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 |
| JPS63253933A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成用コントラスト・エンハンスト材料 |
| 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 |
| JPH0210355A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パターン形成材料 |
| JPH0246461A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パターン形成用コントラストエンハンスト材料 |
| JPH0299956A (ja) * | 1988-10-06 | 1990-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パターン形成用コントラストエンハンスト材料 |
-
1988
- 1988-10-11 JP JP63255112A patent/JPH02101462A/ja active Pending
Patent Citations (11)
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