JPH0377986B2 - - Google Patents
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- JPH0377986B2 JPH0377986B2 JP58109250A JP10925083A JPH0377986B2 JP H0377986 B2 JPH0377986 B2 JP H0377986B2 JP 58109250 A JP58109250 A JP 58109250A JP 10925083 A JP10925083 A JP 10925083A JP H0377986 B2 JPH0377986 B2 JP H0377986B2
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- resist
- methylstyrene
- positive resist
- copolymer
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- Expired - Lifetime
Links
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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
- G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(ア) 発明の技術分野
本発明は、ポジ型レジスト材料に関し、より詳
しく述べるならば、半導体装置製造での微細加工
に使用される電子ビームなどの短波長高エネルギ
線用ポジ型レジスト材料に関するものである。
しく述べるならば、半導体装置製造での微細加工
に使用される電子ビームなどの短波長高エネルギ
線用ポジ型レジスト材料に関するものである。
(イ) 発明の背景
IC，LSIなどの半導体装置を高集化するにはパ
ターンの微細加工を行なうことが必須の要求であ
り、サブミクロンオーダーの微細加工ができる電
子ビーム、Ｘ線、紫外線などの短波長高エネルギ
線を使用したリソグラフイ技術が実用化されるよ
うになつてきた。電子ビームを利用した微細加工
においても、レジストはその精度を左右する最も
重要な要因のひとつである。
ターンの微細加工を行なうことが必須の要求であ
り、サブミクロンオーダーの微細加工ができる電
子ビーム、Ｘ線、紫外線などの短波長高エネルギ
線を使用したリソグラフイ技術が実用化されるよ
うになつてきた。電子ビームを利用した微細加工
においても、レジストはその精度を左右する最も
重要な要因のひとつである。
(ウ) 従来技術と問題点
レジストには電子ビーム照射により分解反応を
起こすポジ型レジストを架橋反応を起こすネガ型
レジストとがあり、それぞれについて種々の材料
が提案されている。また、微細加工のエツチング
はウエツトエツチングよりも加工精度の良いドラ
イエツチングによつて行なわれるようになり、レ
ジスト材料の耐ドライエツチング性も感度、解像
度と並んで重要な特性となつている。従来から耐
ドライエツチング性の大きいα−メチルスチレン
がポジ型レジストとして働くことが知られている
が、この材料は低感度であり（１×10-4C／cm2以
下）また現像時に膨潤も多少生じるために微細パ
ターンを形成するのに不利である。
起こすポジ型レジストを架橋反応を起こすネガ型
レジストとがあり、それぞれについて種々の材料
が提案されている。また、微細加工のエツチング
はウエツトエツチングよりも加工精度の良いドラ
イエツチングによつて行なわれるようになり、レ
ジスト材料の耐ドライエツチング性も感度、解像
度と並んで重要な特性となつている。従来から耐
ドライエツチング性の大きいα−メチルスチレン
がポジ型レジストとして働くことが知られている
が、この材料は低感度であり（１×10-4C／cm2以
下）また現像時に膨潤も多少生じるために微細パ
ターンを形成するのに不利である。
(エ) 発明の目的
本発明の目的は、α−メチルスチレンを使用し
たレジストで感度を向上させかつ膨潤のない電子
線ないしＸ線用ポジ型レジストを提供することで
ある。
たレジストで感度を向上させかつ膨潤のない電子
線ないしＸ線用ポジ型レジストを提供することで
ある。
(オ) 発明の構成
上述の目的が、α−メチルスチレンとメタクリ
ル酸との共重合体からなるポジ型レジスト材料に
よつて達成される。
ル酸との共重合体からなるポジ型レジスト材料に
よつて達成される。
この共重合体を化学式で示すと、
であり、共重合比（式中のｍ：ｎ）は電子線に対
する感度、現像液とのマツチング、ならびに塗布
溶媒等を考慮してされなければならない。ｎ／
（ｍ＋ｎ）×100（％）が60％ないし80％である
（ｍ：ｎ＝２：３〜２：８）。そして、共重合体の
分子量（Mw）が3000〜200000である。
する感度、現像液とのマツチング、ならびに塗布
溶媒等を考慮してされなければならない。ｎ／
（ｍ＋ｎ）×100（％）が60％ないし80％である
（ｍ：ｎ＝２：３〜２：８）。そして、共重合体の
分子量（Mw）が3000〜200000である。
本発明に係るポジ型レジスト材料はメチルセロ
ソルブ（MC）、メチルセロソルブアセテート
（MCA）などのセルソルブ系有機溶媒に溶解する
ので、このような溶媒に溶解させたレジスト溶液
を加工基板上に塗布してレジスト層を形成するこ
とができ、また、電子ビームなどの露光により分
解した（分子量の低下した）部分の溶解除去（現
像）にこれらの有機溶媒を使用することができ
る。
ソルブ（MC）、メチルセロソルブアセテート
（MCA）などのセルソルブ系有機溶媒に溶解する
ので、このような溶媒に溶解させたレジスト溶液
を加工基板上に塗布してレジスト層を形成するこ
とができ、また、電子ビームなどの露光により分
解した（分子量の低下した）部分の溶解除去（現
像）にこれらの有機溶媒を使用することができ
る。
本発明においては、メタクリル酸をα−メチル
スチレンと共重合化させるので、α−メチルスチ
レンのホモポリマーより感度が向上しかつその共
重合体の極性が増大して溶媒による膨潤を回避す
ることができる。また、耐ドライエツチング性は
α−メチルスチレンのみの場合よりもやや低下す
るが、ポジ型レジストとして良く知られた
PMMA（ポリメチルメタクリレート）よりも依然
としてはるかにすぐれている。
スチレンと共重合化させるので、α−メチルスチ
レンのホモポリマーより感度が向上しかつその共
重合体の極性が増大して溶媒による膨潤を回避す
ることができる。また、耐ドライエツチング性は
α−メチルスチレンのみの場合よりもやや低下す
るが、ポジ型レジストとして良く知られた
PMMA（ポリメチルメタクリレート）よりも依然
としてはるかにすぐれている。
(カ) 発明の実施例
以下の実施例によつて本発明をさらに説明す
る。
る。
例 １
前述した化学式によつて表わされる共重合体
〔ポリ（α−メチルスチレン−コ−メタクリル
酸）、ｍ：ｎ＝３：７，ｗ＝3000，ｗ／ｎ
（分散度）＝1.5〕をメチルセロソルブアセテート
に溶解して約20wt％溶液とした。このポジ型レ
ジスト溶液を加工基板上にスピンコートして
0.8μm膜厚のレジスト層を形成した。次に、電子
線露光装置を用いて加速電圧20kVで電子ビーム
をレジスト層に所定パターン照射し、メチルセロ
ソルブアセテートの現像液にて溶媒現像した。膨
潤のない鮮明なポジ型レジストパターンが得られ
た。このレジストの感度D0は２×10-5C／cm2であ
り、0.6μmのラインアンドスペースの解像度があ
つた。また、レジストパターンの酸素プラズマに
対するアツシングレートはPMMAの約５分の一
であつた。
〔ポリ（α−メチルスチレン−コ−メタクリル
酸）、ｍ：ｎ＝３：７，ｗ＝3000，ｗ／ｎ
（分散度）＝1.5〕をメチルセロソルブアセテート
に溶解して約20wt％溶液とした。このポジ型レ
ジスト溶液を加工基板上にスピンコートして
0.8μm膜厚のレジスト層を形成した。次に、電子
線露光装置を用いて加速電圧20kVで電子ビーム
をレジスト層に所定パターン照射し、メチルセロ
ソルブアセテートの現像液にて溶媒現像した。膨
潤のない鮮明なポジ型レジストパターンが得られ
た。このレジストの感度D0は２×10-5C／cm2であ
り、0.6μmのラインアンドスペースの解像度があ
つた。また、レジストパターンの酸素プラズマに
対するアツシングレートはPMMAの約５分の一
であつた。
例 ２
前述した化学式によつて表わされる共重合体
〔ポリ（α−メチルスチレン−コ−メタクリル
酸）、ｍ：ｎ＝４：６，ｗ＝33000，ｗ／ｎ
＝1.6〕を用いて、例１と同じようにレジスト層
を形成し、電子ビーム露光し、そして溶媒現像し
た。例１と同様に膨潤のない鮮明なポジ型レジス
トパターンが得られ、感度D0は２×10- 5C／cm2で
あり、膜厚0.5μmにて0.3μmのラインアンドスペ
ースの解像性であつた。このレジストパターンの
酸素プラズマに対するアツシングレートは
PMMAの約五分の一であつた。
〔ポリ（α−メチルスチレン−コ−メタクリル
酸）、ｍ：ｎ＝４：６，ｗ＝33000，ｗ／ｎ
＝1.6〕を用いて、例１と同じようにレジスト層
を形成し、電子ビーム露光し、そして溶媒現像し
た。例１と同様に膨潤のない鮮明なポジ型レジス
トパターンが得られ、感度D0は２×10- 5C／cm2で
あり、膜厚0.5μmにて0.3μmのラインアンドスペ
ースの解像性であつた。このレジストパターンの
酸素プラズマに対するアツシングレートは
PMMAの約五分の一であつた。
なお耐プラズマ性の測定はCF4／O2（95：５）
プラズマ、Rf＝200W、Ｐ＝0.3torrで行なつた。
Siウエーハー上に上記ポリマーとReferenceの
PMMA（Mw≒20万）を約1.0μm厚に形成させ３
分間エツチング後の膜厚を測定した。
プラズマ、Rf＝200W、Ｐ＝0.3torrで行なつた。
Siウエーハー上に上記ポリマーとReferenceの
PMMA（Mw≒20万）を約1.0μm厚に形成させ３
分間エツチング後の膜厚を測定した。
ポリマー（例１）、ポリマー（例２）、PMMA
の平均残膜厚はそれぞれ0.80μ、0.82μ、0.14μmで
あつた。
の平均残膜厚はそれぞれ0.80μ、0.82μ、0.14μmで
あつた。
(カ) 発明の効果
上述したように、本発明によれば、共重合比お
よび共重合体の分子量（Mw）を限定したα−メ
チルスチレンとメタクリル酸との共重合体からな
るレジスト材料は、膨潤を回避して電子線やＸ線
に対してポジ型として高解像度を達成することが
でき、耐ドライエツチング性も十分確保でき、レ
ジスト塗膜形成も容易である。
よび共重合体の分子量（Mw）を限定したα−メ
チルスチレンとメタクリル酸との共重合体からな
るレジスト材料は、膨潤を回避して電子線やＸ線
に対してポジ型として高解像度を達成することが
でき、耐ドライエツチング性も十分確保でき、レ
ジスト塗膜形成も容易である。
Claims (1)
- １ α−メチルスチレンとメタクリル酸との共重
合体からなり、共重合比が２：３〜２：８であ
り、かつ該共重合体の分子量（Mw）が3000〜
200000である電子線ないしＸ線用ポジ型レジスト
材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10925083A JPS602946A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | ポジ型レジスト材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10925083A JPS602946A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | ポジ型レジスト材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS602946A JPS602946A (ja) | 1985-01-09 |
| JPH0377986B2 true JPH0377986B2 (ja) | 1991-12-12 |
Family
ID=14505414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10925083A Granted JPS602946A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | ポジ型レジスト材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602946A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010031071A (ko) * | 1998-08-11 | 2001-04-16 | 레빈 제임스 피. | 공중합체 레지스트용 단일 성분 현상제 |
| US6426177B2 (en) | 1998-08-11 | 2002-07-30 | International Business Machines Corporation | Single component developer for use with ghost exposure |
| JP3779882B2 (ja) * | 2000-02-28 | 2006-05-31 | 三菱電機株式会社 | 現像方法、パターン形成方法およびこれらを用いたフォトマスクの製造方法、半導体装置の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54133322A (en) * | 1978-04-07 | 1979-10-17 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Positive type ionizing radiation sensitive resist |
| JPS5615804A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-16 | Toray Ind Inc | Semipermeable composite membrane having stable selective separation capacity |
| JPS5848046A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 遠紫外線露光用レジスト材料 |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP10925083A patent/JPS602946A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54133322A (en) * | 1978-04-07 | 1979-10-17 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Positive type ionizing radiation sensitive resist |
| JPS5615804A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-16 | Toray Ind Inc | Semipermeable composite membrane having stable selective separation capacity |
| JPS5848046A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 遠紫外線露光用レジスト材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS602946A (ja) | 1985-01-09 |
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