JPH033210B2 - - Google Patents
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- JPH033210B2 JPH033210B2 JP55187237A JP18723780A JPH033210B2 JP H033210 B2 JPH033210 B2 JP H033210B2 JP 55187237 A JP55187237 A JP 55187237A JP 18723780 A JP18723780 A JP 18723780A JP H033210 B2 JPH033210 B2 JP H033210B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/105—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はホトレジストに関し、特に密着力、解
像力ともにすぐれたネガ型ホトレジストに関す
る。
像力ともにすぐれたネガ型ホトレジストに関す
る。
半導体装置の製造工程等において所望のパター
ンを基板上に形成するのに使用されるホトレジス
トには、電子ビームに感光する電子ビーム用レジ
スト、紫外線に感光する紫外線用レジスト等があ
り、またこれらは光が当つた部分が現像剤（溶
剤）に不溶化してネガ像を与えるネガ型レジスト
と、光の当つた部分が現像剤に可溶でポジ像を与
えるポジ型レジストがあり、それぞれその特性を
生かして利用されている。これらのうち一般に電
子ビーム用レジストは紫外線用のホトレジストに
比して密着力が優れ、またポジ型レジストはネガ
型レジストに比較して解像度及び画線の切れに優
れている。そこで、電子ビーム用レジストと紫外
線用のホトレジストを混合すれば、両者の特徴を
併せ有するホトレジストを得られるように考えら
れるが、この両者を混合したものは、紫外線ある
いは電子ビームを照射し、いずれの現像液を用い
て現像を行なつても、未露光部、被露光部ともに
溶解せず、像形成は不可能である。従つて何らか
の手段あるいは方法により、この両者の長所を引
出し、紫外線用のネガ型ホトレジストの解像力及
び密着力を高めることができれば高密度に配設さ
れた微細パターンの形成に寄与する所大である。
ンを基板上に形成するのに使用されるホトレジス
トには、電子ビームに感光する電子ビーム用レジ
スト、紫外線に感光する紫外線用レジスト等があ
り、またこれらは光が当つた部分が現像剤（溶
剤）に不溶化してネガ像を与えるネガ型レジスト
と、光の当つた部分が現像剤に可溶でポジ像を与
えるポジ型レジストがあり、それぞれその特性を
生かして利用されている。これらのうち一般に電
子ビーム用レジストは紫外線用のホトレジストに
比して密着力が優れ、またポジ型レジストはネガ
型レジストに比較して解像度及び画線の切れに優
れている。そこで、電子ビーム用レジストと紫外
線用のホトレジストを混合すれば、両者の特徴を
併せ有するホトレジストを得られるように考えら
れるが、この両者を混合したものは、紫外線ある
いは電子ビームを照射し、いずれの現像液を用い
て現像を行なつても、未露光部、被露光部ともに
溶解せず、像形成は不可能である。従つて何らか
の手段あるいは方法により、この両者の長所を引
出し、紫外線用のネガ型ホトレジストの解像力及
び密着力を高めることができれば高密度に配設さ
れた微細パターンの形成に寄与する所大である。
本発明の目的は、密着力及び解像度共に優れた
紫外線用のネガ型ホトレジストを提供することに
ある。
紫外線用のネガ型ホトレジストを提供することに
ある。
本発明のホトレジストの特徴は、電子ビームの
ネガ型レジストと紫外線用ポジ型レジストとホト
クロミツク材料とが配合されてなることにある。
ネガ型レジストと紫外線用ポジ型レジストとホト
クロミツク材料とが配合されてなることにある。
本発明に係るホトレジストは、基板上に塗布
し、プリベーキング後所望のパターンに露光し、
85〜120〔℃〕の温度で５〜80〔分〕間熱処理した
後現像することによつて、ネガ型レジストパター
ンを形成することできる。ここに得られたレジス
トパターンの密着力は通常の紫外線用レジストの
密着力より遥かに強く、電子ビーム用レジストに
匹敵し、解像度は紫外線用ポジ型レジストの解像
度とほぼ同程度である。更に、このホトレジスト
は電子ビーム及び紫外線のいずれによつても露光
できる。
し、プリベーキング後所望のパターンに露光し、
85〜120〔℃〕の温度で５〜80〔分〕間熱処理した
後現像することによつて、ネガ型レジストパター
ンを形成することできる。ここに得られたレジス
トパターンの密着力は通常の紫外線用レジストの
密着力より遥かに強く、電子ビーム用レジストに
匹敵し、解像度は紫外線用ポジ型レジストの解像
度とほぼ同程度である。更に、このホトレジスト
は電子ビーム及び紫外線のいずれによつても露光
できる。
上記本発明に係るホトレジストは、PGMA（ポ
リ・グリシル・メタ・アクリレート）或いは
COP（CO−PGMA）のような周知の電子ビーム
用ネガ型レジストと、ノボラツク樹脂、メタクリ
ル酸アルキルの重合体もしくは共重合体などのよ
うな従来一般的に使用されているポジ型ホトレジ
ストと、スピロピラン系化合物のようなホトクロ
ミツク材料とを配合してなる。
リ・グリシル・メタ・アクリレート）或いは
COP（CO−PGMA）のような周知の電子ビーム
用ネガ型レジストと、ノボラツク樹脂、メタクリ
ル酸アルキルの重合体もしくは共重合体などのよ
うな従来一般的に使用されているポジ型ホトレジ
ストと、スピロピラン系化合物のようなホトクロ
ミツク材料とを配合してなる。
本発明において使用する代表的なスピロピラン
系化合物を例示すれば以下の通りである。
系化合物を例示すれば以下の通りである。
１ １，３，３−トリメチル−6′−ニトロスピロ
〔インドリン−２，2′−ベンゾピラン〕 ２ １，３，３−トリメチル−6′−ニトロ−8′−
メトキシスピロ〔インドリン−２，2′−ベンゾ
ピラン〕 ３ １，３，３−トリメチル−5′−クロル−6′−
ニトロスピロ〔インドリン−２，2′−ベンゾピ
ラン〕 ４ １，３，３−トリメチル−6′−ブロモ−8′−
ブロモスピロ〔インドリン−２，2′−ベンゾピ
ラン〕 ５ １，３，３−トリメチル−6′−メトキシ−
8′−ニトロスピロ〔インドリン−２，2′−ベン
ゾピラン〕 ６ １，３，３−トリメチル−5′−ニトロ−8′−
メトキシスピロ〔インドリン−２，2′−ベンゾ
ピラン〕 ７ １，３，３−トリメチル−8′−カルボキシス
ピロ〔インドリン−２，2′−ベンゾピラン〕 ８ １，３，３−トリメチル−6′−ニトロ−8′−
ハイドロキキシスピロ〔インドリン−２，2′−
ベンゾピラン〕 ９ １，３，３−トリメチル−6′−ハイドロキシ
スピロ〔インドリン−２，2′−ベンゾピラン〕 10 1′，3′，3′−トリメチル−6′−ハイドロキシ
スピロ〔2H−１−ベンゾピラン−２，2′−イ
ンドリン〕 11 1′3，3′−トリメチル−6′−ニトロスピロ
〔2H−１−ベンゾピラン−２，2′−インドリ
ン〕 12 1′，3′，3′−トリメチル−6′−ニトロ−8′−
ハ
イドロキシスピロ〔2H−１−ベンゾピラン−
２，2′−インドリン〕。
〔インドリン−２，2′−ベンゾピラン〕 ２ １，３，３−トリメチル−6′−ニトロ−8′−
メトキシスピロ〔インドリン−２，2′−ベンゾ
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ニトロスピロ〔インドリン−２，2′−ベンゾピ
ラン〕 ４ １，３，３−トリメチル−6′−ブロモ−8′−
ブロモスピロ〔インドリン−２，2′−ベンゾピ
ラン〕 ５ １，３，３−トリメチル−6′−メトキシ−
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ピラン〕 ７ １，３，３−トリメチル−8′−カルボキシス
ピロ〔インドリン−２，2′−ベンゾピラン〕 ８ １，３，３−トリメチル−6′−ニトロ−8′−
ハイドロキキシスピロ〔インドリン−２，2′−
ベンゾピラン〕 ９ １，３，３−トリメチル−6′−ハイドロキシ
スピロ〔インドリン−２，2′−ベンゾピラン〕 10 1′，3′，3′−トリメチル−6′−ハイドロキシ
スピロ〔2H−１−ベンゾピラン−２，2′−イ
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ハ
イドロキシスピロ〔2H−１−ベンゾピラン−
２，2′−インドリン〕。
ポジ型ホトレジスト樹脂は前述のノボラツク系
樹脂よりなるものが一般的であり、そのようなポ
ジ型レジスト樹脂としては、AZ1350、AZ1370、
AZ13550J、AZ1375、AZ1111など（以上
SHIPLEY社製）、各種OFPR（東京応化社製）、
Waycoat LST Posi Resist（Hunt Chemical社
製）などが市販されており、これらはいずれも本
発明に使用し得る。
樹脂よりなるものが一般的であり、そのようなポ
ジ型レジスト樹脂としては、AZ1350、AZ1370、
AZ13550J、AZ1375、AZ1111など（以上
SHIPLEY社製）、各種OFPR（東京応化社製）、
Waycoat LST Posi Resist（Hunt Chemical社
製）などが市販されており、これらはいずれも本
発明に使用し得る。
次に本発明の一実施例として本発明に係るホト
レジストを用いてSi，SiO2，Al，ガラスなどの
被処理基板または被処理層の上にレジストパター
ンを形成する例について説明する。
レジストを用いてSi，SiO2，Al，ガラスなどの
被処理基板または被処理層の上にレジストパター
ンを形成する例について説明する。
先ず紫外線のポジ型ホトレジストとして例えば
AZ1350（SHIPLEY社製）100〔ml〕中にスピロピ
ラン系化合物１〔gr〕程度を添加し充分に撹拌し
て溶解させる。このように予め準備した溶解液
に、電子ビーム用レジスト例えばPGMAを混合
して使用する。その混合比は特に限定する必要は
ないが、例えば上記溶解液１容に対しPGMAを
0.5〜２容とする。
AZ1350（SHIPLEY社製）100〔ml〕中にスピロピ
ラン系化合物１〔gr〕程度を添加し充分に撹拌し
て溶解させる。このように予め準備した溶解液
に、電子ビーム用レジスト例えばPGMAを混合
して使用する。その混合比は特に限定する必要は
ないが、例えば上記溶解液１容に対しPGMAを
0.5〜２容とする。
このようにしてホトレジストを、被処理基板表
面に例えばスピナーにより均一に塗布し、次にこ
の塗布膜をプリベークして塗布膜中の溶剤を完全
に除去する。プリベーキング条件は使用する溶剤
やレジスト樹脂の種類によつて異なるが、一般に
は50〜110〔℃〕で５〜30〔分〕程度である。なお、
プリベークなしで半日ほど自然乾燥させても良
い。
面に例えばスピナーにより均一に塗布し、次にこ
の塗布膜をプリベークして塗布膜中の溶剤を完全
に除去する。プリベーキング条件は使用する溶剤
やレジスト樹脂の種類によつて異なるが、一般に
は50〜110〔℃〕で５〜30〔分〕程度である。なお、
プリベークなしで半日ほど自然乾燥させても良
い。
次にこの塗布膜に所望パターンのレチクルまた
はマスクを通して紫外線を照射し露光を行なう。
或いは電子ビームを所望のパターンに従つて照射
する方法により露光を行なつてもよい。次いで露
光の塗布膜を85〜120〔℃〕にて５〜30〔分〕熱処
理する。しかる後メチル・エチル・ケトン
（MEK）７容とエチルアルコール１容との混合液
或いはアセトン等を用いて現像を行ない、更にメ
チル・イゾブチル・ケトンのようなリンス液でリ
ンス処理を行なう。以上の操作によりレジスト塗
膜の非露光部が可溶化して現像液中に溶解し、露
光部が被処理基板上に残存し、従来の紫外線用ポ
ジ型レジスト膜と同等の高解像度と電子ビーム用
レジストと同等の密着力を有するネガ型レジスト
像が基板上に形成される。
はマスクを通して紫外線を照射し露光を行なう。
或いは電子ビームを所望のパターンに従つて照射
する方法により露光を行なつてもよい。次いで露
光の塗布膜を85〜120〔℃〕にて５〜30〔分〕熱処
理する。しかる後メチル・エチル・ケトン
（MEK）７容とエチルアルコール１容との混合液
或いはアセトン等を用いて現像を行ない、更にメ
チル・イゾブチル・ケトンのようなリンス液でリ
ンス処理を行なう。以上の操作によりレジスト塗
膜の非露光部が可溶化して現像液中に溶解し、露
光部が被処理基板上に残存し、従来の紫外線用ポ
ジ型レジスト膜と同等の高解像度と電子ビーム用
レジストと同等の密着力を有するネガ型レジスト
像が基板上に形成される。
このようにして、本発明に係るホトレジストを
用いて被処理基板上に形成せしめたネガ型レジス
ト膜は通常のレジスト膜同様エツチング或いはイ
オン注入工程におけるマスク層として使用できる
が、このレジスト膜は密着力が強いので、通常の
紫外線用のホトレジストを用いて形成したのホト
レジスト膜では剥離を生じるようなエツチング処
理条件においても剥離を生じることがない。しか
も解像度が高いのでますます微細化し高密度化、
実集積化されるLSI、超LSI等の半導体装置の製
造に好適である。また本発明のホトレジストを用
いれば、露光に際し電子ビームと紫外線を併用す
ることも可能である。
用いて被処理基板上に形成せしめたネガ型レジス
ト膜は通常のレジスト膜同様エツチング或いはイ
オン注入工程におけるマスク層として使用できる
が、このレジスト膜は密着力が強いので、通常の
紫外線用のホトレジストを用いて形成したのホト
レジスト膜では剥離を生じるようなエツチング処
理条件においても剥離を生じることがない。しか
も解像度が高いのでますます微細化し高密度化、
実集積化されるLSI、超LSI等の半導体装置の製
造に好適である。また本発明のホトレジストを用
いれば、露光に際し電子ビームと紫外線を併用す
ることも可能である。
なお上記レジスト膜はエツチング処理等が終了
した後、通常のレジスト膜同様に酸素（O2）プ
ラズマによるアツシング処理或いは硫酸
（H2SO4）と過酸化水素（H2O2）の混液による処
理等により除去できる。
した後、通常のレジスト膜同様に酸素（O2）プ
ラズマによるアツシング処理或いは硫酸
（H2SO4）と過酸化水素（H2O2）の混液による処
理等により除去できる。
このように本発明に係るホトレジストが、紫外
線照射した後有機溶剤による現像処理により、未
露光部が溶解除去され、像形成が可能となる理由
は定かではないが、おそらくは次のような反応が
生じているものと考えられる。即ち、紫外線用の
ポジ型ホトレジストとホトクロミツク材料は、照
射された紫外線に反応し、その状態で加熱処理を
施すと、両者が架橋反応を起こして硬化し、もは
や現像処理で溶解しない状態となる。未露光部で
はホトクロミツク材料が介在することにより、電
子ビーム用レジストの現像液に対する可溶性が維
持され、従つて電子ビーム用レジストの現像液で
処理することにより、未露光部が溶解除去される
ものと解される。いずれにせよ理由は必ずも明確
ではないが、本発明の構成のホトレジストは、基
板との密着は電子ビーム用レジストの密着力が寄
与して強固であり、像形成はポジ型レジストが露
光により結合が開裂する反応を利用しているた
め、解像度が良好である。
線照射した後有機溶剤による現像処理により、未
露光部が溶解除去され、像形成が可能となる理由
は定かではないが、おそらくは次のような反応が
生じているものと考えられる。即ち、紫外線用の
ポジ型ホトレジストとホトクロミツク材料は、照
射された紫外線に反応し、その状態で加熱処理を
施すと、両者が架橋反応を起こして硬化し、もは
や現像処理で溶解しない状態となる。未露光部で
はホトクロミツク材料が介在することにより、電
子ビーム用レジストの現像液に対する可溶性が維
持され、従つて電子ビーム用レジストの現像液で
処理することにより、未露光部が溶解除去される
ものと解される。いずれにせよ理由は必ずも明確
ではないが、本発明の構成のホトレジストは、基
板との密着は電子ビーム用レジストの密着力が寄
与して強固であり、像形成はポジ型レジストが露
光により結合が開裂する反応を利用しているた
め、解像度が良好である。
Claims (1)
- １ 電子ビーム用のネガ型レジストと紫外線用の
ポジ型ホトレジストとホトクロミツク材料とが配
合されてなることを特徴とするホトレジスト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18723780A JPS57112744A (en) | 1980-12-29 | 1980-12-29 | Photoresist |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18723780A JPS57112744A (en) | 1980-12-29 | 1980-12-29 | Photoresist |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57112744A JPS57112744A (en) | 1982-07-13 |
| JPH033210B2 true JPH033210B2 (ja) | 1991-01-18 |
Family
ID=16202448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18723780A Granted JPS57112744A (en) | 1980-12-29 | 1980-12-29 | Photoresist |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57112744A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5379528A (en) * | 1976-12-23 | 1978-07-14 | Fujitsu Ltd | Pattern formation process |
| JPS5559455A (en) * | 1978-10-25 | 1980-05-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Image formation method |
| JPS55110240A (en) * | 1979-02-19 | 1980-08-25 | Fujitsu Ltd | Photoresist |
-
1980
- 1980-12-29 JP JP18723780A patent/JPS57112744A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5379528A (en) * | 1976-12-23 | 1978-07-14 | Fujitsu Ltd | Pattern formation process |
| JPS5559455A (en) * | 1978-10-25 | 1980-05-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Image formation method |
| JPS55110240A (en) * | 1979-02-19 | 1980-08-25 | Fujitsu Ltd | Photoresist |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57112744A (en) | 1982-07-13 |
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