JPS5828571B2 - 微細加工用レジスト形成方法 - Google Patents
微細加工用レジスト形成方法Info
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- JPS5828571B2 JPS5828571B2 JP53087753A JP8775378A JPS5828571B2 JP S5828571 B2 JPS5828571 B2 JP S5828571B2 JP 53087753 A JP53087753 A JP 53087753A JP 8775378 A JP8775378 A JP 8775378A JP S5828571 B2 JPS5828571 B2 JP S5828571B2
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- Japan
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- resist
- etching
- pattern
- microfabrication
- monomer
- Prior art date
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- Expired
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-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
- Y10S430/143—Electron beam
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体、磁気バブル素子、また光応用部品等の
製造におげろ遠紫外線による微細レジストパターンの形
成方法及びそれに用いるレジスト材料に関する。
製造におげろ遠紫外線による微細レジストパターンの形
成方法及びそれに用いるレジスト材料に関する。
半導体製造の技術分野における微細加工にはフォトレジ
ストを用いた紫外線リングラフィが行なわれてきた。
ストを用いた紫外線リングラフィが行なわれてきた。
ところが半導体部品がより高集積化されるに伴いパター
ン形成もより微細化が要求され、もはや従来のフォトレ
ジストによるリソグラフィでは不可能となった。
ン形成もより微細化が要求され、もはや従来のフォトレ
ジストによるリソグラフィでは不可能となった。
それに替わるものとして電子線、Ｘ線そして遠紫外線を
用いるリングラフィが提案され、それに用いるレジスト
材料が盛んに開発されている。
用いるリングラフィが提案され、それに用いるレジスト
材料が盛んに開発されている。
一般にポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡと略す）や
ポリブテンスルホン（ＰＢＳと略す）のようにポジタイ
プのレジストは解像力は優れておリ、微細なレジストパ
ターンを形成できる。
ポリブテンスルホン（ＰＢＳと略す）のようにポジタイ
プのレジストは解像力は優れておリ、微細なレジストパ
ターンを形成できる。
しかし、現状においてはシリコンの酸化膜」−に形成さ
れた１〜２μ肌のレジスト・パターンを用いてエツチン
グしても良好な酸化膜のパターンは得られないという欠
点があった。
れた１〜２μ肌のレジスト・パターンを用いてエツチン
グしても良好な酸化膜のパターンは得られないという欠
点があった。
すなわち、ドライエツチングにおいては、ＰＭＭＡ、Ｐ
ＢＳレジストのプラズマ及びイオンに対する耐性が十分
でなくレジスト膜のエツチング速度が大きいため良好な
パターンを形成できなかった。
ＢＳレジストのプラズマ及びイオンに対する耐性が十分
でなくレジスト膜のエツチング速度が大きいため良好な
パターンを形成できなかった。
又フッ酸系エツチング液を用いたウェットエツチングに
おいてはレジスト膜と酸化膜との密着性が十分でないた
め、サイドエッチ量が大きく良好なパターンを形成でき
なかった。
おいてはレジスト膜と酸化膜との密着性が十分でないた
め、サイドエッチ量が大きく良好なパターンを形成でき
なかった。
一方、ネガレジストはグリシジルメタクリレートとエチ
ルアクリレートの共重合体（ｃｏｐと略す）のように耐
エツチング性に優れているものもあるが、解像力に劣り
、レジストの残りであるスカムも発生するため十分に良
好なレジストパターンを形成できないという欠点があっ
た。
ルアクリレートの共重合体（ｃｏｐと略す）のように耐
エツチング性に優れているものもあるが、解像力に劣り
、レジストの残りであるスカムも発生するため十分に良
好なレジストパターンを形成できないという欠点があっ
た。
すなわち、解像力のよいレジストパターンを形成でき、
しかもこれを用いて酸化膜をエツチングし、良好なエツ
チングパターンのできるレジストパターンの形成方法及
びこれに用いるレジスト材料の出現が望まれていた。
しかもこれを用いて酸化膜をエツチングし、良好なエツ
チングパターンのできるレジストパターンの形成方法及
びこれに用いるレジスト材料の出現が望まれていた。
本発明は遠紫外線照射により、ポジレジストを用いたパ
ターンを形成し、しかる後に、不活性ガス中の加熱によ
りそのレジストを架橋させ網目構造にするレジストパタ
ーンの形成方法およびそれに用いるレジスト材料を特徴
とし、その目的は遠紫外線リソグラフィーにおいて高解
偉力で密着性およびエツチング特性のよい微細レジスト
パターンを形成することにあり、以下詳細に説明する。
ターンを形成し、しかる後に、不活性ガス中の加熱によ
りそのレジストを架橋させ網目構造にするレジストパタ
ーンの形成方法およびそれに用いるレジスト材料を特徴
とし、その目的は遠紫外線リソグラフィーにおいて高解
偉力で密着性およびエツチング特性のよい微細レジスト
パターンを形成することにあり、以下詳細に説明する。
本発明は、第１のモノマ
（式中Ｒ１はＢｒ、ＣＩ、エポキシ基のいずれかを少な
くとも１つ含むアルキル基を示す）と、第２のモノマ （式中Ｒ２はアルキル基を示す）より構成されるコポリ
マを遠紫外線用レジスト材料として、半導体基板上に前
記コポリマを塗布し、当該基板上に遠紫外線を照射し、
照射領域を溶解し、ポジパターンを形成後エツチングに
耐えるように、前記コポリマによる有機皮膜パターンを
不活性ガス中で加熱することにより架橋させ、網目構造
にする画像形成方法である。
くとも１つ含むアルキル基を示す）と、第２のモノマ （式中Ｒ２はアルキル基を示す）より構成されるコポリ
マを遠紫外線用レジスト材料として、半導体基板上に前
記コポリマを塗布し、当該基板上に遠紫外線を照射し、
照射領域を溶解し、ポジパターンを形成後エツチングに
耐えるように、前記コポリマによる有機皮膜パターンを
不活性ガス中で加熱することにより架橋させ、網目構造
にする画像形成方法である。
尚、この時不活性ガスの替わりに真空中で加熱しても同
様の効果が得られる。
様の効果が得られる。
ここで第１の実施例として、第１のモノマを２・３ジブ
ロム−ｎ−プロピルメタアクリレ−１・ＣＨ２Ｃ（ＣＨ
３）Ｃ０２ＣＨ２ＣＨＢｒＣＨ２Ｂｒ、（ＢＰＭＡと略
す）とし、第２のモノマをメチルメタクリレートＣＨ２
ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）Ｃ０２ＣＨ３（と略す）を取り上げ
、これらのコポリマ（ＢＰＭＡＭＭＡと略す）を遠紫外
線用レジスト材料とする。
ロム−ｎ−プロピルメタアクリレ−１・ＣＨ２Ｃ（ＣＨ
３）Ｃ０２ＣＨ２ＣＨＢｒＣＨ２Ｂｒ、（ＢＰＭＡと略
す）とし、第２のモノマをメチルメタクリレートＣＨ２
ＣＨ２Ｃ（ＣＨ３）Ｃ０２ＣＨ３（と略す）を取り上げ
、これらのコポリマ（ＢＰＭＡＭＭＡと略す）を遠紫外
線用レジスト材料とする。
重合の際各モノマーの仕込比を変えることにより、ＢＰ
ＭＡｌ ０〜’９０ｍｏ１％の組成比のコポリマーを得
た。
ＭＡｌ ０〜’９０ｍｏ１％の組成比のコポリマーを得
た。
以下、ＢＰＭＡ２４ｍｏ１％、ＭＭＡ７６ｍｏ１％の組
成比のコポリマーについて示す。
成比のコポリマーについて示す。
本ニア ホＩＪマーをモノクロルベンセンに１０〜３０
％溶解し、これを酸化膜上にスピンコーティング法によ
り、所定の膜厚（１，５μ肌以下）に均一な膜を形成し
た。
％溶解し、これを酸化膜上にスピンコーティング法によ
り、所定の膜厚（１，５μ肌以下）に均一な膜を形成し
た。
１１０℃で２０分加熱した後、重水素ランプ（２００Ｗ
）を用いて、遠紫外線をクロムパターンの付いた石英マ
スクを通して照射した後、メチルエチルケト７６０部と
イソプロピルアルコール４０部の混合溶液で現像したと
ころ、１．５μ流のポジのレジストパターンが得られた
。
）を用いて、遠紫外線をクロムパターンの付いた石英マ
スクを通して照射した後、メチルエチルケト７６０部と
イソプロピルアルコール４０部の混合溶液で現像したと
ころ、１．５μ流のポジのレジストパターンが得られた
。
これを１１０℃で２０分加熱後、エツチングに耐えられ
るように更に１８０℃で３０分不活性ガス中、例えば窒
素雰囲気で加熱し、フッ酸系のエツチング液でエツチン
グすることにより、サイドエツチのほとんどない１．５
μ扉の酸化膜のエツチングパターンが得られた。
るように更に１８０℃で３０分不活性ガス中、例えば窒
素雰囲気で加熱し、フッ酸系のエツチング液でエツチン
グすることにより、サイドエツチのほとんどない１．５
μ扉の酸化膜のエツチングパターンが得られた。
以上説明したように第１の実施例でＢＰＭＡＭＭＡレジ
ストを用いることにより、解像力のよい優れた酸化膜の
エツチングパターンを形成できたのは次のように考えら
れる。
ストを用いることにより、解像力のよい優れた酸化膜の
エツチングパターンを形成できたのは次のように考えら
れる。
ＢＰＭＡ −ＭＭＡは遠紫外線照射により主鎖の切断が
主として進み低分子化し照射部が現像液に溶解しやすく
なるためポジのレジストパターンが得られる。
主として進み低分子化し照射部が現像液に溶解しやすく
なるためポジのレジストパターンが得られる。
このレジストパターンを１８０℃で窒素雰囲気で加熱す
ることにより、ＢＰＭＡの側鎖に結合している反応性に
富むＢｒ原子による架橋反応が進行するためレジストは
網目構造となる。
ることにより、ＢＰＭＡの側鎖に結合している反応性に
富むＢｒ原子による架橋反応が進行するためレジストは
網目構造となる。
このことは、その熱処理したレジストパターンをモノク
ロルベンゼンに長時間浸漬しても、まったく溶解しない
ことからも確認された。
ロルベンゼンに長時間浸漬しても、まったく溶解しない
ことからも確認された。
図に熱分析の実験データを示す。
図に於て横軸は温度（、℃）を、縦軸は熱量の変化を示
す。
す。
本図はＢＰＭＡ−ＭＭＡ即ちポリマーＡの示差熱分析で
ある。
ある。
第１図から判るように、ＢＰＭＡ −ＭＭＡは窒素中で
の加熱によりガラス転移点と分解点の間、１８０℃前後
に空気中の加熱にはない新しい吸熱ピークが現われてい
る。
の加熱によりガラス転移点と分解点の間、１８０℃前後
に空気中の加熱にはない新しい吸熱ピークが現われてい
る。
この吸熱ピークは架橋反応によるものであるが、これは
前記の如く窒素中で１８０℃で熱処理したものが、溶媒
に対して不溶化したことによっても裏づけられた。
前記の如く窒素中で１８０℃で熱処理したものが、溶媒
に対して不溶化したことによっても裏づけられた。
又、架橋と同時にレジストと酸化膜との密着力が増加す
ると考えられる。
ると考えられる。
この密着力の増加がエツチングの際、サイドエッチの少
ない優れたエツチングパターンを与えるものと考えられ
る。
ない優れたエツチングパターンを与えるものと考えられ
る。
第２の実施例として、第１のモノマとしてエポキシ基を
含むグリシジルメタクリレート 略ス）ト第２のモノマＭＭＡを取り上げ、これらのコポ
リマ（ＧＭＡ−ＭＭＡと略す）を、遠紫外線レジスト材
料とする。
含むグリシジルメタクリレート 略ス）ト第２のモノマＭＭＡを取り上げ、これらのコポ
リマ（ＧＭＡ−ＭＭＡと略す）を、遠紫外線レジスト材
料とする。
重合の際、各モノマーの仕込比を変えることにより、Ｇ
ＭＡ含量が１０〜９０ｍ０１％の各種のコポリマーを得
た。
ＭＡ含量が１０〜９０ｍ０１％の各種のコポリマーを得
た。
以下ＧＭＡ３０ｍｏ１％ＭＭＡ７０ ｍｏ１％の組成の
コポリマーについて示す。
コポリマーについて示す。
本コホリマーをモノクロルベンセン溶媒ニｌＯ〜３０％
溶解し実施例１と同様に皮膜形成、プリベーク、及び照
射を行なった。
溶解し実施例１と同様に皮膜形成、プリベーク、及び照
射を行なった。
これをメチルイソブチルケトンで現像したところ、ポジ
パターンが得られた。
パターンが得られた。
これを１．００℃で２０分加熱後１８０℃にて窒素雰囲
気で２０分加熱し、実施例■と同様にレジストパターン
が網目構造になっていることを確認した。
気で２０分加熱し、実施例■と同様にレジストパターン
が網目構造になっていることを確認した。
図の実、験データのＧＭＡ−ＭＭＡ即ちポリマＢの示差
熱分析から、第１の実施例と全く同様のことが判る。
熱分析から、第１の実施例と全く同様のことが判る。
そして実施例１と同様に酸化膜のエツチングを行なうこ
とにより、サイドエッチのほとんどない２μ汎のエツチ
ングパターンが得られた。
とにより、サイドエッチのほとんどない２μ汎のエツチ
ングパターンが得られた。
本実施例では酸化膜上に形成したレジストパターンを用
いて、酸化膜のエツチングパターンを形成する方法につ
いて説明したが、本発明はこれのみに限定されるもので
はなく、その他の基板（例えばガラス板にクロムを蒸着
した基板）の画像形成に適用されることはいうまでもな
い。
いて、酸化膜のエツチングパターンを形成する方法につ
いて説明したが、本発明はこれのみに限定されるもので
はなく、その他の基板（例えばガラス板にクロムを蒸着
した基板）の画像形成に適用されることはいうまでもな
い。
本発明によるレジスト形成方法によれば遠紫外線により
解像力の優れた密着性のよい微細レジストパターンを形
成でき、これを用いたＳｉＯ２等のエツチングにおいて
優れたエツチングパターンを形成できる利点があるので
高集積化された半導体部品等の製造に利用できる。
解像力の優れた密着性のよい微細レジストパターンを形
成でき、これを用いたＳｉＯ２等のエツチングにおいて
優れたエツチングパターンを形成できる利点があるので
高集積化された半導体部品等の製造に利用できる。
図は本発明によるレジストの空気中と不活性気体中での
示差熱分析の結果を示す図である。
示差熱分析の結果を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １１０〜９０ｍｏ１％の第１のモノマ のいずれか一方を示す。 ）及び９０〜ｌＱｍｏ１％の第２のモノマ より構成されるコポリマのレジスト層に遠紫外線を照射
し、当該照射領域を溶解しポジパターンを形成し、然る
後、不活性気体中で加熱処理を施して架橋反応を起こさ
せることを特徴とする微細加工用レジスト形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53087753A JPS5828571B2 (ja) | 1978-07-20 | 1978-07-20 | 微細加工用レジスト形成方法 |
| US06/058,814 US4278754A (en) | 1978-07-20 | 1979-07-17 | Resists and method of manufacturing semiconductor elements by using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53087753A JPS5828571B2 (ja) | 1978-07-20 | 1978-07-20 | 微細加工用レジスト形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5515149A JPS5515149A (en) | 1980-02-02 |
| JPS5828571B2 true JPS5828571B2 (ja) | 1983-06-16 |
Family
ID=13923692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53087753A Expired JPS5828571B2 (ja) | 1978-07-20 | 1978-07-20 | 微細加工用レジスト形成方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4278754A (ja) |
| JP (1) | JPS5828571B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0226889U (ja) * | 1988-08-04 | 1990-02-21 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6034085B2 (ja) | 1981-04-20 | 1985-08-07 | 松下電器産業株式会社 | カラ−フイルタの製造方法 |
| US4476216A (en) * | 1981-08-03 | 1984-10-09 | Amdahl Corporation | Method for high resolution lithography |
| GB8307220D0 (en) * | 1983-03-16 | 1983-04-20 | Ciba Geigy Ag | Production of images |
| US5066616A (en) * | 1989-06-14 | 1991-11-19 | Hewlett-Packard Company | Method for improving photoresist on wafers by applying fluid layer of liquid solvent |
| US6027858A (en) * | 1997-06-06 | 2000-02-22 | International Business Machines Corporation | Process for tenting PTH's with PID dry film |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3914462A (en) * | 1971-06-04 | 1975-10-21 | Hitachi Ltd | Method for forming a resist mask using a positive electron resist |
| US3916035A (en) * | 1973-11-05 | 1975-10-28 | Texas Instruments Inc | Epoxy-polymer electron beam resists |
| US3996393A (en) * | 1974-03-25 | 1976-12-07 | International Business Machines Corporation | Positive polymeric electron beam resists of very great sensitivity |
| US3916036A (en) * | 1974-09-26 | 1975-10-28 | Ibm | Sensitized decomposition of polysulfone resists |
| US4011351A (en) * | 1975-01-29 | 1977-03-08 | International Business Machines Corporation | Preparation of resist image with methacrylate polymers |
| JPS5290269A (en) * | 1976-01-23 | 1977-07-29 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Forming method for fine resist patterns |
| US4096290A (en) * | 1976-10-04 | 1978-06-20 | International Business Machines Corporation | Resist mask formation process with haloalkyl methacrylate copolymers |
| US4090936A (en) * | 1976-10-28 | 1978-05-23 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Photohardenable compositions |
-
1978
- 1978-07-20 JP JP53087753A patent/JPS5828571B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-07-17 US US06/058,814 patent/US4278754A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0226889U (ja) * | 1988-08-04 | 1990-02-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4278754A (en) | 1981-07-14 |
| JPS5515149A (en) | 1980-02-02 |
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