JPS63271334A - 二層構造電子線レジスト用平坦化材料 - Google Patents
二層構造電子線レジスト用平坦化材料Info
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- JPS63271334A JPS63271334A JP10720087A JP10720087A JPS63271334A JP S63271334 A JPS63271334 A JP S63271334A JP 10720087 A JP10720087 A JP 10720087A JP 10720087 A JP10720087 A JP 10720087A JP S63271334 A JPS63271334 A JP S63271334A
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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
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〕
二層構造をとる電子線レジストにおいて、露光する際に
生ずる電荷蓄積を解消するために、下層レジストを高分
子ポリカチオンまたは低分子量カチオンのテトラシアノ
キノジメタン塩型錯体と光硬化性樹脂組成物との混合物
から構成し、導電性を保持させたレジスト材料。
生ずる電荷蓄積を解消するために、下層レジストを高分
子ポリカチオンまたは低分子量カチオンのテトラシアノ
キノジメタン塩型錯体と光硬化性樹脂組成物との混合物
から構成し、導電性を保持させたレジスト材料。
本発明は二層構造電子線レジストに係り、特に作業性の
向上と電子蓄積を無くした下層レジストの改良に関する
。
向上と電子蓄積を無くした下層レジストの改良に関する
。
大量の情報を高速に処理する情報処理技術の進歩と共に
、半導体装置は大容量化が行われてＬＳＩやＶＬＳＩが
実用化されているが、これらは何れも単位素子の小形化
により実現されている。
、半導体装置は大容量化が行われてＬＳＩやＶＬＳＩが
実用化されているが、これらは何れも単位素子の小形化
により実現されている。
すなわち、各単位素子を形成する電極面積や素子相互を
連絡する配線パターン幅は極度に微小化したものが用い
られており、最小パターン幅として１μｍ程度のものが
使用されている。
連絡する配線パターン幅は極度に微小化したものが用い
られており、最小パターン幅として１μｍ程度のものが
使用されている。
さて、ＩＣ，ＬＳＩなど半導体集積回路を初めとし、表
面波フィルタなど微細な電子回路は殆どの場合に薄膜形
成技術と写真蝕刻技術（フォトリソグラフィ）を用いて
形成されている。
面波フィルタなど微細な電子回路は殆どの場合に薄膜形
成技術と写真蝕刻技術（フォトリソグラフィ）を用いて
形成されている。
いま、最も微細化が進んでいる半導体集積回路について
説明すると、半導体基板（ウエノ１）の上に感光性レジ
スト（フォトレジスト）をスピンコードして薄膜を作り
、選択露光により必要とする位置を窓開けし、イオン注
入法などにより半導体領域を作り、フォトレジストを除
去した後、化学気相成長法などを用いてウェハの全面に
絶縁層を形成している。
説明すると、半導体基板（ウエノ１）の上に感光性レジ
スト（フォトレジスト）をスピンコードして薄膜を作り
、選択露光により必要とする位置を窓開けし、イオン注
入法などにより半導体領域を作り、フォトレジストを除
去した後、化学気相成長法などを用いてウェハの全面に
絶縁層を形成している。
次に、この絶縁層にフォトレジスト被覆と選択露光およ
びドライエツチングからなる写真蝕刻技術を適用して電
極位置を窓開けし、このウェハの上に真空蒸着法やスパ
ッタ法などの薄膜形成技術を用いて導体金属の薄膜を作
り、先と同様に写真蝕刻技術を用い、各単位素子毎に例
えばＸ方向の微細な配線パターンを形成する。
びドライエツチングからなる写真蝕刻技術を適用して電
極位置を窓開けし、このウェハの上に真空蒸着法やスパ
ッタ法などの薄膜形成技術を用いて導体金属の薄膜を作
り、先と同様に写真蝕刻技術を用い、各単位素子毎に例
えばＸ方向の微細な配線パターンを形成する。
次に、この上に先と同様に薄膜形成技術を用いて絶縁層
を形成した後、コンタクトホールを穴開けし、この上に
導体金属を蒸着して薄膜を形成した後、写真蝕刻技術を
用い、各単位素子毎に例えばＹ方向の微細な配線パター
ンを形成する。
を形成した後、コンタクトホールを穴開けし、この上に
導体金属を蒸着して薄膜を形成した後、写真蝕刻技術を
用い、各単位素子毎に例えばＹ方向の微細な配線パター
ンを形成する。
このように薄膜形成技術と写真蝕刻技術とにより微細パ
ターンが形成されているが、最小パターン幅が１μｍ未
満まで微細化が進んできたため露光光源として紫外線に
代わって電子線が使用されるようになった。
ターンが形成されているが、最小パターン幅が１μｍ未
満まで微細化が進んできたため露光光源として紫外線に
代わって電子線が使用されるようになった。
すなわち、紫外線露光による微細パターンの形成は波長
による制限から１μｍ以上に限られるのに対し、電子線
の波長は加速電圧により異なるもの＼、０．１人程度と
格段に短いために１μｍ未満の微細パターンの形成が可
能となる。
による制限から１μｍ以上に限られるのに対し、電子線
の波長は加速電圧により異なるもの＼、０．１人程度と
格段に短いために１μｍ未満の微細パターンの形成が可
能となる。
次に、集積回路の配線パターンの形成には例えばＸ方向
配線パターンとＹ方向配線パターンとの立体交叉が必要
となるが、交叉部には顕著な段差が生じており、そのた
め平坦面と同様な方法で写真蝕刻技術を適用すると配線
パターン幅が狭いために断線を生じ易いと云う問題があ
る。
配線パターンとＹ方向配線パターンとの立体交叉が必要
となるが、交叉部には顕著な段差が生じており、そのた
め平坦面と同様な方法で写真蝕刻技術を適用すると配線
パターン幅が狭いために断線を生じ易いと云う問題があ
る。
そこで、この解決法として、二層構造のレジストを用い
、下層レジストでウェハ表面部の平坦化を行い、この上
に電子線レジストを塗布して電子線を照射し、選択露光
する写真蝕刻技術が開発されている。
、下層レジストでウェハ表面部の平坦化を行い、この上
に電子線レジストを塗布して電子線を照射し、選択露光
する写真蝕刻技術が開発されている。
本発明はこの平坦化用下層レジストの改良に関するもの
である。
である。
二層構造電子線レジスト用下層レジストの必要条件は、
■ 電荷の蓄積がないこと。
■ 短時間の処理により形成できること。
■ 弗素ガスプラズマや塩素ガスプラズマに対し耐ドラ
イエツチング性が優れていること。
イエツチング性が優れていること。
などが挙げられる。
すなわち、■に関する問題として、電子線露光において
は照射した電子線により上層レジストが感光され、また
かなりの量の電子線は上層レジストを貫通して下層レジ
ストにまで達する。
は照射した電子線により上層レジストが感光され、また
かなりの量の電子線は上層レジストを貫通して下層レジ
ストにまで達する。
こ−で、電子は負に帯電しているために下層レジストの
中に電荷の蓄積（チャージアップ）が起こると、電子線
の投射が妨げられ、そのため露光したパターンの位置ず
れを生ずると云う問題がある。
中に電荷の蓄積（チャージアップ）が起こると、電子線
の投射が妨げられ、そのため露光したパターンの位置ず
れを生ずると云う問題がある。
この解消法としては下層レジストに導電性をもたせて電
荷の蓄積をなくする方法がよく、発明者等は先にポリビ
ニルベンジルトリメチルアンモニウム・ＴＣＮＱ塩型錯
体をタレゾールノボランク樹脂に加え、レジストの導電
率をＩＱ−Ｉ Ｓ〜１０〜”Ｓ ｃｍ伺とすることを
提案している。（特願昭６Ｏ−２５４００３） 然し、
この塩型錯体は合成が難しく、また樹脂との相溶性が良
くないと云う問題があった。
荷の蓄積をなくする方法がよく、発明者等は先にポリビ
ニルベンジルトリメチルアンモニウム・ＴＣＮＱ塩型錯
体をタレゾールノボランク樹脂に加え、レジストの導電
率をＩＱ−Ｉ Ｓ〜１０〜”Ｓ ｃｍ伺とすることを
提案している。（特願昭６Ｏ−２５４００３） 然し、
この塩型錯体は合成が難しく、また樹脂との相溶性が良
くないと云う問題があった。
また、■について従来はタレゾールノボラック樹脂とナ
フトキノンアジド化合物とからなるポジ型レジストが使
用されているが、平坦化層として使用するためには２０
０℃で１時間程度のベーキング処理が必要であり、時間
を要することが問題であった。
フトキノンアジド化合物とからなるポジ型レジストが使
用されているが、平坦化層として使用するためには２０
０℃で１時間程度のベーキング処理が必要であり、時間
を要することが問題であった。
以上記したように段差のある被処理基板上に微小線幅の
導体パターンを形成するには二層構造の電子線レジスト
を使用することが必要である。
導体パターンを形成するには二層構造の電子線レジスト
を使用することが必要である。
然し、電子線レジストの使用に当たっては照射電子の蓄
積（チャージアンプ）の現象があり、これによるパター
ンの位置ずれをなくすることが必要である。
積（チャージアンプ）の現象があり、これによるパター
ンの位置ずれをなくすることが必要である。
これに対し、発明者等は下層レジストに導電性をもたせ
る方法を提案しているが作業性と特性の点で充分とは言
えない。
る方法を提案しているが作業性と特性の点で充分とは言
えない。
そこで、これを解決することが課題である。
上記の問題は高い段差を含む被処理基板上に下層レジス
トを塗布して平坦化した後、上層に電子線レジストを塗
布して露光を行い、写真蝕刻技術を用いてレジストパタ
ーンの形成を行うのに使用する下層レジストが、高分子
ポリカチオンまたは低分子量カチオンのテトラシアノキ
ノジメタン塩型錯体と光硬化性樹脂組成物との混合物か
らなる二層構造電子線レジスト用平坦化材料の使用によ
り解決することができる。
トを塗布して平坦化した後、上層に電子線レジストを塗
布して露光を行い、写真蝕刻技術を用いてレジストパタ
ーンの形成を行うのに使用する下層レジストが、高分子
ポリカチオンまたは低分子量カチオンのテトラシアノキ
ノジメタン塩型錯体と光硬化性樹脂組成物との混合物か
らなる二層構造電子線レジスト用平坦化材料の使用によ
り解決することができる。
本発明は従来の研究線上の所産物としてなされたもので
、市販されているか或いは合成が容易な高分子ポリカチ
オンのテトラシアノキノジメタン（略称ＴＣＮＱ）の塩
型錯体または低分子量カチオンの塩型錯体を用いること
により導電性をもたせ、また、樹脂としては紫外線硬化
樹脂を用いることにより硬化時間を短縮するものである
。
、市販されているか或いは合成が容易な高分子ポリカチ
オンのテトラシアノキノジメタン（略称ＴＣＮＱ）の塩
型錯体または低分子量カチオンの塩型錯体を用いること
により導電性をもたせ、また、樹脂としては紫外線硬化
樹脂を用いることにより硬化時間を短縮するものである
。
このようにして形成した下層レジストは従来のＦ層しジ
ストの導電率がＩＱ−１７〜１０−”Ｓ ｃｍ−’で
あったものが１０−＋５〜１０−”Ｓ ｃｍ−’に増
加させることができ、これにより電子線露光に当たり、
電荷蓄積のためにパターンずれが生ずると云う問題を解
決することができる。
ストの導電率がＩＱ−１７〜１０−”Ｓ ｃｍ−’で
あったものが１０−＋５〜１０−”Ｓ ｃｍ−’に増
加させることができ、これにより電子線露光に当たり、
電荷蓄積のためにパターンずれが生ずると云う問題を解
決することができる。
実施例１： 〔高分子ポリカチオンＴＣＮＱ塩型錯体（
Ｓｉｍｐｌｅ−ｓａｌｔ）の使用例） 第１図に構造式を示す高分子ＰｉＸ−ＴＣＮＱ塩型錯体
をジメチルフォルムアミド（略称ＤＭＦ）に溶解して０
．４重量％の溶液とした。
Ｓｉｍｐｌｅ−ｓａｌｔ）の使用例） 第１図に構造式を示す高分子ＰｉＸ−ＴＣＮＱ塩型錯体
をジメチルフォルムアミド（略称ＤＭＦ）に溶解して０
．４重量％の溶液とした。
これに紫外線硬化性エポキシ・アクリレート樹脂（品名
リポキシ５Ｐ−４０１０昭和高分子＠）に光重合開始剤
としてベンゾフェノン（和光純薬■）を加えて下層レジ
スト用溶液を作った。
リポキシ５Ｐ−４０１０昭和高分子＠）に光重合開始剤
としてベンゾフェノン（和光純薬■）を加えて下層レジ
スト用溶液を作った。
これをシリコン（Ｓｉ）ウェハの上にスピンコード法に
より塗布し、厚さが２μｍの平坦化層を形成した。
より塗布し、厚さが２μｍの平坦化層を形成した。
紫外線を照射して硬化させた後、上層にシリコーンレジ
ストを０．２μｍの厚さに塗布し、８０℃で２０分間プ
リベークして硬化させた。
ストを０．２μｍの厚さに塗布し、８０℃で２０分間プ
リベークして硬化させた。
次に、加速電圧２０ＫＶ、露光量１６μＣ／ｃ＋ａｚの
条件で電子線露光を行い、メチルイソブチルケトン（略
称ＭＩＢＫ）を用いて３０秒現像した後、イソプロピル
アルコール（略称ＩＰＡ）で１０秒間リンスした。
条件で電子線露光を行い、メチルイソブチルケトン（略
称ＭＩＢＫ）を用いて３０秒現像した後、イソプロピル
アルコール（略称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にして酸素（
０□）プラズマエツチングを行ってパターンを転写し、
０．５μｍのライン・アンド・スペースを解像した。
０□）プラズマエツチングを行ってパターンを転写し、
０．５μｍのライン・アンド・スペースを解像した。
次に、このパターンの位置ずれ量を調べたところ電荷蓄
積による位置ずれは全く認められなかった。
積による位置ずれは全く認められなかった。
実施例２： 〔低分子量カチオンのＴＣＮＱ塩型錯体（
Ｓｉｍｐｌｅ−ｓａｌｔ）を用いた場合〕１．４−ジメ
チルピペラジンとジクロルメタンを反応させて得た第２
図に構造式を示す低分子量カチオン−ＴＣＮＱ塩型錯体
をＤＭＦに溶解して１重量％の溶液とした。
Ｓｉｍｐｌｅ−ｓａｌｔ）を用いた場合〕１．４−ジメ
チルピペラジンとジクロルメタンを反応させて得た第２
図に構造式を示す低分子量カチオン−ＴＣＮＱ塩型錯体
をＤＭＦに溶解して１重量％の溶液とした。
これをエン・チオール系光硬化性樹脂組成物〔アデカオ
プトマーＢＹ−３００（旭電化工業側）〕をエピクロル
ヒドリン（３： １）溶液に添加し、これをＳｔウェハ
上にスピンコードして２μｍ厚の平坦化層を形成し、紫
外線を照射して硬化させた。
プトマーＢＹ−３００（旭電化工業側）〕をエピクロル
ヒドリン（３： １）溶液に添加し、これをＳｔウェハ
上にスピンコードして２μｍ厚の平坦化層を形成し、紫
外線を照射して硬化させた。
以下、実施例１と同様にして上層レジストを形成し、パ
ターンを形成したところ０．５μｍのライン・アンド・
スペースを解像しており、またパターンの位置ずれ量を
調べたところ電荷蓄積による位置ずれは全（認められな
かった。
ターンを形成したところ０．５μｍのライン・アンド・
スペースを解像しており、またパターンの位置ずれ量を
調べたところ電荷蓄積による位置ずれは全（認められな
かった。
実施例３： 〔低分子量カチオンのＴＣＮｆｌｌ塩型錯
体（Ｃｏｍｐｌｅｘ−ｓａｌｔ）を用いた場合）第３図
に構造式を示すｎ−ブチルアクリジウムのＴＣＮＱ塩型
錯体をＤＭＦに溶解して０．５重量％の溶液とした。
体（Ｃｏｍｐｌｅｘ−ｓａｌｔ）を用いた場合）第３図
に構造式を示すｎ−ブチルアクリジウムのＴＣＮＱ塩型
錯体をＤＭＦに溶解して０．５重量％の溶液とした。
これを実施例１と同様にリポキシ５Ｐ−４０１０にベン
ゾフェノンを加えて希釈した液に添加して下層レジスト
液を作り、厚さが２μｍの平坦化層を形成した後、紫外
線を照射して硬化させた。
ゾフェノンを加えて希釈した液に添加して下層レジスト
液を作り、厚さが２μｍの平坦化層を形成した後、紫外
線を照射して硬化させた。
以下、実施例１と同様にして上層レジストを形成し、パ
ターンを形成したところ０．５μｍのライン・アンド・
スペースを解像しており、またパターンの位置ずれ量を
調べたところ電荷蓄積による位置ずれは全く認められな
かった。
ターンを形成したところ０．５μｍのライン・アンド・
スペースを解像しており、またパターンの位置ずれ量を
調べたところ電荷蓄積による位置ずれは全く認められな
かった。
以上記したように高分子ポリカチオンまたは低分子量カ
チオンのＴＣＮＱ塩型錯体と光硬化性樹脂組成物との混
合物を下層レジストとして使用すると作業性が良く、ま
た電子線照射の際の電荷蓄積がないので高精度の微細パ
ターンの形成が可能となる。
チオンのＴＣＮＱ塩型錯体と光硬化性樹脂組成物との混
合物を下層レジストとして使用すると作業性が良く、ま
た電子線照射の際の電荷蓄積がないので高精度の微細パ
ターンの形成が可能となる。
第１図は高分子ポリカチオンＰｉｘ４ＣＮＱ塩型錯体の
構造式、 第２図は低分子量カチオン−ＴＣＮＱ塩型錯体の構造式
、 第３図はｎ−ブチルアクリジウム−ＴＣＮＱ塩型錯体の
構造式、 である。
構造式、 第２図は低分子量カチオン−ＴＣＮＱ塩型錯体の構造式
、 第３図はｎ−ブチルアクリジウム−ＴＣＮＱ塩型錯体の
構造式、 である。
Claims (1)
- 高い段差を含む被処理基板上に下層レジストを塗布して
平坦化した後、上層に電子線レジストを塗布して露光を
行い、写真蝕刻技術を用いてレジストパターンの形成を
行うのに使用する下層レジストが、高分子ポリカチオン
または低分子量カチオンのテトラシアノキノジメタン塩
型錯体と光硬化性樹脂組成物との混合物からなることを
特徴とする二層構造電子線レジスト用平坦化材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10720087A JP2516968B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 二層構造電子線レジスト用平坦化材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10720087A JP2516968B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 二層構造電子線レジスト用平坦化材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63271334A true JPS63271334A (ja) | 1988-11-09 |
| JP2516968B2 JP2516968B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=14453020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10720087A Expired - Lifetime JP2516968B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 二層構造電子線レジスト用平坦化材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2516968B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2017154921A1 (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | 日産化学工業株式会社 | 炭素原子間の不飽和結合による光架橋基を有する化合物を含む段差基板被覆組成物 |
| JPWO2018030198A1 (ja) * | 2016-08-08 | 2019-06-06 | 日産化学株式会社 | 光硬化性組成物及び半導体装置の製造方法 |
Families Citing this family (2)
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-
1987
- 1987-04-30 JP JP10720087A patent/JP2516968B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2015094900A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | Hoya株式会社 | マスクブランクおよび転写用マスク |
| WO2015072232A1 (ja) * | 2013-11-13 | 2015-05-21 | Hoya株式会社 | マスクブランクおよび転写用マスク |
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| WO2017154921A1 (ja) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | 日産化学工業株式会社 | 炭素原子間の不飽和結合による光架橋基を有する化合物を含む段差基板被覆組成物 |
| JPWO2017154921A1 (ja) * | 2016-03-10 | 2019-01-10 | 日産化学株式会社 | 炭素原子間の不飽和結合による光架橋基を有する化合物を含む段差基板被覆組成物 |
| TWI751141B (zh) * | 2016-03-10 | 2022-01-01 | 日商日產化學工業股份有限公司 | 包含具有藉由碳原子間之不飽和鍵之光交聯基之化合物的段差基板被覆組成物 |
| JPWO2018030198A1 (ja) * | 2016-08-08 | 2019-06-06 | 日産化学株式会社 | 光硬化性組成物及び半導体装置の製造方法 |
| US11681223B2 (en) | 2016-08-08 | 2023-06-20 | Nissan Chemical Corporation | Photocurable composition and method for producing semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2516968B2 (ja) | 1996-07-24 |
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