JPH03102355A

JPH03102355A - 感光性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH03102355A
Application number: JP24121589A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Tsumori; 利郎津守
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1991-04-26

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】［産業上の利用分野］本発明は、感光性樹脂組成物に関し、更に詳し（Ｘ，，
Ｘｔ．Ｘｓはハロゲン原子若しくは水素原子の中から選
ばれ、少なくとも１つは、７％ロゲン原子である。）で示されるｂｉｓ−（ポリハロメチル）一ベンゼンの少
なくとも一種を加えてなることにより、良好なパターン
の形成を可能としたものである。

［従来の技術］近年、半導体集積回路の微細化に伴ない、より短波長な
光リソグラフィーが注目されており、中でもＫｒＰエキ
シマレーザリソグラフィーが特に注目されている。Ｋｒ
Ｆエキシマレーザは、現在半導体集積回路の製造に用い
られている高圧水銀灯のｇ線（４３６ｎｍ）やｉ線（３
６５ｎｍ）に比べて、短波長（２４９ｎｍ）であるので
、より高解像度が期待できる。しかしながら、従来のＫ
ｒＦエキシマレーザリソグラフィーに用いられているレ
ジストは、上記のような短波長の遠紫外領域に大きな吸
収を有し、このままではパターン形成に用いられないと
されている。そこで、ＫｒＦエキシマレーザの発振波長
領域に吸収を有する樹脂としてポリビニルフェノールが
注目され、これを樹脂成分とし、架橋成分としてビスア
ジドを用いた感光性樹脂組成物が遠紫外用レジストとし
て報告されている（Ｔ．目ＡＹＡＮＡＧＩ，ｅｔｃ．ｌ
ＥＥＥ　ＴＲＡＮＳＡＣＴ１０ＮＳ　ＯＮ　ＥＬ｝！Ｃ
ＴＲＯＮ　ＤＥＶＩＣＥＳ，ＶＯＬ．ＨＤ−２２１，Ｎ
Ｏ．１１．ＮＯＶＥＭＢＥＲ　　１９８１）。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、ビスアジドを架橋剤として用いたレジス
トにおいても、架橋成分の遠紫外領域での吸収が大きく
、良好な形状のパターンが得られないという問題点を有
している。

本発明は、このような従来の問題点に着目して創案され
たものであって、ＫｒＦエキシマレーザリソグラフィー
においても良好なパターンを形成し得る感光性樹脂組成
物を得んとするものである。

［課題を解決するための手段］そこで、本発明は、ｐ−ビニルフェノール、又はｐ−ビ
ニルフェノールを主体とする樹脂成分に、λ３（Ｘ＋．Ｘ＊．Ｘｓはハロゲン原子若しくは水素原子の
中から選ばれ、少なくとも１つは、ハロゲン原子である
。）で示されるｂｉｓ−（ポリハロメチル）一ベンゼンの少
なくとも一種を加えてなることを、その解決手段として
いる。

［実施例］以下、本発明に係る感光性樹脂組成物の詳細を実施例に
基づいて説明する。

本発明は、樹脂成分として遠紫外線領域に透明はポリビ
ニルフェノール（ポリヒドロキシスチレン）あるいはヒ
ドロキシスチレン・メタクリル酸メチルの共重合体を用
い、光架橋戊分として、で示されるｂｉｓ−（ボリハロ
メチル）一ベンゼン誘導体を用いる。なお、上記一般式
中Ｘ．，Ｘ＊，Ｘ，はハロゲン原子あるいは水素原子の
中から選ばれ、少なくとも１つはハロゲン原子である。

樹脂成分としてポリビニルフェノールを用いる場合には
、特に遠紫外線領域において透明にするために水素添加
を行なうのが好ましい。この感光性組成物は、ネガ型で
あるため感度を上げるのに分子量４０００以上とするほ
うが望ましい。

また、樹脂成分としてヒドロキシスチレン・メタクリル
酸メチルの共重合体を用いる場合には、メタクリル酸メ
チルの共重合比を上げる程遠紫外線領域の透明度が増す
が、ドライエッチング耐性がこれに伴なって低下するた
め、メタクリル酸メチルの共重合比は５０％よりも上げ
ることは出来ない。

なお、上記した樹脂成分に他の樹脂成分例えばメタクリ
ル酸ポリメチル（ＰＭＭＡ）などを混合してもよい。

（実施例１）水素添加により純度をあげたちのポリビニルフェノール
（分子量４０００，丸善石油化学製）を１０ｇと、で示される１．　３−ｂ　ｆ　ｓ−（｝リクａ口メチル
）ベンゼンを０．５ｇに、エチルセルソルプアセテート
２５ｍ＋２を加え、完全に溶解した後、０．２μｍの細
孔を有するメンブレンフィルタにより濾過したものを塗
布溶液とした。

次に，２００℃で脱水ベーク後へキサメテルジシラザン
で表面疎水処理を行な，た５インチ・シリコンウエハ上
に、前記塗布溶液を回転塗布法によりレジスト層を形成
し、９０℃で１分間ホットプレート上でベーキングする
。このベーキング後のレジスト層の膜厚は１．０μｍで
あった。

次に、このレジスト層が形成されたウエハを、ＫｒＦエ
キシマレーザを光源とする縮小投影露光装置（開口数０
．３７，縮小率５：１）を用いて露光量と焦点を変化さ
せながら露光を行なう。斯るウエハをホットプレート上
で１４０℃．１分間の露光後ベークを行なった後、１．
５％の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液にて浸せ
き法による現像を１２０秒間行ない、水洗後、乾燥を行
なう。

このようにして形成されたパターンの断面をＳＥＭによ
り観察した結果、０．３μｍのラインアンドスペースパ
ターンが、表面の減少がなく良好な形状で形成されてい
ることが判った。なお、この時の露光量は、２１０ｍＪ
／ａｍ”であった。

（実施例２）本実施例は、光架橋成分として、ＣＣＩｓで示される１．４−ｂｉｓ−（｝リクロロメチル）ベン
ゼンを用い、他の条件は実施例ｌと同様とした。

この結果、露光量２５０ｍＪ／ｃｍ”にて０．３μｍの
ラインアンドスペースパターンが良好な形状で形成でき
ることが判った。

（実施例３）本実施例は、光架橋成分として、で示される１．３−ｂｉｓ−（ジブロモメチル）一ベン
ゼンを用い、他の条件は実施例１と同様とした。

この結果、露光量３　２　０　ｍ　Ｊ　／　ｃ　ｍ　”
にて０．３μｍのラインアンドスペースパターンが良好
な形状で形成できることが判った。

（実施例４）樹脂成分としてポリビニルフェノールの代わりに、ヒド
ロキシスチレン・メタクリル酸メチル共重合体（重合比
７：３）を用いた他は実施例１と同様の条件とした。た
だし、現像液の濃度は２．１％に設定した。

この結果、露光量２　７　０　ｍ　Ｊ　／　ｃ　ｍ　”
にて０．３μｍのラインアンドスペースパターンヲ良好
ナ形状で形成できることが判った。

（比較例）ネガ型レジストとして、主成分がフェノール樹脂とアジ
ド化合物であるＲＤ−２０００Ｎ　（日立化成製）を用
いて、他の条件は実施例ｌと同様とした。

この結果、０．３μｍのラインアンドスペースパターン
は、レジストの吸収が大きすぎるため、パターンが倒れ
る現象が見られた。

以上、実施例について説明したが、本発明に係る感光性
樹脂組或物のパターン形成のメカニズムは、ポリハロゲ
ン化物からの遠紫外光によるハロゲンラジカル，ベンジ
ルラジカルの発生と、生じたベンジルラジカルの樹脂成
分のフェノール性水酸基に対するエステル化反応によっ
て架橋反応が進行するためと考えられる。

また、上記実施例に用いた光架橋成分の他、構造式Ｈ　Ｃ　Ｂ　ｒ　ｔ等の−ｂｉｓ−（ポリハロメチル）一ベンゼン誘導体を
用いても勿論よい。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明に係る感光性樹
脂組成物によれば、ＫｒＦエキシマレーザリソグラフィ
ーにおいて良好なパターンを形成できる効果がある。

また、高圧水銀灯のＤｅｅｐ　　ＵＶ（遠紫外光）領域
を用いるリソグラフィー用の材料としても応用が可能と
なる効果がある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ｐ−ビニルフェノール、又はｐ−ビニルフェノー
ルを主体とする樹脂成分に、一般式　 ▲数式、化学式、表等があります▼ （Ｘ＿１、Ｘ＿２、Ｘ＿３はハロゲン原子若しくは水素
原子の中から選ばれ、少なくとも１つは、ハロゲン原子
である。）で示されるｂｉｓ−（ポリハロメチル）−ベンゼンの少
なくとも一種を加えてなることを特徴とする感光性樹脂
組成物。