JPS60254130A - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPS60254130A JPS60254130A JP59109495A JP10949584A JPS60254130A JP S60254130 A JPS60254130 A JP S60254130A JP 59109495 A JP59109495 A JP 59109495A JP 10949584 A JP10949584 A JP 10949584A JP S60254130 A JPS60254130 A JP S60254130A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alkali
- resist
- copolymer
- pattern
- soluble polymer
- 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
- G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
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。
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現像後にポジ型のレジスト
・臂ターンを形成する方法に関する。このパターン形成
方法では、ベースポリマーとしてのアルカリ可溶性ポリ
マー又はコポリマーと、溶解抑制剤（インヒビター）と
してのビニル系コポリマーとを含んでなるレジスト材料
が用いられる。このノ４ターン形成方法は、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。
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現像後にポジ型のレジスト
・臂ターンを形成する方法に関する。このパターン形成
方法では、ベースポリマーとしてのアルカリ可溶性ポリ
マー又はコポリマーと、溶解抑制剤（インヒビター）と
してのビニル系コポリマーとを含んでなるレジスト材料
が用いられる。このノ４ターン形成方法は、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。
従来の技術
ポジ型レジスト材料を用いたパターン形成方法の基本が
露光の結果としての材料中への溶解度差の導入にあるこ
とは周知の通シでちる。が、露光によシ導びかれる露光
域及び非露光域間の溶解度差はあまシ大きくなく、シた
がって、十分な解像性を期待することができない。さら
に、これらのポジ型レジスト材料は概して耐熱性及び耐
プラズマ性に乏しく、・々ターニング後のプラズマエツ
チング工程等においてパターンの変形などのような不都
合を被ることが屡々である。
露光の結果としての材料中への溶解度差の導入にあるこ
とは周知の通シでちる。が、露光によシ導びかれる露光
域及び非露光域間の溶解度差はあまシ大きくなく、シた
がって、十分な解像性を期待することができない。さら
に、これらのポジ型レジスト材料は概して耐熱性及び耐
プラズマ性に乏しく、・々ターニング後のプラズマエツ
チング工程等においてパターンの変形などのような不都
合を被ることが屡々である。
上記のような不都合を回避するため、特にホトレジスト
の分野では、ポリマー主鎖の切断による溶解度差の発生
に頼らないで、アルカリ可溶性ポリマーと併用した時に
そのポリマーとからみあって通常そのアルカリ可溶性を
禁止し、但し光照射によってその禁止効果を消失し、よ
って、アルカリ可溶性ポリマーの溶解の結果としてポジ
パターンを形成するような溶解抑制剤を使用することが
しばしば行なわれている。例えば、ノブラック樹脂、α
−メチルスチレン／メタクリル酸コポリマーなどのよう
な耐熱性及び耐プラズマ性にすぐれたアルカリ可溶性ポ
リマー又はコポリマーをべ一スホリマーとし、これにナ
フトキノンジアジＰのような溶解禁止剤を加えた系が一
般に広く用いられている。しかしながら、とれらの系は
ホトレジストであって電子線レジストにはなシ得ず、ま
た、その溶解抑制剤は十分な感度を保存しない。
の分野では、ポリマー主鎖の切断による溶解度差の発生
に頼らないで、アルカリ可溶性ポリマーと併用した時に
そのポリマーとからみあって通常そのアルカリ可溶性を
禁止し、但し光照射によってその禁止効果を消失し、よ
って、アルカリ可溶性ポリマーの溶解の結果としてポジ
パターンを形成するような溶解抑制剤を使用することが
しばしば行なわれている。例えば、ノブラック樹脂、α
−メチルスチレン／メタクリル酸コポリマーなどのよう
な耐熱性及び耐プラズマ性にすぐれたアルカリ可溶性ポ
リマー又はコポリマーをべ一スホリマーとし、これにナ
フトキノンジアジＰのような溶解禁止剤を加えた系が一
般に広く用いられている。しかしながら、とれらの系は
ホトレジストであって電子線レジストにはなシ得ず、ま
た、その溶解抑制剤は十分な感度を保存しない。
発明が解決しようとする問題点
以上から理解されるように、従来、アルカリ可溶性ポリ
マー又はコポリマーと溶解抑制剤とからなる系であって
電子線露光用に作られたものをあまシ認めることができ
ない。これが本発明が解決しようとする第１の問題点で
ある。
マー又はコポリマーと溶解抑制剤とからなる系であって
電子線露光用に作られたものをあまシ認めることができ
ない。これが本発明が解決しようとする第１の問題点で
ある。
本発明の直面する問題点は、第２に、得られるポジパタ
ーンが解像性に加えて耐熱性及び耐プラズマ性にすぐれ
ておシ、また、高感度を有するようなノリーン形成方法
が少ないということである。
ーンが解像性に加えて耐熱性及び耐プラズマ性にすぐれ
ておシ、また、高感度を有するようなノリーン形成方法
が少ないということである。
問題点を解決するだめの手段
本発明者は、上述の問題点を解決すべく研究の結果、次
式（Ｉ）又は（Ｉｔ）によシ表わされるビニル系コポリ
マーを溶解抑制剤として使用し、これをアルカリ可溶性
ポリマー又はコポリマー（ベースポリマー）に加えるの
が問題点の解決に有効であるととを見い出した： １ １ ■ （−Ｃ−ＣＨ，ｒ＋Ｖｆ−８Ｏ「ス ■上式において、 Ｒ１及びＲ２は、互いに同一もしくは異なっていてもよ
く、水素、メチル基、エチル基等の低級アルキル基、ベ
ンゼン、ナフタレン等の芳香族基又はカルバゾール環等
の複素環式基を表わす；但し、Ｒ１，及びＲ２の少なく
とも一方は芳香族基又は複素環式基を表わす。
式（Ｉ）又は（Ｉｔ）によシ表わされるビニル系コポリ
マーを溶解抑制剤として使用し、これをアルカリ可溶性
ポリマー又はコポリマー（ベースポリマー）に加えるの
が問題点の解決に有効であるととを見い出した： １ １ ■ （−Ｃ−ＣＨ，ｒ＋Ｖｆ−８Ｏ「ス ■上式において、 Ｒ１及びＲ２は、互いに同一もしくは異なっていてもよ
く、水素、メチル基、エチル基等の低級アルキル基、ベ
ンゼン、ナフタレン等の芳香族基又はカルバゾール環等
の複素環式基を表わす；但し、Ｒ１，及びＲ２の少なく
とも一方は芳香族基又は複素環式基を表わす。
本発明において溶解抑制剤として使用することのできる
ビニル系コポリマーの例をいくつか示すと、次の通シで
ある： ポリ（α−メチルスチレンーコーＳＯ□）ＣＨ。
ビニル系コポリマーの例をいくつか示すと、次の通シで
ある： ポリ（α−メチルスチレンーコーＳＯ□）ＣＨ。
ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾールーコーＳ０２）本発明を
実施する場合、前記したノブラック樹脂及びα−メチル
スチレン／メタクリル酸コポリマーをはじめとして耐熱
性及び耐プラズマ性にすぐれたいろいろなアルカリ可溶
性ポリマー又はコポリマーをベースポリマーとして使用
することができる。このようなポリマー又はコボ！ｊマ
ー４ｔ、、例えば−ＯＨ，−ＣＯＯＨ，−ＮＨ２などの
ようなアルカリ可溶性の官能基を有するであろう。
実施する場合、前記したノブラック樹脂及びα−メチル
スチレン／メタクリル酸コポリマーをはじめとして耐熱
性及び耐プラズマ性にすぐれたいろいろなアルカリ可溶
性ポリマー又はコポリマーをベースポリマーとして使用
することができる。このようなポリマー又はコボ！ｊマ
ー４ｔ、、例えば−ＯＨ，−ＣＯＯＨ，−ＮＨ２などの
ようなアルカリ可溶性の官能基を有するであろう。
本発明の実施において、前記アルカリ可溶性ポリマー又
はコポリマーと前記溶解抑制剤とをいろいろな比率で使
用することができる。一般的には、基材へのレジスト材
料の密着性や溶解抑制剤そのものの溶解度を考慮して、
全体の５〜１０重量％の量で溶解抑制剤を使用するのが
有利である。
はコポリマーと前記溶解抑制剤とをいろいろな比率で使
用することができる。一般的には、基材へのレジスト材
料の密着性や溶解抑制剤そのものの溶解度を考慮して、
全体の５〜１０重量％の量で溶解抑制剤を使用するのが
有利である。
本発明によるＡ？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： 選らばれたアルカリ可溶性ポリマー又はコポリマー及び
溶解抑制剤を所定の混合比で合し、得られた混合物を例
えばエチルセロソルブのような溶剤に溶解してレジスト
溶液を得、そしてこの溶液をスピンコード法などによっ
て基板上に塗布する。
にして実施することができる： 選らばれたアルカリ可溶性ポリマー又はコポリマー及び
溶解抑制剤を所定の混合比で合し、得られた混合物を例
えばエチルセロソルブのような溶剤に溶解してレジスト
溶液を得、そしてこの溶液をスピンコード法などによっ
て基板上に塗布する。
レジスト膜の形成後、この技術分野で常用されている電
子線（ＥＢ）露光装置を用いて所望パターンのＥＢ露光
を行なう。さらに、露光後、レジスト膜を適当なアルカ
リ現像液で現像し、先のＥＢ露光によジアルカリ可溶性
に変えられた部分を溶解除去する。ここで使用し得る有
用な現像液の例として、米国ンップレイ社からＭＦ−３
１２として市販されている四級アルカリアンモニウム塩
水溶液をあげることができる。このようにして、露光し
た像パターンに対応する鮮明なポジ型レジストパターン
が得られる。
子線（ＥＢ）露光装置を用いて所望パターンのＥＢ露光
を行なう。さらに、露光後、レジスト膜を適当なアルカ
リ現像液で現像し、先のＥＢ露光によジアルカリ可溶性
に変えられた部分を溶解除去する。ここで使用し得る有
用な現像液の例として、米国ンップレイ社からＭＦ−３
１２として市販されている四級アルカリアンモニウム塩
水溶液をあげることができる。このようにして、露光し
た像パターンに対応する鮮明なポジ型レジストパターン
が得られる。
実施例
下記の実施例によシ、本発明による・々ターン形成方法
をさらに説明する。
をさらに説明する。
例１：
９５重量−〇ノボラック樹脂（ＭＷ＃ １５０，０００
）及び５重量％のポリ（α−メチルスチレンーコー８ｏ
２） （４： ６ ） （ＭＷζ２００，０００ ’）
を合し、この混合物をエチルセロソルブに溶解して１０
チレジスト溶液を得た。このレジスト溶液をシリコンウ
ェハー上に膜厚０．８μｍでスピンコードし、そして８
０℃で６０分間にわたってベークした。
）及び５重量％のポリ（α−メチルスチレンーコー８ｏ
２） （４： ６ ） （ＭＷζ２００，０００ ’）
を合し、この混合物をエチルセロソルブに溶解して１０
チレジスト溶液を得た。このレジスト溶液をシリコンウ
ェハー上に膜厚０．８μｍでスピンコードし、そして８
０℃で６０分間にわたってベークした。
ベーキング後、ＭＦ−３１２の２０チ水溶液を用いてア
ルカリ現像を行なったところ、高感度（ｎｏ ＝ Ｉ
Ｘ １０ Ｃ７ｃｍ ）でサブミクロン（０，４μｍ
ｔ／Ｓ ）のポジ型レジストパターンが得られた。
ルカリ現像を行なったところ、高感度（ｎｏ ＝ Ｉ
Ｘ １０ Ｃ７ｃｍ ）でサブミクロン（０，４μｍ
ｔ／Ｓ ）のポジ型レジストパターンが得られた。
このレソストパターンはまた耐熱性及び耐プラズマ性に
もすぐれていることが確かめられた。
もすぐれていることが確かめられた。
例２：
溶解抑制剤としてのポリ（α−メチルスチレンーコー８
０２）に代えてポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール−８ｏ２
） （５： ５ ）を使用して前記例１に記載の手法を
繰シ返した。前記例１の場合と同様、すぐれた特性をも
ったポジ型レジスト・母ターンが得られた。
０２）に代えてポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール−８ｏ２
） （５： ５ ）を使用して前記例１に記載の手法を
繰シ返した。前記例１の場合と同様、すぐれた特性をも
ったポジ型レジスト・母ターンが得られた。
発明の効果
本発明によれば、高感度であって、しかも、解像性、耐
熱性及び耐プラズマ性にすぐれたポジ型レジスト・ぐタ
ーンを容易に形成することができる。
熱性及び耐プラズマ性にすぐれたポジ型レジスト・ぐタ
ーンを容易に形成することができる。
本発明によれば、ポリマーの主鎖切断を考慮する必要が
ないので、広く存在するアルカリ可溶性ポリマー又はコ
ポリマーのなかから適当なペースポリマーを任意に選択
することができる。
ないので、広く存在するアルカリ可溶性ポリマー又はコ
ポリマーのなかから適当なペースポリマーを任意に選択
することができる。
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
弁理士内田幸男
弁理士 山 口 昭 之
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 アルカリ可溶性ポリマー又はコポリマーと、次式
によシ表わされるビニル系コポリマー：１ ２ 又は １ ２ （上式において、 Ｂ１及びＲ２は、互いに同一もしくは異なっていてもよ
く、水素、低級アルキル基、芳香族基又は複素環式基を
表わす：但し、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は芳香族
基又は複素環式基を表わす）とを含んでなるレジスト材
料を用いて電子線照射によシボジ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、前記ビニル系コポリマーが次式によシ表わされる、
特許請求の範囲第１項に記載のノ臂ターン形成方法。 ３、前記ビニル系コポリマーが次式によシ表わされる、
特許請求の範囲第１項に記載のノ母ターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59109495A JPS60254130A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59109495A JPS60254130A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60254130A true JPS60254130A (ja) | 1985-12-14 |
Family
ID=14511700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59109495A Pending JPS60254130A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60254130A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04251850A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-09-08 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体素子の製造方法 |
-
1984
- 1984-05-31 JP JP59109495A patent/JPS60254130A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04251850A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-09-08 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体素子の製造方法 |
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