JPH0353622B2 - - Google Patents
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- JPH0353622B2 JPH0353622B2 JP14759581A JP14759581A JPH0353622B2 JP H0353622 B2 JPH0353622 B2 JP H0353622B2 JP 14759581 A JP14759581 A JP 14759581A JP 14759581 A JP14759581 A JP 14759581A JP H0353622 B2 JPH0353622 B2 JP H0353622B2
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- resist
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- gma
- deep ultraviolet
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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
- G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Description
本発明は、遠紫外線に感光するレジストに関す
るもので、半導体素子や集積回路などの超微細パ
ターンを形成するのに適したものである。 従来、集積回路の製造工程において、回路パタ
ーンを製作する際には、紫外線を用いたマスク転
写技術が用いられてきた。しかし、紫外線を用い
ると、解像度は回折現像などのために、実用上約
2μmが限界となり、超LSIなどの、さらに微細な
パターンが要求される製造工程では、紫外線を用
いる転写技術は限界にきている。そこで、集積回
路の高密度化に対処するためには、回折のより少
ない遠紫外線(波長200〜350nm)を用いるマス
ク転写技術が注目されている。そのために、遠紫
外線に感光するレジスト、即ち、遠紫外線露光用
レジスト材料の開発が急がれている。 従来、遠紫外線露光用レジスト材料としては、
ポリメタクリル酸メチル、ポリメチルイソプロペ
ニルケトンや、紫外線露光用レジストとして用い
られてきたジアジド系フオトレジストなどが検討
されてきたが、感度や解像度特性、耐ドライエツ
チング特性において不十分であり、前記レジスト
を実用に供するには、まだ種々の問題点が残され
ている。 本発明は、高感度で、耐ドライエツチング性の
優れたポジ型(遠紫外線露光後現像液に可溶化)
の遠紫外線レジスト材料を提供するもので、メタ
クリル酸グリシジル・α−メチルスチレン共重合
体からなるものである。 本発明のレジスト材料を用いてレジストパター
ンを形成する方法の例を説明すると、まずメタク
リル酸グリシジル(以下GMAと略す)・α−メ
チルスチレン(以下α−MeStと略す)共重合体
(以下P(GMA−α−MeSt)と略す)を7〜10
重量%(以下単に%で表す)の濃度になるよう
に、メチルセロソルブアセテート、又はトルエ
ン、キシレン、エチルセロソルブアセテートに溶
解させ、0.2μmのフイルターでろ過してレジスト
溶液とする。このレジスト溶液を熱酸化したシリ
コンウエハ上に約5c.c.滴下し、回転塗布法にて、
前記ウエハ上に約1μm厚のレジスト薄膜を形成
する。この基板を熱処理した後、基板上に所定の
パターンを有するマスク材(クロム薄膜を有する
石英板)を設置し、遠紫外線を数十〜百秒間露光
する。遠紫外線が露光された部分は、光反応によ
り可溶化する。この基板を現像液に浸漬すると、
露光された部分のレジストは、露光されなかつた
部分に比べて溶解速度が大きく、一定時間の現像
後、露光されなかつた部分のみ基板上にパターン
として残存する。 このようにしてレジストパターンを形成した基
板をGF4ガスを用いてドライエツチングをしたと
ころ、従来から用いられているポリメタクリル酸
メチルに比べて、大きな耐ドライエツチング特性
をもつていることがわかつた。 本発明に用いるP(GMA−α−MeSt)は、共
重合組成で、メタクリル酸グリシジル90〜70モル
%、α−メチルスチレン10〜30モル%が有効であ
る。GMAが70モル%以下では感度が低下する。
またGMAが90モル%以上では耐ドライエツチン
グ性が低下する。 また本発明に用いるP(GMA−α−MeSt)は
重量平均分子量(以下、Mwと略す)1万から
100万までが有効であるが、望ましくは、10万か
ら50万が適当である。Mwが1万以下ではリマー
としての特性が低く、十分な硬度をもつたレジス
ト被膜が得られず、また、Mw100万以上では、
レジスト溶液の粘度が高くなり、回転塗布法など
で均一な膜厚のレジスト被膜を得ることは困難で
ある。 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例 1 減圧蒸留して精製したGMA70重量部(以下単
に部で表す)、α−MeSt30部を精製したベンゼン
90部に溶解させ、アゾビスイソブチロニトリル
(以下、AIBNと略す)0.09部を重合開始剤とし
て添加し、封管中で90℃において5時間重合させ
た。重合後、20倍量のメタノール中に注ぎ込み、
再沈精製した。得られたポリマーの分子量をゲル
パーミエーシヨンクロマトグラフイー(以下
GPCと略す)を用いて測定したところ、Mw35.1
万であつた。 このポリマーを、メチルセロソルブアセテート
(以下MCAと略す)に溶解し、8%溶液とした。
これを0.2μmのフイルターでろ過し、レジスト溶
液とした。この溶液を熱酸化シリコンウエハ上に
滴下し、回転塗布法にて1μm厚のレジスト被膜
を形成した。この基板を120℃で30分間熱処理し、
試料Aとした。 実施例 2 実施例1と同様に、GMA90部、α−MeSt10
部をベンゼン90部に溶解させ、AIBN0.03部を重
合開始剤として添加し、封管中で90℃において5
時間重合させた。重合後20倍量のメタノール中に
注ぎ込み、再沈精製を行なつた。得られたポリマ
ーの分子量をGPCにて測定すると、Mw48.7万で
あつた。このポリマーをMCAに溶解し、7%溶
液とした。これを0.2μmのフイルターでろ過し、
レジスト溶液とした。この溶液を熱酸化シリコン
ウエハ上に滴下し、回転塗布法にて1μm厚のレ
ジスト被膜を形成した。この基板を120℃で30分
間熱処理し、試料Bとした。 実施例 3 実施例1と同様に、GMA70部、α−MeSt30
部をベンゼン90部に溶解させ、AIBN0.80部を重
合開始剤として添加し、封管中で90℃において5
時間重合させた。重合後20倍量のメタノール中に
注ぎ込み、再沈精製を行なつた。得られたポリマ
ーの分子量をGPCにて測定するとMw12.5万であ
つた。このポリマーをMCAに溶解し、10%溶液
とした。これを0.2μmのフイルターでろ過し、レ
ジスト溶液とした。この溶液を熱酸化シリコンウ
エハ上に滴下し、回転塗布法にて1μm厚のレジ
スト被膜を形成した。この基板を120℃で30分熱
処理し、試料Cとした。 比較例 減圧蒸留して精製したメタクリル酸メチル100
部を精製したベンゼン100部に溶解させ、
AIBN0.01部を重合開始剤として添加し、封管中
で90℃で2時間重合させた。重合後、20倍量のメ
タノール中に注ぎ込み、再沈精製を行なつた。得
られたポリマーの分子量をGPCを用いて測定す
ると63.4万であつた。このポリマーをエチルセロ
ソルブアセテートに溶解し、5%溶液とした。こ
れをを0.2μmのフイルターでろ過し、レジスト溶
液をした。この溶液を熱酸化シリコンウエハ上に
滴下し、回転塗布法にて、1μm厚のレジスト被
膜を形成し、試料Dとした。 上記で作成した試料A〜Dに、遠紫外線露光装
置で、種々の露光時間で露光した。露光後、試料
A〜Cについては、メチルイソブチルケトン5部
とメチルエチルケトン2部からなる現像液に浸漬
して現像し、試料Dについては、酢酸イソアミル
3部、酢酸エチル1部からなる現像液に浸漬して
現像処理を行ない、感度測定を行なつた。 また、平行平板型反応性スパツタエツチング装
置を用い、試料A〜Dのドライエツチング特性を
評価した。エツチングガスとしてはCF4を用いガ
ス圧0.1Torr、出力0.45W/cm2の条件で3分間エ
ツチングを行なつた。次表に、感度、耐ドライエ
ツチング特性の評価結果を示す。
るもので、半導体素子や集積回路などの超微細パ
ターンを形成するのに適したものである。 従来、集積回路の製造工程において、回路パタ
ーンを製作する際には、紫外線を用いたマスク転
写技術が用いられてきた。しかし、紫外線を用い
ると、解像度は回折現像などのために、実用上約
2μmが限界となり、超LSIなどの、さらに微細な
パターンが要求される製造工程では、紫外線を用
いる転写技術は限界にきている。そこで、集積回
路の高密度化に対処するためには、回折のより少
ない遠紫外線(波長200〜350nm)を用いるマス
ク転写技術が注目されている。そのために、遠紫
外線に感光するレジスト、即ち、遠紫外線露光用
レジスト材料の開発が急がれている。 従来、遠紫外線露光用レジスト材料としては、
ポリメタクリル酸メチル、ポリメチルイソプロペ
ニルケトンや、紫外線露光用レジストとして用い
られてきたジアジド系フオトレジストなどが検討
されてきたが、感度や解像度特性、耐ドライエツ
チング特性において不十分であり、前記レジスト
を実用に供するには、まだ種々の問題点が残され
ている。 本発明は、高感度で、耐ドライエツチング性の
優れたポジ型(遠紫外線露光後現像液に可溶化)
の遠紫外線レジスト材料を提供するもので、メタ
クリル酸グリシジル・α−メチルスチレン共重合
体からなるものである。 本発明のレジスト材料を用いてレジストパター
ンを形成する方法の例を説明すると、まずメタク
リル酸グリシジル(以下GMAと略す)・α−メ
チルスチレン(以下α−MeStと略す)共重合体
(以下P(GMA−α−MeSt)と略す)を7〜10
重量%(以下単に%で表す)の濃度になるよう
に、メチルセロソルブアセテート、又はトルエ
ン、キシレン、エチルセロソルブアセテートに溶
解させ、0.2μmのフイルターでろ過してレジスト
溶液とする。このレジスト溶液を熱酸化したシリ
コンウエハ上に約5c.c.滴下し、回転塗布法にて、
前記ウエハ上に約1μm厚のレジスト薄膜を形成
する。この基板を熱処理した後、基板上に所定の
パターンを有するマスク材(クロム薄膜を有する
石英板)を設置し、遠紫外線を数十〜百秒間露光
する。遠紫外線が露光された部分は、光反応によ
り可溶化する。この基板を現像液に浸漬すると、
露光された部分のレジストは、露光されなかつた
部分に比べて溶解速度が大きく、一定時間の現像
後、露光されなかつた部分のみ基板上にパターン
として残存する。 このようにしてレジストパターンを形成した基
板をGF4ガスを用いてドライエツチングをしたと
ころ、従来から用いられているポリメタクリル酸
メチルに比べて、大きな耐ドライエツチング特性
をもつていることがわかつた。 本発明に用いるP(GMA−α−MeSt)は、共
重合組成で、メタクリル酸グリシジル90〜70モル
%、α−メチルスチレン10〜30モル%が有効であ
る。GMAが70モル%以下では感度が低下する。
またGMAが90モル%以上では耐ドライエツチン
グ性が低下する。 また本発明に用いるP(GMA−α−MeSt)は
重量平均分子量(以下、Mwと略す)1万から
100万までが有効であるが、望ましくは、10万か
ら50万が適当である。Mwが1万以下ではリマー
としての特性が低く、十分な硬度をもつたレジス
ト被膜が得られず、また、Mw100万以上では、
レジスト溶液の粘度が高くなり、回転塗布法など
で均一な膜厚のレジスト被膜を得ることは困難で
ある。 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例 1 減圧蒸留して精製したGMA70重量部(以下単
に部で表す)、α−MeSt30部を精製したベンゼン
90部に溶解させ、アゾビスイソブチロニトリル
(以下、AIBNと略す)0.09部を重合開始剤とし
て添加し、封管中で90℃において5時間重合させ
た。重合後、20倍量のメタノール中に注ぎ込み、
再沈精製した。得られたポリマーの分子量をゲル
パーミエーシヨンクロマトグラフイー(以下
GPCと略す)を用いて測定したところ、Mw35.1
万であつた。 このポリマーを、メチルセロソルブアセテート
(以下MCAと略す)に溶解し、8%溶液とした。
これを0.2μmのフイルターでろ過し、レジスト溶
液とした。この溶液を熱酸化シリコンウエハ上に
滴下し、回転塗布法にて1μm厚のレジスト被膜
を形成した。この基板を120℃で30分間熱処理し、
試料Aとした。 実施例 2 実施例1と同様に、GMA90部、α−MeSt10
部をベンゼン90部に溶解させ、AIBN0.03部を重
合開始剤として添加し、封管中で90℃において5
時間重合させた。重合後20倍量のメタノール中に
注ぎ込み、再沈精製を行なつた。得られたポリマ
ーの分子量をGPCにて測定すると、Mw48.7万で
あつた。このポリマーをMCAに溶解し、7%溶
液とした。これを0.2μmのフイルターでろ過し、
レジスト溶液とした。この溶液を熱酸化シリコン
ウエハ上に滴下し、回転塗布法にて1μm厚のレ
ジスト被膜を形成した。この基板を120℃で30分
間熱処理し、試料Bとした。 実施例 3 実施例1と同様に、GMA70部、α−MeSt30
部をベンゼン90部に溶解させ、AIBN0.80部を重
合開始剤として添加し、封管中で90℃において5
時間重合させた。重合後20倍量のメタノール中に
注ぎ込み、再沈精製を行なつた。得られたポリマ
ーの分子量をGPCにて測定するとMw12.5万であ
つた。このポリマーをMCAに溶解し、10%溶液
とした。これを0.2μmのフイルターでろ過し、レ
ジスト溶液とした。この溶液を熱酸化シリコンウ
エハ上に滴下し、回転塗布法にて1μm厚のレジ
スト被膜を形成した。この基板を120℃で30分熱
処理し、試料Cとした。 比較例 減圧蒸留して精製したメタクリル酸メチル100
部を精製したベンゼン100部に溶解させ、
AIBN0.01部を重合開始剤として添加し、封管中
で90℃で2時間重合させた。重合後、20倍量のメ
タノール中に注ぎ込み、再沈精製を行なつた。得
られたポリマーの分子量をGPCを用いて測定す
ると63.4万であつた。このポリマーをエチルセロ
ソルブアセテートに溶解し、5%溶液とした。こ
れをを0.2μmのフイルターでろ過し、レジスト溶
液をした。この溶液を熱酸化シリコンウエハ上に
滴下し、回転塗布法にて、1μm厚のレジスト被
膜を形成し、試料Dとした。 上記で作成した試料A〜Dに、遠紫外線露光装
置で、種々の露光時間で露光した。露光後、試料
A〜Cについては、メチルイソブチルケトン5部
とメチルエチルケトン2部からなる現像液に浸漬
して現像し、試料Dについては、酢酸イソアミル
3部、酢酸エチル1部からなる現像液に浸漬して
現像処理を行ない、感度測定を行なつた。 また、平行平板型反応性スパツタエツチング装
置を用い、試料A〜Dのドライエツチング特性を
評価した。エツチングガスとしてはCF4を用いガ
ス圧0.1Torr、出力0.45W/cm2の条件で3分間エ
ツチングを行なつた。次表に、感度、耐ドライエ
ツチング特性の評価結果を示す。
【表】
以上のように、本発明は高感度で、耐ドライエ
ツチング特性の優れたレジストを提供するもので
あり、半導体工業に大きく貢献するものである。
ツチング特性の優れたレジストを提供するもので
あり、半導体工業に大きく貢献するものである。
Claims (1)
- 1 メタクリル酸グリシジル90〜70モル%、α−
メチルスチレン10〜30モル%の共重合組成をもつ
メタクリル酸グリシジル・α−メチルスチレン共
重合体からなる遠紫外線露光用レジスト材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56147595A JPS5848046A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 遠紫外線露光用レジスト材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56147595A JPS5848046A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 遠紫外線露光用レジスト材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848046A JPS5848046A (ja) | 1983-03-19 |
| JPH0353622B2 true JPH0353622B2 (ja) | 1991-08-15 |
Family
ID=15433897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56147595A Granted JPS5848046A (ja) | 1981-09-17 | 1981-09-17 | 遠紫外線露光用レジスト材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848046A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS602946A (ja) * | 1983-06-20 | 1985-01-09 | Fujitsu Ltd | ポジ型レジスト材料 |
| JPS6070442A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-22 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
-
1981
- 1981-09-17 JP JP56147595A patent/JPS5848046A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5848046A (ja) | 1983-03-19 |
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