JPS592041A - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPS592041A JPS592041A JP57110635A JP11063582A JPS592041A JP S592041 A JPS592041 A JP S592041A JP 57110635 A JP57110635 A JP 57110635A JP 11063582 A JP11063582 A JP 11063582A JP S592041 A JPS592041 A JP S592041A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alkali
- pattern
- soluble
- polymer
- resist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (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】
（１）発明の技術分野
本発明は、パターン形成方法に関し、さらに詳しく述べ
ると、例えば電子ビームのような高エネルギー輻射線を
照射し、そして現像を行なうことによって、適当な像状
レジストパターンを基板上に形成する方法に関する。こ
のノｊターン形成方法は、特に、半導体装置製造の微細
加工プロセスにおいて有利に使用することができる。
ると、例えば電子ビームのような高エネルギー輻射線を
照射し、そして現像を行なうことによって、適当な像状
レジストパターンを基板上に形成する方法に関する。こ
のノｊターン形成方法は、特に、半導体装置製造の微細
加工プロセスにおいて有利に使用することができる。
（２）発明の背景
半導体装置の製造分野において、サブミクロンのオーダ
ーの微細加工を行なうために、例えば電子ビーム、Ｘ線
、ガンマ線などのような高エネルギー輻射線が露光源と
して用いられている。さらに、所望とするレジスト・♀
ターンの種類に応じて、いろいろなポジ型又はネガ型レ
ジスト材料が用いられている。とりわけ、例えばアクリ
ル樹脂系のポジ型しジヌト材料は、サブミクロンの微細
加工に適した高い解像能を有しているために、この技術
分野において多用されている。
ーの微細加工を行なうために、例えば電子ビーム、Ｘ線
、ガンマ線などのような高エネルギー輻射線が露光源と
して用いられている。さらに、所望とするレジスト・♀
ターンの種類に応じて、いろいろなポジ型又はネガ型レ
ジスト材料が用いられている。とりわけ、例えばアクリ
ル樹脂系のポジ型しジヌト材料は、サブミクロンの微細
加工に適した高い解像能を有しているために、この技術
分野において多用されている。
Ｉジ型レジスト材料によるノｆターン形成方法がその材
料の溶解度差を利用しているということは周知の通りで
ある。例えば、この材料の代表例であるポリメチルメタ
クリレートの場合、約５Ｘ１０＝Ｃ／ｃｒｎ２もしくは
それ以上の電子ビーム露光をそれに施すと、露光域、す
なわち、電子ビーム照射部分のポリマー〇主鎖が切断し
てその部分の分子量が低下する。この電子ビーム照射部
分を例えば有機溶剤のような現像液で現像すると、分子
量の低下に原因してその部分の現像液に対する溶解度が
大（未照射部分のそれと比較）であるので、選択的にこ
れを除去することができる。
料の溶解度差を利用しているということは周知の通りで
ある。例えば、この材料の代表例であるポリメチルメタ
クリレートの場合、約５Ｘ１０＝Ｃ／ｃｒｎ２もしくは
それ以上の電子ビーム露光をそれに施すと、露光域、す
なわち、電子ビーム照射部分のポリマー〇主鎖が切断し
てその部分の分子量が低下する。この電子ビーム照射部
分を例えば有機溶剤のような現像液で現像すると、分子
量の低下に原因してその部分の現像液に対する溶解度が
大（未照射部分のそれと比較）であるので、選択的にこ
れを除去することができる。
（３）従来技術と問題点
上記したような高エネルギー輻射線用ポジ型しジスト利
料は、それが分解型のポリマーからなるために、耐ドラ
イエツチング性に劣るという本質的な欠点を有している
。このような欠点は、プラズマエツチング工程の間にお
けるレジスト材料の変形又は分解をひきおこし、レノス
ト材料としての満足のいく機能を保証しない。実際、耐
ドライエツチング性にすぐれたポリマーを使用する試み
もなされているというものの、このようにした場合、逆
に感度の低下がひきおこされるので好ましくない。
料は、それが分解型のポリマーからなるために、耐ドラ
イエツチング性に劣るという本質的な欠点を有している
。このような欠点は、プラズマエツチング工程の間にお
けるレジスト材料の変形又は分解をひきおこし、レノス
ト材料としての満足のいく機能を保証しない。実際、耐
ドライエツチング性にすぐれたポリマーを使用する試み
もなされているというものの、このようにした場合、逆
に感度の低下がひきおこされるので好ましくない。
例えばＡＺ系のフォトレゾストのようにナフトキノンジ
アジドを溶解阻止剤として使用する試みもなされている
。しかしながら、このようなＡＺ系のレジストは、電子
ビーム露光の場合、露光部と未露光部の溶解度差が小さ
く、よって、十分な解像能を期待することができない。
アジドを溶解阻止剤として使用する試みもなされている
。しかしながら、このようなＡＺ系のレジストは、電子
ビーム露光の場合、露光部と未露光部の溶解度差が小さ
く、よって、十分な解像能を期待することができない。
（４）発明の目的
本発明は、高エネルギー輻射線露光によるパターン形成
方法であって、耐ドライエツチング性及び感度の両方を
満足させ、しかも、すぐれた解像能を保証するようなパ
ターン形成方法を提供することを目的としている。
方法であって、耐ドライエツチング性及び感度の両方を
満足させ、しかも、すぐれた解像能を保証するようなパ
ターン形成方法を提供することを目的としている。
（５）発明の構成
本発明者らは、上記したような目的を達成すべく研究を
進めた結果、このたび、ポリマ主鎖の切断による溶解度
差の発生に頼らないである特定の化合物をポリマーに添
加する場合、そのポリマーとして耐ドライエツチング性
に強いものをもってくることができ、また、その際、レ
ジストの感度及び解像能が損なわれることもないという
ことを見い出した。すなわち、本発明のノｆターン形成
方法は、アルカリ可溶性ポリマーと、高エネルギー輻射
線の照射によりアルカリ可溶とならしめられる溶解禁止
剤とを組み合わせてレゾスト材料を使用することが特徴
である。
進めた結果、このたび、ポリマ主鎖の切断による溶解度
差の発生に頼らないである特定の化合物をポリマーに添
加する場合、そのポリマーとして耐ドライエツチング性
に強いものをもってくることができ、また、その際、レ
ジストの感度及び解像能が損なわれることもないという
ことを見い出した。すなわち、本発明のノｆターン形成
方法は、アルカリ可溶性ポリマーと、高エネルギー輻射
線の照射によりアルカリ可溶とならしめられる溶解禁止
剤とを組み合わせてレゾスト材料を使用することが特徴
である。
本発明を実施する場合、例えば−〇Ｈ、−ＣＯＯＨ。
−Ｎ）Ｉ２などのようなアルカリ可溶性の官能基を有す
るポリマ（コポリマーを含む）を任意にアルカリ可溶性
ポリマーとして使用することができる。有用なポリマー
の一例を列挙すると、下記の通りである。
るポリマ（コポリマーを含む）を任意にアルカリ可溶性
ポリマーとして使用することができる。有用なポリマー
の一例を列挙すると、下記の通りである。
（ｃＨ２−ＣＨ＋ｒ１
０ＯＨ
Ｎ）Ｉ２
本発明を実施する場合に有用な溶解禁止剤は、高エネル
ギー輻射線の照射によりアルカリ可溶性とならしめられ
ることが必要である。このような化合物として、とりわ
け、エステル残基としてα。
ギー輻射線の照射によりアルカリ可溶性とならしめられ
ることが必要である。このような化合物として、とりわ
け、エステル残基としてα。
α′−ツメチルベンジル基を有しているものが有用であ
るということが判明した。なぜなら、このような化合物
は、高エネルギー輻射線の照射によりアルカリ可溶性を
呈示し得るからである。これがアルカリ可溶性となると
、レジスト材料の主成分であるポリマーもアルカリ可溶
性であるので、輻射線露光部のアルカリ可溶性が著しく
増加し、引き続くアルカリ現像によりこの部分を完全に
除去し、よって、ポジ型のレジスト・ヤターンを形成す
ることが可能になる。有用な溶解禁止剤の一例を列挙す
ると・下言己０通りである・ 以下余白本願明細
書において用いられている“高エネルギニ輻射線”なる
用語は、この技術分野において一般的に認識されている
ように、例えば電子ビーム、Ｘ線、ガンマ線などのよう
ないろいろな形の輻射線を包含している。したがって、
以下、特に電子ビーム露光に関して本発明を説明するけ
れども、例えばＸ線のようなその他の形をした高エネル
ギー輻射線の場合にもまた本発明は有用であるというこ
とを理解されたい。
るということが判明した。なぜなら、このような化合物
は、高エネルギー輻射線の照射によりアルカリ可溶性を
呈示し得るからである。これがアルカリ可溶性となると
、レジスト材料の主成分であるポリマーもアルカリ可溶
性であるので、輻射線露光部のアルカリ可溶性が著しく
増加し、引き続くアルカリ現像によりこの部分を完全に
除去し、よって、ポジ型のレジスト・ヤターンを形成す
ることが可能になる。有用な溶解禁止剤の一例を列挙す
ると・下言己０通りである・ 以下余白本願明細
書において用いられている“高エネルギニ輻射線”なる
用語は、この技術分野において一般的に認識されている
ように、例えば電子ビーム、Ｘ線、ガンマ線などのよう
ないろいろな形の輻射線を包含している。したがって、
以下、特に電子ビーム露光に関して本発明を説明するけ
れども、例えばＸ線のようなその他の形をした高エネル
ギー輻射線の場合にもまた本発明は有用であるというこ
とを理解されたい。
本発明に従ってパターン形成を行なう場合、先ず、上記
したアルカリ可溶性ポリマーに適当な溶解禁止剤を添加
したものからレノスト溶液を調製し、これをエツチング
されるべき基板上に塗布する。ここで、レジスｉｌ！液
調製のための溶剤としてはメチルセロソルブアセテート
、エチルセロソルブアセテート、Ｋントキノンなどを、
基板としてはシリコンウェハ、クロムメッキガラスなど
を、塗布方法としてはスピンコード法を、そして好まし
い塗膜の膜厚としては約０．１〜２μｍを、それぞれあ
げることができる。
したアルカリ可溶性ポリマーに適当な溶解禁止剤を添加
したものからレノスト溶液を調製し、これをエツチング
されるべき基板上に塗布する。ここで、レジスｉｌ！液
調製のための溶剤としてはメチルセロソルブアセテート
、エチルセロソルブアセテート、Ｋントキノンなどを、
基板としてはシリコンウェハ、クロムメッキガラスなど
を、塗布方法としてはスピンコード法を、そして好まし
い塗膜の膜厚としては約０．１〜２μｍを、それぞれあ
げることができる。
レジスト膜の形成後、常用の電子ビーム露光装置を使用
して像パターンの露光を行なう。露光部では、電子ビー
ム照射の帰結として、その部分に存在する溶解禁止剤が
アルカリ可溶性に変えられ、よって、その部分のアルカ
リ可溶性が著しく向上する。
して像パターンの露光を行なう。露光部では、電子ビー
ム照射の帰結として、その部分に存在する溶解禁止剤が
アルカリ可溶性に変えられ、よって、その部分のアルカ
リ可溶性が著しく向上する。
引き続いて、露光後のレジスト膜を適当なアルカリ現像
液で現像する。有用な現像液としては、例えば、水酸化
カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド（Ｎ”（Ｃｆ（３）４０Ｈ−） 、コリン［ＨＯＣＨ
２Ｃ１１２Ｎ＋（ＣＨ３）３）ＯＨ−の水溶液などをあ
げることができる。この現像により、先の露光工程でア
ルカリ可溶性を向上せしめた露光部を溶解除去すること
ができ、よって、露光した像ノｆターンに対応するポジ
レノストパターンを得ることができる。
液で現像する。有用な現像液としては、例えば、水酸化
カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド（Ｎ”（Ｃｆ（３）４０Ｈ−） 、コリン［ＨＯＣＨ
２Ｃ１１２Ｎ＋（ＣＨ３）３）ＯＨ−の水溶液などをあ
げることができる。この現像により、先の露光工程でア
ルカリ可溶性を向上せしめた露光部を溶解除去すること
ができ、よって、露光した像ノｆターンに対応するポジ
レノストパターンを得ることができる。
（６）発明の実施例
次に、以下の実施例によって本発明を説明する。
例１：
アルカリ可溶性ポリマーとして次式により表わされるポ
リマー： を選択し、これに、１０重量％の、次式により表わさす
る溶解禁止剤２ 以下余白を添加し
た。この混合物をメチルセロソルブアセテ−） （ＭＣ
Ａ ）に溶解して１５重量％ＭＣＡ溶液を得た。このボ
ッ型レノスト溶液をシリコンウェハ上にスピンコードし
た。膜厚は１μｍであった。引き続いて、日本電子製Ｊ
ＢＸ−５／４．型電子ビーム露光装置を用いて加圧電圧
２０ ｋＶで像パターンを露光した。露光後、５％水酸
化カリウム水溶液で１８０秒間にわたってアルカリ現像
を行なったところ、Ｉ Ｘ １Ｏ−５Ｃ／ｃｍ２の感度
を有するＩゾ型レノストパターンが得られた。このレジ
ストパターンの耐ドライエツチング性は、それをＣＨＦ
３によるリアクティブイオンエツチングによシ試験した
ところ、良好であることが判明した。
リマー： を選択し、これに、１０重量％の、次式により表わさす
る溶解禁止剤２ 以下余白を添加し
た。この混合物をメチルセロソルブアセテ−） （ＭＣ
Ａ ）に溶解して１５重量％ＭＣＡ溶液を得た。このボ
ッ型レノスト溶液をシリコンウェハ上にスピンコードし
た。膜厚は１μｍであった。引き続いて、日本電子製Ｊ
ＢＸ−５／４．型電子ビーム露光装置を用いて加圧電圧
２０ ｋＶで像パターンを露光した。露光後、５％水酸
化カリウム水溶液で１８０秒間にわたってアルカリ現像
を行なったところ、Ｉ Ｘ １Ｏ−５Ｃ／ｃｍ２の感度
を有するＩゾ型レノストパターンが得られた。このレジ
ストパターンの耐ドライエツチング性は、それをＣＨＦ
３によるリアクティブイオンエツチングによシ試験した
ところ、良好であることが判明した。
例２（比較例）：
前記例ＩＫ記載の手法を繰り返した。但し、本例の場合
、溶解禁止剤に代えて、ＡＺレジスト系の溶解阻止剤で
ある次式により表わされるナフトキノンノアノドを使用
した。
、溶解禁止剤に代えて、ＡＺレジスト系の溶解阻止剤で
ある次式により表わされるナフトキノンノアノドを使用
した。
得られたポジレジストパターンから、露光部と未露光部
の溶解度差が小さすぎることに原因して解像能が低くな
ることが判明し°た。
の溶解度差が小さすぎることに原因して解像能が低くな
ることが判明し°た。
（７）発明の効果
本発明に従うと、感度及び耐ドライエツチング性のいず
れも損なうことなく、解像能にすぐれたポジレジスト・
クターンを形成することができる。
れも損なうことなく、解像能にすぐれたポジレジスト・
クターンを形成することができる。
さらに、本発明に従うと、レジストのポリマーの主鎖切
断を考慮することが不必要であるので、拡大された選択
範囲のなかからポリマーを選択することができる。
断を考慮することが不必要であるので、拡大された選択
範囲のなかからポリマーを選択することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、アルカリ可溶性ポリマーと、高エネルギー輻射線の
照射によりアルカリ可溶性とならしめられる溶解禁止剤
とを組み合わせて含んでなるレジスト材料を使用するこ
とを特徴とするノ（ターン形成方法。 ２、前記溶解禁止剤がα、α′−ジメチルベンジル基を
エステル残基に有する化合物である、特許請求の範囲第
１項に記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57110635A JPS592041A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57110635A JPS592041A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS592041A true JPS592041A (ja) | 1984-01-07 |
Family
ID=14540725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57110635A Pending JPS592041A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592041A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60176119A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-10 | Toyota Motor Corp | 加振機の制御装置 |
| JPS6132104A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-14 | Mitsubishi Electric Corp | サ−ボ制御装置の制御方法 |
| JPS63291052A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-28 | Nippon Zeon Co Ltd | ポジ型フォトレジスト組成物 |
| JPS63291053A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-28 | Nippon Zeon Co Ltd | ポジ型フォトレジスト組成物 |
| US5264319A (en) * | 1985-05-10 | 1993-11-23 | Hitachi, Ltd. | Photosensitive resin composition having high resistance to oxygen plasma, containing alkali-soluble organosilicon polymer and photosensitive dissolution inhibitor |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP57110635A patent/JPS592041A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60176119A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-10 | Toyota Motor Corp | 加振機の制御装置 |
| JPS6132104A (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-14 | Mitsubishi Electric Corp | サ−ボ制御装置の制御方法 |
| US5264319A (en) * | 1985-05-10 | 1993-11-23 | Hitachi, Ltd. | Photosensitive resin composition having high resistance to oxygen plasma, containing alkali-soluble organosilicon polymer and photosensitive dissolution inhibitor |
| JPS63291052A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-28 | Nippon Zeon Co Ltd | ポジ型フォトレジスト組成物 |
| JPS63291053A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-28 | Nippon Zeon Co Ltd | ポジ型フォトレジスト組成物 |
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