JPH0450946A - 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
- JPH0450946A JPH0450946A JP2158205A JP15820590A JPH0450946A JP H0450946 A JPH0450946 A JP H0450946A JP 2158205 A JP2158205 A JP 2158205A JP 15820590 A JP15820590 A JP 15820590A JP H0450946 A JPH0450946 A JP H0450946A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- radiation
- polymer
- azalactone
- forming method
- Prior art date
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- Pending
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (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〕
放射線用レジストに関し、
使用波長領域で吸収が少なく、且つ解像度の優れたレジ
ストを実用化することを目的とし、下記の構造式で示さ
れるアザラクトンの重合体或いは該アザラクトンの共重
合体に、光または放射線の照射によりプロトン酸を生ず
る物質を加えてなることを特徴として放射線レジストを
構成する。 Ｒ１ ＣＨ，−Ｃ こ＼で、Ｒ１Ｒ１＋Ｒｆｆは水素（Ｈ）、アルキル基或
いは芳香族炭化水素基の 何れかである。
ストを実用化することを目的とし、下記の構造式で示さ
れるアザラクトンの重合体或いは該アザラクトンの共重
合体に、光または放射線の照射によりプロトン酸を生ず
る物質を加えてなることを特徴として放射線レジストを
構成する。 Ｒ１ ＣＨ，−Ｃ こ＼で、Ｒ１Ｒ１＋Ｒｆｆは水素（Ｈ）、アルキル基或
いは芳香族炭化水素基の 何れかである。
本発明は放射線レジストとそのパターン形成方法に関す
る。
る。
情報処理装置の大容量化に対応し、この装置の主体を構
成する半導体装置は集積化が進んでＬＳＩやＶＬＳ Ｉ
が実用化されているが、この集積化は益々進みつ＼ある
。
成する半導体装置は集積化が進んでＬＳＩやＶＬＳ Ｉ
が実用化されているが、この集積化は益々進みつ＼ある
。
こ−で、集積化は単位素子の小型化により行われている
ために、配線パターン幅は益々縮小し、最小パターン幅
はサブミクロン（Ｓｕｂ−ｍｉｃｒｏｎ）に及んでおり
、そのため写真蝕刻技術（リソグラフィー）において使
用する光も波長による制限から、紫外光より遠紫外光、
電子線、Ｘ線と短波長化しており、これに伴って、レジ
ストもこれら放射線に適した材料が求められている。
ために、配線パターン幅は益々縮小し、最小パターン幅
はサブミクロン（Ｓｕｂ−ｍｉｃｒｏｎ）に及んでおり
、そのため写真蝕刻技術（リソグラフィー）において使
用する光も波長による制限から、紫外光より遠紫外光、
電子線、Ｘ線と短波長化しており、これに伴って、レジ
ストもこれら放射線に適した材料が求められている。
紫外線を光源として使用するレジストとしてはフェノー
ル樹脂を基盤としたものが数多く開発されている。
ル樹脂を基盤としたものが数多く開発されている。
例えば、商品名、ＡＺシリース（シソプレー＠）や商品
名、０ＦＰＲ（東京応化＠）などがこれに相当する。
名、０ＦＰＲ（東京応化＠）などがこれに相当する。
然し、これらのレジストを遠紫外線領域で使用すると、
吸収が大きいために充分なレジスト性能は得られなかっ
た。
吸収が大きいために充分なレジスト性能は得られなかっ
た。
一方、構造式（１）で示される材料は多官能性モノマー
として印刷など各種の用途に使用されており、そのポリ
マーは遠紫外領域では透明性が優れている。
として印刷など各種の用途に使用されており、そのポリ
マーは遠紫外領域では透明性が優れている。
然し、この材料によるバターニングは困難であった。
従来より使用されている紫外線用レジストは遠紫外領域
では透明性が低いために充分な効果を示さない。
では透明性が低いために充分な効果を示さない。
一方、アザラクトンのポリマーは遠紫外領域では透明性
が優れているが、これをレジスト材料としてパターン形
成に使用することは困難である。
が優れているが、これをレジスト材料としてパターン形
成に使用することは困難である。
そこで、このポリマーに感光性を付与し、放射線レジス
トとすることが課題である。
トとすることが課題である。
上記の課題は下記の構造式で示されるアザラクトンの重
合体或いはこのアザラクトンの共重合体に、光または電
離放射線の照射によりプロトン酸を生ずる物質を加えて
なることを特徴として電離放射線レジストを構成するこ
とにより解決することができる。
合体或いはこのアザラクトンの共重合体に、光または電
離放射線の照射によりプロトン酸を生ずる物質を加えて
なることを特徴として電離放射線レジストを構成するこ
とにより解決することができる。
Ｒ皿
（：１ｚ＝（
こ＼で、ＲＩ＋Ｒ１＋Ｒ３は水素（■）、アルキル基或
いは芳香族炭化水素基の 何れかである。
いは芳香族炭化水素基の 何れかである。
第１図はアザラクトンの重合体について光透過率の波長
依存性を示すもので、波長が２５０ｎｍ以下の遠紫外領
域においても透明性が優れている。
依存性を示すもので、波長が２５０ｎｍ以下の遠紫外領
域においても透明性が優れている。
一方、光照射によりプロトン酸（Ｈ゛）を発生する酸発
生剤を反応開始剤として使用する方法は感度および解像
性の優れたパターンを得る方法として公知である。
生剤を反応開始剤として使用する方法は感度および解像
性の優れたパターンを得る方法として公知である。
本発明はこのように遠紫外領域においても吸収が少ない
重合体あるいは共重合体に放射線の照射によりプロトン
酸を生ずる酸発生剤を添加することにより高感度で且つ
解像性に優れたレジストを実用化するものである。
重合体あるいは共重合体に放射線の照射によりプロトン
酸を生ずる酸発生剤を添加することにより高感度で且つ
解像性に優れたレジストを実用化するものである。
第２図はか＼るレジストについて、露光前の赤外線吸収
スペクトルと、露光した後に１１０℃で２０分の加熱（
アーフタベーク）をしたものについて吸収スペクトルを
とり、両者を比較したものである。
スペクトルと、露光した後に１１０℃で２０分の加熱（
アーフタベーク）をしたものについて吸収スペクトルを
とり、両者を比較したものである。
同図から、吸収スペクトルが大きく変化していることが
判るが、このことはプロトン酸を発生する物質の存在に
より構造変化が生じており、特に波数２５００〜３５０
０の領域において吸収が大きくなっているが、この構造
変化がアルカリ可溶性に変質する原因と考えている。
判るが、このことはプロトン酸を発生する物質の存在に
より構造変化が生じており、特に波数２５００〜３５０
０の領域において吸収が大きくなっているが、この構造
変化がアルカリ可溶性に変質する原因と考えている。
本発明はアザラクトンの重合体或いは共重合体に放射線
の照射によりプロトン酸を生ずる物質を加えたものをレ
ジストとし、このレジストを用い従来と同様に被処理基
板上に塗布して放射線の露光を行った後、アーフタベー
クを行って露光部の重合体あるいは共重合体の構造変化
を生じさせアルカリ現像が可能な状態とするものである
。
の照射によりプロトン酸を生ずる物質を加えたものをレ
ジストとし、このレジストを用い従来と同様に被処理基
板上に塗布して放射線の露光を行った後、アーフタベー
クを行って露光部の重合体あるいは共重合体の構造変化
を生じさせアルカリ現像が可能な状態とするものである
。
このようなレジストを用いると遠紫外領域でも吸収が少
ないので、高感度で且つ解像度の優れたレジストパター
ンを得ることができる。
ないので、高感度で且つ解像度の優れたレジストパター
ンを得ることができる。
実施例１：
２−ビニル−４−４−ジメチルアザラクトンに反応開始
剤としてアゾイソブチロニトリル（略称ＡＩＢＮ）を添
加した後、８０℃で加熱した結果、約１５分後に粘稠な
状態となった。
剤としてアゾイソブチロニトリル（略称ＡＩＢＮ）を添
加した後、８０℃で加熱した結果、約１５分後に粘稠な
状態となった。
これを、テトラヒドロフラン（略称ＴＨＦ）に溶解した
後、ヘキサンで沈澱させて精製を行った。
後、ヘキサンで沈澱させて精製を行った。
この結果、分子量が３０万で分散度が４．００の重合−
ドニウム塩を２０％加えてシクロヘキサノン溶液とした
後、Ｓｉ基板上に０．５μＩの厚さにスピンコードした
。
ドニウム塩を２０％加えてシクロヘキサノン溶液とした
後、Ｓｉ基板上に０．５μＩの厚さにスピンコードした
。
その後、９０℃で２０分プリベークして乾燥した後、Ｘ
ｅ−Ｈｇランプを用いて１０秒間に亙って露光した。
ｅ−Ｈｇランプを用いて１０秒間に亙って露光した。
更に、１１０℃で２０分間のプリベータを行った汲水で
２０秒間現像した結果、０．５μ■ライン・アンド・ス
ペースを解像することができた。
２０秒間現像した結果、０．５μ■ライン・アンド・ス
ペースを解像することができた。
実施例２：
実施例１において現像液としてアルカリ水溶液（希釈し
たテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド略称Ｔ
ＭＡＨ）を用いて５秒間現像した結果、０．７μｍのラ
イン・アンド・スペースを解像することができた。
たテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド略称Ｔ
ＭＡＨ）を用いて５秒間現像した結果、０．７μｍのラ
イン・アンド・スペースを解像することができた。
実施例３：
実施例１において現像液としてシクロヘキサノンを用い
て３０秒間現像した結果、０．５μ■ライン・アンド・
スペースのネガパターンを得ることができた。
て３０秒間現像した結果、０．５μ■ライン・アンド・
スペースのネガパターンを得ることができた。
比較例１：
実施例１において酸発生剤を用いず、重合体のみからな
るレジストを用いて同様な評価を行ったがパターンは形
成できなかった。
るレジストを用いて同様な評価を行ったがパターンは形
成できなかった。
実施例４：
アダマンチルメタクリレートと２−ビニル−４−４ジメ
チルアザラクトンを反応容器に仕込み、ＡＩＢＮを開始
剤として重合させた後、テトラヒドロフラン（略称ＴＨ
Ｆ） ／ヘキサンを用いて精製した結果、組成比が１：
１の共重合体を得ることができた。
チルアザラクトンを反応容器に仕込み、ＡＩＢＮを開始
剤として重合させた後、テトラヒドロフラン（略称ＴＨ
Ｆ） ／ヘキサンを用いて精製した結果、組成比が１：
１の共重合体を得ることができた。
この重合体に酸発生剤として第（２）式に構造式を示す
ヨードニウム塩を２０％加でシクロヘキサノン溶液とし
、以下実施例１と同様にして露光とアーフタベークを行
い、希釈ＴＭＡＲ水溶液を用いで現像した。
ヨードニウム塩を２０％加でシクロヘキサノン溶液とし
、以下実施例１と同様にして露光とアーフタベークを行
い、希釈ＴＭＡＲ水溶液を用いで現像した。
その結果、０．６μｍライン・アンド・スペースを解像
することができた。
することができた。
実施例５：
実施例１において酸発生剤としてヨードニウム塩の代わ
りに（３）の構造式で示すスルホニウム塩を用いた場合
も同様の結果を得ることができた。
りに（３）の構造式で示すスルホニウム塩を用いた場合
も同様の結果を得ることができた。
以上記したように本発明の実施により遠紫外線のような
放射線を光源とし、写真蝕刻技術を用いて微細なレジス
トパターンを形成する場合に、サブミクロンパターンを
効率よく得ることが可能となる。
放射線を光源とし、写真蝕刻技術を用いて微細なレジス
トパターンを形成する場合に、サブミクロンパターンを
効率よく得ることが可能となる。
第１図はアザラクトン重合体の紫外スペクトル、第２図
は赤外線吸収スペクトル、 第３図はヨードニウム塩とスルホニウム塩の構造式、 である。 アサラクトン重合体の紫外スペクトル 部 １ 図 シ皮 数（ＣＴＦ’ ） 赤タト＋１ｒＪ３．収スペクトル 第 ２ 図
は赤外線吸収スペクトル、 第３図はヨードニウム塩とスルホニウム塩の構造式、 である。 アサラクトン重合体の紫外スペクトル 部 １ 図 シ皮 数（ＣＴＦ’ ） 赤タト＋１ｒＪ３．収スペクトル 第 ２ 図
Claims (2)
- （１）下記の構造式で示されるアザラクトンの重合体或
いは該アザラクトンの共重合体に、光または放射線の照
射によりプロトン酸を生ずる物質を加えてなることを特
徴とする放射線レジスト。 ▲数式、化学式、表等があります▼…（１） こゝで、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３は水素（Ｈ）、アルキ
ル基或いは芳香族炭化水素基の 何れかである。 - （２）請求項１記載のレジスト含有物を被処理基板上に
塗布してプレベークした後に、放射線の選択露光を行い
、アーフタベーク後に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 |
|---|---|---|---|
| JP2158205A JPH0450946A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2158205A JPH0450946A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 放射線レジストとパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450946A true JPH0450946A (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=15666583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2158205A Pending JPH0450946A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | 放射線レジストとパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0450946A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000026725A1 (en) * | 1998-10-30 | 2000-05-11 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Photocurable and photopatternable hydrogel matrix based on azlactone copolymers |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2158205A patent/JPH0450946A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000026725A1 (en) * | 1998-10-30 | 2000-05-11 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Photocurable and photopatternable hydrogel matrix based on azlactone copolymers |
| US6156478A (en) * | 1998-10-30 | 2000-12-05 | 3M Innovative Properties Company | Photocurable and photopatternable hydrogel matrix based on azlactone copolymers |
| US6372407B1 (en) | 1998-10-30 | 2002-04-16 | 3M Innovative Properties Company | Photocurable and photopatternable hydrogel matrix based on azlactone copolymers |
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