JPH0635199A - レジスト組成物およびパターン形成方法 - Google Patents
レジスト組成物およびパターン形成方法Info
- Publication number
- JPH0635199A JPH0635199A JP4188262A JP18826292A JPH0635199A JP H0635199 A JPH0635199 A JP H0635199A JP 4188262 A JP4188262 A JP 4188262A JP 18826292 A JP18826292 A JP 18826292A JP H0635199 A JPH0635199 A JP H0635199A
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- Japan
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- resist
- pattern
- polymer
- film
- radiation
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 解像性および感度に優れ、現像時の膨潤の無
いＳｉ含有レジストを提供する。 【構成】 分子中に下記式Ｉで示される構造単位を含む
重合体を主成分とするレジスト組成物。 【化１】 〔上式中、ＲはＳｉ原子を少なくとも１個含むアルキル
シリル基である〕
いＳｉ含有レジストを提供する。 【構成】 分子中に下記式Ｉで示される構造単位を含む
重合体を主成分とするレジスト組成物。 【化１】 〔上式中、ＲはＳｉ原子を少なくとも１個含むアルキル
シリル基である〕
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レジスト組成物および
パターン形成方法に関する。特に、本発明は、半導体装
置の製造技術、特にリソグラフィー技術に関する。
パターン形成方法に関する。特に、本発明は、半導体装
置の製造技術、特にリソグラフィー技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｓｉ含有放射線レジストは主に２層型レ
ジストとして用いられてきており、ポリシロキサン、ポ
リシランやエステル部分にＳｉを含むポリアクリレート
などが用いられてきた。
ジストとして用いられてきており、ポリシロキサン、ポ
リシランやエステル部分にＳｉを含むポリアクリレート
などが用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のＳｉ含有レジス
トは、解像性および感度ともに不十分なものが多い。特
に、解像性の点からいえば、ネガ型のポリシロキサン系
レジストでは現像時の膨潤により得られるパターンの寸
法制御が困難である。
トは、解像性および感度ともに不十分なものが多い。特
に、解像性の点からいえば、ネガ型のポリシロキサン系
レジストでは現像時の膨潤により得られるパターンの寸
法制御が困難である。
【０００４】従って、本発明は、上記の如き従来技術の
問題点を解消するため、解像性および感度ともに十分
で、現像時の膨潤の無いＳｉ含有レジストを提供しよう
とするものである。
問題点を解消するため、解像性および感度ともに十分
で、現像時の膨潤の無いＳｉ含有レジストを提供しよう
とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、分子中に下記式Ｉで示される構造単位を含
む重合体を主成分とするレジスト組成物を提供する。
決するため、分子中に下記式Ｉで示される構造単位を含
む重合体を主成分とするレジスト組成物を提供する。
【化２】 〔上式中、ＲはＳｉ原子を少なくとも１個含むアルキル
シリル基である〕
シリル基である〕
【０００６】本発明では、このレジスト組成物を、光酸
発生剤と混合して用いる。かかる混合物からなるレジス
ト組成物を用いて成膜し、これを放射線露光後、ベーク
し、次いで現像することによりパターン形成を行うので
ある。このポリマーは、５０００〜５０００００の分子
量を有するのが好ましい。
発生剤と混合して用いる。かかる混合物からなるレジス
ト組成物を用いて成膜し、これを放射線露光後、ベーク
し、次いで現像することによりパターン形成を行うので
ある。このポリマーは、５０００〜５０００００の分子
量を有するのが好ましい。
【０００７】
【作用】式Ｉの構造単位を主体としてなるポリ（Ｎ−ア
ルキルシリルマレイミド）系ポリマーは、酸の作用によ
りアルキルシリル基が脱離してＮＨ基に変わることか
ら、かかるポリマーと光酸発生剤との混合物をレジスト
として用いれば、放射線露光とそれに続くベークにより
露光部の極性が変わり、現像できるようになる。露光部
と未露光部の極性は反転しているので、現像液を選ぶこ
とにより、ネガ型にもポジ型にもなり得るし、シャープ
なパターン形状を得ることができる。
ルキルシリルマレイミド）系ポリマーは、酸の作用によ
りアルキルシリル基が脱離してＮＨ基に変わることか
ら、かかるポリマーと光酸発生剤との混合物をレジスト
として用いれば、放射線露光とそれに続くベークにより
露光部の極性が変わり、現像できるようになる。露光部
と未露光部の極性は反転しているので、現像液を選ぶこ
とにより、ネガ型にもポジ型にもなり得るし、シャープ
なパターン形状を得ることができる。
【０００８】また、露光部にはＳｉが含まれなくなるた
め、露光部のエッチレートが極端に大きくなるので、Ｏ
2 プラズマによるドライ現像を行うこともできる。この
場合、レジストは膨潤の影響を受けることがなく、また
光酸発生剤を用いた化学増幅型であるため、非常に高感
度である。
め、露光部のエッチレートが極端に大きくなるので、Ｏ
2 プラズマによるドライ現像を行うこともできる。この
場合、レジストは膨潤の影響を受けることがなく、また
光酸発生剤を用いた化学増幅型であるため、非常に高感
度である。
【０００９】本発明に有用な光酸発生剤は、特に限定さ
れるものではなく、放射線露光およびそれに引き続くベ
ークにより酸を発生する物質であればよい。光酸発生剤
の好ましい具体例としては、下記のものを挙げることが
できる。ヘキサフルオロアンチモントリフェニルスルホ
ニウム
れるものではなく、放射線露光およびそれに引き続くベ
ークにより酸を発生する物質であればよい。光酸発生剤
の好ましい具体例としては、下記のものを挙げることが
できる。ヘキサフルオロアンチモントリフェニルスルホ
ニウム
【化３】 トリス（２，３−ジブロモプロピル）イソシアヌレート
【化４】 ジ（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）スル
ホン
ホン
【化５】 ベンゾイントシレート
【化６】 トリフェニルスルホニウムトリフレート
【化７】 ピロガロールトリメシレート
【化８】 ２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−Ｓ−トリア
ジン
ジン
【化９】 ｐ−トルエンスルホン酸フェニル
【化１０】
【００１０】本発明のレジスト組成物は、放射線露光と
それに続くベーク後、溶液現像してもよく、または酸素
プラズマによる反応性イオンエッチングにより現像する
こともできる。溶液現像を行う場合、現像液として、例
えばイソプロピルアルコールまたはイソブチルアルコー
ルを用いれば、ポジ型パターンを得ることができる。ま
た、１−ペンタノール、メチルイソブチルケトン（ＭＩ
ＢＫ）またはアニソールを用いれば、ネガ型パターンを
得ることができる。
それに続くベーク後、溶液現像してもよく、または酸素
プラズマによる反応性イオンエッチングにより現像する
こともできる。溶液現像を行う場合、現像液として、例
えばイソプロピルアルコールまたはイソブチルアルコー
ルを用いれば、ポジ型パターンを得ることができる。ま
た、１−ペンタノール、メチルイソブチルケトン（ＭＩ
ＢＫ）またはアニソールを用いれば、ネガ型パターンを
得ることができる。
【００１１】また、このレジスト組成物を上層レジスト
として用いて、２層レジストパターンを形成することも
できる。この場合、２層レジストパターンの形成後、こ
のレジスト組成物の膜を剥離するため、全面に放射線を
照射した後または水洗後に、アッシングを行うのがよ
い。
として用いて、２層レジストパターンを形成することも
できる。この場合、２層レジストパターンの形成後、こ
のレジスト組成物の膜を剥離するため、全面に放射線を
照射した後または水洗後に、アッシングを行うのがよ
い。
【００１２】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明をさらに説明す
る。
る。
【００１３】実施例１ （１）ジメチルイソプロピルシリルマレイミドの合成 ナス型フラスコ中で、ベンゼン 155mlとマレイミド５ｇ
を混合し、攪拌しながらトリエチルアミン 7.9mlを滴下
した。さらに、ジメチルイソプロピルクロロシラン 8.9
mlを滴下し、攪拌しながらオイルバス中で２０時間保持
した。その後、反応物を活性アルミナを敷いた桐山ロー
トで濾過し、濾液を濃縮してベンゼンを除去し、減圧蒸
留を行って0.25mmHgで５５〜５７℃の主留分を回収し
た。この主留分はジメチルイソプロピルシリルマレイミ
ドであり、ＮＭＲおよびＩＲのスペクトルにより確認さ
れた。収率は４０％であった。
を混合し、攪拌しながらトリエチルアミン 7.9mlを滴下
した。さらに、ジメチルイソプロピルクロロシラン 8.9
mlを滴下し、攪拌しながらオイルバス中で２０時間保持
した。その後、反応物を活性アルミナを敷いた桐山ロー
トで濾過し、濾液を濃縮してベンゼンを除去し、減圧蒸
留を行って0.25mmHgで５５〜５７℃の主留分を回収し
た。この主留分はジメチルイソプロピルシリルマレイミ
ドであり、ＮＭＲおよびＩＲのスペクトルにより確認さ
れた。収率は４０％であった。
【００１４】（２）ポリジメチルイソプロピルシリルマ
レイミドの合成 上記（１）の操作により得られたジメチルイソプロピル
シリルマレイミドをベンゼンに溶解し、１モル／ｌとし
た。これにジメチルイソプロピルシリルマレイミドに対
して５モル％のアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢ
Ｎ）を混合し、攪拌しながら８０℃のオイルバス中で６
時間保持した。その後、室温に放冷し、反応物を大量の
ヘキサン中に滴下し、沈澱物を濾過により回収し、乾燥
したところ、ポリジメチルイソプロピルシリルマレイミ
ドを３０％の収率で得た。分子量は３００００であっ
た。
レイミドの合成 上記（１）の操作により得られたジメチルイソプロピル
シリルマレイミドをベンゼンに溶解し、１モル／ｌとし
た。これにジメチルイソプロピルシリルマレイミドに対
して５モル％のアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢ
Ｎ）を混合し、攪拌しながら８０℃のオイルバス中で６
時間保持した。その後、室温に放冷し、反応物を大量の
ヘキサン中に滴下し、沈澱物を濾過により回収し、乾燥
したところ、ポリジメチルイソプロピルシリルマレイミ
ドを３０％の収率で得た。分子量は３００００であっ
た。
【００１５】（３）下記式、
【化１１】 を有するポリジメチルイソプロピルシリルマレイミドに
前述のヘキサフルオロアンチモントリフェニルスルホニ
ウムを光酸発生剤としてポリマーに対して１０重量％の
量で混合し、シクロヘキサノンの１０％溶液とした。こ
れを直径４インチのシリコンウエハーにスピンコート
し、８０℃のオーブンで２０分間ベークした。これにＸ
ｅ−Ｈｇランプ光で３０秒間パターンを照射し、その後
100℃のホットプレート上で２０分間ベークした。これ
を平行平板型ＲＩＥ装置によりＯ2 プラズマでエッチン
グしたところ、露光部と未露光部のエッチングレートの
差により、パターンを形成することができた。エッチン
グレートは、未露光部で 200Å／分、露光部で3000Å／
分であった。
前述のヘキサフルオロアンチモントリフェニルスルホニ
ウムを光酸発生剤としてポリマーに対して１０重量％の
量で混合し、シクロヘキサノンの１０％溶液とした。こ
れを直径４インチのシリコンウエハーにスピンコート
し、８０℃のオーブンで２０分間ベークした。これにＸ
ｅ−Ｈｇランプ光で３０秒間パターンを照射し、その後
100℃のホットプレート上で２０分間ベークした。これ
を平行平板型ＲＩＥ装置によりＯ2 プラズマでエッチン
グしたところ、露光部と未露光部のエッチングレートの
差により、パターンを形成することができた。エッチン
グレートは、未露光部で 200Å／分、露光部で3000Å／
分であった。
【００１６】（４）上記（３）の操作において、露光線
源として電子線を用いても同様の結果が得られた。
源として電子線を用いても同様の結果が得られた。
【００１７】（５）上記において、ポリジメチルイソプ
ロピルシリルマレイミドの代わりに下記式、
ロピルシリルマレイミドの代わりに下記式、
【化１２】 を有するポリジメチルｎ−プロピルシリルマレイミドを
用いても同様の結果が得られた。
用いても同様の結果が得られた。
【００１８】実施例２ ホトレジスト（ＮＰＲ：長瀬産業）を直径４インチのシ
リコンウエハーにスピンコートし、２００℃でベークし
て厚さ０．５μｍとした。さらに、ポリジメチルイソプ
ロピルシリルマレイミドに光酸発生剤としてトリス
（２，３−ジブロモプロピル）イソシアヌレート３０％
を添加し、酢酸２−メトキシエチルの１０％溶液とし、
これを乾燥厚さが０．２μｍになるようにスピンコート
した。これを乾燥し、露光し、ベークした後、平行平板
型ＲＩＥ装置によりＯ2 プラズマでエッチングしたとこ
ろ、ポジパターンを形成することができた。また、１−
ペンタノールにより現像し、平行平板型ＲＩＥ装置によ
りＯ2 プラズマ処理したところ、ネガパターンが得られ
た。
リコンウエハーにスピンコートし、２００℃でベークし
て厚さ０．５μｍとした。さらに、ポリジメチルイソプ
ロピルシリルマレイミドに光酸発生剤としてトリス
（２，３−ジブロモプロピル）イソシアヌレート３０％
を添加し、酢酸２−メトキシエチルの１０％溶液とし、
これを乾燥厚さが０．２μｍになるようにスピンコート
した。これを乾燥し、露光し、ベークした後、平行平板
型ＲＩＥ装置によりＯ2 プラズマでエッチングしたとこ
ろ、ポジパターンを形成することができた。また、１−
ペンタノールにより現像し、平行平板型ＲＩＥ装置によ
りＯ2 プラズマ処理したところ、ネガパターンが得られ
た。
【００１９】実施例３ ポリジメチルイソプロピルシリルマレイミドは、加水分
解するため、ポジレジスト用アルカリ現像液ＮＭＤ−３
またはメタノールにより剥離することが可能であった。
解するため、ポジレジスト用アルカリ現像液ＮＭＤ−３
またはメタノールにより剥離することが可能であった。
【００２０】また、ポリジメチルイソプロピルシリルマ
レイミドは、アッシングにより剥離することができた。
例えば、実施例１においては、パターン形成後、Ｘｅ−
Ｈｇランプ光で前面照射し、 100℃のホットプレート上
で２０分間ベークし、平行平板型ＲＩＥ装置によりＯ2
プラズマ処理することにより、アッシングがなされ、ポ
リジメチルイソプロピルシリルマレイミドが剥離され
た。あるいは、パターン形成後、水洗し、乾燥し、次い
で平行平板型ＲＩＥ装置によりＯ2 プラズマ処理するこ
とにより、アッシングがなされ、ポリジメチルイソプロ
ピルシリルマレイミドが剥離された。
レイミドは、アッシングにより剥離することができた。
例えば、実施例１においては、パターン形成後、Ｘｅ−
Ｈｇランプ光で前面照射し、 100℃のホットプレート上
で２０分間ベークし、平行平板型ＲＩＥ装置によりＯ2
プラズマ処理することにより、アッシングがなされ、ポ
リジメチルイソプロピルシリルマレイミドが剥離され
た。あるいは、パターン形成後、水洗し、乾燥し、次い
で平行平板型ＲＩＥ装置によりＯ2 プラズマ処理するこ
とにより、アッシングがなされ、ポリジメチルイソプロ
ピルシリルマレイミドが剥離された。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、解像性がよく、高感度
で、現像時の膨潤の無いＳｉ含有レジストを提供するこ
とができる。
で、現像時の膨潤の無いＳｉ含有レジストを提供するこ
とができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/039 ５０１ 7/26 ５１１ 7124−2Ｈ Ｈ０１Ｌ 21/027
Claims (7)
- 【請求項１】 分子中に下記式Ｉで示される構造単位を
含む重合体を主成分とするレジスト組成物。 【化１】 〔上式中、ＲはＳｉ原子を少なくとも１個含むアルキル
シリル基である〕 - 【請求項２】 さらに光酸発生剤を含む請求項１記載の
レジスト組成物。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のレジスト組成物
を用いて成膜し、これを放射線露光後、ベークし、次い
で現像することを含むパターン形成方法。 - 【請求項４】 現像を溶液中で行うかまたは酸素プラズ
マによる反応性イオンエッチングにより行う請求項３記
載の方法。 - 【請求項５】 前記レジスト膜を上層レジストとして２
層レジストパターンを形成する請求項３または４記載の
方法。 - 【請求項６】 ２層レジストパターンの形成後、前記レ
ジスト膜を剥離するため、全面に放射線を照射した後、
アッシングを行う請求項３〜４のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項７】 ２層レジストパターンの形成後、前記レ
ジスト膜を剥離するため、水洗後、アッシングを行う請
求項３〜４のいずれかに記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4188262A JPH0635199A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | レジスト組成物およびパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4188262A JPH0635199A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | レジスト組成物およびパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0635199A true JPH0635199A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16220601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4188262A Pending JPH0635199A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | レジスト組成物およびパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635199A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100682196B1 (ko) * | 2001-04-13 | 2007-02-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 할로겐 원소를 포함하는 말레이미드계 포토레지스트중합체 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물 |
| WO2007069798A1 (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Samyangems Co., Ltd. | Positive photoresist composition |
| JP2012013812A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Fujifilm Corp | パターン形成方法、化学増幅型レジスト組成物、及び、レジスト膜 |
| JP2013064971A (ja) * | 2011-01-14 | 2013-04-11 | Shin Etsu Chem Co Ltd | パターン形成方法及びこれに用いるレジスト組成物 |
| WO2016208300A1 (ja) * | 2015-06-24 | 2016-12-29 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、積層体、及び、有機溶剤現像用レジスト組成物 |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP4188262A patent/JPH0635199A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100682196B1 (ko) * | 2001-04-13 | 2007-02-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 할로겐 원소를 포함하는 말레이미드계 포토레지스트중합체 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물 |
| WO2007069798A1 (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Samyangems Co., Ltd. | Positive photoresist composition |
| US7514203B2 (en) | 2005-12-16 | 2009-04-07 | Samyangems Co., Ltd. | Positive photoresist composition |
| JP2012013812A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Fujifilm Corp | パターン形成方法、化学増幅型レジスト組成物、及び、レジスト膜 |
| JP2013064971A (ja) * | 2011-01-14 | 2013-04-11 | Shin Etsu Chem Co Ltd | パターン形成方法及びこれに用いるレジスト組成物 |
| US9029064B2 (en) | 2011-01-14 | 2015-05-12 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Patterning process and resist composition |
| WO2016208300A1 (ja) * | 2015-06-24 | 2016-12-29 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、積層体、及び、有機溶剤現像用レジスト組成物 |
| JPWO2016208300A1 (ja) * | 2015-06-24 | 2017-12-07 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、積層体、及び、有機溶剤現像用レジスト組成物 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010327 |