JPH02103545A - ポジ型レジスト材料およびパターン形成方法 - Google Patents
ポジ型レジスト材料およびパターン形成方法Info
- Publication number
- JPH02103545A JPH02103545A JP25602188A JP25602188A JPH02103545A JP H02103545 A JPH02103545 A JP H02103545A JP 25602188 A JP25602188 A JP 25602188A JP 25602188 A JP25602188 A JP 25602188A JP H02103545 A JPH02103545 A JP H02103545A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- copolymer
- layer
- positive type
- atom
- 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.)
- Pending
Links
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］
ポジ型レジスト材料およびそれを２層レジスト法での放
射線感光性上層レジストに用いてパターン形成する方法
に関し、 従来程度の実用的な感度を有しながら、下層の平坦化層
との選択比がもっと大きい２層レジストでの上層用ポジ
型レジスト材料を提供すること、およびこのレジスト材
料を用いてレジストパターンを形成する方法を提供する
ことを目的とし、少なくとも１個のＳｉ原子を含む置換
基によって少なくともひとつ核置換されたスチレン誘導
体とＳＯ□との共重合体からなるポジ型レジスト材料と
し、そしてこの材料を上層レジストに用いて通常の工程
でレジストパターンを形成するように構成する。
射線感光性上層レジストに用いてパターン形成する方法
に関し、 従来程度の実用的な感度を有しながら、下層の平坦化層
との選択比がもっと大きい２層レジストでの上層用ポジ
型レジスト材料を提供すること、およびこのレジスト材
料を用いてレジストパターンを形成する方法を提供する
ことを目的とし、少なくとも１個のＳｉ原子を含む置換
基によって少なくともひとつ核置換されたスチレン誘導
体とＳＯ□との共重合体からなるポジ型レジスト材料と
し、そしてこの材料を上層レジストに用いて通常の工程
でレジストパターンを形成するように構成する。
〔産業上の利用分野］
本発明は、レジスト材料およびそれを利用したパターン
形成方法に関し、より詳しく述べるならば、ポジ型レジ
スト材料およびそれを２層レジスト法での放射線感光性
上層レジストに用いてパターン形成する方法に関する。
形成方法に関し、より詳しく述べるならば、ポジ型レジ
スト材料およびそれを２層レジスト法での放射線感光性
上層レジストに用いてパターン形成する方法に関する。
本発明に係るレジスト材料およびパターン形成方法は、
半導体集積回路（半導体装置）の製造での微細加工に使
用される。
半導体集積回路（半導体装置）の製造での微細加工に使
用される。
［従来の技術］
近年、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体装置においては高官痩
化、高集積化が進んでおり、製造での微細カロエのため
に、レジストには高感度、サブミクロン級の解像度、お
よびドライエツチング耐性が求められている。そして、
微細化に伴い、回路基板上に生じる段差のために単層レ
ジストで高精度のレジストパターンを形成することは困
難である。これを解決するために、レジストを多層化し
、それぞれに機能を分担させることにより、総合性能を
向上させる方法が種々提案され、２層レジスト法はその
有力な方法である。
化、高集積化が進んでおり、製造での微細カロエのため
に、レジストには高感度、サブミクロン級の解像度、お
よびドライエツチング耐性が求められている。そして、
微細化に伴い、回路基板上に生じる段差のために単層レ
ジストで高精度のレジストパターンを形成することは困
難である。これを解決するために、レジストを多層化し
、それぞれに機能を分担させることにより、総合性能を
向上させる方法が種々提案され、２層レジスト法はその
有力な方法である。
２層レジスト法では、回路基板表面上に厚い有機態の平
坦化層を形成し、その上にドライエツチング耐性の良い
レジスト材料を薄（塗布し、この上層レジスト層を露光
・現像でパターニングし、そして酸素を用いたりアクテ
ィブイオンエツチング（０□−ＲＩＥ）によって平坦化
層をドライ現像する。
坦化層を形成し、その上にドライエツチング耐性の良い
レジスト材料を薄（塗布し、この上層レジスト層を露光
・現像でパターニングし、そして酸素を用いたりアクテ
ィブイオンエツチング（０□−ＲＩＥ）によって平坦化
層をドライ現像する。
このようにして従来よりも微細加工できるレジストパタ
ーンを形成することができる。この上層用レジストには
、高感度、高解像度かつ０□−ＲｒＥ耐性に優れている
ことが求められている。この上層用レジストとしてシリ
コン（Ｓｉ）含有ポリマーが用いられており、例えば、
ポリ （トリメチルシリルメチルメタクリレート）・・
・式Ａ、ポリ （トリメチルシリルメチルα−クロロア
クリレート）・・・弐Ｂ、あるいは、 ・・・式Ｃ１が知られている。
ーンを形成することができる。この上層用レジストには
、高感度、高解像度かつ０□−ＲｒＥ耐性に優れている
ことが求められている。この上層用レジストとしてシリ
コン（Ｓｉ）含有ポリマーが用いられており、例えば、
ポリ （トリメチルシリルメチルメタクリレート）・・
・式Ａ、ポリ （トリメチルシリルメチルα−クロロア
クリレート）・・・弐Ｂ、あるいは、 ・・・式Ｃ１が知られている。
Ｃ８゜
ＣＨ３
ｌ
＋ＣＨ２−Ｃ−＋−ｒ−＋ＳＯ２→１
ＣＨ，・・・Ｃ
ＬＣＳｉ ＣＨ３
ＣＨ。
［発明が解決しようとする課題］
上述したようなシリコン含有ポリマーの上層レジストで
は下層の平坦化層との０２ ＲＩＥでの選択比が２０
以下とそれほど大きくなく実用上まだ不十分である。
は下層の平坦化層との０２ ＲＩＥでの選択比が２０
以下とそれほど大きくなく実用上まだ不十分である。
本発明の目的は、従来程度の実用的な感度を有しながら
、下層の平坦化層との選択比がもっと大きい２層レジス
トでの上層用ポジ型レジスト材料を提供することであり
、そしてこのレジスト材料を用いてレジストパターンを
形成する方法を提供することである。
、下層の平坦化層との選択比がもっと大きい２層レジス
トでの上層用ポジ型レジスト材料を提供することであり
、そしてこのレジスト材料を用いてレジストパターンを
形成する方法を提供することである。
Ｃ課題を解決するための手段〕
上述の目的が、少なくとも１個のＳｉ原子を含む置換基
によって少なくともひとつ核置換されたスチレン誘導体
とＳＯ２との共重合体からなるポジ型レジスト材料によ
って達成される。
によって少なくともひとつ核置換されたスチレン誘導体
とＳＯ２との共重合体からなるポジ型レジスト材料によ
って達成される。
上記共重合体が次式によって表されるものであることは
好ましい。
好ましい。
式中、ＸはＨ又はアルキル基を表し、
上であり、Ｚは（５ｉ（ＣＨｘ）＋ ｌ Ｉ（Ｎ （Ｓ
ｉ（Ｃ１ｌ□）°））、 （Ｎ （Ｓｔ（Ｃ１：＋）＋） ｚ ） １！は１以 のいずれかを表す。
ｉ（Ｃ１ｌ□）°））、 （Ｎ （Ｓｔ（Ｃ１：＋）＋） ｚ ） １！は１以 のいずれかを表す。
さらに、上述した共重合体の高分子材料を、２層レジス
ト法における上層レジスト（ポジ型レジスト層）に用い
て通常の工程でレジストパターンを形成することができ
る。
ト法における上層レジスト（ポジ型レジスト層）に用い
て通常の工程でレジストパターンを形成することができ
る。
（作 用〕
本発明によると、少なくとも１個のＳｉ原子を含む置換
基によって少なくともひとつ核置換されたスチレン誘導
体を用いるので、０□−１１１Ｅでの下層平坦化層との
選択比を向上させることができる。
基によって少なくともひとつ核置換されたスチレン誘導
体を用いるので、０□−１１１Ｅでの下層平坦化層との
選択比を向上させることができる。
そして、このスチレン誘導体とＳＯｚとの共重合体とす
ることによって主鎖に総合エネルギーの小さｕｌ Ｃ−
３結合を導入し、放射線（紫外線、遠紫外線、Ｘ線ない
し電子線）が照射されたときの分解効率を高め、実用的
感度を有するポジ型レジストとすることができる。
ることによって主鎖に総合エネルギーの小さｕｌ Ｃ−
３結合を導入し、放射線（紫外線、遠紫外線、Ｘ線ない
し電子線）が照射されたときの分解効率を高め、実用的
感度を有するポジ型レジストとすることができる。
以下、本発明の実施態様例によって本発明の詳細な説明
する。
する。
尖脂±土
ｐ−クロロスチレンとトリメチルシリルクロリドとから
グリニャード反応によって得られたｐ −トリメチルス
チレン１０ｇに対し、トルエン５〇−および５０２１０
０ｍ１を導入し、ＡＩＢＮを重合開始剤として添加し、
反応温度５０°Ｃにて約２０時間反応させて共重合体（
ポリマー）を得た。それを再沈法により精製して、分子
量５万、分散度２、スチレンとＳＯ２との組成比（ｍ：
ｎ）７：３の共重合体が得られた。この重合体をシクロ
ヘキサノンを溶媒として、シリコンウェハー上にスピン
コード塗布し、１８０°Ｃｌ２Ｏ分間でプクベークを行
ない０．３趨厚さのレジスト層を形成した。このレジス
ト層に電子線露光装置にて電子線ビーム（加速電圧２０
ｋＶ）を照射（で露光）し、１，４−ジオキサン／ＩＰ
Ａ＝２／１の現像液を用いて６０秒間現像した。その結
果として、このレジスト層の感度はＥｔｈ＝１０μＣ／
ａｆｌであり、実用的なものが、得られた。
グリニャード反応によって得られたｐ −トリメチルス
チレン１０ｇに対し、トルエン５〇−および５０２１０
０ｍ１を導入し、ＡＩＢＮを重合開始剤として添加し、
反応温度５０°Ｃにて約２０時間反応させて共重合体（
ポリマー）を得た。それを再沈法により精製して、分子
量５万、分散度２、スチレンとＳＯ２との組成比（ｍ：
ｎ）７：３の共重合体が得られた。この重合体をシクロ
ヘキサノンを溶媒として、シリコンウェハー上にスピン
コード塗布し、１８０°Ｃｌ２Ｏ分間でプクベークを行
ない０．３趨厚さのレジスト層を形成した。このレジス
ト層に電子線露光装置にて電子線ビーム（加速電圧２０
ｋＶ）を照射（で露光）し、１，４−ジオキサン／ＩＰ
Ａ＝２／１の現像液を用いて６０秒間現像した。その結
果として、このレジスト層の感度はＥｔｈ＝１０μＣ／
ａｆｌであり、実用的なものが、得られた。
次に、シリコンウェハーにノボラック系レジスト （Ｏ
ＦＰＲ−８００、東京応化工業製商品）を２．０ ａｎ
厚さにスピンコード塗布し、２００°Ｃにて６０分間ベ
ーキングして下層レジスト（平坦化層）とした。
ＦＰＲ−８００、東京応化工業製商品）を２．０ ａｎ
厚さにスピンコード塗布し、２００°Ｃにて６０分間ベ
ーキングして下層レジスト（平坦化層）とした。
その上に前述の共重合体を同様に塗布して上層レジスト
とし、同様に電子線ビーム露光し、現像して０．３声ラ
インアンドスペースの上層レジストパターン（ポジ型）
を得た。このパターンをマスクとして０２ ＲＩＥ（
酸素５０ＳＣＣＭ 、 ０．０６Ｔｏｒｒ 、 ５０Ｗ
）で２５分間エツチング処理を行った。結果、寸法シ
フトを伴うことなく下層レジストにパターンが転写され
た。このときの上層レジストの膜減り量は約５０ｔ＋ｍ
であり、選択比は４０倍であった。
とし、同様に電子線ビーム露光し、現像して０．３声ラ
インアンドスペースの上層レジストパターン（ポジ型）
を得た。このパターンをマスクとして０２ ＲＩＥ（
酸素５０ＳＣＣＭ 、 ０．０６Ｔｏｒｒ 、 ５０Ｗ
）で２５分間エツチング処理を行った。結果、寸法シ
フトを伴うことなく下層レジストにパターンが転写され
た。このときの上層レジストの膜減り量は約５０ｔ＋ｍ
であり、選択比は４０倍であった。
裏胤桝１
（ビストリメチルシリル）アシノスチレン（信越化学）
１０ｇに対し、ＤＭＦ （ジメチルホルムアミド）５０
ａ／およびｓｏｚ １００ｍ７を導入し、ＡＩＢＮを重
合開始剤として添加し、反応温度５０°Ｃにて約３０時
間反応させて共重合体を得た。それを再沈法により精製
して、分子量５万、分散度２．９、組成比（ｍ：ｎ）２
：１の共重合体が得られた。
１０ｇに対し、ＤＭＦ （ジメチルホルムアミド）５０
ａ／およびｓｏｚ １００ｍ７を導入し、ＡＩＢＮを重
合開始剤として添加し、反応温度５０°Ｃにて約３０時
間反応させて共重合体を得た。それを再沈法により精製
して、分子量５万、分散度２．９、組成比（ｍ：ｎ）２
：１の共重合体が得られた。
この共重合体を１．４−ジオキサン溶液としておく。
一方、実施例１と同様にシリコンウェハーに０ＦＰＲ−
８００を２．０μ厚さにスピンコード塗布し、２００°
Ｃにて６０分間ベーキングして下層レジスト（平坦化Ｎ
）とした。この下層レジストの上に上記共重合体含有溶
液を０．３４厚さにスピンコード塗布し、１８０°Ｃに
て２０分間ベーキングして上層レジストを形成した。そ
して、実施例１と同様に上層レジストを電子線ビーム露
光し、ＴＨＦ （テトラヒドロフラン）で２０秒間現像
し、０．３μラインアンドスペースの上層レジストパタ
ーン（ポジ型）を得た。この上層レジストの感度は１５
μＣ／Ｃシであった。
８００を２．０μ厚さにスピンコード塗布し、２００°
Ｃにて６０分間ベーキングして下層レジスト（平坦化Ｎ
）とした。この下層レジストの上に上記共重合体含有溶
液を０．３４厚さにスピンコード塗布し、１８０°Ｃに
て２０分間ベーキングして上層レジストを形成した。そ
して、実施例１と同様に上層レジストを電子線ビーム露
光し、ＴＨＦ （テトラヒドロフラン）で２０秒間現像
し、０．３μラインアンドスペースの上層レジストパタ
ーン（ポジ型）を得た。この上層レジストの感度は１５
μＣ／Ｃシであった。
次に上層レジストパターンをマスクとして、実施例１と
同じに０２−１？ＩＥでエツチング処理を行った結果、
寸法シフトを伴うことなく下層レジストにパターンが転
写された。このときの上層レジストの膜減り量はほとん
どなく、選択比は１００倍以上であった。
同じに０２−１？ＩＥでエツチング処理を行った結果、
寸法シフトを伴うことなく下層レジストにパターンが転
写された。このときの上層レジストの膜減り量はほとん
どなく、選択比は１００倍以上であった。
本発明によれば、従来の同程度の実用的な感度を有しか
つ下層レジスト（平坦化層）との選択比に優れた上層用
ポジ型レジストが得られ、従来よりも進んだ微細レジス
トパターンの形成そして微細加工を可能にする。
つ下層レジスト（平坦化層）との選択比に優れた上層用
ポジ型レジストが得られ、従来よりも進んだ微細レジス
トパターンの形成そして微細加工を可能にする。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１個のＳｉ原子を含む置換基によって少
なくともひとつ核置換されたスチレン誘導体とＳＯ＿２
との共重合体からなるポジ型レジスト材料。 ２、前記共重合体は次式によって表される請求項１記載
の材料。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、ＸはＨ又はアルキル基を表し、ｌは１以上であり
、Ｚは｛Ｓｉ（ＣＨ＿３）＿３｝＿ｌ｛▲数式、化学式
、表等があります▼｝＿ｌ、 ｛Ｎ〔Ｓｉ（ＣＨ＿３）＿３〕＿２｝＿ｌ 、のいずれ
かを表す。 ３、半導体回路基板上に有機物の平坦化層を形成し、そ
の上に高分子材料の薄膜を形成し、パターン形成を行う
２層レジスト法において、前記高分子材料に請求項１又
は２記載のポジ型レジスト材料を用いることを特徴とす
るパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25602188A JPH02103545A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | ポジ型レジスト材料およびパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25602188A JPH02103545A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | ポジ型レジスト材料およびパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02103545A true JPH02103545A (ja) | 1990-04-16 |
Family
ID=17286812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25602188A Pending JPH02103545A (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | ポジ型レジスト材料およびパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02103545A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04251850A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-09-08 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体素子の製造方法 |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP25602188A patent/JPH02103545A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04251850A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-09-08 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体素子の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0067066B2 (en) | Dry-developing resist composition | |
| GB2097143A (en) | Solid state devices produced by plasma developing of resists | |
| US4764247A (en) | Silicon containing resists | |
| US5194364A (en) | Process for formation of resist patterns | |
| EP0333591A2 (en) | Process for formation of resist patterns | |
| JPS60119550A (ja) | パタン形成材料及びパタン形成方法 | |
| JPH11186243A (ja) | 酸化シリコン層のエッチング方法 | |
| JPH02115853A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2981094B2 (ja) | 放射線感応性樹脂組成物 | |
| JPS6360892B2 (ja) | ||
| JPH02103545A (ja) | ポジ型レジスト材料およびパターン形成方法 | |
| JPS63279245A (ja) | ネガ型レジスト組成物 | |
| JPH03132760A (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JPH0383063A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPH0314333B2 (ja) | ||
| JPS62299965A (ja) | ネガ形レジスト組成物 | |
| JPS59121042A (ja) | ネガ型レジスト組成物 | |
| JPS62226147A (ja) | ポジ型レジスト材料 | |
| JPS59192245A (ja) | レジスト材料 | |
| JPS6197651A (ja) | パタ−ン形成用材料及びパタ−ン形成方法 | |
| JPS6120031A (ja) | レジスト材料およびその製造方法 | |
| JPS62172342A (ja) | パタ−ン形成用材料 | |
| EP0248021B1 (en) | Electron beam sensitive positive resist | |
| JPS62222247A (ja) | ポジ型フオトレジスト材料 | |
| JPS63118739A (ja) | レジストパタ−ン形成方法 |