JPS6160574B2 - - Google Patents
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- JPS6160574B2 JPS6160574B2 JP55142020A JP14202080A JPS6160574B2 JP S6160574 B2 JPS6160574 B2 JP S6160574B2 JP 55142020 A JP55142020 A JP 55142020A JP 14202080 A JP14202080 A JP 14202080A JP S6160574 B2 JPS6160574 B2 JP S6160574B2
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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
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は集積回路等を製造するための微細加工
用レジストパターンの形成方法に関するものであ
る。
用レジストパターンの形成方法に関するものであ
る。
近年LSIや磁気バブル等の大容量化、高密度化
が強く要求されており、パターンの微細化技術の
確立が急務のこととされ、これに併ない次々と新
しいリソグラフイ技術が開発され提案されてい
る。特に電子線リソグラフイは転写マスクの製作
やDirect Fabrication等に使用でき、サブミクロ
ンのパターン形成における中心技術をなしてい
る。
が強く要求されており、パターンの微細化技術の
確立が急務のこととされ、これに併ない次々と新
しいリソグラフイ技術が開発され提案されてい
る。特に電子線リソグラフイは転写マスクの製作
やDirect Fabrication等に使用でき、サブミクロ
ンのパターン形成における中心技術をなしてい
る。
かかる電子線リソグラフイにおいては、一般に
レジスト材料として、ポリメチルメタクリレート
(以下PMMA)、ポリブテンスルホン(PBS)、グ
リシジルメタクリレート(PGMA)、グリシジル
メタクリレートとエチルアクリレートの共重合体
(COP)等が用いられている。上記PMMAを用い
る方法は高解像力であるが感度が著しく低く、
PGMAとCOPを用いる方法は高感度ではあるが
所謂スカムやブリツジの発生が顕著で、サブミク
ロンでの線幅を安定して加工することが困難であ
り、更にPBSを用いる方法では高感度、高解像力
を得るためには現像の温度だけでなくその湿度も
厳しくコントロールする必要があり通常の室内作
業には不適であるなど作業上の問題を生ずるなど
幾多の欠点が免がれない。
レジスト材料として、ポリメチルメタクリレート
(以下PMMA)、ポリブテンスルホン(PBS)、グ
リシジルメタクリレート(PGMA)、グリシジル
メタクリレートとエチルアクリレートの共重合体
(COP)等が用いられている。上記PMMAを用い
る方法は高解像力であるが感度が著しく低く、
PGMAとCOPを用いる方法は高感度ではあるが
所謂スカムやブリツジの発生が顕著で、サブミク
ロンでの線幅を安定して加工することが困難であ
り、更にPBSを用いる方法では高感度、高解像力
を得るためには現像の温度だけでなくその湿度も
厳しくコントロールする必要があり通常の室内作
業には不適であるなど作業上の問題を生ずるなど
幾多の欠点が免がれない。
そこで電子線に対して高感度かつ高解像力であ
り現像工程などが容易な微細加工用レジストパタ
ーン形成方法の開発が強く望まれているのが実情
である。
り現像工程などが容易な微細加工用レジストパタ
ーン形成方法の開発が強く望まれているのが実情
である。
ここに発明者等は上記問題を解決すべく多数の
研究を重ねた結果、特に電子線によりネガ型とな
りかつ波長250nm以下の遠紫外線によりポジ型と
なるレジスト組成物を用い、電子線によりパター
ンを描画した後遠紫外線を一括照射し、しかる後
に現像することが驚くほどの効果をもたらすこと
を見出しこの発明に至つたのである。
研究を重ねた結果、特に電子線によりネガ型とな
りかつ波長250nm以下の遠紫外線によりポジ型と
なるレジスト組成物を用い、電子線によりパター
ンを描画した後遠紫外線を一括照射し、しかる後
に現像することが驚くほどの効果をもたらすこと
を見出しこの発明に至つたのである。
即ちこの発明は、電子線照射によりネガ型とな
りかつ波長が250nm以下の遠紫外線照射によりポ
ジ型となるレジスト組成物を用いて基材上に皮膜
を形成し、電子線によりパターンを描画した後波
長が250nm以下の遠紫外線を一括照射し、しかる
後現像することを特徴とする微細加工用レジスト
のパターン形成方法である。
りかつ波長が250nm以下の遠紫外線照射によりポ
ジ型となるレジスト組成物を用いて基材上に皮膜
を形成し、電子線によりパターンを描画した後波
長が250nm以下の遠紫外線を一括照射し、しかる
後現像することを特徴とする微細加工用レジスト
のパターン形成方法である。
この発明においては電子線描画後現像する通常
のプロセスではスカムの発生のため例えば0.5μ
mのラインアンドスペースが解像できないのに対
し、電子線描画後に波長250nm以下の遠紫外線
(以下単に遠紫外線と言う)を一括照射すること
により上記スカムを消滅させ上記0.5μmのライ
ンアンドスペースをも解像させ得るのである。こ
れらの理由としては次のように考えられる。
のプロセスではスカムの発生のため例えば0.5μ
mのラインアンドスペースが解像できないのに対
し、電子線描画後に波長250nm以下の遠紫外線
(以下単に遠紫外線と言う)を一括照射すること
により上記スカムを消滅させ上記0.5μmのライ
ンアンドスペースをも解像させ得るのである。こ
れらの理由としては次のように考えられる。
本発明に用いられるレジスト材料、例えばグリ
シジルメタクリレートとメチルメタクリレートの
共重合体(GCM)は電子線照射に対してはエポ
キシ基が開裂し架橋反応が優先するためネガ型レ
ジストとなる。しかしサブミクロンのパターンで
は未露光部でも電子のバツクスキヤツタリングや
近接効果により或程度のエネルギーを受け、これ
がスカムやブリツジ発生の原因となる。このため
上述のように通常のプロセスでは0.5μmのライ
ンアンドスペースが解像できないのである。
シジルメタクリレートとメチルメタクリレートの
共重合体(GCM)は電子線照射に対してはエポ
キシ基が開裂し架橋反応が優先するためネガ型レ
ジストとなる。しかしサブミクロンのパターンで
は未露光部でも電子のバツクスキヤツタリングや
近接効果により或程度のエネルギーを受け、これ
がスカムやブリツジ発生の原因となる。このため
上述のように通常のプロセスでは0.5μmのライ
ンアンドスペースが解像できないのである。
本発明の如く電子線で描画後に遠紫外線を照射
した場合には、上記GCMは遠紫外線に対しては
エポキシ基は開裂せず主鎖の切断が優先するため
ポジ型レジストとなり、そして遠紫外線の照射と
共に上述の電子線により架橋した部分も低分子化
し現像液に溶解するようになる。そして通常のプ
ロセスでスカムの発生する0.5μmのギヤツプの
部分が遠紫外線を例えば80mJ/cm2照射すること
により選択的に現像液に溶解し、他方電子線描画
部は80mJ/cm2の照射量では膜べりしないのであ
る。即ち本発明の如く電子線でパターンを描画後
更に遠紫外線を一括照射した後現像することによ
りその解像力を著しく高くし得ることになるので
ある。
した場合には、上記GCMは遠紫外線に対しては
エポキシ基は開裂せず主鎖の切断が優先するため
ポジ型レジストとなり、そして遠紫外線の照射と
共に上述の電子線により架橋した部分も低分子化
し現像液に溶解するようになる。そして通常のプ
ロセスでスカムの発生する0.5μmのギヤツプの
部分が遠紫外線を例えば80mJ/cm2照射すること
により選択的に現像液に溶解し、他方電子線描画
部は80mJ/cm2の照射量では膜べりしないのであ
る。即ち本発明の如く電子線でパターンを描画後
更に遠紫外線を一括照射した後現像することによ
りその解像力を著しく高くし得ることになるので
ある。
この発明において用いられる電子線照射により
ネガ型となり、かつ遠紫外線照射によりポジ型と
なる組成物としては、ポリグリシジルメタクリレ
ート又はグリシジルメタクリレートとC1〜C4の
エステル残基をもつメタクリル酸エステルの共重
合体がある。
ネガ型となり、かつ遠紫外線照射によりポジ型と
なる組成物としては、ポリグリシジルメタクリレ
ート又はグリシジルメタクリレートとC1〜C4の
エステル残基をもつメタクリル酸エステルの共重
合体がある。
後者の具体例としては、グリシジルメタクリレ
ートとメチルメタクリレートの共重合体でグリシ
ジルメタクリレートの共重合比が0.3〜0.99であ
るものが特に好ましく、他にグリシジルメタクリ
レートとC2〜C4のエステル残基をもつメタクリ
ル酸エステルの共重合体でグリシジルメタクリレ
ートの共重合比0.3〜0.99のもの、グリシジルメ
タクリレートとイソプロピニルケトンの共重合体
でグリシジルメタクリレートの共重合比が0.5〜
0.99のもの、2,3ジクロロプロピルメタアクリ
レートとメチルメタクリレートの共重合体でメチ
ルメタクリレートの共重合比が0.1〜0.7のもの、
2,3ジグロムプロピルメタクリレートとメチル
メタクリレートの共重合体でメチルメタクリレー
トの共重合比が0.1〜0.7のもの、及びグリシジル
メタクリレートとメチルα−ハロゲン(Cl,
Br,F)アクリレートの共重合体でグリシジル
メタクリレートの共重合比が0.3〜0.99のものな
どが拳げられる。
ートとメチルメタクリレートの共重合体でグリシ
ジルメタクリレートの共重合比が0.3〜0.99であ
るものが特に好ましく、他にグリシジルメタクリ
レートとC2〜C4のエステル残基をもつメタクリ
ル酸エステルの共重合体でグリシジルメタクリレ
ートの共重合比0.3〜0.99のもの、グリシジルメ
タクリレートとイソプロピニルケトンの共重合体
でグリシジルメタクリレートの共重合比が0.5〜
0.99のもの、2,3ジクロロプロピルメタアクリ
レートとメチルメタクリレートの共重合体でメチ
ルメタクリレートの共重合比が0.1〜0.7のもの、
2,3ジグロムプロピルメタクリレートとメチル
メタクリレートの共重合体でメチルメタクリレー
トの共重合比が0.1〜0.7のもの、及びグリシジル
メタクリレートとメチルα−ハロゲン(Cl,
Br,F)アクリレートの共重合体でグリシジル
メタクリレートの共重合比が0.3〜0.99のものな
どが拳げられる。
次にこの発明において遠紫外線を一括照射する
とは、通常のパターニングのようにマスクを通し
て遠紫外線を照射するのではなくて、マスクなし
でウエハー全面に均一に遠紫外線を照射すること
を意味する。従つて、要求される性質は光の均一
性のみであり、装置は極めて安価になる利点があ
る。
とは、通常のパターニングのようにマスクを通し
て遠紫外線を照射するのではなくて、マスクなし
でウエハー全面に均一に遠紫外線を照射すること
を意味する。従つて、要求される性質は光の均一
性のみであり、装置は極めて安価になる利点があ
る。
この発明においては、電子線によるパターン描
画後に一旦現像を行つた後に遠紫外線を照射する
二回の現像工程を行うのも作業が煩雑であるのを
除き有効なのである。
画後に一旦現像を行つた後に遠紫外線を照射する
二回の現像工程を行うのも作業が煩雑であるのを
除き有効なのである。
これは遠紫外線照射前の現像によつてレジスト
の膜減りが低く抑えられ、かつレジストの所謂裾
部の立上りが著しくシヤープになり、ラインとス
ペースの寸法精度が良好になるなどの好ましい効
果が得られるのである。
の膜減りが低く抑えられ、かつレジストの所謂裾
部の立上りが著しくシヤープになり、ラインとス
ペースの寸法精度が良好になるなどの好ましい効
果が得られるのである。
そして上記照射量を変化させることによりライ
ンとスペースにおけるその幅の若干の加減の要求
に応じ得る利点もある。
ンとスペースにおけるその幅の若干の加減の要求
に応じ得る利点もある。
次にこの発明において、上記基材上へのレジス
ト膜形成手段、現像手段等は常法で行つて良いの
でその詳細説明はこれを省略する。
ト膜形成手段、現像手段等は常法で行つて良いの
でその詳細説明はこれを省略する。
この発明は以上の記載及び後記実施例からも明
らかなように、特に選択された前記のレジスト組
成物を用いたことなどにより上記電子線リソグラ
フイにおいて感度及び解像性を著しく向上させ得
るなど各種の問題を解決するレジストパターン形
成方法を提供し得たものであり、その工業的価値
は非常に大である。
らかなように、特に選択された前記のレジスト組
成物を用いたことなどにより上記電子線リソグラ
フイにおいて感度及び解像性を著しく向上させ得
るなど各種の問題を解決するレジストパターン形
成方法を提供し得たものであり、その工業的価値
は非常に大である。
以下実施例によりこの発明を具体的に説明す
る。
る。
実施例 1
重量平均分子量25万でグリシジルメタクリレー
トのモル分率0.5のグリシジルメタクリレートと
メチルメタクリレートの共重合体(以下GCM)
をクロロベンゼンに10%溶解し、スピンコーテイ
ングによりクロムブランク上に0.6μm厚の皮膜
を形成した。この試料を130℃で30分プリベーク
を行なつた後、加速電圧10kVの電子線を用い6
×10-7C/cm2のドーズ量でパターンを描画した。
そして、その試料に200Wの重水素ランプを用い
て80mJ/cm2の遠紫外線を一括照射した後アセト
ン:メタノール=10:2溶液で現像した。現像後
のパターンは0.5μmのラインアンドスペースが
解像されスカムの発生はほとんど認められなかつ
た。
トのモル分率0.5のグリシジルメタクリレートと
メチルメタクリレートの共重合体(以下GCM)
をクロロベンゼンに10%溶解し、スピンコーテイ
ングによりクロムブランク上に0.6μm厚の皮膜
を形成した。この試料を130℃で30分プリベーク
を行なつた後、加速電圧10kVの電子線を用い6
×10-7C/cm2のドーズ量でパターンを描画した。
そして、その試料に200Wの重水素ランプを用い
て80mJ/cm2の遠紫外線を一括照射した後アセト
ン:メタノール=10:2溶液で現像した。現像後
のパターンは0.5μmのラインアンドスペースが
解像されスカムの発生はほとんど認められなかつ
た。
この試料を130℃で30分ポストベークし、硝酸
第2セリウムアンモニウム溶液でクロムをエツチ
ングした。更にO2プラズマ中でレジストを除去
し、0.5μmのラインアンドスペースのクロムの
エツチングパターンが得られた。
第2セリウムアンモニウム溶液でクロムをエツチ
ングした。更にO2プラズマ中でレジストを除去
し、0.5μmのラインアンドスペースのクロムの
エツチングパターンが得られた。
比較のため上記遠紫外線の照射は行なわず、そ
の他は上記と同一の処理をした試料を作成した。
この試料ではスカムの発生のため0.5μmのライ
ンアンドスペースのエツチングパターンは得られ
なかつた。
の他は上記と同一の処理をした試料を作成した。
この試料ではスカムの発生のため0.5μmのライ
ンアンドスペースのエツチングパターンは得られ
なかつた。
又同一試料を通常プロセスで行なわれている
O2プラズマでのデスカムを行なつた。O2プラズ
マ条件は1.0torr、100Wでエツチトンネル中15分
行なつた。
O2プラズマでのデスカムを行なつた。O2プラズ
マ条件は1.0torr、100Wでエツチトンネル中15分
行なつた。
そして前に述べた方法でクロム層のエツチング
を行ない、後レジストを除去したところ、0.5μ
mのクロムエツチングパターンは得られなかつ
た。
を行ない、後レジストを除去したところ、0.5μ
mのクロムエツチングパターンは得られなかつ
た。
実施例 2
実施例1と同様にして、上記GCMを用いクロ
ムブランク上に皮膜形成し、電子線でパターンを
描画した。そしてアセトン:メタノール=10:2
溶液で現像した。0.5μmのラインアンドスペー
スはスカムのため解像されなかつた。この試料に
遠紫外線を60mJ/cm2照射し同様の現像液で再び
現像した。
ムブランク上に皮膜形成し、電子線でパターンを
描画した。そしてアセトン:メタノール=10:2
溶液で現像した。0.5μmのラインアンドスペー
スはスカムのため解像されなかつた。この試料に
遠紫外線を60mJ/cm2照射し同様の現像液で再び
現像した。
上述したスカムは除去され、0.5μmのライン
アンドスペースが適切に解像された。
アンドスペースが適切に解像された。
実施例 3
重量平均分子量10万のPGMAをクロルベンゼン
に15wt%溶解しスピンコーテイングによりクロ
ムブランク上に0.6μm厚で皮膜を形成した。こ
の試料を80℃で30分プリベークし、加速電圧
10kVの電子線を用いドーズ量4×10-7C/cm2でパ
ターンを描画した。そしてその試料に200Wの重
水素ランプを用いて120mJ/cm2の遠紫外線を一括
照射した後シクロヘキサノンで現像し更にn−ヘ
キサンでリンスしたがこの結果0.75μmのライン
アンドスペースが解像できた。
に15wt%溶解しスピンコーテイングによりクロ
ムブランク上に0.6μm厚で皮膜を形成した。こ
の試料を80℃で30分プリベークし、加速電圧
10kVの電子線を用いドーズ量4×10-7C/cm2でパ
ターンを描画した。そしてその試料に200Wの重
水素ランプを用いて120mJ/cm2の遠紫外線を一括
照射した後シクロヘキサノンで現像し更にn−ヘ
キサンでリンスしたがこの結果0.75μmのライン
アンドスペースが解像できた。
比較のために上記遠紫外線照射を行わない通常
のプロセスでは0.75μmのラインアンドスペース
はスカムの発生が多く解像できなかつた。
のプロセスでは0.75μmのラインアンドスペース
はスカムの発生が多く解像できなかつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 電子線照射によりネガ型となりかつ波長が
250nm以下の遠紫外線照射によりポジ型となるレ
ジスト組成物を用いて基材上に皮膜を形成し、電
子線によりパターンを描画した後波長が250nm以
下の遠紫外線を一括照射し、しかる後現像するこ
とを特徴とする微細加工用レジストのパターン形
成方法。 2 電子線照射によりネガ型となりかつ波長が
250nm以下の遠紫外線照射によりポジ型となるレ
ジスト組成物を用いて基材上に被膜を形成し、電
子線によりパターンを描画した後現像してレジス
トパターンを作成し、しかる後波長が250nm以下
の遠紫外線を一括照射しさらに現像することを特
徴とする微細加工用レジストのパターン形成方
法。 3 上記レジスト組成物として、ポリグリシジル
メタクリレート又はグリシジルメタクリレートと
C1〜C4のエステル残基をもつメタクリル酸エス
テルの共重合体を用いる前記1項又は2項記載の
微細加工用レジストのパターン形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55142020A JPS5766633A (en) | 1980-10-13 | 1980-10-13 | Pattern formation of fine processing resist |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP55142020A JPS5766633A (en) | 1980-10-13 | 1980-10-13 | Pattern formation of fine processing resist |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5766633A JPS5766633A (en) | 1982-04-22 |
JPS6160574B2 true JPS6160574B2 (ja) | 1986-12-22 |
Family
ID=15305495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55142020A Granted JPS5766633A (en) | 1980-10-13 | 1980-10-13 | Pattern formation of fine processing resist |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5766633A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4162756B2 (ja) * | 1998-05-20 | 2008-10-08 | 富士通株式会社 | 膜のパターニング方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51140345A (en) * | 1975-05-29 | 1976-12-03 | Toku Tamaoki | Method of feeding water to flushing water tank for stall urinal |
JPS5676530A (en) * | 1979-11-27 | 1981-06-24 | Fujitsu Ltd | Exposure of resist |
JPS56164531A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-17 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor |
JPS5912522A (ja) * | 1982-04-05 | 1984-01-23 | ワイ・エス・セキユリテイ−ズ・リミテツド | 電気スイツチギヤ− |
-
1980
- 1980-10-13 JP JP55142020A patent/JPS5766633A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51140345A (en) * | 1975-05-29 | 1976-12-03 | Toku Tamaoki | Method of feeding water to flushing water tank for stall urinal |
JPS5676530A (en) * | 1979-11-27 | 1981-06-24 | Fujitsu Ltd | Exposure of resist |
JPS56164531A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-17 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor |
JPS5912522A (ja) * | 1982-04-05 | 1984-01-23 | ワイ・エス・セキユリテイ−ズ・リミテツド | 電気スイツチギヤ− |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5766633A (en) | 1982-04-22 |
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