JPS6032048A - Formation of pattern - Google Patents
Formation of patternInfo
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- JPS6032048A JPS6032048A JP58141336A JP14133683A JPS6032048A JP S6032048 A JPS6032048 A JP S6032048A JP 58141336 A JP58141336 A JP 58141336A JP 14133683 A JP14133683 A JP 14133683A JP S6032048 A JPS6032048 A JP S6032048A
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- pattern forming
- forming method
- methacryloylochalcone
- polymer
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Classifications
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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
- G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
- G03F7/0388—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable with ethylenic or acetylenic bands in the side chains of the photopolymer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はパターン形成方法とくに高感度感光性樹脂を用
いたパターン形成方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a pattern forming method, particularly to a pattern forming method using a highly sensitive photosensitive resin.
従来例の構成とその問題点
集積回路の高集積化に伴うパターン微細化の要求は、サ
ブミクロン加工が現実の課題となってきている。従来行
なわれている環化ゴムとビスアジドからなるネガ形レジ
ストを用いたコンタクトUV露光方式では、現像時にお
けるレジストの膨潤によるパターンのくずれや近接像と
の接着などにより実用的な解像限界が2μm程度である
。サブミクロンの加工線幅を実現するためには、基板上
に直接描画する電子ビーム露光法、X線を用いたグロキ
シミティ露光法、高開口レンズを有した縮小投影により
露光する方法があげられる。とくに、スループットを重
視すると縮小投影法が有利である。現在、ノボラック系
樹脂とナフトキノンジアジド系からなるポジ形レジスト
を用いた縮小投影法(水銀ランプq線436nm)が用
いられている。しかし、このプロセスにおいて次の問題
を含んでいる。すなわち、ポジ形レジストを用いるため
現像条件の設定が面倒なこと、ドライエツチングの選択
性が十分にとれない場合などがある。Conventional configurations and their problems Submicron processing has become a real issue in response to the demand for finer patterns as integrated circuits become more highly integrated. In the conventional contact UV exposure method using a negative resist made of cyclized rubber and bisazide, the practical resolution limit is 2 μm due to pattern distortion due to resist swelling during development and adhesion with nearby images. That's about it. In order to achieve a processing line width of submicron, there are an electron beam exposure method in which drawing is performed directly on the substrate, a gloximity exposure method using X-rays, and an exposure method using reduction projection using a high aperture lens. In particular, the reduced projection method is advantageous when throughput is important. Currently, a reduction projection method (mercury lamp q-ray 436 nm) using a positive resist made of a novolac resin and a naphthoquinone diazide system is used. However, this process includes the following problems. That is, since a positive resist is used, it is troublesome to set development conditions, and dry etching may not have sufficient selectivity.
発明の目的
本発明は、縮小投影法において、従来のポジ形レジスト
を用いる欠点を除去し、水銀ランプの発光スペクトルの
q線(436n m )とi線(365nm)に感光す
る高感度で高解像度(現像時に膨潤しない)のネガ形レ
ジストを用いたパターン形成方法を提供することを目的
とする。Purpose of the Invention The present invention eliminates the drawbacks of using a conventional positive resist in the reduction projection method, and provides a high-sensitivity, high-resolution method sensitive to the Q-line (436 nm) and i-line (365 nm) of the emission spectrum of a mercury lamp. The present invention aims to provide a pattern forming method using a negative resist (which does not swell during development).
発明の構成
本発明は
上式で示されるカルコン基の光2量化反応を利用したも
のである。基板上に、感光基に置換基としての電子供与
性基を導入したカルコン基を分子内に有する高分子の薄
膜を形成し、所望部分に紫外光を照射した後、現像液で
前記未照射部分を溶出、現像せしめることを特徴とする
パターン形成方法に係るものである。Structure of the Invention The present invention utilizes the photodimerization reaction of chalcone groups represented by the above formula. A thin film of a polymer having a chalcone group in its molecule, which is a photosensitive group with an electron-donating group introduced as a substituent, is formed on the substrate, and after irradiating desired areas with ultraviolet light, the unirradiated areas are removed using a developer. The present invention relates to a pattern forming method characterized by elution and development.
カルコン系高分子、具体的には4゛メタクリロイロカル
コンあるいは4メタクリロイロカルコンと、メチルメタ
クリレート、ブチルメタクリレート、グリシジルメタク
リレートなどのメタクリル酸エステルの共重合物は、カ
ルコン基に帰因する吸収極大を41メタクリロイロカル
コン系の場合は312nmに、4メタクリロイロカルコ
ン系の場合は310 nmに持ち、紫外光に対して三量
化反応を起こし現像液に対して不溶化する。従って、紫
外光を用いたパターン形成方法用のレジストとしては有
用である。しかし、感光波長として365 nmや43
6nmを用いた場合は感度が不十分である。Chalcone-based polymers, specifically copolymers of 4゛methacryloylochalcone or 4-methacryloylochalcone and methacrylic acid esters such as methyl methacrylate, butyl methacrylate, and glycidyl methacrylate, have an absorption maximum attributable to the chalcone group of 41 In the case of methacryloylochalcone type, it has a wavelength of 312 nm, and in the case of 4 methacryloylochalcone type, it has a wavelength of 310 nm, causing a trimerization reaction in response to ultraviolet light and making it insoluble in a developer. Therefore, it is useful as a resist for pattern forming methods using ultraviolet light. However, the photosensitive wavelengths are 365 nm and 43 nm.
When 6 nm is used, the sensitivity is insufficient.
そこで、カルコン部分に、電子供与性基であるメチル基
あるいはメトキシ基を導入することにより、感光波長を
長波長にシフトすることができる。メトキシ基が有効で
ある。4−メトキシ4−メタクリロイロカルコンの場合
は、感光波長が342nmに、4°−メトキシ4メタク
リロイロカルコンの場合は340nmに有する。従って
、4−メトキシ41−メタクリロイロカルコンや4′−
メトキシ4メタクリロイロカルコンとメタクリル酸エス
テル中特に密着性を考慮して、グリシジメタクリレート
と共重合物をレジストとして用いた365nmの波長に
よるパターンは、鮮明であり、感度が高い。Therefore, by introducing a methyl group or a methoxy group, which is an electron-donating group, into the chalcone moiety, the sensitive wavelength can be shifted to a longer wavelength. A methoxy group is effective. In the case of 4-methoxy 4-methacryloylochalcone, the sensitivity wavelength is 342 nm, and in the case of 4°-methoxy 4-methacryloylochalcone, it is 340 nm. Therefore, 4-methoxy41-methacryloylochalcone and 4'-
Considering the adhesion between methoxy-4-methacryloylochalcone and methacrylic acid ester, a pattern with a wavelength of 365 nm using glycidimethacrylate and a copolymer as a resist is clear and has high sensitivity.
本発明の目的を達成するための、グリシジルメタクリレ
ートの割合は、通常50mo1%以上であり、好ましく
は60 mo 1%以上が望ましい。The proportion of glycidyl methacrylate to achieve the object of the present invention is usually 50 mo 1% or more, preferably 60 mo 1% or more.
次に、さらに感光波長を長波長化するため、種々の増感
剤の検討を行ない、6・ニトロアセナフテン、フェナン
トラキノン、1・2ベンズアントラキノンなどが有効で
あることを見いだした。特に、1・2ベンズアントラキ
ノンが、470nmまで増感することができ、436n
mの波長に対して十分な感度を持つことが確認された。Next, in order to further extend the sensitizing wavelength, various sensitizers were investigated and it was found that 6-nitroacenaphthene, phenanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, etc. were effective. In particular, 1,2 benzanthraquinone can sensitize up to 470nm, and 436n
It was confirmed that it has sufficient sensitivity to wavelengths of m.
本発明の目的を達成するための1・2ベンズアントラキ
ノンの添加量は、ポリマーに対して、6〜20重量%が
望ましい。The amount of 1,2-benzanthraquinone added to achieve the object of the present invention is preferably 6 to 20% by weight based on the polymer.
次に、カルコン系レジストの現像液としては、メチルエ
チルケトンとイングロビルアルコールの混合物を持いる
ことが有効であることを見いだした。100mI/cr
lの照射量の場合に、メチルエチルケトンのみを現像液
として用いると膜べりが3騙で初期膜厚の7割に達する
ための実用的ではない。イングロビルアルコールを添加
することにより、膜べりを防止し、高感度、高解像度化
をはかることができる。Next, we found that it is effective to use a mixture of methyl ethyl ketone and inglobil alcohol as a developer for chalcone resists. 100mI/cr
If methyl ethyl ketone alone is used as a developer in the case of an irradiation dose of 1, the film loss will reach 70% of the initial film thickness in 3 cycles, which is not practical. By adding inglobil alcohol, film deterioration can be prevented and higher sensitivity and resolution can be achieved.
本発明の目的を達するためには、イングロビルアルコー
ル添加量は、1o重量%〜50i量係の範囲が望ましい
。\
実施例の説明
実施例1
表1に示す各レジストを基板上に0.5μmの厚さに塗
布した後、150℃20分間、空気中でグリベーク処理
を施した。次いで、プリベークされたレジスト膜の所望
部分に365 nmの紫外光を照度3m’Wで照射時間
を変えて照射した。その後、現像を行ない、80%の残
膜率を示す照射時間を表−1に示した。次に、セロテー
プによるピーリングテストを行なった結果を表−1に示
した。In order to achieve the purpose of the present invention, the amount of Inglobil alcohol added is preferably in the range of 10% by weight to 50% by weight. \Description of Examples Example 1 Each resist shown in Table 1 was coated on a substrate to a thickness of 0.5 μm, and then subjected to a Gribake treatment in air at 150° C. for 20 minutes. Next, a desired portion of the prebaked resist film was irradiated with 365 nm ultraviolet light at an illuminance of 3 m'W and for different irradiation times. Thereafter, development was carried out, and the irradiation time showing a residual film rate of 80% is shown in Table 1. Next, a peeling test using cellophane tape was performed, and the results are shown in Table 1.
表 −1
※ ○:ハガレなかった。′△ニ一部ハガレ ×:ハガ
レ有表−1から明らかな如く、本発明によるレジストを
用いた場合、従来のカルコン系レジストに比較して、3
65nmの波長に対して、%〜%に照射時間が短縮され
、高解像度のパターンが得られることが鑞認された。ま
た、密着性についてみると、グリシジルメタクリレート
の含有量が40mo1%以下になると密着性が悪くなる
ことがわかった。さらに、4′−メトキシ4−メタクリ
ロイロカルコ/とグリシジルメタクリレートの共重合物
についても、同様の結果であることが確認された。Table-1 *○: No peeling. '△ Partial peeling ×: Peeling present As is clear from Table 1, when the resist according to the present invention is used, compared to the conventional chalcone resist,
It was successfully confirmed that the irradiation time was shortened by % to % for a wavelength of 65 nm, and a pattern with high resolution could be obtained. Further, regarding adhesion, it was found that adhesion deteriorated when the content of glycidyl methacrylate was 40 mo1% or less. Furthermore, it was confirmed that similar results were obtained for a copolymer of 4'-methoxy 4-methacryloylochalco/and glycidyl methacrylate.
実施例2
4−メトキシ41−メタクリロイロカルコンとグリ−>
ジルメタクリレート共重合物(共重合比20:801分
子量3o万)をレジストとして用いて、1・2ベンズア
ントラキノンの添加量を表−2に示す如く変化し、実施
例1と同様に、前処理を行ない、照射波長436 nm
で照度10mW/dで照射を行ない、現像後残膜率80
%のときの1・2ベンズアントラキノンの添加量変化と
照射時間の関係を表−2に示す。Example 2 4-methoxy 41-methacryloylochalcone and glycerin
Using dil methacrylate copolymer (copolymerization ratio 20:801 molecular weight 30,000) as a resist, the amount of 1,2 benzanthraquinone added was varied as shown in Table 2, and pretreatment was performed in the same manner as in Example 1. Conducted, irradiation wavelength 436 nm
Irradiation was performed at an illumination intensity of 10 mW/d, and the residual film rate after development was 80.
Table 2 shows the relationship between the change in the amount of 1.2 benzanthraquinone added and the irradiation time.
表−2
表−2から明らかな如く、本発明の1・2ベンズアトラ
キノンを添加することにより、無添加に比較して、照射
時間が14.47.、。に短縮され、高解像度のパター
ンが得られることが確認された。Table 2 As is clear from Table 2, by adding 1,2 benzatraquinone of the present invention, the irradiation time was 14.47. ,. It was confirmed that high-resolution patterns could be obtained.
実施例3
4−メトキシ41−メタクリロイロカルコンとグリシジ
ルメタクリレート共重合物(共重合比20: 80s
分子M2O万)に1・2ベンズアントラキノンを添加し
たものと、しないものをレジストとして用いて、実施例
1と同様に前処理を行ない、1・2ベンズアントラキノ
ンを添加したものは、436nm、添加しないものは3
65 nmの光をパターン照射を3osec(、た。こ
れらについて、本発明の現像液であるメチルエチルケト
ンとインプロピルアルコールの混合液を用いた現像によ
って、また同時に比較例としてメチルエチルケトンを用
いた現像によって3分間現像処理を行い、それぞれの残
膜率を表−3に示す。Example 3 4-methoxy 41-methacryloylochalcone and glycidyl methacrylate copolymer (copolymerization ratio 20: 80s
Pretreatment was carried out in the same manner as in Example 1 using resists with and without 1.2 benzanthraquinone added to the molecule M200,000). There are 3 things
The pattern was irradiated with 65 nm light for 3 osec (3 osec). These were developed using a mixture of methyl ethyl ketone and impropyl alcohol, which is the developer of the present invention, and simultaneously, for 3 minutes using methyl ethyl ketone as a comparative example. Development processing was performed, and the respective residual film percentages are shown in Table 3.
表−3から明らかな如く、本発明の現像液を用いること
によって、メチルエチルケトンを単独で用いる場合に較
べて、残膜率が著しく改善され、欠陥ノ少ないレジスバ
ターンが得られることが確認された。As is clear from Table 3, it was confirmed that by using the developer of the present invention, the residual film rate was significantly improved and a resist pattern with fewer defects could be obtained compared to when methyl ethyl ketone was used alone.
発明の効果
以上詳しく述べた様に、本発明による365nmあるい
は、’436nmの波長に対して、著しく感度を改善さ
れたためスルプツトを著しく改善したバターニングが可
能となる。また本発明の現像液を用いることによって、
残膜率の大きいレジストパターンを得ることができる。Effects of the Invention As described in detail above, the present invention has significantly improved sensitivity to wavelengths of 365 nm or 436 nm, making it possible to perform patterning with significantly improved output. Furthermore, by using the developer of the present invention,
A resist pattern with a high residual film rate can be obtained.
、従って、半導体基板ζマスク基板などの微細加工に和
動に利用しうるパターン形成方法を提供しうる。Therefore, it is possible to provide a pattern forming method that can be effectively used for microfabrication of semiconductor substrates, ζ mask substrates, and the like.
Claims (4)
導入したカルコン基を分子内に有する高分子の薄膜を形
成し、所望部分に紫外線を照射した後、現像液で前記未
照射部分を溶出、現像せしめることを特徴とするパター
ン形成方法。(1) Form a thin film of a polymer having a chalcone group in its molecule, which is a photosensitive group with an electron-donating group introduced as a substituent, on the substrate, irradiate the desired area with ultraviolet rays, and then use a developer to irradiate the unirradiated area. A pattern forming method characterized by eluating and developing a portion.
ルコンとグリシジルメタクリレートの共重合物であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のパターン形
成方法。(2) The pattern forming method according to claim 1, wherein the polymer is a copolymer of 4-methoxy 41-methacryloylochalcone and glycidyl methacrylate.
カルコンとグリシジルメタクリレートの共重合物である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のパターン
形成方法。(3) The pattern forming method according to claim 1, wherein the polymer is a copolymer of 4''-methoxy4-methacryloylochalcone and glycidyl methacrylate.
ラキノンを添加したことを特徴とする特許請求の節囲埴
2頂記載のパターン形成方法。 (@ 現像液が、メチルエチ!レケトンとイングロビル
アルコールの混合物であることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のパターン形成方法。(4) The pattern forming method according to claim 2, characterized in that 1.2 benzanthraquinone is added as a sensitizer to the polymer. (@ The pattern forming method according to claim 1, wherein the developer is a mixture of methyl ethyleketone and inglobil alcohol.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58141336A JPS6032048A (en) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | Formation of pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58141336A JPS6032048A (en) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | Formation of pattern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6032048A true JPS6032048A (en) | 1985-02-19 |
Family
ID=15289578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58141336A Pending JPS6032048A (en) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | Formation of pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032048A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS626254A (en) * | 1985-07-02 | 1987-01-13 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | photosensitive composition |
| JPS6252312U (en) * | 1985-09-21 | 1987-04-01 | ||
| JPH035754A (en) * | 1989-06-01 | 1991-01-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | Production of planographic printing plate |
| US6329547B1 (en) * | 1998-05-25 | 2001-12-11 | Santen Pharmaceutical Co., Ltd. | Vinylbenzene derivatives |
| JP2010122274A (en) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Osaka Prefecture | Photoresist composition |
-
1983
- 1983-08-01 JP JP58141336A patent/JPS6032048A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS626254A (en) * | 1985-07-02 | 1987-01-13 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | photosensitive composition |
| JPS6252312U (en) * | 1985-09-21 | 1987-04-01 | ||
| JPH035754A (en) * | 1989-06-01 | 1991-01-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | Production of planographic printing plate |
| US6329547B1 (en) * | 1998-05-25 | 2001-12-11 | Santen Pharmaceutical Co., Ltd. | Vinylbenzene derivatives |
| JP2010122274A (en) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Osaka Prefecture | Photoresist composition |
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