JPS60117244A - パタ−ン形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技Ｍｋ分野 本発明はパターン形成方法、特に電子線露光用１ノジス
トを用いてポジ形パターンを形成する方法に係る。

従来技術と問題点 サブミク四ンオーダーの微細加工にＪＩりする？ｌｔ子
ＫＬＸ線等を利用するレジストの開発か進められている
。代表的なポジ形電子線レジストであるＰＭＭＡは萬い
解像度を有しているが、感度が低い。そこで、ＰＭＭＡ
を基本として１１ω度を向上させるためにα−位全ｏｊ
Ｊなどの’ｒｌｆ、　−Ｆ　Ｉｆμを引基で１１／ｌ換
したレジスト材料が知られている。しかし、このタイプ
のレジスト材料は電子吸引基の強い作用のためにポジ（
重合体主鎖切断）ルの反応のほかにネガ（重合体分子間
架橋）形の反応も起こり易くなっており、露光量の程度
によっては安定なポジ形レジストではなくなる（解イΦ
度が低下する）という問題がある。

発明の目的 本発明は、以上の如き問題点に鑑み、１盛度（分解効率
）および（高露光量条件下における）解像度、ともに優
れたポジ形レジストパターンの形成を可能にすることを
目的とする。

発明の４’＆成 そして、本発明は、」二記目的を達成するために、α−
位に〒＋Ｌ子吸引性基を有しかつ該α−位に直接結合す
る原子が炭素原子であるアクリルｍエステル誘導体を成
分とする共重合体をレジスト材料として用いる。

このアクリル酸エステル誘導体成分は次の一般式で表わ
すことができる。

−０Ｈ−０− Ｗ ００Ｒ 〔式中、Ｘは一〇Ｈ２Ｙ　（式中、ＹはＦ、ＯＪ、、Ｂ
ｒ、工。

ＮＯ２若しくはＯＮ）、−０ＨＹａ：　（式中、Ｙ′は
Ｆ。

Ｏｆｌ、Ｂｒ若しくは工）、−０Ｙ３’、　−ＯＮ、等
の電子吸引性基であってα−位に直接結合する原子が炭
素原子であるものである；そして Ｒは０．〜Ｃ５、好ましくは０１〜ｏ２のノｋ（電子吸
引基を含んでいてもよい）である。〕ポリマ主鯛の分解
動量を上げるために尋人されたα−位の電子吸引基がα
−位に直接結合する伏Ｉ原子を有することによって７１
子吸引基の存在に基づくポリマ主鎖の架橋が抑制される
ので、このアクリル酸エステル誘導体は分解効率（感度
）が優れかつ高露光量条件下においてもネガ化せず高分
解能を保有する。

このアクリル酸エステル誘導体は一般にはり１独重合体
としては用いず、酸り四ライドその他の単景体との共重
合体として用いる。二元共重合体の代表例としては次の
式で表わされるメタクリル酸り四ライドとの共重合体が
ある。

ｏｏｏａ　ａｏｏｔ 分解効率を上げるためにはｍの割合を大きくする必要が
あるが、感度はｍが４０−５０％で最大になる。従って
、コスト的には三元共重合体が有利である。例えば、メ
タクリル酸メチルあるいはメタクリル酸エチルを加える
（下式）。

〔式中、Ｒ′は０１または０２である。〕これらの共重
合体は単独でポジ形レジストとして優れている。しかし
、これらの共重合体を他の基本重合体の架橋剤として用
いてもよく、それによってレジスト材料としての感度（
実際には解像度）が向上する。

また、アクリル酸系だけのレジスト材料は耐プラズマ性
が劣るので、例えば、α−メチルスチレンなどのベンゼ
ン環を有するＪｌｉ−Ｍ体を１．Ｑｔ、独で用いる共重
合体あるいは架橋形で用いる基本ｒｈ＜合体または架橋
剤に導入して耐プラズマ性を向上させてもよい。

以上の一説明から明らかなよう柿、本発明の方法で用い
るレジスト材料は、「α−位に電子殴り１基を有しかつ
該α−位に直接結合する原子が炭素原子であるアクリル
酸エステル；＋ｉｙ　＞ｒｘ体」を成分とする共重合体
を含有していることが特徴であり、共ａｔ合のその他の
成分か何であるか、あるいはこの共重合体と組み合わせ
る成分のη１１何によってＩ！に！　＞−ｎされるもの
ではない。

このようなレジスト材料を基機上に塗布し、’ｉｌｒ。

子線、Ｘ線等によっ゛Ｃパターン露光し、現Ｍｒする等
の一連のパターン形成処理は常法に従う。

発明の実施例 例１ 下記式； 〔式中ｒ／５＝９５１５、分子量約１８，０００、分散
約２．０〕 を有する重合体９０重量部に対して下記式：〔式中０／
ｐ／（１＝５０／４０／１０、分子量１勺１００．００
０、分散約４．５）　− を有する共重合体１０爪Ｊｉｔ部を架橋剤としてｔ；　
７ＪＩ＋したメチルセルソルブ溶液を作成した。これを
複数個のシリコンウェノ１」−に塗布し、１８０ｉＣＴ
６５分間プリベークし、厚さ１μｍのレジスト膜をそれ
ぞれ形成した。加速電圧２０　ＫｅＶの電子ビームでウ
ェノ・毎に釦（光量を変えて）々ターン露光し、メチル
セロソルブアセテートで現す象した。０７ｐｍのライン
アンドスペースを解像し、感度番まＤＯ＝　６　Ｘ　１
０−’　Ｏ／ｃｒ／Ｉであった。また、露光量１×１０
−’　Ｏ／−までの実験では露光部のネガ化は全く見ら
れなかった。

従来の代表的な架４！ｊ＋形↑Ｕ子線川ポジ形レジスト
では感度り。＝ＩＸ１０　０／′ｃＴｄ捏度、そして１
×１ｏ−’ｃｉ／／ｃｒＩ程度の繕光量がネガ化が生じ
ていたので、本例ではそれより高感度であり、しかもＩ
ｌｊ合体主銅の分解と架イ１！６が起きるｔ舅光ｆｄ幅
もより大きい。

例２　０Ｆ３ □　１ 例１の架橋剤の成分＋０Ｈ２−０−）ｉ　の代り０００
Ｈ３ Ｈ２ＯＮ に＋０Ｈ２−０−→下−を用い、他の条件は同じに薯 ００００２Ｈ５ して例１の処ｊ１１（を繰り返した。

解像度０．７μ７η、１１１ト度り。＝　６　Ｘ　ＩＵ
　０７ｃｒｄ、そしてｌＸ１０　０／ｃｒｌｌでもネガ
化は見られなかった。

例６ α−メチルスチレン／α−トリフルオロメチルアクリレ
ート（下式；式中α／ｈ＝９５１５、分子量３５、ＯＤ
Ｄ、分散約６，０） をメチルセロソルブに溶解したもσ〕をシリコンウェハ
に塗布し、８５Ｃで６０分間プリベークして厚さ１μｍ
のレジスト膜を形成した。例１にお番すると同じ条件で
露光及び現像した。

その結果、解像度０６μｎｒ　％感度り。−１×１［１
−５０／ｃｎｔ、そしてＩ　Ｘ　１０−’　ａ／ａｔ、
でもネガイヒ番ま見られなかった。

例４ 例乙の処理においてα−メチルスチレン／α−トリフル
オロメチルアクリレート９５．５重ｉｔ　翔Ｓ　＆こ対
して４．４′−ジアミドカルコン４．５重態部を添加し
たものをシリコンウエノ１上に塗２ｔｉシ、１８０Ｃで
６０分間プリベークした。その後側６と同じように処理
した。

その結果、ｆｌ’ｌ’　（１２度０．６μｍ　ｓ　献４
度り。＝８Ｘ１０−’ｏ／ｃｒｔＩで、パターンのコン
トラストロファイルが良好であった。１０−’Ｇ／Ｃ〃
Ｉでもネガ化は見られなかった。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明により、感Ｊび
が（！１ｆれかつ＋’ｊ’６　ｉ；？Ｅ光１稜条件ドで
のネガ化を防止した電子線露光ポジ形しジストパ々−ン
の形成が”Ｔ　ｆｉｌ．：、になる。

９−′ｒ許出Ｐ．ｌｆ４人 富士通株式会社 牛ＩＪ′ト出ＦＡＩ代理人 弁Ｊ］１＋士　ｉリ　木　朗 弁理士　西　舘　和　ン ：Ｊｒｌｌ１士内目１幸男 弁理士山口昭之

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. α−位に電子吸引性基を有しかつ該α−位に１（、ｒ接
   結合する原子が炭素原子であるアクリルｍエステル誘導
   体を成分とする共重合体を含有するレジスト材料を用い
   てポジ形パターンを形成する方法。