JPS61159633A - ネガ型レジスト組成物及びネガ型レジストパタ−ンの形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電離放射線用ネガ呈レノスト組成物及び同レゾ
ストパターンの形成方法に関するものである。

（従来の技術）（発明が解決しようとする問題点）近年
、半導体装置等の高集積化への要求が益々高まって来て
居り、これに伴ない微細ノ９ターン形成に関する要求も
一段と厳しいものとなってきている。

従来、ＬＳＩ等のリングラフィでは、紫外線を用いた転
写方法も使用されてきたが、上述の要求から今後１μｍ
以下の微細ｔ４ターン形成においては解像力を向上させ
るためより短波長の紫外線、即ち遠紫外線を用いるリン
グラフィへの依存が大きくなると予想される。

又、上記ＬＳＩ等の製造に際しては、用いる基板に微細
な凹凸の存在がさけられず、露光時にこれら微細凹凸に
よる反射の影響を受はレノス）　ＡＩエターμ劣化する
恐れがある。かかるパターン劣化を防止する一方法とし
て多層レソストシステムが提案されておシ、これに用い
るレソストハ通常上層に薄く形成される。しかもかかる
レノストに要求される性能は上記遠紫外線に対して高感
度で解像力が良く耐プラズマ性の高いことが要求される
。

他面遠紫外線を用いるリングラフィにあってその波長は
２００　ｎｍ程度であり、概ね０．５μｍ程度で解像性
に限度が来るものと考えられる。このような０．５μｍ
以下のりソグラフィにおいては。

他の電子線、Ｘ１１１あるいはイオンビームが用いられ
ることとなろうが、これら高エネルギービームに感厄す
るレジストとしては同時にその解像力と耐ドライエツチ
ング性に高度のものが要求される。

一般的に微細加工用レゾストとしては、例えばポリメチ
ルメタクリレ−）（ＰＭＭＡと略す）、く知られて居り
、これらはすべて分子量１万〜１００万の高分子レゾス
トである。

ここで仮シに極限の解像力を考えた場合には。

よシ低分子量のレゾスト材料でしかも上記耐ドライエツ
チ性の高いレノストであること、更にこれらの材料の中
で上記の遠紫外線、ＥＢ等の電離放射線に高感度を示す
ものの使用が望まれることになるが現在このようなレジ
スト材料は提案されていない。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は上述した従来の問題に鑑み、鋭意研究を行
なった結果高解像力を有し、しかもドライエツチング耐
性に優れ、更に実用的な感度を有する低分子量レノスト
としてのレジスト材料を見出し仁の発明に到達したので
ある。

ことを特徴とする電離放射線用ネガ汲しソスト組成物で
あり、又このヒドロキシベンゾフェノンのす７トキノン
ジアノドスル７オン酸エステルによる皮膜を含有するこ
とを特徴とする電離放射線を選択的に照射し、未照射部
を有機溶剤にて現像除去することを特徴とするネガ製レ
ジストパターンの形成方法である。

この発明において上記ヒドロキシベンゾフェノンとして
は、後記実施例に示した２、３．４−及び２−４−ヒド
ロキシベンゾフェノンの外、２％。

ｌ、ゲ− １及び３．４−等の各ヒドロキシベンゾフェノンが挙げ
られる。

（作用） 本発明においては、上述の電離放射線用ネガ型材料とし
てのヒドロキシベンゾフェノンのす７トキノンジアノド
スル７オン酸エステルそのものを用い、これが低分子量
であること及び同時に他の上記諸性能において同等遜色
のない結果を与えるものであることＫより上記の問題を
解決することＫなると考えられる。

（実施例） 以下実施例によりこの発明を具体的に説明する。

−１と云う）をメチルセルソルブアセテートに溶解し、
この溶液を０．５μｍのフィルターで口過し、然る後、
シリコン基板上にスピンコーティングし、０．４μｍ厚
のレジスト断面を形成した。このレゾスト膜を有する基
板を８０℃の温度で２０分熱処理した後遠紫外Ｍ（２０
０〜３００　ｎｍ　　）ＫＩＤ。

コンタクト露光法によジッダターンを描画した。ドーズ
量は２０　ｍＪ／ｃｄとした その後、体積比１０／２のクロルベンゼン及びシクロヘ
キサンの混合溶液を用い２３℃で２０秒間現像を行った
ところ０．５μｍのラインアンドスペース、及び０．５
μｍのスペースが解像された。

又得られたレジスト断面を走査星電子顕微鏡（ＳＥＭ）
Ｋて観察したところ、レジスト断面に良好なオーバーハ
ングが形成されていた。

実施例２ 二、；シ ２と云う）を用いた外は実施例１と同様に行ない基板上
に皮膜形成をし露光を行った。該ＢＡ−２の厚さは０．
３μｍとし、ドーズ量は３０　ｍＪ／ｃｄとした。

そして現像液は体積比１０／２の酢酸イソアミル及びシ
クロヘキサンの混合溶液を用い２３℃で１５秒間現像を
行ったところ、０．５μｍのラインアンドスペース及び
０．５μｍのスペースが解像された。

オン酸エステル（以下ＬＭＲと略す）をＳｉ基板上に１
．５μｍコーティングし、１５０’Ｃで３０分ベーキン
グを行った。次にこの基板上に真空蒸着法によ、９１０
０ｎｍＳ１０を蒸着し更ＫＯ，２４ｍ厚で前記ＢＡ−１
をコーティングした。得られた基板を６０℃で３０分ベ
ーキングして、実施例１と同様に２０ｍυ−のドーズ量
で露光及び現像を行った。そして、平行平板盤プラズマ
エツチング装置を用いＣＦ、プラズマにてＳＩＯ，層の
エツチングを行った。この場合のエツチング条件はパワ
ー密度；０．１６　Ｗ／ｃ１４．　！ッチングガス圧；
　ａ　ｏ　ｐａ　Ｉガス流速；　５０　ＳＣＣＭで２分
とした。然る後、同装置にてｏ、プｔ−’ｒＹｉｃよシ
上記Ｉ、ＭＲのエツチングを行った。エツチング条件は
ノ４ワー密度：　０．１６　Ｗ／ｃｗｔ　。

エツチングガス圧：　２０　Ｐａ　＊ガス流速：　２０
　ＳＣＣＭで７分とした。上記と同様にＳＥＭにてパ！
−ンを観察したところ、０．５μｍのラインアンドスペ
ースが得られ、断面形状は良好な矩形であった。

実施例４ ８１基板上ＫＬＭＲを１．５μｍμｍビスピンコーティ
ングこの基板を１５０’Ｃで３０分ベーキングを行った
。このＬＭＲ上Ｋ　Ｏ，３μｍ厚で上記ＢＡ−１をコー
チイン／’Ｌ、８０’Ｃで２０分ベーキングした。以下
実施例ＩＫ準じ２０ＫＶの加速電圧、２０μＣ／ｄのド
ーズ量の条件で露光し現像を行ったところ、１０１００
ｎパターンが形成された。

比較例 上記ＢＡ−１を用い実施例１と同様にしてＳｉ基板上に
皮膜形成及び露光を行った。然る後、Ａｚ現像液（アル
カリ水溶液）にて６０秒間現像をしたがレゾスト／４タ
ーンは形成できなかった。

（発明の効果） この発明は上述の如くヒドロキシベンゾフェノンのす７
トキノンジアジドスル７オン酸エステルである低分子の
有機物をレジストとして用いたことによシ、従来の一般
的なレジストであるポリマーを用いたものに比し高解像
力が得られ、又、該レノストがフェニル基を多く含みド
ライエツチング耐性に優れ、従って高性能微細ノ臂ター
ンを形成し得るのであり、特に高集積化半導体部品の製
造等に利用してその工業的価値が非常に大きい。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒドロキシベンゾフエノンのナフトキノンジアジ
   ドスルフオン酸エステルを含有することを特徴とする電
   離放射線用ネガ型レジスト組成物。
2. （２）ヒドロキシベンゾフエノンのナフトキノンジアジ
   ドスルフオン酸エステルによる皮膜を基板上に形成し、
   これに電離放射線を選択的に照射し、未照射部を有機溶
   剤にて現像除去することを特徴とするネガ型レジストパ
   ターンの形成方法。