JPS5866938A - 遠紫外光感応材料被膜の形成方法 - Google Patents
遠紫外光感応材料被膜の形成方法Info
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- JPS5866938A JPS5866938A JP16576081A JP16576081A JPS5866938A JP S5866938 A JPS5866938 A JP S5866938A JP 16576081 A JP16576081 A JP 16576081A JP 16576081 A JP16576081 A JP 16576081A JP S5866938 A JPS5866938 A JP S5866938A
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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
- G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
- G03F7/167—Coating processes; Apparatus therefor from the gas phase, by plasma deposition
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Physics & Mathematics (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、微細なパターンの形成に用いる遠紫外光感応
材料被膜の形成方法に関する０光に感応し、未露光部と
嬉光部で各種溶剤に対する溶解性に差を生ずる材料は微
細加工用レジスト被膜などの用途に適するものである。
材料被膜の形成方法に関する０光に感応し、未露光部と
嬉光部で各種溶剤に対する溶解性に差を生ずる材料は微
細加工用レジスト被膜などの用途に適するものである。
従来のレジスト被膜形成にはレジスト材料の合成、精製
、スピンナー塗布、プレベーク等多くの複雑な工程を要
し、かつ多量の溶剤を用いる。また上記工程におけるピ
ンホールの発生や異物の混入がリング２フイ一工程の歩
留り低下の原因となっている。
、スピンナー塗布、プレベーク等多くの複雑な工程を要
し、かつ多量の溶剤を用いる。また上記工程におけるピ
ンホールの発生や異物の混入がリング２フイ一工程の歩
留り低下の原因となっている。
レジスト被膜には通常布ａ？ｔ６分子の薄膜が用いられ
ているが、この高分子薄膜を溶剤を使わず乾式で形成す
る方法にプラズマ重合法がありこれは公知の技術である
。上記プラズマ重合法をレジメ）１！［形成に応用する
場合、次のような利点がある。
ているが、この高分子薄膜を溶剤を使わず乾式で形成す
る方法にプラズマ重合法がありこれは公知の技術である
。上記プラズマ重合法をレジメ）１！［形成に応用する
場合、次のような利点がある。
（１） ピンホールのない薄膜が形成できる。
（２） ＩＥ厚の均一性が優れている。
（５） 溶剤を使わないため、省資源に役立つ。
（４） プレベーク、ボストベークの工程を省略でき
る。
る。
プラズマ重合法は有機巣量体蒸気を直流または交流の電
界により生ずるプラズマ状態の分囲気の中で重合させ、
有機高分子を得る手法であるが、この手法で生成する有
機高分子社多くの架橋結合を含む三次元架橋構造をもう
たものになりやすい。
界により生ずるプラズマ状態の分囲気の中で重合させ、
有機高分子を得る手法であるが、この手法で生成する有
機高分子社多くの架橋結合を含む三次元架橋構造をもう
たものになりやすい。
プラズマ重合法によロレジスト被膜を形成し高エネルギ
ー電子線照射により上記三次元架橋構造を切断し、溶剤
に可溶ならしめることによ抄ホジ形パターンを得九こと
が報きされているが、感度の点で実用レベルにはない。
ー電子線照射により上記三次元架橋構造を切断し、溶剤
に可溶ならしめることによ抄ホジ形パターンを得九こと
が報きされているが、感度の点で実用レベルにはない。
また電子線を用いる場合には１ＪＩＩ以下の微細パター
ンが形成可能であるが描画に長時間を要するので大量生
産には適用することができない。大量生産には一括露光
が可能で露光源が安価である紫外光や遠紫外光を用いた
フォトリソグラフィ技術が適してお秒、これらの光に＄
応する有機高分子材料被膜がプラズマ重合法で形成でき
れば、フォトリングラフィ技術における信頼性の向上、
省資源、工程の省略が可能になる。しかしプラズマ重合
においてはプラズマ放電中に多量の紫外光、遠紫外光が
発生し、この光によって高分子材料被膜が変質し走り、
単量体とプラズマ中の電子およびイオンとの反応によっ
て光に感応する官能基が分解脱離しやすいため、紫外光
、遠紫外光に感応する高分子材料をプラズマ重合によっ
て形成することは不可能と考えられてきた。我々は単量
体の種類、流量、圧力、電力の大きさ、基板温度等の条
件を適当に選定することにより遠紫外光に感応する材料
被膜をプラズマ重合法で形成できることを見出した。
ンが形成可能であるが描画に長時間を要するので大量生
産には適用することができない。大量生産には一括露光
が可能で露光源が安価である紫外光や遠紫外光を用いた
フォトリソグラフィ技術が適してお秒、これらの光に＄
応する有機高分子材料被膜がプラズマ重合法で形成でき
れば、フォトリングラフィ技術における信頼性の向上、
省資源、工程の省略が可能になる。しかしプラズマ重合
においてはプラズマ放電中に多量の紫外光、遠紫外光が
発生し、この光によって高分子材料被膜が変質し走り、
単量体とプラズマ中の電子およびイオンとの反応によっ
て光に感応する官能基が分解脱離しやすいため、紫外光
、遠紫外光に感応する高分子材料をプラズマ重合によっ
て形成することは不可能と考えられてきた。我々は単量
体の種類、流量、圧力、電力の大きさ、基板温度等の条
件を適当に選定することにより遠紫外光に感応する材料
被膜をプラズマ重合法で形成できることを見出した。
ここで述べる紫外光とは、波長が５００〜４５０ｎｍの
、遠紫外光とは波長が２００〜５００ｎｍの光である０ 本発明の目的は上記の利点を持つプラズマ重合法により
遠紫外光に感応し、ポジ形あるいはネガ形のパターンを
形成し得る有機高分子材料着膜を提供することにある。
、遠紫外光とは波長が２００〜５００ｎｍの光である０ 本発明の目的は上記の利点を持つプラズマ重合法により
遠紫外光に感応し、ポジ形あるいはネガ形のパターンを
形成し得る有機高分子材料着膜を提供することにある。
プラズマ重合で遠紫外光に感応する高分子材料を得るに
は遠紫外光に感する基を含む単量体を用いることが必要
である。
は遠紫外光に感する基を含む単量体を用いることが必要
である。
本発明に用いるポジ形パターンを与える単量体としては
、例えば以下のようなものがある。
、例えば以下のようなものがある。
（１） 酢酸、アクリル酸、メタクリル酸などのカル
ボン酸類〇 （２） 酢酸ビニル、メチルアクリレート、ビニルア
クリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレ
ートなどのカルボン酸エステル類。
ボン酸類〇 （２） 酢酸ビニル、メチルアクリレート、ビニルア
クリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレ
ートなどのカルボン酸エステル類。
（３） アセトン、メチルエチルケトン、メチルビニ
ルケトン、メチルイソプロペニルケトン、フェニルビニ
ルケトン、フェニルイソフ四ベニルケトン、メチルイソ
ブチルケトンなどのケトン類。
ルケトン、メチルイソプロペニルケトン、フェニルビニ
ルケトン、フェニルイソフ四ベニルケトン、メチルイソ
ブチルケトンなどのケトン類。
（４） ７’テン−１−スルホン、スルホン化スチレ
ンなどの含イオウ化合物。
ンなどの含イオウ化合物。
これらと他の有機化合物との混合ガスを用いてもよい。
一方ネガ形のパターンを与える単量体としては、例えば
以下のようなものがある。
以下のようなものがある。
（１） ベンゼン、スチレン、α−メチルスチレン、
トルエン、エチルベンゼンナトｆ）芳ｔｒ族炭化水素。
トルエン、エチルベンゼンナトｆ）芳ｔｒ族炭化水素。
（２） ＩＩクロロタジエン、クロロベンゼン、フロ
ロベンゼン、フロロベンゼン、り四ロスチレン、クロロ
メチルスチレン、ジクロロスチレン、ジクロロエチレン
、トリクロロエチレン、ジブロモエチレンナトの含ハロ
ゲン炭化水素およびその他の含ハロゲン化合物。
ロベンゼン、フロロベンゼン、り四ロスチレン、クロロ
メチルスチレン、ジクロロスチレン、ジクロロエチレン
、トリクロロエチレン、ジブロモエチレンナトの含ハロ
ゲン炭化水素およびその他の含ハロゲン化合物。
（３） エポキシブテン、クリシジルアクリレート、
グリシジルメタクリレートなどエポキシ化合物。
グリシジルメタクリレートなどエポキシ化合物。
上記単量体を用い、遠紫外光に感応し得る高分子薄膜を
得るためにはプラズマ重合により単量体に含まれる遠紫
外感応部位が分解されないような重合条件を選択する必
要がある。単量体の分解は単量体の流量、圧力が小さく
、電力が大きい程促進される。一方電力が小さすぎると
高分子生成速度が小さくな抄、所定の膜厚を得るために
時間がかかるとと、また放電が不安定になるなどの問題
が生ずる。本発明の目的を達成するための重合条件は用
いる単量体の種類によって少しずつ異なるが１．上記単
量体の大部分に対しては通常ガス圧０−０１−’１０
Ｔｏｒｒｓ電力１〜１００Ｗの範囲が選ばれる。またプ
ラズマ中に単量体以外の不活性ガス、たとえばアルゴン
、ヘリウム、ネオン、キセノン、窒素等を共存させるこ
とは単量体の分解をおさえ放電を安定化させるのに効果
がある。
得るためにはプラズマ重合により単量体に含まれる遠紫
外感応部位が分解されないような重合条件を選択する必
要がある。単量体の分解は単量体の流量、圧力が小さく
、電力が大きい程促進される。一方電力が小さすぎると
高分子生成速度が小さくな抄、所定の膜厚を得るために
時間がかかるとと、また放電が不安定になるなどの問題
が生ずる。本発明の目的を達成するための重合条件は用
いる単量体の種類によって少しずつ異なるが１．上記単
量体の大部分に対しては通常ガス圧０−０１−’１０
Ｔｏｒｒｓ電力１〜１００Ｗの範囲が選ばれる。またプ
ラズマ中に単量体以外の不活性ガス、たとえばアルゴン
、ヘリウム、ネオン、キセノン、窒素等を共存させるこ
とは単量体の分解をおさえ放電を安定化させるのに効果
がある。
プラズマ重合杜以下のようにして行なりた。
すなわち図に示したような反応器を用い、基板２として
３．５インチシリコンクエバを設置して反応器内を１０
’″’ Ｔｏｒｒ以下の真空度に排気した後所定の単量
体蒸気を導入口５より流入させた。
３．５インチシリコンクエバを設置して反応器内を１０
’″’ Ｔｏｒｒ以下の真空度に排気した後所定の単量
体蒸気を導入口５より流入させた。
反応器内の圧力は放電が安定に起こるように０．０１〜
１０ Ｔｏｒｒの範囲の一定圧に保った。しかる後１Ｓ
、５６ＭＨｚの高周波電力を印加し、放電を開始せしめ
た。数分〜３０分程度プラズマ状態を保持するととＫよ
抄０．２〜１声翼の膜厚の高分子薄膜が基板上に形成さ
れた。
１０ Ｔｏｒｒの範囲の一定圧に保った。しかる後１Ｓ
、５６ＭＨｚの高周波電力を印加し、放電を開始せしめ
た。数分〜３０分程度プラズマ状態を保持するととＫよ
抄０．２〜１声翼の膜厚の高分子薄膜が基板上に形成さ
れた。
実施例１１′を開昭５８− ｆｄ；９３８ （３）メチ
ルイソプロペニルケト／を単量体とし、圧力０．１５
Ｔｏｒｒ ％電力８０Ｗ、基板温度８０℃で重合を行な
った結果５０分間。で０．７μ観の重合膜を得た０この
薄膜に遠紫外光を照射し、メチルイソブチルケトンで現
像することによりポジ形ノくターンが得られた。このと
きの感度は１．２Ｊ／ｃｄでありた。これは通常の方法
で重合したポリメチルメタクリレートの１５倍程度の感
度である０圧力を０、１ Ｔｏｒｒ以下とした場合、電
力を１２０Ｗ以上とした場合、および基板温度を１５０
℃以上とした場合はいかなる溶剤にも不溶となり、かつ
遠紫外光に対しても感応しなかりた。また、前記条件よ
り、（１）圧力を高＜ ｆ’る、（２）電力を小さくす
る、（３）基板温度を下げる、のいずれの場合もパター
ン形成は可能であったが感度が若干低下した。これらの
条件では分子量が小さくメチルイソブチルケトンには未
露光部も溶解してしまうため現像溶媒としてはイソプロ
ピルアルコールを用いた。
ルイソプロペニルケト／を単量体とし、圧力０．１５
Ｔｏｒｒ ％電力８０Ｗ、基板温度８０℃で重合を行な
った結果５０分間。で０．７μ観の重合膜を得た０この
薄膜に遠紫外光を照射し、メチルイソブチルケトンで現
像することによりポジ形ノくターンが得られた。このと
きの感度は１．２Ｊ／ｃｄでありた。これは通常の方法
で重合したポリメチルメタクリレートの１５倍程度の感
度である０圧力を０、１ Ｔｏｒｒ以下とした場合、電
力を１２０Ｗ以上とした場合、および基板温度を１５０
℃以上とした場合はいかなる溶剤にも不溶となり、かつ
遠紫外光に対しても感応しなかりた。また、前記条件よ
り、（１）圧力を高＜ ｆ’る、（２）電力を小さくす
る、（３）基板温度を下げる、のいずれの場合もパター
ン形成は可能であったが感度が若干低下した。これらの
条件では分子量が小さくメチルイソブチルケトンには未
露光部も溶解してしまうため現像溶媒としてはイソプロ
ピルアルコールを用いた。
実施例２
クロロメチルスチレンを単量体とし、圧力０．０５ Ｔ
ｏｒｒ ｓ電力１．５Ｗ、基板温度３０℃で１０分間重
合を行ない、膜厚１趨の重合膜を得た。この膜はキシレ
ン、トルエンに対し可溶であるが、遠紫外線照射によね
無光部が不溶化し、キシレンによる現像の後ネガ形のパ
ターンが得られた０このときの感度１１−１２００ｍＪ
Ｓであった。これは前記ポリメチルメタクリレートの９
０倍程度である０ 上記のごとく圧力、電力、基板温度等を制御することに
よりプラズマ電合法によって感度のよいポジあるいはネ
ガ形の遠紫外光感応材料が形成できた。このことと前記
したプラズマ電合法の利点とを考え合わせると本発明は
微細ノ（ターン形成技術やリソグラフィ一工程の簡略化
に大きな効果をもたらすものと言える０
ｏｒｒ ｓ電力１．５Ｗ、基板温度３０℃で１０分間重
合を行ない、膜厚１趨の重合膜を得た。この膜はキシレ
ン、トルエンに対し可溶であるが、遠紫外線照射によね
無光部が不溶化し、キシレンによる現像の後ネガ形のパ
ターンが得られた０このときの感度１１−１２００ｍＪ
Ｓであった。これは前記ポリメチルメタクリレートの９
０倍程度である０ 上記のごとく圧力、電力、基板温度等を制御することに
よりプラズマ電合法によって感度のよいポジあるいはネ
ガ形の遠紫外光感応材料が形成できた。このことと前記
したプラズマ電合法の利点とを考え合わせると本発明は
微細ノ（ターン形成技術やリソグラフィ一工程の簡略化
に大きな効果をもたらすものと言える０
図は本発明に用いられるプラズマ重合装置の例を示す。
１・・・反応容器
２・・・基 板
３・・・ガス導入口
４・・・高周波電源
５・・・排気口
６・・・電 極
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 有機化合物の蒸気をプラズマ重合法により基板表
面に重合付着させることを特徴とする遠紫外光感応材料
被膜の形成方法。 ２、 有機化合物が、カルボン酸、カルボン酸エステル
、ケトンのうち少なくとも一種類の化合物であることを
特徴とする特許請求の範囲第一項記載の遠紫外光感応材
料被膜の形成方法。 五 有機化合物が、芳香族炭化水素、含ハロゲン炭化水
素、エポキシ基を有する化合物のうち少なくとも一種類
の化合物であることを特徴とする特許請求の範囲第一項
記載の遠紫外光感応材料被膜の形成方法０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16576081A JPS5866938A (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | 遠紫外光感応材料被膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16576081A JPS5866938A (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | 遠紫外光感応材料被膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5866938A true JPS5866938A (ja) | 1983-04-21 |
Family
ID=15818519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16576081A Pending JPS5866938A (ja) | 1981-10-19 | 1981-10-19 | 遠紫外光感応材料被膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5866938A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60129745A (ja) * | 1983-12-16 | 1985-07-11 | Shuzo Hattori | ３層構造レジストおよびこれを用いて高解像度製版を達成する方法 |
| JPS61232450A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-16 | Mitsubishi Electric Corp | 微細加工用レジスト |
| WO1993004406A1 (en) * | 1991-08-13 | 1993-03-04 | Toray Industries, Inc. | Double-layer resist and method of and device for making said resist |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53120527A (en) * | 1977-03-30 | 1978-10-21 | Toshiba Corp | Forming method of positive type radiation sensitive material layer |
| JPS53120529A (en) * | 1977-03-30 | 1978-10-21 | Toshiba Corp | Forming method of positive type radiation sensitive material layer |
| JPS54125024A (en) * | 1978-03-22 | 1979-09-28 | Tokyo Ouka Kougiyou Kk | Photosensitive composition |
| JPS54155826A (en) * | 1978-05-23 | 1979-12-08 | Western Electric Co | Method of producing radiation sensitive resist and product therefor |
-
1981
- 1981-10-19 JP JP16576081A patent/JPS5866938A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| JPH0422260B2 (ja) * | 1983-12-16 | 1992-04-16 | Shuzo Hatsutori | |
| JPS61232450A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-16 | Mitsubishi Electric Corp | 微細加工用レジスト |
| WO1993004406A1 (en) * | 1991-08-13 | 1993-03-04 | Toray Industries, Inc. | Double-layer resist and method of and device for making said resist |
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