JPS60446A - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPS60446A JPS60446A JP58107949A JP10794983A JPS60446A JP S60446 A JPS60446 A JP S60446A JP 58107949 A JP58107949 A JP 58107949A JP 10794983 A JP10794983 A JP 10794983A JP S60446 A JPS60446 A JP S60446A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- alkali
- copolymer
- electron beam
- chloromethylstyrene
- Prior art date
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- Granted
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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
- G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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】
（７）発明の技術分野
本発明は、パターン形成方法に関し、より詳しく述べる
ならば、アルカリ現像できる電子ビーム用ネガレジスト
を用いて所望のレジストパターンを基板上に形成する方
法に関する。本発明に係るレジストパターン形成方法は
、半導体装置製造での微細加工に使用される。
ならば、アルカリ現像できる電子ビーム用ネガレジスト
を用いて所望のレジストパターンを基板上に形成する方
法に関する。本発明に係るレジストパターン形成方法は
、半導体装置製造での微細加工に使用される。
（（） 技術の背景
ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体装置の高集積化のためにサブ
ミクロンオーダーの微細加工が行なわれるようになり、
特に、電子ビームによる微細加工のだめのレジストが各
種提案されている。し・シストは、一般的に、ポク型で
は高解像性に特長があシ、一方、ネガ型では高感度、耐
ドライエツチング性に特長があるが解像度は低い。実際
の電子ビームを利用した微細加工では、パターン面積は
ウェハ全体に対して小さい場合が多いために、ネガ型レ
ジストが主として用いられ、高解像度を有したネガ型レ
ジストが述められている。さらに、レジストパターン形
成後の基板加工には微細加工できるドライエツチング、
特にリアクティブスパッタエツチング、が採用されるよ
うになシ、同時に高い耐ドライエツチング性を有するレ
ジストがめられている。
ミクロンオーダーの微細加工が行なわれるようになり、
特に、電子ビームによる微細加工のだめのレジストが各
種提案されている。し・シストは、一般的に、ポク型で
は高解像性に特長があシ、一方、ネガ型では高感度、耐
ドライエツチング性に特長があるが解像度は低い。実際
の電子ビームを利用した微細加工では、パターン面積は
ウェハ全体に対して小さい場合が多いために、ネガ型レ
ジストが主として用いられ、高解像度を有したネガ型レ
ジストが述められている。さらに、レジストパターン形
成後の基板加工には微細加工できるドライエツチング、
特にリアクティブスパッタエツチング、が採用されるよ
うになシ、同時に高い耐ドライエツチング性を有するレ
ジストがめられている。
（切 従来技術と問題点
電子ビーム用ネガレジストとして種々の材料が提案され
ており、そのなかでクロロメチルポリスチレン（ＣＭＳ
）は高感度、高解像性を有し、かつ耐ドライエツチン
グ性が優れている為に実用化されつつある。また、電子
ビーム用ネガレジストの実用上の問題として、電子ビー
ム照射後も真空中では活性分子が残存するために架橋反
応が進行して／やターン幅が広くなってウェハ内でのノ
やターン寸法に差が生じる後重合現像があるが、ＣＭＳ
レジストではこの後重合現像が、はとんど生じない利点
をも有している。しかしながら、電子ビーム照射後の現
像は、ＣＭＳレジストでも通常用いられている溶媒現像
であるために、レジストが膨潤してパターン間で接合し
てブリッジやヒダを生じる等の問題があシ、このため解
像力が低下する。また、溶媒現像時の温度に依存して解
像力がばらついてしまう問題がある。この問題は、ＣＭ
Ｓの現像液として広く用いられているアセトンもしくは
アセトン／ＩＰＡ混合液の場合には顕著である。
ており、そのなかでクロロメチルポリスチレン（ＣＭＳ
）は高感度、高解像性を有し、かつ耐ドライエツチン
グ性が優れている為に実用化されつつある。また、電子
ビーム用ネガレジストの実用上の問題として、電子ビー
ム照射後も真空中では活性分子が残存するために架橋反
応が進行して／やターン幅が広くなってウェハ内でのノ
やターン寸法に差が生じる後重合現像があるが、ＣＭＳ
レジストではこの後重合現像が、はとんど生じない利点
をも有している。しかしながら、電子ビーム照射後の現
像は、ＣＭＳレジストでも通常用いられている溶媒現像
であるために、レジストが膨潤してパターン間で接合し
てブリッジやヒダを生じる等の問題があシ、このため解
像力が低下する。また、溶媒現像時の温度に依存して解
像力がばらついてしまう問題がある。この問題は、ＣＭ
Ｓの現像液として広く用いられているアセトンもしくは
アセトン／ＩＰＡ混合液の場合には顕著である。
に）発明の目的
本発明の目的は、電子ビーム用ネガレジストのパターン
を形成する際に、良好な感度、嗣プラズマ性およびＭ伸
性を同時に保証できる改良されたレジスト／’Ｐターン
形成方法を提供することである。
を形成する際に、良好な感度、嗣プラズマ性およびＭ伸
性を同時に保証できる改良されたレジスト／’Ｐターン
形成方法を提供することである。
（３）発明の構成
上述した目的が、アルカリ可溶性のヒドロキシスチレン
とクロロメチルスチレンと共重合させて調製した２元共
重合体又はさらにスチレンをも共重合させた三元共重合
体からなる材料を電子ビーム用ネガレジストとして使用
し、このレジストをアルカリ現像することを特徴とする
・母ターン形成方法によって達成される。
とクロロメチルスチレンと共重合させて調製した２元共
重合体又はさらにスチレンをも共重合させた三元共重合
体からなる材料を電子ビーム用ネガレジストとして使用
し、このレジストをアルカリ現像することを特徴とする
・母ターン形成方法によって達成される。
（ロ）発明の実施態様例
以下、本発明をその実施態様によってより詳しく説明す
る。
る。
本発明に係るノｆターン形成方法に使用するレジストの
共重合体を化学式（夏）で示すと、であシ、そして三元
共重合体を化学式（Ｉｌ＋で示すと、である。
共重合体を化学式（夏）で示すと、であシ、そして三元
共重合体を化学式（Ｉｌ＋で示すと、である。
これらの共重合体を溶媒（メチルセロソルブ、エチルセ
ロソルブ、メチルセロソルブアセテートエチルセロソル
ブアセテートなどのセルソルブ系溶剤）に溶解させて、
加工基板（例えば、シリコンウェハ上のｓ＋ｏ２＋１＋
、アルミニウム膜あるいはＰＳＧ＃）上に塗布する。本
発明において有利に使用し得るこれら共重合体の重量平
均分子ｆｆｉ（Ｍω）は、一般に数千ないし数十万であ
り、好ましくは１万ないし５万である。分子量が大きす
ぎると、解像力の低下を伴い、一方、分子量が小さすぎ
ると、電子線に対する感度が低下してしまうため、分子
量は使用する装置と、要求される微細度を考慮して、慎
重に決定されなければならない。
ロソルブ、メチルセロソルブアセテートエチルセロソル
ブアセテートなどのセルソルブ系溶剤）に溶解させて、
加工基板（例えば、シリコンウェハ上のｓ＋ｏ２＋１＋
、アルミニウム膜あるいはＰＳＧ＃）上に塗布する。本
発明において有利に使用し得るこれら共重合体の重量平
均分子ｆｆｉ（Ｍω）は、一般に数千ないし数十万であ
り、好ましくは１万ないし５万である。分子量が大きす
ぎると、解像力の低下を伴い、一方、分子量が小さすぎ
ると、電子線に対する感度が低下してしまうため、分子
量は使用する装置と、要求される微細度を考慮して、慎
重に決定されなければならない。
これら共重合体の共重合比（式（１）中のｍ：ｎおよび
式（Ｉｆ）中のｏ ：ｐ ：ｑ）は使用するアルカリ現
像液に溶解することを考慮して、二元共重合体の場合に
はｎ／（ｎ＋ｍ）Ｘ１００（係）が数チないＵ数十チ、
好ましくは２０ないし８０チであシ、また三元共重合体
の場合にはｑ／（ｏ＋ｐ＋ｑ）Ｘ１００（％）が３０係
以下であり、かつ０とｐとの比は二元共重合体の場合に
準じる。
式（Ｉｆ）中のｏ ：ｐ ：ｑ）は使用するアルカリ現
像液に溶解することを考慮して、二元共重合体の場合に
はｎ／（ｎ＋ｍ）Ｘ１００（係）が数チないＵ数十チ、
好ましくは２０ないし８０チであシ、また三元共重合体
の場合にはｑ／（ｏ＋ｐ＋ｑ）Ｘ１００（％）が３０係
以下であり、かつ０とｐとの比は二元共重合体の場合に
準じる。
レジスト溶液を塗布した後で、シリベークを行ない、次
に電子ビーム照射を行なう。そして、アルカリ現像液で
レジスト層を」１作して、所定のレジスト層やターンを
形成することができる。
に電子ビーム照射を行なう。そして、アルカリ現像液で
レジスト層を」１作して、所定のレジスト層やターンを
形成することができる。
アルカリ現像液としては、テトラメチルアンモニウムハ
イド買オキサイド〔Ｎ＋（ＣＨ３）４ｏｌ［〕、コリン
［ｌｌ０ＣＨ２ＣＨ２Ｎ”（ＣＨ３）０１（）’ｌ、な
どの水溶液が使用でき、例えば、シッゾレー社の商品Ｍ
Ｆ ３１２アルカリ現像液も使用できる。本発明のレジ
ストパターン形成方法ではアルカリ現像なので溶媒現像
によるレジスト層の膨潤が発生しないので解岱性は溶媒
現像よりも良くなっている。また、現像の再現性にも優
れている。
イド買オキサイド〔Ｎ＋（ＣＨ３）４ｏｌ［〕、コリン
［ｌｌ０ＣＨ２ＣＨ２Ｎ”（ＣＨ３）０１（）’ｌ、な
どの水溶液が使用でき、例えば、シッゾレー社の商品Ｍ
Ｆ ３１２アルカリ現像液も使用できる。本発明のレジ
ストパターン形成方法ではアルカリ現像なので溶媒現像
によるレジスト層の膨潤が発生しないので解岱性は溶媒
現像よりも良くなっている。また、現像の再現性にも優
れている。
実施例１
上述した式（１）によシ表わされる共重合体〔ポリ（ｐ
−クロロメチルスチレン−ＣＯ−Ｏ−ヒドロキシスチレ
ン）、ｍ：ｎ＝２：３．Ｍω＝９０００〜１３０００゜
をメチルセロソルブに溶解して２０ ｗｔ％ だ液とし
た。このネガ型レジスト溶液をシリコンウェハ上にスピ
ンコードして（３０００〜４０００ｒｐｍ）、１μｍ膜
厚のレジスト層を形成した。８５℃で５０分のプリベー
ク処理をした後で、電子線露光装置を用いて加速電圧２
０ ｋＶで重子ビームを所定ｉ４ターンに照射した。レ
ジスト層の照射された部分は架橋反応を起こしてアルカ
リ現像液には溶解しなくなる。次に、アルカリ現像液と
してシラプレー社商品ＭＦ３１２の７０チ水溶液を用い
てレジスト層の現像を行なった。膨潤のない鮮明なネガ
型しゾストノやターンが得られた。このレジストの感度
は残膜率７０チ（Ｄｏ、７）で１．５ Ｘ ］ ０−５
Ｃ／１ｙｒｅ’であり、０．６μｍのラインアントス被
−スの解像性であった。
−クロロメチルスチレン−ＣＯ−Ｏ−ヒドロキシスチレ
ン）、ｍ：ｎ＝２：３．Ｍω＝９０００〜１３０００゜
をメチルセロソルブに溶解して２０ ｗｔ％ だ液とし
た。このネガ型レジスト溶液をシリコンウェハ上にスピ
ンコードして（３０００〜４０００ｒｐｍ）、１μｍ膜
厚のレジスト層を形成した。８５℃で５０分のプリベー
ク処理をした後で、電子線露光装置を用いて加速電圧２
０ ｋＶで重子ビームを所定ｉ４ターンに照射した。レ
ジスト層の照射された部分は架橋反応を起こしてアルカ
リ現像液には溶解しなくなる。次に、アルカリ現像液と
してシラプレー社商品ＭＦ３１２の７０チ水溶液を用い
てレジスト層の現像を行なった。膨潤のない鮮明なネガ
型しゾストノやターンが得られた。このレジストの感度
は残膜率７０チ（Ｄｏ、７）で１．５ Ｘ ］ ０−５
Ｃ／１ｙｒｅ’であり、０．６μｍのラインアントス被
−スの解像性であった。
実施例２
上述した式（１１）により表わされる三元共重合体［ｙ
ｆ？ ＩＪ （ｐ−クロロメチルスチレン−ＣＯ−０−
ヒドロキシスチレン−ＣＯ−スチレン）、ｏ：ｐ：ｑ＝
２：２：１ 、Ｍω＝ｉｏｏｏｏ〜１５０００）を用い
て、実施例１と同じようにレジス）ｆｆ６を形成し、シ
リベークし、電子ビーム露光し、かつアルカリ現像した
。
ｆ？ ＩＪ （ｐ−クロロメチルスチレン−ＣＯ−０−
ヒドロキシスチレン−ＣＯ−スチレン）、ｏ：ｐ：ｑ＝
２：２：１ 、Ｍω＝ｉｏｏｏｏ〜１５０００）を用い
て、実施例１と同じようにレジス）ｆｆ６を形成し、シ
リベークし、電子ビーム露光し、かつアルカリ現像した
。
実施例１と同様に膨潤のない鮮明なネガ型しジストノ卆
ターンが得られ、感度は残膜率７０チで１．０×１Ｏ−
５Ｃ％−であり、０．７５蝉のラインアンドスペースの
解像性であった。
ターンが得られ、感度は残膜率７０チで１．０×１Ｏ−
５Ｃ％−であり、０．７５蝉のラインアンドスペースの
解像性であった。
このようにして得られたネガ型しジストハターンをポス
トベーク（８０℃にて６０分間）してから、ドライエツ
チング処理（反応性スパッタエツチング、プラズマエツ
チング）を行なったとこる、ＣＭＳとほぼ同じ耐プラズ
マ性を示した◇たとえばＣＦ４：０２＝９５ ：５ ＋
Ｒｆ ＝１２００＋ 、 Ｐｒｅｓ＋＋ｕｒｅ＝０．
１ｔｏｒｒで、エツチングレートは０．１２μｍ／ｍｉ
ｎであり、これはＰＭＭＡの５〜６倍である。
トベーク（８０℃にて６０分間）してから、ドライエツ
チング処理（反応性スパッタエツチング、プラズマエツ
チング）を行なったとこる、ＣＭＳとほぼ同じ耐プラズ
マ性を示した◇たとえばＣＦ４：０２＝９５ ：５ ＋
Ｒｆ ＝１２００＋ 、 Ｐｒｅｓ＋＋ｕｒｅ＝０．
１ｔｏｒｒで、エツチングレートは０．１２μｍ／ｍｉ
ｎであり、これはＰＭＭＡの５〜６倍である。
（４）発明の効果
本発明に従うと、膨潤のないネガ型しジス）ノｅターン
が得られ、このレジストは感度、馴プラズマ性にも優れ
ているので、電子ビーム露光による微細パターンの形成
そして微細加工ができる。
が得られ、このレジストは感度、馴プラズマ性にも優れ
ているので、電子ビーム露光による微細パターンの形成
そして微細加工ができる。
Claims (1)
- １、 クロロメチルスチレンとヒドロキシスチレンとの
共重合体又はクロロメチルスチレンとヒドロキシスチレ
ンとスチレンとの三元共重合体からなる材料を電子ビー
ム用ネガレジストとして使用し、このレジストをアルカ
リ現像す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 |
|---|---|---|---|
| JP58107949A JPS60446A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58107949A JPS60446A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60446A true JPS60446A (ja) | 1985-01-05 |
| JPH0342464B2 JPH0342464B2 (ja) | 1991-06-27 |
Family
ID=14472132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58107949A Granted JPS60446A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60446A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61249050A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Hitachi Chem Co Ltd | ネガ型感光性組成物用現像液 |
| WO2001079934A1 (en) * | 2000-04-14 | 2001-10-25 | Dongjin Semichem Co., Ltd. | Chemically amplified resist and a resist composition |
-
1983
- 1983-06-17 JP JP58107949A patent/JPS60446A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61249050A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Hitachi Chem Co Ltd | ネガ型感光性組成物用現像液 |
| WO2001079934A1 (en) * | 2000-04-14 | 2001-10-25 | Dongjin Semichem Co., Ltd. | Chemically amplified resist and a resist composition |
| US6743881B2 (en) | 2000-04-14 | 2004-06-01 | Dongjin Semichem Co., Ltd. | Chemically amplified resist and a resist composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0342464B2 (ja) | 1991-06-27 |
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