JPS6026337A - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
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- JPS6026337A JPS6026337A JP58133746A JP13374683A JPS6026337A JP S6026337 A JPS6026337 A JP S6026337A JP 58133746 A JP58133746 A JP 58133746A JP 13374683 A JP13374683 A JP 13374683A JP S6026337 A JPS6026337 A JP S6026337A
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- JP
- Japan
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- copolymer
- film
- electron beam
- pattern
- selectively
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- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (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】
（ａｌ 発明の技術分野
本発明は金属、半導体、絶縁物等・７．）選択エツチン
グに用いるマスクパターンの形成方法に係り。
グに用いるマスクパターンの形成方法に係り。
特に電子ビーム露光技術を用いるポジ型マスクパターン
の形成方法に関する。
の形成方法に関する。
（ｂ）技術の背景
半導体集積回路（Ｉ Ｏ）等の製造分野に於て、 。
機能領域、電極コンタクト窓、配線等のノくターンは、
感光樹脂（レジスト）よりなるパターンク身、マスクに
し−Ｃ多くはドライエツチング法により形成される。ぞ
して半導体ＩＣが高集積化されそのノζターンが微細化
１高密度化されるに伴って、上ｌ己感光樹脂によるマス
クパターンの形成に除しＣはサブミクロンの高解像度が
得られる電子ビーム（ＥＢ）描画露光技術が多く用いら
れるようになって来た。又該ＥＢ露光の際・ノ）レジス
トには解像度の面を重視しくポジレジストが多く用いら
れる。
感光樹脂（レジスト）よりなるパターンク身、マスクに
し−Ｃ多くはドライエツチング法により形成される。ぞ
して半導体ＩＣが高集積化されそのノζターンが微細化
１高密度化されるに伴って、上ｌ己感光樹脂によるマス
クパターンの形成に除しＣはサブミクロンの高解像度が
得られる電子ビーム（ＥＢ）描画露光技術が多く用いら
れるようになって来た。又該ＥＢ露光の際・ノ）レジス
トには解像度の面を重視しくポジレジストが多く用いら
れる。
（Ｃ１従来技術と問題点
従来ポジ型のＥＢレジストとしては、ポリメチルメタク
リレ−）（ＰＭＭＡ）が広く用いられていた。このＰＭ
ＭＡ は０．３−０．５ Ｃμｍ ］程度の高解像度が
得られるすぐれたレジストであるが、電子ビームに対す
る感度が１０−’ （０／−）程度と低く、且つ耐ドラ
イエツチング性が低いという欠点を持っＣいる。
リレ−）（ＰＭＭＡ）が広く用いられていた。このＰＭ
ＭＡ は０．３−０．５ Ｃμｍ ］程度の高解像度が
得られるすぐれたレジストであるが、電子ビームに対す
る感度が１０−’ （０／−）程度と低く、且つ耐ドラ
イエツチング性が低いという欠点を持っＣいる。
一方半導体ＩＣ等の製造工程に於ては、生産規模の拡大
に伴って、パターン形成に際してのＥＢ露光装置のスル
ープット向上が重要な課題になって来ており、これに対
して上記低感度のＰＭＭＡでは対応ができなくなりつつ
ある。そこで該ポジレジストの感度を高めるために従来
種々な試みがなされている。
に伴って、パターン形成に際してのＥＢ露光装置のスル
ープット向上が重要な課題になって来ており、これに対
して上記低感度のＰＭＭＡでは対応ができなくなりつつ
ある。そこで該ポジレジストの感度を高めるために従来
種々な試みがなされている。
ポジレジストの場合、洋ガレシストと違って分子址増大
による感度上昇は期待できない。そこで従来は専らベー
スとなる単一成分の重合体部らホモポリマーに電子吸収
作用を持つ種々な感光性基を導入することにより感度の
向上が図られていたしかしこの場合、もともと余り高く
ないベースポリマーの耐ドライエツチング性が更に低下
し、該レジスト膜がエツチングマスクとして使用できな
いという問題を生ずる。そのため従来該レジストの面ｊ
ドライエツチング性を実用水準まで回復せしめるために
、更に該レジストに芳香環を有するエステル基を導入す
ることが試みられている。
による感度上昇は期待できない。そこで従来は専らベー
スとなる単一成分の重合体部らホモポリマーに電子吸収
作用を持つ種々な感光性基を導入することにより感度の
向上が図られていたしかしこの場合、もともと余り高く
ないベースポリマーの耐ドライエツチング性が更に低下
し、該レジスト膜がエツチングマスクとして使用できな
いという問題を生ずる。そのため従来該レジストの面ｊ
ドライエツチング性を実用水準まで回復せしめるために
、更に該レジストに芳香環を有するエステル基を導入す
ることが試みられている。
しかし耐プラズマ性が向上するということは電子ビーム
に対する耐性も増すことになり、感度の低下をもたらす
。そのため前記感光性基導入による感度上昇が打ち消さ
れるばかりでなく５余分な基の導入による解像力の低下
を招く。
に対する耐性も増すことになり、感度の低下をもたらす
。そのため前記感光性基導入による感度上昇が打ち消さ
れるばかりでなく５余分な基の導入による解像力の低下
を招く。
このように相反する性質を単一成分よりなるベースポリ
マーに同時に付加することは極めて困難であり、従って
従来用いられていたホモポリマーよりｌ’、ｌ：イ）ボ
ンレジストを用いる限りＩｎ １３露光装置のスループ
ットを向上させることＯ−を望めなかりた。
マーに同時に付加することは極めて困難であり、従って
従来用いられていたホモポリマーよりｌ’、ｌ：イ）ボ
ンレジストを用いる限りＩｎ １３露光装置のスループ
ットを向上させることＯ−を望めなかりた。
（ｄｌ 発ψ］の目的
本発明は、共重合体（特に２元共曹合体）を感光膜とし
°Ｃ用いて電子ビー２１露光により高感ｍ°高解像度で
謁耐ドライエツチング性を有ずイ）ポジ型のマスクパタ
ーンを形成する方法を提供するものであり、その目的と
するところは電子ビーム露光装置のスループットを向上
せしめるにある。
°Ｃ用いて電子ビー２１露光により高感ｍ°高解像度で
謁耐ドライエツチング性を有ずイ）ポジ型のマスクパタ
ーンを形成する方法を提供するものであり、その目的と
するところは電子ビーム露光装置のスループットを向上
せしめるにある。
（ｆＪ）発明の構成
即ち本発明はパターン形成方法に於て、α−シアノアル
キルアノリレートとα−メナルスチレン若しくはその誘
導体との共重合体皮膜を用い、該共重合体皮膜に選択的
に電子ビームを照射して該 ゛電子ビーム照射領域を選
択的に低分子菫の重合体に分解し、該低分子鉦の重合体
を溶媒により選択的に溶解除去して、該α−シアノアル
キルアノリレートとα−メチルスチレン看しくはその誘
導体との共重合体よりなるポジパターンを得ることを特
徴とする。
キルアノリレートとα−メナルスチレン若しくはその誘
導体との共重合体皮膜を用い、該共重合体皮膜に選択的
に電子ビームを照射して該 ゛電子ビーム照射領域を選
択的に低分子菫の重合体に分解し、該低分子鉦の重合体
を溶媒により選択的に溶解除去して、該α−シアノアル
キルアノリレートとα−メチルスチレン看しくはその誘
導体との共重合体よりなるポジパターンを得ることを特
徴とする。
（ｆ） 発明の実施例
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
前述したようにホモポリマを用いて、高感度を有し且つ
高耐ドライエツチング性を有する感光膜を形成すること
は極めて困難である。
高耐ドライエツチング性を有する感光膜を形成すること
は極めて困難である。
そこで本発明に於ては、α位に感光基としＣ電 ゛子吸
引力を持つシアノ基を導入することによりＰＭＭＡ に
対して１〜２桁程朋高い感度を付与したα−シアノアル
キルアルリレートと、電子が共鳴しているペン七／核を
有づ−ることによりＰ Ｍ 、Ｍ Ａに対して数倍程度
の高い耐ドライエツチング性・２備えているスチレンの
α位置こメチル基を導入することによってネガ化を防止
したα−メチルスチレンとの共重合体（コーポリマー）
によりＥＢ露光用の感光皮膜を形成した。その一般式は
下記のよつになる。
引力を持つシアノ基を導入することによりＰＭＭＡ に
対して１〜２桁程朋高い感度を付与したα−シアノアル
キルアルリレートと、電子が共鳴しているペン七／核を
有づ−ることによりＰ Ｍ 、Ｍ Ａに対して数倍程度
の高い耐ドライエツチング性・２備えているスチレンの
α位置こメチル基を導入することによってネガ化を防止
したα−メチルスチレンとの共重合体（コーポリマー）
によりＥＢ露光用の感光皮膜を形成した。その一般式は
下記のよつになる。
ここでＲ，はＣ８−Ｃｆｆ程度のアルキル基で、この全
部若しくは一部がふっ素（１１′） 、塩素＜ａｔ）硼
素（Ｂｒ）、沃素（Ｉ）等のハロゲン元素で置換されて
いても良い。この位置のハロゲン元素も感度上昇効果を
有しており１％にＦ及びａｔが有効である。しかし該導
入基はアルギル基Ｒ１の長さとの関係により選択されな
ければならない。何故なら塗布溶媒との相溶性が低下す
る場合があるからである。又α−メチルスチレンは核置
換されていても良い。ここでＸはハロゲン元素、Ｙはカ
ルボキシル基（−０００Ｈ）又は水酸基（−〇Ｈ）。
部若しくは一部がふっ素（１１′） 、塩素＜ａｔ）硼
素（Ｂｒ）、沃素（Ｉ）等のハロゲン元素で置換されて
いても良い。この位置のハロゲン元素も感度上昇効果を
有しており１％にＦ及びａｔが有効である。しかし該導
入基はアルギル基Ｒ１の長さとの関係により選択されな
ければならない。何故なら塗布溶媒との相溶性が低下す
る場合があるからである。又α−メチルスチレンは核置
換されていても良い。ここでＸはハロゲン元素、Ｙはカ
ルボキシル基（−０００Ｈ）又は水酸基（−〇Ｈ）。
Ｒ２ハｃ＋〜Ｃ５のアルキル基で異性体も含まれる。
α−シアノアルリレートは高感度を有するのでそれ自体
でポジレジストとして使用可能であるが。
でポジレジストとして使用可能であるが。
熱による変形を生じたり、耐ドライエツチング性に劣る
という問題があるので実用的でない。そこで上記のよう
に耐プラズマ性にすぐれたα−メチルスチレン若しくは
その誘導体と共重合にすることにより、その耐ドライエ
ツチング性及び保存性が向上する。ここでα−シアノア
ルキルアクリレートの割合は共重合体に対して数〔チ〕
〜数１０〔チ〕の範囲で自由に選べるが、実用的な感度
と耐ドライエツチング性を得るためには３０〜７０〔俤
〕の範囲が望ましい。又α−メチルスチレンはホモポリ
マーの場合１ｘｌＯ”’ （０／ｃｄ）程度の低感度し
か示さないが、上記α−シアノアルキルアクリレートの
導入により１ｏ （ａ／Ｊ）台の感度を示すようになる
。
という問題があるので実用的でない。そこで上記のよう
に耐プラズマ性にすぐれたα−メチルスチレン若しくは
その誘導体と共重合にすることにより、その耐ドライエ
ツチング性及び保存性が向上する。ここでα−シアノア
ルキルアクリレートの割合は共重合体に対して数〔チ〕
〜数１０〔チ〕の範囲で自由に選べるが、実用的な感度
と耐ドライエツチング性を得るためには３０〜７０〔俤
〕の範囲が望ましい。又α−メチルスチレンはホモポリ
マーの場合１ｘｌＯ”’ （０／ｃｄ）程度の低感度し
か示さないが、上記α−シアノアルキルアクリレートの
導入により１ｏ （ａ／Ｊ）台の感度を示すようになる
。
本発明のパターン形成方法に於ては、上記α−シアノア
ルキルアクリレートとα−メチルスチレン若しくはその
誘導体との共重合体をメチルセルソルブ等の通常の溶媒
に所定濃度（粘度）で相溶させ、該溶液をスビ／コート
法（塗布し−（披加１゜基板上に０．５〜１．０〔μｍ
３程度の厚さを七する該共重合体皮膜を形成し１次いで
７０〜８０（’Ｏ’１程度の温度で該共重合体皮膜のプ
リベーク処理を行い１次いでＫＢｊｌ光装置により該共
重合体皮膜の所定領域に選択的に電子ビームによる描画
露光を行う。該ＥＢ露光により被露光領域の共重合体は
、溶媒に溶解し易い低分子量のポリマーに高感度で分解
する。次いでメチルセルソルブ等の１ｆｆｌを用いて現
像処理を行い、上記低分子量のポリマーを完全に溶解除
去して、α−７７ノアルキルアクリレートとα−メチル
スチレン若しくはその誘導体との共重合体よりなるポジ
型のマスクパターンを形成する。なお該現像処理に於け
る上記低分子量ポリマーと共重合体との溶解速度の比は
数１０：１（ａ度〕であり、充分な選択性を有する。
ルキルアクリレートとα−メチルスチレン若しくはその
誘導体との共重合体をメチルセルソルブ等の通常の溶媒
に所定濃度（粘度）で相溶させ、該溶液をスビ／コート
法（塗布し−（披加１゜基板上に０．５〜１．０〔μｍ
３程度の厚さを七する該共重合体皮膜を形成し１次いで
７０〜８０（’Ｏ’１程度の温度で該共重合体皮膜のプ
リベーク処理を行い１次いでＫＢｊｌ光装置により該共
重合体皮膜の所定領域に選択的に電子ビームによる描画
露光を行う。該ＥＢ露光により被露光領域の共重合体は
、溶媒に溶解し易い低分子量のポリマーに高感度で分解
する。次いでメチルセルソルブ等の１ｆｆｌを用いて現
像処理を行い、上記低分子量のポリマーを完全に溶解除
去して、α−７７ノアルキルアクリレートとα−メチル
スチレン若しくはその誘導体との共重合体よりなるポジ
型のマスクパターンを形成する。なお該現像処理に於け
る上記低分子量ポリマーと共重合体との溶解速度の比は
数１０：１（ａ度〕であり、充分な選択性を有する。
又該マスクバター７は上記耐ドライエツチング性の大き
いメチルスチレンを所定の割合で（３０〜７０（％））
で含んでいるので充分に実用的な耐ドライエツチング
性を有する。
いメチルスチレンを所定の割合で（３０〜７０（％））
で含んでいるので充分に実用的な耐ドライエツチング
性を有する。
次に実施例について述べる。
第１の実施例に於ては、α−シアノエチルアクリレート
とｍ−クロｊｆｆ−α−メチルスチレンとの７０ ：
３０の共重合体（分子量−７３（１００）を用い、厚さ
０５〔μｍ〕の該共重合体皮膜に電子ビームのエネルギ
ー量２ ｘ ｌ Ｏ”” （０／Ｃｄ ）でボジノくタ
ーンの形成が可能であった。又該共重合体・くターンの
耐ドライエツチング性も向上し２例えば四ふっ化炭素（
ＣＩ＋’、 ） ９５ ：酸素（Ｏｔ）５の組成を有し
、 ０．４ （Ｔｏ、ｒｒ ）の圧力を有する反応・ガ
ス中に於て、１００（Ｗ）の高周波電力を印加してプラ
ズマ処理を施こした際、ＰＭＭＡ のアッシングレート
約４０００（Ｘ／分〕に対して上記共重合体に於ては約
１４００（Ｘ／分〕であり、約３倍の耐性を示した。。
とｍ−クロｊｆｆ−α−メチルスチレンとの７０ ：
３０の共重合体（分子量−７３（１００）を用い、厚さ
０５〔μｍ〕の該共重合体皮膜に電子ビームのエネルギ
ー量２ ｘ ｌ Ｏ”” （０／Ｃｄ ）でボジノくタ
ーンの形成が可能であった。又該共重合体・くターンの
耐ドライエツチング性も向上し２例えば四ふっ化炭素（
ＣＩ＋’、 ） ９５ ：酸素（Ｏｔ）５の組成を有し
、 ０．４ （Ｔｏ、ｒｒ ）の圧力を有する反応・ガ
ス中に於て、１００（Ｗ）の高周波電力を印加してプラ
ズマ処理を施こした際、ＰＭＭＡ のアッシングレート
約４０００（Ｘ／分〕に対して上記共重合体に於ては約
１４００（Ｘ／分〕であり、約３倍の耐性を示した。。
第２の実施例に於ては、α−シアノジクロロエチルアク
リレートとｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレンとの５
０ ： ５０の共重合体（分子量＝３６０００） を用
い、厚さ０゜５（ｚｎｎ、ｌの該共重合体皮膜に電子ビ
ームのエネルギー量５ Ｘ １０”ＣＣ／−〕でポジパ
ターンの形成が可能であった。又該共重合体パター／の
上記条件でのアッシングレートは約１３００ （Ｘ／分
〕であった。
リレートとｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレンとの５
０ ： ５０の共重合体（分子量＝３６０００） を用
い、厚さ０゜５（ｚｎｎ、ｌの該共重合体皮膜に電子ビ
ームのエネルギー量５ Ｘ １０”ＣＣ／−〕でポジパ
ターンの形成が可能であった。又該共重合体パター／の
上記条件でのアッシングレートは約１３００ （Ｘ／分
〕であった。
＋ｇｌ 発明の詳細
な説明したように本発明によれば電子ビームにより、従
来のＰＭＭＡ 等に比べて１〜２桁程度の高感度で、ポ
ジ型のレジストパターンを形成することができ、且つ該
レジストパターンの耐ドライエツチング性もＰＭＭＡ
等に比べＣ３倍程度に向上する・。
来のＰＭＭＡ 等に比べて１〜２桁程度の高感度で、ポ
ジ型のレジストパターンを形成することができ、且つ該
レジストパターンの耐ドライエツチング性もＰＭＭＡ
等に比べＣ３倍程度に向上する・。
従って本発明によれば電子ビーム露光装置のスループッ
トが向上する。
トが向上する。
父上記のようにレジストパターンの耐ドライエツチング
性が向上するので、該レジスト膜の膜厚を薄く形成でき
、従ってパターンの解像度が向上する。
性が向上するので、該レジスト膜の膜厚を薄く形成でき
、従ってパターンの解像度が向上する。
Claims (1)
- α−シアノアルキルアクリレートとα−メチルスチレン
若しく（、ｔその誘導体との共重合体皮膜を用い、該共
重合体皮膜に選択的に電子ビームを照射し−Ｃ該電子ビ
ーム照射領域を選択的に低分子量重合体に分解し、該低
分子量重合体を溶媒により選択的に溶解除去して、該α
−シアノアルキルアクリレートとα−メチルスチレン若
しくはその誘導体との共重合体よりなるポジパターンを
得ることを特徴とするパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58133746A JPS6026337A (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58133746A JPS6026337A (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6026337A true JPS6026337A (ja) | 1985-02-09 |
| JPH0377987B2 JPH0377987B2 (ja) | 1991-12-12 |
Family
ID=15111956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58133746A Granted JPS6026337A (ja) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026337A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57161743A (en) * | 1981-03-12 | 1982-10-05 | Philips Nv | Method of applying resist pattern on substrate and resist material mixture |
| JPS58113933A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-07 | Daikin Ind Ltd | レジスト材料およびそれを用いる微細レジストパタ−ンの形成方法 |
| JPS58116532A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-11 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
-
1983
- 1983-07-22 JP JP58133746A patent/JPS6026337A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57161743A (en) * | 1981-03-12 | 1982-10-05 | Philips Nv | Method of applying resist pattern on substrate and resist material mixture |
| JPS58113933A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-07 | Daikin Ind Ltd | レジスト材料およびそれを用いる微細レジストパタ−ンの形成方法 |
| JPS58116532A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-11 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0377987B2 (ja) | 1991-12-12 |
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