JPH0377990B2 - - Google Patents
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- JPH0377990B2 JPH0377990B2 JP58180464A JP18046483A JPH0377990B2 JP H0377990 B2 JPH0377990 B2 JP H0377990B2 JP 58180464 A JP58180464 A JP 58180464A JP 18046483 A JP18046483 A JP 18046483A JP H0377990 B2 JPH0377990 B2 JP H0377990B2
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- terpolymer
- resist
- methacrylic acid
- methylstyrene
- methyl methacrylate
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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)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明はパターン形成方法、特に電子ビーム露
光による耐プラズマ性のポジ形レジストパターン
を形成する方法に係る。
光による耐プラズマ性のポジ形レジストパターン
を形成する方法に係る。
従来技術と問題点
半導体装置の集積度増加の重要な手段として微
細加工技術の開発がある。最近のレジスト技術で
は、光に代えて電子ビームで露光することによつ
て微細化を図ること、並びにドライプロセス化を
はばむ最後のネツクたるエツチングのドライ化を
図るために耐ドライエツチング性に優れたレジス
トを得ることが重要な開発目標とされている。
細加工技術の開発がある。最近のレジスト技術で
は、光に代えて電子ビームで露光することによつ
て微細化を図ること、並びにドライプロセス化を
はばむ最後のネツクたるエツチングのドライ化を
図るために耐ドライエツチング性に優れたレジス
トを得ることが重要な開発目標とされている。
こうした開発目標を実現するレジスト材料とし
てターポリマー（又はコーポリマー）どうしある
いはターポリマーとコポリマーの混合物を用いる
手法が知られている。これは、レジスト材料に求
められる電子ビームに対する感度、耐ドライエツ
チング性、架橋性、相溶性、成膜性などの複数の
特性をできるだけ多く満足させるために、すべて
に優れているわけではないモノマーを何種類か組
み合わせることによつて所望なレジスト材料を得
ようとするものである。そして、実際、耐ドライ
エツチング性を有する電子ビーム露光用のこのタ
イプの架橋分解形レジストはいくつか既に提案さ
れている。しかし、こうしたレジスト材料は概し
て開発段階にあると言える。
てターポリマー（又はコーポリマー）どうしある
いはターポリマーとコポリマーの混合物を用いる
手法が知られている。これは、レジスト材料に求
められる電子ビームに対する感度、耐ドライエツ
チング性、架橋性、相溶性、成膜性などの複数の
特性をできるだけ多く満足させるために、すべて
に優れているわけではないモノマーを何種類か組
み合わせることによつて所望なレジスト材料を得
ようとするものである。そして、実際、耐ドライ
エツチング性を有する電子ビーム露光用のこのタ
イプの架橋分解形レジストはいくつか既に提案さ
れている。しかし、こうしたレジスト材料は概し
て開発段階にあると言える。
発明の目的
本発明は、以上の如き従来技術の現状に鑑み、
電子ビーム露光によつて耐ドライエツチング性に
優れた架橋分解形（ポジ形）レジストの微細パタ
ーンを得る新しい方法を提供することを目的とす
る。
電子ビーム露光によつて耐ドライエツチング性に
優れた架橋分解形（ポジ形）レジストの微細パタ
ーンを得る新しい方法を提供することを目的とす
る。
発明の構成
そして、上記目的を達成するために、本発明
は、（α−メチルスチレン／メチルメタクリレー
ト／メタクリル酸）ターポリマーと（α−メチル
ヒドロキシスチレン／メチルメタクリレート／メ
タクリル酸クロライド）ターポリマーの混合物を
レジスト材料として用いてポジ形レジストパター
ンを得ることを特徴とするパターン形成方法を提
供する。
は、（α−メチルスチレン／メチルメタクリレー
ト／メタクリル酸）ターポリマーと（α−メチル
ヒドロキシスチレン／メチルメタクリレート／メ
タクリル酸クロライド）ターポリマーの混合物を
レジスト材料として用いてポジ形レジストパター
ンを得ることを特徴とするパターン形成方法を提
供する。
（α−メチルスチレン／メチルメタクリレー
ト／メタクリル酸）ターポリマーは次式（Ｍ）を
有する。
ト／メタクリル酸）ターポリマーは次式（Ｍ）を
有する。
（α−メチルヒドロキシスチレン／メチルメタ
クリレート／メタクリル酸クロライド）ターポリ
マーは次式（Ｎ）を有する。
クリレート／メタクリル酸クロライド）ターポリ
マーは次式（Ｎ）を有する。
上記レジスト材料はターポリマーＭおよびＮが
それぞれ、α−メチルスチンおよびα−メチルヒ
ドロキシスチレンを有している点において従来の
レジスト材料と区別される。α−メチルスチレン
およびα−メチルヒドロキシスチレンは耐プラズ
マ性に優れた電子ビーム照射分解形のモノマーで
あり、かつポリマーの相溶性を阻外しない成分で
ある。次に、メチルメタクリレート（MMA）は
代表的なポジ形レジストであるPMMAの構成モ
ノマーであり、電子線感度、ポリマーの相溶性、
レジスト材料の成膜性等に寄与する成分である。
以上４つのモノマー成分は各ターポリマーにおい
てそれぞれ10〜90％（数量パーセント）含まれる
ことができるが、必要な感度、相溶性、成膜性を
損なわない範囲内でα−メチルスチレンおよびα
−メチルヒドロキシスチレンの割合が多い方が耐
プラズマ性において優れるために好ましい。上記
のようにα−メチルスチレンおよびα−メチルヒ
ドロキシスチレンはポリマーの相溶性を阻害しな
いので本発明におけるレジスト材料ではこれらを
多く含むことができるという利点がある。次に、
メタクリル酸およびメタクリル酸クロライドは架
橋成分である。これらの成分は、ポリマーの相溶
性を阻害するために一般的には多く含められるべ
きではないが、本発明におけるレジスト材料では
α−メチルスチレンおよびα−メチルヒドロキシ
スチレンが上記のようにポリマーの相溶性を阻外
しないので比較的多く含まれることができる。こ
れはポリマーの架橋を促進し、ひいてレジストの
感度（見かけ上）増加に寄与する。メタクリル酸
およびメタクリル酸クロライドは各ポリマー中数
〜数十％（モノマー数）、好適には１〜10％含ま
れる。
それぞれ、α−メチルスチンおよびα−メチルヒ
ドロキシスチレンを有している点において従来の
レジスト材料と区別される。α−メチルスチレン
およびα−メチルヒドロキシスチレンは耐プラズ
マ性に優れた電子ビーム照射分解形のモノマーで
あり、かつポリマーの相溶性を阻外しない成分で
ある。次に、メチルメタクリレート（MMA）は
代表的なポジ形レジストであるPMMAの構成モ
ノマーであり、電子線感度、ポリマーの相溶性、
レジスト材料の成膜性等に寄与する成分である。
以上４つのモノマー成分は各ターポリマーにおい
てそれぞれ10〜90％（数量パーセント）含まれる
ことができるが、必要な感度、相溶性、成膜性を
損なわない範囲内でα−メチルスチレンおよびα
−メチルヒドロキシスチレンの割合が多い方が耐
プラズマ性において優れるために好ましい。上記
のようにα−メチルスチレンおよびα−メチルヒ
ドロキシスチレンはポリマーの相溶性を阻害しな
いので本発明におけるレジスト材料ではこれらを
多く含むことができるという利点がある。次に、
メタクリル酸およびメタクリル酸クロライドは架
橋成分である。これらの成分は、ポリマーの相溶
性を阻害するために一般的には多く含められるべ
きではないが、本発明におけるレジスト材料では
α−メチルスチレンおよびα−メチルヒドロキシ
スチレンが上記のようにポリマーの相溶性を阻外
しないので比較的多く含まれることができる。こ
れはポリマーの架橋を促進し、ひいてレジストの
感度（見かけ上）増加に寄与する。メタクリル酸
およびメタクリル酸クロライドは各ポリマー中数
〜数十％（モノマー数）、好適には１〜10％含ま
れる。
ターポリマーＭおよびＮの相対的混合比は２：
８〜８：２の範囲において微細加工上有意差はみ
られなかつたが、ターポリマーＭの方がターポリ
マーＮより多く含まれることが好ましい。
８〜８：２の範囲において微細加工上有意差はみ
られなかつたが、ターポリマーＭの方がターポリ
マーＮより多く含まれることが好ましい。
発明の実施例
上記のようなターポリマーＭおよびターポリマ
ーＮの混合物は有機溶剤、例えばエチルセロソル
ブアセテート、メチルセロソルブアセテート等の
有機溶剤に好ましくは10〜30wt％溶解する。そ
れを常法に従い、例えばスピンコートで基板上に
約1μm厚に成膜した後、プリベークしてポリマー
を架橋させる。ベーク温度は100〜200℃、好適に
は150〜185℃でベーク時間は30〜80分、好適には
50〜60分とする。その後電子ビーム、Ｘ線その他
の高エネルギー線を所望のパターンに照射（露
光）し、架橋硬化しているレジスト材料を選択的
に分解する。その現像はエチルセロソルブアセテ
ートやメチルセロソルブアセテートなどの前記溶
剤のほかメチルイソブチルケトン、アセトンプラ
スIPA（イソプロピルアルコール）などを用いて
行なうことができた。
ーＮの混合物は有機溶剤、例えばエチルセロソル
ブアセテート、メチルセロソルブアセテート等の
有機溶剤に好ましくは10〜30wt％溶解する。そ
れを常法に従い、例えばスピンコートで基板上に
約1μm厚に成膜した後、プリベークしてポリマー
を架橋させる。ベーク温度は100〜200℃、好適に
は150〜185℃でベーク時間は30〜80分、好適には
50〜60分とする。その後電子ビーム、Ｘ線その他
の高エネルギー線を所望のパターンに照射（露
光）し、架橋硬化しているレジスト材料を選択的
に分解する。その現像はエチルセロソルブアセテ
ートやメチルセロソルブアセテートなどの前記溶
剤のほかメチルイソブチルケトン、アセトンプラ
スIPA（イソプロピルアルコール）などを用いて
行なうことができた。
以上の結果、0.5μmのライン／スペース、およ
び0.9μm／1.7μmのライン／スペースを解像でき
た。又、得られたレジストについてO2プラズマ
エツチングを行なつたところ、同一条件下の
PMMAの処理と比較して３〜６倍の耐プラズマ
性を示した。
び0.9μm／1.7μmのライン／スペースを解像でき
た。又、得られたレジストについてO2プラズマ
エツチングを行なつたところ、同一条件下の
PMMAの処理と比較して３〜６倍の耐プラズマ
性を示した。
例 １
α−メチルスチレンモノマー(A)、メチルメタク
リレートモノマー(B)、およびメタクリル酸モノマ
ー(C)をジオキサン中に添加し、更にAIBNを添加
して80℃で約８時間重合させて、ターポリマーＭ
（Ａ／Ｂ／Ｃ＝６／３／１）を得た。また、α−
メチルヒドロキシスチレンモノマー(D)、メチルメ
タクリレートモノマー(E)、およびメタクリル酸ク
ロライドモノマー(F)をジオキサン中に添加し、
AIBNを用い、同条件で重合させ、ターポリマー
Ｎ（Ｄ／Ｅ／Ｆ＝７／２／１）を得た。これらの
ターポリマーＭおよびターポリマーＮをＭ／Ｎ＝
50／50の割合でメチルセロソルブアセテートに添
加し25％溶液とした。
リレートモノマー(B)、およびメタクリル酸モノマ
ー(C)をジオキサン中に添加し、更にAIBNを添加
して80℃で約８時間重合させて、ターポリマーＭ
（Ａ／Ｂ／Ｃ＝６／３／１）を得た。また、α−
メチルヒドロキシスチレンモノマー(D)、メチルメ
タクリレートモノマー(E)、およびメタクリル酸ク
ロライドモノマー(F)をジオキサン中に添加し、
AIBNを用い、同条件で重合させ、ターポリマー
Ｎ（Ｄ／Ｅ／Ｆ＝７／２／１）を得た。これらの
ターポリマーＭおよびターポリマーＮをＭ／Ｎ＝
50／50の割合でメチルセロソルブアセテートに添
加し25％溶液とした。
これをシリコンウエーハ上に3500rpmでスピン
コートし、厚さ約0.7μmの膜を形成した後、180
℃で約60分間ベークした。それから、加速電圧
20keVの電子ビームを選択的に照射してパターニ
ングし、メチルセロソルブアセテートで溶媒現像
した。
コートし、厚さ約0.7μmの膜を形成した後、180
℃で約60分間ベークした。それから、加速電圧
20keVの電子ビームを選択的に照射してパターニ
ングし、メチルセロソルブアセテートで溶媒現像
した。
感度D0＝3.5×10-5C／cm2のときサブミクロン
（0.7μm）の弧立パターンが得られ、そのO2プラ
ズマに対する耐性はPMMAの3.5倍であつた。
（0.7μm）の弧立パターンが得られ、そのO2プラ
ズマに対する耐性はPMMAの3.5倍であつた。
発明の効果
以上の説明から明らかな通り、本発明に依り、
電子ビーム露光により耐プラズマ性に優れたポジ
形（架橋分解形）のレジストパターンを得るパタ
ーン形成方法が提供される。
電子ビーム露光により耐プラズマ性に優れたポジ
形（架橋分解形）のレジストパターンを得るパタ
ーン形成方法が提供される。
Claims (1)
- １ （α−メチルスチレン／メチルメタクリレー
ト／メタクリル酸）ターポリマーと（α−メチル
ヒドロキシスチレン／メチルメタクリレート／メ
タクリル酸クロライド）ターポリマーの混合物を
レジスト材料として用いてポジ形レジストパター
ンを得ることを特徴とするパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180464A JPS6073536A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180464A JPS6073536A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6073536A JPS6073536A (ja) | 1985-04-25 |
| JPH0377990B2 true JPH0377990B2 (ja) | 1991-12-12 |
Family
ID=16083675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58180464A Granted JPS6073536A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6073536A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58114032A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
| JPS58116532A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-11 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58180464A patent/JPS6073536A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58114032A (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
| JPS58116532A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-11 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6073536A (ja) | 1985-04-25 |
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