JPS589141A - 放射線感応性ネガ形レジストの感度向上方法 - Google Patents
放射線感応性ネガ形レジストの感度向上方法Info
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- JPS589141A JPS589141A JP10697281A JP10697281A JPS589141A JP S589141 A JPS589141 A JP S589141A JP 10697281 A JP10697281 A JP 10697281A JP 10697281 A JP10697281 A JP 10697281A JP S589141 A JPS589141 A JP S589141A
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- radiation sensitive
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- Pending
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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
- G03F7/38—Treatment before imagewise removal, e.g. prebaking
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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、半導体素子、磁気バブル素子又は党応用部畔
等OIl造に利用され為放射線感応性ネガ形しジストO
Ja度向上方法に関する・従来、微小回路素子、飼えば
大気@@lFM路(’XallX ) #i感感性性樹
脂7オトレジストンt−塗布後iスフを通して露光し、
適轟な現像S*で翼偉して黴JIAタンを形成し、基板
管クエットエッチングし、Il、に不純物ドーピング等
O処理taて展進されて−る@□ しかし近年、よ)jl密度バタンによるT、lSX素子
の高集積化により素子性能Q高速化は一置Q小廖化、経
済化という利点があるため、j!に黴matパタyl廖
成すゐととが不可欠な情勢にある0そO*め党O代ルに
短波長O遣紫外線、軟!m%電子−、イオンビームなど
O高エネルギー放射a′frMhで高精度バタン管形底
する技術が展開され始めて−る・1Lクエットエッチン
ダが基菫へO不純物0侵入、激びエツチング*1&OA
メン部下方へO1!食(ナイドエツチング)120岡題
点t%りため、ガスプッズ!、反応性スパッタリングな
どt用−たドツイエッチングClスプラズマ、イオンな
どtあてて基板材料を気化食刻させる方法)加工に移)
ククある・ ζOような情勢から高エネルギー放射at用−てパIy
髪形成しドライエツチング加工するためO高分子化合物
の皮膜は、放射線照射によ)バタン形成した場合、1μ
鱈以下の高−解像性を有し、tたドライエツチング加工
【行り大場合、所望O基[1−一定0@さまで加工する
場合、保譲膜としてのレジスト層がlI存り、?お)、
−わゆる耐ドライエツチング性が高く、更に鉱放射線に
対して高感度である必要が番る0と01りO特性【充足
させるため多くのレジスト社科が検討されてきえ・ しかし、一般に高解*4&の%のは低感度てあり、製造
工liOスループット上岡厘と1にって−る◎特にベン
(y’l1gr會み反応基として炭素−へ声グン結合【
含むポ9v−は、解像度指1[r値(エネJ/ギー線雇
射量の変化に対する現像後oIII存屓厚O変化*mo
傾斜に対応する値で、ヒor*o高%A%Q#tど解像
性が良いとされて%/%ゐ0)が高く、高解像性て、高
いドライエツチング耐性t%ち実用的であることが確認
され1t(榊原ほか、インターナシ璽ナル・エレクト四
ン=デバイス・ζ−ティyダ講演予稿集、1・980年
12月、425頁)。しかしベンゼンIl【會むため度
広中間体として、7 工: k番h%Aはベンジルラジ
カル亀どO共鳴部分が存在し、放射lII[射後生成し
究叉応中間体(?シカ#)が安定し1t〉、またポV−
V−Oガ2ス転位温度が高%Aためにポリi−の運動性
が少なiととから感度が低く1ゐ傾向が41明した。感
度が低いと照射時間が長く必要であ〉、7オトプ襲竜ス
に比軟してスルーグツトが低く経FRekK劣る欠点が
あった。
等OIl造に利用され為放射線感応性ネガ形しジストO
Ja度向上方法に関する・従来、微小回路素子、飼えば
大気@@lFM路(’XallX ) #i感感性性樹
脂7オトレジストンt−塗布後iスフを通して露光し、
適轟な現像S*で翼偉して黴JIAタンを形成し、基板
管クエットエッチングし、Il、に不純物ドーピング等
O処理taて展進されて−る@□ しかし近年、よ)jl密度バタンによるT、lSX素子
の高集積化により素子性能Q高速化は一置Q小廖化、経
済化という利点があるため、j!に黴matパタyl廖
成すゐととが不可欠な情勢にある0そO*め党O代ルに
短波長O遣紫外線、軟!m%電子−、イオンビームなど
O高エネルギー放射a′frMhで高精度バタン管形底
する技術が展開され始めて−る・1Lクエットエッチン
ダが基菫へO不純物0侵入、激びエツチング*1&OA
メン部下方へO1!食(ナイドエツチング)120岡題
点t%りため、ガスプッズ!、反応性スパッタリングな
どt用−たドツイエッチングClスプラズマ、イオンな
どtあてて基板材料を気化食刻させる方法)加工に移)
ククある・ ζOような情勢から高エネルギー放射at用−てパIy
髪形成しドライエツチング加工するためO高分子化合物
の皮膜は、放射線照射によ)バタン形成した場合、1μ
鱈以下の高−解像性を有し、tたドライエツチング加工
【行り大場合、所望O基[1−一定0@さまで加工する
場合、保譲膜としてのレジスト層がlI存り、?お)、
−わゆる耐ドライエツチング性が高く、更に鉱放射線に
対して高感度である必要が番る0と01りO特性【充足
させるため多くのレジスト社科が検討されてきえ・ しかし、一般に高解*4&の%のは低感度てあり、製造
工liOスループット上岡厘と1にって−る◎特にベン
(y’l1gr會み反応基として炭素−へ声グン結合【
含むポ9v−は、解像度指1[r値(エネJ/ギー線雇
射量の変化に対する現像後oIII存屓厚O変化*mo
傾斜に対応する値で、ヒor*o高%A%Q#tど解像
性が良いとされて%/%ゐ0)が高く、高解像性て、高
いドライエツチング耐性t%ち実用的であることが確認
され1t(榊原ほか、インターナシ璽ナル・エレクト四
ン=デバイス・ζ−ティyダ講演予稿集、1・980年
12月、425頁)。しかしベンゼンIl【會むため度
広中間体として、7 工: k番h%Aはベンジルラジ
カル亀どO共鳴部分が存在し、放射lII[射後生成し
究叉応中間体(?シカ#)が安定し1t〉、またポV−
V−Oガ2ス転位温度が高%Aためにポリi−の運動性
が少なiととから感度が低く1ゐ傾向が41明した。感
度が低いと照射時間が長く必要であ〉、7オトプ襲竜ス
に比軟してスルーグツトが低く経FRekK劣る欠点が
あった。
本発明は、とれらの欠点を解決するためになされたもの
でTol)、そO目的は、放射線感応性ネガ形レジスト
の感度向上にある◇ しかして、高解像性、高耐ドライエツチング性を示すレ
ジxNt料の感度が低iのけ、これらO#料が一般にガ
ラス転移11度が@めで−まためで多)、こ0ため高エ
ネルギー線で照射するととによ)活性点ができても、分
子の運動性が低−ために反応することができない。
でTol)、そO目的は、放射線感応性ネガ形レジスト
の感度向上にある◇ しかして、高解像性、高耐ドライエツチング性を示すレ
ジxNt料の感度が低iのけ、これらO#料が一般にガ
ラス転移11度が@めで−まためで多)、こ0ため高エ
ネルギー線で照射するととによ)活性点ができても、分
子の運動性が低−ために反応することができない。
本発明者等は、高エネルギー線の照射時Oi1度と感度
−関係を詳細に検討した結果、高温特にガラス転移温度
付近攻上で感度が上昇することを発見した。これは、加
熱によ)、レジスト分子が活性化するため2解される◎ 本発明は、以上O知見に基づ亀なされたもQである・ 零発at概説すれば、零発−は、基板上に放射−感応性
高分子化合物oytt−形成し、放射線を麗射し、廖成
膜O一部分を選択的に露光し、X鎗筐に不溶化させ、該
部分以外OMを犠会液によ)選択的に除去するととから
・なるバタン形成の場合において、放射線照射終了後、
真空中叉、は不活性ガス中で加熱することtIf#黴と
する、放射線感応性ネオ形レジストOg度向上方法に関
する・ 本発明における3g熱温度は、SOW:付近でも感度の
改良が認められ、温度が高くなるに伴って、感度の上昇
、すなわちバタン形成に必l!なエネルギー量(例えば
、電子線照射量)の低下が顕著になる〇 本発明で使用可能なネガ形レジスト材料としては、ポリ
ダ亨シジルメタクリレート、グリシジルメメクリレート
とエテルアクνレートとO共重合′体、ポリスチレン、
ポ97% yxグン化エスチレンポリスチレン若しくは
ギー引−α−メチルスチレンO/SWグン化メチル靜導
体等があるが、中でも1下記一般式: %式% (式中、lはI又はロー、Xは/%ログン叉はぐ■グン
化メチJy基であ)、菖は正O整数、nはEO整数又は
零である) で表される高分子化合I#Iが、最も東−結果を示した
。
−関係を詳細に検討した結果、高温特にガラス転移温度
付近攻上で感度が上昇することを発見した。これは、加
熱によ)、レジスト分子が活性化するため2解される◎ 本発明は、以上O知見に基づ亀なされたもQである・ 零発at概説すれば、零発−は、基板上に放射−感応性
高分子化合物oytt−形成し、放射線を麗射し、廖成
膜O一部分を選択的に露光し、X鎗筐に不溶化させ、該
部分以外OMを犠会液によ)選択的に除去するととから
・なるバタン形成の場合において、放射線照射終了後、
真空中叉、は不活性ガス中で加熱することtIf#黴と
する、放射線感応性ネオ形レジストOg度向上方法に関
する・ 本発明における3g熱温度は、SOW:付近でも感度の
改良が認められ、温度が高くなるに伴って、感度の上昇
、すなわちバタン形成に必l!なエネルギー量(例えば
、電子線照射量)の低下が顕著になる〇 本発明で使用可能なネガ形レジスト材料としては、ポリ
ダ亨シジルメタクリレート、グリシジルメメクリレート
とエテルアクνレートとO共重合′体、ポリスチレン、
ポ97% yxグン化エスチレンポリスチレン若しくは
ギー引−α−メチルスチレンO/SWグン化メチル靜導
体等があるが、中でも1下記一般式: %式% (式中、lはI又はロー、Xは/%ログン叉はぐ■グン
化メチJy基であ)、菖は正O整数、nはEO整数又は
零である) で表される高分子化合I#Iが、最も東−結果を示した
。
添付wi両は、本斃明による加熱処理効at例示した%
O″e番って、現像後0残膜率(縦軸)と電子−照射量
(0/aIF)(横軸)とO関係に)けゐ、加熱錫mO
有無による差を示すダツ7で番る・1及び墨は、本発1
liVcよる加熱錫litした場合、2及び4は、それ
ぞれO対比例として加熱処m會しない場合の結果【示す
・以下、夷1lIK@會挙げて本発明1*に説明すゐが
、本脅−は、これらに限定される%Oでになi・ 実施例1 前記一般式!IcThhて、Jl ’jE Ol[1s
X ”JA −OH@OJ!で番)、分子量7 !、
Q 9 Q、m/m+ama@7である、りμ四メチル
化ポリ置−メチルスチレンを午シレン中KIl解し、シ
9wンクエハに、#α畠swx 1)Jlさに塗布しf
i、12C1℃テ2e分間、窒素気流中1ツベークした
。このプリベータ後、′加速電圧2 Q IT □電子
m照射【行つ菱・そO壜tクエハを装置内に置き、ロー
ターでステージ共、別O場所に移し、加温ステージで1
60℃ICTh−で2s分閑加熱した0加熱後當温に戻
し、メチにエテにケトンーイソグロビ〃ア、sy :2
− 、iw g会Il媒(5:1)で現像し、イソプ1
ピにア#ツールでリンスした0現像vkO真膜率と電子
線照射量O関係を示す結果が、図gioIo線である◎
ζOと亀、初期膜厚05Qmが残る究めには、五I X
1 G−0/al O照射量であ)、そfLに対して
、弛Oaa現条件【全(pIIじにして、加熱錫mをし
な−とき(図画の2)all射量が4×唱g−・O/d
であるので、約hojI射量で済むことになる。
O″e番って、現像後0残膜率(縦軸)と電子−照射量
(0/aIF)(横軸)とO関係に)けゐ、加熱錫mO
有無による差を示すダツ7で番る・1及び墨は、本発1
liVcよる加熱錫litした場合、2及び4は、それ
ぞれO対比例として加熱処m會しない場合の結果【示す
・以下、夷1lIK@會挙げて本発明1*に説明すゐが
、本脅−は、これらに限定される%Oでになi・ 実施例1 前記一般式!IcThhて、Jl ’jE Ol[1s
X ”JA −OH@OJ!で番)、分子量7 !、
Q 9 Q、m/m+ama@7である、りμ四メチル
化ポリ置−メチルスチレンを午シレン中KIl解し、シ
9wンクエハに、#α畠swx 1)Jlさに塗布しf
i、12C1℃テ2e分間、窒素気流中1ツベークした
。このプリベータ後、′加速電圧2 Q IT □電子
m照射【行つ菱・そO壜tクエハを装置内に置き、ロー
ターでステージ共、別O場所に移し、加温ステージで1
60℃ICTh−で2s分閑加熱した0加熱後當温に戻
し、メチにエテにケトンーイソグロビ〃ア、sy :2
− 、iw g会Il媒(5:1)で現像し、イソプ1
ピにア#ツールでリンスした0現像vkO真膜率と電子
線照射量O関係を示す結果が、図gioIo線である◎
ζOと亀、初期膜厚05Qmが残る究めには、五I X
1 G−0/al O照射量であ)、そfLに対して
、弛Oaa現条件【全(pIIじにして、加熱錫mをし
な−とき(図画の2)all射量が4×唱g−・O/d
であるので、約hojI射量で済むことになる。
tた、r値は、それぞれ2−6でToシ、1μ講ツイン
−スペースtS像することかで11次。更に、加熱後Q
AメンO耐ドツイエッチング性に−)−で奉ると、現像
後Oバタン【反応性スパッタリング(C14ガス、高周
波電力1sov)すると、ポリシリコン基板とのエツチ
ング速度比は約りであシ、加熱処理しない場合と変化が
なかった。
−スペースtS像することかで11次。更に、加熱後Q
AメンO耐ドツイエッチング性に−)−で奉ると、現像
後Oバタン【反応性スパッタリング(C14ガス、高周
波電力1sov)すると、ポリシリコン基板とのエツチ
ング速度比は約りであシ、加熱処理しない場合と変化が
なかった。
実施例2
前記一般式において、RがH,Xが−ars2otであ
り、分子量2 B (1’、0口0、m / m +
!lキα6tであるりttaメチル化ポリスチレンを、
シ9プンクエハにα8μwa@布し、9SCて20分間
、窒素気流中プリベークした。このプレベータ後、加速
電圧201マの電子線照射を行つ次◎そのtまクエ^を
装置内にglき、加温ステージで115Otlll:お
いて20分間加熱した。加熱後、常温に戻し、メチルエ
チルケトンーイソプ冨ビルアルコール混合溶媒(4:1
)で!J像し、イソプ胃ビルアルツールでリンスし露o
11像110殉膜率と電子mm射量の関係を示す結果が
両頁Osの線である0初期罠厚05G−が残るために&
!、 瓢I X 10= Ol−の照射量が必要であA
OK対して、m熱処mt−t、ah トsi < wi
it。
り、分子量2 B (1’、0口0、m / m +
!lキα6tであるりttaメチル化ポリスチレンを、
シ9プンクエハにα8μwa@布し、9SCて20分間
、窒素気流中プリベークした。このプレベータ後、加速
電圧201マの電子線照射を行つ次◎そのtまクエ^を
装置内にglき、加温ステージで115Otlll:お
いて20分間加熱した。加熱後、常温に戻し、メチルエ
チルケトンーイソプ冨ビルアルコール混合溶媒(4:1
)で!J像し、イソプ胃ビルアルツールでリンスし露o
11像110殉膜率と電子mm射量の関係を示す結果が
両頁Osの線である0初期罠厚05G−が残るために&
!、 瓢I X 10= Ol−の照射量が必要であA
OK対して、m熱処mt−t、ah トsi < wi
it。
114)は、t I X I Q−40/aPO’ll
射量が必要であるので、約KxOat射量で済むことV
CなるOlた、とOとIOr値はt、sで魯シ、加熱錫
l1ea&−と龜と変)がなかった。更に、解僚性、耐
ドライエツチング性t1加熱処理tしなi%のと同等で
あった0 実論例墨 前記一般式に:1IA−t”、R$I、! $ −01
201テ多〉、B wt fJである、分子量t6.o
oooポリビニルベ/ジルクレツイドt、シダコyクエ
ハにa@μ膳塗布し、95℃で20分間、窒素気流中プ
リベークした。?−0グリベーク処ll後、加速電圧2
111142)電子線照射【行り11−Oそ0ttt工
^を装置内に置き、加温ステージで唱2・1:、に訃−
て20分間加熱した0加熱処理後、常温に真し、大気中
に取出し、メチにエテルケFレーイソプpビにアJhl
ゴール(S二1)て3j111シ、イソII2ビにアに
:l−ルでリンスした。初期膜厚OS O@が残るため
には、照射貴社L!X1ll−@O/−必要て魯るが、
加熱処理しないときがλ3X10″″’O/alである
Qに対して、約Roll射量であつ九◇ また、r値、Me性、耐ドライエツチング性は、加熱処
理をしないときと同等であ′)た・実施例4 前記一般式において、RがII、 Xがol″eあ)、
!l x= Q 、分子量が120.0@Oである、り
I+Iロ化ボリボ9スチレy’ft9=ン☆エバにa6
JIWIsIk布゛し、8C℃で20分間、窒素気流中
1リベークした・これt1加速電圧20XTO電子線照
射後、その11装置内に保持し、加温ステージで1sa
cycおいて2e分間加熱した・常温に戻した後、大気
中に取出し、メチルエチルケトン−イソ1pビルアルコ
ールm合mts(3:1)でyA像し、イノグ騨ビルア
ルコールでリンスし尺◎初期膜厚の5−一が残る斥めに
は、41X19″″’ O/dC)照射量が必要てあゐ
Oに対して、加熱処理tしな−と龜は、ZOXl 0”
@C/lx1%必要とした。
射量が必要であるので、約KxOat射量で済むことV
CなるOlた、とOとIOr値はt、sで魯シ、加熱錫
l1ea&−と龜と変)がなかった。更に、解僚性、耐
ドライエツチング性t1加熱処理tしなi%のと同等で
あった0 実論例墨 前記一般式に:1IA−t”、R$I、! $ −01
201テ多〉、B wt fJである、分子量t6.o
oooポリビニルベ/ジルクレツイドt、シダコyクエ
ハにa@μ膳塗布し、95℃で20分間、窒素気流中プ
リベークした。?−0グリベーク処ll後、加速電圧2
111142)電子線照射【行り11−Oそ0ttt工
^を装置内に置き、加温ステージで唱2・1:、に訃−
て20分間加熱した0加熱処理後、常温に真し、大気中
に取出し、メチにエテルケFレーイソプpビにアJhl
ゴール(S二1)て3j111シ、イソII2ビにアに
:l−ルでリンスした。初期膜厚OS O@が残るため
には、照射貴社L!X1ll−@O/−必要て魯るが、
加熱処理しないときがλ3X10″″’O/alである
Qに対して、約Roll射量であつ九◇ また、r値、Me性、耐ドライエツチング性は、加熱処
理をしないときと同等であ′)た・実施例4 前記一般式において、RがII、 Xがol″eあ)、
!l x= Q 、分子量が120.0@Oである、り
I+Iロ化ボリボ9スチレy’ft9=ン☆エバにa6
JIWIsIk布゛し、8C℃で20分間、窒素気流中
1リベークした・これt1加速電圧20XTO電子線照
射後、その11装置内に保持し、加温ステージで1sa
cycおいて2e分間加熱した・常温に戻した後、大気
中に取出し、メチルエチルケトン−イソ1pビルアルコ
ールm合mts(3:1)でyA像し、イノグ騨ビルア
ルコールでリンスし尺◎初期膜厚の5−一が残る斥めに
は、41X19″″’ O/dC)照射量が必要てあゐ
Oに対して、加熱処理tしな−と龜は、ZOXl 0”
@C/lx1%必要とした。
また、r値、解像性、耐ドライエツチング性は、加熱処
理愛しなi場合2同等であった0以上、説明したように
、本!1ljIによれば、放射mii射終了後、真空中
、又は不活性jス中で加熱処運會することによシ、r値
、短資性、耐ドライエツチング性を一低下させることな
く、感
理愛しなi場合2同等であった0以上、説明したように
、本!1ljIによれば、放射mii射終了後、真空中
、又は不活性jス中で加熱処運會することによシ、r値
、短資性、耐ドライエツチング性を一低下させることな
く、感
添付lIwは、現像後の残膜率と電子線照射量とO関係
lIc5pける、加熱処IIO有無による差!示すグツ
ツである。 特許出願人 日本電信電話公社
lIc5pける、加熱処IIO有無による差!示すグツ
ツである。 特許出願人 日本電信電話公社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 t 基板上に放射線感応悸高分子化会物Oat形献し、
放射*tm射し、影威膜〇一部分七週択的に露光し、現
il箪に不溶化させ、該部分以外O膜を現像液にょ〉選
択的に除去することからなるバタy形成の場合において
、放射i1順射終了後、真空中又は不活性ガス中でII
I′熱することt4I黴とする、放射線感応性ネsyレ
ジストog度向上方法。 2− 該感応性高分子化合物が、一般式二RR (式中、ILは■又は(!H,、Xは^−グン又は/−
ロダン化メチル基でhシ、!EIは正0葺数−1&は正
のll数又は零でらる)で表される化合物である、響許
諦求のI[II菖1項に記載の放射線感応性ネガ形しジ
ス)0感度向上方?!&。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10697281A JPS589141A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 放射線感応性ネガ形レジストの感度向上方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10697281A JPS589141A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 放射線感応性ネガ形レジストの感度向上方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS589141A true JPS589141A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14447208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10697281A Pending JPS589141A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 放射線感応性ネガ形レジストの感度向上方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS589141A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59192245A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-31 | Daikin Ind Ltd | レジスト材料 |
JPS61149947A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | Nec Corp | レジスト材料 |
JPS61156253A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Nec Corp | レジスト材料 |
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