サブハ-フミクロンのパタ-ニングが可能なポジ型レジスト高分子材料の開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02555181
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 松田 実 東北大学, 非水溶液化学研究所, 教授 (90006297)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 清樹 チッソ(株), 開発室, 研究員 ; 小野 浩 チッソ(株), 開発室, 主席研究員 ; 東 廣己 チッソ(株), 開発室, 横浜分室長 ; 渡辺 明 東北大学, 非水溶液化学研究所, 助手 (40182901)
• Keywords: ポジ型レジスト / ポリスルホン / ケイ素ポリマ- / 耐ドライエッチング

Research Abstract

1.目的 線幅(line and space;L&S)が0.5ミクロン以下(サブハ-フミクロン)に微細化されたパタ-ンを有し、耐ドライエッチング性のポジ型(分解型)レジスト高分子を設計し、合成して評価し、実用化を目指す。
2.実験 上記の目的を達成するために、-78℃でレドックス触媒系を用いて二酸化硫黄とρートリメチルシリルスチレンの交互共重合物で分子量が百万のものを合成した。この交互共重合物は有機溶剤に可溶でありガラス転移温度は152℃であった。
3.結果 酸素プラズマ耐性を決定したが、3.4nm/minであり、これは熱架橋型ノボラック樹脂のそれに比ベて26倍も遅く、われわれの共重合物のシリル基が大変効果的に作用していることを示している。この結果は二層レジスト法において上層のレジスト高分子として十分使用できることを示す結果である。0.1μmL&Sは加速電圧50kVの電子線を用いた露光を行い、メチルイソブチルケトン/メチルシクロヘキサノンの混合溶液で現像することにより得られた。このレジストを用いてInP上に同様な0.1μmL&Sを形成することができ、これはDFBレ-ザ-のグレ-ティングパタ-ン作製に応用できることを示している。これらのレジストとしての評価実験はアメリカのBellcore社(Bell Communications Research)の機器を用いて行われた。すなわち、Bellcore社から共同研究の申込みを受け、研究合意書を作成し、本研究の共同研究者のチッソ(株)の伊藤氏が滞在して得た結果である。1991年3月5日にSan Joseで開催されたSPIEシンポジウムでこれらの結果を発表したが高い関心を集め、AT&T社とIBM社からも共同開発の申込みがあり、本レジスト高分子の実用化の可能性は高いと思われる。

Research Products

• [Publications] A.S.Gozdz,H.Ono,S.Ito,J.A.Shelburne III,and M.Matsuda: "Evaluation of Poly(ρーtrimethylsilylstyrene and ρーpentamethyldisilylstrene sulfone)s as High Resoluttion Electron Beam Resists" SPlE's 1991 Symposium on Microlithography. 165 (1991)