JPH1172913A - ネガ型レジストおよびレジストパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 裾引きを低減させることができ、かつオーバ
ーハング形状のレジストパターンを形成することができ
ること。 【解決手段】 ノボラック樹脂のナフトキノンジアジド
スルホン酸エステル（ＬＭＲ−ＵＶ：Low molecular-we
ight Resist for UV Lithography）をネガ型レジスト材
料とし、このネガ型レジスト材料中に色素を添加してな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ネガ型レジス
ト、特にリフトオフ法に用いるネガ型レジストとそのパ
ターン形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の縮小化に伴って、配線等の
微細なパターン形成が望まれている。このような微細な
パターンの形成方法の１つとしてリフトオフ法が挙げら
れる。この方法を実施するプロセスを図３を参照して簡
単に説明する。例えば基板上に微細な金属配線パターン
を形成する場合、まず、基板１０１上にレジストパター
ン１０３を形成した後（図３（Ａ））、このレジストパ
ターン１０３の上から基板１０１に向かって全面にメタ
ル（金属）１０５を蒸着する（図３（Ｂ））。この後、
レジストパターン１０３を除去することによってレジス
ト上に蒸着されたメタルも取り除かれてレジストパター
ン１０３から露出している基板１０１上のみにメタル１
０５が残存してメタルパターン１０５ａが形成される
（図３（Ｃ））。

【０００３】このリフトオフ法に用いるレジストパター
ン１０３は、レジスト上の蒸着物と露出している基板上
の蒸着物とを接触させないようにするためにオーバーハ
ング形状にする必要がある。

【０００４】ここで、この発明に係る発明者らが文献１
（文献１：沖電気研究開発 第１４８号 Ｖｏｌ．５７
Ｎｏ．４ ｐ．１０１−１０４ 微細加工用ネガ型フ
ォトレジストＬＭＲ−ＵＶ １９９０年１０月）で提案
しているノボラック樹脂のナフトキノンジアジドスルホ
ン酸エステル（ＬＭＲ−ＵＶ：Low Molecular-weightRe
sist for UV Lithography）をネガ型レジストとし、ホ
トリソグラフィ技術を用いれば、容易にオーバーハング
形状のレジストパターンを形成することができる。

【０００５】一方、レジストパターンの形成において、
ポジ型レジストに色素（ダイ）を添加してレジストの光
吸収を大きくすることによって、基板からの反射光を抑
制してパターンの寸法精度を改善することができるとい
うことが、例えば文献２（文献２：Effects of dye add
itions on the exposure and development characteris
tics of positive photoresists,J.F.Bohland et al,SP
IE proc.vol 539,267(1985). ）に記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記で簡単に説明した
リフトオフ法で用いられる蒸着装置は、一般的に生産性
を向上させるために、複数の被蒸着物（例えば基板）を
装填させる構造を有するものが多い。この蒸着装置は被
蒸着物上に均一な膜厚の蒸着物を形成させるために自公
転治具を具えている。被蒸着物は自転し、また蒸着源の
周囲を公転して複数の被蒸着物上に均一な蒸着物による
膜を形成することができる。

【０００７】しかしながら、この被蒸着物１０１の自転
および公転によって、被蒸着物１０１へ向かう蒸着物の
角度θ_x は垂直よりも左右に最大で１５°拡がるおそれ
がある（図４（Ａ）参照）。このためレジストパターン
１０３から露出している基板１０１の領域内に蒸着され
る蒸着物とレジスト上に蒸着する蒸着物とを分離するた
め、すなわちレジストパターンの側面１０３ｘに蒸着物
を付着させないようにするためには、基板１０１とレジ
ストの側面１０３ｘとの角度θを基板１０１への蒸着角
度θ_y （ここではθ_y ＝７５°）よりも小さくする必要
がある（図４（Ａ）参照）。

【０００８】レンズの開口数（ＮＡ）を０．４２とした
ｉ線ステッパで、レジストとしてＬＭＲ−ＵＶを用いて
開口部の直径が０．３５μｍで、解像度の高いオーバー
ハング形状のレジストパターン１０３を形成することが
できる。また、この形状であればレジストパターンの側
面１０３ｘへの蒸着物１０５の付着を防ぐことができ
る。

【０００９】ところが、このＬＭＲ−ＵＶは、露光によ
って漂白される程度が大きく、基板１０１付近では、基
板１０１からの反射光の影響を受けて多重干渉が起こ
る。この結果基板１０１上にはレジストによる裾引き部
分１０７が形成されてしまう。この裾引き部分１０７は
レジストパターン１０３から露出している基板１０１の
領域のほうに延在して形成される。このため、リフトオ
フプロセスにおいてレジストパターン１０３上から蒸着
を行うと、裾引き部分１０７に蒸着物１０５が付着して
しまう（図４（Ｂ）参照）。この後レジストパターン１
０３を除去すると、蒸着物１０５が剥れたりレジストが
基板１０１上に残存したりする。これによりデバイス特
性の劣化につながるという問題があった。

【００１０】このため、裾引きを低減させることがで
き、かつオーバーハング形状のレジストパターンを形成
することのできるレジストおよびレジストパターンの形
成方法の出現が望まれていた。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、この発明のネ
ガ型レジストによれば、ノボラック樹脂のナフトキノン
ジアジドスルホン酸エステル（ＬＭＲ−ＵＶ：Low mole
cular-weight Resistfor UV Lithography）をネガ型レ
ジスト材料とし、このネガ型レジスト材料中に色素を添
加してなることを特徴とする。

【００１２】このネガ型レジスト材料中に色素を添加す
ると、色素が露光光を吸収するために基板付近での露光
量を減らすことができる。その結果、基板からの反射光
の影響を低減することができて多重干渉効果を抑えられ
る。よって裾引き部分の形成を抑制することができる。
また、ＬＭＲ−ＵＶをネガ型レジスト材料として用いる
ことによって、好ましいオーバーハング形状のレジスト
パターンを形成することができる。

【００１３】また、この発明において、好ましくは、色
素はネガ型レジスト材料中に均一に分布されているのが
よい。このため、レジストの現像液に対する溶解特性を
変えるおそれのある色素の濃度が、レジスト材料中で部
分的に高くなることはない。よって、色素によって現像
後のレジストパターンの形状を変化させてしまうことは
ない。

【００１４】また、好ましくは、色素の、露光光に対す
るモル吸光係数の値が最小でも１．０×１０⁴ であるの
がよい。レジストの現像液に対する溶解特性を変化させ
ることなく、現像後に裾引き部分が形成されるのを抑制
するためには１．０×１０⁴以上のモル吸光係数の値を
有している色素を添加させるのがよい。

【００１５】また、色素は、前記ネガ型レジスト材料に
対して１ｗｔ％〜５ｗｔ％の範囲内の含有率で含まれて
いるのがよい。このような含有率の範囲で色素が含まれ
ていれば、レジストの現像液に対する溶解特性を変化さ
せてしまうことはない。

【００１６】また、色素をスチリル系色素またはクマリ
ン系色素とするのがよい。

【００１７】これらの色素を用いれば、ネガ型レジスト
材料の溶媒に色素を溶解させることができるので、ネガ
型レジスト材料に均一に分布することができる。また、
これらの色素のモル吸光係数の値も１．０×１０⁴ より
も大きく、かつレジスト材料に対して１ｗｔ％〜５ｗｔ
％の含有率の範囲内で含有させることができる。このた
め、ネガ型レジストの現像液に対する溶解特性を変化さ
せることはない。また、裾引きの低減された好ましいオ
ーバーハング形状のレジストパターンを形成することが
できる。

【００１８】さらに、この発明のネガ型レジストは、露
光光の波長に対して最小でも２μｍ^-1の値の吸光係数を
有し、かつ露光後に前記吸光係数が１μｍ^-1以下の値に
減少するネガ型レジスト材料に色素を添加することによ
って、前記吸光係数を少なくとも０．４μｍ^-1増大させ
てあってもよい。

【００１９】例えば、露光前のネガ型レジストの露光光
の波長に対する吸光係数の値が２μｍ^-1であり、かつ露
光後の吸光係数の値が１μｍ^ー1となるようなネガ型レジ
ストに対して非漂白性の色素を添加させると、例えば吸
光係数の値を２．４μｍ^ー1に増大させることができ、そ
のようにすると露光後の吸光係数の値も１．４μｍ^-1以
上となる。これにより、ネガ型レジストの露光量を低減
することができるため基板付近での多重干渉効果を抑制
することができる。したがって裾引きの形成を抑えるこ
とができる。

【００２０】また、上述した非漂白性の色素としてスチ
リル系色素やクマリン系色素を用いるのがよい。

【００２１】また、上記で説明したネガ型レジストの層
を形成し、この層をフォトリソグラフィ技術を用いて、
パターニングしてレジストパターンを形成する。

【００２２】ネガ型レジストに添加した色素によって基
板付近での露光量を抑えることができるために、形成さ
れたレジストパターンの側面と基板との角度をより小さ
くすることができる。また、基板上に形成される裾引き
も抑えることができる。よって、リフトオフ法に用いて
好適なオーバーハング形状のレジストパターンを形成す
ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
ネガ型レジストおよびその形成方法の実施の形態につき
説明する。なお、図１および図２において、各構成成分
の大きさ、形状および配置関係をこの発明が理解できる
程度に概略して示してある。

【００２４】＜第１の実施の形態＞第１の実施の形態と
して、ネガ型レジスト材料にＬＭＲ−ＵＶを用い、この
レジスト材料に添加する色素をスチリル系色素とした例
につき説明する。

【００２５】ＬＭＲ−ＵＶとして、ここでは分子量１０
００のノボラック樹脂のナフトキノンジアジドスルホン
酸エステルを用いる。このネガ型レジスト材料を溶媒で
あるメチルセロソルブアセテート（２−メトキシエチル
アセタート）に溶解したＦＳＭＲ（ＦＳＭＲ３３：商品
名）を用意する。この溶液はネガ型レジスト材料を２５
ｗｔ％含んでいる。このＦＳＭＲ１００ｇにスチリル系
色素である５−（２−（２−ベンゾチオアゾリル）エチ
ニル−）２−メトキシフェノール（以下、ＤＹＥ１と称
する。）を０．５ｇ溶解する。ここでは、ネガ型レジス
ト材料に対して色素が２ｗｔ％の含有率で含まれてい
る。このレジスト溶液をＤＲ１と称する。

【００２６】色素ＤＹＥ１のｉ線（３６５ｎｍ）におけ
るモル吸光係数は３．６×１０⁴ である。モル吸光係数
は、ＤＹＥ１をメチルセロソルブアセテートに２５ｐｐ
ｍの濃度になるように溶解した溶液をつくり、紫外線分
光装置を用いてこの溶液の吸光度を測定することにより
算出した。

【００２７】レジスト溶液ＤＲ１と色素を添加しないＦ
ＳＭＲをそれぞれ石英基板上にスピンコートした後、オ
ーブンを用いて１００℃の温度で２０分ベークを行う。
ベーク後のＤＲ１のレジスト（ＤＲ１レジスト）とＦＳ
ＭＲのレジスト（ＦＳＭＲレジスト）に対して、紫外線
分光装置を用いてｉ線（３６５ｎｍ）における吸光度を
測定する。この吸光度からＤＲ１レジストとＦＳＭＲレ
ジストのｉ線における吸光係数を算出する。

【００２８】この実施の形態では、ＤＲ１レジストの吸
光係数の値は４．６μｍ^-1で、ＦＳＭＲレジストの吸光
係数の値は３．８μｍ^-1であった。このため、色素を添
加しないレジスト（ＦＳＭＲレジスト）に対して、３．
６×１０⁴ というモル吸光係数を有するスチリル系色素
ＤＹＥ１を添加したレジスト（ＤＲ１レジスト）は、ｉ
線に対する吸光係数が２０％程度増大している。

【００２９】次にＤＲ１レジストおよびＦＳＭＲレジス
トに対して露光を行う。ここでは、ｉ線をドーズ量１ｋ
Ｊ／ｃｍ² で照射する。この後、ｉ線での吸光度を測定
して吸光係数をそれぞれ算出すると、ＤＲ１レジストは
１．２μｍ^-1、ＦＳＭＲレジストは０．４μｍ^-1であっ
た。これにより、露光後の吸光係数の値は、ＤＹＥ１を
添加したＤＲ１レジストは色素を添加しないＦＳＭＲレ
ジストの３倍になっている。このため、ＤＲ１レジスト
を用いれば、基板付近での露光量を低減することができ
るため、好ましいオーバーハング形状のレジストパター
ンを形成することができると考えられる。

【００３０】上述したレジスト溶液ＤＲ１をシリコンウ
ェハ上に０．９μｍの厚さに塗布して、ホットプレート
上で１００℃の温度で２分間ベークした。この後、開口
数（ＮＡ）が０．４２で、縮小率１０という条件でｉ線
露光装置を用いて、０．４μｍのゲートパターン（孤立
のスペースパターン）を形成するための露光を行った。
ここでは、ｉ線を２００ｍＪ／ｃｍ² のドーズ量で照射
した。露光が終了した構造体を１１０℃の温度で２分間
ベークした後、ＦＳＭＲ現像液（冨士薬品工業社製）を
用いて室温で９０秒間現像処理を行った。この後ＦＳＭ
Ｒリンス液（冨士薬品工業社製）で２０秒間リンス処理
を行った。

【００３１】これによりネガ型のレジストパターンが形
成され、このパターンを電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し
た。ここでパターン形状を比較するために色素を添加し
ないレジスト溶液を用いて同様の処理を行って、レジス
トパターンを形成した。図１は、ＳＥＭ写真をトレース
した模写図で、色素含有レジスト、すなわち、ＤＲ１レ
ジストで形成したレジストパターン（図１（Ａ））およ
び色素非含有のＦＳＭＲレジストで形成したレジストパ
ターン（図１（Ｂ））を示している。

【００３２】この結果、図１を参照すると、ＤＲ１レジ
ストで形成されたパターン１０およびＦＳＭＲレジスト
で形成されたパターン２０は、どちらもオーバーハング
形状（逆メサ型の形状）にすることができた。さらにＤ
Ｒ１レジストで形成されたパターン（図１（Ａ））は、
基板１１とレジストパターン側面１３との角度θをより
小さくすることができる。また、ＤＲ１レジストで形成
されたパターン１０においても裾引きが形成されている
が、この裾引き部分１５はレジストパターンの側面１３
に沿って伸ばした直線の基板１１への到達位置よりも内
側に形成されている。このため、裾引き部分１５を含め
たレジストパターン１０の形状も、好ましいオーバーハ
ング形状であると言える。一方、ＦＳＭＲレジストで形
成されたパターン２０においては、レジストパターンの
側面２３に沿って伸ばした直線の基板１１への到達位置
よりも、裾引き部分２５が外側にはみ出している。

【００３３】ここで、ＬＭＲ−ＵＶへの色素の添加量
と、形成されるレジストパターンの側面の形状との関係
をシミュレーションによって求めて確認した。

【００３４】シミュレーションに用いるパラメータとし
て、以下に示す値を実測により求めた。ここでは開口数
（ＮＡ）が０．４２のｉ線ステッパを用いて露光するこ
とを想定した。まず、ＦＳＭＲレジストの吸光係数をＡ
値、露光後の吸光係数をＢ値および光の吸収が露光によ
り消失する消失定数をＣ値（露光光のドーズ量に対する
吸光係数の変化、すなわち光の吸収の消失する速さを示
す値である。）とする。ここでは、Ａ値が３．８μ
ｍ^-1、Ｂ値が０．４μｍ^-1およびＣ値が０．０４ｃｍ²
／（μｍ）（ｍＪ）であった。また現像のパラメータと
してナフトキノンジアジドの量と現像液への溶解速度と
の関係を測定した。これはＬＭＲ−ＵＶの紫外線照射に
よる光化学反応が以下の（１）式に示すような反応であ
るためである。

【００３５】

【化１】

【００３６】ＬＭＲ−ＵＶのナフトキノンジアジドが露
光によりインデンカルボン酸となる。

【００３７】ＬＭＲ−ＵＶに添加する色素は第１の実施
の形態で用いたスチリル系の色素ＤＹＥ１とした。

【００３８】なお、シミュレーション方法によりパター
ン断面形状を評価した。その方法にはＤｉｌｌモデルの
改良法（Digest of 1st Microprocess Conference,神保
他,1988,p.50参照）を用いた。

【００３９】図２はシミュレーションによるレジストパ
ターンの断面図である。ここでは、パターン形状を第１
の実施の形態と同じ、幅ｄが０．４μｍの孤立のスペー
スパターン（ゲートパターン）とした。また、レジスト
の厚さｈは０．９μｍを想定した。

【００４０】図２（Ａ）は、色素を添加しない場合のレ
ジストパターンを表している。このときのＡ値は３．８
μｍ^-1、Ｂ値は０．４μｍ^-1とした。図２（Ｂ）は、Ｄ
ＹＥ１をＬＭＲ−ＵＶに対して１ｗｔ％添加した場合の
パターンを示している。ここではＡ値およびＢ値に対応
する値をそれぞれＡ_D 値、Ｂ_D 値とする。このときＡ_D
値は４．２μｍ、Ｂ_D 値は０．８μｍ^-1としていて、Ｄ
ＹＥ１を添加することにより露光前のレジストの吸光係
数Ａ_D 値は０．４μｍ^-1（およそＡ値の１０％）増大す
る。色素は露光しても光の吸収は失われないため、露光
後の吸光係数であるＢ_D 値は色素を添加しない場合のＢ
値よりも０．４μｍ^ー1増大している。図２（Ｃ）は、Ｄ
ＹＥ１をＬＭＲ−ＵＶに対して３ｗｔ％添加した場合の
パターンを示している。このときＡ_D 値は５．０μ
ｍ^-1、Ｂ_D 値は１．６μｍ^-1とした。色素を添加する前
よりも、色素を３％添加したレジストでは露光する前の
吸光係数Ａ_D 値が１．２μｍ^-1（およそＡ値の３０％）
増大する。このため、露光後の吸光係数Ｂ_D 値も１．２
μｍ^-1増大している。この結果、ＬＭＲ−ＵＶに対して
１ｗｔ％の含有率でＤＹＥ１を添加させた場合におい
て、現像後のレジストパターンの側面と基板との角度θ
は、色素を添加しないときよりも小さくなる。また、よ
り好ましいオーバーハング形状が得られている。ＬＭＲ
−ＵＶに対して３ｗｔ％の含有率でＤＹＥ１を添加する
と、よりレジストパターンの側面と基板との角度θは小
さくなり、オーバーハング形状もリフトオフプロセスに
用いて好適なものが得られることが確認できた。

【００４１】次に、この実施の形態で形成したレジスト
パターンを用いてリフトオフプロセスを行った（図示せ
ず）。

【００４２】上述したＤＲ１レジスト（ＦＳＭＲにＤＹ
Ｅ１をＬＭＲ−ＵＶに対して２ｗｔ％の含有率で添加し
て作製したレジスト）で形成されたレジストパターンお
よびＦＳＭＲレジストで形成されたレジストパターンに
対して、それぞれ、パターンの上から抵抗加熱型蒸着装
置を用いてＡｌを０．５μｍの厚さに蒸着した。この
後、ジメチルホルムアミド中でレジストを除去した。こ
れによりレジスト上に蒸着されたＡｌも除去されるため
に基板上にはレジストパターンから露出した基板上に蒸
着されたＡｌのみが残存してＡｌパターンが形成される
（図示せず）。

【００４３】ＤＲ１レジストを用いた場合は、Ａｌはレ
ジストパターンの裾引き部分上に蒸着することはなく、
好ましいＡｌパターンを形成することができた。一方、
ＦＳＭＲレジストを用いた場合は、Ａｌがレジストパタ
ーンの裾引き部分に蒸着してしまうためリフトオフ工程
を行うと、基板からＡｌパターンが剥れたりする問題が
生じた。

【００４４】＜第２の実施の形態＞第２の実施の形態と
してＬＭＲ−ＵＶにクマリン系色素を添加する例につき
説明する。

【００４５】以下、第１の実施の形態と相違する点につ
き説明し、第１の実施の形態と同様の点についてはその
詳細な説明を省略する。

【００４６】ＬＭＲ−ＵＶとして、ここでは第１の実施
の形態と同じ材料を用いる。このネガ型レジスト材料を
溶媒であるメチルセロソルブアセテート（２−メトキシ
エチルアセタート）に溶解したＦＳＭＲ（ＦＳＭＲ３
３：商品名）を用意する。この溶液はネガ型レジスト材
料を２５ｗｔ％含んでいる。このＦＳＭＲ１００ｇにク
マリン系色素であるクマリン１３８（商品名・アルドリ
ッチ社製）（以下、ＤＹＥ２と称する。）を０．５ｇ溶
解する。ここでは、ネガ型レジスト材料に対して色素が
２ｗｔ％の含有率で含まれている。このレジスト溶液を
ＤＲ２と称する。

【００４７】色素ＤＹＥ２のｉ線（３６５ｎｍ）におけ
るモル吸光係数は２．５×１０⁴ である。なお、モル吸
光係数は第１の実施の形態と同様の方法で求めている。

【００４８】上述したレジスト溶液ＤＲ２をシリコンウ
ェハ上に０．９μｍの厚さに塗布して、ホットプレート
上で１００℃の温度で２分間ベークした。この後、開口
数（ＮＡ）が０．４２で、縮小率１０という条件でｉ線
露光装置を用いて、０．４μｍのゲートパターン（孤立
のスペースパターン）を形成するための露光を行った。
ここでは、ｉ線を２００ｍＪ／ｃｍ² のドーズ量で照射
した。露光が終了した構造体を１１０℃の温度で２分間
ベークした後、現像液としてモノクロロベンゼンを用い
て現像処理を行った。この後リンス液としてキシレンを
用いてリンス処理を行った。

【００４９】これによりネガ型のレジストパターンが形
成され、このパターンを電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察す
ると、レジストパターンの側面と基板との角度は色素
（ＤＹＥ２）を添加しないときよりも小さくなってい
る。また、基板付近での裾引きも低減させることができ
た。したがって、リフトオフプロセスに用いて好適なオ
ーバーハング形状のレジストパターンを形成することが
できる。

【００５０】また、このＤＹＥ２はＦＳＭＲの溶媒に５
ｗｔ％以上の溶解性を有し、現像液にはレジストの溶解
特性を変化させない程度に溶解し、また、リンス液には
不溶である。このような色素の溶解特性が現像によるパ
ターンの劣化や現像後の残渣の発生を抑えていると考え
られる。

【００５１】また、例えばｉ線（３６５ｎｍ）における
吸収ピークを持つ（高いモル吸光係数を有する）色素と
して、第１および第２の実施の形態に挙げた色素の他に
もシアニン系、メロシアニン系、カルコン系およびアミ
ノビニル系の色素が挙げられる。

【００５２】例えば、シアニン系色素であるＮＫ８６３
（商品名・日本感光色素社製）は、３６５ｎｍにおける
モル吸光係数は７．２×１０⁴ であり、高い値を示して
いる。しかしながらＦＳＭＲ溶液に対する溶解度はレジ
スト材料であるＦＳＭＲに対して１ｗｔ％以下と小さ
い。このためＦＳＭＲレジストに添加する色素としては
利用できない。また、メロシアニン系色素であるＮＫ２
７２４（商品名・日本感光色素社製）もＦＳＭＲに対す
る溶解性に乏しく利用することはできない。また、アミ
ノビニル系色素であるＮＫ８６１（商品名・日本感光色
素社製）およびカルコン系色素であるＮＫＸ１２８５
（商品名・日本感光色素社製）は、ＦＳＭＲ材料に対し
て２ｗｔ％以上の溶解性を有する。しかしながら実施の
形態で行ったプロセスをこれらの色素に対して行ったと
ころ、良好なパターンを形成することはできなかった。

【００５３】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明のネガ型レジストは、ノボラック樹脂のナフトキ
ノンジアジドスルホン酸エステル（ＬＭＲ−ＵＶ）をネ
ガ型レジスト材料とし、このネガ型レジスト材料中に色
素を添加してなる。ネガ型レジスト材料中に色素を添加
すると、色素が露光光を吸収するために基板付近での露
光量を減らすことができる。その結果、基板からの反射
光の影響を低減することができて多重干渉効果を抑えら
れる。よって裾引き部分の形成を抑制することができ
る。また、ＬＭＲ−ＵＶをネガ型レジスト材料として用
いることによって、リフトオフ工程に用いるのに好適な
オーバーハング形状のレジストパターンを形成すること
ができる。

【００５４】添加する色素は、露光光におけるモル吸光
係数が最小でも１．０×１０⁴ であり、ネガ型レジスト
材料に対して１ｗｔ％〜５ｗｔ％の範囲内の含有率で添
加するのがよい。これは、現像液に対するネガ型レジス
トの溶解特性を変化させないようにするためである。

【００５５】また、レジスト溶媒、現像液およびリンス
液に対する溶解特性が現像によるレジストパターンの劣
化や現像後の残渣の発生に関係していると考えられてい
る。このため、この発明にかかる発明者らの種々の研究
および実験の結果、ＦＳＭＲレジストに添加する色素と
しては、スチリル系色素およびクマリン系色素を用いる
ことができるということが分かった。

【００５６】また、実施の形態では露光光としてｉ線を
用いた場合を例に挙げたが、この発明では、これに限ら
ず、ｇ線（４３６ｎｍ）やＫｒＦ（２４８ｎｍ）、Ａｒ
Ｆ（１９３ｎｍ）を用いたレジストパターン形成に適用
することができる。

【００５７】また、実施の形態ではリフトオフ法により
Ａｌパターンの形成について説明したが、これに限らず
Ａｕ、Ｐｔ、ＦｅおよびＮｉなどの金属や、ＳｉＮおよ
びＳｉＯ₂ 等の絶縁体、さらに磁性体などの、リフトオ
フ法によるパターン形成に用いるレジストにこの発明の
ネガ型レジストを適用することができる。

【００５８】また、上述した実施の形態例では、ＬＭＲ
−ＵＶを分子量１０００のものを用いたが、分子量が６
００〜２０００の範囲内であれば、この発明に適用して
好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、ＤＲ１レジストで形成したレジスト
パターンのＳＥＭ写真をトレースした模写図であり、
（Ｂ）は、ＦＳＭＲレジストで形成したレジストパター
ンのＳＥＭ写真をトレースした模写図である。

【図２】（Ａ）は、色素を添加しないレジストを用いた
場合のシミュレーションによるレジストパターンの断面
図であり、（Ｂ）は、色素をレジスト材料に対して１ｗ
ｔ％の含有率で添加したレジストを用いた場合のシミュ
レーションによるレジストパターンの断面図であり、ま
た、（Ｃ）は、色素をレジスト材料に対して３％の含有
率で添加したレジストを用いた場合のシミュレーション
によるレジストパターンの断面図である。

【図３】（Ａ）〜（Ｃ）はリフトオフ法を用いたパター
ン形成方法の説明に供する工程図である。

【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、発明が解決しようとす
る課題の説明に供する図である。

【符号の説明】

１０：ＤＲ１で形成されたパターン １１：基板 １３，２３：レジストパターンの側面 １５，２５：裾引き部分 ２０：ＦＳＭＲレジストで形成されたパターン １０１：基板、被蒸着物 １０３：レジストパターン １０３ｘ：側面 １０５：メタル（金属）、蒸着物 １０５ａ：メタルパターン １０７：裾引き部分

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノボラック樹脂のナフトキノンジアジド
   スルホン酸エステル（ＬＭＲ−ＵＶ：Low Molecular-we
   ight Resist for UV Lithography）をネガ型レジスト材
   料とし、該ネガ型レジスト材料中に色素を添加してなる
   ことを特徴とするネガ型レジスト。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のネガ型レジストにおい
   て、 前記色素は、前記ネガ型レジスト材料中に均一に分布さ
   れていることを特徴とするネガ型レジスト。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のネガ型レジストにおい
   て、 前記色素の、露光光に対するモル吸光係数の値が最小で
   も１．０×１０⁴ であることを特徴とするネガ型レジス
   ト。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のネガ型レジストにおい
   て、 前記色素は、前記ネガ型レジスト材料に対して１ｗｔ％
   〜５ｗｔ％の範囲内の含有率で含まれていることを特徴
   とするネガ型レジスト。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のネガ型レジストにおい
   て、 前記色素をスチリル系色素とすることを特徴とするネガ
   型レジスト。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のネガ型レジストにおい
   て、 前記色素をクマリン系色素とすることを特徴とするネガ
   型レジスト。
7. 【請求項７】 露光光の波長に対して最小でも２μｍ^-1
   の値の吸光係数を有し、かつ露光後に前記吸光係数が１
   μｍ^-1以下の値に減少するネガ型レジスト材料に色素を
   添加することによって、前記吸光係数を少なくとも０．
   ４μｍ^-1増大させてあることを特徴とするネガ型レジス
   ト。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のネガ型レジストにおい
   て、 前記色素をスチリル系色素とすることを特徴とするネガ
   型レジスト。
9. 【請求項９】 請求項７に記載のネガ型レジストにおい
   て、 前記色素をクマリン系色素とすることを特徴とするネガ
   型レジスト。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載のネガ型レジストの層
    を形成し、該層をフォトリソグラフィ技術を用いて、パ
    ターニングしてレジストパターンを形成することを特徴
    とするレジストパターン形成方法。
11. 【請求項１１】 請求項７に記載のネガ型レジストの層
    を形成し、該層をフォトリソグラフィ技術を用いて、パ
    ターニングしてレジストパターンを形成することを特徴
    とするレジストパターン形成方法。