JPS62270950A - 電子ビ−ム用レジスト材料およびその製法 - Google Patents

電子ビ−ム用レジスト材料およびその製法

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JPS62270950A
JPS62270950A JP62067697A JP6769787A JPS62270950A JP S62270950 A JPS62270950 A JP S62270950A JP 62067697 A JP62067697 A JP 62067697A JP 6769787 A JP6769787 A JP 6769787A JP S62270950 A JPS62270950 A JP S62270950A
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JP
Japan
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resist material
electron beam
substrate
thin layer
doped
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JP62067697A
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English (en)
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エルウイン、クナペーク
ヘルムート、フオルマネーク
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053—Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/114—Initiator containing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エレクトロニクスにおいて半導体または圧電
材料から成る基板上に作成されるマイクロパターンを製
作するための電子ビーム用レジスト材料およびその製造
方法に関する。
〔従来の技術〕
大規模集積回路を製作するための半導体技術においてマ
イクロパターンを作成するために使用される電子ビーム
用レジスト材料はたとえばポリメタリル酸メチル（ＰＭ
ＭＡ）類ラッカーである。
雑誌「ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・テ
クノロジー（Ｊ、　Ｖａｃ、　Ｓｃｉ、　Ｔｅｃｈｎｏ
ｌ、）　Ｊ　Ｂｌ（４）、１９８３年発行、第１１６６
頁〜第１１７０頁に掲載されたデックマン（Ｈ，Ｗ、Ｄ
ｅｃｋａ＋ａｎ）およびダンスミュア（Ｊ、Ｈ，Ｄｕｎ
ｓｍｕｉｒ）の論文において詳細に述べられているラッ
カーは、半導体基板上に薄膜にて設けられ、電子ビーム
によってパターンを与えられ、そして露光後に、マスキ
ングとして使われるラッカーパターンを作成する現像工
程にもたらされる。
しかしながらその場合には次のような問題点が発生する
。
（１）再現可能な膜厚を得ることが困難である。
（２）ｎ光すべき材料（たとえばＰＭＭＡ）と描画する
電子ビームとの相互作用に基づいて後続の現像工程が必
要であるが、この現像工程は多くの欠陥を有する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、このような欠点を存せず、特に欠陥を有する
現像工程を回避することができるような電子ビーム用レ
ジスト材料およびその製造方法を提供することを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するために、本発明は、レジスト材料に
関しては、レジスト材料が、ハロゲン、ハロゲン化合物
または過酸化物から成るドーピング材を有し、相応する
溶液から乾燥によって基板上に製造された高重合体から
成る薄層であることを特徴とする。
その場合に、溶液は付加的にカオトロープ（ｋａｏｔｒ
ｏｐｅ）塩および（または）キサントゲン酸塩を含む。
ドーピングされた薄層はバイオ合成によって製造された
天然の高重合体、および人工合成および重合によって製
造された人工の高重合体で形成することができる。
レジスト材料に関する本発明の他の実施態様は特許請求
の範囲第３１５および第５項ないし第８項に記載されて
いる。
さらに本発明は、レジスト材料の製造方法に関しては、 ａ）高重合体の合成樹脂または天然物が有機溶媒内に０
．１〜１％の範囲の濃度で溶解されること、ｂ）溶液は
０．１〜１％の範囲の濃度のドーピング添加物を有する
こと、 Ｃ）　ドーピングされた合成樹脂溶液は選定された層厚
に応じた量にて基板の表面上に滴下され、薄層の形状に
乾燥させられること、 を特徴とする。
〔作用〕
本発明は次のような考えに基づいている。すなわちライ
マー（Ｌ、Ｒｅ１ｌＩｌｅｒ）の著書「電子顕微鏡によ
る検査および標本作成方法（Ｅｌｅｋｔｒｏｎｅｎｍｉ
ｋｒｏｓｋｏｐｉｓｃｈｅ　Ｕｎｔｅｒｓｕｃｈｕｎｇ
ｓ−ｕｎｄ　Ｐｒａｐａｒａｔｉｏｎｓｏ＋ｅｔｈ。
ｄｅｎ）　Ｊ　Ｓｐｒｉｎｇｅｒ出版社（ベルリン、ハ
イデルベルク、二ニーヨーク）１９６７年出版１第１５
．６章、第３３０頁〜第３３１頁によれば、透過形電子
顕微鏡のために、孔直径を１０ｎｍ〜１１００００ｎに
変えることのできる孔付き薄層を現像する方法が知られ
ている。この方法は電子ビームによって孔を前処理され
た合成樹脂薄層に明けるのであるが、このために強度は
１０−１〜１Ｏ−４クーロン／ｃｒＡで充分であるとい
うことに基づいている。
本発明はマイクロパターンの製作にこのような知識を利
用して、全く新しい種類の電子ビームレジストを得よう
とするものである。本発明においては、半導体基板上に
薄層としてそのレジスト製造後は直ちに電子ビーム処理
を行うことができ、従って後続の現像工程を省略するこ
とができる。
〔実施例〕
次に、本発明をシリコン製半導体基板上にドーピングさ
れた薄層を製造する実施例を示した図面に基づいて詳細
に説明する。なお基板としては、ＡＭＢｖ化合物から成
る結晶板、あるいは表面波フィルタを製造するために使
われるようなたとえばニオブ酸リチウムのような圧電材
料から成る結晶板も同様に使用することができる。
有機溶媒たとえばアセトンまたはエタノール内に、０．
１〜１％の合成樹脂または変成天然物たとえばポリビニ
ルホルマールまたはニトロセルロースと、０．１〜１％
のドーピング材たとえば臭素またはチオシアン酸カルシ
ウムが溶解させられる。
塩素または臭素のようなハロゲン、またはたとえば塩化
鉄（ＩＩＩ）のようなハロゲン化合物、またはたとえば
過酸化ジベンゾイルのような過酸化物の添加は電子ビー
ムに対する感度を高める。チオシアン酸カルシウムのよ
うなカオトロープ塩の添加は疏水相互作用を妨げる。た
とえばキサントゲン酸カリウムのようなキサントゲン酸
塩の添加はセルロースを懸濁する。
所定の濃度のドーピング材を含む高重合体溶液ｌが基板
ホルダ２の上に存在するシリコン基板３上に所定量滴下
される。基板ホルダ２はラッカー遠心機（回転方向を示
す矢印４参曜）に連結されている。溶液ｌは基板３上で
乾燥され、そして基板３の表面上に生成されたレジス）
Ｆ１層５はその後直ちに電子ビーム露光を行うことがで
きる。薄層５の層厚はドーピングされた高重合体？８液
ｌの滴下量と遠心機の遠心速度とによって決定される。
〔発明の効果〕
半導体基板の従来のランカーコーティングに比較して、
合成樹脂またはセルロース誘導体から成る薄層を有する
本発明によるコーティングは次の利点を有する。
（１）　　均等な厚さのコーティングが種々の溶媒内の
薄層材料の濃度を変えることにより簡単に得られる。
（２）描画する電子ビーム内の薄層材料が昇華するので
、従来のレジストパターン化の際には必要であった欠陥
を有する現像工程は回避することができる。
（３）　　ドーピング材を変えることにより、電子ビー
ムに対する感度を高めることができる。
（４）電子ビームによって１０ｎｍまでの線幅を描くこ
とができる。
（５）種々の溶媒内の１層材料の濃度を変えることによ
り再現可能な種々異なった厚さの薄層を製造することが
実現可能である。
【図面の簡単な説明】
図は半導体基板上にドーピングされた薄層を製造する本
発明の一実施例を示す概略図である。 ｌ・・・溶液、　　２・・・基板ホルダ、　　３・・・
基板、５・・・薄層。 ｒ８１１ｇ）代理人４ｆ理士冨村　溜 図面の浄書（内容に変更なし） ＩＧ　１ 手　続　主甫　正　書（方式） ％式％ １、事件の表示　　特願昭６２−６７６９７２、発明の
名称　　電子ビーム用レジスト材料およびその製法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　ドイツ連邦共和国ベルリン及ミュンヘン（番地
なし） 名　称　シーメンス、アクチェンゲゼルシャフト４、代
理人■１１２

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）半導体または圧電材料から成る基板（３）上に作成
    されるマイクロパターンを製作するための電子ビーム用
    レジスト材料において、前記レジスト材料はハロゲン、
    ハロゲン化合物または過酸化物から成るドーピング材を
    有し、相応する溶液（１）から乾燥によって基板（３）
    上に製造された高重合体から成る薄層（５）であること
    を特徴とする電子ビーム用レジスト材料。 ２）前記溶液（１）は付加的にカオトロープ塩および（
    または）キサントゲン酸塩を含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載のレジスト材料。 ３）薄層（５）の層厚は使用されたドーピング材の種類
    および濃度に応じて１０〜１０００ｎｍの大きさである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
    載のレジスト材料。 ４）ドーピングされた薄層（５）は天然ならびに人工の
    高重合体から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項ないし第３項のいずれか１項に記載のレジスト材料。 ５）ドーピングされた薄層（５）は高重合体成分として
    ポリビニルホルマールまたはニトロセルロースまたはア
    セチルセルロースまたはそれらの誘導体を含むことを特
    徴とする特許請求の範囲第４項記載のレジスト材料。 ６）ドーピングされるハロゲンとして臭素および（また
    は）ヨウ素を含み、ハロゲン化合物として塩化鉄（III
    ）を含み、ドーピングされる過酸化物として過酸化ジベ
    ンゾイルを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
    ないし第５項のいずれか１項に記載のレジスト材料。 ７）カオトロープ塩としてチオシアン酸カルシウムが添
    加されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
    第６項のいずれか１項に記載のレジスト材料。 ８）キサントゲン酸塩としてキサントゲン酸カリウムが
    使用されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
    し第７項のいずれか１項に記載のレジスト材料。 ９）半導体または圧電材料から成る基板（３）上に作成
    されるマイクロパターンを製作するための電子ビーム用
    レジスト材料の製造方法において、 ａ）高重合体の合成樹脂または天然物が有機媒体内に０
    ．１〜１％の範囲の濃度で溶解させられること、 ｂ）溶液は０．１〜１％の範囲の濃度のドーピング添加
    物を有すること、 ｃ）ドーピングされた合成樹脂溶液（１）は選定された
    層厚に応じた量にて基板（３） の表面上に滴下され、薄層（５）の形状に 乾燥させられること、 を特徴とする電子ビームレジスト材料の製造方法。 １０）溶液（１）を滴下している間基板（３）を備えた
    基板ホルダ（２）は遠心運動を行っていることを特許請
    求の範囲第９項記載の方法。 １１）溶媒としてアセトンまたはエタノールが使用され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第９項または第１０
    項記載の方法。
JP62067697A 1986-03-25 1987-03-20 電子ビ−ム用レジスト材料およびその製法 Pending JPS62270950A (ja)

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DE3610087.0 1986-03-25

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US4837125A (en) 1989-06-06
EP0238965A3 (de) 1989-05-10
EP0238965A2 (de) 1987-09-30

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