JPH1130863A - レジスト材料およびそれを用いたレジストパターン形成方法 - Google Patents
レジスト材料およびそれを用いたレジストパターン形成方法Info
- Publication number
- JPH1130863A JPH1130863A JP9183999A JP18399997A JPH1130863A JP H1130863 A JPH1130863 A JP H1130863A JP 9183999 A JP9183999 A JP 9183999A JP 18399997 A JP18399997 A JP 18399997A JP H1130863 A JPH1130863 A JP H1130863A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- resist material
- oligomer
- methylstyrene oligomer
- methylstyrene
- 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
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
様にプロセスが容易であって、かつサブミクロンオーダ
ーの加工が実現できるレジスト材料を提供する。 【解決手段】 α−メチルスチレンオリゴマーをバイン
ダ成分として含むレジスト材料を用いる。α−メチルス
チレンオリゴマーの重量平均分子量は、例えば300以
上20000以下とする。
Description
工工程等において使用されるレジスト材料およびそれを
用いたレジストパターン形成方法、微細加工方法に関す
る。
微細加工を行うにあたっては基板にレジスト材料を塗布
し、これに高エネルギー線、または紫外線を選択的に照
射して潜像を形成し、現像によって所望のパタンを得
て、これをレジストとして加工を行うのが通例であっ
た。レジスト材料としては、高分子、あるいは、高分子
に反応性の材料を加えた組成物が広く用いられてきた。
例えば電子線用のネガティブレジストとして、SAL
(化学増幅型レジスト、シプレー社)やCMS(クロロ
メチルスチレン)の高分子が知られている。
製造等において要求されるサブミクロン領域の微細加工
においては、従来の高分子レジスト材料を用いた加工技
術では十分に要求に応えることは困難であった。例えば
上述の電子線用のネガティブレジストとして、SALや
CMSは、電子線感度については数マイクロC/cm2
程度と高い感度を示すが、10nm程度の超微細パター
ンを形成することは困難であった。
ジスト同様にプロセスが容易であってかつサブミクロン
オーダーの加工が実現できるレジスト材料が強く望まれ
ていた。
者らは、α−メチルスチレンオリゴマーを含有するレジ
スト材料を用いることがきわめて有効であることを見出
した。すなわち、α−メチルスチレンオリゴマーをバイ
ンダ成分として含むことを特徴とするレジスト材料が提
供される。
理基板上に塗布した後、プリベークしてレジスト膜を形
成する工程と、該レジスト膜を高エネルギー線に選択的
に露光して所望のパターンの潜像を形成する工程と、前
記潜像を現像する工程とを含むレジストパターン形成方
法において、前記レジスト材料がα−メチルスチレンオ
リゴマーをバインダ成分として含むことを特徴とするレ
ジストパターン形成方法が提供される。
スト材料を塗布し、レジスト膜を形成した後、ドライエ
ッチングにより微細構造体を形成する微細加工方法にお
いて、前記レジスト材料がα−メチルスチレンオリゴマ
ーをバインダ成分として含むことを特徴とする微細加工
方法が提供される。
限界を有している原因の一つは、パタン形成に用いられ
る高分子の大きさ自体が解像度、詳しくはパタンを形成
したときのラフネスの問題を生じさせることにある。こ
の問題については、例えば吉村らによりアプライド・フ
ィジックス・レターズ63巻p734(1993)に指
摘されている。これに対し、本発明のレジスト材料はオ
リゴマーを用いているため、このような問題が無く、優
れた微細加工性を実現することができる。
めには種々の条件を満たす必要がある。具体的には、溶
剤へ溶解度、膜形成能、非晶性もしくは非常に結晶し難
い性質、耐熱性、感度、エッチング耐性などであるが、
本発明に係るα−メチルスチレンオリゴマーを含有する
レジスト材料は、これらの条件を満たしており、10n
m程度の超微細パターンを形成することが可能である。
なお、α−メチルスチレンオリゴマーを含有するレジス
トの感度を他の有機レジストと比較すると、大面積を露
光しようとした場合には若干劣るものの本発明の目的と
する超微細パターンを形成する場合には同等以上とな
る。例えば、電子線描画において、大面積を露光しよう
とした場合のSALの露光感度は30μC/cm2であ
る。この値はα−メチルスチレンの15mC/cm2に
比べると500倍高感度である。ところが、このSAL
レジストを用いて、1点照射で直径nm程度のドットを
形成しようとすると、その感度は、1ドットあたり(点
照射)、30fC/dot必要となる。同様に、α−メ
チルスチレンでは1ドットあたり約100fC/dot
値度と、SALの点照射感度と大差なくなる。逆に、S
ALのような高感度レジストでは、形成できるドットパ
ターンの最小径が限界であるのに対して、α−メチルス
チレンオリゴマーでは、直径10nm程度の微小ドット
が容易に形成できる。
ルスチレンオリゴマーをバインダ成分として含む。その
分子量は、好ましくは300以上20000以下であ
り、さらに好ましくは500以上2000以下である。
このような範囲とすることにより微細加工性に優れると
ともに作業性の良好なレジスト材料が提供される。
レンオリゴマー以外に、通常レジスト材料として用いら
れる他の樹脂を含んでいても良い。この場合のα−メチ
ルスチレンオリゴマー含有量は、他の樹脂の種類やパタ
ーン形成条件、微細加工条件等により適宜調整される
が、例えばバインダー全体に対して10重量%以上用い
ることで良好な微細加工性が達成される。
チレンオリゴマーの他、フェノールレジン、カリックス
アレーン、クロロメチルスチレン等を適宜添加すること
ができる。
より希釈されスピンコート法等により塗布される。溶剤
としては、例えば、キシレン、モノクロルベンゼン、ト
ルエン等が用いられる。
に制限が無いが、通常1%以上20%以下の範囲で適宜
調整される。また、塗布後、溶剤を乾燥させたときの膜
厚は、好ましくは20nm以上1000nm以下、さら
に好ましくは30nm以上100nm以下とする。
る高エネルギー線とは、レジスト材料に照射することに
よりパタン描画を行うものであり、電子線、X線、イオ
ンビーム等を用いることができる。
細に説明する。まずα−メチルスチレンを原料とし、ア
ニオン重合法によりα−メチルスチレンオリゴマーを合
成した。冷却器、三方コックを備えた100mlナス型
2口フラスコを窒素置換した後、ナトリウム(0.43
g、18.7mmol)、ナフタレート(2.47g、
19.3mmol)、およびTHF(25ml)を加え
常温で3時間反応させ、触媒を調整した。この反応液
を、62℃にし、α−メチルスチレン(1.9g、1
6.1mmol)を入れ30分間撹拌した。反応液を0
℃で5分間冷却し、−78℃で30分冷却した後、この
温度でα−メチルスチレン(1.61g、13.6mm
ol)を添加した。12時間−78℃で反応させた後、
メタノールを少しずつ滴下し、反応をクエンチした。溶
媒を減圧下で蒸留した後、n−ヘキサンを加え再び溶解
させ、この際に沈殿したソディウムメトキサイドを濾過
により除去し、溶媒を留去した後THF(10ml)に
ポリマーを溶解しメタノール(30ml)に再沈殿し
た。沈殿物を濾過により回収し、40℃で減圧乾燥しポ
リマー1.2gを得た。このようにして得られたα−メ
チルスチレンオリゴマーはGPC測定による分子量測定
の結果、重量平均分子量Mwが652、数平均分子量M
nが598の低分子であり、分散Mw/Mnが1.09
であった。
レンオリゴマーをクロルベンゼンに1.5重量%溶解
し、0.2μmのフィルターで濾過してレジスト溶液を
調整した。清浄なシリコン基板上にコーターを用い、4
000rpmで回転塗布し、厚さ35nmの均一な塗膜
を得た。電子ビーム露光装置(日立 S5000)を用
い、25kVの電子線を用いて種々の露光量でパタン描
画を行った。この基板をキシレンに30秒浸漬して現像
を行い、乾燥してレジストパターンを得た。このパタン
の膜厚を測定し、露光量の関数として感度を求めた(図
2)。図から明らかなように、25kVの電子線に対し
てα−メチルスチレンオリゴマーの面感度は15mC/
cm2である。このα−メチルスチレンオリゴマーを用
いて、図3に示すように、直径15nmのドットアレー
や、図4に示すような線幅12nmのラインパターンが
容易に得られる。
線、イオンビームなども用いることもできる。例えば波
長1nmのSR(シンクロトロン放射)光を用いた場合
も、電子線の場合と同様な微細パターンを得る事ができ
た。また、イオンビームとして、Ga1+のイオンを用い
た100KeVのFIB(Focused IonBe
am)装置を用いた場合も、α−メチルスチレンオリゴ
マー微細パターンを得ることができた。
ンオリゴマーのネガパターンはドライエッチングに対し
て十分なエッチング耐性をもち、基板のSiやGaA
s、さらにはアルミニウムやGeの金属に対しても十分
なエッチング耐性を有する。例えば、CF4プラズマを
用いた場合、Geに対するα−メチルスチレンオリゴ
マーのエッチング選択性γGeは(γ=Geのエッチン
グ量/α−メチルスチレンオリゴマーのエッチング量)
約4程度が得られ、Siに対してはγSi=は1が得られ
た。実際にα−メチルスチレンオリゴマーを用いて、G
eの量子細線として線幅7nm程度の極微細線を形成す
ることができた。
能を有する電子線ネガティブレジストが得られ、サブミ
クロン領域の微細加工が可能となる。これにより、次世
代超高集積Si−LSIや各種センサーへの応用が可能
となる。
示す図である。
度を示す図である。
た、ドットパターンの例を示す図面代用写真である。
た、ラインパターンの例を示す図面代用写真である。
Claims (9)
- 【請求項1】 α−メチルスチレンオリゴマーをバイン
ダ成分として含むことを特徴とするレジスト材料。 - 【請求項2】 前記α−メチルスチレンオリゴマーの重
量平均分子量が300以上20000以下である請求項
1に記載のレジスト材料。 - 【請求項3】 レジスト材料を被処理基板上に塗布した
後、プリベークしてレジスト膜を形成する工程と、該レ
ジスト膜を高エネルギー線に選択的に露光して所望のパ
ターンの潜像を形成する工程と、前記潜像を現像する工
程とを含むレジストパターン形成方法において、前記レ
ジスト材料がα−メチルスチレンオリゴマーをバインダ
成分として含むことを特徴とするレジストパターン形成
方法。 - 【請求項4】 前記α−メチルスチレンオリゴマーの重
量平均分子量が300以上20000以下である請求項
3に記載のレジストパターン形成方法。 - 【請求項5】 前記高エネルギー線は電子線である請求
項3または4に記載のレジストパターン形成方法。 - 【請求項6】 前記高エネルギー線はX線である請求項
3または4に記載のレジストパターン形成方法。 - 【請求項7】 前記高エネルギー線はイオンビームであ
る請求項3または4に記載のレジストパターン形成方
法。 - 【請求項8】 被処理基板上にレジスト材料を塗布し、
レジスト膜を形成した後、ドライエッチングにより微細
構造体を形成する微細加工方法において、前記レジスト
材料がα−メチルスチレンオリゴマーをバインダ成分と
して含むことを特徴とする微細加工方法。 - 【請求項9】 前記α−メチルスチレンオリゴマーの重
量平均分子量が300以上20000以下である請求項
8に記載の微細加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9183999A JP3022418B2 (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | レジスト材料およびそれを用いたレジストパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9183999A JP3022418B2 (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | レジスト材料およびそれを用いたレジストパターン形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1130863A true JPH1130863A (ja) | 1999-02-02 |
JP3022418B2 JP3022418B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=16145556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9183999A Expired - Fee Related JP3022418B2 (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | レジスト材料およびそれを用いたレジストパターン形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3022418B2 (ja) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5399292A (en) * | 1977-02-10 | 1978-08-30 | Sumitomo Chem Co Ltd | Heat decomposable photosensitive resin composition |
JPS5441719A (en) * | 1977-09-08 | 1979-04-03 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Radiation sensitive material |
JPS58122531A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-21 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
JPS60257445A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-19 | Kuraray Co Ltd | ポジ型放射線レジスト材料 |
JPS6257444A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-13 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 反応性重合体組成物 |
JPS62191850A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-22 | Nec Corp | ポジレジスト材料 |
JPS63137227A (ja) * | 1986-11-29 | 1988-06-09 | Fujitsu Ltd | 電子線ポジレジスト |
JPH01163738A (ja) * | 1987-12-19 | 1989-06-28 | Fujitsu Ltd | レジスト材料 |
JPH03200968A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | ポジ型感光性樹脂組成物 |
-
1997
- 1997-07-09 JP JP9183999A patent/JP3022418B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5399292A (en) * | 1977-02-10 | 1978-08-30 | Sumitomo Chem Co Ltd | Heat decomposable photosensitive resin composition |
JPS5441719A (en) * | 1977-09-08 | 1979-04-03 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Radiation sensitive material |
JPS58122531A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-21 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
JPS60257445A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-19 | Kuraray Co Ltd | ポジ型放射線レジスト材料 |
JPS6257444A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-13 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 反応性重合体組成物 |
JPS62191850A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-22 | Nec Corp | ポジレジスト材料 |
JPS63137227A (ja) * | 1986-11-29 | 1988-06-09 | Fujitsu Ltd | 電子線ポジレジスト |
JPH01163738A (ja) * | 1987-12-19 | 1989-06-28 | Fujitsu Ltd | レジスト材料 |
JPH03200968A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | ポジ型感光性樹脂組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3022418B2 (ja) | 2000-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4426247A (en) | Method for forming micropattern | |
CA1088737A (en) | High energy radiation curable resist and preparatory process | |
JPS6371843A (ja) | ポリマ・レジストの処理方法 | |
CA1072243A (en) | Positive resists containing dimethylglutarimide units | |
CA1166061A (en) | Method of forming a negative resist pattern by exposing to crosslink a copolymer containing halomethyl or acrylymethyl substituted styrene units | |
EP0585980B1 (en) | Lithographic process for fabricating a device | |
EP0161256B1 (en) | Graft polymerized sio 2? lithographic masks | |
US4596761A (en) | Graft polymerized SiO2 lithographic masks | |
JPH0119135B2 (ja) | ||
EP0617329B1 (en) | Method of forming a micro structure and an X-ray mask | |
JP3022418B2 (ja) | レジスト材料およびそれを用いたレジストパターン形成方法 | |
JP2792508B2 (ja) | 超微細パタン形成方法及び超微細エッチング方法 | |
JP3198848B2 (ja) | ポジ型レジスト材料 | |
Meyer et al. | Plasma developable positive UV-resists | |
EP0652488A2 (en) | Resist materials and related processes | |
JPH0234380B2 (ja) | ||
JPH0330852B2 (ja) | ||
US4456678A (en) | High resolution lithographic resist of negative working cationic vinyl polymer | |
JPS6233737B2 (ja) | ||
JP3957533B2 (ja) | レジスト材料及びレジストパターン形成方法 | |
US4892617A (en) | Processes involving lithographic materials | |
JP3074676B2 (ja) | ナノスケールレジスト材料を用いたパターン形成方法 | |
Reichmanis | The chemistry of polymers for microlithographic applications | |
JPH083627B2 (ja) | 放射線感応性材料 | |
CA1293146C (en) | Fabrication of devices involving lithographic procedures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080114 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100114 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110114 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110114 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120114 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130114 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130114 Year of fee payment: 13 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |