JPS60254128A - パタ−ン形成方法 - Google Patents

パタ−ン形成方法

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Publication number
JPS60254128A
JPS60254128A JP59109456A JP10945684A JPS60254128A JP S60254128 A JPS60254128 A JP S60254128A JP 59109456 A JP59109456 A JP 59109456A JP 10945684 A JP10945684 A JP 10945684A JP S60254128 A JPS60254128 A JP S60254128A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
methylstyrene
homopolymer
resist
repeating units
copolymer
Prior art date
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Pending
Application number
JP59109456A
Other languages
English (en)
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPS60254128A publication Critical patent/JPS60254128A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G03F7/075Silicon-containing compounds
    • G03F7/0757Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
    • G03F7/0758Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds with silicon- containing groups in the side chains

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】 産業上の利用分野 本発明はパターン形成方法に関する。本発明は、さらに
詳しく述べると、特に電子線のような高エネルギー輻射
線をレジスト材料に照射して露光及び現像の結果として
ポジ型のレジストノ々ターンを形成する方法に関する。
このパターン形成方法は、半導体装置製造のための微細
加工プロセスに有利に使用することができ、サブミクロ
ンのオーダーでの加工を達成することができる。
従来の技術 ポジ型レジストパターンの形成において、得られるレジ
スト・ぐターンが耐熱性及び耐プラズマ性を有すること
は非常に重要である。従来、α−メチルスチレンがすぐ
れた耐熱性耐プラズマ性を有しかつポジ型レジスト材料
として有用であることが判明し、よって、ポジ型レジス
トパターンの形成に広く用いられている。さらに、α−
メチルスチレンの欠点である低感度を回避するため、α
−メチルスチレンと他のモノマー、例えばアクリル酸、
メタクリル酸等とを共重合させて得たコポリマーもまた
ポジ型レジスト材料として広く用いられている。しかし
ながら、このようなコポリマーを使用した場合、約1桁
のオーダーで感度を増大させることができる反面、耐熱
性及び耐プラズマ性の低下を甘受しなければならない。
なぜなら、感度の増大のためには比較的に多量の相手モ
ノマー成分を導入しなければならず、その増加分だけα
−メチルスチレンの量が減少し、よってポリマー全体の
耐熱性及び耐プラズマ性が100%ポリα−メチルスチ
レンに比して低下するからである。
現在、したがって、レジスト材料を電子線で・臂ターニ
ングしてポジ・母ターンを形成する方法であって、耐熱
性及び耐プラズマ性の低下を伴なわないで高められた感
度を保証し得るような改良されたパターン形成方法が望
まれている。このような改良方法を提供することが、今
本発明が解決しようとする問題点である。
本発明者は、このたび、α−メチルスチレンをそのまま
使用しないで、アルキルシリル基で核置換されたα−メ
チルスチレンヲ年用することによりて、上述の問題点を
解決し得ることを見い出した。
本発明は、すなわち、アルキルシリル基で核置換された
α−メチルスチレンを繰シ返し単位として有するホモポ
リマー又はコポリマーを単独で含んでなるかもしくは他
のホモポリマー又はコポリマーと組み合わせて含んでな
るレジスト材料ヲ用いて電子線照射によシポジ型レゾス
トパターンを形成することを特徴とする、パターン形成
方法にある。
本発明のレジスト材料においてホモポリマー又はコポリ
マーの繰シ返し単位として用いられるα−メチルスチレ
ン単位を一般式で示すと、次の通りである: H3 式中のXはアルキルシリル基、例えばメチルシリル基、
ジメチルシリル基、トリメチルシリル基などである。
本発明において有用なα−メチルスチレン繰り返し単位
には、例えば次のようなものがある。
本発明の実施において有利に使用することのできるレジ
スト材料は、前記α−メチルスチレン繰9返し単位と例
えばアクリル酸、メタクリル酸等の他の繰ジ返し単位と
からなるコポリマーを単独で含んでなるか、さもなけれ
ば、かかるコポリマーを例えばポリ(α−クロロアクリ
ル酸メチル一本発明によるパターン形成方法は、例えば
、次のようにして実施することができる: 最初に、レジスト材料として選ばれたα−メチルスチレ
ン系コーリマー又はそれと他のポリマー又はコポリマー
との混合物を例えばジオキサン、セルソルブ等の溶剤に
溶解してレゾスト溶液を得る。このレジストをシリコン
ウェハー等の適当な基材上に約0.5〜1.5μmの膜
厚で塗布する。この塗布にはスピンコード法などを使用
する。レジスト膜の形成後、これをベークし、そして電
子線(EB)露光装置を用いて所望な像/fターンのE
B露光を行なう。BB露光後、例えばMCA(メチルセ
ルソルブアセテート)、gcA(エチルセルソルブアセ
テート)、のような現像液で現像を行なうと、像パター
ンに対応するポジ型のレジストパターンが得られる。
実施例 下記の実施例によシ、本発明による/IPターン形成方
法をさらに説明する。
例1: p−イソプロペニルフェニルメチルシランとメタクリル
酸を常法に従って共重合させることによう、次式によシ
表わされるポリ(p−イソプロペニルフェニルメチルシ
ランーコーメタクリル酸)(m:n=7:3)を調製し
たニ −5l−H H3 このコポリマーの調製のために出発物質として使用した
p−イソプロペニルフェニルメチルシランは次のような
反応式にしたがって調製したものである: 以下余白 t このシラン化合物は不純物を含むため、減圧蒸留を繰シ
返すことによって精製した。
例2: 前記例1において調製したポリ(p−イングロベニルフ
ェニルメチルシランーコーメタクリル酸〕と別に用意し
た次式によシ表わされるポリ(α−クロロアクリル酸メ
チルーコーメタクリル酸クりライド)(x:y=8:2
): とt−ss:ts重量係の混合比で合し、ジオキサンに
溶解して18重量%ジオキサン溶液を得た。
この溶液をシリコンウェハー上に約0.85μmの膜厚
でスピンコード法、そして窒素雰囲気中で75.0℃で
50分間にわたってベークした。ベークの完了後、通常
の電子線(EB)露光装置を用いて加速電圧20 Ke
VでE B p4ターニングし、そしてMC(メチルセ
ルソルブ)で現像した。感度D0=IX10 C/−及
び解像力0−9 / 0.4 μm(ライン/ス(−ス
)を有するポジ型のレジストパターンが得られた。
得られたレジストパターンの耐熱性及び耐プラズマ性を
確認するため、これを平行平板型エツチング装置に収容
して出力200W及び圧力0.ITorrで02プラズ
マエ、チンダに供した。レジストパターンの残膜率は、
5分後に901、そして10分後に88チであった(ち
なみに、α−メチルスチレン単独の残膜率は、同一条件
下において、5分後に70係、そして10分後に30%
である)。
例3: 前記例2に記載の手法を繰シ返した。但し、本例の場合
、p−イングロペニルフェニルメチルシランに代えて次
式によシ表わされるp−インプロペニルトリメチルシリ
ルベンゼンelfL&。
前記例2とほぼ同様な結果が得られた。
発明の効果 本発明によれば、EBリソグラフィーによるポジパター
ンの形成においで、α−メチルスチレンの特性に由来す
る耐熱性及び耐プラズマ性を損なうことなく、むしろこ
れらの特性を大幅に向上させることができ、また、感度
もあわせて向上させることができる。なお本発明では解
像性も良好である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アルキルシリル基で核置換されたα−メチルスチレ
    ンを繰9返し単位として有するホモポリマー又はコポリ
    マーを単独で含んでなるかもしくは他のホモポリマー又
    はコポリマーと組み合わせて含んでなるレジスト材料を
    用いて電子線照射によシポジ呈しジストノ’?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α−メチルスチレン繰シ返し単位がp−イング
    ロペニルフェニルメチルシランからなシ、そして次式に
    よシ表わされる、特許請求の範囲第1項に記載のi4タ
    ーン形成方法。 以下余白 CH3 −8t−H CH3 3、前記α−メチルスチレン繰シ返し単位がp−インプ
    ロペニルトリメチルシリルベンゼンからなシ、そして次
    式により表わされる、特許請求の範囲第1項に記載の・
    す―ン形成方法。 CI(3 CH,−St −CH3 CH。
JP59109456A 1984-05-31 1984-05-31 パタ−ン形成方法 Pending JPS60254128A (ja)

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