JPH04215660A - 放射線レジストとパターン形成方法 - Google Patents
放射線レジストとパターン形成方法Info
- Publication number
- JPH04215660A JPH04215660A JP2402132A JP40213290A JPH04215660A JP H04215660 A JPH04215660 A JP H04215660A JP 2402132 A JP2402132 A JP 2402132A JP 40213290 A JP40213290 A JP 40213290A JP H04215660 A JPH04215660 A JP H04215660A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- maleimide
- etching resistance
- copolymer
- vinylcyclohexane
- Prior art date
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- Withdrawn
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は放射線レジストとこれを
用いたパターン形成方法に関する。半導体集積回路は集
積化が進んでＬＳＩ やＶＬＳＩが実用化されており、
これと共に配線パターンの最小線幅はサブミクロン（Ｓ
ｕｂ−ｍｉｃｒｏｎ） に及んでいるが更に微細化する
傾向にある。こゝで、微細パターンの形成には薄膜を形
成した被処理基板上にレジストを被覆し、選択露光を行
った後に現像してレジストパターンを作り、これをマス
クとして湿式エッチングまたはドライエッチングを行い
、その後にレジストを溶解除去することにより薄膜パタ
ーンを得る写真蝕刻技術の使用が必須である。
用いたパターン形成方法に関する。半導体集積回路は集
積化が進んでＬＳＩ やＶＬＳＩが実用化されており、
これと共に配線パターンの最小線幅はサブミクロン（Ｓ
ｕｂ−ｍｉｃｒｏｎ） に及んでいるが更に微細化する
傾向にある。こゝで、微細パターンの形成には薄膜を形
成した被処理基板上にレジストを被覆し、選択露光を行
った後に現像してレジストパターンを作り、これをマス
クとして湿式エッチングまたはドライエッチングを行い
、その後にレジストを溶解除去することにより薄膜パタ
ーンを得る写真蝕刻技術の使用が必須である。
【０００２】この写真蝕刻技術に使用する光源として、
当初は紫外線が使用されていたが、波長による制限から
サブミクロン幅の解像は不可能であり、これに代わって
波長の短い遠紫外線や電子線，Ｘ線などを光源としてサ
ブミクロン幅の解像が行われるようになった。本発明は
放射線用レジストとくに遠紫外光用レジストに関するも
のである。
当初は紫外線が使用されていたが、波長による制限から
サブミクロン幅の解像は不可能であり、これに代わって
波長の短い遠紫外線や電子線，Ｘ線などを光源としてサ
ブミクロン幅の解像が行われるようになった。本発明は
放射線用レジストとくに遠紫外光用レジストに関するも
のである。
【０００３】
【従来の技術】従来のレジストにおいては、プラズマエ
ッチング耐性を得るために芳香環（ベンゼン環）を有す
る樹脂、例えばフェノール樹脂をベースとするものが数
多く開発されてきた。
ッチング耐性を得るために芳香環（ベンゼン環）を有す
る樹脂、例えばフェノール樹脂をベースとするものが数
多く開発されてきた。
【０００４】然し、芳香族環を有する樹脂は遠紫外光の
吸収が大きいために遠紫外光を光源とするパターンニン
グにおいては微細化に対応できるだけのパターン精度を
得ることはできない。
吸収が大きいために遠紫外光を光源とするパターンニン
グにおいては微細化に対応できるだけのパターン精度を
得ることはできない。
【０００５】一方、吸収の少ない樹脂としてポリメチル
メタクリレート（略称ＰＭＭＡ） やポリメチルイソプ
ロピルケトン（ 略称ＰＭＩＰＫ）などが検討されてい
るが、芳香族環を含んでいないために充分なプラズマエ
ッチング耐性をもっていない。
メタクリレート（略称ＰＭＭＡ） やポリメチルイソプ
ロピルケトン（ 略称ＰＭＩＰＫ）などが検討されてい
るが、芳香族環を含んでいないために充分なプラズマエ
ッチング耐性をもっていない。
【０００６】これらのことから、芳香族環を含まず、透
明性に優れ、且つ充分なプラズマエッチング耐性を備え
たレジストの実用化が望まれていた。
明性に優れ、且つ充分なプラズマエッチング耐性を備え
たレジストの実用化が望まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上記したようにサブ
ミクロンの微細パターンを現像するには遠紫外光に対し
て透明性が優れ、且つ、充分なプラズマエッチング耐性
をもつレジストが必要であり、この両方の特性を兼ね備
えた放射用レジストを実用化することが課題である。
ミクロンの微細パターンを現像するには遠紫外光に対し
て透明性が優れ、且つ、充分なプラズマエッチング耐性
をもつレジストが必要であり、この両方の特性を兼ね備
えた放射用レジストを実用化することが課題である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題はビニルシクロ
ヘキサンとマレイミドまたはマレイミド誘導体との共重
合体からなる放射線レジストを被処理基板上に被覆し、
放射線とくに遠紫外光を選択露光し、アルカリ現像する
ことを特徴としてレジストパターンの形成方法を構成す
ることにより解決するこができる。
ヘキサンとマレイミドまたはマレイミド誘導体との共重
合体からなる放射線レジストを被処理基板上に被覆し、
放射線とくに遠紫外光を選択露光し、アルカリ現像する
ことを特徴としてレジストパターンの形成方法を構成す
ることにより解決するこができる。
【０００９】
【作用】本発明は遠紫外光に対して透明性が優れ、且つ
、充分なプラズマエッチング耐性をもつレジストとして
、ビニルシクロヘキサンとマレイミドの共重合体または
ビニルシクロヘキサンとマレイミド誘導体の共重合体を
用いるものである。
、充分なプラズマエッチング耐性をもつレジストとして
、ビニルシクロヘキサンとマレイミドの共重合体または
ビニルシクロヘキサンとマレイミド誘導体の共重合体を
用いるものである。
【００１０】こゝで、ビニルシクロヘキサンは分子式が
Ｃ８Ｈ１４ で図１のような一般式で表され、共役二重
結合をもたない脂環式化合物である。発明者は充分なド
ライエッチング耐性をもつレジストとしては芳香族環を
含むことが必須用件と考えられているが、これは共役二
重結合をもつことから放射線とくに遠紫外光の吸収が多
くて用いられない。そこで、芳香族環がないにも拘らず
優れたプラズマエッチング耐性を示し、また遠紫外光に
対して吸収が少ない材料を調査研究した結果、ビニルシ
クロヘキサンを見出したものである。
Ｃ８Ｈ１４ で図１のような一般式で表され、共役二重
結合をもたない脂環式化合物である。発明者は充分なド
ライエッチング耐性をもつレジストとしては芳香族環を
含むことが必須用件と考えられているが、これは共役二
重結合をもつことから放射線とくに遠紫外光の吸収が多
くて用いられない。そこで、芳香族環がないにも拘らず
優れたプラズマエッチング耐性を示し、また遠紫外光に
対して吸収が少ない材料を調査研究した結果、ビニルシ
クロヘキサンを見出したものである。
【００１１】また、共重合体を形成する材料として図２
に一般式を示すマレイミドあるいはマレイミド誘導体を
用いる理由は、■ ビニルシクロヘキサンはマレイミ
ドとは容易にラジカル重合体を形成すること、■ マ
レイミドと共重合することにより耐熱性が向上すること
、■ マレイミドと共重合させることによりアルカリ
現像が可能になること、などによる。
に一般式を示すマレイミドあるいはマレイミド誘導体を
用いる理由は、■ ビニルシクロヘキサンはマレイミ
ドとは容易にラジカル重合体を形成すること、■ マ
レイミドと共重合することにより耐熱性が向上すること
、■ マレイミドと共重合させることによりアルカリ
現像が可能になること、などによる。
【００１２】すなわち、本発明に係るレジストは脂環式
化合物であるビニルシクロヘキサンの共重合体が芳香族
環をもつ共重合体と同様に優れたプラズマエッチング耐
性をもつと共に、遠紫外光に対して透明性に優れている
点に着目してなされたもので、このレジストの使用によ
り精度よくサブミクロンパターンを形成することが可能
となる。
化合物であるビニルシクロヘキサンの共重合体が芳香族
環をもつ共重合体と同様に優れたプラズマエッチング耐
性をもつと共に、遠紫外光に対して透明性に優れている
点に着目してなされたもので、このレジストの使用によ
り精度よくサブミクロンパターンを形成することが可能
となる。
【００１３】
【実施例】合成例１：
ビニルシクロヘキサン１０ｇとマレイミド４ｇをＮ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド（ 略称ＤＭＦ）と１，４−ジ
オキサンの混合溶媒に溶した後、反応開始剤としてアゾ
イソブチロニトリル（ 略称ＡＩＢＮ）を添加し８０℃
で５時間重合させた。次に、濃縮した後にテトラヒドロ
フラン（略称ＴＨＦ）に溶解し、エーテルで沈澱させて
精製し、２ｇのポリマを得た。この共重合体の組成比は
５：５であった。
−ジメチルホルムアミド（ 略称ＤＭＦ）と１，４−ジ
オキサンの混合溶媒に溶した後、反応開始剤としてアゾ
イソブチロニトリル（ 略称ＡＩＢＮ）を添加し８０℃
で５時間重合させた。次に、濃縮した後にテトラヒドロ
フラン（略称ＴＨＦ）に溶解し、エーテルで沈澱させて
精製し、２ｇのポリマを得た。この共重合体の組成比は
５：５であった。
【００１４】合成例２：
ビニルシクロヘキサン１０ｇとマレイミド８ｇをＮ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド（ 略称ＤＭＦ）と１，４−ジ
オキサンの混合溶媒に溶した後、反応開始剤としてアゾ
イソブチロニトリル（ 略称ＡＩＢＮ）を添加し８０℃
で５時間重合させた。次に、濃縮した後にテトラヒドロ
フラン（略称ＴＨＦ）に溶解し、エーテルで沈澱させて
精製し、２ｇのポリマを得た。この共重合体の組成比は
４：６であった。
−ジメチルホルムアミド（ 略称ＤＭＦ）と１，４−ジ
オキサンの混合溶媒に溶した後、反応開始剤としてアゾ
イソブチロニトリル（ 略称ＡＩＢＮ）を添加し８０℃
で５時間重合させた。次に、濃縮した後にテトラヒドロ
フラン（略称ＴＨＦ）に溶解し、エーテルで沈澱させて
精製し、２ｇのポリマを得た。この共重合体の組成比は
４：６であった。
【００１５】実施例１：
合成例１で得たポリマに対し、架橋剤として１０％の４
，４−ジアジドジフェニルメチレンを加えて１５％のシ
クロヘキサノン溶液とし、シリコン（Ｓｉ）基板上に０
．８ μｍ の厚さにスピンコートした。次に、６０℃
で２０分に亙ってベーキングを行った後、キセノン・水
銀（Ｘｅ−Ｈｇ） ランプを用いて２０秒間露光した。 露光した後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イド（ 略称ＴＭＡＨ） 水溶液を用いてアルカリ現像
を行った結果、０．６ μｍ ライン・アンド・スペー
スのパターンを解像することができた。
，４−ジアジドジフェニルメチレンを加えて１５％のシ
クロヘキサノン溶液とし、シリコン（Ｓｉ）基板上に０
．８ μｍ の厚さにスピンコートした。次に、６０℃
で２０分に亙ってベーキングを行った後、キセノン・水
銀（Ｘｅ−Ｈｇ） ランプを用いて２０秒間露光した。 露光した後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イド（ 略称ＴＭＡＨ） 水溶液を用いてアルカリ現像
を行った結果、０．６ μｍ ライン・アンド・スペー
スのパターンを解像することができた。
【００１６】次に、厚さが１μｍ の膜について波長が
２４８ｎｍ の遠紫外光に対する透明性を調べた結果、
透過率は５６％であった。なお、ＰＭＭＡの透過率は約
９８％、またノポラック系レジスト（ 商品名，ＮＰＲ
） の透過率は約３０％である。
２４８ｎｍ の遠紫外光に対する透明性を調べた結果、
透過率は５６％であった。なお、ＰＭＭＡの透過率は約
９８％、またノポラック系レジスト（ 商品名，ＮＰＲ
） の透過率は約３０％である。
【００１７】実施例２：
合成例１で得たポリマに対し、架橋剤として１０％の４
，４−ジアジドジフェニルメチレンを加えて１５％のシ
クロヘキサノン溶液とし、シリコン（Ｓｉ）基板上に０
．８ μｍ の厚さにスピンコートした。次に、６０℃
で２０分に亙ってベーキングを行った後、キセノン・水
銀（Ｘｅ−Ｈｇ） ランプを用いて２０秒間露光した。 このレジスト薄膜を四弗化炭素（ＣＦ４）ガスを用い、
流量が２０ｃｃ／分，真空度が１×１０−３ ｔｏｒｒ
， μ波の出力が１ＫＷ，高周波（１３．５６ＭＨｚ
） が１００ Ｗの条件でドライエッチングを行った結
果、０．５ μｍ ライン・アンド・スペースのパター
ンを解像することができた。なお、エッチングレートは
８２０ Å／分であった。こゝで、同じ条件でドライエ
ッチングを行う場合、ＰＭＭＡのエッチングレートは１
３００Å／分であり、またＮＰＲ のエッチングレート
は６２０ Å／分であった。
，４−ジアジドジフェニルメチレンを加えて１５％のシ
クロヘキサノン溶液とし、シリコン（Ｓｉ）基板上に０
．８ μｍ の厚さにスピンコートした。次に、６０℃
で２０分に亙ってベーキングを行った後、キセノン・水
銀（Ｘｅ−Ｈｇ） ランプを用いて２０秒間露光した。 このレジスト薄膜を四弗化炭素（ＣＦ４）ガスを用い、
流量が２０ｃｃ／分，真空度が１×１０−３ ｔｏｒｒ
， μ波の出力が１ＫＷ，高周波（１３．５６ＭＨｚ
） が１００ Ｗの条件でドライエッチングを行った結
果、０．５ μｍ ライン・アンド・スペースのパター
ンを解像することができた。なお、エッチングレートは
８２０ Å／分であった。こゝで、同じ条件でドライエ
ッチングを行う場合、ＰＭＭＡのエッチングレートは１
３００Å／分であり、またＮＰＲ のエッチングレート
は６２０ Å／分であった。
【００１８】実施例３：
合成例３で得たポリマに対し、架橋剤としてナフトキノ
ンアジドを２０％加えてＭＣＡ 溶液とし、Ｓｉ基板上
に０．８ μｍ の厚さにスピンコートした。以後、実
施例２と同様にして露光とドライエッチングを行った結
果、０．６ μｍ のライン・アンド・スペースのパタ
ーンを解像することができた。
ンアジドを２０％加えてＭＣＡ 溶液とし、Ｓｉ基板上
に０．８ μｍ の厚さにスピンコートした。以後、実
施例２と同様にして露光とドライエッチングを行った結
果、０．６ μｍ のライン・アンド・スペースのパタ
ーンを解像することができた。
【００１９】実施例４：
実施例２において、Ｘｅ−Ｈｇ ランプによる露光の代
わりに電子線露光装置を用い、加速電圧２０ＫＶで６４
μＣ／ｃｍ２ の露光量で露光した以外は実施例と同様
にしてドライエッチングを行った結果、０．５μｍ ラ
イン・アンド・スペースのパターンを解像することがで
きた。
わりに電子線露光装置を用い、加速電圧２０ＫＶで６４
μＣ／ｃｍ２ の露光量で露光した以外は実施例と同様
にしてドライエッチングを行った結果、０．５μｍ ラ
イン・アンド・スペースのパターンを解像することがで
きた。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、電離放射線に対し、透
明性が高く、且つ充分なエッチング耐性をもつレジスト
パターンを得ることができ、これによりサブミクロン・
パターンを得ることができる。
明性が高く、且つ充分なエッチング耐性をもつレジスト
パターンを得ることができ、これによりサブミクロン・
パターンを得ることができる。
【図１】ビニルシクロヘキサンの一般式である。
【図２】マレイミド誘導体の一般式である。
Claims (2)
- 【請求項１】 ビニルシクロヘキサンとマレイミドま
たはマレイミド誘導体との共重合体からなることを特徴
とする放射線レジスト。 - 【請求項２】 請求項１記載のレジストを被処理基板
上に被覆し、放射線とくに遠紫外光を選択露光し、アル
カリ現像することを特徴とするレジストパターンの形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402132A JPH04215660A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | 放射線レジストとパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402132A JPH04215660A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | 放射線レジストとパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04215660A true JPH04215660A (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=18511952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2402132A Withdrawn JPH04215660A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | 放射線レジストとパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04215660A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5932391A (en) * | 1995-08-18 | 1999-08-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Resist for alkali development |
-
1990
- 1990-12-14 JP JP2402132A patent/JPH04215660A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5932391A (en) * | 1995-08-18 | 1999-08-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Resist for alkali development |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |