JPH02275462A - 電子ビーム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、高解像度のポジ型電子線レジストの現
像方法に間する。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〉 ネガ型レジストは高感度であるが、解像度が低い、これ
に対して、ポジ型レジストは感度は低いが、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（ＰＭ？ＩＡ
）が知られているが、感度１００　μＣ／ｃｉｉ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
エチルメタクリレート、ポリへキサフルオロブチルメタ
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
れも感度と現像性を同時に満たすことはできない。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は６４メガビットＤ−ＲＡＭ以降の大規模集積回
路用としての高感度かつ高現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。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、一般式（Ｉ） ％式％ （但し、式中Ｒ，は−ＣＨ，または−Ｂｒを示し、Ｒ８
は−ＣＨ，ＣＦ、または−ＣＨ（ＣＦｓ　）ｔを示す。

ｍ、ｎは共に正の整数を表す、）で表すれるシクロへキ
シル−２−シアノアクリレートと含フツ素アルキルアク
リレート共重合体を主成分とするポジ型レジストのパタ
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。

本発明で用いる一般式（１）で表される電子ビームレジ
ストは、濾過性および塗布性の点から２０万〜１００万
程度の分子量のものが好ましい＋＋Ｒ１がＣＨ，のちの
は、感度が優れているため、本発明にとり好ましい。

また本発明で用いる現像液としては、一般式（Ｉ）で表
される電子ビームレジストに対して可溶性有機溶媒であ
るシクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、メチル
イソブチルケトン、メチルエチルケトン、アセトン、酢
酸エチル、酢酸メチル、メチルセロソルブ、テトラヒド
ロフラン、イソプロピルセロソルブ、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、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
、ジメチルアセトアミド、アセトニトリル、ジエチルエ
ーテル、トルエ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ジメチルスルホキシド、シアノ
酢酸メチル、メタノール、エタノール、ｔ−ブタノール
、イソプロピルアルコール、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少なくとも一種から
なる混合溶媒が好ましい。

これらの可溶有機溶媒と不溶性有機溶媒の混合比は、共
重合体の重合比、分子量のみならず、用いる溶媒の種類
によって異なってくる。

不溶性有機溶媒の混入は、現像液のレジストに対する溶
解力を緩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。

可溶性有機溶媒と不溶性有機溶媒の混合溶媒の種類と組
成比を適当に選ぶことにより、高コントラスト比や現像
時間や現像温度に対する寸法の許容性を拡げることがで
きる。

〈作用〉 本発明に用いる電子ビームレジストは、共重合体中にシ
アノ基（−ＣＮ）やハロゲン基（−Ｂｒ。

−Ｆ）という電子吸引基を有するので、電子ビームに対
する感度が向上する。またハロゲン基の導入は、溶媒に
対する溶解性も向上する。

本発明のパターン形成方法では、現像液にレジストの可
溶性溶媒と不溶性溶媒とを組合わせるので、最適の現像
条件を設定できる。

く効果〉 本発明によれば、従来のＰＭＭＡレジストに比べて１０
分の１以下の電子線照射量でポジ型レジストパターンを
形成でき、半導体の製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。

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はないことは言うまでもない。

〈実施例〉 表−１に示す種々のシクロへキシル−２−シアノアクリ
レートと含フツ素アルキルアクリレート共重合体をメチ
ルセロソルブアセテートに溶かし、フォトマスク用ガラ
ス上にクロム膜をスパッタ法にて形成した基板上に、上
記溶液を回転塗布し、表−１に示すプリベーク条件でベ
ーキング後、約５０００人の厚さのレジスト被膜を形成
させた０次いで、電子線照射装置を用いて、加速電圧２
０ＫＶで０゜５〜４０ｕＣ／ｃ４の電子ビームを段階的
に照射した。

これを、表−１に示す現像液を用い、液温２０℃でデイ
ツプ法にて所定時間現像し、イソプロピルアルコールで
リンスして乾燥した。得られたポジ型パターンのレジス
ト被膜の厚さが０人になった時の感度と電子ビーム未照
射部のレジスト残ｊ：々率を測定した。

これらの結果を表−１にまとめる。

従来のＰＭ？ｌＡレジストにくらべて１０分の１以下の
電子線感度を有しており、現像により得られたパターン
は、０．５　μｍのラインアンドスペースを解像した。

（以下余白）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （但し式中Ｒ＿１は−ＣＨ＿３または−Ｂｒを示し、Ｒ
   ＿２は−ＣＨ＿２ＣＦ＿３または−ＣＨ（ＣＦ＿３）＿
   ２を示す。 ｍ、ｎは共に正の整数を表す。） で表される共重合体を主成分とする電子ビームレジスト
   に電子ビームを照射した後、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ビームレジ
   ストのパターン形成方法。
2. （２）一般式（ I ）で表される共重合体の共重合比は
   、式中ｍ／ｎ＝２〜１０（モル比）の範囲で用いること
   を特徴とする請求項（１）記載のポジ型電子ビームレジ
   ストのパターン形成方法。