(57)【要約】【課題】現像液による現像工程が不要なレジスト、およびこのようなレジストを用いたリソグラフィー方法を提供する。【解決手段】被処理体上に、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートおよびポリカプロラクトンからなる群より選択される脂肪族ポリエステルを含有するレジストを塗布し、前記レジストの一部に選択的に紫外線を露光して紫外線照射部のレジストを分解して揮発させ、紫外線未照射部にレジストパターンを残存させることを特徴とするリソグラフィー方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪族ポリエステルを含有することを特徴とするレジスト。
【請求項２】
前記脂肪族ポリエステルは、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン、ポリブチロラクトンなどから選択されることを特徴とする請求項１に記載のレジスト。
【請求項３】
被処理体上に、脂肪族ポリエステルを含有するレジストを塗布し、
前記レジストの一部に選択的に紫外線を露光して紫外線照射部のレジストを分解して揮発させ、紫外線未照射部にレジストパターンを残存させる
ことを特徴とするリソグラフィー方法。
【請求項４】
前記脂肪族ポリエステルは、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン、ポリブチロラクトンなどから選択されることを特徴とする請求項３に記載のリソグラフィー方法。
【請求項５】
紫外線源として真空紫外ランプを用い、前記レジストに波長２００〜０．２ｎｍの紫外線を照射することを特徴とする請求項３に記載のリソグラフィー方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脂肪族ポリエステルを含有するレジスト、およびこのレジストを用いたリソグラフィー方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日のマクロエレクトロニクスを支える半導体デバイスは、集積度を驚異的な速度で向上させてきたが、その進展の原動力になっているのが、（マイクロ）リソグラフィーとよばれる微細加工技術である。リソグラフィーはもともとは印刷製版用に開発されたが、今日ではマイクロエレクトロニクスに欠くことのできない技術となっている。この微細加工技術において、重要な役割を果たしているのが、レジストとよばれる高分子を主体とした感光性・感放射線性材料である。
【０００３】
現状で主流となっているポジ型レジストは、フェノール系のアルカリ可溶性樹脂と、キノンジアジド系化合物からなる感光性成分とを含有するものである（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
従来のポジ型レジストは、露光後にアルカリ水溶液（たとえばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド）のような現像液によって現像を行い、パターン形成している。しかし、こうした現像工程は、製品歩留りの低下や製造コストの上昇の原因となっていた。
【特許文献１】特許第３３６９４７１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、現像液による現像工程が不要なレジスト、およびこのようなレジストを用いたリソグラフィー方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るレジストは、脂肪族ポリエステルを含有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の態様に係るリソグラフィー方法は、被処理体上に、脂肪族ポリエステルを含有するレジストを塗布し、前記レジストの一部に選択的に紫外線を露光して紫外線照射部のレジストを分解して揮発させ、紫外線未照射部にレジストパターンを残存させることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、前記脂肪族ポリエステルは、たとえばポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン、ポリブチロラクトンなどから選択される。
【０００９】
本発明のリソグラフィー方法においては、たとえば紫外線源として真空紫外ランプを用い、前記レジストに波長２００〜０．２ｎｍの紫外線を照射することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、脂肪族ポリエステルを含有するレジストを用いることにより、現像液による現像工程を行うことなく、紫外線露光のみで所望のレジストパターンを形成することができるので、製品歩留りを向上し、製造コストを低減することが期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態をより詳細に説明する。  
本発明において用いられる脂肪族ポリエステルとは主鎖がエステル結合（−ＣＯＯ−）とアルキル基からなるポリエステルであり、その例として、ポリ乳酸（以下、ＰＬＬＡと略す場合がある）、ポリブチレンサクシネート（以下、ＰＢＳと略す場合がある）、ポリカプロラクトン（以下、ＰＣＬと略す場合がある）、ポリバレロラクトン、ポリブチロラクトンなどが挙げられる。ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートまたはポリカプロラクトンは、その加水分解性を利用して、生分解性ポリマーや医用材料として応用されている。ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）を下記化学式（１）に、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）を下記化学式（２）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）を下記化学式（３）にそれぞれ示す。
【化１】
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本発明は、これらのポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリカプロラクトンなどの脂肪族ポリエステルに、紫外線、特に波長２００〜０．２ｎｍの真空紫外線（ＶＵＶ）を照射すると、エステル結合を含む主鎖が分解して紫外線照射部が揮発し、紫外線未照射部がパターンとして残存することを見出すことによりなされたものである。
【００１２】
図１（ａ）および（ｂ）を参照して、本発明に係る脂肪族ポリエステルを含有するレジストを用いたリソグラフィー方法を説明する。まず、図１（ａ）に示すように、被処理体１の表面に脂肪族ポリエステルを含有するレジスト膜２を被覆する。次に、図１（ｂ）に示すように、レジスト膜２上にマスク３を設置し、マスク３を通して紫外線を照射して選択露光する。その結果、紫外線照射部のレジスト膜２は分解して揮発し、紫外線未照射部にレジストパターン２’が残存する。この露光工程では、紫外線源として真空紫外ランプを用い、波長２００〜０．２ｎｍの紫外線（いわゆる真空紫外線、ＶＵＶ）を照射することが好ましい。真空紫外線（ＶＵＶ）を照射する際には、雰囲気を真空にすることがより効果的である。
【００１３】
このように、本発明のリソグラフィー方法では、現像液による現像工程を行う必要がないので、製品歩留りを向上し、製造コストを低減することが期待できる。
【００１４】
（実施例）
以下、ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）またはポリカプロラクトン（ＰＣＬ）をレジストとして用いた例を説明する。
【００１５】
１０ｍｇのＰＬＬＡ、ＰＢＳ（昭和高分子製、ＴＢ１７０５２Ｃ）またはＰＣＬを、それぞれ１ｍＬのクロロホルムに溶解し、レジスト溶液を調製した。これらの溶液を、それぞれ１３ｍｍφ×１ｍｍのＧｅ板上に、５００ｒｐｍ、３０秒間の条件でスピンコーティングして膜厚約０．１μｍのレジスト膜を成膜した。
【００１６】
真空紫外（ＶＵＶ）ランプとして、ハリソン東芝ライティング社製、キセノンエキシマランプを用いた。図２にＶＵＶランプの標準分光スペクトルを示す。このランプから発せられるＶＵＶ光の主な波長は１７２ｎｍである。
【００１７】
ＰＬＬＡまたはＰＢＳからなるレジストを成膜した基板の表面とＶＵＶランプの管壁との距離を約２ｍｍに設定し、ＶＵＶ光を３０秒、６０秒、９０秒または１２０秒照射した。
【００１８】
これらの試料についてＩＲスペクトル測定を行った。ＩＲ分光器として、ＪＡＳＣＯ製、ＦＴ−ＩＲ４６０を用いた。
【００１９】
図３に各照射時間でのＰＬＬＡのＩＲスペクトルを示す。図４に各照射時間でのＰＢＳのＩＲスペクトルを示す。図３、図４のいずれでも、照射時間が長くなるほど、１７００ｃｍ-1付近における主鎖のエステル結合に含まれるＣ＝Ｏ基に由来するピークが著しく減少している。また、１１００から１３００ｃｍ-1におけるエステル結合のＣ−Ｏ−Ｃの伸縮振動に由来するピークも消失している。図示しないが、ＰＣＬのＩＲスペクトルでも図３および図４と同様にエステル結合に由来するピークが消失する。
【００２０】
エステル結合のピーク強度ＩCOORの時間変化は、いずれのポリマーでも下記式
ＩCOOR＝Ｃ0ｅ-kt
で表わされることがわかっている。ここで、ｋは速度定数である。図５に、ＰＬＬＡ、ＰＢＳおよびＰＣＬの３種のポリマーについて、エステル結合のピーク強度の対数ｙと時間ｘとの関係を図示し、速度定数ｋを求めた結果を示す。その結果、速度定数ｋの概略値は、ＰＣＬで−６．３×１０-2、ＰＬＬＡで−１．６×１０-2、ＰＢＳで−２．８×１０-2となり、ＰＣＬが分解しやすいことがわかった。
【００２１】
次に、ＰＬＬＡからなるレジストを成膜した基板上に、石英ガラス製のフォトマスク（大日本印刷製、２−ＧＯＦＭＬ−１）を載せ、ＶＵＶ光を３０秒間照射した。このフォトマスクは、ライン幅４０μｍ、ライン間スペース２０６μｍのパターンを有する。この試料を、ＫＥＹＥＮＣＥ製、ＶＨ−Ｚ４５０顕微鏡で観察した。
【００２２】
その結果、ＶＵＶ照射部にはレジストは観察されず、ＶＵＶ未照射部にレジストのラインパターンを形成することができた。このレジストパターンのライン幅は約３８μｍであり、マスク上のライン幅より２μｍほど細くなっていた。これは、入射光と基板からの反射光との干渉によって生じる定在波の影響によるものと考えられ、たとえばレジスト下に反射防止膜（ＡＲＣ）を塗布することにより防止することができる。
【００２３】
次いで、ＰＬＬＡからなる膜厚約１．２μｍのレジストを成膜した基板上に、所定のパターンを有するフォトマスクを載せ、ＶＵＶ光を３０秒間照射した。このフォトマスクは、それぞれ幅５００μｍのスペースを挟んで、幅が１０００μｍ、５００μｍ、２５０μｍおよび１２５μｍのラインが形成されたパターンを有する。図６に、露光後のレジストパターンをプロフィロメータによって測定した結果を示す。この図から明らかなように、マスク上のスペースを通してＶＵＶが照射された幅５００μｍの部分のレジストが除去され、ＶＵＶ未照射部に上述したそれぞれのラインに相当する幅を有するレジストパターンが残存している。
【００２４】
なお、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）およびポリカプロラクトン（ＰＣＬ）も、上述したポリ乳酸（ＰＬＬＡ）と同様にリソグラフィー方法に適用することができる。また、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）と同様の構造を有する、ポリバレロラクトンおよびポリブチロラクトンでも同様の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るリソグラフィー方法を示す断面図。
【図２】本発明の実施例において用いられたＶＵＶランプの標準分光スペクトルを示す図。
【図３】ＶＵＶ光の照射時間に応じたＰＬＬＡのＩＲスペクトルを示す図。
【図４】ＶＵＶ光の照射時間に応じたＰＢＳのＩＲスペクトルを示す図。
【図５】ＰＬＬＡ、ＰＢＳおよびＰＣＬの３種のポリマーについて、エステル結合の消失に関する速度定数の変化を示す図。
【図６】露光後のレジストをプロフィロメータで測定した結果を示す図。
【符号の説明】
【００２６】
１…被処理体、２…レジスト膜、２’…レジストパターン、３…マスク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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