JPH0377989B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0377989B2 JPH0377989B2 JP58178086A JP17808683A JPH0377989B2 JP H0377989 B2 JPH0377989 B2 JP H0377989B2 JP 58178086 A JP58178086 A JP 58178086A JP 17808683 A JP17808683 A JP 17808683A JP H0377989 B2 JPH0377989 B2 JP H0377989B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copolymer
- pmma
- sensitivity
- plasma resistance
- methylstyrene
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
発明の技術分野
本発明はパターン形成方法、より詳しくはリソ
グラフイ技術を利用し、レジストを用いるパター
ン形成方法に係る。 従来技術と問題点 リソグラフイー技術を微細加工用に利用するこ
とは公知である。半導体装置の微細化はジストを
電子線等で露光することの有利さを著しくしてい
る。メタクリル酸エステルのポリマー、例えばポ
リメチルメタクリレート（PMMA）は電子線感
応性のポジ形レジストとして検討がなされ、高解
像力を有するため、現在も広く用いられている。
しかし、この系では耐プラズマ性が非常に悪く、
また高感度も得られない。 ポリメタクリル酸エステルのエステル部位を嵩
高い（原子団が占める容積が大きい）アルキル基
や耐プラズマ性を持つと言われるベンゼン環等の
芳香環で置換したものも検討されているが、耐プ
ラズマ性や感度は殆んど改善されず、しかも解像
度はPMMAより低下する（Wayne M.Moreau，
SPIE Vol.333 Submicron Lithography，1982
年、参照）。 発明の目的 本発明は、以上の如き従来技術に鑑み、
PMMA系の高解像力を失なうことなく耐プラズ
マ性と感度を向上させてパターン形成に用いるこ
とを目的とする。 発明の構成 そして、上記目的を達成するために、本発明
は、メタクリル酸エステル（ここに、アルキル基
はメチル基またはエチル基である）とα−メチル
スチレンの共重合体をポジ型レジスト材料として
用いるパターン形成方法を提供する。 本発明は、PMMA系誘導体によつてではなく、
PMMA系との共重合によつて上記目的を達成す
るものである。共重合の相手としては放射線（Ｘ
線）分解性（α位に４級炭素を持つもの）で、芳
香環を持つという条件と共に、構造が単純であ
り、入手し易く、しかもPMMAと同等の高コン
トラスト性を持つということからα−メチルスチ
レンが好ましいものであつた。メタクリル酸エス
テルとα−メチルスチンの共重合比は20：80〜
80：20であることが好ましい。α−メチルスチレ
ンが少ないと耐プラズマ性が期待できず、多すぎ
ると、感度が低下するため、20〜80％の範囲内が
望ましい。この共重合体は下記の構造式で表わさ
れる。 しかし、この共重合体だけでは十分な感度が得
られず、５×10-5C／cm2以下である。従つて、こ
の共重合体単独のものは、PMMA系と同様に多
層のレジストのうちの１層として用いるなどする
ほかない。そこで、この共重合体と架橋剤を混合
して塗布し、予め架橋させて不溶化させておい
て、電子線等に選択的に露光して部分的に架橋を
分解させ、現像時に溶解性の強い溶媒で強制現像
すれば、結果としてレジスト材料の感度が向上し
たことになる。架橋剤としてはアジド化合物、例
えば４，4′−ジアジドカルコン： ｐ−アジドベンザルアセトフエノン：
グラフイ技術を利用し、レジストを用いるパター
ン形成方法に係る。 従来技術と問題点 リソグラフイー技術を微細加工用に利用するこ
とは公知である。半導体装置の微細化はジストを
電子線等で露光することの有利さを著しくしてい
る。メタクリル酸エステルのポリマー、例えばポ
リメチルメタクリレート（PMMA）は電子線感
応性のポジ形レジストとして検討がなされ、高解
像力を有するため、現在も広く用いられている。
しかし、この系では耐プラズマ性が非常に悪く、
また高感度も得られない。 ポリメタクリル酸エステルのエステル部位を嵩
高い（原子団が占める容積が大きい）アルキル基
や耐プラズマ性を持つと言われるベンゼン環等の
芳香環で置換したものも検討されているが、耐プ
ラズマ性や感度は殆んど改善されず、しかも解像
度はPMMAより低下する（Wayne M.Moreau，
SPIE Vol.333 Submicron Lithography，1982
年、参照）。 発明の目的 本発明は、以上の如き従来技術に鑑み、
PMMA系の高解像力を失なうことなく耐プラズ
マ性と感度を向上させてパターン形成に用いるこ
とを目的とする。 発明の構成 そして、上記目的を達成するために、本発明
は、メタクリル酸エステル（ここに、アルキル基
はメチル基またはエチル基である）とα−メチル
スチレンの共重合体をポジ型レジスト材料として
用いるパターン形成方法を提供する。 本発明は、PMMA系誘導体によつてではなく、
PMMA系との共重合によつて上記目的を達成す
るものである。共重合の相手としては放射線（Ｘ
線）分解性（α位に４級炭素を持つもの）で、芳
香環を持つという条件と共に、構造が単純であ
り、入手し易く、しかもPMMAと同等の高コン
トラスト性を持つということからα−メチルスチ
レンが好ましいものであつた。メタクリル酸エス
テルとα−メチルスチンの共重合比は20：80〜
80：20であることが好ましい。α−メチルスチレ
ンが少ないと耐プラズマ性が期待できず、多すぎ
ると、感度が低下するため、20〜80％の範囲内が
望ましい。この共重合体は下記の構造式で表わさ
れる。 しかし、この共重合体だけでは十分な感度が得
られず、５×10-5C／cm2以下である。従つて、こ
の共重合体単独のものは、PMMA系と同様に多
層のレジストのうちの１層として用いるなどする
ほかない。そこで、この共重合体と架橋剤を混合
して塗布し、予め架橋させて不溶化させておい
て、電子線等に選択的に露光して部分的に架橋を
分解させ、現像時に溶解性の強い溶媒で強制現像
すれば、結果としてレジスト材料の感度が向上し
たことになる。架橋剤としてはアジド化合物、例
えば４，4′−ジアジドカルコン： ｐ−アジドベンザルアセトフエノン：
【式】ｐ−アジ
ド安息香酸：
【式】p.アジド
アセトフエノン：
【式】ｐ−
スルフオニルアジド安息香酸：
【式】などを用いることが
好ましい。
発明の実施例
例 １
α−メチルスチンとメタクリル酸メチルの40：
40の共重合体を作成し、これと４，4′−ジアジド
カルコンを80：20（重量比）でエチルセロソルブ
アセテートに溶解した。この混合溶液をフイルタ
リング後シリコンウエーハ上にスピンコートし、
膜厚0.5μmとした後、窒素雰囲気中で170℃にて
60分間ベークした。加速電圧20keVの電子線で選
択的に露光した後、メチルセロソルブで現像し
た。 感度7.2×10-6C／cm2で1μmライン／スペースを
解像した。 O2＋CF4ガス（５−95％）でプラズマ処理した
ところ（200W，0.1torr）、PMMAの約４倍の耐
プラズマ性を示した。 例 ２ メタクリル酸メチルの代りにメタクリル酸エチ
ルを用いて例１と同じ処理を行なつた。感度９×
10-6C／cm2で、1μmライン／スペースの解像度を
示し、O2＋CF4ガスに対しPMMAの約４倍の耐
プラズマ性を有した。 例 ３ 架橋剤に、４−アジドベンザルアセトンを用い
例１と同様の処理をした。 D0＝810-6C／cm2のE.B.感度を示し、0.8μmライ
ン／スペースが得られた。耐プラズマ性（CF4／
O2：95／５）は、PMMAの約４倍であつた。 例 ４ α−メチルスチレン／メタクリル酸メチルコポ
リマー（40：60），≒６万を合成し、同様な
処理をした。D0＝5.2×10-5C／cm2で、1μmのライ
ン／スペースを解像した。O2／CF4（５／95）ガ
スに対する耐プラズマ性はPMMAの約３倍であ
つた。 発明の効果 以上の説明から明らかな通り、本発明により、
電子線露光で高感度、耐プラズマ性のポジ形レジ
ストを利用した微細パターンの形成が可能にな
る。
40の共重合体を作成し、これと４，4′−ジアジド
カルコンを80：20（重量比）でエチルセロソルブ
アセテートに溶解した。この混合溶液をフイルタ
リング後シリコンウエーハ上にスピンコートし、
膜厚0.5μmとした後、窒素雰囲気中で170℃にて
60分間ベークした。加速電圧20keVの電子線で選
択的に露光した後、メチルセロソルブで現像し
た。 感度7.2×10-6C／cm2で1μmライン／スペースを
解像した。 O2＋CF4ガス（５−95％）でプラズマ処理した
ところ（200W，0.1torr）、PMMAの約４倍の耐
プラズマ性を示した。 例 ２ メタクリル酸メチルの代りにメタクリル酸エチ
ルを用いて例１と同じ処理を行なつた。感度９×
10-6C／cm2で、1μmライン／スペースの解像度を
示し、O2＋CF4ガスに対しPMMAの約４倍の耐
プラズマ性を有した。 例 ３ 架橋剤に、４−アジドベンザルアセトンを用い
例１と同様の処理をした。 D0＝810-6C／cm2のE.B.感度を示し、0.8μmライ
ン／スペースが得られた。耐プラズマ性（CF4／
O2：95／５）は、PMMAの約４倍であつた。 例 ４ α−メチルスチレン／メタクリル酸メチルコポ
リマー（40：60），≒６万を合成し、同様な
処理をした。D0＝5.2×10-5C／cm2で、1μmのライ
ン／スペースを解像した。O2／CF4（５／95）ガ
スに対する耐プラズマ性はPMMAの約３倍であ
つた。 発明の効果 以上の説明から明らかな通り、本発明により、
電子線露光で高感度、耐プラズマ性のポジ形レジ
ストを利用した微細パターンの形成が可能にな
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ メタクリル酸エステル（ここに、エステルは
アルキル基であり該アルキル基はメチル基または
エチル基である）とα−メチルスチレンの共重合
体をポジ型レジスト材料として用いることを特徴
とするパターン形成方法。 ２ 前記共重合体と架橋剤の混合物をレジスト材
料として用いることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178086A JPS6070442A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178086A JPS6070442A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070442A JPS6070442A (ja) | 1985-04-22 |
| JPH0377989B2 true JPH0377989B2 (ja) | 1991-12-12 |
Family
ID=16042378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58178086A Granted JPS6070442A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6070442A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4617085A (en) * | 1985-09-03 | 1986-10-14 | General Electric Company | Process for removing organic material in a patterned manner from an organic film |
| JP2645561B2 (ja) * | 1987-12-19 | 1997-08-25 | 富士通株式会社 | レジスト材料 |
| JP2023179310A (ja) * | 2022-06-07 | 2023-12-19 | 栗田工業株式会社 | 解重合性共重合ポリマー |
| JP7768210B2 (ja) * | 2023-12-06 | 2025-11-12 | 栗田工業株式会社 | 解重合性共重合ポリマー |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52128132A (en) * | 1976-04-20 | 1977-10-27 | Fujitsu Ltd | Positive type electron beam sensitive composition |
| NL8101200A (nl) * | 1981-03-12 | 1982-10-01 | Philips Nv | Werkwijze voor het aanbrengen van een resistmateriaal op een drager en resist-materiaal. |
| JPS5848046A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 遠紫外線露光用レジスト材料 |
| JPS5879062A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-12 | Dainippon Printing Co Ltd | 電子線硬化型コ−テイング剤 |
| JPS58116532A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-11 | Fujitsu Ltd | パタ−ン形成方法 |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP58178086A patent/JPS6070442A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6070442A (ja) | 1985-04-22 |
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