JPS6157942A - レジストパタ−ンの製法 - Google Patents

レジストパタ−ンの製法

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JPS6157942A
JPS6157942A JP60138080A JP13808085A JPS6157942A JP S6157942 A JPS6157942 A JP S6157942A JP 60138080 A JP60138080 A JP 60138080A JP 13808085 A JP13808085 A JP 13808085A JP S6157942 A JPS6157942 A JP S6157942A
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JP
Japan
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resist
paraffin
resist material
layer
substrate
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JPH0469937B2 (ja
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ユルゲン、ペーテルマン
ハラルト、フクス
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BASF SE
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BASF SE
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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
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Electron Beam Exposure (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レジスト材料i)を9fMで基体上に!夜し
。
高エネルギービーム、特に電子ビームで所定のパターン
内で照射しかっ引続き照射されなかったレジスト層部分
を除去することにより、高解像力のビーム感受性レジス
ト材料から成るレジストパターンを”B Ifする方法
に関する。
従来の技術 電子ビームレジストは公知である。これらは使用レジス
ト材料に依存して、ボジチプ又はネガチプ型となりかつ
特に半導体装置、集積回路、マイクロ回路、電子素子及
び同神のものを製造する際に使用される。公知の7オト
レジストに比して。
この電子ビームレジストは、それを用いると著しく良好
な解像力を達成することができるという利点を有する。
高解像力のためには一般にボジチブ型、レジストが有利
であり、一方ネガチプ型レジストは一般に幾分か敏感で
ある。
電子ビームレジスト用のレジスト材料としては。
多数の種々の重合体1例えばポリメチルメタクリレート
、ポリイソブチレン、ポリメチルイソプロピレニルケト
ン、エポキシ比ポリブタジェン、ポリジアリルオルトフ
タレート、ポリシリコーン。
ポリカルボネート又はハロゲン化ポリエチレンが既、に
提案された。公知技術水準としては、 eAIえば以下
の文献が挙げられる:″ポリマーエンジニアリング・ア
ンド・サイエンス(Polymer Eng。
and Sci、”第14巻、 、IIG 7.516
〜517頁(1974):″オルガニック・コーチング
・アンド・アフ。
ライド・ポリマー・サイエンス(Org、 Coati
ngsand Applied Polymer Sc
l Proc、  ) ” 、  第48巻。
150〜155頁(1983) ; ”ジャーナル・オ
ブ・アプライド・ポリマー・サイエンス(Journa
l ofApplisd Polymer Sci、 
)”第25 巻、 1131〜1136頁(1980)
並びに“アミリカン・ケミカル・ソサイエテ−(Ame
r、 Ohem、 Sac、 )の1lDiv、Org
。
Coatings Plast、 Ohem、 ”第3
5巻、第1号、108〜117頁(1975年)。前記
レジスト材料は種々の用途のためには適性が夫々異なる
。この場合、レジスト材料の更に加工すべき基体への塗
布は溶液から行なわれる。同様に、レジストパターンの
現像はレジスト材料の画像に基づく照射後に一般に現像
溶剤を用いて実権される。この溶剤の使用並びにその後
処理のためにはかなりの費用がかかる。
画像に基づき露光したレジスト層をプラズマガスでエツ
チングすることにより、レジスト層の湿式現像の代りに
乾式現像を行なうことも既に提案された(ドイツ連邦共
和国特許第2726813号明細書、及びヨーロッパ特
許小降公開第17032号明細書参照)。この場合には
、レジスト材料として1重合体結合剤の他に重合性単晴
体を含有するフォトレジストが使用される。単沿体含有
レジスト層は。
一部分特別の安全処置を講じた上で、極めて慎重な操作
を必要とする。更に、プラズマエツチングを用いたレジ
スト層の乾式現像のためには技術的に高価なかつコスト
高の装置が必要である。
発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、簡単に実施されかつ同時に高い解像力
を達成することができるレジストパターンの製法を提供
することである。更に9本発明の課題は、電子ビームレ
ジスト用の有利な別のレジスト材料を提供することであ
る。
問題点を解決するための手段 本発明の課題は、ビームレジスト用のレジスト材料とし
てパラフィンを使用することにより解決される。
従って1本発明の対象は、レジスト材料を層状で基体上
に施し、所定のパターン内で照射してレジスト材料を架
橋させ、引続きレジスト層の照射されなかった部分を除
去することにより、高解像力のビーム感受性レジストパ
ターンから成るレジストパターンを製造する方法に関し
、該方法はレジスト材料としてパラフィンを施すことを
特徴とする。
更に9本発明の対象は、以下に詳細に説明する本発明方
法の特殊な実施態様である。
本発明でレジスト材料として使用すべきパラフィンとし
ては、直鎖状もしくは枝分れ鎖状1飽和脂肪族炭化水濁
が該当し、該炭化水シには場合によす例えばカルボキシ
ル、y、エステル基、ヒドロキシル基又は同セ1?のも
のによって置換されていてもよい。しかしながら、置換
されていないパラフィン炭化水緊を使用するのが有利で
ある。本発明で使用すべきパラフィンは一般に室温で固
形でありかつ有利には30〜150℃の範囲、特に約4
0〜1200Cの範囲の融点を有する。しかし、特に基
体を冷却してパラフィンの流動点未満の湿度で操作する
場合には、より低い融点の、室温で一般に液状のパラフ
ィン、例えば約−30℃までの流動点を有するものを使
用することもできる。有利に利用されるパラフィンは、
高温で、場合により真空下に。
注目すべき分解及び特に残渣の形成を伴うことなく、蒸
発させることができる。少なくとも10個の炭素原子、
特に約20〜70個の炭素原子を有するパラフィンが特
に有利である。このパラフィンの分子は、130〜10
00の範囲にある。本発明によれば、レジスト材料とし
てろう状パラフィンを使用するのが有利である。パラフ
ィンは個々に又は相−互に混合して使用することができ
る。比較的高い炭素原子数を有するパラフィンとしては
、一般にほぼ同じ鎖長及び同じ分子量のパラフィンの混
合物が該当する。しかし1本発明による方法では。
押々異なった鎖長及び異なった分子量のパラフィンの混
合物を使用することもできる。
レジスト材料を施しかつ引続きレジストパターンを形成
する基体としては、電子ビームレジスト用として一般的
な常用の基体が該当する。このためには1例えばセラミ
ック、金属又は金属酸化物基体又は支持体、又は金属も
しくは金属酸化物層で被覆した基体が尻する。特に、基
体としては。
半導体素子又は公知のかつ慣用のウェーハが該当する。
ウェーハとしては、一般にシリコン、 GaAs又はI
nSb板が使用され、これらは表面に酸化物層又は一般
に絶縁層が施されていてもよい。
基体上への薄層でのレジスト材料としてのパラフィンの
塗布は、自体公知の塗布技術に基づき。
例えば基体上への溶液塗布及び溶剤の蒸発、溶融塗布又
は既製のパラフィン層の貼付けにより符なうことができ
る。パラフィンを基体上に、特に真空中で、蒸着により
施すのが極めて有利でありかつ簡単である。
レジスト材料として基体上に晦されたパラフィン層の厚
さはレジストパターンの使用目的次第でありかつ広い限
界内で9例えば0.01〜10μmの範囲で変動するこ
とができる。レジスト層の厚さは有利には約0.01〜
2μmであり、この場合には特に0.05〜1μmの範
囲で極めて有利な結果が得られた。
次いで、基体に施したパラフィンから成るレジスト層に
、照射領域でパラフィンの架橋を惹起させることができ
る電磁ビームで照射する。このためには特に高エネルギ
ービーム、例えば電子ビーム、ガンマビーム又は同種の
ものを使用することができる。このようにして1本発明
方法によれば。
例えば加速電圧約10〜40 KeVを有する電子ビー
ム1更にまた加速電圧100〜300にθV又はそれ以
上を有するものを使用することができる。電子ビームを
使用する際の加速電圧は特に約10〜1000KeVの
範囲にある。照射線「)範囲は一般に10−5〜1O−
1(1!/cj、有利には10− ’〜10−20 /
 cyl+である。ガンマビームのための放射源として
は9例えば60CO源が該当する。この場合、基体に施
されたレジスト材料の照射は自体公知方法で画像に基づ
き、すなわち所望のレジストパターンに相当する所定の
パターン内で行なう。照射時間は特にレジスNi3)の
厚さ及び使用ビームの種類に左右され赤つ一般に数秒か
ら数分間の範囲にある。電子ビームを使用する際には、
照射時間は一般に加速電圧が高くなる程に長くなる。本
発明方法では、典型的には例えば0.1〜10分間、有
利には0.5〜2分間の範囲の照射時間で操作した。
照射により、パラフィンは照射された部分が架橋する。
引続き、レジストパターンを現像するために、パラフィ
ンレジスト層の照射されず、架橋しなかった部分を除去
する。この際、レジストパターンの現像は公知の湿式又
は乾式現像法に基づき、すなわち画像に基づき照射した
レジスト層を適当な溶剤で処理するか又はプラズマガス
を用いてプラズマエツチングすることにより実施するこ
とができる。本発明方法の特別な利点は、レジストパタ
ーンの現像をレジスト層の画像に基づく照射後に簡単に
パラフィン層の照射されなかった部分を蒸発させること
により実施することができることにある。ツクラフイン
の蒸発は1例えば真空中で高めた温度で1例えば使用真
空度合、パラフィンの押類及び所望の現像時間に基づき
約50〜2000Cの範囲で打なう。
発明の効果 本発明方法によれば、オリジナルの正確かつ鮮鋭な再生
を極めて良好に形成された縁部構造でもって行ないかつ
高い解像力を有するレジストパターンが得られる。従っ
て1本発明方法を適用すると1例えばレジスト層の層厚
さ未満の範囲の線幅及び間隔を有する結像を得ることが
できる。例えば厚さ0.1μmのレジストフィルムで直
接o、o4μmの線幅を正確に再現することができた。
解像力は特にビームのフォーカシング及びパラフィンレ
ジスト層の厚さに依存して、約2nmまでであってよい
。本発明方法は、従来公知の方法に比較して極めて簡単
に実Kgす“ることかできるというもう1つの利点を有
する。それというのも、レジスト材料としてのパラフィ
ンは基体に蒸着させ、かつ画像に基づく照射後に架橋し
なかったパラフィン被膜び蒸発させることもできるから
であるgそれにより、基体へのレジスト材料の塗布、レ
ジスト層の′「u子ビームでの照射並びに照射されず、
架橋しなかったパラフィンレジスト層86分の蒸発によ
るレジストパターンの現像を、装置としての簡単な真空
室内で直接的に速読した工程で実f+ijすることが可
能である。そうすることにより、レジスト層の塗布又は
現像のために溶剤を使用することが回避される。
照射されなかったレジスト層の除去によりレジストパタ
ーンを現像した後、基体の露出部分を自体公知のかつ常
法で、特にエンチング又はドーピング、或はまた金属析
出により永久的に変性させることができる。本発明方法
で製造したレジストパターンは、公知の電子ビームレジ
ストと同様に。
導体路、プリント回路、薄膜又はマイクロ回路。
集積回路、半導体装置、電子素子及び同種のものを製造
する際に使用することができる。この場合。
達成可能な高い解像力に基づき、微細な画素もオリジナ
ルに忠実に複写することができる。本発明に基づき製造
したレジストパターンは後加工の際の良好な安定性によ
って優れている。基体の永久的変性に基づき、これらは
基体から慣用のかつ公知技術に基づき除去することがで
きる。
次に実施例により本発明の詳細な説明する。
実施例 カーボン基体上に、真空(約1cI” mmHg )中
で170°Cの洗1度で69〜73°Cの範囲の溶融範
囲を有するパラフィンを蒸着させた。このパラフィンは
約44個の炭素原子を有していた。蒸着源から基体まで
の距離は20c11であり、蒸着時間は約30秒であっ
た。引続き、このパラフィン被膜をスキャニングートラ
ンスミッションスーエレクトロネンマイクロスコープ(
Scanning−Transmissions−Kl
e −ktronenmikroskop ) (Fa
、 JEOL; JEM 200 OX型)内で電子ビ
ームを用いて所定のラスタパターン内で照射した。加速
電圧は200KeVであり、電子顕微鏡倍率は2000
0倍であり、陰極でのビーム電流は170μAが測定さ
れた。レジスト層をラスタパターンを用いて5走査量口
で照射した。この際全照射時間は60秒間であった。引
続き、照射したレジストを真空(10mmHg )中で
120℃に30分間加熱した。この際に、電子ビームに
よって架橋されなかったパラフィンが蒸発した。鮮鋭な
輪郭部及び急傾斜の側面を有するオリジナルに忠実なレ
ジストパターンが得られた。解像力は0.002μmで
あった。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)レジスト材料を層状でサブストレート上に施し、
    所定のパターン内で照射してレジスト材料を架橋させ、
    引続きレジスト層の照射されなかった部分を除去するこ
    とにより、高解像力のビーム感受性のレジスト材料から
    成るレジストパターンを製造する方法において、レジス
    ト材料としてパラフィンを施すことを特徴とするレジス
    トパターンの製法。
  2. (2)レジスト材料として、約−30〜150℃の範囲
    の融点を有するパラフィンを施す、特許請求の範囲第1
    項記載の方法。
  3. (3)レジスト材料として、約10〜70個の炭素原子
    を有するパラフィンを施す、特許請求の範囲第1項又は
    第2項記載の方法。
  4. (4)レジスト材料として、ろう状のパラフィンを施す
    、特許請求の範囲第1項から第3項までのいずれか1項
    に記載の方法。
  5. (5)レジスト材料として、種々のパラフィンから成る
    混合物を施す、特許請求の範囲第1項から第4項までの
    いずれか1項に記載の方法。
  6. (6)パラフィンを基体上に蒸着により薄層で施す、特
    許請求の範囲第1項から第5項までのいずれか1項に記
    載の方法。
  7. (7)レジスト層の照射を所定のパターン内で電子ビー
    ムによって行なう、特許請求の範囲第1項から第6項ま
    でのいずれか1項に記載の方法。
  8. (8)レジスト材料の照射のために、加速電圧10〜1
    000KeV及び電荷密度10^−^5〜10^−^1
    C/cm^2を有する電子ビームを使用する、特許請求
    の範囲第7項記載の方法。
  9. (9)レジスト層の照射されなかった部分の除去を架橋
    していないパラフィンの蒸発により行なう、特許請求の
    範囲第1項から第8項までのいずれか1項に記載の方法
    。
JP60138080A 1984-06-30 1985-06-26 レジストパタ−ンの製法 Granted JPS6157942A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3424187.6 1984-06-30
DE19843424187 DE3424187A1 (de) 1984-06-30 1984-06-30 Verfahren zur herstellung eines resistmusters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6157942A true JPS6157942A (ja) 1986-03-25
JPH0469937B2 JPH0469937B2 (ja) 1992-11-09

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US (1) US4647523A (ja)
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JP (1) JPS6157942A (ja)
DE (2) DE3424187A1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
EP0167111A2 (de) 1986-01-08
JPH0469937B2 (ja) 1992-11-09
EP0167111B1 (de) 1991-01-16
DE3424187A1 (de) 1986-01-09
US4647523A (en) 1987-03-03
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EP0167111A3 (en) 1987-06-16

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