JPS6248211B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6248211B2
JPS6248211B2 JP54154179A JP15417979A JPS6248211B2 JP S6248211 B2 JPS6248211 B2 JP S6248211B2 JP 54154179 A JP54154179 A JP 54154179A JP 15417979 A JP15417979 A JP 15417979A JP S6248211 B2 JPS6248211 B2 JP S6248211B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
pattern
negative
resolution
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54154179A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5677843A (en
Inventor
Kazuo Toda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP15417979A priority Critical patent/JPS5677843A/ja
Priority to EP80304172A priority patent/EP0030107B1/en
Priority to DE8080304172T priority patent/DE3070128D1/de
Publication of JPS5677843A publication Critical patent/JPS5677843A/ja
Publication of JPS6248211B2 publication Critical patent/JPS6248211B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/008Azides
    • G03F7/012Macromolecular azides; Macromolecular additives, e.g. binders
    • G03F7/0125Macromolecular azides; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binder or the macromolecular additives other than the macromolecular azides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は電子ビームを用いる半導体装置の製造
用レジストパターンの形成方法に係り、更に詳し
くは半導体装置の製造に際し、例えば基板上に高
解像度のネガ型パターンを形成させる方法に関す
る。 〔従来の技術〕 レジスト材料が半導体装置の製造などにおい
て、所望のパターンを基板上に形成するのに使用
されていることは周知の通りである。レジスト材
料には、光線(又は電子ビーム、X線などのその
他の線源)の照射部分が現像剤(溶剤)に可溶と
なつてポジ像を与えるポジ型レジストと、光線の
照射部分が現像剤に不溶化してネガ像を与えるネ
ガ型レジスト材料とがあり、それぞれ、その特性
に基いて利用されている。 しかしながら、従来のネガ型レジスト(例え
ば、ポリケイ皮酸ビニル系ホトレジスト、ゴム系
ホトレジストなど)は、ノボラツク型フエノール
樹脂の如きポジ型レジストに比較して解像度が劣
り、一般には2μ解像が限界であつた。これは、
従来のネガ型レジストが有機溶剤で現像されるた
め膨潤により1μ程度パターンが拡がり隣接パタ
ーンに接触するためである。 また一般のネガレジストは、架橋した部分は完
全に不溶化するため現像後、光による反射又は電
子ビームによる反射や散乱等によつて生ずるひげ
の部分はそのまま残り、解像性低下の原因となつ
ていた。更に真空中で露光を行なう電子ビーム露
光等の場合、一般のネガレジストは露光後真空中
に放置すると反応が進んで膜厚、パターン巾のコ
ントロールが困難となるという欠点を有する。 従つて、本発明者は解像度の高いネガ型パター
ンを形成させる方法について鋭意研究を進めた結
果、ノボラツク型フエノール樹脂と少なくとも1
個のアジド基をもつ化合物とから成るレジスト材
料を用いることによつて微細なパターンに適用で
きる高解像度のネガ像をパターニングさせること
に成功した。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係る半導体装置の製造に用いるレジス
トパターンの形成方法は、ノボラツク型フエノー
ル樹脂50〜99重量部及び少なくとも1個のアジド
基を有する化合物50〜1重量部から成るレジスト
材料を電子ビームで所望パターンに露光し、次い
でアルカリ系現像剤で現像して高解像度のネガ型
パターンを形成せしめることから成る。 〔発明の構成及びその作用の説明〕 本発明に用いるレジスト材料は、従来ポジ型レ
ジスト材料用として公知のノボラツク型フエノー
ル樹脂、例えば一般式:
【式】(R:H又はC1〜C5のアル キル基) で示されるようなノボラツク型フエノール樹脂に
少なくとも1個のアジド基を有する化合物を一般
的な混合方法に従つて配合して成る。少なくとも
1個のアジド基を有する化合物の配合量には特に
限定はないが、好ましい組成はノボラツク型フエ
ノール樹脂50〜99重量部に対し少なくとも1個の
アジド基を有する化合物50〜1重量部である。前
記アジド基を有する化合物の配合量が1重量部を
割ると、ネガパターンを形成しなくなる傾向があ
るので好ましくなく、逆に50重量部を超えると、
良好なレジスト塗布膜の形成が困難になる傾向が
あるので好ましくない。 前記アジド基を少なくとも1個有する化合物の
代表的としては、4・4′−ジアジドカルコン、
2・6−ビス(4′−アジドベンザール)−シクロ
ヘキサノン、2・6−ビス(4′−アジドベンザー
ル)−4−メチルシクロヘキサノン、2・6−ビ
ス(4′−アジドベンザール)−アセトン、アジド
ピレンなどが挙げられる。 本発明方法に従つて、Si、SiO2、多結晶Siなど
の基板上にネガ型レジストパターンを形成する方
法について説明すると、常法に従つて適当な前処
理を施した基板上に、ノボラツク型フエノール樹
脂に少なくとも1個のアジド基を有する化合物を
配合して成るレジスト材料を、例えばスピンコー
テイング、などの方法によつて均一に塗布する。
次いで、この塗布膜をプリベークした後(例え
ば、80〜90℃で15〜45分間程度)、所望のパター
ンを形成せしめるように電子ビームを照射して露
光し、架橋反応を促進するため、露光後60〜100
℃で10〜60分、好ましくは、70〜80℃で15〜30分
間ベーキングした後、レジスト膜をアルカリ系現
像剤を用いて常法に従つて現像することにより非
露光部を溶解除去せしめてネガ型パターンを形成
させることができる。アルカリ系現像剤として
は、従来のボジ型レジスト用の一般的な現像剤、
例えば水酸化カリウムもしくは水酸化ナトリウム
水溶液又は有機アルカリ水溶液などを使用するこ
とができる。 アジド基を有する化合物をノボラツク型フエノ
ール樹脂に配合することによつてネガ化する機構
については、以下に示すように、電子ビームの照
射によつてその部分のノボラツク型フエノール樹
脂がアジド基との反応でアルカリ溶液に不溶化し
たり、又は架橋反応によつてゲル化して不溶化す
るためと想定される。 以上説明した如く、本発明方法は半導体装置を
製造するに当り、基板上に高解像度のネガ型パタ
ーンを形成せしめることができるので、微細パタ
ーンの形成に好適であり、その実用的価値も極め
て大きい。 以下に本発明の実施例を説明する。 実施例 1 常法に従つてフエノールとホルムアルデヒドか
ら合成したノボラツク型フエノール樹脂(数平均
分子量約4000)100重量部に2・6−ビス(4′−
アジドベンザール)−4−メチルシクロヘキサノ
ン10重量部を添加混合し、これをメチルセロソル
ブアセテートに溶解し10%溶液とした。この溶液
をシリコンウエハー上にスピンコーテイングして
5000Åのレジスト膜を得た。このレジスト膜を80
℃で20分間プリベークし、その後電子ビームによ
り加速電圧20keVで露光した。露光後80℃20分間
ベーキングした後レジスト膜をMF312(shipley
社製ポジ型レジスト用有機アルカリ水溶液現像
剤)/水=1/3の現像液を用いて室温20℃20秒間
で現像し、水で30秒間リンスした。このようにし
て感度3×10-5C/cm2で解像度1μ−1μライン
アンドスペース(Line&Space)のネガ画像を膨
潤なく形成できた。 ところで真空中で露光を行なう電子ビーム露光
では一般のネガレジストは露光後装置内で真空に
放置すると架橋反応が進行し、膜厚、パターン巾
のコントロールが困難となると言う欠点を有する
が、本発明のレジストは、第1図に示す如く、真
空中で露光後の放置により架橋反応が進行する効
果(vacuum curing effect)もなく実用上大き
な利点がある。 第1図は、本発明のレジストの感度と解像度と
の関係を示すグラフ図であり、縦軸に規格化残膜
厚、横軸に照射エネルギーで示した。第1図で△
印は露光後の真空中放置時間が0分のもの、〇印
は露光後の真空中放置時間が60分のものを示すが
特性に違いは生じなかつた。 また一般のネガレジストは架橋した部分は完全
に不溶化するため現像後、電子の反射や散乱によ
るひげの部分はそのまま残り解像性低下の原因と
なる。 しかるに、本発明レジストは架橋後もわずかに
溶解性を持ち、特にひげの部分の溶解性が大きい
ため現像をコントロールすることによりひげの部
分を溶解し解像性を上げることができる。第2図
はそれを説明するグラフ図であり、縦軸に規格化
残膜厚、横軸に照射エネルギーでプロツトした、
レジスト感度と解像度の関係を示すが、電子の反
射や散乱によるひげの部分は照射エネルギーが低
いので、現像時間を長くすることにより、ひげの
部分を除去できるものである。第2図で〇印は現
像時間30秒、△印は現像時間60秒の感度曲線を示
す。 実施例 2 実施例1で合成したノボラツク樹脂、100重量
部にp−アジドベンザルアセトフエノン を15重量部を添加混合し、これをメチルセロソル
ブアセテートに溶解し15%溶液とした。この溶液
をSiウエハー上にスピンコーテイングして8000Å
のレジスト膜を得た。これを80℃で20分間ベーキ
ングしその後加速電圧20kVの電子ビームで露光
しMF312/水=1/5を現像液として室温で現
像を行なつた。これによつて、感度2×10-5C/
cm2で解像度1μ−1μline&spaceのネガ画像を
膨潤なく形成できた。 実施例 3 本発明に従つて得られるレジストパターンは耐
ドライエツチング性に優れているために、例えば
半導体装置の製造の一工程である基板上に配線を
設ける工程において有利に使用することができ
る。即ちこの工程では例えば、シリコン基板上に
アルミニウム下地層を被覆し、その上にレジスト
膜を儲け、電子ビームで描画し、現像して所望の
パターンを得、次に例えばレーザ光などを用いて
ドライエツチングして所望の配線を得るのである
が、レジストパターンの耐ドライエツチング性が
十分でないとレジスト膜部分がエツチングされ、
所望の配線を精度高く得ることができない。そこ
で、本発明に従つて得られるレジストパターンが
耐ドライエツチング性に優れたものであることを
例証するために以下の実験を行つた。 先ず、実施例1に従つてノボラツク型フエノー
ル樹脂(100部)及び2・6−ビス(4′−アジド
ベンザール)−4−メチルシクロヘキサノン(10
部)から得たレジスト膜をアルゴン雰囲気中、
0.02トールにて500ワツトのパワーでプラズマエ
ツチングした。 同様にして従来公知のDAP(ジアリルフタレ
ート)レジスト及びPGMA(ポリグリシジルメタ
クリレート)レジストの樹脂系レジスト、更には
ゴム系レジストについても試験した。 エツチング速度の結果は第1表に示す通りであ
る。第1表の結果から本発明に従つたレジスト膜
がエツチング速度が極めて遅いのに対し、従来公
知の樹脂レジストが約2〜3倍もエツチング速度
が速く、本願発明のレジスト材料が耐エツチング
性にすぐれたものであることは明らかである。な
お、ゴム系レジストは耐エツチング性は良好であ
るが、後重合効果が大きく、この点で実用性に劣
ることは従来から知られている。
【表】
【表】 レジスト膜厚が変化して解像度が低下するという
問題が生じないという優れた利点が得られる。更
に実施例3に示したように、本発明に従つたレジ
スト膜は耐ドライエツチング性に極めて優れてい
るために、例えば半導体装置の基板(例えばシリ
コン)及び下地(例えばアルミニウム)上に本発
明に従つて電子ビームの描画によりレジストパタ
ーンを設け、次の工程で、例えば下地をドライエ
ツチングして配線を製作する場合などに、レジス
ト膜が侵されることなく所望の作業を行うことが
できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のレジストの感度曲線の一例を
示すグラフ図である。第2図は本発明のレジスト
の感度曲線の他の例を示すグラフ図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ノボラツク型フエノール樹脂50〜99重量部及
    び少なくとも1個のアジド基を有する化合物50〜
    1重量部から成るレジスト材料を電子ビームで所
    望パターンに露光し、次いでアルカリ系現像剤で
    現像してネガ型パターンを形成せしめることを特
    徴とする半導体装置の製造に使用するレジストパ
    ターンの形成方法。
JP15417979A 1979-11-30 1979-11-30 Resist pattern forming method Granted JPS5677843A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15417979A JPS5677843A (en) 1979-11-30 1979-11-30 Resist pattern forming method
EP80304172A EP0030107B1 (en) 1979-11-30 1980-11-20 Process for forming resist pattern
DE8080304172T DE3070128D1 (en) 1979-11-30 1980-11-20 Process for forming resist pattern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15417979A JPS5677843A (en) 1979-11-30 1979-11-30 Resist pattern forming method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5677843A JPS5677843A (en) 1981-06-26
JPS6248211B2 true JPS6248211B2 (ja) 1987-10-13

Family

ID=15578555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15417979A Granted JPS5677843A (en) 1979-11-30 1979-11-30 Resist pattern forming method

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0030107B1 (ja)
JP (1) JPS5677843A (ja)
DE (1) DE3070128D1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1138814B (it) * 1980-07-03 1986-09-17 Rca Corp Metodo per la formazione di disegni superficiali in rilievo con ultravioletto lontano e composizione protettiva fotoosensibile per questo metodo
JPS57160128A (en) * 1981-03-30 1982-10-02 Hitachi Ltd Fine pattern forming method
US4554237A (en) * 1981-12-25 1985-11-19 Hitach, Ltd. Photosensitive resin composition and method for forming fine patterns with said composition
JPS58203438A (ja) * 1982-05-24 1983-11-26 Hitachi Ltd 微細パタ−ン形成方法
DE3279843D1 (en) * 1982-08-25 1989-08-31 Fujitsu Ltd Method for forming patterned resist layer on semiconductor body
DE3417607A1 (de) * 1983-05-12 1984-11-15 Hitachi Chemical Co., Ltd. Verfahren zur herstellung feiner muster
JP2505033B2 (ja) * 1988-11-28 1996-06-05 東京応化工業株式会社 電子線レジスト組成物及びそれを用いた微細パタ―ンの形成方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51105823A (ja) * 1975-03-14 1976-09-20 Hitachi Ltd
JPS52128132A (en) * 1976-04-20 1977-10-27 Fujitsu Ltd Positive type electron beam sensitive composition
JPS53145702A (en) * 1977-05-23 1978-12-19 Oji Paper Co Photosensitive lithographic printing plate material
JPS5417015A (en) * 1977-07-06 1979-02-08 Nec Corp Radiation sensitive composite

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1447017B2 (de) * 1963-10-26 1971-08-12 Kalle AG, 6202 Wiesbaden Biebrich Verfahren zur herstellung von druckformen gedruckten schal tungen oder metallaetzungen
GB1347759A (en) * 1971-06-17 1974-02-27 Howson Algraphy Ltd Light sensitive materials
US3923522A (en) * 1973-07-18 1975-12-02 Oji Paper Co Photosensitive composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51105823A (ja) * 1975-03-14 1976-09-20 Hitachi Ltd
JPS52128132A (en) * 1976-04-20 1977-10-27 Fujitsu Ltd Positive type electron beam sensitive composition
JPS53145702A (en) * 1977-05-23 1978-12-19 Oji Paper Co Photosensitive lithographic printing plate material
JPS5417015A (en) * 1977-07-06 1979-02-08 Nec Corp Radiation sensitive composite

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5677843A (en) 1981-06-26
EP0030107A1 (en) 1981-06-10
DE3070128D1 (en) 1985-03-21
EP0030107B1 (en) 1985-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0256031B1 (en) Method for developing poly(methacrylic anhydride) resists
US8956981B2 (en) Methods of eliminating pattern collapse on photoresist patterns
US6753129B2 (en) Method and apparatus for modification of chemically amplified photoresist by electron beam exposure
JP2583364B2 (ja) 感光性樹脂組成物
KR20010015280A (ko) 포토레지스트패턴의 형성방법
EP0492256B1 (de) Photolithographische Strukturerzeugung
EP0231028B1 (en) High contrast low metal ion photoresist developing method and composition
JPH08262717A (ja) レジスト組成物及びレジストパターンの形成方法
JPS6248211B2 (ja)
JPS63253356A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH03192260A (ja) マレイミド含有陰画処理型深uvフォトレジスト
US4454200A (en) Methods for conducting electron beam lithography
JPH0438346B2 (ja)
JPH0262859B2 (ja)
JP3228832B2 (ja) パターン形成方法
US5981143A (en) Chemically treated photoresist for withstanding ion bombarded processing
JP3507219B2 (ja) ネガ型レジスト組成物及びパターン形成方法
JP2000181065A (ja) パターン形成材料及びパターン形成方法
JP2867509B2 (ja) レジストパターンの形成方法
JPH03253858A (ja) パターン形成材料及びパターン形成方法
JPH09134015A (ja) パタン形成材料,パタン形成方法および半導体素子製造方法
JPS6358338B2 (ja)
JP2856593B2 (ja) レジストパターンの形成方法
JPS6045240A (ja) アルカリ現像ネガ型レジスト組成物
JPS6134655B2 (ja)