JPH06250393A - 新規レジストおよび新規レジストを用いたパターン形成方法 - Google Patents
新規レジストおよび新規レジストを用いたパターン形成方法Info
- Publication number
- JPH06250393A JPH06250393A JP5040846A JP4084693A JPH06250393A JP H06250393 A JPH06250393 A JP H06250393A JP 5040846 A JP5040846 A JP 5040846A JP 4084693 A JP4084693 A JP 4084693A JP H06250393 A JPH06250393 A JP H06250393A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- group
- pattern
- acid
- resin
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- Pending
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 化学増幅レジストのパターン露光部と未露光
部の現像液に対する溶解速度の差を十分にすることによ
り形状のよいレジストパターンを形成する新規レジスト
および新規レジストを用いたパターン形成方法を提供す
る。 【構成】 基板１上に、イミノスルフォニル基と酸によ
り脱離基が脱離してアルカリ可溶性となる樹脂を含むレ
ジスト２を形成する工程と、所望のマスク３を用いて露
光する工程と、前記レジスト２をアルカリ現像してレジ
ストパターン２Ａを形成する工程とを含むパターン形成
方法である。本発明のレジストは、露光後にその樹脂中
の２箇所でアルカリ可溶部分（スルフォン酸基、フェノ
ール基）をもつことから、露光部のアルカリ溶液に対す
る溶解速度は、従来のフェノール基のみを有する場合に
比べて、著しく増大する。このように、本発明のレジス
トを用いてパターン形成することにより、形状の優れた
微細パターンを得ることができる。
部の現像液に対する溶解速度の差を十分にすることによ
り形状のよいレジストパターンを形成する新規レジスト
および新規レジストを用いたパターン形成方法を提供す
る。 【構成】 基板１上に、イミノスルフォニル基と酸によ
り脱離基が脱離してアルカリ可溶性となる樹脂を含むレ
ジスト２を形成する工程と、所望のマスク３を用いて露
光する工程と、前記レジスト２をアルカリ現像してレジ
ストパターン２Ａを形成する工程とを含むパターン形成
方法である。本発明のレジストは、露光後にその樹脂中
の２箇所でアルカリ可溶部分（スルフォン酸基、フェノ
ール基）をもつことから、露光部のアルカリ溶液に対す
る溶解速度は、従来のフェノール基のみを有する場合に
比べて、著しく増大する。このように、本発明のレジス
トを用いてパターン形成することにより、形状の優れた
微細パターンを得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造工程のうちの
新規レジストおよび新規レジストを用いた微細パターン
形成方法に関するものである。
新規レジストおよび新規レジストを用いた微細パターン
形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、微細パターン形成方法として、酸
発生による化学増幅を利用したレジストを用いた方法が
提唱されている（たとえば、O.Nalamasu et al., Proc.
of SPIE, vol.1466, p.238 (1991)）。この方法によれ
ば、たとえば、ＫｒＦエキシマレーザ露光により０.３
μｍのパターン形成が可能である。ところが、このよう
な型のレジストでは、パターン露光部と未露光部の現像
液に対する溶解速度の差が十分でないために０.２５μ
ｍ以下のパターン形成が非常に困難であった。以下図面
を参照しながら、上記したような従来のレジストを用い
た従来のパターン形成方法の一例について説明する。図
２は従来のパターン形成方法の工程断面図を示すもので
ある。
発生による化学増幅を利用したレジストを用いた方法が
提唱されている（たとえば、O.Nalamasu et al., Proc.
of SPIE, vol.1466, p.238 (1991)）。この方法によれ
ば、たとえば、ＫｒＦエキシマレーザ露光により０.３
μｍのパターン形成が可能である。ところが、このよう
な型のレジストでは、パターン露光部と未露光部の現像
液に対する溶解速度の差が十分でないために０.２５μ
ｍ以下のパターン形成が非常に困難であった。以下図面
を参照しながら、上記したような従来のレジストを用い
た従来のパターン形成方法の一例について説明する。図
２は従来のパターン形成方法の工程断面図を示すもので
ある。
【０００３】図２（ａ）では基板１上に、（表１）の組
成の従来のレジスト６を１ミクロン厚に形成する。
成の従来のレジスト６を１ミクロン厚に形成する。
【０００４】
【表１】
【０００５】図２（ｂ）ではマスク３を介してＫｒＦエ
キシマレーザステッパ（ＮＡ０.４２）にて２５ｍＪ／
ｃｍ2の露光４を行い、この後図２（ｃ）では、９５℃
９０秒の加熱５を行う。そして図２（ｄ）では、２.３
８％のアルカリ水溶液６０秒にて現像をおこない、ポジ
型のパターン６Ａを形成した。
キシマレーザステッパ（ＮＡ０.４２）にて２５ｍＪ／
ｃｍ2の露光４を行い、この後図２（ｃ）では、９５℃
９０秒の加熱５を行う。そして図２（ｄ）では、２.３
８％のアルカリ水溶液６０秒にて現像をおこない、ポジ
型のパターン６Ａを形成した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このパターン形成工程
のなかでは、露光による酸により、レジスト６中のター
シャリーブチルカルボニル基が樹脂から切断され、樹脂
にＯＨ基があらわれてアルカリ可溶となり、加熱により
この反応がレジスト底部まで拡散して、アルカリ現像に
よりポジ型パターンが形成される。ところが、パターン
形成時には、前記レジスト中の脱離基（ターシャリーブ
チルカルボニル基）の脱離反応が完全に起こっているわ
けではなく、未反応のまま現像液に溶解している成分も
含まれている。このような理由でレジストの露光部の溶
解速度は、十分大であるとは言えず、その結果０.２５
μｍのパターン６Ａはパターンの形状が不良であった。
このような劣化したパターンは、後の工程での不良につ
ながり、結局素子の歩留り低下の要因になった。
のなかでは、露光による酸により、レジスト６中のター
シャリーブチルカルボニル基が樹脂から切断され、樹脂
にＯＨ基があらわれてアルカリ可溶となり、加熱により
この反応がレジスト底部まで拡散して、アルカリ現像に
よりポジ型パターンが形成される。ところが、パターン
形成時には、前記レジスト中の脱離基（ターシャリーブ
チルカルボニル基）の脱離反応が完全に起こっているわ
けではなく、未反応のまま現像液に溶解している成分も
含まれている。このような理由でレジストの露光部の溶
解速度は、十分大であるとは言えず、その結果０.２５
μｍのパターン６Ａはパターンの形状が不良であった。
このような劣化したパターンは、後の工程での不良につ
ながり、結局素子の歩留り低下の要因になった。
【０００７】本発明は上記問題点に鑑み、化学増幅レジ
ストのパターン不良を防止して、微細パターン形成方法
を提供するものである。
ストのパターン不良を防止して、微細パターン形成方法
を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の新規レジストおよび新規レジストを用いた
パターン形成方法は、パターン露光部と未露光部の現像
液に対する溶解速度の差を十分にすることを特徴とする
ものである。
めに本発明の新規レジストおよび新規レジストを用いた
パターン形成方法は、パターン露光部と未露光部の現像
液に対する溶解速度の差を十分にすることを特徴とする
ものである。
【０００９】すなわち、本発明は、イミノスルフォン酸
基と酸により脱離基が脱離してアルカリ可溶性となる樹
脂を含むレジスト、および、基板上に、イミノスルフォ
ン酸基と酸により脱離基が脱離してアルカリ可溶性とな
る樹脂を含むレジストを形成する工程と、所望のマスク
を用いて露光する工程と、前記レジストをアルカリ現像
してレジストパターンを形成する工程とを含むことを特
徴とするパターン形成方法である。
基と酸により脱離基が脱離してアルカリ可溶性となる樹
脂を含むレジスト、および、基板上に、イミノスルフォ
ン酸基と酸により脱離基が脱離してアルカリ可溶性とな
る樹脂を含むレジストを形成する工程と、所望のマスク
を用いて露光する工程と、前記レジストをアルカリ現像
してレジストパターンを形成する工程とを含むことを特
徴とするパターン形成方法である。
【００１０】また本発明は、イミノスルフォン酸基と酸
により脱離基が脱離してアルカリ可溶性となる樹脂と光
により酸を発生する化合物を含むレジスト、および、基
板上に、イミノスルフォン酸基と酸により脱離基が脱離
してアルカリ可溶性となる樹脂と光により酸を発生する
化合物を含むレジストを形成する工程と、所望のマスク
を用いて露光する工程と、前記レジストをアルカリ現像
してレジストパターンを形成する工程とを含むことを特
徴とするパターン形成方法である。
により脱離基が脱離してアルカリ可溶性となる樹脂と光
により酸を発生する化合物を含むレジスト、および、基
板上に、イミノスルフォン酸基と酸により脱離基が脱離
してアルカリ可溶性となる樹脂と光により酸を発生する
化合物を含むレジストを形成する工程と、所望のマスク
を用いて露光する工程と、前記レジストをアルカリ現像
してレジストパターンを形成する工程とを含むことを特
徴とするパターン形成方法である。
【００１１】
【作用】本発明のごとき、イミノスルフォン酸基は、光
によりイミノ基とスルフォン酸基が容易に切断される。
しかして、樹脂中に残されたスルフォン酸基よりＨ+が
解離し、樹脂中の別の部分の酸により脱離する箇所を攻
撃し切断することによりフェノール性樹脂となる。もち
ろん、この際に酸により脱離した脱離基からもＨ +が生
成して上記反応に利用される。このように、本発明のレ
ジストは、露光後にその樹脂中の２箇所でアルカリ可溶
部分（スルフォン酸基、フェノール基）をもつことか
ら、露光部のアルカリ溶液に対する溶解速度は、従来の
フェノール基のみを有する場合に比べて、著しく増大す
る。このように、本発明のレジストを用いてパターン形
成することにより、形状の優れた微細パターンを得るこ
とができる。
によりイミノ基とスルフォン酸基が容易に切断される。
しかして、樹脂中に残されたスルフォン酸基よりＨ+が
解離し、樹脂中の別の部分の酸により脱離する箇所を攻
撃し切断することによりフェノール性樹脂となる。もち
ろん、この際に酸により脱離した脱離基からもＨ +が生
成して上記反応に利用される。このように、本発明のレ
ジストは、露光後にその樹脂中の２箇所でアルカリ可溶
部分（スルフォン酸基、フェノール基）をもつことか
ら、露光部のアルカリ溶液に対する溶解速度は、従来の
フェノール基のみを有する場合に比べて、著しく増大す
る。このように、本発明のレジストを用いてパターン形
成することにより、形状の優れた微細パターンを得るこ
とができる。
【００１２】なお、本発明のレジストにさらに、光によ
り酸を発生する化合物を加えてもよく、この場合には、
レジストパターン形成のさらなる感度向上が期待でき
る。光により酸を発生する化合物を加えない場合には、
レジスト成分が１成分のみであるために、レジスト製造
が容易であるという利点も有する。
り酸を発生する化合物を加えてもよく、この場合には、
レジストパターン形成のさらなる感度向上が期待でき
る。光により酸を発生する化合物を加えない場合には、
レジスト成分が１成分のみであるために、レジスト製造
が容易であるという利点も有する。
【００１３】
【実施例】以下本発明の一実施例のパターン形成方法に
ついて、図１を参照しながら説明する。
ついて、図１を参照しながら説明する。
【００１４】図１（ａ）では基板１上に、（表２）の組
成の本発明の一実施例のレジスト２を１ミクロン厚に形
成する。
成の本発明の一実施例のレジスト２を１ミクロン厚に形
成する。
【００１５】
【表２】
【００１６】図１（ｂ）ではマスク３を介してＫｒＦエ
キシマレーザステッパ（ＮＡ０.４２）にて２５ｍＪ／
ｃｍ2の露光４を行い、この後、９５℃９０秒の加熱５
を行う（図１（ｃ））。そして図１（ｄ）では、２.３
８％のアルカリ水溶液６０秒にて現像をおこない、ポジ
型のパターン２Ａを形成した。パターン２Ａは、不良の
ない垂直な形状の０.２５μｍパターンであった。
キシマレーザステッパ（ＮＡ０.４２）にて２５ｍＪ／
ｃｍ2の露光４を行い、この後、９５℃９０秒の加熱５
を行う（図１（ｃ））。そして図１（ｄ）では、２.３
８％のアルカリ水溶液６０秒にて現像をおこない、ポジ
型のパターン２Ａを形成した。パターン２Ａは、不良の
ない垂直な形状の０.２５μｍパターンであった。
【００１７】なお、（表３）の本発明の一実施例のレジ
ストを用いて、上記とまったく同様の実験をおこない、
同様の不良のない垂直な形状の０.２５ミクロンパター
ンを得た。
ストを用いて、上記とまったく同様の実験をおこない、
同様の不良のない垂直な形状の０.２５ミクロンパター
ンを得た。
【００１８】
【表３】
【００１９】なお、本発明にかかる骨格となる樹脂とし
ては、たとえば、ポリビニールフェノール、ポリビニー
ルフェノールの共重合体、ノボラック樹脂、または、ノ
ボラック樹脂の共重合体に酸による脱離基を付与した樹
脂などが挙げられるが、もちろんこれらに限らない。こ
こで脱離基とは、たとえば、ターシャリーブチル基、タ
ーシャリーブチロキシ基、テトラヒドロキシ基、また
は、ターシャリーブチルシリル基などが挙げられるが、
もちろんこれらに限らない。また、本発明において、発
生した酸を拡散させるためにレジストを現像する前に加
熱をおこなっても良い。
ては、たとえば、ポリビニールフェノール、ポリビニー
ルフェノールの共重合体、ノボラック樹脂、または、ノ
ボラック樹脂の共重合体に酸による脱離基を付与した樹
脂などが挙げられるが、もちろんこれらに限らない。こ
こで脱離基とは、たとえば、ターシャリーブチル基、タ
ーシャリーブチロキシ基、テトラヒドロキシ基、また
は、ターシャリーブチルシリル基などが挙げられるが、
もちろんこれらに限らない。また、本発明において、発
生した酸を拡散させるためにレジストを現像する前に加
熱をおこなっても良い。
【００２０】本発明に用いる光により酸を発生する化合
物としては、オニウム塩、スルフォン酸化合物、ジアゾ
化合物などが挙げられるがこれらに限らない。本発明に
用いる露光光としては、ＫｒＦエキシマレーザ光、Ａｒ
Ｆエキシマレーザ光、遠紫外線、ｇ線、ｉ線、紫外線、
電子線、Ｘ線などが挙げられるがこれらに限らない。
物としては、オニウム塩、スルフォン酸化合物、ジアゾ
化合物などが挙げられるがこれらに限らない。本発明に
用いる露光光としては、ＫｒＦエキシマレーザ光、Ａｒ
Ｆエキシマレーザ光、遠紫外線、ｇ線、ｉ線、紫外線、
電子線、Ｘ線などが挙げられるがこれらに限らない。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明は、パターン露光部
と未露光部の現像液に対する溶解速度の差を十分にする
ことのできる新規レジストおよびこれを用いたパターン
形成方法であり、本発明を用いることにより解像度、形
状の良いパターンが得られ、素子の歩留り向上につなが
った。
と未露光部の現像液に対する溶解速度の差を十分にする
ことのできる新規レジストおよびこれを用いたパターン
形成方法であり、本発明を用いることにより解像度、形
状の良いパターンが得られ、素子の歩留り向上につなが
った。
【図１】本発明の一実施例のレジストを用いた本発明の
一実施例のパターン形成方法の工程断面図
一実施例のパターン形成方法の工程断面図
【図２】従来のレジストを用いた従来のパターン形成方
法の工程断面図
法の工程断面図
１ 基板 ２ 本発明のレジスト ３ マスク ４ ＫｒＦエキシマレーザ光 ５ 加熱 ２Ａ パターン
Claims (4)
- 【請求項１】イミノスルフォン酸基と酸により脱離基が
脱離してアルカリ可溶性となる樹脂を含むレジスト。 - 【請求項２】イミノスルフォン酸基と酸により脱離基が
脱離してアルカリ可溶性となる樹脂と光により酸を発生
する化合物を含むレジスト。 - 【請求項３】基板上に、イミノスルフォン酸基と酸によ
り脱離基が脱離してアルカリ可溶性となる樹脂を含むレ
ジストを形成する工程と、所望のマスクを用いて露光す
る工程と、前記レジストをアルカリ現像してレジストパ
ターンを形成する工程とを含むパターン形成方法。 - 【請求項４】基板上に、イミノスルフォン酸基と酸によ
り脱離基が脱離してアルカリ可溶性となる樹脂と光によ
り酸を発生する化合物を含むレジストを形成する工程
と、所望のマスクを用いて露光する工程と、前記レジス
トをアルカリ現像してレジストパターンを形成する工程
とを含むパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5040846A JPH06250393A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 新規レジストおよび新規レジストを用いたパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5040846A JPH06250393A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 新規レジストおよび新規レジストを用いたパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06250393A true JPH06250393A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12591958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5040846A Pending JPH06250393A (ja) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | 新規レジストおよび新規レジストを用いたパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06250393A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6376154B2 (en) | 1996-02-26 | 2002-04-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern forming material and pattern forming method |
-
1993
- 1993-03-02 JP JP5040846A patent/JPH06250393A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6376154B2 (en) | 1996-02-26 | 2002-04-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern forming material and pattern forming method |
| US6387592B2 (en) | 1996-02-26 | 2002-05-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern forming material and pattern forming method |
| US6387598B2 (en) | 1996-02-26 | 2002-05-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern forming material and pattern forming method |
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