JPH052268A - 光脱色性材料及びこれを用いたレジストパターンの形成方法 - Google Patents

光脱色性材料及びこれを用いたレジストパターンの形成方法

Info

Publication number
JPH052268A
JPH052268A JP3178772A JP17877291A JPH052268A JP H052268 A JPH052268 A JP H052268A JP 3178772 A JP3178772 A JP 3178772A JP 17877291 A JP17877291 A JP 17877291A JP H052268 A JPH052268 A JP H052268A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
resist pattern
photodecoloring
photobleaching
group
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.)
Granted
Application number
JP3178772A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2841938B2 (ja
Inventor
Mitsuo Ishikawa
満夫 石川
Satoshi Watanabe
聡 渡辺
Toshinobu Ishihara
俊信 石原
Kenichi Ito
健一 伊藤
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.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co 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 Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP3178772A priority Critical patent/JP2841938B2/ja
Publication of JPH052268A publication Critical patent/JPH052268A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2841938B2 publication Critical patent/JP2841938B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 波長200〜300nmの光に対して所定レ
ベルのコントラスト閾値を示すホトレジスト層2の上層
として、下記一般式(1)で表される繰り返し単位から
なるオルガノポリシランを含有する光脱色性材料で光脱
色性層3を形成し、該光脱色性層を選択的に露光するこ
とによりレジストパターン5を形成する。 (R1は2価の有機基。R2,R3,R4及びR5はメチル
基、エチル基、プロピル基もしくはフェニル基のいずれ
かの基、nは1〜5の整数) 【効果】 リソグラフィーにおいて上記光脱色性材料を
用いて光脱色性層を形成することにより、超微細なレジ
ストパターン形成時の露光、現像に際して、スループッ
トの低下がほとんどなく、高コントラスト、高解像度、
高精度のレジストパターンを形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体集積回路
の製造における写真食刻工程用のマスクのように被写体
の像のコントラストを増強させるための光脱色性材料及
びこれを用いてレジストパターンを形成する方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
半導体集積回路の高集積化、高密度化はリソグラフィー
技術の進歩により増大し、リソグラフィーにより形成さ
れる回路の最小線幅も約0.4μmまで細くすることが
できるようになった。このような細い加工線幅を得るに
は、高開口レンズ(高NA)を有する装置を用いた縮小
投影法により紫外線露光する方法、基板上に直接描画す
る電子ビーム露光法、X線を用いたプロキシミティー露
光法を採用することができ、これらの方法のうちで、ス
ループットを犠牲にすることなくレジストパターンを形
成するためには縮小投影法により紫外線露光する方法が
最良である。
【0003】リソグラフィー技術において、ホトレジス
トを所望のパターン形状に露光し、現像してできるレジ
スト像は露光像のコントラストが大きいほど垂直に近い
壁を持つ形状になるが、非常に高い空間周波数での露光
を行う場合、露光像のコントラストが低下し、鮮明なレ
ジスト像を得ることができなくなる。
【0004】そこで、解像度及びパターン形状の改善を
図る方法として、波長300〜450nmの光に対して
吸収極大を持つコントラスト増強用の光脱色性層(特公
昭62−40697,特開昭62−234148号公報
参照)を用いたレジストパターン形成方法が提案されて
いる。また、解像度を向上させるため、ステッパの使用
する光の波長は436nm(g線)、365nm(i
線)、248nm(KrFエキシマレーザー)と短波長
化が進んでいるが、この短波長化により解像度は向上す
るものの、焦点深度を深くとることができず、従って超
微細なレジストパターンを形成することが困難であると
いう問題点がある。
【0005】本発明は上記事情に鑑みなされもので、超
微細なレジストパターンを形成することが可能となるコ
ントラスト増強用の光脱色性材料及びこれを用いたレジ
ストパターン形成方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は上記
目的を達成するため鋭意検討を行った結果、波長200
〜300nmの光に対して光脱色性を有し、非脱色状態
における吸光係数と分子量との比が10リットル/g・
cmより大きく、かつ非脱色状態における吸光係数と脱
色状態における吸光係数との比が5より大きい物質のう
ち、分子中に−Si−(Si)n−で示される結合を有
するオルガノポリシラン、より具体的には下記一般式
(1)で表される繰り返し単位からなるオルガノポリシ
ランを含有する材料がコントラスト増強用の光脱色性層
を形成するための材料として適していることを見い出し
た。即ち、波長200〜300nmの光に対して所定レ
ベルのコントラスト閾値をもつホトレジスト層の上に上
記材料からなる光脱色性層を形成し、露光を行った場
合、焦点深度を深くとることができるので超微細なレジ
ストパターンを形成することができ、かつ解像度に優れ
ていることを見い出し、本発明をなすに至った。
【0007】
【化2】 (式中、R1は2価の有機基、R2,R3,R4及びR5
同一又は異なり、メチル基、エチル基、プロピル基もし
くはフェニル基のいずれかの基、nは1〜5の整数を表
す。)従って、本発明は上記一般式(1)で表わされる
繰り返し単位からなるオルガノポリシランを含有するこ
とを特徴とする光脱色性材料、及び、波長200〜30
0nmの光に対して所定レベルのコントラスト閾値を示
すホトレジスト層の上層として上記の光脱色性材料から
なる光脱色性層を形成し、該光脱色性層を選択的に露光
することを特徴とするレジストパターンの形成方法を提
供する。
【0008】以下、本発明を更に詳しく説明すると、本
発明の光脱色性材料は、上記一般式(1)で表される繰
り返し単位からなるオルガノポリシランを含有するもの
である。
【0009】ここで、R1は2価の有機基であり、具体
的には次のものが例示されるが、これらに制限されるも
のではない。 (1)下記式で示される芳香環構造のみを有する2価の
有機基。
【0010】
【化3】 (2)下記式で示される芳香環構造と鎖式構造を有する
2価の有機基。
【0011】
【化4】 (3)下記式で示されるアルキレン基。
【0012】
【化5】 (4)下記式で示されるヘテロ原子もしくはヘテロ原子
を含む2価の有機基。
【0013】
【化6】
【0014】また、R2,R3,R4,R5はメチル基、エ
チル基、プロピル基又はフェニル基を表し、これらは互
いに同一であっても異なっていてもよいが、高分子材料
の溶解性の観点からは、例えばR2,R4がメチル基で、
3,R5がフェニル基というように2種類以上の基の組
み合わせであることが好ましい。また、nは1〜5の整
数であるが、特に1であることが好ましい。
【0015】また、このオルガノポリシランは非脱色状
態における吸光係数と分子量との比が10リットル/g
・cmより大きく、かつ非脱色状態における吸光係数と
脱色状態における吸光係数との比が5より大きいもので
あるが、非脱色状態における吸光係数と分子量との比は
100以上、非脱色状態における吸光係数と脱色状態に
おける吸光係数との比は30以上であることが好まし
い。なお、このオルガノポリシランの分子量は1〜50
0,000、特に20,000〜100,000である
ことが好ましい。
【0016】本発明の光脱色性材料は上記オルガノポリ
シランを単独で用いてもよく、上記オルガノポリシラン
と結合剤とを有機溶媒に溶解して混合し、回転注型可能
な光脱色性材料として用いることもできる。この混合物
は、(A)有機溶剤100部(重量部、以下同じ)、
(B)不活性有機重合体結合剤0〜30部、好ましくは
0〜15部、及び、(C)上記オルガノポリシラン1〜
30部、好ましくは1〜15部を混合したものが好適で
ある。
【0017】ここで、(A)成分の溶剤としては、トル
エン,キシレン,エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、
芳香族炭化水素とシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素と
の混合物、芳香族炭化水素とプロパノール,ブタノール
等のアルコール類との混合物などが挙げられる。
【0018】(B)成分の結合剤としては、酢酸ビニル
の単重合体又は共重合体もしくはそれらの部分ケン化
物、スチレン又はその誘導体の共重合体、アクリル酸も
しくはメタクリル酸エステルの単重合体又は共重合体、
炭化水素可溶性セルロースエーテル類やセルロースエス
テル類、ポリビニルピロリドン単重合体又は共重合体、
トリオルガノシリル基を導入したポリビニルアルコール
やプルラン類などが挙げられる。
【0019】上記(A),(B),(C)成分を混合す
る場合、(B)成分、(C)成分それぞれを(A)成分
に溶解して溶液状態としたものを混合することが好まし
い。
【0020】本発明の光脱色性材料を用いたレジストパ
ターンを形成するには、図1及び図2に示すリソグラフ
ィー工程により行うことができる。図1はホトレジスト
層の上に光脱色性層を直接形成した例を示す。まず、ケ
イ素ウエハー等の基板1上にスピンコート等の方法でホ
トレジスト層2を形成し、このホトレジスト層2の上に
本発明の光脱色性材料をスピンコート等の方法で塗布し
て光脱色性層3を形成し、光脱色性層3に波長200〜
300nmの紫外線4を縮小投影法により所望のパター
ン形状に露光し、即ち図1においてA部分を露光し、光
脱色性層3を除去し、現像液を用いて現像する方法によ
りレジストパターン5を形成することができる。
【0021】図2は光脱色性層をホトレジスト層から隔
離するために両者の間にポリビニルアルコール等の中性
物質からなる薄い介在層6を設けた例を示す。
【0022】図1及び図2に示した例においてはホトレ
ジスト層2としてポジ型レジストを用いたのでB部分が
レジストパターン5として残るが、ホトレジストとして
は、波長200〜300nmの光に対して所定レベルの
コントラスト閾値を示すものであればポジ型、ネガ型の
いずれも使用することができる。このようなホトレジス
トとして、具体的にはXP8843(シップレー製)な
どを挙げることができる。
【0023】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
【0024】[実施例1]光脱色性材料として分子量約
30,000のポリ[p−(1,2−ジメチルジフェニ
ルジシラニレン)フェニレン]及び分子量約1,600
で水酸基含有量約5.4〜6%のスチレン−アリルアル
コール共重合体のそれぞれの5%エチルベンゼン溶液を
混合した混合物を用い、図1に示すリソグラフィー工程
に従ってレジストパターンを形成した。まず、ケイ素ウ
エハーからなる基板1の上にXP8843(ポジレジス
ト)をスピンコートしてレジスト層2を形成し(図1
(a))、次にレジスト層2上に上記光脱色性材料をス
ピンコートして光脱色性層3を形成し(図1(b))、
縮小投影法によりA部分に選択的に248nmの紫外線
4を露光し(図1(c))、その後、光脱色性層3をキ
シレンを用いて除去し、アルカリ現像液を用いて現像を
行い、レジストパターン5を形成した(図1(d))。
得られたレジストパターンはコントラストが増強された
0.3μm解像のものであった。
【0025】[実施例2]実施例1においてポリ[p−
(1,2−ジメチルジフェニルジシラニレン)フェニレ
ン]の代わりに分子量10,000のポリ[p−(1,
2−ジメチルジエチルジシラニレン)フェニレン]を用
いた以外は実施例1と同様にしてエチルベンゼン溶液を
調製し、実施例1と同様にしてレジストパターンを形成
したところ、得られたレジストパターンはコントラスト
が増強された0.325μm解像のものであった。
【0026】[実施例3]光脱色性材料として分子量約
30,000のポリ[p−(1,2−ジメチルジフェニ
ルジシラニレン)フェニレン]及び分子量約3,000
で成分比6:4のポリビニルピロリドン−酢酸ビニル共
重合体のそれぞれの5%エチルベンゼン−1−ブタノー
ル溶液(重量比1:1)の混合物を用い、介在層として
分子量10,000のポリビニルアルコール5%水溶液
を用い、図2に示すリソグラフィー工程に従ってレジス
トパターンを形成した。まず、ケイ素ウエハー等からな
る基板1にXP8843(ポジレジスト)をスピンコー
トしてレジスト層2を形成し(図2(a))、次に、レ
ジスト層2上に介在層6としてBC−5(MicroS
i社製)をスピンコートし(図2(b))、更にその上
に上記光脱色性材料をスピンコートして光脱色性層7を
形成し(図2(c))、縮小投影法によりA部分に選択
的に248nmの紫外線4を露光した(図2(d))。
その後、介在層6と光脱色性層7とを純水を用いて同時
に除去し、アルカリ現像液を用いて現像を行い、レジス
トパターン5を形成した(図2(e))。得られたレジ
ストパターンはコントラストが増強された0.3μm解
像のものであった。
【0027】[比較例]実施例1において、光脱色性層
を用いない以外は実施例1と同様にしてレジストパター
ンを形成した。このレジストパターンと光脱色性層を用
いた際に得られたレジストパターン(実施例1,2,
3)の比較を表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、リソグラフィーに
おいて本発明の光脱色性材料を用いて光脱色性層を形成
することにより、超微細なレジストパターン形成時の露
光、現像に際して、スループットの低下がほとんどな
く、高コントラスト、高解像度、高精度のレジストパタ
ーンを形成することができ、従って半導体素子の微細化
が進み、かつ歩留まりが向上し、工業的に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光脱色性材料を用いたリソグラフィー
工程の一例を示す工程図である。
【図2】本発明の光脱色性材料を用いたリソグラフィー
工程の他の例を示す工程図である。
【符号の説明】
1 基板 2 ホトレジスト層 3 光脱色性層 4 紫外線 5 レジストパターン 6 介在層 7 光脱色性層
───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 石原 俊信 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内 (72)発明者 伊藤 健一 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地の 1 信越化学工業株式会社合成技術研究所 内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で表される繰り返し単
    位からなるオルガノポリシランを含有することを特徴と
    する光脱色性材料。 【化1】 (式中、R1は2価の有機基、R2,R3,R4及びR5
    同一又は異なり、メチル基、エチル基、プロピル基もし
    くはフェニル基のいずれかの基、nは1〜5の整数を表
    す。)
  2. 【請求項2】波長200〜300nmの光に対して所定
    レベルのコントラスト閾値を示すホトレジスト層の上層
    として請求項1の光脱色性材料からなる光脱色性層を形
    成し、該光脱色性層を選択的に露光することを特徴とす
    るレジストパターンの形成方法。
JP3178772A 1991-06-24 1991-06-24 光脱色性材料及びこれを用いたレジストパターンの形成方法 Expired - Fee Related JP2841938B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3178772A JP2841938B2 (ja) 1991-06-24 1991-06-24 光脱色性材料及びこれを用いたレジストパターンの形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3178772A JP2841938B2 (ja) 1991-06-24 1991-06-24 光脱色性材料及びこれを用いたレジストパターンの形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH052268A true JPH052268A (ja) 1993-01-08
JP2841938B2 JP2841938B2 (ja) 1998-12-24

Family

ID=16054359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3178772A Expired - Fee Related JP2841938B2 (ja) 1991-06-24 1991-06-24 光脱色性材料及びこれを用いたレジストパターンの形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2841938B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7256778B1 (en) 2002-12-23 2007-08-14 Lg. Philips Lcd Co. Ltd. Reset circuit for timing controller

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7256778B1 (en) 2002-12-23 2007-08-14 Lg. Philips Lcd Co. Ltd. Reset circuit for timing controller
US8009160B2 (en) 2002-12-23 2011-08-30 Lg Display Co. Ltd. Circuit for timing controller

Also Published As

Publication number Publication date
JP2841938B2 (ja) 1998-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4216705B2 (ja) フォトレジストパターン形成方法
US7838198B2 (en) Photoresist compositions and method for multiple exposures with multiple layer resist systems
US9235119B2 (en) Exposure photolithography methods
JP2501292B2 (ja) 酸感応ポリマおよびホトレジスト構造の作成方法
TW573213B (en) Photoresist composition for deep UV radiation
KR20110002800A (ko) 전자 장치 형성 방법
WO2008047719A1 (fr) Procede de formation de motif miniaturise et solution de traitement de substrat de reserve mise en œuvre dans ce procede
CN103376660A (zh) 用于负显影的含保护羟基的光致抗蚀剂组合物和使用其的图案形成方法
JP3125678B2 (ja) 化学増幅ポジ型レジスト材料
CN1202913A (zh) 通过螯合型离子交换树脂降低光刻胶组合物中的金属离子
JP3410707B2 (ja) パターン形成材料及びパターン形成方法
JP2003084459A (ja) レジストパターン微細化用被覆形成剤及びそれを用いた微細レジストパターン形成方法
JP3031287B2 (ja) 反射防止膜材料
JPH052268A (ja) 光脱色性材料及びこれを用いたレジストパターンの形成方法
KR100618909B1 (ko) 실리콘을 함유하는 탑 코팅 조성물과 이를 이용한포토레지스트 패턴 형성 방법
JPH0693045A (ja) 感光性組成物
JP2000191656A (ja) 多酸素含有化合物、フォトレジスト組成物、フォトレジストパタ―ン形成方法、及び半導体素子
JPH09185159A (ja) 遠紫外線用ポジ型レジスト組成物
CN100578357C (zh) 用于电子基平版印刷术的高灵敏性抗蚀剂组合物
JPH09134015A (ja) パタン形成材料,パタン形成方法および半導体素子製造方法
KR100772809B1 (ko) 포토레지스트 세정액 조성물
US6989227B2 (en) E-beam curable resist and process for e-beam curing the resist
JP3417070B2 (ja) パターン形成材料
KR100586541B1 (ko) 유기 반사 방지막 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법
WO2001022170A1 (fr) Procede de formation d'un motif de resist presentant une resistance amelioree a la gravure seche

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081023

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081023

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091023

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091023

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101023

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees