 (m,nは任意の整数,R,〜R4はーCH,,どのア
ルキル基又は、アリル基,又は、アリール基又はアルケ
ニル基又はアルキニル基又はそれらの複合基,x,,x
2はF , Cl , Br などのノ・ロゲンであ
る。) (その2) 以下の組成の本発明のパターン形成材料を用いてパター
ン形成を行う以外は実施例1と同様の実験を行い(ただ
し露光量は225mJ/ad)、同様の良好な結果を得
た。
(その3)
以下の組成の本発明のパターン形成材料を用いてパター
ン形成を行う以外は実施例1と同様の実験を行い(ただ
し露光量は260mJΔ)、同様の良好な結果を得た。
ン形成を行う以外は実施例1と同様の実験を行い(ただ
し露光量は260mJΔ)、同様の良好な結果を得た。
1 9 、
(その4)
以下の組成の本発明のパターン形成材料を用いてパター
ン形成を行う以外は実施例1と同様の実験を行い(ただ
し露光量は2 4 0 mJ/co?) 、同様の良好
な結果を得た。
ン形成を行う以外は実施例1と同様の実験を行い(ただ
し露光量は2 4 0 mJ/co?) 、同様の良好
な結果を得た。
(その6)
以下の組成の本発明のパターン形成材料を用いてパター
ン形成を行う以外は実施例1と同様の実験を行い(ただ
し露光量は2 0 0 mJ/cnO、同様の良好な結
果を得た。
ン形成を行う以外は実施例1と同様の実験を行い(ただ
し露光量は2 0 0 mJ/cnO、同様の良好な結
果を得た。
(その6)
以下に本発明の他の実施例について説明する。
まず、ポリビニルフェノール10g,アクリジン0.1
f ,ジエチレングリコール301より成るパターン
形成材料を調整した。
f ,ジエチレングリコール301より成るパターン
形成材料を調整した。
この材料を用いたパターン形成方法について半導体基板
上に本発明のパターン形成材料を塗布し、90℃2分の
ホットフ”レート・プリベーク後1.0μmの膜厚を得
た。この後、KrFエキシマレーザ(249nm)を用
いるステッパ(NA0.35)によシ選択的にマスクを
通して100mJ/all の露光を行い、アルカリ水
溶液(0.27規定度40秒)現像にてパターン形成を
行った。得られたパ2 1 \ , ターンは0.4μmの高解像度パターンであった。
上に本発明のパターン形成材料を塗布し、90℃2分の
ホットフ”レート・プリベーク後1.0μmの膜厚を得
た。この後、KrFエキシマレーザ(249nm)を用
いるステッパ(NA0.35)によシ選択的にマスクを
通して100mJ/all の露光を行い、アルカリ水
溶液(0.27規定度40秒)現像にてパターン形成を
行った。得られたパ2 1 \ , ターンは0.4μmの高解像度パターンであった。
なお、アクリジンのかわシに、アクリジンオレンジやア
クリジンイエロー等のアクリジンの誘導体を用いた場合
にも同様の効果が得られた。
クリジンイエロー等のアクリジンの誘導体を用いた場合
にも同様の効果が得られた。
(その7)
第3図を用いて本発明さらに他の実施例のパターン形成
材料を用いたパターン形成方法について説明する。
材料を用いたパターン形成方法について説明する。
ここでのパターン形成材料の組成は以下の通シであった
。
。
半導体等の基板1上に、上記の本発明のパターン形成材
料3を1.2μm厚に形成した(第3図a)この後、N
A O.3 6のKrFエキシマレーザステッパによ
りマスク4を介して選択的に露光6を行い(第3図b)
、NMD−3(東京応化)10%水溶液によシ6o秒間
の浸漬現像によりパターン3人を形成した(第3図C)
。得られたパターン3人は、逆テーパは全く々く、アス
ペクト比88°の膜減り0の0.5μmライン・アンド
・スペースパターンであった。
料3を1.2μm厚に形成した(第3図a)この後、N
A O.3 6のKrFエキシマレーザステッパによ
りマスク4を介して選択的に露光6を行い(第3図b)
、NMD−3(東京応化)10%水溶液によシ6o秒間
の浸漬現像によりパターン3人を形成した(第3図C)
。得られたパターン3人は、逆テーパは全く々く、アス
ペクト比88°の膜減り0の0.5μmライン・アンド
・スペースパターンであった。
発明の効果
本発明のパターン形成材料を遠紫外線やエキシマレーザ
などを用いたリングラフィに用い半導体素子を製造する
ことにより、歩留まりの向上が大きくなシ、工業的価値
が高い。
などを用いたリングラフィに用い半導体素子を製造する
ことにより、歩留まりの向上が大きくなシ、工業的価値
が高い。
第1図,第3図は本発明の一実施例のパターン形成材料
を用いたパターン形成方法の工程断面図、第2図は本実
施例のパターン形成材料中の樹脂の紫外分光曲線図、第
4図は従来のパターン形成材料を用いたパターン形成方
法の工程断面図である01・・・・・・基板、2,\3
・・・・・・本発明のパターン形成材L 4・・・・・
・−17.ク、5・・・・・・KrFエキシマレーザ光
、2人,3人・・・・・・パターン。
を用いたパターン形成方法の工程断面図、第2図は本実
施例のパターン形成材料中の樹脂の紫外分光曲線図、第
4図は従来のパターン形成材料を用いたパターン形成方
法の工程断面図である01・・・・・・基板、2,\3
・・・・・・本発明のパターン形成材L 4・・・・・
・−17.ク、5・・・・・・KrFエキシマレーザ光
、2人,3人・・・・・・パターン。
Claims (7)
- (1)スチレンとマレイン酸の誘導体の共重合樹脂と架
橋型光感応性物質をその成分とするパターン形成材料。 - (2)ノボラック樹脂又はフェノール樹脂又はマレイミ
ド樹脂又はスチレンとマレイン酸の誘導体の共重合樹脂
と、アクリジン又はその誘導体とを含むパターン形成材
料。 - (3)アクリジンの誘導体がアクリジン又はアクリジン
オレンジ又はアクリジンイエローである特許請求の範囲
第2項に記載のパターン形成材料。 - (4)スチレンとマレイン酸の誘導体の共重合樹脂が、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ (m、nは任意の整数、R_1〜R_4はアルキル基、
アリール基、アリル基、アルケニル基、アルキニル基又
はそれらの複合基、X_1、X_2はハロゲン) のいずれかである特許請求の範囲第1項又は第2項に記
載のパターン形成材料。 - (5)架橋型光感応性物質がアジド化合物、ジアゾニウ
ム塩化合物、ジアゾ化合物のいずれかである特許請求の
範囲第1項に記載のパターン形成材料。 - (6)アジド化合物が、 ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表
等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表
等があります▼ (Xはハロゲン又は水素原子) である特許請求の範囲第1項に記載のパターン形成材料
。 - (7)架橋型光感応性物質の融点が、パターン形成材料
の基板上への形成時のプリベーク温度よりも低いか又は
同じであることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載のパターン形成材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27342588A JPH02132443A (ja) | 1987-11-02 | 1988-10-28 | パターン形成材料 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27760587 | 1987-11-02 | ||
JP62-277605 | 1987-11-02 | ||
JP63-177105 | 1988-07-18 | ||
JP27342588A JPH02132443A (ja) | 1987-11-02 | 1988-10-28 | パターン形成材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02132443A true JPH02132443A (ja) | 1990-05-21 |
Family
ID=26550654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27342588A Pending JPH02132443A (ja) | 1987-11-02 | 1988-10-28 | パターン形成材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02132443A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03107160A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-07 | Nippon Zeon Co Ltd | レジスト組成物 |
JP2010245327A (ja) * | 2009-04-07 | 2010-10-28 | Renesas Electronics Corp | レジストパターン形成方法及び半導体装置の製造方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55127552A (en) * | 1979-03-26 | 1980-10-02 | Daicel Chem Ind Ltd | Photosensitive laminate |
JPS5710136A (en) * | 1980-06-21 | 1982-01-19 | Somar Corp | Photosensitive image forming material |
JPS5827141A (ja) * | 1981-08-05 | 1983-02-17 | ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト | 平版印刷版の製造法 |
JPS59226002A (ja) * | 1983-06-06 | 1984-12-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光重合性組成物 |
JPS61162038A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-22 | ヘキスト・セラニ−ズ・コ−ポレイシヨン | 感光性組成物 |
JPS6269262A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-03-30 | Toshiba Corp | 感光性組成物 |
JPS63108334A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | コントラスト向上用組成物 |
JPH01164937A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-06-29 | Hoechst Celanese Corp | 光重合性組成物および写真要素 |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP27342588A patent/JPH02132443A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55127552A (en) * | 1979-03-26 | 1980-10-02 | Daicel Chem Ind Ltd | Photosensitive laminate |
JPS5710136A (en) * | 1980-06-21 | 1982-01-19 | Somar Corp | Photosensitive image forming material |
JPS5827141A (ja) * | 1981-08-05 | 1983-02-17 | ヘキスト・アクチエンゲゼルシヤフト | 平版印刷版の製造法 |
JPS59226002A (ja) * | 1983-06-06 | 1984-12-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光重合性組成物 |
JPS61162038A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-22 | ヘキスト・セラニ−ズ・コ−ポレイシヨン | 感光性組成物 |
JPS6269262A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-03-30 | Toshiba Corp | 感光性組成物 |
JPS63108334A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | コントラスト向上用組成物 |
JPH01164937A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-06-29 | Hoechst Celanese Corp | 光重合性組成物および写真要素 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03107160A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-07 | Nippon Zeon Co Ltd | レジスト組成物 |
JP2010245327A (ja) * | 2009-04-07 | 2010-10-28 | Renesas Electronics Corp | レジストパターン形成方法及び半導体装置の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR940007798B1 (ko) | 감광성 조성물 | |
JP2632066B2 (ja) | ポジ画像の形成方法 | |
TWI295412B (en) | Positive-working photoimageable bottom antireflective coating | |
JP2764771B2 (ja) | 感光性組成物 | |
US4912018A (en) | High resolution photoresist based on imide containing polymers | |
KR100191858B1 (ko) | 레지스트 및 이를 이용한 패턴의 형성 방법 | |
JP2000330282A (ja) | ネガ型感放射線性樹脂組成物 | |
JPH07113773B2 (ja) | パタ−ン形成方法 | |
JPH01300248A (ja) | フォトレジスト組成物 | |
JPS5968737A (ja) | ポジ型及びネガ型パタ−ンの同時形成方法 | |
EP0113033A2 (en) | Process for forming resist masks | |
JPS6193445A (ja) | 新規なフオトレジスト組成物 | |
KR100557556B1 (ko) | 산 확산 방지용 포토레지스트 첨가제 및 이를 함유하는포토레지스트 조성물 | |
JPS60238829A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
JPH02132443A (ja) | パターン形成材料 | |
US6340552B1 (en) | Photosensitive composition containing a dissolution inhibitor and an acid releasing compound | |
JP3932805B2 (ja) | フォトマスク及びそれを用いた電子デバイスの製造方法 | |
JPH07225481A (ja) | ポジ型レジスト組成物 | |
JPH0816782B2 (ja) | 非化学増感アルカリ現像可能フォトレジストのコントラスト向上 | |
JPS5979249A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
JP2655369B2 (ja) | 感光性組成物 | |
JPS58203438A (ja) | 微細パタ−ン形成方法 | |
JPH0261640A (ja) | 感光性組成物 | |
JPH02176661A (ja) | パターン形成材料 | |
JPH0270A (ja) | パターン形成材料 |