JPH0462661B2 - - Google Patents

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JPH0462661B2
JPH0462661B2 JP62110910A JP11091087A JPH0462661B2 JP H0462661 B2 JPH0462661 B2 JP H0462661B2 JP 62110910 A JP62110910 A JP 62110910A JP 11091087 A JP11091087 A JP 11091087A JP H0462661 B2 JPH0462661 B2 JP H0462661B2
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Edowaado Gureko Suchiibun
Furanshisu Raionsu Kurisutofuaa
Mingu Yangu Jaa
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Publication of JPH0462661B2 publication Critical patent/JPH0462661B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/26—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a solid phase from a macromolecular composition or article, e.g. leaching out
    • 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
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A 産業上の利用分野 この発明は高分子レジストの機械的、電気的、
物理化学的特性を改変するのに使用される液状ま
たは気状の浸透剤および反応剤に対する高分子レ
ジストの浸透性を高める方法に関するものであ
る。
B 従来技術 マイクロリングラフイの改良により、電子装置
製造で最近多くの進歩が可能になつた。新しいフ
オトレジスト・システムが開発され、単層レジス
トの多層レジストへの変換が可能になり、サブミ
クロンのパターンづけされたレジストの製造に必
要な高いアスペクト比(パターンづけされたレジ
ストの高さ、すなわち厚みと、パターンの主要部
分の幅の比)を維持しながら、単純化した処理技
術を得られるようになつた。単層レジストを多層
レジストに変換する方法の例は特開昭61−138255
号公報に開示されている。
さらに耐エツチング性のレジスト・システムを
生成する技術も開発され、パターンを耐エツチン
グ性レジストから下層へ転写するのに乾式現像技
術を使用することができるようになり、これによ
り最終電子装置のサブミクロンの寸法をさらに良
く制御することが可能になつた。耐エツチング性
のレジストを生成するいくつかの方法があるが、
これらの方法の多くは複雑であり、多くの層のレ
ジストと、複雑な反応および現像方法を用いなけ
ればならない。
最近、単一の高分子層の一部分を耐エツチング
性にする技術が開発された。単層レジストの一部
分を耐エツチング性にするためのマイクロリング
ラフイ技術は、有機金属試薬をレジスト層内の官
能基と反応させることを必要とする。この反応を
行なわせる能力およびその反応速度は、試薬が官
能基と接触する能力による。米国特許出願第
742779号明細書(特開昭61−284924号公報参照)
は、選択的浸透の利用により、試薬が官能基と接
触する能力を制御する方法を開示している。選択
性浸透は、レジスト中、少なくともレジスト上部
で有機金属試薬に対する浸透性を変化させた潜像
パターンを形成することにより行なわれる。この
原理は、米国特許出願第880212号明細書に開示さ
れているように、レジスト層中にパターンを形成
するのに用いるいかなる試薬にも適用できる。米
国特許出願第880212号明細書(特開昭63−71843
号公報参照)も、本願明細書に引用するが、単層
レジストのパターンづけされた上部を、レジスト
層全体の化学線吸収能よりはるかに高い吸収能を
有する化学構造に変換する技術を開示している。
この高くなつた吸収能は、レジストの表面全体を
化学線にブランケツト露出する際にレジストの下
部が光変化するのを防止する。パターンづけされ
たレジスト上部の、特定の化学線に対する吸収能
は、反応性官能基の潜像パターンを有する単一の
レジスト層を、パターンづけされた領域の官能基
と反応する染料、または染料形成試薬で処理する
ことによつて、差ができる。
C 発明が解決しようとする問題点 この発明の目的は、浸透性に欠ける高分子材料
層の浸透性を高める方法を提供することにある。
D 問題点を解決するための手段 この発明によれば、浸透性に欠ける高分子材料
層を、浸透性に高い形に変換する方法が提供され
る。この方法はまた、所定の高分子皮膜または層
中のパターンづけされた部分の浸透性の差を形成
または増強するのにも用いられる。高分子材料の
配合物に、化合物/材料を添加した後、この配合
物を注型して形成した皮膜または層から浸出させ
ると、層全体の浸透性が増大し、または重合体層
中の浸透性の差が形成もしくは増強されることが
判明した。浸透性を変化させるために用いる添加
剤は、一般にフオトレジストに使用する種類の材
料(たとえばアリールアジド類、ジアゾキノン
類、ジアゾホモテトラミン酸類等)などの光活性
化合物または増感剤でも、非感光性または非光活
性材料でもよい。光活性材料とは、光子、電子ま
たはイオンに当たると化学変化を起こす材料をい
う。浸透性を変化させるのに用いる添加剤は、配
合物に添加したのと同じ形で皮膜から浸出する化
合物/材料でも、皮膜を加熱または放射処理した
後、浸出可能になる化合物/材料でもよい。
この、高分子層中の浸透性を増大し、または高
分子層中の潜像パターン内の浸透性の差を増強す
る方法は、時に電子装置の製造に用いるフオトリ
ングラフイ工程で有用である。
レジスト皮膜中の浸透性の差を増強する方法
は、下記の工程からなる。
(a) 高分子レジスト配合物に化合物/材料を添加
する。この化合物/材料の変性誘導体は、この
高分子レジスト配合物を用いて形成した皮膜か
ら後で浸出できる。
(b) レジスト配合物を基板に塗布し、レジスト皮
膜を形成する。
(c) レジスト皮膜をパターン通りに照射して、レ
ジスト皮膜内に潜像を形成し、これによりパタ
ーン通りに照射した部分で浸出可能材料がレジ
スト皮膜から浸出する能力を変化させる。
浸出可能な化合物/材料、またはその変性誘導
体は、レジスト皮膜から浸出可能な化合物/材
料、またはその誘導体を浸出されるのに適した溶
剤に、レジスト皮膜を接触させることにより後
で、レジスト皮膜の特定区域から浸出する。
浸出可能材料は、パターン通りに照射した区域
のレジストに対する照射の効果によつて、照射し
た区域または照射しない区域から除去される。こ
の一般的概念には多くの変形がある。たとえば、
レジスト皮膜の照射により、照射した区域の浸出
可能材料を化学的に変化させて浸出溶剤への溶解
性を増大または減少させること、照射により、浸
出可能材料を化学的に変化させて、配合物の主剤
である高分子レジスト材料と反応するようにさせ
ること(この場合は浸出可能材料は照射区域の高
分子マトリツクスから除去されない)、レジスト
皮膜の照射により、レジスト中の主剤である高分
子材料を化学的に変化させて、レジスト皮膜中の
高分子マトリツクスを変化させ、照射区域の浸出
可能化合物/材料の浸出性を阻害すること、レジ
スト皮膜の照射により、レジストの主剤である高
分子材料を化学的に変化させて、浸出可能材料と
反応させること(この場合は照射区域の高分子マ
トリツクスから浸出可能化合物/材料は除去され
ない)などがあげられる。
浸透性が増大すると、高分子層の機械的、電気
的または物理化学的特性を変化させるのに用いる
特定の試薬または添加剤のレジストに対する浸透
を容易する。
たとえば、ノボラツク樹脂は、オルガノシリコ
ン等の有機金属化合物と反応して、耐酸素プラズ
マ・エツチング性を与える酸水基を含有する。し
かし、ある種のノボラツク樹脂は、オルガノシリ
コンで処理してもシリル化されない(すなわち、
オルガノシリコン化合物はレジスト層に浸透せ
ず、耐エツチング性を与えるほど十分に水酸基と
反応しない)。ノボラツク型レジストのシリル化
を可能にする材料および方法を開発する過程で、
多くの感光性材料(放射への露出により、レジス
トのパターンづけを可能にするため、ノボラツク
型レジスト配合物に添加する増感剤)は、照射さ
れたレジストの区域の浸透性を増大することが見
出された。この浸透性の増大は、増感剤の光分解
によりレジスト皮膜の浸透性を増大する小片が発
生することによる。
しかし、ある種の感光材料をレジスト配合物に
添加すると、浸透性に予期しなかつた効果を生
じ、レジストの照射した区域のシリル化が、レジ
ストの照射しない区域に比べて遅くなつた。レジ
ストの有機金属試薬への浸透性に影響を与える要
因、たとえば、多孔性、極性、膨潤特性(たとえ
ば架橋および凝集エネルギー等)について(これ
らには限定されない)十分な検討を行なつたとこ
ろ、光活性化合物およびその反応生成物は、レジ
スト構造の浸透性に大きな影響を与えることが確
認された。この発明では、浸出可能材料とは、浸
出可能材料が溶ける他の材料と接触させることに
より、その材料が存在する主剤のマトリツクスか
ら、除去することのできる材料と定義する。浸出
可能材料の溶剤は、固体、液体、気体のいずれで
もよいが、好ましくは、移動速度の点から、液体
または気体を、レジストから浸出可能添加物を除
去するために使用する。
マイクロエレクトロニクス工業では、ポジテイ
ブ・トーンおよびネガテイブ・トーンの2つの基
本的なレジスト構造が用いられる。ポジテイブ・
トーン・レジスト構造はパターンづけされた放射
線で露光されたレジストの部分がパターン現像時
に除去されるものであり、ネガテイブ・トーン・
レジスト構造は、パターンづけされた放射線で露
光されたレジスト部分がパターン現像後に残るも
のである。
選択的浸透に用いて形成したポジテイブ・トー
ンのパターンは、通常レジストの照射された部分
の架橋により、レジスト材料の照射区域への浸透
が減少する。その後レジストを耐エツチング性に
するために使用する有機金属試薬等の試薬で処理
すると、試薬はレジストの架橋していない区域に
浸透し、架橋した区域へはほとんど浸透しない。
したがつて、レジスト内の潜像パターンを酸素プ
ラズマを用いて現像すると、レジストの照射した
区域が除去される。これは、照射区域中のレジス
ト材料のエツチングを防止する金属酸化物を形成
するほど多くの量の有機金属試薬が存在しないた
めである。
ポジテイブ・トーンのレジスト配合物中に、ア
リールアジド等の光活性化合物(PAC)を、有
機金属試薬中に特定溶剤とともに使用すると、
PACは非照射区域から浸出されるが、PACが有
機金属配合物中に浸出不能な化学構造に変化し、
またはPACがレジスト高分子自体と反応して有
機金属試薬配合物中に浸出不能な化学構造を形成
している、レジスト中の照射した区域からは浸出
されない。
PACとして機能しない浸出可能添加物も、ポ
リジテイブ・トーンのレジスト配合物に添加して
浸透性を変化させることができる。照射により架
橋したレジストの区域では、浸出可能な添加物の
拡散は抑制されるが、非照射区域では浸出可能な
添加物は自由に拡散して、レジストの有機金属試
薬配合物への浸透を活性化し、増大させる。しか
し、PACを浸出可能添加剤として使用するほう
が好ましい。これは、添加剤がPACであればレ
ジストの重合体部分を架橋する必要がなくなるた
めである。ある種のPACはレジスト皮膜から拡
散して有機金属試薬を含有する溶液(配合物)中
に溶解し、非照射区域中により開いた構造を形成
し、浸透性を増強させるが、照射したPACの反
応生成物は有機金属試薬配合物に不溶性であり、
樹脂マトリツクス中に残る。このような状況下で
は、PACの非照射区域への外部拡散(浸出)に
よつてできる空隙により形成される浸透性の差
は、有機金属試薬を非照射区域に選択的に浸透さ
せ、ポジテイブ・トーンのレジスト・パターンの
乾式酸素プラズマ現像が可能になる。
選択的浸透を用いて形成したネガテイブ・トー
ンのパターンは、レジストの非照射区域に比べ
て、照射区域では浸透性がはるかに増大すること
に依存する。したがつて、PACを浸出可能な添
加剤として使用することが好ましく、照射しない
PACの浸出性は最小となり、照射したPACまた
はその反応生成物は、有機金属試薬を含有する溶
液等の、レジストの照射した区域と反応する試薬
中に浸出可能になる。
レジストと反応する試薬を含有する配合物に使
用する溶剤を変えることにより、生成した像また
はパターンを逆転させることが可能である。たと
えば、米国特許出願第880212号明細書には、高分
子レジストの層の上部を、化学薬品への溶解度が
変わつた化学的に変化した形態に変換し、レジス
ト中の潜像パターンを湿式現像を可能にする方法
が開示されている。このレジスト配合物は周知の
方法で基板に塗布する。塗布したレジスト配合物
を、パターン通りに照射し、照射したレジスト層
の上部に化学変化を生じさせる。レジスト層の表
面を、染料または染料形成化合物からなる試薬で
処理すると、染料または染料形成化合物は照射し
た部分または照射しない部分のいずれかに浸透
し、反応するが、両方の部分に浸透し反応するこ
とはない。レジストを染料で処理した後、レジス
トの表面全体を、染料によつて吸収され、染色し
ない区域はそれに対して敏感で著しく透明である
化学線を用いて“ブランケツト”露光する。化学
線とは、レジストの染色していない区域に化学変
化を起こすあらゆる放射線をいい、たとえば光子
(約150nmないし約600nmの紫外線)放射源、お
よびX線、電子線、イオン・ビームの放射源を含
む。
ブランケツト照射の後、染色されず、被覆した
染色した区域によつて化学線への露出から保護さ
れていないレジスト区域は、適当な溶剤により現
像して除去する。この発明は、染料または染料形
成化合物のレジストが存在することが必要な区域
への浸透性を増大させる必要がある場合に効果が
ある。
染料を含有する配合物は、パターン通りに照射
されなかつたレジストの区域からのみ浸出可能な
添加剤を除去することのできる溶剤を含有するこ
とができる。このようにすれば染料は非照射区域
への浸透が良好になり、適当な波長の放射線でレ
ジストの表面をブランケツト照射してレジストを
湿式現像用溶剤に可溶にした、染色されないパタ
ーン通りに照射されたレジストの区域を、湿式現
像により除去する。溶剤を、レジストのパターン
通りに照射した区域中の化学構造のみを浸出させ
ることのできるものに変えることにより、パター
ン通りに照射した区域は染料を浸透させ易くな
り、パターン通りに照射しないレジストの区域は
湿式現像により除去される。
レジストの高分子成分は、パターンの現像を制
御するために使用する染料または有機金属試薬と
反応することのできる官能性部位を有することが
好ましいが、必ずしも必要ではない。
浸出可能添加剤の添加量は、使用するレジスト
によつて異なるが、浸出可能添加剤の使用量が多
過ぎると、レジスト配合物を基板に塗布する際に
問題を生じたり、処理中にレジスト皮膜の厚みが
減少したりすることがある。(皮膜塗布中に用い
た溶剤を実質的にすべて除去した後の)乾燥レジ
スト層につき約1ないし約50重量%の浸出可能添
加剤を含有するレジスト配合物を使用することが
できるが、好ましい配合物は約5ないし約35%の
浸出可能な添加剤を含有するものである。
E 実施例 上記のこの発明の要約に開示した概念を、下記
の実施例により説明する。
例 1 レジスト配合物は、イーストマン・コダツク
(Eastman Kodak Co.)から市販されているメ
タクレゾール、ホルムアルデヒド、ノボラツク樹
脂、浸出可能添加剤として1,1′−(ドデカメチ
レン)ビス(2,4−ピペリジンジオン)を含有
する遠紫外線感受性の化合物(明白なシリル化反
応部位を持たないキシレンに可溶な遠紫外線感受
性化合物)、および適当な溶剤(他の溶媒または
混合溶媒も使用可能であるが、この例ではジグリ
ムを使用した)からなる。このレジスト配合物
を、標準のスピン・コーテイング法を用いて、熱
形成した酸化シリコンの表面を有するシリコン・
ウエーハからなる半導体基板上に塗布した後、熱
処理してレジスト配合物の溶剤を除去する。レジ
スト配合物は、約22重量%のノボラツク、約8%
のピペリジンジオン増感剤、および約70重量%の
ジグリムからなるものであつた。
レジストを、各種の線/スペース列を有するマ
スクを介して、線量約10ないし約20mJ/cm2、波
長約250nmの放射線で露光した。照射したレジ
ストをヘキサメチルシクロトリシラザン
(HMCTS)の約5体積%キシレン溶液で処理し
た。この溶液を約65℃で約12分間レジストの表面
に塗布した後、キシレンで洗浄した。
レジスト中の潜像を酸素反応性イオン・エツチ
ングを用いて現像した。市販のイオン・エツチン
グ装置を用いると、所与の装置および所与のレジ
ストに適したエツチング条件を最小の実験で決め
ることができる。
レジストの照射された区域は余りシリル化せ
ず、レジストの照射されなかつた区域がシリル化
された。照射された区域を酸素反応性イオン・エ
ツチングで除去して、1ミクロンの線/スペース
列が形成された。照射しなかつた区域中の元の厚
みが1.4ミクロンのレジスト皮膜のうち、酸素反
応性イオン・エツチングの後に、約1.3ミクロン
が残つた。
この例で用いたノボラツク樹脂は、シリル化の
ための水酸基を有するにもかかわらず、それ自体
はシリル化されにくく、純粋な樹脂を基板に塗布
し、この例で上に述べたシリル化剤で処理する
と、レジストはほとんどシリル化されず、レジス
ト層は酸素でエツチングされることが判明した。
レジスト表面を処理するためのHMCTSをキシ
レンに溶かしたシリル化溶液をUV分光分析で定
期的に検査して、ピペリジンジオン増感剤の特性
スペクトルを含むことが判明した。これは、この
化合物が皮膜からシリル化溶液に溶出したことを
示すものである。
この例で用いたノボラツク樹脂は、レジストが
パターン通りに照射された波長約250nmの遠紫
外線をかなり吸収し、レジスト内の潜像はレジス
ト層の上部に形成された(トツプ・イメージン
グ)。トツプ・イメージングの利点は、下のトポ
グラフイが放射線を後方散乱して、線の幅をゆが
めることがないことである。
HMCTSのシリル化配合物の、照射されなかつ
たレジスト層への浸透は、この例で用いた
HMCTS処理条件では部分的でしかなかつた。こ
のようにして、構造の断面がわずかにアンダーカ
ツトを示すレジスト構造を形成することが可能に
なつた。正確なレジスト断面は、シリル化条件お
よび酸素プラズマ・エツチング条件を調節するこ
とにより形成することができる。
例 2 例1で述べたメタクレゾール・ノボラツク樹
脂、4,4′−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフエ
ノンの浸出可能添加剤(シリル化のための反応性
部位を含まない、キシレンに可溶な非光活性化合
物)、およびジグリム/トルエン混合溶媒からな
る高分子皮膜配合物を用いた。この高分子皮膜配
合物を標準的なスピン・コーテイング技術を用い
て、熱形成した酸化シリコンの表面を有するシリ
コン・ウエーハからなる半導体基板に塗布し、構
造を上記のように熱処理した。高分子皮膜配合物
は約20重量%のノボラツク、約5%の浸出可能添
加剤、および約75重量%のジグリム/トルエン混
合溶媒(体積比90/10)からなるものとした。
同じメタクレゾール・ノボラツク樹脂とジグリ
ム溶剤を含む第2の高分子皮膜配合物を、同種類
の半導体基板にスピン・コーテイングし、同じ方
法で熱処理した。この高分子皮膜配合物は、約22
重量%のノボラツクと、約78重量%のジグリムか
らなるものである。
次に、コーテイングし、HMCTS処理を行なつ
たウエーハを、同時に酸素中で4,4′−ビス(ジ
メチルアミノ)ベンゾフエノンの浸出可能添加剤
を含有しない高分子皮膜配合物から注型した高分
子皮膜をすべてエツチングするのに十分な時間、
反応性イオン・エツチングを行なつた。除去され
た高分子皮膜の厚みは約0.65ミクロンであつた。
浸出可能添加剤を用いて注型した皮膜は、元の厚
み0.73ミクロンからわずかに0.02ミクロン減少し
ただけで、他の方法では得られないほど著しくシ
リル化された浸出可能添加剤が存在することを示
す。
例 3 メタクリル酸、メタクリル酸メチル、無水メタ
クリル酸の三次元共重合体、例1に述べた遠紫外
線に感受性を有するピペリジンジオン化合物の浸
出可能添加剤、およびジグリム溶剤からなる高分
子皮膜配合物を用いた。この高分子皮膜配合物
を、研磨したシリコン表面を有するシリコン・ウ
エーハからなる半導体基板にスピン・コーテイン
グし、得られた構造を熱処理してジグリム溶剤を
除去した。この高分子皮膜配合物は、約13重量%
の三元重合体、約4重量%の浸出可能なピペリジ
ンジオン化合物、約83重量%のジグリム溶剤から
なるものであつた。
高分子皮膜配合物が浸出可能なピペリジンジオ
ン化合物を含有しないこと以外は上記と同一の材
料および方法を用いてコーテイングした第2の基
板を作成した。この高分子皮膜配合物は約14重量
%の三元重合体および約86重量%のジグリム溶剤
からなるものであつた。
各シリコン・ウエーハのコーテイングした表面
を約10重量%のHMCTSを含有するキシレン溶液
を用いて約65℃で処理した。この溶液をコーテイ
ングした表面に約10分間接触させた。過剰の溶液
はキシレンで洗浄して除去した。次にコーテイン
グしたウエーハを、テトラヒドロフランに約2分
間浸漬した。浸出可能なピペリジンジオン化合物
を含有しない高分子皮膜配合物をコーテイングし
た皮膜は、完全にウエーハから溶解した。浸出可
能なピペリジンジオン化合物を含有する高分子皮
膜配合物をコーテイングした皮膜は、テトラヒド
ロフラン処理に侵された微候を示さず、多官能性
架橋剤であるHMCTSはコーテイング皮膜中の三
元共重合体に浸透し架橋されたことが示された。
例 4 デユポン(Du Pont Chemicals)から市販さ
れている2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフ
エニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフル
オロプロパンおよび4,4′−ジアミノジフエニル
エーテルのポリアミン酸樹脂、浸出可能添加剤と
して4,8−ビス(6−ジアゾ−5,6−ジヒド
ロ−5−オキソ−1−ナフタニルスルホニルオキ
シメチル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン
(シリル化のための反応性部位を含まない、キシ
レンに可溶な光活性化合物)、および1−メチル
−2−ピロリジノン(NMP)と芳香族石油留分
の混合溶剤からなるレジスト配合物を用いた。こ
のレジスト配合物を標準的なスピン・コーテイン
グ技術を用いて、熱形成した酸化シリコンの表面
を有するシリコン・ウエーハからなる半導体基板
上に塗布した。このレジスト配合物は、約12重量
%のポリアミン酸樹脂、約5重量%の浸出可能な
トリシクロデカン光活性化合物、約62重量%の
NMPおよび約21重量%の芳香族石油留分からな
るものであつた。
投射プリンタを用いて、各種の線/スペース列
を有するマスクを介して、レジストを線量約90m
J/cm2の放射線(波長範囲約350ないし約450n
m)に露出した。
次に照射したレジストを約10重量%のHMCTS
を含有するキシレン溶液を用いて約65℃で約3分
間処理した。
次に照射し、HMCTSで処理したレジストを酸
素中で反応性イオン・エツチングを行なつた。照
射した区域はエツチングされ、照射しない区域は
元の2.5ミクロンの皮膜からのレジストの損失は
検出されなかつた。1ミクロンまでの線/スペー
ス列が形成された。ポリアミン酸樹脂の存在下で
光活性化合物を照射すると、レジスト皮膜の化学
構造およびマトリツクス構造の一方または両方が
変化し、光活性化合物のレジスト皮膜からの浸出
性を抑制し、このためHMCTSシリル化溶液は皮
膜の照射された区域に著しく浸透することができ
なかつた。
約15重量%のポリアミン酸樹脂、64重量%の
NMP、および約21重量%の芳香族石油留分(ト
リシクロデカン光活性化合物も含有しないもの)
からなるレジスト配合物をコーテイングし、上記
のようにHMCTSで処理したウエーハは、ほとん
どシリル化されず、このレジスト皮膜は酸素中で
はエツチングされないことに注目されたい。
この発明の方法は、リソグラフイ用の、耐エツ
チング性のパターンづけされたレジスト皮膜また
は湿式現像の可能なパターンづけされたレジスト
皮膜を得るのに用いられ、またこの方法は半導体
加工用のエツチ・バリアまたは半導体装置中に絶
縁層を形成するために用いられる。この発明の方
法はまた、レジスト構造の下にある基板中に分離
キヤビテイまたはトレンチのエツチングを可能に
するためにも用いられる。
レジスト構造の下にある基板中に分離キヤビテ
イまたはトレンチのエツチングを可能にするに
は、レジスト配合物を周知の方法を用いて基板の
表面に塗布する。このようにして形成したレジス
ト層の表面を、レジスト層中に所要の潜像を形成
することのできる放射線でパターン通りに露光す
る。レジスト層を有機金属試薬で処理して、レジ
スト層の少なくとも上部に有機金属材料のパター
ンを形成する。このレジストを酸素プラズマ・エ
ツチングして、基板の上部にパターンづけされた
レジスト層を現像する。次に有機金属試薬を含有
するレジストと下の基板との両方をエツチングす
ることが可能なハロゲン・ガスからなるプラズマ
を用いてレジスト/基板構造をエツチングする。
代表的なハロゲン・ガスはCF4とSF6との混合物
からなる。ポジテイブ・トーンのレジストを使用
する場合は、レジスト中に有機金属材料が存在す
ると、下の基板のエツチングを遅らせ、キヤビテ
イは基板の露出部分のみに形成される。エツチン
グ工程は、キヤビテイまたはトレンチが所要の深
さにまでエツチングされた時点で終了する。有機
金属化合物の浸透の深さを適当に調整し、反応性
イオン・エツチングのパラメータを調節すること
により、パターンづけされた、有機金属を含有す
るレジストの上部は、トレンチをエツチングする
間にエツチングで除去される。残つたレジスト構
造の下部は、ハロゲン・ガスまたは酸素による反
応性イオン・エツチングを用いて除去することが
できるが、残つたレジスト構造の下部(有機金属
化合物を含有しない)は、下の基板をエツチング
することのできない酸素プラズマでエツチングす
ることが好ましい。
上記に、この発明の好ましい実施例についての
み説明したが、下記の請求範囲に記載するこの発
明の原理および範囲から逸脱することなく、多く
の置換、修正および変形を行なうことができるこ
とは明らかである。
F 発明の効果 以上説明したように、この発明によれば、浸透
性に欠ける高分子材料の層を浸透性の高い形に変
換する方法が提供される。この方法はさらに所与
の高分子皮膜または層中でパターンづけされた部
分の浸透性の差を形成または増強するのにも用い
られる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1(a) 少なくとも1種類のポリマと少なくとも1
    種類の溶剤からなるポリマ材料組成物を用意す
    る工程と、 (b) 上記ポリマ材料組成物を使用して形成される
    層から後で浸出し得るとともに露光によつて浸
    出性を改変し得る化合物を、上記ポリマ材料組
    成物に添加する工程と、 (c) 上記ポリマ材料組成物を使用して層を形成す
    る工程と、 (d) 上記層をパターン的に露光することによつ
    て、上記層内に、上記化合物の浸出性が改変さ
    れた潜像の領域を作成する工程と、 (e) 上記化合物を浸出させる性質をもつ溶剤で上
    記ポリマ層を処理する工程を有する、 ポリマ材料層にパターンを形成する方法。
JP62110910A 1986-06-23 1987-05-08 ポリマ材料層にパターンを形成する方法 Granted JPS638643A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US87760686A 1986-06-23 1986-06-23
US877606 1986-06-23

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JPS638643A JPS638643A (ja) 1988-01-14
JPH0462661B2 true JPH0462661B2 (ja) 1992-10-07

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Also Published As

Publication number Publication date
DE3751127D1 (de) 1995-04-13
EP0250762B1 (en) 1995-03-08
EP0250762A3 (en) 1988-10-05
EP0250762A2 (en) 1988-01-07
JPS638643A (ja) 1988-01-14
DE3751127T2 (de) 1995-09-14

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