JPS62113135A - レジスト組成物 - Google Patents
レジスト組成物Info
- Publication number
- JPS62113135A JPS62113135A JP25400385A JP25400385A JPS62113135A JP S62113135 A JPS62113135 A JP S62113135A JP 25400385 A JP25400385 A JP 25400385A JP 25400385 A JP25400385 A JP 25400385A JP S62113135 A JPS62113135 A JP S62113135A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- resist
- conductivity
- charge
- pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
- G03C1/00—Photosensitive materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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】
〔概要〕
二層構造レジストの下層部平坦化樹脂層が高分子ポリカ
チオン・テトラシアツキ・ノジメタン塩型錯体を含んで
構成されることにより導電性をもち、これにより走査位
置での電荷蓄積を無くした下層レジスト。
チオン・テトラシアツキ・ノジメタン塩型錯体を含んで
構成されることにより導電性をもち、これにより走査位
置での電荷蓄積を無くした下層レジスト。
本発明は電子線走査によるパターン形成に際して生ずる
電荷蓄積を無くした下層レジストの構成に関する。
電荷蓄積を無くした下層レジストの構成に関する。
半導体素子、磁気バブルメモリ素子１表面波フィルタ素
子など微細パターンを備えた電子回路素子の形成には薄
膜形成技術と写真食刻技術が多用されている。
子など微細パターンを備えた電子回路素子の形成には薄
膜形成技術と写真食刻技術が多用されている。
すなわち真空蒸着法、スパッタ法などの物理的方法ある
いは化学気相成長法などの化学的方法で被処理基板上に
導電層、絶縁層などの薄膜を形成した後、スピンコード
法などの方法でレジストを被覆し、これにマスクを通じ
て紫外線を照射するか、或いは電子線の走査を行って選
択的に感光せしめ、露光部が現像液に対して溶解度の差
を生じるのを利用してレジストパターンが形成されてい
る。
いは化学気相成長法などの化学的方法で被処理基板上に
導電層、絶縁層などの薄膜を形成した後、スピンコード
法などの方法でレジストを被覆し、これにマスクを通じ
て紫外線を照射するか、或いは電子線の走査を行って選
択的に感光せしめ、露光部が現像液に対して溶解度の差
を生じるのを利用してレジストパターンが形成されてい
る。
ここでパターン形成の型として光照射部が現像ン＆に不
？容となるネガタイプと可？容となるポジタイプとがあ
る。
？容となるネガタイプと可？容となるポジタイプとがあ
る。
ざて従来より行われている紫外線露光によるパターン形
成法では波長による制限から微細バターンの形成は１μ
ｍ以上の線幅のパターンに限られ、これ以下の微細パタ
ーンの形成は困難である。
成法では波長による制限から微細バターンの形成は１μ
ｍ以上の線幅のパターンに限られ、これ以下の微細パタ
ーンの形成は困難である。
一方、電子線のような電離放射線は波長が紫外線に較べ
て蟲かに短いので１μｍ未満の微細パターンの形成が可
能である。
て蟲かに短いので１μｍ未満の微細パターンの形成が可
能である。
このように微細なレジストパターンを形成し、これにウ
ェットエツチング或いはドライエツチングを行って被処
理基板上に微細な導体パターンや絶縁層パターンなどが
形成されているが、ＬＳＩ、ＶＬＳＩなどのような半導
体素子製造プロセスにおいては多層化が行われているた
め表面に１〜２μｍの段差が生じており、そのために従
来の単層レジスト法では微細パターンを高精度で形成す
ることは不可能になった。
ェットエツチング或いはドライエツチングを行って被処
理基板上に微細な導体パターンや絶縁層パターンなどが
形成されているが、ＬＳＩ、ＶＬＳＩなどのような半導
体素子製造プロセスにおいては多層化が行われているた
め表面に１〜２μｍの段差が生じており、そのために従
来の単層レジスト法では微細パターンを高精度で形成す
ることは不可能になった。
本発明はこの問題を解決する方法として開発が進められ
ている電子線露光用二層構造レジストのうら下層に使用
される平坦化樹脂層の改良に関するものである。
ている電子線露光用二層構造レジストのうら下層に使用
される平坦化樹脂層の改良に関するものである。
ＬＳＩ、ＶＬＳＩなと多層化によって大きな段差をもつ
素子の製造に当たっては、被処理基板にスピンコード法
によってレジストを被覆する場合に、段差端部でのレジ
ストの膜厚が薄くなるために、レジストが被加工層より
も早くエツチングされてしまうと云う問題がある。
素子の製造に当たっては、被処理基板にスピンコード法
によってレジストを被覆する場合に、段差端部でのレジ
ストの膜厚が薄くなるために、レジストが被加工層より
も早くエツチングされてしまうと云う問題がある。
また電子線露光においては段差部からの電子線のバック
スキャタリングのために、レジストの解像性が損なわれ
ると云う問題もある。
スキャタリングのために、レジストの解像性が損なわれ
ると云う問題もある。
これらの問題を解決するために感光性の優れたレジスト
と耐ドライエツチング性の優れた合成樹脂とを上下層に
組合せた二層構造レジストが開発されている。
と耐ドライエツチング性の優れた合成樹脂とを上下層に
組合せた二層構造レジストが開発されている。
ここで下層樹脂層は高い段差を伴う被加工層を平坦化す
るのが目的であり、そのため１〜２μｍの膜厚を必要と
するが、この必要条件は弗素ガスプラズマ或いは塩素ガ
スプラズマに対し耐ドライエ、チング性の優れた材料で
あることの他に短時間の処理により形成されることが必
要である。
るのが目的であり、そのため１〜２μｍの膜厚を必要と
するが、この必要条件は弗素ガスプラズマ或いは塩素ガ
スプラズマに対し耐ドライエ、チング性の優れた材料で
あることの他に短時間の処理により形成されることが必
要である。
この下層樹脂層として従来はノボラック樹脂とナフトキ
ノンジアジド化合物とからなるポジ型ホトレジストが使
用されている。
ノンジアジド化合物とからなるポジ型ホトレジストが使
用されている。
次に、電子線レジストの使用に当たって重要なことば電
子は負の電荷をもつために電子線を走査してパターンを
選択露光する場合に走査位置に電荷の蓄積が起こること
であり、微少な間隙を隔てて微細パターンを描画する場
合に電荷のにじみを生じ、そのためにパターンの位置ず
れを生じると云う問題がある。
子は負の電荷をもつために電子線を走査してパターンを
選択露光する場合に走査位置に電荷の蓄積が起こること
であり、微少な間隙を隔てて微細パターンを描画する場
合に電荷のにじみを生じ、そのためにパターンの位置ず
れを生じると云う問題がある。
然し、この問題については未だ有効な対策が講じられて
いない。
いない。
以上説明したように表面に顕著な段差が存在する半導体
基板上に微細パターンを形成するには二層構造レジスト
を用いることが必要であり、また１μｍ未満のような微
細パターンを形成するには電子線リソグラフィを使用す
る必要がある。
基板上に微細パターンを形成するには二層構造レジスト
を用いることが必要であり、また１μｍ未満のような微
細パターンを形成するには電子線リソグラフィを使用す
る必要がある。
然し、電子線走査位置には電荷の蓄積を生じ、これが原
因でパターンの位置ずれを生じ、精度が低下すると云う
問題がある。
因でパターンの位置ずれを生じ、精度が低下すると云う
問題がある。
そこで如何にして電荷蓄積を無くするかが問題である。
上記の問題は上層レジスト層に電子線を走査して選択的
に露光した後、現像して上層レジストパターンを作り、
該パターンをマスクとして酸素プラズマエツチングを行
って該上層レジストパターンを下層部平坦化樹脂層に転
写する二層構造レジストにおいて、下層部平坦化樹脂層
が耐ドライエツチング性に優れた合成樹脂と高分子ポリ
カチオン・テトラシアノキノジメタン塩型錯体との混合
物を用いて構成されていることを特徴とする二層構造レ
ジスト用平坦化Ｎ組成物を使用することにより解決する
ことができる。
に露光した後、現像して上層レジストパターンを作り、
該パターンをマスクとして酸素プラズマエツチングを行
って該上層レジストパターンを下層部平坦化樹脂層に転
写する二層構造レジストにおいて、下層部平坦化樹脂層
が耐ドライエツチング性に優れた合成樹脂と高分子ポリ
カチオン・テトラシアノキノジメタン塩型錯体との混合
物を用いて構成されていることを特徴とする二層構造レ
ジスト用平坦化Ｎ組成物を使用することにより解決する
ことができる。
本発明は電子線をレジスト層を表面に備えたシリコン（
Ｓｉ）基板に照射した場合の注入状態を観察した結果に
基づいてなされたものである。
Ｓｉ）基板に照射した場合の注入状態を観察した結果に
基づいてなされたものである。
すなわら電子線はかなりの量がレジスト層を貫通し、一
部のものはＳｉ基板で反射してレジスト層内に留まり、
また一部のものは基板内にまで注入してトラップされる
。
部のものはＳｉ基板で反射してレジスト層内に留まり、
また一部のものは基板内にまで注入してトラップされる
。
ここで、レジスト層内に蓄積する電荷のにじみにより露
光部が拡がり、パターンの位置ずれが起こるのである。
光部が拡がり、パターンの位置ずれが起こるのである。
そこで本発明は二層構造をとり厚さの厚い下層平坦化層
レジストに導電性をもたせることにより薄い上層レジス
トを貫通してくる電子線を吸収し、電荷蓄積をなくする
ものである。
レジストに導電性をもたせることにより薄い上層レジス
トを貫通してくる電子線を吸収し、電荷蓄積をなくする
ものである。
発明者等は高分子ポリカチオンとテトラシアノキノジメ
タン（略称ＴＣＮＱ）からなる塩型錯体が導電率が１０
＝ 〜１０−” Ｓ−ｃｍ−’であり、従来のレジスト
の導電率が１０−” 〜１０−” Ｓ −ｃｍ−’に
較べて温かに高い導電率を示すのに着目し、これを従来
の二層構造レジストの下層平坦化層レジストに混入する
ことにより１０” ２〜１０−” Ｓ −ｃｍ−’の
導電率とし、これにより電荷の蓄積を解消するものであ
る。
タン（略称ＴＣＮＱ）からなる塩型錯体が導電率が１０
＝ 〜１０−” Ｓ−ｃｍ−’であり、従来のレジスト
の導電率が１０−” 〜１０−” Ｓ −ｃｍ−’に
較べて温かに高い導電率を示すのに着目し、これを従来
の二層構造レジストの下層平坦化層レジストに混入する
ことにより１０” ２〜１０−” Ｓ −ｃｍ−’の
導電率とし、これにより電荷の蓄積を解消するものであ
る。
ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムの０．０２
モル／ １ エタノール溶液と、リチウム（Ｌｉ）・Ｔ
ＣＮＱ塩の０．０４モル／ｌ エタノール溶液とを混合
し、窒素（Ｎ２）雰囲気の室温条件で１時間に互って攪
拌し、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウム・Ｔ
ＣＮＱ塩型錯体を合成した。
モル／ １ エタノール溶液と、リチウム（Ｌｉ）・Ｔ
ＣＮＱ塩の０．０４モル／ｌ エタノール溶液とを混合
し、窒素（Ｎ２）雰囲気の室温条件で１時間に互って攪
拌し、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウム・Ｔ
ＣＮＱ塩型錯体を合成した。
次に下層平坦化用樹脂としては主剤としてタレゾールノ
ボラックエポキシ樹脂を用い、これに耐ドライエツチン
グ性の優れたポリビニールフェノールを硬化剤として用
いることにより耐ドライエツチング性を向上させたもの
を用いた。
ボラックエポキシ樹脂を用い、これに耐ドライエツチン
グ性の優れたポリビニールフェノールを硬化剤として用
いることにより耐ドライエツチング性を向上させたもの
を用いた。
すなわち本発明に係る導電性を示す下層平坦化樹脂の製
法は以下のようである。
法は以下のようである。
分子１５０００のポリビニルフェノール５，５ｇとタレ
ゾールノボラックエポキシ樹脂３ｇとを２０ｆｆ１１の
シクロヘキサノンに溶解し、これに上記のＴＣＮ口塩型
錯体１ｇを５ ｍｌのシクロヘキサノンに溶解して加え
、Ｎ２気流中室温で３０分間撹拌して平坦化用樹脂液を
作った。
ゾールノボラックエポキシ樹脂３ｇとを２０ｆｆ１１の
シクロヘキサノンに溶解し、これに上記のＴＣＮ口塩型
錯体１ｇを５ ｍｌのシクロヘキサノンに溶解して加え
、Ｎ２気流中室温で３０分間撹拌して平坦化用樹脂液を
作った。
次に二層構造レジストの形成法としては、段差のあるＳ
ｉ基板上に乾燥後の膜厚が２μｍとなるようにスピンコ
ードし、１６０°Ｃで３０分間ベーキング処理した。
ｉ基板上に乾燥後の膜厚が２μｍとなるようにスピンコ
ードし、１６０°Ｃで３０分間ベーキング処理した。
この上に上層レジストとしてポリメチルシルセスキオキ
サンからなるレジストを膜厚が０．２μｍとなるように
スピンコードし、８０°Ｃで１５分間ベーキング処理す
ることにより二層レジスト層を形成した。
サンからなるレジストを膜厚が０．２μｍとなるように
スピンコードし、８０°Ｃで１５分間ベーキング処理す
ることにより二層レジスト層を形成した。
か＼るＳｉ基板を電子線露光装置にセットし、加速電圧
２０ＫＶ、露光量１０μＣ／ｃｍ２の条件で微細パター
ンを描画し、メチルイソブチルケトンで１分間現像した
後、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で３０秒間リン
ス処理した。
２０ＫＶ、露光量１０μＣ／ｃｍ２の条件で微細パター
ンを描画し、メチルイソブチルケトンで１分間現像した
後、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で３０秒間リン
ス処理した。
その後、平坦化層を酸素プラズマでドライエツチングし
てコンタクトホール形成用パターンを形成したが、この
パターンには従来のようなパターンの位置ずれは全く観
察されなかった。
てコンタクトホール形成用パターンを形成したが、この
パターンには従来のようなパターンの位置ずれは全く観
察されなかった。
なお、この実施例においてはポリビニルヘンシルトリメ
チルアンモニウム・ＴＣＮＱ塩型錯体を用いたが、ポリ
−４−ビニル−Ｎメチルビリジウム、ポリジアリルジメ
チルアンモニウム、ポリ−Ｎ、Ｎ、Ｎ ′、Ｎ′−テト
ラメチルへキサメチレン、パラギシレンジアンモニウム
などにＬｉ−ＴＣＮＱ塩を反応させた塩型錯体を用いて
も同様な効果が得られた。
チルアンモニウム・ＴＣＮＱ塩型錯体を用いたが、ポリ
−４−ビニル−Ｎメチルビリジウム、ポリジアリルジメ
チルアンモニウム、ポリ−Ｎ、Ｎ、Ｎ ′、Ｎ′−テト
ラメチルへキサメチレン、パラギシレンジアンモニウム
などにＬｉ−ＴＣＮＱ塩を反応させた塩型錯体を用いて
も同様な効果が得られた。
また、ポリビニルフェノールの代わりにフ豊ノールノボ
ラック樹脂を用い、タレゾールノボラックエポキシ樹脂
に水酸基当量とエポキシ当量との当量比が等しくなるよ
うに混合し、実施例と同様な方法でパターンを形成して
も同様な効果を得ることができた。
ラック樹脂を用い、タレゾールノボラックエポキシ樹脂
に水酸基当量とエポキシ当量との当量比が等しくなるよ
うに混合し、実施例と同様な方法でパターンを形成して
も同様な効果を得ることができた。
Claims (1)
- 耐ドライエッチング性に優れた合成樹脂と高分子ポリカ
チオン・テトラシアノキノジメタン塩型錯体との混合物
を用いて構成されていることを特徴とするレジスト組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25400385A JPS62113135A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | レジスト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25400385A JPS62113135A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | レジスト組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62113135A true JPS62113135A (ja) | 1987-05-25 |
Family
ID=17258907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25400385A Pending JPS62113135A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | レジスト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62113135A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05134402A (ja) * | 1991-02-26 | 1993-05-28 | Hitachi Ltd | ドライエツチング用レジストマスク並びにそのレジストマスク樹脂組成物とそのレジストマスクを用いたドライエツチングによる微細加工方法 |
-
1985
- 1985-11-13 JP JP25400385A patent/JPS62113135A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05134402A (ja) * | 1991-02-26 | 1993-05-28 | Hitachi Ltd | ドライエツチング用レジストマスク並びにそのレジストマスク樹脂組成物とそのレジストマスクを用いたドライエツチングによる微細加工方法 |
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