JPS6010249A - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPS6010249A JPS6010249A JP58116960A JP11696083A JPS6010249A JP S6010249 A JPS6010249 A JP S6010249A JP 58116960 A JP58116960 A JP 58116960A JP 11696083 A JP11696083 A JP 11696083A JP S6010249 A JPS6010249 A JP S6010249A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer
- irradiation
- copolymer
- monomer
- electron beam
- Prior art date
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- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G03F7/38—Treatment before imagewise removal, e.g. prebaking
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、／臂ターン形成方法に関し、さらに詳しく述
べると、特に電子線の如き高エネルギー輻射線をレジス
ト材料に照射して任意のタイプのウェット現像後にポジ
凰のレジストパターンを形成する方法に関する。このノ
臂ターン形成方法は、特に、手導体装置製造の微細加工
プロセスにおいて有利に使用することができる。
べると、特に電子線の如き高エネルギー輻射線をレジス
ト材料に照射して任意のタイプのウェット現像後にポジ
凰のレジストパターンを形成する方法に関する。このノ
臂ターン形成方法は、特に、手導体装置製造の微細加工
プロセスにおいて有利に使用することができる。
技術の背景
牛導体装置の製造分野において、特に電子線の如き高エ
ネルギー輻射線を使用してサラミクロンのオーダーの微
細加工を行なっていることは周知の通シである。このよ
うな微細加工のため、種々のタイプの電子線露光用ポジ
型レジスト材料が提案され、そして市販されている。か
かる電子線露光用ポジ型レジスト材料は、通常、例えば
ポリメチルメタクリレートなどのような分解盤４リマー
からなる。すなわち、かかるポリマーは、露光時、先ず
その主鎖が電子線照射によって切断され、電子線照射部
分の分子量が低下する。分子量の低下は、その部分の現
像液（次工程で用いられる）に対する溶解度が非照射域
のそれよシも大きくなったことを意味し、したがって、
引き続く現像時、可溶化域のみを選択的に溶解除去して
ポジ型レジスト・９ターンを得ることができる。
ネルギー輻射線を使用してサラミクロンのオーダーの微
細加工を行なっていることは周知の通シである。このよ
うな微細加工のため、種々のタイプの電子線露光用ポジ
型レジスト材料が提案され、そして市販されている。か
かる電子線露光用ポジ型レジスト材料は、通常、例えば
ポリメチルメタクリレートなどのような分解盤４リマー
からなる。すなわち、かかるポリマーは、露光時、先ず
その主鎖が電子線照射によって切断され、電子線照射部
分の分子量が低下する。分子量の低下は、その部分の現
像液（次工程で用いられる）に対する溶解度が非照射域
のそれよシも大きくなったことを意味し、したがって、
引き続く現像時、可溶化域のみを選択的に溶解除去して
ポジ型レジスト・９ターンを得ることができる。
従来技術と問題点
上記から明らかなように、ポジ型の電子線露光用レジス
ト材料を用いた・母ターン形成方法を実施する場合には
電子線照射の結果としてそのレジスト材料に溶解度差を
導入し得るということが必須の要件であシ、この要件を
満たす材料は極く限られたものである。このような限定
されたレジスト材料は、轟然のことながら、□゛：耐熱
性及び耐プラズマ性に乏しいことが欠点である。このよ
うな欠点は、プラズマエツチング工程におけるレジスト
ポリーンの変形又は分解をひきおこし、レジストとして
の満足のいく機能を保証することができない。
ト材料を用いた・母ターン形成方法を実施する場合には
電子線照射の結果としてそのレジスト材料に溶解度差を
導入し得るということが必須の要件であシ、この要件を
満たす材料は極く限られたものである。このような限定
されたレジスト材料は、轟然のことながら、□゛：耐熱
性及び耐プラズマ性に乏しいことが欠点である。このよ
うな欠点は、プラズマエツチング工程におけるレジスト
ポリーンの変形又は分解をひきおこし、レジストとして
の満足のいく機能を保証することができない。
さらに加えて、従来の・臂ターン形成方法を実施する場
合には、現像形態を任意に選択するということが実質的
に不可能であり、種々のファクターを考慮に入れた結果
として多くは特定の現像液に頼らざるを得ない。このよ
うな現像形態の制限も、ひいてはレジスト材料の制限を
意味する。
合には、現像形態を任意に選択するということが実質的
に不可能であり、種々のファクターを考慮に入れた結果
として多くは特定の現像液に頼らざるを得ない。このよ
うな現像形態の制限も、ひいてはレジスト材料の制限を
意味する。
発明の目的
本発明は、ポジ型のレジストポリマーンを形成するに際
して、レジストポリマーとして広範囲のポリマーのなか
からそれを選択可能でｌ）かつ現像形態としてウェット
現像法を任意に、例えば有機現像、アルカリ現像、酸現
像等のいずれも使用可能でおるようなパターン形成方法
を提供することを目的とする。
して、レジストポリマーとして広範囲のポリマーのなか
からそれを選択可能でｌ）かつ現像形態としてウェット
現像法を任意に、例えば有機現像、アルカリ現像、酸現
像等のいずれも使用可能でおるようなパターン形成方法
を提供することを目的とする。
発明の構成
上記した目的は、本発明に従えば、電子線照射によジラ
ジカルを生成可能であるポリマー又はコポリマーと、電
子線照射下において前記ラジカルとグラフト結合しかつ
現像液に対して前記ポリマー又はコポリマーを可溶化せ
しめるような官能基を含有し、かつ未反応のそれは所定
の減圧下において加熱除去可能であるモノマーとを含ん
でなるレジスト材料を用いて電子線照射によりポジ型し
ジストノ９ターンを形成することによって達成すること
ができる。
ジカルを生成可能であるポリマー又はコポリマーと、電
子線照射下において前記ラジカルとグラフト結合しかつ
現像液に対して前記ポリマー又はコポリマーを可溶化せ
しめるような官能基を含有し、かつ未反応のそれは所定
の減圧下において加熱除去可能であるモノマーとを含ん
でなるレジスト材料を用いて電子線照射によりポジ型し
ジストノ９ターンを形成することによって達成すること
ができる。
本発明を実施する場合、電子線照射によシ側鎖部分にラ
ジカル、すなわち、以下に述べるモノマーがグラフト結
合可能なラジカル、を生成可能である限）において任意
のポリマー又はコポリマーを使用することができる。実
際、本発明は、ポリマー主鎖の切断による溶解度差の発
生に頼らないで、上記ラジカルとモノマーとのグラフト
結合による電子線照射域の可溶化に依存しているので、
所望とする丈夫なレジストポリマーを任意に使用するこ
とができる。本発明者の研究から、耐熱性及び耐プラズ
マ性の良さを考慮した場合、前記ラジカル生成性ポリマ
ー又はコポリマーとしてポリ（ｐ−ビニルベンゾイル−
ｐ −ｔａｒｔ、−グヂルノ母−ペンゾエート）又はそ
れとスチレンもしくはスチレン鋳導体とのコポリマーを
特に有利に使用し得るということが判明した。
ジカル、すなわち、以下に述べるモノマーがグラフト結
合可能なラジカル、を生成可能である限）において任意
のポリマー又はコポリマーを使用することができる。実
際、本発明は、ポリマー主鎖の切断による溶解度差の発
生に頼らないで、上記ラジカルとモノマーとのグラフト
結合による電子線照射域の可溶化に依存しているので、
所望とする丈夫なレジストポリマーを任意に使用するこ
とができる。本発明者の研究から、耐熱性及び耐プラズ
マ性の良さを考慮した場合、前記ラジカル生成性ポリマ
ー又はコポリマーとしてポリ（ｐ−ビニルベンゾイル−
ｐ −ｔａｒｔ、−グヂルノ母−ペンゾエート）又はそ
れとスチレンもしくはスチレン鋳導体とのコポリマーを
特に有利に使用し得るということが判明した。
本発明を実施する場合、電子線照射域のみを所定の９１
ｉ＃！液に対して可溶化するだめ、前記ラジカル生成性
ポリマー又はコポリマーからのラジカルに電子線照射下
にグラフト架橋して別の可溶化ポリマーを形成し得るよ
うな官能基をもったモノマーを使用することが必要であ
る。ここで使用するモノマーは、所定の高い蒸気圧を有
することが必要である。高い蒸気圧を有する未反応のモ
ノマーは、引き続くベーキング時、解像力や感度に悪い
影響を与えることなく真空下もしくは減圧下において除
去されるであろう。本発明の七ツマ−を選択するに幽っ
て、使用しようとする現像形態を考慮してそれを行なう
ことが可能である。すなわち、モノマーの官能基を任意
に選択してそれとラジカルとの結合によシ生成した可溶
化ポリマーが任意の現像液に可溶となるようにすること
ができる。
ｉ＃！液に対して可溶化するだめ、前記ラジカル生成性
ポリマー又はコポリマーからのラジカルに電子線照射下
にグラフト架橋して別の可溶化ポリマーを形成し得るよ
うな官能基をもったモノマーを使用することが必要であ
る。ここで使用するモノマーは、所定の高い蒸気圧を有
することが必要である。高い蒸気圧を有する未反応のモ
ノマーは、引き続くベーキング時、解像力や感度に悪い
影響を与えることなく真空下もしくは減圧下において除
去されるであろう。本発明の七ツマ−を選択するに幽っ
て、使用しようとする現像形態を考慮してそれを行なう
ことが可能である。すなわち、モノマーの官能基を任意
に選択してそれとラジカルとの結合によシ生成した可溶
化ポリマーが任意の現像液に可溶となるようにすること
ができる。
上記したような条件を満たす限シ、本発明の七ツマ−は
特に限定されるものではない。本発明の実施において有
用なモノマーとして、例えば、アクリル酸、アリルアル
コール、アリルアミン、ビニルアミン、ヒドロキシスチ
レン、カル？キシスチレン、アミノスチレンなどをあげ
ることができる。
特に限定されるものではない。本発明の実施において有
用なモノマーとして、例えば、アクリル酸、アリルアル
コール、アリルアミン、ビニルアミン、ヒドロキシスチ
レン、カル？キシスチレン、アミノスチレンなどをあげ
ることができる。
上記したラジカルとモノマーとの結合は必要に応じて、
別法を採用することができる。すなわち、生成したラジ
カルが生きている間にそのラジカル含有ポリマーを適当
な選らばれたモノマーの蒸気にさらして、モノマーをそ
の部分に結合させて任意の現像液に対する可溶化ポリマ
ーを得ることができる。
別法を採用することができる。すなわち、生成したラジ
カルが生きている間にそのラジカル含有ポリマーを適当
な選らばれたモノマーの蒸気にさらして、モノマーをそ
の部分に結合させて任意の現像液に対する可溶化ポリマ
ーを得ることができる。
本発明において、ラジカル生成性ポリマー又はコポリマ
ーからのラジカルの生成及びそのラジカルとモノマーと
のグラフト重合は次のような反応機構に従って進行する
ものと考えられる：以下余白 本 すなわち、モノマーとのグラフト重合は重合（１）及び
（Ｕ）が組み合わさりた形で進行するものと考えられる
。
ーからのラジカルの生成及びそのラジカルとモノマーと
のグラフト重合は次のような反応機構に従って進行する
ものと考えられる：以下余白 本 すなわち、モノマーとのグラフト重合は重合（１）及び
（Ｕ）が組み合わさりた形で進行するものと考えられる
。
本発明を実施する場合、この技術分野において常用され
ているウェット現像法を任意に使用して電子線照射域の
可溶化ポリマー又はコポリマーを除去し、よって、ポジ
型しジストノ９ターンを形成することができる。ここで
、有用な有機現像液としてアセトン、キシレン、ベンゼ
ン、トルエンなどを、有用なアルカリ現像液として四級
化アルキルアンモニウム塩水溶液（例えばシップレイ社
製のＭＦ ３１２ ）などを、そして有用な酸現像液と
して酢酸などを、それぞれあげることができる。
ているウェット現像法を任意に使用して電子線照射域の
可溶化ポリマー又はコポリマーを除去し、よって、ポジ
型しジストノ９ターンを形成することができる。ここで
、有用な有機現像液としてアセトン、キシレン、ベンゼ
ン、トルエンなどを、有用なアルカリ現像液として四級
化アルキルアンモニウム塩水溶液（例えばシップレイ社
製のＭＦ ３１２ ）などを、そして有用な酸現像液と
して酢酸などを、それぞれあげることができる。
本発明のパターン形成方法は、例えば、次のような手順
で実施することができる。
で実施することができる。
選らばれたラジカル生成性ポリマー又はコポリマー及び
官能基含有モノマーを適当な溶剤、例えばベンゼン、キ
シレン、メチルセルソルブ（ＭＯＬ！のセルソルブ系溶
剤などに溶解してレジスト溶液を得る。このレジスト溶
液を例えばＳｔ 、８ｉ０□、ＰＳＧなどの基板上にス
ピンコード法、スプレー法、などによって塗布する。好
ましいレジスト膜の厚さは約５，０００λ〜１５．ｏｏ
ｏｌである。得られたレジスト膜を約８０〜１２０℃で
約３０〜８０分間にわたってＮ２中でベークする。
官能基含有モノマーを適当な溶剤、例えばベンゼン、キ
シレン、メチルセルソルブ（ＭＯＬ！のセルソルブ系溶
剤などに溶解してレジスト溶液を得る。このレジスト溶
液を例えばＳｔ 、８ｉ０□、ＰＳＧなどの基板上にス
ピンコード法、スプレー法、などによって塗布する。好
ましいレジスト膜の厚さは約５，０００λ〜１５．ｏｏ
ｏｌである。得られたレジスト膜を約８０〜１２０℃で
約３０〜８０分間にわたってＮ２中でベークする。
ベーキング後、この技術分野において常用されている電
子線露光装置を用いて像・母ターンの露光を行なう。露
光部では、電子線照射の結果、ポリマー又はコポリマー
からのラジカルの生成とそのラジカルとモノマとのグラ
フト結合とが行なわれ、よって、可溶化ポリマー又はコ
ポリマーが生成する。
子線露光装置を用いて像・母ターンの露光を行なう。露
光部では、電子線照射の結果、ポリマー又はコポリマー
からのラジカルの生成とそのラジカルとモノマとのグラ
フト結合とが行なわれ、よって、可溶化ポリマー又はコ
ポリマーが生成する。
電子線露光後、未反応のモノマー、特に未露光部のそれ
を除去するため、約８０〜１２０℃で約０．５〜１時間
にわたりて真空下もしくは１０−２〜１０−５程度の減
圧下でベークする。ベーキングの完了後、生成した可溶
化ポリマー又はコポリマーの溶解性に依存して有機現像
液、アルカリ現像液又は酸現像液で現像してレジスト膜
の露光部を完全に溶解除去する。このようにして、露光
した像パターンに対応する鮮明なポジ型レジストパター
ンを得ることができる。
を除去するため、約８０〜１２０℃で約０．５〜１時間
にわたりて真空下もしくは１０−２〜１０−５程度の減
圧下でベークする。ベーキングの完了後、生成した可溶
化ポリマー又はコポリマーの溶解性に依存して有機現像
液、アルカリ現像液又は酸現像液で現像してレジスト膜
の露光部を完全に溶解除去する。このようにして、露光
した像パターンに対応する鮮明なポジ型レジストパター
ンを得ることができる。
発明の実施例
次に、以下の実施例によって本発明を説明する。
例１：
ポリ（ｐ−ビニルベンゾイル−ｐ −ｔｅｒｔ、−ブチ
ルパーベンゾエート）（分子量＝４５０００〜５０００
０ ）にヒドロキシスチレンを約１０重量％の量で加え
、これをメチルセルソルブアセテート（ＭＣＡ）に溶解
してベンゼン溶液を得た。このベンゼン溶液をシリコン
ウェハ上に約１μ厚にスピンコードし、約８５℃で３３
分間にわたってベークした。ベーキング後、電子線露光
装置を用いて加速電圧２０ ｋｅＶで露光した。パター
ニング後、約１２０℃で１時間にわたって真空ベーク（
１０−３Ｔｏｒｒ） Ｌ、ＭＦ ３１２ （シップレイ
社製）の７０％水溶液を用いてアルカリ現像した。レジ
スト膜の電子線照射域が完全に溶解除去されてポジパタ
ーン（Ｄ０＝７〜１２Ｘ１０ シ１）が得られた。この
レジストパターンは耐熱性及び耐プラズマ性にすぐれて
おシ、引き続く基板の加工を容易に行なうことができた
。
ルパーベンゾエート）（分子量＝４５０００〜５０００
０ ）にヒドロキシスチレンを約１０重量％の量で加え
、これをメチルセルソルブアセテート（ＭＣＡ）に溶解
してベンゼン溶液を得た。このベンゼン溶液をシリコン
ウェハ上に約１μ厚にスピンコードし、約８５℃で３３
分間にわたってベークした。ベーキング後、電子線露光
装置を用いて加速電圧２０ ｋｅＶで露光した。パター
ニング後、約１２０℃で１時間にわたって真空ベーク（
１０−３Ｔｏｒｒ） Ｌ、ＭＦ ３１２ （シップレイ
社製）の７０％水溶液を用いてアルカリ現像した。レジ
スト膜の電子線照射域が完全に溶解除去されてポジパタ
ーン（Ｄ０＝７〜１２Ｘ１０ シ１）が得られた。この
レジストパターンは耐熱性及び耐プラズマ性にすぐれて
おシ、引き続く基板の加工を容易に行なうことができた
。
例２二
本例の場合、前記例１に記載の手法を繰シ返した。但し
、ポリ（ｐ−ビニルベンゾイル−ｐ−ｔｅｒｔ−プチル
パーベンゾエ−） −ＣＯ−スチレン）（９：１）（分
子量＝約７５０００〜８００００、分散度＝１．５）を
用い、これに、ｐ−カルボキシスチレンを５ｗｔ％加え
、膜形成を行なった。現像液としてメチルセルソルブ（
ＭＣ）を用いた。前記例１の場合とほぼ同じ結果が得ら
れた。
、ポリ（ｐ−ビニルベンゾイル−ｐ−ｔｅｒｔ−プチル
パーベンゾエ−） −ＣＯ−スチレン）（９：１）（分
子量＝約７５０００〜８００００、分散度＝１．５）を
用い、これに、ｐ−カルボキシスチレンを５ｗｔ％加え
、膜形成を行なった。現像液としてメチルセルソルブ（
ＭＣ）を用いた。前記例１の場合とほぼ同じ結果が得ら
れた。
発明の効果
本発明に従うと、先ず、使用する七ツマ−に応じて有機
現像、アルカリ現像、酸現像等のいずれも任意に使用す
ることができ、しだがって、レジストポリマーの選択が
容易でおる。さらに、レジストポリマーの選択が容易で
あることに基因して耐熱性及び耐プラズマ性のあるレジ
ストポリマ−ンを得ることができるばかシでなく、おそ
らくはポリマーの側鎖部位が全共役系であることに基因
すると考えられるが、現在広く用いられているポリヌチ
レン系のレジストをしのぐすぐれた耐プラズマ性を得る
ことができる。
現像、アルカリ現像、酸現像等のいずれも任意に使用す
ることができ、しだがって、レジストポリマーの選択が
容易でおる。さらに、レジストポリマーの選択が容易で
あることに基因して耐熱性及び耐プラズマ性のあるレジ
ストポリマ−ンを得ることができるばかシでなく、おそ
らくはポリマーの側鎖部位が全共役系であることに基因
すると考えられるが、現在広く用いられているポリヌチ
レン系のレジストをしのぐすぐれた耐プラズマ性を得る
ことができる。
特許出願人
富士通株式会社
特許出願代理人
弁理士 青 木 朗
弁理士 邑 舘 和 之
弁理士内田幸男
弁理士 山 口 昭 之
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電子線照射によジラジカルを生成可能であるポリマ
ー又はコーリマーと、電子線照射下において前記ラジカ
ルとグ２７Ｆ結合しかつ現像液に対して前記ポリマー又
はコポリマーを可溶化せしめるような官能基を含有し、
かつ未反応のそれは所定の減圧下において加熱除去可能
であるモノマーとを含んでなるレジスト材料を用いて電
子線照射によシポジ型しジストノ９ターンを形成するこ
とを特徴とするパターン形成方法。 ２、前記ラジカル生成性ポリマー又はコポリマーがポリ
（ｐ−ビニルベンゾイル−ｐ −ｔｅｒｔ、−ブチル／
４’−ベンゾエート）であるかもしくはそれとスチレン
又はスチレン誘導体とのコーポリマーである、特許請求
の範囲第１項に記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58116960A JPS6010249A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58116960A JPS6010249A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6010249A true JPS6010249A (ja) | 1985-01-19 |
Family
ID=14699996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58116960A Pending JPS6010249A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6010249A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6431156A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-01 | Hitachi Ltd | Pattern forming method |
| JPS6442649A (en) * | 1987-08-10 | 1989-02-14 | Hitachi Ltd | Pattern forming method |
| US7644852B2 (en) | 2006-07-03 | 2010-01-12 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Bonding apparatus, ball forming device in said bonding apparatus, and ball forming method using said bonding apparatus |
| US7658313B2 (en) | 2006-07-03 | 2010-02-09 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Ball forming device in a bonding apparatus and ball forming method |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP58116960A patent/JPS6010249A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6431156A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-01 | Hitachi Ltd | Pattern forming method |
| JPS6442649A (en) * | 1987-08-10 | 1989-02-14 | Hitachi Ltd | Pattern forming method |
| US7644852B2 (en) | 2006-07-03 | 2010-01-12 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Bonding apparatus, ball forming device in said bonding apparatus, and ball forming method using said bonding apparatus |
| US7658313B2 (en) | 2006-07-03 | 2010-02-09 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Ball forming device in a bonding apparatus and ball forming method |
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