JPS61249049A - Method for developing resist - Google Patents

Method for developing resist

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JPS61249049A
JPS61249049A JP9151085A JP9151085A JPS61249049A JP S61249049 A JPS61249049 A JP S61249049A JP 9151085 A JP9151085 A JP 9151085A JP 9151085 A JP9151085 A JP 9151085A JP S61249049 A JPS61249049 A JP S61249049A
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JP
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formulas
tables
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copolymer
group
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JP9151085A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Sugita
杉田 和之
Nobuo Ueno
上野 信雄
Shigeru Sasaki
繁 佐々木
Shiro Osada
長田 司郎
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32Liquid compositions therefor, e.g. developers
    • G03F7/325Non-aqueous compositions

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a fine pattern high in resolution by using a developing soln. contg. fatty acid esters in the specified b.p. range for developing a positive type radiation resist contg. a copolymer of a specified styrene type monomer and a specified acrylate type monomer. CONSTITUTION:The positive type radiation resist contains a copolymer of repeating units each represented by formula I and those each represented by formula II, and in these formulae, R<1>, R<2>, R<3> are each halogen, lower alkyl, lower haloalkyl, OH, CN NH2 or the like, R<4> is lower alkyl, lower haloalkyl, or CN, and R<5> is lower alkyl, lower haloalkyl, aryl, or aralkyl. This resist is developed with a developing soln. contg. fatty acid ester in the b.p. range of 70-180 deg.C alone or in its mixture at room temp. thus permitting an image high in contrast to be formed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポジ型レジスト材料を使用して微細なパターン
を形成する際のレジスト現像法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a resist development method when forming a fine pattern using a positive resist material.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年半導体工業分野においてはLSIの高集積化が要求
されておシ、それに伴って回路の最小加工線幅も数ミク
ロンから】ミク′ロンへ、セして更にはサブミクロンの
領域へと増々微細化か強く望まれている。しかるに現在
の主流である可視光や紫外線に感応するフォトレジスト
は、その実質的な加工限界が1ミクロン程度でるり、そ
れ以下の極微細加工にはよシ短波長の遠紫外線やX@、
電子線、γ線、イオンビーム等の高エネルギー放射線に
感応するレジスト材料を用いることが要求される。この
場合、レジスト材料に対しては高解像度、高耐ドライエ
ツチング性および高感度といった特性が4!!求される
。特に解像度はどれだけ微細な回路パターンをどれだけ
正確に形成できるかを決定する第一の要因でめシ、高け
れば高い程良い。
In recent years, in the semiconductor industry, there has been a demand for higher integration of LSIs, and as a result, the minimum processing line width of circuits has become increasingly finer, from several microns to microns, and even to the submicron range. It is strongly desired that the However, the current mainstream photoresists that are sensitive to visible light and ultraviolet rays have a practical processing limit of about 1 micron, and are not suitable for ultra-fine processing of shorter wavelengths such as far ultraviolet rays, X@,
It is required to use a resist material that is sensitive to high-energy radiation such as electron beams, gamma rays, and ion beams. In this case, the resist material has characteristics such as high resolution, high dry etching resistance, and high sensitivity! ! required. In particular, resolution is the first factor that determines how precisely a fine circuit pattern can be formed, and the higher it is, the better.

すなわち解像度の目安となるコントラスト(γ値)の犬
すいレジスト材料が好ましい。現在最も解像度の高いレ
ジスト材料のひとつとしてポリメタクリル酸メチル(P
MMA)が知られており、その解像度は0.1μm以下
と言われる(例えば加藤政雄、化学増刊、L免4.、、
 P 、 ] 3 ]〜143(1984)参照)。
In other words, a resist material with a contrast (γ value) that is a measure of resolution is preferable. Polymethyl methacrylate (P) is currently one of the resist materials with the highest resolution.
MMA) is known, and its resolution is said to be less than 0.1 μm (for example, Masao Kato, Kagaku Shokukan, Len 4.,
P, ] 3 ]-143 (1984)).

PMMAt′i耐ドライエツチング性が良好でなくまた
感度も余シ高くないにもかかわらず1968年に電子線
レジスト材料として初めて報告されて(I。
PMMAt'i was first reported as an electron beam resist material in 1968, although its dry etching resistance was not good and its sensitivity was not particularly high (I.

Haller et al、、 IBM  Journ
al、 May ] 9681251(1968))以
来最も一般的に用いられているレジスト材料である。こ
れはその極めて高い解像度に由来するものであシ、サブ
ミクロンの微細加工においてレジスト材料の解像度が如
何にyjLJM:であるかを示すものである。
Haller et al., IBM Journal
Al, May ] 9681251 (1968)), it is the most commonly used resist material. This is due to its extremely high resolution, and shows how the resolution of the resist material is yjLJM: in submicron microfabrication.

本発明者らは、先の特許出願においてP M M A等
と比較して感度およびコントラストの低下を招くことな
く場合によってはむしろ向上した状態で耐ドライエツチ
ング性に優れた共重合体(特願昭59−113494号
)及び組成物(I#願昭59−163686号、特願昭
59−183359号)を開示し、またPMMAよシも
10倍以上為感度でかつコントラスト及び耐ドライエラ
テンを性共によシ優れた共重合体(特願昭59−163
617号)を開示した。
In a previous patent application, the present inventors have developed a copolymer (patent application) that has excellent dry etching resistance, without deteriorating sensitivity and contrast, and in some cases even improving it, compared to PMMA, etc. No. 113494/1982) and compositions (I# Application No. 163686/1983, Patent Application No. 183359/1983), and also PMMA, which has a sensitivity of 10 times or more, contrast, and dry etching resistance. Copolymer with excellent properties (Patent application 1986-163)
No. 617) was disclosed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明者らの開示したレジスト材料の特徴としては、現
像工程において用いられる現像溶媒の種類によってレジ
ストの感度及びコントラストが強く影響を受けるという
点が挙げられる。
A feature of the resist material disclosed by the present inventors is that the sensitivity and contrast of the resist are strongly influenced by the type of developing solvent used in the developing step.

本発明の目的は、上記レジスト材料の感度および耐ドラ
イエツチング性を何ら犠牲にすることなく、また取扱上
の問題を全く生じることなく一層優れた高コントラスト
現像を実現する方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for realizing even more excellent high-contrast development without sacrificing the sensitivity and dry etching resistance of the resist material, and without causing any handling problems. .

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者らの研究によれば、上記のレジスト材料を脂肪
酸エステル系の溶剤金主成分とする現像−液として用い
て現像すると、微細加工の際に最も重要な要因である解
像度の指標となるコントラストの極めて高い現像ができ
ることを見出し、本発明に至った。
According to the research conducted by the present inventors, when the above resist material is developed using a developer containing fatty acid ester solvent gold as the main component, it becomes an indicator of resolution, which is the most important factor during microfabrication. It was discovered that development with extremely high contrast can be achieved, leading to the present invention.

すなわち、本発明は下記の一般式1およびHで表わされ
る構造単位を主体とする共重合体Aを含有するポジ型放
射線レジスト材#を現像するに際して該現像液として沸
点が70〜180’Cの範囲にある脂肪酸エステル類か
ら成るレジスト現像液を用いることを特徴とするレジス
ト現像方法である。
That is, the present invention uses a developer having a boiling point of 70 to 180'C when developing a positive radiation resist material # containing a copolymer A mainly composed of structural units represented by the following general formulas 1 and H. This is a resist developing method characterized by using a resist developer comprising a fatty acid ester within a range.

写H3 E′ (ここでkl 、 R2,R”は水素、ハロゲン、低級
ここで、該共重合体AKおける構造単位lの含有量は3
〜97モルチ、好ましくは3〜50モルチがよい。また
構造単位nの含有量は97〜3モルチ、好ましくは50
〜97モル% d(! イ。
Copy H3 E' (here, kl, R2, R'' are hydrogen, halogen, lower, where the content of structural unit l in the copolymer AK is 3
~97 mole, preferably 3 to 50 mole. Further, the content of the structural unit n is 97 to 3 molt, preferably 50
~97 mol% d(! I.

共1合体(A)は上記の構造単位I及び■から構成され
ることにより、それ自身ポジ型放射線レジスト材料とし
て問題となる点はなく、特にコントラストおよび耐ドラ
イエツチング性において極めて優れた特性を有している
が、感度或いは基板への接着性・造膜性等を更に向上さ
せたい場合常法に従い少量の他の任意の構造単位を導入
したものを用いてもよい。例えば感度を更に向上さぜる
ために上記のポリマーに第三の構造単位を少量加えるこ
とかできる。すなわち下記I、IIおよびmの構造湛ひ
に組成を有する■■−−共N台体をポジ型放射線レジス
ト材料として用いる際に本発明の開示する現1張法を適
用すれば、コントラスト、耐ドライエツチング性を何ら
犠牲にすることなくよシ高感度な現像が可能となる。
Since the comonomer (A) is composed of the above structural units I and (2), it does not pose any problems as a positive radiation resist material in itself, and has extremely excellent properties, especially in terms of contrast and dry etching resistance. However, if it is desired to further improve the sensitivity, adhesion to the substrate, film-forming properties, etc., a small amount of any other structural unit may be introduced according to a conventional method. For example, a small amount of a third structural unit can be added to the above polymer to further improve sensitivity. That is, if the present 1-layer method disclosed in the present invention is applied when using a joint N base body having the following structures I, II, and m as a positive radiation resist material, contrast and durability can be improved. Highly sensitive development is possible without sacrificing dry etching properties.

H3 (ここでR’ 、 R2,R”は前記と同じ0)COO
R5<は97〜50モルチ (ここでR4、R5は前記と同じ。) ここで、■の構造は対応するビニルモノマーを共重合す
る方法以外に例えばメチロール基を有しない下記一般式
w′で表わされるメタクリルアミド等のモノマーから相
当する共重合体を形成し、該メタクリルアミド単位の一
部又は全部を常法によりメチロール化することによって
導入することもできる。
H3 (Here, R', R2, R'' are the same 0 as above) COO
R5< is 97 to 50 molty (here, R4 and R5 are the same as above). Here, the structure of It can also be introduced by forming a corresponding copolymer from monomers such as methacrylamide, and converting some or all of the methacrylamide units into methylol by a conventional method.

(ここでR6、R7は前記と同じ。) この場合一般式■と■′の構造単位は共存することにな
るがレジストの性能の低下を招くことは全くない。場合
によっては構造単位■′がIIIよシも多い方がレジス
ト特性が良好になることもめる。
(Here, R6 and R7 are the same as above.) In this case, the structural units of the general formulas (1) and (2) coexist, but this does not cause any deterioration in the performance of the resist. In some cases, resist properties may be improved if the number of structural units (■') is larger than that of (III).

上記の共1合体(A)には耐ドライエツチング性を上げ
るために構造単位1t−主成分とする重合体(B)をブ
レンドすることもよい。その際に重合体(B)のブレン
ド比率は共1合体Aに対して3!量チ以上50重量饅以
下の範囲、特に】0重jt%以上50Ji:it%以下
の範囲であることが好ましい。501ir%を越えて重
合体(B)をブレンドすると耐ドライエツチング性は向
上するものの他の特性例えば感度が低下することがある
In order to improve the dry etching resistance, a polymer (B) having the structural unit 1t as a main component may be blended with the above-mentioned comonomer (A). At that time, the blend ratio of polymer (B) to co-monomer A is 3! It is preferably in the range of from 1 to 50% by weight, particularly from 0 to 50Ji:it%. If the polymer (B) is blended in an amount exceeding 501 ir%, although the dry etching resistance is improved, other properties such as sensitivity may be lowered.

構造単位Iの例としては次のようなものが挙げられる。Examples of structural unit I include the following.

   ゛ Hs 曽 また、■の構造として好ましいものをモノマ一単位で示
すと、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタ
クリレ酸プロピル、メタク1フル酸イソプロピル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル
酸オクチル等のメタクリル酸低級アルキルエステル類、
メタン1ノル酸フェニル等のメタクリル酸アリールエス
テル類、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸ジメチル
ベンジル等のメタクリル酸アラルキルエステル類、メタ
クリル酸トリフルオロエチル、メタクリル酸トリフルオ
ロイソプロピル、メタクリル酸テトラフルオロプロピル
、メタクリル酸ペンタフルオロプロピル、メタクリル酸
へキサフルオロブチル、メタクリル敵ヘフータフルオロ
プテル、メタクリル酸ノナフルオロヘキシル等のメタク
リル酸フルオロアルキルエステル類、メタクリル酸ジク
ロロエチル、メタクリル酸トリクロロエチル等のメタク
リル酸クロロアルキルエステル類、α−シアンアクリル
酸メチル、α−シアンアクリル酸メチル、α−シアノア
クリル酸ンテル、α−シアンアクリル酸トリフルオロエ
テル等のα−シアンアクリル酸アルキルエステル類、α
−クロルアクリル酸メチル、α〜ジクロアクリル酸エチ
ル、α−クロルアクリル酸トリフルオロエチル等のα−
クロロアクリル酸アルキルエステル類、α−トリフルオ
ロメチルアクリル酸メチル等のα−ハロフルキルアクサ
ル酸エステル類が挙げられる。
゛Hs Also, the preferred structures of (1) are shown in monomer units: methyl methacrylate, butyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, octyl methacrylate. methacrylic acid lower alkyl esters such as
Aryl methacrylates such as phenyl methacrylate, aralkyl methacrylates such as benzyl methacrylate and dimethylbenzyl methacrylate, trifluoroethyl methacrylate, trifluoroisopropyl methacrylate, tetrafluoropropyl methacrylate, pentamethacrylate Fluoroalkyl methacrylates such as fluoropropyl, hexafluorobutyl methacrylate, heftafluoropter, nonafluorohexyl methacrylate, chloroalkyl methacrylates such as dichloroethyl methacrylate, trichloroethyl methacrylate, α-Cyanacrylic acid alkyl esters such as α-methyl cyanacrylate, α-methyl cyanacrylate, α-cyanoacrylate, α-cyanoacrylic acid trifluoroether, α
-α- Methyl chloroacrylate, α-ethyl dichloroacrylate, α-trifluoroethyl chloroacrylate, etc.
Examples thereof include chloroacrylic acid alkyl esters and α-halofurkylacrylic acid esters such as methyl α-trifluoromethylacrylate.

構造単位■の例としては、下記のようなものが挙げられ
る。
Examples of the structural unit (■) include the following.

N (−CH2−C+ C0NHCIhOH 本発明において、前記一般式1.ffおよびmで表わさ
れた構造単位は、共重合体中にそれぞれ一種類のみなら
ず二種類以上有していてもよい。
N (-CH2-C+ CONHCIhOH In the present invention, the copolymer may contain not only one type but also two or more types of structural units represented by the general formulas 1.ff and m.

本発明において用いられる重合体(fl)並びに共重合
体(A)は公知の過当な方法によって容易に展進するこ
とができる。例えばポリα−メチルスチレンはカチオン
重合もしくはアニオン重合によっテ、マタα−メチルス
チレンーメタクリル酸メ、テ、ルーN−メチロールメタ
クリルアミド三元共重合体は乳化共重合によって合成す
ることができる。
The polymer (fl) and copolymer (A) used in the present invention can be easily developed by known methods. For example, polyα-methylstyrene can be synthesized by cationic polymerization or anionic polymerization, and a polyα-methylstyrene-methacrylic acid me,te,ru-N-methylolmethacrylamide terpolymer can be synthesized by emulsion copolymerization.

また、分子量については、通常のレジストと同様1.0
00〜1,000,000の範囲でろる0分子量が小さ
すぎると製膜性が悪いのみならず十分な感度が得られな
いことがある。また分子量が高すぎると合成が国難であ
るばかりか同様に製膜性が悪くなる場合がめる。好まし
い分子量は10,000〜i、o o o、o o o
である。
In addition, the molecular weight is 1.0, which is the same as normal resist.
If the molecular weight is too small in the range of 00 to 1,000,000, not only will film forming properties be poor, but also sufficient sensitivity may not be obtained. Furthermore, if the molecular weight is too high, not only will synthesis be a national problem, but film-forming properties may also be deteriorated. The preferred molecular weight is 10,000-i, o o o, o o o
It is.

本発明において用いられる放射線としては、電子線、X
@、イオンビーム、γ線、遠紫外線が挙げられる。これ
らの放射線を用いてパターンを描画する方法としては、
ビームを走査する直接パターン描画法、或は所望のパタ
ーンを有するマスクを介在させる間接パターン描画法の
いずれも採用可能である。なお、ポジ型とはこれらの放
射線が照射された部分が分解することを意味する。
The radiation used in the present invention includes electron beam,
Examples include @, ion beam, gamma rays, and far ultraviolet rays. The method of drawing patterns using these rays is as follows:
Either a direct pattern writing method in which a beam is scanned or an indirect pattern writing method in which a mask having a desired pattern is interposed can be employed. Note that positive type means that the portions irradiated with these radiations decompose.

本発明で用いる現像液は、常圧における沸点が70−[
80℃、特には70〜150℃の範囲にある脂肪酸エス
テル類を主体とするものである。沸点が70℃以下では
蒸発しやすいために安定した現像が行ないに<<、また
180℃以上では現像後の現像液の残留が問題となるこ
とがめる。上記の条件に該当する溶媒としては、酢酸エ
チル(沸点76.8℃)、プロピオン酸メチル(79,
7℃)、ギ酸プロピル(81,2℃)、酢酸イソプロピ
ル(89,4℃)、ギ酸イソプナル(97,7℃)、酢
酸tert−ブチル(97,8℃)、プロピオン酸エチ
ル(99,1’C)%酢酸プロピル(101,6℃)、
酪酸メチル(102,3℃)、プロピオン酸イングロビ
ル(106℃)、ギ酸ブチル(106,8℃)、酢酸5
ec−ブチル(112,2℃)、酢酸イソブチル(11
6℃)、酪酸エテル(121,3℃)、プロピオン酸プ
ロピル(122℃)、ギ酸インアミル(123,6℃)
、酢酸ブチル(126,3℃)、吉草酸メチル(127
℃)、ギ酸アミル(]330℃、プロピオン酸イソブチ
ル(138℃)、酢酸インアミル(142℃)、酪酸プ
ロピル(144℃)、吉草酸エチル(145,5℃)、
プロピオン酸ブチル(146,8℃)、酢酸アミル(1
48,9℃)、カプロン酸メチル(150℃)、酪酸イ
ソブチル(157℃)、酪酸ブチル(164,8℃)、
カブ党ン酸エチル(167,7℃)、酢酸ヘキシル(1
71,5℃)、エナント酸メチル(173℃)、酪酸イ
ン7ミル(179℃)等が挙げられるが、好ましくは酢
酸エステル、特に好ましくは酢酸イソアミルがよい。一
方該当しない脂肪酸エステルとしては、ギ酸メチル(沸
点31.5℃)、ギ酸エチル(54,1℃)、酢酸メチ
ル(56,3℃)、カプロン酸プロピル(185℃)、
エナント酸エテル(187℃)、カプリル酸メチル(1
93℃)、酢酸フェニル(195,7℃)、酢酸ベンジ
ル(214,9℃)等が挙げられる。
The developer used in the present invention has a boiling point of 70-[
It is mainly composed of fatty acid esters at a temperature of 80°C, particularly 70 to 150°C. If the boiling point is below 70°C, stable development may not be possible because of the tendency to evaporate.If the boiling point is above 180°C, residual developer may become a problem after development. Solvents that meet the above conditions include ethyl acetate (boiling point 76.8°C), methyl propionate (boiling point 76.8°C),
7℃), propyl formate (81.2℃), isopropyl acetate (89.4℃), isopnal formate (97.7℃), tert-butyl acetate (97.8℃), ethyl propionate (99.1' C) % propyl acetate (101,6°C),
Methyl butyrate (102,3°C), inglovir propionate (106°C), butyl formate (106,8°C), acetic acid 5
ec-butyl (112,2°C), isobutyl acetate (11
6℃), ether butyrate (121.3℃), propyl propionate (122℃), inamyl formate (123.6℃)
, butyl acetate (126,3°C), methyl valerate (127
°C), amyl formate (] 330 °C, isobutyl propionate (138 °C), inamyl acetate (142 °C), propyl butyrate (144 °C), ethyl valerate (145.5 °C),
Butyl propionate (146.8℃), amyl acetate (1
48.9℃), methyl caproate (150℃), isobutyl butyrate (157℃), butyl butyrate (164.8℃),
Ethyl turnipate (167.7℃), hexyl acetate (1
71.5°C), methyl enanthate (173°C), and in7mil butyrate (179°C), but acetic acid esters are preferred, and isoamyl acetate is particularly preferred. On the other hand, non-applicable fatty acid esters include methyl formate (boiling point 31.5°C), ethyl formate (54.1°C), methyl acetate (56.3°C), propyl caproate (185°C),
Enanthate ether (187℃), methyl caprylate (1
93°C), phenyl acetate (195.7°C), and benzyl acetate (214.9°C).

現像液の成分については、高コントラスト現像の実現の
ためには実質的には単独溶媒もしくは上記の条件に該当
する二種以上の溶媒の混合系がよいが、場合によっては
少量の5通常50体積−以下の範囲で他の溶媒を混合し
て使用することもできる。
Regarding the components of the developer, in order to achieve high-contrast development, it is practically preferable to use a single solvent or a mixture of two or more solvents that meet the above conditions. - Other solvents may be mixed and used within the following ranges.

本発明のレジスト現像方法による微細パターン形成は、
従来公知のポジ型レジスト材料を使用する微細パターン
形成法と全く同様に実施することができる。すなわち以
下の如くである。本発明にて用いられるレジスト材料を
適幽な溶剤に溶解した溶液を一般に行なわれているスピ
ンコード法によって基板上に薄膜形成させ、これに放射
線を照射し、□微細なパターンを描画する。次いでこの
基板を本発明にて開示される現像液に所定の温度で所定
の時間浸漬することによシ照射部を除去し、ドライエツ
チングすることによシ基板を高密度蝕刻して微細なパタ
ーンを形成する。
Fine pattern formation by the resist development method of the present invention is as follows:
This method can be carried out in exactly the same manner as the conventional fine pattern forming method using a positive resist material. In other words, it is as follows. A solution in which the resist material used in the present invention is dissolved in a suitable solvent is formed into a thin film on a substrate by a commonly used spin code method, and this is irradiated with radiation to draw a fine pattern. Next, this substrate is immersed in the developer disclosed in the present invention at a predetermined temperature for a predetermined time to remove the irradiated area, and dry etched to etch the substrate with high density to form a fine pattern. form.

〔実施例〕〔Example〕

以下実施例によシ本発明を更に詳細に説明する。 The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below.

レジストの合成 合成例1 塩化メチレン5201117.α−メチルスチレン(M
Sと略記することがある)] ] 8fからなる系を乾
燥窒素下に一78℃に保ち、これに三弗化ホウ素エチル
エーテル錯体0.68−を加え3時間反応させた。反応
混合物をメタノール中に再沈殿させることによシ精裂し
95mの収率でα−メチルスチレンのホモポリマーを得
た。該ポリマーのポリスチレンを基準とするゲルバーミ
エイションクロマトグラフイー(GPCと略称する)測
定による重量平均分子量(Mw )は360,000で
めシ、Mw/Mn (数平均分子量)は2.5でめった
Resist Synthesis Synthesis Example 1 Methylene chloride 5201117. α-methylstyrene (M
The system consisting of 8f was maintained at -78° C. under dry nitrogen, and 0.68% of boron trifluoride ethyl ether complex was added thereto and reacted for 3 hours. The reaction mixture was precipitated into methanol to obtain a homopolymer of α-methylstyrene with a yield of 95m. The weight average molecular weight (Mw) of the polymer measured by gel permeation chromatography (abbreviated as GPC) using polystyrene as a standard was 360,000, and the Mw/Mn (number average molecular weight) was 2.5. .

合成例2 水6011/、MS77F、メタクリル酸メチル(MM
Aと略記することがめる)135f、  ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム1.1fからなる系を窒素下
80℃に加熱し、これにベルオキソニ硫酸カリウム0.
85Fを添加し攪拌しながら4時間反応させた。反応終
了後塩化ナトリ9ムで塩析して得られた生成物を水およ
びメタノールで洗浄することKよシ80%の収率で白色
重合体を得た。
Synthesis Example 2 Water 6011/, MS77F, methyl methacrylate (MM
A system consisting of 135f (abbreviated as A) and 1.1f of sodium dodecylbenzenesulfonate is heated to 80°C under nitrogen, and 0.
85F was added and reacted for 4 hours with stirring. After the completion of the reaction, the resulting product was salted out with 9m sodium chloride and washed with water and methanol to obtain a white polymer with a yield of 80%.

該白色重合体を次いでテトラヒドロ7ランに溶解後ヘキ
サンを添加して分別沈殿することによシ精裂した。該重
合体のGPCによる分子量はMwが350.000で6
J)、MW/Mnが2.1T6つた。元素分析値および
”HNMRスペクトルより算出した共重合体組成比(モ
ル比)はMS/MMA=30/70であった。
The white polymer was then dissolved in tetrahydro7ran, and fractionated by adding hexane for fractional precipitation. The molecular weight of the polymer by GPC is 6 with a Mw of 350.000.
J), MW/Mn was 2.1T6. The copolymer composition ratio (molar ratio) calculated from the elemental analysis value and the HNMR spectrum was MS/MMA=30/70.

合成例3 水600d、MSI 1 B?、MMA]QQf、N−
メチロールメタクリルアミド(MMAMと略記すること
がある)6.9f、  ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム2.22からなる系を窒素下80’G K加熱
し、これにベルオキンニ硫酸カリウム0.44Fを添加
し攪拌しながら200時間反応せた。反応終了後塩化ナ
トリウムで塩析して得られた生成物を水およびメタノー
ルで洗浄することによp70’lAの収率で白色重合体
を得た。該白色重合体を次いでテトラヒドロフランに溶
解後ヘキサンを添加して分別沈殿することによシ精裂し
た。
Synthesis Example 3 600 d of water, MSI 1 B? , MMA] QQf, N-
A system consisting of 6.9f of methylolmethacrylamide (sometimes abbreviated as MMAM) and 2.22f of sodium dodecylbenzenesulfonate was heated to 80'G K under nitrogen, and 0.44F of potassium beluochinisulfate was added and stirred. The reaction was continued for 200 hours. After the reaction was completed, the resulting product was salted out with sodium chloride and washed with water and methanol to obtain a white polymer with a yield of p70'lA. The white polymer was then dissolved in tetrahydrofuran and separated by fractional precipitation by adding hexane.

該重合体のGPCによる分子量はMwが360,000
であシ、MW/Mnが2.31であった。元素分析値よ
シ算出した共重合体組成比(モル比)はMS/MMA/
MMAM=35.0/64.0/1.0でめった〇実施
例 所定のレジストポリマーを3sトルエンもしくは1.4
−ジオキサン溶液とし、これをスピンコードによってガ
ラス基板上に約400OA厚に製膜し、次いで180℃
〜190℃で20分間プリベーク後電子線(加速、電圧
4KV、照射電流密度8.9×10−’ C/d )を
照射した。その後所定の現像液を用い25℃にて所定時
間現像することKよシ感度表1は共重合体系の結果であ
る。本発明の現像法を用いると同一組成の共重合体に対
してメチルイソブチルケトン(MIBKと略記すること
がある)等を用いた場合と比べて感度は殆んど低下せず
にコントラストの高い現像が行なえることがわかる。
The molecular weight of the polymer determined by GPC is Mw of 360,000.
The MW/Mn was 2.31. The copolymer composition ratio (molar ratio) calculated from the elemental analysis value is MS/MMA/
MMAM=35.0/64.0/1.0 〇Example Specified resist polymer was mixed with 3s toluene or 1.4
- Prepare a dioxane solution, form this into a film with a thickness of about 400 OA on a glass substrate using a spin code, and then heat it to a temperature of 180°C.
After prebaking at ~190° C. for 20 minutes, it was irradiated with an electron beam (acceleration, voltage 4 KV, irradiation current density 8.9×10 −′ C/d ). Thereafter, development was performed at 25° C. for a predetermined time using a predetermined developer.Sensitivity Table 1 shows the results for the copolymer system. When the development method of the present invention is used, compared to the case where methyl isobutyl ketone (sometimes abbreviated as MIBK) or the like is used for a copolymer of the same composition, there is almost no decrease in sensitivity and high contrast development can be achieved. It turns out that it can be done.

表2にはブレンド系の実験結果を示した。ここで重合体
Bは合成例】で合成したポリα−メチルスチレンである
。この場合も本発明の現像法を用いた方がMI BKに
よって現像した場合と比べてほぼ同等の感度を維持しつ
つコントラストが上昇している。
Table 2 shows the experimental results for the blend system. Polymer B here is polyα-methylstyrene synthesized in Synthesis Example]. In this case as well, when the developing method of the present invention is used, the contrast is increased while maintaining almost the same sensitivity as when developing using MI BK.

表3にt1MMA以外のメタクリル酸エステルを合成例
2および3と同様の方法にてMSと共重合させて得られ
たポリマーを酢酸イソアミルを現像液として用いた場合
のレジスト特性を示す。これらの場合もMIBKによっ
て現像した場合と比べてほぼ同等の感度を維持しつつコ
ントラストが上昇していることがわかる。
Table 3 shows the resist properties of a polymer obtained by copolymerizing a methacrylic acid ester other than t1MMA with MS in the same manner as in Synthesis Examples 2 and 3 using isoamyl acetate as a developer. It can be seen that in these cases as well, the contrast is increased while maintaining almost the same sensitivity as in the case of MIBK development.

なお、先の合成例に記載されていない組成の共重合体に
ついては先の合成例に準じて合成したもo1@z+・ 
             以下余白〔発明の効果〕 本発明のレジスト現像方法を用いることによシ、操作上
の問題を全く生じることなく極めてコントラストの高い
現像が可能となった0特に例えばMS−MMA−MMA
M三元共重合体のような高感度なレジスト材料を用いた
場合、高感度、高コントラストそして高耐ドライエツチ
ング性という極微細加工用レジスト材料に対して強く要
求される事項をいずれも満たしたパターン形成方法が提
供される。
In addition, copolymers with compositions not described in the previous synthesis examples were synthesized according to the previous synthesis examples.
The following margins [Effects of the Invention] By using the resist developing method of the present invention, development with extremely high contrast has become possible without causing any operational problems. In particular, for example, MS-MMA-MMA
When a highly sensitive resist material such as M ternary copolymer is used, it satisfies all of the strong requirements for a resist material for ultrafine processing: high sensitivity, high contrast, and high dry etching resistance. A patterning method is provided.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)下記の一般式 I およびIIで表わされる構造単位
を主体とする共重合体(A)を含有するポジ型放射線レ
ジスト材料を現像するに際して該現像液として沸点が7
0〜180℃の範囲にある脂肪酸エステル類から成るレ
ジスト現像液を用いることを特徴とするレジスト現像方
法。 I ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでR^1、R^2、R^3は水素、ハロゲン、低
級アルキル基、低級ハロアルキル基、低級アルコキシ基
、低級アシル基、ヒドロキシ基、シアノ基、アミノ基、
低級アルキルアミノ基から選択される同一又は異なる置
換基である。) II▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでR^4は低級アルキル基、低級ハロアルキル、
ハロゲンまたはシアノ基であり、R^5は低級アルキル
基、低級ハロアルキル基、アリール基、アラルキル基で
ある)。
(1) When developing a positive radiation resist material containing a copolymer (A) mainly composed of structural units represented by the following general formulas I and II, the developer has a boiling point of 7.
A resist developing method characterized by using a resist developer comprising fatty acid esters having a temperature in the range of 0 to 180°C. I ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (Here, R^1, R^2, R^3 are hydrogen, halogen, lower alkyl group, lower haloalkyl group, lower alkoxy group, lower acyl group, hydroxy group, cyano group, amino group,
The same or different substituents are selected from lower alkylamino groups. ) II▲Mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (Here, R^4 is a lower alkyl group, a lower haloalkyl group,
halogen or cyano group, and R^5 is a lower alkyl group, lower haloalkyl group, aryl group, or aralkyl group).
(2)該共重合体(A)として下記一般式 I で表わさ
れる構造単位を3〜50モル%及び下記一般式IIで表わ
される構造単位を50〜97モル%の範囲で含有する共
重合体を用いる特許請求の範囲第1項記載の現像方法。 I ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでR^1、R^2、R^3は前記と同じ) II▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでR^4、R^5は前記と同じ)
(2) A copolymer containing 3 to 50 mol% of structural units represented by the following general formula I and 50 to 97 mol% of structural units represented by the following general formula II as the copolymer (A). The developing method according to claim 1, which uses the following. I ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (Here, R^1, R^2, R^3 are the same as above) II▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (Here, R^4, R^3 5 is the same as above)
(3)該共重合体(A)として下記の一般式 I 、IIお
よびIIIで表わされる構造単位並びに組成を有する共重
合体を用いる特許請求の範囲第1項記載の現像方法。 I ▲数式、化学式、表等があります▼3〜97モル% (ここでR^1、R^2、R^3は前記と同じ。) II▲数式、化学式、表等があります▼97〜3モル% (ここでR^4、R^5は前記と同じ。) III▲数式、化学式、表等があります▼0.01〜20
モル% (ここでR^6は低級アルキル基、ハロゲンまたはシア
ノ基であり、R^7は水素または低級アルキル基である
。)
(3) The developing method according to claim 1, wherein a copolymer having the structural units and compositions represented by the following general formulas I, II and III is used as the copolymer (A). I ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ 3 to 97 mol% (Here, R^1, R^2, R^3 are the same as above.) II ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ 97 to 3 Mol% (Here, R^4 and R^5 are the same as above.) III▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼0.01 to 20
Mol% (where R^6 is a lower alkyl group, halogen or cyano group, and R^7 is hydrogen or a lower alkyl group.)
(4)該共重合体(A)として下記一般式 I 、IIおよ
びIIIで示される構造単位並びに組成を有する共重合体
を用いる特許請求の範囲第3項記載の現像方法。 I ▲数式、化学式、表等があります▼3〜50モル% (ここでR^1、R^2、R^3は前記と同じ。) II▲数式、化学式、表等があります▼97〜50モル% (ここでR^4、R^5は前記と同じ。) III▲数式、化学式、表等があります▼0.01〜0モ
ル% (ここでR^6、R^7は前記と同じ。)
(4) The developing method according to claim 3, wherein a copolymer having a structural unit and composition represented by the following general formulas I, II, and III is used as the copolymer (A). I ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ 3 to 50 mol% (Here, R^1, R^2, R^3 are the same as above.) II ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ 97 to 50 Mol% (Here, R^4 and R^5 are the same as above.) III▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼0.01 to 0 mole% (Here, R^6 and R^7 are the same as above. .)
(5)該レジスト材料として下記の一般式 I の構造単
位を主体とする重合体(B)の50重量%以下が混合さ
れた組成物を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
2項、第3項または第4項記載の現像方法。 I ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここでR^1、R^2、R^3は前記と同じ。)
(5) Claim 2, characterized in that the resist material is a composition in which not more than 50% by weight of a polymer (B) containing structural units of general formula I below is mixed. Developing method according to item 3 or 4. I ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (Here, R^1, R^2, and R^3 are the same as above.)
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