JPH0299949A - パターン形成材料 - Google Patents
パターン形成材料Info
- Publication number
- JPH0299949A JPH0299949A JP63252408A JP25240888A JPH0299949A JP H0299949 A JPH0299949 A JP H0299949A JP 63252408 A JP63252408 A JP 63252408A JP 25240888 A JP25240888 A JP 25240888A JP H0299949 A JPH0299949 A JP H0299949A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern forming
- forming material
- diazonium salt
- alkali
- resist
- Prior art date
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- Pending
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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れるパター
ン形成材料、具体的にはレジスト材料に係り、特に露光
エネルギー源としてたとえばエキシマ・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、具体的にはレジスト材料に係り、特に露光
エネルギー源としてたとえばエキシマ・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。
従来の技術
エキシ−ｑ−ｖ−ザー（ＡｒＦ ； １９３ ｎｍ 、
ＫｒＦ；２４９ｎｍ、ＸｅＣＡ； ３０８ｎｍなど）
、遠紫外線（１９ｏ〜３３０ ｎ ｍ付近）を露光源と
する時のレジスト（ＤＵＶレジスト）としては、ポジ型
では、ＡＺ２４００（ン、、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）。
ＫｒＦ；２４９ｎｍ、ＸｅＣＡ； ３０８ｎｍなど）
、遠紫外線（１９ｏ〜３３０ ｎ ｍ付近）を露光源と
する時のレジスト（ＤＵＶレジスト）としては、ポジ型
では、ＡＺ２４００（ン、、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 （クロロメチル化ヌチレン；東洋ソーダ）など
が提案されている。ＰＭＭＡ 、ＰＧＭＡ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２４９ｎｍのＫｒＦレーザで約１０ｏｏ〜２０００ｍ
Ｔ／ｃｒ！必要（膜厚約。、５ ＃ｍのとき））ＡＺ２
４００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３／、−７ 市販・開発されたＤＵＶレジストの中では最も良いが（
２４９ｎｍＫｒＦレーザーで約１ｏｏｍＪ ／ｃｒ／ｌ
（膜厚約１．０μｍのとき））、ＤＵＶ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。
が提案されている。ＰＭＭＡ 、ＰＧＭＡ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２４９ｎｍのＫｒＦレーザで約１０ｏｏ〜２０００ｍ
Ｔ／ｃｒ！必要（膜厚約。、５ ＃ｍのとき））ＡＺ２
４００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３／、−７ 市販・開発されたＤＵＶレジストの中では最も良いが（
２４９ｎｍＫｒＦレーザーで約１ｏｏｍＪ ／ｃｒ／ｌ
（膜厚約１．０μｍのとき））、ＤＵＶ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。このため、ＡＺ２４００を用いてＤＵＶ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，Ｉｔｏら、シンポジウム
オン ＶＬＳＩテクノロジー（Ｓｙｍｐｏ、 ｏｎ
ＶＬＳＩ Ｔｅｃｈ、）（１９８２）、に、１．０ｒｖ
ｅｋら、エスピーアイイー（ＳＰＩＥ）（１９８６）、
Ｖ、Ｐｏｌら、エスピアイイー（ＳＰＩＥ）（１９８６
））。
曲線を示す。このため、ＡＺ２４００を用いてＤＵＶ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，Ｉｔｏら、シンポジウム
オン ＶＬＳＩテクノロジー（Ｓｙｍｐｏ、 ｏｎ
ＶＬＳＩ Ｔｅｃｈ、）（１９８２）、に、１．０ｒｖ
ｅｋら、エスピーアイイー（ＳＰＩＥ）（１９８６）、
Ｖ、Ｐｏｌら、エスピアイイー（ＳＰＩＥ）（１９８６
））。
第３図を用いて従来のＡＺ２４００を用いたレジストパ
ターン形成方法を示す。基板１上にＡＺ２４０ｏを回転
塗布し、厚さ１．５μｍのレジスト膜を得る（第３図ａ
）。つぎに２４９ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ−光４に
より選択的にレジスｌ−３を露光４する（第３図ｂ）。
ターン形成方法を示す。基板１上にＡＺ２４０ｏを回転
塗布し、厚さ１．５μｍのレジスト膜を得る（第３図ａ
）。つぎに２４９ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ−光４に
より選択的にレジスｌ−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が得られた（第３図Ｃ）。
トパターン３ａが得られた（第３図Ｃ）。
発明が解決しようとする課題
ところが、前述のように従来のＡＺ２４００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。
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ＡＺ２４００のような
従来のレジストでは、露光をたとえばＫｒＦ２４９ｎｍ
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。
従来のレジストでは、露光をたとえばＫｒＦ２４９ｎｍ
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レジ
スト表面での光（特に２４９Ｈｍエキシマ・レーザー光
）吸収により発生したレジストパターンの解像度・コン
トラストの劣化が発生していたのを防止することにある
。
スト表面での光（特に２４９Ｈｍエキシマ・レーザー光
）吸収により発生したレジストパターンの解像度・コン
トラストの劣化が発生していたのを防止することにある
。
課題を解決するための手段
本発明は、従来のエキシマ・レーザ露光でのバ５へ−７
ターン不良を解決するために、アルカリ可溶性樹脂とジ
アゾニウム塩化合物と有機溶媒より成るパターン形成材
料を提供するものである。
アゾニウム塩化合物と有機溶媒より成るパターン形成材
料を提供するものである。
作 用
ジアゾニウム塩化合物はアルカリ可溶性樹脂のアルカリ
溶解性を阻止することを本発明者らは見出した。これは
、ジアゾ基が樹脂の○Ｈ基と結合を生成し、アルカリ水
溶液に対して溶解を妨げるためと考えられる。露光部で
はジアゾニウム塩化合物はＮ２を放出して樹脂に対する
アルカリ溶解阻止能がなくなジアルカリ水溶液に溶は出
し、ポジ型のパターンを形成する。
溶解性を阻止することを本発明者らは見出した。これは
、ジアゾ基が樹脂の○Ｈ基と結合を生成し、アルカリ水
溶液に対して溶解を妨げるためと考えられる。露光部で
はジアゾニウム塩化合物はＮ２を放出して樹脂に対する
アルカリ溶解阻止能がなくなジアルカリ水溶液に溶は出
し、ポジ型のパターンを形成する。
実施例
本発明においては、レジストの透明性にかかわらず、以
上の様な反応によりバターンが形成でき、矩形で良好な
パターンが得られるという特徴を有している。
上の様な反応によりバターンが形成でき、矩形で良好な
パターンが得られるという特徴を有している。
本発明に係るジアゾニウム塩化合物としては、６ ・−
２ るがこれらの限りではない。
２ るがこれらの限りではない。
アルカリ可溶性樹脂としては、ノボラック樹脂。
スチレン樹脂などが挙げられるが、これらに限定される
ことはない。
ことはない。
本発明の材料は、ＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキ
シマレーザ光、遠紫外光、紫外光のいずれにおいても感
度を有し、これらのいずれに対しても使用できる。
シマレーザ光、遠紫外光、紫外光のいずれにおいても感
度を有し、これらのいずれに対しても使用できる。
本発明に係る他のジアゾニウム塩化合物の例としては、
下記の様な化合物が挙げられるがこれらに限らない。
下記の様な化合物が挙げられるがこれらに限らない。
Ｃ３Ｈ８
Ｎ（ＣＨ３）２
本発明のパターン形成材料をエキシマ・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。以下実施例を述べる。
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。以下実施例を述べる。
（その１）
以下の組成から成るパターン形成材料を調整した。
○ＣＨ３
Ｃ４Ｈ９
この本発明のパターン形成拐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１．６
μｍのレジスト膜を得る（第１図＆）。つぎに２４９
ｎｍのＫｒＦエキシマ・レザー光４により選択的にレジ
スト２をパルス露９ ・＼−７ 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（
０，３μｍ）であった。
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１．６
μｍのレジスト膜を得る（第１図＆）。つぎに２４９
ｎｍのＫｒＦエキシマ・レザー光４により選択的にレジ
スト２をパルス露９ ・＼−７ 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（
０，３μｍ）であった。
なお、このパターン形成材料はスチレン樹脂であること
からエツチング耐性は良好であった。
からエツチング耐性は良好であった。
（その２）
実施例その１で用いたパターン形成材料の代わりに下記
組成のパターン形成材料を用いる以外は実施例その１と
同様の実験を行った結果、０．３μｍの鮮明なレジスト
パターンが得られた。
組成のパターン形成材料を用いる以外は実施例その１と
同様の実験を行った結果、０．３μｍの鮮明なレジスト
パターンが得られた。
１゜
発明の効果
本発明によれば、特にＤＵＶ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。
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。
歩留まシ向上につながり、工業的価値が高い。
第１図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断面図、第２図は従来のレジス
ト（ＡＺ２４０ｏ）の露光前後のＤＵＶ領域での紫外分
光曲線図、第３図は従来のパターン形成方法の工程断面
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−ｆ−光、５・・
・・・・マスク、３ａ・・・・・・パターン。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 瓜 孝 ほか１名ｔ
７１”ｈ 区 憾
パターン形成方法の工程断面図、第２図は従来のレジス
ト（ＡＺ２４０ｏ）の露光前後のＤＵＶ領域での紫外分
光曲線図、第３図は従来のパターン形成方法の工程断面
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−ｆ−光、５・・
・・・・マスク、３ａ・・・・・・パターン。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 瓜 孝 ほか１名ｔ
７１”ｈ 区 憾
Claims (3)
- （１）アルカリ可溶性樹脂とジアゾニウム塩化合物と有
機溶媒より成ることを特徴とするパターン形成材料。 - （２）アルカリ可溶性樹脂がノボラック樹脂、スチレン
樹脂であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載のパターン形成材料。 - （３）ジアゾニウム塩化合物が ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼であることを特徴と する特許請求の範囲第１項に記載のパターン形成材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63252408A JPH0299949A (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | パターン形成材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63252408A JPH0299949A (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | パターン形成材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0299949A true JPH0299949A (ja) | 1990-04-11 |
Family
ID=17236929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63252408A Pending JPH0299949A (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | パターン形成材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0299949A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05249664A (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | ポジ型感光性組成物 |
-
1988
- 1988-10-06 JP JP63252408A patent/JPH0299949A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05249664A (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-28 | Fuji Photo Film Co Ltd | ポジ型感光性組成物 |
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