JPS60252348A - Formation of pattern - Google Patents

Formation of pattern

Info

Publication number
JPS60252348A
JPS60252348A JP59107392A JP10739284A JPS60252348A JP S60252348 A JPS60252348 A JP S60252348A JP 59107392 A JP59107392 A JP 59107392A JP 10739284 A JP10739284 A JP 10739284A JP S60252348 A JPS60252348 A JP S60252348A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
methacrylate
terpolymer
sensitivity
methyl methacrylate
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
Application number
JP59107392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Akimoto
誠司 秋本
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP59107392A priority Critical patent/JPS60252348A/en
Publication of JPS60252348A publication Critical patent/JPS60252348A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists

Abstract

PURPOSE:To improve the resolution of a pattern, sensitivity, heat resistance, and plasma resistance by using a combination of specified two kinds of terpolymers. CONSTITUTION:A positive type resist pattern is formed by using a resist material consisting of a mixture in the combination of a terpolymer (A) of alpha-trifluoromethyl methacrylate, methyl methacrylate, and methacrylic acid, and a terpolymer (B) of alpha-trifluoromethyl methacrylate, methyl methacrylate, and methacryloyl chloride, preferably, in a (A)/(B) mixing ratio of 1:1 and irradiating said material with electron beams. A substrate is coated with a soln. having said combination, hard-baked to cross-link it, and patternwise exposed to electron beams and developed, thus permitting a sharp positive type resist pattern superior in sensitivity and resolution, and said pattern is prevented from deformation of the pattern and improved in heat and plasma resistances by said hard-baking treatment.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はノ4ターン形成方法に関する。本発明は、さら
に絆しく述べると、特に電子線のような高エネルギー輻
射線を熱架橋分解型レジスト材料に照射して現像後にポ
ジ型のレジスト・々ターンを形成する方法に関する。こ
の/4’ターン形成方法は、半導体装置製造の微細加工
fOセスにおいて有利に使用することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for forming four turns. More particularly, the present invention relates to a method of irradiating a thermally crosslinked decomposable resist material with high energy radiation, such as an electron beam, to form positive resist turns after development. This /4' turn forming method can be advantageously used in microfabrication fO process for semiconductor device manufacturing.

従来の技術 多数の電子線露光用ポジ型レジスト材料が実用に供され
ている。これらのレジスト材料の多くは歴史的にも古い
ポリメチルメタクリレートであり、解像性にすぐれてい
ることが特徴である。このポリメチルメタクリレートは
、しかしながら、感度に乏しく、また、耐熱性及び耐プ
ラズマ性に劣っている。したがって、ポリメチルメタク
リレートを使用してツクターン形成を行なうと、パター
ン形成後の1ラズマエソチング工程においてレジストパ
ターンの変形及び分解が発生することがしばしばであり
、よって、満足のいくレジストとしての機能を達成する
ことができない。
BACKGROUND OF THE INVENTION Many positive resist materials for electron beam exposure are in practical use. Many of these resist materials are historically old polymethyl methacrylate, which is characterized by excellent resolution. However, this polymethyl methacrylate has poor sensitivity, and is also poor in heat resistance and plasma resistance. Therefore, when polymethyl methacrylate is used to perform tectonic formation, deformation and decomposition of the resist pattern often occur in one lasma etching step after pattern formation, thus making it difficult to achieve satisfactory resist function. I can't.

本発明者らは、上記したようなポリメチルメタクリレー
トに特有な欠点を回避するため、ポリメチルメタクリレ
ートの熱架橋分解型レジスト材料である、次式により表
わされるポリ(メチルメタクリレートーコーメタクリル
酸): と次式によシ表わされるポリ(メチルメタクリレートー
コーメタクリル酸クロライド):との混合物からなるレ
ジスト材料を開発し、広く使用している。このタイプの
レジスト材料は、熱架橋分解型であることに原因して耐
熱性及び耐プラズマ性にすぐれ、強い現像液を用いるこ
とができるので見かけの感度を上げやすいことが特徴で
あり、また、ポリメチルメタクリレートの特性を生かし
て高められた解像性を有する。
In order to avoid the disadvantages specific to polymethyl methacrylate as described above, the present inventors developed a thermally crosslinked and decomposed resist material of polymethyl methacrylate, poly(methyl methacrylate-co-methacrylic acid) represented by the following formula: A resist material consisting of a mixture of poly(methyl methacrylate-co-methacrylic acid chloride) represented by the following formula has been developed and is widely used. This type of resist material has excellent heat resistance and plasma resistance because it is a thermally crosslinked and decomposed type, and can easily increase apparent sensitivity because a strong developer can be used. It has enhanced resolution by taking advantage of the properties of polymethyl methacrylate.

発明が解決しようとする問題点 本発明は、上記したような従来の技術の欠点にかんがみ
て、本発明者らが広く用いている熱分解架橋型レジスト
材料のように見かけの感度を上げるのではなくて実際に
感度を上けるという問題点を解決し、よって、高解像性
、高感度、すぐれた耐熱性及び耐プラズマ性を有するレ
ジストバク〜/の形成を可能ならしめるような方法を提
供しようとするものである。
Problems to be Solved by the Invention In view of the above-mentioned drawbacks of the conventional technology, the present invention aims to improve the apparent sensitivity as in the pyrolytic crosslinking resist materials widely used by the present inventors. Provided is a method that solves the problem of actually increasing sensitivity without the need for a photoresist, thereby making it possible to form a resist film having high resolution, high sensitivity, and excellent heat resistance and plasma resistance. This is what I am trying to do.

問題点を解決するための手段 本発明者らは、上述の問題点を解決すべく研究の結果、
α−トリフルオロメチルメタクリレートには感度増大機
能があり、メチルメタクリレートをα−トリフルオロメ
チルメタクリレートと共重合させて得た次式により表わ
されるコポリマーでははは1桁の感度増大が見込まれる
という知見を得た: 例えば、r / s比=3ニアの時、ポリメチルメタク
リレートの感度り。= 1x 10−’ C/cd以下
に較べて1桁太である高感度り。= I X 10−’
 C/−を実現することができる。さらに、α−トリフ
ルオロメチルメタクリレートの比率を高めれば高めるt
″!ど感度の増大が期待できると考えられるというもの
の、これはコポリマーの収車の面から困難であり、また
、γ/S比はたかだか5:5にしかならない。
Means for Solving the Problems As a result of research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that
α-Trifluoromethyl methacrylate has a sensitivity increasing function, and the copolymer expressed by the following formula obtained by copolymerizing methyl methacrylate with α-trifluoromethyl methacrylate is expected to increase sensitivity by one order of magnitude. Obtained: For example, when r / s ratio = 3 near, the sensitivity of polymethyl methacrylate. = 1x 10-' High sensitivity that is one order of magnitude thicker than C/cd or less. = I X 10-'
C/- can be realized. Furthermore, if the ratio of α-trifluoromethyl methacrylate is increased, the t
Although it is thought that an increase in sensitivity can be expected, this is difficult from the viewpoint of collecting the copolymer, and the γ/S ratio is only 5:5 at most.

本発明者は、上記知見と前記熱架橋分解型混合レジスト
の特性についての考豐を総合の結果、ポリ(α−トリフ
ルオロメチルメタクリレートーコーメチルメタクリレー
ト)、117もさらに高感度な熱架橋分解型ポジレソス
ト材料の開発に成功し、本発明を完成した。
As a result of comprehensive consideration of the above findings and the characteristics of the thermally crosslinkable and decomposable mixed resist, the present inventors discovered that poly(α-trifluoromethyl methacrylate-co-methyl methacrylate), 117 is also a highly sensitive thermally crosslinkable and decomposable type resist. We succeeded in developing a positive resist material and completed the present invention.

本発明は、α−トリフルオロメチルメタクリレート、メ
チルメタクリ1/−ト及びメタクリル酸のターポリマー
囚とα−トリフルオロメチルメタクリレート、メチルメ
タクリlノート及びメタクリル酸クロライドのターポリ
マーΦ)との混合物からなるレジスト材料を用いて電子
線照射によりポジ型レジストパターンを形成することを
特徴とする。
The present invention consists of a mixture of a terpolymer matrix of α-trifluoromethyl methacrylate, methyl methacrylate and methacrylic acid with a terpolymer Φ) of α-trifluoromethyl methacrylate, methyl methacrylate and methacrylic acid chloride. It is characterized in that a positive resist pattern is formed using a resist material by electron beam irradiation.

本発明において用いられるα−トリフルオロメチルメタ
クリレート、メチルメタクリレート及びメタクリル酸の
ターポリマー■は次式により表わされる: さらに、本発明において用いられるα−トリフルオロメ
チルメタクリレート、メチルメタクリレート及びメタク
リル酸クロライドのターポリマー[F])は次式により
表わされる: これらのターポリマー(4)及び03)は、常法に従っ
て、3s類のモノマーを含むモノマー溶液を重合反応に
供することによって調製することができる。
Terpolymer (2) of α-trifluoromethyl methacrylate, methyl methacrylate and methacrylic acid used in the present invention is represented by the following formula: Polymer [F]) is represented by the following formula: These terpolymers (4) and 03) can be prepared by subjecting a monomer solution containing a 3s monomer to a polymerization reaction according to a conventional method.

前記ターポリマー囚及び[F])は、好ましくは1:1
の混合比で用いられる。しかしながら、所望とする結果
等に応じて、上記混合比以外の比率でこれらのターポリ
マーを用いることももちろん可能である。
The terpolymer and [F]) are preferably 1:1
It is used at a mixing ratio of However, it is of course possible to use these terpolymers at a ratio other than the above mixing ratio depending on the desired result.

本発明によるノ4ターン形成方法は、例えば、次のよう
にして実施することができる: 最初に、レジスト相料として選らばれたターポリマーの
混合物を例えばエチルセルソルブのような適当な溶剤に
溶解する。得られたレジスト溶液を基板上に塗布し、高
温度でノ・−ドペークしてターポリマーを熱架橋させる
。次いで、常用の電子線(EB)露光装置を用いて所望
な像パターンのElt光を行なう。露光の完了後、例え
ばアセトン/イソゾロビルアルコール(10:90混合
液)のような現像液で現像を行なう。このようにして、
前記像ツクターンに対応するポジ型のレジストパターン
が得られる。
The four-turn forming method according to the invention can be carried out, for example, as follows: First, the mixture of terpolymers selected as resist phase is dissolved in a suitable solvent, such as ethyl cellosolve. do. The resulting resist solution is applied onto a substrate, and the terpolymer is thermally crosslinked by node-paking at a high temperature. Next, using a commonly used electron beam (EB) exposure device, Elt light is applied to form a desired image pattern. After the exposure is completed, development is carried out with a developer such as acetone/isozorobyl alcohol (10:90 mixture). In this way,
A positive resist pattern corresponding to the image pattern is obtained.

実施例 下記の実施例により、本発明方法をさらに説明する。Example The following examples further illustrate the method of the invention.

例1: ポリ(α−トリフルオロメチルメタクリレートーコーメ
チルメタクリレートーコーメタクリル酸)(X : :
!/ : Z == 2 : 5 : 3 ) (MW
=100,000)とポリ(α−トリフルオロメチルメ
ククリレートーコーメチルメタクリレートーコーメタク
リル酸クりライド)(t:m:n=3=5:2)(Mw
=150,000)の50150混合物をエチルセルソ
ルブに溶解して20重量%レジスト溶液を得た。
Example 1: Poly(α-trifluoromethyl methacrylate-co-methyl methacrylate-co-methacrylic acid) (X::
! / : Z == 2 : 5 : 3 ) (MW
= 100,000) and poly(α-trifluoromethyl meccrylate-co-methyl methacrylate-co-methacrylic acid chloride) (t:m:n=3=5:2) (Mw
= 150,000) was dissolved in ethyl cellosolve to obtain a 20% by weight resist solution.

このレジスト溶液をシリコンウェノ・−上に膜厚的0.
7μmでスピンコードし、さらに窒素雰囲気中で170
〜180℃で60分間にわたってハードベークした。ハ
ードベークの完了後、通常のEB露光装置を使用して加
速電圧20 KeVでEBパターニングした。パターニ
ング後、アセトン/イソゾロビルアルコール(10:9
0混合液)で現像したところ、鮮明なポジ型レジストパ
ターンが得られた。解像力0.7μm t/ 8 ;感
[D。=6X10−6C/d 0 このレジストパターンを窒素雰囲気中でさらにベークし
たところ、240℃の温度に至るまで何らの異常もパタ
ーン形状に認められなかった。このことから、本剤のレ
ジストは耐熱性にすぐれていることが明らかであった。
This resist solution is applied to a film thickness of 0.5 mm on silicone wafer.
Spin coded at 7 μm and further coded at 170 μm in nitrogen atmosphere.
Hard bake at ~180°C for 60 minutes. After completion of the hard bake, EB patterning was performed using an ordinary EB exposure apparatus at an accelerating voltage of 20 KeV. After patterning, acetone/isozorobyl alcohol (10:9)
0 mixed solution), a clear positive resist pattern was obtained. Resolution 0.7 μm t/8; Sensitivity [D. =6X10-6C/d0 When this resist pattern was further baked in a nitrogen atmosphere, no abnormality was observed in the pattern shape up to a temperature of 240°C. From this, it was clear that the resist of this agent had excellent heat resistance.

さらに、このレジストパターンをマスクとしてグラズマ
エノチングを実施したところ、パターン変形等の異常が
認められなかった1、 発明の効果 本発明によれば、2種類のターポリマーを組み合わせて
使用することを通じて、レジストパターンの解像性、感
度、耐熱性及び耐プラズマ性をすべて改良することがで
きる。したがって、本発明によるパターン形成方法を用
いることによってより有効な微細加工を半導体装置の製
造において達成することができる。
Furthermore, when glazma enotching was performed using this resist pattern as a mask, no abnormalities such as pattern deformation were observed. , the resolution, sensitivity, heat resistance, and plasma resistance of the resist pattern can all be improved. Therefore, by using the pattern forming method according to the present invention, more effective microfabrication can be achieved in the manufacture of semiconductor devices.

特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 内 1)幸 男 弁理士 山 口 昭 之patent applicant Fujitsu Limited patent application agent Patent Attorney Akira Aoki Patent attorney Kazuyuki Nishidate Patent attorney 1) Yukio Patent attorney Akira Yamaguchi

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 α−トリフルオロメチルメタクリレート。 メチルメタクリレート及びメタクリル酸のターポリマー
とα−トリフルオロメチルメタクリレート。 メチルメタクリレート及びメタクリル酸クロライドのタ
ーポリマーとの混合物からなるレジスト材料を用いて電
子線照射によりボッ型レジストパターンを形成すること
を特徴とする、パターン形成方法。 2 前記ターポリマー混合物の混合比が1:1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。
[Claims] 1. α-trifluoromethyl methacrylate. Terpolymer of methyl methacrylate and methacrylic acid and α-trifluoromethyl methacrylate. 1. A pattern forming method, comprising forming a box-shaped resist pattern by electron beam irradiation using a resist material made of a mixture of methyl methacrylate and a terpolymer of methacrylic acid chloride. 2. The mixing ratio of the terpolymer mixture is 1:1.
A pattern forming method according to claim 1.
JP59107392A 1984-05-29 1984-05-29 Formation of pattern Pending JPS60252348A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59107392A JPS60252348A (en) 1984-05-29 1984-05-29 Formation of pattern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59107392A JPS60252348A (en) 1984-05-29 1984-05-29 Formation of pattern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60252348A true JPS60252348A (en) 1985-12-13

Family

ID=14457968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59107392A Pending JPS60252348A (en) 1984-05-29 1984-05-29 Formation of pattern

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60252348A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH021860A (en) * 1988-06-13 1990-01-08 Toppan Printing Co Ltd Radiation sensitive positive type resist high in resolution
US5153103A (en) * 1990-03-13 1992-10-06 Fujitsu Limited Resist composition and pattern formation process
US6710148B2 (en) 2001-02-09 2004-03-23 Shin Etsu Chemical Co., Ltd. Polymers, resist compositions and patterning process
US6730451B2 (en) * 1999-12-15 2004-05-04 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Polymers, chemical amplification resist compositions and patterning process

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH021860A (en) * 1988-06-13 1990-01-08 Toppan Printing Co Ltd Radiation sensitive positive type resist high in resolution
US5153103A (en) * 1990-03-13 1992-10-06 Fujitsu Limited Resist composition and pattern formation process
US6730451B2 (en) * 1999-12-15 2004-05-04 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Polymers, chemical amplification resist compositions and patterning process
US6710148B2 (en) 2001-02-09 2004-03-23 Shin Etsu Chemical Co., Ltd. Polymers, resist compositions and patterning process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03223860A (en) Novel resist material
JPH02170165A (en) Radiation sensitive composition and pattern forming method using this composition
JPS60252348A (en) Formation of pattern
JPH0210824A (en) Electron-beam resist developing method
JPS58118641A (en) Radiation sensitive positive type resist for forming fine pattern
JPH0571605B2 (en)
JPS5983157A (en) Method of increasing sensitivity and contrast of positive type polymer resist
JPS62240953A (en) Resist
JPS617835A (en) Resist material
JPS5828571B2 (en) Resist formation method for microfabrication
US4608281A (en) Improvements in sensitivity of a positive polymer resist having a glass transition temperature through control of a molecular weight distribution and prebaked temperature
JPS63271253A (en) Positive type radiation sensitive resist having high resolution
JPH07196743A (en) Radiation-sensitive material and method for forming pattern
JPS60254041A (en) Formation of pattern
JPH03150568A (en) Positive type electron beam resist
JPS6259950A (en) Ionizing radiation sensitive positive type resist
JPS5999720A (en) Forming method of resist image
JPS62134644A (en) Positive type resist composition
JPS60138543A (en) Formation of pattern
JPS58122531A (en) Formation of pattern
JPS62172342A (en) Pattern forming material
JPS6091350A (en) Ionizing radiation sensitive negative type resist
JPS6041851B2 (en) Pattern formation method
JPH087441B2 (en) Positive type high sensitivity radiation sensitive resist
JPS60114857A (en) Photosensitive composition for dry development