JPH02101462A - パターン形成材料 - Google Patents
パターン形成材料Info
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- JPH02101462A JPH02101462A JP63255112A JP25511288A JPH02101462A JP H02101462 A JPH02101462 A JP H02101462A JP 63255112 A JP63255112 A JP 63255112A JP 25511288 A JP25511288 A JP 25511288A JP H02101462 A JPH02101462 A JP H02101462A
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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】
産業上の利用分野
本発明は半導体素子等を製造する時に用いられるパター
ン形成材料に係り、露光エネルギー源として例えば24
B−4nmのKrFエキシマレーザ光又は遠紫外光等を
用いてポジ型のパターンを形成する際のパターン形成材
料に係る。
ン形成材料に係り、露光エネルギー源として例えば24
B−4nmのKrFエキシマレーザ光又は遠紫外光等を
用いてポジ型のパターンを形成する際のパターン形成材
料に係る。
従来の技術
近年、半導体デバイスの高密度集積化にともない、微細
加工、中でもフォトリングラフィに用いる露光装置の使
用波長は益々短波長化し、今ではKrFエキシマレーザ
光(248,4nm )が検討されるまでになってきて
いる。しかしながら、この波長に適したレジストは未だ
適当なものはなかった。
加工、中でもフォトリングラフィに用いる露光装置の使
用波長は益々短波長化し、今ではKrFエキシマレーザ
光(248,4nm )が検討されるまでになってきて
いる。しかしながら、この波長に適したレジストは未だ
適当なものはなかった。
例えば現在広く知られているレジストで、KrFエキシ
マレーザ光に対してかなり感光性が高く、光透過率もよ
いと言われているMP2400(シブレイ社)を用いた
場合でもレジストの現像後のパターン6aは第6図に示
す様非常に悪く、使用できそうにもない。
マレーザ光に対してかなり感光性が高く、光透過率もよ
いと言われているMP2400(シブレイ社)を用いた
場合でもレジストの現像後のパターン6aは第6図に示
す様非常に悪く、使用できそうにもない。
発明が解決しようとする課題
このようにパターン形状が悪い原因は、レジスト中の感
光体の光反応性が良くないためである。
光体の光反応性が良くないためである。
すなわち、従来のレジストに用いられているナフトキノ
ンジアジド系の感光体は、一般に248.4nm付近の
光に対し大きな透過率変化は示さない。
ンジアジド系の感光体は、一般に248.4nm付近の
光に対し大きな透過率変化は示さない。
例えば膜厚1.Qμm のMP2400では、KrF
xキシマレーザ(24e、4nm)を用いた露光前後の
透過率変化は第6図に示す様に248,4nmにおいて
わずか数%程度であり、膜厚1.0μmのノボラック樹
脂のUV分光曲線を第7図に示すが、これと比較しても
明らかな様に、反応性の低い事がわかる。結果として低
感度となり、また透過率が低いために良好なレジストパ
ターン形状が得られない。
xキシマレーザ(24e、4nm)を用いた露光前後の
透過率変化は第6図に示す様に248,4nmにおいて
わずか数%程度であり、膜厚1.0μmのノボラック樹
脂のUV分光曲線を第7図に示すが、これと比較しても
明らかな様に、反応性の低い事がわかる。結果として低
感度となり、また透過率が低いために良好なレジストパ
ターン形状が得られない。
従って24J4 nmのエキシマレーザ光に対しよりよ
い反応性を示す新しいレジストの出現が待ち望まれてい
る。
い反応性を示す新しいレジストの出現が待ち望まれてい
る。
課題を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決するために、パターン形成材
料を酸性とするもので、望ましくはペーハー4以下とす
るものである。
料を酸性とするもので、望ましくはペーハー4以下とす
るものである。
作用
パターン形成材料を酸性にする事により、パターン形成
材料内の感光性化合物の感応基、すなわちジアゾ基は分
解しやすい不安定な状態になり、光による反応がより促
進される。本発明者らは、種々の実験を行った結果パタ
ーン形成材料を、特にペーハー4以下に調整した場合は
上記の効果が絶大である事を発見した。またパターン形
成材料を酸性にするには、溶媒が酸性であるものを用い
る、樹脂が酸性であるものを用いる、酸性を示す第3成
分を混入させるなどのさまざまな手段が考えられるが、
本発明者らは、これらのいかなる方法を用いても、感度
向上や透過率変化量が大きくなる事を確認した。
材料内の感光性化合物の感応基、すなわちジアゾ基は分
解しやすい不安定な状態になり、光による反応がより促
進される。本発明者らは、種々の実験を行った結果パタ
ーン形成材料を、特にペーハー4以下に調整した場合は
上記の効果が絶大である事を発見した。またパターン形
成材料を酸性にするには、溶媒が酸性であるものを用い
る、樹脂が酸性であるものを用いる、酸性を示す第3成
分を混入させるなどのさまざまな手段が考えられるが、
本発明者らは、これらのいかなる方法を用いても、感度
向上や透過率変化量が大きくなる事を確認した。
上記手段では、光未照射部も現像液に溶解しやすくなる
など酸の影響をうけやすくなり、現像液濃度を下げるな
どの手段を用いるのが望ましいが、光照射により、酸を
発生する第3成分をパターン形成材料内に混入させた場
合は、酸によるジアゾ基の反応促進が光照射部のみで発
生する事になるため、光未照射部は酸による影響をまっ
たくうけなくなり、現像液も従来と相違ないものを使用
する事ができる。
など酸の影響をうけやすくなり、現像液濃度を下げるな
どの手段を用いるのが望ましいが、光照射により、酸を
発生する第3成分をパターン形成材料内に混入させた場
合は、酸によるジアゾ基の反応促進が光照射部のみで発
生する事になるため、光未照射部は酸による影響をまっ
たくうけなくなり、現像液も従来と相違ないものを使用
する事ができる。
実施例
次に実施例を用いて、前記発明をさらに詳細に説明する
が、°本発明はこれら実施例に何等制限されるものでは
ない。
が、°本発明はこれら実施例に何等制限されるものでは
ない。
(実施例1)
下記の組成で試薬を調整しパターン形成材料とした。
so2cl 酸クロライド)39
ノボラツク樹脂 7g酢酸
209ここで溶媒である
酢酸は酸性を示す為、このパターン形成材料のペーハー
は4.2である。
209ここで溶媒である
酢酸は酸性を示す為、このパターン形成材料のペーハー
は4.2である。
第1図を用いて本発明に係る、パターン形成材料を用い
たパターン形成方法を説明する。半導体基板等の基板1
上に上記本発明のパターン形成材料2を回転塗付し、1
.0μmのレジスト膜を得る(第1図(a))。なお基
板1上には酸化膜、絶縁膜。
たパターン形成方法を説明する。半導体基板等の基板1
上に上記本発明のパターン形成材料2を回転塗付し、1
.0μmのレジスト膜を得る(第1図(a))。なお基
板1上には酸化膜、絶縁膜。
導電膜等が形成されている場合が多い。次に248,4
nmのエキシマレーザ光3でマスク4を通し、パターン
形成材料2を選択的にパルス露光する(第1図(b)
)。そして最後に希薄なアルカリ土類金属用いて現像を
行うことにより、パターン形成材料2の露光部のみを溶
解除去し、レジストパターン2aを得た(第1図(C)
)。なおこのときのレジストパターン21Lはアスペク
ト比が90度の好形状で感度は従来のレジストの2倍高
感度な7 s rnJ/caであった。
nmのエキシマレーザ光3でマスク4を通し、パターン
形成材料2を選択的にパルス露光する(第1図(b)
)。そして最後に希薄なアルカリ土類金属用いて現像を
行うことにより、パターン形成材料2の露光部のみを溶
解除去し、レジストパターン2aを得た(第1図(C)
)。なおこのときのレジストパターン21Lはアスペク
ト比が90度の好形状で感度は従来のレジストの2倍高
感度な7 s rnJ/caであった。
第2図にこのパターン形成材料の露光前後の紫外線分光
曲線図を示すが、露光後の透過率は約40%と第6図に
示す従来のレジストの約16%と比較しても明らかな様
、好反応性を示す事がわかる。
曲線図を示すが、露光後の透過率は約40%と第6図に
示す従来のレジストの約16%と比較しても明らかな様
、好反応性を示す事がわかる。
(実施例2)
下記の組成で試薬を調整しパターン形成材料とした。
1.2.4−ナフトキノンジアゾスルフオン酸クロライ
ド 39下記の樹脂 エチルセロンルプアセテート 20gここで
上記樹脂は、カルボン酸を含有する為、酸性を示し、こ
のパターン形成材料はベー・・−が36となっている。
ド 39下記の樹脂 エチルセロンルプアセテート 20gここで
上記樹脂は、カルボン酸を含有する為、酸性を示し、こ
のパターン形成材料はベー・・−が36となっている。
またこの樹脂を1μm厚に成膜した時の紫外線分光曲線
図を第3図に示すが、248.4 nmで7o%と高い
透過率を示し、KrF エキシマレーザ用パターン形成
材料に用いる樹脂として良好な結果が期待できる。
図を第3図に示すが、248.4 nmで7o%と高い
透過率を示し、KrF エキシマレーザ用パターン形成
材料に用いる樹脂として良好な結果が期待できる。
上記パターン形成材料を用いて実施例1と同様の実1倹
を行った結果、実施例1と同様の良好なパターンが、高
い感度とともに得られた。第4図にこのパターン形成材
料の露光前後の紫外線分光曲線図を示すが、露光後の2
48.4mmにおける透過率は56%と非常に高いもの
となった。
を行った結果、実施例1と同様の良好なパターンが、高
い感度とともに得られた。第4図にこのパターン形成材
料の露光前後の紫外線分光曲線図を示すが、露光後の2
48.4mmにおける透過率は56%と非常に高いもの
となった。
(実施例3)
下記の組成で試薬を調整しパターン形成材料を作成し、
実施例1〜2と同様の実検を行った。
実施例1〜2と同様の実検を行った。
1.2.4−ナフトキノンジアゾスルフオン酸クロライ
ド 3gノボラック樹脂 7g
硫酸 0,1gエチル
セロソルブアセテート 20gその結果、実施
例1〜2と同様の良好な結果が得られた。
ド 3gノボラック樹脂 7g
硫酸 0,1gエチル
セロソルブアセテート 20gその結果、実施
例1〜2と同様の良好な結果が得られた。
(実施例4)
下記の組成で試薬を調整しパターン形成材料を作成し実
施例1〜3と同様の実験を行った。
施例1〜3と同様の実験を行った。
1.2.4−ナフトキノンジアゾスルフォン酸りロライ
ドsgノボラック樹脂 7J安
息香酸 0.otsjiエチ
ルセロソルブアセテート 20gその結果、
実施例1〜3と同様な良好な結果が得られた。
ドsgノボラック樹脂 7J安
息香酸 0.otsjiエチ
ルセロソルブアセテート 20gその結果、
実施例1〜3と同様な良好な結果が得られた。
(実施例5)
下記の組成で試薬を調整しパターン形成材料を作成し実
施例1〜4と同様の実験を行った。
施例1〜4と同様の実験を行った。
1.2.4−ナフトキノンシアシスpフォン酸クロライ
ド3gノボラック樹脂 7gオ
ニウム塩 c)、ors gエ
チルセロンルブアセテート 20gその結果
、実施例1〜4と同様の良好な結果が実施例1〜6より
高い感度で得られた。
ド3gノボラック樹脂 7gオ
ニウム塩 c)、ors gエ
チルセロンルブアセテート 20gその結果
、実施例1〜4と同様の良好な結果が実施例1〜6より
高い感度で得られた。
発明の効果
本発明は、例えば248.41mのKrFエキシマレー
ザ光などに対し優れた感度、透過率変化を示すパターン
形成材料を提供するものであり、例えばKrFエキシマ
レーザ光や遠紫外&’X(d156pUV)i光用レジ
ストとして用いた場合には高感度でありかつ形状の良い
サブミクロンオーダの微細パターンを容易に得る事が可
能で、半導体産業における超微細パターン形成にとって
価値大なるものである。
ザ光などに対し優れた感度、透過率変化を示すパターン
形成材料を提供するものであり、例えばKrFエキシマ
レーザ光や遠紫外&’X(d156pUV)i光用レジ
ストとして用いた場合には高感度でありかつ形状の良い
サブミクロンオーダの微細パターンを容易に得る事が可
能で、半導体産業における超微細パターン形成にとって
価値大なるものである。
第1図は本発明のパターン形成材料を用いたパターン形
成方法の工程断面図、第2図、第4図は本発明の一実施
例のパターン形成材料の紫外線分光分析図、第3図は本
発明の一実施例のパターン形成材料に用いる樹脂の紫外
線分光分析図、第5図は従来のパターン形成材料を用い
たパターン形成方法の工程断面図、第6図は従来のパタ
ーン形成材料の紫外線分光分析図、第7図はノボラック
樹脂の紫外線分光分析図である。 1・・・・・・基板、2・・・・・・本発明のパターン
形成材料、第 図 3・川・・エキシマレーザ光、 4・・・・・・マスク。
成方法の工程断面図、第2図、第4図は本発明の一実施
例のパターン形成材料の紫外線分光分析図、第3図は本
発明の一実施例のパターン形成材料に用いる樹脂の紫外
線分光分析図、第5図は従来のパターン形成材料を用い
たパターン形成方法の工程断面図、第6図は従来のパタ
ーン形成材料の紫外線分光分析図、第7図はノボラック
樹脂の紫外線分光分析図である。 1・・・・・・基板、2・・・・・・本発明のパターン
形成材料、第 図 3・川・・エキシマレーザ光、 4・・・・・・マスク。
Claims (8)
- (1)248.4nm付近の光で光反応する感光性化合
物と、248.4nm付近で吸収の少い樹脂と、前記化
合物と樹脂を溶解可能な溶媒を含み酸性である事を特徴
とするパターン形成材料。 - (2)パターン形成材料が、ペーハー4以下である事を
特徴とした特許請求の範囲第1項に記載のパターン形成
材料。 - (3)溶媒又は樹脂が酸性である事を特徴とした特許請
求の範囲第1項に記載のパターン形成材料。 - (4)樹脂がカルボン酸を有する事を特徴とした特許請
求の範囲第1項に記載のパターン形成材料。 - (5)樹脂が下記の樹脂である事を特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載のパターン形成材料。 ▲数式、化学式、表等があります▼ - (6)248.4nm付近の光で光反応する感光性化合
物と、248.4nm付近で吸収の少い樹脂と、酸性を
有する第3成分と、前記化合物、樹脂および成分を溶解
可能な溶媒とを含むパターン形成材料。 - (7)248.4nm付近の光で光反応する感光性化合
物と、248.4nm付近で吸収の少い樹脂と、248
.4nm付近の光で酸を発生する第3成分と、前記化合
物、樹脂および成分を溶解可能な溶媒とを含むパターン
形成材料。 - (8)酸を発生する第3成分が、オニウム塩である事を
特徴とする特許請求の範囲第7項に記載のパターン形成
材料。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63255112A JPH02101462A (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | パターン形成材料 |
US07/696,994 US5169741A (en) | 1988-10-11 | 1991-05-03 | Method for forming high sensitivity positive patterns employing a material containing a photosensitive compound having a diazo group, an alkaline-soluble polymer, a compound capable of adjusting the pH to 4 or less and a solvent |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63255112A JPH02101462A (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | パターン形成材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02101462A true JPH02101462A (ja) | 1990-04-13 |
Family
ID=17274269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63255112A Pending JPH02101462A (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | パターン形成材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02101462A (ja) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60175046A (ja) * | 1983-12-20 | 1985-09-09 | ミネソタ マイニング アンド マニユフアクチユアリング コンパニ− | 輻射線感光性組成物及びそれを用いた輻射線感光要素 |
JPS61277679A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-12-08 | オーシージー ミクロエレクトロニック マテリアルズ インコーポレーテッド | β―ケトエステルまたはβ―アミドの環状アセタールまたは環状ケタール |
JPS6261047A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | 感光性組成物 |
JPS6336235A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-16 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 放射線感応性組成物 |
JPS63253938A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成材料 |
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JPS6433543A (en) * | 1986-06-06 | 1989-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Pattern forming method |
JPH01106036A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パターン形成材料 |
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-
1988
- 1988-10-11 JP JP63255112A patent/JPH02101462A/ja active Pending
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JPS6433543A (en) * | 1986-06-06 | 1989-02-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Pattern forming method |
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