JPS58153931A - 放射線および光感応性有機高分子材料 - Google Patents
放射線および光感応性有機高分子材料Info
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- JPS58153931A JPS58153931A JP3636082A JP3636082A JPS58153931A JP S58153931 A JPS58153931 A JP S58153931A JP 3636082 A JP3636082 A JP 3636082A JP 3636082 A JP3636082 A JP 3636082A JP S58153931 A JPS58153931 A JP S58153931A
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- JP
- Japan
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- resist
- radiation
- rays
- irradiation
- synthesis example
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
- G03F7/0754—Non-macromolecular compounds containing silicon-to-silicon bonds
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体素子、磁気バブルメモリ素子、集積励
路轡の展進に必畳な微細パターン形成に好適な電子線、
X線、イオンビーム等の放射線および光に高い感応性を
示すポジ彫放射纏および光感応性有機高分子材料に関す
る。
路轡の展進に必畳な微細パターン形成に好適な電子線、
X線、イオンビーム等の放射線および光に高い感応性を
示すポジ彫放射纏および光感応性有機高分子材料に関す
る。
半導体素子、集積鴎路勢の゛電子部品の製作にはフォト
エツチングによる微細加工技術が用いられている。例え
ばシリコン単結晶クエへなどにフォトレジスト層をメビ
ンコーティングにより形成させ、その上に所望のパター
ンをもつマスクを重ね、露光、現俸、リンスなどを行な
い画像形成後、エツチングにより数声諷輻の總形成や1
あけを行なっている。上記黴細加工技1rにおいて、製
品の精度は、大部分が使用されるフォトレジストの性能
、例えば基板上での解像力光感応性の程度、基板との接
着性あるいは耐工、チンダ性などに左右される。
エツチングによる微細加工技術が用いられている。例え
ばシリコン単結晶クエへなどにフォトレジスト層をメビ
ンコーティングにより形成させ、その上に所望のパター
ンをもつマスクを重ね、露光、現俸、リンスなどを行な
い画像形成後、エツチングにより数声諷輻の總形成や1
あけを行なっている。上記黴細加工技1rにおいて、製
品の精度は、大部分が使用されるフォトレジストの性能
、例えば基板上での解像力光感応性の程度、基板との接
着性あるいは耐工、チンダ性などに左右される。
フォトレジス)Kは露光部分が不溶化するネiIy#レ
ジス、トと、露光部分が不溶化するポジ形レジストがあ
る。ネガ$7*トレジストは一般に、光感応性が高く、
基板との接着性、耐エツチング性などに優れているが、
基板としてアル建具りム、り田ムなどの光沢性金属を用
いた場合などでは、とくにハレーションによる画一の乱
れを生じるため、41殊な条件下でもS〜5μmの一幅
を形成するのが実用的に@度であり、解像力の点で劣っ
ている。また、ネガ浄7オFレジストは露光部分が不溶
化するために、ゴミ等がレジストに付着した場合、そこ
では不溶化反応が起こらず、レジストに欠陥が発生し、
製品の歩留りを低下させる大きな原因となりた。これに
対し、ポジ形フォシレジストは上記した解偉力の点では
優れた性質を示し、比較的容易に2〜3μ農のlI@の
画像を得ることができるが、従来のポジ形しジメ)では
酸、アルカリなどのエツチングi[K対しての抵抗力に
劣り、エツチング後に安定した微細パターンを得ること
が極めて困難でありた。
ジス、トと、露光部分が不溶化するポジ形レジストがあ
る。ネガ$7*トレジストは一般に、光感応性が高く、
基板との接着性、耐エツチング性などに優れているが、
基板としてアル建具りム、り田ムなどの光沢性金属を用
いた場合などでは、とくにハレーションによる画一の乱
れを生じるため、41殊な条件下でもS〜5μmの一幅
を形成するのが実用的に@度であり、解像力の点で劣っ
ている。また、ネガ浄7オFレジストは露光部分が不溶
化するために、ゴミ等がレジストに付着した場合、そこ
では不溶化反応が起こらず、レジストに欠陥が発生し、
製品の歩留りを低下させる大きな原因となりた。これに
対し、ポジ形フォシレジストは上記した解偉力の点では
優れた性質を示し、比較的容易に2〜3μ農のlI@の
画像を得ることができるが、従来のポジ形しジメ)では
酸、アルカリなどのエツチングi[K対しての抵抗力に
劣り、エツチング後に安定した微細パターンを得ること
が極めて困難でありた。
また、半導体素子や集積囲路などにおいては集積書度の
増大とともに配線が多層化される傾向にある。従来、多
層配線構造を有する半導体素子や集積回路においては、
・所定の位置に各導体層間を接続するための廖が−けら
れた保護絶縁層が設置され、この被膜には気相成長法あ
るいは高周波スバ、タリンダ法により【被着された二酸
化シリコン膜が使用されていた。しかし二酸化シリコン
膜にはピンホールが発生しやすいとか、あまり厚く堆積
したり、大面積に被着すると、基板との熱膨張係数との
葺により発生する内部応力に抗しきれず亀裂が生ずるな
どの欠点があった。そこで、辺部、二酸化シリコン膜に
かわり【ボリイ電ド稠脂などの高分子材料を用いて多層
配線構造体を製造するようになりつつある。ところで、
このポリイミド樹脂絶縁層の所定の位置に各導体層間の
接続のための塵を設置すると鎗には、周知の写真食刻技
術で行ない、所定の位置のポリイミド樹脂絶縁層はヒド
ラジンヒトラード系有機溶媒によりエツチングしている
。この写真食刻技術で用いられるフォトレジストとして
は、上記したように従来のポジ形レジストが千、チング
ーEK対する0、耐性に:l、:、を 劣るため使用できず、ネガ形レジストたとえば感光成分
とし【ビス”アジド化合物を含む環化ゴム系レジストが
使用されていた。しかし、ネガ形レジストは露光部分が
不溶化するため、ゴミ等がレジスト上に付着するとレジ
スト欠陥が発生し、ボリイζド樹脂絶縁層にピンホール
が生じて導体間で短絡不要に盃るものが発生し、実用±
極めて不都舎であった。そのために、上記エツチング液
に浸漬しても変化しない耐溶剤性の優れたポジ形レジス
トの一発が強く望まれていた。
増大とともに配線が多層化される傾向にある。従来、多
層配線構造を有する半導体素子や集積回路においては、
・所定の位置に各導体層間を接続するための廖が−けら
れた保護絶縁層が設置され、この被膜には気相成長法あ
るいは高周波スバ、タリンダ法により【被着された二酸
化シリコン膜が使用されていた。しかし二酸化シリコン
膜にはピンホールが発生しやすいとか、あまり厚く堆積
したり、大面積に被着すると、基板との熱膨張係数との
葺により発生する内部応力に抗しきれず亀裂が生ずるな
どの欠点があった。そこで、辺部、二酸化シリコン膜に
かわり【ボリイ電ド稠脂などの高分子材料を用いて多層
配線構造体を製造するようになりつつある。ところで、
このポリイミド樹脂絶縁層の所定の位置に各導体層間の
接続のための塵を設置すると鎗には、周知の写真食刻技
術で行ない、所定の位置のポリイミド樹脂絶縁層はヒド
ラジンヒトラード系有機溶媒によりエツチングしている
。この写真食刻技術で用いられるフォトレジストとして
は、上記したように従来のポジ形レジストが千、チング
ーEK対する0、耐性に:l、:、を 劣るため使用できず、ネガ形レジストたとえば感光成分
とし【ビス”アジド化合物を含む環化ゴム系レジストが
使用されていた。しかし、ネガ形レジストは露光部分が
不溶化するため、ゴミ等がレジスト上に付着するとレジ
スト欠陥が発生し、ボリイζド樹脂絶縁層にピンホール
が生じて導体間で短絡不要に盃るものが発生し、実用±
極めて不都舎であった。そのために、上記エツチング液
に浸漬しても変化しない耐溶剤性の優れたポジ形レジス
トの一発が強く望まれていた。
また、上述したよ5に、従来、半導体素子、磁気バブル
メモリ素子、集−回路部の電子部品を製造するためのパ
ターン形成法としては、紫外線または可視光−に感応す
るフォトレジストを利用する方法が幅広く実用化されて
いるが、辺部、半導体素子等の高密度化、高集蒙化を計
る目的で、1μ賜以下の幅のパターンを形成する方法が
要求され【いる。しかし、上記した光を使用する方法で
は、光の固有な性質である、回折、散乱および干渉等に
より、1μ論以下の幅のパターンを精度よく形成するこ
とは極めて困難であり、同時に歩留りの低下も着しく、
紫外線または可視光線を使用する方法は、1μ凰以下の
幅のパターンを形成する方法としては不適であった。
メモリ素子、集−回路部の電子部品を製造するためのパ
ターン形成法としては、紫外線または可視光−に感応す
るフォトレジストを利用する方法が幅広く実用化されて
いるが、辺部、半導体素子等の高密度化、高集蒙化を計
る目的で、1μ賜以下の幅のパターンを形成する方法が
要求され【いる。しかし、上記した光を使用する方法で
は、光の固有な性質である、回折、散乱および干渉等に
より、1μ論以下の幅のパターンを精度よく形成するこ
とは極めて困難であり、同時に歩留りの低下も着しく、
紫外線または可視光線を使用する方法は、1μ凰以下の
幅のパターンを形成する方法としては不適であった。
これに対処し【、最近、紫外線または可視光−を使用し
て微細加工を施す写真食刻技術に代って、たとえば、電
子線、X線、イオンビーム等の高エネルギーの放射線を
用いるリソグラフィ技術が一発、研究され、これに伴な
って上記した放射線に対して感応性を示す材料が種々検
討されている。なかでも放射線の照射によって高分子鎖
の切断反応を誘起して、その被照射部分が現像液に可*
*となるポジ形放射總感応性有機高分子材料、たとえば
、ポリメタクリル酸メチル、ポリ−(1−ブテンスルホ
ン)等は、放射−の照射によって架橋反応を誘起して、
その被照射部分が現像[K不溶性となるネガ形放射線感
応性有機轟分子材料に比し、感II!善性−線から得ら
れるガン!値が大きいために、高鱗像性のパターンを生
成せしめ、微細加工用レジスト材料として極めて好都合
である。しかし、前記した材料をはじめとして、ポジ形
感応性有機高分子材料はネガ形材料に比し、その感度が
1/1o〜’/1oooと低く、その結果、パターン形
成Kl!する放射−の照射時間が長くなり、実用性に乏
しいものでありた。
て微細加工を施す写真食刻技術に代って、たとえば、電
子線、X線、イオンビーム等の高エネルギーの放射線を
用いるリソグラフィ技術が一発、研究され、これに伴な
って上記した放射線に対して感応性を示す材料が種々検
討されている。なかでも放射線の照射によって高分子鎖
の切断反応を誘起して、その被照射部分が現像液に可*
*となるポジ形放射總感応性有機高分子材料、たとえば
、ポリメタクリル酸メチル、ポリ−(1−ブテンスルホ
ン)等は、放射−の照射によって架橋反応を誘起して、
その被照射部分が現像[K不溶性となるネガ形放射線感
応性有機轟分子材料に比し、感II!善性−線から得ら
れるガン!値が大きいために、高鱗像性のパターンを生
成せしめ、微細加工用レジスト材料として極めて好都合
である。しかし、前記した材料をはじめとして、ポジ形
感応性有機高分子材料はネガ形材料に比し、その感度が
1/1o〜’/1oooと低く、その結果、パターン形
成Kl!する放射−の照射時間が長くなり、実用性に乏
しいものでありた。
本発明の目的は上記したような従来技術の欠点をなくす
る光および電子線、X線、イオンビーム勢の高エネルギ
ーな放射−に対して高い感応性を有するポジ彫款射纏お
よび光感応性材料を提供するととkあり、耐薬品性が優
れ、放射線および光照射により容易に切断するシリコン
−シリコン結合(Si −Si結金)を分子中に有する
ことを特徴とするポジ形放射鎗および光感応性材料を提
供するととkある。
る光および電子線、X線、イオンビーム勢の高エネルギ
ーな放射−に対して高い感応性を有するポジ彫款射纏お
よび光感応性材料を提供するととkあり、耐薬品性が優
れ、放射線および光照射により容易に切断するシリコン
−シリコン結合(Si −Si結金)を分子中に有する
ことを特徴とするポジ形放射鎗および光感応性材料を提
供するととkある。
上記の目的を達成するために、本発―者は光および放射
−感応性を有すると思われる有機高分子材料を種々横皺
の結果、この種の材料として分子中ic Si −f
Si +、結合(但しリ−は1〜5までの整数を表わす
)を有する重合体が良いことを見い出した。
−感応性を有すると思われる有機高分子材料を種々横皺
の結果、この種の材料として分子中ic Si −f
Si +、結合(但しリ−は1〜5までの整数を表わす
)を有する重合体が良いことを見い出した。
すなわち、上記重合体はポジ形フォトレジストとして使
用でき、写真食刻技11によりパターン形成を行なう時
に、紫外線照射により露光部分がll侭IEK効率良く
可溶化する。また、パターン形成したフォトレジスト被
膜は、例えばボリイ建ド樹脂のエツチング液であるヒド
ツジンヒドラート系S液に浸漬しても何ら変化すること
なく、耐薬品性が優れズおり、ポジ形レジストであるた
めに、ゴさ等がレジストに付着した箇所でも、レジスト
にピンホールが発生しにくい。その結果、半導体素子や
集積回路の多層配線構造体の製造において、絶縁層に窓
あけを行なう工1iK使用すれば、極めて有効であり、
多層配線構造体の製造における歩留りが大幅に向上する
。また、本発明の組成物は紫外11に対する感応性が高
く(ポジ形レジストとして良く知られているポリメチル
イ、1..ソプロペ品ルケ1トンの1、(:。
用でき、写真食刻技11によりパターン形成を行なう時
に、紫外線照射により露光部分がll侭IEK効率良く
可溶化する。また、パターン形成したフォトレジスト被
膜は、例えばボリイ建ド樹脂のエツチング液であるヒド
ツジンヒドラート系S液に浸漬しても何ら変化すること
なく、耐薬品性が優れズおり、ポジ形レジストであるた
めに、ゴさ等がレジストに付着した箇所でも、レジスト
にピンホールが発生しにくい。その結果、半導体素子や
集積回路の多層配線構造体の製造において、絶縁層に窓
あけを行なう工1iK使用すれば、極めて有効であり、
多層配線構造体の製造における歩留りが大幅に向上する
。また、本発明の組成物は紫外11に対する感応性が高
く(ポジ形レジストとして良く知られているポリメチル
イ、1..ソプロペ品ルケ1トンの1、(:。
約10倍の感度を有する)、従来から写真食刻技術で使
用されていた超高圧水銀ランプ、キセノン−水銀ランプ
などが使用できる。
用されていた超高圧水銀ランプ、キセノン−水銀ランプ
などが使用できる。
かつ又、上記した重合体は電子線、X線、イオンビーム
等の高エネルギー放射−の照射によって^分子鎖の切断
反応を誘起して、その被照射部分が現像液に町S性とな
るポジ形款射線感応性有機高分子材料として使用でき、
例えば、電子−に対する感度はポリメタクリル駿メチル
の約10倍以上であり、放射−に対して高い感応性を有
している・ものである。
等の高エネルギー放射−の照射によって^分子鎖の切断
反応を誘起して、その被照射部分が現像液に町S性とな
るポジ形款射線感応性有機高分子材料として使用でき、
例えば、電子−に対する感度はポリメタクリル駿メチル
の約10倍以上であり、放射−に対して高い感応性を有
している・ものである。
次に本発明で使用する材料について説明する。
本発明で使用される放射線および光感応性有機高分子材
料としては、 (但し、式中、R1は2価の有機基、’l * R1s
R4およびR−は1価の有機基、亀は1〜5までの整
数を表わす)で表わされる繰り返し単位を主成分とする
重合体が使用される。
料としては、 (但し、式中、R1は2価の有機基、’l * R1s
R4およびR−は1価の有機基、亀は1〜5までの整
数を表わす)で表わされる繰り返し単位を主成分とする
重合体が使用される。
一般式中、R1は2価の有機基で、具体的にはCA)
芳香環構造のみを有する2価の有機基、(J) 芳
香環構造と鎖式構造を有する2価の有機基、 (C) アルキレン基、あ°るいは (D) へチー原子を會む2価の有機基などがあげら
れる。
芳香環構造のみを有する2価の有機基、(J) 芳
香環構造と鎖式構造を有する2価の有機基、 (C) アルキレン基、あ°るいは (D) へチー原子を會む2価の有機基などがあげら
れる。
CM。
−CH,CH,−(4防CH,CM@ −、−CM、
% CM、 −などがあげられ、 (C)としては−CH,CH,−、−CM、 CMIC
E、−など(J))としては−◇>0 % 、 −@5
0.6 。
% CM、 −などがあげられ、 (C)としては−CH,CH,−、−CM、 CMIC
E、−など(J))としては−◇>0 % 、 −@5
0.6 。
−分O(防O−分
に”H,cIi。
CM、CM。
CHa CH。
また、上記した有機基に含まれる芳香11に10ゲン原
子、アルキル基などを1つ以上置換したものを使用し【
もさしつかえない。例えば、(A)一般式中、J’S
−”l * R4およびR−は1価の有機基であり、具
体的にはメチル基、エチル基などのアル中ル基、フェニ
ル基などのアリール基などがあげられ、R,、R,、R
4およびR4がすべて同一の有機基であっても真く、あ
るいは異なる有機基でも良い。
子、アルキル基などを1つ以上置換したものを使用し【
もさしつかえない。例えば、(A)一般式中、J’S
−”l * R4およびR−は1価の有機基であり、具
体的にはメチル基、エチル基などのアル中ル基、フェニ
ル基などのアリール基などがあげられ、R,、R,、R
4およびR4がすべて同一の有機基であっても真く、あ
るいは異なる有機基でも良い。
上記した本発−の欺射鎗および光感応性有機■1
高分子材料は放射−および光照射によって効率曳(Si
−Si結会が切断し、その結果、被照射部分の分子量
が低下するために、被照射部分が選択的Kit像液K1
1III化する。したがって、Si (−Si+ 結合
(但し、鴇は1〜5までの整ル 数を表わす)は原理的には重合体分子中に1個以上含有
されれば良い。
−Si結会が切断し、その結果、被照射部分の分子量
が低下するために、被照射部分が選択的Kit像液K1
1III化する。したがって、Si (−Si+ 結合
(但し、鴇は1〜5までの整ル 数を表わす)は原理的には重合体分子中に1個以上含有
されれば良い。
本発明で使用する材料は種々の方法で合成することがで
きるが、その−例を以下に示す。
きるが、その−例を以下に示す。
(1) 分子中KSs +Si+ 結合(但し、鶏は
1為 〜5までの整数を表わす)を有し、両末端KCH1,,
C基を有する付加重合性単量体の一種以上をイオン重金
あるいはラジカル重合によりビニル重合させる方法、あ
るいは上記したSi +Si+ 給金(但し、鳥は1〜
5までの鴨 整数を表わす)を有する付加重金性単量体と1個のCM
、 、= C基を有する付加重合性単量体の一種以上と
を共重合させる方法。
1為 〜5までの整数を表わす)を有し、両末端KCH1,,
C基を有する付加重合性単量体の一種以上をイオン重金
あるいはラジカル重合によりビニル重合させる方法、あ
るいは上記したSi +Si+ 給金(但し、鳥は1〜
5までの鴨 整数を表わす)を有する付加重金性単量体と1個のCM
、 、= C基を有する付加重合性単量体の一種以上と
を共重合させる方法。
(2)分子中KSi +Si+ 結合(但し、鳥は1〜
5までの整数4表わす)を有し、両末端にCMt、、、
C基を有する付加重金性単量体と両末端Ksi−H結
舎を有する化合物とを塩化白金酸などの触−のもとに付
加重合させる方法。
5までの整数4表わす)を有し、両末端にCMt、、、
C基を有する付加重金性単量体と両末端Ksi−H結
舎を有する化合物とを塩化白金酸などの触−のもとに付
加重合させる方法。
(3)分子中KSi (−S番÷ 納金(但し、絡は1
酪 〜5までの整数を表わす)を有し、両末端にSi −C
I 結合を有するジクロルシラン化金物と両末端KMI
X基(但し、XはCIあるいはBy t−表わす)を有
するグリニヤール試薬とを義金重金させる方法。
酪 〜5までの整数を表わす)を有し、両末端にSi −C
I 結合を有するジクロルシラン化金物と両末端KMI
X基(但し、XはCIあるいはBy t−表わす)を有
するグリニヤール試薬とを義金重金させる方法。
(4)分子中pg Si +S−÷ 結合(但し、襲は
1絡 〜5までの整数を表わす)′&−有し、両末端に5s−
C4結会を有するジクロルシラン化金物と両末端KLx
原子を有するジリチウム化合物とを義金重金させる方法
。
1絡 〜5までの整数を表わす)′&−有し、両末端に5s−
C4結会を有するジクロルシラン化金物と両末端KLx
原子を有するジリチウム化合物とを義金重金させる方法
。
(6) 分子中KSi +Si+ 結合(但し、鴇は
1襲 〜5までの整数を表わす)を有し、分子末端の一方1c
Si −CI基を、もラ一方にリチウム原子を有する
化合物を義金重金させる方法。
1襲 〜5までの整数を表わす)を有し、分子末端の一方1c
Si −CI基を、もラ一方にリチウム原子を有する
化合物を義金重金させる方法。
本発明の放射線および光感応性有機高分子材料を半導体
素子等のパターンを形成するために使用する場合には、
例えば、トルエン、四塩化炭素等の通常の有−溶媒に前
記した重合体を溶解させたものが使用される。上記した
重合体接液(レジスト溶液)を素子基板にスピンコーテ
ィングし、そののち、適白な温度条件でプリベークを行
ない、所望のパターンに放射−又は光を照射する。照射
後、四塩化炭素−イソプロビルアルコール拠金溶媒など
からなる現像液を用いて被照射部分を選択的に溶解させ
るととにより、ポジティブなレジストパターンが得られ
る。
素子等のパターンを形成するために使用する場合には、
例えば、トルエン、四塩化炭素等の通常の有−溶媒に前
記した重合体を溶解させたものが使用される。上記した
重合体接液(レジスト溶液)を素子基板にスピンコーテ
ィングし、そののち、適白な温度条件でプリベークを行
ない、所望のパターンに放射−又は光を照射する。照射
後、四塩化炭素−イソプロビルアルコール拠金溶媒など
からなる現像液を用いて被照射部分を選択的に溶解させ
るととにより、ポジティブなレジストパターンが得られ
る。
以下に本発明を具体的合成例および実施例をもり【説明
する。
する。
合成例1
攪拌器、冷却器、滴下ロートを付した50〇−の三つロ
フラスコにフェニルジメチルシリルク四ツイド75)と
テトラヒドロフラン100−を加えて攪拌し、窒素気流
下で滴下ロートよりフ凰エルジメチルシリルリチクム5
8fのテトラヒドロフラン溶液的100−を約3時間で
滴下した。
フラスコにフェニルジメチルシリルク四ツイド75)と
テトラヒドロフラン100−を加えて攪拌し、窒素気流
下で滴下ロートよりフ凰エルジメチルシリルリチクム5
8fのテトラヒドロフラン溶液的100−を約3時間で
滴下した。
滴下後、攪拌を続けながら、更に約5時卯遺流した。還
流後、ゆっくりと水200−を添加し、デカンテーショ
ンにより有機層を分離し、水で2WA洗浄し 無水硫酸
ナトリクム★添加して乾燥した。乾燥剤を分離後、テト
ラヒドロフランを留去し、減圧m1lKより1,2−ジ
フェニルテトラメチルジシラン(沸点:150℃12■
it>8G)を得た。
流後、ゆっくりと水200−を添加し、デカンテーショ
ンにより有機層を分離し、水で2WA洗浄し 無水硫酸
ナトリクム★添加して乾燥した。乾燥剤を分離後、テト
ラヒドロフランを留去し、減圧m1lKより1,2−ジ
フェニルテトラメチルジシラン(沸点:150℃12■
it>8G)を得た。
次に、攪拌器、冷却器、滴下a−)を付した500−の
三つ口7ツス;に塩化アル(ニウムt6fを含むベンゼ
ン約100−を入れ攪拌し、塩化アンモニウムと硫酸に
より発生きせたHCIガスを上記溶11に吹會込みなが
ら、先に合成した1、2−ジフエニルテトツメチルジシ
ツン54)のテトラにドロ7ラン濤諌約100−を約S
時間で滴下した0滴下後、攪拌を続けながら、更に約4
時間還流し、続いて、溶媒を留去し、減圧蒸溜により1
,2−ジビニルテトラメチルジシラン(沸点:50℃/
20霞Hf) 22fを得た。
三つ口7ツス;に塩化アル(ニウムt6fを含むベンゼ
ン約100−を入れ攪拌し、塩化アンモニウムと硫酸に
より発生きせたHCIガスを上記溶11に吹會込みなが
ら、先に合成した1、2−ジフエニルテトツメチルジシ
ツン54)のテトラにドロ7ラン濤諌約100−を約S
時間で滴下した0滴下後、攪拌を続けながら、更に約4
時間還流し、続いて、溶媒を留去し、減圧蒸溜により1
,2−ジビニルテトラメチルジシラン(沸点:50℃/
20霞Hf) 22fを得た。
合成例2
攪拌器、冷却器、滴下ロートを付した50〇−)
の三つロアラス;に、合成例1で褥た1、2−ジビニル
テトラメチルジシラン13tとテトラヒドロフラン50
mgを入れて攪拌し、滴下−−トよりビニルマグネシラ
ムク四うイドのテトラヒドロフラン溶液(力価: 18
8 ) 54−を窒素気流下で約1時間で滴下した。滴
下後、攪拌を続けながら上記フラスコをマントルヒータ
ーで加熱し、約4時間還流した。還流後、本釣200−
を添加し、デカンテーションにより有機層を分離した。
テトラメチルジシラン13tとテトラヒドロフラン50
mgを入れて攪拌し、滴下−−トよりビニルマグネシラ
ムク四うイドのテトラヒドロフラン溶液(力価: 18
8 ) 54−を窒素気流下で約1時間で滴下した。滴
下後、攪拌を続けながら上記フラスコをマントルヒータ
ーで加熱し、約4時間還流した。還流後、本釣200−
を添加し、デカンテーションにより有機層を分離した。
有機層は2回水洗し、一方水層は2回エーテル抽出した
。そののち、有機層とエーテル抽出液を混合し、無水炭
酸カリウムを添加し、脱水した。つづいて、乾燥剤を分
離後、溶媒を留去し減圧蒸11により1,2−ジビニル
テトラメチルジシラン(沸点ニア9〜80℃/70■H
P>9tを得た。
。そののち、有機層とエーテル抽出液を混合し、無水炭
酸カリウムを添加し、脱水した。つづいて、乾燥剤を分
離後、溶媒を留去し減圧蒸11により1,2−ジビニル
テトラメチルジシラン(沸点ニア9〜80℃/70■H
P>9tを得た。
合成例3
攪拌器、冷却器、ゴムキャップを付した20〇−の三つ
ロアラス:lK、窒素気流下でP−ジブ賞ムベンゼン4
1とテトラヒドロ7ラン50sdを入れ、攪拌し、ドラ
イアイス−エタノ−化冷媒1:1゜ で冷却した。充分冷却した後、155m−5−ブチルリ
チウムの旙−ヘキナン溶t26−を添加し、約3時間攪
拌を続け、徐々Km温KJiした。反応液な採堆し、水
を添加し、ガスク四マドグツフィーにより生成物をチェ
、りした所、P−ジグロムベンゼンおよびブロムベンゼ
ンによるピークが検出されず、ベン(ンによるピークの
みが認められたことから、P−ジリチウムベンゼンが得
られたことを確認した。
ロアラス:lK、窒素気流下でP−ジブ賞ムベンゼン4
1とテトラヒドロ7ラン50sdを入れ、攪拌し、ドラ
イアイス−エタノ−化冷媒1:1゜ で冷却した。充分冷却した後、155m−5−ブチルリ
チウムの旙−ヘキナン溶t26−を添加し、約3時間攪
拌を続け、徐々Km温KJiした。反応液な採堆し、水
を添加し、ガスク四マドグツフィーにより生成物をチェ
、りした所、P−ジグロムベンゼンおよびブロムベンゼ
ンによるピークが検出されず、ベン(ンによるピークの
みが認められたことから、P−ジリチウムベンゼンが得
られたことを確認した。
つづいて、上記三つロフラスコを再びドライアイス−エ
タノール冷媒で冷却し、合成例1で得た1、2−ジビニ
ルテトラメチルジシラン17)を添加し、約2時間攪拌
を続け、徐々に室温に戻した。更に攪拌を続けながら上
記フッスーをマントルヒータで加熱し、約1時間還流し
た。
タノール冷媒で冷却し、合成例1で得た1、2−ジビニ
ルテトラメチルジシラン17)を添加し、約2時間攪拌
を続け、徐々に室温に戻した。更に攪拌を続けながら上
記フッスーをマントルヒータで加熱し、約1時間還流し
た。
還流後、溶媒を留去し、反応物をベンゼン約1゜5dK
il解させた。つづいて、上記ベンゼン5illをメタ
ノール約5OO−に注ぎ、 重合度を表わす)なる組成のポリマの白色粉末を得た。
il解させた。つづいて、上記ベンゼン5illをメタ
ノール約5OO−に注ぎ、 重合度を表わす)なる組成のポリマの白色粉末を得た。
合成例4
攪拌器、冷却器、滴下−−トを付した200 sdの三
つロフラスコに、窒素気流下でマグネシウムtOtとテ
トラヒト駿7ラン50−を入れ、攪拌し、P−ジブロム
ベンゼンS、7fを約2時間で滴下した。滴下後、更に
攪拌を1時間続け、そののち、上記三つロフラスコをド
ライアイス−エタノール冷媒で冷却し、合成例1で得た
1、2−ジビニルテトラメチルジシラン&7)を添加し
、約5時間攪拌を続け、徐々に室温に戻した。更に攪拌
を続けながら、約3時間還流した。還流後、溶媒を留去
し、反応物をベンゼン約10−に溶解させた。つづいて
、上記ベンゼン溶液ヲメを得た。
つロフラスコに、窒素気流下でマグネシウムtOtとテ
トラヒト駿7ラン50−を入れ、攪拌し、P−ジブロム
ベンゼンS、7fを約2時間で滴下した。滴下後、更に
攪拌を1時間続け、そののち、上記三つロフラスコをド
ライアイス−エタノール冷媒で冷却し、合成例1で得た
1、2−ジビニルテトラメチルジシラン&7)を添加し
、約5時間攪拌を続け、徐々に室温に戻した。更に攪拌
を続けながら、約3時間還流した。還流後、溶媒を留去
し、反応物をベンゼン約10−に溶解させた。つづいて
、上記ベンゼン溶液ヲメを得た。
合成例5
充分窒素ガス置換した重金管に1合成例・、2で得た1
、2−ジビニルテトラメチルジシランt7)とビニルジ
フェニルメチルシラン9.0?とを入れ重合管をドライ
アイス−エタノール冷媒で冷却した後、155Mの算−
ブチルリチウムの旙−ヘキサン溶液α6−を添加し、ア
ニオン重合を行なった。約2時間放置後、ゆっくりと型
温に戻し1合物をベンゼン約10−に溶解させ、メタノ
ール約5oovK注ぐことにより、1,2−ジビニルテ
トラメチルジシランとビニルジフェニルメチルシランと
の典型金体を得た。
、2−ジビニルテトラメチルジシランt7)とビニルジ
フェニルメチルシラン9.0?とを入れ重合管をドライ
アイス−エタノール冷媒で冷却した後、155Mの算−
ブチルリチウムの旙−ヘキサン溶液α6−を添加し、ア
ニオン重合を行なった。約2時間放置後、ゆっくりと型
温に戻し1合物をベンゼン約10−に溶解させ、メタノ
ール約5oovK注ぐことにより、1,2−ジビニルテ
トラメチルジシランとビニルジフェニルメチルシランと
の典型金体を得た。
合成例′6〜17
合成例5に示した手順と同様にして下記に示すポリマ(
合成例6,7,8,9,14,15,14および17)
を合成し、また、合成例5に示した手順と同様にし【下
記に示すポリ!(合成例10,11.12 および13
)を合成した。
合成例6,7,8,9,14,15,14および17)
を合成し、また、合成例5に示した手順と同様にし【下
記に示すポリ!(合成例10,11.12 および13
)を合成した。
合成例6:
合成例7:
合成例9:
合成例1o : 1,2−ジビニルテトラメチンジシラ
ンとメタクリル酸メチルと1:1共重合体合成例It
: 1,2−ジイソプロペニルテトラメチルジシランと
ビニルジフェニルメチルシランとの2=8共重合体 合成例12 : 1,2−ジイソプロペニルテトラメチ
ルジシランとメタクリル酸メチルとの2=8共重合体 合成例1s=1.2−ジイソプロペ品ルテ1ラメチルジ
シランと7−ニルイツプpベニルケトンとの1:9共重
合体゛ 合成例14 合成例15 CH。
ンとメタクリル酸メチルと1:1共重合体合成例It
: 1,2−ジイソプロペニルテトラメチルジシランと
ビニルジフェニルメチルシランとの2=8共重合体 合成例12 : 1,2−ジイソプロペニルテトラメチ
ルジシランとメタクリル酸メチルとの2=8共重合体 合成例1s=1.2−ジイソプロペ品ルテ1ラメチルジ
シランと7−ニルイツプpベニルケトンとの1:9共重
合体゛ 合成例14 合成例15 CH。
合成例16
合成例17
実施例1
約5000 )を四塩化炭素に溶解させ10重量gII
I111Eとして、11000rpでスピンコーティン
グしてシリコンクエバ上にα8J11厚のポリ!塗膜を
形成した。次いで、120℃、50分間でプリベークし
これを石英マスクを通して500Fキセノン−水銀ラン
プ(露光強度:254ssIIcおいて12111 W
/、a )を照射し、′これを四塩化炭素−イソプロビ
ルアhw−ル(50: 7Qhy van−)混合溶媒
に1分間浸漬し現像したのち、インプリピルアルコール
でりンメするととkより照射部分な可溶化させた。種々
の照射量(S光強度と照射時間との積で表わす)で露光
し、残膜率が零となる最小照射量を求めた所、50wa
J7−であうた。また、パターン形成したレジスト属を
ヒ゛ドラジンヒドッート溶液など種々のエツチングlI
[K浸漬したが剥離、膨潤はなく、耐薬品性に極めて優
れており、密着露光に′より1μ爲のラインアントス1
ペースが解像できた。
I111Eとして、11000rpでスピンコーティン
グしてシリコンクエバ上にα8J11厚のポリ!塗膜を
形成した。次いで、120℃、50分間でプリベークし
これを石英マスクを通して500Fキセノン−水銀ラン
プ(露光強度:254ssIIcおいて12111 W
/、a )を照射し、′これを四塩化炭素−イソプロビ
ルアhw−ル(50: 7Qhy van−)混合溶媒
に1分間浸漬し現像したのち、インプリピルアルコール
でりンメするととkより照射部分な可溶化させた。種々
の照射量(S光強度と照射時間との積で表わす)で露光
し、残膜率が零となる最小照射量を求めた所、50wa
J7−であうた。また、パターン形成したレジスト属を
ヒ゛ドラジンヒドッート溶液など種々のエツチングlI
[K浸漬したが剥離、膨潤はなく、耐薬品性に極めて優
れており、密着露光に′より1μ爲のラインアントス1
ペースが解像できた。
実施例2
合成例4で得たポリマ、
液とし、実施例1と全く同様にしてレジスト特性を評価
した。その結果、レジ誠ト膜厚α7μ寓において、残膜
率が零となる最小照射量で示される感度は60+aクー
であり、耐薬品性もあり、また、1μ腸のラインアンド
スペースが解像でき優れたレジスト**を示した。
した。その結果、レジ誠ト膜厚α7μ寓において、残膜
率が零となる最小照射量で示される感度は60+aクー
であり、耐薬品性もあり、また、1μ腸のラインアンド
スペースが解像でき優れたレジスト**を示した。
実施例5
合成例5で得た典型金体(重量平均分子量:約5万)を
ベン(ンK1m1解させ、10重量−511mとし、実
施例1と同様にしてシリコンウェハ上Klava厚のポ
リマ塗膜を形成した。次いで、90℃、30分間でプリ
ベークし、乳剤マスクを使用して5001高圧水銀ラン
プ(露光強度: S65*wnkおいて15 w+lI
’/4 )を照射し、トルエン−イソプロピルアk コ
−k (!10 : 70jy、 tsj、 )@合溶
謀に2分間浸漬して現像したのち、イソプロピルアルコ
ールでりンスすることにより照射部分を可溶化させた。
ベン(ンK1m1解させ、10重量−511mとし、実
施例1と同様にしてシリコンウェハ上Klava厚のポ
リマ塗膜を形成した。次いで、90℃、30分間でプリ
ベークし、乳剤マスクを使用して5001高圧水銀ラン
プ(露光強度: S65*wnkおいて15 w+lI
’/4 )を照射し、トルエン−イソプロピルアk コ
−k (!10 : 70jy、 tsj、 )@合溶
謀に2分間浸漬して現像したのち、イソプロピルアルコ
ールでりンスすることにより照射部分を可溶化させた。
残膜率が零となる最小照射量で示される感度は300−
2−であり、また、耐薬品性も優れており、四階露光に
より1μ罵のツインアンドスペースが解像できた。
2−であり、また、耐薬品性も優れており、四階露光に
より1μ罵のツインアンドスペースが解像できた。
実施例4〜,11
実施例1〜墨と同様にして合成例6〜13で得たポリマ
を四塩化炭素K11l解させ、シリコンウェハ上に約1
声鶴厚のポリマ塗膜を形成させ、レジメ)411kを一
定した。その結果を表1Kまとめたが、いずれも優れた
レジスト**を示した。
を四塩化炭素K11l解させ、シリコンウェハ上に約1
声鶴厚のポリマ塗膜を形成させ、レジメ)411kを一
定した。その結果を表1Kまとめたが、いずれも優れた
レジスト**を示した。
比較例1
ネガ形レジスト0hR−aB東京応化製)を実施例と同
様にしてシリコンウェハ上にα!μ賜厚Elk布し、5
001高圧水銀ランプを照射し、残膜率が50−となる
照射量で示される10嵯4であった。次いで、ヒドラジ
ンヒトラード111m1K浸漬したが、レジストの膨潤
、剥離はなく、耐薬品性には優れていたb−1付着した
ゴミ1等によると思われるレジスト欠陥が多数認められ
た。
様にしてシリコンウェハ上にα!μ賜厚Elk布し、5
001高圧水銀ランプを照射し、残膜率が50−となる
照射量で示される10嵯4であった。次いで、ヒドラジ
ンヒトラード111m1K浸漬したが、レジストの膨潤
、剥離はなく、耐薬品性には優れていたb−1付着した
ゴミ1等によると思われるレジスト欠陥が多数認められ
た。
また、四階露先により5j纂のラインアンドスペースが
解像できた。
解像できた。
第 1 表
比較例2
ポジ形レジスト、 AI 1350 J (5hipl
り社製)を実施例と同様にしてシリコンクエ/1上KC
L?μ簿厚Klk布し、感度を求めた所100117/
−でありた。
り社製)を実施例と同様にしてシリコンクエ/1上KC
L?μ簿厚Klk布し、感度を求めた所100117/
−でありた。
次いで、ヒドラジンヒトラード溶液に浸漬したが、直ち
に、レジストが膨潤、剥離し、極めて耐薬品性が悪いこ
とが確認された。尚、このレジストの解像度は約3μ富
でありた。
に、レジストが膨潤、剥離し、極めて耐薬品性が悪いこ
とが確認された。尚、このレジストの解像度は約3μ富
でありた。
実施例12
合成例3で得たポリマ。
筐として、これをシリコンクエバ上に1000デpwh
でスピンコーティングし′Cα8μ罵厚のポリマ塗膜を
形成させた。次いで、120℃で30分間プリベークし
、加速電圧201Vの電子−によりて場所的に照射量の
異なる照射を行ない、これを四塩化炭素−イソプロビル
アルコール(50: 70hy wml、 )混合溶謀
に1分間浸漬し現像したのち、イソプロピルアルコール
でリンスするとと□により照射部分を可溶化させた。異
なる照射量で照射した箇所について薄膜段差針を用い【
高分子残膜厚を一定して、残膜率が零となる最小照射量
を求めた所、6×10″″@C/−であり、たとえば、
代表的な電子纏レジストであるポリメタクリル酸メチル
に比し、1桁以上の高い感度を有することが確認された
。
でスピンコーティングし′Cα8μ罵厚のポリマ塗膜を
形成させた。次いで、120℃で30分間プリベークし
、加速電圧201Vの電子−によりて場所的に照射量の
異なる照射を行ない、これを四塩化炭素−イソプロビル
アルコール(50: 70hy wml、 )混合溶謀
に1分間浸漬し現像したのち、イソプロピルアルコール
でリンスするとと□により照射部分を可溶化させた。異
なる照射量で照射した箇所について薄膜段差針を用い【
高分子残膜厚を一定して、残膜率が零となる最小照射量
を求めた所、6×10″″@C/−であり、たとえば、
代表的な電子纏レジストであるポリメタクリル酸メチル
に比し、1桁以上の高い感度を有することが確認された
。
実施例13
約5oooo )を四塩化炭素に溶解させ10重量饅濤
液とし、実施例1と同様にして、シリコンウェハ上K(
L9μ賜厚のポリマ塗膜を形成させた。次いで、120
℃で30分間プリベークしたのち、回転水冷式毫すプデ
ン対陰極(加速電圧1oKV )からの軟X線を照射し
た。これを実施例1と同様にし【現像、リンスを行ない
、残膜率が零となる最小照射量、すなわち感度を求めた
所、40wnJ、に−であり、ポジ形レジストとして高
感度であることが確■された。
液とし、実施例1と同様にして、シリコンウェハ上K(
L9μ賜厚のポリマ塗膜を形成させた。次いで、120
℃で30分間プリベークしたのち、回転水冷式毫すプデ
ン対陰極(加速電圧1oKV )からの軟X線を照射し
た。これを実施例1と同様にし【現像、リンスを行ない
、残膜率が零となる最小照射量、すなわち感度を求めた
所、40wnJ、に−であり、ポジ形レジストとして高
感度であることが確■された。
実施例14〜22
実施例13および14と同様にして合成例5〜9.14
〜17で得たポリマ塗膜をシリコンウェハ上に約1声賜
厚に*威させ、放射−感応性を測定した。その結果を第
211Kまとめたが、いずれも高感度なポジ形レジスト
であることが確認された。
〜17で得たポリマ塗膜をシリコンウェハ上に約1声賜
厚に*威させ、放射−感応性を測定した。その結果を第
211Kまとめたが、いずれも高感度なポジ形レジスト
であることが確認された。
比較例5
代表的なポジ廖レジストであるポリメタクリル酸メチル
を実施例と同様にしてシリコンウェハ上に16μ事厚に
塗布し、150℃で30分間プリベークしたのち、電子
線およびX線(Mtl)1M線)を照射して放射線感度
を求めた所、それぞれI X 1O−lC/、l 、
1000s/、イーであり、実施例に比べて1桁以上低
い感度を示した。
を実施例と同様にしてシリコンウェハ上に16μ事厚に
塗布し、150℃で30分間プリベークしたのち、電子
線およびX線(Mtl)1M線)を照射して放射線感度
を求めた所、それぞれI X 1O−lC/、l 、
1000s/、イーであり、実施例に比べて1桁以上低
い感度を示した。
以上の説明に明らかなように1本発明、による5+1:
放射線および光感応性材料をレジスト材料とし【使用す
れば、感度、解像性および耐薬品性の優れたポジ形フォ
トレジストとして使用でき、かつ又、電子纏鳳射による
直II鍮画やX線の一括照射により、極めイ着度の高い
微細パターンを屡成す□ることができ、趨微細化牛導体
等の製造に実用できるものである。以上、述べたよう一
本発@による放射線および光感応性高分子材料は極めて
効用の大なるもの受ある。
れば、感度、解像性および耐薬品性の優れたポジ形フォ
トレジストとして使用でき、かつ又、電子纏鳳射による
直II鍮画やX線の一括照射により、極めイ着度の高い
微細パターンを屡成す□ることができ、趨微細化牛導体
等の製造に実用できるものである。以上、述べたよう一
本発@による放射線および光感応性高分子材料は極めて
効用の大なるもの受ある。
Claims (1)
- 1.一般式(但し、式 中、R8は2価の有機基、Rt tRs t A4およ
びR1は1価の有機基、襲は1〜5゛までの整数を表わ
す)で表わされる繰り返し単位からなることを**とす
る放射線および光感応性有機高分子材料。 2一般式のR1s ”参、R4およびR1がメチル基あ
るいはフェニル基であることを特徴とする特許請求の範
a第一項記載の放射−および光感応性有機高分子材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3636082A JPS58153931A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 放射線および光感応性有機高分子材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3636082A JPS58153931A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 放射線および光感応性有機高分子材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58153931A true JPS58153931A (ja) | 1983-09-13 |
Family
ID=12467658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3636082A Pending JPS58153931A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 放射線および光感応性有機高分子材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58153931A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0341123A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-21 | Agency Of Ind Science & Technol | ポリ(ジシレン―エチレン)類の製造方法 |
JPH0341122A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-21 | Agency Of Ind Science & Technol | アリール置換ポリカルボシラン類の製造方法 |
-
1982
- 1982-03-10 JP JP3636082A patent/JPS58153931A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0341123A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-21 | Agency Of Ind Science & Technol | ポリ(ジシレン―エチレン)類の製造方法 |
JPH0341122A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-21 | Agency Of Ind Science & Technol | アリール置換ポリカルボシラン類の製造方法 |
JPH0547566B2 (ja) * | 1989-07-07 | 1993-07-19 | Kogyo Gijutsuin | |
JPH0547567B2 (ja) * | 1989-07-07 | 1993-07-19 | Kogyo Gijutsuin |
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