JPH0328851A - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は高感度、高解像度のボジ型電子線レジストの現
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ッチングや選択的
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、解像性が低い．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
ボジ型レジストに移行しつつある．ボジ型電子線レジス
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１００　μＣ／ｃ一以下と低
いため、電子線露光装置のスルーブットが問題となり、
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ー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、ポリイソブロペニルケトン、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． く発明が解決しようとする課題〉 本発明は６４メガビッ｝　Ｄ−１？ＡＭ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ボ
ジ型レジストパターンを形戒する方法を提供することを
目的としている． 〈諜題を解決するための手段〉 本発明は、次式 ＣＮ　　　　　　　Ｃｌ１ （但し、式中一／ｎ・２．５〜１５モル比を表す）で表
わされるシクロへキシル−２−シアノアクリレートとメ
チル−２−シアノアクリレート共重合体を主成分とする
ボジ型電子線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． 本発明で用いるシクロヘ・キシルー２−シアノアクリレ
ートとメチル−２−シアノアクリレート共重合体を主成
分とす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
．シクロへキシル−２−シアノアクリレートとメチル−
２−シアノアクリレート共重合体は、シクロへキシル−
２−シアノアクリレート重合体に比べて耐溶剤性に優れ
ており、メチル−２−シアノアクリレートの共重合比が
大きい程その効果は大になる。

また本発明で用いる現像液としては、シクロヘキシル−
２−シアノアクリレートとメチル−２シアノアクリレー
ト共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、メチルアミルケトン、メチルイソプチルケトン、
メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸メチ
ル、メチルセロソルプアセテート、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、
メチルカルビトール、エチルカルビトール、ジメチルホ
ルムアシド、ジメチルアセトアξド、ジメチルスルホキ
シド、ジエチルエーテル、テトラヒド口フラン、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、プロパノール、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
れらの可溶性有機溶媒と不溶性有機溶媒の混合比は、シ
クロへキシル−２−シアノアクリレートとメヂルー２−
シアノアクリレートの共重合体比および分子量のみなら
ず、用いる溶媒の種類によって当然に異なってくる． 不溶性有機溶媒の混入は、現像液のレジストに対する溶
解力を援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だは可
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．く作　　用〉 第１図は、本発明に於いて、現像戒としてメチルイソブ
ルケトンとイソプルビルアルコールの混合溶剤を用いた
場合の、又、第２図は、同様にメチルイソアミルケトン
とイソブロビルアルコールの混合溶剤を用いた場合の残
膜感度曲線を示す。

シクロへキシル−２−シアノアクリレートとメチル−２
−シアノアクリレート共重合体は、シクロへキシル−２
−シアノアクリレート重合体よりも耐溶剤性に優れてい
る為に、現像液組成比を変えた時のレジストパターンの
形状の変化がシクロヘキシル−２−シアノアクリレート
重合体よりも小さい． 可溶性有機溶媒と不溶性有機溶媒の混合溶媒の種類と＆
［ｌ威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。

く効果〉 本発明によれば、従来のＰＭ？ＩＡレジストに比べてｌ
Ｏ分の１以下の電子線照射量でボジ型レジストパターン
を形成でき、線幅０．５　μｍ以下の高解像度が得られ
、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
はないことば言うまでもない． く実施例ｌ〉 シク口へキシル−２−シアノアクリレート／メチル−２
−シアノアクリレート（５モル／ｌモル）共重合体（重
量平均分子１１ｕｗ−４０万）をメチルセロソルブアセ
テートに７．５ｗｔ＄の濃度に溶かし、フォトマスク用
ガラス上にクロム膜をスバッタ法にて形威した基板上に
、約１８０ＯＲ．Ｐ．Ｍ．で回転塗布し、１２０゜Ｃ，
３０分間オーブンでプリベークして、５０００λの厚さ
のレジスト被膜を形成させた後、照射量４×１０−″Ｃ
／ｃｉａ、加速電圧２０ＫＶで電子ビームを照射した．
その後、メチルイソブチルケトン／イソブロビルアルコ
ール（容量比１．５／１）　ｆｉ合液を現像液に用い、
液温２０゜Ｃで７分間、ディップ法にて現像し、イソプ
ロビルアルコールでリンスして乾燥した６ 得られたレジストパターンは、未照射部のＭ４減り量が
５００人未満であり、形状が良好な０．５　μｍライン
アンドスペースを解像した． 〈実施例２〉 シクロへキシル−２−シアノアクリレート／メチル−２
−シアノアクリレート（１０モル／１モル）共重合体（
重量平均分子ＩＭｗ＝８０万）をメチル七ロソルブアセ
テートに７．５ｗｔＸの濃度に熔かし、フォトマスク用
ガラス基板上にクロム膜をスパッタ法にて形成した基板
上に、約１００ＯＲ．Ｐ．Ｍ．で回転塗布し、１２０℃
，３０分間オーブンでブリベークして、５０００人の厚
さのレジスト被膜を形成させた後、照射量４　Ｘ　１０
−”　Ｃ　／　ｃｄ、加速電圧２０ＫＶ７＋電子ビーム
を照射した． その後、エチルセロソルブアセテート／イソプロビルア
ルコール（容量比１／１）混合液を現像液に用い、液温
２０’Ｃで５分間、ディップ法にて現像し、イソブロビ
ルアルコールでリンスして乾燥した．しかる後、１５０
゜Ｃのホントプレート上で２０分間ポストベークを行な
った後、酸素プラズマでディスカム処理を施し、硝酸第
二セリウムアンモニウム系のクロムエンチング液に７５
秒間浸漬して、クロム膜をエッチングした． アセトンでレジスト膜を剥膜した後のクロムパターンは
、電子ビームｗＪ画データ上の寸法が±０．１　μｍ内
で再現され、形状も良好であった．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパターン形成方法において、メチルイ
ソブチルケトンとイソプロビルアルコールの混合溶媒を
現像液として用いた場合の残膜感度曲線を示すグラフ図
である． 第２図は本発明のパターン形威方法において、メチルイ
ソブチルとイソプロビルアルコールの混合溶媒を現像液
として用いた場合の残膜感度曲線を示すグラフ図である
． 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）構造式： ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・（Ａ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・（Ｂ） で表されるシクロヘキシル−２−シアノアクリレート（
   Ａ）とメチル−２−シアノアクリレート（Ｂ）の共重合
   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
   という現象処理工程に、現象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。