JPH0460551A - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
- Publication number
- JPH0460551A JPH0460551A JP2172007A JP17200790A JPH0460551A JP H0460551 A JPH0460551 A JP H0460551A JP 2172007 A JP2172007 A JP 2172007A JP 17200790 A JP17200790 A JP 17200790A JP H0460551 A JPH0460551 A JP H0460551A
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- JP
- Japan
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- resist
- alcohol
- generating agent
- substrate
- prebaking
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- Granted
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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〕
レジストパターンの形成方法に関し、
レジストを高感度化することを目的とし、ポリマーと光
酸発生剤との混合物よりなる化学増感型レジストを塗布
しプレベークした基板を、水蒸気またはアルコール蒸気
にさらす処理を行った後、放射線の選択露光とポストベ
ークとを行い、現像することを特徴としてレジストパタ
ーンの形〔産業上の利用分野〕 本発明は高感度でサブミクロンパターンを解像可能なレ
ジストパターンの形成方法に関する。
酸発生剤との混合物よりなる化学増感型レジストを塗布
しプレベークした基板を、水蒸気またはアルコール蒸気
にさらす処理を行った後、放射線の選択露光とポストベ
ークとを行い、現像することを特徴としてレジストパタ
ーンの形〔産業上の利用分野〕 本発明は高感度でサブミクロンパターンを解像可能なレ
ジストパターンの形成方法に関する。
半導体集積回路は集積化が進んでＬＳＩやＶＬＳＩが実
用化されているが、これは導体線路や電極などの微細化
により実現されたものであり、現在では最少パターン幅
カ月μｍ未満（サブミクロン）のものまで実用化されて
いる。
用化されているが、これは導体線路や電極などの微細化
により実現されたものであり、現在では最少パターン幅
カ月μｍ未満（サブミクロン）のものまで実用化されて
いる。
こ＼で微細なレジストパターンを形成する露光光源とし
て当初は紫外線が用いられていたが、波長による制限か
ら、光も短波長へ移行し遠紫外線。
て当初は紫外線が用いられていたが、波長による制限か
ら、光も短波長へ移行し遠紫外線。
電子線、Ｘ線などの放射線を用いて露光が行われるよう
になった。
になった。
然し、高圧水銀ランプの出力は遠紫外光に移行するとか
なり低下すると云う問題がある。
なり低下すると云う問題がある。
そこで、この問題に対応するためにエキシマレーザ光を
使用する検討が行われている。
使用する検討が行われている。
一方、材料面においては高感度レジストの実用化が望ま
れている。
れている。
レジストを高感度化する方法として露光により酸を発生
する光酸発生剤（Ｐｈｏｔｏ Ａｃ１ｄ Ｇｅｎｅｒａ
ｔｏｒ略称ＰＡＧ）を使用する方法が知られている。
する光酸発生剤（Ｐｈｏｔｏ Ａｃ１ｄ Ｇｅｎｅｒａ
ｔｏｒ略称ＰＡＧ）を使用する方法が知られている。
この方法は、ポリマーに光酸発生剤を混合し、光照射を
行うものであって、光照射により光酸発生剤から発生す
るブレンステッド酸を触媒としてポリマーに脱離反応あ
るいは加水分解反応を連鎖的に生じさせるもので、化学
増感型レジストとして知られている。
行うものであって、光照射により光酸発生剤から発生す
るブレンステッド酸を触媒としてポリマーに脱離反応あ
るいは加水分解反応を連鎖的に生じさせるもので、化学
増感型レジストとして知られている。
こ＼で、光酸発生剤としては、
ジアリールヨードニウム塩
例えば（＠）２−ＩＰＦｇ、 （Ｏｏ）ｚ−ＩＳｂＦｇ
、 （０）ｚ−ＩＡｓＦｇトリアリールスルホニウム
塩 例えば（■）３−３ＰＦ６． （■）ｓ−３ＳｂＦａ、
（０）！−３ＡＳＦ８などがある。
、 （０）ｚ−ＩＡｓＦｇトリアリールスルホニウム
塩 例えば（■）３−３ＰＦ６． （■）ｓ−３ＳｂＦａ、
（０）！−３ＡＳＦ８などがある。
そして、露光した後、ネガ型のパターンを得たい場合は
有機溶剤を用い、また、ポジ型のパターンを得たい場合
はアルカリ現像液を用いて現像を行うものである。
有機溶剤を用い、また、ポジ型のパターンを得たい場合
はアルカリ現像液を用いて現像を行うものである。
然し、化学増感型レジストにおいて、レジストの感度を
向上するために光酸発生剤の添加量を増加すると、透明
性や溶解性が低下することから、ポリマーに対する添加
量は５％以下に抑える必要がある。
向上するために光酸発生剤の添加量を増加すると、透明
性や溶解性が低下することから、ポリマーに対する添加
量は５％以下に抑える必要がある。
そのため、感度の向上には限度があり、この対策が必要
であった。
であった。
サブミクロンパターンを形成する方法として、光酸発生
剤を使用する化学増感型レジストがあるが、光酸発生剤
の添加量を増加すると、レジストの透明性や溶解性が低
下することから添加量は５％以下に限られている。
剤を使用する化学増感型レジストがあるが、光酸発生剤
の添加量を増加すると、レジストの透明性や溶解性が低
下することから添加量は５％以下に限られている。
そのため、高感度化には別の方法をとる必要がある。
上記の課題はポリマーと光酸発生剤との混合物よりなる
化学増感型レジストを塗布しプレベークした基板を、水
蒸気またはアルコール蒸気にさらす処理を行った後、放
射線の選択露光とポストベークとを行い、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とができる。
化学増感型レジストを塗布しプレベークした基板を、水
蒸気またはアルコール蒸気にさらす処理を行った後、放
射線の選択露光とポストベークとを行い、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とができる。
光酸発生剤による触媒作用は例えばトリフェニルスルホ
ニウム・ヘキサフルオロフォスフエイトを例とすると、
光照射によりレジスト中に含まれる水素供与体例えば水
と反応し、プロトン酸（Ｈ＋）を生ずる。
ニウム・ヘキサフルオロフォスフエイトを例とすると、
光照射によりレジスト中に含まれる水素供与体例えば水
と反応し、プロトン酸（Ｈ＋）を生ずる。
第１図はこの反応を示したものである。
（■）ｓＳ” ＰＦａ −＋ＲＯＨ→（（Ｅ） ）２Ｓ
＋ＰＦ６＋０・＋・ＯＲ・・・（２） 但し、ＲはＨまたはアルキル基 そこで、本反応は水の反応を積極的に利用する方法とし
てプレベークにより溶剤を除去したレジスト膜を暫時水
蒸気中に保持し吸湿させるものである。
＋ＰＦ６＋０・＋・ＯＲ・・・（２） 但し、ＲはＨまたはアルキル基 そこで、本反応は水の反応を積極的に利用する方法とし
てプレベークにより溶剤を除去したレジスト膜を暫時水
蒸気中に保持し吸湿させるものである。
なお、材料によっては、Ｈ＋の発生は水よりもアルコー
ルが存在するほうが容易なものがある。
ルが存在するほうが容易なものがある。
例えば、α−トシロキシエチルフェニルケトンのように
スルフォン酸を含む材料がこれに当たり、アルコール雰
囲気（イソプロピルアルコール）中に保持することによ
り、次の（３）式に示すようにＨｌの発生源となるスル
フォン酸（ＨＯＳ０２０ＣＨ３）が発生し易くなり、増
感効果を上げることができる。
スルフォン酸を含む材料がこれに当たり、アルコール雰
囲気（イソプロピルアルコール）中に保持することによ
り、次の（３）式に示すようにＨｌの発生源となるスル
フォン酸（ＨＯＳ０２０ＣＨ３）が発生し易くなり、増
感効果を上げることができる。
＋ ＨＯ５Ｏ２Ｃ：）ＣＨ３＋ ＣＨ３ＣＣＨ３・・・
（３）〔実施例〕 実施例１： 分子量が５万のポリ（Ｐ−ｔ−ブトキシカルボニロキシ
スチレン）に対し、光酸発生剤としてトリフェニルスル
ホニウムへキサフルオロアーセネイト〔（Ｏ）ｓ−３Ａ
ｓＦ６〕を４％含有させ、シクロヘキサノン溶液を調製
した。
（３）〔実施例〕 実施例１： 分子量が５万のポリ（Ｐ−ｔ−ブトキシカルボニロキシ
スチレン）に対し、光酸発生剤としてトリフェニルスル
ホニウムへキサフルオロアーセネイト〔（Ｏ）ｓ−３Ａ
ｓＦ６〕を４％含有させ、シクロヘキサノン溶液を調製
した。
この溶液をシリコン（Ｓｉ）基板上にスピンコードし、
１００℃で２０分プレベークして厚さが約１μｍのレジ
スト膜を作った。
１００℃で２０分プレベークして厚さが約１μｍのレジ
スト膜を作った。
次に、この基板を相対湿度が８０％の雰囲気中に５分間
放置した後、遠紫外線の照射を行い、１０００Ｃで６０
秒のポストベークを行った後、２．３％のアルカリ現像
液（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）を
用いて現像を行った。
放置した後、遠紫外線の照射を行い、１０００Ｃで６０
秒のポストベークを行った後、２．３％のアルカリ現像
液（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）を
用いて現像を行った。
その結果、感度は５ ｍＪ／ｃｍ２であった。
比較例１：
実施例１において、光酸発生剤の含有量を５％とし、プ
レベーク後に湿気中に保持しない以外は全く同様な工程
で現像を行った結果、感度は５０ｍＪ／ｃｍ’であった
。
レベーク後に湿気中に保持しない以外は全く同様な工程
で現像を行った結果、感度は５０ｍＪ／ｃｍ’であった
。
実施例２：
分子量が５万のポリ（Ｐ−ｔ−ブトキシカルボニロキシ
スチレン）に対し、光酸発生剤として先に（３）式に示
した構造をとるα−トシロキシエチルフェニルケトンを
４％含有させ、シクロヘキサノン溶液を調製した。
スチレン）に対し、光酸発生剤として先に（３）式に示
した構造をとるα−トシロキシエチルフェニルケトンを
４％含有させ、シクロヘキサノン溶液を調製した。
この溶液をシリコン（Ｓｉ）基板上にスピンコードし、
１００℃で２０分プレベークして厚さが約１μｍのレジ
スト膜を作った。
１００℃で２０分プレベークして厚さが約１μｍのレジ
スト膜を作った。
次に、この基板をイソプロピルアルコール雰囲気中に５
分間放置した後、遠紫外線の照射を行い、１００℃で６
０秒のポストベークを行った後、２．３％のアルカリ現
像液（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）
を用いて現像を行った。
分間放置した後、遠紫外線の照射を行い、１００℃で６
０秒のポストベークを行った後、２．３％のアルカリ現
像液（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）
を用いて現像を行った。
その結果、感度は４０ ｍＪ／ｃｍ２であった。
比較例２：
実施例２において、光酸発生剤の含有量を５％とし、プ
レベーク後にイソプロピルアルコール雰囲気中に保持し
ない以外は全く同様な工程で現像を行った結果、感度は
ｌ １０ｍＪ／ｃｍ２であった。
レベーク後にイソプロピルアルコール雰囲気中に保持し
ない以外は全く同様な工程で現像を行った結果、感度は
ｌ １０ｍＪ／ｃｍ２であった。
本発明によれば、レジスト膜の透明性を低下させること
な（感度を上げることができ、これにより高感度化が可
能となる。
な（感度を上げることができ、これにより高感度化が可
能となる。
４Ｃ
Claims (1)
- ポリマーと光酸発生剤との混合物よりなる化学増感型
レジストを塗布しプレベークした基板を、水蒸気または
アルコール蒸気にさらす処理を行った後、選択露光とポ
ストベークとを行い、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 |
|---|---|---|---|
| JP2172007A JP2982230B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172007A JP2982230B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0460551A true JPH0460551A (ja) | 1992-02-26 |
| JP2982230B2 JP2982230B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=15933793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2172007A Expired - Lifetime JP2982230B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982230B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0876385A (ja) * | 1994-07-05 | 1996-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微細パターン形成方法 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2172007A patent/JP2982230B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0876385A (ja) * | 1994-07-05 | 1996-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微細パターン形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2982230B2 (ja) | 1999-11-22 |
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