JPH07271011A - Positive electron beam resist and production of phase shift mask using same - Google Patents

Positive electron beam resist and production of phase shift mask using same

Info

Publication number
JPH07271011A
JPH07271011A JP5890894A JP5890894A JPH07271011A JP H07271011 A JPH07271011 A JP H07271011A JP 5890894 A JP5890894 A JP 5890894A JP 5890894 A JP5890894 A JP 5890894A JP H07271011 A JPH07271011 A JP H07271011A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase shift
cyanoacrylate
electron beam
silicon dioxide
resist
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.)
Pending
Application number
JP5890894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Tamura
章 田村
Masaji Yonezawa
正次 米澤
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.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing 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 Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP5890894A priority Critical patent/JPH07271011A/en
Publication of JPH07271011A publication Critical patent/JPH07271011A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a method by which a problem of occurrence of cracks in a resist pattern of 2-cyclohexyl cyanoacrylate polymer on silicon dioxide and a high-precision phase shift mask is produced with high throughput. CONSTITUTION:In the production method of a phase shift mask using silicon dioxide as a phase shift layer, a positive electron beam resist essentially comprising a copolymer of 2-cyclohexyl cyanoacrylate and 2-alkoxyethyl cyanoacrylate having alkoxy groups of 1 to 4 carbon number is used. The phase shift layer is processed by dry etching.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路の製造
時に使用されるフォトマスクの製造方法に関するもの
で、さらに詳しくは位相シフト層として二酸化シリコン
を有する位相シフトマスクの製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a photomask used in manufacturing a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a method for manufacturing a phase shift mask having silicon dioxide as a phase shift layer. .

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に、フォトマスクはクロム等が全
面に被膜形成された透明基板上に電子線レジストを塗布
し、電子線照射後、現像処理を行い、レジストパターン
を形成した後、エッチングすることにより製造される。
しかし、従来からのフォトマスクを用いた露光方式で
は、接近したパターンはマスクの透過部から漏れた光が
干渉し合い、解像不良を起こすという問題が生じてい
た。
2. Description of the Related Art In general, a photomask is formed by coating an electron beam resist on a transparent substrate having a chromium film formed on the entire surface, irradiating with an electron beam and then developing the resist pattern to form a resist pattern, followed by etching. It is manufactured by
However, in the conventional exposure method using a photomask, there has been a problem that light leaking from the transmissive portion of the mask interferes with each other in the approaching pattern, resulting in poor resolution.

【0003】そこで、隣接しているパターンを透過する
投影光の位相を180度反転し、微細パターンの解像性
を向上させる位相シフトマスクが開発され、注目されて
いる。位相シフトマスクは前記遮光膜のパターンの形成
された基板上に位相シフト層を全面に被膜形成し、その
後、位相シフト層のみを所定のパターンどうりに加工す
ることにより製造される。
Therefore, a phase shift mask for reversing the phase of the projection light passing through the adjacent pattern by 180 degrees and improving the resolution of a fine pattern has been developed and attracted attention. The phase shift mask is manufactured by forming a film of the phase shift layer on the entire surface of the substrate on which the pattern of the light shielding film is formed, and then processing only the phase shift layer into a predetermined pattern.

【0004】位相シフト層は透明材料であれば良いが、
耐久性から二酸化シリコンが用いられる。二酸化シリコ
ンのパターニングは、遮光膜と同様の方法により形成さ
れる。まず、二酸化シリコン上に電子線レジストを塗布
後、電子線照射した後、現像処理を行い、レジストパタ
ーンを形成し、二酸化シリコンをエッチングする。
The phase shift layer may be made of a transparent material,
Silicon dioxide is used because of its durability. The patterning of silicon dioxide is formed by the same method as the light shielding film. First, after coating an electron beam resist on silicon dioxide, irradiating with an electron beam, a developing process is performed to form a resist pattern, and silicon dioxide is etched.

【0005】位相シフト層の屈折率をn、露光光源の波
長をλ、位相シフト層の厚さをdとすると、d=λ/
(2(n−1))で表される。具体的に二酸化シリコン
のnを1.47、λを365nmとすると、位相シフト
層の膜厚は390nmとなる。遮光膜のクロム等をエッ
チングする場合は、遮光膜の膜厚が100nmと、比較
的薄いため、等方性であるウエットエッチングでも問題
はない。しかし、位相シフト層は膜厚が遮光層に比べて
厚いために、等方性のウエットエッチングではサイドエ
ッチングが入り、位相シフト層の寸法制御が困難であ
り、さらにパターンにテーパーがついてしまう。そのた
め、位相シフト層である二酸化シリコンのエッチングは
異方性であるドライエッチングが適している。
When the refractive index of the phase shift layer is n, the wavelength of the exposure light source is λ, and the thickness of the phase shift layer is d, d = λ /
It is represented by (2 (n-1)). Specifically, when n of silicon dioxide is 1.47 and λ is 365 nm, the film thickness of the phase shift layer is 390 nm. When etching chrome or the like of the light-shielding film, the thickness of the light-shielding film is 100 nm, which is relatively thin, and therefore there is no problem even if it is isotropic wet etching. However, since the thickness of the phase shift layer is thicker than that of the light shielding layer, side etching occurs in the isotropic wet etching, which makes it difficult to control the dimensions of the phase shift layer and further taper the pattern. Therefore, anisotropic dry etching is suitable for etching the silicon dioxide that is the phase shift layer.

【0006】しかし、ドライエッチングではレジストの
エッチング耐性が問題となる。一般的にポジ型電子線レ
ジストのドライエッチング耐性と感度の関係は相反し、
ドライエッチング耐性の高いレジストは感度が低く、ス
ループットが低いという欠点がある。例えば、「PB
S」(チッソ(株)製商品名)、「EBR−9」(東レ
(株)製商品名)等のレジストの感度は高いが、ドライ
エッチング耐性はポジ型電子線レジストの標準であるメ
タクリル酸メチル重合体(以下PMMAとする)の1/
2以下である。また、「φ−MAC」(ダイキン工業
(株)製商品名)、「MP2400」(米国シプレー社
製商品名)等の芳香環を有するレジストは、PMMAの
2倍以上のドライエッチング耐性を有するが、感度が低
く、20μC/cm2 以上の電子線照射量を必要とする。
すなわち、現在市販されているレジストでは高精細度な
位相シフトマスクを、高スループットで製造することが
できなかった。
However, in the dry etching, the etching resistance of the resist poses a problem. Generally, the relationship between dry etching resistance and sensitivity of positive electron beam resists is contradictory,
A resist having high dry etching resistance has the drawbacks of low sensitivity and low throughput. For example, "PB
The resists such as "S" (trade name of Chisso Co., Ltd.) and "EBR-9" (trade name of Toray Co., Ltd.) have high sensitivity, but the dry etching resistance is methacrylic acid which is a standard of positive electron beam resist. 1 / Methyl polymer (hereinafter referred to as PMMA)
It is 2 or less. Further, resists having an aromatic ring such as “φ-MAC” (trade name of Daikin Industries, Ltd.) and “MP2400” (trade name of Shipley, USA) have dry etching resistance twice or more that of PMMA. However, the sensitivity is low and an electron beam irradiation dose of 20 μC / cm 2 or more is required.
That is, it was not possible to manufacture a high-definition phase shift mask with a high throughput using the resist currently on the market.

【0007】主鎖切断型である2−シアノアクリル酸シ
クロヘキシル重合体のポジ型電子線レジストとしての感
度は、2〜10μC/cm2 (加速電圧20kV)と高
く、さらにドライエッチング耐性も他のアクリル系の電
子線レジストや前記「PBS」に比べて高く、ベンゼン
環を含むレジストとほぼ同等のドライエッチング耐性を
有している。
The sensitivity of the main chain scission type 2-cyanoacrylic acid cyclohexyl polymer as a positive type electron beam resist is as high as 2 to 10 μC / cm 2 (accelerating voltage 20 kV), and the dry etching resistance is higher than that of other acrylics. It has a higher dry etching resistance than that of the electron beam resist of the type and the above-mentioned "PBS", and has almost the same dry etching resistance as the resist containing a benzene ring.

【0008】しかし、この2−シアノアクリル酸シクロ
ヘキシル重合体は、クロム、アルミニウム、シリコン等
の金属上に被膜形成して電子線照射後、現像処理した場
合は問題ないが、二酸化シリコン上ではレジストパター
ンにクラックが生じてしまうという問題がある。
However, this cyclohexyl 2-cyanoacrylate polymer causes no problem when a film is formed on a metal such as chromium, aluminum, or silicon and irradiated with an electron beam and then developed, but a resist pattern is formed on silicon dioxide. There is a problem that cracks occur in the.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの問題
点を解決するためになされたものであり、その課題とす
るところは、2−シアノアクリル酸シクロヘキシル重合
体の二酸化シリコン上でのレジストパターンにクラック
発生の問題を解決し、高精細度な位相シフトマスクを高
スループットで製造する方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve these problems, and it is an object of the present invention to form a resist pattern of 2-cyanoacrylate cyclohexyl polymer on silicon dioxide. Another object of the present invention is to provide a method for solving the problem of crack generation and manufacturing a high-definition phase shift mask with high throughput.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するため、2−シアノアクリル酸シクロヘキシルと、ア
ルコキシ基の炭素数が1〜4である2−シアノアクリル
酸アルコキシエチルとの共重合体を主成分とすることを
特徴とするポジ型電子線レジストを提供し、また、二酸
化シリコンを位相シフト層とする位相シフトマスクの製
造方法において、前記ポジ型電子線レジストを用い、ド
ライエッチングにより前記位相シフト層を加工すること
を特徴とする位相シフトマスクの製造方法を提供する。
In order to solve this problem, the present invention is a copolymer of cyclohexyl 2-cyanoacrylate and alkoxyethyl 2-cyanoacrylate having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. To provide a positive electron beam resist characterized by containing as a main component, also, in the method of manufacturing a phase shift mask having a phase shift layer of silicon dioxide, using the positive electron beam resist, by dry etching Provided is a method for manufacturing a phase shift mask, which is characterized by processing a phase shift layer.

【0011】本発明に係る2−シアノアクリル酸シクロ
ヘキシルと2−シアノアクリル酸アルコキシエチルの共
重合体は、両モノマーをアニオン重合またはラジカル重
合により共重合させることによって得られる。
The copolymer of cyclohexyl 2-cyanoacrylate and alkoxyethyl 2-cyanoacrylate according to the present invention can be obtained by copolymerizing both monomers by anion polymerization or radical polymerization.

【0012】前記2−シアノアクリル酸アルコキシエチ
ルは、アルコキシ基の炭素数が1〜4であり、具体的に
は2−シアノアクリル酸メトキシエチル、2−シアノア
クリル酸エトキシエチル、2−シアノアクリル酸プロポ
キシエチル、2−シアノアクリル酸ブトキシエチル等で
ある。
The alkoxyethyl 2-cyanoacrylate has an alkoxy group with 1 to 4 carbon atoms, and specifically, methoxyethyl 2-cyanoacrylate, ethoxyethyl 2-cyanoacrylate, and 2-cyanoacrylic acid. Propoxyethyl, butoxyethyl 2-cyanoacrylate and the like.

【0013】ラジカル重合法の開始剤としては、通常の
ラジカル重合で用いられているもので、具体的には過酸
化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル等がある。
ラジカル重合法は塊状重合または溶液重合が可能であ
る。溶液重合に用いる重合溶媒としては、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒド
ロフラン、酢酸メチルセロソルブ等の有機溶媒が挙げら
れる。重合温度および重合時間は、使用する重合開始剤
や重合溶媒の種類や量によって当然異なるが、40〜8
0℃、1〜24時間が好ましい。
As the initiator of the radical polymerization method, those used in ordinary radical polymerization are specifically used, such as benzoyl peroxide and azobisisobutyronitrile.
The radical polymerization method can be bulk polymerization or solution polymerization. Examples of the polymerization solvent used in the solution polymerization include organic solvents such as benzene, toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, and methyl cellosolve acetate. The polymerization temperature and the polymerization time naturally vary depending on the type and amount of the polymerization initiator and the polymerization solvent used, but are 40 to 8
0 degreeC and 1 to 24 hours are preferable.

【0014】アニオン重合法の開始剤としては弱塩基で
ある有機アミンが好ましい。具体的にはアニリン、ジエ
チルアミン、N,N−ジメチル−p−トルイジン等であ
る。反応温度はモノマーの重合速度を制御し、副反応を
抑制するため、−70〜20℃が好ましい。重合溶剤は
ラジカル重合で使用されるものと同じものが使用でき
る。
As an initiator of the anionic polymerization method, an organic amine which is a weak base is preferable. Specifically, it is aniline, diethylamine, N, N-dimethyl-p-toluidine, or the like. The reaction temperature is preferably −70 to 20 ° C. in order to control the polymerization rate of the monomer and suppress side reactions. The same solvent as that used in radical polymerization can be used as the polymerization solvent.

【0015】2−シアノアクリル酸シクロヘキシルと2
−シアノアクリル酸アルコキシエチルの共重合比として
は95/5〜50/50(モル比)が好ましく、さらに
好ましくは90/10〜60/40である。2−シアノ
アクリル酸シクロヘキシルの含有率が高いとドライエッ
チング耐性は高いが、二酸化シリコン上での適応性が不
十分であり、反対に2−シアノアクリル酸アルコキシエ
チルの含有率が高いと二酸化シリコン上でのクラックは
完全に防止できるが、ドライエッチング耐性および解像
性が低下してしまう。
Cyclohexyl 2-cyanoacrylate and 2
The copolymerization ratio of -alkoxyethyl cyanoacrylate is preferably 95/5 to 50/50 (molar ratio), and more preferably 90/10 to 60/40. If the content of cyclohexyl 2-cyanoacrylate is high, the dry etching resistance is high, but the adaptability on silicon dioxide is insufficient. On the contrary, if the content of alkoxyethyl 2-cyanoacrylate is high, it does not adhere to silicon dioxide. Although it is possible to completely prevent the cracks, the dry etching resistance and the resolution are deteriorated.

【0016】前記共重合体の分子量は、1万〜200万
のものが利用可能であり、さらに好ましくは10万〜1
00万のものである。分子量が大きすぎると濾過性およ
び塗布性が低下し、また分子量が小さいと感度が低下す
る。ここでいう分子量は、GPCによるポリスチレン換
算重量平均分子量である。
The copolymer having a molecular weight of 10,000 to 2,000,000 can be used, and more preferably 100,000 to 1
It is one million. If the molecular weight is too high, the filterability and coatability will decrease, and if the molecular weight is low, the sensitivity will decrease. The molecular weight mentioned here is a polystyrene-equivalent weight average molecular weight by GPC.

【0017】本発明のポジ型電子線レジストは前記共重
合体主成分として、これを溶解する溶媒に溶かして使用
に供せられる。前記溶媒は特に限定されないが、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノン、酢酸エチル、酢酸イソブチル、メチルセロソルブ
アセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチ
ル、トルエン、キシレン、1,2−ジクロロエタンなど
が好ましく、塗布性、解像性の点から特にシクロヘキサ
ノン、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチルが好ま
しい。
The positive type electron beam resist of the present invention is used as a main component of the above-mentioned copolymer by dissolving it in a solvent which dissolves it. The solvent is not particularly limited, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, isobutyl acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl lactate, toluene, xylene, 1,2-dichloroethane and the like. Cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and ethyl lactate are particularly preferable from the viewpoints of coating property and resolution.

【0018】本発明の前記ポジ型電子線レジストを用い
た位相シフトマスクの製造方法における位相シフトマス
クのシフター層である二酸化シリコンのドライエッチン
グの方式としては、プラズマエッチング、反応性イオン
エッチング、イオンビームエッチング等を用いることが
可能である。特に、被加工物とレジスト膜のエッチング
選択性の高さおよびサイドエッチング量の少なさから考
えて、反応性イオンエッチングが好適である。反応性ガ
スとしては、CF4 、C2 6 等のフッ素系のガスが用
いられ、エッチング選択性を上げるために水素の添加、
また副反応生成物の堆積を防止するために酸素を添加す
ることも可能である。
In the method of manufacturing a phase shift mask using the positive type electron beam resist of the present invention, the dry etching method of silicon dioxide which is the shifter layer of the phase shift mask includes plasma etching, reactive ion etching and ion beam. Etching or the like can be used. Reactive ion etching is particularly preferable in view of the high etching selectivity between the workpiece and the resist film and the small amount of side etching. A fluorine-based gas such as CF 4 or C 2 F 6 is used as the reactive gas, and hydrogen is added to improve etching selectivity.
It is also possible to add oxygen to prevent the deposition of side reaction products.

【0019】[0019]

【作用】従来の主鎖切断タイプのポジ型電子線レジスト
では感度とドライエッチング耐性を両立することが困難
であったが、2−シアノアクリル酸シクロヘキシル重合
体は感度とドライエッチング耐性を両立することが可能
である。しかし、2−シアノアクリル酸シクロヘキシル
単独重合体からなるレジストを二酸化シリコン上に塗布
し、電子線照射後、現像処理した場合はレジストパター
ンにクラックが生じてしまう。これは六員環の立体規則
性が高いため、内部応力がかかり、クラックが発生した
ものと考えられる。
Although it has been difficult to achieve both sensitivity and dry etching resistance with the conventional main chain breaking type positive electron beam resist, 2-cyanoacrylate cyclohexyl polymer has both sensitivity and dry etching resistance. Is possible. However, when a resist consisting of a cyclohexyl 2-cyanoacrylate homopolymer is applied on silicon dioxide and subjected to electron beam irradiation and development, a resist pattern is cracked. It is considered that this is because the six-membered ring has a high stereoregularity and internal stress is applied to the cracks.

【0020】しかし、表1に示すように本発明のポジ型
電子線レジストでは、アルコキシエチル基により内部応
力が緩和され、二酸化シリコン上でのクラックの発生が
防止できる。また、シアノ基およびシクロヘキシル環を
有することから、感度およびドライエッチング耐性にも
優れる。このことから、ドライエッチングによる二酸化
シリコンの加工が可能となり、高スループットで、高精
細度な位相シフトマスクの製造が可能となった。
However, as shown in Table 1, in the positive type electron beam resist of the present invention, the internal stress is relaxed by the alkoxyethyl group, and the generation of cracks on silicon dioxide can be prevented. Further, since it has a cyano group and a cyclohexyl ring, it has excellent sensitivity and dry etching resistance. From this, it becomes possible to process silicon dioxide by dry etching, and it is possible to manufacture a high-definition phase shift mask with high throughput.

【0021】なお、表1に本発明のポジ型電子線レジス
トと他の各種ポジ型電子線レジストとの比較を示す。な
お、感度は加速電圧20kV、耐ドライエッチング性は
ドライエッチング装置として反応性イオンエッチング装
置を用い、エッチングガスとしてC2 6 :H2 =50
sccm:5sccm、圧力0.03Torr、パワー300W
の条件で実施した。
Table 1 shows a comparison between the positive electron beam resist of the present invention and various other positive electron beam resists. The sensitivity is an acceleration voltage of 20 kV, and the dry etching resistance is C 2 F 6 : H 2 = 50 as an etching gas by using a reactive ion etching device as a dry etching device.
sccm: 5 sccm, pressure 0.03 Torr, power 300W
It carried out on condition of.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

<実施例1>2−シアノアクリル酸シクロヘキシル0.
06mol、2−シアノアクリル酸メトキシエチル0.
04mol、アゾビスイソブチロニトリル5×10-4
ol、酢酸1mlを、窒素気流中で、60℃にて12時
間反応させた。これをメタノール中に注ぎ、反応生成物
を沈澱させ、白色粉末状の共重合体を得た。なお、この
共重合体の共重合比は核磁気共鳴スペクトル測定(NM
R)より求めた結果、2−シアノアクリル酸シクロヘキ
シル/2−シアノアクリル酸メトキシエチル=58/4
2(モル比)であった。また、重量平均分子量は28.
5万(GPCによるポリスチレン換算)であった。
<Example 1> Cyclohexyl 2-cyanoacrylate 0.
06 mol, methoxyethyl 2-cyanoacrylate 0.
04 mol, azobisisobutyronitrile 5 × 10 −4 m
and 1 ml of acetic acid were reacted at 60 ° C. for 12 hours in a nitrogen stream. This was poured into methanol and the reaction product was precipitated to obtain a white powdery copolymer. The copolymerization ratio of this copolymer is measured by nuclear magnetic resonance spectrum (NM
R) as a result, cyclohexyl 2-cyanoacrylate / 2-methoxyethyl 2-cyanoacrylate = 58/4
It was 2 (molar ratio). The weight average molecular weight is 28.
It was 50,000 (polystyrene conversion by GPC).

【0024】この共重合体の5重量%のシクロヘキサノ
ン溶液を作り、孔径0.2μmのフィルターでフィルタ
リングした。一方、クロムが80nmの厚さで、さらに
クロム上に二酸化シリコンが400nmの厚さでスパッ
ターされたガラス基板を用意し、この上に前記溶液を、
回転塗布法で950rpm500nmの厚さのレジスト
被膜として設け、120℃、30分間熱処理後、照射量
0.8〜100μC/cm2 (加速電圧20kV)で電子
線照射した。
A 5 wt% cyclohexanone solution of this copolymer was prepared and filtered with a filter having a pore size of 0.2 μm. On the other hand, a glass substrate was prepared in which chromium was sputtered to a thickness of 80 nm, and silicon dioxide was sputtered to a thickness of 400 nm on chromium to prepare a glass substrate.
It was applied as a resist film having a thickness of 950 rpm and 500 nm by a spin coating method, heat-treated at 120 ° C. for 30 minutes, and then irradiated with an electron beam at an irradiation dose of 0.8 to 100 μC / cm 2 (accelerating voltage 20 kV).

【0025】電子線照射後、メチルイソブチルケトン/
イソプロピルアルコール=70/30の混合溶媒で20
℃において1分間浸漬し、イソプロピルアルコール中に
てリンスして乾燥することによってレジストパターンが
得られた。電子線照射部を完全に溶解させるに要した最
小照射量、すなわち感度は6.4μC/cm2 と、高感度
であった。また、得られたレジストパターンにもクラッ
クは全く生じていなかった。
After electron beam irradiation, methyl isobutyl ketone /
20 with a mixed solvent of isopropyl alcohol = 70/30
A resist pattern was obtained by immersing at ℃ for 1 minute, rinsing in isopropyl alcohol and drying. The minimum irradiation dose required to completely dissolve the electron beam irradiation part, that is, the sensitivity was 6.4 μC / cm 2 , which was high sensitivity. Further, the obtained resist pattern was not cracked at all.

【0026】次に反応性イオンエッチング装置を用い
て、C2 6 :H2 =50sccm:5sccmの混合ガスで、
圧力0.03Torr、パワー300Wで20分間、二
酸化シリコンのドライエッチングを行なった。アセトン
でレジスト被膜を除去し、電子顕微鏡により二酸化シリ
コンのエッチング形状を観察したところ、テーパーのな
い垂直な断面形状のパターンが確認された。二酸化シリ
コンのエッチング速度が24.6nm/分に対し、2−
シアノアクリル酸シクロヘキシル−2−シアノアクリル
酸メトキシエチル共重合体のエッチング速度は20.5
nm/分であり、1以上の選択比を有していた。
Next, using a reactive ion etching apparatus, with a mixed gas of C 2 F 6 : H 2 = 50 sccm: 5 sccm,
Dry etching of silicon dioxide was performed at a pressure of 0.03 Torr and a power of 300 W for 20 minutes. When the resist film was removed with acetone and the etching shape of silicon dioxide was observed by an electron microscope, a vertical cross-sectional shape pattern without taper was confirmed. While the etching rate of silicon dioxide is 24.6 nm / min,
The etching rate of cyclohexyl cyanoacrylate-2-methoxyethyl cyanoacrylate copolymer is 20.5.
nm / min, and had a selection ratio of 1 or more.

【0027】なお、比較のため2−シアノアクリル酸シ
クロヘキシル単独重合体のエッチング速度を測定した結
果、16.2nm/分であり、またPMMAは32.1
nm/分であった。本発明におけるポジ型電子線レジス
トは2−シアノアクリル酸シクロヘキシル単独重合体よ
り若干、ドライエッチング耐性は低下するが、PMMA
よりは十分なドライエッチング耐性を有していた。
For comparison, the etching rate of cyclohexyl 2-cyanoacrylate homopolymer was measured to be 16.2 nm / min, and PMMA was 32.1.
nm / min. The positive electron beam resist of the present invention has a slightly lower dry etching resistance than the cyclohexyl 2-cyanoacrylate homopolymer.
It had a sufficient dry etching resistance.

【0028】<実施例2>N,N−ジメチル−p−トル
イジン1×10-4molを重合開始剤として、2−シア
ノアクリル酸シクロヘキシル0.07molと2−シア
ノアクリル酸エトキシエチル0.03molをテトラヒ
ドロフラン100ml中で、0℃にて10時間反応させ
た。これを石油エーテル中に注ぎ、反応生成物を沈澱さ
せ、共重合体を得た。共重合比は2−シアノアクリル酸
シクロヘキシル/2−シアノアクリル酸エトキシエチル
=69/31(モル比)であった。なお、この重合体の
分子量は46.2万(GPCによるポリスチレン換算)
であった。
<Example 2> Using 0.07 mol of cyclohexyl 2-cyanoacrylate and 0.03 mol of ethoxyethyl 2-cyanoacrylate as a polymerization initiator, 1 x 10-4 mol of N, N-dimethyl-p-toluidine was used. Reaction was carried out in 100 ml of tetrahydrofuran at 0 ° C. for 10 hours. This was poured into petroleum ether and the reaction product was precipitated to obtain a copolymer. The copolymerization ratio was cyclohexyl 2-cyanoacrylate / 2-ethoxyethyl 2-cyanoacrylate = 69/31 (molar ratio). The molecular weight of this polymer was 462,000 (converted to polystyrene by GPC).
Met.

【0029】さらに、実施例1と同様に、この共重合体
の5重量%のシクロヘキサノン溶液を作り、二酸化シリ
コンがスパッターされた基板上に被膜形成し、電子線照
射を行なった。電子線照射後、メチルイソブチルケトン
/イソプロピルアルコール=65/35の混合溶媒で2
0℃において1分間浸漬し、イソプロピルアルコール中
にてリンスし、レジストパターンを得た。
Further, as in Example 1, a 5% by weight solution of this copolymer in cyclohexanone was prepared, a film was formed on a substrate on which silicon dioxide was sputtered, and electron beam irradiation was carried out. After electron beam irradiation, 2 with a mixed solvent of methyl isobutyl ketone / isopropyl alcohol = 65/35
It was immersed at 0 ° C. for 1 minute and rinsed in isopropyl alcohol to obtain a resist pattern.

【0030】残膜感度は4.2μC/cm2 であり、レジ
ストパターンにはクラックが発生していなかった。次
に、実施例1と同様にドライエッチングを行なった結
果、テーパーのない垂直な断面形状の二酸化シリコンの
パターンが得られた。なお、前記レジスト被膜のドライ
エッチング速度は18.2nm/分であり、高いドライ
エッチング耐性を有していた。
The residual film sensitivity was 4.2 μC / cm 2 , and no crack was generated in the resist pattern. Next, as a result of performing dry etching in the same manner as in Example 1, a silicon dioxide pattern having a vertical cross-sectional shape without taper was obtained. The dry etching rate of the resist film was 18.2 nm / min and had high dry etching resistance.

【0031】<実施例3>トルエン100mlに2−シ
アノアクリル酸シクロヘキシル0.08mol、2−シ
アノアクリル酸n−ブトキシエチル0.02mol、酢
酸1ml、アゾビスイソブチロニトリル5×10-4mo
lを加え、窒素気流中で、60℃にて10時間反応させ
た。これを石油エーテル中に注ぎ、反応生成物を沈澱さ
せ、白色粉末状の共重合体を得た。共重合比は、2−シ
アノアクリル酸シクロヘキシル/2−シアノアクリル酸
n−ブトキシエチル=83/17(モル比)であった。
なお、この共重合体の分子量は24.7万(GPCによ
るポリスチレン換算)であった。
Example 3 In 100 ml of toluene, 0.08 mol of cyclohexyl 2-cyanoacrylate, 0.02 mol of n-butoxyethyl 2-cyanoacrylate, 1 ml of acetic acid, 5 × 10 −4 mo of azobisisobutyronitrile were used.
1 was added, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 10 hours in a nitrogen stream. This was poured into petroleum ether and the reaction product was precipitated to obtain a white powdery copolymer. The copolymerization ratio was cyclohexyl 2-cyanoacrylate / 2-n-butoxyethyl 2-cyanoacrylate = 83/17 (molar ratio).
The molecular weight of this copolymer was 247,000 (converted to polystyrene by GPC).

【0032】この共重合体を実施例1と同様に基板上に
被膜形成し、電子線照射した。電子線照射後、メチルイ
ソブチルケトン/イソプロピルアルコール=50/50
の混合溶媒で20℃において30秒間浸漬し、現像処理
後、ドライエッチングを行なった。感度は3.2μC/
cm2 で、レジストパターンにはクラックの発生は認めら
れなかった。レジスト被膜のドライエッチング速度も1
7.6nm/分と良好であった。
A film of this copolymer was formed on a substrate and irradiated with an electron beam in the same manner as in Example 1. After electron beam irradiation, methyl isobutyl ketone / isopropyl alcohol = 50/50
It was dipped in the mixed solvent of 20 ° C. for 30 seconds, developed, and then dry-etched. Sensitivity is 3.2 μC /
At cm 2 , no crack was observed in the resist pattern. Dry etching rate of resist film is also 1
It was good at 7.6 nm / min.

【0033】<比較例1>分子量48.1万の2−シア
ノアクリル酸シクロヘキシル単独重合体をシクロヘキサ
ノンに溶解し、5重量%のレジスト溶液を調整し、実施
例1と同様に二酸化シリコンがスパッターされた基板上
にレジスト被膜を形成し、電子線照射を行なった。電子
線照射後、メチルイソブチルケトン/イソプロピルアル
コール=60/40の混合溶媒で20℃において3分間
浸漬し、イソプロピルアルコール中にてリンスして乾燥
することによってレジストパターンが得た。しかし、得
られたレジストパターンには多数のクラックの発生が認
められた。
Comparative Example 1 A cyclohexanone 2-cyanoacrylate homopolymer having a molecular weight of 481,000 was dissolved in cyclohexanone to prepare a 5% by weight resist solution, and silicon dioxide was sputtered in the same manner as in Example 1. A resist film was formed on the substrate and irradiated with an electron beam. After electron beam irradiation, a resist pattern was obtained by immersing in a mixed solvent of methyl isobutyl ketone / isopropyl alcohol = 60/40 at 20 ° C. for 3 minutes, rinsing in isopropyl alcohol and drying. However, many cracks were found in the obtained resist pattern.

【0034】<比較例2>実施例2と同様に酸化シリコ
ン上にレジストパターンを形成した後、緩衝フッ酸(ダ
イキン(株)製)を用い、二酸化シリコンのウエットエ
ッチングを行った。しかし、サイドエッチングが入り、
垂直な断面形状を有する酸化シリコンのパータンは得ら
れず、テーパー形状になってしまった。また所々、レジ
ストパターンの剥離も観察された。
Comparative Example 2 After forming a resist pattern on silicon oxide in the same manner as in Example 2, wet etching of silicon dioxide was performed using buffered hydrofluoric acid (manufactured by Daikin Corp.). However, side etching enters,
A silicon oxide pattern having a vertical cross-sectional shape could not be obtained, and the taper shape was formed. In some places, peeling of the resist pattern was also observed.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上に示したように本発明により、半導
体集積回路の製造時に用いられる高精細度な位相シフト
マスクを高スループットで提供することが可能となり、
半導体の製造において高生産性とコスト低減に大きな効
果をもたらすことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a high-definition phase shift mask used at the time of manufacturing a semiconductor integrated circuit with high throughput,
It is possible to bring great effects to high productivity and cost reduction in semiconductor manufacturing.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 541 P ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location 541 P

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2−シアノアクリル酸シクロヘキシルと、
アルコキシ基の炭素数が1〜4である2−シアノアクリ
ル酸アルコキシエチルとの共重合体を主成分とすること
を特徴とするポジ型電子線レジスト。
1. Cyclohexyl 2-cyanoacrylate,
A positive-type electron beam resist containing a copolymer with 2-cyanoalkoxyethyl 2-cyanoacrylate having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms as a main component.
【請求項2】二酸化シリコンを位相シフト層とする位相
シフトマスクの製造方法において、2−シアノアクリル
酸シクロヘキシルと、アルコキシ基の炭素数が1〜4で
ある2−シアノアクリル酸アルコキシエチルとの共重合
体を主成分とすることを特徴とするポジ型電子線レジス
トを用い、ドライエッチングにより前記位相シフト層を
加工することを特徴とする位相シフトマスクの製造方
法。
2. A method for manufacturing a phase shift mask using silicon dioxide as a phase shift layer, wherein cyclohexyl 2-cyanoacrylate and alkoxyethyl 2-cyanoacrylate having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms are used. A method of manufacturing a phase shift mask, characterized in that a positive type electron beam resist containing a polymer as a main component is used and the phase shift layer is processed by dry etching.
JP5890894A 1994-03-29 1994-03-29 Positive electron beam resist and production of phase shift mask using same Pending JPH07271011A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5890894A JPH07271011A (en) 1994-03-29 1994-03-29 Positive electron beam resist and production of phase shift mask using same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5890894A JPH07271011A (en) 1994-03-29 1994-03-29 Positive electron beam resist and production of phase shift mask using same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07271011A true JPH07271011A (en) 1995-10-20

Family

ID=13097921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5890894A Pending JPH07271011A (en) 1994-03-29 1994-03-29 Positive electron beam resist and production of phase shift mask using same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07271011A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8691925B2 (en) Compositions of neutral layer for directed self assembly block copolymers and processes thereof
TWI408493B (en) Resist underlayer coating forming composition for mask blank, mask blank and mask
JP2014526060A (en) Underlayer composition and method thereof
JPS6048022B2 (en) electronic sensitive resist
TWI754661B (en) Polymer compositions for self-assembly applications
JP2001072716A (en) Organometallic polymer and use
KR20090068332A (en) Antireflective coating compositions
JPH02191957A (en) Resist composition
JP2002198283A (en) Resist pattern formation method
WO2021050116A1 (en) Selective liquiphobic surface modification of substrates
JPH07271011A (en) Positive electron beam resist and production of phase shift mask using same
JPS62240953A (en) Resist
JP6835969B2 (en) New compositions and methods for self-assembly of block copolymers
JP2550201B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device and pattern forming coating solution used therefor
JPH06202333A (en) Positive type electron beam resist
JP3057402B2 (en) Positive electron beam resist
JP2522087B2 (en) Photomask manufacturing method
JPH0588348A (en) Production of phase shift mask
JPH0772627A (en) Positive electron beam resist composition
JPH0756361A (en) Pattern formation of positive electron beam resist
TW457400B (en) Modified positive electron-beam resists
JPH0381143B2 (en)
JPS60138543A (en) Formation of pattern
JPH0675381A (en) Formation of positive electronic beam resist pattern
JPH04234761A (en) Positive type electron beam resist