JPH01140143A - パターン形成材料 - Google Patents
パターン形成材料Info
- Publication number
- JPH01140143A JPH01140143A JP62299313A JP29931387A JPH01140143A JP H01140143 A JPH01140143 A JP H01140143A JP 62299313 A JP62299313 A JP 62299313A JP 29931387 A JP29931387 A JP 29931387A JP H01140143 A JPH01140143 A JP H01140143A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- forming material
- pattern forming
- light
- resist
- 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.)
- Granted
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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〕
本発明は半導体素子を製造するときに用いら屯るパター
ン形成材料すなわちレジスト材料に係り、露光エネルギ
ー源としてたとえば２４９ｎｌｌｌのすなわちＫｒＦエ
キシマ・レーザー、遠紫外線光等を用いてパターン形成
する際のポジ型レジスト材料に関する。
ン形成材料すなわちレジスト材料に係り、露光エネルギ
ー源としてたとえば２４９ｎｌｌｌのすなわちＫｒＦエ
キシマ・レーザー、遠紫外線光等を用いてパターン形成
する際のポジ型レジスト材料に関する。
エキシマ・レーザー（ＡｒＦ ：１９３ｎｍ 、 ）（
ｒＦ ：２４９ｎｍ 、 ＸｅＣＪ！ ：３０８ｎｍな
ど）、遠紫外線（１９０〜３３０止付近）を露光源とす
る時のしシスト（ＤＵＶレジスト）としては、ポジ型で
は、ＡＺ２４００（シラプレー社＞、ＰＭＭＡ（ポリメ
チルメタクリレート）、ネガ型ではＰＧＭＡ（ポリグリ
シジルメタクリレート）、ＣＭＳ（クロロメチル化スチ
レン：東ソー）などが提案されている。ＰＭＭＡ、ＰＧ
ＭＡはドライエツチング耐性が悪い上に、非常に感度が
悪い。
ｒＦ ：２４９ｎｍ 、 ＸｅＣＪ！ ：３０８ｎｍな
ど）、遠紫外線（１９０〜３３０止付近）を露光源とす
る時のしシスト（ＤＵＶレジスト）としては、ポジ型で
は、ＡＺ２４００（シラプレー社＞、ＰＭＭＡ（ポリメ
チルメタクリレート）、ネガ型ではＰＧＭＡ（ポリグリ
シジルメタクリレート）、ＣＭＳ（クロロメチル化スチ
レン：東ソー）などが提案されている。ＰＭＭＡ、ＰＧ
ＭＡはドライエツチング耐性が悪い上に、非常に感度が
悪い。
又ＣＭＳも感度が悪い（ＰＭＭＡより１０倍程度良いが
、それでも２４９０ｍのＫｒＦレーザーで約１０００〜
２０００ｍＪ／ｃａｆ必要（膜厚的ｏ、ｓμｍのとき）
）。Ａ Ｚ ２４００は、エツチング耐性もあり（ノボ
ラック樹脂である故）、感度も市販・開発されたＤＬＩ
Ｖレジストの中では最も良いが（２４９ｎｍ Ｋ ｒ
Ｆレーザーで約１００ ｍＪ／ａｉ （膜厚的１．０μ
ｍのとき））、ＤＵ■光で露光したときに、露光後の透
過率が小さく、レジストがＤＵｖ光を吸収する成分がも
ともと多量に含まれていることがわかる。
、それでも２４９０ｍのＫｒＦレーザーで約１０００〜
２０００ｍＪ／ｃａｆ必要（膜厚的ｏ、ｓμｍのとき）
）。Ａ Ｚ ２４００は、エツチング耐性もあり（ノボ
ラック樹脂である故）、感度も市販・開発されたＤＬＩ
Ｖレジストの中では最も良いが（２４９ｎｍ Ｋ ｒ
Ｆレーザーで約１００ ｍＪ／ａｉ （膜厚的１．０μ
ｍのとき））、ＤＵ■光で露光したときに、露光後の透
過率が小さく、レジストがＤＵｖ光を吸収する成分がも
ともと多量に含まれていることがわかる。
第２図に２４９ｎｍレーザーで照射した場合の紫外分光
曲線を示す。ＤｅｅｐＵＶ（以下単にＤＵ■と略記）即
ち遠紫外領域特に２４Ｑｎｍ付近の透過率が低いため、
ＡＺ２４００を用いて２４９ｎｍ光でパターン形成した
ときには、光がレジスト中で吸収されるため、コントラ
ストの良好なレジストパターンは形成できない。（たと
えば、Ｈ，Ｉｔ。
曲線を示す。ＤｅｅｐＵＶ（以下単にＤＵ■と略記）即
ち遠紫外領域特に２４Ｑｎｍ付近の透過率が低いため、
ＡＺ２４００を用いて２４９ｎｍ光でパターン形成した
ときには、光がレジスト中で吸収されるため、コントラ
ストの良好なレジストパターンは形成できない。（たと
えば、Ｈ，Ｉｔ。
ら、ｓｙｍｐｈ、 Ｏｎ ＶＬＳＩ Ｔｅｃｈ、 （１
９８２）、に、Ｊ。
９８２）、に、Ｊ。
０ｒｖｅｋら、５ＰＩＥ （１９８６）、 Ｖ、
Ｐｏｔ ら、５ＰＩＥ第３図を用いて従来のＡ Ｚ
２４００を用いたレジストパターン形成方法を示す。
Ｐｏｔ ら、５ＰＩＥ第３図を用いて従来のＡ Ｚ
２４００を用いたレジストパターン形成方法を示す。
基板１上にＡＺ２４００を回転塗布し、厚さ１．５μ辺
のレジスト膜、を得る（第３図（ａ））、つぎに２４９
ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ−光４により選択的にレジ
スト３を露光４する（第３図（ｂ））。そして、最後に
通常のアルカリ現像処理を施してレジストパターン３ａ
が得られる（第３図（Ｃ））。
のレジスト膜、を得る（第３図（ａ））、つぎに２４９
ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ−光４により選択的にレジ
スト３を露光４する（第３図（ｂ））。そして、最後に
通常のアルカリ現像処理を施してレジストパターン３ａ
が得られる（第３図（Ｃ））。
ところが、前述のように従来のＡ Ｚ ２４００は下部
まで光が到達しないために、レジストパターン３ａはそ
の形状が劣化したものとなっている。
まで光が到達しないために、レジストパターン３ａはそ
の形状が劣化したものとなっている。
このように光の表面吸収が大きいＡ Ｚ ２４００のよ
うな従来のレジストでは、露光をたとえばＫｒＦ ２４
９ｎｌｌｌエキシマ・レーザー光のような短波長光源を
用いた場合微細なパターンを形状良く得ることは不可能
である。
うな従来のレジストでは、露光をたとえばＫｒＦ ２４
９ｎｌｌｌエキシマ・レーザー光のような短波長光源を
用いた場合微細なパターンを形状良く得ることは不可能
である。
すなわち、本発明の目的は従来のレジストにおいて露光
光（特に２４９１エキシマ・レーザー光）の吸収が大き
い事により発生したレジストパターンの解像度・コント
ラストの劣化を防止することにある。
光（特に２４９１エキシマ・レーザー光）の吸収が大き
い事により発生したレジストパターンの解像度・コント
ラストの劣化を防止することにある。
本発明は前記問題点を解決するために、ＤＬＪ■光であ
る２４９ｎｌｌｌのエキシマ・レーザー露光などにおい
て耐エツチング性がありかつ、感度・解像度・コントラ
ストの良好なパターン形成材料を提供するものである。
る２４９ｎｌｌｌのエキシマ・レーザー露光などにおい
て耐エツチング性がありかつ、感度・解像度・コントラ
ストの良好なパターン形成材料を提供するものである。
この材料は、その樹脂が２４９止付近に吸収が少ないこ
と、及び、その感光体の２４９止に感度があり、かつ露
光後の透過率が大であること及び光照射部のみがアルカ
リ系水溶液で溶解すること、及びその溶媒が２４９ｎｍ
付近に吸収が少ないことが求められる。
と、及び、その感光体の２４９止に感度があり、かつ露
光後の透過率が大であること及び光照射部のみがアルカ
リ系水溶液で溶解すること、及びその溶媒が２４９ｎｍ
付近に吸収が少ないことが求められる。
本発明は以上の考察に基づき、下記−最大［ＩＩ］で表
わされる感光体であるオルトニトロベンジル化合物をス
チレン−マレイン酸共重合体に直接エステル化した樹脂
を見出した。
わされる感光体であるオルトニトロベンジル化合物をス
チレン−マレイン酸共重合体に直接エステル化した樹脂
を見出した。
（式中、１．ｍは整数、陽は置換基）
−上記の感光体であるオルトニトロベンジル化合物はモ
ノニトロ体の他ジニトロ体、トリニトロ体でもよく、又
ニトロベンジル化合物はスチレン−マレイン酸共重合体
のいずれかのカルボキシル基に対して、或は双方のカル
ボキシル基に対して少くともその１部をエステル化した
ものであってもよく、従って本発明で用いられる感光体
を含んだ樹脂は下記−最大［Ｉ］で表わすことができる
。
ノニトロ体の他ジニトロ体、トリニトロ体でもよく、又
ニトロベンジル化合物はスチレン−マレイン酸共重合体
のいずれかのカルボキシル基に対して、或は双方のカル
ボキシル基に対して少くともその１部をエステル化した
ものであってもよく、従って本発明で用いられる感光体
を含んだ樹脂は下記−最大［Ｉ］で表わすことができる
。
−（−ＣＨ−ＣＩ Ｉ汁Ｔ→ＣＨ−ＣＩ−１テｒ→Ｃｌ
−１−Ｃｔ−１＋。
−１−Ｃｔ−１＋。
＜１．ｍは１以上の整数、ｎはＯを含む整数。
Ｒ１は水素原子、アルキル基、アルケニル基。
ヒドロキシル基またはアルコキシ基。ゐ。
比は各々水素原子、アルキル基、アルケニ０．１．２ま
たは３、＆はアルコキシ基またはヒドロキシル基、比は
水素原子、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシル基
、アルコキシ基、ハロゲンまたはニトロ基）（ただ（Ｎ
Ｏ２）ｐ この感光体を含んだ樹脂は、２４９止付近の感度が大で
、又、露光後の透過率が大となるために良好なパターン
形成材料となる。
たは３、＆はアルコキシ基またはヒドロキシル基、比は
水素原子、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシル基
、アルコキシ基、ハロゲンまたはニトロ基）（ただ（Ｎ
Ｏ２）ｐ この感光体を含んだ樹脂は、２４９止付近の感度が大で
、又、露光後の透過率が大となるために良好なパターン
形成材料となる。
即ち、本発明に係る樹脂は以下の如き光反応を生じる。
一一一」■−〇
（１１ｍは整数、陽は置換基）
また上記生成物はカルボン酸を含んだ樹脂である為にア
ルカリ水溶液で溶解する事となる。
ルカリ水溶液で溶解する事となる。
なお、更に未露光部のアルカリ可溶性を阻止する為に鋭
意検討した結果、５ＯｚＣ１基を含む化合物を混合させ
る事により、理由は良くわからないが、未露光部は全く
アルカリ現像液で溶解せず、露光部のみが溶解するとい
う事を見出した。
意検討した結果、５ＯｚＣ１基を含む化合物を混合させ
る事により、理由は良くわからないが、未露光部は全く
アルカリ現像液で溶解せず、露光部のみが溶解するとい
う事を見出した。
更にパターンプロファイルが改良される事を見出した。
ここで用いられる５Ｏ２Ｃ１化合物は、Ｒ５ＯｚＣＪ！
：Ｒはパターン形成材料と相溶性Ｃ２Ｒ５５ＯｚＣ１等
があげられる。
：Ｒはパターン形成材料と相溶性Ｃ２Ｒ５５ＯｚＣ１等
があげられる。
溶媒としてはパターン形成材料を溶解する様な溶媒であ
れば、いずれの溶媒でも良い。
れば、いずれの溶媒でも良い。
例えばエチルセロソルブアセテート、メチルイソブチル
ケトン、ジイソブチルケトン、ジオキサン等があげられ
る。好ましくは、露光に用いる光を吸収しない溶媒が良
く、例えば２４９止の光に対しては、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテルとか、ジエチレングリコールジエ
チルエーテル等があげられる。
ケトン、ジイソブチルケトン、ジオキサン等があげられ
る。好ましくは、露光に用いる光を吸収しない溶媒が良
く、例えば２４９止の光に対しては、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテルとか、ジエチレングリコールジエ
チルエーテル等があげられる。
本発明のパターン形成材料を２４９ｎｎ＋のＫｒＦエキ
シマΦレーザー露光に用いることにより、形状の良い超
微細レジストパターンを形成することができる。
シマΦレーザー露光に用いることにより、形状の良い超
微細レジストパターンを形成することができる。
（その１）以下の組成から成るパターン形成材料を調製
した。
した。
（分子量３０００ ） ４ ｇジエチレング
リコールジメチルエーテル ２１ｇこの本発明のパター
ン形成材料を用いたレジストパターン形成方法を第１図
で説明する。半導体等の基板１上に本発明のパターン形
成材料２を回転塗布し、厚さ１．５μｍのレジスト膜を
得る（第１図（ａ））、ツぎに２４９止のＫｒＦエキシ
マ・レーザー光４により選択的にレジスト２をマスク５
を介してパルス露光する（第１図（ｂ））。そして、最
後に通常のアルカリ現像処理を施して露光部を除去しレ
ジストパターン２ａが得られた（第１図（Ｃ））。なお
、このときレジストパターン２ａはマスク設計通りに精
度よくコントラストの良い微細パターン（０，３μ乳）
であった。
リコールジメチルエーテル ２１ｇこの本発明のパター
ン形成材料を用いたレジストパターン形成方法を第１図
で説明する。半導体等の基板１上に本発明のパターン形
成材料２を回転塗布し、厚さ１．５μｍのレジスト膜を
得る（第１図（ａ））、ツぎに２４９止のＫｒＦエキシ
マ・レーザー光４により選択的にレジスト２をマスク５
を介してパルス露光する（第１図（ｂ））。そして、最
後に通常のアルカリ現像処理を施して露光部を除去しレ
ジストパターン２ａが得られた（第１図（Ｃ））。なお
、このときレジストパターン２ａはマスク設計通りに精
度よくコントラストの良い微細パターン（０，３μ乳）
であった。
なお、このパターン形成材料のエツチング耐性を測定し
たところ市販のノボラック樹脂とほぼ同径の良好な結果
が得られた。
たところ市販のノボラック樹脂とほぼ同径の良好な結果
が得られた。
なお、本発明の実施例以外にもたとえば以下の如き例が
挙げられる。もちろんこれに限るものではない。
挙げられる。もちろんこれに限るものではない。
（１：ｍ：ｎの比は任意）
〔６発明の効果〕
本発明によれば、特にＤＬＪＶ光やエキシマレーザ−光
による露光・現像に際しての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、結果
として半導体素子の微細化２歩留り向上につながり、工
業的価値が高い。
による露光・現像に際しての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、結果
として半導体素子の微細化２歩留り向上につながり、工
業的価値が高い。
第１図（ａ） （ｂ） （ｃ）は本発明の一実施例のパ
ターン形成材料を用いたパターン形成方法の工程を順次
示した断面図、第２図は従来のレジスト（ＡＺ２４００
）の露光前後のＤＵｖ領域での紫外分光曲線−、第３図
（ａ） （ｂ） （ｃ）は従来のパターン形成工程を順
次示した断面図である。 １・・・・・・・・基板 ２・・・・・・・・本発明のパターン形成材料４・・・
・・・・・エキシマレーザ−光５・・・・・・・・マス
ク ２ａ・・・・・・パターン 第１図 （ｂ） （Ｃ） 第２図 液長（ｎｍ ） 第３図 （Ｇ） （ｂ） （Ｃ）
ターン形成材料を用いたパターン形成方法の工程を順次
示した断面図、第２図は従来のレジスト（ＡＺ２４００
）の露光前後のＤＵｖ領域での紫外分光曲線−、第３図
（ａ） （ｂ） （ｃ）は従来のパターン形成工程を順
次示した断面図である。 １・・・・・・・・基板 ２・・・・・・・・本発明のパターン形成材料４・・・
・・・・・エキシマレーザ−光５・・・・・・・・マス
ク ２ａ・・・・・・パターン 第１図 （ｂ） （Ｃ） 第２図 液長（ｎｍ ） 第３図 （Ｇ） （ｂ） （Ｃ）
Claims (1)
- （１）下記一般式［ I ］ ▲数式、化学式、表等があります▼［ I ］ （ｌ、ｍは１以上の整数、ｎは０を含む整数。 Ｒ＿１は水素原子、アルキル基、アルケニル基、ヒドロ
キシル基またはアルコキシ基。Ｒ＿２、Ｒ＿３は各々水
素原子、アルキル基、アルケニル基、Ｒ＿４基含有アル
キル基、フェニル基、▲数式、化学式、表等があります
▼基または▲数式、化学式、表等があります▼基（Ｐは ０、１、２または３、Ｒ＿４はアルコキシ基またはヒド
ロキシル基、Ｒ＿５は水素原子、アルキル基、アルケニ
ル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ハロゲンまたは
ニトロ基）（ただ し、Ｒ＿２および／またはＲ＿３の少くとも一部は▲数
式、化学式、表等があります▼基を含む）） で表わされる１種の樹脂あるいは２種以上の樹脂の混合
物と、ＳＯ＿２Ｃｌ基を含む化合物と、溶媒から成るパ
ターン形成材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62299313A JPH01140143A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | パターン形成材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62299313A JPH01140143A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | パターン形成材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01140143A true JPH01140143A (ja) | 1989-06-01 |
| JPH057706B2 JPH057706B2 (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=17870920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62299313A Granted JPH01140143A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | パターン形成材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01140143A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03223857A (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パターン形成方法 |
| KR100558190B1 (ko) * | 1998-03-20 | 2006-03-10 | 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 | 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물 |
-
1987
- 1987-11-27 JP JP62299313A patent/JPH01140143A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03223857A (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パターン形成方法 |
| KR100558190B1 (ko) * | 1998-03-20 | 2006-03-10 | 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 | 원자외선 노광용 포지티브 포토레지스트 조성물 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH057706B2 (ja) | 1993-01-29 |
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