JPH02115853A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH02115853A JPH02115853A JP63268298A JP26829888A JPH02115853A JP H02115853 A JPH02115853 A JP H02115853A JP 63268298 A JP63268298 A JP 63268298A JP 26829888 A JP26829888 A JP 26829888A JP H02115853 A JPH02115853 A JP H02115853A
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- resist
- polymer
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- 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
- G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
- G03F7/0758—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds with silicon- containing groups in the side chains
-
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- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
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- Y10S438/948—Radiation resist
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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- Materials For Photolithography (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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】
〔概 要〕
有機物からなる平坦化層上に放射線感応性高分子の薄膜
を形成してパターン形成を行う半導体装置の製造方法に
関し、 工程を簡略化し、歩留まりおよびスループットを向上さ
せることを目的とし、 上記高分子としてプロトン酸を生じる物質と酸触媒によ
り脱離するSi含有基を持つ重合体からなるレジストを
用いて露光後、酸素反応性イオンエツチング、ECRエ
ツチングまたは反応性イオンビームエツチングで処理す
ることにより上層および平坦化層のバターニングを一工
程で行うことにより構成する。
を形成してパターン形成を行う半導体装置の製造方法に
関し、 工程を簡略化し、歩留まりおよびスループットを向上さ
せることを目的とし、 上記高分子としてプロトン酸を生じる物質と酸触媒によ
り脱離するSi含有基を持つ重合体からなるレジストを
用いて露光後、酸素反応性イオンエツチング、ECRエ
ツチングまたは反応性イオンビームエツチングで処理す
ることにより上層および平坦化層のバターニングを一工
程で行うことにより構成する。
本発明は、半導体集積回路の製造に際して、基板上に有
機物からなる平坦化層を設け、そのうえに放射線感応性
高分子の薄膜を形成してパターン形成を行う二層レジス
ト法による半導体装置の製造方法において、放射線感応
性レジスト、特にポジ型レジストを用いる半導体装置の
製造方法に関する。
機物からなる平坦化層を設け、そのうえに放射線感応性
高分子の薄膜を形成してパターン形成を行う二層レジス
ト法による半導体装置の製造方法において、放射線感応
性レジスト、特にポジ型レジストを用いる半導体装置の
製造方法に関する。
近年、集積回路の製造においては、素子の高密度化およ
び高集積化の要請が高まり、回路パターンの超微細化技
術確立が進められている。リソグラフィーにおいては、
従来の紫外線に変わって、波長の短い遠紫外線、X線、
電子線などの高エネルギー放射線を用いて、パターンを
形成する方法が開発されている。これに伴い、これら放
射線に悪心する高性能レジスト材料の開発が不可欠であ
る。集積回路製造に際しては、基板上にレジスト材料を
塗布した後、放射線を照射し、現像することによって微
細パターンを形成する。こうして得られたパターンをマ
スクとして基板をエツチングする手法が採られている。
び高集積化の要請が高まり、回路パターンの超微細化技
術確立が進められている。リソグラフィーにおいては、
従来の紫外線に変わって、波長の短い遠紫外線、X線、
電子線などの高エネルギー放射線を用いて、パターンを
形成する方法が開発されている。これに伴い、これら放
射線に悪心する高性能レジスト材料の開発が不可欠であ
る。集積回路製造に際しては、基板上にレジスト材料を
塗布した後、放射線を照射し、現像することによって微
細パターンを形成する。こうして得られたパターンをマ
スクとして基板をエツチングする手法が採られている。
かかる製造工程において、レジストには、高感度および
サブミクロン領域のパターンが得られる高解像性が求め
られている。また、エツチング工程においては、サイド
エッチフグの大きいウェットエツチング法に代わり、反
応性スパッタリングなどによるドライエツチング法に移
行している。このため、レジストには、更にドライエツ
チング耐性が要求されている。しかし、すべての性能を
満たすレジストはきわめて少ない。
サブミクロン領域のパターンが得られる高解像性が求め
られている。また、エツチング工程においては、サイド
エッチフグの大きいウェットエツチング法に代わり、反
応性スパッタリングなどによるドライエツチング法に移
行している。このため、レジストには、更にドライエツ
チング耐性が要求されている。しかし、すべての性能を
満たすレジストはきわめて少ない。
そこで、耐ドライエツチング性および基盤上の段差によ
るレジスト厚のばらつきによる解像性の違いを解決する
ため、基板上に厚く有機物の平坦化層を設け、そのうえ
に薄くレジスト材料を塗布することにより、高感度およ
、び高解像性を達成できる二層レジスト法が用いられて
いる。
るレジスト厚のばらつきによる解像性の違いを解決する
ため、基板上に厚く有機物の平坦化層を設け、そのうえ
に薄くレジスト材料を塗布することにより、高感度およ
、び高解像性を達成できる二層レジスト法が用いられて
いる。
二層レジスト法においては、上層にSiを含んだ重合体
を用い、上層を露光および現像してパタニングした後、
酸素反応性イオンエツチング(0,I?IE)により、
上層をマスクとして下層をエツチングすることによりパ
ターン形成を1〒っでいる。
を用い、上層を露光および現像してパタニングした後、
酸素反応性イオンエツチング(0,I?IE)により、
上層をマスクとして下層をエツチングすることによりパ
ターン形成を1〒っでいる。
しかし、この方法は、従来の単層レジストに比ベニ程が
複雑化するため、歩留まりおよびスループットの低下を
招き、このため工程の簡略化が望まれている。
複雑化するため、歩留まりおよびスループットの低下を
招き、このため工程の簡略化が望まれている。
本発明は、従って、かかる二層レジスト法において、工
程を簡略化し、歩留まりおよびスループットを向上させ
ることのできる方法を提供することを目的とする。
程を簡略化し、歩留まりおよびスループットを向上させ
ることのできる方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、基板上に有機物か
らなる平坦化層を設け、そのうえに高分子の薄膜を形成
してパターン形成を行う二層レジスト法を用いた半導体
装置の製造方法において、上記高分子としてプロトン酸
を生じる物質と酸触媒により脱離するSi含有基を持つ
重合体からなるレジストを用いて露光後、酸素反応性イ
オンエツチング、ECRエツチングまたは反応性イオン
ビームエツチングで処理することにより上層および平坦
化層のバターニングを一工程で行う工程を含むことを特
徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
らなる平坦化層を設け、そのうえに高分子の薄膜を形成
してパターン形成を行う二層レジスト法を用いた半導体
装置の製造方法において、上記高分子としてプロトン酸
を生じる物質と酸触媒により脱離するSi含有基を持つ
重合体からなるレジストを用いて露光後、酸素反応性イ
オンエツチング、ECRエツチングまたは反応性イオン
ビームエツチングで処理することにより上層および平坦
化層のバターニングを一工程で行う工程を含むことを特
徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
本発明に有用なレジスト重合体の好ましい例は、側鎖に
下記構造式(1)および(2)で示される構造を有する
重合体である。
下記構造式(1)および(2)で示される構造を有する
重合体である。
上式中、R,、R,およびR3は、それぞれアルキル基
またはフェニル基を表し、R4およびR2は、それぞれ
水素原子、アルキル基、フェニル基または 5t−R2を表す。
またはフェニル基を表し、R4およびR2は、それぞれ
水素原子、アルキル基、フェニル基または 5t−R2を表す。
また、本発明に有用な、プロトン酸を生じる物質の好ま
しい例としては、下記の如き化合物が挙げることができ
る。即ち、 5bFbe 、 AsFbeマタハSt、Fs(OH)
eヲ表T ) T:示すれる化合物である。
しい例としては、下記の如き化合物が挙げることができ
る。即ち、 5bFbe 、 AsFbeマタハSt、Fs(OH)
eヲ表T ) T:示すれる化合物である。
パターニングの際のエツチングは、0□RIE、ECR
エツチングおよび反応性イオンビームエツチングのいず
れによっても行うことができる。
エツチングおよび反応性イオンビームエツチングのいず
れによっても行うことができる。
本発明に用いられる側鎖に構造式(1)および(2)で
示される構造を持つ重合体はStを含んでいるため02
1?IE耐性を持つ。一方、これらの構造を持つものは
プロトン酸が存在すると置換基は脱離し、各々−〇i+
、−COOIIとなる。したがって、本発明に用いる
材料に放射線を照射した場合、露光部にはプロトン酸が
発生し、置換基の脱離を生しるためSiを含まないもの
となる。このため、0□PIEにより露光部はアッシン
グされ、ポジパターンが形成され、同時にこれをマスク
として下層もエツチングされる。こうして上層と下層の
パタニングを一工程で行うことができる。
示される構造を持つ重合体はStを含んでいるため02
1?IE耐性を持つ。一方、これらの構造を持つものは
プロトン酸が存在すると置換基は脱離し、各々−〇i+
、−COOIIとなる。したがって、本発明に用いる
材料に放射線を照射した場合、露光部にはプロトン酸が
発生し、置換基の脱離を生しるためSiを含まないもの
となる。このため、0□PIEにより露光部はアッシン
グされ、ポジパターンが形成され、同時にこれをマスク
として下層もエツチングされる。こうして上層と下層の
パタニングを一工程で行うことができる。
添付第1図に、本発明の方法の工程と従来の方法におけ
る工程との比較を示す。第1図からも、本発明の方法の
優位性が判る。
る工程との比較を示す。第1図からも、本発明の方法の
優位性が判る。
数理1.8のポリマーを得た。このポリマーに対し、ク
ロヘキサンの10重量%溶液としたのち、スピンコード
により5000人厚の薄膜を形成し、90℃、20分ベ
ータし、レジスト膜とした。この後、にe−11gラン
プで60秒照射し、130℃で20分ヘーク後、02R
IE(50W 、 50SCCM 、 O,15tor
r)で5分現像した結果、残膜80%で1. Otmラ
インアンドスペースが得られた。
ロヘキサンの10重量%溶液としたのち、スピンコード
により5000人厚の薄膜を形成し、90℃、20分ベ
ータし、レジスト膜とした。この後、にe−11gラン
プで60秒照射し、130℃で20分ヘーク後、02R
IE(50W 、 50SCCM 、 O,15tor
r)で5分現像した結果、残膜80%で1. Otmラ
インアンドスペースが得られた。
実施例2
〔実施例〕
以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。
実施例1
p−トリメチルシロキシα−メチルスチレンとメチルα
−クロロメタクリレートを9:1で仕込み、1.4−ジ
オキサンを溶媒として80℃でラジカル重合を行い組成
比l:l、分子量3万、分られた。
−クロロメタクリレートを9:1で仕込み、1.4−ジ
オキサンを溶媒として80℃でラジカル重合を行い組成
比l:l、分子量3万、分られた。
実施例3
フェノール樹脂と感光剤(ナフトキノンジアジド)から
なるフォトレジストである叶Pl?−800(東京応化
製)を1.5μ厚に塗布し、200℃で1時間ベータし
、実施例1と同様にバターニングしたのち、さらに続い
て0□RIEで20分エツチングした結果、寸法シフト
を伴うことなく、1.0角ラインアンドスペースが転写
された。
なるフォトレジストである叶Pl?−800(東京応化
製)を1.5μ厚に塗布し、200℃で1時間ベータし
、実施例1と同様にバターニングしたのち、さらに続い
て0□RIEで20分エツチングした結果、寸法シフト
を伴うことなく、1.0角ラインアンドスペースが転写
された。
実施例4
実施例1でポリ (トリメチルシリルメタクリレート)
を用いて同様の処理を行い、0□RIEで3分現像した
結果、残膜90%で1. Onラインアンドスペースの
パターニングり。
を用いて同様の処理を行い、0□RIEで3分現像した
結果、残膜90%で1. Onラインアンドスペースの
パターニングり。
実施例5
実施例3で重合体としてポリ (トリメチルシリルメチ
ルメタクリレート)を用いても同様の結果が得られた。
ルメタクリレート)を用いても同様の結果が得られた。
実施例6
実施例1でポリマーとしてα−トリメチルシロキシスチ
レン−メチルメタクリレートl:l共重合体を用いて同
様の処理を行った結果、残膜70%で1.0戸ラインア
ンドスペースを解像した。
レン−メチルメタクリレートl:l共重合体を用いて同
様の処理を行った結果、残膜70%で1.0戸ラインア
ンドスペースを解像した。
実施例7
OFPR−800を1.5趨厚に塗布し、200℃で1
時間ベータした平坦化層上に上層レジストとしてmトリ
メチルシロキシα−メチルスチレン−メチルα−クロロ
アクリレートl:1共重合体を用いて、実施例1と同様
にしてレジスト膜を形成した後、Xe−Hgランプで1
00sec照射し、ベータ後、0.RfE(0,15,
torr 、 50secm 、 50w)で25分間
エツチングすると1.0−ラインアンドスペースが転写
された。
時間ベータした平坦化層上に上層レジストとしてmトリ
メチルシロキシα−メチルスチレン−メチルα−クロロ
アクリレートl:1共重合体を用いて、実施例1と同様
にしてレジスト膜を形成した後、Xe−Hgランプで1
00sec照射し、ベータ後、0.RfE(0,15,
torr 、 50secm 、 50w)で25分間
エツチングすると1.0−ラインアンドスペースが転写
された。
以上の実施例においてはXe−Hgで露光を行ったが、
EBまたはX線による露光でも同様なパターニングがで
きることは言うまでもない。
EBまたはX線による露光でも同様なパターニングがで
きることは言うまでもない。
以上説明したように、本発明によれば、二層レジスト法
による半導体装置の製造における工程を簡略化でき、ス
ループット及び歩留まりの向上に寄与するところが大き
い。
による半導体装置の製造における工程を簡略化でき、ス
ループット及び歩留まりの向上に寄与するところが大き
い。
第1図は、従来の工程と本発明の工程の比較を示す図で
ある。
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、基板上に有機物からなる平坦化層を設け、そのうえ
に高分子の薄膜を形成してパターン形成を行う二層レジ
スト法を用いた半導体装置の製造方法において、上記高
分子としてプロトン酸を生じる物質と酸触媒により脱離
するSi含有基を持つ重合体からなるレジストを用いて
露光後、酸素反応性イオンエッチング、ECRエッチン
グまたは反応性イオンビームエッチングで処理すること
により上層および平坦化層のパターニングを一工程で行
う工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 2、上記レジストが側鎖に下記構造式(1)で示される
構造を持つ重合体と放射線照射によりプロトン酸を生じ
る物質からなる、請求項1記載の方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) 上式中、R_1、R_2およびR_3は、それぞれアル
キル基またはフェニル基を表し、R_4およびR_5は
、それぞれ水素原子、アルキル基、フェニル基または▲
数式、化学式、表等があります▼を表す。 3、上記レジストが側鎖に下記構造式(2)で示される
構造を持つ重合体と放射線照射によりプロトン酸を生じ
る物質からなる、請求項1記載の方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼または▲数式、化学
式、表等があります▼(2) 上式中、R_1、R_2、R_3、R_4およびR_5
は、それぞれ、前記規定に同一のものを表す。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63268298A JPH02115853A (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | 半導体装置の製造方法 |
| KR1019890015435A KR930001670B1 (ko) | 1988-10-26 | 1989-10-26 | 반도체장치의 제조방법 |
| US07/426,755 US5068169A (en) | 1988-10-26 | 1989-10-26 | Process for production of semiconductor device |
| EP89311041A EP0366460A3 (en) | 1988-10-26 | 1989-10-26 | Process for production of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63268298A JPH02115853A (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02115853A true JPH02115853A (ja) | 1990-04-27 |
Family
ID=17456584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63268298A Pending JPH02115853A (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5068169A (ja) |
| EP (1) | EP0366460A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02115853A (ja) |
| KR (1) | KR930001670B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02146544A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-05 | Fujitsu Ltd | 二層構造ポジ型レジストの上層レジスト |
| WO2018180069A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、電子デバイスの製造方法 |
| WO2020171006A1 (ja) * | 2019-02-22 | 2020-08-27 | Jsr株式会社 | 半導体基板の製造方法及び組成物 |
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| JPH0442229A (ja) * | 1990-06-08 | 1992-02-12 | Fujitsu Ltd | レジスト材料およびパターンの形成方法 |
| JPH06332196A (ja) * | 1993-05-24 | 1994-12-02 | Nippon Paint Co Ltd | レジストパターンの形成方法 |
| JP2980149B2 (ja) * | 1993-09-24 | 1999-11-22 | 富士通株式会社 | レジスト材料およびパターン形成方法 |
| KR0156316B1 (ko) * | 1995-09-13 | 1998-12-01 | 김광호 | 반도체장치의 패턴 형성방법 |
| US6139647A (en) * | 1995-12-21 | 2000-10-31 | International Business Machines Corporation | Selective removal of vertical portions of a film |
| US5767017A (en) * | 1995-12-21 | 1998-06-16 | International Business Machines Corporation | Selective removal of vertical portions of a film |
| US5985524A (en) * | 1997-03-28 | 1999-11-16 | International Business Machines Incorporated | Process for using bilayer photoresist |
| US6444408B1 (en) * | 2000-02-28 | 2002-09-03 | International Business Machines Corporation | High silicon content monomers and polymers suitable for 193 nm bilayer resists |
| KR102418907B1 (ko) * | 2020-06-30 | 2022-07-08 | 현대제철 주식회사 | 냉연 강판의 제조 방법 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4551417A (en) * | 1982-06-08 | 1985-11-05 | Nec Corporation | Method of forming patterns in manufacturing microelectronic devices |
| US4481049A (en) * | 1984-03-02 | 1984-11-06 | At&T Bell Laboratories | Bilevel resist |
| US4770977A (en) * | 1984-09-21 | 1988-09-13 | Commissariat A L'energie Atomique | Silicon-containing polymer and its use as a masking resin in a lithography process |
| FR2570844B1 (fr) * | 1984-09-21 | 1986-11-14 | Commissariat Energie Atomique | Film photosensible a base de polymere silicie et son utilisation comme resine de masquage dans un procede de lithographie |
| JPH067263B2 (ja) * | 1985-08-19 | 1994-01-26 | 富士写真フイルム株式会社 | 光可溶化組成物 |
| US4665006A (en) * | 1985-12-09 | 1987-05-12 | International Business Machines Corporation | Positive resist system having high resistance to oxygen reactive ion etching |
-
1988
- 1988-10-26 JP JP63268298A patent/JPH02115853A/ja active Pending
-
1989
- 1989-10-26 KR KR1019890015435A patent/KR930001670B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-26 US US07/426,755 patent/US5068169A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-26 EP EP89311041A patent/EP0366460A3/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02146544A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-05 | Fujitsu Ltd | 二層構造ポジ型レジストの上層レジスト |
| WO2018180069A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、電子デバイスの製造方法 |
| WO2020171006A1 (ja) * | 2019-02-22 | 2020-08-27 | Jsr株式会社 | 半導体基板の製造方法及び組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0366460A2 (en) | 1990-05-02 |
| US5068169A (en) | 1991-11-26 |
| KR900007072A (ko) | 1990-05-09 |
| EP0366460A3 (en) | 1990-08-29 |
| KR930001670B1 (ko) | 1993-03-08 |
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