JPS63183437A - 二層構造電子線レジスト - Google Patents
二層構造電子線レジストInfo
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- JPS63183437A JPS63183437A JP62015111A JP1511187A JPS63183437A JP S63183437 A JPS63183437 A JP S63183437A JP 62015111 A JP62015111 A JP 62015111A JP 1511187 A JP1511187 A JP 1511187A JP S63183437 A JPS63183437 A JP S63183437A
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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
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/095—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having more than one photosensitive layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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】
〔概 要〕
本発明は、二層構造電子線レジストプロセスにおいて用
いられる下層レジストの改良に関する。
いられる下層レジストの改良に関する。
本発明では、電子線露光の際に、段差を平坦化するため
に用いられる下層レジストにおいてチャージアップが発
生しないので、形成されるレジストパターンの精度を向
上させることができる。
に用いられる下層レジストにおいてチャージアップが発
生しないので、形成されるレジストパターンの精度を向
上させることができる。
本発明は電子線レジストに関する。本発明は、さらに詳
しく述べると、基板上の段差を平坦化するために用いら
れる下層レジストにおいて電子線露光時にチャージアッ
プが発生することがない改良された二層構造電子線レジ
ストに関する。
しく述べると、基板上の段差を平坦化するために用いら
れる下層レジストにおいて電子線露光時にチャージアッ
プが発生することがない改良された二層構造電子線レジ
ストに関する。
ＬＳＩの高集積化に伴い、基板表面の高段差化が進んで
いる。ところで、基板上の段差が顕著であると、基板上
にレジストパターンを形成する際、段差端部のレジスト
膜の切断が生じたり、露光の際にバックスキャツタリン
グのためにレジストの解像性が損われるなどの問題があ
る。このような問題を解決し、サブミクロンのオーダー
のレジストパターンの形成を可能ならしめるため、ここ
でいうに層構造レジスト”が検討されている。二層構造
レジストは、周知の通り、基板上の段差を平坦化するた
めの厚い樹脂層（下層レジスト）と、レジストパターン
を描画するための薄いレジスト層（上層レジスト）とか
ら構成されるものであって、最初に上層レジストの像状
分布を電子線描画等による像パターンの露光及び現像に
より得、次いでこの上層レジストのパターンをその下方
の下層レジストに転写して所望のレジストパターンを高
アスペクト比で形成しようというものである。
いる。ところで、基板上の段差が顕著であると、基板上
にレジストパターンを形成する際、段差端部のレジスト
膜の切断が生じたり、露光の際にバックスキャツタリン
グのためにレジストの解像性が損われるなどの問題があ
る。このような問題を解決し、サブミクロンのオーダー
のレジストパターンの形成を可能ならしめるため、ここ
でいうに層構造レジスト”が検討されている。二層構造
レジストは、周知の通り、基板上の段差を平坦化するた
めの厚い樹脂層（下層レジスト）と、レジストパターン
を描画するための薄いレジスト層（上層レジスト）とか
ら構成されるものであって、最初に上層レジストの像状
分布を電子線描画等による像パターンの露光及び現像に
より得、次いでこの上層レジストのパターンをその下方
の下層レジストに転写して所望のレジストパターンを高
アスペクト比で形成しようというものである。
従来の電子線描画のための二層構造レジスト、すなわち
、二層構造電子線レジストは、通常、例えばフェノール
−ノボラック、クレゾール−ノボラックのようなノボラ
ック系フォトレジストを下層レジストとして採用し、ハ
ードベイクにより成膜している。しかし、この種の下層
レジストでは、微細なパターンを電子線直接描画法によ
って描画を行う場合、電子線のスループット向上のため
にビームの加速電圧を上昇させることに原因があると考
えられるけれども、その絶縁物である厚い樹脂層に電子
線によるチャージが蓄積されていわゆる“チャージアッ
プ”が発生し、ビームが曲がることの結果としてパター
ンの位置ずれが生じ、所望のレジストパターンを精確に
形成することができなくなる。電子線露光の際に生じる
チャージアップを避けるためにいろいろな試みが検討さ
れているけれども、いずれも満足し得るものではない。
、二層構造電子線レジストは、通常、例えばフェノール
−ノボラック、クレゾール−ノボラックのようなノボラ
ック系フォトレジストを下層レジストとして採用し、ハ
ードベイクにより成膜している。しかし、この種の下層
レジストでは、微細なパターンを電子線直接描画法によ
って描画を行う場合、電子線のスループット向上のため
にビームの加速電圧を上昇させることに原因があると考
えられるけれども、その絶縁物である厚い樹脂層に電子
線によるチャージが蓄積されていわゆる“チャージアッ
プ”が発生し、ビームが曲がることの結果としてパター
ンの位置ずれが生じ、所望のレジストパターンを精確に
形成することができなくなる。電子線露光の際に生じる
チャージアップを避けるためにいろいろな試みが検討さ
れているけれども、いずれも満足し得るものではない。
例えば、電子線描画を連続して行わずに間隔をあけて断
続的に行う方法は時間がかかると同時に作業が煩雑であ
り、また、加速電圧を上昇させない方法は小さなスルー
プットを甘受しなければならない。
続的に行う方法は時間がかかると同時に作業が煩雑であ
り、また、加速電圧を上昇させない方法は小さなスルー
プットを甘受しなければならない。
上記から明らかな通り、従来の二層構造電子線レジスト
では、電子線露光の際にその下層レジストにおいてチャ
ージアップが発生するという重要な問題点がある。本発
明には、この問題点を解決して、パターン精度にすぐれ
たレジストパターンを形成可能にするという目的がある
。
では、電子線露光の際にその下層レジストにおいてチャ
ージアップが発生するという重要な問題点がある。本発
明には、この問題点を解決して、パターン精度にすぐれ
たレジストパターンを形成可能にするという目的がある
。
本発明者らは、このたび、二層構造電子線レジストの平
坦化層（下層レジスト）に導電性を付与することにより
、電子線露光の際に生じるチャージアップをなくし、パ
ターン精度の低下を防止し得るということを見い出した
。
坦化層（下層レジスト）に導電性を付与することにより
、電子線露光の際に生じるチャージアップをなくし、パ
ターン精度の低下を防止し得るということを見い出した
。
本発明者らの研究によれば、下層レジストの導電性は、
レジスト材料と組み合わせて電荷輸送活性材料を使用す
ることによって有利に得ることができる。好ましい電荷
輸送活性材料はヒドラゾン誘導体、なかんずく、ｐ−ジ
メチルアミノベンズアルデヒド（ジフェニルヒドラゾン
）、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド（ジフェニル
ヒドラゾン）、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド（
ベンジルフェニルヒドラゾン）、ｐ−ジプロピルアミノ
ベンズアルデヒド（ジフェニルヒドラゾン）、ｐ−ジブ
チルアミノベンズアルデヒド（ジフェニルヒドラゾン）
、Ｏ−メチル−ｐ−ジメチルアミノベンズアルデヒド（
ジフェニルヒドラシーン）、０−メチル−ｐ−ジエチル
アミノベンズアルデヒド（ジフェニルヒドラゾン）又は
０−エトキシ−ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド（
ジフェニルヒドラゾン）である。
レジスト材料と組み合わせて電荷輸送活性材料を使用す
ることによって有利に得ることができる。好ましい電荷
輸送活性材料はヒドラゾン誘導体、なかんずく、ｐ−ジ
メチルアミノベンズアルデヒド（ジフェニルヒドラゾン
）、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド（ジフェニル
ヒドラゾン）、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド（
ベンジルフェニルヒドラゾン）、ｐ−ジプロピルアミノ
ベンズアルデヒド（ジフェニルヒドラゾン）、ｐ−ジブ
チルアミノベンズアルデヒド（ジフェニルヒドラゾン）
、Ｏ−メチル−ｐ−ジメチルアミノベンズアルデヒド（
ジフェニルヒドラシーン）、０−メチル−ｐ−ジエチル
アミノベンズアルデヒド（ジフェニルヒドラゾン）又は
０−エトキシ−ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド（
ジフェニルヒドラゾン）である。
下層レジストを構成するレジスト材料は、それが平坦化
層として必要な機能を奏し、また、組み合わせて用いら
れる電荷輸送活性材料との相客性を有する限りにおいて
限定されるものではない。
層として必要な機能を奏し、また、組み合わせて用いら
れる電荷輸送活性材料との相客性を有する限りにおいて
限定されるものではない。
適当なレジスト材料としては、ポリビニルカルバゾール
のほか、フェノール−ノボラック樹脂、クレゾール−ノ
ボラック樹脂、ポリクロロメチルスチレンなどをあげる
ことができる。なお、本発明者らは、レジスト被膜のヒ
ビ割れやクランク発生の防止のために例えばポリカーボ
ネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などの結
合剤を併用した場合にとりわけ良好な結果を得ることが
できた。
のほか、フェノール−ノボラック樹脂、クレゾール−ノ
ボラック樹脂、ポリクロロメチルスチレンなどをあげる
ことができる。なお、本発明者らは、レジスト被膜のヒ
ビ割れやクランク発生の防止のために例えばポリカーボ
ネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂などの結
合剤を併用した場合にとりわけ良好な結果を得ることが
できた。
■−上
ポリビニルカルバゾールの５重量％テトラヒドロフラン
溶液にｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド（ジフェニ
ルヒドラゾン）及びポリカーボネート（商品名：パンラ
イトに１３００．旭化成（株）製）をそれぞれポリビニ
ルカルバゾールの５重量％の量で混合した。得られた下
層レジスト形成用レジスト溶液をシリコンウェハ上に膜
厚２μｍでスピンコードした。１００℃で３０分間ベー
キングした後、形成された平坦化層上にシリコーンレジ
スト：シリル化ポリメチルシルセスキオキサン（重量平
均分子量−４，３ＸＩＯ’ ）を０．２μｍの膜厚で塗
布し、８０℃で２０分間プリベイクした。
溶液にｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド（ジフェニ
ルヒドラゾン）及びポリカーボネート（商品名：パンラ
イトに１３００．旭化成（株）製）をそれぞれポリビニ
ルカルバゾールの５重量％の量で混合した。得られた下
層レジスト形成用レジスト溶液をシリコンウェハ上に膜
厚２μｍでスピンコードした。１００℃で３０分間ベー
キングした後、形成された平坦化層上にシリコーンレジ
スト：シリル化ポリメチルシルセスキオキサン（重量平
均分子量−４，３ＸＩＯ’ ）を０．２μｍの膜厚で塗
布し、８０℃で２０分間プリベイクした。
次いで、加速電圧２０ＫＶ、露光量１６μＣ／ｃＪの条
件で電子線露光を行い、メチルイゾブチルケトン（ＭＩ
ＢＫ）で３０秒現像し、イソプロパツール（ＩＰＡ）で
１０秒間リンスした。このようにして形成したパターン
をマスクとして酸素プラズマエツチングを行い、上層レ
ジストパターンを平坦化層に転写した。０．５μｍの１
ｉｎｅ ＆ ５ｐａｃｅを解像した。このレジストパタ
ーンの位置ずれ量を調べたところ、チャージアップによ
る位置ずれは存在しないことが確認された。このことは
、本例で使用したヒドラゾン誘導体はチャージアップの
防止に効果があり、したがってレジストパターンの精度
が向上するということを示している。
件で電子線露光を行い、メチルイゾブチルケトン（ＭＩ
ＢＫ）で３０秒現像し、イソプロパツール（ＩＰＡ）で
１０秒間リンスした。このようにして形成したパターン
をマスクとして酸素プラズマエツチングを行い、上層レ
ジストパターンを平坦化層に転写した。０．５μｍの１
ｉｎｅ ＆ ５ｐａｃｅを解像した。このレジストパタ
ーンの位置ずれ量を調べたところ、チャージアップによ
る位置ずれは存在しないことが確認された。このことは
、本例で使用したヒドラゾン誘導体はチャージアップの
防止に効果があり、したがってレジストパターンの精度
が向上するということを示している。
炭Ｉユ北較■）
前記例１に記載の手法を繰り返した。但し、本例では、
比較のため、市販のフォトレジスト＝ＡＺ−１３５０Ｊ
（シラプレー社製）をシリコンウェハ上に膜厚２μｍ
でスピンコードし、２００℃で１時間ハードベイクする
ことによって上層、レジストを形成した。本例の場合、
レジストパターンの位置ずれを回避することができなか
った。
比較のため、市販のフォトレジスト＝ＡＺ−１３５０Ｊ
（シラプレー社製）をシリコンウェハ上に膜厚２μｍ
でスピンコードし、２００℃で１時間ハードベイクする
ことによって上層、レジストを形成した。本例の場合、
レジストパターンの位置ずれを回避することができなか
った。
本発明によれば、二層構造レジストの下層レジストを導
電性となしたので、電子線露光の際の電子線によるチャ
ージアップを防止し、得られるレジストパターンの位置
ずれをなくすことができ、したがって、高められたパタ
ーン精度を達成することができる。
電性となしたので、電子線露光の際の電子線によるチャ
ージアップを防止し、得られるレジストパターンの位置
ずれをなくすことができ、したがって、高められたパタ
ーン精度を達成することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、下層レジストが導電性を有していることを特徴とす
る二層構造電子線レジスト。 ２、レジスト材料と組み合わせて使用した電荷輸送活性
材料によって導電性が付与されたものである、特許請求
の範囲第１項に記載の電子線レジスト。 ３、前記電荷輸送活性材料がヒドラゾン誘導体である、
特許請求の範囲第２項に記載の電子線レジスト。 ４、前記ヒドラゾン誘導体がｐ−ジメチルアミノベンズ
アルデヒド（ジフェニルヒドラゾン）、ｐ−ジエチルア
ミノベンズアルデヒド（ジフェニルヒドラゾン）、ｐ−
ジエチルアミノベンズアルデヒド（ベンジルフェニルヒ
ドラゾン）、ｐ−ジプロピルアミノベンズアルデヒド（
ジフェニルヒドラゾン）、ｐ−ジブチルアミノベンズア
ルデヒド（ジフェニルヒドラゾン）、ｏ−メチル−ｐ−
ジメチルアミノベンズアルデヒド（ジフェニルヒドラゾ
ン）、ｏ−メチル−ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒ
ド（ジフェニルヒドラゾン）又はｏ−エトキシ−ｐ−ジ
エチルアミノベンズアルデヒド（ジフェニルヒドラゾン
）である、特許請求の範囲第３項に記載の電子線レジス
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015111A JPH0786687B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 二層構造電子線レジスト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015111A JPH0786687B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 二層構造電子線レジスト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63183437A true JPS63183437A (ja) | 1988-07-28 |
| JPH0786687B2 JPH0786687B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=11879720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62015111A Expired - Lifetime JPH0786687B2 (ja) | 1987-01-27 | 1987-01-27 | 二層構造電子線レジスト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786687B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005258153A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 蛍光顕微鏡用解像度評価チャート及びこれを用いた蛍光顕微鏡調整方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107347A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成材料 |
| JPS59107348A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成材料 |
| JPS60220340A (ja) * | 1984-04-17 | 1985-11-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 感光性樹脂組成物及びパタ−ン形成方法 |
| JPS60254035A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-14 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
-
1987
- 1987-01-27 JP JP62015111A patent/JPH0786687B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59107347A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成材料 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0786687B2 (ja) | 1995-09-20 |
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