JPH05158235A - レジスト組成物とレジストパターンの形成方法 - Google Patents

レジスト組成物とレジストパターンの形成方法

Info

Publication number
JPH05158235A
JPH05158235A JP3327215A JP32721591A JPH05158235A JP H05158235 A JPH05158235 A JP H05158235A JP 3327215 A JP3327215 A JP 3327215A JP 32721591 A JP32721591 A JP 32721591A JP H05158235 A JPH05158235 A JP H05158235A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
pattern
upper layer
resist pattern
dry etching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP3327215A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoko Kobayashi
倫子 小林
Shunichi Fukuyama
俊一 福山
Yoshiyuki Okura
嘉之 大倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3327215A priority Critical patent/JPH05158235A/ja
Publication of JPH05158235A publication Critical patent/JPH05158235A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レジスト組成物とレジストパターンの形成方
法に関し、解像性と耐ドライエッチング性に優れたレジ
ストを実用化することを目的とする。 【構成】 クレゾールノボラックとナフトキノンジアジ
ドスルホン酸エステルとの混合物よりなるレジストにシ
リカゾルを添加してレジスト組成物を作り、このレジス
トを二層構造の上層レジストとして使用し、紫外線の選
択露光を行って後、アルカリ現像を施して上層レジスト
パターンを作り、この上層レジストパターンをマスクと
してドライエッチングを行い、このパターンを下層レジ
ストに転写することを特徴としてレジストパターンの形
成方法を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は解像性と耐ドライエッチ
ング性に優れたレジスト組成物とレジストパターンの形
成方法に関する。
【0002】大量の情報を高速に処理する必要から情報
処理装置は小型化と大容量化が進められており、この装
置の主体を構成する半導体装置は大容量化が進んでLSI
やVLSIが実用化されているが、更に集積化が進んでULSI
の開発が進められている。
【0003】こゝで、集積化は主として単位素子の小形
化により行われているために電極や配線は益々微細化し
ており、最小線幅としてサブミクロン(Sub-micrn) が使
用されている。
【0004】また、集積化に伴い、配線の交叉( クロス
オーバ) が不可避であり、そのために集積回路の形成が
行われている基板面には微細な段差が数多く存在してお
り、この微細な段差は配線の多層化が進行するに従って
益々顕著になっている。
【0005】さて、集積回路の形成は薄膜形成技術, 写
真蝕刻技術( フォトリソグラフィ),イオン注入技術など
が使用されているが、微細パターンの形成には薄膜形成
技術と写真蝕刻技術が使用されている。
【0006】すなわち、被処理基板上に形成してある薄
膜上にスピンコート法などによりレジストを被覆し、投
影露光を行って微細パターンを選択露光し、レジストが
ポジ型の場合は露光部が現像液に可溶性となり、一方、
ネガ型の場合は不溶性となるのを利用してレジストパタ
ーンを作り、これをマスクとしてドライエッチングを行
うことにより微細パターンが作られている。
【0007】然し、段差を伴う被処理基板に対しては、
この方法で微細パターンを形成することは不可能であ
り、この段差の影響を無くして微細パターンを形成する
方法として二層レジスト法が用いられている。
【0008】本発明は二層構造の上層レジストに関する
ものである。
【0009】
【従来の技術】二層構造レジスト法は凹凸を伴う被処理
基板上にフェノールノボラック樹脂やクレゾールノボラ
ック樹脂よりなる下層レジストを1〜5μm の厚さに塗
布して段差を平坦化した後、この上に上層レジストを0.
1 〜1 μm 程度と薄く塗布するものである。
【0010】そして、投影露光などの方法により選択的
露光と現像とを行って上層レジストをパターンニングし
た後、このレジストパターンをマスクとして下層レジス
トを酸素( O2) プラズマによりドライエッチングを行
い、レジストパターンを得る。
【0011】かゝる二層構造レジスト法は従来の単層レ
ジスト法に較べると、上層レジストを格段に薄く形成で
きるために、高い解像性を実現することができる。その
ため、上層レジストはO2プラズマに対して充分な耐性を
備えていることが必要であり、この観点からシリコーン
系の樹脂または硅素(Si)含有の有機樹脂などが検討され
ている。
【0012】例えば、ポリ-p- クロロメチルフェニルフ
ェニルシロキサン, ポリアリルシルセスキオキサン, ポ
リビニルシルセスキオキサンなどが該当する。然し、こ
れらの有機硅素重合体( シリコーン) レジストは露光後
の現像に有機溶媒を使用することから膨潤が避けられ
ず、そのために解像性が低下し、サブミクロン(Sub-mic
ron)パターンを安定して形成できないと云う問題があっ
た。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ULSIやVLSIの開発には
凹凸のある基板上に微細パターンを形成するため、二層
構造レジストの使用が不可欠であるが、従来の上層レジ
ストは現像に有機溶媒を使用するため膨潤による解像性
の低下が避けられない。
【0014】そこで、この問題の解決が課題である。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の課題はクレゾール
ノボラックとナフトキノンジアジドスルホン酸エステル
との混合物よりなるレジストにシリカゾルを添加してレ
ジスト組成物を作り、このレジストを二層構造の上層レ
ジストとして使用し、紫外線の選択露光を行って後、ア
ルカリ現像を施して上層レジストパターンを作り、この
上層レジストパターンをマスクとしてドライエッチング
を行い、このパターンを下層レジストに転写することを
特徴としてレジストパターンの形成方法を構成すること
により解決することができる。
【0016】
【作用】本発明はポジ型レジストとしては公知なクレゾ
ールノボラックとナフトキノンジアジドスルホン酸エス
テルとの混合物よりなるレジストにシリカゾルを添加し
てレジスト組成物を作り、このレジストを二層構造の上
層レジストとして使用するものである。
【0017】すなわち、一般式(1) で示されるクレゾー
ルノボラックはアルカリ可溶性であり、これに一般式
(2) で示され、アルカリ不溶性であるナフトキノンジア
ジドスルホン酸エステルとの混合物でレジストが構成さ
れている。
【0018】
【化1】
【0019】
【化2】 このレジストの反応としては、アルカリ可溶性であるク
レゾールノボラックの溶解はナフトキノンジアジドスル
ホン酸エステルがクレゾールノボラックの溶解抑止剤と
して働いているため未露光の状態では阻止されている
が、ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルは光照射
によりナフトキノンジアジドスルホン酸基のN2が脱離し
てカルベンとなり、ケテンを経て水( H2O) と反応して
カルボン酸となりアルカリ可溶性となる。
【0020】また、これと共にクレゾールノボラックの
アルカリ現像液に対する溶解抑止性を失う。そのために
露光部はアルカリ可溶性となるのである。
【0021】この系統のレジストはシプレィ社よりMP-1
300 の商品名で、また東京応化よりOFPR-200やOFPR-400
などの商品名で市販されており、感度と解像性が優れて
いるため広く用いられている。
【0022】しかし、このレジストはO2プラズマに対す
るドライエッチング耐性は頗る貧弱である。そこで、本
発明はこのレジストにシロキサン結合(Si-O)をもつシリ
カゾル( コロイド状シリカ) を添加してドライエッチン
グ耐性をもたせるものである。
【0023】然し、シリカゾルはアルカリ不溶性のため
に多量な添加はレジストの解像性を低下させる。そこ
で、シリカゾルの添加量は10〜40重量%が適当であり、
10重量%以下の添加ではO2プラズマ耐性の向上には効果
がなく、また40重量%以上の添加は解像性を低下させ
る。
【0024】
【実施例】
実施例1:(O2プラズマ耐性の評価) クレゾールノボラック ・・・・・・・・・0.7 g ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル ・0.2 g シリカゾル(高純度品) ・・・・・・・0.1 g
(10重量%) を5gのメチルイソブチルケトン( 略称MIBK) 溶解して
後、0.2 μm のメンブレンフィルタで濾過してレジスト
を作った。
【0025】このレジストをSiウエハ上にスピンコート
法を用いて1μm の厚さになるように塗布し、80℃で20
分間乾燥( ブリベーク) した。また、比較としてフェノ
ールノボラック系レジストMP-1300(シプレィ社製) を同
様に1μm の厚さになるように塗布した後、200 ℃で1
時間乾燥( ブリベーク) した。
【0026】この二種類のウエハをドライエッチング装
置にセットし、0.20W/cm2 の条件でO2プラズマにより
ドライエッチングを行い、膜厚の経時変化を測定した。
その結果、本発明をて適用したレジストはMP-1300 に較
べ約40倍のドライエッチング耐性をもっていることが判
った。 実施例2:Siウエハ上にスピンコート法を用いてフェノ
ールノボラック系レジストMP-1300 を2μm の厚さにな
るように塗布し、200 ℃で1時間乾燥して下層レジスト
を形成した。
【0027】次に、この上に実施例1で形成したレジス
トを同様な方法で0.3 μm の厚さとなるように塗布し、
80℃で20分間に亙って乾燥した。次に、マスクを介して
i線(波長356nm)を60mJ/ cm2 の露光量で照射して露光
させた後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド( 略称TMAH) の2.4 %水溶液で30秒現像し、水で30秒
間に亙って洗浄した。
【0028】このようにして得られたレジストパターン
を走査電子顕微鏡( 略称SEM)で観察したところ0.4 μm
のライン・アンド・スペースを解像することができた。
次に、このSiウエハをドライエンチング装置にセット
し、出力0.20W/cm2 の条件でO2プラズマにより15分に
亙ってドライエッチングを行い上層パターンを下層に転
写した。
【0029】このレジストパターンをSEMで観察したと
ころ0.4μm のライン・アンド・スペースを解像してお
り、また、アンダーカットも無かった。 比較例1:実施例1においてシリカゾルの添加量を50重
量%とした以外は全く同様にしてレジストを作った。
【0030】このレジストを上層レジストとして使用
し、実施例2と同様な条件で上層レジストパターンを形
成した後、O2プラズマによりドライエッチングを行い上
層パターンを下層に転写した。
【0031】このようにして得られたレジストパターン
をSEMで観察したところ、露光部分に現像残が発生して
おり、0.4 μm のライン・アンド・スペースを解像でき
なかった。
【0032】
【発明の効果】本発明の実施により感度,解像性に優
れ、またO2プラズマ耐性のよい二層構造上層用ポジ型レ
ジストを実用化することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/027 21/302 J 7353−4M 7352−4M H01L 21/30 361 N

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クレゾールノボラックとナフトキノンジ
    アジドスルホン酸エステルとの混合物よりなるレジスト
    にシリカゾルを添加してなることを特徴とするレジスト
    組成物。
  2. 【請求項2】 前記シリカゾルの添加量が10〜40重量%
    であることを特徴とする請求項1記載のレジスト組成
    物。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のレジストを二層構造の上
    層レジストとして使用し、紫外線の選択露光を行って
    後、アルカリ現像を施して上層レジストパターンを作
    り、該上層レジストパターンをマスクとしてドライエッ
    チングを行い、該パターンを下層レジストに転写するこ
    とを特徴とするレジストパターンの形成方法。
JP3327215A 1991-12-11 1991-12-11 レジスト組成物とレジストパターンの形成方法 Withdrawn JPH05158235A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3327215A JPH05158235A (ja) 1991-12-11 1991-12-11 レジスト組成物とレジストパターンの形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3327215A JPH05158235A (ja) 1991-12-11 1991-12-11 レジスト組成物とレジストパターンの形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05158235A true JPH05158235A (ja) 1993-06-25

Family

ID=18196602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3327215A Withdrawn JPH05158235A (ja) 1991-12-11 1991-12-11 レジスト組成物とレジストパターンの形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05158235A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002110509A (ja) * 2000-09-27 2002-04-12 Fujitsu Ltd 電子デバイスの製造方法
US6534235B1 (en) 2000-10-31 2003-03-18 Kansai Research Institute, Inc. Photosensitive resin composition and process for forming pattern
US6653043B1 (en) 1999-11-01 2003-11-25 Kansai Research Institute, Inc. Active particle, photosensitive resin composition, and process for forming pattern
JP2004310076A (ja) * 2003-03-26 2004-11-04 Sumitomo Bakelite Co Ltd ポジ型感光性樹脂組成物並びに半導体装置及び表示素子
US6921623B2 (en) 2000-12-05 2005-07-26 Kri, Inc. Active components and photosensitive resin composition containing the same
JP2006037058A (ja) * 2004-07-30 2006-02-09 Hitachi Chem Co Ltd 印刷インキ組成物、凸版反転オフセット法、レジストパターンの形成法、電子部品の製造法及び電子部品

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6653043B1 (en) 1999-11-01 2003-11-25 Kansai Research Institute, Inc. Active particle, photosensitive resin composition, and process for forming pattern
JP2002110509A (ja) * 2000-09-27 2002-04-12 Fujitsu Ltd 電子デバイスの製造方法
US6534235B1 (en) 2000-10-31 2003-03-18 Kansai Research Institute, Inc. Photosensitive resin composition and process for forming pattern
US6921623B2 (en) 2000-12-05 2005-07-26 Kri, Inc. Active components and photosensitive resin composition containing the same
JP2004310076A (ja) * 2003-03-26 2004-11-04 Sumitomo Bakelite Co Ltd ポジ型感光性樹脂組成物並びに半導体装置及び表示素子
JP2006037058A (ja) * 2004-07-30 2006-02-09 Hitachi Chem Co Ltd 印刷インキ組成物、凸版反転オフセット法、レジストパターンの形成法、電子部品の製造法及び電子部品

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2919004B2 (ja) パターン形成方法
JPH0456977B2 (ja)
US4983490A (en) Photoresist treating composition consisting of a mixture of propylene glycol alkyl ether and propylene glycol alkyl ether acetate
JP2010102348A (ja) 厚膜形成用のフォトレジスト組成物
US4692398A (en) Process of using photoresist treating composition containing a mixture of a hexa-alkyl disilazane, propylene glycol alkyl ether and propylene glycol alkyl ether acetate
JP3708688B2 (ja) レジストパターン形成方法
JPH05158235A (ja) レジスト組成物とレジストパターンの形成方法
JP4554122B2 (ja) 化学増幅型ポジ型液晶素子用レジスト組成物
US4806458A (en) Composition containing a mixture of hexa-alkyl disilazane and propylene glycol alkyl ether and/or propylene glycol alkyl ether acetate
KR940007776B1 (ko) 감광성 내식막 처리용 조성물
JPH0210348A (ja) ポジ型感光性組成物及びレジストパターンの形成方法
JPH05216232A (ja) レジスト組成物とレジストパターンの形成方法
JPS63279246A (ja) ポジ型フォトレジスト組成物
JP3361624B2 (ja) ポジ型感光性組成物
JPS62138843A (ja) 複合レジスト構造体
JPS63231338A (ja) 微細パタ−ンの形成方法
JPS63313149A (ja) パタ−ン形成材料
CN112882343A (zh) 光刻胶倒梯形结构的形成方法
JPH061378B2 (ja) ポジ型ホトレジスト組成物
JPH0272361A (ja) 二層構造電子線レジスト
JP2619050B2 (ja) ポジ型感光性組成物
JPS60206135A (ja) パタ−ン形成方法
JPH03268427A (ja) 有機樹脂膜のパターン形成方法及び多層配線基板の製造方法
JPS6286357A (ja) ポジ型ホトレジスト組成物
JPS62159142A (ja) ポジ型ホトレジスト組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990311