JPS59180545A - 乾式現像用ポジ型レジスト材料 - Google Patents

乾式現像用ポジ型レジスト材料

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JPS59180545A
JPS59180545A JP5367183A JP5367183A JPS59180545A JP S59180545 A JPS59180545 A JP S59180545A JP 5367183 A JP5367183 A JP 5367183A JP 5367183 A JP5367183 A JP 5367183A JP S59180545 A JPS59180545 A JP S59180545A
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JP
Japan
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resist
positive type
development
novolak resin
dry
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Pending
Application number
JP5367183A
Other languages
English (en)
Inventor
Ken Ogura
謙 小椋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication of JPS59180545A publication Critical patent/JPS59180545A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/075Silicon-containing compounds
    • G03F7/0755Non-macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明はV−LSI等の半導体デバイス、磁気バブルデ
バイスあるいは表面弾性波累子等を製造する場合のリン
グラフィに好適な乾式現像用ポジ型レジスト材料に関す
るものである。
(従来技術) 半導体デバイス等の製造プロセスにおいては一般には数
回のレジスト工程を経て基板上の絶縁膜、半、導体膜、
金属膜の微絽回路/fターンが形成される。そしてこの
レジスト/4ターンの形成は、所望の/ぐターン部分に
対して放射エネルギービームの照射を行った後現像液に
より現像し不要レジスト部分を除去することにより所定
レジストパターンを得るのである。
近年かかる半導体デバイスの高密度化及び高集積化には
著るしいものがあり、そしてそのパターン形成手段とし
ては従来の湿式プロセスに代って乾式プ日セスへの転換
が前記高密度ノやターンを可能とする上で必須とされ検
討が重ねられている。
レジストパターンの現像プロセスにおいてもその例外で
はなく酸素プラズマ等によるドライ現像プロセスか盛ん
に検討されている。
かかるドライ現像プロセスにおいては、一般に湿式法で
用いられているレジストをそのまま酸素プラズマ現像に
供することは微細パターン形成の上でほとんど不可能と
云って良い。すなわちレジストの放射エネルギービーム
照射部と未照射部との現像選択性がほとんどないからで
ある。
このような現像選択性に優れたレジスト組成について各
種の提案がなされて居り、例えば特願昭52−15り5
31号(モトローラ社)によるUV露光用レジスト、あ
るいはポリメチルイソゾロビルケトンと芳香族ビスアジ
ドとの組成からなるレジスト(津田外)について等があ
る。
しかしこれらのレジストはいずれもネガ形(放射エネル
ギービームが照射された部分が現像後パターンとして残
るものをネガ形と称し、反対に放射エネルギービームが
照射された部分が除去されるものをポジ形と云う、以下
同じ)であり、半導体製造プロセスにおいてはかかるネ
ガ形レジストと共にポジ形レジストの要求が非常に高い
。即ち例えは電極上の導通引出し用開口を形成するため
のコンタクトホールマスクの場合、上記したポジ形レジ
ストの使用によればダークフィールドの中口 に2〜10μmの開口部を設ければよくピンホール欠陥
等のないマスクが容易に形成されるのに反し、ネガレジ
ストの場合には前記マスクと反転しダークフィールドが
透明になり、上述の欠陥等が増加する傾向があることに
よる。
このように特にLSI製造プロセスにおいては、その用
途によりポジ形及びネガ形レジストが共に必要とされる
のである。現在ドライ現像用レジスト特に紫外線(UV
)に感光するレジストは存在しないため上記の要望に応
じ得す著るしい不都合を生じているのが実情である。
(発明の目的) ここに本発明者等はかかる問題を解決すべく試験研究を
重ねた結果、紫外線感光にてドライ現像ポジ形しジス)
 ノ4ターンニングを可能とするレジストを完成したも
のである。
(発明の構成) 即ち本発明は、ノボラック樹脂を含む紫外線感光レジス
トと、N−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラザ
ンとの混合物からなる乾式現像用ポジ型レジスト材料で
ある。
この発明における紫外線感光レジストとしては、例えば
次式(1)の如き0−ナフトキノンシアシトスルホン酸
エステル系の感光基を含むポジ型レジストを次式(II
)のフェノールノボラック樹脂と混合した基本構成から
なる。
(式中RLtヒドロキシル基を持つモノマー又はポリマ
ー) そしてこれらレジストに対して上記のN−フェニルアミ
ノプロピルトリメトキシシラザンを存在させることによ
り次式■及び■の如く上記感光基及びノボラック樹脂の
OH基のHの位置にSi有機物が置換した構造をとるも
のと考えられる。
ノボラック樹脂は本来アルカリ可溶性であり、その樹脂
膜は硬く耐ドライエツチング性に優れているものである
。そして上記感光基0−ナフトキノンジアジドスルホン
酸エステルとの混合物はポジ型レジストとして解像性に
著しく優れている。
上記Si有機物の置換によりアルカリ不溶型の有機溶媒
可溶型に転換されるのである。
以上のような紫外線感光レジストに対する上記N−フェ
ニルアミノプロピルトリメトキシシラザンの混合割合と
しては重量比で10:1〜4:1の範囲であることが必
要であり、この範囲を外れるいづれの場合もこの発明の
目的を達成することができない。
他にレジストとして商品名AZ1370(ヘキスト社)
も同様に使用され得る。
この発明のレジスト材料を用いて微細/母ターンを得る
に際しては、上述した如くレジストが紫外線に感光しか
つ酸素プラズマにより現像され、ポジ形しジストハター
ンを得るものであることから、その具体的プロセスにお
いて(1)紫外線感光レジストと上述の有機シリコン化
合物(シリル化剤)との混合物を得これを基板上に塗布
すること、(11)紫外線露光後にレジストを加熱する
こと、及び(11D酸素プラズマ現像時に上記レジスト
を塗布した基板を加熱することが必要である。
上記有機シリコン化合物としては後記実施例の如く、N
−フェニルアミノグロビルトリメトキシシラザンが特に
適切なものであり、前記露光前の加熱温度は50〜80
℃の温度、現像時の加熱温度は80〜130℃の範囲が
好適である。
(実施例) 以下実施例によりこの発明を具体的に説明する。
実施例1 第1図(a)に示す如く、Si基板1上に熱酸化シリコ
ン膜2(約1μ)を形成し、次いで紫外線感光レジスト
としてノボ2ツク樹脂を主基材とし、増感剤からなるレ
ジストMP1400−27(シラプレー社、商品名)2
0CCK有機シリコン化合物(シリル化剤)としてN−
フェニルアミノプロビルトリメトキシン2ン2CCを添
加混合しレジストをスピン塗布してなるレジスト膜3を
約0.5〜2μ形成した後50〜80℃とで20分加熱
した。
次に第2図中)のごとく開口部3′を形成すべき領域の
レジスト膜3に紫外線(波長約400−450nm )
を約10−30秒照射する。
次ニ基板を02プラズマエツチング装置内に配置し、約
100℃に加熱しながら上記の露光されたレジスト膜に
対し02エツチング除去(ドライ現像処理)を下記条件
で行った。
圧カニ 1−10 Torr 、  時間=5〜20分
高周波出力電カニ約40W その結果厚さ1.3μmのポジ型レジストパターンが得
られた。
上記02プラズマ装置としては平行平板電極型又は円筒
電極型でも可能である。
第2図に上記露光されたレジストと露光されないレジス
トのレジストエツチング比(又は現像選択比)を夫々B
、Aで示した、 次に第1図(d)の如く、上述の露出された5102膜
をCHF5プラズマエツチング処理により次の条件で除
去した。
圧カニ 1−10 Torr 温度:室温 時間:約10分 次に第3図には本発明によるレジスト材料の前記MPI
 400−27 (20cc)中+7)N−7−T−=
ルアミングロビルトリメトキシシ2ザンの混合比に対す
る乾式現像特性を示した。
即ちMP1400−27 20CCに対しテ、N−フェ
ニルアミノグロビルトリメトキシシラザン2〜60Cの
添加混合が実用的であった。
これは両者が略同−比重であることから重量比にて10
=1〜4:1の範囲にあった。
即ちこの例により、紫外線感光Iジ形レジストに対し酸
素プラズマ現像を可能としたものであることがらV−L
SI半導体製造プロセスのドライプロセスに応用できる
利点があることが明らかである。
実施例2 実施例IKおける1、iI元後の酸素プラズマ現像に際
して基板を100°CK加熱して酸素プラズマ現像を行
う代りに、紫外線露光後のレジスト基板を100°C1
0分間加熱した後酸素プラズマ現像は室温により行った
。得られたレジストパターンは実施例1と同様な良好な
るパターンであった。
比較例 実施例1及び2のシリル、化剤、N−フェニルアミノグ
ロビルトリメトキシシラザンの代りに、夫々他のN−)
リメチルシリルアニリン、1.3−ジビニルテトラメチ
ルジシラザン、l−トリメトキシシリル−2+ p、m
−クロロメチル〕フエニルエタン、アミノエチルアミノ
メチルフェネチルトリメトキシシラン、ビストリメチル
シリルウレア、トリメチルシリルアセトアミドを用いた
他は実施例1,2と同様に行った。ドライ現像後のレジ
ストパターンを評価したところレジスト・々ターンにク
ラックが生じていることが認められ良好なる・ぐターン
は得られなかった。
(発明の効果) 本発明は以上の説明から明らかなように、特にV−LS
I製造において最も大量に用いられている方法である紫
外線露光用レジストの酸素プラズマ現@によりポジ形し
ジス)パターンを得ることを可能としたのであり、半導
体製造プロセスの完全ドライ処理化を促進させ得るので
該v−LSIのドライプロセスに利用し得る効果は極め
て大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明レジストによる/’Pターン形成例の説
明図、第2図及び第3図は夫々該レジストの乾式現像特
性を示す図である。 1・・・シリコン基板、2・・・酸化膜、3・・・レジ
スト膜、3′・・・ホール。 特許出願人 沖電気工業株式会社 第1図 第2図 第3図 へP1400−27:20CC7 Si!ylation  、 N−フx二)I/ ’3
7” ) 7’c+と%・ トリメトキシンラサ”ソ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +11ノボラツク樹脂を含む紫外線感光レジストと、N
    −フェニルアミノプロピルトリメトキシシラザンとの混
    合物からなる乾式現像用ポジ型レジスト材料。 (2)上記紫外線感光レジストとN−フェニルアミノプ
    ロピルトリメトキシシラザンとの混合物の混合比が重量
    比で10=1〜4:1の範囲にある前t11項記載の乾
    式現像用ポジ型レジスト材料。
JP5367183A 1983-03-31 1983-03-31 乾式現像用ポジ型レジスト材料 Pending JPS59180545A (ja)

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JP (1) JPS59180545A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0147127A2 (en) * 1983-12-30 1985-07-03 International Business Machines Corporation A composition of matter of use as a resist in lithography
US5238773A (en) * 1988-10-28 1993-08-24 International Business Machines Corporation Alkaline developable photoresist composition containing radiation sensitive organosilicon compound with quinone diazide terminal groups

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0147127A2 (en) * 1983-12-30 1985-07-03 International Business Machines Corporation A composition of matter of use as a resist in lithography
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