JPH01101311A - Silicon atom-containing ethylenic polymer, composition containing said polymer and method for use thereof - Google Patents

Silicon atom-containing ethylenic polymer, composition containing said polymer and method for use thereof

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JPH01101311A
JPH01101311A JP62258440A JP25844087A JPH01101311A JP H01101311 A JPH01101311 A JP H01101311A JP 62258440 A JP62258440 A JP 62258440A JP 25844087 A JP25844087 A JP 25844087A JP H01101311 A JPH01101311 A JP H01101311A
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resist
polymer
layer
pattern
organic film
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/075Silicon-containing compounds
    • G03F7/0757Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
    • G03F7/0758Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds with silicon- containing groups in the side chains

Abstract

PURPOSE:To obtain an Si-containing ethylenic polymer, having the backbone chain constituted of specific structural units and a specified mol.wt. and capable of forming fine patterns with extremely high sensitivity even to near ultraviolet rays and exhibiting higher resistance to dry etching. CONSTITUTION:An Si atom-containing ethylenic polymer having the backbone chain constituted of structural units expressed by the formula and 3,000-1,000,000mol.wt. The above-mentioned ethylenic polymer is used as a resist composition by adding a bisazide [e.g. 4,4'-diazidochalcone or 2,6-di-(4'- azidobenzal)cyclohexanone] as a photocrosslinking agent in amount of normally 0.1-30wt.% based on the polymer. Alternatively, an organic film and a resist layer having a resist pattern are successively formed on a substrate and the above-mentioned resist layer is formed from the afore-mentioned ethylenic polymer by a method for forming the pattern according to a two-layer structural resist method using the above-mentioned resist pattern as a dry etching mask for the organic film.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はケイ素原子含有エチレン系重合体およびこの重
合体を含むレジスト組成物およびその使用方法に関し、
特に半導体集積回路、磁気バブルメーしり等の微細パタ
ーン形成法に適したケイ素原子含有エチレン系重合体お
よびレジスト組成物およびパターン形成方法に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a silicon atom-containing ethylene polymer, a resist composition containing this polymer, and a method for using the same.
In particular, the present invention relates to a silicon atom-containing ethylene polymer, a resist composition, and a pattern forming method suitable for forming fine patterns in semiconductor integrated circuits, magnetic bubble printing, and the like.

[従来の技術] 集積回路、バブルメモリ素子などの製造において光学的
リソグラフィまたは電子ビームリソグラフィを用いて微
細なパターンを形成する際、光学的リソグラフィにおい
ては基板からの反射波の影響、電子ビームリソグラフィ
においては電子散乱の影響によりレジストが厚い場合は
解像度が低下することが′L[1られている。現像にJ
:す1qら・れだレジストパターンを粘度よく基板に転
写するために、ドライエツチングが用いられるが、高解
像度のレジストパターンを得るために、薄いレジスト層
を使用すると、ドライ:[ツチングによりレジストもエ
ツチングされ基板を加工するための十分な耐性を示ざな
いという不都合さがある。また、段差部においては、こ
の段差を平坦化するために、レシス1−層を厚く塗る必
要が生じ、かかるレジスト層に微細なパターンを形成す
ることは著しく困テ11であるといえる。
[Prior Art] When forming fine patterns using optical lithography or electron beam lithography in the manufacture of integrated circuits, bubble memory devices, etc., in optical lithography, the influence of reflected waves from the substrate, and in electron beam lithography, It has been shown that the resolution decreases when the resist is thick due to the influence of electron scattering. J for development
Dry etching is used to transfer a resist pattern onto a substrate with good viscosity, but when a thin resist layer is used to obtain a high-resolution resist pattern, the dry etching process also removes the resist. It has the disadvantage that it does not have sufficient resistance to etching and processing substrates. Further, in the step portion, it is necessary to apply a thick layer of resist 1 to flatten the step, and it can be said that it is extremely difficult to form a fine pattern on such a resist layer.

かかる不都合さを解決するために三M@造レジストがジ
エイ・エム・モラン(JlM、 Horan)らによっ
てシレーナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド
・テクノロジー(J、 Vacuum 5C1enCe
and rechno+ogy) 、第16巻、162
0ページ(1979年)に提案されている。三層構造に
おいては、第−層(最下層)に厚い有機層を塗布したの
ち中間層としてシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリ
コン膜などのように02を使用するドライエツチングに
おいで蝕刻され難い無機物質材料を形成する。
In order to solve these inconveniences, SanM@-made resists were developed by J.M. Horan et al.
and rechno+ogy), Volume 16, 162
It is proposed on page 0 (1979). In a three-layer structure, a thick organic layer is applied as the third layer (bottom layer), and then an inorganic layer, such as a silicon oxide film, silicon nitride film, or silicon film, which is difficult to be etched by dry etching using 02, is used as an intermediate layer. form a substance material;

しかる後、中間層の上にレジストをスピン塗布し、電子
ビームや光によりレジストを露光、現像する。
Thereafter, a resist is spin-coated onto the intermediate layer, and the resist is exposed and developed using an electron beam or light.

得られたレジストパターンをマスクに中間層をドライエ
ツチングし、しかる後、この中間層をマスクに第−霞の
厚い有機層を02を用いた反応性スパッタエツチング法
によりエツチングする。この方法により簿ρ高解像度の
レジストパターンを厚い有機層のパターンに変換するこ
とが出来る。しかしながら、このような方法においては
第−層を形成した後、中間層を蒸着法、スパッタ法ある
いはプラズマCVD法により形成し、ざらにパターニン
グ用レジストを塗布するため工程が複雑で、かつ長くな
るという欠点がある。
Using the obtained resist pattern as a mask, the intermediate layer is dry-etched, and then, using this intermediate layer as a mask, a thick organic layer is etched by a reactive sputter etching method using 02. This method allows converting a high-resolution resist pattern into a thick organic layer pattern. However, in this method, after forming the first layer, the intermediate layer is formed by vapor deposition, sputtering, or plasma CVD, and the patterning resist is roughly applied, making the process complicated and long. There are drawbacks.

パターニング用レジストがドライエツチングに対して強
ければ、パターニング用レジストをマスクに厚い有機層
をエツチングすることができるので、二層構造とするこ
とができ工程を簡略化することができる。
If the patterning resist is resistant to dry etching, a thick organic layer can be etched using the patterning resist as a mask, resulting in a two-layer structure and simplifying the process.

[発明が解決しようとする問題点] ポリジメチルシロキサンは酸素反応性イオンエッヂング
(02RIE>に対して耐性が著しく優れ、エツチング
レートはほぼ零であることは公知である(ジー エヌ 
テーラ−、ティー エムウォルフ アンド ジエー エ
ム モラン、ジャーナル オブ バキューム サイエン
ス アンドテクノロジー、 19(4)、 872.1
981(G、N、Taylor。
[Problems to be Solved by the Invention] It is known that polydimethylsiloxane has extremely high resistance to oxygen reactive ion etching (02RIE) and has an etching rate of almost zero (G.N.
Taylor, T. M. Wolff and G. M. Moran, Journal of Vacuum Science and Technology, 19(4), 872.1.
981 (G.N.Taylor.

T、H,W’olf and J、H,Horan、 
J、VaCuUm Sci、 andTech、、19
(4)、 872.1981))が、このポリマーは常
温で液状であるので、はこりが付着しゃ1゛り、高解像
度が得にくいなどの欠点がありレジスト材料としては適
さない。
T, H, W'olf and J, H, Horan,
J,VaCuUm Sci,andTech,, 19
(4), 872.1981)) However, since this polymer is liquid at room temperature, it is not suitable as a resist material because it tends to attract flakes and it is difficult to obtain high resolution.

われわれはすでに上記パターニング用レジストとしてト
リアルキルシリルスチレンの単独重合体および共重合体
を提案した[特願昭57−123866号(特開昭59
−15419号公報)、特願昭57i23B65号(特
開昭59−15243号公報)]。しかしこれらの重合
体は遠紫外もしくは電子ビーム露光に対する感度は優れ
ているので遠紫外用もしくは電子ビーム露光用レジメ1
〜としては適しているが、近紫外および可視光の露光に
対しては架橋せず、フォト世レジストとして使用出来な
かった。
We have already proposed trialkylsilylstyrene homopolymers and copolymers as the above-mentioned patterning resists [Japanese Patent Application No. 123866/1983
-15419), Japanese Patent Application No. 57i23B65 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-15243)]. However, these polymers have excellent sensitivity to deep ultraviolet or electron beam exposure, so they are suitable for far ultraviolet or electron beam exposure regime 1.
However, it did not crosslink when exposed to near-ultraviolet and visible light, and could not be used as a photoresist.

また、われわれはすでに上記パターニングの光学露光用
レジストとしてシラン系重合体を提供したく特願昭60
−001636号、特願昭60−001637号)。
In addition, we have already filed a patent application in 1986 to provide a silane polymer as a resist for optical exposure for the above-mentioned patterning.
-001636, Japanese Patent Application No. 60-001637).

しかしここで提供したレジストはシリコン原子濃度が重
合体に対して約10〜13%(−/旧なので下層が厚い
場合、たとえば下層の膜厚が1.5期以上では上記パタ
ーニング用の上層としてドライエツチング耐性は不十分
であった。
However, the resist provided here has a silicon atom concentration of about 10 to 13% (-/old) relative to the polymer, so if the lower layer is thick, for example, if the thickness of the lower layer is 1.5 or more, it can be used as the upper layer for patterning. Etching resistance was insufficient.

本発明の目的は、電子線、X線、遠紫外線、イオンビー
ムあるいはこれらに加えて近紫外線に対しても非常に高
感度で微細パターンが形成でき、しかもドライエツチン
グに対してより強い耐性をもつ重合体、およびそれを含
む組成物、およびその使用方法を提供することにおる。
The object of the present invention is to be able to form fine patterns with extremely high sensitivity to electron beams, X-rays, deep ultraviolet rays, ion beams, or near ultraviolet rays in addition to these, and to have greater resistance to dry etching. An object of the present invention is to provide a polymer, a composition containing the same, and a method for using the same.

゛ [問題点を解決するための手段] 本発明者らは、このような状況に鑑みて研究を続けた結
果、重合体の単量体ユニット中にシリコン原子を2個有
すると共にアリル基を有すると、rIな索による反応゛
[4スバツ、タエッチングに対して極めて強く、厚い右
別膜をエツチングする際のマスクになること、また、電
子線、X線、遠紫外線、イオンビームに対して非常に高
感度であること、さらにビスアジド化合物を添加すると
近紫外線に対しても非常に高感度となることを見出し、
本発明をなすに至った。
゛[Means for solving the problem] As a result of continuing research in view of the above situation, the present inventors have discovered a polymer having two silicon atoms and an allyl group in the monomer unit of the polymer. Then, it is extremely resistant to the reaction caused by the rI wire. We discovered that it has extremely high sensitivity, and that when a bisazide compound is added, it becomes extremely sensitive to near ultraviolet rays.
The present invention has been accomplished.

1なわら本発明は主鎖が下記のIU告小単位構成された
ことを特徴とする分子M 3000〜1000000の
  ′グ°イ索原子含有エヂレン系重合体、 前記ケイ素原子含有エチレン系重合体とビスアジドより
なるレジスト組成物、および基板上に有機膜および所定
のレジストパターンを有するレジスト層を順に形成し、
このレジストパターンを有811Rに対するドライエツ
チングマスクとして用いる2層構造レジスト法によるパ
ターン形成方法において、前記レジスト層が前記ケイ素
原子含有エチレン系重合体またはこの重合体とビスアジ
ドよりなる組成物で形成されていることを特徴とするパ
ターン形成方法である。
1. The present invention is characterized in that the main chain is composed of the following IU small units, and the silicon atom-containing ethylene polymer has a molecule M of 3,000 to 1,000,000. A resist composition made of bisazide, and a resist layer having an organic film and a predetermined resist pattern are sequentially formed on the substrate,
In a pattern forming method using a two-layer resist method in which this resist pattern is used as a dry etching mask for 811R, the resist layer is formed of the silicon atom-containing ethylene polymer or a composition of this polymer and bisazide. This is a pattern forming method characterized by the following.

重合体は一般にネガ型レジストとして用いた場合、高分
子母であれば高感度となるが現像時の膨潤により解像度
を損う。通例、分子量巨万を超えるものは、高い解像性
を期待できない。一方、分子量を小ざくすることは解像
性を向上させるが、感度は分子量に比例して低下して実
用性を失うだけでなく、分子最玉子以下では均一で堅固
な影形成が難しくなるという問題がある。したがってケ
イ素原子含有エチレン系重合体の分子量は3000〜1
000000の範囲のものが適当である。
Generally, when a polymer is used as a negative resist, high sensitivity is obtained if the polymer matrix is used, but resolution is impaired due to swelling during development. Generally, if the molecular weight exceeds 1,000,000, high resolution cannot be expected. On the other hand, reducing the molecular weight improves resolution, but not only does the sensitivity drop in proportion to the molecular weight, making it impractical, but it also becomes difficult to form uniform and solid shadows below the molecular weight. There's a problem. Therefore, the molecular weight of the silicon atom-containing ethylene polymer is 3000-1
A value in the range of 000000 is suitable.

本発明のケイ素原子含有エチレン系重合体は例えば次の
ようにして製造することができる。
The silicon atom-containing ethylene polymer of the present invention can be produced, for example, as follows.

(以下余白) n−ブチルリチウム ヘキサン中、 20℃ (式中、Xは正の整数を表す) 上式で示した様に、本発明の重合体はn−ブチルリチウ
ム(n−BuLi)を用いたアニオン重合法によって多
分散度の小さい、そして低分子量から高分子量の任意の
分子量の重合体を製造することが出来る。
(Space below) n-butyllithium in hexane at 20°C (in the formula, X represents a positive integer) As shown in the above formula, the polymer of the present invention uses n-butyllithium (n-BuLi). Polymers with low polydispersity and arbitrary molecular weights ranging from low to high molecular weights can be produced by anionic polymerization methods.

この重合体は一般の有機溶剤、例えばヘキサン、ベンゼ
ン、クロロホルム、メチルエチルケトンに可溶で、メタ
ノール、エタノールには不溶である。
This polymer is soluble in common organic solvents such as hexane, benzene, chloroform, and methyl ethyl ketone, but insoluble in methanol and ethanol.

本発明におけるレジスト材料はそのままで電子線、X線
、遠紫外線に対して極めて高感度であるが、光架橋剤と
して知られているビスアジドを添加すると紫外線に対し
ても高感度なレジストとなる。本発明で用いられるビス
アジドとしては、4.4°−ジアジドカルコン、2,6
−ジー(4°−アジドベンザル)シクロヘキサノン、2
.6−ジー(4°−アジドベンザル)−4−メチルシク
ロヘキサノン、2.6−ジー(4−アジドベンザル)−
4−ハイドロオキシシクロヘキサノンなどが挙げられる
。光架橋剤の添加量は、過少または過大であると紫外線
に対する感度が低下し、また過大に添加した組成物は0
2のドライエツチングに対する耐性を悪くするので、重
合体に対して0.1〜30車量%加えることが望ましい
The resist material in the present invention is extremely sensitive to electron beams, X-rays, and deep ultraviolet rays as it is, but when bisazide, which is known as a photocrosslinking agent, is added, the resist becomes highly sensitive to ultraviolet rays. The bisazides used in the present invention include 4.4°-diazide chalcone, 2,6
-Z(4°-azidobenzal)cyclohexanone, 2
.. 6-di(4°-azidobenzal)-4-methylcyclohexanone, 2.6-di(4-azidobenzal)-
Examples include 4-hydroxycyclohexanone. If the amount of photocrosslinking agent added is too little or too much, the sensitivity to ultraviolet rays will decrease, and if the amount of photocrosslinking agent added is too much, the composition will be 0.
Since it impairs the resistance to dry etching of No. 2, it is desirable to add 0.1 to 30% by weight based on the polymer.

分子量分布の均一性も解像性に影響を与えることが知ら
れており、多分散度が小ざいほど良好な解像を示す。こ
の点、アニオン重合法から製造される上記の方法は、分
子量分別けずに、直接多分散度の小さい、たとえば1.
2もしくはそれ以下の重合体が得られるので、そのレジ
スト材料は優れた解像性を有する。
It is known that the uniformity of molecular weight distribution also affects resolution, and the smaller the polydispersity, the better the resolution. In this respect, the above-mentioned method of manufacturing from an anionic polymerization method directly produces small polydispersities, such as 1.
Since a polymer of 2 or less is obtained, the resist material has excellent resolution.

[実施例] 次に本発明を実施例によって説明する。[Example] Next, the present invention will be explained by examples.

500dフラスコを乾燥窒素ガスで完全に置換した。マ
グネシウム4.8g(0,2グラム原子)およびエーテ
ル10m1を仕込み、さらに少量の臭化エチルを加えて
マグネシウムを活性化させた。エーテル200rIdl
を加えた後、臭化アリル24.2g(0,2モル)をお
だやかな還流状態で滴下して加えた。滴下終了後、さら
に室温で2時間反応を続けた。別の500rdフラスコ
に1.3−ジクロロテトラメチルジシリルチオエーテル
43.8q (0,2モル)およびエーテル100dを
仕込み、上記で製造したグリニヤール試薬を室温にて滴
下して加えることにより発熱しておだやかな還流状態に
なった。滴下終了後、ざらに4時間室温で反応を続けた
。反応終了後、ろ過し、ろ液の溶媒を減圧下で留出した
。残留物を蒸留して目的化合物を得た。23.3q (
52%)の収量であった。
The 500d flask was completely purged with dry nitrogen gas. 4.8 g (0.2 gram atom) of magnesium and 10 ml of ether were charged and a small amount of ethyl bromide was added to activate the magnesium. Ether 200rIdl
After that, 24.2 g (0.2 mol) of allyl bromide was added dropwise under mild reflux. After the dropwise addition was completed, the reaction was further continued at room temperature for 2 hours. In another 500rd flask, 43.8q (0.2 mol) of 1,3-dichlorotetramethyldisilylthioether and 100d of ether were charged, and the Grignard reagent prepared above was added dropwise at room temperature to cool down the generation of heat. It became a state of reflux. After the dropwise addition was completed, the reaction was continued at room temperature for approximately 4 hours. After the reaction was completed, it was filtered, and the solvent of the filtrate was distilled off under reduced pressure. The residue was distilled to obtain the target compound. 23.3q (
The yield was 52%).

300dフラスコにマグネシウム4.8Cl (0,2
グラム原子)およびテトラヒドロフラン(THE)30
mlを仕込み、少量の臭化エチルを加え加熱した。
Magnesium 4.8Cl (0,2
grams atom) and tetrahydrofuran (THE) 30
A small amount of ethyl bromide was added and heated.

室温に戻した後、臭化ビニル21.4g(0,2モル)
のT HF 50rnl溶液を1時間を要して加えた。
After returning to room temperature, 21.4 g (0.2 mol) of vinyl bromide
A solution of 50 rnl of T HF was added over a period of 1 hour.

ざらに還流状態で4時間反応を続けた後、室温まで冷却
した。別の300rrJiフラスコに原料製造例1で製
造した1−アリル−3−クロロテトラメチルジシリルチ
オエーテル33.7(II (0,15モル)およびT
HF50dを仕込んだ。還流状態にし、上記で製造した
グリニヤール試薬を1時間を要して滴下して加えた。ざ
らに、1時間遠流状態で反応を続けた後、室温まで冷却
した。反応溶液を希11CJl溶液中に投入し、エーテ
ル500dを加えて抽出を行った。エーテル層を硫酸マ
グネシウムで乾燥後、エーテルを留出し、残留物を蒸留
して目的化合物を13C7(40%)得た。
The reaction was continued for 4 hours under rough reflux, and then cooled to room temperature. In another 300rrJi flask, 33.7 (II (0.15 mol)) of 1-allyl-3-chlorotetramethyldisilylthioether prepared in Raw Material Production Example 1 and T
I prepared HF50d. The mixture was brought to reflux and the Grignard reagent prepared above was added dropwise over a period of 1 hour. Roughly, the reaction was continued under a far current state for 1 hour, and then cooled to room temperature. The reaction solution was poured into a dilute 11CJl solution, and 500 d of ether was added to perform extraction. After drying the ether layer with magnesium sulfate, the ether was distilled off, and the residue was distilled to obtain the target compound 13C7 (40%).

実施例1 原料製造例2で合成した単量体およびTHFを水素化カ
ルシウムで予備乾燥した。以下に述べる重合反応はすべ
て高真空下で行った。
Example 1 The monomer synthesized in Raw Material Production Example 2 and THF were pre-dried with calcium hydride. All polymerization reactions described below were performed under high vacuum.

原料製造例2で製造した単量体tigを10(7枝付き
フラスコに仕込み、枝をラバーセプタムで封をし、フラ
スコを高真空ラインに接続した。液体窒素浴で凍結して
から、減圧にし、液体状態に戻した。この操作を4回繰
返して単量体中に含まれる空気を脱気した後、n−ブチ
ルリチウム(1,6、M:ヘキサン中>0.5dを加え
て単量体を完全脱水した。その後、同様の枝付きフラス
コへ蒸留した。T HF 50rdlも同様に脱気、脱
水を行い重合フラスコへ蒸留した。室温にてラバーセプ
タムからミクロシリンジを用いてn−ブチルリチウム(
1,6M :ヘキサン中)80μβを加え、すぐにアセ
トン−ドライアイス浴で冷却させて重合を行った。2時
間後、メタノール1miをシリンジを用いて加え、重合
を停止した後、常圧に戻し、重合体溶液を500 dの
メタノール中に投入した。重合体は白色固体となって析
出し、ろ過して分離した。
The monomer tig produced in Raw Material Production Example 2 was charged into a flask with 10 (7) branches, the branches were sealed with a rubber septum, and the flask was connected to a high vacuum line. After freezing in a liquid nitrogen bath, the mixture was reduced to a vacuum. After repeating this operation four times to degas the air contained in the monomer, n-butyllithium (1,6, M:>0.5d in hexane was added to The body was completely dehydrated.Then, it was distilled into a similar side flask. 50rdl of THF was similarly degassed and dehydrated, and then distilled into a polymerization flask.N-Butyllithium was extracted from a rubber septum at room temperature using a microsyringe. (
1,6M in hexane) was added and immediately cooled in an acetone-dry ice bath to carry out polymerization. After 2 hours, 1 ml of methanol was added using a syringe to stop polymerization, the pressure was returned to normal pressure, and the polymer solution was poured into 500 ml of methanol. The polymer precipitated as a white solid and was separated by filtration.

ざらにベンゼン100dに溶解させ、メタノール50(
7!に投入した。この操作を3回−繰返した後、減圧下
50℃で乾燥した。目的化合物の収量は10.2g(は
ぼ93%)であった。
Roughly dissolve in 100 d of benzene and add 50 d of methanol (
7! I invested in it. After repeating this operation three times, it was dried at 50°C under reduced pressure. The yield of the target compound was 10.2 g (93% yield).

重量平均分子量(MW ) =56,000数平均分子
量(Mn ) =53,000多分散度(Mw/Mn)
= 1.0に の重合体は一つの単位の中にシリコン原子を2個有して
いるためシリコン含有母は重合体全体に対して25.9
%(W/W)となる。
Weight average molecular weight (MW) = 56,000 Number average molecular weight (Mn) = 53,000 Polydispersity (Mw/Mn)
= 1.0 has two silicon atoms in one unit, so the silicon-containing matrix is 25.9% of the total polymer.
% (W/W).

実施例2 実施例1で製造した重合体0.42 gと2,6−ジー
(4°−アジドベンザル)−4−メチルシクロへキリノ
ン0.021CIをキシレン6.0m(に溶解し、十分
撹拌した後、0.2廓のフィルターでろ過し、試料溶液
とした。この溶液をシリコン基板上にスピン塗布(30
00rpm) L、80’C,30分間乾燥を行った。
Example 2 After dissolving 0.42 g of the polymer produced in Example 1 and 0.021 CI of 2,6-di(4°-azidobenzal)-4-methylcyclohequilinone in 6.0 m of xylene and stirring thoroughly, , filtered through a 0.2-μm filter to obtain a sample solution.This solution was spin-coated onto a silicon substrate (30-μm).
00 rpm) L, 80'C, 30 minutes.

紫外線露光装置()IANN 48000S脣(GCA
社製))を用いて、クロムマスクを介して露光を行った
Ultraviolet exposure equipment () IANN 48000S (GCA
Exposure was performed using a chrome mask (manufactured by Co., Ltd.) through a chrome mask.

メチルイソブチルケトン(RI8K)に1分間浸漬して
現像を行った後、イソプロパツールにて1分間リンスを
行った。乾燥したのち、被照射部の膜厚を触針法により
測定した。初期膜厚は0.25庫であった。微細なパタ
ーンを解像しているか否かは種々の寸法のラインアンド
スペースのパターン −を描画し、現像処理によって得
られたレジスト像を光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡で観
察することによって調べた。
After developing by immersing it in methyl isobutyl ketone (RI8K) for 1 minute, it was rinsed with isopropanol for 1 minute. After drying, the film thickness of the irradiated area was measured using a stylus method. The initial film thickness was 0.25 mm. Whether or not fine patterns were resolved was determined by drawing line-and-space patterns of various dimensions and observing the resist images obtained by development using an optical microscope or a scanning electron microscope.

感度曲線からゲル化点CD9 ’)が約0.96秒であ
ることがわかった。紫外線露光でひろく用いられている
フォトレジストであるシプレー社MP−1300(1j
I!n厚)の適正露光量は0.38秒であった。
From the sensitivity curve, it was found that the gel point CD9') was approximately 0.96 seconds. Shipley MP-1300 (1j) is a photoresist widely used in ultraviolet exposure.
I! The appropriate exposure amount for the film (n thickness) was 0.38 seconds.

実施例3 シリコン基板上にノボラック樹脂を主成分とするレジス
ト材料(HP−1300(シプレー社製))を厚さ1.
5IIIn塗布し、250℃において1時間焼きしめを
行った。しかる後、実施例2で調整した溶液をスピン塗
布し、80’Cにて30分間乾燥を行って0.251I
!r1厚の均一な塗膜を得た。この基板を紫外線露光装
置(4800DSW (GCA社製))を用いクロムマ
スクを介して10.0秒露光した。)lIBK/n−B
uOH(50/100V/V)に1分間浸漬して現像を
行ったのち、イソプロパツールにて1分間リンスを行っ
た。この基板を平行平板の反応性スパッタエツチング装
置(アネルバ社製DEN−451>を用い、022se
cm。
Example 3 A resist material (HP-1300 (manufactured by Shipley)) containing novolak resin as a main component was deposited on a silicon substrate to a thickness of 1.
5IIIn was applied and baked at 250° C. for 1 hour. After that, the solution prepared in Example 2 was applied by spin coating and dried at 80'C for 30 minutes to give a coating of 0.251I.
! A uniform coating film with a thickness of r1 was obtained. This substrate was exposed to light for 10.0 seconds through a chrome mask using an ultraviolet exposure device (4800DSW (manufactured by GCA)). )lIBK/n-B
After developing by immersing it in uOH (50/100V/V) for 1 minute, it was rinsed with isopropanol for 1 minute. This substrate was etched using a parallel plate reactive sputter etching device (DEN-451, manufactured by Anelva Corporation).
cm.

3、OPa、 0.16W/cm2の条件で25分間エ
ツチングを行った。走査型電子顕微鏡で観察した結果、
サブミクロンの上層のパターンが下層レジスト材料によ
り正確に転写され、より垂直なパターンが形成されてい
ることがわかった。
Etching was performed for 25 minutes under the conditions of 3. OPa and 0.16 W/cm2. As a result of observation with a scanning electron microscope,
It was found that the submicron upper layer pattern was accurately transferred by the lower layer resist material, forming a more vertical pattern.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明の重合体は1構造単位当り
シリコン原子2個を有しているため、高いシリコン濃度
、すなわち25.9%(W/W)となる。
[Effects of the Invention] As explained above, since the polymer of the present invention has two silicon atoms per structural unit, it has a high silicon concentration, that is, 25.9% (W/W).

そのためレジスト組成物はドライエツチングに対して極
めて強く、2000人程度0膜厚があれば、1.5塵程
度の厚い有機層をエツチングするためのマスクになり得
る。したがって、パターン形成用のレジスト膜は薄くて
よい。また、下地に厚い有機層があると電子ビーム露光
においては近接効果が低減されるため、また光学露光に
おいては反射波の悪影響が低減されるために、高解像度
のパターンが容易に得られる。また他の露光法において
も高解像度のパターンが容易に得られる。
Therefore, the resist composition is extremely resistant to dry etching, and if it has a zero film thickness of about 2000, it can be used as a mask for etching an organic layer as thick as about 1.5 dust. Therefore, the resist film for pattern formation may be thin. Furthermore, a thick organic layer on the base reduces the proximity effect in electron beam exposure, and reduces the adverse effects of reflected waves in optical exposure, making it easy to obtain a high-resolution pattern. Also, high-resolution patterns can be easily obtained using other exposure methods.

さらに本発明の重合体をアニオン重合法により合成した
場合には分子量分布の多分散度が小さいものが得られ、
そのため′前記重合体とビスアジドとの組成物をレジス
トとして用いたとき、得られるパターンの解像度はより
優れたものとなる。
Furthermore, when the polymer of the present invention is synthesized by an anionic polymerization method, a polymer with a small polydispersity of molecular weight distribution can be obtained,
Therefore, when the composition of the above-mentioned polymer and bisazide is used as a resist, the resulting pattern has better resolution.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)主鎖が下記の構造単位で構成されたことを特徴と
する分子量3000〜1000000のケイ素原子含有
エチレン系重合体。 ▲数式、化学式、表等があります▼
(1) A silicon atom-containing ethylene polymer having a molecular weight of 3,000 to 1,000,000, whose main chain is composed of the following structural units. ▲Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼
(2)主鎖が下記の構造単位で構成された分子量300
0〜1000000のケイ素原子含有エチレン系重合体
と、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ビスアジドよりなることを特徴とするレジスト組成物。
(2) Molecular weight 300 with main chain composed of the following structural units
A resist composition characterized by comprising an ethylene polymer containing 0 to 1,000,000 silicon atoms, and ▲numerical formula, chemical formula, table, etc.▼ bisazide.
(3)基板上に有機膜および所定のレジストパターンを
有するレジスト層を順に形成し、このレジストパターン
を有機膜に対するドライエッチングマスクとして用いる
2層構造レジスト法によるパターン形成方法において、
前記レジスト層が、主鎖が下記の構造単位で構成された
分子量3000〜1000000のケイ素原子含有エチ
レン系重合体で形成されていることを特徴とするパター
ン形成方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼
(3) A pattern forming method using a two-layer resist method in which an organic film and a resist layer having a predetermined resist pattern are sequentially formed on a substrate, and this resist pattern is used as a dry etching mask for the organic film,
A pattern forming method characterized in that the resist layer is formed of a silicon atom-containing ethylene polymer having a molecular weight of 3,000 to 1,000,000 and whose main chain is composed of the following structural units. ▲Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼
(4)基板上に有機膜および所定のレジストパターンを
有するレジスト層を順に形成し、このレジストパターン
を有機膜に対するドライエッチングマスクとして用いる
2層構造レジスト法によるパターン形成方法において、
前記レジスト層が、主鎖が下記の構造単位で構成された
分子量3000〜1000000のケイ素原子含有エチ
レン系重合体と、▲数式、化学式、表等があります▼ ビスアジドよりなる組成物で形成されていることを特徴
とするパターン形成方法。
(4) A pattern forming method using a two-layer resist method, in which an organic film and a resist layer having a predetermined resist pattern are sequentially formed on a substrate, and this resist pattern is used as a dry etching mask for the organic film,
The resist layer is formed of a composition consisting of a silicon atom-containing ethylene polymer with a molecular weight of 3,000 to 1,000,000 whose main chain is composed of the following structural units, and a bisazide. A pattern forming method characterized by:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4957989A (en) * 1989-01-27 1990-09-18 Toshiba Silicone Co., Ltd. Vehicle for slow dissolving coating material
CN116041590A (en) * 2021-10-28 2023-05-02 中国石油化工股份有限公司 Organosilicon sulfane catalyst composition, olefin polymerization catalyst, and preparation method and application thereof

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CN116041590B (en) * 2021-10-28 2024-05-07 中国石油化工股份有限公司 Organosilicon sulfane catalyst composition, olefin polymerization catalyst, and preparation method and application thereof

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