JPS6360893B2 - - Google Patents
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- JPS6360893B2 JPS6360893B2 JP8756981A JP8756981A JPS6360893B2 JP S6360893 B2 JPS6360893 B2 JP S6360893B2 JP 8756981 A JP8756981 A JP 8756981A JP 8756981 A JP8756981 A JP 8756981A JP S6360893 B2 JPS6360893 B2 JP S6360893B2
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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
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
- G03F7/0755—Non-macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はネガレジストパターンの形成方法に関
する。更に詳しく述べるならば、本発明は電子
線、Ｘ線、イオンビームなどの如き電離放射線に
より露光後、酸素プラズマ、アルゴンガスプラズ
マ、酸素―アルゴン混合ガスプラズマ、酸素―沸
素系ガス混合ガスプラズマなどを用いてドライ現
像することを含むネガレジストパターンの形成方
法に関する。
する。更に詳しく述べるならば、本発明は電子
線、Ｘ線、イオンビームなどの如き電離放射線に
より露光後、酸素プラズマ、アルゴンガスプラズ
マ、酸素―アルゴン混合ガスプラズマ、酸素―沸
素系ガス混合ガスプラズマなどを用いてドライ現
像することを含むネガレジストパターンの形成方
法に関する。
従来、半導体集積回路等の電子デバイスの製造
におけるレジストパターンの形成には、現像液を
用いて現像するレジストが使用されている。例え
ば、電子線ポジ型レジストのポリメチルメタクリ
レートやネガ型のポリグリシジルメタクリレート
などがある。これらの従来のレジストは現像液を
使用して現像するために、レジストが現像時に膨
潤や収縮を起し、サブミクロンのパターンを形成
することは困難である。
におけるレジストパターンの形成には、現像液を
用いて現像するレジストが使用されている。例え
ば、電子線ポジ型レジストのポリメチルメタクリ
レートやネガ型のポリグリシジルメタクリレート
などがある。これらの従来のレジストは現像液を
使用して現像するために、レジストが現像時に膨
潤や収縮を起し、サブミクロンのパターンを形成
することは困難である。
従つて、本発明の目的はドライ現像によるレジ
ストパターンの形成を可能にし、信頼性の高い微
細レジストパターンの形成を容易にすることにあ
る。
ストパターンの形成を可能にし、信頼性の高い微
細レジストパターンの形成を容易にすることにあ
る。
本発明によれば基板上にネガレジストパターン
を形成する方法が提供されるのであつて、この方
法は前記基板上にプラズマによりエツチング可能
な物質を塗布し、この下部層上に下記一般式又
は： 上式中、Ｒはそれぞれ炭素数１〜６のアルキル
基、ベンジル基、フエニル基又はシクロヘキシル
基を表わす〕 で示される単量体の重合体又はこれらの単量体の
共重合体に下記一般式： 〔上式中、Ｘはそれぞれメチル基、フエニル
基、ビフエニル基、フエニルアミノ基、フエノキ
シ基、ベンジル基、シアノ基、ビニル基又はアセ
トキシ基を表わし、Ｙは水素原子、ヒドロキシ
基、アジド基、ビニル基、エトキシ基、ブトキシ
基、フエノキシ基、ハロゲン原子、ベンジル基、
フエニル基、メチル基、ｔ―ブチル基、ビフエニ
ル基又はアセトキシ基を表わし、Ｚはフエニル
基、ヒドロキシ基、ベンジル基、メチル基、ｔ―
ブチル基、フエノキシ基、ハロゲン原子、ビフエ
ニル基又はアセトキシ基を表わす〕 で示されるシリコン化合物を１〜50重量％含有せ
しめたレジスト組成物を塗布し、このレジスト層
を電離放射線に露光し、次いでプラズマにより現
像した後、更に引続き前記下部層をプラズマによ
りエツチングすることを特徴とする。
を形成する方法が提供されるのであつて、この方
法は前記基板上にプラズマによりエツチング可能
な物質を塗布し、この下部層上に下記一般式又
は： 上式中、Ｒはそれぞれ炭素数１〜６のアルキル
基、ベンジル基、フエニル基又はシクロヘキシル
基を表わす〕 で示される単量体の重合体又はこれらの単量体の
共重合体に下記一般式： 〔上式中、Ｘはそれぞれメチル基、フエニル
基、ビフエニル基、フエニルアミノ基、フエノキ
シ基、ベンジル基、シアノ基、ビニル基又はアセ
トキシ基を表わし、Ｙは水素原子、ヒドロキシ
基、アジド基、ビニル基、エトキシ基、ブトキシ
基、フエノキシ基、ハロゲン原子、ベンジル基、
フエニル基、メチル基、ｔ―ブチル基、ビフエニ
ル基又はアセトキシ基を表わし、Ｚはフエニル
基、ヒドロキシ基、ベンジル基、メチル基、ｔ―
ブチル基、フエノキシ基、ハロゲン原子、ビフエ
ニル基又はアセトキシ基を表わす〕 で示されるシリコン化合物を１〜50重量％含有せ
しめたレジスト組成物を塗布し、このレジスト層
を電離放射線に露光し、次いでプラズマにより現
像した後、更に引続き前記下部層をプラズマによ
りエツチングすることを特徴とする。
一般式で示される単量体の重合体の例として
は、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタ
クリレート、ポリｎ―プロピルメタクリレート、
ポリｉ―プロピルメタクリレート、ポリｎ―ブチ
ルメタクリレート、ポリsec―ブチルメタクリレ
ート、ポリｔ―ブチルメタクリレート、ポリｎ―
アミルメタクリレート、ポリｎ―ヘキシルメタク
リレート、ポリベンジルメタクリレート、ポリフ
エニルメタクリレート、ポリシクロヘキシルメタ
クリレートなどがある。また、一般式で示され
単量体の重合体の例としては、ポリメチルイソプ
ロペニルケトン、ポリメチルフエニルメタクリレ
ートなどがある。また、本発明においては、前記
単量体と単量体との共重合体を有利に用いる
こともできる。
は、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタ
クリレート、ポリｎ―プロピルメタクリレート、
ポリｉ―プロピルメタクリレート、ポリｎ―ブチ
ルメタクリレート、ポリsec―ブチルメタクリレ
ート、ポリｔ―ブチルメタクリレート、ポリｎ―
アミルメタクリレート、ポリｎ―ヘキシルメタク
リレート、ポリベンジルメタクリレート、ポリフ
エニルメタクリレート、ポリシクロヘキシルメタ
クリレートなどがある。また、一般式で示され
単量体の重合体の例としては、ポリメチルイソプ
ロペニルケトン、ポリメチルフエニルメタクリレ
ートなどがある。また、本発明においては、前記
単量体と単量体との共重合体を有利に用いる
こともできる。
一般式で示されるシリコン化合物の例として
は次のものがある。即ち、ビス（ｐ―ビフエニ
ル）ジフエニルシラン、ビス（フエニルアミノ）
ジメチルシラン、ｔ―ブチルジメチルクロロシラ
ン、ｔ―ブチルジフエニルクロロシラン、ジベン
ジルジメチルシラン、ジシアノジメチルシラン、
ジフエニルシラノール、テトラアセトキシラン、
テトラフエノキシシラン、テトラフエニルシラ
ン、トリベンジルクロロシラン、トリフエニルク
ロロシラン、トリフエニルエトキシシラントリフ
エニルフルオロシラン、トリフエニルシラン、ト
リフエニルシラノール、トリフエニルシリルアジ
ド及びトリフエニルビニルシランである。
は次のものがある。即ち、ビス（ｐ―ビフエニ
ル）ジフエニルシラン、ビス（フエニルアミノ）
ジメチルシラン、ｔ―ブチルジメチルクロロシラ
ン、ｔ―ブチルジフエニルクロロシラン、ジベン
ジルジメチルシラン、ジシアノジメチルシラン、
ジフエニルシラノール、テトラアセトキシラン、
テトラフエノキシシラン、テトラフエニルシラ
ン、トリベンジルクロロシラン、トリフエニルク
ロロシラン、トリフエニルエトキシシラントリフ
エニルフルオロシラン、トリフエニルシラン、ト
リフエニルシラノール、トリフエニルシリルアジ
ド及びトリフエニルビニルシランである。
本発明の方法を、添附の図面を参照しながら、
更に説明する。即ち、本発明の方法は通常の方法
に従い、次の如き操作により実施することができ
る。先ず、第１図のイに示す如く、基板１上に下
部層２を形成する。これは、プラズマによりエツ
チングすることが可能な物質、例えばポリビニル
カルバゾール、ポリスチレン、フエノール樹脂、
環化ポリイソプレン樹脂、ポリイミド樹脂など、
をスピンコートやプラズマ重合などにより適用す
ることにより行うことができる。次いでこの下部
層２の上に上部レジスト層３を形成する。例え
ば、スピンコート法によりレジスト組成液を塗布
し、60〜80℃の温度で10〜30分間プリベークす
る。次に、これをロに示す如く、電子線等に露光
する。これにより上部レジスト層３の露光部分４
に含まれるシリコン化合物は蒸気圧のより低い化
合物に変化する。次いで、第１図のハの如く、こ
れをリリーフ処理に付する。このリリーフ処理
は、加熱処理、真空処理又は真空加熱処理であつ
てよく、これにより上部レジスト層３の未露光部
分のシリコン化合物の一部又はそのほとんどが除
去される。次に、レジスト層３のドライ現像と下
部層２のドライエツチングを行う。先ず、酸素プ
ラズマ等によるプラズマ処理により上部レジスト
層３の未露光部分が除去されて第１図のニに示す
状態となるが、引続いてプラズマ処理を施すと更
に下部層２がエツチングされてホに示す如く所望
のレジストパターンが形成されるものである。
更に説明する。即ち、本発明の方法は通常の方法
に従い、次の如き操作により実施することができ
る。先ず、第１図のイに示す如く、基板１上に下
部層２を形成する。これは、プラズマによりエツ
チングすることが可能な物質、例えばポリビニル
カルバゾール、ポリスチレン、フエノール樹脂、
環化ポリイソプレン樹脂、ポリイミド樹脂など、
をスピンコートやプラズマ重合などにより適用す
ることにより行うことができる。次いでこの下部
層２の上に上部レジスト層３を形成する。例え
ば、スピンコート法によりレジスト組成液を塗布
し、60〜80℃の温度で10〜30分間プリベークす
る。次に、これをロに示す如く、電子線等に露光
する。これにより上部レジスト層３の露光部分４
に含まれるシリコン化合物は蒸気圧のより低い化
合物に変化する。次いで、第１図のハの如く、こ
れをリリーフ処理に付する。このリリーフ処理
は、加熱処理、真空処理又は真空加熱処理であつ
てよく、これにより上部レジスト層３の未露光部
分のシリコン化合物の一部又はそのほとんどが除
去される。次に、レジスト層３のドライ現像と下
部層２のドライエツチングを行う。先ず、酸素プ
ラズマ等によるプラズマ処理により上部レジスト
層３の未露光部分が除去されて第１図のニに示す
状態となるが、引続いてプラズマ処理を施すと更
に下部層２がエツチングされてホに示す如く所望
のレジストパターンが形成されるものである。
本発明によれば、微細パターンの形成が容易に
行えることができる利点のほかに、下部層に例え
ば塩素系や弗素系のプラズマに耐性の高い材料を
用いることにより、基板加工層（Al配線層や
SuO2絶縁層）のドライエツチングを容易に行い
得るという利点が得られる。
行えることができる利点のほかに、下部層に例え
ば塩素系や弗素系のプラズマに耐性の高い材料を
用いることにより、基板加工層（Al配線層や
SuO2絶縁層）のドライエツチングを容易に行い
得るという利点が得られる。
以下、本発明を実施例により更に説明する。
実施例 １
シリコンウエーハ上に環化ポリイソプレン樹脂
（東京応化製OBC―83）を1μmの厚さに塗布し、
80℃，30分間、窒素中で加熱した。その上に、ポ
リｎ―ブチルメタクリレートにトリフエニルシラ
ン（PnBMAに対し23.1重量％）を加えシクロヘ
キサンに溶解したレジスト液を0.4μmの厚さに塗
布し80℃で20分間N2中で加熱した。この層構造
のレジストを加速電圧20kVの電子線で８×
10-5C／cm2の露光量にて露光した。次にこれを平
行平板型のリアクテイブスパツタエツチング装置
に入れ、６×10-5Torrまで減圧し、装置内を排
気した後現像ガスの酸素を導入した。現像条件は
酸素圧力0.4Torr、高周波数13.56MHz、印加電力
0.33W／cm2とした。現像時間４分間にてレジスト
が現像された。さらに引き続いて同条件にて13分
間エツチングすることにより第２層目が完全にエ
ツチングされた。出来たパターンは上部レジスト
層パターンに相応し、残存膜厚は約1.3μmであつ
た。
（東京応化製OBC―83）を1μmの厚さに塗布し、
80℃，30分間、窒素中で加熱した。その上に、ポ
リｎ―ブチルメタクリレートにトリフエニルシラ
ン（PnBMAに対し23.1重量％）を加えシクロヘ
キサンに溶解したレジスト液を0.4μmの厚さに塗
布し80℃で20分間N2中で加熱した。この層構造
のレジストを加速電圧20kVの電子線で８×
10-5C／cm2の露光量にて露光した。次にこれを平
行平板型のリアクテイブスパツタエツチング装置
に入れ、６×10-5Torrまで減圧し、装置内を排
気した後現像ガスの酸素を導入した。現像条件は
酸素圧力0.4Torr、高周波数13.56MHz、印加電力
0.33W／cm2とした。現像時間４分間にてレジスト
が現像された。さらに引き続いて同条件にて13分
間エツチングすることにより第２層目が完全にエ
ツチングされた。出来たパターンは上部レジスト
層パターンに相応し、残存膜厚は約1.3μmであつ
た。
実施例 ２
シリコンウエーハ上にフエノール・ホルムアミ
ド樹脂を1μmの厚さに塗布し200℃で１時間加熱
した。その上に、ポリｎ―ブチルメタクリレート
にジフエニルシランジオールを16.7％の重量比で
加えシクロヘキサノンに溶解したレジスト液を
0.4μmの厚さに塗布し、60℃で20分間窒素中で加
熱した。この層構造のレジストを１×10-5C／cm2
（加速電圧20kV）の電子線露光量にて露光した。
その後１×10-5Torrの減圧下に１時間放置した。
これを実施例１と同様にドライエツチング装置に
入れ酸素にがドライ現像した。現像時間５分間に
てレジストが現像され続いて７分間で第２層目が
完全にエツチングされた。残存膜厚は約1.3μmで
あつた。
ド樹脂を1μmの厚さに塗布し200℃で１時間加熱
した。その上に、ポリｎ―ブチルメタクリレート
にジフエニルシランジオールを16.7％の重量比で
加えシクロヘキサノンに溶解したレジスト液を
0.4μmの厚さに塗布し、60℃で20分間窒素中で加
熱した。この層構造のレジストを１×10-5C／cm2
（加速電圧20kV）の電子線露光量にて露光した。
その後１×10-5Torrの減圧下に１時間放置した。
これを実施例１と同様にドライエツチング装置に
入れ酸素にがドライ現像した。現像時間５分間に
てレジストが現像され続いて７分間で第２層目が
完全にエツチングされた。残存膜厚は約1.3μmで
あつた。
実施例 ３
シリコンウエーハ上にポリイミド樹脂を1μmの
厚さに塗布し350℃で１時間加熱した。その上に
ポリｉ―プロピルメタクリレートにトリフエニル
シラノールを16.7％の重量比で加え、シクロヘキ
サンに溶解した。レジスト液を0.5μmの厚さに塗
布し、60℃で20分間N2中で加熱した。この層構
造のレジストを８×10-5C／cm2（加速電圧20kV）
の電子線露光量にて露光した。その後１×
10-5Torrの減圧下に１時間放置した後実施例１
と同様にドライエツチング装置に入れ酸素にてド
ライ現像した。現像時間７分間にてレジストが現
像され続いて20分間のエツチングにて第２層目が
完全にエツチングされた。残存膜厚は約1.3μmで
あつた。
厚さに塗布し350℃で１時間加熱した。その上に
ポリｉ―プロピルメタクリレートにトリフエニル
シラノールを16.7％の重量比で加え、シクロヘキ
サンに溶解した。レジスト液を0.5μmの厚さに塗
布し、60℃で20分間N2中で加熱した。この層構
造のレジストを８×10-5C／cm2（加速電圧20kV）
の電子線露光量にて露光した。その後１×
10-5Torrの減圧下に１時間放置した後実施例１
と同様にドライエツチング装置に入れ酸素にてド
ライ現像した。現像時間７分間にてレジストが現
像され続いて20分間のエツチングにて第２層目が
完全にエツチングされた。残存膜厚は約1.3μmで
あつた。
第１図は本発明に係る方法の工程を模式的に示
すフローシートである。図中、１は基板、２は下
部層、３は上部レジスト層、そして４は露光部分
である。
すフローシートである。図中、１は基板、２は下
部層、３は上部レジスト層、そして４は露光部分
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上にネガレジストパターンを形成するに
当り、前記基板上にプラズマによりエツチング可
能な物質を塗布し、この下部層上に下記一般式
又は： 〔上式中、Ｒはそれぞれ炭素数１〜６のアルキ
ル基、ベンジル基、フエニル基又はシクロヘキシ
ル基を表わす〕 で示される単量体の重合体又はこれらの単量体の
共重合体に下記一般式： 〔上式中、Ｘはそれぞれメチル基、フエニル
基、ビフエニル基、フエニルアミノ基、フエノキ
シ基、ベンジル基、シアノ基、ビニル基又はアセ
トキシ基を表わし、Ｙは水素原子、ヒドロキシ
基、アジド基、ビニル基、エトキシ基、ブトキシ
基、フエノキシ基、ハロゲン原子、ベンジル基、
フエニル基、メチル基、ｔ―ブチル基、ビフエニ
ル基又はアセトキシ基を表わし、Ｚはフエニル
基、ヒドロキシ基、ベンジル基、メチル基、ｔ―
ブチル基、フエノキシ基、ハロゲン原子、ビフエ
ニル基又はアセトキシ基を表わす〕 で示されるシリコン化合物を１〜50重量％含有せ
しめたレジスト組成物を塗布し、このレジスト層
を電離放射線に露光し、次いでプラズマにより現
像した後、更に引続き前記下部層をプラズマによ
りエツチングすることを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8756981A JPS57202535A (en) | 1981-06-09 | 1981-06-09 | Formation of negative resist pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8756981A JPS57202535A (en) | 1981-06-09 | 1981-06-09 | Formation of negative resist pattern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57202535A JPS57202535A (en) | 1982-12-11 |
| JPS6360893B2 true JPS6360893B2 (ja) | 1988-11-25 |
Family
ID=13918624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8756981A Granted JPS57202535A (en) | 1981-06-09 | 1981-06-09 | Formation of negative resist pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57202535A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57211143A (en) * | 1981-06-23 | 1982-12-24 | Oki Electric Ind Co Ltd | Formation of micropattern |
| US4552833A (en) * | 1984-05-14 | 1985-11-12 | International Business Machines Corporation | Radiation sensitive and oxygen plasma developable resist |
| GB8427149D0 (en) * | 1984-10-26 | 1984-12-05 | Ucb Sa | Resist materials |
| US4782008A (en) * | 1985-03-19 | 1988-11-01 | International Business Machines Corporation | Plasma-resistant polymeric material, preparation thereof, and use thereof |
| US4617085A (en) * | 1985-09-03 | 1986-10-14 | General Electric Company | Process for removing organic material in a patterned manner from an organic film |
-
1981
- 1981-06-09 JP JP8756981A patent/JPS57202535A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57202535A (en) | 1982-12-11 |
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