JPH07134418A - 放射線感応性樹脂組成物 - Google Patents
放射線感応性樹脂組成物Info
- Publication number
- JPH07134418A JPH07134418A JP5281337A JP28133793A JPH07134418A JP H07134418 A JPH07134418 A JP H07134418A JP 5281337 A JP5281337 A JP 5281337A JP 28133793 A JP28133793 A JP 28133793A JP H07134418 A JPH07134418 A JP H07134418A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin composition
- poly
- radiation
- sensitive resin
- acid
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Materials For Photolithography (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
E耐性が高く、剥離が容易である新規な放射線感応性樹
脂組成物の提供。 【構成】 ポリ(ジ−t−ブトキシゲルミロキサン)
2.35gと、これのモノマユニット換算の分子量23
4.6に対して0.5mol%(22mg)のトリフェ
ニルスルホニウムトリフレートをMIBK20mlに溶
解し、これを厚さ1.5μmの熱硬化したフォトレジス
ト層上に塗布し、加速電圧20kVの電子線でパターン
を描画、現像し、酸素プラズマエッチング(O2 −RI
E)を行った。次に、観察したところ、高さ1.5μm
の0.3μmのラインアンドスペースの2層レジストパ
ターンが解像されていることが分かった。
Description
用いられるレジストの構成材料として使用可能で、か
つ、光電子ビーム、X線及びイオンビームといった放射
線に感応する新規な放射線感応性樹脂組成物に関するも
のである。
ミクロンオーダーの加工技術が必要になってきている。
このため、例えば、LSIにおけるエッチング工程で
は、高精度でしかも微細な加工が可能なドライエッチン
グ技術が採用されている。
すべき基板をレジストで覆い、このレジストを光や電子
線等を用いてパターニングし、得られたパターンをマス
クとして、反応性ガスプラズマによりエッチングマスク
から露出している基板部分をエッチングする技術であ
る。従って、ドライエッチング技術で用いられるレジス
トは、サブミクロンオーダーの解像力と、十分な反応性
ガスプラズマ耐性とを有する材料で構成されることが必
要となる。
に、被加工基板には高アスペクト比のパターンが形成さ
れるようになっている。このため、レジスト層の膜厚
は、段差の平坦化が図れ、また、加工終了までレジスト
層がエッチングマスクとして維持されるように厚くされ
る傾向がある。その結果、レジストの露光を光で行う場
合は、露光光学系の焦点深度の制約を顕著に受け、ま
た、電子線でレジストに描画する場合は、電子の散乱現
象を顕著に受けてしまう。このため、レジストの解像力
が低下し、単一のレジスト層では基板を所望通りに加工
することが難しくなりつつある。
して、2層レジスト法(2層レジストプロセス)と称さ
れるレジストプロセスが検討されている。これは、基板
段差を平坦化するために、厚いポリマ層(以下、下層と
称する。通常はポリイミドや熱硬化させたフォトレジス
トで構成される。)と、このポリマ層上に形成されたO
2 −RIE耐性を有する薄いフォトレジスト層または電
子線レジスト層(以下、これらを上層と称する。)とを
用いたレジストプロセスである。具体的には、上層が高
解像なパターンを得る役目を担い、この上層のパターン
をマスクとして下層をO2 −RIEによりパターニング
して、基板加工の際のドライエッチングマスクを得る。
従って、上層のレジストとしては、下層よりも高いO2
−RIE耐性を有するものを用いる必要がある。このよ
うな上層のレジストに用いる放射線感応性樹脂組成物の
従来例として、以下に述べるような光によってパターニ
ングされる感光性樹脂組成物があった。
示のもの。これはポリ(アクリロイルオキシメチルフェ
ニルエチルシルセスキオキサン)のような二重結合を有
する樹脂とビスアジドとから成る組成物であり、窒素雰
囲気の下で高感度の紫外線用レジストとして使用可能な
ものであった。
は、光重合開始剤としてポリシランを用いる感光性樹脂
組成物が開示されている。具体的には、2重結合を有す
るポリ(オルガノシロキサン)とドデカメチルシクロヘ
キサシランとからなる組成物が紫外線硬化樹脂として良
好な性質を有することが示されている。
は、光重合開始剤として有機過酸化物を用いた感光性樹
脂組成物が開示されている。具体的には、2重結合を有
するポリ(オルガノシロキサン)と好適な有機過酸化
(例えばペルオキシエステルのようなもの)とを用いた
組成物が、これに紫外線を照射することによって均一な
硬化皮膜と成ることが示されている。
に基づく上層のレジスト用の感光性樹脂組成物として、
以下に述べるようなものもあった。
に開示のもの。これはOFPR−800(東京応化工業
(株)製レジスト)の様な汎用のポジ型フォトレジスト
にポリ(フェニルシルセスキオキサン)およびシス−
(1,3,5,7−テトラヒドロキシ9−1,3,5,
7−テトラフェニルシクロテトラシクロキサンを少量添
加したものである。これは、アルカリ現像できるポジ型
レジストとして使用可能である。
インダとして用いることも検討されている。例えば、特
開昭61−198151号公報には、トリアルキルシリ
ル基を有するノボラック樹脂をジアゾナフトキノン感光
剤と共に用いた。これは、可視光に感度を有するポジ型
レジストとして使用可能である。
性樹脂組成物を2層レジストプロセスの上層レジストと
して使用した場合、以下のような問題点があった。
化反応は酸素によって阻害される。この原理により、光
硬化する感光性樹脂組成物の場合(例えばビスアジドを
光重合開始剤として用いている特開昭61−20030
号公報に開示の感光性樹脂組成物の場合)、露光は窒素
雰囲気中で行わなければ高感度化が図れなかった。この
問題は、光重合開始剤を有機過酸化物で構成している特
開昭55−127023号公報に開示の感光性樹脂組成
物の場合も同様に生じる。従って、これら組成物は、有
機過酸化物を用いることで硬化膜の特性向上は見られる
ものの、硬化のために長い時間が必要であった。
る特公昭60−49647号公報に開示の感光性樹脂組
成物は、この出願の発明者の知見によれば、ビスアジド
を用いた組成物程ではないが、酸素が存在すると高感度
化が阻害される。
中で露光した場合はスループットを高くできず、また、
窒素雰囲気中で露光するためには、窒素をウエハ近傍に
供給するための諸設備が必要になってしまう。
を添加する構成の特開昭61−144639号公報に開
示されている感光性樹脂組成物、また、ポリ(シロキサ
ン9以外のものをバインダとして用いている特開昭61
−198151号公報に開示の感光性樹脂組成物は、添
加するケイ素化合物のケイ素含有率、用いるバインダの
ケイ素含有率が低いため、充分なO2 −RIE耐性を示
さない。
4−17588号において、放射線に対する感度が高
く、かつ、O2 −RIE耐性(耐酸素プラズマ性)が良
好な放射線感応性樹脂組成物を提案している。この組成
物は、数の(7)式に示すように、酸分解性の置換基で
あるt−ブトキシカルボニル基を単量体単位(ユニッ
ト)毎に有するポリ(シロキサン)と、放射線の作用に
よって酸を発生する物質(酸発生剤)とを混合して成
る。
(8)に示すように、放射線の露光および露光後の加熱
によってゲル化されてSiO2 と同等の物質に変換され
る。この変換の反応は触媒的に進むため、露光量は極め
て少なくて済む。このため、この組成物は好感度のレジ
ストとして使用できる。さらに、この組成物から生成さ
れたレジストパターンをそのままエッチングマスクとし
て使用できるという利点がある。
プロセスに用いる場合、基板のエッチングマスクとし
て、通常のレジストパターンと同様に断面の矩形性が要
求される。このため、下層レジストをエッチングする際
には高い異方性が必要となる。そこで、ラジカルによる
横方向のエッチングを抑制するために、比較的低いガス
圧力の下で下側レジストをエッチングする必要がある。
低いガス圧力の下で厚い下層レジストをエッチングする
ため、エッチングに要する時間が長くかかる。その結
果、上層のマスクも多くスパッタエッチングされること
になる。特に、ケイ素のような軽い原子を主成分とする
膜では、かなりの程度物理的にエッチングされてしま
う。その結果、上層のマスクの先細りが生じ、寸法制御
性に問題が生じる原因となる。
トプロセスの場合、上層パターンを形成した後にこの上
層パターンの検査を行い、上層パターンに不良がある場
合は一旦形成した上層パターンを薬液で剥離する。とこ
ろが、ゲル化したレジストはSiO2 を含むため、酸化
剤やアルカリに溶解しない。
ものであり、従って、この発明の目的は、放射線に対し
て高い感度を有し、O2 −RIE耐性が高く、剥離が容
易である新規な放射線感応性樹脂組成物を提供すること
にある。
を図るために、この出願に係る第1の発明の放射線感応
性樹脂組成物(以下、単に組成物とも称する。)によれ
ば、単量体単位毎に、酸の作用により分解するC−O−
Ge結合を有するポリ(ゲルミロキサン)と、放射線の
作用により分解して酸を発生する酸発生剤とを含むこと
を特徴とする。
ン)を下記の(1)式で示される単量体単位および
(2)式で表される単量体単位のうちの少なくとも1種
類の単量体単位の重合体で構成すると良い。(但し、
(1)式および(2)式中のRは、水素、アルキル基、
トリメチル基、t−ブトキシカルボニル基またはアリー
ルメチル基である。)。
によれば、単量体単位毎に、酸の作用により分解するC
−O−Sn結合を有するポリ(スタノキサン)と、放射
線の作用により分解して酸を発生する酸発生剤とを含む
ことを特徴とする。
を下記の(3)式で示される単量体単位および(4)式
で表される単量体単位のうちの少なくとも1種類の単量
体単位の重合体で構成すると良い(但し、(3)式およ
び(4)式中のRは、水素、アルキル基、トリメチル
基、t−ブトキシカルボニル基またはアリールメチル基
である。)。
によれば、単量体単位毎に、酸の作用により分解するC
−O−Ti結合を有するポリ(チタノキサン)と、放射
線の作用により分解して酸を発生する酸発生剤とを含む
ことを特徴とする。
を下記の(5)式で示される単量体単位および(6)式
で表される単量体単位のうちの少なくとも1種類の単量
体単位の重合体で構成したことを特徴とする放射線感応
性樹脂組成物(但し、(5)式および(6)式中のR
は、水素、アルキル基、トリメチル基、t−ブトキシカ
ルボニル基またはアリールメチル基である。)。
タノキサン)およびポリ(チタノキサン)を併せてポリ
マと総称して説明する。
も、放射線が照射された部分(以下、露光部分とも称す
る)において、酸発生剤から酸が生じる。この酸によ
り、照射された部分のポリマの側鎖のC−O結合が切断
される。そして、側鎖の切断されたポリマ同士が縮合す
ることにより、組成物がゲル化する。ゲル化した部分は
現像液に不溶となるので、この発明の各組成物はネガ型
レジストとして使用できる。
も、酸発生剤からの僅かな酸が触媒的に作用することで
ゲル化する。このため、各組成物を露光する際の露光量
は酸発生剤から所望の酸を発生させ得る露光量で良いこ
とになる。従って、この出願に係る各組成物は、特願平
4−17588号において提案された組成物と同等の高
感度なものとなる。
も、その露光部分において、それぞれ、二酸化ゲルマニ
ウム、二酸化スズおよび二酸化チタンと同等の物質(以
下、併せて酸化物と総称する)に変換される。これら酸
化物は、Siよりも原子量の重いGe、SnおよびTi
をそれぞれ含んでいるため、前述のポリ(シロキサン)
より生成されたSiO2 と同等の物質と比べて、O2 −
RIE耐性がより高くなる。
された酸化物は、いずれもSiを含んでいない。このた
め、硫酸/過酸化水素水混合液のような薬液による、レ
ジスト層の剥離が容易となる。
平均分子量の範囲は、500〜100000、より好ま
しくは1000〜50000であることが望ましい。重
量分子量が500よりも小さいと、レジストフィルムが
べとつき、パーティクル(空気中の塵埃等)がフィルム
に付着し易くなる。一方、重量分子量が100000よ
りも大きいと、溶剤に対する溶解性が低下するため、レ
ジストを塗布した際に塗布ムラが生じ易くなる。
なる酸は、第1〜第3の発明の組成物のそれぞれの第2
の成分である酸発生剤から放射線照射による分解生成物
として供給される。この発明の放射線感応性樹脂組成物
において用いられる酸発生剤は強い酸を発生するもので
なければならない。このようなものとして、例えば、下
記の式(I)、(II)に示される各種のスルホニウム
塩、下記の式(III)、(IV)に示される各種のヨ
ードニウム塩、下記の式(V)に示されるスルホン酸エ
ステルを用いることができる。
ば、BF4 、AsF6 、SbF6 、ClO4 、CF3 S
O3 を表し、式(V)中のRは、例えば、下記の式
(A)、(B)に示される基を表す。
は、例えば、みどり化学(株)から供給されるものを使
用することができる。または、文献「ジャーナル・オブ
・ポリマー・サイエンス、ポリマー、ケミストリー・エ
ディション(J.Polymer Science,P
olymer Chem.Ed,).18,2677
(1980)」に記載のJ.Crivero等による方
法で合成することもできる。
は、0.005〜20mol%の範囲であることが望ま
しい。添加量が0.005mol%よりも小さいと、組
成物の放射線に対する感度が低下し、その結果、組成物
の解像度が低下する。一方、添加量が20mol%より
も大きいと、この組成物を含むレジストフィルムの熱安
定性が悪化したり、この組成物を含むレジストを塗布し
た際に塗布ムラが生じ易くなる。
明の組成物からそれぞれ生成される二酸化スズおよび二
酸化チタンはいずれも導電性を示す。例えば、二酸化チ
タンの比抵抗は106 Ω・cm程度と比較的低い。この
ため、第2または第3の発明の組成物を例えば電子線リ
ソグラフィの3層レジストの中間層として用いれば、レ
ジスト層のチャージアップを防止する効果が期待でき
る。その結果、電子線による描画精度を向上させること
が期待できる。
実施例について説明する。尚、以下の説明中で挙げる使
用材料及びその量、処理時間、処理温度、膜厚等の数値
的条件は、この発明の範囲内の好適例にすぎない。従っ
て、この発明はこれら条件のみに限定されるものではな
い。
成物の実施例について説明する。
の式(9)に示すポリ(ジ−t−ブトキシゲルミロキサ
ン)の合成例について説明する。
中で煮沸し、四酢酸ゲルマンに誘導し、これを所定量の
カリウムt−ブトキシドと反応させ、ジアセトキシジ−
t−ブトキシゲルマンを得る。これをトリエチルアミン
存在下で加水分解・重合することによってポリ(ジ−t
−ブトキシゲルミロキサン)を得る。
ン)の合成方法を具体的に説明する。先ず、四塩化ゲル
マン21.4gを酢酸200mlに溶解し、加熱して4
時間還流させる。次に、過剰の酢酸を減圧下に留去し、
残留分をTHF(テトラヒドロフラン)200mlに溶
解する。次に、これを氷冷し、カリウムt−ブトキシド
25.2gを少しずつ加える。このまま2時間攪拌した
後、昇温して室温にする。さらにこのまま2時間反応さ
せる。次に、この溶液にMIBK(メチルイソブチルケ
トン)300mlとトリエチルアミン20.2gを加
え、−20℃の温度に冷却する。これに水18gを滴下
して加える。このまま1時間反応させた後、1時間かけ
て室温まで温度を上げる。次に、これを60℃の温度に
加熱し、4.5時間反応させる。冷却後、反応物を分液
ロートに移して有機物を抽出する。分液ロートの有機層
を洗浄後、乾燥させて溶媒を留去する。次に、残分の有
機物を少量の酢酸エチルに溶解し、n−ヘキサン中に注
入し、白色沈殿を得る。この合成例では、これを真空乾
燥して18.6gのポリ(ジ−t−ブトキシゲルミロキ
サン)を得た。
キサン)をNMRで測定したところ1.2ppmにt−
ブチルのエチルプロトン基に由来するピークが観測され
た。また、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)によ
る分子量測定の結果、重量平均分子量MW は3500、
分子量分散MW /Mn は1.4であった。
層) 先ず、上述の合成例で得たポリ(ジ−t−ブトキシゲル
ミロキサン)2.35gと、これのモノマユニット換算
の分子量234.6に対して0.5mol%(22m
g)のトリフェニルスルホニウムトリフレートをMIB
K20mlに溶解してレジスト溶液を調製する。次に、
この溶液をシリコン基板上に回転塗布する。次に、これ
をホットプレート上にて80℃の温度で1分間ベークす
る。次に、これに加速電圧20kVの電子線でテストパ
ターンを描画する。次に、これを80℃で2分間ベーク
した後、アニソールで現像し、ついでシクロヒキサンで
リンスを行った。得られた試料のパターンをSEMで観
察したところ、0.3μmのラインアンドスペースが解
像できていることが分かった。このときの露光量は1.
50μC/cm2 であった。
認(その1) 上述の評価例(その1)で得た試料を、110℃の温度
に加熱した濃硫酸3:過酸化水素水1の混合液に10分
間浸けた後、純水で10分間洗浄した。洗浄した試料を
光学顕微鏡で観察したところ、試料のシリコン基板上の
パターンが完全に溶解し去っていることが分かった。
認(その2) 上述の評価例(その2)で得た試料を、発煙硝酸に10
分間浸けた後、純水で10分間洗浄した。洗浄した試料
を光学顕微鏡で観察したところ、試料のシリコン基板上
のパターンが完全に溶解し去っていることが分かった。
レジストプロセス) ここでは、上述の合成例で得たポリ(ジ−t−ブトキシ
ゲルミロキサン)2.35gと、これのモノマユニット
換算の分子量234.6に対して0.5mol%(22
mg)のトリフェニルスルホニウムトリフレートをMI
BK20mlに溶解してレジスト溶液を調製する。次
に、この溶液を厚さ1.5μmの熱硬化したフォトレジ
スト層上に回転塗布する。次に、これをホットプレート
上にて80℃の温度で1分間ベークする。次に、これに
加速電圧20kVの電子線でテストパターンを描画す
る。次に、これを80℃で2分間ベークした後、アニソ
ールで現像し、ついでシクロヒキサンでリンスを行っ
た。
素プラズマエッチング(O2 −RIE)を行った。エッ
チング条件は、平行平板型ドライエッチャーで、パワー
密度0.12W/cm2 、酸素流量50sccm、ガス
圧1.5Pa、エッチング時間30分とした。次に、エ
ッチングされたパターンをSEMで観察したところ、高
さ1.5μmの0.3μmのラインアンドスペースの2
層レジストパターンが解像されていることが分かった。
このときの露光量は2.0μC/cm2 であった。
成物の実施例について説明する。
式(10)に示すポリ(ジ−t−ブトキシスタノキサ
ン)の合成例について説明する。
煮沸し、四酢酸スズに誘導し、これを所定量のカリウム
t−ブトキシドと反応させ、ジアセトキシジ−t−ブト
キシスタナンを得る。これをトリエチルアミン存在下で
加水分解・重合することによってポリ(ジ−t−ブトキ
シスタノキサン)を得る。
の合成方法を具体的に説明する。先ず、四塩化スズ2
1.4gを酢酸200mlに溶解し、加熱して4時間還
流させる。次に、過剰の酢酸を減圧下に留去し、残留分
をTHF200mlに溶解する。次に、これを氷冷し、
カリウムt−ブトキシド25.2gを少しずつ加える。
このまま2時間攪拌した後、昇温して室温にする。さら
にこのまま2時間反応させる。次に、この溶液にMIB
K300mlとトリエチルアミン20.2gを加え、−
20℃の温度に冷却する。これに水18gを滴下して加
える。このまま1時間反応させた後、1時間かけて室温
まで温度を上げる。次に、これを60℃の温度に加熱
し、2.5時間反応させる。冷却後、反応物を分液ロー
トに移して有機物を抽出する。分液ロートの有機層を洗
浄後、乾燥させて溶媒を留去する。次に、残分の有機物
を少量の酢酸エチルに溶解し、n−ヘキサン中に注入
し、白色沈殿を得る。この合成例では、これを真空乾燥
して19.6gのポリ(ジ−t−ブトキシスタノキサ
ン)を得た。
サン)をNMRで測定したところ1.2ppmにt−ブ
チルのエチルプロトン基に由来するピークが観測され
た。また、GPCによる分子量測定の結果、重量平均分
子量MW は2400、分子量分散MW /Mn は1.2で
あった。
層) 先ず、上述の合成例で得たポリ(ジ−t−ブトキシスタ
ノキサン)2.81gと、これのモノマユニット換算の
分子量281に対して0.5mol%(22mg)のト
リフェニルスルホニウムトリフレートをMIBK20m
lに溶解してレジスト溶液を調製する。次に、この溶液
をシリコン基板上に回転塗布する。次に、これをホット
プレート上にて80℃の温度で1分間ベークする。次
に、これに加速電圧20kVの電子線でテストパターン
を描画する。次に、これを80℃で2分間ベークした
後、アニソールで現像し、ついでシクロヒキサンでリン
スを行った。得られた試料のパターンをSEMで観察し
たところ、0.3μmのラインアンドスペースが解像で
きていることが分かった。このときの露光量は0.8μ
C/cm2 であった。
キサン)を含む組成物のO2 −RIE耐性の比較例を示
す。
ポリ(ジ−t−ブトキシスタノキサン)を含むレジスト
溶液を調製する。次に、このレジスト溶液をシリコン基
板上に回転塗布する。次に、これをホットプレート上で
80℃の温度で1分間ベークした。次に、これに対して
deepUVをXe−Hgランプを装着したキャノン製
PLA501アライナ(商品名)を用いて1分間露光を
行う。次に、これを80℃で2分間ベークして、膜厚3
80μmの硬化フィルムを得た。この硬化フィルムを試
料Aとする。
1.4のポリ(ジ−t−ブトキシシロキサン)と、これ
のモノマユニット換算の分子量190に対し0.5mo
l%のトリフェニルスルホニウムトリフレートをシクロ
ヘキサノンに溶解してレジスト溶液を調製する。次に、
このレジスト溶液をシリコン基板上に回転塗布してキャ
ストフィルムを作る。以下、試料Aと同様にして膜厚3
20の硬化フィルムを得る。この硬化フィルムを試料B
とする。
れ酸素プラズマエッチングを行う。エッチングに際して
は、日電アネルバ製DEM451(商品名)を用い、酸
素ガス圧力0.5Pa、パワー密度0.16W/cm2
の条件下で2分間エッチングを行った。
Bの膜厚の減少量を測定したところ、減少量は、試料A
では15nm/min、試料Bでは9nm/minであ
った。従って、ポリ(ジ−t−ブトキシスタノキサン)
を含む組成物から生成したエッチングマスクは、ポリ
(ジ−t−ブトキシシロキサン)含むものよりもO2 −
RIE耐性が高いことが分かる。
レジストプロセス) 先ず、上述の評価例と同一の方法により、ポリ(ジ−t
−ブトキシスタノキサン)を含むレジスト溶液を調製す
る。次に、この溶液を厚さ1.5μmの熱硬化したフォ
トレジスト層上に回転塗布する。次に、これをホットプ
レート上にて80℃の温度で1分間ベークする。次に、
これに加速電圧20kVの電子線でテストパターンを描
画する。次に、これを80℃で2分間ベークした後、ア
ニソールで現像し、ついでシクロヒキサンでリンスを行
った。次に、リンスを行ったパターンに対して酸素プラ
ズマエッチング(O2 −RIE)を行った。エッチング
条件は、平行平板型ドライエッチャーで、パワー密度
0.16W/cm2 、酸素流量50sccm、ガス圧
0.8Pa、エッチング時間30分とした。次に、エッ
チングされたパターンをSEMで観察したところ、高さ
1.5μmの0.3μmのラインアンドスペースの2層
レジストパターンが解像されていることが分かった。こ
のときの露光量は2.0μC/cm2 であった。
成物の実施例について説明する。
(11)に示すポリ(ジ−t−ブトキシチタノキサン)
の合成例について説明する。
で煮沸し、四酢酸チタンに誘導し、これを所定量のカリ
ウムt−ブトキシドと反応させ、ジアセトキシジ−t−
ブトキシスタナンを得る。これをトリエチルアミン存在
下で加水分解・重合することによってポリ(ジ−t−ブ
トキシチタノキサン)を得る。
の合成方法を具体的に説明する。先ず、四塩化チタン2
1gを酢酸200mlに溶解し、加熱して4時間還流さ
せる。次に、過剰の酢酸を減圧下に留去し、残留分をT
HF200mlに溶解する。次に、これを氷冷し、カリ
ウムt−ブトキシド25.2gを少しずつ加える。この
まま1時間攪拌した後、昇温して室温にする。さらにこ
のまま2.5時間反応させる。次に、これを冷却後、反
応物を分液ロートに移して有機物を抽出する。分液ロー
トの有機層を洗浄後、乾燥させて溶媒を留去する。次
に、残分の有機物を少量の酢酸エチルに溶解し、n−ヘ
キサン中に注入し、白色沈殿を得る。この合成例では、
これを真空乾燥して18.6gのポリ(ジ−t−ブトキ
シチタノキサン)を得た。
サン)をNMRで測定したところ1.2ppmにt−ブ
チルのエチルプロトン基に由来するピークが観測され
た。また、GPCによる分子量測定の結果、重量平均分
子量MW は2800、分子量分散MW /Mn は1.2で
あった。
層) ここでは、上述の合成例で得たポリ(ジ−t−ブトキシ
チタノキサン)2.1gと、これのモノマユニット換算
の分子量210に対して0.5mol%(22mg)の
トリフェニルスルホニウムトリフレートをMIBK20
mlに溶解してレジスト溶液を調製する。次に、この溶
液をシリコン基板上に回転塗布する。次に、これをホッ
トプレート上にて80℃の温度で1分間ベークする。次
に、これに加速電圧20kVの電子線でテストパターン
を描画する。次に、これを80℃で2分間ベークした
後、アニソールで現像し、ついでシクロヒキサンでリン
スを行った。得られた試料のパターンをSEMで観察し
たところ、0.3μmのラインアンドスペースが解像で
きていることが分かった。このときの露光量は1.3μ
C/cm2 であった。
キサン)を含む組成物のO2 −RIE耐性の比較例を示
す。
ポリ(ジ−t−ブトキシチタノキサン)を含むレジスト
溶液を調製する。次に、このレジスト溶液をシリコン基
板上に回転塗布する。次に、これをホットプレート上で
80℃の温度で1分間ベークした。次に、これに対して
deepUVをXe−Hgランプを装着したキャノン製
PLA501アライナ(商品名)を用いて1分間露光を
行う。次に、これを80℃で2分間ベークして、膜厚3
50μmの硬化フィルムを得た。この硬化フィルムを試
料Aとする。
1.4のポリ(ジ−t−ブトキシシロキサン)と、これ
のモノマユニット換算の分子量190に対し0.5mo
l%のトリフェニルスルホニウムトリフレートをシクロ
ヘキサノンに溶解してレジスト溶液を調製する。次に、
このレジスト溶液をシリコン基板上に回転塗布してキャ
ストフィルムを作る。以下、試料Aと同様にして膜厚3
20の硬化フィルムを得る。この硬化フィルムを試料B
とする。
れ酸素プラズマエッチングを行う。エッチングに際して
は、日電アネルバ製DEM451(商品名)を用い、酸
素ガス圧力0.5Pa、パワー密度0.16W/cm2
の条件下で2分間エッチングを行った。
Bの膜厚の減少量を測定したところ、減少量は、試料A
では15nm/min、試料Bでは10nm/minで
あった。従って、ポリ(ジ−t−ブトキシチタノキサ
ン)を含む組成物から生成したエッチングマスクは、ポ
リ(ジ−t−ブトキシシロキサン)含むものよりもO2
−RIE耐性が高いことが分かる。
キサン)を含む組成物の剥離の容易性の比較例を示す。
加熱した濃硫酸3:過酸化水素水1の混合液に30分間
浸けた後、純水で洗浄した。洗浄した各試料を光学顕微
鏡で観察したところ、試料Aのシリコン基板上のパター
ンが完全に溶解し去っている一方、試料Bのパターンは
完全に残っていることが分かった。
レジストプロセス) 先ず、上述の評価例と同一の方法により、ポリ(ジ−t
−ブトキシチタノキサン)を含むレジスト溶液を調製す
る。次に、この溶液を厚さ1.5μmの熱硬化したフォ
トレジスト層上に回転塗布する。次に、これをホットプ
レート上にて80℃の温度で1分間ベークする。次に、
これに加速電圧20kVの電子線でテストパターンを描
画する。次に、これを80℃で2分間ベークした後、ア
ニソールで現像し、ついでシクロヒキサンでリンスを行
った。次に、リンスを行ったパターンに対して酸素プラ
ズマエッチング(O2 −RIE)を行った。エッチング
条件は、平行平板型ドライエッチャーで、パワー密度
0.16W/cm2 、酸素流量50sccm2 、ガス圧
0.8Pa、エッチング時間30分とした。次に、エッ
チングされたパターンをSEMで観察したところ、高さ
1.5μmの0.3μmのラインアンドスペースの2層
レジストパターンが解像されていることが分かった。こ
のときの露光量は1.5μC/cm2 であった。
て電子線およびdeepUVを用いてこの発明の放射線
感応性樹脂組成物を露光したが、露光に用いる放射線は
電子線等に限られず、X線またはイオンビーム等の他の
放射線でも実施例と同様な効果が得られる。
発明の放射線感応性樹脂組成物は、放射光線が照射され
た部分(露光部分)において、酸発生剤から酸が発生
し、この酸によりその露光部分のポリマのC−O結合が
切断された後、重合によるゲル化により、酸化物とほぼ
同等の物質が生成される。このため、この部分は現像液
に不溶になるので、この放射線感応性樹脂組成物はネガ
型レジストとして使用できる。また、この酸化物は、S
iO2 のSiより原子量の大きな原子(Ge、Snまた
はTi)を含んでいるので、SiO2 よりもO2 −RI
E耐性に優れたレジストが得られる。また、この発明の
組成物より生成された酸化物は、いずれもSiを含んで
いないため、例えばレジスト層の薬液による剥離が容易
となる。
は水銀ランプのdeepUVを光源としてレジストを用
いたリソグラフィーのスループットを低下させることな
く半導体装置の製造に用いることができる。また、この
発明の組成物はアルカリ現像液によって現像できるの
で、現行のレジストプロセスとの整合性も良い。
明の組成物からそれぞれ生成される二酸化スズおよび二
酸化チタンはいずれも導電性を示す。例えば、二酸化チ
タンの比抵抗は106 Ω・cm程度と比較的低い。この
ため、第2または第3の発明の組成物を例えば電子線リ
ソグラフィの3層レジストの中間層として用いれば、レ
ジスト層のチャージアップを防止する効果が期待でき
る。その結果、電子線による描画精度を向上させること
が期待できる。
Claims (12)
- 【請求項1】 単量体単位毎に、酸の作用により分解す
るC−O−Ge結合を有するポリ(ゲルミロキサン)
と、放射線の作用により分解して酸を発生する酸発生剤
とを含むことを特徴とする放射線感応性樹脂組成物。 - 【請求項2】 請求項1に記載の放射線感応性樹脂組成
物において、 前記ポリ(ゲルミロキサン)を下記の(1)式で示され
る単量体単位および(2)式で表される単量体単位のう
ちの少なくとも1種類の単量体単位の重合体で構成した
ことを特徴とする放射線感応性樹脂組成物(但し、
(1)式および(2)式中のRは、水素、アルキル基、
トリメチル基、t−ブトキシカルボニル基またはアリー
ルメチル基である。)。 【化1】 - 【請求項3】 請求項1に記載の放射線感応性樹脂組成
物において、 前記ポリ(ゲルミロキサン)の重量平均分子量が、50
0〜100000の範囲にあることを特徴とする放射線
感応性樹脂組成物。 - 【請求項4】 請求項1に記載の放射線感応性樹脂組成
物において、 前記酸発生剤の前記ポリ(ゲルミロキサン)に対する添
加量が、0.005〜20mol%の範囲にあることを
特徴とする放射線感応性樹脂組成物。 - 【請求項5】 単量体単位毎に、酸の作用により分解す
るC−O−Sn結合を有するポリ(スタノキサン)と、
放射線の作用により分解して酸を発生する酸発生剤とを
含むことを特徴とする放射線感応性樹脂組成物。 - 【請求項6】 請求項5に記載の放射線感応性樹脂組成
物において、 前記ポリ(スタノキサン)を下記の(3)式で示される
単量体単位および(4)式で表される単量体単位のうち
の少なくとも1種類の単量体単位の重合体で構成したこ
とを特徴とする放射線感応性樹脂組成物(但し、(3)
式および(4)式中のRは、水素、アルキル基、トリメ
チル基、t−ブトキシカルボニル基またはアリールメチ
ル基である。)。 【化2】 - 【請求項7】 請求項5に記載の放射線感応性樹脂組成
物において、 前記ポリ(スタノキサン)の重量平均分子量が、500
〜100000の範囲にあることを特徴とする放射線感
応性樹脂組成物。 - 【請求項8】 請求項5に記載の放射線感応性樹脂組成
物において、 前記酸発生剤の前記ポリ(スタノキサン)に対する添加
量が、0.005〜20mol%の範囲にあることを特
徴とする放射線感応性樹脂組成物。 - 【請求項9】 単量体単位毎に、酸の作用により分解す
るC−O−Ti結合を有するポリ(チタノキサン)と、
放射線の作用により分解して酸を発生する酸発生剤とを
含むことを特徴とする放射線感応性樹脂組成物。 - 【請求項10】 請求項9に記載の放射線感応性樹脂組
成物において、 前記ポリ(チタノキサン)を下記の(5)式で示される
単量体単位および(6)式で表される単量体単位のうち
の少なくとも1種類の単量体単位の重合体で構成したこ
とを特徴とする放射線感応性樹脂組成物(但し、(5)
式および(6)式中のRは、水素、アルキル基、トリメ
チル基、t−ブトキシカルボニル基またはアリールメチ
ル基である。)。 【化3】 - 【請求項11】 請求項9に記載の放射線感応性樹脂組
成物において、 前記ポリ(チタノキサン)の重量平均分子量が、500
〜100000の範囲にあることを特徴とする放射線感
応性樹脂組成物。 - 【請求項12】 請求項9に記載の放射線感応性樹脂組
成物において、 前記酸発生剤の前記ポリ(チタノキサン)に対する添加
量が、0.005〜20mol%の範囲にあることを特
徴とする放射線感応性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5281337A JP2981094B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 放射線感応性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5281337A JP2981094B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 放射線感応性樹脂組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07134418A true JPH07134418A (ja) | 1995-05-23 |
JP2981094B2 JP2981094B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=17637706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5281337A Expired - Fee Related JP2981094B2 (ja) | 1993-11-10 | 1993-11-10 | 放射線感応性樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2981094B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006251369A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Rasa Ind Ltd | 多層レジスト中間層形成用塗布液及びこれを用いたパターン形成方法 |
US8428387B2 (en) | 2007-03-06 | 2013-04-23 | Shimadzu Corporation | Edge evaluation method, edge detection method, image correction method, and image processing system |
WO2016035549A1 (ja) * | 2014-09-02 | 2016-03-10 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、レジスト組成物、及び、レジスト膜 |
WO2016035560A1 (ja) * | 2014-09-02 | 2016-03-10 | 富士フイルム株式会社 | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、感活性光線性又は感放射線性膜、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法 |
KR20200005370A (ko) * | 2018-07-06 | 2020-01-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 반도체 레지스트용 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 |
CN110780536A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 三星Sdi株式会社 | 半导体抗蚀剂组合物及使用组合物形成图案的方法及系统 |
US11789361B2 (en) | 2018-07-31 | 2023-10-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Semiconductor resist composition, and method of forming patterns using the composition |
US11789362B2 (en) | 2018-07-31 | 2023-10-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Semiconductor resist composition, and method of forming patterns using the composition |
-
1993
- 1993-11-10 JP JP5281337A patent/JP2981094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006251369A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Rasa Ind Ltd | 多層レジスト中間層形成用塗布液及びこれを用いたパターン形成方法 |
JP4552132B2 (ja) * | 2005-03-10 | 2010-09-29 | ラサ工業株式会社 | 多層レジスト中間層形成用塗布液及びこれを用いたパターン形成方法 |
US8428387B2 (en) | 2007-03-06 | 2013-04-23 | Shimadzu Corporation | Edge evaluation method, edge detection method, image correction method, and image processing system |
WO2016035549A1 (ja) * | 2014-09-02 | 2016-03-10 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、レジスト組成物、及び、レジスト膜 |
WO2016035560A1 (ja) * | 2014-09-02 | 2016-03-10 | 富士フイルム株式会社 | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、感活性光線性又は感放射線性膜、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法 |
JPWO2016035560A1 (ja) * | 2014-09-02 | 2017-05-25 | 富士フイルム株式会社 | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、感活性光線性又は感放射線性膜、パターン形成方法、及び、電子デバイスの製造方法 |
JPWO2016035549A1 (ja) * | 2014-09-02 | 2017-06-08 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、レジスト組成物、及び、レジスト膜 |
US10423068B2 (en) | 2014-09-02 | 2019-09-24 | Fujifilm Corporation | Active-light-sensitive or radiation-sensitive resin composition, active-light-sensitive or radiation-sensitive film, pattern forming method, and method for manufacturing electronic device |
KR20200005370A (ko) * | 2018-07-06 | 2020-01-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 반도체 레지스트용 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 |
CN110780536A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 三星Sdi株式会社 | 半导体抗蚀剂组合物及使用组合物形成图案的方法及系统 |
CN110780536B (zh) * | 2018-07-31 | 2023-05-16 | 三星Sdi株式会社 | 半导体抗蚀剂组合物及使用组合物形成图案的方法及系统 |
US11789361B2 (en) | 2018-07-31 | 2023-10-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Semiconductor resist composition, and method of forming patterns using the composition |
US11789362B2 (en) | 2018-07-31 | 2023-10-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Semiconductor resist composition, and method of forming patterns using the composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2981094B2 (ja) | 1999-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100212933B1 (ko) | 포지티브 레지스트 조성물 | |
US7625687B2 (en) | Silsesquioxane resin | |
JP2659055B2 (ja) | 高感度の乾式現像可能な深uv光用ホトレジスト | |
JP2981094B2 (ja) | 放射線感応性樹脂組成物 | |
JPH05323611A (ja) | 放射線感応性樹脂組成物 | |
JP2726348B2 (ja) | 放射線感応性樹脂組成物 | |
JP3198848B2 (ja) | ポジ型レジスト材料 | |
JP3235388B2 (ja) | ポジ型レジスト材料 | |
JPS63241542A (ja) | レジスト組成物 | |
JP3249194B2 (ja) | 感光性レジスト組成物 | |
JPH07160003A (ja) | 三層レジスト法によるパターン形成方法 | |
JP2667742B2 (ja) | 感光性樹脂組成物 | |
JP3193227B2 (ja) | シリコーン樹脂それを含む組成物、ケイ酸ガラス系無機膜の形成方法 | |
JPH07134416A (ja) | 放射線感応性樹脂組成物 | |
JPS62191849A (ja) | 放射線感応性樹脂組成物 | |
JP3636242B2 (ja) | 化学増幅ポジ型レジスト材料 | |
JP3695486B2 (ja) | 化学増幅ポジ型レジスト材料及びその製造方法 | |
JPH0145610B2 (ja) | ||
JP2725351B2 (ja) | X線レジスト組成物 | |
JPH05117392A (ja) | 有機ケイ素重合体およびレジスト組成物 | |
JPH0829987A (ja) | ポジ型シリコーンレジスト材料 | |
JP2623780B2 (ja) | 有機硅素重合体レジスト組成物 | |
JPH05323613A (ja) | 放射線感応性樹脂組成物 | |
JP3236102B2 (ja) | ポジ型レジスト材料 | |
JPH11282167A (ja) | 感光性組成物 |
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: 19990907 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070917 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090917 Year of fee payment: 10 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090917 Year of fee payment: 10 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |