JPS5810828A - レジストパタ−ンの形成方法 - Google Patents
レジストパタ−ンの形成方法Info
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- JPS5810828A JPS5810828A JP10789881A JP10789881A JPS5810828A JP S5810828 A JPS5810828 A JP S5810828A JP 10789881 A JP10789881 A JP 10789881A JP 10789881 A JP10789881 A JP 10789881A JP S5810828 A JPS5810828 A JP S5810828A
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- Japan
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- developing solvent
- molecular weight
- resist material
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
- G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
- G03F7/325—Non-aqueous compositions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高エネルギー線に感応するネｅｍレジストから
レジストパターンを形成する方法に関し、特に現像４６
理工程を改良したネｙｍレジストパターンの形成方法に
係る。
レジストパターンを形成する方法に関し、特に現像４６
理工程を改良したネｙｍレジストパターンの形成方法に
係る。
被加俸上に塗布されたネガ蓋レジスト材料層に選択的に
高エネルギ線を照射し、不曽化像を形成する丸めには、
従来は次のような現像溶媒を用いていた。即ち、ネガ形
レジスト材料に対して良溶媒となる溶媒と貧溶媒となる
溶媒とを組み合せた混合溶媒が用いられた。ネガ形レジ
スト材料の現像処理は必要としない領域のレジスト材料
層を現像溶媒で溶解・除去することＫより不溶化像が形
成されるが、必要としない領域のレジスト材料層を溶解
・除去しようとするとこれと一時に一不溶化曹が現像溶
媒によって膨潤し、不溶化像の形状精度が低下するとい
う問題があつ九・ これに対し、一本発明者らは上記欠点を解消するために
以下に説明する研究過程によル高エネルギー線の選択照
射後のネガ型レジスト材料の現像に際して、該−レシス
ト材料の現像処理中で形成し得る方法を見い出した。
高エネルギ線を照射し、不曽化像を形成する丸めには、
従来は次のような現像溶媒を用いていた。即ち、ネガ形
レジスト材料に対して良溶媒となる溶媒と貧溶媒となる
溶媒とを組み合せた混合溶媒が用いられた。ネガ形レジ
スト材料の現像処理は必要としない領域のレジスト材料
層を現像溶媒で溶解・除去することＫより不溶化像が形
成されるが、必要としない領域のレジスト材料層を溶解
・除去しようとするとこれと一時に一不溶化曹が現像溶
媒によって膨潤し、不溶化像の形状精度が低下するとい
う問題があつ九・ これに対し、一本発明者らは上記欠点を解消するために
以下に説明する研究過程によル高エネルギー線の選択照
射後のネガ型レジスト材料の現像に際して、該−レシス
ト材料の現像処理中で形成し得る方法を見い出した。
すなわち、ネｆｆ１ｉレジスト材料としてり四ロメチル
化−リスチレン（以下ｃ＆［８と略す）を用い、これを
被加工体上に被覆し、高エネルギー線を照射した後、高
分子量の０Ｍ８を含有する現像溶媒にて現像処理を行な
りた場合の前記０Ｍ１１層（レジスト材料層）の分子量
と溶解速速度の関係を調べたところ、図に示す特性図を
得た。なお図中ＯＡはメチルエチルケトン（ＭＥＫ）／
インプロノ豐ノール（ＩＰＡ）が４／１の現像溶厩で処
理した場合の特性線、ＢはＭＩＫ ／ ＩＰＡ −４／
１に分子量２０万０ｃｍを０．１重量−添加した現像溶
媒で処理した場合の特性線、ＣはＭＩＫ ／ＩＰＡ諺４
／１に分子量２０秀のＣＭ８管１重量％添加し九現像溶
媒で処理した場合の特性線、である、上記溶解速度社被
加工体上に１．１万、８万、１０万、２０万０分子量の
０Ｍ５ （ネガ型レジスト材料）を膜厚１．０μｍ被覆
し、これを上記各現像溶媒に浸漬し、完全に０Ｍ８が被
加工体よシ溶解、除去される浸漬時間よシ求めた。この
図よシ被覆し九〇Ｍａ （レジスト材料）の分子量が大
きいはど溶解速度が遅くなることがわかる。これは高分
子量はど高分子鎖のからみあい効果、或いは分子間の結
合力が強いためである。また、同一の分子量の０Ｍ８
Ｏ現像にあたりては現像溶媒に含有する０ＭＳ量が多い
いほど溶解速度が遅くなシ、更にこの効果は被加工体に
被覆したＣＭＳの分子量と現像溶媒に含有する０Ｍ８の
分子量とが近いほど顕著となることがわかった。これは
現像溶媒に含有する０Ｍ８の分子量が多いほど飽和溶液
に近づき、被覆したＣＭＳが溶解しにくくなるためと、
被覆した０Ｍ８の分子量が小さい方が大きい分子量のＣ
ＭＳと比較して溶解し易い几めであることを究明した。
化−リスチレン（以下ｃ＆［８と略す）を用い、これを
被加工体上に被覆し、高エネルギー線を照射した後、高
分子量の０Ｍ８を含有する現像溶媒にて現像処理を行な
りた場合の前記０Ｍ１１層（レジスト材料層）の分子量
と溶解速速度の関係を調べたところ、図に示す特性図を
得た。なお図中ＯＡはメチルエチルケトン（ＭＥＫ）／
インプロノ豐ノール（ＩＰＡ）が４／１の現像溶厩で処
理した場合の特性線、ＢはＭＩＫ ／ ＩＰＡ −４／
１に分子量２０万０ｃｍを０．１重量−添加した現像溶
媒で処理した場合の特性線、ＣはＭＩＫ ／ＩＰＡ諺４
／１に分子量２０秀のＣＭ８管１重量％添加し九現像溶
媒で処理した場合の特性線、である、上記溶解速度社被
加工体上に１．１万、８万、１０万、２０万０分子量の
０Ｍ５ （ネガ型レジスト材料）を膜厚１．０μｍ被覆
し、これを上記各現像溶媒に浸漬し、完全に０Ｍ８が被
加工体よシ溶解、除去される浸漬時間よシ求めた。この
図よシ被覆し九〇Ｍａ （レジスト材料）の分子量が大
きいはど溶解速度が遅くなることがわかる。これは高分
子量はど高分子鎖のからみあい効果、或いは分子間の結
合力が強いためである。また、同一の分子量の０Ｍ８
Ｏ現像にあたりては現像溶媒に含有する０ＭＳ量が多い
いほど溶解速度が遅くなシ、更にこの効果は被加工体に
被覆したＣＭＳの分子量と現像溶媒に含有する０Ｍ８の
分子量とが近いほど顕著となることがわかった。これは
現像溶媒に含有する０Ｍ８の分子量が多いほど飽和溶液
に近づき、被覆したＣＭＳが溶解しにくくなるためと、
被覆した０Ｍ８の分子量が小さい方が大きい分子量のＣ
ＭＳと比較して溶解し易い几めであることを究明した。
しかして、本発明者は上記究明結果よシ高エネルギー線
を選択的に照射したネガ屋レジスト材料層を高分子を含
む現像溶媒にて現像処理することによって、ネガ盤レジ
スト材料層の不溶化像が現像処理中で膨潤するのを抑制
でき、不溶化像の形状精度の向上、ひいては高精度のレ
ジスト・９ターンを形成し得る方法を見い出した。
を選択的に照射したネガ屋レジスト材料層を高分子を含
む現像溶媒にて現像処理することによって、ネガ盤レジ
スト材料層の不溶化像が現像処理中で膨潤するのを抑制
でき、不溶化像の形状精度の向上、ひいては高精度のレ
ジスト・９ターンを形成し得る方法を見い出した。
なお、こうした現像処理後においては不溶化像以外にレ
ジスト薄膜が残存するが、通常の現像溶媒や酸素ｆ２ズ
マの処理によりて、短時間、りｔ〉不溶化像の膨潤をは
とんど起ζさずに除去できる。
ジスト薄膜が残存するが、通常の現像溶媒や酸素ｆ２ズ
マの処理によりて、短時間、りｔ〉不溶化像の膨潤をは
とんど起ζさずに除去できる。
次に１本発明の詳細な説明する。
実施例１
被加工体であるシリコンウェハ上に分子量１０万のＣＭ
Ｓ層（高エネルギー線ネガ型しゾスＦ材料層）を厚さ５
ｏｏＯＸとなるように被覆した。つづいて、ＣＭＳ層を
窒素雰囲気中で９５℃、２°０分間プリベークした後、
電子線（高エネルギー線）を加速電圧２０に＠Ｖ、照射
量Ｉ Ｘ １０−’’／ａｍ”、電子［１！０．２ａｍ
、走査間隔００−１２５Ｊ１の条件で選択的に照射した
。ひきつづき、分子量２０ 万（Ｄ ０Ｍ８ カ０．１
−及び１．０ ％含有するＭＩＣＫ７１ｐム−４／１の
２種の現像溶媒に前記電子線照射した０Ｍ８層が被覆さ
れたウェハな夫々１００秒間浸漬した０次いで０Ｍ８が
０．１−含有する現像溶媒で処理したものについては不
溶化像以外の残存レジストをＭ）ｉ：に／ Ｉ ＰＡ
−４／１の現像液に４秒間浸漬し、更にりンス溶媒であ
るＩＰＡ Ｋ ３０秒間浸漬して３ｊ！ｍ処理を行ない
、所望形状の不溶化像、つｔｂレジストパターンをシリ
コンウェハ上に形成した。一方、ＣＭＳが１．０５６含
有する現像溶媒で処理したものについては、酸素ガス６
０■Ｔｏｒｒ 、高周波電力１７０Ｗの条件の酸素プラ
ズマガス中に１分間曝して不溶化像以外の残存レジスト
を除去し所望形状の不溶化像、つま）レジストパターン
をシリコンウェハ上に形成した。
Ｓ層（高エネルギー線ネガ型しゾスＦ材料層）を厚さ５
ｏｏＯＸとなるように被覆した。つづいて、ＣＭＳ層を
窒素雰囲気中で９５℃、２°０分間プリベークした後、
電子線（高エネルギー線）を加速電圧２０に＠Ｖ、照射
量Ｉ Ｘ １０−’’／ａｍ”、電子［１！０．２ａｍ
、走査間隔００−１２５Ｊ１の条件で選択的に照射した
。ひきつづき、分子量２０ 万（Ｄ ０Ｍ８ カ０．１
−及び１．０ ％含有するＭＩＣＫ７１ｐム−４／１の
２種の現像溶媒に前記電子線照射した０Ｍ８層が被覆さ
れたウェハな夫々１００秒間浸漬した０次いで０Ｍ８が
０．１−含有する現像溶媒で処理したものについては不
溶化像以外の残存レジストをＭ）ｉ：に／ Ｉ ＰＡ
−４／１の現像液に４秒間浸漬し、更にりンス溶媒であ
るＩＰＡ Ｋ ３０秒間浸漬して３ｊ！ｍ処理を行ない
、所望形状の不溶化像、つｔｂレジストパターンをシリ
コンウェハ上に形成した。一方、ＣＭＳが１．０５６含
有する現像溶媒で処理したものについては、酸素ガス６
０■Ｔｏｒｒ 、高周波電力１７０Ｗの条件の酸素プラ
ズマガス中に１分間曝して不溶化像以外の残存レジスト
を除去し所望形状の不溶化像、つま）レジストパターン
をシリコンウェハ上に形成した。
しかして、上記実施例１．２の方法によシ得た不溶化像
（レジストパターン）の解像度を評価したとζろ下記表
の如き結果となった。なお、解健度評価Ｉす―ンは不溶
化像の幅を３μｍ１必要としない領域、即ち隣接する不
溶化像間を０．５〜１．５μｍまで０．１２５μｍ間隔
で変えたものを対象とした。
（レジストパターン）の解像度を評価したとζろ下記表
の如き結果となった。なお、解健度評価Ｉす―ンは不溶
化像の幅を３μｍ１必要としない領域、即ち隣接する不
溶化像間を０．５〜１．５μｍまで０．１２５μｍ間隔
で変えたものを対象とした。
表
上記表から明らかな如＜％ＣＭＳ含有現像溶媒で処理し
た本実施例１，２では不溶化像の膨潤が抑制され、それ
だけＣＭＨを含まない現像溶媒で処理した比較例に比べ
て不溶化像間の狭い・９ターンを解像することがわかる
。
た本実施例１，２では不溶化像の膨潤が抑制され、それ
だけＣＭＨを含まない現像溶媒で処理した比較例に比べ
て不溶化像間の狭い・９ターンを解像することがわかる
。
なお、本発明方法に用いるネガ型レジスト材料は上記実
施例の加色ＣＭ８に限らず、他の高エネルギー線ネガ型
しジス）ｋも同様な効果を発揮できる。この高エネルギ
ー線ネガ製レジストの分子量は上記実施例の如き１０万
のものに限らず、１０万以外のもの、特に、分子量１０
万以上のものではその効果が顕著となることは前述した
図からも明らかである。
施例の加色ＣＭ８に限らず、他の高エネルギー線ネガ型
しジス）ｋも同様な効果を発揮できる。この高エネルギ
ー線ネガ製レジストの分子量は上記実施例の如き１０万
のものに限らず、１０万以外のもの、特に、分子量１０
万以上のものではその効果が顕著となることは前述した
図からも明らかである。
本発明方法に用いる被加工体はシリコンウェハの他にマ
スク基板等にも同様に適用できる。
スク基板等にも同様に適用できる。
本発明方法に用いる高エネルギー線社電子線に限らず、
Ｘ線、遠紫外線等にも同様に適用できる。
Ｘ線、遠紫外線等にも同様に適用できる。
本発明方法に用いる現像溶媒内の高分子はＣＭＨに限ら
ず、他の１種又は２種以上の高分子でも同様に適用でき
る。
ず、他の１種又は２種以上の高分子でも同様に適用でき
る。
以上詳述した如く、本発明によれば被加工体上にネガ型
レゾスト材料層を被覆し、これに高エネルギー線を選択
照射した後、高分子を含有する現像溶媒で処理すること
によって、前記レジスト材料層の不溶化像の膨潤を抑制
して現像処理でき、高解像度でレジスト・リーンを被加
工体上に形成でき、ひいては微細加工が要求される半導
体素子、磁気バブル素子、超伝導素子、光応用部品など
の製造に有効に利用できる等顕著な効果を有する。
レゾスト材料層を被覆し、これに高エネルギー線を選択
照射した後、高分子を含有する現像溶媒で処理すること
によって、前記レジスト材料層の不溶化像の膨潤を抑制
して現像処理でき、高解像度でレジスト・リーンを被加
工体上に形成でき、ひいては微細加工が要求される半導
体素子、磁気バブル素子、超伝導素子、光応用部品など
の製造に有効に利用できる等顕著な効果を有する。
図はＣＭＳからなるネガ型レジスト材料をＣＭＳを含有
しない現像溶媒もしくはＣＭＳを含有する現像溶媒で処
理した時の一該しシスト材料の分子量と溶解速度との関
係を示す特性図である。
しない現像溶媒もしくはＣＭＳを含有する現像溶媒で処
理した時の一該しシスト材料の分子量と溶解速度との関
係を示す特性図である。
Claims (1)
- 被加工体上にネガ型レジスト材一層を被覆し、これに高
エネルギー線を選択的に照射してΔターン描画を行なり
た後、現像処理を施して前記照射部の高分子材料層を不
溶化像として残してレジス′トΔターン管形成するＫあ
た〕、高エネｋｄｆ−線を選択照射したネガ型レジスト
材料層を１種以上の高分子を會む現像溶媒によシ現俸ｌ
＆環を行なうことを特徴とするレジストパターンの形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10789881A JPS5810828A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10789881A JPS5810828A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5810828A true JPS5810828A (ja) | 1983-01-21 |
Family
ID=14470860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10789881A Pending JPS5810828A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5810828A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4892765A (en) * | 1986-05-23 | 1990-01-09 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Heat-shrinkable laminate film and process to produce the same |
-
1981
- 1981-07-10 JP JP10789881A patent/JPS5810828A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4892765A (en) * | 1986-05-23 | 1990-01-09 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Heat-shrinkable laminate film and process to produce the same |
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