JP2982230B2 - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
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- JP2982230B2 JP2982230B2 JP2172007A JP17200790A JP2982230B2 JP 2982230 B2 JP2982230 B2 JP 2982230B2 JP 2172007 A JP2172007 A JP 2172007A JP 17200790 A JP17200790 A JP 17200790A JP 2982230 B2 JP2982230 B2 JP 2982230B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- photoacid generator
- resist pattern
- sensitivity
- forming
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 レジストパターンの形成方法に関し、 レジストを高感度化することを目的とし、 ポリマーと光酸発生剤との混合物よりなる化学増幅型
レジストを塗布しプレベークした基板を、水蒸気または
アルコール蒸気にさらす処理を行った後、放射線の選択
露光とポストベークとを行い、現像することを特徴とし
てレジストパターンの形成方法を構成する。
レジストを塗布しプレベークした基板を、水蒸気または
アルコール蒸気にさらす処理を行った後、放射線の選択
露光とポストベークとを行い、現像することを特徴とし
てレジストパターンの形成方法を構成する。
本発明の高感度でサブミクロンパターンを解像可能な
レジストパターンの形成方法に関する。
レジストパターンの形成方法に関する。
半導体集積回路は集積化が進んでLSIやVLSIが実用化
されているが、これは導体線路や電極などの微細化によ
り実現されたものであり、現在では最少パターン幅が１
μｍ未満（サブミクロン）のものまで実用化されてい
る。
されているが、これは導体線路や電極などの微細化によ
り実現されたものであり、現在では最少パターン幅が１
μｍ未満（サブミクロン）のものまで実用化されてい
る。
こゝで微細なレジストパターンを形成する露光光源と
して当初は紫外線が用いられていたが、波長による制限
から、光も短波長へ移行し遠紫外線，電子線,X線などの
放射線を用いて露光が行われるようになった。
して当初は紫外線が用いられていたが、波長による制限
から、光も短波長へ移行し遠紫外線，電子線,X線などの
放射線を用いて露光が行われるようになった。
然し、高圧水銀ランプの出力は遠紫外光に移行すると
かなり低下すると云う問題がある。
かなり低下すると云う問題がある。
そこで、この問題に対応するためにエキシマレーザ光
を使用する検討が行われている。
を使用する検討が行われている。
一方、材料面においては高感度レジストの実用化が望
まれている。
まれている。
レジストを高感度化する方法として露光により酸を発
生する光酸発生剤（Photo Acid Generator略称PAG）を
使用する方法が知られている。
生する光酸発生剤（Photo Acid Generator略称PAG）を
使用する方法が知られている。
この方法は、ポリマーに光酸発生剤を混合し、光照射
を行うものであって、光照射により光酸発生剤から発生
するブレンステッド酸を触媒としてポリマーに脱離反応
あるいは加水分解反応を連鎖的に生じさせるもので、化
学増幅型レジストとして知られている。
を行うものであって、光照射により光酸発生剤から発生
するブレンステッド酸を触媒としてポリマーに脱離反応
あるいは加水分解反応を連鎖的に生じさせるもので、化
学増幅型レジストとして知られている。
こゝで、光酸発生剤としては、 ジアリ−ルヨードニウム塩 例えば トリアリールスルホニウム塩 例えば などがある。
そして、露光した後、ネガ型のパターンを得た場合は
有機溶剤を用い、また、ポジ型のパターンを得たい場合
はアルカリ現像液を用いて現像を行うものである。
有機溶剤を用い、また、ポジ型のパターンを得たい場合
はアルカリ現像液を用いて現像を行うものである。
然し、化学増幅型レジストにおいて、レジストの感度
を向上するために光酸発生剤の添加量を増加すると、透
明性や溶解性が低下することから、ポリマーに対する添
加量は５％以下に抑える必要がある。
を向上するために光酸発生剤の添加量を増加すると、透
明性や溶解性が低下することから、ポリマーに対する添
加量は５％以下に抑える必要がある。
そのため、感度の向上には限度があり、この対策が必
要であった。
要であった。
サブミクロンパターンを形成する方法として、光酸発
生剤を使用する化学増幅型レジストがあるが、光酸発生
剤の添加量を増加すると、レジストの透明性や溶解性が
低下することから添加量は５％以下に限られている。
生剤を使用する化学増幅型レジストがあるが、光酸発生
剤の添加量を増加すると、レジストの透明性や溶解性が
低下することから添加量は５％以下に限られている。
そのため、高感度化には別の方法をとる必要がある。
上記の課題はポリマーと光酸発生剤との混合物よりな
る化学増幅型レジストを用いたレジストパターンの形成
方法であって、該光酸発生剤が少なくとも、ジアリール
ヨードニウム塩またはトリアリールスルホニウム塩を含
み、該化学増幅型レジストを塗布しプレベークした基板
を、水蒸気またはアルコール蒸気にさらす処理を行った
後、選択露光とポストベークとを行い、現像するように
構成されたレジストパターンの形成方法によって解決す
ることができる。
る化学増幅型レジストを用いたレジストパターンの形成
方法であって、該光酸発生剤が少なくとも、ジアリール
ヨードニウム塩またはトリアリールスルホニウム塩を含
み、該化学増幅型レジストを塗布しプレベークした基板
を、水蒸気またはアルコール蒸気にさらす処理を行った
後、選択露光とポストベークとを行い、現像するように
構成されたレジストパターンの形成方法によって解決す
ることができる。
光酸発生剤による触媒作用は例えばトリフェニルスル
ホニウム・ヘキサフルオロフォスフエイトを例とする
と、光照射によりレジスト中に含まれる水素供与体例え
ば水と反応し、プロトン酸（H+）を生ずる。
ホニウム・ヘキサフルオロフォスフエイトを例とする
と、光照射によりレジスト中に含まれる水素供与体例え
ば水と反応し、プロトン酸（H+）を生ずる。
第１図はこの反応を示したものである。
そこで、本反応は水の反応を積極的に利用する方法と
してプレベークにより溶剤を除去したレジスト膜を暫時
水蒸気中に保持し吸湿させるものである。
してプレベークにより溶剤を除去したレジスト膜を暫時
水蒸気中に保持し吸湿させるものである。
なお、材料によっては、H+の発生は水よりもアルコー
ルが存在するほうが容易なものがある。
ルが存在するほうが容易なものがある。
例えば、α−トシロキシエチルフェニルケトンのよう
にスルフォン酸を含む材料がこれに当たり、アルコール
雰囲気（イソプロピルアルコール）中に保持することに
より、次の（３）式に示すようにH+の発生源となるスル
フォン酸 が発生し易くなり、増感効果を上げることができる。
にスルフォン酸を含む材料がこれに当たり、アルコール
雰囲気（イソプロピルアルコール）中に保持することに
より、次の（３）式に示すようにH+の発生源となるスル
フォン酸 が発生し易くなり、増感効果を上げることができる。
〔実施例〕 実施例1: 分子量が５万のポリ（Ｐ−ｔ−ブトキシカルボニロキ
シスチレン）に対し、光酸発生剤としてトリフェニルス
ルホニウムヘキサフルオロアーセネイト を４％含有させ、シクロヘキサノン溶液を調製した。
シスチレン）に対し、光酸発生剤としてトリフェニルス
ルホニウムヘキサフルオロアーセネイト を４％含有させ、シクロヘキサノン溶液を調製した。
この溶液をシリコン（Si）基板上にスピンコートし、
100℃で20分プレベークして厚さが約１μｍのレジスト
膜を作った。
100℃で20分プレベークして厚さが約１μｍのレジスト
膜を作った。
次に、この基板を相対湿度が80％の雰囲気中に５分間
放置した後、遠紫外線の照射を行い、100℃で60秒のポ
ストベークを行った後、2.3％のアルカリ現像液（テト
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）を用いて現
像を行った。
放置した後、遠紫外線の照射を行い、100℃で60秒のポ
ストベークを行った後、2.3％のアルカリ現像液（テト
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）を用いて現
像を行った。
その結果、感度は5mJ/cm2であった。
比較例1: 実施例１において、光酸発生剤の含有量を５％とし、
プレベーク後に湿気中に保持しない以外は全く同様な工
程で現像を行った結果、感度は50mJ/cm2であった。
プレベーク後に湿気中に保持しない以外は全く同様な工
程で現像を行った結果、感度は50mJ/cm2であった。
実施例2: 分子量が５万のポリ（Ｐ−ｔ−ブトキシカルボニロキ
シスチレン）に対し、光酸発生剤として先に（３）式に
示した構造をとるα−トシロキシエチルフェニルケトン
を４％含有させ、シクロヘキサノン溶液を調製した。
シスチレン）に対し、光酸発生剤として先に（３）式に
示した構造をとるα−トシロキシエチルフェニルケトン
を４％含有させ、シクロヘキサノン溶液を調製した。
この溶液をシリコン（Si）基板上にスピンコートし、
100℃で20分プレベークして厚さが約１μｍのレジスト
膜を作った。
100℃で20分プレベークして厚さが約１μｍのレジスト
膜を作った。
次に、この基板をイソプロピルアルコール雰囲気中に
５分間放置した後、遠紫外線の照射を行い、100℃で60
秒のポストベークを行った後、2.3％のアルカリ現像液
（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）を用
いて現像を行った。
５分間放置した後、遠紫外線の照射を行い、100℃で60
秒のポストベークを行った後、2.3％のアルカリ現像液
（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）を用
いて現像を行った。
その結果、感度は40mJ/cm2であった。
比較例2: 実施例２において、光酸発生剤の含有量を５％とし、
プレベーク後にイソプロピルアルコール雰囲気中に保持
しない以外は全く同様な工程で現像を行った結果、感度
は110mJ/cm2であった。
プレベーク後にイソプロピルアルコール雰囲気中に保持
しない以外は全く同様な工程で現像を行った結果、感度
は110mJ/cm2であった。
本発明によれば、レジスト膜の透明性を低下させるこ
となく感度を上げることができ、これにより高感度化が
可能となる。
となく感度を上げることができ、これにより高感度化が
可能となる。
Claims (1)
- 【請求項１】ポリマーと光酸発生剤との混合物よりなる
化学増幅型レジストを用いたレジストパターンの形成方
法であって、 該光酸発生剤が少なくとも、ジアリールヨードニウム塩
またはトリアリールスルホニウム塩を含み、 該化学増幅型レジストを塗布しプレベークした基板を、
水蒸気またはアルコール蒸気にさらす処理を行った後、
選択露光とポストベークとを行い、現像することを特徴
とするレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172007A JP2982230B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2172007A JP2982230B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0460551A JPH0460551A (ja) | 1992-02-26 |
| JP2982230B2 true JP2982230B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=15933793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2172007A Expired - Lifetime JP2982230B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982230B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2656913B2 (ja) * | 1994-07-05 | 1997-09-24 | 松下電器産業株式会社 | 微細パターン形成方法 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2172007A patent/JP2982230B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0460551A (ja) | 1992-02-26 |
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