JPS60263145A - ポジ型レジストパタ−ンの形成方法 - Google Patents
ポジ型レジストパタ−ンの形成方法Info
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- JPS60263145A JPS60263145A JP12029984A JP12029984A JPS60263145A JP S60263145 A JPS60263145 A JP S60263145A JP 12029984 A JP12029984 A JP 12029984A JP 12029984 A JP12029984 A JP 12029984A JP S60263145 A JPS60263145 A JP S60263145A
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- Japan
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- resist
- layer
- resist layer
- pattern
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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
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ）発明の技術分野
本発明は電子線レジストパターンの形成法に関する。
（ｂ）技術の背景
ＩＣ−？）ＬＳＩなどの半導体素子で代表されるように
電子回路素子は単位素子の小形化と集積化とが行われて
おり、導体パターンをはじめとする各種のパターンは極
めて微細化したものが使用されている。
電子回路素子は単位素子の小形化と集積化とが行われて
おり、導体パターンをはじめとする各種のパターンは極
めて微細化したものが使用されている。
例えばＩＣやＬＳＩの導体パターン幅は１μ−程度にま
で縮小されてきている。
で縮小されてきている。
ここで従来より微細パターンの形成には薄膜形成技術と
写真食刻技術（ホトリソグラフィ）とが使用されてきた
。
写真食刻技術（ホトリソグラフィ）とが使用されてきた
。
ここで写真食刻技術は被処理基板上にスピンコードなど
の方法によりホトレジストを被覆し、これにマスクを通
して紫外線を選択露光させ、光照射部が現像液に対して
溶解度の差を生じるのを利用するものであり、像形成の
型として光照射部が現像液に不溶となるネガタイプと可
溶となるポジタイプとがある。
の方法によりホトレジストを被覆し、これにマスクを通
して紫外線を選択露光させ、光照射部が現像液に対して
溶解度の差を生じるのを利用するものであり、像形成の
型として光照射部が現像液に不溶となるネガタイプと可
溶となるポジタイプとがある。
さて従来の紫外線露光による微細パターンの形成法では
波長による制限から１μ顛以上の線幅をもつパターンに
限られ、１μｍ未満の微細な線幅をもつパターンの形成
は不可能である。
波長による制限から１μ顛以上の線幅をもつパターンに
限られ、１μｍ未満の微細な線幅をもつパターンの形成
は不可能である。
一方電子ビームの波長は加速電圧により異なるが０．１
人程度であり、波長が格段に短いため０．１μ−幅の
パターン形成も可能となる。
人程度であり、波長が格段に短いため０．１μ−幅の
パターン形成も可能となる。
そのため微細パターンの形成には従来の紫外線露光に代
わって電子線露光が用いらて・おり、そのため使用する
レジストもホトレジストから電子線レジストに代わって
いる。
わって電子線露光が用いらて・おり、そのため使用する
レジストもホトレジストから電子線レジストに代わって
いる。
本発明は凹凸のある被処理基板にポジ型の電子線レジス
トを使用して微細パターンを形成する方法に関するもの
である。
トを使用して微細パターンを形成する方法に関するもの
である。
（ｃ）従来技術と問題点
回路素子は高集積化を実現する方法として配線パターン
の多層化が行われている。
の多層化が行われている。
例を半導体にとればシリコン（Ｓｉ ）単結晶基板上に
アルミニウム（ＡＩ ）やポリＳｉの薄膜を形成し、こ
れにエツチングなどの処理を施して導体パターンを作り
、この上に燐珪酸ガラス（略称ＰＳＧ）や二酸化珪素（
Ｓｉ ０２ ）層を形成して層絶縁し、下の導体層と交
叉して導体パターンを形成することが多い。
アルミニウム（ＡＩ ）やポリＳｉの薄膜を形成し、こ
れにエツチングなどの処理を施して導体パターンを作り
、この上に燐珪酸ガラス（略称ＰＳＧ）や二酸化珪素（
Ｓｉ ０２ ）層を形成して層絶縁し、下の導体層と交
叉して導体パターンを形成することが多い。
かかる場合、下の導体パターン存在部は***して段差を
生じているためこの***部をまたいで微細パターンを形
成するに当たって断線などの不良が起こりやすい。
生じているためこの***部をまたいで微細パターンを形
成するに当たって断線などの不良が起こりやすい。
この−理由は微細パターンのエツチングには精度の点か
ら従来の化学エツチングに代わってドライエツチング特
にエツチングに方向性を持つリアクテイブ・イオンエツ
チング（略称Ｒ，ＩＢ）が使用されているが、被処理基
板上にスピンコード法などの方法で形成されるレジスト
層の膜厚は段差端部においては薄くなるため、この部分
のレジストがマスクとしての役割を果たさず、被処理基
板のエツチングが終わる前に無くなるためにパターンの
断線が起こり易く、また寸法精度が出ない。
ら従来の化学エツチングに代わってドライエツチング特
にエツチングに方向性を持つリアクテイブ・イオンエツ
チング（略称Ｒ，ＩＢ）が使用されているが、被処理基
板上にスピンコード法などの方法で形成されるレジスト
層の膜厚は段差端部においては薄くなるため、この部分
のレジストがマスクとしての役割を果たさず、被処理基
板のエツチングが終わる前に無くなるためにパターンの
断線が起こり易く、また寸法精度が出ない。
そこでこれを解決するために多層構造レジスト法が行わ
れている。
れている。
第１図の（Ａ）乃至（Ｃ）はこの方法を示すもので、凹
凸のある被処理基板１の上に有機樹脂を厚く被覆して平
坦化層２の形成を行い、この上に耐ドライエツチング性
の優れたレジスト層３を形成し、上部のレジスト層３を
選択的に露光し、現像して窓開け４を行った後、上部レ
ジスト層３をマスクとしてドライエツチングを行い被処
理基板１を加工してパターン形成を行うものである。
凸のある被処理基板１の上に有機樹脂を厚く被覆して平
坦化層２の形成を行い、この上に耐ドライエツチング性
の優れたレジスト層３を形成し、上部のレジスト層３を
選択的に露光し、現像して窓開け４を行った後、上部レ
ジスト層３をマスクとしてドライエツチングを行い被処
理基板１を加工してパターン形成を行うものである。
ここで平坦化層２のエツチングを酸素プラズマにより行
うのでレジ゛スト層３として酸素プラズマに対して耐性
のある材料が用いられている。
うのでレジ゛スト層３として酸素プラズマに対して耐性
のある材料が用いられている。
例えば平坦化層２としてポリイミド樹脂やタレゾールノ
ボランク樹脂とナフトキノンジアジド誘導体からなるレ
ジスト（シブレイ社のＡＺ−１３５０Ｊ）が用いられて
おり、またレジスト層３としてポリジメチルシロキサン
、トリメチルシリルスチレンとクロロメチルスチレンと
の共重合体やクロロメチル化ポリジフェニルシロキサン
などを用いた二層構造レジストが知られている。
ボランク樹脂とナフトキノンジアジド誘導体からなるレ
ジスト（シブレイ社のＡＺ−１３５０Ｊ）が用いられて
おり、またレジスト層３としてポリジメチルシロキサン
、トリメチルシリルスチレンとクロロメチルスチレンと
の共重合体やクロロメチル化ポリジフェニルシロキサン
などを用いた二層構造レジストが知られている。
然し今まで知られている二層構造レジストは何れもネガ
型であり、ポジ型は知られていない。
型であり、ポジ型は知られていない。
（ｄ）発明の目的
本発明の目的は段差の大きな基板上にアスペクト比の大
きなポジパターンを形成する方法を提供するにある。
きなポジパターンを形成する方法を提供するにある。
（ｅ）発明の構成
本発明の目的は顕著な凹凸をもつ被処理基板上に電子線
レジストを被覆してアスペクト比の大きなポジ型レジス
トパターンを形成するにあたり、該被処理基板上に樹脂
層を被覆して凹凸を平坦化したのち、該樹脂層の上に架
橋性メタクリル酸エステル系重合体とフェニルシリコ−
、ン樹脂との混合物よりなるレジストを被覆して二層構
造のレジスト層を作り、電子線の選択露光と現像処理と
により上部レジスト層に窓開けを行ったのち、該上部レ
ジスト層をマスクとして酸素プラズマにより下部の樹脂
層をエツチングすることを特徴とするポジ型レジストパ
ターンの形成方法により達成することができる。
レジストを被覆してアスペクト比の大きなポジ型レジス
トパターンを形成するにあたり、該被処理基板上に樹脂
層を被覆して凹凸を平坦化したのち、該樹脂層の上に架
橋性メタクリル酸エステル系重合体とフェニルシリコ−
、ン樹脂との混合物よりなるレジストを被覆して二層構
造のレジスト層を作り、電子線の選択露光と現像処理と
により上部レジスト層に窓開けを行ったのち、該上部レ
ジスト層をマスクとして酸素プラズマにより下部の樹脂
層をエツチングすることを特徴とするポジ型レジストパ
ターンの形成方法により達成することができる。
すなわち本発明は熱的にも又電子線やＸ線等のエネルギ
線にも架橋しにくいフェニルシリコン樹脂を選び、これ
を熱架橋性メタクリル酸エステル系レジストに添加する
ことにより酸素プラズマに対する耐ドライエツチング性
をもたせるものである。
線にも架橋しにくいフェニルシリコン樹脂を選び、これ
を熱架橋性メタクリル酸エステル系レジストに添加する
ことにより酸素プラズマに対する耐ドライエツチング性
をもたせるものである。
また架橋性メタクリル酸レジストはプリベイク（加熱）
によって酸無水物の三次元架橋を形成するときに添加し
たシリコーン樹脂をその分子間架橋にトラップして溶解
させなくする効果を持っており、電子線やＸ線などの電
離放射線の露光によってレジストの主鎖や酸無水物の架
橋が切断されることにより、初めて添加したシリコーン
樹脂を溶解させることができる。
によって酸無水物の三次元架橋を形成するときに添加し
たシリコーン樹脂をその分子間架橋にトラップして溶解
させなくする効果を持っており、電子線やＸ線などの電
離放射線の露光によってレジストの主鎖や酸無水物の架
橋が切断されることにより、初めて添加したシリコーン
樹脂を溶解させることができる。
従って第１図（Ｂ）に示すようにレジスト層３を電子線
５で選択的に露光し、現像して窓開け４を行って後、酸
素プラズマで全面的にエツチング処理を行う場合でもレ
ジスト層３にはシリコーン樹脂がトラップされているの
でエツチング速度が少なく同図（Ｃ）に示すようなポジ
型パターンが形成されることになる。
５で選択的に露光し、現像して窓開け４を行って後、酸
素プラズマで全面的にエツチング処理を行う場合でもレ
ジスト層３にはシリコーン樹脂がトラップされているの
でエツチング速度が少なく同図（Ｃ）に示すようなポジ
型パターンが形成されることになる。
（ｆ）発明の実施例
シブレイ社製ホトレジストＡＺ−１３５０Ｊをシリコ（
ンウエハ上に塗布し、２００℃で１時間加熱した。
この際に膜厚は加熱後に１．５μ霧になるように調整す
る。この上にメタクリル酸メチル（９５モル％）とメタ
クリル酸く５モル％）との共重合体（重量平均分子量Ｍ
鍔−２，ＯＸＩＯ’ 、分散度２．０）およびメタクリ
ル酸メチル（９７モル％）とメタクリルＭ （２，５モ
ル％）とメタクリル酸クロリド（０，５モル％）との三
元系重合体（Ｍ−＝２．ＯＸＩＯ３、分散度２．０）を
等量混合して形成した架橋性レジストにトリクロルフェ
ニル？ランの加水分解縮重合体（部分ラダーフェニール
シリコーン樹脂、訝ｗ ＝１．５ ＸＩＯ３，分散度１
．５）を２５重量％添加し、シクロヘキサノンに熔解し
たレジスト液を０．６μ鍋の厚さに塗布し、１５５℃で
１５分間に互って加熱した。
る。この上にメタクリル酸メチル（９５モル％）とメタ
クリル酸く５モル％）との共重合体（重量平均分子量Ｍ
鍔−２，ＯＸＩＯ’ 、分散度２．０）およびメタクリ
ル酸メチル（９７モル％）とメタクリルＭ （２，５モ
ル％）とメタクリル酸クロリド（０，５モル％）との三
元系重合体（Ｍ−＝２．ＯＸＩＯ３、分散度２．０）を
等量混合して形成した架橋性レジストにトリクロルフェ
ニル？ランの加水分解縮重合体（部分ラダーフェニール
シリコーン樹脂、訝ｗ ＝１．５ ＸＩＯ３，分散度１
．５）を２５重量％添加し、シクロヘキサノンに熔解し
たレジスト液を０．６μ鍋の厚さに塗布し、１５５℃で
１５分間に互って加熱した。
これを電子線露光量４０μＣ／ｃｄでパターンニングし
た後、メチルイソブチルケトンに３分間浸漬し、次にイ
ソプロピルアルコールで３０秒間リンスし現像した。
た後、メチルイソブチルケトンに３分間浸漬し、次にイ
ソプロピルアルコールで３０秒間リンスし現像した。
次に平行平板型ドライエツチング装置で酸素ガス圧０．
１Ｔｏｒｒ、流量２００ｍ１ ／ｓｉｎ 、ＲＦ電力０
．２２Ｗ ／ｄの条件で１３分間エツチングしてレジス
ト層３のパターンを平坦化層２に転写した。
１Ｔｏｒｒ、流量２００ｍ１ ／ｓｉｎ 、ＲＦ電力０
．２２Ｗ ／ｄの条件で１３分間エツチングしてレジス
ト層３のパターンを平坦化層２に転写した。
このような製造プロセスにより１．０μｍのライン・ア
ンド・スペースのパターンを形成することができた。
ンド・スペースのパターンを形成することができた。
なお、以上の方法でポジパターンを形成する場合にシリ
コーン樹脂の添加量は１０乃至４０重量％が良＜、１０
重量％以下では酸素プラズマに対する耐性が不足し、一
方４０重量％以上ではレジストの感度が低下する。
コーン樹脂の添加量は１０乃至４０重量％が良＜、１０
重量％以下では酸素プラズマに対する耐性が不足し、一
方４０重量％以上ではレジストの感度が低下する。
（ｇ）発明の効果
以上述べたように本発明は段差の大きな被処理基板上に
アスペクト比の高いポジ型のレジストパターンの形成法
を提供するもので、効率よく微細パターンを作ることが
できる。
アスペクト比の高いポジ型のレジストパターンの形成法
を提供するもので、効率よく微細パターンを作ることが
できる。
第１図（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明に係る二層構造ポジパ
ターンの形成法を説明する断面図である。 図において、１は被処理基板、２は平坦化層、３はレジ
スト層４は窓開は部、５は電子線。
ターンの形成法を説明する断面図である。 図において、１は被処理基板、２は平坦化層、３はレジ
スト層４は窓開は部、５は電子線。
Claims (1)
- 顕著な凹凸をもつ被処理基板上に電子線レジストを被覆
してアスペクト比の大きなポジ型レジストパターンを形
成するにあたり、該被処理基板上に樹脂層を被覆して凹
凸を平坦化したのち、該樹脂層の上に架橋性メタクリル
酸エステル系重合体とフェニルシリコーン樹脂との混合
物よりなるレジストを被覆して二層構造のレジスト層を
作り、電子線の選択露光と現像処理とにより上部レジス
ト層に窓開けを行ったのち、該上部レジスト層をマスク
として酸素プラズマにより下部の樹脂層をエツチングす
ることを特徴とするポジ型レジストパターンの形成方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12029984A JPS60263145A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | ポジ型レジストパタ−ンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12029984A JPS60263145A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | ポジ型レジストパタ−ンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60263145A true JPS60263145A (ja) | 1985-12-26 |
| JPH042183B2 JPH042183B2 (ja) | 1992-01-16 |
Family
ID=14782794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12029984A Granted JPS60263145A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | ポジ型レジストパタ−ンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60263145A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS621230A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-07 | Toshiba Corp | パタ−ン形成方法 |
| WO2004027843A1 (en) * | 2002-09-18 | 2004-04-01 | Tokyo University Of Science | Surface processing method |
| US7629596B2 (en) | 2005-02-21 | 2009-12-08 | Tokyo University Of Science Educational Foundation Administrative Organization | Method of producing 3-D mold, method of producing finely processed product, method of producing fine-pattern molded product, 3-D mold, finely processed product, fine-pattern molded product and optical component |
-
1984
- 1984-06-12 JP JP12029984A patent/JPS60263145A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS621230A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-07 | Toshiba Corp | パタ−ン形成方法 |
| WO2004027843A1 (en) * | 2002-09-18 | 2004-04-01 | Tokyo University Of Science | Surface processing method |
| JP2005539393A (ja) * | 2002-09-18 | 2005-12-22 | 学校法人東京理科大学 | 表面加工方法 |
| US7629596B2 (en) | 2005-02-21 | 2009-12-08 | Tokyo University Of Science Educational Foundation Administrative Organization | Method of producing 3-D mold, method of producing finely processed product, method of producing fine-pattern molded product, 3-D mold, finely processed product, fine-pattern molded product and optical component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH042183B2 (ja) | 1992-01-16 |
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