JPH04226462A - レジスト材料およびそれを用いるレジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジスト材料およびそれを用いるレジストパターンの形成方法Info
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- JPH04226462A JPH04226462A JP3137782A JP13778291A JPH04226462A JP H04226462 A JPH04226462 A JP H04226462A JP 3137782 A JP3137782 A JP 3137782A JP 13778291 A JP13778291 A JP 13778291A JP H04226462 A JPH04226462 A JP H04226462A
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、感度と残膜率がよく、
サブミクロンパターンを解像するレジストパターンの形
成方法に関する。
サブミクロンパターンを解像するレジストパターンの形
成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路においては集積化が進ん
で、ＬＳＩやＶＬＳＩが実用化されるに到っている。こ
れは導体線路や電極などの微細化により実現されたもの
であり、現在では最少パターン幅が１μｍ程度のものま
で実用化されるようになっている。
で、ＬＳＩやＶＬＳＩが実用化されるに到っている。こ
れは導体線路や電極などの微細化により実現されたもの
であり、現在では最少パターン幅が１μｍ程度のものま
で実用化されるようになっている。
【０００３】ところで、現在のレジストパターン形成方
法では、レジスト材料を露光した後、メチルイソブチル
ケトン（略称ＭＩＢＫ） などの有機溶媒を用いて現像
を行い、有機溶媒による溶解度差を利用してパターン形
成を行うものである。しかし、溶媒を用いて現像を行う
場合は、これによる膨潤が避けられないために、サブミ
クロンパターンの形成は困難である。
法では、レジスト材料を露光した後、メチルイソブチル
ケトン（略称ＭＩＢＫ） などの有機溶媒を用いて現像
を行い、有機溶媒による溶解度差を利用してパターン形
成を行うものである。しかし、溶媒を用いて現像を行う
場合は、これによる膨潤が避けられないために、サブミ
クロンパターンの形成は困難である。
【０００４】そこで、この問題を解決する方法として物
理的方法により、エッチングを行うドライ現像法が提案
されている。また、特開昭６３−１５２４４ 号公報に
は、特定のポリマーを主剤とし、酸クロリドを補助剤と
するレジストを用い、酸素を含むプラズマのダウンフロ
ー中でドライ現像を行うことが開示されている。
理的方法により、エッチングを行うドライ現像法が提案
されている。また、特開昭６３−１５２４４ 号公報に
は、特定のポリマーを主剤とし、酸クロリドを補助剤と
するレジストを用い、酸素を含むプラズマのダウンフロ
ー中でドライ現像を行うことが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
かかるドライ現像法による場合は、感度が不十分であっ
たり、また残膜率が低いなどの問題があり、そのため未
だ実用化されるに到っていない。特に、将来有望な露光
法であるとされるエキシマレーザー露光やＸ線露光にお
いては、露光強度が小さく、この問題は深刻である。
かかるドライ現像法による場合は、感度が不十分であっ
たり、また残膜率が低いなどの問題があり、そのため未
だ実用化されるに到っていない。特に、将来有望な露光
法であるとされるエキシマレーザー露光やＸ線露光にお
いては、露光強度が小さく、この問題は深刻である。
【０００６】従って、本発明の目的は、ドライ現像法に
よっても、感度と残膜率に優れ、サブミクロンパターン
を解像することのできるレジスト材料およびそれを用い
るレジストパターンの形成方法を提供することにある。
よっても、感度と残膜率に優れ、サブミクロンパターン
を解像することのできるレジスト材料およびそれを用い
るレジストパターンの形成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記課
題を解決するため、下記一般式ＩおよびＩＩで示される
ポリマーから選ばれる少なくとも１種と露光により酸を
発生する物質との混合物からなるレジスト材料を被処理
基板上に塗布し、露光と加熱処理を施した後、酸素を含
むプラズマのダウンフロー中で現像することを特徴とす
るパターニング方法が提供される。
題を解決するため、下記一般式ＩおよびＩＩで示される
ポリマーから選ばれる少なくとも１種と露光により酸を
発生する物質との混合物からなるレジスト材料を被処理
基板上に塗布し、露光と加熱処理を施した後、酸素を含
むプラズマのダウンフロー中で現像することを特徴とす
るパターニング方法が提供される。
【０００８】
【化３】
【０００９】
【化４】
【００１０】上式中、Ｒ１ はアリール基またはアラル
キル基を表し、Ｒ２ は水素原子、ハロゲン原子または
アルキル基を表し、Ｒ３ 、Ｒ４ 、Ｒ５ およびＲ６
はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
リール基またはアラルキル基を表す。但し、Ｒ３ 、Ｒ
４ 、Ｒ５ およびＲ６ のうち少なくとも１つはアリ
ール基またはアラルキル基であるものとする。
キル基を表し、Ｒ２ は水素原子、ハロゲン原子または
アルキル基を表し、Ｒ３ 、Ｒ４ 、Ｒ５ およびＲ６
はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
リール基またはアラルキル基を表す。但し、Ｒ３ 、Ｒ
４ 、Ｒ５ およびＲ６ のうち少なくとも１つはアリ
ール基またはアラルキル基であるものとする。
【００１１】本発明によれば、また、酸素を含むプラズ
マのダウンフロー中で現像されるレジストであって、上
記一般式ＩおよびＩＩで示されるポリマーから選ばれる
少なくとも１種と露光により酸を発生する物質との混合
物を含むレジスト材料が提供される。。
マのダウンフロー中で現像されるレジストであって、上
記一般式ＩおよびＩＩで示されるポリマーから選ばれる
少なくとも１種と露光により酸を発生する物質との混合
物を含むレジスト材料が提供される。。
【００１２】本発明においては、ポリマーとして、式Ｉ
で示されるビニルエーテルポリマーおよび式ＩＩで示さ
れるアクリル酸エステルポリマーが単独でまたは２種以
上の混合物として用いられる。これらのポリマーは、そ
の繰返し単位中に少なくとも１個の芳香族環構造を含む
。
で示されるビニルエーテルポリマーおよび式ＩＩで示さ
れるアクリル酸エステルポリマーが単独でまたは２種以
上の混合物として用いられる。これらのポリマーは、そ
の繰返し単位中に少なくとも１個の芳香族環構造を含む
。
【００１３】本発明に有用な光酸発生剤の例としては、
下記のものを挙げることができる。 トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート
ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート２
，５−ジニトロベンジル−ｐ− トルエンスルホネート
Ｎ−ｐ−トルエンスルホニルオキシフタルイミドフェナ
シル−ｐ− ボロフェニルスルホントリフェニルスルホ
ニウムテトラフルオロボレート
下記のものを挙げることができる。 トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート
ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート２
，５−ジニトロベンジル−ｐ− トルエンスルホネート
Ｎ−ｐ−トルエンスルホニルオキシフタルイミドフェナ
シル−ｐ− ボロフェニルスルホントリフェニルスルホ
ニウムテトラフルオロボレート
【００１４】
【化５】
【００１５】
【化６】
【００１６】
【化７】
【００１７】
【化８】
【００１８】
【化９】
【００１９】本発明のレジスト材料においては、これを
被処理基板上に塗布後、露光し、次いで加熱を行うと、
露光により光酸発生剤から発生したプロトン酸（Ｈ＋
） を触媒として、次の反応が生じる。例えば、式Ｉの
ポリマーとしてポリビニルベンジルエーテルを用いる場
合には、
被処理基板上に塗布後、露光し、次いで加熱を行うと、
露光により光酸発生剤から発生したプロトン酸（Ｈ＋
） を触媒として、次の反応が生じる。例えば、式Ｉの
ポリマーとしてポリビニルベンジルエーテルを用いる場
合には、
【００２０】
【化１０】
【００２１】の反応が生じ、露光部のポリビニルベンジ
ルエーテルは分解してポリアセチレンとベンジルアルコ
ールになる。また、式ＩＩのポリマーとしてポリ−α，
α’−ジメチルベンジルメタクリレートを用いる場合に
は、
ルエーテルは分解してポリアセチレンとベンジルアルコ
ールになる。また、式ＩＩのポリマーとしてポリ−α，
α’−ジメチルベンジルメタクリレートを用いる場合に
は、
【００２２】
【化１１】
【００２３】の反応が生じ、露光部のポリ−α，α’−
ジメチルベンジルメタクリレートは分解してポリメタク
リル酸とα−メチルスチレンとになり、このα−メチル
スチレンは加熱により気化して消散する。
ジメチルベンジルメタクリレートは分解してポリメタク
リル酸とα−メチルスチレンとになり、このα−メチル
スチレンは加熱により気化して消散する。
【００２４】ここで、前述の特開昭６３−１５２４４
号公報に開示されている如く、酸素 （Ｏ２）と四弗化
炭素 （ＣＦ４）の混合ガス或いはＯ２ と窒素 （Ｎ
２）との混合ガスにマグネトロンなどから、μ波を照射
してプラズマ化せしめた後、ダウンフロー中に存在する
中性ラジカルを用いてエッチングするダウンフロー現象
は純粋な化学的反応のみによりエッチングが進行するこ
とから、パターン形成に当たって甚だ効果的である。
号公報に開示されている如く、酸素 （Ｏ２）と四弗化
炭素 （ＣＦ４）の混合ガス或いはＯ２ と窒素 （Ｎ
２）との混合ガスにマグネトロンなどから、μ波を照射
してプラズマ化せしめた後、ダウンフロー中に存在する
中性ラジカルを用いてエッチングするダウンフロー現象
は純粋な化学的反応のみによりエッチングが進行するこ
とから、パターン形成に当たって甚だ効果的である。
【００２５】すなわち、μ波を照射してプラズマ化した
状態ではガス分子の解離により、ラジカル以外にイオン
や電子が存在し、被処理基板はイオンや電子の衝撃によ
り物理的なエッチングも受けるが、ダウンフロー中には
中性ラジカルしか存在しないために化学的な反応のみに
よりエッチングを行うことができる。
状態ではガス分子の解離により、ラジカル以外にイオン
や電子が存在し、被処理基板はイオンや電子の衝撃によ
り物理的なエッチングも受けるが、ダウンフロー中には
中性ラジカルしか存在しないために化学的な反応のみに
よりエッチングを行うことができる。
【００２６】なお、本発明のレジスト材料の露光には、
紫外線、電子ビームまたはＸ線を使用することができる
。また露光後に行われる加熱処理の温度は、５０〜 ２
００℃の範囲であるのが望ましい。
紫外線、電子ビームまたはＸ線を使用することができる
。また露光後に行われる加熱処理の温度は、５０〜 ２
００℃の範囲であるのが望ましい。
【００２７】
【作用】ここで、本発明に従い、レジスト材料を露光し
、加熱して得られた、主鎖に二重結合を含むポリマー、
例えば、上記ポリアセチレンまたはポリメタクリル酸は
、ダウンフロー現像において特に高速でエッチングされ
、かつ、副生するベンジルアルコールまたはα−メチル
スチレンは、沸点が低いことから、加熱により消散し、
一方未露光部のポリマーは芳香族環を多量に含むために
低速でエッチングされ、その結果ポジ型のレジストパタ
ーンを得ることができる。
、加熱して得られた、主鎖に二重結合を含むポリマー、
例えば、上記ポリアセチレンまたはポリメタクリル酸は
、ダウンフロー現像において特に高速でエッチングされ
、かつ、副生するベンジルアルコールまたはα−メチル
スチレンは、沸点が低いことから、加熱により消散し、
一方未露光部のポリマーは芳香族環を多量に含むために
低速でエッチングされ、その結果ポジ型のレジストパタ
ーンを得ることができる。
【００２８】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれらの実施例により限定されるものでは
ない。
が、本発明はこれらの実施例により限定されるものでは
ない。
【００２９】合成例１
アセトアルデヒドをベンジルアルコールとともにエチレ
ングリコールジメチルエーテル（略称ＧＬＹＭＥ）中で
反応させてクロロエチルベンジルエーテル（１−Ｃｈｌ
ｏｒｏｅｔｈｙｌ−ｂｅｎｚｙｌｅｔｈｅｒ）を得た。
ングリコールジメチルエーテル（略称ＧＬＹＭＥ）中で
反応させてクロロエチルベンジルエーテル（１−Ｃｈｌ
ｏｒｏｅｔｈｙｌ−ｂｅｎｚｙｌｅｔｈｅｒ）を得た。
【００３０】これとｔ−ブトキシカルシウムとをｔ−ブ
チルアルコール中で８０℃で反応させてビニルベンジル
エーテルを得、これをアゾビスイソブチロニトリル（略
称ＡＩＢＮ） 触媒を用いて４０℃で反応させてポリビ
ニルベンジルエーテル（Ｐｏｌｙ−ｖｉｎｙｌｂｅｎｚ
ｙｌｅｔｈｅｒ）を得た。
チルアルコール中で８０℃で反応させてビニルベンジル
エーテルを得、これをアゾビスイソブチロニトリル（略
称ＡＩＢＮ） 触媒を用いて４０℃で反応させてポリビ
ニルベンジルエーテル（Ｐｏｌｙ−ｖｉｎｙｌｂｅｎｚ
ｙｌｅｔｈｅｒ）を得た。
【００３１】合成例２
市販のα，α’−ジメチルベンジルアルコールとメタク
リロイルクロリドを乾燥したテトラヒドロフラン （略
称ＴＨＲ）中でｎ−ブチルリチウムを用いて３０分間反
応させ、更に２時間にわたって還流した。
リロイルクロリドを乾燥したテトラヒドロフラン （略
称ＴＨＲ）中でｎ−ブチルリチウムを用いて３０分間反
応させ、更に２時間にわたって還流した。
【００３２】そして、得られた物質をアゾビスイソブチ
ロニトリル（略称ＡＩＢＮ） を触媒として重合し、ポ
リα，α’−ジメチルベンジルメタクリレートを得た。
ロニトリル（略称ＡＩＢＮ） を触媒として重合し、ポ
リα，α’−ジメチルベンジルメタクリレートを得た。
【００３３】合成例３合成例２と同様な方法でポリフェ
ニルエチルメタクリレートを合成した。
ニルエチルメタクリレートを合成した。
【００３４】実施例１
合成例１で得たポリビニルベンジルエーテルとその５重
量％に相当する量のトリフェニルスルホニウムヘキサフ
ルオロアルセネート〔（Ｃ６Ｈ５）３Ｓ Ａｓ５ Ｆ６
〕とを混合し、溶剤を用いてＳｉ基板上にスピンコー
トし、乾燥した後、Ｘｅ−Ｈｇ ランプで約５秒間に渡
って露光した後、 １２０℃で５分間加熱した。なお、
露光工程で使用される光源としては、他に ＫｒＦラン
プやエキシマレーザなどが挙げられる。
量％に相当する量のトリフェニルスルホニウムヘキサフ
ルオロアルセネート〔（Ｃ６Ｈ５）３Ｓ Ａｓ５ Ｆ６
〕とを混合し、溶剤を用いてＳｉ基板上にスピンコー
トし、乾燥した後、Ｘｅ−Ｈｇ ランプで約５秒間に渡
って露光した後、 １２０℃で５分間加熱した。なお、
露光工程で使用される光源としては、他に ＫｒＦラン
プやエキシマレーザなどが挙げられる。
【００３５】その後、Ｓｉ基板を第１図に示すμ波プラ
ズマエッチング装置の下流位置にセットし、Ｏ２ を１
０００ ＳＣＣＭ 、ＣＦ４ を２００ ＳＣＣＭの流
量で供給しながら、排気して装置内を６ ｔｏｒｒ に
保った状態で、出力 ７５０Ｗのμ波を照射してガスを
プラズマ化し、ダウンフロー現像を行った。
ズマエッチング装置の下流位置にセットし、Ｏ２ を１
０００ ＳＣＣＭ 、ＣＦ４ を２００ ＳＣＣＭの流
量で供給しながら、排気して装置内を６ ｔｏｒｒ に
保った状態で、出力 ７５０Ｗのμ波を照射してガスを
プラズマ化し、ダウンフロー現像を行った。
【００３６】その結果、残膜率は８５％、感度は５０ｍ
Ｊ／ｃｍ２であり、 ０．８μｍを解像することができ
た。
Ｊ／ｃｍ２であり、 ０．８μｍを解像することができ
た。
【００３７】実施例２
市販のポリビニルフェニルエーテルとその５重量％に相
当する量のジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホス
フェート〔（Ｃ６Ｈ５）２Ｉ ＰＦ６ 〕とを混合し、
溶剤を用いてＳｉ基板上にスピンコートし、乾燥した後
、Ｘｅ−Ｈｇ ランプで約５秒間にわたって露光した後
、 １２０℃で５分間加熱した。
当する量のジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホス
フェート〔（Ｃ６Ｈ５）２Ｉ ＰＦ６ 〕とを混合し、
溶剤を用いてＳｉ基板上にスピンコートし、乾燥した後
、Ｘｅ−Ｈｇ ランプで約５秒間にわたって露光した後
、 １２０℃で５分間加熱した。
【００３８】その後、Ｓｉ基板を第１図に示すμ波プラ
ズマエッチング装置の下流位置にセットし、実施例１と
同様な条件でダウンフロー現像を行った。
ズマエッチング装置の下流位置にセットし、実施例１と
同様な条件でダウンフロー現像を行った。
【００３９】その結果、残膜率は８８％、感度は３０ｍ
Ｊ／ｃｍ２であり、 １．０μｍを解像することができ
た。
Ｊ／ｃｍ２であり、 １．０μｍを解像することができ
た。
【００４０】実施例３
実施例２と全く同様にしてＳｉ基板上にレジスト膜を形
成した後、Ｓｉ基板を第１図に示すμ波プラズマエッチ
ング装置の下流位置にセットし、Ｏ２ を１０００ Ｓ
ＣＣＭ 、Ｎ２ を ２００ ＳＣＣＭの流量で供給し
ながら、排気して装置を５ ｔｏｒｒ に保った状態で
、出力 ７５０Ｗのμ波を照射してガスをプラズマ化し
、基板温度 １００℃でダウンフロー現像を行った。
成した後、Ｓｉ基板を第１図に示すμ波プラズマエッチ
ング装置の下流位置にセットし、Ｏ２ を１０００ Ｓ
ＣＣＭ 、Ｎ２ を ２００ ＳＣＣＭの流量で供給し
ながら、排気して装置を５ ｔｏｒｒ に保った状態で
、出力 ７５０Ｗのμ波を照射してガスをプラズマ化し
、基板温度 １００℃でダウンフロー現像を行った。
【００４１】その結果、残膜率は８０％、感度は３０ｍ
Ｊ／ｃｍ２であり、 １．２μｍを解像することができ
た。
Ｊ／ｃｍ２であり、 １．２μｍを解像することができ
た。
【００４２】実施例４
市販のポリビニルフェニルエーテルとその５重量％に相
当する量の２，５−ジニトロベンジル−ｐ− トルエン
スルホネート （２，５−Ｄｉｎｉｔｒｏｂｅｎｚｙｌ
−ｐ−ｔｏｌｕｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ） との混合
物をレジストとし、このレジストを溶剤を用いてＳｉ基
板上にスピンコートし、乾燥した後、Ｘｅ−Ｈｇ ラン
プで約５秒間にわたって露光した後、１２０℃で５分間
加熱した。
当する量の２，５−ジニトロベンジル−ｐ− トルエン
スルホネート （２，５−Ｄｉｎｉｔｒｏｂｅｎｚｙｌ
−ｐ−ｔｏｌｕｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ） との混合
物をレジストとし、このレジストを溶剤を用いてＳｉ基
板上にスピンコートし、乾燥した後、Ｘｅ−Ｈｇ ラン
プで約５秒間にわたって露光した後、１２０℃で５分間
加熱した。
【００４３】その後、Ｓｉ基板を第１図に示すμ波プラ
ズマエッチング装置の下流位置にセットし、Ｏ２ を１
０００ ＳＣＣＭ 、Ｎ２を ２００ ＳＣＣＭ の流
量で供給しながら、排気して装置内を５ ｔｏｒｒ に
保った状態で、出力 ７５０Ｗのμ波を照射してガスを
プラズマ化し、基板温度 １００℃でダウンフロー現像
を行った。
ズマエッチング装置の下流位置にセットし、Ｏ２ を１
０００ ＳＣＣＭ 、Ｎ２を ２００ ＳＣＣＭ の流
量で供給しながら、排気して装置内を５ ｔｏｒｒ に
保った状態で、出力 ７５０Ｗのμ波を照射してガスを
プラズマ化し、基板温度 １００℃でダウンフロー現像
を行った。
【００４４】その結果、残膜率は８５％、感度は４０ｍ
Ｊ／ｃｍ２であり、 ０．８μｍを解像することができ
た。
Ｊ／ｃｍ２であり、 ０．８μｍを解像することができ
た。
【００４５】実施例５
合成例２で得られたポリα，α’−ジメチルベンジルメ
タクリレートとその５重量％に相当する量のＮ−Ｐ−ト
ルエンスルホニルオキシフタルイミド（Ｎ−〔ｐ−ｔｏ
ｌｕｅｎｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｏｘｙ 〕ｐｈｔｈａｌｉ
ｍｉｄｅ）の混合物をレジストとし、溶剤を用いてＳｉ
基板上にスピンコートし、乾燥した後、Ｘｅ−Ｈｇ ラ
ンプで約５秒間にわたって露光した後、 １００℃で５
分間加熱した。
タクリレートとその５重量％に相当する量のＮ−Ｐ−ト
ルエンスルホニルオキシフタルイミド（Ｎ−〔ｐ−ｔｏ
ｌｕｅｎｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｏｘｙ 〕ｐｈｔｈａｌｉ
ｍｉｄｅ）の混合物をレジストとし、溶剤を用いてＳｉ
基板上にスピンコートし、乾燥した後、Ｘｅ−Ｈｇ ラ
ンプで約５秒間にわたって露光した後、 １００℃で５
分間加熱した。
【００４６】次に、Ｓｉ基板を第１図に示すμ波プラズ
マエッチング装置の下流位置にセットし、Ｏ２ を１０
００ ＳＣＣＭ 、ＣＦ４ を ２００ ＳＣＣＭ の
流量で供給しながら、排気して装置内を６ ｔｏｒｒ
に保った状態で、出力 ７５０Ｗのμ波を照射してガス
をプラズマ化し、ダウンフロー現像を行った。
マエッチング装置の下流位置にセットし、Ｏ２ を１０
００ ＳＣＣＭ 、ＣＦ４ を ２００ ＳＣＣＭ の
流量で供給しながら、排気して装置内を６ ｔｏｒｒ
に保った状態で、出力 ７５０Ｗのμ波を照射してガス
をプラズマ化し、ダウンフロー現像を行った。
【００４７】その結果、残膜率は９０％、感度は３０ｍ
Ｊ／ｃｍ２であり、 ０．８μｍを解像することができ
た。
Ｊ／ｃｍ２であり、 ０．８μｍを解像することができ
た。
【００４８】実施例６
合成例３で得られたポリフェニルエチルメタクリレート
とその５重量％に相当する量のフェナシル−ｐ− ボロ
フェニルスルホンとの混合物を溶剤を用いてＳｉ基板上
にスピンコートし、乾燥した後、Ｘｅ−Ｈｇ ランプで
約５秒間にわたって露光した後、 １２０℃で５分間加
熱した。
とその５重量％に相当する量のフェナシル−ｐ− ボロ
フェニルスルホンとの混合物を溶剤を用いてＳｉ基板上
にスピンコートし、乾燥した後、Ｘｅ−Ｈｇ ランプで
約５秒間にわたって露光した後、 １２０℃で５分間加
熱した。
【００４９】その後、Ｓｉ基板を第１図に示すμ波プラ
ズマエッチング装置の下流位置にセットし、実施例５と
同様な条件でダウンフロー現像を行った。
ズマエッチング装置の下流位置にセットし、実施例５と
同様な条件でダウンフロー現像を行った。
【００５０】その結果、残膜率は９０％、感度は４０ｍ
Ｊ／ｃｍ２であり、 ０．７μｍを解像することができ
た。
Ｊ／ｃｍ２であり、 ０．７μｍを解像することができ
た。
【００５１】実施例７
実施例６と全く同様にしてＳｉ基板上にレジスト膜を形
成した後、Ｓｉ基板を第１図に示すμ波プラズマエッチ
ング装置の下流位置にセットし、Ｏ２ が１０００ Ｓ
ＣＣＭ 、Ｎ２ が ２００ ＳＣＣＭの流量で供給し
ながら、排気して装置内を５ ｔｏｒｒ に保った状態
で、出力 ７５０Ｗのμ波を照射してガスをプラズマ化
し、基板温度 １００℃でダウンフロー現像を行った。
成した後、Ｓｉ基板を第１図に示すμ波プラズマエッチ
ング装置の下流位置にセットし、Ｏ２ が１０００ Ｓ
ＣＣＭ 、Ｎ２ が ２００ ＳＣＣＭの流量で供給し
ながら、排気して装置内を５ ｔｏｒｒ に保った状態
で、出力 ７５０Ｗのμ波を照射してガスをプラズマ化
し、基板温度 １００℃でダウンフロー現像を行った。
【００５２】その結果、残膜例は８５％、感度は３０ｍ
Ｊ／ｃｍ２であり、 ０．９μｍを解像することができ
た。
Ｊ／ｃｍ２であり、 ０．９μｍを解像することができ
た。
【００５３】実施例８
合成例３で得られたポリフェニルエチルメタクリレート
とその５重量％に相当する量のトリフェニルスルホニウ
ムテトラフルオロボレート（Ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｓｕｌ
ｆｏｎｉｕｍｕ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ
） との混合物を溶剤を用いてＳｉ基板上にスピンコー
トし、乾燥した後、Ｘｅ−Ｈｇ ランプで約５分間にわ
たって露光した後、 １２０℃で５分間加熱した。
とその５重量％に相当する量のトリフェニルスルホニウ
ムテトラフルオロボレート（Ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｓｕｌ
ｆｏｎｉｕｍｕ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ
） との混合物を溶剤を用いてＳｉ基板上にスピンコー
トし、乾燥した後、Ｘｅ−Ｈｇ ランプで約５分間にわ
たって露光した後、 １２０℃で５分間加熱した。
【００５４】その後、Ｓｉ基板を第１図に示すμ波プラ
ズマエッチング装置の下流位置にセットし、実施例６と
同様な条件でダウンフロー現像を行った。
ズマエッチング装置の下流位置にセットし、実施例６と
同様な条件でダウンフロー現像を行った。
【００５５】その結果、残膜率は９０％、感度は５０ｍ
Ｊ／ｃｍ２であり、 ０．８μｍを解像することができ
た。
Ｊ／ｃｍ２であり、 ０．８μｍを解像することができ
た。
【００５６】以上の各実施例では、本発明のレジストを
単層で使用する例を示したが、他に多層レジスト構造の
上層レジストとして使用することも考えられる。即ち、
平坦化用のレジストとマスク膜との積層構造上に本発明
のレジストを形成するのである。本発明のレジストをパ
ターニングした後、これをマスクとしてその下のマスク
膜を選択的にエッチングし、次にマスク膜をマスクとし
て利用してその下層の平坦化用レジストをパターニング
すれば、凹凸が大きな表面であっても高精度なレジスト
パターンが形成できる。
単層で使用する例を示したが、他に多層レジスト構造の
上層レジストとして使用することも考えられる。即ち、
平坦化用のレジストとマスク膜との積層構造上に本発明
のレジストを形成するのである。本発明のレジストをパ
ターニングした後、これをマスクとしてその下のマスク
膜を選択的にエッチングし、次にマスク膜をマスクとし
て利用してその下層の平坦化用レジストをパターニング
すれば、凹凸が大きな表面であっても高精度なレジスト
パターンが形成できる。
【００５７】
【発明の効果】本発明によれば、化学増感を行っている
ので感度がよく、またダウンフローのドライエッチング
を行っているので膨潤がなく、また残膜率の優れたレジ
ストパターンを得ることができ、これにより半導体集積
回路の形成に当たってサブミクロンパターンの形成が可
能になる。
ので感度がよく、またダウンフローのドライエッチング
を行っているので膨潤がなく、また残膜率の優れたレジ
ストパターンを得ることができ、これにより半導体集積
回路の形成に当たってサブミクロンパターンの形成が可
能になる。
【図１】図１は、本発明方法の実施に有用なダウンフロ
ーμ波プラズマエッチング装置を示す模式断面図である
。
ーμ波プラズマエッチング装置を示す模式断面図である
。
１…ガス入口
２…プラズマ発生室
３…高周波遮断プレート
４…基板
５…排気口
６…マグネトロン
Claims (5)
- 【請求項１】 下記一般式ＩおよびＩＩで示されるポ
リマーから選ばれる少なくとも１種と露光により酸を発
生する物質との混合物からなるレジスト材料を被処理基
板上に塗布し、露光と加熱処理を施した後、酸素を含む
プラズマのダウンフロー中で現像することを特徴とする
パターニング方法。 【化１】 【化２】 上式中、Ｒ１ はアリール基またはアラルキル基を表し
、Ｒ２ は水素原子、ハロゲン原子またはアルキル基を
表し、Ｒ３ 、Ｒ４ 、Ｒ５ およびＲ６ はそれぞれ
水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基また
はアラルキル基を表す。但し、Ｒ３ 、Ｒ４ 、Ｒ５
およびＲ６ のうち少なくとも１つはアリール基または
アラルキル基であるものとする。 - 【請求項２】 加熱処理が５０〜 ２００℃の範囲で
行われる、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 露光が紫外線、Ｘ線または電子ビーム
を用いて行われる、請求項１記載方法。 - 【請求項４】 前記レジスト材料が、被処理基板表面
上に直接に塗布されるか、または多層レジスト構造の上
層レジストとして平坦化用レジストおよびマスク膜の積
層構造の上に塗布される、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 ダウンフロー中で現像されるレジスト
であって、請求項１に規定した一般式（Ｉ） または（
ＩＩ）で示されるポリマーから選ばれる少なくとも１種
と露光によって酸を発生する物質との混合物を含むこと
を特徴とするレジスト材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3137782A JPH04226462A (ja) | 1990-06-29 | 1991-06-10 | レジスト材料およびそれを用いるレジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17200590 | 1990-06-29 | ||
| JP2-172006 | 1990-06-29 | ||
| JP17200690 | 1990-06-29 | ||
| JP2-172005 | 1990-06-29 | ||
| JP3137782A JPH04226462A (ja) | 1990-06-29 | 1991-06-10 | レジスト材料およびそれを用いるレジストパターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04226462A true JPH04226462A (ja) | 1992-08-17 |
Family
ID=27317527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3137782A Withdrawn JPH04226462A (ja) | 1990-06-29 | 1991-06-10 | レジスト材料およびそれを用いるレジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04226462A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000016160A1 (fr) * | 1998-09-10 | 2000-03-23 | Toray Industries, Inc. | Composition radiosensible positive |
| JP2022538040A (ja) * | 2019-06-26 | 2022-08-31 | ラム リサーチ コーポレーション | ハロゲン化化学物質によるフォトレジスト現像 |
| US11921427B2 (en) | 2018-11-14 | 2024-03-05 | Lam Research Corporation | Methods for making hard masks useful in next-generation lithography |
| US11988965B2 (en) | 2020-01-15 | 2024-05-21 | Lam Research Corporation | Underlayer for photoresist adhesion and dose reduction |
-
1991
- 1991-06-10 JP JP3137782A patent/JPH04226462A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000016160A1 (fr) * | 1998-09-10 | 2000-03-23 | Toray Industries, Inc. | Composition radiosensible positive |
| US11921427B2 (en) | 2018-11-14 | 2024-03-05 | Lam Research Corporation | Methods for making hard masks useful in next-generation lithography |
| JP2022538040A (ja) * | 2019-06-26 | 2022-08-31 | ラム リサーチ コーポレーション | ハロゲン化化学物質によるフォトレジスト現像 |
| US11988965B2 (en) | 2020-01-15 | 2024-05-21 | Lam Research Corporation | Underlayer for photoresist adhesion and dose reduction |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980903 |