JPS61219038A - 感光剤及びそれを用いたパタ−ン形成方法 - Google Patents
感光剤及びそれを用いたパタ−ン形成方法Info
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- JPS61219038A JPS61219038A JP5945985A JP5945985A JPS61219038A JP S61219038 A JPS61219038 A JP S61219038A JP 5945985 A JP5945985 A JP 5945985A JP 5945985 A JP5945985 A JP 5945985A JP S61219038 A JPS61219038 A JP S61219038A
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- 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
- G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
- G03F7/028—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
- G03F7/029—Inorganic compounds; Onium compounds; Organic compounds having hetero atoms other than oxygen, nitrogen or sulfur
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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〕
本発明は感光剤及びそれを用いたパターン形成方法に関
し、さらに詳しくは、良好な遮光性及び安定性を有する
感光膜を形成する感光剤、並びに簡易な方法によシ微細
パターンを寸法精度よく、かつ安定に形成することが可
能な該感光剤を用いたパターン形成方法に関する。
し、さらに詳しくは、良好な遮光性及び安定性を有する
感光膜を形成する感光剤、並びに簡易な方法によシ微細
パターンを寸法精度よく、かつ安定に形成することが可
能な該感光剤を用いたパターン形成方法に関する。
集積回路の高密度化に伴い、素子の微細加工に要求され
る寸法はますます精緻となりつつあシ。
る寸法はますます精緻となりつつあシ。
かつ寸法精度にも厳密なコントロールが要請されている
。
。
最近の集積回路の生産においては、高価な装置を必要と
せず、しかも１産性が優れているために紫外線露光技術
（波長：３００〜４５０ｎｍ）が汎用されている。この
技術は、集積回路の高密度化に即応させるため、解像性
の向上と共に、微細パターンの形成という課題を内包し
ている。この課題を克服するために、レジスト材料の面
から様々な分野で研究・開発が進められた結果、次のよ
うな提案がなされている。
せず、しかも１産性が優れているために紫外線露光技術
（波長：３００〜４５０ｎｍ）が汎用されている。この
技術は、集積回路の高密度化に即応させるため、解像性
の向上と共に、微細パターンの形成という課題を内包し
ている。この課題を克服するために、レジスト材料の面
から様々な分野で研究・開発が進められた結果、次のよ
うな提案がなされている。
特開昭５２−１３０２８６号公報には、解像性を改善す
る目的で、ネガ型ホトレジスト中に＋分解型の感光性物
質を添加して散乱光等を吸収する方法が記載されている
。しかし、この方法は感光性物質の添加１がレジスト機
能を左右するために、十分な効果が得られていない。
る目的で、ネガ型ホトレジスト中に＋分解型の感光性物
質を添加して散乱光等を吸収する方法が記載されている
。しかし、この方法は感光性物質の添加１がレジスト機
能を左右するために、十分な効果が得られていない。
もう一つの提案としては、解像性を改善する目的で、レ
ジスト膜上に光退色性物質を含有する感光性膜を設ける
方法がある。この方法は、パターンの照度分布を光退色
性膜を通過させることで変換させ、レジストに対しての
光学コントラストを見掛上改善する点にある。すなわち
、光１が相対的に小さいシャドウ部分では退色量が小さ
く逆にハイライト部分で退色量が大きい。従ってシャド
ウ部分に比較してハイライト部分の透過光線は相対的に
強まシ、レジスト膜に対しては見掛上光学コントラスト
が改善されたことになる。この光学コントラスト改善方
法を効果的に行なうには退色性物質は次の条件を満足す
る必要がある。■レジストを感光させる光線を十分に吸
収しかつ退色すること、■退色速度がレジストの感光速
度に近いこと、■退色後、十分透明な材料に変化するこ
とである。
ジスト膜上に光退色性物質を含有する感光性膜を設ける
方法がある。この方法は、パターンの照度分布を光退色
性膜を通過させることで変換させ、レジストに対しての
光学コントラストを見掛上改善する点にある。すなわち
、光１が相対的に小さいシャドウ部分では退色量が小さ
く逆にハイライト部分で退色量が大きい。従ってシャド
ウ部分に比較してハイライト部分の透過光線は相対的に
強まシ、レジスト膜に対しては見掛上光学コントラスト
が改善されたことになる。この光学コントラスト改善方
法を効果的に行なうには退色性物質は次の条件を満足す
る必要がある。■レジストを感光させる光線を十分に吸
収しかつ退色すること、■退色速度がレジストの感光速
度に近いこと、■退色後、十分透明な材料に変化するこ
とである。
この方法による提案としては、実質的に光学コントラス
トを改善する目的で、ネガ型レジスト膜上に光退色性の
ポジ型レジスト膜を設けたものがある（特開昭５４−６
４９７１号公報、特開昭５４−７０７６１号公報）。し
かし、この場合は、ボッ型レジストの吸光係数が小さい
ため、シャドウ部分の光線を十分に遮光できないのみな
らず、レジストの膜厚を大きくすれば遮光能は向上する
が、しかし像はボケてしまう九め、解像性は逆に悪化す
る。また、特開昭５９−１０４６４２号公報には。
トを改善する目的で、ネガ型レジスト膜上に光退色性の
ポジ型レジスト膜を設けたものがある（特開昭５４−６
４９７１号公報、特開昭５４−７０７６１号公報）。し
かし、この場合は、ボッ型レジストの吸光係数が小さい
ため、シャドウ部分の光線を十分に遮光できないのみな
らず、レジストの膜厚を大きくすれば遮光能は向上する
が、しかし像はボケてしまう九め、解像性は逆に悪化す
る。また、特開昭５９−１０４６４２号公報には。
退色性物質として了り−ルニトロンが記載されている。
この場合には、吸光係数が大きいために感光性膜を薄く
することができてその解像性は改善されるものの、しか
し、一方ではアリールニトロンが不安定である次めに水
もしくは熱によシ容易に分解されるので製造工程におけ
るコントロールが困難である。この結果、安定な微細パ
ターンは得られていない。
することができてその解像性は改善されるものの、しか
し、一方ではアリールニトロンが不安定である次めに水
もしくは熱によシ容易に分解されるので製造工程におけ
るコントロールが困難である。この結果、安定な微細パ
ターンは得られていない。
本発明の目的は上記した不都合の解消にあり、良好な遮
光性及び安定性を有する感光膜を形成する感光剤、並び
に簡易な方法によシ微細なパターンを寸法精度よく、か
つ安定に形成することが可能な該感光剤を用いたパター
ン形成方法を提供するとと［６る。
光性及び安定性を有する感光膜を形成する感光剤、並び
に簡易な方法によシ微細なパターンを寸法精度よく、か
つ安定に形成することが可能な該感光剤を用いたパター
ン形成方法を提供するとと［６る。
本発明者らは、レソスト膜上に形成する感光膜の材料に
関して鋭意研究を重ねた結果、後述の感光剤を含有する
感光膜は遮光能が充分に大きく。
関して鋭意研究を重ねた結果、後述の感光剤を含有する
感光膜は遮光能が充分に大きく。
かつ安定性が優れるとの知見を得、本発Ｆ！Ａを完成す
るに至った。
るに至った。
すなわち、レジスト膜とその上に感光剤を富む感光膜と
を形成し、さらにこれらレヅスト及び感光剤の両方を共
に感光させる光ａｔ用いてパターンを形成するいわゆる
セル法に用いる本発明の感光剤は、一般式： ％式％（１） （式中、Ｒ□及びＲ２は、同一であっても異なっていて
もよく、それぞれ、水素原子、炭素数１〜６のアルキル
基又はフェニル基ｔ−ｉすか、あるいは、Ｒ１及びＲ２
は、それらが結合している窒素原子と共Ｋ、炭Ｘ原子、
酸素原子又は窒素原子を介して員数３〜７の猿を形成し
ていてもよく、Ｒ３及びＲ４は、同一であっても異なっ
ていてもよく、それぞれ、水素原子、ハロダン原子、炭
素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基
又は炭素数２〜６のフルケニル基を表す）で示される基
を表し、ｚ２は１式：（式中、Ｒ５及びＲ６は、同一で
あっても異なっていてもよく、それぞれ、水ｇ原子、水
酸基、カルボキシル基、スルホ基、炭素数１〜６のアル
キル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アミ／ｉ、ニト
ロ基又はベンゾイル基を表す）で示される基を我す〕 で示されるジアゾニウム塩からなることを特徴とするも
のである。ｔた、本発明の該感光剤を用いたパターン形
成方法は、レソスト膜上に感光剤を含む感光膜を設けた
後、レソスト及び感光剤の両方を感光させる光線を用い
てパターン形成する方法において、該感光剤が、上記し
次一般式（Ｉｌで示されるジアゾニウム塩からなること
を特徴とするものである。
を形成し、さらにこれらレヅスト及び感光剤の両方を共
に感光させる光ａｔ用いてパターンを形成するいわゆる
セル法に用いる本発明の感光剤は、一般式： ％式％（１） （式中、Ｒ□及びＲ２は、同一であっても異なっていて
もよく、それぞれ、水素原子、炭素数１〜６のアルキル
基又はフェニル基ｔ−ｉすか、あるいは、Ｒ１及びＲ２
は、それらが結合している窒素原子と共Ｋ、炭Ｘ原子、
酸素原子又は窒素原子を介して員数３〜７の猿を形成し
ていてもよく、Ｒ３及びＲ４は、同一であっても異なっ
ていてもよく、それぞれ、水素原子、ハロダン原子、炭
素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基
又は炭素数２〜６のフルケニル基を表す）で示される基
を表し、ｚ２は１式：（式中、Ｒ５及びＲ６は、同一で
あっても異なっていてもよく、それぞれ、水ｇ原子、水
酸基、カルボキシル基、スルホ基、炭素数１〜６のアル
キル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、アミ／ｉ、ニト
ロ基又はベンゾイル基を表す）で示される基を我す〕 で示されるジアゾニウム塩からなることを特徴とするも
のである。ｔた、本発明の該感光剤を用いたパターン形
成方法は、レソスト膜上に感光剤を含む感光膜を設けた
後、レソスト及び感光剤の両方を感光させる光線を用い
てパターン形成する方法において、該感光剤が、上記し
次一般式（Ｉｌで示されるジアゾニウム塩からなること
を特徴とするものである。
上記一般式ＣＩＩで示されるジアゾニウム塩において、
炭素数１〜６のアルキル基は、メチル基。
炭素数１〜６のアルキル基は、メチル基。
エチル基、プロピル基、インプロぎル基、ブチル基、イ
ソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基。
ソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基。
インペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基。
イソヘキシル基、ｔ−へ中シル差等全意味し、結合して
いる窒素原子と共に、炭素原子、酸素原子又は窒素原子
を介して員数３〜７の環は、ピロリソノ基、ピペリジノ
基１モルホリノ基、エチレンイミノ基、／リメチレンイ
ミノ基、シクロヘプチルアミノ基等を意、味し、炭素数
１〜６のアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プ
ロポキシ基、インプロポキシ基、ブトキシ基、インット
キシ基、Ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオ
キシ基、インペンチルオキシ基、Ｓ〜ペンチルオキシ基
、ｔ−ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等を意味し
、炭素数２〜６のアルケニル基は、ビニル基、アリル基
、インプロペニルｉ ｉ−プロペニル基、１−２テニ
ル基、２−２テニル基、２−メチルアリル基等を意味す
る。
いる窒素原子と共に、炭素原子、酸素原子又は窒素原子
を介して員数３〜７の環は、ピロリソノ基、ピペリジノ
基１モルホリノ基、エチレンイミノ基、／リメチレンイ
ミノ基、シクロヘプチルアミノ基等を意、味し、炭素数
１〜６のアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プ
ロポキシ基、インプロポキシ基、ブトキシ基、インット
キシ基、Ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基、ペンチルオ
キシ基、インペンチルオキシ基、Ｓ〜ペンチルオキシ基
、ｔ−ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等を意味し
、炭素数２〜６のアルケニル基は、ビニル基、アリル基
、インプロペニルｉ ｉ−プロペニル基、１−２テニ
ル基、２−２テニル基、２−メチルアリル基等を意味す
る。
このようなジアゾニウム塩の具体例としては。
３．４−ツメチル−６−ビロリジルベンゼンソアゾニウ
ムーｐ−トルエンスルホン酸塩、３−メ）キシ−４−ビ
ロリジルベンゼンソアゾニウムスルホサリチル酸塩、２
−クロロ−６−モルホリノベンゼンノアゾニウム−ｐ−
）ルエンスルホン酸塩。
ムーｐ−トルエンスルホン酸塩、３−メ）キシ−４−ビ
ロリジルベンゼンソアゾニウムスルホサリチル酸塩、２
−クロロ−６−モルホリノベンゼンノアゾニウム−ｐ−
）ルエンスルホン酸塩。
２．５−ゾットキシー４−モルホリノベンゼンジアゾニ
クムナフタレンスルホン酸塩、４−Ｎ、Ｎ−シフ”チル
アミノベンゼンジアゾニ’７Ａ−ｐ−フェノールスルホ
ン［Ｊ［，４−Ｎ−フェニルアミノーナフタレンジアゾ
ニクムナフタレンスルホン酸塩、４−Ｎ、Ｎ−ノメチル
アミノーナ７タレンジアゾエクムスルホサリチル酸塩、
４−Ｎ、Ｎ−ジブチルアミノーナフタレンジアゾニクム
ーｐ−）ルエンスルホン酸塩が挙げられる。
クムナフタレンスルホン酸塩、４−Ｎ、Ｎ−シフ”チル
アミノベンゼンジアゾニ’７Ａ−ｐ−フェノールスルホ
ン［Ｊ［，４−Ｎ−フェニルアミノーナフタレンジアゾ
ニクムナフタレンスルホン酸塩、４−Ｎ、Ｎ−ノメチル
アミノーナ７タレンジアゾエクムスルホサリチル酸塩、
４−Ｎ、Ｎ−ジブチルアミノーナフタレンジアゾニクム
ーｐ−）ルエンスルホン酸塩が挙げられる。
このようなジアゾニウム塩からなる感光剤は、その吸収
帯が３５０〜５００ｎｍ 近傍にあるために、集積回
路のパターン露光に一般的に使用されている光源（水銀
灯）の１線（波長： ４３６ｎｍ）。
帯が３５０〜５００ｎｍ 近傍にあるために、集積回
路のパターン露光に一般的に使用されている光源（水銀
灯）の１線（波長： ４３６ｎｍ）。
ｈ線（波長：４０５ｎｍ）、ｉ線（波長：３６５ｎｍ）
を極めて効果的に遮光することができる。
を極めて効果的に遮光することができる。
四フッ化ホク素酸、六フッ化アンチモン酸もしくは塩化
亜鉛と塩を形成したジアゾニウム塩は分子内に金属元素
を含有し、このようなジアゾニウム塩を使用した場合に
はジアゾニウム塩がレノスト表面に残留し、これが高温
処理工程において金属原子となって素子内部に拡散し、
素子の不良原因となることが多い。これに対して、本発
明の感光剤中に含まれるジアゾニウム塩はスルホン酸塩
として存在しているため、分子内に金属元素を含有して
いない。したがって、これを用いると、不良率が少なく
、かつ高信頼性の素子が得られる。
亜鉛と塩を形成したジアゾニウム塩は分子内に金属元素
を含有し、このようなジアゾニウム塩を使用した場合に
はジアゾニウム塩がレノスト表面に残留し、これが高温
処理工程において金属原子となって素子内部に拡散し、
素子の不良原因となることが多い。これに対して、本発
明の感光剤中に含まれるジアゾニウム塩はスルホン酸塩
として存在しているため、分子内に金属元素を含有して
いない。したがって、これを用いると、不良率が少なく
、かつ高信頼性の素子が得られる。
さらに、本発明のジアゾニウム拳スルホン酸塩は安定性
が優れるため、長期間に亘シ感光性能が低下せず、それ
故、微細パターンを安定して得ることができる。
が優れるため、長期間に亘シ感光性能が低下せず、それ
故、微細パターンを安定して得ることができる。
本発明の感光剤は、レジスト膜上に感光剤を含む感光膜
を設けた後、レノスト及び感光剤の両方を感光させる光
線ヲ用いてパターン形成する方法に使用されて有効な感
光剤である。そして、この感光剤がレノスト膜上に塗布
される感光液として使用される場合には１例えば、上記
式ＣＩ］のヅアゾニウム塩、トルエン等の溶媒及びメチ
ルセルロース等の樹脂結合剤などを常法にょシ混合して
溶液とする。そして、この溶液を予め形成されたレジス
ト膜上に塗布して感Ｘ膜を形成する。
を設けた後、レノスト及び感光剤の両方を感光させる光
線ヲ用いてパターン形成する方法に使用されて有効な感
光剤である。そして、この感光剤がレノスト膜上に塗布
される感光液として使用される場合には１例えば、上記
式ＣＩ］のヅアゾニウム塩、トルエン等の溶媒及びメチ
ルセルロース等の樹脂結合剤などを常法にょシ混合して
溶液とする。そして、この溶液を予め形成されたレジス
ト膜上に塗布して感Ｘ膜を形成する。
以下、さらに詳しく説明する。
本発明方法においてに、まず半導体ウェハーの上にレノ
スト族が形成される。用いるレノストは格別限定されな
いが１例えば、ナ７トキノンソアヅドスルホン酸エステ
ル化物とクレゾールノボラック樹脂から成るいわゆるポ
ヅ型しヅスト、ピスアソド化合物を環化ポリインプレン
に配合したいわゆルコム系ネガ型しヅスト、アソドをポ
リビニルフェノール樹脂やフェノールノざラック樹脂に
溶解せしめたネガ型レノスト１重クロム酸塩を水溶性の
樹脂に配合した種々のレジスト材料、ピスアソド化合物
をポリビニルピロリドンに溶解せしめた水浴性レソスト
をあげることができる。
スト族が形成される。用いるレノストは格別限定されな
いが１例えば、ナ７トキノンソアヅドスルホン酸エステ
ル化物とクレゾールノボラック樹脂から成るいわゆるポ
ヅ型しヅスト、ピスアソド化合物を環化ポリインプレン
に配合したいわゆルコム系ネガ型しヅスト、アソドをポ
リビニルフェノール樹脂やフェノールノざラック樹脂に
溶解せしめたネガ型レノスト１重クロム酸塩を水溶性の
樹脂に配合した種々のレジスト材料、ピスアソド化合物
をポリビニルピロリドンに溶解せしめた水浴性レソスト
をあげることができる。
ついでこのレノスト膜の上に、後述する感光剤及び樹脂
結合剤を適当な溶媒に溶解せしめて成る感光液を例えば
スピナーで塗布し、乾燥して感光膜を設ける。
結合剤を適当な溶媒に溶解せしめて成る感光液を例えば
スピナーで塗布し、乾燥して感光膜を設ける。
本発明方法で用いる感光剤は上記した（１）式で示され
るものである。
るものである。
本発明にかかる感光膜は次のようにして形成される。ま
ず、レジスト膜上に塗布するジアゾ感光液を調製する。
ず、レジスト膜上に塗布するジアゾ感光液を調製する。
この感光液は、上記した感光剤とそれらを溶解せしめる
溶媒と樹脂結合剤とを基本成分とする。
溶媒と樹脂結合剤とを基本成分とする。
ところで、レジスト膜上に感光膜を設ける場合、対すす
る感光液金レジスト膜上に塗布したとき、該感光液がレ
ジスト膜を溶解又は部分的に溶解してレノストの材料と
感光剤とから成る混合層を形成すると、そのことは解像
性を低下せしめるので好ましいことではない。したがっ
て、レソスト膜が水浴性レソストから成る場合には、こ
の上に塗布する感光液は有機溶媒、それに可溶の感光剤
及び樹脂結合剤を基本成分とし、また、レジスト膜が有
機溶媒に可溶性のレヅストから成る場合には、適用する
感光液は水、水溶性感光剤及び水溶性樹脂を基本成分と
すべきであるが、実質的にレジスト膜を尋解しない溶媒
が存在すればこの限シではない。
る感光液金レジスト膜上に塗布したとき、該感光液がレ
ジスト膜を溶解又は部分的に溶解してレノストの材料と
感光剤とから成る混合層を形成すると、そのことは解像
性を低下せしめるので好ましいことではない。したがっ
て、レソスト膜が水浴性レソストから成る場合には、こ
の上に塗布する感光液は有機溶媒、それに可溶の感光剤
及び樹脂結合剤を基本成分とし、また、レジスト膜が有
機溶媒に可溶性のレヅストから成る場合には、適用する
感光液は水、水溶性感光剤及び水溶性樹脂を基本成分と
すべきであるが、実質的にレジスト膜を尋解しない溶媒
が存在すればこの限シではない。
感光液の調製に用いる有機溶媒としては、例えハ、アル
コール類、セロソルブ類、エステル類、ケトン類、ハｏ
ｙン化炭化水素類、トルエン、キシレンなどが好適であ
る。
コール類、セロソルブ類、エステル類、ケトン類、ハｏ
ｙン化炭化水素類、トルエン、キシレンなどが好適であ
る。
ま几用いる樹脂結合剤のうち、水溶性樹脂結合剤として
は１例えばポリビニルピロリドン；ビニルメチルエーテ
ルと無水マレイン酸の共重合体；ポリビニルアルコール
；メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒ
ドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチ
ルセルロースのようなセルロース誘導体；ゼラチン、卵
白、カゼイン、シェラツクのような天然樹脂をあげるこ
とができる。また有機溶媒に可溶性の樹脂結合剤として
は、例えばセルロースアセテートブチレート樹脂、酢酸
セルロース、エチルセルロースのようなセルロース誘導
体；ポリビニルブチラール；ポリスチレン；環化ポリイ
ンプレン；ポリ酢酸ビニル；フェノール樹脂；ポリエス
テル樹脂；メチルメタクリレートとメタクリル酸の共重
合体、メチルアクリレートとアクリル酸の共重合体のよ
うなアクリル系樹脂をあけることができる。
は１例えばポリビニルピロリドン；ビニルメチルエーテ
ルと無水マレイン酸の共重合体；ポリビニルアルコール
；メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒ
ドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチ
ルセルロースのようなセルロース誘導体；ゼラチン、卵
白、カゼイン、シェラツクのような天然樹脂をあげるこ
とができる。また有機溶媒に可溶性の樹脂結合剤として
は、例えばセルロースアセテートブチレート樹脂、酢酸
セルロース、エチルセルロースのようなセルロース誘導
体；ポリビニルブチラール；ポリスチレン；環化ポリイ
ンプレン；ポリ酢酸ビニル；フェノール樹脂；ポリエス
テル樹脂；メチルメタクリレートとメタクリル酸の共重
合体、メチルアクリレートとアクリル酸の共重合体のよ
うなアクリル系樹脂をあけることができる。
なお、感光液には更に、感光剤の熱分解安定剤としてパ
ラトルエンスルホン酸、スルホサリチル酸、クエン酸、
酒石酸、酢酸、ニコチン酸のような有機酸類；感光膜の
塗布性、成膜性のような性質を高めるためにフッ素系、
ケイ素系、ポリオレフィン系１、脂肪アルコール系など
の界面活性剤；消泡剤などを適宜に添加しても不都合は
ない。
ラトルエンスルホン酸、スルホサリチル酸、クエン酸、
酒石酸、酢酸、ニコチン酸のような有機酸類；感光膜の
塗布性、成膜性のような性質を高めるためにフッ素系、
ケイ素系、ポリオレフィン系１、脂肪アルコール系など
の界面活性剤；消泡剤などを適宜に添加しても不都合は
ない。
感光液の粘度は、スピナーなどで塗布することを考えて
、５〜８００ ｃｐｓに調整される。好ましくは１０〜
２００ ｃｐｓである。
、５〜８００ ｃｐｓに調整される。好ましくは１０〜
２００ ｃｐｓである。
本発明においては、つぎに１以上のようにして調製され
た感光液をレジスト膜の上に塗布し几のち乾燥する。
た感光液をレジスト膜の上に塗布し几のち乾燥する。
このときの乾燥条件はレジスト膜の材料及び用い友感光
剤の王として熱安定性を考慮して行なう。
剤の王として熱安定性を考慮して行なう。
感光剤は一般に９０℃前後から熱分解が始まるが。
該温度は溶媒を蒸発させるのに充分な温度である。
なお、溶媒が感光膜中に残存した場合にはに元光線の散
乱が増大し、解像性の低下をもたらす。
乱が増大し、解像性の低下をもたらす。
形成する感光膜の膜厚は、その感光膜の遮光能にも関係
するので一概には決められないが、５００Ａ未満の場合
にはピンホール発生のおそれがあシ５μｍ よシ淳くな
ると像の焦点がほけるようになるので５０Ａ〜５μｍと
する。通常、ｌ ０００μｍ２μｍ が好ましい。
するので一概には決められないが、５００Ａ未満の場合
にはピンホール発生のおそれがあシ５μｍ よシ淳くな
ると像の焦点がほけるようになるので５０Ａ〜５μｍと
する。通常、ｌ ０００μｍ２μｍ が好ましい。
本発明方法は、上記した感光ｍを形成したのち。
所定のパターンを介して紫外光ｉ’ｉ照射してパターン
露光する。その後、感光層を除去し、引続きレジスト膜
を現像すると所望の微細加工のパターンを形成すること
ができる。
露光する。その後、感光層を除去し、引続きレジスト膜
を現像すると所望の微細加工のパターンを形成すること
ができる。
以下において、実施例及び比較例を掲り゛、本発明をさ
らに詳しく説明する。
らに詳しく説明する。
実施例１及び比較例１
シリコンウェハ上にボッ型しヅスト（東京む化工業■裂
、商品名： ０ＦＰＲ−８００，１，２−ナフトキノン
ソアソ、ビー５−スルホン酸エステル化物をｍ−クレゾ
ールノボラック樹脂に爵解せしめたもの）を１．２μｍ
の膜厚に設けた。
、商品名： ０ＦＰＲ−８００，１，２−ナフトキノン
ソアソ、ビー５−スルホン酸エステル化物をｍ−クレゾ
ールノボラック樹脂に爵解せしめたもの）を１．２μｍ
の膜厚に設けた。
次に下記組成からなる本発明の感光剤を調製し。
上記ボッ型しソスト上に回転塗布せしめたのち８０℃で
１０分間乾燥し、０．５μｍのりアゾ感光膜を設は次。
１０分間乾燥し、０．５μｍのりアゾ感光膜を設は次。
酪酢酸セルロース ５Ｆトリクロル
エタン ２００ｄこのようにして得ら
れた本発明の方法にかかる試料を以下の方法によシその
効果を評価した。なお、比較用として、ボッ型レジスト
膜のみからなる試料を調製し、これを比較例１とした。
エタン ２００ｄこのようにして得ら
れた本発明の方法にかかる試料を以下の方法によシその
効果を評価した。なお、比較用として、ボッ型レジスト
膜のみからなる試料を調製し、これを比較例１とした。
開口数０．３５のｌＯ対対線縮小投影露光装置波長：
４３６ｎｍ）によ＃）１．２μｍのパターン（１それぞ
れ露光秒数を変えて露光したときの現像後のレジストハ
ターンの寸法を測定し友。その結果１ｋＳ１図に示す。
４３６ｎｍ）によ＃）１．２μｍのパターン（１それぞ
れ露光秒数を変えて露光したときの現像後のレジストハ
ターンの寸法を測定し友。その結果１ｋＳ１図に示す。
ジアゾ感光膜のない従来法では１．２μｍ０Ｌ１８１幅
を得る露光秒数が約０．３秒であるのに対し１本発明圧
よれば約１．２秒と長くなることが示されている。しか
しながら、現像後の線幅の露光時間依存性ｔ−調べてみ
ると１本発明では従来法に比較して直線の傾きが約１／
２とな〕マスク寸法からのずれが小さくなっておシ１寸
法の制御性が大きく改善されていることがわかる。
を得る露光秒数が約０．３秒であるのに対し１本発明圧
よれば約１．２秒と長くなることが示されている。しか
しながら、現像後の線幅の露光時間依存性ｔ−調べてみ
ると１本発明では従来法に比較して直線の傾きが約１／
２とな〕マスク寸法からのずれが小さくなっておシ１寸
法の制御性が大きく改善されていることがわかる。
また、解偉性を比較した結果、良好なパターン断面形状
を維持している最小線幅は、従来法においてはり、ＯＡ
ｍ であるのに対して本発明では０．６μｍであシ１
本発明に大幅な改善が認められた。
を維持している最小線幅は、従来法においてはり、ＯＡ
ｍ であるのに対して本発明では０．６μｍであシ１
本発明に大幅な改善が認められた。
実施例２及び比較例２
下記組成からなる本発明の感光剤を用いたこと以外は、
実施例１と同様の実験を行なった。その結果、０．６μ
ｍの線幅を有する鮮ＢＡなパターンが得られた。
実施例１と同様の実験を行なった。その結果、０．６μ
ｍの線幅を有する鮮ＢＡなパターンが得られた。
実施例２
アルキル変性フェノールノがラック樹脂 ｌＯＰＯ
リクロルエタン ２００ｄ比較例
２ アルキル変性フェノールノがラック樹脂 １０Ｆト
リクロルエタン ２００ｄ次に、
上記実施例２及び比較例２においてパターン形成された
レソスト表面及びシリコンウェハ表面１ｋＸ線マイクロ
アナライザ分析法によシ分析したところ、比較例２の場
合にはリン元素が検出されたが、実施例２の場合には素
子に悪影響を与える金槁元素は検出されなかった。
リクロルエタン ２００ｄ比較例
２ アルキル変性フェノールノがラック樹脂 １０Ｆト
リクロルエタン ２００ｄ次に、
上記実施例２及び比較例２においてパターン形成された
レソスト表面及びシリコンウェハ表面１ｋＸ線マイクロ
アナライザ分析法によシ分析したところ、比較例２の場
合にはリン元素が検出されたが、実施例２の場合には素
子に悪影響を与える金槁元素は検出されなかった。
以上に詳述した通υ、本発明の感光剤は良好な遮光性及
び安定性を有する感光膜を形成するととが可能であり、
ま几該惑元剤を用いた本発明のパターン形成方法によれ
ば、簡易な方法によ〕微細なパターンを寸法精度よく、
かつ安定に成形できるという優れた効果を有するもので
あシ、その工業的価値は極めて大である。
び安定性を有する感光膜を形成するととが可能であり、
ま几該惑元剤を用いた本発明のパターン形成方法によれ
ば、簡易な方法によ〕微細なパターンを寸法精度よく、
かつ安定に成形できるという優れた効果を有するもので
あシ、その工業的価値は極めて大である。
図は、実施例１において形成され几パターンのマスク寸
法からのずれと霧光時間との関係図である。図中、→ト
は本発明、七−は比較例についての結果を示す。
法からのずれと霧光時間との関係図である。図中、→ト
は本発明、七−は比較例についての結果を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式： Ｚ＿１−Ｎ＾■＿２・ＳＯ＾■＿３−Ｚ＿２〔式中、Ｚ
＿１は、式：▲数式、化学式、表等があります▼又は ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１及びＲ＿２は、同一であつても異なつて
いてもよく、それぞれ、水素原子、炭素数１〜６０アル
キル基又はフェニル基 を表すか、あるいは、Ｒ＿１及びＲ＿２は、それらが結
合している窒素原子と共に、炭素原子、酸素原子又は窒
素原子を介して員数３〜７ の環を形成していてもよく、Ｒ＿３及びＲ＿４は、同一
であつても異なつていてもよく、 それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、炭素 数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のア ルコキシ基又は炭素数２〜６のアルケニル 基を表す）で示される基を表し、Ｚ＿２は、式：▲数式
、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等
があります▼ （式中、Ｒ＿５及びＲ＿６は、同一であつても異なつて
いてもよく、それぞれ、水素原子、 水酸基、カルボキシル基、スルホ基、炭素 数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のア ルコキシ基、アミノ基、ニトロ基又はベン ゾイル基を表す）で示される基を表す〕 で示されるジアゾニウム塩からなるセル（ＣＥＬ）法用
感光剤。 ２、レジスト膜上に感光剤を含む感光膜を設けた後、レ
ジスト及び感光剤の両方を感光させる光線を用いてパタ
ーン形成する方法において、該感光剤が、一般式： Ｚ＿１−Ｎ＾■＿２−ＳＯ＾■＿３−Ｚ＿２〔式中、Ｚ
＿１は、式▲数式、化学式、表等があります▼又は ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１及びＲ＿２は、同一であつても異なつて
いてもよく、それぞれ、水素原子、 炭素数１〜６０アルキル基又はフェニル基 を表すか、あるいは、Ｒ＿１及びＲ＿２は、それらが結
合している窒素原子と共に、炭素原 子、酸素原子又は窒素原子を介して員数３ 〜７の環を形成していてもよく、Ｒ＿３及びＲ＿４は、
同一であつても異なつていてもよく、それぞれ、水素原
子、ハロゲン原子、 炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６ のアルコキシ基又は炭素数２〜６のアルケ ニル基を表す）で示される基を表し、Ｚ＿２は、式：▲
数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式、
表等があります▼ （式中、Ｒ＿５及びＲ＿６は、同一であつても異なつて
いてもよく、それぞれ、水素原子、 水酸基、カルボキシル基、スルホ基、炭素 数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のア ルコキシ基、アミノ基、ニトロ基又はベン ゾイル基を表す）で示される基を表す〕 で示されるジアゾニウム塩からなることを特徴とする感
光剤を用いたパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5945985A JPS61219038A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 感光剤及びそれを用いたパタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5945985A JPS61219038A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 感光剤及びそれを用いたパタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61219038A true JPS61219038A (ja) | 1986-09-29 |
| JPH0564336B2 JPH0564336B2 (ja) | 1993-09-14 |
Family
ID=13113910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5945985A Granted JPS61219038A (ja) | 1985-03-26 | 1985-03-26 | 感光剤及びそれを用いたパタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61219038A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6370245A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-30 | Tosoh Corp | 感光性樹脂組成物およびそれを用いた微細パタ−ン形成法 |
| JPS63106743A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-11 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | コントラスト増強剤 |
| JPH02872A (ja) * | 1987-11-27 | 1990-01-05 | Tosoh Corp | 感光性樹脂組成物およびそれを用いたパターン形成法 |
| JPH0240658A (ja) * | 1988-08-01 | 1990-02-09 | Hitachi Ltd | 感放射線組成物及びパターン形成方法 |
| US5290666A (en) * | 1988-08-01 | 1994-03-01 | Hitachi, Ltd. | Method of forming a positive photoresist pattern utilizing contrast enhancement overlayer containing trifluoromethanesulfonic, methanesulfonic or trifluoromethaneacetic aromatic diazonium salt |
-
1985
- 1985-03-26 JP JP5945985A patent/JPS61219038A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6370245A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-30 | Tosoh Corp | 感光性樹脂組成物およびそれを用いた微細パタ−ン形成法 |
| JPS63106743A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-11 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | コントラスト増強剤 |
| JPH02872A (ja) * | 1987-11-27 | 1990-01-05 | Tosoh Corp | 感光性樹脂組成物およびそれを用いたパターン形成法 |
| JPH0240658A (ja) * | 1988-08-01 | 1990-02-09 | Hitachi Ltd | 感放射線組成物及びパターン形成方法 |
| US5290666A (en) * | 1988-08-01 | 1994-03-01 | Hitachi, Ltd. | Method of forming a positive photoresist pattern utilizing contrast enhancement overlayer containing trifluoromethanesulfonic, methanesulfonic or trifluoromethaneacetic aromatic diazonium salt |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0564336B2 (ja) | 1993-09-14 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |