[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP3112745B2 - パターン形成用導電性組成物及び該組成物を用いたパターン形成方法 - Google Patents

パターン形成用導電性組成物及び該組成物を用いたパターン形成方法

Info

Publication number
JP3112745B2
JP3112745B2 JP04157953A JP15795392A JP3112745B2 JP 3112745 B2 JP3112745 B2 JP 3112745B2 JP 04157953 A JP04157953 A JP 04157953A JP 15795392 A JP15795392 A JP 15795392A JP 3112745 B2 JP3112745 B2 JP 3112745B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
pattern
film
conductive film
weight
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
Application number
JP04157953A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH063813A (ja
Inventor
慶二 渡部
泰博 米田
隆司 丸山
恵子 矢野
富雄 中村
茂 清水
隆司 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Mitsubishi Chemical Corp
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, Mitsubishi Chemical Corp, Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP04157953A priority Critical patent/JP3112745B2/ja
Publication of JPH063813A publication Critical patent/JPH063813A/ja
Priority to US08/445,730 priority patent/US5560870A/en
Priority to US08/468,829 priority patent/US5721091A/en
Priority to US08/876,794 priority patent/US5804354A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3112745B2 publication Critical patent/JP3112745B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02Polyamines
    • C08G73/026Wholly aromatic polyamines
    • C08G73/0266Polyanilines or derivatives thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/124Intrinsically conductive polymers
    • H01B1/128Intrinsically conductive polymers comprising six-membered aromatic rings in the main chain, e.g. polyanilines, polyphenylenes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/105Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by conversion of non-conductive material on or in the support into conductive material, e.g. by using an energy beam
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/143Electron beam
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/942Masking
    • Y10S438/948Radiation resist
    • Y10S438/95Multilayer mask including nonradiation sensitive layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パターン形成用導電性
組成物および該組成物を用いたパターン形成方法に関
し、更に詳しくは電子線リソグラフィ又は集束イオンビ
ームリソグラフィにおいて発生するチャージアップを防
止するためのパターン形成用導電性組成物及び該組成物
を使用するレジストパターン形成方法に関する。本発明
は、また、イオン注入工程において発生するチャージア
ップを防止するための導電性組成物および該組成物を使
用するイオン注入方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体素子など微細パターンを持つ電子
回路素子の形成には薄膜形成技術と写真蝕刻技術が多用
されている。すなわち、スパッタ法、化学気相成長法な
どの方法により被処理基板上に導電層、絶縁層などの薄
膜を形成した後、スピンコートなどの方法でレジスト
(感光樹脂)を被覆し、これに露光を行って、露光部が
現像液に対して溶解度の差を生じる等、未露光部と露光
部とで現像特性に差が生じるのを利用してパターンが形
成される。このレジストパターンをマスクに用いてウェ
ットエッチングあるいはドライエッチングを行って、被
加工基板上に微細な導体パターンや絶縁パターンなどを
形成している。
【0003】レジスト露光における光源には、紫外線、
エキシマレーザ、X線、電子線、集束イオンビームなど
が用いられる。この中で電子線リソグラフィは、電子線
を走査することでレジスト上にパターンを直接描画でき
るため、フォトマスクの作製や論理回路の試作、近年ニ
ーズの高まってきたASICなど小量多品種型LSIの
製造などに広く利用されている。また、同じく直接描画
の可能な集束イオンビームはレジスト内での散乱が少な
いため直進性が良く、解像性が優れていることから、微
細加工を必要とする特殊デバイスに対する応用が検討さ
れている。
【0004】しかし、一般に電子線や集束イオンビーム
用のレジストは絶縁物であるため、電子線やイオンビー
ムによる露光を行う際に、電荷の蓄積即ちチャージアッ
プ現象が起こり、レジストパターンの位置ずれが生ず
る。この位置ずれはパターンが微細になるほど相対的に
大きくなるので、集積化が進むにつれて深刻な問題とな
っている。また、半導体製造におけるイオン注入工程に
おいては、例えば酸化膜やレジストなどの絶縁膜を介し
てイオン打ち込みを行うため、このイオンの電荷により
チャージアップが発生する。チャージアップはイオン分
布のムラ、イオン注入の制御性の低下、さらには基板の
絶縁破壊を引き起こすため、デバイスの特性に影響をも
たらし、信頼性を低下させるという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】チャージアップ防止に
関する技術は、今までにいくつか提案されている。例え
ば、パターン形成用レジスト上にアルミニウム(特開昭
63−226926号公報)やポリスチレンスルホン酸
アンモニウム(特開昭64−37015号公報)などを
被覆して、チャージアップを防止する試みがなされてい
る。しかし、アルミニウムを被覆する方法は、工程が複
雑になる問題がある。また、ポリスチレンスルホン酸ア
ンモニウムを用いる方法は、工程は簡単であるが、チャ
ージアップ防止効果が十分でない欠点を有する。
【0006】また、チエニル・アルカンスルホン酸化合
物のポリマーを含む組成物が帯電防止剤として有用なも
のであるとの報告もある(特開平2−247219号公
報)。しかし、この組成物は、非酸化性プロトンを含む
ため強酸性を示し、これを用いてパターンの形成を行っ
た場合は、レジストあるいは素子、配線材料などに悪影
響を与える。また、モノマーの製造が煩雑になる、半導
体製造時の廃液処理が煩雑になるなど、実用上の問題も
ある。その他、スルホン化ポリアニリン化合物の水溶液
を帯電防止剤として用いるとの報告(特開平4−328
48)もあるが、ポリマの構造、スルホン基の含有量、
配合する塩基、使用溶媒等が最適でないため導電性が不
充分であり、チャージアップを充分に防止できないとい
う欠点がある。
【0007】一方、本発明者らは、TCNQ錯体を導電
成分として用いる方法を提案(特開平3−87743)
した。該方法は、簡便であり、また効果も十分である
が、溶媒としてケトン系、エーテル系の有機溶剤を用い
るため、これらの溶媒に可溶なレジストを用いるとレジ
ストとの混合層を形成してレジスト特性を劣化させる場
合がある。また、イオン注入工程において、現在行われ
ているチャージアップ防止方法としては、イオン注入の
電荷密度を下げる。電子シャワーをウエハにかける等が
行われているが、決定的な効果は得られない。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の諸々の
問題を解決するためになされたものであり、工程が簡便
で、汎用性があり、しかもチャージアップによる位置ず
れ、寸法誤差等の防止効果に優れたパターン形成用導電
性組成物及びこれを使用するレジストパターン形成方法
を提案することを目的とする。本発明は、また、イオン
注入プロセスに影響を与えることなく、効果的に行える
チャージアップ防止方法を提案することを目的とする。
かかる目的を達成するために本発明の導電性組成物は、 (a)スルホン基の含有率が芳香環に対して20〜80
%のスルホン化ポリアニリン0.1〜20重量部、 (b)溶剤100重量部、および (c)四級アンモニウム塩類の単独又はアミン類及び四
級アンモニウム塩類0.01〜30重量部を含んでな
る。以下、この組成物を第一の導電性組成物と称す。
【0009】もう1つの面において、本発明の導電性組
成物は、 (a)スルホン基の含有率が芳香環に対して20〜80
%のスルホン化ポリアニリン類0.1〜20重量部、 (b)溶剤100重量部、および (c)アミン類及び/又は四級アンモニウム塩類0.0
1〜30重量部を含むパターン形成用導電性組成物に
(d)成分として下記の(A)及び/又は(B): (A)上記(b)溶剤に可溶な高分子化合物 (B)界面活性剤を200重量部以下を含んでなる。以
下、この組成物を第二の導電性組成物という。
【0010】また、本発明のパターン形成方法は、被加
工物上のレジスト膜上に前記第一又は第二の導電性組成
物を塗布して導電性膜を形成する工程と、露光によりパ
ターンを形成するために荷電ビームを用いて該被加工物
を照射する工程と、該導電性膜の剥離を行った後レジス
ト膜を現像してパターンを形成する工程又は該導電性膜
の剥離とレジスト膜の現像を同時に行ってパターンを形
成する工程とを含んでなる。
【0011】このパターン形成方法は、レジストの上層
に導電性膜を形成する例である。更に、本発明のパター
ン形成方法は、被加工物上に第一のレジストを塗布して
第一のレジスト膜を形成する工程と、第一のレジスト膜
上に請求項1又は2の導電性組成物を塗布して導電性膜
を形成する工程と、導電性膜上に第二のレジストを塗布
して第二のレジスト膜を形成する工程と、露光によりパ
ターンを形成するために荷電ビームを照射する工程と、
第二のレジスト膜を現像して第二のレジストパターンを
形成する工程と、第二のレジストパターンをマスクとし
て用い、該導電性膜および第一のレジスト膜をエッチン
グして多層レジストパターンを形成する工程とを含んで
なる。
【0012】なお、このパターン形成方法(以下、第二
のパターン形成方法という)は、多層レジスト構造にお
ける中間層の上層に導電性膜を形成する例である。更に
又、本発明のパターン形成方法は、被加工物上に前記第
一又は第二の導電性組成物を塗布して導電性膜を形成す
る工程と、導電性膜上にレジストを塗布してレジスト膜
を形成する工程と、露光によりパターンを形成するため
に荷電ビームを用いて該被加工物を照射する工程と、レ
ジスト膜および該導電性膜を現像して多層レジストパタ
ーンを形成する工程とを含んでなる。
【0013】なお、このパターン形成方法(以下、第三
のパターン形成方法)は、導電性膜を多層レジスト構造
における平坦化層として用いる例である。また、本発明
のイオン注入方法は、イオン注入のマスクを形成した被
加工物上に前記第一または第二の導電性組成物を塗布し
て導電性膜を形成する工程と、イオン注入を行う工程と
を含んでなる。
【0014】本発明の第一又は第二の導電性組成物を構
成するスルホン化ポリアニリンは、以下の式Iないし式
Vの1種であるか、又は式Iないし式Vのスルホン化ポ
リアニリンの任意の組合せの混合物である。好ましいス
ルホン化ポリアニリンは、式Iないし式III の1種であ
るか、又は式Iないし式III の任意の組合せの混合物で
ある。 式I:
【0015】
【化1】
【0016】式II:
【0017】
【化2】
【0018】式III :
【0019】
【化3】
【0020】式IV:
【0021】
【化4】
【0022】式V:
【0023】
【化5】
【0024】前記式I〜式V中、R1 ,R2 ,R3 、又
はR4 は互いに独立にそれぞれ水素、スルホン酸、メト
キシ、炭素数1〜2(C1 〜C2 )のアルキル又はヒド
ロキシを表わし;R′は水素又は炭素数1〜4(C1
4 )のアルキル、好ましくはメチルを表わし;xは0
〜1の任意の数を表わす。式Iはp−結合のみ、式II、
式III はp−結合とo−結合が共に存在し、式IVはp−
結合とm−結合が共に存在し、式Vはp−結合とo−結
合とm−結合が共に存在していることを示す。
【0025】本発明の組成物を構成する前記成分(a)
のスルホン化ポリアニリン類は、前記式I〜式Vの化合
物以外にも日本化学会誌、1985,1124、特開昭
61−197633号公報、特開平01−301714
号公報、J.Am.Chem.Soc.,1991,1
13,2665,J.Am.Chem.Soc.,19
90,112,2800.およびWO.91/0688
7に記載されている種々のスルホン化ポリアニリン類を
用いることができる。また、各種合成法によって得られ
るものを用いることができるが、アニリン、N−アルキ
ルアニリン及びフェニレンジアミン類よりなる群から選
ばれた少なくとも一種の化合物と、o−,m−又は/及
びp−アミノベンゼンスルホン酸類とを共重合させ、更
にスルホン化剤によりスルホン化したスルホン化ポリア
ニリン類などが好ましく用いられる。
【0026】なお、前記成分(a)のスルホン化ポリア
ニリンは、スルホン基が芳香環に対して20〜80%好
ましくは30〜70%の範囲で含まれ、しかもスルホン
基を有する芳香環と有さない芳香環が適当に混在して結
合しているものが好ましく、交互に並んだ構造を持つも
のがより好ましい。ここで、スルホン基の含有率が20
%未満であると溶解性が不充分であるため得られる膜の
導電性が低下し、一方、80%を超える場合もスルホン
化ポリアニリンの導電性が低下する傾向が認められる。
また、スルホン化ポリアニリンの分子量は300〜50
万のものが好ましい。
【0027】成分(a)スルホン化ポリアニリン類の使
用割合は、前記の如く(b)溶剤100重量部に対して
0.1〜20重量部であり、好ましくは0.5〜15重
量部である。成分(a)の割合が、0.1重量部未満で
は膜にピンホールが発生したり、導電性が劣ることとな
り、一方20重量部を超えると溶解性、平坦性が悪くな
ると共に導電性はピークに達しており増加しない。
【0028】また、本発明に用いられる組成物の構成成
分(b)溶剤は、水、含水有機溶媒又は有機溶媒を用い
ることができ、レジストの特性に悪影響を与えないよう
に、レジストと混合層を形成しない溶剤系を選ぶことが
できる。有機溶媒は、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、イソプロパノール等のアルコール類、アセト
ン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、メチルセ
ロソルブ、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテ
ートなどのセロソルブ類、メチルプロピレングリコー
ル、エチルプロピレングリコールなどのプロピレングリ
コール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ドなどのアミド類、N−メチルピロリドン、N−エチル
ピロリドンなどのピロリドン類などが好ましく用いられ
る。これらは、それぞれ単独で用いられるか、又は任意
の割合で混合して用いられる。またここで、特に水と有
機溶媒を混合して用いた場合、塗布性および導電性が向
上する。具体的には、水/メタノール、水/エタノー
ル、水/プロパノール、水/イソプロパノール、水/メ
チルプロピレングリコール、水/エチルプロピレングリ
コールなどを挙げることができる。用いられる割合は、
水/有機溶媒=1/10〜10/1が好ましい。
【0029】更に、本発明で用いられる組成物の構成成
分(c)アミン類及び/又は四級アンモニウム塩類は、
下記の式VI又は式VII で表される化合物が用いられる。
用いられるアミン類の構造式を式VIに示す。
【0030】
【化6】
【0031】式中、R1 〜R3 は、各々互いに独立に水
素、炭素数1〜4(C1 〜C4 )のアルキル、CH2
H,CH2 CH2 OH,CONH2 又はNH2 を表わ
す。更に用いられるアンモニウム塩類の構造式を式VII
に示す。
【0032】
【化7】
【0033】式中、R1 〜R4 は、各々互いに独立に水
素、炭素数1〜4(C1 〜C4 )のアルキル、CH2
H,CH2 CH2 OH及び/又はNH2 を表わし;X-
はOH- ,1/2SO4 2-,NO3 - ,1/2C
3 2-,HCO3 - ,1/2・(COO)2 2-、又はR′
COO- (式中、R′は炭素数1〜3(C1 〜C 3 )の
アルキルである)を表わす。
【0034】上記構成成分(c)は、配合により本発明
の組成物を中性ないし弱アルカリ性とすることができ、
これにより薬液の処理の容易化、装置、配管の腐食の低
減が好ましく図られる。さらに、これらのアミン類とア
ンモニウム塩類を混合して用いることにより導電性を向
上させることができる。具体的には、NH3 /(N
4 2 CO3 ,NH3 /(NH4 )HCO3 ,NH3
/CH3 COONH4 ,N(CH3 3 /(NH4 2
CO3 ,N(CH3 3 /CH3 COONH4 などが挙
げられる。また、これらの混合比は、アミン類/アンモ
ニウム塩類=1/10〜10/1が好ましい。
【0035】構成成分(c)アミン類及び/又は四級ア
ンモニウム塩類の使用割合は、前記の如く(b)溶剤1
00重量部に対して0.01〜30重量部、好ましくは
0.5〜20重量部である。成分(c)の割合が、0.
01重量部未満では成分(a)の溶解性が充分でなく、
一方20重量部を超えると溶液が強塩基性を示し、導電
性が劣ることとなる。なお、溶液のpHは、アミン類及び
/又は四級アンモニウム塩類の濃度、種類及び混合比率
で任意に調節することができ、pH5〜12の範囲で用い
ることができる。
【0036】本発明のパターン形成用導電性組成物は、
(a),(b)及び(c)の成分のみでも性能の良い膜
を形成することが可能であるが、前記(d)成分を加え
ると更に平坦化、塗布性及び導電性などが向上する。成
分(d)は、下記に示す(A)上記(b)溶剤に可溶な
高分子化合物及び/又は(B)界面活性剤が用いられ
る。
【0037】(A)として、例えばポリアクリルアミ
ド、ポリビニルピロリドンなどの水溶性樹脂、ポリアク
リル酸、ポリメタクリル酸などのアクリル酸樹脂、ポリ
アクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステルなどの
アクリル酸エステル樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレートなどのエステル樹脂、
ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、ポリクロロ
メチルスチレン、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニル
フェノールなどのスチレン樹脂、ポリビニルメチルエー
テル、ポリビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル
樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、
ポリビニルブチラールなどのポリビニルアルコール類、
ノボラック、レゾールなどのフェノール樹脂などの高分
子化合物が用いられる。
【0038】(B)界面活性剤として、アルキルスルホ
ン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルカルボン
酸などの陰イオン界面活性剤、アルキルアミン、アルキ
ル4級アミンなどの陽イオン界面活性剤、カルボキシベ
ンダイン、アミノカルボン酸などの両性界面活性剤、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンソルビタン脂肪酸エステルなどの非イオン界面活性剤
及びフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキ
ルカルボン酸、パーフルオロアルキルベンゼンスルホン
酸、パーフルオロアルキル4級アンモニウム、パーフル
オロアルキルポリオキシエチレンエタノールなどのフッ
素系界面活性剤が用いられる。
【0039】構成成分(d)の使用割合は、前記の如く
(b)溶剤100重量部に対して0〜200重量部、好
ましくは0〜100重量部である。成分(d)の割合が
200重量部を超えると塗布性は向上するが平坦性が低
下したり、平坦性は向上するが導電性が劣るなどの現象
が生ずる。本発明によるパターン形成用導電性組成物
は、スピンコート及び加熱処理のみで導電性膜を形成で
きるので、工程が極めて簡単である。また、パターン形
成用導電性組成物を膜厚0.01〜5μmに成膜し、2
50℃以下、好ましくは20〜200℃の範囲で加熱処
理することにより、導電性膜が形成される。
【0040】本発明のパターン形成用導電性組成物は、
レジストの上層に導電性膜を形成する(図11(a),
(b),(c)参照)のが最も好ましいが、他の場所に
形成して用いることもできる。具体的には、2層レジス
ト構造における中間層(図12)、もしくは3層レジス
ト構造における中間層の上(図13)、又は下層レジス
ト上(図14)に導電性膜を形成して用いても良い。更
に2層もしくは3層レジストの平坦化層(図15
(a),(b))として用いることもできる。
【0041】なお、前記図11(a)〜(c)、図12
〜図14及び図15(a)〜図15(b)において、1
は導電性膜を表わし、2はレジストを表わし、3は基板
を表わし、4はシリコン含有レジストを表わし、5は平
坦化層(下層)を表わし、6はSiO2 膜(3層中間
層)を表わす。本発明の導電性組成物は、図11(a)
の構成ではレジスト2の帯電防止を図り、図11(b)
の構成では例えばシリコン含有レジスト4および平坦化
層5の帯電防止を図り、図11(c)の構成では、レジ
スト2、例えばSiO2 膜6および平坦化層5の帯電防
止を図り、図12の構成では主に平坦化層5の帯電防止
を図り、図13の構成では主にSiO2 膜6および平坦
化層5の帯電防止を図り、図14の構成では主に平坦化
層5の帯電防止を図る。
【0042】なお、図15(a)および図15(b)の
態様では、導電性組成物にレジストを配合して塗布して
平坦化層(下層)として用いる例であり、この例では配
合した該レジスト自体の帯電防止を図る。本発明のパタ
ーン形成方法が適用される基板は、シリコン(Si)半
導体、ガリウム−ひ素(GaAs)基板、またはマスク
基板等である。レジストとしては、電子線および/また
はイオンビームに感度を有するものであれば、本発明の
導電性組成物の溶媒の種類をレジストと混合層を形成し
ないものを選ぶことによって、ネガ型、ポジ型を問わず
如何なる種類のものも使用することができる。単層レジ
ストおよび3層レジストの上層レジストとしては、ノボ
ラック系、ビニルフェノール系、アクリルアミド系、ス
チレン系、メタクリレート系などのポリマを主成分とす
るレジストが、また2層レジストの上層レジストとして
はシリコン含有レジストが好ましく用いられる。3層レ
ジストの中間層レジストとしてはシリコーン系ポリマ
が、また2層レジストおよび3層レジストの下層レジス
トとしては、ノボラック系、スチレン系のポリマが好ま
しく用いられる。
【0043】本発明方法におけるレジスト膜の形成は、
例えば基板上にレジストをスピンコート法により塗布
し、プリベークすることにより行われる。本発明方法に
おける導電性膜の形成は、本発明の導電性組成物を例え
ば先に得られたレジスト膜上に例えばスピンコート法に
より塗布し、プリベークすることにより行われる。
【0044】本発明方法における荷電ビーム照射には、
電子線ビーム(EB)による照射が典型的であるがイオ
ンビーム等による照射方式も可能である。なお使用する
露光装置は、導電性膜から外部へ導通のとれる構造のも
のが好ましく用いられる。導電性膜の剥離は、(c)ア
ミン類及び/又は四級アンモニウム塩類を含む水、含水
有機溶媒又は有機溶媒で行うことができる。また、有機
アルカリ水溶液で現像されるレジストの場合には、本導
電性膜が現像液に可溶なため、現像と剥離を同時に行う
ことが可能である。
【0045】
【作用及び効果】電子線リソグラフィまたは集束イオン
ビームリソグラフィにおいて、本発明のパターン形成用
導電性組成物及びパターン形成方法を適用すると、本導
電性組成物の高い導電性により、電子線又は集束イオン
ビーム露光の際にレジスト内に蓄積した電荷は導電膜の
接地電位で遮へいされる。従って、露光時の電荷の相互
作用がなく、パターンの位置ずれや寸法誤差が完全に防
止される。更に、本発明によれば、導電性組成物の膜は
水系及び/又は有機溶媒を用いて回転塗布して形成でき
る。このため、塗布溶媒としてレジストと混合層を形成
しないものを用いることができ、レジスト特性に悪影響
を与えることなく、チャージアップを防止できる。しか
も剥離は水及び/又は有機溶媒で行われるので、工程も
極めて簡単である。また導電性組成物はpH5〜12の範
囲で用いることができるため汎用性がある。
【0046】以下、更に実施例により本発明を説明する
が、本発明がこれらの実施例に限定されないことはもと
よりである。
【0047】
【実施例】
実施例1 フェニレンジアミン10重量部とp−アミノベンゼンス
ルホン酸19重量部を塩酸酸性条件下過硫酸アンモニウ
ムで重合し、共重合体を合成した。この共重合体を濃硫
酸1000重量部で更にスルホン化し、スルホン化ポリ
アニリンを合成した。この化合物は、IRスペクトル
(図1、1500cm-1付近:スルホン化ポリアニリンの
骨格、1100cm-1付近:スルホン基の吸収)において
スルホン化ポリアニリン特有の吸収が認められた。な
お、得られたスルホン化ポリアニリンのスルホン基の含
有量は54%であった。
【0048】上記スルホン化ポリアニリン2.0重量
部、アンモニア0.3重量部及び炭酸アンモニウム0.
5重量部を水50重量部およびイソプロパノール(IP
A)50重量部に溶解したのち、ろ過し、パターン形成
用導電性組成物を調製した。このようにして得られた溶
液を用いて、次のような方法でパターンを形成した。
【0049】GaAs基板上11上に、スピンコート法
により膜厚2.0μmのPMMAレジストを塗布してレ
ジスト膜12を形成し、ホットプレート上で80℃,1
00秒間プリベークを行った(図16(A))。つい
で、レジスト上に当該パターン形成用導電性組成物を
0.05μmの膜厚でスピンコートして導電性膜13を
形成し、ホットプレート上で100℃,100秒間プリ
ベークを行った(図16(B))。そして、加速電圧3
0kV、電子線露光量50μC/cm2 にて電子線照射を行
った(図16(C))。次いで、スピンデベロッパを用
いて0.1Nアンモニウムメタノール溶液で導電性膜を
剥離し(図16(D))、イソプロパノール(IPA)
でリンスした後、メチルイソブチルケトン(MIBK)
/IPA=1/1の混合溶液で現像し、IPAにてリン
スを行い、レジストパターン12′を得た(図16
(E))。
【0050】この様にして得られたパターンを図5
(b)に示す。図5(b)から明らかなように、フィー
ルドのつなぎ目におけるパターンの位置ずれは観測され
ず、また、本パターン形成用導電性組成物の塗布による
解像性への悪影響もなく、0.8μmおよび1.0μm
の孤立ラインパターンを明確に解像している。次に、チ
ャージアップ防止効果を以下のような方法で評価した
(図7参照)。4個所の各コーナーのそれぞれに位置合
わせの段差マークの入った、多くのチップ(各チップの
大きさは9.5mm×9.5mm)を有するAl−Si基板
ウェハにPMMAレジストを2.0μmの厚さに塗布
し、80℃のホットプレート上で100秒間ベイキング
を行った後、この上にパターン形成用導電性組成物を
0.05μmの厚さに塗布し、100℃のホットプレー
ト上で100秒間ベイキングを行った(図7(1))。
そして、電子線露光装置でウェハ上のチップ4隅にある
位置合わせマークを検出した(図7(2))。ついで加
速電圧30kV、電子線露光量50μC/cm2 にてチップ
内の20%の面積を露光し(図7(3))、再び4隅の
マークを検出し、露光前に検出された値と比較して位置
ずれ量を調べた(図7(4))。評価は、各ウェハ当た
り5個のチップについて行った。この結果、図8(b)
に示すように位置ずれは見られなかった。比較例1Ga
As基板上に、スピンコート法により膜厚2.0μmの
PMMAレジストを塗布し、ホットプレート上で80
℃,100秒間プリベークを行った。ついで、加速電圧
30kV、電子線露光量50μC/cm2 にて電子線照射を
行った後、スピンデベロッパを用いて、メチルイソブチ
ルケトン(MIBK)/IPA=1/1の混合溶液で現
像し、IPAにてリンス処理を行った。110℃のホッ
トプレート上で100秒間ポストベークを行い、形成さ
れたパターンをSEMにて観察したところ、図6に見ら
れるようにフィールドのつなぎ目においてパターン
(0.8μmおよび1.0μmの孤立ライン)の位置ず
れが観察された。
【0051】また、この試料を実施例1と同様な方法
で、露光前後のステップマークの検出位置を比較した結
果、図9に示すように0.6μmの位置ずれが見られ
た。 実施例2 アニリン10重量部とm−アミノベンゼンスルホン酸1
8重量部を塩酸酸性条件下過硫酸アンモニウムで重合
し、共重合体を合成した。この共重合体を発煙硫酸64
0重量部で更にスルホン化し、スルホン化ポリアニリン
を合成した。この化合物は、IRスペクトル(図2、1
500cm-1付近:スルホン化ポリアニリンの骨格、11
00cm-1付近:スルホン基の吸収)においてスルホン化
ポリアニリン特有の吸収が認められた。このスルホン化
ポリアニリンは、スルホン化率48%の化合物である。
【0052】上記スルホン化ポリアニリン2.0重量
部、及びアンモニア0.3重量部を水/エタノール(1
/1)混合溶剤100重量部に溶解したのち、ろ過し、
パターン形成用導電性組成物を調製した。このようにし
て得られた溶液を用いて、次のような方法でパターンを
形成した。
【0053】Si基板上に、スピンコート法により膜厚
2.0μmのCMRポジ型レジスト(T.Kitakohji, Y.Yo
neda and K.Kitamura, J.Electorochem.Soc., 1979, 12
6 (11), 1881) を塗布し、ホットプレート上で180
℃,100秒間プリベークを行った。ついで、CMRレ
ジスト上に当該パターン形成用導電性組成物を0.05
μmの膜厚でスピンコートし、ホットプレート上で10
0℃,100秒間プリベークを行った。そして、加速電
圧30kV、電子線露光量50μC/cm2 にて電子線照射
を行った後、スピンデベロッパを用いて0.1Nアンモ
ニウム・メタノール溶液で導電性膜を剥離、イソプロパ
ノール(IPA)でリンスした後、メチルイソブチルケ
トン(MIBK)/IPA=1/1の混合溶液で現像
し、IPAにてリンスを行った。
【0054】実施例1で記載した方法と同様の方法でチ
ャージアップ防止効果を調べた。その結果、パターンの
位置ずれは完全に防止された。次に、本発明におけるパ
ターン形成用導電性組成物を使用した場合と使用しない
場合のCMRレジストの感度曲線を図10(a)に示
す。図10(a)から明らかなように両者においてほと
んど差異はなかった。従って、導電性組成物はレジスト
の感度特性にはほとんど影響を与えない。 実施例3 フェニレンジアミン10重量部、N−メチルアニリン
1.3重量部およびp−アミノベンゼンスルホン酸19
重量部を塩酸酸性条件下過硫酸アンモニウムで重合し、
共重合体を合成した。この共重合体を濃硫酸1000重
量部で更にスルホン化し、スルホン化ポリアニリンを合
成した。この化合物は、IRスペクトル(図3、150
0cm-1付近:スルホン化ポリアニリンの骨格、1100
cm-1付近:スルホン基の吸収)においてスルホン化ポリ
アニリン特有の吸収が認められた。なお、得られたスル
ホン化ポリアニリンのスルホン化率は49%であった。
【0055】上記スルホン化ポリアニリン3重量部、ト
リメチルアミン1.2重量部、パーフルオロアルキルベ
ンゼンスルホン酸アンモニウム0.01重量部を水10
0重量部に溶解したのち、ろ過し、パターン形成用導電
性組成物を調製した。このようにして得られた溶液を用
いて、次のような方法でパターンを形成した。Si基板
上に、スピンコート法により膜厚2.0μmのOFPR
ポジ型レジストを塗布し、ホットプレート上で80℃,
100秒間プリベークを行った。ついで、レジスト上に
当該パターン形成用導電性組成物を0.1μmの膜厚で
スピンコートし、ホットプレート上で100℃,100
秒間プリベークを行った。そして、加速電圧30kV、電
子線露光量50μC/cm2 にて電子線照射を行った後、
スピンデベロッパを用いて0.2Nテトラメチルアンモ
ニウムハイドロキサイド(TMAT)水溶液で現像を行
った。この現像の際、本導電性膜は、レジストとともに
除去された。
【0056】実施例1で記載した方法と同様の方法でチ
ャージアップ防止効果を調べた。その結果、パターンの
位置ずれは完全に防止され、また、本実施例のパターン
形成用導電性組成物の使用によるレジストの感度、解像
性への悪影響も認められなかった。 実施例4 アニリン10重量部、N−メチルアリニン1.3重量部
及びm−アミノベンゼンスルホン酸20重量部を硫酸酸
性条件下過硫酸アンモニウムで重合し、共重合体を合成
した。この共重合体を発煙硫酸700重量部で更にスル
ホン化し、スルホン化ポリアニリンを合成した。この化
合物は、IRスペクトル(図4、1500cm-1付近:ス
ルホン化ポリアニリンの骨格、1100cm-1付近:スル
ホン基の吸収)においてスルホン化ポリアニリン特有の
吸収が認められた。なお、得られたスルホン化ポリアニ
リンのスルホン化率は47%であった。
【0057】このスルホン化ポリアニリン5重量部及び
アンモニア0.6重量部及びドデシルスルホン酸0.2
重量部を水100重量部に溶解したのち、ろ過し、パタ
ーン形成用導電性組成物を調製した。このようにして得
られた溶液を用いて、次のような方法でパターンを形成
した。
【0058】Si基板上に、スピンコート法により膜厚
2.0μmのSAL−601ネガ型化学増幅レジスト
(シプレー社製)を塗布し、ホットプレート上で80
℃,100秒間プリベークを行った。ついで、レジスト
上に当該パターン形成用導電性組成物を0.15μmの
膜厚でスピンコートし、ホットプレート上で100℃,
100秒間プリベークを行った。そして、加速電圧30
kV、電子線露光量50μC/cm2 にて電子線照射を行っ
た。100℃,100秒間PEBを行った後、スピンデ
ベロッパを用いて2.38重量%のTMAH水溶液で現
像し、純水にてリンスを行った。この現像の際、本導電
性膜は、レジストともに除去された。
【0059】実施例1で記載した方法と同様の方法でチ
ャージアップ防止効果を調べた。その結果、パターンの
位置ずれは完全に防止された。また、本発明におけるパ
ターン形成用導電性材料を使用した場合と使用しない場
合のSAL−601レジストの感度曲線を図10(b)
に示す。図10(b)から明らかなように両者において
ほとんど差異はなく、導電性組成物はSAL−601レ
ジストの感度に悪影響を与えないことが確認された。ま
た、解像性への悪影響も認められなかった。 実施例5 実施例1で合成されたスルホン化ポリアニリンに関し
て、溶剤、アミン類/アンモニウム塩類、高分子化合
物、及び界面活性剤が導電性(膜の表面抵抗)及び塗布
性(塗布ムラ)に与える影響を比較した(表1参照)。
【0060】
【表1】
【0061】表1より、スルホン化ポリアニリンのスル
ホン化率を20%から54%にすることにより、表面抵
抗が1桁小さくなっているのがわかる。さらに、(1)
ポリマーを混合する、(2)添加剤を混合する、(3)
塩基をアミン/炭酸アンモニウムの混合にする、(4)
溶媒を水/アルコールの混合にすることにより表面抵抗
を1桁〜3桁小さくさせることができる。
【0062】これらの方法で導電性を向上させたスルホ
ン化ポリアニリンを用いて、表面抵抗の違いによる位置
ずれ防止効果への影響を図5、図8に示す。表面抵抗1
8Ω/□オーダーのNo.4でも位置ずれ防止効果が確
認され、更に溶媒、塩基を工夫した表面抵抗106 Ω/
□オーダーのNo.6では位置ずれを完全に防止できてい
るのがわかる。 実施例6 シリコン基板21上にOFPR800フォトレジスト
(東京応化製)を1.0μmの厚さになるようにスピン
コートして平坦化層(下層)22を形成し、200℃で
5分間ハードベークした(図17(A))。この上にシ
リコーンレジストZ−SEN(日本ゼオン製)を0.2
μmの厚さになるようにスピンコートしてレジスト層2
3を形成し、80℃で90秒間プリベークを行った(図
17(B))。この上に実施例1で用いた導電性組成物
を0.15μmの膜厚でスピンコートして導電性膜24
を形成し、100℃で100秒間プリベークを行った
(図17(C))。
【0063】そして加速電圧30kV、電子線露光量20
μC/cm2 にて電子線照射を行った後(図17
(D))、スピンデベロッパを用いて、0.1Nアンモ
ニウム・メタノール溶液で導電性膜を剥離し(図17
(E))、IPAでリンスした後、MIBKでZ−SE
Nを現像し、IPAにてリンスを行い上層レジストパタ
ーン23′を得た(図17(F))。80℃で90秒間
アフターベークを行った後、平行平板型リアクティブイ
オンエッチング装置を用い、酸素ガス圧2.6Pa、印加
周波数13.56MHz 、酸素ガス流量20sccm、印加電
力密度0.16W/cm2 の条件で上層レジストパターン
23′を下層へ転写して多層レジストパターン25を得
た。
【0064】実施例1で記載した方法と同様の方法でチ
ャージアップ防止効果を調べた。その結果、パターンの
位置ずれは完全に防止された。また、本実施例のパター
ン形成用導電性組成物の使用によるレジストの感度、解
像性への悪影響も認められなかった。 実施例7 シリコン基板31上にOFPR800フォトレジスト
(東京応化製)を1.0μmの厚さになるようにスピン
コートして平坦化層(下層)32を形成し、200℃で
5分間ハードベークした(図18(A))。この上にシ
リコーン樹脂OCD type7(東京応化製)を0.
2μmの厚さになるようにスピンコートして3層中間層
33を形成し、200℃で5分間ハードベークした(図
18(B))。この上に、CMSレジスト(東ソー製)
を0.5μmの厚さになるようにスピンコートしてレジ
スト膜34を形成し、80℃で90秒間プリベークを行
った(図18(C))。更にこの上に実施例1で用いた
導電性組成物を0.15μmの厚さになるようにスピン
コートして導電性膜35を形成し、100℃で100秒
間プリベークを行った(図18(D))。
【0065】そして加速電圧30kV、電子線露光量35
μC/cm2 にて電子線露光を行った(図18(E))。
次いで、スピンデベロッパを用いて、0.1Nアンモニ
ウム・メタノール溶液で導電性膜を剥離し(図18
(F))、IPAでリンスした後、ノルマルブチルエー
テルとエチルセロソルブの1:1溶液でCMSレジスト
を現像し、IPAにてリンスを行い上層レジストパター
ン34′を得た(図18(G))。80℃で90秒間ア
フターベークを行った後、平行平板型リアクティブイオ
ンエッチング装置を用い、ガス圧2.6Pa、印加周波数
13.56MHz 、CF4 ガス流量20sccm、印加電力密
度0.22W/cm2 の条件で上層レジストパターン3
4′を中間層へ転写した(図18H))。さらに、平行
平板型リアクティブイオンエッチング装置を用い、酸素
ガス圧2.6Pa、印加周波数13.56MHz 、酸素ガス
流量20sccm、印加電力密度0.16W/cm2 の条件で
中間層パターン33′を下層へ転写し、多層レジストパ
ターン36を得た(図18(I))。
【0066】実施例1で記載した方法と同様の方法でチ
ャージアップ防止効果を調べた。その結果、パターンの
位置ずれは完全に防止された。また、本実施例のパター
ン形成用導電性組成物の使用によるレジストの感度、解
像性への悪影響も認められなかった。 実施例8 シリコン基板41上にOFPR800フォトレジスト
(東京応化製)を1.0μmの厚さになるようにスピン
コートして第一のレジスト膜42を形成し、200℃で
5分間ハードベークした(図19(A))。この上に実
施例1で用いた導電性組成物を0.15μmの膜厚でス
ピンコートして導電性膜43を形成し、100℃で10
0秒間プリベークを行った(図19(B))。この上
に、シリコーンレジストZ−SEN(日本ゼオン製)を
0.2μmの厚さでスピンコートし第二のレジスト膜4
4を形成し、80℃で90秒間プリベークを行った(図
19(C))。
【0067】そして加速電圧30kV、電子線露光量20
μC/cm2 にて電子線を照射し(図19(D))、スピ
ンデベロッパを用いて、MIBKでZ−SENを現像
し、IPAにてリンスし上層レジストパターン44′を
得た。80℃で90秒間ベークした後、平行平板型リア
クティブイオンエッチング装置を用い、酸素ガス圧2.
6Pa、印加周波数13.56MHz 、酸素ガス流量20sc
cm、印加電力密度0.16W/cm2 の条件で上層レジス
トパターンを下層(導電性膜およびOFPR800フォ
トレジスト膜)に転写し、多層レジストパターン45を
得た。
【0068】実施例1で記載した方法と同様の方法でチ
ャージアップ防止効果を調べた。その結果、パターンの
位置ずれは完全に防止された。また、本実施例のパター
ン形成用導電性組成物の使用によるレジストの感度、解
像性への悪影響も認められなかった。 実施例9 実施例1で合成されたスルホン化ポリアニリン10重量
部、アンモニア1.0重量部およびノボラック樹脂(住
友デュレズ製スミライトレジン)30重量部を、N−メ
チルピロリドン(NMP)100重量部に溶解した。
【0069】この溶液をシリコン基板51上に1.0μ
mの厚さになるようにスピンコートして導電性膜52を
形成し、200℃で5分間ハードベークした(図20
(A))。この上にシリコーンレジストZ−SEN(日
本ゼオン製)を0.2μmの厚さなるようにスピンコー
トしてレジスト膜53を形成し、80℃で90秒間プリ
ベークを行った(図20(B))。
【0070】そして加速電圧30kV、電子線露光量20
μC/cm2 にて電子線照射を行った(図20(C))。
次いで、MIBKでZ−SENを現像し、IPAにてリ
ンスを行い、上層レジストパターン53′を得た(図2
0(D))。次いで80℃で90秒間アフターベークを
行った後、平行平板型リアクティブイオンエッチング装
置を用い、酸素ガス圧2.6Pa、印加周波数13.56
MHz 、酸素ガス流量20sccm、印加電力密度0.16W
/cm2 の条件で上層レジストパターン53′を下層へ転
写し、多層レジストパターン54を得た。
【0071】実施例1で記載した方法と同様の方法でチ
ャージアップ防止効果を調べた。その結果、パターンの
位置ずれは完全に防止された。また、本実施例のパター
ン形成用導電性組成物の使用によるレジストの感度、解
像性への悪影響も認められなかった。 実施例10 実施例4で得られた溶液を用いて、次のような方法でパ
ターンを形成した。
【0072】マスク基板上61上にスピンコート法によ
り膜厚0.5μmのCMSネガレジストを塗布してレジ
スト膜62を形成し、ホットプレート上で100℃10
0秒間プリベークをおこなった(図21(A))。つい
でレジスト上に当該パターン形成用導電性組成物を0.
05μmの膜厚でスピンコートしてホットプレート上で
70℃100秒間プリベークをおこなった(図21
(B))。そして加速電圧20kV、電子線露光量20μ
C/cm2 にて電子線照射によるパターニングをおこなっ
た(図21(C))。ついでスピンデベロッパを用いて
0.238重量%のTMAH水溶液で導電性膜を剥離
し、純水でリンスした(図21(D))。そのノルマル
ブチルエーテル/エチルセロソルブ=1/1の混合溶液
で現像し、IPAにてリンスを行い、レジストパターン
62′を得た(図21(E))。
【0073】実施例1で記載した方法と同様の方法でチ
ャージアップ防止効果を調べた。その結果、パターンの
位置ずれは完全に防止された。また、本実施例のパター
ン形成用導電性組成物の使用によるレジストの感度、解
像性への悪影響も認められなかった。 実施例11 実施例4で得られた導電性組成物をnMOS Siゲー
トプロセスのチャネルドーピング(イオン注入)の際に
帯電防止プロセスとして適用する例を示す(図22)。
【0074】p型Si基板71上にLOCOS用に酸化
膜72(500Å)、その上に窒化膜73(1500
Å)を形成する。その基板上にパターニング用にフォト
レジスト1.5μmを塗布してレジスト膜74を形成
し、プリベークする(図22A)。トランジスターを形
成する部分にレジストのパターニングをしてレジストパ
ターン74′を形成し、次いで窒化膜をエッチングする
(図22B)。
【0075】得られた導電性組成物を膜厚0.08μm
で基板上にスピンコートして導電性膜75を形成し、8
0℃でベークする(図22C)。チャネルストッパーを
形成するためB+ 76のイオン注入(80Kev,1×10
13cm-2)を行う(図22D)。レジスト膜をウエット処
理で剥離する。(図22E)同時に導電性膜も剥離出来
ることが多いが、必要であれば事前に導電性組成膜の剥
離工程を設けても良い。例えば0.5重量%TMAHを
30秒滴下して剥離し次いで20秒間純水で洗浄する。 実施例12 実施例4で得られた導電性組成物をMOS Siゲート
プロセスのソース、ドレイン形成のためのイオン注入の
際に帯電防止プロセスとして適用する例を示す(図2
3)。
【0076】Si基板81上にフィールド酸化膜82
(膜厚5000Å)、ゲート酸化膜83(膜厚500
Å)を形成し、次いでイオン注入する(図23A)。次
に多結晶Siを蒸着し、拡散、パターニングを経て多結
晶Siのゲート(1500Å)84のパターンを形成す
る(図23B)。ソース、ドレイン領域を作る為にゲー
トをマスクにAs+ をイオン注入するが、この工程で帯
電防止プロセスを適用する。
【0077】得られた基板のうえに導電性組成物を0.
1μm塗布して導電性膜85を形成し、次いで80℃1
00秒ベークする(図23C)。As+ 86イオン注入
(5×1015cm-2,50Kev )する(図23D)。な
お、図中、87はAs+ イオンの打ち込まれたソース、
ドレイン領域を示す。次いで0.3重量%TMAHを6
0秒間滴下して導電性膜を剥離し、20秒間純水で洗浄
する(図23E)。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で合成されたスルホン化ポリアニリン
のKBr錠剤法によるIRスペクトルである。
【図2】実施例2で合成されたスルホン化ポリアニリン
のKBr錠剤法によるIRスペクトルである。
【図3】実施例3で合成されたスルホン化ポリアニリン
のKBr錠剤法によるIRスペクトルである。
【図4】実施例4で合成されたスルホン化ポリアニリン
のKBr錠剤法によるIRスペクトルである。
【図5】本発明におけるパターン形成用導電性組成物
((a)表1No. 4の材料、(b)表1No. 6の材料)
を塗布してパターンを形成して得られたパターンを示す
模式図である。
【図6】導電性膜を塗布しない従来のパターン形成方法
によって得られるパターンを示す模式図である。
【図7】チャージアップの評価手順を示す工程図であ
る。
【図8】導電性膜((a)表1No. 4の材料、(b)表
1No. 6の材料)で被覆したサンプルについてのチャー
ジアップの評価結果を示すグラフである。
【図9】導電性膜で被覆しないサンプルについてのチャ
ージアップの評価結果を示すグラフである。
【図10】導電性膜で被覆した場合と導電性膜を被覆し
ない場合の(a)CMRレジスト、(b)SAL601
レジストの感度曲線を示すグラフである。
【図11】(a)単層レジスト(b)2層レジスト
(c)3層レジストの最上層に導電性膜を形成した場合
の構成図である。
【図12】2層レジストにおける中間層に導電性膜を形
成した場合の構成図である。
【図13】3層レジストにおける中間層の上に導電性膜
を形成した場合の構成図である。
【図14】3層レジストにおける中間層の下に導電性膜
を形成した場合の構成図である。
【図15】(a)2層レジスト(b)3層レジストの平
坦化層(最下層)に導電性膜を形成した場合の構成図で
ある。
【図16】レジスト上に導電性膜を被覆してパターンを
形成する工程図である。
【図17】2層レジスト上に導電性膜を被覆してパター
ンを形成する工程図である。
【図18】3層レジスト上に導電性膜を被覆してパター
ンを形成する工程図である。
【図19】2層レジストにおける下層レジスト層上に導
電性膜を被覆してパターンを形成する工程図である。
【図20】2層レジストの平坦化層として導電性膜を用
いてパターンを形成する工程図である。
【図21】マスク基板のレジスト上に導電性膜を被覆し
てパターンを形成する工程図である。
【図22】nMOS Siゲートプロセスのチャネルド
ーピング(イオン注入)に導電性膜を用いる工程図であ
る。
【図23】MOS Siゲートプロセスのソース、ドレ
イン形成のためのイオン注入に導電性膜を用いる工程図
である。
【符号の説明】
1…導電性膜 2…レジスト 3…基板 4…シリコン含有レジスト 5…平坦化層(下層) 6…SiO2 膜(3層中間層) 11…シリコン基板 12…レジスト膜 12′…レジストパターン 13…導電性膜 21…シリコン基板 22…平坦化層 23…レジスト膜 24…導電性膜 25…多層レジストパターン 31…シリコン基板 32…平坦化層 33…3層中間層 34…レジスト膜 35…導電性層 36…レジストパターン 41…シリコン基板 42…第一のレジスト膜 43…導電性膜 44…第二のレジスト膜 45…多層レジストパターン 51…シリコン基板 52…導電性膜 53…レジスト膜 54…多層レジストパターン 61…マスク基板 62…レジスト膜 62′…レジストパターン 63…導電性膜 71…p型Si基板 72…SiO2 膜(酸化膜) 73…Si3 4 膜(窒化膜) 74…レジスト膜 74′…レジストパターン 75…導電性膜 76…B+ イオン 81…基板 82…フィールド酸化膜 83…ゲート酸化膜 84…多結晶Siゲート 85…導電性膜 86…As+ イオン 87…As+ イオンの打ち込まれたソース、ドレイン領
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 21/265 H01L 21/265 N (72)発明者 丸山 隆司 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 矢野 恵子 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 中村 富雄 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10番1号 日東化学工業株式会社内 (72)発明者 清水 茂 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10番1号 日東化学工業株式会社内 (72)発明者 斉藤 隆司 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10番1号 日東化学工業株式会社内 審査官 前田 佳与子 (56)参考文献 特開 平3−64757(JP,A) 特開 平3−83395(JP,A) 特開 昭61−208050(JP,A) 特開 昭63−183437(JP,A) 特開 平2−309635(JP,A) 特開 平3−20024(JP,A) 特開 平3−75370(JP,A) 特開 平4−349614(JP,A) 国際公開91/5979(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/11 G03F 7/004 G03F 7/26 H01L 21/265

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)スルホン基の含有率が芳香環に対
    して20〜80%のスルホン化ポリアニリン類0.1〜
    20重量部、 (b)溶剤100重量部、および (c)四級アンモニウム塩類の単独又はアミン類及び四
    級アンモニウム塩類0.01〜30重量部を含んでなる
    パターン形成用導電性組成物。
  2. 【請求項2】 (a)スルホン基の含有率が芳香環に対
    して20〜80%のスルホン化ポリアニリン類0.1〜
    20重量部、 (b)溶剤100重量部、および (c)アミン類及び/又は四級アンモニウム塩類0.0
    1〜30重量部を含むパターン形成用導電性 組成物に
    (d)成分として下記の(A)及び/又は(B): (A)上記(b)溶剤に可溶な高分子化合物 (B)界面活性剤200重量部以下含んでなるパター
    ン形成用導電性組成物。
  3. 【請求項3】 パターン形成方法であって、 被加工物上のレジスト膜上に請求項1又は2の導電性組
    成物を塗布して導電性膜を形成する工程と、 露光によりパターンを形成するために荷電ビームを用い
    て該被加工物を照射する工程と、 該導電性膜の剥離を行った後レジスト膜を現像してパタ
    ーンを形成する工程又は該導電性膜の剥離とレジスト膜
    の現像を同時に行ってパターンを形成する工程とを含ん
    でなる前記パターン形成方法。
  4. 【請求項4】 パターン形成方法であって、 被加工物上に第一のレジストを塗布して第一のレジスト
    膜を形成する工程と、 第一のレジスト膜上に請求項1又は2の導電性組成物を
    塗布して導電性膜を形成する工程と、 導電性膜上に第二のレジストを塗布して第二のレジスト
    膜を形成する工程と、 露光によりパターンを形成するために荷電ビームを照射
    する工程と、 第二のレジスト膜を現像して第二のレジストパターンを
    形成する工程と、 第二のレジストパターンをマスクとして用い、導電性膜
    および第一のレジスト膜をエッチングして多層レジスト
    パターンを形成する工程とを含んでなる、前記パターン
    形成方法。
  5. 【請求項5】 パターン形成方法であって、 被加工物上に請求項1又は2の導電性組成物を塗布して
    導電性膜を形成する工程と、 導電性膜上にレジストを塗布してレジスト膜を形成する
    工程と、 露光によりパターンを形成するために荷電ビームを用い
    て該被加工物を照射する工程と、 レジスト膜および該導電性膜を現像して多層レジストパ
    ターンを形成する工程とを含んでなる前記パターン形成
    方法。
  6. 【請求項6】 イオン注入方法であって、イオン注入の
    マスクを形成した被加工物上に、請求項1または2の導
    電性組成物を塗布して導電性膜を形成する工程と、イオ
    ン注入を行う工程とを含むイオン注入方法。
JP04157953A 1992-06-17 1992-06-17 パターン形成用導電性組成物及び該組成物を用いたパターン形成方法 Expired - Lifetime JP3112745B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04157953A JP3112745B2 (ja) 1992-06-17 1992-06-17 パターン形成用導電性組成物及び該組成物を用いたパターン形成方法
US08/445,730 US5560870A (en) 1992-06-17 1995-05-22 Composition for forming an electrically conductive layer to be used in patterning
US08/468,829 US5721091A (en) 1992-06-17 1995-06-06 Composition for forming an electrically conductive layer to be used in patterning
US08/876,794 US5804354A (en) 1992-06-17 1997-06-16 Composition for forming conductivity imparting agent and pattern forming method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04157953A JP3112745B2 (ja) 1992-06-17 1992-06-17 パターン形成用導電性組成物及び該組成物を用いたパターン形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH063813A JPH063813A (ja) 1994-01-14
JP3112745B2 true JP3112745B2 (ja) 2000-11-27

Family

ID=15661074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04157953A Expired - Lifetime JP3112745B2 (ja) 1992-06-17 1992-06-17 パターン形成用導電性組成物及び該組成物を用いたパターン形成方法

Country Status (2)

Country Link
US (2) US5560870A (ja)
JP (1) JP3112745B2 (ja)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589108A (en) * 1993-12-29 1996-12-31 Nitto Chemical Industry Co., Ltd. Soluble alkoxy-group substituted aminobenzenesulfonic acid aniline conducting polymers
JP3349843B2 (ja) * 1994-10-12 2002-11-25 富士通株式会社 電離放射線照射用組成物及び電離放射線照射方法
US5583169A (en) * 1995-03-10 1996-12-10 The Regents Of The University Of California Office Of Technology Transfer Stabilization of polyaniline solutions through additives
US6024895A (en) * 1995-08-11 2000-02-15 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Cross-linkable, electrically conductive composition, electric conductor and process for forming the same
US5980784A (en) * 1996-10-02 1999-11-09 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Method for producing soluble conductive polymer having acidic group
EP0837112A3 (en) * 1996-10-15 1998-11-11 Nitto Chemical Industry Co., Ltd. Cross-linkable, electrically conductive composition, electric conductor and process for forming the same
KR100312697B1 (ko) * 1999-11-23 2001-11-05 김순택 액정 표시 장치
JP3456461B2 (ja) * 2000-02-21 2003-10-14 Tdk株式会社 パターニング方法、薄膜デバイスの製造方法及び薄膜磁気ヘッドの製造方法
US6638680B2 (en) 2000-06-26 2003-10-28 Agfa-Gevaert Material and method for making an electroconductive pattern
CN100335970C (zh) * 2000-06-26 2007-09-05 爱克发-格法特公司 制造导电图案用的材料和方法
US6746751B2 (en) 2001-06-22 2004-06-08 Agfa-Gevaert Material having a conductive pattern and a material and method for making a conductive pattern
JP4565534B2 (ja) * 2001-07-19 2010-10-20 昭和電工株式会社 化学増幅型レジスト用難溶化層形成防止材料及び防止方法
DE10244197A1 (de) * 2002-09-23 2004-04-08 Infineon Technologies Ag Zusammensetzung, die eine elektrisch leitfähige Lackschicht bildet und ein Verfahren zur Strukturierung eines Fotoresists unter Verwendung der Lackschicht
EP1700162A2 (en) * 2003-12-23 2006-09-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Wafer with optical control modules in exposure fields
KR100574993B1 (ko) * 2004-11-19 2006-05-02 삼성전자주식회사 포토레지스트용 탑 코팅 조성물과 이를 이용한포토레지스트 패턴 형성 방법
TWI345681B (en) * 2006-02-08 2011-07-21 Showa Denko Kk Antistatic agent, antistatic film and articles coated with antistatic film
JP4964608B2 (ja) * 2006-02-08 2012-07-04 昭和電工株式会社 帯電防止剤、帯電防止膜及び帯電防止膜被覆物品
US20090071693A1 (en) * 2007-08-30 2009-03-19 Mitsui Chemicals, Inc. Negative photosensitive material and circuit board
JP5288108B2 (ja) * 2008-07-10 2013-09-11 日産化学工業株式会社 電子線レジスト上層用帯電防止膜形成組成物
JP5830444B2 (ja) * 2012-07-02 2015-12-09 信越ポリマー株式会社 導電性高分子組成物、該組成物より得られる帯電防止膜が設けられた被覆品、及び前記組成物を用いたパターン形成方法。
KR101968436B1 (ko) * 2012-07-24 2019-04-11 미쯔비시 케미컬 주식회사 도전체, 도전성 조성물, 및 적층체
JP6543928B2 (ja) * 2014-12-24 2019-07-17 三菱ケミカル株式会社 レジストのパターン形成方法
TWI810256B (zh) * 2018-03-15 2023-08-01 日商三菱化學股份有限公司 導電膜及其製造方法、導電體、抗蝕劑圖案的形成方法及積層體
KR20210012290A (ko) 2019-07-24 2021-02-03 삼성전자주식회사 패턴 형성 방법 및 반도체 소자의 제조 방법
JP2024083083A (ja) * 2022-12-09 2024-06-20 信越化学工業株式会社 導電性高分子組成物、被覆品、及びパターン形成方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61159413A (ja) * 1984-11-30 1986-07-19 Polyplastics Co 導電性樹脂複合体の製造方法
US4701390A (en) * 1985-11-27 1987-10-20 Macdermid, Incorporated Thermally stabilized photoresist images
US5006278A (en) * 1987-01-12 1991-04-09 Allied-Signal Solution processible forms of electrically conductive polyaniline and the method of manufacture of electroconductive articles therefrom
US5164465A (en) * 1988-05-13 1992-11-17 Ohio State University Research Foundation Sulfonated polyaniline salt compositions, processes for their preparation and uses thereof
US4959180A (en) * 1989-02-03 1990-09-25 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Colloidal polyaniline
US5198153A (en) * 1989-05-26 1993-03-30 International Business Machines Corporation Electrically conductive polymeric
DE69013078T2 (de) * 1989-07-04 1995-01-26 Fuji Photo Film Co Ltd Elektroleitfähiges Polymer und dieses enthaltendes elektroleitfähiges Material.
US5109070A (en) * 1989-10-19 1992-04-28 Ohio State University Research Foundation Compositions of insulating polymers and sulfonated polyaniline compositions and uses thereof
US5240644A (en) * 1989-12-11 1993-08-31 Milliken Research Corporation Polyaniline dispersion and method for making same

Also Published As

Publication number Publication date
US5721091A (en) 1998-02-24
US5560870A (en) 1996-10-01
JPH063813A (ja) 1994-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3112745B2 (ja) パターン形成用導電性組成物及び該組成物を用いたパターン形成方法
JP3349843B2 (ja) 電離放射線照射用組成物及び電離放射線照射方法
US9418862B2 (en) Method for integrated circuit patterning
JP3287459B2 (ja) 半導体デバイスの製造方法
US8435728B2 (en) Method of slimming radiation-sensitive material lines in lithographic applications
US8119531B1 (en) Mask and etch process for pattern assembly
JP2010529499A (ja) 反射防止ハードマスク組成物およびそれを使用した基板上の材料のパターン化方法
US10747114B2 (en) Blocking layer material composition and methods thereof in semiconductor manufacturing
JP2005115380A (ja) スピンオンarc/ハードマスク用のシリコン含有組成物
US8338086B2 (en) Method of slimming radiation-sensitive material lines in lithographic applications
KR20120073819A (ko) 하드마스크 조성물, 이를 사용한 패턴 형성 방법 및 반도체 집적회로 디바이스의 제조 방법
KR100434133B1 (ko) 중간층리쏘그래피
US8697341B2 (en) Aromatic ring containing polymer, underlayer composition including the same, and associated methods
JP3242568B2 (ja) パターン形成方法
JP2004505319A (ja) 微細電子デバイスの製造方法
US9978594B1 (en) Formation method of semiconductor device structure using patterning stacks
JP2001272788A (ja) 下層膜溶液材料及びこの下層膜溶液材料を用いたパターン形成方法
WO2008075860A1 (en) High etch resistant hardmask composition having antireflective properties, method for forming patterned material layer using the hardmask composition and semiconductor integrated circuit device produced using the method
US7049169B2 (en) Method of fabricating a semiconductor device
TWI851319B (zh) 用於形成半導體裝置的方法
US20230142787A1 (en) Negative tone photoresist for euv lithography
US20230154750A1 (en) Photoresist and Method
KR100434132B1 (ko) 중간층리쏘그래피
JP2506952B2 (ja) 微細パタ―ン形成方法
KR20040055024A (ko) 반도체 소자의 다마신 패턴 형성 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000815

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080922

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080922

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090922

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090922

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922

Year of fee payment: 12