JPS63298336A - パタ−ン形成用コントラストエンハンスト材料 - Google Patents
パタ−ン形成用コントラストエンハンスト材料Info
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- JPS63298336A JPS63298336A JP62135089A JP13508987A JPS63298336A JP S63298336 A JPS63298336 A JP S63298336A JP 62135089 A JP62135089 A JP 62135089A JP 13508987 A JP13508987 A JP 13508987A JP S63298336 A JPS63298336 A JP S63298336A
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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
- G03F7/091—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
産業上の利用分野
本発明はパターン形成用コントラストエンハンスド材料
に関し、特にエネルギー線に対する初期透過率が低く、
エネルギー線に対して漂白作用を付加させ完全に漂白し
た後の透過率が高くなる〔横軸露光エネルギ（３）、縦
軸透過率（ト）とした特性式、Ｙ＝Ａｘ十Ｂとした場合
Ａが大で、Ｂが小なる傾向〕性質を有し、レジスト上に
塗布した後にこの材料薄膜を介してレジストを露光する
ことによって、従来の露光方法に比べ解像上の向上を可
能とする微細パターン形成用材料の安定性向上に関する
ものである。
に関し、特にエネルギー線に対する初期透過率が低く、
エネルギー線に対して漂白作用を付加させ完全に漂白し
た後の透過率が高くなる〔横軸露光エネルギ（３）、縦
軸透過率（ト）とした特性式、Ｙ＝Ａｘ十Ｂとした場合
Ａが大で、Ｂが小なる傾向〕性質を有し、レジスト上に
塗布した後にこの材料薄膜を介してレジストを露光する
ことによって、従来の露光方法に比べ解像上の向上を可
能とする微細パターン形成用材料の安定性向上に関する
ものである。
従来の技術
半導体製造工程のフォトリングラフィにおいては、その
微細パターン形成技術が必要であシ、その中のひとつと
してコントラストエンハンスドリングラフィの利用が挙
げられる。コントラストエンハンスドリングラフィはＢ
、Ｆ、グリフイン他によって提案されたものであシ（Ｂ
、Ｆ、Ｇｒｉｆｆｉｎｇｅｔ ａｔ、、アイイーイーイ
ー−イーデー（ＩＥＥＥ−ＥＤ）、ＶＯＬ、ＥＤＬ−４
，Ｎｏ、１（１９８３））、光学系のコントラストを増
大させることによりレジストパターン形状の高ｒ化と解
像性の向上を達成することができる。
微細パターン形成技術が必要であシ、その中のひとつと
してコントラストエンハンスドリングラフィの利用が挙
げられる。コントラストエンハンスドリングラフィはＢ
、Ｆ、グリフイン他によって提案されたものであシ（Ｂ
、Ｆ、Ｇｒｉｆｆｉｎｇｅｔ ａｔ、、アイイーイーイ
ー−イーデー（ＩＥＥＥ−ＥＤ）、ＶＯＬ、ＥＤＬ−４
，Ｎｏ、１（１９８３））、光学系のコントラストを増
大させることによりレジストパターン形状の高ｒ化と解
像性の向上を達成することができる。
コントラストエンハンスドリングラフィはレジスト上に
塗布するコントラストエンハンスド材料の露光による光
透過率の変化を利用することによる。
塗布するコントラストエンハンスド材料の露光による光
透過率の変化を利用することによる。
即ち、コントラストエンハンスド材料は露光前には透過
率が低く、露光後には透過率が高くなるように設計する
ことによυ、露光光のコントラストを増大させることが
できる。
率が低く、露光後には透過率が高くなるように設計する
ことによυ、露光光のコントラストを増大させることが
できる。
なお、コントラストエンハンスド作用を示す係数は、
示され、コントラストエンハンスにはＡ値が大なる傾向
が望ましい。Ａを大なる傾向にするにはｄ（膜厚）を薄
く、Ｔ（０）（初期透過率） 、 Ｔ（ｏｏ）（最終透
過率）の比が大になることが必要である。
が望ましい。Ａを大なる傾向にするにはｄ（膜厚）を薄
く、Ｔ（０）（初期透過率） 、 Ｔ（ｏｏ）（最終透
過率）の比が大になることが必要である。
このような特性をもつコントラストエンハンスド材料′
として水溶性ポリマーと光反応試薬と水より成る水溶性
コントラストエンハンスド材料が挙げられ、その光反応
試薬としてジアゾ化合物が用いられてきた（たとえば、
Ｍ、５ａｓａｑｏ ａｔ ａｌ、。
として水溶性ポリマーと光反応試薬と水より成る水溶性
コントラストエンハンスド材料が挙げられ、その光反応
試薬としてジアゾ化合物が用いられてきた（たとえば、
Ｍ、５ａｓａｑｏ ａｔ ａｌ、。
プロシーディング オプ エスピーアイイー（Ｐｒｏｃ
、 ５ＰＩＥ）、６３１．３２１ （１９８６’） ）
。
、 ５ＰＩＥ）、６３１．３２１ （１９８６’） ）
。
ところが、通常このように用いられてきたジアゾ化合物
は水と溶解した場合には以下の様な反応式が起こりジア
ゾ基が分解しやすくなる。
は水と溶解した場合には以下の様な反応式が起こりジア
ゾ基が分解しやすくなる。
→７０＋Ｎ２０Ｈ＋Ｈ＋
このようなジアゾ化合物の分解は先に述べたコントラス
トエンハンスドの係数Ａ値の劣化につながり、即ちコン
トラストエンハンスド効果が低下することに他ならない
。
トエンハンスドの係数Ａ値の劣化につながり、即ちコン
トラストエンハンスド効果が低下することに他ならない
。
第４図に、このような従来のコントラストエンハンスド
材料の２０℃保存状態におけるＡ値の経時変化を示した
。ジアゾ化合物の加水分解作用によりＡ値が日ごとに劣
化している様子がわかる。
材料の２０℃保存状態におけるＡ値の経時変化を示した
。ジアゾ化合物の加水分解作用によりＡ値が日ごとに劣
化している様子がわかる。
又、第６図には合成以来６０日間経過したＡ値約１．６
の従来の水溶性コントラストエンノ・ンスト材料を用い
たレジストパターン形成方法について示した。
の従来の水溶性コントラストエンノ・ンスト材料を用い
たレジストパターン形成方法について示した。
基板１上にレジスト２を回転塗布する（第６図（ａ））
。次にレジスト２上に従来のジアゾ化合物を用いた水溶
性コントラストエンノ・ンスト材料層５（６０日経過後
Ａ値約１．６）を回転塗布する（第６図（ｂ））。そし
て、マスクｅを用いた縮小投影露光方法によシ選択的に
紫外光４で露光する（第６図（Ｃ））。このとき、レジ
スト２の一部２Ａも選択露光され、２Ｂの部分は露光さ
れない。そして最後に通常の現像処理を施こし水溶性コ
ントラスト・エンハンスト材料層５の露光部２Ａを除去
すると同時にレジスト２Ｂのパターン形成を行なう（第
６図（ｄ））。
。次にレジスト２上に従来のジアゾ化合物を用いた水溶
性コントラストエンノ・ンスト材料層５（６０日経過後
Ａ値約１．６）を回転塗布する（第６図（ｂ））。そし
て、マスクｅを用いた縮小投影露光方法によシ選択的に
紫外光４で露光する（第６図（Ｃ））。このとき、レジ
スト２の一部２Ａも選択露光され、２Ｂの部分は露光さ
れない。そして最後に通常の現像処理を施こし水溶性コ
ントラスト・エンハンスト材料層５の露光部２Ａを除去
すると同時にレジスト２Ｂのパターン形成を行なう（第
６図（ｄ））。
発明が解決しようとする問題点
しかし、この材料を用いた場合にはＡ値の劣化のために
、全くコントラスト・二ンハンスト作用を示さず、レジ
ストパターン２Ｂはコントラスト・エンハンスト材料を
用いない通常の場合の露光したパターンと相違はない。
、全くコントラスト・二ンハンスト作用を示さず、レジ
ストパターン２Ｂはコントラスト・エンハンスト材料を
用いない通常の場合の露光したパターンと相違はない。
すなわち、このようなＡ値の劣化したコントラストエン
ハンスド材料を用いた場合は、この材料を用いない場合
のレジストを選択的に露光する場合と同様であシ、マス
ク６のエッヂの部分で回折して回シ込んだ光４の一部４
ａが層６を通過し、この下のレジスト２Ｂの一部が感光
し、所望の微細で精度の良いノくターンは得られない。
ハンスド材料を用いた場合は、この材料を用いない場合
のレジストを選択的に露光する場合と同様であシ、マス
ク６のエッヂの部分で回折して回シ込んだ光４の一部４
ａが層６を通過し、この下のレジスト２Ｂの一部が感光
し、所望の微細で精度の良いノくターンは得られない。
従って、本発明は紫外線に対してコントラストエンハン
スド効果を示し、経時に対して劣化を示さないような水
溶性コントラストエンノ・ンスト材料を提供することを
目的とする。
スド効果を示し、経時に対して劣化を示さないような水
溶性コントラストエンノ・ンスト材料を提供することを
目的とする。
本発明は前記問題点を解決すべく、水溶性ノくターン形
成コントラストエンノ・ンスト材料の経時変化による劣
化をなくし、安定したコントラストエンハンスド効果を
発揮するような水溶性コントラストエンノ・ンスト材料
を提供するものである。
成コントラストエンノ・ンスト材料の経時変化による劣
化をなくし、安定したコントラストエンハンスド効果を
発揮するような水溶性コントラストエンノ・ンスト材料
を提供するものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、シクロデキシトリン酸を用いるもので、ジア
ゾ化合物と水溶性ポリマーとシクロデキシトリン酸を含
む水溶液であり、レジスト上に塗布し露光の後現像する
ことによシ前記レジストのコントラストを増大させかつ
光照射前後いずれもアルカリ現像可能で、あることを特
徴とするものである。
ゾ化合物と水溶性ポリマーとシクロデキシトリン酸を含
む水溶液であり、レジスト上に塗布し露光の後現像する
ことによシ前記レジストのコントラストを増大させかつ
光照射前後いずれもアルカリ現像可能で、あることを特
徴とするものである。
作 用
シクロデキシトリン酸は、筒状の分子構造を有す本発明
者らの研究の結果、コントラストエンノ・ンスト材料中
のジアゾ化合物は２００第１図の如く、シクロデキシト
リン酸１ｏＯの筒の中におおわれるために水の攻撃を受
けることがなく、ジアゾ化合物の加水分解は大巾に抑え
られ、従ってＡ値の劣化という問題はなくなる。したが
って、本発明のパターン形成コントラストエンノ・ンス
ト材料を用いることにより、経時による劣化は全くなく
、コントラストの増大した微細パターンを形成すること
ができる。
者らの研究の結果、コントラストエンノ・ンスト材料中
のジアゾ化合物は２００第１図の如く、シクロデキシト
リン酸１ｏＯの筒の中におおわれるために水の攻撃を受
けることがなく、ジアゾ化合物の加水分解は大巾に抑え
られ、従ってＡ値の劣化という問題はなくなる。したが
って、本発明のパターン形成コントラストエンノ・ンス
ト材料を用いることにより、経時による劣化は全くなく
、コントラストの増大した微細パターンを形成すること
ができる。
実施例
本発明の実施例について以下に説明する。まず次の組成
からなるパターン形成用コントラストエンハンスド材料
を調整した。
からなるパターン形成用コントラストエンハンスド材料
を調整した。
プルラン（分子量４万；林原生物化学研究所製）・・・
２．６ｇ 純水 ・・・２ｏ、ｏｆｉ α−シクロデキシトリン酸 ・・・１．０ｇ（林原
生物化学研究所製） なお、この本発明のパターン形成用コントラストエンハ
ンスド材料製造の際には、α−シクロデキシトリン酸の
筒の中にジアゾ化合物が入るように、少量の水（たとえ
ば最終容量の１／１ｏ）でジアゾ化合物とα−シクロデ
キシトリン酸をねった後に残りの水を入れて調整するこ
とが望ましい。
２．６ｇ 純水 ・・・２ｏ、ｏｆｉ α−シクロデキシトリン酸 ・・・１．０ｇ（林原
生物化学研究所製） なお、この本発明のパターン形成用コントラストエンハ
ンスド材料製造の際には、α−シクロデキシトリン酸の
筒の中にジアゾ化合物が入るように、少量の水（たとえ
ば最終容量の１／１ｏ）でジアゾ化合物とα−シクロデ
キシトリン酸をねった後に残りの水を入れて調整するこ
とが望ましい。
このように調整されたパターン形成用コントラストエン
ハンスド材料はこれを膜としてノ（ター、ン形成有機膜
としたとき、厚さ０．３０μｍで４３６ｎｍの紫外光で
の露光前後で４３６ｎｍにおける透過率の差が非常に大
きくなり、コントラストエンハンスドの程度を示す係数
Ａは７．０を示した。
ハンスド材料はこれを膜としてノ（ター、ン形成有機膜
としたとき、厚さ０．３０μｍで４３６ｎｍの紫外光で
の露光前後で４３６ｎｍにおける透過率の差が非常に大
きくなり、コントラストエンハンスドの程度を示す係数
Ａは７．０を示した。
このコントラストエンハンスド材料、調整後６０日間経
過しても全くＡ値に変化はなく７．０であった（第２図
）。
過しても全くＡ値に変化はなく７．０であった（第２図
）。
この６０日経過した本発明のパターン形成コントラスト
エンハンスド材料を用いてレジストパターン形成を行っ
たリングラフィ工程を第３図に示す。半導体等の基板１
上にポジレジスト２を１．６μｍ厚に回転塗布する（第
３図（ａ））。
エンハンスド材料を用いてレジストパターン形成を行っ
たリングラフィ工程を第３図に示す。半導体等の基板１
上にポジレジスト２を１．６μｍ厚に回転塗布する（第
３図（ａ））。
次に、本発明のパターン形成用材料の層３を厚さ約０．
１２μｍでレジスト上に回転塗布形成した（第３図（ｂ
））。そして、縮小投影露光法（１０：１縮小、ＮＡ＝
ｏ、ｓａ）によりマスク６を用いて選択的にレジスト２
Ａの部分に紫外光４を露光する（第３図（Ｃ））。そし
て通常のアルカリ現像液によってコントラストエンハン
スドの層である本発明のパターン形成コントラストエン
ノ・ンスト膜３を除去すると同時に下地レジス）２Ａを
現像してレジストパターン２Ｂを形成した（第３図（ａ
））。
１２μｍでレジスト上に回転塗布形成した（第３図（ｂ
））。そして、縮小投影露光法（１０：１縮小、ＮＡ＝
ｏ、ｓａ）によりマスク６を用いて選択的にレジスト２
Ａの部分に紫外光４を露光する（第３図（Ｃ））。そし
て通常のアルカリ現像液によってコントラストエンハン
スドの層である本発明のパターン形成コントラストエン
ノ・ンスト膜３を除去すると同時に下地レジス）２Ａを
現像してレジストパターン２Ｂを形成した（第３図（ａ
））。
このとき層３はコントラストエンノ・ンス効果を発揮し
従来のごとく光４ａは層６で阻止され、マスクパターン
に忠実に光４がレジストに入射しマスク６のパターンに
忠実なレジストパターン２Ａが形成される。レジストパ
ターン２Ｂはコントラストの向上した０、７μｍのライ
ンアンドスペースを現像できた。
従来のごとく光４ａは層６で阻止され、マスクパターン
に忠実に光４がレジストに入射しマスク６のパターンに
忠実なレジストパターン２Ａが形成される。レジストパ
ターン２Ｂはコントラストの向上した０、７μｍのライ
ンアンドスペースを現像できた。
なお、本実施例のα−シクロデキシトリン酸のかわシに
β−シクロデキシトリン酸、ｒ−シクロデキシトリン酸
を用いても同様′の結果が得られる。
β−シクロデキシトリン酸、ｒ−シクロデキシトリン酸
を用いても同様′の結果が得られる。
又、ジアゾ化合物として本実施例以外のものを用いても
、シクロデキシトリン酸の口径である６〜２０人に十分
包容され、かつ、一度包容されれば再び出ていくことは
なく、本実施例と同様の効果が得られる。
、シクロデキシトリン酸の口径である６〜２０人に十分
包容され、かつ、一度包容されれば再び出ていくことは
なく、本実施例と同様の効果が得られる。
なお、光照射時にジアゾ化合物が分解（Ｎ２基放出）す
ることについては、ジアゾ化合物がシクロデキシトリン
酸に包容された場合にも、シクロデキシトリン酸のガス
透過性が高いために全く通常と変わりはなかった。
ることについては、ジアゾ化合物がシクロデキシトリン
酸に包容された場合にも、シクロデキシトリン酸のガス
透過性が高いために全く通常と変わりはなかった。
発明の効果
本発明によれば、レジストパターン形成が高コントラス
ト、高解像、高精度で行うことができ、しかも、材料の
保存安定性も良好であることから工業的価値が高い。
ト、高解像、高精度で行うことができ、しかも、材料の
保存安定性も良好であることから工業的価値が高い。
第１図はシクロデキシトリン酸に包容されたジアゾ化合
物の模式図、第２図は本発明の一実施例のパターン形成
用コントラストエンハンスド材料の保存安定性を示す特
性図、第３図は本発明のパターン形□成用コントラスト
エンハンスド材料を用いたパターン形成方法の工程断面
図、第４図は従来のパターン形成用コント、ラストエン
ハンスト材料の保存安定性を示す特性図、第５図は従来
のパターン形成用コントラストエンハンスド材料を用い
たパターン形成方法の工程断面図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・ポジレジスト、３
・・・・・・本発明のパターン形成用コントラストエン
ハンスド材料、４・・・・・・紫外線、６・・・・・・
マスク、２Ａ、２Ｂ・・・・・・レジストパターン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／θ
θ−−シクロデ予シトリン酸 第２図 胚ｆＬ１３数（Ｆ３） ｌ−基鈑 第４図 経通Ｂ敷（Ｂ）
物の模式図、第２図は本発明の一実施例のパターン形成
用コントラストエンハンスド材料の保存安定性を示す特
性図、第３図は本発明のパターン形□成用コントラスト
エンハンスド材料を用いたパターン形成方法の工程断面
図、第４図は従来のパターン形成用コント、ラストエン
ハンスト材料の保存安定性を示す特性図、第５図は従来
のパターン形成用コントラストエンハンスド材料を用い
たパターン形成方法の工程断面図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・ポジレジスト、３
・・・・・・本発明のパターン形成用コントラストエン
ハンスド材料、４・・・・・・紫外線、６・・・・・・
マスク、２Ａ、２Ｂ・・・・・・レジストパターン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／θ
θ−−シクロデ予シトリン酸 第２図 胚ｆＬ１３数（Ｆ３） ｌ−基鈑 第４図 経通Ｂ敷（Ｂ）
Claims (1)
- ジアゾ化合物と水溶性ポリマーとシクロデキシトリン酸
を含む水溶液であり、レジスト上に塗布し露光の後現像
することにより前記レジストのコントラストを増大させ
且つ光照射前後いずれもアルカリ現像可能であるパター
ン形成用コントラストエンハンスド材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62135089A JP2583892B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | パタ−ン形成用コントラストエンハンスト材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62135089A JP2583892B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | パタ−ン形成用コントラストエンハンスト材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63298336A true JPS63298336A (ja) | 1988-12-06 |
| JP2583892B2 JP2583892B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=15143574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62135089A Expired - Lifetime JP2583892B2 (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | パタ−ン形成用コントラストエンハンスト材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583892B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8080364B2 (en) | 2003-05-09 | 2011-12-20 | Panasonic Corporation | Pattern formation method |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62135089A patent/JP2583892B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8080364B2 (en) | 2003-05-09 | 2011-12-20 | Panasonic Corporation | Pattern formation method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2583892B2 (ja) | 1997-02-19 |
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